JPH0425620A - Working method for rolling member rolling face in bearing and the bearing - Google Patents

Working method for rolling member rolling face in bearing and the bearing

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JPH0425620A
JPH0425620A JP12552790A JP12552790A JPH0425620A JP H0425620 A JPH0425620 A JP H0425620A JP 12552790 A JP12552790 A JP 12552790A JP 12552790 A JP12552790 A JP 12552790A JP H0425620 A JPH0425620 A JP H0425620A
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JP
Japan
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rolling
rough
bearing
electrode
raceway
Prior art date
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Application number
JP12552790A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Suzuki
清 鈴木
Tetsutaro Uematsu
植松 哲太郎
Shigenori Sakai
酒井 茂紀
Hideji Miyazaki
英児 宮嵜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
T H K KK
THK Co Ltd
Original Assignee
T H K KK
THK Co Ltd
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Publication date
Application filed by T H K KK, THK Co Ltd filed Critical T H K KK
Priority to JP12552790A priority Critical patent/JPH0425620A/en
Publication of JPH0425620A publication Critical patent/JPH0425620A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve reproducing performance of working depth and smoothness on a rolling member running face by arranging an electrode in a face-to-face-relation on a bearing basic body having a rough rolling face formed by rough working after forming the bearing basic body, interposing electrolyte between the rough rolling face and the electrode, and applying voltage between them for removing the rough rolling face chemically. CONSTITUTION:A rotating grinding wheel 4 is abutted against the part of a sliding base 1 preliminarily sementation hardened on which a rolling face is formed, and it is ground to form a rough rolling face 11'. After an electrode 5 is arranged with a specified gap to each rough surface 11', electrolyte 6 is flowed in between the face 11' and the electrode 5, and also a pulse D.C voltage 7 is applied to a part between the sliding base 1 and the electrode 5 so that a current is supplied from the side of the sliding base 1 to the side of electrode 5. As a result, the rough rolling face 11' contacting the electrolyte 6 is melted out in the electrolyte 6, and the formation of four lines of load rolling faces 11 is completed on the sliding base 1. Uniform working conditions of voltage application time and the like makes the working depth substantially uniform at every sliding base 1.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、直線摺動用ベアリング、旋回ベアリング、ボ
ールねじ等、転動体を具備するベアリング及びその転動
体転走面の加工方法に係り、詳細には、転走面の加工精
度を飛躍的に向上させることが可能な加工方法に関する
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a bearing including a rolling element, such as a linear sliding bearing, a swivel bearing, or a ball screw, and a method of machining the rolling element raceway surface thereof. The present invention relates to a machining method that can dramatically improve the machining accuracy of raceway surfaces.

[従来の技術] 二物体間の直線運動あるいは回転運動を案内する機構は
、大きく滑り案内と転がり案内に大別される。このうち
ボール又はローラ等の転動体の転走を利用する後者の転
がり案内は、 ■摩擦抵抗を最少に抑えることが可能で滑り案内に比較
して動力エネルキを節約できる、■使用用途に応じて適
当な予圧を転動体に付与することにより、ベアリングの
剛性を高め、且つ、ガタつきのない高精度の運動を得る
ことができる、 といった利点を有してあり、直線摺動用ベアリング、旋
回ベアリング、ボールスプライン、ボールねじ等、各種
運動に対応した転がり案内軸受(以下、ベアリング)が
各種産業に幅広く活用されている。
[Prior Art] Mechanisms that guide linear motion or rotational motion between two objects are broadly classified into sliding guides and rolling guides. Of these, the latter type of rolling guide, which utilizes the rolling motion of rolling elements such as balls or rollers, ■can minimize frictional resistance and save power energy compared to sliding guides, ■depends on the intended use. By applying an appropriate preload to the rolling elements, it has the advantage of increasing the rigidity of the bearing and achieving high-precision movement without rattling. Rolling guide bearings (hereinafter referred to as bearings) that support various types of motion, such as splines and ball screws, are widely used in various industries.

その具体的な構成として、例えば直線摺動用ベアリング
は、軸方向に沿って転走面を有する軌道台と、この転走
面と相対面する負荷転走面を有する負荷域とこの負荷域
の両端を連通連結する無負荷域とから成る無限軌道を備
えた摺動台と、上記無限軌道内を循環し軌道台の転走面
と摺動台の負荷転走面との間で荷重を負荷する転動体と
で構成されており、上記転動体が転走面及び負荷転走面
(以下、包括して転走面)を転走することによって摺動
台と軌道台とを相対的に移動させ、これら軌道台あるい
は摺動台に固定された可動体を直線案内する仕組みとな
っている。
As a specific structure, for example, a linear sliding bearing has a raceway having a raceway surface along the axial direction, a load region having a load raceway surface facing opposite to this raceway surface, and both ends of this load region. A sliding base equipped with an endless track consisting of a no-load area that communicates and connects the two, and a load that circulates within the endless track and applies a load between the rolling surface of the way base and the loaded rolling surface of the sliding base. The rolling elements move the sliding table and the wayway relatively by rolling on the rolling surface and the loaded rolling surface (hereinafter collectively referred to as the rolling surface). , it is a mechanism for linearly guiding movable bodies fixed to these track bases or sliding bases.

ところで、この種のベアリングは上記利点を有する反面
、その構造上、転動体の転走面の加工深さが案内する物
体のガタつき等その運動精度に大きく影響することから
、上記転走面の加工深さを高精度に制御することが要求
される。
By the way, although this type of bearing has the above-mentioned advantages, due to its structure, the machining depth of the rolling surface of the rolling element greatly affects the movement accuracy such as rattling of the guided object. It is required to control the machining depth with high precision.

