JP4304423B2

JP4304423B2 - Polishing jig

Info

Publication number: JP4304423B2
Application number: JP2002336339A
Authority: JP
Inventors: 孝志増井; 国男樋口
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: JP2004167630A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状ワークの外径研磨に用いられる治具に関し、更に詳しくは、研削・研磨装置に取り付けられる軸受外輪等の円筒状ワークを、心振れなく高精度に回転させることのできる研磨用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
センジミア冷間圧延機のバックアップロールユニット等に用いられている円筒ころ軸受は、中間ロールとの偏当たりを防止するため、定期的に外輪外径面の検査と研磨（研削）による表面疲労層の除去が行なわれている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この円筒ころ軸受の外輪のような円筒状ワークの外径研磨に用いられている従来の治具（アーバー）は、図７の一部断面図に示すように、シャフト１と、円筒状のテーパーリング１２と、このテーパーリング１２をシャフト１の軸方向に相対移動させるナット３等の締付手段とから構成されている。
【０００４】
このシャフト１は、中実の金属材料を用いて、両端の円筒部１ａ，１ｂと、これら円筒部１ａ，１ｂの間に設けられたテーパー部１ｃとが一体に形成されている。テーパー部１ｃは、その外径がこれら円筒部１ａ，１ｂの外径より大径で、かつ、その外周面が軸方向に傾斜をつけたテーパー形状（テーパー面１ｙ）に形成されている。また、テーパー部１ｃの小径側に位置する一方の円筒部１ｂの外周にはナット３が配置され、このナット３を回転させることによって、テーパーリング１２を軸方向にスライドさせることができるように構成されている。なお、これら円筒部１ａ，１ｂの端面の中心には、研磨装置等の主軸台センターＣ１および心押し台センターＣ２に係合するセンター穴１ｐ，１ｑが、それぞれ設けられている。
【０００５】
テーパーリング１２の内周面１２ｙは、前記テーパー１ｙに沿ったテーパー形状に形成され、そのリング１２の外周面１２ｘは、シャフト１の回転軸に平行な面に形成されている。そのため、このテーパーリング１２は、図８の側面図および図９の正面図に示すように、一方の端面１２ａ側が薄肉部、他方の端面１２ｂ側が厚肉部となっている。また、テーパーリング１２には、一方の端面１２ａ側から他方の端面１２ｂ側に貫通する軸方向のスリット１２ｓが周方向に一ヶ所形成されており、このスリット１２ｓの間隙を押し広げることによって、その外径を拡大させることができるようになっている。
【０００６】
以上のような構成の円筒状ワークの研磨用治具において、円筒状ワーク（ころ軸受の外輪２１）の固定は、シャフト１のテーパー部１ｃにテーパーリング１２を嵌め入れた状態で、そのテーパーリング１２の外周にころ軸受の外輪２１を配置し、ナット３を締め付けることによって行なわれる。すなわち、このナット３の締め付けにより、テーパーリング１２が、シャフト１のテーパー面１ｙに沿って軸方向に相対移動し、このテーパーリング１２の外周面１２ｘが外輪２１の内周面に押し付けられ、この軸受外輪２１の心出しと固定が同時に行なわれることとなる。また、ころ軸受の外輪２１が固定された治具は、シャフト円筒部１ａ，１ｂの端面に設けられたセンター穴１ｐ，１ｑに、研磨装置等の主軸台センターＣ１および心押し台センターＣ２が挿入されて回転軸が固定されるとともに、一方のシャフト円筒部１ａに設けられた係合孔１ｋに研磨装置のケレーＫ等が挿入され、回転駆動力が伝達される。
【０００７】
一方、軸受外輪の内周面に中鍔が設けられている複列ころ軸受の外輪外径の研磨に用いられる治具（アーバー）は、図１０の一部断面図に示すように、シャフト４と、円筒状のスライドリング５と、これらシャフト４およびスライドリング５の外周に配置される一対のテーパーリング１６，１７と、スライドリング５をシャフト４の軸方向に相対移動させるナット８等の締付手段とから構成されている。
【０００８】
このシャフト４も、中実の金属材料を用いて、両端の円筒部４ａ，４ｂと、これら円筒部４ａ，４ｂの間に設けられたテーパー部４ｃとが一体に形成されている。テーパー部４ｃは、シャフト４の軸方向中央より一方の円筒部４ａ寄りに形成されているとともに、その外径が円筒部４ａ，４ｂの外径より大径で、かつ、その外周面が他方の円筒部４ｂに向けて徐々に小径となるテーパー形状（テーパー面４ｙ）に形成されている。また、このテーパー部４ｃの薄肉側に位置する他方の円筒部４ｂの外周には、シャフト４の回転軸に平行なスライド面４ｘが設けられているとともに、これら両円筒部４ａ，４ｂの端面の中心には、前述の従来例と同様に、研磨装置等の主軸台センターＣ１および心押し台センターＣ２に係合するセンター穴４ｐ，４ｑが、それぞれ設けられている。
【０００９】
スライドリング５は、その外周面が、シャフトテーパー部４ｃの外周面４ｙと軸方向に対称となるテーパー形状（テーパー面５ｙ）に形成されており、シャフト円筒部４ｂのスライド面４ｘの周囲に、軸方向に相対移動可能に配置されている。また、シャフト円筒部４ｂの端部近傍にはナット８が配置され、このナット８を回転させることによって、スライドリング５を軸方向にスライドさせることができるように構成されている。
【００１０】
図１１と図１２は、シャフトテーパー部４ｃの周囲に配置されるテーパーリング１６の側面図および正面図である。なお、スライドリング５の周囲に配置されるテーパーリング１７は、テーパーリング１６と同様の形状であるため、詳細な説明を省略する。
