JPH02279271A - セラミックス加工機 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はセラミックス部品を研磨成形加工するセラミッ
クス加工機に係り、特に球状のセラミックス部品を製造
する場合に優れた真球度を有するセラミックス部品を得
ることが可能なセラミックス加工機に関する。

（従来の技術） 従来の鋼材と比較して耐熱性および耐摩耗性に優れたセ
ラミックスを材料とする精密部品が多くの機器に採用さ
れている。例えば超小型のベアリング用ボールとしてセ
ラミックス製ボールが広く使用される。このセラミック
ス製ボールはベアリングの回転精度を高めるために高精
度に加工形成される。

従来このようなセラミックス部品は予め研削盤などで精
密に仕上げた素体を、さらに第３図に示すようなセラミ
ックス加工機にてラップ加工で仕上げされ表面を高精度
に研摩されて製造される。

従来のセラミックス加工機１は軸方向に対向して設けた
上盤２および下盤３と、その間に挾持された複数のセラ
ミックス製の被加工球体４と、上記上下盤２．３の間に
介装され各被加工球体４の相互間隔を保持するリテーナ
５とを備えて構成される。上下盤２．３にはそれぞれ回
転輪６．７が直結され、この回転軸６．７が図示しない
駆動装置によって矢印方向に回転されることにより上下
盤２．３が相対的に反対方向に回転し、挾持した被加工
球体４を転動するように構成される。

上下盤２．３と被加工球体４との摺動部には、砥粒を分
散させたラップ材が予め散布されており、Ｖ字状に形成
された周溝８内をあらゆる方向に転勤する被加工球体４
は、ラップ材の研摩作用によって表面の凹凸が平滑化さ
れ真球度や表面粗さなどが所定の基準値に調整される。

ラップ材は加工対象となるセラミックスの種類や仕上げ
精度によって異なるが、一般に微細なダイヤモンドパウ
ダーなどの砥粒を油または水と混合して調製される。

上下盤２．３の間を転勤する複数の被加工球体４．４．
・・・は、リテーナ５によって相互に間隔が保持されて
いるため、被加工球体４，４が相互に接触し、その自由
な動きが阻害されて球体の一部のみが摩耗しないように
配慮されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来のセラミックス加工機においては、リ
テーナが下盤や上盤に密着し易く、円滑に回転しない場
合が多く発生し、被加工球体の自在な回転運動を抑ＩＩ
　してしまう欠点がある。そのため被加工球体表面の一
部のみが摩耗作用を受け、真球度が低下する現象が多発
する。

この現象は、球体表面の高精度仕上げ工程においてラッ
プ材中の砥粒の粒径を小さくした場合や、ラップ材中の
油含有量が低い場合、被加工球体に作用させる荷重を小
さくした場合、上下盤の回転速度を小さく設定した場合
等において顕著になる。

すなわち砥粒の粒径を小さくすると下盤とリテーナとの
密着度が高まりリテーナが円滑に回転しにくくなるから
である。また油含有片の低下により粘性抵抗が高まりリ
テーナの回転が阻害される。

さらに作用させる荷重を低減した場合には摺動部の摩擦
抵抗の割合が相対的に＾まり、被加工球体の自由な転勤
が阻害されるためである。また上下盤の回転速度を小さ
くすると、下盤とリテーナとの動摩擦係数が増大し、リ
テーナの回転が円滑に進行しないためである。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、リテーナを円滑に回転せしめる機構を設けること
により、真球度などの特性値が優れたセラミックス製の
球体を迅速に得ることができるセラミックス加工機を提
供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、軸方向に対向して設
けた上盤および下盤との間に複数のセラミックス製の被
加工球体を挾持し、リテーナによって各被加工球体の間
隔を保持した状態で、上’！ＡＩ３よび下盤とを相対運
ｖＪせしめて被加工球体を研摩加工するセラミックス加
工機において、上記リテーナを上盤および下盤から隔離
した状態に保持する隔離装置を装備したことを特徴とす
る。

