JP2002326153A - 円錐ころ軸受の超仕上方法及び装置 - Google Patents
円錐ころ軸受の超仕上方法及び装置Info
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長尺の砥石が使用可能になる円錐ころ軸受の
超仕上方法を提供し、砥石交換頻度を低減させて作業性
を向上させるともに、砥石消費の経済性を高め、且つ砥
石送り出しの自動化実現を可能にする。 【解決手段】 円錐ころ軸受の外輪４５を中心軸回りに
回転させながら、外輪４５の内周面に形成されたテーパ
状の軌道面３５に、大径側開口部３９から挿入した直線
状の砥石３３の先端面を摺動接触させて、軌道面３５を
超仕上げする円錐ころ軸受の超仕上方法において、軌道
面３５の垂線３７に対して砥石３３を大径側開口部３９
の外方側へ傾斜させ、砥石３３の後端部と、非加工軌道
面との干渉を回避させ、砥石３３の長さ規制を解除す
る。
超仕上方法を提供し、砥石交換頻度を低減させて作業性
を向上させるともに、砥石消費の経済性を高め、且つ砥
石送り出しの自動化実現を可能にする。 【解決手段】 円錐ころ軸受の外輪４５を中心軸回りに
回転させながら、外輪４５の内周面に形成されたテーパ
状の軌道面３５に、大径側開口部３９から挿入した直線
状の砥石３３の先端面を摺動接触させて、軌道面３５を
超仕上げする円錐ころ軸受の超仕上方法において、軌道
面３５の垂線３７に対して砥石３３を大径側開口部３９
の外方側へ傾斜させ、砥石３３の後端部と、非加工軌道
面との干渉を回避させ、砥石３３の長さ規制を解除す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円錐ころ軸受外輪
の軌道面に、砥石を摺動接触させて超仕上げする円錐こ
ろ軸受の超仕上方法及び装置に関し、さらに詳しくは、
砥石と外輪との干渉を回避させる改良技術に関する。
の軌道面に、砥石を摺動接触させて超仕上げする円錐こ
ろ軸受の超仕上方法及び装置に関し、さらに詳しくは、
砥石と外輪との干渉を回避させる改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、円錐ころ軸受外輪の軌道面を超仕
上げするには、例えば図７に示す超仕上装置１が用いら
れていた。この超仕上装置１は、外輪３に回転を与える
バッキングプレート５と、外輪３をバッキングプレート
５に押し付ける一対のプッシャーロール７（片方のみ図
示）と、外輪３を下方及び側方で支持するシュー９（下
方のみ図示）と、砥石１１を先端部で支持する砥石ホル
ダ１３と、この砥石ホルダ１３の先端部に螺合され砥石
押さえ板１５を介して砥石１１を固定する砥石クランプ
ボルト１７と、砥石１１を軌道面１９に押圧する方向に
砥石ホルダ１３を移動させる加圧シリンダ２１と、砥石
１１がバッキングプレート５に対して接近又は離反する
ように砥石ホルダ１３及び加圧シリンダ２１を移動させ
るオシレーションテーブル２３とを有している。
上げするには、例えば図７に示す超仕上装置１が用いら
れていた。この超仕上装置１は、外輪３に回転を与える
バッキングプレート５と、外輪３をバッキングプレート
５に押し付ける一対のプッシャーロール７（片方のみ図
示）と、外輪３を下方及び側方で支持するシュー９（下
方のみ図示）と、砥石１１を先端部で支持する砥石ホル
ダ１３と、この砥石ホルダ１３の先端部に螺合され砥石
押さえ板１５を介して砥石１１を固定する砥石クランプ
ボルト１７と、砥石１１を軌道面１９に押圧する方向に
砥石ホルダ１３を移動させる加圧シリンダ２１と、砥石
１１がバッキングプレート５に対して接近又は離反する
ように砥石ホルダ１３及び加圧シリンダ２１を移動させ
るオシレーションテーブル２３とを有している。
【０００３】そして、バッキングプレート５が回転され
ると、シュー９に載置されてプッシャーロール７に押圧
された外輪３が、バッキングプレート５に同期して回転
される。次いで、オシレーションテーブル２３により砥
石１１が外輪３の内周側へ移動され、加圧シリンダ２１
が駆動されることで、砥石１１の先端面が外輪３の軌道
面１９に押圧される。砥石１１は、軌道面１９に対して
垂直となって先端面が軌道面１９に摺動接触される。超
仕上げによって先端部が磨耗した砥石１１は、外輪３の
内周から外側へ移動された後、砥石クランプボルト１７
が緩められることで、先端側へ送り出される。そして、
再び砥石クランプボルト１７が締められることで、手動
によって順次先端側から送り出されて消費される。
ると、シュー９に載置されてプッシャーロール７に押圧
された外輪３が、バッキングプレート５に同期して回転
される。次いで、オシレーションテーブル２３により砥
石１１が外輪３の内周側へ移動され、加圧シリンダ２１
が駆動されることで、砥石１１の先端面が外輪３の軌道
面１９に押圧される。砥石１１は、軌道面１９に対して
垂直となって先端面が軌道面１９に摺動接触される。超
仕上げによって先端部が磨耗した砥石１１は、外輪３の
内周から外側へ移動された後、砥石クランプボルト１７
が緩められることで、先端側へ送り出される。そして、
再び砥石クランプボルト１７が締められることで、手動
によって順次先端側から送り出されて消費される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の超仕上装置１は、図８に示すように、外輪３の
軌道面１９に対して砥石１１を垂直に配置していたた
め、加工軌道面１９ａと反対側の非加工軌道面１９ｂ
と、砥石後端部１１ａとが干渉し、使用できる砥石１１
の長さに制約が生じていた。このことから、特に、内径
の小さい外輪の超仕上げ時には、その内周に挿入可能な
短い砥石を使用しなければならず、その結果、砥石の交
換頻度が増加して、作業性を低下させる問題が生じた。
また、砥石には、使用されないクランプ部分が残るた
め、短い砥石の場合には、この破棄されるクランプ部分
が増加し、不経済となった。さらに、砥石後端部が外輪
の非加工軌道面と干渉することは、上記のように長尺砥
石の使用を不能にするのは元より、消耗に応じて砥石を
自動で送り出しする、砥石自動送り出し機構の実現の障
害ともなっていた。
た従来の超仕上装置１は、図８に示すように、外輪３の
軌道面１９に対して砥石１１を垂直に配置していたた
め、加工軌道面１９ａと反対側の非加工軌道面１９ｂ
と、砥石後端部１１ａとが干渉し、使用できる砥石１１
の長さに制約が生じていた。このことから、特に、内径
の小さい外輪の超仕上げ時には、その内周に挿入可能な
短い砥石を使用しなければならず、その結果、砥石の交
換頻度が増加して、作業性を低下させる問題が生じた。
また、砥石には、使用されないクランプ部分が残るた
め、短い砥石の場合には、この破棄されるクランプ部分
が増加し、不経済となった。さらに、砥石後端部が外輪
の非加工軌道面と干渉することは、上記のように長尺砥
石の使用を不能にするのは元より、消耗に応じて砥石を
自動で送り出しする、砥石自動送り出し機構の実現の障
害ともなっていた。
【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、長尺の砥石が使用可能になる円錐ころ軸受の超仕上
方法及び装置を提供し、砥石交換頻度を低減させて作業
性向上を図るとともに、砥石消費の経済性を高め、且つ
砥石送り出しの自動化実現を図ることを目的とする。
で、長尺の砥石が使用可能になる円錐ころ軸受の超仕上
方法及び装置を提供し、砥石交換頻度を低減させて作業
性向上を図るとともに、砥石消費の経済性を高め、且つ
砥石送り出しの自動化実現を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る円錐ころ軸受の超仕上方法は、円錐ころ
軸受の外輪を中心軸回りに回転させながら、前記外輪の
内周面に形成されたテーパ状の軌道面に、大径側開口部
から挿入した直線状の砥石の先端面を摺動接触させて、
前記軌道面を超仕上げする円錐ころ軸受の超仕上方法に
