JPH09277169A - ホーニングヘッドの砥石ドレッシング方法および同ドレッシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレス用被研削材として砥石を用いずに、ホ
ーニングヘッドの砥石表面の使用済みの砥粒を取去るこ
とにより露出させた切刃となる新規な砥粒の先端を摩耗
させることなく、適正なドレッシング作業を行えるよう
にした。 【解決手段】 ホーニングヘッド１を回転かつ上下動さ
せて、砥石３を回転中のドレス用被研削材５の外周面に
摺動接触させ、これにより砥石３の表面の使用済みの砥
粒を取去って、新規な砥粒を砥石３の表面に露出させ
る。このとき使用するドレス用被研削材５は、ホーニン
グヘッド１により加工するワークと同材質としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ホーニングヘッ
ドの外周部に設けた砥石をドレス用被研削材に対して相
互に摺動接触させ、これにより砥石表面の先端が削られ
た使用済みの砥粒を取去って、切刃となる新規な砥粒を
砥石表面に露出させるホーニングヘッドの砥石ドレッシ
ング方法および砥石ドレッシング装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、ドレス用
被研削材として砥石を用いずに、ホーニングヘッドの砥
石表面の使用済みの砥粒を取去ることにより露出させた
切刃となる新規な砥粒の先端を摩耗させることなく、適
正なドレッシング作業を行えるようにしたことを目的と
している。

【０００３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第１に、ホーニングヘッドの外周部に
設けた砥石と、このホーニングヘッドにより加工するワ
ークと同材質のドレス用被研削材とを相互に摺動接触さ
せることで、前記砥石表面の先端が削られた使用済みの
砥粒を取去って、先端が鋭利で切刃となる新規な砥粒を
砥石表面に露出させる砥石ドレッシング方法としてあ
る。

【０００４】上記砥石ドレッシング方法によれば、新規
な砥粒が砥石表面に露出した際に、この新規な砥粒の先
端がドレッシング時にドレス用被研削材に対して摺動接
触しても、ドレス用被研削材として砥石を用いていない
ので、砥石先端の切刃の摩耗や、ドレス用被研削材側の
砥粒のホーニングヘッドにおける砥石の切刃間への侵入
などの不具合が回避される。

【０００５】第２に、第１の砥石ドレッシング方法にお
いて、ドレス用被研削材に対し、ホーニングヘッドを回
転かつ軸方向移動させる方法としてある。これにより、
切刃となる新規な砥粒が砥石表面の全体にわたり均一に
露出することになる。

【０００６】第３に、第２の砥石ドレッシング方法にお
いて、ホーニングヘッドの回転速度および軸方向移動速
度を、ドレス用被研削材の表面に形成されるヘリカルな
研削軌跡が、前記ホーニングヘッドにより加工されるワ
ークの円筒内面に形成されるヘリカルな研削軌跡と一致
するように設定してある。これにより、ドレッシングを
行った後の砥石の表面は、ワークを加工するに適した状
態となり、ワークの円筒内面に対し、ホーニングヘッド
を回転かつ軸方向移動させて加工を行う際に、砥石がワ
ーク表面に対して抵抗が少なく、スムーズな加工が可能
となる。

【０００７】第４に、外周部に砥石を備えて回転かつ軸
方向移動可能なホーニングヘッドと、このホーニングヘ
ッドの前記砥石が摺動接触することで、砥石表面の使用
済みの砥粒が取去られて新規な砥粒が砥石表面に露出す
る砥石ドレッシングを行うためのドレス用被研削材とを
備えたホーニングヘッドの砥石ドレッシング装置におい
て、前記ドレス用被研削材を、前記ホーニングヘッドに
より加工する円筒内面を備えたワークと同材質とした構
成としてある。

【０００８】上記構成によれば、砥石表面における先端
が削られた使用済みの砥粒が取去られ、先端が鋭利で切
刃となる新規な砥粒が露出した際に、この新規な砥粒の
先端がドレッシング時にドレス用被研削材に対して摺動
接触しても、ドレス用被研削材として砥石を用いていな
いので、砥石先端の切刃の摩耗や、ドレス用被研削材側
の砥粒のホーニングヘッドにおける砥石の切刃間への侵
入などの不具合が回避される。

