JP2615624B2 - 超仕上盤 - Google Patents
超仕上盤Info
- Publication number
- JP2615624B2 JP2615624B2 JP62155404A JP15540487A JP2615624B2 JP 2615624 B2 JP2615624 B2 JP 2615624B2 JP 62155404 A JP62155404 A JP 62155404A JP 15540487 A JP15540487 A JP 15540487A JP 2615624 B2 JP2615624 B2 JP 2615624B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superfinishing
- super
- pressurizing
- swing
- wheel
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、玉軸受軌道面等の円弧状溝の超仕上げに用
いられる超仕上盤に関し、より詳細には超仕上砥石が揺
動する際に影響を受ける遠心力を補償する機構のついた
超仕上盤に関する。
いられる超仕上盤に関し、より詳細には超仕上砥石が揺
動する際に影響を受ける遠心力を補償する機構のついた
超仕上盤に関する。
（従来の技術） 従来、例えば玉軸受軌道面等の超仕上に使われる超仕
上盤においては、加圧シリンダ等によって超仕上砥石を
軸受の軌道面に押しつけ、更に軌道面の曲率中心の周り
で超仕上砥石を揺動させて所望の超仕上を行なってい
た。また、従来の超仕上砥石の揺動速度は、比較的低
く、例えば約400〜500サイクル／分であるので、超仕上
砥石やそれを支持する部材にかかる遠心力は殆ど無視で
きる大きさであった。
上盤においては、加圧シリンダ等によって超仕上砥石を
軸受の軌道面に押しつけ、更に軌道面の曲率中心の周り
で超仕上砥石を揺動させて所望の超仕上を行なってい
た。また、従来の超仕上砥石の揺動速度は、比較的低
く、例えば約400〜500サイクル／分であるので、超仕上
砥石やそれを支持する部材にかかる遠心力は殆ど無視で
きる大きさであった。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、超仕上砥石を特に高速で揺動させて高
能率及び高速の加工作業を実現しようとする場合、被加
工物の高周速や超仕上砥石の高速揺動とが必要である
が、超仕上砥石やそれを支持する部材にかかる遠心力を
無視することができない大きさになり、特に超仕上砥石
が遠心力によって外方に振られその揺動及び超仕上加工
圧力が不安定となってしまう恐れがある。
能率及び高速の加工作業を実現しようとする場合、被加
工物の高周速や超仕上砥石の高速揺動とが必要である
が、超仕上砥石やそれを支持する部材にかかる遠心力を
無視することができない大きさになり、特に超仕上砥石
が遠心力によって外方に振られその揺動及び超仕上加工
圧力が不安定となってしまう恐れがある。
この問題を解決するために従来は、超仕上砥石にかか
る遠心力の一つの要因である回転半径、つまり揺動半径
を小さくする、すなわち超仕上砥石及び砥石加圧部の大
きさを小さく設計していた。また、もう一つの要因であ
る超仕上砥石及び砥石加圧部の質量を小さくするために
砥石及び砥石加圧部の材料を設計変更することもしてい
た。
る遠心力の一つの要因である回転半径、つまり揺動半径
を小さくする、すなわち超仕上砥石及び砥石加圧部の大
きさを小さく設計していた。また、もう一つの要因であ
る超仕上砥石及び砥石加圧部の質量を小さくするために
砥石及び砥石加圧部の材料を設計変更することもしてい
た。
ところが、このような方法で対処しても、ある程度の
高速、例えば約1000サイクル／分で超仕上砥石を揺動さ
せることができるだけであり、若しこれ以上の高速で揺
動させると、遠心力の影響が再び問題となってくるので
ある。
高速、例えば約1000サイクル／分で超仕上砥石を揺動さ
せることができるだけであり、若しこれ以上の高速で揺
動させると、遠心力の影響が再び問題となってくるので
ある。
そこで、本発明の目的は、超仕上砥石やその他の部材
にかかる遠心力の影響をほとんど抑えることで、高速高
能率の加工が可能な超仕上盤を提供することである。
にかかる遠心力の影響をほとんど抑えることで、高速高
能率の加工が可能な超仕上盤を提供することである。
