JP4602014B2 - オリフィスの寸法と表面形状の精度をだすための装置 - Google Patents

オリフィスの寸法と表面形状の精度をだすための装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4602014B2
JP4602014B2 JP2004205797A JP2004205797A JP4602014B2 JP 4602014 B2 JP4602014 B2 JP 4602014B2 JP 2004205797 A JP2004205797 A JP 2004205797A JP 2004205797 A JP2004205797 A JP 2004205797A JP 4602014 B2 JP4602014 B2 JP 4602014B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microhole
station
workpiece
compressed air
flowing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004205797A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004284014A (ja
Inventor
ペリー,ウィンフィールド・ビイ
オシャ,リアム
ライト,マーク
Original Assignee
ダイネティックス・コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダイネティックス・コーポレーション filed Critical ダイネティックス・コーポレーション
Publication of JP2004284014A publication Critical patent/JP2004284014A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4602014B2 publication Critical patent/JP4602014B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/18—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially provided with means for moving workpieces into different working positions
    • B24C3/20—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially provided with means for moving workpieces into different working positions the work being supported by turntables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/04—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps
    • B23Q39/042—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps with circular arrangement of the sub-assemblies
    • B23Q39/044—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps with circular arrangement of the sub-assemblies having at least one tool station cooperating with each work holder, e.g. multi-spindle lathes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/10—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
    • B24B31/116—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work using plastically deformable grinding compound, moved relatively to the workpiece under the influence of pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
    • B24C1/083—Deburring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B24C3/325—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B24C3/325—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes
    • B24C3/327—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes by an axially-moving flow of abrasive particles without passing a blast gun, impeller or the like along the internal surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

