JP2011218505A - 超仕上げ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 砥石ホルダ16を超仕上げ砥石41先端側の揺動中心O廻りにオシレーションさせると共に、砥石ホルダ16を揺動中心O廻りに角度変更させてオシレーションの揺動中心角αを変更するようにした超仕上げ装置であって、
砥石ホルダ16が一対のリンク部材14に直交する直交状態から傾斜揺動した傾斜状態で、リンク部材14先端側の砥石ホルダ16、超仕上げ砥石41及び砥石ホルダ16の取付部分並びにシリンダ手段42に流体を供給する供給流路64が、一対のリンク部材14間の中央P1から超仕上げ砥石41先端までの突出距離を半径r1とした円内に略納められている。
【選択図】図6
Description
前記一対の揺動リンクの一方を揺動軸廻りに往復揺動させることにより、砥石ホルダを超仕上げ砥石先端側の揺動中心廻りにオシレーションさせると共に、前記一方の揺動リンクを揺動軸廻りに角度変更させることにより砥石ホルダを前記揺動中心廻りに角度変更させてオシレーションの揺動中心角を変更するようにした超仕上げ装置であって、
砥石ホルダが一対のリンク部材に直交する直交状態から傾斜揺動した傾斜状態で、リンク部材先端側の砥石ホルダ、超仕上げ砥石及び砥石ホルダの取付部分並びにシリンダ手段に流体を供給する供給流路が、一対のリンク部材間の中央から超仕上げ砥石先端までの突出距離を半径とした円内に略納められている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、一対のリンク部材のうちの砥石ホルダの基部側を支持するリンク部材の支持軸に、シリンダ手段に流体を供給するための供給流路が設けられている点にある。
図1及び図2において、超仕上げ装置は、超仕上げユニット1と超仕上げユニット1をX方向(前後方向、後述する一対のリンク部材14と平行な方向)とY方向(左右方向、後述する超仕上げ砥石41をワークWの溝に向けて前後させる方向)とに移動させる移動機構2と図12に示す制御装置3とを具備している。
図5にも示すように、リンク台13は断面コの字状に形成されて上部支持壁21と下部支持壁22と連結壁23とを有している。上下方向の前後一対の揺動軸25がリンク台13の上部支持壁21と下部支持壁22と間でそれぞれベアリング26を介して軸心廻り回転自在に支持され、この一対の揺動軸25に揺動リンク15の基部が固着され、これにより一対の揺動リンク15の基部はリンク台13(機体側)にそれぞれ揺動軸25廻りに揺動自在に枢支されている。
図3〜図6に示すように、前記一対のリンク部材14は、それぞれ一対の揺動リンク15と砥石ホルダ16とを厚み(上下)方向に挟む一対の挟持杆31,32を有し、各一対の挟持杆31,32は互いに上下方向に間隔をおいてボルトナット等の連結部材33,34により連結固定されている。また、一対の挟持杆31,32間にスペーサ35,38が設けられている。
図6〜図9に示すように、砥石ホルダ16に、超仕上げ砥石41が外方突出状に保持されると共に、超仕上げ砥石41を先端側に向けて流体圧力(実施形態では空気圧力)にて押圧するシリンダ手段42が組み込まれている。砥石ホルダ16は円筒状のシリンダ43とシリンダカバー44とロッドカバー45とを有し、シリンダ手段42のロッドは超仕上げ砥石41で形成されている。砥石ホルダ16の超仕上げ砥石41側が一対のリンク部材14から揺動リンク15の基部側と平行に突出されている。超仕上げ砥石41はロッドカバー45にガイド部材46を介して出退移動自在に保持されている。
