JPS60263659A - 木の葉状運動による研摩方法と装置 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は、ワーク表面を研摩工具を用いて研摩する方法
と装置に関し、特にワーク表面に対して研摩工具が木の
葉状軌跡の運動を行って均一なみがき効果を与える研摩
方法と装置に関するもので、ワーク表面の機械的研摩、
電解研摩に適用して高品質のワーク研摩表面を得ること
ができるものである。

従来技術 ワーク表面の研摩、例えば、ゴールエンドミルで切削加
工されたワーク加工面の切削条痕を除去するために、研
摩工具を直線往復運動させ、この直線往復運動中の研摩
工具を上記直線往復運動と同方向又は上記直線往復運動
と垂直な方向に送って研摩動作させる方法および装置は
既に従来から知られている。然しなから、この従来の直
線運動をおこなう研摩工具によってワーク表面を研摩す
る方法では、特に前者の直線往復運動と同方向に送った
場合の研摩条痕を考察すると、ワーク表面上の同一個所
を研摩工具が重複研摩するため、特に機械的研摩法では
研摩砥粒がワーク表面上に表面粗さの測定データで溝と
して検出される深い条痕を残す結果となシ、従ってワー
ク表面の全領域に亘ってむらの無い均一な表面粗さを有
した研摩面が得られないという欠点があった。つまシ、
研摩工具の研摩運動および送シ運動によって発生する砥
粒条痕が微細かつ万逼無く形成されたみがき効果を付与
することができないのである。

発明の概要 依って、本発明の目的は、上述した従来の研摩方法にお
ける欠点を解消し、ワーク表面の全域に亘って万遍の無
い研摩効果を付与するために研摩工具に木の葉状軌跡の
研摩運動をおこなわせた研摩方法および装置を提供する
ものである。

本発明によれば、ワーク置台上に取付けたワ−り表面を
研摩工具でみがき研摩する方法において、前記研摩工具
が取付けられた研摩ヘッドを回転主軸に装着して前記研
摩ヘッドに回転運動を与え、前記回転運動を前記研摩ヘ
ッド内に設けた運動変換機構によって木の葉状軌跡の運
動に変換し、これを前記研摩工具に伝達し、かつ前記ワ
ーク置台と前記研摩ヘッドとの間で相対的過多移動をお
こなわせ、前記ワーク表面に沿って前記研摩工具を繰シ
返し木の葉状運動させることを特徴とする木の葉状運動
による研摩方法が提供される。

また、本発明によれば、この研摩方法を実施すべく、ワ
ーク置台上に取付けたワーク表面を研摩工具でみがき研
摩する装置において、回転主軸に一端を結合される回転
入力軸と、前記回転入力軸に回転入力部材を接続すると
共に遊星歯車を出力部材とした遊星歯車機構と、前記遊
星歯車の自転軸に一端を装着した腕部材と、前記腕部材
における前記遊星歯車のピッチ円径から一定距離だけ外
方の位置に枢着された前記研摩工具の取付用の木の葉状
運動体と、前記木の葉状運動体のがイド装置とを具備し
た研摩ヘット◆を備え、前記回転主軸と前記ワーク置台
との間で相対的送シ移動をおこなう間に前記ワーク表面
を前記研摩ヘッドに装着された研摩工具の木の葉状運動
によって研摩することを特徴とする研摩工具の木の葉状
運動による研摩装置が提供される。上述のように送シ移
動の間に研摩工具が木の葉状軌跡の研摩運動を行うから
研摩軌跡はワーク表面の全域に均−万遍なく行きわたシ
、シかも同一個所のみを重複して繰シ返し研摩するとと
はないから、表面粗さの粗い深い溝が発生することはな
いのである。以下、本発明を添付図面に示す機構原理の
図と実施例に基づいて詳細に説明する。

