JP2004243442A - ラッピング加工装置およびラッピング加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カムロブ部などの断面非真円の円弧状の加工面を有するワークに対してラッピング加工を施す際に、シューのジャンピングの発生を防止し、加工面の面粗度を均質化する。
【解決手段】ラッピング加工装置１は、ラッピングフィルム１１と、シュー２１と、シューをワークＷに向けて押付けてラッピングフィルムの砥粒面をワークに押付けるとともにシューを進退駆動するシュー駆動ユニット３０と、ワークを回転駆動する回転駆動ユニット４０と、ワークの回転位置を検出するロータリエンコーダＳ１と、コントローラ１００と、を有する。コントローラは、加工中におけるワークの回転位置に応じてワークに対するシュー位置を変更するように、マスターカムやシュー駆動用モータＭ４などを含むシュー駆動ユニットの作動を制御する。
【選択図】 図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの加工面を砥粒付きのラッピングフィルム（以下単にフィルムと称することもある）によりフィルムラッピング加工（以下単にラッピング加工）するラッピング加工装置およびラッピング加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、カムシャフトのカムロブ部やジャーナル部あるいはクランクシャフトのジャーナル部やピン部等のような断面円弧状外周面を有するワークを仕上げ加工する場合は、最近、一面に砥粒が設けられたラッピングフィルムによりラッピング加工されている。
【０００３】
このラッピング加工は、ワークの加工面をラッピングフィルムで覆い、このフィルムを背面からシューで加圧し、フィルムをワークに押付けた状態でワークを回転しながらフィルムの砥粒面でワークを加工する。ラッピング加工装置は、シューをフィルムを介してワークに押付ける機構のほか、ワークを回転駆動する機構や、ワークおよびラッピングフィルムのうちの少なくとも一方にワークの軸線方向に沿うオシレーションを付与するオシレーション機構を有している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２３７１１６号公報 （図１、図２参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のラッピング加工装置では、ワーククランプ用バネの弾発力によってシューをワークに向けて押付けて、ラッピングフィルムの砥粒面をワークに押付けている。
【０００６】
ここで、加工面が断面非真円形状のワークの場合には、ワークの軸心（回転中心）から加工面までの半径が部位ごとに異なっている。例えば、カムシャフトにおけるカムロブ部は、ベースサークル（基準円）をなすベース部、カムのリフトを定めるトップ部、ベース部からトップ部にかけて伸びるイベント部などの複数の部位を備え、ワークの軸心から加工面までの半径は、ベース部終端からトップ部に向かうにつれて長くなっている。
【０００７】
このようなワークをラッピング加工する際には、シューは、ワーククランプ用バネの弾発力によって押付けられながらフローティングし、加工面の形状変化に追従するようにしている。
【０００８】
しかしながら、カムロブ部を例に挙げれば、カムシャフトの回転に伴って加工部位がイベント部からトップ部に、および／または、トップ部からイベント部に移行する際に、シューのジャンピングが生じることがある。シューにジャンピングが生じると、加工面に対する仕事量が大幅に減少し、他の部位に比べて面粗度が悪くなってしまう。また、加工面に圧痕が生じる虞もある。
【０００９】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークであっても、シューのジャンピングの発生を防止し、加工面の面粗度を均質化し得るラッピング加工装置およびラッピング加工方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【００１１】
本発明は、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークに対してラッピング加工を施すラッピング加工装置であって、
薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルムと、
前記ラッピングフィルムの背面側に配置されたシューと、
前記シューを前記ワークに向けて押付けて前記ラッピングフィルムの砥粒面を前記ワークに押付けるとともに前記シューを進退駆動するシュー駆動手段と、