また、揺動軸25の基部側(右側)のリンク部材14の支軸36を支持する軸受部分には、嵌合凸部55と該嵌合凸部55を挟む一対の嵌合凹部56とが又は嵌合凸部55と嵌合凹部56とが設けられ、揺動リンク15が大きく揺動した際に嵌合凹部56が揺動軸25に嵌合するように構成されている。これにより、狭いスペースで、リンク部材14の所定の剛性を維持したままで揺動リンク15の揺動範囲が広くとれるようにしている。
そして、砥石ホルダ16のオシレーションの揺動中心角αはボール溝のアンギュラと一致するように設定され、オシレーションにより超仕上げ砥石41を揺動中心Oを中心として揺動させても超仕上げ砥石41の先端接当面41aがボール溝の円弧面全体に接当した状態を保持する最大の揺動角に砥石ホルダ16乃至超仕上げ砥石41の揺動角度(±β)が設定される。つまり、砥石ホルダ16の傾斜角度θが、オシレーションの揺動中心角αにオシレーションの揺動角度βを加算した加算角度(α+β)内に設定されていれば、ボール溝の円弧面全体が超仕上げ砥石41の先端接当面41aの一部に接触した状態を常に保持する。従って、後述する角度変更工程やツールイン工程等では、砥石ホルダ16の傾斜角度(θ)を、オシレーションの揺動中心角αにオシレーションの揺動角度βを加算した加算角度(α+β)以下に設定するのである。
また、一対のリンク部材14のうちの砥石ホルダ16の基部側を支持するリンク部材14の支持軸39(トラニオン軸)に、シリンダ手段42に流体を供給するための供給流路64が設けられている。
図12において、制御装置3は、コントローラ71およびサーボアンプ72,73,74等からなる。
コントローラ71は、予め入力された超仕上げ砥石41のオシレーションの揺動中心角α、オシレーションの揺動角度β、揺動数および加工時間等に従って、サーボアンプ72に対し揺動モータ12の制御を指示する。また、コントローラ71は、揺動モータ12だけではなく、圧力制御部に対して超仕上げ砥石41がワークWの被研削面を押圧する圧力を指示し、予め入力された加工時間等に従ってX方向の移動をサーボアンプ73に対して第2モータ9の制御を指示し、Y方向の移動をサーボアンプ74に対して第1モータ8の制御を指示する。
まず、図14(a)に示すように駆動装置79に第1溝69を第2溝70より奥側に配置してワークWを図3に示すベアリング80を介して軸心廻りに回転自在に装着し、図13のステップS1(以下図13を省略する)に示す如く砥石ホルダ16の傾斜角度θを第1溝69に対するオシレーションの揺動中心角αよりも大きく設定し、かつ砥石ホルダ16の傾斜角度θを、オシレーションの揺動中心角αにオシレーションの揺動角度βを加算した加算角度(α+β)以下に設定した状態、例えば砥石ホルダ16の傾斜角度θを、オシレーションの揺動中心角αにオシレーションの揺動角度βを加算した加算角度(α+β)に設定した状態で、ステップS2及び図14(b)に示すように砥石ホルダ16をリンク部材14と平行な方向に(X方向)移動してワークW内に砥石ホルダ16を入れ、超仕上げ砥石41を第1溝69側に移動させる(ツールイン工程)。
上記実施形態では、砥石ホルダ16が一対のリンク部材14に直交する直交状態から傾斜揺動した傾斜状態で、小径のワークW内に、リンク部材14先端側の砥石ホルダ16、超仕上げ砥石41及び砥石ホルダ16の取付部分並びにシリンダ手段42に流体を供給する供給流路64を入れることができるようになり、自動車のハブ等の小さなワークWのボール溝にも超仕上げ加工を施すことができる。
この第1溝仕上げ工程の後に、砥石ホルダ16の揺動を停止して、図17(f)に示すように、砥石ホルダ16の傾斜角度が第1溝69から第2溝70に適合するように揺動リンク15を角度変更する。この場合、砥石ホルダ16の傾斜角度θを第2溝70に対するオシレーションの揺動中心角αよりも大きく設定し、かつ砥石ホルダ16の傾斜角度θを、オシレーションの揺動中心角αにオシレーションの揺動角度βを加算した加算角度(α+β)以下に設定した状態、例えば砥石ホルダ16の傾斜角度θを、オシレーションの揺動中心角αにオシレーションの揺動角度βを加算した加算角度(α+β)に設定した状態にする。その後に図17(g)に示すように溝間小径部77よりも超仕上げ砥石41を後退させる(角度変更工程)。
