JPH08155821A - ホーニング加工方法及びホーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボア内面における剛性安定領域に位置する部
分の加工径が所定の加工径になるようにホーニング加工
を行うことを目的とする。 【構成】 下死点用ノズル検出装置６７により上記エア
ノズル５５がノズル下死点付近に位置することが検出さ
れると、加工径に対応した測定信号をオミットすると共
に、上死点用ノズル検出装置６７により上記エアノズル
５５がノズル上死点付近に位置することが検出される
と、加工径に対応した測定信号をオミットするように構
成してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の砥石を周方向へ
適宜間隔を持たせて備えたホーニングヘッドを回転及び
往復上下動させつつ、複数の砥石を同期してホーニング
ヘッドの外側径方向へ移動させることにより、例えばシ
リンダブロックのごとき被加工物のボア内面に対してホ
ーニング加工を行うホーニング加工方法及びホーニング
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なホーニング装置について簡単に
説明する。

【０００３】上記ホーニング装置における本体フレーム
の下部には、ボアを備えた被加工物を支持固定するワー
ク固定装置を設けてある。また、上記本体フレームの上
部におけるこのワーク固定装置の上方にはホーニングヘ
ッドが回転可能かつ往復上下動可能に設けてある。

【０００４】上記ホーニングヘッドは、径方向へ移動可
能な複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせて備えてあ
り、複数の砥石は砥石作動装置の作用により外側径方向
へ移動するものである。なお、この砥石作動装置は、実
開平３−１１５５４号公報に示すようにテーパコーンを
備えた作動ロッドと、この作動ロッドを軸方向へ移動さ
せる砥石作動シリンダ等を備えている。

【０００５】ホーニング装置は、ホーニング加工のとき
にボア内面の加工径を上下方向へ亘って測定するための
エア測定装置を備えてある。このエア測定装置は、エア
を噴射するためホーニングヘッドにおけるヘッド本体に
一体的に設けたエアノズルと、このエアの圧力変動をボ
ア内面の加工径に対応する測定信号に変換する変換器を
備えている。そして、変換器により所定の加工径に対応
した測定信号が変換されると、制御装置の作用により複
数の砥石が外側径方向へ移動することを停止するように
前記砥石作動装置における砥石作動シリンダを制御する
ものである。

【０００６】したがって、ワーク固定装置によりボアを
備えた被加工物を支持固定せしめる。次に、ホーニング
ヘッドを下方向へ移動させてボアに挿入せしめる。そし
て、ホーニングヘッドを回転させると共にこのホーニン
グヘッドをへ上下動させつつ、砥石作動装置における砥
石作動シリンダの駆動により複数の砥石を同期して外側
径方向へ移動させてボア内面に対して圧接させることに
より、被加工物のボア内面に対してホーニング加工を行
う。

【０００７】また、ホーニング加工の途中から、エアノ
ズルからボア内面に対してエアを噴射せしめて、変換器
によりこのエアの圧力変動をボアの加工径に対応した測
定信号に変換することにより、ボア内面の加工径を上下
方向に亘って測定する。そして、変換器により所定の加
工径に対応した測定信号が変換されると、制御装置によ
り砥石作動シリンダを適宣に制御して複数の砥石が外側
径方向へ移動することを停止するようにせしめる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン用
のシリンダブロックのごとき被加工物においては、ボア
の深さ方向（上下方向）における中央部付近で剛性が安
定する剛性安定領域が存在し、ボアの上端部付近又は下
端部付近で剛性が急激に低下又は増加する剛性不安定領
域が存在することが知られている。また、ボア内面にお
ける剛性が高い部分は、ボア内面における剛性が低い部
分よりも切削量が多くなって、加工径が大きくなる。即
ち、ホーニング加工されたボア内面は、厳密には上下方
向（ボアの深さ方向）に亘ってって同一の加工径を有す
るものではなく、円筒性を確保することはできない。一
方、ボア内面における剛性安定領域に位置する部分の加
工径が所定の加工径になるようにホーニング加工されて
いることが、ボア内面全体としてのホーニング加工精度
の向上につながることは経験的によく知られている。

【０００９】しかし、従来のホーニング加工において
は、ボア内面の加工径を上下方向に亘って測定している
ため、ボア内面における剛性不安定領域に位置する部分
の加工径が所定の加工径になることにより、ボア内面に
おける剛性安定領域に位置する部分の加工径が所定の加
工径に達していないにも拘わらず、ホーニング加工が終
了する場合があり、ボア内面全体としてのホーニング加
工精度を向上することが困難であるという問題があっ
た。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
点を解決するため、本発明においては、第１の手段とし
て、複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせて備えたホ
ーニングヘッドを回転及び往復上下動させつつ、複数の
砥石を同期してホーニングヘッドの外側径方向へ移動さ
せることにより、被加工物のボア内面に対してホーニン
グ加工を行うホーニング加工方法において、上記ボア内
面の加工径を上下方向へ亘って測定するため、上記ホー
ニングヘッドに備えたエアノズルからボア内面に対して
エアを噴射しつつ、上記ホーニングヘッドの往復上下動
によってこのエアノズルをノズル上死点とノズル下死点
との間を一体的に往復上下動させると共に、このエアの
圧力変動又は流量変動によりボア内面の加工径に対応し
た測定信号を出力する工程とを備え、上記ボア内面にお
ける剛性不安定領域に位置する部分の加工径に対応した
測定信号をオミットする工程とを備えてなることを特徴
とする。