前記ワークを回転駆動する回転駆動手段と、
前記ワークの回転位置を検出する検出手段と、
加工中におけるワークの回転位置に応じて前記ワークに対する前記シューの位置を変更するように、前記シュー駆動手段の作動を制御する制御手段と、を有することを特徴とするラッピング加工装置である。
【００１２】
また、本発明は、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークに向けてラッピングフィルムの背面側に配置されたシューを押付けて、前記ラッピングフィルムの砥粒面を前記ワークに押付けた状態で、前記ワークを回転駆動しつつラッピング加工を施すラッピング加工方法であって、
前記ワークの回転位置を検出手段により検出し、加工中におけるワークの回転位置に応じて前記ワークに対する前記シューの位置を変更することを特徴とするラッピング加工方法である。
【００１３】
【発明の効果】
本発明に係るラッピング加工装置およびラッピング加工方法によれば、カムシャフトのカムロブ部のように断面非真円の円弧状の加工面を有するワークであっても、シューのジャンピングの発生を防止し、加工面の面粗度を均質化し得るという効果を奏する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係るラッピング加工装置１を示す概略構成図、図２は、ラッピング加工装置１に開閉自在に設けられた上下のアーム２２、２３の閉状態を示す概略断面図、図３は、上下のアーム２２、２３の開状態を示す概略断面図、図４は、ラッピング加工装置１の要部を示す断面図である。また、図５（Ａ）は、ラッピング加工されるワークとしてのカムシャフト６０の一例を示す斜視図、図５（Ｂ）は、カムシャフト６０のカムロブ部６１における各部位の説明に供する図である。なお、説明の便宜上、カムシャフト６０の軸線方向（図１において左右方向）をＸ方向と定義し、Ｘ方向に対して直交する水平方向（図１において紙面に直交する方向）をＹ方向と定義し、Ｘ方向に対して直交する鉛直方向（図１において上下方向）をＺ方向と定義する。
【００１６】
図１〜図４を参照して本実施形態のラッピング加工装置１について概説すれば、非伸縮性でかつ変形可能な薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルム１１と、ラッピングフィルム１１の背面側に配置されたシュー２１と、シュー２１を押付けてラッピングフィルム１１の砥粒面をワークＷに押付けるとともにシュー２１を進退駆動するシュー駆動ユニット３０（シュー駆動手段に相当する）と、ワークＷを回転駆動する回転駆動ユニット４０（回転駆動手段に相当する）と、ワークＷおよびラッピングフィルム１１のうちの少なくとも一方にワークＷの軸線方向に沿うオシレーションを付与するオシレーションユニット５０と、を有し、回転するワークＷにラッピングフィルム１１を押圧しラッピング加工を施している。本実施形態のラッピング加工装置１は、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークＷに対してラッピング加工を施すために好適に用いられる。この種のワークＷとして、図５（Ａ）に示すように、カムシャフト６０を挙げることができ、このカムシャフト６０におけるカムロブ部６１の外周面が、ラッピング加工を施す加工面となる。カムロブ部６１の位置に対応して、対をなす上アーム２２および下アーム２３が複数対配置されている（図１参照）。
【００１７】
なお、本明細書における「断面非真円の円弧状」とは、回転中心から一の部位までの半径を他の部位までの半径と異ならせることを意図した円弧形状をいい、楕円形状や、図示したカムロブ部６１のような卵形状が含まれることはもちろんのこと、外形は円形状であるが回転中心が円中心から偏心したものも含まれると理解されなければならない。
【００１８】
以下、ラッピング加工装置１について詳述する。
【００１９】
図１を参照して、前記回転駆動ユニット４０は、主軸４１を回転自在に支持するヘッドストック４２と、主軸４１の先端に連結されカムシャフト６０の一端を把持するチャック４３と、主軸４１にベルト４４を介して接続される主軸モータＭ１と、カムシャフト６０の他端を支持するセンタ４５を備えるテールストック４６と、を有している。カムシャフト６０は、主軸モータＭ１の回転動がベルト４４および主軸４１を介して伝達されて回転駆動される。主軸モータＭ１の回転速度を変えることにより、ワーク回転速度Ｖｗが所望の速度に設定される。主軸４１には、加工中におけるワークＷの回転位置を検出するロータリエンコーダＳ１（検出手段に相当する）が取り付けられている。ヘッドストック４２およびテールストック４６のそれぞれはＹ方向に沿ってスライド移動自在なテーブル４７、４８上に設けられ、これらテーブル４７、４８は、Ｘ方向に沿ってスライド移動自在なテーブル４９上に配置されている。カムシャフト６０をヘッドストック４２とテールストック４６との間にセットしたり、カムシャフト６０を加工位置に移動したりするために、各テーブル４７、４８、４９が移動される。
