JPH10263990A - 軸受内径加工方法および装置 - Google Patents
軸受内径加工方法および装置Info
- Publication number
- JPH10263990A JPH10263990A JP9077025A JP7702597A JPH10263990A JP H10263990 A JPH10263990 A JP H10263990A JP 9077025 A JP9077025 A JP 9077025A JP 7702597 A JP7702597 A JP 7702597A JP H10263990 A JPH10263990 A JP H10263990A
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- JP
- Japan
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- bearing hole
- workpiece
- inner diameter
- bearing
- machining
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スリーブに軸受穴を高精度にかつ生産性よく
加工する。 【解決手段】 被加工物１を回転駆動させるスピンドル
３およびチャック２とＸ，Ｙ方向に摺動可能なステージ
４を有し、ステージ４に内径を切削する刃物７を有し、
加工後の被加工物１の軸受穴にボール１０を圧入する押
圧子８、このボール１０圧入の荷重検出手段９、圧入荷
重を内径寸法に換算するコンピュータ１６を有する。内
径寸法の大小により以降に加工する被加工物の内径加工
量を制御するので高精度に加工が行える。
加工する。 【解決手段】 被加工物１を回転駆動させるスピンドル
３およびチャック２とＸ，Ｙ方向に摺動可能なステージ
４を有し、ステージ４に内径を切削する刃物７を有し、
加工後の被加工物１の軸受穴にボール１０を圧入する押
圧子８、このボール１０圧入の荷重検出手段９、圧入荷
重を内径寸法に換算するコンピュータ１６を有する。内
径寸法の大小により以降に加工する被加工物の内径加工
量を制御するので高精度に加工が行える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】近年、ハードディスクドライ
ブ等、事務機器や民生機器に使われる軸受は高速、高精
度化しており、圧力発生溝を有する溝付き流体軸受、お
よび精密な内径を有する溝無し真円軸受の必要性が高ま
っている。本発明は、軸受内径を高精度に加工する最適
な加工方法および装置に関するものである。
ブ等、事務機器や民生機器に使われる軸受は高速、高精
度化しており、圧力発生溝を有する溝付き流体軸受、お
よび精密な内径を有する溝無し真円軸受の必要性が高ま
っている。本発明は、軸受内径を高精度に加工する最適
な加工方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下図面を参照しながら、上述した従来
の軸受内径加工方法および装置の一例について説明す
る。図７は従来、事務機器や民生機器に使われている軸
受装置の断面図である。スリーブ２１Ａを有するフレー
ム２１は内周面に圧力溝２１Ｃを有する軸受穴２１Ｂを
有し、この軸受穴２１Ｂがベース２７に固定された軸１
９に回転自在に嵌め合わされている。この圧力溝２１Ｃ
を有するフレーム２１の従来の軸受内径加工装置の構成
を図８〜図９に示す。図８において２１は被加工物であ
るフレームで、正逆方向に回転駆動自在なスピンドル２
３に固定されたチャック２２に取り付けられている。２
４は図中Ｘ、Ｙ方向に摺動自在なステージであり、バイ
ト２５、溝加工用ボールまたは刃物２６Ａを複数個有し
ている溝加工ツール２６、を取り付けており、ステージ
２４，バイト２５，溝加工ツール２６，が一体になっ
て、Ｘ，Ｙ方向に移動可能に構成されている。
の軸受内径加工方法および装置の一例について説明す
る。図７は従来、事務機器や民生機器に使われている軸
