JPH0542469A - ブロ−チ溝の研磨加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、ブロ−チ溝の両側面を自動で精度
良く研磨加工することができるようにしたブロ−チ溝の
研磨加工装置を提供することを目的とする。 【構成】移動自在なＹテ−ブル５に、その移動方向にブ
ロ−チ溝６ｃの幅方向を沿わせて被加工物６を保持した
保持具７と、ブロ−チ溝６ｃに挿入されこのブロ−チ溝
６ｃの一対の側面を研磨加工する研磨体１９をブロ−チ
溝６ｃに対して往復駆動する第１の高周波発生器１７
と、研磨体１９にブロ−チ溝６ｃの一対の側面のいずれ
か一方を選択的に当接させるエアシリンダ２８、２９
と、当接した研磨体１９とブロ−チ溝６ｃの側面とに所
定の研磨圧を付加する錘２６、２７と、Ｙテ−ブル５の
移動量を検出するセンサ３０からの検出信号にもとづい
て研磨体１９による研磨量を制御する制御装置３１とを
具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は被加工物に形成された
ブロ−チ溝を研磨加工するためのブロ−チ溝の研磨加工
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被加工物に溝を形成する場合、その溝を
ブロ−チ加工によって形成するということが行われるこ
とがある。ブロ−チ加工は、加工時間が短く、生産性に
優れる反面、加工時に加わる加工力によって被加工物が
弾性変形するため、実際に加工される溝の幅寸法が設定
値に比べて小さくなるということが多い。

【０００３】そこで、溝の幅寸法を高精度に仕上げ加工
するためには、溝をブロ−チ加工したあとで、その溝
（以下ブロ−チ溝という）の両側面を研磨加工するとい
うことが行われている。

【０００４】従来、ブロ−チ溝の研磨加工は、ほとんど
の場合、手作業で行われていた。そのため、その加工に
多くの手間が掛かるばかりか、高精度に加工できないな
どのことがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
ブロ−チ溝の研磨加工が手作業で行われていたので、生
産性が悪いばかりか、高精度な加工が行えないなどのこ
とがあった。

【０００６】この発明は上記事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、ブロ−チ溝の研磨加工
を能率よく高精度に行えるようにした研磨加工装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、被加工物に形成されたブロ−チ溝の両側
面を研磨加工する研磨加工装置において、移動自在に設
けられたテ−ブルと、このテ−ブルの移動方向に上記ブ
ロ−チ溝の幅方向を沿わせて上記被加工物を上記テ−ブ
ルに保持した保持機構と、上記ブロ−チ溝に挿入されこ
のブロ−チ溝の一対の側面を研磨加工する研磨体と、こ
の研磨体を上記ブロ−チ溝に対して相対的に往復駆動す
る往復駆動手段と、上記研磨体に上記ブロ−チ溝の一対
の側面のいずれか一方を選択的に当接させる切換手段
と、この切換手段によって当接させられる研磨体とブロ
−チ溝の側面とに所定の研磨圧を付加する加圧手段と、
上記テ−ブルの移動量を検出する検出手段と、この検出
手段からの検出信号にもとづいて上記研磨体による上記
ブロ−チ溝の研磨量を制御する制御手段とを具備したこ
とを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、ブロ−チ溝の一側面と他側
面とに選択的に研磨体を所定の研磨圧で当接させること
ができ、しかもそのときのテ−ブルの移動量を検出する
ことで、上記研磨体による研磨量を制御することができ
るから、上記ブロ−チ溝の研磨加工を自動で、高精度に
行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図４を
参照して説明する。

【００１０】図３に示すこの発明の加工装置はベ−ス１
を有する。このベ−ス１の上面には一対のＸガイドレ−
ル２が平行に離間対向して敷設されている。このＸガイ
ドレ−ル２にはＸテ−ブル３が矢印で示すＸ方向に沿っ
てスライド自在に設けられている。このＸテ−ブル３の
上面にはＸ方向と直交するＹ方向に沿って一対のＹガイ
ドレ−ル４が設けられている。このＹガイドレ−ル４に
はＹテ−ブル５がＹ方向に沿ってスライド自在に設けら
れている。

