JP2004114279A - Super-finishing device for raceway ring of ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は玉軸受の軌道面を超仕上げ加工するための超仕上げ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
玉軸受の軌道輪、つまり内輪および外輪の軌道面を超仕上げ加工する超仕上げ装置としては、一般に、被加工物である軌道輪に回転を与えた状態で、超仕上げ砥石を軌道面に押圧しつつ揺動させる。このような超仕上げ装置においては、通常、1サイクル中に粗加工と仕上げ加工を順に行うことにより、粗加工で前工程である研削工程により軌道面に生成されている表面粗さ部分を含む所要の表面層を除去し、それに続く仕上げ加工に軌道面の表面粗さをより改善して表面精度を高精度化することが行われている。
【0003】
ここで、粗加工と仕上げ加工は加工条件を互いに相違させることによって実現しており、仕上げ加工は、先に行われる粗加工に対して、被加工物の回転数を速く、揺動数を少なく、更には砥石の押圧力を小さくするように設定される。
【0004】
従来、このような粗加工および仕上げ加工は、それぞれにタイマーにより時間を設定して行っている(例えば特許文献1)。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−79616号公報(第1−第5頁,表1)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、超仕上げ加工における粗加工と仕上げ加工は、粗加工において被加工物の表面層をある程度削除すべく砥石は目立て状態とする必要があり、仕上げ加工では粗加工よりも更に表面粗さを小さくすべく砥石は目詰まり状態とする必要がある。そこで、この種の加工においては、粗加工において前のサイクルの仕上げ加工で目詰まりした砥石を被加工物の表面粗さをも利用して目立てし、仕上げ加工においては砥石を再び目詰まり状態とするように、砥石並びにそれぞれの加工条件が設定される。
【0007】
しかしながら、従来の超仕上げ装置においては、粗加工と仕上げ加工をそれぞれにタイマーにて一定の時間に設定しているが故に、前工程である研削工程から送られてくる軌道輪の表面粗さのばらつきや、砥石の目詰まり状態に関係なく一定時間ずつ粗加工と仕上げ加工を行うことになり、必要以上に粗加工を行うことによる時間のロス並びに砥粒の脱落に起因する砥石寿命の低下を生じるという問題と、必要以上に仕上げ加工を行うことによる軌道面品質の低下を招くという問題がある。
【0008】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、前工程での軌道面の粗さにばつらきに応じて、常に最適な時間だけ粗加工を行い、かつ、砥石の目詰まり状態に応じて常に最適な時点で仕上げ加工を終了することができ、もってサイクルタイムの短縮と砥石寿命の向上を達成し、かつ、仕上げ面の品質を高いレベルで安定させることのできる玉軸受の軌道輪用超仕上げ装置の提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するめ、本発明の玉軸受の軌道輪用超仕上げ装置は、玉軸受の軌道輪をシューで支持して回転させた状態で、超仕上げ砥石を軌道面に押圧しつつ揺動させて当該軌道面を超仕上げ加工する装置であって、1サイクル中に加工条件を互いに相違させた粗加工および仕上げ加工を順に行う玉軸受の軌道輪用超仕上げ装置において、加工中に軌道輪を介して上記シューに作用する支持方向への力を検出する力検出手段と、その力検出出力に基づいて、上記粗加工と仕上げ加工の切り換え時点および仕上げ加工の終了時点を決定する制御手段を備えていることによって特徴づけられる(請求項1)。
【0010】
ここで、本発明においては、上記制御手段は、砥石の揺動端近傍での砥石の往復時における力検出出力の差が増大して、あらかじめ設定されている第1の値に達した時点を粗加工から仕上げ加工への切り換えの基準点とするとともに、上記第1の値よりも小さい第2の値に達した時点を仕上げ加工の終了の基準点とするように動作するように構成すること(請求項2)が好ましい。
【0011】
本発明は、玉軸受の軌道面、つまり環状溝の超仕上げ加工時に、砥石による加圧の挙動が、砥石の目立て/目詰まり状態に応じて変化することを見いだした結果としてなされたものである。
【0012】
