JPH01127266A - ラップ盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ワークを精密研磨するためのラップ盤に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来より公知の遊星歯車式の両面ラップ盤は、太陽歯車
と内歯歯車との間にキャリヤを噛合させ、両歯車により
遊星歯車状に駆動されるキャリヤに保持させたワークを
上下の定盤でラッピング加工するようになっている。

しかしながら、上記従来のラップ盤は、ワークと定盤と
を相対的に円周方向に回転させながら摺り合わせるよう
にしているため、回転の内周側と外周側との速度差によ
る影響が大きく、ラップ精度を維持するのが難しいとい
う欠点があった。

従って、ラップ精度を維持するためには、このような速
度差による影響を排除し、定盤とワークとを広い面積で
平均的に摺接させ得るようにすることが必要である。

ところで、一般に、ワークをラップする場合のラップ動
作の基本は８の字運動にあるといわれており、現に、ハ
ンドラツブを行う場合には、はとんどの場合に８の字を
描きながらラップする方法がとられている。従って、こ
のような８の字形のラップ動作を上述したようなラップ
盤に適用することができれば、定盤とワークとを広い面
積で平均的に摺接させることが可能になり、回転に伴う
速度差の影響を少なくしてラップ精度を向上させること
ができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の課題は、定盤とワークとの回転に伴う速度差の
影響を排除し、それらを広い面積で平均的に摺接させる
ことを可能にしたラップ盤を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明のラップ盤は、ワーク
を研磨する上下の定盤と、これらの定盤間にワークを揺
動状態に保持する揺動手段とを備え、該揺動手段が、ワ
ークを保持可能な保持具の両端を一対の揺動アームによ
って回動自在に枢支させ、これらの揺動アームを、保持
具の中心が８の字状の軌跡を描くように両アームを同期
的に揺動させる揺動源に連結すると共に、各揺動アーム
を長さの異なるものと交換可能に取り付けてなることを
特徴とするものである。

［作　用］ 研磨すべきワークは保持具により保持され、該保持具で
８の字状に揺動されながら上下の定盤によりラッピング
加工される。

従って、該ワークは上下の定盤に広い面積で均一に摺接
することになり、該定盤の偏琴耗が生じない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図及び第２図において、ｌはラップ盤の機体であっ
て、該機体ｌは、ベツドＩａと該ベツドＩａ上に立設さ
れたコラムＩｂ、及び該コラ゛ム１ｂに沿つてシリンダ
（図示せず）により上下動自在のヘッドＩｃとからなっ
ており、上記ベツドｌａ上には、全面を研磨面とした下
定盤２と、ワーク５を揺動状態に保持する揺動手段４と
が配設され、ヘッドｌｃには、全面を研磨面とした上定
盤３が取り付けられている。

上記上下の定盤２．３は、第３図に示すような方法によ
ってそれぞれ取り付けられており、以下にその具体的構
成について順次説明する。

まず、下定盤２の取り付は方法について説明すると、上
記ベツドｌａには、下定盤軸７がベアリングで回転自在
に支承されており、該下定盤軸７の上端に形成された定
盤取付部７ａには、遊星−車８が回転自在に配設され、
該遊星歯車８上に立設する偏心ビン９介して下定盤２が
揺動自在に取り付けられている。そして、下定盤軸７の
下端には歯車７ｂが取り付けられ、この歯車７ｂが、駆
動系１１を介して駆動ａ１２に接続されている。

上記下定盤軸７の内部には、センターシャフト１４が回
転自在に貫挿され、該センターシャフト１４の上端に上
記遊星歯車８．８と噛合する太陽歯車Ｉ５が取り付けら
れると共に、下端に電磁式のブレーキ１６が取り付けら
れている。該ブレーキ１６は、センターシャフト１４を
フリー回転できる非拘束状態と回転が抑制された拘束状
態とに切り換えるもので、上記駆動源１２の回転数に応
じてその切り換えが自動的に行われるようになっている
。即ち、ワークをラッピング加工する時のように駆動ｉ
ｆｉ＋２の回転数が小さい場合（例えばＯ〜５０ｒｐ＋
＊　）には、センターシャフト１４即ち太陽歯車１５が
拘束され、下定盤軸７の回転によって遊星歯車８．８が
該太陽歯車１５の回りを自転しながら公転するため、下
定盤２が偏心ビン９．９により偏心運動しながら回転し
、ホーニング加工する時のように駆動源１２の回転数が
大きい場合（例えば５０〜＋５Ｏｒｐｍ）には、センタ
ーシャフト１４即ち太陽歯車１５がフリーとなり、遊星
歯車８．８が自転することなく太陽−車１５と一体とな
って回転するため、下定盤２が偏心運動することなく回
転のみを行うようになっている。

