JP2000326204A

JP2000326204A - 機械部品の加工方法

Info

Publication number: JP2000326204A
Application number: JP13709399A
Authority: JP
Inventors: Chuichi Sato; 忠一佐藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】音響特性や表面粗さを損なうことなく、優れ
た潤滑性能を有する転がり軸受用軌道輪等の機械部品を
得ることができるようにした。【解決手段】第１の粗加工と第１の仕上げ加工とを有
する粗工程と、第２の粗加工と第２の仕上げ加工とを有
する仕上げ工程とからなる２段工程により軸受軌道輪の
表面に超仕上げ加工を施す場合において、前記第１の粗
加工（ａ）では、砥石３を１０００ｃｐｍで往復振動運
動させると共に被加工物ある内輪１を８００ｒｐｍで回
転させて内輪１の表面に粗加工を施し、前記第１の仕上
げ加工（ｂ）では、砥石を１０００ｃｐｍで往復振動運
動させると共に内輪１を５５〜６５ｒｐｍの低速回転数
で回転させることにより砥粒軌跡の最大交差角を５１°
〜６１°に設定して前記被加工物の表面に仕上げ加工を
施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は機械部品の加工方法
に関し、より詳しくは転がり軸受の軌道輪等の円形状被
加工物の表面に超仕上げ加工を施す機械部品の加工方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パーソナルコンピュータ等の
記憶装置として使用されるハードディスクドライブ（以
下、「ＨＤＤ」という）の玉軸受用軌道輪等、表面の高
精度な寸法仕上げが要求される機械部品に対しては超仕
上げ加工を施すことが行われている。

【０００３】図１１は軌道輪としての内輪の軌道面に対
し、超仕上げ加工を施している様子を示す要部斜視図で
ある。

【０００４】すなわち、内輪１０１の軌道面１０２上に
は該軌道面１０２の溝形状に対応して先端が鞍形形状に
形成された砥石１０３が配されており、不図示の駆動機
構により内輪１０１は矢印Ａ方向に回転する。そして、
加工面（軌道面）に多量の研削液を注ぎ込む一方、砥石
１０３を矢印Ｆに示すように軌道面１０２上に押し付け
ながら軌道面１０２の仮想中心Ｏを軸中心として二点鎖
線に示すように該砥石１０３を振れ角度αでもって往復
振動運動（揺動）させることにより、軌道面１０２に研
削加工を施し、これにより超仕上げ加工を行なってい
る。

【０００５】該超仕上げ加工では、砥石１０３の振動運
動と内輪１０１の回転運動によって砥石１０３の各砥粒
の運動軌跡は正弦波状に交差する形となり、短時間で効
率の良い高精度仕上げが可能となる。

【０００６】ところで、上記ＨＤＤの玉軸受は、回転駆
動中における回転精度や振動等の要求基準が厳しく、従
来より、２種類の異なる砥石を使用し、図１２（ａ）
（ｂ）に示すように、粗工程及び仕上げ工程からなる２
段工程でもって軌道輪となる被加工物に超仕上げ加工を
施している。

【０００７】すなわち、この種の超仕上げ加工は、粗工
程１０４と仕上げ加工１０５とからなり、さらに該粗工
程１０４及び仕上げ工程１０５は、夫々第１の粗加工１
０４ａ及び第１の仕上げ加工１０４ｂと、第２の粗加工
１０５ａ及び第２の仕上げ加工１０５ｂとを有してい
る。

【０００８】そして、第１の粗加工１０４ａでは被加工
物である内輪１０１を高速回転させると共に砥石１０３
を高速でもって往復振動運動させ、前工程で研削加工さ
れた軌道面１０２上の凹凸の山の部分を除去し、続く第
１の仕上げ加工１０４ｂでは前記内輪１０１を高速回転
させると共に砥石１０３を低速で往復振動運動させ、こ
れにより音響特性及び表面粗さＲａの向上を図ってい
る。すなわち、第１の粗加工１０４ａでは砥石１０３と
接触する軌道面１０２の凹凸の山の部分の面積は非常に
小さいため矢印Ｆ方向への加圧力が小さくても軌道面１
０２との接触部位には大きな圧力が作用することとなっ
て軌道面１０２の凹凸の山の部分は急速に削り取られ
る。つまり、該第１の粗工程１０４ａでは、内輪１０１
の回転数及び砥石１０３の振動数を共に高速設定とする
ことにより、砥粒軌跡の最大交差角βを軌道面１０２の
凹凸の山の部分が充分に削り取られるような所定値（例
えば、３．７°）に設定し、これにより軌道面１０２の
粗加工を行う。