【００１１】第２の手段として、複数の砥石を周方向へ
適宜間隔を持たせて備えたホーニングヘッドを回転及び
往復上下動させつつ、複数の砥石を同期してホーニング
ヘッドの外側径方向へ移動させることにより、被加工物
のボア内面に対してホーニング加工を行うホーニング加
工方法において、上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘
って測定するため、上記ホーニングヘッドに備えたエア
ノズルからボア内面に対してエアを噴射しつつ、上記ホ
ーニングヘッドの往復上下動によってこのエアノズルを
ノズル上死点とノズル下死点との間を一体的に往復上下
動させると共に、このエアの圧力変動又は流量変動によ
りボア内面の加工径に対応した測定信号を出力する工程
とを備え、上記エアノズルがノズル下死点付近に位置す
るときのボア内面の加工径に対応した測定信号をオミッ
トする工程を備えてなることを特徴とする。

【００１２】第３の手段として、複数の砥石を周方向へ
適宜間隔を持たせて備えたホーニングヘッドを回転及び
往復上下動させつつ、複数の砥石を同期してホーニング
ヘッドの外側径方向へ移動させることにより、被加工物
のボア内面に対してホーニング加工を行うホーニング加
工方法において、上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘
って測定するため、上記ホーニングヘッドに備えたエア
ノズルからボア内面に対してエアを噴射しつつ、上記ホ
ーニングヘッドの往復上下動によってこのエアノズルを
ノズル上死点とノズル下死点との間を一体的に往復上下
動させると共に、このエアの圧力変動又は流量変動によ
りボア内面の加工径に対応した測定信号を出力する工程
とを備え、上記エアノズルがノズル上死点付近に位置す
るときのボア内面の加工径に対応した測定信号をオミッ
トする工程を備えてなることを特徴とする。

【００１３】第４の手段として、複数の砥石を周方向へ
適宜間隔を持たせて備えたホーニングヘッドを回転及び
往復上下動させつつ、複数の砥石を同期してホーニング
ヘッドの外側径方向へ移動させることにより、被加工物
のボア内面に対してホーニング加工を行うホーニング加
工方法において、上記ボアの加工径を上下方向へ亘って
測定するため、上記ホーニングヘッドに備えたエアノズ
ルからボア内面に対してエアを噴射しつつ、上記ホーニ
ングヘッドの往復上下動によってこのエアノズルをノズ
ル上死点とノズル下死点との間を一体的に往復上下動さ
せると共に、このエアの圧力変動又は流量変動によりボ
ア内面の加工径に対応した測定信号を出力する工程とを
備え、上記エアノズルがノズル上死点付近に位置すると
きのボア内面の加工径に対応した測定信号、及びエアノ
ズルがノズル下死点付近に位置するときのボア内面の加
工径に対応した測定信号をオミットする工程を備えてな
ることを特徴とする。

【００１４】第５の手段として、第２、第４の手段の構
成要件の他に、前記ノズル下死点付近とは、ノズル下死
点からノズルストロークのほぼ１／４の長さだけ高い高
さ位置までのことであることを特徴とする。

【００１５】第６の手段として、第３〜第５の手段の構
成要件の他に、前記ノズル上死点付近とは、ノズル上死
点からノズルストロークのほぼ１／４の長さだけ低い高
さ位置までのことであることを特徴とする。

【００１６】第７の手段として、第１〜第６の手段の構
成要件の他に、前記被加工物は複数のボアを備えたエン
ジン用のシリンダブロックであることを特徴とする。

【００１７】第８の手段として、ボアを備えた被加工物
を支持固定するワーク固定装置を設け、このワーク固定
装置の上方にホーニングヘッドを回転可能かつ往復上下
動可能に設け、上記ホーニングヘッドに径方向へ移動可
能な複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせて備え、複
数の砥石を同期して外側径方向へ移動させる砥石作動装
置を設け、上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測
定するため、上記ホーニングヘッドにボア内面に対して
エアを噴射するエアノズルを一体的に備えると共に、こ
のエアの圧力変動又は流量変動をボア内面の加工径に対
応した測定信号に変換する変換器を設け、上記変換器に
より所定の加工径に対応した測定信号が変換されると、
複数の砥石が外側径方向へ移動することを停止するよう
に前記砥石作動装置を制御する制御装置を設け、上記制
御装置を、上記ボア内面における剛性不安定領域に位置
する部分の加工径に対応した測定信号をオミット可能に
構成してなることを特徴とする。

