CN108602172A - 被加工物的加工方法、研磨机用刷以及工具支架 - Google Patents
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Abstract
提供一种被加工物的加工方法、研磨机用刷以及工具支架。在能够不具有使工具直接旋转的动力而是通过使工具与被加工物相对运动且接触从而对被加工物进行加工的机床中,能够有效地进行被加工物的去毛刺和研磨,并且,能够使所使用的刷的寿命延长。本发明涉及一种加工方法,在不具有使工具旋转的动力的机床中,通过使刷状磨石与被加工物接触并且使刷状磨石与被加工物相对运动,从而使刷状磨石旋转,由此对被加工物进行加工。
Description
技术领域
本发明涉及将刷状磨石与被加工物的相对运动产生的力作为驱动力使刷状磨石旋转且进行被加工物的去毛刺、研磨等被加工物的加工方法,和其使用的研磨机用刷以及工具支架。
背景技术
作为车床、磨床等机床的动力传递机构之一,已知有鸡心夹头(例如,专利文献1)。其通过分别利用鸡心夹头将旋转物与被旋转物连接并固定,从而将旋转物的驱动力向被旋转物传递。
车床是使被加工物(以下也称为“工件”。)旋转且通过将工具抵接而进行切削、研磨、去毛刺的机床。在车床加工中,工具被固定在工具把持部,并不旋转。因此,作为为了防止工具因摩擦热熔化使工具旋转的技术,已知有旋转车刀(例如,专利文献2)。此为通过摩擦阻力,将被加工物的旋转驱动力向工具传递而使工具旋转,并将工具的热释放的技术。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2009-274166号公报
专利文献2:日本特开平10-315010号公报
发明内容
对于一般的通过NC控制的车床加工而言,在使被加工物在固定位置旋转的状态下,使具有切削用车刀的工具的位置移动且与被加工物接触,将被加工物切削为预定的形状。据认为,在车床加工后去毛刺的工序中,替代切削用工具,对具有去毛刺用研磨用刷的工具进行NC控制,通过使被加工物旋转且使研磨用刷与被加工物接触进行去毛刺。但是,在不具有使工具旋转的动力的车床等机床中,在使刷与旋转中的被加工物接触的情况下,由于刷的同一位置持续抵住被加工物,因此存在无法充分获得去毛刺、研磨的效果的问题。此外,刷的仅一部分极端地磨损,存在刷的寿命变短的问题。
本发明是鉴于上述技术问题而提出的。即,本发明提供一种加工方法,在不具有使工具直接旋转的动力而是通过使工具与被加工物相对运动且接触从而对被加工物进行加工的机床中,能够有效地进行被加工物的去毛刺和研磨,并且,能够延长所使用的刷的寿命。
本发明涉及的加工方法,是对被加工物进行加工的加工方法,其特征在于,在不具有使工具旋转的动力的机床中,通过使刷状磨石与被加工物接触并且使刷状磨石与被加工物相对运动,从而使刷状磨石旋转。
本发明此外优选在刷状磨石的前端面上,通过与被加工物接触而传递驱动力的部分和通过与被加工物的边缘部分接触而产生去毛刺作用的部分不同。
本发明此外优选相对运动是被加工物的运动。
本发明此外优选被加工物的运动是旋转运动。
本发明此外优选通过从与被加工物的旋转轴正交的被加工物的端面使刷状磨石与被加工物接触,从而使刷状磨石向与被加工物的旋转方向相同的方向旋转。
本发明此外优选通过从与被加工物的旋转轴正交的被加工物的端面使刷状磨石与被加工物接触,从而使刷状磨石向与被加工物的旋转方向相反的方向旋转。
本发明此外优选在将穿过刷状磨石的前端面的旋转中心且与刷状磨石从被加工物所受到的力的方向平行的直线定义为对称轴的情况下,按照在刷状磨石上与被加工物的接触区域相对于对称轴呈非轴对称的方式使刷状磨石与被加工物接触。
本发明此外优选被加工物的运动是直线运动。
本发明此外优选相对运动是刷状磨石的公转运动。
本发明此外优选相对运动是刷状磨石的直线运动。
本发明涉及一种研磨机用刷,其特征在于,具备:刷状磨石,具有线状磨料以及保持该线状磨料的支架;旋转把持部,通过支承所述支架的后端侧,从而以刷状磨石能够旋转的状态进行把持;以及固定夹具,用于与旋转把持部连结并将旋转把持部固定于机床。
