米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> 富士重工業株式会社

発明の名称 円筒超仕上盤用砥石ホルダ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−180612
公開日 平成10年(1998)7月7日
出願番号 特願平8−348539
出願日 平成8年(1996)12月26日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】田代 烝治 (外1名)
発明者 馬渕 信行
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】回転する円筒状のワークに砥石を押接すると共に砥石にワークの回転軸線方向に沿うオシレーションを付与してワーク表面に超仕上げ加工を施す円筒超仕上盤の円筒超仕上盤用砥石ホルダにおいて、ワークの回転軸線方向に沿ってオシレーションするホルダヘッドと、砥石を保持する砥石取付ブロックと、ホルダヘッドに砥石取付ブロックを揺動自在に支持する揺動機構と、を有することを特徴とする円筒超仕上盤用砥石ホルダ。
【請求項2】揺動機構が、砥石取付ブロックをワークの回転軸線と直行する方向に揺動自在にホルダヘッドに支持する第1揺動機構と、砥石取付ブロックをワークの回転軸線方向に揺動自在にホルダヘッドに支持する第2揺動機構と、を有することを特徴とする請求項1に記載の円筒超仕上盤用砥石ホルダ。
【請求項3】第1揺動機構が、ホルダヘッドにホルダ本体をワークの回転軸線と直交する方向に揺動自在に支持するワークの回転軸線方向に沿って配置される揺動軸を有し、第2揺動軸が、ホルダ本体に砥石取付ブロックをワークの回転軸線方向に揺動自在に支持するワークの回転軸線と直交する方向に沿って配置される回動軸を有する、ことを特徴とする請求項2に記載の円筒超仕上盤用砥石ホルダ。
【請求項4】第1揺動機構が、ホルダヘッドとホルダ本体との間の相対揺動範囲を規制する振幅調整ボルトを有し、第2揺動機構が、ホルダ本体と砥石取付ブロックとの間の相対揺動範囲を規制する振幅調整ボルトを有する、ことを特徴とする請求項3に記載に円筒超仕上盤用砥石ホルダ。
【請求項5】揺動機構が、ホルダヘッドと砥石取付ブロックとの間に介装される弾性材シートと、ホルダヘッド及び砥石取付ブロックの一方に形成されるボール嵌入凹部及び他方にこのボール嵌入凹部と対向して形成されるテーパ穴と、相対向するボール嵌入凹部及びテーパ穴に嵌合するボールと、を有することを特徴とする請求項1に記載の円筒超仕上盤用砥石ホルダ。
【請求項6】弾性材シートの弾性力によりホルダヘッドと砥石取付ブロックとの間の相対揺動範囲を規制する、ことを特徴とする請求項5に記載の円筒超仕上盤用砥石ホルダ。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒超仕上盤に用いられる円筒超仕上盤用砥石ホルダに関する。
【0002】
【従来の技術】円筒超仕上盤は、研削盤等で仕上げられた円筒状のワークに回転を与えると同時に、ワーク表面に粒度が細かく、結合度の比較的小さい砥石を押し付けると共に、砥石にワークの回転軸線方向の急速なオシレーションを与えながらワーク表面を仕上げるもので、砥粒による筋目は正弦曲線の交差して重なり合ったものとなり、筋目は方向性がなく極めて微細なので、平滑な仕上面が得られる。
【0003】図8により円筒超仕上盤を具体的に説明すると、ベッド101に往復動可能なテーブル102が設けられ、テーブル102上に相対向して主軸台103及び心押台104が設けられている。
【0004】主軸台103には円筒状のワークWの一端をクランプして回転せしめるチャック105が配置される一方、心押台104にはワークWの他端を回転可能に支持するセンタ106が配置され、チャック105とセンタ106の間にワークWを保持すると共に、チャック105によりワークWを回転駆動すると同時にテーブル102の送りによりワークWをその回転軸線a方向に移動可能に構成されている。
