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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der am 7. März 2011 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-049016 , auf deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Verweis Bezug genommen wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Honvorrichtung mit einem Rotationswerkzeug, das dazu geeignet ist, eine in einem Werkstück auszubildende Innenzylinderfläche zu schleifen, und eine Werkzeugführung, die das Rotationswerkzeug zur Innenzylinderfläche führt.
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Zylinderblöcke von Motoren weisen Zylinderbohrungen auf, die Kolben auf eine gleitende Weise aufnehmen. Die Innenfläche einer Zylinderbohrung wird unter Verwendung eines mit einem Honschleifstein ausgerüsteten Rotationswerkzeugs gehont. Wenn der Honschleifstein sich mit Schleifstaub zusetzt oder sich Material vom Honschleifstein ablöst, kann die Zylinderbohrung nicht geeignet geschliffen werden, wodurch die Bearbeitungsgenauigkeit für die Zylinderbohrung abnimmt. Um die Bearbeitungsgenauigkeit für die Zylinderbohrung aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, den Honschleifstein unter Verwendung eines Werkzeugs oder dergleichen regelmäßig abzurichten. Durch regelmäßiges Ausführen eines derartigen Abrichtungsprozesses steigen jedoch die Bearbeitungskosten.
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Daher ist eine Honvorrichtung vorgeschlagen worden (vergl. z. B.
JP-A-2007-260816 ), die metallgebundene Schleifsteine als Honschleifsteine verwendet, und bei der eine Elektrode an einer Honführung zum Führen des Rotationswerkzeugs befestigt ist. Mit dieser Honvorrichtung können die metallgebundenen Schleifsteine durch Ausführen einer Elektrolyse abgerichtet werden, wenn das Rotationswerkzeug die Honführung durchläuft, wodurch ein vereinfachter Abrichtungsprozess ermöglicht wird.
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Das Rotationswerkzeug weist ein daran befestigtes Führungselement auf, so dass, wenn das Rotationswerkzeug in ein Führungsloch in der Honführung eingeführt wird, das Führungselement auf einer Innenumfangsfläche des Führungslochs gleitet. Um einen elektrolytischen Abrichtungsprozess bezüglich der metallgebundenen Schleifsteine auszuführen, muss das im Führungsloch gleitende Führungselement jedoch isoliert sein. Daher besteht das Führungselement aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise aus einem Keramikmaterial.
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Wenn jedoch ein Keramikmaterial mit einer geringen Haltbarkeit zum Ausbilden des Führungselements verwendet wird, das in der Honführung gleitet, kann dies manchmal zu einem Abrieb des Führungselements führen. Weil ein derartiger Abrieb des Führungselements den Austauschzyklus des Führungselements verkürzt, können die Betriebskosten der Honvorrichtung steigen. Außerdem wird, weil der Abrieb des Führungselements zu einer Verunreinigung eines Kühlmittels führt, das während des elektrolytischen Abrichtungsprozesses zugeführt werden soll, auch der Austauschzyklus des Kühlmittels verkürzt, was zu einer Erhöhung der Betriebskosten führt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Betriebskosten einer Honvorrichtung zu senken, die mit einem Rotationswerkzeug ausgerüstet ist, an dem ein elektrolytischer Abrichtungsprozess ausgeführt wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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Erfindungsgemäß kann, weil das im Rotationswerkzeug vorgesehene Führungselement aus einem Basiselement mit isolierenden Eigenschaften und dem abriebfesten Gleitelement hergestellt ist, ein elektrolytischer Abrichtungsprozess bezüglich des elektrisch leitfähigen Schleifsteins ausgeführt werden, während der Abrieb des Führungselements minimiert werden kann. Dadurch kann der Austauschzyklus des Führungselements verlängert werden, so dass die Betriebskosten der Honvorrichtung gesenkt werden können. Außerdem kann, weil der Abrieb des Führungselements minimiert ist, verhindert werden, dass das während des elektrolytischen Abrichtungsprozesses und des Honprozesses zuzuführende Kühlmittel verunreinigt wird. Infolgedessen kann der Austauschzyklus des Kühlmittels verlängert werden, wodurch die Betriebskosten der Honvorrichtung gesenkt werden können.
