JP2001009718A - ワ−クの研削装置および研削方法 - Google Patents
ワ−クの研削装置および研削方法Info
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- JP2001009718A JP2001009718A JP11182670A JP18267099A JP2001009718A JP 2001009718 A JP2001009718 A JP 2001009718A JP 11182670 A JP11182670 A JP 11182670A JP 18267099 A JP18267099 A JP 18267099A JP 2001009718 A JP2001009718 A JP 2001009718A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 テ−ブルが移動するV字型軌道部
を含む案内面に生じる潤滑油膜の膜厚のバラツキによる
ワ−クの研削加工寸法精度のバラツキを解消する。 【解決手段】 平面研削装置のベッド上に設けら
れた案内面を有する支持体と、前記支持体の案内面に潤
滑油を供給する機構と、前記案内面により位置決めされ
る係合部を有して前記案内面に摺動自在に支えられたテ
−ブルと、テ−ブル上に設けられたワ−クのチャック
と、前記ワ−クの上方に設けられた砥石頭と、砥石頭に
回転自在に取り付けられた砥石と、前記砥石頭の昇降機
構を有する研削装置において、前記研削装置は、更に前
記案内面上の潤滑油の厚みを測定する膜厚測定器と、前
記膜厚測定器より発信される潤滑油の厚みに関する電気
信号の値に応じ砥石頭の昇降の幅を演算する演算部と、
前記演算部より受信した電気信号に基づき砥石頭の昇降
機構に昇降を指示する制御機構を有することを特徴とす
るワ−クの研削装置。
を含む案内面に生じる潤滑油膜の膜厚のバラツキによる
ワ−クの研削加工寸法精度のバラツキを解消する。 【解決手段】 平面研削装置のベッド上に設けら
れた案内面を有する支持体と、前記支持体の案内面に潤
滑油を供給する機構と、前記案内面により位置決めされ
る係合部を有して前記案内面に摺動自在に支えられたテ
−ブルと、テ−ブル上に設けられたワ−クのチャック
と、前記ワ−クの上方に設けられた砥石頭と、砥石頭に
回転自在に取り付けられた砥石と、前記砥石頭の昇降機
構を有する研削装置において、前記研削装置は、更に前
記案内面上の潤滑油の厚みを測定する膜厚測定器と、前
記膜厚測定器より発信される潤滑油の厚みに関する電気
信号の値に応じ砥石頭の昇降の幅を演算する演算部と、
前記演算部より受信した電気信号に基づき砥石頭の昇降
機構に昇降を指示する制御機構を有することを特徴とす
るワ−クの研削装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属、セラミッ
ク、ガラスなどのワ−クを加工する研削装置、例えば、
平面研削盤、円筒研削盤、歯車研削盤等において、ワ−
クを載せるテ−ブルを移動させるのを容易とするために
軌道部(V−V字型、V−平型、または平−平型)を含
む案内面の表面に供給された潤滑油膜厚さの不均一が原
因となって加工されたワ−クの寸法精度が低下すること
を防ぐ研削装置、および該研削装置を用いてワ−クを研
削する方法に関する。
ク、ガラスなどのワ−クを加工する研削装置、例えば、
平面研削盤、円筒研削盤、歯車研削盤等において、ワ−
クを載せるテ−ブルを移動させるのを容易とするために
軌道部(V−V字型、V−平型、または平−平型)を含
む案内面の表面に供給された潤滑油膜厚さの不均一が原
因となって加工されたワ−クの寸法精度が低下すること
を防ぐ研削装置、および該研削装置を用いてワ−クを研
削する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、砥石によりテ−ブル上に設けら
れたワ−クを研削する研削盤は知られている(特開昭5
5−83567号、同59−59349号、同61−1
