JP2003145409A - Super finishing method and device thereof - Google Patents

Super finishing method and device thereof

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JP2003145409A
JP2003145409A JP2001345255A JP2001345255A JP2003145409A JP 2003145409 A JP2003145409 A JP 2003145409A JP 2001345255 A JP2001345255 A JP 2001345255A JP 2001345255 A JP2001345255 A JP 2001345255A JP 2003145409 A JP2003145409 A JP 2003145409A
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grindstone
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superfinishing
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a super finishing device simplified in the structure thereof and capable of finishing with excellent accuracy and roughness at a high working efficiency similarly with a case of super finishing a part to be super finished and having a small curvature. SOLUTION: A grinding wheel holder 3 for holding a grinding wheel 4 is fitted to one end of a rotary shaft 2a of a spindle device 2 possible to move on a base 1 in the x-axis direction, and a disk-like eccentric cam 5 deviated in relation to the rotary shaft 2 is fitted to the other end thereof. Regulating members 6a and 6b are arranged in both sides of the eccentric cam 5, and the regulating member 6a is fixed to the base 1 so that the regulating member 6a abuts on the eccentric cam 5, and the regulating member 6b is energized by a spring member (not expressed in a figure) so that the regulating member 6b is pushed to the eccentric cam 5. When the rotary shaft 2 is rotated at an angle in the condition that the eccentric cam 5 is made to abut on the regulating member 6a and energized by the regulating member 6b, the grinding wheel 4 swings around the rotary shaft 2a, while moving in the x-axis direction.

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、被加工物の曲面形
成部位の超仕上げ方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superfinishing method and apparatus for a curved surface forming portion of a workpiece.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動調心ころ軸受のころのよう
に、太鼓状の形状を有する被加工物の外面に対して超仕
上げ加工を施す方法として、被加工物の外面を切削する
ための砥石を、被加工物外面の曲率の中心に対応する中
心位置を中心として揺動運動させることにより、被加工
物の外面の超仕上げ加工を行うものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of superfinishing an outer surface of a drum-shaped workpiece such as a roller of a self-aligning roller bearing, a method for cutting the outer surface of the workpiece has been used. There is one that performs superfinishing of the outer surface of a workpiece by swinging a grindstone around a center position corresponding to the center of curvature of the outer surface of the workpiece.

【0003】この方法を実現するための装置構成につい
て図15を参照しながら具体的に説明する。図15は従
来の超仕上げ装置の主要部構成を示す正面図および側面
図である。
A device configuration for implementing this method will be specifically described with reference to FIG. FIG. 15 is a front view and a side view showing a main part configuration of a conventional superfinishing apparatus.

【0004】従来の超仕上げ装置は、図15(a),
(b)に示すように、鉛直方向に立ち上がるコラム20
2に昇降可能に支持されているベース201を備える。
ベース201には、互いに間隔をおいて配置されている
2つの回転軸205が設けられ、各回転軸205には、
それぞれ対応する垂直リンクアーム203の一端が回転
可能に支持されている。各垂直リンクアーム203は、
2つの水平リンクアーム204で連結されている。各水
平リンクアーム204の各端は、それぞれ対応する垂直
リンクアーム203に回転可能に連結されている。各水
平リンクアーム204には、それぞれ2つの砥石ホルダ
206が連結されている。各砥石ホルダ206は、互い
に間隔をおいて配置され、各砥石ホルダ206には、加
圧シリンダ207がそれぞれ取り付けられている。各加
圧シリンダ207は、砥石208を被加工物212(例
えば自動調心ころ軸受のころ)に押し付け可能に砥石2
08を保持する。
The conventional super-finishing device is shown in FIG.
As shown in (b), the column 20 standing upright
2 includes a base 201 that is supported so as to be able to move up and down.
The base 201 is provided with two rotary shafts 205 arranged at intervals from each other, and each rotary shaft 205 includes:
One end of the corresponding vertical link arm 203 is rotatably supported. Each vertical link arm 203
It is connected by two horizontal link arms 204. Each end of each horizontal link arm 204 is rotatably connected to the corresponding vertical link arm 203. Two grindstone holders 206 are connected to each horizontal link arm 204. The grindstone holders 206 are arranged at intervals from each other, and a pressure cylinder 207 is attached to each grindstone holder 206. Each pressurizing cylinder 207 allows the grindstone 208 to be pressed against the workpiece 212 (for example, the rollers of the self-aligning roller bearing).
Holds 08.

【0005】垂直リンクアーム203の一方には、伝達
部材209の一端が連結され、伝達部材209の他端
は、駆動モータ211の出力軸に固着されている駆動ア
ーム210に連結されている。駆動モータ211の回転
出力は、駆動アーム210を介して伝達部材209に伝
達され、伝達部材209を駆動する。この伝達部材20
9の運動により、一方の垂直リンクアーム203は、そ
の一端が支持されている回転軸205を中心に揺動す
る。この一方の垂直リンクアーム203の揺動に連動し
て各水平リンクアーム204が運動して他方の垂直リン
クリンクアーム203を対応する回転軸205を中心に
揺動させる。そして、各砥石ホルダ206が被加工物2
12の外面の曲率Rの中心に一致する位置を中心として
揺動する。これにより、砥石ホルダ206の加圧シリン
ダ207に保持されている砥石208は、被加工物21
2の外面の曲率Rに等しい曲率の円弧に沿って揺動す
る。この際、砥石208は、加圧シリンダ207により
所定の圧力で被加工物212に押し付けられている。
One end of the transmission member 209 is connected to one of the vertical link arms 203, and the other end of the transmission member 209 is connected to the drive arm 210 fixed to the output shaft of the drive motor 211. The rotation output of the drive motor 211 is transmitted to the transmission member 209 via the drive arm 210 and drives the transmission member 209. This transmission member 20
By the movement of 9, the vertical link arm 203 on one side swings around the rotary shaft 205 having one end thereof supported. Each horizontal link arm 204 moves in conjunction with the swing of the one vertical link arm 203 to swing the other vertical link arm 203 about the corresponding rotary shaft 205. Then, each grindstone holder 206 has the workpiece 2
The outer surface of 12 rocks around a position corresponding to the center of curvature R. As a result, the grindstone 208 held by the pressurizing cylinder 207 of the grindstone holder 206 is moved to the workpiece 21.
It oscillates along an arc having a curvature equal to the curvature R of the outer surface of No. 2. At this time, the grindstone 208 is pressed against the workpiece 212 with a predetermined pressure by the pressure cylinder 207.

【0006】これに対し、例えば玉軸受の内輪の軌道溝
など、被加工物における曲率が小さい部位に超仕上げを
施す場合、図16に示す装置が用いられる。図16は従
来の被加工物における曲率が小さい部位に超仕上げを施
す装置の主要部構成を示す正面側断面図、側面側断面図
および砥石の先端周囲を示す断面図である。
On the other hand, when superfinishing is performed on a portion having a small curvature such as a raceway groove of an inner ring of a ball bearing, the apparatus shown in FIG. 16 is used. FIG. 16 is a front sectional view, a side sectional view, and a sectional view showing a periphery of a tip of a grindstone showing a main part configuration of an apparatus for superfinishing a portion having a small curvature in a conventional workpiece.

【0007】この装置は、図16(a),(b)に示す
ように、砥石222を保持するための砥石ホルダ221
を備える。砥石ホルダ221内には、砥石222を被加
工物220の曲率Rが小さい仕上げ対象部位(例えば玉
軸受の内輪の軌道溝)に押し付けるための加圧機構の加
圧ピストン224が組み込まれている。この加圧ピスト
ン224のヘッド部には、図16(a)に示すように、
V字形状の溝が形成されている。砥石ホルダ221の先
端部には、Oリング223が組み込まれている。砥石ホ
ルダ221は、揺動中心Osの周りに揺動される。
This apparatus, as shown in FIGS. 16A and 16B, has a grindstone holder 221 for holding a grindstone 222.
Equipped with. In the grindstone holder 221, a pressurizing piston 224 of a pressurizing mechanism for pressing the grindstone 222 against a finishing target portion (for example, a raceway groove of an inner ring of a ball bearing) of the workpiece 220 having a small curvature R is incorporated. As shown in FIG. 16A, the head portion of the pressurizing piston 224 is
A V-shaped groove is formed. An O-ring 223 is incorporated at the tip of the grindstone holder 221. The grindstone holder 221 is swung around the swing center Os.

【0008】超仕上げ加工を行う際、砥石ホルダ221
は、揺動中心Osが被加工物222の仕上げ対象部位の
曲率Rの中心に一致するように、位置決めされる。そし
て、砥石220が被加工物220の仕上げ対象部位に押
し付けられた状態で砥石221が揺動中心Osを中心に
揺動半径Rで揺動される。これにより、被加工物220
の仕上げ対象部位が超仕上げされることになる。
When performing superfinishing, the grindstone holder 221
Is positioned so that the swing center Os coincides with the center of the curvature R of the portion to be finished of the workpiece 222. Then, the grindstone 221 is swung at the swing radius R about the swing center Os while the grindstone 220 is pressed against the finishing target portion of the workpiece 220. Thereby, the workpiece 220
The part to be finished will be super-finished.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】玉軸受の内輪の軌道溝
など、被加工物における曲率が小さい部位に超仕上げを
施す装置(図16に示す)の場合、構造が簡素でまた揺
動半径R(被加工物の曲率)が小さいので、小型化する
ことができるとともに、揺動速度が通常1000回毎分
程度と大きいので、超仕上げの加工能率を高くすること
ができる。また、2軸構造(バランスウェイト構造)を
採用し、互いに逆向きに運動させることによって、振動
的にバランスを取ることができる。このため、加工精
度、粗さが良い仕上りを得ることができる。また、装置
としての振動も小さく、近傍にある加工装置(例えば、
研削盤)に与える振動の影響を小さくすることができ
る。
In the case of a device (shown in FIG. 16) for superfinishing a portion of a workpiece having a small curvature, such as a raceway groove of an inner ring of a ball bearing, the structure is simple and the swing radius R is large. Since the (curvature of the work piece) is small, the size can be reduced, and since the rocking speed is usually as high as about 1000 times per minute, the processing efficiency of superfinishing can be increased. Further, by adopting a biaxial structure (balance weight structure) and moving them in opposite directions, it is possible to balance vibrationally. Therefore, it is possible to obtain a finish with good processing accuracy and roughness. In addition, the vibration as a device is small, and processing devices in the vicinity (for example,
It is possible to reduce the effect of vibration on the grinder.

【0010】しかしながら、球面ころの外面などのよう
に大きな曲率Rの部位に対する超仕上げを行う場合に
は、大きな曲率Rに対して寸法調整範囲が大となり、装
置自体が大型化する。また、砥石ホルダの質量が増し、
かつ曲率Rが大との相乗効果により遠心力による振動が
大きくなる。
However, when superfinishing a portion having a large curvature R such as the outer surface of a spherical roller, the size adjustment range becomes large for the large curvature R, and the apparatus itself becomes large. In addition, the mass of the grindstone holder increases,
Further, due to the synergistic effect that the curvature R is large, the vibration due to the centrifugal force becomes large.

