JP3225615B2 - 球体研削装置及び盤体溝加工装置 - Google Patents
球体研削装置及び盤体溝加工装置Info
- Publication number
- JP3225615B2 JP3225615B2 JP21974992A JP21974992A JP3225615B2 JP 3225615 B2 JP3225615 B2 JP 3225615B2 JP 21974992 A JP21974992 A JP 21974992A JP 21974992 A JP21974992 A JP 21974992A JP 3225615 B2 JP3225615 B2 JP 3225615B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide groove
- sphere
- board
- processed
- grinding
- 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 - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被加工球体の表面を真
球状に研削（研磨）加工する球体研削装置及び盤体の案
内溝を加工する盤体溝加工装置に関する。
球状に研削（研磨）加工する球体研削装置及び盤体の案
内溝を加工する盤体溝加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の球体研削装置としては、例えば特
開平２−２７９２７１号が公知である。これは、図１２
に示す如く互いに所定間隔を存して対向すると共に研削
工具となる２つの盤体１，２相互間に被加工球体３を挾
持して、両盤体１，２を相対回転させることにより、一
方の盤体１に設けた断面Ｖ字状をなす環状の案内溝４内
を被加工球体３が３点接触状態で転動し、その表面が真
球状に研削加工されるようにしたものである。この案内
溝４の断面形状は円周方向に連続して均一となってい
る。
開平２−２７９２７１号が公知である。これは、図１２
に示す如く互いに所定間隔を存して対向すると共に研削
工具となる２つの盤体１，２相互間に被加工球体３を挾
持して、両盤体１，２を相対回転させることにより、一
方の盤体１に設けた断面Ｖ字状をなす環状の案内溝４内
を被加工球体３が３点接触状態で転動し、その表面が真
球状に研削加工されるようにしたものである。この案内
溝４の断面形状は円周方向に連続して均一となってい
る。
【０００３】また、大量生産方式の球体研削装置として
従来、図１３に示すものがある。これは、コンベア５に
多量の被加工球体３をストレージし、研削工具となる２
つの盤体１，２相互間に、コンベア５上にある被加工球
体３を整列させながら送り込んで研削加工し、被加工球
体３が盤体１，２相互間を１周した後、この被加工球体
３を再びコンベア５に還流させてストレージする。この
動作を多数回繰り返すことによって、被加工球体３の表
面が真球状に研削加工されるようにしたものである。
従来、図１３に示すものがある。これは、コンベア５に
多量の被加工球体３をストレージし、研削工具となる２
つの盤体１，２相互間に、コンベア５上にある被加工球
体３を整列させながら送り込んで研削加工し、被加工球
体３が盤体１，２相互間を１周した後、この被加工球体
３を再びコンベア５に還流させてストレージする。この
動作を多数回繰り返すことによって、被加工球体３の表
面が真球状に研削加工されるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】斯かる従来のいずれの
装置も、被加工球体３が盤体１，２相互間を１周して元
の位置へ戻ったときに、盤体１，２により付与された被
加工球体３表面の研削加工痕跡を調べた結果、そのほと
んどが図１４（イ），（ロ）に示す如く略一方向に沿う
研削加工痕跡のみであり、盤体１，２相互間で被加工球
体３はほとんどスキューが発生していないか、或はほん
のわずかのスキューしか発生しておらず、研削加工にむ
らがあることが判明した。
装置も、被加工球体３が盤体１，２相互間を１周して元
の位置へ戻ったときに、盤体１，２により付与された被
加工球体３表面の研削加工痕跡を調べた結果、そのほと
んどが図１４（イ），（ロ）に示す如く略一方向に沿う
研削加工痕跡のみであり、盤体１，２相互間で被加工球
体３はほとんどスキューが発生していないか、或はほん
のわずかのスキューしか発生しておらず、研削加工にむ
らがあることが判明した。
【０００５】従って、被加工球体３の表面全体をむらな
く研削加工して、その真球度を向上させるためには、被
加工球体３が盤体１，２相互間を多数回通過する必要が
あり、研削加工効率が低くなるという問題点があった。
く研削加工して、その真球度を向上させるためには、被
加工球体３が盤体１，２相互間を多数回通過する必要が
あり、研削加工効率が低くなるという問題点があった。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的は、真球度及び研削加工効率の向上
を図った球体研削装置を提供することである。また、本
発明の第２の目的は、真球度及び研削加工効率の向上を
図ることが可能な盤体の溝を加工することができる盤体
溝加工装置を提供することである。
で、その第１の目的は、真球度及び研削加工効率の向上
を図った球体研削装置を提供することである。また、本
発明の第２の目的は、真球度及び研削加工効率の向上を
図ることが可能な盤体の溝を加工することができる盤体
溝加工装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１記載の球体研削装置は、互いに所定間隔
を存して対向する２つの盤体相互間に被加工球体を挟持
