JPH02500348A - 研摩処理機 - 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】 研摩処理機 技術分野 本発明は全体として研摩処理機、特にかかる処理用の機械に関する。

先行技術 各種部品を研摩するだめの先行技術による装置（Ｕｓ、Ａ、Ｎｏ、３．９６８． ５９８）は研摩具と、切断帯域内に押圧力を生み出すための装置とを備えること が既知であり、この場合核装置は案内路を備えるハウジングを有し、該ハウジン グ内にてスピンドルを担持するポペットスリーブは押圧力を研摩具へ移行するよ うに自由に往復運動する。送り運動は手動式トグルアーム機構によって実施され る。

前記装置の工作片から研摩具へ移行する押圧力は一定で研摩具の形状とは無関係 である。かかる構造の故に、機械加工中の工作片は工具作動部の形状を「追跡す る」ので、機械加工行程にて工具の作業面の幾何学形状を修正することは不能で あり、従って付属の工具を別個に作動させることなく機械加工の精度を高いもの にすることはできない。

扁平で付属品のついていない工作片の表面を研削研摩するための先行技術による 機械（ＳＯ，Ａ、Ｎｏ、６７９．３７５）は、研摩具と、機械帯域内に押圧力を 生じさせるための機械を包含することが既知であり、この場合該機械は案内路を 備えるハウジングを有し、スピンドルを担持するポペットスリーブは押圧力を研 摩具に移行するように自由に往復運動する。更に各ポペットスリーブはそれ自体 のばねを有する。

前述の機械の場合、工作片から研摩具へ移行する押圧力は互いに独立している。

従って機械加工中の工作片が工具の作業面の形状を「追跡する」ことになるので 機械加工行程にて工具作業面の幾何学形状の修正が不能となり、付属品を別個に 作動させることなく機械加工を精度の高いものにすることはできない。

扁平で付属品のない表面を研削研摩するための既知の別種の機械（ＵＳ、Ａ、Ｎ ｏ、３．１１０．９８８）は、研摩具と押圧力を生じさせる装置とを備える。こ の場合特殊な付属リングを反対方向に回転可能なように研摩具表面に自由に配置 する。付属リング自体の重量によって機械加工帯域に押圧力が生じるので、（ｊ 属すングが工具作業面の形状を「追跡」することになり、研摩具作業面の微細な 凹凸、特に波状部（波長が付属リングの直径を越える場合）等のカム運動（Ｃａ ｗｗｉｎｇ　ａｃｔｉｏｎ）の排除を妨げるので、工作片の機械加工行程におけ る工具作業面の幾何学形状の修正が不能となり、付属品を別個に操作させること によってのみ機械加工を精度の高いものにすることができる。

本発明に最も類似している機械は、扁平で付属品のない表面を研摩する装置（Ｓ Ｕ、Ａ、Ｎｏ、１；１０４．７６２）である、該装置は、研摩具と、機械加工帯 域内に押圧力を生じさせるための装置とを包含し、該装置は、押圧力を研摩具へ 移行させるためにスピンドルを担持するポペットスリーブが自由に往復運動する ような案内路を備えるハウジングと、該ハウジング上に設ける送り機構とを有す る。該スピンドルは固定部を有し、堅牢なりロスアーム上に固定される。

押えつけ力を生じさせる装置がかかる構造を有するので、機械加工中の工作片を 担持する全てのスピンドルは、スピンドルの１つの構成部品が研摩具作業面の突 出部に接触すると同時に研摩具から後退するようになっている。従って、各スピ ンドルに加わる力が集合すると、接触個所に加わる力の全体値となる。かくて、 研摩輪の幾何学形状の修正が可能となる。しかしながら、研摩具か′ら後退した 工作片が循環により該工具と接触すると衝撃荷重を受けるので、例えば扁平な機 械加工面の幾何学形状が異状になったり、薄い工作片に限らず割れたり、末端が かけたり、或いは工作片全体が完全に破壊することもあり、工作片の機械加工の 精度と仕上面の品質とに悪影響を与える。

更にポペットスリーブの案内路の結合間隙が増加するので、例えば半径方向にお ける平面度（研摩輪のいわゆる「傾動」）の異状を修正するよりはむしろ研摩具 の幾何学形状を悪くすることになる。

