JPH01127273A - 金型研磨装置 - 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】 産呈上Ω剋里公！ 本発明は、自由曲面を有する荒加工後の金型の自由曲面
を平滑化し、さらに鏡面仕上げする場合等に利用される
金型研磨装置に関するものである。

従水色茨丘 自由白面を有する金型の製作は、先ず、倣いフライス盤
もしくはマシニングセンタ等の工作機械による荒加工、
そしてハンドグラインダー等による平滑化加工、さらに
は油砥石等による鏡面研磨加工に大別されるのが普通で
ある。

荒加工については、高度に自動化された工作機械を使用
しているため、種々の自由曲面に対して、極めて高能率
な自動加工が可能である。

これに対して、自由曲面に対する研磨加工及び鏡面研磨
加工は、自動化が困難であり、人手による仕上げに鯨っ
ているのが実情で、これを自動化する要求は非常に強い
ものがある。

緩やかな自由曲面、たとえば、テレビのブラウン管等の
ような緩やかな曲面形状では、油砥石の往復運動を利用
して定圧研磨を行わせる自動研磨装置が一部で実用化さ
れている。以下、その例を第３図で説明する。第３図に
おいて、（１）はテレビブラウン管等の緩やかな曲面形
状をもつ研磨ワーク、（２）は研磨装置本体の一部で、
別の駆動装置〔図示省略〕により紙面左右或いは垂直方
向に自動的に往復運動を行うように制御される。（３）
は空気もしくは油を作動媒体としたシリンダで、外部か
ら圧力媒体を導くことにより、ロッド（５）に垂直方向
〔矢印方向〕の一定加圧力（４）が付加される、ロッド
（５）の先端には、回転支点（６）を介して油砥石（７
）が連結されており、油砥石（７）とワーク（１）間の
相対運動により研磨加工が行われる。

上記装置の特徴は、回転支点（６）を介して一定圧のも
とてワーク（１）に油砥石（７）が加圧されて研磨を行
うため、油砥石（７）は、ワーク（１）の前加工面形状
に倣いながら研磨される点にある。また、油砥石（７）
が摩耗してもシリンダ（３）の一定加圧力（４）により
、常に定圧のもとで研磨される点に特色がある。

が解′　しようとする問題巾 しかしながら、上記従来の装置では、テレビのブラウン
管等のように極めて緩やかな曲面形状しか対応できず、
また、研磨が往復運動に依存しているため能率が低く、
さらに、研磨液の砥石・ワーク間への供給が困難で、時
として研摩屑が逆にワークに損傷を与え、金型品位の劣
化を招く等の問題点があった。

ｒｏ　　壱を解°するための手段 本発明は、従来装置の上記問題点に鑑み提案されたもの
で、先端に拡開部を有し、該拡開部に向けて研削液を常
時供給可能とし、かつ、モータで回転駆動される研磨軸
と、全面に微細な透孔を多数有し、かつ、研磨材を全面
均一に分布付着させ、周囲を研磨軸の先端の拡開部に張
設固定した透水性可撓膜と、研磨軸を回転可能に支持す
るハウジングと、ハウジングを研磨軸の軸方向に移動可
能に支持し、金型の研磨面に沿って相対的に移動可能と
した本体と、本体に対してハウジングを介して研磨軸の
先端側への圧接力を付与する流体圧付与手段とを具備し
たものである。

■ 研削液の供給により、研磨軸の先端の拡開部には、透水
性可撓膜の透水抵抗により、各部均一な静水圧が発生し
、透水性可撓膜が球面状に張り出して加工物である金型
の形状に自在に追従密着させることが可能であり、その
結果、この静水圧と流体圧付与手段の流体圧とによって
、均等圧でも９て表面研磨が可能で、研磨精度の向上が
図れる。

また、透水性可撓膜の内部から常時、研削液を噴出させ
ているため、研摩屑が透水性可撓膜と加工物の密着面内
部に滞溜することがなく、金型表面の研摩屑による損傷
や透水性可撓膜の目詰りを防止できる。

１旌■ 第１図は本発明装置の一例を示す要部縦断側面図、第２
図はその動作状態の一例を示す説明用側面図であり、第
１図において、（１１）は研磨軸、（１２）は透水性可
撓膜、（１３）はハウジング、（１４）は本体、（１５
）は流体圧付与手段であるシリンダ、（１６）はモータ
、（１７）は流体継手を示している。

研磨軸（１１）は、先端に拡開部（ｌｌａ）を有し、こ
の拡開部（ｌｌａ）に向けて研削液を常時供給可能とす
るため、貫通孔（１１ｂ　）を備え、後端をモータ（１
６）に流体継手（１７）を介して連結し、ハウジング（
１３）内にベアリング（１８）（１８）を介して２個所
で回転可能に支持されており、上記流体継手（１７）は
、ホースを介して研削液供給ポンプ〔図示省略〕に接続
されている。

透水性可撓膜（１２）は、全面に微細な透孔（１２ａ）
（膜の製作法により、多種多様な孔の形成が可能、繊物
のような繊維膜では、繊維と繊維のスキマが孔となる〕
を多数有し、かつ、電着砥石のような研磨材（１２ｂ）
を全面均一に分布付着させており、その周囲を研磨軸（
１１）の先端の拡開部（ｌｌａ）に押え環体（１９）を
介してビス（２０）で張設固定しである。

