JP2022028162A - ワークの溝研磨方法及び研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークに形成された下溝等を加工する際に極めて正確な研磨が可能になるワーク溝の研磨方法を提供する。【解決手段】ワークＷの下溝Ｗ１を研磨する研磨方法。円板形状を成した一対の砥石１０を下溝Ｗ１の両側に配置する。各砥石１０の研磨面を研磨する巾ドレッサー２０を設ける。該巾ドレッサー２０にて両方の砥石１０の幅を下溝Ｗ１の加工巾に調整する。幅が調整された各砥石１０を下溝Ｗ１の両側から順次挿入して下溝Ｗ１を研磨する。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、ベーンポンプ用ロータ等を構成するワークに、ベーン溝等を加工する際に使用するワークの溝研磨方法及び研磨装置に関する。

ベーンポンプ用ロータ等を形成するには、円盤状のワーク内側面にベーン溝を加工する作業がある。この作業は、ワークに予め形成された下溝に沿って正確なベーン溝を研磨するものである。特許文献１に、ベーン溝などを形成する溝を円盤状の砥石で研磨する方法が示されている（図７参照）。

この研磨方法によると、円盤状を成したワークＷ盤面の両側から夫々下溝Ｗ１を研磨する方法である。すなわち、ワークＷの片面側から下溝Ｗ１内に挿入した砥石１００により、下溝Ｗ１内の対向する面の一方の面を研磨する（図８（イ）参照）。次に円板状を成した砥石１００を他方の面に平行移動して研磨する。

ワークＷの片面側で下溝Ｗ１内の研磨が終了すると、砥石１００をワークＷの反対側に移動し、この反対側から下溝Ｗ１内に砥石１００を挿入し、対向する面の一方の面と他方の面とを順次研磨する方法である。

特許第４６８１３７６号公報

ところが、円盤状を成したワークＷの両側から夫々下溝Ｗ１を研磨する方法によると、ワークＷの片面側から反対側の面に砥石１００を移動して下溝Ｗ１を研磨した際に、下溝Ｗ１の研磨面にわずかな凹凸が生じる虞がある（図８（ロ）参照）。

すなわち、この研磨方法は、ワーク盤面の片面側に設置されている砥石並びにアーバーをワーク盤面の反対側の面に移動させ、これらの位置決めをした後、再び下溝内を研磨する方法である。

このとき、円板形状の砥石を駆動装置に着脱するには、円板状を成した台金中心にアーバーを固定し、このアーバーを駆動装置に連結するものである。そのため、ワークの片面側の砥石並びにアーバーを、ワークの反対側の面に移動させて位置決めする方法では、位置決めした砥石の固定位置や固定角度等が、その前に研磨した砥石の位置や角度と正確に一致していなければ、数ミクロン単位の段差が生じることになる。

しかも、この研磨方法によると、ワークの片面側で下溝内の対向する面を別々に研磨するものである。すなわち、対向する面の一方の面を砥石で研磨し、その後、砥石を平行移動して他方の面を研磨する手段を採用している。そのため、下溝内で平行移動した砥石の距離が、ワークの片面側と反対面側とで正確に一致しない場合も、下溝の研磨面に凹凸が生じることになる（図８（ロ）参照）。

このように、従来の研磨方法は砥石の移動が多く、しかも砥石の位置決めを正確に調整する必要があるので、研磨面に段差が生じ易いという課題があった。

そこで本発明は、上述の課題を解消すべく創出されたもので、円盤状のワークに形成された下溝等を研磨加工する際に、極めて正確な研磨が可能になるワーク溝の研磨方法及び研磨装置の提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、円板形状を成した砥石１０でワークＷに形成された下溝Ｗ１を研磨する方法において、前記砥石１０の砥層巾を下溝Ｗ１の加工巾と一致するように形成し、該砥石１０を一対設けてワークＷの両面側に配置し、該砥石１０を下溝Ｗ１内に交互に挿入して下溝Ｗ１を研磨することにある。

第２の手段の前記砥石１０の砥層巾は、前記砥石１０を砥石レール体３０上に移動自在に設けた状態で、同一の巾ドレッサー２０にて各砥石１０の砥層巾を夫々加工巾に形成するものである。

第３の手段は、円板形状を成した砥石１０でワークＷに形成された下溝Ｗ１を研磨する装置において、砥石レール体３０上に移動自在に設置された一対の駆動モーター１２と、各駆動モーター１２に夫々連結された砥石１０と、を備え、各砥石１０の砥層巾を下溝Ｗ１の加工巾に形成し、ワークＷの両面側に配置した各砥石１０を下溝Ｗ１内に交互に挿入して下溝Ｗ１を研磨するように構成したものである。

第４の手段は、前記砥石１０の砥層巾を調整する巾ドレッサー２０を設け、前記砥石レール体３０に移動自在に設置されている前記砥石１０の砥層巾を、該巾ドレッサー２０で前記下溝Ｗ１の加工巾に形成するように構成している。

