JPH0780762A - 円筒セラミック体の研削加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】研削砥石表面の砥粒の影響によるかじりや破損
がなく真円度の良好な円筒セラミック体を得ることがで
きる円筒セラミック体の研削加工方法を提供する。 【構成】円筒セラミック体のセンターレスグラインダー
による研削加工方法において、円筒セラミック体５と研
削砥石１とが接触する前から円筒セラミック体５を回転
させるか、円筒セラミック体５と研削砥石１とが接触し
た後、最終寸法位置までの円筒セラミック体５の移動速
度を減少させる工程および／または円筒セラミック体５
の回転速度を増加させる工程をとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセンターレスグラインダ
ーを使用した円筒セラミック体の研削加工方法に関し、
特に薄肉の円筒セラミック体の加工に好適な円筒セラミ
ック体の研削加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、円柱形状、円筒形状のセラミ
ック体等のワークを、チャック等の手段を使用せずに調
整ローラーおよび支持台により回転支持した状態で、研
削砥石に当接させることにより、ワークの外周を研削す
るセンターレスグラインダーは、例えば実開平４−１１
５５６２号公報にその一例が開示されているように、種
々のものが知られている。

【０００３】図６は従来のセンターレスグラインダーの
主要部の一例を示す図であり、２１は調整ローラー、２
２は支持台、２３は研削砥石、２４はワークである。図
５に示す例において、ワーク２４は支持台２２上で調整
ローラー２１および研削砥石２３を矢印方向に回転させ
ることにより回転支持され、この状態で研削砥石２３に
よりワーク２４の外周を研削加工することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来から公知
のセンターレスグラインダーでは、一般に円柱形状、円
筒形状のワークの外周を精度良く研削加工することがで
きる。しかしながら、研削砥石の構造は表面が凹凸の砥
粒から構成されているため、通常の金属等の重量のある
ワークの研削加工時のように、研削加工すべきワークと
研削砥石とが接触してからワークを回転させようとする
と、例えばワークが柔らかい円筒セラミック成形体や脱
脂体の場合は、研削砥石と円筒セラミック成形体等とが
接触した後の回転開始時に、研削砥石表面の砥粒の影響
で円筒セラミック成形体等のかじりや破損が生じる問題
があるとともに、そのようなかじりや破損がなくても真
円度の良好な円筒セラミック体を得ることができない問
題があった。

【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
研削砥石表面の砥粒の影響によるかじりや破損がなく真
円度の良好な円筒セラミック体を得ることができる円筒
セラミック体の研削加工方法を提供しようとするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の円筒セラミック
体の研削加工方法の第１発明は、円筒セラミック体のセ
ンターレスグラインダーによる研削加工方法において、
円筒セラミック体を回転させた状態で、円筒セラミック
体を研削砥石に接触させることを特徴とするものであ
る。

【０００７】また、本発明の円筒セラミック体の研削加
工方法の第２発明は、円筒セラミック体のセンターレス
グラインダーによる研削加工方法において、調整ローラ
ーと支持台に受けられた円筒セラミック体を研削砥石方
向の最終寸法位置まで移動させて研削加工する際、円筒
セラミック体が研削砥石に接触した後最終寸法位置に到
達するまでの移動速度を減少させることを特徴とするも
のである。

【０００８】さらに、本発明の円筒セラミック体の研削
加工方法の第３発明は、円筒セラミック体のセンターレ
スグラインダーによる研削加工方法において、調整ロー
ラーと支持台に受けられた円筒セラミック体を研削砥石
方向の最終寸法位置まで移動させて研削加工する際、円
筒セラミック体が研削砥石に接触した後最終寸法位置に
到達するまでに、円筒セラミック体の回転速度が連続的
に増加することを特徴とするものである。

【０００９】さらにまた、円筒セラミック体のセンター
レスグラインダーによる研削加工方法において、調整ロ
ーラーと支持台に受けられた円筒セラミック体を研削砥
石方向の最終寸法位置まで移動させて研削加工する際、
円筒セラミック体が研削砥石に接触した後最終寸法位置
に到達するまでに、円筒セラミック体の移動速度を減少
させるとともに、円筒セラミック体の回転速度を連続的
に増加させることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】上述した構成において、本発明の第１発明〜第
４発明はいずれも円筒セラミック体のセンターレスグラ
インダーによる研削加工に関するものであり、そのうち
第１発明は円筒セラミック体と研削砥石とが接触するま
での工程、第２発明〜第４発明は円筒セラミック体と研
削砥石とが接触した後の工程をそれぞれ示している。な
お、本発明において、研削加工の対象となる「円筒セラ
ミック体」とは、形状が有底円筒体、両端開放円筒体で
あって、焼成前のセラミック成形体、セラミック脱脂体
等の柔らかい生の状態のセラミック体のことであり、特
に薄肉で研削加工のむずかしい円筒セラミック体に対し
て本発明は効果がある。

