JP2003200341A - 超仕上げ盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】砥石が磨耗した際、自動的に砥石の磨耗量を補
正する。 【解決手段】回転主軸の主軸心回りに回転する内輪の外
周加工面を、揺動軸の揺動軸心回りに揺動する砥石によ
って超仕上げ加工する超仕上げ盤において、揺動軸の揺
動軸心が内輪の外周加工面の曲率中心から移動した離隔
位置にあるとき、砥石Ｇから退避する位置と砥石Ｇを補
正する位置との間で移動シリンダ６３を介して移動可能
な砥石補正ユニット６を設ける。この砥石補正ユニット
６は、砥石Ｇの固定ボルト５３を正逆回転させる回転ス
パナ６５と、砥石Ｇを下方に押し出す押出シリンダ６４
と、押し出された砥石Ｇを支持する支持プレート６６を
備えており、回転スパナ６５を介して固定ボルト５３を
弛め、押出シリンダ６４を介して砥石Ｇを支持プレート
６６に当接するまで押し出すことにより、砥石Ｇの磨耗
を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環状被加工物、例
えば、玉軸受などの内輪や外輪に形成された転走面を砥
石にて超仕上げ加工する超仕上げ盤に関し、特に、砥石
が磨耗した際、自動的に磨耗量を補正することのできる
砥石補正装置を備えた超仕上げ盤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、玉軸受の内輪の外周面または外
輪の内周面には、断面略半円状の環状溝からなる転走面
が形成されており、これらの転走面は、超仕上げ盤にて
超仕上げ加工されている。すなわち、超仕上げ盤は、駆
動ユニットにより支持回転されている内輪または外輪に
形成された転走面の曲率中心と軸心を一致させて揺動軸
を揺動させるとともに、揺動軸に設けたホルダーを下降
させ、砥石を内輪または外輪の転走面に押し付けること
により、転走面の超仕上げ加工を行うものである（例え
ば、出願人の出願に係る特公昭６３−５２１９号公報お
よび特公昭６３−５２２０号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した超
仕上げ盤においては、ホルダーに超硬合金製の砥石アダ
プターを設け、砥石を砥石アダプターに摺動自在に嵌挿
し、シリンダによりレバーを介して砥石を転走面に押し
付けるようにしている。このため、砥石アダプターに対
して砥石が摺動することになり、砥石による砥石アダプ
ターの磨耗を避けることができない。この結果、砥石ア
ダプターと砥石との間に隙間が発生し、転走面の加工精
度を確保することが困難となる。

【０００４】一方、砥石アダプターが磨耗すれば、交換
することになるが、超硬合金を加工して形成される砥石
アダプターは、非常に高価であるという欠点がある。す
なわち、超硬合金は、硬度が非常に大きいため、加工方
法が限定され、かつ、加工に長時間を必要とするもので
ある。

【０００５】また、砥石を転走面に臨む位置から加工位
置に下降させた後、シリンダを作動させ、レバーを介し
て砥石を押し出して転走面に押圧する必要があり、その
分加工サイクルが長くなる。しかも、ホルダーを昇降さ
せるシリンダと、レバーを押圧するシリンダが必要とな
ることから、構造が複雑となり、製作費がかさむととも
に、重量が大きくなり、慣性力が増大し、揺動ユニット
の揺動サイクルの高速化を制約することになる。

【０００６】このような欠点を解決するため、砥石アダ
プターを採用することなく、砥石ホルダーに砥石を固定
ボルトを介して固定する方式が提案されている。しかし
ながら、砥石ホルダーに砥石を固定ボルトを介して固定
する場合、砥石が転走面を超仕上げ加工することで徐々
に磨耗し、限界量に達すれば、作業者が固定ボルトを緩
め、砥石を設定量押し出し、その後、固定ボルトを締結
して砥石を固定する必要があり、作業が煩雑になるとと
もに、加工サイクルの短縮化に影響を与えるものとなっ
ていた。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、固定ボルトを介して砥石ホルダーに固定さ
れた砥石が磨耗した際、自動的に磨耗量を補正すること
のできる砥石補正装置を備えた超仕上げ盤を提供するも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、環状被加工物
を、その軸心が水平な回転主軸の主軸心上に位置するよ
うに支持して回転させる駆動ユニットと、揺動自在に軸
支された揺動軸の揺動軸心が、駆動ユニットの主軸心を
含む鉛直面における環状被加工物の外周加工面または内
周加工面の曲率中心を通過する位置と主軸心方向に移動
した離隔位置との間で水平方向に移動可能な揺動ユニッ
トと、揺動ユニットの揺動軸に一体に設けられ、固定ボ
ルトを介して砥石ホルダーに固定された砥石を、環状被
加工物の外周加工面または内周加工面に臨む位置と加工
位置との間で昇降させる砥石ホルダーユニットと、から
構成され、回転主軸の主軸心回りに回転する環状被加工
物の外周加工面または内周加工面を、揺動軸の揺動軸心
周りに揺動する砥石によって超仕上げ加工する超仕上げ
盤において、前記揺動軸の揺動軸心が環状被加工物の外
周加工面または内周加工面の曲率中心から移動した離隔
位置にあるとき、砥石から退避する位置と砥石を補正す
る位置との間で移動可能な砥石補正ユニットが設けら
れ、該砥石補正ユニットは、砥石の固定ボルトを正逆回
転させる回転スパナと、砥石を下方に押し出す押出シリ
ンダと、押し出された砥石を支持する支持プレートと、
を備え、回転スパナを介して固定ボルトを弛め、押出シ
リンダを介して砥石を支持プレートに当接するまで押し
出すことを特徴とするものである。