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Honvorrichtung;
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2A und 2B zeigen einen Bearbeitungsprozess der Honvorrichtung;
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3 zeigt eine Unteransicht zum Darstellen eines Rotationswerkzeugs, betrachtet in eine in 1 durch einen Pfeil A bezeichneten Richtung;
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4A zeigt eine Querschnittansicht des Rotationswerkzeugs entlang einer Linie IVA-IVA in 3, und 4B zeigt eine Teil-Querschnittansicht des Rotationswerkzeugs entlang einer Linie IVB-IVB in 3;
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5 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen der Struktur eines Werkzeugführung;
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6 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem das Rotationswerkzeug in die Werkzeugführung einführt ist;
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7 zeigt ein Zeitdiagramm zum Darstellen des Ablaufs eines Honprozesses;
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8 zeigt eine Querschnittansicht des Rotationswerkzeugs und der Werkzeugführung entlang einer Linie VIII-VIII in 2A;
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9 zeigt eine Querschnittansicht des Rotationswerkzeugs und eines Zylinderblocks entlang einer Linie IX-IX in 2A; und
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10 zeigt eine Unteransicht zum Darstellen eines Rotationswerkzeugs, das in einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Honvorrichtung bereitgestellt wird.
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1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Honvorrichtung 10. Die 2A und 2B zeigen einen Bearbeitungsprozess der Honvorrichtung 10. Wie in 1 dargestellt ist, weist die Honvorrichtung 10 ein Rotationswerkzeug 13 mit Honschleifsteinen 11 und 12 auf seinem Außenumfang, eine Antriebseinheit 14 zum Antreiben des Rotationswerkzeugs 13 und eine Steuereinheit 15 auf, die ein Steuersignal an die Antriebseinheit 14 ausgibt. Die Antriebseinheit 14 weist einen eingebauten Elektromotor oder Aktuator (nicht dargestellt) auf. Die Antriebseinheit 14 kann das Rotationswerkzeug 13 in die durch einen Pfeil α dargestellte Richtung drehbar antreiben und das Rotationswerkzeug 13 in die durch einen Pfeil β dargestellte Richtung vertikal bewegen. Die Honvorrichtung 10 weist einen Bearbeitungstisch 16 auf, auf dem ein Zylinderblock (Werkstück) 18 mit einer Zylinderbohrung 17 montiert ist. Außerdem weist die Honvorrichtung 10 eine Werkzeugführung 20 mit einem Führungsloch 19 auf. Die Werkzeugführung 20 ist auf einem oberen Ende (einem Ende) des Zylinderblocks 18 angeordnet. Die Werkzeugführung 20 führt das Rotationswerkzeug 13 zur Zylinderbohrung 17 und ist derart angeordnet, dass die Mitte des Führungslochs 19 bezüglich der Position mit der Mitte der Zylinderbohrung 17 ausgerichtet ist.
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Wenn ein Honprozess gemäß 2A ausgeführt werden soll, wird das Rotationswerkzeug 13 zunächst zur Werkzeugführung 20 hin abgesenkt, so dass das Rotationswerkzeug 13 in das Führungsloch 19 der Werkzeugführung 20 eingeführt wird. Durch derartiges Einführen des Rotationswerkzeugs 13 in die Werkzeugführung 20 kann die Mitte der Zylinderbohrung 17 bezüglich der Position mit der Mitte des Rotationswerkzeugs 13 ausgerichtet werden. Anschließend wird gemäß 2B das durch die Werkzeugführung 20 positionierte Rotationswerkzeug 13 in die Zylinderbohrung 17 des Zylinderblocks 18 eingeführt. Dann schleift das Rotationswerkzeug 13, während es sich dreht und eine Bewegung in die vertikale Richtung ausführt, eine Innenfläche (Innenzylinderfläche) 17a der Zylinderbohrung 17 auf ein vorgegebenes Maß.
