JP2001054846A - 球面加工方法及び球面加工装置 - Google Patents
球面加工方法及び球面加工装置Info
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- JP2001054846A JP2001054846A JP23271799A JP23271799A JP2001054846A JP 2001054846 A JP2001054846 A JP 2001054846A JP 23271799 A JP23271799 A JP 23271799A JP 23271799 A JP23271799 A JP 23271799A JP 2001054846 A JP2001054846 A JP 2001054846A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも小さな半径Ｒを有する球面に加工
でき、かつ、砥石が磨耗したり、Ｒが異なる球面に加工
する場合においても、砥石の設計のしなおしが不要であ
る球面加工方法及び装置を提供する。 【解決手段】 円柱形状の貫通孔８を備えた被加工体７
の表面を、所望の半径Ｒを有する球面に加工する球面加
工方法及び装置である。内壁に研削面１２を備えたリン
グ状砥石１３のリング内に配置した被加工体７を、貫通
孔８に挿入した回転軸９を中心にして回転させるととも
に、リング状砥石１３を、リングの中心点が適宜な半径
ｒの円軌道を描くように回転させ、かつ、加工中におい
て、Ｒ、リング状砥石１３の回転面と回転軸９の角度θ
及び貫通孔８の長さｘが式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを満た
すように設定される。
でき、かつ、砥石が磨耗したり、Ｒが異なる球面に加工
する場合においても、砥石の設計のしなおしが不要であ
る球面加工方法及び装置を提供する。 【解決手段】 円柱形状の貫通孔８を備えた被加工体７
の表面を、所望の半径Ｒを有する球面に加工する球面加
工方法及び装置である。内壁に研削面１２を備えたリン
グ状砥石１３のリング内に配置した被加工体７を、貫通
孔８に挿入した回転軸９を中心にして回転させるととも
に、リング状砥石１３を、リングの中心点が適宜な半径
ｒの円軌道を描くように回転させ、かつ、加工中におい
て、Ｒ、リング状砥石１３の回転面と回転軸９の角度θ
及び貫通孔８の長さｘが式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを満た
すように設定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は円柱形状の貫通孔
を備えた被加工体の表面を所望の半径Ｒを有する球面に
加工してボールバルブ等とする球面加工方法及びそのた
めの装置に関する。
を備えた被加工体の表面を所望の半径Ｒを有する球面に
加工してボールバルブ等とする球面加工方法及びそのた
めの装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 貫通孔を備えた球状体は、例えばボー
ルバルブとして、図２に示すように液体を流すための配
管の元栓等に使用される。即ち、配管２に液体を流す場
合には、図２（ａ）に示すように、ボールバルブ１の貫
通孔３を液体の通路の一部として使用し、液体の流れを
止めたい場合には、図２（ｂ）に示すように、ボールバ
ルブ１を回転させて、液体の通路を遮断するのである。
従って、配管内の液体の流れを迅速に調節するには、ボ
ールバルブの回転が速やかに行われることが必要であ
り、そのためにはボールバルブはできる限り球に近い形
状を有することが好ましい。
ルバルブとして、図２に示すように液体を流すための配
管の元栓等に使用される。即ち、配管２に液体を流す場
合には、図２（ａ）に示すように、ボールバルブ１の貫
通孔３を液体の通路の一部として使用し、液体の流れを
止めたい場合には、図２（ｂ）に示すように、ボールバ
ルブ１を回転させて、液体の通路を遮断するのである。
従って、配管内の液体の流れを迅速に調節するには、ボ
ールバルブの回転が速やかに行われることが必要であ
り、そのためにはボールバルブはできる限り球に近い形
状を有することが好ましい。
【０００３】 ボールバルブは、通常、セラミック、金
