JPH07299711A - 断面円形薄肉部材の研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 断面円形薄肉部材を、簡単な機構により真円
度高く研削することができる断面円形薄肉部材の研削方
法を提供する。 【構成】 断面円形薄肉部材２の外周面の全幅を回転す
る研削砥石６により研削するに先だって、該断面円形薄
肉部材２の外周面の可能な限り狭い幅５を前記研削砥石
６により研削する。次いで、前記狭幅研削部分５を基準
面として、前記断面円形薄肉部材２の外周面の全幅を前
記研削砥石により研削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄肉の玉軸受内輪のレ
ース面等を回転する砥石により研削するための断面円形
薄肉部材の研削方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄肉のリングまたはパイプ等の断面円形
薄肉部材よりなるワークの外周面を回転する研削砥石に
より研削する場合、そのワークの剛性が低いため、前記
研削砥石で前記ワークを切り込むと、図９に示すように
ワークａが変形し、図１０に示すように真円度誤差が大
きい状態に研削される。尚、図９において、ｂはワーク
ａを研削する研削砥石、ｃはワークａにあてがった一対
のシューである。

【０００３】研削時における上述のような断面円形薄肉
部材よりなるワークの変形を防止する方法としては、下
記（１）及び（２）が考えられる。

【０００４】（１）ワークを変形しないように強制的に
押さえる。

【０００５】（２）研削加工時におけるワークの半径方
向の研削抵抗力を小さくする。

【０００６】上記（１）の従来例として、調整車を用い
たタイプのセンタレス研削盤において、実公昭６３−１
２９１３号公報がある。これは、図１１に示すように、
ワークである円筒薄肉パイプｄを下から受けるブレード
ｅ、研削砥石ｆ、調整車ｇの他に、円筒薄肉パイプｄを
上方から押さえローラｈにより適切な押し付け力を与え
て、円筒薄肉パイプｄの変形を抑制することにより、研
削中における円筒薄肉パイプｄの剛性を補償するように
したものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示すような方
法では、新たな機構を設ける必要がある。このような図
１１に示す方法を図１２に示すようなシュータイプのイ
ンフィード法のセンタレス研削盤に応用することも考え
られる。しかし、このシュータイプのインフィード法の
センタレス研削盤では、複雑な機構であると共に、自動
化するにあたっては、インプロセスゲージ・ローディン
グ装置の配置上、邪魔になるという問題点がある。

【０００８】本発明は上述した従来の技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、簡単な機構により加工効率を可能な限り
よくして、断面円形薄肉部材よりなるワークの変形によ
る真円度低下を抑制して、断面円形薄肉部材を真円度高
く研削することができる断面円形薄肉部材の研削方法を
提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の断面円形薄肉部材の研削方法は、断面円形薄
肉部材よりなるワークを、その中心軸方向を回転する研
削砥石の軸方向と略平行になるように供給し前記ワーク
の外周を前記研削砥石と共に支持し、前記ワークの中心
軸と直交する面内に位置決めするワーク支持手段によっ
て前記ワークを支持すると共に、前記ワークを前記ワー
クの中心軸回りに回転させるワーク駆動手段によって回
転させながら、前記ワークの外周面に前記研削砥石を押
圧し、前記研削砥石により前記ワーク外周を研削する断
面円形薄肉部材の研削方法において、まず、前記ワーク
の外周面の軸方向の幅の一部を前記研削砥石により研削
し、その後、前記ワークの外周面の軸方向の幅の残余部
を前記研削砥石により研削することを特徴とするもので
ある。

【００１０】

【作用】断面円形薄肉部材よりなるワークの外周面の目
的とする部位を回転する研削砥石により研削するに先だ
って、前記ワーク外周面の可能な限り狭い幅を前記研削
砥石により研削する。これにより、小さな研削力しか発
生しないので、ワークの変形が小さく、この狭幅研削部
分は真円度高く研削される。次いで、前記狭幅研削部分
を基準面として、前記ワーク外周面の目的とする部位を
前記研削砥石により研削する。これにより、その研削時
にワークは変形するが、前記目的とする部位は、基準面
である前記狭幅研削部分に倣った真円度となり、高い真
円度が得られる。