【０００９】そして、続く第１の仕上げ加工１０４ｂで
は内輪１０１の周速度を高速に維持しつつ砥石１０３を
低速で往復振動運動させることによって砥石１０３の各
砥粒の運動軌跡の最大交差角βを極めて小さな所定値
（例えば、０．３°）に設定し、これにより軌道面１０
２の低周波数帯域〜中周波数帯域における表面うねりを
抑制し、音響特性の向上と表面粗さＲａの向上を図って
いる。

【００１０】また、仕上げ工程１０５では、粗工程１０
４とは砥粒性能の異なる砥石を使用すると共に、該仕上
げ工程１０５の内、第２の粗加工１０５ａでは内輪１０
１を高速回転させると共に砥石１０３を高速で往復振動
運動させ、続く第２の仕上げ加工１０５ｂでは内輪１０
１を高速回転させると共に砥石１０３を低速で往復振動
運動させ、これにより更なる音響特性及び表面粗さＲａ
の向上を図っている。すなわち、仕上げ工程１０５で
は、粗工程１０４に使用する砥石に比べて微細又は軟質
な砥粒で構成された砥石１０３を使用し、粗工程１０４
と同様の粗加工及び仕上げ加工を施し、軌道面１０２の
高周波数帯域における表面うねりを抑制して更なる音響
特性及び表面粗さＲａの向上を図っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、玉軸受等の
転がり軸受では、軌道輪と転動体との間で生じる摩擦力
を低減させてこれら機械部品が摩耗するのを極力回避す
るために潤滑剤としてグリースを混入し、これにより軸
受の潤滑性を確保しているが、ＨＤＤの場合は用途的に
グリースの流出を避ける必要があることから、グリ−ス
量を極力少量としなければならず、したがってグリース
量を極限まで少なくすることが要請される。

【００１２】しかし一方、グリース量を極限まで少なく
すると油膜が不均一となり、またグリースが軌道面上に
均一に行き渡らなくなるため、軸受の潤滑性が悪化し、
このため回転によって周期的に発生する振動以外の振動
が生じ、ＨＤＤで最も重要な特性とされる非繰返し回転
精度（non-repeatable run out；以下「ＮＲＲＯ」とい
う）が悪化したり、回転トルクの変化を招来する虞があ
るという問題点があった。

【００１３】また、良好な潤滑性を得るためには、前記
軌道面１０２の表面粗さＲａは、内輪１０１の円周方向
に対して直交する直交方向の成分を大きくするのが好ま
しいとされているが、従来の上記加工方法では、砥粒軌
跡の最大交差角βが小さいため（例えば、０．３〜３．
７°）、前記表面粗さＲａは内輪１０１の円周方向の成
分が大きくなるように形成されることとなり、したがっ
て潤滑性に対しては表面粗さＲａの粗さ方向が不利とな
るような方向に研削加工されるという問題点があった。

【００１４】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、音響特性や表面粗さを損なうことなく、
優れた潤滑性能を有する転がり軸受用軌道輪等の機械部
品を得ることができる機械部品の加工方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】従来より、機械部品とし
ての転がり軸受の潤滑性と軌道輪の表面粗さの方向性と
は密接な関連性を有していることが知られている。

【００１６】転がり軸受は、一般に図１に示すように、
軸に嵌合する内輪１と、ハウジングに組込まれる外輪２
と、内輪１及び外輪２間を転動する多数の転動体３と、
これら転動体３を等間隔に保持して互いに接触するのを
回避する保持器４とから構成されており、転動体３は軌
道輪（内輪１及び外輪２）の夫々の軌道面５、６と接触
しながら該軌道面５、６上を転動する。すなわち、図２
に示すように、内輪１が矢印Ａ方向に回転する一方で、
転動体３は軌道面５上を自転し、これにより軌道面５上
には接触楕円７が形成される。

【００１７】図３（ａ）は接触楕円７の平面図を示して
いる。また、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ−Ｘ断面図で
あって、トライボロジ理論により、優れた潤滑性を得る
のに理想的とされる表面粗さ形状を示している。

