JP4475111B2 - リング部材の製造方法 - Google Patents
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Description
図7に示すように、特許文献1に記載された研削機101は、円筒形状の研削ロール111、押圧ロール112、テンションロール113、押さえロール114、揺動アーム体115、伝動機構116、支持アーム117などにより構成されている。テンションロール113は揺動アーム体115の上端に配置され、押さえロール114は支持アーム117の上端に配置される。
そして、この研削機101は次のように作用する。まず、研削対象のリング部材を押圧ロール112とテンションロール113の外周に巻きつける。そして、押圧ロール112に対してテンションロール113を離間させてリング部材を引張り、リング部材に所定の張力を与える。その後、伝導機構116を介して配置されるモータ(不図示)の駆動により押圧ロール112を回転させて、リング部材を押圧ロール112とテンションロール113の間で回転移動させる。一方、研削ロール111は回転させながらその軸方向に往復移動させる。そこで、揺動アーム体115によりテンションロール113を移動させ、研削ロール111に押圧ロール112を接近させて、所定の押圧力にて研削ロール111にリング部材を押し付けて研削する。なお、同時に支持アーム117により押さえロール114を上方からリング部材に押し付けておき、リング部材が押圧ロール112から離れないようにしておく。特許文献1の発明は、以上のようにリング部材を研削するものである。
(1)条件次第によっては、研削ロール111の特定の部分に集中的にリング部材の特定の部分が押圧されることとなり、リング部材が不均一に研削されリング部材の研削面にムラが生じるおそれがある。
(2)条件次第によっては、研削ロール111の特定の部分に集中的にリング部材の特定の部分が押圧されることとなり、研削ロール111の特定の部分の砥粒が脱落し研削面の平面度が悪くなるおそれがある。リング状部材の研削面には研削ロール111の研削面の平面状態が転写されるため、研削ロール111の研削面の平面度が悪くなると、リング状部材の研削面の平面度も悪くなりリング部材の研削面にムラが生じるおそれがある。そして、研削ロール111の研削面の平面度を整えるため、研削面のドレッシング作業が必要となり作業上手間がかかるとともに、研削ロール111の寿命が短くなるおそれがある。
(3)通常、研削量は研削前における被研削物および砥石の位置などから予め砥石の移動量を設定して行なわれており、前記の従来技術においてもそのように行なわれると考えられる。しかし、被研削物であるリング部材の厚みにはその各部分ごとに異なる公差が存在する。そのため、研削が完了したリング部材の各部分ごとの研削量が異なり、リング部材の研削面にムラが生じるおそれがある。
(1)前記課題(1)を解消するために、リング部材の研削面が均一に研削されリング部材の研削面が滑らかになる研削工程を有するリング部材の製造方法を提供することを目的とする。
(2)前記課題(2)を解消するために、リング部材の研削をしつつ砥石の研削面の平面度が整えられ、砥石の研削面のドレッシング作業が不要で手間がかからないとともに砥石の寿命が長くなる研削工程を有するリング部材の製造方法を提供することを目的とする。
(3)前記課題(3)を解消するために、砥石による研削量の条件設定を行い、研削が完了したリング部材の各部分の研削量を一定にすることができる研削工程を有するリング部材の製造方法を提供することを目的とする。
(1)円筒形状の砥石とリング部材と相対回転させるとともに、砥石をリング部材の幅方向に往復移動させることにより、リング部材を研削する研削工程を有するリング部材の製造方法において、研削工程が、mを任意の2以上の整数、Bを任意の整数、Aを素数、Ddriveをリング部材を搬送する駆動ローラの直径、ωworkを駆動ローラの回転数、Lをリング部材の周長、ftoolを砥石の往復移動における周波数とすると、(m+B/A)×(Ddrive)×(ωwork)/{2×L×(ftool)}=2πの式で表現される条件を満たすことを特徴とする。
(2)円筒形状の砥石とリング部材と相対回転させるとともに、砥石をリング部材の幅方向に往復移動させることにより、リング部材を研削する研削工程を有するリング部材の製造方法において、研削工程が、kを任意の2以上の整数、Cを任意の整数、Aを素数、ωtoolを砥石の回転数、ftoolを砥石の往復移動における周波数、Wtoolを砥石の長さ、Wringをリング部材の板幅、Btoolを砥石の往復移動における振幅とすると、(k+C/A)×(ωtool)/(ftool)=2πおよびWtool=Wring+Btoolの式で表現される条件を満たすことを特徴とする。