受装置の断面図である。スリーブ２１Ａを有するフレー
ム２１は内周面に圧力溝２１Ｃを有する軸受穴２１Ｂを
有し、この軸受穴２１Ｂがベース２７に固定された軸１
９に回転自在に嵌め合わされている。この圧力溝２１Ｃ
を有するフレーム２１の従来の軸受内径加工装置の構成
を図８〜図９に示す。図８において２１は被加工物であ
るフレームで、正逆方向に回転駆動自在なスピンドル２
３に固定されたチャック２２に取り付けられている。２
４は図中Ｘ、Ｙ方向に摺動自在なステージであり、バイ
ト２５、溝加工用ボールまたは刃物２６Ａを複数個有し
ている溝加工ツール２６、を取り付けており、ステージ
２４，バイト２５，溝加工ツール２６，が一体になっ
て、Ｘ，Ｙ方向に移動可能に構成されている。
【０００３】以上のように構成された軸受内径加工装置
について、以下その動作について説明する。図８は従来
の軸受内径加工装置の全体構成図、図９は被加工物のフ
レーム２１の軸受穴２１Ｂの断面図である。図８におい
て、まずスピンドル２３がチャック２２と共に、被加工
物であるフレーム２１を高速で回転駆動させる。そし
て、ステージ２４がＸ，Ｙ方向に移動して、ステージ２
４に取り付けられた内径加工用バイト２５は、軸受穴２
１Ｂの荒加工を行なう。この時図９（ａ）に示す内径Ｄ
１は、所定の寸法に対して±４ミクロンメータ程度の精
度に切削加工される。次に、スピンドル２３は、一旦停
止し、ステージ２４がＸ，Ｙに移動して、溝加工ツール
２６が軸受穴２１Ｂに挿入され、スピンドル２３は図中
ＣＷ，ＣＣＷ方向にゆっくり回動し、内径に魚骨状の圧
力溝２１Ｃを塑性加工または切削加工により図９（ｂ）
に示す様に形成する。次にステージ２４はＸ，Ｙ方向に
移動し、再びバイト２５が軸受穴２１Ａに挿入され、ス
ピンドル２３はゆっくり回転を行なう。これにより、図
９（ｃ）に示す内径Ｄ２は精度良く加工され、±２ミク
ロンメータ程度の所定の寸法公差内に仕上げられ、加工
は完了する。
について、以下その動作について説明する。図８は従来
の軸受内径加工装置の全体構成図、図９は被加工物のフ
レーム２１の軸受穴２１Ｂの断面図である。図８におい
て、まずスピンドル２３がチャック２２と共に、被加工
物であるフレーム２１を高速で回転駆動させる。そし
て、ステージ２４がＸ，Ｙ方向に移動して、ステージ２
４に取り付けられた内径加工用バイト２５は、軸受穴２
１Ｂの荒加工を行なう。この時図９（ａ）に示す内径Ｄ
１は、所定の寸法に対して±４ミクロンメータ程度の精
度に切削加工される。次に、スピンドル２３は、一旦停
止し、ステージ２４がＸ，Ｙに移動して、溝加工ツール
２６が軸受穴２１Ｂに挿入され、スピンドル２３は図中
ＣＷ，ＣＣＷ方向にゆっくり回動し、内径に魚骨状の圧
力溝２１Ｃを塑性加工または切削加工により図９（ｂ）
に示す様に形成する。次にステージ２４はＸ，Ｙ方向に
移動し、再びバイト２５が軸受穴２１Ａに挿入され、ス
ピンドル２３はゆっくり回転を行なう。これにより、図
９（ｃ）に示す内径Ｄ２は精度良く加工され、±２ミク
ロンメータ程度の所定の寸法公差内に仕上げられ、加工
は完了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、次の様な問題点がある。近年、軸受穴の
加工精度の高い値、例えば、±０．５ミクロンメータ程
度が要求されているが、従来の加工方法と装置では困難
であった。
うな構成では、次の様な問題点がある。近年、軸受穴の
加工精度の高い値、例えば、±０．５ミクロンメータ程
度が要求されているが、従来の加工方法と装置では困難
であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めにの本発明の軸受内径加工方法は、回転スピンドルと
チャックにより回転駆動される被加工物に対し刃物によ
り軸受穴の加工を施し、前記軸受穴の加工後に前記チャ
ックから取り外された被加工物の軸受穴にボールを押し
通し、このボールの押し通し荷重を検出することによ
り、前記押し通し荷重を前記軸受内径寸法に換算して検
