JPH1128662A - 管状セラミック成形体の加工方法 - Google Patents
管状セラミック成形体の加工方法Info
- Publication number
- JPH1128662A JPH1128662A JP9182090A JP18209097A JPH1128662A JP H1128662 A JPH1128662 A JP H1128662A JP 9182090 A JP9182090 A JP 9182090A JP 18209097 A JP18209097 A JP 18209097A JP H1128662 A JPH1128662 A JP H1128662A
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- Japan
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- processing
- tubular ceramic
- ceramic molded
- cutting
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- Pending
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- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】被加工物の加工精度と加工能率の向上を実現す
る管状セラミック成形体の加工方法。 【解決手段】曲がった被加工物の平均的軸心を回転中心
に一致させ、砥石軸上に複数の工具を配し、複数の加工
工程を行うようにした管状セラミック成形体の加工方法
にある。
る管状セラミック成形体の加工方法。 【解決手段】曲がった被加工物の平均的軸心を回転中心
に一致させ、砥石軸上に複数の工具を配し、複数の加工
工程を行うようにした管状セラミック成形体の加工方法
にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はナトリウム−硫黄電
池の固体電解質として使用されるβ−アルミナ管成形体
のような管状セラミック成形体の加工方法に関し、特に
管状セラミック成形体の全長や切断面の中心軸に対する
直角度及び端部外径の中心軸に対する同心度を高精度に
かつ高能率に加工する方法に関する。
池の固体電解質として使用されるβ−アルミナ管成形体
のような管状セラミック成形体の加工方法に関し、特に
管状セラミック成形体の全長や切断面の中心軸に対する
直角度及び端部外径の中心軸に対する同心度を高精度に
かつ高能率に加工する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２はナトリウム−硫黄電池の構造を示
す断面図である。ナトリウム−硫黄電池の固体電解質と
して使用されるβ−アルミナ管成形体１は、α−アルミ
ナ２と密封接着し正極管３の内部に硫黄層４を挟んで挿
入され、このα−アルミナ２を介して正極管３に固定さ
れる。
す断面図である。ナトリウム−硫黄電池の固体電解質と
して使用されるβ−アルミナ管成形体１は、α−アルミ
ナ２と密封接着し正極管３の内部に硫黄層４を挟んで挿
入され、このα−アルミナ２を介して正極管３に固定さ
れる。
【０００３】またナトリウム−硫黄電池はβ−アルミナ
管の内部に金属の管状部品である安全管５を挿入する。
この安全管５も同様にα−アルミナ２を介して固定され
る。このようにβ−アルミナ管成形体１は管の内外面に
管状の部品を有するため、α−アルミナ２との密封接着
部にはβ−アルミナ管成形体１の中心軸に対する直角度
と同心度及び外径精度が要求されている。
管の内部に金属の管状部品である安全管５を挿入する。
この安全管５も同様にα−アルミナ２を介して固定され
る。このようにβ−アルミナ管成形体１は管の内外面に
管状の部品を有するため、α−アルミナ２との密封接着
部にはβ−アルミナ管成形体１の中心軸に対する直角度
と同心度及び外径精度が要求されている。
【０００４】しかし、β−アルミナ管成形体は焼結時の
収縮により寸法が変化し、管全体に曲がりが発生する。
このため曲がったβ−アルミナ管成形体は、工作機械に
固定する際の芯だしや軸の倒れを調整することが非常に
難しい。このような曲がったβ−アルミナ管成形体を所
定の長さに切断し、切断面をβ−アルミナ管成形体の平
