(57)【要約】      （修正有）【課題】加工装置を研削加工とホーニング加工とを１台で行うことができ、かつ小型で複雑な構成を要しない加工装置を提供する。【解決手段】研削砥石６５を有する研削加工ユニット６と、ホーニング砥石７５を有するホーニング加工ユニット７とが並列して設けられ、Ｚ方向に移動可能なツールテーブル４１を備える。また、ワークＷを回転可能に支持して、研削加工位置とホーニング加工位置とに位置付けられるようＸ方向にワークＷを送るワークテーブル５２を備える。ワークＷ及び研削砥石６５を回転させて研削加工した後、ホーニング加工位置にワークＷを送り、ワークＷを回転させるとともにホーニング砥石７５を拡径させてホーニング加工を行い、その後ホーニング砥石７５を往復動させることで、ワークＷの円筒内面Ｗ１にクロスハッチを形成する。【選択図】図１
2019042900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに形成された円筒内面を加工する加工装置において、
研削砥石を有する研削加工ユニット及びホーニング砥石を有するホーニング加工ユニットが並列して設けられたツールテーブルと、
上記ワークを回転可能に支持するワークテーブルと、
上記ワークテーブルに支持された上記ワークに対して、上記研削砥石及び上記ホーニング砥石を進退させるように上記ツールテーブルを移動させるツールテーブル移動機構と、
上記ツールテーブルに設けられた上記ホーニング加工ユニットの上記ホーニング砥石を、上記ツールテーブルの移動方向と同じ方向に往復動させるホーニング砥石往復動機構と、
上記研削加工ユニット及び上記ホーニング加工ユニットの並列方向に上記ワークテーブルを移動させて上記ワークを送るワーク送り機構と、
少なくとも上記ツールテーブル移動機構及び上記ワーク送り機構を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、上記ワーク及び上記研削砥石を回転させて上記ワークの上記円筒内面を研削加工した後、上記ワークテーブルを移動させて上記ホーニング加工ユニットに対応する位置に上記ワークを送り、該ワークを回転させるとともに上記ホーニング砥石を拡径させてホーニング加工し、その後上記ホーニング砥石を上記ツールテーブルの移動方向と同じ方向に往復動させて、上記ワークの上記円筒内面にクロスハッチを形成するように構成されていることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記ホーニング砥石は、非回転状態で上記ホーニング加工ユニットに取付けられていることを特徴とする加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記ワークテーブルに対して上記ワークを回転可能に支持するワーク回転機構を備え、
上記ワーク送り機構は、上記ワーク回転機構によって上記ワークを回転させた状態で、該ワークを上記研削加工ユニットに対応する位置から上記ホーニング加工ユニットに対応する位置に送るように上記ワークテーブルを移動させるよう、設けられていることを特徴とする加工装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
上記ワークテーブルに対して上記ワークを回転可能に保持する主軸及び該主軸を回転させるワーク回転機構を備え、
上記主軸は、該主軸の回転中心軸と上記ワークの回転中心軸とが一致した状態で上記ワークを保持するようになっており、
上記ワーク送り機構は、上記主軸の回転中心軸が、上記ホーニング砥石の拡径中心軸と一致する位置に上記ワークテーブルを移動させるようになっていることを特徴とする加工装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つの加工装置を用いた加工方法において、  
上記研削砥石を上記ワークの上記円筒内面側に進入させて、上記ワーク及び上記研削砥石を回転させて上記ワークの上記円筒内面を研削加工した後、
上記ワークを回転させたままの状態で上記ワークを上記ホーニング加工ユニットに対応する位置に送り、
上記ホーニング砥石を上記ワークの上記円筒内面側に進入させて、上記ワークを回転させるとともに上記ホーニング砥石を拡径させてホーニング加工を行い、
