ホーニング装置
【課題】電解ドレッシングを行うホーニング装置の稼働コストを抑制する。
【解決手段】ホーニング装置の回転工具１３には、シリンダボアを研削するホーニング砥石１１，１２が設けられるとともに、工具ガイドのガイド穴に摺接するガイド部材４０が設けられる。ガイド部材４０は、工具本体２１に固定される基礎部材４１と、基礎部材４１に固定される摺接部材４２とによって構成される。基礎部材４１の材料としてはセラミックス材料が用いられ、摺接部材４２の材料としては超硬合金材料が用いられる。このようにガイド部材４０を構成することにより、ガイド部材４０に絶縁性および耐摩耗性を向上させることが可能となる。これにより、ホーニング砥石１１，１２に対する電解ドレッシングを可能とした上で、ガイド部材４０の摩耗を抑制することができるため、ガイド部材４０の交換サイクルを延ばして稼働コストを抑制することが可能となる。
【解決手段】ホーニング装置の回転工具１３には、シリンダボアを研削するホーニング砥石１１，１２が設けられるとともに、工具ガイドのガイド穴に摺接するガイド部材４０が設けられる。ガイド部材４０は、工具本体２１に固定される基礎部材４１と、基礎部材４１に固定される摺接部材４２とによって構成される。基礎部材４１の材料としてはセラミックス材料が用いられ、摺接部材４２の材料としては超硬合金材料が用いられる。このようにガイド部材４０を構成することにより、ガイド部材４０に絶縁性および耐摩耗性を向上させることが可能となる。これにより、ホーニング砥石１１，１２に対する電解ドレッシングを可能とした上で、ガイド部材４０の摩耗を抑制することができるため、ガイド部材４０の交換サイクルを延ばして稼働コストを抑制することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、回転工具を円筒内面に案内する工具ガイドとを有するホーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダブロックには、ピストンが摺動自在に収容されるシリンダボアが形成されている。このシリンダボアの内面には、ホーニング砥石を備えた回転工具によってホーニング加工が施されている。ところで、ホーニング砥石に目詰まりや目こぼれ等が発生してしまうと、シリンダボアを適切に研削することができず、シリンダボアの加工精度を低下させることになる。シリンダボアの加工精度を維持するためには、工具等を用いて定期的にホーニング砥石の目立てを行うことが必要であるが、このようなドレッシング作業を定期的に行うことは作業コストを増大させる要因となっていた。
【０００３】
そこで、ホーニング砥石としてメタルボンド砥石を採用するとともに、回転工具を案内するホーニングガイドに電極を装着するようにしたホーニング装置が提案されている(例えば、特許文献１参照)。このホーニング装置によれば、回転工具がホーニングガイドを通過する際に、メタルボンド砥石に電気分解を施すことで目立てを行うことができ、ドレッシング作業の簡素化を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６０８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回転工具にはガイド部材が取り付けられており、回転工具をホーニングガイドのガイド穴に挿入する際には、ガイド部材がガイド穴の内周面に摺接するようになっている。しかしながら、メタルボンド砥石に対して電解ドレッシングを施すためには、ガイド穴に摺接するガイド部材の絶縁が必要となることから、セラミックス等の絶縁材を用いてガイド部材が形成されていた。
【０００６】
しかしながら、ホーニングガイドに対して摺接するガイド部材を、耐久性の低いセラミックス材料等を用いて形成することは、ガイド部材の摩耗を招く要因であった。このようなガイド部材の摩耗は、ガイド部材の交換サイクルを早めてしまうことから、ホーニング装置の稼働コストを増大させる要因となっていた。また、ガイド部材の摩耗は、電解ドレッシング時に供給されるクーラントを汚してしまうことから、クーラントの交換サイクルを早めて稼働コストを増大させる要因となっていた。
【０００７】
本発明の目的は、電解ドレッシングが施される回転工具を備えたホーニング装置の稼働コストを引き下げることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のホーニング装置は、ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、前記ワークの一端側に配置されて前記回転工具を前記円筒内面に案内するガイド穴を備えた工具ガイドとを有するホーニング装置であって、前記回転工具の外周部に設けられ、前記ガイド穴に摺接する摺接面を備えるガイド部材と、前記回転工具の外周部に設けられ、前記円筒内面を研削する研削面を備える導電性砥石と、前記工具ガイドの前記ガイド穴に設けられ、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に前記導電性砥石の前記研削面に対向する電極部材と、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に、前記導電性砥石と前記電極部材とに電圧を印加する電解ドレッシング手段とを有し、前記ガイド部材は、前記回転工具の外周部に設けられる基礎部材と、前記基礎部材に設けられて前記摺接面を構成する摺接部材とを備え、前記基礎部材は前記摺接部材よりも絶縁性を有する材料によって形成され、前記摺接部材は前記基礎部材よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明のホーニング装置は、前記基礎部材はセラミックス材料によって形成され、前記摺接部材は超硬合金材料によって形成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明のホーニング装置は、前記ガイド部材の前記摺接面に、加工径計測用の空気を案内する空気流路が開口することを特徴とする。
【００１１】
本発明のホーニング装置は、ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、前記ワークの一端側に配置されて前記回転工具を前記円筒内面に案内するガイド穴を備えた工具ガイドとを有するホーニング装置であって、前記回転工具の外周部に設けられ、前記ガイド穴に摺接する摺接面を備えるガイド部材と、前記回転工具の外周部に設けられ、前記円筒内面を研削する研削面を備える導電性砥石と、前記工具ガイドの前記ガイド穴に設けられ、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に前記導電性砥石の前記研削面に対向する電極部材と、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に、前記導電性砥石と前記電極部材とに電圧を印加する電解ドレッシング手段とを有し、前記ガイド部材は、前記回転工具の外周部に設けられるとともに絶縁層部を備える基礎部材と、前記基礎部材に設けられて前記摺接面を構成する摺接部材とを備え、前記絶縁層部は前記摺接部材よりも絶縁性を有する材料によって形成され、前記摺接部材は前記絶縁層部よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転工具に設けられるガイド部材を、絶縁性を有する基礎部材と、耐摩耗性を有する摺接部材とによって構成したので、導電性砥石に対する電解ドレッシングを可能にした上で、ガイド部材の摩耗を抑制することが可能となる。これにより、ガイド部材の交換サイクルを延ばすことができるため、ホーニング装置の稼働コストを抑制することが可能となる。また、ガイド部材の摩耗が抑制されることから、電解ドレッシング時およびホーニング加工時に供給されるクーラントの汚れを防止することが可能となる。これにより、クーラントの交換サイクルを延ばすことができるため、ホーニング装置の稼働コストを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態であるホーニング装置を示す概略図である。