本发明涉及一种工具支架,具备:旋转把持部,以工具能够旋转的状态进行把持;以及固定夹具,用于将旋转把持部固定于机床,固定夹具具有轴位置调整部和被固定于机床的被固定部,旋转把持部与轴位置调整部连结,轴位置调整部通过连结部而与被固定部连结,轴位置调整部能够以该连结部为轴进行旋转,通过轴位置调整部能够调整与被加工物接触的工具的旋转轴的位置。
根据本发明的加工方法,通过将被加工物与刷状磨石的相对运动产生的力作为驱动力使刷状磨石旋转且进行被加工物的加工,从而刷状磨石与被加工物的接触不为恒定,能够充分地获得去毛刺、研磨的效果。此外,能够防止刷的仅一部分极端地磨损,可以使刷的寿命延长。
附图说明
图1是本发明的实施方式的研磨机用刷的立体图。
图2的(a)、(b)分别是本发明的实施方式的研磨机用刷的侧视图以及从支架的开口侧观察研磨机用刷的图。
图3是示出将图2的(b)以X-X线段切断的状态的剖视图。
图4是本发明的实施方式的研磨机用刷的立体图。
图5是从背面侧观察本发明的实施方式的研磨机用刷时的立体图。
图6是表示刷状磨石1从被加工物20所受到的力的示意图。
图7是表示进刀量的示意图。
图8是表示刷状磨石1的产生去毛刺作用的部分以及从被加工物传递驱动力的部分的示意图。
图9是示出促使刷状磨石1向与被加工物20的旋转方向同方向旋转的力的大小以及促使刷状磨石1向与被加工物20的旋转方向反方向旋转的力的大小的分布的示意图。
图10是示出本发明的实施方式的被加工物的加工方法的一例的示意图。
图11是示出本发明的实施方式的被加工物的加工方法的一例的示意图。
图12是示出本发明的实施方式的被加工物的加工方法的一例的示意图。
图13是示出本发明的实施方式的被加工物的加工方法的一例的示意图。
图14是示出刷状磨石1的被加工物的加工方法的一例的示意图。
图15是示出本发明的实施方式的被加工物的加工方法的一例的示意图。
图16是示出本发明的实施方式的被加工物的加工方法的一例的示意图。
图17是示出本发明的实施方式的被加工物的加工方法的一例的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明,但只要不违反本发明的宗旨,并不限于以下的实施方式。需要说明的是,在以下的实施方式中,对共通的要素附加相同的符号,适宜省略重复的说明。
(研磨机用刷)
图1是示出本发明的实施方式的研磨机用刷的一例的立体图。图2的(a)是示出本发明的实施方式的研磨机用刷的一例的侧视图,并且是表示旋转把持部的内部构造的图。图2的(b)是从支架的开口侧观察本发明的实施方式的研磨机用刷的图。图3是示出将图2的(b)以X-X线段切断后的状态的剖视图。在本实施方式中,研磨机用刷12由刷状磨石1、旋转把持部7以及固定夹具8构成。刷状磨石1具备线状磨料2、支架3以及被把持部6。固定夹具8具备轴位置调整部9和被固定部10。
刷状磨石1具有通过圆筒状的支架3保持多个线状磨料2的根端侧的构造。作为线状磨料2,只要是可以研磨被加工物的材料、即比被加工物硬度更高且脆的材料即可,无特别限定,可以根据被加工物和加工的目的等适宜选择。具体地,可以举出例如下述材料等:在将氧化铝长纤维、玻璃长纤维、碳化硅长纤维或者硼长纤维等长纤维集束而成的集束丝线中浸渗硅酮树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、酚树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂等粘合剂树脂,并使其硬化。作为形成集束丝线的长纤维,例如,在研磨铁系金属以及非铁系金属时,由于对这些金属的研磨性优异,因此优选氧化铝长纤维或者碳化硅长纤维。需要说明的是,集束丝线也可以使用2种以上的长纤维形成。
圆筒状的支架3为轴方向的一端开口。如图3所示,在支架3的开口侧的相反侧的端部,在其内部设置有用于插入线状磨料2的根端侧的插入孔4。线状磨料2的根端侧插入插入孔4,通过粘着剂固定,由此被支架3保持。