【００１１】本発明の第１発明では、円筒セラミック体
と研削砥石とが接触する前から円筒セラミック体を回転
させているため、円筒セラミック体と研削砥石とが接触
した時点において、研削砥石表面の砥粒の影響を接触し
てから回転を始める従来の場合と比較して軽減すること
が可能となり、円筒セラミック体のかじりや破損をなく
すことができる。

【００１２】また、本発明の第２発明〜第４発明では、
円筒セラミック体と研削砥石とが接触した後、最終寸法
位置までの円筒セラミック体の移動速度を減少させる工
程および／または円筒セラミック体の回転速度を増加さ
せる工程をとっているため、研削加工が進むにつれて薄
くなく円筒セラミック体であっても破損等を防止できる
一方、生産性の点でも高い状態を維持することができ
る。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の円筒セラミック体の研削加工
方法に使用するセンターレスグラインダーの一例を示す
図である。図１に示す例において、１は研削砥石、２は
調整ローラー、３は支持台、４は調整ローラー２を回転
させるための調整ローラー駆動装置、５は研削加工すべ
きワークとしての円筒セラミック体、６は支持台３およ
び調整ローラー駆動装置４を固定して矢印方向に移動可
能なスライド台である。

【００１４】上述した構造のセンターレスグラインダー
では、円筒セラミック体２を支持台３と調整ローラー２
とで支持し、調整ローラー駆動装置４により調整ローラ
ー２を回転させることにより、円筒セラミック体５およ
び円筒セラミック体５と研削砥石１とが接触した後は図
示しない駆動手段により回転する研削砥石１とともにそ
れぞれ矢印方向に回転することができ、この状態でスラ
イド台６を研削砥石１の方向へ移動させることにより、
円筒セラミック体５の外表面の研削加工をすることがで
きる。

【００１５】図２は本発明の円筒セラミック体の研削加
工方法の一例を説明するための図である。図２に示す例
において、図１に示した例と同一の部材には同一の符号
付し、その説明を省略する。図２に示す例は本発明の第
１発明に対応しており、まずセラミック成形体、セラミ
ック脱脂体等の円筒セラミック体５を支持台３および調
整ローラー２上に支持し、調整ローラー２を回転させる
ことにより円筒セラミック体５を回転させる。その状態
で、スライド台６を研削砥石１の方向に移動させ、図示
しない駆動装置により回転する研削砥石１と接触させて
いる。これにより、円筒セラミック体５の研削砥石１と
の接触時の破損等をなくしている。

【００１６】なお、図２に示す円筒セラミック体５と研
削砥石１との接触前の円筒セラミック体５の回転に際し
ては、図３に示すように、何らかの押さえ手段７により
回転する円筒セラミック体５の上部から円筒セラミック
体５に圧力を与え、その圧力の分圧が調整ローラー２お
よび支持台３に作用するよう構成することが好ましい。
さらに、押さえ手段７が回転中の円筒セラミック体の形
状の変化に追従する弾性を有すると好ましい。そのよう
な押さえ手段７としては、押さえローラー、圧縮空気、
ブラシまたは弾性体を使用することができる。図３に示
すような押さえ手段７を使用すると、円筒セラミック体
５の回転をより円滑に行うことができる。

【００１７】また、本発明の第１発明において、研削砥
石１に接触する以前の円筒セラミック体５の回転速度に
ついては特に限定するものでないが、円筒セラミック体
５の回転速度（Ｎ）が１０≦Ｎ≦１５０（ｒｐｍ）、好
ましくは３０≦Ｎ≦１００（ｒｐｍ）であると、円筒セ
ラミック体５の回転を円滑にでき、しかも研削砥石１と
の接触時における破損等を防止できるため好ましい。

