JP3050899B2 - Sphere processing equipment - Google Patents

Sphere processing equipment

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JP3050899B2
JP3050899B2 JP02204846A JP20484690A JP3050899B2 JP 3050899 B2 JP3050899 B2 JP 3050899B2 JP 02204846 A JP02204846 A JP 02204846A JP 20484690 A JP20484690 A JP 20484690A JP 3050899 B2 JP3050899 B2 JP 3050899B2
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誠 小野田
利次 黒部
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エヌティエヌ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ボールベアリングに使用するセラミック
ボール等の球体を加工する加工装置に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a processing apparatus for processing a sphere such as a ceramic ball used for a ball bearing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の球体加工装置として、特開昭64−2860
号公報により提案されたものがある。
Conventionally, this type of sphere processing apparatus has been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-2860.
Has been proposed in Japanese Patent Publication No.

この加工装置は、下ラップ体に設けた加工溝と上ラッ
プ体の間で球体を挾み、この球体に加工圧力を与えつつ
2つのラップ体を回転させることにより、球体の表面を
ラッピング加工するものである。
In this processing device, a sphere is sandwiched between a processing groove provided in a lower wrap and an upper wrap, and two wraps are rotated while applying a processing pressure to the sphere, thereby lapping the surface of the sphere. Things.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記の加工装置においては、球体の加工量は球体の回
転速度と加工圧力に大きく左右され、加工能率を上げる
ためには、ラップ体の回転速度を上げるか、加工圧力を
大きく設定する必要がある。
In the above-described processing apparatus, the processing amount of the sphere is greatly influenced by the rotation speed of the sphere and the processing pressure. In order to increase the processing efficiency, it is necessary to increase the rotation speed of the lap body or set the processing pressure to a large value. .

しかし、加工能率を上げるために、ラップ体の回転速
度を上げると、加工位置に供給された砥粒が遠心力によ
り外側に飛ばされて球体から離れ、逆に能率の低下や精
度劣化を引き起こす不具合がある。したがって、ラップ
体の回転は、砥粒の供給状態を悪化させない範囲内に制
限されることになり、高回転化による大幅な加工能率の
向上が図れない欠点がある。
However, when the rotational speed of the lap body is increased to increase the processing efficiency, the abrasive grains supplied to the processing position are blown outward by centrifugal force and separated from the sphere, causing a decrease in efficiency and deterioration in accuracy There is. Therefore, the rotation of the lap body is limited within a range that does not deteriorate the supply state of the abrasive grains, and there is a disadvantage that a large increase in the rotation speed cannot significantly improve the processing efficiency.

また、加工圧力を大きくして加工した場合、球体表面
には無数の疵が発生して、次の仕上げ加工ではその疵を
除去出来ない場合が多く生じ、またラップ体の摩擦も著
しく進行する。しかし、逆に加工圧力を低くすると、加
工疵は少なくなるが、加工能率が大きく低下する不具合
がある。このため、加工中、加工圧力は加工能率と加工
精度とを経済的に両立させうる大きさに適切に調節する
必要があるが、このような調節は困難であり、作業能率
を悪化させる問題がある。
In addition, when processing is performed with a high processing pressure, numerous spheres are generated on the surface of the sphere, and in many cases, the flaws cannot be removed in the next finishing processing, and the friction of the lap body also remarkably progresses. Conversely, when the processing pressure is reduced, the processing flaws are reduced, but the processing efficiency is greatly reduced. For this reason, during processing, it is necessary to appropriately adjust the processing pressure to a size at which the processing efficiency and the processing accuracy can be economically compatible, but such adjustment is difficult, and there is a problem that the working efficiency is deteriorated. is there.