属、樹脂等から成り、セラミック製のボールバルブは、
塩酸、アルカリ等の腐蝕性液体を流すための配管に用い
られる。ボールバルブは、これらの材料を用い、貫通孔
を球に近い形状に成形、焼成し、砥石にて表面を球面加
工して、さらに球に近い形状とすることにより製造され
る。
属、樹脂等から成り、セラミック製のボールバルブは、
塩酸、アルカリ等の腐蝕性液体を流すための配管に用い
られる。ボールバルブは、これらの材料を用い、貫通孔
を球に近い形状に成形、焼成し、砥石にて表面を球面加
工して、さらに球に近い形状とすることにより製造され
る。
【０００４】 具体的には、球面加工は、従来、図３に
示すように、リングの側面に研削面５を有し、断面形状
が半円であるリング状砥石６を、リングの中心点を中心
にして回転させるとともに、被加工体７の貫通孔８に通
した回転軸９を砥石の回転面と平行に配置した状態で回
転させ、被加工体７の表面を研削することにより行われ
ていた。
示すように、リングの側面に研削面５を有し、断面形状
が半円であるリング状砥石６を、リングの中心点を中心
にして回転させるとともに、被加工体７の貫通孔８に通
した回転軸９を砥石の回転面と平行に配置した状態で回
転させ、被加工体７の表面を研削することにより行われ
ていた。
【０００５】 又、他の方法として、図４に示すよう
に、１枚の円盤型砥石１０を、所望のＲを有する弧を描
くように往復運動させつつ回転させるとともに、被加工
体７を、貫通孔８に通した回転軸９を介して回転させ、
被加工体７の表面を研削することも行われていた。
に、１枚の円盤型砥石１０を、所望のＲを有する弧を描
くように往復運動させつつ回転させるとともに、被加工
体７を、貫通孔８に通した回転軸９を介して回転させ、
被加工体７の表面を研削することも行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、図３
に示す方法では、被加工体７の表面を所望の半径Ｒを有
する球面に加工するには、リングの直径Ｄ及び砥石の断
面形状である半円の半径ｓを、式、Ｒ＝（Ｄ／２ｓｉｎ
θ）−ｓを満たすように設定しなければならず、従っ
て、Ｒが異なる球面に加工する場合には砥石を設計しな
おさなけらばならないという問題があった。又、砥石が
磨耗してｓの大きさが変わった場合にも、砥石を設計し
なおさなけらばならないという問題があった。尚、上記
の式において、θは砥石の回転軸と被加工体の回転軸と
の角度を表す。
に示す方法では、被加工体７の表面を所望の半径Ｒを有
する球面に加工するには、リングの直径Ｄ及び砥石の断
面形状である半円の半径ｓを、式、Ｒ＝（Ｄ／２ｓｉｎ
θ）−ｓを満たすように設定しなければならず、従っ
て、Ｒが異なる球面に加工する場合には砥石を設計しな
おさなけらばならないという問題があった。又、砥石が
磨耗してｓの大きさが変わった場合にも、砥石を設計し
なおさなけらばならないという問題があった。尚、上記
の式において、θは砥石の回転軸と被加工体の回転軸と
の角度を表す。
【０００７】 一方、図４に示す方法では、円盤型砥石
１０の描く弧の半径を自由に変えられるため、砥石の磨
耗の問題や、Ｒが変わる度に砥石を設計しなおさなけれ
ばならないという問題はないが、Ｒを小さな球面に加工
しようとすると、砥石１０が被加工体７の端部に移動し
た際に、砥石１０の保持・駆動部材１１と被加工体７の
回転軸９とが干渉する場合があるため、Ｒが２５ｍｍ未
満の球面に加工することは困難であるという問題があっ
た。
１０の描く弧の半径を自由に変えられるため、砥石の磨
耗の問題や、Ｒが変わる度に砥石を設計しなおさなけれ
ばならないという問題はないが、Ｒを小さな球面に加工
しようとすると、砥石１０が被加工体７の端部に移動し
た際に、砥石１０の保持・駆動部材１１と被加工体７の
回転軸９とが干渉する場合があるため、Ｒが２５ｍｍ未
満の球面に加工することは困難であるという問題があっ
た。
【０００８】 本発明はかかる事情を背景としてなされ
たものであり、その目的とするところは、従来よりも小
さな半径Ｒを有する球面に加工でき、かつ、砥石が磨耗
したり、Ｒが異なる球面に加工する場合においても、砥
石の設計のしなおしが不要である球面加工方法及び球面
加工装置を提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、従来よりも小
