JPH03239475A - 超仕上砥石 - 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、超仕上砥石の改良に関し、特に、転がり軸
受の内外輪軌道面及び転動体の表面あるいは各種摺動面
に、平滑面と各所の溝状凹部を有する所謂プラトー面を
、単一の超仕上砥石により１゛工程で成形する超仕上砥
石に関する。

〔従来の技術〕

従来、超仕上は、前加工の粗面を除去して、粗さの良い
均一な仕上面を得ることが目的で、そのために砥石もい
ろいろ工夫改善がなされており、例えば特開昭６２−６
３０６５号公報に記載されたものもその一つである。こ
の従来の超仕上砥石は、砥石中の砥粒容積割合で５〜１
０％炭化珪素又は溶融アルミナ砥粒を混合した立方晶窒
化硼素砥粒を、成分組成がＳｉＯ２、ＡＩ！０３、Ｃａ
Ｏ，Ｎａ、０．に、０、ＦｅＯのほかにＭ　ｇ　Ｏ３゜
５〜６．０モル％、Ｚ　ｎ　Ｏ０，５〜２．５モル％を
含有するビトリファイド砥石用結合剤によって結合した
ものであり、仕上性能と研削比の大きい優れた砥石性能
を備えた超仕上砥石を得るものである。

この従来の超仕上砥石による仕上面粗さは、第１１図に
示すようなものである。

一方、転がり軸受の内外輪の軌道面や転動体その他の各
種摺動面には、Ｗｌ擦係数、発熱、潤滑油溜り、耐焼付
寿命等の点から、プラトー面を必要とするものが少なく
ない。転がり軸受において回転した状態で例えば３０秒
程度の時間給油を中断したり、あるいは静止した状態で
大きな負荷が繰り返し掛かる等の過酷な使用条件に耐え
るために、プラトー面の必要性が高まっている。

このような、プラトー面の成形方法として、例えば特開
平１−２２０７２０号公報に記載されているものが知ら
れている。

この方法は、先ず粗ね砥石による粗超仕上で溝状凹部を
形成し、ついで仕上用微粒砥石で次段階の仕上超仕上で
平滑面を加工するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のプラトー面の成形方法
にあっては、少なくとも２種類の超仕上砥石を用い、少
なくとも２段階の超仕上工程で成形しているため、プラ
トー面の成形に時間が掛かり、超仕上砥石の管理にも手
間が掛かり、コストも上昇するという問題点があり、ま
た、前者の超仕上砥石もプラトー面を加工するためのも
のではないという問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、１種類の超仕上砥石により１工程でプラトー
面を形成することのできる超仕上砥石を提供することを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、この発明の超仕上砥石は、砥石の砥粒の全容積
を１００としたとき、その容積の８０〜９５％を炭化珪
素砥粒、溶融アルミナ砥粒及びその混合砥粒のいずれか
一つとし、残る２０〜５％の容積を前記砥粒の平均砥粒
径の５〜３０倍の平均砥粒径をもつ立方晶窒化硼素砥粒
を使用して前記砥粒と混合し、結合剤によって結合した
ものである。

また、この発明の超仕上砥石は、結合剤としてビトリフ
ァイド砥石用結合剤を使用したものである。

さらに、この発明の超仕上砥石は、平均砥粒径が０．６
μのものから８μのものまでの溶融アルミナ砥粒を、平
均砥粒径が１２μのものから５０μのものまでの立方晶
窒化硼素砥粒と混合してビトリファイド砥石用結合剤に
よって結合したものである。

〔作用〕

容積比で８０〜９５％の炭化珪素砥粒、溶融アルミナ砥
粒及びその混合砥粒のいずれかにより被加工面の平滑面
が超仕上され、容積比で２０〜５％の立方晶窒化硼素砥
粒により溝状凹部が形成され、１種類の超仕上砥石によ
り１工程で被加工面にプラトー面が形成される。

このとき、炭化珪素砥粒、溶融アルξす砥粒及びその混
合砥粒のいずれかと立方晶窒化硼素砥粒とはビトリファ
イド砥石用結合剤により結合されるので、砥粒が適度の
保持力で結合される。