その後、上記ワークの円筒内で上記ツールテーブルの移動方向と同じ方向に上記ホーニング砥石を往復動させて、上記ワークの上記円筒内面に上記クロスハッチを形成することを特徴とする加工装置を用いた加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに形成された円筒内面を加工する加工装置及びそれを用いた加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、コンプレッサの軸受や油圧部品、燃料噴射ノズル等、高精度な加工が要求される円筒状のワークにおいて、その円筒内面に対して加工を施す際に、研削専用の研削加工装置と、仕上げとしてホーニング加工専用のホーニング加工装置とを設け、これら２台の装置間をローダやロボット等で接続して、ワークをそれぞれの装置に送って加工することが知られている。しかし、２台の装置を別々に設けるために、広いスペースを要するとともに、設備コストが高くなる。さらに、研削加工装置とホーニング加工装置とにワークを移載して位置決めを行う時間を要し、時間的なロスが問題となる。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に示されるように、研削加工装置とホーニング加工装置とを備えた加工装置が提案されている。具体的には、１２０°間隔で放射状に延びる３本のアームを有する回転板を備える。これらのアームの先端位置に対応するように、研削盤（研削加工ユニット）、ホーニング盤（ホーニング加工ユニット）及びワーク交換部が配置される。そして、これらのアームの先端で加工済みのワークを把持して１２０°旋回させてワークを送り、研削盤、ホーニング盤、ワーク交換部それぞれに位置付けられたワークに対して作業を行うものとなっている。
【０００４】
また、ホーニング加工においては、潤滑油保持のために、油溜りとしてワークの内面にクロスハッチ（交差した溝又は条痕）を形成することが知られている。例えば特許文献２では、ワークの内面に進入させたホーニングヘッド（ホーニング砥石）を軸回りに回転させながら拡径させ、かつ軸方向に往復動させることでクロスハッチを形成するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２７０３９号公報
【特許文献２】特開２０１４−０８４８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の特許文献１のものでは、３本のアームの先端でワークを把持して１２０°ずつ旋回させた後、研削盤、ホーニング盤、ワーク交換部それぞれにワークを位置付けて作業を行うため、構造の複雑化や設備の大型化を招来し、コスト的にも不利となる。
【０００７】
また、上記従来の特許文献２のものでは、ホーニング砥石に、回転及び拡径の動作をさせながら、クロスハッチを形成するための往復動をさせるため、構成が複雑となってしまう。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工装置を１台で研削加工とホーニング加工とを行うことができ、かつ簡単な構造でクロスハッチを形成できるものにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明では、１台の加工装置に研削加工ユニット及びホーニング加工ユニットを並列して設け、回転するワークをそれぞれに対応する位置に移動させて研削加工及びホーニング加工を行うとともに、ホーニング加工時にはクロスハッチを形成できるようにした。
【００１０】
具体的には、第１の発明では、ワークに形成された円筒内面を加工する加工装置が前提である。