【0005】チャック105及びセンタ106によって支持されるワークWの上方には、振動体107がエアベアリング(図示せず)を介してワークWの回転軸線a方向と平行に往復動可能に支持台108に支持され、振動体107に偏心カム109を接触させると共にスプリング110により振動体107を偏心カム109に押接するように構成されている。そして偏心カム109を電動モータ111で回転させることにより振動体107をワークWの回転軸線a方向に沿って往復移動して振動するように構成されている。
【0006】そして振動体107には砥石ホルダ112に取り付けらた砥石113をワークWに押接させるためのシリンダ114が設けられ、電動モータ111の回転により振動体107を介して回転駆動されるワークWに押接する砥石113にオシレーションを付与してワークWを超仕上げ加工する。
【0007】また、超仕上盤に関する先行技術としては、例えば特開平3−239466号公報がある。
【0008】この先行技術に開示される超仕上盤は、図9に要部断面図を示すように、本体121に対して上下方向に配置された回転軸122に互いに180度逆位相の第1、第2偏心カム123、124を固定し、第1、第2偏心カム123、124の外周にボールベアリング125、126が嵌合されている。
【0009】第1偏心カム123に嵌合されたボールベアリング125は本体121に対して往移動復自在に支持された往復動軸128と接触し、この往復動軸128には砥石加圧装置129が固定され、砥石加圧装置129に設けられる砥石ホルダ130を介して砥石131が装着され、往復動軸128はスプリング132により第1偏心カム123に嵌合したベアリング125に押圧される。
【0010】また第2偏心カム124に嵌合されたボールベアリング126は、本体121に対して往復移動自在に支持されたカウンタバランス側振動体133に接触すると共に、スプリング134によりカウンタバランス側振動体133は第2偏心カム124に嵌合するボールベアリング126に押接されている。
【0011】そして回転軸122を回転すると、第1偏心カム123によりボールベアリング125を介して往復動軸128に振動が付与され、これにより砥石ホルダ130に保持された砥石131にオシレーションが与えられて超仕上げ加工が行われる。
【0012】一方、第1偏心カム123と180度逆位相に固定された第2偏心カム124によりボールベアリング126を介してカウンタバランス側振動体133に往復動軸128及び砥石加圧装置129とは逆位相の振動が与えられ、これにより往復動軸128及び砥石加圧装置129の振動をカウンタバランス側振動体133の振動のより減衰させるものである。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記超仕上盤によると、砥粒による筋目は方向性がなく極めて微細でしかも、研削抵抗の方向の激しい変化によって新しい砥粒の切刃が生じ研削能力が非常に優れ、平滑な仕上面が極めて短時間で得られる。
【0014】しかし、砥石は砥石ホルダに固定され、ワークの回転軸線と平行なオシレーション方向及びワークに接離する回転軸線と直行する方向の2方向にのみ移動が可能であることに起因して、チャック及びセンタによって回転駆動されるワークの回転軸線に対してワークの中心軸線が偏倚する場合、ワークの真円度精度が充分に確保されていない場合、或いはクラウニング形状を有するワークである場合等では、ワークの表面に砥石が接触しない部分が発生し、この非接触部分に超仕上げ加工が施されない、いわゆる加工目残りが生じて均一な超仕上加工が得られない等の不具合がある。
【0015】従って、本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、加工目残りのない高品質な超仕上げ加工が得られる円筒超仕上盤用砥石ホルダを提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発明による円筒超仕上盤用砥石ホルダは、回転する円筒状のワークに砥石を押接すると共に、砥石にワークの回転軸線方向に沿うオシレーションを付与してワーク表面に超仕上げ加工を施す円筒超仕上盤の円筒超仕上盤用砥石ホルダにおいて、ワークの回転軸線方向に沿ってオシレーションするホルダヘッドと、砥石を保持する砥石取付ブロックと、ホルダヘッドに砥石取付ブロックを揺動自在に支持する揺動機構とを有することを特徴としている。
