JPH02190251A - 球体加工装置 - Google Patents
球体加工装置Info
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- JPH02190251A JPH02190251A JP866789A JP866789A JPH02190251A JP H02190251 A JPH02190251 A JP H02190251A JP 866789 A JP866789 A JP 866789A JP 866789 A JP866789 A JP 866789A JP H02190251 A JPH02190251 A JP H02190251A
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- sphere
- disk
- spheres
- shavings
- disc
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明はセラミックス球、樹脂球、繊維強化樹脂球、金
属球などの各材料の球体を加工する加工装置に関する。
属球などの各材料の球体を加工する加工装置に関する。
(従来の技術)
最近、セラミックスの優れた機械的性質を活かして機械
部品としての球体を製造することが行なわれている。例
えば高温条件下で用いる軸受に設ける球体を高温強度に
優れた窒化けい素焼粘体で製造することが行なわれてい
る。
部品としての球体を製造することが行なわれている。例
えば高温条件下で用いる軸受に設ける球体を高温強度に
優れた窒化けい素焼粘体で製造することが行なわれてい
る。
一般にセラミックス球体を製造する場合には、焼結体か
ら粗球を形成し、次に粗球を加工して中間段階の球体を
形成し、さらに球体を仕上げ加工して真球度の高い球体
に仕上げる工程が採用されている。例えば軸受用球体に
要求されている真球度はサブミクロンの単位である。
ら粗球を形成し、次に粗球を加工して中間段階の球体を
形成し、さらに球体を仕上げ加工して真球度の高い球体
に仕上げる工程が採用されている。例えば軸受用球体に
要求されている真球度はサブミクロンの単位である。
そこで、従来球体の仕上げ加工には次に述べる加工装置
が用いられている。すなわち、この球体加工装置は上位
円盤と、球体の直径より浅い環状の溝を有する下位円盤
とを上下に対向して配置し、下位円盤の環状溝に精度が
悪い球体をスラリー状の砥粒とともに入れ、あるいは環
状溝の底部に砥石を設けて球体のみを環状溝に入れる。
が用いられている。すなわち、この球体加工装置は上位
円盤と、球体の直径より浅い環状の溝を有する下位円盤
とを上下に対向して配置し、下位円盤の環状溝に精度が
悪い球体をスラリー状の砥粒とともに入れ、あるいは環
状溝の底部に砥石を設けて球体のみを環状溝に入れる。
そして、下位円盤の環状溝に入れた球体を上位円盤で押
えて両方の円盤を偏心して回転させることにより球体を
加工するものである。
えて両方の円盤を偏心して回転させることにより球体を
加工するものである。
(発明が解決しようとする課題)
しかし、このような従来の球体加工装置には次に述べる
問題点がある。
問題点がある。
すなわち、球体を研摩加工すると、球体自身および円盤
から夫々相手物により削り取られた削りかすが生じる。
から夫々相手物により削り取られた削りかすが生じる。
しかしなから、従来装置の下位円盤に溝を設ける構成で
は、砥粒によって球体と円盤から削り取られた削りかす
が下位円盤の環状溝の中に堆積し、その上を球体が通る
ために球体と同じ硬度を有する削りかすと球体が接触し
、球体の表面を粗くし、真球度を低下させる。また、削
りかすの堆積した場所と堆積していない場所が生ずるた
めに、削りかすの堆積した場所の上にある球体は他に比
べて球体の加工度が進んでその直径が他の球体に比して
小さくなり、球体間の相互差が拡大するという問題が生
じている。
は、砥粒によって球体と円盤から削り取られた削りかす
が下位円盤の環状溝の中に堆積し、その上を球体が通る
ために球体と同じ硬度を有する削りかすと球体が接触し
、球体の表面を粗くし、真球度を低下させる。また、削
りかすの堆積した場所と堆積していない場所が生ずるた
めに、削りかすの堆積した場所の上にある球体は他に比
べて球体の加工度が進んでその直径が他の球体に比して
小さくなり、球体間の相互差が拡大するという問題が生
じている。
本発明は前記事情に基づいてなされたもので、削りかす
