JP2008012577A - 微細凹部加工装置及び微細凹部加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被加工物Wを保持して回転駆動する主軸3と、外周面に微細な凸部を具備してローラ軸4に回転自在に支持される加工ローラ5と、加工ローラに荷重を付与して被加工物Wの外周面Waに微細な凸部を押し付けるコイルばね23と、荷重を測定するロードセル6と、ローラ駆動用のモータ7と、モータ7からの駆動力を加工ローラ5に伝える駆動力伝達手段と、加工ローラ5の回転速度を検出する回転速度検出器10と、加工ローラ5の回転速度Vtと被加工物Wの回転速度Vwとを同期させるべくモータ7に制御信号を出力する制御部11を備えた。
【選択図】図1
Description
P=X×(A−B)/A
に基づいて、この時点の加工ローラ5によって加工される微細な凹部Tの面積率の計算がなされる。
3 主軸
4 ローラ軸
5 加工ローラ
6 ロードセル(荷重測定手段)
7 モータ(ローラ駆動源)
7a モータの出力軸
8 プーリー(駆動力受部;駆動力伝達手段)
8a 摩擦伝達部材の粗面
8b 凹凸
8A 傘歯車(駆動力受部;駆動力伝達手段)
8B 摩擦伝達部材(駆動力受部;駆動力伝達手段)
8C 微細な凸部(駆動力受部;駆動力伝達手段)
9 ベルト(駆動力伝達部)
9a 摩擦伝達部材の粗面
9b 凹凸
9A ピニオン(駆動力伝達部;駆動力伝達手段)
9B 摩擦伝達部材(駆動力伝達部)
9C 摩擦伝達車(駆動力伝達部;駆動力伝達手段)
10 回転速度検出器(回転速度検出手段)
10A エンコーダ(回転速度検出手段)
11 制御部
15 モニタ(加工形状測定手段)
16 ローラ破損検出部(破損検出手段)
23 コイルばね(荷重発生手段)
T 微細な凹部
W 被加工物
Wa 被加工物の外周面
Claims (32)
- 被加工物の外周面に微細な凹部を形成する微細凹部加工装置であって、被加工物を保持してこれを回転駆動する主軸と、外周面に微細な凸部を具備して主軸と平行を成すローラ軸に回転自在に支持される加工ローラと、この加工ローラに対してその径方向の荷重を付与して回転する被加工物の外周面に加工ローラの微細な凸部を押し付ける荷重発生手段と、荷重発生手段による荷重を測定する荷重測定手段と、加工ローラを回転させるローラ駆動源と、このローラ駆動源からの駆動力を加工ローラに伝える駆動力伝達手段と、加工ローラの回転速度を検出する回転速度検出手段と、この回転速度検出手段からの信号に基づいて加工ローラの回転速度と被加工物の回転速度とを同期させるべく主軸及びローラ駆動源のうちの少なくともいずれか一方に制御信号を出力する制御部を備えたことを特徴とする微細凹部加工装置。
- 駆動力伝達手段は、駆動力伝達部と、加工ローラに設けられて駆動力伝達部を介して伝達されるローラ駆動源からの駆動力を受ける駆動力受部を具備している請求項1に記載の微細凹部加工装置。
- 駆動力伝達手段の駆動力伝達部及び駆動力受部をいずれも互いに噛み合う歯車とした請求項2に記載の微細凹部加工装置。
- 駆動力伝達手段の駆動力受部をプーリーとし、駆動力伝達部をプーリーとローラ駆動源との間に掛け渡したベルトとした請求項2に記載の微細凹部加工装置。
- 駆動力伝達手段の駆動力伝達部及び駆動力受部をいずれも互いに接触して摩擦伝達可能な粗面を有する摩擦伝達部材とした請求項2に記載の微細凹部加工装置。
- 駆動力伝達手段の駆動力伝達部としての摩擦伝達部材及び駆動力受部としての摩擦伝達部材のうちの少なくともいずれか一方を弾性体とした請求項5に記載の微細凹部加工装置。
- 駆動力伝達手段の駆動力伝達部としての摩擦伝達部材及び駆動力受部としての摩擦伝達部材のうちの少なくともいずれか一方の粗面の表面粗さをRa1μm以上とした請求項5又は6に記載の微細凹部加工装置。
- 駆動力伝達手段の駆動力伝達部としての摩擦伝達部材及び駆動力受部としての摩擦伝達部材の各粗面に互いに係合する凹凸をそれぞれ設けた請求項5〜7のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置。
- 駆動力伝達手段の駆動力受部を加工ローラの外周面の微細な凸部とした請求項6に記載の微細凹部加工装置。