本発明は、燃料噴射ノズルのマイクロホールなどのマイクロホールに丸みをつけて滑らかにするための装置に関する。
燃料噴射装置ノズル先端、気化器ジェット、タービンエンジン構成品の冷却空気流孔、精密ベアリングなどの潤滑油計量などの多くの用途では、流量の計量は極めて重要である。しかしながら、製造上の人為的要因のために、それは非常に困難である。製造公差の微小な変動でさえも、フロー抵抗と流れに対して少なからぬ変動をもたらす可能性がある。
流体流量オリフィスを有する部品は、さまざまな鋳造・機械加工工程によって製造される。例えば、高品質のインベストメント鋳造法がそのような部品の製造に頻繁に使われる。高品質の部品でさえも寸法変動、特にわずかなコア芯狂いまたはコアシフトに起因する肉厚などの寸法変化、あるいは表面粗さ、小孔、欠けキズ、みぞ、空気穴、または陽性金属を含む表面状態におけるその他の変動が起こりうる。極端な場合では、コアのごく僅かの割れが、内部通路に突出する薄い壁となり兼ねない。これらのすべての人為的要因によって、流体の流れが実質的に妨げられることになる。
従来のドリル加工、放電加工などの一般的に採用されている機械加工法や、レーザ、電子ビームおよび電気化学手法などさほど一般的でない手法のいずれも、フロー抵抗の実質的な変化の発生を回避できるほど精密ではない。恐らく、これらの中で最も精密な放電加工でも、フロー抵抗は完全に均等とはならないであろう。これは、不均一なEDM状態が避けられず、サイズ、形状、表面仕上げ、および孔縁部の状態の変化が発生する恐れがあるからである。
このような振れは必然的に幅広い限界値内で許容され、結果的に、設計自由度、性能および効率における妥協が不可避のものとして容認される。例えば、加圧燃料噴射による内燃機関への燃料送出しには、噴射装置ノズルを通る流量の計量が必要である。正確に流量を調整する精度が増すほど、エンジン作動の効率および経済性が大きくなる。
現在のところ、このような燃料噴射装置ノズルの設計は、実際のフロー抵抗の測定に基づいている場合が多い。ノズルは、決められた公差からの振れの範囲内で構成品が少なくともおおよそ揃うように異なった範囲の流量パラメータに分けられる。構成品を揃える在庫要件は非常に重要であるために、非常に経費が掛かる。さらに、相当数の構成品を振れの許容値外として不合格判定を下さなければならず、また、かなりの費用を負担して再加工するかまたは廃棄しなければならない。
ディーゼル燃料噴射装置ノズルについては、圧力増加をなくし上流側縁部にあらかじめ丸みをつけないでノズル設計寿命内の排ガス排出量の変化を最小限に抑えるために、噴射装置のマイクロホールの吸入側に丸みをつけることが有効であることが判明している。従来の砥粒フロー機械加工は、マイクロホールに効果的に丸みをつけることができるが、最終噴射流量の精密な制御はこれまで達成不可能であった。従来の砥粒フロー媒体のパテのような高い粘性及び高い弾性特性は、工程内での計測または適応制御のいずれかを可能にする際において、ディーゼル燃料の特性と根本的に違い過ぎる。その上、所望の丸みを実現するのに必要な砥粒フロー媒体は、極少量であるために工程上の解決策が限定される。
簡潔にいうと、マイクロホールの砥粒フロー機械加工(AFM)では、研磨剤の流量は、目標液体の流量と十分な相関がない。したがって、マイクロホールの実際のキャリブレーション(較正)はステップバイステップ式に微調整を行わざるを得ない方法となる。AFMでマイクロホールに丸みをつけて滑らかにした後に目標液体またはキャリブレーション液体でマイクロホールがテストされ、目標液体でのテストで正しいとなるまで、マイクロホールはさらに加工されて、目標液体またはキャリブレーション液体で再テストされる。前述の問題は、PCT公開WO97/05989で開示されたシステムによってかなり克服された。本公開では、流動特性を有する液体の研磨剤スラリの使用を開示する。ノズルのマイクロホールを通るスラリの流量が所定の流量に達すると、工程が停止しマイクロホールは適切に丸みをつけられて滑らかにされる。
本発明の装置では、マイクロホールは、第1のステーションで液体研磨剤スラリで予め調整される。予め調整されたマイクロホールを通るキャリブレーション流体の流量は、第2のステーションで測定される。第3のステーションで、液体研磨剤スラリを所定の時間だけマイクロホールを通して流す。第3のステーションにおけるこの所定の時間は、第2のステーションでのキャリブレーション液体の測定流量に基づく。キャリブレーション流量の目標増加とスラリ流れ時間との相関関係は、実質的に同一スラリ/キャリブレーション流体/ノズル/マイクロホールでの先の経験に基づく。その後、第4のステーションで、マイクロホールを通るキャリブレーション流体の流量が測定され、これによってマイクロホールが適切にキャリブレーションされているか判定される。液体スラリフローステーションは、同一ステーションかまたは別々のステーションであることが可能であり、キャリブレーションフローステーションは、同一ステーションかまたは別々のステーションであることが可能である。
好ましい実施態様では、丸みをつけて滑らかにするマイクロホールを有する工作物は、取外し可能に固定具に固定される。固定具はそれぞれネスト(工作物保持具)に固定される。各ネストは、プラットホームに固定される。プラットホームによって、複数の処理ステーションに工作物が位置決めされる。
特に好ましい実施態様では、プラットホームは、位置決めされて回転するカルーゼルである。上部ベースプレートがカルーゼルの上方に配置される。圧縮空気、液体研磨剤スラリやキャリブレーション流体などの流体を搬送するための供給ノズルを有する往復動ラムが上部ベースプレートにまとめて連結される。下部ベースプレートはカルーゼルの下方に配置されて工具固定具を支える。ラム、ネストおよび工具固定具が心合わせされると、処理ステーションが構成される。工作物が動いて(位置決めされて)ラムに一致すると、ラムが動いて供給ノズルが工作物/ネストと係合し、ネストが動いて工具固定具と係合する。流体が工作物のマイクロホールを通り下部工具固定具から排出される。
プログラム可能な制御装置はカルーゼルとラムの動き、および供給ノズルの作動を制御する。
本発明では、例えば、燃料噴射装置ノズル、紡糸口金などの工作物のマイクロホールに丸みをつけ、研磨し、および滑らかにすることの有用性を見出す。本発明の好ましい実施態様は、マイクロホールに丸みをつけ滑かにすることに関して説明するが、本発明は非円形の開口部、すなわち、矩形スロット、正方形、楕円形状の開口を滑らかにし研磨することも含む。非円形のアパーチャの面積は、通常約3mm2よりも小さいであろう。
