JPH012856A

JPH012856A - 超仕上盤

Info

Publication number: JPH012856A
Application number: JP62-155404A
Authority: JP
Inventors: 隅田　雄一
Original assignee: 日本精工株式会社
Filing date: 1987-06-24
Publication date: 1989-01-06
Anticipated expiration: 2012-06-04

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、玉軸受軌道面等の円弧状溝の超仕上げに用い
られる高速超仕上盤に関し、より詳細には超仕上砥石が
揺動する際に影響を受ける遠心力を補償する機構のつい
た超仕上盤に関する。

（従来の技術）従来１例えば玉軸受軌道面等の超仕Ｐ、に使われる高速
超仕上盤においては、加圧シリンダ等によって超什１−
砥石を軸受の軌道面に押しつけ、更に軌道面の曲（（中
心の周って超仕−Ｌ砥石を揺動させて所望の超仕上を行
なっていた。また、従来の超什Ｉ−砥石の往動速度は、
比較的低く、例えば約４０−θ〜５００サイクル／分であるので、超仕上砥石
やそれを支持する部材にかかる遠心力は殆ど無視てきる
大きさてあった。

（発明か解決しようとする問題点）しかしなから、超仕上砥石を特に高速で揺動させて高能
率及び高速の加−［作業を実現しようとする場合、被加
工物の高周速や超仕−Ｌ砥石の高速揺動とか必要である
か、超仕上砥石やそれを支持する部材にかかる遠心力を
無視することかできない大きさになり、特に超仕上砥石
か遠心力によって外方に振られその揺動及び超仕上加工
圧力か不安定となってしまう恐れかある。

この問題を解決するために従来は、超仕上砥石にかかる
遠心力の一つの要因である回転半径、つまり揺動半径を
小さくする。

すなわち超仕上砥石及び砥石加圧部の大きさを小さく設
計していた。また、もう一つの要因である超仕上砥石及
び砥石加圧部の質量を小さくするために砥石及び砥石加
圧部の材料を設計変更することもしていた。

ところか、このような方法で対処しても、ある程度の高速、例えば約１０００サイクル／分て
超仕−Ｌ砥石を揺動させることがてきるたけてあり、若
しこれ以上の高速て揺動させると、遠心力の影響か再び
問題となってくるのである。

そこて、本発明の目的は、超仕上砥石やその他の部材に
かかる遠心力のＺｆｆをほとんど抑えることで、高速高
能率の加工か可能な高速超仕上盤を提供することである
。

（問題点を解決するための手段） −Ｆ述の目的を達成するために１本発明の高速超仕Ｅｇ
ｌは、回転する被加工物（３）の軌道面に摺動接触して該被加
工物に所定の加工を施すために該軌道面の曲率中心の周
って揺動自在の超仕上砥石（１）と、該被加工物の軌道面に押圧接触させるために該超仕上砥
石を加圧する加圧手段（７）と。

該超仕上砥石の鰭動に応じて該加圧手段を制御する制御
機構（１５，１９，２１）と、から成ることを特徴としている。

（作用）以上のように、超仕上砥石の揺動に応じて加圧手段を制
御する機構か設けられているので、特に超仕上砥石から
遠心力の影響を殆ど取り除くことかできる。従って、超
仕上砥石の揺動及び超仕上加工圧力か常時安定する。

（実施例）以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説
明する。尚１図面において同一部分は同一符号で示しで
ある。

実施例を説明する前に、第３図及び第４図によって、高速超仕上盤の一般的な構成を説明して
おく。第３図は高速超仕上盤５０の正面図であり、第４
図はその側面図である。高速超仕上盤１１１５０の主要
な構成は、公知であるので、ここでは極簡巾な説明にと
どめておく。被加工物、すなわちに軸受内輪等のワーク
３は、不図示の回転機構により回転自在に支持されると
共に回転軸Ｏａの周って所定の周速で回転している。環
状のワーク３は、その外周に環状の軌道面３ａを有して
いる。ワーク３の軌道面３ａには所定の曲率を有する曲
面１ａをワーク３に当接させて超仕上砥石（以後単に「
砥石」として言及する）ｌが押圧接触している。砥石ｌ
は、アーム５により押圧接触されており、アーム５は、
更に、油圧シリンダ７のピストンロッド７ｂに固定され
ている。油圧シリンダ７には、油圧供給管７が接続され
ており、外部から油圧用の油か供給されている。

