JP3265640B2 - Super finishing method and swing mechanism for annular groove - Google Patents
Super finishing method and swing mechanism for annular grooveInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、玉軸受軌道輪のボー
ル転走溝等のような断面円弧状の環状溝を超仕上加工す
るための環状溝の超仕上加工方法及びこの環状溝の超仕
上加工方法に用いる揺動機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for superfinishing an annular groove having an arc-shaped cross section, such as a ball rolling groove of a ball bearing raceway, and a method of superfinishing the annular groove. Finish
The present invention relates to a swing mechanism used in the upper machining method .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、断面円弧状の環状溝を有する被加
工物である例えば玉軸受の内輪を回転させた状態で前記
環状溝に砥石を揺動させながら押圧接触させることによ
り、前記環状溝を超仕上加工する環状溝の超仕上加工方
法は、例えば特開平４−４６７６２号公報等により公知
である。2. Description of the Related Art Conventionally, when a grindstone is rocked and brought into contact with an annular groove, which is a workpiece having an annular groove having an arc-shaped cross section, while rotating an inner ring of the ball bearing, the annular groove is formed. A super-finishing method for an annular groove for super-finishing a groove is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-46762.
【０００３】これは、図１０及び図１１に示す如く矢印
方向に回転する玉軸受の内輪（被加工物）１の内輪溝
（環状溝）２に、その断面円弧中心と同心の揺動中心０
を有する超仕上砥石３を、内輪溝２の断面円弧中心線に
対して＋α〜−α迄揺動させながら押圧接触させること
により、内輪溝２を超仕上加工するようにしたものであ
る。図１０においてＡは内輪１の周方向に対する砥石３
の中央位置を、Ｂは内輪１の周方向に対する砥石３の端
部位置をそれぞれ示す。[0003] As shown in FIGS. 10 and 11, an inner ring groove (annular groove) 2 of an inner ring (workpiece) 1 of a ball bearing rotating in the direction of an arrow is provided with a swing center 0 concentric with the center of the circular arc of the cross section.
The super-finishing grindstone 3 having the above is pressed against the center line of the cross-section arc of the inner ring groove 2 while swinging from + α to −α, so that the inner ring groove 2 is super-finished. In FIG. 10, A is a grindstone 3 in the circumferential direction of the inner ring 1.
B indicates the end position of the grindstone 3 in the circumferential direction of the inner ring 1.
【０００４】図１１（イ）は、砥石３が内輪溝２の断面
円弧中心線に対して＋αの位置に揺動したときの図１０
のＨ方向の拡大矢視図であり、図１１（ロ）は、この時
の超仕上加工初期における切削角がθ1であり、超仕上
加工終期において砥石３の揺動速度を遅くしたり、内輪
１の回転数を速くしたりして、切削角をθ2（θ2＜
θ1）と小さくしていることを示している。FIG. 11A shows a state in which the grindstone 3 swings to a position of + α with respect to the center line of the cross-section of the inner race groove 2.
11B is an enlarged view in the direction of arrow H. FIG. 11B shows that the cutting angle at the initial stage of the superfinishing is θ 1 , and the swing speed of the grindstone 3 is reduced at the end of the superfinishing. By increasing the rotation speed of the inner ring 1, the cutting angle becomes θ 2 (θ 2 <
θ 1 ).
【０００５】図１２は図１０に示す状態における内輪溝
２と対向している砥石３の面を、図１３は同砥石３と対
向している内輪溝２の面をそれぞれ示している。これら
の図１２及び図１３において、斑点部分は砥石３と内輪
溝２との面接触領域を示している。FIG. 12 shows the surface of the grinding wheel 3 facing the inner ring groove 2 in the state shown in FIG. 10, and FIG. 13 shows the surface of the inner ring groove 2 facing the grinding wheel 3. In FIGS. 12 and 13, spots indicate a surface contact area between the grindstone 3 and the inner ring groove 2.
【０００６】図１４は砥石３が内輪溝２の断面円弧中心
線に対して振角０°の位置にあるときの図１０のＪ−Ｊ
断面図であり、この位置では砥石３と内輪溝２とが中央
位置Ａ−Ａの全幅に亘って線接触をしており、同図中、
４はその線接触部を示している。この図１４における中
央位置Ａ−Ａ（図１２及び図１３参照）では、内輪溝２
の断面円弧中心と砥石３の揺動中心０は互いに合致して
いるので、砥石３が揺動している間も線接触部４は常時
接触状態を保持している。FIG. 14 shows JJ of FIG. 10 when the grindstone 3 is located at a position of a swing angle of 0 ° with respect to the center line of the circular arc of the cross section of the inner ring groove 2.
FIG. 3 is a cross-sectional view, in which the grindstone 3 and the inner ring groove 2 are in line contact over the entire width of the central position AA at this position.
4 shows the line contact portion. At the center position AA (see FIGS. 12 and 13) in FIG.
Since the center of the circular arc of the section and the swing center 0 of the grindstone 3 coincide with each other, the line contact portion 4 always maintains the contact state even while the grindstone 3 swings.
【０００７】図１５は、砥石３が内輪溝２の断面円弧中
心線に対して＋αの位置に揺動した時の図１０のＫ−Ｋ
断面図であり、この位置では内輪溝２の位置は内輪１の
径寸法の曲率により砥石３の揺動中心０よりも下がって
いるので、砥石３は＋αの最大振角時に内輪溝２の幅方
向略中間部より一側位置５で該内輪溝２と面接触し、−
αの最大振角時には内輪溝２の幅方向略中間部より他側
位置６で該内輪溝２と面接触しているだけで、その間の
砥石３の揺動時において砥石３は、内輪溝２の肩部７ま
たは８で支持された状態となっている。このとき、内輪
溝２と砥石３との間に生じる隙間９からは、切削屑や砥
石３の摩耗粉等が排出される。FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line KK of FIG. 10 when the grindstone 3 swings to the position of + α with respect to the center line of the circular arc of the cross section of the inner ring groove 2.
