(57)【要約】【課題】良好な加工形状精度を得るとともに加工形状精度を安定化させることのできるボーリング加工方法及びボーリング加工装置を提供する。【解決手段】ラフボーリングを行ったシリンダボア１０２の加工径を取得するとともに、ファインボーリングを行ったシリンダボア１０２の加工径を取得し、それぞれの加工径に基づいて次回のラフボーリング及びファインボーリングのための切刃の径方向位置を補正する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアに対して、ラフボーリングを行うための粗加工用切刃とファインボーリングを行うための仕上加工用切刃がそれぞれ径方向位置を調整可能に取り付けられたツールでラフボーリング及びファインボーリングを行うボーリング加工方法であって、
予め定められた第１目標径に基づいて前記シリンダボアにラフボーリングを行う第１ボーリング工程と、
前記ラフボーリングを行った前記シリンダボアの加工径を取得する第１加工径取得工程と、
予め定められた第２目標径に基づいて前記シリンダボアにファインボーリングを行う第２ボーリング工程と、
前記ファインボーリングを行った前記シリンダボアの加工径を取得する第２加工径取得工程と、
前記第１加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径に基づいて次回のラフボーリングのために前記粗加工用切刃の径方向位置を補正する第１切刃位置補正工程と、
前記第２加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径に基づいて次回のファインボーリングのために前記仕上加工用切刃の径方向位置を補正する第２切刃位置補正工程と、
を備えたことを特徴とするボーリング加工方法。
【請求項２】
前記第１切刃位置補正工程では、前記第１加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径に加えて、前記第２加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径に基づいて次回のラフボーリングのために前記粗加工用切刃の径方向位置を補正することを特徴とする請求項１に記載のボーリング加工方法。
【請求項３】
前記第１切刃位置補正工程及び前記第２切刃位置補正工程では、第１目標径及び前記第２目標径に対して、所定の許容幅が定められており、前記第１加工径取得工程又は前記第２加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径が前記許容幅の範囲内であれば前記粗加工用切刃及び前記仕上加工用切刃の径方向位置を補正しないことを特徴とする請求項１または２に記載のボーリング加工方法。
【請求項４】
シリンダボアに対して、ラフボーリング及びファインボーリングを行うボーリング加工装置であって、
ラフボーリングを行うための粗加工用切刃とファインボーリングを行うための仕上加工用切刃がそれぞれ径方向位置を調整可能に取り付けられた少なくとも一つの切削部と、
予め定められた第１目標径に基づいて前記シリンダボアにラフボーリングを行うとともに、予め定められた第２目標径に基づいて前記シリンダボアにファインボーリングを行うように前記切削部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記粗加工用切刃と前記仕上加工用切刃のそれぞれの径方向位置を制御する切刃位置調整部と、
前記ラフボーリングを行った前記シリンダボアの加工径を取得するとともに、前記ファインボーリングを行った前記シリンダボアの加工径を取得する加工径取得部と、
取得した前記ラフボーリングによる加工径に基づいて次回のラフボーリングのために前記粗加工用切刃の径方向位置を補正するとともに、取得した前記ファインボーリングによる加工径に基づいて次回のファインボーリングのために前記前記仕上加工用切刃の径方向位置を補正する切刃位置補正部と、を備えることを特徴とするボーリング加工装置。
【請求項５】
