JP2001170856A - Curved surface finishing device - Google Patents

Curved surface finishing device

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JP2001170856A
JP2001170856A JP35480999A JP35480999A JP2001170856A JP 2001170856 A JP2001170856 A JP 2001170856A JP 35480999 A JP35480999 A JP 35480999A JP 35480999 A JP35480999 A JP 35480999A JP 2001170856 A JP2001170856 A JP 2001170856A
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JP
Japan
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work
polishing
belt
polishing belt
roller
Prior art date
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Application number
JP35480999A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Kimikado
泰博 公門
Masamichi Yamaguchi
正道 山口
Masahiro Shimada
昌洋 嶋田
Takeo Iida
武夫 飯田
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curved surface finishing device for efficiently and accurately polishing a work having a complex curved surface such as a turbine blade. SOLUTION: This device comprises a tilting roller 4 having a tilting shaft for rotating the roller attitude in a vertical direction in relation to a running direction of a polishing belt 1 and contacting with the polishing belt 1, between spans of the work contacting with a free-belt type belt polisher for pressing the work 5 against the polishing belt 1 wound around a drive wheel 2 and a driven wheel 3 for polishing. The device tilts according to tilting of the work surface as the polishing belt is pressed against the work thereby pressing the polishing belt against along the curved surface of the work to polish it with adapting naturally to the curved surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は自由曲面を研削・研
磨する曲面仕上げ装置に関し、特に鞍形の形状を有する
部材の表面仕上げを研磨ベルトを用いて行う曲面仕上げ
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a curved surface finishing apparatus for grinding and polishing a free curved surface, and more particularly to a curved surface finishing apparatus for performing surface finishing of a member having a saddle shape using a polishing belt.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、タービンブレードなど複雑な
3次元曲面を有する部材の仕上げにはベルト研磨機によ
り仕上げ研磨を行う方法がよく用いられている。研磨ベ
ルトを巻回したコンタクトホイールを加工物に押し付け
ながら研削するコンタクトホイール型ベルト研磨機を用
いる場合は、仕上がり形状に倣ってピッチ送りしながら
コンタクトホイールを押し付けて研磨することにより任
意の形状を効率よく形成することができる。しかし、こ
の方法はピッチ送りするときに停留して研磨するためホ
イールマークが発生しやすく、ワーク表面を滑らかに仕
上げることが困難であった。特に、タービンブレードの
ような凸面の形状精度が重要な部材については、熟練作
業者がワークの送りピッチを小さくし長い時間を掛けて
加工した上でさらに精密仕上げを行う必要があった。
2. Description of the Related Art Heretofore, for finishing a member having a complicated three-dimensional curved surface such as a turbine blade, a method of performing finish polishing by a belt polishing machine has been often used. When using a contact wheel type belt polishing machine that grinds while pressing a contact wheel around which a polishing belt is wound on a workpiece, pressing the contact wheel while polishing at the pitch according to the finished shape and polishing can achieve an arbitrary shape. Can be well formed. However, this method stops and polishes during pitch feeding, so that wheel marks are easily generated, and it has been difficult to finish the work surface smoothly. In particular, for a member such as a turbine blade in which the shape accuracy of the convex surface is important, it is necessary for a skilled worker to reduce the feed pitch of the work, process it for a long time, and then perform more precise finishing.

【0003】一方、ローラ間に緊張される研磨ベルトの
中間位置をワークに押し付けて研磨するフリーベルト型
ベルト研磨機を用いると、加工効率が比較的低く仕上げ
に時間が掛かるが、曲面に対する倣い性が比較的良好で
ある。しかし、図8に示すように複雑な3次元形状を有
するワークの仕上げをする場合には、ワークの研磨面が
研磨ベルトの押し付け方向に対して傾いていると研磨ベ
ルトが加工面から逸脱したり片当たりのため段ができた
りして安定な仕上げ加工ができない。したがって、ワー
クの研磨面と研磨ベルトがほぼ平行になるようにワーク
の支持姿勢を調整しながら工作をしなければならなかっ
た。このため、特に凸面が長手方向に反りを持って鞍形
をしたタービンブレードのように複雑な3次元曲面を有
するワークを扱う場合にはワークの把持装置が複雑にな
る問題があった。
On the other hand, when a free belt type belt polisher that polishes by pressing an intermediate position of a polishing belt that is tensioned between rollers against a work is used, the processing efficiency is relatively low, and it takes time to finish. Is relatively good. However, when finishing a work having a complicated three-dimensional shape as shown in FIG. 8, if the polishing surface of the work is inclined with respect to the pressing direction of the polishing belt, the polishing belt may deviate from the processing surface. Stable finishing cannot be performed due to stepping due to one-sided contact. Therefore, the work must be performed while adjusting the support posture of the work so that the polishing surface of the work and the polishing belt are substantially parallel. For this reason, there is a problem that a workpiece gripping device becomes complicated particularly when handling a workpiece having a complicated three-dimensional curved surface such as a turbine blade having a convex surface having a warp in a longitudinal direction and having a saddle shape.