さな半径Ｒを有する球面に加工でき、かつ、砥石が磨耗
したり、Ｒが異なる球面に加工する場合においても、砥
石の設計のしなおしが不要である球面加工方法及び球面
加工装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】 即ち、本発明によれ
ば、円柱形状の貫通孔を備えた被加工体の表面を、所望
の半径Ｒを有する球面に加工する球面加工方法であっ
て、内壁に研削面を備えたリング状砥石のリング内に配
置した被加工体を、上記貫通孔に挿入した回転軸を中心
にして回転させるとともに、上記リング状砥石を、リン
グの中心点が適宜な半径ｒの円軌道を描くように回転さ
せ、かつ、加工中において、Ｒ、上記リング状砥石の回
転面と上記回転軸の角度θ及び上記貫通孔の長さｘが
式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを満たす球面加工方法が提供さ
れる。上記の球面加工方法において、Ｒ、ｒ及び上記リ
ング状砥石のリングの内径ｌが式、Ｒ＝ｌ／２−ｒを満
たすことが好ましい。又、リング状砥石を、上記被加工
体に対して相対的に、上記リング状砥石の回転面に垂直
方向に往復運動させることが好ましい。
ば、円柱形状の貫通孔を備えた被加工体の表面を、所望
の半径Ｒを有する球面に加工する球面加工方法であっ
て、内壁に研削面を備えたリング状砥石のリング内に配
置した被加工体を、上記貫通孔に挿入した回転軸を中心
にして回転させるとともに、上記リング状砥石を、リン
グの中心点が適宜な半径ｒの円軌道を描くように回転さ
せ、かつ、加工中において、Ｒ、上記リング状砥石の回
転面と上記回転軸の角度θ及び上記貫通孔の長さｘが
式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを満たす球面加工方法が提供さ
れる。上記の球面加工方法において、Ｒ、ｒ及び上記リ
ング状砥石のリングの内径ｌが式、Ｒ＝ｌ／２−ｒを満
たすことが好ましい。又、リング状砥石を、上記被加工
体に対して相対的に、上記リング状砥石の回転面に垂直
方向に往復運動させることが好ましい。
【００１０】 又、本発明によれば、円柱形状の貫通孔
を備えた被加工体の表面を、所望の半径Ｒを有する球面
に加工する球面加工装置であって、内壁に研削面を備え
たリング状砥石、上記貫通孔内に装着され、リング状砥
石のリング内に配置された被加工体を回転させるための
回転軸、上記リング状砥石を、リングの中心点が適宜な
半径ｒの円軌道を描くように回転させるための駆動手段
及び半径ｒの大きさを設定するための調節手段、上記回
転軸を回転させるための駆動手段を備え、加工中におい
て、Ｒ、上記リング状砥石の回転面と上記回転軸の角度
θ及び上記貫通孔の長さｘが式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを
満たすように維持する球面加工装置が提供される。上記
の球面加工装置において、Ｒ、ｒ及び上記リング状砥石
のリングの内径ｌが式、Ｒ＝ｌ／２−ｒを満たすよう
に、上記調節手段にて半径ｒの大きさを設定することが
好ましい。又、リング状砥石を、上記被加工体に対して
相対的に、上記リング状砥石の回転面に垂直方向に往復
運動させるための駆動手段を備えることが好ましい。
を備えた被加工体の表面を、所望の半径Ｒを有する球面
に加工する球面加工装置であって、内壁に研削面を備え
たリング状砥石、上記貫通孔内に装着され、リング状砥
石のリング内に配置された被加工体を回転させるための
回転軸、上記リング状砥石を、リングの中心点が適宜な
半径ｒの円軌道を描くように回転させるための駆動手段
及び半径ｒの大きさを設定するための調節手段、上記回
転軸を回転させるための駆動手段を備え、加工中におい
て、Ｒ、上記リング状砥石の回転面と上記回転軸の角度
θ及び上記貫通孔の長さｘが式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを
満たすように維持する球面加工装置が提供される。上記
の球面加工装置において、Ｒ、ｒ及び上記リング状砥石
のリングの内径ｌが式、Ｒ＝ｌ／２−ｒを満たすよう
に、上記調節手段にて半径ｒの大きさを設定することが
好ましい。又、リング状砥石を、上記被加工体に対して