前記切刃位置補正部は、取得した前記ラフボーリングによる加工径と取得した前記ファインボーリングによる加工径とに基づいて次回のラフボーリングのために前記粗加工用切刃の径方向位置を補正することを特徴とする請求項４に記載のボーリング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボーリング工具を用いて、例えば自動車用内燃機関のシリンダブロックに形成されるシリンダボア等、工作物のボア孔を中ぐり加工するボーリング加工方法及びボーリング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダブロックにおいて、ピストンが摺動するシリンダボアには、その内壁を切削することで所定の内径に加工するボーリング加工が施される。このようなボーリング加工は、切刃が先端部に取り付けられたボーリング工具を回転させながら、シリンダボア内を移動させることで行われる。
【０００３】
ところで、内燃機関の使用時には、シリンダボア内を油膜を介してピストンが摺動するため、ピストンとシリンダボア内壁との摺動抵抗を抑制する必要があり、シリンダボア内壁をできるだけ滑らかに加工することが望ましい。そのため、自動車用内燃機関のシリンダブロックのシリンダボア等のボーリング加工には、粗加工（ラフボーリング加工）と仕上げ加工（ファインボーリング加工）とがあり、またボーリング加工の後には、さらに精密に研磨するホーニング加工が行われている。
【０００４】
ボーリング加工においては、粗加工と仕上げ加工を一つのボーリング工具（ツール）で行うことができると、ボーリング工具の取り付け誤差による芯ずれがなく、また、被工作物（シリンダブロック、シリンダボア）の取り付け誤差による芯ずれをなくすことができ、効率的で高精度な加工を行うことが可能となる。そこで、粗加工用の切刃と仕上げ加工用の切刃を一つのボーリング工具のホルダに取り付けて、粗加工と仕上げ加工をこの一つのボーリング工具で行うことが考えられる。
【０００５】
例えば、特許文献１には、一つの工具ホルダに、プリセットにより固定された粗加工用切刃と、手動操作により工具本体径方向に出没可能に取り付けられた仕上げ加工用切刃を備えた切削工具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７‐２８３４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記特許文献１に記載の切削工具においては、仕上げ加工用切刃は手動操作で工具本体径方向の位置を調整することができるが、粗加工用切刃は固定されており、その工具本体径方向の位置を調整することができない。従って、特許文献１に記載の切削工具では、仕上げ加工用切刃が摩耗した場合には、その補正機構により加工完了径を一定に保つことができるが、粗加工用切刃は固定されているため、粗加工用切刃が摩耗すると粗加工における加工取代が減少し、その分仕上げ加工用切刃で仕上げ径を加工する際の加工取代量が増大してしまう。
【０００８】
仕上げ加工用切刃による加工取代量が増大すると、仕上げ加工用切刃による仕上げ加工時の切削抵抗が増大し、仕上げ加工後の真円度や円筒度などの加工形状の精度が悪化するという問題がある。また、加工取代がバラつくことにより、加工精度が安定しないという問題もある。
【０００９】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な加工形状精度を得るとともに加工形状精度を安定化させることのできるボーリング加工方法及びボーリング加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
シリンダボア（例えば、後述の実施形態におけるシリンダボア１０２）に対して、ラフボーリングを行うための粗加工用切刃（例えば、後述の実施形態における粗加工用切刃２２）とファインボーリングを行うための仕上加工用切刃（例えば、後述の実施形態における仕上加工用切刃２４）がそれぞれ径方向位置を調整可能に取り付けられたツール（例えば、後述の実施形態における切削部２０）でラフボーリング及びファインボーリングを行うボーリング加工方法であって、
予め定められた第１目標径（例えば、後述の実施形態におけるラフボーリング加工の目標径）に基づいて前記シリンダボアにラフボーリングを行う第１ボーリング工程と、
前記ラフボーリングを行った前記シリンダボアの加工径を取得する第１加工径取得工程と、
予め定められた第２目標径（例えば、後述の実施形態におけるファインボーリング加工の目標径）に基づいて前記シリンダボアにファインボーリングを行う第２ボーリング工程と、