均的軸心に対し直角に加工する切断加工、密封接着する
部分を所定のはめあい外径に加工し、β−アルミナ管成
形体の平均的軸心に対し同心に加工する円筒面加工を行
わなければならない。
収縮により寸法が変化し、管全体に曲がりが発生する。
このため曲がったβ−アルミナ管成形体は、工作機械に
固定する際の芯だしや軸の倒れを調整することが非常に
難しい。このような曲がったβ−アルミナ管成形体を所
定の長さに切断し、切断面をβ−アルミナ管成形体の平
均的軸心に対し直角に加工する切断加工、密封接着する
部分を所定のはめあい外径に加工し、β−アルミナ管成
形体の平均的軸心に対し同心に加工する円筒面加工を行
わなければならない。
【０００５】これらの各加工では、工具としての研削砥
石の仕様や形状がそれぞれ異なるため、各個の工作機械
で加工を行う方法が考えられるが、被加工物であるβ−
アルミナ管成形体をその都度チャックし直すのは加工能
率低下の原因となる。また、チャックし直すことにより
ふれ回りや軸の倒れも発生し加工精度が低下する。
石の仕様や形状がそれぞれ異なるため、各個の工作機械
で加工を行う方法が考えられるが、被加工物であるβ−
アルミナ管成形体をその都度チャックし直すのは加工能
率低下の原因となる。また、チャックし直すことにより
ふれ回りや軸の倒れも発生し加工精度が低下する。
【０００６】これまでに接着密封部を加工する円筒面加
工については、特開平４−２８３０６１号公報に示すよ
うに、β−アルミナ管成形体の外径部全域を同時加工す
る方法が考案されているが、切断加工や切断面の直角度
については考慮がなされていない。また上記方法におい
ては密封接着部以外の外径部まで加工しなければならな
いため、密封接着部の外径部のみの加工より加工時間が
長くなる問題がある。
工については、特開平４−２８３０６１号公報に示すよ
うに、β−アルミナ管成形体の外径部全域を同時加工す
る方法が考案されているが、切断加工や切断面の直角度
については考慮がなされていない。また上記方法におい
ては密封接着部以外の外径部まで加工しなければならな
いため、密封接着部の外径部のみの加工より加工時間が
長くなる問題がある。
【０００７】
【本発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上
記した従来の問題を解消して、曲がった管状セラミック
成形体の平均的軸心を工作機械の主軸の回転中心に一致
するようにチャックし、チャックし直すことなく複数の
加工工程を行い、被加工物の加工精度と加工能率の向上
を実現する加工方法の提供にある。
記した従来の問題を解消して、曲がった管状セラミック
成形体の平均的軸心を工作機械の主軸の回転中心に一致
するようにチャックし、チャックし直すことなく複数の
加工工程を行い、被加工物の加工精度と加工能率の向上
を実現する加工方法の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】曲がった管状セラミック
成形体であるβ−アルミナ管成形体は図３に示す形状を
しており、管状セラミック成形体の両端近傍を工作機械
の主軸の回転中心に一致させることにより、実際の管状
セラミック成形体の軸と主軸の回転中心の偏差量を小さ
くできる。このため、工作機械の主軸の回転中心とチャ
ック中心を一致させたチャック機構を管状セラミック成
形体の両端近傍の位置に２カ所設けることにより実現で
きる。
成形体であるβ−アルミナ管成形体は図３に示す形状を
しており、管状セラミック成形体の両端近傍を工作機械
の主軸の回転中心に一致させることにより、実際の管状
セラミック成形体の軸と主軸の回転中心の偏差量を小さ
くできる。このため、工作機械の主軸の回転中心とチャ
ック中心を一致させたチャック機構を管状セラミック成
形体の両端近傍の位置に２カ所設けることにより実現で
きる。
【０００９】被加工物である管状セラミック成形体の切
断面側からチャック方向に向かって、切断加工に用いる
切断砥石、円筒面加工に用いる砥石の順に同一の砥石軸
に固定する。このとき切断砥石は円筒面加工砥石よりも
切断に必要な半径分だけ大きな外径とする。上記構成に
より切断加工、円筒面加工を連続的に行うことができ
る。
断面側からチャック方向に向かって、切断加工に用いる
切断砥石、円筒面加工に用いる砥石の順に同一の砥石軸
に固定する。このとき切断砥石は円筒面加工砥石よりも
切断に必要な半径分だけ大きな外径とする。上記構成に
