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技術 ホーニングヘッドにおける超硬ガイドの摩耗抑制方法及び同方向に使用する超硬ガイド

出願人 日産自動車株式会社
発明者 勝雅彦
出願日 1994年11月30日 (24年7ヶ月経過) 出願番号 1994-297403
公開日 1996年6月18日 (23年1ヶ月経過) 公開番号 1996-155825
状態 特許登録済
技術分野 仕上研磨、刃砥ぎ、特定研削機構による研削
主要キーワード エアーマイクロメータ ガイド表面 加工粉 テーパコーン 回転方向後側 回転方向前側 ストローク速度 エアーノズル
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年6月18日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

目的

ホーニング加工時に生じた加工粉排除用の溝を表面に形成した超硬ガイド及び上記溝を介して前記加工粉の排除を行うことによって超硬ガイド表面摩耗を抑制する方法を提供することである。

構成

上記目的を達成するために、超硬ガイドは、被加工物加工穴内周面へ向けてエアー噴出するエアーノズルを設け、このエアーノズルに連通したスリットを表面に設け、かつホーニング加工時に生じた加工粉を超硬ガイドの回転方向前側から後側へ導くための溝を超硬ガイドの表面に形成してなるものである。そして、超硬ガイドの表面に形成した溝は、ホーニングヘッドの回転方向に対して角度θだけ傾斜しており、ホーニングヘッドの周速をV1、ストローク速度をV2としたとき、tanθ≒V2/V1の関係にある。また、超硬ガイドの幅をBとしたとき、各溝のピッチPはP≦B・tanθで表わされる。

概要

背景

ホーニング加工を行うホーニングヘッド1は、図6に概略的に示すように、円筒形状の本体3を備えており、この本体3に周方向適宜間隔に形成した複数のスリット内には直方体形状の砥石5を外側に備えたホーニングブッシュ7が放射方向へ移動自在に支持されている。

上記各ホーニングブッシュ7は、前記本体3の軸芯部に軸方向(図6において紙面に垂直な方向)に移動自在に備えたロッド9のテーパコーン11によって押圧されることにより外方向へ突出され、被加工物(図示省略)の加工穴内周面に砥石5を押圧する作用をなすものである。

また、前記本体3の外周面複数箇所には、ホーニングヘッド1を被加工物の加工穴内に案内する超硬ガイド13が設けられている。この超硬ガイド13は直方体の形状をなしており、適宜の超硬ガイド13の長手方向の中央部には、エアーマイクロメータ測定部としてエアー噴出するエアーノズル15が設けてあり、表面には上記エアーノズル15に連通した適宜幅のスリット17が形成されている。

概要

ホーニング加工時に生じた加工粉排除用の溝を表面に形成した超硬ガイド及び上記溝を介して前記加工粉の排除を行うことによって超硬ガイド表面摩耗を抑制する方法を提供することである。

上記目的を達成するために、超硬ガイドは、被加工物の加工穴内周面へ向けてエアーを噴出するエアーノズルを設け、このエアーノズルに連通したスリットを表面に設け、かつホーニング加工時に生じた加工粉を超硬ガイドの回転方向前側から後側へ導くための溝を超硬ガイドの表面に形成してなるものである。そして、超硬ガイドの表面に形成した溝は、ホーニングヘッドの回転方向に対して角度θだけ傾斜しており、ホーニングヘッドの周速をV1、ストローク速度をV2としたとき、tanθ≒V2/V1の関係にある。また、超硬ガイドの幅をBとしたとき、各溝のピッチPはP≦B・tanθで表わされる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ホーニングヘッドにおける超硬ガイド摩耗を抑制する方法にして、ホーニング加工時に生じた加工粉を、上記超硬ガイドの表面に備えた溝を介して当該超硬ガイドの回転方向後側に排除し、前記加工粉が超硬ガイド表面加工穴内周面との間に入り込むことによる超硬ガイド表面の摩耗を抑制することを特徴とするホーニングヘッドにおける超硬ガイドの摩耗抑制方法

請求項2

加工穴の内周面に向けてエアー噴出するエアーノズルを設け、このエアーノズルに連通したスリットを表面に設け、かつホーニング加工時に生じた加工粉を超硬ガイドの回転方向前側から後側へ導くための溝を、超硬ガイドの表面に形成してなることを特徴とするホーニングヘッドにおける超硬ガイド。