前記ファインボーリングを行った前記シリンダボアの加工径を取得する第２加工径取得工程と、
前記第１加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径に基づいて次回のラフボーリングのために前記粗加工用切刃の径方向位置を補正する第１切刃位置補正工程と、
前記第２加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径に基づいて次回のファインボーリングのために前記仕上加工用切刃の径方向位置を補正する第２切刃位置補正工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記第１切刃位置補正工程では、前記第１加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径に加えて、前記第２加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径に基づいて次回のラフボーリングのために前記粗加工用切刃の径方向位置を補正することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２の構成に加えて、
前記第１切刃位置補正工程及び前記第２切刃位置補正工程では、第１目標径及び前記第２目標径に対して、所定の許容幅が定められており、前記第１加工径取得工程又は前記第２加工径取得工程で取得した前記シリンダボアの加工径が前記許容幅の範囲内であれば前記粗加工用切刃及び前記仕上加工用切刃の径方向位置を補正しないことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４に係る発明は、
シリンダボア（例えば、後述の実施形態におけるシリンダボア１０２）に対して、ラフボーリング及びファインボーリングを行うボーリング加工装置（例えば、後述の実施形態におけるボーリング加工装置１０）であって、
ラフボーリングを行うための粗加工用切刃（例えば、後述の実施形態における粗加工用切刃２２）とファインボーリングを行うための仕上加工用切刃（例えば、後述の実施形態における仕上加工用切刃２４）がそれぞれ径方向位置を調整可能に取り付けられた少なくとも一つの切削部（例えば、後述の実施形態における切削部２０）と、
予め定められた第１目標径（例えば、後述の実施形態におけるラフボーリング加工の目標径）に基づいて前記シリンダボアにラフボーリングを行うとともに、予め定められた第２目標径（例えば、後述の実施形態におけるファインボーリング加工の目標径）に基づいて前記シリンダボアにファインボーリングを行うように前記切削部を制御する制御部（例えば、後述の実施形態における制御部３０）と、を備え、
前記制御部は、
前記粗加工用切刃と前記仕上加工用切刃のそれぞれの径方向位置を制御する切刃位置調整部（例えば、後述の実施形態における切刃位置調整部３８）と、
前記ラフボーリングを行った前記シリンダボアの加工径を取得するとともに、前記ファインボーリングを行った前記シリンダボアの加工径を取得する加工径取得部（例えば、後述の実施形態における加工径取得部３４）と、
取得した前記ラフボーリングによる加工径に基づいて次回のラフボーリングのために前記粗加工用切刃の径方向位置を補正するとともに、取得した前記ファインボーリングによる加工径に基づいて次回のファインボーリングのために前記仕上加工用切刃の径方向位置を補正する切刃位置補正部（例えば、後述の実施形態における切刃位置補正部３６）と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４の構成に加えて、
前記切刃位置補正部は、取得した前記ラフボーリングによる加工径と取得した前記ファインボーリングによる加工径とに基づいて次回のラフボーリングのために前記粗加工用切刃の径方向位置を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び４の発明によれば、取得したラフボーリングによる加工径に基づいて次回のラフボーリングのために粗加工用切刃の径方向位置を補正するとともに、取得したファインボーリングによる加工径に基づいて次回のファインボーリングのために仕上加工用切刃の径方向位置を補正するようにし、且つ、ラフボーリングとファインボーリングの間に被作物の着脱を行わずにそれぞれの加工を行うことで、芯ずれ等によるファインボーリングの取代の不均一化を防ぐことができるため、各切刃の磨耗が生じた場合であっても、ファインボーリングの加工代を少なく且つ一定の範囲内に抑えることができ、その結果、真円度、円筒度などの加工形状精度の優れたボア加工を安定して達成することができる。