おいて、前記軌道面の垂線に対して前記砥石を前記大径
側開口部の外方側へ傾斜させたことを特徴とする。
の本発明に係る円錐ころ軸受の超仕上方法は、円錐ころ
軸受の外輪を中心軸回りに回転させながら、前記外輪の
内周面に形成されたテーパ状の軌道面に、大径側開口部
から挿入した直線状の砥石の先端面を摺動接触させて、
前記軌道面を超仕上げする円錐ころ軸受の超仕上方法に
おいて、前記軌道面の垂線に対して前記砥石を前記大径
側開口部の外方側へ傾斜させたことを特徴とする。
【０００７】この円錐ころ軸受の超仕上方法では、砥石
が、軌道面の垂線に対して大径側開口部の外方側へ傾斜
されることで、砥石の後端部と、加工軌道面と反対側の
非加工軌道面との干渉が回避され、砥石長の長さ規制が
解除される。これにより、砥石の長尺化が可能になり、
砥石の交換頻度が低減される。そして、砥石後端部が干
渉しなくなるので、例えば、砥石の消耗に応じて長尺の
砥石を順次送り出す砥石送り出し機構の採用も可能にな
る。つまり、装置の自動化の障害が除去される。
が、軌道面の垂線に対して大径側開口部の外方側へ傾斜
されることで、砥石の後端部と、加工軌道面と反対側の
非加工軌道面との干渉が回避され、砥石長の長さ規制が
解除される。これにより、砥石の長尺化が可能になり、
砥石の交換頻度が低減される。そして、砥石後端部が干
渉しなくなるので、例えば、砥石の消耗に応じて長尺の
砥石を順次送り出す砥石送り出し機構の採用も可能にな
る。つまり、装置の自動化の障害が除去される。
【０００８】そして、円錐ころ軸受の超仕上方法は、前
記垂線に対する前記砥石の傾斜角度が、ほぼ全ての軸受
で５°〜２５°であることが好ましく、軌道面のテーパ
半角が小さいときは１０°〜２０°であることがより好
ましい。さらに好ましくは、外輪幅が大きいときには１
５°〜２０°が良い。
記垂線に対する前記砥石の傾斜角度が、ほぼ全ての軸受
で５°〜２５°であることが好ましく、軌道面のテーパ
半角が小さいときは１０°〜２０°であることがより好
ましい。さらに好ましくは、外輪幅が大きいときには１
５°〜２０°が良い。
【０００９】この円錐ころ軸受の超仕上方法では、垂線
に対する砥石の傾斜角度が５°〜２５°の範囲にあるこ
とで、傾斜角度が５°未満の場合に生じる砥石の後端部
と、加工軌道面と反対側の非加工軌道面との干渉が回避
され、且つ傾斜角度が２５°を超える場合に生じる砥石
先端部の鋭角化による欠けが防止される。超仕上加工
は、砥石の面圧が加工条件の重要な要因であることが一
般に知られている。このため、加工面における砥石の接
触面積Ｓが大きくなると面圧を確保するため砥石の加圧
力を増すが、砥石の接触面積Ｓが大きくなる状況では多
くの場合砥石のワーク（外輪）周方向長さが増えるた
め、砥石の単位長さ（周方向）あたりに砥石に作用する
せん断力への影響は少ない。これに対して、本発明のよ
うに砥石をθ傾けた場合は、図１に示すように、面圧ｆ
は砥石の加圧力Ｆの分力（軌道面に対して垂直に作用す
る成分；ｆ＝Ｆｃｏｓθ／Ｓ）となるので、従来以上に
加圧力Ｆを大きくする必要がある。そして、θが大きく
なるほど、一定の面圧ｆを得るために加圧力Ｆを指数関
数的に増す必要がある（θ＝２５°で、θ＝０°のとき
より加圧力Ｆを１０％程度増）。また、本発明によれば
砥石の先端が尖り、せん断力を受ける面積が減るため、
θを大きくすると欠けが生じやすくなる。欠けは、通常
加工時より、加工開始時に砥石が下降しワークと当たる
時に発生しやすい。この時の条件は、粗仕上や仕上加工
時のワークの回転速度や砥石のオシレーション速度や軸
受仕様及び砥石の種類等によって異なるが、砥石を傾斜
させていない時（θ＝０°）の加圧力の１５％増（θ＝
３０°）程度までは、砥石は欠けを生じることなくおお
むね良好な状態を維持し、１０％増（θ＝２５°）程度
であれば砥石を安定して使用でき、実用範囲と判断され
る。さらに、θ＝２０°では、加圧力は６．５％程度増
加するだけでよく、より安定して砥石を用いることがで
きる。
に対する砥石の傾斜角度が５°〜２５°の範囲にあるこ
とで、傾斜角度が５°未満の場合に生じる砥石の後端部
と、加工軌道面と反対側の非加工軌道面との干渉が回避
され、且つ傾斜角度が２５°を超える場合に生じる砥石
先端部の鋭角化による欠けが防止される。超仕上加工
は、砥石の面圧が加工条件の重要な要因であることが一
般に知られている。このため、加工面における砥石の接
触面積Ｓが大きくなると面圧を確保するため砥石の加圧
力を増すが、砥石の接触面積Ｓが大きくなる状況では多
くの場合砥石のワーク（外輪）周方向長さが増えるた
め、砥石の単位長さ（周方向）あたりに砥石に作用する
せん断力への影響は少ない。これに対して、本発明のよ
うに砥石をθ傾けた場合は、図１に示すように、面圧ｆ
は砥石の加圧力Ｆの分力（軌道面に対して垂直に作用す
る成分；ｆ＝Ｆｃｏｓθ／Ｓ）となるので、従来以上に
加圧力Ｆを大きくする必要がある。そして、θが大きく
なるほど、一定の面圧ｆを得るために加圧力Ｆを指数関
数的に増す必要がある（θ＝２５°で、θ＝０°のとき
より加圧力Ｆを１０％程度増）。また、本発明によれば
砥石の先端が尖り、せん断力を受ける面積が減るため、
θを大きくすると欠けが生じやすくなる。欠けは、通常
加工時より、加工開始時に砥石が下降しワークと当たる
時に発生しやすい。この時の条件は、粗仕上や仕上加工
時のワークの回転速度や砥石のオシレーション速度や軸
受仕様及び砥石の種類等によって異なるが、砥石を傾斜
させていない時（θ＝０°）の加圧力の１５％増（θ＝
３０°）程度までは、砥石は欠けを生じることなくおお
むね良好な状態を維持し、１０％増（θ＝２５°）程度
であれば砥石を安定して使用でき、実用範囲と判断され
る。さらに、θ＝２０°では、加圧力は６．５％程度増
加するだけでよく、より安定して砥石を用いることがで
きる。
【００１０】円錐ころ軸受の超仕上装置は、円錐ころ軸
受の外輪を中心軸回りに回転させながら、前記外輪の内
周面に形成されたテーパ状の軌道面に、大径側開口部か
ら挿入した直線状の砥石の先端面を摺動接触させて、前
記軌道面を超仕上げする円錐ころ軸受外輪軌道面の超仕
上装置において、前記軌道面の垂線に対して前記砥石を
前記大径側開口部の外方側へ傾斜させて保持する砥石ホ
ルダを備えたことを特徴とする。
受の外輪を中心軸回りに回転させながら、前記外輪の内
周面に形成されたテーパ状の軌道面に、大径側開口部か
ら挿入した直線状の砥石の先端面を摺動接触させて、前
記軌道面を超仕上げする円錐ころ軸受外輪軌道面の超仕
上装置において、前記軌道面の垂線に対して前記砥石を
前記大径側開口部の外方側へ傾斜させて保持する砥石ホ
ルダを備えたことを特徴とする。
【００１１】この円錐ころ軸受の超仕上装置では、砥石
が砥石ホルダに保持されると、保持された砥石が、軌道
面の垂線に対して大径側開口部の外方側へ傾斜されて保
持される。従って、砥石ホルダに砥石をセットするのみ
で、砥石の後端部と非加工軌道面との干渉が回避され
る。これにより、長尺の砥石が使用可能になり、砥石交
換頻度を低減させて装置稼働率が高められる。
が砥石ホルダに保持されると、保持された砥石が、軌道
面の垂線に対して大径側開口部の外方側へ傾斜されて保
持される。従って、砥石ホルダに砥石をセットするのみ
で、砥石の後端部と非加工軌道面との干渉が回避され
る。これにより、長尺の砥石が使用可能になり、砥石交
換頻度を低減させて装置稼働率が高められる。
【００１２】また、円錐ころ軸受の超仕上装置は、円錐
ころ軸受の外輪を中心軸回りに回転させながら、前記外
輪の内周面に形成されたテーパ状の軌道面に、大径側開
口部から挿入した直線状の砥石の先端面を摺動接触させ
て、前記軌道面を超仕上げする円錐ころ軸受外輪軌道面
の超仕上装置において、前記軌道面の垂線に対して前記
砥石を前記大径側開口部の外方側へ傾斜させて保持し、
且つ前記先端面の消耗に応じて前記砥石を先端側へ移動
させる自動送り出し機構を備えたことを特徴するもので
あってもよい。
ころ軸受の外輪を中心軸回りに回転させながら、前記外