【００１８】図４は本発明の円筒セラミック体の研削加
工方法の他の例を説明するための図である。図４に示す
例は本発明の第２発明の一例を示しており、加工状態の
例は図１に示した例と同様であるため省略する。本発明
の第２発明は、上述した第１発明とは異なり、円筒セラ
ミック体５と研削砥石１とが接触した後の研削加工方法
に関するものである。すなわち、図４に円筒セラミック
体５の移動速度と研削代との関係を示すように、円筒セ
ラミック体５が研削砥石１に接触した後最終寸法位置
（研削代ΔＧ１）に到達するまでの移動速度をｖ１から
ｖ２に減少させている。

【００１９】なお、研削速度の減少のさせ方は、図４に
おいて、ａを付したように段階的でも良く、またｂを付
したように連続的でも良い、また、円筒セラミック体５
の移動速度については、ｖ１が１００μm ／ｓ、ｖ２が
１０μm ／ｓ程度であると好ましい。さらに、円筒セラ
ミック体５の移動は、研削砥石１の位置を固定してスラ
イド台６を移動させても良いし、スライド台６を固定し
て研削砥石１を移動させても良いことはいうまでもな
い。

【００２０】図４に示すように、円筒セラミック体５の
研削速度を減少させると、薄肉の円筒セラミック体の肉
厚が徐々に薄くなるのに対応して研削速度を減少させる
こととなるため、初めから研削速度を遅くして円筒セラ
ミック体５の破損等を防止する場合と比較して、生産性
を向上させることができるとともに、円筒セラミック体
５の破損をも防止することができる。

【００２１】図５は本発明の円筒セラミック体の研削加
工方法のさらに他の例を説明するための図である。図５
に示す例は本発明の第３発明の一例を示しており、加工
状態の例は図１に示した例と同様であるため省略する。
本発明の第３発明は、上述した第２発明と同様に、円筒
セラミック体５と研削砥石１とが接触した後の研削加工
方法に関するものである。すなわち、図５に円筒セラミ
ック体５の回転速度と研削代との関係を示すように、円
筒セラミック体５が研削砥石１に接触した後最終寸法位
置（研削代ΔＧ１）に達するまでの回転速度をＮ０から
Ｎ１に連続的に増加させている。

【００２２】なお、円筒セラミック体５の回転速度につ
いては、Ｎ０が６６ｒｐｍ、Ｎ１が１８０ｒｐｍ程度で
あると好ましい。図５に示すように、円筒セラミック体
５の回転速度を移動速度一定の条件で増加させると、薄
肉の円筒セラミック体５の肉厚が徐々に薄くなるのに対
応して研削加工量を減少させることができるので、円筒
セラミック体５の破損等を防止することができる。

【００２３】さらに、本発明の第４発明は、円筒セラミ
ック体５と研削砥石１とが接触した後の研削加工方法に
関するもので、上述した第２発明と第３発明とを組み合
わせたものであり、それぞれの効果を相乗した効果を有
している。また、上述した実施例では、円筒セラミック
体５と研削砥石１とが接触する前と後で別々に説明した
が、もちろん接触する前後を通じて、すなわち本願発明
の第１発明と第２発明〜第４発明とを組み合わせれば、
さらに良好な円筒セラミック体の研削加工を行えること
はいうまでもない。

【００２４】実際に、直径：５００ｍｍの研削砥石１
と、ショアーＡ硬度が７０°の天然ゴムからなる直径：
３３０ｍｍの調整ローラー２と、外径：５０ｍｍ、肉
厚：２ｍｍ、長さ：４５０ｍｍの円筒形状で乾式ＣＩＰ
後のアルミナからなる円筒セラミック体５とを準備し、
第１発明〜第４発明を実施した。

【００２５】まず、第１発明に関しては、調整ローラー
２を１０ｒｐｍ、円筒セラミック体５を６６ｒｐｍで回
転させた状態で、所定の回転数で回転している研削砥石
１に接触させたところ、円筒セラミック体５は破損せず
に研削加工することができた。次に、円筒セラミック体
５と研削砥石１とを接触させた状態から最終寸法位置ま
でを、図４のａおよびｂの曲線に従って円筒セラミック
体の移動速度を変化させた２通りの第２発明と、図５の
曲線に従って円筒セラミック体の回転速度を変化させた
第３発明と、図４の２通りの曲線および図５の曲線の両
者を実施した２通りの第４発明とを実施したところ、い
ずれの場合も円筒セラミック体５は破損せずに研削加工
することができた。