【００１８】第９の手段として、ボアを備えた被加工物
を支持固定するワーク固定装置を設け、このワーク固定
装置の上方にホーニングヘッドを回転可能かつ往復上下
動可能に設け、上記ホーニングヘッドに径方向へ移動可
能な複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせて備え、複
数の砥石を同期して外側径方向へ移動させる砥石作動装
置を設け、上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測
定するため、上記ホーニングヘッドにボア内面に対して
エアを噴射するエアノズルを一体的に備えると共に、こ
のエアの圧力変動又は流量変動をボア内面の加工径に対
応した測定信号に変換する変換器を設け、上記変換器に
より所定の加工径に対応した測定信号が変換されると、
複数の砥石が外側径方向へ移動することを停止するよう
に前記砥石作動装置を制御する制御装置を設け、上記ホ
ーニングヘッドの往復上下動によって上記エアノズルが
ノズル下死点付近に位置することを検出する下死点用ノ
ズル検出装置を設け、前記制御装置を、下死点用ノズル
検出装置により上記エアノズルがノズル下死点付近に位
置することが検出されると、加工径に対応した測定信号
をオミットするように構成してなることを特徴とする。

【００１９】第１０の手段として、ボアを備えた被加工
物を支持固定するワーク固定装置を設け、このワーク固
定装置の上方にホーニングヘッドを回転可能かつ往復上
下動可能に設け、上記ホーニングヘッドに径方向へ移動
可能な複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせて備え、
複数の砥石を同期して外側径方向へ移動させる砥石作動
装置を設け、上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って
測定するため、上記ホーニングヘッドにボア内面に対し
てエアを噴射するエアノズルを備えると共に、このエア
の圧力変動又は流量変動をボア内面の加工径に対応した
測定信号に変換する変換器を設け、上記変換器により所
定の加工径に対応した測定信号が変換されると、複数の
砥石が外側径方向へ移動することを停止するように前記
砥石作動装置を制御する制御装置を設け、上記ホーニン
グヘッドの往復上下動によって上記エアノズルがノズル
上死点付近に位置することを検出する上死点用ノズル検
出装置を設け、前記制御装置を、上死点用ノズル検出装
置により上記エアノズルがノズル上死点付近に位置する
ことが検出されると、加工径に対応した測定信号をオミ
ットするように構成してなることを特徴とする。

【００２０】第１１の手段として、ボアを備えた被加工
物を支持固定するワーク固定装置を設け、このワーク固
定装置の上方にホーニングヘッドを回転可能かつ往復上
下動可能に設け、上記ホーニングヘッドに径方向へ移動
可能な複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせて備え、
複数の砥石を同期して外側径方向へ移動させる砥石作動
装置を設け、上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って
測定するため、上記ホーニングヘッドにボア内面に対し
てエアを噴射するエアノズルを一体的に備えると共に、
このエアの圧力変動又は流量変動をボア内面の加工径に
対応した測定信号に変換する変換器を設け、上記変換器
により所定の加工径に対応した測定信号が変換される
と、複数の砥石が外側径方向へ移動することを停止する
ように前記砥石作動装置を制御する制御装置を設け、上
記ホーニングヘッドの往復上下動によって上記エアノズ
ルがノズル下死点付近に位置することを検出する下死点
用ノズル検出装置を設け、上記ホーニングヘッドの往復
上下動によって上記エアノズルがノズル上死点付近に位
置することを検出する上死点用ノズル検出装置を設け、
前記制御装置を、下死点用ノズル検出装置により上記エ
アノズルがノズル下死点付近に位置することが検出され
ると、加工径に対応した測定信号をオミットすると共
に、上死点用ノズル検出装置により上記エアノズルがノ
ズル上死点付近に位置することが検出されると、加工径
に対応した測定信号をオミットするように構成してなる
ことを特徴とする。

【００２１】

【作用】前記の構成により、ワーク固定装置によりボア
を備えた被加工物を支持固定せしめる。次に、ホーニン
グヘッドを下方向へ移動させて被加工物のボアに挿入せ
しめる。そして、ホーニングヘッドを回転及び往復上下
動させつつ、砥石作動装置の駆動により複数の砥石を同
期して外側径方向へ移動させることにより、被加工物の
ボア内面に対してホーニング加工を行う。ここで、エア
ノズルは、ホーニングヘッドの往復上下動によってノズ
ル上死点とノズル下死点の間を一体的に往復上下動す
る。

【００２２】上記ホーニング加工の途中から、エアノズ
ルからボア内面に対してエアを噴射しつつ、変換器によ
りこのエアの圧力変動又は流量変動によりボア内面の加
工径に対応した測定信号を変換する。これによって、ボ
ア内面の加工径を上下方向へ亘って測定することができ
る。

【００２３】第１，第８の手段によれば、制御装置によ
り、上記ボア内面における剛性不安定領域に位置する部
分の加工径に対応した測定信号をオミットする。これに
よって、ボア内面の上下方向に亘っての加工径の測定か
ら、剛性不安定領域に位置する部分の加工径の測定を排
除することができる。ここで、ボア内面における剛性不
安定領域に位置する部分とは、ボア内面における、ノズ
ル下死点付近又はノズル上死点付近に位置するエアノズ
ルによってエアを噴射される部分のことをいう。