又、転走面の摩擦係数の低減、ベアリング使用初期にお
ける転走面の磨耗量の低減、振動のない高精度の運動の
達成等の観点から、転走面は著しく高い平滑性を有して
いることが要求される。
In addition, from the viewpoint of reducing the friction coefficient of the raceway surface, reducing the amount of wear on the raceway surface during the early stage of bearing use, and achieving high-precision motion without vibration, the raceway surface has extremely high smoothness. required to be present.

このような要求のある転走面の加工としては、従来、焼
入れされた転走面形成部位に対して回転砥石で研削加工
を施した後、仕上げ加工として所謂ラッピング加工、具
体的には砥粒が分散されたラバー砥石による研削を施す
方法が一般的である。
Conventionally, the processing of raceway surfaces with such requirements involves grinding the hardened raceway surface formation area using a rotary grindstone, and then performing a so-called lapping process as a finishing process, specifically using abrasive grains. A common method is to perform grinding using a rubber grindstone in which particles are dispersed.

[発明が解決しようとする課題] しかし、上記したラッピング加工のようにツールを転走
面に対し機械的に接触させる研削加工では研削量の制御
が難しく、実際の研削量は目標とする研削1に対して数
+μm程度の誤差を生じてしまう。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the grinding process in which the tool is brought into mechanical contact with the raceway surface, such as the above-mentioned lapping process, it is difficult to control the amount of grinding, and the actual amount of grinding is less than the target grinding 1. This results in an error of approximately several + μm.

それ故、従来の加工方法において製造した製品は、同一
規格の製品でも転走面の実際の研削量すなわち加工深さ
は製品毎に異なったものとなっており、例えば、上記し
た直線摺動用ベアリングでは、相対向する軌道台の転走
面と摺動台の負荷転走面との距離が極僅かではあるが摺
動台毎に異なったものとなってしまう。
Therefore, for products manufactured using conventional processing methods, the actual amount of grinding of the raceway surface, that is, the processing depth, differs depending on the product even if the product has the same specifications.For example, the linear sliding bearing mentioned above In this case, the distance between the raceway surface of the wayway and the load rolling surface of the slide table that face each other differs from one slide table to another, although the distance is very small.

このことは、転動体に予圧を付与する際に大きな問題点
となって現れる。すなわち、この種のベアリングでは転
動体の径をμm単位で選定することによりその予圧量の
調整を図っているが、同一規格の製品に同一の転動体を
組み込んでも、ベアリング毎に付与される予圧量か異な
ったものとなってしまうのである。
This presents a major problem when applying preload to the rolling elements. In other words, in this type of bearing, the amount of preload is adjusted by selecting the diameter of the rolling elements in micrometers, but even if the same rolling elements are installed in products of the same standard, the preload applied to each bearing will vary. The amount will be different.

このため、例えば、−の軌道台に対して複数の摺動台を
組込んでテーブルを直線案内する場合には、各摺動台に
おける予圧量を均等にする必要から、摺動台毎にボール
を選定して予圧量の調整を図る必要があり、ベアリング
の組付は作業が大変面倒なものとなっている。
For this reason, for example, when a table is guided in a straight line by incorporating multiple slides into a negative track, it is necessary to equalize the amount of preload on each slide. It is necessary to select and adjust the amount of preload, making assembly of the bearing extremely troublesome.

又、上述したようにベアリングの運動精度は転走面の面
粗度の影響を受は易いが、研削加工によって平滑性の向
上を図ろうとすれば、高精度のツール及びマシンで時間
をかけて加工する必要があり、コストアップ、量産性の
低下を避けることはできなかった。それ故、平滑性の向
上が図れ、且つ、低コストで量産性が高い新たな転走面
の加工方法の登場が強く望まれている。
In addition, as mentioned above, the motion accuracy of a bearing is easily affected by the surface roughness of the rolling surface, but if you want to improve the smoothness by grinding, you will have to spend a lot of time using high-precision tools and machines. Processing was required, which inevitably increased costs and reduced mass productivity. Therefore, there is a strong desire for the emergence of a new method for processing raceway surfaces that can improve smoothness, is low cost, and has high mass productivity.

本発明はこのような問題点に鑑みなされたちのであり、
その目的とするところは、ベアリングにおける転動体転
走面の加工において、その加工深さの再現性が良好であ
ると共に加工深さを1710μm単位で制御することが
可能であり、且つ、転走面の平滑性を向上させることが
可能な転動体転走面の加工方法及びこの加工方法による
ベアリングを提供することにある。
The present invention was made in view of these problems.
The purpose of this is to provide good reproducibility of the machining depth in machining the rolling element raceway of a bearing, and to be able to control the machining depth in units of 1710 μm. An object of the present invention is to provide a processing method for a rolling element rolling surface that can improve the smoothness of the rolling element, and a bearing using this processing method.

「課題を解決するための手段] 本願発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた
結果、金属加工製品の表面処理に用いられる電解加工方
法に着目した。
"Means for Solving the Problems" As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present application focused on an electrolytic processing method used for surface treatment of metal processed products.