また、平均砥粒径が０．６μのものから８μのものまで
の溶融アルミナ砥粒を、平均砥粒径が１２μのものから
５０μのものまでの立方晶窒化硼素砥粒と混合してビト
リファイド砥石用結合剤により結合した超仕上砥石によ
り、特にヘルツの接触楕円の小さい玉軸受のプラトー面
が良好に形成される。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

まず第一実施例を説明すると、第１図は球面ころ軸受の
外輪軌道面の超仕上砥石の斜視図、第２図は超仕上砥石
として作用しているときの砥石の拡大断面図である。第
１図及び第２図において、平均砥粒径４μの溶融アルえ
す砥粒ｌと、平均砥粒径４０μの立方晶窒化硼素砥粒２
を、容積率で９：１の割合に混合し、ビトリファイド砥
石用結合剤３で結合して、超仕上砥石を形成する。溶融
アルミナ砥粒工と立方晶窒化硼素砥粒２とビトリファイ
ド砥石用結合剤３との間には適度の気孔が含まれる。

溶融アル≧す砥粒１の粒径を４μとし、立方晶窒化硼素
砥粒２の粒径を４０μとし、その容積比率を９：ｌとし
たことによって、超仕上加工中に作用している砥石の表
面は、第２図に示す立方晶窒化硼素砥粒２の突き出し量
りが適切に得られるとともに、突き出ている立方晶窒化
硼素砥粒２の比率も適切に得られる。

また、溶融アルミナ砥粒ｌと立方晶窒化硼素砥粒２をビ
トリファイド砥石用結合剤３により結合するので、砥粒
の保持力が適正になる。

第１図及び第２図に示す超仕上砥石を用いて超仕上を行
ったときの被加工面の断面を第３図に示す。図示のよう
に、超仕上砥石の溶融アルミナ砥粒１により平滑面４が
形成され、立方晶窒化硼素砥粒２により溝状凹部５が形
成されて、プラトー面が形成される。

このようなプラトー面は、例えば、第４図に示す球面こ
ろ軸受の外輪軌道面（第５図（ａ））、内輪軌道面（第
５図中））１球面ころ表面（第５図（Ｃ））あるいは、
第６図に示す単列玉軸受の外輪軌道面、あるいは、第７
図に示す円筒ころ軸受の外輪軌道面等に適用される。

また、第６図に示すように、溝状凹部５と円周方向との
なす角度αは１０〜２０”程度が好ましい。

第８図及び第９図は、プラトー面が形成された単列玉軸
受の外輪６の軌道面６ａと転動体である玉７との接触状
態を示す。玉７と軌道面６ａとの接触は、ヘルツの弾性
接触により、第９図のＨで示すように接触楕円を呈する
。この楕円Ｈは、玉７の転勤方向Ｘについて短径ｈ＋　
となり、これに直角な軸方向が長径ｈｔとなる。

溝状凹部５の幅Ｗは、ヘルツの接触楕円の短径り、より
狭く形成される。その理由は、輻Ｗ〉短径り、になると
、玉７が溝状凹部５の窪みに落ち込んで円滑な転勤が妨
げられる恐れがあるからである。また、溝状凹部５で仕
切って形成される平滑面４の幅Ｗ０は、ヘルツの接触楕
円Ｈにおける長径ｈ２より狭く形成される。その理由は
、幅Ｗ。〉長径ｈｔであると、玉７と軌道面６ａとの接
触面であるヘルツの接触楕円Ｈ内に存在する溝状凹部５
の本数が少な過ぎて（極端な場合は、接触楕円Ｈ内が平
滑面４のみで占められることになり）、玉７と軌道面６
ａとの間に必要な摩擦係数と潤滑が確保できないからで
ある。

溶融アルミナ砥粒ｌは、炭化珪素砥粒であってもよいし
、あるいは両者を混合したものでもよい。

そして、砥石の砥粒の全容積をｌＯＯとしたとき、溶融
アルミナ砥粒１又は炭化珪素又は両者の混合砥粒の容積
を８０〜９５％とし、残りの容積２０〜５％を立方晶窒
化硼素砥粒を使用して前記砥粒と混合し、ビトリファイ
ド砥石用結合剤によって結合する。

