(57)【要約】      （修正有）【課題】ボアの径の測定精度を担保しつつ、より少ない工程でボアのホーニング加工を行うことができるボアホーニング加工方法を提供する。【解決手段】シリンダブロックＷのボアＷ１の内周面（内面）を加工するボアホーニング加工方法であって、ボアＷ１の内周面を加工するホーニング加工工程を備え、当該ホーニング加工工程は、ボアＷ１の内周面を加工しながらボアＷ１の径をエアノズル１０３を用いる非接触式測定により測定する非接触式測定工程と、ボアＷ１の所望する径と非接触式測定工程において測定されたボアＷ１の径との差が所定値以下となった場合に、ボアＷ１の径を測定子１０４を用いる接触式測定により測定する接触式測定工程と、を備える。【選択図】図１
2018094660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークのボアの内面を加工するボアホーニング加工方法であって、
前記ボアの前記内面を加工するホーニング加工工程を備え、
前記ホーニング加工工程は、
前記ボアの前記内面を加工しながら前記ボアの径を非接触式測定により測定する非接触式測定工程と、
前記ボアの所望する径と前記非接触式測定工程において測定された前記ボアの径との差が所定値以下となった場合に、前記ボアの径を接触式測定により測定する接触式測定工程と、
を備える、ボアホーニング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボアホーニング加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダブロックのボアの内周面の仕上加工に用いられるボアホーニング加工には、高い精度が要求される。通常、エンジンのシリンダブロックのボアに対してホーニング加工を行った後、ホーニング加工機とは別の設備においてボアの径を測定してフィードバックを行い、再度、シリンダブロックのボアに対してホーニング加工を行うことによって、高い精度を保証している。
【０００３】
特許文献１には、エアを用いてボアの径を測定しながら、シリンダブロックのボアの内周面をホーニング加工することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４４４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のホーニング加工方法では、エアによってボアの径を測定しているが、エアによるボアの径の測定は、非接触式の測定のため、精度が低い。そのため、ホーニング加工機とは別の設備においてボアの径を測定してフィードバックを行い、再度、シリンダブロックのボアに対してホーニング加工を行う必要がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ボアの径の測定精度を担保しつつ、より少ない工程でボアのホーニング加工を行うことができるボアホーニング加工方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るボアホーニング加工方法は、ワークのボアの内面を加工するボアホーニング加工方法である。また、前記ボアホーニング加工方法は、前記ボアの前記内面を加工するホーニング加工工程を備える。また、前記ホーニング加工工程は、前記ボアの前記内面を加工しながら前記ボアの径を非接触式測定により測定する非接触式測定工程と、前記ボアの所望する径と前記非接触式測定工程において測定された前記ボアの径との差が所定値以下となった場合に、前記ボアの径を接触式測定により測定する接触式測定工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るボアホーニング加工方法によれば、ボアの内面を加工しながら非接触式測定によりボアの径を測定し、ボアの径と所望する径との差が所定値以下となった場合に、より精度の高い接触式測定によりボアの径を測定してボアの内面を加工することができる。そのため、ホーニング加工機とは別の設備においてボアの径を確認しなくても、ボアの径を高い精度で測定しつつ、ボアの内面を加工することができる。これにより、ボアの径の測定精度を担保しつつ、より少ない工程でボアのホーニング加工を行うことができるボアホーニング加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るホーニング加工機のホーニングヘッドを示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るボアホーニング加工方法を説明するフローチャートである。
【図３】比較例に係るボアホーニング加工方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るホーニング加工機のホーニングヘッド１００を示す側面図である。図１では、ホーニングヘッド１００の側面図と、ワークとしてのシリンダブロックＷの断面形状とが示されている。図１に示すように、本実施の形態１に係るホーニング加工機において、ホーニングヘッド１００は上下方向（図１に示すＺ軸方向）に移動可能であるとともに、当該Ｚ軸を回動軸として回動可能となっている。そして、ホーニングヘッド１００は上下方向に移動しつつＺ軸を中心に回動することにより、シリンダブロックＷのボアＷ１の内面を研削する。また、図１において、ホーニングヘッド１００の左右方向をＸ軸方向とする。
