JP2016097493A - Roller and polishing device - Google Patents
Roller and polishing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016097493A JP2016097493A JP2014238690A JP2014238690A JP2016097493A JP 2016097493 A JP2016097493 A JP 2016097493A JP 2014238690 A JP2014238690 A JP 2014238690A JP 2014238690 A JP2014238690 A JP 2014238690A JP 2016097493 A JP2016097493 A JP 2016097493A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- polishing
- pair
- abrasive grains
- rotating shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ころ、軸受および研磨装置に関するものである。本発明は、特に、クラウニング加工を施されたころ、およびころのクラウニング加工をより低コストに実施することが可能な研磨装置に関するものである。 The present invention relates to a roller, a bearing, and a polishing apparatus. The present invention particularly relates to a roller subjected to crowning and a polishing apparatus capable of performing crowning of the roller at a lower cost.
従来、円筒ころ軸受や円錐ころ軸受などのころ軸受において、ころ端部における過大な接触面圧(エッジ応力)を回避するためにクラウニング加工を施すことが知られている。このクラウニング加工の例が特開2010−30003号公報(特許文献1)および特開2010−284775号公報(特許文献2)に記載されている。これらの文献には、センタレス研磨機を用いてころに対してクラウニング加工を実施する方法が記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in roller bearings such as cylindrical roller bearings and tapered roller bearings, it is known to perform crowning in order to avoid excessive contact surface pressure (edge stress) at the roller end. Examples of this crowning process are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-30003 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-284775 (Patent Document 2). These documents describe a method of performing a crowning process on a roller using a centerless polishing machine.
上記特許文献1および2に記載された方法では、機構が複雑でかつ高価なセンタレス研磨機を用いてクラウニング加工が実施されるため、研磨コストが高くなるという問題がある。より具体的には、クラウニング加工するために砥石の形状やころの角度を計算する必要があり、またころの直径が変更される場合には段取り換えが必要となる。また、窒化珪素が材料として用いられたころは鋼製のころに比べて耐熱性、絶縁性、軽量性および耐焼付性などが優れる一方で高硬度であるため、上述のようなクラウニング加工を実施するための加工コストが一層高くなる。
The methods described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、クラウニング加工が施された低コストなころ、およびころのクラウニング加工をより低コストに実施することが可能な研磨装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a low-cost roller subjected to crowning and a polishing apparatus capable of performing the crowning of the roller at a lower cost. It is to be.
この発明に従ったころは、ころ軸受用の転動体であるころであって、ころを準備する工程と、回転軸を有し、当該回転軸方向において互いに対向する一対の研磨面を有する一対の定盤を準備する工程と、研磨面上においてころの軸方向が回転軸Pを中心として放射状に広がった状態においてころを一対の研磨面により挟持する工程と、ころを一対の研磨面により挟持しつつ一対の定盤を回転軸周りにおいて互いに相対的に回転させることにより、ころの外周面を研磨する工程とを備える研磨方法を用いて製造される。 A roller according to the present invention is a roller that is a rolling element for a roller bearing, and includes a step of preparing the roller, a pair of polishing surfaces having a rotation shaft and a pair of polishing surfaces facing each other in the rotation shaft direction. A step of preparing a surface plate, a step of sandwiching the roller with a pair of polishing surfaces in a state where the axial direction of the roller radially spreads about the rotation axis P on the polishing surface, and a roller between the pair of polishing surfaces However, it is manufactured using a polishing method including a step of polishing the outer peripheral surface of a roller by rotating a pair of surface plates relative to each other around a rotation axis.