【００２４】第２，第４〜第６，第９，第１１の手段に
よれば、エアノズルがノズル上死点とノズル下死点との
間を往復上下動する過程において、下死点用ノズル検出
装置により上記エアノズルがノズル下死点付近に位置す
ることが検出されると、制御装置により加工径に対応し
た測定信号をオミットする。これによって、ボア内面の
加工径の測定から、ボア内面における、ノズル下死点付
近に位置するエアノズルによってエアを噴射される部分
（剛性不安定領域に位置する部分）の加工径の測定を排
除することができる。

【００２５】第３〜第６、第１０〜第１１の手段によれ
ば、エアノズルがノズル上死点とノズル下死点との間を
往復上下動する過程において、上死点用ノズルに検出装
置により上記エアノズルがノズル上死点付近に位置する
ことが検出されると、制御装置により加工径に対応した
測定信号をオミットする。これによって、ボア内面の加
工径の上下方向に亘っての測定から、ボア内面における
ノズル上死点付近に位置するエアノズルによって噴射さ
れる部分（剛性不安定領域に位置する部分）の加工径の
測定を排除することができる。

【００２６】そして、ボア内面の加工径の上下方向に亘
っての測定から、ボア内面における剛性不安定領域に位
置する部分の加工径の測定を排除した状態の下で、変換
器により所定の加工径に対応した測定信号が変換される
と、制御装置により砥石作動装置を制御して複数の砥石
が外側径方向へ移動することを停止せしめる。

【００２７】

【実施例】以下、本実施例に係る発明について図面を参
照して説明する。

【００２８】図１〜図２を参照するに、本実施例に係る
ホーニング装置１における本体フレーム３の下部（図１
において下部、図２において紙面に向って裏部）には、
ボアＨを備えた被加工物Ｗを支持固定するワーク固定装
置５を設けてあり、このワーク固定装置５は、被加工物
Ｗを支持する支持台７と、被加工物Ｗの端部をクランプ
するクランプ装置９を備えている。

【００２９】ワーク固定装置５の上方にはホーニングヘ
ッド１１が回転可能かつ往復上下動可能に設けてある。

【００３０】より詳細には、本体フレーム３の上部にお
けるワーク固定装置５の上方には筒状の回転スリーブ１
３が支持部材１５を介して回転自在に設けてある。この
回転スリーブ１３を回転させるため、本体フレーム３の
上部適宜位置にはヘッド回転用モータ１７が設けてあ
り、このヘッド回転用モータ１７の回転軸が回転スリー
ブ１３にスプロケット１９，２１、チェン２３を介して
連結してある。上記回転スリーブ１３にはスピンドル２
５が上下方向へ移動自在に設けてあり、このスピンドル
２５はキー又はスプラインの作用によって回転スリーブ
１３に対して回転不能である。上記スピンドル２５を上
下方向へ移動させるため、本体フレーム３の上部には上
下方向へ移動可能なピストンロッド２７を備えたヘッド
上下動用シリンダ２９が設けてあり、このピストンロッ
ド２７の先端部がスピンドル２５の上端部に適宜手段を
介して回転自在に連結してある。そして、上記スピンド
ル２５の下端にはホーニングヘッド１１における筒状の
ヘッド本体３１が一体的に連結してある。

【００３１】上記構成により、ヘッド回転用モータ１７
の駆動により回転スリーブ１３をスプロケット１９，２
１、チエン２３を介して回転させることにより、スピン
ドル２５及びホーニングヘッド１１を一体的に回転させ
ることができる。また、ヘッド上下動用シリンダ２９の
駆動によりスピンドル２５を上下方向へ移動させること
により、ホーニングヘッド１１を一体的に上下方向へ移
動させることができる。

【００３２】上記ホーニングヘッド１１は、径方向（ホ
ーニングヘッド１１の径方向）へ移動可能な複数の砥石
３３を周方向へ適宜間隔を持たせて備えている。

【００３３】より詳細には、筒状のヘッド本体３１には
複数のスリット３５が周方向へ適宜間隔を持たせて設け
てあり、各スリット３５には外側に砥石３３を備えた砥
石シュー３７がそれぞれ径方向へ移動可能に設けてあ
る。複数の砥石シュー３７の上端部及び下端部には複数
の砥石シュー３７を内側径方向へ付勢可能なリング状の
スプリング３９が設けてある。

【００３４】複数の砥石３３を同期して外側径方向へ移
動させるため、ヘッド本体３１内には複数の砥石シュー
３７を径方向へ押圧する複数のテーパコーン４１を備え
た作動ロッド４３が上下方向へ移動可能に設けてある。
この作動ロッド４３を上下動させるため、上記スピンド
ル２５の内部には作動ロッド４３を上方向から押圧可能
なピストンロッド４５を備えた砥石作動シリンダ４７が
設けてあり、この作動ロッド４３は適宜に設けたスプリ
ング４９の作用によって上方向へ付勢されている。