在支架3的内部按照从开口侧的相反侧的端部沿旋转轴延伸的方式设置有支轴5。如图2的(b)所示,从支架3的开口侧观察本实施方式的刷状磨石1时,以支轴5为中心,多个线状磨料2沿支架3的内壁呈圆周状以一定的间隔设置。本实施方式的刷状磨石1通过在多个线状磨料2之间设置有一定的空间,能够高效率地排出切屑,此外,散热效果也优越。因此,能够高效率且高精度地进行去毛刺或研磨加工等。
此外,当使线状磨料2与被加工物20接触时,通过支架3的内壁以及支轴5能够限制线状磨料2向支架3的内壁侧方向以及支轴5侧方向的偏移,因此在线状磨料2的支架3的内壁侧与支轴5侧上不易产生弯曲刚度的偏差。其结果为在线状磨料2的支架3的内壁侧与支轴5侧上不易产生磨损程度的偏差,有提高去毛刺、研磨作业的精度的倾向。
在从轴方向观察支架3的开口侧的相反侧的端部时的大致中心部上设置有嵌合槽,在该嵌合槽嵌合有被把持部6的一端。在被把持部6的与支架3的嵌合部的相反侧的端部上设置有内螺纹槽。被把持部6插入设置在旋转把持部7上的轴部插入孔,通过被把持部6的内螺纹槽与螺栓拧合,旋转把持部7可旋转地把持刷状磨石1。需要说明的是,在本实施方式中,被把持部6和支架3形成为可拆卸,但是,例如被把持部6和支架3也可以设置为一体。
作为旋转把持部7,能够可旋转地把持刷状磨石1即可,并无特别限定。为了抑制旋转把持部7的磨损或发热,优选具有轴承。例如可以使用球轴承、滚柱轴承、圆锥滚子轴承或者滚针轴承等。从滚动阻力较小、适宜高速旋转的观点来看,优选球轴承。需要说明的是,本实施方式中,作为旋转把持部7使用球轴承。优选对于轴具有多个轴承。
如上所述,在刷状磨石1被旋转把持部7可旋转地把持把持而使刷状磨石1与被加工物20相对运动且接触时,可以将在刷状磨石1上与被加工物20的接触面产生的力作为驱动力使刷状磨石1旋转。例如,在使刷状磨石1与做旋转等运动的被加工物20接触时,可以将被加工物的动力能源作为驱动力使刷状磨石1旋转。因此,将本实施方式的研磨机用刷12作为车床等工具使用时,通过被加工物的动能使刷状磨石1旋转且与被加工物接触,其结果,在刷状磨石1上与被加工物的接触点不是恒定的,能够充分地获得去毛刺、研磨的效果。此外,在刷状磨石1与旋转的被加工物接触时,在其接触点产生滑动,刷状磨石旋转时,由于刷状磨石与被加工物的旋转比无法成为1:1,能够获得优异的毛刷效果。
在旋转把持部7上,以轴部插入孔作为中心的点对称位置上设置有2个螺丝孔,通过螺丝与轴位置调整部9连结。轴位置调整部9与被固定部10连结,并能够以连结部为轴进行旋转可动。通过使轴位置调整部9可动,能够容易地调整线状磨料2与被加工物的接触位置。根据线状磨料以及被加工物的种类、加工的目的等适宜调整线状磨料2与被加工物的接触位置,从而能够获得优异的研磨效果。
被固定部10通过机床的工具保持部21固定。本实施方式中,被固定部10形成为大致长方体状,只要是可以通过机床的工具支架固定的形状即可,无特别限定。
图4是与上述本发明的实施方式的研磨机用刷不同的、本发明其他的实施方式的研磨机用刷的立体图。图5是从背面侧观察图4所示的研磨机用刷时的立体图。本实施方式的研磨机用刷不具有轴位置调整部,旋转把持部7与固定夹具8连结。固定夹具8具备被固定部,被固定部通过机床的工具保持部被固定。线状磨料2与被加工物的接触位置的调整是通过调整将固定夹具8固定在机床的工具保持部位置、或使机床的工具保持部可动来进行的。刷状磨石1被旋转把持部7可旋转地把持而使刷状磨石1与被加工物20相对运动且接触时,可以将在刷状磨石1上与被加工物20的接触面产生的力作为驱动力使刷状磨石1旋转。例如,在使刷状磨石1与做旋转等运动的被加工物接触时,可以将被加工物的动力能源作为驱动力使刷状磨石1旋转。
(工具支架)
本发明的实施方式的工具支架11是构成图1所示的研磨机用刷12的一部分,具备旋转把持部7、由轴位置调整部9以及被固定部10构成的固定夹具8。各部位的构成或功能等如上述研磨机用刷的项目中所说明的那样。
需要说明的是,本实施方式中,工具支架11把持研磨机用刷,但在进行切削加工时,替代研磨机用刷而把持车刀等工具。
(加工方法)
(第一实施方式)