- 駆動力伝達手段の駆動力伝達部と加工ローラとの相対位置を変更可能とした請求項5〜9のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置。
- 加工ローラの外周面の微細な凸部を利用して加工ローラの回転速度を検出するエンコーダを回転速度検出手段とした請求項1〜10のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置。
- 被加工物の外周面に形成した微細な凹部を測定する加工形状測定手段を設け、制御部において、加工形状測定手段で測定した加工後の微細な凹部の測定結果に基づいて主軸及びローラ駆動源のうちの少なくともいずれか一方の回転速度を演算して制御する請求項1〜11のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置。
- 加工ローラの外周面における微細な凸部の破損を検出する破損検出手段を設け、制御部において、破損検出手段で検出した微細な凸部の破損状態に基づいて被加工面全面積に対する加工される微細凹部の面積率を演算すると共に、この演算結果に基づいて上記面積率を所定範囲内に収めるべく加工条件を制御する請求項1〜12のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置。
- 破損検出手段を加工ローラの振動から微細な凸部の破損を検出するものとした請求項13に記載の微細凹部加工装置。
- 破損検出手段を加工ローラの外周面の微細な凸部の画像から微細な凸部の破損を検出するものとした請求項13に記載の微細凹部加工装置。
- 破損検出手段を加工ローラのアコースティックエミッションから微細な凸部の破損を検出するものとした請求項13に記載の微細凹部加工装置。
- 請求項1〜10のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置を用いて被加工物の外周面に微細な凹部を形成するに際して、主軸を作動させて被加工物を回転駆動すると共に、駆動力伝達手段を介して伝えられるローラ駆動源からの駆動力で加工ローラを回転させ、回転速度検出手段からの信号に基づいて制御部から主軸及びローラ駆動源のうちの少なくともいずれか一方に制御信号を出力して加工ローラの回転速度と被加工物の回転速度とを同期させると共に、荷重発生手段から加工ローラにその径方向の荷重を付与して加工ローラの微細な凸部を回転する被加工物の外周面に押し付けることを特徴とする微細凹部加工方法。
- 請求項1〜10のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置を用いて被加工物の外周面に微細な凹部を形成するに際して、主軸を作動させて被加工物を回転駆動すると共に、駆動力伝達手段を介して伝えられるローラ駆動源からの駆動力で加工ローラを回転させ、回転速度検出手段からの信号に基づいて制御部から主軸及びローラ駆動源のうちの少なくともいずれか一方に制御信号を出力して加工ローラの回転速度と被加工物の回転速度とを同期させた後、荷重発生手段から加工ローラにその径方向の荷重を付与して加工ローラの微細な凸部を回転する被加工物の外周面に押し付けることを特徴とする微細凹部加工方法。
- 請求項11に記載の微細凹部加工装置を用いて被加工物の外周面に微細な凹部を形成するに際して、主軸を作動させて被加工物を回転駆動すると共に、駆動力伝達手段を介して伝えられるローラ駆動源からの駆動力で加工ローラを回転させ、回転速度検出手段からの信号に基づいて制御部から主軸及びローラ駆動源のうちの少なくともいずれか一方に制御信号を出力して加工ローラの回転速度と被加工物の回転速度とを同期させた後、荷重発生手段から加工ローラにその径方向の荷重を付与して加工ローラの微細な凸部を回転する被加工物の外周面に押し付け、制御部において、回転速度検出手段であるエンコーダの回転信号から加工ローラの微細な凸部の破損を検知して加工を制御することを特徴とする微細凹部加工方法。
- 請求項12に記載の微細凹部加工装置を用いて被加工物の外周面に微細な凹部を形成するに際して、主軸を作動させて被加工物を回転駆動すると共に、駆動力伝達手段を介して伝えられるローラ駆動源からの駆動力で加工ローラを回転させ、荷重発生手段から加工ローラにその径方向の荷重を付与して加工ローラの微細な凸部を回転する被加工物の外周面に押し付けて加工を行い、制御部において、加工形状測定手段で測定した加工後の微細な凹部の測定結果に基づいて主軸及びローラ駆動源のうちの少なくともいずれか一方の回転速度を演算して制御することを特徴とする微細凹部加工方法。