そこで、この発明は、加工圧力や回転の高速化によら
ずに球体の運動状態を変化させることができ、高い加工
能率と加工精度を同時に実現できる球体加工装置を提供
しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a sphere processing apparatus that can change the motion state of a sphere without depending on the processing pressure and the speed of rotation, and that can simultaneously achieve high processing efficiency and processing accuracy.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の課題を解決するため、この発明は、第1駆動リ
ングの外側に中心軸を一致させて第2駆動リングを配置
し、この第1及び第2駆動リングに対して端面同士を向
き合せてその両駆動リングと同軸の第3駆動リングを設
け、上記各駆動リングを正逆回転可能に支持すると共
に、各駆動リングにそれぞれ独立して作動する回転駆動
手段を連結し、上記3つの駆動リングの対向面には、球
体を3方向から各駆動リングの中心軸を中心として転動
可能に保持する加工面を形成し、上記第3駆動リングを
軸方向に移動可能に支持し、該第3駆動リングに加工圧
力発生手段を連結して該第3駆動リングと上記第1、第
2区リングとの間で上記球体に加工圧力を与え、粗加工
時には第1乃至第3駆動リングのうちのいずれか2つの
駆動リングを相互に反対方向に回転させると共に、他の
1つの駆動リングをいずれか一方向に低速回転させるか
又は停止させ、仕上げ加工時には第1乃至第3駆動リン
グのうちのいずれか2つの駆動リングを同一方向に回転
させると共に、他の1つの駆動リングをこれらと反対方
向に回転させるようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention arranges a second drive ring outside the first drive ring with the center axis aligned, and faces the first and second drive rings with their end faces facing each other. A third drive ring coaxial with both drive rings is provided, the drive rings are rotatably supported in the forward and reverse directions, and each drive ring is connected to rotation drive means that operates independently of each other. The opposing surface is formed with a processing surface that holds the sphere so as to roll around the center axis of each drive ring from three directions, and supports the third drive ring movably in the axial direction. A working pressure generating means is connected to the drive ring to apply a working pressure to the sphere between the third drive ring and the first and second division rings, and during rough machining, one of the first to third drive rings is used. Attach any two drive rings to each other And at the same time, the other one drive ring is rotated at a low speed in one direction or stopped, and at the time of finish machining, any two drive rings of the first to third drive rings are rotated in the same direction. And the other drive ring is rotated in the opposite direction.

上記の粗加工時における加工圧力を、仕上げ加工時の
加工圧力より相対的に高く設定することができる。
The processing pressure during the rough processing can be set relatively higher than the processing pressure during the finishing processing.

なお、上記の構成において、3つの駆動リングのいず
れか1つの駆動リングの加工面を、球体と点接触する複
数の面から形成することができる。
In the above configuration, the processing surface of any one of the three drive rings can be formed from a plurality of surfaces that make point contact with the sphere.

また、第2駆動リングに、外周面から加工面に貫通す
る球体の挿通路を設けることもできる。
Further, the second drive ring may be provided with an insertion passage for a sphere penetrating from the outer peripheral surface to the processing surface.

さらに、3つの駆動リングのいずれか1つの駆動リン
グの加工面を研摩砥石としたり、或いはその加工面にポ
リシャーを取付けるようにしてもよい。
Further, the processing surface of any one of the three driving rings may be a grinding wheel, or a polisher may be attached to the processing surface.

〔作用〕[Action]

粗加工の場合、第1駆動リングと第2駆動リングを逆
方向に回転させ、第3駆動リングを低速回転させるか、
停止状態におく。
In the case of rough machining, the first drive ring and the second drive ring are rotated in opposite directions, and the third drive ring is rotated at a low speed,
Leave in a stopped state.

このように、各駆動リングを逆回転させると、球体に
は公転力とスピン力が加わって公転運動と自転運動が生
じ、球体と加工面の接触域での滑りが大きくなる。ま
た、第3駆動リングの動きが低速であることにより、加
工面の砥粒の逃げが少なくなり、球体の周囲を安定した
砥粒の供給状態におくことができる。
Thus, when each drive ring is rotated in the reverse direction, the orbital force and the spin force are applied to the sphere, so that the orbital motion and the spinning motion occur, and the slip in the contact area between the sphere and the processing surface increases. In addition, since the movement of the third drive ring is low, the escape of the abrasive grains on the processed surface is reduced, and the circumference of the sphere can be kept in a stable supply state of the abrasive grains.

一方、仕上げ加工の場合は、第1と第2の駆動リング
を同一方向に回転させ、第3駆動リングをその両駆動リ
ングと反対方向に回転させる。これにより、球体にはス
ピン力が加わらず、加工面との接触域での滑りが一定に
なるので、球体表面に加工疵が発生しない。
On the other hand, in the case of finishing, the first and second drive rings are rotated in the same direction, and the third drive ring is rotated in the opposite direction to both drive rings. As a result, no spin force is applied to the sphere, and the slip in the contact area with the processing surface becomes constant, so that no processing flaw is generated on the sphere surface.

