JPH06155283A - 縁当て形ホーニング装置 - Google Patents

縁当て形ホーニング装置

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JPH06155283A
JPH06155283A JP5187086A JP18708693A JPH06155283A JP H06155283 A JPH06155283 A JP H06155283A JP 5187086 A JP5187086 A JP 5187086A JP 18708693 A JP18708693 A JP 18708693A JP H06155283 A JPH06155283 A JP H06155283A
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JP
Japan
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honing
abrasive
layer
binder
mandrel
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JP5187086A
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English (en)
Inventor
John J Schimweg
ジエイ シムウエーグ ジヨン
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Sunnen Products Co
Original Assignee
Sunnen Products Co
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Publication date
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    • 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
    • B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホーニングしようとする加工物表面へ研削材
層の縁を押し当てて作動させる縁当て形ホーニング装置
を提供する。 【構成】 ホーニング装置が両側面１４、１６、両端面
１８、２０及び両縁面２２、２４を有する細長い胴部１
２と、側面１４上に取り付けられた研削材及び結合剤か
ら形成され縁面２２まで延びる研削材層１４と、研削材
層１４の縁１９及び胴部１２の縁面２２がホーニングし
ようとする加工物表面に係合するようにホーニング組立
体上にホーニング部材１０を取り付ける装置とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はホーニング装置に関
し、特に両側面、両端面及びこれらの面に隣接して延び
る最も外側の縁面を備え、側面のうちの一つに取り付け
られてその長さに沿って一縁面に至るまで延びる超研削
材及び結合剤のような硬い材料の層を有する研削要素に
関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの形式のホーニングマンドレル、そ
の組立体及び研削部材を備えるホーニング装置が広範囲
の用途のために開発され使用されてきた。典型的な公知
のホーニング装置はアメリカ合衆国特許第2799127 号、
同第3216155 号、同第3225496号及び同第4651475 号明
細書に記載されている。この種のホーニング装置は、部
材の研削面が加工される材料の表面と直接面対面で接触
する個所で研削部材の回転を与える。加工される材料の
孔の中での研削部材の回転中に、研削要素の面が加工さ
れる材料の面に接触して研削し、研削部材が回転し加工
材料に向かって押されるにつれて材料を除去する。
【０００３】これらの公知のホーニング装置の欠点は、
ホーニングしようとする孔の表面と実質的に接触する研
削要素の比較的広い表面、及び単位面積当たり加えるこ
とができる圧力の限界に由来する。また研削材表面がホ
ーニング過程中に回転させられるときに生じる摩擦熱が
ホーニング圧力及び／又は回転速度が増すにつれて著し
く増加する。更に従来のように結合された研削材が用い
られるとき、研削材表面が均一に摩耗するとは限らず、
ホーニング精度を守るために正確に調整する又はドレッ
シングすることはしばしば困難でありかつ時間がかか
る。また研削過程を経て生じた廃棄材料が研削材表面上
にたまり、ホーニング要素の効率を低下させる。従来の
研削部材は厚ければ厚いほど一層多くの研削材を必要と
するばかりでなく、その結果生じる熱及び摩擦がしばし
ば加工物表面の汚れを招き、更に効率を低下させる。
【０００４】この発明に関連する従来装置の一つがアメ
リカ合衆国特許第4651475 号明細書に記載されている。
この装置は非常に厚い木製裏打ち部材に取り付けられた
比較的厚い（０．１２５インチ）研削材帯を備えるホー