この発明に従った研磨装置は、ころ軸受用の転動体であるころを研磨する研磨装置であって、一対の定盤と、保持器とを備える。一対の定盤は、回転軸を有し、当該回転軸方向において互いに対向するとともにころを挟持可能な一対の研磨面を有し、回転軸周りにおいて互いに相対的に回転可能である。保持器は、一対の定盤間において配置され、ころを収容するポケットが形成されている。ポケットは、ころの軸方向に対応する方向が回転軸を中心として放射状に広がるように形成されている。 A polishing apparatus according to the present invention is a polishing apparatus for polishing a roller, which is a rolling element for a roller bearing, and includes a pair of surface plates and a cage. The pair of surface plates have a rotating shaft, have a pair of polished surfaces that face each other in the direction of the rotating shaft and can sandwich the rollers, and are rotatable relative to each other around the rotating shaft. The cage is disposed between the pair of surface plates, and a pocket for accommodating the rollers is formed. The pocket is formed such that a direction corresponding to the axial direction of the rollers is radially spread around the rotation axis.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、クラウニング加工されたころをより低コストで得ることができる。 As is clear from the above description, according to the present invention, the crowned roller can be obtained at a lower cost.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
<研磨装置の構成>
図1および図2を参照して、本実施形態に係る研磨装置を説明する。研磨装置1は、ころ軸受用の転動体であるころ2を研磨する研磨装置1であって、一対の定盤11、12と、保持器20とを備える。なお、図1においては、ころ2の配置を分かりやすくするために保持器20を記載していない。一対の定盤11、12は、回転軸Pを有し、当該回転軸P方向において互いに対向するように配置されている。一対の定盤11、12は、ころ2を挟持可能な一対の研磨面11a、12aを有する。一対の研磨面11a、12aは互いに対向するように配置されている。定盤11、12は、回転軸P周りにおいて互いに相対的に回転可能である。具体的には、定盤11、12の少なくともいずれか一方が回転機などの駆動装置に接続され回転可能になっている。また、定盤11、12のいずれか一方(たとえば図1の下側に位置する定盤12)が固定されていてもよく、この場合他方の定盤が回転可能となっている。また、一対の定盤11、12がそれぞれ回転するように、駆動装置などに接続されていてもよい。
<Configuration of polishing apparatus>
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the polishing apparatus according to this embodiment will be described. The polishing apparatus 1 is a polishing apparatus 1 that polishes a
保持器20は、一対の定盤11、12間において配置される。保持器20には、図2に示すようにころ2を収容するポケット21が複数個形成されている。ポケット21は、当該ポケット21に保持されるころ2の回転軸2aが定盤11、12の回転軸Pを中心として放射状に広がる方向(矢印20aで示す径方向)に沿うように形成されている。
The
定盤11、12の材質としては、鉄などの金属や砥石など任意の材料を用いることができる。定盤11、12の研磨面11a、12aは平面となっている。定盤11、12の研磨面11a、12aのうちの少なくともいずれか一方は、砥粒を含む。つまり、研磨面11a、12aのいずれかが砥粒を含む材料により構成されている。砥粒の材料としては、加工対象のころ2を研磨できれる任意の材料を適用することができるが、好ましくはダイヤモンド砥粒およびアルミナ砥粒の少なくともいずれか一方を用いることが好ましい。また、砥粒の粒度はJIS規格R6001:1998に規定する粒度で#1000以上とすることが好ましい。
As a material of the
たとえば、加工対象材であるころ2の材料が窒化珪素である場合には、定盤11、12としてダイヤモンド砥粒を含む定盤(ダイヤ定盤)を用いることができる。また、ころ2の材料が鋼である場合、定盤11、12としてアルミナ砥粒を含む定盤を用いることができる。
For example, when the material of the
なお、上記のような材質および粒度の砥粒を含む研磨液を研磨面11a、12aの間に供給する供給部を研磨装置1に設置しておいてもよい。この場合、上述のように砥粒を含む研磨面11a、12aを有する定盤11、12を用いることに代えて、たとえば鉄などの金属製定盤を定盤11、12として用いることができる。このように金属製定盤11、12を用い、研磨面11a、12aの間にアルミナ砥粒やダイヤモンド砥粒を含む研磨液をラップ剤として供給することで、いわゆるラップ加工を行うこともできる。
Note that a supply unit that supplies a polishing liquid containing abrasive grains of the above-described material and particle size between the
定盤11、12の少なくともいずれか一方は、その間(研磨面11a、12aの間)にころを保持した保持器20を配置することが可能なように、回転軸Pに沿った方向において移動可能になっている。当該定盤11、12のいずれかを移動させる駆動装置としては、流体シリンダやモータなど任意の駆動機構を用いることができる。
At least one of the
<研磨装置の動作>
図1および図2に示した研磨装置1の動作を説明する。研磨装置1の1対の定盤11、12の少なくともいずれか一方は、回転軸Pに沿った方向において移動可能となっているため、まず、当該定盤11、12の間の距離を大きくするように定盤11、12のいずれかを回転軸Pに沿った方向に移動させる。定盤11、12の研磨面11aと研磨面12aとの間の距離が十分広くなった状態で、研磨面11aと研磨面12aとの間にころ2を配置することができる。具体的には、保持器20の複数のポケット21にそれぞれ加工対象である円筒状のころ2を組込み、当該ころ2が組込まれた保持器20を研磨面11aと研磨面12aとの間に配置することができる。このとき、ころ2の回転軸2aが定盤11、12の回転軸Pを中心として放射状に広がるように、ころ2が配置される。
<Operation of polishing apparatus>
The operation of the polishing apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 will be described. Since at least one of the pair of
その後、定盤11、12のいずれかを、回転軸Pに沿った方向において互いに近づくように移動させて、定盤11、12の研磨面11a、12aところ2の表面とが接触した状態とする。さらに、研磨面11a、12aところ2とが接触した状態で、図1に示すように定盤11、12を相対的に回転させる。このようにすれば、ころ2の回転軸2aが回転軸Pを中心として放射状に広がるように(つまり、ころ2の回転軸2aが定盤11、12の研磨面11a、12aにおける径方向に沿うように)ころ2が配置されているので、定盤11、12を相対的に回転させることによりころ2を回転軸2a周りに回転(自転)させながら研磨することができる。このとき、定盤11、12に対してころ2を押圧する方向に力を加えておいてもよい。
Thereafter, either of the
