JPH05208357A - 曲面研磨装置 - Google Patents

曲面研磨装置

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JPH05208357A
JPH05208357A JP1361892A JP1361892A JPH05208357A JP H05208357 A JPH05208357 A JP H05208357A JP 1361892 A JP1361892 A JP 1361892A JP 1361892 A JP1361892 A JP 1361892A JP H05208357 A JPH05208357 A JP H05208357A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
axis
curved surface
polishing tool
tool
Prior art date
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Pending
Application number
JP1361892A
Other languages
English (en)
Inventor
Seido Koda
盛堂 幸田
Toshihiro Matsushita
俊宏 松下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Kiko Co Ltd
Original Assignee
Osaka Kiko Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲面形状の研磨精度の向上と研磨工具の摩耗
検出を自動的に行なうことを目的とする。 【構成】 研磨工具内に外部から圧縮空気を導入し得る
空間部を設けるとともに、この空間部の底面に下面へ貫
通する多数の貫通孔を設け、これらの貫通孔にそれぞれ
ブッシュに固定された棒状の研磨具を移動自在に嵌挿
し、この棒状の研磨具に上記空間部に導入される圧縮空
気によりそれぞれ一定圧力を付加させたものである。ま
た、上記研磨工具の周側部と底板部との間に電気的絶縁
物を挿入するとともに、この周側部と底板部とを電気的
に電源に接続させて電気的閉回路を構成したものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表面が曲面形状をなし
た金型などの研磨加工に利用される曲面研磨装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】金型の製作は、まず倣いフライス盤もし
くは立形マシニングセンタ等の工作機械による形状加
工、そして、油砥石やスティック砥石さらにはダイヤモ
ンドペースト等による研磨加工に大別される。
【0003】形状加工については高度に自動化された工
作機械を使用しているため、極めて高能率な自動加工が
可能であるが、その後工程である研磨加工においては人
手による手仕上げに依存しているのが実状で、この研磨
工程の自動化に対する要求は非常に強いものがある。
【0004】これらのニーズに対応するため、本出願人
は先に自己倣い研磨装置を提案し、自動研磨加工法を実
用化した。しかしながら、この自己倣い研磨装置による
自動研磨加工において、金型に多くみられる曲面形状を
研磨する場合、研磨工具の金型表面の曲面形状に対する
馴染み易さが金型の表面精度に大きく影響することにな
る。
【0005】以下、代表的な曲面形状の研磨例を図6及
び図7に基づいて説明する。図6及び図7において、
(1)は表面が曲面形状をなした金型等の研磨ワーク、
(2)は円環状の研磨工具で、砥石軸(3)にピン
(4)(5)を介して自在に取付けられている。そし
て、研磨ワーク(1)の表面に研磨工具(2)を適宜の
圧力付与手段(図示せず)により一定圧力で圧接させて
研磨ワーク(1)の表面と研磨工具(2)間に研磨圧を
付与させた状態で、砥石軸(3)を適宜の回転駆動手段
(図示せず)により回転駆動させてピン(3)(4)を
介して研磨工具(2)に回転を与えると、研磨ワーク
(1)の表面と研磨工具(2)間の研磨圧により、研磨
ワーク(1)の表面を研磨加工することができる。
【0006】上記装置よれば、研磨工具(2)を砥石軸
(3)にピン(4)(5)を介して自在に取付けている