相対的に、上記リング状砥石の回転面に垂直方向に往復
運動させるための駆動手段を備えることが好ましい。
【００１１】 さらに、本発明の球面加工方法及び球面
加工装置において、上記被加工体はセラミック、金属又
は樹脂から成るものであってもよく、又、本発明の球面
加工方法及び球面加工装置は、上記被加工体をボールバ
ルブに加工するためのものであってもよい。
加工装置において、上記被加工体はセラミック、金属又
は樹脂から成るものであってもよく、又、本発明の球面
加工方法及び球面加工装置は、上記被加工体をボールバ
ルブに加工するためのものであってもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】 本発明では、図１に示すよう
に、内壁に研削面１２を備えたリング状砥石１３のリン
グ内に配置した被加工体７を、上記貫通孔８に挿入した
回転軸９を中心にして回転させるとともに、上記リング
状砥石１３を、リングの中心点が適宜な半径ｒの円軌道
を描くように回転させることにより、円柱形状の貫通孔
８を備えた被加工体７の表面を、所望の半径Ｒを有する
球面に加工する。この場合、加工中において、Ｒ、上記
リング状砥石１３の回転面と上記回転軸９の角度θ及び
上記貫通孔８の長さｘは式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを満た
すように設定される。
に、内壁に研削面１２を備えたリング状砥石１３のリン
グ内に配置した被加工体７を、上記貫通孔８に挿入した
回転軸９を中心にして回転させるとともに、上記リング
状砥石１３を、リングの中心点が適宜な半径ｒの円軌道
を描くように回転させることにより、円柱形状の貫通孔
８を備えた被加工体７の表面を、所望の半径Ｒを有する
球面に加工する。この場合、加工中において、Ｒ、上記
リング状砥石１３の回転面と上記回転軸９の角度θ及び
上記貫通孔８の長さｘは式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを満た
すように設定される。
【００１３】 本発明においては、リング状砥石１３
を、図５に示すように、リングの中心点１５が適宜な半
径ｒの円軌道１４を描くように回転させるため、ｒの大
きさを適宜に設定することにより、リング状砥石１３の
研削面が描く最も小さな弧の半径Ｒを所望の値に設定で
き、従って半径Ｒを有する球面に加工することができ
る。具体的には、リング状砥石１３のリングの内径をｌ
とすると、ｒが、式、Ｒ＝ｌ／２−ｒを満たすように設
定することにより、所望の半径Ｒを有する球面に加工す
ることができる。従って、ｒを大きくすれば、より小さ
な半径Ｒを有する球面に加工することができ、大きな半
径Ｒを有する球面に加工したい場合は、ｒを小さくすれ
ばよいことになる。また、ｒ＝０にすることにより、研
削抵抗の小さい材料においては内径がワークと同一径の
砥石で仕上げをすることも可能である。
を、図５に示すように、リングの中心点１５が適宜な半
径ｒの円軌道１４を描くように回転させるため、ｒの大
きさを適宜に設定することにより、リング状砥石１３の
研削面が描く最も小さな弧の半径Ｒを所望の値に設定で
き、従って半径Ｒを有する球面に加工することができ
る。具体的には、リング状砥石１３のリングの内径をｌ
とすると、ｒが、式、Ｒ＝ｌ／２−ｒを満たすように設
定することにより、所望の半径Ｒを有する球面に加工す
ることができる。従って、ｒを大きくすれば、より小さ
な半径Ｒを有する球面に加工することができ、大きな半
径Ｒを有する球面に加工したい場合は、ｒを小さくすれ
ばよいことになる。また、ｒ＝０にすることにより、研
削抵抗の小さい材料においては内径がワークと同一径の
砥石で仕上げをすることも可能である。
【００１４】 リング状砥石１３のリングの内径ｌは、
リング状砥石１３が磨耗すると大きくなるが、そのよう
な場合には、上記の式に従ってｒの大きさを再度設定す
ればよく、異なる半径Ｒを有する球面に加工する場合に
おいても、ｒの値を変えればすむため、砥石の設計のし
なおしが不要である。
リング状砥石１３が磨耗すると大きくなるが、そのよう
な場合には、上記の式に従ってｒの大きさを再度設定す
ればよく、異なる半径Ｒを有する球面に加工する場合に
おいても、ｒの値を変えればすむため、砥石の設計のし
