JPH0450139B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0450139B2 JPH0450139B2 JP59197299A JP19729984A JPH0450139B2 JP H0450139 B2 JPH0450139 B2 JP H0450139B2 JP 59197299 A JP59197299 A JP 59197299A JP 19729984 A JP19729984 A JP 19729984A JP H0450139 B2 JPH0450139 B2 JP H0450139B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- cylinder bore
- inner diameter
- hardened
- grinding
- 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
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/14—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes wear-resistant or pressure-resistant pipes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シリンダブロツクにおけるシリンダ
ボアの内面に、レーザ光線によつて焼入れを施し
たシリンダボアの内面を、所定の内径寸法に仕上
げ加工するための加工方法に関するものである。
ボアの内面に、レーザ光線によつて焼入れを施し
たシリンダボアの内面を、所定の内径寸法に仕上
げ加工するための加工方法に関するものである。
〔従来の技術〕
最近の内燃機関では、シリンダボアにおける内
面のうちピストン上死点近傍から適宜下方位置ま
での耐摩耗性が要求される部分に、レーザ光線の
移動照射によつてレーザ焼入れを施すことが行な
われている（例えば、特開昭56−5923号公報）。
面のうちピストン上死点近傍から適宜下方位置ま
での耐摩耗性が要求される部分に、レーザ光線の
移動照射によつてレーザ焼入れを施すことが行な
われている（例えば、特開昭56−5923号公報）。
これによると、片状黒鉛鋳鉄製シリンダブロツ
クにシリンダボアの内面のうち、ピストンリング
による摩耗の激しい部分は、硬度の高いマルテン
サイト等の鋳鉄組織と遊離片状黒鉛との混合組織
となり、ピストンリングとの接触に対する耐摩耗
性と潤滑性とを向上させることができる。
クにシリンダボアの内面のうち、ピストンリング
による摩耗の激しい部分は、硬度の高いマルテン
サイト等の鋳鉄組織と遊離片状黒鉛との混合組織
となり、ピストンリングとの接触に対する耐摩耗
性と潤滑性とを向上させることができる。
ところが、前記レーザ焼入れされた部分は、そ
の金属組織が変態することにより硬度が硬くなる
反面、レーザ焼入れを施した部分における内径
が、レーザ焼入れを施していない部分における内
径よりも小さくなる。
の金属組織が変態することにより硬度が硬くなる
反面、レーザ焼入れを施した部分における内径
が、レーザ焼入れを施していない部分における内
径よりも小さくなる。
そこで、前記のレーザ焼入れ後においてシリン
ダボアの内面を、ホーニング盤の砥石による研削
で、所定の内径寸法に仕上げ加工するようにしな
ければならない。
ダボアの内面を、ホーニング盤の砥石による研削
で、所定の内径寸法に仕上げ加工するようにしな
ければならない。
しかし、このホーニング盤による研削加工は、
ホーンという工具に保持具を介して放射状に取付
けられた複数の砥石を、シリンダボアの内面に押
し付けた状態で回転することによつて行うもの
で、このホーニング盤における砥石の長さは、シ
リンダボアにおける軸線方向の長さよりも短く、
且つ、この各砥石はシリンダボアの内面に常時一
定の圧力にて押し付けられているものであつて、
当該砥石によるシリンダボア内面の研削量は、前
記のようにレーザ焼入れを施した硬い部分と、レ
ーザ焼入れを施していない軟らかい部分とは、可
成り相違し、レーザ焼入れを施していない軟らか
い部分が、レーザ焼入れを施した硬い部分よりも
大きく研削されることになる。換言すると、レー
ザ焼入れを施していない軟らかい部分に対する研
削加工は、レーザ焼入れを施した部分に対する研
削加工よりも進み勝手になる。
ホーンという工具に保持具を介して放射状に取付
けられた複数の砥石を、シリンダボアの内面に押
し付けた状態で回転することによつて行うもの
で、このホーニング盤における砥石の長さは、シ
リンダボアにおける軸線方向の長さよりも短く、
且つ、この各砥石はシリンダボアの内面に常時一
定の圧力にて押し付けられているものであつて、
当該砥石によるシリンダボア内面の研削量は、前
記のようにレーザ焼入れを施した硬い部分と、レ
ーザ焼入れを施していない軟らかい部分とは、可
成り相違し、レーザ焼入れを施していない軟らか
い部分が、レーザ焼入れを施した硬い部分よりも
大きく研削されることになる。換言すると、レー
ザ焼入れを施していない軟らかい部分に対する研