【００１１】上記Ｙテ−ブル５の上面には被加工物６が
一対の保持具７によって保持固定されている。この保持
具７は図１に示すように断面Ｌ字状をなした受け部材７
ａと、この受け部材７ａの上端面に一端部がねじ止め固
定される押え部材７ｂとからなり、上記受け部材７ａと
上記押え部材７ｂとで被加工物６の中途部両側が挟持固
定されるようになっている。

【００１２】上記被加工物６には図４に示すように大径
孔６ａと、小径孔６ｂおよびこれらを連通したブロ−チ
溝６ｃとが加工されていて、上記ブロ−チ溝６ｃが後述
するごとく研磨加工される。

【００１３】上記ベ−ス１のＹテ−ブル５の移動方向一
端側には図３に示すようにコラム８が立設されている。
このコラム８の上端には一対のガイドレ−ル９がＸテ−
ブル３の移動方向と直交する方向に沿って敷設されてい
る。このガイドレ−ル９には第１の可動体１１が移動自
在に設けられている。この第１の可動体１１の下面には
コマ１２が設けられ、このコマ１２には図示しない第１
の駆動源によって回転駆動される第１のねじ軸１３が螺
合されている。したがって、この第１のねじ軸１３が回
転駆動されることで、上記第１の可動体１１がガイドレ
−ル９に沿って駆動されるようになっている。

【００１４】上記第１の可動体１１の前端面には上下方
向に沿ってガイド溝１１ａが形成され、このガイド溝１
１ａには第２の可動体１４の一端部が上下方向に沿って
スライド自在に設けられている。この第２可動体１４に
は第２のねじ軸１５が螺合されている。この第２のねじ
軸１５は、上記第１の可動体１１の上端面に設けられた
第２の駆動源１６によって回転駆動される。それによっ
て、上記第２の可動体１４は第１の可動体１１の前端面
に沿って上下方向にスライド駆動されるようになってい
る。

【００１５】上記第２の可動体１４の下端面には、振動
方向を上下方向に沿わせた第１の高周波振動発生器（超
音波振動子）１７の上端が連結されている。この第１の
高周波振動発生器１７の下端には研磨体１９が軸線を垂
直にして連結されている。この研磨体１９は軸部２１
と、この軸部２１の外周面の軸方向に沿って突設された
帯板状の研磨部２２とからなる。この研磨部２２は鋳
鉄、アルミナあるいはセラミックスなどからなるラップ
材あるいはダイヤモンド砥石からなる砥石などから形成
されている。

【００１６】上記研磨体１９は、図２に示すようにその
軸部２１が被加工物６に形成された大径部６ａに挿入さ
れ、研磨部２２がブロ−チ溝６ｃに挿入される。また、
上記Ｘテ−ブル３の移動方向一端側には、振動方向を上
記Ｘテ−ブル３の移動方向に沿わせた第２の高周波振動
発生器２３が連結されている。この第２の高周波振動発
生器２３は上記ベ−ス１に固定されている。したがっ
て、この第２の高周波振動発生器２３が作動すれば、Ｙ
テ−ブル５がＸ方向に振動させられる。つまり、Ｘテ−
ブル３に保持された被加工物６がそのブロ−チ溝６ｃの
長手方向に沿って振動駆動される。