【0011】また、曲率Rが大きな仕上げ対象部位に超
仕上げを施す装置(図15に示す)の場合、構造が複雑
で、揺動機構全体の質量が大きく、さらに振動的にバラ
ンスをとることができないので、揺動速度を200回毎
分程度に抑える必要があり、加工能率が低くなる。ま
た、精度、粗さが良い仕上げを得ることができない。
Further, in the case of a device (shown in FIG. 15) for superfinishing a finishing target portion having a large curvature R, the structure is complicated, the mass of the swinging mechanism as a whole is large, and it is possible to balance vibrationally. Therefore, it is necessary to suppress the rocking speed to about 200 times per minute, resulting in low machining efficiency. In addition, it is impossible to obtain a finish with good accuracy and roughness.

【0012】本発明の目的は、構造を簡素化することが
でき、曲率が小さい超仕上げ対象部位の超仕上げの場合
と同様に、高い加工能率で、精度および粗さが良い仕上
げを得ることができる超仕上げ装置および方法を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to obtain a finish with a high machining efficiency and a good precision and roughness, which can simplify the structure and, like the superfinishing of a portion to be superfinished having a small curvature. It is an object of the present invention to provide a superfinishing apparatus and a method capable of performing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、被加工物の曲
面形成部位の超仕上げ方法において、軸線と直交する第
1の方向へ移動可能なように基台上に支持されている回
転軸に該回転軸の軸線と直交する第2の方向へ所定距離
をおいて砥石を取り付けるとともに、該回転軸に対して
偏心する偏心カム部材を同軸上に取り付け、前記偏心カ
ム部材に当接する規制部材および前記偏心カム部材を前
記第1の方向へ前記規制部材に向けて付勢する付勢部材
を前記基台に設け、前記偏心カムが前記規制部材に当接
されかつ前記回転軸が前記付勢部材により付勢された状
態で前記回転軸を角度的に回転駆動することにより、前
記回転軸を前記第1の方向へ移動させながら前記砥石を
前記回転軸の周りに揺動させることを特徴とする。
According to the present invention, in a method of superfinishing a curved surface forming portion of a work, a rotary shaft supported on a base so as to be movable in a first direction orthogonal to an axis. A grindstone is mounted at a predetermined distance in a second direction orthogonal to the axis of the rotating shaft, an eccentric cam member that is eccentric to the rotating shaft is coaxially mounted, and the regulating member is in contact with the eccentric cam member. And an urging member for urging the eccentric cam member toward the restricting member in the first direction, the eccentric cam being in contact with the restricting member, and the rotary shaft urging the rotating shaft. Characterized in that the grindstone is swung around the rotating shaft while moving the rotating shaft in the first direction by rotationally driving the rotating shaft angularly while being biased by a member. To do.

【0014】また、本発明は、被加工物の曲面形成部位
の超仕上げ装置において、基台と、軸線と直交する第1
の方向へ前記基台上を移動可能なように支持されている
回転軸と、前記回転軸に該回転軸の軸線と直交する第2
の方向へ所定距離をおいて取り付けられている砥石と、
前記回転軸に同軸上に取り付けられ、該回転軸に対して
偏心する偏心カム部材と、前記基台に設けられ、前記偏
心カム部材に当接されている規制部材と、前記基台に設
けられ、前記偏心カム部材を前記第1の方向へ前記規制
部材に向けて付勢する付勢部材と、前記回転軸を角度的
に回転駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする。
Further, according to the present invention, in a superfinishing apparatus for a curved surface forming portion of a workpiece, a base and a first unit orthogonal to an axis line.
A rotation axis supported so as to be movable on the base in the direction of, and a second axis orthogonal to the axis of the rotation axis.
With a grindstone attached at a predetermined distance in the direction of
An eccentric cam member that is coaxially attached to the rotation shaft and is eccentric to the rotation shaft, a regulation member that is provided on the base and is in contact with the eccentric cam member, and a regulation member that is provided on the base. A urging member that urges the eccentric cam member toward the regulating member in the first direction, and a drive mechanism that angularly rotationally drives the rotation shaft.

【0015】本発明では、偏心カムが規制部材に当接さ
れ、回転軸が付勢部材により付勢された状態で回転軸を
角度的に回転駆動することにより、回転軸を所定方向へ
移動させながら砥石を回転軸の周りに揺動させるので、
回転軸の軸線から砥石の先端位置までの直線距離および
偏心カム部材の偏心量を適宜設定することによって、被
加工物の超仕上げ部位に対応する曲率半径の軌道に沿っ
て砥石の先端を揺動させることが可能になる。また、こ
の揺動機構を簡素化された構造で実現することが可能と
なる。さらに、揺動機構全体の質量が小さくすることが
できるので、揺動速度を増すことが可能になり、加工能
率の向上を図ることができる。
According to the present invention, the eccentric cam is brought into contact with the regulating member, and the rotary shaft is angularly driven while the rotary shaft is biased by the biasing member, thereby moving the rotary shaft in the predetermined direction. While swinging the whetstone around the axis of rotation,
By appropriately setting the linear distance from the axis of the rotating shaft to the tip position of the grindstone and the eccentric amount of the eccentric cam member, the tip of the grindstone is swung along the trajectory of the radius of curvature corresponding to the superfinished part of the workpiece. It is possible to let Further, this swing mechanism can be realized with a simplified structure. Furthermore, since the mass of the entire swing mechanism can be reduced, it is possible to increase the swing speed and improve the machining efficiency.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】まず、本発明に係る超仕上げ方法を実現す
るための装置の基本構成について図1ないし図4を参照
しながら説明する。図1は本発明に係る超仕上げ方法を
実現するための装置の基本構成を示す側面図および正面
図、図2は図1の砥石先端位置Pが回転軸の回転に応じ
て描く軌跡を示す図、図3は図1の回転軸の中心から砥
石先端位置Pまでの直線距離r0を変数とした場合の偏
心カムの偏心量eと曲率半径(超仕上げ加工半径)R0
との関係を示す図、図4は図1の偏心カムの偏心量eを
変数とした場合の回転軸の中心から砥石先端位置Pまで
の直線距離r0と曲率半径(超仕上げ加工半径)R0との
関係を示す図である。
First, the basic structure of an apparatus for realizing the superfinishing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a side view and a front view showing a basic configuration of an apparatus for realizing a superfinishing method according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing a locus drawn by a whetstone tip position P in FIG. 1 according to rotation of a rotary shaft. FIG. 3 shows the amount of eccentricity e of the eccentric cam and the radius of curvature (superfinishing radius) R0 when the linear distance r0 from the center of the rotating shaft to the grindstone tip position P in FIG. 1 is used as a variable.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship with the eccentric cam eccentricity e of FIG. 1 as a variable, and the straight line distance r0 from the center of the rotary shaft to the grindstone tip position P and the radius of curvature (superfinishing radius) R0 It is a figure which shows the relationship of.

【0018】超仕上げ装置の基本構成は、図1に示すよ
うに、ガイドレール部1aが設けられているベース1を
備える。ベース1には、スピンドル装置2が搭載され、
スピンドル装置2は、ガイドレール部1aに案内されな
がらx軸方向に移動可能なように構成されている(図1
(b)を参照)。スピンドル装置2は、ガイドレール1
aの案内方向と直交する方向に伸びる回転軸2aを有
し、回転軸2aの一端には、砥石ホルダ3が取り付けら
れている。砥石ホルダ3は、かぎ状の部材から構成さ
れ、その先端3aには、砥石4が取り付けられている。
回転軸2aの他端には、偏心カム5およびプーリ7が取
り付けられている。偏心カム5は、回転軸2aに偏心し
て取り付けられている円板からなる。プーリ7には、駆
動モータ(図示せず)の駆動力を伝達するためのタイミ
ングベルト8が巻き掛けられている。偏心カム5の両側
には、規制部材6a,6bがそれぞれ配置されている。
一方の規制部材6aは、ベース1に固定され、偏心カム
5の側面に当接するように位置決めされている。他方の
規制部材6bは、ベース1にx軸方向に移動可能に取り
付けられ、ばね部材(図示せず)により偏心カム5の側
面に押し付けられるように付勢されている。
As shown in FIG. 1, the basic construction of the superfinishing apparatus comprises a base 1 provided with a guide rail portion 1a. The spindle device 2 is mounted on the base 1,
The spindle device 2 is configured to be movable in the x-axis direction while being guided by the guide rail portion 1a (FIG. 1).
(See (b)). Spindle device 2 is guide rail 1
It has a rotary shaft 2a extending in a direction orthogonal to the guide direction of a, and a grindstone holder 3 is attached to one end of the rotary shaft 2a. The grindstone holder 3 is composed of a hook-shaped member, and the grindstone 4 is attached to the tip 3a thereof.
An eccentric cam 5 and a pulley 7 are attached to the other end of the rotary shaft 2a. The eccentric cam 5 is composed of a disc eccentrically attached to the rotating shaft 2a. A timing belt 8 for transmitting a driving force of a driving motor (not shown) is wound around the pulley 7. Restricting members 6a and 6b are arranged on both sides of the eccentric cam 5, respectively.
One restricting member 6a is fixed to the base 1 and is positioned so as to contact the side surface of the eccentric cam 5. The other regulating member 6b is attached to the base 1 so as to be movable in the x-axis direction, and is biased by a spring member (not shown) so as to be pressed against the side surface of the eccentric cam 5.

【0019】ここで、上記駆動モータにより図1(b)
に示す矢印の方向に回転軸2aを角度的に回転させる場
合を考える。まず、上記駆動モータにより回転軸2aを
一方の方向(図1(b)において時計方向)へ角度的に
回転駆動すると、回転軸2aの回転に伴い偏心カム5が
回転される。この際、偏心カム5は固定側の規制部材6
aに当接しながら回転するので、偏心カム5の回転によ
り規制部材6bは、上記ばね部材の付勢力に抗しながら
x軸方向に移動されることになる。これにより、回転軸
2aは、回転しながらその回転角度θに応じてx軸方向
に移動される。また、上記駆動モータにより回転軸2a
を他方の方向(図1(b)において反時計方向)へ角度
的に回転駆動すると、同様に、回転軸2aは、回転しな
がらその回転角度θに応じてx軸方向に移動される。
Here, the drive motor shown in FIG.
Consider a case where the rotary shaft 2a is angularly rotated in the direction of the arrow indicated by. First, when the rotating shaft 2a is rotationally driven in one direction (clockwise in FIG. 1B) by the drive motor, the eccentric cam 5 is rotated as the rotating shaft 2a rotates. At this time, the eccentric cam 5 is fixed to the fixed side regulating member 6
Since the eccentric cam 5 rotates while contacting a, the regulating member 6b is moved in the x-axis direction while resisting the biasing force of the spring member. As a result, the rotating shaft 2a is moved in the x-axis direction according to the rotation angle θ while rotating. Further, the rotating shaft 2a is driven by the drive motor.
Is angularly driven in the other direction (counterclockwise in FIG. 1B), the rotary shaft 2a is also moved in the x-axis direction according to the rotation angle θ while rotating.