FIG. 4 is a cross-sectional view. In this position, the position of the inner ring groove 2 is lower than the swing center 0 of the grinding wheel 3 due to the curvature of the diameter of the inner ring 1, so that the width of the inner ring groove 2 is at the maximum swing angle of + α. Surface contact with the inner ring groove 2 at one side position 5 from the substantially middle part in the direction,
At the maximum swing angle of α, the grinding wheel 3 is only in surface contact with the inner ring groove 2 at a position 6 on the other side from the substantially middle portion in the width direction of the inner ring groove 2. In a state of being supported by the shoulders 7 or 8. At this time, cutting chips, abrasion powder of the grindstone 3 and the like are discharged from the gap 9 generated between the inner ring groove 2 and the grindstone 3.
【０００８】そして、砥石３の揺動中心０と内輪溝２の
断面円弧中心とが合致している場合には、砥石３の中央
位置Ａ−Ａが内輪溝２と常時線接触して、砥石３の揺動
により最大切削角±θの正弦波曲線を描いて安定した超
仕上加工を行なっている。When the center of oscillation 0 of the grinding wheel 3 and the center of the circular arc of the cross section of the inner ring groove 2 coincide with each other, the center position AA of the grinding wheel 3 is always in line contact with the inner ring groove 2 and the grinding wheel 3 By the swing of 3, a stable super-finishing process is performed by drawing a sine wave curve with a maximum cutting angle ± θ.
【０００９】一方、砥石３の端部位置Ｂ−Ｂでは、砥石
３の正弦波曲線を描く揺動の間で、その振角が＋α及び
−αになるときだけ瞬間的に内輪溝２の幅方向一側位置
５または他側位置６と砥石３とで衝突接触を繰り返すこ
とになり、内輪溝２の超仕上加工精度の向上を図る上で
悪影響を及ぼしていた。On the other hand, at the end position BB of the grindstone 3, during the swing of the grindstone 3 which draws a sinusoidal curve, the width of the inner race groove 2 is instantaneously only when the swing angle is + α and -α. Collision contact is repeated between the first side position 5 or the other side position 6 and the grindstone 3, which has an adverse effect on improving the superfinishing accuracy of the inner race groove 2.
【００１０】このような安定した内輪溝２と砥石３の線
接触と、断続する不安定な面接触との存在は、砥石３の
揺動中心０と内輪溝２の断面円弧中心とが合致しない場
合にも発生し、また内輪溝２だけではなく、外輪溝，ス
ラスト玉軸受溝及び玉軸受以外の環状溝の超仕上加工を
行なう場合にも発生し、いずれも悪影響を及ぼしてい
た。The existence of such stable line contact between the inner ring groove 2 and the grinding wheel 3 and intermittent and unstable surface contact does not match the swing center 0 of the grinding wheel 3 with the center of the circular arc of the cross section of the inner ring groove 2. This also occurs when super-finishing of not only the inner ring groove 2 but also the outer ring groove, the thrust ball bearing groove and the annular groove other than the ball bearing is performed, all of which have an adverse effect.
【００１１】ところで、上述した如く従来方法にあって
は、超仕上加工の初期においては、砥石３の揺動速度を
高くし、更には内輪１の回転数を低くする等して、また
超仕上加工の終期においては、砥石３の揺動速度を低く
し、更には内輪１の回転数を高くする等して、超仕上加
工時の切削角θを小さくして砥石３の損耗を防ぐ等して
高精度を生成している。By the way, in the conventional method as described above, in the initial stage of the super-finishing, the swing speed of the grindstone 3 is increased, and further, the number of revolutions of the inner ring 1 is decreased. At the end of machining, the cutting speed θ at the time of super-finishing is reduced by lowering the swing speed of the grindstone 3 and further increasing the rotation speed of the inner ring 1 to prevent wear of the grindstone 3 and the like. And produce high precision.
【００１２】しかし、斯かる従来方法は、図１６に示す
超仕上加工装置により実施されるもので、超仕上加工の
初期から終期迄の間、砥石３の揺動振角は一定であり、
従って振角で決まる砥石３の中心の振幅Ｌは図１１に示
す如く常に一定であった。However, such a conventional method is carried out by a superfinishing apparatus shown in FIG. 16, in which the rocking oscillation angle of the grindstone 3 is constant from the beginning to the end of the superfinishing.
Therefore, the amplitude L at the center of the grindstone 3 determined by the swing angle was always constant as shown in FIG.
【００１３】即ち、図１６に示す超仕上加工装置は、モ
ータ１０の回転軸１０ａに一端を固定した第１アーム１
１の他端に第２アーム１２の一端をピン１３にて回動自
在に連結し、この第２アーム１２の他端に第３アーム１
４の一端をピン１５にて回動自在に連結し、第３アーム
１４の他端を固定位置に砥石３の揺動支点となるピン１
６にて回動自在に取り付け、この第３アーム１４に砥石
３を一体回動自在に取り付けた構成である。そして、第
１アーム１１の軸線が図中、実線で示すＤの位置にある
とき、第３アーム１４は実線で示す如く振角０°の位置
にあり、モータ１０を矢印方向に回転することにより、
第１〜第３アーム１１，１２，１４を介して砥石３がピ
ン１６を中心に振角０°の位置を境にして±αの振角で
揺動するものである。That is, the super-finishing apparatus shown in FIG. 16 comprises a first arm 1 having one end fixed to a rotating shaft 10 a of a motor 10.