【0004】なお、研磨ベルトを巻回した1個のコンタ
クトホイールで研磨するときにホイールマークが発生す
るという欠点をなくしたベルト研磨機が、特開昭51−
109598号公報に開示されている。この公報に開示
されたベルト研磨機は2個のコンタクトホイールを使用
するもので、平坦面を加工するときはワークの表面をコ
ンタクトホイールの接線に近づけて加工し、凸面を加工
するときは2個のコンタクトホイールで挟んだフリーベ
ルト方式に切り替えてワークの凸面形状に従って2個の
コンタクトホイールの距離を調整し、研磨ベルトのたわ
み性を利用しワークとの接触位置における曲率を変化さ
せて最適な加工を行う。開示されたベルト研磨機によれ
ば、複雑な凸状湾曲形状の加工品もホイールマークを生
ずることなしに精度の高い研磨を能率よく行うことがで
きるとされている。
A belt polishing machine which eliminates the disadvantage that a wheel mark is generated when polishing with a single contact wheel wound with a polishing belt is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 51-151.
No. 109598 discloses this. The belt polisher disclosed in this publication uses two contact wheels. When processing a flat surface, the surface of the work is processed close to the contact line of the contact wheel, and when processing a convex surface, two pieces are used. Switching to the free belt method sandwiched between the contact wheels, adjusting the distance between the two contact wheels according to the convex shape of the work, and changing the curvature at the position of contact with the work using the flexibility of the polishing belt to optimize processing I do. According to the disclosed belt polisher, it is possible to efficiently perform highly accurate polishing of a workpiece having a complicated convex curved shape without generating a wheel mark.

【0005】しかし、このようなベルト研磨機によって
も、凸面に反りを有する幅の広いワークを研磨ベルトの
幅方向にワークをずらしながら加工するような場合は、
加工中に研磨ベルトがずれないようにするために、ワー
クの研磨面が常に研磨ベルトの面に対して平行になるよ
うにワークの姿勢を調整しながら研磨しなければならな
いため、ワーク把持装置の構造が複雑になり、操作にも
熟練を要する。なお、ベルト研磨機で研磨すると研磨面
が緻密で仕上がりがよいが、研削深さが大きい場合には
時間が掛かり能率が悪い。
However, even when such a belt polishing machine is used to process a wide workpiece having a warped convex surface while shifting the workpiece in the width direction of the polishing belt,
In order to prevent the polishing belt from shifting during processing, the work must be polished while adjusting the posture of the work so that the polishing surface of the work is always parallel to the surface of the polishing belt. The structure becomes complicated, and the operation also requires skill. In addition, when polished with a belt polisher, the polished surface is dense and the finish is good, but when the grinding depth is large, it takes time and efficiency is poor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明が解決し
ようとする課題は、複雑な曲面を有するワークの研磨を
能率よく正確に行う曲面仕上げ装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a curved surface finishing apparatus for efficiently and accurately polishing a work having a complicated curved surface.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の曲面仕上げ装置は、駆動ホイールと従動ホ
イールとテンションホイールを備えこれらホイールに巻
回した研磨ベルトのホイールに挟まれた位置にワークを
押し付けて研磨するフリーベルト式ベルト研磨機であっ
て、ワークに接触するスパンの間に研磨ベルトに接触し
て自由回転するローラを有する傾動ローラを備えること
を特徴とする。この傾動ローラはローラの姿勢を研磨ベ
ルトの走行方向に対して垂直な方向に回動させる傾動軸
を持ち、常時研磨ベルトに押し付けられているため、研
磨ベルトがワークに押し付けられワーク表面に対応して
傾くのに応じて傾く。このため、研磨ベルトは加工領域
を挟んだ両端のホイールにより展張される軌道から僅か
にずれた状態で、ワークの曲面に沿って押し付けられ、
自然に曲面に倣って研磨する。
In order to solve the above-mentioned problems, a curved surface finishing apparatus according to the present invention comprises a driving wheel, a driven wheel, and a tension wheel, and is provided at a position sandwiched between wheels of a polishing belt wound around these wheels. A free-belt type belt polishing machine for pressing and polishing a work, comprising a tilting roller having a roller which rotates freely in contact with a polishing belt during a span in contact with the work. This tilting roller has a tilting axis for rotating the roller in a direction perpendicular to the running direction of the polishing belt, and is constantly pressed against the polishing belt, so that the polishing belt is pressed against the work and corresponds to the work surface. Lean as you lean. For this reason, the polishing belt is pressed along the curved surface of the work while slightly deviating from the orbit extended by the wheels at both ends of the work area,
Polish naturally following a curved surface.