して、前記２つの盤体の少なくとも一方を回転すること
により前記被加工球体の表面を真球状に研削加工する球
体研削装置において、前記２つの盤体の少なくともいず
れか一方に前記被加工球体を円周方向に転動案内する環
状の案内溝を設け、該案内溝の断面形状を、前記被加工
球体が前記案内溝をその円周上で公転するとき前記案内
溝と前記被加工球体との接触点が周期的に変化する如く
前記盤体の円周方向に連続して変化させたことを特徴と
する。 また、上記第１の目的を達成するため請求項２記
載の球体研削装置は、請求項１記載の球体研削装置にお
いて、前記案内溝は、前記被加工球体と前記盤体との接
触点の周期揺動から見た場合、前記被加工球体の公転Ｐ
ＣＤ上を公転する前記被加工球体の自転中心を通り、且
つ該自転中心から見て該自転中心と前記案内溝と接触す
る前記被加工球体の２つの接触点を結ぶ線の挟角の１／
２となる揺動軸線が前記被加工球体の公転ＰＣＤ上で周
期的に連続して変化する案内溝であることを特徴とす
る。また、上記第１の目的を達成するため請求項３記載
の球体研削装置は、請求項１または２記載の球体研削装
置において、前記案内溝は、該案内溝と前記被加工球体
との接触点が正弦曲線を描いて周期的に連続して変化す
る案内溝であることを特徴とする。また、上記第１の目
的を達成するため請求項４記載の球体研削装置は、請求
項１、２または３記載の球体研削装置において、前記案
内溝は、公転ＰＣＤ上を前記被加工球体が１回公転する
とき整数周期となっている案内溝であることを特徴とす
る。また、上記第１の目的を達成するため請求項５記載
の球体研削装置は、請求項１乃至３または４記載の球体
研削装置において、前記案内溝は、その溝断面が前記被
加工球体の半径に等しい部分円弧と、それに続いて底部
が凹状となっている案内溝であることを特徴とする。 更
に、上記第２の目的を達成するため請求項６記載の盤体
溝加工装置は、被加工球体を円周方向に転動案内する環
状の案内溝を有する盤体を回転させる回転手段と、前記
盤体の前記案内溝を加工すべき盤体面の垂直方向にし、
前記案内溝を加工する溝加工工具を進退移動させて、前
記盤体の案内溝を加工する盤体溝加工装置において、前
記溝加工工具を前記盤体の案内溝に前記被加工球体を接
触させた状態における前記被加工球体の球心を含む円環
ドーナツ仮想面に垂直な方向で、且つ公転ＰＣＤに対し
周期的に揺動させる溝加工工具揺動手段を有することを
特徴とする。
るため請求項１記載の球体研削装置は、互いに所定間隔
を存して対向する２つの盤体相互間に被加工球体を挟持
して、前記２つの盤体の少なくとも一方を回転すること
により前記被加工球体の表面を真球状に研削加工する球
体研削装置において、前記２つの盤体の少なくともいず
れか一方に前記被加工球体を円周方向に転動案内する環
状の案内溝を設け、該案内溝の断面形状を、前記被加工
球体が前記案内溝をその円周上で公転するとき前記案内
溝と前記被加工球体との接触点が周期的に変化する如く
前記盤体の円周方向に連続して変化させたことを特徴と
する。 また、上記第１の目的を達成するため請求項２記
載の球体研削装置は、請求項１記載の球体研削装置にお
いて、前記案内溝は、前記被加工球体と前記盤体との接
触点の周期揺動から見た場合、前記被加工球体の公転Ｐ
ＣＤ上を公転する前記被加工球体の自転中心を通り、且
つ該自転中心から見て該自転中心と前記案内溝と接触す
る前記被加工球体の２つの接触点を結ぶ線の挟角の１／
２となる揺動軸線が前記被加工球体の公転ＰＣＤ上で周
期的に連続して変化する案内溝であることを特徴とす
る。また、上記第１の目的を達成するため請求項３記載
の球体研削装置は、請求項１または２記載の球体研削装
置において、前記案内溝は、該案内溝と前記被加工球体
との接触点が正弦曲線を描いて周期的に連続して変化す
る案内溝であることを特徴とする。また、上記第１の目
的を達成するため請求項４記載の球体研削装置は、請求
項１、２または３記載の球体研削装置において、前記案
内溝は、公転ＰＣＤ上を前記被加工球体が１回公転する
とき整数周期となっている案内溝であることを特徴とす
る。また、上記第１の目的を達成するため請求項５記載
の球体研削装置は、請求項１乃至３または４記載の球体
研削装置において、前記案内溝は、その溝断面が前記被
加工球体の半径に等しい部分円弧と、それに続いて底部
が凹状となっている案内溝であることを特徴とする。 更
に、上記第２の目的を達成するため請求項６記載の盤体
溝加工装置は、被加工球体を円周方向に転動案内する環
状の案内溝を有する盤体を回転させる回転手段と、前記
盤体の前記案内溝を加工すべき盤体面の垂直方向にし、
前記案内溝を加工する溝加工工具を進退移動させて、前
記盤体の案内溝を加工する盤体溝加工装置において、前
記溝加工工具を前記盤体の案内溝に前記被加工球体を接
触させた状態における前記被加工球体の球心を含む円環
ドーナツ仮想面に垂直な方向で、且つ公転ＰＣＤに対し
周期的に揺動させる溝加工工具揺動手段を有することを
特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図１１に基づ
き説明する。
き説明する。
【００１０】［第１実施例］図１は本発明の第１実施例
に係る球体研削装置の被加工球体と２つの盤体との接触
状態の説明図であり、同図において、１０，１１は互い
に所定間隔を存して対向する盤体で、一方（図において
上方）の盤体（砥石盤体）１０は固定で、他方（図にお
いて下方）の盤体（支持盤体）１１は中心軸（図示省
略）を中心に回転自在である。
に係る球体研削装置の被加工球体と２つの盤体との接触
状態の説明図であり、同図において、１０，１１は互い
に所定間隔を存して対向する盤体で、一方（図において