【００３５】上記構成により、砥石作動シリンダ４７の
駆動によりピストンロッド４５を下方向へ移動させて上
方向から作動ロッド４３を押圧することにより、作動ロ
ッド４３をスプリング４９の付勢力に抗して下方向へ移
動させて、テーパコーン４１の作用によって複数の砥石
シュー３７を同期してスプリング３９の付勢力に抗しつ
つ外側径方向へ押圧移動せしめる。これによって、複数
の砥石３３を同期して外側径方向へ移動させることがで
きる。

【００３６】また、砥石作動シリンダ４７の駆動により
ピストンロッド４５を上方向へ移動させて作動ロッド４
３の押圧状態を解除することにより、作動ロッド４３を
スプリング４９の付勢力も相まって上方向へ移動させ
て、複数の砥石シュー３７を同期してスプリング３９の
付勢力も相まって収縮する方向へ移動せしめる。これに
よって、複数の砥石３３を同期して内側径方向へ移動さ
せることができる。

【００３７】ヘッド本体３１には、スリット３５の他
に、複数の超硬ガイド５１が周方向へ適宜間隔を持たせ
て設けてあり、複数の超硬ガイド５１はヘッド本体３１
を被加工物ＷのボアＨに案内する作用を有している。

【００３８】本実施例に係るホーニング装置１はボアＨ
の加工径を上下方向へ亘って測定するエア測定装置５３
を備えてある。

【００３９】より詳細には、図１、図３を参照するに、
複数の超硬ガイド５１のうち適数の超硬ガイド５１には
ボア内面Ｈａに対してエアを噴射するエアノズル５５が
設けてあり、エアノズル５５はエア通路５７，５９及び
適宜手段を介してエア源６１に接続してある。エア通路
５９にはこのエアの圧力変動（又は流量変動）をボア内
面Ｈａの加工径に対応する測定信号（定寸信号）に変換
するＡ／Ｅ変換器６３が接続してあり、このＡ／Ｅ変換
器６３は制御装置６５に接続してあって、この制御装置
６５には前記砥石作動シリンダ４７及び前記ヘッド回転
用モータ１７が接続してある。そして、この制御装置６
５は、上記Ａ／Ｅ変換器６３により所定の加工径Ｄ₁ に
対応した測定信号が変換されると、ヘッド回転モータ１
７の駆動してホーニングヘッド１１の回転速度を中速か
ら低速に変わるように制御すると共に、Ａ／Ｅ変換器６
３により所定の加工径Ｄ₂ に対応した測定信号が変換さ
れると、砥石作動シリンダ４７におけるピストンロッド
４５が下方向へ移動することを停止するように制御する
ものである。

【００４０】上記エアノズル５５は、ホーニングヘッド
１１の往復上下動によってノズル上死点とノズル下死点
との間を一体的に往復上下動するものである。そして、
本実施例に係るホーニング装置１は、エアノズル５５
が、ノズル上死点付近（本実施ではノズル上死点からノ
ズルストロークのほぼ１／４の長さだけ低い高さ位置ま
でのこと）に位置したことを検出する上死点用ノズル検
出装置６７と、エアノズル５５がノズル下死点付近（本
実施ではノズル下死点からノズルストロークのほぼ１／
４の長さだけ高い高さ位置までのこと）を検出する下死
点用ノズル検出装置６９を備えている。ここで、各ノズ
ル検出装置６７，６９は、例えば本体フレーム３の適宜
位置の適宜位置に設けたリミットスイッチ７１Ｕ，７１
Ｄと、スピンドル２５の適宜位置に設けたドグ７３Ｕ，
７３Ｄからなるものであって、各ノズル検出装置６７，
６９は前記制御装置６５に接続してある。そして、制御
装置６５は、前述の作用を奏する他に、ノズル検出装置
６７，６９によりエアノズル５５がノズル上死点付近又
はノズル下死点付近に位置することが検出されると、加
工径に対応した測定位置をオミットする作用を有してい
る。

【００４１】なお、ヘッド上下動用シリンダ２９におけ
るピストンロッド２７の上下方向の移動量をラック部材
及びエンコーダを備えたピニオンの作用により検出する
ことにより、エアノズル５５がノズル上死点付近又はノ
ズル下死点付近に位置することを検出しても差し支えな
い。

【００４２】次に、本実施例に係るホーニング方法につ
いて説明する。

【００４３】ワーク固定装置５における支持台７にボア
Ｈを備えた被加工物（本実施例では複数のボアＨを備え
たエンジン用のシリンダブロック）を支持せしめ、クラ
ンプ装置９によりこの被加工物Ｗの端部をクランプす
る。次に、ヘッド上下動用シリンダ２９の駆動によりホ
ーニングヘッド１１をワーク固定装置５に接近する下方
向へ移動させてボアＨに挿入せしめる。そして、ヘッド
回転用モータ１７の駆動によりホーニングヘッド１１を
回転させると共にヘッド上下動用シリンダ２９の駆動に
よりこのホーニングヘッド１１を上下方向へ往復上下移
動させつつ、拡張シリンダ４７の駆動により複数の砥石
３３を同期して外側径方向へ移動させて被加工物Ｗのボ
ア内面Ｈａに対して圧接させることにより、ボア内面Ｈ
ａに対してホーニング加工を行う。

