JP5822906B2 - Polishing head - Google Patents

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Description

本発明は、ポリッシングヘッドに関するものであり、より詳しくは、マシニングセンタやフライス盤の主軸チャックで把持して、金型などの被加工物をポリッシングするためのポリッシングヘッドに関するものである。   The present invention relates to a polishing head, and more particularly to a polishing head for holding a workpiece such as a mold by holding it with a spindle chuck of a machining center or a milling machine.

金型には、レンズやミラーを成形するための金型やプラスチック部品を成形するための金型等を初めとして、自動車部品を製造する大型の金型に至るまで、表面を平滑にして鏡面にする必要があるものが多い。そして、その多くは単なる平坦な形状ではなく、３次元的に変化する複雑な形状をしている。このような場合には、従来技術では、切削加工や研削加工によって所定の形状に加工した後は、通常、人手によって丹念に磨き、表面を所要の表面粗さにまで磨き上げて鏡面とすることが行われていた。   For molds, such as molds for molding lenses and mirrors, molds for molding plastic parts, etc., to large molds for manufacturing automobile parts, the surface is smoothed to a mirror surface. There are many things that need to be done. And most of them are not simply flat shapes but complex shapes that change three-dimensionally. In such a case, in the prior art, after processing into a predetermined shape by cutting or grinding, it is usually polished carefully by hand, and the surface is polished to the required surface roughness to obtain a mirror surface. Was done.

更に、金属をプレス加工する金型のように高い耐磨耗性を要する金型では、金型の材質は焼入れして硬くなった鋼材であり、これを人手によって鏡面になるまで丹念に磨くことになり、非常に手間が掛かり、時間も要する作業となっていた。   Furthermore, in a mold that requires high wear resistance, such as a mold that presses metal, the mold material is a hardened and hardened steel material that is carefully polished until it becomes a mirror surface manually. Therefore, it was very laborious and time consuming.

本出願人は、このような高い耐磨耗性を要する金型などをポリッシングするための研削装置及び研削方法を特願２０１３−００８２１８号（特許文献１）として出願した。しかしながら、この研削装置及び研削方法は、比較的平坦な金型の底面をポリッシングするのには適しているが、深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁をポリッシングする際には、必ずしも最適なものではないことを見出した。このため、新たに深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁をポリッシングするためのポリッシングヘッドとして開発したのが本願発明のポリッシングヘッドである。   The present applicant has filed as Japanese Patent Application No. 2013-008218 (Patent Document 1) a grinding apparatus and a grinding method for polishing such a mold that requires high wear resistance. However, this grinding apparatus and grinding method are suitable for polishing the bottom surface of a relatively flat mold, but when polishing a mold side wall having a deep concave surface and the side wall of which is nearly vertical. Found that is not necessarily optimal. For this reason, the polishing head of the present invention has been developed as a polishing head for polishing a side wall of a mold having a new deep concave surface and the side wall of which is nearly vertical.

特願２０１３−００８２１８号Japanese Patent Application No. 2013-008218 特開昭６０−１３１１０６号公報（第２−４頁、図２、図４参照）JP 60-131106 A (refer to page 2-4, FIG. 2 and FIG. 4) 実開昭６０−６１１１２号公報（第６−８頁、図３−図５参照）Japanese Utility Model Publication No. 60-61112 (see page 6-8, FIG. 3 to FIG. 5) 特開平６−３１６２６号公報（第３−４頁、図２参照）JP-A-6-31626 (refer to page 3-4, FIG. 2)

特許文献１に記載された従来技術の研削装置及び研削方法は、マシニングセンタやフライス盤の主軸チャックで把持し、金型などの被加工物をポリッシングするためのポリッシングヘッドであって、金型などの被加工物を全自動で効率よく鏡面になるまで研削することが可能であるが、深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁を、側壁の凹凸に倣ってポリッシングするには必ずしも最適なものではなかった。   The conventional grinding apparatus and grinding method described in Patent Document 1 is a polishing head for holding a workpiece such as a mold by holding it with a spindle chuck of a machining center or a milling machine. Although it is possible to grind the workpiece to a mirror surface efficiently and fully automatically, it is not always necessary to polish the side wall of a mold having a deep concave surface and the side wall of which is nearly vertical following the irregularities of the side wall. It was not optimal.