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3 zeigt eine Unteransicht zum Darstellen des Rotationswerkzeugs 13 betrachtet in Richtung eines Pfeils A in 1. 4A zeigt eine Querschnittansicht des Rotationswerkzeugs 13 entlang einer Linie IVA-IVA in 3. 4B zeigt eine Teil-Querschnittansicht des Rotationswerkzeugs 13 entlang einer Linie IVB-IVB in 3. Wie in den 3 und 4A dargestellt ist, weist das Rotationswerkzeug 13 einen mit der Antriebseinheit 14 verbundenen Werkzeugkörper 21 auf, wobei der Werkzeugkörper 21 mehrere sich radial erstreckende Schlitze 22 aufweist. In den Schlitzen 22 sind erste ausfahrbare Komponenten 23, in denen Honschleifsteine (elektrisch leitfähige Schleifsteine) 11 mit Schleifflächen 11a zur Grobbearbeitung fixiert sind, und zweite ausfahrbare Komponenten 24, in denen Honschleifsteine (elektrisch leitfähige Schleifsteine) 12 mit Schleifflächen 12a zur Schlicht- oder Endbearbeitung fixiert sind, auf eine in der radialen Richtung des Werkzeugkörpers 21 bewegliche Weise alternierend aufgenommen. Die Honschleifsteine 11 und 12 sind beispielsweise sogenannte metallgebundene Schleifsteine, die hergestellt werden, indem Diamant-, kubische Bornitrid-(cBN), Aluminiumoxid-, Siliziumkarbid- oder Siliziumdioxid-Schleifkörner unter Verwendung eines Bindematerials, das hauptsächlich aus Bronze oder Gusseisen besteht, miteinander verbunden werden.
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Ein Stangenaufnahmeloch 21a erstreckt sich durch die Mitte des Werkzeugkörpers 21 in seiner axialen Richtung. Das Stangenaufnahmeloch 21a nimmt eine erste ausfahrbare Stange 25, die eine Hohlstruktur hat, auf eine in der axialen Richtung bewegliche Weise auf, und nimmt außerdem eine in der ersten ausfahrbaren Stange 25 aufgenommene zweite ausfahrbare Stange 26 auf eine in der axialen Richtung bewegliche Weise auf. Die erste ausfahrbare Stange 25 weist zwei kegelförmige Abschnitte 27 auf, wobei die sich verjüngenden Oberflächen 27a dieser kegelförmigen Abschnitte 27 schrägen Oberflächen 23a der ersten ausfahrbaren Komponenten 23 zugewandt sind. Ähnlicherweise weist die zweite ausfahrbare Stange 26 zwei kegelförmige Abschnitte 28 auf, wobei die sich verjüngenden Oberflächen 28a dieser kegelförmigen Abschnitte 28 schrägen Oberflächen 24a der zweiten ausfahrbaren Komponenten 24 zugewandt sind. Die erste ausfahrbare Stange 25 weist eine Rückstellfeder 30 auf, die derart daran befestigt ist, dass die erste ausfahrbare Stange 25 durch die Federkraft der Rückstellfeder 30 nach oben vorgespannt wird. Ähnlicherweise weist die zweite ausfahrbare Stange 26 eine Rückstellfeder 31 auf, die derart daran befestigt ist, dass die zweite ausfahrbare Stange 26 durch die Federkraft der Rückstellfeder 31 nach oben vorgespannt wird. Außerdem sind zwei Aufnahmenuten 32 entlang des Außenumfangs der ersten ausfahrbaren Komponenten 23 und der zweiten ausfahrbaren Komponenten 24 ausgebildet, und in diese Aufnahmenuten 32 sind Federbänder 33 eingepasst, die die ersten und zweiten ausfahrbaren Komponenten 23 und 24 in der axialen Richtung nach innen vorspannen.
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In diesem Rotationswerkzeug 13 wird, wenn die Antriebseinheit 14 die erste ausfahrbare Stange 25 nach unten drückt, eine Druckkraft von der ersten ausfahrbaren Stange 25 über die sich verjüngenden Oberflächen 27a und die schrägen Oberflächen 23a auf die ersten ausfahrbaren Komponenten 23 übertragen, wodurch die ersten ausfahrbaren Komponenten 23 auf eine ausgefahrene Position radial nach außen gedrückt werden. Durch Freigeben der auf die erste ausfahrbare Stange 25 ausgeübten Druckkraft wird die erste ausfahrbare Stange 25 aufgrund der durch die Rückstellfeder 30 ausgeübten Federkraft nach oben bewegt, so dass die ersten ausfahrbaren Komponenten 23 durch die durch die Federbänder 23 ausgeübte Kraft zu einer eingefahrenen oder zurückgezogenen Position radial nach innen gezogen werden. Ähnlicherweise wird, wenn die Antriebseinheit 14 die zweite ausfahrbare Stange 26 nach unten drückt, eine Druckkraft von der zweiten ausfahrbaren Stange 26 über die sich verjüngenden Oberflächen 28a und die schrägen Oberflächen 24a auf die zweiten ausfahrbaren Komponenten 24 übertragen, so dass die zweiten ausfahrbaren Komponenten 24 zu einer ausgefahrenen Position radial nach außen gedrückt werden. Durch Freigeben der auf die zweite ausfahrbare Stange 26 ausgeübten Druckkraft wird die zweite ausfahrbare Stange 26 aufgrund der Federkraft der Rückstellfeder 31 nach oben bewegt, so dass die zweiten ausfahrbaren Komponenten 24 aufgrund der durch die Federbänder 33 ausgeübten Kraft zu einer eingefahrenen oder zurückgezogenen Position radial nach innen gezogen werden.