The other end of the second arm 12 is rotatably connected to one end of a second arm 12 with a pin 13.
The other end of the third arm 14 is rotatably connected to a pin 1 at a fixed position, and the other end of the third arm 14 is
6, and the grindstone 3 is attached to the third arm 14 so as to be integrally rotatable. When the axis of the first arm 11 is at the position D shown by the solid line in the figure, the third arm 14 is at the position of the swing angle 0 ° as shown by the solid line, and ,
The grindstone 3 swings around the pin 16 at a swing angle of ± α around the pin 16 via the first to third arms 11, 12, 14.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来方法にお
いては、砥石３の揺動振角が超仕上加工初期から超仕上
加工終期に亘って常に一定であるから、超仕上加工の切
削角θは上述した方法によって小さくすることはできる
が、実際の砥石３と内輪溝２との接触部で起きている複
雑な現象、即ち切削角θで安定して接触する線接触部に
対して、±方向の最大振角時のみに断続接触を繰り返す
不安定な面接触部の悪影響を排除できず、しかも前記面
接触部はプランジ加工になるという問題点があった。In the above-mentioned conventional method, the swing angle of the grindstone 3 is always constant from the initial stage of the superfinishing process to the end of the superfinishing process. Although it can be made smaller by the above-described method, a complicated phenomenon occurring at the actual contact portion between the grinding wheel 3 and the inner ring groove 2, that is, a line contact portion stably contacting at the cutting angle θ is ± direction. However, the adverse effect of an unstable surface contact portion that repeats intermittent contact only at the maximum swing angle cannot be excluded, and the surface contact portion is plunged.
【００１５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的は、砥石の偏摩耗による仕上げ面の
形状の悪化を防ぎ、加工精度の向上を図った環状溝の超
仕上加工方法を提供するものである。また、本発明の第
２の目的は、上述した環状溝の超仕上加工方法を円滑に
実施することができる揺動機構を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to provide a polishing method for a finished surface due to uneven wear of a grindstone.
An object of the present invention is to provide a method for super-finishing an annular groove , which prevents deterioration of the shape and improves processing accuracy. In addition, the present invention
The second purpose is to smoothly carry out the above-mentioned super-finishing method for annular grooves.
A swing mechanism that can be implemented is provided.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１記載の環状溝の超仕上加工方法は、
所定の断面円弧状の環状溝を有する被加工物を回転させ
た状態で、前記環状溝に前記被加工物の軸線を含む面上
の砥石の揺動中心を中心に該砥石を揺動させながら押圧
接触させることにより、前記環状溝を超仕上加工する環
状溝の超仕上加工方法において、超仕上加工初期におけ
る前記砥石の揺動角α1と超仕上加工終期における前記
砥石の揺動角α2との関係を、揺動角α1＞揺動角α2の
関係にして、前記砥石を揺動することを特徴とする。 ま
た、上記第１の目的を達成するために、請求項２記載の
環状溝の超仕上加工方法は、請求項１記載の環状溝の超
仕上加工方法において、前記揺動角α1を±１４゜〜±
２４゜に、前記揺動角α2を０゜〜±１４゜に設定した
ことを特徴とする。 また、上記第２の目的を達成するた
めに、請求項３記載の揺動機構は、前記請求項１または
２記載の超仕上加工方法に用いる揺動機構であって、回
転または揺動する駆動源と、所定の腕長さを有し且つ前
記駆動源の駆動中心に固定されて回転または揺動される
第１アームと、砥石の揺動中心に対して該砥石の揺動半
径を決定する第３アームと、前記第１アームと前記第３
アームとをピンジョイント結合で連結する第２アーム
と、前記第３アームの腕の長さを超仕上加工初期におい
ては前記揺動角α1に呼応して短くし且つ超仕上加工終
期においては前記揺動角α2に呼応して長く調整する第
３アーム長さ調整機構とを有することを特徴とする。 ま
た、上記第２の目的を達成するために、請求項４記載の
揺動機構は、前記請求項１または２記載の超仕上加工方
法に用いる揺動機構であって、回転または揺動する駆動
源と、所定の腕長さを有し且つ前記駆動源の駆動中心に
固定されて回転または揺動される第１アームと、砥石の
揺動中心に対して該砥石の揺動半径を決定する第３アー
ムと、前記第１アームと前記第３アームとをピンジョイ
ント結合で連結する第２アームと、前記第１アームの腕
長さを超仕上加工初期においては前記揺動角α1に呼応
して長くし且つ前記揺動角α2に呼応して短く調整する
第 １アーム長さ調整機構とを有し、前記第３アームの腕
の長さを所定の砥石揺動半径となるように一定に定める
ことを特徴とする。 To achieve the above Symbol first object SUMMARY OF THE INVENTION, superfinished method of the annular groove of the first aspect,
In a state in which a workpiece having a predetermined circular groove-shaped annular groove is rotated , a surface including the axis of the workpiece in the annular groove is formed.
By focusing on the swing center of the grinding wheel are contacted pressed with rocking the grindstone, in superfinishing machining method of the annular groove that superfinished the annular groove, contact the superfinished initial
At the end of super-finishing
The relationship between the oscillation angle α2 of the whetstone and the oscillation angle α1> oscillation angle α2
In the relationship, the grinding wheel it said rocking to Rukoto. Ma
According to another aspect of the present invention, in order to achieve the first object,
The method for super-finishing an annular groove is described in claim 1.