【０００９】本発明によれば、環状被加工物を回転主軸
の主軸心回りに回転させるとともに、揺動軸の揺動軸心
を環状被加工物の外周加工面または内周加工面の曲率中
心を通過する位置に移動させ、さらに、砥石を下降させ
るとともに、揺動軸をその揺動軸心回りに揺動させるこ
とにより、環状被加工物の外周加工面または内周加工面
を砥石によって超仕上げ加工することができる。

【００１０】一方、環状被加工物の外周加工面または内
周加工面の超仕上げ加工により砥石が設定量磨耗すれ
ば、揺動軸の揺動を停止させるとともに、砥石を上昇さ
せ、さらに、揺動軸の揺動軸心を環状被加工物の外周加
工面または内周加工面の曲率中心を通過する位置から離
隔する位置に移動させて、砥石補正ユニットに対向させ
る。そして、砥石補正ユニットを砥石と対向する退避位
置から砥石を補正する位置に移動させれば、回転スパナ
が砥石の固定ボルトに嵌合するとともに、砥石の上下に
それぞれ臨んで押出シリンダおよび支持プレートを位置
させることができる。この状態で、回転スパナを正回転
させて固定ボルトを弛めた後、押出シリンダを伸長させ
て砥石を支持プレートに当接するまで押し出すことによ
り、砥石を磨耗した分だけ砥石ホルダーから突出させて
補正することができる。

【００１１】砥石を補正したならば、回転スパナを逆回
転させて固定ボルトを締結し、砥石ホルダーに対して砥
石を固定した後、押出シリンダを縮小させて砥石の上方
に退避させ、砥石補正ユニットを砥石を補正する位置か
ら砥石と対向する退避位置に移動させることにより、砥
石による環状被加工物の外周加工面または内周加工面の
超仕上げ加工を再開することができる。

【００１２】この結果、砥石が設定量磨耗した際、その
磨耗量だけ砥石を砥石ホルダーから自動的に押し出して
補正することができるとともに、作業者による補正作業
に比較して加工サイクルの短縮化を図ることができる。

【００１３】本発明において、前記砥石ホルダーユニッ
トに砥石が設定量磨耗したことを検出する検出装置が設
けられると、検出装置の検出信号に基づいて一連の砥石
の補正作業を自動的に行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１５】図１には、本発明の超仕上げ盤１の一実施
形態が示されている。

【００１６】この超仕上げ盤１は、環状被加工物、具体
的には、内輪Ｗａの外周面に形成された転走面（以下、
外周加工面という。）Ｗ₁ を超仕上げ加工するものであ
り、基台２に設けられた内輪Ｗａの駆動ユニット３と、
基台２に摺動自在に設けられた揺動ユニット４と、揺動
ユニット４に設けられた砥石ホルダーユニット５と、基
台２に設けられて磨耗した砥石Ｇを補正する砥石補正ユ
ニット６から構成されている。

【００１７】駆動ユニット３は、図２に示すように、水
平な主軸心ｘを有する回転主軸３１の先端にパッキング
プレート３２が固定された駆動ユニット本体３３と、駆
動ユニット本体３３の前方に配置され、摺動部材３４の
先端に内径シュー３５および回転自在な一対の押圧ロー
ラ３６を設けた押圧支持体３７と、からなり、押圧支持
体３７の摺動部材３４は、図示しないシリンダを介して
駆動ユニット本体３３の回転主軸３１の主軸心ｘに沿っ
て水平方向に摺動自在となっている。

【００１８】したがって、図示しないシリンダを介して
摺動部材３４が回転主軸３１の主軸心ｘに沿ってパッキ
ングプレート３２に近接する位置に摺動した際、図示し
ない供給装置を介して駆動ユニット本体３３のパッキン
グプレート３２の前方に供給された内輪Ｗａの内周面に
内径シュー３５が嵌挿されるとともに、内輪Ｗａの端面
に押圧ローラ３６が当接される（図６参照）。この結
果、内径シュー３５によって内輪Ｗａを支持するととも
に、押圧ローラ３６によって内輪Ｗａをパッキングプレ
ート３２との間で押圧した状態で、回転主軸３１を回転
させることにより、その主軸心ｘ回りに内輪Ｗａを回転
させることができる。

【００１９】ここで、内径シュー３５に支持された内輪
Ｗａの中心と、回転主軸３１の主軸心ｘの間には、適宜
な大きさの偏心が形成されており、内輪Ｗａは、その回
転中、常に内径シュー３５に対して押し付けられた状態
となる、いわゆるシューセンタレス方式で支持回転され
る。

【００２０】揺動ユニット４は、前述した駆動ユニット
３の側方に設けられ、基台２に対して水平方向に摺動自
在な摺動体４１と、摺動体４１に回転自在に軸支された
回転軸４２と、回転軸４２の軸心と平行な揺動軸心ｙを
有して摺動体４１に回転自在に軸支された揺動軸４３
と、回転軸４２の基端部および揺動軸４３の基端部にわ
たって設けられたクランク機構４４と、基台２と摺動体
４１間に配設された摺動シリンダ４５と、からなり、摺
動シリンダ４５を伸縮作動させることにより、摺動体４
１を駆動ユニット３の回転主軸３１の主軸線ｘ方向に摺
動させることができる。

【００２１】ここで、揺動軸４３の揺動軸心ｙを含む水
平面は、前述した駆動ユニット３の回転主軸３１の主軸
心ｘを含む鉛直面と直交し、また、駆動ユニット３の回
転主軸３１の主軸心ｘを含む鉛直面において回転主軸３
１の主軸心ｘ回りに回転する内輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁
の曲率中心Ｏ₁ を通過している。