【0008】なお、傾動ローラは、2個の自由回転ロー
ラを並列に設置したものであってもよい。並列回転ロー
ラを使用した傾動ローラは、ほぼ直交する2個の傾動軸
を持ち、研磨ベルトの走行方向に垂直と平行の2つの方
向に傾動させるようにして、研磨ベルトの傾斜面にほぼ
垂直に当接するようにすることができる。研磨ベルトの
傾斜に対して自動的に垂直に当たるようにすることによ
り、ワークの曲面が変化してもその傾斜に対して自動的
に倣って適当な接圧を発生させることができる。
[0008] The tilting roller may be one in which two free rotating rollers are installed in parallel. The tilting roller using the parallel rotating roller has two tilting axes that are substantially perpendicular to each other, and is tilted in two directions perpendicular to and parallel to the running direction of the polishing belt, so as to be substantially perpendicular to the inclined surface of the polishing belt. It can be abutted. By automatically setting the contact surface to be perpendicular to the inclination of the polishing belt, an appropriate contact pressure can be generated by automatically following the inclination even if the curved surface of the work changes.

【0009】本発明の曲面仕上げ装置は、さらに上流に
弾性砥石車を用いる研削装置を備えて、3次元曲面を有
するワーク表面を研磨するようにすることができる。研
磨代の大きなワークに対しては、高能率な砥石車により
予め粗研磨を施した上でベルト研磨機を用いた精密な研
磨を行うことが好ましい。なお、弾性砥石車は、ワーク
の形状に倣って砥石車の形状が変化するので、加工面が
多少粗いけれども工作能率が高い。ワークの形状を砥石
車で大まかに整えて、表面の薄い層を研磨ベルトで仕上
げる方法は、能率よく精密な研磨を行うことができる。
[0009] The curved surface finishing apparatus of the present invention can further include a grinding apparatus using an elastic grinding wheel on the upstream side to polish a work surface having a three-dimensional curved surface. For a workpiece having a large polishing allowance, it is preferable to perform rough polishing in advance using a highly efficient grinding wheel and then perform precise polishing using a belt polishing machine. Since the shape of the grinding wheel changes in accordance with the shape of the workpiece, the elastic grinding wheel has a high machining efficiency although the processing surface is slightly rough. A method of roughly adjusting the shape of a work with a grinding wheel and finishing a thin layer on the surface with a polishing belt enables efficient and precise polishing.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明について実施例に基
づき図面を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the drawings.

【0011】[0011]

【実施例1】図1は本発明の1実施例における曲面仕上
げ装置の要部を示す斜視図、図2は本実施例に用いる傾
動ローラの例を示す断面図、図3は本実施例に用いるワ
ーク支持装置の例を示す斜視図、図4は本発明における
作用を説明する平面図、図5は本発明の作用を説明する
断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an essential part of a curved surface finishing apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an example of a tilting roller used in the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing an example of a work supporting device to be used, FIG. 4 is a plan view illustrating the operation of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the operation of the present invention.