本发明的加工方法的第一实施方式为下述方法:在不具有使工具旋转的动力的车床等机床中,将研磨机用刷12作为研磨工具使用,使被加工物旋转运动且对被加工物进行加工。通过从沿被加工物20的旋转轴方向使刷状磨石1与被加工物的端面接触,从而利用被加工物20的旋转力使刷状磨石1旋转,对被加工物20进行加工。刷状磨石1旋转且与被加工物20接触,从而使刷状磨石1上与被加工物20的接触点不是恒定的,因此能够充分地获得去毛刺、研磨的效果,并且,防止刷状磨石1的仅一部分极端地磨损,可以延长刷状磨石1的寿命。
刷状磨石受被加工物20的旋转而旋转由此发挥去毛刺、研磨效果,因此期望调整进刀量和被加工物的转速以使刷状磨石旋转。作为被加工物20的转速,无特别限定,优选50rpm以上,更加优选1000rpm以上。
图6是表示在从与被加工物20的旋转轴正交的被加工物的端面20a使刷状磨石1与该端面接触时刷状磨石1从被加工物20所受到的力的示意图。被加工物20和刷状磨石1的直径均为20mm,连结被加工物20和刷状磨石1各自的旋转中心的线段长为10mm。此外,覆盖率为100%。本说明书中,覆盖率是指在包括被加工物的旋转中心与刷状磨石的旋转中心的直线上的被加工物与刷状磨石的重叠部分的长除以被加工物的半径的值。
在图6中,被加工物20顺时针旋转,在P1点上,刷状磨石1在被加工物20的端面的切线方向上受到来自被加工物20的力F1。若将力F1在刷状磨石1的外周的切线方向以及法线方向分解,可以将切线方向的力表示为力Ft1、法线方向的力表示为力Fn1。同样地,在P2点上,刷状磨石1受到来自被加工物20的力F2。若将力F2在刷状磨石1的切线方向以及法线方向分解,可以将切线方向的力表示为力Ft2、法线方向的力表示为力Fn2。在被加工物20的旋转中心P0点上,刷状磨石1受到来自被加工物的力为0。
例如,在P2点上,对于刷状磨石1,在与力Ft2的相反方向上作用有阻力Fr,该阻力Fr是在刷状磨石1在与被加工物20碰撞时产生的。在使旋转的被加工物20与刷状磨石1接触时,在P2点上刷状磨石1受到来自被加工物20的切线方向上的力Ft2超过阻力Fr时,也就是说,在Ft2>Fr时,在P2点上作用有力以使刷状磨石1旋转。另一方面,在P2点上,在刷状磨石1受到来自被加工物20的切线方向上的力Ft2小于阻力Fr时,也就是说,在Ft2<Fr时,在P2点上未作用有使刷状磨石1旋转的力。
在此,对在P2点上刷状磨石1从被加工物20所受到的力F与碰撞时产生的阻力Fr的关系进行了描述,但在被加工物20与刷状磨石1的整个接触面上产生刷状磨石1从被加工物20所受到的力F和碰撞时产生的阻力Fr。关于刷状磨石1旋转或者不旋转,取决于在被加工物20与刷状磨石1的接触面上刷状磨石1从被加工物20所受到的切线方向上的力Ft的总和ΣFt以及在被加工物20与刷状磨石1的接触面上产生的阻力Fr的总和ΣFr中哪一个较大。切线方向上的力Ft的总和ΣFt比阻力Fr的总和ΣFr大时,刷状磨石1旋转;切线方向上的力Ft的总和ΣFt比阻力Fr的总和ΣFr小时,刷状磨石1不旋转。
对于刷状磨石1与被加工物20碰撞时产生的阻力Fr而言,可以主要通过向刷状磨石1的被加工物20的进刀量进行调整。若进刀量增加,则阻力Fr也增加。需要说明的是,在本说明书中,进刀量是指,从刷状磨石的前端面在没有应力施加于刷的情况下与被加工物接触的状态到将刷状磨石进一步压向被加工物时的刷状磨石的前端面的移动量。图7是表示刷状磨石的前端面与被加工物接触后,刷状磨石进一步压向被加工物的状态的示意图。在图7中,长度D相当于进刀量。
本实施方式中,在进行被加工物20的边缘部分的去毛刺的情况下,刷状磨石1的产生去毛刺作用的部分和从被加工物20传递驱动力的部分不同。图8是表示刷状磨石1的产生去毛刺作用的部分和从被加工物20传递驱动力的部分示意图。在图8中,被加工物20的直径和刷状磨石1的直径相同。图中的箭头表示旋转方向,被加工物20顺时针旋转,刷状磨石1逆时针旋转。图8中,产生去毛刺作用的部分是刷状磨石1与被加工物20碰撞的A点,从被加工物20向刷状磨石1传递驱动力的部分是a点、b点以及c点等刷状磨石1与被加工物的端面20a接触的点。