から、研磨工具(2)は研磨ワーク(1)の表面形状に
追従変化しながら研磨加工を行なうことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の上記
装置による曲面形状の研磨加工では、円環状の研磨工具
(2)が研磨ワーク(1)の表面に点Aで接触している
ため、自己倣い研磨機能により研磨ヘッドの研磨圧はこ
の点A(正確には反対側の点との2点)に局所的に集中
され、この研磨圧に対応する量だけ研磨されることにな
る。一方、研磨工具(2)と研磨ワーク(1)とが全周
でべた当りの場合は、研磨圧が分散され、それだけ研磨
量が小さくなる。このことは円環状の研磨工具(2)と
研磨ワーク(1)との接触状態により研磨量が変動する
こととなり、研磨仕上された曲面形状の精度が劣化する
ことになる。
【0008】本発明は、従来装置の上記問題点に鑑みて
提案されたもので、研磨工具をワークの表面形状に馴染
み易くするとともに、研磨工具の摩耗を自動的に検出し
得る曲面研磨装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、研磨工具を装着するエアモータを研磨装置本
体にX軸、Y軸及びZ軸方向に変位可能に設け、研磨装
置本体に設置したX軸、Y軸及びZ軸方向の変位検出器
の出力からこれらの合成変位が一定になるようにエアモ
ータと研磨ワークとをX軸、Y軸及びZ軸方向に相対的
に追従制御するようになした研磨装置において、上記研
磨工具内に外部から圧縮空気を導入し得る空間部を設け
るとともに、この空間部の底面に下面へ貫通する多数の
貫通孔を設け、これらの貫通孔にそれぞれブッシュに固
定された棒状の研磨具を移動自在に嵌挿し、この棒状の
研磨具に上記空間部に導入される圧縮空気によりそれぞ
れ一定圧力を付加させたものである。
【0010】また、上記研磨工具の周側部と底板部との
間に電気的絶縁物を挿入するとともに、この周側部と底
板部とを電気的に電源に接続させて電気的閉回路を構成
したものである。
【0011】
【作用】本発明の曲面研磨装置によれば、研磨ワークの
表面にその曲面形状に応じて複数個の棒状の研磨具をそ
れぞれ独立して一定圧力で押し付けながら研磨すること
ができるから、研磨ワークの表面を均等な研磨圧でもっ
て研磨することが可能である。
【0012】また、棒状の研磨具に所定量の摩耗が生じ
ると、電気的閉回路が導通され、摩耗を自動的に検出す
ることが可能である。
【0013】
【実施例】図1は本発明装置の一例を示す要部縦断側面
図、図2は曲面研磨工具の拡大縦断側面図、図3はその
研磨状態を示す説明用拡大縦断側面図である。
【0014】図1において、(6)は自己倣い研磨装置
の主軸(図示せず)に装着される研磨装置本体で、出力
軸(7a)の端部に取り付けた曲面研磨工具(8)を回
転運動させるためのエアモータ(7)が内蔵されてい
る。エアモータ(7)は高圧の圧縮空気を導入すること
により出力軸(7a)を高速で回転駆動させて曲面研磨
工具(8)に回転運動を付加するもので、2個の直動ボ
ールスライド(9)(9)を介してホルダ(10)にZ軸
方向に移動自在に支持されており、コイルばね(11)に
よりゼロ点に自動的に復帰し得るように常時押圧されて
いる。また、エアモータ(7)は2個の直動ボールスラ
イド(9)(9)を介してホルダ(10)にZ軸方向に移
動自在に支持された状態で、ホルダ(10)を複数個の鋼
球が略等間隔を置いて同一円周上に配置された2組の鋼
球群(12)(12)を介して研磨装置本体(6)に支持さ
せることにより、研磨装置本体(6)に対しXY平面内
で移動自在に支持されており、複数個のコイルばねが略
等間隔を置いて同一円周上に配置されたコイルばね群
(13)により研磨装置本体(6)と中心軸線が自動的に
一致し得るように求心性が付加されている。
【0015】上記研磨装置本体(6)にはエアモータ
(7)のX軸、Y軸及びZ軸方向の変位を検出するため
の3個の変位検出器、例えば差動トランス(14)(15)
が設けられ(尚、Y軸方向の差動トランスは、その角度
位置がX軸方向の差動トランス(14)に対して円周方向
に略90°ずれるように配置されているので図示していな
い)、これらの差動トランス(14)(15)によりエアモ
ータ(7)のX軸、Y軸及びZ軸方向の変位を検出し得
るように構成されている。このような構成で、曲面研磨
工具(8)が研磨ワーク(16)に接触すると、エアモー