これ以降は前記図14及び図15の動作と同様であって、図18(i)(j)に示すようにワークWを駆動しながら第2溝70に超仕上げ砥石41を前進して押し当てかつオシレーションし、その後に図18(k)に示すように超仕上げ砥石41を第2溝70から後退させる(第2溝仕上げ工程)。
上記実施形態では、前記図14及び図15の実施形態の場合と同様に、第1溝69と第2溝70とに互いに対応した高精度の超仕上げをなすことができ、また、第1溝69を超仕上げ加工するときと第2溝70を超仕上げ加工するときとに、ワークWを駆動装置79に装着し直す必要がなくなり、第1溝69と第2溝70とを連続したスムーズな超仕上げをなすことができる。これに加えて、第1溝仕上げ工程は、第1溝69に超仕上げ砥石41を前進して押し当てかつオシレーションしてその後に超仕上げ砥石41を第1溝69から僅かに離間させるべく後退させる工程とされ、この第1溝仕上げ工程の後に角度変更工程が設けられ、この角度変更工程は、砥石ホルダ16の傾斜角度が第2溝70に適合するように揺動リンク15を角度変更させかつその後に溝間小径部77よりも超仕上げ砥石41を後退させる工程とされているので、ワークWが第1溝69と第2溝70と溝間小径部77とを有する小径のアンギュラ玉軸受けであっても、砥石ホルダ16の基端部がワークWの衝当することなく角度変更させることができるし、その後に溝間小径部77よりも超仕上げ砥石41を後退させる工程があるため、溝変更工程の際に超仕上げ砥石41が溝間小径部77に接触しないで済む。
次に、砥石ホルダ16の揺動を停止して、図20(f)に示すように超仕上げ砥石41を第1溝69から第2溝70に対向するようにリンク部材14と平行な方向(X方向)に移動する(溝変更工程)。この場合、砥石ホルダ16の傾斜角度θを第2溝70に対するオシレーションの揺動中心角αよりも大きく設定し、かつ砥石ホルダ16の傾斜角度θを、オシレーションの揺動中心角αにオシレーションの揺動角度βを加算した加算角度(α+β)以下に設定した状態、例えば砥石ホルダ16の傾斜角度θを、オシレーションの揺動中心角αにオシレーションの揺動角度βを加算した加算角度(α+β)に設定した状態で、溝変更する。ここまでは、前記図14及び図15の動作と同様である。
これ以降は前記図14及び図15の動作と同様であって、図21(i)(j)に示すようにワークWを駆動しながら第2溝70に超仕上げ砥石41を小さく前進して押し当てかつオシレーションし、その後に図21(g)に示すように超仕上げ砥石41を第2溝70から後退させる(第2溝仕上げ工程)。
上記実施形態では、前記図14及び図15の実施形態の場合と同様に、第1溝69と第2溝70とに互いに対応した高精度の超仕上げをなすことができ、また、第1溝69を超仕上げ加工するときと第2溝70を超仕上げ加工するときとに、ワークWを駆動装置79に装着し直す必要がなくなり、第1溝69と第2溝70とを連続したスムーズな超仕上げをなすことができる。これに加えて、図16〜図18の場合と同様に、ワークWが第1溝69と第2溝70と溝間小径部77とを有するアンギュラ玉軸受けであっても、砥石ホルダ16の基端部がワークWの衝当することなく角度変更させることができるし、その後に溝間小径部77よりも超仕上げ砥石41を後退させる工程があるため、溝変更工程の際に超仕上げ砥石41が溝間小径部77に接触しないで済む。