【0012】本実施例の曲面仕上げ装置は、図1に一部
を表示したように、研磨ベルト1が駆動ホイール2と従
動ホイール3と図外のテンションホイールに掛け渡され
ていて、駆動ホイール2と従動ホイール3の間のフリー
ベルト領域にワーク5が据えられて、回転する研磨ベル
ト1の砥粒面を押し付けることによりワーク表面の研磨
を行うものである。研磨ベルト1の押し付け力はテンシ
ョンホイールによりベルトに与えられる張力で調整する
ことができる。
In the curved surface finishing apparatus of the present embodiment, as partially shown in FIG. The work 5 is placed in a free belt region between the and the driven wheel 3, and the work surface is polished by pressing the abrasive grain surface of the rotating polishing belt 1. The pressing force of the polishing belt 1 can be adjusted by the tension applied to the belt by the tension wheel.

【0013】本発明の特徴は、ワーク5と駆動ホイール
2または従動ホイール3の間に傾動ローラ4を設けたと
ころにある。図2は本実施例に用いる傾動ローラ4の1
例を示す断面図である。傾動ローラ4は、研磨ベルト1
にローラ11を押し付ける支持部材12に対して自由に
傾くローラボックス13を備える。ローラボックス13
は回動軸15を介して回動部材14に回動自在に取り付
けられており、回動部材14は第2の回動軸16を介し
て支持部材12に回動自在に取り付けられている。2個
の回動軸15と16は互いにほぼ直交するように構成さ
れており、研磨ベルト1の面が傾くとその傾きに従って
ローラボックス13の姿勢が変わるようになっている。
A feature of the present invention resides in that a tilting roller 4 is provided between a work 5 and a driving wheel 2 or a driven wheel 3. FIG. 2 shows one of the tilt rollers 4 used in this embodiment.
It is sectional drawing which shows an example. The tilting roller 4 is used for the polishing belt 1.
And a roller box 13 that freely tilts with respect to a support member 12 that presses the roller 11. Roller box 13
Is rotatably attached to a pivot member 14 via a pivot shaft 15, and the pivot member 14 is pivotably attached to the support member 12 via a second pivot shaft 16. The two rotating shafts 15 and 16 are configured to be substantially orthogonal to each other, and when the surface of the polishing belt 1 is inclined, the attitude of the roller box 13 changes according to the inclination.

【0014】表面研磨をするワーク5は、たとえば図3
に示したようなワーク支持装置6に固定されて研磨ベル
ト1に掛けられる。ワーク支持装置6は、ワーク5を研
磨方向に対して垂直の方向から挟み込んで固定し、把手
21あるいは遠隔操作によりワーク5を回転させて位置
をずらしながら研磨するようにする装置である。ワーク
支持装置6はレール22の上で移動できるようになって
いて、研磨ベルト1に対して横断方向にワーク5の研磨
部分を変化させることができる。
The work 5 for surface polishing is, for example, shown in FIG.
Is fixed to the work supporting device 6 as shown in FIG. The work supporting device 6 is a device that fixes the work 5 by sandwiching the work 5 in a direction perpendicular to the polishing direction and rotating the work 5 by the handle 21 or remote control to shift the position. The work supporting device 6 is movable on the rails 22 and can change the polished portion of the work 5 in a direction transverse to the polishing belt 1.