【００１１】
実施の形態１に係るホーニング加工機は、ホーニングヘッド１００の他、更に、制御部（図示省略）を備える。制御部は、図示しないＣＰＵ及び図示しない記憶部等を備える。そして、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、制御部における全ての処理が実現する。
また、制御部のそれぞれの記憶部に格納されるプログラムは、ＣＰＵに実行されることにより、制御部のそれぞれにおける処理を実現するためのコードを含む。なお、記憶部は、例えば、このプログラムや、制御部における処理に利用される各種情報を格納することができる任意の記憶装置を含んで構成される。記憶装置は、例えば、メモリ等である。
【００１２】
具体的には、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することによって、制御部は、ホーニング加工機の各部を制御する。より具体的には、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することによって、制御部は、例えば、ホーニングヘッド１００のＺ軸を中心とする回動及びＺ軸方向に沿った移動を制御する。また、制御部は、ボアＷ１の径を測定するように、後述するエアノズル１０３を制御する。また、制御部は、ボアＷ１の所望する径とエアノズル１０３によって測定されたボアＷ１の径との差が所定値以下となったか否かを判断する。また、制御部は、ボアＷ１の所望する径とエアノズル１０３によって測定されたボアＷ１の径との差が所定値以下となった場合に、後述する測定子１０４のＺ軸方向に直交する方向の出し入れを制御するとともに、ボアＷ１の径を測定するように当該測定子１０４を制御する。
【００１３】
実施の形態１に係るホーニングヘッド１００は、ロッド１０１、研削部１０２、エアノズル１０３、測定子１０４等を備える。
【００１４】
ロッド１０１は、ホーニング加工機の本体（図示省略）にＺ軸を中心に回動可能に取り付けられている。また、ロッド１０１は、ホーニング加工機の本体にＺ軸に沿って移動可能に取り付けられている。また、ロッド１０１の先端には、研削部１０２が固定されている。
研削部１０２は、ロッド１０１の先端に固定されるシュー１０２Ａ、シュー１０２Ａの外周面に保持される砥石１０２Ｂを備える。シュー１０２Ａの外周面には、複数の砥石１０２Ｂ、例えば、８個の砥石１０２Ｂが、シュー１０２Ａの外周に沿って等間隔に、保持されている。
そして、ロッド１０１のＺ軸周りの回動及びＺ軸方向への移動によって、研削部１０２がＺ軸を中心として回動しながら、当該Ｚ軸に沿って移動することにより、シリンダブロックＷのボアＷ１の内周面（内面）が研削される。ボアＷ１は、シリンダブロックＷに設けられた略円柱形状の貫通穴である。
【００１５】
エアノズル１０３は、シュー１０２Ａに、複数対、例えば１対、設けられている。１対のエアノズル１０３の一方は、シュー１０２Ａに設けられた他方のエアノズル１０３の反対側の位置に設けられている。また、エアノズル１０３は、ホーニングヘッド１００内部のエア供給路と接続されており、エア供給路から供給されるエアをボアＷ１の内周面に噴射し、噴射したエアの背圧を測定することにより、ボアＷ１の径を測定する。
【００１６】
測定子１０４は、ロッド１０１の研削部１０２より上側に設けられている。測定子は、ロッド１０１の軸（Ｚ軸）に直交する方向に出入可能に設けられている。具体的には、ロッド１０１内に形成された油路を通るオイルの油圧によって、測定子１０４をロッド１０１の軸に直交する方向に出し入れする。ボアＷ１の内周面に接触した測定子１０４のＺ軸に直交する方向の変位を測定することによって、ボアＷ１の径やボアＷ１の内周面の粗さ等を測定する。また、測定子１０４のＺ軸に直交する方向への出し入れは、例えば、ＮＣ制御（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）によって制御される。
【００１７】
次に、本実施の形態１に係るボアホーニング加工方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、実施の形態１に係るボアホーニング加工方法を説明するフローチャートである。
【００１８】
まず、荒加工用の砥石をシュー１０２Ａに取り付けて、ボアＷ１の内周面の荒加工を行う（ステップＳ１０１）。
【００１９】
次に、仕上加工用の砥石１０２Ｂをシュー１０２Ａに取り付けて、ボアＷ１の内周面の仕上加工を行う（ステップＳ１０２；ホーニング加工工程）。ステップＳ１０２において、ボアＷ１の内周面の仕上加工を行いながら、ホーニング加工機の制御部は、エアノズル１０３を制御して、ボアＷ１の径を測定させる（非接触式測定工程）。また、当該制御部は、ボアＷ１の所望する径とエアノズル１０３によって測定されたボアＷ１の径との差が所定値以下となったか否かを判断する。また、当該制御部は、ボアＷ１の所望する径とエアノズル１０３によって測定されたボアＷ１の径との差が所定値以下となった場合に、後述する測定子１０４のＺ軸方向に直交する方向の出し入れを制御するとともに、ボアＷ１の径を測定するように当該測定子１０４を制御する（接触式測定工程）。
【００２０】