本発明の要約 本発明の目的は、工作片の機械加工の精度を向上させると共に、機械加工行程に て研摩具作業面の幾何学形状の修正が可能な研摩処理機を提供することである。

前記目的を達成するための本発明の研摩処理機は、研摩具と機械加工帯域内に押 圧力を生じさせる装置とを包含し、該装置が、押圧力を研摩具に移行させるよう にスピンドルを担持するポペットスリーブを自由に往復運動させるような案内路 を備えるハウジングと、該ハウジング上に位置する送り機構とを存し、押圧力を 生じさせる装置のポペットスリーブが、送り機構に固定連結した弾性部材を介し て固定連結され、該送り機構が前方及び逆の送り方向における弾性部材の移動を 減衰させることを特徴とするものである。

かかる配置構造は、研摩具と工作片とが常時接触し、作業面の幾何学形状を修正 するために、該作業面の突出部に比較的高い力が加わることにより生じる衝撃荷 重を除去するものである。

同様に本発明の別の目的は、研摩具と機械加工帯域に押圧力を生じさせる装置と を備える研摩処理機を提供することであり、該装置が押圧力を研摩具に移行させ るようにスピンドルを担持するポペットスリーブを自由に往復運動させるような 案内路を備えるハウジングと、該ハウジングに位置決めした送り機構とを有し、 押圧力を生じさせる該装置のポペットスリーブがそれに固定連結した弾性部材を 介して結合し、送り機構が弾性部材と協働し、前方及び逆の送り方向において弾 性部材の移動を減衰させることを特徴とする。

同様にかかる配置構造は、工作片と研摩具が常時接触し、研摩具の作業面の幾何 学形状を修正するために咳面の突出部に比較的高い力が加わることにより生じる 衝撃荷重を除去するものである。

前記実施例による本発明の機械は、弯曲形状の弾性部材を有し、ポペットスリー ブの長手方向軸線から等距離位置にて送り機構と連結させることが望ましい。

弾性部材をかかる形状にすることによって、押圧力を生じさせる装置の剛度が増 すので比較的高い荷重を受けることが可能となり、従って、機械加工の精度が増 し、機械の生産力が増加して運用寿命が延びることになる。更に、弾性部材と送 り機構を前述の如く連結することによって、機械の準備が簡単にな多。

かくて、本発明による研摩処理機はかなり精度の高い機械加工と優れた研摩処理 とを可能にする。

図面の簡単な説明 本発明の他の特徴及び利点は本発明のいくつかの実施例を示す添附の図面を参照 して以下に詳述する。

第１図は本発明による機械の全体図で、空気シリンダとして形成した送り機構に しっかり連結した弾性部材を介してポペットスリーブを相互連結したもの、 第２図は本発明による機械の押圧力を生じさせるための装置の頂部を示す線図で 、ばねダンパを備えるねじ対偶として形成した送り機構にしっかり連結した弾性 部材を介してポペットスリーブを相互連結したもの、 第３図は同様な本発明の実施例による機械の全体図で、半径方向に移動するよう に送り機構と連結する弾性部材にポペットスリーブをしっかり取付けたもの、 第４図は本発明による機械の押圧力を生じさせるための装置の頂部を示す線図で 、半径方向に移動するように送り機構と連結する２個の弾性部材にポペットスリ ーブをしっ加り取付けたもの、第５図は第４回の機械の平面図で付属のブラケッ トの位置を外したもの、 第６図は本発明による機械の押圧力を生じさせる装置の頂部を示す線図で弾性部 材を弯曲形にしたもの、第７図は３個のポペットスリーブを示す本発明による機 械の平面図、 第８図は機械加工帯域内における押圧力の配分を示す線図で研摩具の作業面の形 状を修正したもの、 第９図は機械加工帯域内における押圧力の配分を示す線図で、研摩具の作業面を 軸方向に外したもの、第１０図は機械加工帯域内における押圧力の配分を示す線 図で研摩具の作業面を扁平でなくしたもの、そして第１１図は球状面を機械加工 する線図である。