による弊害を排除して真球度が高く、表面粗さの良い球
体を得ることができる球体加工装置を提供することを目
的とする。
による弊害を排除して真球度が高く、表面粗さの良い球
体を得ることができる球体加工装置を提供することを目
的とする。
[発明の構成]
(課題を解決する手段と作用)
本発明の発明者は、真球度が高く、表面粗さの良い樹脂
球、繊維強化樹脂球、金属球、セラミックス球等の球体
の加工について研究を重ねてきたが、従来の加工装置が
下位円盤に球体を入れるための溝を設けて、溝に入れた
球体を上位円盤で押えていたために球体と円盤の削りか
すが溝から除去されず溝内に堆積するために問題が生じ
ていたことを見出した。そこで、発明者はこのことを踏
まえて、削りかすが遠心力により下位円盤の外周側に移
動することに着目し、球体の外周側において下位円盤を
平面にして削りかすを外部に容易且つ確実に排出できる
球体加工装置を開発した。
球、繊維強化樹脂球、金属球、セラミックス球等の球体
の加工について研究を重ねてきたが、従来の加工装置が
下位円盤に球体を入れるための溝を設けて、溝に入れた
球体を上位円盤で押えていたために球体と円盤の削りか
すが溝から除去されず溝内に堆積するために問題が生じ
ていたことを見出した。そこで、発明者はこのことを踏
まえて、削りかすが遠心力により下位円盤の外周側に移
動することに着目し、球体の外周側において下位円盤を
平面にして削りかすを外部に容易且つ確実に排出できる
球体加工装置を開発した。
すなわち、本発明の球体加工装置は、上位円盤の下面に
球体の円盤外周側への移動を阻止する四部を形成し、上
位円盤の四部より外周側に位置する下面と下位円盤の上
面との間で空間部を形成してなることを特徴とするもの
である。
球体の円盤外周側への移動を阻止する四部を形成し、上
位円盤の四部より外周側に位置する下面と下位円盤の上
面との間で空間部を形成してなることを特徴とするもの
である。
本発明の球体加工装置の基本的構成の一つを第1図につ
いて説明する。
いて説明する。
図中1は上位円盤、2は下位円盤で、これら両方の円盤
1.2は上下に対向して配置されている。
1.2は上下に対向して配置されている。
上位円盤1は形状中心0□に上方に設けた垂直な回転軸
3が取付けてあり、下位円盤2は上位円盤1の回転軸3
から偏心した位置02に下方に設けた垂直な回転軸4が
取付けてあり、これら両回転軸3,4は図示しない回転
装置により回転駆動される。また、上位円盤1の下面は
外周部を除く部分に平坦な面形をなす凹部5が形成して
あり、この凹部5は両回盤1.2の間に配置した球体S
を上方から押えるとともに、外周部との境界をなす段壁
面5aによって球体Sが円盤外周側に飛出さないように
阻止するものである。この四部5の深さは球体Sの直径
より小さいものである。また、下位円盤2の上面は中央
部を除く部分に平坦な面形をなす凹部6が形成してあり
、この凹部6は球体Sを受けるとともに、中央部との境
界をなす段壁面6aで球体Sの円盤中央側への移動を阻
止するものである。この凹部6の深さは球体Sの直径よ
り浅いものである。さらに、上位円盤1の下面外周部と
下位円盤2の上面外周部との間の環状をなす部分には空
隙部7が形成されている。この空隙部7は下位円盤2の
凹部6に連通するもので、球体Sの加工により生じた削
りかすを円盤外部に排出する排出口をなしている。すな
わち、上位円盤1に球体Sを押さえる凹部5を形成する
ことにより下位円盤2の外周部を平面にすることができ
、これにより空隙部(排出口)7を形成することが可能
となる。なお、上位円盤1には砥粒供給口8を形成する
。
3が取付けてあり、下位円盤2は上位円盤1の回転軸3
から偏心した位置02に下方に設けた垂直な回転軸4が
取付けてあり、これら両回転軸3,4は図示しない回転
装置により回転駆動される。また、上位円盤1の下面は
外周部を除く部分に平坦な面形をなす凹部5が形成して
あり、この凹部5は両回盤1.2の間に配置した球体S
を上方から押えるとともに、外周部との境界をなす段壁
面5aによって球体Sが円盤外周側に飛出さないように
阻止するものである。この四部5の深さは球体Sの直径
より小さいものである。また、下位円盤2の上面は中央
部を除く部分に平坦な面形をなす凹部6が形成してあり
、この凹部6は球体Sを受けるとともに、中央部との境
界をなす段壁面6aで球体Sの円盤中央側への移動を阻
止するものである。この凹部6の深さは球体Sの直径よ