73851号、特開平4−13552号)。図2と図3
に平面研削盤の1例を示す。図において、1は平面研削
装置、2はワ−ク、3は砥石、4は水平方向(X軸方
向)に往復移動可能なテ−ブル、5は作業台部、6は電
磁チャック、7は前後方向(Z軸方向)に往復移動可能
なサドル、8は操作盤、8bは砥石上下切り込み手動パ
ルス発生器ボタン、9はコラム、10は砥石軸頭、11
は砥石軸、12は砥石3を垂直方向(Y軸方向)に移動
する昇降機構、13はモ−タ−、14は螺合体、15は
ネジ軸、16は軸受、17は安全保護カバ−、18は研
削液供給ノズル、19はベッド、20はタンク、21は
フィルタ−、22はポンプ、23は砥石軸モ−タ−であ
る。
れたワ−クを研削する研削盤は知られている(特開昭5
5−83567号、同59−59349号、同61−1
73851号、特開平4−13552号)。図2と図3
に平面研削盤の1例を示す。図において、1は平面研削
装置、2はワ−ク、3は砥石、4は水平方向(X軸方
向)に往復移動可能なテ−ブル、5は作業台部、6は電
磁チャック、7は前後方向(Z軸方向)に往復移動可能
なサドル、8は操作盤、8bは砥石上下切り込み手動パ
ルス発生器ボタン、9はコラム、10は砥石軸頭、11
は砥石軸、12は砥石3を垂直方向(Y軸方向)に移動
する昇降機構、13はモ−タ−、14は螺合体、15は
ネジ軸、16は軸受、17は安全保護カバ−、18は研
削液供給ノズル、19はベッド、20はタンク、21は
フィルタ−、22はポンプ、23は砥石軸モ−タ−であ
る。
【0003】テ−ブル4は、例えば図4に示すようにベ
ッド19上に設けられた1対の案内面を滑べるサドル7
に設けられたV字型軌道部により位置決めされ、テ−ブ
ル4は図5に示すようにその係合部41,41により前
記案内面に摺動自在に支えられる。ベッド19のオイル
タンク20内の潤滑油は、ポンプ22により分配器2
4、油留まり25を経て案内面31に供給される。前記
V字型軌道部の案内面31、31にはテ−ブル4を滑ら
かに移動させるために、案内面の処処に設けた潤滑油供
給ノズル53,53より潤滑油が供給され、1〜5μm
の薄い油膜厚が形成される。
ッド19上に設けられた1対の案内面を滑べるサドル7
に設けられたV字型軌道部により位置決めされ、テ−ブ
ル4は図5に示すようにその係合部41,41により前
記案内面に摺動自在に支えられる。ベッド19のオイル
タンク20内の潤滑油は、ポンプ22により分配器2
4、油留まり25を経て案内面31に供給される。前記
V字型軌道部の案内面31、31にはテ−ブル4を滑ら
かに移動させるために、案内面の処処に設けた潤滑油供
給ノズル53,53より潤滑油が供給され、1〜5μm
の薄い油膜厚が形成される。
【0004】図2に示す研削装置においては、テ−ブル
は油圧シリンダにより移動されるが、図6に示すような
リニア−モ−タ備えた案内面によりテ−ブルを移動させ
る図6に示す研削装置であってもよい。図6において、
テ−ブル4は複数のボルト42,42によって固定され
た部材43を有し、この部材の両側面には鉛直面上で平
行に対向配置された2つの移動体側面43a、43bが
形成され、これらの移動体側面のそれぞれには可動子
(コイル)44、44'が支持されている。サドル7は部
材43を収容する一面開口の凹部7aを有し、サドル7
の上面にはテ−ブル4を案内する案内面31が形成さ
れ、この案内面31は、サドル7の前縁に形成されたV
字型軌道部46と後縁に形成されたV字型軌道部46'
を有する。
は油圧シリンダにより移動されるが、図6に示すような
リニア−モ−タ備えた案内面によりテ−ブルを移動させ
る図6に示す研削装置であってもよい。図6において、
テ−ブル4は複数のボルト42,42によって固定され
た部材43を有し、この部材の両側面には鉛直面上で平
行に対向配置された2つの移動体側面43a、43bが
形成され、これらの移動体側面のそれぞれには可動子
(コイル)44、44'が支持されている。サドル7は部
材43を収容する一面開口の凹部7aを有し、サドル7
の上面にはテ−ブル4を案内する案内面31が形成さ