【0020】回転軸2aがx軸方向に移動しながら回転
すると、この回転軸2aに取り付けられている砥石ホル
ダ3は、x軸方向に移動しながら回転軸2aの周りに回
転することになる。このとき、砥石ホルダ3の砥石4の
先端位置Pが描く軌跡P(x,y)は、図2に示すよう
に、x−y座標系の原点Oから観て、次の(1)式で表
される楕円となる。
When the rotary shaft 2a rotates while moving in the x-axis direction, the grindstone holder 3 attached to the rotary shaft 2a rotates around the rotary shaft 2a while moving in the x-axis direction. At this time, the locus P (x, y) drawn by the tip end position P of the grindstone 4 of the grindstone holder 3 is expressed by the following equation (1) when viewed from the origin O of the xy coordinate system as shown in FIG. It will be the ellipse represented.

【0021】 {x/(r0+e)}2+(y/r0)2=1 …(1) r0:回転軸2aの中心Osから砥石4の先端位置Pま
での直線距離 e:偏心カム5の回転軸2aに対する偏心量 Oc:偏心カム5の中心(回転軸2aの回転角度θに応
じて移動する) 次に、偏心カム5の偏心量eと距離r0と曲率半径R0と
の関係を考える。この曲率半径R0は、x−y座標系に
おいてx=0とした場合の曲率半径であり、所定位置に
保持された被加工物の超仕上げ対象部位に対して砥石4
の先端位置Pが描くべき軌跡の曲率半径を表すことにな
る。この曲率半径R0は、次の(2)式により表され
る。
{X / (r0 + e)} 2 + (y / r0) 2 = 1 (1) r0: linear distance from the center Os of the rotary shaft 2a to the tip position P of the grindstone e: rotation of the eccentric cam 5 Eccentricity Oc with respect to the shaft 2a: Center of the eccentric cam 5 (moves according to the rotation angle θ of the rotating shaft 2a) Next, the relationship between the eccentricity e of the eccentric cam 5, the distance r0, and the radius of curvature R0 will be considered. The radius of curvature R0 is a radius of curvature when x = 0 in the xy coordinate system, and is used for the superfinishing target portion of the workpiece held at a predetermined position.
The tip end position P of represents the radius of curvature of the trajectory to be drawn. This radius of curvature R0 is expressed by the following equation (2).

【0022】 R0=(r0+e)2/r0=(1+e/r0)2・r0 …(2) まず、偏心カム5の偏心量eを固定値とし、上記距離r
0を変数とした場合に、これらと曲率半径R0との関係を
考える。ここでは、距離r0と偏心量eとの関係をr0=
γ・eで表すものとすると、曲率半径R0と偏心量eと
の比R0/eは、上記(2)式から次の(3)式で表さ
れる。
R0 = (r0 + e) 2 / r0 = (1 + e / r0) 2 · r0 (2) First, the eccentricity e of the eccentric cam 5 is set to a fixed value, and the distance r
Consider the relationship between these and the radius of curvature R0 when 0 is a variable. Here, the relationship between the distance r0 and the eccentricity e is r0 =
Assuming that it is represented by γ · e, the ratio R0 / e between the radius of curvature R0 and the eccentricity e is expressed by the following expression (3) from the above expression (2).

【0023】 R0/e=(1+e/r0)2・(r0/e)=(1+1/γ)2・γ =2+γ+1/γ …(3) ここで、γ<1とした場合のR0/eとγとの関係を図
3に示す。図3から分かるように、非線形ではあるが、
γ=0.3〜0.05であるときに、R0/eが5.6
〜22.0となり、約4倍の範囲の値が得られる。例え
ば、e=15mmとすると、γ=0.3の場合、r0=
15×0.3=4.5mm、R0=5.6×15=84
mmとなる。また、γ=0.05の場合、r0=15×
0.05=0.75mm、R0=22.0×15=33
0mmとなる。
R0 / e = (1 + e / r0) 2 · (r0 / e) = (1 + 1 / γ) 2 · γ = 2 + γ + 1 / γ (3) where R0 / e when γ <1 The relationship with γ is shown in FIG. As can be seen from FIG. 3, although it is nonlinear,
When γ = 0.3 to 0.05, R0 / e is 5.6.
.About.22.0, and a value in the range of about 4 times is obtained. For example, if e = 15 mm and γ = 0.3, r0 =
15 × 0.3 = 4.5 mm, R0 = 5.6 × 15 = 84
mm. When γ = 0.05, r0 = 15 ×
0.05 = 0.75 mm, R0 = 22.0 × 15 = 33
It becomes 0 mm.

【0024】また、回転軸2aの回転角度θに応じて砥
石4の先端位置Pがx軸方向へ移動する移動量xsは、
次の(4)式により表される。
The amount of movement xs by which the tip position P of the grindstone 4 moves in the x-axis direction in accordance with the rotation angle θ of the rotary shaft 2a is
It is expressed by the following equation (4).

【0025】 xs=(e+r0)sinθ …(4) 上記(4)式により、上記各場合における移動量xs
は、19.5sinθ〜15.75sinθとなり、例えば移
動量xs=3mmとした場合、回転角度θ=0.032
π(rad)〜0.041π(rad)となる。
Xs = (e + r0) sin θ (4) From the above equation (4), the movement amount xs in each of the above cases
Is 19.5 sin θ to 15.75 sin θ, and for example, when the movement amount xs = 3 mm, the rotation angle θ = 0.032
It becomes (pi) (rad) -0.041 (pi) (rad).

【0026】また、上記距離r0を固定値とし、偏心カ
ム5の偏心量eを変数とした場合の曲率半径R0と上記
r0の関係を考える。上記(2)式に従えば、曲率半径
R0と上記距離r0との比R0/r0と、偏心量eと上記距
離r0との比e/r0との間で、図4に示すような関係が
得られる。図4から分かるように、線形的に、e/r0
=0.4〜1.5の範囲で、R0/r0=2.0〜6.2
となり、約3倍の範囲の値が得られる。例えば、r0=
35mmとすると、e/r0=0.4の場合、e=35
×0.4=14mm、R0=35×2.0=70mmと
なる。また、e/r0=1.5の場合、e=35×1.
5=53.5mm、R0=35×6.2=218mmと
なる。
Consider the relationship between the radius of curvature R0 and the above r0 when the distance r0 is a fixed value and the eccentric amount e of the eccentric cam 5 is a variable. According to the above equation (2), the relationship shown in FIG. 4 is obtained between the ratio R0 / r0 of the radius of curvature R0 and the distance r0 and the ratio e / r0 of the eccentricity e and the distance r0. can get. As can be seen from FIG. 4, linearly e / r0
= 0.4 to 1.5, R0 / r0 = 2.0 to 6.2
And a value in the range of about 3 times is obtained. For example, r0 =
35 mm, when e / r0 = 0.4, e = 35
× 0.4 = 14 mm, R0 = 35 × 2.0 = 70 mm. When e / r0 = 1.5, e = 35 × 1.
5 = 53.5 mm and R0 = 35 × 6.2 = 218 mm.

【0027】また、上記各場合における移動量xsは、
上記(4)式により、49sinθ〜88.5sinθとな
り、例えば移動量xs=2mmとした場合、回転角度θ
=0.018π(rad)〜0.007π(rad)と
なる。
The amount of movement xs in each of the above cases is
According to the equation (4), 49sinθ to 88.5sinθ, and for example, when the moving amount xs = 2 mm, the rotation angle θ
= 0.018π (rad) to 0.007π (rad).

【0028】このように、回転軸2aの中心Osから砥
石4の先端位置Pまでの直線距離r0および偏心カム5
の偏心量eを適宜設定することによって、小さい回転角
度θの範囲で、被加工物の超仕上げ部位に対応する曲率
半径の軌道に沿って砥石4の先端を揺動させることが可
能になる。また、この揺動機構を簡素化された構造で実
現することが可能となる。さらに、揺動機構全体の質量
が小さくすることができるので、揺動速度を増すことが
可能になり、加工能率の向上を図ることができる。よっ
て、本方法によれば、構造を簡素化することができ、曲
率が小さい超仕上げ対象部位の超仕上げの場合と同様
に、高い加工能率で、精度および粗さが良い仕上げを得
ることができる超仕上げ装置を提供することができる。
Thus, the linear distance r0 from the center Os of the rotary shaft 2a to the tip position P of the grindstone 4 and the eccentric cam 5
By properly setting the eccentricity e of the above, it becomes possible to swing the tip of the grindstone 4 along the trajectory of the radius of curvature corresponding to the superfinished portion of the workpiece within the range of the small rotation angle θ. Further, this swing mechanism can be realized with a simplified structure. Furthermore, since the mass of the entire swing mechanism can be reduced, it is possible to increase the swing speed and improve the machining efficiency. Therefore, according to the present method, it is possible to simplify the structure, and as in the case of superfinishing the superfinishing target portion having a small curvature, it is possible to obtain a finish with high machining efficiency and good precision and roughness. A super finishing device can be provided.

【0029】(第1実施の形態)次に、本発明の第1実
施の形態に係る超仕上げ装置について図5ないし図8を
参照しながら説明する。図5(a)は本発明の第1実施
の形態に係る超仕上げ装置の構成を示す上面図、図5
(b)は図5(a)のA−A線に沿って得られた縦断面
図、図6(a)は図5の偏心カムの正面図、図6(b)
は図5の偏心カムの側面図、図6(c)は図5の偏心カ
ムの斜視図、図7(a)は図5の砥石ホルダの構成を示
す縦断面図、図7(b)は図7(a)のBから見た矢視
図、図8(a)は砥石ホルダの先端部の他の構成例の正
面図、図8(b)は図8(a)のC−C線に沿って得ら
れた断面図である。
(First Embodiment) Next, a superfinishing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5A is a top view showing the configuration of the superfinishing device according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
5B is a vertical cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5A, FIG. 6A is a front view of the eccentric cam of FIG. 5, and FIG.
5 is a side view of the eccentric cam of FIG. 5, FIG. 6 (c) is a perspective view of the eccentric cam of FIG. 5, FIG. 7 (a) is a vertical sectional view showing the structure of the grindstone holder of FIG. 5, and FIG. FIG. 7A is a view seen from the arrow B, FIG. 8A is a front view of another configuration example of the tip portion of the grindstone holder, and FIG. 8B is a CC line of FIG. 8A. It is sectional drawing obtained along with.

【0030】本実施の形態における超仕上げ装置は、上
述した基本構成に基づくものであるが、本実施の形態で
は、振動を打ち消し合うことが可能な2軸構造とし、各
軸を1つの駆動モータで駆動する構成とする。
The superfinishing device according to the present embodiment is based on the above-mentioned basic structure. However, in the present embodiment, the superfinishing device has a two-axis structure capable of canceling vibrations, and each shaft has one drive motor. It is configured to be driven by.

【0031】具体的には、本実施の形態の超仕上げ装置
は、図5に示すように、床などの支持面に置かれるベー
ス11を備える。ベース11には、2つのスライダ1
2,13が互いに対向するように搭載されている。
Specifically, as shown in FIG. 5, the superfinishing apparatus of this embodiment includes a base 11 placed on a supporting surface such as a floor. The base 11 has two sliders 1
2 and 13 are mounted so as to face each other.