次に、当該制御部は、ボアＷ１の所望する径とステップＳ１０２の測定子１０４によって測定されたボアＷ１の径との差は許容範囲内か否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００２１】
ステップＳ１０３において、ボアＷ１の所望する径とステップＳ１０２の測定子１０４によって測定されたボアＷ１の径との差が許容範囲外である場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００２２】
ステップＳ１０３において、ボアＷ１の所望する径とステップＳ１０２の測定子１０４によって測定されたボアＷ１の径との差が許容範囲内である場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、シュー１０２Ａにバリ取り加工用の砥石を取り付けて、ボアＷ１の内周面のバリ取り加工を行う（ステップＳ１０４）。
【００２３】
次に、ボアＷ１の内周面の洗浄を行って（ステップＳ１０５）、本ボアホーニング加工方法が終了する。
【００２４】
次に、比較例に係るボアホーニング加工方法について、図３を参照しながら説明する。図３は、比較例に係るボアホーニング加工方法を説明するフローチャートである。図３において、ステップＳ２０１、ステップＳ２０５、ステップＳ２０６は、それぞれ、図２に示すステップＳ１０１、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５と同様の処理であるため、その説明を省略する。
【００２５】
次に、仕上加工用の砥石１０２Ｂをシューに取り付けて、ボアＷ１の内周面の仕上加工を行う（ステップＳ２０２）。なお、比較例に係るボアホーニング加工方法おいては、ボアＷ１の内周面の仕上加工と並行した、ボアＷ１の径の測定は行わない。
【００２６】
次に、シリンダブロックＷをホーニング加工機から取り外し、ボアＷ１の径を測定する（ステップＳ２０３）。
【００２７】
次に、ボアＷ１の所望する径とステップＳ２０３において測定されたボアＷ１の径との差が許容範囲内か否かを判断する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４における判断は、作業者が行ってもよいし、ステップＳ２０３においてボアＷ１の径を測定する測定機が行ってもよい。
【００２８】
ステップＳ２０４において、ボアＷ１の所望する径とステップＳ２０３において測定されたボアＷ１の径との差が許容範囲外である場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ステップＳ２０２の処理に戻る。
【００２９】
ステップＳ２０４において、ボアＷ１の所望する径とステップＳ２０３において測定されたボアＷ１の径との差が許容範囲内である場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５へ進む。
【００３０】
上記の比較例に係るボアホーニング加工方法とは異なり、本実施の形態１に係るボアホーニング加工方法によれば、ボアＷ１の内周面（内面）を加工しながらエアノズル１０３を用いてボアＷ１の径を測定（非接触式測定）し、ボアＷ１の径と所望する径との差が所定値以下となった場合に、測定子１０４を用いてボアＷ１の径を測定（より精度の高い接触式測定）してボアＷ１の内周面（内面）を加工することができる。そのため、ホーニング加工機とは別の設備においてボアＷ１の径を確認しなくても、ボアＷ１の径を高い精度で測定しつつ、ボアＷ１の内周面（内面）を加工することができる。これにより、ボアＷ１の径の測定精度を担保しつつ、より少ない工程でボアＷ１のホーニング加工を行うことができるボアホーニング加工方法を提供することができる。
【００３１】
また、測定子１０４を用いるボアＷ１の径の測定は、ボアＷ１の所望する径とエアノズル１０３によって測定したボアＷ１の径との差が所定値以下となった場合にのみ行っている。すなわち、ボアＷ１の径が所望する径に近い値となった後においてのみ、測定子１０４を用いるボアＷ１の径の測定を行っている。そのため、ボアＷ１の内周面と接触して摩耗されてしまう測定子１０４の寿命をより長くすることができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、ステップＳ１０３において、ホーニング加工機の制御部は、ボアＷ１の径を所望する径と比較したが、ボアＷ１の内周面の粗さやボアＷ１の断面形状等が所望する粗さや形状となっているか否かを判断してもよい。また、本実施の形態１では、ステップＳ１０２のボアＷ１の内周面の仕上加工においてのみ、エアノズル１０３によってボアＷ１の径を測定することとしたが、ステップＳ１０１のボアＷ１の内周面の荒加工においても、エアノズル１０３によってボアＷ１の径を測定してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１００  ホーニングヘッド
１０１  ロッド
１０２  研削部
１０２Ａ  シュー
１０２Ｂ  砥石
１０３  エアノズル
１０４  測定子
Ｗ  シリンダブロック（ワーク）
Ｗ１  ボア
【図１】
2018094660.tif 000003
【図２】
2018094660.tif 000004
【図３】
2018094660.tif 000005