請求項3

超硬ガイドの表面に形成した溝は、ホーニングヘッドの回転方向に対して角度θだけ傾斜しており、ホーニングヘッドの周速をV1、ストローク速度をV2としたとき、tanθ≒V2/V1の関係にあることを特徴とする請求項2に記載のホーニングヘッドにおける超硬ガイド。

請求項4

超硬ガイドの幅をBとしたとき、各溝のピッチPはP≦B・tanθで表わされることを特徴とする請求項3に記載のホーニングヘッドにおける超硬ガイド。

請求項5

超硬ガイドの表面に形成した溝の深さ、又は溝の密度或いは溝の幅を、上部側よりも下部側を大にしてなることを特徴とする請求項2,3又は4に記載のホーニングヘッドにおける超硬ガイド。

技術分野

0001

本発明は、ホーニング加工を行うホーニングヘッドにおける超硬ガイド摩耗を抑制する方法及びこの方法に使用する超硬ガイドに係わり、さらに詳細には、ホーニング加工時に生じた加工粉排除用の溝を表面に形成した超硬ガイド及び上記溝を介して前記加工粉の排除を行うことによって超硬ガイドの表面の摩耗を抑制する方法に関するものである。

背景技術

0002

ホーニング加工を行うホーニングヘッド1は、図6に概略的に示すように、円筒形状の本体3を備えており、この本体3に周方向適宜間隔に形成した複数のスリット内には直方体形状の砥石5を外側に備えたホーニングブッシュ7が放射方向へ移動自在に支持されている。

0003

上記各ホーニングブッシュ7は、前記本体3の軸芯部に軸方向(図6において紙面に垂直な方向)に移動自在に備えたロッド9のテーパコーン11によって押圧されることにより外方向へ突出され、被加工物(図示省略)の加工穴内周面に砥石5を押圧する作用をなすものである。

0004

また、前記本体3の外周面複数箇所には、ホーニングヘッド1を被加工物の加工穴内に案内する超硬ガイド13が設けられている。この超硬ガイド13は直方体の形状をなしており、適宜の超硬ガイド13の長手方向の中央部には、エアーマイクロメータ測定部としてエアー噴出するエアーノズル15が設けてあり、表面には上記エアーノズル15に連通した適宜幅のスリット17が形成されている。

発明が解決しようとする課題

0005

前記構成のごとき従来のホーニングヘッド1においては、被加工物の加工穴内にホーニングヘッド1を挿入して各砥石5を加工穴の内周面へ押圧し、ホーニングヘッド1を回転すると共に軸方向に往復動することにより、上記加工穴の内周面の切削研削)加工を行うものである。

0006

そして、前記超硬ガイド13のエアーノズル15から超硬ガイド13の表面と加工穴の内周面との間の間隙にエアーを噴出し、その際のエアーマイクロメータの圧力を測定することによって前記超硬ガイド13の表面と加工穴の内周面との間のクリアランスを検出して、前記加工穴の内径を測定する構成である。

0007

ところで、被加工物の加工穴をホーニングヘッド1によってホーニング加工を行うと、砥石5による研削によって微小な加工粉を生じ、この加工粉が前記超硬ガイド13の表面と加工穴の内周面との間に入り込むので、超硬ガイド13の表面は次第に摩耗する。

0008

上述のように超硬ガイド13の表面が摩耗すると、加工穴の内周面と超硬ガイド13の表面との間のクリアランスが摩耗分だけ増大するので、エアーマイクロメータにおける圧力が摩耗分に対応して低下する。したがって、加工穴の内径の測定精度が低下することとなる。

0009

そこで、超硬ガイドの表面の摩耗が大きくなったときに、ホーニングヘッドの本体に対して超硬ガイドを着脱交換する構成もあるが(実開平3−11554号参照)、超硬ガイドの着脱交換に時間を要すなどの問題があり、満足できるものではなかった。

課題を解決するための手段

0010

本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、第1項に記載の本発明は、ホーニングヘッドにおける超硬ガイドの摩耗を抑制する方法にして、ホーニング加工時に生じた加工粉を、上記超硬ガイドの表面に備えた溝を介して当該超硬ガイドの回転方向後側に排除し、前記加工粉が超硬ガイド表面と加工穴内周面との間に入り込むことによる超硬ガイド表面の摩耗を抑制するホーニングヘッドにおける超硬ガイドの摩耗抑制方法である。

