JP2023081458A - Film lapping processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ねじ形状のワークを研磨フィルムで研磨するフィルムラップ加工装置およびフィルムラップ加工方法に関する。 The present invention relates to a film wrapping apparatus and a film wrapping method for polishing a screw-shaped workpiece with a polishing film.
金属部品のワークの研磨方法として、フィルムラップ加工が知られている。フィルムラップ加工とは、表面に砥粒が塗布された研磨フィルムを用いて行う研磨方法である。例えば特許文献1には、ワークがボールねじであり、ボールねじのねじ軸のボール溝を研磨フィルムで研磨するフィルムラップ加工装置が開示されている。 Film lapping is known as a method for polishing workpieces of metal parts. Film lapping is a polishing method that uses a polishing film coated with abrasive grains on the surface. For example, Patent Literature 1 discloses a film lapping apparatus in which the workpiece is a ball screw and the ball groove of the screw shaft of the ball screw is polished with a polishing film.
特許文献1のフィルムラップ加工装置は、研磨フィルムを保持する加工ユニットを備える。加工ユニットは、ホルダとバックアップシューとを有する。ホルダは、ねじ軸の外周面に沿って円弧状に窪んでいる。バックアップシューは、ホルダにボール溝に沿って円弧状に設けられていて、ボール溝の断面の凹形状と対になる凸形状に突出していて、研磨フィルムをボール溝に押し当てる。 The film wrapping apparatus of Patent Document 1 includes a processing unit that holds a polishing film. The processing unit has a holder and a backup shoe. The holder is recessed in an arc shape along the outer peripheral surface of the screw shaft. The backup shoe is provided on the holder in an arc shape along the ball groove, protrudes in a convex shape paired with the concave shape of the cross section of the ball groove, and presses the polishing film against the ball groove.
特許文献1では、研磨フィルムを保持する加工ユニットがホルダとバックアップシューとを有するため、ボール溝の広い範囲に研磨フィルムを面接触させることができ、ボール溝のより効率のよい精密な研磨を行うことが可能となる、としている。 In Patent Document 1, since the processing unit that holds the polishing film has a holder and a backup shoe, the polishing film can be brought into surface contact with a wide range of the ball grooves, and more efficient and precise polishing of the ball grooves can be performed. It is said that it will be possible.
特許文献1のフィルムラップ加工装置では、ワークがボールねじであって、ねじ溝の断面形状が円弧状(半円)であるために、バックアップシューを押し当てれば、ねじ溝の全面を研磨することが可能であった。 In the film wrapping apparatus of Patent Document 1, the workpiece is a ball screw and the cross-sectional shape of the screw groove is arcuate (semicircular). was possible.
しかし、ワークがねじ形状である場合には、ねじ溝の断面形状がほぼ矩形(角丸四角)となるため、ねじ溝の側面(ねじの歯面)に圧力がかからず、研磨不足となる場合があった。そのため、ねじ形状のワークのねじ溝の研磨においても、ねじ溝をより高い精度で研磨したいという要望がある。 However, when the workpiece is thread-shaped, the cross-sectional shape of the thread groove is almost rectangular (rounded square), so no pressure is applied to the side surface of the thread groove (tooth surface of the screw), resulting in insufficient grinding. there was a case. For this reason, there is a demand for polishing thread grooves of screw-shaped workpieces with higher precision.
本発明は、このような課題に鑑み、ねじ形状のワークのねじ溝を高い精度で研磨することが可能なフィルムラップ加工装置およびフィルムラップ加工方法を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of such problems, an object of the present invention is to provide a film wrapping apparatus and a film wrapping method capable of polishing screw grooves of a screw-shaped workpiece with high accuracy.
上記課題を解決するために、本発明にかかるフィルムラップ加工装置の代表的な構成は、ねじ形状のワークを研磨フィルムで研磨するフィルムラップ加工装置であって、研磨フィルムをワークのねじ溝に付勢するバックアップシューと、バックアップシューを回動して、バックアップシューの回動角度をワークのねじ溝のリード角に合わせるシュー回動機構とを備え、シュー回動機構は、ねじ溝の研磨中にバックアップシューを回動振動させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a typical configuration of the film wrapping apparatus according to the present invention is a film wrapping apparatus for polishing a screw-shaped workpiece with an abrasive film, wherein the abrasive film is attached to the screw groove of the workpiece. and a shoe rotation mechanism for rotating the backup shoe to match the rotation angle of the backup shoe with the lead angle of the thread groove of the workpiece. It is characterized by rotating and vibrating the backup shoe.