れ、この案内面31は、サドル7の前縁に形成されたV
字型軌道部46と後縁に形成されたV字型軌道部46'
を有する。
【0005】前記凹部7aの両内面側には移動体側面4
3a、43bと対向する支持体側面43’a、43’b
が形成され、これらの支持体側面43’a、43’bに
は固定子(永久磁石)47、47'が固定されている。
ここで、可動子44と固定子47および可動子44'と
固定子47'は2組のリニアモ−タ45、45'を形成す
る。この2組のリニアモ−タ45、45'は、可動子4
4、44'と固定子47、47'との間に発生する吸引力
がテ−ブル4の相反する方向に作用する向きに配置され
ている。48,49は摺動部材で、サドルの内側面とこ
れら摺動部材間の隙間S2、S2は、可動子44と固定
子47との隙間S1a、S1bよりも狭い幅に設けられ
ている。
3a、43bと対向する支持体側面43’a、43’b
が形成され、これらの支持体側面43’a、43’bに
は固定子(永久磁石)47、47'が固定されている。
ここで、可動子44と固定子47および可動子44'と
固定子47'は2組のリニアモ−タ45、45'を形成す
る。この2組のリニアモ−タ45、45'は、可動子4
4、44'と固定子47、47'との間に発生する吸引力
がテ−ブル4の相反する方向に作用する向きに配置され
ている。48,49は摺動部材で、サドルの内側面とこ
れら摺動部材間の隙間S2、S2は、可動子44と固定
子47との隙間S1a、S1bよりも狭い幅に設けられ
ている。
【0006】リニアモ−タ45、45'を稼動すること
によりテ−ブル4をX軸方向に駆動させることができ
る。図7に示す研削装置1では、サドル7がZ方向に往
復自在にフレ−ムに支持され、、テ−ブル4がサドル7
上を左右方向(X軸方向)に、コラム9により砥石軸頭
が上下方向(Y軸方向)に移動自在に設けられている。
この平面研削盤では、テ−ブル4上のチャックにワ−ク
2を固定し、サドル7を移動させてZ軸方向の位置を決
め、テ−ブル4をX軸方向に往復移動させる過程で砥石
頭の回転している砥石をワ−クに接触させ、砥石軸頭を
Y軸方向に送りをかけてワ−クを研削する。
によりテ−ブル4をX軸方向に駆動させることができ
る。図7に示す研削装置1では、サドル7がZ方向に往
復自在にフレ−ムに支持され、、テ−ブル4がサドル7
上を左右方向(X軸方向)に、コラム9により砥石軸頭
が上下方向(Y軸方向)に移動自在に設けられている。
この平面研削盤では、テ−ブル4上のチャックにワ−ク
2を固定し、サドル7を移動させてZ軸方向の位置を決
め、テ−ブル4をX軸方向に往復移動させる過程で砥石
頭の回転している砥石をワ−クに接触させ、砥石軸頭を
Y軸方向に送りをかけてワ−クを研削する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】これら研削装置1にお
いて、テ−ブル4の移動を容易とするためにV字型軌道
部46の案内面31の処処には図1に示すようにボス5
1が埋め込まれ、ホ−ス52により供給された潤滑油5
0がノズル53を経てボスの潤滑油通路54より供給さ
れ、テ−ブルの係合部41の移動により薄い膜厚とな
る。しかしながら、この潤滑油の薄膜の厚みは一定の値
ではなく、テ−ブルの送り速度や潤滑油の供給量等に依
存するが15μm以下の振れ幅があり、高い精度を要求
されるワ−クの用途には、更に改善することが要求され
ている。本発明は、より加工精度の高いワ−クを与える
研削装置の提供、および該研削装置を用いてワ−クを研
削する方法を提供することを目的とする。
いて、テ−ブル4の移動を容易とするためにV字型軌道
部46の案内面31の処処には図1に示すようにボス5
1が埋め込まれ、ホ−ス52により供給された潤滑油5
0がノズル53を経てボスの潤滑油通路54より供給さ
れ、テ−ブルの係合部41の移動により薄い膜厚とな
る。しかしながら、この潤滑油の薄膜の厚みは一定の値
ではなく、テ−ブルの送り速度や潤滑油の供給量等に依
存するが15μm以下の振れ幅があり、高い精度を要求