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Wie in den 3 und 4B dargestellt ist, sind sechs Führungselemente 40 in einem vorgegebenen Intervall in der Umfangsrichtung am Außenumfang des Werkzeugkörpers 21 fixiert, der das Rotationswerkzeug 13 bildet. Wenn die ersten und die zweiten ausfahrbaren Komponenten 23 und 24 in ihre ausgefahrenen Positionen bewegt sind, sind Gleitflächen 40a der Führungselemente 40 derart eingestellt, dass sie radial innerhalb der Schleifflächen 11a und 12a der Honschleifsteine 11 und 12 angeordnet sind. Wenn dagegen die ersten und zweiten ausfahrbaren Komponenten 23 und 24 in ihre zurückgezogenen Positionen bewegt sind, sind die Gleitflächen 40a der Führungselemente 40 derart eingestellt, dass sie radial außerhalb der Schleifflächen 11a und 12a der Honschleifsteine 11 und 12 angeordnet sind. Jedes Führungselement 40 besteht aus einem am Werkzeugkörper 21 fixierten Basiselement 41 und einem am Basiselement 41 fixierten Gleitelement 42. Das Basiselement 41 besteht aus einem Material, das höhere Isolationseigenschaften hat als das Gleitelement 42, wohingegen das Gleitelement 42 aus einem Material besteht, das eine höhere Abriebfestigkeit hat als das Basiselement 41. Das für das Basiselement 41 verwendete Material kann beispielsweise ein Keramikmaterial sein, wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3) oder Sialon (eine Verbindung auf Si-Al-O-N-Basis). Das für das Gleitelement 42 verwendete Material kann beispielsweise ein Hartmetallmaterial sein. Das verwendete Hartmetallmaterial kann beispielsweise K10 (japanischer Industriestandard) sein, alternativ kann aber auch ein andersartiges Hartmetallmaterial verwendet werden.
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In zwei Führungselementen 40 der sechs Führungselemente 40 sind Luftkanäle 43 ausgebildet, die sich an den Gleitflächen 40a öffnen. Die Luftkanäle 43 sind mit einem Luftmikrometer (nicht dargestellt) verbunden, so dass das Abstandsmaß zwischen den Gleitflächen 40a der Führungselemente 40 und der Innenfläche 17a der Zylinderbohrung 17 gemessen werden kann. Das Luftmikrometer ist eine Messeinheit, die Änderungen des Drucks, der Durchflussrate und der Strömungsgeschwindigkeit von zum Messen des bearbeiteten Durchmessers verwendeter Luft erfasst, die von einer Konstantdruckvorrichtung über die Luftkanäle 43 in die Zylinderbohrung 17 geblasen wird, um das Abstandsmaß zwischen den Führungselementen 40 und der Zylinderbohrung 17 basierend auf den Änderungen des Drucks und der Durchflussrate der Luft zu messen. Mit dem mit den Luftkanälen 43 verbundenen Luftmikrometer kann ein Honprozess bezüglich der Zylinderbohrung 17 ausgeführt werden, während der Innendurchmesser der Zylinderbohrung 17 kontrolliert wird, der im Verlauf des Schleifprozesses zunimmt.
