JP2791701B2 - 多シリンダ研磨剤流れ加工機 - Google Patents
多シリンダ研磨剤流れ加工機Info
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- JP2791701B2 JP2791701B2 JP1500916A JP50091689A JP2791701B2 JP 2791701 B2 JP2791701 B2 JP 2791701B2 JP 1500916 A JP1500916 A JP 1500916A JP 50091689 A JP50091689 A JP 50091689A JP 2791701 B2 JP2791701 B2 JP 2791701B2
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
- B24B31/10—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
- B24B31/116—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work using plastically deformable grinding compound, moved relatively to the workpiece under the influence of pressure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Transplanting Machines (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
詳細には、本発明は、細かく分割された研磨剤グリット
を充満した粘稠なプラスチック材料をワーク表面又はそ
の傍に通して押出し研磨作用を及ぼすことにより、ワー
クの選ばれた表面を研磨するための方法及び装置の改良
に関する。本発明の思想は、押出パラメータを種々の出
入口で選択的に制御できるように、プラスチック材料の
出入口を少なくとも3つ用いて、複数の交叉通路内で研
磨の程度及び性質を変化させることである。
種々の機械及びエンジン部品の設計は当然益々複雑化
し、もっと複雑で正確な機械加工及び仕上の要求が伴っ
てくる。例えば、機械加工又は研削仕上のために、通常
の手段ではいくつかの内部表面まで達することは非常に
困難である。交差する内腔、溝孔、スプラインのような
他の表面は速やかに機械加工できるが、決まって機械加
工後に交差表面に鋭いかど又は盛り上がったバリが残
り、これは従来技術では速やかに砥石加工することがで
きない。押出による研磨加工あるいは研磨剤流れ加工
は、研削仕上、ラップ仕上、砥石仕上等のもっと一般的
な手段では速やかに仕上げることができないワークにこ
のような状況が生じた場合、特に有用である。研磨剤流
れ機械加工における研磨作用は、やすり仕上、研削仕
上、ラップ仕上又は砥石仕上の操作と同類と考えられ、
押し出された媒体が「プラグ」としてワークを通過し或
はその傍らを通る。プラグは、次に、それが加圧下でそ
の流れを制限している通路を通って押出されながら、自
己発泡やすり、研削石又はラップになり、それによって
ワークの選ばれた面を加工すなわち研磨する。
剤グリットを懸濁液中に保持する媒体として流体を使用
する他の研磨技術にやや似ている一方で、重大な相違が
ある。流体すなわち液体又は気体が用いられる応用にお
いて、なんらかの研磨作用をもたらすためには、非常に
高い粘度のものを用いなければならない。なぜなら、こ
のような工程においては、研磨されるべき表面に対する
グタット粒子の高速衝突が必須の力であるからである。
本発明においては、他の研磨流れ機械加工のように、媒
体は半固体プラスチックで、相当の圧力下で比較的低速
で制限された通路を押し出される。この半固体プラスチ
ック媒体は、単に研磨剤粒子を均一懸濁液中に維持しな
ければならないだけでなく、更に、半固体媒体とグリッ
トが通路を通って押し出される間、研磨剤グリットを通
路表面に固く押し付けるために、グリットに対する比較
的固い基材とならなければならない。従って、研磨され
るべき表面にグリットが高速で衝突するというより、研
磨されるべき表面にグリットが活発に作用させられるの
である。
2つの媒体室を固定した枠部材から成る。それらの媒体
室はプラスチック押出容量形膨張室であり、流体圧で或
は機械的に、その中の研磨媒体をワークの通路に通し、
次いで、もう1つの媒体室の中へ押出すことができる。
ワークを保持するように設計された移動可能なワーク取
付具が、2つの媒体室の間に固定される。ワーク取付具