即ち、深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁を、側壁の凹凸に倣ってポリッシングする際には、ポリッシングする砥石の側面を有効に使用することが必要であり、砥石を把持して回転する砥石軸の中心軸が揺動して側壁の凹凸の変化に対応し、且つ適度な圧力でポリッシングして、過剰な揺動を止めるように支持することが望ましい。   That is, when polishing a side wall of a mold having a deep concave surface and the side wall of which is nearly vertical, it is necessary to effectively use the side surface of the grindstone to be polished. It is desirable that the center axis of the grindstone shaft that is gripped and rotated swings to cope with changes in the irregularities of the side walls, and is polished with an appropriate pressure to support excessive swinging.

本願発明では、このような深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁を、側壁の凹凸に倣ってポリッシングするために、主軸チャックに把持されて回転するポリッシングヘッドを、外筒と、この外筒の中心に配置され、砥石を把持する内軸とを有し、この内軸を外筒に対して揺動可能にし、この揺動する内軸を適度の圧力で側方から支持するように構成するとともに、外筒の内面と内軸の外面を多角形にして、この多角形で外筒から内軸に回転を伝達し、且つ、内軸の揺動の支点とする構成とした。   In the present invention, in order to polish the side wall of the mold having such a deep concave surface and the side wall of which is nearly vertical, following the unevenness of the side wall, a polishing head held by the spindle chuck and rotated is provided as an outer cylinder. And an inner shaft that is disposed at the center of the outer cylinder and grips the grindstone. The inner shaft is swingable with respect to the outer cylinder, and the swinging inner shaft is laterally moved with an appropriate pressure. It is configured to support, and the inner surface of the outer cylinder and the outer surface of the inner shaft are polygonal, and this polygon transmits rotation from the outer cylinder to the inner shaft and serves as a fulcrum for swinging the inner shaft. It was.

特許文献２には、原動機１を有し、この原動機１を揺動させる支点として支持金物４を有し、揺動を止める複数個の弾性体２（第２図のバネ機構）又は２７（第４図の流体圧シリンダ２８）を有する構成が記載されている。これらの構成に含まれる機構は、いずれも、それなりの要素を備えた機構であり、大型で高価にならざるを得ないものであって、ポリッシングヘッドにそのまま組み込むことは非常に困難なものである。   Patent Document 2 includes a prime mover 1, a support metal 4 as a fulcrum for swinging the prime mover 1, and a plurality of elastic bodies 2 (spring mechanism in FIG. 2) or 27 (first The arrangement with the fluid pressure cylinder 28) of FIG. 4 is described. All of the mechanisms included in these configurations are mechanisms having appropriate elements, which must be large and expensive, and are very difficult to be incorporated directly into the polishing head. .

そして、このように、原動機を有するものは、ロボット装置によるバリ取り装置に適したものとして多数出願されているが、原動機を設ける点のみでも、マシニングセンタやフライス盤の主軸チャックで把持して回転するポリッシングヘッドとしては高価になり過ぎて採用し難いものである。   As described above, a large number of motors having a prime mover have been filed as being suitable for a deburring device by a robot apparatus. However, polishing that is gripped and rotated by a spindle chuck of a machining center or a milling machine can be performed only by providing a prime mover. The head is too expensive to be adopted.