In the finishing method, the swing angle α1 is ± 14 ° to ± 14 °.
At 24 °, the swing angle α2 was set at 0 ° to ± 14 °.
It is characterized by the following. Also, in order to achieve the second object,
In order to achieve this, the swing mechanism according to claim 3 is the same as in claim 1 or
2. A swing mechanism used in the super-finishing method according to 2.
A driving source that rolls or swings and has a predetermined arm length and
It is fixed to the drive center of the drive source and rotated or rocked
A first arm and a swinging half of the grinding wheel with respect to a swing center of the grinding wheel;
A third arm for determining a diameter, the first arm and the third arm;
Second arm for connecting the arm with a pin joint
And the length of the third arm in the initial stage of super-finishing
In accordance with the swing angle α1 and finish the super finishing
In the period, the second adjustment is made longer in response to the swing angle α2.
And a three-arm length adjusting mechanism. Ma
Further, in order to achieve the second object, according to claim 4,
3. The super-finishing method according to claim 1 or 2, wherein the swinging mechanism is a super-finishing method.
Oscillating mechanism used in the law, which rotates or oscillates
And a driving source having a predetermined arm length and a driving center of the driving source.
The first arm that is fixed and rotated or swung, and the whetstone
A third arc for determining the swing radius of the whetstone with respect to the swing center
Pin joystick between the first arm and the third arm.
A second arm connected by an articulated connection, and an arm of the first arm
The length corresponds to the swing angle α1 at the beginning of super finishing
To be longer and shorter according to the swing angle α2
An arm for adjusting the length of the third arm.
The length of the wheel so that it has the specified whetstone swing radius
It is characterized by the following.
【００１７】[0017]
【００１８】[0018]
【００１９】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図９に基づき
説明する。なお、本発明において上述した従来と同一部
分については図面に同一符号を付して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present invention, the same parts as those of the related art described above will be described by attaching the same reference numerals to the drawings.
【００２０】図１は本発明の一実施例に係る超仕上加工
方法によって、矢印方向に回転する玉軸受の内輪１の内
輪溝２に、その断面円弧中心と同心の揺動中心０を有す
る超仕上砥石３を、図２に示す如く内輪溝２の断面円弧
中心線に対して＋α1〜−α1の範囲及び＋α2〜−α2の
範囲で揺動させながら押圧接触させることにより、超仕
上加工している状態を示す側面図である。図２（イ）
は、砥石３が内輪溝２の断面円弧中心線に対して＋α1
の位置に揺動したときの図１のＣ方向の拡大矢視図であ
る。FIG. 1 shows a super-finishing method according to one embodiment of the present invention, in which an inner ring groove 2 of an inner ring 1 of a ball bearing rotating in the direction of an arrow has a swing center 0 concentric with the center of a circular arc of its cross section. As shown in FIG. 2, the finishing grindstone 3 is brought into press contact while swinging in the range of + α 1 to −α 1 and the range of + α 2 to −α 2 with respect to the center line of the cross section of the inner ring groove 2 as shown in FIG. It is a side view which shows the state which is finishing. Fig. 2 (a)
Means that the grinding wheel 3 is + α 1 with respect to the center line of the cross-section of the inner ring groove 2.
2 is an enlarged view in the direction of arrow C in FIG.
【００２１】本発明方法において、上述した従来方法と
異なる新規な点は、超仕上加工の初期においては砥石３
の振角を＋α1〜−α1（α1の値としては、砥石３が目
詰まりせず良好な切れ味と仕上加工精度が得られる値、
即ち１４°〜２４°の範囲が望ましい。）の正弦波曲線
または近似正弦波曲線で超仕上加工を行ない、超仕上加
工の終期においては砥石３の振角を＋α2〜−α2（α2
の値としては、砥石３の内輪溝２との断続する面接触を
避けるため、超仕上加工初期の振角α1の値より小さい
値として０°〜１４°の範囲で、その他の加工条件との
関係で目詰まりしないで良好な仕上加工精度が得られる
値が望ましい。）の正弦波曲線または揺動停止で超仕上
加工を行なうことである。In the method of the present invention, a new point different from the above-mentioned conventional method is that the grindstone 3 is used in the initial stage of superfinishing.
Is set to + α 1 to −α 1 (the value of α 1 is a value at which good sharpness and finishing accuracy can be obtained without the grinding stone 3 being clogged,
That is, a range of 14 ° to 24 ° is desirable. ) Is performed with a sine wave curve or an approximate sine wave curve, and at the end of the super finish processing, the swing angle of the grindstone 3 is set to + α 2 to −α 2 (α 2
The values, to avoid the surface contact intermittently with the inner ring groove 2 of the grinding wheel 3, in the range of 0 ° to 14 ° as oscillation angle alpha 1 of less than the value of the superfinished initial, and other processing conditions It is desirable that the value be such that good finishing accuracy can be obtained without clogging. ) Is to perform super finishing with a sine wave curve or swing stop.
【００２２】斯かる本発明方法による内輪溝２の超仕上
加工時における砥石３の中心の内輪溝２の面上での超仕
上加工初期と超仕上加工終期の軌跡を示した図が図２
（ロ）である。同図にて明確なように、超仕上終期にお
いて砥石３の振角を±α1から±α2に小さくすることに
より、砥石３の振幅はＬからＬ1へ小さくなり且つ最大
切削角もθ1からθ2へ小さくなる。FIG. 2 shows the trajectories of the initial stage of superfinishing and the final stage of superfinishing on the surface of the inner ring groove 2 at the center of the grindstone 3 during the superfinishing of the inner ring groove 2 according to the method of the present invention.
