JP2005118926A - End part processing method of cylindrical member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転がり軸受用のころ(円筒ころ、球面ころ、針状ころ、中空ころ、以下円筒部材とする)等の超仕上げ加工による端部加工方法に関する。 The present invention relates to an end machining method by superfinishing such as a roller for a rolling bearing (cylindrical roller, spherical roller, needle roller, hollow roller, hereinafter referred to as a cylindrical member).
転がり軸受の円筒部材の表面や両端部のクラウニング加工は、超仕上げ加工によりなされることが多い。この超仕上げ加工は、砥石を微小振動させて被加工物であるころ等の円筒部材に押し付け、砥石と円筒部材との間に相対運動を与えて表面や両端部のクラウニングを仕上げる加工法である。この加工法において被加工物(円筒部材)は、砥石と円筒部材との接触面に適度の粘度を有する不水溶性の工作液を注ぎながら加工される。この超仕上げ加工によれば、ラッピング加工やホーニング加工等にくらべて短時間で鏡面状の表面が得られ、仕上げ面の平滑度も優れ、仕上げ面に方向性がないため摩擦係数も小さく、耐摩耗性や耐食性に優れた仕上げ面が得られる。即ち、図6に示すように、フィードローラ11(12)を平行に配設し、これらフィードローラ11(12)の上部に複数個の超仕上げ用砥石ユニット13,14,・・とワーク抑え21、22,・・を配設し、これらフィードローラ11(12)と超仕上げ用砥石ユニット13,・・及びワーク抑え21,・・との間に加工用の円筒部材Wを供給しながら表面や両端部のクラウニング加工を行う。図7は、その両端部にクラウニングを施した円筒部材Wの例である。
In many cases, the crowning of the surface and both ends of the cylindrical member of the rolling bearing is performed by superfinishing. This super-finishing process is a processing method in which the grinding stone is minutely vibrated and pressed against a cylindrical member such as a roller, which is a workpiece, and a relative motion is given between the grinding stone and the cylindrical member to finish the crowning of the surface and both ends. . In this processing method, a workpiece (cylindrical member) is processed while pouring a water-insoluble working fluid having an appropriate viscosity onto the contact surface between the grindstone and the cylindrical member. According to this super-finishing process, a mirror-like surface can be obtained in a short time compared to lapping and honing, etc., the smoothness of the finished surface is excellent, and the finished surface has no directionality, so the friction coefficient is small, A finished surface with excellent wear and corrosion resistance can be obtained. That is, as shown in FIG. 6, feed rollers 11 (12) are arranged in parallel, and a plurality of super-finishing
上記するように、円筒部材のクラウニング加工は、いわゆるスルーフィード研磨加工やインフィード研磨により加工されるが、スルーフィード研磨の加工時間の短縮と、高精度加工を実現するためこれらの研磨加工法を組み合わせたセンタレス加工方法が提案されている。すなわち、砥石車のワーク(被加工物)に対する相対的な切り込み位置と調整車の回転速度を同期して制御することによって、回転する砥石車と調整車の間に搬入したワークにたいしてインフィード研削を行った後、このインフィード研削工程を終了したワークに対してスルーフィード研削を行うものである。(特許文献1)。更に、センタレス研削機において、研削砥石と調整砥石とは、その軸線を傾斜させて配置する関係上、ワーク(被加工物)を高精度に加工できるよう調整砥石のプロフィールを正確な鼓形(一葉回転双曲線)となるスルーフィード用調整砥石のツルーイング方法およびその装置が提案されている(特許文献2)
上記するように、円筒ころ等の円筒部材の端部には、クラウニング加工が施されるが、従来のいわゆるスルーフィード超仕上げ加工では、図5(A)に示すように、意図したクラウニング形状を形成しようとしても、左右非対称になることがある。その理由は、図5(B)に示すように、円筒・球面ころ母線形状がこれら被加工物の進行方向は角度β(急角度)の傾斜面、後退側は角度γ(緩角度)の傾斜面となりやすいことにより、円筒部材Wの両端部のクラウニングが異なり、非対称となってしまうことである。 As described above, the end of a cylindrical member such as a cylindrical roller is subjected to a crowning process. In the conventional so-called through-feed superfinishing process, as shown in FIG. Even if it tries to form, it may become asymmetrical. The reason for this is that, as shown in FIG. 5B, the cylindrical / spherical roller bus bar shape has an inclined surface with an angle β (steep angle) in the advancing direction of these workpieces, and an inclined surface with an angle γ (slow angle) on the retracted side. By being easy to become a surface, the crowning of both ends of the cylindrical member W is different and asymmetric.
