JPH04372355A - 球体加工研削装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は研削装置に係り、特にガ
ラスやセラミック等よりなる被加工部材を球状に加工す
るための研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の球体加工研削装置としては、特開
昭６２−２５１０６４号公報に開示されているものが知
られている。同公報によれば、図６に示すように球体加
工装置２３は、回転軸２２を中心に回転する容器（バレ
ル容器）１９およびその内壁１９ａにダイヤモンド砥粒
２０を付着させたことにより成り、容器１９内に投入さ
れた被加工物２１は、容器１９の回転に伴い内壁１９ａ
に沿って転動し、この転動の際に砥粒２０を介して球状
に研削されるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに前記従来の球
体加工研削装置２３においては、容器１９が回転するこ
とにより被加工物２１が転動させられ、この被加工物２
１の転動により研削加工が行われるようになっている。 従って，この方法では、研削加工する際に必要な被加工
物２１と容器内壁１９ａの砥粒２０との摩擦力、即ち加
工荷重は、被加工物２１自体にかかる重力と遠心力に頼
ってており、従ってこのような球体加工研削装置におい
て加工時間を短縮させるには容器１９を高速に回転させ
ることが考えられるが、高速回転させると被加工物２１
は遠心力と摩擦力によって容器１９の内壁１９ａにへば
りつき、加工が進行しにくいという不具合が生じる。

【０００４】そこで、被加工物が容器内面にへばりつか
ないようにするには、遠心力を小さくするか、または摩
擦力を小さくしなければならず、どちらも加速度を減少
させる方向にあるため、この方法で加工時間を短縮する
ことは適当でない。また、被加工物２１の質量が小さい
場合は、加工に必要な十分な摩擦力を得ることは更に困
難である。実際にφ２．５の素材からφ０．８の球体に
加工するのに２０〜３０時間を要している。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みて開発されたも
ので、加工速度を向上させ、加工時間を短縮させること
によって生産性よく球体を製造することを可能とした球
体加工研削装置の提供を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の球体加工研削装置は、図１の概念図に示すよ
うに、内面に砥粒４を付着させた回転自在の円筒状の容
器１と前記円筒状の容器１内部において、被加工物３に
当接および加圧しつつ同内部を回転自在にかつ公転する
ように配設された加工治具２によって構成されたもので
ある。

【０００７】

【作用】上記構成の本発明の球体加工研削装置において
は、円筒状の容器１を矢印Ａ、回転軸６を矢印Ｂの方向
に回転させることにより、略球状の被加工物３は回転自
在（図示省略）に構成した加圧治具２により容器１の内
面に押圧されながら容器１の内壁４ａにそって転動し、
この転動の際に砥粒４を介して目的の径の球体に研削加
工される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【０００９】

【実施例１】図２は本発明の実施例１を示す球体加工研
削装置の要部を断面にした側面図、図３は実施例１を示
す球体加工研削装置の平面図である。

【００１０】図２に示す球体加工研削装置に２４は、内
面にダイヤモンド砥粒を層状に電着させた円筒状の容器
１と、容器底部に設けられた軸受５を介して回転自在に
支えられているＬ形回転軸６と、容器内壁４ａに接し、
前記Ｌ型回転軸６の水平部分であるアーム６ａの先端部
に回転軸６と平行をなす回転軸７ａを中心に回転自在に
支えられている円柱状のローラー７、回転軸６を回転駆
動させるモータ８、ベルト２８を介して容器１を回転さ
せるモータ９とによって構成されている。

【００１１】ローラー７の形状は、円柱状以外にも多角
形柱状、歯車柱状でもよく、また表面はゴム、樹脂、金
属、セラミック、またはダイヤモンド等を電着させた砥
石でもよい。容器１内には略球形状の被加工物３と、研
削補助剤としての液体１０が供給されている。液体１０
は主として水を用いるが、一般的にレンズ、プリズム等
の研削、研磨用として水を用いる水溶性の研削剤を使用
してもよい。

【００１２】モーター８の回転により回転軸が矢印Ｂ方
向に回転する。この際にアーム６ａの先端に回転自在に
支えられたローラー７が容器内を公転する。また、モー
ター９の回転により容器１が矢印Ａ方向に回転する。従
って、容器１の回転方向と、回転軸６の回転方向は逆方
向になるように回転させる。容器１内に投入された被加
工物３は容器１の回転の遠心力により容器内壁付近に移
動する。容器内壁付近に集まった被加工物３は、容器１
と容器１の回転により容器１と逆の矢印Ｃ方向に回転さ
せられつつ公転するローラー７との間に挟まれながら転
動する。この転動の際に被加工物３は砥粒が電着された
容器１内壁４ａの接点３０，３１の２点で接触すること
により球状に成形加工される。

【００１３】前記構成の本実施例によれば、容器１の回
と加圧治具７の公転によって被加工物３が容器内壁４ａ
およびローラー７との間に挟まれ、そこに摩擦力が生じ
る。これにより実質的に被加工物３はローラー７によっ
て加圧されることになり、被加工物の重力や遠心力のみ
に頼った研削荷重で加工する場合と比べて、より短時間
で球体研削加工ができるための作業能率の向上が可能と
なる。なお、前記加圧治具２は１個の場合について説明
しているが、加圧治具２を複数個にして実施することも
できる。

