JPS63295101A

JPS63295101A - 加工方法

Info

Publication number: JPS63295101A
Application number: JP12651787A
Authority: JP
Inventors: Motoyasu Nakanishi; 幹育中西
Original assignee: KIYUUBITSUKU ENG KK
Current assignee: KIYUUBITSUKU ENG KK
Priority date: 1987-05-23
Filing date: 1987-05-23
Publication date: 1988-12-01
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH089121B2

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】産業上の利用分野本発明は、円筒状物の加工方法、詳しくは、肉薄のもの
でも表面を平滑に仕上げることのできる加工方法に関す
る。

従来の技術複写機で使用されているドラムに代表されるように、平
滑度が要求されている円筒状物を如何に早く、確実に作
れるかが、昨今特に問題とされている。

そして、要求されている平滑度に応じ、旋削、回転研削
、ホーニング専行なわれているが、特に、アルミ等の軽
合金の肉渾材を旋削加工するときは、被加工物とバイト
とが共振し、いわゆるビビリを起こして加工表面を荒し
てしまう事がある。

従来はこの共振を防止するために、切削速度を調節した
り、ゴムで被覆した心金等を嵌め入れて加工している。

発明が解決しようとする問題点ところが、切削速度を調節するのでは非効率的であり、
ゴムで被覆した心金を嵌め入れて加工する場合であって
も、ゴムが反発弾性を生じるので、時に共振を起こし、
安心できる程の防振効果は期待できなかった。

問題点を解決するための手段本発明は、被加工物内にゲル状物質層を挿入後、該ゲル
状物質層を変形させ、被加工物の内周壁にこれを当接さ
せた状態で加工することを特徴とするものであって、ビ
ビリの発生を防止して、円筒状物の加工表面を平滑に仕
上げようとするものである。

作用本発明加工方法は、ゲル状物質層を被加工物の内周壁に
当接させた状態で加工することで、工具と被加工物間の
振動をゲル状物′ＭＮにまで伝°播させ、ゲル状物質層
内では、この振動を、自らの広域に急速に伝播して、ゲ
ル状物質層全域で吸収してしまい、もって、表面平滑度
を低下させる原因を解消する。

すなわち、ゲル状物質の非弾性変形は反発力を生じない
点に特徴があり、ゲル状物質に印加された振動波は、ゲ
ル状物質を変形させつつ急速に分散されて微分化され、
その間に熱等に変換されて、以てゲル状物Ｎ層内の広域
で吸収されてしまう。

また、ゲル状物質は、僅かな力で大きく変形させること
ができ、また、反発も少ないので、ゲル状物質層に押圧
力や遠心力等の力を作用させることで、被加工物の内周
壁に適度な接触力をもって当接させることができる。

実施例次ぎに、本発明加工方法の実施例について説明するが、
その前に、これに用いるに適した心金な図示のものにつ
いて説明する。

第１図は、被加工物に挿入したゲル状物Ｍｆ’Ｊを軸方
向で押圧して該ゲル状物ＷＩＰｉを直径方向に膨出変形
させて、被加工物の内周壁にゲル状物Ｍ層を当接させる
に適した心金であって、この心金１１は、被加工物の内
周空間内において、基駒１２と端駒１３との閏の心金軸
１６上に押圧駒１４とゲル状物質ｆｉ＋５とを交互に多
数並べてなるものである・そして、基駒１２は　被加工
物の内径とほぼ同外径の円形状であり、この中心に、被
加工物とばぼ同しぐらいの長さで棒状の心金軸１６を固
着しである。心金軸１６の他端はスプライン軸状に加工
され、該スプライン軸状部　１６＋において、端駒１３
を歯合支持している。このため、端駒１３には、スプラ
イン溝　１３１が刻設しであるとともに、外端面の中心
にはセンター穴　＋３２が穿設してあり、周面　１３３
は。