このように定盤11、12を相対的に反対方向に回転させることで、ころ2を自転させることができるが、このとき研磨面11a、12aにおける径方向に沿った回転軸2aの中央部ではころ2の自転距離と、当該中央部に接触している研磨面11a、12aの部分の公転距離とはほぼ同じになる。一方、当該中央部から研磨面11a、12aの中央部寄り(回転軸P寄り、つまり内周側)では、ころ2と研磨面11a、12aとの接触部におけるころ2の自転距離より研磨面11a、12aの公転距離が小さくなる。このため、ころ2の中央部より内周側の表面と研磨面11a、12aとの間ですべりが生じる。一方、ころ2の中央部から研磨面11a、12aの外周寄りの領域では、ころ2と研磨面11a、12aとの接触部におけるころ2の自転距離より研磨面11a、12aの公転距離が大きくなる。このため、ころ2の中央部より外周側の表面と研磨面11a、12aとの間でもすべりが生じる。そして、ころ2の中央部から内周側および外周側へ離れるのに従って、当該すべりの程度(ころ2の自転距離と研磨面11a、12aの公転距離との差:すべり量)は大きくなる。
Thus, by rotating the
このようなすべりの程度が大きい領域では、ころ2の表面に対する研磨加工が促進されるため、結果的にころ2の中央部から端部に向かうほどころ2の表面に対する研磨が促進される。この結果、ころ2に対してクラウニング加工を行うことができる。また、好ましくはころ2の中央部より端部(クラウニング部)の方が表面粗さは小さくなっている。なお、このとき、研磨面11a、12aが砥粒を含んでいれば、研磨面11a、12aの間には特に砥粒入りの液体などを供給する必要はないが、より研磨を促進といった目的で砥粒入りの研磨液を研磨面11a、12aの間に供給してもよい。
In such a region where the degree of slip is large, the polishing process on the surface of the
このようなころ2の研磨加工が所定時間だけ実施されることで、ころ2に対して所定形状のクラウニング部を形成することができる。そして、当該研磨工程が終了した後は、定盤11、12の相対的な回転を停止して、定盤11、12のいずれかを回転軸Pに沿って移動させ研磨面11a、12aの間を距離大きくする。そして、研磨面11a、12aの間から加工されたころ2を取り出す。このようにして、ころ2に対してクラウニング加工を行うことができる。
By performing such polishing of the
<ころの研磨方法およびころの製造方法の説明>
上述した研磨装置を用いたころの製造方法を説明する。
<Description of Roller Polishing Method and Roller Manufacturing Method>
A method for manufacturing a roller using the above-described polishing apparatus will be described.
本実施形態に係るころの製造方法では、まずクラウニングを形成するための研磨加工を受ける円筒形状のころを準備する(S10)。当該円筒形状のころは、従来周知の任意の方法を用いて製造することができる。 In the method for manufacturing a roller according to the present embodiment, first, a cylindrical roller that is subjected to polishing for forming a crowning is prepared (S10). The cylindrical roller can be manufactured using any conventionally known method.
次に、研磨装置1を準備する(S20)。具体的には、回転軸Pを有し、当該回転軸方向において互いに対向する一対の研磨面11a、12aを有する一対の定盤11、12を備える研磨装置1を準備する。当該定盤11、12は、上述のように相対的に回転可能になっている。研磨面11a、12aは、砥粒を含む材料層により構成されている。
Next, the polishing apparatus 1 is prepared (S20). Specifically, a polishing apparatus 1 having a pair of
次に、研磨装置1に円筒形状のころを配置する工程(S30)を実施する。具体的には、定盤11、12の研磨面11a、12a上においてころ2の軸方向(ころ2の回転軸2a)が定盤11、12の回転軸Pを中心として放射状に広がった状態において、ころ2を一対の研磨面11a、12aにより挟持する。
Next, the process (S30) which arrange | positions a cylindrical roller to the grinding | polishing apparatus 1 is implemented. Specifically, in a state in which the axial direction of the roller 2 (the
次に、ころ2の外周面を研磨する工程(S40)を実施する。具体的には、ころ2を一対の研磨面11a、12aにより挟持しつつ、一対の定盤11、12を回転軸P周りにおいて互いに相対的に回転させることにより、ころ2の外周面を研磨する。このとき、研磨面11a、12aの間にクーラントなどの液体を供給してもよい。また、研磨面11a、12aが砥粒を含まない材料層により構成される場合には、研磨する工程(S40)において研磨面11a、12aの間に砥粒を含む研磨液を供給しながら研磨加工を行うようにしてもよい。
Next, a step (S40) of polishing the outer peripheral surface of the
このようにしてころ2の外周面の回転軸2a方向における端部を所定量研磨することにより、ころ2にクラウニング部を形成することができる。そして、当該研磨加工が終了した後、研磨装置1からころ2を取り出し、洗浄工程や仕上げ研磨加工などの所定の後処理工程(S50)を実施することにより、クラウニング付ころを製造することができる。
Thus, a crowning portion can be formed on the
<研磨装置の変形例の説明>
図3に示した保持器22を備える研磨装置は、基本的には図1および図2に示した研磨装置1と同様の構成を備えるが、保持器22において形成されているポケット21の構成が図2に示した保持器20と異なっている。具体的には、図3に示した保持器22では、ころ2の回転軸2aが、定盤11、12の回転軸P(図2参照)を中心として放射状に広がる方向(矢印20aで示す径方向)に対して交差するように、当該ころ2を保持している。また、異なる観点から言えば、保持器22のポケット21の平面形状において、ころ2の外周面に対向する辺の延びる方向が、上記矢印20aで示す径方向に対して交差している。このような構成の保持器22を用いた研磨装置では、径方向に対するころ2の回転軸2aの交差角度を変えることにより、ころ2の外周面の端部におけるころ2の外周面と研磨面11a、12aとの間のすべりの状態を変更することができる。たとえば、当該交差角度を相対的に大きくすれば、図1および図2に示した研磨装置を用いる場合と比べてころ2の自転速度を遅くできるので、結果的にころ2の外周面全体に対する研磨をより促進することができる。
<Description of Modification of Polishing Apparatus>
The polishing apparatus provided with the
上述した研磨装置を用いた研磨方法を利用して製造されたころ2は、軸方向の両端部においてクラウニング部が形成されている。クラウニング部はころの軸方向に沿った外周面において、軸方向の端部に位置し、軸方向におけるころの中心部から外周端部に向けて、ころの半径が徐々に小さくなっており、クラウニング部の軸方向に沿った断面における外形は外側に凸の曲面状になっている。
The
上述した説明と一部重複する部分もあるが、本発明の実施形態の特徴的な構成を列挙する。 Although there is a part which overlaps with the description mentioned above, the characteristic structure of embodiment of this invention is enumerated.