【００１１】
テーパーリング１６は、内周面１６ｙがシャフト４のテーパー面４ｙ（あるいはスライドリング５のテーパー面５ｙ）に沿ったテーパー形状に形成され、その外周面１６ｘがシャフト４の回転軸に平行な面に形成されている。そのため、テーパーリング１６も、前述の従来例と同様に、一方の端面１６ａ側が薄肉部、他方の端面１６ｂ側が厚肉部となっている。また、このテーパーリング１６にも、一方の端面１６ａ側から他方の端面１６ｂ側に貫通する軸方向スリット１６ｓが周方向に一ヶ所形成されており、このスリット１６ｓの間隙を押し広げることによって、その外径を拡大させることができるようになっている。
【００１２】
以上のような構成の内周面に突出部を有する円筒状ワーク用研磨用治具においても、円筒状ワーク（軸受の外輪２２）の心出しおよび固定は、シャフトテーパー部４ｃとスライドリング５の外周に、テーパーリング１６および１７をそれぞれ嵌め入れた状態で、これらテーパーリング１６，１７の外周に軸受外輪２２を配置し、ナット８を締め付けることによって行なわれる。また、ころ軸受の外輪２２が固定された治具は、シャフト円筒部４ａ，４ｂの端面に設けられたセンター穴４ｐ，４ｑに、研磨装置等の主軸台センターＣ１および心押し台センターＣ２が挿入されて回転軸が固定されるとともに、シャフト円筒部４ａ，４ｂに設けられた係合孔４ｋ，４ｋに研磨装置のケレー等（図示省略）が挿入され、回転駆動力が伝達されることとなる。なお、テーパーリング１６および１７の間には、ワーク内周への突出部（軸受外輪２２の中鍔）を保護するためのスペーサー９等が介在配置される場合もある。
【００１３】
【特許文献１】
特開昭５７−８３３５１号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来の円筒状ワーク外径の研磨用治具において、治具に固定される円筒状ワークの研磨時における回転精度が低いという問題があった。この研磨時における円筒状ワークの回転の振れは、そのワーク外径において１０μｍ以上あり、高度な真円度が要求される圧延機のバックアップロールユニット用円筒ころ軸受等においては、その軸受外輪外径の寸法精度（すなわち研磨精度）が圧延製品の表面状態にまで影響を及ぼし、製品歩留まり等を左右することもある。
【００１５】
この問題は、図９および図１２に示すように、円筒状ワークの内周に押し当てられるテーパーリング１２および１６に、スリットが１ヶ所（１２ｓおよび１６ｓ）しかないため、その外径の拡大方向が図中矢印ｄおよびｅ方向（図示上下方向）にのみ偏ってしまい、円筒状ワークを周方向に均等な押し圧で固定できないことが原因であると考えられる。
【００１６】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、軸受外輪等の円筒状ワークを、心振れなく高精度に回転させることのできる研磨用治具を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、第１の発明は、両端の円筒部とこれら円筒部の間に設けられた大径のテーパー部とからなるシャフトと、このテーパー部と対になるように前記シャフトの一方の円筒部外周に沿って配置され、外周面が前記テーパー部と同様のテーパー形状に形成されたスライドリングと、このスライドリングをシャフトの軸方向に相対移動させる締付手段と、前記テーパー部の外周面および前記スライドリングの外周面に沿って一方の端面側から他方の端面側へ向かって縮径するテーパー形状の内周面と前記シャフトの軸方向に平行な形状の外周面を有し、かつ、軸方向スリットが形成されたテーパーリングを一対備え、前記シャフトのテーパー部および前記スライドリングにそれぞれ嵌合された前記テーパーリングの外周に円筒状ワークを配置し、このスライドリングを前記締付手段によって軸方向に移動させ、これらテーパーリングの外周面を前記円筒状ワークの内周面に押し当てるとともに、前記シャフトの両端面に設けられたセンター穴に、研磨装置の主軸台センターおよび心押し台センターをそれぞれ係合させることによって、この円筒状ワークの回転を支持する研磨用治具において、前記テーパーリングには、前記スリットによるリングの周方向の分割を避けるべく、該テーパーリングの厚肉側端面近傍に連通部が設けられているとともに、このスリットが該テーパーリングの薄肉側端面から厚肉側端面に向かって軸方向に形成され、かつ、周方向に等間隔で少なくとも３つ以上形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明は、円筒状ワークの回転を支持する研磨用治具において、この円筒状ワークの内周面に押し当てられるテーパーリングに、周方向に均等に配置された３つ以上のスリットを設け、これらスリットによって形成された各区画を、円筒状ワーク内周面に均一に押し当てることによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１９】
すなわち、本発明によれば、研磨用治具のテーパーリングの厚肉側端面近傍に連通部を設け、薄肉側端面から厚肉側端面に向けて形成されたスリットを、軸方向に貫通しない形状に形成するとともに、このスリットを周方向に等間隔で少なくとも３つ以上形成する。このスリット構成により、このテーパーリングは周方向に分割されることなく、これらスリットにより形成された各区画は、異なる３つ以上の方向に向けて一様に外径を拡大することができるようになる。従って、本発明の研磨用治具は、そのテーパーリング外周に配置される円筒状ワークを、周方向に偏ることなく、この研磨用治具と円筒状ワークの回転中心を完全に一致させた状態で、このワークを固定することができる。
【００２０】