上方）の盤体（砥石盤体）１０は固定で、他方（図にお
いて下方）の盤体（支持盤体）１１は中心軸（図示省
略）を中心に回転自在である。
【００１１】他方の盤体１１の一側面（一方の盤体１０
との対向面）には環状の案内溝１２が設けられている。
この案内溝１２は両盤体１０，１１相互間に一定の圧力
をかけた状態で挾持された被加工球体１３を円周方向に
転動案内するものである。案内溝１２の断面形状は、内
角（開き角）θが９０°（なお、５０°〜１２０°の範
囲であれば何度でも可）のＶ字形状で、被加工球体１３
の公転ＰＣＤは変化させず、被加工球体１３の中心から
一方の盤体１０迄の距離及び他方の盤体１１の回転中心
軸迄の距離は全周に亘って一定となっている。
との対向面）には環状の案内溝１２が設けられている。
この案内溝１２は両盤体１０，１１相互間に一定の圧力
をかけた状態で挾持された被加工球体１３を円周方向に
転動案内するものである。案内溝１２の断面形状は、内
角（開き角）θが９０°（なお、５０°〜１２０°の範
囲であれば何度でも可）のＶ字形状で、被加工球体１３
の公転ＰＣＤは変化させず、被加工球体１３の中心から
一方の盤体１０迄の距離及び他方の盤体１１の回転中心
軸迄の距離は全周に亘って一定となっている。
【００１２】案内溝１２の断面形状は、図２に示す如く
被加工球体１３が両盤体１０，１１相互間に挾持されて
転動して、正しい円運動（円運動をする時の被加工球体
１３の中心の軌跡を図２中、１点鎖線Ｌで示す。）をし
た時にできる円周方向運動の被加工球体１３の包絡線に
より構成される円環ドーナツ仮想体１４に対して、案内
溝１２の左右の傾斜面１２ａ，１２ｂが接触し、且つ左
右の傾斜面１２ａ，１２ｂの交点Ｘが円周方向で正しい
円に対して正弦曲線（サインカーブ）Ｌ1を描いて連続
して変化する。
被加工球体１３が両盤体１０，１１相互間に挾持されて
転動して、正しい円運動（円運動をする時の被加工球体
１３の中心の軌跡を図２中、１点鎖線Ｌで示す。）をし
た時にできる円周方向運動の被加工球体１３の包絡線に
より構成される円環ドーナツ仮想体１４に対して、案内
溝１２の左右の傾斜面１２ａ，１２ｂが接触し、且つ左
右の傾斜面１２ａ，１２ｂの交点Ｘが円周方向で正しい
円に対して正弦曲線（サインカーブ）Ｌ1を描いて連続
して変化する。
【００１３】即ち、まず最初に図１の（イ）に示すよう
に、両盤体１０，１１相互間に挾持されて研削加工され
る被加工球体１３は、他方の盤体１１との接触点Ｂ，Ｃ
から、これら各接触点Ｂ，Ｃと他方の盤体１１の回転中
心Ｏとの間の距離ＲＢ，ＲＣに比例する周速の回転力を
受け、自転軸心Ｏ′− Ｏ′を中心に、両盤体１０，１
１との接触点Ａ，Ｂ，Ｃに対して、各接触点Ａ，Ｂ，Ｃ
と自転軸心Ｏ′− Ｏ′との間の距離ｒａ，ｒｂ，ｒｃ
に比例する周速で自転する。また、各接触点Ａ，Ｂ，Ｃ
の摩擦力と周速とによっては、被加工球体１３が両盤体
１０，１１との間で微小な相対的滑りを発生しながら回
転する。
に、両盤体１０，１１相互間に挾持されて研削加工され
る被加工球体１３は、他方の盤体１１との接触点Ｂ，Ｃ
から、これら各接触点Ｂ，Ｃと他方の盤体１１の回転中
心Ｏとの間の距離ＲＢ，ＲＣに比例する周速の回転力を
受け、自転軸心Ｏ′− Ｏ′を中心に、両盤体１０，１
１との接触点Ａ，Ｂ，Ｃに対して、各接触点Ａ，Ｂ，Ｃ
と自転軸心Ｏ′− Ｏ′との間の距離ｒａ，ｒｂ，ｒｃ
に比例する周速で自転する。また、各接触点Ａ，Ｂ，Ｃ
の摩擦力と周速とによっては、被加工球体１３が両盤体
１０，１１との間で微小な相対的滑りを発生しながら回
転する。
【００１４】上述した従来装置にあっては、この状態で
被加工球体１３が回転しない一方の盤体に対して１周し
て元の位置に戻ってくるわけで、その時、被加工球体１
３の表面に付加される研削加工痕跡は図１４の（イ），
（ロ）に示す如くほとんどスキューのない一方向の研削
加工痕跡となっていたものである。
被加工球体１３が回転しない一方の盤体に対して１周し
て元の位置に戻ってくるわけで、その時、被加工球体１
３の表面に付加される研削加工痕跡は図１４の（イ），
（ロ）に示す如くほとんどスキューのない一方向の研削
加工痕跡となっていたものである。
【００１５】これに対して本発明においては、図１の
（イ）に示す如く被加工球体１３と他方の盤体１１との
接触点Ｂ，Ｃで接触する案内溝１２の左右の傾斜面１２
ａ，１２ｂの交点Ｘが、図２に示す如く他方の盤体１１
の円周方向で正しい円に対して正弦曲線Ｌ1を描いて盤
体１１の円周方向に連続して変化し、その円周上のある
位置では、図１の（ロ）に示す如く案内溝１２の左右の
傾斜面１２ａ，１２ｂの交点はＸ（ロ）となり、被加工
球体１３と左右の傾斜面１２ａ，１２ｂとの接触点はＢ
（ロ），Ｃ（ロ）となり、被加工球体１３の自転軸心は
Ｏ′− Ｏ′(ロ）となる。
（イ）に示す如く被加工球体１３と他方の盤体１１との
接触点Ｂ，Ｃで接触する案内溝１２の左右の傾斜面１２
ａ，１２ｂの交点Ｘが、図２に示す如く他方の盤体１１
の円周方向で正しい円に対して正弦曲線Ｌ1を描いて盤
体１１の円周方向に連続して変化し、その円周上のある
位置では、図１の（ロ）に示す如く案内溝１２の左右の
傾斜面１２ａ，１２ｂの交点はＸ（ロ）となり、被加工
球体１３と左右の傾斜面１２ａ，１２ｂとの接触点はＢ
（ロ），Ｃ（ロ）となり、被加工球体１３の自転軸心は
Ｏ′− Ｏ′(ロ）となる。
【００１６】従って、被加工球体１３は、図１の（イ）
の状態から図１の（ロ）に示す自転軸心Ｏ′− Ｏ′
(ロ）を中心に転動して、研削工具である一方の盤体１
０とは接触点Ａ（ロ）で、他方の盤体１１とは接触点Ｂ
（ロ），Ｃ（ロ）でそれぞれ接触して、その表面が真球
状に研削加工される。
の状態から図１の（ロ）に示す自転軸心Ｏ′− Ｏ′
(ロ）を中心に転動して、研削工具である一方の盤体１