ニング工具である。研削材帯は帯の比較的狭い縁面が加
工される材料と接触するように位置決めされる。特にも
し比較的高いホーニング圧力及び速度が用いられるなら
ば、このホーニング工具はかなりの摩擦及び熱を発生さ
せる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明の主要な課題
は、加工物に係合するホーニング要素の一つ以上の側面
を有し超研削材のような研削材の層を側面上に取り付け
ることにより形成されたホーニング装置の構成及び作用
を提示することにある。このホーニング要素はホーニン
グしようとする加工物の表面へ研削材の層の縁を向ける
ことにより作動させられる。
【０００６】別の課題は、ホーニングしようとする面に
接触するために超研削材の一つ以上の層の縁だけを向け
るホーニング装置を備えるホーニング盤の構成を提示す
ることにある。
【０００７】別の課題は、超研削ホーニング材を用いる
ホーニング装置を正確にドレッシングするのを比較的容
易にすることにある。
【０００８】別の課題は、重要なホーニング盤修正を必
要とすることなく既存のホーニング盤上で用いることが
できる新しい研削ホーニング部材を提供することにあ
る。
【０００９】別の課題は、既存のホーニング盤を一層高
いホーニング圧力でホーニングできるようにすることに
ある。
【００１０】別の課題は、製造に比較的費用がかからず
長い有効寿命を有する改良されたホーニング装置を提供
することにある。
【００１１】別の課題は、超研削材を採用するホーニン
グ部材の摩耗及び調整の範囲を増すことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】これらの課題はこの発明
に基づき、両側面、両端面及び両縁面を有する細長い胴
部と、側面のうちの一つの上に取り付けられた研削材及
び結合剤から形成され両端面の間で縁面のうちの一つに
隣接するまで延びこの縁面に沿って研削材表面の加工物
係合縁を形成する層と、研削材層の縁及び細長い胴部の
隣接する縁面がホーニングしようとする加工物表面に係
合するようにホーニング組立体上にホーニング部材を取
り付ける装置とを備えることを特徴とするホーニング部
材により解決される。
【００１３】この発明は、ホーニングしようとする面に
係合するために研削材層の面全体でなくて縁を向けるよ
うな形に、裏打ち部材上に配列された超研削材の一つ以
上の層を備える裏打ち部分を有する縁当て形ホーニング
装置の構成及び作動に関する。超研削材及び結合剤の層
は裏打ち材料上に取り付けられるか、又はホーニングし
ようとする表面と係合するホーニング縁の厚さ増加のた
めの多層構造の場合には、裏打ち材料にあらかじめ取り
付けられた層上に取り付けられる。公知のホーニング装
置とは異なってここに説明するホーニング装置により、
利用者は改善されたホーニング特性及び良好なホーニン
グ工具寿命を獲得でき、他方では同時に良好な摩耗特性
及びホーニング精度を回復するために比較的容易にドレ
ッシングすることができる構成を提供される。この発明
は、装置の側面のうちの一つ以上に取り付けられた超研
削材の縁だけがホーニングしようとする加工物の面に係
合するように、ホーニング装置を取り付けることを意図
していることが重要である。この発明は従来の装置とは
全く異なりかつ一層正確かつ効率的であるホーニング方
法を提供するので、ホーニング産業にとって重要であ
る。
【００１４】この発明に基づくホーニング装置は、ホー
ニング要素の研削材部分と加工しようとする材料の表面
との間の面接触が最小であるゆえに有利である。これに
より用いることができるホーニング圧力を高めることが
でき、それによりホーニング速度及びホーニング効率が
増し、研削材表面及び加工物上に廃棄材料がたまるのが
減る。研削材層の縁の狭い面接触によりまた要素の組み
立て及び調整又はドレッシングに含まれる時間が減る。
【００１５】公知のホーニング技術とは異なって、この
発明に基づく研削要素は側面のうちの一つまた或る場合
には一つ以上に取り付けられた超研削材及び結合剤の薄
い被膜を備える裏打ち部材から形成されることが重要で
ある。使用時にこのホーニング要素は、超研削材層の面
でなく片側の縁面に沿った縁だけがホーニングしようと
する加工物表面に係合するように、ホーニング組立体上
に取り付けられる。これによりこの発明に基づくホーニ
ング装置の利用者は、改善された研削材摩耗速度による
改善されたホーニングの経済性を獲得でき、他方では一
層高いホーニング圧力及び速度を使用でき、廃棄材料の
発生が少なく研削材表面及び加工物上にたまる廃棄材料
による汚れが減る。更に研削材層の縁だけが加工物に係
合するので、必要なときにホーニング要素を再びドレッ
シングすることが比較的容易である。ホーニング工具に
おけるこれらの特徴はホーニング技術における重要な改
良である。
【００１６】
【実施例】次にこの発明に基づくホーニング装置の複数
の実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明す
る。