0011

第2項に記載の発明に係る超硬ガイドは、加工穴の内周面に向けてエアーを噴出するエアーノズルを設け、このエアーノズルに連通したスリットを表面に設け、かつホーニング加工時に生じた加工粉を超硬ガイドの回転方向前側から後側へ導くための溝を超硬ガイドの表面に形成してなるものである。

0012

第3項に記載の発明において、超硬ガイドの表面に形成した溝は、ホーニングヘッドの回転方向に対して角度θだけ傾斜しており、ホーニングヘッドの周速をV1、ストローク速度をV2としたとき、tanθ≒V2/V1の関係にある。

0013

第4項に記載の発明は、超硬ガイドの幅をBとしたとき、各溝のピッチPはP≦B・tanθで表わされるものである。

0014

第5項に記載の発明は、超硬ガイドの表面に形成した溝の深さ、又は溝の密度或いは溝の幅を、上部側よりも下部側を大にしてなるものである。

0015

第1項に記載の本発明の超硬ガイドの摩耗を抑制する方法は、ホーニング加工時に生じた加工粉を、上記超硬ガイドの表面に備えた溝を介して当該超硬ガイドの回転方向後側に排除し、前記加工粉が超硬ガイド表面と加工穴周面との間に入り込むことによる超硬ガイド表面の摩耗を抑制するホーニングヘッドにおける超硬ガイドの摩耗抑制方法であるから、ホーニングヘッドを回転しかつ軸方向に往復動して被加工物の加工穴のホーニング加工を行うとき、ホーニング加工時に生じた加工粉が超硬ガイドの回転方向の前側に位置すると、この加工粉は、超硬ガイドの表面に設けた溝を介して回転方向の後側へ排除される。

0016

すなわち、加工粉が超硬ガイドの表面と加工穴の内周面との間に入り込むことが抑制されることとなり、加工粉によって超硬ガイドの表面に摩耗を生じることが抑制されるものである。

0017

したがって、超硬ガイドの表面に備えたエアーマイクロメータの測定部のエアーノズルからエアーを噴出して、超硬ガイドの表面と加工穴内周面との間のクリアランスを長時間に亘って高精度で検出することができる。

0018

第2項に記載の発明に係る超硬ガイドは、被加工物の加工穴内周面に向けてエアーを噴出するエアーノズルを設け、このエアーノズルに連通したスリットを表面に設け、かつホーニング加工時に生じた加工粉を超硬ガイドの回転方向前側から後側へ導くための溝を超硬ガイドの表面に形成してなるものであるから、ホーニングヘッドを回転し、かつ軸方向に往復動して加工穴のホーニング加工を行うとき、ホーニング加工時に生じた加工粉は、超硬ガイドの表面に設けた溝に沿って回転方向前側から後側へ排除されることとなる。

0019

したがって、超硬ガイド表面と加工穴内周面との間への加工粉の入り込みが抑制され、加工粉による超硬ガイド表面の摩耗が抑制されるものである。

0020

第3項に記載の発明において、超硬ガイドの表面に形成した溝は、ホーニングヘッドの回転方向に対して角度θだけ傾斜しており、ホーニングヘッドの周速をV1、ストローク速度をV2としたとき、tanθ≒V2/V1の関係にあるから、ホーニング加工時に生じ加工粉の溝に沿っての排除が円滑に行われ、超硬ガイド表面と加工穴内周面との間への加工粉の入り込みがより確実に抑制される。

0021

第4項に記載の発明は、超硬ガイドの幅をBとしたとき、各溝のピッチPはP≦B・tanθで表わされる関係にあるから、ホーニングヘッドの回転方向から見た場合、超硬ガイド表面の全冷域に溝が設けてある態様となり、超硬ガイド表面と加工穴内周面との間に位置する加工粉を溝に導いて回転方向後側へ排除することが確実に行われる。

0022

第5項に記載の発明は、超硬ガイドの表面に形成した溝の深さ、又は溝の密度或いは溝の幅を、上部側よりも下部側を大にしてなるものであるから、ホーニング加工時に生じた加工粉が下降して下側が大量になる傾向にあっても、溝に沿って大量の加工粉を回転方向後側へ排除することができる。

