JP2000254858A - 球体の加工方法 - Google Patents
球体の加工方法Info
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- JP2000254858A JP2000254858A JP6308399A JP6308399A JP2000254858A JP 2000254858 A JP2000254858 A JP 2000254858A JP 6308399 A JP6308399 A JP 6308399A JP 6308399 A JP6308399 A JP 6308399A JP 2000254858 A JP2000254858 A JP 2000254858A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/32—Balls
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミック球体を効率良く加工することがで
きると共に、鋼球を容易に高精度加工することができる
球体の加工方法を提供する。 【解決手段】 セラミック球５ａと鋼球５ｂとを混合さ
せて加工（研磨若しくは研削）することにより、前記セ
ラミック球５ａと鋼球５ｂの表面を真球状に加工する。
きると共に、鋼球を容易に高精度加工することができる
球体の加工方法を提供する。 【解決手段】 セラミック球５ａと鋼球５ｂとを混合さ
せて加工（研磨若しくは研削）することにより、前記セ
ラミック球５ａと鋼球５ｂの表面を真球状に加工する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、球体、特にセラミ
ック球と鋼球の表面を真球状に加工するための球体の加
工方法に関する。
ック球と鋼球の表面を真球状に加工するための球体の加
工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、互いに所定間隔を存して対向する
２つの加工盤体を有する加工装置を用い、前記両加工盤
体相互間に球体（被加工球体）を挟持して、前記２つの
加工盤体の少なくとも一方を回転させることより、前記
球体の表面を加工（研磨若しくは研削）することによ
り、該表面を真球状に加工する球体の加工方法は公知で
ある。
２つの加工盤体を有する加工装置を用い、前記両加工盤
体相互間に球体（被加工球体）を挟持して、前記２つの
加工盤体の少なくとも一方を回転させることより、前記
球体の表面を加工（研磨若しくは研削）することによ
り、該表面を真球状に加工する球体の加工方法は公知で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例にあっては、セラミック球（球体）を研磨する
際、砥石を用いて連続して加工しようとすると、砥石の
目潰れ、目こぼれ、目詰まり等が顕著に起こって砥石の
切れ味が低下するので、加工途中において、例えば、鋼
球を用いたドレッシグ工程を行わないと加工を続けるこ
とがきなかった。つまり、加工途中で砥石表面の状態が
刻々変化し、安定した加工ができなかった。
た従来例にあっては、セラミック球（球体）を研磨する
際、砥石を用いて連続して加工しようとすると、砥石の
目潰れ、目こぼれ、目詰まり等が顕著に起こって砥石の
切れ味が低下するので、加工途中において、例えば、鋼
球を用いたドレッシグ工程を行わないと加工を続けるこ
とがきなかった。つまり、加工途中で砥石表面の状態が
刻々変化し、安定した加工ができなかった。
【０００４】また、ある程度の大きさのロットでないと
加工し難い面があったが、セラミックのような高価な素
材を一度に多く加工するのは、発生する費用や、万が一
の加工ミス等を考えると限度があり、鋼球と比較して小
さなロットで加工せざるを得なかった。
加工し難い面があったが、セラミックのような高価な素
材を一度に多く加工するのは、発生する費用や、万が一
の加工ミス等を考えると限度があり、鋼球と比較して小
さなロットで加工せざるを得なかった。
【０００５】また、鋼球を高精度で仕上げようとする
と、加工荷重を低くする等して１パス当たりの取り代を
可能な限り少なくする必要があった。しかし、加工荷重
を一定に保つこと及び加工盤体相互間の球体の数を一定
にすることは困難であった。
と、加工荷重を低くする等して１パス当たりの取り代を
可能な限り少なくする必要があった。しかし、加工荷重
を一定に保つこと及び加工盤体相互間の球体の数を一定
にすることは困難であった。
【０００６】更に、１パス当たりの取り代を少なくする
と加工時間が延びるため、外気温の変化等により加工装
置が変形し、加工された球体の精度劣化が起きてしまう
という問題点があった。
と加工時間が延びるため、外気温の変化等により加工装
置が変形し、加工された球体の精度劣化が起きてしまう
