JPH02190259A - バニシ加工工具 - 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］ この発明は、被加工物の被加工面の抑圧仕上に使用する
バニシ加工工具に関するものである。

［従来の技術］ 従来バニシ加工工兵は、加工用の多数個の鋼製ローラと
これを適当間隔に配置、保持する保持器とローラを回転
駆動させる鋼製軌道部とによって構成されており、この
ような加エエ共を被加工面たる円筒状の周面に押付け、
軌道輪を回転駆動してローラを被加工面上を転勤させる
ことによって、被加工面に塑性変形を生ぜしめ、その表
面粗さを改善するとともに形状、寸法を目的の値に形成
し、かつ、加工硬化を生ゼしめて表面硬度を高め、耐摩
耗性や性能の改善、耐久性の向上を計るものである。

［発明が解決しようとする課ＥＩＩ しかＬ１従米のバニシ加工工兵としては、そのローラは
−で製作されているので、焼入れを行ったり、組成を変
えたりすることによって、その硬さを高めても著しく硬
くすることはできない。そのため、バニシ加工の効果で
ある表面粗さの改善、形状寸法の改善、表面品質や耐久
性の改善を有効に行わせるための被加工表面の塑性変形
及び加工硬化の効果を上げるためには、被加工物の硬さ
はあまり高くないもの、例えば、）Ｉ、Ｃ４０程度以下
の鋼や他の金属に限られ、たとえば焼入鋼が使用され、
ｌＩ訳ｃ６０程度以上の硬さを有するカム、軸受その他
の機械部品の加工に対してはあまり効果的では無かった
。すなわち、これら硬さの高い被加工物に対して適用し
ても、表面の粗さ、形状、寸法、品質、耐久性の改善が
あまり有効に行えないのみでなく、バニシ加エエ只のロ
ーラや軌道面の劣化、摩耗、変形、かじり等が生じ易い
等の問題があった。

［課題を解決するための手段１ この発明のバニシ加工工兵は、転動面の表層部をセラミ
ック材で構成した複数の転動体と、前記複数の転動体を
保持する保持器と、前記転動体を前記保持器と共に保持
回転する軌道部を有する工具本体を備えている。

上記転動体の表層部を高硬度セラミックス、その内部は
高靭性の金屑で構成し、前記軌道部は軌道表面を高硬度
セラミックスその内部を高靭性の金属でｈ１成すること
ができる。

また前記転動体の内部をｈ１成する金属を表層部に形成
されたセラミックスと同程度の線膨張係数とし、この金
属とセラミックスを接合してもよい。

［作用］ この発明によれば、バニシ加エエ貝、を構成するローラ
の少なくとも表面付近は硬度の極めて高いセラミック材
で構成されているので、被加工物が１！ＲＣ６０程度以
上の硬さを有する焼入鋼製のカム、軸受その池の機械部
品であっても、これよりはるかに高い硬度のローラによ
って、被加工表面は効果的に塑性変形・加工硬化を受け
る効果、表面粗さ・形状寸法・表面品質・耐久性等の改
善が有効に行われる。またバニシ加工工兵の軌道部の少
なくともローラと接触する表面付近も同様に硬度の極め
て高いセラミック材等で構成されているので、ローラが
加工を行う際に受ける大きい反力によっても変形・摩耗
・破壊等の不都合を生じることなくこれを吸収し、バニ
シエ共としての耐久性を高めることができる。

［実施例］ 第１の実施例を図を参照しながら説明する。１は複数個
の転動体、２はバニシ加工工具の本体、３は前記複数個
の転動体１を保持する保持器で、バニシ加工工具の本体
２の一端側にはテーパ部２１が設けられ、回転駆動機構
のスピンドル４と係合しており、他端側には前記転動体
１が転勤する軌道部２２が形成されている。５は転動体
１の脱落防止用のっぽ輪である。転動体１の転動面の表
層部１１は窒化硅素、ジルコニア、炭化硅素等のセラミ
ック材で構成され、その内部１２は焼入鋼等の高靭性の
材料で構成する。前記バニシ加工工具の軌道部２２も転
動体１と接触する表面部２２１は窒化硅素、ジルコニア
、炭化硅素等のセラミック材で構成され、その内部２２
２す３よび他の部分は焼入ａ等の高靭性の材料で構成さ
れて・いる。

回転駆動機構のスピンドル４の回転によって、バニシ加
工工具本体２はテーパ部２１を介して回転駆動され、同
時に軌道部２２により転動体１が回転させられる。この
バニシ加エエ兵本体２を被加工物１００の内周加工面１
０１に挿入することにより、転動体１が内周加工面１０
１上を転勤し、加工面１０１よりはるかに高硬度を有す
る転動体１は何等摩耗や塑性変形することなく加工面１
０１に塑性変形加工硬化、圧縮残留応力を与え、その結
果加工面１０１の表面粗さ、形状、寸法、表面品質、耐
久性等が改善される。しがも転動体１と軌道部２２はそ
れぞれ内部を有性の高い材料で構成しているので、加工
中に衝撃荷重や大荷重を受けてもそれを内部で支持吸収
し、表層部のセラミック材が衝撃荷重によってクラック
を生じるのを防ぐことができる。

このようにして、本実施例によるパニシ加工工兵を用い
ることによって、従来は効果的な加工が困難であった、
ＨＲＣ６０程度以上の高硬度焼入鋼のバニシ加工が簡単
・有効に実施できる。