実施例 第１図および第２図は、本発明の研摩方法および研摩装
置に係る研摩工具の木の葉状運動の機構原理を説明する
平面図と縦断面図である。同第１図において、１０は内
歯１０ｍを有した固定内歯歯車であ）、上記内歯１０ｍ
はピッチ円１２を有している。この内歯歯車１０ＶＣは
外歯１４ｍを有した歯車１４が遊星歯車として噛合して
おシ、そのピッチ円１６は内歯歯車１０のピッチ円１２
のＡの直径を有するように形成されている。また、歯車
１４は軸受１８を介して自転軸２０の周）に自転可能に
設けられておシ、従って歯車１４が内歯歯車１０の中心
Ｓに関して、例えば矢印“Ｔ”で示す時計回多方向に遊
星運動すると、この間に該歯車１４は矢印“Ｐ＃で示す
反時計回多方向に自転する。この場合に既述のように両
噛合歯車１０．１４のピッチ円径が２＝１の比率を有し
ていることから、歯車１４が第１図の実線位置から鎖線
位置まで角度θだけ遊星運動したときに角度２θだけ自
転運動をすることは周知の歯車噛合条件から明らかであ
る。故にいま、歯車１４のピッチ円１６上の両点Ｍに注
目すると、この点″″Ｍ＃は常に内歯歯車１０の直径上
を往復移動する。そしてこのとき、上記歯車１４の点Ｍ
から微小距離”ｔ″だけ外方に距てた点Ｍ′の運動軌跡
を考察すると、この点Ｍ′は常に歯車１４の中心と点Ｍ
を結んだ延長線上で点Ｍの外方に一定距離″′ｔ＃だけ
距てた点であるから、第１図に点線で図示のように木の
葉状の周回軌跡をたどる。つまシ、往路の軌跡と復路の
軌跡とは直径線を挾んで異る経路をたどシ、しかも点Ｍ
の直線往復移動の軌跡（直径線）に対して対称の軌跡を
たどっている。

第２図は互いに噛合した内歯歯車１ｏと歯車１４の断面
図であシ、後者の歯車１４の中心を自転軸２０が貫通し
、該自転軸２０に軸受１８を介して歯車１４が取付けら
れている。また、歯車１４の下方に設けられた腕２２は
一端が歯車１４と一体形成によシ軸受１８に嵌設され、
歯車１４の半径方向に延長している。この腕２２の延長
部に軸部材２４が軸受２６を介して枢着されておシ、こ
の軸部材２４の中心線上に前述した点Ｍ′があるように
設けられている。従って軸部材２４は、歯車１４が内歯
歯車１４に対して遊星運動をおこなう間に前述した木の
葉状の運動軌跡に沿って周回する。つまシ、軸部材２４
は木の葉状運動体を形成している。故、にこの軸部材２
４の下端に研摩工具を取付け、ワークテーブル等のワー
ク置台（図示なし）上に載設したワークの表面に対向さ
せれば、該研摩工具はワーク表面に木の葉状運動軌跡に
よるみがき効果を与えることができる。

次に上述した木の葉状運動機構の原理に基いた本発明に
よる研摩装置の実施例を以下に第３図および第４図に示
す具体的構造の図に従って説明する。さて、第３図、第
４図は共に同実施例の研摩装置の縦断面図であるが、特
に第４図は第３図の■−■線沿う断面図である。同図に
おいて、研摩装置は工作機械の主軸頭における回転主軸
（図示なし）に装着されるテーパ付き人力軸３０″Ｉｒ
：有している。この入力軸３０は、静止筐体３２の内部
に回転軸受３４によって回転可能に取付けられた回転入
力部材３６に結合されておシ、従ってこの後者の回転入
力部材３６も回転主軸から伝えられる回転駆動力によっ
て入力軸３０と一緒に回転する。なお、３８は入力軸３
０と回転入力部材３６の間に設けられた軸受押えである
。上記回転入力部材３６にはその回転入力部材３６の回
転軸心から半径方向に偏心した位置に短軸４０が回転軸
受４２．４２によって回転可能に取付けられておシ、こ
の短軸４０の下方には小歯車４４が適宜の固定手段、例
えばキーによって同軸固定されている。

この小歯車４４は静止筐体３２に固定された内歯歯車４
６と噛合されている。この内歯歯車４６は入力軸３０、
回転入力部材３６と同心配置によって取付けられておル
、またそのピッチ円径は小歯車４４のピッチ円径の２倍
に形成されている。すなわち、小歯車４４と内歯歯車４
６とは前者は遊星歯車、後者は固定歯車とした遊星歯車
機構を形成しておシ、回転入力部材３６が回転すると、
それの偏心位置に短軸４０を介して取付けられている小
歯車４４は内歯歯車４６の内周に沿って遊星回転すると
共に短軸４０と一緒に自転運動をおこなう。つまシ、こ
の小歯車４４が前述した第１゜第２図の機構原理におけ
る歯車１４に相当し、内歯歯車４６が前述の内歯歯車１
０に相当する。