【００２０】
前記オシレーションユニット５０は、テーブル４９の端面に当接する偏心回転体５１と、偏心回転体５１を回転駆動するオシレーション用モータＭ２と、を有している。オシレーションユニット５０には、テーブル４９の端面と偏心回転体５１とを常時当接させるためにテーブル４９を偏心回転体５１に向けて押圧する弾発力を付勢するバネなどの弾性手段５２が設けられている。オシレーション用モータＭ２の回転速度を変えることにより、オシレーション速度Ｖｏが所望の速度に設定される。オシレーションの振幅は、オシレーション用モータＭ２の軸心に対する偏心回転体５１の偏心量に基づいて定まる。偏心量は約１ｍｍであり、オシレーションの振幅は約２ｍｍである。なお、偏心回転体５１の偏心量は、例えば調整プレート（図示せず）の挿入枚数を変えるなどの公知の手段により調整自在となっている。オシレーションに伴うカムシャフト６０のＸ方向位置の変化を検出するために、偏心回転体５１の軸には、偏心回転体５１の回転位置を検出するロータリエンコーダＳ２が取り付けられている。
【００２１】
前記ラッピングフィルム１１は、種々のタイプがあるが、本実施形態では、基材が非伸縮性の高い材料、例えば、板厚が２５μｍ〜１３０μｍ程度のポリエステルなどから構成され、この基材の一面には、数μｍ〜２００μｍ程度の粒径を有する多数の砥粒（具体的には、酸化アルミニウム、シリコンカーバイト、ダイアモンドなどからなる）が接着剤により取り付けられている。砥粒は、基材の一面に全面にわたって接着してもよく、また、所定幅の無砥粒領域を間欠的に形成したものであってもよい。基材の他面には、シュー２１に対する滑り止めのため、ゴムあるいは合成樹脂等からなる抵抗材料（図示せず）を取り付けるバックコーティングか、場合によっては滑り止め加工が施されている。
【００２２】
図２および図３を参照して、ラッピングフィルム１１は、供給リール１５から引き出され、上アーム２２の先端に設けられた一対の第１ガイドローラＲ１と、上アーム２２の内方位置に取り付けられている第２ガイドローラＲ２と、下アーム２３の内方位置に取り付けられている第３ガイドローラＲ３と、下アーム２３の先端に設けられた一対の第４ガイドローラＲ４などにガイドされ、巻取りリール１６に巻き取られる。巻取りリール１６にはモータＭ３が接続されている。モータＭ３を作動し巻取りリール１６を回転すると、供給リール１５からラッピングフィルム１１が順次繰り出される。ラッピングフィルム１１の繰り出し量を検出するために、巻取りリール１６の軸には、回転量を検出するロータリエンコーダＳ３が取り付けられている。供給リール１５および巻取りリール１６の近傍にはロック装置（図示せず）が設けられ、このロック装置の作動によりフィルム１１全体に所定のテンションが付与される。
【００２３】
前記対をなす上アーム２２および下アーム２３は、シュー２１を配置する先端部がＺ方向に相対的に開閉自在なように、支持ピン２４を介して回動自在に設けられている。上アーム２２の後端部には、油圧あるいは空気圧などにより作動する流体圧シリンダ２５の一端がピン連結され、下アーム２３の後端部にはピストンロッド２６の先端がピン連結されている。ピストンロッド２６を収縮状態から伸張すると、上下のアーム２２、２３は、支持ピン２４を中心として先端部が閉じる方向に回動し、図２に示す閉状態となる。一方、ピストンロッド２６を伸張状態から収縮すると、上下のアーム２２、２３は、先端部が開く方向に回動し、図３に示す開状態となる。上下のアーム２２、２３の回動は、ラッピングフィルム１１と共に行なわれ、閉じ回動によりシュー２１がラッピングフィルム１１を介してカムロブ部６１に当接し、開き回動によりカムロブ部６１とシュー２１との当接を解除する。
【００２４】
シュー２１は、その先端部の形状から凸シューと凹シューとに分類されるが、図示する実施形態では、前記シュー２１は、首振り自在に保持され、ラッピングフィルム１１を介してカムロブ部６１の加工面に複数箇所（例えば２点）で当接する凹状先端部を有する凹シュー２１である。凹シュー２１は、先端部はへこ（凹）んでいるものの、ワークＷとの当接面自体は断面凸状の円弧面に形成されている。凹シュー２１は、フィルム１１を介してではあるが、カムロブ部６１の加工面とは２点での線接触となる。上下のシュー２１によりカムロブ部６１は４点支持されることから、当該カムロブ部６１を安定的に回転させることができる。