そして、研削砥石を有する研削加工ユニット及びホーニング砥石を有するホーニング加工ユニットが並列して設けられたツールテーブルと、上記ワークを回転可能に支持するワークテーブルと、上記ワークテーブルに支持された上記ワークに対して、上記研削砥石及び上記ホーニング砥石を進退させるように上記ツールテーブルを移動させるツールテーブル移動機構と、上記ツールテーブルに設けられた上記ホーニング加工ユニットの上記ホーニング砥石を、上記ツールテーブルの移動方向と同じ方向に往復動させるホーニング砥石往復動機構と、上記研削加工ユニット及び上記ホーニング加工ユニットの並列方向に上記ワークテーブルを移動させて上記ワークを送るワーク送り機構と、少なくとも上記ツールテーブル移動機構及び上記ワーク送り機構を制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、上記ワーク及び上記研削砥石を回転させて上記ワークの上記円筒内面を研削加工した後、上記ワークテーブルを移動させて上記ホーニング加工ユニットに対応する位置に上記ワークを送り、該ワークを回転させるとともに上記ホーニング砥石を拡径させてホーニング加工し、その後上記ホーニング砥石を上記ツールテーブルの移動方向と同じ方向に往復動させて、上記ワークの上記円筒内面にクロスハッチを形成するように構成されている。
【００１１】
この第１の発明では、ワークに対して進退するように設けられたツールテーブルに、研削加工ユニット及びホーニング加工ユニットが並設されている。そしてその並列方向に、ワークを支持するワークテーブルが移動する。よって、回転するワークに対してツールテーブルを進退させて研削加工を行った後、ワークをホーニング加工ユニットに送って、回転するワークに対してツールテーブルを進退させて、ホーニング加工を行うことができる。よって、複雑な構成を要することなく、１台の加工装置でワークに研削加工及びホーニング加工を施すことができ、作業効率が向上する。また、加工装置の小型化やコスト削減に貢献する。さらに、回転するワークに対して拡径させたホーニング砥石を往復動させる簡単な構成で、ワークの円筒内面にクロスハッチを形成できる。なお、ここでいうクロスハッチとは、ワークの円筒内面に潤滑油を保持するために付ける網目状に交差した細かい傷（溝や条痕等）である。
【００１２】
第２の発明では、第１の発明において、上記ホーニング砥石は、非回転状態で上記ホーニング加工ユニットに取付けられている。ここでいう非回転状態とは、ホーニング砥石が、ワークの回転中心軸と同軸方向回りに回転しない状態をいうものとする。
【００１３】
この第２の発明では、ホーニング砥石を回転させずに、ワークのホーニング加工を施すことができる。このとき、ワークは回転しているため、ホーニング砥石を拡径させることでホーニング加工することができる。よって、ホーニング砥石を回転させる機構を必要としないため、加工装置の小型化及びコスト削減に、より有用である。
【００１４】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記ワークテーブルに対して上記ワークを回転可能に支持するワーク回転機構を備え、上記ワーク送り機構は、上記ワーク回転機構によって上記ワークを回転させた状態で、該ワークを上記研削加工ユニットに対応する位置から上記ホーニング加工ユニットに対応する位置に送るように上記ワークテーブルを移動させるよう、設けられている。
【００１５】
この第３の発明では、ワークを研削加工ユニットに対応する位置からホーニング加工ユニットに対応する位置に送るまでの間、ワークを回転した状態とすることができる。よって、ワークの研削加工後、ワークをホーニング加工ユニットに送ってホーニング加工がなされるまでの間に、ワークの回転数を調整することができるので、加工のサイクルタイムを短縮することができる。
【００１６】
第４の発明では、第１又は第２の発明において、上記ワークテーブルに対して上記ワークを回転可能に保持する主軸及び該主軸を回転させるワーク回転機構を備え、上記主軸は、該主軸の回転中心軸と上記ワークの回転中心軸とが一致した状態で上記ワークを保持するようになっており、上記ワーク送り機構は、上記主軸の回転中心軸が、上記ホーニング砥石の拡径中心軸と一致する位置に上記ワークテーブルを移動させるようになっている。
【００１７】
この第４の発明では、主軸とワークの回転中心軸が一致した状態で保持されているので、主軸とホーニング砥石の拡径中心軸とを一致させることで、ワークの回転中心軸とホーニング砥石の拡径中心軸とを一致させることができる。よって、ホーニング加工の際の位置合わせが容易であり、サイクルタイムの短縮化や作業効率の向上に有用である。
【００１８】