上記構成では、研磨フィルムをワークのねじ溝に付勢するバックアップシューを、シュー回動機構によって回動して、バックアップシューの回動角度をワークのねじ溝のリード角に合わせ、ねじ溝の研磨中にバックアップシューを回動振動(オシレーション)させている。つまり上記構成では、ワークのねじ溝を研磨フィルムで研磨する場合、バックアップシューの回動角度をワークのねじ溝のリード角に合わせて、バックアップシューをねじ溝(ねじ底)に押し当てることに加え、さらにねじ溝の研磨中にバックアップシューを回動振動させる。これにより、ねじ溝の側面(ねじの歯面)も研磨することができ、ねじ形状のワークのねじ溝を高い精度で研磨することができる。 In the above configuration, the backup shoe for urging the polishing film against the thread groove of the workpiece is rotated by the shoe rotation mechanism to match the rotation angle of the backup shoe with the lead angle of the thread groove of the workpiece, thereby polishing the thread groove. Inside, the backup shoe is oscillated. In other words, in the above configuration, when polishing the thread groove of the workpiece with the polishing film, the rotation angle of the backup shoe is adjusted to the lead angle of the thread groove of the workpiece, and the backup shoe is pressed against the thread groove (thread bottom). Further, the backup shoe is rotationally vibrated during grinding of the thread groove. As a result, the side surface of the thread groove (the tooth surface of the screw) can also be ground, and the thread groove of the screw-shaped workpiece can be ground with high accuracy.
上記のワークのリードに合わせてバックアップシューの位置を調整するバックアップシューシフト機構をさらに備えるとよい。 It is preferable to further provide a backup shoe shift mechanism for adjusting the position of the backup shoe according to the lead of the work.
これにより、バックアップシューは、ワークのねじ溝に押し当てる位置をワークのリードに合わせて調整することが可能となる。 As a result, the position of the backup shoe pressed against the thread groove of the work can be adjusted according to the lead of the work.
上記のバックアップシューは、一対から構成されており、一対のバックアップシューが取り付けられ、ワークを挟んで一対のバックアップシューをそれぞれワークに付勢する一対のアームと、一対のアームを開閉するシリンダと、一対のバックアップシューをそれぞれ回動させる一対のシュー回動機構とをさらに備えるとよい。 The backup shoes are composed of a pair, a pair of arms to which the pair of backup shoes are attached, and a pair of arms for urging the pair of backup shoes against the work with the work sandwiched therebetween; a cylinder for opening and closing the pair of arms; It is preferable to further include a pair of shoe rotation mechanisms for respectively rotating the pair of backup shoes.
これにより、一対のシュー回動機構によって一対のバックアップシューの回動角度をワークのねじ溝のリード角にそれぞれ合わせて、シリンダにより一対のアームを閉じることでワークを例えば上下に挟んで一対のバックアップシューをワークのねじ溝に押し当てることができる。さらにねじ溝の研磨中には、一対のシュー回動機構によってワークを挟んだ状態で一対のバックアップシューを回動振動させることができる。したがって、一対のバックアップシューでワークを挟んだ状態で、ワークのねじ溝を高い精度で研磨することができる。 Thereby, the rotation angle of the pair of backup shoes is adjusted to the lead angle of the thread groove of the workpiece by the pair of shoe rotation mechanisms, and the pair of arms are closed by the cylinder to sandwich the workpiece vertically, for example, to form the pair of backup shoes. The shoe can be pressed against the thread groove of the workpiece. Furthermore, during grinding of the thread groove, the pair of backup shoes can be rotated and vibrated while sandwiching the work by the pair of shoe rotation mechanisms. Therefore, the screw groove of the workpiece can be polished with high precision while the workpiece is sandwiched between the pair of backup shoes.