【００２６】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した実施例で示したのは本発明の一例であり、
図４に示す移動速度の曲線以外でも移動速度を接触時か
ら減少させれば、また図５に示す回転速度の曲線以外で
も回転速度を接触時から増加させれば、それぞれ本発明
を達成できることはいうまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１発明では、円筒セラミック体と研削砥石とが接触
する前から円筒セラミック体を回転させることにより、
また本発明の第２発明〜第４発明では円筒セラミック体
と研削砥石とが接触した後、最終寸法位置までの円筒セ
ラミック体の移動速度を減少させる工程および／または
円筒セラミック体の回転速度を増加させる工程をとるこ
とにより、薄肉の円筒セラミック体を破損せずに高い生
産性で研削加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円筒セラミック体の研削加工方法に使
用するセンターレスグラインダーの一例を示す図であ
る。

【図２】本発明の円筒セラミック体の研削加工方法の一
例を説明するための図である。

【図３】本発明の円筒セラミック体の研削加工方法の他
の例を説明するための図である。

【図４】本発明の第２発明における円筒セラミック体の
移動速度と研削代との関係を示す図である。

【図５】本発明の第３発明における円筒セラミック体の
回転速度と研削代との関係を示す図である。

【図６】従来のセンターレスグラインダーの主要部の一
例を示す図である。

【符号の説明】

１ 研削砥石、２ 調整ローラー、３ 支持台、４ 調
整ローラー駆動装置、５円筒セラミック体、６ スライ
ド台、７ 押さえ手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒セラミック体のセンターレスグライン
   ダーによる研削加工方法において、円筒セラミック体を
   回転させた状態で、円筒セラミック体を研削砥石に接触
   させることを特徴とする円筒セラミック体の研削加工方
   法。
2. 【請求項２】調整ローラーおよび支持台により受けられ
   た円筒セラミック体を、圧力の分力が調整ローラーおよ
   び支持台に作用するよう押さえ手段により所定の圧力を
   加えた状態で回転させる請求項１記載の円筒セラミック
   体の研削加工方法。
3. 【請求項３】前記押さえ手段が、回転中の円筒セラミッ
   ク体の形状の変化に追従する弾性を有する請求項２記載
   の円筒セラミック体の研削加工方法。
4. 【請求項４】前記押さえ手段が、押さえローラー、圧縮
   空気、ブラシまたは弾性体である請求項２または３記載
   の円筒セラミック体の研削加工方法。
5. 【請求項５】円筒セラミック体のセンターレスグライン
   ダーによる研削加工方法において、調整ローラーと支持
   台に受けられた円筒セラミック体を研削砥石方向の最終
   寸法位置まで移動させて研削加工する際、円筒セラミッ
   ク体が研削砥石に接触した後最終寸法位置に到達するま
   での移動速度を減少させることを特徴とする円筒セラミ
   ック体の研削加工方法。
6. 【請求項６】前記円筒セラミック体の移動速度を段階的
   または連続的に減少させる請求項５記載の円筒セラミッ
   ク体の研削加工方法。
7. 【請求項７】円筒セラミック体のセンターレスグライン
   ダーによる研削加工方法において、調整ローラーと支持
   台に受けられた円筒セラミック体を研削砥石方向の最終
   寸法位置まで移動させて研削加工する際、円筒セラミッ
   ク体が研削砥石に接触した後最終寸法位置に到達するま
   でに、円筒セラミック体の回転速度が連続的に増加する
   ことを特徴とする円筒セラミック体の研削加工方法。
8. 【請求項８】円筒セラミック体のセンターレスグライン
   ダーによる研削加工方法において、調整ローラーと支持
   台に受けられた円筒セラミック体を研削砥石方向の最終
   寸法位置まで移動させて研削加工する際、円筒セラミッ
   ク体が研削砥石に接触した後最終寸法位置に到達するま
   でに、円筒セラミック体の移動速度を減少させるととも
   に、円筒セラミック体の回転速度を連続的に増加させる
   ことを特徴とする円筒セラミック体の研削加工方法。
9. 【請求項９】前記円筒セラミック体の移動速度を段階的
   または連続的に減少させる請求項８記載の円筒セラミッ
   ク体の研削加工方法。