【００２２】なお、クランク機構４４は、図３に示すよ
うに、回転軸４２の基端部に固定された回転盤４４１
と、揺動軸４３の基端部に固定されたアーム４４２と、
回転盤４４１の回転中心からオフセットした位置および
アーム４４２の先端部に各端部がそれぞれ回転自在に軸
支された連結ロッド４４３と、からなり、回転軸４２を
電動モータ（図示せず）を介して回転させることによ
り、回転盤４４１が回転するとともに、回転盤４４１に
連結された連結ロッド４４３を介してアーム４４２、す
なわち、揺動軸４３をその揺動軸心ｙ回りに設定範囲に
わたって揺動させることができる。

【００２３】また、回転盤４４１には、回転軸４２の回
転軸心および回転盤４４１に対する連結ロッド４４３の
回転軸心を含む平面が鉛直面となるとき、その鉛直面と
外周面が交差する位置に凹部４４１ａが形成されてお
り、一方、摺動体４１には、その際の回転盤４４１の凹
部４４１ａに臨んで位置決めシリンダ４６が設けられて
いる（図３参照）。このため、位置決めシリンダ４６を
伸長作動させ、そのピストンロッドに設けたストッパ４
６１を回転盤４４１の凹部４４１ａに嵌入させるとき、
回転盤４４１を回転しないように固定することができ
る。また、回転軸４２の回転軸心および回転盤４４１に
対する連結ロッド４４３の回転軸心を含む平面が鉛直面
となるときが、回転盤４４１および摺動体４１に設けら
れた検出機構４７により検出され、その検出信号に基づ
いて位置決めシリンダ４６が伸長作動するように設定さ
れている。そして、位置決めシリンダ４６の伸長作動に
より、ストッパ４６１が凹部４４１ａに嵌入して回転盤
４４１を固定した際、後述するように、揺動軸４３の揺
動軸心ｙと、アーム４４２に対する連結ロッド４４３の
回転軸心を含む平面が鉛直面となり、揺動軸４３が揺動
角０に位置するものである。

【００２４】砥石ホルダーユニット５は、図４に示すよ
うに、砥石Ｇを固定ボルト５３を介して固定した砥石ホ
ルダー５１と、砥石ホルダー５１を昇降させる昇降機構
５２とからなり、昇降機構５２の固定部が前述した揺動
ユニット４の揺動軸４３に一体に連結され、また、昇降
機構５２の可動部に砥石ホルダー５１が一体に連結され
ている。この場合、砥石Ｇは、駆動ユニット３の回転主
軸３１の主軸心ｘを含む鉛直面上に位置するように、砥
石ホルダー５１に固定されている。

【００２５】図４において、昇降機構５２は、シリンダ
本体５４ａにピストンロッド５４ｂが摺動自在に嵌合さ
れた昇降シリンダ５４と、昇降シリンダ５４を挟んで設
けられた一対のリニアベアリング５５と、昇降シリンダ
５４のピストンロッド５４ｂと一体に連結され、各リニ
アベアリング５５にそれぞれ摺動自在に嵌合されたロッ
ド５６と、からなり、昇降シリンダ５４のピストン背圧
側室またはピストンロッド側室に選択的に作動流体、例
えば、圧縮空気を供給することにより、ピストンロッド
５４ｂが伸長または縮小し、ピストンロッド５４ｂに連
結されたロッド５６がリニアベアリング５５に沿って摺
動し、もって、ロッド５６と連結された砥石ホルダー５
１を昇降させることができる。したがって、昇降機構５
２を作動させることにより、砥石ホルダー５１の砥石Ｇ
を駆動ユニット３の回転主軸３１の主軸心ｘを含む鉛直
面において、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁ に臨む位置と、
その加工位置との間で昇降させることができる。

【００２６】一方、昇降機構５２の可動部、すなわち、
ピストンロッド５４ｂ側には、昇降シリンダ５４の最大
ストロークを調整する調整ボルト５７が螺合されている
とともに、昇降シリンダ５４のピストン背圧側室に供給
される圧縮空気が作用するように、検出装置としてのプ
レッシャスイッチ５８が設けられている。

【００２７】すなわち、砥石Ｇは、砥石ホルダー５１か
らの突出量が設定されて固定ボルト５３により砥石ホル
ダー５１に固定されており、この状態で、昇降シリンダ
５４のピストン背圧側室に圧縮空気を供給することによ
り、小さな伸縮ストロークで砥石Ｇを内輪Ｗａの外周加
工面Ｗ₁ に当接させると同時に、設定圧力で押圧するこ
とができる。この場合、昇降機構５２の、プレッシャス
イッチ５８が設けられた可動部側と、その固定部側であ
るシリンダ本体５４ａとの間には、一定の隙間が形成さ
れ、昇降シリンダ５４のピストン背圧側室に供給された
圧縮空気がプレッシャスイッチ５８に作用しても、昇降
機構５２の固定部側とその可動部との隙間を通して圧縮
空気が漏洩するため、プレッシャスイッチ５８の設定圧
力に達することがない。一方、砥石Ｇが内輪Ｗａの外周
加工面Ｗ₁ を超仕上げ加工することにより、砥石Ｇが磨
耗すれば、その分、昇降シリンダ５４の伸縮ストローク
が徐々に増大する。そして、砥石Ｇが設定量磨耗すれ
ば、調整ボルト５７が昇降機構５２の固定部側に当接し
て、それ以上のピストンロッド５４ｂの縮小が規制され
る。この状態で、昇降シリンダ５４のピストン背圧側室
に圧縮空気を供給し、ピストンロッド５４ｂを伸長させ
た場合、昇降機構５２の固定部側とその可動部とが当接
し、プレッシャスイッチ５８の周囲が密閉される。この
ため、昇降シリンダ５４のピストン背圧側室に供給され
た圧縮空気は徐々に上昇し、プレッシャスイッチ５８の
設定圧力に達した際、プレッシャスイッチ５８が作動
し、その検出信号に基づいて砥石Ｇによる内輪Ｗａの外
周加工面Ｗ₁ の超仕上げ加工を停止させることができ
る。