なお、上記の説明では、第3駆動リングに対して第1
と第2駆動リングの回転方向を変化させるようにした
が、第1駆動リング又は第2駆動リングに対して、他の
2つの駆動リングの回転方向を変化させるようにしても
よい。
Note that, in the above description, the first driving ring is used for the first driving ring.
And the rotation direction of the second drive ring is changed, but the rotation direction of the other two drive rings may be changed with respect to the first drive ring or the second drive ring.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図乃至第4図に示すように、第3駆動リング1は
円環状に形成されたリングであり、下部回転軸2の上部
端面に形成した円周溝3の内部に移動可能に嵌め込まれ
ている。この第3駆動リング1の下面の孔4には、円周
溝3から突出したピン5が摺動可能に嵌合しており、第
3駆動リング1は下部回転軸2に対して軸方向に移動可
能で、かつ一体で回転するように係合している。
As shown in FIGS. 1 to 4, the third drive ring 1 is a ring formed in an annular shape, and is movably fitted into a circumferential groove 3 formed in an upper end face of the lower rotary shaft 2. ing. A pin 5 protruding from the circumferential groove 3 is slidably fitted in the hole 4 on the lower surface of the third drive ring 1. It is movable and is engaged so as to rotate integrally.

上記円周溝3の内部は、第3駆動リング1との間に組
込んだシール材6により気密性がもたされ、その下面
に、下部回転軸2の内部を貫通した流体導入路7が連通
している。この導入路7は、回転軸2の下端で回転継手
8を介して圧力流体の供給源(図示略)に連通してお
り、圧力流体が導入路7を通り円周溝3に導入される
と、第3駆動リング1が上昇し、後記の第1駆動リング
17と第2駆動リング18の間で加工圧力を発生させる。
The inside of the circumferential groove 3 is hermetically sealed by a sealing material 6 incorporated between the circumferential groove 3 and the third drive ring 1, and a fluid introduction passage 7 penetrating through the inside of the lower rotary shaft 2 is provided on the lower surface thereof. Communicating. The introduction path 7 communicates with a pressure fluid supply source (not shown) via a rotary joint 8 at the lower end of the rotating shaft 2, and when the pressure fluid passes through the introduction path 7 and is introduced into the circumferential groove 3. , The third drive ring 1 rises, and the first drive ring
A processing pressure is generated between 17 and the second drive ring 18.

上記の下部回転軸2は、加工装置の基枠9に取り付け
た支持ケース10に軸受11を介して回転可能に支持され、
その下端に固定したプーリ12に、ベルト13を介して回転
モータ14が連結している。支持ケース10は、基枠9に対
してねじ部15の係合により上下動可能に取付けられ、支
持ケース10と下部回転軸2を後述する上部回転軸20に対
して接近離反させることにより、第2駆動リング18や第
3駆動リング1を交換する場合の段取りを容易に行なう
ことができる。
The lower rotating shaft 2 is rotatably supported via a bearing 11 on a support case 10 attached to a base frame 9 of the processing apparatus.
A rotation motor 14 is connected via a belt 13 to a pulley 12 fixed to its lower end. The support case 10 is vertically movably attached to the base frame 9 by the engagement of the screw portion 15, and the support case 10 and the lower rotary shaft 2 are moved closer to and away from an upper rotary shaft 20, which will be described later. The setup for exchanging the second drive ring 18 and the third drive ring 1 can be easily performed.

上記第3駆動リング1の上面は、球体Aと点接触する
2つの面16a、16bから成るV字形の加工面16が形成され
ている。この加工面16は、下部回転軸2の軸線を中心と
する円環状に形成され、球体Aが加工面16に嵌合した状
態で、球体の約半分が第3駆動リング1の上面より突出
するようになっている。
The upper surface of the third drive ring 1 is formed with a V-shaped processing surface 16 including two surfaces 16a and 16b that make point contact with the sphere A. The processing surface 16 is formed in an annular shape about the axis of the lower rotating shaft 2, and approximately half of the sphere projects from the upper surface of the third drive ring 1 in a state where the sphere A is fitted to the processing surface 16. It has become.

一方、第3駆動リング1の上部には、その上面に向き
合わせて第1駆動リング17と第2駆動リング18が配置さ
れている。
On the other hand, a first drive ring 17 and a second drive ring 18 are arranged above the third drive ring 1 so as to face the upper surface.