【０００９】第５に、第４の構成において、ドレス用被
研削材は、砥石との摺動接触面が外周面となる円柱状で
あり、被研削面がワークの円筒内面における軸方向長さ
と一致している。これにより、ホーニングヘッドを回転
かつ上下動させてワークに対してホーニング加工を行う
のと同じ条件で砥石のドレッシングがなされる。

【００１０】

【発明の効果】第１の発明によれば、ワークと同材質の
ドレス用被研削材を用いて砥石のドレッシングを行うの
で、砥石表面の先端が削られた使用済みの砥粒が取去ら
れ、先端が鋭利で切刃となる新規な砥粒が露出した際
に、この新規な砥粒の先端がドレッシング時にドレス用
被研削材を研削しても、ドレス用被研削材として砥石を
用いていないので、砥石先端の切刃の摩耗や、ドレス用
被研削材側の砥粒のホーニングヘッドにおける砥石の切
刃間への侵入などの不具合が回避され、適正な砥石ドレ
ッシングを行うことができる。

【００１１】第２の発明によれば、ホーニングヘッドを
ドレス用被研削材に対して回転かつ軸方向に移動させる
ことで、新規な砥粒が砥石表面の全体にわたり均一に露
出し、より適正な砥石ドレッシングを行うことができ
る。

【００１２】第３の発明によれば、ホーニングヘッドの
回転速度および軸方向移動速度を、ドレス用被研削材の
表面に形成されるヘリカルな軌跡が、ホーニングヘッド
により加工されるワークの内面に形成されるヘリカルな
軌跡と一致するように設定してあるので、ドレッシング
を行った後の砥石の表面は、ワークを加工するに適した
状態となり、ワークの円筒内面に対し、ホーニングヘッ
ドを回転かつ軸方向移動させて加工を行う際に、砥石が
ワーク表面に対して抵抗が少なく、スムーズな加工を行
うことができる。

【００１３】第４の発明によれば、砥石のドレッシング
を行う際に、ワークと同材質のドレス用被研削材を用い
たので、砥石表面の先端が削られた使用済みの砥粒が取
去られ、先端が鋭利で切刃となる新規な砥粒が露出した
際に、この新規な砥粒の先端がドレッシング時にドレス
用被研削材に対して摺動接触しても、ドレス用被研削材
として砥石を用いていないので、砥石先端の切刃の摩耗
や、ドレス用被研削材側の砥粒のホーニングヘッドにお
ける砥石の切刃間への侵入などの不具合が回避され、適
正な砥石ドレッシングを行うことができる。

【００１４】第５の発明によれば、ワークに対する加工
時と同じ条件で砥石のドレッシングがなされるので、砥
石表面の必要部位のドレッシングを効率よく行うことが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。

【００１６】図１は、ホーニングヘッド１の外周部に設
けられた複数の砥石３に対し、ドレス用被研削材５を用
い、表面の先端が削られた使用済みの砥粒を取去り、先
端が鋭利で切刃となる新規な砥粒を露出させる、いわゆ
る砥石ドレッシングを行っている状態を示す正面図であ
り、図２は図１の平面図である。

【００１７】図３は、上記したホーニングヘッド１を用
いてワークＷに設けた加工孔Ｈに対してホーニング加工
を行っている状態を示す断面図である。このホーニング
ヘッド１は、図示しないホーニング盤に設けたスピンド
ル７への取付部としてのシャンク９Ｓを上端部に設けた
円筒状のヘッド本体９を備えている。このヘッド本体９
の周方向には、複数のスリット１１が適宜間隔に設けて
あり、各スリット１１には、外側部に前述した砥石３を
備えた砥石シュー１３が放射方向（径方向）へ移動可能
に設けてある。

【００１８】なお、各砥石シュー１３は、適宜に設けた
リング状のスプリング１５の作用によって常に放射内方
向へ付勢されている。

【００１９】また、前記ヘッド本体９の外周面には、超
硬ガイドよりなる複数のガイド部材１７が適宜間隔に設
けてあり、適数のガイド部材１７には、ガイド部材１７
の表面１７Ｆと加工孔Ｈの円筒内面となる内周面ＨＦと
の間隙（クリアランス）Ｃを測定するためのエアマイク
ロメータの測定部としてのエアノズル１９が設けてあ
る。

