JPS5919670A - 超精密研削装置 - 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】 この発明は、被加工物を超精密に研削仕上加工する装置
に係り、さらに詳細には、主として、被加工物の溝ある
いは孔などの加工部を超精密仕上する装置に関するもの
である。

一般に、複雑な形状の孔あるいは溝などの加工部を有す
る金型等は、放電加工（幾によって加工が行なわれた後
に、極めて高精度に仕上加工されるものである。上記の
ごとき仕上加」ニは、従来は超音波１ｔｌ＋磨装置等を
用いることにより手作業によって行なわれていたので、
極めて非能率的Ｃあり、かつ均一性に欠１〕るきらいが
あった。

この発明は上記のごとき従来の問題に鑑み発明したもの
で、被加工物におりる加工部と係合づる研削工具を水平
方向へ微振動向−存に設【ノ、このω１削工具と前記加
工部との方向性が多少ずれているＪ：うな場合であって
も適宜一方向が適宜に回動じて自動的に修正され、正確
に整合して高精度の仕上加工を能率Ｊ：＜行ない得、か
つ加工部が複数であって互に離れＣいる場合に被加工物
の大きな移動を容易に行なうことのできる細則装置を提
供しようとづるものである。

以下、図面を用いて本発明の一実施例について詳細に説
明づる。

第１図に示づように、本光明に係るｒｆｌ　Ｉ’ｉｌｌ
　’Ａ載置における基台３上には、Ｘ軸方向（第１図に
ｄ３いて左右方向）に延伸したガイドレール４が敷設し
てあり、このカイトレール４」二Ｉｒｌ　Ｘ−７−ブル
５が摺動自在に支承されている。上記×テーブル５の上
面には、Ｘデープル５の移動方向に対し直交づるＹ軸方
向に延伸したガイドレール６が敷設してあり、このカイ
トレール６上にはＹチー−プル８が１習動自在に支承さ
れている。このＹテーブル８上には円板状の第１スライ
ドテーブル７が水平に移動かつ旋回自在にＶ、置しであ
る。さらに、この第１スライドテーブル７上には円板状
の第２スライドテーブル９が水平に移動かつ旋回自在に
載置しである。前記ベースプレート５と第１スライドデ
ープル７との間および第１スライドテーブル７と第スラ
イドテーブル９との間には、移動及び旋回が極めて円滑
に行なわれるように多数のボール１１が転勤自在に介在
されており、各ボール１１は円板状のりテーナ１３によ
り適宜間隔に保持されている。前記第１．第２のスライ
ドテーブル７゜９の中心部には、前記各リテーナ１３の
中央孔１３ａ内へ臨出したラジアルベアリング１５が回
転自在に支承されている。

したがって、各リテーナ１３とラジアルヘアリング１５
どが当接づると、各ボール１１は転り状態から滑り状態
となり、各スクイ１−デープル７゜９の動きが重くなる
。すなわら、各スライドデープルの円滑な移動範囲は各
リテーナ′１３にラジアルベアリング１５が当接しない
範囲である。しかし乍ら、スライドテーブル７．９はＸ
テーブル５゜Ｙデープル８に支承されているので、被加
］ニ月の加工位置を変えるべく大きく移動づる場合であ
っても円滑な移動が行ない得るものであり、第１゜第２
のスライドデープル７．９と各リテーナ１３とは大きく
位置ずれを生じるようなことがないものである。

前記第２スライドテーブル９の底面には、第１スライド
デープル７等を囲繞した環状のカバー１７がポル１−等
により固定してあり、このノコバー′１７の下面には環
状のスペーリ−１９を介して環状のプレート２１が取イ
」【ノである。したがって、第１゜第２のスライドテー
ブル７．９等の間への塵埃の侵入が閉止されるものであ
る。なお、前記第２スライドデープル９の上面には族０
４方向の］−溝２３が複数本穿設しである。よって、−
Ｉ−ポルＩ〜等の固定具を介して被加工物（ワーク）を
第２スライドテーブル９の上面に固定覆ることができる
ものである。づなわら、第２スライ１〜デープル９上に
固定されたワーク（よ任意の方向へ水平に円滑に移動自
在かつ旋回自在なものである。

前記基台３の一側部イリ近には円筒状のカイ１−ボス１
〜２５が複数のボルトにより立設固定してあり、このカ
イトボスト２５内には、支持ロンド２７が上下位置調節
自在に嵌入しである。りなわら、支持ロット２７の下端
部には螺子部２７ａが形成してあり、この螺子部２７ａ
には、基台３の下面に設りたギアボックス２つ内に回転
のみ自在に支承されたスリーブナラ１〜３１が螺合しで
ある。このスリーブナラ１−３１にはつＡ−ムホイール
３３が一体的に固定してあり、つＡ−ムホ、ｒ−ル３３
はモータ等に適宜に連動連結したつＡ−ムギア３５が噛
合しである。そして、支持ロッド２７の休部に形成した
上下方向のキーＦｆ　２７　ｂには、前記ガイドボス１
〜２５の上端部に固定したキー３７が係合しである。し
たがって、前記つＡ−ムギア３５を適宜に回転づること
により支持ロンド２７は上下動されるものである。