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Wie in 1 dargestellt ist, weist die Steuereinheit 15 einen Abrichtungscontroller 44 zum Abrichten der Honschleifsteine 11 und 12 auf. Ein sich vom Abrichtungscontroller 44 erstreckender negativer Anschluss 45 ist mit der Werkzeugführung 20 verbunden, während ein sich vom Abrichtungscontroller 44 erstreckender positiver Anschluss 46 über die Antriebseinheit 14 mit dem Rotationswerkzeug 13 verbunden ist. 5 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen der Struktur der Werkzeugführung 20. 6 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem das Rotationswerkzeug 13 in die Werkzeugführung 20 eingeführt ist. Wie in den 5 und 6 dargestellt ist, weist die Werkzeugführung 20 einen durch ein Halteelement 50 gehaltenen zylinderförmigen Führungskörper 51 auf, und eine zylinderförmige Elektrodenbuchse (Elektrodenelement) 52 ist innerhalb des Führungskörpers 51 befestigt. Eine Isolierhülse 53 ist zwischen dem Führungskörper 51 und der Elektrodenbuchse 52 angeordnet, und die Elektrodenbuchse 52 ist mit dem sich vom Abrichtungscontroller 44 erstreckenden negativen Anschluss 44 verbunden. Außerdem sind im Halteelement 50 und im Führungskörper 51 Kühlmittelkanäle 54 und 55 ausgebildet. Der Werkzeugführung 20 wird vom Abrichtungscontroller 44 über diese Kühlmittelkanäle 54 und 55 ein Kühlmittel zugeführt, das ein elektrisch leitfähiges Schleiffluid ist. Eine korrosionsbeständige Elektrode 56 ist an einem dem Zylinderblock 18 zugewandten unteren Ende des Führungskörpers 51 befestigt. Die korrosionsbeständige Elektrode 56 ist mit einem sich vom Abrichtungscontroller 44 erstreckenden (nicht dargestellten) positiven Anschluss verbunden.
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Nachstehend wird der Ablauf des Honprozesses beschrieben. 7 zeigt ein Zeitdiagramm zum Darstellen des Ablaufs des Honprozesses. 8 zeigt eine Querschnittansicht des Rotationswerkzeugs 13 und der Werkzeugführung 20 entlang einer Linie VIII-VIII in 2A. 9 zeigt eine Querschnittansicht des Rotationswerkzeugs 13 und des Zylinderblocks 18 entlang einer Linie IX-IX in 2A. Wie in 7 dargestellt ist, wird, wenn das Rotationswerkzeug 13 abgesenkt und in die Werkzeugführung 20 eingeführt wird, im Verlauf des Absenkungsvorgangs, während dem die Honschleifsteine 11 und 12 der Elektrodenbuchse 52 zugewandt sind, ein elektrolytischer Abrichtungsprozess ausgeführt. Bei einem derartigen elektrolytischen Abrichtungsprozess führt der Abrichtungscontroller 44, der als eine elektrolytische Abrichtungseinheit funktioniert, ein Kühlmittel in die Werkzeugführung 20 zu und legt eine Pulsspannung zwischen der Elektrodenbuchse 52 und den Honschleifsteinen 11 und 12 an. Dadurch kann das Bindungsmaterial der Honschleifsteine 11 und 12 durch Elektrolyse entfernt werden, wodurch die Honschleifsteine 11 und 12 abgerichtet werden.
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Wie in 8 dargestellt ist, werden, wenn das Rotationswerkzeug 13 innerhalb der Werkzeugführung 20 abgesenkt wird, die Honschleifsteine 11 und 12 zu ihren zurückgezogenen Positionen hin gezogen, während die Gleitflächen 40a der Führungselemente 40 auf einer Elektrodenfläche 52a der Elektrodenbuchse 52 gleiten. Obwohl die Führungselemente 40 auf der Elektrodenbuchse 52 gleiten, wenn das Rotationswerkzeug 13 auf diese Weise durch die Werkzeugführung 20 bewegt wird, kann, weil die Gleitflächen 40a der Führungselemente 40 aus den Gleitelementen 42 bestehen, die aus einem Hartmetallmaterial hergestellt sind, der Abrieb der Führungselemente 40 minimiert werden, so dass der elektrolytische Abrichtungsprozess geeignet ausgeführt werden kann.
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Insbesondere ist es zum geeigneten Ausführen des elektrolytischen Abrichtungsprozesses erforderlich, eine Schwankung der Abrichtungsbedingungen der Honschleifsteine 11 und 12 durch Managen des Abstands zwischen den Schleifflächen 11a und 12a der Honschleifsteine 11 und 12 und der Elektrodenoberfläche 52a der Elektrodenbuchse 52 zu vermindern. Wie in einer vergrößerten Querschnittansicht in 8 dargestellt ist, werden die Gleitflächen 40a der Führungselemente 40 mit der Elektrodenoberfläche 52a der Elektrodenbuchse 52 in Kontakt gebracht, um einen festen Abstand zwischen der Elektrodenbuchse 52 und den Honschleifsteinen 11 und 12 aufrechtzuerhalten. Daher kann, weil der Abrieb der Führungselemente 50, die den Abstand zwischen den Elektroden managen, minimiert werden kann, die Schwankung der Abrichtungsbedingungen der Honschleifsteine 11 und 12 vermindert werden. Indem jedes Basiselement 41, das aus einem isolierenden Keramikmaterial hergestellt ist, zwischen dem Werkzeugkörper 21 und dem entsprechenden Gleitelement 42 angeordnet ist, wird verhindert, dass ein für den elektrolytischen Abrichtungsprozess verwendeter elektrischer Strom vom Gleitelement 42 zum Werkzeugkörper 21 fließt.