【0017】従って、超仕上げ加工中において、ワークの回転軸線に対するワークの中心軸線の偏倚、ワークの真円度精度、ワークのクラウニング形状に起因して砥石に不均一なワークからの反力が作用すると、その反力によって揺動機構により砥石取付ブロックがワーク表面形状に倣って揺動し、常に砥石がワーク表面に均一に圧接し、加工目残りのない高品質な超仕上げ加工が得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明による円筒超仕上盤用砥石ホルダの第1実施の形態を図1乃至図4によって説明する。
【0019】図1は円筒超仕上盤用砥石ホルダ10が用いられる円筒超仕上盤100の全体斜視図であって、図8と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明は省略するが、ベッド101上に往復動可能にテーブル102が設けられ、テーブル102上に相対向するチャック105、センタ106を有する主軸台103及び心押台104が設けられている。
【0020】チャック105及びセンタ106によって両端が支持されるワークWの上方には振動体107がワークWの回転軸線aと平行で往復動可能に支持台108に支持され、スプリング110により振動体107を偏心カム109に押接すると共に、偏心カム109を電動モータ111で回転させることにより振動体107をワークWの回転軸線aと平行に移動させるように構成される。
【0021】振動体107には砥石ホルダ10に取付けられた砥石45をワークWに押接させるためのシリンダ114が設けられている。
【0022】次に図2乃至図5によって砥石ホルダ10を説明する。図2は図1における矢視A方向からの一部破断正面図であり、図3は図2の矢視B方向からの側面図、図4は図2のC−C線断面図、図5は図2のD−D線断面図である。
【0023】図中符号11はシリンダ114によってワークWの回転軸線aに直交する方向に出没するプランジャ114aの先端に設けられるホルダ取付部であって、ホルダ取付部11にホルダヘッド12、揺動機構を構成するホルダ本体20、砥石取付ブロック30等を介して砥石45が取付支持されている。
【0024】ホルダヘッド12は、その上面がホルダ取付部11の下面にボルト結合されると共に、下方に砥石取付ブロック30をワークWの回転軸線aと直交する方向の揺動を許容する第1揺動機構が設けられ、第1揺動機構は、ワークWの回転軸線aと直交する軸線Y方向に沿って形成される嵌合溝13を有し、嵌合溝13を介して互いに対向する一対の本体取付部14が突設されている。各本体取付部14にはワークWの回転軸線aと平行な軸線X方向に沿って同軸線上に貫通孔15が穿設されている。
【0025】一方、ホルダ本体20の上部は上記嵌合溝13にその底部13aとの間に隙間を保持して嵌合する嵌合部21及び相対向する本体取付部14間に嵌入する本体支持部22を有し、本体支持部22には上記貫通孔15と同軸上に挿通孔23が穿設されている。
【0026】そして、図4に示すように貫通孔15及び挿通孔23に嵌挿されて互いに先端が係合する一対のフランジ付スリーブ17、18及びこれらフランジ付スリーブ17と18とを一体に結合するボルト19からなる揺動軸16によりホルダヘッド12の下方にホルダ本体20が揺動可能に連結されている。
【0027】ホルダ本体20の両側には第2揺動機構が設けられている。第2揺動機構はワークWの回転軸線aと平行な軸線X方向に沿って形成され、かつ回転軸線aに向かって開口する嵌入溝24及びこの底部24aから上方に貫通する挿入孔25を有している。更に回転軸線aと直交する面内に中心軸線を有する嵌挿孔27が開口し、側壁26と対向する嵌入溝24の側面に嵌挿孔27と対向して同軸線上に円形の凹部28が形成されている。