前記支持ロンド２７の上端部に（ま複数の軸承３９を介
して筒体４１が回転自在に支承ごれている。

この筒体４１の下面には前記カイ１〜ボス１〜２５を摺
動自在に囲繞したカバー筒４３が一体的に取（ｑりであ
る。また・筒体４１には水平に延伸したアーム４５が一
体的に取（ｌｔＪである。このアーム４５は板状をなづ
ものであって上面の両側部には補強用のリブ４７が固定
してあり、後端部にはブラウン１へ４９を介してモータ
のごとき回転駆動装置５１が装着しである。また、アー
ム４５の先９ｉ：部には加工ヘッド装置５３が装着しで
ある。したがつＣ１加工ヘット装置５３等は、前記支持
ロツ１−２７の昇降に従って一体的に上下動されるもの
である。

前記加工ヘッド装置５３は次のごとく構成されているも
のである。づなわら、アーム４５の先端部に固定したス
リーブ５５の内側に複数の軸承を介して回転筒５７が回
転のみ自在に支承されＵｉｌｊす、この回転筒５７の上
部にはプーリ５９が一体的に取イ」けである。このプー
リ５９には、前記回転駆１Ｊ装置５１（こ備えた駆動プ
ーリ６１に掛回したベル１−６３がＩＪ１回しである。

さらに前記回転筒５７には、回転筒５７を上下に量適し
たスピンドル６５が軸方向へ摺動のみ自在に支承されて
いる。

づなわら、スピンドル６５の休部には軸方向のキ１６５
ａが穿設してあり、このキー溝６５ａには、回転筒５７
にかりたキー６７が係合しである。

したかつ−Ｃ、スピンドル６５は回転筒５７と一体的に
回転きれ、軸方向には単独で移動自在なものである。

前記スピンドル６５の上端部には複数のｉｌ＋１承を介
して筒状のキャップ６９が回転のみ自在に装着してあり
、このキャップ６９には揺動レバー７１にビン７３（第
２図参照）を介して枢着した連結板７５が連結しである
。上記揺動レバー７１の体部は前記アーム４５に立設し
たブラケッｉ〜７７に枢支されており、この揺動レバー
７１の後端部と前記カイ１−ボス１〜２５に固定したフ
ランジ１〜７９に上下位置調節自在に支持された螺子４
１８１との間には前記加工ヘッド装置５３の川ｍとバラ
ンスづるバランススプリングのごとき弾装８３が弾装し
′Ｃある。したがって、前記スピン１ｚル６５はツ１ｉ
！典８３の作用により常に上方向ヘイ」勢されているも
のであり、弾装８３に抗して揺動レバー７１を１栗作覆
ることにより、スピンドル６５が下降されるものである
。この場合、揺動レバー７の先端部に複数あるいはｍｍ
の異なる重重（図示省略）を適宜に吊下りることにより
、弾装８３【ご抗してスピンドル６５を下方向へ付勢づ
ることかできるものである。

また、前記揺動レバー７１の適宜位置にはビン８５を介
してカムフォロアー８７が回転自在に数例りてあり、こ
のカムフォロアー８７の下側には、前記アーム４５に装
着したモーターのごとき回転駆動装＠８９の出力軸に連
動連結した回転自在のカム９１が接触しである。したが
って、回転駆動装置８９によりカム９１を回転づると、
前記揺動レバー７１が周期的に上下動を繰り返えりこと
どなり、前記スピンドル６５が上下方向へ１辰動される
こととなるものであり、回転駆動装置８９の回転を適宜
に制９ＩＩすることにより、周期を制用１できるもので
ある。なＪ３、前記７Ｊムフォロア−８７あるいはノＪ
ム９１の適宜一方あるいは両方を一般的な（に成により
’４１１１２交換自在に設りることにＪ、す、スピンド
ル６５の上下動の振幅および下死点位置を変更でき、ワ
ークの厚さや加工部の溝等の深さに対応できるものであ
る。

ところで、スピンドル６５を上下振動さけ８構成どして
は、上記のごとき構成に限ることなく、例えば、前記プ
ーリ５９どスリーブ５５との間に円筒カム等を介在する
構成とづることができるものであり、種々の構成を採用
づることがぐきるものである。また、回転駆動装置５１
を駆動源とづることも可能である。

前記スピンドル６５の下端部には、砥石あるいは適宜の
工具鋼Ｊ：りなる（０１削工具あるいＣＪ　ｒσ１削工
具を保持したコレットチトツタのことさチトツタを保持
づるホルタ−９３が１！着しである。２゜この小ルター
９３は第３図に承りごとく構成しである。