この電解加工方法は、例えば放電加工によって得られた
被加工物の加工面に電極を対向配置すると共に、これら
被加工物と電極との間隙に硝酸ナトリウムや塩化ナトリ
ウム等の電解液を満たし、この電解液を高速で流すと共
に被加工物と電極との間に直流電圧を印加して、被加工
物の表面処理をなすものであり(特開昭61−7192
1号公報、特開昭60−44228号公報等)、加工面
粗さの向上、加工による変質層の除去が容易であるとい
った特質を有している。
This electrolytic machining method involves arranging electrodes to face the machined surface of a workpiece obtained by electrical discharge machining, and filling the gap between the workpiece and the electrode with an electrolytic solution such as sodium nitrate or sodium chloride. The surface of the workpiece is treated by flowing an electrolytic solution at high speed and applying a DC voltage between the workpiece and the electrode (Japanese Patent Laid-Open No. 61-7192).
No. 1, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 60-44228, etc.), it has characteristics such as improved machined surface roughness and easy removal of a deteriorated layer by processing.

そして、本願発明者はこの表面処理方法を応用して転走
面を化学的に形成することにより、その加工深さの再現
性を飛躍的に向上させることが可能であることを見出だ
し、本願発明を案出するに至ったのである。
The inventor of the present application has discovered that by applying this surface treatment method to chemically form the raceway surface, it is possible to dramatically improve the reproducibility of the processing depth, and has This led to his invention.

すなわち本発明は、一対の基体の間にボール又はローラ
等の転動体を有し、上記基体か固定される物体間の回転
運動あるいは直線運動等を支持するベアリングにおける
転動体転走面の加工方法であり、荒加工によって粗転走
面を有するベアリング基体を形成した後、上記粗転走面
に電極を対向配置すると共にこれら粗転走面と電極との
間に電解液を介在させ、且つ、上記ベアリング基体と電
極との間に直流電圧を印加し、上記粗転走面を化学的に
除去して転走面を形成することを特徴とするものである
That is, the present invention provides a method for processing a rolling element rolling surface in a bearing that has a rolling element such as a ball or roller between a pair of bases and supports rotational motion or linear motion between an object fixed to the base. After forming a bearing base having a rough rolling surface by rough machining, electrodes are disposed to face the rough rolling surface, and an electrolyte is interposed between the rough rolling surface and the electrodes, and The present invention is characterized in that a DC voltage is applied between the bearing base and the electrodes to chemically remove the rough raceway surface to form a raceway surface.

このような技術的手段において、上記加工方法が適用可
能なベアリングとしては、ボール又はローラ等の転動体
が転走する転走面をベアリング基体に具備するものであ
れば、その構造等は適宜選択して差し支えない。例えば
、直線摺動用ベアリング、ボールスプライン、ボールね
じ、旋回ベアリング等に適用可能である。
In such technical means, as long as the bearing to which the above processing method is applicable has a rolling surface on the bearing base on which rolling elements such as balls or rollers roll, the structure etc. can be selected as appropriate. It's okay to do that. For example, it is applicable to linear sliding bearings, ball splines, ball screws, swing bearings, etc.

又、粗転走面を有するベアリング基体の形成方法として
は、切削加工、研削加工、引き抜き加工等、ある程度の
精度で転走面の前段階である粗転走面を形成できれば、
その方法を適宜選択して差し支えない。
In addition, as a method for forming a bearing base having a rough rolling surface, cutting, grinding, drawing, etc. can be used as long as the rough rolling surface, which is the preliminary stage of the rolling surface, can be formed with a certain degree of precision.
You may select the method as appropriate.

更に、上記電極としては、荒加工により形成された粗転
走面に対して所定の間隙(例えば、0.3M)を保持し
て対向配置されるものであればその構造形状を適宜変更
して差し支えなく、例えば、ベアリングに具備される複
数の転走面に対して個々に電極を対向配置しても良いし
、その形状を工夫することにより−の電極が複数の転走
面に対向するようにしても良い。
Further, as long as the electrode is arranged facing the rough rolling surface formed by rough machining with a predetermined gap (for example, 0.3M), its structural shape may be changed as appropriate. There is no problem, for example, the electrodes may be arranged individually to face the plurality of raceway surfaces provided in the bearing, or by devising the shape, the - electrodes may be arranged to face the plurality of raceway surfaces. You can also do it.

更に、長尺な軌道台あるいはスプライン軸等に転走面を
加工する際には、電極を被加工物の軸方向にステップ駆
動して加工を行なうことが可能てめる。
Furthermore, when machining a raceway surface on a long track or spline shaft, it is possible to perform the machining by step-driving the electrode in the axial direction of the workpiece.

更に、上記ベアリング基体と電極との間に印加される直
流電圧としては、上記ベアリング基体から上記電極に電
流が流れるよう印加されるものであれば、その時間波形
等適宜変更して差し支えない。但し、面粗度の良好な転
走面を得るという観点からすれば、所定のパルス幅を有
するパルス状直流電圧を連続して印加するのが好ましい
Furthermore, the DC voltage applied between the bearing base and the electrodes may be changed as appropriate in its time waveform as long as it is applied so that a current flows from the bearing base to the electrodes. However, from the viewpoint of obtaining a rolling surface with good surface roughness, it is preferable to continuously apply a pulsed DC voltage having a predetermined pulse width.

又、上記電解液としては、硝酸ナトリウム、塩化ナトリ
ウム等、前述した電解加工方法に用いられるものを使用
可能である。
Moreover, as the electrolytic solution, those used in the electrolytic processing method described above, such as sodium nitrate and sodium chloride, can be used.

又、本願発明者が実験により求めた結果によれば、本発
明の加工方法においては、直流電圧の印加時間と粗転走
面の化学的除去量とは比例関係にあることが判明した。
Further, according to the results obtained through experiments by the inventor of the present application, it has been found that in the processing method of the present invention, there is a proportional relationship between the application time of the DC voltage and the amount of chemical removal of the rough rolling surface.