は、加工されるべきワーク表面が2つの媒体室の間の通
路の中で曝されるように、ワークを固定して保持するよ
うに設計されなければならない。研磨されるべき表面が
ワークを貫通する内腔である場合には、取付具は、内腔
それ自体が1つの媒体質から他の媒体室への密閉された
通路となるように、内腔のそれぞれの端を媒体室に対し
て単に密封するものでなければならない。一方、研磨さ
れるべきワーク表面が外部表面であるならば、取付具は
通常もっと複雑であり、そのワーク表面に隣接する本質
的に制限された通路を規定するように設定されなければ
ならず、それにより、研磨されるべき表面が通路の一部
を形成し、媒体が通路を通って押出されるときその表面
を研磨するものとなる。
くいプラスチック材料からなり、媒体室の一方に入れら
れる。他方の室は空である。工程を実施するには、媒体
は、それが満たされている室から空の室へ、制限された
通路を経由し、研磨されるべきワーク表面を通るか若し
くはその傍を通って流体圧で或は機械的に押し出され、
それによって表面を望み通りに加工する。典型的には、
押出媒体は望みの研磨度を得るのに必要なだけ両方の室
の間を行きつ戻りつ押出される。深座ぐり孔、凹部及び
盲キャビティでさえも、研磨されるべき表面に沿って媒
体の流れを方向付けるレストリクタ又はマンドレルを用
いることにより、研磨することができる。従来技術の更
に詳細な説明は、米国特許第3,521,412号及び第3,634,9
73号に見出することができる。
媒体通路が含まれる場合や異なった表面が異なった処理
を要求する場合には制限される。異なる断面積を有する
複数の媒体通路に関して、流れの量はより大きな通路を
通ることで最大になることが明らかである。流れに対す
る抵抗が減少することから、更に制限された通路と比べ
て速度も更に速くなり、通過する流れの比較量は通路の
比較断面積よりも大きくなる。従って、より多くの加工
あるいは研磨は、より大きな、制限の少ない通路で生じ
る。例えば、通路の断面積が同じかほぼ同じであるなら
ば、いくつかの平行する制限通路を各制限通路内で同じ
加工を生じさせる1つの操作で処理するとことができ
る。同じ流れで大きく異なる断面積を持つ2つの制限通
路が平行するならば、より制限された通路は、流れの比
例量よりも少なく通過させるので、より少なく研磨され
る。これら複数型の使用は、複数の取付具をもって別々
の通路を生じさせる完全に別々の処理を必要とする。こ
の場合、ワークは、望み通り全ての表面が処理される前
に、異なった取付具に何度も装着したり取り外したりさ
れると共に、それぞれの取付具の中で加工されなければ
ならない。
域は、複数の交叉通路を有するワークの加工である。一
例として、単純なT型ジョイントの通路を艶出し加工が
挙げられる。これは、従来技術によれば、通常3つの通
路の1つに押込み、他の2つの通路から押出すことによ
ってなされる。しかしながら、もし3つの通路の全てが
同じ断面積を有するならば、殆どの加工は他の2つの通
路へ供給する1つの通路内でなされるであろう。多段操
作又は多段レストレクタを用いることによってのみ、そ
れぞれの通路で同じ加工を成し遂げることができる。
は、交叉孔によって互いに接続している複数の主内腔を
有する複雑なバルブ本体のばり取りにある。従来技術の
研磨剤流れ機械加工では、ばりを取除くために全ての交
点を加工すべく多段集団運転設備を殆ど確実に必要とす
るであろう。
口を有する取付具を用いた複雑なワークの研磨剤流れ機
械加工のための方法及び装置を提供することである。従
って、それに用いるための研磨剤流れ機械加工装置は、
その出入口と連通する少なくとも3つの容量形室を有し
ており、1つの操作で全ての面を希望通り研磨すること
ができる。従って、本発明は、少なくとも2つの供給室
及び(又は)少なくとも2つの受室を持つ方式を提供す
る。操作の際には、この多供給室及び(又は)多受室は
対応して作動すべきであり、種々の通路において異なっ
た研磨をするよう独立に制御されるべきである。このこ
とは、供給速度及び(又は)多供給室の圧を変化させる
ことによって、及び(又は)多受室の背圧を変化させる
ことによってなし得る。その結果、それぞれ異なった通
路における研磨の程度及び性質が、望まれる範囲で独立
に制御できる。これは、ワークを異なった取付具に搭載
したり下したりを繰返す必要を取除くことにより時間と
労力をかなり節約するばかりでなく、取付具を設計する
とき、設計努力を簡素化することでもある。すなわち、
多供給室及び(又は)多受室の使用は、取付具の設計を
大いに簡素化するプログラミングに変更するように押出
パラメータ、すなわち、速度、圧力、背圧などを調整す
ることを可能にする。従来技術では、押出パラメータは