【００２０】前記ヘッド本体９内には、ヘッド本体９の
軸方向へ移動可能なロッド２１を内装しており、このロ
ッド２１には、前記各砥石シュー１３を放射外方向へ押
圧し拡開するための拡開テーパ部２３が設けてある。ロ
ッド２１の上端部はヘッド本体９のシャンク９Ｓ内に突
出しており、このロッド２１に取付けたフランジ部２５
とシャンク９Ｓとの間に弾装したスプリング２７の作用
によって、ロッド２１は常に上方向へ付勢保持されてい
る。

【００２１】上記のような構成において、ヘッド本体９
のシャンク９Ｓをホーニング盤のスピンドル７に装着し
た後、ホーニングヘッド１をワークＷの加工孔Ｈ内に挿
入し、前記スピンドル７を回転させるとともに上下動
し、かつホーニング盤に設けた図示しない油圧シリンダ
において上下動可能なピストンロッド２８によって前記
ロッド２１を下降させることにより、各砥石シュー１３
は拡開用テーパ部２３の作用により、スプリング１５に
抗して放射外方向へ移動される。各砥石シュー１３が放
射外方向へ移動されて拡開されることにより、各砥石シ
ュー１３に設けた砥石３が加工孔Ｈの内周面ＨＦへ圧接
され、加工孔Ｈのホーニング加工が行われる。

【００２２】上記したようなホーニング加工を行う際に
は、加工孔Ｈの内径を測定するが、このときガイド部材
１７に設けたエアノズル１９から内周面ＨＦへ向けてエ
アを噴出し、ガイド部材１７の表面１７Ｆと加工孔Ｈの
内周面ＨＦとの間の間隙Ｃの変化に対応したエア圧の変
化を検出し、この検出値を、空気圧を電気信号に変換す
る図示しないＡ／Ｅ変換器によって電気信号に変換して
加工孔Ｈの内径値を算出する。

【００２３】上記したような内径測定を行いつつホーニ
ング加工を行う際には、加工孔Ｈの目標とする内径値と
同径の基準孔ＭＨを備えたマスタリングＭＲの内径を、
上記したエアノズル１９によって測定し、加工孔Ｈの内
径が基準孔ＭＨの内径に対して許容寸法内となるまで加
工を継続する。

【００２４】上記のようにワークＷに対してホーニング
加工を行う過程においては、砥石３の表面の砥粒先端が
削られて丸くなり、そのままでは研削加工に適さなくな
るので、適度な間隔をおいて前記図１および図２に示し
たようなドレス用被研削材５を用いて砥石３の表面のド
レッシングを行う。

【００２５】上記したドレス用被研削材５は、円柱状を
呈して前記ワークＷと同材質で構成されており、上下の
支持軸２９によって支持されて図示しない回転駆動機構
によって図２中で矢印Ａ方向に回転する。ドレス用被研
削材５の上下方向長さＬは、図３に示したワークＷにお
ける加工孔Ｈの内周面ＨＦの上下方向長さと一致させて
ある。一方、ホーニングヘッド１は、前記図３に示した
ホーニング盤と同様な機構に支持されて、回転（図２中
で矢印Ｂ方向）および軸方向（図１中で上下方向）移動
可能である。

【００２６】砥石３のドレッシングを行う場合には、ド
レス用被研削材５を図２中で矢印Ａ方向に回転させつ
つ、ホーニングヘッド１も同様に矢印Ｂ方向に回転さ
せ、かつホーニングヘッド１については図１中で上下方
向に往復移動させる。このとき、ホーニングヘッド１に
おいては、前記図３で示した拡開テーパ部２３の下降動
作による砥石シュー１３の放射外方向への移動により、
砥石３をドレス用被研削材５に対して所定の圧力で押圧
している。

【００２７】これにより、砥石３の表面の全体が、ドレ
ス用被研削材５の表面に摺動接触して、砥石３に対する
ドレッシング、すなわち砥石３の表面の先端が削られた
使用済みの砥粒を取去り、先端が鋭利で切刃となる新規
な砥粒を露出させる作業が、砥石３の全体にわたり均一
に効率よくなされることになる。ここで、ドレス用被研
削材５として、砥石を使用しておらず、ホーニングヘッ
ド１が加工するワークＷと同一の材質のものを使用して
いるので、新規な切刃先端がドレス用被研削材５に摺動
接触しても摩耗しない上、相手方の砥石の砥粒が砥石３
の切刃間に入込んで砥石３の目詰まりを起こすという不
具合も発生せず、適正な砥石ドレッシングを行うことが
できる。

