JPH0253193B2 - - Google Patents

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、ラツピング加工を目的とし、回転す
るラツプ定盤によつてワークの高精度鏡面研磨
（以下、ラツプまたは研磨と略称する）を行う偏
心摺動回転型ラツプ盤に関する提案である。

（従来の技術） ラツプ加工のための定盤面の運動は、単純な真
円運動を行う下定盤が使用される。

この定盤は、常に外周速度と内周速度に差があ
り、外周部に圧接されるワークの研磨量が多い。

従つて、その減耗に対応させ欠点を解消する目
的のために、特開昭55−144958号公報に示される
ように、ワーク保持のキヤリヤを下定盤面上にお
いて回転させる手段により、周速差によつて発生
している欠陥を除去する思想が多年にわたつて実
用され、盤面の平行修正方法も同様な方法に従つ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 進展する鏡面研磨精度向上の要求は、超硬質材
料若しくは円筒形ワークにまで及びでいるが、在
来のラツプ手段ではこれらのワークにおいて十分
な加工精度が得られない。

即ち、前記公報のラツプ盤に見られるように、
定盤が偏心取付されているものの、その定盤面の
一点の動きを観察すると、単純な真円運動を行な
つているにすぎないので、超硬質材料や円筒形ワ
ークに対しては、盤面精度が比較的短時間で劣悪
化し、且つ定盤修正には特段の熟練技能者の介入
が必須である。したがつて、増大する要求に対応
できないのが現状である。

一例として、例えば同筒ラツプ加工を在来のラ
ツプ盤によつて行う場合は、ラツプ盤の欠陥が、
ワークの円筒中央部を大径に、両端が小径に仕上
ることで顕現する。そしてコストを無視しても達
成できる加工精度は満足できるものではない。

本発明は、このような現況打破のために、ミク
ロン単位の鏡面仕上に関する生産性の向上を目的
とする問題点の解消実現のための提案で、技術的
にも高い水準を維持する装置問題の解決が必要と
されていることに鑑みなされたものであり、公知
手法による欠陥を排除して、生産性、経済性を向
上する目的をもつて、ラツプ定盤面を偏心摺動さ
せ、且つ、回転せしめる新たな手法を導入するこ
と、その機械運動原理を合理化することによつて
キヤリアに保持されているワークに対し、特段に
複雑なラツプ面軌跡（真円でない回転運動の位相
を連続的にずらしてゆく軌跡）を描かせる水平の
摺動作用を加えて、加工精度の向上と完成時間の
短縮とを策定し、更に定盤修正も比較的容易に行
い得るラツプ盤を提供することを目的とするもの
である。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明、キヤリヤ３４によつて保持されたワー
ク３５をラツプ定盤１２によつてラツプ加工する
ラツプ盤において、回転駆動する回転台２７に複
数のプラニツトギヤ２３の同心中心を回転自在に
軸支し、この複数のプラニツトギヤ２３の偏心位
置に設けられた軸２５を介しラツプ定盤１２を回
転自在に軸支し、上記複数のプラニツトギヤ２３
を回転駆動可能のサンギヤ２２のみに噛合し、こ
のサンギヤ２２の歯数と上記プラニツトギヤ２３
の歯数との間に歯数差を設けた偏心摺動回転型ラ
ツプ盤である。

（作用） 本発明は、回転台２７の大きな回転運動に加え
て、複数のプラニツトギヤ２３が回転することに
より、プラニツトギヤ２３における定盤取付位置
の偏心量を半径とする小さな回転運動がラツプ定
盤１２に与えられる。すなわち、ラツプ定盤１２
は、回転台２７の大きな回転運動とプラニツトギ
ヤ２３の小さな回転運動とが組合された真円でな
い回転運動を行なう。さらに、この真円でない回
転運動は、サンギヤ２２の歯数とプラニツトギヤ
２３の歯数との間にある歯数差によつて、「位相
ずれ」を徐々に連続的に生じ、同一軌跡を描かな
い。これにより、ラツプ定盤１２の特定の場所の
みがワークと接触するおそれがなく、ラツプ定盤
の偏摩耗が防止される。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して詳
細に説明する。

第１図および第２図に示すように、装置本体１
の側面ガイド２に空圧または油圧シリンダ３によ
つて上下動される昇降柱４を設け、この昇降柱４
の上端に施回腕５を設け、図示しないモータによ
つてこの施回腕５を水平回動させるようにし、こ
の施回腕５の基端に上底盤回転速度をたとえば０
〜18r.p.m.の範囲で自在に調整できる電動モータ
６を取付けるとともに、施回腕５の先端にベアリ
ング７を介して回転軸８を垂直に回転自在に設
け、この回転軸８等を介して上側のラツプ定盤
（以下単に上定盤と呼ぶ）９を回転自在に取付け、
この上定盤９の回転軸８をＶベルト伝動装置１０
を介し上記モータ６で回転駆動する。