より切断加工、円筒面加工を連続的に行うことができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面に従って説明する。
面に従って説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施例の加工装置の斜視
図である。ここでは被加工物の管状セラミック成形体と
してβ−アルミナ管成形体を加工する図を示している。
図１において工作機械６には被加工物であるβ−アルミ
ナ管成形体１を把持するチャック機構部７Ａ及び７Ｂと
これらを回転させる主軸８を備えている。チャック機構
部７Ｂは所定の繰り返しチャック精度を有し、主軸８に
固定されており、そのチャック中心は主軸８の回転中心
に一致するように組み立て調整されている。
図である。ここでは被加工物の管状セラミック成形体と
してβ−アルミナ管成形体を加工する図を示している。
図１において工作機械６には被加工物であるβ−アルミ
ナ管成形体１を把持するチャック機構部７Ａ及び７Ｂと
これらを回転させる主軸８を備えている。チャック機構
部７Ｂは所定の繰り返しチャック精度を有し、主軸８に
固定されており、そのチャック中心は主軸８の回転中心
に一致するように組み立て調整されている。
【００１２】このチャック機構部７Ｂは主軸８の自転運
動とともに回転し、把持したβ−アルミナ管成形体１に
回転力を伝える。またチャック機構部７Ａも同様に所定
の繰り返しチャック精度を有し、そのチャック中心は主
軸８の回転中心軸と一致するように組み立て調整され、
チャック機構部７Ｂおよびβ−アルミナ管成形体１を介
して伝えられる主軸８の回転力により、β−アルミナ管
成形体１が回転可能に把持するように工作機械６に固定
されている。これらのチャック機構部７Ａおよび７Ｂが
所定の間隔で工作機械６に設けられ、上述のように曲が
ったβ−アルミナ管成形体１の両端近傍を工作機械６の
主軸８の回転中心に一致させることにより、β−アルミ
ナ管成形体１の軸と主軸８の回転中心の偏差量を小さく
できる。
動とともに回転し、把持したβ−アルミナ管成形体１に
回転力を伝える。またチャック機構部７Ａも同様に所定
の繰り返しチャック精度を有し、そのチャック中心は主
軸８の回転中心軸と一致するように組み立て調整され、
チャック機構部７Ｂおよびβ−アルミナ管成形体１を介
して伝えられる主軸８の回転力により、β−アルミナ管
成形体１が回転可能に把持するように工作機械６に固定
されている。これらのチャック機構部７Ａおよび７Ｂが
所定の間隔で工作機械６に設けられ、上述のように曲が
ったβ−アルミナ管成形体１の両端近傍を工作機械６の
主軸８の回転中心に一致させることにより、β−アルミ
ナ管成形体１の軸と主軸８の回転中心の偏差量を小さく
できる。
【００１３】工作機械６にはＸＹ方向に任意の位置で位
置決め可能なＸＹテーブル９を備えている。このＸＹテ
ーブル９には切断砥石１０と円筒面加工用砥石１１を回
転させるための砥石軸１２が固定されている。これらの
砥石は一方の砥石が加工に使用されているときに他方の
砥石がβ−アルミナ管成形体１と不用意に接触しないよ
うに砥石の外径、砥石の厚さ、砥石間の取り付け間隔が
決められている。ＸＹテーブル９が移動することによ
り、被加工物であるβ−アルミナ管成形体１と、工具で
ある切断砥石１０または円筒面加工用砥石１１の相対位
置を変化させ、切込み量や送り速度を制御する。本構成
において被加工物であるβ−アルミナ管成形体１の切
断、円筒面の外径加工を行う方法について説明する。
置決め可能なＸＹテーブル９を備えている。このＸＹテ
ーブル９には切断砥石１０と円筒面加工用砥石１１を回
転させるための砥石軸１２が固定されている。これらの
砥石は一方の砥石が加工に使用されているときに他方の
砥石がβ−アルミナ管成形体１と不用意に接触しないよ
うに砥石の外径、砥石の厚さ、砥石間の取り付け間隔が
決められている。ＸＹテーブル９が移動することによ
り、被加工物であるβ−アルミナ管成形体１と、工具で
ある切断砥石１０または円筒面加工用砥石１１の相対位
置を変化させ、切込み量や送り速度を制御する。本構成
において被加工物であるβ−アルミナ管成形体１の切
断、円筒面の外径加工を行う方法について説明する。
【００１４】まずチャック機構部７Ａおよび７Ｂを解放
状態にて、β−アルミナ管成形体１をこれらの中に入