【0032】スライダ12は、ベース11の上面に設け
られた一対のガイドレール14a,14bに沿って摺動
する複数のリニアガイド12aを有し、複数のリニアガ
イド12aによりガイド一対のガイドレール14a,1
4bに案内されながらベース11上を移動可能に構成さ
れている。スライダ12には、ガイドレール14a,1
4bと直交する方向に伸びるスピンドル16が回転可能
に支持されている。スピンドル16の一端16aには、
リンク部材32が取り付けられ、その他端16bには、
砥石ホルダ20が取り付けられている。この砥石ホルダ
20の詳細構成については後述する。
The slider 12 has a plurality of linear guides 12a that slide along a pair of guide rails 14a and 14b provided on the upper surface of the base 11, and the plurality of linear guides 12a guide the pair of guide rails 14a and 14a. 1
It is configured to be movable on the base 11 while being guided by 4b. The slider 12 includes guide rails 14a, 1
A spindle 16 extending in a direction orthogonal to 4b is rotatably supported. At one end 16a of the spindle 16,
The link member 32 is attached, and the other end 16b is
The grindstone holder 20 is attached. The detailed configuration of the grindstone holder 20 will be described later.

【0033】また、スピンドル16には、偏心カム18
が取り付けられている。この偏心カム18は、図6に示
すように、リング部18aと、リング部18aに対して
偏心してかつ一体的に連なるカム部18bとから構成さ
れ、カム部18bは、リング部18aの孔部に対応する
部分を切り欠いた円板からなる。偏心カム18は、リン
グ部18aがスピンドル16と同軸上になるようにスピ
ンドル16に嵌合されている。これにより、偏心カム1
8のカム部18bは、その中心がスピンドル16の中心
に対して偏心量e分だけ偏心してスピンドル16に取り
付けられていることになる。
The spindle 16 has an eccentric cam 18
Is attached. As shown in FIG. 6, the eccentric cam 18 is composed of a ring portion 18a and a cam portion 18b that is eccentric to the ring portion 18a and is continuous with the ring portion 18a. The cam portion 18b is a hole portion of the ring portion 18a. It consists of a disc with a cutout corresponding to. The eccentric cam 18 is fitted to the spindle 16 so that the ring portion 18a is coaxial with the spindle 16. As a result, the eccentric cam 1
The cam portion 18b of No. 8 is attached to the spindle 16 with its center eccentric to the center of the spindle 16 by an eccentric amount e.

【0034】砥石ホルダ20は、図7に示すように、ス
ピンドル16の他端16bに取り付けられているベース
部40を有し、ベース部40には、ホルダ部47を案内
するための一対のガイドレール41が設けられている。
ホルダ部47は、かぎ状の形状を有し、そのベース部4
0に対向する部位には、ボールねじ機構42と、各ガイ
ドレール41に摺動可能に係合する一対のリニアガイド
46とが設けられている。ボールねじ機構42は、ねじ
軸44と、ホルダ部47に固定されているナット部45
とを含み、ねじ軸44はベース部40に固定されている
駆動モータ43により回転駆動される。ねじ軸44の回
転運動に伴いナット部45は、ねじ軸44に沿って移動
するので、ホルダ部47はベース部40に対して相対的
に移動される。ホルダ部47の先端部位47aには、保
持部材48が取り付けられ、この保持部材48と先端部
位47aとの間に砥石49が保持されている。砥石49
は、その先端位置とスピンドル16の中心との距離がr
0になるように位置決めされている。被加工物50(例
えば球面ころに相当する)の曲率半径Rに一致する曲率
R0で揺動される。ここで、砥石49による超仕上げの
際には、被加工物50は一対のローラ51間に挟持され
て砥石49の先端に対して位置決めされるとともに、ロ
ーラ51の回転により被加工物50が回転される。
As shown in FIG. 7, the grindstone holder 20 has a base portion 40 attached to the other end 16b of the spindle 16, and the base portion 40 has a pair of guides for guiding the holder portion 47. Rails 41 are provided.
The holder part 47 has a hook shape and its base part 4
A ball screw mechanism 42 and a pair of linear guides 46 slidably engaged with the respective guide rails 41 are provided at a portion facing 0. The ball screw mechanism 42 includes a screw shaft 44 and a nut portion 45 fixed to the holder portion 47.
The screw shaft 44 is rotationally driven by a drive motor 43 fixed to the base portion 40. Since the nut portion 45 moves along the screw shaft 44 with the rotational movement of the screw shaft 44, the holder portion 47 moves relatively to the base portion 40. A holding member 48 is attached to the tip portion 47a of the holder portion 47, and a grindstone 49 is held between the holding member 48 and the tip portion 47a. Whetstone 49
Indicates that the distance between the tip position and the center of the spindle 16 is r
Positioned to be 0. It is swung with a curvature R0 that matches the radius of curvature R of the workpiece 50 (e.g., corresponding to a spherical roller). Here, when superfinishing with the grindstone 49, the workpiece 50 is sandwiched between a pair of rollers 51 and positioned with respect to the tip of the grindstone 49, and the workpiece 51 is rotated by the rotation of the rollers 51. To be done.

【0035】このような構成の砥石ホルダを用いること
によって、ホルダ部47の相対移動により、砥石49を
被加工物50に対して所定の加圧力で押し付けることが
可能になる。また、砥石49の摩耗などによって砥石4
9の先端位置が被加工物50に対して鉛直方向に変化し
た場合に、砥石49の先端位置と被加工物50の鉛直方
向の位置調整が可能になる。
By using the grindstone holder having such a structure, it becomes possible to press the grindstone 49 against the workpiece 50 with a predetermined pressing force by the relative movement of the holder portion 47. In addition, due to wear of the grindstone 49, etc.
When the tip position of 9 changes in the vertical direction with respect to the workpiece 50, the tip position of the grindstone 49 and the vertical position of the workpiece 50 can be adjusted.

【0036】スライダ13は、スライダ12と同様に、
ベース11の上面に設けられた一対のガイドレール15
a,15bに沿って摺動する複数のリニアガイド13a
を有し、複数のリニアガイド13aにより一対のガイド
レール15a,15bに案内されながらベース11上を
移動可能に構成されている。スライダ13には、ガイド
レール15a,15bと直交する方向に伸びるスピンド
ル17が回転可能に支持されている。スピンドル17の
一端17aには、リンク部材33が取り付けられ、その
他端17bには、砥石ホルダ21が取り付けられてい
る。この砥石ホルダ21は、砥石ホルダ20と同じ構成
を有し(図7を参照)、ここでは、その説明は省略す
る。
The slider 13 is similar to the slider 12 in that
A pair of guide rails 15 provided on the upper surface of the base 11.
a plurality of linear guides 13a sliding along a and 15b
And is configured to be movable on the base 11 while being guided by the pair of guide rails 15a and 15b by the plurality of linear guides 13a. A spindle 17 extending in a direction orthogonal to the guide rails 15a and 15b is rotatably supported by the slider 13. The link member 33 is attached to one end 17a of the spindle 17, and the grindstone holder 21 is attached to the other end 17b. The grindstone holder 21 has the same structure as the grindstone holder 20 (see FIG. 7), and a description thereof will be omitted here.

【0037】また、スピンドル17には、偏心カム19
が取り付けられている。この偏心カム19は、偏心カム
18と同様に構成され、リング部19aとカム部19b
とを有する(図6を参照)。これにより、偏心カム19
のカム部19bは、その中心がスピンドル17の中心に
対して偏心量e分だけ偏心してスピンドル17に取り付
けられていることになる。
Further, the spindle 17 has an eccentric cam 19
Is attached. The eccentric cam 19 is configured similarly to the eccentric cam 18, and has a ring portion 19a and a cam portion 19b.
And (see FIG. 6). As a result, the eccentric cam 19
The center of the cam portion 19b is attached to the spindle 17 so as to be eccentric with respect to the center of the spindle 17 by an eccentric amount e.

【0038】スライダ12とスライダ13との間には、
転がり軸受からなる2つの規制部材23,24が設けら
れ、各規制部材23,24は軸22に同軸上に支持され
ている。軸22の各端は、それぞれベース11に設けら
れている支持部材22a,22bに支持されている。規
制部材23は、その外周面がスピンドル16に取り付け
られた偏心カム18のカム部18bの外周面に当接する
ように、規制部材24は、その外周面がスピンドル17
に取り付けられた偏心カム19のカム部19bの外周面
に当接するようにそれぞれ配置されている。
Between the slider 12 and the slider 13,
Two restricting members 23 and 24, which are rolling bearings, are provided, and the restricting members 23 and 24 are coaxially supported by the shaft 22. Each end of the shaft 22 is supported by support members 22a and 22b provided on the base 11, respectively. The restricting member 24 has an outer peripheral surface that abuts on the outer peripheral surface of the cam portion 18b of the eccentric cam 18 attached to the spindle 16.
The eccentric cam 19 is attached to the outer peripheral surface of the cam portion 19b.

【0039】スライダ12は、ばね部材35により、偏
心カム18のカム部18bが規制部材23に押し付けら
れる方向に付勢されている。ばね部材35は、ベース1
1に固定されている保持部材34に保持されている。同
様に、スライダ13は、ばね部材37により、偏心カム
19のカム部19bが規制部材24に押し付けられる方
向に付勢されている。ばね部材37は、ベース11に固
定されている保持部材36に保持されている。
The slider 12 is biased by the spring member 35 in the direction in which the cam portion 18b of the eccentric cam 18 is pressed against the regulating member 23. The spring member 35 is the base 1
It is held by a holding member 34 which is fixed to 1. Similarly, the slider 13 is biased by the spring member 37 in the direction in which the cam portion 19b of the eccentric cam 19 is pressed against the regulating member 24. The spring member 37 is held by a holding member 36 fixed to the base 11.

【0040】スピンドル16のリンク部材32は、図5
(b)に示すように、リンク部材30を介して中間リン
ク28のアーム部28bに連結されている。また、スピ
ンドル17のリンク部材33は、リンク部材31を介し
て中間リンク28のアーム部28cに連結されている。
中間リンク28には、上記アーム部28bおよびアーム
部28cとともに、アーム部28aが設けられている。
アーム部28bとアーム部28cとは、同一直線上に沿
って互いに逆向きに突出し、アーム部28aは、アーム
部28bに対して垂直に突出する。中間リンク28は、
軸箱29に支持されている。中間リンク28のアーム部
28aは、リンク部材27の一端に連結され、リンク部
材27の他端は、駆動モータ25の回転運動を揺動運動
に変換するための変換部材26に連結されている。変換
部材26は駆動モータ25の出力軸(図示せず)に固定
され、変換部材26におけるリンク部材27との連結点
は、駆動モータ25の出力軸に対して偏心量E1分偏心
した位置にある。この偏心量E1は、各スピンドル1
6,17の回転角度θの最大値を規定する。
The link member 32 of the spindle 16 is shown in FIG.
As shown in (b), it is connected to the arm portion 28 b of the intermediate link 28 via the link member 30. The link member 33 of the spindle 17 is connected to the arm portion 28c of the intermediate link 28 via the link member 31.
The intermediate link 28 is provided with an arm portion 28a together with the arm portions 28b and 28c.
The arm portion 28b and the arm portion 28c project in opposite directions along the same straight line, and the arm portion 28a projects perpendicularly to the arm portion 28b. The intermediate link 28 is
It is supported by the axle box 29. The arm portion 28a of the intermediate link 28 is connected to one end of the link member 27, and the other end of the link member 27 is connected to the conversion member 26 for converting the rotational motion of the drive motor 25 into the swing motion. The conversion member 26 is fixed to the output shaft (not shown) of the drive motor 25, and the connection point of the conversion member 26 with the link member 27 is eccentric to the output shaft of the drive motor 25 by the eccentric amount E1. . This eccentricity E1 is determined by each spindle 1
The maximum value of the rotation angle θ of 6 and 17 is specified.

