JPH0450139B2 - - Google Patents
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- 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
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- 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
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。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is a method for finishing the inner surface of a cylinder bore in a cylinder block, which has been hardened with a laser beam, to a predetermined inner diameter dimension. This relates to processing methods.
〔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）。[Prior Art] In recent internal combustion engines, laser hardening is performed on the inner surface of the cylinder bore where wear resistance is required from the vicinity of the piston top dead center to an appropriate downward position by irradiating the piston with a moving laser beam. (For example, Japanese Patent Laid-Open No. 56-5923).
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。 According to this, the part of the inner surface of the cylinder bore of a cylinder block made of flaky graphite cast iron that is heavily worn by the piston ring has a mixed structure of cast iron structures such as martensite with high hardness and free flaky graphite, and the piston ring and It is possible to improve wear resistance and lubricity against contact with
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。
However, while the laser-hardened portion becomes harder due to the transformation of its metal structure, the inner diameter of the laser-hardened portion becomes smaller than the inner diameter of the non-laser-hardened portion.
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。 Therefore, after the laser hardening, the inner surface of the cylinder bore must be finished to a predetermined inner diameter by grinding with a grindstone of a honing machine.
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。 However, the grinding process using this honing machine is
This honing process is performed by rotating a plurality of whetstones attached radially through a holder to a tool called a horn while being pressed against the inner surface of the cylinder bore. shorter than the length in the direction,
In addition, each of these grindstones is pressed against the inner surface of the cylinder bore at a constant pressure,
The amount of grinding of the inner surface of the cylinder bore by the grinding wheel is quite different between the hard part that has been laser hardened and the soft part that has not been laser hardened as described above, and the soft part that has not been laser hardened is It will be ground to a greater extent than the hard part that has been hardened. In other words, grinding on a soft portion that has not been laser hardened progresses more easily than grinding on a portion that has been laser hardened.
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。 As a result, the inner diameter of the cylinder bore after honing will taper downward, with a smaller diameter at the top (piston upper ring side) and a larger diameter at the bottom (piston skirt side).
It has been difficult to finish-grind a partially laser-hardened cylinder bore so that its inner diameter is equal at various locations in the axial direction of the cylinder bore.
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。 The present invention provides a finishing method that solves this problem.
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。
In order to achieve this object, the present invention uses a moving laser beam to irradiate a portion of the inner surface of the cylinder bore of the cylinder block of an internal combustion engine that requires wear resistance from the vicinity of the piston top dead center to an appropriate lower position. After hardening, only the laser hardened portion is ground using an internal diameter grinder so that the inner diameter of the cylinder bore in that portion is larger by an appropriate dimension than the laser hardened portion, and then It was decided that the entire inner surface of the cylinder bore would be ground using a grindstone of a honing machine so that it would have the same inner diameter.
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。
In this way, if the inner diameter of the portion of the inner surface of the cylinder bore that has been laser-hardened is previously ground using an internal grinder to a diameter larger than the inner diameter of the portion that has not been laser-hardened by an appropriate dimension, then, When the entire inner surface of the cylinder bore is ground to a predetermined inner diameter using a honing machine, the grinding of the portion of the inner surface of the cylinder bore that has not been laser hardened is
Even if the grinding process progresses more easily than the grinding process on the laser-hardened part, it is possible to avoid the inner diameter of the non-laser-hardened part from becoming larger than the inner diameter of the laser-hardened part.
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。 Moreover, in the grinding process using an internal diameter grinder, the amount of grinding can be set larger than in the grinding process using the grindstone of a honing machine, and the grinding process to obtain a predetermined inner diameter can be quickly performed.
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。
Therefore, according to the present invention, when the partially laser-hardened inner surface of a cylinder bore is finished to a predetermined inner diameter using a honing machine, the inner diameter of the cylinder bore is the same as the inner diameter of the portion that has not been laser-hardened. It is ensured that the finish grinding process is performed so that the inner diameter of the cylinder bore is equal at each location in the axial direction of the cylinder bore under conditions that the inner diameter does not become larger than the inner diameter of the laser-hardened portion. , can be easily achieved, and has the effect of increasing the speed and efficiency of the entire grinding process.
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。
Next, an embodiment of the present invention will be described. In the figures, reference numeral 1 indicates a cylinder block made of flake graphite cast iron, and reference numeral 2 indicates a cylinder bore formed inside the cylinder block 1.
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。 Reference numeral 3 designates a laser beam irradiation device for laser hardening the inner surface of the cylinder bore 2, and the laser beam irradiation device 3 includes a laser emitting head 4 such as CO2, reflecting mirrors 5 and 6, and a condensing lens. 7, etc., and inserts the irradiation cylinder part 8 of the laser beam irradiation device 3 into the inside of the cylinder bore 2,
A laser beam 9 from the laser transmitting head 4 is irradiated onto the inner surface of the cylinder bore 2 through a window 10 of the irradiation cylinder section 8.