工作物とラムの間のいかなる相対運動も、本発明の範囲内にある。工作物は、線形通路または曲線通路を移動することができる。工作物を固定し、ラムを工作物に対して平行(線形)、垂直(往復動として)いずれの通路に沿っても動くようにすることができる。また、ラムを固定し、工作物をラムに対して平行、垂直のいずれにも動くようにすることがでる。
本発明は、液体研磨剤スラリがマイクロホールの中を流れる時間とキャリブレーション流体流量の増加との間の統計的に意味をもつ相関関係に基づく、マイクロホールに丸みをつけて滑らかにする装置を具現化する。研磨剤液体スラリが所定の目標時間に達すると、マイクロホールは適切にキャリブレーションされる。
(発明を実施するための最良の形態)
システム
図1によれば、全体のシステムを20で示し、下部ベースプレート24から間隔を置いて配置される上部ベースプレート22を備え、プレートはサポート26で互いに固定される。カルーゼル28は上部ベースプレート22と下部ベースプレート24の間に回転可能に取り付けられる。軸30は下部ベースプレート24を貫通しカルーゼル28に取り付けられる。モータ/インデキサー(motor/indexer)32は、カルーゼル28に回転運動させるために軸30を駆動する。プログラム可能な制御装置26は、カルーゼル28の位置制御された運動および符号34で示す往復動ラムの作動を制御する。図4から図9に示されているように、供給ノズルを搬送するラム34が上部ベースプレート22にまとめられている。
図3によれば、処理ステーションは、以下で説明するが、2/10、3/11、4/12、5/13、6/14、7/15および8/16で示される。取付けステーションおよび取り外しステーションがそれぞれ1および9で示される。
図1の正面図である図2によれば、カルーゼル28外縁は、複数の半円形の凹み38によって特徴付けられる。凹みにはネスト(nest)40が固定され、図2では、1つだけが処理ステーション5に示されている。ネスト40に固定されているのは、工作物、例えば、噴射装置ノズル42である。下部ベースプレート24には下部工具固定具44が固定される。処理ステーションは、軸方向で心合わせされたラム34、ネスト40、および工具固定具44を備える。ステーション2/10では、液体研磨剤スラリが噴射ノズル42を通って流れ、次に、圧縮空気が噴射ノズル42を通って流れる。ステーション3/11および8/16では、圧縮空気が噴射ノズル42を通って流れ、ステーション4/12、5/13、6/14および7/15では、キャリブレーション流体が噴射ノズル42を通って流れ、次に、圧縮空気が噴射ノズル42を通って流れる。ステーション1およびステーション9はノズル取付けステーションおよび取り外しステーションである。
図3に示すように、ステーションは対になっている。それぞれの対になった組のラム、ネスト、および工具固定具の構造と機能は同一である。解りやすいように、それぞれの対になったステーション2/10、3/11、4/12、5/13、6/14、7/15、および8/16のラム、ネスト、および工具固定具については、ひとつのみについて以下説明する。
処理ステーション
4種類のラム端部作動体がある。図4および図5のステーション2/10の液体研磨剤スラリフローラム作動体、図6のステーション4/12、6/14、7/15の内部洗浄およびテストキャリブレーション流体フローラム作動体、図7および図8のステーション5/13の外部キャリブレーション流体フローラム作動体、および図9の3/11および8/16ステーションの圧縮空気フローラム作動体である。ネストは、すべての処理ステーションについて同一である。すべての処理ステーションの下部工具固定具は、ステーション5/13(外部洗浄)およびステーション1/9(ノズル取付け/取り外し)の工具固定具を除いて実質的に同一である。また、ラムはステーション5/13では変更されている。ラム、ネストおよび工具固定具の同一部品は、同一数字で示す。
ステーション2/10
ラム
図4および図5によれば、各ステーション2/10は、液体研磨剤スラリフローラム、ネスト40、噴射ノズル42および下部工具固定具44を備える。
ラム34は、上部ベースプレート22に固定されるアクチュエータ軸ハウジング50を備える。延長管52がアクチュエータ軸ハウジング50の頂部に結合される。延長管52の頂部に固定されているのは、シリンダマウントキャップ54である。固定棒56がシリンダマウントキャップ54、延長管52およびアクチュエータ軸ハウジング50を結合して、一体の組立体を構成する。アクチュエータ軸58が延長管52およびアクチュエータ軸ハウジング50に摺動自在に設けられる。供給ノズル62を保持するチャック60が、アクチュエータ軸58の底部に固定される。チャック60はノズル62のオリフィス66に心合わせされるスルーポート64を有する。
チャック60と連通し、かつチャック60に着座する空気作動式供給弁68が、アクチュエータ軸58に固定される。供給弁68の上流側端部には研磨剤液体スラリ供給ライン70がある。当業者には良く知られているように、供給弁68を作動させるために、圧縮空気ライン72が供給弁68内に引き込まれている。圧縮空気ライン74は、逆止弁65を介してスルーポート64内に圧縮空気を供給する。
回転ガイドピン76が延長管52の穴78の中を通り、アクチュエータ軸58壁部に設けられるスロット80に入る。これによって、アクチュエータ軸58、延長管52およびハウジング50間での相対的な回転が防止される。
ネスト
図5によれば、ネスト40は一般に円筒形であって、切欠き付き外壁部を有する外部スリーブ82を備え、切欠き付き外壁部84は摺動してカルーゼル28の凹み38に入る。スリーブ82は、外方に延びるフランジ86によって特徴付けられる。着脱可能なピン88がフランジ86の中を通り、凹み38にネスト40を固定するカルーゼル28に至る。スリーブ82は、内縁92を有する内方に延びるフランジ90を有する。
平面リング94は、スリーブ82の底部にしっかりと固定される。リング94は内縁96を有する。
内側スリーブ100は、外面102、および、上縁部には外方に延びるフランジ104を有し、フランジ104は外側スリーブ82に固定される。
ばねで付勢された円筒形工作物固定具110が、外側スリーブ82と内側スリーブ100の間に摺動自在に挿入されている。固定具110は、上端部で外方に延びるフランジ114を有する壁部112を備える。床部116は、壁部112下端部から間隔を置いて配置されたねじ込みファスナ120によって床部116に固定される中央のコレット118によって特徴付けられる。壁部112の底部および付随的端部によって円筒形凹み122(図4を参照)が定めれる。