【００１７】上記研磨体１９の研磨部２２がブロ−チ溝
６ｃに挿入された状態において、このブロ−チ溝６ｃの
一対の側面のいずれか一方は、上記研磨体１９の研磨部
２２に所定の研磨圧で当接させられる。つまり、Ｙテ−
ブル５の移動方向両端面の中心部には図１に示すように
それぞれワイヤ２４の一端が連結されている。各ワイヤ
２４の中途部はＸテ−ブル３の移動方向と直交する両端
部にそれぞれ回転自在に設けられた滑車２５に係合され
ている。各ワイヤ２４の他端にはそれぞれ第１の錘２６
と第２の錘２７とが連結されている。これら錘２６、２
７はほぼ同じ重量に設定されている。したがって、Ｙテ
−ブル５は、一対の錘２６、２７の重量がバランスして
いることで、Ｙ方向に移動しない状態となっている。

【００１８】上記ベ−ス１の上記各錘２６、２７と対応
する部分にはそれぞれ第１のエアシリンダ２８と第２の
エアシリンダ２９とが軸線を垂直にして配設されてい
る。各エアシリンダ２８ａ、２９ａの上端には、それぞ
れ第１の受け部２８ｂと第２の受け部２９ｂとが設けら
れている。

【００１９】上記第１のエアシリンダ２８が作動してそ
のロッド２８ａが突出方向に駆動されると、その上端の
第１の受け部２８ｂが第１の錘２６を受けるので、Ｙテ
−ブル５には第２の錘２７の重力だけが加わる。それに
よって、Ｙテ−ブル５は図１に示す＋Ｙ方向にスライド
し、研磨部２２の一側面にブロ−チ溝６ｃの一側面が上
記第２の錘２７の重力に応じた研磨圧で当接するように
なっている。

【００２０】また、逆に第２のエアシリンダ２９が作動
してそのロッド２９ａの上端に設けられた第２の受け部
２９ｂが第２の錘２７を受けると、Ｙテ−ブル５には第
１の錘２８の重力だけが加わる。それによって、Ｙテ−
ブル５は−Ｙ方向にスライドし、上記研磨部２２の他側
面に上記ブロ−チ溝６ｃの他側面が上記第１の錘２６の
重力に応じた研磨圧で当接するようになっている。

【００２１】上記研磨体１９の研磨部２２にブロ−チ溝
６ｃの側面が当接した状態で研磨体１９およびＸテ−ブ
ル３をそれぞれ振動させれば、上記ブロ−チ溝６ｃの側
面が研磨加工される。その時の研磨量である、Ｙテ−ブ
ル５のＹ方向の移動量は、このＹテ−ブル５の移動方向
一端面に先端を対向して設けられたセンサ３０によって
検出される。

【００２２】上記センサ３０の検出信号は、制御装置３
１に入力される。この制御装置３１は、センサ３０から
の検出信号にもとづいて上記第１、第２の高周波振動発
生器１７、２３および第１、第２のエアシリンダ２８、
２９の作動方向を後述するごとく制御するようになって
いる。

【００２３】つぎに、上記構成の加工装置によって被加
工物６に形成されたブロ−チ溝６ｃを研磨加工する手順
を説明する。まず、被加工物６に形成されたブロ−チ溝
６ｃは図示しない計測手段によって測定される。それに
よって、上記ブロ−チ溝６ｃの一側面と他側面との研磨
代が求められ、その研磨代（設定値）が制御装置３１に
設定される。

【００２４】ついで、Ｘテ−ブル３とＹテ−ブル５とを
初期位置（Ｙテ−ブル５に作用する第１の錘２６と第２
の錘２７の重量がバランスした状態）にセットし、Ｙテ
−ブル５に被加工物６を取付ける。その状態において、
第２の駆動源１６を作動させて研磨体１９を下降させ、
その研磨部２２をブロ−チ溝６ｃに挿入すれば、研磨部
２２の幅方向中心とブロ−チ溝６ｃの幅方向中心とが一
致する。

【００２５】このようにして被加工物６をセットし終え
たならば、制御装置３１に設けられた図示しない研磨加
工のスタ−トスイッチをオンにすると、まず、第１のエ
アシリンダ２８が作動してそのロッド２８ａが上昇し、
第１の受け部２８ｂが第１の錘２６を受ける。それによ
って、Ｙテ−ブル５には第２の錘２７の重力だけが加わ
るから、＋Ｙ方向にスライドするとともに、研磨部２２
の一側面にブロ−チ溝６ｃの一側面が上記第２の錘２７
の重力に応じた圧力で当接する。