(3)円筒形状の砥石とリング部材と相対回転させるとともに、砥石をリング部材の幅方向に往復移動させることにより、リング部材を研削する研削工程を有するリング部材の製造方法において、研削工程が、mを任意の2以上の整数、Bを任意の整数、Aを素数、Ddriveをリング部材を搬送する駆動ローラの直径、ωworkを駆動ローラの回転数、Lをリング部材の周長、ftoolを砥石の往復移動における周波数とすると、(m+B/A)×(Ddrive)×(ωwork)/{2×L×(ftool)}=2πの式で表現される条件を満たし、研削工程が、kを任意の2以上の整数、Cを任意の整数、Aを素数、ωtoolを砥石の回転数、ftoolを砥石の往復移動における周波数、Wtoolを砥石の長さ、Wringをリング部材の板幅、Btoolを砥石の往復移動における振幅とすると、(k+C/A)×(ωtool)/(ftool)=2πおよびWtool=Wring+Btoolの式で表現される条件を満たすことを特徴とする。
(4)円筒形状の砥石とリング部材と相対回転させるとともに、砥石をリング部材の幅方向に往復移動させることにより、リング部材を研削する研削工程を有するリング部材の製造方法において、砥石がリング部材に接触したことを検知する接触検知機構を備え、砥石は接触検知機構により検知した位置からリング部材側へ所定量移動してリング部材を研削する研削工程を有することを特徴とする。
(5)(4)に記載するリング部材の製造方法において、接触検知機構には砥石の回転トルクを検知するトルク検知手段を有することを特徴とする。
(6)(5)に記載するリング部材の製造方法において、トルク検知手段にはロードセルを使用することを特徴とする。
(1)本発明は、円筒形状の砥石とリング部材と相対回転させるとともに、砥石をリング部材の幅方向に往復移動させることにより、リング部材を研削する研削工程を有するリング部材の製造方法において、研削工程が、mを任意の2以上の整数、Bを任意の整数、Aを素数、Ddriveをリング部材を搬送する駆動ローラの直径、ωworkを駆動ローラの回転数、Lをリング部材の周長、ftoolを砥石の往復移動における周波数とすると、(m+B/A)×(Ddrive)×(ωwork)/{2×L×(ftool)}=2πの式で表現される条件を満たすので、リング部材の研削工程において、仕上げの段階で非常に高い精度(例えば、μmレベル)の研削を要する場合であっても砥石に含まれる砥粒の形状が平均化されるかたちでリング部材の研削面に転写し、リング部材の研削面が均一に研削されリング部材の研削面が滑らかになり、前記目的(1)を達成することができる効果が得られる。
図1および図2に示すように、実施例1の研削工程における機構は、内径研削砥石2、外径研削砥石3、駆動ローラ4、従動ローラ5、バックアップローラ6などから構成されている。そして、研削対象のリング部材1が駆動ローラ4と従動ローラ5のそれぞれの外周部分に巻かれて引っ張られることにより、内径研削砥石2の研削部分の周辺をフラットな形状にしている。内径研削砥石2は、リング部材1の内周側における駆動ローラ4と従動ローラ5との間において、所定の押付力により押し付けられながら配置されている。一方、外径研削砥石3はリング部材1の外周側において、所定の押付力により押し付けられながら配置されている。そして、リング部材1は、内径研削砥石2とバックアップローラ6との間および外径研削砥石3と従動ローラ5との間で挟まれている。このような構成および配置のもと、駆動ローラ4の駆動力およびバックアップローラ6の回転力によりリング部材1が搬送され、同時にリング部材1の搬送方向と相対的に内径研削砥石2と外径研削砥石3が回転する。また、図2の矢印で示すように、内径研削砥石2や外径研削砥石3はリング部材1の幅方向に一定の振幅のもと往復移動を行なう。
また、図3の上部に示す図は、リング部材1の外周面の研削を一例として、正弦波で示される軌跡の各対応部分に対するリング部材1と外形研削砥石3と従動ローラ5の位置関係を示している。
まず、リング部材1の研削面上を内径研削砥石2や外径研削砥石3がムラ無く推移して、リング部材1の研削面をムラ無く研削する条件式は数1のように表すことができる。
(1)本発明は、円筒形状の内径研削砥石2および外径研削砥石3とリング部材1と相対回転させるとともに、内径研削砥石2および外径研削砥石3をリング部材1の幅方向に往復移動させることにより、リング部材1を研削する研削工程を有するリング部材1の製造方法において、研削工程が、mを任意の2以上の整数、Bを任意の整数、Aを素数、Ddriveをリング部材1を搬送する駆動ローラ4の直径、ωworkを駆動ローラ4の回転数、Lをリング部材1の周長、ftoolを内径研削砥石2および外径研削砥石3の往復移動における周波数とすると、(m+B/A)×(Ddrive)×(ωwork)/{2×L×(ftool)}=2πの式で表現される条件を満たすので、リング部材1の研削工程において、仕上げの段階で非常に高い精度(例えば、μmレベル)の研削を要する場合であっても内径研削砥石2および外径研削砥石3に含まれる砥粒の形状が平均化されるかたちでリング部材1の研削面に転写し、リング部材1の研削面が均一に研削されリング部材1の研削面が滑らかになり、前記目的(1)を達成することができる効果が得られる。