り浅いものである。さらに、上位円盤1の下面外周部と
下位円盤2の上面外周部との間の環状をなす部分には空
隙部7が形成されている。この空隙部7は下位円盤2の
凹部6に連通するもので、球体Sの加工により生じた削
りかすを円盤外部に排出する排出口をなしている。すな
わち、上位円盤1に球体Sを押さえる凹部5を形成する
ことにより下位円盤2の外周部を平面にすることができ
、これにより空隙部(排出口)7を形成することが可能
となる。なお、上位円盤1には砥粒供給口8を形成する
。
しかして、例えばセラミックスからなる球体Sを加工す
る場合には、段壁面5a、6aで挾まれた上位円盤1の
凹部5と下位円盤2の凹部6との間の環状空間部に球体
Sを配置して挾持し、上位円盤1と下位円盤2とを回転
軸3.4により互いに逆方向に回転する。そして、スラ
リー状の遊離砥粒を上位円盤1の砥粒供給口8から球体
Sを配置した上位および下位円盤1.2の凹部5.6の
間の空間部に供給する。そうすると球体Sは両円盤1,
2の凹部5,6の間で運動しながら研摩加工される。こ
の研摩加工により球体Sと百円盤1゜2から夫々削りか
すが生じる。発生した削りかすは百円盤1,2の回転に
よる遠心力により放射状に拡散して円盤外周側に移動し
、さらに百円盤1゜2の外周部の間に形成された環状の
空隙部7を通って円盤外部に排出される。このように球
体Sの加工により生じた削りかすは常時円盤1.2の外
部に排出される。すなわち、下位円盤2の上面は平坦な
面をなしているので、削りかすは容易且つ確実に円盤外
部に遠心力で排出される。従って、百円盤1,2の凹部
5,6の間の空間部には削りかすが残存して堆積しない
。このため、球体Sは削りかすと接触せずに良好に加工
され、その表面粗さおよび真球度を向上させることがで
きる。また、削りかすの堆積物による球体Sの相互差の
拡大も解消される。
る場合には、段壁面5a、6aで挾まれた上位円盤1の
凹部5と下位円盤2の凹部6との間の環状空間部に球体
Sを配置して挾持し、上位円盤1と下位円盤2とを回転
軸3.4により互いに逆方向に回転する。そして、スラ
リー状の遊離砥粒を上位円盤1の砥粒供給口8から球体
Sを配置した上位および下位円盤1.2の凹部5.6の
間の空間部に供給する。そうすると球体Sは両円盤1,
2の凹部5,6の間で運動しながら研摩加工される。こ
の研摩加工により球体Sと百円盤1゜2から夫々削りか
すが生じる。発生した削りかすは百円盤1,2の回転に
よる遠心力により放射状に拡散して円盤外周側に移動し
、さらに百円盤1゜2の外周部の間に形成された環状の
空隙部7を通って円盤外部に排出される。このように球
体Sの加工により生じた削りかすは常時円盤1.2の外
部に排出される。すなわち、下位円盤2の上面は平坦な
面をなしているので、削りかすは容易且つ確実に円盤外
部に遠心力で排出される。従って、百円盤1,2の凹部
5,6の間の空間部には削りかすが残存して堆積しない
。このため、球体Sは削りかすと接触せずに良好に加工
され、その表面粗さおよび真球度を向上させることがで
きる。また、削りかすの堆積物による球体Sの相互差の
拡大も解消される。
第2図は本発明の球体加工装置の基本的構成の他の例を
示すもので、第1図と同じ部分は同じ符号を付している
。
示すもので、第1図と同じ部分は同じ符号を付している
。
この実施例では、球体Sを押える凹部として上位円盤1
の下面に回転中心を中心とする円環状の溝9を形成して
いる。そして、この構成では砥粒として遊離砥粒よりも
砥石の方が適しており、下位円盤2の上面に上位円盤1
の溝9に対向して円環状の砥石10を埋設している。そ
して、下位円盤2の上面全体は平坦面となっており、上
位円盤1の下面外周部と下位円盤2の上面外周部との間
には空隙部7が形成される。
の下面に回転中心を中心とする円環状の溝9を形成して
いる。そして、この構成では砥粒として遊離砥粒よりも
砥石の方が適しており、下位円盤2の上面に上位円盤1
の溝9に対向して円環状の砥石10を埋設している。そ
して、下位円盤2の上面全体は平坦面となっており、上
位円盤1の下面外周部と下位円盤2の上面外周部との間
には空隙部7が形成される。
しかして、球体Sの加工に再しては、上位円盤1の溝9
と下位円盤2の砥石10との間の空間部に球体Sを配置
して百円盤1,2を回転する。これにより球体Sは回転
運動しながら砥石10により加工される。そして、この
加工により生じた削りかすは遠心力により移動して空隙
部7を通り円盤外部へ排出される。従って、百円盤1.