(B). As clear in the figure, by reducing the oscillation angle of the grinding wheel 3 from ± alpha 1 to ± alpha 2 in superfinishing end, the amplitude of the grinding wheel 3 is also the maximum cutting angle and decreases to L 1 from L theta It decreases from 1 to θ 2.
【００２３】砥石３の振角が±α1の時（超仕上加工の
初期時）は、上述した従来の図１０〜図１５と同様に高
能率の粗仕上加工が進行し、その後の超仕上加工終期で
小さな振角±α2で仕上加工を行なうことにより内輪溝
２の精密仕上加工を行なうものである。[0023] When vibration corner of the grinding wheel 3 is ± alpha 1 (when superfinished initial) proceeds rough finishing of the high-efficiency similarly to the conventional 10 to 15 described above, finishing subsequent super by performing the finishing operation with a small oscillation angle ± alpha 2 at the processing end performs a precision finish machining of the inner ring groove 2.
【００２４】この時、砥石３の中央位置Ａ′−Ａ′で
は、図１のＤ−Ｄ断面図である図３に示すように、砥石
３は振角が±α2の正弦波曲線で揺動するが、該砥石３
と内輪溝２とは安定して常時接触し、中央位置Ａ′−
Ａ′の線接触部４の位置で揺動に従い内輪溝２がその全
幅に亘って高精度に超仕上加工される。[0024] At this time, the center position A'-A 'of the grinding wheel 3, as shown in FIG. 3 is a D-D sectional view of FIG. 1, the grinding wheel 3 is oscillation angle is oscillating in a sine wave curve of ± alpha 2 Moves, but the whetstone 3
And the inner ring groove 2 are constantly in constant contact with each other, and the center position A'-
At the position of the line contact portion 4 of A ', the inner ring groove 2 is super-finished with high accuracy over the entire width according to the swing.
【００２５】一方、砥石３の端部位置Ｂ′−Ｂ′ではそ
の振角が±α1から±α2と小さくなったために、振角＋
α1及び−α1における最大振角時のみ内輪溝２と断続的
に面接触していた砥石３の面接触部５，６の部分は、振
角が±α2と小さくなった時には接触しなくなって、新
たに砥石３と内輪溝２との間に隙間９′が生じ、従来か
らある隙間９と共に切削屑及び砥石３の摩耗粉等を外部
に良好に排出するのに役立つ。On the other hand, in order to end position B'-B 'in the vibration corner of the grinding wheel 3 becomes small as ± alpha 2 from ± alpha 1, oscillation angle +
portion of the alpha 1 and the surface contact portions 5, 6 of the grinding wheel 3 which has been intermittently surface contact at the maximum vibration angle only an inner ring groove 2 in-.alpha. 1 is contacted when the oscillation angle is as small as ± alpha 2 The gap 9 ′ is newly formed between the grindstone 3 and the inner ring groove 2, and serves to discharge the cutting chips and the wear powder of the grindstone 3 to the outside well together with the conventional gap 9.
【００２６】このような隙間９′は、摩耗の少ない超砥
粒超仕上砥石の採用により、特に確保されるようにな
り、砥石３の目詰まりを防止し、本発明方法による超仕
上加工を効果的にしている。Such a gap 9 'is particularly secured by employing a super-abrasive super-finishing grindstone with little wear, thereby preventing clogging of the grindstone 3 and making the super-finishing process according to the method of the present invention effective. I'm doing it.
【００２７】超仕上加工条件を下記表（Ｉ）に示す内容
として、本発明方法と従来方法による内輪溝２の超仕上
加工精度を比較した結果を図５〜図７に示す。Tables 5 to 7 show the results of comparison of the superfinishing accuracy of the inner race groove 2 by the method of the present invention and the conventional method, with the superfinishing conditions shown in the following Table (I).
【００２８】[0028]
【表１】 図５は内輪溝２の周方向ウェービネスの比較グラフ、図
６は内輪溝２の断面円弧形状精度の比較グラフ、図７は
内輪溝２の面あらさ精度の比較グラフであり、各図中、
線Ｆは本発明方法を、線Ｇは従来方法をそれぞれ示す。[Table 1] FIG. 5 is a comparison graph of the circumferential waviness of the inner race groove 2, FIG. 6 is a comparison graph of the cross-sectional arc shape accuracy of the inner race groove 2, and FIG. 7 is a comparison graph of the surface roughness accuracy of the inner race groove 2.
Line F indicates the method of the present invention, and line G indicates the conventional method.
【００２９】これら図５〜図７にて明らかなように、内
輪溝２の周方向ウェービネス、内輪溝２の断面円弧形状
精度及び内輪溝２の面あらさ精度のいずれも、本発明方
法による超仕上加工の方が従来方法による超仕上加工に
比して向上するものである。As apparent from FIGS. 5 to 7, the circumferential waviness of the inner race groove 2, the accuracy of the cross-sectional arc shape of the inner race groove 2, and the accuracy of the surface roughness of the inner race groove 2 are all super-finished by the method of the present invention. The processing is improved as compared with the super finish processing by the conventional method.