なお、このようにテーパーリングの薄肉側にスリットを設けたことにより、これらスリットにより形成された各区画の径方向への拡大が容易になり、これら各区画の円筒状ワーク内周面に対する押し圧を均等にすることが可能になった。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における研磨用治具の構造を示す一部断面図である。また、図２はこの実施の形態に使用されるテーパーリング２の側面図であり、図３は図２のＡ矢視正面図である。なお、説明が煩雑になるのを避けるため、従来例と同様の構造と機能を有する構成部材には、同じ符号を付記して詳細な説明を省略する。
【００２２】
本実施の形態における円筒状ワークの外径研磨に用いられる治具も、基本的な構造は従来例と同様であり、シャフト１と、円筒状のテーパーリング２と、このテーパーリング２をシャフト１の軸方向に相対移動させるナット３等の締付手段とから構成されている。テーパーリング２の内周面２ｙは、テーパー部外周面１ｙに沿ったテーパー形状に形成され、そのリング２の外周面２ｘは、シャフト１の回転軸に平行な面に形成されている。そのため、このテーパーリング１２も、図２に示すように、一方の端面２ａ側が薄肉部、他方の端面２ｂ側が厚肉部となっている。
【００２３】
この実施の形態における研磨用治具の特徴は、図３のように、シャフト１のテーパー部１ｃに嵌め入れられるテーパーリング２に、周方向に等間隔（１２０°間隔）で３つのスリット２ｓ，２ｓ，２ｓが形成されている点である。また、これらのスリット２ｓは、図２に示すように、リング薄肉側の端面２ａから厚肉側の端面２ｂに向かって、軸方向に貫通しない形状に形成されており、それぞれのスリット２ｓの厚肉側端面２ｂ近傍には、周方向に連続する連通部２ｔが形成されている。そのため、このテーパーリング２は、これらスリット２ｓにより形成された各区画が周方向に分割されず、一体として形成されている。
【００２４】
本実施の形態においても、円筒状ワーク（ころ軸受の外輪２１）の固定は、図１に示すように、シャフト１のテーパー部１ｃにこのテーパーリング２を嵌め入れた状態で、そのテーパーリング２の外周にころ軸受の外輪２１を配置し、ナット３を締め付けることによって行なわれる。すなわち、このナット３の締め付けにより、従来例と同様、テーパーリング２がシャフト１のテーパー面１ｙに沿って軸方向に相対移動し、このテーパーリング２の外周面２ｘが外輪２１の内周面に押し付けられ、この軸受外輪２１の心出しと固定が同時に行なわれることとなる。
【００２５】
この時、本実施の形態におけるテーパーリング２は、周方向に等間隔の３つのスリット２ｓ，２ｓ，２ｓが形成されていることにより、図３に示すように、これらスリット２ｓにより形成された各区画が、それぞれ図中矢印ａ方向に一様に拡大する。すなわち、このスリット構成により、締付手段の相対移動によるテーパーリング外周面２ｘの拡大方向を、それぞれ１２０°間隔とするとともに、この外周面２ｘの拡大による外輪２１内周面への押し圧を、周方向に均等にすることができる。従って、本実施の形態の研磨用治具は、ころ軸受外輪２１の径方向中心と研磨用治具の回転中心とを一致させた状態で、この外輪２１を固定することができ、外輪２１外径の研削時においても、外輪２１外径の振れを抑えて高精度に回転させることができる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する（本発明の第２の実施の形態は請求項１に記載した発明の実施の形態である）。
図４は、本発明の第２の実施の形態における研磨用治具の構造を示す一部断面図である。また、図５はこの実施の形態に使用されるテーパーリング６の側面図であり、図６は図５のＢ矢視正面図である。
【００２７】
この実施の形態は、内周面に突出部（軸受外輪２２の中鍔）を有する円筒状ワーク用研磨用治具に、本発明を適用した例であって、従来例と同様、シャフト４と、円筒状のスライドリング５と、これらシャフト４およびスライドリング５の外周に配置される一対のテーパーリング６，７と、スライドリング５をシャフト４の軸方向に相対移動させるナット８等の締付手段とから構成されている。
【００２８】
テーパーリング６（および７）は、内周面６ｙがシャフト４のテーパー面４ｙ（あるいはスライドリング５のテーパー面５ｙ）に沿ったテーパー形状に形成され、その外周面６ｘがシャフト４の回転軸に平行な面に形成されている。そのため、テーパーリング６も、従来例と同様に、一方の端面６ａ側が薄肉部、他方の端面６ｂ側が厚肉部となっている。【００２９】
また、本実施の形態におけるテーパーリング６（および７）も、図６のように、周方向に等間隔（１２０°間隔）で３つのスリット６ｓ，６ｓ，６ｓが形成されている。これらのスリット６ｓは、図５に示すように、リング薄肉側の端面６ａから厚肉側の端面６ｂに向かって、軸方向に貫通しない形状に形成されており、それぞれのスリット６ｓの厚肉側端面６ｂ近傍には、周方向に連続する連通部６ｔが形成されている。そのため、このテーパーリング６も、これらスリット６ｓにより形成された各区画が周方向に分割されず、一体として形成されている。
【００３０】
以上のような構成の研磨用治具においても、円筒状ワーク（ころ軸受の外輪２２）の固定は、図４に示すように、シャフトテーパー部４ｃとスライドリング５の外周に、テーパーリング６および７をそれぞれ嵌め入れた状態で、これらテーパーリング６，７の外周に軸受外輪２２を配置し、ナット８を締め付けることによって行なわれる。また、ころ軸受の外輪２２が固定された治具は、シャフト円筒部４ａ，４ｂの端面に設けられたセンター穴４ｐ，４ｑに、研磨装置等の主軸台センターＣ１および心押し台センターＣ２が挿入されて回転軸が固定されるとともに、シャフト円筒部４ａ，４ｂに設けられた係合孔４ｋ，４ｋに研磨装置のケレー等（図示省略）が挿入され、回転駆動力が伝達されることとなる。なお、テーパーリング６および７の間には、ワーク内周への突出部（軸受外輪２２の中鍔）を保護するためのスペーサー９等が介在配置される場合もある。
【００３１】