実施例 本発明の機械（第１図）は、基部２に取付けた研摩ヘッドに回転可能に取付けた 研摩具１を包含する（研摩具駆動部と研摩ヘッドは図では省略）。スピンドル５ を担持するポペットスリーブ４は、内部にて往復運動するようにハウジングの案 内路に取付けられる。工作片Ｇは滑車８と共にスピンドル５に位置決めしたホル ダ７内に設定される。駆動部９はハウジング３に取付けられ、ベルト伝動装置１ ０を介してスピンドル５と連結する。ポペットスリーブ４は平ばねとして形成す る弾性部材１１を介して連結し、半径方向に運動可能なように弾性部材１１のフ ォーク状末端部１３をはめ込む溝１２を設ける。送り機構は空気シリンダ１４と して形成され、ロッド１５はナツト１６によって弾性部材１１と連結する。空気 シリンダ１４は前方及び後方送り方向における弾性部材の運動を止めるようにし てあり、ブラケット１７を介してハウジング３に固定される。ハウジング３は、 支柱１８、止め具１９、スペーサシム２０及び特殊な止めナツト２１を介して基 部２に取付ける。

代替可能な実施例（第２図）によれば、前方及び逆の送り方向における弾性部材 １１の運動を減衰可能なようにねじ対偶２２及びばね２３により送り機構が形成 される０弾性部材１１はナツト１６によってばね２３の案内スリーブ２４と固定 連結される０弾性部材１１の末端部はポペットスリーブ４の溝１２にはめ込まれ る。

第３図に示す本発明の別種実施例の機械は、基部２に取付けた研摩輪に回転可能 に取付けた研摩具１を包含する（研摩具駆動部及び研摩ヘッドは省略）、スピン ドル５を担持するポペットスリーブ４はハウジング３０案内路に往復運動可能に 取付けられる。

滑車８を備えるスピンドル５に位置決めしたホルダ７内に工作片６を設定する。

駆動部９はハウジング３に取付けられ、ベルト伝動装置１０を介してスピンドル ５と連結する。ポペットスリーブ４は、末端部２５とナツト２６を介して該スリ ーブに固定連結した少なくとも１個の弾性部材１１ａを介して結合される。ロッ ド１５ａを備える空気シリンダ１４として形成される送り機構は、前方及び逆の 送り方向における弾性部材１１ａの運動を減衰するようにしてあり、ブラケット １７によってハウジング３に保持される。ロッド１５ａの溝２７には、半径方向 の通過を可能にするようにスロット２８によって弾性部材１１ａをはめ込む。ハ ウジング３は、支柱１８及び止め具１９によって基部２に取付けられ、特殊ナツ ト２１によって適所に固定される。

第４図及び第５図に示す本発明の別型実施例に示す押圧装置は、ナツト２６によ り各々の末端部３１．３２を介してポペットスリーブ４に固定連結した２個の弾 性部材２９．３０を有し、半径方向運動を可能にするように他端３３．３４を空 気シリンダ１４のロッド１５ｂのスロット３５．３６にはめ込む。

第６図に示す更に別の実施例によれば、末端部を弯曲させた弾性部材３７は、ナ ツト２６によって末端部３８．３９を介してポペットスリーブ４に固定連結され る。送り機構は空気シリンダ１４として形成され、ロッド１５はポペットスリー ブ４の長手方向軸線４０，４１からロッド１５の軸線４２までの距離りにて弾性 部材３７に固定連結される。

押圧力を生じさせる装置は、空気シリンダ（図面では省略）のロッド１５と協働 して弾性部材４６と連結する３個以上のポペットスリーブ４３．４４及び４５を 備えるものである。

本発明によれば、研摩処理機は以下の如く作動する。

機械加工すべき工作片を担持するホルダ７を設定するために、例えば圧縮空気の 如き加圧流体を空気シリンダ１４の室り、に送り込む。空気シリンダ１４のロッ ド１５はナツト１６を介して力を弾性部材■へ移行させ、フォーク状末端部１３ と共に溝１２を介してポペットスリーブ４を作動させる。ポペットスリーブ４は 、研摩具１の作業面に対しての反対方向にてハウジング３の案内路をスピンドル ５及び滑車８と共に通過可能である。

かくて、機械は最初の位置に戻る。次に必要な既知の適切な技術を用いてスピン ドル５の位置決め端面４７を研摩具１の作業面４８と同じ高さに設定する。

スピンドル５の位置決め面４７と、機械加工中の工作片６の最初の厚さによって 変化する研摩具１の作業面４８との間の距離は、支柱１８と止め具１９との間に はめ込むスペーサシム２０を使用して機械基部に対してハウジング３を配置する ことによって設定される。ハウジング３は特殊ナツト２１によって基部２に対し て適所に固定される。