图9是示出促使刷状磨石1向与被加工物20的旋转方向相同的方向旋转的力的大小和促使刷状磨石1向与被加工物20的旋转方向相反的方向旋转的力的大小的分布的示意图。在图9中,被加工物20的直径与刷状磨石的直径相同,被加工物20顺时针旋转。虚线状的曲线31是示出作用于刷状磨石1的力的方向和大小的分布的概念曲线。
关于曲线31,在连结刷状磨石1的P1和P2的圆周上的各点中,在作用促使刷状磨石1向A方向旋转的力的情况下,在比该圆周更左侧描绘虚线,在作用促使刷状磨石1向B方向旋转的力的情况下,在比该圆周更右侧描绘虚线。此外,关于曲线31,促使向A方向旋转的力或者促使向B方向旋转的力越大,越是在水平方向上与刷状磨石1的圆周分开的位置上描绘曲线。
在图9中,将由刷状磨石1的圆周与在刷状磨石1的圆周外部的曲线31所围成的区域的面积设为Ra、由刷状磨石1的圆周与在刷状磨石1的圆周内部的曲线31所围成的区域的面积设为Rb时,若Ra>Rb,则刷状磨石1在A方向上旋转,若Ra<Rb,则刷状磨石1在B方向上旋转。若Ra=Rb,则刷状磨石1不旋转。刷状磨石1在与被加工物20的旋转方向相同的方向上旋转时,在刷状磨石1与被加工物20的接触点上产生滑动,因此被加工物20的旋转与刷状磨石1的旋转不同步,其结果为,能够充分地获得毛刷的效果,能够提高去毛刺以及研磨作业的效率和精度。此外,刷状磨石1在与被加工物20的旋转方向相反的方向上旋转时,能够使被加工物20与刷状磨石1之间的摩擦力变大,使去毛刺、研磨的效率提高。
在从与被加工物20的旋转轴正交的被加工物的端面20a使刷状磨石1与被加工物20接触时,刷状磨石1是在与被加工物20的旋转方向相同的方向上旋转还是在与被加工物20的旋转方向相反的方向上旋转,根据被加工物20的直径和刷状磨石1的直径的大小关系、覆盖率和进刀量的不同而有所不同。例如,被加工物20的直径与刷状磨石1的直径相同时,如果覆盖率未达到100%,则刷状磨石1欲在与被加工物20的旋转方向相反的方向旋转,如果覆盖率为100%,则刷状磨石1不旋转,此外,如果覆盖率超过100%,则刷状磨石1欲向与被加工物20的旋转方向相同的方向旋转。
图10是表示被加工物20和刷状磨石1直径相同并使被加工物20顺时针旋转、使覆盖率为50%、且从与被加工物20的旋转轴正交的被加工物的端面20a使刷状磨石1与被加工物20接触的状态的示意图。此外,图11是表示被加工物20和刷状磨石1直径相同并使被加工物20顺时针旋转、使覆盖率为58.58%、且从与被加工物20的旋转轴正交的被加工物的端面20a使刷状磨石1与被加工物20接触的状态示意图。这些情况下,由于被加工物20的旋转,在刷状磨石1上作用有促使其向逆时针方向(与被加工物20的旋转方向相反的方向)旋转的力。该力若比刷状磨石1与被加工物20碰撞时产生的阻力Fr的总和大,则刷状磨石1向逆时针方向旋转。刷状磨石1的转速可以通过被加工物的转速或进刀量控制。
图12是表示被加工物20和刷状磨石1直径相同并使被加工物20顺时针旋转、使覆盖率为150%、且从与被加工物20的旋转轴正交的被加工物的端面20a使刷状磨石1与被加工物20接触的状态的示意图。该情况下,由于被加工物20的旋转,在刷状磨石1上作用有使其向顺时针方向(与被加工物的旋转方向相同的方向)旋转的力。该力若比刷状磨石1与被加工物20碰撞时产生的阻力Fr的总和大,则刷状磨石1向顺时针方向旋转。刷状磨石1的转速可以通过被加工物20的转速或进刀量控制。
(第二实施方式)
在第一实施方式中,对从沿被加工物20的旋转轴方向上使刷状磨石1与被加工物的端面20a接触从而进行加工的方法进行了描述,但在第二实施方式中,对使刷状磨石1与被加工物的侧面20b接触从而进行加工的方法进行说明。在第二实施方式的加工方法中,通过使刷状磨石1与做旋转运动的被加工物的侧面20b接触,从而使刷状磨石1旋转,除去被加工物的侧面20b上存在的毛刺或凹凸。