上記第2駆動リング18は、基枠9に軸受19により回転
自在に1懸架された上部回転軸20の下端に固定されてお
り、第1駆動リング17は、その上部回転軸20の内部に軸
受21により支持された内部回転軸22の下端に固定されて
いる。
The second drive ring 18 is fixed to the lower end of an upper rotary shaft 20 rotatably suspended by a bearing 19 on the base frame 9, and the first drive ring 17 has a bearing inside the upper rotary shaft 20. It is fixed to the lower end of an internal rotation shaft 22 supported by 21.

また、上部回転軸20の上端には、ベルト23を介して回
転モータ24と連結するプーリ25が固定され、一方、内部
回転軸22の上端には、ベルト26を介して回転モータ27に
連結するプーリ28が固定しており、上記両回転軸20、22
はそれぞれ回転モータ24、27により独立して回転駆動さ
れるようになっている。
A pulley 25 connected to a rotary motor 24 via a belt 23 is fixed to an upper end of the upper rotary shaft 20, while a pulley 25 connected to a rotary motor 27 via a belt 26 is connected to an upper end of the internal rotary shaft 22. The pulley 28 is fixed, and the two rotating shafts 20, 22
Are independently driven to rotate by rotation motors 24 and 27, respectively.

上記第1駆動リング17の外周縁、及び第2駆動リング
18の内周縁には、それぞれ第3駆動リング1の加工面16
に嵌合した球体Aに内側と外側から接触する傾斜状の加
工面29、30が形成されており、この加工面29、30と加工
面16との間で、球体Aを3方向から転動可能に保持する
ようになっている。
Outer peripheral edge of the first drive ring 17 and second drive ring
The inner peripheral edge of the machining surface 16 of the third drive ring 1
The inclined processing surfaces 29 and 30 are formed so as to be in contact with the sphere A from the inside and the outside, and the sphere A is rolled from the three directions between the processing surfaces 29 and 30 and the processing surface 16. It is designed to be held as possible.

また、内部回転軸22の内側には、ラップ液供給孔31が
上下に貫通し、その供給孔31の上端に、回転継手32を介
してラップ液供給装置(図示略)が連結している。一
方、内部回転軸22の下端には、分配用内輪33が回転可能
に取付けられており、供給孔31を通って回転軸22の下端
に供給されたラップ液は、回転する内輪33により加工面
16に分配される。
A lap liquid supply hole 31 penetrates vertically inside the internal rotation shaft 22, and a lap liquid supply device (not shown) is connected to an upper end of the supply hole 31 via a rotary joint 32. On the other hand, a distributing inner ring 33 is rotatably attached to the lower end of the internal rotating shaft 22, and the lapping liquid supplied to the lower end of the rotating shaft 22 through the supply hole 31 is processed by the rotating inner ring 33.
Distributed to 16.

また、下部回転軸2と上部回転軸20の周囲を取囲むよ
うに基枠9に取付けたカバー34の下部には、ラップ液回
収用継手35が取付けてあり、加工中に飛散したラップ液
は、回収用継手35を通してラップ液供給装置に回収さ
れ、循環して使用されるようになっている。
A lap liquid collecting joint 35 is attached to the lower portion of the cover 34 attached to the base frame 9 so as to surround the lower rotary shaft 2 and the upper rotary shaft 20. The liquid is collected by the lapping liquid supply device through the collecting joint 35, and is circulated for use.

実施例の加工装置は、上記のような構造であり、次に
その作用を説明する。
The processing apparatus according to the embodiment has the above-described structure, and its operation will be described below.

球体の加工を行なう場合は、第3図及び第4図に示す
ように、セラミックボール等の球体Aを、加工面16と加
工面29、30との間に複数個挿入し、その状態で導入路7
から圧力流体を円周溝3に導入して、第3駆動リング1
と第1駆動リング17及び第2駆動リング18との間で球体
Aに加工圧力を加える。
In the case of processing a sphere, as shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of spheres A such as ceramic balls are inserted between the processing surface 16 and the processing surfaces 29 and 30 and introduced in that state. Road 7
Pressure fluid is introduced into the circumferential groove 3 from the third drive ring 1
A processing pressure is applied to the sphere A between the first driving ring 17 and the second driving ring 18.