【００１８】すなわち、優れた潤滑性を得るためには、
表面粗さＲａは、軌道面５の円周方向（図２中、矢印Ｂ
で示す）の成分よりも該円周方向に対して直交する直交
方向の成分が大きいことが重要であり、さらに表面粗さ
Ｒａの粗さ形状は、図３（ｂ）に示すように、所謂プラ
トー部８上に多数の溝９…が形成され、該溝９が潤滑油
としてのグリース溜の作用を果たす形状が好ましいとさ
れている。

【００１９】そして、前記直交方向の成分を大きくし、
かつ図３（ｂ）に示すような表面形状を得るためには、
粗工程の仕上げ加工、すなわち第１の仕上げ加工におけ
る砥粒軌跡の最大交差角βを大きくする必要があり、そ
のために前記第１の仕上げ加工において、前記砥石を所
定の高速振動数で前記往復振動運動させると共に前記被
加工物を所定の低速回転数で回転させる必要のあること
が判明した。

【００２０】そこで、本発明に係る機械部品の加工方法
は、第１の粗加工と第１の仕上げ加工とからなる粗工程
と、第２の粗加工と第２の仕上げ加工とからなる仕上げ
工程とを含み、砥石を、所定の往復振動運動をさせなが
ら被加工物の表面に押し付けることにより、前記被加工
物の表面に加工を施す機械部品の加工方法において、前
記第１の粗加工では、前記砥石を所定の高速振動数で前
記往復振動運動させると共に前記被加工物を所定の高速
回転数で回転させて前記被加工物の表面に粗加工を施
し、前記第１の仕上げ加工では、前記砥石を所定の高速
振動数で前記往復振動運動させると共に前記被加工物を
所定の低速回転数で回転させることにより砥粒軌跡の最
大交差角を所定角度以上に設定して前記被加工物の表面
に仕上げ加工を施すことを特徴としている。

【００２１】具体的には、最大交差角を４５°以上、好
ましくは５１°〜６１°の範囲内となるように砥石の振
動数及び被加工物の回転数を設定する必要がある。

【００２２】ところで、被加工物の表面粗さを向上させ
る要素としては、上述した最大交差角の他、砥石の振動
数（振動速度）と被加工物の回転数（回転速度）との
比、すなわち速度比Ｖｒ（＝振動速度／回転速度）も関
係する。

【００２３】すなわち、被加工物上の１個の砥粒の砥粒
軌跡は正弦波状となることから、速度比Ｖｒが整数或い
は倍数した場合に整数（以下、「半整数」という）とな
るように、砥石の振動数及び被加工物の回転数を設定し
たときは、砥石の同一砥粒が被加工物上の同一個所のみ
を加工することを意味する。したがって、このように速
度比Ｖｒを整数又は半整数となるような数値に設定した
場合は、同一砥粒が被加工物上の同一個所のみを加工す
るため、砥粒の粒子にバラツキ等があるときは被加工物
に対して均一な加工が施されず加工精度の低下を招く虞
が生じる。すなわち、速度比Ｖｒは整数部と小数部とか
らなるが、速度比Ｖｒが整数となって小数部が「０」と
なる場合や、速度比Ｖｒが半整数となって小数部が
「０．５」となる場合は、被加工物上の同一個所が同一
砥粒で加工され、加工精度の低下を招く虞があり、した
がって前記小数部が「０」、又は「０．５」とならない
ように砥石の振動数及び被加工物の回転数を設定するの
が好ましい。

【００２４】さらに、超仕上げ加工の場合、被加工物
は、通常、駆動ローラと従動ローラとで挟持された形で
摩擦しながら回転駆動するため、速度比Ｖｒの小数部
が、「０」又は「０．５」以外であっても「０」や
「０．５」の近傍値の場合は被加工物の微小な回転変動
により同一砥粒が容易に被加工物の同一個所に作用する
こととなり、したがって、速度比Ｖｒを小数部が「０」
又は「０．５」の近傍値に設定するのは極力避けるのが
好ましい。

【００２５】本発明は斯かる観点から、前記被加工物の
回転数に対する前記砥石の振動数の比率が、小数部を有
するように前記被加工物の回転数及び前記砥石の振動数
を設定すると共に、前記比率が、０．１８〜０．３８ま
たは０．６８〜０．８８であることを特徴としている。