【図２】(ａ)および(ｂ)はホーニング装置の作動過程を示す説明図である。
【図３】図１の矢印Ａ方向から回転工具を示す底面図である。
【図４】(ａ)は図３のＡ−Ａ線に沿って回転工具を示す断面図であり、(ｂ)は図３のＢ線に沿って回転工具の一部を示す断面図である。
【図５】工具ガイドの構造を示す断面図である。
【図６】回転工具が工具ガイドに挿入された状態を示す断面図である。
【図７】ホーニング加工の実行手順を示すタイミングチャートである。
【図８】図２(ａ)のＡ−Ａ線に沿って回転工具および工具ガイドを示す断面図である。
【図９】図２(ａ)のＢ−Ｂ線に沿って回転工具およびシリンダブロックを示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態であるホーニング装置が備える回転工具を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるホーニング装置１０を示す概略図である。また、図２(ａ)および(ｂ)はホーニング装置１０の作動過程を示す説明図である。図１に示すように、ホーニング装置１０は、複数のホーニング砥石１１，１２を外周部に備える回転工具１３と、この回転工具１３を駆動する駆動ユニット１４と、駆動ユニット１４に対して制御信号等を出力する制御ユニット１５とを備えている。駆動ユニット１４には、図示しない電動モータやアクチュエータ等が組み込まれており、駆動ユニット１４によって回転工具１３を矢印α方向に回転させるとともに、駆動ユニット１４によって回転工具１３を矢印β方向に上下移動させることが可能となる。また、ホーニング装置１０の加工テーブル１６には、シリンダボア１７を備えたシリンダブロック(ワーク)１８が搭載されている。さらに、ホーニング装置１０はガイド穴１９を備えた工具ガイド２０を有しており、工具ガイド２０はシリンダブロック１８の上端側(一端側)に設置されている。なお、回転工具１３をシリンダボア１７に案内する工具ガイド２０は、ガイド穴１９とシリンダボア１７との中心位置が一致するように設置されている。
【００１５】
図２(ａ)に示すように、ホーニング加工を実施する際には、まず、回転工具１３を工具ガイド２０に向けて下降移動させ、回転工具１３を工具ガイド２０のガイド穴１９に挿入する。このように、回転工具１３を工具ガイド２０に挿入することにより、シリンダボア１７の中心位置と回転工具１３の中心位置とを一致させることが可能となる。続いて、図２(ｂ)に示すように、工具ガイド２０によって位置決めされた回転工具１３が、シリンダブロック１８のシリンダボア１７内に挿入される。そして、回転工具１３は、回転運動および上下運動を行いながら、所定寸法に達するまでシリンダボア１７の内面(円筒内面)１７ａを研削することになる。
【００１６】
図３は図１の矢印Ａ方向から回転工具１３を示す底面図である。また、図４(ａ)は図３のＡ−Ａ線に沿って回転工具１３を示す断面図であり、図４(ｂ)は図３のＢ線に沿って回転工具１３の一部を示す断面図である。図３および図４(ａ)に示すように、回転工具１３は駆動ユニット１４に連結される工具本体２１を有しており、この工具本体２１には放射方向に伸びる複数のスリット２２が形成されている。これらのスリット２２には、粗加工用の研削面１１ａを備えたホーニング砥石(導電性砥石)１１が固定される第１拡張コマ２３と、仕上げ加工用の研削面１２ａを備えたホーニング砥石(導電性砥石)１２が固定される第２拡張コマ２４とが、工具本体２１の径方向に移動自在となって交互に収容されている。なお、ホーニング砥石１１，１２は、例えば、ダイヤモンド、ｃＢＮ(立方晶窒化硼素)、酸化アルミニウム、炭化珪素、二酸化珪素等の砥粒を、青銅や鋳鉄等を主成分とするボンド材で結合した所謂メタルボンド砥石によって構成されている。
【００１７】
また、工具本体２１の中心部には、軸方向に貫通するロッド収容穴２１ａが形成されている。このロッド収容穴２１ａには、中空構造の第１拡張ロッド２５が軸方向に移動自在に収容されるとともに、第１拡張ロッド２５の内側に位置する第２拡張ロッド２６が軸方向に移動自在に収容されている。第１拡張ロッド２５には２つのコーン部２７が形成されており、これらコーン部２７のテーパ面２７ａと第１拡張コマ２３の傾斜面２３ａとが対向して配置されている。同様に、第２拡張ロッド２６には２つのコーン部２８が形成されており、これらコーン部２８のテーパ面２８ａと第２拡張コマ２４の傾斜面２４ａとが対向して配置されている。また、第１拡張ロッド２５にはリターンスプリング３０が装着されており、このリターンスプリング３０のバネ力によって第１拡張ロッド２５は上方に付勢されている。同様に、第２拡張ロッド２６にはリターンスプリング３１が装着されており、このリターンスプリング３１のバネ力によって第２拡張ロッド２６は上方に付勢されている。さらに、第１拡張コマ２３と第２拡張コマ２４との外周面には２つの収容溝３２が形成されており、これらの収容溝３２には第１および第２拡張コマ２３，２４を径方向内方に付勢するスプリングバンド３３が組み付けられている。
【００１８】
このような回転工具１３においては、駆動ユニット１４によって第１拡張ロッド２５を下方に押し込むことにより、テーパ面２７ａおよび傾斜面２３ａを介して第１拡張ロッド２５から第１拡張コマ２３に推力が伝達され、第１拡張コマ２３が径方向外方の拡大位置に押し出される。そして、第１拡張ロッド２５の押し込みを解除することにより、リターンスプリング３０によって第１拡張ロッド２５が上昇し、スプリングバンド３３によって第１拡張コマ２３が径方向内方の縮小位置に引き込まれる。同様に、駆動ユニット１４によって第２拡張ロッド２６を下方に押し込むことにより、テーパ面２８ａおよび傾斜面２４ａを介して第２拡張ロッド２６から第２拡張コマ２４に推力が伝達され、第２拡張コマ２４が径方向外方の拡大位置に押し出される。そして、第２拡張ロッド２６の押し込みを解除することにより、リターンスプリング３１によって第２拡張ロッド２６が上昇し、スプリングバンド３３によって第２拡張コマ２４が径方向内方の縮小位置に引き込まれる。
【００１９】