削加工は、レーザ焼入れを施した部分に対する研
削加工よりも進み勝手になる。
その結果、ホーニング加工後におけるシリンダ
ボアの内径は、上部（ピストン上部リング側）で
小径、下部（ピストンスカート側）で大径となる
ように下広がりのテーパが付くことになるから、
部分的にレーサ焼入れを施したシリンダボアの内
径を、当該シリンダボアの軸方向の各所において
等しくなるように仕上げ研削加工することが困難
であつた。
ボアの内径は、上部（ピストン上部リング側）で
小径、下部（ピストンスカート側）で大径となる
ように下広がりのテーパが付くことになるから、
部分的にレーサ焼入れを施したシリンダボアの内
径を、当該シリンダボアの軸方向の各所において
等しくなるように仕上げ研削加工することが困難
であつた。
本発明は、この問題を解消した仕上げ加工方法
を提供するものである。
を提供するものである。
この目的を達成するため本発明は、内燃機関の
シリンダブロツクにおけるシリンダボアの内面の
うち、ピストン上死点近傍から適宜下方位置まで
の耐摩耗性が要求される部分に、レーザ光線の移
動照射によりレーザ焼入れを施し、該レーザ焼入
れを施した部分のみを、内径研削盤により、当該
部分におけるシリンダボアの内径を、前記レーザ
焼入れを施していない部分より適宜寸法だけ大径
とするように研削加工し、次いで、前記シリンダ
ボアの内面の全体を、同じ内径となるようにホー
ニング盤の砥石により研削加工することにした。
シリンダブロツクにおけるシリンダボアの内面の
うち、ピストン上死点近傍から適宜下方位置まで
の耐摩耗性が要求される部分に、レーザ光線の移
動照射によりレーザ焼入れを施し、該レーザ焼入
れを施した部分のみを、内径研削盤により、当該
部分におけるシリンダボアの内径を、前記レーザ
焼入れを施していない部分より適宜寸法だけ大径
とするように研削加工し、次いで、前記シリンダ
ボアの内面の全体を、同じ内径となるようにホー
ニング盤の砥石により研削加工することにした。
このように、シリンダボアにおける内面のうち
レーザ焼入れを施した部分の内径を、予め内径研
削盤により、レーザ焼入れを施していない部分の
内径より適宜寸法だけ大径に研削加工しておけ
ば、その後、シリンダボアの内面の全体をホーニ
ング盤によつて所定の内径に研削加工する場合に
おいて、シリンダボアにおける内面のうちレーザ
焼入れを施していない部分に対する研削加工が、
レーザ焼入れを施した部分に対する研削加工より
も進み勝手になつても、当該レーザ焼入れを施し
ていない部分における内径が、レーザ焼入れを施
した部分における内径よりも大きくなることを回
避することができる。
レーザ焼入れを施した部分の内径を、予め内径研
削盤により、レーザ焼入れを施していない部分の
内径より適宜寸法だけ大径に研削加工しておけ
ば、その後、シリンダボアの内面の全体をホーニ
ング盤によつて所定の内径に研削加工する場合に
おいて、シリンダボアにおける内面のうちレーザ
焼入れを施していない部分に対する研削加工が、
レーザ焼入れを施した部分に対する研削加工より
も進み勝手になつても、当該レーザ焼入れを施し
ていない部分における内径が、レーザ焼入れを施
した部分における内径よりも大きくなることを回
避することができる。
しかも、内径研削盤による研削加工では、ホー
ニング盤の砥石による研削加工に比べて、研削量
を大きく設定でき、所定の内径となるような研削
加工を迅速に実行することができる。
ニング盤の砥石による研削加工に比べて、研削量
を大きく設定でき、所定の内径となるような研削
加工を迅速に実行することができる。
従つて本発明によると、部分的にレーザ焼入れ
したシリンダボアの内面を、ホーニング盤にて所
定の内径とするように仕上げ加工する場合におい
て、シリンダボアの内径が、レーザ焼入れを施し
ていない部分の内径が、レーザ焼入れを施した部
分における内径よりも大径になることがない状態
のもとで、シリンダボアの内径を、当該シリンダ
ボアの軸方向の各所において等しくなるように仕
上げ研削加工することが、確実に、簡単に達成で
きると共に、その研削加工作業全体として高速
化・高能率化を図ることができるという効果を有
する。
したシリンダボアの内面を、ホーニング盤にて所
定の内径とするように仕上げ加工する場合におい
て、シリンダボアの内径が、レーザ焼入れを施し
ていない部分の内径が、レーザ焼入れを施した部
分における内径よりも大径になることがない状態
のもとで、シリンダボアの内径を、当該シリンダ
ボアの軸方向の各所において等しくなるように仕
上げ研削加工することが、確実に、簡単に達成で
きると共に、その研削加工作業全体として高速
化・高能率化を図ることができるという効果を有
する。
次に、本発明の実施例について説明すると、図
において符号１は、片状黒鉛鋳鉄製のシリンダブ
ロツクを、符号２は、該シリンダブロツク１の内
部に形成したシリンダボアを各々示す。
において符号１は、片状黒鉛鋳鉄製のシリンダブ
ロツクを、符号２は、該シリンダブロツク１の内
部に形成したシリンダボアを各々示す。
符号３は、前記シリンダボア２の内面に対して
レーザ焼入れを施すためのレーザ光線照射装置を
示し、該レーザ光線照射装置３は、CO2等のレー
ザ発信ヘツド４と反射鏡５，６、集光レンズ７等