輪の内周面に形成されたテーパ状の軌道面に、大径側開
口部から挿入した直線状の砥石の先端面を摺動接触させ
て、前記軌道面を超仕上げする円錐ころ軸受外輪軌道面
の超仕上装置において、前記軌道面の垂線に対して前記
砥石を前記大径側開口部の外方側へ傾斜させて保持し、
且つ前記先端面の消耗に応じて前記砥石を先端側へ移動
させる自動送り出し機構を備えたことを特徴するもので
あってもよい。
【００１３】この円錐ころ軸受の超仕上装置では、砥石
の先端面が磨耗すると、それに応じて砥石が先端側へ移
動され、砥石の有効使用長分が最終部分まで自動で消費
されることになる。従って、短い砥石を頻繁に交換しな
がら行われていた従来作業に比べて砥石交換のための装
置停止時間、及び砥石交換の手間が大幅に削減されるこ
とになる。
の先端面が磨耗すると、それに応じて砥石が先端側へ移
動され、砥石の有効使用長分が最終部分まで自動で消費
されることになる。従って、短い砥石を頻繁に交換しな
がら行われていた従来作業に比べて砥石交換のための装
置停止時間、及び砥石交換の手間が大幅に削減されるこ
とになる。
【００１４】さらに、円錐ころ軸受の超仕上装置は、前
記自動送り出し装置が、オシレーションテーブルに設け
られ前記傾斜で前記砥石を収容保持するホルダ部と、該
ホルダ部に設けられ該ホルダ部に収容された砥石を先端
方向へ押圧する加圧・送り出しシリンダと、前記ホルダ
部に設けられ前記砥石の送り出しと共に移動される砥石
磨耗検出ドクと、前記ホルダ部に固設され所定位置に移
動した該砥石磨耗検出ドクによって作動することで前記
砥石の磨耗量を検出する検出手段とを具備したことを特
徴としてもよい。
記自動送り出し装置が、オシレーションテーブルに設け
られ前記傾斜で前記砥石を収容保持するホルダ部と、該
ホルダ部に設けられ該ホルダ部に収容された砥石を先端
方向へ押圧する加圧・送り出しシリンダと、前記ホルダ
部に設けられ前記砥石の送り出しと共に移動される砥石
磨耗検出ドクと、前記ホルダ部に固設され所定位置に移
動した該砥石磨耗検出ドクによって作動することで前記
砥石の磨耗量を検出する検出手段とを具備したことを特
徴としてもよい。
【００１５】この円錐ころ軸受の超仕上装置では、ホル
ダ部に収容された砥石が、ＸＹテーブル及びオシレーシ
ョンテーブルの移動によって軌道面の所定位置に配置さ
れる。そして、ホルダ部に収容された砥石は、非加工軌
道面との干渉が回避された姿勢で先端方向に送り出し自
在となる。この砥石の送り出しは、例えばホルダ部の後
端部に設けられた加圧・送り出し用シリンダによって、
砥石の後端面を押圧することにより可能になる。そし
て、磨耗によって砥石が順次送り出され、砥石と共に移
動した砥石磨耗検出ドクが検出手段の固設位置に達する
と、検出手段が動作し、砥石の所定磨耗量が検出され
て、例えば砥石の交換時期が知らされることになる。
ダ部に収容された砥石が、ＸＹテーブル及びオシレーシ
ョンテーブルの移動によって軌道面の所定位置に配置さ
れる。そして、ホルダ部に収容された砥石は、非加工軌
道面との干渉が回避された姿勢で先端方向に送り出し自
在となる。この砥石の送り出しは、例えばホルダ部の後
端部に設けられた加圧・送り出し用シリンダによって、
砥石の後端面を押圧することにより可能になる。そし
て、磨耗によって砥石が順次送り出され、砥石と共に移
動した砥石磨耗検出ドクが検出手段の固設位置に達する
と、検出手段が動作し、砥石の所定磨耗量が検出され
て、例えば砥石の交換時期が知らされることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る円錐ころ軸受
の超仕上方法及び装置の好適な実施の形態を図面を参照
して詳細に説明する。図１は超仕上装置の要部拡大断面
図、図２は砥石の傾斜角度範囲を検証する説明図であ
る。
の超仕上方法及び装置の好適な実施の形態を図面を参照
して詳細に説明する。図１は超仕上装置の要部拡大断面
図、図２は砥石の傾斜角度範囲を検証する説明図であ
る。
【００１７】本実施の形態に係る超仕上装置３１は、砥
石３３を、軌道面３５の垂線３７に対して、大径側開口
部３９の外方側へ傾斜させて保持する砥石ホルダ４１を
備えている。この他、超仕上装置３１には、図７に示し
たバッキングプレート５、プッシャーロール７、シュー
９、加圧シリンダ２１、オシレーションテーブル２３等
が備えられている。また、砥石ホルダ４１には砥石クラ
ンプボルト４３が螺合され、砥石３３は、砥石押さえ板
１５（図７参照）を介して砥石クランプボルト４３によ
って砥石ホルダ４１に固定・固定解除可能となってい
る。
石３３を、軌道面３５の垂線３７に対して、大径側開口
部３９の外方側へ傾斜させて保持する砥石ホルダ４１を
備えている。この他、超仕上装置３１には、図７に示し
たバッキングプレート５、プッシャーロール７、シュー
９、加圧シリンダ２１、オシレーションテーブル２３等
が備えられている。また、砥石ホルダ４１には砥石クラ
ンプボルト４３が螺合され、砥石３３は、砥石押さえ板
１５（図７参照）を介して砥石クランプボルト４３によ
って砥石ホルダ４１に固定・固定解除可能となってい
る。
【００１８】砥石３３の傾斜角度θは、図２に示すよう
に、（１）式により表すことができる。 Ｂ／ｃｏｓα＝ＧＢ／ｃｏｓθ…（１） ここで、 Ｂ：外輪幅 ＧＢ：砥石のオシレーション方向幅 α：軌道面のテーパ半角 θ：砥石の傾斜角度 である。
に、（１）式により表すことができる。 Ｂ／ｃｏｓα＝ＧＢ／ｃｏｓθ…（１） ここで、 Ｂ：外輪幅 ＧＢ：砥石のオシレーション方向幅 α：軌道面のテーパ半角 θ：砥石の傾斜角度 である。
【００１９】また、通常、２α＝１２°〜５８°にて設
計される。そして、（１）式から（２）式が得られる。 ＧＢ＝Ｂ×（ｃｏｓθ／ｃｏｓα）…（２） （２）式から、外輪の大径側開口部の内径が一定の場合
は、外輪幅Ｂが大きいほど、また軌道面のテーパ半角α
が小さいほど、砥石は外輪に接触しやすくなる。現在製
造されている軸受は、おおむね２α＝１２°〜５８°の
範囲に入っている。このような仕様をもとに、砥石が外
輪大径側開口部の内周面に干渉しない傾斜角度θを求め
ると、θ＝５°〜２５°の範囲とすることでほとんどの
仕様の円錐ころ軸受について干渉が回避できる。さら
に、砥石ホルダやオシレーション振幅の調整による干
渉、外輪寸法の変化を考慮すると、θ＝１５°〜２０°
にすることが望ましい。θ＝５°、θ＝１０°、θ＝１
５°等の、傾斜角度θの下限は、砥石後端部と外輪との
干渉を回避するために適切な値である。θ＝２５°、θ
＝２０°等の、傾斜角度θの上限は、加工条件により定
まるものである。
計される。そして、（１）式から（２）式が得られる。 ＧＢ＝Ｂ×（ｃｏｓθ／ｃｏｓα）…（２） （２）式から、外輪の大径側開口部の内径が一定の場合
は、外輪幅Ｂが大きいほど、また軌道面のテーパ半角α
が小さいほど、砥石は外輪に接触しやすくなる。現在製
造されている軸受は、おおむね２α＝１２°〜５８°の
範囲に入っている。このような仕様をもとに、砥石が外
輪大径側開口部の内周面に干渉しない傾斜角度θを求め
ると、θ＝５°〜２５°の範囲とすることでほとんどの
仕様の円錐ころ軸受について干渉が回避できる。さら
に、砥石ホルダやオシレーション振幅の調整による干
渉、外輪寸法の変化を考慮すると、θ＝１５°〜２０°
にすることが望ましい。θ＝５°、θ＝１０°、θ＝１
５°等の、傾斜角度θの下限は、砥石後端部と外輪との
干渉を回避するために適切な値である。θ＝２５°、θ
＝２０°等の、傾斜角度θの上限は、加工条件により定
まるものである。
【００２０】ここで、θを５°未満とすると、外輪４５
の大径側開口部３９が小さい場合、砥石３３と外輪４５
とが干渉することになる。軌道面のテーパ半角と外輪幅
および外輪大径側直径の関係で、幾何学的には砥石を傾
けなくても、砥石と外輪大径側開口部が干渉しないもの
もあるが、砥石の回りにホルダが入るスペース及び砥石
の振幅を確保することを考慮すると、５°以上傾ける必