０とは接触点Ａ（ロ）で、他方の盤体１１とは接触点Ｂ
（ロ），Ｃ（ロ）でそれぞれ接触して、その表面が真球
状に研削加工される。
【００１７】また、案内溝１２の左右の傾斜面１２ａ，
１２ｂの交点は正しい円に対して正弦曲線を描いて、円
周上のある位置では図１の（ハ）に示すようにＸ（ハ）
となり、これに伴い被加工球体１３の自転軸心はＯ′−
Ｏ′(ハ）となり、両盤体１０，１１と被加工球体１３
との接触点はＡ（ハ），Ｂ（ハ），Ｃ（ハ）となって、
この状態で被加工球体１３の表面が真球状に研削加工さ
れる。
１２ｂの交点は正しい円に対して正弦曲線を描いて、円
周上のある位置では図１の（ハ）に示すようにＸ（ハ）
となり、これに伴い被加工球体１３の自転軸心はＯ′−
Ｏ′(ハ）となり、両盤体１０，１１と被加工球体１３
との接触点はＡ（ハ），Ｂ（ハ），Ｃ（ハ）となって、
この状態で被加工球体１３の表面が真球状に研削加工さ
れる。
【００１８】従って、図１の（イ），（ロ），（ハ）の
３位置で研削加工されることを想定して、被加工球体１
３の表面の研削加工痕跡を推定すると図３の（イ）のよ
うになることが判明する。
３位置で研削加工されることを想定して、被加工球体１
３の表面の研削加工痕跡を推定すると図３の（イ）のよ
うになることが判明する。
【００１９】しかし、実際には、案内溝１２の左右の傾
斜面１２ａ，１２ｂの交点Ｘは、正しい円に対して１円
周内において複数回繰り返して正弦曲線を描いて元の位
置に位相を合わせて戻るようになっているので、被加工
球体１３が両盤体１０，１１相互間を１周する間には、
多数回のスキューを連続して繰り返すために、被加工球
体１３の表面全体がむらなく真球状に研削加工される。
斜面１２ａ，１２ｂの交点Ｘは、正しい円に対して１円
周内において複数回繰り返して正弦曲線を描いて元の位
置に位相を合わせて戻るようになっているので、被加工
球体１３が両盤体１０，１１相互間を１周する間には、
多数回のスキューを連続して繰り返すために、被加工球
体１３の表面全体がむらなく真球状に研削加工される。
【００２０】図３の（ロ）は、実際に被加工球体１３が
両盤体１０，１１相互間を１周する間に、その表面に付
加された研削加工痕跡を示す図であり、同図にて明らか
なように両盤体１０，１１相互間を１周するだけで被加
工球体１３の表面全体がむらなく真球状に研削加工され
ていることが判明する。
両盤体１０，１１相互間を１周する間に、その表面に付
加された研削加工痕跡を示す図であり、同図にて明らか
なように両盤体１０，１１相互間を１周するだけで被加
工球体１３の表面全体がむらなく真球状に研削加工され
ていることが判明する。
【００２１】図４は、本発明装置による研削加工と、従
来装置による研削加工との被加工球体の表面の真球度と
研削加工時間との関係を示す比較線図であり、同図中
（Ａ）は本発明装置の場合を、（Ｂ）は従来装置の場合
をそれぞれ示す。同図にて明確なように、本発明装置の
方が従来装置に比べて、同一の真球度を得るための加工
時間は著しく短縮し、しかも最終到達精度もかなり向上
するものである。
来装置による研削加工との被加工球体の表面の真球度と
研削加工時間との関係を示す比較線図であり、同図中
（Ａ）は本発明装置の場合を、（Ｂ）は従来装置の場合
をそれぞれ示す。同図にて明確なように、本発明装置の
方が従来装置に比べて、同一の真球度を得るための加工
時間は著しく短縮し、しかも最終到達精度もかなり向上
するものである。
【００２２】次に、上述した断面Ｖ字形状の案内溝１２
を他方の盤体１１に付設する方法について、図５〜図７
に基づき説明する。
を他方の盤体１１に付設する方法について、図５〜図７
に基づき説明する。
【００２３】図５は、他方の盤体１１にＶ字形断面の案
内溝１２を切削加工にて付設するための切削装置（盤体
溝加工装置）の斜視図、図６は、同切削装置のブロック
構成図であり、両図において、１５は他方の盤体１１が
取り付けられる回転主軸で、駆動モータ１６により駆動
される。この駆動モータ１６は、制御部２３からの回転
制御・位置制御の指令と、ロータリエンコーダ１７から
のフィードバック信号とにより制御される。
内溝１２を切削加工にて付設するための切削装置（盤体
溝加工装置）の斜視図、図６は、同切削装置のブロック
構成図であり、両図において、１５は他方の盤体１１が
取り付けられる回転主軸で、駆動モータ１６により駆動
される。この駆動モータ１６は、制御部２３からの回転
制御・位置制御の指令と、ロータリエンコーダ１７から
のフィードバック信号とにより制御される。
【００２４】一方、他方の盤体１１に案内溝１２を切削
加工するための切削工具（溝加工工具）１８は、揺動軸
１９に取り付けられている。この揺動軸１９はクランク
機構２０を介して切削工具オシレーション駆動モータ２
１に連結され、該駆動モータ２１により駆動される。こ
の切削工具オシレーション駆動モータ２１は、制御部２
３からの回転数制御・位相制御の指令と、第２のロータ
リエンコーダ２２からのフィードバック信号とにより制
御される。
加工するための切削工具（溝加工工具）１８は、揺動軸
１９に取り付けられている。この揺動軸１９はクランク
機構２０を介して切削工具オシレーション駆動モータ２
１に連結され、該駆動モータ２１により駆動される。こ
の切削工具オシレーション駆動モータ２１は、制御部２
３からの回転数制御・位相制御の指令と、第２のロータ
リエンコーダ２２からのフィードバック信号とにより制
御される。
【００２５】切削工具１８は、他方の盤体１１の盤面に
想定される前述の図２に示す予め設定された寸法の被加
工球体１３によって作られる円環ドーナツ仮想体１４に
接する断面Ｖ字形状の案内溝１２を切削加工する。その
ために、図７に示す如く切削工具１８の揺動角θ１内に