されるワ−クの用途には、更に改善することが要求され
ている。本発明は、より加工精度の高いワ−クを与える
研削装置の提供、および該研削装置を用いてワ−クを研
削する方法を提供することを目的とする。
【0008】本発明は、平面研削装置のベッド上に設け
られた案内面を有する支持体と、前記支持体の案内面に
潤滑油を供給する機構と、前記案内面により位置決めさ
れる係合部を有して前記案内面に摺動自在に支えられた
テ−ブルと、テ−ブル上に設けられたワ−クのチャック
と、前記ワ−クの上方に設けられた砥石軸頭と、砥石軸
頭に回転自在に取り付けられた砥石と、前記砥石軸頭の
昇降機構を有する研削装置において、前記研削装置は、
更に前記支持体の案内面上の潤滑油の厚みを測定する膜
厚測定器と、前記膜厚測定器より発信される潤滑油の厚
みに関する電気信号の値に応じ砥石軸頭の昇降の幅を演
算する演算部と、前記演算部より受信した電気信号に基
づき砥石軸頭の昇降機構に昇降を指示する制御機構を有
することを特徴とするワ−クの研削装置を提供するもの
である。
られた案内面を有する支持体と、前記支持体の案内面に
潤滑油を供給する機構と、前記案内面により位置決めさ
れる係合部を有して前記案内面に摺動自在に支えられた
テ−ブルと、テ−ブル上に設けられたワ−クのチャック
と、前記ワ−クの上方に設けられた砥石軸頭と、砥石軸
頭に回転自在に取り付けられた砥石と、前記砥石軸頭の
昇降機構を有する研削装置において、前記研削装置は、
更に前記支持体の案内面上の潤滑油の厚みを測定する膜
厚測定器と、前記膜厚測定器より発信される潤滑油の厚
みに関する電気信号の値に応じ砥石軸頭の昇降の幅を演
算する演算部と、前記演算部より受信した電気信号に基
づき砥石軸頭の昇降機構に昇降を指示する制御機構を有
することを特徴とするワ−クの研削装置を提供するもの
である。
【0009】本発明はまた、前記平面研削装置のベッド
上に設けられた支持体の案内面に潤滑油を供給しつつ、
支持体の案内面により位置決めされる係合部を有するテ
−ブルを摺動させ、テ−ブル上に設けられたチャックに
載置されたワ−ク表面に回転砥石を当接させてワ−クを
研削する方法において、テ−ブルを摺動させているとき
の案内面上の潤滑油の厚みTiを膜厚測定器で測定し、
テ−ブルを摺動させない停止時の案内面上の潤滑油の厚
みToを差し引き(t=Ti−To)、厚みが測定され
た案内面がV字型軌道案内面のときは次式 t・cos θ/2 (式中、θはV字型軌道部の案内面がなす角度であ
る。)で算出された厚みの値分だけ砥石軸頭を上昇また
は下降させる補正を行ってワ−クを研削、または厚みが
測定された案内面が平型軌道案内面のときは上記tの値
分だけ砥石軸頭を上昇または下降させる補正を行ってワ
−クを研削することを特徴とする、ワ−クの研削方法を
提供するものである。
上に設けられた支持体の案内面に潤滑油を供給しつつ、
支持体の案内面により位置決めされる係合部を有するテ
−ブルを摺動させ、テ−ブル上に設けられたチャックに
載置されたワ−ク表面に回転砥石を当接させてワ−クを
研削する方法において、テ−ブルを摺動させているとき
の案内面上の潤滑油の厚みTiを膜厚測定器で測定し、
テ−ブルを摺動させない停止時の案内面上の潤滑油の厚
みToを差し引き(t=Ti−To)、厚みが測定され
た案内面がV字型軌道案内面のときは次式 t・cos θ/2 (式中、θはV字型軌道部の案内面がなす角度であ
る。)で算出された厚みの値分だけ砥石軸頭を上昇また
は下降させる補正を行ってワ−クを研削、または厚みが
測定された案内面が平型軌道案内面のときは上記tの値
分だけ砥石軸頭を上昇または下降させる補正を行ってワ
−クを研削することを特徴とする、ワ−クの研削方法を
提供するものである。
【0010】案内面上の潤滑油の厚みの振れを膜厚測定
器で測定し、基準の値からの振れ幅分を砥石頭の上下の
昇降で調整してワ−クを加工するので、超精密に研削加
工が可能となった。
器で測定し、基準の値からの振れ幅分を砥石頭の上下の
昇降で調整してワ−クを加工するので、超精密に研削加