要がある。一方、θが２５°を超えると、砥石３３の先
端部分が鋭角となり欠け易くなる。
の大径側開口部３９が小さい場合、砥石３３と外輪４５
とが干渉することになる。軌道面のテーパ半角と外輪幅
および外輪大径側直径の関係で、幾何学的には砥石を傾
けなくても、砥石と外輪大径側開口部が干渉しないもの
もあるが、砥石の回りにホルダが入るスペース及び砥石
の振幅を確保することを考慮すると、５°以上傾ける必
要がある。一方、θが２５°を超えると、砥石３３の先
端部分が鋭角となり欠け易くなる。
【００２１】即ち、砥石３３の傾斜角度θは、５°〜２
５°が好適な範囲となる。なお、本明細書では、傾斜角
度θが１７°とされている。また、（１）式の関係か
ら、揺動は±１．５ｍｍの振幅で行うので、砥石３３は
軌道面３５に対し、オシレーション方向に削り残される
ことはない。通常、砥石幅ＧＢは、外輪幅（軸受幅）Ｂ
より若干小さく設計されている（ここではＧＢ＝１７ｍ
ｍ、Ｂ＝１８．３ｍｍ）ので、揺動振幅を適切に設定
（例えば３ｍｍ、すなわち±１．５ｍｍ）することによ
り、軌道面全面を加工することができる。
５°が好適な範囲となる。なお、本明細書では、傾斜角
度θが１７°とされている。また、（１）式の関係か
ら、揺動は±１．５ｍｍの振幅で行うので、砥石３３は
軌道面３５に対し、オシレーション方向に削り残される
ことはない。通常、砥石幅ＧＢは、外輪幅（軸受幅）Ｂ
より若干小さく設計されている（ここではＧＢ＝１７ｍ
ｍ、Ｂ＝１８．３ｍｍ）ので、揺動振幅を適切に設定
（例えば３ｍｍ、すなわち±１．５ｍｍ）することによ
り、軌道面全面を加工することができる。
【００２２】このような構成を有する超仕上装置３１に
おいて、バッキングプレート５（以下図７を参照）が回
転されると、シュー９に載置されてプッシャーロール７
に押圧された外輪４５が、バッキングプレート５に同期
して回転される。次いで、オシレーションテーブル２３
により砥石３３が外輪４５の内周側へ移動され、加圧シ
リンダ２１が駆動されることで、砥石３３の先端面が外
輪４５の軌道面３５（加工軌道面３５ａ）に押圧され
る。この際、砥石３３は、軌道面３５の垂線３７に対し
て１７°で傾斜されているため、砥石長さが外輪４５の
内径より大きな寸法であっても外輪４５との干渉が回避
される。超仕上げによって先端部が磨耗した砥石３３
は、加圧シリンダ２１が駆動され、砥石３３が軌道面３
５から離反されるとともに、オシレーションテーブル２
３が駆動されることにより、外輪４５の内周から外方へ
移動される。次いで、砥石クランプボルト４３が緩めら
れることで、先端側へ所定長送り出され、再び砥石クラ
ンプボルト４３が締められることで、手動によって順次
先端側から送り出されて消費される。
おいて、バッキングプレート５（以下図７を参照）が回
転されると、シュー９に載置されてプッシャーロール７
に押圧された外輪４５が、バッキングプレート５に同期
して回転される。次いで、オシレーションテーブル２３
により砥石３３が外輪４５の内周側へ移動され、加圧シ
リンダ２１が駆動されることで、砥石３３の先端面が外
輪４５の軌道面３５（加工軌道面３５ａ）に押圧され
る。この際、砥石３３は、軌道面３５の垂線３７に対し
て１７°で傾斜されているため、砥石長さが外輪４５の
内径より大きな寸法であっても外輪４５との干渉が回避
される。超仕上げによって先端部が磨耗した砥石３３
は、加圧シリンダ２１が駆動され、砥石３３が軌道面３
５から離反されるとともに、オシレーションテーブル２
３が駆動されることにより、外輪４５の内周から外方へ
移動される。次いで、砥石クランプボルト４３が緩めら
れることで、先端側へ所定長送り出され、再び砥石クラ
ンプボルト４３が締められることで、手動によって順次
先端側から送り出されて消費される。
【００２３】この超仕上装置３１を用いた超仕上方法で
は、砥石３３が砥石ホルダ４１に保持されると、保持さ
れた砥石３３が、軌道面３５の垂線３７に対して大径側
開口部３９の外方側へ傾斜されて保持される。従って、
砥石ホルダ４１に砥石３３をセットするのみで、砥石３
３の後端部と、加工軌道面３５ａと反対側の非加工軌道
面３５ｂとの干渉が回避される。これにより、砥石長の
長さ規制が解除され、砥石３３の長尺化が可能になり、
砥石３３の交換頻度が低減される。そして、砥石後端部
が干渉しなくなるので、例えば、砥石３３の消耗に応じ
て長尺の砥石を順次送り出す砥石送り出し機構の採用も
可能になる。つまり、装置の自動化の障害を除去するこ
とができる。
は、砥石３３が砥石ホルダ４１に保持されると、保持さ
れた砥石３３が、軌道面３５の垂線３７に対して大径側
開口部３９の外方側へ傾斜されて保持される。従って、
砥石ホルダ４１に砥石３３をセットするのみで、砥石３
３の後端部と、加工軌道面３５ａと反対側の非加工軌道
面３５ｂとの干渉が回避される。これにより、砥石長の
長さ規制が解除され、砥石３３の長尺化が可能になり、
砥石３３の交換頻度が低減される。そして、砥石後端部
が干渉しなくなるので、例えば、砥石３３の消耗に応じ
て長尺の砥石を順次送り出す砥石送り出し機構の採用も
可能になる。つまり、装置の自動化の障害を除去するこ
とができる。
【００２４】そして、砥石３３の傾斜角度を５°〜２５
°の範囲にすることで、傾斜角度が５°以下の場合に生
じる砥石３３の後端部と、加工軌道面３５ａと反対側の
非加工軌道面３５ｂとの干渉が回避され、傾斜角度が２
５°を超える場合に生じる砥石先端部の鋭角化による欠
けを防止することができる。
°の範囲にすることで、傾斜角度が５°以下の場合に生
じる砥石３３の後端部と、加工軌道面３５ａと反対側の
非加工軌道面３５ｂとの干渉が回避され、傾斜角度が２
５°を超える場合に生じる砥石先端部の鋭角化による欠
けを防止することができる。
【００２５】次に、本発明に係る超仕上装置の他の実施
の形態を説明する。図３は他の実施の形態による自動送
り出し装置の要部拡大断面図、図４は砥石落下止めの一
構成例を示す図、図５は図３に示した自動送り出し装置
の砥石交換状況の説明図である。この実施の形態による
超仕上装置５１は、砥石３３を軌道面３５の垂線３７に
対して大径側開口部３９の外方側へ傾斜させて保持し、
且つ砥石先端面の消耗に応じて砥石３３を先端側へ移動
させる自動送り出し装置５３を備えている。
の形態を説明する。図３は他の実施の形態による自動送
り出し装置の要部拡大断面図、図４は砥石落下止めの一
構成例を示す図、図５は図３に示した自動送り出し装置
の砥石交換状況の説明図である。この実施の形態による
超仕上装置５１は、砥石３３を軌道面３５の垂線３７に
対して大径側開口部３９の外方側へ傾斜させて保持し、
且つ砥石先端面の消耗に応じて砥石３３を先端側へ移動
させる自動送り出し装置５３を備えている。
【００２６】自動送り出し装置５３は、ホルダ部５５、
加圧・送り出しシリンダ５７、加圧治具７２、砥石磨耗
検出ドク５９、検出手段６１とからなる。ホルダ部５５
は、オシレーションテーブル６３に固設され、オシレー
ションテーブル６３の駆動によって、軌道面３５と平行
に移動されるようになっている。また、オシレーション
テーブル６３は、ＸＹテーブル６５に固設され、図３の
矢印ａ，ｂ方向に移動されるようになっている。なお、
砥石３３の軌道面３５への傾斜調整は、ＸＹテーブル６
５の旋回機構によって行われる。即ち、ＸＹテーブル６
５には図示しないθテーブル等が設けられ、このθテー
ブルを回動動作させることによって図３中の矢印ｃ方向
への揺動が可能となっている。
加圧・送り出しシリンダ５７、加圧治具７２、砥石磨耗
検出ドク５９、検出手段６１とからなる。ホルダ部５５
は、オシレーションテーブル６３に固設され、オシレー
ションテーブル６３の駆動によって、軌道面３５と平行
に移動されるようになっている。また、オシレーション
テーブル６３は、ＸＹテーブル６５に固設され、図３の
矢印ａ，ｂ方向に移動されるようになっている。なお、
砥石３３の軌道面３５への傾斜調整は、ＸＹテーブル６