油圧シリンダ７は保持部材１１により固定保持されてい
る。一方、砥石ｌは、保持部材１１に滑り案内保持され
ている。保持部材１１は、更に揺動軸９に固定されてい
る。従って、砥石ｌ及び油圧シリンタフは保持部材１１
と揺動方向に一体的な動きをする。以ト説明した超仕上
盤は、−例としてあげたにすきず、その他の構成の超仕
ＩＺ盤にも本発明の機構を適用てきることはＪうまても
ないてあろう。

以りの構成の高速超仕上盤５０は、次のように作動する
。油圧シリンダ７によって、アーム５に油圧かかかると
それに応し砥石ｌにも油圧か加わり、砥石ｌは、ワーク
３の軌道面３ａに押圧接触される。この状態で、ワーク
３か回転される。それと同時に、後述の揺動機構によっ
て、揺動軸９が揺動すると、それに応じて砥石ｌも第４
　＋ｇに示した揺動の中心０１の周りで例えば揺動幅α
で揺動し、軌道面３ａの超仕上か行なわれる。この揺動
の中心０１は、軌道面３ａの曲率の中心ともなっている
。

第４図から分かるように、ワーク３の揺動軸１＆Ｙの上
には揺動軸９及び保持部材１１に固定されていない部材
として、ピストン７ｂ、アーム５及び砥石ｌがある。

従って、これらの部材は、揺動につれて遠心力の影響を
受けて外側に振られるようになる。

次に１本発明の詳細な説明する。第１図は、本発明の高速超仕上盤を示す。主要な構成部分
は上記の公知装置の説明と同じであるのて、第１図にお
いては、概略だけを示しである。砥石ｌを加圧する加圧
手段の一部を成す油圧シリンダ７と油圧サーボモータ１
５か設けられており、砥石ｌは、押圧部材１３を介して軌道面３ａに接触するよう
に押圧される。砥石ｌと油圧シリンダ７とは、一体重に
揺動されるか、これは両者に連結された揺動機構１７及
び揺動用のモータ１９によって行なわれる。

尚、油圧サーボモータの代わりに積層型圧電アクチュエ
ータ素子を用いることもてきる。

揺動モータ１９及び油圧サーボモータ１５は、関数発生器２１の端子２１ａ及び２１ｂにそれ
ぞれ電気的に接続されている。関数発生器２１は、更に
電源２２に接続されている。この関数発生器２１は、基
本周波数の信号と基本周波数の２倍の周波数を有する２
倍周波数の信号とを同位相て発生させる２チャンネル関
数発生器であり、端子２１ａからは基本周波数の信号か
、また端子２１ｂからは２倍周波数の信号かそれぞれ発
生される。

次に、第２図を参照して本実施例の高速超仕上盤の動作
を説明する。第２Ｍは、砥石ｌの揺動とそれを加圧する
加圧機構の関係を示すグラフである。砥石ｌの揺動位置
Ａ、Ｂ及びＰでの角速度なωとする。回転角速度のｋｌ
ｌ大全ω。とすると、砥石ｌの揺動数ｆ。と回転角速度
との間にはｆｌ、＝ω、／２πの関係か生じる。従って
、このうちＸ軸成分のみを展開すれば、第２図左方に示
す曲線になる。尚、この時各揺動位置における遠心力Ｆ
は、Ｆ＝ｍｒω２てり−えられる。ここてｍは砥石ｌの
質量であり、「は砥石ｌの揺動中心Ｏ５から砥石の改心
までの距離である。