査し、この押し通し荷重の大小に応じて、以降に軸受穴
を加工する被加工物の軸受穴加工の際に、前記刃物の送
り量を微調整することを特徴とする。
めにの本発明の軸受内径加工方法は、回転スピンドルと
チャックにより回転駆動される被加工物に対し刃物によ
り軸受穴の加工を施し、前記軸受穴の加工後に前記チャ
ックから取り外された被加工物の軸受穴にボールを押し
通し、このボールの押し通し荷重を検出することによ
り、前記押し通し荷重を前記軸受内径寸法に換算して検
査し、この押し通し荷重の大小に応じて、以降に軸受穴
を加工する被加工物の軸受穴加工の際に、前記刃物の送
り量を微調整することを特徴とする。
【０００６】また本発明の軸受内径加工装置は軸受穴を
有する被加工物を回転駆動させる回転スピンドルと、前
記被加工物を把持するチャックと、Ｘ，Ｙ方向に摺動可
能なステージを有し、このステージに前記被加工物の軸
受穴の加工を施す刃物を有し、前記軸受穴加工後の前記
チャックから取り外された被加工物の軸受穴にボールを
押し通す押圧子とこのボールの押し通し荷重を検出する
荷重検出手段を有し、前記押し通し荷重を前記軸受内径
寸法に換算し、検査するコンピュータを有し、前記コン
ピュータは前記押し通し荷重の大小に応じて、以降に加
工する被加工物の軸受穴加工用の前記刃物の送り量を制
御することを特徴とする。
有する被加工物を回転駆動させる回転スピンドルと、前
記被加工物を把持するチャックと、Ｘ，Ｙ方向に摺動可
能なステージを有し、このステージに前記被加工物の軸
受穴の加工を施す刃物を有し、前記軸受穴加工後の前記
チャックから取り外された被加工物の軸受穴にボールを
押し通す押圧子とこのボールの押し通し荷重を検出する
荷重検出手段を有し、前記押し通し荷重を前記軸受内径
寸法に換算し、検査するコンピュータを有し、前記コン
ピュータは前記押し通し荷重の大小に応じて、以降に加
工する被加工物の軸受穴加工用の前記刃物の送り量を制
御することを特徴とする。
【０００７】本発明は上記した構成によって、加工後に
ボールを軸受穴に圧入しこの時の荷重を検出し、この荷
重の大小を内径寸法に換算し、必要に応じて再びバイト
で軸受穴の仕上げ加工を行なう事により内径を高精度に
加工するものである。
ボールを軸受穴に圧入しこの時の荷重を検出し、この荷
重の大小を内径寸法に換算し、必要に応じて再びバイト
で軸受穴の仕上げ加工を行なう事により内径を高精度に
加工するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態における
軸受内径加工装置について、図１〜図６を参照しながら
説明する。図１において１は被加工物であり、正逆回転
自在なスピンドル３に固定されたチャック２に取り付け
られている。４は図中、ｘ，ｙ方向に摺動自在なステー
ジであり、バイト等の刃物７と溝加工ツール６が取り付
けられている。ステージ４は図中ｙ方向には、第１モー
タ１２の動力により摺動させられる。１３は加工後の被
加工物を測定台１４に搬送するコンベヤー又は、シュー
トであり、測定台１４には、図中Ｕ方向に摺動可能な荷
重検出手段９を有し、その先端には押し圧子８が取り付
けられている。１０はホッパー１１により供給されるボ
ール，１６はコンピュータである。
軸受内径加工装置について、図１〜図６を参照しながら
説明する。図１において１は被加工物であり、正逆回転
自在なスピンドル３に固定されたチャック２に取り付け
られている。４は図中、ｘ，ｙ方向に摺動自在なステー
ジであり、バイト等の刃物７と溝加工ツール６が取り付
けられている。ステージ４は図中ｙ方向には、第１モー
タ１２の動力により摺動させられる。１３は加工後の被
加工物を測定台１４に搬送するコンベヤー又は、シュー
トであり、測定台１４には、図中Ｕ方向に摺動可能な荷
重検出手段９を有し、その先端には押し圧子８が取り付
けられている。１０はホッパー１１により供給されるボ
ール，１６はコンピュータである。
【０００９】以上のように構成された軸受内径加工装置
の一実施形態について、以下その動作を説明する。図１