れ、チャック機構部７Ａおよび７Ｂを同時にチャックす
ることによりβ−アルミナ管成形体１を把持する。
状態にて、β−アルミナ管成形体１をこれらの中に入
れ、チャック機構部７Ａおよび７Ｂを同時にチャックす
ることによりβ−アルミナ管成形体１を把持する。
【００１５】加工中の工作機械６の動作の詳細を図４お
よび図５を用いて説明する。図４および図５は、β−ア
ルミナ管成形体１と、砥石軸１２に取り付けられた切断
砥石１０および円筒面加工用砥石１１の加工中の相対位
置を上から見た平面図である。図４では切断加工時の砥
石軸１２とβ−アルミナ管成形体１の相対位置を示して
いる。これら両者をそれぞれ回転させ、相対的に切り込
みを与えるように砥石軸１２をβ−アルミナ管成形体１
の回転中心軸と直角な矢印１３の方向に移動させること
により切断を行う。
よび図５を用いて説明する。図４および図５は、β−ア
ルミナ管成形体１と、砥石軸１２に取り付けられた切断
砥石１０および円筒面加工用砥石１１の加工中の相対位
置を上から見た平面図である。図４では切断加工時の砥
石軸１２とβ−アルミナ管成形体１の相対位置を示して
いる。これら両者をそれぞれ回転させ、相対的に切り込
みを与えるように砥石軸１２をβ−アルミナ管成形体１
の回転中心軸と直角な矢印１３の方向に移動させること
により切断を行う。
【００１６】切断加工終了後、円筒面加工用砥石１１が
β−アルミナ管成形体１に接する前に矢印１３の方向の
移動を停止し、次に円筒面加工用砥石１１とβ−アルミ
ナ管成形体１の被加工部分の軸方向の相対位置合わせを
行うため、砥石軸１２を被加工物の回転中心軸と平行な
矢印１４の方向に移動する。
β−アルミナ管成形体１に接する前に矢印１３の方向の
移動を停止し、次に円筒面加工用砥石１１とβ−アルミ
ナ管成形体１の被加工部分の軸方向の相対位置合わせを
行うため、砥石軸１２を被加工物の回転中心軸と平行な
矢印１４の方向に移動する。
【００１７】図５は円筒面加工時の動作を示した。円筒
面加工用砥石１１をβ−アルミナ管成形体１に所定の外
径に達するまで切り込みを行うため、β−アルミナ管成
形体１の回転中心軸と直角な矢印１５の方向に移動し、
引き続き砥石軸１２を被加工物の回転中心軸と平行な矢
印１６の方向に砥石軸１２を移動させ、面粗さを向上さ
せる。以上により加工を終え、チャック機構部７Ａおよ
び７Ｂをチャック解放し、β−アルミナ管成形体１を工
作機械から外す。
面加工用砥石１１をβ−アルミナ管成形体１に所定の外
径に達するまで切り込みを行うため、β−アルミナ管成
形体１の回転中心軸と直角な矢印１５の方向に移動し、
引き続き砥石軸１２を被加工物の回転中心軸と平行な矢
印１６の方向に砥石軸１２を移動させ、面粗さを向上さ
せる。以上により加工を終え、チャック機構部７Ａおよ
び７Ｂをチャック解放し、β−アルミナ管成形体１を工
作機械から外す。
【００１８】次に実際に加工を行った例について説明す
る。チャック機構部７Ａおよび７Ｂには、繰り返しチャ
ッキング精度３０μｍの三爪エアーチャックを用い、こ
れらチャック中心と主軸８の回転中心の偏差量を５０μ
ｍ以下に組立調整した。
る。チャック機構部７Ａおよび７Ｂには、繰り返しチャ
ッキング精度３０μｍの三爪エアーチャックを用い、こ
れらチャック中心と主軸８の回転中心の偏差量を５０μ
ｍ以下に組立調整した。
【００１９】また被加工物としてβ−アルミナ管成形体
を用いた。このβ−アルミナ管成形体は、切断加工後の
全長が６００ｍｍ、外径６４ｍｍで最大で全長に対し
０．５％程度の曲がりがある。従来２台の加工機を用い
て切断、円筒面加工を行った場合、加工時間８５分を要
し、β−アルミナ管成形体１の中心軸に対する円筒面の
同心度は７２μｍ、切断面の直角度は５３μｍであっ
た。これに対し本発明を用いることにより、加工時間１
５分、円筒面の同心度は４６μｍ、切断面の直角度１２
μｍを得た。
を用いた。このβ−アルミナ管成形体は、切断加工後の
全長が６００ｍｍ、外径６４ｍｍで最大で全長に対し
０．５％程度の曲がりがある。従来２台の加工機を用い
て切断、円筒面加工を行った場合、加工時間８５分を要
し、β−アルミナ管成形体１の中心軸に対する円筒面の
同心度は７２μｍ、切断面の直角度は５３μｍであっ
た。これに対し本発明を用いることにより、加工時間１
５分、円筒面の同心度は４６μｍ、切断面の直角度１２
μｍを得た。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、曲がった管状セラミクス
