JP2767925B2 - 軸受外輪軌道面の超仕上研削加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は玉軸受における外輪のボール軌道面を超仕上
研削加工する装置、特に外輪軌道面に圧接して揺動する
砥石の保持・揺動機構に関する。

（従来技術） 玉軸受の外輪軌道面を砥石にて超仕上加工する装置と
して、従来からワークを主軸線のまわりに回転させつつ
スティック状の砥石をワーク内で半径方向に加圧接触さ
せ、同時に前記砥石を前記外輪の縦断面上における軌道
面（内面軌道面）の円弧中心線のまわりに揺動回転させ
る構造が知られている。ステック状の砥石は通常Ｌ形ア
ームおよびガイド部材に保持されてワークの主軸線方向
からワーク内に挿入され、加圧接触および揺動軸線（前
記軌道面の円弧中心線）まわりの揺動動作で超仕上研削
が行われ、研削後は砥石がワーク研削面から離間するよ
うに上昇され、かつワークの主軸線方向に抜き出され
る。砥石の加圧接触機構および上下動機構は一般にシリ
ンダ装置が採用されるが、従来はワーク中心の真上に砥
石の上下動シリンダおよび加圧シリンダが互いに同軸上
に配置されるか、あるいは砥石を保持するホルダ（アー
ム）をワーク主軸線の方向に伸長せしめ、このホルダ外
端部に砥石の上下動および加圧を行うシリンダを含んだ
砥石ホルダ支持ユニットを装備していた（例えば特開昭
59−115157号公報）。砥石上下動シリンダの回り止めと
しては該シリンダのピストンからブラケットを張り出せ
て回り止めを行っている。

（発明が解決しようとする課題） この種の軸受軌道面の超仕上工程は、全体の玉軸受製
造工程の中で特に加工時間がかかり、能率向上が要望さ
れている。加工時間の短縮のためには砥石の揺動軸の高
速化を図ることが必要であるが、従来の超仕上研削加工
装置では、ワーク中心の真上あるいは側方に砥石上下動
シリンダおよび砥石加圧シリンダを同軸配置しているの
で、砥石揺動時の慣性重量が大きく、高速揺動により砥
石加圧力が周期的に変化し、要求される加工精度を維持
できなくなるという問題があった。また砥石上下動シリ
ンダとピストンとの間の隙間により加工中の高速揺動で
自励振動を誘起し、これが加工精度の低下および砥石摩
耗増大の原因となっていた。

本発明は、要求される精度を保持しかつ自励振動を起
さずに砥石の高速揺動が可能で、これによって加工時間
の短縮、砥石摩耗の減少をもたらし、能率向上を図った
軸受外輪軌道面の低イナーシャ形超仕上研削加工装置を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、主軸モータの主軸線周りに回転され
るワークの内面軌道面にスティック状砥石を加圧接触さ
せかつ該砥石を前記ワークの主軸線を含む垂直平面上に
あるワーク溝曲率中心に揺動させて研削加工を行う軸受
外輪軌道面の超仕上研削加工装置において、前記ワーク
に前記スティック状砥石を加圧接触させる砥石加圧シリ
ンダ装置と、前記ワークの内面軌道面の溝曲率中心のま
わりに前記砥石を揺動させる揺動モータによって揺動さ
れ、かつ前記砥石加圧シリンダ装置を支持する砥石ホル
ダ本体と、前記揺動モータの揺動軸中心が前記ワーク溝
曲率中心と一致し、かつ該揺動モータの揺動軸上で前記
砥石ホルダ本体と該揺動モータ間にあって該砥石ホルダ
本体をワーク溝に対して進退させる砥石上下シリンダ装
置とを有し、前記砥石上下シリンダ装置は、前記揺動軸
を挟んで上下動シリンダの進退方向に対称に設けられた
一対のピストン・シリンダを有する軸受外輪軌道面の超
仕上研削加工装置が提供される。

