JP2645044B2 - 球体加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばセラミックスからなる球体の加工に
好適する球体加工装置に関する。

（従来の技術） 球体は各種装置の構成要素として、広く各技術分野に
応用されており、特に、セラミックスからなる球体は、
その耐食、耐熱、耐摩耗性などを生かした特殊用途への
適用が注目されている。一般に、球体はセラミックスで
あるとないとにかかわらず、真球度のよい所定直径のも
のが要求されるため、それに適応した加工装置を必要と
する。

第２図はその一例であって、鋼製円板状の下定盤
（Ａ）に対して、鋼製円板状の上定盤（Ｂ）を同軸に対
向させ、これら下定盤（Ａ）と上定盤（Ｂ）間に球体被
加工物（Ｓ）を支持する保持板（Ｃ）を配置したもので
ある。球体被加工物（Ｓ）は保持板（Ｃ）の同一円周上
に形成された支持部に複数個支持されて、下定盤（Ａ）
のＶ形環状溝（Ｄ）に嵌合し、定盤（Ａ），（Ｂ）の回
転と、上定盤（Ｂ）を介して加えられる加圧力とによっ
て、環状溝（Ｄ）中を転動し、この間に、外部より研磨
剤が供給されて加工される。

しかしながら、従来においては、保持板（Ｃ）により
被加工物（Ｓ）を所定位置に保持するようにしているの
で、被加工物（Ｓ）のサイズは、保持板（Ｃ）の板厚に
より制約される。ことに、保持板（Ｃ）の板厚は、材料
強度上、2.5mm以下にすることは困難である。一般に、
被加工物（Ｓ）の径は、保持板（Ｃ）板厚の1.5〜２倍
が最適とされているため、被加工物（Ｓ）の大きさは、
ある一定以上小さくなると球体加工が困難となる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来の球体加工において、被加工物のサイ
ズが保持板の板厚により制約されるという事情を参酌し
てなされたもので、研磨圧を安定して維持することによ
り、高精度かつ高能率で球体加工を行うことができる球
体加工装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用） 本発明は、被加工物を球体に加工する球体加工装置に
おいて、互に上下対向して設けられ且つ上側の対向面が
下側の対向面に常に含まれる大きさに形成され上記被加
工物を挾圧状態で保持して球体加工する一対の研磨体
と、これら研磨体のうち少なくとも一方を回転させる回
転駆動手段と、上記下側の研磨体に対向して設けられる
とともに上記上側の研磨体が回転自在に挿通し上記一対
の研磨体とともに上記被加工物が収納される加工空間を
形成し上記被加工物の大きさに応じて上記下側の研磨体
との間隙設定が可能な筒状の保持体と、上記保持体の上
端部から上記加工空間に加工液を供給する加工液供給部
とを具備するものであって、被加工物の球径に応じて最
適な球体研磨条件を設定することが可能となり、大径か
ら小径までの様々な球径の被加工物を、従来不可欠であ
った保持板を省略した状態で、高精度かつ高能率で球体
研磨することができるとともに、加工部位に確実かつ安
定して加工液が到達することができ、前者の効果と相俟
って研磨能率の増大に寄与することができるものであ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は、この実施例の球体加工装置を示している。
この装置は、基台部（１）と、この基台部（１）に取付
けられた下研磨部（２）と、同じく基台部（１）に取付
けられ下研磨部（２）とともに被加工物（３）…の球体
加工を行う上研磨部（４）と、下研磨部（２）上に設け
られ被加工物（３）…を所定の加工位置にＺ転勤自在に
保持する被加工物保持部（５）と、加工部位に加工液
（６）を給液する加工液供給部（７）とから構成されて
いる。しかして、基台部（１）は、下研磨部（２）が格
納されている本体部（８）と、この本体部（８）に立設
されているコラム部（９）と、本体部（８）と床（10）
との間に介挿された防振用の脚部（11）…とからなって
いる。また、下研磨部（２）は、本体部（８）上に設け
られた下盤（12）と、この下盤（12）の下面側に同軸に
連結され本体部（８）に軸支された回転軸（13）と、本
体部（８）内に格納されたモータ（14）と、このモータ
（14）の回転を回転軸（13）に伝動する伝動機構（15）
とからなっている。そして、下盤（12）は、金属製の円
板状基体（16）と、この基体（16）の上面に同軸に接着
された円環状の板状砥石（17）とからなっている。一
方、上研磨部（４）は、コラム部（９）の上端部に矢印
（18）方向に揺動自在に取付けられたアーム（19）と、
このアーム（19）の先端に軸支された回転軸（20）と、
アーム（19）の基端に載設されたモータ（21）と、この
モータ（21）の回転を回転軸（20）に伝動する伝動機構
（22）と、回転軸（20）の下端部に同軸に連結された上
盤（23）と、上記回転軸（20）に貫装した状態で上盤
（23）上に載設され矢印（24）方向の研磨圧を付加する
円筒状のウェイト（25）からなっている。そうして、上
盤（23）は、金属製の円板状基体（26）と、この基体
（26）の下面に接着された円板状の砥石（27）とからな
っている。しかして、砥石（27）の直径は、円環状の砥
石（17）の半径方向の幅より小さく設けられ、かつ、回
転軸（20）は、その軸線が砥石（17）の半径方向の幅中
心部位を通るように設定されている。他方、被加工物保
持部（５）は、円筒状の保持体（28）と、この保持体
（28）を砥石（17）に近接対向状態で回転軸（20）と同
軸となる位置に支持する支持手段（図示せず。）とから
なっている。この場合、保持体（28）は第１図に示すよ
うに、定盤（23）に対して独立して設けられているの
で、支持手段により上下位置調節自在となっている。上
記保持体（28）の内径は、上盤（23）が遊挿できるよう
に、上盤（23）の外径よりもわずかに大きく設けられて
いる。また、保持体（28）と下盤（12）との間隙は、被
加工物（３）…の最小径よりも小さく、つまり、被加工
物（３）…が間隙から逃げないように支持手段による上
下位置調節により設定されている。さらに、加工液供給
部（７）は、保持体（28）内に加工液（６）を噴射する
ノズル（29）と、このノズルに加工液（６）を供給する
とともに使用済の加工液（６）を回収して再びノズル
（29）に供給する加工液循環機構（図示せず。）とから
なっている。