なおしが不要である。
【００１５】 又、本発明の方法においては、リング状
砥石１３と被加工体７の回転軸９との干渉により、加工
できる球面の半径Ｒの限界が定められるが、リング状砥
石１３の大きさは、図４に示す従来の加工方法にて用い
られる砥石の保持・駆動部材１１に比べてはるかに小さ
いため、干渉の度合いも小さく、半径Ｒがより小さい球
面に加工することが可能である。
砥石１３と被加工体７の回転軸９との干渉により、加工
できる球面の半径Ｒの限界が定められるが、リング状砥
石１３の大きさは、図４に示す従来の加工方法にて用い
られる砥石の保持・駆動部材１１に比べてはるかに小さ
いため、干渉の度合いも小さく、半径Ｒがより小さい球
面に加工することが可能である。
【００１６】 本発明において、Ｒ、上記リング状砥石
１３の回転面と上記回転軸９の角度θ及び上記貫通孔８
の長さｘが式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを満たすように設定
するのは、被加工体７の表面のすべてを球面加工するた
めである。即ち、角度θが上記の値を満たさない場合
は、被加工体７の表面に、砥石１３と接触しない部分が
生じ、従って、球面加工がなされない部分が生じること
になる。
１３の回転面と上記回転軸９の角度θ及び上記貫通孔８
の長さｘが式、ｓｉｎθ＝ｘ／２Ｒを満たすように設定
するのは、被加工体７の表面のすべてを球面加工するた
めである。即ち、角度θが上記の値を満たさない場合
は、被加工体７の表面に、砥石１３と接触しない部分が
生じ、従って、球面加工がなされない部分が生じること
になる。
【００１７】 本発明において、リング状砥石１３の内
径は、被加工体７の径＋１０ｍｍであることが好まし
く、その材質にダイヤモンド砥石等が好適に用いられ
る。又、リング状砥石１３は、図１に示すように、カッ
プ状の容器の内壁に固定してカップ状砥石１６として用
いてもよい。リング状砥石１３の断面形状は、リングの
内側に突出した半円形であることが研削抵抗の点で好ま
しいが、平面等の形状であってもかまわない。
径は、被加工体７の径＋１０ｍｍであることが好まし
く、その材質にダイヤモンド砥石等が好適に用いられ
る。又、リング状砥石１３は、図１に示すように、カッ
プ状の容器の内壁に固定してカップ状砥石１６として用
いてもよい。リング状砥石１３の断面形状は、リングの
内側に突出した半円形であることが研削抵抗の点で好ま
しいが、平面等の形状であってもかまわない。
【００１８】 本発明において、リング状砥石の回転数
は２０００〜４０００ｒｐｍであることが好ましく、被
加工体の回転数は１５０〜２５０ｒｐｍであることが好
ましい。又、リング状砥石の回転数を被加工体の回転数
で割った値が整数でないことが、球面加工の真円度を上
げる観点より好ましい。
は２０００〜４０００ｒｐｍであることが好ましく、被
加工体の回転数は１５０〜２５０ｒｐｍであることが好
ましい。又、リング状砥石の回転数を被加工体の回転数
で割った値が整数でないことが、球面加工の真円度を上
げる観点より好ましい。
【００１９】 本発明においては、加工中に、リング状
砥石１３を、図１に示すように、被加工体７に対して相
対的に、上記リング状砥石１３の回転面に垂直方向に往
復運動させることが好ましい。このような往復運動によ
り、砥石にいきなり負荷を与えることなく、砥石に対す
る負荷を徐々に大きくすることができるため、砥石の消
耗を少なくすることができる。尚、本発明において、被
加工体の加工代は０．５ｍｍ程度であることが好まし
い。
砥石１３を、図１に示すように、被加工体７に対して相
対的に、上記リング状砥石１３の回転面に垂直方向に往
復運動させることが好ましい。このような往復運動によ
り、砥石にいきなり負荷を与えることなく、砥石に対す
る負荷を徐々に大きくすることができるため、砥石の消
耗を少なくすることができる。尚、本発明において、被
加工体の加工代は０．５ｍｍ程度であることが好まし
い。
【００２０】 リング状砥石を、リングの中心点が適宜
な半径ｒの円軌道を描くように回転させるための駆動手
段としては、例えばマシニングセンタ等を用いることが
できる。
な半径ｒの円軌道を描くように回転させるための駆動手
段としては、例えばマシニングセンタ等を用いることが
できる。
【００２１】 又、被加工体に取り付けた回転軸を、回