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Anschließend beginnt, wie in 7 dargestellt ist, wenn das Rotationswerkzeug 13 zur Zylinderbohrung 17 abgesenkt wird, das Rotationswerkzeug 13 sich zu drehen und auf- und abwärts zu bewegen, und die ersten ausfahrbaren Komponenten 23 werden zur ausgefahrenen Position hin gedrückt. Dann wird die Honbearbeitung durch die Grobbearbeitungs-Honschleifsteine 11 fortgesetzt, bis der Innendurchmesser der Zylinderöffnung 17 einen vorgegebenen Wert erreicht. Daraufhin werden, wenn die Honbearbeitung durch die Honschleifsteine 11 abgeschlossen ist, die ersten ausfahrbaren Komponenten 23 zu ihren zurückgesogenen Positionen hin gezogen, während die zweiten ausfahrbaren Komponenten 24 zur ausgefahrenen Position gedrückt werden. Anschließend wird die Honbearbeitung durch die Schlichtbearbeitungs-Honschleifsteine 12 fortgesetzt, bis der Innendurchmesser der Zylinderbohrung 17 einen vorgegebenen Wert erreicht. Wenn das Rotationswerkzeug 13 nach Abschluss der Honbearbeitung angehoben wird, wird der vorstehend erwähnte elektrolytische Abrichtungsprozess bezüglich des Rotationswerkzeugs 13 erneut ausgeführt.
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Bei dieser Honbearbeitung wird auch der Abrieb der Führungselemente 40 minimiert, während das Rotationswerkzeug 13 sich durch die Werkzeugführung 20 bewegt, so dass die Honbearbeitung mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden kann. Insbesondere wird, wie durch einen Pfeil α in 9 dargestellt ist, während der Honbearbeitung Luft (d. h. für eine Messung des bearbeiteten Durchmessers verwendete Luft) über die Luftkanäle 43 der Führungselemente 40 in den Zwischenraum zwischen der Innenfläche 17a der Zylinderbohrung 17 und den Gleitflächen 40a der Führungselemente 40 eingeblasen, um das Abstandsmaß zwischen der Zylinderbohrung 17 und den Führungselementen 40 zu messen. Ein Honcontroller 57 in der Steuereinheit 15 berechnet den Innendurchmesser der Zylinderbohrung 17, die der Honbearbeitung unterzogen wird, auf der Basis des Abstandsmaßes zwischen der Zylinderbohrung 17 und den Führungselementen 40 und dem Abstand von der Mittelachse des Rotationswerkzeugs 13 zu den Gleitflächen 40a der Führungselemente 40. Daher würde, wenn hinsichtlich des Abstands von der Mittelachse des Rotationswerkzeugs 13 zu den Gleitflächen 40a der Führungselemente 40 aufgrund eines Abriebs der Führungselemente 40 eine Änderung auftritt, die Rechengenauigkeit für den Innendurchmesser der Zylinderbohrung 17 abnehmen. Weil der Abrieb der Führungselemente 40 minimiert ist, kann dagegen die Rechengenauigkeit für den Innendurchmesser der Zylinderbohrung 17 erhöht werden, so dass die Honbearbeitung mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden kann.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, bestehen die im Rotationswerkzeug 13 vorgesehenen Führungselemente 40 jeweils aus dem Basiselement 41 mit isolierenden Eigenschaften und dem abriebfesten Gleitelement 42, wodurch ein elektrolytischer Abrichtungsprozess bezüglich der Schleifsteine 11 und 12 ermöglicht wird sowie der Abrieb der Führungselemente 40 minimiert werden kann. Dadurch kann der Austauschzyklus der Führungselemente 40 verlängert werden, so dass die Betriebskosten der Honvorrichtung 10 gesenkt werden können. Außerdem kann, weil der Abrieb der Führungselemente 40 minimiert ist, verhindert werden, dass das während des elektrolytischen Abrichtungsprozesses und während der Honbearbeitungen zuzuführende Kühlmittel verunreinigt wird. Infolgedessen kann der Austauschzyklus des Kühlmittels verlängert werden, so dass die Betriebskosten der Honvorrichtung 10 gesenkt werden können. Außerdem kann, weil der Abrieb der Führungselemente 40 minimiert ist, eine Schwankung der Abrichtungsbedingungen der Honschleifsteine 11 und 12 vermindert werden, wie vorstehend erwähnt wurde, so dass die Honbearbeitung mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden kann.