（実施例） 次に、本発明を実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図および第２図は本発明の実施例に係る超仕上研
削加工装置の一部分裁断した全体正面図および側面図で
あり、第３図は第２図のＡ部分の拡大断面図である。ベ
ッド１上の主軸モータ２の出力軸にワーク３がバッキン
グプレート４と図示を省略したプレッシャロールとシュ
ーとにより保持されてその主軸線５のまわりに回転駆動
される。軸受外輪となるワーク３はその内面にボール軌
道面を有している。この内面軌道面3a（第１図）は凹状
の円弧形を成している。６はワーク３の縦断面でみたと
きの１つの円弧中心線である。同じベッド上には主軸モ
ータ２の載置部に隣接してワーク３の主軸線５の方向に
往復移動するテーブル７（第２図）と図示を省略したプ
レッシャロール装置が設けられている。このテーブル上
には後述する揺動回転装置の揺動モータ８がワーク３の
前記円弧中心線６とモータ軸線とが一致するように設け
られている。揺動モータ８の出力軸13（第３図）の外周
には端板９が固着され、また出力軸の軸端は、対向方向
に一対のシリンダ室10bをもつ上下動シリンダ10の中心
孔10aに挿入されている。各シリンダ室にはピストン11,
12が挿入されかつこれらのピストン11,12の先端は前記
シリンダ室から該シリンダ10の中心孔10aへ突出してモ
ータ出力軸13の外周部に常時当接している。各ピストン
11,12の後端には上下動シリンダ10を通して上下動用流
体、例えば圧油が導入され、両側のピストン11,12に導
入される油圧の切替えにより上下動シリンダ10がピスト
ン軸方向に上下動するようになっている。第３図は上下
動シリンダ10が下降した状態であり、この状態から上側
ピストン11後端に圧油がかかり、同時に下側ピストン12
後端の油圧が解放されることにより、上下動シリンダ10
はピストン11,12したがって揺動モータ出力軸13に対し
第３図に示されたαの距離上昇移動する。

上下動シリンダ10の両外側部には第４図に示すように
端板９を包囲するようなアリ溝部14が形成され、このア
リ溝部と端板９との間にテーパ面を備えた一対のクサビ
部材15が揺動モータ側に対して若干の空隙25を有して収
容されている。クサビ部材15の上下動シリンダ側端面に
は流体圧室となる凹部16が形成され、この凹部16に上下
動シリンダ10側から圧力流体例えば加圧エアや圧油が供
給され、これによってクサビ部材15が端板９側へ押し込
まれて端板９と上下動シリンダ10のアリ溝部14間でくさ
び係合し、揺動モータ８側に対する上下動シリンダ10の
クランプがなされるようになっている。上下動シリンダ
10のワーク側端面にはホルダ本体17の基部が固着されて
いる。ホルダ本体17はワーク３の上方および側方までの
び、該本体17の先端上部に砥石加圧シリンダ装置18が取
り付けられている。上下動シリンダ10とホルダ本体17と
により本発明に係る上下動シリンダスライド20を構成し
ている。

砥石加圧シリンダ装置18はワーク３の研削加工面の真
上位置に配置され、かつワーク３の内面軌道面の円弧中
心線６に直交する平面内でワーク垂直中心線19の両側に
或る範囲で揺動する（第１図仮想線参照）。このときの
揺動中心は前記円弧中心線６即ち揺動モータ８の出力軸
の軸線と前記垂直中心線19との交点位置である。加圧シ
リンダ装置18の加圧ピストン26は加圧油または加圧エア
を加圧ピストン26の上側シリンダ室27に送ることにより
下降力が生ずる。ピストン下端にはコ字形の砥石保持ア
ーム21が固着され、該アームの先端はワーク内に挿入さ
れかつスティック状の砥石22の上端が固着されている。
またホルダ本体17のワーク側方まで垂下した先端側部に
はワーク３内へのびる砥石ガイド23が固着され、該砥石
ガイドにスティック状砥石の中〜下部が挿入されてい
る。砥石ガイド23には長円リング状のシール部材が装着
され、このシール部材によって砥石下部が挾圧されて砥
石加圧時のガイドがなされるようになっている。

上述の構成でまず、主軸モータ２の出力軸にワーク３
が装着されて回転駆動される。このとき上下動シリンダ
スライド20の上下動シリンダ10は下側ピストン12に作用
する油圧力によって上限位置まで上昇し、またテーブル
７はワーク３から遠ざかる方向へ移動（後退）してお
り、したがってホルダ本体先端に装着された砥石保持ア
ーム21および砥石22はワーク３から主軸線方向に抜き出
されている。