すなわち、玉軸受の軌道面に一定の圧力で超仕上げ砥石を押圧しつつ揺動させたとき、砥石の軌道面に対する押圧力の検出信号が、砥石の切れ味、つまり目立て/目詰まり状態に応じて異なるパターンを示すことが、本発明者らの研究により明らかになった。特に、この加工中における押圧力のパターンの相違は、砥石の揺動端近傍において顕著であり、砥石による軌道面の押圧力が往路と復路では一致しない現象が生じる。この往路と復路での押圧力の相違、言わば押圧力のヒステリシス現象は、超仕上げ砥石の表面状態に応じてその程度が相違し、目立てが完全であるほど、つまり軌道面との間の摩擦抵抗が大きいほど大きなヒステリシスが発現し、目詰まり状態ではヒステリシスの量が小さくなる。
【0013】
以上の現象が発生する理由は、以下の通りであると推測することができる。
いま、図6(A)に示すように、砥石Sが玉軸受の軌道面WT の一方の肩部WTSから軌道中央WTCに向かう向きを往路、同図(B)に示すように砥石Sが逆に軌道中央WTCから一方の肩部WTSに向かう向きを復路とし、砥石Sによる加圧力を一定のPとして、xおよびz方向をそれぞれ図示のようにとり、z方向に作用する力を考察する。図6(A)の往路においては、砥石Sと軌道面WT との間の摩擦力Fは、砥石Sの移動方向と同じ向きの図示の向きとなる。また、復路においては、図6(B)に示す通り逆向きとなる。
【0014】
軌道面WT の同じ位置において往路および復路で作用するz方向への力Pz′は、前記したように砥石Sの加圧力Pが同じでそのz方向分力をPzとし、摩擦力Fについてもその大きさが同じとしてそのz方向分力をFzとすると、往路においては、
Pz′=Pz+Fz ・・・・(1)
復路においては、
Pz′=Pz−Fz ・・・・(2)
となり、往路と復路では摩擦力Fのz方向成分に応じた差が生じる。
そして、砥石Sと軌道面WT との摩擦力Fは、砥石Sの切れ味がいいほど、つまり目立てが完全であるほど大きくなり、目詰まり状態では小さくなる。
【0015】
そこで、超仕上げ砥石の押圧力を、軌道輪を支持するシューを介して力検出手段により検出することにより、砥石の目立てり/目詰まり状態を知ることができるので、その検出出力を用いることによって、粗加工から仕上げ加工の切り換え時点と、仕上げ加工の終了時点を決定することができる。このような粗加工と仕上げ加工のサイクルの決定の仕方によると、前工程での軌道面の粗さや、仕上げ加工における砥石の目詰まりの進行状態に適応して、粗加工から仕上げ加工への移行時点と仕上げ加工の終了時点を常に一定の状態に保つことができる。従って、粗加工を必要以上に長くすることによる所要時間のロスと砥石の短寿命化を防止すると同時に、仕上げ加工を必要以上に長くすることによる軌道面の精度低下を防止することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施の形態の要部の機械的構成を示す部分断面図であり、図2はその実施の形態の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【0017】
この例は玉軸受の外輪用の超仕上げ装置を示すものであって、被加工物である玉軸受の外輪WO は、その内周に環状の軌道面WOTが形成されており、この軌道面WOTが超仕上げ加工の対象面となる。
【0018】
外輪WO は、その外周面がシュー1に支持され、かつ、ローラ(図示せず)によって一端面がバッキングプレート2に押し付けられた状態で加工に供される。バッキングプレート2は主軸3の先端に固着されており、この主軸3は主軸駆動用モータ25(図1において図示せず、図2参照)を駆動することによって回転し、この主軸3の回転によって外輪WO に回転が与えられる。
【0019】
超仕上げ砥石Sは、砥石ホルダー4に保持された状態で砥石加圧レバー5によって下向きに加圧される。この砥石ホルダー4は、砥石加圧レバー5とともに超仕上げヘッド(図示せず)に装着されている。この超仕上げヘッドは加圧レバー5を介して超仕上げ砥石Sを下方に押圧するための空圧シリンダを備えるとともに、揺動駆動機構用モータ26(図1において図示せず、図2参照)の駆動によって、外輪WO の軌道面WOTの曲率中心を中心として揺動し、これにより超仕上げ砥石Sは軌道面WOTに押圧されながら揺動する。
【0020】
さて、前記したシュー1はシューブラケット1aに固着されており、このシューブラケット1aは、一側面が力センサ7を挟み込むように装置フレーム6に取り付けられている。この構造において、外輪WO に対して超仕上げ砥石Sを揺動させつつ押圧すると、その押圧力が外輪WO 、シュー1、更にシューブラケット1aを介して力センサ7に伝達され、従って力センサ7の出力は外輪WO に対する超仕上げ砥石Sの押圧力に比例したものとなる。
【0021】