第５の発明では、上記研削砥石を上記ワークの上記円筒内面側に進入させて、上記ワーク及び上記研削砥石を回転させて上記ワークの上記円筒内面を研削加工した後、上記ワークを回転させたままの状態で上記ワークを上記ホーニング加工ユニットに対応する位置に送り、上記ホーニング砥石を上記ワークの上記円筒内面側に進入させて、上記ワークを回転させるとともに上記ホーニング砥石を拡径させてホーニング加工を行い、その後、上記ワークの円筒内で上記ツールテーブルの移動方向と同じ方向に上記ホーニング砥石を往復動させて、上記ワークの上記円筒内面に上記クロスハッチを形成する。
【００１９】
この第５の発明では、研削加工後のワークを回転させたままの状態で、ホーニング加工ユニットに対応する位置に送ることができる。よって、ホーニング砥石をワークの上記円筒内面側に進入させて拡径させることでホーニング加工できるので、作業効率が向上する。  さらに、ホーニング砥石をワークの円筒内で往復動させる簡単な構成で、ワークの円筒内面にクロスハッチを形成できる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によると、ワーク及び研削砥石を回転させてワークの円筒内面を研削加工した後、ワークテーブルを移動させてホーニング加工ユニットに対応する位置にワークを送り、このワークを回転させるとともにホーニング砥石を拡径させてワークの円筒内面をホーニング加工するようにしたことにより、加工装置を、１台で研削加工とホーニング加工とを行うことができる。さらに、ホーニング砥石を回転するワークの円筒内で往復動させる簡単な構成で、ワークの円筒内面にクロスハッチを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る加工装置の概略斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る加工装置の概略斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る加工装置によるホーニング加工の作業状態を説明するための概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る加工装置によるホーニング加工の作業状態を説明するための概略断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る加工装置によりクロスハッチが形成されたワークの円筒内面の一部を展開して示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００２３】
本発明の加工装置１による被加工物であるワークＷは、円筒状からなり、本発明の加工装置１においては、その円筒内面Ｗ１に加工を施す。
【００２４】
図１及び図２に示すように、加工装置１は、直方体形状のベッド２とベッド２の後方側に側方に立設された直方体形状のコラム３とを備え、ベッド２とコラム３とで側面視略Ｌ字形状をなすように構成されている。コラム３の前側には、後述するツールテーブル４１がスライド可能に取付けられるツールガイド３１が設けられている。
【００２５】
なお、以下においては、コラム３の正面側（図１における紙面手前側）を前側、背面側を後側、上下をそのまま上側、下側と称し、正面を向いた加工装置１から見た右側（図１における紙面左側）及び左側（図１における紙面右側）をそれぞれ右側、左側と称す。また、左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、上下方向をＺ方向と称す。
【００２６】
また、加工装置１は、コラム３の前側に設けられ、ワークＷの円筒内面Ｗ１を加工する加工部４と、ベッド２上に設置され、ワークＷを支持するワーク支持部５と、を備える。
【００２７】
次に、加工装置１の詳細構造を以下にて説明する。
【００２８】
ワーク支持部５は、ベッド２の上面側に固定されたスライドレール部５１と、スライドレール部５１にＸ方向にスライド可能に取付けられたワークテーブル５２と、ワークテーブル５２の上面側に、ワークＷを保持する主軸５３と、主軸５３を支持する主軸台５４と、を有する。ワークＷは、例えば磁石やチャック等で、主軸５３に、Ｚ方向に延びる軸（以下、Ｚ軸と称す）を回転中心軸として矢印で示す方向（図１において、上方からの平面視で反時計回り方向）に回転可能に保持される。