【００１６】
請求項２及び５の発明によれば、取得したラフボーリングによる加工径及び取得したファインボーリングによる加工径に基づいて次回のラフボーリングのために粗加工用切刃の径方向位置を補正するようにしたため、ラフボーリングの加工代をより適格に補正することができ、その結果ファインボーリングの加工代を一定に保ち、良好な加工形状精度をえることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、第１目標径及び第２目標径に対して、所定の許容幅を定め、取得した加工径がこの範囲内であれば粗加工用切刃及び仕上加工用切刃の径方向位置を補正しないようにしたため、ファインボーリングの加工代を一定の範囲に保ちつつ、制御が煩雑になるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のボーリング加工装置を示すブロック図である。
【図２】シリンダブロックの取付面を上方から見た平面図である。
【図３】粗加工取代及び仕上げ加工取代の設定例を示す線図である。
【図４】目標径と切刃の径方向位置の補正範囲との関係を示す線図であり、（ａ）は補正範囲が目標径を基準に所定範囲に設定されている場合であり、（ｂ）は補正範囲が目標径を基準に所定の許容幅を除いた所定範囲に設定されている場合である。
【図５】本発明の一実施形態のボーリング加工方法の制御フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のボーリング加工方法及びボーリング加工装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１に示すように、ボーリング加工装置１０は、ボーリング工具本体である切削部２０と切削部２０を制御する制御部３０とから構成されている。切削部２０は略円柱形状をしており、その先端部周辺には、シリンダボアに対してボーリング加工を行う切刃（チップ）として、ラフボーリングを行うための粗加工用切刃２２とファインボーリングを行うための仕上加工用切刃２４の２種類の切刃がそれぞれ複数個、径方向に独立して出没可能に取り付けられている。ここで切刃（粗加工用切刃２２及び仕上加工用切刃２４）は、例えば超合金製またはＣＢＮ製のものや、各種工具に適した工具材料にコーティングを施したものなどが用いられる。
【００２１】
また切削部２０の内部には粗加工用切刃２２及び仕上加工用切刃２４をそれぞれ径方向に移動させて径方向の位置を独立して調整する切刃位置調整ユニット２６が設けられ、さらに切削部２０の基端側側面の内部には、ラフボーリングあるいはファインボーリングを行った後のシリンダボアの加工径を測定する加工径計測装置２８が設けられている。加工径計測装置２８は、例えばボーリング加工後のシリンダボア内壁に向けてエアを吹き付け、その内壁で跳ね返り戻ってきたエアの背圧を測定し、制御部３０における加工径の算出あるいは推定に供するものである。ただし、加工径計測装置２８は加工径の算出あるいは推定に供するものである限り、これに限定されるものではない。
【００２２】
制御部３０は、実際にシリンダボア等に対してボーリング加工を行う切削部２０の動作を制御するものであり、例えばＣＰＵやメモリ等を備えた汎用のパーソナルコンピュータでもよく、あるいは専用の装置であってもよい。制御部３０は、目標径設定部３２と、加工径取得部３４と、切刃位置補正部３６及び切刃位置調整部３８を有して構成されている。
【００２３】
目標径設定部３２は、ラフボーリング加工の目標径（第１目標径）及びファインボーリング加工の目標径（第２目標径）の値を予め設定するものである。この設定値の入力は、例えば制御部３０としてのパソコンに付属の操作ボタンやキーボード等から操作者が入力操作をしてこれらの値を設定するようにしてもよいし、予め設定値が格納されている記憶媒体からパソコンがデータを読み取って入力するようにしてもよいし、あるいはその他の入力方法でもよい。
【００２４】