この力センサ7の出力は、アンプ21で増幅された後、適当なローパスフィルタ22により高周波成分などが除去され、微小インターバルでA−D変換器23によってデジタル化される。そのデジタル化された力検出データは、制御装置24に刻々と取り込まれる。
【0022】
制御装置24は、実際にはCPUとその周辺機器、並びにシーケンサ等を主体として構成されているのであるが、図2においては、説明の便宜上、当該制御装置24が有している機能ごとのブロック図で示している。すなわち、力検出データから後述する砥石揺動端近傍における押圧力の往路と復路での差Δを算出するヒステリシス差算出部24aと、その算出された差Δとあらかじめ設定されている値ΔR およびΔF とを比較する比較部24bと、装置各部に対して制御信号を供給する制御部24cを含んでいる。
【0023】
制御部24cは、前記した主軸駆動用モータ25、揺動駆動用モータ26、超仕上げヘッドの空圧シリンダに供給すべきエア圧を高圧/低圧に切り換えるための高圧/低圧切り換え用電磁弁27を制御下においている。なお、この制御部24cは、外輪WO をローディング/アンローディングするためのローダーをはじめ、装置全体を制御するのであるが、図2は本発明に関連する要部のみを示している。
【0024】
超仕上げ装置全体としてのサイクルは、超仕上げヘッドを図1の状態から離脱させた状態で、被加工物である外輪WO を図1に示すようにローディングし,次いで主軸を回転させて外輪WO を回転させ、超仕上げヘッドを図1の状態に移動させた後、超仕上げ砥石Sを軌道面WOTに押圧しつつ揺動させて、粗加工の後に仕上げ加工を行い、加工終了後の外輪WO をアンローディングし、次の外輪WO をローディングする、というサイクルである。
【0025】
粗加工は、外輪WO を回転数RR で回転させ、超仕上げ砥石Sを加圧力FR で軌道面WOTに押圧しつつ、揺動数OR で揺動させるものであって、仕上げ加工では、回転数をRR よりも高いRF 、加圧力をPR よりも低いPF 、揺動数をOR よりも低いOF とする。
【0026】
制御装置24では、以下に示す手法により、力センサ7から取り込んだ刻々の押圧力データを用いて、粗加工から仕上げ加工への切り換え時点と、仕上げ加工の終了時点を決定する。
【0027】
超仕上げ砥石Sが目立て状態にあるとき、力センサ7からの出力は、フィルタ22により平滑化された後、揺動の一往復において図3(A)に例示する状態となり、超仕上げ砥石Sが目詰まり状態にあるときには、同図(B)に例示する状態となる。すなわち、前記したように、超仕上げ砥石Sにより外輪WO の軌道面WOT等の環状溝の超仕上げ加工を行っているとき、砥石Sによる押圧力の、外輪WO を介してシュー1に伝わる被加工物支持方向への分力成分は、揺動の一往復中に、その揺動端近傍において往路と復路で押圧力が相違するヒステリシス現象を生じ、その往復時における押圧力の差Δ(以下、ヒステリシス差Δと称する)は、砥石の切れ味、つまり目立て/目詰まり状態によって相違する。
【0028】
ヒステリシス差算出部24aでは、力センサ7からの押圧力データから、砥石Sの1回の揺動ごとに、あらかじめ設定されている揺動端近傍でのヒステリシス差Δ算出し、例えばその複数回ごとの移動平均値を刻々と求めて、比較部24bに供給する。比較部24bでは、粗加工時において、その値があらかじめ設定されている大きさΔR にまで大きくなった時点で、砥石Sが目立て状態に達したとして制御部24cにその旨を出力する。制御部24cでは、その出力の到来時点を起点としてあらかじめ設定されている一定の時間TR が経過した後に粗加工から仕上げ加工に移行べく、主軸駆動用モータ25、揺動駆動用モータ26、高圧/低圧切り換え用電磁弁27に制御信号を供給する。
【0029】
また、仕上げ加工時においては、同じくヒステリシス差Δが、あらかじめ設定されている大きさΔF にまで低下した時点で、砥石が目詰まり状態に達したとして、その旨の出力を制御部24cに供給する。制御部24cでは、その出力の到来時点で仕上げ加工を停止すべく、主軸駆動用モータ25、揺動駆動用モータ26、高圧/低圧切り換え用電磁弁27に制御信号を供給する。
【0030】
以上の本発明の実施の形態によると、ヒステリシス差Δの値、換言すれば超仕上げ砥石Sの目立て状態は、加工の1サイクル中において図4にグラフで示す通りとなる。すなわち、先の外輪WO の仕上げ工程で目詰まり状態となった砥石Sが、次の外輪WO の粗加工時に徐々に目立てされていき、やがて砥石揺動端近傍における押圧力のヒステリシス差ΔがΔR に達して目立てが完了すると、その時点が確実に捕らえられ、その目立て状態で一定の時間TR が経過した時点で仕上げ加工に移行し、その仕上げ加工において砥石Sが徐々に目詰まりしていき、やがてヒステリシス差ΔがΔF に達して相当の目詰まり状態となった時点が確実に捕らえられ、その時点で仕上げ加工を終了する。