第5図は、加工の制御例の一例を示したものであり、
先ず粗加工においては、加工圧力を高めに設定し、第1
駆動リング17を左回りに、第2駆動リング18を右回りに
それぞれ回転させ、第3駆動リング1を左回りに低速で
回転させる。
FIG. 5 shows an example of a processing control example.
First, in the rough machining, the machining pressure is set to a high
The drive ring 17 is rotated counterclockwise, the second drive ring 18 is rotated clockwise, and the third drive ring 1 is rotated counterclockwise at a low speed.

このように第1駆動リング17と第2駆動リング18を逆
方向に回転させると、球体Aには、加工面16に沿って転
動する公転運動と共にスピン力が加わり、球体Aは自転
運動する。このため、球体Aと加工面16の接触域a、b
における滑りが、従来のように加工溝内を公転運動だけ
行なわせる場合に比べて著しく大きくなり、高い速度で
能率の良い加工を行なうことができる。
When the first drive ring 17 and the second drive ring 18 are rotated in the opposite directions, a spin force is applied to the sphere A together with a revolving motion rolling along the processing surface 16, and the sphere A rotates on its own axis. . Therefore, the contact areas a and b between the sphere A and the processing surface 16
Is significantly larger than in the conventional case where only the revolving motion is performed in the machining groove, and efficient machining can be performed at a high speed.

また、第3駆動リング1を低速回転させることによ
り、ラップ液が遠心力により外部へ逃げず加工位置に留
まるので、球体Aの表面を常に十分な砥粒の供給状態に
おくことができ、安定したラッピング加工を行なうこと
ができる。
In addition, by rotating the third drive ring 1 at a low speed, the lapping liquid stays at the processing position without escaping to the outside due to centrifugal force, so that the surface of the sphere A can always be kept in a state where a sufficient amount of abrasive grains are supplied, and the Lapping can be performed.

上記の場合、両駆動リング17、18の回転数の差を変え
ると、球体Aの自転軸方向が変化し、その自転軸方向と
第3駆動リング1の回転方向との組合せにより、接触域
a、bでの滑り状態を強くしたり、弱めたりすることが
できる。したがって、駆動リングの回転を制御すること
により、球体Aの運動状態(転がりとすべり)を自由に
変化させることが可能になり、加工状態を任意に制御す
ることができる。
In the above case, if the difference between the rotational speeds of the two drive rings 17 and 18 is changed, the direction of the rotation axis of the sphere A changes, and the combination of the rotation axis direction and the rotation direction of the third drive ring 1 causes the contact area a , B can be strengthened or weakened. Therefore, by controlling the rotation of the drive ring, the motion state (rolling and sliding) of the sphere A can be freely changed, and the processing state can be arbitrarily controlled.

なお、上記の粗加工においては、第3駆動リング1を
停止状態におくようにしてもよい。この場合は、球体A
に自転と公転運動が同時に加わるように、第1及び第2
駆動リング17、18の回転数の差を適当に設定する必要が
ある。
In the above roughing, the third drive ring 1 may be stopped. In this case, the sphere A
First and second so that rotation and orbital motion are simultaneously added to
It is necessary to appropriately set the difference between the rotational speeds of the drive rings 17 and 18.

第5図に示すように、球体Aの加工寸法がねらい寸法
に近ずくと(T1時間)、仕上げ加工に切換える。この仕
上げ加工への切換えは、加工圧力を低く設定すると共
に、第2駆動リング18を右回りに回転させて第1駆動リ
ング17と同一方向に回転させて行なう。
As shown in Figure 5, the near Nuisance and (T 1 hour) dimensioned aim machining dimensions of the sphere A, switch to finishing. The switching to the finishing processing is performed by setting the processing pressure low and rotating the second drive ring 18 clockwise to rotate in the same direction as the first drive ring 17.

このように第3駆動リング1と第1及び第2駆動リン
グ17、18とを反対方向に回転させると、球体Aにはスピ
ン力が加わらなくなり、球体Aは加工面16を公転運動だ
けするようになる。このため、球体Aに加わる滑りが一
定なものになり、加工疵の発生が防止されて球体表面を
美しい面に仕上げることができる。
When the third drive ring 1 and the first and second drive rings 17 and 18 are rotated in opposite directions, no spin force is applied to the sphere A, and the sphere A performs only the orbital movement of the processing surface 16. become. For this reason, the sliding applied to the sphere A becomes constant, and the generation of processing flaws is prevented, and the sphere surface can be finished to a beautiful surface.