【0041】このようなリンク機構により、駆動モータ
25の回転運動は各スピンドル16,17の揺動運動に
変換され、各スピンドル16,17は、互いに逆向きに
角度的に回転運動される。スピンドル16が例えば一方
の方向(図5(b)において時計方向)へ角度的に回転
駆動されると、スピンドル16の回転に伴い偏心カム1
8が回転される。この際、偏心カム18はそのカム部1
8bが規制部材23に当接された状態で回転するので、
偏心カム18の回転によりスライダ12は、ばね部材3
5の付勢力に抗しながらガイドレール14a,14bに
沿って移動される。これにより、スピンドル16は、回
転しながらその回転角度θに応じてガイドレール14
a,14bの案内方向に移動される。
With such a link mechanism, the rotary motion of the drive motor 25 is converted into the swing motion of the spindles 16 and 17, and the spindles 16 and 17 are angularly rotated in opposite directions. For example, when the spindle 16 is angularly driven in one direction (clockwise in FIG. 5B), the eccentric cam 1 is rotated along with the rotation of the spindle 16.
8 is rotated. At this time, the eccentric cam 18 has the cam portion 1
Since 8b rotates while being in contact with the regulating member 23,
Rotation of the eccentric cam 18 causes the slider 12 to move to the spring member 3
It is moved along the guide rails 14a and 14b while resisting the urging force of No. 5. As a result, the spindle 16 rotates while being guided by the guide rail 14 according to the rotation angle θ.
It is moved in the guiding direction of a and 14b.

【0042】スピンドル16が一方の方向へ回転駆動さ
れた場合には、スピンドル17は他方の方向(反時計方
向)へ角度的に回転駆動される。この場合も、スピンド
ル16の場合と同様に、偏心カム19の回転によりスラ
イダ13は、ばね部材37の付勢力に抗しながらガイド
レール15a,15bに沿って移動される。これによ
り、スピンドル17は、回転しながらその回転角度θに
応じてガイドレール15a,15bの案内方向に移動さ
れることになる。
When the spindle 16 is rotationally driven in one direction, the spindle 17 is angularly driven in the other direction (counterclockwise). Also in this case, as in the case of the spindle 16, the rotation of the eccentric cam 19 causes the slider 13 to move along the guide rails 15a and 15b while resisting the biasing force of the spring member 37. As a result, the spindle 17 is moved in the guide direction of the guide rails 15a and 15b according to the rotation angle θ while rotating.

【0043】また、スピンドル16が他方の方向(反時
計方向)へ回転駆動された場合には、スピンドル17は
一方の方向(時計方向)へ角度的に回転駆動される。こ
の場合も、同様に、各スピンドル16,17は、回転し
ながらその回転角度θに応じてガイドレール14a,1
4b,15a,15bの案内方向に移動されることにな
る。
When the spindle 16 is rotationally driven in the other direction (counterclockwise direction), the spindle 17 is angularly driven in one direction (clockwise direction). Also in this case, similarly, the spindles 16 and 17 rotate while the guide rails 14a and 1a are rotated according to the rotation angle θ.
It will be moved in the guide direction of 4b, 15a, 15b.

【0044】スピンドル16,17が回転駆動される
と、スピンドル16,17に取り付けられている砥石ホ
ルダ20,21は、ガイドレール14a,14b,15
a,15bの案内方向に移動しながらスピンドル16,
17の周りに角度的に回転されることになる。このと
き、砥石ホルダ20,21の砥石49の先端位置は、ス
ピンドル16,17の中心から砥石20,21の先端位
置までの直線距離r0および偏心カム16,17の偏心
量eに応じて決定された曲率半径の軌道に沿って移動す
る。即ち、砥石ホルダ20,21を、砥石49の先端位
置が所定位置に保持された被加工物50の超仕上げ対象
部位の曲率半径に沿って移動するように揺動させること
ができる。
When the spindles 16 and 17 are driven to rotate, the grindstone holders 20 and 21 attached to the spindles 16 and 17 are guided by the guide rails 14a, 14b and 15 respectively.
While moving in the guide direction of a, 15b, the spindle 16,
It will be rotated angularly around 17. At this time, the tip position of the grindstone 49 of the grindstone holders 20 and 21 is determined according to the linear distance r0 from the center of the spindles 16 and 17 to the tip position of the grindstones 20 and 21 and the eccentric amount e of the eccentric cams 16 and 17. It moves along an orbit with a radius of curvature. That is, the grindstone holders 20 and 21 can be swung so that the tip position of the grindstone 49 moves along the radius of curvature of the superfinishing target portion of the workpiece 50 held at a predetermined position.

【0045】よって、本実施の形態では、2つのスピン
ドル16,17を同時に逆向きに駆動することによっ
て、振動的にバランスを取ることができ、揺動速度をよ
り速くすることが可能である。
Therefore, in the present embodiment, by simultaneously driving the two spindles 16 and 17 in opposite directions, vibrational balance can be achieved and the rocking speed can be increased.

【0046】なお、本実施の形態では、ホルダ部47の
先端部位47aと保持部材48との間に砥石49が保持
するように構成されているが、この構成は、砥石49の
傾斜成分に誤差が発生せず、また被加工物50の姿勢
(軸方向位置および傾斜)が変わる可能性がないことを
前提としたものであるが、超仕上げにおいては、前工程
(研削工程)で得られた被加工物50の超仕上げ対象部
位の形状を崩さずに、その粗さを良くすることが望まれ
ているので、上記構成に代えて、砥石49が被加工物5
0の姿勢の変化に追従可能なならい機構を用いることが
好ましい。
In this embodiment, the grindstone 49 is held between the tip portion 47a of the holder portion 47 and the holding member 48. However, this structure has an error in the tilt component of the grindstone 49. However, in the super-finishing, it was obtained in the previous step (grinding step). Since it is desired to improve the roughness of the workpiece 50 without breaking the shape of the superfinishing target portion, the grindstone 49 is replaced with the workpiece 5 instead of the above configuration.
It is preferable to use a profile mechanism capable of following a change in posture of 0.

【0047】具体的には、図8に示すように、砥石ホル
ダのホルダ部47の先端部位47aには、中間部材52
がピボット53を介して取り付けられ、この中間部材5
2と先端部位47aとの間には、Oリング55が嵌め込
まれている。中間部材52には、複数のねじ部材56に
より保持部材54が取り付けられ、中間部材52と保持
部材54との間に砥石49が挟持されている。この構成
により、砥石49が被加工物50の姿勢の変化に追従可
能になり、前工程(研削工程)で得られた被加工物50
の超仕上げ対象部位の形状を崩さずに、その粗さを良く
することが確実に行われる。
Specifically, as shown in FIG. 8, the intermediate member 52 is provided at the tip portion 47a of the holder portion 47 of the grindstone holder.
Is attached via a pivot 53, and the intermediate member 5
An O-ring 55 is fitted between 2 and the tip portion 47a. A holding member 54 is attached to the intermediate member 52 by a plurality of screw members 56, and a grindstone 49 is held between the intermediate member 52 and the holding member 54. With this configuration, the grindstone 49 can follow changes in the posture of the workpiece 50, and the workpiece 50 obtained in the previous step (grinding step)
It is possible to surely improve the roughness without breaking the shape of the superfinishing target part.

【0048】(第2実施の形態)次に、本発明の第2実
施の形態について図9を参照しながら説明する。図9
(a)は本発明の第2実施の形態に係る超仕上げ装置の
主要部構成を示す上面図、図9(b)は図9(a)のD
−D線に沿って得られた縦断面図である。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 9
FIG. 9A is a top view showing a main part configuration of a superfinishing device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a D view of FIG. 9A.
It is a longitudinal cross-sectional view taken along line D.

【0049】上述の第1実施の形態が規制部材として転
がり軸受を用いることに対し、本実施の形態では、規制
部材としてリニアガイドを用いる。これ以外の構成は上
述の第1実施の形態に同じであり、同一の部材には同一
の符号を付し、その説明は省略または簡略化する。
While the rolling bearing is used as the regulating member in the first embodiment described above, the linear guide is used as the regulating member in the present embodiment. The rest of the configuration is the same as that of the above-described first embodiment, and the same members are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

【0050】具体的には、図9に示すように、スライダ
12とスライダ13との間には、偏心カム18,19の
カム部18b,19bに当接される規制部材61が設け
られている。規制部材61は、支柱63に設けられたガ
イドレール62に係合しながら鉛直方向に摺動可能なリ
ニアガイドからなる。規制部材61は、各スピンドル1
6,17の加点に伴い偏心カム18,19が回転される
と、各偏心カム18,19から鉛直方向上向きまたは下
向きへの力を受けることになり、この受けた力の方向へ
移動される。
Specifically, as shown in FIG. 9, a regulating member 61 is provided between the slider 12 and the slider 13 so as to abut on the cam portions 18b and 19b of the eccentric cams 18 and 19, respectively. . The restriction member 61 is a linear guide that is slidable in the vertical direction while engaging with a guide rail 62 provided on the support column 63. The regulating member 61 is for each spindle 1
When the eccentric cams 18 and 19 are rotated in accordance with the addition of points 6 and 17, the eccentric cams 18 and 19 receive a vertically upward force or a downward force, and they are moved in the direction of the received force.

【0051】このように、規制部材61としてリニアガ
イドを用いることによって、さらに構造を簡素化するこ
とができる。また、規制部材61の偏心カム18,19
のカム部18b,19bとの当接面が平面であるので、
転がり軸受のように誤差が発生しない。さらに、規制部
材61が各偏心カム18,19から受ける力は、同一作
用線上にあるので、負荷容量、剛性などの観点から、規
制部材61にリニアガイドを用いることは有利である。
Thus, by using the linear guide as the regulating member 61, the structure can be further simplified. Further, the eccentric cams 18, 19 of the regulating member 61
Since the contact surface with the cam portions 18b and 19b of is flat,
No error occurs unlike rolling bearings. Furthermore, since the force that the regulating member 61 receives from each eccentric cam 18 and 19 is on the same line of action, it is advantageous to use a linear guide for the regulating member 61 from the viewpoint of load capacity, rigidity, and the like.

【0052】(第3実施の形態)次に、本発明の第3実
施の形態について図10および図11を参照しながら説
明する。図10(a)は本発明の第3実施の形態に係る
超仕上げ装置の構成を示す上面図、図10(b)は図1
0(a)の超仕上げ装置の正面図、図11は偏心カム機
構の構成例を示す断面図である。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10A is a top view showing the structure of the superfinishing apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG.
0 (a) is a front view of the superfinishing apparatus, and FIG. 11 is a sectional view showing an example of the structure of the eccentric cam mechanism.