【００２８】ホーニングヘッド１を回転かつ上下動させ
ながら、ワークＷに対してホーニング加工を行う際に
は、図１のドレス用被研削材５の表面にて一部を示して
あるものと同様な、クロスハッチＣＨと呼ばれるヘリカ
ルな研削軌跡が、加工孔Ｈの内周面ＨＦに形成される。
このクロスハッチＣＨは、図１中で、左下がりの研削軌
跡ａと、右下がりの研削軌跡ｂとが相互に交差して形成
されるもので、この両研削軌跡ａ，ｂ相互がなす角度α
は、ワークＷに対するホーニング加工におけるホーニン
グヘッド１の回転速度をＶ、上下動速度をＳとした場合
に、次式で表される。

【００２９】α＝２×tan ^-1（Ｓ／２Ｖ） 一方、ホーニングヘッド１を回転かつ上下動させなが
ら、ドレス用被研削材５の表面に対して砥石ドレッシン
グを行う際においても、上記したワークＷに形成される
クロスハッチＣＨと同様なクロスハッチＣＨが形成され
るが、ここでは、ドレス用被研削材５におけるクロスハ
ッチＣＨの角度αが、ワークＷに形成されるクロスハッ
チＣＨの角度αと同一となるように、砥石ドレッシング
時でのホーニングヘッド１の回転速度、上下動速度およ
びドレス用被研削材５の回転速度を設定してある。

【００３０】これにより、砥石３のドレッシング後、ワ
ークＷの加工孔Ｈの内周面ＨＦに対し、ホーニングヘッ
ド１を回転かつ上下移動させて加工を行う際に、砥石３
がワークＷの内周面ＨＦに対して抵抗が少なく、なじみ
性がよくなり、またドレス用被研削材５の被研削面の上
下方向長さがワークＷの内周面ＨＦの軸方向長さに一致
していることもあって、加工時と同じ条件で砥石３のド
レッシングがなされ、この結果スムーズなホーニング加
工を行うことができ、高精度な製品が得られることにな
る。

【００３１】なお、上記実施の形態では、ドレス用被研
削材５の外周面を砥石ドレッシング時での被研削面とし
ているが、ドレス用被研削材５をワークＷと同様な円筒
内面を備えた形状とし、この円筒内面を被研削面として
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態を示す砥石ドレッシン
グの動作説明図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の砥石ドレッシングを行う砥石が装着され
たホーニングヘッドを用いてワークに対しホーニング加
工を行っている状態を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｗ ワーク １ ホーニングヘッド ３ 砥石 ５ ドレス用被研削材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホーニングヘッドの外周部に設けた砥石
   と、このホーニングヘッドにより加工するワークと同材
   質のドレス用被研削材とを相互に摺動接触させること
   で、前記砥石表面の使用済みの砥粒を取去って、新規な
   砥粒を砥石表面に露出させる砥石ドレッシングを行うこ
   とを特徴とするホーニングヘッドの砥石ドレッシング方
   法。
2. 【請求項２】 ドレス用被研削材に対し、ホーニングヘ
   ッドを回転かつ軸方向移動させることを特徴とする請求
   項１記載のホーニングヘッドの砥石ドレッシング方法。
3. 【請求項３】 ホーニングヘッドの回転速度および軸方
   向移動速度を、ドレス用被研削材の表面に形成されるヘ
   リカルな研削軌跡が、前記ホーニングヘッドにより加工
   されるワークの円筒内面に形成されるヘリカルな研削軌
   跡と一致するように設定したことを特徴とする請求項２
   記載のホーニングヘッドの砥石ドレッシング方法。
4. 【請求項４】 外周部に砥石を備えて回転かつ軸方向移
   動可能なホーニングヘッドと、このホーニングヘッドの
   前記砥石が摺動接触することで、砥石表面の使用済みの
   砥粒が取去られて新規な砥粒が砥石表面に露出する砥石
   ドレッシングを行うためのドレス用被研削材とを備えた
   ホーニングヘッドの砥石ドレッシング装置において、前
   記ドレス用被研削材を、前記ホーニングヘッドにより加
   工する円筒内面を備えたワークと同材質としたことを特
   徴とするホーニングヘッドの砥石ドレッシング装置。
5. 【請求項５】 ドレス用被研削材は、砥石との摺動接触
   面が外周面となる円柱状であり、被研削面がワークの円
   筒内面における軸方向長さと一致していることを特徴と
   する請求項４記載のホーニングヘッドの砥石ドレッシン
   グ装置。