第３図に示すように、装置本体１の上面におい
ては、装置中心１１に対して偏心するように下側
のラツプ定盤（以下単に下定盤と呼ぶ）１２を取
付ける。この下定盤１２は３枚の円盤を一体化し
たものである。

すなわち第４図に示すように、回転軸２１によ
つて回転駆動可能のサンギヤ２２のみに２個のプ
ラニツトギヤ２３を噛合させ、この２個のプラニ
ツトギヤ２３上の偏心フランジ２４により偏心位
置に立設した軸２５でベアリング２６を介して下
定盤１２を回転自在に軸支する。上記２個のプラ
ニツトギヤ２３は、それぞれの同心中心を、共通
の回転台２７の上面の180゜位置に立設した軸２８
でベアリング２９を介して回転自在に軸支する。
回転台２７は回転軸３０に一定的に取付け、たと
えば０〜45r.p.m.の範囲で回転駆動する。下定盤
１２の垂直荷重は、第５図に示すように、ころベ
アリング３１を介し回転台２７で支持する。

また、上記下定盤１２の外周部上側に回転駆動
可能の回転筒体３２で支持されたインターナルギ
ヤ３３を配置し、上記下定盤１２と上定盤９との
間にキヤリヤとしての４〜６個のキヤリヤギヤ３
４を介設し、このキヤリヤギヤ３４を上記インタ
ーナルギヤ３３と上記サンギヤ２２の上部との間
に噛合させるようにする。キヤリヤギヤ３４はそ
の同心穴内に下定盤１２上のワーク３５を嵌合保
持する。このワーク３５は、たとえば円筒形また
は円柱形の超硬質部品であり、上定盤９と下定盤
１２との間で転動されながら外周面を均一に研磨
される。

またセンターシヤフト３６に偏心円盤３７を一
体的に取付け、この偏心円盤３７にベアリング３
８を介して回転リング３９を回転自在に設け、こ
の回転リング３９のたとえば４箇所の縦溝４０に
前記上定盤９上に回動自在に軸支した係合駒４１
を係合する。上記上定盤９には、フランジ部材４
２を一体的に螺着し、前記上部の回転軸８に支持
部材４３，４４，４５を介して一体的に設けた支
持部材４６の係合リング４７を上記フランジ部材
４２の軸部４８に遊嵌する。

次に本装置を２ウエイ駆動または４ウエイ駆動
するラツプ加工例について述べる。

２ウエイ駆動では、サンギヤ２２とインターナ
ルギヤ３３とを回転駆動し、上定盤９および回転
台２７は回転駆動しない。すなわち２個のプラニ
ツトギヤ２３は定位置で軸２８を中心に回転し、
この２個のプラニツトギヤ２３の偏心位置の軸２
５で軸支された下定盤１２は、自転することなく
軸２５，２８間距離を半径とする円運動を行な
う。キヤリヤギヤ３４は、ワーク３５を保持しな
がらサンギヤ２２およびインターナルギヤ３３の
回転速度の相対的関係に応じた自転および公転を
行なう。ワーク３５は、上定盤９と下定盤１２と
の間で研磨される。このように上下定盤９，１２
が自転しない２ウエイ駆動では、加工精度を出し
やすいが、ラツプ代が多いと時間がかかる。

４ウエイ駆動では、サンギヤ２２およびインタ
ーナルギヤ３３とともに、回転台２７および回転
軸８を反対方向に回転駆動し、下定盤１２および
上定盤９を自転させる。

このときの下定盤１２の運動軌跡を求めると、
回転台２７の大きな回転運動に加えて、２個のプ
ラニツトギヤ２３が回転することにより、プラニ
ツトギヤ２３における定盤取付位置の偏心量（軸
２５，２８間距離）を半径とする小さな回転運動
が下定盤１２に与えられるので、この下定盤１２
は、回転台２７の大きな回転運動とプラニツトギ
ヤ２３の小さな回転運動とが組合された真円でな
い回転運動を行なう。さらに、この真円でない回
転運動は、サンギヤ２２の歯数とプラニツトギヤ
２３の歯数との差に応じた「位相ずれ」を徐々に
連続的に生じ、同一軌跡を描かない。

このような下定盤１２の運動軌跡の初期のもの
を第６図および第７図に示す。このときのサンギ
ヤ２２の歯数は４５であり、プラニツトギヤ２３
の歯数は４４である。第６図は、装置本体１に固
定された一点において測定した下定盤１２２の絶
対運動軌跡であり、真円でない回転運動（だ円運
動）が徐々に連続的に「位相ずれ」している状態
が明らかである。第７図は、キヤリヤギヤ３４に
おいて測定した下定盤１２の運動軌跡であり、こ
の運動がワーク３５に作用されることになる。

また、上定盤９は偏心円盤３７によつて偏心し
た状態で下定盤１２とは反対方向に自転する。こ
のときフランジ部材４２の軸部４８は係合リング
４７の内部で摺動する。このように上下定盤９，
１２が自転すると、２ウエイ駆動時に比べてラツ
プ時間が短くなる。なお上定盤９の自転速度は下
定盤１２の自転速度と無関係に調整できるから、
上下定盤９，１２をそれぞれ最適な回転速度に設
定する。