【0053】本実施の形態の超仕上げ装置は、図10に
示すように、ベース71を備え、ベース71には、2つ
のスライダ72,73が互いに対向するように搭載され
ている。
As shown in FIG. 10, the superfinishing apparatus of this embodiment has a base 71 on which two sliders 72 and 73 are mounted so as to face each other.

【0054】スライダ72は、ベース71の上面に設け
られた一対のガイドレール74a,74bに沿って滑動
する複数のリニアガイド72aを有し、複数のリニアガ
イド72aにより一対のガイドレール74a,74bに
案内されながらベース71上を移動可能に構成されてい
る。スライダ72には、ガイドレール74a,74bと
直交する方向に伸びるスピンドル76が回転可能に支持
されている。スピンドル76の一端76aには、リンク
部材90が取り付けられ、その他端76bには、砥石ホ
ルダ80が取り付けられている。この砥石ホルダ80の
構成は、図7に示す構成と同じであり、ここでは、その
説明は省略する。
The slider 72 has a plurality of linear guides 72a that slide along a pair of guide rails 74a and 74b provided on the upper surface of the base 71. The plurality of linear guides 72a guide the pair of guide rails 74a and 74b. It is configured to be movable on the base 71 while being guided. A spindle 76 extending in a direction orthogonal to the guide rails 74a and 74b is rotatably supported by the slider 72. A link member 90 is attached to one end 76a of the spindle 76, and a grindstone holder 80 is attached to the other end 76b. The structure of the grindstone holder 80 is the same as the structure shown in FIG. 7, and the description thereof is omitted here.

【0055】スライダ73は、スライダ72と同様に、
ベース71の上面に設けられた一対のガイドレール75
a,75bに沿って滑動する複数のリニアガイド73a
を有し、複数のリニアガイド73aにより一対のガイド
レール75a,75bに案内されながらベース71上を
移動可能に構成されている。スライダ73には、ガイド
レール75a,75bと直交する方向に伸びるスピンド
ル77が回転可能に支持されている。スピンドル77の
一端77aには、リンク部材91が取り付けられ、その
他端77bには、砥石ホルダ81が取り付けられてい
る。この砥石ホルダ81は、砥石ホルダ80と同じ構成
を有する(図7を参照)。
The slider 73, like the slider 72,
A pair of guide rails 75 provided on the upper surface of the base 71
A plurality of linear guides 73a sliding along a and 75b
And is configured to be movable on the base 71 while being guided by the pair of guide rails 75a and 75b by the plurality of linear guides 73a. A spindle 77 extending in a direction orthogonal to the guide rails 75a and 75b is rotatably supported by the slider 73. A link member 91 is attached to one end 77a of the spindle 77, and a grindstone holder 81 is attached to the other end 77b. The grindstone holder 81 has the same structure as the grindstone holder 80 (see FIG. 7).

【0056】スライダ72とスライダ73との間には、
偏心カム機構が設けられている。この偏心カム機構は、
ベース71に固定されている軸箱88と、軸箱88に支
持されている回転軸87とを有し、回転軸87の一端に
はリンク部材89が、その他端には支持板86が設けら
れている。支持板86には、一対の台座85(一方のみ
を示す)が締結され、各台座85には、互いに所定の間
隔をおいて配置されている2つの軸82a,83aが取
り付けられている。ここで、各台座85は、各軸82
a,83aが回転軸87の中心から距離e(偏心量)分
離れた位置になるようにそれぞれ配置されている。軸8
2aには円板82が回転可能に支持され、軸83aに
は、円板82の直径と同じ直径を有する円板83が回転
可能に支持されている。円板82はその縁部がスライダ
72に設けられた当接部72bに、円板83はその縁部
がスライダ73に設けられた当接部73bにそれぞれ当
接するように位置決めされている。
Between the slider 72 and the slider 73,
An eccentric cam mechanism is provided. This eccentric cam mechanism
It has a shaft box 88 fixed to the base 71 and a rotating shaft 87 supported by the shaft box 88. A link member 89 is provided at one end of the rotating shaft 87 and a support plate 86 is provided at the other end. ing. A pair of pedestals 85 (only one of which is shown) is fastened to the support plate 86, and two shafts 82a and 83a arranged at predetermined intervals are attached to each pedestal 85. Here, each pedestal 85 is attached to each shaft 82.
a and 83a are arranged at positions separated from the center of the rotating shaft 87 by a distance e (amount of eccentricity). Axis 8
A disk 82 is rotatably supported by 2a, and a disk 83 having the same diameter as the diameter of the disk 82 is rotatably supported by the shaft 83a. The disk 82 is positioned so that its edge contacts the contact portion 72b provided on the slider 72, and the disk 83 contacts the edge thereof against the contact portion 73b provided on the slider 73.

【0057】スライダ72は、ばね部材103により、
当接部72bが円板82に押し付けられる方向に付勢さ
れている。ばね部材103は、ベース71に固定されて
いる保持部材102に保持されている。同様に、スライ
ダ73は、ばね部材105により、当接部73bが円板
83に押し付けられる方向に付勢されている。ばね部材
105は、ベース71に固定されている保持部材104
に保持されている。
The spring member 103 causes the slider 72 to move.
The contact portion 72b is urged in the direction in which it is pressed against the disc 82. The spring member 103 is held by the holding member 102 fixed to the base 71. Similarly, the slider 73 is biased by the spring member 105 in the direction in which the contact portion 73b is pressed against the disc 83. The spring member 105 is a holding member 104 fixed to the base 71.
Held in.

【0058】スピンドル76のリンク部材90は、リン
ク部材97を介して中間リンク部材96に連結され、中
間リンク部材96は、リンク部材94を介して、回転軸
87のリンク部材89に連結されている。ここで、中間
リンク部材96は、軸線の周りに回転する円板からな
り、中間リンク部材96におけるリンク部材97との連
結点およびリンク部材94との連結点は、所定位置に設
けられている。スピンドル77のリンク部材91は、リ
ンク部材99を介して中間リンク部材98に連結され、
中間リンク部材98は、リンク部材95を介して、回転
軸87のリンク部材89に連結されている。ここで、中
間リンク部材98は、その軸線の周りに回転する円板か
らなり、中間リンク部材98におけるリンク部材99と
の連結点およびリンク部材95との連結点は、所定位置
に設けられている。
The link member 90 of the spindle 76 is connected to the intermediate link member 96 via the link member 97, and the intermediate link member 96 is connected to the link member 89 of the rotating shaft 87 via the link member 94. . Here, the intermediate link member 96 is composed of a disk that rotates around the axis, and the connection point of the intermediate link member 96 with the link member 97 and the connection point with the link member 94 are provided at predetermined positions. The link member 91 of the spindle 77 is connected to the intermediate link member 98 via the link member 99,
The intermediate link member 98 is connected to the link member 89 of the rotating shaft 87 via the link member 95. Here, the intermediate link member 98 is made of a disk that rotates around its axis, and the connection point of the intermediate link member 98 with the link member 99 and the connection point with the link member 95 are provided at predetermined positions. .

【0059】回転軸87のリンク部材89は、回転軸8
7と同軸上の円板からなり、上記リンク部材94,95
とともに、リンク部材93の一端が連結されている。リ
ンク部材93の他端は、駆動モータ92の回転運動を揺
動運動に変換するための変換部材(図示せず)に連結さ
れている。この変換部材は駆動モータ92の出力軸(図
示せず)に固定され、変換部材におけるリンク部材93
との連結点は、駆動モータ92の出力軸に対して偏心量
E2分偏心した位置にある。この偏心量E2は、各スピン
ドル76,77および回転軸87の回転角度θの最大値
を規定する。
The link member 89 of the rotary shaft 87 is
7, which is a disk coaxial with 7
At the same time, one end of the link member 93 is connected. The other end of the link member 93 is connected to a conversion member (not shown) for converting the rotary motion of the drive motor 92 into a swing motion. This conversion member is fixed to the output shaft (not shown) of the drive motor 92, and the link member 93 in the conversion member is provided.
The connection point with is at a position eccentric by the eccentric amount E2 with respect to the output shaft of the drive motor 92. The amount of eccentricity E2 defines the maximum value of the rotation angle θ of each spindle 76, 77 and the rotation shaft 87.

【0060】このようなリンク機構により、駆動モータ
92の回転運動は各スピンドル76,77および回転軸
87の揺動運動に変換される。回転軸87は、角度的に
回転運動され、これに連動して各スピンドル76,77
は、互いに逆向きに角度的に回転運動される。例えば回
転軸87が時計方向(図10(b)において)へ角度的
に回転されると、スピンドル76は反時計方向へ、スピ
ンドル77は時計方向へ角度的に回転される。また、回
転軸87の回転に伴い支持板86が回転軸87の周りに
時計方向へ角度的に回転される。この支持板86の回転
に伴い各円板82,83が回転軸87を中心に時計方向
へ揺動すると、スライダ72は、ばね部材103の付勢
力により、当接部72bが円板82に当接された状態で
ガイドレール74a,74bに沿って円板82に向けて
移動される。スライダ73は、ばね部材105の付勢力
により、当接部73bが円板83に当接された状態でガ
イドレール75a,75bに沿って円板83に向けて移
動される。
With such a link mechanism, the rotary motion of the drive motor 92 is converted into the swing motion of the spindles 76, 77 and the rotary shaft 87. The rotary shaft 87 is rotationally moved angularly, and the spindles 76, 77 are interlocked with the rotary shaft 87.
Are angularly rotated in opposite directions. For example, when the rotating shaft 87 is angularly rotated clockwise (in FIG. 10B), the spindle 76 is angularly rotated counterclockwise and the spindle 77 is angularly rotated clockwise. Further, as the rotary shaft 87 rotates, the support plate 86 is angularly rotated clockwise around the rotary shaft 87. When each of the disks 82 and 83 swings clockwise around the rotation shaft 87 as the support plate 86 rotates, the abutting portion 72b of the slider 72 contacts the disk 82 by the urging force of the spring member 103. In the contacted state, it is moved toward the disc 82 along the guide rails 74a and 74b. The slider 73 is moved by the biasing force of the spring member 105 toward the disc 83 along the guide rails 75a and 75b with the abutting portion 73b being in contact with the disc 83.

【0061】また、回転軸87が反時計方向(図10
(b)において)へ角度的に回転された場合も同様であ
る。
Further, the rotary shaft 87 is rotated counterclockwise (see FIG. 10).
The same applies when rotated angularly to (in (b)).