本発明によると、ワークＷの両面側に配置した各砥石１０の砥層巾を下溝Ｗ１の加工巾と一致するように調整し、各砥石１０を下溝Ｗ１内に交互に挿入して下溝Ｗ１を研磨することで、極めて正確な研磨が可能になった。

しかも、下溝の研磨工程において砥石の移動が極めて少ないので、研磨面に段差が生じる虞は極めて少なくなるものである。

本発明の研磨手段を示す概略斜視図である。 本発明の研磨手段を示す概略側断面図である。 本発明の砥石の移動手段の例を示す概略側面図である。 本発明の巾ドレッサーを示す概略平面図である。 本発明の巾ドレッサーを示す概略側面図である。 本発明のワークの移動手段の例を示す概略側面図である。 従来の研磨手段を示す概略斜視図である。 （イ）、（ロ）は、従来の研磨手段の下溝を示す概略側断面図である。

本発明は、例えば、ベーンポンプ用ロータ等を形成する際に、ワークＷとなる円盤状のシリンダーの内側面に設けてあるベーン溝用の下溝Ｗ１を研磨してベーン溝を形成する研磨方法と研磨装置である。

本発明研磨方法は、円板形状を成した一対の砥石１０を使用する。すなわち、この一対の砥石１０をワークＷの両面側に配置して下溝Ｗ１を研磨する方法である（図１参照）。このとき、下溝Ｗ１を研磨する各砥石１０の砥層巾（Ｈ）を、巾ドレッサー２０にて下溝Ｗ１の加工巾（Ｈ）と一致するように形成する（図２参照）。

そして、砥層巾が調整された各砥石１０を下溝Ｗ１内に交互に挿入して下溝Ｗ１を研磨する方法である（図３参照）。

円板形状を成した砥石１０の砥層巾は、巾ドレッサー２０にて形成される（図５参照）。すなわち、この砥石１０は、ダイヤモンド砥石やCBN砥石等の砥粒の入った「砥層」部分と、この砥層を固定している円板形状の「台金」部分とで構成されている。そして、ストレートタイプ等の砥石１０は、台金の円周部位から円板の両面側に砥層が設けられており、周囲縁から円板両面に形成される部分が砥層部分となる。そのため、砥層を設けた部分の円板の厚みが砥層巾になる。本発明では、このような円板形状の砥石１０を使用する。

巾ドレッサー２０は、ダイヤモンドドレッサーと称される工具で、一般砥石やダイヤモンド・CBNホイールの成型（フォーミング）や、外周振れ等を修正する際に使用する。図示の巾ドレッサー２０は、外周部にダイヤモンドが埋め込まれた回転型のロータリードレッサーを使用している。

そして、向かい合わせに配置した一対の巾ドレッサー２０の間に砥石１０の砥層部分を挟み込み、砥層巾を下溝Ｗ１の加工巾に形成する（図５参照）。このように同じ巾ドレッサー２０で砥層巾が形成された一対の砥石１０の砥層巾は、いずれも下溝Ｗ１の加工巾と一致する巾に形成される。

更に、砥石１０の砥層巾の調整は、砥石１０を砥石レール体３０上に移動自在に設けた状態で行う。これは、各砥石１０を砥石レール体３０上で移動自在に設けておくことで、砥石１０の移動時に伴う分解や組立作業を不要にするためである。

本発明研磨装置は、前述の本発明研磨方法を実施する装置である。すなわち、砥石１０と巾ドレッサー２０の他に、駆動モーター１２と砥石レール体３０とを有する（図３参照）。

駆動モーター１２は、砥石１０を回転する駆動装置で、砥石レール体３０上に移動自在に設置されている。この駆動モーター１２にアーバー１１を介して砥石１０が連結されるものである（図３参照）。

砥石レール体３０は、駆動モーター１２に固定したスライド体１３がスライド自在に移動する部材である（図３参照）。図示例では、帯状を成した砥石レール体３０の両端に移動モーター３１を配し、この移動モーター３１で長尺の移動ネジ３２が回転するように設けている。そして、この移動ネジ３２をスライド体１３にねじ止めし、移動ネジ３２の回転でスライド体１３が水平にスライド移動する。尚、砥石１０の移動手段は図示例に限られず任意の変更が可能である。

各砥石１０の砥層巾の調整は、砥石レール体３０に駆動モーター１２が移動自在に設置されている状態で、同一の巾ドレッサー２０にて夫々下溝Ｗ１の加工巾に調整する（図５参照）。そして、砥層巾を調整した砥石１０を、ワークＷの両面側に配置し、各砥石１０を下溝Ｗ１内に交互に挿入して下溝Ｗ１を研磨する構成である（図３参照）。

図示の巾ドレッサー２０は、一対のロータリードレッサーの加工面が対向するように構成している（図３参照）。そして、この加工面の間に砥石１０を挿入し、砥石１０の砥層巾を調整するものである（図５参照）。更に、この巾ドレッサー２０は、一対の巾ドレッサー２０がドレッサーレール体４０に沿って移動自在に設置された構成を成している（図４参照）。