【００３０】図８は本発明方法を実施するための超仕上
加工装置（揺動機構）の第１実施例を示す原理構成図で
ある。同図中、１７はサーボモータで、その回転軸１７
ａに一端が固定された第１アーム１８の他端には、第２
アーム１９の一端がピン２０により回動自在に連結され
ている。この第２アーム１９の他端には、第３アーム２
１の一端がピン２２により回動自在に連結され、この第
３アーム２１の他端は固定位置に、砥石３の揺動支点と
なるピン２３により回動自在に取り付けられている。第
１アーム１８が図中、実線で示すＤの位置にあるとき、
第３アーム２１は実線で示す如く振角０゜の位置にあ
る。FIG. 8 is a principle structural view showing a first embodiment of a superfinishing apparatus (swing mechanism) for carrying out the method of the present invention. In the figure, reference numeral 17 denotes a servomotor whose rotating shaft 17
a to the other end of the first arm 18 having one end fixed to
One end of the arm 19 is rotatably connected by a pin 20. The other end of the second arm 19 has the third arm 2
One end of the first arm 21 is rotatably connected by a pin 22, and the other end of the third arm 21 is rotatably attached to a fixed position by a pin 23 serving as a swing fulcrum of the grindstone 3. When the first arm 18 is at a position D indicated by a solid line in the drawing,
The third arm 21 is located at a swing angle of 0 ° as shown by the solid line.
【００３１】そして、サーボモータ１７を駆動すること
により第１アーム１８が超仕上初期ではＤ位置を境にし
て±α1の旋回角度で往復旋回し、これにより、第２ア
ーム１９を介して第３アーム２１が振角０°の位置を境
に±α1の振角で揺動するものである。[0031] Then, back and forth turning the turning angle of ± alpha 1 in the boundary position D in the first arm 18 is Superfinishing initial by driving the servo motor 17, thereby, the through the second arm 19 3 arm 21 is to swing vibration angle of ± alpha 1 to a boundary position of the oscillation angle 0 °.
【００３２】また、サーボモータ１７を駆動することに
より第１アーム１８が超仕上終期ではＤ位置を境にして
±α2の旋回角度で往復旋回し、これにより、第２アー
ム１９を介して第３アーム２１が振角０°の位置を境に
±α2の振角で揺動するものである。Further, a reciprocating turning the turning angle of ± alpha 2 in the boundary position D in the first arm 18 is Superfinishing end by driving the servo motor 17, thereby, the through the second arm 19 The three arms 21 swing at a swing angle of ± α 2 around a position at a swing angle of 0 °.
【００３３】従って、第３アーム２１に装着された砥石
３が該第３アーム２１と一体に±α1及び±α2の振角で
それぞれ揺動するものである。Therefore, the grindstone 3 mounted on the third arm 21 swings integrally with the third arm 21 at ± α 1 and ± α 2 respectively.
【００３４】図９は本発明方法を実施するための超仕上
加工装置（揺動機構）の第２実施例を示す原理構成図で
ある。同図中、２４は通常の標準タイプのモータで、そ
の回転軸２４ａに一端が固定された第１アーム２５の他
端には、第２アーム２６の一端がピン２７により回動自
在に連結されている。この第２アーム２６の他端には、
２段階に亘って長さ調節可能な第３アーム２８の一端が
ピン２９により回動自在に連結されている。この第３ア
ーム２８の他端は固定位置に、砥石３の揺動支点となる
ピン３０により回動自在に取り付けられている。第１ア
ーム２５が図中、実線で示すＤの位置にあるとき、第３
アーム２８は実線で示す如く振角０゜の位置にある。FIG. 9 is a block diagram showing the principle of a second embodiment of the superfinishing apparatus (swing mechanism) for carrying out the method of the present invention. In the figure, reference numeral 24 denotes a normal standard type motor. One end of a second arm 26 is rotatably connected to the other end of a first arm 25 having one end fixed to a rotation shaft 24a thereof by a pin 27. ing. At the other end of the second arm 26,
One end of a third arm 28 whose length can be adjusted in two stages is rotatably connected by a pin 29. The other end of the third arm 28 is rotatably attached to a fixed position by a pin 30 serving as a swing fulcrum of the grindstone 3. When the first arm 25 is at a position D shown by a solid line in the drawing,
The arm 28 is located at a swing angle of 0 ° as shown by a solid line.
【００３５】そして、超仕上加工初期においては、第３
アーム２８の長さをｌ1に設定して短くした状態で、モ
ータ２４を一方向に回転させることにより、第１アーム
２５〜第３アーム２８を介して砥石３がピン３０を中心
に振角０°の位置を境にして±α1の振角で揺動するも
のである。In the initial stage of super-finishing, the third
By rotating the motor 24 in one direction in a state where the length of the arm 28 is set to l 1 and shortened, the whetstone 3 swings about the pin 30 through the first arm 25 to the third arm 28. 0 and the position of ° as a boundary is to swing vibration angle of ± alpha 1.
【００３６】また超仕上終期においては、第３アーム２
８の長さをｌ2（ｌ2＞ｌ1）に設定して長くした状態
で、モータ２４を一方向に回転させることにより、第１
アーム２５〜第３アーム２８を介して砥石３がピン３０
を中心に振角０°の位置を境にして±α2の振角で揺動
するものである。In the final stage of super finishing, the third arm 2
The motor 24 is rotated in one direction while the length of the motor 8 is set to l 2 (l 2 > l 1 ) and the length is increased.
The grindstone 3 is connected to the pin 30 via the arm 25 to the third arm 28.
The in the boundary position of the oscillation angle 0 ° in the center is intended to swing vibration angle of ± alpha 2.