【００２８】砥石補正ユニット６は、図５に示すよう
に、基台２に設けられたガイド６１に摺動自在に嵌合さ
れた摺動フレーム６２と、基台２および摺動フレーム６
２間に配設された移動シリンダ６３と、摺動フレーム６
２にそれぞれ設けられた押出シリンダ６４と、回転スパ
ナ６５および支持プレート６６と、からなり、移動シリ
ンダ６３の伸縮方向は、駆動ユニット３の回転主軸３１
の主軸心ｘを含む鉛直面に対して直交するように設定さ
れている。また、回転スパナ６５は、トルクアクチュエ
ータ６５１の回転軸に摺動自在に嵌合されたスパナ部６
５２を備え、スパナ部６５２と摺動フレーム６２間には
スプリング６５３が配設され、スパナ部６５２を外方に
突出するように付勢している。

【００２９】ここで、揺動ユニット４の揺動軸４３の揺
動軸心ｙが内輪Ｗａの外周加工面Ｗ ₁ の曲率中心Ｏ₁ か
ら離隔する位置にあるとき、移動シリンダ６３を伸長作
動させて、ガイド６１に沿って摺動フレーム６２を摺動
させた際、回転スパナ６５のスパナ部６５２は、スプリ
ング６５３を圧縮しつつ砥石Ｇの固定ボルト５３に嵌合
し、また、押出シリンダ６４のピストンロッド６４ｂお
よび支持プレート６６は、砥石ホルダー５１に固定され
た砥石Ｇの上方および下方にそれぞれ対向するように設
定されている。この際、磨耗した砥石Ｇの下端と、砥石
Ｇの下方に臨んで位置している支持プレート６６間の間
隔は、砥石Ｇの押出量に設定されている。すなわち、支
持プレート６６に当接するまで押し出された砥石Ｇの、
砥石ホルダー５１からの突出量は、初期状態で設定され
た突出量となるように、摺動フレーム６２に対する支持
プレート６６の取付位置が設定されている。

【００３０】次に、このように構成された超仕上げ盤１
の作動について説明する。

【００３１】まず、初期状態においては、摺動シリンダ
４５は縮小作動しており、摺動体４１は、駆動ユニット
３から離隔する位置に摺動している。すなわち、揺動ユ
ニット４の揺動軸４３に固定された砥石ホルダーユニッ
ト５の砥石Ｇは、駆動ユニット３に装着される内輪Ｗａ
から離隔する位置に退避している。また、砥石ホルダー
ユニット５の昇降シリンダ５４は縮小作動し、砥石Ｇ
は、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁ から上方に離脱してい
る。

【００３２】この状態で、固定ボルト５３を弛め、砥石
ホルダー５１に砥石Ｇを嵌挿し、砥石ホルダー５１から
の砥石Ｇの突出量を設定量に調整した後、固定ボルト５
３を締め付けて、砥石ホルダー５１に砥石Ｇを固定す
る。

【００３３】このような状態で、図示しない始動スイッ
チを操作すれば、図示しない供給装置から内輪Ｗａが駆
動ユニット３のパッキングプレート３２に供給される。
この際、摺動部材３４が図示しないシリンダを介して前
進し、内径シュー３５が内輪Ｗａの内周面に嵌入されて
内輪Ｗａを支持するとともに、押圧ローラ３６がパッキ
ングプレート３２との間で内輪Ｗａを押圧して挟み込
む。そして、駆動ユニット３の回転主軸３１が回転駆動
すれば、内輪Ｗａは、押圧支持体３７の内径シュー３５
および押圧ローラ３６に支持押圧されて、主軸心ｘ回り
に回転する。

【００３４】この間、摺動シリンダ４５が伸長作動し、
摺動体４１は、駆動ユニット３の主軸心ｘ方向に移動
し、揺動軸４３に設けられた砥石ホルダーユニット５の
砥石Ｇを、内輪Ｗａから離隔した位置から内輪Ｗａの上
方に臨む位置に移動させる。次いで、砥石ホルダーユニ
ット５の昇降シリンダ５４を伸長作動させれば、そのピ
ストンロッド５４ｂ側に連結された砥石ホルダー５１が
下降し、砥石Ｇを内輪Ｗａの上方に臨む位置から下降さ
せ、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁ に当接させるとともに、
ピストン背圧側室に供給された圧縮空気を介して砥石Ｇ
を内輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁ に押し付ける。

【００３５】一方、図示しない電動モータを介して揺動
ユニット４の回転軸４１を回転させれば、クランク機構
４４の回転盤４４１が回転し、連結ロッド４４３を介し
てアーム４４２、すなわち、揺動軸４３をその揺動軸心
ｙ回りに設定範囲にわたって揺動させる。ここで、揺動
軸４３の揺動軸心ｙは、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁ の曲
率中心Ｏ₁ を通過する位置に移動していることから、揺
動軸４３に固定された砥石ホルダーユニット５の砥石Ｇ
も、揺動軸４３の揺動軸心ｙである内輪Ｗａの外周加工
面Ｗ₁ の曲率中心Ｏ₁ 回りに揺動し、内輪Ｗａの外周加
工面Ｗ₁ を研磨して超仕上げ加工を行う（図６参照）。

