JPH1076411A - 溝付き流体軸受加工方法及びその装置 - Google Patents
溝付き流体軸受加工方法及びその装置Info
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- JPH1076411A JPH1076411A JP23274896A JP23274896A JPH1076411A JP H1076411 A JPH1076411 A JP H1076411A JP 23274896 A JP23274896 A JP 23274896A JP 23274896 A JP23274896 A JP 23274896A JP H1076411 A JPH1076411 A JP H1076411A
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- bearing
- stage
- piezoelectric element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スリーブに応力をかけず高精度に動圧溝付き
流体軸受の軸受穴を加工する。 【解決手段】 軸受穴１Ｂを有する被加工物を回転駆動
させる回転スピンドル４とチャック５と、ＸＹ方向に摺
動可能なステージ６を有し、このステージ６に前記被加
工物の前記軸受穴１Ｂの加工を施すバイト７を有し前記
バイト７に前記回転スピンドル４に対し略直角方向に微
振動を与える圧電素子１０を有し、前記軸受穴１Ｂ加工
中に圧電素子１０に略半正弦波形状の電圧を与える駆動
回路１１を有し、圧電素子１０でバイト７に微振動を与
えながら溝付き軸受穴を加工するので、スリーブに座
屈、曲がりが無く高精度に加工できる。
流体軸受の軸受穴を加工する。 【解決手段】 軸受穴１Ｂを有する被加工物を回転駆動
させる回転スピンドル４とチャック５と、ＸＹ方向に摺
動可能なステージ６を有し、このステージ６に前記被加
工物の前記軸受穴１Ｂの加工を施すバイト７を有し前記
バイト７に前記回転スピンドル４に対し略直角方向に微
振動を与える圧電素子１０を有し、前記軸受穴１Ｂ加工
中に圧電素子１０に略半正弦波形状の電圧を与える駆動
回路１１を有し、圧電素子１０でバイト７に微振動を与
えながら溝付き軸受穴を加工するので、スリーブに座
屈、曲がりが無く高精度に加工できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】近年、事務機器や民生機器に
使われる軸受は高速、高精度化しており、動圧発生溝を
有する溝付き流体軸受の必要性が高まっている。本発明
は溝付き流体軸受を高精度に加工する溝付き流体軸受加
工方法及びその装置に関するものである。
使われる軸受は高速、高精度化しており、動圧発生溝を
有する溝付き流体軸受の必要性が高まっている。本発明
は溝付き流体軸受を高精度に加工する溝付き流体軸受加
工方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下図面を参照しながら、従来の溝付き
流体軸受加工方法およびその装置の一例について説明す
る。図１３は従来、事務機器や民生機器に使われている
軸受装置の断面図である。スリーブ３１Ａを有するフレ
ーム３１は内周面に動圧発生溝３１Ｃを有する軸受穴３
１Ｂを有し、この軸受穴３１Ｂにディスク３３を有する
軸３２が回転自在に嵌め合わされている。この動圧発生
溝３１Ｃを有するフレーム３１の従来の溝付き流体軸受
加工方法及びその装置の構成を図１４〜図１７に示す。
図１４において３１は被加工物となるフレームであり、
回転自在なスピンドル３４に固定されたチャック３５に
取り付けられている。３６は図中Ｘ，Ｙ方向に摺動自在
なステージであり、バイト３７、溝加工用ボールまたは
刃物３８Ａを複数個有している溝加工ツール３８、内径
仕上げ加工用ローラ３９Ａを複数個有しているバニッシ
ュツール３９を取り付けており、ステージ３６、バイト
３７、溝加工ツール３８、バニッシュツール３９が一体
になって、図示しないモータ等によりＸ，Ｙ方向に移動
可能に構成されている。
流体軸受加工方法およびその装置の一例について説明す
る。図１３は従来、事務機器や民生機器に使われている
軸受装置の断面図である。スリーブ３１Ａを有するフレ
ーム３１は内周面に動圧発生溝３１Ｃを有する軸受穴３
１Ｂを有し、この軸受穴３１Ｂにディスク３３を有する
軸３２が回転自在に嵌め合わされている。この動圧発生
溝３１Ｃを有するフレーム３１の従来の溝付き流体軸受
加工方法及びその装置の構成を図１４〜図１７に示す。
図１４において３１は被加工物となるフレームであり、
回転自在なスピンドル３４に固定されたチャック３５に
取り付けられている。３６は図中Ｘ，Ｙ方向に摺動自在
なステージであり、バイト３７、溝加工用ボールまたは
刃物３８Ａを複数個有している溝加工ツール３８、内径
仕上げ加工用ローラ３９Ａを複数個有しているバニッシ
ュツール３９を取り付けており、ステージ３６、バイト