【００２５】
図４にも示すように、上下のアーム２２、２３の先端部に形成した中空部２７の中に、シュー２１を保持したシューケース２８がワークＷに対して進退移動自在に収納されている。シューケース２８は、ガイドレール３６にガイドされながら移動する。シュー２１は、揺動ピン２９を介してシューケース２８に首振り自在に保持されている。上下の揺動ピン２９はカムシャフト６０の軸心Ｏを通る線上に位置し、シュー押付け力が効率的にフィルム１１に作用するようにしてある。図４中の符号７０は、クーラントを供給するためのノズルを示している。
【００２６】
前記シュー駆動ユニット３０は、上下のアーム２２、２３の先端部のそれぞれに配置されている。各シュー駆動ユニット３０は、回転自在に保持されるマスターカム３１と、一端がシューケース２８にピン連結され他端がマスターカム３１にピン連結された二点鎖線で略して示されるリンク機構３２と、マスターカム３１を回転駆動するシュー駆動用モータＭ４と、を有している。マスターカム３１が回転すると、シューケース２８がガイドレール３６にガイドされながら進退移動し、当該シューケース２８に保持されたシュー２１がカムロブ部６１に対して進退駆動されることになる。カムロブ部６１を回転駆動するときには、常時、シュー２１がカムロブ部６１の加工面に向けて押付けられ、ラッピングフィルム１１の砥粒面がカムロブ部６１に押付けられた状態が維持されている。
【００２７】
ワークＷに対するシュー２１の位置は、マスターカム３１の回転位置に応じて変更される。リンク機構３２が概略的に示される図４を参照して、上側のシュー２１については、マスターカム３１とリンク機構３２との連結点３３がカムロブ部６１に対して最も離反する回転位置までマスターカム３１が回転すると、カムロブ部６１に対するシュー２１の位置は後退限位置となり（図示の状態）、連結点３３がカムロブ部６１に対して最も接近する回転位置までマスターカム３１が回転すると、カムロブ部６１に対するシュー２１の位置は前進限位置となる。一方、下側のシュー２１については、連結点３３がカムロブ部６１に対して最も接近する回転位置までマスターカム３１が回転すると、カムロブ部６１に対するシュー２１の位置は前進限限位置となり（図示の状態）、連結点３３がカムロブ部６１に対して最も離反する回転位置までマスターカム３１が回転すると、カムロブ部６１に対するシュー２１の位置は後退限位置となる。このようなシュー２１の位置を検出するために、マスターカム３１の軸には、当該マスターカム３１の回転位置を検出するロータリエンコーダＳ４が取り付けられている。
【００２８】
前記カムロブ部６１は、図５（Ｂ）に示すように、ベースサークルをなすベース部ｄ、カムのリフトを定めるトップ部ａ、トップ部ａの両側に連続し、エンジンのバルブを開き始めたり、閉じ始めたりするイベント部ｂ１、ｂ２、ベース部ｄからイベント部ｂ１、ｂ２へのアプローチをなすランプ部ｃ１、ｃ２の複数の部位を備えている。
【００２９】
図６（Ａ）は、カムロブ部６１の軸心Ｏ（回転中心）から加工面までの半径を示す図、図６（Ｂ）は、カムロブ部６１の加工面における曲率半径を示す図である。
【００３０】
図６（Ａ）に示すように、カムロブ部６１のように加工面が断面非真円形状の場合には、カムロブ部６１の軸心Ｏ（回転中心）から加工面までの半径が部位ごとに変化し、ベース部ｄの終端からトップ部ａに向かうにつれて長くなっている。また、図６（Ｂ）に示すように、ベース部ｄは曲率半径が一定であるが、イベント部ｂ１、ｂ２はほぼ直線的であるため曲率半径が非常に大きく、トップ部ａは曲率半径が比較的小さくなる。
【００３１】
このような形状を有するカムロブ部６１をラッピング加工する場合に、従来の一般的なラッピング加工装置では、加工面の形状変化に追従するように、ワーククランプ用バネの弾発力によってシューを押付けてフローティングしている。しかしながら、加工部位がイベント部ｂ１、ｂ２からトップ部ａに、および／または、トップ部ａからイベント部ｂ１、ｂ２に移行する際に、シュー２１のジャンピング現象が発生し、加工面に対する仕事量が大幅に減少する結果、他の部位に比べて面粗度が低下する虞がある。
【００３２】