【００２６】上記第１のエアシリンダ２８が作動すると
同時に、第１、第２の高周波振動発生器１７、２３が作
動して研磨体１９を上下方向に往復振動させるととも
に、Ｘテ−ブル３をＸ方向、つまりＹテ−ブル５に保持
された被加工物６をブロ−チ溝６ｃの長手方向に沿って
往復振動させる。また、第２の駆動源１６が周期的に作
動して研磨体１９を第１の高周波振動発生器１７よりも
低い周波数で往復駆動する。

【００２７】第１の高周波振動発生器１７によって上下
方向に往復振動させられる研磨体１９を第２の高周波振
動発生器２３によってブロ−チ溝６ｃの長手方向に沿っ
て往復振動させ、さらに第２の駆動源１６によって上下
方向に低い周波数で往復駆動することで、研磨部２２の
一側面全体をブロ−チ溝６ｃの一側面に偏りなくほぼ均
一に接触させることができる。それによって、ブロ−チ
溝６ｃの一側面の研磨加工を精度よく行うことができ
る。なお、研磨部２２がラップ材の場合には研磨部位に
ラップ液を供給し、砥石の場合には冷却液を供給するよ
うにする。

【００２８】このように、研磨体１９と被加工物６とが
振動させられることで、そのブロ−チ溝６ｃの一側面が
研磨加工される。ブロ−チ溝６ｃの一側面の研磨加工が
進むにつれて、Ｙテ−ブル５は＋Ｙ方向へ変位する。そ
のＹテ−ブル５の変位量はセンサ３０によって検出され
る。センサ３０が検出する検出値が設定値に達すると、
制御装置３１から第１のエアシリンダ２８および第１、
第２の高周波振動発生器１７、２３、さらには第２の駆
動源１６に制御信号が出力される。

【００２９】上記第１のエアシリンダ２８は、ロッド２
８ａが没入方向に駆動される。それによって、その受け
部２８ｂから第１の錘２６が離れ、その重力がＹテ−ブ
ル５に作用し、このＹテ−ブル５に付加された第２の錘
２７の重力と釣り合うから、研磨部２２の一側面とブロ
−チ溝６ｃの一側面と間に発生していた研磨圧が除去さ
れる。また、第１、第２の高周波振動発生器１７、２３
および第２の駆動源１６は停止する。

【００３０】ついで、第２のエアシリンダ２９が作動し
てロッド２９ａが上昇方向に駆動され、その第２の受け
部２９ｂによって第２の錘２７が受けられる。それによ
って、Ｙテ−ブル５は第１の錘２６の重力により、−Ｙ
方向にスライドするから、上記研磨部２２の他側面にブ
ロ−チ溝６ｃの他側面が上記第１の錘２６の重力に応じ
た研磨圧で当接する。

【００３１】このように、研磨部２２とブロ−チ溝６ｃ
とが当接すると、先程と同様、第１、第２の高周波振動
発生器１７、２３および第２の駆動源１６が作動して研
磨体１９および被加工物６を往復振動させる。それによ
って、上記ブロ−チ溝６ｃの他側面も一側面と同様、研
磨加工されることになる。

【００３２】上記ブロ−チ溝６ｃの他側面が所定量研磨
されると、そのことがセンサ３０で検出され、その検出
信号が制御装置３１に入力されるから、この制御装置３
１からの制御信号によって第２のエアアシリンダ２９の
ロッド２９ａが没入方向に駆動されるとともに、第１、
第２の高周波振動発生器１７、２３および第２の駆動源
１６が停止して加工が終了する。

【００３３】すなわち、上記構成の加工装置によれば、
被加工物６に形成されたブロ−チ溝６ｃの両側面をその
幅寸法が所定寸法となるよう高精度に、しかも自動で研
磨加工することができる。