【００２６】また、上記第１の仕上げ加工において、砥
石の振動数を一定に保ちながら被加工物の回転数を連続
的に徐々に低下させるのも好ましく、これにより砥石上
の同一砥粒が被加工物の同一個所にのみ作用するのを回
避することができ、加工精度の均一性向上を図ることが
できる。

【００２７】また、機械部品としての被加工物の表面粗
さが潤滑剤溜め用の溝を有しながら高精度な表面粗さを
維持するためには、粗工程でＣＢＮ（Cubic Boron Nitr
ide；立法晶窒化ホウ素）等の超砥粒砥石を使用してプ
ラトー面の基礎を形成するような表面加工を施し、仕上
げ工程では超微粒砥石、または被加工物よりも軟質であ
ってメカノケミカル作用を有するＣｅＯ₂等の砥石、或
いはＢａＣＯ₃等の軟質砥石を使用して表面粗さや音響
特性の向上を図るのが好ましい。

【００２８】すなわち、本発明に係る機械部品の加工方
法は、前記粗工程では超砥粒で形成された砥石を使用
し、前記仕上げ工程では超微粒又は軟質砥粒で形成され
た砥石を使用して表面加工することを特徴としている。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳説する。

【００３０】本発明に係る機械部品の加工方法は、加工
工程が、粗工程と仕上げ工程の２段工程からなり、さら
に前記粗工程及び前記仕上げ工程は、夫々第１の粗加工
及び第１の仕上げ加工と、第２の粗加工及び第２の仕上
げ加工とを有している（図１２参照）。

【００３１】以下、転がり軸受の内輪を被加工物とした
場合について、本発明の実施の形態を説明する。

【００３２】粗工程では、図４（ａ）に示すように、超
砥粒を砥粒材料とする先端が鞍形形状に形成された第１
の砥石３を被加工物である内輪１の軌道面２上に配し、
内輪１を所定回転数ＮＷ１（例えば、８００ｒｐｍ）以
上の高速回転数でもって矢印Ａ方向に回転させる一方、
軌道面２上に多量の研削液を注ぎ込み、第１の砥石３を
所定振動数（例えば、１０００ｃｐｍ）以上の高速振動
数でもって矢印Ｆ方向に押し付けながら軌道面２の仮想
中心Ｏを軸中心として二点鎖線に示すように所定振れ角
度α（例えば、１８°）でもって往復振動運動をさせ、
これにより第１の粗加工を行う。

【００３３】次いで、図４（ｂ）に示すように、第１の
砥石３の振動数及び振れ角度αを第１の粗加工と同様の
条件に設定し、内輪１を所定の低速回転数ＮＷ２（例え
ば、５５ｒｐｍ〜６５ｒｐｍ）に設定し、第１の粗加工
と同様、多量の研削液を注ぎつつ第１の砥石３を往復振
動運動させ、これにより、第１の仕上げ加工を行う。

【００３４】すなわち、図４（ａ）（ｂ）で示す粗工程
では、砥粒材料として超砥粒を使用した第１の砥石３に
より、軌道面２に表面加工を施しプラトー面の基礎とな
るような表面形状を形成する。

【００３５】次に、仕上げ工程では、図５（ａ）に示す
ように、被加工物である内輪１の軌道面２上に超微粒砥
粒やメカノケミカル作用を有する砥粒又は軟質砥粒を砥
粒材料とする先端が鞍形形状の第２の砥石４を配し、内
輪１を所定回転数ＮＷ１′（例えば、８００ｒｐｍ）以
上の高速回転に設定して該内輪１を矢印Ａ方向に回転さ
せる一方、第２の砥石４を所定振動数（例えば、１００
０ｃｐｍ）以上の高速振動数に設定し、第２の砥石４を
矢印Ｆ方向に押し付けながら軌道面２の仮想中心Ｏを軸
中心として二点鎖線に示すように所定振れ角度α（例え
ば、１８°）でもって多量の研削液を注ぎつつ往復振動
運動をさせ、これにより、第２の粗加工を行う。

【００３６】次いで、図５（ｂ）に示すように、第２の
砥石４の振動数ＮＧ及び振れ角度αを第１の粗加工と同
一条件に設定すると共に、内輪１を第２の粗加工時より
も高い所定回転数ＮＷ２′（例えば、１２００ｒｐｍ）
に設定し、多量の研削液を注ぎつつ第２の砥石４を往復
振動運動をさせ、これにより、第２の仕上げ加工を行っ
ている。