【0028】一方砥石取付ブロック30の上部には上記嵌入溝24に底部24aとの間に隙間を有して嵌合する嵌入部31及び嵌入部31に突設されて挿入孔25に隙間を有して挿入される挿入部32が形成され、嵌入部31に嵌挿孔27と同軸上の取付孔33が穿設されている。
【0029】砥石取付ブロック30の下部には砥石係合部34が切欠き形成され、砥石係合部34に砥石45の上部を嵌合して位置決めすると共にボルト35により締め付けられる締付レバ36と砥石係合部34とにより砥石45を挟持保持するように構成される。
【0030】そしてホルダ本体20に形成される凹部28に嵌合するスペーサ38、スペーサ38に先端が係合して上記嵌挿孔27及び取付孔33に嵌合する段付スリーブ39、座金42及びこれらを一体結合してホルダ本体20に螺合する取付ボルト41からなる回動軸37によりホルダ本体20に砥石取付ブロック30が揺動自在に軸支される。
【0031】更にホルダ本体20の嵌合部21に穿設されたボルト挿通孔29に隙間を有して貫通し、ホルダヘッド12の嵌合溝13の底部13a に先端が螺合するボルト38a及びナット38bによって形成される振幅調整ボルト38によってホルダヘッド12とホルダ本体20との相対的な揺動範囲が規制される。
【0032】また、図2及び図5に示すように、ホルダ本体20に開口する挿入孔25に同軸上でワークWの回転軸線aと平行に開口するボルト孔に螺合して先端が挿入孔25内に突出して挿入部32に当接することによってホルダ本体20と砥石取付ブロック30との相対的を揺動範囲を規制する振幅調整ボルト40が設けられている。
【0033】次にこのように構成されれる円筒超仕上盤用砥石ホルダ10の作用について説明する。
【0034】先ず、図1に示すように予め研削盤等で仕上げ加工された円筒状のワークWの一端をチャック105にクランプすると共に他端をセンタ106に回転可能に支持せしめてワークWを円筒超仕上盤100に装着し、チャック105を回転駆動してワークWを回転する。
【0035】そして電動モータ111により振動体107に押接する偏心カム109を回転させ、スプリング110により押接付勢される振動体107をワークWの回転軸線aと平行に往復動させて振動を付与する。これにより振動体107にシリンダ114及び砥石ホルダ10を介して支持される砥石45にワークWの回転軸線aと平行に往復動するオシレーションを付与すると共に、シリンダ114を伸長させてオシレーションする砥石45を回転するワークWの表面に圧接しつつ、テーブル102を送ることによりワークWの全長に亘って超仕上加工を施す。
【0036】超仕上げ加工中において、ワークWの回転軸線aに対するワークWの中心軸線の偏倚、ワークWの真円度精度、ワークWのクラウニング形状等に起因して砥石45に不均一なワークWからの反力が作用すると、その反力によりワークWの表面形状に追従してホルダ本体20が第1揺動機構の揺動軸16を中心に図2に砥石45を二点鎖線45aで示すようにワークWの回転軸線aと直交する軸線Y方向に揺動し、かつ砥石取付ブロック30が第2揺動機構の回動軸37を中心に図3に砥石45を二点鎖線45bで示すようにワークWの回転軸線aと平行な軸線X方向に揺動することのより常に砥石45がワークWの表面形状に倣って揺動して、砥石45がワークWの表面に均一に圧接し、安定した高品質の超仕上げ加工がワークWに施される。
【0037】また、揺動軸16を中心として揺動するホルダ本体20の揺動範囲が振幅調整ボルト38によって規制される一方、砥石取付ブロック30の回動軸37を中心とする揺動範囲が振幅調整ボルト40によって規制されることから砥石45に過度の不均一なワークWからの反力が作用した場合でもホルダ本体20及び砥石取付ブロック30が過度に揺動して砥石45の隅部等でワークWに損傷を与える等の不具合は未然に回避される。
【0038】次に円筒超仕上盤用砥石ホルダの第2実施の形態を図6及び図7によって説明する。
【0039】図6は円筒超仕上盤用砥石ホルダ50の一部破断正面図、図7は図6の矢視E方向からの側面図である。
【0040】ホルダヘッド51は、上端がホルダ取付部を介してシリンダのプランジャの先端に取付けられ、揺動機構を介して砥石取付ブロック60が設けられている。