【００４４】ここで、上記ホーニング加工は、上記ホー
ニングヘッド１１の回転速度が高速状態の下で荒加工を
行う荒工程と、この荒加工を行った後にホーニングヘッ
ド１の回転速度が中速状態の下で中仕上げ加工を行う中
仕上げ工程と、この中仕上げ加工を行った後にホーニン
グヘッド１１の回転速度が低速状態の下で仕上げ加工を
行う仕上げ工程とを備えている。また、エアノズル５５
はホーニングヘッド１１の往復上下動によってノズル上
死点とノズル下死点の間を一体的に往復上下動する。

【００４５】上記中仕上げ工程から、エアノズル５３か
らボア内面Ｈａに対してエアを噴射しつつ、Ａ／Ｅ変換
器６３によりこのエアの圧力変動によりボア内面Ｈａの
加工径に対応した測定信号を変換する。これによって、
ボア内面Ｈａの加工径を上下方向に亘って測定すること
ができる。

【００４６】エアノズル５５がノズル上死点とノズル下
死点との間を往復上下動する過程において、ノズル検出
装置６７，６９により上記エアノズル５５がノズル上死
点付近又はノズル下死点付近に位置することが検出され
ると、制御装置６５により加工径に対応した測定信号を
オミットされ、図４に示す状態から図５に示す状態にな
る。これによって、ボア内面Ｈａの加工径の測定から、
ボア内面における、ノズル上死点付近及びノズル下死点
付近に位置するエアノズル５５によってエアを噴射され
る部分の加工径の測定を排除することができる。ここ
で、ノズル上死点付近及びノズル下死点付近に位置する
エアノズル５５によってエアを噴射される部分とは、ボ
ア内面Ｈａにおける剛性不安定領域に位置する部分のこ
とである。

【００４７】そして、ボア内面Ｈａの加工径の上下方向
に亘っての測定から、ボア内面Ｈａにおける剛性不安定
領域に位置する部分の加工径の測定を排除した状態の下
で、Ａ／Ｅ変換器６３により所定の加工径Ｄ₁ に対応し
た測定信号が変換されると制御装置によりヘッド回転用
モータ１７を制御してホーニングヘッド１１の回転速度
を遅くして、仕上げ工程に移行する。

【００４８】仕上げ工程に移行した後においても、図５
に示すようにボア内面Ｈａにおける剛性不安定領域に位
置する部分の加工径の測定を排除した状態の下で、ボア
内面Ｈａの加工径の測定を行う。そして、Ａ／Ｅ変換器
６３により所定の加工径Ｄ₂に対応した測定信号が変換
されると、制御装置６５により砥石作動シリンダ４７を
制御して複数の砥石３３が外側径方向へ移動することを
停止せしめる。 以上のごとき、本実施例の発明によれ
ば、ボア内面Ｈａの加工径の上下方向に亘っての測定か
ら、ボア内面Ｈａにおけるノズル上死点付近及びノズル
下死点付近に位置するエアノズル５５によってエアを噴
射される部分の加工径の測定を排除することができるた
め、確実にボア内面Ｈａにおける剛性安定領域に位置す
る部分の加工径が所定の加工径になるようにホーニング
加工を行うことができ、ボア内面Ｈａ全体としてホーニ
ング加工精度の向上を図ることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上のごとき本実施例の説明により理解
されるように、請求項１〜請求項１１に記載の発明によ
れば、ボア内面の上下方向に亘っての加工径の測定か
ら、剛性不安定領域に位置する部分の加工径の測定を排
除することができるため、ボア内面における剛性安定領
域に位置する部分の加工径が所定の加工径になるように
ホーニング加工を行うことができ、ボア内面全体として
のホーニング加工精度の向上を図ることができる。特
に、請求項４〜請求項７、請求項１１に記載の発明によ
れば、ボア内面の加工径の上下方向に亘っての測定か
ら、ボア内面におけるノズル上死点付近及びノズル下死
点付近に位置するエアノズルによってエアを噴射される
部分の加工径の測定を排除することができ、上述の効果
を一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のホーニング装置の概略的な図であ
る。

【図２】ホーニングヘッドの横断面図である。

【図３】本実施例の制御ブロック図である。

【図４】オミットする前の測定信号の状態を示す図であ
る。

【図５】オミットした後の測定信号の状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ホーニング装置 ２ ワーク固定装置 １１ ホーニングヘッド ３３ 砥石 ４７ 砥石作動シリンダ ５３ エアノズル ６３ Ａ／Ｅ変換器 ６５ 制御装置 ６７ 上死点用ノズル検出装置 ６９ 下死点用ノズル検出装置 ７１Ｕ．７１Ｄ リミットスイッチ ７３Ｕ．７３Ｄ ドグ Ｗ 被加工物 Ｈ ボア Ｈａ ボア内面