それ故、本発明では、実験で確認される比例関係に基づ
いて直流電圧の印加時間を調整することにより、粗転走
面の化学的除去量を約1710μ而単位で制御すること
が可能となる。尚、本願発明者が得た実験結果について
は後程詳述する。
Therefore, in the present invention, by adjusting the application time of the DC voltage based on the proportional relationship confirmed by experiments, it is possible to control the amount of chemical removal from the rough rolling surface in units of approximately 1710μ. . The experimental results obtained by the inventor of the present application will be described in detail later.

[作 用] 上記技術的手段は次のように作用する。[Work] The above technical means works as follows.

ベアリング基体に形成された粗転走面を化学的に除去し
て転走面を形成するので、ベアリング基体と電極との間
隙、電圧の印加時間、電解液の性質おるいは流速等、各
種hロエ条件を統一することによりその除去量が略一定
値となり、製品毎の転走面の加工深さのバラつきが抑止
される。
Since the rolling surface is formed by chemically removing the rough rolling surface formed on the bearing base, various factors such as the gap between the bearing base and the electrodes, voltage application time, electrolyte properties and flow rate etc. By unifying the Roe conditions, the removal amount becomes a substantially constant value, and variations in the machining depth of the raceway surface for each product are suppressed.

又、電圧の印加時間を調整する口とにより、切削110
工で形成された粗転走面の除去量か高精度で制御され、
転走面の加工深さの制御が容易となる。
In addition, the cutting 110 is controlled by the port for adjusting the voltage application time.
The amount of rough rolling surface formed during machining is controlled with high precision.
The machining depth of the raceway surface can be easily controlled.

更に、粗転走面か電解液中に溶出して転走面か形成され
るので、この加工方法により形成された転走面はその平
滑性が向上する。
Furthermore, since the rough rolling surface is eluted into the electrolytic solution and the rolling surface is formed, the smoothness of the rolling surface formed by this processing method is improved.

[実施例] 以下、添付図面に基づいて本発明のベアリングにおける
転動体転走面のカロエ方法を詳細に説明する。
[Example] Hereinafter, a method for forming a rolling element rolling surface in a bearing of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

第1図は直線摺動用ベアリングの摺動台1 (ベアリン
グ基体)に負荷転走面11を加工する730工工程を示
すものである。ここで加工される摺動台1は、第2図に
示すように、水平部12とその両端から垂下する一対の
油部13とを有して断面略コ字状に形成され、油部13
の内面側に形成された負荷転走面11と軌道台2 (ベ
アリング基体)に形成された転走面21との間で荷重を
負荷しつつ転走する4条のホール3 (転動体)列によ
って軌道台2上をその軸方向(第2図では紙面垂直方向
)に直線運動するものである。
FIG. 1 shows 730 steps of machining the load rolling surface 11 on the slide table 1 (bearing base) of a linear sliding bearing. As shown in FIG. 2, the sliding table 1 to be processed here has a horizontal portion 12 and a pair of oil portions 13 hanging down from both ends thereof, and is formed into a substantially U-shaped cross section.
A row of four holes 3 (rolling elements) that roll while applying a load between the load rolling surface 11 formed on the inner surface of the track 2 and the rolling surface 21 formed on the way 2 (bearing base). It moves linearly on the track 2 in its axial direction (in the direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. 2).

第1図(A)〜(0)の順に従い、加工工程を説明する
The processing steps will be explained according to the order of FIGS. 1(A) to (0).

■先ず、第1図(A)に示すように、予め浸炭焼入れが
施された摺動台1の転走面形成部位に対して切削加工を
施して粗転走面11′を形成する。切削加工は回転砥石
4を当該部位に当接させ、これを摺動台1の軸方向(紙
面垂直方向)に移動させる研削により行われる。尚、本
実施例では4条の負荷転走面11の平行性を確保するた
め、各負荷転走面11を同時に研削する所謂ワンパス研
削法が用いられている。
(1) First, as shown in FIG. 1(A), a rough raceway surface 11' is formed by cutting the raceway surface forming portion of the slide table 1, which has been previously carburized and quenched. The cutting process is performed by grinding by bringing the rotary grindstone 4 into contact with the relevant part and moving it in the axial direction of the slide table 1 (in the direction perpendicular to the plane of the paper). In this embodiment, in order to ensure the parallelism of the four load rolling surfaces 11, a so-called one-pass grinding method is used in which each load rolling surface 11 is ground simultaneously.

■次に、第1図(8)に示すように、前工程により形成
された粗転走面11′の夫々に対し一定の間隙を保持し
て電極5 (例えば、Cu)を対向配置する。この場合
、電極5は4条の粗転走面11′ に対して個々に配置
しても良いが、本実施例では位置決めの手間を抑えるた
め、各粗転走面11′ に同時に対向し得る電極5を予
め製作し、これを摺動台1に嵌め込むようにしている。
(2) Next, as shown in FIG. 1(8), electrodes 5 (for example, Cu) are placed facing each of the rough rolling surfaces 11' formed in the previous step with a constant gap maintained therebetween. In this case, the electrodes 5 may be arranged individually against the four rough rolling surfaces 11', but in this embodiment, in order to reduce the effort of positioning, the electrodes 5 may be arranged simultaneously against each of the rough rolling surfaces 11'. The electrode 5 is manufactured in advance and is fitted into the sliding table 1.