砥石ｌか揺動位２ＬＡに来たときは、角速度ωは、ω＝
０となり、揺動位ｍＢに来たときは角速度ωは、同様に
ω＝０となる。

従って、角位置Ａ及びＢにあるとき砥石ｌにかかる遠心
力はほぼＦ＝Ｏとなる。これは、第２図左側の曲線にお
いて、姪動位ＨＡについてはＡ、及びＡ２て、また揺動
位２’２ＢにおいてはＢ、、Ｂ２及びＢ：Ｉで示されて
いるところが揺動の中心に来たとき、すなわち揺動位置Ｐに
おいては回転角速度は最大となる。すなわちω＝ω。と
なり、このとき遠心力は最大値をとり、Ｆ＝ｍｒω。′
となる。グラフにおいては、点ＰＩから点Ｐ５により示
されている。グラフから分かるように、砥石ｌか一捏動
する毎に最大遠心力か現われる揺動の中心を２回通過す
ることになる。つまり遠心力か最大となる捏動位置Ｐは
、砥石揺動数の２倍の頻度て現われることになる。従っ
て、この位置に来たときに砥石ｌに所定の振動加圧力を
かえれば遠心力をほぼ完全に相殺する理想的なＪＩｔＪ
ｌかてきることになる。

この振動加圧力の加え方を示したのか第２図の右側の曲
線である。遠心力か０となる点Ａ、及びＡ２．点Ｂ、か
らＢ、に対応した点Ｃ１から０４においては加えるべき
振動加圧力ＦＡは、Ｏて良い、遠心力かｈｋ大となる点
Ｐ１から２．５までに対応する点Ｄ１からＤ５では加え
るべき振動加圧力Ｆ、１は、遠心力を相殺す゛る所定の
大きさとなる。従って、付加する振動加圧力の最大値か
、遠心力の最大値の時期に同期するように調整すること
か必要である。そのために、通常の超仕上加工圧力の他
に砥石揺動数の２倍の最適な振動数で振動加圧力を付加
し、加工圧力が最適となるようにゲイン調整をすれば良
い。

（発明の効果）以−１−説明した本発明の高速超仕に盤によれば次のよ
うな効果か得られる。

慣性屯驕の増加を伴わずに、揺動に応して高速超仕上砥
石を加圧する加圧手段を一制御する手段を設けたのて、
高速超什−１−砥石やそれを支持する部材にかかる遠心
力の影響をほぼ完全に排除できる。

遠心力の１ン響を殆ど受けないのて、従来に比べて超仕
ト盤のより高速化及び高滝率化が達成できるゆ例えば、
２０００サイクル／分以上の高速も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す概略図てあり、第２図は、第１図において、高速超仕上盤の揺ｆｊＪ＋
２１作及び加圧動作の関係を示すグラフてあり、第３図及び第４図は、高速超仕上盤の一般的な構成を説
明するための図である。［主要部分の符号の説明］ｌ　・・・　・・・　・・・超仕上砥石３　・・・　・
・・・・・ワーク７　・・・　・・・　・・・油圧シリンダ１５・・・　
・・・　・・・油圧サーボモータ１９・・・　・・・　
・・・モータ２１・・・・・・　・・・関数発生器第１図

Claims

【特許請求の範囲】１、回転する被加工物の軌道面に摺動接触して該被加工物に所定の加工を施すために該軌道面の曲率中心の周りで揺動自在の超仕上砥石と、該被加工物の軌道面に押圧接触させるために該超仕上砥石を加圧する加圧手段と、該超仕上砥石の揺動に応じて該加圧手段を制御する制御機構と、から成ることを特徴とする高速超仕上盤。２、前記制御機構は、該超仕上砥石の揺動位置に位相を合せると共に該超仕上砥石の揺動数の２倍の振動数で該加圧手段を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の高速超仕上盤。