【００１１】研削抵抗力に略比例するパラメータとし
て、下記式（１）により求められるＫがある。

【００１２】Ｋ＝Ｖ・ｂ／λ … （１） 但し、Ｖ：ワーク半径方向の切り込み速度 ｂ：ワークと研削砥石の軸方向接触幅 λ：研削砥石の切れ味 上記パラメータＫを小さくするほど研削抵抗が下がり、
ワークの変形防止につながる点に注目すると、上記λを
大きくする方法は、研削砥石によって決まってしまうか
ら、上記Ｖまたはｂを小さくすればよい。このうち本発
明では、ワークと研削砥石の軸方向接触幅ｂを小さくす
る方法を選択したものであり、その理由は、加工効率を
可能な限りよくするためである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１４】（第１実施例）まず、本発明の第１実施例
を図１乃至図５に基づき説明する。図１は、本発明の第
１実施例に係わる断面円形薄肉部材の研削方法を実施す
るためのインフィード法による研削装置の一部を示す平
面図、図２は、図１のＡ矢視図である。両図中、１は図
２中、反時計方向に回転されるバッキングプレートで、
該バッキングプレート１と図示しないモータとスピンド
ルとによりワーク駆動手段が構成されている。バッキン
グプレート１の一端部にワークである薄肉リング（円
環）部材（断面円形薄肉部材）２が回転可能にセットさ
れる。この薄肉リング部材２は、バッキングプレート１
に磁力により吸着される。

【００１５】薄肉リング部材２の外周面には、摺動面が
超硬合金製のフロントシュー（ワーク支持手段）３と、
リヤシュー（ワーク支持手段）４があてがわれ、これら
両シュー３，４により薄肉リング部材２が軸に直角な面
内の位置決めがなされて支持される。バッキングプレー
ト１の回転中心軸と、２つのシュー３，４により決まる
薄肉リング部材２の中心軸とは、互いに微少量偏心さ
せ、常に薄肉リング部材２が２つのシュー３，４に押し
付けられる方向に力が作用するような位置関係になって
いる。そして、２つのシュー３，４の働きにより薄肉リ
ング部材２は、軸直角面内の位置が定められつつ、バッ
キングプレート１の働きにより薄肉リング部材２は、バ
ッキングプレート１と略同速度で回転する。

【００１６】これら両シュー３，４は、薄肉リング部材
２の外周面の可能な限り狭い幅の部分（図１において斜
線を施した部分であり、以下、狭幅研削部分と記述す
る）５のみに接触するように配設されている。６は薄肉
リング部材２の外周面の目的とする部位を研削する研削
砥石で、薄肉リング部材２の回転軸線と平行な回転軸７
を中心に図２中、時計方向に回転するものである。ま
た、薄肉リング部材２と研削砥石６は、図示しない軸方
向送り手段により、その軸線方向（図１中、矢印Ｂ，Ｃ
方向）に相対的に所定範囲移動可能となっている（尚、
通常、インフィード法による研削装置では、軸方向の送
りは必要ない。）。

【００１７】図１及び図２に示すように研削砥石６が薄
肉リング部材２の狭幅研削部分５の外周面と接触するよ
うに、薄肉リング部材２と研削砥石６とを図示しない軸
方向送り手段により軸方向に相対的に移動させて位置決
めすると共に、フロントシュー３及びリヤシュー４をそ
れぞれ所定状態にセットする。そして、バッキングプレ
ート１を駆動させて研削砥石６を回転させることによ
り、まず、薄肉リング部材２の外周面の狭幅研削部分５
を研削する。この場合、狭幅研削部分５の研削幅は、可
能な限り狭くすることが望ましい。このような配置で薄
肉リング部材２の外周面の狭幅研削部分５を研削するこ
とにより、研削力は、薄肉リング部材２の外周面全幅を
研削する場合に比べて小さくなり、従って、研削時にお
ける薄肉リング部材２の変形が小さくなり、狭幅研削部
分５は、真円度誤差が少なく研削される。このようにし
て研削した場合の真円度を図３に示す。尚、狭幅研削部
分５の直径は、目標値より少し大きめに設定しておく。