【0015】研磨中の研磨ベルトは、テンションホイー
ルの張力調整に伴って駆動ホイールと従動ホイールの間
で最も短いベルト長となって最も張力が小さい状態で安
定する。したがって、ワーク面が研磨ベルトに対して傾
いていると、図4に点線で示した研磨ベルトは鎖線で示
すようにワーク面が低くなる方向に移動しようとする。
さらに、研磨ベルトは互いに平行に設置された駆動ホイ
ールと従動ホイールの接線を結ぶ方向に水平に張り渡ら
せて駆動するため、ホイール間に配置されたワークの表
面が傾いているときには表面が高い部分により強い研磨
力が作用し、図5に点線で示すように、研磨面に段が生
ずることがあった。このため、従来のベルト研磨機でワ
ーク表面を研磨する場合には、研磨面が研磨ベルトに対
して平行になるようにワークの姿勢を調整しながら加工
しなければならなかった。したがって、ワーク支持装置
も、ワークを研磨ベルトの横断方向のプロフィールに従
って自在に姿勢を変化させることができるような構造を
持たせる必要があり、特に重量の大きいワークを扱うと
きは、支持装置のコストや取扱の上で問題があった。
The polishing belt being polished has the shortest belt length between the driving wheel and the driven wheel as the tension of the tension wheel is adjusted, and is stabilized in a state where the tension is the smallest. Therefore, when the work surface is inclined with respect to the polishing belt, the polishing belt indicated by a dotted line in FIG. 4 tends to move in a direction in which the work surface is lowered as indicated by a chain line.
Furthermore, since the polishing belt is driven by being stretched horizontally in a direction connecting the tangents of the driving wheel and the driven wheel installed in parallel with each other, when the surface of the work disposed between the wheels is inclined, the surface is high. In some cases, a stronger polishing force acts on the polished surface, as shown by a dotted line in FIG. Therefore, when the surface of a work is polished by a conventional belt polisher, the work has to be performed while adjusting the posture of the work so that the polished surface is parallel to the polishing belt. Therefore, the work supporting device also needs to have a structure that allows the posture of the work to be freely changed in accordance with the profile in the transverse direction of the polishing belt. And had problems with handling.

【0016】しかし、本実施例の曲面仕上げ装置では傾
動自在の傾動ローラ4が介在するため、ワーク5の表面
に傾斜がある場合には、研磨ベルト1が表面に倣って傾
こうとすると傾動ローラ4のローラ11が研磨ベルト1
の傾きと対応して同じ方向に自律的に傾き研磨ベルト1
に適当な捻れを与えるので、図4および図5に実線で示
すように、研磨ベルト1の面がワーク5の表面に垂直の
方向から当たる状態で押し付けられ、ワーク表面に倣っ
た研磨加工を持続することができる。また、研磨ベルト
1がワーク5の表面に平行に押し付けられるため、研磨
量が偏らず均一な研磨加工ができる。
However, in the curved surface finishing apparatus of the present embodiment, since the tilting roller 4 that can tilt freely is interposed, if the surface of the work 5 is tilted, the polishing roller 1 tilts following the surface. Roller 11 is the polishing belt 1
Polishing belt 1 autonomously tilts in the same direction corresponding to the tilt of
4 and 5, the surface of the polishing belt 1 is pressed against the surface of the work 5 in a direction perpendicular to the surface of the work 5 as shown by a solid line in FIG. 4 and FIG. can do. Further, since the polishing belt 1 is pressed in parallel to the surface of the work 5, the polishing amount is not uneven and uniform polishing can be performed.

【0017】またこのようにワーク5の表面に傾斜があ
っても均一な加工ができるため、ワーク5はワーク支持
装置6に固定された状態で、単に研磨ベルト1に対して
横断する方向に移動させるだけで自然に複雑な形状に倣
って研磨加工ができるので、ワーク支持装置6の構造も
レール22上を直線的に移動するだけの簡単なものであ
ってよい。なお、傾動ローラ4が傾いても研磨ベルト1
がローラから外れないようにして安定な運転を確保する
ため、ローラの長さを研磨ベルト1の幅より長くするこ
とが好ましい。
In this way, even if the surface of the work 5 is inclined, uniform processing can be performed. Therefore, the work 5 is simply moved in a direction transverse to the polishing belt 1 while being fixed to the work support device 6. Since the polishing can be naturally performed in accordance with a complicated shape simply by performing the operation, the structure of the work supporting device 6 may be a simple one that only linearly moves on the rail 22. Note that even if the tilting roller 4 is tilted, the polishing belt 1
It is preferable that the length of the roller is longer than the width of the polishing belt 1 in order to ensure stable operation by preventing the roller from coming off the roller.