【００１７】図１の符号１０はこの発明に基づき構成さ
れた縁当て形ホーニング部材の一実施例を示す。部材１
０は金属又はセラミック製裏打ち又は支持部材１２を備
え、部材１２は側面１４、１６、端面１８、２０及び縁
面２２、２４を有する。超研削材のような研削材の粒子
及び結合剤を含む研削材層２６が側面のうちの一つ１４
に取り付けられる。超研削材及び結合剤は裏打ち部材１
２の側面１４上に取り付けられその長さに沿って縁面２
２の隣接する縁１９まで延びる。この方法で裏打ち部材
上に取り付けることができる典型的な研削材は、結合剤
と混合されたダイヤモンド粒子又は立方晶窒化ホウ素粒
子のような材料の粒子により形成された超研削材であ
る。複数層のこの種の超研削材粒子及び結合剤を金属又
はセラミック製裏打ち部材上に取り付けることもでき
る。後述するようにただ一つの面、通常はホーニングマ
ンドレルなどの装置上に取り付けられたときにホーニン
グ部材１０の回転方向へ向かう面へ、研削材を取り付け
ることが通常必要でありかつ望ましい。
【００１８】製造の一工程として又はホーニング中の摩
耗の結果として、ホーニングされる加工物表面と係合す
るホーニング部材の縁面は加工物表面の直径に一致する
ように作られる。このことはホーニング部材３０の縁面
３６（図２参照）が図１に示されたものから丸められた
状態へ変形させられることを意味する。図１に示すよう
な裏打ち部材１２の材料は比較的速やかに摩耗し、ホー
ニングを行うために加工物表面に接触する研削材層２６
の縁を残す。一区切りのホーニング作業後に研削材縁を
正しく保つために研削材層２６の縁をドレッシングする
ことが必要である。研削材層２６の薄さ及び裏打ち材料
が比較的容易に成形し直されるために、縁のドレッシン
グは通常実行が比較的容易である。
【００１９】図３には、それぞれ片面上に取り付けられ
た研削材の層５８、６０、６２の複数の隣接する裏打ち
部材５２、５４、５６により形成されたホーニング部材
５０が拡大図示されている。この構成では図１における
ように、層５８、６０、６２が各裏打ち部材５２、５
４、５６の縁面６４、６６、６８まで延びる。こうされ
るのは、構成５０が一緒に回転するためにホーニング組
立体上に取り付けられたときに、各面５８、６０、６２
の縁５８Ａ、６０Ａ、６２Ａがホーニングしようとする
加工物表面に係合できるようにするためである。部材５
０では表面６４、６６、６８は、ホーニングされる面の
輪郭に一致し研削材縁５８Ａ、６０Ａ、６２Ａがホーニ
ングに関与できるようにするために、一点鎖線で示され
た表面６９を形成するように丸められる。これはこの発
明に基づく装置の異なる実施例と同様に、面幅全体をホ
ーニングされる面へ向けるガラス質で結合された研削材
グリットのような研削材から作られた従来のホーニング
組立体と対照して目立って異なるところである。一般に
ビトリファイド研削材は金属製裏打ち部材などに取り付
けられたブロックの形であり、ブロックの露出面のうち
の一つの全体が加工物表面に係合しホーニングを行う。
図１、図２及び図３に示された構成の表面２２、３６、
６４、６６、６８のような加工物係合面上に完全に又は
ほぼ完全に延びるように形成された超研削材層を有する
ホーニングマンドレルも存在する。この発明に基づく構
成では加工物表面は裏打ち部材表面２２、３６、６４、
６６、６８により係合されるが、ホーニングは超研削材
の一つ以上の層の縁により行われる。このことはこの発
明に基づく構成と従来の構成との間の重要な差異であ
り、超研削材を用いるこの発明に基づくホーニング部材
はそれにもかかわらず比較的高いホーニング圧力に耐え
ることができ、従って従来のように結合された厚い研削
部材によりホーニングするときより速い速度でホーニン
グすることができるということを意味する。また研削材
層の薄い縁だけを加工物表面に係合させることにより、
高いホーニング精度となるように部材を修復するために
この発明に基づくホーニング部材を比較的容易にドレッ
シングすることが可能であり、このことはドレッシング
しなければならないのが縁だけではなく面全体である従
来のホーニング部材では不可能であるため重要である。
このことはホーニング部材を廃棄しなければならなくな
る前にかなりの半径方向ドレッシングが可能となる構成
において非常に望ましい。換言すれば研削材グリットの
比較的薄い層をこの発明に基づくホーニング部材の一つ
以上の側面に取り付けることにより、ホーニング部材は
半径方向の動き又は調節を補償して広い半径方向範囲に
わたり使い続けることができる。
【００２０】図４は、ホーニング中に加工物７４上の加
工面７５に係合するホーニング部材８３の研削材層７
１、７２、７３の縁を有する加工物係合ホーニング組立
体８２の使い方を具体的に示す、ホーニング装置又はマ
ンドレル７０の別の実施例を示す。図４に示された構成
では、マンドレル７０の胴部の軸線中央に設けられた小
歯車８７に係合しこれにより移動させられるラック８８
を備え半径方向に移動可能なホーニング組立体８２の一
部が示されている。各ホーニング組立体８２は複数の隣
接する裏打ち部材７７、７９、８１により形成された加