この実施の形態においても、第１の実施の形態同様、これらテーパーリング６，７に、周方向に等間隔の３つのスリット６ｓ，６ｓ，６ｓが形成されていることにより、図６に示すように、これらスリット６ｓにより形成された各区画が、それぞれ図中矢印ｂ方向に一様に拡大する。すなわち、このスリット構成により、締付手段の相対移動によるテーパーリング６，７の外周面６ｘ，７ｘの拡大方向が、それぞれ１２０°間隔となるとともに、これら外周面６ｘ，７ｘの拡大による外輪２２内周面への押し圧を、周方向に均等にすることができる。従って、本実施の形態における研磨用治具も、この研磨用治具ところ軸受外輪２２の回転中心を一致させた状態で、この外輪２２を固定することができ、外輪２２外径の研削時においても、外輪２２外径の振れを抑えて高精度に回転させることができる。
【００３２】
なお、テーパーリングに形成されるスリットの形状は、これらの実施の形態において例示した形状に限定されることなく、テーパーリングの材質や形状等に合わせて適宜変更することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の研磨用治具によれば、テーパーリングの外周に配置される円筒状ワークを、周方向に偏ることなく、このワークの径方向中心と研磨用治具の回転中心とを一致させた状態で固定することができる。従って、このワークの外径の研削時においても、ワーク外径の振れを抑えて高精度に回転させることができ、もってワーク外径の研磨精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における研磨用治具の構造を示す一部断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における研磨用治具に用いられているテーパーリング２の側面図である。
【図３】図２のテーパーリング２を矢印Ａ方向から見た正面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における研磨用治具の構造を示す一部断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における研磨用治具に用いられているテーパーリング６の側面図である。
【図６】図５のテーパーリング６を矢印Ｂ方向から見た正面図である。
【図７】従来の研磨用治具の構造を示す一部断面図である。
【図８】従来の研磨用治具に用いられているテーパーリング１２の側面図である。
【図９】図８のテーパーリング１２を矢印Ｄ方向から見た正面図である。
【図１０】別の従来の研磨用治具の構造を示す一部断面図である。
【図１１】別の従来の研磨用治具に用いられているテーパーリング１６の側面図である。
【図１２】図１１のテーパーリング１６を矢印Ｅ方向から見た正面図である。
【符号の説明】
１シャフト
１ａ，１ｂ円筒部
１ｃテーパー部
１ｐ，１ｑセンター穴
１ｙテーパー面
２，１２テーパーリング
２ａ，１２ａ端面
２ｂ，１２ｂ端面
２ｓ，１２ｓスリット
２ｔ連通部
２ｘ，１２ｘ外周面
２ｙ，１２ｙ内周面
３ナット
４シャフト
４ａ，４ｂ円筒部
４ｃテーパー部
４ｐ，４ｑセンター穴
４ｘスライド面
４ｙテーパー面
５スライドリング
５ｙテーパー面
６，７，１６，１７テーパーリング
６ａ，１６ａ端面
６ｂ，１６ｂ端面
６ｓ，１６ｓスリット
６ｔ連通部
６ｘ，１６ｘ外周面
６ｙ，１６ｙ内周面
８ナット
９スペーサー
２１，２２ころ軸受の外輪
Ｃ１主軸台センター
Ｃ２心押し台センター
Ｋケレー
Ｔ砥石[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a jig used for polishing an outer diameter of a cylindrical workpiece, and more specifically, polishing capable of rotating a cylindrical workpiece such as a bearing outer ring attached to a grinding / polishing apparatus with high accuracy without running out of the center. It relates to a jig.
[0002]
[Prior art]
Cylindrical roller bearings used in backup roll units of Sendimia cold rolling mills, etc., have a surface fatigue layer that is regularly inspected and ground (grinded) by inspecting and polishing the outer diameter of the outer ring to prevent uneven contact with the intermediate roll. Removal is performed (for example, refer to Patent Document 1).
[0003]
Conventional jigs used in the outer diameter grinding of the cylindrical workpiece, such as the outer ring of the cylindrical roller bearing (Arbor), as shown in partial cross-sectional view of FIG. 7, the shaft 1, cylindrical taper The ring 12 is composed of a fastening means such as a nut 3 for moving the taper ring 12 in the axial direction of the shaft 1.