３７、溝加工ツール３８、バニッシュツール３９が一体
になって、図示しないモータ等によりＸ，Ｙ方向に移動
可能に構成されている。
【０００３】以上のように構成された軸受内径加工装置
について、以下その動作について説明する。図１４にお
いて、まずスピンドル３４がチャック３５と共に、被加
工物であるフレーム３１を高速で回転駆動させる。そし
て、ステージ３６がＸ，Ｙ方向に移動して、ステージ３
６に取り付けられた内径加工用バイト３７は、軸受穴３
１Ｂの荒加工を行なう。この時図１５に示す内径Ｄ１
は、所定の寸法に対して±５ミクロンメータ程度の精度
に切削加工される。次に、スピンドルは、一旦停止し、
ステージ３６がＸ，Ｙに移動して、溝加工ツール３８が
軸受穴３１Ｂに挿入され、スピンドル３４は図中ＣＷ，
ＣＣＷ方向にゆっくり回動し、内径に魚骨状の圧力溝３
１Ｃを塑性加工または切削加工により形成する。次にス
テージ３６はＸ，Ｙ方向に移動し、バニッシュツール３
９が軸受穴３１Ｂに挿入され、スピンドル３４はゆっく
り回転を行なう。これにより、図１５（Ｃ）に示す内径
Ｄ２は精度良く仕上げ加工され、±１ミクロンメータ程
度の所定の寸法公差内に仕上げられ、加工は完了する。
これらの加工工程を図１７に示している。
について、以下その動作について説明する。図１４にお
いて、まずスピンドル３４がチャック３５と共に、被加
工物であるフレーム３１を高速で回転駆動させる。そし
て、ステージ３６がＸ，Ｙ方向に移動して、ステージ３
６に取り付けられた内径加工用バイト３７は、軸受穴３
１Ｂの荒加工を行なう。この時図１５に示す内径Ｄ１
は、所定の寸法に対して±５ミクロンメータ程度の精度
に切削加工される。次に、スピンドルは、一旦停止し、
ステージ３６がＸ，Ｙに移動して、溝加工ツール３８が
軸受穴３１Ｂに挿入され、スピンドル３４は図中ＣＷ，
ＣＣＷ方向にゆっくり回動し、内径に魚骨状の圧力溝３
１Ｃを塑性加工または切削加工により形成する。次にス
テージ３６はＸ，Ｙ方向に移動し、バニッシュツール３
９が軸受穴３１Ｂに挿入され、スピンドル３４はゆっく
り回転を行なう。これにより、図１５（Ｃ）に示す内径
Ｄ２は精度良く仕上げ加工され、±１ミクロンメータ程
度の所定の寸法公差内に仕上げられ、加工は完了する。
これらの加工工程を図１７に示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、次の様な問題点がある。即ちスリーブ３
１Ａは益々、薄肉化が進んでいるが、薄肉になると、図
１６において溝加工ツール３８での溝加工中およびバニ
ッシュツール３９でのバニッシュ加工中にスリーブ３１
Ａに加工応力が加わり、スリーブ３１Ａに座屈または、
曲がりを生じる。また、バニッシュツール３９のローラ
３９Ａの摩耗、傷の発生により軸受穴内径の所定精度が
得られないことがあった。
うな構成では、次の様な問題点がある。即ちスリーブ３
１Ａは益々、薄肉化が進んでいるが、薄肉になると、図
１６において溝加工ツール３８での溝加工中およびバニ
ッシュツール３９でのバニッシュ加工中にスリーブ３１
Ａに加工応力が加わり、スリーブ３１Ａに座屈または、
曲がりを生じる。また、バニッシュツール３９のローラ
３９Ａの摩耗、傷の発生により軸受穴内径の所定精度が
得られないことがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の溝付き流体軸受加工方法は、スリーブの軸
受穴に下穴を加工する工程と、バイトにより前記下穴内
面と動圧発生溝を圧電素子による微振動を与えながら同
時に加工する工程と、前記内面にボールを挿入し、挿入
荷重を測定する工程と、挿入荷重から内径寸法の大小を
判定する工程とから成るものである。
めに本発明の溝付き流体軸受加工方法は、スリーブの軸
受穴に下穴を加工する工程と、バイトにより前記下穴内
面と動圧発生溝を圧電素子による微振動を与えながら同
時に加工する工程と、前記内面にボールを挿入し、挿入
荷重を測定する工程と、挿入荷重から内径寸法の大小を
判定する工程とから成るものである。
【０００６】また、本発明の溝付き流体軸受加工装置は
軸受穴を有する被加工物を回転駆動させる回転スピンド
ルとチャックと、ＸＹ方向に摺動可能なステージを有
し、このステージに前記被加工物の前記軸受穴の加工を
施すバイトを有し前記バイトに前記回転スピンドルの回
転軸に対し略直角方向に微振動を与える圧電素子を有
し、前記軸受穴加工中に圧電素子に直線と略半円弧から
なる略半正弦波形状の電圧を与える駆動回路を有するも
のである。
軸受穴を有する被加工物を回転駆動させる回転スピンド
ルとチャックと、ＸＹ方向に摺動可能なステージを有
し、このステージに前記被加工物の前記軸受穴の加工を
施すバイトを有し前記バイトに前記回転スピンドルの回
転軸に対し略直角方向に微振動を与える圧電素子を有
し、前記軸受穴加工中に圧電素子に直線と略半円弧から
なる略半正弦波形状の電圧を与える駆動回路を有するも
のである。
【０００７】また、上記構成において軸受穴加工中に圧