において、まずスピンドル３がチャック２と共に、被加
工物１を高速で回転駆動させる。そして、ステージ４が
Ｘ，Ｙ方向に移動して、ステージ４に取り付けられた刃
物７は軸受穴１Ｂの荒加工を行なう。この時図９に示す
内径Ｄ１は、所定の寸法に対して±４ミクロンメータ程
度の精度に切削加工される。次に、スピンドル３は、一
旦停止し、ステージ４がＸ，Ｙに移動して、図２に示す
ように溝加工ツール６が軸受穴１Ｂに挿入され、スピン
ドル３とチャック２は図中ＣＷ、ＣＣＷ方向にゆつくり
回動し溝加工ツール６のＸ方向の移動と相まってネジを
締めたり緩めたりするような動作により、ボール６Ａに
より軸受穴１Ｂの内周等に魚骨状の圧力溝１Ｃを塑性加
工又は、切削加工により形成する。次にステージ４は
Ｘ，Ｙ方向に移動しスピンドル３は高速で回転し、図３
に示すように刃物７が軸受穴１Ｂに挿入されて、図９に
示す内径寸法Ｄ２は仕上げられる。その後被加工物１は
図１に示すコンベヤー１３により測定台１４に運ばれ、
図４に示すように、ホッパー１１から供給されたボール
１０は、軸受穴１Ｂよりも僅かに数ミクロンメータ大き
い直径であり、これを押圧子８が被加工物１の軸受穴１
Ｂに押し通しこの時の圧入荷重をロードセル等の荷重検
出手段９が検出し、コンピュータ１６はこの検出荷重か
ら演算により、軸受穴１Ｂの内径寸法を求める。ボール
１０と軸受穴１Ｂの径差は僅かであり、スリーブ１Ａは
弾性限度内での応力を受けるが永久変形する事が無い。
そしてコンピュータ１６が求めた軸受穴１Ｂの内径寸法
と所定の内径寸法との間に誤差が有る場合は、必要に応
じ図１に示すように、その信号をコンピュータ１６は第
１モータ１２に与える。これにより図１に示す刃物７で
以降加工される被加工物１の内径の切込み量を自動変更
する事ができる。図６は本実施形態における加工工程の
図である。図に示すように、下穴切削加工、必要に応
じて圧力溝１Ｃ加工、仕上切削加工、被加工物１
をチャック２から外し、搬送、ボール１０を押し通
し、押し通し荷重測定、内径寸法大小判定、内径
寸法値を元に、加工量を微調整したの仕上切削加工と
いう行程からなる。本実施形態においては、チャック２
に被加工物１を取り付けて加工するのは、前記、、
の３行程だけであり、、、の行程は、他の被加
工物１の下穴切削加工と、同時進行で実行できる。その
ため、チャック２に被加工物１を取付けたまま、、
の行程を連続的に行なう場合に比べて、１個当りの加
工サイクルは、約１／２程度になり、大変生産性が高
い。
の一実施形態について、以下その動作を説明する。図１
において、まずスピンドル３がチャック２と共に、被加
工物１を高速で回転駆動させる。そして、ステージ４が
Ｘ，Ｙ方向に移動して、ステージ４に取り付けられた刃
物７は軸受穴１Ｂの荒加工を行なう。この時図９に示す
内径Ｄ１は、所定の寸法に対して±４ミクロンメータ程
度の精度に切削加工される。次に、スピンドル３は、一
旦停止し、ステージ４がＸ，Ｙに移動して、図２に示す
ように溝加工ツール６が軸受穴１Ｂに挿入され、スピン
ドル３とチャック２は図中ＣＷ、ＣＣＷ方向にゆつくり
回動し溝加工ツール６のＸ方向の移動と相まってネジを
締めたり緩めたりするような動作により、ボール６Ａに
より軸受穴１Ｂの内周等に魚骨状の圧力溝１Ｃを塑性加
工又は、切削加工により形成する。次にステージ４は
Ｘ，Ｙ方向に移動しスピンドル３は高速で回転し、図３
に示すように刃物７が軸受穴１Ｂに挿入されて、図９に
示す内径寸法Ｄ２は仕上げられる。その後被加工物１は
図１に示すコンベヤー１３により測定台１４に運ばれ、
図４に示すように、ホッパー１１から供給されたボール
１０は、軸受穴１Ｂよりも僅かに数ミクロンメータ大き
い直径であり、これを押圧子８が被加工物１の軸受穴１
Ｂに押し通しこの時の圧入荷重をロードセル等の荷重検
出手段９が検出し、コンピュータ１６はこの検出荷重か
ら演算により、軸受穴１Ｂの内径寸法を求める。ボール
１０と軸受穴１Ｂの径差は僅かであり、スリーブ１Ａは
弾性限度内での応力を受けるが永久変形する事が無い。