おける揺動により、（１）実線の状態から（２）破線の
状態（３）実線の状態（４）２点鎖線の状態（５）実線
の状態の順序で、円環ドーナツ仮想体１４、即ち図７の
予め設定された寸法の円２３に接するように、この円２
３の中心Ｏを通る軸線が、図５の揺動軸１９の軸線Ｌ２
と一致するようにしてある。
想定される前述の図２に示す予め設定された寸法の被加
工球体１３によって作られる円環ドーナツ仮想体１４に
接する断面Ｖ字形状の案内溝１２を切削加工する。その
ために、図７に示す如く切削工具１８の揺動角θ１内に
おける揺動により、（１）実線の状態から（２）破線の
状態（３）実線の状態（４）２点鎖線の状態（５）実線
の状態の順序で、円環ドーナツ仮想体１４、即ち図７の
予め設定された寸法の円２３に接するように、この円２
３の中心Ｏを通る軸線が、図５の揺動軸１９の軸線Ｌ２
と一致するようにしてある。
【００２６】従って、切削工具１８を揺動させて断面Ｖ
字形状の案内溝１２を切削加工しても、該案内溝１２を
転動する予め設定された寸法の被加工球体１３は、他方
の盤体１１の円周方向の溝の中心に対して正しい円運動
を行なうことができるものである。
字形状の案内溝１２を切削加工しても、該案内溝１２を
転動する予め設定された寸法の被加工球体１３は、他方
の盤体１１の円周方向の溝の中心に対して正しい円運動
を行なうことができるものである。
【００２７】ところで、断面Ｖ字形状の案内溝１２の切
削加工は、回転主軸１５及び切削工具オシレーション駆
動モータ２１の回転を各々一定にすれば、前述した案内
溝１２の傾斜面１２ａ，１２ｂの交点Ｘ、即ちＶ字形切
削工具１８の先端の軌跡は正弦曲線となるが、該正弦曲
線に限定されるものではない。また、断面Ｖ字形状の案
内溝１２は、円周上での急激なスキューによるキズを防
止するため、他方の盤体１１を一周した時に、元の位相
で一致することが必要である。そのため、他方の盤体１
１の案内溝１２の全円周長さと前記正弦曲線の周期との
比が正数倍になるように、両駆動モータ１６，２１の回
転数と位相とを制御するようにしてある。
削加工は、回転主軸１５及び切削工具オシレーション駆
動モータ２１の回転を各々一定にすれば、前述した案内
溝１２の傾斜面１２ａ，１２ｂの交点Ｘ、即ちＶ字形切
削工具１８の先端の軌跡は正弦曲線となるが、該正弦曲
線に限定されるものではない。また、断面Ｖ字形状の案
内溝１２は、円周上での急激なスキューによるキズを防
止するため、他方の盤体１１を一周した時に、元の位相
で一致することが必要である。そのため、他方の盤体１
１の案内溝１２の全円周長さと前記正弦曲線の周期との
比が正数倍になるように、両駆動モータ１６，２１の回
転数と位相とを制御するようにしてある。
【００２８】案内溝１２の幅の円周方向の周期的変化
と、案内溝１２での被加工球体１３の接触点Ｂ，Ｃは逆
位相で変化し、被加工球体１３の公転ＰＣＤは周期的変
化をせず、正円である。
と、案内溝１２での被加工球体１３の接触点Ｂ，Ｃは逆
位相で変化し、被加工球体１３の公転ＰＣＤは周期的変
化をせず、正円である。
【００２９】［第２実施例］次に、本発明の第２実施例
を図８〜図１１に基づき説明する。なお、本実施例にお
いて、上述した第１実施例と同一部分については、図面
に同一符号を付して説明する。
を図８〜図１１に基づき説明する。なお、本実施例にお
いて、上述した第１実施例と同一部分については、図面
に同一符号を付して説明する。
【００３０】本実施例は、他方の盤体１１の一方の盤体
１０との対向面に、断面形状が部分円弧形状部１２′ａ
の底部にＵ字形状部１２′ｂを有する形状の環状の案内
溝１２′を設けると共に、一方の盤体１０の他方の盤体
１１との対向面に、断面形状が部分円弧形状をなす環状
の案内溝２４を設けたものである。一方の盤体１０の案
内溝２４の断面部分の部分円弧形状部の半径と、他方の
盤体１１の案内溝１２′の断面部分の部分円弧形状部１
２′ａの半径は、被加工球体１３の直径の略１／２に設
定されている。他方の盤体１１の案内溝１２′のＵ字形
状部１２′ｂが、他方の盤体１１の円周方向に正しい円
に対して正弦曲線状に左右に連続的に位置変化してい
る。即ち、図８（ロ），（ハ）はＵ字形状部１２′ｂの
位置変化を示す。
１０との対向面に、断面形状が部分円弧形状部１２′ａ
の底部にＵ字形状部１２′ｂを有する形状の環状の案内
溝１２′を設けると共に、一方の盤体１０の他方の盤体
１１との対向面に、断面形状が部分円弧形状をなす環状
の案内溝２４を設けたものである。一方の盤体１０の案
内溝２４の断面部分の部分円弧形状部の半径と、他方の
盤体１１の案内溝１２′の断面部分の部分円弧形状部１
２′ａの半径は、被加工球体１３の直径の略１／２に設
定されている。他方の盤体１１の案内溝１２′のＵ字形
状部１２′ｂが、他方の盤体１１の円周方向に正しい円
に対して正弦曲線状に左右に連続的に位置変化してい
る。即ち、図８（ロ），（ハ）はＵ字形状部１２′ｂの
位置変化を示す。
【００３１】図８（イ）において被加工球体１３が一方
の盤体１０と接触する位置の中心はＡ、他方の盤体１１
と接触する位置の中心は各々Ｂ，Ｃとなり、従って、前
述した第１実施例と同様に被加工球体１３の自転軸は
Ｏ′− Ｏ′となる。
の盤体１０と接触する位置の中心はＡ、他方の盤体１１
と接触する位置の中心は各々Ｂ，Ｃとなり、従って、前
述した第１実施例と同様に被加工球体１３の自転軸は
Ｏ′− Ｏ′となる。
【００３２】一方、図８（ロ）では、被加工球体１３の
自転軸はＯ′− Ｏ′(ロ）となり、図８（ハ）では前記
自転軸はＯ′− Ｏ′(ハ）となり、被加工球体１３は両
盤体１０，１１相互間で連続的にその自転軸を変化させ
てスキューを発生させ、短時間に被加工球体１３の表面
全体が真球状に研削加工されるものである。