テーブル７の前進移動（主軸モータ２に近づく方向）
により、ワーク３の内面軌道面の中心を通る垂直平面内
に砥石軸芯がくるように砥石22がワーク３内に挿入され
る。そして上下動シリンダ10の下側ピストン12の油圧力
解放、上側ピストン11の油圧力付勢により上下動シリン
ダ10、したがってホルダ本体17が下降し、砥石先端がワ
ーク３の内面軌道面の研削箇所に対して極少の隙間を残
した位置まで下降する。このとき上下動シリンダの左右
側部のクランプ用流体口24からクサビ部材15の凹部16に
加圧流体が供給され、クサビ部材15が空隙25側へ押さ
れ、そのくさび係合によって上下動シリンダ10は揺動モ
ータ８の軸端の端板９に固定される。このクランプ部位
では上下動シリンダ10と揺動モータ８との隙間は零とな
る。上下動シリンダ10のクランプ完了後加圧シリンダ装
置18の付勢により砥石22がワーク研削面に加圧接触さ
れ、揺動モータ８により砥石22がその揺動軸中心線（円
弧中心線６）のまわりに揺動し、研削動作を開始する。
荒仕上、仕上加工はタイマによる時間管理で行われる。
加工完了後は加圧シリンダ装置18の放圧、クサビ式流体
圧クランプ装置の流体圧解放、上下動シリンダ10のピス
トン圧切替により砥石22が上昇し、テーブル後退により
砥石がワーク３から抜き出され、ワーク３が取り出さ
れ、次ワークの装填がなされる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、砥石を上下動させるシ
リンダおよびピストンを揺動モータの揺動軸をはさむよ
うに該揺動軸の外周に対称に設けているので、砥石揺動
動作時の慣性重量が低減し、高精度を維持しつつ高速揺
動動作が可能であり、加工能率の向上が図れる。また揺
動中の上下スライド部のクランプをくさび作用を利用し
て行うようにしたので、従来のようにシリンダのピスト
ンロックと異なりモータ側と上下動部分間の隙間を零と
することができ、これによって自励振動が起らず、砥石
摩耗の減少，砥石交換頻度の低減により低コスト化，高
精度化がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例に係る超仕上研削
加工装置の一部裁断した要部拡大正面図および全体側面
図、第３図は第２図のＡ部の拡大縦断面図、第４図は第
３図のIV−IV線断面図である。 ２……主軸モータ、３……ワーク、５……主軸線、 ６……円弧中心線、７……テーブル、 ８……揺動モータ、９……端板、 10……上下動シリンダ、11,12……ピストン、 13……揺動モータ出力軸、15……クサビ部材、 16……凹部、17……ホルダ本体、 18……砥石加圧シリンダ装置、 20……上下動シリンダスライド、 21……砥石保持アーム、22……砥石、 23……砥石ガイド。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸モータの主軸線周りに回転されるワー
   クの内面軌道面にスティック状砥石を加圧接触させかつ
   該砥石を前記ワークの主軸線を含む垂直平面上にあるワ
   ーク溝曲率中心に揺動させて研削加工を行う軸受外輪軌
   道面の超仕上研削加工装置において、前記ワークに前記
   スティック状砥石を加圧接触させる砥石加圧シリンダ装
   置と、前記ワークの内面軌道面の溝曲率中心のまわりに
   前記砥石を揺動させる揺動モータによって揺動され、か
   つ前記砥石加圧シリンダ装置を支持する砥石ホルダ本体
   と、前記揺動モータの揺動軸中心が前記ワーク溝曲率中
   心と一致し、かつ該揺動モータの揺動軸上で前記砥石ホ
   ルダ本体と該揺動モータ間にあって該砥石ホルダ本体を
   ワーク溝に対して進退させる砥石上下シリンダ装置とを
   有し、前記砥石上下シリンダ装置は、前記揺動軸を挟ん
   で上下動シリンダの進退方向に対称に設けられた一対の
   ピストン・シリンダを有する軸受外輪軌道面の超仕上研
   削加工装置。
2. 【請求項２】前記揺動モータの揺動軸を挟んで前記上下
   動シリンダの進退方向に対称に設けられた一対のピスト
   ン・シリンダを有する前記上下動シリンダと前記砥石ホ
   ルダ本体とからなる砥石上下動シリンダスライドに、前
   記揺動モータの揺動軸中心方向に予圧を付与して該砥石
   上下動シリンダスライドと該揺動モータの揺動軸とを固
   定する砥石上下動シリンダスライド付勢手段を有する請
   求項１記載の軸受外輪軌道面の超仕上研削加工装置。