图13是从侧面侧观察使刷状磨石1与被加工物的侧面20b接触的状态时的示意图。第二实施方式中,对成为加工对象的被加工物20的形状没有特别限定,例如,如图13,可以使用圆柱状的被加工物20。被加工物20以旋转轴W为中心旋转。在图13中,按照刷状磨石1的前端面与被加工物的侧面20b不平行(也就是说,刷状磨石1的前端面与被加工物的侧面20b的切平面不平行),刷状磨石1的前端面相对于被加工物的侧面20b具有倾斜的方式使前端面的仅一部分与被加工物的侧面20b接触。在图13中,被加工物20在近前侧的方向或者纵深侧的方向上旋转,动能在正面侧的方向或者深度侧的方向上被施加于刷状磨石1的前端面的左端部,由此刷状磨石1旋转。该情况下,通过改变被加工物20的侧面20b的与刷状磨石1接触的位置,可以大范围地研磨侧面20b。
另一方面,图14是从被加工物的端面侧观察使刷状磨石1与被加工物的侧面20b接触的状态时的示意图。在图14中,被加工物20为圆柱状,以旋转轴W为中心旋转。在图14中,按照刷状磨石1的前端面与被加工物的侧面20b不平行(也就是说,刷状磨石1的前端面与被加工物的侧面20b的切平面不平行)的方式刷状磨石1的前端面与被加工物的侧面20b以及端面20a的边缘部分接触,并且,按照刷状磨石1的前端面的最近前侧的端部不与被加工物20接触的方式前端面的仅一部分与被加工物的侧面20b接触。在图14中,被加工物20顺时针旋转,动能在右侧的方向上被施加于与被加工物的侧面20b接触的刷状磨石1的前端面,从而刷状磨石1旋转。如图14,在除去被加工物的侧面20b的边缘部分上存在的毛刺时,产生去毛刺作用的部分是刷状磨石1与被加工物的侧面20b碰撞的点;从被加工物20向刷状磨石1传递驱动力的部分是刷状磨石1与被加工物的侧面20b接触的点。
被加工物20为圆柱状的情况下,使刷状磨石1的前端面与被加工物的侧面20b成为平行(也就是说,使刷状磨石1的前端面与被加工物的侧面20b的切平面成为平行)而使刷状磨石1与被加工物的侧面20b接触时,若刷状磨石1的前端面的整个面与侧面20b接触,则刷状磨石1不旋转。为了使刷状磨石1旋转,如图13或图14,将刷状磨石1的前端面与被加工物的侧面20b按照不平行的方式接触,或者,即使刷状磨石1的前端面与被加工物的侧面20b平行地接触,也将刷状磨石1的前端面的仅一部分与被加工物的侧面20b接触作为条件。也就是说,为了通过被加工物20的运动使刷状磨石1旋转,在将穿过刷状磨石1的前端面的旋转中心、并且与刷状磨石从被加工物所受到的力的方向平行的直线定义为对称轴的情况下,将在刷状磨石1上与被加工物20的接触面相对于对称轴呈非轴对称作为条件。
(第三实施方式)
在第一实施方式以及第二实施方式中,对被加工物20做旋转运动时的加工方法进行了描述,但在第三实施方式中,对被加工物20被固定且刷状磨石1做公转运动时的加工方法进行说明。
图15是表示本发明的加工方法的第三实施方式的示意图。在图15中,被加工物20被固定。刷旋转机构13与轴14的一个端部按照以轴14的长度方向作为旋转轴可旋转的方式连结。轴14的另一个端部通过连结部15与研磨机用刷的被固定部10连结。研磨机用刷的其他构成如上所述。在本发明的加工方法的第三实施方式中,刷旋转机构13使轴14旋转,从轴14向被固定部10传递其旋转力,从而以连结部15作为公转轴使刷状磨石1做公转运动。通过使刷状磨石1做公转运动且使刷状磨石1与被加工物20的边缘部分接触,从而能够使刷状磨石1沿刷状磨石1的旋转轴旋转,对被加工物20进行加工。通过刷状磨石1旋转且与被加工物20接触,在刷状磨石1上与被加工物20的接触点不是恒定的,因此能够充分地获得去毛刺、研磨的效果,并且,可以防止刷状磨石1的仅一部分极端地磨损,使刷状磨石1的寿命延长。
作为刷旋转机构13,只要能够使轴14旋转即可,并无特别限定,例如可以使用有刷电机、无刷电机、步进电机等公知的电机。
(第四实施方式)
本发明的第四实施方式为下述方法:使被加工物22做直线运动且使用研磨机用刷12作为研磨工具从而对被加工物22进行加工。