自転軸はＯ′− Ｏ′(ロ）となり、図８（ハ）では前記
自転軸はＯ′− Ｏ′(ハ）となり、被加工球体１３は両
盤体１０，１１相互間で連続的にその自転軸を変化させ
てスキューを発生させ、短時間に被加工球体１３の表面
全体が真球状に研削加工されるものである。
【００３３】従って、図８（イ），（ロ），（ハ）の３
位置で研削加工されることを想定して、被加工球体１３
の表面の研削加工痕跡を推定すると図９（イ）のように
なるが、実際に両盤体１０，１１相互間を１周して研削
加工された被加工球体１３の表面の研削加工痕跡は図９
（ロ）のようになる。
位置で研削加工されることを想定して、被加工球体１３
の表面の研削加工痕跡を推定すると図９（イ）のように
なるが、実際に両盤体１０，１１相互間を１周して研削
加工された被加工球体１３の表面の研削加工痕跡は図９
（ロ）のようになる。
【００３４】次に他方の盤体１１へ案内溝１２′を付設
する方法について、図１０を基に説明する。まず、切削
工具オシレーション駆動モータ２１により直線的に揺動
する揺動軸１９′に図１１（イ）の切削工具１８′ａを
取り付けて、この揺動軸１９′を揺動させずに案内溝１
２′の部分円弧形状部１２′ａを切削加工する（他方の
盤体１０に対する案内溝２４′の付設も同様にして行な
える）。次いで、揺動軸１９′に図１１（ロ）の切削工
具１８′を付け替えて、該揺動軸１９′を揺動させるこ
とにより、案内溝１２′のＵ字形状部１２′ｂを切削加
工するものである。
する方法について、図１０を基に説明する。まず、切削
工具オシレーション駆動モータ２１により直線的に揺動
する揺動軸１９′に図１１（イ）の切削工具１８′ａを
取り付けて、この揺動軸１９′を揺動させずに案内溝１
２′の部分円弧形状部１２′ａを切削加工する（他方の
盤体１０に対する案内溝２４′の付設も同様にして行な
える）。次いで、揺動軸１９′に図１１（ロ）の切削工
具１８′を付け替えて、該揺動軸１９′を揺動させるこ
とにより、案内溝１２′のＵ字形状部１２′ｂを切削加
工するものである。
【００３５】なお、回転主軸１５と揺動軸１９′の回転
数・位相制御は、上述した第１実施例と同様である。
数・位相制御は、上述した第１実施例と同様である。
【００３６】また他方の盤体１１に対する案内溝１２′
のＵ字形状部１２′ｂの切削加工は、偏心切削方法によ
っても行なえる。また、他方の盤体１１に対する案内溝
１２′の部分円弧形状部１２′ａの付設及び他方の盤体
１０に対する案内溝２４の付設は、被加工球体１３によ
る馴じませ成形加工にて予め行なう方法もある。
のＵ字形状部１２′ｂの切削加工は、偏心切削方法によ
っても行なえる。また、他方の盤体１１に対する案内溝
１２′の部分円弧形状部１２′ａの付設及び他方の盤体
１０に対する案内溝２４の付設は、被加工球体１３によ
る馴じませ成形加工にて予め行なう方法もある。
【００３７】なお、本発明における他方の盤体に付設さ
れる案内溝の断面形状は、上述した各実施例の他にも、
円弧状、コ字状、台形、その他、各種形状を選択し得る
ものである。
れる案内溝の断面形状は、上述した各実施例の他にも、
円弧状、コ字状、台形、その他、各種形状を選択し得る
ものである。
【００３８】また、両盤体についても、そのいずれか一
方または両方を回転させてもよい。また、案内溝の断面
形状が盤体の周方向に連続的に変化する態様も、正弦曲
線を描いて変化するものに限られることなく、被加工球
体の公転ＰＣＤ内を周期的に変化して元位置に戻る閉ル
ープを描いて変化するものであればよい。
方または両方を回転させてもよい。また、案内溝の断面
形状が盤体の周方向に連続的に変化する態様も、正弦曲
線を描いて変化するものに限られることなく、被加工球
体の公転ＰＣＤ内を周期的に変化して元位置に戻る閉ル
ープを描いて変化するものであればよい。
【００３９】更に、本発明の案内溝の要件としては、次
の事項である。
の事項である。
【００４０】まず、被加工球体と盤体との接触点の周期
的揺動から見た場合、被加工球体の公転ＰＣＤ上を公転
する被加工球体の自転中心を通り、且つ該自転中心から
見て該自転中心と案内溝と接触する被加工球体の２つの
接触点を結ぶ線の挾角の１／２となる揺動軸線が被加工
球体の公転ＰＣＤ上で周期的に連続して変化する案内溝
であること。
的揺動から見た場合、被加工球体の公転ＰＣＤ上を公転
する被加工球体の自転中心を通り、且つ該自転中心から
見て該自転中心と案内溝と接触する被加工球体の２つの
接触点を結ぶ線の挾角の１／２となる揺動軸線が被加工
球体の公転ＰＣＤ上で周期的に連続して変化する案内溝
であること。
【００４１】また、一方の盤体１０が平面である場合に
は、被加工球体の周期的揺動から見た場合、前記公転Ｐ
ＣＤ上を公転する被加工球体の自転中心が、該公転ＰＣ
Ｄ上を中心として周期的に変化する案内溝であってもよ
い。
は、被加工球体の周期的揺動から見た場合、前記公転Ｐ
ＣＤ上を公転する被加工球体の自転中心が、該公転ＰＣ
Ｄ上を中心として周期的に変化する案内溝であってもよ
い。
【００４２】更に、変化する周期の連続性から見た場
合、前記公転ＰＣＤ上を被加工球体が１回公転すると
き、前記周期が整数周期となっている案内溝であるこ
と。
合、前記公転ＰＣＤ上を被加工球体が１回公転すると
き、前記周期が整数周期となっている案内溝であるこ
と。
【００４３】
【発明の効果】以上の如く本発明の球体研削装置によれ
ば、被加工球体の表面全体が極めて短時間のうちに研削
工具である盤体と接触して、むらなく研削加工されるの
で、真球度が向上する。また、本発明の球体研削装置に
よれば、被加工球体の自転軸が大きく変化することによ
って、被加工球体と盤体との接触点での相対的な滑り量
が増大するので、研削加工効率が向上する。更に、本発