工物係合部材８３を有し、各裏打ち部材７７、７９、８
１の一つの表面は図示のようにその上に取り付けられた
超研削材の層７１、７２、７３のうちの一つを有する。
ホーニング組立体８２の加工物係合部分の構成は図３に
示されたホーニング部材５０に類似したものとすること
ができる。
【００２１】研削組立体８２の外面が加工物７４の加工
面又は孔７５に係合する。裏打ち部材７７、７９、８１
は、加工物表面７５に係合し製造中又は使用中に加工物
表面７５の形に一致するように丸められている縁面７
６、７８、８０を有する。個々の裏打ち部材７７、７
９、８１は、加工物表面の輪郭に一致するように縁面７
６、７８、８０を方向づけるジクザグ構成を形成するた
めに異なる高さを持つことができる。ホーニング部材が
ホーニング組立体に取り付けられるときの方法はこの種
の装置のための従来の手段によることができ、組立体中
の研削材層７１、７２、７３を別の方法で周方向にでは
なくむしろ裏打ち部材７７、７９、８１の進行方向へ向
かう面上に有することが通常は望ましい。
【００２２】図５及び図６はこの発明に基づくホーニン
グ組立体９０の別の形を示す。組立体９０は、アメリカ
合衆国特許第2799127 号、同第3225496 号及び同第4651
475号明細書に記載のような、よく知られたマンドレル
構成中に取り付けて使用することができる形式のもので
ある。この構成では組立体９０は、くさび部材９８上の
相応のテーパ面９６、９７により滑って係合されるテー
パ面９３、９４を有する通常は金属製の裏打ち部分９２
を含む。砥石組立体９０及びくさび９８はマンドレル胴
部１００の一方の側の溝１０２中に取り付けられ、くさ
び部材９８が溝１０２中で一方向へ軸方向に移動させら
れるとき、くさび部材９８はホーニングされる加工物表
面と圧力のもとに係合するように半径方向外向きに砥石
組立体９０を移動させる。図５に示すようにホーニング
組立体９０は、前記のかつ図１に示された構成と同様な
方法で超研削材及び結合剤層１０６により被覆された側
面のうちの一つ１０４を有する。ホーニング組立体９０
は図６に示すようにホーニングマンドレル１００の溝１
０２中に取り付けられている。
【００２３】別のホーニング組立体１１０の構成が図７
及び図８に示され、これらはアメリカ合衆国特許第4505
076 号明細書に記載の工具のようなホーニング工具上に
取り付けられる。ホーニング組立体１１０が、裏打ち部
材１１９の片方又は両方の側面１１２、１１８に取り付
けられた薄い超研削材層１１６を有するホーニング部材
１１４を備えることが重要である。ホーニング組立体１
１０の加工物係合部分の正規の回転中に、縁面１１７及
び研削材層１１６の隣接する縁１１１だけがホーニング
しようとする加工面に係合する。ホーニング組立体１１
０は図７に示されたように要素１１４のような単一のホ
ーニング要素を組み込むことができるか、又はそれぞれ
図１及び図３に示すように一つ以上の研削要素を有しホ
ーニング組立体上に別個に取り付けられた複数のこの種
の単一ホーニング要素を有することができる。変形案と
してホーニング部材はホーニング組立体上に位置決め隆
起に向かい合って取り付けることができる。どちらの場
合にもホーニングは研削材層の縁の作動により行われ、
加工物に係合する裏打ち材料は加工面の輪郭に一致する
ように摩耗する。
【００２４】図９及び図１０はホーニング組立体１２０
上に部材１２６のようなホーニング部材を取り付ける別
の方法を示す。この種のホーニング組立体上で薄い縁当
て形ホーニング部材の利用を可能にするために、ホーニ
ング部材１２６はまず台板又は台アダプタ１２８に取り
付けられ、続いて組立体１２０の支持部材１３０に形成
された溝１２９中に取り付けるようにすることができ
る。台アダプタ１２８は鋼、ニッケル、リンを被覆され
た金属又は亜鉛のような金属材料から構成され、部材１
３０の長さの方向に延びる溝１２９にはめ込むように寸
法を選択されている。この構成の台アダプタにホーニン
グ部材を取り付けるための取り付け装置は、約３００°
Ｆ以上望ましくは４５０〜５５０°Ｆの融解温度領域を
有するろうを含むことができるか、又はエポキシのよう
な接着剤により取り付けることができる。
【００２５】図１１及び図１２は従来のホーニング組立
体上で用いることができるように設計されたこの発明に
基づくホーニング部材１５０、１６０の二つの別の実施
例を示し、ここで研削材及び結合剤層１５６、１６６は
それぞれ台アダプタ１５２、１６２と一体化した裏打ち
部材１５４、１６４に塗布されている。これらの実施例
は、超研削材を塗布された裏打ち部材１２６がまずアダ
プタ台１２８に取り付けられ、続いてホーニング組立体
１２０に取り付けられるようにした、図９に示されたよ
うな前記ホーニング部材と対照的である。ホーニング部
材１５０、１６０では裏打ち部材１５２、１６２の縁
面、端面及び側面は、研削材が取り付けられた狭い部分
１５４、１６４を形成するように加工されている。そし
て超研削材及び結合剤層が後述するように部分１５４、
１６４上に取り付けられる。一体のホーニング支持部材