【0031】
このような加工によると、前工程での軌道面WOTの粗さに係わりなく、常に一定の目立て状態の砥石Sにより一定時間だけ粗加工が施され、また、砥石Sの一定の目詰まり状態となるまで仕上げ加工が施されることになり、粗加工に必要以上の時間をかけることによる時間と砥石の無駄、並びに仕上げ加工に必要以上に時間をかけることによる品質の低下をなくすことができる。
【0032】
なお、力センサ7の配設位置は以上の実施の形態で示した位置に限定されることなく、要はシュー1に作用する被加工物の支持方向への力を検出できる位置であれば任意の位置とすることができる。
【0033】
また、以上の実施の形態は、本発明を玉軸受の外輪用の超仕上げ装置に適用した例を示したが、本発明は玉軸受の内輪にも等しく適用することができる。その要部構成例を図5に示す。
【0034】
被加工物である玉軸受の内輪WI は、その外周に環状の軌道面WITが形成されており、その軌道面WITが超仕上げの加工対象面となる。
【0035】
内輪WI は、棒状の表面にシュー本体11aが固着された内径シュー11によってその内径面が支持された状態で、バッキングプレート12にローラ(図示せず)によって押し付けられ、バッキングプレート12を先端部に固着している主軸13を回転させることによって、内輪WI に回転が与えられる。超仕上げ砥石Sは、前記した例と同様に、砥石ホルダー14に保持された状態で加圧レバー15によって下方に加圧され、これらの全体を揺動させることによって、超仕上げ砥石Sが内輪WI の軌道面WITに対して押圧されつつ揺動する。
【0036】
内径シュー11を片持ち支持する支持部材11bの下面と、装置フレーム16との間に、2つの力センサ17a,17bが挟み込まれている。これらの力センサ17a,17bの出力から、超仕上げ砥石Sによる軌道面WITに対する押圧力が検出される。その検出出力から、先の実施の形態と同等の回路構成によってヒステリシス差Δを求めて粗加工から仕上げ加工への切り換え点、および仕上げ加工の終了点を決定することによって、先の実施の形態と同等の作用効果を奏することができる。
【0037】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、被加工物である玉軸受軌道輪を支持するシューに作用する力を検出する力センサを設け、その力センサの出力に含まれる超仕上げ砥石の目立て/目詰まり情報を用いて、粗加工から仕上げ加工への切り換え時点と仕上げ加工の終了時点を決定するので、粗加工および仕上げ加工は、前工程の軌道面の状態や刻々の砥石表面の状態に応じて常に最適な時間が費やされ、粗加工および仕上げ加工をそれぞれタイマー設定する従来の超仕上げ装置に比して、必要以上に粗加工を続けることによる時間および砥石の無駄、並びに必要以上に仕上げ加工を続けることによる品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を玉軸受の外輪の超仕上げ装置に適用した実施の形態の要部の機械的構成を示す部分断面図である。
【図2】本発明の実施の形態の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態における力センサ7による砥石Sの押圧力の検出結果の例の説明図で、(A)は砥石Sが目立て状態にあるとき、(B)は砥石Sが目詰まり状態にあるときをそれぞれ示すグラフである。
【図4】本発明の実施の形態における加工の1サイクル中でのヒステリシス差Δの推移を示すグラフである。
【図5】本発明を玉軸受の内輪の超仕上げ装置に適用した他の実施の形態の要部の機械的構成を示す部分断面図である。
【図6】超仕上げ砥石が揺動端近傍において往路と復路で軌道面への押圧力に差が生じる理由の説明図である。
【符号の説明】
1 シュー
1a シューブラケット
2 バッキングプレート
3 主軸
4 砥石ホルダー
5 加圧レバー
6 装置フレーム
7 力センサ
21 アンプ
22 ローパスフィルタ
23 A−D変換器
24 制御装置
24a ヒステリシス差算出部
24b 比較部
24c 制御部
25 主軸駆動用モータ
26 揺動駆動用モータ
27 高圧/低圧切り換え用電磁弁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a superfinishing device for superfinishing a raceway surface of a ball bearing.