【0018】[0018]

【実施例2】図6は本発明の曲面仕上げ装置の第2実施
例の原理を説明する側面図、図7は本実施例に用いる傾
動ローラの1例を示す断面図である。第2実施例は、第
1実施例では傾動ローラが2個のローラと2個の回動軸
を有するのに対して、1個のローラと1個の回動軸しか
持たないところが異なる。したがって、本実施例では同
じ機能を有する要素については同じ参照番号を付して説
明を簡単にする。第1実施例の曲面仕上げ装置では、傾
動ローラが3次元的に姿勢を変化させることにより、ワ
ークの研磨面の形状や向きに拘わらず、また傾動ローラ
の位置と研磨ベルトの傾斜角に拘わらず、研磨ベルトの
捻れ量を2分して、研磨ベルトがワークに対してほぼ垂
直に当接するようにしている。しかし、ワークが極端な
形状を有するものでない場合には、研磨ベルトの走行方
向に対して垂直な面内で傾動すれば十分である。
Embodiment 2 FIG. 6 is a side view for explaining the principle of a second embodiment of the curved surface finishing apparatus according to the present invention, and FIG. 7 is a sectional view showing an example of a tilting roller used in this embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment in that the tilting roller has two rollers and two rotating shafts, whereas the tilting roller has only one roller and one rotating shaft. Therefore, in the present embodiment, elements having the same function are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified. In the curved surface finishing apparatus of the first embodiment, the tilting roller changes its attitude three-dimensionally, regardless of the shape and orientation of the polishing surface of the work, and regardless of the position of the tilting roller and the tilt angle of the polishing belt. The amount of twist of the polishing belt is divided into two so that the polishing belt comes into contact with the work substantially perpendicularly. However, when the workpiece does not have an extreme shape, it is sufficient to incline in a plane perpendicular to the running direction of the polishing belt.

【0019】本実施例では、研磨ベルト1が駆動ホイー
ル2と従動ホイール3とテンションホイール7および傾
動ローラ11に掛け渡されている。ワーク5は駆動ホイ
ール2と傾動ローラ11の間に据えられ、走行する研磨
ベルト1をワーク表面に押し付けることにより研磨す
る。テンションホイール7は、バランス8によるモーメ
ントにより走研磨ベルト1を外側に引き上げて張力を調
整し、これによりワーク5に対する研磨力を調整する。
本実施例に用いられる傾動ローラ4では、ローラボック
ス13の中に1本のローラ11が取り付けられており、
ローラボックス13は回動軸15を介して支持部材12
に回動自在に取り付けられている。したがって、ローラ
11は、押し付けられている研磨ベルト1が傾斜する
と、傾斜に応じて回動軸15を中心にして平面内で回動
する。
In this embodiment, the polishing belt 1 is stretched around a driving wheel 2, a driven wheel 3, a tension wheel 7, and a tilting roller 11. The work 5 is placed between the drive wheel 2 and the tilting roller 11, and grinds the running polishing belt 1 by pressing it against the surface of the work. The tension wheel 7 raises the running polishing belt 1 to the outside by the moment due to the balance 8 and adjusts the tension, thereby adjusting the polishing force on the work 5.
In the tilting roller 4 used in the present embodiment, one roller 11 is mounted in a roller box 13.
The roller box 13 is connected to the support member 12 via the rotation shaft 15.
Is mounted to be rotatable. Therefore, when the pressed polishing belt 1 is inclined, the roller 11 rotates in a plane about the rotation shaft 15 according to the inclination.

【0020】研磨作業は、ワーク5を図示しない支持装
置に支持し、研磨ベルトに当接する部分の研磨が済むに
つれて少しずつ研磨ベルト1に対して垂直の方向に移動
して新しい部分の研磨をしてゆき、遂にはワーク5の研
磨面全面の研磨を終わらせることにより完了する。ワー
ク支持装置を研磨ベルト1に対して垂直に進行させる間
に、ワーク5の表面が傾いている部分にさしかかると、
研磨ベルト1がワーク表面に押し付けられて傾斜面に倣
って傾斜する。研磨ベルト1が傾斜すると、傾動ローラ
11が研磨ベルト1に押されて自律的に鉛直面内で傾斜
するので、研磨ベルト1は適当な傾きを維持し、ワーク
5の表面の対する接触を持続して研磨を行う。本実施例
の傾動ローラ4の構造は第1実施例に用いるものと比較
して構造が簡単なため経済性に優れている。
In the polishing operation, the work 5 is supported on a support device (not shown), and as the portion in contact with the polishing belt is polished, the workpiece 5 is gradually moved in a direction perpendicular to the polishing belt 1 to polish a new portion. Eventually, the polishing is completed by finishing the polishing of the entire polishing surface of the work 5. When the surface of the workpiece 5 is inclined while the workpiece supporting device advances vertically with respect to the polishing belt 1,
The polishing belt 1 is pressed against the surface of the work and is inclined according to the inclined surface. When the polishing belt 1 is tilted, the tilting roller 11 is pushed by the polishing belt 1 and autonomously tilts in the vertical plane, so that the polishing belt 1 maintains an appropriate tilt and maintains contact with the surface of the work 5. Polishing. The structure of the tilting roller 4 according to the present embodiment is simpler in structure than that used in the first embodiment, and is therefore more economical.