[0004]
The shaft 1 is made of a solid metal material, and cylindrical portions 1a and 1b at both ends and a tapered portion 1c provided between the cylindrical portions 1a and 1b are integrally formed. The tapered portion 1c is formed in a tapered shape (tapered surface 1y) whose outer diameter is larger than the outer diameter of the cylindrical portions 1a and 1b and whose outer peripheral surface is inclined in the axial direction. A nut 3 is arranged on the outer periphery of one cylindrical portion 1b located on the small diameter side of the tapered portion 1c, and the tapered ring 12 can be slid in the axial direction by rotating the nut 3. Has been. Center holes 1p and 1q that engage with the headstock center C1 and the tailstock center C2 of a polishing apparatus or the like are provided at the centers of the end faces of the cylindrical portions 1a and 1b, respectively.
[0005]
The inner peripheral surface 12 y of the taper ring 12 is formed in a tapered shape along the taper 1 y, and the outer peripheral surface 12 x of the ring 12 is formed on a surface parallel to the rotation axis of the shaft 1. Therefore, as shown in the side view of FIG. 8 and the front view of FIG. 9 , the tapered ring 12 has a thin portion on one end surface 12 a side and a thick portion on the other end surface 12 b side. Further, the taper ring 12 is formed with one axial slit 12s penetrating from one end surface 12a side to the other end surface 12b side in the circumferential direction, and by expanding the gap between the slits 12s, The outer diameter can be increased.
[0006]
In the cylindrical workpiece polishing jig having the above-described configuration, the cylindrical workpiece (the outer ring 21 of the roller bearing) is fixed in a state where the tapered ring 12 is fitted into the tapered portion 1c of the shaft 1. The outer ring 21 of the roller bearing is disposed on the outer periphery of the roller 12 and the nut 3 is tightened. That is, by tightening the nut 3, the taper ring 12 is relatively moved in the axial direction along the taper surface 1 y of the shaft 1, and the outer peripheral surface 12 x of the taper ring 12 is pressed against the inner peripheral surface of the outer ring 21. The centering and fixing of the bearing outer ring 21 are performed simultaneously. Further, in the jig to which the outer ring 21 of the roller bearing is fixed, a headstock center C1 and a tailstock center C2 such as a polishing apparatus are inserted into center holes 1p and 1q provided in the end surfaces of the shaft cylindrical portions 1a and 1b. As a result, the rotating shaft is fixed, and a keley K or the like of the polishing apparatus is inserted into the engaging hole 1k provided in one shaft cylindrical portion 1a, so that the rotational driving force is transmitted.
[0007]
Meanwhile, a jig used for polishing of the outer ring outer diameter of the double row roller bearing medium flange is provided on the inner peripheral surface of the bearing outer ring (Arbor), as shown in partial cross-sectional view of FIG. 1 0, shaft 4, a cylindrical slide ring 5, a pair of tapered rings 16 and 17 disposed on the outer periphery of the shaft 4 and the slide ring 5, and a nut 8 that relatively moves the slide ring 5 in the axial direction of the shaft 4. And fastening means.
[0008]
The shaft 4 is also made of a solid metal material, and cylindrical portions 4a and 4b at both ends and a tapered portion 4c provided between the cylindrical portions 4a and 4b are integrally formed. The tapered portion 4c is formed closer to one cylindrical portion 4a than the center of the shaft 4 in the axial direction, the outer diameter thereof is larger than the outer diameter of the cylindrical portions 4a and 4b, and the outer peripheral surface thereof is the other. It is formed in a tapered shape (tapered surface 4y) that gradually decreases in diameter toward the cylindrical portion 4b. In addition, a slide surface 4x parallel to the rotation axis of the shaft 4 is provided on the outer periphery of the other cylindrical portion 4b located on the thin wall side of the tapered portion 4c, and end surfaces of both the cylindrical portions 4a and 4b are provided. Center holes 4p and 4q that engage with the headstock center C1 and tailstock center C2 of the polishing apparatus or the like are provided at the center, respectively, as in the above-described conventional example.
[0009]
The outer surface of the slide ring 5 is formed in a tapered shape (tapered surface 5y) that is symmetrical with the outer peripheral surface 4y of the shaft tapered portion 4c in the axial direction, and around the slide surface 4x of the shaft cylindrical portion 4b, Arranged so as to be relatively movable in the axial direction. Further, a nut 8 is disposed in the vicinity of the end of the shaft cylindrical portion 4b. By rotating the nut 8, the slide ring 5 can be slid in the axial direction.
[0010]
Figure 1 1 and Figure 1 2 is a side view and a front view of a tapered ring 16 disposed around the shaft tapered portion 4c. In addition, since the taper ring 17 arrange | positioned around the slide ring 5 is the same shape as the taper ring 16, detailed description is abbreviate | omitted.
[0011]
The tapered ring 16 has an inner peripheral surface 16 y formed in a tapered shape along the tapered surface 4 y of the shaft 4 (or the tapered surface 5 y of the slide ring 5), and the outer peripheral surface 16 x is a surface parallel to the rotation axis of the shaft 4. Is formed. Therefore, the taper ring 16 also has a thin portion on one end surface 16a side and a thick portion on the other end surface 16b side, as in the above-described conventional example. Also, this taper ring 16 is formed with one axial slit 16s penetrating from one end surface 16a side to the other end surface 16b side in the circumferential direction, and by expanding the gap of this slit 16s, The outer diameter can be increased.