[0002]
[Prior art]
As a superfinishing device for superfinishing the raceways of ball bearings, that is, the raceways of the inner ring and the outer ring, generally, a superfinished grindstone is pressed against the raceway surface while rotating the raceway which is the workpiece. Swing while swinging. In such a super-finishing apparatus, a rough processing and a finishing processing are generally performed in order in one cycle, so that a rough processing including a surface roughness portion generated on a raceway surface by a grinding process which is a preceding process is performed. It has been practiced to remove the surface layer and to improve the surface roughness of the raceway surface to improve the surface accuracy in the subsequent finishing.
[0003]
Here, the rough processing and the finishing processing are realized by making the processing conditions different from each other, and the finishing processing has a higher rotation speed and a smaller number of swings of the workpiece than the rough processing performed earlier. The pressing force of the grinding wheel is set to be small.
[0004]
Conventionally, such roughing and finishing are performed by setting the time for each of them using a timer (for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-79616 (Pages 1 to 5, Table 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in roughing and finishing in super-finishing, the grindstone needs to be dressed in order to remove the surface layer of the workpiece in roughing to some extent, and in finishing, the surface roughness is even smaller than in roughing. The grindstone needs to be in a clogged state in order to do so. Therefore, in this type of processing, in roughing, the grindstone clogged in the finishing processing of the previous cycle is dressed using the surface roughness of the workpiece, and in the finishing processing, the grindstone is again in a clogged state. In such a manner, the grindstone and the respective processing conditions are set.
[0007]
However, in the conventional super-finishing device, the roughing and the finishing are each set to a fixed time by a timer, so that the surface roughness of the raceway sent from the grinding process, which is the preceding process, is reduced. Irrespective of the variation and the clogged state of the grinding wheel, roughing and finishing are performed for a fixed time at a time, and the loss of time due to performing roughing more than necessary and the reduction of the life of the grinding wheel due to the falling off of abrasive grains are reduced. There is a problem that this occurs, and that there is a problem that the quality of the raceway surface is reduced by performing the finishing work more than necessary.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in accordance with the unevenness of the raceway surface in the previous process, rough processing is always performed only for an optimal time, and according to the state of clogging of the grindstone. For ball bearing bearing rings that can always finish finishing at the optimal time, thereby shortening cycle time and improving grinding wheel life, and stabilizing the quality of the finished surface at a high level. It aims to provide super finishing equipment.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the ball bearing super-finishing device of the present invention is a ball bearing race ring super-finishing device. A super-finishing device for the raceway surface, wherein the super-finishing device for a race of a ball bearing performs roughing and finishing in order of different machining conditions during one cycle. A force detecting means for detecting a force acting on the shoe in the supporting direction through the control means, and a control means for determining a switching time point between the rough processing and the finishing processing and an end time point of the finishing processing based on the force detection output. It is characterized by having (claim 1).
[0010]
Here, in the present invention, the control means determines a point in time at which the difference between the force detection outputs during the reciprocation of the grindstone near the swinging end of the grindstone increases and reaches a preset first value. It is configured to operate as a reference point for switching from the rough processing to the finishing processing, and to set a time point when the second value smaller than the first value is reached as a reference point for finishing the finishing processing. (Claim 2) is preferred.