また、前記実施の形態では、平行な一対のリンク部材14と互いに平行な一対の揺動リンク15とこれに平行な砥石ホルダ16とで6節の平行リンク機構を構成しているが、これに代え、平行な一対のリンク部材14に加えてさらに1又は複数のリンク部材を平行に設けるようにしてもよいし、互いに平行な一対の揺動リンク15に加えてさらに1又は複数の揺動リンクを平行に設けるようにしてもよい。
2 移動機構
14 リンク部材
15 揺動リンク
16 砥石ホルダ
25 揺動軸
31 挟持杆
32 挟持杆
39 支持軸
41 超仕上げ砥石
42 シリンダ手段
43 シリンダ
51 軸受突出軸
64 供給流路
65 第1連通孔
66 第2連通孔
67 ホース
69 第1溝
70 第2溝
77 溝間小径部
W ワーク
O 揺動中心
α 揺動中心角
r1 半径
P1 中央
Claims (4)
- 平行な一対のリンク部材(14)と、この一対のリンク部材(14)に交差して連結されていて互いに平行な一対の揺動リンク(15)と、一対のリンク部材(14)の先端側に支持軸(39)を介して連結されていて前記揺動リンク(15)に対して平行な砥石ホルダ(16)とを備え、一対の揺動リンク(15)の基部が機体側に揺動軸(25)廻りに揺動自在に枢支され、砥石ホルダ(16)に超仕上げ砥石(41)が外方突出状に保持されると共に、超仕上げ砥石(41)を先端側に向けて流体圧力にて押圧するシリンダ手段(42)が組み込まれ、砥石ホルダ(16)の超仕上げ砥石(41)側が一対のリンク部材(14)から揺動リンク(15)の基部側と平行に突出され、
前記一対の揺動リンク(15)の一方を揺動軸(25)廻りに往復揺動させることにより、砥石ホルダ(16)を超仕上げ砥石(41)先端側の揺動中心(O)廻りにオシレーションさせると共に、前記一方の揺動リンク(15)を揺動軸(25)廻りに角度変更させることにより砥石ホルダ(16)を前記揺動中心(O)廻りに角度変更させてオシレーションの揺動中心角(α)を変更するようにした超仕上げ装置であって、
砥石ホルダ(16)が一対のリンク部材(14)に直交する直交状態から傾斜揺動した傾斜状態で、リンク部材(14)先端側の砥石ホルダ(16)、超仕上げ砥石(41)及び砥石ホルダ(16)の取付部分並びにシリンダ手段(42)に流体を供給する供給流路(64)が、一対のリンク部材(14)間の中央(P1)から超仕上げ砥石(41)先端までの突出距離を半径(r1)とした円内に略納められていることを特徴とする超仕上げ装置。 - 前記一対のリンク部材(14)は、それぞれ一対の揺動リンク(15)と砥石ホルダ(16)とを厚み方向に挟む一対の挟持杆(31,32)を有し、各一対の挟持杆(31,32)は互いに間隔をおいて連結固定されていることを特徴とする請求項1に記載の超仕上げ装置。
- 一対のリンク部材(14)のうちの砥石ホルダ(16)の基部側を支持するリンク部材(14)の支持軸(39)に、シリンダ手段(42)に流体を供給するための供給流路(64)が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の超仕上げ装置。
- 前記供給流路(64)は、支持軸(39)の軸心に穿孔されていてシリンダ手段(42)のシリンダ(43)に連通する第1連通孔(65)と、第1連通孔(65)に連通しかつリンク部材(14)の外面に沿う第2連通孔(66)とをL字状に有し、シリンダ(43)に流体を供給するためのホース(67)が第2連通孔(66)に連結されてリンク部材(14)の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項3に記載の超仕上げ装置。
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