センター穴　＋３２側に大径のテーパー状に形成されて
いる。

また、押圧駒１４及びゲル状物１！ｔ７！１１５は、各
々、被加工物の内径より若干小径の円筒状に形成され、
その自然な状態での幅の合計寸法は、端駒Ｉ３を被加工
物の端面に押し当ててセットした時の、基駒１２と瑞駒
１３の間隔より若干長尺としである。また、それらの中
央には心金軸１６の軸径より若干大径の穴が明ｔすてあ
り、押圧駒１４とゲル状物質Ｆｊ１５とを、この穴で心
金軸１６に算盤玉のように、しかも交互に通しである。

したがって、端駒１３で蓋をするようにして、これらを
押し付ければ、押圧駒１４、ゲル状物質１１５は心金軸
１６上をその分移動するとともに、その押し加減でゲル
状物Ｍ層１５は直径方向に膨出するように変形される。

ゲル状物質としては、シリコーンゲルが素材としての安
定性から良く適しており、ＪＩＳ　　Ｋ２５３０−１９
７６−　（５０ｇ荷重）により測定された針入度が６０
〜２００程度のシリコーンゲルやこの中に微小中空球体
を混入してなる複合シリコーンゲルは緩衝、防振能力に
も優れているので、特に、これらシリコーンゲルの使用
が推奨される。このような材料に、例えば、商品名トー
レシリコーンＣＦ３０２７　（トーレシリコーン株式会
社製造）やＫＥ−１０５１（信越化学株式会社製造）、
微小中空球体として、フィライト（商標名・・・日本フ
ィライト株式会社製造）やエクスパンセル（商標名・・
・日本フィライト株式会社販売）がある。なお、ゲル状
物質層１５は、これらゲル状物質の粘着性が強いために
、薄い被覆材内に封入されている。このように、被覆材
内に封入するには、例えば、第６図のような、薄いシリ
コーンゴム等で、ケース内側に形成した偏平円形肉厚部
７２に、切り込み７３を入れた逆止弁７１付きの中空円
筒ケース７を前もって成形しておき、この逆止弁７１よ
りゲル状物質原液を空気抜きをしつつ注入し、その後、
加熱してゲル化させる等の手段が採られる。

勿論、このような逆止弁７１付きてなくとも、注射器等
で刺して注入するようにしても良い。

また、基駒１２、端駒１３、心金軸１６等は強度的に金
属材を用いて作られるのが望まれるが、押圧駒１４は合
成樹脂等の成形体でも良く、単なる円筒状でなく、ゲル
状物質層１５の外周での押圧力が高まるよう異形状に成
形しても良い、このように、押圧駒を合成樹脂で作れば
、軽債化できるので、心金目体の偏心回転の危険性を減
することができる。

また、ゲル状物質層の数や配置は、加工条件等から適宜
選定すれば良く、さらに、基駒１２や端駒１３の外周面
は硬質ゴム等でｉｌ！ｌ！覆しておくのが良い。

次ぎに、本発明の加工方法の一実施例を上記の心金１１
を用いたものとして説明する。

そこで、この心金１１を、円筒状の被加工物Ａに嵌め入
れ、旋盤や研削盤等の加工機のチャックと心押し台の間
に架は渡し、主軸の回転を被加工物に伝え、バイトや砥
石等の工具を被加工物に押し当てて加工するのであるが
、これには、まず、端駒１３を外し、心金軸１６のスプ
ロケット軸状部　１６＋側から押圧駒１４及びゲル状物
質層１５の一団を被加工物Ａの内周空間内に挿入し、基
駒１２を該内周壁に嵌め入れる。この際、最後に嵌め入
れる基駒１２の部分で嵌め難くなるものの、押圧駒１４
や自然の状態でのゲル状物ｉ層１５は該被加工物の内径
より小さいから、被加工物の内周空間には簡単に入れる
ことができる。そして、最後に心金軸１６のスプロケッ
ト軸状部　１６１に端駒１３を入れ、基駒１２を挟み込
むように被加工物Ａの基端をチャックＢて閣み、続き、
反対側から、端駒１３に心押し台Ｃを押し付ける。この
時、心押し台よりの圧力は、被加工物の他端において、
端駒１３のテーパー壁面１３３でこの端を押し付け、セ
ンターを固定することとなるともに、被加工物の内周空
間においては、端駒１３の内端面から軸方向に積層状態
のゲル状物質層１５を押圧する力となる。そして、この
押圧力によって、ゲル状物質［１５は押し潰されたよう
に変形するが、軸方向では規制されているので、勢い直
径方向での変形となる。この結果、ゲル状物質層１５の
外周部分が被加工物の内周壁に当接することとなる。