上記下定盤２の中心部には、研磨剤の供給孔＋８が形成
され、該供給孔１８が、下定盤２の側面に開口する通孔
！９、該通孔１９に接続されたフレキシブルチューブ２
０、下定盤軸７からセンターシャフト１４にかけて穿設
された通孔２１、及びロータリジヨイント２２を介して
図示しない研磨剤源に接続されている。

次に、上定盤３の取り付は方法について説明する。上記
ヘッドＩＣには、上定盤３を回転させるホローシャフト
２５と偏心揺動させるホロースピンドル２６とがそれぞ
れベアリングによって回転自在に支承され、該ホロース
ピンドル２６の内部の偏心位置に、上定盤３を下端に取
り付けた上定盤軸２７が回転自在に貫挿されると共に、
該上定盤軸２７の上端部２７ａが上記ホローシャフト２
５の内部に揺動回転自在に遊嵌されており、該上定盤軸
２７には内歯歯車２７ｂが形成され、この内歯歯車２７
ｂとホローシャフト２５の下端部外面に形成された歯車
２５ａとが差動歯車状に噛合せしめられている。

また、上記ホローシャフト２５及びホロースピンドル２
６には、それぞれ歯車２５ｂ、　２６ａが設けられ、こ
れらの歯車が、上記駆動系ＩＩに連結された伝達軸２９
上の歯車２９ａ、　２９ｂにそれぞれ噛合しており、ホ
ロースピンドル２６上の歯車２６ａと噛合する歯車２９
ｂは、伝達軸２９に沿って摺動自在となっている。従っ
て、上定盤３の回転数が低いラッピング加工時に、該歯
車２９ｂを第３図に示すようにホロースピンドル２６上
の歯車２６ａと噛合させた場合には、該上定盤３が、該
ホロースピンドル２６により偏心揺動されながらホロー
シャフト２５により回転され、上定盤の回転数が高いホ
ーニング加工時に、上記歯車２９ｂを伝達軸２９に沿っ
て上動させてホロースピンドル２６の歯車２６ａから切
り離した場合には、該ホロースピンドル２６が回転しな
いため、上定盤３は揺動することなくホローシャフト２
５により単に回転されるのみとなる。

上定盤３の研磨面に研磨剤を供給するため、上記上定盤
軸２７には、ロータリジヨイント３２を介して図示しな
い研磨剤源に接続された通孔３Ｉと、該研磨剤源から供
給菅３３を通じて送給される研磨剤を分配するための研
磨剤ボックス３４とが設けられ、上記通孔３１が上定盤
３の中心部に開口する供給孔３５に連通し、研磨剤ボッ
クス３４から延びるバイブ３６が上定盤３の中心部以外
の部分に開口する供給孔に連通している。

上記駆動系ｌ！は、スプロケット４１．４２及びチェー
ン４３により駆動源１２に連結された主軸４０と、該主
軸４０に電磁クラッチ４４で連結及び切り離し自在の下
定盤用駆動軸４５と、該主軸４０に歯車４６．４７を介
して連結された伝達軸４８と、該伝達軸４８に歯車４９
、５０を介して連結された上定盤用駆動軸５１とで構成
され、該上定盤用駆動軸５１はヘッドｌｃと共に昇降自
在となっており、従って、上記歯車４９は、伝達軸４８
にスプライン機構により移動自在に取り付けられている
。

また、上記ワークの揺動手段４は、第２図〜第４図から
分かるように、該ワーク５を直接又は適宜のキャリヤを
介して嵌合保持するリング状の保持具５４を有し、該保
持具５４の両端を一対の揺動アーム５５．５５の先端部
にセンターピン５６によって回動自在に枢着すると共に
、各揺動アーム５５．５５の基端部をセレーション機構
を介して揺動軸５７に連結し、該揺動軸５７をトルクア
クチュエータ等の揺動源５８に連結したもので、これら
の揺動アーム５５、５５を互いの動作タイミングを若干
ずらした状態で揺動源５８により同期的に揺動させるこ
とにより、保持具５４をその中心が８の字状の軌跡（第
５図参照）を描くように揺動させるものである。

このときの揺動アーム５５．５５の回動範囲及び中立位
ｉｔ（停止位置）の設定は、リミットスイッチ５９ａ〜
５９ｃによって行われる。

上記揺動アーム５５．５５は、８の字状の軌跡の大きさ
や形等を変更できるようにするため、保持具５４側のセ
ンターピン５６と揺動軸５７側のナツト６０及びカラー
６１とを取り外すことによって異なる長さのものと交換
できるようになっており、従って、別に各程良さの揺動
アームが用意されている。而して、このように８の字状
の軌跡を適宜変更することにより、ワークを最適のラッ
プ条件でラップすることができるばかりでなく、該ワー
クが常に定盤２．３の同じ位置に摺接するのを防止して
、該定盤の偏摩耗を防ぐことができる。