【0041】揺動機構は、ホルダヘッド51の下端面52と砥石取付ブロック60の上端面61との間に介装される弾性材シート、例えばゴムシート56及びボール70を有している。
【0042】ホルダヘッド51にはワークWの回転軸線aと平行に貫通する略矩形の開口部53が形成され、開口部53の底部53aと下端面52の間はピン挿通孔54が貫通し、下端面52の中央部にはボール70を嵌装する略半球形状のボール嵌入凹部55が形成されている。
【0043】ホルダヘッド51の下端面52に張設されるゴムシート56の中央にボール収容孔57が開口すると共に、ホルダヘッド51に開口するピン挿通孔54に対応してピン挿入孔58が開口している。
【0044】一方砥石取付ブロック60の上端面61の中央にはホルダヘッド51のボール嵌入凹部55に対向してテーパ穴62が形成され、砥石取付ブロック60の下部には砥石係合部63が切り欠き形成されていて砥石75の上部を嵌合して位置決めすると共に、ボルト65により締め付けられる締付レバ66と砥石係合部63とにより砥石75を挟持保持するように構成される。
【0045】そして砥石取付ブロック60の上端面61には上記ホルダヘッド51に開口するピン挿通孔54に隙間を持って嵌入可能なピン67が固設され、ホルダヘッド51の下端面52と砥石取付ブロック60の上端面61との間にゴムシート56を介在させると共に、ボール嵌入凹部55とテーパ穴62との間にボール70を嵌装した状態でピン67をピン挿入孔58に挿入し、ピン挿通孔54から開口部53内に突出するピン67の先端に形成される切欠溝67aにクリップ72を係合してピン67を介してゴムシート56に圧縮力を付与すると共に砥石取付ブロック60を開口部53の底面53aに当接するクリップ72により砥石取付ブロック60を係止する。
【0046】次にこのように構成される円筒超仕上用砥石ホルダ50の作用について説明する。
【0047】砥石ホルダ50を介して砥石75にワークWの回転軸線aと平行に往復動するオシレーションを与えると共に回転するワークWに砥石75を圧接しつつワークWに超仕上げ加工を施す。
【0048】超仕上げ加工中においてワークWの回転軸線aに対するワークWの中心軸線の偏倚、ワークWの真円度精度等に起因して砥石75に不均一なワークWからの反力が作用すると、その反力によりワークWの表面形状に倣ってホルダヘッド51に形成したボール嵌入凹部55及び砥石取付ブロック60に形成したテーパ穴62に嵌合するボール70をを揺動中心としてゴムシート56を圧縮しつつ図6に砥石75を二点鎖線75cで示すように回転軸線aと直交する軸線Y方向及び、図7に砥石75を二点鎖線75dで示すように軸線X方向にワークWの表面形状に追従して揺動し、常に砥石75がワークWの表面形状に倣って砥石75が均一に圧接し、加工目残りのない安定した超仕上げ加工がワークWに施される。
【0049】また異なる弾性力のゴムシート56と変更することにより砥石の揺動範囲を任意に設定変更することが可能であり、更にボール70を嵌入するボール嵌入凹部55を砥石取付ブロック60の上端面に形成し、ホルダヘッド51の下端面52にテーパ穴62を形成することも可能である。。
【0050】又上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【0051】
【発明の効果】以上説明した本発明の円筒超仕上盤用砥石ホルダによると、回転する円筒状のワークに砥石を押接すると共に、砥石にワークの回転軸線方向に沿うオシレーションを付与してワーク表面に超仕上げ加工を施す円筒超仕上盤用砥石ホルダが、ワークの回転軸線方向に沿ってオシレションするホルダヘッドと、砥石を保持する砥石取付ブロックと、ホルダヘッドに砥石取付ブロックを揺動自在に支持する揺動機構とを具備することから、砥石取付ブロックに支持された砥石がワーク表面形状に倣って揺動して常にワーク表面に均一に圧接し、加工目残りのない高品質の超仕上げ加工が安定して得られ、超仕上げ加工に貢献するところ大なるものである。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013