工が可能となった。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明をさらに
詳細に説明する。図1または図5に示すようにV字型軌
道部46を含む案内面31上の潤滑油の厚みを測定する
膜厚測定器(静電容量型非接触微小変位計や渦巻電流式
非接触微小変位計)のセンサプロ−ブ60をV字型軌道
部を形成するフレ−ム内に埋設し、測定された潤滑油の
膜厚Tiを図3に示す研削装置の制御ユニット部CPU
のRAMに電気信号(電圧または電流)として送る。
詳細に説明する。図1または図5に示すようにV字型軌
道部46を含む案内面31上の潤滑油の厚みを測定する
膜厚測定器(静電容量型非接触微小変位計や渦巻電流式
非接触微小変位計)のセンサプロ−ブ60をV字型軌道
部を形成するフレ−ム内に埋設し、測定された潤滑油の
膜厚Tiを図3に示す研削装置の制御ユニット部CPU
のRAMに電気信号(電圧または電流)として送る。
【0012】この測定された潤滑油の膜厚Tiと、予め
CPUのROMに記録してあるテ−ブルを摺動させない
停止時のV字型軌道部を含む案内面上の潤滑油の厚みT
oとの差(t=Ti−To)、およびROMに入力され
ているV字型軌道部を含む案内面の角度θ(図1参照)
の値から振れ幅tをテ−ブルと同じ平行な水平面におけ
る厚みに直すため、CPUの演算部で次式で換算する。 h=t・cos θ/2 (式中、θはV字型軌道部の案内面がなす角度であ
る。) 算出された厚みhの値分だけ砥石軸頭を上昇または下降
させる補正をCPUよりコラム9に指示し、油圧シリン
ダボ−ルネジ15の回転駆動を行って補正分昇降させワ
−クを研削する。なお、厚みが測定された案内面が平−
平型軌道案内面のときは上記tの値分だけ砥石軸頭を上
昇または下降させる補正を行ってワ−クを研削する。
CPUのROMに記録してあるテ−ブルを摺動させない
停止時のV字型軌道部を含む案内面上の潤滑油の厚みT
oとの差(t=Ti−To)、およびROMに入力され
ているV字型軌道部を含む案内面の角度θ(図1参照)
の値から振れ幅tをテ−ブルと同じ平行な水平面におけ
る厚みに直すため、CPUの演算部で次式で換算する。 h=t・cos θ/2 (式中、θはV字型軌道部の案内面がなす角度であ
る。) 算出された厚みhの値分だけ砥石軸頭を上昇または下降
させる補正をCPUよりコラム9に指示し、油圧シリン
ダボ−ルネジ15の回転駆動を行って補正分昇降させワ
−クを研削する。なお、厚みが測定された案内面が平−
平型軌道案内面のときは上記tの値分だけ砥石軸頭を上
昇または下降させる補正を行ってワ−クを研削する。
【0013】潤滑油の厚みを測定する膜厚測定器として
は、静電容量型非接触微小変位計、渦巻電流式変位計、
光学式変位計など種々利用可能であるが、なかでも金属
の材質や表面反射率の影響を受けない静電容量型非接触
微小変位計が好ましい。かかる静電容量型非接触微小変
位計としては、例えば日本エ−・ディ−・イ−株式会社
よりMicroSense 3820(商品名)、Mi
croSense 3401HR(商品名)が販売され
ている。
は、静電容量型非接触微小変位計、渦巻電流式変位計、
光学式変位計など種々利用可能であるが、なかでも金属
の材質や表面反射率の影響を受けない静電容量型非接触
微小変位計が好ましい。かかる静電容量型非接触微小変
位計としては、例えば日本エ−・ディ−・イ−株式会社
よりMicroSense 3820(商品名)、Mi
croSense 3401HR(商品名)が販売され
ている。
【0014】センサ60は、案内面の処処に設けられ
る。また、一対の軌道部案内面の一方に設けてもよい
し、両方に設けてもよい。
る。また、一対の軌道部案内面の一方に設けてもよい
し、両方に設けてもよい。
【0015】
【発明の効果】本発明の方法によれば、案内面の潤滑油
膜厚みの振れ幅を砥石軸頭の上下の昇降で補って研削加
工するので、寸法精度の優れるワ−クが得られる。
膜厚みの振れ幅を砥石軸頭の上下の昇降で補って研削加
工するので、寸法精度の優れるワ−クが得られる。