タ(7)は研磨ワーク(16)の表面形状に対応して法線
方向に変位することになり、その結果、X軸、Y軸及び
Z軸方向の変位を検出する3個の差動トランス(14)
(15)により、それらの変位に対応した出力εx,εy
εz が得られ、これらの出力εx,εy,εz から下記の
数式1によって合成変位εを演算し、この合成変位εが
一定になるように研磨装置本体(6)の追従制御、所謂
倣い制御がなされ、研磨ワーク(16)の表面形状に倣い
ながら研磨加工を行なうことができる。
【0016】
【数1】
【0017】本発明は、以上の構成において、曲面研磨
工具(8)を研磨ワーク(16)の曲面形状に馴染み易く
したことを特徴とするもので、以下、曲面研磨工具
(8)について詳細に説明する。本発明の曲面研磨工具
(8)は、図2に示すように、フランジ形状をなした曲
面研磨工具本体(17)と、この曲面研磨工具本体(17)
に任意の固定手段により固定されたカップ形状をなした
研磨具ホルダ(18)とからなるもので、曲面研磨工具本
体(17)には研磨具ホルダ(18)の空間部(18a)に外
部から圧縮空気を導入するための導入孔(19)が設けて
あるとともに、研磨具ホルダ(18)にはその空間部(18
a)の底面に多数の貫通孔(20)(20)…が設けられ、
これらの貫通孔(20)(20)…にそれぞれブッシュ(2
1)に固定された棒状の研磨具(22)が移動自在に嵌挿
されており、研磨具ホルダ(18)の空間部(18a)に曲
面研磨工具本体(17)の導入孔(19)から導入された圧
縮空気により多数の貫通孔(20)(20)…に嵌挿された
棒状の研磨具(22)(22)…にそれぞれ一定圧力が付加
されている。
【0018】本発明の曲面研磨工具(8)を用いて曲面
形状をなした研磨ワーク(16)の表面を研磨した場合、
曲面研磨工具(8)が研磨ワーク(16)の曲面形状に馴
染み易いから、即ち、図3に示すように、棒状の研磨具
(22)(22)…が研磨ワーク(16)の表面にその曲面形
状に応じてそれぞれ独立して一定圧力で押し付けられる
から、研磨ワーク(16)の表面を均等な研磨圧でもって
研磨することができる。その結果、研磨ワーク(16)の
表面形状に対応して均等な研磨量が得られる。
【0019】尚、研磨具ホルダ(18)の空間部(18a)
へ導入される圧縮空気の圧力を自動調整することによ
り、外部から容易に研磨圧を可変に調整することがで
き、ワーク材質や研磨具性能の差異にも容易に対応する
ことが可能である。
【0020】図4及び図5は本発明の上記曲面研磨工具
(8)における棒状の研磨具(22)(22)…の摩耗を自
動的に検出する手段を示したもので、研磨具ホルダ(1
8)の周側部(18b)と底板部(18c)との間に電気的
絶縁物(23)を挿入し、かつ、周側部(18b)を電源
(24)に電気的に接続させるとともに、底板部(18c)
も警報手段、例えばランプ(25)を介して電源(24)に
電気的に接続させることにより電気的閉回路(26)を構
成させている。従って、棒状の研磨具(22)(22)…が
摩耗していない場合には、図4に示すように、研磨具ホ
ルダ(18)の周側部(18b)と底板部(18c)間に挿入
された電気的絶縁物(23)でもって電気的閉回路(26)
は絶縁された状態にあるが、図5に示すように、棒状の
研磨具(22’)に所定量の摩耗が生じてブッシュ(21)
が研磨具ホルダ(18)の底部(18c)に接触すると、電
気的閉回路(26)は導通された状態となり、これにより
ランプ(25)が点灯して棒状の研磨具(22’)が摩耗状
態にあることを検出できる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、研磨ワークの曲面形状
に馴染み易い曲面研磨工具を用いて研磨加工を行なうか
ら、即ち、研磨ワークの表面にその曲面形状に応じて複
数個の棒状の研磨具をそれぞれ独立して一定圧力で押し
付けながら研磨することができるから、研磨ワークの表
面を均等な研磨圧でもって研磨することができ、その結
果、研磨ワークの表面形状に対応して均等な研磨量が得
られることになり、従来のものに比べて飛躍的に研磨精
度の向上が図れる。また、曲面研磨工具内に棒状の研磨
具に所定量の摩耗が生じると導通する電気的閉回路を構
成したから、工具の摩耗を自動的に検出することが可能