[0011]
The present invention has been made as a result of the finding that the behavior of pressurization by a grindstone changes in accordance with the dressing / clogging state of the grindstone during superfinishing of the raceway surface of a ball bearing, that is, the annular groove. .
[0012]
That is, when the super-finishing wheel is rocked while pressing the raceway surface of the ball bearing with a certain pressure, the detection signal of the pressing force against the raceway surface of the grinding wheel is determined according to the sharpness of the grinding wheel, that is, the sharpening / clogging state. A different pattern was revealed by the present inventors' research. In particular, the difference in the pressing force pattern during the processing is remarkable near the swinging end of the grinding wheel, and a phenomenon occurs in which the pressing force of the grinding wheel on the raceway surface does not match in the forward path and the returning path. The difference between the pressing force in the forward path and the returning path, that is, the hysteresis phenomenon of the pressing force, differs according to the surface condition of the super-finishing grindstone.The more complete the sharpening, that is, the frictional resistance between the raceway surface The larger the value is, the larger the hysteresis appears, and the amount of hysteresis becomes small in the clogged state.
[0013]
The reason why the above phenomenon occurs can be assumed to be as follows.
Now, as shown in FIG. 6 (A), the grinding wheel to indicate orientation grindstone S is directed from one of the shoulder portions W TS orbital plane W T of the ball bearing on track center W TC forward, in FIG. (B) S is the direction toward one shoulder W TS from the track center W TC Conversely the return path, as the pressing force of the grindstone S constant P, takes x and z directions as shown respectively, acting in the z-direction force Will be considered. In the forward path of FIG. 6 (A), the frictional force F between the grindstone S and the raceway surface W T is the same direction shown in the orientation of the moving direction of the grinding wheel S. On the return path, the direction is reversed as shown in FIG.
[0014]
Force Pz in the z direction acting in the forward and backward at the same position of the track surface W T 'is pressure P of the wheel S as described above is a Pz its z-direction component force the same, the frictional force F Assuming that the magnitude is the same and the z-direction component force is Fz,
Pz '= Pz + Fz (1)
On the return trip,
Pz '= Pz-Fz (2)
Thus, a difference is generated between the forward path and the return path according to the z-direction component of the frictional force F.
Then, the friction force F of the grinding wheel S and the raceway surface W T is, the greater the good sharpness of the grinding wheel S, increases in other words as the dressing is complete, small at clogging state.
[0015]
Therefore, by detecting the pressing force of the super-finishing grindstone by the force detecting means via the shoe supporting the raceway, it is possible to know the dressing / clogging state of the grindstone. In addition, it is possible to determine the time point at which the processing is switched from the rough processing to the finishing processing and the time point at which the finishing processing ends. According to the method of determining the cycle of such roughing and finishing, the transition from roughing to finishing is performed according to the roughness of the raceway surface in the previous process and the progress of grinding wheel clogging in finishing. The time point and the end time point of the finishing process can always be kept constant. Therefore, it is possible to prevent the loss of required time and the shortening of the service life of the grindstone by making the rough machining longer than necessary, and also to prevent the accuracy of the raceway surface from being lowered by making the finish machining longer than necessary. .
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a mechanical configuration of a main part of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a main part of the embodiment.
[0017]
This example, there is shown a superfinishing apparatus for the outer ring of the ball bearing, the outer ring W O of the ball bearing as the workpiece is formed with raceway surfaces W OT annular its inner periphery, the raceway The surface WOT is a target surface for the superfinishing.
[0018]
Outer ring W O is the outer peripheral surface thereof is supported in the shoe 1, and one end face by a roller (not shown) is subjected to processing in a state of being pressed against the
[0019]
The super-finishing whetstone S is pressed downward by the
[0020]
The shoe 1 is fixed to a
[0021]
After the output of the
[0022]
The
[0023]
The control unit 24c includes the main
[0024]
Cycle of the entire superfinishing apparatus, in a state of being detached superfinished head from the state of FIG. 1, the outer ring W O as the workpiece is loaded as shown in FIG. 1, and then rotates the spindle outer ring W After rotating O to move the superfinishing head to the state shown in FIG. 1, the superfinishing grindstone S is rocked while being pressed against the raceway surface WOT , and the finishing is performed after the rough machining, and after the machining is completed. unloaded the outer ring W O, loading the next of the outer ring W O, it is a cycle of.