[0012]
Even in the cylindrical workpiece polishing jig having the protruding portion on the inner peripheral surface having the above-described configuration, the cylindrical workpiece (bearing outer ring 22) is centered and fixed by the shaft taper portion 4c and the slide ring 5. In the state where the taper rings 16 and 17 are fitted on the outer circumferences, the bearing outer ring 22 is arranged on the outer circumferences of the taper rings 16 and 17 and the nut 8 is tightened. Further, in the jig in which the outer ring 22 of the roller bearing is fixed, the headstock center C1 and the tailstock center C2 such as a polishing apparatus are inserted into the center holes 4p and 4q provided in the end surfaces of the shaft cylindrical portions 4a and 4b. Thus, the rotating shaft is fixed, and a polishing device (not shown) of the polishing apparatus is inserted into the engagement holes 4k and 4k provided in the shaft cylindrical portions 4a and 4b, so that the rotational driving force is transmitted. . In some cases, a spacer 9 or the like is interposed between the taper rings 16 and 17 to protect the protruding portion (the center of the bearing outer ring 22) from the work inner periphery.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-57-83351 [0014]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional cylindrical workpiece outer diameter polishing jig as described above has a problem that the rotational accuracy at the time of polishing the cylindrical workpiece fixed to the jig is low. The rotational deflection of the cylindrical workpiece during polishing is 10 μm or more in the workpiece outer diameter, and in the case of a cylindrical roller bearing for a backup roll unit of a rolling mill that requires high roundness, the outer diameter of the outer ring of the bearing is The dimensional accuracy (i.e., polishing accuracy) affects the surface state of the rolled product and may affect the product yield and the like.
[0015]
As shown in FIGS. 9 and 12, since this problem has only one slit (12s and 16s) in the tapered rings 12 and 16 pressed against the inner periphery of the cylindrical workpiece, the direction of expansion of the outer diameter thereof is shown. This is considered to be caused by the fact that it is biased only in the directions of arrows d and e (the vertical direction in the figure) in the figure, and the cylindrical workpiece cannot be fixed with a uniform pressing force in the circumferential direction.
[0016]
The present invention has been made to address the above-described problems, and an object thereof is to provide a polishing jig capable of rotating a cylindrical work such as a bearing outer ring with high accuracy without running out. .
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the first invention is characterized in that a shaft comprising a cylindrical portion at both ends and a large-diameter tapered portion provided between the cylindrical portions and the tapered portion are paired with the tapered portion. A slide ring that is disposed along the outer periphery of one cylindrical portion of the shaft and has an outer peripheral surface formed in a tapered shape similar to the tapered portion; a tightening means that relatively moves the slide ring in the axial direction of the shaft; and A tapered inner peripheral surface that decreases in diameter from one end surface side to the other end surface side along the outer peripheral surface of the tapered portion and the outer peripheral surface of the slide ring, and an outer peripheral surface that is parallel to the axial direction of the shaft. A pair of tapered rings having axial slits formed on the outer periphery of the tapered ring respectively fitted to the tapered portion of the shaft and the slide ring. A cylindrical workpiece is arranged, the slide ring is moved in the axial direction by the tightening means, the outer peripheral surface of the tapered ring is pressed against the inner peripheral surface of the cylindrical workpiece, and provided on both end surfaces of the shaft. In the polishing jig for supporting the rotation of the cylindrical workpiece by engaging the headstock center and the tailstock center of the polishing apparatus with the center hole, the taper ring has a ring formed by the slit. In order to avoid circumferential division, a communicating portion is provided in the vicinity of the thick side end surface of the tapered ring, and this slit is formed in the axial direction from the thin side end surface of the tapered ring toward the thick side end surface. And at least 3 or more are formed at equal intervals in the circumferential direction.
[00 18 ]
In the polishing jig for supporting the rotation of the cylindrical workpiece, the present invention is provided with three or more slits arranged uniformly in the circumferential direction on the tapered ring pressed against the inner peripheral surface of the cylindrical workpiece. The intended purpose is achieved by pressing each section formed by the slits uniformly against the inner peripheral surface of the cylindrical workpiece.
[00 19 ]
That is, according to the present invention, the communicating portion is provided in the vicinity of the thick side end surface of the taper ring of the polishing jig, and the slit formed from the thin side end surface toward the thick side end surface does not penetrate in the axial direction. And at least three slits are formed at equal intervals in the circumferential direction. With this slit configuration, this tapered ring is not divided in the circumferential direction, so that each section formed by these slits can uniformly expand the outer diameter in three or more different directions. Become. Therefore, in the polishing jig of the present invention, the cylindrical workpiece disposed on the outer periphery of the tapered ring is in a state in which the center of rotation of the polishing jig and the cylindrical workpiece are completely aligned without being biased in the circumferential direction. And this work can be fixed.
[00 20 ]
In addition, by providing the slits on the thin wall side of the taper ring in this way, it becomes easy to expand each section formed by these slits in the radial direction, and the pressing pressure against the inner peripheral surface of the cylindrical workpiece in each section Can be made even.
[00 21 ]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a structure of a polishing jig according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the taper ring 2 used in this embodiment, and FIG. 3 is a front view as seen from the arrow A in FIG. In addition, in order to avoid that description becomes complicated, the same code | symbol is attached | subjected to the structural member which has the same structure and function as a prior art example, and detailed description is abbreviate | omitted.