【図1】 テ−ブル案内面のV字型軌道部の部分を示す
部分断面図である。
部分断面図である。
【図2】 平面研削盤の斜視図である。
【図3】 平面研削盤の側面図である。
【図4】 テ−ブルが移動するV字型軌道部を含む案内
面を有するサドルの斜視図である。
面を有するサドルの斜視図である。
【図5】 リニアモ−タにより移動可能なテ−ブル移動
機構を示す断面図である。
機構を示す断面図である。
【図6】 リニアモ−タにより移動可能なテ−ブル移動
機構を示す断面図である。
機構を示す断面図である。
【図7】 別の態様を示す平面研削盤の斜視図である。
1 研削装置 2 ワ−ク 3 砥石 4 テ−ブル 7 サドル 9 コラム 10 砥石軸頭 19 ベッド 30 支持体 31 案内面 41 係合部 46 V字型軌道部 50 潤滑油供給口
Claims (2)
- 【請求項1】 平面研削装置のベッド上に設けられた案
内面を有する支持体と、前記支持体の案内面に潤滑油を
供給する機構と、前記案内面により位置決めされる係合
部を有して前記案内面に摺動自在に支えられたテ−ブル
と、テ−ブル上に設けられたワ−クのチャックと、前記
ワ−クの上方に設けられた砥石軸頭と、砥石軸頭に回転
自在に取り付けられた砥石と、前記砥石軸頭の昇降機構
を有する研削装置において、 前記研削装置は、更に前記支持体の案内面上の潤滑油の
厚みを測定する膜厚測定器と、前記膜厚測定器より発信
される潤滑油の厚みに関する電気信号の値に応じ砥石軸
頭の昇降の幅を演算する演算部と、前記演算部より受信
した電気信号に基づき砥石軸頭の昇降機構に昇降を指示
する制御機構を有することを特徴とするワ−クの研削装
置。 - 【請求項2】 平面研削装置のベッド上に設けられた支
持体の案内面に潤滑油を供給しつつ、支持体の案内面に
より位置決めされる係合部を有するテ−ブルを摺動さ
せ、テ−ブル上に設けられたチャックに載置されたワ−
ク表面に回転砥石を当接させてワ−クを研削する方法に
おいて、 テ−ブルを摺動させているときの案内面上の潤滑油の厚
みTiを膜厚測定器で測定し、テ−ブルを摺動させない
停止時の案内面上の潤滑油の厚みToを差し引き(t=
Ti−To)、厚みが測定された案内面がV字型軌道案
内面のときは次式 t・cos θ/2 (式中、θはV字型軌道部の案内面がなす角度であ
る。)で算出された厚みの値分だけ砥石軸頭を上昇また
は下降させる補正を行ってワ−クを研削、または厚みが
測定された案内面が平型軌道案内面のときは上記tの値
分だけ砥石軸頭を上昇または下降させる補正を行ってワ
−クを研削することを特徴とする、ワ−クの研削方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11182670A JP2001009718A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | ワ−クの研削装置および研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11182670A JP2001009718A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | ワ−クの研削装置および研削方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001009718A true JP2001009718A (ja) | 2001-01-16 |
Family
ID=16122392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11182670A Pending JP2001009718A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | ワ−クの研削装置および研削方法 |
Country Status (1)
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