そこで、本実施形態のラッピング加工装置１にあっては、ロータリエンコーダＳ１でカムロブ部６１の回転位置を検出し、加工中におけるカムロブ部６１の回転位置に応じてカムロブ部６１に対するシュー２１の位置を変更するように、シュー駆動ユニット３０の作動を制御し、シュー２１のジャンピングが根本的に発生しないようにしてある。
【００３３】
上記の制御について、図７を参照しつつ説明する。図７は、本発明に係るラッピング加工装置１の制御系を示す概略ブロック図である。
【００３４】
なお、説明の便宜上、カムロブ部６１のトップ部ａが上方に、ベース部ｄが下方に位置する図４に示される正立した位置をカムロブ部６１の初期位置とし、この位置からカムロブ部６１が１８０度回転して、トップ部ａが下方に、ベース部ｄが上方に位置する倒立した位置をカムロブ部６１の反転位置とする。
【００３５】
図７を参照して、ロータリエンコーダＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、ＣＰＵやメモリを主体とするコントローラ１００（制御手段に相当する）に接続され、加工中におけるカムロブ部６１の回転位置、シュー２１の位置を変更するマスターカム３１の回転位置に関する検出信号などがコントローラ１００に入力される。ワーク回転速度Ｖｗを定める主軸モータＭ１の回転速度、および、オシレーション速度Ｖｏを定めるオシレーション用モータＭ２の回転速度に関する検出信号のそれぞれもコントローラ１００に入力される。コントローラ１００は、ロータリエンコーダＳ１からのカムロブ部６１の回転位置に関する信号に基づいて、カムロブ部６１のいずれの部位が加工中であるかを判断する。そして、コントローラ１００は、加工中の部位に応じて、シュー２１の位置を可変制御する。
【００３６】
シュー位置の変更制御は、カムロブ部６１の加工面の変位と、シュー位置の変位とが同期するように、マスターカム３１、リンク機構３２、マスターカム３１を回転駆動するシュー駆動用モータＭ４（モータに相当する）を含むシュー駆動ユニット３０の作動を制御することによってなされる。
【００３７】
具体的には、コントローラ１００は、回転しているカムロブ部６１が初期位置に至ったときに、上側のシュー２１が後退限位置に、下側のシュー２１が前進限位置になり、カムロブ部６１が回転して反転位置に至ったときに、上側のシュー２１が前進限位置に、下側のシュー２１が後進限位置になるように、シュー駆動用モータＭ４の回転を制御する制御信号を当該モータＭ４に出力する。
【００３８】
シュー位置を上記のように制御すると、加工面の形状変化に対するシュー位置の変化の追従性が向上し、シュー２１のジャンピングが根本的に発生しなくなる。したがって、カムロブ部６１のトップ部ａやイベント部ｂ１、ｂ２に対する仕事量が減少せず、これらの部位での面粗度の低下が抑えられる。
【００３９】
なお、理解の容易のために、カムロブ部６１と同形状を有するマスターカム３１を図４に示したが、マスターカム３１やリンク機構３２は、加工面の変位とシュー位置の変位とを同期させ得るように設計されていることはいうまでもなく、実際には、マスターカム３１の形状は、カムロブ部６１の形状と完全同一ではない。
【００４０】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４１】
まず、ヘッドストック４２とテールストック４６との間にカムシャフト６０を支持し、カムロブ部６１の位置に上下のアーム２２、２３を移動する。このとき、流体圧シリンダ２５は、ピストンロッド２６を収縮しており、上アーム２２および下アーム２３を開位置に保持している。この後、流体圧シリンダ２５を作動させてピストンロッド２６を伸張し、上下のアーム２２、２３を閉じる方向に回動する。この閉回動によりラッピングフィルム１１は、カムロブ部６１の加工面上にセットされる。
【００４２】
上下のアーム２２、２３を開回動している間に、モータＭ３を作動して巻取りリール１６を回転する。ラッピングフィルム１１は、所定量移動し、新規な砥粒面が加工面上にセットされるようになる。その後、供給リール１５近傍に設けられたロック装置をロックして、巻取りリール１６を回転すると、ラッピングフィルム１１に所定のテンションが付与される。次いで、巻取りリール１６近傍のロック装置をロックすると、テンションが付与され弛みのない状態のラッピングフィルム１１となる。
【００４３】
カムロブ部６１をクランプすると、シュー駆動ユニット３０により両シュー２１がカムロブ部６１に向けて押付けられ、ラッピングフィルム１１の砥粒面が加工面に押付けられる。
【００４４】
そして、オシレーションユニット５０を作動させてカムシャフト６０に軸方向に沿うオシレーションを付与しつつ、回転駆動ユニット４０を作動させてカムシャフト６０を軸中心で回転すると、カムロブ部６１の加工面がラッピング加工される。