0023

下図面を用いて実施例について説明するに、ホーニングヘッドの全体的構成は前述した従来のホーニングヘッドの構成と同一であるから、同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして、重複した説明は省略する。

0024

図1を参照するに、ホーニングヘッド1は上述したように、前述した従来のホーニングヘッドと同一構成であり、相違する構成は、ホーニングヘッド1における円筒形状の本体3の外周面に取付けた超硬ガイド13の構成である。

0025

より詳細には、上記超硬ガイド13は直方体の形状をなしており、長手方向の中央部には、エアーマイクロメータの測定部を構成するエアーノズル21が形成してあり、かつ表面には上記エアーノズル21を連通した適宜幅のスリット23が形成してある。

0026

そして、上記超硬ガイド13の表面には、ホーニング加工時に生じた加工粉を回転方向の前側13Fから後側13Rへ導くための複数の溝25が適宜間隔に形成してある。

0027

上記溝25は、ホーニングヘッド1の回転方向に対して角度θだけ傾斜してある。この際、ホーニングヘッド1の周速をV1,ホーニングヘッド1が軸方向に往復動するストローク速度をV2とすると、tanθ≒V2/V1の関係にある。

0028

また、各溝25のピッチPは、超硬ガイド13の幅をBとしたとき、P≦B・tanθとなるように設けてある。すなわち、ホーニングヘッド1を軸方向に往復動することなしに、単に回転したとき、隣接した各溝25が描く回転軌跡の1部が重複するか、又は上記回転軌跡が互いに接するように、各溝25のピッチPが設定してある。

0029

換言すれば、ピッチPは、ホーニングヘッド1が往復動することなしに、単に回転したときであっても、超硬ガイド13の表面と加工穴の内周面との間に位置する加工粉は、ホーニングヘッド1の回転により前記溝25に入り込む間隔に設けてある。

0030

以上のごとき構成において、図2に示すように、被加工物Wの加工穴27にホーニングヘッド1を挿入して砥石5を加工穴27の内周面27Fに押圧し、ホーニングヘッド1を回転すると共に軸方向(図2において上下方向)に往復動することにより、加工穴27のホーニング加工が行われ得る。

0031

上述のごときホーニング加工時に生じた加工粉が超硬ガイド13の回転方向の前側13Fに位置すると、加工粉は超硬ガイド13の表面に設けた複数の溝25に案内されて、回転方向の後側13Rに排除される。

0032

この際、上記溝25は、ホーニングヘッド1の周速V1と軸方向のストローク速度V2とを合成する方向に傾斜してあるから、溝25に導かれた加工粉は溝25に沿って円滑に後側13Rへ排除されるものである。

0033

したがって、ホーニング加工時に生じた加工粉が超硬ガイド13の表面と被加工物Wの加工穴27の内周面27Fとの間の間隙(クリアランス)内に入り込むことが抑制される。また、超硬ガイド13の表面に設けた前記各溝25が傾斜してあり、かつ各溝25のピッチPは各溝25の回転軌跡が少なくとも互いに接するピッチであるから、前記間隙部分に加工粉が位置する場合には、超硬ガイド13の回転移動により、溝25内に導かれて後側13Rへ排除されることとなる。

0034

すなわち、加工粉は溝25に誘導され、かつ溝25に沿って後側へ排除されることにより、超硬ガイド13の表面と加工穴27の内周面27Fとの間に加工粉が入り込むことを抑制され、加工粉による超硬ガイド13の表面の摩耗が抑制されるものである。

0035

よって、エアーマイクロメータの測定部としてのエアーノズル21からエアーを噴出して超硬ガイド13の表面と加工穴27の内周面27Fとの間のクリアランスを長時間に亘って正確に検出することができるものである。

0036

図3は第2実施例を示すもので、この実施例においては、ホーニング加工時に生じた加工粉が降下することにより、下部側の加工粉が上部側よりも大量になる傾向にあるので、大量の加工粉にも対応し得るように、溝25の深さを、上部側よりも下部側をより深く形成したものである。

0037

上記構成により、超硬ガイド13の上部側よりも下部側の方が大量の加工粉を溝25に沿って後側へ排除できることとなり、加工粉が下降して下側が大量になる場合であっても容易に対応することができるものである。