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせ
   て備えたホーニングヘッドを回転及び往復上下動させつ
   つ、複数の砥石を同期してホーニングヘッドの外側径方
   向へ移動させることにより、被加工物におけるボアのボ
   ア内面に対してホーニング加工を行うホーニング加工方
   法において、 上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測定するた
   め、上記ホーニングヘッドに備えたエアノズルからボア
   内面に対してエアを噴射しつつ、上記ホーニングヘッド
   の往復上下動によってこのエアノズルをノズル上死点と
   ノズル下死点との間を一体的に往復上下動させると共
   に、このエアの圧力変動又は流量変動によりボア内面の
   加工径に対応した測定信号を出力する工程とを備え、 上記ボア内面における剛性不安定領域に位置する部分の
   加工径に対応した測定信号をオミットする工程とを備え
   てなることを特徴とするホーニング加工方法。
2. 【請求項２】 複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせ
   て備えたホーニングヘッドを回転及び往復上下動させつ
   つ、複数の砥石を同期してホーニングヘッドの外側径方
   向へ移動させることにより、被加工物におけるボアのボ
   ア内面に対してホーニング加工を行うホーニング加工方
   法において、 上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測定するた
   め、上記ホーニングヘッドに備えたエアノズルからボア
   内面に対してエアを噴射しつつ、上記ホーニングヘッド
   の往復上下動によってこのエアノズルをノズル上死点と
   ノズル下死点との間を一体的に往復上下動させると共
   に、このエアの圧力変動又は流量変動によりボア内面の
   加工径に対応した測定信号を出力する工程とを備え、 上記エアノズルがノズル下死点付近に位置するときのボ
   ア内面の加工径に対応した測定信号をオミットする工程
   を備えてなることを特徴とするホーニング加工方法。
3. 【請求項３】 複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせ
   て備えたホーニングヘッドを回転及び往復上下動させつ
   つ、複数の砥石を同期してホーニングヘッドの外側径方
   向へ移動させることにより、被加工物におけるボアのボ
   ア内面に対してホーニング加工を行うホーニング加工方
   法において、 上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測定するた
   め、上記ホーニングヘッドに備えたエアノズルからボア
   内面に対してエアを噴射しつつ、上記ホーニングヘッド
   の往復上下動によってこのエアノズルをノズル上死点と
   ノズル下死点との間を一体的に往復上下動させると共
   に、このエアの圧力変動又は流量変動によりボア内面の
   加工径に対応した測定信号を出力する工程とを備え、 上記エアノズルがノズル上死点付近に位置するときのボ
   ア内面の加工径に対応した測定信号をオミットする工程
   を備えてなることを特徴とするホーニング加工方法。
4. 【請求項４】 複数の砥石を周方向へ適宜間隔を持たせ
   て備えたホーニングヘッドを回転及び往復上下動させつ
   つ、複数の砥石を同期してホーニングヘッドの外側径方
   向へ移動させることにより、被加工物におけるボアのボ
   ア内面に対してホーニング加工を行うホーニング加工方
   法において、 上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測定するた
   め、上記ホーニングヘッドに備えたエアノズルからボア
   内面に対してエアを噴射しつつ、上記ホーニングヘッド
   の往復上下動によってこのエアノズルをノズル上死点と
   ノズル下死点との間を一体的に往復上下動すると共に、
   このエアの圧力変動又は流量変動によりボア内面の加工
   径に対応した測定信号を出力する工程とを備え、 上記エアノズルがノズル上死点付近に位置するときのボ
   ア内面の加工径に対応した測定信号、及びエアノズルが
   ノズル下死点付近に位置するときのボア内面の加工径に
   対応した測定信号をオミットする工程を備えてなること
   を特徴とするホーニング加工方法。
5. 【請求項５】 前記ノズル下死点付近とは、ノズル下死
   点からノズルストロークのほぼ１／４の長さだけ高い高
   さ位置までのことであることを特徴とする請求項２又は
   請求項４に記載のホーニング加工方法。
6. 【請求項６】 前記ノズル上死点付近とは、ノズル上死
   点からノズルストロークのほぼ１／４の長さだけ低い高
   さ位置までのことであることを特徴とする請求項３〜請
   求項５に記載のホーニング加工方法。
7. 【請求項７】 前記被加工物は複数のボアを備えたエン
   ジン用のシリンダブロックであることを特徴とする請求
   項１〜請求項６に記載のホーニング加工方法。
8. 【請求項８】 ボアを備えた被加工物を支持固定するワ
   ーク固定装置を設け、このワーク固定装置の上方にホー
   ニングヘッドを回転可能かつ往復上下動可能に設け、上