５の旋回機構によって行われる。即ち、ＸＹテーブル６
５には図示しないθテーブル等が設けられ、このθテー
ブルを回動動作させることによって図３中の矢印ｃ方向
への揺動が可能となっている。
【００２７】ホルダ部５５には砥石収容部６７が形成さ
れ、砥石収容部６７には砥石３３が直線方向に移動自在
に収容されるようになっている。ホルダ部５５の先端側
には砥石落下止６９が設けられている。砥石落下止６９
は、図４に示すように、例えばホルダ部５５の外壁から
砥石収容部６７へ貫通するネジ孔７５と、このネジ孔７
５に回転自在に螺合される調整ネジ７７と、このネジ孔
７５に収容されて一部分がこのネジ孔７５から砥石収容
部６７へ突出する押圧子８１と、この押圧子８１と調整
ネジ７７との間に配設される圧縮バネ８３とからなる。
従って、砥石収容部６７内に収容された砥石３３は、圧
縮バネ８３によって付勢された押圧子８１が当接するこ
とで、砥石収容部６７からの落下が規制されている。ま
た、この落下規制力は、調整ネジ７７の回動によって調
節可能となる。
れ、砥石収容部６７には砥石３３が直線方向に移動自在
に収容されるようになっている。ホルダ部５５の先端側
には砥石落下止６９が設けられている。砥石落下止６９
は、図４に示すように、例えばホルダ部５５の外壁から
砥石収容部６７へ貫通するネジ孔７５と、このネジ孔７
５に回転自在に螺合される調整ネジ７７と、このネジ孔
７５に収容されて一部分がこのネジ孔７５から砥石収容
部６７へ突出する押圧子８１と、この押圧子８１と調整
ネジ７７との間に配設される圧縮バネ８３とからなる。
従って、砥石収容部６７内に収容された砥石３３は、圧
縮バネ８３によって付勢された押圧子８１が当接するこ
とで、砥石収容部６７からの落下が規制されている。ま
た、この落下規制力は、調整ネジ７７の回動によって調
節可能となる。
【００２８】加圧・送り出しシリンダ５７は、ホルダ部
５５の後端側に設けられ、駆動軸５７ａが、砥石収容部
６７の長手方向に伸縮されるようになっている。つま
り、この駆動軸５７ａの伸長によって砥石３３を先端方
向に押圧し、砥石３３を送り出すようになっている。ま
た、加圧・送り出しシリンダ５７は、後端部５７ｂがピ
ン７１によってホルダ部５５に揺動自在に取り付けら
れ、図５（ａ）に示すように、駆動軸５７ａを後退させ
た状態でピン７１を中心に揺動されることで、駆動軸５
７ａが砥石収容部６７から退避されるようになってい
る。
５５の後端側に設けられ、駆動軸５７ａが、砥石収容部
６７の長手方向に伸縮されるようになっている。つま
り、この駆動軸５７ａの伸長によって砥石３３を先端方
向に押圧し、砥石３３を送り出すようになっている。ま
た、加圧・送り出しシリンダ５７は、後端部５７ｂがピ
ン７１によってホルダ部５５に揺動自在に取り付けら
れ、図５（ａ）に示すように、駆動軸５７ａを後退させ
た状態でピン７１を中心に揺動されることで、駆動軸５
７ａが砥石収容部６７から退避されるようになってい
る。
【００２９】砥石収容部６７には、砥石３３と駆動軸５
７ａとの間に、加圧治具７２が挿入されている。加圧治
具７２は、砥石３３を砥石収容部６７にセットした後に
挿入され、砥石３３と駆動軸５７ａとの間に配設され
る。加圧治具７２には砥石磨耗検出ドク５９が突設さ
れ、砥石磨耗検出ドク５９はホルダ部５５の壁部を貫通
して形成された長溝７３から、ホルダ部５５の外部へ突
出されている。従って、砥石３３の先端部が磨耗すれ
ば、砥石３３の送り出しと共に砥石磨耗検出ドク５９も
ホルダ部外部でホルダ部５５の先端側へ移動されるよう
になっている。
７ａとの間に、加圧治具７２が挿入されている。加圧治
具７２は、砥石３３を砥石収容部６７にセットした後に
挿入され、砥石３３と駆動軸５７ａとの間に配設され
る。加圧治具７２には砥石磨耗検出ドク５９が突設さ
れ、砥石磨耗検出ドク５９はホルダ部５５の壁部を貫通
して形成された長溝７３から、ホルダ部５５の外部へ突
出されている。従って、砥石３３の先端部が磨耗すれ
ば、砥石３３の送り出しと共に砥石磨耗検出ドク５９も
ホルダ部外部でホルダ部５５の先端側へ移動されるよう
になっている。
【００３０】ホルダ部５５の先端外部には、検出手段６
１が設けられている。この検出手段６１と砥石磨耗検出
ドク５９との位置関係は、砥石３３が磨耗により所定長
さとなった場合に、図５（ｂ）に示すように両者が接触
する距離にある。検出手段６１としては、砥石磨耗検出
ドク５９の接触により作動するセンサ、リミットスイッ
チ等を用いることができる。この検出手段６１は、例え
ば超仕上装置５１の制御部に電気的に接続される。制御
部は、この検出手段６１からの検出信号が入力されるこ
とで、砥石磨耗警報等を出力するようになっている。な
お、検出手段６１は非接触で砥石摩耗検出ドグ５９を検
出する光センサであってもよい。
１が設けられている。この検出手段６１と砥石磨耗検出
ドク５９との位置関係は、砥石３３が磨耗により所定長
さとなった場合に、図５（ｂ）に示すように両者が接触
する距離にある。検出手段６１としては、砥石磨耗検出
ドク５９の接触により作動するセンサ、リミットスイッ
チ等を用いることができる。この検出手段６１は、例え
ば超仕上装置５１の制御部に電気的に接続される。制御
部は、この検出手段６１からの検出信号が入力されるこ
とで、砥石磨耗警報等を出力するようになっている。な
お、検出手段６１は非接触で砥石摩耗検出ドグ５９を検
出する光センサであってもよい。
【００３１】次に、砥石３３が所定長さに磨耗した際
の、砥石３３の交換手順を説明する。砥石３３が所定長
さとなり、砥石磨耗検出ドク５９が接近することにより
検出手段６１が砥石磨耗検出ドク５９を検出すると、新
たな加工サイクルに入らずに、ホルダ部５５及びオシレ
ーションテーブル６３全体が、外輪４５から離れるよう
に上昇・スライド（図では右方）してインデックスされ
る。次いで、加圧・送り出しシリンダ５７を図５（ａ）
に示すように、加圧・送り出しシリンダ５７の駆動軸５
７ａを後退させた後に手で旋回させ、加圧治具７２をさ
らに押し込んで残っている磨耗した砥石３３を排出す
る。そして、加圧治具７２を上方に引き抜き、新しい砥
石３３をホルダ部５５の砥石収容部６７に挿入する。こ
の砥石３３を定められた量だけホルダ部５５より延出
し、加圧治具７２、加圧・送り出しシリンダ５７をセッ
トして砥石３３の交換が完了する。
の、砥石３３の交換手順を説明する。砥石３３が所定長
さとなり、砥石磨耗検出ドク５９が接近することにより
検出手段６１が砥石磨耗検出ドク５９を検出すると、新
たな加工サイクルに入らずに、ホルダ部５５及びオシレ
ーションテーブル６３全体が、外輪４５から離れるよう
に上昇・スライド（図では右方）してインデックスされ
る。次いで、加圧・送り出しシリンダ５７を図５（ａ）
に示すように、加圧・送り出しシリンダ５７の駆動軸５
７ａを後退させた後に手で旋回させ、加圧治具７２をさ
らに押し込んで残っている磨耗した砥石３３を排出す
る。そして、加圧治具７２を上方に引き抜き、新しい砥
石３３をホルダ部５５の砥石収容部６７に挿入する。こ
の砥石３３を定められた量だけホルダ部５５より延出
し、加圧治具７２、加圧・送り出しシリンダ５７をセッ
トして砥石３３の交換が完了する。
【００３２】この実施の形態による超仕上装置５１で
は、ホルダ部５５に収容された砥石３３が、オシレーシ
ョンテーブル６３及びＸＹテーブル６５の移動によっ
て、軌道面３５の所定位置に配置される。そして、ホル
ダ部５５に収容された砥石３３は、非加工軌道面との干
渉が回避された姿勢で、先端方向に送り出し自在とな
る。この砥石３３の送り出しは、ホルダ部５５の後端部
に設けられた加圧・送り出しシリンダ５７によって、砥
石３３の後端面を押圧することにより行われる。そし
て、磨耗によって砥石３３が順次送り出され、砥石３３
と共に移動した砥石磨耗検出ドク５９が検出手段６１の
固設位置に達すると、検出手段６１が動作し、砥石３３
の所定磨耗量が検出される。これによって、砥石の交換
時期が知らされることになる。