0038

ところで、超硬ガイド13の下部側の溝25の深さをより深くする構成に代えて、下部側の溝25ほど溝幅を広くする構成や、溝25を設ける密度を、下部側ほど大きくする構成及びそれらの組合わせの構成とすることもできる。

0039

なお、本発明の前述のごとき実施例に限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の態様でも実施可能である。

0040

例えば、図4に示すように、溝25をクロスハッチ形状に設けるることも可能であり、また、図5に示すように、超硬ガイド13の前側13Fに段状の切欠部13Cを形成し、この部分に加工粉を一時的に掻き集めることのできる構成とすることも可能である。

発明の効果

0041

以上のごとき実施例の説明より理解されるように、第1項に記載の本発明は、ホーニング加工時に生じた加工粉を、上記超硬ガイドの表面に備えた溝を介して当該超硬ガイドの回転方向後側に排除し、前記加工粉が超硬ガイド表面と加工穴周面との間に入り込むことによる超硬ガイド表面の摩耗を抑制するホーニングヘッドにおける超硬ガイドの摩耗抑制方法であるから、ホーニングヘッドを回転しかつ軸方向に往復動して被加工物の加工穴のホーニング加工を行うとき、ホーニング加工時に生じた加工粉が超硬ガイドの回転方向の前側に位置すると、この加工粉は、超硬ガイドの表面に設けた溝を介して回転方向の後側へ排除されるものである。

0042

すなわち、加工粉が超硬ガイドの表面と加工穴の内周面との間に入り込むことが抑制されることとなり、加工粉によって超硬ガイドの表面に摩耗を生じることが抑制されるものである。

0043

したがって、超硬ガイドの表面から加工穴の内周面に向けてエアーを噴出し、エアーマイクロメータにより超硬ガイドの表面と加工穴内周面との間のクリアランスを長時間に亘って高精度で検出することができる。

0044

第2項に記載の発明に係る超硬ガイドは、被加工物の加工穴の内周面に向けてエアーを噴出するエアーノズルを設け、このエアーノズルに連通したスリットを上記超硬ガイドの表面に設け、かつホーニング加工時に生じた加工粉を超硬ガイドの回転方向前側から後側へ導くための溝を超硬ガイドの表面に形成した構成であるから、ホーニング加工時に生じた加工粉は、超硬ガイドの表面に設けた溝に沿って回転方向前側から後側へ排除される。

0045

したがって、超硬ガイド表面と加工穴内周面との間への加工粉の入り込みが抑制され、加工粉による超硬ガイド表面の摩耗が抑制されるものである。

0046

第3項に記載の発明において、超硬ガイドの表面に形成した溝は、ホーニングヘッドの回転方向に対して角度θだけ傾斜しており、ホーニングヘッドの周速をV1、ストローク速度をV2としたとき、tanθ≒V2/V1の関係にあるから、ホーニング加工時に生じ加工粉は、溝に沿って円滑に排除され、超硬ガイド表面と加工穴内周面との間への加工粉の入り込みがより確実に抑制される。

0047

第4項に記載の発明は、超硬ガイドの幅をBとしたとき、各溝のピッチPはP≦B・tanθで表わされるものであるから、超硬ガイド表面と加工穴内周面との間に位置する加工粉は必ず溝に導かれて回転方向後側へ確実に削除することができ、加工粉による超硬ガイド表面の摩耗をより確実に抑制することができる。

0048

第5項に記載の発明は、超硬ガイドの表面に形成した溝の深さ、又は溝の密度或いは溝の幅を、上部側よりも下部側を大にしてなるものであるから、ホーニング加工時に生じた加工粉が下降して下側が大量になる傾向にあっても、溝に沿って大量の加工粉を回転方向後側へ排除することができ、加工粉による超硬ガイド表面の摩耗を効果的に抑制することができる。

図面の簡単な説明

0049

図1本発明の実施例に係るホーニングヘッドにおける超硬ガイドの斜視説明図である。
図2ホーニングヘッドによる被加工物の加工穴のホーニング加工の説明図である。
図3超硬ガイドの第2実施例を示す説明図である。
図4超硬ガイドの第3実施例を示す説明図である。
図5超硬ガイドの第4実施例を示す説明図である。
図6従来のホーニングヘッドの構成を示す説明図である。

--

0050

1ホーニングヘッド
3 本体
5砥石
13 超硬ガイド
21エアーノズル
23スリット
25 溝

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