【００１８】次に、狭幅研削部分５を基準面として薄肉
リング部材２の外周面全幅を研削するものである。即
ち、図１の状態にある研削砥石６を薄肉リング部材２の
外周面全幅に接触するように、図示しない軸方向送り手
段により一方向（矢印Ｂ方向）へ移動させて位置決めし
て、図４の状態にする。尚、この研削砥石６の移動は、
ＮＣ駆動方式の研削盤であれば容易に行える。そして、
図４の状態において研削砥石６を回転させることによ
り、薄肉リング部材２の外周面全幅を研削する。この場
合、研削の基準面となる薄肉リング部材２の狭幅研削部
分５は、上述したように真円度誤差が小さく研削されて
おり、この狭幅研削部分５に倣って薄肉リング部材２の
外周面全幅が研削されるので、薄肉リング部材２の外周
面の残りの面８は、狭幅研削部分５と同一寸法になるま
では、該狭幅研削部分５と略同じ真円度が得られ、しか
も能率的に研削することができる。

【００１９】薄肉リング部材２の外周面全幅を、狭幅研
削部分５と残りの面８とを段差なく研削するためには、
狭幅研削部分５の寸法より更に研削砥石６を追い込む必
要がある。また、狭幅研削部分５の良好な真円度を崩さ
ないためには、研削砥石６の追い込み研削量は、数μｍ
程度の微少量とすることが望ましい。これにより、薄肉
リング部材２の外周面の全幅に亘って良好な真円度が得
られる。このようにして研削した場合の真円度を図５に
示す。

【００２０】本実施例では、 研削砥石の外径 ：３００ｍｍのものを用い、 ワークの幅（軸長） ：１７ｍｍに対し 初期研削幅 ：２ｍｍとした。

【００２１】上述した実施例のように、ワークと研削砥
石の軸方向接触幅を小さくする方法を選択した理由につ
いて説明する。

【００２２】即ち、前記式（１）によればインフィード
法の場合、研削抵抗力を前記狭幅研削部分の研削時並み
に下げることを考えると、ワーク半径方向の切り込み速
度Ｖを下げる方法では、Ｖを２／１７にすると、それだ
け多くの研削回数が必要となる。

【００２３】これに対して本発明では、１度狭い幅で基
準面を作るための加工を行えば、その後は通常の研削方
法で何等問題なく研削することができる。

【００２４】（第２実施例）次に本発明の第２実施例を
図６及び図７に基づき説明する。図６及び図７は、本発
明の第２実施例に係わる断面円形薄肉部材の研削方法を
実施するためのインフィード法による研削装置の一部を
示す平面図である。尚、両図において、上述した第１実
施例の図１と同一部分については、同一符号を付してあ
る。

【００２５】本実施例において第１実施例と異なる点
は、研削砥石の構成及びワークを薄肉玉軸受内輪２’と
して、そのレース面を研削するようにしたことである。
即ち、本実施例における研削砥石６’は、その外周面の
軸線方向略中間部より一端側がストレート部６ａとさ
れ、その外周面の軸線方向略中間部より他端側がＲ（ア
ール）部６ｂとされている。そして、図６に示すように
薄肉玉軸受内輪２’、フロントシュー３、リヤシュー４
及び研削砥石６’を上記第１実施例と同様にしてそれぞ
れセットし、研削砥石６’を回転させることにより、ま
ず、薄肉玉軸受内輪２’の外周面の狭幅研削部分５を研
削砥石６’の外周面のストレート部６ａにより研削す
る。