また、図３および図４(ｂ)に示すように、回転工具１３を構成する工具本体２１の外周部には、周方向に所定間隔を空けて６つのガイド部材４０が固定されている。第１および第２拡張コマ２３，２４を拡大位置に移動させたときには、ガイド部材４０の摺接面４０ａが、ホーニング砥石１１，１２の研削面１１ａ，１２ａよりも径方向内方に位置するように設置されている。一方、第１および第２拡張コマ２３，２４を縮小位置に移動させたときには、ガイド部材４０の摺接面４０ａが、ホーニング砥石１１，１２の研削面１１ａ，１２ａよりも径方向外方に位置するように設置されている。また、各ガイド部材４０は、工具本体２１に固定される基礎部材４１と、基礎部材４１に固定される摺接部材４２とによって構成されている。基礎部材４１は摺接部材４２よりも絶縁性を有する材料によって形成されており、摺接部材４２は基礎部材４１よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されている。基礎部材４１の材料としては、例えばセラミックス材料であるアルミナ(酸化アルミニウム，Ａｌ２Ｏ３)やサイアロン(Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系化合物)等を用いることが可能である。また、摺接部材４２の材料としては、例えば超硬合金材料を用いることが可能である。なお、超硬合金材料としては、例えばＫ１０(日本工業規格)を用いることが可能であるが、他の超硬合金材料を用いても良いことはいうまでもない。
【００２０】
また、６つのガイド部材４０のうち、２つのガイド部材４０には摺接面４０ａに開口する空気流路４３が形成されている。この空気流路４３には図示しない空気マイクロメーターが接続されており、ガイド部材４０の摺接面４０ａとシリンダボア１７の内面１７ａとの隙間寸法を測定することが可能となっている。なお、空気マイクロメーターとは、定圧装置から空気流路４３を経てシリンダボア１７に吹き付けられる加工径計測用の空気の圧力、流量、流速の変化を検出し、この空気の圧力や流量等の変化からガイド部材４０とシリンダボア１７との隙間寸法を測定する計測装置である。この空気マイクロメーターを空気流路４３に接続することにより、研削によって拡大するシリンダボア１７の内径寸法を確認しながら、シリンダボア１７に対してホーニング加工を施すことが可能となる。
【００２１】
また、図１に示すように、ホーニング砥石１１，１２のドレッシング(目立て)を行うため、制御ユニット１５にはドレス制御部４４が組み込まれている。そして、ドレス制御部４４から伸びる負極端子４５が工具ガイド２０に接続される一方、ドレス制御部４４から伸びる正極端子４６が駆動ユニット１４を介して回転工具１３に接続されている。ここで、図５は工具ガイド２０の構造を示す断面図であり、図６は回転工具１３が工具ガイド２０に挿入された状態を示す断面図である。図５および図６に示すように、工具ガイド２０は支持部材５０によって支持される円筒形状のガイド本体５１を有しており、ガイド本体５１の内側には円筒形状の電極スリーブ(電極部材)５２が取り付けられている。また、ガイド本体５１と電極スリーブ５２との間には絶縁スリーブ５３が挟み込まれており、電極スリーブ５２にはドレス制御部４４から伸びる負極端子４５が接続されている。さらに、支持部材５０およびガイド本体５１にはクーラント流路５４，５５が形成されており、これらのクーラント流路５４，５５を介してドレス制御部４４から工具ガイド２０内に導電性研削液であるクーラントが供給される。なお、シリンダブロック１８に対向するガイド本体５１の下端部には防蝕電極５６が取り付けられ、この防蝕電極５６にはドレス制御部４４から伸びる図示しない正極端子が接続される。
【００２２】
続いて、ホーニング加工の実行手順について説明する。ここで、図７はホーニング加工の実行手順を示すタイミングチャートである。また、図８は図２(ａ)のＡ−Ａ線に沿って回転工具１３および工具ガイド２０を示す断面図であり、図９は図２(ａ)のＢ−Ｂ線に沿って回転工具１３およびシリンダブロック１８を示す断面図である。図７に示すように、回転工具１３が下降移動して工具ガイド２０に挿入されると、ホーニング砥石１１，１２と電極スリーブ５２とが対向する下降過程において電解ドレッシングが実行される。このような電解ドレッシングにおいて、電解ドレッシング手段として機能するドレス制御部４４は、工具ガイド２０内にクーラントを供給するとともに、電極スリーブ５２とホーニング砥石１１，１２との間にパルス電圧を印加する。これにより、ホーニング砥石１１，１２のボンド材を電気分解によって除去することができ、ホーニング砥石１１，１２をドレッシングすることが可能となる。
【００２３】
ここで、図８に示すように、回転工具１３が工具ガイド２０内を下降移動する際には、ホーニング砥石１１，１２は縮小位置に引き込まれており、ガイド部材４０の摺接面４０ａが電極スリーブ５２の電極面５２ａに摺接した状態となっている。このように、回転工具１３が工具ガイド２０を通過する際には、ガイド部材４０が電極スリーブ５２に対して摺接することになるが、このガイド部材４０の摺接面４０ａは超硬合金材料等からなる摺接部材４２によって構成されている。このように、摺接面４０ａが超硬合金材料等によって構成されることから、ガイド部材４０の摩耗を抑制することが可能となり、電解ドレッシングを適切に実行することが可能となる。
【００２４】
すなわち、電解ドレッシングを適切に実行するためには、ホーニング砥石１１，１２の研削面１１ａ，１２ａと電極スリーブ５２の電極面５２ａとの隙間を管理することより、各ホーニング砥石１１，１２におけるドレッシング状況のバラツキを抑制する必要がある。そこで、図８の拡大部分に示すように、ガイド部材４０の摺接面４０ａを電極スリーブ５２の電極面５２ａに接触させることにより、ホーニング砥石１１，１２と電極スリーブ５２との間隔を一定に保つようにしている。このように、電極間のギャップを管理するガイド部材４０の摩耗を抑制することができるため、各ホーニング砥石１１，１２におけるドレッシング状況のバラツキを抑制することが可能となるのである。なお、工具本体２１と摺接部材４２との間には、絶縁性を有するセラミックス材料等からなる基礎部材４１が挟み込まれており、電解ドレッシング用の電流が摺接部材４２から工具本体２１に流れることはない。
【００２５】
続いて、図７に示すように、回転工具１３がシリンダボア１７内まで下降移動すると、回転工具１３の回転運動および上下運動が開始されるとともに、第１拡張コマ２３が拡大位置に向けて押し出される。そして、粗加工用のホーニング砥石１１によるホーニング加工は、シリンダボア１７の内径寸法が所定値に達するまで継続される。その後、ホーニング砥石１１，１２によるホーニング加工が完了すると、第１拡張コマ２３が縮小位置に引き込まれる一方、第２拡張コマ２４が拡大位置に向けて押し出される。そして、仕上げ加工用のホーニング砥石１２によるホーニング加工は、シリンダボア１７の内径寸法が所定値に達するまで継続される。そして、ホーニング加工が完了して回転工具１３が上昇移動する際には、前述したように、再び回転工具１３に対して電解ドレッシングが実施されることになる。
【００２６】
このようなホーニング加工においても、回転工具１３が工具ガイド２０を通過する際にガイド部材４０の摩耗が抑制されることから、ホーニング加工を精度良く実行することが可能となっている。すなわち、図９に矢印αで示すように、ホーニング加工中においては、シリンダボア１７の内面１７ａとガイド部材４０の摺接面４０ａとの間の隙間に対し、ガイド部材４０の空気流路４３から空気(加工径計測用の空気)を吹き付けることにより、シリンダボア１７とガイド部材４０との隙間寸法が計測される。そして、制御ユニット１５のホーニング制御部５７は、シリンダボア１７とガイド部材４０との隙間寸法と、回転工具１３の中心軸からガイド部材４０の摺接面４０ａまでの距離寸法とに基づき、ホーニング加工中のシリンダボア１７の内径寸法を演算する。このため、ガイド部材４０が摩耗することにより、回転工具１３の中心軸からガイド部材４０の摺接面４０ａまでの距離寸法にずれが生じた場合には、シリンダボア１７の内径寸法の演算精度が低下することになる。しかしながら、ガイド部材４０の摩耗が抑制されることから、シリンダボア１７の内径寸法の演算精度を高めることができ、ホーニング加工を精度良く実行することが可能となるのである。