からなり、該レーザ光線照射装置３における照射
筒部８を、前記シリンダボア２の内部に挿入し、
レーザ発信ヘツド４からのレーザ光線９を、照射
筒部８の窓１０から前記シリンダボア２の内面に
対して照射する。
レーザ焼入れを施すためのレーザ光線照射装置を
示し、該レーザ光線照射装置３は、CO2等のレー
ザ発信ヘツド４と反射鏡５，６、集光レンズ７等
からなり、該レーザ光線照射装置３における照射
筒部８を、前記シリンダボア２の内部に挿入し、
レーザ発信ヘツド４からのレーザ光線９を、照射
筒部８の窓１０から前記シリンダボア２の内面に
対して照射する。
また、このレーザ光線照射装置３を、シリンダ
ボア２における軸線１１の回りに回転しながら軸
線１１の方向に移動するか、図示しないテーブル
に載置したシリンダブロツク１を、そのシリンダ
ボア２における軸線１１を中心として回転すると
共に、シリンダボア２における軸線１１の方向に
上下動する。
ボア２における軸線１１の回りに回転しながら軸
線１１の方向に移動するか、図示しないテーブル
に載置したシリンダブロツク１を、そのシリンダ
ボア２における軸線１１を中心として回転すると
共に、シリンダボア２における軸線１１の方向に
上下動する。
これにより、粗仕上げ加工に際しての内径
（d1）にしたシリンダボア２における内面のう
ち、シリンダブロツク１の上面から適宜長さイの
部分に、レーザ焼入れを深さ（t1）にわたつて施
す。このレーザ焼入れ部を符号１２で示す（第２
図参照）。
（d1）にしたシリンダボア２における内面のう
ち、シリンダブロツク１の上面から適宜長さイの
部分に、レーザ焼入れを深さ（t1）にわたつて施
す。このレーザ焼入れ部を符号１２で示す（第２
図参照）。
なお、この焼入れ深さ（t1）は、後述する２種
類の研削加工（高精度内径研削盤による加工とホ
ーニング加工）によつても削り取られない程度の
深さに施すことは云うまでもない。
類の研削加工（高精度内径研削盤による加工とホ
ーニング加工）によつても削り取られない程度の
深さに施すことは云うまでもない。
そして、前記シリンダボア２の内面に対する高
精度内径研削盤による研削加工とその後のホーニ
ング加工を以下のようにして行う。
精度内径研削盤による研削加工とその後のホーニ
ング加工を以下のようにして行う。
まず、高精度内径研削盤による研削加工では、
図示しない研削砥石を、前記レーザ焼入れ部１２
のみに接当する位置まで挿入し、当該挿入位置の
定位置に研削砥石を保持した状態で回転すること
により、前記レーザ焼入れ部分１２の内径を、第
３図に示すように、レーザ焼入れを施していない
長さロの部分１３における内径d1よりも適宜寸
法だけ大径のd2に研削加工する。これにより、
レーザ焼入れ部分１２とレーザ焼入れを施してい
ない部分１３との間には、段差１４ができる。
図示しない研削砥石を、前記レーザ焼入れ部１２
のみに接当する位置まで挿入し、当該挿入位置の
定位置に研削砥石を保持した状態で回転すること
により、前記レーザ焼入れ部分１２の内径を、第
３図に示すように、レーザ焼入れを施していない
長さロの部分１３における内径d1よりも適宜寸
法だけ大径のd2に研削加工する。これにより、
レーザ焼入れ部分１２とレーザ焼入れを施してい
ない部分１３との間には、段差１４ができる。
次いで、ホーニング加工では、第４図及び第５
図に示すように、ホーニング盤のホーンの取付具
１５に取付けられた複数の砥石１６を、回転しな
がらシリンダボア２の軸方向の全長にわたつて移
動することにより、シリンダボア２における内面
の全体を、所定の内径Ｄになるように研削加工す
るのである。
図に示すように、ホーニング盤のホーンの取付具
１５に取付けられた複数の砥石１６を、回転しな
がらシリンダボア２の軸方向の全長にわたつて移
動することにより、シリンダボア２における内面
の全体を、所定の内径Ｄになるように研削加工す
るのである。
このホーニング加工の研削加工に際して、前記
レーザ焼入れを施していない部分１３に対する研
削加工は、レーザ焼入れ部１２に対する研削加工
よりも進み勝手になるが、前記レーザ焼入れ部１
２における内径d2を、前記内径研削盤による研
削加工にてレーザ焼入れを施していない部分１３
における内径d1よりも大径にしたことにより、
レーザ焼入れを施していない部分１３に対する研
削加工が、レーザ焼入れ部１２に対する研削加工
よりも進み勝手になつたとしても、当該レーザ焼
入れを施していない部分１３における内径が、レ
ーザ焼入れ部１２における内径よりも大きくなる
ことを回避することができるから、シリンダボア
２の内径を、レーザ焼入れを施していない部分１
３における内径が、レーザ焼入れ部１２における
内径よりも大きくならない状態のもとで、所定の
内径Ｄに仕上げ研削加工できるのである。
レーザ焼入れを施していない部分１３に対する研
削加工は、レーザ焼入れ部１２に対する研削加工
よりも進み勝手になるが、前記レーザ焼入れ部１
２における内径d2を、前記内径研削盤による研
削加工にてレーザ焼入れを施していない部分１３
における内径d1よりも大径にしたことにより、
レーザ焼入れを施していない部分１３に対する研
削加工が、レーザ焼入れ部１２に対する研削加工
よりも進み勝手になつたとしても、当該レーザ焼