そこで、このような状態で、主軸を回転させた上で各工
具を押し当てれば、加工中、被加工物と工具との系で発
生する振動は、ゲル状物質層１５にも伝わってくる。

ゲル状物Ｍ層！５内では、この振動を、自らの非弾性変
形として広域に急速に伝播するが、ゲル状物質の非弾性
変形は反発力を生じない点に特徴があり、ゲル状物質に
印加された振動波はゲル状物質を変形させつつ急速に分
散されて微分化され、熱等に変換されて、以てゲル状物
質内の広域で吸収されることとなる。

この結果、共振等、振動は抑えられ、表面は平滑に仕上
げられることとなる。

そこで、加工が終わり、チャックＢを緩め、心押し台Ｃ
を引き戻し、被加工物へを加工機から取り外せば、ゲル
状物質ＦＪ１５は元の径に戻り、心金１１全体を被加工
物Ａの内周空間から容易に引き出せて、加工は完了する
。

なお、本願明細書で言う非弾性変形とはゴムやバネのよ
うな強い弾性変形をしないと言う意味であって、弾性的
変形を全くしないという意味ではない。また、同様に反
発がないとは、ゴムやバネのような強い反発弾性を示さ
ないと言う意味であって、反発弾性が絶対的に０である
という意味ではない。

第２ｖ！Ｊないし第５Ｖ！Ｊに示すのは、本発明方法を
実施するための他の心全例の断面図で、前記実施例では
、圧縮的な押圧力によってゲル状物′Ｍ層の変形を図っ
たが、第２１！ｌに示す心金２１は、くさび作用的な力
によりゲル状物質層の変形を図るものである。すなわち
、押圧駒２４の周面はテーパー状に形成し、ゲル状物！
’ｆ層２５もこれに合致するようにテーパーの受けの形
状とし、このテーパー；、！面からの押し広げる力で、
ゲル状物質ＦＪ２５を変形させて、被加工物の内周面に
当接させようとするものである。

また、第３図に示す心金３１は、ゲル状物質層の高速回
転による遠心力で該ゲル状物質層を直径方向に変形させ
て、該被加工物の内周壁に当接させようとするものであ
り、心金軸３６のスプロケット軸状部手前には円盤状の
架設駒８を固定し、基駒３２とこの架設駒８との間に薄
い円筒状のゲル状物質層３５を架設したものである。な
お、このゲル状物質層３５は二重円筒状の合成樹脂フィ
ルム袋３５１閏内にゲル状物質を充填して構成してあり
、該合成樹脂フィルム袋の両端を重ねて、基駒３２と架
設駒８のそれぞれに掛止しである。

この場合は、前記第１図、第２図に示した心金による場
合と異なり、被加工物Ａの内周空間に嵌め入れた後、回
転させることによって、ゲル状物！！ｔ　Ｆ　３５に遠
心力が作用されることで、直径方向へ変形させ、被加工
物の内周壁に当接させようとするものである。この場合
においても、被加工物と工具との間に発生した振動はゲ
ル状物質Ｎ３５に伝達されて、そこで、熱等に変換され
、吸収されてしまう。