電素子に直線と略半円弧から成る略半円弧波形状で、前
記直線と前記略半円弧が円弧で滑らかに連結した略半正
弦波状の電圧を与える駆動回路を有するものである。
電素子に直線と略半円弧から成る略半円弧波形状で、前
記直線と前記略半円弧が円弧で滑らかに連結した略半正
弦波状の電圧を与える駆動回路を有するものである。
【０００８】さらに、本発明の溝付き流体軸受加工装置
は、軸受穴を有する被加工物を回転駆動させる回転スピ
ンドルとチャックと、ＸＹ方向に摺動可能なステージを
有し、このステージに前記被加工物の前記軸受穴の加工
を施すバイトを有し前記バイトに前記回転スピンドルの
回転軸に対し略直角方向に微振動を与える圧電素子を有
し、前記軸受穴にボールを挿入する押圧子と、このボー
ルの挿入荷重を検出する検出手段を有するものである。
は、軸受穴を有する被加工物を回転駆動させる回転スピ
ンドルとチャックと、ＸＹ方向に摺動可能なステージを
有し、このステージに前記被加工物の前記軸受穴の加工
を施すバイトを有し前記バイトに前記回転スピンドルの
回転軸に対し略直角方向に微振動を与える圧電素子を有
し、前記軸受穴にボールを挿入する押圧子と、このボー
ルの挿入荷重を検出する検出手段を有するものである。
【０００９】本発明は、上記した構成によって、被加工
物を回転させ、ステージをＸ，Ｙ方向に移動する事によ
り、バイトで軸受穴を加工すると同時に、圧電素子に任
意の電圧波形を与えて伸縮させ、この伸縮で被加工物の
内径に動圧発生溝を形成するとともに、加工後ボールを
軸受穴に圧入しこの時の荷重を検出し、この荷重の大小
を内径寸法に換算することにより内径寸法を検査するこ
とが可能となるものである。
物を回転させ、ステージをＸ，Ｙ方向に移動する事によ
り、バイトで軸受穴を加工すると同時に、圧電素子に任
意の電圧波形を与えて伸縮させ、この伸縮で被加工物の
内径に動圧発生溝を形成するとともに、加工後ボールを
軸受穴に圧入しこの時の荷重を検出し、この荷重の大小
を内径寸法に換算することにより内径寸法を検査するこ
とが可能となるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明の溝付き流体軸受加工
方法及びその装置について、図１〜図１２を参照しなが
ら説明する。図１〜図３は本発明の第１の実施の形態を
示す。図１において１は被加工物となるフレームであ
り、回転駆動自在なスピンドル４に固定されたチャック
５に取り付けられている。６は図中Ｘ，Ｙ方向に摺動自
在なステージでありサブステージ８が取り付けられてい
る。図２に示すようにサブステージ８にはバイト７を固
定された並行バネ９が取り付けられている。バイト７は
並行バネ９と共に圧電素子１０の伸縮により図中矢印△
Ｓ方向に変位または、振動可能に構成されている。１１
は駆動回路、１２はコンピュータ、１３は変位センサ
ー、２２は第２バイトである。ステージ６、バイト７、
サブステージ８、並行バネ９、圧電素子１０、変位セン
サー１３、第２バイト２２は図示しないモータ等の駆動
手段により一体になって、Ｘ，Ｙ方向に移動可能に構成
されている。
方法及びその装置について、図１〜図１２を参照しなが
ら説明する。図１〜図３は本発明の第１の実施の形態を
示す。図１において１は被加工物となるフレームであ
り、回転駆動自在なスピンドル４に固定されたチャック
５に取り付けられている。６は図中Ｘ，Ｙ方向に摺動自
在なステージでありサブステージ８が取り付けられてい
る。図２に示すようにサブステージ８にはバイト７を固
定された並行バネ９が取り付けられている。バイト７は
並行バネ９と共に圧電素子１０の伸縮により図中矢印△
Ｓ方向に変位または、振動可能に構成されている。１１
は駆動回路、１２はコンピュータ、１３は変位センサ
ー、２２は第２バイトである。ステージ６、バイト７、
サブステージ８、並行バネ９、圧電素子１０、変位セン
サー１３、第２バイト２２は図示しないモータ等の駆動
手段により一体になって、Ｘ，Ｙ方向に移動可能に構成
されている。
【００１１】以上のように構成された溝付き流体軸受加
工方法及びその装置の第１の実施形態について、以下そ
の動作を説明する。図１においてまずスピンドル４がチ
ャック５と共に、被加工物であるフレーム１を高速で回
転駆動させる。そして、ステージ６がＸ，Ｙ方向に移動
して、ステージ６に取り付けられたバイト７はフレーム
１の軸受穴１Ｂの荒加工を行なう。この時図２に示すよ
うにサブステージ８に取り付けられたバイト７は、駆動
回路１１が発生する電圧の変化により圧電素子１０が伸
縮させられ、これにより並行バネ９とともに△Ｓの変位
または振動が与えられる。尚必要に応じこの変位△Ｓは
変位センサー１３により検出され、ねらいの変位量に対
して誤差が生じた時は、コンピュータ１２が指令を出し
駆動回路の発生電圧を補正し正しい変位量が得られるよ
うになっている。図３において被加工物であるスリーブ
１Ａはスピンドル４により回転させられると共に、フレ
ーム１の軸受穴１Ｂにバイト７が挿入され、軸受穴の内
径が加工されるが、同時に、△Ｓの振動により動圧発生