は製作が比較的簡単でかつ費用がかからない。図１１で
は支持部分１５４がアダプタ台部分１５２の長手方向の
一側面に沿った中間の位置に設けられるが、図１２に示
す構成の超研削材支持部材１６４は超研削材層がアダプ
タ台部分１６２の側面と同一平面上にあるか又はほぼ同
一平面上にあるように位置決めされる。
【００２６】図１３に示す実施例は、超研削材部分１７
２が薄い焼結金属製シム状部材１７４であり、部材１７
４が続いて裏打ち部材１７８に取り付けられ、そして組
み立てられた部品はエポキシなどのような接着剤を用い
るか又はろうを用いてアダプタ又は台部材１７６の溝１
７７中に取り付けられるようなホーニング部材１７０の
構成である。変形案としてシム状部材１７４を図１１又
は図１２に示すように一体の支持部材に取り付けること
ができる。
【００２７】図示のすべての研削材層又はシムは約１０
０ミル厚以下の程度に比較的薄くすることをねらってい
る。研削材を被覆されたシム部材などが用いられると
き、これらの部材は所望のサイズ及び形の裏打ち部材へ
種々の長さの標準の被覆されたシムを取り付けることに
より、ホーニング部材の大量生産を容易にする。
【００２８】この発明に基づく裏打ち部材のために用い
られる典型的な材料は、炭素、マンガン、リン、硫黄、
ケイ素、クロム、ニッケル、モリブデン、銅、ニオブ、
チタン又はタングステンのような材料により合金化され
た鉄から作られた鋼とすることができるが、しかしこれ
には制限されない。鋳鉄及び合金鋳鉄、並びにタングス
テン及びチタンの炭化物を含み粉末冶金により作られた
材料、並びにアルミニウム、ニッケル、銅、スズ、亜
鉛、コバルト、銀、金、チタン、白金のような非鉄材料
の単体及び合金も、ホーニングされる加工物の性質及び
硬度に依存して用いることができる。これらの材料の費
用、加工性及び硬度特性はこの発明の趣旨を種々のホー
ニング用途に適合させる際に広範囲の融通性を提供す
る。従来のように結合された研削材の研削効率は普通
は、用いられた研削材及び結合剤とこれによりホーニン
グされる加工物の性質及び硬度との関数である。この発
明では用いられる支持又は裏打ち部材の硬度並びに研削
材及び結合剤の特性が、縁当て形ホーニング要素のホー
ニング特性及び摩耗範囲に影響する重要な要素である。
支持構造に比較的柔らかい金属を用いれば摩耗を早める
が、しかし比較的柔らかい加工物のような或る材料のホ
ーニングに一層良好に適合することができるのに対し
て、比較的硬い金属の裏打ち材料はこの種の加工物をえ
ぐるおそれがある。選択された研削材グリットの種類及
びサイズは同じく重要である。従ってこの発明に基づく
縁当て形ホーニング装置の構成で選択された研削材及び
裏打ち材料の特性の釣り合いをとることにより、広範囲
の用途を十分に提供することができる。摩耗速度を調整
すればグリット効率、加工代除去速度及びホーニング部
材寿命の修正が見込まれる。
【００２９】図１４に示す実施例は二つの支持部分又は
層１８４、１８６の間に挟み込まれた超研削材層１８２
の利用したホーニング部材１８０を示す。二つの支持部
分１８４、１８６は限られた範囲で超研削材層の摩耗速
度を制限するのを助け、かつ超研削材層のための限られ
た支持を提供することができ、それにより亀裂又は剥離
に基づく研削材の時期尚早の損失を最小にする。
【００３０】図１５及び図１６は、ホーニング部材又は
層１９２、１９３、２０２、２０３がそれぞれの裏打ち
部材１９４、１９５、２０４、２０５に塗布された超研
削材被膜により構成され、これらの裏打ち部材が既に述
べた方法のうちの一つでアダプタ台１９６、２０６に取
り付けられているような、この発明に基づく別の実施例
のホーニング部材１９０、２００を示す。これらの部材
は図示のように台座１９６、２０６の溝１９８中に又は
棚２０８に向かって取り付けることができる。各部材の
前縁又は後縁上の研削材層の位置選択は部材を用いよう
とする用途に依存する。すべての種々の実施例はこの発
明に基づく技術の有効利用を可能にし、通常はこれらの
実施例が用いられる既存のホーニング盤の僅かな修正さ
え必要としない。
【００３１】図１７は、複数の裏打ち部分２１２、２１
４がアダプタ台２１６と一体に構成され、各裏打ち部分
がそれに塗布された研削材層２１３、２１５を有するよ
うな、更に別の実施例のホーニング部材２１０を示す。
【００３２】研削材グリットを裏打ち部材に取り付ける
方法については電解めっき又は無電解めっきによる。軟
ろうづけ、硬ろうづけ及び接着を用いることもできる。
裏打ち部材又はシム上へ研削材層をめっきにより取り付
ける有利な方法は、（１）前めっき工程、（２）仮止め
工程及び（３）後めっき工程を含む三つの別個の工程で
遂行される。電解めっきは幾つかの又はすべての段階の
ために用いることができ、それにより金属還元のための
電子が直流通電により供給される。また金属還元のため
の電子が次亜リン酸ナトリウム、ジメチルアミンボラン
又はホルムアルデヒドのような還元剤を用いて供給され
る無電解めっきを用いることもできる。
【００３３】前めっき工程は、図１８に示すように、裏
打ち部材又は基板２２０上に金属結合剤２２４の薄い層