となり、大幅な操作性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の曲面研磨装置の一例を示す要部縦断側
面図である。
【図2】本発明装置に用いる曲面研磨工具の拡大縦断側
面図である。
【図3】上記曲面研磨工具の研磨状態を示す説明用拡大
縦断側面図である。
【図4】曲面研磨工具における研磨具の摩耗を自動的に
検出する装置の説明図で、研磨具が所定量摩耗していな
い場合を示す。
【図5】曲面研磨工具における研磨具の摩耗を自動的に
検出する装置の説明図で、研磨具が所定量摩耗している
場合を示す。
【図6】従来の曲面研磨装置の要部を示す側面図であ
る。
【図7】図6のB−B線に沿う断面図である。
【符号の説明】
6 研磨装置本体 7 エアモータ 8 曲面研磨工具 9 直動ボールスライド 10 ホルダ 11 コイルばね 12 鋼球群 13 コイルばね群 14 差動トランス 15 差動トランス 16 研磨ワーク 17 曲面研磨工具本体 18 研磨具ホルダ 18a 空間部 18b 周側部 18c 底部 19 導入口 20 貫通孔 21 ブッシュ 22 棒状の研磨具 23 電気的絶縁物 24 電源 25 ランプ 26 電気的閉回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 研磨工具を装着するエアモータを研磨装
    置本体にX軸、Y軸及びZ軸方向に変位可能に設け、研
    磨装置本体に設置したX軸、Y軸及びZ軸方向の変位検
    出器の出力からこれらの合成変位が一定になるようにエ
    アモータと研磨ワークとをX軸、Y軸及びZ軸方向に相
    対的に追従制御するようになした研磨装置において、 上記研磨工具内に外部から圧縮空気を導入し得る空間部
    を設けるとともに、この空間部の底面に下面へ貫通する
    多数の貫通孔を設け、これらの貫通孔にそれぞれブッシ
    ュに固定された棒状の研磨具を移動自在に嵌挿し、この
    棒状の研磨具に上記空間部に導入される圧縮空気により
    それぞれ一定圧力を付加させたことを特徴とする曲面研
    磨装置。
  2. 【請求項2】 上記研磨工具の周側部と底板部との間に
    電気的絶縁物を挿入するとともに、この周側部と底板部
    とを電気的に電源に接続させて電気的閉回路を構成した
    ことを特徴とする請求項1の曲面研磨装置。
JP1361892A 1992-01-29 1992-01-29 曲面研磨装置 Pending JPH05208357A (ja)

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JP1361892A JPH05208357A (ja) 1992-01-29 1992-01-29 曲面研磨装置

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JP1361892A JPH05208357A (ja) 1992-01-29 1992-01-29 曲面研磨装置

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JP1361892A Pending JPH05208357A (ja) 1992-01-29 1992-01-29 曲面研磨装置

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100370860B1 (ko) * 1998-11-16 2003-02-19 한국전기초자 주식회사 패널표면연마장치용 연마툴 및 그 제조방법
KR100370867B1 (ko) * 1998-11-13 2003-05-09 한국전기초자 주식회사 패널표면연마장치용연마툴
US20110009037A1 (en) * 2008-02-27 2011-01-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Polishing apparatus
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CN118219118A (zh) * 2024-05-27 2024-06-21 江苏成海智能装备有限公司 一种数控机床异型机械零件打磨装置

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