【００２７】
これまで説明したように、回転工具１３に設けられるガイド部材４０を、絶縁性を有する基礎部材４１と、耐摩耗性を有する摺接部材４２とによって構成したので、ホーニング砥石１１，１２に対する電解ドレッシングを可能にした上で、ガイド部材４０の摩耗を抑制することが可能となる。これにより、ガイド部材４０の交換サイクルを延ばすことができるため、ホーニング装置１０の稼働コストを抑制することが可能となる。また、ガイド部材４０の摩耗が抑制されることから、電解ドレッシング時およびホーニング加工時に供給されるクーラントの汚れを防止することが可能となる。これにより、クーラントの交換サイクルを延ばすことができるため、ホーニング装置１０の稼働コストを抑制することが可能となる。さらに、ガイド部材４０の摩耗が抑制されることから、前述したように、各ホーニング砥石１１，１２におけるドレッシング状況のバラツキを抑制することができ、ホーニング加工を精度良く実行することが可能となる。
【００２８】
また、前述の説明では、ガイド部材４０の基礎部材４１を１つの構成要素によって構成しているが、これに限られることはなく、複数の構成要素からなる基礎部材４１によってガイド部材４０を構成しても良い。ここで、図１０は本発明の他の実施の形態であるホーニング装置が備える回転工具６０を示す底面図である。なお、図１０において、図３に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図１０に示すように、ガイド部材４０は、工具本体２１の外周部に固定される基礎部材４１と、基礎部材４１に固定される摺接部材４２とを備えている。また、基礎部材４１は、工具本体２１側の第１基礎部４１ａと、摺接部材４２側の第２基礎部４１ｂとによって構成されている。さらに、基礎部材４１の第２基礎部４１ｂは、絶縁性を有するセラミックス材料等によって形成されている。すなわち、基礎部材４１の第２基礎部４１ｂは、前述した摺接部材４２よりも絶縁性を有する材料によって形成されている。このように、基礎部材４１が複数の構成要素からなる場合であっても、基礎部材４１に絶縁層部として機能する第２基礎部４１ｂを設けることにより、第２基礎部４１ｂによって電解ドレッシング用の電流を遮断することが可能となる。これにより、前述した回転工具１３と同様に、ホーニング砥石１１，１２に対する電解ドレッシングを可能にした上で、ガイド部材４０の摩耗を抑制することが可能となる。
【００２９】
なお、図１０に示す場合には、摺接部材４２側の第２基礎部４１ｂを絶縁層部として機能させているが、これに限られることはなく、工具本体２１側の第１基礎部４１ａを絶縁層部として機能させても良い。また、基礎部材４１を３つ以上の構成要素によって構成しても良く、この場合には、基礎部材４１に対して１つ以上の絶縁層部が設けられることになる。このように、基礎部材４１の構造については、工具本体２１と摺接部材４２とが電気的に絶縁される構造であれば、如何なる構造であっても良い。
【００３０】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、ワークとしてシリンダブロック１８を用いているが、これに限られることはなく、他のワークに本発明のホーニング装置１０を適用しても良い。また、前述の説明では、工具ガイド２０に円筒形状の電極スリーブ５２を装着しているが、電極部材としては切れ目のない電極スリーブ５２に限られることはなく、例えば、円弧状の電極部材を工具ガイド２０に装着しても良い。さらに、図７のタイミングチャートでは、ホーニング加工の前後に電解ドレッシングを実施しているが、これに限られることはなく、予め設定された加工時間毎や加工回数毎に電解ドレッシングを実施しても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１０ ホーニング装置
１１，１２ ホーニング砥石(導電性砥石)
１１ａ，１２ａ 研削面
１３ 回転工具
１７ａ 内面(円筒内面)
１８ シリンダブロック(ワーク)
１９ ガイド穴
２０ 工具ガイド
２１ 工具本体(回転工具)
４０ ガイド部材
４０ａ 摺接面
４１ 基礎部材
４１ｂ 第２基礎部(絶縁層部)
４２ 摺接部材
４３ 空気流路
４４ ドレス制御部(電解ドレッシング手段)
５２ 電極スリーブ(電極部材)
６０ 回転工具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、回転工具を円筒内面に案内する工具ガイドとを有するホーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダブロックには、ピストンが摺動自在に収容されるシリンダボアが形成されている。このシリンダボアの内面には、ホーニング砥石を備えた回転工具によってホーニング加工が施されている。ところで、ホーニング砥石に目詰まりや目こぼれ等が発生してしまうと、シリンダボアを適切に研削することができず、シリンダボアの加工精度を低下させることになる。シリンダボアの加工精度を維持するためには、工具等を用いて定期的にホーニング砥石の目立てを行うことが必要であるが、このようなドレッシング作業を定期的に行うことは作業コストを増大させる要因となっていた。
【０００３】
そこで、ホーニング砥石としてメタルボンド砥石を採用するとともに、回転工具を案内するホーニングガイドに電極を装着するようにしたホーニング装置が提案されている(例えば、特許文献１参照)。このホーニング装置によれば、回転工具がホーニングガイドを通過する際に、メタルボンド砥石に電気分解を施すことで目立てを行うことができ、ドレッシング作業の簡素化を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６０８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回転工具にはガイド部材が取り付けられており、回転工具をホーニングガイドのガイド穴に挿入する際には、ガイド部材がガイド穴の内周面に摺接するようになっている。しかしながら、メタルボンド砥石に対して電解ドレッシングを施すためには、ガイド穴に摺接するガイド部材の絶縁が必要となることから、セラミックス等の絶縁材を用いてガイド部材が形成されていた。
【０００６】
しかしながら、ホーニングガイドに対して摺接するガイド部材を、耐久性の低いセラミックス材料等を用いて形成することは、ガイド部材の摩耗を招く要因であった。このようなガイド部材の摩耗は、ガイド部材の交換サイクルを早めてしまうことから、ホーニング装置の稼働コストを増大させる要因となっていた。また、ガイド部材の摩耗は、電解ドレッシング時に供給されるクーラントを汚してしまうことから、クーラントの交換サイクルを早めて稼働コストを増大させる要因となっていた。
【０００７】