（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明の超仕上盤は、 回転する被加工物の軌道面に摺動接触して該被加工物
に所定の加工を施すために該軌道面の曲率中心の周りで
揺動自在の超仕上砥石と、該超仕上砥石を前記被加工物
の軌道面に押圧接触させるために前記超仕上砥石を加圧
する加圧手段と、 該前記加圧手段の揺動及び加圧力を制御する加圧制御
機構、 を有する超仕上盤において、 前記加圧制御機構は、該超仕上砥石の揺動振動波形周
期の1/2の周期を有する振動波形に基づく砥石に加わる
最大遠心力の周期と同期する最大値を有する振動波形信
号を前記超仕上砥石の加圧手段に出力し該振動波形信号
に基づいて前記加圧手段の加圧力を変化させることを特
徴としている。
に所定の加工を施すために該軌道面の曲率中心の周りで
揺動自在の超仕上砥石と、該超仕上砥石を前記被加工物
の軌道面に押圧接触させるために前記超仕上砥石を加圧
する加圧手段と、 該前記加圧手段の揺動及び加圧力を制御する加圧制御
機構、 を有する超仕上盤において、 前記加圧制御機構は、該超仕上砥石の揺動振動波形周
期の1/2の周期を有する振動波形に基づく砥石に加わる
最大遠心力の周期と同期する最大値を有する振動波形信
号を前記超仕上砥石の加圧手段に出力し該振動波形信号
に基づいて前記加圧手段の加圧力を変化させることを特
徴としている。
（作用） 以上のように、超仕上砥石の揺動に応じて加圧手段を
制御する機構が設けられているので、特に超仕上砥石か
ら遠心力の影響を殆ど取り除くことができる。従って、
超仕上砥石の揺動及び超仕上加工圧力が常時安定する。
制御する機構が設けられているので、特に超仕上砥石か
ら遠心力の影響を殆ど取り除くことができる。従って、
超仕上砥石の揺動及び超仕上加工圧力が常時安定する。
（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を詳細に
説明する。尚、図面において同一部分は同一符号で示し
てある。
説明する。尚、図面において同一部分は同一符号で示し
てある。
実施例を説明する前に、第３図及び第４図によって、
超仕上盤の一般的な構成を説明しておく。第３図は超仕
上盤50の正面図であり、第４図はその側面図である。超
仕上盤50の主要な構成は、公知であるので、ここでは極
簡単な説明にとどめておく。被加工物、すなわち玉軸受
内輪等のワーク３は、不図示の回転機構により回転自在
に支持されると共に回転軸Oaの周りで所定の周速で回転
している。環状のワーク３は、その外周に環状の軌道面
3aを有している。ワーク３の軌道面3aには所定の曲率を
有する曲面1aをワーク３に当接させて超仕上砥石（以後
単に「砥石」として言及する）１が押圧接触している。
砥石１は、アーム５により押圧接触されており、アーム
５は、更に、油圧シリンダ７のピストンロッド7bに固定
されている。油圧シリンダ７には、油圧供給管7aが接続
されており、外部から油圧用の油が供給されている。
超仕上盤の一般的な構成を説明しておく。第３図は超仕
上盤50の正面図であり、第４図はその側面図である。超
仕上盤50の主要な構成は、公知であるので、ここでは極
簡単な説明にとどめておく。被加工物、すなわち玉軸受
内輪等のワーク３は、不図示の回転機構により回転自在
に支持されると共に回転軸Oaの周りで所定の周速で回転
している。環状のワーク３は、その外周に環状の軌道面
3aを有している。ワーク３の軌道面3aには所定の曲率を
有する曲面1aをワーク３に当接させて超仕上砥石（以後
単に「砥石」として言及する）１が押圧接触している。
砥石１は、アーム５により押圧接触されており、アーム
５は、更に、油圧シリンダ７のピストンロッド7bに固定
されている。油圧シリンダ７には、油圧供給管7aが接続
されており、外部から油圧用の油が供給されている。
油圧シリンダ７は保持部材11により固定保持されてい
る。一方、砥石１は、保持部材11に滑り案内保持されて
いる。保持部材11は、更に揺動軸９に固定されている。
従って、砥石１及び油圧シリンダ７は保持部材11と揺動
方向に一体的な動きをする。以上説明した超仕上盤は、
一例としてあげたにすぎず、その他の構成の超仕上盤に
も本発明の機構を適用できることは言うまでもないであ
ろう。
る。一方、砥石１は、保持部材11に滑り案内保持されて
いる。保持部材11は、更に揺動軸９に固定されている。
