JPH03213262A - ジャイロ加工方法及び装置 - 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、セラミックス製品などの硬脆材製の工作物
を加工することを目的としたジャイロ加工方法及び装置
に関する。

（従来の技術） 従来、セラミックス製品のバレル加工における工作物と
研磨材との相対速度は、一般に等速度で行われている。

（発明により解決すべき課題） 従来、硬脆材よりなる製品のバレル加工に際しては、工
作物と研磨材との相対速度を大きくとると、エツジにチ
ッピングを生じるおそれがあるので、相対速度をなるべ
く小さくして加工している。

相対速度を小さくして加工すると、表面あらさについて
は満足すべき結果を期待できるが、研磨効率か低下する
問題点があった。

従って、加工時間を短縮すると共に、工作物にエツジに
チッピングを生じさせないような加工方法の開発が要請
されていた。

（課題を解決する為の手段） 然るにこの発明は、加工初期に対応して工作物と、研磨
材との相対速度を制御することにより、前記従来の問題
点を解決したのである。

即ちこの発明は、回転する加工槽内の研鴎材中へ工作物
を挿入して加工するジャイロ加工方法において、加工初
期には研磨材と工作物との相対速度を小さくし、加工の
進行に伴い順次相対速度を上昇させることを特徴とした
ジャイロ加工方法である。

また、工作物を自転及び公転させると共に、工作物の公
転中心を加工槽の回転中心と偏心させることを特徴とし
たものである。次に、加工槽の回転を低速より順次高速
に上昇させることを特徴としたものである。

また装置の発明は、回転自在に架設された加工槽内の研
磨材中に工作物を自転、公転可能に挿入して加工するジ
ャイロ加工装置において、加工槽の上方に設置したター
レットに工作物を同心円周上に取付け、前記ターレット
の回転軸に対し、前記加工槽の回転軸を偏心させて架設
したことを特徴とするジャイロ加工装置である。

また、他の装置の発明は、回転自在に架設された加工槽
内の研磨材中に工作物を自転、公転可能に挿入して加工
するジャイロ加工装置において、加工槽を回転させるモ
ータ回路に回転制御器を介装したことを特徴とするジャ
イロ加工装置である。

次に、回転制御器を周波数インバータとしたものである
。

前記における相対速度の制御については、加工槽内にお
ける工作物の挿入場所を規制し、又は加工槽の回転速度
を規制したが、工作物の自転速度又は公転速度により制
御することもできる。前記各方法中どの方法を採用する
かは、工作物の材質、形状、目的とする仕上げ状態など
を勘案して定める。

前記における好適な相対速度は、工作物の材質及び形状
で異なるので、実験的に求められる。また、加工槽に入
れるのは、従来普通に使用されている研磨材の外に、必
要に応じコンパウンド溶液、その他を加入することがで
きる。

（作　　用） この発明は、研磨材と工作物との相対速度を制御したの
で、工作物にエツジにチッピングを生じることなく、し
かも高い効率で加工することができる。

また、相対速度は無段階に制御できるので、増速時に工
作物には無理な外力を与えることなく、円滑な移行がで
きる。

（実施例１） 回転加工槽の研磨材中へ、セラミックス製の工作物を挿
入し、先づ相対速度を８０ｍ／ｍｉｎで１分間研磨し、
ついで相対速度を１ｏｏＩＩｌ／ｍａｎで１分間研磨す
る。最後に相対速度を１２０ｍ／ｍｉｎで１分間研磨し
、Ｒ付けを行なった所、平均ＲＯ１ｌ＋ｖの製品を得た
。

前記加工に要した時間は総計３分間であった。

次に、前記と同一製品を同−Ｒに仕上げる為に、従来行
われているバレル研磨（相対速度８０ｍ／ｍ１ｎ）した
所、加工時間は５分間であった。従って、この発明によ
る加工時間は従来方法の６０％以下であることが認めら
れた。

尚、加工時の相対速度を８０ｓ／ａ＋ｉｎ　〜１２抛１
Ｉｌｌｌｎの数段階で加工した所、９０ｍ／ｍ１ｎ以上
ではエツジチッピングが認められたので、この製品につ
いては９０ｍ／＋ｎｉ１未満の初期速度で加工しなけれ
ばならないものと認められた。