次に第二実施例を説明すると、第１０図に示す超仕上砥
石は、平均砥粒径１μの溶融アルミナ砥粒１と、平均砥
粒径１５μの立方晶窒化硼素砥粒２を、容積率１９：１
の割合で混合して、ビトリファイド砥石用結合剤３で結
合した、玉軸受の外輪の軌道面の超仕上用砥石である。

この超仕上用砥石によっても良好なプラトー面が得られ
、特に、ヘルツの接触楕円の小さい玉軸受において、良
好なプラトー面が得られる。

すなわち、第二実施例は、平均砥粒径が０．６μのもの
から８μのものまでの溶融アルミナ砥粒を、平均砥粒径
が１２μのものから５０μのものまでの立方晶窒化硼素
砥粒と混合し、ビトリファイド砥石用結合剤によって結
合するものである。

なお、この発明は、上記と同様の砥粒配合で、焼結メタ
ルボンド砥石用結合剤を用いて結合したホーニング砥石
についても、同様に適用可能である。

Ｃ発明の効果〕 以上説明したように、この発明の超仕上砥石によれば、
砥石の砥粒の全容積を１００としたとき、その容積の８
０〜９５％を炭化珪素砥粒、溶融アルミナ砥粒及びその
混合砥粒のいずれか一つとし、残る２０〜５％の容積を
前記砥粒の平均砥粒径の５〜３０倍の平均砥粒径をもつ
立方晶窒化硼素砥粒を使用して前記砥粒と混合し、結合
剤によって結合したことにより、粗さの良い均一な仕上
面を得るという従来の超仕上の常識を覆し、１種類の超
仕上砥石によりｌ工程で被加工面にプラトー面を形成す
ることができ、加工時間とコストを低減することができ
る。また、結合剤としてビトリファイド砥石用結合剤を
用いるので、砥粒の保持力が適正になる。さらに、平均
砥粒径が０．６μのものから８μのものまでの溶融アル
ξす砥粒を、平均砥粒径が１２μのものから５０μのも
のまでの立方晶窒化硼素砥粒と混合してビトリファイド
砥石用結合剤によって結合した超仕上砥石を用いるので
、ヘルツの接触楕円の小さい玉軸受においても良好なプ
ラトー面が得られるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の超仕上砥石の第一実施例を示す斜視
図、第２図はその超仕上砥石の砥石としての作用面を示
す断面図、第３図はプラトー面が形成された被加工面の
断面図、第４図は球面ころ軸受の要部断面図、第５図は
その球面ころ軸受のプラトー面が形成された外輪５内輪
及び転動体を示す図、第６図はプラトー面が形成された
玉軸受の外輪の軌道面を示す断面図、第７図はブラ＋−
−面が形成された円筒ころ軸受の外輪の軌道面を示す断
面図、第８図は玉軸受のプラトー面が形成された外輪の
軌道面と玉との接触状態を示す図、第９図は第８図の■
方向から見た矢視図、第１０図はこの発明の超仕上砥石
の第二実施例を示す斜視図、第１１図は従来の超仕上加
工面を示す断面図である。 １・・・溶融アルミナ砥粒、２・・・立方晶窒化硼素砥
粒、３・・・ビトリファイド砥石用結合剤、４・・・平
滑面、５・・・溝状凹部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）砥石の砥粒の全容積を１００としたとき、その容
   積の８０〜９５％を炭化珪素砥粒、溶融アルミナ砥粒及
   びその混合砥粒のいずれか一つとし、残る２０〜５％の
   容積を前記砥粒の平均砥粒径の５〜３０倍の平均砥粒径
   をもつ立方晶窒化硼素砥粒を使用して前記砥粒と混合し
   、結合剤によって結合した超仕上砥石。
2. （２）結合剤としてビトリファイド砥石用結合剤を使用
   した請求項１記載の超仕上砥石。（３）平均砥粒径が０
   ．６μのものから８μのものまでの溶融アルミナ砥粒を
   、平均砥粒径が１２μのものから５０μのものまでの立
   方晶窒化硼素砥粒と混合してビトリファイド砥石用結合
   剤によって結合した請求項１記載の超仕上砥石。