そしてコンピュータ１６が求めた軸受穴１Ｂの内径寸法
と所定の内径寸法との間に誤差が有る場合は、必要に応
じ図１に示すように、その信号をコンピュータ１６は第
１モータ１２に与える。これにより図１に示す刃物７で
以降加工される被加工物１の内径の切込み量を自動変更
する事ができる。図６は本実施形態における加工工程の
図である。図に示すように、下穴切削加工、必要に応
じて圧力溝１Ｃ加工、仕上切削加工、被加工物１
をチャック２から外し、搬送、ボール１０を押し通
し、押し通し荷重測定、内径寸法大小判定、内径
寸法値を元に、加工量を微調整したの仕上切削加工と
いう行程からなる。本実施形態においては、チャック２
に被加工物１を取り付けて加工するのは、前記、、
の３行程だけであり、、、の行程は、他の被加
工物１の下穴切削加工と、同時進行で実行できる。その
ため、チャック２に被加工物１を取付けたまま、、
の行程を連続的に行なう場合に比べて、１個当りの加
工サイクルは、約１／２程度になり、大変生産性が高
い。
【００１０】本実施形態によればこのような内径の加工
量の自動変更を行なうことができるので、軸受穴１Ｂの
内径寸法を±０．５ミクロンメータ程度の高精度に加工
できる。図５は加工完了後の被加工物１である。
量の自動変更を行なうことができるので、軸受穴１Ｂの
内径寸法を±０．５ミクロンメータ程度の高精度に加工
できる。図５は加工完了後の被加工物１である。
【００１１】尚、本実施形態において軸受穴１Ｂに圧力
溝１Ｃが有り、ステージ４に溝加工ツール６を有する場
合について説明したが、これらは、無くても同じ事であ
る。
溝１Ｃが有り、ステージ４に溝加工ツール６を有する場
合について説明したが、これらは、無くても同じ事であ
る。
【００１２】尚、本実施形態において溝加工ツール６
は、ボール６Ａにより軸受穴１Ｂに圧力溝１Ｃを塑性加
工するものであったが、ボール６Ａに代わって鋭部が軸
受穴１Ｂの内径に圧力溝１Ｃを切削加工により形成して
もよい。
は、ボール６Ａにより軸受穴１Ｂに圧力溝１Ｃを塑性加
工するものであったが、ボール６Ａに代わって鋭部が軸
受穴１Ｂの内径に圧力溝１Ｃを切削加工により形成して
もよい。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明の軸受内径加工方法
および装置によれば、軸受穴の内径の仕上げ寸法の大小
を、軸受穴にボールを押し通す時の荷重の大小で判定
し、以降に加工する被加工物の内径加工を制御するの
で、高精度に生産性よく、加工が行える。
および装置によれば、軸受穴の内径の仕上げ寸法の大小
を、軸受穴にボールを押し通す時の荷重の大小で判定
し、以降に加工する被加工物の内径加工を制御するの
で、高精度に生産性よく、加工が行える。
【図１】本発明の一実施形態における軸受内径加工装置
の構成図
の構成図
【図２】図１に示す軸受内径加工装置における圧力溝加
工の詳細図
工の詳細図
【図３】軸受穴の仕上げ加工の説明図
【図４】軸受穴の内径検出方法の説明図
【図５】被加工物の図
【図６】本実施形態における軸受内径加工法の行程図
【図７】従来の軸受の構成図
【図８】従来の軸受内径加工装置の構成図
【図９】（ａ）軸受内径加工工程における被加工物の下
穴荒加工後の断面図 （ｂ）軸受内径加工工程における被加工物の圧力溝加工
後の断面図 （ｃ）軸受内径加工工程における被加工物の仕上加工後
の断面図
穴荒加工後の断面図 （ｂ）軸受内径加工工程における被加工物の圧力溝加工
後の断面図 （ｃ）軸受内径加工工程における被加工物の仕上加工後
の断面図
１ 被加工物 １Ａ スリーブ １Ｂ 軸受穴 １Ｃ 圧力溝 ２ チャック ３ スピンドル ４ ステージ ６ 溝加工ツール ７ 刃物 ８ 押圧子 ９ 荷重検出手段 １０ ボール １１ ホッパー １２ 第１モータ １３ コンベヤー １４ 測定台 １６ コンピュータ
Claims (4)
- 【請求項１】回転スピンドルとチャックにより回転駆動
される被加工物に対し刃物により軸受穴の加工を施し、
前記軸受穴の加工後に前記チャックから取り外された被