第３図に示された第２の実施例においては、バニシ加エ
エ只は、複数個の転動体１、バニシ加工工兵本体２、前
記複数個の転動体１を保持する保持器３よりなり、転動
体１および軌道部２２は前記実施例同様に構成され、図
示を省略した回転駆動機構のスピンドルと本体２と係合
している。本実施例では転動体１が軌道部内周面上に等
間隔に配置されている。この転動体１を被加工物１００
の外用加工面１０２の外周部を覆うように係合させ、バ
ニシ加工工具２を回転駆動すると、転動体は加工面であ
る円筒外周面を転勤し、前記第１実施例と同様の作用に
よって加工面が加工され、第１実施例と同様の効果が期
待される。

第３実施例（第４図）は、被加工面が曲面溝状の場合に
対する実施例である。この場合、被加工面に接する転動
体１は窒化硅素、炭化硅素、アルミナ、ジルコニア等の
セラミック材で構成した球であり、この球を等間隔に保
持する保持器３と、球が負荷を受けて転勤するのをその
曲面溝状軌道部で転勤支持する軌道部２２を有するパニ
シ加工工兵本体２は回転駆動８！構のスピンドル４と係
合している。また、球が転動する曲面溝状軌道部２２は
その内部ｍを靭性と硬度の高い鋼又は合金で構成し、そ
の表面部２２１を前記したセラミック材で被覆して構成
する。

この工具を被加工面である曲面溝状の円輪内周面に挿入
しで加工する際の作用と効果は第１実施例のそれと同様
である。

第４実施例は被加工面が平面の場合で、図示は省略する
が、バニシ加工工兵本体にはその端面に保持器によって
転動体が放射状に保持、回転するように構成されている
。このバニシ加工工兵本体を被加工平面に押付けてその
面上を転勤させると、前記実施例同様の効果が得られる
。

なお、図には示さなかったが、本発明の、被加工面に直
接接触する転動体１は、ローラ、球のみでなく、円すい
、円筒と円すいの組合せ体その地被加工面の形状に応じ
て定めた回転体にすることが可能であり、そのさい軌道
部の軌道面はその転動体の輪郭形状に呼応した輪郭形状
をもつように構成すればよい、また、転動体及び／又は
軌道輪の表層部をジルコニアに構成した場合は、その内
部を鋼で構成すれば、両材料のｔｓ、膨張係数がほぼ等
しいので、温度を上昇させ（或いは低下させ）で使用す
るさいにも、両材料間の接合部に大きい熱応力を発生せ
ず、好都合である。

［発明の効果１ この発明は、バニシ加工工具の加工用転動体の少なくと
もその表面を硬度の極めて高いセラミック材で構成した
ので、産業用に広範囲に使用されている１１スＣ６０程
度以上の焼入鋼等の高硬度の部材をバニシ加工すること
が可能となり、そのさい、その被加工材に対して加工用
転動体は表面硬度が著しく高いので、極めて高能率に加
工できるのみでなく、その加工に伴う表面粗さ改善・形
状寸法改善・表面品質や耐久性の改善において、従来の
方法では得られなかった顕著な効果を有する。例えば、
被加工材の硬度がＨｉＣ６４（ＨＶ８００　）程度に対
して前記セラミック材のＨｖ１７００〜３０００という
高硬度のものの転動体による加工で、従来の金属製工具
では得られない圧縮残留応力の大きい値と広い領域が賦
与され、加工硬化の程度が顕著になり、その結果、耐久
性と耐摩耗性とが顕著に改善される。

同時に、加工代を大きくとることが可能になったので、
加工時間を顕著に短縮できるのみでなく、表面粗さや形
状の改善が顕著となり、従未加工後研削仕上等が必要で
あったものが、それを省略する事も可能となる。さらに
、セラミックの有する耐熱性と高温領域まで硬度が保持
される性質により、加工に伴う発熱による加工能力低下
を防ぐ効果も大きいし、セラミックの有する耐無潤滑（
耐焼付）能力の大きいことも、加工における能力をｇ者
に向上させる。

なお、転動体又は軌道部の表面をセラミック材、内部を
高靭性の金属で構成したものについては、これら効果を
有しながら、加工中の大きい衝７荷重にもよりいっそう
の耐久性を示し、さらに苛酷な条件での運転を可能にす
る。

【図面の簡単な説明】

第３実施例の断面図である。 符号の説明 １は伝動体、２はバニシ加エエ兵本体、３は保持器、１
１は転動体の表層部、２２は軌道部、２２１は軌道部の
表面部、２２２は軌道部の内部。 １Ｐｒｔ午太オカメ、　　　　　日Ａトオ資ニオ釆戸く
套違土−堺２

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも転動面の表層部をセラミック材で構成
   した複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持
   器と、前記転動体を前記保持器と共に保持回転する軌道
   部を有する工具本体を備えたバニシ加工工具。
2. （２）転動体の表層部を高硬度セラミックス、その内部
   は高靭性の金属で構成し、軌道部は軌道表面を高硬度セ
   ラミックス、その内部を高靭性の金属で構成した請求項
   １記載のバニシ加工工具。
3. （３）転動体の内部を構成する金属が表層部に形成され
   たセラミックスと同程度の線膨脹係数を有し、この金属
   とセラミックスが接合してなる請求項２記載のバニシ加
   工工具。
4. （４）転動体を高硬度セラミックスで構成し、軌道部は
   軌道表面または軌道部全体を高硬度セラミックスで構成
   した請求項１記載のバニシ加工工具。