【００３６】内輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁ の超仕上げ加工
が終了すれば、電動モータの駆動を停止させ、揺動軸４
３の揺動を停止させるとともに、昇降シリンダ５４を縮
小作動させ、砥石Ｇを内輪ＷＡの外周加工面Ｗ₁ の加工
位置からその上方に臨む位置に上昇させた後、摺動シリ
ンダ４５を縮小作動させ、砥石Ｇを内輪Ｗａの上方に臨
む位置から駆動ユニット３の主軸心ｘ方向に沿って離隔
する位置まで移動させる。ここで、駆動ユニット３の回
転主軸３１の回転が停止されるとともに、押圧支持体３
７の摺動部材３４が後退し、内輪Ｗａから内径シュー３
５および押圧ローラ３６が離脱するため、外周加工面Ｗ
₁ が砥石Ｇによって超仕上げ加工された内輪Ｗａは、図
示しない搬出装置を介して搬出される。

【００３７】以下、このような作動を繰り返して順次内
輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁ の超仕上げ加工が行われる。こ
のような内輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁ の超仕上げ加工を順
次行うことにより、砥石Ｇは、徐々に磨耗することにな
るが、その磨耗した分だけ昇降シリンダ５４の伸縮スト
ロークが徐々に増加し、前述したように、砥石Ｇを内輪
Ｗａの外周加工面Ｗ₁ に当接させるとともに、ピストン
背圧側室に供給された圧縮空気を介して砥石Ｇを内輪Ｗ
ａの外周加工面Ｗ₁ に押し付け、超仕上げ加工を行うも
のである。

【００３８】一方、砥石Ｇが磨耗し、設定された磨耗量
に達した場合、そのまま砥石Ｇによる内輪Ｗａの外周加
工面Ｗ₁ の超仕上げ加工を継続すると、砥石ホルダー５
１が内輪Ｗａに接触するなどの不測の事態を招来するお
それがあるため、超仕上げ加工を停止し、砥石Ｇの、砥
石ホルダー５１に対する突出量を補正する必要がある。

【００３９】以下、磨耗した砥石Ｇの補正要領について
説明する。

【００４０】砥石Ｇが設定された磨耗量に達すると、磨
耗によって徐々に伸縮ストロークが増加してきた昇降シ
リンダ５４の可動部側に設けられた調整ボルト５７とそ
の固定部側とが当接し、それ以上の伸縮ストロークの増
加を阻止する。一方、昇降シリンダ５４の可動部側に設
けられた調整ボルト５７とその固定部側とが当接した状
態で、昇降シリンダ５４が伸長作動するとき、プレッシ
ャスイッチ５８の周囲が固定部側と当接し、密閉され
る。このため、昇降シリンダ５４のピストン背圧側室に
供給された圧縮空気は、徐々に上昇し、ついにはプレッ
シャスイッチ５８の設定圧力に達する。

【００４１】プレッシャスイッチ５８が作動すれば、前
述したように、昇降シリンダ５４を縮小作動させて砥石
ホルダー５１に固定された砥石Ｇを、加工位置から上方
に臨む位置に上昇させると同時に、摺動シリンダ４５を
縮小作動させ、揺動軸４３、すなわち、砥石ホルダーユ
ニット５の砥石Ｇを、内輪Ｗａの上方に臨む位置から離
隔する位置に主軸心ｘ方向に沿って移動させる。さら
に、図示しない電動モータを減速作動させ、検出機構４
７が作動した際、電動モータの作動を停止させると同時
に、位置決めシリンダ４６を伸長作動させ、回転盤４４
１の凹部４４１ａに位置決めシリンダ４６のストッパ４
６１を嵌合させ、回転盤４４１の回転を阻止する。この
場合、回転軸４２の回転軸心の真上に回転盤４４１に対
する連結ロッド４４３の回転軸心が位置しており、この
ため、揺動軸４３は揺動角が０の状態、すなわち、砥石
ホルダーユニット５の砥石ホルダー５１に固定された砥
石Ｇの長手方向中心軸は、揺動軸４３の揺動軸心ｙを含
む水平面と直交している。このように、設定量磨耗した
砥石Ｇは、内輪Ｗａから上方に退避するとともに、主軸
心ｘ方向に沿って離隔した位置にあり、かつ、その長手
方向中心軸が鉛直方向に向いて固定されている。

【００４２】この状態で、砥石補正ユニット６の移動シ
リンダ６３が伸長作動すれば、摺動フレーム６２がガイ
ド６１に沿って砥石Ｇに接近する方向に摺動し、回転ス
パナ６５のスパナ部６５２が固定ボルト５３にスプリン
グ６５３を圧縮しつつ嵌合すると同時に、砥石Ｇの上方
に押出シリンダ６４のピストンロッド６４ｂを対向させ
るとともに、その下方に支持プレート６６を対向させ
る。次いで、回転スパナ６５のトルクアクチュエータ６
５１を作動させれば、スパナ部６５２が回転し、砥石ホ
ルダー５１に対して固定ボルト５３を弛める。この後、
押出シリンダ６４を伸長作動させることにより、そのピ
ストンロッド６４ｂを介して砥石ホルダー５１から砥石
Ｇをその下端が支持プレート６６に当接するまで、すな
わち、砥石ホルダー５１から設定量だけ突出するように
押し出すことができる。

【００４３】このようにして砥石Ｇが設定量だけ押し出
されたならば、回転スパナ６５のトルクアクチュエータ
６５１を逆方向に作動させ、スパナ部６５２を介して固
定ボルト５３を回転させれば、砥石ホルダー５１に対し
て固定ボルト５３を締結し、砥石ホルダー５１から設定
量だけ突出された砥石Ｇを砥石ホルダー５１に固定する
ことができる。この後、押出シリンダ６４を縮小作動さ
せるとともに、移動シリンダ６３を縮小作動させること
により、砥石補正ユニット６を退避位置に移動させるこ
とができる。