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。 The laser beam irradiation device 3 may be moved in the direction of the axis 11 while rotating around the axis 11 in the cylinder bore 2, or the cylinder block 1 placed on a table (not shown) may be moved around the axis 11 in the cylinder bore 2. The cylinder rotates as shown in FIG.
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）。 As a result, laser hardening is performed to a depth (t1) on the inner surface of the cylinder bore 2, which has an inner diameter (d1) during rough finishing, on a portion of an appropriate length A from the top surface of the cylinder block 1. This laser hardened part is indicated by 12 (second
(see figure).
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。 It goes without saying that this quenching depth (t1) is set to a depth that will not be removed even by two types of grinding processes (processing using a high-precision internal grinder and honing process), which will be described later.
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。 Then, the inner surface of the cylinder bore 2 is subjected to a grinding process using a high-precision internal diameter grinder and a subsequent honing process is performed as follows.
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。 First, in grinding using a high-precision internal grinder,
A grinding wheel (not shown) is attached to the laser hardened portion 12.
The inner diameter of the laser-hardened portion 12 is laser-hardened as shown in FIG. The inner diameter d1 of the portion 13 of length B which is not covered is ground to a diameter d2 that is appropriately larger than the inner diameter d1. This results in
A step 14 is formed between the laser-hardened portion 12 and the non-laser-hardened portion 13.
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。 Next, in the honing process, the steps shown in Figs. 4 and 5 are performed.
As shown in the figure, by moving a plurality of grindstones 16 attached to a horn fixture 15 of a honing machine over the entire axial length of the cylinder bore 2 while rotating, the entire inner surface of the cylinder bore 2 is It is ground to a predetermined inner diameter D.
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。 In the grinding process of this honing process, the grinding process on the part 13 that has not been laser-hardened progresses more easily than the grinding process on the laser-hardened part 12.
The inner diameter d2 in 2 is a portion 13 which is not subjected to laser hardening by the grinding process using the inner diameter grinder.
By making the inner diameter larger than the inner diameter d1,
Even if the grinding process on the non-laser hardened part 13 progresses more easily than the grinding process on the laser-hardened part 12, the inner diameter of the non-laser hardened part 13 is smaller than the inner diameter of the laser-hardened part 12. Since the inner diameter of the cylinder bore 2 can be avoided from becoming larger, the inner diameter of the cylinder bore 2 can be
Finish grinding can be performed to a predetermined inner diameter D under the condition that the inner diameter at 3 is not larger than the inner diameter at the laser hardened portion 12.
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。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a laser beam irradiation device, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing a state after laser hardening, and FIG. 3 is a diagram showing grinding using an internal grinder. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state in which machining is completed, FIG. 4 is a side sectional view in a state where honing has started, and FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Cylinder block, 2...Cylinder bore, 3...Laser beam irradiation device, 4...Laser beam transmission head, 5, 6...Reflector, 7...Condensing lens, 9...Laser beam, 11... ...Cylinder axis, 1
2... Laser hardened portion, 13... Portion not subjected to laser hardening, 16... Grinding wheel of the honing machine.
Claims (1)
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。1. Of the inner surface of the cylinder bore in the cylinder block of an internal combustion engine, wear resistance is required from the vicinity of the piston top dead center to an appropriate downward position.
Laser hardening is performed by moving irradiation with a laser beam, and only the laser hardened portion is used to make the inner diameter of the cylinder bore in that portion larger by an appropriate size than the portion that is not laser hardened using an internal diameter grinder. A method for finishing the inner diameter of a cylinder bore in an internal combustion engine, the method comprising: grinding the entire inner surface of the cylinder bore to the same inner diameter using a grindstone of a honing machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19729984A JPS6176223A (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Internal diameter finishing method of cylinder block bore in internal-combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19729984A JPS6176223A (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Internal diameter finishing method of cylinder block bore in internal-combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176223A JPS6176223A (en) | 1986-04-18 |
| JPH0450139B2 true JPH0450139B2 (en) | 1992-08-13 |
Family
ID=16372147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19729984A Granted JPS6176223A (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Internal diameter finishing method of cylinder block bore in internal-combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176223A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010059220A (en) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 이계안 | Method of heating treatment of laser for cylinder bore in engine |
| JP5590732B2 (en) * | 2011-02-28 | 2014-09-17 | ナブテスコ株式会社 | Swash plate motor |
Citations (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/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS565923A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-22 | Komatsu Ltd | Working method for cylinder liner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6176223A (en) | 1986-04-18 |
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