（実施例２） 次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の装置の実施例の加工槽と工作物との
関係を示す原理図の横断平面図を示し、第２図は同じく
第１図中Ａ−Ａ断面図を示す。即ち加工槽１は円筒状容
器であり、内部に研磨材５を装入し、必要に応じて中心
柱２を設ける。加工槽１はモータ及び適当な転動機構（
第３図、第４図参照）によって回転するようになってお
り、必要に応じ、回転数変換のできるようにモーター回
路に周波数インバータを設置するが、工作物を偏心した
バレル加工においてはインバータは必ずしも必要としな
い。工作物保持軸３ａ、３ｂ・・・３「は複数個（第１
図、第２図においては６個の場合を示す）（Ｆｒえ、後
に示すように、−個のターレットに装着して、その先端
には工作物４ａ、４ｂ・・・４ｆをチャッキングし、第
２図に示すように研磨材５の内部に挿入し、かつ通常そ
の軸の周りに自転を行いつつ公転軌道６、かつその方向
は矢示７に示すような軌道をとって加工槽１内で一周す
る。

第１図には自動化のためのロボットハンドを備えた模式
図が記載されているが、これは別製のものであって、必
ずしもこの発明に必須のものではなく、手動で工作物を
取付けることもできる。第１図の自動化の一例について
説明すると、供給側コンベア８ａ上を順次搬送されてき
た工作物４１　％４ｊ、４には４１の位置で待機する。

一方、公転を終って３ａの位置に停止した工作物軸は３
ａのみ上昇され、加工すみ工作物はロボットハンド９に
より取出し側コンベア８ｂ上、すなわち４ｇの位置に移
され、順次系外へ搬送される。軸３ａが空になると、前
述の４１の位置にある工作物はロボットハンド９によっ
て挟持され、上昇している輔３ａにチャッキングされる
。次いで工作物はターレットの回転に伴い、自転しつつ
矢示７の方向に１ピッチ送られ、工作物軸は３ａ又は３
ａ〜３ｂ間の位置において加工槽１内へ挿入され、加工
を開始する。以下同様の操作を繰返すと工作物軸３ｂの
位置にあるときの研磨材の速度Ｖａは、加工槽１の毎分
回転数をＮ、加工槽１の回転中心Ｏと３ｂの回転中心と
の距離をＸ　（ｍ）とすれば、Ｖａ−２πＮＸ（Ｉ１１
／分）となる。前記における距離Ｘは、ターレットの回
転に伴って順次増加し、３ｅの位置においてはＶｅ−２
πＮＹ（ｍ／分）となり最大となる。工作物位置３ｆは
洗滌位置を示し、図中１０は洗滌槽である。

以上述べたように、この発明の加工機を使用すれば、加
工の初期は研磨材の流速が小さいので、軽微な加工であ
る。したがって工作物である硬脆材料のエツジ部にかけ
やチッピングを生じるおそれなくＲ付けを行うことがで
きる。ついで、流速が順次大きくなり、能率の良い加工
を行うことができる。また、低速てＲを構成しておけば
、次に高速となってもチッピングを起すことはない。

次に、上記原理に基く装置の詳細について説明する。第
３図、第４図においては第１図、第２図と同一部品は各
々１０を加えて、１１ないし２０としである。

加工槽１１は前記のように研磨材を収容し、伝動機構に
よって回転する。モーターは２１、減速機は２２である
。減速機プーリーより鎖車によって加工槽１１の下端に
取付けられた鎖車２３を回転する。工作物軸（図は８個
の場合を示す）１３ａ、１３ｂ・・・１３ｈはターレッ
ト２４に回転可能に軸受され、各々の先端に工作物１４
ａ、１４ｂ・・・１４ｈをチャッキングしである。また
、工作物軸の自転用モーター２５はターレット２４に固
定され、減速機２６、駆動ホイール２７を経て工作物軸
の上端に固定した駆動輪２８ａ、２８ｂ・・・２８ｈを
回転し、工作物軸１３ａ、１３　ｂ−１３ｈを回転させ
る。ターレット２４の回転中心Ｏは加工槽１１の回転中
心Ｐと偏心しており、この点が発明の主要点をなすもの
である。ターレット回転用モーター２９は減速機３０と
ともに昇降台３１上に固定され、減速機３０の出力端に
取付けられた小歯車３２、ターレット２４に取付けられ
た大歯車３３を介してターレット２４に固定した軸を回
転させる。ターレット２４の昇降は、外筐３５の上端に
取付けたターレット昇降用流体圧シリンダ３４によって
行う。しかし、この昇降は、全体の作業終了時と開始時
のみで良く、平常の作業中は常に加工位置に置き、工作
物軸１３ａの一軸のみを昇降させて工作物の交換を行う
。この工作物軸１３ａの一軸を昇降させるための流体圧
シリンダー３７は、前記昇降台３１の前端に取付けであ
る。また、ターレット２４のｌ／８回転毎転色止の際に
位置決めを行うインデックス装置３６を設置しである。