溝１Ｃが加工される。
工方法及びその装置の第１の実施形態について、以下そ
の動作を説明する。図１においてまずスピンドル４がチ
ャック５と共に、被加工物であるフレーム１を高速で回
転駆動させる。そして、ステージ６がＸ，Ｙ方向に移動
して、ステージ６に取り付けられたバイト７はフレーム
１の軸受穴１Ｂの荒加工を行なう。この時図２に示すよ
うにサブステージ８に取り付けられたバイト７は、駆動
回路１１が発生する電圧の変化により圧電素子１０が伸
縮させられ、これにより並行バネ９とともに△Ｓの変位
または振動が与えられる。尚必要に応じこの変位△Ｓは
変位センサー１３により検出され、ねらいの変位量に対
して誤差が生じた時は、コンピュータ１２が指令を出し
駆動回路の発生電圧を補正し正しい変位量が得られるよ
うになっている。図３において被加工物であるスリーブ
１Ａはスピンドル４により回転させられると共に、フレ
ーム１の軸受穴１Ｂにバイト７が挿入され、軸受穴の内
径が加工されるが、同時に、△Ｓの振動により動圧発生
溝１Ｃが加工される。
【００１２】本発明の加工装置によればスリーブ１Ａが
薄肉でも、バイト７で軸受穴１Ｂの仕上げ加工と動圧発
生溝１Ｃの加工を行なうため、スリーブ１Ａにはほとん
ど加工応力がかからないため、座屈や曲がりを起こさず
軸受穴１Ｂの精度（真円度、円筒度）は良好に仕上が
る。
薄肉でも、バイト７で軸受穴１Ｂの仕上げ加工と動圧発
生溝１Ｃの加工を行なうため、スリーブ１Ａにはほとん
ど加工応力がかからないため、座屈や曲がりを起こさず
軸受穴１Ｂの精度（真円度、円筒度）は良好に仕上が
る。
【００１３】つぎに本発明の第２の実施形態について図
４〜図８にもとづき説明する。第２の実施形態の構成、
動作は第１の実施形態の場合と同じである。以下に第１
の実施形態との違いについてのみ説明する。図４は圧電
素子１０の駆動回路１１が発生する電圧波形２３を示し
ている。この電圧波形２３は、図３の動圧発生溝１Ｃの
ようにヘリングボーン形状の溝が加工できる様に工夫さ
れている。即ち、図４の波形２３は直線部２３Ａと曲線
部２３Ｂから成り即ち略半正弦波であり、またスピンド
ル４の１回転周期をＷ１，Ｗ２とすると、電圧波形２３
の１周期ｔ１，ｔ２はＷ１，Ｗ２よりも、少し長くまた
は短くなる様波形が決められている。
４〜図８にもとづき説明する。第２の実施形態の構成、
動作は第１の実施形態の場合と同じである。以下に第１
の実施形態との違いについてのみ説明する。図４は圧電
素子１０の駆動回路１１が発生する電圧波形２３を示し
ている。この電圧波形２３は、図３の動圧発生溝１Ｃの
ようにヘリングボーン形状の溝が加工できる様に工夫さ
れている。即ち、図４の波形２３は直線部２３Ａと曲線
部２３Ｂから成り即ち略半正弦波であり、またスピンド
ル４の１回転周期をＷ１，Ｗ２とすると、電圧波形２３
の１周期ｔ１，ｔ２はＷ１，Ｗ２よりも、少し長くまた
は短くなる様波形が決められている。
【００１４】図３においてスピンドル４の回転Ｗとバイ
ト７の送り速度が一定であるとすると、図３の記号Ｌ１
の範囲ではｔ１，ｔ２はＷ１，Ｗ２より短く、Ｌ２の範
囲ではｔ１，ｔ２はＷ１，Ｗ２より長くするよう波形を
決めている。これによりスリーブ１Ａの軸受穴１Ｂに図
５に示すヘリングボーン型動圧発生溝１Ｃが加工され
る。
ト７の送り速度が一定であるとすると、図３の記号Ｌ１
の範囲ではｔ１，ｔ２はＷ１，Ｗ２より短く、Ｌ２の範
囲ではｔ１，ｔ２はＷ１，Ｗ２より長くするよう波形を
決めている。これによりスリーブ１Ａの軸受穴１Ｂに図
５に示すヘリングボーン型動圧発生溝１Ｃが加工され
る。
【００１５】次に図６は圧電素子１０の駆動回路１１が
発生する別の電圧波形２４を示している。この波形にお
いては、直線部２４Ａと、曲線部２４Ｂは、略円弧部２
４Ｃでつながれ、これにより軸受穴１Ｂの断面は図７の
様に滑らかな曲面となる。図８に示すとおり、図１３の
ような動圧溝付き流体軸受では、滑らかな円弧を有する
軸受の方が寿命時間が約２倍長い事が実験的にわかって
おり、図６の電圧波形２４により、長寿命な軸受が加工
できる。
発生する別の電圧波形２４を示している。この波形にお
いては、直線部２４Ａと、曲線部２４Ｂは、略円弧部２
４Ｃでつながれ、これにより軸受穴１Ｂの断面は図７の
様に滑らかな曲面となる。図８に示すとおり、図１３の
ような動圧溝付き流体軸受では、滑らかな円弧を有する
軸受の方が寿命時間が約２倍長い事が実験的にわかって
おり、図６の電圧波形２４により、長寿命な軸受が加工
できる。
【００１６】図９〜図１２は本発明の溝付き流体軸受加
工方法及びその装置の第３の実施形態を示している。図
９において１は被加工物のフレームであり、回転駆動自
在なスピンドル４に固定され、穴５Ａを有するチャック
５に取り付けられている。６は図中Ｘ，Ｙ方向に摺動自
在なステージでありサブステージ８が取り付けられ、サ
ブステージ８にはバイト７を固定された並行バネ９が取
り付けられている。バイト７は並行バネ９と共に圧電素
子１０の伸縮により図中矢印△Ｓ方向に変位または、振
