JPH0310752A - 球面研削方法 - 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） 本発明は棒状部材等の先端を球面状に研削する方法に関
する。

（従来の技術） 被研削物（ワーク）の先端部を球面加工する方法として
特開昭５８−１２６０５４号に開示されるものが知られ
ている。

この方法はスピンドルによって軸廻りに高速回転するワ
ークの先端を研摩ベルト表面に押付けるとともに、前記
軸を含む平面内でワークを旋回（揺動）せしめるように
している。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 上述したようにスピンドルによってワークを軸廻りに回
転せしめた場合、その回転速度は軸芯部では遅く、軸芯
から離れるに従って速くなる。このため単位時間当り或
いはワーク１回転当りに砥石によって研削される面積も
軸芯から離れた部分の方が大きくなり、研削率（ワーク
１回転当りの研削量）も軸芯から外れるに従って大とな
る。

このためワークの軸芯から離れた部分を研削する際に砥
石の研削能力を超えてしまい、砥石の異常摩擦、研削焼
け、割れ更には加工精度の低下を招とやすい。また、こ
れらの不利を解消するにはワークの旋回速度を遅くして
軸芯から外れた部分の研削率を小さくすることが考えら
れるが、このようにすると全体の研削時間が長くなり効
率が悪い。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明は、ワークの軸芯部から離
れた部分を研削する際のワーク旋回速度を遅くし、研削
する部分が軸芯部に近づくにつれワーク旋回速度が速く
なるようにした。

（作用） ワークの１回転当りの平均研削面積を（Ａ）、ワークの
旋回速度をθとすると、ワークの旋回速度（ｆ）は ｆ　ｍｍ／ｒｅｖ＝ ２πＲ５１ｎ　　θ で与えられる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図はワーク研削開始時の状態を示す図、第２図（Ａ
）及び（Ｂ）はワークの旋回角度と接触部の周長及びワ
ークの旋回角度（送り速度）の関係を示す図である。

ワーク（Ｗ）はスピンドルによって軸（Ｚ）廻りに（Ｎ
）ｒｐｍの回転数で回転せしめられ、またワーク（Ｗ）
は軸（Ｚ）を含む平面内において、その先端が（Ｃ）点
を中心とした半径（Ｒ）の円弧に沿って（ｆ）ｍｍ／ｒ
ｅｖの速度で砥石（Ｇ）に対して旋回し、砥石（Ｇ）　
と接触する先端面を研削代（１）だけ研削するようにし
ている。尚、研削はワーク（Ｗ）の軸（２）が研削面に
対して直角となった時点、つまり旋回角（θ）がＯｏと
なった時点で完了するが、ワーク（Ｗ）の旋回範囲は旋
回角（θ）がＯｏの位置を基準として例えば左右に３５
°ずつとする。この旋回範囲の大きさは旋回中心点（Ｃ
）をどの位置にするかで決まる。

ところで従来にあっては前記旋回速度（ｆ）を−定とし
て研削を行っていたが、本発明にあっては旋回速度（ｆ
）を変数として研削を行う。そして旋回速度（ｆ）は研
削率つまりワーク１回転当りの研削面積が旋回角（θ）
にかかわらず常に一定になるように変化せしめる。ワー
クの旋回速度（ｆ）を変化せしめる手段としてはカム機
構、シリンダユニット或いはＮＣ制御等を採用する。

次に旋回速度（ｆ）の具体的な算出方法を述べる。

先ずワーク１回転当りの平均加工面積を（Ａ１）とする
。（Ａ１）はワーク加工総面積（先端部の面積）を純加
工時間内のワーク回転数で除することで得られる。

一方、旋回角（θ）における接触部の周長（Ｌ）　ｍｌ
１１は以下の式から算出される。

Ｌ＝２πＲｓｉｎθ　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・■そして、このときのワーク
１回転当りの加工面積（Ａ２）は以下の式で表される。

Ａ２ホＬ　ｆ　（ｍｍ２）　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・■本発明にあフては
Ａｌ−Ａ２とすることが要旨であるのでＡ１＝Ａ２とす
ると、 Ａ　ｒ　＝　Ｌ　ｆ　（ｍｍ２）　　・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■したがって
、 ｆ　＝Ａ１　／　Ｌ＝Ａ＋　／　２　πＲ５１ｎθ　・
・・■（Ｏｏくθ〈９０°） ただし単純に０式のみから（ｆ）を求めると旋回角が０
°に近づくと（ｆ）は増大し、第３図に示すように研削
面に段差（ΔＨ）が出来るため、旋回速度（ｆ）は要求
加工面精度（面粗さ等）に対する段差（ΔＨ）を考慮し
た上で設定するのが好ましい。

ここで段差（ΔＨ）と旋回速度の上限値（ｆ□Ｘ）との
関係は以下の式から算出される。

よってｆ□８は２（７７１１丁；１ゴ　・・・　０以上
の如くして例えばＲ＝　２０　（ａｍ）、段差ΔＨ＝０
．５μ（面粗さ公差内）のワーク（Ｗ）のｆ□８は２　
　（２０＋０．００５）’−２０２中０．２８　（ｍｍ
／ｒｅｖ）となり、この時の旋回角（θ）と旋回速度と
の関係を求めたのが第４図のブラフである。

第５図及び第６図は本発明の応用例を示す図である。

即ち、第１実施例にあってはワーク（Ｗ）　　と砥石（
Ｇ）　との接触部が変化しないため、当該接触分におい
て砥石が摩耗したり、肌荒れが生じ加工精度が低下する
。

そこで、第５図に示す実施例にあっては、ワーク（Ｗ）
を左右方向に直線動せしめつつ研削するようにし、砥石
（Ｇ）のワーク（Ｗ）　との接触部を広げている。

また第６図に示す実施例にあっては、１個又は所定数の
ワーク毎に研削開始位置を少しずつずらすようにしたも
のである。尚、第５図及び第６図に示す実施例にあって
は砥石の方を移動してもよい。

（発明の効果） 以上に説明したように本発明によれば、ワークを砥石に
対して相対的に旋回せしめて球面研削するにあたり、旋
回角度に係わらず常に研削率が一定となるようにしたの
で、砥石に異常摩耗、研削焼は或は割れ等を生ずること
なく、高精度に短時間のうちに研削加工を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によってワークを研削する際の研削
開始時点を示１図、第２図（Ａ）及び（Ｂ）はワークの
旋回角度と接触部の周長及びワーク旋回角度との関係を
示す図、第３図はワーク先端の拡大図、第４図はワーク
旋回角とワーク旋回速度との関係を示すグラフ、第５図
及び第６図は応用例を示す第１図と同様の図である。 尚、図面中Ｗはワーク、Ｚはワーク回転軸、Ｃはワーク
の旋回中心点、Ｇは砥石、θは旋回角、ｆは旋回速度で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸廻りに回転するワーク先端を研削砥石に押付けるとと
   もにワークを研削砥石に対して相対的に旋回せしめるこ
   とでワーク先端を球面状に研削する方法において、前記
   ワークの旋回速度はワーク先端の外側部が研削砥石に接
   触しているときよりワーク先端の中央部が研削砥石に接
   触しているときの方が速くなるように、ワークの旋回速
   度を徐々に変化せしめるようにしたことを特徴とする球
   面研削方法。