图16是示出第四实施方式的加工方法的一例的示意图。图16是使刷状磨石1与做直线运动的被加工物22接触时的图,图16(a)是从使刷状磨石1接触的方向观察的图,图16(b)是从与该方向垂直的方向上观察的图。在第四实施方式中,对成为加工对象的被加工物22的形状无特别限制,例如,如图16,可以使用长方体状的被加工物22。被加工物22向左侧方向做直线运动。在图16(a)以及(b)中,按照刷状磨石1的前端面与被加工物22的上面成为平行(也就是说,刷状磨石1的前端面与被加工物22的上面的切平面成为平行),在被加工物22的上面的由与被加工物22做直线运动的方向平行的边形成的边缘部分与刷状磨石1的前端面接触的方式,前端面的仅一部分与被加工物22的上面接触。在图16(b)中,刷状磨石1的前端面的近前侧端部不与被加工物22接触。在图15中,动能在左侧的方向被施加于刷状磨石1的前端面的与被加工物22的接触部分,由此刷状磨石1旋转。需要说明的是,被加工物22可以仅在一个方向上做直线运动,也可以向左右做往返运动。被加工物22通过在具备刷状磨石1的位置做往返直线运动,能够提高去毛刺效果。
被加工物22与刷状磨石1的接触方法无特别限定,从提高刷状磨石的旋转力、使去毛刺效果提高的观点来看,优选的是,在将穿过刷状磨石的前端面的旋转中心、且与刷状磨石从被加工物22所受到的力的方向平行的直线作为对称轴的情况下,在刷状磨石上与被加工物的接触区域呈非轴对称。
刷状磨石1通过具备旋转把持部7以及固定夹具8的工具支架11被把持。作为将工具支架11固定在机床上的方法,并无特别限定,例如可以在机床上将工具支架11以螺丝固定等。
使刷状磨石1与做直线运动的被加工物22接触,受到的来自被加工物22的力使刷状磨石1旋转,从而对被加工物22进行加工。由于在刷状磨石1上与被加工物22的接触点不是恒定的,能够充分地获得去毛刺、研磨的效果,并且,可以防止刷状磨石1的仅一部分极端地磨损,使刷状磨石1的寿命延长。
为了受被加工物22的直线运动使刷状磨石旋转而发挥去毛刺、研磨效果,期望调整刷状磨石旋转的进刀量和被加工物的直线运动的速度。作为被加工物22的直线运动的速度,无特别限定,但优选5m/分以上,更加优选20m/分以上。
对于第四实施方式的加工方法而言,例如,在输送被加工物22时等,能够利用输送被加工物22时的直线运动使刷状磨石1旋转从而进行去毛刺。此外,可以在通过具备伺服电机等驱动源的滚珠丝杠直线运动单元使被加工物22往返运动时等,利用被加工物22的直线运动使刷状磨石1旋转,从而进行去毛刺。
(第五实施方式)
在第四实施方式中,对被加工物20做直线运动时的加工方法进行了描述,但在第五实施方式中,对被加工物20被固定且刷状磨石1做直线运动时的加工方法进行说明。
图17是表示本发明的加工方法的第五实施方式的示意图。图17为使刷状磨石1做直线运动且与被固定的被加工物22接触时的图。在图17中,滚珠丝杠直线运动单元16具备伺服电机17和滑块18。刷状磨石1通过旋转把持部(未图示)被可旋转地把持,旋转把持部与滑块18连结。在图17中,按照刷状磨石1的前端面与被加工物22的上面成为平行(也就是说,刷状磨石1的前端面与被加工物22的上面的切平面成为平行),被加工物22的上面的、由与刷状磨石1做直线运动的朝向平行的边所形成的边缘部分与刷状磨石1的前端面接触的方式,前端面的仅一部分与被加工物22的上面接触。在图17中,刷状磨石1的前端面的左侧端部与被加工物22不接触。在图17中,伺服电机16作为驱动源,刷状磨石1在图中的箭头方向做直线运动,从而使刷状磨石1逆时针旋转的能量被施加于刷状磨石1的前端面的与被加工物22的接触部分上,刷状磨石1旋转。需要说明的是,刷状磨石1可以仅在一个方向做直线运动,也可以做往返运动。刷状磨石1通过在被加工物22的边缘部分做往返地直线运动,能够使去毛刺效果提高。需要说明的是,虽然未图示,也可以构成为使旋转把持部与固定夹具连结,使固定夹具与滑块18连结。
实施例
(实施例1)