動可能に構成されている。１１は駆動回路、１２はコン
ピュータ、１３は変位センサー、２２は第２バイトであ
る。また１４は押圧子、１５はロードセル、１６はボー
ル、１７はホッパー、１８はシュート、２０は回収器、
２１は容器であり、６，７，８，９，１０，１３，１
４，１５，２２は図示しないモータ等の駆動手段により
一体になって、Ｘ，Ｙ方向に移動可能に構成されてい
る。
工方法及びその装置の第３の実施形態を示している。図
９において１は被加工物のフレームであり、回転駆動自
在なスピンドル４に固定され、穴５Ａを有するチャック
５に取り付けられている。６は図中Ｘ，Ｙ方向に摺動自
在なステージでありサブステージ８が取り付けられ、サ
ブステージ８にはバイト７を固定された並行バネ９が取
り付けられている。バイト７は並行バネ９と共に圧電素
子１０の伸縮により図中矢印△Ｓ方向に変位または、振
動可能に構成されている。１１は駆動回路、１２はコン
ピュータ、１３は変位センサー、２２は第２バイトであ
る。また１４は押圧子、１５はロードセル、１６はボー
ル、１７はホッパー、１８はシュート、２０は回収器、
２１は容器であり、６，７，８，９，１０，１３，１
４，１５，２２は図示しないモータ等の駆動手段により
一体になって、Ｘ，Ｙ方向に移動可能に構成されてい
る。
【００１７】以上のように構成された溝付き流体軸受加
工方法及びその装置の第３の実施形態について、以下そ
の動作を説明する。図９においてまずスピンドル４がチ
ャック５と共に、被加工物であるフレーム１を高速で回
転駆動させる。そして、ステージ６がＸ，Ｙ方向に移動
して、ステージ６に取り付けられたバイト７はフレーム
１の軸受穴１Ｂの荒加工を行なう。この時第１の実施形
態と同様に図２に示すようにサブステージ８に取り付け
られたバイト７は、駆動回路１１が発生する電圧の変化
により圧電素子１０が伸縮させられ、これにより並行バ
ネ９とともに△Ｓの変位または振動が与えられる。尚必
要に応じこの変位△Ｓは変位センサー１３により検出さ
れ、ねらいの変位量に対して誤差が生じた時は、コンピ
ュータ１２が指令を出し駆動回路の発生電圧を補正し正
しい変位量が得られるようになっている。図３において
被加工物であるスリーブ１Ａはスピンドル４により回転
させられると共に、スリーブ１Ａの軸受穴１Ｂにバイト
７が挿入され、軸受穴１Ｂの内面が加工されるが、同時
に、△Ｓの振動により動圧発生溝１Ｃが加工される。こ
のように加工が完了すると、図９のスピンドル４は停止
し、図１０に示すように、ホッパー１７から供給された
ボール１６は、軸受穴１Ｂよりも僅かに数ミクロンメー
タ大きい直径であるが、これを押圧子１４が被加工物で
あるフレーム１の軸受穴１Ｂに押し通しこの時の抵抗荷
重をロードセル１５等の荷重検出手段が検出し、コンピ
ュータ１２はこの検出荷重から演算により、軸受穴１Ｂ
の内径寸法を求める。またボール１６と軸受穴１Ｂの径
差は僅かであり、スリーブは弾性限度内の小さな応力を
受けるが永久変形する事は無い。その後ボール１６は図
１１に示すようにノズル１９から吐出される空気によ
り、チャック５の穴５Ａを通して回収器２０から容器２
１に回収される。そしてコンピュータ１２が求めた内径
と所定の内径との間に誤差が有る場合は、必要に応じ駆
動回路１１の発生電圧に補正をかけられ、仕上がりの内
径は、微妙に制御がかけられる。図１２は本実施形態に
おける加工方法を示す図である。
工方法及びその装置の第３の実施形態について、以下そ
の動作を説明する。図９においてまずスピンドル４がチ
ャック５と共に、被加工物であるフレーム１を高速で回
転駆動させる。そして、ステージ６がＸ，Ｙ方向に移動
して、ステージ６に取り付けられたバイト７はフレーム
１の軸受穴１Ｂの荒加工を行なう。この時第１の実施形
態と同様に図２に示すようにサブステージ８に取り付け
られたバイト７は、駆動回路１１が発生する電圧の変化
により圧電素子１０が伸縮させられ、これにより並行バ
ネ９とともに△Ｓの変位または振動が与えられる。尚必
要に応じこの変位△Ｓは変位センサー１３により検出さ
れ、ねらいの変位量に対して誤差が生じた時は、コンピ
ュータ１２が指令を出し駆動回路の発生電圧を補正し正
しい変位量が得られるようになっている。図３において
被加工物であるスリーブ１Ａはスピンドル４により回転
させられると共に、スリーブ１Ａの軸受穴１Ｂにバイト
７が挿入され、軸受穴１Ｂの内面が加工されるが、同時
に、△Ｓの振動により動圧発生溝１Ｃが加工される。こ
のように加工が完了すると、図９のスピンドル４は停止
し、図１０に示すように、ホッパー１７から供給された
ボール１６は、軸受穴１Ｂよりも僅かに数ミクロンメー
タ大きい直径であるが、これを押圧子１４が被加工物で
あるフレーム１の軸受穴１Ｂに押し通しこの時の抵抗荷
重をロードセル１５等の荷重検出手段が検出し、コンピ
ュータ１２はこの検出荷重から演算により、軸受穴１Ｂ
の内径寸法を求める。またボール１６と軸受穴１Ｂの径
差は僅かであり、スリーブは弾性限度内の小さな応力を