【００３７】すなわち、図５（ａ）（ｂ）に示す仕上げ
工程では、超微粒砥粒や、メカノケミカル作用を有する
砥粒又は軟質砥粒を使用した第２の砥石４により、軌道
面２に表面加工を施して表面粗さや音響特性の向上を図
り、これによりグリース溜め用の溝を有した高精度な表
面粗さＲａの内輪１を得ている。

【００３８】尚、前記粗工程の超砥粒の砥粒材料として
はＣＢＮを使用することができ、また前記仕上げ工程の
超微粒砥粒の砥粒材料としては一般の砥粒及びＣＢＮ砥
粒を使用することができ、メカノケミカル作用を有する
砥粒材料としてはＣｅＯ₂、ＳｉＯ₂、ＣｒＯ₂を使用す
ることができ、さらに軟質砥粒の砥粒材料としては、Ｂ
ａＣＯ₃、ＣａＣＯ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、レジン、水ガラスを使
用することができ、これら砥粒材料はビトリファイトボ
ンドで結合されている。

【００３９】しかして、上記加工方法では、第１及び第
２の砥石３、４の各砥粒が描く砥粒軌跡は、内輪１の周
速度と該第１及び第２の砥石３、４の往復振動運動との
合成によって、図６に示すように、最大交差角βを有す
る正弦波曲線となる。

【００４０】ここで、最大交差角βは以下のようにして
算出される。

【００４１】すなわち、図７において、最大交差角β
（°）の半角β／２は軸方向の平均速度Ｖyと円周方向
の平均速度Ｖxとから数式（１）で表される。

【００４２】tan（β／２）＝Ｖy／Ｖx …（１）また、軸方向の平均速度Ｖy及び円周方向の平均速度Ｖx
は数式（２）で表される。

【００４３】Ｖy＝ｒｗ・ＮＧ・α・π²／１８０ …（２）Ｖx＝π・ＤＷ・ＮＷ …（３）ここで、ＮＧは砥石の振動数（ｃｐｍ）、ＮＷは内輪１
の回転数（ｒｐｍ）、ｒｗは被加工物である内輪１の軌
道面半径（ｍｍ）、ＤＷは内輪１の直径（ｍｍ）を示し
ている。

【００４４】数式（２）、（３）を数式（１）に代入す
ると、数式（４）のようになり、最大交差角βは結局数
式（５）で表される。

【００４５】 tan（β／２）＝ｒｗ・ＮＧ・α・π／９０・ＤＷ・ＮＷ …（４） β＝２tan^-1｛ｒｗ・ＮＧ・α・π／（９０・ＤＷ・ＮＷ）｝ …（５）前記数式（５）において、内輪１の軌道面半径ｒｗ、及
び内輪１の直径ＤＷは、転がり軸受の形状寸法により一
義的に決まり、また所定の往復振動運動を行うためには
振れ角度αの選択範囲も一定の狭い所定範囲に設定され
る。したがって、最大交差角βは、砥石の振動数ＮＧ及
び内輪１の回転数ＮＷに大きく依存することとなる。

【００４６】しかるに、従来、第１の仕上げ加工では砥
石３の振動数ＮＧを低振動数とし、内輪１の回転数ＮＷ
を高回転数に設定し、これにより最大交差角βを小さく
して軌道面２の仕上げ加工を行っているため、粗さ成分
は円周方向に大きくなる結果となっている。

【００４７】そこで、本実施の形態では砥石３の振動数
ＮＧを高振動数とし、内輪１の回転数ＮＷを低回転数に
設定して最大交差角βを大きくし、これにより円周方向
に対して直交する直交方向の粗さ成分を大きくして第１
の仕上げ加工を施し、グリース量を極限まで少なくした
場合であっても良好な潤滑性を確保することができる軌
道面２を得ている。