ここで、駆動ローラ4の駆動力によりリング部材1が搬送されるが、このとき同時にリング部材1と相対的に内径研削砥石2と外径研削砥石3が回転する。また実施例1と同様に、図2に示すように、内径研削砥石2と外径研削砥石3はリング部材1の幅方向に一定の振幅のもと往復移動を行なう。
図5、図6は、横軸に時間を、縦軸に砥石の位置および砥石に加えるトルクの値をとり、一点差線が砥石の位置を示し、実線が砥石に加えるトルクの値を示している。図5は内径研削砥石2について示し、図6は外径研削砥石3について示している。図に示す時間軸上のA点は内径研削砥石2や外径研削砥石3がリング部材1に接触した時点を示し、B点は内径研削砥石2と外径研削砥石3とがともにリング部材1に接触したことを確認した時点を示し、C点は砥石の往復移動を開始する時点を示し、D点は研削加工の終了時点を示している。一方、縦軸上のa点は砥石がリング部材1に接触した時点の砥石の位置を示し、b点は研削を開始するときの砥石の位置を示している。そして、c点は砥石がリング部材1に接触した時点のトルクの値を示している。Tは研削時間を示している。
(1)本発明は、円筒形状の内径研削砥石2および外径研削砥石3とリング部材1と相対回転させるとともに、内径研削砥石2および外径研削砥石3をリング部材1の幅方向に往復移動させることにより、リング部材1を研削する研削工程を有するリング部材1の製造方法において、内径研削砥石2および外径研削砥石3がリング部材1に接触したことを検知する接触検知機構を備え、内径研削砥石2および外径研削砥石3は接触検知機構により検知した位置からリング部材1側へ所定量移動してリング部材1を研削する研削工程を有するので、リング部材1ごとの厚みの公差などによる寸法のバラツキの影響を受けることなくリング部材1の各部分の研削量を一定にすることができ、前記目的(3)を達成することができる効果が得られる。
々な変更が可能である。
2 内径研削砥石
3 外径研削砥石
4 駆動ローラ
5 従動ローラ
6 バックアップローラ
11 ロードセル
12 モータ
Claims (3)
- 円筒形状の砥石とリング部材と相対回転させるとともに、前記砥石をリング部材の幅方向に往復移動させることにより、リング部材を研削する研削工程を有するリング部材の製造方法において、
前記研削工程が、mを任意の2以上の整数、Bを任意の整数、Aを素数、Ddriveをリング部材を搬送する駆動ローラの直径、ωworkを前記駆動ローラの回転数、Lをリング部材の周長、ftoolを前記砥石の往復移動における周波数とすると、
(m+B/A)×(Ddrive)×(ωwork)/[2×L×(ftool)]=2πの式で表現される条件を満たすことを特徴とするリング部材の製造方法。 - 円筒形状の砥石とリング部材と相対回転させるとともに、前記砥石をリング部材の幅方向に往復移動させることにより、リング部材を研削する研削工程を有するリング部材の製造方法において、
前記研削工程が、kを任意の2以上の整数、Cを任意の整数、Aを素数、ωtoolを前記砥石の回転数、ftoolを前記砥石の往復移動における周波数、Wtoolを前記砥石の長さ、Wringをリング部材の板幅、Btoolを前記砥石の往復移動における振幅とすると、
(k+C/A)×(ωtool)/(ftool)=2πおよびWtool=Wring+Btoolの式で表現される条件を満たすことを特徴とするリング部材の製造方法。 - 円筒形状の砥石とリング部材と相対回転させるとともに、前記砥石をリング部材の幅方向に往復移動させることにより、リング部材を研削する研削工程を有するリング部材の製造方法において、
前記研削工程が、mを任意の2以上の整数、Bを任意の整数、Aを素数、Ddriveをリング部材を搬送する駆動ローラの直径、ωworkを前記駆動ローラの回転数、Lをリング部材の周長、ftoolを前記砥石の往復移動における周波数とすると、
(m+B/A)×(Ddrive)×(ωwork)/[2×L×(ftool)]=2πの式で表現される条件を満たし、
前記研削工程が、kを任意の2以上の整数、Cを任意の整数、Aを素数、ωtoolを前記砥石の回転数、ftoolを前記砥石の往復移動における周波数、Wtoolを前記砥石の長さ、Wringをリング部材の板幅、Btoolを前記砥石の往復移動における振幅とすると、
(k+C/A)×(ωtool)/(ftool)=2πおよびWtool=Wring+Btoolの式で表現される条件を満たすことを特徴とするリング部材の製造方法。
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