受けるが永久変形する事は無い。その後ボール１６は図
１１に示すようにノズル１９から吐出される空気によ
り、チャック５の穴５Ａを通して回収器２０から容器２
１に回収される。そしてコンピュータ１２が求めた内径
と所定の内径との間に誤差が有る場合は、必要に応じ駆
動回路１１の発生電圧に補正をかけられ、仕上がりの内
径は、微妙に制御がかけられる。図１２は本実施形態に
おける加工方法を示す図である。
【００１８】本実施形態の溝付き流体軸受加工装置によ
ればスリーブ１Ａが薄肉でも、バイト７で軸受穴１Ｂの
仕上げ加工と動圧発生溝１Ｃの加工を行なうため、スリ
ーブ１Ａにはほとんど加工応力がかからず、軸受穴１Ｂ
は曲がりが生じないため精度（真円度、円筒度）が良好
に仕上がる。
ればスリーブ１Ａが薄肉でも、バイト７で軸受穴１Ｂの
仕上げ加工と動圧発生溝１Ｃの加工を行なうため、スリ
ーブ１Ａにはほとんど加工応力がかからず、軸受穴１Ｂ
は曲がりが生じないため精度（真円度、円筒度）が良好
に仕上がる。
【００１９】尚、図１０においてボール１６は複数個あ
り、順次ホッパー１７から供給される場合について説明
したが、ボール１６は１個であり、押圧子１４に固定さ
れ一体に設けられ、繰り返し使用されても良い。この場
合、ホッパー１７、シュート１８、穴５Ａ、ノズル１
９、回収器２０、容器２１は不要である。
り、順次ホッパー１７から供給される場合について説明
したが、ボール１６は１個であり、押圧子１４に固定さ
れ一体に設けられ、繰り返し使用されても良い。この場
合、ホッパー１７、シュート１８、穴５Ａ、ノズル１
９、回収器２０、容器２１は不要である。
【００２０】尚、軸受穴１Ｂの荒加工は、バイト７だけ
によらずとも、第２のバイト２２により加工しても良
い。
によらずとも、第２のバイト２２により加工しても良
い。
【００２１】尚サブステージ８はステージ６と一体であ
っても同じである。
っても同じである。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明の溝付き流体軸受加
工方法及びその装置は、バイトでスリーブの軸受穴内面
の仕上げ加工および動圧発生溝を加工するので薄肉のス
リーブでも応力をかけずに加工するため、座屈や変形が
なく高精度に加工が行える。
工方法及びその装置は、バイトでスリーブの軸受穴内面
の仕上げ加工および動圧発生溝を加工するので薄肉のス
リーブでも応力をかけずに加工するため、座屈や変形が
なく高精度に加工が行える。
【図１】本発明の第１の実施形態の溝付き流体軸受加工
装置の構成図
装置の構成図
【図２】図１に示す第１実施形態の詳細図
【図３】本発明の第１実施形態における加工説明図
【図４】本発明の第２実施形態における圧電素子駆動電
圧波形の図
圧波形の図
【図５】本発明の第２実施形態における軸受穴断面図
【図６】本発明の第２実施形態における圧電素子駆動電
圧波形の図
圧波形の図
【図７】本発明の第２実施形態における軸受穴断面図
【図８】流体軸受の寿命の説明図
【図９】本発明の第３実施形態における溝付き流体軸受
加工装置の構成図
加工装置の構成図
【図１０】図９に示す第３実施形態におけるボール挿通
の状態を示す詳細図
の状態を示す詳細図
【図１１】第３実施形態におけるボール挿通の状態を示
す詳細図
す詳細図
【図１２】本発明の第１〜第３の実施形態における溝付
き流体軸受加工方法を示す工程図
き流体軸受加工方法を示す工程図
【図１３】溝付き流体軸受の概略断面図
【図１４】従来の溝付き流体軸受の加工装置の構成図
【図１５】従来の溝付き流体軸受加工方法の工程説明図
【図１６】従来の溝付き流体軸受加工方法の説明図
【図１７】従来の加工方法工程図
１ フレーム １Ａ スリーブ １Ｂ 軸受穴 １Ｃ 動圧発生溝 ４ スピンドル ５ チャック ６ ステージ ７ バイト ８ サブステージ ９ 並行バネ １０ 圧電素子 １１ 駆動回路 １２ コンピュータ １３ 変位センサー １４ 押圧子 １５ ロードセル １６ ボール １７ ホッパー １８ シュート １９ ノズル ２０ 回収器 ２１ 容器 ２２ 第２バイト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日下 圭吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 軸受穴を有する被加工物を回転駆動させ
る回転スピンドルとチャックと、ＸＹ方向に摺動可能な
ステージを有し、このステージに前記被加工物の前記軸
受穴の加工を施すバイトを有し前記バイトに前記回転ス
ピンドルの回転軸に対し略直角方向に微振動を与える圧
電素子を有し、前記軸受穴加工中に圧電素子に直線と略
半円弧からなる略半正弦波形状の電圧を与える駆動回路
を有する溝付き流体軸受加工装置。 - 【請求項２】 軸受穴加工中に圧電素子に直線と略半円
弧から成る略半円弧波形状で、前記直線と前記略半円弧
が円弧で滑らかに連結された略半正弦波状の電圧を与え
る駆動回路を有する請求項１記載の溝付き流体軸受加工
装置。 - 【請求項３】 軸受穴を有する被加工物を回転駆動させ