加工径取得部３４は、切削部２０の加工径計測装置２８によって計測された値（例えば、シリンダボア内壁に吹き付けられたエアの背圧）を受け取り、これに基づいてボーリング加工後のシリンダボアの加工径を算出あるいは推定することにより加工径を取得するものである。
【００２５】
切刃位置補正部３６は、加工径取得部３４が取得したボーリング加工後のシリンダボアの加工径に基づいて、予め設定された第１目標径あるいは第２目標径に対応させて、次回のラフボーリングあるいはファインボーリングにおける加工切刃の径方向位置を補正して、たとえ切刃が摩耗しても加工径が正しく目標径に近づくように、切削部２０の切刃（粗加工用切刃２２及び仕上加工用切刃２４）の工具本体（切削部２０）における径方向位置を決定するものである。
【００２６】
切刃位置調整部３８は、切刃位置補正部３６が決定した切刃（粗加工用切刃２２及び仕上加工用切刃２４）の径方向位置に基づいて、切削部２０の切刃位置調整ユニット２６を制御して、次回のボーリング加工に備えて切刃の径方向位置を調整するものである。
【００２７】
図２に、本発明のボーリング加工装置１０によってボーリング加工が施されるシリンダボアが形成されたシリンダブロックの一例を示す。図２は、シリンダブロックの取付面を上方から見た平面図である。
【００２８】
図２に示すシリンダブロック１００は、例えば４気筒エンジンとして用いられるもので、シリンダブロック１００の上面（取付面）には、ピストンを摺動可能に内装する４個のシリンダボア１０２が形成されている。シリンダブロック１００は、例えばアルミニウム合金鋳物で形成され、シリンダボア１０２は、例えば鋳鉄からなるスリーブ（図示省略、シリンダライナとも言う）で構成し、スリーブ内面がピストンとの摺動面となるようにしてもよいが、シリンダブロック１００に形成された孔部の内面によりシリンダボア１０２を構成するようにしてもよい。また、シリンダボア１０２の周囲には、例えば１０個のボルト挿通孔１０４が形成されている。ボルト挿通孔１０４は、シリンダブロック１００上にシリンダヘッド（図示省略）をボルト締結によって組み付けるためのものである。
【００２９】
しかしシリンダボア１０２を断面略真円形状に加工した後、シリンダブロック１００の取付面にシリンダヘッドをボルト締結で取り付けた場合、その締結力によりシリンダボアが変形してしまう。そこで、加工用治具としてダミーヘッドをシリンダブロック１００の取付面に取り付けた状態でシリンダボアの加工が行われる。
【００３０】
図３に、本発明のボーリング加工方法における仕上げ取代量を管理するための粗加工取代及び仕上げ加工取代の設定例を示す。
【００３１】
本発明は、２種類の切刃を備えたボーリング加工装置でシリンダボアに対して粗加工（ラフボーリング）と仕上げ加工（ファインボーリング）とを行う際、それぞれの加工後に取得した加工径に基づいて、次回の加工（ラフボーリング加工及びファインボーリング加工）における加工径が予め設定された目標径（第１目標径及び第２目標径）となるように、加工切刃の径方向位置を自動的に補正して、調整することにより、仕上げ取代量を常に一定に保つようにしたものである。
【００３２】
図３に示すのは、粗加工取代及び仕上げ加工取代の設定例であり、図左側の一点鎖線はシリンダボア１０２の中心軸を示し、この中心軸から径方向に加工取代を設定した様子を示している。なお、この図は取代等を模式的に示したもので、図中の各寸法は実際の寸法とは異なっている。
【００３３】
図３において、まず中心軸から延びる白抜きの矢印の先端に素材径とあるのが、ボーリング加工装置１０でラフボーリング（ＲＢ）が開始されるシリンダボア１０２の内壁に相当する。この素材径と表示された部分から延びる斜線で表示された矢印が、ラフボーリングによって削られる粗加工取代を表している。この粗加工取代を表す矢印の先端のＲＢ目標径が、ラフボーリング（ＲＢ）の目標径（第１目標径）を表している。すなわち、シリンダボア１０２の内壁を素材径から丁度ＲＢ目標径までボーリングするのが理想的なラフボーリングである。
【００３４】
しかし、実際の加工径とＲＢ目標径とには誤差が発生することがあり、誤差の範囲としてＲＢ目標径の前後、−ＮＧから＋ＮＧまでの範囲を補正限度として許容し、この範囲を次回のラフボーリングに対して補正の入る範囲とする。結局、この範囲がラフボーリングにおいて許容される最小のＲＢ加工径と最大のＲＢ加工径との差であるＲＢ公差となる。
【００３５】