【００４４】砥石補正ユニット６が退避位置に移動すれ
ば、前述したように、摺動シリンダ４５を伸長作動させ
て揺動軸４３を移動させた後、昇降シリンダ５４を伸長
作動させて砥石Ｇを下降させ、さらに、電動モータを介
して揺動軸４３を揺動させることにより、砥石Ｇによる
内輪Ｗａの外周加工面Ｗ₁ の超仕上げ加工を再開するこ
とができる。

【００４５】この結果、砥石Ｇが設定量磨耗した際、砥
石Ｇの磨耗量に見合う量だけ砥石Ｇを砥石ホルダー５１
から自動的に押し出して補正することができるととも
に、作業者による補正作業に比較して加工サイクルの短
縮化を図ることができ、また、砥石Ｇの磨耗時に備えて
作業者を用意しておくことが不要となり、夜間などの連
続自動運転に対応することが可能となる。

【００４６】ところで、前述した実施形態では、内輪Ｗ
ａの外周加工面Ｗ₁ を砥石Ｇにて超仕上げ加工し、磨耗
した砥石Ｇを補正する超仕上げ盤１について説明した
が、外輪の内周加工面を砥石Ｇにて超仕上げ加工し、磨
耗した砥石Ｇを補正する超仕上げ盤１に適用することも
できる。

【００４７】以下、図７乃至図９に基づいて、外輪Ｗｂ
の内周加工面Ｗ₂ を砥石Ｇにて超仕上げ加工し、磨耗し
た砥石Ｇを補正することのできる砥石補正装置を備えた
超仕上げ盤１について説明する。

【００４８】なお、前述した実施形態と同一部材につい
ては、同一符号を用いるものとし、相違する点について
のみ説明する。

【００４９】この実施形態の超仕上げ盤１においても、
基台２に設けられた外輪Ｗｂの駆動ユニット３と、基台
２に摺動自在に設けられた揺動ユニット４と、揺動ユニ
ット４に設けられた砥石ホルダーユニット５と、磨耗し
た砥石Ｇを補正する砥石補正ユニット６から構成されて
いる。

【００５０】駆動ユニット３は、図７および図８に示す
ように、外輪Ｗｂを支持する外径シュー３５Ａが駆動ユ
ニット本体３３に設けられ、また、駆動ユニット本体３
３の前方において、回転自在な一対の押圧ローラ３６を
設けた押圧部材３８が押圧シリンダ３９の伸縮作動によ
って回動されるように構成されている。

【００５１】このため、押圧シリンダ３９を縮小作動さ
せ、押圧部材３８をパッキングプレート３２に近接する
ように、図８において反時計回り方向に回動させること
により、図示しない供給装置を介して駆動ユニット本体
３３のパッキングプレート３２の前方に供給され、外周
面が外径シュー３５Ａに支持された外輪Ｗｂの端面に押
圧ローラ３６を当接させることができる。したがって、
外径シュー３５Ａによって外輪Ｗｂを支持するととも
に、押圧ローラ３６によって外輪Ｗｂをパッキングプレ
ート３２との間で押圧した状態で、回転主軸３１を回転
させることにより、その主軸心ｘ回りに外輪Ｗｂを回転
させることができる。

【００５２】ここで、外径シュー３５Ａに支持された外
輪Ｗｂの中心と、回転主軸３１の主軸心ｘの間には、適
宜な大きさの偏心が形成されており、外輪Ｗｂは、その
回転中、常に外径シュー３５Ａに対して押し付けられた
状態となる、いわゆるシューセンタレス方式で支持回転
される。

【００５３】揺動ユニット４は、前述した実施形態と同
一であり、その詳細な説明を省略する。

【００５４】この揺動ユニット４においても、揺動軸４
３の揺動軸心ｙを含む水平面は、駆動ユニット３の回転
主軸３１の主軸心ｘを含む鉛直面と直交し、また、駆動
ユニット３の回転主軸３１の主軸心ｘを含む鉛直面にお
いて回転主軸３１の主軸心ｘ回りに回転する外輪Ｗｂの
内周加工面Ｗ₂ の曲率中心Ｏ₂ を通過するものである。

【００５５】砥石ホルダーユニット５は、砥石ホルダー
５１が半割り状に形成されて砥石Ｇを挟み込み、固定ボ
ルト５３を介して固定する方式が採用され、また、昇降
機構５２を揺動ユニット４の揺動軸４３に連結する接続
部材５９が設けられた以外、前述した実施形態の砥石ホ
ルダーユニット５と同一である。

【００５６】なお、砥石Ｇは、駆動ユニット３の回転主
軸３１の主軸心ｘを含む鉛直面上に位置するように、砥
石ホルダー５１に固定されている。また、砥石Ｇの長さ
は、外輪Ｗｂの内径よりも十分に小さく設定されてい
る。

【００５７】砥石補正ユニット６も、砥石ホルダーユニ
ット５の固定ボルト５３や砥石Ｇの配置に合わせて、押
出シリンダ６４、回転スパナ６５、支持プレート６６の
配設位置を変更した以外、基本構造は前述した実施形態
の砥石補正ユニット６と同一である。