【００４８】具体的には、円周方向に対し前記直交方向
の粗さ成分を大きくするためには、最大交差角βを少な
くとも４５°以上に設定する必要があり、本実施の形態
では、数式（５）において最大交差角βが４５°以上と
なるように、砥石３の振動数ＮＧは高振動数に設定さ
れ、内輪１の回転数ＮＷは低回転数に設定される。さら
に理想的なプラトー形状（図３）を得るためには最大交
差角βが５１°〜６１°の範囲となるように、砥石３の
振動数ＮＧは高振動数に設定され、内輪１の回転数ＮＷ
は低回転数に設定される。

【００４９】また、砥石の振動数（振動速度）ＮＧと被
加工物の回転数（回転速度）ＮＷとの比、すなわち速度
比Ｖｒは数式（７）に示すように、整数部ＶＩと小数部
（端数）ＶＤとで表されるが、本実施の形態では小数部
ＶＤが０．１８〜０．３８または０．６８〜０．８８に
設定されている。

【００５０】Ｖｒ＝ＮＧ／ＮＷ＝ＶＩ＋ＶＤ …（７）以下、小数部ＶＤを０．１８〜０．３８または０．６８
〜０．８８に設定した理由について説明する。

【００５１】図８は一つの砥粒が描く砥粒軌跡を示す図
であって、図中、Ｔは被加工物である内輪１が１回転す
る周期を示している。

【００５２】速度比Ｖｒが整数のとき、例えば、Ｖｒ＝
１のときは、砥粒は被加工物である内輪１上の点ｘ０を
研削した後、内輪１が１回転する間に曲線Ｐで示すよう
な正弦波軌跡を描きながら周期Ｔでもって１回の往復振
動運動を行い、内輪１の軌道面２上の点ｘ０、ｘ１を研
削する。また、速度比ＶｒがＶｒ＝２のときは、内輪１
が１回転する間に第１の砥石３は周期Ｔ／２でもって２
回の往復振動運動を行うが、この場合も第１の砥石３
は、Ｖｒ＝１の場合と同様、必ず点ｘ０、ｘ１を研削す
る。すなわち、速度比Ｖｒが整数又は半整数のときは、
速度比Ｖｒに応じて砥石３の振動周期は変化するもの
の、常に軌道面５上の同一個所が同一砥粒でもって研削
されることとなる。つまり、速度比Ｖｒの小数部ＶＤが
「０」、又は「０．５」のときは同一箇所が同一砥粒に
より加工されることとなり、したがって砥石３の砥粒粒
子にバラツキがあるときは研削加工の均一性を損なって
加工精度の低下を招来する虞がある。

【００５３】そこで、本実施の形態では、速度比Ｖｒの
小数部が「０」又は「０．５」以外となるように位相を
ずらし、曲線Ｑ、Ｒに示すように点ｘ０と点ｘ１の中間
点である点ｘ２、点ｘ３を研削するようにし、前記速度
比Ｖｒを設定することとした。

【００５４】そして、超仕上げ加工においては、図９に
示すように、被加工物である内輪１は矢印Ｃ方向に回転
する駆動ローラ１０と矢印Ｄ方向に回転する従動ローラ
１１に挟まれた形で摩擦しながら回転駆動するため内輪
１は回転数変動、すなわち回転誤差を生じ易く、速度比
Ｖｒの小数部ＶＤが「０」又は「０．５」に近い場合
は、内輪１の回転誤差により容易に同一砥粒により同一
個所が研削される事態を招く虞がある。そこで、本実施
の形態では、斯かる観点を考慮し、小数部ＶＤが０．１
８〜０．３８となるように砥石の振動数ＮＧ及び内輪１
の回転数ＮＷを設定した。更に同様の理由により、０．
１８〜０．３８に０．５を加算した０．６８〜０．８８
も有効である。

【００５５】表１は軌道面半径ｒｗが０．８６ｍｍ、直
径ＤＷが５．９ｍｍとした場合の本実施の形態における
各工程での砥石の振動数ＮＧ、内輪１の回転数ＮＷ等を
従来例と共に示した表である。

【００５６】

【表１】

【００５７】すなわち、砥石の振動数ＮＧは、ＣＢＮ砥
石の場合は１５００ｃｐｍに限界振動数があるため、い
ずれも１０００ｃｐｍに設定している。また、第１の仕
上げ加工の最大交差角βを５１°〜６１°とするために
内輪１の回転数ＮＷを５５〜６５ｒｐｍに設定してい
る。