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Obwohl das Basiselement 41 jedes Führungselements 40 gemäß der vorstehenden Beschreibung aus einer einzelnen Komponente besteht, kann jedes Führungselement 40 alternativ ein aus mehreren Komponenten bestehendes Basiselement 41 aufweisen. 10 zeigt eine Unteransicht eines Rotationswerkzeugs 60, das in einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Honvorrichtung bereitgestellt wird. In 10 sind Komponenten, die denjenigen von 3 ähnlich sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben. Wie in 10 dargestellt ist, weisen die Führungselemente 40 jeweils ein an einem Außenumfang des Werkzeugkörpers 21 fixiertes Basiselement 41 und ein am Basiselement 41 fixiertes Gleitelement 42 auf. Das Basiselement 41 besteht aus einem benachbart zum Werkzeugkörper 21 angeordneten ersten Basisabschnitt 41a und einem benachbart zum Gleitelement 42 angeordneten zweiten Basisabschnitt 41b. Außerdem besteht der zweite Basisabschnitt 41b des Basiselements 41 aus einem Keramikmaterial mit isolierenden Eigenschaften. Insbesondere besteht der zweite Basisabschnitt 41b des Basiselements 41 aus einem Material, das höhere Isolationseigenschaften aufweist als das vorstehend erwähnte Gleitelement 42. Daher kann, auch wenn das Basiselement 41 auf diese Weise aus mehreren Komponenten besteht, der als eine Isolierschicht im Basiselement 41 bereitgestellte zweite Basisabschnitt 41b den für den elektrolytischen Abrichtungsprozess verwendeten Strom blockieren. Daher kann, ähnlich wie beim vorstehend erwähnten Rotationswerkzeug 13, ein elektrolytischer Abrichtungsprozess bezüglich der Honschleifsteine 11 und 12 ausgeführt werden, und der Abrieb der Schleifelemente 40 kann minimiert werden.
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Obwohl der benachbart zum Gleitelement 42 angeordnete zweite Basisabschnitt 41b im in 10 dargestellten Fall als eine Isolierschicht dient, kann alternativ der benachbart zum Werkzeugkörper 21 angeordnete erste Basisabschnitt 41a als Isolierschicht dienen. Außerdem kann jedes Basiselement 41 aus drei oder mehr Komponenten bestehen, wobei in diesem Fall jedes Basiselement 41 eine oder mehrere Isolierschichten aufweist. Daher kann jedes Basiselement 41 eine beliebige Struktur haben, so lange der Werkzeugkörper 21 und das Gleitelement 42 voneinander elektrisch isoliert sind.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern innerhalb des Umfangs der Erfindung sind verschiedene Modifikationen möglich. Beispielsweise kann, obwohl gemäß der vorstehenden Beschreibung der Zylinderblock 18 als ein Werkstück verwendet wird, die erfindungsgemäße Honvorrichtung 10 auch auf andersartige Werkstücke angewendet werden. Außerdem ist, obwohl gemäß der vorstehenden Beschreibung die zylinderförmige Elektrodenbuchse 52 an der Werkzeugführung 20 befestigt ist, das Elektrodenelement nicht auf eine geschlossene oder endlose Elektrodenbuchse 52 beschränkt. Beispielsweise kann ein bogenförmiges Elektrodenelement an der Werkzeugführung 20 befestigt werden. Außerdem kann, obwohl der elektrolytische Abrichtungsprozess gemäß dem Zeitdiagramm von 7 vor und nach der Honbearbeitung ausgeführt wird, der elektrolytische Abrichtungsprozess alternativ jeweils zu einem vorgegebenen Bearbeitungszeitpunkt oder nach einer vorgegebene Anzahl von Bearbeitungsvorgängen ausgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-049016 [0001]
- JP 2007-260816 A [0004]