機械が最初の位置にくると、スピンドル５の位置決め面４７及び研摩具の作業面 ４８からの距離は内部にある工作片６と共にホルダ７の厚さを越える。

次に、駆動部（図面では省略）によって研摩具１を回転設定する。スピンドル５ は駆動部９からの滑車８及びベルト伝動装置１０を介して回転設定される。工作 片６を保持するホルダ７は、例えば既知の適当な位置決め装置を使用して研摩具 １とスピンドル５との間の間隙にくる。続いて、空気シリンダ１４の室Ｄ２に加 圧流体を送り込むことによって、空気シリンダ１４のロッド１５は、フォーク状 末端部１３によって溝１２を介してボペ・ントスリーブ４を押圧する弾性部材１ １を作動させるようにする。ボベ・ントスリーブ４はハウジング３の案内路を通 りスピンドル５と共に研摩具１の作業面の方に到る。スピンドル５がホルダ７に 接近すると、ホルダはそれらの軸線を中心法めするのと同時にスピンドル５と接 触し、ホルダ７内に設定される工作片６は研摩具１の作業面４８と接触する。か くて、機械加工帯域に押圧力が生じ、スピンドル５の位置決め面４７とそれと接 触するホルダ７の表面との間に生じる摩擦力によって工作片６を担持するホルダ ７に回転力が伝達される。

研摩具１の作業面の正確な幾何学形状と異なっていたり、あるいは軸方向から振 れたりしても、該作業面は研摩具１の回転軸線に対して直角を成すことになる。

これは、機械加工帯域に押圧力を生じさせる装置のポペットスリーブ４に再度配 分される送り機構の力Ｐによって弾性部材１１が作動するような場合である。か （て、工作片６を担持するホルダ７の各々にはＰ／２の力が生じ、全てのホルダ は同一の高さにくる。

軸方向に振れる場合（第９図）又は研摩具１の作業面が波状になっている場合（ 第１０図）、弾性部材１１は力Ｐの作用で変形し、工作片６を担持するホルダ７ は異なる高さにあり、相互間の差異はΔの高さに等しい。弾性部材１１の変形に よって反力Ｒが生じるので、点Ａにおける研摩具１の作業面４８の突出部上の反 力Ｒの方向は、機械加工帯域にて有効な押圧力Ｐ／２の方向と一致し、点Ｂにお ける研摩具作業面のくぼみ内の核力の方向は反対である。従って、機械加工中の 工作片６は常時研摩具】と接触しているので、研摩具１の作業面４８の突出部は より大きな力を受け、これにより幾何学形状は修正されるか又は軸方向の振れが 排除される。研摩具１の回転中、工作片６は後退するが、このことは送り機構の 制動作用により容易に実施可能である。

研摩具１の作業面４８の幾何学形状の修正行程は機械加工中の工作片６を研摩棒 （図面では省略）と取り換えることによって増弾性部材１１が送り機構に固定保 持される場合（第１図）、及びポペットスリーブ４との連結部が対向方向に往復 運動する場合、並びにポペットスリーブ４の軸線が平行でない場合、弾性部材１ １は末端部１３と共にポペットスリーブ４の溝１２に沿って摺動する。

かかる配置構造により、例えば研摩具１に研摩棒を設ける場合や、ポペットスリ ーブ４の遊び行程を増加させる必要が生じた場合、ポペットスリーブ４の往復通 勤行程が延長可能となる。

押圧力を生じさせる装置を有する本発明の研摩処理機（第２図）は前述のものと 同様に作動するが、唯一の異なる点は、送り運動がねじ対偶２２の助力によって 実施され、弾性部材１１の移動がばね２３によって減衰されることである。

実際本発明の配置構造は簡単であり、例えば圧縮空気等の加圧流体を使用するこ とはない。

第３図の実施例による研摩処理機は前述のものと同様に作動するが、相異点は、 空気シリンダ１４による力が、末端部に設ける溝２７を介して弾性部材１１ａの スロット２８にはめ込むロッド１５ａによって弾性部材１１ａに移行することで ある。弾性部材１１ａは、ナツト２６によって該ポペットスリーブ４に固定連結 した末端部２５を介するポペットスリーブ４への力に関係する。