【００５８】このように本実施の形態では、第１の粗加
工では、最大交差角βは４．２°と小さく、表面粗さＲ
ａは円周方向の成分が大きくなるが、第１の仕上げ加工
では最大交差角βを５１°〜６１°と大きくしているた
め、表面粗さＲａは円周方向に対し直交方向の成分を大
きくなってトライポロジ的に理想的なプラトー面を有す
る表面粗さＲａを得ることができ（図３参照）、該内輪
１を軸受に組込んで駆動させた場合であっても極少量の
グリース量でもって良好な潤滑性を確保することが可能
となる。

【００５９】しかも、速度比Ｖｒの小数部ＶＤが０．１
８〜０．３８または０．６８〜０．８８に設定されてい
るため、同一砥粒が軌道面２上の同一個所のみを研削す
るのを回避することができ、加工精度の優れた内輪１を
得ることが可能となる。

【００６０】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、例えば、粗加工において、図１０に示す
ように、砥石の振動数ＮＧを一定（例えば、１０００ｃ
ｐｍ）に維持する一方、第１の粗工程が終了した後の第
１の仕上げ工程では、内輪１の回転数を第１の粗工程時
の回転数から徐々に低下させることにより、同一砥粒が
被加工物の同一個所のみを加工するのを回避するように
してもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る機械部
品の加工方法は、第１の粗加工と第１の仕上げ加工とか
らなる粗工程と、第２の粗加工と第２の仕上げ加工とか
らなる仕上げ工程とを含み、砥石を所定の往復振動運動
をさせながら被加工物の表面に押し付けることにより前
記被加工物の表面に加工を施す機械部品の加工方法にお
いて、前記第１の粗加工では、前記砥石を所定の高速振
動数で前記往復振動運動させると共に前記被加工物を所
定の高速回転数で回転させて前記被加工物の表面に粗加
工を施し、前記第１の仕上げ加工では、前記砥石を所定
の高速振動数で前記往復振動運動させると共に前記被加
工物を所定の低速回転数で回転させることにより砥粒軌
跡の最大交差角を所定角度以上に設定して前記被加工物
の表面に仕上げ加工を施すので、前記第１の仕上げ加工
では被加工物の表面粗さは円周方向に対して直交する直
交方向の成分が大きくなり、したがって前記直交方向の
表面の粗さ形状は、潤滑性に優れた理想的な溝付きプラ
トー形状となり、グリース量を極限まで少なくしても潤
滑性の低下を極力回避して良好な潤滑性を確保すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】転がり軸受の一例を示す断面図である。

【図２】砥石との接触面に接触楕円が形成された様子を
示す内輪１の要部斜視図ある。

【図３】本発明の接触楕円の詳細を示す図である。

【図４】本発明に係る機械部品の加工方法の粗工程での
加工状態を示す図である。

【図５】本発明に係る機械部品の加工方法の仕上げ工程
での加工状態を示す図である。

【図６】内輪の軌道面上を描く砥石の軌跡を示す図であ
る。

【図７】最大交差角βの算出方法を説明するための図で
ある。

【図８】速度比Ｖｒの設定理由を説明するための図であ
る。

【図９】超仕上げ加工を行うための装置を模式的に示し
た図である。

【図１０】内輪の回転数ＮＷの設定に関する他の実施の
形態を示す図である。

【図１１】従来からの超仕上げ加工の原理を説明するた
めの斜視図である。

【図１２】従来からの超仕上げ加工の工程図である。

【符号の説明】

１内輪（被加工物）２軌道面（被加工物の表面）３第１の砥石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の粗加工と第１の仕上げ加工とから
なる粗工程と、第２の粗加工と第２の仕上げ加工とから
なる仕上げ工程とを含み、砥石を、所定の往復振動運動
をさせながら被加工物の表面に押し付けることにより、
前記被加工物の表面に加工を施す機械部品の加工方法に
おいて、前記第１の粗加工では、前記砥石を所定の高速振動数で
前記往復振動運動させると共に前記被加工物を所定の高
速回転数で回転させて前記被加工物の表面に粗加工を施
し、前記第１の仕上げ加工では、前記砥石を所定の高速
振動数で前記往復振動運動させると共に前記被加工物を
所定の低速回転数で回転させることにより砥粒軌跡の最
大交差角を所定角度以上に設定して前記被加工物の表面
に仕上げ加工を施すことを特徴とする機械部品の加工方
法。