つぎに、上記構成の球体加工装置の作動について述べ
る。

まず、保持体（28）の中に被加工物（３）…をその内
面積の75％程度になるように入れ砥石（17）上に載置さ
せる。ついで、アーム（19）を揺動させて、上盤（23）
を保持体（28）中に遊挿させ、砥石（17），（27）によ
り被加工物（３）…を挾持させる。しかして、ノズル
（29）から加工液（６）を被加工物（３）…に供給しな
がら、モータ（14），（21）を起動し、上盤（23）を矢
印（30）方向に、また、下盤（12）を矢印（31）方向に
回転させる。すると、ウェイト（25）による矢印（24）
方向の研磨圧を砥石（27）を介して受けている被加工物
（３）…は、保持体（28）及び砥石（17），（27）によ
り画定された加工空間（32）内でのみ運動するように移
動を規制されているので、砥石（17），（27）により挾
圧された状態で転動する。このときの転動方向は、加工
中、常に変化する。その結果、被加工物（３）…のエッ
ジ部分は除去され、徐々に真球になるように球体加工さ
れる。

以上のように、この実施例の球体加工装置は、以下の
ような格別の効果を奏する。すなわち、［１］保持体
（28）が、被加工物（３）…の大きさ（球径）に応じて
下側の砥石（17）との間隙設定が可能に設けられている
ので、被加工物（３）…の球径に応じて最適な球体研磨
条件を設定することが可能となり、大径から小径までの
様々な球径の被加工物（３）…を、従来不可欠であった
保持板を省略した状態で、高精度かつ高能率で球体研磨
することができる。ちなみに、従来、保持板は材料強度
上、むやみに薄くすることができず、その板厚は、たか
だか2.5mm程度であったため、被加工物の直径は、保持
板の1.5〜２倍に制約され、それ以下の直径の被加工物
の球体加工は困難であったが、この実施例の球体加工装
置では、このような制約を受けることはなくなった。
［２］加工液供給部（７）により筒状の保持体（28）の
上端部から加工空間（32）に加工液（６）を供給するよ
うにしているので、加工部位に確実かつ安定して加工液
（６）が到達することができ、上記効果［１］と相俟っ
て研磨能率の増大に寄与することができる。

なお、上記実施例において、上，下盤のうちいずれか
一方のみを回転駆動させるようにしてもよい。また、
上，下盤のうち少なくとも一方を径方向に振動させても
よい。さらに、保持体（28）と砥石（17）とを密接させ
た状態で、加工するようにしてもよい。さらにまた、砥
石の代りにラップを取付け、遊離砥粒加工するようにし
てもよい。

〔発明の効果〕

本発明の球体加工装置は、以下のような格別の効果を
奏する。すなわち、［１］保持体が、被加工物の大きさ
（球径）に応じて下側の砥石との間隙設定が可能に設け
られているので、被加工物の球径に応じて最適な球体研
磨条件を設定することが可能となり、大径から小径まで
の様々な球径の被加工物を、従来不可欠であった保持板
を省略した状態で、高精度かつ高能率で球体研磨するこ
とができる。［２］加工液供給部により筒状の保持体を
上端部から加工空間に加工液を供給するようにしている
ので、加工部位に確実かつ安定して加工液が到達するこ
とができ、上記効果［１］と相俟って研磨能率の増大に
寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の球体加工装置、第２図は従
来技術の説明図である。 （３）：被加工物、（12）：下盤、 （14）：モータ（回転駆動手段）、 （17）：砥石（研磨体）、 （21）：モータ（回転駆動手段）、 （23）：上盤、（27）：砥石（研磨体）、 （28）：保持体。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物を球体に加工する球体加工装置に
   おいて、互に上下対向して設けられ且つ上側の対向面が
   下側の対向面に常に含まれる大きさに形成され上記被加
   工物を挾圧状態で保持して球体加工する一対の研磨体
   と、これら研磨体のうち少なくとも一方を回転させる回
   転駆動手段と、上記下側の研磨体に対向して設けられる
   とともに上記上側の研磨体が回転自在に挿通し上記一対
   の研磨体とともに上記被加工物が収納される加工空間を
   形成し上記被加工物の大きさに応じて上記下側の研磨体
   との間隙設定が可能な筒状の保持体と、上記保持体の上
   端部から上記加工空間に加工液を供給する加工液供給部
   とを具備することを特徴とする球体加工装置。
2. 【請求項２】一対の研磨体は砥石であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の球体加工装置。
3. 【請求項３】一対の研磨体はラップであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の球体加工装置。