という問題点があった。
【０００７】本発明は上述した従来の技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、セラミック球体を効率良く加工すること
ができると共に、鋼球を容易に高精度加工することがで
きる球体の加工方法を提供しようとするものである。
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、セラミック球体を効率良く加工すること
ができると共に、鋼球を容易に高精度加工することがで
きる球体の加工方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の球体の加工方法は、互いに所定間隔を
存して対向する２つの加工盤体相互間において、セラミ
ック球と鋼球とを混合させて加工（研磨若しくは研削）
することにより、前記両球体の表面を真球状に加工する
ことを特徴とする。
に請求項１記載の球体の加工方法は、互いに所定間隔を
存して対向する２つの加工盤体相互間において、セラミ
ック球と鋼球とを混合させて加工（研磨若しくは研削）
することにより、前記両球体の表面を真球状に加工する
ことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づき説明する。
面に基づき説明する。
【００１０】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
球体の加工方法を実施するための球体加工装置（ラップ
装置）の構成を示す図であり、同図において、１，２は
互いに所定間隔を存して対向する円形の加工盤体（ラッ
プ盤）である。これら両加工盤体１，２の互いに対向す
る面には、同心円状の溝３がそれぞれ形成されている。
４は定位置で回転可能な円板状のコンベアで、多量の球
体５をストレージする。このコンベア４の回転に伴い、
該コンベア４上にある球体５は、整列した状態で両加工
盤体１，２相互間に順次送り込まれる。
球体の加工方法を実施するための球体加工装置（ラップ
装置）の構成を示す図であり、同図において、１，２は
互いに所定間隔を存して対向する円形の加工盤体（ラッ
プ盤）である。これら両加工盤体１，２の互いに対向す
る面には、同心円状の溝３がそれぞれ形成されている。
４は定位置で回転可能な円板状のコンベアで、多量の球
体５をストレージする。このコンベア４の回転に伴い、
該コンベア４上にある球体５は、整列した状態で両加工
盤体１，２相互間に順次送り込まれる。
【００１１】そして、両加工盤体１，２相互間に球体５
を挟持して、両加工盤体１，２を軸方向に加圧しなが
ら、少なくとも一方の加工盤体１または２を回転させる
ことにより、球体５の表面を真球状に加工するものであ
る。この加工動作時において両加工盤体１，２の溝３に
案内されて、球体５が転動しながら加工（研磨、また
は、研削）されることになる。
を挟持して、両加工盤体１，２を軸方向に加圧しなが
ら、少なくとも一方の加工盤体１または２を回転させる
ことにより、球体５の表面を真球状に加工するものであ
る。この加工動作時において両加工盤体１，２の溝３に
案内されて、球体５が転動しながら加工（研磨、また
は、研削）されることになる。
【００１２】この際、球体５の表面の微細除去速度が最
終的に得られる真球度に影響し、ゆっくり加工するほど
最終精度が高くなることが既に知られている。
終的に得られる真球度に影響し、ゆっくり加工するほど
最終精度が高くなることが既に知られている。
【００１３】ところが、一般に球体の加工には時間が掛
かり、数日に及ぶことが珍しくない。加工速度を低くす
ると、加工時間が更に延び、その結果、実際には気温の
変化等によるラップ装置の変形による加工圧力の変化、
均一性の欠如等の現象が顕著となり、数１０ｎｍ程度の
真球度が限度であった。
かり、数日に及ぶことが珍しくない。加工速度を低くす
ると、加工時間が更に延び、その結果、実際には気温の
変化等によるラップ装置の変形による加工圧力の変化、
均一性の欠如等の現象が顕著となり、数１０ｎｍ程度の
真球度が限度であった。
【００１４】そこで、本実施の形態においては、図２に
示すように、被加工球体であるセラミック球５ａと鋼球
５ｂとを混合させて加工（研磨若しくは研削）すること
により、前記両球体５ａ，５ｂの表面を真球状に加工す
るものである。
示すように、被加工球体であるセラミック球５ａと鋼球
５ｂとを混合させて加工（研磨若しくは研削）すること
により、前記両球体５ａ，５ｂの表面を真球状に加工す
るものである。
【００１５】更に詳述すると、本実施の形態では、セラ
ミック球５ａに対して混合比率約１／３の鋼球５ｂを混
合する。ここで、セラミック球５ａをＳｉ3Ｎ4とする
と、セラミックの被加工性（被研磨性若しくは被研削
性）は鋼の約１／２０〜１／３０と非常に低いので、両