尚、電極5は予め0.3μm Rmax程度の面粗度と
なるようにラッピング加工を施しである。
Note that the electrode 5 has been subjected to lapping processing in advance so as to have a surface roughness of approximately 0.3 μm Rmax.

■次に、第1図(C)に示すように、粗転走面11′と
電極5との間に電解液6 (例えば、10〜50%wt
程度の硝酸ナトリウム溶液)を流すと共に、摺動台1と
電極5との間にパルス状直流電圧7を印加する。電圧印
加の態様は所謂電気メツキと逆であり、被加工物すなわ
ち摺動台1側から電極5側に電流が流れるように電圧を
印り口する。これにより、電解液6に接している粗転走
面11′が電解液中に溶出し、摺動台1に対する4条の
負荷転走面11の形成が完了する(第1図(D)参照)
。尚、本実施例中では、上記工程■及び■を総称して電
解磨き加工と呼ぶことにする。
■ Next, as shown in FIG. 1(C), an electrolytic solution 6 (for example, 10 to 50% wt.
A pulsed DC voltage 7 is applied between the sliding table 1 and the electrode 5. The mode of voltage application is opposite to so-called electroplating, and the voltage is applied so that a current flows from the workpiece, that is, the sliding table 1 side to the electrode 5 side. As a result, the rough rolling surface 11' in contact with the electrolytic solution 6 is eluted into the electrolytic solution, and the formation of the four-striped load rolling surface 11 on the sliding table 1 is completed (see Fig. 1 (D)). )
. In this example, the above steps (1) and (2) will be collectively referred to as electrolytic polishing.

このように、本実施例の加工方法においては、粗転走面
11′を化学的に除去して負荷転走面11を得ているの
で、摺動台1と電極5との間隙あるいは直流電圧の印加
時間等、各種加工条件を統一してやることにより、上記
電解磨き加工における粗転走面11′の除去量すなわち
加工深さを摺動台1毎に路間−とすることができるもの
である。
In this way, in the processing method of this embodiment, the load rolling surface 11 is obtained by chemically removing the rough rolling surface 11', so that the gap between the sliding table 1 and the electrode 5 or the DC voltage By unifying various processing conditions, such as the application time of .

従って、加工深さの誤差は切削加工によってのみ生じる
こととなるが、同一の加工機で同様に行われた切削加工
においては路間−の誤差が生じることから、各摺動台に
おいて負荷転走面の加工深さを路間−に再現することが
できるものである。
Therefore, the error in machining depth is caused only by the cutting process, but since there is an error in the path distance when the same cutting process is performed using the same processing machine, the load rolling on each slide table is It is possible to reproduce the machining depth of the surface between paths.

ここで、この電解磨き加工における直流電圧の印加時間
と加工深さとの関係について本願発明者が行なった実験
結果について報告する。
Here, we will report on the results of an experiment conducted by the inventor regarding the relationship between the DC voltage application time and the machining depth in this electropolishing process.

この実験では、被加工物に対して電極を対向配置させる
と共に両部材間に電解液を流し、加工電流(250A>
の通電時間を変化させて夫々の場合における被加工物の
加工深さを測定した。又、各通電時間における加工深さ
を、鉄の溶出重量と通電時間及び被加工物の比重から理
論的に算出した。
In this experiment, electrodes were placed opposite to the workpiece, and an electrolytic solution was flowed between both members, and the machining current (250A>
The machining depth of the workpiece in each case was measured by changing the current application time. Further, the machining depth at each energization time was theoretically calculated from the elution weight of iron, the energization time, and the specific gravity of the workpiece.

第3図に実験結果及び理論計算値のグラフを示す。FIG. 3 shows a graph of experimental results and theoretically calculated values.

第3図の結果によれば、加工電流の通電時間と加工深さ
とは比例関係にあることが明らかであり、理論計算値も
これと近似した比例関係を示した。
According to the results shown in FIG. 3, it is clear that there is a proportional relationship between the application time of the machining current and the machining depth, and the theoretically calculated values also showed a proportional relationship similar to this.

又、数m5ec単位で加工電流を通電することにより、
1/100μm単位で加工深さを制御できることも確認
された。
In addition, by applying a machining current in units of several m5ec,
It was also confirmed that the machining depth could be controlled in units of 1/100 μm.

このため、本発明の加工方法においては、オンタイム数
m5ecのパルス状直流電圧を繰り返し印加することに
より、印加したパルス数に比例して転走面の加工深さを
高精度に制御することが可能となっている。
Therefore, in the machining method of the present invention, by repeatedly applying a pulsed DC voltage with an on-time of several m5ec, it is possible to control the machining depth of the raceway surface with high precision in proportion to the number of applied pulses. It is possible.

従って、上記■稈■での切削加工の後、粗転走面11′
の加工深さを測定し、この測定値に基づいて印加パルス
幅及びパルス数を決定すれば、切削加工で生じた加工深
さの誤差を吸収し、負荷転走面11の加工深さを目標と
する加工深さに対して誤差1710μm程度で統一する
ことが可能となる。
Therefore, after cutting with the above-mentioned culm ■, the rough rolling surface 11'
By measuring the machining depth of the load rolling surface 11 and determining the applied pulse width and number of pulses based on the measured values, the machining depth error caused by cutting can be absorbed and the target machining depth of the load rolling surface 11 can be achieved. It is possible to standardize the machining depth with an error of about 1710 μm.

次に、本加工方法によって形成された負荷転走面11の
平滑性について述べる。
Next, the smoothness of the load rolling surface 11 formed by this processing method will be described.

第4図(^)は、■程■の切削加工による粗転走面11
′の面粗度を実測した粗さ曲線の一例を示すものであり
、第4図(B)は、上記(A)の粗さ曲線に係る粗転走
面11′ に電解磨き加工を施した負荷転走面11の粗
さ曲線を示すものである。又、第4図(C)は、従来の
ラッピング加工によって仕上げh口■を施した負荷転走
面を示す粗さ曲線である。
Figure 4 (^) shows the rough rolling surface 11 created by the cutting process.
Fig. 4 (B) shows an example of a roughness curve obtained by actually measuring the surface roughness of 11', and Fig. 4 (B) shows a rough rolling surface 11' according to the roughness curve of (A) above, which was subjected to electrolytic polishing. It shows the roughness curve of the loaded rolling surface 11. Moreover, FIG. 4(C) is a roughness curve showing a loaded rolling surface which has been finished with a finishing h-edge by conventional lapping.

この実測結果によれば、粗転走面11′ は極短い周期
の且つ鋭利な粗さが連続しているのに対し、電解磨き加
工がなされた負荷転走面11は比較的周期の大きな且つ
先端の丸い粗さが連続している。
According to the actual measurement results, the rough raceway surface 11' has a continuous sharp roughness with an extremely short period, whereas the loaded raceway surface 11 which has been subjected to electrolytic polishing has a relatively large period and a sharp roughness. Continuous rounded roughness at the tip.

又、面粗度も最大3μm程度から2μm程度に向上して
いる。
Furthermore, the surface roughness has also been improved from a maximum of about 3 μm to about 2 μm.

このことから電解磨き加工においては、切削加工面の尖
頭部が電解液中に溶出し易く、これによってより平滑性
の高い加工面が形成されることが理解される。
From this, it is understood that in electrolytic polishing, the peaks of the cut surface are easily eluted into the electrolytic solution, thereby forming a smoother processed surface.

又、電解磨き加工で形成した負荷転走面は、ラッピング
加工で形成したものに比較して、粗さ凸部の形状が丸み
をおびており、従来の加工方法によって形成された転走
面よりも平滑性の向上していることが理解できる。
In addition, the load raceway surface formed by electrolytic polishing has a rounder roughness and convex shape compared to that formed by lapping, and is more rounded than the raceway surface formed by conventional processing methods. It can be seen that the smoothness has improved.

従って、本発明の加工方法により形成した摺動台1の負
荷転走面11は、従来の加工方法で形成したものに比し
て摩擦抵抗が低減し、且つ、負荷転走面11の軸方向に
おける摩擦抵抗の変動が小ざいものとなり、摺動台1の
運動の高精度化を達成できるものである。
Therefore, the load raceway surface 11 of the sliding table 1 formed by the processing method of the present invention has reduced frictional resistance compared to that formed by the conventional processing method, and the load raceway surface 11 in the axial direction Fluctuations in the frictional resistance in the slide table 1 become small, and high precision movement of the slide table 1 can be achieved.

又、平滑性が高いことから、ボール3の転走により生じ
る負荷転走面17の初期磨耗を抑えることができ、摺動
台1の運動精度が長期に亘って維持されるものである。
Moreover, since the smoothness is high, initial wear of the load rolling surface 17 caused by rolling of the balls 3 can be suppressed, and the motion accuracy of the slide table 1 can be maintained over a long period of time.

更に、本願発明者は、本加工方法によって形成された負
荷転走面11の耐蝕性を確認すべく、加工済みの摺動台
をオートクレーブに入れて腐蝕促進テストを実施した。
Furthermore, in order to confirm the corrosion resistance of the load raceway surface 11 formed by this processing method, the inventors placed the processed slide table in an autoclave and conducted a corrosion acceleration test.

この結果によれば、電解磨き加工により形成された負荷
転走面11は、従来の加工方法により形成された負荷転
走面11に比較して耐蝕性が向上していることが確認さ
れた。これは、負荷転走面11が化学的に表面処理され
ているためと考えられる。
According to the results, it was confirmed that the load raceway surface 11 formed by electrolytic polishing has improved corrosion resistance compared to the load raceway surface 11 formed by the conventional processing method. This is considered to be because the load rolling surface 11 has been chemically surface-treated.

従って、本実施例の摺動台1は耐環境性に優れ、長寿命
化が期待できるものとなっている。
Therefore, the sliding table 1 of this embodiment has excellent environmental resistance and can be expected to have a long service life.

又、本加工方法においては、粗転走面11′を化学的に
除去して負荷転走面11を形成するので、切削加工によ
って残留応力が生じた変質層を除去する結果となる。そ
れ故、負荷転走面11の疲労限界が向上し、この点にお
いても摺動台1の長寿命化を期待できるものである。
Further, in this processing method, the rough rolling surface 11' is chemically removed to form the loaded rolling surface 11, so that the altered layer in which residual stress is generated by cutting is removed. Therefore, the fatigue limit of the load rolling surface 11 is improved, and in this respect as well, the life of the sliding table 1 can be expected to be extended.

上述してきた実施例においては、摺動台1の負荷転走面
11の加工に本発明を適用する場合を説明してきたが、
軌道台2の転走面21の加工に本発明を適用することも
可能である。
In the embodiments described above, the case where the present invention is applied to machining the load rolling surface 11 of the sliding table 1 has been explained.
It is also possible to apply the present invention to processing the rolling surface 21 of the track base 2.