従って、砥石１及び油圧シリンダ７は保持部材11と揺動
方向に一体的な動きをする。以上説明した超仕上盤は、
一例としてあげたにすぎず、その他の構成の超仕上盤に
も本発明の機構を適用できることは言うまでもないであ
ろう。
以上の構成の超仕上盤50は、次のように作動する。油
圧シリンダ７によって、アーム５に油圧がかかるとそれ
に応じ砥石１にも圧力が加わり、砥石１は、ワーク３の
軌道面3aに押圧接触される。この状態で、ワーク３が回
転される。それと同時に、後述の揺動機構によって、揺
動軸９が揺動すると、それに応じて砥石１も第４図に示
した揺動の中心Osの周りで例えば揺動角αで揺動し、軌
道面3aの超仕上が行なわれる。この揺動の中心Osは、軌
道面3aの曲率の中心ともなっている。
圧シリンダ７によって、アーム５に油圧がかかるとそれ
に応じ砥石１にも圧力が加わり、砥石１は、ワーク３の
軌道面3aに押圧接触される。この状態で、ワーク３が回
転される。それと同時に、後述の揺動機構によって、揺
動軸９が揺動すると、それに応じて砥石１も第４図に示
した揺動の中心Osの周りで例えば揺動角αで揺動し、軌
道面3aの超仕上が行なわれる。この揺動の中心Osは、軌
道面3aの曲率の中心ともなっている。
第４図から分かるように、ワーク３の揺動軸線Ｙの上
には揺動軸９及び保持部材11に固定されていない部材と
して、ピストン7b,アーム５及び砥石１がある。従っ
て、これらの部材は、揺動につれて遠心力の影響を受け
て外側に振られるようになる。
には揺動軸９及び保持部材11に固定されていない部材と
して、ピストン7b,アーム５及び砥石１がある。従っ
て、これらの部材は、揺動につれて遠心力の影響を受け
て外側に振られるようになる。
次に、本発明の実施例を説明する。第１図は、本発明
の超仕上盤を示す。主要な構成部分は上記の公知装置の
説明と同じであるので、第１図においては、概略だけを
示してある。砥石１を加圧する加圧手段の一部を成す油
圧シリンダ７と油圧サーボモータ15が設けられており、
砥石１は、押圧部材13を介して軌道面3aに接触するよう
に押圧される。砥石１と油圧シリンダ７とは、一体的に
揺動されるが、これは両者に連結された揺動機構17及び
揺動用のモータ19によって行なわれる。尚、油圧サーボ
モータの代わりに積層型圧電アクチュエータ素子を用い
ることもできる。
の超仕上盤を示す。主要な構成部分は上記の公知装置の
説明と同じであるので、第１図においては、概略だけを
示してある。砥石１を加圧する加圧手段の一部を成す油
圧シリンダ７と油圧サーボモータ15が設けられており、
砥石１は、押圧部材13を介して軌道面3aに接触するよう
に押圧される。砥石１と油圧シリンダ７とは、一体的に
揺動されるが、これは両者に連結された揺動機構17及び
揺動用のモータ19によって行なわれる。尚、油圧サーボ
モータの代わりに積層型圧電アクチュエータ素子を用い
ることもできる。
揺動モータ19及び油圧サーボモータ15は、関数発生器
21の端子21a及び21bにそれぞれ電気的に接続されてい
る。関数発生器21は、更に電源22に接続されている。こ
の関数発生器21は、基本周波数の信号と基本周波数の２
倍の周波数を有する２倍周波数の信号とを発生させる２
チャンネル関数発生器であり、端子21aからは基本周波
数の信号が、また端子21bからは２倍周波数の信号がそ
れぞれ発生される。
21の端子21a及び21bにそれぞれ電気的に接続されてい
る。関数発生器21は、更に電源22に接続されている。こ
の関数発生器21は、基本周波数の信号と基本周波数の２
倍の周波数を有する２倍周波数の信号とを発生させる２
チャンネル関数発生器であり、端子21aからは基本周波
数の信号が、また端子21bからは２倍周波数の信号がそ
れぞれ発生される。
次に、第２図を参照して本実施例の超仕上盤の動作を
説明する。第２図は、砥石１の揺動とそれを加圧する加
圧機構の関係を示すグラフである。砥石１の揺動位置
Ａ、Ｂ及びＰでの角速度をωとする。回転角速度の最大
値をω０とすると、砥石１の揺動数f0と回転角速度との
間にはf0＝ω0/2πの関係が生じる。従って、このうち
ｘ軸成分のみを展開すれば、第２図左方に示す曲線にな
る。尚、この時各揺動位置における遠心力Ｆは、Ｆ＝mr
ω２で与えられる。ここでｍは砥石１の質量であり、ｒ
は砥石１の揺動中心Osから砥石の重心までの距離であ
る。
説明する。第２図は、砥石１の揺動とそれを加圧する加