明の盤体溝加工装置によれば、真球度及び研削加工効率
の向上を図ることが可能な盤体の溝を加工することがで
きる。
ば、被加工球体の表面全体が極めて短時間のうちに研削
工具である盤体と接触して、むらなく研削加工されるの
で、真球度が向上する。また、本発明の球体研削装置に
よれば、被加工球体の自転軸が大きく変化することによ
って、被加工球体と盤体との接触点での相対的な滑り量
が増大するので、研削加工効率が向上する。更に、本発
明の盤体溝加工装置によれば、真球度及び研削加工効率
の向上を図ることが可能な盤体の溝を加工することがで
きる。
【図１】本発明の第１実施例に係る球体研削装置の被加
工球体と２つの盤体との接触状態の説明図である。
工球体と２つの盤体との接触状態の説明図である。
【図２】同装置における案内溝の断面形状の変化状態を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図３】同装置において研削加工された被加工球体の表
面の研削加工痕跡を示す図である。
面の研削加工痕跡を示す図である。
【図４】本発明装置と従来装置における加工時間と真球
度との関係を示す比較線図である。
度との関係を示す比較線図である。
【図５】本発明装置における他方の盤体に案内溝を付設
するための切削装置の斜視図である。
するための切削装置の斜視図である。
【図６】同切削装置のブロック構成図である。
【図７】同切削装置における切削工具の揺動状態を示す
図である。
図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る球体研削装置の被加
工球体と２つの盤体との接触状態の説明図である。
工球体と２つの盤体との接触状態の説明図である。
【図９】同装置において研削加工された被加工球体の表
面の研削加工痕跡を示す図である。
面の研削加工痕跡を示す図である。
【図１０】同装置における他方の盤体に案内溝を付設す
るための切削装置の斜視図である。
るための切削装置の斜視図である。
【図１１】同切削装置において用いる切削工具の一部切
欠平面図である。
欠平面図である。
【図１２】従来の球体研削装置の断面図である。
【図１３】図１２と異なる従来の球体研削装置の斜視図
である。
である。
【図１４】従来装置により研削加工された被加工球体の
表面の研削加工痕跡を示す図である。
表面の研削加工痕跡を示す図である。
１０ 一方の盤体 １１ 他方の盤体 １２，１２′ 案内溝 １３ 被加工球体
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−162148（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 11/06 B24B 37/02
Claims (6)
- 【請求項１】 互いに所定間隔を存して対向する２つの
盤体相互間に被加工球体を挟持して、前記２つの盤体の
少なくとも一方を回転することにより前記被加工球体の
表面を真球状に研削加工する球体研削装置において、前
記２つの盤体の少なくともいずれか一方に前記被加工球
体を円周方向に転動案内する環状の案内溝を設け、該案
内溝の断面形状を、前記被加工球体が前記案内溝をその
円周上で公転するとき前記案内溝と前記被加工球体との
接触点が周期的に変化する如く前記盤体の円周方向に連
続して変化させたことを特徴とする球体研削装置。 - 【請求項２】 前記案内溝は、前記被加工球体と前記盤
体との接触点の周期揺動から見た場合、前記被加工球体
の公転ＰＣＤ上を公転する前記被加工球体の自転中心を
通り、且つ該自転中心から見て該自転中心と前記案内溝
と接触する前記被加工球体の２つの接触点を結ぶ線の挟
角の１／２となる揺動軸線が前記被加工球体の公転ＰＣ
Ｄ上で周期的に連続して変化する案内溝であることを特
徴とする請求項１記載の球体研削装置。 - 【請求項３】 前記案内溝は、該案内溝と前記被加工球
体との接触点が正弦曲線を描いて周期的に連続して変化
する案内溝であることを特徴とする請求項１または２記
載の球体研削装置。 - 【請求項４】 前記案内溝は、公転ＰＣＤ上を前記被加
工球体が１回公転するとき整数周期となっている案内溝
であることを特徴とする請求項１、２または３記載の球
体研削装置。 - 【請求項５】 前記案内溝は、その溝断面が前記被加工
球体の半径に等しい部分円弧と、それに続いて底部が凹
状となっている案内溝であることを特徴とする請求項１
乃至３または４記載の球体研削装置。 - 【請求項６】 被加工球体を円周方向に転動案内する環
状の案内溝を有する盤体を回転させる回転手段と、前記
盤体の前記案内溝を加工すべき盤体面の垂直方向にし
て、前記案内溝を加工する溝加工工具を進退移動させ
て、前記盤体の案内溝を加工する盤体溝加工装置におい
て、前記溝加工工具を前記盤体の案内溝に前記被加工球
体を接触させた状態における前記被加工球体の球心を含
む円環ドーナツ仮想面に垂直な方向で、且つ公転ＰＣＤ
に対し周期的に揺動させる溝加工工 具揺動手段を有する
ことを特徴とする盤体溝加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21974992A JP3225615B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 球体研削装置及び盤体溝加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21974992A JP3225615B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 球体研削装置及び盤体溝加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0691506A JPH0691506A (ja) | 1994-04-05 |