本発明の目的は、電解ドレッシングが施される回転工具を備えたホーニング装置の稼働コストを引き下げることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のホーニング装置は、ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、前記ワークの一端側に配置されて前記回転工具を前記円筒内面に案内するガイド穴を備えた工具ガイドとを有するホーニング装置であって、前記回転工具の外周部に設けられ、前記ガイド穴に摺接する摺接面を備えるガイド部材と、前記回転工具の外周部に設けられ、前記円筒内面を研削する研削面を備える導電性砥石と、前記工具ガイドの前記ガイド穴に設けられ、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に前記導電性砥石の前記研削面に対向する電極部材と、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に、前記導電性砥石と前記電極部材とに電圧を印加する電解ドレッシング手段とを有し、前記ガイド部材は、前記回転工具の外周部に設けられる基礎部材と、前記基礎部材に設けられて前記摺接面を構成する摺接部材とを備え、前記基礎部材は前記摺接部材よりも絶縁性を有する材料によって形成され、前記摺接部材は前記基礎部材よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明のホーニング装置は、前記基礎部材はセラミックス材料によって形成され、前記摺接部材は超硬合金材料によって形成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明のホーニング装置は、前記ガイド部材の前記摺接面に、加工径計測用の空気を案内する空気流路が開口することを特徴とする。
【００１１】
本発明のホーニング装置は、ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、前記ワークの一端側に配置されて前記回転工具を前記円筒内面に案内するガイド穴を備えた工具ガイドとを有するホーニング装置であって、前記回転工具の外周部に設けられ、前記ガイド穴に摺接する摺接面を備えるガイド部材と、前記回転工具の外周部に設けられ、前記円筒内面を研削する研削面を備える導電性砥石と、前記工具ガイドの前記ガイド穴に設けられ、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に前記導電性砥石の前記研削面に対向する電極部材と、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に、前記導電性砥石と前記電極部材とに電圧を印加する電解ドレッシング手段とを有し、前記ガイド部材は、前記回転工具の外周部に設けられるとともに絶縁層部を備える基礎部材と、前記基礎部材に設けられて前記摺接面を構成する摺接部材とを備え、前記絶縁層部は前記摺接部材よりも絶縁性を有する材料によって形成され、前記摺接部材は前記絶縁層部よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転工具に設けられるガイド部材を、絶縁性を有する基礎部材と、耐摩耗性を有する摺接部材とによって構成したので、導電性砥石に対する電解ドレッシングを可能にした上で、ガイド部材の摩耗を抑制することが可能となる。これにより、ガイド部材の交換サイクルを延ばすことができるため、ホーニング装置の稼働コストを抑制することが可能となる。また、ガイド部材の摩耗が抑制されることから、電解ドレッシング時およびホーニング加工時に供給されるクーラントの汚れを防止することが可能となる。これにより、クーラントの交換サイクルを延ばすことができるため、ホーニング装置の稼働コストを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態であるホーニング装置を示す概略図である。
【図２】(ａ)および(ｂ)はホーニング装置の作動過程を示す説明図である。
【図３】図１の矢印Ａ方向から回転工具を示す底面図である。
【図４】(ａ)は図３のＡ−Ａ線に沿って回転工具を示す断面図であり、(ｂ)は図３のＢ線に沿って回転工具の一部を示す断面図である。
【図５】工具ガイドの構造を示す断面図である。
【図６】回転工具が工具ガイドに挿入された状態を示す断面図である。
【図７】ホーニング加工の実行手順を示すタイミングチャートである。
【図８】図２(ａ)のＡ−Ａ線に沿って回転工具および工具ガイドを示す断面図である。
【図９】図２(ａ)のＢ−Ｂ線に沿って回転工具およびシリンダブロックを示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態であるホーニング装置が備える回転工具を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるホーニング装置１０を示す概略図である。また、図２(ａ)および(ｂ)はホーニング装置１０の作動過程を示す説明図である。図１に示すように、ホーニング装置１０は、複数のホーニング砥石１１，１２を外周部に備える回転工具１３と、この回転工具１３を駆動する駆動ユニット１４と、駆動ユニット１４に対して制御信号等を出力する制御ユニット１５とを備えている。駆動ユニット１４には、図示しない電動モータやアクチュエータ等が組み込まれており、駆動ユニット１４によって回転工具１３を矢印α方向に回転させるとともに、駆動ユニット１４によって回転工具１３を矢印β方向に上下移動させることが可能となる。また、ホーニング装置１０の加工テーブル１６には、シリンダボア１７を備えたシリンダブロック(ワーク)１８が搭載されている。さらに、ホーニング装置１０はガイド穴１９を備えた工具ガイド２０を有しており、工具ガイド２０はシリンダブロック１８の上端側(一端側)に設置されている。なお、回転工具１３をシリンダボア１７に案内する工具ガイド２０は、ガイド穴１９とシリンダボア１７との中心位置が一致するように設置されている。
【００１５】
図２(ａ)に示すように、ホーニング加工を実施する際には、まず、回転工具１３を工具ガイド２０に向けて下降移動させ、回転工具１３を工具ガイド２０のガイド穴１９に挿入する。このように、回転工具１３を工具ガイド２０に挿入することにより、シリンダボア１７の中心位置と回転工具１３の中心位置とを一致させることが可能となる。続いて、図２(ｂ)に示すように、工具ガイド２０によって位置決めされた回転工具１３が、シリンダブロック１８のシリンダボア１７内に挿入される。そして、回転工具１３は、回転運動および上下運動を行いながら、所定寸法に達するまでシリンダボア１７の内面(円筒内面)１７ａを研削することになる。
【００１６】
図３は図１の矢印Ａ方向から回転工具１３を示す底面図である。また、図４(ａ)は図３のＡ−Ａ線に沿って回転工具１３を示す断面図であり、図４(ｂ)は図３のＢ線に沿って回転工具１３の一部を示す断面図である。図３および図４(ａ)に示すように、回転工具１３は駆動ユニット１４に連結される工具本体２１を有しており、この工具本体２１には放射方向に伸びる複数のスリット２２が形成されている。これらのスリット２２には、粗加工用の研削面１１ａを備えたホーニング砥石(導電性砥石)１１が固定される第１拡張コマ２３と、仕上げ加工用の研削面１２ａを備えたホーニング砥石(導電性砥石)１２が固定される第２拡張コマ２４とが、工具本体２１の径方向に移動自在となって交互に収容されている。なお、ホーニング砥石１１，１２は、例えば、ダイヤモンド、ｃＢＮ(立方晶窒化硼素)、酸化アルミニウム、炭化珪素、二酸化珪素等の砥粒を、青銅や鋳鉄等を主成分とするボンド材で結合した所謂メタルボンド砥石によって構成されている。
