JPS63162148A - 球体加工装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、球体の表面を超精密に研削する球体加工装
置に関する。

（従来の技術） 機械部品等を支持するなどに使用される球体（ベアリン
グ）には、表面に超精密な研削が施されている。

こうした球体の加工には、第３図に示されるように周方
向に沿う断面Ｖ字状をなした複数条の溝１・・・を板面
にもつ円形な固定板２を設ける他、この固定板２の板面
と対向して板面に切削砥石面３をもつ円形な回転板４を
設けた構造が用いられる。

そして、溝１・・・内に球体５・・・を収めた後、回転
板４側から加圧力を与えつつ回転板４を回転させれば、
保持された球体５・・・の自転、さらには溝１・・・の
軌道沿いの公転により、球体表面が研削砥石面３で研削
されていく。なお、図面では研削砥石面３が均一に減る
よう固定板２を揺動させている他、フレーム６に固定板
２および回転板４が支持されているものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、こうした球体加工装置では、従来より、第４
図に示されるような単一形状の環状の溝１・・・を固定
板２と同心に設けて多環状としたり、また第５図に示さ
れるような該同心配列の溝１・・・の一部分を隣接する
溝部分に連通させたスパイラ形状を用いて、多数の球体
５・・・を一度に加工することが行なわれている。

ところが、これによると、溝１・・・の形状が全て同一
（対称なＶ字形状）であるので、内周側の溝１８、外周
側の溝１０でも加工量が同じになってしまう。このため
、第４図に示されるような環状の溝１・・・では、内側
の溝１ａ（内輪）と外側の満１８（外輪）とにおける加
工能率が異なってきて、その分、寸法のばらつきが発生
する難点をもち、また第５図に示されるようなスパイラ
ル状の溝１・・・では、研削砥石面３の減少量が一定で
ない分、加工精度がばらつき、０．１譚オーダといった
形状精度が得られない難点をもつ。これ故、球体加工装
置では連続加工ができない事情にあった。

この発明はこのような問題点に着目してなされたもので
、その目・的とするところは、加工能率および加工精度
の向上を図ることができる球体加工装置を提供すること
にある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用）この球体加工装
置では、固定板２の板面に同心的に設けた溝１ａ〜１ｅ
の各■状の谷部１０の位置を、溝１ａ〜１ｅが固定板２
の外周側へ至るにしたがい、前記固定板２の外周側へ順
次ずらすことにより、最内軸側から最外幅側へと溝１ａ
〜１ｅが進むにしたがい、球体５の自転軸（Ｚ′−２′
軸）を固定板２に対し変化させて、固定板２の内周側（
外周側）になる程、加工量を増加（減少）させ、内輪、
外輪共に同じ加工量にする。

（実施例） 以下、この発明を第１図および第２図に示す一実施例に
もとづいて説明する。第１図には、例えば第４図に示さ
れるような固定板２の板面に形成された同心な多環状の
溝１・・・と、回転板４の切削砥石面３とが対向してい
る状態が示されている（第３図の固定板２と回転板４と
の間の溝１・・・廻りを拡大して示す）。

そして、この球体加工装置の溝１・・・に、この発明の
要部が適用されている。なお、第１図において発明の要
部以外の部位は、先に述べた第３図および第４図と同一
な構造なので、その部位については同一符号を附してそ
の説明を省略し、以下、要部について述べることにする
。

すなわち、本実施例には、満１・・・が固定板２の外周
側へ段々と至るにしたがい、溝１のＶ字状の谷部１０の
位置を、球体５の中心を支点として固定板２の外周側へ
順次ずらす技術が用いられている。

詳しくは、第１図に示されるように８溝１・・・のＶ溝
角度には、例えばβ９０”　Ｊが用いられる。

そして、最内輪に位置する環状の溝１ａには、従来と同
様、球体５の中心に対して均等な角度に振分けた■溝（
α１−α２−４５°）が用いられる。

またその溝１ａの後段の環状の溝１ｂには、その°　「
９０°」の谷部１０を、球体５の中心から、該球体５の
中心を支点に、若干、固定板２の外周側へずらして溝を
形成することが行なわれている（β２〉α２．α２＋β
２−９０”　）。さらにその溝１ｂの後段の環状の溝１
Ｃには、その「９０°」の谷部１０を、より一層、同様
に固定板２の外周側へずらして溝を形成することが行な
われている（β３〉α３．α３＋β３−９０”　）。