【0021】なお、上記いずれの実施例においても、傾
動ローラ4を従動ホイール3とワーク5の間に置いても
同じ作用効果を有し、また、2個の傾動ローラ4を用い
ワーク5を挟んで両側にそれぞれ置くことにより、研磨
ベルト1とワーク表面の係合を確実にして、より良質な
研磨処理を行うようにすることもできる。
In any of the above embodiments, the same effect can be obtained even if the tilting roller 4 is placed between the driven wheel 3 and the work 5, and the work 5 is sandwiched between the two tilting rollers 4. By placing them on both sides, the engagement between the polishing belt 1 and the surface of the work can be ensured, and a higher quality polishing process can be performed.

【0022】また、研削代の大きなワークに対しては、
本発明の傾動ローラを用いたフリーベルト式研磨の前工
程として、スポンジ等の弾性体からなる円盤の周囲に砥
粒を積層して形成した弾性砥石を用いてワーク曲面に沿
った高能率粗研削を行うことが好ましい。弾性砥石は弾
性体をリング状に形成した上に塊状に切れ目を入れた砥
粒層を外周に形成したもので、砥石車として回転させな
がらワークに押し付けて研削する。ワークの表面が曲面
を有すると弾性体が変形するので、研磨ベルトほどでは
ないにしても、ある程度、曲面に倣って研削をすること
ができる。弾性砥石の砥粒層は十分硬いため、研磨ベル
トと比較すると研削能率は格段に高いが、研磨ベルトほ
どの倣い性を有しないため、精密な仕上げ形状は得られ
ない。そこで、弾性砥石により曲面に倣った粗研削を施
した上で、得られた粗面に対して傾動ローラを用いた研
磨ベルトによる精密研磨を行う2段階研削方法が、作業
の能率化と高品質の確保に効果がある。
For a workpiece having a large grinding allowance,
As a pre-process of free belt polishing using the tilting roller of the present invention, high-efficiency rough grinding along a curved surface of a workpiece using an elastic grindstone formed by laminating abrasive grains around a disk made of an elastic body such as a sponge. Is preferably performed. The elastic grindstone is formed by forming an elastic body in a ring shape and forming an abrasive layer on the outer periphery of which is cut in a lump. The elastic grindstone is pressed against a workpiece while being rotated as a grinding wheel to perform grinding. If the surface of the work has a curved surface, the elastic body is deformed, so that the grinding can be performed to some extent following the curved surface, though not as much as the polishing belt. Since the abrasive layer of the elastic grindstone is sufficiently hard, the grinding efficiency is remarkably higher than that of the polishing belt. However, since it does not have the same profiling property as the polishing belt, a precise finished shape cannot be obtained. Therefore, a two-stage grinding method that performs rough grinding following a curved surface with an elastic whetstone and then performs precision grinding on the obtained rough surface with a grinding belt using a tilting roller has improved work efficiency and high quality. It is effective for securing.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明した通り本発明の曲面仕上げ装
置によれば、タービンブレードなど複雑なワークを対象
とする場合にも、ワークの曲面によく倣って研磨加工す
るので、品質を低下させるホイールマークなどを生ずる
ことなく、また熟練のいらない簡単な作業で精度高い研
磨仕上げを行うことができる。さらに、弾性砥石を併用
することにより、格段と高能率な研磨仕上げができる。
As described above, according to the curved surface finishing apparatus of the present invention, even when a complicated work such as a turbine blade is to be processed, the grinding process is performed in accordance with the curved surface of the work. Polishing can be performed with high precision by a simple operation that does not require any skill, without generating marks or the like. Further, by using an elastic grindstone together, a remarkably high efficiency polishing finish can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例における曲面仕上げ装置の
要部を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a curved surface finishing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例に用いる傾動ローラの例を示す断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a tilting roller used in the first embodiment.