(1) この発明の一実施形態に従ったころは、ころ軸受用の転動体であるころ2であって、ころを準備する工程と、回転軸Pを有し、当該回転軸P方向において互いに対向する一対の研磨面11a、12aを有する一対の定盤11、12を準備する工程と、研磨面11a、12a上においてころ2の軸方向(ころ2の回転軸2aの方向)が回転軸Pを中心として放射状に広がった状態(図2の矢印20aに沿った方向となった状態)においてころを一対の研磨面11a、12aにより挟持する工程と、ころ2を一対の研磨面11a、12aにより挟持しつつ一対の定盤11、12を回転軸P周りにおいて互いに相対的に回転させることにより、ころ2の外周面を研磨する工程とを備える研磨方法を用いて製造される。
(1) A roller according to an embodiment of the present invention is a
このようにすれば、ころ2の軸方向(回転軸2a方向)における中央部(ころの純転がり位置)から定盤11、12の回転軸P寄り(内周側)では、ころ2の自転距離より定盤11、12の公転距離の方が小さくなるためころ2と定盤11、12との間ですべりが生じる。また、当該すべり量はころ2の軸方向における中央部から内周側の端部に向かうほど大きくなる。一方、ころ2の軸方向における中央部から定盤11、12の外周寄り(外周側)では、ころ2の自転距離より定盤11、12の公転距離の方が大きくなるため、ころ2と定盤11、12との間ですべりが生じる。また、当該すべり量はころ2の軸方向における中央部から外周側の端部に向かうほど大きくなる。
In this way, the rotation distance of the
そして、すべり量が大きくなる部分については、定盤11、12によるころ2の研磨が促進されることから、ころ2の軸方向における両端部についてクラウニング加工を行うことができる。このように、単純な構成によりクラウニング加工を行うことができるため、窒化珪素などの材料からなるころ2に対してもクラウニング加工を行うことができ、結果的に製造コストの低減されたころ(クラウニング付きころ)を得ることができる。なお、この場合、得られたクラウニング付ころは単一Rのころとなっている(すなわちころ2の回転軸2aに沿った方向における断面にて、形成されたクラウニング加工部の曲率半径Rが実質的に一定となっている)。
And about the part where slip amount becomes large, since grinding | polishing of the
(2) 上記ころでは、ころ2の外周面を研磨する工程後において、ころの軸方向の端部における表面粗さは、端部を除いた部分である中央部における表面粗さ以下であってもよい。
(2) In the above roller, after the step of polishing the outer peripheral surface of the
ここで、上記ころの製造に用いられる研磨方法では、ころ2の軸方向の端部において上述のようにころと定盤との間ですべりが発生しているため、あまりすべりの発生していないころの軸方向中央部と比べて表面粗さを小さくすることができる。
Here, in the polishing method used for the production of the roller, since slip occurs between the roller and the surface plate as described above at the end portion in the axial direction of the
(3) 上記ころにおいて、一対の定盤11、12の少なくともいずれか一方は、粒度がJIS規格#1000以上である砥粒を含んでいてもよい。
(3) In the above roller, at least one of the pair of
この場合、上記のように砥粒の粒度をJIS規格R6001:1998に規定される粒度#1000以上とすることにより、研磨後のころ2の軸方向中央部および端部(クラウニング加工された部分)の両方について表面粗さを実用上充分な程度に小さくすることができる。
In this case, by setting the grain size of the abrasive grains to a grain size # 1000 or more as defined in JIS standard R6001: 1998 as described above, the axially central portion and end portion (the crowned portion) of the
(4) 上記ころにおいて、ころ2の外周面を研磨する工程では、粒度がJIS規格#1000以上である砥粒が一対の研磨面11a、12a間に供給されてもよい。
(4) In the above roller, in the step of polishing the outer peripheral surface of the
この場合、ころ2の研磨加工時に、砥粒を研磨面に連続的に供給することができるので、安定してころの研磨加工を行うことができ、結果的に形状精度の高いころを得ることができる。
In this case, since the abrasive grains can be continuously supplied to the polishing surface during the polishing process of the
(5) 上記ころにおいて、砥粒は、ダイヤモンド砥粒およびアルミナ砥粒からなる群より選択される少なくともいずれか一を含んでいてもよい。 (5) In the roller, the abrasive grains may include at least one selected from the group consisting of diamond abrasive grains and alumina abrasive grains.