【００３７】なお、第３アーム２８の長さの調節は、油
圧シリンダ機構或は磁力、その他、従来周知の適宜の手
段を採用し得るものである。The length of the third arm 28 can be adjusted by a hydraulic cylinder mechanism or a magnetic force, or any other conventionally known appropriate means.
【００３８】なお、第３アーム２８の長さを変換する代
わりに、第１アーム２５の長さを変換して、上記同様に
砥石３の振角を±α1から±α2に変換するようにしても
同様の効果を得ることができる。Instead of changing the length of the third arm 28, the length of the first arm 25 is changed and the swing angle of the grindstone 3 is changed from ± α 1 to ± α 2 in the same manner as described above. Even so, the same effect can be obtained.
【００３９】また、上述した各実施例においては、玉軸
受の内輪溝を超仕上加工する場合について説明したが、
これに限られることなく玉軸受の外輪溝、スラスト玉軸
受の溝、ボールネジの溝或は玉軸受、ボールネジ及びリ
ニアガイド等のゴジックアーチ溝等を超仕上加工する場
合にも、本発明方法を適用し得るものである。In each of the above-described embodiments, the case where the inner ring groove of the ball bearing is super-finished has been described.
Without being limited to this, the method of the present invention is also applied to the case where the outer ring groove of the ball bearing, the groove of the thrust ball bearing, the groove of the ball screw or the ballistic, the ball screw, the gothic arch groove of the linear guide and the like are super-finished. Can be done.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の環状溝の
超仕上加工方法によれば、被加工物の環状溝の断面円弧
中心線に対する砥石の振角の範囲を、超仕上加工初期に
は超仕上加工終期より大きく、例えば±１４゜〜±２４
゜とし、超仕上加工終期には超仕上加工初期より小さ
く、例えば０゜〜±１４゜として、砥石を揺動させるこ
とにより、砥石の偏摩耗による仕上げ面の形状の悪化を
防ぎ、加工精度の向上を図ることができるという効果を
奏する。また、本発明の請求項３記載の揺動機構によれ
ば、第３アーム長さ調整機構により、第３アームの腕の
長さを超仕上加工初期においては前記揺動角α1に呼応
して短くし且つ超仕上加工終期においては前記揺動角α
2に呼応して長く調整するので、上述した本発明の環状
溝の超仕上加工方法を円滑に実施することができるとい
う効果を奏する。また、本発明の請求項４記載の揺動機
構によれば、第３アームの腕の長さを所定の砥石揺動半
径となるように一定に定め、第１アーム長さ調整機構に
より、第１アームの腕長さを超仕上加工初期においては
前記揺動角α1に呼応して長くし且つ前記揺動角α2に呼
応して短く調整するので、上述した本発明の環状溝の超
仕上加工方法を円滑に実施することができるという効果
を奏する。 As described above , according to the method for superfinishing an annular groove of the present invention, the circular arc cross section of the annular groove of the workpiece is obtained.
In the initial stage of super-finishing,
Is larger than the final stage of super finishing, for example, ± 14 ° to ± 24
に は, which is smaller at the end of superfinishing than at the beginning of superfinishing
For example, set the angle between 0 ° and ± 14 ° to swing the grindstone.
With this, deterioration of the shape of the finished surface due to uneven wear of the grinding wheel
Prevention and improvement of processing accuracy.
Play. Further, according to the swing mechanism according to claim 3 of the present invention,
For example, by the third arm length adjusting mechanism, the arm of the third arm
The length corresponds to the swing angle α1 at the beginning of super finishing
And at the end of super finishing, the swing angle α
The length is adjusted in response to (2), so that the
Super smooth finishing method for grooves can be implemented smoothly
Has the effect of An oscillating device according to claim 4 of the present invention.
According to the structure, the length of the arm of the third arm is set to a predetermined whetstone swinging half.
The first arm length adjustment mechanism
Therefore, in the initial stage of super finishing, the arm length of the first arm
The length is increased in response to the swing angle α1 and the
The length of the annular groove is adjusted accordingly.
The effect that the finishing method can be carried out smoothly
To play.
【００４１】この効果は、超仕上砥石に超砥粒砥石を用
いた時に顕著となり、その結果、音響精度、振動精度、
回転精度のよい玉軸受等を高能率及び低コストで大量生
産することが可能となる。This effect is remarkable when a super-abrasive grindstone is used as a super-finishing grindstone. As a result, acoustic accuracy, vibration accuracy,
It is possible to mass-produce ball bearings and the like with high rotational accuracy at high efficiency and at low cost.
【図１】本発明の一実施例に係る超仕上加工方法によっ
て玉軸受の内輪の内輪溝を超仕上加工している状態を示
す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a state in which an inner race groove of an inner race of a ball bearing is super-finished by a super-finishing method according to one embodiment of the present invention.
【図２】図１のＣ方向の拡大矢視図である。FIG. 2 is an enlarged view in the direction of arrow C in FIG. 1;
【図３】図１のＤ−Ｄ断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line DD of FIG. 1;
【図４】図１のＥ−Ｅ断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line EE of FIG. 1;
【図５】本発明方法と従来方法による加工精度の比較図
である。FIG. 5 is a comparison diagram of processing accuracy between the method of the present invention and the conventional method.
【図６】本発明方法と従来方法による加工精度の比較図
である。FIG. 6 is a comparison diagram of processing accuracy between the method of the present invention and a conventional method.
【図７】本発明方法と従来方法による加工精度の比較図
である。FIG. 7 is a comparison diagram of processing accuracy between the method of the present invention and the conventional method.