固定具110のフランジ114は、外側スリーブ82と内側スリーブ100の対向面の間で挿入される。フランジ90の縁部92およびリング94の縁部96は、固定具110が係合位置と解放位置の間を動くとき、固定具110を位置取りし案内する。ばね124がフランジ90および114の対向面の間に着座し、工具固定具44から離れるように固定具110を付勢する。
噴射ノズル42は、貫通通路126および滑らかにして丸みがつけられるマイクロホール128を有する。
工具固定具
工具固定具44は、外方に延びるフランジ132を有するスリーブ130を備える。スリーブ130は下部ベースプレート24で受け止められてねじ込みファスナ136によって固定される。スリーブ130の上端部には、内方に延びる突出部138がある。中央口142を有するキャップ140がスリーブ130底部に固定され、スリーブ130底部を閉じる。中央の開口部146を有するキャッププレート144がスリーブ130の頂部に固定され、スリーブ130の頂部を閉じる。
シリンダ148は、スリーブ130内に固定されて、上端部に設けられるチャンバ150を有する。シリンダ148の上縁は、キャッププレート144の対向面から間隔を置いて配置され、その間に開口部152を構成する。突出部138の内縁は、シリンダ148の対向する外面から間隔を置いて配置され、その間の通路154を構成する。シリンダ148の外面およびスリーブ130の対向面でスリーブ状の通路156を構成し、貫通孔158がシリンダ148底部に設けられる。
噴射ノズル42のマイクロホール128から工具固定具44内の流体流路を矢印で示す。この流路は、液体研磨剤スラリ、キャリブレーション流体(内部洗浄およびテスト)および圧縮空気について同じである。液体(スラリおよびキャリブレーション流体)がマイクロホールからチャンバ150へ排出され、チャンバ150は処理工程中には液体で満たされる。すなわち、液体スラリおよびキャリブレーション流体は液体タンクに排出される。これによって、測定値の精度が増す。
ステーション4/12、6/14、および7/15
図6によれば、各ステーション4/12、6/14、7/15は、それぞれ逆止弁65を備えたキャリブレーション流体供給ライン160および圧縮空気供給ライン74を有するラムを備える。供給ライン160は、図4と図5のライン70および弁68に置き代わる。これらのステーションでは、ネスト40および下部工具固定具44は前述の通りである。これらのステーションでは、キャリブレーション流体は、図4と図5でスラリについて示すように噴射ノズル42の中を通る。
処理ステーション5/13
処理ステーション5/13では、外部洗浄が行われる。すなわち、キャリブレーション流体は、噴射ノズル42の外側を流れる。図7によれば、ラム34、ネスト40および下部工具固定具44は、それぞれ離れた状態で示され、図8aでは、係合した状態で示されている。
アクチュエータ軸58内に引き込まれたものは、2つの供給ライン、つまり、キャリブレーション流体用ライン160および圧縮空気用ライン74であり、各ラインには、それぞれ、逆止弁161および65が取り付けられる。これらの供給ライン160および74から排出された流体は、上部ノズルマウント178に延びる共通口176の中を流れる。下部ノズルマウント184は、上部ノズルマウント178と接し、貫通口182を有する。上部ノズルマウント178は、アクチュエータ軸58底部に固定され、下部ノズルマウント184は、上部ノズルマウント178に固定される。ガイドピン186が下部ノズルマウント184内に着座し、下向きに付勢される。ばね188がブロック180の上流側端部とガイドピン186の上流側端部の間に固定される。
下部ノズルマウント184は付随的スリーブ190を備え、ノズル186吐出端部はスリーブ内で受け止められる。ノズル186は、開口部192を有する。
図5の工具固定具44に対して、図5のブロック148はブロック200に置き代えられ、ブロック200は、ポスト204を内部に保持する円筒形凹み202によって特徴付けられる。ポスト204は、噴射ノズル42の先端と合致する凹面端部206を有する。
図8aに示すように、ラム34が閉位置に動くと、ガイドピン186の先端が噴射ノズル42の上流側端部に着座して、通路126がシールされる。スリーブ190はコレット118と係合する。前述のように、工作物固定具110は下方に動くが、ポスト204によって噴射ノズル42の動きが阻止される。これは、噴射ノズル42の先端がポスト204の凹面206に着座するからである。スリーブ190の内径は噴射ノズル42のヘッドの径より大きい。
図8bによれば、流体が保持リング121の回りに流れるように、4つの等間隔に配置された半径方向スロット119aから119d(119bおよび119dのみ図示)が、コレット118に形成される。
キャリブレーション流体は、先端192を通って噴射ノズル42の外側を流れ、コレット118の中央開口部を通って下部工具固定具44へ入り、最終的に下部工具固定具から排出される。その後、キャリブレーション流体は還流排液溜めに流入する(図10)。
ステーション3/11および8/16
図9によれば、ステーション3/11および8/16については、ラム34は圧縮空気供給ライン74のみを備える。ネスト40および下部工具固定具44は、図4および図5について説明した通りである。これらのステーションでは、圧縮空気は、図4および図5について説明した要領で噴射ノズル42の中を流れる。
本発明の動作
P1、P2、P3 ポンプ
1〜16 ステーション
図10によれば、一般化された工程フローチャートが、液体研磨剤スラリ向けにポンプP1を、テストキャリブレーション流体向けにポンプP2を、洗浄キャリブレーション流体向けにポンプP3を、および、圧力計および流量計P(それぞれPおよびF)を有するステーションについて示される。
プログラム可能な制御装置が、処理サイクルのすべての段階、例えば、圧力、フロー持続時間、および、ラムおよびカルーゼルの連続した動きを制御する。制御装置は、また、ステーション7/15でのキャリブレーション流体の流量を同様のノズルを通る同一流体の流量履歴と比較し、その比較結果に基づいて、目標の滑らかさおよび丸み付けに向けて処理ステーション2/10で必要とされる液体スラリ流の持続時間を決定する。
本発明の目的(ただし例示的目的に過ぎない)に適した液体スラリは、前述のPCT公開で説明されるものである。一般的なキャリブレーション流体は、“Viscor”キャリブレーション流体#3112、タイプII、ロッキーバレーオイル社製である。やはり、この特定のキャリブレーション流体は例示的に過ぎない。