【００２９】
ワーク送り機構を構成するＸ軸モータ５６、ワーク回転機構を構成する主軸回転モータ５７及び加工装置１の全体を制御する制御装置５８が、ベッド２の内部に設けられている。
【００３０】
ワークテーブル５２は、Ｘ軸モータ５６の作動により、Ｘ方向へスライド可能にスライドレール部５１に取付けられている。具体的には、後述する研削加工ユニット６によってワークＷの円筒内面Ｗ１が研削加工される内面研削位置から、後述するホーニング加工ユニット７によってワークＷの円筒内面Ｗ１がホーニング加工されるホーニング位置に、ワークＷを送るようにＸ方向へ移動する。また、主軸５３は、主軸回転モータ５７の作動により、Ｚ軸を回転中心軸として、矢印で示す方向、すなわちワークＷと同方向に回転可能に、主軸台５４を介してワークテーブル５２に支持されている。
【００３１】
このとき、ワークＷの回転中心軸は、主軸５３の回転中心軸と一致するように主軸５３に保持されている。よって、主軸５３及びワークＷは、回転中心軸を同じくして回転することとなる。
【００３２】
加工部４は、コラム３の前面側に固定されたツールガイド３１に対してＺ方向へスライド移動可能に取付けられたツールテーブル４１を備える。ツールテーブル４１には、研削加工ユニット６及びホーニング加工ユニット７が左右（Ｘ方向）に近接して、並列に設けられている。そして、ツールテーブル移動機構を構成するＺ軸モータ４２が、コラム３の内部に設けられている。
【００３３】
研削加工ユニット６は、ツールテーブル４１の前面側に取付けられた矩形状の内面研削本体部６１と、内面研削本体部６１のさらに前面側に取付けられた内面研削支持部６２と、内面研削支持部６２の内側に設けられたモータ６３と、モータ６３の下側に取付けられた研削砥石軸６４と、研削砥石軸６４の下端部に取付けられた研削砥石６５と、を備える。
【００３４】
研削砥石軸６４は、Ｚ軸を回転中心軸として矢印で示す方向（図１において、上方からの平面視で時計回り方向）に回転可能に取付けられている。モータ６３の作動により、研削砥石軸６４がＺ軸を中心に平面視で時計回りに回転し、研削砥石軸６４と一緒に研削砥石６５が回転する。研削砥石６５は円筒状からなり、その外径はワークＷの円筒の内径よりも小さくなっている。この研削砥石６５を、ワークＷの円筒内に進入させて、円筒内面Ｗ１に研削砥石６５が押し付けられつつ、ワークＷとともに回転させることによって、ワークＷの円筒内面Ｗ１が研削加工されるようになっている。このとき、ワークＷの回転方向は平面視で反時計回りであり、すなわち研削砥石軸６４及びワークＷの回転方向が互いに逆方向となるため、相対的に回転数が高まり、高精度な加工ができるようになっている。なお、研削砥石軸６４を反時計回りでワークＷを時計回りに回転させるようにしてもよい。
【００３５】
ホーニング加工ユニット７は、ツールテーブル４１の前面側に取付けられた矩形状のホーニング本体部７１と、ホーニング本体部７１のさらに前面側に取付けられたホーニング支持部７２と、ホーニング支持部７２内を上下方向に延びて設けられた支持シャフト７３と、支持シャフト７３の下部に取付けられたホーニング砥石軸７４と、ホーニング砥石軸７４のさらに下部に設けられたホーニング砥石７５とを備える。そしてさらに、ホーニング砥石７５をＺ方向（上下方向）に往復動させるホーニング砥石往復動機構８０を備える。ホーニング砥石往復動機構８０は、ワークＷの円筒内面Ｗ１に、潤滑油の油溜りとして機能する網目状のクロスハッチＭを形成するために、ツールテーブル４１の動きとは別に、ホーニング砥石軸７４及びホーニング砥石７５をＺ方向、すなわちツールテーブル４１の移動方向と同じ方向に往復動させるものである。
【００３６】
ホーニング砥石往復動機構８０は、具体的には、ホーニング本体部７１に対してホーニング支持部７２をＺ方向に往復動させる往復動モータ８１と、ホーニング本体部７１の前面側に設けられたスライドレール８２と、ホーニング支持部７２に設けられスライドレール８２に案内されてスライドする、スライド受け部８３とを備える。
【００３７】
支持シャフト７３、ホーニング砥石軸７４及びホーニング砥石７５は、ホーニング支持部７２に対して非回転状態で取付けられている。すなわち、ホーニング砥石７５は、Ｚ軸回りに回転しない状態でホーニング加工ユニット７に取付けられている。