- 請求項13〜16のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置を用いて被加工物の外周面に微細な凹部を形成するに際して、主軸を作動させて被加工物を回転駆動すると共に、駆動力伝達手段を介して伝えられるローラ駆動源からの駆動力で加工ローラを回転させ、荷重発生手段から加工ローラにその径方向の荷重を付与して加工ローラの微細な凸部を回転する被加工物の外周面に押し付けて加工を行い、制御部において、加工後における微細凹部の形状の測定結果から被加工面全面積に対する微細凹部の面積率を演算し、この面積率を所定範囲内に収めるべく加工条件を制御することを特徴とする微細凹部加工方法。
- 請求項13〜16のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置を用いて被加工物の外周面に微細な凹部を形成するに際して、主軸を作動させて被加工物を回転駆動すると共に、駆動力伝達手段を介して伝えられるローラ駆動源からの駆動力で加工ローラを回転させ、荷重発生手段から加工ローラにその径方向の荷重を付与して加工ローラの微細な凸部を回転する被加工物の外周面に押し付けて加工を行い、制御部において、破損検出手段で検出した微細な凸部の破損状態に基づいて被加工面全面積に対する微細凹部の面積率を演算し、この面積率を所定範囲内に収めるべく加工条件を制御することを特徴とする微細凹部加工方法。
- 制御部における加工条件の制御は、主軸及びローラ駆動源のうちの少なくともいずれか一方の回転速度の制御である請求項21又は22に記載の微細凹部加工方法。
- 制御部における加工条件の制御は、加工ローラの被加工物に対する軸方向への送り速度の制御である請求項21又は22に記載の微細凹部加工方法。
- 制御部において、加工後に演算により求めた微細凹部の面積率に基づいて加工条件を補正する請求項21〜24のいずれかに記載の微細凹部加工方法。
- 摺動面としての外周面を具備し、請求項1〜16のいずれかに記載の微細凹部加工装置又は請求項17〜25のいずれかに記載の微細凹部加工方法により加工された微細凹部を摺動面としての外周面に有することを特徴とする摺動部材。
- 摺動面としての外周面を具備し、請求項1〜16のいずれかに記載の微細凹部加工装置又は請求項17〜25のいずれかに記載の微細凹部加工方法により加工された微細凹部を摺動面としての外周面に有することを特徴とするエンジン部品。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の微細凹部加工装置又は請求項17〜25のいずれかに記載の微細凹部加工方法により加工された微細凹部を外周面に有するジャーナルを備えたことを特徴とするクランクシャフト。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の微細凹部加工装置又は請求項17〜25のいずれかに記載の微細凹部加工方法により加工された微細凹部を外周面に有するピンを備えたことを特徴とするクランクシャフト。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の微細凹部加工装置又は請求項17〜25のいずれかに記載の微細凹部加工方法により加工された微細凹部を外周面に有するジャーナルを備えたことを特徴とするカムシャフト。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の微細凹部加工装置又は請求項17〜25のいずれかに記載の微細凹部加工方法により加工された微細凹部を外周面に有するカムロブを備えたことを特徴とするカムシャフト。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の微細凹部加工装置又は請求項17〜25のいずれかに記載の微細凹部加工方法により加工された微細凹部を外周面に有するジャーナルを備えたことを特徴とするバランサシャフト。
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