第6図及び第7図は他の実施例を示したものである。 6 and 7 show another embodiment.

この例では、第3駆動リング43の加工面45を平坦な面
で形成し、第2駆動リング42の内周面に、球体Aと点接
触する2つの面44a、44bから成る加工面44を形成してい
る。
In this example, the processing surface 45 of the third drive ring 43 is formed as a flat surface, and the processing surface 44 composed of two surfaces 44a and 44b that are in point contact with the sphere A is formed on the inner peripheral surface of the second drive ring 42. Has formed.

また、第2駆動リング42に、その周面の1部を切欠い
て外周面から加工面44に貫通する球体挿通路46を形成し
ており、この球体挿通路45を抜き差し自在の閉塞部材47
により塞いでいる。
Further, the second drive ring 42 has a sphere insertion passage 46 formed by cutting out a part of the peripheral surface thereof and penetrating from the outer peripheral surface to the processing surface 44.
It is closed by.

なお、他の構造については、第1図の実施例と同じで
あり、同一部品は同じ符号を付して説明を省略する。
The other structure is the same as that of the embodiment shown in FIG.

上記の構造では、第2駆動リング42に対して第1駆動
リング41と第3駆動リング43の回転方向や回転数を変化
させることにより、第2駆動リング42の加工面44と球体
Aとの接触域a、bにおける運動状態を変化させること
ができ、粗加工と仕上げ加工を連続して行なうことがで
きる。
In the above-described structure, the rotation direction and the number of rotations of the first drive ring 41 and the third drive ring 43 with respect to the second drive ring 42 are changed, so that the processing surface 44 of the second drive ring 42 and the sphere A The motion state in the contact areas a and b can be changed, and roughing and finishing can be performed continuously.

また、球体挿通路46から閉塞部材47を抜き、その球体
挿通路46を開放した状態で第1及び第3駆動リング41、
43を同方向に回転させると、その回転の送り作用により
球体Aを第2駆動リング42の外側から連続して加工位置
に投入したり、逆に排出させることができ、球体の供給
と排出をきわめて簡単に行なうことができる。
Further, the closing member 47 is removed from the sphere insertion passage 46, and the first and third drive rings 41,
When the ball 43 is rotated in the same direction, the sphere A can be continuously put into the machining position from the outside of the second drive ring 42 by the feed action of the rotation, or can be discharged in the opposite direction. It can be done very easily.

第8図の例は、第2駆動リング42′に研削砥石51を取
付けて球体の研削加工を可能にしたものである。この場
合、使用する砥石51は、メタルボンド砥石のような高剛
性砥石を使用し、ラップ液の中には、WA、GC等の硬質砥
粒を混合させておくのがよい。また、加工中、砥石51を
ドレッシングすることにより、球体の研削量が大きくで
き、高能率の研削加工を維持することができる。
In the example of FIG. 8, a grinding wheel 51 is attached to the second drive ring 42 'to enable grinding of a sphere. In this case, it is preferable to use a high-rigidity grindstone such as a metal bond grindstone as the grindstone 51 to be used, and to mix hard abrasive grains such as WA and GC in the lapping liquid. In addition, by dressing the grindstone 51 during processing, the grinding amount of the sphere can be increased, and highly efficient grinding can be maintained.

一方、第9図の実施例は、第6図の例における第2駆
動リング42の加工面44に、粘弾性体のポリシャ52を貼り
付け、球体表面のポリシャー加工を行なえるようにした
ものである。この場合、球体AがSi3N4等の窒化系セラ
ミックの場合は、加工液としてベンガラ、酸化セリウ
ム、酸化クロムなどを使用し、その加工液にポリシャ52
を浸しながら球体Aにすべりを与えるようにする。これ
により、高精度で美しい表面を持つ球体を形成すること
ができる。
On the other hand, in the embodiment of FIG. 9, a viscoelastic polisher 52 is attached to the processing surface 44 of the second drive ring 42 in the example of FIG. 6 so that polisher processing of the spherical surface can be performed. is there. In this case, if the sphere A is nitride ceramics such as S i3 N 4, using red iron oxide, cerium oxide, chromium oxide as a working fluid, polisher 52 to the working fluid
To give the sphere A slip. Thereby, a sphere having a highly accurate and beautiful surface can be formed.