【００５８】次に、このように構成された超仕上げ盤１
の作動について説明する。

【００５９】初期状態においては、昇降シリンダ５４が
縮小作動することにより、砥石Ｇは、外輪Ｗｂの内周加
工面Ｗ₂ から離脱し、また、摺動シリンダ４５が縮小作
動することにより、砥石Ｇは、駆動ユニット３に支持さ
れる外輪Ｗｂから離隔する位置に退避している。次い
で、固定ボルト５３を弛め、砥石ホルダー５１に砥石Ｇ
を嵌挿し、砥石ホルダー５１からの砥石Ｇの突出量を設
定量に調整した後、固定ボルト５３を締め付けて、砥石
ホルダー５１に砥石Ｇを固定する。

【００６０】ここで、始動スイッチを操作すれば、外輪
Ｗｂが駆動ユニット３のパッキングプレート３２に供給
され、外径シュー３５Ａに支持されるとともに、押圧シ
リンダ３９が縮小作動することにより、押圧部材３８が
回動し、押圧ローラ３６がパッキングプレート３２との
間で外輪Ｗｂを押圧して挟み込む。そして、駆動ユニッ
ト３の回転主軸３１が回転駆動すれば、外輪Ｗｂは、外
径シュー３５Ａに支持されるとともに、押圧ローラ３６
に押圧されて、主軸心ｘ回りに回転する。

【００６１】この間、摺動シリンダ４５が伸長作動する
ことにより、摺動体４１を駆動ユニット３の主軸心ｘ方
向に移動させ、揺動軸４３に設けられた砥石ホルダーユ
ニット５の砥石Ｇを、外輪Ｗｂから離隔した位置から外
輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ に対向するように、内方に移動
させる。この後、砥石ホルダーユニット５の昇降シリン
ダ５４を伸長作動させれば、砥石ホルダー５１が下降
し、砥石Ｇを外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ に当接させると
ともに、ピストン背圧側室に供給された圧縮空気を介し
て砥石Ｇを外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ に押し付ける。

【００６２】一方、揺動ユニット４の図示しない電動モ
ータを介して回転軸４１を回転させれば、クランク機構
４４の回転盤４４１が回転し、連結ロッド４４３および
アーム４４２を介して揺動軸４３をその揺動軸心ｙ回り
に揺動させる。ここで、揺動軸４３の揺動軸心ｙは、外
輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ の曲率中心Ｏ₂ を通過する位置
に移動していることから、揺動軸４３に固定された砥石
ホルダーユニット５の砥石Ｇも、揺動軸４３の揺動軸心
ｙである外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ の曲率中心Ｏ₂ 回り
に揺動し、外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ を超仕上げ加工す
る。

【００６３】外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ の超仕上げ加工
が終了すれば、電動モータの駆動を停止させ、揺動軸４
３の揺動を停止させるとともに、昇降シリンダ５４を縮
小作動させ、砥石Ｇを外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ の加工
位置からその内方に臨む位置に上昇させた後、摺動シリ
ンダ４５を縮小作動させ、砥石Ｇを外輪Ｗｂの内方に臨
む位置から駆動ユニット３の主軸心ｘ方向に沿って離隔
する位置まで移動させる。この後、回転主軸３１の回転
が停止されるとともに、押圧シリンダ３９が伸長作動
し、押圧部材３８を介して押圧ローラ３６が回動し、外
輪Ｗａから離脱する。そして、内周加工面Ｗ₂ が砥石Ｇ
によって超仕上げ加工され、外径シュー３５Ａに支持さ
れた外輪Ｗｂは、図示しない搬出装置を介して搬出され
る。

【００６４】以下、このような作動を繰り返して順次外
輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ の超仕上げ加工が行われる。こ
のような外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ の超仕上げ加工を順
次行うことにより、砥石Ｇが徐々に磨耗し、設定された
磨耗量に達した場合、超仕上げ加工を停止し、砥石Ｇ
の、砥石ホルダー５１に対する突出量を補正する。

【００６５】すなわち、前述したように、砥石Ｇが設定
された磨耗量に達すると、昇降シリンダ５４の可動部側
に設けられた調整ボルト５７とその固定部側とが当接
し、それ以上の伸縮ストロークの増加を阻止する一方、
昇降シリンダ５４の伸長作動時、昇降シリンダ５４のピ
ストン背圧側室に供給された圧縮空気が徐々に上昇し、
プレッシャスイッチ５８が作動する。

【００６６】プレッシャスイッチ５８が作動すれば、超
仕上げ加工を停止し、昇降シリンダ５４を縮小作動させ
て、砥石Ｇを加工位置から内方に臨む位置に上昇させる
と同時に、摺動シリンダ４５を縮小作動させ、外輪Ｗｂ
の内周加工面Ｗ₂ を臨む位置から離隔する位置に主軸心
ｘ方向に沿って移動させる。さらに、検出機構４７が作
動した際、電動モータの作動を停止させると同時に、位
置決めシリンダ４６を伸長作動させ、回転盤４４１の凹
部４４１ａに位置決めシリンダ４６のストッパ４６１を
嵌合させ、回転盤４４１の回転を阻止する。この場合、
揺動軸４３は揺動角が０の状態にあり、砥石Ｇの長手方
向中心軸は、揺動軸４３の揺動軸心ｙを含む水平面と直
交している。

【００６７】この状態で、砥石補正ユニット６の移動シ
リンダ６３が伸長作動すれば、摺動フレーム６２がガイ
ド６１に沿って砥石Ｇに接近する方向に摺動し、回転ス
パナ６５のスパナ部６５２が固定ボルト５３に嵌合する
と同時に、砥石Ｇの上方に押出シリンダ６４のピストン
ロッド６４ｂが対向するとともに、その下方に支持プレ
ート６６が対向することになる。次いで、回転スパナ６
５のトルクアクチュエータ６５１が作動すれば、固定ボ
ルト５３を弛める。この後、押出シリンダ６４を伸長作
動させることにより、そのピストンロッド６４ｂを介し
て砥石ホルダー５１から砥石Ｇをその下端が支持プレー
ト６６に当接するまで、すなわち、砥石ホルダー５１か
ら設定量だけ突出するように押し出すことができる。