| JP3225615B2 true JP3225615B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=16740395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21974992A Expired - Fee Related JP3225615B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 球体研削装置及び盤体溝加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225615B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10180605A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-07 | Nippon Seiko Kk | 球体研磨装置 |
| JP4244241B2 (ja) * | 1997-11-27 | 2009-03-25 | 株式会社平和 | パチンコ玉揚送装置 |
| JP4471253B2 (ja) * | 2001-11-22 | 2010-06-02 | 株式会社平和 | パチンコ玉研磨構造およびそれを有するパチンコ玉研磨装置 |
| JP2008254125A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Jtekt Corp | 球体加工装置 |
| JP6999390B2 (ja) * | 2017-12-08 | 2022-01-18 | Ntn株式会社 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP21974992A patent/JP3225615B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0691506A (ja) | 1994-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3877177A (en) | Device for machining spherical surfaces | |
| JP3225615B2 (ja) | 球体研削装置及び盤体溝加工装置 | |
| US3030739A (en) | Grinding apparatus and method | |
| KR950005455A (ko) | 스크롤상 공작물의 가공방법 및 장치 | |
| JPS6165772A (ja) | ドレツシング装置 | |
| US5823721A (en) | Method of producing an undercut, concave, self-contained bearing surface | |
| US5694819A (en) | Method and device for form cutting and form turning | |
| JP2728841B2 (ja) | 可変距離に砥石車を備えた研削盤 | |
| JPH085002B2 (ja) | 球面ホーニング加工方法 | |
| JPS58171253A (ja) | カム作動面を研削により形成する方法および装置 | |
| JP2908996B2 (ja) | 球面仕上加工方法及び装置 | |
| JP2000061790A (ja) | ローディングカム装置のカム面の加工方法及び加工装置 | |
| JPH0475878A (ja) | 研磨装置 | |
| US5882156A (en) | Method and apparatus for milling a segment of a spherical surface | |
| JPH0861452A (ja) | トロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の構成部材にカム面を形成する方法 | |
| RU2184013C2 (ru) | Способ формообразования сферических поверхностей | |
| JP2003025207A (ja) | 曲面創成装置 | |
| JPS618270A (ja) | 曲面創成研磨装置 | |
| RU2093313C1 (ru) | Способ обработки сферических поверхностей отверстий | |
| JPH06254762A (ja) | 凹球面ラッピング装置 | |
| SU1738607A1 (ru) | Способ обработки шариков | |
| SU1484477A1 (ru) | Способ обработки сложных пространственных поверхностей | |
| JPH0329545B2 (ja) | ||
| KR960009185B1 (ko) | 구면 연삭방법 및 장치 | |
| JP3738571B2 (ja) | ローディングカム装置のカム面の加工方法及び加工装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070831 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080831 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |