JPH04501236A - 多シリンダ研磨剤流れ加工機 - Google Patents

多シリンダ研磨剤流れ加工機

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JPH04501236A
JPH04501236A JP1500916A JP50091689A JPH04501236A JP H04501236 A JPH04501236 A JP H04501236A JP 1500916 A JP1500916 A JP 1500916A JP 50091689 A JP50091689 A JP 50091689A JP H04501236 A JPH04501236 A JP H04501236A
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    • B24B31/10Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
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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】 多シリンダ研磨剤流れ加工機 技J口九号 本発明は、押出による研磨技術の改良に関する。更に詳細には、本発明は、細か く分割された研磨剤グリッドを充満した粘稠なプラスチック材料をワーク表面又 はその傍に通して押出し研磨作用を及ぼすことにより、ワークの選ばれた表面を 研磨するための方法及び装置の改良に関する0本発明の思想は、押出パラメータ を種々の出入口で選択的に制御できるように、プラスチック材料の出入口を少な くとも3つ用いて、複数の交叉通路内で研磨の程度及び性質を変化させることで ある。
m迷 機械及びエンジンが益々複雑で精巧になるにつれて、種々の機械及びエンジン部 品の設計は当然益々複雑化し、もっと複雑で正確な機械加工及び仕上の要求が伴 ってくる0例えば1機械加工又は研削仕上のために、通常の手段ではいくつかの 内部表面まで達することは非常に困難である。交差する内腔、溝孔、スプライン のような他の表面は速やかに機械加工できるが、決まって機械加工後に交差表面 に鋭いかと又は盛り上がったパリが残り、これは従来技術では速やかに砥石加工 することができない、押出による研磨加工あるいは研磨剤流れ加工は、研削仕上 、ラップ仕上、砥石仕上等のもっと一般的な手段では速やかに仕上げることがで きないワークにこのような状況が生じた場合、特に有用である。研磨剤流れ機械 加工における研磨作用は、やすり仕上、研削仕上、ラップ仕上又は砥石仕上の操 作と同類と考えられ、押し出された媒体が「プラグ」としてワークを通過し或は その傍らを通る。プラグは、次に、それが加圧下でその流れを制限している通路 を通って押出されながら、自己発泡やすり、研削石又はラップになり、それによ ってワークの選ばれた面を加工すなわち研磨する。
研磨剤流れ機械加工は、同様の研磨処理のために研磨剤グリッドを懸濁液中に保 持する媒体として流体を使用する他の研磨技術にやや似ている一方で、重大な相 違がある。流体すなわち液体又は気体が用いられる応用において、なんらかの研 磨作用をもたらすためには、非常に高い粘度のものを用いなければならない、な ぜなら、このような工程においては、研磨されるべき表面に対するグリッド粒子 の高速衝突が必須の力であるからである0本発明においては、他の研磨剤流れ機 械加工のように、媒体は半固体プラスチックで、相当の圧力下で比較的低速で制 限された通路を押し出される。この半固体プラスチック媒体は、単に研磨剤粒子 を均一懸濁液中に維持しなければならないだけでなく、更に、半固体媒体とグリ ッドが通路を通って押し出される間、研磨剤グリッドを通路表面に固く押し付け るために、グリッドに対する比較的固い基材とならなければならない、従って、 研磨されるべき表面にグリッドが高速で衝突するというより、研磨されるべき表 面にグリッドが活発に作用させられるのである。
本発明が関係する従来技術の装置は、直接向い合った2つの媒体室を固定した枠 部材から成る。それらの媒体室はプラスチック押出容量形膨張室であり、流体圧 で或は機械的に、その中の研磨媒体をワークの通路に通し、次いで、もう1つの 媒体室の中へ押出すことができる。ワークを保持するように設計された移動可能 なワーク取付具が、2つの媒体室の間に固定される。ワーク取付具は、加工され るべきワーク表面が2つの媒体室の間の通路の中で曝されるように、ワークを固 定して保持するように設計されなければならない。
研磨されるべき表面がワークを貫通する内腔である場合には、取付具は、内腔そ れ自体が1つの媒体質から他の媒体室への密閉された通路となるように、内腔の それぞれの端を媒体室に対して単に密封するものでなければならない、一方、研 磨されるべきワーク表面が外部表面であるならば、取付具は通常もっと複雑であ り、そのワーク表面に隣接する本質的に制限された通路を規定するように設計さ れなければならず、それにより、研磨されるべき表面が通路の一部を形成し、媒 体が通路を通って押出されるときその表面を研磨するものとなる。
押出媒体は、研磨グリッドを充満した半固体の流れにくいプラスチック材料から なり、媒体室の一方に入れられる。他方の室は空である。工程を実施するには、 媒体は、それが満たされている室から空の室へ、制限された通路を経由し、研磨 されるべきワーク表面を通るか若しくはその傍を通って流体圧で或は機械的に押 し出され、それによって表面を望み通りに加工する。典型的には、押出媒体は望 みの研磨度を得るのに必要なだけ両方の室の間を行きつ戻りつ押出される。深座 ぐり孔、凹部及び盲キャビティでさえも、研磨されるべき表面に沿って媒体の流 れを方向付けるレストリフタ又はマンドレルを用いることにより、研磨すること ができる。従来技術の更に詳細な説明は、米国特許第3.521.412号及び 第3.634.973号に見出すことができる。
従来技術は非常に効果的であるが、それらは、複数の媒体通路が含まれる場合や 異なった表面が異なった処理を要求する場合には制限される。異なる断面積を有 する複数の媒体通路に関して、流れの量はより大きな通路を通ることで最大にな ることが明らかである。
流れに対する抵抗が減少することから、更に制限された通路と比べて速度も更に 速くなり、通過する流れの比較量は通路の比較断面積よりも大きくなる。従って 、より多くの加工あるいは研磨は、より大きな、制限の少ない通路で生ずる0例 えば、通路の断面積が同じかほぼ同じであるならば、いくつかの平行する制限通 路を各制限通路内で同じ加工を生じさせる1つの操作で処理することができる。
同じ流れで大きく異なる断面積を持つ2つの制限通路が平行するならば、より制 限された通路は、流れの比例量よりも少な(通過させるので、より少なく研磨さ れる。これら複数型の使用は、複数の取付具をもって別々の通路を生じさせる完 全に別々の処理を必要とする。この場合、ワークは、望み通り全ての表面が処理 される前に、異なった取付具に何度も装着したり取り外したりされると共に、そ れぞれの取付具の中で加工されなければならない。
制限のある研磨剤流れ機械加工を用いるもう1つの領域は、複数の交叉通路を有 するワークの加工である。−例として、単純なT型ジヨイントの通路の艶出し加 工が挙げられる。これは、従来技術によれば9通常3つの通路の1つに押込み、 他の2つの通路から押出すことによってなされる。しかしながら、もし3つの通 路の全てが同じ断面積を有するならば、殆どの加工は他の2つの通路へ供給する 1つの通路内でなされるであろう、多段操作又は多段レストレクタを用いること によってのみ、それぞれの通路で同じ加工を成し遂げることができる。
従来技術の研磨剤流れ機械加工の制限のもう1つの例は、交叉孔によって互いに 接続している複数の主内腔を有する複雑なバルブ本体のぼり取りにある。従来技 術の研磨剤流れ機械加工では、ばりを取除くために全ての交点を加工すべく多段 集団運転設備を殆ど確実に必要とするであろう。
魚町立皿丞 本発明の目的は、少なくとも3つの可塑性媒体の出入口を有する取付具を用いた 複雑なワークの研磨剤流れ機械加工のための方法及び装置を提供することである 。従って、それに用いるための研磨剤流れ機械加工装置は、その出入口と連通ず る少なくとも3つの容量形室な有しており、1つの操作で全ての面を希望通り研 磨することができる。従って、本発明は、少なくとも2つの供給室及び(又は) 少なくとも2つの受室を持つ方式を提供する。操作の際には、この多供給室及び (又は)多受室は対応して作動すべきであり、種々の通路において異なった研磨 をするよう独立に制御されるべきである。このことは、供給速度及び(又は)多 供給室の圧を変化させることによって、及び(又は)多受室の背圧を変化させる ことによってなし得る。その結果、それぞれ異なった通路における研磨の程度及 び性質が、望まれる範囲で独立に制御できる。これは、ワークを異なった取付具 に搭載したり下したりを繰返す必要を取除くことにより時間と労力をかなり節約 するばかりでなく、取付具を設計するとき、設計努力を簡素化することでもある 。すなわち、多供給室及び(又は)多受室の使用は、取付具の設計を大いに簡素 化するプログラミングに変更するように押出パラメータ、すなわち、速度、圧力 、背圧などを調整することを可能にする。従来技術では、押出パラメータは通路 の形状寸法及び次元によって制限されていた。多通路を通過する供給速度、供給 圧、受器抵抗などを可変にプログラミングすることにより、ワークを通過し覆う 変化に富んだ複雑な流れのパターンが創造できる。これは、操作に大きな寛容度 を与えるばかりでな(、変化に富んだプログラミングが、別々の独特な取付具に 予め要求される変化に富んだ機能を実現でき、かつ、正確な取付具許容差を実現 できるので、取付具の要件を簡単化する。加えて、ワークの一部の加工を終了し 、ほかの部分の加工を継続させることも可能である。このことは、エネルギーの 無駄で実際上ワークに有害な過剰加工を最少にする。
従って、本発明は、上記の如〈従来技術における多くの制限を除去するのではな いにしても、最少にするものである。多段の集団運転設備が要求される従来技術 の研磨剤流れ機械加工への応用において、本発明の適用は、確実に集団運転設備 の数を減らし、殆どの応用において1つの取付具設備で、なすべき全加工を可能 にする。自動化の可能性の増大と、その結果、作業者の誤りの可能性を除去する ことによる品質保証の拡大は、至極明白であろう。
z皿Ω且単皇亮■ 第1図は、4つの供給室と1つの受室を用いた本発明の一実施例の一部を切り欠 いて示す斜視図である。
第2図は、第1図に示したキャリッジの上部平面図で、4つのマニホールドと1 つの取付具の配置を示し、1つのマニホールドは断面図でその内部を説明してい る。
明を実施するための最 の形。
上記の図面は、4つの供給室と1つの受室な用いた本発明の一実施例を示してい る。第1図を参照すると、本発明のこの実施例は、支持台12と、プレス頭部1 4と、2本のスクリュードライブ16と、4本のガイドビン18とを有するねじ プレスlOから成り、プレス頭部は、支持台に対して選択的に上げたり下げたり できるようになっている。このようなプレスは、この技術分野において周知であ り、ここで更に説明する必要はなく、m械プレス、油圧プレスを問わず、いかな るタイプのプレスでも適切であるといえば十分である。支持台12の上面の下に 垂直に配置された4つの供給室20があり、それらの軸線は、プレス頭部14の 中心線から均等に間隔を置いた位置にある。各供給室20は膨張可能な容量形室 で、支持台12の下側に固定され、その内容物が支持台12を貫通して延びたオ リフィス(図示せず)を通って垂直に上方へ押出されるようになっている。
図示の実施例において、2つの工作台30が支持台12の両側に相対して配置さ れ、その各々の一端は支持台12に固定され、他端は脚32で支持されている。
2本の同じ長さのスチール製山形棒34が、支持台12と工作台30の上に平行 に固定され、1つの工作台30から支持台12の中央を横切って他の工作台まで 延びる軌道を形成している。4個の車輪38を有するキャリジ36が、山形棒3 4で形成された軌道上を転がるように置いてあり、該キャリジ36は、どちらか の工作台30から支持台12へ移動することができる。効率を良くするために、 このようなキャリジを2台設けるべきである。
キャリジ36の上面には4個の大口マニホールド40が取付けられ、その各々は 、キャリジ36の上面を通って下方に延びた入口オリフィス42を有している。
マニホールド40は、キャリジ36がプレス頭部14の下側中央にあるとき、入 口オリフィス42が支持台12を通って供給室20に連通している開口(図示せ ず)と適宜整合するように間隔が取られている。マニホールド40の出口オリフ ィス44は、それぞれ水平に延びて4個のマニホールド40の間の中央に配置さ れた取付具46の方へ向かっている。出口オリフィス44を取付具46の側面の 入口開口(図示せず)に連結するために延長バイブ48が必要である。このよう な延長バイブ48の必要性及びその長さは、取付具46の大きさ及び形状に依存 する。取付具46の大きさと形状は、勿論、その中で加工されるべきワークある いは複数のワークに依存して広く変化し得る。取付具46からの出口オリフィス 48が上面中央を貫通して設けられている。
プレス頭部14の下側でその中心線上に受室52が取付けられている。受室52 への入口オリフィス(図示せず)は、受室の底面中央を貫通して設けられ、取付 具46からの出口オリフィス48と一列に並ぶようになっている。
操作の際には、適切な取付具46の中にワークをセットしなければならない、キ ャリジ36を工作台30の上に位置付ける一方、必要な長さの延長バイブ48を 用いてマニホールドの出口オリフィス44を取付具への入口オリフィス(図示せ ず)に連結することで、取付具をマニホールド40の間に適宜固定する。
キャリジ36の上に取付具を適宜搭載して固定し、マニホールド40に対して密 閉してから、取付具46とマニホールド40を載せたキャリジ36を転がして支 持台12の上へ移動し、マニホールド入口オリフィス42が、供給室20から支 持台12を通って延びている出口オリフィスと適宜−列に並ぶようにする。キャ リジ36が適切にその位置に着いたとき、プレス頭部14を下降させ、受室52 が取付具46の上面に係合して入口オリフィス(図示せず)が受室52、出口オ リフィス48及び取付具46と一列に並ぶようにする。支持台12を貫通するオ リフィスとマニホールド40内のオリフィスとの間、及び受室への入口オリフィ スと取付具46からの出口オリフィスとの間には、勿論、適当なシールを用いな ければならない、これにより、プレス頭部を強制的に下げて、プレス頭部14と 支持台12との間に取付具46及びマニホールド40を固く押し付けたとき、媒 体通路が密閉される。
このシステムが適切に位置決めされ、供給室20に加工媒体が適切に導入された とき、供給室20は作動し、媒体を上方へ押し出してマニホールド40の中へ、 次いで延長バイブ48を通って取付具46の中へ、更にそこを通過して押し出す 、取付具46の中でワークは媒体によって望み通り研磨される。その媒体は、取 付具46から更に受室52の中に押し出される。
従来技術の実施で代表的なように、本発明のいくつかの応用は、三路押出に容易 に適用される。すなわち、供給室が空で受室が満たされているとき、操作を逆に して受室が供給室になり、その媒体を反対方向へ押し出し、その限定された通路 を通して供給室へ戻す。
複雑な流れ通路を持つ更に複雑な操作においては、このような逆押出しは必ずし も実施可能ではない。後者の場合には、受室52から供給室20へ媒体を手動で 入れ換える必要をなくすため、別個の媒体戻しシステムが必要である。
第1図に示したように、2台の工作台30と2台のキャリジ36がある。各1台 ずつ必要であるが、2台用意するとかなり好都合である。すなわち、1つのキャ リジの上に1つの取付具が位置決めされ、押出工程が進行中であるとき、作業者 はもう1つの工作台30の上でもう1つの取付具46をセットすることができる 0次に、1回の操作が完了したとき、その1台のキャリジは、分離するために1 つの工作台30の上に転勤し、もう1台のキャリジは、押出加工のために他の工 作台30から支持台12の上へ転勤することができる。
FIG、2 国際調査報告 ATTACHEMENT To FORM PCT/匡んス長エヱ胡工1ム」ユ Te1ephone Approva、l:5140.OOpaymenヒ a pproved by Mr、5exton on March 10. 19 89 forcroup エエ; charge to Deposit Ac count No、23−0107+ ELecセt□n Wasmade w ithouヒprotest。
Reasons for holdir+g of 1ack of unit y of 1nvenヒion:The 1nvenヒion as defi ned by claims 1−18 is drawn to anapp araヒus for abrading while claim 19−2 8 are drawn to a meヒhod 盾■ abrading、 The rnethod may be perform ed by another materiallydiffarantapp aratLI51+ for 1nstancerOne hELVLnq o nly too posittv■ displacement chambers、 one on either  5ide of the work aperxturem5) and machining all apertures simultan eously。

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.少なくとも3つの出入口を有し且つ研磨されるべきワーク表面を含んでいる 通路を通して、研磨剤粒子を含有する流動可能なプラスチック媒体を制御可能に 押出す研磨剤流れ機械加工装置であって、A.該プラスチック媒体を別々に供給 したり受入れたりするようになっており、それぞれが該通路の少なくとも1つの 口と連通するようになっている少なくとも3つの容量形室と、B.該通路を通し て該媒体を押出し、それにより該ワーク表面を研磨するように該容量形室のそれ ぞれを駆動する駆動手段と、C.該ワーク表面の研磨要求に応じて、該室から該 媒体を供給したり該室の中へ該媒体を受入れたりするように該駆動手段を独立に 制御する制御手段と を備えた装置。
  2. 2.該制御手段は、該室から該媒体を同時に供給したり該室の中へ媒体を受入れ たりするように該駆動手段を制御する請求の範囲1項記載の装置。
  3. 3.該制御手段は、該室から該媒体を連続して供給したり該室の中へ媒体を受入 れたりするように該駆動手段を制御する請求の範囲1項記載の装置。
  4. 4.該研磨剤粒子を含有する流動性プラスチック媒体は、各々が少なくとも2つ の出入口を有する複数の通路を通って押出され、該制御手段は、異なる通路にお いて差異のある研磨を生じさせる請求の範囲1項記載の装置。
  5. 5.該制御手段は、異なった通路を通して媒体を連続して押出すことにより差異 のある研磨を達成する請求の範囲4項記載の装置。
  6. 6.該通路は複数の交叉セグメントを有し、該制御手段は異なるセグメントにお いて差異のある研磨を生じさせる請求の範囲1項記載の装置。
  7. 7.該制御手段は、異なるセグメントを通して媒体を連続して押出すことにより 差異のある研磨を達成する請求の範囲6項記載の装置。
  8. 8.該制御手段は、同時に少なくとも2つの供給室の差異のある押退け量により 差異のある研磨を達成する請求の範囲6項記載の装置。
  9. 9.該制御手段は、同時に少なくとも2つの受室の差異のある背圧により差異の ある研磨を達成する請求の範囲1項記載の装置。
  10. 10.該制御手段は、同時に少なくとも2つの供給室の差異のある押出圧により 差異のある研磨を達成する請求の範囲1項記載の装置。
  11. 11.該制御手段は、全て同時の少なくとも2つの供給室の差異のある押退け量 と少なくとも2つの受室の差異のある背圧により、差異のある研磨を達成する請 求の範囲1項記載の装置。
  12. 12.該制御手段は、全て同時の少なくとも2つの供給室の差異のある押出圧と 少なくとも2つの受室の差異のある背圧により、差異のある研磨を達成する請求 の範囲1項記載の装置。
  13. 13.該制御手段は、全て同時の少なくとも2つの供給室の差異のある押出圧と 、少なくとも2つの供給室の差異のある押退け量と、少なくとも2つの受室の差 異のある背圧により、差異のある研磨を達成する請求の範囲1項記載の装置。
  14. 14.該制御手段は、該媒体の少なくとも一部が該通路を通って少なくとも1つ の元の供給室まで押戻されるように、少なくとも1つの受室を供給室に変換し、 少なくとも1つの供給室を受室に変換して、媒体の流れの方向を変えることによ り、交換操作を達成する請求の範囲1項記載の装置。
  15. 15.該制御手段は、1つの受室を、該媒体を元の供給室へ押戻す再供給室に変 えることにより、相互操作を達成する請求の範囲1項記載の装置。
  16. 16.該制御手段は、受室を作動させて該媒体をバイパス管方式で元の供給室へ 押戻すことにより、相互操作を達成する請求の範囲1項記載の装置。
  17. 17.少なくとも3つの出入口と複数の交叉セグメントを有し且つ研磨されるべ きワーク表面を含んでいる通路を通して、研磨剤粒子を含有する流動可能なプラ スチック媒体を制御可能に押出す研磨剤流れ機械加工装置であって、 A.該プラスチック媒体を独立に供給したり受入れたりするようになっており、 それぞれが該通路の少なくとも1つの口と連通するようになっている少なくとも 3つの容量形室と、B.該通路を通して該媒体を押出すように該容量形室のそれ ぞれを駆動する駆動手段と、 C.異なったセグメントで差異のある機械加工を生じさせるように、該駆動手段 を独立に制御して選択的に且つ差異があるように該室から該媒体を供給したり該 室の中へ該媒体を受入れたりする制御手段と を備えた装置。
  18. 18.複数の通路を有し、各通路が該媒体のための少なくとも2つの出入口を有 すると共に少なくとも4つの該容量形室を有することにより、該制御手段が異な った通路で差異のある機械加工を生じさせる請求の範囲17項記載の装置。
  19. 19.研磨剤流れ機械加工によりワークの選ばれた表面を研磨する方法において 、 A.研磨のために選ばれた表面が少なくとも3つの出入口を有する複数の通路の 中で曝されるように取付具の中にワークを搭載する工程と、 B.流動性プラスチック研磨剤を望みの研磨を達成するのに必要なだけ該口を通 して選択的に入れたり出したりすることで該通路を通して押出す工程と から成る方法。
  20. 20.該通路は少なくとも一部が交叉している請求の範囲19項記載の方法。
  21. 21.該ワークの異なった表面を差異を設けて研磨するように、異なった量の媒 体が少なくとも2つの口を同時に通って該通路の中へ押出される請求の範囲19 項記載の方法。
  22. 22.該ワークの異なった表面を差異を設けて研磨するように、異なった量の媒 体が少なくとも2つの口を同時に通って該通路の中へ押出される請求の範囲20 項記載の方法。
  23. 23.該ワークの異なった表面を差異を設けて研磨するように、差異のある背圧 が少なくとも2つの該出口を同時に維持される請求の範囲19項記載の方法。
  24. 24.該ワークの異なった表面を差異を設けて研磨するように、差異のある背圧 が少なくとも2つの該出口で同時に維持される請求の範囲20項記載の方法。
  25. 25.該ワークの異なった表面を差異を設けて研磨するように、差異のある押出 圧が少なくとも2つの該入口で同時に維持される請求の範囲19項記載の方法。
  26. 26.該ワークの異なった表面を差異を設けて研磨するように、差異のある押出 圧が少なくとも2つの該入口で同時に維持される請求の範囲20項記載の方法。
  27. 27.該ワークの異なった表面を差異を設けて研磨するように、差異のある押出 圧が少なくとも2つの該入口で、かつ、差異のある背圧が少なくとも2つの該出 口で、全て同時に維持される請求の範囲19項記載の方法。
  28. 28.該ワークの異なった表面を差異を設けて研磨するように、差異のある押出 圧が少なくとも2つの該入口で、かつ、差異のある背圧が少なくとも2つの該出 口で、全て同時に維持される請求の範囲20項記載の方法。
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