【図3】本実施例に用いるワーク支持装置の例を示す斜
視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a work supporting device used in the present embodiment.

【図4】本発明における作用を説明する平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating the operation of the present invention.

【図5】本発明の作用を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the operation of the present invention.

【図6】本発明の曲面仕上げ装置の第2実施例の原理を
説明する側面図である。
FIG. 6 is a side view for explaining the principle of a second embodiment of the curved surface finishing device of the present invention.

【図7】第2実施例に用いる傾動ローラの1例を示す断
面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing an example of a tilting roller used in a second embodiment.

【図8】従来の曲面仕上げ装置の要部を示す斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view showing a main part of a conventional curved surface finishing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 研磨ベルト 2 駆動ホイール 3 従動ホイール 7 テンションホイール 5 ワーク 4 傾動ローラ 11 ローラ 12 支持部材 13 ローラボックス 15、16 回動軸 14 回動部材 6 ワーク支持装置 21 把手 22 レール 8 バランス Reference Signs List 1 polishing belt 2 drive wheel 3 driven wheel 7 tension wheel 5 work 4 tilting roller 11 roller 12 support member 13 roller box 15, 16 rotation shaft 14 rotation member 6 work support device 21 handle 22 rail 8 balance

フロントページの続き (72)発明者 嶋田 昌洋 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内 (72)発明者 飯田 武夫 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内 Fターム(参考) 3C058 AA02 AA05 AA12 AA16 AB04 CA03 CB01 CB03 Continued on the front page (72) Inventor Masahiro Shimada 118 Futatsuka Noda City, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries Noda Factory Co., Ltd. (72) Inventor Takeo Iida 118 Futatsuka Noda City Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries Noda Factory F Term 3C058 AA02 AA05 AA12 AA16 AB04 CA03 CB01 CB03

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動ホイールと従動ホイールとテンショ
ンホイールを備えこれらホイールに巻回した研磨ベルト
のホイールに挟まれた位置にワークを押し付けて研磨す
るフリーベルト式ベルト研磨機であって、ワークに接触
するスパンの間に前記研磨ベルトに接触して自由回転す
るローラを有する傾動ローラを備え、該傾動ローラの傾
動軸が研磨ベルトの走行方向に対して垂直な方向に傾動
させることにより、該傾動ローラがワークに対応して生
ずる前記研磨ベルトの傾斜に倣って該研磨ベルトを押え
るようにしたことを特徴とする曲面仕上げ装置。
1. A free-belt type belt polishing machine comprising a driving wheel, a driven wheel, and a tension wheel, which presses a workpiece to a position sandwiched between wheels of a polishing belt wound around these wheels to polish the workpiece. A tilting roller having a roller that freely rotates in contact with the polishing belt during the span of the polishing belt, wherein the tilting axis of the tilting roller is tilted in a direction perpendicular to the running direction of the polishing belt, whereby the tilting roller is rotated. Characterized in that the polishing belt presses the polishing belt according to the inclination of the polishing belt generated corresponding to the work.
【請求項2】 前記傾動ローラが前記自由回転ローラの
回転軸と平行な回転軸を有する第2の自由回転ローラ
と、前記研磨ベルトの走行方向に平行な方向に傾動させ
る第2の傾動軸をさらに備えることを特徴とする請求項
1記載の曲面仕上げ装置。
2. A second free rotation roller having a rotation axis parallel to a rotation axis of the free rotation roller, and a second tilt shaft for tilting in a direction parallel to a running direction of the polishing belt. The curved surface finishing device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記曲面仕上げ装置が、さらに上流に弾
性砥石車を用いる研削装置を備えて3次元曲面を有する
ワーク表面を研磨することを特徴とする請求項1又は2
記載の曲面仕上げ装置。
3. The surface finishing device according to claim 1, further comprising a grinding device further using an elastic grinding wheel on an upstream side to polish a work surface having a three-dimensional curved surface.
The described surface finishing device.
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