は、ホルダ部５５に収容された砥石３３が、オシレーシ
ョンテーブル６３及びＸＹテーブル６５の移動によっ
て、軌道面３５の所定位置に配置される。そして、ホル
ダ部５５に収容された砥石３３は、非加工軌道面との干
渉が回避された姿勢で、先端方向に送り出し自在とな
る。この砥石３３の送り出しは、ホルダ部５５の後端部
に設けられた加圧・送り出しシリンダ５７によって、砥
石３３の後端面を押圧することにより行われる。そし
て、磨耗によって砥石３３が順次送り出され、砥石３３
と共に移動した砥石磨耗検出ドク５９が検出手段６１の
固設位置に達すると、検出手段６１が動作し、砥石３３
の所定磨耗量が検出される。これによって、砥石の交換
時期が知らされることになる。
【００３３】従って、この超仕上装置５１によれば、砥
石３３の有効使用長分が、最終部分まで自動で消費され
ることになる。これにより、短い砥石を頻繁に交換しな
がら行われていた従来作業に比べて、砥石交換のための
装置停止時間、及び砥石交換の手間を大幅に削減させる
ことができる。実際の加工条件の一例を以下に示す。 〔加工条件〕 １．ワーク（円錐ころ軸受外輪：名番Ｒ５９Ｚ−７） ・外径：φ８８ｍｍ ・大径側内径：φ８５ｍｍ ・軌道面のテーパ角２α：３１．５° ・幅：１８．３ｍｍ ２．砥石（ＷＡ１２００） ・断面寸法：１２×１７ｍｍ ・従来方法の傾斜角度：垂線に対して０° ・本発明に係る方法の傾斜角度：垂線に対して１７° ・揺動速度（前後） 粗仕上げ：１９３０ｃｐｍ 仕上げ ：９７０ｃｐｍ 振幅：３ｍｍ ３．トータル時間 ・３０ｓｅｃ
石３３の有効使用長分が、最終部分まで自動で消費され
ることになる。これにより、短い砥石を頻繁に交換しな
がら行われていた従来作業に比べて、砥石交換のための
装置停止時間、及び砥石交換の手間を大幅に削減させる
ことができる。実際の加工条件の一例を以下に示す。 〔加工条件〕 １．ワーク（円錐ころ軸受外輪：名番Ｒ５９Ｚ−７） ・外径：φ８８ｍｍ ・大径側内径：φ８５ｍｍ ・軌道面のテーパ角２α：３１．５° ・幅：１８．３ｍｍ ２．砥石（ＷＡ１２００） ・断面寸法：１２×１７ｍｍ ・従来方法の傾斜角度：垂線に対して０° ・本発明に係る方法の傾斜角度：垂線に対して１７° ・揺動速度（前後） 粗仕上げ：１９３０ｃｐｍ 仕上げ ：９７０ｃｐｍ 振幅：３ｍｍ ３．トータル時間 ・３０ｓｅｃ
【００３４】なお、上記の「トータル時間」は、加工時
間を意味し、３０ｓｅｃは粗仕上と仕上加工とワークの
ローディングを含むトータル時間である。粗仕上の時間
と仕上加工の時間の比は約１：（０．５〜１）である。
この比はワークの仕上条件に依存し、取代を大きくする
場合は粗仕上の比率を大きくし、仕上面を良くする場合
は仕上加工の比率を大きくする。通常、砥石の面圧と磨
耗との間には、次のような関係がある。すなわち砥石
は、ある面圧（臨界圧）を越えると、磨耗が指数関数的
に急激に増加する。粗仕上は、臨界圧以上の面圧で超仕
上を行って取代（超仕上によるワークの除去量）をと
り、仕上加工は、臨界圧以下の面圧で超仕上を行って粗
さを良くする。粗仕上時は、面圧を大きくし交差角を大
きくして、仕上加工時は面圧および交差角を粗仕上時よ
り小さくする。これに対応して、砥石の磨耗量は、粗仕
上時に多く、仕上加工時に少なくなる。通常、粗仕上も
仕上加工も同一の砥石を用いて行っており、本実施の形
態でも同一の砥石を用いて行った。なお、粗仕上と仕上
加工とで異なる砥石を用いる場合にも、本発明は適用可
能であり、粗仕上のように砥石の磨耗量が多い工程を含
む加工に本発明を用いると有効である。
間を意味し、３０ｓｅｃは粗仕上と仕上加工とワークの
ローディングを含むトータル時間である。粗仕上の時間
と仕上加工の時間の比は約１：（０．５〜１）である。
この比はワークの仕上条件に依存し、取代を大きくする
場合は粗仕上の比率を大きくし、仕上面を良くする場合
は仕上加工の比率を大きくする。通常、砥石の面圧と磨
耗との間には、次のような関係がある。すなわち砥石
は、ある面圧（臨界圧）を越えると、磨耗が指数関数的
に急激に増加する。粗仕上は、臨界圧以上の面圧で超仕
上を行って取代（超仕上によるワークの除去量）をと
り、仕上加工は、臨界圧以下の面圧で超仕上を行って粗
さを良くする。粗仕上時は、面圧を大きくし交差角を大
きくして、仕上加工時は面圧および交差角を粗仕上時よ
り小さくする。これに対応して、砥石の磨耗量は、粗仕
上時に多く、仕上加工時に少なくなる。通常、粗仕上も
仕上加工も同一の砥石を用いて行っており、本実施の形
態でも同一の砥石を用いて行った。なお、粗仕上と仕上
加工とで異なる砥石を用いる場合にも、本発明は適用可
能であり、粗仕上のように砥石の磨耗量が多い工程を含
む加工に本発明を用いると有効である。
【００３５】砥石が磨耗すると、砥石を加工側軌道面に
移動して加工を続けるが、砥石クランプボルト等によっ
て砥石を保持できなくなる前に砥石を交換する必要があ
る。従来方法では砥石の長さを、円錐ころ軸受の大径側
内径より小さくし、かつインデックスする必要から５０
ｍｍ程度にしてあり、クランプ位置が砥石後端部から約
１０ｍｍであった。そして、砥石長さが約１５ｍｍにな
った時（約３５ｍｍ磨耗した時；加工個数約１７００
個）に、砥石を交換していた。これに対し、本発明にお
いては、長尺の砥石を用いることができ、例えば約１０
０ｍｍの砥石を用いることにより、交換までの砥石の磨
耗量を約８５ｍｍとして、交換までの加工量を約４２０
０個、すなわち従来の約２．５倍とすることができる。
移動して加工を続けるが、砥石クランプボルト等によっ
て砥石を保持できなくなる前に砥石を交換する必要があ
る。従来方法では砥石の長さを、円錐ころ軸受の大径側
内径より小さくし、かつインデックスする必要から５０
ｍｍ程度にしてあり、クランプ位置が砥石後端部から約
１０ｍｍであった。そして、砥石長さが約１５ｍｍにな
った時（約３５ｍｍ磨耗した時；加工個数約１７００
個）に、砥石を交換していた。これに対し、本発明にお
いては、長尺の砥石を用いることができ、例えば約１０
０ｍｍの砥石を用いることにより、交換までの砥石の磨
耗量を約８５ｍｍとして、交換までの加工量を約４２０
０個、すなわち従来の約２．５倍とすることができる。
【００３６】表１に、本発明を他の軸受仕様に適用した
例を示す。表１から明らかなように、本発明によれば、
軌道面のテーパ角度２α＝１２°〜５８°の円錐ころ軸
受に対し、傾斜角度をθ＝５°〜２５°として砥石後端
部と外輪との干渉を避けつつ加工を行える。実施例にお
いては、軌道面のテーパ半角と外輪幅および外輪大径側
直径の関係で、幾何学的には砥石を傾けなくても砥石と
外輪大径側開口部が干渉しないものもあるが、砥石の回
りにホルダが入るスペース及び砥石の振幅を確保するこ
とを考慮すると、５°以上傾ける必要がある。そして、
砥石には従来の砥石より２〜４倍の長さのものを用いる
ことができ、砥石交換までに製品を従来の１．５〜９倍
多く加工することができる。実施例１では、砥石交換ま
での加工量が従来の２．５倍であるが、実施例２、３で
は、４〜９倍となる。
例を示す。表１から明らかなように、本発明によれば、
軌道面のテーパ角度２α＝１２°〜５８°の円錐ころ軸
受に対し、傾斜角度をθ＝５°〜２５°として砥石後端
部と外輪との干渉を避けつつ加工を行える。実施例にお
いては、軌道面のテーパ半角と外輪幅および外輪大径側
直径の関係で、幾何学的には砥石を傾けなくても砥石と
外輪大径側開口部が干渉しないものもあるが、砥石の回
りにホルダが入るスペース及び砥石の振幅を確保するこ
とを考慮すると、５°以上傾ける必要がある。そして、
砥石には従来の砥石より２〜４倍の長さのものを用いる
ことができ、砥石交換までに製品を従来の１．５〜９倍
多く加工することができる。実施例１では、砥石交換ま
での加工量が従来の２．５倍であるが、実施例２、３で
は、４〜９倍となる。
【００３７】
【表１】
【００３８】次に、従来方法と本発明に係る方法により
加工された軌道面の真円度を比較した結果を説明する。