る回転スピンドルとチャックと、ＸＹ方向に摺動可能な
ステージを有し、このステージに前記被加工物の前記軸
受穴の加工を施すバイトを有し前記バイトに前記回転ス
ピンドルの回転軸に対し略直角方向に微振動を与える圧
電素子を有し、前記軸受穴にボールを挿入する押圧子
と、このボールの挿入荷重を検出する検出手段を有する
溝付き流体軸受加工装置。 - 【請求項４】 スリーブの軸受穴に下穴を加工する工程
と、バイトにより前記下穴内面と動圧発生溝を圧電素子
による微振動を与えながら同時に加工する工程と、前記
内面にボールを挿入し、挿入荷重を測定する工程と、挿
入荷重から内径寸法の大小を判定する工程とから成る溝
付き流体軸受加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23274896A JP3774947B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 溝付き流体軸受加工方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23274896A JP3774947B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 溝付き流体軸受加工方法及びその装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1076411A true JPH1076411A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3774947B2 JP3774947B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=16944147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23274896A Expired - Fee Related JP3774947B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 溝付き流体軸受加工方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3774947B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000039023A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溝付きスラスト軸受板の加工方法及び装置 |
| JP2003515458A (ja) * | 1999-11-25 | 2003-05-07 | サンドビック アクティエボラーグ | 玉軸受フライス加工用カッタ及び協働する切削インサート |
| KR100454484B1 (ko) * | 2002-02-05 | 2004-10-28 | 삼성전자주식회사 | 동압베어링의 동압생성홈 성형방법 및 그 장치 |
| EP1493530A1 (de) * | 2003-07-04 | 2005-01-05 | HESS, Peter | Werkzeugkopf mit piezoelektrischen Aktuatoren |
| JP2005185077A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Seiko Instruments Inc | アクチュエータ、ステージ装置及び軸受加工装置 |
| US8381404B2 (en) | 2009-10-02 | 2013-02-26 | Alphana Technology Co., Ltd. | Method manufacturing of fluid dynamic bearing using cutting tool that performs micro alternating drive |
| CN103658679A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-26 | 湖北华阳汽车变速系统股份有限公司 | 汽车后轴承盖的加工工艺方法 |
| EP2923093A1 (de) * | 2012-11-26 | 2015-09-30 | Federal-Mogul Wiesbaden GmbH | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gleitlagers oder eines teils davon sowie gleitlager oder teil davon |
| JP2016105005A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 日本電産株式会社 | 流体軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置 |