また、ＲＢ目標径を表す粗加工取代の矢印の先端からファインボーリング（ＦＢ）の目標径まで延びる矢印が仕上げ加工取代を表している。この仕上げ加工取代の矢印の先端のＦＢ目標径がファインボーリング（ＦＢ）の目標径（第２目標径）を表している。すなわち、ＲＢ目標径からこのＦＢ目標径までボーリングするのが理想的なファインボーリングである。
【００３６】
また、ファインボーリングについても、ＦＢ目標径に対してＦＢ目標径の前後、−ＮＧから＋ＮＧまでの範囲を補正限度として許容し、この範囲を次回のファインボーリングに対して補正の入る範囲としている。結局、この範囲がファインボーリングにおいて許容される最大のＦＢ加工径と最小のＦＢ加工径との差であるＦＢ公差となる。
【００３７】
そして、図３に示すように、ラフボーリングとして許される最大の加工径である、ＲＢ目標に＋ＮＧ分を加えた径から、ファインボーリングとして許される最小の加工径である、ＦＢ目標径から−ＮＧ分を差し引いた径までが、必要な面粗さ等を得るために必要なファインボーリングの最小取代量を示す最小ＦＢ加工取代となる。
【００３８】
また図４に、ラフボーリング及びファインボーリングにおける目標径と切刃の径方向位置の補正範囲との関係を示す。図４（ａ）の場合は、目標径からマイナス方向に−ＮＧまで、またプラス方向に＋ＮＧまでの範囲で補正範囲であり、目標径から実際の加工径がずれたときには切刃の径方向位置を補正するようにする。また図４（ｂ）の場合には、補正範囲が目標径に対して−ＯＫから＋ＯＫまでといったある許容幅を有しており、実際の加工径がこの許容範囲内のときには切刃の径方向位置の補正は行わないようにし、−ＮＧから＋ＮＧの範囲内で許容幅から実際の加工径がずれたときには切刃の径方向位置を補正するようにする。
【００３９】
図４（ａ）においては、許容幅を有していないので、もしボーリング加工後に取得された加工径がこの目標径より小さいが−ＮＧより大きい場合には−ＯＫとして次回のボーリング加工時には切刃の径方向位置を＋（プラス）側に（すなわち、切刃をより突き出すように）補正するようにする。また、逆にボーリング加工後に取得された加工径がこの目標径より大きいが＋ＮＧより小さい場合には＋ＯＫとして次回のボーリング加工時には切刃の径方向位置を−（マイナス）側に（すなわち、切刃をより引っ込めるように）補正する。
【００４０】
また、図４（ｂ）においては、目標径が−ＯＫから＋ＯＫまでの所定の許容幅を有しており、この許容幅内の場合には切刃の径方向位置の補正は行わない。そして、ボーリング加工後に取得された加工径がこの許容幅の−ＯＫと−ＮＧの間にある場合には、−ＯＫとして次回のボーリング加工時には切刃の径方向位置を＋（プラス）側に補正するようにし、逆にボーリング加工後に取得された加工径がこの許容幅の＋ＯＫと＋ＮＧの間にある場合には、＋ＯＫとして次回のボーリング加工時には切刃の径方向位置を−（マイナス）側に補正するようにする。
【００４１】
なお、仕上げ加工取代（ＦＢ取代）が少ない方が真円度や円筒度などの加工形状精度が良くなるという傾向があるが、あまり粗加工取代（ＲＢ取代）が多すぎると仕上げ加工取代（ＦＢ取代）が少なくなり、仕上げ加工の削り量が少な過ぎると、所望の面粗さ等を得るように仕上げ加工（ＦＢ加工）することが難しくなるため、所定の仕上げ加工取代（最小ＦＢ加工取代）が必要である。
【００４２】
次に本発明のボーリング加工方法について図５を参照して説明する。
なお、本発明のボーリング加工装置１０により図２に示したようなシリンダブロック１００に形成された４つのシリンダボア１０２に対してボーリング加工を行う場合に、ここではシリンダボア１０２の一つずつに対して順番にボーリング加工を行うものとして説明するが、複数の切削部により複数のシリンダボア１０２に対して同時にボーリング加工を行うようにしてもよい。
【００４３】
まず、図５のステップＳ１００において、目標径設定部３２に対して、ＦＢ加工径及びＦＢ取代等を設定する。詳しくは、ラフボーリング（ＲＢ）の目標径（第１目標径）、ファインボーリング（ＦＢ）の目標径（第２目標径）、仕上げ加工取代の設定を行う。これは前述したように、例えば操作者がキーボード等の入力手段を介してこれらの値を入力してもよいし、予め所定の設定値が記憶された記憶媒体から読み込んで設定するようにしてもよい。
【００４４】
