JP6468056B2 - 球体研磨装置及び球体研磨方法 - Google Patents
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Description
本発明は、両者を回転盤としつつ、球体の真球度を向上することが可能な球体研磨装置及び球体研磨方法を提供することを目的とする。
球体研磨装置は、第一本体部と、前記第一本体部に対して中心軸線回りに回転可能に設けられ、一方の面に前記中心軸線回りに環状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、前記第一本体部に保持され、前記第一研磨盤を前記第一本体部に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する第一静圧軸受と、第二本体部と、前記第二本体部に対して前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに回転可能に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、前記第二本体部に保持され、前記第二研磨盤を前記第二本体部に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する第二静圧軸受と、を備える。
また、球体研磨方法は、以下の球体研磨装置により行う方法である。前記球体研磨装置は、第一本体部と、前記第一本体部に対して中心軸線回りに回転可能に設けられ、一方の面に前記中心軸線回りに環状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、前記第一本体部に保持され、前記第一研磨盤を前記第一本体部に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する第一静圧軸受と、第二本体部と、前記第二本体部に対して前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに回転可能に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、前記第二本体部に保持され、前記第二研磨盤を前記第二本体部に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する第二静圧軸受と、を備える。そして、球体研磨方法は、前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤を回転させながら球体を研磨する。
上述した球体研磨装置及び球体研磨方法によれば、第一、第二研磨盤を回転可能にすることで、研削の自由度が高くなる。例えば、第一,第二研磨盤は、流体圧を高くすることで第一,第二研磨盤の中心軸線を高精度に位置決め可能となる。特に、第一,第二研磨盤が静圧軸受により支持されることで、転がり軸受を用いる場合に比べて、初期摩耗及び経年摩耗を生じないことにより高精度に位置決めし続けることができる。また、第一,第二研磨盤は、流体圧を低くすることで第一,第二研磨盤の中心軸線のずれを許容できる。その結果、高精度に球体を研磨できる。
本実施形態の球体研磨装置1について図1を参照して説明する。球体研磨装置1は、基台11、コラム12、第一移動体13、第二移動体14、上下駆動機構15及び制御装置16(図2に示す)を備える。基台11は、床面に設置され、中央に上下方向への貫通孔11aを備える。コラム12は、基台11の上面に固定される。コラム12の側面には、上下方向に延びるガイドレール12a,12bが設けられる。
制御装置16は、図2に示すように、モータ制御部51と、流体圧調整部52とを備える。モータ制御部51は、各モータ25,35,41を制御する。つまり、モータ制御部51が第一モータ25を回転駆動することにより、第一研磨盤23が回転する。また、モータ制御部51が第二モータ35を回転駆動することにより、第二研磨盤33が回転する。また、モータ制御部51がモータ41を回転駆動することにより、第二移動体14が上下動する。
制御装置16の流体圧調整部52は、第一,第二静圧軸受24,34の流体圧が球体2の研磨を行うときに使用する流体圧となるように、オリフィス絞り24d,34dを設定しておく。
上述したように、球体研磨装置1は、中心軸線L1の回りに回転可能に設けられ、一方の面に中心軸線L1の回りに環状に形成される第一研磨溝23aを有する第一研磨盤23と、第一研磨盤23の中心軸線L1と同軸上の中心軸線L2の回りに回転可能に設けられ、第一研磨盤23の一方の面に対向する面に、中心軸線L2の回りに環状に形成される第二研磨溝33aを有する第二研磨盤33とを備える。このように、対向する第一,第二研磨盤23,33を回転可能にすることで、第一,第二研磨溝23a,33aに複数の球体2を配置して、複数の球体2の研磨を同時に加工となる。
モータ制御部51は、上述したように、第一モータ25及び第二モータ35を制御する。ひいては、モータ制御部51は、第一研磨盤23の回転及び第二研磨盤33の回転を制御する。詳細には、モータ制御部51は、第一研磨盤23の回転速度を、第二研磨盤33の回転速度に対して相対的に変動させる。
制御装置16のモータ制御部51が、第一研磨盤23及び第二研磨盤33を図3に示すように制御した場合の実施例と、第一研磨盤23を固定し第二研磨盤33のみを回転させた場合の比較例とについて、球体2の真球度を計測した。ある真球度を1とした場合における球体2の真球度比を図4に示す。図4には、実施例及び比較例において、複数の球体2の真球度の範囲が示される。つまり、図4の縦方向の長さは、複数の球体2のばらつきを意味する。
流体圧調整部52による流体圧可変に対して考察する。第一研磨盤23の中心軸線L1と第二研磨盤33の中心軸線L2とは、組み付け誤差や加工誤差によって、芯ずれが存在する場合がある。この場合に、第一,第二静圧軸受24,34の流体圧を高圧にした場合と低圧にした場合について、球体2の真球度を計測した。
Claims (6)
- 第一本体部と、
前記第一本体部に対して中心軸線回りに回転可能に設けられ、一方の面に前記中心軸線回りに環状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、
前記第一本体部に保持され、前記第一研磨盤を前記第一本体部に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する第一静圧軸受と、
第二本体部と、
前記第二本体部に対して前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに回転可能に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、
前記第二本体部に保持され、前記第二研磨盤を前記第二本体部に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する第二静圧軸受と、
を備える、球体研磨装置。 - 前記第一静圧軸受及び前記第二静圧軸受の少なくとも一方は、前記ラジアル方向における流体圧を可変とされる、請求項1に記載の球体研磨装置。
- 前記第一静圧軸受及び前記第二静圧軸受は、前記ラジアル方向における前記流体圧を可変とされる、請求項2に記載の球体研磨装置。
- 前記第一静圧軸受及び前記第二静圧軸受の少なくとも一方は、前記ラジアル方向及び前記スラスト方向における流体圧を可変とされる、請求項1−3の何れか一項に記載の球体研磨装置。
- 前記第一静圧軸受及び前記第二静圧軸受は、前記ラジアル方向及び前記スラスト方向における流体圧を可変とされる、請求項4に記載の球体研磨装置。
- 球体研磨装置を用いる球体研磨方法であって、
前記球体研磨装置は、
第一本体部と、
前記第一本体部に対して中心軸線回りに回転可能に設けられ、一方の面に前記中心軸線回りに環状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、
前記第一本体部に保持され、前記第一研磨盤を前記第一本体部に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する第一静圧軸受と、
第二本体部と、
前記第二本体部に対して前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに回転可能に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、
前記第二本体部に保持され、前記第二研磨盤を前記第二本体部に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する第二静圧軸受と、
を備え、
前記第一研磨盤及び前記第二研磨盤を回転させながら球体を研磨する、球体研磨方法。
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