【００１７】
また、工具本体２１の中心部には、軸方向に貫通するロッド収容穴２１ａが形成されている。このロッド収容穴２１ａには、中空構造の第１拡張ロッド２５が軸方向に移動自在に収容されるとともに、第１拡張ロッド２５の内側に位置する第２拡張ロッド２６が軸方向に移動自在に収容されている。第１拡張ロッド２５には２つのコーン部２７が形成されており、これらコーン部２７のテーパ面２７ａと第１拡張コマ２３の傾斜面２３ａとが対向して配置されている。同様に、第２拡張ロッド２６には２つのコーン部２８が形成されており、これらコーン部２８のテーパ面２８ａと第２拡張コマ２４の傾斜面２４ａとが対向して配置されている。また、第１拡張ロッド２５にはリターンスプリング３０が装着されており、このリターンスプリング３０のバネ力によって第１拡張ロッド２５は上方に付勢されている。同様に、第２拡張ロッド２６にはリターンスプリング３１が装着されており、このリターンスプリング３１のバネ力によって第２拡張ロッド２６は上方に付勢されている。さらに、第１拡張コマ２３と第２拡張コマ２４との外周面には２つの収容溝３２が形成されており、これらの収容溝３２には第１および第２拡張コマ２３，２４を径方向内方に付勢するスプリングバンド３３が組み付けられている。
【００１８】
このような回転工具１３においては、駆動ユニット１４によって第１拡張ロッド２５を下方に押し込むことにより、テーパ面２７ａおよび傾斜面２３ａを介して第１拡張ロッド２５から第１拡張コマ２３に推力が伝達され、第１拡張コマ２３が径方向外方の拡大位置に押し出される。そして、第１拡張ロッド２５の押し込みを解除することにより、リターンスプリング３０によって第１拡張ロッド２５が上昇し、スプリングバンド３３によって第１拡張コマ２３が径方向内方の縮小位置に引き込まれる。同様に、駆動ユニット１４によって第２拡張ロッド２６を下方に押し込むことにより、テーパ面２８ａおよび傾斜面２４ａを介して第２拡張ロッド２６から第２拡張コマ２４に推力が伝達され、第２拡張コマ２４が径方向外方の拡大位置に押し出される。そして、第２拡張ロッド２６の押し込みを解除することにより、リターンスプリング３１によって第２拡張ロッド２６が上昇し、スプリングバンド３３によって第２拡張コマ２４が径方向内方の縮小位置に引き込まれる。
【００１９】
また、図３および図４(ｂ)に示すように、回転工具１３を構成する工具本体２１の外周部には、周方向に所定間隔を空けて６つのガイド部材４０が固定されている。第１および第２拡張コマ２３，２４を拡大位置に移動させたときには、ガイド部材４０の摺接面４０ａが、ホーニング砥石１１，１２の研削面１１ａ，１２ａよりも径方向内方に位置するように設置されている。一方、第１および第２拡張コマ２３，２４を縮小位置に移動させたときには、ガイド部材４０の摺接面４０ａが、ホーニング砥石１１，１２の研削面１１ａ，１２ａよりも径方向外方に位置するように設置されている。また、各ガイド部材４０は、工具本体２１に固定される基礎部材４１と、基礎部材４１に固定される摺接部材４２とによって構成されている。基礎部材４１は摺接部材４２よりも絶縁性を有する材料によって形成されており、摺接部材４２は基礎部材４１よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されている。基礎部材４１の材料としては、例えばセラミックス材料であるアルミナ(酸化アルミニウム，Ａｌ２Ｏ３)やサイアロン(Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系化合物)等を用いることが可能である。また、摺接部材４２の材料としては、例えば超硬合金材料を用いることが可能である。なお、超硬合金材料としては、例えばＫ１０(日本工業規格)を用いることが可能であるが、他の超硬合金材料を用いても良いことはいうまでもない。
【００２０】
また、６つのガイド部材４０のうち、２つのガイド部材４０には摺接面４０ａに開口する空気流路４３が形成されている。この空気流路４３には図示しない空気マイクロメーターが接続されており、ガイド部材４０の摺接面４０ａとシリンダボア１７の内面１７ａとの隙間寸法を測定することが可能となっている。なお、空気マイクロメーターとは、定圧装置から空気流路４３を経てシリンダボア１７に吹き付けられる加工径計測用の空気の圧力、流量、流速の変化を検出し、この空気の圧力や流量等の変化からガイド部材４０とシリンダボア１７との隙間寸法を測定する計測装置である。この空気マイクロメーターを空気流路４３に接続することにより、研削によって拡大するシリンダボア１７の内径寸法を確認しながら、シリンダボア１７に対してホーニング加工を施すことが可能となる。
【００２１】
また、図１に示すように、ホーニング砥石１１，１２のドレッシング(目立て)を行うため、制御ユニット１５にはドレス制御部４４が組み込まれている。そして、ドレス制御部４４から伸びる負極端子４５が工具ガイド２０に接続される一方、ドレス制御部４４から伸びる正極端子４６が駆動ユニット１４を介して回転工具１３に接続されている。ここで、図５は工具ガイド２０の構造を示す断面図であり、図６は回転工具１３が工具ガイド２０に挿入された状態を示す断面図である。図５および図６に示すように、工具ガイド２０は支持部材５０によって支持される円筒形状のガイド本体５１を有しており、ガイド本体５１の内側には円筒形状の電極スリーブ(電極部材)５２が取り付けられている。また、ガイド本体５１と電極スリーブ５２との間には絶縁スリーブ５３が挟み込まれており、電極スリーブ５２にはドレス制御部４４から伸びる負極端子４５が接続されている。さらに、支持部材５０およびガイド本体５１にはクーラント流路５４，５５が形成されており、これらのクーラント流路５４，５５を介してドレス制御部４４から工具ガイド２０内に導電性研削液であるクーラントが供給される。なお、シリンダブロック１８に対向するガイド本体５１の下端部には防蝕電極５６が取り付けられ、この防蝕電極５６にはドレス制御部４４から伸びる図示しない正極端子が接続される。
【００２２】
続いて、ホーニング加工の実行手順について説明する。ここで、図７はホーニング加工の実行手順を示すタイミングチャートである。また、図８は図２(ａ)のＡ−Ａ線に沿って回転工具１３および工具ガイド２０を示す断面図であり、図９は図２(ａ)のＢ−Ｂ線に沿って回転工具１３およびシリンダブロック１８を示す断面図である。図７に示すように、回転工具１３が下降移動して工具ガイド２０に挿入されると、ホーニング砥石１１，１２と電極スリーブ５２とが対向する下降過程において電解ドレッシングが実行される。このような電解ドレッシングにおいて、電解ドレッシング手段として機能するドレス制御部４４は、工具ガイド２０内にクーラントを供給するとともに、電極スリーブ５２とホーニング砥石１１，１２との間にパルス電圧を印加する。これにより、ホーニング砥石１１，１２のボンド材を電気分解によって除去することができ、ホーニング砥石１１，１２をドレッシングすることが可能となる。
【００２３】