【００３８】
制御装置５８は、加工装置１の各種機器の作動を制御するものであり、本実施形態では、例えば、ツールテーブル移動機構を構成するＺ軸モータ４２、ワーク送り機構を構成するＸ軸モータ５６、ワーク回転機構を構成する主軸回転モータ５７、往復動モータ８１を制御するように設けられている。
【００３９】
次に、ホーニング加工ユニット７の詳細構造を図３に基づいて説明する。
【００４０】
ホーニング砥石７５は、ホーニング砥石軸７４の下端部に一体に形成された保持枠体７９と、保持枠体７９の下部に形成されたスリット７９ａから出入りする砥石片７８とを備える。
【００４１】
ホーニング砥石軸７４及び保持枠体７９の内部に、例えば、ＮＣ制御や油圧等によって上下（Ｚ方向）に摺動可能な駆動シャフト７６が設けられている。駆動シャフト７６の下部には、下方に向かって縮径する円錐状のテーパー部７７が２つ設けられている。
【００４２】
砥石片７８は、ホーニング砥石７５の周方向に少なくとも１つ設けられ、例えば等間隔に複数個並べて配置されている。また、砥石片７８は、駆動シャフト７６のテーパー部７７のテーパー面７７ａに接触可能なテーパー面７８ａを備える。この砥石片７８が、保持枠体７９に形成されたスリット７９ａから出入りすることで、ホーニング砥石７５がＺ軸を中心に拡径するようになっている。以下、この拡径の中心となるＺ軸を拡径中心軸と称す。
【００４３】
具体的には、テーパー部７７（駆動シャフト７６）がＺ方向下方に摺動することによって、テーパー部７７に接触した砥石片７８が拡径中心軸を中心として周方向外側に飛び出して、拡径するようになっている。また、テーパー部７７がＺ方向上方に摺動することによって、テーパー部７７に接触する砥石片７８が拡径中心軸を中心として周方向内側に引っ込んで、元の径に戻るようになっている。ワークＷをホーニング加工する際には、ワークＷの円筒内に進入したホーニング砥石７５の砥石片７８が飛び出して、すなわちホーニング砥石７５が拡径してワークＷの円筒内面Ｗ１に当接した状態でワークＷが回転することにより、ホーニング加工できるようになっている。
【００４４】
次に、ワークＷの加工方法について説明する。
【００４５】
ワークＷの円筒内面Ｗ１を研削加工するときには、図１に示すように、主軸５３と回転中心軸を同じくして保持されたワークＷが、研削加工ユニット６に対応する位置、すなわち研削加工ユニット６に対向する内面研削位置に位置付けられるよう、Ｘ軸モータ５６を作動させてＸ方向にワークテーブル５２を動かす。このとき、主軸５３及びワークＷは、主軸回転モータ５７の作動により回転した状態となっている。そして、ワークＷが内面研削位置にある状態で、Ｚ軸モータ４２の作動により、ツールテーブル４１をＺ軸方向に下降させる。そうすると、研削砥石６５がワークＷの円筒内面Ｗ１内に進入する。そして、モータ６３の作動により、研削砥石６５がＺ軸回りに回転しながら、回転するワークＷの円筒内面Ｗ１に押し付けられて、ワークＷの円筒内面Ｗ１を研削加工する。なお、研削砥石６５をワークＷの円筒内面Ｗ１内に進入させた後で、ワークＷをＺ軸回りに回転させるようにしてもよい。また、研削砥石６５をワークＷの円筒内面Ｗ１内に進入させた後で、研削砥石６５を回転させるようにしてもよいが、加工時間の短縮のためには、研削砥石６５を回転させながらワークＷの円筒内面Ｗ１に進入させる方が好ましい。
【００４６】
そして、この研削加工の後で、ワークＷの円筒内面Ｗ１をホーニング加工する。具体的には、Ｚ軸モータ４２の作動により、ツールテーブル４１をＺ軸方向に上昇させて、図１に示す状態に戻す。すなわち、研削砥石６５をワークＷの円筒内面Ｗ１から退避させる。そして、ワークＷが回転している状態のままでＸ軸モータ５６を作動させて、ワークＷが、ホーニング加工ユニット７に対応する位置、すなわちホーニング加工ユニット７に対向するホーニング加工位置に位置付けられるよう、ワークテーブル５２をＸ方向に動かす（図２）。
【００４７】