通路の形状寸法及び次元によって制限されていた。多通
路を通過する供給速度、供給圧、受器抵抗などを可変に
プログラミングすることにより、ワークを通過し覆う変
化に富んだ複雑な流れのパターンが創造できる。これ
は、操作に大きな寛容度を与えるばかりでなく、変化に
富んだプログラミングが、別々の独特な取付具に予め要
求される変化に富んだ機能を実現でき、かつ、正確な取
付具許容差を実現できるので、取付具の要件を簡単化す
る。加えて、ワークの一部の加工を終了し、ほかの部分
の加工を継続させることも可能である。このことは、エ
ネルギーの無駄で実際上ワークに有害な過剰加工を最少
にする。
の制限を除去するのではないにしても、最少にするもの
である。多段の集団運転設備が要求される従来技術の研
磨剤流れ機械加工への応用において、本発明の適用は、
確実に集団運転設備の数を減らし、殆どの応用において
1つの取付具設備で、なすべき全加工を可能にする。自
動化の可能性の増大と、その結果、作業者の誤りの可能
性を除去することによる品質保証の拡大は、至極明白で
あろう。
の一実施例の一部を切り欠いて示す斜視図である。
で、4つのマニホールドと1つの取付具の配置を示し、
1つのマニホールドは断面図でその内部を説明してい
る。
発明の一実施例を示している。第1図を参照すると、本
発明のこの実施例は、支持台12と、プレス頭部14と、2
本のスクリュードライブ16と、4本のガイドピン18とを
有するねじプレス10から成り、プレス頭部は、支持台に
対して選択的に上げたり下げたりできるようになってい
る。このようなプレスは、この技術分野において周知で
あり、ここで更に説明する必要はなく、機械プレス、油
圧プレスを問わず、いかなるタイプのプレスでも適切で
あるといえば十分である。支持台12の上面の下に垂直に
配置された4つの供給室20があり、それらの軸線は、プ
レス頭部14の中心線から均等に間隔を置いた位置にあ
る。各供給室20は膨張可能な容量形室で、支持台12の下
側に固定され、その内容物が支持台12を貫通して延びた
オリフィス(図示せず)を通って垂直に上方へ押出され
るようになっている。
両側に相対して配置され、その各々の一端は支持台12に
固定され、他端は脚32で支持されている。2本の同じ長
さのスチール製山形棒34が、支持台12と工作台30の上に
平行に固定され、1つの工作台30から支持台12の中央を
横切って他の工作台まで延びる軌道を形成している。4
個の車輪38を有するキャリジ38が、山形棒34で形成され
た軌道上を転がるように置いてあり、該キャリッジ36
は、どちらかの工作台30から支持台12へ移動することが
できる。効率を良くするために、このようなキャリジを
2台設けるべきである。
付けられ、その各々は、キャリジ36の上面を通って下方
に延びた入口オリフィス42を有している。マニホールド
40は、キャリジ36がプレス頭部14の下側中央にあると
き、入口オリフィス42が支持台12を通って供給室20に連
通している開口(図示せず)と適宜整合するように間隔
が取られている。マニホールド40の出口オリフィス44
は、それぞれ水平に延びて4個のマニホールド40の間の
中央に配置された取付具46の方へ向かっている。出口オ
リフィス44を取付具46の側面の入口開口(図示せず)に
連結するために延長パイプ48が必要である。このような
延長パイプ48の必要性及びその長さは、取付具46の大き
さ及び形状に依存する。取付具46の大きさと形状は、勿
論、その中で加工されるべきワークあるいは複数のワー
クに依存して広く変化し得る。取付具46からの出口オリ
フィス48が上面中央を貫通して設けられている。
られている。受室52への入口オリフィス(図示せず)
は、受室の底面中央を貫通して設けられ、取付具46から
の出口オリフィス48と一列に並ぶようになっている。
しなければならない。キャリジ36を工作台30の上に位置
付ける一方、必要な長さの延長パイプ48を用いてマニホ
ールドの出口オリフィス44を取付具への入口オリフィス
(図示せず)に連結することで、取付具をマニホールド
40の間に適宜固定する。
ホールド40に対して密閉してから、取付具46とマニホー
ルド40を載せたキャリジ36を転がして支持台12の上へ移
動し、マニホールド入口オリフィス42が、供給室20から
支持台12を通って延びている出口オリフィスと適宜一列
に並ぶようにする。キャリジ36が適切にその位置に着い
たとき、プレス頭部14を下降させ、受室52が取付具46の
上面に係合して入口オリフィス(図示せず)が受室52、
出口オリフィス48及び取付具46と一列に並ぶようにす
る。支持台12を貫通するオリフィスとマニホールド40内