好ましい実施形態では、キャリブレーション流体は、噴射ノズルの内部洗浄および外部洗浄、実際のキャリブレーション段階のいずれにも使用される。本発明は、マイクロホールを研磨することと丸みをつけること及び6つの0.008インチ径のマイクロホールを備える噴射装置ノズルに関して説明することとする。
本発明の作動は、ステーション1からステーション8までに関して説明することとし、ステーション9からステーション16までの機能および構造は同一である。
図によれば、ステーション1では、噴射ノズル42がネスト40に挿入される。カルーゼルは、ステーション2に噴射ノズル42を位置決めする。ステーション2では、ラム34は、非係合位置から係合位置に動く。図4および図5によれば、弁68が作動して、液体研磨剤スラリがノズル62を通って流れ噴射ノズル42を通り、マイクロホール128から流出する。一般的な圧力と時間は、200psi〜900psiで10秒〜30秒間、典型的には400psiで20秒間である。弁68が閉じた後、圧縮空気が圧縮空気ライン74を介してスルーポート64及び噴射ノズル42を通って流れる。典型的な圧力と持続時間は、80psiで5秒〜10秒間である。
噴射ノズル42が処理ステーション2にあるとき、別の噴射ノズル42がステーション1で、カルーゼル28に送り込まれて取り付けられる。ステーション1でのノズル42の取付けは、先に送り込まれて位置決めされたノズル42の処理中に順次続けられる。
カルーゼル28が回転して噴射ノズル42が、図9に示すように、ステーション3に位置決めされる。ステーション3では、ラム34が係合位置に動き、圧縮空気が、圧力80psi、持続時間20秒間で噴射ノズル42を通して流れる。
好ましい実施形態では、噴射装置ノズル42がステーション1およびステーション9の両方でネスト40に挿入され平行処理されている。しかし、例えばステーション1からステーション8まで単一ステーション毎の処理方式で、または、3つあるいはそれ以上の噴射装置ノズルが並行処理される3つあるいはそれ以上のステーション方式で、装置を構成することができる。これらも本発明の範囲内である。
図6のように、カルーゼル28が回転して、内部洗浄のために噴射ノズル42をステーション4へ搬送する。ラム34が係合位置に動き、ノズル62が噴射ノズル42と係合する。圧力500psi、持続時間20秒間にて、キャリブレーション流体を噴射ノズル42を通して流す。キャリブレーション流体の流れが止まった後に、ライン74の圧縮空気を圧力80psi、持続時間5秒間にて噴射ノズル42を通して流す。
図7、図8aおよび図8bのように、カルーゼル28が回転して、噴射ノズル42はキャリブレーション流体による噴射ノズル42の外部洗浄が行われる処理ステーション5に位置決めされる。圧力50psi、持続時間20秒間にて、キャリブレーション流体が噴射ノズル42の回りを流れる。その後、圧力80psi、持続時間5秒間にて、ライン74の圧縮空気が噴射ノズル42の外側を流れる。
次いで、カルーゼル28によって噴射ノズル42は、やはり、ステーション4の場合と同一の方法で、キャリブレーション流体に次いで圧縮空気洗浄フローによる噴射ノズル42の内部洗浄が行われる処理ステーション6に位置決めされる。
その後、カルーゼル28によって噴射ノズル42は、噴射ノズル42を通るキャリブレーション流体の流量が測定される処理ステーション7に位置決めされる。この測定によって、噴射ノズル42が処理ステーション2に位置決めされたときに研磨剤スラリが噴射ノズル42の中を流れる時間の長さが決定される。
その後、カルーゼル28によって噴射ノズル42は、処理ステーション3について説明した要領にて噴射ノズルが圧縮空気できれいに洗浄される処理ステーション8に位置決めされる。
その後、カルーゼルによって噴射ノズル42がステーション1に位置決めされる。しかしながら、噴射ノズル42が初回に回転するときは、ステーション1から取り外されない。噴射ノズル42が、2回目に処理ステーション2から処理ステーション8まで回転し終わるまで取り外されない。
2回目の回転で、カルーゼル28によって噴射ノズル42が処理ステーション2に位置決めされる。
ステーション2では、ステーション7での流量の測定結果に基づいて、圧力200psi〜900psi、典型的には400psiで、算出された持続時間、例えば、0秒〜30秒にて、液体スラリが噴射ノズル42を通して流される。この持続時間は、もちろん、流量読取値から算出された時間によって変わるであろう。2回目の回転では、スラリがステーション2/10のノズル42の中を流れる時間は変わると理解されよう。両方のスラリの流れが終わった後に、カルーゼル28が回転される。
その後、噴射ノズル42が位置決めされて、ステーション3、ステーション4、ステーション5、およびステーション6で説明した要領にて処理される。ステーション7で、キャリブレーション流体の流量が測定され、この測定結果により、マイクロホールが適切に滑らかにされ丸みをつけられているか否かが判定される。噴射ノズル42は、前述の要領にて圧縮空気によって洗浄されるステーション8に位置決めされ、その後、ステーション1に位置決めされ、そこでノズル42は適切に滑らかにされて丸みをつけられたと判断して取り外され(unload)され、新しい噴射ノズルが送り込まれる。
以上の説明は、本発明の特定の実施形態についてのみなされてきた。しかしながら、本発明に変更および修正を行って、本発明の利点の一部またはすべてを達成することができることが明らかであろう。したがって、本発明の真の精神と範囲に該当するすべてのかかる変更および修正を保護することが添付の特許請求の範囲の目的である。
本発明を具現化する装置の図である。 ラム、カルーゼル、下部ベースプレートおよび上部ベースプレートの正面図である。 カルーゼルの平面図である。 ラム、ネスト/工作物および下部工具固定具を示す、液体研磨剤スラリのための、非固定位置にある処理ステーションの正面図である。 固定位置にある、図4の処理ステーションの図である。 キャリブレーション流体内部洗浄/テストのためのラム組立体の正面部分図である。 ラム、ネスト/工作物および下部工具固定具を示す、キャリブレーション流体外部洗浄/テストのための、非固定位置にある処理ステーションの正面図である。 固定位置にある、図7の処理ステーションの図である。 外部洗浄流路の図である。 空気洗浄流のためのラム組立体の正面図である。 処理工程のフローチャートである。
符号の説明
1〜16: ステーション
28: カルーゼル
34: ラム
42: 噴射ノズル42