上記課題を解決するために、本発明にかかるフィルムラップ加工方法の代表的な構成は、ねじ形状のワークを研磨フィルムで研磨するフィルムラップ加工方法であって、バックアップシューを回動して、バックアップシューの回動角度をワークのねじ溝のリード角に合わせて、研磨フィルムを介してバックアップシューをねじ溝に付勢し、ねじ溝の研磨中にバックアップシューを回動振動させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a representative configuration of the film wrapping method according to the present invention is a film wrapping method for polishing a screw-shaped workpiece with an abrasive film, wherein a backup shoe is rotated to provide a backup film. The back-up shoe is urged against the thread groove through the polishing film, and the back-up shoe is rotated and vibrated during grinding of the thread groove by adjusting the rotation angle of the shoe to the lead angle of the thread groove of the workpiece. .
上述したフィルムラップ加工装置における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該方法にも適用可能である。すなわち上記構成では、バックアップシューの回動角度をワークのねじ溝のリード角に合わせて、バックアップシューをねじ溝(ねじ底)に押し当てて、さらにねじ溝の研磨中にバックアップシューを回動振動させる。これにより、ねじ溝の側面(ねじの歯面)も研磨することができ、ねじ形状のワークのねじ溝を高い精度で研磨することができる。 The constituent elements corresponding to the technical concept of the film wrapping apparatus described above and their descriptions are also applicable to this method. That is, in the above configuration, the rotation angle of the backup shoe is adjusted to the lead angle of the thread groove of the workpiece, the backup shoe is pressed against the thread groove (thread bottom), and the backup shoe is rotated and vibrated during grinding of the thread groove. Let As a result, the side surface of the thread groove (the tooth surface of the screw) can also be ground, and the thread groove of the screw-shaped workpiece can be ground with high accuracy.
本発明によれば、ねじ形状のワークのねじ溝を高い精度で研磨することが可能なフィルムラップ加工装置およびフィルムラップ加工方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the film wrapping apparatus and film wrapping method which can grind the thread groove of a screw-shaped workpiece|work with high precision can be provided.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in these embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are given the same reference numerals to omit redundant description, and elements that are not directly related to the present invention are omitted from the drawings. do.
図1は、本発明の実施形態におけるフィルムラップ加工装置(以下、加工装置100)を示す図である。図2は、図1の加工装置100でワーク102を研磨している状態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a film wrap processing device (hereinafter referred to as processing device 100) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a state in which the
加工装置100は、研磨フィルム104を用いて、図2に示す加工対象物であるねじ形状のワーク102のねじ溝106を研磨する工作機械である。なお、以下に説明する加工装置100の動作は、コンピュータ制御によって行うことが可能である。
The
加工装置100は、本体108と、一対のアーム110、112と、一対のアーム110、112を開閉するシリンダ114とを備える。一対のアーム110、112は、本体108の所定の開閉軸によって回転自在に軸支されている。
The
シリンダ114は、図1に示すように一対のアーム110、112のテール116、118を引き寄せることによって、一対のアーム110、112を開く。またシリンダ114は、図2に示すようにテール116、118を離隔させることで一対のアーム110、112を閉じる。
The
加工装置100はさらに、一対の支持台120、122と、一対のシューユニット124、126と、一対のバックアップシュー128、130と、一対のシュー回動機構132、134を備える。支持台120は、プレート135に取り付けられている。プレート135は、アーム110に対して平行に配置されていて(図3参照)、アーム110の先端部110aに固定されたバックアップシューシフト機構137の制御により、アーム110の先端部110aからの距離を調整可能となっている。また、支持台122は、アーム112の先端部112aに取り付けられている。