をめっきすることを含む。この工程は粘着を促進しグリ
ット２２２のための支持面を提供し基板２２０の電気化
学的特性を変更することが判明している。
【００３４】仮止め工程中には研削材グリット２２２の
粒子は、例えば外部の拘束装置を用いることにより又は
重力により又は電気泳動により、めっきしようとする表
面に対して位置決めされる。そして適当な金属結合剤２
２６の薄い層が、表面に隣接した研削材粒子を捕捉する
ために用意された基板表面上に沈積される。約０．０１
μｍないし２００μｍのめっき厚が大抵の用途におい
て、基板２２０上の適所に粒子を保持するのに十分であ
ることが判明している。金属イオンをこの工程中にグリ
ットの層を通って移動させなければならなので、このめ
っき工程は濃淡分極を避けるために比較的ゆっくりと実
行しなければならない。この工程は所望の厚さの研削材
層を作り出すために、又は異なる研削材の層を含めるた
めに繰り返すことができる。
【００３５】後めっき工程は、余分なグリット粒子が洗
い落とされ外部の拘束装置をもし使ったならばこれが除
去された後に、比較的速い速度で実行することができ
る。後めっきは研削材グリットが用途により要求される
範囲まで包み込まれるように結合剤２２８により続行さ
れる。この工程は塗布された研削材層の厚さを制御する
ために用いることもできる。
【００３６】ニッケル、クロム、コバルト、鉄、スズ、
銅並びにニッケル・リン、ニッケル・ホウ素、黄銅及び
青銅のような合金を含むめっきされた金属結合剤がこの
用途に対し有用であることが判明している。ニッケルは
大抵の用途で最も有利なめっき特性及び強度を有するこ
とが判明している。
【００３７】以上説明した薄い超研削材層は従来のホー
ニング材料に勝る重要な利点を有する。別の層厚を用い
ることもできるが、この発明は約０．０４ミルないし約
６０ミル厚、望ましくは約０．０６ミルないし約２０ミ
ル厚の研削材層の利用を意図している。裏打ち部材の組
成及び裏打ち材料の硬度特性に依存して、ホーニング部
材の全厚は一般に約１ミルと約２００ミルの間で変化す
るが、しかし大抵の用途に対しては約２０ミルないし約
１２０ミル厚の範囲とするのが有利である。ホーニング
される材料の表面に向けられる狭い縁により、前記のよ
うなこの発明に基づくホーニング装置の比較的長い有効
寿命及びドレッシングの容易さが可能となる。
【００３８】この発明に基づく縁当て形ホーニング研削
部材の複数の実施例を図示説明したが、すべての実施例
は探究された課題及び利点のすべてを満たす。しかしな
がらこの発明に基づく装置の変更、修正、変形及び他の
利用及び適用は、本明細書及び添付図面を考慮した後に
は当業者にとって明らかとなる。この発明の趣旨及び範
囲から逸脱しないこの種のすべての変更、修正、変形及
び他の利用及び適用は、特許請求の範囲によってだけ制
限されるこの発明に含まれると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に基づくホーニング部材の一実施例の
要部拡大斜視図。
【図２】ホーニング部材の異なる実施例の斜視図。
【図３】ホーニング部材の異なる実施例の要部拡大斜視
図。
【図４】ホーニング部材を有するホーニングマンドレル
の要部端面図。
【図５】異なる実施例のホーニング部材を有する別のホ
ーニングマンドレルの分解配列図。
【図６】図５に示すホーニングマンドレルの組立状態に
おける要部斜視図。
【図７】図１に示すようなホーニング部材を有するホー
ニング組立体の一実施例の要部斜視図。
【図８】図７に示すホーニング組立体の要部側面図。
【図９】ホーニング組立体の異なる実施例の要部斜視
図。
【図１０】図９に示すホーニング組立体の切断線Ｘ−Ｘ
による断面図。
【図１１】この発明に基づくホーニング部材の異なる実
施例の断面図。
【図１２】この発明に基づくホーニング部材の異なる実
施例の断面図。
【図１３】この発明に基づくホーニング部材の異なる実
施例の断面図。
【図１４】この発明に基づくホーニング部材の異なる実
施例の断面図。
【図１５】この発明に基づくホーニング部材の異なる実
施例の断面図。
【図１６】この発明に基づくホーニング部材の異なる実
施例の断面図。
【図１７】この発明に基づくホーニング部材の異なる実
施例の断面図。
【図１８】裏打ち部材表面に取り付けられた複数層の研
削材を有するホーニング部材の一実施例の要部拡大縁面
図。
【符号の説明】
１０、９０ 縁当て形ホーニング部材 １２ 胴部（裏打ち部材） １４、１６ 側面 １８、２０ 端面 ２２、２４ 縁面 ２６ 研削材層 ７０、１００ ホーニング装置（マンドレル） ８７ 小歯車 ８８ ラック ９８ くさび部材 １１０ ホーニング組立体

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 両側面、両端面及び両縁面を有する細長
    い胴部と、側面のうちの一つの上に取り付けられた研削
    材及び結合剤から形成され両端面の間で縁面のうちの一
    つに隣接するまで延びこの縁面に沿って研削材表面の加