[00 22 ]
The basic structure of the jig used for the outer diameter polishing of the cylindrical workpiece in the present embodiment is the same as that of the conventional example. The shaft 1, the cylindrical taper ring 2, and the taper ring 2 are connected to the shaft 1. And tightening means such as a nut 3 for relative movement in the axial direction. The inner peripheral surface 2 y of the taper ring 2 is formed in a tapered shape along the outer peripheral surface 1 y of the taper portion, and the outer peripheral surface 2 x of the ring 2 is formed on a surface parallel to the rotation axis of the shaft 1. Therefore, as shown in FIG. 2, the tapered ring 12 also has a thin portion on one end surface 2a side and a thick portion on the other end surface 2b side.
[00 23 ]
As shown in FIG. 3, the polishing jig according to this embodiment is characterized by three slits 2s at equal intervals (120 ° intervals) in the circumferential direction in a tapered ring 2 fitted into the tapered portion 1c of the shaft 1. 2s and 2s are formed. Further, as shown in FIG. 2, these slits 2s are formed in a shape that does not penetrate in the axial direction from the ring thin end face 2a to the thick end face 2b, and the thickness of each slit 2s. A communication portion 2t continuous in the circumferential direction is formed in the vicinity of the meat side end surface 2b. For this reason, the tapered ring 2 is formed as one piece without dividing each section formed by the slits 2s in the circumferential direction.
[00 24 ]
Also in the present embodiment, the cylindrical work (the outer ring 21 of the roller bearing) is fixed in a state where the tapered ring 2 is fitted in the tapered portion 1c of the shaft 1 as shown in FIG. The outer ring 21 of the roller bearing is disposed on the outer periphery of the roller and the nut 3 is tightened. That is, by tightening the nut 3, the taper ring 2 is relatively moved in the axial direction along the taper surface 1y of the shaft 1 as in the conventional example, and the outer peripheral surface 2x of the taper ring 2 is moved to the inner peripheral surface of the outer ring 21. The bearing outer ring 21 is centered and fixed at the same time.
[00 25 ]
At this time, the taper ring 2 according to the present embodiment has three slits 2s, 2s, and 2s that are equally spaced in the circumferential direction, so that as shown in FIG. Each section is uniformly enlarged in the direction of arrow a in the figure. That is, with this slit configuration, the direction of expansion of the taper ring outer peripheral surface 2x due to relative movement of the tightening means is set at 120 ° intervals, respectively, and the pressing force on the inner peripheral surface of the outer ring 21 due to the expansion of the outer peripheral surface 2x is It can be made uniform in the circumferential direction. Therefore, the polishing jig of the present embodiment can fix the outer ring 21 in a state where the radial center of the roller bearing outer ring 21 and the rotation center of the polishing jig are aligned with each other. Even during the grinding of the diameter, the outer ring 21 can be rotated with high accuracy while suppressing the deflection of the outer diameter of the outer ring 21.
[00 26 ]
Next, a second embodiment of the present invention will be described (the second embodiment of the present invention is an embodiment of the invention described in claim 1).
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the structure of the polishing jig in the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a side view of the taper ring 6 used in this embodiment, and FIG. 6 is a front view as viewed in the direction of arrow B in FIG.
[00 27 ]
This embodiment is an example in which the present invention is applied to a cylindrical workpiece polishing jig having a protruding portion (the center of a bearing outer ring 22) on the inner peripheral surface, and like the conventional example, the shaft 4 and The cylindrical slide ring 5, a pair of tapered rings 6 and 7 disposed on the outer periphery of the shaft 4 and the slide ring 5, and a nut 8 or the like for moving the slide ring 5 in the axial direction of the shaft 4 are tightened. Means.
[00 28 ]
The taper ring 6 (and 7) has an inner peripheral surface 6y formed in a tapered shape along the taper surface 4y of the shaft 4 (or the taper surface 5y of the slide ring 5), and the outer peripheral surface 6x serves as a rotation axis of the shaft 4. It is formed on parallel surfaces. Therefore, the taper ring 6 also has a thin portion on one end face 6a side and a thick portion on the other end face 6b side, as in the conventional example. [00 29 ]
Further, the tapered ring 6 (and 7) in the present embodiment is also formed with three slits 6s, 6s, 6s at equal intervals (120 ° intervals) in the circumferential direction as shown in FIG. As shown in FIG. 5, these slits 6s are formed in a shape that does not penetrate in the axial direction from the ring thin end surface 6a to the thick end surface 6b. The thick side of each slit 6s A communication portion 6t continuous in the circumferential direction is formed in the vicinity of the end face 6b. For this reason, the tapered ring 6 is also formed as one piece without dividing each section formed by the slits 6s in the circumferential direction.
[00 30 ]
Even in the polishing jig having the above-described configuration, the cylindrical workpiece (the outer ring 22 of the roller bearing) is fixed to the outer periphery of the shaft taper portion 4c and the slide ring 5 as shown in FIG. The bearing outer ring 22 is arranged on the outer periphery of the taper rings 6 and 7 and the nut 8 is tightened in a state where the 7 is fitted. Further, in the jig in which the outer ring 22 of the roller bearing is fixed, the headstock center C1 and the tailstock center C2 such as a polishing apparatus are inserted into the center holes 4p and 4q provided in the end surfaces of the shaft cylindrical portions 4a and 4b. Thus, the rotating shaft is fixed, and a polishing device (not shown) of the polishing apparatus is inserted into the engagement holes 4k and 4k provided in the shaft cylindrical portions 4a and 4b, so that the rotational driving force is transmitted. . In some cases, a spacer 9 or the like is interposed between the taper rings 6 and 7 to protect the projecting portion (the center of the bearing outer ring 22) from the work inner periphery.