圧機構の関係を示すグラフである。砥石１の揺動位置
Ａ、Ｂ及びＰでの角速度をωとする。回転角速度の最大
値をω０とすると、砥石１の揺動数f0と回転角速度との
間にはf0＝ω0/2πの関係が生じる。従って、このうち
ｘ軸成分のみを展開すれば、第２図左方に示す曲線にな
る。尚、この時各揺動位置における遠心力Ｆは、Ｆ＝mr
ω２で与えられる。ここでｍは砥石１の質量であり、ｒ
は砥石１の揺動中心Osから砥石の重心までの距離であ
る。
砥石１が揺動位置Ａに来たときは、角速度ωは、ω＝
０となり、揺動位置Ｂに来たときは角速度ωは、同様に
ω＝０となる。従って、両位置Ａ及びＢにあるとき砥石
１にかかる遠心力はほぼＦ＝０となる。これは、第２図
左側の曲線において、揺動位置ＡについてはA1及びA
2で、また揺動位置ＢにおいてはB1、B2及びB3で示され
ている。
０となり、揺動位置Ｂに来たときは角速度ωは、同様に
ω＝０となる。従って、両位置Ａ及びＢにあるとき砥石
１にかかる遠心力はほぼＦ＝０となる。これは、第２図
左側の曲線において、揺動位置ＡについてはA1及びA
2で、また揺動位置ＢにおいてはB1、B2及びB3で示され
ている。
ところが揺動の中心に来たとき、すなわち揺動位置Ｐ
においては回転角速度は最大となる。すなわちω＝ω０
となり、このとき遠心力は最大値をとり、Ｆ＝mrω0 2と
なる。グラフにおいては、点P1から点P5により示されて
いる。グラフから分かるように、砥石１が一揺動する毎
に最大遠心力が現われる揺動の中心を２回通過すること
になる。つまり遠心力が最大となる揺動位置Ｐは、砥石
揺動数の２倍の頻度で現われることになる。従って、こ
の位置に来たときに砥石１に所定の振動加圧力を与えれ
ば遠心力をほぼ完全に相殺する理想的な制御ができるこ
とになる。
においては回転角速度は最大となる。すなわちω＝ω０
となり、このとき遠心力は最大値をとり、Ｆ＝mrω0 2と
なる。グラフにおいては、点P1から点P5により示されて
いる。グラフから分かるように、砥石１が一揺動する毎
に最大遠心力が現われる揺動の中心を２回通過すること
になる。つまり遠心力が最大となる揺動位置Ｐは、砥石
揺動数の２倍の頻度で現われることになる。従って、こ
の位置に来たときに砥石１に所定の振動加圧力を与えれ
ば遠心力をほぼ完全に相殺する理想的な制御ができるこ
とになる。
この振動加圧力の加え方を示したのが第２図の右側の
曲線である。遠心力が０となる点A1及びA2、点B1からB3
に対応した点C1からC4においては加えるべき振動加圧力
FAは、０で良い。遠心力が最大となる点P1からP5までに
対応する点D1からD5では加えるべき振動加圧力FAは、遠
心力を相殺する所定の大きさとなる。従って、付加する
振動加圧力の最大値が、遠心力の最大値の時期に同期す
るように調整することが必要である。そのために、通常
の超仕上加工圧力の他に砥石揺動数の２倍の最適な振動
数で振動加圧力を付加し、加工圧力が最適となるように
ゲイン調整をすれば良い。
曲線である。遠心力が０となる点A1及びA2、点B1からB3
に対応した点C1からC4においては加えるべき振動加圧力
FAは、０で良い。遠心力が最大となる点P1からP5までに
対応する点D1からD5では加えるべき振動加圧力FAは、遠
心力を相殺する所定の大きさとなる。従って、付加する
振動加圧力の最大値が、遠心力の最大値の時期に同期す
るように調整することが必要である。そのために、通常
の超仕上加工圧力の他に砥石揺動数の２倍の最適な振動
数で振動加圧力を付加し、加工圧力が最適となるように
ゲイン調整をすれば良い。
（発明の効果） 以上説明した本発明の超仕上盤によれば次のような効
果が得られる。
果が得られる。
慣性重量の増加に伴わずに、揺動に応じて超仕上砥石
を加圧する加圧手段を制御する手段を設けたので、高速
超仕上砥石やそれを支持する部材にかかる遠心力の影響
をほぼ完全に排除できる。
を加圧する加圧手段を制御する手段を設けたので、高速
超仕上砥石やそれを支持する部材にかかる遠心力の影響
をほぼ完全に排除できる。
遠心力の影響を殆ど受けないので、従来に比べて超仕
上盤のより高速化及び高能率化が達成できる。例えば、
2000サイクル／分以上の高速も可能となる。
上盤のより高速化及び高能率化が達成できる。例えば、
2000サイクル／分以上の高速も可能となる。
第１図は、本発明の一実施例を示す概略図であり、 第２図は、第１図において、超仕上盤の揺動動作及び加