また、第４図に示す心金４１もゲル状物′Ｉ！ｉ層の高
速回転による遠心力で直径方向に変形させよとするもの
で、第１図の心金１１の押圧駒１４を外し、各ゲル状物
質層は適宜位置に固定したようなものであるが、この場
合、ゲル状物質層４５の外形は、該ゲル状物質層４５が
遠心力で変形した際には、被加工物の内周壁に当接する
が、遠心力が作用しないときは、被加工物の内周空間に
楽に出し入れできる径とする必要がある。

また、第５図に示す心金５１は、円筒或は円柱状の心金
芯体５１１の周囲にゲル状物１０５５５を貼着したもの
で、心金５１の冷却か、被加工物の加熱により、両者の
内外径に隙間な生じさせ、この隙間が生じている間に嵌
め入れて、その後、常温に戻ることによる膨張か縮小に
よって、ゲル状物質層５５を変形させ、これを被加工物
の内周面に当接させようとするものである。このため、
熱膨張率が大きい物を加工するときに用いるか、心金芯
体５１１の材質に熱収縮率の大きい材質を選択し、ゲル
状物質層５５には切り込み５７を入れておくか、水車羽
根状にゲル状物質層を貼着しておくのが望ましい。

以上のとおり、本発明加工方法を、いくつか図示した心
金を用いたものとして説明したが、本発明加工方法は、
必ずしも、これら心金の何れかを用いなければならない
ものでなく、例えば、軸方向での押圧、或は、高速回転
中のゲル状物質層の遠心力、熱変形力等以外にも、何等
かの力を作用させてゲル状物質層を直径方向に変形させ
、被加工物の内周壁にゲル状物質層を当接させ、この間
において加工するに適した心金であれば、どのような心
金を用いても良いものである。また、被加工物と嵌め合
う心金の両端の構造も前述したものに限らず、要は、ゲ
ル状物質層を被加工物の内周空間内において安定して支
持でき、被加工物も安定してチャックと芯押し台との間
に支持させることのできる構造を有していれば良いこと
勿論である。さらに、上記実施例では、ゲル状物′Ｉｉ
層はシリコーンゴム製ケースや合成樹脂フィルム袋に充
填してなるものとしたように、ゲル状物質を被覆したも
のとしたが、ゲル状物質の表面の架橋度を上げて、半硬
質の薄膜層を形成したりしても良く、場合によっては、
粘着性の問題を除けば、ゲル状物質そのままの状態で用
いても良い。要は、被覆するにしても、ゲル状物質の特
性を殺さない程度の被覆材を用いたものであることが望
まれる。

発明の効果以上述べたとおり、本発明によれば、被加工物と工具と
の間の振動を吸収して、表面平滑度を下げる原因を解消
でき、平滑度が要求されている円筒状物を早く確実に製
作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明加工方法に使用する心金の一例をチャッ
クに掴ませた状態で示す横断面図、第２図は本発明加工
方法に使用する他の心金を心押し台で押し付けた状態で
示す横断面図、第３図、第４因はさらに他の心金を示す
横断面図、第５図は同縦断面図、第６図は心金に用いる
押圧駒の−例のす１視図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転中の円筒状被加工物の外周面に工具を押し当
てて、該外周面を加工する方法において、被加工物にゲ
ル状物質層を挿入し、挿入後、該ゲル状物質層を変形さ
せて、これを被加工物の内周壁に当接させ、ゲル状物質
層が被加工物の内周壁に当接している間に、該外周面を
加工することを特徴とする加工方法。
（２）被加工物に挿入したゲル状物質層を軸方向で押圧
し、該ゲル状物質層を直径方向に膨出変形させて、該被
加工物の内周壁にゲル状物質層を当接させることとした
特許請求の範囲第１項記載の加工方法。
（３）被加工物に挿入したゲル状物質層の高速回転によ
る遠心力で該ゲル状物質層を直径方向に変形させて、該
被加工物の内周壁にゲル状物質層を当接させることとし
た特許請求の範囲第１項記載の加工方法。