   記ホーニングヘッドに径方向へ移動可能な複数の砥石を
   周方向へ適宜間隔を持たせて備え、複数の砥石を同期し
   て外側径方向へ移動させる砥石作動装置を設け、 上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測定するた
   め、上記ホーニングヘッドにボア内面に対してエアを噴
   射するエアノズルを一体的に備えると共に、このエアの
   圧力変動又は流量変動をボア内面の加工径に対応した測
   定信号に変換する変換器を設け、 上記変換器により所定の加工径に対応した測定信号が変
   換されると、複数の砥石が外側径方向へ移動することを
   停止するように前記砥石作動装置を制御する制御装置を
   設け、 上記制御装置を、上記ボア内面における剛性不安定領域
   に位置する部分の加工径に対応した測定信号をオミット
   可能に構成してなることを特徴とするホーニング装置。
9. 【請求項９】 ボアを備えた被加工物を支持固定するワ
   ーク固定装置を設け、このワーク固定装置の上方にホー
   ニングヘッドを回転可能かつ往復上下動可能に設け、上
   記ホーニングヘッドに径方向へ移動可能な複数の砥石を
   周方向へ適宜間隔を持たせて備え、複数の砥石を同期し
   て外側径方向へ移動させる砥石作動装置を設け、 上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測定するた
   め、上記ホーニングヘッドにボア内面に対してエアを噴
   射するエアノズルを一体的に備えると共に、このエアの
   圧力変動又は流量変動をボア内面の加工径に対応した測
   定信号に変換する変換器を設け、 上記変換器により所定の加工径に対応した測定信号が変
   換されると、複数の砥石が外側径方向へ移動することを
   停止するように前記砥石作動装置を制御する制御装置を
   設け、 上記ホーニングヘッドの往復上下動によって上記エアノ
   ズルがノズル下死点付近に位置することを検出する下死
   点用ノズル検出装置を設け、 前記制御装置を、下死点用ノズル検出装置により上記エ
   アノズルがノズル下死点付近に位置することが検出され
   ると、加工径に対応した測定信号をオミットするように
   構成してなることを特徴とするホーニング装置。
10. 【請求項１０】 ボアを備えた被加工物を支持固定する
    ワーク固定装置を設け、このワーク固定装置の上方にホ
    ーニングヘッドを回転可能かつ往復上下動可能に設け、
    上記ホーニングヘッドに径方向へ移動可能な複数の砥石
    を周方向へ適宜間隔を持たせて備え、複数の砥石を同期
    して外側径方向へ移動させる砥石作動装置を設け、 上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測定するた
    め、上記ホーニングヘッドにボア内面に対してエアを噴
    射するエアノズルを備えると共に、このエアの圧力変動
    又は流量変動をボア内面の加工径に対応した測定信号に
    変換する変換器を設け、 上記変換器により所定の加工径に対応した測定信号が変
    換されると、複数の砥石が外側径方向へ移動することを
    停止するように前記砥石作動装置を制御する制御装置を
    設け、 上記ホーニングヘッドの往復上下動によって上記エアノ
    ズルがノズル上死点付近に位置することを検出する上死
    点用ノズル検出装置を設け、 前記制御装置を、上死点用ノズル検出装置により上記エ
    アノズルがノズル上死点付近に位置することが検出され
    ると、加工径に対応した測定信号をオミットするように
    構成してなることを特徴とするホーニング装置。
11. 【請求項１１】 ボアを備えた被加工物を支持固定する
    ワーク固定装置を設け、このワーク固定装置の上方にホ
    ーニングヘッドを回転可能かつ往復上下動可能に設け、
    上記ホーニングヘッドに径方向へ移動可能な複数の砥石
    を周方向へ適宜間隔を持たせて備え、複数の砥石を同期
    して外側径方向へ移動させる砥石作動装置を設け、 上記ボア内面の加工径を上下方向へ亘って測定するた
    め、上記ホーニングヘッドにボア内面に対してエアを噴
    射するエアノズルを一体的に備えると共に、このエアの
    圧力変動又は流量変動をボア内面の加工径に対応した測
    定信号に変換する変換器を設け、 上記変換器により所定の加工径に対応した測定信号が変
    換されると、複数の砥石が外側径方向へ移動することを
    停止するように前記砥石作動装置を制御する制御装置を
    設け、 上記ホーニングヘッドの往復上下動によって上記エアノ
    ズルがノズル下死点付近に位置することを検出する下死
    点用ノズル検出装置を設け、上記ホーニングヘッドの往
    復上下動によって上記エアノズルがノズル上死点付近に
    位置することを検出する上死点用ノズル検出装置を設
    け、 前記制御装置を、下死点用ノズル検出装置により上記エ
    アノズルがノズル下死点付近に位置することが検出され
    ると、加工径に対応した測定信号をオミットすると共
    に、上死点用ノズル検出装置により上記エアノズルがノ
    ズル上死点付近に位置することが検出されると、加工径
    に対応した測定信号をオミットするように構成してなる
    ことを特徴とするホーニング装置。