使用直径100mm的被加工物和直径100mm的刷状磨石,在进刀量为0.1mm、被加工物的转速为2000rpm的条件下变更覆盖率并且使被加工物的端面与刷状磨石接触。评价各覆盖率下的刷状磨石的旋转方向以及对被加工物的研磨效果。结果如表1所示。在表1中,W径表示被加工物的直径,B径表示刷状磨石的直径。此外,“○”表示对被加工物的端面以及其边缘部分有去毛刺、研磨效果的情况,“NA”表示刷状磨石对被加工物的端面以及其边缘部分无作用,没有去毛刺、研磨效果,“×”表示刷状磨石不旋转。
(实施例2以及3)
除如表1所示变更被加工物的直径和刷状磨石的直径以外,与实施例1同样,使被加工物的端面与刷状磨石接触。各覆盖率下的刷状磨石的旋转方向以及对被加工物的去毛刺、研磨效果的评价如表1所示。
表1
(实施例4以及5)
除如表2所示变更被加工物的直径和刷状磨石的直径以外,与实施例1同样,使被加工物的端面与刷状磨石接触。各覆盖率下的刷状磨石的旋转方向以及对被加工物的去毛刺、研磨效果的评价如表2所示。需要说明的是,实施例4的最高覆盖率是120%,而实施例5的最高覆盖率是50%,两者同样为从上方观察时刷状磨石整体位于被加工物的内部的情况。
表2
附图标记说明
1…刷状磨石;2…线状磨料;3…支架;4…插入孔;5…支轴;6…被把持部;7…旋转把持部;8…固定夹具;9…轴位置调整部;10…被固定部;11…工具支架;12…研磨机用刷;13…刷旋转机构;14…轴;15…连结部;16…滚珠丝杠直线运动单元;17…伺服电机;18…滑块;20…被加工物;20a…被加工物端面;20b…被加工物侧面;21…工具保持部(机床);22…被加工物。
Claims (12)
1.一种加工方法,是对被加工物进行加工的加工方法,其特征在于,
在不具有使工具旋转的动力的机床中,通过使刷状磨石与被加工物接触并且使刷状磨石与被加工物相对运动,从而使刷状磨石旋转。
2.根据权利要求1所述的加工方法,其特征在于,
在刷状磨石的前端面上,通过与被加工物接触而传递驱动力的部分和通过与被加工物的边缘部分接触而产生去毛刺作用的部分不同。
3.根据权利要求1或2所述的加工方法,其特征在于,
相对运动是被加工物的运动。
4.根据权利要求3所述的加工方法,其特征在于,
被加工物的运动是旋转运动。
5.根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于,
通过从与被加工物的旋转轴正交的被加工物的端面使刷状磨石与被加工物接触,从而使刷状磨石向与被加工物的旋转方向相同的方向旋转。
6.根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于,
通过从与被加工物的旋转轴正交的被加工物的端面使刷状磨石与被加工物接触,从而使刷状磨石向与被加工物的旋转方向相反的方向旋转。
7.根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于,
在将穿过刷状磨石的前端面的旋转中心且与刷状磨石从被加工物所受到的力的方向平行的直线定义为对称轴的情况下,按照在刷状磨石上与被加工物的接触面相对于对称轴呈非轴对称的方式使刷状磨石与被加工物接触。
8.根据权利要求3所述的加工方法,其特征在于,
被加工物的运动是直线运动。
9.根据权利要求1或2所述的加工方法,其特征在于,
相对运动是刷状磨石的公转运动。
10.根据权利要求1或2所述的加工方法,其特征在于,
相对运动是刷状磨石的直线运动。
11.一种研磨机用刷,其特征在于,具备:
刷状磨石,具有线状磨料以及保持该线状磨料的支架;
旋转把持部,通过支承所述支架的后端侧,从而以刷状磨石能够旋转的状态进行把持;以及
固定夹具,用于与旋转把持部连结并将旋转把持部固定于机床。
12.一种工具支架,具备:
旋转把持部,以工具能够旋转的状态进行把持;以及
固定夹具,用于将旋转把持部固定于机床,
固定夹具具有轴位置调整部和被固定于机床的被固定部,
旋转把持部与轴位置调整部连结,轴位置调整部通过连结部而与被固定部连结,轴位置调整部能够以该连结部为轴进行旋转,通过轴位置调整部能够调整与被加工物接触的工具的旋转轴的位置。
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