2の間には削りかすが残存せず球体を精度良く加工する
ことができる。
と下位円盤2の砥石10との間の空間部に球体Sを配置
して百円盤1,2を回転する。これにより球体Sは回転
運動しながら砥石10により加工される。そして、この
加工により生じた削りかすは遠心力により移動して空隙
部7を通り円盤外部へ排出される。従って、百円盤1.
2の間には削りかすが残存せず球体を精度良く加工する
ことができる。
なお、本発明の球体加工装置は直径6.0關以下の球体
の加工に適している。
の加工に適している。
また、本発明の球体加工装置は、セラミックス球体に限
定されず、樹脂球、繊維強化樹脂球、金属球を加工する
場合にも適用できる。
定されず、樹脂球、繊維強化樹脂球、金属球を加工する
場合にも適用できる。
(実施例)
本発明の実施例1について説明する。
焼結助剤を10重量部添加した窒化けい素粉末をプレス
成形し、脱脂、焼結、粗加工して直径5m11のセラミ
ック焼結体を準備した。
成形し、脱脂、焼結、粗加工して直径5m11のセラミ
ック焼結体を準備した。
そして、この粗加工した球体から直径4.75關の球体
を得ることを目的とし、第1図で示す加工装置を使用し
てセラミック焼結体を加工した。上位円盤と下位円盤に
それぞれ設けられた深さ3.5m+*の環状溝に球体S
と直径4〜8μmのダイヤモンド砥粒をスラリー状にし
たものを投入し、上位円盤1は20 rpa+で左回り
に、下位円盤2は30rpmで右回りに回転させて50
時間加工した球体と、従来からよく用いられている下位
円盤に溝を設けた方式で加工(加工条件は本発明例と同
じ)した球体について表面粗さと真球度及び相互差を測
定比較した。その結果、比較例では表面粗さ0.072
μl、真球度0.48μm、相互差0.85μωであっ
たのに対して、本発明例では表面粗さ0.018μm、
真球度0.15μm相互差0.29μ川と表面粗さ。
を得ることを目的とし、第1図で示す加工装置を使用し
てセラミック焼結体を加工した。上位円盤と下位円盤に
それぞれ設けられた深さ3.5m+*の環状溝に球体S
と直径4〜8μmのダイヤモンド砥粒をスラリー状にし
たものを投入し、上位円盤1は20 rpa+で左回り
に、下位円盤2は30rpmで右回りに回転させて50
時間加工した球体と、従来からよく用いられている下位
円盤に溝を設けた方式で加工(加工条件は本発明例と同
じ)した球体について表面粗さと真球度及び相互差を測
定比較した。その結果、比較例では表面粗さ0.072
μl、真球度0.48μm、相互差0.85μωであっ
たのに対して、本発明例では表面粗さ0.018μm、
真球度0.15μm相互差0.29μ川と表面粗さ。
真球度及び相互差も高精度になっていることが判明した
。
。
本発明の実施例2について説明する。
焼結助剤を10重量部添加した窒化けい素粉末をプレス
成形し、脱脂、焼結、粗加工して直径3.5mmのセラ
ミック焼結体を準備した。
成形し、脱脂、焼結、粗加工して直径3.5mmのセラ
ミック焼結体を準備した。
そして、この粗加工した球体から直径3.175 mm
の球体を得ることを目的とし、第2図で示す加工装置を
使用してセラミック焼結体を加工した。上位円盤に設け
られた高さ2.5+am、幅60amの環状溝に球体S
を投入し、下位円盤に5〜10μmのダイヤモンドを埋
め込んだ砥石を用いて加工を行った。上位円盤1は30
rpmで左回りに、下位円盤2は45rpmで右回り
に回転させて60時間加工した球体と、従来からよく用
いられている下位円盤に溝を設けた方式(砥石使用)で
加工(加工条件は本発明例と同じ)した球体について表
面粗さと真球度及び相互差を測定比較した。その結果、
比較例では表面粗さ0.185μ■、真球度0.59μ
l相互差1.03μ−であったのに対して、本発明例で
は表面粗さ0.055μm、真球度0.28μm、相互
差0.41μmと表面粗さ、真球度及び相互差も高精度
になっていることが判明した。
の球体を得ることを目的とし、第2図で示す加工装置を
使用してセラミック焼結体を加工した。上位円盤に設け
られた高さ2.5+am、幅60amの環状溝に球体S
を投入し、下位円盤に5〜10μmのダイヤモンドを埋
め込んだ砥石を用いて加工を行った。上位円盤1は30
rpmで左回りに、下位円盤2は45rpmで右回り
に回転させて60時間加工した球体と、従来からよく用
いられている下位円盤に溝を設けた方式(砥石使用)で
加工(加工条件は本発明例と同じ)した球体について表
面粗さと真球度及び相互差を測定比較した。その結果、
比較例では表面粗さ0.185μ■、真球度0.59μ
l相互差1.03μ−であったのに対して、本発明例で
は表面粗さ0.055μm、真球度0.28μm、相互
差0.41μmと表面粗さ、真球度及び相互差も高精度
になっていることが判明した。