[00 31 ]
Also in this embodiment, as in the first embodiment, these tapered rings 6 and 7 are formed with three slits 6s, 6s and 6s at equal intervals in the circumferential direction, so that as shown in FIG. In addition, each section formed by these slits 6s is uniformly enlarged in the direction of arrow b in the figure. That is, with this slit configuration, the expansion directions of the outer peripheral surfaces 6x and 7x of the taper rings 6 and 7 due to the relative movement of the tightening means are 120 ° apart from each other, and the inside of the outer ring 22 by the expansion of the outer peripheral surfaces 6x and 7x The pressing pressure on the peripheral surface can be made uniform in the circumferential direction. Accordingly, the polishing jig according to the present embodiment can also fix the outer ring 22 in a state where the center of rotation of the polishing outer ring 22 coincides with the polishing jig, and at the time of grinding the outer diameter of the outer ring 22 However, the outer ring 22 can be rotated with high accuracy while suppressing the outer diameter fluctuation.
[00 32 ]
Contact name shape of the slit formed in the tapered ring is not limited to the illustrated shape in these embodiments can be modified as appropriate in accordance with the material and shape of the tapered ring.
[00 33 ]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the polishing jig of the present invention, the cylindrical workpiece disposed on the outer periphery of the taper ring can be aligned with the radial center of the workpiece and the polishing jig without being biased in the circumferential direction. It can be fixed in a state where the center of rotation coincides. Therefore, even when grinding the outer diameter of the workpiece, it is possible to rotate the workpiece outer diameter with high accuracy while suppressing the deflection of the outer diameter of the workpiece, thereby improving the polishing accuracy of the workpiece outer diameter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a structure of a polishing jig in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the taper ring 2 used in the polishing jig in the first embodiment of the present invention.
3 is a front view of the taper ring 2 of FIG. 2 as viewed from the direction of arrow A. FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a structure of a polishing jig in a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view of a taper ring 6 used in a polishing jig according to a second embodiment of the present invention.
6 is a front view of the taper ring 6 of FIG. 5 as viewed from the direction of arrow B. FIG.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the structure of a conventional polishing jig.
FIG. 8 is a side view of a taper ring 12 used in a conventional polishing jig.
9 is a front view of the tapered ring 12 of FIG. 8 as viewed from the direction of arrow D. FIG.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the structure of another conventional polishing jig.
FIG. 11 is a side view of a taper ring 16 used in another conventional polishing jig.
12 is a front view of the taper ring 16 of FIG. 11 viewed from the direction of arrow E. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft 1a, 1b Cylindrical part 1c Tapered part 1p, 1q Center hole 1y Tapered surface 2,12 Taper ring 2a, 12a End surface 2b, 12b End surface 2s, 12s Slit 2t Communication part 2x, 12x Outer peripheral surface 2y, 12y Inner peripheral surface 3 Nut 4 Shaft 4a, 4b Cylindrical portion 4c Tapered portion 4p, 4q Center hole 4x Slide surface 4y Tapered surface 5 Slide ring 5y Tapered surface 6, 7, 16, 17 Tapered ring 6a, 16a End surface 6b, 16b End surface 6s, 16s Slit 6t communicating portions 6x, 16x outer peripheral surface 6y, 16y inner circumferential surface 8 nut 9 spacer over
2 1,22 Roller bearing outer ring C1 Headstock center C2 Tailstock center K Keley T Grinding wheel

Claims

A shaft comprising cylindrical portions at both ends and a large diameter tapered portion provided between the cylindrical portions, and an outer peripheral surface disposed along the outer periphery of one cylindrical portion of the shaft so as to be paired with the tapered portion A slide ring formed in a tapered shape similar to the tapered portion, a fastening means for relatively moving the slide ring in the axial direction of the shaft, and an outer peripheral surface of the tapered portion and an outer peripheral surface of the slide ring A tapered ring having a tapered inner peripheral surface that is reduced in diameter from one end surface side to the other end surface side and an outer peripheral surface that is parallel to the axial direction of the shaft, and in which an axial slit is formed. A cylindrical workpiece is arranged on the outer periphery of the tapered ring fitted to the tapered portion of the shaft and the slide ring, respectively. The taper ring is moved in the axial direction by the clamping means, and the outer peripheral surface of these tapered rings is pressed against the inner peripheral surface of the cylindrical workpiece, and the spindle head center of the polishing apparatus is inserted into the center holes provided on both end surfaces of the shaft. In the polishing jig that supports the rotation of the cylindrical workpiece by engaging the tailstock center and the tailstock center,
The tapered ring is provided with a communicating portion in the vicinity of the thick side end face of the taper ring so as to avoid the circumferential division of the ring by the slit, and the slit is thickened from the thin side end face of the taper ring. A polishing jig, wherein the polishing jig is formed in an axial direction toward a meat side end face, and at least three are formed at equal intervals in a circumferential direction.