また、ポリシャ52は、加工面45だけでなく、第1又は
第3駆動リングの加工面45、48に取付けるようにしても
よい。これにより、球体A表面に対する加工溝や駆動面
の接触を著しく軟かくでき、球体表面を鏡面状態に仕上
げることができる。
In addition, the polisher 52 may be attached not only to the processing surface 45 but also to the processing surfaces 45 and 48 of the first or third drive ring. Thereby, the contact of the machining groove or the driving surface with the surface of the spherical body A can be remarkably softened, and the spherical surface can be finished to a mirror surface state.

なお、上述した実施例では、各駆動リングの加工面を
球体に対して点接触する面で形成したが、第10図に示す
ように、1つの加工面53(この例では第3駆動リングの
加工面)を球体Aの形状に沿ったR状面に形成し、球体
Aと面当り状態で接触させるようにしてもよい。この場
合、加工面53の底に、ラップ液溜り用の溝54を形成して
おくのが望ましい。
In the above-described embodiment, the processing surface of each drive ring is formed as a surface that comes into point contact with the sphere. However, as shown in FIG. 10, one processing surface 53 (in this example, the third drive ring The processed surface) may be formed in an R-shaped surface along the shape of the sphere A, and may be brought into contact with the sphere A in a surface contact state. In this case, it is desirable to form a groove 54 for the lap liquid reservoir at the bottom of the processing surface 53.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、この発明によれば、球体を3つ
の駆動リングで挟持し、その3つの駆動リングを独立し
て回転駆動するようにしたので、各駆動リングの回転方
向や回転数を変化させることにより、球体の運動状態を
自由に制御することができる。したがって粗加工から仕
上げ加工まで1工程で行なうことができ、高能率の加工
を行なうことができる。
As described above, according to the present invention, the sphere is sandwiched between the three drive rings, and the three drive rings are driven to rotate independently, so that the rotation direction and the number of rotations of each drive ring are changed. By doing so, the motion state of the sphere can be freely controlled. Therefore, it can be performed in one step from rough processing to finishing processing, and highly efficient processing can be performed.

また、加工圧力の増大や駆動リングの高回転化を必要
としないため、加工疵の発生や加工液の飛散を抑えるこ
とができ、高精度で安定して加工を可能にする。
In addition, since it is not necessary to increase the processing pressure or to increase the rotation of the drive ring, generation of processing flaws and scattering of the processing liquid can be suppressed, and processing can be performed with high accuracy and stability.

さらに、この発明の加工装置は、球体の運動状態(す
べりと転がり)を任意に制御することができるので、球
体のラッピング加工だけでなく、研削加工やポリシャー
加工にも応用することが可能であり、広範囲の加工に適
用できる利点がある。
Furthermore, since the processing device of the present invention can arbitrarily control the motion state (sliding and rolling) of the sphere, it can be applied not only to lapping of the sphere but also to grinding and polishing. It has the advantage of being applicable to a wide range of processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は実施例の加工装置の一部縦断正面図、第2図は
同上の側面図、第3図は同上の要部を示す一部縦断正面
図、第4図は球体の加工位置を示す断面図、第5図は加
工の制御例を示す図、第6図は他の実施例を示す縦断正
面図、第7図は第6図のVII−VII線の断面図、第8図乃
至第10図はそれぞれその他の例を示す断面図である。 1、43……第3駆動リング、2……下部回転軸、3……
円周溝、7……流体導入路、14……回転モータ、16、4
5、53……加工面、17……第1駆動リング、18、42、4
2′……第2駆動リング、20……上部回転軸、22……内
部回転軸、24……回転モータ、27……回転モータ、29、
48……加工面、30、44……加工面、31……ラップ液供給
孔、34……カバー、35……回収用継手、51……研削砥
石、52……ポリシャ、53……加工面、A……球体。
FIG. 1 is a partially longitudinal front view of the processing apparatus of the embodiment, FIG. 2 is a side view of the same, FIG. 3 is a partially vertical front view showing a main part of the same, and FIG. FIG. 5 is a view showing an example of processing control, FIG. 6 is a longitudinal sectional front view showing another embodiment, FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6, FIG. FIG. 10 is a sectional view showing another example. 1, 43 ... third drive ring, 2 ... lower rotating shaft, 3 ...
Circumferential groove, 7 ... Fluid introduction path, 14 ... Rotary motor, 16, 4
5, 53 ... machined surface, 17 ... first drive ring, 18, 42, 4
2 ': second drive ring, 20: upper rotary shaft, 22: internal rotary shaft, 24: rotary motor, 27: rotary motor, 29,
48… Working surface, 30, 44… Working surface, 31… Lapping liquid supply hole, 34… Cover, 35… Recovery joint, 51… Grinding wheel, 52… Polisher, 53… Working surface , A ... a sphere.

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1駆動リングの外側に中心軸を一致させ
て第2駆動リングを配置し、この第1及び第2駆動リン
グに対して端面同士を向き合せてその両駆動リングと同
軸の第3駆動リングを設け、上記各駆動リングを正逆回
転可能に支持すると共に、各駆動リングにそれぞれ独立
して作動する回転駆動手段を連結し、上記3つの駆動リ
ングの対向面には、球体を3方向から各駆動リングの中
心軸を中心として転動可能に保持する加工面を形成し、
上記第3駆動リングを軸方向に移動可能に支持し、該第
3駆動リングに加工圧力発生手段を連結して該第3駆動
リングと上記第1、第2駆動リングとの間で上記球体に
加工圧力を与え、粗加工時には第1乃至第3駆動リング
のうちのいずれか2つの駆動リングを相互に反対方向に
回転させると共に、他の1つの駆動リングをいずれか一
方向に低速回転させるか又は停止させ、仕上げ加工時に
は第1乃至第3駆動リングのうちのいずれか2つの駆動
リングを同一方向に回転させると共に、他の1つの駆動
リングをこれらと反対方向に回転させるようにした球体
加工装置。
1. A second drive ring is disposed outside the first drive ring with its central axis coincident with the first drive ring. The end faces of the second drive ring are opposed to the first and second drive rings, and are coaxial with both drive rings. A third drive ring is provided, the drive rings are rotatably supported in forward and reverse directions, and rotation drive means operating independently of each other are connected to the respective drive rings. Is formed so as to be able to roll around the center axis of each drive ring from three directions,
The third drive ring is supported so as to be movable in the axial direction, and a processing pressure generating means is connected to the third drive ring so that the third drive ring is connected to the sphere between the third drive ring and the first and second drive rings. Applying a processing pressure to rotate any two of the first to third drive rings in directions opposite to each other at the time of rough processing, and to rotate the other one of the drive rings at a low speed in any one direction. Alternatively, the sphere processing may be such that any two of the first to third drive rings are rotated in the same direction and the other drive ring is rotated in the opposite direction during finishing processing. apparatus.
【請求項2】上記の粗加工時における加工圧力を、仕上
げ加工時の加工圧力より相対的に高く設定するようにし
た請求項(1)に記載の球体加工装置。
2. The sphere processing apparatus according to claim 1, wherein the processing pressure during the rough processing is set relatively higher than the processing pressure during the finishing processing.
【請求項3】3つの駆動リングのいずれか1つの駆動リ
ングの加工面を、球体と点接触する複数の面から形成し
た請求項(1)又は(2)に記載の球体加工装置。
3. The sphere processing apparatus according to claim 1, wherein a processing surface of any one of the three drive rings is formed from a plurality of surfaces that are in point contact with the sphere.
【請求項4】第2駆動リングに、その外周面から加工面
に貫通する球体の挿通路を設けた請求項(1)乃至
(3)のいずれかに記載の球体加工装置。
4. The sphere machining apparatus according to claim 1, wherein the second drive ring is provided with a sphere insertion passage penetrating from the outer peripheral surface to the machining surface.
【請求項5】3つの駆動リングのいずれか1つの駆動リ
ングの加工面を、研摩砥石とした請求項(1)乃至
(4)のいずれかに記載の球体加工装置。
5. The sphere machining apparatus according to claim 1, wherein a machining surface of one of the three drive rings is a grinding wheel.
【請求項6】3つの駆動リングのいずれか1つの駆動リ
ングの加工面に、ポリシャーを取付けた請求項(1)乃
至(4)のいずれかに記載の球体加工装置。
6. The sphere processing apparatus according to claim 1, wherein a polisher is attached to a processing surface of any one of the three drive rings.
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