しかし、軌道台2はその長さが数mのものも製作が要求
されるので、摺動台1の負荷転走面11の場合と異なり
、切削加工された粗転走面の長手方向全域に一定の間隙
で電極5を対向配置させることはかなり困難である。
However, since the track base 2 is required to be manufactured with a length of several meters, unlike the case of the load raceway surface 11 of the sliding base 1, the entire length of the rough raceway surface that has been cut is It is quite difficult to arrange the electrodes 5 facing each other with a constant gap.

それ故、第5図に示すように、短尺な電極5を粗転走面
21′の一部分に対向配置し、これを軌道台2の長手方
向に添ってステップ駆動して転走面21の加工を行なう
ことか現実的である。
Therefore, as shown in FIG. 5, a short electrode 5 is arranged opposite to a part of the rough rolling surface 21', and is driven in steps along the longitudinal direction of the track 2 to process the rolling surface 21. Is it realistic to do this?

第6図はその具体的な実施装置を示すものである。この
装置は、一方か開口した箱状のケーシング8内に電極5
を配設したものであり、電極5が粗転走面21′に対向
するようケーシング8の開口部を軌道台2に当接させて
密閉された液室81を形成し、この液室81内に電解液
6を流入・流出させつつ電極5と軌道台2との間に直流
電圧を印加して加工を行なうようになっている。そして
、このケーシング8をステッピングモータ(図示せず)
で軌道台2軸方向に添って段階的に移動させることによ
り、切削加工で形成された粗転走面21′に一様に電解
磨き加工を施すことが可能となっている。尚、第6図中
、符号82はケーシング8と軌道台2との間を密封する
シール部材、符号71は軌道台2に摺接するブラシ給電
器である。
FIG. 6 shows a concrete implementation device. This device consists of an electrode 5 inside a box-shaped casing 8 with one side open.
The opening of the casing 8 is brought into contact with the track 2 so that the electrode 5 faces the rough rolling surface 21' to form a sealed liquid chamber 81. Machining is performed by applying a DC voltage between the electrode 5 and the track base 2 while causing the electrolytic solution 6 to flow in and out. Then, this casing 8 is connected to a stepping motor (not shown).
By moving the track in stages along the two axial directions, it is possible to uniformly electrolytically polish the rough rolling surface 21' formed by cutting. In FIG. 6, the reference numeral 82 is a sealing member that seals between the casing 8 and the track 2, and the reference numeral 71 is a brush power feeder that comes into sliding contact with the track 2.

又、第7図は外周面91がボール転走面となるボールブ
ツシュのシャフト9に上記装置を適用して加工を行なう
例を示すものである。但し、このようなシャフト9の場
合は外周面91に一様に加工を施す必要かあることから
、シャフト9の回転とケーシング8の軸方向の移動とを
組み合わせて加工かなされる。
Further, FIG. 7 shows an example in which the above-mentioned apparatus is applied to process a shaft 9 of a ball bushing whose outer circumferential surface 91 serves as a ball rolling surface. However, in the case of such a shaft 9, since it is necessary to uniformly process the outer peripheral surface 91, the process is performed by combining the rotation of the shaft 9 and the movement of the casing 8 in the axial direction.

更に、長尺シャフト9に本加工方法を適用できることか
ら、ボールねじ軸の螺旋状ボール転走溝にも本加工方法
を適用することができる。この場合は上記装置の電極5
を、第8図に示すように、上記ホール転走溝92のピッ
チに対応した突起部51を具備するものとし、この突起
部51かボール転走溝92をトレースするようにねじ軸
10の回転及びケーシング8の移動を制御してhロエが
なされる。
Furthermore, since the present processing method can be applied to the long shaft 9, the present processing method can also be applied to the spiral ball rolling groove of the ball screw shaft. In this case, the electrode 5 of the above device
As shown in FIG. 8, the screw shaft 10 is provided with a protrusion 51 corresponding to the pitch of the hole rolling groove 92, and the rotation of the screw shaft 10 is made such that the protrusion 51 traces the ball rolling groove 92. And h loe is performed by controlling the movement of the casing 8.

そして、このように本加工方法にて形成される上記軌道
台2の転走面21あるいは上記シャフト9の外周面91
等も、上述した摺動台1の負荷転走面11と同様、加工
深さの再現性及び面の平滑性が向上すること勿論である
The raceway surface 21 of the track 2 or the outer circumferential surface 91 of the shaft 9 formed by this processing method in this way
As with the load rolling surface 11 of the sliding table 1 described above, it goes without saying that the reproducibility of the machining depth and the smoothness of the surface are improved.

U発明の効果] 以上説明してきたように、本発明のベアリングにおける
転動体転走面の加工方法によれば、ベアリング基体に形
成された粗転走面を化学的に除去して転走面を形成する
ので、製品毎の転走面の加工深さの再現性が向上し、ベ
アリングに予圧を付与する作業の画一化を図ることが可
能となる。
U Effects of the Invention] As explained above, according to the method for processing the rolling element raceway surface in a bearing of the present invention, the rough raceway surface formed on the bearing base is chemically removed to form the raceway surface. This improves the reproducibility of the machining depth of the raceway surface for each product, making it possible to standardize the work of applying preload to the bearing.

又、電圧印加時間の調整により、転走面の加工深さの制
御が容易となるので、カタ付きのないより高精度のベア
リングを製作可能となる。
In addition, by adjusting the voltage application time, it becomes easy to control the machining depth of the raceway surface, so it is possible to manufacture a bearing with higher precision without chattering.