【００４５】
この加工中においては、コントローラ１００は、シュー駆動ユニット３０の作動を制御し、カムロブ部６１の加工面の変位と、シュー位置の変位とを同期させている。ロータリエンコーダＳ１は、カムロブ部６１の回転位置を検出し、コントローラ１００は、加工中におけるカムロブ部６１の回転位置に応じて、シュー位置を可変制御する。すなわち、コントローラ１００は、シュー駆動用モータＭ４の作動を制御し、カムロブ部６１が初期位置に至ったときには上下のシュー２１がそれぞれ後退限位置、前進限位置になり、カムロブ部６１が反転位置に至ったときには上下のシュー２１がそれぞれ前進限位置、後進限位置になるようにマスターカム３１を回転させ、リンク機構３２を動作させる。
【００４６】
これにより、加工面の形状変化に追従してシュー位置が確実に変化し、シュー２１のジャンピングが根本的に発生しなくなる。したがって、カムロブ部６１のトップ部ａやイベント部ｂ１、ｂ２に対する仕事量が減少せず、これらの部位での面粗度の低下を抑えて、加工面の加工品質の一つである面粗度が均質化する。
【００４７】
カムシャフト６０は、多数のカムロブ部６１を有しているが、ラッピング加工は、これらカムロブ部６１に対し一斉に行なわれる。ラッピング加工が完了すると、流体圧シリンダ２５を作動させてピストンロッド２６を収縮し、上下のアーム２２、２３を開く方向に回動し、カムシャフト６０を取り出し可能な状態とする。カムシャフト６０を取り出した後、他のカムシャフト６０をセットすれば、同様のラッピング加工を開始することができる。
【００４８】
以上説明したように、上述した実施形態のラッピング加工装置１によれば、ラッピングフィルム１１と、シュー２１と、シュー２１をワークＷに向けて押付けてラッピングフィルム１１の砥粒面をワークＷに押付けるとともにシュー２１を進退駆動するシュー駆動ユニット３０と、ワークＷを回転駆動する回転駆動ユニット４０と、ワークＷの回転位置を検出するロータリエンコーダＳ１と、加工中におけるワークＷの回転位置に応じてワークＷに対するシュー２１の位置を変更するようにシュー駆動ユニット３０の作動を制御するコントローラ１００と、を有しているので、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークＷであっても、シュー２１のジャンピングの発生を防止し、加工面の面粗度を均質化し得るという効果を奏する。また、シュー２１のジャンピングが生じないので、加工面に圧痕が生じる虞もなくなる。また、加工面の面粗度を均質化できるということは、加工面上のある特定の部位における面粗度などの加工品質を改善するためだけに、さらなる加工時間を掛ける必要がないことを意味する。したがって、トータル的な加工時間の短縮を図ることが可能となる。
【００４９】
また、ワークＷの加工面は、カムシャフト６０におけるカムロブ部６１の外周面であるので、カムロブ部６１の加工面の面粗度を均質化し、カムロブ部６１の加工時間の短縮をも図り得るという効果を奏する。
【００５０】
また、シュー駆動ユニット３０は、回転するカムロブ部６１の加工面の変位に同期してシュー２１の位置を変位させるマスターカム３１、リンク機構３２およびマスターカム３１を回転駆動するシュー駆動用モータＭ４を含んでいるので、簡単な構成でシュー２１のジャンピングの発生を防止できる。
【００５１】
また、ラッピングフィルム１１は、非伸縮性でかつ変形可能であるので、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークＷに対して、好適なラッピング加工を行い得る。
【００５２】
また、本実施形態のラッピング加工装置１は、ワークＷの回転位置をロータリエンコーダＳ１により検出し、加工中におけるワークＷの回転位置に応じてワークに対するシュー２１の位置を変更するラッピング加工方法を具現化したものであり、上述したように、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークＷであっても、シュー２１のジャンピングの発生を防止し、加工面の面粗度を均質化し得るという効果を奏し、また、トータル的な加工時間の短縮を図ることが可能となる。
【００５３】
また、シュー２１は、首振り自在に保持され、ラッピングフィルム１１を介してワークＷの加工面に複数箇所で当接する凹状先端部を有する凹シュー２１であるので、ワークＷを安定的に回転させて安定的なラッピング加工が可能で、加工品質の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００５４】