【図８】本発明方法を実施するための超仕上加工装置の
第１実施例を示す原理構成図である。FIG. 8 is a principle configuration diagram showing a first embodiment of a superfinishing apparatus for carrying out the method of the present invention.
【図９】本発明方法を実施するための超仕上加工装置の
第２実施例を示す原理構成図である。FIG. 9 is a principle configuration diagram showing a second embodiment of the superfinishing apparatus for carrying out the method of the present invention.
【図１０】従来の超仕上加工方法によって玉軸受の内輪
の内輪溝を超仕上加工している状態を示す側面図であ
る。FIG. 10 is a side view showing a state in which the inner race groove of the inner race of the ball bearing is super-finished by a conventional super-finishing method.
【図１１】図１０のＨ方向の拡大矢視図である。11 is an enlarged view in the direction of arrow H in FIG. 10;
【図１２】図１０の状態における内輪溝と対向している
砥石の面を示す図である。12 is a view showing a surface of the grindstone facing the inner ring groove in the state of FIG. 10;
【図１３】図１０の状態における砥石と対向している内
輪溝の面を示す図である。13 is a view showing a surface of an inner ring groove facing the grindstone in the state of FIG. 10;
【図１４】図１０のＪ−Ｊ断面図である。FIG. 14 is a sectional view taken along the line JJ of FIG. 10;
【図１５】図１０のＫ−Ｋ断面図である。FIG. 15 is a sectional view taken along the line KK of FIG. 10;
【図１６】従来方法を実施するための超仕上加工装置の
原理構成図である。FIG. 16 is a principle configuration diagram of a super-finishing apparatus for performing a conventional method.
１ 内輪（被加工物） ２ 内輪溝（環状溝） ３ 砥石 1 inner ring (workpiece) 2 inner ring groove (annular groove) 3 whetstone
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 35/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B24B 35/00
Claims (4)
工物を回転させた状態で、前記環状溝に前記被加工物の
軸線を含む面上の砥石の揺動中心を中心に該砥石を揺動
させながら押圧接触させることにより、前記環状溝を超
仕上加工する環状溝の超仕上加工方法において、超仕上
加工初期における前記砥石の揺動角α1と超仕上加工終
期における前記砥石の揺動角α2との関係を、揺動角α1
＞揺動角α2の関係にして、前記砥石を揺動することを
特徴とする環状溝の超仕上加工方法。In a state where a workpiece having an annular groove having a predetermined circular arc cross section is rotated, said workpiece is inserted into said annular groove .
By yet central to oscillate the said grinding wheel a swing center of the grinding wheel on a plane including the axis pressure contact, contact the annular groove in superfinished method superfinished annular groove, the superfinished initial takes a swing angle α1 of the grindstone superfinished final
The relationship with the swing angle α2 of the whetstone in the period, the swing angle α1
> In the relationship between the swing angle [alpha] 2, superfinished method of the annular groove, characterized in rocking to Rukoto the grindstone.
に、前記揺動角α2を０゜〜±１４゜に設定したことをIn addition, the fact that the swing angle α2 is set to 0 ° to ± 14 °
特徴とする請求項１記載の環状溝の超仕上加工方法。The super-finishing method for an annular groove according to claim 1, wherein:
方法に用いる揺動機構であって、回転または揺動する駆Oscillating mechanism used in the method, wherein the rotating or oscillating drive
動源と、所定の腕長さを有し且つ前記駆動源の駆動中心A driving source, a driving center of a predetermined arm length and the driving source
に固定されて回転または揺動される第１アームと、砥石A first arm fixed to and rotated or swung, and a whetstone
の揺動中心に対して該砥石の揺動半径を決定する第３アA third method for determining the swing radius of the whetstone with respect to the swing center of
ームと、前記第１アームと前記第３アームとをピンジョArm and the first arm and the third arm
イント結合で連結する第２アームと、前記第３アームのA second arm connected by an int connection, and the third arm
腕の長さを超仕上加工初期においては前記揺動角α1にThe arm length is set to the swing angle α1 in the initial stage of super finishing.
呼応して短くし且つ超仕上加工終期においては前記揺動Correspondingly shortening and swinging at the end of super finishing
角α2に呼応して長く調整する第３アーム長さ調整機構The third arm length adjustment mechanism that adjusts the length according to the angle α2
とを有することを特徴とする揺動機構。And a swing mechanism comprising:
方法に用いる揺動機構であって、回転または揺動する駆Oscillating mechanism used in the method, wherein the rotating or oscillating drive
動源と、所定の腕長さを有し且つ前記駆動源の駆動中心A driving source, a driving center of a predetermined arm length and the driving source
に固定されて回転または揺動される第１アームと、砥石A first arm fixed to and rotated or swung, and a whetstone
の揺動中心に対して該砥石の揺動半径を決定する第３アA third method for determining the swing radius of the whetstone with respect to the swing center of
ームと、前記第１アームと前記第３アームとをピンジョArm and the first arm and the third arm
イント結合で連結する第２アームと、前記第１アームのA second arm connected by an int connection;
腕長さを超仕上加工初期においては前記揺動角α1に呼The arm length is referred to as the swing angle α1 in the initial stage of super-finishing.
応して長くし且つ前記揺動角α2に呼応して短く調整すAdjust the length according to the swing angle α2.
る第１アーム長さ調整機構とを有し、前記第３アームのA first arm length adjustment mechanism,
腕の長さを所定の砥石揺動半径となるように一定に定めSet the length of the arm constant so that it has the specified whetstone swing radius.
ることを特徴とする揺動機構。A swinging mechanism characterized in that:
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