圧動作の関係を示すグラフであり、 第３図及び第４図は、超仕上盤の一般的な構成を説明す
るための図である。 ［主要部分の符号の説明］ １……超仕上砥石 ３……ワーク ７……油圧シリンダ 15……油圧サーボモータ 19……モータ 21……関数発生器
圧動作の関係を示すグラフであり、 第３図及び第４図は、超仕上盤の一般的な構成を説明す
るための図である。 ［主要部分の符号の説明］ １……超仕上砥石 ３……ワーク ７……油圧シリンダ 15……油圧サーボモータ 19……モータ 21……関数発生器
Claims (2)
- 【請求項１】回転する被加工物の軌道面に摺動接触して
該被加工物に所定の加工を施すために該軌道面の曲率中
心の周りで揺動自在の超仕上砥石と、該超仕上砥石を前
記被加工物の軌道面に押圧接触させるために前記超仕上
砥石を加圧する加圧手段と、 該前記加圧手段の揺動及び加圧力を制御する加圧制御機
構、 を有する超仕上盤において、 前記加圧制御機構は、該超仕上砥石の揺動振動波形周期
の1/2の周期を有する振動波形に基づく砥石に加わる最
大遠心力の周期と同期する最大値を有する振動波形信号
を前記超仕上砥石の加圧手段に出力し該振動波形信号に
基づいて前記加圧手段の加圧力を変化させることを特徴
とする超仕上盤。 - 【請求項２】前記加圧制御機構は、超仕上砥石の振動振
動波形に基づいて該揺動振動波形周期の1/2の周期とな
る振動波形信号を前記加圧手段に出力する関数発生器を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
超仕上盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155404A JP2615624B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 超仕上盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155404A JP2615624B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 超仕上盤 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS642856A JPS642856A (en) | 1989-01-06 |
| JPH012856A JPH012856A (ja) | 1989-01-06 |
| JP2615624B2 true JP2615624B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=15605235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62155404A Expired - Lifetime JP2615624B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 超仕上盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615624B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5531631A (en) * | 1994-04-28 | 1996-07-02 | Industrial Metal Products Corporation | Microfinishing tool with axially variable machining effect |
| CN102211310B (zh) * | 2011-05-31 | 2013-04-10 | 苏州利达铸造有限公司 | 清洁进风口的表面处理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49135295A (ja) * | 1973-05-02 | 1974-12-26 |
-
1987
- 1987-06-24 JP JP62155404A patent/JP2615624B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS642856A (en) | 1989-01-06 |
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