次に、ステップＳ１０２において、被工作物であるシリンダブロック１００を工作機であるボーリング加工装置１０にセットし、ボーリング加工装置１０の切削部２０を工作対象であるシリンダブロック１００のシリンダボア１０２に対して正しく位置決めをして、ラフボーリング（粗加工）を行う。
【００４５】
このラフボーリングにおいては、上で設定されたラフボーリング（ＲＢ）の目標径（第１目標径）に基づいて粗加工取代分を削るように、切刃位置調整部３８から指示された切刃位置調整ユニット２６によって粗加工用切刃２２の切削部２０における径方向位置が調整されて、ラフボーリングが開始される。このとき、仕上加工用切刃２４はラフボーリングに干渉しない位置に配置される。ラフボーリングは、切削部２０が、その中心軸の回りに回転するとともに、中心軸方向に沿って移動しながら、その径方向位置が調整された粗加工用切刃２２がシリンダボア１０２の内壁を削ることによって行われる。
【００４６】
ラフボーリングが終了すると、切削部２０の上部側面に設置された加工径計測装置２８によってラフボーリング後のシリンダボア１０２の加工径が測定される。その測定結果は制御部３０の加工径取得部に３４送られ、加工径取得部３４において加工径を算出あるいは推定することによって取得される。
【００４７】
次に、ステップＳ１０４において、例えば切刃位置補正部３６おいて、この取得された加工径がＲＢ径公差（図３参照）の範囲内にあるか否か判断する。もし取得された加工径がＲＢ公差内にない場合、すなわち図３のＲＢ公差の限界を示す−ＮＧ及び＋ＮＧの外側にはずれていたと判断された場合には、ステップＳ１０６において、ボーリング加工を中止してもよい。
【００４８】
また、ステップＳ１０４において取得された加工径がＲＢ公差内にあると判断された場合には、ステップＳ１０８において、続けてファインボーリングを行うとともに、並行してステップＳ１１０において、上で取得されたラフボーリング後の加工径に基づいて次回のラフボーリングのためにＲＢ補正値の演算が行われる。
【００４９】
ＲＢ補正値の演算を行った後、ステップＳ１１２において、この演算で得られたＲＢ補正値が補正限度内に入っているか否か判断する。その結果、このＲＢ補正値が補正限度内にないと判断された場合にはステップＳ１１４においてボーリング加工を中止してもよい。また、ＲＢ補正値が補正限度内にあると判断された場合には、ステップＳ１３０に進み、次回のボーリング加工のために切刃の径方向位置を補正する。
【００５０】
ステップＳ１０８におけるファインボーリングにおいては、まず切刃位置調整部３８により切刃位置調整ユニット２６を介して粗加工用切刃２２をファインボーリングに干渉しない位置まで移動させるとともに、上で設定されたファインボーリング（ＦＢ）の目標径（第２目標径）に基づいて仕上加工取代分を削るように、仕上加工用切刃２４の切削部２０における径方向位置を調整する。
【００５１】
そしてラフボーリングのときと同様に、切削部２０が、その中心軸の回りに回転するとともに、中心軸方向に沿って移動しながら、その径方向位置が調整された仕上加工用切刃２４がシリンダボア１０２の内壁を削ることによって行われる。
【００５２】
ファインボーリングが終了すると、ラフボーリングのときと同様に、切削部２０の上部側面に設置された加工径計測装置２８によってファインボーリング後のシリンダボア１０２の加工径が測定される。その測定結果は制御部３０の加工径取得部３４に送られ、加工径取得部３４において加工径を算出あるいは推定することによって取得される。
【００５３】
次に、ステップＳ１１６において、例えば切刃位置補正部３６おいて、この取得されたファインボーリング後の加工径がＦＢ径公差（図３参照）の範囲内にあるか否か判断する。もし取得された加工径がＦＢ公差内にない場合、すなわち図３のＦＢ公差の限界を示す−ＮＧ及び＋ＮＧの外側にはずれていた場合には、ステップＳ１１８において、ボーリング加工を中止してもよい。
【００５４】
また、ステップＳ１１６において取得された加工径がＦＢ公差内にあると判断された場合には、ステップＳ１２０において、取得された加工径に基づいて仕上げ加工代を算出し、この仕上げ加工取代量が設定された範囲内にあるか否か判断するとともに、並行してステップＳ１２４において、上で取得されたファインボーリング後の加工径に基づいて次回のファインボーリングのためにＦＢ補正値の演算が行われる。
【００５５】