更に、転走面の平滑性か向上するので、この点において
も高精度のベアリングを製作可能であり、且つ、長期に
亘って当該精度を維持可能となる。
Furthermore, since the smoothness of the rolling surface is improved, it is possible to manufacture a bearing with high precision in this respect as well, and the precision can be maintained over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(A)〜(D)は本発明の加工方法の概略を示す
説明図、第2図は本発明の加工方法を適用可能な直線摺
動用ベアリングを示す断面図、第3図は電解磨き加工に
おける電圧の印加時間と加工深さとの関係を示すグラフ
、第4図(A)は本発明における粗転走面の面粗度を示
す粗さ曲線、第4図(B)は本発明により加工された転
走面の面粗度を示す粗゛さ曲線、第4図(C)は従来の
ラッピング加工により形成された転走面の面粗度を示す
粗さ曲線、第5図は長尺物に転走面を形成する方法の概
略を示す説明図、第6図は直線摺動用ベアリングの軌道
台に転走面を加工する装置を示す概略図、第7図はボー
ルブツシュのシャフトの外周面を加工する装置を示す概
略図、第8図はボールねじ軸を加工する際の電極の配置
状態を示す概略図である。 [符号説明] 1:1製動台(ベアリング基体) 2:軌道台(ベアリング基体) 3:ボール(転動体) 5:電極      6:電解液 7:直流電圧
Figures 1 (A) to (D) are explanatory diagrams showing the outline of the processing method of the present invention, Figure 2 is a sectional view showing a linear sliding bearing to which the processing method of the present invention can be applied, and Figure 3 is an electrolytic A graph showing the relationship between voltage application time and machining depth in polishing, FIG. 4(A) is a roughness curve showing the surface roughness of the rough rolling surface in the present invention, and FIG. 4(B) is a graph showing the relationship between the voltage application time and the machining depth in the present invention. Figure 4 (C) is a roughness curve showing the surface roughness of the raceway surface processed by conventional lapping. An explanatory diagram showing an outline of a method for forming a raceway surface on a long object, Fig. 6 is a schematic diagram showing a device for processing a raceway surface on a raceway of a linear sliding bearing, and Fig. 7 is an explanatory diagram showing a method for forming a raceway surface on a raceway of a linear sliding bearing. FIG. 8 is a schematic diagram showing an apparatus for machining the outer peripheral surface, and FIG. 8 is a schematic diagram showing the arrangement of electrodes when machining a ball screw shaft. [Description of symbols] 1:1 moving base (bearing base) 2: Track base (bearing base) 3: Ball (rolling element) 5: Electrode 6: Electrolyte 7: DC voltage

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一対の基体の間にボール又はローラ等の転動体を
有し、上記基体が固定される物体間の回転運動あるいは
直線運動等を支持するベアリングにおける転動体転走面
の加工方法であり、荒加工によって粗転走面を有するベ
アリング基体を形成した後、上記粗転走面に電極を対向
配置すると共にこれら粗転走面と電極との間に電解液を
介在させ、且つ、上記ベアリング基体と電極との間に直
流電圧を印加し、上記粗転走面を化学的に除去して転走
面を形成することを特徴とする転動体転走面の加工方法
(1) A method of processing a rolling element rolling surface in a bearing that has rolling elements such as balls or rollers between a pair of bases and supports rotational motion or linear motion between objects to which the bases are fixed. , after forming a bearing base having a rough raceway surface by rough machining, electrodes are arranged to face the rough raceway surface, and an electrolyte is interposed between the rough raceway surface and the electrodes; A method for processing a rolling element raceway, comprising applying a DC voltage between a base and an electrode to chemically remove the rough raceway to form a raceway.
(2)ベアリング基体と電極との間にパルス状直流電圧
を印加することを特徴とする請求項1記載の転動体転走
面の加工方法。
(2) The method for machining a rolling element rolling surface according to claim 1, characterized in that a pulsed DC voltage is applied between the bearing base and the electrode.
(3)電圧の印加時間を調整することにより、粗転走面
の化学的除去量を制御することを特徴とする請求項1又
は2記載の転動体転走面の加工方法。
(3) The method for processing a rolling element raceway surface according to claim 1 or 2, characterized in that the amount of chemical removal of the rough raceway surface is controlled by adjusting the voltage application time.
(4)ベアリング基体の粗転走面とこれに対向配置され
る電極とを相対的に移動させながら転走面を形成するこ
とを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の転動体
転走面の加工方法。
(4) The rolling element rolling surface according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the rolling surface is formed by relatively moving the rough rolling surface of the bearing base and the electrode arranged opposite thereto. How to process the running surface.
(5)一対の基体に夫々形成された転走面の間にボール
又はローラ等の転動体を介在させ、上記基体が固定され
る物体間の回転運動あるいは直線運動等を支持するベア
リングにおいて、上記転走面は、荒加工によりベアリン
グ基体に形成された粗転走面に対して電極を対向配置す
ると共に、これら粗転走面と電極との間に電解液を介在
させ、上記ベアリング基体と電極との間に印加した直流
電圧により上記粗転走面を化学的に除去して形成される
ことを特徴とするベアリング。
(5) In a bearing that supports rotational motion or linear motion between objects to which the base bodies are fixed, a rolling element such as a ball or roller is interposed between rolling surfaces formed on a pair of base bodies, respectively. For the raceway surface, electrodes are placed opposite to the rough raceway surface formed on the bearing base by rough machining, and an electrolyte is interposed between the rough raceway surface and the electrodes. A bearing characterized in that it is formed by chemically removing the rough rolling surface with a DC voltage applied between the bearing.
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