このとき、ワークＷの回転中心軸と主軸５３の回転中心軸とは一致した状態となっているため、ワークテーブル５２を、主軸５３の回転中心軸とホーニング砥石７５の拡径中心軸とが一致する位置に動かすことで、ワークＷの回転中心軸とホーニング砥石７５の拡径中心軸とが一致することとなる。よって、ホーニング加工位置へのワークＷの位置決めが容易となり、高精度かつ短時間で位置決めすることができる。
【００４８】
また、ワークＷが回転した状態のままでホーニング加工位置にワークを送るので、例えば、ワークＷの移動中やホーニング加工位置への位置決めの間に、ワークＷの回転数の加減の調整が可能であり、サイクルタイムを短縮できる。
【００４９】
そして、ワークＷがホーニング加工位置に位置付けられると、Ｚ軸モータ４２の作動により、ツールテーブル４１をＺ軸方向に下降させる。そうすると、ホーニング砥石７５がワークＷの円筒内面Ｗ１内に進入する。それから、図３に示すように、ホーニング砥石７５を拡径中心軸を中心として周方向外側に拡径させて、ワークＷの円筒内面Ｗ１に当接させる。このとき、ワークＷは回転したままの状態となっているので、ワークＷの円筒内面Ｗ１にホーニング砥石７５が当接した状態でワークＷが回転することにより、ワークＷの円筒内面Ｗ１をホーニング加工できる。
【００５０】
次に、ワークＷの円筒内面Ｗ１にクロスハッチＭを形成する手順について説明する。上記手順でホーニング加工した後、一旦ツールテーブル４１を上昇させてホーニング砥石７５をワークＷから退避させる。そして、往復動モータ８１を作動させる。そうすると、ホーニング支持部７２に設けられたスライド受け部８３が、ホーニング本体部７１に設けられたスライドレール８２に案内されて、ホーニング支持部７２、ホーニング砥石軸７４及びホーニング砥石７５がワークＷに近付くようＺ方向に下降する。このとき、ツールテーブル４１は、上昇した元の位置で停止している。そして、ホーニング砥石７５をワークＷの円筒内面Ｗ１に進入させ、上述したホーニング加工と同様に周方向外側に拡径させて、回転するワークＷの円筒内面Ｗ１に当接させる。それとともに、往復動モータ８１の作動により、ホーニング砥石７５が回転するワークＷの円筒内面Ｗ１に当接した状態のままでホーニング砥石７５をＺ方向に往復動させる。そうすることによって、図５に示すように、ワークＷの円筒内面Ｗ１にクロスハッチＭが形成される。
【００５１】
このように、本実施形態によると、Ｚ軸モータ４２の作動によりＺ方向に往復動するツールテーブル４１に、左右に並列して研削加工ユニット６及びホーニング加工ユニット７が設けられている。そのため、１つのＺ軸モータ４２で、研削加工ユニット６とホーニング加工ユニット７とをＺ方向に往復動させることができる。また、ホーニング砥石７５を非回転状態でホーニング加工ユニット７に取付けて、ワークＷを回転させるようになっているため、ホーニング砥石７５のＺ方向への移動と拡径のみでホーニング加工を施すことができ、別途ホーニング砥石７５を回転させる機構を設ける必要がない。よって、複雑な構造を要することなく、加工装置１の小型化及びコスト削減に有用であり、１台の加工装置１で、研削加工とホーニング加工とを行うことができる。さらに、ワークＷ側が回転するので、ホーニング砥石７５をワークＷの円筒内でＺ方向に往復動させるように設けるだけの簡単な構造で、ワークＷの円筒内面Ｗ１にクロスハッチＭを形成できる。
【００５２】
ところで従来は、ホーニング砥石７５を回転させて、ワークＷの円筒内面Ｗ１をホーニング加工している。そのため、ホーニング砥石７５を回転させながらワークＷの円筒内面Ｗ１に進入させると、遠心力の作用によりホーニング砥石７５が飛ぶ可能性がある。よって従来は、ホーニング砥石７５を非回転状態としてからワークＷの円筒内面Ｗ１に進入させ、それからホーニング砥石７５を回転させるので、ホーニング加工を始めるまでに時間を要する。それに対して、本発明では、ホーニング加工ユニット７側を回転させないため、遠心力が作用しない。そしてワークＷ側を回転させるので、位置決めされたワークＷに対して下降させて拡径させる動作のみで足りる。その結果、ホーニング加工を開始するまでの時間を短縮できる。
【００５３】
なお、一般的に、ホーニング加工における位置決めにおいて、主軸５３及びワークＷの回転中心軸の軸中心とホーニング砥石７５の拡径中心軸の軸中心とに、例えば芯出し作業における誤差や各機械部品の熱変形等により、数μｍのずれが発生することがある。
【００５４】