すなわち、帯状を成したドレッサーレール体４０の長手端部に移動モーター４１と移動ネジ４２とを設けている。更に、このドレッサーレール体４０の上にスライド自在に配置した支持体２２に、上下一対の巾ドレッサー２０を固定する（図５参照）。更に、支持体２２に移動ネジ４２をねじ止めすることで、この支持体２２ごと上下一対の巾ドレッサー２０が移動する（図６参照）。

これら上下の巾ドレッサー２０の間に砥石１０を挟んで砥層巾を下溝Ｗ１の加工巾と同じ巾になるように調整する（図５参照）。そして、巾ドレッサー２０が一方の砥石１０の幅を調整した後、この巾ドレッサー２０をドレッサーレール体４０に沿って移動し、他方の砥石１０の幅を調整するものである（図４参照）。

また、巾ドレッサー２０を砥石１０方向に移動するには、ドレッサーレール体４０の下に直交する移動レール（図示せず）を設け、この移動レール上のドレッサーレール体４０ごと砥石１０方向に移動する。尚、巾ドレッサー２０の移動手段は任意に変更することが可能である。

下溝Ｗ１を研磨するワークＷは、ワーク移動具５０により、砥石１０方向に移動する（図６参照）。図示のワーク移動具５０は、ワークＷを載置固定する部材で、基台５３上にスライド自在に設置されている。そして、ワーク移動具５０の端部に移動モーター５１と移動ネジ５２とを設け、移動ネジ５２の回転でワーク移動具５０に固定したワークＷが砥石１０方向に移動する構成である。尚、ワークＷの移動手段は図示例に限られるものではない。

そして、砥石１０の間にワークＷを移動した後、各砥石１０で交互に下溝Ｗ１を研磨するものである（図１参照）。

尚、本発明において、砥石１０や巾ドレッサー２０、あるいは等の構成は図示の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で自由に設計変更が行える。また、本発明の使用例も限定されるものではない。

Ｗ ワーク
Ｗ１ 下溝
１０ 砥石
１１ アーバー
１２ 駆動モーター
１３ スライド体
２０ 巾ドレッサー
２１ 駆動モーター
２２ 支持体
３０ 砥石レール体
３１ 移動モーター
３２ 移動ネジ
４０ ドレッサーレール体
４１ 移動モーター
４２ 移動ネジ
５０ ワーク移動具
５１ 移動モーター
５２ 移動ネジ
５３ 基台
１００ 砥石

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、円板形状を成した砥石１０で、円筒形状を成すワークＷの内側面に開口した下溝Ｗ１を研磨する方法において、前記砥石１０の砥層巾を下溝Ｗ１の加工巾と一致するように形成し、該砥石１０を一対設けてワークＷの両面側に配置し、該砥石１０を下溝Ｗ１内に交互に挿入して加工面が一致するように下溝Ｗ１を研磨することにある。

第３の手段は、円板形状を成した砥石１０で、円筒形状を成すワークの内側面に開口した下溝Ｗ１を研磨する装置において、砥石レール体３０上に移動自在に設置された一対の駆動モーター１２と、各駆動モーター１２に夫々連結された砥石１０と、を備え、各砥石１０の砥層巾を下溝Ｗ１の加工巾に形成し、ワークＷの両面側に配置した各砥石１０を下溝Ｗ１内に交互に挿入して加工面が一致するように下溝Ｗ１を研磨するように構成したものである。

本発明は、例えば、ベーンポンプ用ロータ等を形成する際に、ワークＷとなる円筒形状のシリンダーの内側面に設けてあるベーン溝用の下溝Ｗ１を研磨してベーン溝を形成する研磨方法と研磨装置である。

Claims (4)

1. 円板形状を成した砥石でワークに形成された下溝を研磨する方法において、前記砥石の砥層巾を下溝の加工巾と一致するように形成し、該砥石を一対設けてワークの両面側に配置し、該砥石を下溝内に交互に挿入して下溝を研磨することを特徴とするワーク溝の研磨方法。
2. 前記砥石の砥層巾は、前記砥石を砥石レール体上に移動自在に設けた状態で、同一の巾ドレッサーにて各前記砥石の砥層巾を夫々加工巾に形成する請求項１記載のワーク溝の研磨方法。
3. 円板形状を成した砥石でワークに形成された下溝を研磨する装置において、砥石レール体の上に移動自在に設置された一対の駆動モーターと、各駆動モーターに夫々連結された砥石と、を備え、各砥石の砥層巾を下溝の加工巾に形成し、ワークの両面側に配置した各砥石を下溝内に交互に挿入して下溝を研磨するように構成したことを特徴とするワーク溝の研磨装置。
4. 前記砥石の砥層巾を調整する巾ドレッサーを設け、前記砥石レール体に移動自在に設置されている前記砥石の砥層巾を、該巾ドレッサーで前記下溝の加工巾に形成するように構成した請求項３記載のワーク溝の研磨装置。
   

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