ここで、図８に示すように、回転工具１３が工具ガイド２０内を下降移動する際には、ホーニング砥石１１，１２は縮小位置に引き込まれており、ガイド部材４０の摺接面４０ａが電極スリーブ５２の電極面５２ａに摺接した状態となっている。このように、回転工具１３が工具ガイド２０を通過する際には、ガイド部材４０が電極スリーブ５２に対して摺接することになるが、このガイド部材４０の摺接面４０ａは超硬合金材料等からなる摺接部材４２によって構成されている。このように、摺接面４０ａが超硬合金材料等によって構成されることから、ガイド部材４０の摩耗を抑制することが可能となり、電解ドレッシングを適切に実行することが可能となる。
【００２４】
すなわち、電解ドレッシングを適切に実行するためには、ホーニング砥石１１，１２の研削面１１ａ，１２ａと電極スリーブ５２の電極面５２ａとの隙間を管理することより、各ホーニング砥石１１，１２におけるドレッシング状況のバラツキを抑制する必要がある。そこで、図８の拡大部分に示すように、ガイド部材４０の摺接面４０ａを電極スリーブ５２の電極面５２ａに接触させることにより、ホーニング砥石１１，１２と電極スリーブ５２との間隔を一定に保つようにしている。このように、電極間のギャップを管理するガイド部材４０の摩耗を抑制することができるため、各ホーニング砥石１１，１２におけるドレッシング状況のバラツキを抑制することが可能となるのである。なお、工具本体２１と摺接部材４２との間には、絶縁性を有するセラミックス材料等からなる基礎部材４１が挟み込まれており、電解ドレッシング用の電流が摺接部材４２から工具本体２１に流れることはない。
【００２５】
続いて、図７に示すように、回転工具１３がシリンダボア１７内まで下降移動すると、回転工具１３の回転運動および上下運動が開始されるとともに、第１拡張コマ２３が拡大位置に向けて押し出される。そして、粗加工用のホーニング砥石１１によるホーニング加工は、シリンダボア１７の内径寸法が所定値に達するまで継続される。その後、ホーニング砥石１１，１２によるホーニング加工が完了すると、第１拡張コマ２３が縮小位置に引き込まれる一方、第２拡張コマ２４が拡大位置に向けて押し出される。そして、仕上げ加工用のホーニング砥石１２によるホーニング加工は、シリンダボア１７の内径寸法が所定値に達するまで継続される。そして、ホーニング加工が完了して回転工具１３が上昇移動する際には、前述したように、再び回転工具１３に対して電解ドレッシングが実施されることになる。
【００２６】
このようなホーニング加工においても、回転工具１３が工具ガイド２０を通過する際にガイド部材４０の摩耗が抑制されることから、ホーニング加工を精度良く実行することが可能となっている。すなわち、図９に矢印αで示すように、ホーニング加工中においては、シリンダボア１７の内面１７ａとガイド部材４０の摺接面４０ａとの間の隙間に対し、ガイド部材４０の空気流路４３から空気(加工径計測用の空気)を吹き付けることにより、シリンダボア１７とガイド部材４０との隙間寸法が計測される。そして、制御ユニット１５のホーニング制御部５７は、シリンダボア１７とガイド部材４０との隙間寸法と、回転工具１３の中心軸からガイド部材４０の摺接面４０ａまでの距離寸法とに基づき、ホーニング加工中のシリンダボア１７の内径寸法を演算する。このため、ガイド部材４０が摩耗することにより、回転工具１３の中心軸からガイド部材４０の摺接面４０ａまでの距離寸法にずれが生じた場合には、シリンダボア１７の内径寸法の演算精度が低下することになる。しかしながら、ガイド部材４０の摩耗が抑制されることから、シリンダボア１７の内径寸法の演算精度を高めることができ、ホーニング加工を精度良く実行することが可能となるのである。
【００２７】
これまで説明したように、回転工具１３に設けられるガイド部材４０を、絶縁性を有する基礎部材４１と、耐摩耗性を有する摺接部材４２とによって構成したので、ホーニング砥石１１，１２に対する電解ドレッシングを可能にした上で、ガイド部材４０の摩耗を抑制することが可能となる。これにより、ガイド部材４０の交換サイクルを延ばすことができるため、ホーニング装置１０の稼働コストを抑制することが可能となる。また、ガイド部材４０の摩耗が抑制されることから、電解ドレッシング時およびホーニング加工時に供給されるクーラントの汚れを防止することが可能となる。これにより、クーラントの交換サイクルを延ばすことができるため、ホーニング装置１０の稼働コストを抑制することが可能となる。さらに、ガイド部材４０の摩耗が抑制されることから、前述したように、各ホーニング砥石１１，１２におけるドレッシング状況のバラツキを抑制することができ、ホーニング加工を精度良く実行することが可能となる。
【００２８】
また、前述の説明では、ガイド部材４０の基礎部材４１を１つの構成要素によって構成しているが、これに限られることはなく、複数の構成要素からなる基礎部材４１によってガイド部材４０を構成しても良い。ここで、図１０は本発明の他の実施の形態であるホーニング装置が備える回転工具６０を示す底面図である。なお、図１０において、図３に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図１０に示すように、ガイド部材４０は、工具本体２１の外周部に固定される基礎部材４１と、基礎部材４１に固定される摺接部材４２とを備えている。また、基礎部材４１は、工具本体２１側の第１基礎部４１ａと、摺接部材４２側の第２基礎部４１ｂとによって構成されている。さらに、基礎部材４１の第２基礎部４１ｂは、絶縁性を有するセラミックス材料等によって形成されている。すなわち、基礎部材４１の第２基礎部４１ｂは、前述した摺接部材４２よりも絶縁性を有する材料によって形成されている。このように、基礎部材４１が複数の構成要素からなる場合であっても、基礎部材４１に絶縁層部として機能する第２基礎部４１ｂを設けることにより、第２基礎部４１ｂによって電解ドレッシング用の電流を遮断することが可能となる。これにより、前述した回転工具１３と同様に、ホーニング砥石１１，１２に対する電解ドレッシングを可能にした上で、ガイド部材４０の摩耗を抑制することが可能となる。
【００２９】
なお、図１０に示す場合には、摺接部材４２側の第２基礎部４１ｂを絶縁層部として機能させているが、これに限られることはなく、工具本体２１側の第１基礎部４１ａを絶縁層部として機能させても良い。また、基礎部材４１を３つ以上の構成要素によって構成しても良く、この場合には、基礎部材４１に対して１つ以上の絶縁層部が設けられることになる。このように、基礎部材４１の構造については、工具本体２１と摺接部材４２とが電気的に絶縁される構造であれば、如何なる構造であっても良い。
【００３０】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、ワークとしてシリンダブロック１８を用いているが、これに限られることはなく、他のワークに本発明のホーニング装置１０を適用しても良い。また、前述の説明では、工具ガイド２０に円筒形状の電極スリーブ５２を装着しているが、電極部材としては切れ目のない電極スリーブ５２に限られることはなく、例えば、円弧状の電極部材を工具ガイド２０に装着しても良い。さらに、図７のタイミングチャートでは、ホーニング加工の前後に電解ドレッシングを実施しているが、これに限られることはなく、予め設定された加工時間毎や加工回数毎に電解ドレッシングを実施しても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１０ ホーニング装置