またセンターシヤフト３６を回転駆動して偏心
円盤３７を回動することにより、上定盤９はこの
円盤３７の偏心量を半径とする円運動を行なうの
で、この駆動を前記２ウエイ駆動と組合せること
により、下定盤１２を自転させることなく小円運
動させることができ、また４ウエイ駆動と組合せ
ることも可能である。

なお前記インターナルギヤ３３は回転駆動可能
と説明したが、この機械作動は、本発明の構成要
旨に直接的な影響を派生しないから詳細説明を省
略する。

また上記実施例では、ワーク３５を上下のラツ
プ定盤９，１２で挾持してラツピングする場合を
例示したが、ワーク３５の下面のみを片面ラツピ
ングする場合は、上定盤９は第３図に示すように
下定盤１２上から外しておく。

また上記実施例のキヤリヤ３４はギヤである
が、キヤリヤはこのギヤに限定されるものではな
く、たとえば、インターナルギヤ３３またはこの
ギヤ３３に対応する他のリング部材に円盤状のキ
ヤリヤを取付け、このキヤリヤ内にワークを保持
して回転させ、また回転させず、あるいは揺動さ
せ、また揺動させない等の種々のキヤリア動作を
行なわせるようにしてもよい。

またサンギヤ２２に対して相対的にプラニツト
ギヤ２３を極端に小径にすることによつて、定盤
９が１回転する間に幾度も偏心揺動するようにし
てもよい。

また本発明は、上定盤９について適用すること
もでき、そのときは回転台およびプラニツトギヤ
等は上定盤の上側に設ける。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転台により複数のプラニツ
トギヤを軸支し、この複数のプラニツトギヤの偏
心位置に設けられた軸を介してラツプ定盤を軸支
し、上記複数のプラニツトギヤをサンギヤのみに
噛合し、このサンギヤの歯数と上記プラニツトギ
ヤの歯数との間に歯数差を設けたから、回転台の
大きな回転運動に加えて、複数のプラニツトギヤ
の回転により、プラニツトギヤにおける定盤取付
位置の偏心量を半径とする小さな回転運動がラツ
プ定盤に与えられ、これによりラツプ定盤は、回
転台の大きな回転運動とプラニツトギヤの小さな
回転運動とが、組合された真円でない回転運動を
行なうとともに、この真円でない回転運動は、サ
ンギヤの歯数とプラニツトギヤの歯数との間にあ
る歯数差によつて、「位相ずれ」を徐々に連続的
に生じ、同一軌跡を描かないので、ラツプ定盤の
特定の場所のみがワークと接触するおそれがな
く、ラツプ定盤の偏摩耗が防止される。したがつ
て、ラツプ加工の高精度仕上化を長期にわたつて
保持でき、ラツプ効率を向上でき、生産性を向上
でき、またラツプ定盤の平行面精度を高精度に保
持することができるとともに、定盤修正に際して
は、回転する一方の定盤と、偏心回転する他方の
摺動定盤との間に等肉の修正用板体を固定挾持さ
せ回転を続けた後、この修正用板体の上下を反転
させる工程を数回繰返すだけの作業で、定盤平行
面の補正が完成し、鏡面研磨に適した精度を比較
的簡単に回復できる。

このように本発明は、回転台上に配設した複数
個のプラニツトギヤの偏心位置で軸支されたラツ
プ定盤に、真円でない偏心摺動回転運動を与え、
かつその運動の位相が徐々にずれることによつ
て、頗る安定した生産性の高い、特に超硬質材を
主体とする円筒形製品に適する精密鏡面研磨を行
なう機械として各種のラツプ加工手段を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の偏心摺動回転型ラツプ盤の一
実施例を示す正面図、第２図はその側面図、第３
図はその平面図、第４図はその要部の断面図、第
５図はその一部の断面図、第６図および第７図は
本発明に係る下定盤の運動軌跡を示し、第６図が
固定点において測定した絶対運動軌跡であり、第
７図はキヤリヤギヤにおいて測定した運動軌跡で
ある。 １２……ラツプ定盤、２２……サンギヤ、２３
……プラニツトギヤ、２５……軸、２７……回転
台、３４……キヤリヤとしてのギヤ、３５……ワ
ーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ キヤリヤによつて保持されたワークをラツプ
   定盤によつてラツプ加工するラツプ盤において、
   回転駆動される回転台に複数のプラニツトギヤの
   同心中心を回転自在に軸支し、この複数のプラニ
   ツトギヤの偏心位置に設けられた軸を介してラツ
   プ定盤を回転自在に軸支し、上記複数のプラニツ
   トギヤを回転駆動可能のサンギヤのみに噛合し、
   このサンギヤの歯数と上記プラニツトギヤの歯数
   との間に歯数差を設けたことを特徴とする偏心摺
   動回転型ラツプ盤。