【００３４】なお、この発明は上記一実施例に限定され
ず、たとえば研磨体の研磨部と被加工物のブロ−チ溝の
側面との間に研磨圧を付加する手段は錘に限定されず、
ばねや両方向エアシリンダなどを用いて行うようにして
もい。その場合、ばねを圧縮あるいは引張ってＹテ−ブ
ルに付勢力を与える手段あるいはエアシリンダの作動方
向を切換えてＹテ−ブルに付勢力を与える手段が研磨部
に一対のブロ−チ溝の側面のいずれか一方を選択的に当
接させる切換手段も兼ねることになる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、移動自在
なテ−ブルに保持された被加工物と、この被加工物のブ
ロ−チ溝を研磨加工する研磨体とを、往復駆動手段によ
って相対的に往復駆動自在に設け、上記研磨体をブロ−
チ溝の一対の側面のいずれか一方に選択的に当接させ、
その状態でこれらに所定の研磨圧を付加して上記ブロ−
チ溝の側面を研磨加工するとともに、そのときの上記テ
−ブルの移動量を検出し、その検出信号で上記ブロ−チ
溝の研磨量を制御するようにした。そのため、ブロ−チ
溝の研磨加工を自動で行うことができるばかりか、その
研磨量の制御を精度よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のテ−ブル部分の拡大側面
図。

【図２】同じく平面図。

【図３】同じく装置全体の側面図。

【図４】同じく被加工物の斜視図。

【符号の説明】

３…Ｘテ−ブル、５…Ｙテ−ブル、６…被加工物、６ｃ
…ブロ−チ溝、７…保持具（保持手段）、１６…第２の
駆動源（往復駆動手段）、１７…第１の高周波発生器
（往復駆動手段）、１９…研磨体、２３…第２の高周波
発生器（往復駆動手段）、２６、２７…錘（加圧手
段）、２８…第１のエアシリンダ（切換え手段）、２９
…第２のエアシリンダ（切換え手段）、３０…センサ
（検出手段）、３１…制御手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物に形成されたブロ−チ溝の両側
   面を研磨加工する研磨加工装置において、移動自在に設
   けられたテ−ブルと、このテ−ブルの移動方向に上記ブ
   ロ−チ溝の幅方向を沿わせて上記被加工物を上記テ−ブ
   ルに保持した保持機構と、上記ブロ−チ溝に挿入されこ
   のブロ−チ溝の一対の側面を研磨加工する研磨体と、こ
   の研磨体を上記ブロ−チ溝に対して相対的に往復駆動す
   る往復駆動手段と、上記研磨体に上記ブロ−チ溝の一対
   の側面のいずれか一方を選択的に当接させる切換手段
   と、この切換手段によって当接させられる研磨体とブロ
   −チ溝の側面とに所定の研磨圧を付加する加圧手段と、
   上記テ−ブルの移動量を検出する検出手段と、この検出
   手段からの検出信号にもとづいて上記研磨体による上記
   ブロ−チ溝の研磨量を制御する制御手段とを具備したこ
   とを特徴とするブロ−チ溝の研磨加工装置。
2. 【請求項２】 往復駆動手段は、上記研磨体を上記ブロ
   −チ溝の引き抜き方向に往復駆動する第１の往復駆動手
   段と、上記被加工物をそのブロ−チ溝の長手方向に沿っ
   て往復駆動する第２の往復駆動手段とからなることを特
   徴とする請求項１記載のブロ−チ溝の研磨加工装置。
3. 【請求項３】 加圧手段は、上記テ−ブルに連結され上
   記テ−ブルを移動させる錘であることを特徴とする請求
   項１記載のブロ−チ溝の研磨加工装置。
4. 【請求項４】 往復駆動手段は、高周波振動発生器であ
   ることを特徴とする請求項１記載のブロ−チ溝の研磨加
   工装置。