    工物係合縁を形成する層と、研削材層の縁及び細長い胴
    部の隣接する縁面がホーニングしようとする加工物表面
    に係合するようにホーニング組立体上にホーニング部材
    を取り付ける装置とを備えることを特徴とするホーニン
    グ組立体上に取り付けるための縁当て形ホーニング部
    材。
  2. 【請求項２】 研削材が超研削材を含むことを特徴とす
    る請求項１記載のホーニング部材。
  3. 【請求項３】 層がダイヤモンドの粒子及び結合剤を含
    む超研削材から形成されることを特徴とする請求項１記
    載のホーニング部材。
  4. 【請求項４】 層が立方晶窒化ホウ素の粒子及び結合剤
    を含む超研削材から形成されることを特徴とする請求項
    １記載のホーニング部材。
  5. 【請求項５】 細長い胴部が鋼から形成されることを特
    徴とする請求項１記載のホーニング部材。
  6. 【請求項６】 細長い胴部が鋳鉄から形成されることを
    特徴とする請求項１記載のホーニング部材。
  7. 【請求項７】 細長い胴部が粉末冶金材料から作られた
    合金製品から形成されることを特徴とする請求項１記載
    のホーニング部材。
  8. 【請求項８】 研削材の層が約０．０４ミルないし約６
    ０ミルの厚さであることを特徴とする請求項１記載のホ
    ーニング部材。
  9. 【請求項９】 研削材の層が約０．０６ミルないし約２
    ０ミルの厚さであることを特徴とする請求項１記載のホ
    ーニング部材。
  10. 【請求項１０】 研削材及び結合剤の層が超研削材粒子
    及び結合剤の複数の層を含むことを特徴とする請求項１
    記載のホーニング部材。
  11. 【請求項１１】 研削材及び結合剤の層が焼結されたシ
    ム状部材であり、細長い胴部の側面へシム状部材を取り
    付けるための装置を備えることを特徴とする請求項１記
    載のホーニング部材。
  12. 【請求項１２】 研削材及び結合剤の層が金属の帯に塗
    布され、金属の帯を細長い胴部の側面に取り付けるため
    の装置を備えることを特徴とする請求項１記載のホーニ
    ング部材。
  13. 【請求項１３】 研削材及び結合剤の層がめっき法によ
    り細長い胴部に取り付けられることを特徴とする請求項
    １記載のホーニング部材。
  14. 【請求項１４】 結合剤がニッケル、クロム、コバル
    ト、鉄、スズ、銅、ニッケル・リン、ニッケル・ホウ
    素、黄銅及びホウ素から成る群から選択されることを特
    徴とする請求項１記載のホーニング部材。
  15. 【請求項１５】 それぞれ一側面に取り付けられた研削
    材及び結合剤の層を有する複数の隣接する細長い胴部
    と、面対面で隣接してこれらの胴部を取り付けるための
    装置とを備え、それにより研削材の各層の縁及び隣接す
    る胴部の縁面がホーニングしようとする加工物表面に係
    合することを特徴とする請求項１記載のホーニング部
    材。
  16. 【請求項１６】 第２の細長い胴部が研削材の層の前記
    胴部とは反対側の側面上で研削材の層に取り付けられる
    ことを特徴とする請求項１記載のホーニング部材。
  17. 【請求項１７】 両端面、両側面及び両縁面を有する細
    長い胴部と、ホーニングマンドレル上に胴部を取り付け
    るための装置と、胴部の両側面のうちの一つの上に取り
    付けられ結合剤と混合された超研削材粒子から形成され
    この側面に沿って前記一つの縁面に隣接するまで延びる
    層とを備え、それによりマンドレルを含む胴部の回転に
    より両縁面のうちの一つがホーニングしようとする加工
    物の表面上を移動させられ、結合剤と混合された超研削
    材の層の縁がホーニングしようとする加工物表面と係合
    することを特徴とする一緒に回転させるためにマンドレ
    ル組立体上に取り付けるホーニング部材。
  18. 【請求項１８】 加工物の表面に接触してその上を移動
    する胴部の一縁面が、加工物表面の輪郭と一致するよう
    に成形されていることを特徴とする請求項１７記載のホ
    ーニング部材。
  19. 【請求項１９】 ホーニング装置を加工物表面と負荷の
    もとに係合維持するためにホーニング中に移動可能な装
    置を有するマンドレル上に、円筒形の加工物表面のホー
    ニング中にマンドレルと共に回転させるために取り付け
    られた縁当て形ホーニング装置において、ホーニング装
    置の構成が両端面、両端面の間に延びる両側面及びこれ
    らの面の間に延びる両縁面を有するブロック形部材と、
    両側面のうちの一つに取り付けられた超研削材粒子及び
    結合剤から形成され前記一つの縁面に隣接するまで側面
    に沿って延びる層とを備え、それにより前記層の縁及び
    部材の一縁面がホーニング中に加工物表面に係合するこ
    とを特徴とする縁当て形ホーニング装置。
  20. 【請求項２０】 層が天然又は合成のダイヤモンド及び