このような超仕上げ加工後の円筒部材のクラウニングが左右非対称であると、円筒部材が軸受の転動体である場合、軸受寿命にバラツキが生じたり、軌道面と転動体との間に剥離が生じたりして好ましくない。この発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、軸受部品である円筒ころ等の円筒部品の端部にクラウニングを施すにあたり、確実に左右の両端部が同一のクラウニングとすることのできる円筒部材の端部加工方法を提供して問題を解決しようとするものである。 If the crowning of the cylindrical member after such superfinishing is asymmetrical, if the cylindrical member is a rolling element of a bearing, the bearing life may vary, or separation may occur between the raceway surface and the rolling element. It is not preferable. The present invention has been made to cope with the above-described problems, and when applying crowning to the end of a cylindrical part such as a cylindrical roller that is a bearing part, the left and right ends should be surely the same crowning. It is an object of the present invention to solve the problem by providing a cylindrical member end machining method.
請求項1に記載の発明は、円筒部材を搬送ローラにより一方から投入し、該円筒部材の端部を超仕上げ加工し、そのまま進行方向から取り出す円筒部材の端部加工方法において、
前記搬送ローラを正回転及び逆回転させることにより前記円筒部材を往復させて該円筒部材の両端部を加工することを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a cylindrical member end machining method in which a cylindrical member is introduced from one side by a conveying roller, the end of the cylindrical member is superfinished, and is taken out from the traveling direction as it is.
The cylindrical member is reciprocated by rotating the transport roller forward and backward to process both ends of the cylindrical member.
また、請求項2に記載の発明は、前記搬送ローラで搬送される円筒部材の途中の位置を検出センサで検出し、超仕上げ用砥石ユニットの上下移動を制御することを特徴とする。
The invention according to
更に、請求項3に記載の発明は、前記搬送ローラで搬送される円筒部材の途中の位置を検出センサで検出し、該搬送ローラの回転速度を制御することを特徴とする。
Furthermore, the invention described in
更に、請求項4に記載の発明は、前記円筒部材を搬送する搬送ローラの回転方向を、検出センサで検出し、該搬送ローラの回転方向を制御することを特徴とする。
Furthermore, the invention described in
更に、請求項5に記載の発明は、前記円筒部材が軸受のころであることを特徴とするものである。
Furthermore, the invention described in
この発明の円筒部材の端部加工方法によれば、円筒部材の両端部に安定した同形状のクラウニングを形成することができる。特に、深いクラウニング(例えば、30μm以上)を形成する場合に有効である。更に、転がり軸受において、円筒ころの両端部のクラウニングを対称とすることにより軸受寿命の安定にも貢献する。また、往復移動させる機構は円筒部材の移動時の位置を、検出センサで検出して搬送ローラの回転方向や回転速度をかえるだけで済むので、コストもかける必要がない。 According to the cylindrical member end portion processing method of the present invention, it is possible to form the same shape of the crowning at both ends of the cylindrical member. This is particularly effective when deep crowning (for example, 30 μm or more) is formed. Further, in rolling bearings, the crowning at both ends of the cylindrical roller is symmetrical, which contributes to stable bearing life. The reciprocating mechanism only needs to detect the position of the cylindrical member when it is moved by the detection sensor and change the rotation direction and rotation speed of the transport roller, so that no cost is required.
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の円筒部材の端部加工方法を実施する装置の構成概要図であり、被加工物である円筒部材Wの進行方向に平行な方向から見た図であり、図2は、円筒部材の進行方向に対して直角方向から見た図である。この円筒部材の端部加工装置は、二本平行におかれ円筒部材Wを一方向から進入させてそのまま通過させる搬送ローラ1,2と、微小振動を与える砥石3aおよび該砥石ホルダ3bとより成る砥石ユニット3と、更に、砥石4aおよび該砥石ホルダ4bが首振り運動するように構成された砥石ユニット4と、前記搬送ローラ1,2の途中に設置され円筒部材Wの位置を検出する検出センサ51 ,52 ,・・と、で構成される。なお、前記搬送ローラ1と2とは平行に設置されるが、軸線方向には相対的にαの傾斜角度が形成されるようにしてある。即ち、一方の搬送ローラ1は、水平方向進行方向に対してα/2上方に傾斜するように配置され、搬送ローラ2は、水平方向に対してα/2下方に傾斜するように配置されている。この傾斜により被加工物である円筒部材Wは、まさつ力に相違が生じて軸方向に自動的に送られることになる。なお、この相対傾斜角度αは適宜定めることができる。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for carrying out the cylindrical member end portion processing method of the present invention, and is a view seen from a direction parallel to the traveling direction of a cylindrical member W as a workpiece. It is the figure seen from the orthogonal | vertical direction with respect to the advancing direction of a cylindrical member. This cylindrical member end portion processing apparatus is composed of two