（作用） 上記構成に係るセラミックス加工機によれば、リテーナ
が隔離装置によって常に上盤および下盤から隔離された
状態に保持されているため、上下盤とリテーナとの密着
によって被加工球体の自由な回転運動が阻害されること
がない。

すなわち砥粒の粒径を小さくした場合でも上下盤とリテ
ーナとが密着することはない。またラップ材中の油含有
量が低下し粘性抵抗が高まってもリテーナの回転に影響
が及ぶことがない。従ってリテーナ及びリテーナに保持
された被加工球体は自在に回転することが可能となり、
被加工球体は全表面において均一に研摩作用を受ける結
果、真球度などの特性値が優れた被加工球体を（ｑるこ
とができる。

また加工中においてリテーナの回転が阻害されることが
少ないため従来装置と比較して所定の衰法度を得るまで
に要する加工時間を大幅に短縮することも可能となる。

（実施例） 次に本発明の一実施例について添付図面を参照して説明
がる。第１図は本発明に係るセラミックス加工機の一実
施例を示す断面図である。なお第；３図に示４従来例と
同一要素には同一符号を付してその重複した説明を省略
づる。

１′なわち本実施例に係るセラミックス加１機１８は、
軸方向に対向して設けたＦ盤２および下盤３との間に複
数のセラミックス製の被加］球体４を挾持し、リテープ
５によって各被加工球体４の間隔を保持した状態で、上
盤２および下盤３とを相対運動Ｕしめて液加−■−球体
４を研摩側■づるセラミックス加工機において、上記り
ｉ−す４を」：銘２および下盤３から隔離した状態に保
持する隔離装置９を装置して構成される。

また第２図に示すように上盤２および下盤３にぞれぞれ
植設され、リテーナ５方向に進退自在に：５１１１らね
た複数の調・節ボルト１０ａ、１０ｂｒ隔餠装置９を構
成し、ト記各調節ボルト１０ａ、１０ｂのリテーナ５と
の接触部を曲面状に加工して構成される。

リテーナ５は、円板状に形成され、下盤３に形成された
周溝８に対向する位置に多数の保持穴１１を有し、この
各保持穴１１に液加］：球体４を１個ずつ収容している
。

またリテーナ５は上盤２に植設された調節ボルト１０ａ
によって上方側への移動限界が規制される一方、下盤３
に植設された調節ボルト１０ｂによって下方側への移動
限界が規制される。

リテーナ５の配設位置は被加圧球体４の中心を通る水平
位万に設定されるように各調節ボルト１０ａ、１０ｂを
進退させて調節する。

ここでリテーナ５と上盤２側の調節ボルト１０ａの下端
との間隔］−１は、すｊ゛−ノ５を円滑に回転させるた
めに極めて重要ぐあり、リテーナ５自体のそりやひずみ
の幅を吸収リ−ることができるクリアランスをもたせる
ことが肝要ぐある。

上記実施例に係るセラミックス加」機によって球体を加
Ｊづる場合、上下盤２，３を相互に回転すると、液加１
］球体４は、リテーナ５に相互の間隔を保持された状態
で転勤され、上下盤２，３との接触部に介在するラップ
剤の砥粒によって摩耗作用を受け、全表面にねたつ′で
均一に研磨される。

本実施例によれば、リブ−ｊ″′５が隔離装置つとして
の調節ボルト１０ａ、１０ｂによって上盤２および下盤
３から隔離された状態に保持されるため、」、−下盤２
．３とリデーノ５との密着によって被加工球体４の自由
な回転運動が阻害されることがない。

特に各調節ボルト１０ａ、１０ｂのりデー′ｊ５側の先
端部を曲面状に加圧したことによりり７−ｊ″５と各調
節ボルト１０ａ、１Ｏｂとの型腔が少なく、リシーナ５
は調節ポルｌ−１０ａ、１０ｂとのひっかかりを（Ｉ、
じることイｒく、円滑に回転リ−ることができる。