Claims (5)

  1. 工作物のマイクロホールを較正するために、工作物保持具に保持された前記工作物のマイクロホールを滑らかにして丸みをつける装置において、
    プラットホーム上の複数の工作物保持具と、
    計時されたシーケンスで複数の処理ステーションに前記工作物保持具を位置決めするとともに該位置決めされた工作物保持具に対して各処理ステーションにそれぞれ設けられた供給ノズルを解放可能に係合させるための手段と、
    前記工作物保持具が予調整研磨ステーションに位置づけられ、かつこのステーションの供給ノズルが前記工作物と係合している状態で前記工作物保持具に保持された工作物のマイクロホールを通して所定の圧力の下で所定時間液体研磨剤を流して前記マイクロホールの予調整を行うマイクロホール予調整手段と、
    前記工作物保持具が内部洗浄ステーションに位置付けられ、かつこのステーションの供給ノズルが前記工作物と係合している状態で前記工作物保持具に保持された工作物のマイクロホールを通して洗浄流体を流して前記マイクロホールの内部洗浄を行う内部洗浄手段と、
    前記工作物保持具が流量測定ステーションに位置付けられ、かつこのステーションの供給ノズルが前記工作物と係合している状態で前記工作物保持具に保持された工作物のマイクロホールを通して較正流体を流して該較正流体の流量を測定する流量測定手段と、
    前記工作物保持具が研磨ステーションに位置付けられ、かつこのステーションの供給ノズルが前記工作物と係合している状態で、前記工作物保持具に保持された工作物のマイクロホールを所望の研磨量だけ研磨するため所定の圧力で、かつ所定時間液体研磨材を該マイクロホールを通して流す手段であって、前記液体研磨材を流す時間は前記流量測定手段により測定された測定済み流量から所望の流量までの目標増加と液体研磨剤の前記マイクロホールに対する流れ時間との相関関係に基づき決定される時間としたマイクロホール研磨手段と、
    前記工作物保持具が空気洗浄ステーションに位置付けられ、かつこのステーションの供給ノズルが前記工作物と係合している状態で前記工作物保持具に保持された工作物のマイクロホールであってすでに前記マイクロホール研磨手段によって研磨されているマイクロホールを通して圧縮空気を流して前記マイクロホールの空気洗浄を行う空気洗浄手段と、
    を備えることを特徴とする装置。
  2. 請求項1記載の装置において、さらに、
    前記マイクロホールを通して流される前記洗浄流体、前記較正流体および前記液体研磨剤を受けるチャンバーを設け、このチャンバーを介して前記洗浄流体、前記較正流体および前記液体研磨剤が排出されることを特徴とする装置。
  3. 請求項1記載の装置において、
    前記研磨ステーションに前記マイクロホールを通して圧縮空気を流す圧縮空気供給手段を設け、前記液体研磨剤が前記マイクロホールを通して流された後に、前記圧縮空気供給手段が前記研磨ステーションの供給ノズルから圧縮空気を前記マイクロホールを通して流すことを特徴とする装置。
  4. 請求項1記載の装置において、
    前記内部洗浄ステーションに前記マイクロホールを通して圧縮空気を流す圧縮空気供給手段を設け、前記洗浄流体が前記マイクロホールを通して流された後に、前記圧縮空気供給手段が前記内部洗浄ステーションの供給ノズルから圧縮空気を前記マイクロホールを通して流すことを特徴とする装置。
  5. 請求項1記載の装置において、
    前記流量測定ステーションに前記マイクロホールを通して圧縮空気を流す圧縮空気供給手段を設け、前記較正流体が前記マイクロホールを通して流された後に、前記圧縮空気供給手段が前記流量測定ステーションの供給ノズルから圧縮空気を前記マイクロホールを通して流すことを特徴とする装置。
JP2004205797A 1998-05-11 2004-07-13 オリフィスの寸法と表面形状の精度をだすための装置 Expired - Lifetime JP4602014B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/075,644 US6306011B1 (en) 1998-05-11 1998-05-11 System for controlling the size and surface geometry of an orifice