ずなわら、スピンドル６５の下端部に止ネジ等にＪ：り
一体的に固定したスリーブ９５の下部にはフランジ９５
ａが水平に形成してあり、このフランジ９５ａの複′ｔ
／１（１７！１所には円弧状孔９５ｂか穿設しである。

また、スリーブ９５の下面中央部には、スピンドル６５
の軸心に対して微小吊偏心して偏心孔９５ｃが穿設しで
ある。前記スリーブ９５の下面には、前記円弧状孔９５
ｂを量適した複数のポル１−９７を介して偏心ｎ８９９
が回動位置調節自在に装着しである。この軸心ａｓ　９
９の上部には前記偏心孔９５Ｃに１さ；合した偏心突出
部９９ａか形成しである。したがって、偏心ａ８９９は
スピンドル６５の軸心に対し偏心して取（＝Ｊりである
ものであり、前記ポル１−９７を緩めた後に偏心５＋８
９９を適宜に回動づることにより、スピンドル６５の軸
心に対し偏心？１８９９の軸心位置を位囮調節てきるも
のである。

前記偏心盤９９の下面には複数のボルトを介して軸承筒
１０１が一体的に固定してあり、この軸承筒１０′１の
内部には、偏心ｎ（ｂ承１０３を介してホルターブ］」
ツク１０５が回転自在に支承され−Ｃいる。上記偏心６
ｈ承１０３は、インナーレースの内孔の軸心が前記偏心
り８９９の軸心にヌ・１し微小用偏心しているものであ
る。したがって、ホルタ−ブロック１０５の１１１１心
は偏心ｇｒ＋　９９の軸心に対し偏心しているものであ
る。このホルダーブロック１０５の下面には、研削■具
等を保持づる小ルターアタッチメント１０７が複数のポ
ル１へを介して一体的に取（ｑけてあり、またホルタ−
ブロック１０５の下端部には半径外方向へ水平に突出し
たビン１０９が固定しである。このビン１０９は、前記
スリーブ９５に軸承を介して回転自在に支承された筒状
の）Ｊバー１１１の下端部に形成した上下方向のスリン
１〜１１１８に係合しである。また、上記ノコバー１１
１にも水平に突出した突出ピン１１３（第１図参照）が
設けてあり、この突出ビン１１３は前記アーム４５から
垂設したブラクット１１５の上下方向のスリット１１５
ａに係合しである。したがって、カバー１１１　Ｊ＞よ
び小ルターブ【」ツ９１０５はスピンドル６５等の回転
にヌ・１して回転を規制されているものである。

上記構成に３３いて、スピンドル６５の軸心をＯ１隔心
盤９９の軸心をＰ、ホルタ−ブロック１０５の軸心をＱ
とづると、スピンドル６５に；ｔＪ　Ｌ偏心盤９９の位
置を調節することにＪζり軸心Ｏと軸心Ｑとの間隔が調
ｍごれることとなり、スピンｌ−ル６５の回転時にお（
）るホルタ−ブロック１０５の偏心回動の半径（微振動
の振幅）が調節できるしのである。

以」このごとき構成にＪ３いて、前述の第２スライドデ
ープル９上にワークを固定し、他方、ホルタ−９３には
ワークの孔等の加工部に９・１応覆る加工工具を装着し
、揺動レバー７１を操作して加工工具をワークの加工部
に係合しかつ必要に応じＣラップ剤を供給すると共に、
回転駆動装置５１によりスピンドル６５を回転せしめる
どＪｔに回転Ｈ’Ｈ８９を回転ぼしめると、加工工員は
微小幅６車を半径と９で（賞心回動（微振動）づるど共
に上下動することどなる。

したがって、第４図（ａ）、（ｂ）に示づＪ、うに、加
工］−具Ｒが矢印Ａて示づ反時旧回り方向へ微小半径で
もって偏心回動を行なうどさ、加工工具Ｒの一部とワー
クＷの加工部Ｗ　ａどか整合Ｉず−に一点Ｂで当接づる
Ｊ、うな場合には、ワークＷは矢印Ｃ方向へ自動的に回
動されて、加工工具Ｒとワーク〜ｌの加工部Ｗａの方向
性か−敗し、自動的に正確に整合覆るものである。よつ
Ｃ１初ＩＩＩの設定時にワークＷの加工部Ｗａ対りる加
」二工具「くの方向性が正ｆＴｆに一致していないよう
な場合であっても、自動的に修正され、正確な整合か行
なわれるものである。したがって、例えは長方形状のン
ｊへを断面形状が正方形の加工工具により（ｔｌｌ削加
工づ−る場合、溝の長手方向に対し直交する方向の加工
工具の変位は、ワークが一体的に移動して吸収力るので
、加工工具はワークに対し前記ｄへの長手方向に微（騒
動じており、かつ上下方向に振動し−Ｃいることとなる
。よって、ワークを溝の長手方向へ移動づることにより
、加工工具によって漏の粘畜４Ｙ（１１削加工が行なわ
れることとなる。％　Ｊ＞、１ノークを）なの長手方向
へ移動づるとき、１１１１の艮千プノ向に対し交差づる
方向へワークが指向された場合であっても、前述のごと
くワークが１革かに旋回さ［して、ＩＭと加工］二具は
正確に整合りるｂの（゛ある。