この場合、鋼や窒化珪素からなるころ2に対してクラウニング加工を施し、低コストにころを製造することができる。
In this case, the
(6) 上記ころにおいて、ころ2は窒化珪素からなっていてもよい。このように、従来のセンタレス研磨機を用いたころのクラウニング加工が実質的に難しかった窒化珪素からなるころ2に対して、上記研磨方法を適用することでクラウニング加工を容易に行うことができるので、結果的に製造コストが低減されたころを得ることができる。
(6) In the above roller, the
上記ころは、軸方向の両端部にクラウニング部が形成されている。また、軸方向に沿った方向での断面において、両端部に形成されたクラウニング部の曲率半径は実質的に一定となっていてもよい。また、上記ころを備える軸受は、たとえばころが接触する軌道面を有する1対の軌道輪と、1対の軌道輪の間に配置された複数の上記ころとを備えていてもよい。 The roller has a crowning portion at both axial end portions. Further, in the cross section in the direction along the axial direction, the radius of curvature of the crowning portions formed at both ends may be substantially constant. Moreover, the bearing provided with the said roller may be provided with the some said roller arrange | positioned between a pair of bearing rings which have a raceway surface which a roller contacts, for example, and a pair of bearing rings.
(7) この発明の一実施形態に従った研磨装置は、ころ軸受用の転動体であるころ2を研磨する研磨装置1であって、一対の定盤11、12と、保持器20とを備える。一対の定盤11、12は、回転軸Pを有し、当該回転軸P方向において互いに対向するとともにころ2を挟持可能な一対の研磨面11a、12aを有し、回転軸P周りにおいて互いに相対的に回転可能である。保持器20は、一対の定盤11、12間において配置され、ころ2を収容するポケット21が形成されている。ポケット21は、ころ2の軸方向(図2に示す回転軸2a)に対応する方向が回転軸Pを中心として放射状に広がるように形成されている。
(7) A polishing apparatus according to an embodiment of the present invention is a polishing apparatus 1 for polishing a
このようにすれば、保持器20のポケット21にころ2を収容し、一対の定盤11、12を相対的に回転させることでころ2の軸方向両端部にクラウニング加工を行うことができる。また、一対の定盤11、12の研磨面11a、12aの間隔を変更したり、また、ポケット21の形状(幅や長さ)を変えた複数の保持器20を準備することで様々な径や長さのころ2を加工することができる。
If it does in this way, the
(8) 上記研磨装置1において、一対の定盤11、12の少なくともいずれか一方は、粒度がJIS規格#1000以上である砥粒を含んでいてもよい。
(8) In the polishing apparatus 1, at least one of the pair of
この場合、研磨後のころ2の軸方向中央部および端部(クラウニング加工された部分)の両方について表面粗さを実用上充分な程度に小さくすることができる。
In this case, it is possible to reduce the surface roughness to a practically sufficient level for both the axially central portion and the end portion (the crowned portion) of the
(9) 上記研磨装置1において、砥粒は、ダイヤモンド砥粒およびアルミナ砥粒からなる群より選択される少なくともいずれか一を含んでいてもよい。 (9) In the polishing apparatus 1, the abrasive grains may include at least one selected from the group consisting of diamond abrasive grains and alumina abrasive grains.
この場合、鋼や窒化珪素からなるころ2に対する研磨加工を確実に行うことができる。
この発明の一実施形態に従った研磨方法は、ころ軸受用の転動体であるころ2を研磨する研磨方法であって、ころを準備する工程と、回転軸Pを有し、当該回転軸P方向において互いに対向する一対の研磨面11a、12aを有する一対の定盤11、12を準備する工程と、研磨面11a、12a上においてころ2の軸方向(ころ2の回転軸2aの方向)が回転軸Pを中心として放射状に広がった状態(図2の矢印20aに沿った方向となった状態)においてころを一対の研磨面11a、12aにより挟持する工程と、ころ2を一対の研磨面11a、12aにより挟持しつつ一対の定盤11、12を回転軸P周りにおいて互いに相対的に回転させることにより、ころ2の外周面を研磨する工程とを備える。
In this case, it is possible to reliably perform the polishing process on the
A polishing method according to an embodiment of the present invention is a polishing method for polishing a
このようにすれば、ころ2の軸方向(回転軸2a方向)における中央部(ころの純転がり位置)から定盤11、12の回転軸P寄り(内周側)では、ころ2の自転距離より定盤11、12の公転距離の方が小さくなるためころ2と定盤11、12との間ですべりが生じる。また、当該すべり量はころ2の軸方向における中央部から内周側の端部に向かうほど大きくなる。一方、ころ2の軸方向における中央部から定盤11、12の外周寄り(外周側)では、ころ2の自転距離より定盤11、12の公転距離の方が大きくなるため、ころ2と定盤11、12との間ですべりが生じる。また、当該すべり量はころ2の軸方向における中央部から外周側の端部に向かうほど大きくなる。
In this way, the rotation distance of the
そして、すべり量が大きくなる部分については、定盤11、12によるころ2の研磨が促進されることから、ころ2の軸方向における両端部についてクラウニング加工を行うことができる。このように、単純な構成によりクラウニング加工を行うことができるため、窒化珪素などの材料からなるころ2に対してもクラウニング加工を行うことができる。なお、この場合、得られたクラウニング付ころは単一Rのころとなっている(すなわちころ2の回転軸2aに沿った方向における断面にて、形成されたクラウニング加工部の曲率半径Rが実質的に一定となっている)。
And about the part where slip amount becomes large, since grinding | polishing of the