【００２６】次に、狭幅研削部分５を基準面として薄肉
玉軸受内輪２’のレース面９を研削するものである。即
ち、図１の状態にある研削砥石６’を、そのＲ部６ｂが
薄肉玉軸受内輪２’のレース面９に接触するように、一
方向（矢印Ｂ方向）へ上述した第１実施例と同様にして
移動させ、図７の状態にする。そして、研削砥石６’を
回転させることにより、薄肉玉軸受内輪２’のレース面
９を研削する。この場合、研削の基準面となる薄肉玉軸
受内輪２’の狭幅研削部分５は、上述したように真円度
誤差が小さく研削されており、この狭幅研削部分５に倣
って薄肉玉軸受内輪２’のレース面９が研削されるの
で、このレース面９は、狭幅研削部分５と略同じ真円度
が得られ、しかも効率よく研削することができる。

【００２７】本実施例においても、上述した第１実施例
と同様にワークと研削砥石の軸方向接触幅ｂを小さくす
る方法を選択したものである。

【００２８】尚、本実施例においては、ワークを薄肉玉
軸受内輪としたが、これに限られるものではなく、幅の
狭い基準面と、これと同軸のプロフィールを研削仕上げ
するものであれば適用可能である。

【００２９】（第３実施例）次に、本発明の第３実施例
を図８に基づき説明する。図８は、本発明の第３実施例
に係わる断面円形薄肉部材の研削方法を実施するための
スルーフィード法による研削装置の一部を示す平面図で
ある。尚、同図において、上述した第１実施例の図１と
同一部分については、同一符号を付してある。

【００３０】本実施例において第１実施例と異なる点
は、上述した第１及び第２実施例のいずれも、インフィ
ード法による研削に適用したのに対して、スルーフィー
ド法の研削に適用したことである。

【００３１】即ち、図８に示すように上述した第１及び
第２実施例の研削砥石の軸長より長い軸長の研削砥石
６”の外周面にその軸線方向に所定間隔を存して複数本
（例えば４０本）の環状溝１０を設け、研削砥石６”
と、ラバー砥石からなる調整車１１との間において、ワ
ークである薄肉リング部材２を複数個（例えば１０
個）、軸線方向に並べた状態で回転させながら、図中、
矢印方向に移動させて研削するものである。

【００３２】複数個の薄肉リング部材２は、その下側に
配設された図示しないブレードにより支持されている。
このブレードと調整車１１とによりワーク支持手段が構
成されている。また、調整車１１によりワークを回転さ
せるワーク駆動手段が構成されている。更に、調整車１
１の中心軸をワークの中心軸及び研削砥石６”の中心軸
と所定角度（例えば３度程度）偏心させて配設したこと
により、ワークを図中、矢印方向に移動するためのワー
ク通し送り手段が構成されている。

【００３３】尚、図中、１２は研削砥石６”に環状溝１
０を形成する溝形成手段であり、該溝形成手段をドレッ
サーと兼用するようにしてもよい。

【００３４】次に、本実施例の研削装置の動作を説明す
る。まず、ドレッシング及び溝加工を行い、研削砥石
６”の外周面に複数個の環状溝１０を形成する。次い
で、研削砥石６”、調整車１１を回転駆動させ、複数個
の薄肉リング部材２を回転させながら矢印方向に連続的
に移動させることにより、各薄肉リング部材２を研削砥
石６”により研削加工する。

【００３５】尚、本実施例では、研削砥石６”のドレッ
シングと、環状溝１０の溝加工とを別々に行ったが、こ
れに限られるものではなく、研削砥石６”のドレッシン
グと、環状溝１０の溝加工とを同時に行うようにしても
よい。

【００３６】本実施例では、下記条件で研削した。

【００３７】条件 研削砥石の外径 ：３００ｍｍ 環状溝の溝幅 ：３ｍｍ 環状溝の溝間隔 ：３ｍｍ 環状溝の溝深さ ：数１０μｍ〜１ｍｍ ワークの幅（軸長） ：２０ｍｍ 環状溝の溝深さが深すぎると、研削砥石６”の強度が低
下するという問題があり、溝深さは上記の値とした。

【００３８】本実施例のようなスルーフィード法でも、
研削砥石とワークの接触幅が小さくなるように研削砥石
の外周面に溝を設けることにより、同一の半径方向への
切り込み送りでは、研削抵抗力が溝の分だけ小さくな
り、上述した第１及び第２実施例と同様に、研削回数が
少なくて済み、加工効率がよくなる。