転させるための駆動手段には、例えば、回転テーブル等
を好適に用いることができる。
転させるための駆動手段には、例えば、回転テーブル等
を好適に用いることができる。
【００２２】 被加工体の貫通孔内へ回転軸を固定する
方法としては、例えば、図６に示すように、回転軸９
に、その長さ方向に垂直な孔１８を設け、その孔に雄ネ
ジ１９を螺合させる方法がある。固定する際には、ま
ず、雄ネジ１９を孔１８内部に収納した状態で、回転軸
９を被加工体７の貫通孔８内へ挿入し、次いで、被加工
体７に設けた孔２０よりドライバー等を差し込んで雄ネ
ジ１９を回し、雄ネジ１９を回転軸９に設けた孔１８か
ら孔２０内へ突出するようにして固定する。
方法としては、例えば、図６に示すように、回転軸９
に、その長さ方向に垂直な孔１８を設け、その孔に雄ネ
ジ１９を螺合させる方法がある。固定する際には、ま
ず、雄ネジ１９を孔１８内部に収納した状態で、回転軸
９を被加工体７の貫通孔８内へ挿入し、次いで、被加工
体７に設けた孔２０よりドライバー等を差し込んで雄ネ
ジ１９を回し、雄ネジ１９を回転軸９に設けた孔１８か
ら孔２０内へ突出するようにして固定する。
【００２３】 ボールバルブ等の材料にはセラミック、
金属又は樹脂が用いられるが、本発明の球面加工方法及
び球面加工装置は上記のいずれの材料にも好適に用いる
ことができる。
金属又は樹脂が用いられるが、本発明の球面加工方法及
び球面加工装置は上記のいずれの材料にも好適に用いる
ことができる。
【００２４】
【実施例】 以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
【００２５】（実施例１） セラミック粉末を、端面の
半径が２７．５ｍｍ、長さが７９ｍｍである円柱形状の
貫通孔を備えた、半径５１ｍｍの球形に成形した後、乾
燥、焼成を行い、球形の被加工体を作成した。次に、被
加工体を図１に示す方法にて、半径４５ｍｍに球面加工
した。
半径が２７．５ｍｍ、長さが７９ｍｍである円柱形状の
貫通孔を備えた、半径５１ｍｍの球形に成形した後、乾
燥、焼成を行い、球形の被加工体を作成した。次に、被
加工体を図１に示す方法にて、半径４５ｍｍに球面加工
した。
【００２６】 砥石１３は内径１１０ｍｍのリング状砥
石を金属製の容器の内壁に固定したカップ状砥石１６を
用いた。リング状砥石は、メタルボンドから成るダイヤ
モンド砥石を使用した。
石を金属製の容器の内壁に固定したカップ状砥石１６を
用いた。リング状砥石は、メタルボンドから成るダイヤ
モンド砥石を使用した。
【００２７】 カップ砥石１６内に、貫通孔８に回転軸
９を挿入した被加工体７を配置した。被加工体は回転軸
９の傾きが、リング状砥石の回転面に対して６２°とな
るように配置した。回転軸９の一端は回転テーブルに取
り付けられており、回転テーブルを稼働させることによ
り、回転軸９を２１０ｒｐｍで回転させた。一方、カッ
プ砥石を、リング状砥石１３のリングの中心点が適宜な
半径４５ｍｍの円軌道を描くように、２０００ｒｐｍで
回転させた。カップ砥石１６の回転は、カップ砥石１６
の上部に取り付けた駆動手段（図示せず。）にて行っ
た。又、加工中、カップ砥石１６を、３００ｍｍ／分に
て、被加工体７に対して上下運動させた。研削は２０分
間行った。研削後の球状体について真円度を測定した結
果、良好な値が得られた。
９を挿入した被加工体７を配置した。被加工体は回転軸
９の傾きが、リング状砥石の回転面に対して６２°とな
るように配置した。回転軸９の一端は回転テーブルに取
り付けられており、回転テーブルを稼働させることによ
り、回転軸９を２１０ｒｐｍで回転させた。一方、カッ
プ砥石を、リング状砥石１３のリングの中心点が適宜な
半径４５ｍｍの円軌道を描くように、２０００ｒｐｍで
回転させた。カップ砥石１６の回転は、カップ砥石１６
の上部に取り付けた駆動手段（図示せず。）にて行っ
た。又、加工中、カップ砥石１６を、３００ｍｍ／分に
て、被加工体７に対して上下運動させた。研削は２０分
間行った。研削後の球状体について真円度を測定した結
果、良好な値が得られた。
【００２８】
【発明の効果】 本発明の球面加工方法及び球面加工装
置によれば、リング状砥石のリングの中心点が描く円軌
道の半径ｒを調節することにより、砥石の磨耗による砥
石の内径の変化や半径Ｒの異なるボールバルブの製造に