図６は従来方法により加工された軌道面の真円度を
（ａ）、本発明に係る方法により加工された軌道面の真
円度を（ｂ）で示した比較説明図である。
加工された軌道面の真円度を比較した結果を説明する。
図６は従来方法により加工された軌道面の真円度を
（ａ）、本発明に係る方法により加工された軌道面の真
円度を（ｂ）で示した比較説明図である。
【００３９】図６から分かるように、図６（ａ）に示す
従来方法で得られた軌道面の真円度が１．３μｍ、図６
（ｂ）に示す本発明に係る方法で得られた軌道面の真円
度が０．８μｍで、従来方法に対し、本発明に係る方法
によっても真円度が同等以上の精度となることが見知さ
れた。
従来方法で得られた軌道面の真円度が１．３μｍ、図６
（ｂ）に示す本発明に係る方法で得られた軌道面の真円
度が０．８μｍで、従来方法に対し、本発明に係る方法
によっても真円度が同等以上の精度となることが見知さ
れた。
【００４０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る円錐ころ軸受の超仕上方法によれば、砥石を、軌道面
の垂線に対して大径側開口部の外方側へ傾斜させたの
で、砥石の後端部と、加工軌道面と反対側の非加工軌道
面との干渉を回避させることができ、砥石長の長さ規制
を解除することができる。この結果、砥石の長尺化が可
能になり、砥石の交換頻度を低減させ、作業性を高める
ことができる。また、従来使用不能となって廃棄された
クランプ部分も消費可能になり経済性を高めることがで
きる。さらに、砥石後端部が干渉しなくなり、砥石を長
尺化できるので、砥石送り出しの自動化も実現可能にな
る。
る円錐ころ軸受の超仕上方法によれば、砥石を、軌道面
の垂線に対して大径側開口部の外方側へ傾斜させたの
で、砥石の後端部と、加工軌道面と反対側の非加工軌道
面との干渉を回避させることができ、砥石長の長さ規制
を解除することができる。この結果、砥石の長尺化が可
能になり、砥石の交換頻度を低減させ、作業性を高める
ことができる。また、従来使用不能となって廃棄された
クランプ部分も消費可能になり経済性を高めることがで
きる。さらに、砥石後端部が干渉しなくなり、砥石を長
尺化できるので、砥石送り出しの自動化も実現可能にな
る。
【図１】本発明に係る超仕上装置の要部拡大断面図であ
る。
る。
【図２】砥石の傾斜角度範囲を検証する説明図である。
【図３】他の実施の形態による自動送り出し装置の要部
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図４】砥石落下止めの一構成例を示す図である。
【図５】図３に示した自動繰り出し装置の砥石交換状況
の説明図である。
の説明図である。
【図６】従来方法により加工された軌道面の真円度を
（ａ）、本発明に係る方法により加工された軌道面の真
円度を（ｂ）で示した比較説明図である。
（ａ）、本発明に係る方法により加工された軌道面の真
円度を（ｂ）で示した比較説明図である。
【図７】従来の超仕上装置の要部拡大斜視図である。
【図８】従来の超仕上装置の要部拡大断面図である。
３１、５１ 超仕上装置 ３３ 砥石 ３５ 軌道面 ３７ 垂線 ３９ 大径側開口部 ４１ 砥石ホルダ ４５ 外輪 ５３ 自動繰り出し装置 ５５ ホルダ部 ５７ 加圧・送り出しシリンダ ５９ 砥石磨耗検出ドク ６１ 検出手段 ６３ オシレーションテーブル ６５ ＸＹテーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 徹 埼玉県羽生市大沼１−１ 日本精工株式会 社埼玉工場内 Ｆターム(参考） 3C034 AA19 BB92 CA06 CA12 CB01 DD20 3C058 AA02 AA11 AA16 CA01 CB01
Claims (6)
- 【請求項１】 円錐ころ軸受の外輪を中心軸回りに回転
させながら、前記外輪の内周面に形成されたテーパ状の
軌道面に、大径側開口部から挿入した直線状の砥石の先
端面を摺動接触させて、前記軌道面を超仕上げする円錐
ころ軸受の超仕上方法において、 前記軌道面の垂線に対して前記砥石を前記大径側開口部
の外方側へ傾斜させたことを特徴とする円錐ころ軸受の
超仕上方法。 - 【請求項２】 円錐ころ軸受の外輪を中心軸回りに回転
させながら、前記外輪の内周面に形成されたテーパ状の
軌道面に、大径側開口部から挿入した直線状の砥石の先
端面を摺動接触させて、前記軌道面を超仕上げする円錐
ころ軸受の超仕上装置において、 前記軌道面の垂線に対して前記砥石を前記大径側開口部
の外方側へ傾斜させて保持する砥石ホルダを備えたこと
を特徴とする円錐ころ軸受の超仕上装置。 - 【請求項３】 前記砥石の長さが前記外輪大径側開口部
の直径より大きく、前記砥石ホルダは、前記砥石の先端
面が摺動接触する加工軌道面とは反対側の非加工軌道面
と前記砥石の後端部とが干渉しないように前記砥石を傾
斜させて保持する請求項２に記載の円錐ころ軸受の超仕
上装置。 - 【請求項４】 前記砥石ホルダは、前記軌道面の垂線に
対する前記砥石の傾斜角度が５°〜２５°となるように
前記砥石を傾斜させて保持する請求項２又は３に記載の
円錐ころ軸受の超仕上装置。 - 【請求項５】 前記砥石の先端面の消耗に応じて前記砥
石を先端側へ移動させる自動送り出し機構を備えた請求
項２〜４のいずれかに記載の円錐ころ軸受の超仕上装
置。 - 【請求項６】 前記自動送り出し機構は、オシレーショ
ンテーブルに設けられ前記傾斜で前記砥石を収容保持す
るホルダ部と、該ホルダ部に収容された砥石を先端方向
へ押圧する加圧・送り出しシリンダと、前記砥石の送り
出しと共に移動される砥石磨耗検出ドクと、所定位置に
移動した前記砥石磨耗検出ドクによって作動することで
前記砥石の磨耗量を検出する検出手段とを備えた請求項
５に記載の円錐ころ軸受の超仕上装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002038450A JP4078523B2 (ja) | 2001-02-27 | 2002-02-15 | 円錐ころ軸受の超仕上方法及び装置 |
| US10/083,654 US6726544B2 (en) | 2001-02-27 | 2002-02-27 | Method and apparatus for superfinishing tapered roller bearing |
| CNB021083029A CN1172774C (zh) | 2001-02-27 | 2002-02-27 | 用于超精加工圆锥形滚柱轴承的方法和装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-52241 | 2001-02-27 | ||
| JP2001052241 | 2001-02-27 | ||
| JP2002038450A JP4078523B2 (ja) | 2001-02-27 | 2002-02-15 | 円錐ころ軸受の超仕上方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002326153A true JP2002326153A (ja) | 2002-11-12 |
| JP4078523B2 JP4078523B2 (ja) | 2008-04-23 |
Family
ID=26610176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002038450A Expired - Lifetime JP4078523B2 (ja) | 2001-02-27 | 2002-02-15 | 円錐ころ軸受の超仕上方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6726544B2 (ja) |
| JP (1) | JP4078523B2 (ja) |