以上述べた機構に基づき、この発明の装置の作動と効果
とを説明する。

工作物はＥの位置において工作物情上昇時に着脱を行い
、矢示１７の方向に順次１／８ピツチずつ回転し、再び
工作物１４ａの位置に戻る。その間工作物は自転を行う
とともに、加工槽１１の回転による研磨材の流動力によ
って研磨される。この際、前記のように加工槽の回転軸
と工作物の公転軸とは偏心しているので、加工の初期、
たとえば工作物１４ｂの位置においては、工作物に当る
研磨材の回転半径Ｘは小であり、エツジのチッピングを
起さない。工作物が１４ｃ、１４ｄと移動するにしたが
って、研磨材の回転半径が大きくなり、流動速度、した
がって流動圧は大きくなり、研磨能率が向上する。この
ときはすてにエツジにはＲが構成されているので、強力
な加工が行われてもチッピングの発生することは無い。

したがって、チッピングを起こさず、かつ高能率加工の
出来る利点を有する。

（実施例３） 第５図に示すような通常のジャイロ加工機においても、
全工作物を同時昇降し、上昇時に加工すみ工作物を離脱
し、未加工工作物を装着した後、工作物を同時に下降し
て、研磨材中に挿入して加工する方法をとり、加工槽を
駆動するモーター回路に周波数インバータを接続し、初
期に回転数を小にし、次第に回転数を大きくすれば、同
一の効果を得ることができる。このときのブロック図は
第６図に示す。但し、第３図、第４図の機構を用いれば
、工作物の着脱時にも着脱中の一軸以外はすべて加工が
行われるのに対し、前記機構を用いると着脱時に加工が
停止し無駄時間となる欠点がある。しかし、全体の機構
が簡単であるので、機械の価格が安価である利点を有し
、小規模加工には使用することができると共に、この発
明の技術的範囲に属するものである。また、この方法は
ジャイロ加工のみならず、他のバレル加工法にも適用す
ることができる。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、セラミック製品
のような硬脆材料であって、エツジにチッピングを起し
やすい製品をジャイロ加工法によって研磨とばり取りを
行うに当り、初期には加工力を小としてＲ付を行い、チ
ッピングの発生を防止し、次第に加工速度を増して、加
工能率の向上をはかるようにしたので、チッピングを起
さないで、加工能率が良いという硬脆材料に対して理想
的なジャイロ加工方法及び装置を得ることに成功したも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原理装置中、加工槽の横断平面図、
第２図は同じく第１図中Ａ−Ａ断面図、第３図は同じく
この発明の実施装置の正面図、第４図は同じく平面図、
第５図は同じく他の実施例の加工槽の横断平面図、第６
図は同じく加工順序を示すブロック図である。 １・・・加工槽 ４ａ、４ｂ％　４ｃ、４ａ％　４ｅ、４ｆ％　４１１１
４　ｈ　ｓ　４１　ｓ　４　ｊｓ　４　ｋ　１４　ｆｌ
　１４　ｍ　・・・工作物５・・・研磨材　　　　　　
６・・・公転軌道８ａ・・・供給側コンベア　８ｂ・・
・取出し側コンベア９・・・ロボットハンド　　１０・
・・洗滌槽２４・・・ターレット ２９・・・ターレット回転用モーター ３０・・・ターレット回転用減速機 ３１・・・昇降台 ３４・・・ターレット昇降用流体圧シリンダ３６・・・
インデックス装置 ３７・・・工作物軸昇降用流体圧シリンダＥ・・・工作
物の正面入口 ０・・・ターレットの回転中心 Ｐ・・・加工槽の回転中心

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　回転する加工槽内の研磨材中へ工作物を挿入して加
   工するジャイロ加工方法において、加工初期には研磨材
   と工作物との相対速度を小さくし、加工の進行に伴い順
   次相対速度を上昇させることを特徴としたジャイロ加工
   方法 ２　工作物を自転及び公転させると共に、工作物の公転
   中心を加工槽の回転中心と偏心させることを特徴とした
   請求項１記載のジャイロ加工方法 ３　加工槽の回転を低速より順次高速に上昇させること
   を特徴とした請求項１記載のジャイロ加工方法 ４　回転自在に架設された加工槽内の研磨材中に工作物
   を自転、公転可能に挿入して加工するジャイロ加工装置
   において、加工槽の上方に設置したターレットに工作物
   を同心円周上に取付け、前記ターレットの回転軸に対し
   、前記加工槽の回転軸を偏心させて架設したことを特徴
   とするジャイロ加工装置 ５　回転自在に架設された加工槽内の研磨材中に工作物
   を自転、公転可能に挿入して加工するジャイロ加工装置
   において、加工槽を回転させるモータ回路に回転制御器
   を介装したことを特徴とするジャイロ加工装置 ６　回転制御器を周波数インバータとした請求項５記載
   のジャイロ加工装置