[0025]
Roughing rotates the outer ring W O at a rotational speed R R, while pressing the raceway surface W OT a superfinishing grindstone S under a pressure F R, be one that is swung by the swinging number O R, finish in machining, the rotational speed higher R F than R R, lower P F than the pressure P R, the lower O F than the swing speed O R.
[0026]
The
[0027]
When the super-finishing wheel S is in a dressing state, the output from the
[0028]
The hysteresis
[0029]
Further, at the time of finishing, like hysteresis difference delta is at the time when decreased to size delta F that is set in advance, as the grinding wheel has reached a clogging state, supplies the output to that effect to the control unit 24c I do. The control unit 24c supplies a control signal to the
[0030]
According to the above-described embodiment of the present invention, the value of the hysteresis difference Δ, in other words, the dressing state of the superfinishing grindstone S is as shown in the graph of FIG. 4 during one cycle of machining. That is, the grindstone S became clogged in the preceding outer ring W O of the finishing step, will gradually dressed during roughing of the next outer ring W O, eventually hysteresis difference pressure at the grinding wheel oscillating end vicinity Δ When There dressing is completed reaches the delta R, that point reliably captured, the process proceeds to finishing at a certain time T R has elapsed the dressing state, gradually clogging the grindstone S in its finishing and will, eventually hysteresis difference delta is when it becomes clogged equivalent reached delta F is caught reliably terminates the finishing at that time.
[0031]
According to such processing, irrespective of the roughness of the raceway surface WOT in the previous process, rough processing is performed for a fixed time by the grindstone S in a constant sharpening state, and a fixed clogging state of the grinding stone S. Finishing is performed until the time is reached, so that it is possible to eliminate waste of time and grindstone by spending more time than necessary for roughing, and deterioration of quality due to taking more time than necessary for finishing. .
[0032]
The position where the
[0033]
Further, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the superfinishing device for the outer ring of the ball bearing is shown, but the present invention can be equally applied to the inner ring of the ball bearing. FIG. 5 shows an example of the configuration of the main part.
[0034]
Inner W I of the ball bearing as the workpiece, the annular raceway surface W IT are formed on the outer periphery, the raceway surface W IT is processed surface superfinishing.
[0035]
The inner ring W I, with its inner surface by the
[0036]
Two
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a force sensor that detects a force acting on a shoe that supports a ball bearing raceway, which is a workpiece, is provided, and a superfinishing grindstone included in an output of the force sensor is provided. The clogging information is used to determine when to switch from roughing to finishing and when to finish finishing, so roughing and finishing depend on the condition of the raceway surface in the previous process and the condition of the grindstone surface at every moment. Optimum time is always spent, and compared to the conventional super-finishing machine that sets timers for roughing and finishing, respectively, the time and waste of grinding due to continuing roughing, and finishing more than necessary Deterioration in quality due to continuing processing can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a mechanical configuration of a main part of an embodiment in which the present invention is applied to a superfinishing device for an outer ring of a ball bearing.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a main part of the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of a detection result of a pressing force of the grindstone S by the
FIG. 4 is a graph showing a transition of a hysteresis difference Δ during one cycle of processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a mechanical configuration of a main part of another embodiment in which the present invention is applied to a superfinishing device for an inner ring of a ball bearing.
FIG. 6 is an explanatory view of the reason why a difference occurs in the pressing force on the raceway surface between the forward path and the return path in the vicinity of the swing end of the superfinishing wheel.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1
Claims (2)
加工中に軌道輪を介して上記シューに作用する支持方向への力を検出する力検出手段と、その力検出出力に基づいて、上記粗加工と仕上げ加工の切り換え時点および仕上げ加工の終了時点を決定する制御手段を備えていることを特徴とする玉軸受の軌道輪用超仕上げ装置。A device for super-finishing a raceway by pressing a super-finishing grindstone against a raceway surface while rotating the bearing ring of a ball bearing supported by a shoe. In the super-finishing device for raceway rings of ball bearings that perform roughing and finishing in order with
A force detecting means for detecting a force in the supporting direction acting on the shoe via the raceway during machining, and based on the force detection output, determines when to switch between the roughing and finishing and when to finish finishing. A super-finishing device for a bearing ring of a ball bearing, comprising a control means for determining.
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