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000548125A Division JP3668685B2 (ja) 1998-05-11 1999-05-11 オリフィスの寸法と表面形状の精度をだすための装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004284014A JP2004284014A (ja) 2004-10-14
JP4602014B2 true JP4602014B2 (ja) 2010-12-22

Family

ID=22127120

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000548125A Expired - Fee Related JP3668685B2 (ja) 1998-05-11 1999-05-11 オリフィスの寸法と表面形状の精度をだすための装置
JP2004205797A Expired - Lifetime JP4602014B2 (ja) 1998-05-11 2004-07-13 オリフィスの寸法と表面形状の精度をだすための装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000548125A Expired - Fee Related JP3668685B2 (ja) 1998-05-11 1999-05-11 オリフィスの寸法と表面形状の精度をだすための装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6306011B1 (ja)
EP (1) EP1159108B1 (ja)
JP (2) JP3668685B2 (ja)
AT (1) ATE444139T1 (ja)
DE (1) DE69941494D1 (ja)
WO (1) WO1999058296A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19941472A1 (de) * 1999-09-01 2001-03-15 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Kalibrierung von Drosselbohrungen, insbesondere in Einspritzventilen für Brennkraftmaschinen, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6705925B1 (en) * 2000-10-20 2004-03-16 Lightwave Microsystems Apparatus and method to dice integrated circuits from a wafer using a pressurized jet
AU2003247243A1 (en) * 2002-07-03 2004-01-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for the hydro-erosive rounding of an edge of a part and use thereof
JP4887149B2 (ja) * 2003-09-23 2012-02-29 エクストルード ホーン コーポレイション 加工物のオリフィスの幾何学的形状が原型部品の許容誤差内か否か判定する方法及び装置
US7209799B2 (en) * 2004-04-14 2007-04-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Predictive modeling of machining line variation
US7427227B2 (en) * 2005-08-30 2008-09-23 Denso Corporation Method and apparatus for fluid polishing
JP2007083330A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Denso Corp 流体研磨加工方法及び装置
DE102005055422A1 (de) * 2005-11-21 2007-05-24 Sonplas Gmbh Anordnung und Verfahren zum Bearbeiten von Durchgangsöffnungen unter Verwendung eines Fluids
JP4569462B2 (ja) * 2005-12-19 2010-10-27 株式会社デンソー 流体研磨加工方法及び装置
DE502007001397D1 (de) * 2007-03-01 2009-10-08 Sonplas Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten einer Durchgangsöffnung, insbesondere in einem Kraftstoffinjektor
US10047710B2 (en) * 2007-11-07 2018-08-14 Detroit Diesel Corporation Method for refurbishing a valve seat in a fuel injector assembly
US8142423B2 (en) * 2007-11-07 2012-03-27 Amo Development, Llc. System and method for incising material
US10065289B2 (en) * 2014-09-02 2018-09-04 Apple Inc. Polishing features formed in components
TWI615237B (zh) * 2015-04-24 2018-02-21 財團法人金屬工業研究發展中心 多站式磨料流動拋光加工裝置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2310488A (en) 1941-03-20 1943-02-09 American Foundry Equip Co Blast cleaning apparatus
US2365152A (en) 1943-07-14 1944-12-19 Stearman Aviat Inc Sandblast turntable
US3153882A (en) 1961-05-24 1964-10-27 Ajem Lab Inc Scouring and abrasive treating machine
US3521412A (en) * 1968-04-12 1970-07-21 Extrude Hone Inc Method of honing by extruding
US3634973A (en) * 1969-08-27 1972-01-18 Extrude Hone Corp Apparatus for abrading by extrusion and abrading medium
US3886697A (en) * 1969-09-17 1975-06-03 Edward George Feldcamp Methods for finishing an aperture
US3769751A (en) * 1972-06-20 1973-11-06 K Perry Workpiece finishing machine
US4005549A (en) 1975-07-28 1977-02-01 Dynetics Corporation Abrasive flow machining method and tooling
JPH01194947A (ja) * 1988-01-27 1989-08-04 Mitsui Toatsu Chem Inc 微粉の除去方法
US5177904A (en) * 1988-10-15 1993-01-12 Nagel Maschinen-Und Werkzeugfabrik Gmbh Method for honing workpieces
JPH0777704B2 (ja) * 1989-12-04 1995-08-23 松下電器産業株式会社 微小研磨方法
US5185957A (en) * 1990-06-01 1993-02-16 Matsushita Electric Co., Ltd. Micro-abrading method and micro-abrading tool
US5070652A (en) * 1990-10-31 1991-12-10 Extrude Hone Corporation Reversible unidirectional abrasive flow machining
JPH0744445Y2 (ja) * 1991-11-29 1995-10-11 東レエンジニアリング株式会社 研磨廃液処理装置
JPH08141891A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Taiyo Chuki Co Ltd 輸送管内の研掃装置
JPH08187652A (ja) * 1994-12-28 1996-07-23 Nissan Motor Co Ltd 自動車車体塗装方法並びにこれに用いられる自動研磨装置および湿式研磨方法
DE844920T1 (de) 1995-08-04 2001-04-05 Dynetics Corp., Woburn VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM UMFORMEN EINER öFFNUNG MITTELS EINES SCHNüRGELBREIS