ステップＳ１２４においてＦＢ補正値の演算を行った後、ステップＳ１２６において、この演算で得られたＦＢ補正値が補正限度内に入っているか否か判断する。その結果、このＦＢ補正値が補正限度内にないと判断された場合にはステップＳ１２８においてボーリング加工を中止してもよい。また、ＦＢ補正値が補正限度内にあると判断された場合には、ステップＳ１３０に進み、次回のボーリング加工のために切刃の径方向位置を補正する。
【００５６】
ステップＳ１３０においては、次回のボーリングのために、切刃位置補正部３６においてラフボーリング加工の目標径（第１目標径）及びファインボーリング加工の目標径（第２目標径）を補正する。すなわち、ラフボーリング加工後に取得された加工径に基づいて次回のラフボーリングのための粗加工用切刃の径方向位置を補正し、またファインボーリング加工後に取得された加工径に基づいて次回のファインボーリングのための仕上げ加工用切刃の径方向位置を補正する。なお、ここでは次回の各加工のために各加工切刃の径方向位置を決定しておくだけで、実際に各加工を行うときに、切刃位置調整ユニット２６によって各加工切刃がこの決定された径方向位置に移動される。なお、このとき、粗加工用切刃の径方向位置の補正に関しては、ラフボーリング加工後に取得された加工径及びファインボーリング加工後に取得された加工径に基づいて補正を行うようにしてもよい。
【００５７】
そして次回のボーリング（ラフボーリング及びファインボーリング）を行うときに、これらの補正された切刃位置に基づいて、加工切刃の径方向位置が切刃位置調整部３８によって自動的に調整される。
【００５８】
ステップＳ１３０で加工径を補正した後はステップＳ１３２に進む。
【００５９】
一方、ステップＳ１２０において、取得された加工径から算出された仕上げ加工取代量が設定された範囲内にないと判断された場合には、ステップＳ１２２においてボーリング加工を中止してもよい。また、ステップＳ１２０において仕上げ加工取代量が設定された範囲内にあると判断された場合には、ステップＳ１３２に進む。
【００６０】
ステップＳ１３２においては、量産完了か否か、すなわちシリンダブロック１００の４つのシリンダボア１０２についてすべてボーリング加工が終了したか否かを判断する。まだ終了していない場合には、ステップＳ１０２に戻り、次のシリンダボア１０２に対してラフボーリング加工を開始する。また、加工が終了した場合には、シリンダブロック１００をボーリング加工装置１０から取り外す。
【００６１】
このように本実施形態においては、粗加工用切刃２２及び仕上加工用切刃２４という２種類の加工切刃を備えた切削部２０を有するボーリング加工装置１０において、それぞれの加工切刃の切削部２０における径方向位置を独立して調整可能とし、ラフボーリング後の加工径及びファインボーリング後の加工径をそれぞれ取得し、取得した加工径が予め設定された目標径から所定範囲内にある場合に、取得した加工径に基づいてそれぞれ次回のラフボーリング及びファインボーリングにおける切刃の径方向位置を自動的に補正して、その位置を調整するようにしたため、一つのツールでラフボーリングとファインボーリングを行う際、加工切刃の磨耗が生じた場合であっても、ファインボーリングの加工代を常に一定の範囲内に抑えることができ、真円度、円筒度の優れたボア加工が可能となる。
【００６２】
以上、本発明のボーリング加工方法及びボーリング加工装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６３】
１０            ボーリング加工装置
２０            切削部
２２            粗加工用切刃
２４            仕上加工用切刃
２６            切刃位置調整ユニット
２８            加工径計測装置
３０            制御部
３２            目標径設定部
３４            加工径取得部
３６            切刃位置補正部
３８            切刃位置調整部
１００          シリンダブロック
１０２          シリンダボア
１０４          ボルト挿通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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