４８は内歯歯車４６を静止筐体３２に対し軸方向に固定
する固定板である。さて、小歯車４４が固定された短軸
４０の下端には環体５０が固定されておシ、小歯車４４
と一体を成している。従って、この環体５０も回転入力
部材３６の回転時には該回転入力部材３６に対して短軸
４０、小歯車４４と共に同軸回転する。そしてこの環体
５０の回転軸線から所定の距離＠ｔ、＃だけ外方に偏心
した位置にピボット軸５２が取付けられている。こノ場
合に上記距離“ｔ１″は短軸４０の中心線から小歯車４
４と内歯歯車４６との噛合点までの距離、つま夛小歯車
４４のビ、チ円半径よシ僅かに大きく選定されておフ、
その僅かに大きい距離分が前述した第１図、第２図の機
構原理における所定距離“ｔ″に相当している。故に環
体５０に取付けられたピボット軸５２は、上述した小歯
車４４と内歯歯車４６とからなる遊星歯車機構の作動に
従って第４図では左・右方向に長軸線を有し、その長軸
線の両側にふくらんだ運動軌跡からなる木の葉状運動を
おこ力う。このピボット軸５２は回転軸受５４を介して
ブロック５６に取付けられてお夛、故にブロック５６も
ピボット軸５２と一体をなして木の葉状運動を行う。そ
してこのブロック５６の下方には研摩工具（図示なし）
の支持軸５８が取付けられ、その支持軸５８の下端に例
えばねじ止め方法等の適宜の取付方法によって研摩工具
が着脱自在に取付けられる。つ−！シ、ピボット軸５２
、ブロック５６、支持軸５８、研摩工具の囲者が一体と
なって木の葉状運動を行い、ワーク表面に所望の研摩作
用を与えるのである。

他方、上述のブロック５６は、静止筐体３２の下端に固
定されたがイｒ装置６０によって安定した木の葉状運動
を行うように案内されている。つまシ、ピボット軸５２
と支持軸５８との間に設けた慣性の大きいゾロツク５６
をガイド装置６０によって常に一定した木の葉状運動軌
跡をたどるように案内しているからこのブロック５６に
支持軸５８を介して結合した研摩工具も安定した木の葉
状運動をおこなってワーク表面に常に一定した木の葉状
軌跡の研摩作用を与えることができるのである。さて、
ガイド装置６０は上記ブロック５６の両側に一対に配置
された固定ガイドブロック６２．６２と、この固定ガイ
ドブロック６２゜６２の段状ガイド溝６２ａ　、６２ａ
に沿って木の葉状運動の長軸線方向に延びた板形状の可
動ガイド６４．６４と、この可動ガイド６４．６４を常
にブロック５６に向けて押圧するように上記固定ガイド
ブロック６２．６２内に適宜数設けたばね６６とを具備
して構成されている。なお、ねじ６８はばね６６のばね
力を調節することによって可動ガイド６４．６４に対す
る押圧力を調節するように設けられている。上述のよう
に固定がイト９ブロック６２．６４の内部に可動ガイド
ブロック６４．６４を設け、木の葉状運動をおこなうブ
ロック５６の側面から常にばね６６のばね力に基づいた
押圧力を与えることによシ、木の葉状運動における長軸
線方向の運動成分とそれに直交したふくらみ方向の運動
成分との両者に案内作用が与えられ、従って上述の如く
安定した木の葉状運動が常に保証されるのである。

発明の効果 以上の構成からなる木の葉状運動研摩装置を用いてワー
ク表面を研摩するときには、該装置を工作機械の主軸頭
における回転主軸に入力軸３０から装着し、また支持軸
５８の下端に研摩工具を取付ける。次いで工作機械のワ
ークテーブルに被研摩ワークを取付け、該被研庫ワーク
のワーク表面と研摩工具とを対向、接触させる。この状
態で回転主軸を回転させると、本研摩装置を介して研摩
工具が木の葉状運動を行う。同時に主軸頭とワークテー
ブルとの間で適宜の送シ動作を与えると、ワーク表面に
は送シ方向に順次木の葉状運動による研摩作用が与えら
れるのである。そして既述の如く、木の葉状運動には長
軸線方向の往復運動成分と共にその長軸線方向と直交す
るふくらみ方向の運動成分が含まれているのでワーク表
面に形成される研摩条痕が均一に広がシ、故に局部的に
深い研摩条痕が残るという不具合の発生がない。特にワ
ーク表面の一端に垂直壁を有した例えば箱形ワークの内
底面を研摩する場合には、その垂直壁沿いの送夛運動を
与えながら、研摩工具に木の葉状運動を付与すると、箱
形ワークの内底面にも均一な研摩効果を全面にみがき残
し部分を残存させることなく施すことができろ。