のオリフィスとの間、及び受室への入口オリフィスと取
付具46からの出口オリフィスとの間には、勿論、適当な
シールを用いなければならない。これにより、プレス頭
部を強制的に下げて、プレス頭部14と支持台12との間に
取付具46及びマニホールド40を固く押し付けたとき、媒
体通路が密閉される。
媒体が適切に導入されたとき、供給室20は作動し、媒体
を上方へ押し出してマニホールド40の中へ、次いで延長
パイプ48を通って取付具46の中へ、更にそこを通過して
押し出す。取付具46の中でワークは媒体によって望み通
り研磨される。その媒体は、取付具46から更に受室52の
中に押し出される。
の応用は、二路押出に容易に適用される。すなわち、供
給室が空で受室が満たされているとき、操作を逆にして
受室が供給室になり、その媒体を反対方向へ押し出し、
その限定された通路を通して供給室へ戻す。複雑な流れ
通路を持つ更に複雑な操作においては、このような逆押
出しは必ずしも実施可能ではない。後者の場合には、受
室52から供給室20へ媒体を手動で入れ換える必要をなく
すため、別個の媒体戻しシステムが必要である。
リジ36がある。各1台ずつ必要であるが、2台用意する
とかなり好都合である。すなわち、1つのキャリジの上
に1つの取付具が位置決めされ、押出工程が進行中であ
るとき、作業者はもう1つの工作台30の上でもう1つの
取付具46をセットすることができる。次に、1回の操作
が完了したとき、その1台のキャリジは、分離するため
に1つの工作台30の上に転動し、もう1台のキャリジ
は、押出加工のために他の工作台30から支持台12の上へ
転動することができる。
Claims (28)
- 【請求項1】少なくとも3つの出入口を有し且つ研磨さ
れるべきワーク表面を含んでいる通路を通して、研磨剤
粒子を含有する流動可能なプラスチック媒体を制御可能
に押出す研磨剤流れ機械加工装置であって、 A.該プラスチック媒体を別々に供給したり受入れたりす
るようになっており、それぞれが該通路の少なくとも1
つの口と連通するようになっている少なくとも3つの容
量形室と、 B.該通路を通して該媒体を押出し、それにより該ワーク
表面を研磨するように該容量形室のそれぞれを駆動する
駆動手段と、 C.該ワーク表面の研磨要求に応じて、該室から該媒体を
供給したり該室の中へ該媒体を受入れたりするように該
駆動手段を独立に制御する制御手段と、 を備えた装置。 - 【請求項2】該制御手段は、該室から該媒体を同時に供
給したり該室の中へ媒体を受入れたりするように該駆動
手段を制御する請求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項3】該制御手段は、該室から該媒体を連続して
供給したり該室の中へ媒体を受入れたりするように該駆
動手段を制御する請求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項4】該研磨剤粒子を含有する流動性プラスチッ
ク媒体は、各々が少なくとも2つの出入口を有する複数
個の通路を通って押出され、該制御手段は、異なる通路
において差異のある研磨を生じさせる請求の範囲1項記
載の装置。 - 【請求項5】該制御手段は、異なった通路を通して媒体
を連続して押出すことにより差異のある研磨を達成する
請求の範囲4項記載の装置。 - 【請求項6】該通路は複数の交叉する通路部分を有し、
該制御手段は異なる通路部分において差異のある研磨を
生じさせる請求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項7】該制御手段は、異なる通路部分を通して媒
体を連続して押出すことにより差異のある研磨を達成す
る請求の範囲6項記載の装置。 - 【請求項8】該制御手段は、同時に少なくとも2つの供
給室の差異ある押退け量により差異のある研磨を達成す
る請求の範囲6項記載の装置。 - 【請求項9】該制御手段は、同時に少なくとも2つの受
室の差異のある背圧により差異のある研磨を達成する請
求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項10】該制御手段は、同時に少なくとも2つの
供給室の差異のある押出圧により差異のある研磨を達成
する請求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項11】該制御手段は、全て同時の少なくとも2
つの供給室の差異のある押退け量と少なくとも2つの受
室の差異のある背圧により、差異のある研磨を達成する
請求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項12】該制御手段は、全て同時の少なくとも2