【0062】このよう構成により、スピンドル76,7
7に取り付けられている砥石ホルダ80,81は、ガイ
ドレール74a,74b,75a,75bの案内方向に
移動しながらスピンドル76,77の周りに回転するこ
とになる。このとき、砥石ホルダ80,81の砥石の先
端位置は、スピンドル76,77の中心から砥石の先端
位置までの直線距離r0および上記偏心カム機構の偏心
量eに応じて決定された曲率半径の軌道に沿って移動す
る。即ち、砥石ホルダ80,81を、砥石の先端位置が
所定位置に保持された被加工物の超仕上げ対象部位の曲
率半径に沿って移動するように揺動させることができ
る。
With this structure, the spindles 76, 7
The grindstone holders 80, 81 attached to the No. 7 rotate around the spindles 76, 77 while moving in the guide directions of the guide rails 74a, 74b, 75a, 75b. At this time, the tip position of the grindstone of the grindstone holders 80, 81 is a trajectory having a radius of curvature determined according to the linear distance r0 from the center of the spindles 76, 77 to the tip position of the grindstone and the eccentric amount e of the eccentric cam mechanism. Move along. That is, the grindstone holders 80 and 81 can be swung so that the tip position of the grindstone moves along the radius of curvature of the superfinishing target portion of the workpiece held at a predetermined position.

【0063】また、本実施の形態では、2つのスピンド
ル76,77を同時に逆向きに駆動することによって、
振動的にバランスを取ることができ、揺動速度をより速
くすることが可能である。
In the present embodiment, the two spindles 76 and 77 are simultaneously driven in opposite directions,
The vibration can be balanced, and the rocking speed can be increased.

【0064】また、本実施の形態において、偏心カム機
構の偏心量eを調整可能にする場合には、図11に示す
ような偏心カム機構を用いればよい。この偏心カム機構
は、図11に示すように、回転軸87に設けられた支持
板116を有し、この支持板116には、あり溝116
aが形成されている。支持板116には、一対の台座1
15が対応する止めねじ119によりあり溝116aを
介して締結され、各台座115には、それぞれ軸113
が取り付けられている。各軸113には、上記円板8
2,83に相当する転がり軸受111が支持されてい
る。各台座115は、それぞれの軸113が回転軸87
の中心から距離e(偏心量)分離れた位置になるように
それぞれ配置されている。また、各台座115には、止
めねじ119を受け入れるための位置調整用穴部115
aが形成され、各台座115間の間隔即ち偏心量eは基
準プラグ117により調整することが可能である。基準
プラグ117はその軸線が回転軸87と同軸上になるよ
うに支持板116に形成された穴に嵌合される。例え
ば、異なる幅の複数の基準プラグ117を準備し、偏心
量eに応じた幅の基準プラグ117を支持板116に取
り付けることによって、各台座115間の間隔即ち軸1
13と回転軸87との距離(偏心量)eを調整すること
ができる。この間隔の調整により、各台座115の支持
板116に対する相対位置が変化した場合、その位置変
化に伴い各台座115における止めねじ119の位置は
変化するが、位置調整用穴部115aが設けられている
ので、各台座115の相対位置の調整後も、調整前と同
じように、各台座115を支持板116に止めねじ11
9により取り付けることができる。
Further, in the present embodiment, when the eccentricity e of the eccentric cam mechanism can be adjusted, an eccentric cam mechanism as shown in FIG. 11 may be used. As shown in FIG. 11, this eccentric cam mechanism has a support plate 116 provided on the rotary shaft 87, and this support plate 116 has a dovetail groove 116.
a is formed. The support plate 116 includes a pair of pedestals 1.
15 are fastened with corresponding set screws 119 through dovetail grooves 116a, and each pedestal 115 has a shaft 113
Is attached. The disk 8 is attached to each shaft 113.
Rolling bearings 111 corresponding to 2,83 are supported. In each pedestal 115, each shaft 113 has a rotating shaft 87.
Are arranged at positions separated by a distance e (amount of eccentricity) from the center. Further, each pedestal 115 has a position adjusting hole 115 for receiving the set screw 119.
A is formed, and the distance between the pedestals 115, that is, the eccentricity e can be adjusted by the reference plug 117. The reference plug 117 is fitted in a hole formed in the support plate 116 so that its axis is coaxial with the rotation shaft 87. For example, a plurality of reference plugs 117 having different widths are prepared, and the reference plugs 117 having widths corresponding to the eccentricity e are attached to the support plate 116, whereby the distance between the pedestals 115, that is, the shaft 1
The distance (eccentricity) e between the rotation shaft 13 and the rotary shaft 87 can be adjusted. When the relative position of each pedestal 115 with respect to the support plate 116 changes due to the adjustment of the spacing, the position of the set screw 119 on each pedestal 115 changes with the position change, but the position adjusting hole 115a is provided. Therefore, even after the adjustment of the relative position of each pedestal 115, each pedestal 115 is fixed to the support plate 116 in the same manner as before the adjustment.
It can be attached by 9.

【0065】このような構成の偏心カム機構を設けるこ
とによって、偏心量eを容易に調整することができる。
その結果、砥石の先端位置が描く軌跡の曲率半径を容易
に変更することができ、曲率が異なる複数の被加工物の
超仕上げに対応することが可能になる。
By providing the eccentric cam mechanism having such a structure, the eccentricity e can be easily adjusted.
As a result, the radius of curvature of the locus drawn by the tip position of the grindstone can be easily changed, and it becomes possible to deal with superfinishing of a plurality of workpieces having different curvatures.

【0066】また、本実施の形態の超仕上げ装置は、球
面ころだけでなく、内外輪の軌道溝の超仕上げに適用す
ることも可能である。この場合、一方のスピンドルのみ
を揺動させ、他方のスピンドルを負荷マスとして追従さ
せるように構成すればよい。
Further, the superfinishing device of this embodiment can be applied not only to spherical rollers but also to superfinishing raceway grooves of inner and outer rings. In this case, only one spindle may be swung, and the other spindle may be made to follow as a load mass.

【0067】(第4実施の形態)次に、本発明の第4実
施の形態について図12ないし図14を参照しながら説
明する。図12は本発明に係る超仕上げ装置を用いた超
仕上げラインの構成を模式的に示す図、図13は図12
の超仕上げラインにおいて被加工物の超仕上げを実施し
ている状態を示す図、図14は図12のラインにおける
ボックスの移動を模式的に示す図である。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a diagram schematically showing the structure of a superfinishing line using the superfinishing apparatus according to the present invention, and FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a state in which a workpiece is being superfinished in the superfinishing line of FIG. 14, and FIG. 14 is a diagram schematically showing movement of boxes in the line of FIG.

【0068】本実施の形態では、研削ラインから受けた
被加工物を、上述の各実施の形態で示した超仕上げ装置
のいずれかを用いて超仕上げを行うラインを説明する。
In the present embodiment, a line for superfinishing a workpiece received from a grinding line by using any of the superfinishing apparatuses shown in the above-mentioned respective embodiments will be described.

【0069】現状の研削盤では、3.6秒のサイクルタ
イムが実現可能であるが、この研削盤のサイクルタイム
に1対1で対応するためには、超仕上げラインにおい
て、2つの砥石ホルダを設けた場合(2軸の場合)、サ
イクルタイムを3.6秒で実現する必要がある。この
3.6秒のサイクルタイムの実現には、比較的交差角に
影響されずに目詰まりが少ない砥石(例えばCBN砥
石)を使用し、被加工物の回転数を増大させることが条
件となる。また、被加工物のローディング、アンローデ
ィングに要する時間を短くすることが重要である。そこ
で、超仕上げラインにおいては、被加工物の支持に2ロ
ール方式(図7を参照)を用い、また被加工物の搬送に
ボックスを用いる。
With the current grinder, a cycle time of 3.6 seconds can be realized, but in order to correspond to the cycle time of this grinder on a one-to-one basis, two grindstone holders are used in the super finishing line. When it is provided (in the case of two axes), it is necessary to realize the cycle time in 3.6 seconds. In order to realize the cycle time of 3.6 seconds, it is necessary to use a grindstone (for example, a CBN grindstone) that is relatively unaffected by the crossing angle and has less clogging, and increase the rotation speed of the workpiece. . Also, it is important to shorten the time required for loading and unloading the workpiece. Therefore, in the super-finishing line, the two-roll system (see FIG. 7) is used to support the work piece, and the box is used to convey the work piece.

【0070】具体的には、図12に示すように、本ライ
ンは、研削ラインからの被加工物151を受け取る入口
部150と、超仕上げを行う加工部160と、超仕上げ
後の被加工物151を排出する出口部170とを含み、
入口部150から出口部170への被加工物151の搬
送には、ボックス152が用いられる。ボックス152
には、被加工物151をそれぞれ保持する2つの保持部
152aが設けられている。
Specifically, as shown in FIG. 12, this line includes an inlet 150 for receiving a workpiece 151 from a grinding line, a processing section 160 for superfinishing, and a workpiece after superfinishing. And an outlet portion 170 for discharging 151,
A box 152 is used to convey the workpiece 151 from the inlet 150 to the outlet 170. Box 152
Is provided with two holding portions 152a respectively holding the workpiece 151.

【0071】ボックス152は、移動台153に搭載さ
れている。この移動台153には、送りねじ機構および
リニアガイドが組み込まれている。送りねじ機構はねじ
軸153aおよび移動台153に固定されているナット
部(図示せず)を有し、このねじ軸153aは上記ナッ
ト部に螺合され、駆動モータ156により駆動される。
移動台153のリニアガイド154は水平ガイドレール
155に摺動可能に係合されている。駆動モータ156
によりねじ軸153aが駆動されると、移動台153
は、水平ガイドレール155に沿って移動される。
The box 152 is mounted on the moving table 153. A feed screw mechanism and a linear guide are incorporated in the moving table 153. The feed screw mechanism has a screw shaft 153a and a nut portion (not shown) fixed to the moving base 153. The screw shaft 153a is screwed into the nut portion and driven by the drive motor 156.
The linear guide 154 of the movable table 153 is slidably engaged with the horizontal guide rail 155. Drive motor 156
When the screw shaft 153a is driven by the moving table 153,
Are moved along the horizontal guide rail 155.

【0072】移動台153は、図13に示すように、複
数の支持部材158に支持され、各支持部材158は、
ベース174に固定されている支柱173に設けられた
垂直ガイドレール172に沿って鉛直方向に移動可能に
構成されている。各支持部材158には、送りねじ機構
159および垂直ガイドレース172に摺動可能に係合
する複数のリニアガイド171が設けられている。各支
持部材158の送りねじ機構159は駆動モータ157
により駆動され、これにより各支持部材158は鉛直方
向に移動される。各支持部材158の鉛直方向への移動
により移動台153を鉛直方向へ移動させることが可能
である。
As shown in FIG. 13, the movable table 153 is supported by a plurality of supporting members 158, and each supporting member 158 is
It is configured to be movable in the vertical direction along a vertical guide rail 172 provided on a column 173 fixed to the base 174. Each support member 158 is provided with a plurality of linear guides 171 slidably engaged with the feed screw mechanism 159 and the vertical guide races 172. The feed screw mechanism 159 of each support member 158 has a drive motor 157.
The support members 158 are moved in the vertical direction. By moving each support member 158 in the vertical direction, the moving base 153 can be moved in the vertical direction.

【0073】入口部150においては、研削ラインから
2つの被加工物151を受け取り、各被加工物151を
ボックス152に積載する。被加工物151を積載した
ボックス152は、移動台153の移動により加工部1
60に送られる(図14のA1)。
At the entrance 150, two workpieces 151 are received from the grinding line, and each workpiece 151 is loaded in the box 152. The box 152 on which the workpieces 151 are loaded is moved by the moving table 153, and the processing unit 1 is moved.
60 (A1 in FIG. 14).