１１，１２ ホーニング砥石(導電性砥石)
１１ａ，１２ａ 研削面
１３ 回転工具
１７ａ 内面(円筒内面)
１８ シリンダブロック(ワーク)
１９ ガイド穴
２０ 工具ガイド
２１ 工具本体(回転工具)
４０ ガイド部材
４０ａ 摺接面
４１ 基礎部材
４１ｂ 第２基礎部(絶縁層部)
４２ 摺接部材
４３ 空気流路
４４ ドレス制御部(電解ドレッシング手段)
５２ 電極スリーブ(電極部材)
６０ 回転工具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、前記ワークの一端側に配置されて前記回転工具を前記円筒内面に案内するガイド穴を備えた工具ガイドとを有するホーニング装置であって、
前記回転工具の外周部に設けられ、前記ガイド穴に摺接する摺接面を備えるガイド部材と、
前記回転工具の外周部に設けられ、前記円筒内面を研削する研削面を備える導電性砥石と、
前記工具ガイドの前記ガイド穴に設けられ、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に前記導電性砥石の前記研削面に対向する電極部材と、
前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に、前記導電性砥石と前記電極部材とに電圧を印加する電解ドレッシング手段とを有し、
前記ガイド部材は、前記回転工具の外周部に設けられる基礎部材と、前記基礎部材に設けられて前記摺接面を構成する摺接部材とを備え、
前記基礎部材は前記摺接部材よりも絶縁性を有する材料によって形成され、前記摺接部材は前記基礎部材よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されることを特徴とするホーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のホーニング装置において、
前記基礎部材はセラミックス材料によって形成され、前記摺接部材は超硬合金材料によって形成されることを特徴とするホーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のホーニング装置において、
前記ガイド部材の前記摺接面に、加工径計測用の空気を案内する空気流路が開口することを特徴とするホーニング装置。
【請求項４】
ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、前記ワークの一端側に配置されて前記回転工具を前記円筒内面に案内するガイド穴を備えた工具ガイドとを有するホーニング装置であって、
前記回転工具の外周部に設けられ、前記ガイド穴に摺接する摺接面を備えるガイド部材と、
前記回転工具の外周部に設けられ、前記円筒内面を研削する研削面を備える導電性砥石と、
前記工具ガイドの前記ガイド穴に設けられ、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に前記導電性砥石の前記研削面に対向する電極部材と、
前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に、前記導電性砥石と前記電極部材とに電圧を印加する電解ドレッシング手段とを有し、
前記ガイド部材は、前記回転工具の外周部に設けられるとともに絶縁層部を備える基礎部材と、前記基礎部材に設けられて前記摺接面を構成する摺接部材とを備え、
前記絶縁層部は前記摺接部材よりも絶縁性を有する材料によって形成され、前記摺接部材は前記絶縁層部よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されることを特徴とするホーニング装置。
【請求項１】
ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、前記ワークの一端側に配置されて前記回転工具を前記円筒内面に案内するガイド穴を備えた工具ガイドとを有するホーニング装置であって、
前記回転工具の外周部に設けられ、前記ガイド穴に摺接する摺接面を備えるガイド部材と、
前記回転工具の外周部に設けられ、前記円筒内面を研削する研削面を備える導電性砥石と、
前記工具ガイドの前記ガイド穴に設けられ、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に前記導電性砥石の前記研削面に対向する電極部材と、
前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に、前記導電性砥石と前記電極部材とに電圧を印加する電解ドレッシング手段とを有し、
前記ガイド部材は、前記回転工具の外周部に設けられる基礎部材と、前記基礎部材に設けられて前記摺接面を構成する摺接部材とを備え、
前記基礎部材は前記摺接部材よりも絶縁性を有する材料によって形成され、前記摺接部材は前記基礎部材よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されることを特徴とするホーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のホーニング装置において、
前記基礎部材はセラミックス材料によって形成され、前記摺接部材は超硬合金材料によって形成されることを特徴とするホーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のホーニング装置において、
前記ガイド部材の前記摺接面に、加工径計測用の空気を案内する空気流路が開口することを特徴とするホーニング装置。
【請求項４】
ワークに形成される円筒内面を研削する回転工具と、前記ワークの一端側に配置されて前記回転工具を前記円筒内面に案内するガイド穴を備えた工具ガイドとを有するホーニング装置であって、
前記回転工具の外周部に設けられ、前記ガイド穴に摺接する摺接面を備えるガイド部材と、
前記回転工具の外周部に設けられ、前記円筒内面を研削する研削面を備える導電性砥石と、
前記工具ガイドの前記ガイド穴に設けられ、前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に前記導電性砥石の前記研削面に対向する電極部材と、
前記回転工具が前記ガイド穴を通過する際に、前記導電性砥石と前記電極部材とに電圧を印加する電解ドレッシング手段とを有し、
前記ガイド部材は、前記回転工具の外周部に設けられるとともに絶縁層部を備える基礎部材と、前記基礎部材に設けられて前記摺接面を構成する摺接部材とを備え、
前記絶縁層部は前記摺接部材よりも絶縁性を有する材料によって形成され、前記摺接部材は前記絶縁層部よりも耐摩耗性を有する材料によって形成されることを特徴とするホーニング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１８３６１４（Ｐ２０１２−１８３６１４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９０１６（Ｐ２０１１−４９０１６）
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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