(57)【特許請求の範囲】
【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で円柱状を呈するドレス用被研削材の外周面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際に、前記ドレス用被研削材に対し、前記ホーニングヘッドを回転かつ軸方向移動させるとともに、前記ドレス用被研削材を前記ホーニングヘッドと同方向に回転させる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。
【請求項２】
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１記載のホーニングヘッドの砥石ドレッシング方法。
【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で円柱状を呈するドレス用被研削材の外周面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際に、前記ドレス用被研削材に対し、前記ホーニングヘッドを回転かつ軸方向移動させるとともに、前記ドレス用被研削材を前記ホーニングヘッドと同方向に回転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。
また、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で、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２に、第１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。
【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。
また、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２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。
【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。
【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
【図１】
0003613884.tif 000002
【図２】
0003613884.tif 000003
【図３】
0003613884.tif 000004