ｔなわちリテーナ５およびりｊ−）５に保持された被加
工球体４は、ｎ４に回転り−ることが可能どなり、被加
工球体４は全表面にわたって均一に研摩作用を受ける結
果、真球度などの特性値が優れたセラミックス部品を得
ることができる。

また加工中においてリテーナ５の回転が阻害されること
が少ないため、所定の真球度を得るために必要な加工時
間を従来の２／３程度に大幅に短縮することもできた。

次に本発明の効宋をより具体的な実施例に７．（づいて
説明する。

実施例として、砥粒どし”て粒径６１１　ｍのダイＡ７
七ンドパウダーをオイルと混合してラップ祠を調製した
。そしてＳｉ３Ｎ４のセラミックス球８０個を、被加工
球体として用意し、それら被加４球体をリテーナに保持
せしめ、」、上盤を各々３６０分間回転せしめ、−１記
ラツプ材を散布しＣ研摩加１を実施した。

そして加工後の各被加二に球体の真球度を測定したとこ
ろ平均値で０．９μｍという優れた値をｌ′？た。

ここで真球度の測定はＪＩＳ　　Ｂ１５０１に準ｉｉｔ
、ｒ実施し、被加工球体の外周をタリ）］ンド真円度測
定器で測定して求めた。

一方比較例として実施例と同一寸法を有するセラミック
ス加工機であり、第３図に示すような隔離装ｄとしての
調節ボルトを装備していないセラミックス加工機を使用
して、実施例と同一の寸法および材質を有する被加工球
体を同一のラップ材を使用して同一時開だけ研磨を行っ
て同様に真球度を求めたところ１〜２μｍの測定値が得
られた。

このように本実施例に係るセラミックス加工機によれば
比較例の加工機と比較して真球度が大幅に改善されたセ
ラミックス部品を得ることが可能であり、また同一の真
球度を得るための加工時間を短縮することができる。

〔発明の効渠〕

以上説明の通り本発明に係るセラミックス加工機によれ
ば、リテーナが隔離装置によって常に上盤および下盤か
ら隔離された状態に保持されているため、上下盤とリテ
ーナとの密着によって被加工球体の自由な回転運動が阻
害されることがない。

すなわち砥粒の粒径を小さくした場合でも上下盤とリテ
ーナとが密着することはない。またラップ材中の油含古
註が低下し粘性抵抗が高まってもリテーナの回転に影響
が及ぶことがない。従ってリテーナ及びリテーナに保持
された被加工球体は自在に回転することが可能となり、
被加工球体は全表面において均一に研摩作用を受ける結
果、真球度などの特性値が優れたセラミックス部品を得
ることができる。

また加工中においてリテーナの回転が阻害されることが
少ないため従来装置と比較して所定の真球度を得るため
に要する加工時間を大幅に短縮することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るセラミックス加工機の一実施例を
示す断面図、第２図は第１図における■部の拡大断面図
、第３図は従来のセラミックス加工機の構成例を示す断
面図である。 １．１ａ・・・セラミックス加工機、２・・・上盤、３
・・・下盤１．４・・・被加工球体、５・・・リテーナ
、６・・・回転軸、７・・・回転軸、８・・・周溝、９
・・・隔離装置、１０．１０ａ、１０ｂ、、・調節ボル
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸方向に対向して設けた上盤および下盤との間に複
   数のセラミックス製の被加工球体を挾持し、リテーナに
   よつて各被加工球体の間隔を保持した状態で、上盤およ
   び下盤とを相対運動せしめて被加工球体を研摩加工する
   セラミックス加工機において、上記リテーナを上盤およ
   び下盤から隔離した状態に保持する隔離装置を装備した
   ことを特徴とするセラミックス加工機。 ２、隔離装置は、上盤および下盤に植設され、リテーナ
   方向に進退自在に設けられた複数の調節ボルトから成り
   、各調節ボルトのリテーナとの接触部を曲面状に加工し
   たことを特徴とする請求項１記載のセラミックス加工機
   。