押圧力を生じさせる装置の固定度合が高いので、前述の構造はポペットスリーブ ４の行程が比較的短い場合や、それの長手方向軸線が平行な場合に適用されるこ とが多い。

第４図及び第５図に示すように、押圧力を生じさせる装置を備える研摩処理機は 、第３図を参照して前文に記載したものと同様な方法にて作動するが、相異点は 、スロット３５，３６を通るロッド１５ｂを備える２個の弾性部材２９．３０を 設けることによって各弾性部材２９．３０がポペットスリーブ４の長手方向軸線 に対して半径方向運動が可能なことである。

かかる配置構造の場合も、必要に応じてポペットスリーブ４の往復通勤行程を増 加させることができる。

第６図に示す本発明の研摩処理機の機械加工帯域内に押圧力を生じさせるための 装置は、弾性部材３７が弯曲形状を有することを特徴とする。

実施例で示す該装置の操作は前述のものに類似している。更に、ポペットスリー ブ４の軸線が垂線に対して角度αを成す場合（第１１図）、すなわち球面を有す る工作片を機械加工したり、研摩具４９の作業面を球状にする場合、弾性部材３ ７と固定連結したポペットスリーブ４の末端部は、軸線Ｘ及びＹ上にそれぞれ投 影した１ｘ及び！、を有するポペットスリーブ４の軸線の長手方向に沿って距離 ｌだけ自由に移動する。この場合、ｆ、は実際に弾性部材３７の各末端部の行程 の長さであり、これによって軸線Ｘに沿って弯曲部材３７が変形することによっ て２１．の値が該部材の長さに加えられることになる。

３個以上のポペットスリーブを有する押圧力を発生させるための装置を備える本 発明の機械を実際に適用する場合、工作片又は研摩棒と研摩具表面の突出部との 間の接触度が増加することによって作動スピンドルが増加し、研摩具作業面の幾 何学形状の修正度を高めることができるので、生産力の増強が可能となる。

当然のことながら本発明は前述の特定実施例のみに限定されるものではなく、本 発明の範囲を逸脱することなく各種別型及び変形が可能である。

工業的適応性 本発明は、例えば金属−セメント及び焼結アーバイト（ａｒｂｉｄｅ）合金、構 造上の及びラジオエンジニアリング（ｒａｄｉｏ−ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）セ ラミックス、単結晶、光学ガラス等の硬（てもろい材料の工作片の扁平面又は球 状面をダイアモンド研削、ラップ及び研摩する際に使用すれば最も効果的である ことがわかる。

ｎν ｆｌＥ、Ｂ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）研摩具（１）と機械加工帯域内に押圧力を生じさせる装置とを包含する研摩 処理機において、該装置が、押圧力を研摩具（１）に移行させるようにスピンド ル（５）を担持するポペットスリーブ（４）を自由に往復運動させるような案内 路を備えるハウジング（３）と、ハウジング（３）に位置する送り機構（１４） とを有し、押圧力を生じさせる装置のポペットスリーブ（４）が、送り機構（１ ４）に固定連結した弾性部材（１１）を介して固定連結され、該送り機構が前方 及び逆の送り方向における弾性部材（１１）の移動を減衰させるようにしてある ことを特徴とする該研摩処理機。 ２）研摩具（１）と機械加工帯域に押圧力を生じさせる該装置とを包含し、該装 置が、押圧力を研摩具（１）に移行させるようにスピンドル（５）を担持するポ ペットスリーブ（４）を自由に往復運動させるような該案内路を備えるハウジン グ（３）と、該ハウジング（３）に位置決めした送り羽根（１４）とを有し、押 圧力を生じさせる該装置のポペットスリーブ（４）が、該ポペットスリーブに固 定連結した少なくとも１個の弾性部材（１１ａ）を介して結合し、送り機構（１ ４）が弾性部材（１１ａ）と協働し、前方及び逆の送り方向において弾性部材（ １１ａ）の移動を減衰させるようにしてあることを特徴とする研摩処理機。 ３）弾性部材（３７）が、弯曲形状を有し、ポペットスリーブ（４）の長手方向 軸線から等距離の位置にて送り機構（１４）と連結することを特徴とする特許請 求の範囲第２項記載の研摩処理機。