【0074】加工部160においては、図12および1
3に示すように、ボックス152に積載された2つの被
加工物151を互いに対向する一対のローラ163間に
保持する。この際、各被加工物151は、2つの砥石ホ
ルダ161にそれぞれ保持されている砥石162に対し
てそれぞれ位置決めされ、回転される。各砥石162
は、上述の各実施の形態において説明したように、対応
する被加工物151の加工対象部位に押し付けられなが
らこの部位の曲率半径で揺動する。これにより、各被加
工物151の加工対象部位が超仕上げされる。
In the processing section 160, FIGS.
As shown in FIG. 3, the two workpieces 151 stacked in the box 152 are held between a pair of rollers 163 facing each other. At this time, each workpiece 151 is positioned and rotated with respect to the grindstones 162 held by the two grindstone holders 161 respectively. Each whetstone 162
As described in each of the above-described embodiments, while being pressed against the processing target portion of the corresponding workpiece 151, it swings with the radius of curvature of this portion. As a result, the processing target portion of each workpiece 151 is superfinished.

【0075】そして、超仕上げ後の被加工物151を積
載したボックス152は、移動台153の移動により出
口部170に送られる。出口部170においては、移動
台153を鉛直方向下方へ向けて移動し(図14のA
2)、ボックス152に積載されている被加工物151
を外部に排出する。この後、ボックス152は、移動台
153の移動により入口部150に戻され(図14のA
3)、移動台153は鉛直方向上方へ向けて移動される
(図14のA4)。
The box 152 on which the workpiece 151 after superfinishing is loaded is sent to the outlet section 170 by the movement of the moving table 153. At the outlet section 170, the movable table 153 is moved vertically downward (A in FIG. 14).
2), the workpieces 151 stacked in the box 152
Is discharged to the outside. After that, the box 152 is returned to the entrance 150 by the movement of the moving table 153 (see A in FIG. 14).
3), the moving table 153 is moved vertically upward (A4 in FIG. 14).

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
偏心カムが規制部材に当接され、回転軸が付勢部材によ
り付勢された状態で回転軸を角度的に回転駆動すること
により、回転軸を所定方向へ移動させながら砥石を回転
軸の周りに揺動させるので、回転軸の軸線から砥石の先
端位置までの直線距離および偏心カム部材の偏心量を適
宜設定することによって、被加工物の超仕上げ部位に対
応する曲率半径の軌道に沿って砥石の先端を揺動させる
ことが可能になる。また、この揺動機構を簡素化された
構造で実現することが可能となる。さらに、揺動機構全
体の質量が小さくすることができるので、揺動速度を増
すことが可能になり、加工効率の向上を図ることができ
る。即ち、構造を簡素化することができ、曲率が小さい
超仕上げ対象部位の超仕上げの場合と同様に、高い加工
効率で、精度および粗さが良い仕上げを得ることができ
る。
As described above, according to the present invention,
The eccentric cam is in contact with the regulating member, and the rotary shaft is angularly driven while the rotary shaft is biased by the biasing member, so that the grindstone moves around the rotary shaft while moving in the predetermined direction. Since it is oscillated to the axis, the linear distance from the axis of the rotating shaft to the tip position of the grindstone and the amount of eccentricity of the eccentric cam member can be set appropriately to follow the trajectory of the radius of curvature corresponding to the super-finished part of the workpiece. It is possible to swing the tip of the grindstone. Further, this swing mechanism can be realized with a simplified structure. Furthermore, since the mass of the entire swing mechanism can be reduced, it is possible to increase the swing speed and improve the processing efficiency. That is, the structure can be simplified, and as with the case of superfinishing the superfinishing target portion having a small curvature, it is possible to obtain a finish with high processing efficiency and good precision and roughness.

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

【図1】本発明に係る超仕上げ方法を実現するための装
置の基本構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an apparatus for realizing a superfinishing method according to the present invention.

【図2】図1の砥石先端位置Pが回転軸の回転に応じて
描く軌跡を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a locus drawn by a grindstone tip position P in FIG. 1 according to rotation of a rotary shaft.

【図3】図1の回転軸の中心から砥石先端位置Pまでの
直線距離r0を変数とした場合の偏心カムの偏心量eと
曲率半径(超仕上げ加工半径)R0との関係を示す図で
ある。
3 is a diagram showing the relationship between the eccentric amount e of the eccentric cam and the radius of curvature (superfinishing radius) R0 when the linear distance r0 from the center of the rotary shaft to the grindstone tip position P in FIG. 1 is used as a variable. is there.

【図4】図1の偏心カムの偏心量eを変数とした場合の
回転軸の中心から砥石先端位置Pまでの直線距離r0と
曲率半径(超仕上げ加工半径)R0との関係を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a straight line distance r0 from a center of a rotating shaft to a grindstone tip position P and a curvature radius (superfinishing radius) R0 when the eccentricity e of the eccentric cam in FIG. 1 is used as a variable. is there.

【図5】(a)は本発明の第1実施の形態に係る超仕上
げ装置の構成を示す上面図、(b)は(a)のA−A線
に沿って得られた縦断面図である。
5A is a top view showing the structure of the superfinishing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view taken along the line AA of FIG. is there.

【図6】(a)は図5の偏心カムの正面図、(b)は図
5の偏心カムの側面図、(c)は図5の偏心カムの斜視
図である。
6A is a front view of the eccentric cam of FIG. 5, FIG. 6B is a side view of the eccentric cam of FIG. 5, and FIG. 6C is a perspective view of the eccentric cam of FIG.

【図7】(a)は図5の砥石ホルダの構成を示す縦断面
図、(b)は(a)のBから見た矢視図である。
7A is a vertical cross-sectional view showing the configuration of the grindstone holder of FIG. 5, and FIG. 7B is a view seen from B of FIG. 7A.

【図8】(a)は砥石ホルダの先端部の他の構成例の正
面図、(b)は(a)のC−C線に沿って得られた断面
図である。
8A is a front view of another configuration example of the tip portion of the grindstone holder, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 8A.

【図9】(a)は本発明の第2実施の形態に係る超仕上
げ装置の主要部構成を示す上面図、(b)は(a)のD
−D線に沿って得られた縦断面図である。
FIG. 9A is a top view showing the main part configuration of a superfinishing apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a D of FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view taken along line D.

【図10】(a)は本発明の第3実施の形態に係る超仕
上げ装置の構成を示す上面図、(b)は(a)の超仕上
げ装置の正面図である。
10A is a top view showing a configuration of a superfinishing apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a front view of the superfinishing apparatus of FIG. 10A.

【図11】偏心カム機構の構成例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration example of an eccentric cam mechanism.

【図12】本発明に係る超仕上げ装置を用いた超仕上げ
ラインの構成を模式的に示す図である。
FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of a superfinishing line using the superfinishing device according to the present invention.

【図13】図12の超仕上げラインにおいて被加工物の
超仕上げを実施している状態を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a state in which the workpiece is being superfinished in the superfinishing line of FIG. 12;

【図14】図12のラインにおけるボックスの移動を模
式的に示す図である。
FIG. 14 is a diagram schematically showing movement of boxes in the line of FIG.

【図15】従来の超仕上げ装置の主要部構成を示す正面
図および側面図である。
15A and 15B are a front view and a side view showing a main part configuration of a conventional superfinishing apparatus.

【図16】従来の被加工物における曲率が小さい部位に
超仕上げを施す装置の主要部構成を示す正面側断面図、
側面側断面図および砥石の先端周囲を示す断面図であ
る。
FIG. 16 is a front side cross-sectional view showing a main part configuration of an apparatus for superfinishing a portion having a small curvature in a conventional workpiece.
It is a side surface side sectional view and a sectional view showing the tip tip circumference of a whetstone.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,71 ベース 2a 回転軸 3,20,21 砥石ホルダ 4,49 砥石 5,18,19 偏心カム 6a,6b,23,24,61 規制部材 16,17 スピンドル 35,37,103,105 ばね部材 1,11,71 base 2a rotating shaft 3,20,21 Grindstone holder 4,49 Whetstone 5,18,19 Eccentric cam 6a, 6b, 23, 24, 61 regulating member 16,17 spindle 35, 37, 103, 105 Spring member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工物の曲面形成部位の超仕上げ方法
において、軸線と直交する第1の方向へ移動可能なよう
に基台上に支持されている回転軸に該回転軸の軸線と直
交する第2の方向へ所定距離をおいて砥石を取り付ける
とともに、該回転軸に対して偏心する偏心カム部材を同
軸上に取り付け、前記偏心カム部材に当接する規制部材
および前記偏心カム部材を前記第1の方向へ前記規制部
材に向けて付勢する付勢部材を前記基台に設け、前記偏
心カムが前記規制部材に当接されかつ前記回転軸が前記
付勢部材により付勢された状態で前記回転軸を角度的に
回転駆動することにより、前記回転軸を前記第1の方向
へ移動させながら前記砥石を前記回転軸の周りに揺動さ
せることを特徴とする超仕上げ方法。
1. A method of superfinishing a curved surface forming portion of a workpiece, wherein a rotary shaft supported on a base so as to be movable in a first direction orthogonal to the axis is orthogonal to the axis of the rotary shaft. The eccentric cam member that is eccentric with respect to the rotation shaft is coaxially attached, and the regulating member and the eccentric cam member that are in contact with the eccentric cam member are provided at a predetermined distance in the second direction. A biasing member for biasing the regulating member in the direction of 1 is provided on the base, and the eccentric cam is in contact with the regulating member and the rotating shaft is biased by the biasing member. A superfinishing method, characterized in that the grindstone is swung around the rotation axis while moving the rotation axis in the first direction by rotationally driving the rotation axis.
【請求項2】 被加工物の曲面形成部位の超仕上げ装置
において、基台と、軸線と直交する第1の方向へ前記基
台上を移動可能なように支持されている回転軸と、前記
回転軸に該回転軸の軸線と直交する第2の方向へ所定距
離をおいて取り付けられている砥石と、前記回転軸に同
軸上に取り付けられ、該回転軸に対して偏心する偏心カ
ム部材と、前記基台に設けられ、前記偏心カム部材に当
接されている規制部材と、前記基台に設けられ、前記偏
心カム部材を前記第1の方向へ前記規制部材に向けて付
勢する付勢部材と、前記回転軸を角度的に回転駆動する
駆動機構とを備えることを特徴とする超仕上げ装置。
2. A superfinishing device for a curved surface forming portion of a workpiece, a base, a rotary shaft movably supported on the base in a first direction orthogonal to an axis, and A grindstone attached to the rotary shaft at a predetermined distance in a second direction orthogonal to the axis of the rotary shaft, and an eccentric cam member coaxially attached to the rotary shaft and eccentric to the rotary shaft. A restricting member that is provided on the base and is in contact with the eccentric cam member, and a biasing member that is provided on the base and that biases the eccentric cam member toward the restricting member in the first direction. A superfinishing device comprising: a biasing member; and a drive mechanism that angularly rotationally drives the rotary shaft.
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