    単結晶又は微結晶の立方晶窒化ホウ素から成る群から選
    択された粒子から形成されることを特徴とする請求項１
    ９記載のホーニング装置。
  21. 【請求項２１】 マンドレルが複数の同様な縁当て形ホ
    ーニング装置を取り付けるための装置を備えることを特
    徴とする請求項１９記載のホーニング装置。
  22. 【請求項２２】 それぞれ超研削材の粒子及び結合剤か
    ら形成された層を取り付けられた少なくとも一つの側面
    を有する複数の同様なブロック形部材と、複数のブロッ
    ク形部材を相隣接してマンドレル上に取り付けるための
    装置とを備え、それにより複数のブロック形部材のそれ
    ぞれの上の一つの縁面がホーニングしようとする加工物
    表面と係合することを特徴とする請求項１９記載のホー
    ニング装置。
  23. 【請求項２３】 複数のブロック形部材のそれぞれの上
    の一つの縁面が、ホーニングしようとする加工物表面の
    輪郭に一致することを特徴とする請求項２２記載のホー
    ニング装置。
  24. 【請求項２４】 少なくとも一つのホーニング組立体を
    取り付けるための装置を備え回転軸線を中心として回転
    可能な細長いホーニングマンドレルにおいて、ホーニン
    グ組立体の構成が、回転軸線を中心として一緒に回転す
    るためにホーニングマンドレル上に取り付けるのに適合
    し両側面及びその間に延びる一つの縁面を有しホーニン
    グしようとする面と係合するようにマンドレル上に位置
    決めされた細長い胴部と、細長い胴部の両側面のうちの
    一つの上に取り付けられた超研削材及び結合剤の層を備
    え、取り付けられた層の縁が係合のために前記一つの縁
    面まで延びて係合表面をホーニングすることを特徴とす
    るホーニングマンドレル。
  25. 【請求項２５】 超研削材及び結合剤の層が超研削材及
    び結合剤の複数の層を含むことを特徴とする請求項２４
    記載のホーニングマンドレル。
  26. 【請求項２６】 作動中にホーニング組立体を半径方向
    に移動させるための装置を備えることを特徴とする請求
    項２４記載のホーニングマンドレル。
  27. 【請求項２７】 一方の側に沿ってホーニング組立体が
    取り付けられた細長い溝と、マンドレルの軸線に対して
    鋭角を成してホーニング装置上に形成された少なくとも
    一つの表面と、ホーニング装置に隣接して溝中に位置決
    めされたくさび部材とを備え、くさび部材が溝中で一方
    向へ軸方向に動かされるとき、マンドレルに対し半径方
    向にホーニング装置を移動させるために、くさび部材が
    ホーニング装置上の鋭角を成すように関係づけられた表
    面に面対面で接触する表面を有することを特徴とする請
    求項２６記載のホーニングマンドレル。
  28. 【請求項２８】 ホーニングマンドレルの軸線にほぼ沿
    って延びるように取り付けられた小歯車と、小歯車に係
    合する歯を有するラックと、支持部材を含み整列したラ
    ックの対の間に延びるホーニング装置と、ホーニング組
    立体を取り付けるための支持部材上の装置とを備え、更
    にホーニング組立体上に取り付けられた細長いホーニン
    グ部材を備え、このホーニング部材が両側面及びその間
    に延びホーニングしようとする加工物表面に係合する一
    つの縁面を有する裏打ち部と、細長いホーニング部材の
    側面のうちの一つの上に取り付けられ縁面まで延びる研
    削材粒子及び結合剤とを備えることを特徴とする請求項
    ２４記載のホーニングマンドレル。
  29. 【請求項２９】 超研削材及び結合剤の層が取り付けら
    れた金属の帯と、金属の帯を細長い胴部に取り付けるた
    めの装置とを備え、超研削材及び結合剤の層の縁が胴部
    の隣接する前記一つの縁面まで延びることを特徴とする
    請求項２４記載のホーニングマンドレル。
  30. 【請求項３０】 両側面及びその間に延びる縁面を有す
    る細長い部材から成るホーニングマンドレルなどの上
    に、少なくともその一つの側面に沿って取り付けるため
    の研削部材の製造方法において、部材の少なくとも一つ
    の側面上に付着を促進する物質を前めっきする第１の工
    程と、研削材の粒子を前記一つの側面に仮止めする第２
    の工程と、余分の研削材粒子をまず洗い落とした後に前
    記仮止めされた粒子上に研削材粒子の層を後めっきする
    第３の工程とから成り、最終的に後めっきされた粒子が
    所望の範囲まで包み込まれることを特徴とする研削部材
    の製造方法。
JP5187086A 1992-11-18 1993-06-30 縁当て形ホーニング装置 Pending JPH06155283A (ja)

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