（改変例）
ワークＷの加工面はカムシャフト６０のカムロブ部６１に限定されるものでもなく、断面非真円の円弧状の加工面を有する限りにおいて、他の種々のワークＷに適用できることはいうまでもない。
【００５５】
また、シュー駆動手段３０として、マスターカム３１やリンク機構３２を使用した形態を例示したが、ワークＷの加工面の変位とシュー位置の変位とを同期させ、シュー２１のジャンピングの発生を防止し得る限りにおいて適宜改変可能である。例えば、空気圧などにより作動する流体圧シリンダを用いて、ワークＷに対してシュー２１を進退駆動してもよい。
【００５６】
また、シューとして凹シュー２１を例示したが、先端部が凸状円弧となった凸シューを使用する場合にも、本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るラッピング加工装置を示す概略構成図である。
【図２】ラッピング加工装置に開閉自在に設けられた上下のアームの閉状態を示す概略断面図である。
【図３】上下のアームの開状態を示す概略断面図である。
【図４】ラッピング加工装置の要部を示す断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、ラッピング加工されるワークとしてのカムシャフトの一例を示す斜視図、図５（Ｂ）は、カムシャフトのカムロブ部における各部位の説明に供する図である。
【図６】図６（Ａ）は、カムロブ部の軸心（回転中心）から加工面までの半径を示す図、図６（Ｂ）は、カムロブ部の加工面における曲率半径を示す図である。
【図７】本発明に係るラッピング加工装置の制御系を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
１…ラッピング加工装置
１１…ラッピングフィルム
２１…シュー、凹シュー
２８…シューケース
３０…シュー駆動ユニット（シュー駆動手段）
３１…マスターカム
３２…リンク機構
４０…回転駆動ユニット（回転駆動手段）
５０…オシレーションユニット
６０…カムシャフト（ワーク）
６１…カムロブ部
１００…コントローラ（制御手段）
ａ…カムロブ部のトップ部
ｂ１、ｂ２…カムロブ部のイベント部
Ｍ４…シュー駆動用モータ（モータ）
Ｓ１…ロータリエンコーダ（検出手段）
Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４…ロータリエンコーダ
Ｗ…断面非真円の円弧状の加工面を有するワーク

Claims (5)

1. 断面非真円の円弧状の加工面を有するワークに対してラッピング加工を施すラッピング加工装置であって、
   薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルムと、
   前記ラッピングフィルムの背面側に配置されたシューと、
   前記シューを前記ワークに向けて押付けて前記ラッピングフィルムの砥粒面を前記ワークに押付けるとともに前記シューを進退駆動するシュー駆動手段と、
   前記ワークを回転駆動する回転駆動手段と、
   前記ワークの回転位置を検出する検出手段と、
   加工中におけるワークの回転位置に応じて前記ワークに対する前記シューの位置を変更するように、前記シュー駆動手段の作動を制御する制御手段と、を有することを特徴とするラッピング加工装置。
2. 前記ワークの前記加工面は、カムシャフトにおけるカムロブ部の外周面であることを特徴とする請求項１に記載のラッピング加工装置。
3. 前記シュー駆動手段は、回転する前記ワークの加工面の変位に同期して前記シューの位置を変位させるマスターカム、リンク機構および前記マスターカムを回転駆動するモータを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のラッピング加工装置。
4. 前記ラッピングフィルムは、非伸縮性でかつ変形可能であることを特徴とする請求項１に記載のラッピング加工装置。
5. 断面非真円の円弧状の加工面を有するワークに向けてラッピングフィルムの背面側に配置されたシューを押付けて、前記ラッピングフィルムの砥粒面を前記ワークに押付けた状態で、前記ワークを回転駆動しつつラッピング加工を施すラッピング加工方法であって、
   前記ワークの回転位置を検出手段により検出し、加工中におけるワークの回転位置に応じて前記ワークに対する前記シューの位置を変更することを特徴とするラッピング加工方法。

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