なお、本発明による木の葉状研摩装置の下端に取付けら
れる研摩工具としては、ワーク表面に砥粒によるみがき
効果を与えるものと、電解研摩法によるみがき効果を与
えるものとの何れの型式の研摩工具も用いることができ
ることは言うまでもなく、前者の型式では工具先端を砥
粒保持体に形成し、後者の型式では工具先端を電極部分
として形成する違いがあるにすぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の木の葉状運動による研摩方法と装置の
機構原理を説明する平面図、第２図は第１図の■−■線
に沿う略示断面図、第３図は同装置の実施例の構造を示
す縦断面図、第４図は同実施例の第３図におけるＩＶ−
ＩＶ線に沿う縦断面図。 １０・・・固定内歯歯車、１０ａ・・・内歯、１２・・
・ピッチ円、１４・・・歯車、１４ａ・・・外歯、１６
・・・ピッチ円、１８・・・軸受、２０・・・自転軸、
２２・・・腕、２４・・・軸部材、２６・・・軸受、３
０・・・入力軸、３２・・・静止筐体、３４・・・回転
軸受、３６・・・回転入力部材、４０・・・短軸、４４
・・・小歯車、４６・・・内歯歯車、５０・・・環体、
５２・・・ビゴット軸、５６・・・ブロック、５８・・
・支持軸、６０・・・ガイド装置、６２・・・固定ガイ
ドブロック、６４・・・可動ガイド、６６・・・ばね。 特許出願人 株式会社牧野フライス製作所 日立造船株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　中　山　恭　介 弁理士　山　口　昭　之 弁理士　西　山　雅　也 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ワーク置台上に取付けたワーク表面を研摩工具で
   みがき研摩する方法において、 前記研摩工具が取付けられた研摩へ、／ドを回転主軸に
   装着して前記研摩ヘッドに回転運動を与え、前記回転運
   動を前記研摩ヘッド内に設けた運動変換機構によって木
   の葉状軌跡の運動に変換し、これを前記研摩工具に伝達
   し、かつ前記ワーク置台と前記研摩ヘッドとの間で相対
   曲送シ移動をおこなわせ、前記ワーク表面に沿って前記
   研摩工具を繰シ返し木の葉状運動させることを特徴とす
   る木の葉状運動による研摩方法。 ２、　ワーク置台上に取付けたワーク表面を研摩工具で
   みがき研摩する装置において、 回転主軸に一端を結合される回転入力軸と、前記回転入
   力軸に回転入力部材を接続すると共に遊星歯車を出力部
   材とした遊星歯車機構と、前記遊星歯車の自転軸に一端
   を装着した腕部材と、前記腕部材における前記遊星歯車
   のピッチ円径から一定距離だけ外方の位置に枢着された
   前記研摩工具の取付用の木の葉状運動体と、前記木の葉
   状運動体のガイド装置とを具備した研摩ヘッドを備え、
   前記回転主軸と前記ワーク置台との間で相対曲送シ移動
   をおこなう間に前記ワーク表面を前記研摩ヘッドに装着
   された研摩工具の木の葉状運動によって研摩することを
   特徴とする研摩工具の木の葉状運動による研摩装置。 ３、特許請求の範囲第２項に記載の研摩工具の木の葉状
   運動による研摩装置において、前記木の葉状運動体は、
   前記遊星歯車のピッチ円径から０．１〜０．２　［ｍｍ
   　：］の距離だけ外方の位置に取付けられてなる研摩工
   具の木の葉状運動による研摩装置。 ４、特許請求の範囲第２項に記載の研摩工具の木の葉状
   運動による研摩装置において、前記ガイド装置は、木の
   葉状運動の長軸線方向に延設固定された１対の直進ガイ
   ド壁と、前記直進ガイｒ壁の内側にそれぞれ設けられた
   １対の弾性ガイドとを具備してなシ、前記１対の弾性ｆ
   イト９間に前記木の葉状運動体を挾持した研摩工具の木
   の葉状運動による研摩装置。