対応できるため、砥石が磨耗したり、異なる半径Ｒを有
するボールバルブを製造する場合に、砥石を設計しなお
す必要がなく、ボールバルブの製造コストを低減し、製
造効率を向上させることができる。又、従来、製造する
ことができなかった半径Ｒが２５ｍｍ未満の小型のボー
ルバルブを製造することができ、ボールバルブの小型化
の要請に応えることができる。
置によれば、リング状砥石のリングの中心点が描く円軌
道の半径ｒを調節することにより、砥石の磨耗による砥
石の内径の変化や半径Ｒの異なるボールバルブの製造に
対応できるため、砥石が磨耗したり、異なる半径Ｒを有
するボールバルブを製造する場合に、砥石を設計しなお
す必要がなく、ボールバルブの製造コストを低減し、製
造効率を向上させることができる。又、従来、製造する
ことができなかった半径Ｒが２５ｍｍ未満の小型のボー
ルバルブを製造することができ、ボールバルブの小型化
の要請に応えることができる。
【図１】 本発明の球面加工方法の一例を示す模式断面
図である。
図である。
【図２】 （ａ）及び（ｂ）ボールバルブの一例を示す
模式断面図である。
模式断面図である。
【図３】 従来の球面加工方法の一例を示す模式断面図
である。
である。
【図４】 従来の球面加工方法の他の例を示す模式断面
図である。
図である。
【図５】 本発明の球面加工方法における砥石の回転態
様を示す説明図である。
様を示す説明図である。
【図６】 （ａ）及び（ｂ）被加工体の貫通孔内へ回転
軸を固定する方法の一例を示す断面図である。
軸を固定する方法の一例を示す断面図である。
１…ボールバルブ、２…配管、３…貫通孔、５…研削
面、６…リング状砥石、７…被加工体、８…被加工体の
貫通孔、９…回転軸、１０…円盤型砥石、１１…砥石の
保持・駆動部材、１２…研削面、１３…リング状砥石、
１４…リングの中心点が描く円軌道、１５…リングの中
心点、１６…カップ状砥石、１７…回転テーブル、１８
…回転軸に設けた孔、１９…雄ネジ、２０…孔。
面、６…リング状砥石、７…被加工体、８…被加工体の
貫通孔、９…回転軸、１０…円盤型砥石、１１…砥石の
保持・駆動部材、１２…研削面、１３…リング状砥石、
１４…リングの中心点が描く円軌道、１５…リングの中
心点、１６…カップ状砥石、１７…回転テーブル、１８
…回転軸に設けた孔、１９…雄ネジ、２０…孔。
Claims (8)
- 【請求項１】 円柱形状の貫通孔を備えた被加工体の表
面を、所望の半径Ｒを有する球面に加工する球面加工方
法であって、 内壁に研削面を備えたリング状砥石のリング内に配置し
た該被加工体を、 該貫通孔に挿入した回転軸を中心にして回転させるとと
もに、 該リング状砥石を、リングの中心点が適宜な半径ｒの円
軌道を描くように回転させ、 かつ、加工中において、Ｒ、該リング状砥石の回転面と
該回転軸の角度θ及び該貫通孔の長さｘが式、ｓｉｎθ
＝ｘ／２Ｒを満たすことを特徴とする球面加工方法。 - 【請求項２】 Ｒ、ｒ及び該リング状砥石のリングの内
径ｌが式、Ｒ＝ｌ／２−ｒを満たす請求項１に記載の球
面加工方法。 - 【請求項３】 該リング状砥石を、該被加工体に対して
相対的に、該リング状砥石の回転面に垂直方向に往復運
動させる請求項１又は２に記載の球面加工方法。 - 【請求項４】 円柱形状の貫通孔を備えた被加工体の表
面を、所望の半径Ｒを有する球面に加工する球面加工装
置であって、 内壁に研削面を備えたリング状砥石、 該貫通孔内に装着され、リング状砥石のリング内に配置
された該被加工体を回転させるための回転軸、 該リング状砥石を、リングの中心点が適宜な半径ｒの円
軌道を描くように回転させるための駆動手段及び半径ｒ
の大きさを設定するための調節手段、 該回転軸を回転させるための駆動手段を備え、 加工中において、Ｒ、該リング状砥石の回転面と該回転
軸の角度θ及び該貫通孔の長さｘが式、ｓｉｎθ＝ｘ／
２Ｒを満たすように維持することを特徴とする球面加工
装置。 - 【請求項５】 Ｒ、ｒ及び該リング状砥石のリングの内
径ｌが式、Ｒ＝ｌ／２−ｒを満たすように、該調節手段
にて半径ｒの大きさを設定する請求項４に記載の球面加
工装置。 - 【請求項６】 該リング状砥石を、該被加工体に対して
相対的に、該リング状砥石の回転面に垂直方向に往復運
動させるための駆動手段を備えた請求項４又は５に記載