| KR20190070366A (ko) * | 2017-11-20 | 2019-06-21 | 이엠코리아주식회사 | 축압기 하우징 제조방법 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP23274896A patent/JP3774947B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000039023A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溝付きスラスト軸受板の加工方法及び装置 |
| JP4824238B2 (ja) * | 1999-11-25 | 2011-11-30 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 玉軸受フライス加工用カッタ及び協働する切削インサート |
| JP2003515458A (ja) * | 1999-11-25 | 2003-05-07 | サンドビック アクティエボラーグ | 玉軸受フライス加工用カッタ及び協働する切削インサート |
| KR100454484B1 (ko) * | 2002-02-05 | 2004-10-28 | 삼성전자주식회사 | 동압베어링의 동압생성홈 성형방법 및 그 장치 |
| EP1493530A1 (de) * | 2003-07-04 | 2005-01-05 | HESS, Peter | Werkzeugkopf mit piezoelektrischen Aktuatoren |
| US7352110B2 (en) | 2003-07-04 | 2008-04-01 | Peter Hess | Tool head comprising piezoelectric actuators |
| JP2005185077A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Seiko Instruments Inc | アクチュエータ、ステージ装置及び軸受加工装置 |
| US8381404B2 (en) | 2009-10-02 | 2013-02-26 | Alphana Technology Co., Ltd. | Method manufacturing of fluid dynamic bearing using cutting tool that performs micro alternating drive |
| EP2923093A1 (de) * | 2012-11-26 | 2015-09-30 | Federal-Mogul Wiesbaden GmbH | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gleitlagers oder eines teils davon sowie gleitlager oder teil davon |
| US9937564B2 (en) | 2012-11-26 | 2018-04-10 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh | Method and device for producing a friction bearing or a part thereof |
| EP2923093B1 (de) * | 2012-11-26 | 2018-10-10 | Federal-Mogul Wiesbaden GmbH | Verfahren zur herstellung eines gleitlagers oder eines teils davon |
| CN103658679A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-26 | 湖北华阳汽车变速系统股份有限公司 | 汽车后轴承盖的加工工艺方法 |
| CN103658679B (zh) * | 2013-12-05 | 2017-02-15 | 湖北华阳汽车变速系统股份有限公司 | 汽车后轴承盖的加工工艺方法 |
| JP2016105005A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 日本電産株式会社 | 流体軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置 |
| KR20190070366A (ko) * | 2017-11-20 | 2019-06-21 | 이엠코리아주식회사 | 축압기 하우징 제조방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3774947B2 (ja) | 2006-05-17 |
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