前記搬送ローラ1,2は、回転方向を正転、逆転(一方を正転とすると他方は逆転とする)両方向に回転することが可能としてある。また、これらの搬送ローラ1,2は、回転速度を任意に変更可能としてある。即ち、円筒部材Wの近接位置を検出する複数の検出センサ51 ,52 ,・・とタイマーの組み合わせにより、該円筒部材Wの移動速度を測定する。そして、搬送ローラ1,2を正転、逆転させることにより、円筒部材Wは往復移動することができるようにすると共に、その移動速度も変更することができるようにしてある。
The
前記砥石ユニット3、4は、二組以上配置され、搬送ローラ1,2中央位置より対に(対称に)配置されている。この場合、外側には上下動する超仕上げ用のみの砥石ユニット31 、32 、・・が配設され、それより内側に上下動及び首振り運動する超仕上げ用の砥石ユニット41 、42 、・・が配設される。また、円筒部材Wの近接位置を検出する検出センサ51 ,52 ,・・は複数個配置され(添え字の1、2、等はは配設位置の相違を示す、以下、他の構成要素も同様)、砥石ユニット(3、4)の上下移動を制御するのに利用する。例えば、一方の方向から円筒部材Wが進行して来ると、検出センサ5がその位置を検出し、一方の砥石ユニット3と4が非接触となるよう上に上昇させ、他方の砥石ユニット3と4とで円筒部材の端部をクラウニング研磨する。即ち、図3に示すように、円筒部材Wが、右方向から左方向(往復行程)へ進入して来ると、検出センサ51 が、円筒部材Wの位置を確認検出し、砥石ユニット31 と41 とが上昇して該円筒部材Wと非接触となり、センサ52 がころ(ワーク)Wの近接をキャッチして砥石ユニット32 と42 とが下降し、砥石ユニット32 と42 とで超仕上げ加工を行う。
Two or more sets of the
更に、図4に示すように、搬送ローラ1、2の回転方向を逆回転として円筒部材Wを左方向から右方向(復行程)へ円筒部材Wを移動させ、検出センサ54 が円筒部材Wの位置を確認検出し、今度は、砥石ユニット32 と42 とが上昇して該円筒部材Wと非接触となり、センサ53 が円筒部材Wの近接をキャッチして砥石ユニット31 と41 とが下降しで超仕上げ加工を行う。このように、被加工材である円筒部材Wは、搬送ローラ1,2と検出センサ5により超仕上げ加工行程において、往復移動させると、該円筒部材Wの両端部は左右対称に且つ均等のクラウニング加工を行うことができる。
Furthermore, as shown in FIG. 4, the cylindrical member W by moving the cylindrical member W from left to right direction (backward stroke) the direction of rotation of the conveying roller 1 as the reverse rotation, the
次に、円筒部材Wの両端部のクラウニング加工を浅く行う場合と、深く行う場合とでは加工に要する時間を変更する必要がある。即ち、クラウニングが浅い場合は早く往復搬送させて加圧時間を短くして加工し、クラウニングが深い場合は遅く加圧時間を長くして(或いは往復移動を繰り返し)加工する必要がある。このような場合には、検出センサ51 と検出センサ52 とタイマー(図示省略)と、搬送ローラ1,2の正・逆回転数より意図するクラウニングの得られる加工時間を測定し、設定することができる。こうして、本発明によれば、搬送ローラ(1,2)の回転数や回転方向の制御と、砥石ユニットの上下移動の制御により、円筒部材のクラウニングを意図する深さで両端均等に形成することができる。
Next, it is necessary to change the time required for the processing depending on whether the crowning processing at both ends of the cylindrical member W is shallow or deep. In other words, when the crowning is shallow, it is necessary to carry out processing by reciprocating quickly and shortening the pressurizing time, and when the crowning is deep, it is necessary to process by increasing the pressurizing time late (or repeating reciprocating movement). In such a case, the
なお、円筒部材Wによっては、片側のみのクラウニングを行う必要がある場合は、図3或いは図4に示すように、上流側に配設されている砥石ユニット(31 ,42 )を上に上げた状態のままとして、下流側に配設された砥石ユニット(32 、42 )のみで超仕上げ加工を行えば良い。そして、深いクラウニングを形成する場合、これら上流側の砥石ユニット(31 ,42 )を上に上げた状態のまま搬送ローラ(1,2)の回転方向を変えて繰り返し往復移動させ円筒部材Wの片側の端部を加工すれば良い。 Depending on the cylindrical member W, when it is necessary to perform crowning on only one side, as shown in FIG. 3 or FIG. 4, the grindstone unit (3 1 , 4 2 ) disposed on the upstream side is turned upward. The superfinishing process may be performed only with the grindstone unit (3 2 , 4 2 ) disposed on the downstream side in the raised state. When deep crowning is formed, the cylindrical member W is repeatedly moved back and forth by changing the rotation direction of the transport rollers ( 1 , 2 ) while the upstream grindstone units (3 1 , 4 2 ) are raised. What is necessary is just to process the edge part of one side.
1 搬送ローラ
2 搬送ローラ
3 砥石ユニット
3a 砥石
3b 砥石ホルダ
4 砥石ユニット(首振り)
5 検出センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 Detection sensor
Claims (5)
前記搬送ローラを正回転及び逆回転させることにより前記円筒部材を往復させて該円筒部材の両端部を加工することを特徴とする円筒部材の端部加工方法。 In the cylindrical member end machining method, the cylindrical member is thrown from one side by a conveying roller, the end of the cylindrical member is superfinished, and is taken out from the traveling direction as it is.
An end portion processing method for a cylindrical member, wherein both ends of the cylindrical member are processed by reciprocating the cylindrical member by rotating the transport roller forward and backward.
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