またその溝１Ｃの後段の溝１ｄは、その、「９０°」の
谷部１０を、さらに固定板２の外周側へ同様にずらして
溝を形成することが行なわれている（β４〉α４．α４
＋β４　＝９０”　）。そして、最外輪の溝１ｅは、固
定板２の軸心と平行な軸線と略溝面が倣う位置まで谷部
１０を同様にずらすことが行なわれていて（α５−０．
β−９０°）、最内輪から最外輪になるにしたがい、球
体５・・・の自転軸（球体５が溝１内を自転する軸：第
２図のｚ’−ｚ’軸で表わされる軸）を次第に固定板２
の板面に対し伏せていく構造にしている。

但し、各角度は［９０°≧β５〉β４〉β３〉β２〉β
１．α５〈α４〈α３くα２くαｌ≦４５°」の関係と
なっている。

しかして、こうした球体加工装置は、従来と同様、加工
しようとする多数の球体５・・・を研削砥石面３で囲ま
れた８溝１・・・内に収めた後、回転板４側から加圧力
を与えつつ該回転板４を回転させれば、球体５・・・の
自転、ざらには溝１・・・の軌道沿いの公転により、球
体表面が研削砥石面３で研削されていく。

ここで、従来、内輪側と外輪側との加工能率が異なるこ
とが指摘されるが、この発明によると、各溝１ａ〜１ｅ
内を転勤する球体５の自転軸（Ｚ’−Ｚ’軸）が変化す
るので、こうしたことを改善することができる。

すなわち、第２図にも示されるように各溝１ａ〜１ｅ内
の球体５・・・は、回転板２の動きに伴い、自転軸（Ｚ
’−Ｚ’軸）を中心として自転しながら、溝軌道を公転
＜２−２軸；公転軸（固定板２の軸心））シていく。こ
こで、非対称溝による球体加工を幾何学的に見れば、溝
壁面１０ａおよび切削砥石面３におけるＡ、Ｂ、Ｃとい
った３点において接触圧力が発生する他、公転半径（Ｒ
Ａ　。

Ｒａ　、Ｒｃ）から楕円の接触面になることから、接触
曲率半径は球体５の半径に等しく、自転軸（Ｚ’−Ｚ’
軸）の傾きθを異ならせることで、特にＡ点での加工量
が異なってくることがわかる。

つまり、自転軸（Ｚ’−Ｚ’軸）の傾きθが大きくなる
にしたがい加工量が増大し、それと反対に傾きθが小さ
くなるにしたがい加工量が減少することがわかる。但し
、ｄＡ、ｄｏ　、ｄｃは自転半径を示す。

そこで、谷部１０の位置変化から傾きθを外輪になるに
したがい小さくしている。しかも、それと同時に溝１の
半径が小さい程、θは大きくなって、その分、回転板４
の同一角速度に対して球体５がより多くの角変位をとる
ようになるから（溝の半径効果による）、さらに内輪側
程、加工量が増大していくことになる。

このことは、加工量を内輪、外輪に対して反比例的に設
定できることがわかる。しかるに、内輪側、外輪側にお
ける加工量を共に同じすることができることとなる。

これ故、固定板２の内輪、外輪の溝１ａ〜１ｅ共に同等
の加工能率が得られることになり（多環状の溝１・・・
の場合）、寸法のばらつきを防ぐことができる。しかも
、ばらつきが防止されるので、連続加工も可能となる。

もちろん、第５図に示されるようなスバイル状の溝１・
・・に用いたときは、切削砥石面３の減少分が一定とな
っていき、ばらつきが防止される分、内輪、外輪の溝１
ａ〜１ｅ共に同等の加工精度が得られていくことになる
。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、球体の自転軸の
変化から加工量を内輪、外輪共に同じ様にすることがで
きる。

この結果、球体加工における加工能率および加工精度の
向上を図ることができる。しかも、こうした能率、Ｉｉ
度の向上により連続加工ができる利点をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示し、第１
図は要部となる固定板に設けた異なる形状の溝を示す断
面図、第２図はその溝廻りを詳しく示す断面図、第３図
は一般的な球体加工装置を示す側面図、第４図および第
５図はその固定板に形成されている同心的な溝をそれぞ
れ示す正面図である。 １ａ〜１ｅ・・・溝、２・・・固定板、３・・・切削砥
石面（砥石面）、４・・・回転板、５・・・球体、１０
・・・谷部、ｚ’−ｚ’軸・・・自転軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 断面Ｖ字状の溝が複数条、板面に同心円的に形成された
   固定板を設ける一方、この固定板の板面に相対して砥石
   面を設けてなり、両者間に相対的な回転運動を与えるこ
   とにより溝内に保持された球体の表面を研削する球体加
   工装置において、前記溝のＶ状の谷部の位置を、溝が固
   定板の外周側へ至るにしたがい、前記固定板の外周側へ
   順次ずらしたことを特徴とする球体加工装置。