上記研磨方法では、ころ2の外周面を研磨する工程後において、ころの軸方向の端部における表面粗さは、端部を除いた部分である中央部における表面粗さ以下であってもよい。
In the polishing method, after the step of polishing the outer peripheral surface of the
ここで、上記研磨方法では、ころ2の軸方向の端部において上述のようにころと定盤との間ですべりが発生しているため、あまりすべりの発生していないころの軸方向中央部と比べて表面粗さを小さくすることができる。
Here, in the above polishing method, since slip occurs between the roller and the surface plate as described above at the end of the
上記研磨方法において、一対の定盤11、12の少なくともいずれか一方は、粒度がJIS規格#1000以上である砥粒を含んでいてもよい。
In the above polishing method, at least one of the pair of
この場合、上記のように砥粒の粒度をJIS規格R6001:1998に規定される粒度#1000以上とすることにより、研磨後のころ2の軸方向中央部および端部(クラウニング加工された部分)の両方について表面粗さを実用上充分な程度に小さくすることができる。
In this case, by setting the grain size of the abrasive grains to a grain size # 1000 or more as defined in JIS standard R6001: 1998 as described above, the axially central portion and end portion (the crowned portion) of the
上記研磨方法において、ころ2の外周面を研磨する工程では、粒度がJIS規格#1000以上である砥粒が一対の研磨面11a、12a間に供給されてもよい。
In the polishing method, in the step of polishing the outer peripheral surface of the
この場合、ころ2の研磨加工時に、砥粒を研磨面に連続的に供給することができるので、安定してころの研磨加工を行うことができる。
In this case, since the abrasive grains can be continuously supplied to the polishing surface when the
上記研磨方法において、砥粒は、ダイヤモンド砥粒およびアルミナ砥粒からなる群より選択される少なくともいずれか一を含んでいてもよい。 In the above polishing method, the abrasive grains may include at least one selected from the group consisting of diamond abrasive grains and alumina abrasive grains.
この場合、鋼や窒化珪素からなるころ2に対する研磨加工を確実に行うことができる。
上記研磨方法において、ころ2は窒化珪素からなっていてもよい。このように、従来のセンタレス研磨機を用いたころのクラウニング加工が実質的に難しかった窒化珪素からなるころ2に対して、上記研磨方法を適用することでクラウニング加工を容易に行うことができる。
In this case, it is possible to reliably perform the polishing process on the
In the above polishing method, the
この発明の一実施形態に従ったころの製造方法では、上記研磨方法が実施される。このようにすれば、従来より簡単な研磨方法を用いてクラウニング付ころを製造することができる。 In the method for manufacturing a roller according to one embodiment of the present invention, the above polishing method is performed. In this way, the crowned roller can be manufactured using a simpler polishing method than in the prior art.
(実施例1)
図1および図2に示した研磨装置を用いたころの研磨方法において、砥粒の粒度と加工後のころの表面粗さとの関係を調査した。
Example 1
In the roller polishing method using the polishing apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the relationship between the grain size of the abrasive grains and the surface roughness of the roller after processing was investigated.
<試料>
加工対象材としてのころは、窒化珪素製のころであって、加工前の直径φが13mm、長さが13mmである円筒ころである。また、定盤11、12としてダイヤモンド砥粒を含む定盤を用いた。定盤に含まれるダイヤモンド砥粒の粒度をJIS規格#500、#1000、#3000、#6000と変えた定盤を準備した。定盤11、12のサイズは、研磨面11a、12aの直径φが180mmである。
<Sample>
The roller as the material to be processed is a roller made of silicon nitride, and is a cylindrical roller having a diameter φ before processing of 13 mm and a length of 13 mm. Further, as the
また、保持器20の材料としてはポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK樹脂)、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC樹脂)などを用い、当該保持器20には図2に示すようなポケットが合計24個形成されている。
Further, as the material of the
<試験条件>
定盤11、12の間に、加工対象のころが24個保持された保持器20を配置した。そして、ころを定盤11、12で挟んだ状態で、定盤11、12を逆方向に回転させた。なお、このとき定盤11、12にはころを押圧する方向に圧力を加えた。当該圧力は、ころ1つあたりに対して2kgf〜5kgfとした。この状態で、研磨加工を4時間実施した後、加工後のころの回転軸方向の中心部における外周面の表面粗さと、回転軸方向の端部(つまりクラウニング部)の表面粗さとを粗度計を用いて測定した。
<Test conditions>
Between the
<試験結果>
実験結果を表1に示す。
<Test results>
The experimental results are shown in Table 1.