【００１４】

【実施例２】図４は、本発明の実施例２を示す球体加工
研削装置の要部を断面にした側面図である。

【００１５】図４に示す球体加工研削装置２５は円筒状
の容器１内を３段に区画した上方向に取り外し可能でダ
イヤモンド砥粒を電着させた仕切り盤１１と、仕切り盤
１１の中心に設けられている軸受け１２を介して回転自
在に支えられている回転軸１３と、回転軸１３に垂直に
交り、上方向に取外し可能に嵌着したりリング部１４ａ
を介して図において回転軸１３の左右両端部に突設した
回転棒１４と、回転棒１４の回転軸１３に対して線対称
な位置に固着してある２個のカンザシ１５と、カンザシ
１５の先端に回転自在に支えられているローラー７によ
って構成されている。その他の構成は実施例１と同様で
あるので、図中実施例１と同一部材、同一構成部分につ
いて同一符号を付してその説明を省略する。

【００１６】前記構成の本実施例は容器内を３段に区画
し、またローラー７を回転棒１４に２個取り付けたこと
によって、実施例１に示した研削装置２４と比較して１
度に６倍もの数の被加工物を加工することが出来るため
、作業能率の向上が計れる。また、回転軸１３にローラ
ー７を対称に２個取り付けたことにより回転の際のバラ
ンスがとれ、機械的耐久性も増すという副次的効果も得
られる。その他の作用、効果は実施例１と同様であるの
でその説明を省略する。なお、前記３段の区画は３段以
外に複数段とし、ローラー７は２個に限らず複数個をバ
ランス良く配設して実施することができる。

【００１７】

【実施例３】図５は本発明の実施例３わ示す球体加工研
削装置の初を断面にした側面図である。

【００１８】図５に示す球体加工研削装置２６は、回転
軸１６に対して直角方向に被加工物３を加圧するバネ２
９の伸縮により、加圧力を自由に設定できるようにした
加圧治具固定軸１８を設けるとともに、前記加圧固定軸
１８の先端には円柱状で被加工物３に接する面を円錐状
に切込みを入れた加圧治具１７がバネ２９により被加工
物３を加圧するように構成されている。その他の構成は
実施例１と同様であるので、図中実施例１と同一部材、
同一構成部分については同一符号を付してその説明を省
略する。

【００１９】前記構成の本実施例は、被加工物３を加圧
治具１７と容器内壁４ａとの間に挟持させつつ容器１と
回転軸１６を矢印Ａ，Ｂの如く互いに逆方向に回転させ
ることによって被加工物を転動させつつ球体に成形加工
する。

【００２０】なお、加圧治具１７の被加工物３と接する
面を円錐状に切り込んだことによって、実施例１の円柱
状ローラー７の場合と異なり、被加工物３をしっかり保
持するための研削効率がよい。また、バネ１８によって
常に一定の加圧力を自由自在に設定できるため高精度の
研削加工が行える。その他の作用、効果は実施例１同様
であるのでその説明を省略する。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、球体加工研削装置の容
器内部に被加工物を加圧する加圧治具を設けたことより
、従来の研削加工装置のように研削に必要とされる加工
荷重を被加工物自体にかかる重力と遠心力のみに頼る場
合に比べて大きな摩擦力が得られるため、従来よりも短
時間で研削加工ができる。従って従来は自重が小さいた
め、研削加工に長時間を要していた微小の被加工物でも
高速に研削加工することが可能となる。また、球体加工
研削装置の容器を円筒状にしたことにより、被加工物が
円筒状容器の内径側と底面側の２点で接触するため従来
型の容器が１点で接触するのに比べて研削加工が能率的
に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の球体加工研削装置の概念図である。

【図２】本発明の実施例１を示す球体加工研削装置の要
部を断面にした側面図である。

【図３】実施例１を示す球体加工研削装置の平面図であ
る。

【図４】本発明の実施例２を示す球体加工研削装置の要
部を断面にした側面図である。

【図５】本発明の実施例３を示す球体加工研削装置の要
部を断面にした側面図である。

【図６】従来の球体加工研削装置の概念図である。

【符号の説明】

１　　容器 ２　　加圧治具 ３　　被加工物 ４　　砥粒 ４ａ　　容器内壁 ５　　軸受け ６　　回転軸 ６ａ　　アーム ７　　ローラー ８，９　　モータ １０　　液体 １１　　仕切盤 １２　　軸受け １３　　回転軸 １４　　回転棒 １５　　カンザシ １７　　加圧治具 １８　　加圧治具固定軸 １９　　容器 １９ａ　　内壁 ２０　　砥粒 ２１　　被加工物 ２２　　回転軸 ２３，２４，２５，２６　　球体加工研削装置２９　　
バネ ３０，３１　　接点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内面に砥粒を付着させた回転自在の円
   筒状の容器と、前記円筒状の容器内部において被加工物
   に当接および加圧しつつ同内部を回転自在にかつ公転す
   るように配設された加圧治具によって構成されたことを
   特徴とする球体加工研削装置。