| CN (1) | CN1172774C (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005125481A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-05-19 | Nsk Ltd | 超仕上盤 |
| US7837535B2 (en) | 2005-03-29 | 2010-11-23 | Jtekt Corporation | Superfinishing stone and superfinishing process using the same |
| JP2010274339A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Seibu Jido Kiki Kk | 研削装置 |
| CN103029013A (zh) * | 2013-01-05 | 2013-04-10 | 洛阳宜华滚动体有限公司 | 长径比小于1的大锥角圆锥滚子的加工方法 |
| WO2013069331A1 (ja) * | 2011-11-08 | 2013-05-16 | 日本精工株式会社 | 超仕上げ加工装置、超仕上げ加工方法、及び超仕上げ加工された軌道面を有する軸受の外輪 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4603304B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2010-12-22 | Ｎｔｎ株式会社 | 密封型転がり軸受 |
| CN100453250C (zh) * | 2004-09-30 | 2009-01-21 | 洛阳轴承集团有限公司 | 全自动球面滚子超精机 |
| CN100368144C (zh) * | 2004-12-31 | 2008-02-13 | 瓦房店轴承集团有限责任公司 | 推力型大锥角小圆锥滚子外径特殊加工方法 |
| EP1800799A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-27 | Aktiebolaget SKF | A vibration device for a super finishing apparatus and an attachment tool comprising the vibration device |
| CN101301732B (zh) * | 2007-10-10 | 2012-08-08 | 徐秉绶 | 切入式球轴承沟道超精研工艺 |
| US8444453B2 (en) * | 2009-02-13 | 2013-05-21 | Supfina Grieshaber Gmbh & Co. Kg | Device and method for fine or finest processing of a rotationally symmetric work piece surface |
| CN102229069A (zh) * | 2011-06-29 | 2011-11-02 | 许昌远东传动轴股份有限公司 | 插入式滑动叉磨削外圆加工工艺 |
| CN102554756A (zh) * | 2012-01-11 | 2012-07-11 | 浙江捷姆轴承有限公司 | 一种圆锥滚子轴承内圈挡边的超精加工装置及工艺 |
| EP2676770B1 (de) * | 2012-06-18 | 2014-06-11 | Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG | Vorrichtung zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche eines Werkstücks |
| CN102825548A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-19 | 无锡市三立轴承有限公司 | 金刚石修整滚轮 |
| CN104690619B (zh) * | 2013-12-09 | 2017-06-13 | 无锡市蓝马机械制造有限公司 | 一种圆锥/圆柱直线滚道超精设备 |
| DE102015220319A1 (de) * | 2015-10-19 | 2017-04-20 | Supfina Grieshaber Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung und Verfahren zur finishenden Bearbeitung einer Innenfläche eines Werkstücks |
| CN105856055B (zh) * | 2016-06-21 | 2017-10-24 | 中航工业哈尔滨轴承有限公司 | 一种三瓣波轴承滚道的精研方法 |
| CN106272027B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-06-26 | 中航工业哈尔滨轴承有限公司 | 一种轴承套圈斜端面的精研加工方法 |
| CN108705402A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-10-26 | 重庆炅达贸易有限公司 | 汽车配件加工设备 |
| CN108972314A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-11 | 南京华恩轴承制造有限公司 | 一种可监控油石使用状态的轴承滚道超精摆头 |
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| US3089289A (en) * | 1960-04-18 | 1963-05-14 | Joseph W Serafin | Method and apparatus for superfinishing ring raceways |
| US4363196A (en) * | 1980-12-15 | 1982-12-14 | Cincinnati Milacron-Heald Corp. | Gage controlled grinding method |
| JPS5871062A (ja) * | 1981-10-24 | 1983-04-27 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | 円錐ころ軸受内輪の加工方法 |
| DE3733308A1 (de) * | 1987-10-02 | 1989-04-13 | Buderus Kundenguss | Schleifkoerper |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002038450A patent/JP4078523B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-27 US US10/083,654 patent/US6726544B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-27 CN CNB021083029A patent/CN1172774C/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2005125481A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-05-19 | Nsk Ltd | 超仕上盤 |
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| US6726544B2 (en) | 2004-04-27 |
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