成形体の平均的軸心を割り出してチャックする事がで
き、複数の工程を複数の工作機械を使用することなく、
１回のチャックで加工でき、加工能率の向上が実現でき
る。
成形体の平均的軸心を割り出してチャックする事がで
き、複数の工程を複数の工作機械を使用することなく、
１回のチャックで加工でき、加工能率の向上が実現でき
る。
【００２１】また複数の工作機械を使用した場合に比
べ、チャックし直す際の振れ回りや軸の倒れに起因した
精度の劣化を防止できる。このように本発明では、被加
工物の加工精度と加工能率の向上を実現することができ
る。
べ、チャックし直す際の振れ回りや軸の倒れに起因した
精度の劣化を防止できる。このように本発明では、被加
工物の加工精度と加工能率の向上を実現することができ
る。
【図１】本発明の一実施例の加工装置の斜視図。
【図２】ナトリウム−硫黄電池の構造を示す断面図。
【図３】曲がった管状セラミック成形体の形状を示す
図。
図。
【図４】被加工物と砥石軸に取り付けられた砥石の切断
加工中の相対位置を上から見た図。
加工中の相対位置を上から見た図。
【図５】被加工物と砥石軸に取り付けられた砥石の円筒
面加工中の相対位置を上から見た図。
面加工中の相対位置を上から見た図。
１…β−アルミナ管成形体、 ２…α−アルミナ、
３…正極管、４…硫黄層、 ５…安全
管、 ６…工作機械、７Ａ、７Ｂ…チャック
機構部、８…主軸、 ９…ＸＹテーブル、
１０…切断砥石、 １１…円筒面加工用砥
石、１２…砥石軸、１３〜１６…砥石軸と被加工物の相
対移動方向。
３…正極管、４…硫黄層、 ５…安全
管、 ６…工作機械、７Ａ、７Ｂ…チャック
機構部、８…主軸、 ９…ＸＹテーブル、
１０…切断砥石、 １１…円筒面加工用砥
石、１２…砥石軸、１３〜１６…砥石軸と被加工物の相
対移動方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今川 克巳 茨城県日立市弁天町三丁目10番地２号日立 協和工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】管状セラミック成形体の切断及び切断部近
傍の外径の加工方法において、管状セラミック成形体を
チャックした後、同一砥石軸上に所定の間隔で取り付け
た切断用砥石および円筒面加工用砥石を用いて、該成形
体を自転運動させつつ、切断加工、円筒面加工を連続的
に行うことを特徴とする管状セラミック成形体の加工方
法。 - 【請求項２】管状セラミック成形体がβ−アルミナ管成
形体である請求項１に記載の管状セラミック成形体の加
工方法。 - 【請求項３】請求項１に記載した加工方法を特徴とする
管状セラミック成形体の加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9182090A JPH1128662A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 管状セラミック成形体の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9182090A JPH1128662A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 管状セラミック成形体の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1128662A true JPH1128662A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16112190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9182090A Pending JPH1128662A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 管状セラミック成形体の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1128662A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
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