入れを施していない部分１３における内径が、レ
ーザ焼入れ部１２における内径よりも大きくなる
ことを回避することができるから、シリンダボア
２の内径を、レーザ焼入れを施していない部分１
３における内径が、レーザ焼入れ部１２における
内径よりも大きくならない状態のもとで、所定の
内径Ｄに仕上げ研削加工できるのである。
図面は本発明の実施例を示し、第１図はレーザ
光線照射装置の概略断面図、第２図はレーザ焼入
れを施した状態を示す要部拡大断面図、第３図は
内径研削盤による研削加工完了状態を示す要部拡
大断面図、第４図はホーニング加工始め状態の側
断面図、第５図は第４図の−線視断面図であ
る。 １……シリンダブロツク、２……シリンダボ
ア、３……レーザ光線照射装置、４……レーザ光
線発信ヘツド、５，６……反射鏡、７……集光レ
ンズ、９……レーザ光線、１１……円筒軸線、１
２……レーザ焼入れ部、１３……レーザ焼入れを
施していない部分、１６……ホーニング盤の砥
石。
光線照射装置の概略断面図、第２図はレーザ焼入
れを施した状態を示す要部拡大断面図、第３図は
内径研削盤による研削加工完了状態を示す要部拡
大断面図、第４図はホーニング加工始め状態の側
断面図、第５図は第４図の−線視断面図であ
る。 １……シリンダブロツク、２……シリンダボ
ア、３……レーザ光線照射装置、４……レーザ光
線発信ヘツド、５，６……反射鏡、７……集光レ
ンズ、９……レーザ光線、１１……円筒軸線、１
２……レーザ焼入れ部、１３……レーザ焼入れを
施していない部分、１６……ホーニング盤の砥
石。
Claims (1)
- １ 内燃機関のシリンダブロツクにおけるシリン
ダボアの内面のうち、ピストン上死点近傍から適
宜下方位置までの耐摩耗性が要求される部分に、
レーザ光線の移動照射によりレーザ焼入れを施
し、該レーザ焼入れを施した部分のみを、内径研
削盤により、当該部分におけるシリンダボアの内
径を、前記レーザ焼入れを施していない部分より
適宜寸法だけ大径とするように研削加工し、次い
で、前記シリンダボアの内面の全体を、同じ内径
となるようにホーニング盤の砥石により研削加工
することを特徴とする内燃機関におけるシリンダ
ボアの内径仕上げ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19729984A JPS6176223A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 内燃機関におけるシリンダボアの内径仕上げ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19729984A JPS6176223A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 内燃機関におけるシリンダボアの内径仕上げ加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176223A JPS6176223A (ja) | 1986-04-18 |
| JPH0450139B2 true JPH0450139B2 (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=16372147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19729984A Granted JPS6176223A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 内燃機関におけるシリンダボアの内径仕上げ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176223A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010059220A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 이계안 | 엔진 실린더 보어의 레이저 열처리 방법 |
| JP5590732B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2014-09-17 | ナブテスコ株式会社 | 斜板式モータ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS565923A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-22 | Komatsu Ltd | Working method for cylinder liner |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP19729984A patent/JPS6176223A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6176223A (ja) | 1986-04-18 |
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