表1には、砥粒の粒度ごとに、ころの中心部における表面粗さ(Ra:単位μm)とクラウニング部の表面粗さ(Ra:単位μm)とを示している。表1からわかるように、砥粒の粒度が#1000より大きい場合、中心部とクラウニング部との表面粗さには大きな相違が無く、ほぼ同等の表面粗さとなっている。一方、砥粒の粒度が#1000未満である場合には、中心部とクラウニングとで表面粗さに大きな差異があり、クラウニング部の表面粗さが中心部に比べて大きく悪化していることがわかる。このため、上述した研磨方法では、砥粒の粒度を#1000以上とする(つまり砥石の粒度を#1000より細粒とする)ことが好ましいことがわかる。 Table 1 shows the surface roughness (Ra: unit μm) at the center of the roller and the surface roughness (Ra: unit μm) of the crowning part for each grain size of the abrasive grains. As can be seen from Table 1, when the grain size of the abrasive grains is larger than # 1000, there is no significant difference in the surface roughness between the center portion and the crowning portion, and the surface roughness is almost equivalent. On the other hand, when the grain size of the abrasive grains is less than # 1000, there is a large difference in the surface roughness between the center portion and the crowning, and the surface roughness of the crowning portion is greatly deteriorated compared to the center portion. Recognize. For this reason, in the polishing method described above, it can be seen that the grain size of the abrasive grains is preferably set to # 1000 or more (that is, the grain size of the grindstone is set to be finer than # 1000).
(実施例2)
本実施形態に係る製造方法で得られたころ(クラウニング付ころ)の特性を確認するべく、以下のような試験を行った。
(Example 2)
In order to confirm the characteristics of the roller (roller with crowning) obtained by the manufacturing method according to this embodiment, the following test was performed.
<試料>
外周面にクラウニングが形成されていない円筒ころ(ストレートころ)と、クラウニング形状が対数クラウニングとなっているころ(対数クラウニングころ)と、上述した実施形態に従った研磨方法で得られたクラウニング加工部の曲率半径が実質的に一定のころ(単一Rころ)とを準備した。なお、クラウニング量(ドロップ量)は、6μmとした。また、ころのサイズは、ころ径:φ3mm、ころ長さ:7.8mmとした。また、ころの材質は窒化珪素であった。
<Sample>
Cylindrical rollers with no crowning formed on the outer peripheral surface (straight rollers), rollers with a crowning shape of logarithmic crowning (logarithmic crowning rollers), and a crowned portion obtained by the polishing method according to the above-described embodiment A roller having a substantially constant curvature radius (single R roller) was prepared. The crowning amount (drop amount) was 6 μm. The roller size was set to a roller diameter: φ3 mm and a roller length: 7.8 mm. The material of the roller was silicon nitride.
<試験条件>
上述した各ころについて、下記の表2に示すような軌道輪を有する軸受に当該ころ単列として組込み、希薄潤滑条件下での温度上昇の相違を確認した。
<Test conditions>
About each roller mentioned above, it integrated in the bearing which has a bearing ring as shown in the following Table 2 as the said roller single row, and the difference in the temperature rise under the lean lubrication conditions was confirmed.
なお、試験に用いた軸受の軌道輪は、内径:φ60mm、外径:φ85mm、厚さ:1mmというサイズであり、材質はJIS規格SUJ2である。そして、表2のような条件で軸受の軌道輪を10分間回転させた後の、軌道輪の温度上昇を測定した。 The bearing race used for the test has an inner diameter: φ60 mm, an outer diameter: φ85 mm, and a thickness: 1 mm, and the material is JIS standard SUJ2. And the temperature rise of the bearing ring after rotating the bearing ring of a bearing for 10 minutes on the conditions as Table 2 was measured.
<試験結果>
試験結果を表3に示す。
<Test results>
The test results are shown in Table 3.
表3に示すように、試験後の温度上昇は、単一Rころが最も小さく、ストレートころが最も温度上昇が大きかった。そして、対数クラウニングころの温度上昇は、単一Rころより大きかったがストレートころよりは小さかった。このように、本実施形態に従った製造方法により得られたころ(単一Rころ)は、ストレートころよりも希薄潤滑条件下での軸受の温度上昇を抑制できることが示された。 As shown in Table 3, the temperature rise after the test was the smallest for the single R roller, and the temperature rise was the largest for the straight roller. The temperature rise of the logarithmic crowning roller was larger than that of the single R roller, but smaller than that of the straight roller. Thus, it was shown that the roller (single R roller) obtained by the manufacturing method according to the present embodiment can suppress the temperature rise of the bearing under lean lubrication conditions as compared with the straight roller.
以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態および実施例に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above-described embodiment can be variously modified. Further, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
この発明は、クラウニング付ころの製造に特に有利に適用される。 The present invention is particularly advantageously applied to the production of crowned rollers.
1 研磨装置、2 ころ、2a 回転軸、11,12 定盤、11a,12a 研磨面、20,22 保持器、20a 矢印、21 ポケット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing apparatus, 2 Rollers, 2a Rotating shaft, 11, 12 Surface plate, 11a, 12a Polishing surface, 20, 22 Cage, 20a Arrow, 21 Pocket.
Claims (9)
前記ころを準備する工程と、
回転軸を有し、前記回転軸方向において互いに対向する一対の研磨面を有する一対の定盤を準備する工程と、
前記研磨面上において前記ころの軸方向が前記回転軸を中心として放射状に広がった状態において前記ころを前記一対の研磨面により挟持する工程と、
前記ころを前記一対の研磨面により挟持しつつ前記一対の定盤を前記回転軸周りにおいて互いに相対的に回転させることにより、前記ころの外周面を研磨する工程とを備えた研磨方法を用いて製造される、ころ。 A roller that is a rolling element for a roller bearing,
Preparing the rollers;
Preparing a pair of surface plates having a rotating shaft and having a pair of polishing surfaces facing each other in the rotating shaft direction;
Sandwiching the rollers with the pair of polishing surfaces in a state where the axial direction of the rollers radially spreads about the rotation axis on the polishing surface;
A step of polishing the outer peripheral surface of the roller by rotating the pair of surface plates relative to each other around the rotation axis while sandwiching the roller between the pair of polishing surfaces. Manufactured, roller.