加工盤体１，２相互間において、セラミック球５ａと鋼
球５ｂを混合させて加工（研磨若しくは研削）した場
合、まず、鋼球５ｂのみの加工が進んだ後、セラミック
球５ａの加工が行われる。
ミック球５ａに対して混合比率約１／３の鋼球５ｂを混
合する。ここで、セラミック球５ａをＳｉ3Ｎ4とする
と、セラミックの被加工性（被研磨性若しくは被研削
性）は鋼の約１／２０〜１／３０と非常に低いので、両
加工盤体１，２相互間において、セラミック球５ａと鋼
球５ｂを混合させて加工（研磨若しくは研削）した場
合、まず、鋼球５ｂのみの加工が進んだ後、セラミック
球５ａの加工が行われる。
【００１６】そのため、鋼球５ｂのみの加工が行われる
段階では、鋼球５ｂ側から見ると、両加工盤体１，２相
互間の加工荷重はセラミック球５ａのみで殆ど支えられ
ることになり、鋼球５ｂに配分される両加工盤体１，２
相互間の加工荷重は低くなる。従って、鋼球５ｂ表面の
微細除去加工が行われる。
段階では、鋼球５ｂ側から見ると、両加工盤体１，２相
互間の加工荷重はセラミック球５ａのみで殆ど支えられ
ることになり、鋼球５ｂに配分される両加工盤体１，２
相互間の加工荷重は低くなる。従って、鋼球５ｂ表面の
微細除去加工が行われる。
【００１７】また、セラミック球５ａ側から見ると、鋼
球５ｂによって砥石面（両加工盤体１，２の対向面）が
ドレッシングされ、加工（研磨若しくは研削）効率が上
昇する。
球５ｂによって砥石面（両加工盤体１，２の対向面）が
ドレッシングされ、加工（研磨若しくは研削）効率が上
昇する。
【００１８】更に、研削し難いセラミック球５ａが両加
工盤体１，２相互間の加工荷重を支えて、両加工盤体
１，２相互間の相対位置を拘束するので、両加工盤体
１，２相互間距離に影響する球体加工装置の変形が多少
生じても、両加工盤体１，２相互間の寸法が安定して鋼
球５ｂ表面の微細除去が正確に行えるので、鋼球５ｂへ
の悪影響は少なくなる。
工盤体１，２相互間の加工荷重を支えて、両加工盤体
１，２相互間の相対位置を拘束するので、両加工盤体
１，２相互間距離に影響する球体加工装置の変形が多少
生じても、両加工盤体１，２相互間の寸法が安定して鋼
球５ｂ表面の微細除去が正確に行えるので、鋼球５ｂへ
の悪影響は少なくなる。
【００１９】図３は、セラミック球５ａと鋼球５ｂとの
混合比率と、加工時間と、被加工球５ａ、５ｂの期待し
得る被加工球相互差との関係を示す図であり、本図の作
成条件は次の通りである。
混合比率と、加工時間と、被加工球５ａ、５ｂの期待し
得る被加工球相互差との関係を示す図であり、本図の作
成条件は次の通りである。
【００２０】（イ）セラミック球５ａ、鋼球５ｂの具体
的材料 Ｓｉ3Ｎ4またはＳＵＪ−２（焼入れ焼戻し品）、ＨＲＣ
６１〜６２ （ロ）使用砥石 ダイヤモンド砥粒＋メタルボンド （ハ）球体１個当たりの平均加工力 ２００ｇｒ／個 加工速度は、セラミック球５ａと鋼球５ｂとの混合比率
に従い、図３の実線のようになる。ところが、最終的に
得られる真球度及び被加工球相互差は、両加工盤体１，
２を１回通過する毎の球体表面除去量が少ないほど良
く、特に、被加工球相互差は、その除去量以下にはなら
ないので、図３中、破線のような傾向となる。図３で
は、一例として鋼球５ｂが１００％の場合、２４時間で
被加工球相互差１００ｎｍの鋼球５ｂを加工できる球体
加工装置を仮定した。
的材料 Ｓｉ3Ｎ4またはＳＵＪ−２（焼入れ焼戻し品）、ＨＲＣ
６１〜６２ （ロ）使用砥石 ダイヤモンド砥粒＋メタルボンド （ハ）球体１個当たりの平均加工力 ２００ｇｒ／個 加工速度は、セラミック球５ａと鋼球５ｂとの混合比率
に従い、図３の実線のようになる。ところが、最終的に
得られる真球度及び被加工球相互差は、両加工盤体１，
２を１回通過する毎の球体表面除去量が少ないほど良
く、特に、被加工球相互差は、その除去量以下にはなら
ないので、図３中、破線のような傾向となる。図３で
は、一例として鋼球５ｂが１００％の場合、２４時間で
被加工球相互差１００ｎｍの鋼球５ｂを加工できる球体
加工装置を仮定した。
【００２１】よって、加工時間と必要精度とのバランス
を考慮に入れて、セラミック球５ａと鋼球５ｂとの混合
比率を変えて加工を行えば良く、セラミック球５ａを７
５％、鋼球５ｂを２５％とした場合、加工時間は１５０
時間かかるが、被加工球相互差４は２９ｎｍ以下を期待
できる。
を考慮に入れて、セラミック球５ａと鋼球５ｂとの混合
比率を変えて加工を行えば良く、セラミック球５ａを７
５％、鋼球５ｂを２５％とした場合、加工時間は１５０
時間かかるが、被加工球相互差４は２９ｎｍ以下を期待
できる。
【００２２】以上詳述したように、本実施の形態に係る
球体の加工方法によれば、セラミック球５ａに対して混
合比率１／３の鋼球５ｂを混合して加工（研磨若しくは
研削）するので、鋼球５ｂのみで加工した場合に比べ