上記揺動アーム５５．５５の交換時等に保持具５４を持
ち上げられるようにするため、上記ベツド！ａ上には、
第２図に示すように、シリンダにより昇降自在且つ旋回
自在の昇降アーム６４が配設され、該昇降アーム６４の
先端に、保持具５４を支持する支持部材６５が取り付け
られている。該支持部材６５は、その両端に螺杆６６を
有し、これらの螺杆６６、６６間に保持具５４の外面を
挟持するものである。

また、上記ベツドＩａ上の別の位置には、上下の定盤２
．３を修正するための修正用中定盤６８が配設されてい
る。即ち、上記ベツドＩａ上には、シリンダにより昇降
自在且つ旋回自在の昇降アーム６９が配設され、該昇降
アーム６９の先端に形成された二股の支持部材７０に、
螺杆７１により上記中定盤６８が着脱自在に支持されて
いる。該中定盤６８は、上記保持具５４内に嵌合可能に
形成され、該保持具５４で揺動されながら上下の定盤２
．３と摺接することによってこれらの定盤を修正するも
のである。

上記構成を有するラップ盤によってワークを研磨する場
合には、ヘッドＩｃにより上定盤３を上昇させた状態で
該ワークを直接又は適宜のキャリヤを介して保持具５４
内に嵌合、保持させ、上定盤３を下降させた後、保持具
５４によりワークを揺動させながら上下の定盤２．３に
よりその研磨を行う。

このとき、その研磨部分には、上下の定盤２．３におけ
る供給孔から研磨剤が供給される。

ここで、上記保持具５４によるワークの揺動は次のよう
にして行われる。即ち、第５図に示すように、２つの揺
動アーム５５．５５が揺動源５８により若干のタイミン
グずれを保った状態で回動され、センターピン５６がａ
　−ｂ　−ｃ　−ｄ　−ｅ　−ｈ　ｆ　−ｇ　−ｈ−ａ
の順に移動すると、それに従って保持具５４が揺動し、
その中心点の軌跡は鎖線で示すような８の字を描く、従
って、ワークも８の字状に揺動され、上下の定盤２，３
に広い面積で均一に摺接することになる。

上記ワーク揺動範囲を変更したい場合には、揺動アーム
５５．５５を別の長さのものと交換すればよい。

また、上下の定盤２．３は、前述したように、回点数の
異なるラッピング加工時とホーニング加工時とで異なる
態様で駆動される。即ち、定盤２．３が低速回転するラ
ッピング加工時には、これらの定盤は共に上述したよう
な回転及び揺動運動を行い、高速回転するホーニング加
工時には、揺動に伴う振動の発生によって研磨精度が低
下するのを防止するため、これらの定盤２．３は単に回
転のみを行なうようになっている。

ワークの加工が終了すると、上下の定盤２．３及び保持
具５４の駆動が停止されると共に、ヘットｌｃの上昇に
より上定盤３が持ち上げられ２、ワークが取り出される
。このとき、ワークが上下の定盤２゜３に付着しないよ
うにするため、研磨剤の供給孔を電磁弁により水やエア
等の圧力流体源に切り換え接続し、各供給孔から圧力流
体を噴出させるようにすることができる。

［発明の効果］ 上記構成を有する本発明によれば、ワークを揺動手段に
おける保持具に保持させ、該揺動手段によって８の字状
に揺動させながら上下の定盤で研磨するようにしたので
、これらの定盤とワークとを広い面積にわたり平均的に
摺接させることができ、これによって、定盤とワークと
の回転に伴う速度差の影響を排除し、研磨精度を高める
ことができる。

また、上記揺動手段における揺動アームを長さの異なる
ものと交換可能とし、それによって揺動運動の軌跡を変
更できるようにしたので、ワークをそれに最適の条件を
選択して研磨することができるばかりでなく、該ワーク
がいつも定盤の同じ位置に摺接するのを防止して、該定
盤の偏摩耗を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るラップ盤の側面図、第２図はその
平面図、第３図及び第４図はその要部拡大断面図、第５
図は揺動手段の動作説明図である。 ２　・・下定盤、　　　　３・・上定盤、４　・・揺動
手段、　　　５・・ワーク、５４　・・保持具、　　　
　５５　・・揺動アーム、５８　　・・揺動源。 （外１名） 第　２　図 纂　３　悶 蕗　４　に ＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ワークを研磨する上下の定盤と、これらの定盤間に
   ワークを揺動状態に保持する揺動手段とを備え、該揺動
   手段が、ワークを保持可能な保持具の両端を一対の揺動
   アームによって回動自在に枢支させ、これらの揺動アー
   ムを、保持具の中心が８の字状の軌跡を描くように両ア
   ームを同期的に揺動させる揺動源に連結すると共に、各
   揺動アームを長さの異なるものと交換可能に取り付けて
   なることを特徴とするラップ盤。