回転軸を有し、前記回転軸方向において互いに対向するとともに前記ころを挟持可能な一対の研磨面を有し、前記回転軸周りにおいて互いに相対的に回転可能な一対の定盤と、
前記一対の定盤間において配置され、前記ころを収容するポケットが形成された保持器とを備え、
前記ポケットは、前記ころの軸方向に対応する方向が前記回転軸を中心として放射状に広がるように形成されている、研磨装置。 A polishing apparatus for polishing a roller which is a rolling element for a roller bearing,
A pair of polishing plates having a rotating shaft, having a pair of polishing surfaces that face each other in the direction of the rotating shaft and that can sandwich the roller, and that are rotatable relative to each other around the rotating shaft;
A cage disposed between the pair of surface plates and formed with a pocket for accommodating the roller;
The said pocket is a grinding | polishing apparatus currently formed so that the direction corresponding to the axial direction of the said roller may spread radially centering | focusing on the said rotating shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014238690A JP2016097493A (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Roller and polishing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014238690A JP2016097493A (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Roller and polishing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016097493A true JP2016097493A (en) | 2016-05-30 |
Family
ID=56076461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014238690A Pending JP2016097493A (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Roller and polishing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016097493A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108818211A (en) * | 2018-08-15 | 2018-11-16 | 河南卫创轴承精工科技有限公司 | A kind of taper roller vertical shaft Bulb Surface grinding attachment |
CN113601289A (en) * | 2021-10-08 | 2021-11-05 | 如东天翔新材料科技有限公司 | Finishing grinder for graphite products |
CN113601277A (en) * | 2020-08-06 | 2021-11-05 | 天津大学 | Grinding tool kit, apparatus and method for rolling surface finishing of tapered rollers |
CN113601391A (en) * | 2020-08-06 | 2021-11-05 | 天津大学 | Lapping tool kit, apparatus and method for rolling surface finishing of balls |
-
2014
- 2014-11-26 JP JP2014238690A patent/JP2016097493A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108818211A (en) * | 2018-08-15 | 2018-11-16 | 河南卫创轴承精工科技有限公司 | A kind of taper roller vertical shaft Bulb Surface grinding attachment |
CN113601277A (en) * | 2020-08-06 | 2021-11-05 | 天津大学 | Grinding tool kit, apparatus and method for rolling surface finishing of tapered rollers |
CN113601391A (en) * | 2020-08-06 | 2021-11-05 | 天津大学 | Lapping tool kit, apparatus and method for rolling surface finishing of balls |
CN113601277B (en) * | 2020-08-06 | 2022-07-05 | 天津大学 | Grinding tool kit, apparatus and method for rolling surface finishing of tapered rollers |
CN113601391B (en) * | 2020-08-06 | 2022-07-15 | 天津大学 | Lapping tool kit, apparatus and method for rolling surface finishing of balls |
CN113601289A (en) * | 2021-10-08 | 2021-11-05 | 如东天翔新材料科技有限公司 | Finishing grinder for graphite products |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101551316B1 (en) | Bearing roller, bearing, and bearing roller processing method | |
CN104608046B (en) | The superfine processing method on the bearing roller face of cylinder | |
EP2351630A1 (en) | Apparatus for polishing spherical body, method for polishing spherical body and method for manufacturing spherical member | |
JP2016097493A (en) | Roller and polishing device | |
JP6798780B2 (en) | Tapered roller bearing | |
JP5842550B2 (en) | Super-finishing device, super-finishing method, and outer ring manufacturing method | |
JP2003021145A (en) | Roller bearing | |
JP2010240807A (en) | Workpiece supply device for machining roller end face, roller end face working machine, and roller for rolling bearing | |
JP5257065B2 (en) | Workpiece support and machining apparatus | |
JP6833330B2 (en) | Rolling device and rolling bearing | |
JP2017150597A (en) | Rolling bearing, rolling device and manufacturing method of rolling device | |
JP2010265926A (en) | Roller bearing | |
JP5831131B2 (en) | Roller bearing and manufacturing method thereof | |
JP2010169182A (en) | Roller bearing | |
JP5974532B2 (en) | Roller bearing and manufacturing method thereof | |
JP6881003B2 (en) | Polishing tools for tapered rollers, methods for polishing tapered rollers, and methods for manufacturing tapered roller bearings. | |
WO2006001144A1 (en) | Rolling bearing | |
JP2010029993A (en) | Grinding device and method for grinding | |
WO2017014001A1 (en) | Superfinishing method for roller bearing rolling surface | |
WO2015050144A1 (en) | Manufacturing method for tapered roller, and tapered roller bearing | |
JP5927960B2 (en) | Roller bearing | |
JP5523438B2 (en) | Bearing body and grinding device | |
JP6964400B2 (en) | Manufacturing method of rolling bearings, rolling devices and rolling devices | |
JP2005090615A (en) | Automatic centering roller bearing and machining method thereof | |
JP5866801B2 (en) | Roller bearing |