加工物の軸受穴にボールを押し通し、このボールの押し
通し荷重を検出することにより、前記押し通し荷重を前
記軸受内径寸法に換算して検査し、この押し通し荷重の
大小に応じて、以降に軸受穴を加工する被加工物の軸受
穴加工の際に、前記刃物の送り量を微調整する軸受内径
加工方法。 - 【請求項２】被加工物に対し刃物により軸受穴の加工を
施した後、前記軸受穴に動圧溝を加工する請求項１記載
の軸受内径加工方法。 - 【請求項３】軸受穴を有する被加工物を回転駆動させる
回転スピンドルと、前記被加工物を把持するチャック
と、Ｘ，Ｙ方向に摺動可能なステージを有し、このステ
ージに前記被加工物の軸受穴の加工を施す刃物を有し、
前記軸受穴加工後の前記チャックから取り外された被加
工物の軸受穴にボールを押し通す押圧子とこのボールの
押し通し荷重を検出する荷重検出手段を有し、前記押し
通し荷重を前記軸受内径寸法に換算し、検査するコンピ
ュータを有し、前記コンピュータは前記押し通し荷重の
大小に応じて、以降に加工する被加工物の軸受穴加工用
の前記刃物の送り量を制御する軸受内径加工装置。 - 【請求項４】Ｘ、Ｙ方向に摺動可能なステージに被加工
物の軸受穴に動圧溝を加工する溝加工ツールを有する請
求項１記載の軸受内径加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9077025A JPH10263990A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 軸受内径加工方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9077025A JPH10263990A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 軸受内径加工方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10263990A true JPH10263990A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=13622219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9077025A Pending JPH10263990A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 軸受内径加工方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10263990A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110480060A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-22 | 玉环市大众铜业制造有限公司 | 一种球阀阀芯加工设备 |
| CN117381066A (zh) * | 2023-10-23 | 2024-01-12 | 安徽固力德工业自动化装备有限公司 | 一种导轨滑块的钢珠装载装置 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP9077025A patent/JPH10263990A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110480060A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-22 | 玉环市大众铜业制造有限公司 | 一种球阀阀芯加工设备 |
| CN117381066A (zh) * | 2023-10-23 | 2024-01-12 | 安徽固力德工业自动化装备有限公司 | 一种导轨滑块的钢珠装载装置 |
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