そうしたところ、本実施形態においてはホーニング砥石７５が回転しないため、そのような場合であっても、砥石片７８が偏摩耗することで軸中心のずれを吸収する。
【００５５】
具体的には、図４に示すように、主軸５３及びワークＷの回転中心軸の軸中心Ｃ１とホーニング砥石７５の拡径中心軸の軸中心Ｃ２とに、数μｍのずれが発生した場合、ワークＷの内面Ｗ１（一点鎖線部分）に接触する３つの砥石片７８に、数μｍの偏摩耗（塗り潰し部分）が生じる。なお、図４においては分かりやすくするために、ずれや偏摩耗の量を誇張して表している。その結果、摩耗した砥石片７８の外周を基準とするホーニング砥石７５のＺ軸中心と、主軸５３及びワークＷの回転軸中心とが一致する。すなわち３つの砥石片７８の摩耗量に、軸中心がずれた分だけの差異が生じる。よって、主軸５３及びワークＷの回転中心軸の軸中心とホーニング砥石７５の拡径中心軸の軸中心とに僅かなずれが生じた場合であっても、高精度な加工が可能となる。
【００５６】
（その他の実施形態）
本実施形態では、ワーク支持部５のワークテーブル５２がＸ方向に移動可能で、研削加工ユニット６及びホーニング加工ユニット７がＺ方向に移動可能としているが、移動方向はこれに限られるものではない。例えば、どちらか少なくとも一方を前後方向、すなわちＹ方向に移動可能に設けてもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向としているが、これに限られるのものではなく、例えば、Ｘ方向が上下方向となるように構成してもよい。
【００５８】
また、ワークＷの円筒内面Ｗ１に形成されるクロスハッチＭは、図５の模様に限られるものではなく、ワークＷの大きさや潤滑油保持の機能等を考慮して、間隔、傾斜角度、深さ、幅等は適宜設定すればよいものである。
【００５９】
また、本実施形態では、研削加工が終わった後、ワークＷの回転を維持したままホーニング加工位置に送ってホーニング加工を開始するようにしているが、研削加工後からホーニング加工開始までの間に、一旦ワークＷの回転を止めてもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、ホーニング加工した後、一旦ツールテーブル４１を上昇させてホーニング砥石７５をワークＷから退避させてから、往復動モータ８１を作動させて、ワークＷの円筒内面Ｗ１にクロスハッチＭを形成するようにしたが、一旦ツールテーブル４１を上昇させることなく往復動モータ８１を作動させて、クロスハッチＭを形成するようにしてもよい。
【００６１】
また、本実施形態では、Ｘ軸モータ５６、主軸回転モータ５７及び制御装置５８をベッド２の内部に設けたが、設置場所はこれに限られるものではなく、外付けであってもよい。
【００６２】
また、本実施形態では、往復動モータ８１をホーニング本体部７１の内部に設けたが、設置場所はこれに限られるものではなく、外付けであってもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、ツールテーブル移動機構としてＺ軸モータ、ワーク送り機構としてＸ軸モータ、ワーク回転機構として主軸回転モータ、往復動モータ８１を設けるようにしたが、それぞれを作動させる機能を果たせばよいものであり、モータに限られるものではない。
【符号の説明】
【００６４】
１        加工装置
４１      ツールテーブル
４２      Ｚ軸モータ（ツールテーブル移動機構）
５２      ワークテーブル
５３      主軸
５６      Ｘ軸モータ（ワーク送り機構）
５７      主軸回転モータ（ワーク回転機構）
５８      制御装置
６        研削加工ユニット
６５      研削砥石
７        ホーニング加工ユニット
７５      ホーニング砥石
８０      ホーニング砥石往復動機構
Ｗ        ワーク
Ｗ１      円筒内面
Ｍ        クロスハッチ
【図１】
2019042900.tif 000003
【図２】
2019042900.tif 000004
【図３】
2019042900.tif 000005
【図４】
2019042900.tif 000006
【図５】
2019042900.tif 000007