て、微少量ずつ安定した加工が行われ、外乱の影響を受
け難く、高精度の加工を行うことができる。また、加工
の最中、常に鋼球５ｂが砥石のドレッシング工程を行う
ので、セラミック球５ａに対して安定した切れ味を持続
することができる。
球体の加工方法によれば、セラミック球５ａに対して混
合比率１／３の鋼球５ｂを混合して加工（研磨若しくは
研削）するので、鋼球５ｂのみで加工した場合に比べ
て、微少量ずつ安定した加工が行われ、外乱の影響を受
け難く、高精度の加工を行うことができる。また、加工
の最中、常に鋼球５ｂが砥石のドレッシング工程を行う
ので、セラミック球５ａに対して安定した切れ味を持続
することができる。
【００２３】また、本発明方法を実施するための球体加
工装置であるラップ装置では、被加工球体１個当たりに
加わる加工荷重を一定に保つことが高い加工精度を得る
ために必要であり、そのために両加工盤体間の球数を多
くすることが有効なのでロットを大きくすることが望ま
しいが、セラミック球のように高価な球体では、小ロッ
トで生産せざるを得ない場合が多々あるが、本実施の形
態に係る球体の加工方法によれば、小ロットでも高精度
の加工が可能となる。
工装置であるラップ装置では、被加工球体１個当たりに
加わる加工荷重を一定に保つことが高い加工精度を得る
ために必要であり、そのために両加工盤体間の球数を多
くすることが有効なのでロットを大きくすることが望ま
しいが、セラミック球のように高価な球体では、小ロッ
トで生産せざるを得ない場合が多々あるが、本実施の形
態に係る球体の加工方法によれば、小ロットでも高精度
の加工が可能となる。
【００２４】なお、上述した第１の実施の形態では、セ
ラミック球５ａに対する鋼球５ｂの混合比率を１／３と
したが、本発明はこれに限られるものではなく、セラミ
ック球５ａに対する鋼球５ｂの混合率を２５％〜７５％
の範囲で選択することが望ましい。
ラミック球５ａに対する鋼球５ｂの混合比率を１／３と
したが、本発明はこれに限られるものではなく、セラミ
ック球５ａに対する鋼球５ｂの混合率を２５％〜７５％
の範囲で選択することが望ましい。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の球体の加工
方法によれば、セラミック球と鋼球とを所定の混合比率
で混合して加工（研磨若しくは研削）するので、鋼球の
みで加工した場合に比べて、微少量ずつ安定した加工が
行われ、外乱も影響を受け難く、高精度の加工を行うこ
とができる。また、加工の最中、常に鋼球が砥石のドレ
ッシング工程を行うので、セラミック球に対して安定し
た切れ味を持続することができる。
方法によれば、セラミック球と鋼球とを所定の混合比率
で混合して加工（研磨若しくは研削）するので、鋼球の
みで加工した場合に比べて、微少量ずつ安定した加工が
行われ、外乱も影響を受け難く、高精度の加工を行うこ
とができる。また、加工の最中、常に鋼球が砥石のドレ
ッシング工程を行うので、セラミック球に対して安定し
た切れ味を持続することができる。
【００２６】また、本発明方法を実施するための球体加
工装置であるラップ装置では、被加工球体１個当たりに
加わる加工荷重を一定に保つことが高い加工精度を得る
ために必要であるが、セラミック球のように高価な球体
では、小ロットで生産せざるを得ない場合が多々ある
が、本発明に係る球体の加工方法によれば、小ロットで
も高精度の加工が可能となる。
工装置であるラップ装置では、被加工球体１個当たりに
加わる加工荷重を一定に保つことが高い加工精度を得る
ために必要であるが、セラミック球のように高価な球体
では、小ロットで生産せざるを得ない場合が多々ある
が、本発明に係る球体の加工方法によれば、小ロットで
も高精度の加工が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る球体の加工方
法を実施するための球体加工装置の要部構成を示す斜視
図である。
法を実施するための球体加工装置の要部構成を示す斜視
図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る球体の加工方
法を実施するための球体加工装置における両加工盤体の
一部拡大断面図である。
法を実施するための球体加工装置における両加工盤体の
一部拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る球体の加工方
法におけるセラミック球と鋼球５との混合比率と、加工
時間と、セラミック球の期待し得る被加工球相互差との
関係を示す図である。
法におけるセラミック球と鋼球５との混合比率と、加工
時間と、セラミック球の期待し得る被加工球相互差との
関係を示す図である。
１ 加工盤体 ２ 加工盤体 ３ 溝 ４ コンベア ５ 球体 ５ａ セラミック球 ５ｂ 鋼球