[発明の効果]
以上説明したように本発明の球体加工装置によれば、球
体の加工時に生じた削りかすを円盤外部に排出して球体
を良好に加工でき、表面粗さ、真球度ならびに相互差に
ついても高精度の球体を得ることができる。
体の加工時に生じた削りかすを円盤外部に排出して球体
を良好に加工でき、表面粗さ、真球度ならびに相互差に
ついても高精度の球体を得ることができる。
第1図及び第2図は本発明の球体加工装置を示す図であ
る。 1・・・上位円盤、2・・・下位円盤、3・・・回転軸
、4・・・回転軸、5.6・・・凹部、7・・・空隙部
、9・・・凹部、10・・・砥石、S・・・球体。
る。 1・・・上位円盤、2・・・下位円盤、3・・・回転軸
、4・・・回転軸、5.6・・・凹部、7・・・空隙部
、9・・・凹部、10・・・砥石、S・・・球体。
Claims (1)
- 上下に相対して配置した上位円盤と下位円盤とで球体を
挾持し、両方の円盤の回転により球体を加工する装置に
おいて、前記上位円盤の下面に前記球体の円盤外周側へ
の移動を阻止する凹部を形成し、前記上位円盤の前記凹
部より外周側に位置する下面と前記下位円盤の上面との
間で空隙部を形成したことを特徴とする球体加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP866789A JPH02190251A (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 球体加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP866789A JPH02190251A (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 球体加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190251A true JPH02190251A (ja) | 1990-07-26 |
Family
ID=11699286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP866789A Pending JPH02190251A (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 球体加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02190251A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025024A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-28 | Jewelry Aiwa:Kk | 装身用パーツの表面加工方法 |
| WO2024207574A1 (zh) * | 2023-04-06 | 2024-10-10 | 江苏大学 | 一种球体精密加工装置及加工方法 |
| US12233508B2 (en) | 2023-04-06 | 2025-02-25 | Jiangsu University | Device for precision machining of sphere, and method for precision machining of sphere using same |
-
1989
- 1989-01-19 JP JP866789A patent/JPH02190251A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025024A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-28 | Jewelry Aiwa:Kk | 装身用パーツの表面加工方法 |
| WO2024207574A1 (zh) * | 2023-04-06 | 2024-10-10 | 江苏大学 | 一种球体精密加工装置及加工方法 |
| US12233508B2 (en) | 2023-04-06 | 2025-02-25 | Jiangsu University | Device for precision machining of sphere, and method for precision machining of sphere using same |
| GB2633432A (en) * | 2023-04-06 | 2025-03-12 | Univ Jiangsu | No details |
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