つの供給室の差異のある押出圧と少なくとも2つの受室
の差異のある背圧により、差異のある研磨を達成する請
求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項13】該制御手段は、全て同時の少なくとも2
つの供給室の差異のある押出圧と、少なくとも2つの供
給室の差異のある押退け量と、少なくとも2つの受室の
差異のある背圧により、差異のある研磨を達成する請求
の範囲1項記載の装置。 - 【請求項14】該制御手段は、該媒体の少なくとも一部
が該通路を通って少なくとも1つの元の供給室まで押戻
されるように、少なくとも1つの受室を供給室に変換
し、少なくとも1つの供給室を受室に変換して、媒体の
流れの方向を変えることにより、変換操作を達成する請
求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項15】該制御手段は、1つの受室を、該媒体を
元の供給室へ押戻す再供給室に変えることにより、相互
操作を達成する請求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項16】該制御手段は、受室を作動させて該媒体
をバイパス管方式で元の供給室へ押戻すことにより、相
互操作を達成する請求の範囲1項記載の装置。 - 【請求項17】少なくとも3つの出入口と複数の交叉す
る通路部分を有し且つ研磨されるべきワーク表面を含ん
でいる通路を通して、研磨剤粒子を含有する流動可能な
プラスチック媒体を制御可能に押出す研磨剤流れ機械加
工装置であって、 A.該プラスチック媒体を独立に供給したり受入れたりす
るようになっており、それぞれが該通路の少なくとも1
つの口と連通するようになっている少なくとも3つの容
量形室と、 B.該通路を通して該媒体を押出すように該容量形室のそ
れぞれを駆動する駆動手段と、 C.異なった通路部分である差異のある機械加工を生じさ
せるように、該駆動手段を独立に制御して選択的に且つ
差異があるように該室から該媒体を供給したり該室の中
へ該媒体を受入れたりする制御手段と、 を備えた装置。 - 【請求項18】複数の通路を有し、各通路が該媒体のた
めの少なくとも2つの出入口を有すると共に少なくとも
4つの該容量形室を有することにより、該制御手段が異
なった通路で差異のある機械加工を生じさせる請求の範
囲17項記載の装置。 - 【請求項19】研磨剤流れ加工によりワークの選ばれた
表面を研磨する方法において、 A.研磨のために選ばれた表面が少なくとも3つの出入口
を有する複数の通路の中で曝されるように取付具の中に
ワークを搭載する工程と、 B.流動性プラスチック研磨材を望みの研磨を達成するの
に必要なだけ該口を通して選択的に入れたり出したりす
ることで該通路を通して押出す工程と、 から成る方法。 - 【請求項20】該通路は少なくとも一部が交叉している
請求の範囲19項記載の方法。 - 【請求項21】該ワークの異なった表面を差異を設けて
研磨するように、異なった量の媒体が少なくとも2つの
口を同時に通って該通路の中へ押出される請求の範囲19
項記載の方法。 - 【請求項22】該ワークの異なった表面を差異を設けて
研磨するように、異なった量の媒体が少なくとも2つの
口を同時に通って該通路の中へ押出される請求の範囲20
項記載の方法。 - 【請求項23】該ワークの異なった表面を差異を設けて
研磨するように、差異のある背圧が少なくとも2つの該
出口を同時に維持される請求の範囲19項記載の方法。 - 【請求項24】該ワークの異なった表面を差異を設けて
研磨するように、差異のある背圧が少なくとも2つの該
出口で同時に維持される請求の範囲20項記載の方法。 - 【請求項25】該ワークの異なった表面を差異を設けて
研磨するように、差異のある押出圧が少なくとも2つの
該入口で同時に維持される請求の範囲19項記載の方法。 - 【請求項26】該ワークの異なった表面を差異を設けて
研磨するように、差異のある押出圧が少なくとも2つの
該入口で同時に維持される請求の範囲20項記載の方法。 - 【請求項27】該ワークの異なった表面を差異を設けて
研磨するように、差異のある押出圧が少なくとも2つの
該入口で、かつ、差異のある背圧が少なくとも2つの該
出口で、全て同時に維持される請求の範囲19項記載の方
法。 - 【請求項28】該ワークの異なった表面を差異を設けて
研磨するように、差異のある押出圧が少なくとも2つの
該入口で、かつ、差異のある背圧が少なくとも2つの該
出口で、全て同時に維持される請求の範囲20項記載の方
法。
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