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999058296A1 (en) 1999-11-18
JP2004284014A (ja) 2004-10-14
JP2002514516A (ja) 2002-05-21
ATE444139T1 (de) 2009-10-15
JP3668685B2 (ja) 2005-07-06
US6306011B1 (en) 2001-10-23
DE69941494D1 (de) 2009-11-12
EP1159108A1 (en) 2001-12-05
EP1159108B1 (en) 2009-09-30
EP1159108A4 (en) 2008-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3668685B2 (ja) オリフィスの寸法と表面形状の精度をだすための装置
JP4262775B2 (ja) 研磨剤スラリによりオリフイスを整形する方法と装置
US20020008166A1 (en) Fuel injection nozzle
US8360338B2 (en) Fuel injection valve and machining method for nozzle
AU592429B2 (en) Method of controlling flow resistance in fluid orifice manufacture
CN214869702U (zh) 气动阀套珩磨夹具
WO2005031276A2 (en) Method and apparatus for measuring flow rate through and polishing a workpiece orifice
CN112059924A (zh) 一种流体线射流抛光装置及其应用方法
US6679766B2 (en) Diamond sleeve honing tool
KR102705187B1 (ko) 유량 측정 시스템을 이용한 hdp cvd공정용 사파이어 소재의 플라즈마 디퓨전 노즐 제조방법
CN214771382U (zh) 一种用于磨料水射流设备的对刀装置及水射流切割机床
JP7068567B2 (ja) 最適孔径測定方法、及び最適孔径測定装置
CN115476117A (zh) 一种弹支加工工艺
KR102528893B1 (ko) Hdp cvd공정용 사파이어 소재를 이용한 플라즈마 디퓨전 노즐 제조방법
CN117644439A (zh) 半球谐振子约束流场力流变抛光-调平装备及方法
CN212634593U (zh) 多功能微细计量孔电火花加工夹具
CN112809558A (zh) 一种用于磨料水射流设备的对刀装置及对刀方法
CN102804089B (zh) 用于对加工机器校准/清洁的设备
CN119957399B (zh) 一种精密装配的阀芯阀体结构及加工方法
EP2477787B1 (en) Laser match honing system and method
CN111112765B (zh) 多功能微细计量孔电火花加工夹具
CN224254855U (zh) 清洁装置及加工机台
KR20200004537A (ko) 심 가공 장치
CN222740997U (zh) 一种多用途燃油喷嘴研磨测试工装
JPH08155816A (ja) ホーニング加工方法およびホーニング加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090406

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091020

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100222

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100301

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100921

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100929

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term