The
一対のシューユニット124、126は、一対のシュー回動機構132、134の一部である一対の支持軸136、138を介して、一対の支持台120、122に接続され支持されている。また一対のシューユニット124、126には、一対のバックアップシュー128、130が取り付けられている。一対の支持軸136、138は、一対のシューユニット124、126の角度の調節用の支点となる軸であり、一対のシューユニット124、126ごと一対のバックアップシュー128、130の角度を変える(後述)。
A pair of
一対のバックアップシュー128、130は、軟質材(例えばウレタン)で形成されたブロックであり、研磨フィルム104をワーク102のねじ溝106に付勢する。研磨フィルム104は、リール140から各フィルムガイドローラ142を介して一対のバックアップシュー128、130上に送り出され、消耗するにしたがって巻き取りローラ144に巻き取られる。加工装置100では、消耗した研磨フィルム104を適宜移動させることによって、ワーク102のねじ溝106を効率よく研磨することが可能になる。
A pair of
一対のシュー回動機構132、134は、一対の支持台120、122に固定されたサーボモータであり、一対の支持軸136、138を含む。一対のシュー回動機構132、134は、一対の支持軸136、138を介して一対のシューユニット124、126ごと一対のバックアップシュー128、130を回動する。
A pair of
そして一対のシュー回動機構132、134は、一対のバックアップシュー128、130の回動角度をワーク102のねじ溝106のリード角に合わせる。すなわち一対のバックアップシュー128、130は、一対の支持軸136、138を含む一対のシュー回動機構132、134の制御を受け、ワーク102のねじ溝106のリード角に沿わせた姿勢となることができる。
The pair of
また、一対のアーム110、112は、図2に示すようにシリンダ114によって閉じられることで、ワーク102を例えば上下に挟んで一対のバックアップシュー128、130をそれぞれワーク102に付勢することができる。
2, the pair of
これにより加工装置100では、一対のシュー回動機構132、134によって一対のバックアップシュー128、130の回動角度をワーク102のねじ溝106のリード角にそれぞれ合わせた上で、一対のアーム110、112を閉じることで一対のバックアップシュー128、130をワーク102のねじ溝106に押し当てることができる。
As a result, in the
ここで、ワーク102がねじ形状であるため、ねじ溝106の断面形状はほぼ矩形(角丸四角)となる(図4(b)参照)。このため、一対のバックアップシュー128、130の回動角度をワーク102のねじ溝106のリード角に合わせて、一対のバックアップシュー128、130を、図4(b)に示すねじ溝106のねじ底146に押し当てるだけでは、ねじ溝106の側面148すなわちねじの歯面に圧力がかからず、研磨不足となる可能性がある。
Here, since the
そこで加工装置100は、ねじ溝106の研磨中に、一対のシュー回動機構132、134によって一対のバックアップシュー128、130を回動振動(オシレーション)させるという制御を行う。
Therefore, the
図3は、図2の加工装置100の要部を別の方向から見て拡大した図である。図中では、説明の便宜上、研磨フィルム104を省略している。図4は、図3の加工装置100の研磨中でのバックアップシュー128の状態を示す図である。図4(a)は、バックアップシュー128をワーク102のねじ溝106に押し当てた状態を示す図である。図4(b)は、図4(a)のA-A断面図である。
FIG. 3 is an enlarged view of the main part of the
加工装置100は、ねじ形状のワーク102のねじ溝106を研磨する前に、一対のシュー回動機構132、134によって一対のバックアップシュー128、130を回動して、一対のバックアップシュー128、130の回動角度をワーク102のねじ溝106のリード角にそれぞれ合わせる。さらに、一対のアーム110、112を閉じることで、研磨フィルム104を介して一対のバックアップシュー128、130をワーク102のねじ溝106に押し当てる。
The
このときバックアップシュー128は、図3に示すようにワーク102のねじ溝106に上側から押し当てられる。一方、バックアップシュー130は、ワーク102のねじ溝106に下側から押し当てられる。ねじ形状のワーク102は、上側から見たときのリード角と下側から見たときのリード角が逆になる。このため、一対のバックアップシュー128、130は、一対のシュー回動機構132、134の一対の支持軸136、138(図2参照)を中心に互いに逆方向に回動する。
At this time, the
このようにして加工装置100は、ワーク102を上下に挟んで一対のバックアップシュー128、130をワーク102のねじ溝106のねじ底146(図4(b)参照)に確実に押し当てることができる。
In this manner, the
さらに加工装置100では、図4(a)の矢印B、Cに示すように、ねじ溝106の研磨中にシュー回動機構132によってバックアップシュー128を回動振動させている。これにより、図4(b)に示すように、バックアップシュー128をねじ溝106のねじ底146に押し当てることに加え、さらにねじ溝106の研磨中にバックアップシュー128を回動振動させることにより、ねじ溝106の側面148も研磨することができる。ここで回動振動とは、ねじ溝106のねじ底146の長手方向の中心線Dを基準にして振り子のように揺動し、ねじ溝106の側面148にバックアップシュー128を接触させるような動きをいう。
Further, in the
また研磨フィルム104は、図4(b)に示すように、ねじ溝106のねじ底146と側面148を覆うことができる幅を有していて、バックアップシュー128によりねじ溝106に付勢されることで、ねじ溝106を確実に研磨することができる。なおバックアップシュー130も、シュー回動機構134によってねじ溝106の研磨中に回動振動しているため、研磨フィルム104によって、ねじ溝106のねじ底146に加えて側面148も研磨することができる。
4(b), the polishing