【００３９】これに対して溝のない通常の研削砥石によ
り研削抵抗力を下げようとすると、切り込み送りを小さ
くしなければならず、それだけ多くの研削回数が必要と
なる。

【００４０】本実施例においては、複数個の薄肉リング
部材２を軸方向に並べて回転させながら連続的に軸方向
に送って研削加工するようにしたから、生産性が高い。

【００４１】尚、本実施例においては、複数個の薄肉リ
ング部材２を軸方向に並べて回転させながら連続的に軸
方向に送って研削加工するようにしたが、これに限られ
るものではなく、パイプ状のワークでも適用可能であ
る。

【００４２】また、本実施例では、研削砥石の外周面の
溝を、軸方向に所定間隔を存する複数個の環状溝とした
が、これに限られるものではなく、例えば螺旋状の連続
する溝としてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の断面円形薄
肉部材の研削方法によれば、断面円形薄肉部材周面の目
的とする部位を回転する研削砥石により研削するに先だ
って、該断面円形薄肉部材周面の可能な限り狭い幅を前
記研削砥石により研削する。これにより、小さな研削力
しか発生しないので、断面円形薄肉部材の変形が小さ
く、この狭幅研削部分は真円度高く研削される。次い
で、前記狭幅研削部分を基準面として、前記断面円形薄
肉部材周面の目的とする部位を前記研削砥石により研削
する。これにより、その研削時に断面円形薄肉部材は変
形するが、前記目的とする部位は、基準面である前記狭
幅研削部分に倣った真円度となり、高い真円度が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる断面円形薄肉部材
の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面
図である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【図３】本発明の第１実施例に係わる断面円形薄肉部材
の研削方法により研削した場合の真円度を示す図であ
る。

【図４】本発明の第１実施例に係わる断面円形薄肉部材
の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面
図である。

【図５】本発明の第１実施例に係わる断面円形薄肉部材
の研削方法により研削した場合の真円度を示す図であ
る。

【図６】本発明の第２実施例に係わる断面円形薄肉部材
の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面
図である。

【図７】本発明の第２実施例に係わる断面円形薄肉部材
の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面
図である。

【図８】本発明の第３実施例に係わる断面円形薄肉部材
の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面
図である。

【図９】従来の断面円形薄肉部材の研削方法における問
題点を説明するための図である。

【図１０】従来の断面円形薄肉部材の研削方法により研
削した場合の真円度を示す図である。

【図１１】従来の断面円形薄肉部材の研削装置の一部を
示す図である。

【図１２】図１１に示す断面円形薄肉部材の研削装置に
よる研削方法をシュータイプセンタレス研削盤に応用し
た場合を示す図である。

【符号の説明】

１ バッキングプレート（ワーク駆動手段） ２ 断面円形薄肉部材（ワーク） ２’ 断面円形薄肉部材（ワーク） ３ シュー（ワーク支持手段） ４ シュー（ワーク支持手段） ５ 断面円形薄肉部材周面の可能な限り狭い幅 ６ 研削砥石 ６’ 研削砥石 ６” 研削砥石 １１ 調整車（ワーク支持手段、ワーク駆動手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面円形薄肉部材よりなるワークを、そ
   の中心軸方向を回転する研削砥石の軸方向と略平行にな
   るように供給し前記ワークの外周を前記研削砥石と共に
   支持し、前記ワークの中心軸と直交する面内に位置決め
   するワーク支持手段によって前記ワークを支持すると共
   に、前記ワークを前記ワークの中心軸回りに回転させる
   ワーク駆動手段によって回転させながら、前記ワークの
   外周面に前記研削砥石を押圧し、前記研削砥石により前
   記ワーク外周を研削する断面円形薄肉部材の研削方法に
   おいて、まず、前記ワークの外周面の軸方向の幅の一部
   を前記研削砥石により研削し、その後、前記ワークの外
   周面の軸方向の幅の残余部を前記研削砥石により研削す
   ることを特徴とする断面円形薄肉部材の研削方法。