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに所定間隔を存して対向する２つの
加工盤体相互間において、セラミック球と鋼球とを混合
させて加工（研磨若しくは研削）することにより、前記
両球体の表面を真球状に加工することを特徴とする球体
の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308399A JP2000254858A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 球体の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308399A JP2000254858A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 球体の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000254858A true JP2000254858A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13219096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6308399A Pending JP2000254858A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 球体の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000254858A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6752696B2 (en) | 2001-03-12 | 2004-06-22 | Nsk Ltd. | Rolling elements for rolling bearing, method of producing the same, and rolling bearing |
| CN103387394A (zh) * | 2013-07-27 | 2013-11-13 | 上海高越精密陶瓷有限公司 | 一种高精度陶瓷球制备方法 |
| CN104589202A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-06 | 瓦房店轴承集团有限责任公司 | 超大钢球研磨方法 |
| WO2022041359A1 (zh) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | 中材高新氮化物陶瓷有限公司 | 一种氮化硅陶瓷微珠批量加工的装置 |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP6308399A patent/JP2000254858A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6752696B2 (en) | 2001-03-12 | 2004-06-22 | Nsk Ltd. | Rolling elements for rolling bearing, method of producing the same, and rolling bearing |
| DE10210670B4 (de) * | 2001-03-12 | 2006-10-05 | Nsk Ltd. | Wälzelemente für Wälzlager, Verfahren zu deren Herstellung und Wälzlager |
| US7146734B2 (en) | 2001-03-12 | 2006-12-12 | Nsk Ltd. | Rolling elements for rolling bearing, method of producing the same, and rolling bearing |
| CN103387394A (zh) * | 2013-07-27 | 2013-11-13 | 上海高越精密陶瓷有限公司 | 一种高精度陶瓷球制备方法 |
| CN104589202A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-06 | 瓦房店轴承集团有限责任公司 | 超大钢球研磨方法 |
| WO2022041359A1 (zh) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | 中材高新氮化物陶瓷有限公司 | 一种氮化硅陶瓷微珠批量加工的装置 |
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