したがって加工装置100によれば、一対のバックアップシュー128、130の回動角度をワーク102のねじ溝106のリード角に合わせて、一対のバックアップシュー128、130をねじ溝106のねじ底146に押し当てて、ねじ溝106の研磨中に一対のバックアップシュー128、130を回動振動させて、ねじ溝106の側面148も研磨することにより、ねじ形状のワーク102のねじ溝106を高い精度で研磨することができる。
Therefore, according to the
また支持台122は、バックアップシューシフト機構137の制御によりアーム110の先端部110aからの距離を調整可能なプレート135に取り付けられている。このため、バックアップシュー128は、ワーク102のねじ溝106に上側から押し当てる位置を、ワーク102のリードに合わせて調整することが可能である。
The
なお上記の加工装置100では、一対のバックアップシュー128、130によってワーク102を上下に挟んでねじ溝106を研磨するようにしたが、これに限られず、一対のバックアップシュー128、130のうちいずれか一方のみを用いて、回転するワーク102のすべてのねじ溝106を研磨するようにしてもよい。
In the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications or modifications within the scope described in the claims, and these also belong to the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、ねじ形状のワークを研磨フィルムで研磨するフィルムラップ加工装置およびフィルムラップ加工方法として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a film wrapping apparatus and a film wrapping method for polishing a screw-shaped workpiece with a polishing film.
100…フィルムラップ加工装置、102…ワーク、104…研磨フィルム、106…ねじ溝、108…本体、110、112…アーム、110a、112a…アームの先端部、114…シリンダ、116、118…アームのテール、120、122…支持台、124、126…シューユニット、128、130…バックアップシュー、132、134…シュー回動機構、135…プレート、136、138…支持軸、137…バックアップシューシフト機構、140…リール、142…フィルムガイドローラ、144…巻き取りローラ、146…ねじ溝のねじ底、148…ねじ溝の側面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記研磨フィルムを前記ワークのねじ溝に付勢するバックアップシューと、
前記バックアップシューを回動して、該バックアップシューの回動角度を前記ワークの前記ねじ溝のリード角に合わせるシュー回動機構とを備え、
前記シュー回動機構は、前記ねじ溝の研磨中に前記バックアップシューを回動振動させることを特徴とするフィルムラップ加工装置。 A film lapping device for polishing a screw-shaped workpiece with a polishing film,
a backup shoe for biasing the abrasive film against the groove of the workpiece;
a shoe rotation mechanism that rotates the backup shoe to match the rotation angle of the backup shoe with the lead angle of the thread groove of the workpiece;
The film lapping apparatus, wherein the shoe rotating mechanism rotates and vibrates the backup shoe during polishing of the thread groove.
前記一対のバックアップシューが取り付けられ、前記ワークを挟んで前記一対のバックアップシューをそれぞれ前記ワークに付勢する一対のアームと、
前記一対のアームを開閉するシリンダと、
前記一対のバックアップシューをそれぞれ回動させる一対のシュー回動機構とをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルムラップ加工装置。 The backup shoe is composed of a pair,
a pair of arms to which the pair of backup shoes are attached and which sandwich the work and bias the pair of backup shoes toward the work;
a cylinder for opening and closing the pair of arms;
3. The film wrapping apparatus according to claim 1, further comprising a pair of shoe rotation mechanisms for respectively rotating said pair of backup shoes.
バックアップシューを回動して、該バックアップシューの回動角度を前記ワークのねじ溝のリード角に合わせて、
前記研磨フィルムを介して前記バックアップシューを前記ねじ溝に付勢し、
前記ねじ溝の研磨中に前記バックアップシューを回動振動させることを特徴とするフィルムラップ加工方法。 A film lapping method for polishing a screw-shaped workpiece with a polishing film,
Rotate the backup shoe to match the rotation angle of the backup shoe with the lead angle of the thread groove of the work,
biasing the backup shoe against the thread groove via the abrasive film;
A film lapping method, characterized in that the backup shoe is rotationally vibrated during polishing of the thread groove.
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