ために、ワークの加工部の精密な萌削加土を極めて容易
に行ない１ｑるものである。

なｄ３、上記説明は、ワークＷかアーブルと一体的に水
平に移動かつ旋回づる場合であるが、加工工員を水平に
移動自在かつ僅かに旋回可能に支１−Ｊづることにより
同様の作用効果を泰し１りるものである。ずなわら、例
えば、第５図に示づごとく、上下動自在のスピンドルを
上部スピンミール６５ａと下部スピンドル６５ｂに分割
し、上部スピン！・ル６５ａと下部スピン１−ル６５ｂ
とをコイルスプリングなどの適宜の可撓性接手１１７を
介してｊ↑結し、上部スピンドル６５ａに対して下部ス
ピンドル６５ａを多少の位置ずれおよび捩れ自在に５す
りる。そして、下部スピンドル６５ｂを、アーム４５か
ら垂下して適宜に上下動自在に設けた支持部材１１９に
ボール１２１を介して水平に移ｆｆ１ｌＪ自在かつ僅か
に旋回（捩れ）自在に支承づるものである。

この構成によれば、加工工具が水平に移動かつ僅かに旋
回して、ワークの加工部ど加工工具の整合が行なわれる
ものであるので、ワークの重量が大きい場合に著効を泰
づるものである。

また、例えば、第６図に示づごとき構成とづることも可
能である。づなわら、支持ロッド２７の上部に円状の凹
部材１２３を固定し、アーム４５には下部に円板１２５
を備えた支社１２７を一体的に垂設ジる。そして、前記
四８１１材１２３内の底部には多数のボールを回転自在
に備えた円板状のりテーナ１２９を配置し、このリテー
ナ１２９上に前記円板１２５を支承する。また、前記凹
部材１２３の上部には環状の蓋部材１３１を一体的に固
定し、この蓋部材１３１と前記円板１２５との間に、多
数のボールを備えた環状のリテーナ１３３を配置づるこ
とにより、アーム４５が水平に任意の方向に移動自在か
つ旋回自在となり、前Ａ５の実施例と同様の効果を奏り
るものである。なｉｌｊ、弾数８３は支柱１２７と揺動
レバー７１とに弾装りるものである。

以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明の要旨は特許請求の範囲に記載のとおりであるから
、加工工具と被加工材の加工部との方向性が多少ずれて
いるような場合であっても、自動的に修正されて正（Ｉ
Ｔ「な整合が行なわれて、精度のよい加工が容易に行な
い得るものである。また、被加工材の加工位置を変更づ
べく人きく移動づるときには、Ｘテーブル、Ｙテーブル
が移動するので、被加工材の大きな移動を円滑に行ない
得るものである。。

なＪ５、本発明は前述のごとき実施例のみに限定される
ものではなく、適宜の設８１的変更を行なうことにより
、その他の態様で実施し得るもの（゛ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の正面図、第２図は平面図、
第３図（よホルタ−の拡大断面図、第４図（ａ）、（ｂ
）はワークと加工工具の整合作用の説明図、第５図、第
６図は他の実施例をＩＩＩ略的に承り説明図である。 く図面の主要な部分を表わづ符号の説明）３・・・基台
　　　　　　　５・・・Ｘテーブル８・・・Ｙテーブル ７．９・・・スライドデープル ５３・・・加工ヘッド装置 １１３・・・ボール 特　許　出願人　常磐精（幾工業株式会社代理人　　弁
理士　　三　好　　秀　和−２第４図 （ＣＩ　）　　　　　　　　　　　　（ｂ）第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物の精密な研削を行なう装置にして、加工部を備
   えた被加工物を回転自在なスライドテーブル上に載置し
   て設り、」二記被加工物の加工部と係合自在かつ水平方
   向へ微振動自在なωＩ削工具を備えた加工ヘット装置を
   被加工物の上方に配置して設け、前記スライドデープル
   を支承したＹテーブルをＹ　％ｉ力方向移動自在に設け
   、このＹ　’ＴＱ１１テーブルを支承したＸテーブルを
   ｘ　’ｒ＋＋＋方向へ移ｖノ自在に設りてなることを特
   徴とする超精密（υ１削装置。