【００６８】このようにして砥石Ｇが設定量だけ押し出
されたならば、回転スパナ６５のトルクアクチュエータ
６５１を逆方向に作動させ、スパナ部６５２を介して固
定ボルト５３を回転させて締結し、砥石ホルダー５１か
ら設定量だけ突出された砥石Ｇを砥石ホルダー５１に固
定する。この後、押出シリンダ６４を縮小作動させると
ともに、移動シリンダ６３を縮小作動させることによ
り、退避位置に移動させることができる。

【００６９】砥石補正ユニット６が退避位置に移動すれ
ば、摺動シリンダ４５を伸長作動させて揺動軸４３を移
動させた後、昇降シリンダ５４を伸長作動させることに
より、砥石Ｇを、外輪Ｗｂの外周加工面Ｗ₂ に対向する
位置に移動させた後、外輪Ｗｂの外周加工面Ｗ₂ に当接
するように下降させて押し付け、さらに、電動モータを
介して揺動軸４３を揺動させることにより、砥石Ｇによ
る外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ₂ の超仕上げ加工を再開する
ことができる。

【００７０】この結果、砥石Ｇが設定量磨耗した際、砥
石Ｇの磨耗量に見合う量だけ砥石Ｇを砥石ホルダー５１
から自動的に押し出して補正することができるととも
に、作業者による補正作業に比較して加工サイクルの短
縮化を図ることができ、また、砥石Ｇの磨耗時に備えて
作業者を用意しておくことが不要となり、夜間などの連
続自動運転に対応することが可能となる。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、固定ボル
トを介して砥石ホルダーに固定された砥石が磨耗した
際、自動的に磨耗量を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超仕上げ盤の一実施形態を示す平面図
である。

【図２】図１の超仕上げ盤を構成する駆動ユニット、揺
動ユニットおよび砥石ホルダーユニットを示す左側面図
である。

【図３】図１の超仕上げ盤を構成する揺動ユニットの右
側面図である。

【図４】図１の超仕上げ盤を構成する砥石ホルダーユニ
ットを一部破断して示す正面図である。

【図５】図１の超仕上げ盤を構成する砥石補正ユニット
を示す正面図である。

【図６】環状被加工物としての内輪の外周加工面を砥石
によって超仕上げ加工する状態を示す左側面図である。

【図７】本発明の超仕上げ盤の他の実施形態を一部省略
して示す平面図である。

【図８】図７の超仕上げ盤を構成する駆動ユニット、揺
動ユニットおよび砥石ホルダーユニットを示す左側面図
である。

【図９】図７の超仕上げ盤を構成する砥石補正ユニット
を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 超仕上げ盤 ２ 基台 ３ 駆動ユニット ３１ 回転主軸 ３５ 内径シュー ３５Ａ 外径シュー ３６ 押圧ローラ ４ 揺動ユニット ４１ 摺動体 ４３ 揺動軸 ４４ クランク機構 ５ 砥石ホルダーユニット ５１ 砥石ホルダー ５２ 昇降機構 ５８ プレッシャスイッチ ６ 砥石補正ユニット ６３ 移動シリンダ ６４ 押出シリンダ ６５ 回転スパナ ６６ 支持プレート Ｇ 砥石 Ｗａ 内輪（環状被加工物） Ｗ₁ 外周加工面 Ｏ₁ 外周加工面の曲率中心 Ｗｂ 外輪（環状被加工物） Ｗ₂ 内周加工面 Ｏ₂ 内周加工面の曲率中心 ｘ 主軸心 ｙ 揺動軸心

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状被加工物を、その軸心が水平な回転
   主軸の主軸心上に位置するように支持して回転させる駆
   動ユニットと、揺動自在に軸支された揺動軸の揺動軸心
   が、駆動ユニットの主軸心を含む鉛直面における環状被
   加工物の外周加工面または内周加工面の曲率中心を通過
   する位置と主軸心方向に移動した離隔位置との間で水平
   方向に移動可能な揺動ユニットと、揺動ユニットの揺動
   軸に一体に設けられ、固定ボルトを介して砥石ホルダー
   に固定された砥石を、環状被加工物の外周加工面または
   内周加工面に臨む位置と加工位置との間で昇降させる砥
   石ホルダーユニットと、から構成され、回転主軸の主軸
   心回りに回転する環状被加工物の外周加工面または内周
   加工面を、揺動軸の揺動軸心周りに揺動する砥石によっ
   て超仕上げ加工する超仕上げ盤において、前記揺動軸の
   揺動軸心が環状被加工物の外周加工面または内周加工面
   の曲率中心から移動した離隔位置にあるとき、砥石から
   退避する位置と砥石を補正する位置との間で移動可能な
   砥石補正ユニットが設けられ、該砥石補正ユニットは、
   砥石の固定ボルトを正逆回転させる回転スパナと、砥石
   を下方に押し出す押出シリンダと、押し出された砥石を
   支持する支持プレートと、を備え、回転スパナを介して
   固定ボルトを弛め、押出シリンダを介して砥石を支持プ
   レートに当接するまで押し出すことを特徴とする超仕上
   げ盤。
2. 【請求項２】 前記砥石ホルダーユニットに砥石が設定
   量磨耗したことを検出する検出装置が設けられることを
   特徴とする請求項１記載の超仕上げ盤。