の球面加工装置。 - 【請求項７】 該被加工体がセラミック、金属又は樹脂
から成る請求項１〜６のいずれか１項に記載の球面加工
方法又は球面加工装置。 - 【請求項８】 該被加工体をボールバルブに加工する請
求項７に記載の球面加工方法又は球面加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23271799A JP2001054846A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 球面加工方法及び球面加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23271799A JP2001054846A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 球面加工方法及び球面加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001054846A true JP2001054846A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=16943692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23271799A Pending JP2001054846A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 球面加工方法及び球面加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001054846A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103521999A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-22 | 北京航天试验技术研究所 | 球体滚压装置及球体滚压方法 |
| CN104191350A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-12-10 | 球豹阀门有限公司 | 球体自动研磨机 |
| CN105479323A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-13 | 超达阀门集团股份有限公司 | 带有研磨力调节功能的球体研磨机 |
| CN110508873A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-29 | 玉环市大众铜业制造有限公司 | 一种适用于球阀阀芯的加工设备 |
| CN112077700A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-12-15 | 江苏联峰工业装备科技有限公司 | 一种能够快速降温的球体密封面研磨机 |
| CN113458913A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-01 | 江阴市恒润重工股份有限公司 | 基于转动式的阀球用打磨装置 |
| CN114952581A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-30 | 天津祥嘉流体控制系统有限公司 | 一种超低温球阀球体表面硬化层抛光工艺 |
-
1999
- 1999-08-19 JP JP23271799A patent/JP2001054846A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN114952581A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-30 | 天津祥嘉流体控制系统有限公司 | 一种超低温球阀球体表面硬化层抛光工艺 |
| CN114952581B (zh) * | 2022-05-25 | 2023-09-29 | 天津祥嘉流体控制系统有限公司 | 一种超低温球阀球体表面硬化层抛光工艺 |
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