ハウジング（１３）は、研磨軸（１１）を、ベアリング
（１Ｂ）　　（１Ｂ）を介して回転可能に支持した状態
で、本体（１４）内で、研磨軸（１１）の軸方向に移動
可能で、回転はしないように支持されている〔回転止め
機構は図示省略〕。

本体（１４）は、倣いフライズ盤の主軸あるいはマシニ
ングセンタ等のＮＣ制御工作機械の主軸に装着され、モ
デル倣いやＮＣデータに基づいて金型を取付けたテーブ
ルに対し、金型の研磨面に沿って相対的に移動可能とさ
れるものである。

流体圧付与手段であるシリンダ（１５）は、ハウジング
（１３）と本体（１４）との間に設置されるもので、第
１図の実施例においては、ハウジング（１３）にピスト
ン（１５ａ）を設け、本体（１４）内にシリンダ（１５
）を形成させた場合を示すが、これに制約されるもので
はない、シリンダ（１５）内には、空気圧又は油圧が作
用せしめられ、研磨軸（１１）に先端側への一定の圧接
力が付与される。

本発明装置は以上の構成からなり、次に、動作を説明す
る。

先ず、研磨軸（１１）は、本体（１４）の移動手段によ
って、金型の研磨開始点に移動せしめられ、この位置で
研削液の供給が開始される。また、これと併行してモー
タ（１６）が回転し、かつ、流体圧付与手段のシリンダ
（１５）に流体圧が供給される。

研削液は、流体継手（１７）から研磨軸（１１）の拡開
部（ｌｌａ）に供給され、透水性可撓膜（１２）を透過
して外部に放出される。この場合、透水性可撓膜（１２
）の透孔（１２ａ）を研削液が透過するとき、研削液自
体がもつ圧力と、研削液が透孔（１２ａ）を通過すると
きの流体抵抗とが平衡するように働き、その結果、透水
性可撓膜（１２）の内部には、均等な静水圧がかかった
のと同じ状態となり、第１図の如く球面状に張り出す。

上記透水性可撓膜（１２）には、研磨材（１２ｂ）が全
面均一に分布付着させてあり、かつ、研磨軸（１１）が
モータ（１６）によって回転せしめられ、かつ、流体圧
付与手段（１５）によって研磨軸（１１）に金型面への
圧接力が作用せしめられているから、金型表面に追従変
形しながら研磨することができる。金型表面に研磨圧を
付与するには、流体圧付与手段（１５）による流体圧及
び研削液の透水性可撓膜（１２）内での静水圧の二つが
同時に作用し、両者の圧力がバランスした状態〔両者の
圧力によりバランス状態の調整が可能］で本体（１４）
を移動させることにより、金型表面形状を倣いながら研
磨加工することができる。

第２図は金型（２１）が自由曲面（２１ａ）を有する場
合の研磨状態を示したもので、透水性可撓膜（１２）が
研削液の静水圧により、金型（２１）の自由曲面（２１
ａ）の表面形状に密着しながら回転すると同時に、本体
（１４）を適宜の移動手段〔図示省略〕で矢印（２２）
の方向〔直線運動のみ、又は直線運動と往復運動の組合
せを含む〕に移動させることにより、金型（２１）の全
面の自動倣い研磨が可能となる。

１夙至肱反 本発明によれば、静水圧を利用した透水性可撓膜を使用
しているため、金型形状に対し自在に密着させることが
可能となり、その結果、均等圧でもって表面研磨が可能
となり、研磨精度〔表面あらさ、形状精度〕の向上が図
れる。また、密着面積が広くなり、広範囲な表面を倣い
つつ研磨することができるため、研磨時間の短縮が可能
となる。さらに、透水性可撓膜を使用し、該膜より研削
液を研磨面に噴出させているから、研磨屑の滞溜をなく
し、該研ヨ屑による金型表面の損傷や透水性可撓膜の目
詰りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例を示す要部縦断側面図、第２
図はその動作状態の一例を示す説明用側面図、第３図は
従来の自由曲面研磨装置の一例を示す概略側面図である
。 （１１）・・−・研磨軸、　　　　　（１２）・−・透
水性可撓膜、（１３）・−・ハウジング、　　　（１４
）・−・本体、（１５）・−・流体圧付与手段、（１６
）・−・モータ、（１２ａ　）　・−透孔、　　　　　
（１２ｂ　）　、−、研磨材。 （、−１二ニー、・ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端に拡開部を有し、該拡開部に向けて研削液を
   常時供給可能とし、かつ、モータで回転駆動される研磨
   軸と、 全面に微細な透孔を多数有し、かつ、研磨材を全面均一
   に分布付着させ、周囲を研磨軸の先端の拡開部に張設固
   定した透水性可撓膜と、研磨軸を回転可能に支持するハ
   ウジングと、ハウジングを研磨軸の軸方向に移動可能に
   支持し、金型の研磨面に沿って相対的に移動可能とした
   本体と、 本体に対してハウジングを介して研磨軸の先端側への圧
   接力を付与する流体圧付与手段とを具備したことを特徴
   とする金型研磨装置。