また、特許文献３には、第３図〜第５図に示すように、原動機を有することなく、駆動軸からフローチング軸に回転を伝達すると共に、フローチング軸を揺動可能に構成した例が記載されている。即ち、第３図、第４図には、駆動側回転伝達板２０又は駆動軸１のボール溝２１と従動側回転伝達板２７のボール溝２８又は球面滑り軸受け２４の球面ボール溝３４の間にボール３０を介在させて駆動軸１の回転をフローチング軸５に伝達すると共に、球面滑り軸受２４で砥石を保持する軸であるフローチング軸５を揺動可能にする構成が記載されている。また、第５図には、駆動軸１側のボール溝２１とフローチング軸５に固着した球面滑り軸受２４の球面ボール軸３４の間にボール３０が組み込まれてフローチング軸５を揺動させると共に回転を伝達する構成が記載されている。   Further, in Patent Document 3, as shown in FIGS. 3 to 5, an example in which rotation is transmitted from the drive shaft to the floating shaft and the floating shaft can be swung without having a prime mover. Is described. That is, in FIG. 3 and FIG. 4, between the ball groove 21 of the drive side rotation transmission plate 20 or the drive shaft 1 and the ball groove 28 of the driven side rotation transmission plate 27 or the spherical ball groove 34 of the spherical sliding bearing 24. A configuration is described in which the rotation of the drive shaft 1 is transmitted to the floating shaft 5 through a ball 30 and the floating shaft 5 that is a shaft for holding the grindstone by the spherical plain bearing 24 can be swung. Further, in FIG. 5, a ball 30 is incorporated between the ball groove 21 on the drive shaft 1 side and the spherical ball shaft 34 of the spherical plain bearing 24 fixed to the floating shaft 5 to swing the floating shaft 5. In addition, a configuration for transmitting rotation is described.

しかしながら、この構成は、かなり複雑な構造を有するものであり、大型で高価にならざるを得ないものであって、ポリッシングヘッドに組み込むことは困難なものである。そして、特許文献３には、フローチング軸の揺動を適度な圧力で止めるものは記載されていないので、この点でも、深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁を、側壁の凹凸に倣ってポリッシングすることを目的とする本願発明のポリッシングヘッドには適さないものである。   However, this configuration has a fairly complicated structure, is inevitably large and expensive, and is difficult to incorporate into a polishing head. And since patent document 3 does not describe what stops rocking of the floating shaft with an appropriate pressure, also in this respect, the side wall of the mold having a deep concave surface and the side wall of which is nearly vertical, This is not suitable for the polishing head of the present invention which is intended to polish along the unevenness of the side wall.

一方、特許文献４には、回転駆動源１の出力軸１ａに角軸２が固定され、角軸２に角筒３が嵌合しており、角軸２が正六角形断面形状であり、角筒３の内形が互いに３０度ずらせた正六角形を重ね合わせた断面形状であることが記載されている。しかしながら、この構成は、回転の伝達手段として六角形の軸と筒を使用したことのみを示すものであって、砥石を保持する軸は揺動させることができず、深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁を、側壁の凹凸に倣ってポリッシングするには適当なものではない。   On the other hand, in Patent Document 4, the square shaft 2 is fixed to the output shaft 1a of the rotary drive source 1, the square tube 3 is fitted to the square shaft 2, and the square shaft 2 has a regular hexagonal cross-sectional shape. It is described that the inner shape of the cylinder 3 is a cross-sectional shape in which regular hexagons shifted by 30 degrees are overlapped. However, this configuration shows only the use of a hexagonal shaft and cylinder as a rotation transmission means, the shaft holding the grindstone cannot be swung, has a deep concave surface, It is not suitable for polishing the side wall of the mold whose side wall is almost vertical following the unevenness of the side wall.

以上の記載では、金型の磨き全体を含めてポリッシングと記載してきたが、磨き作業を研磨或いは研削と記載することも多く、ポリッシングと研磨或いは研削との間に明確な区別はない。また、遊離砥粒による磨きをポリッシング或いは研磨といい、砥石による磨きを研削ということもあるが、これも確定したものではない。そこで、本明細書では、金型の磨き全体（研磨又は研削を含む）をポリッシングと称する。   In the above description, polishing including the entire polishing of the mold has been described as polishing. However, the polishing operation is often described as polishing or grinding, and there is no clear distinction between polishing and polishing or grinding. Further, polishing with loose abrasive grains is called polishing or polishing, and polishing with a grindstone is sometimes called grinding, but this is also not fixed. Therefore, in this specification, the entire polishing of the mold (including polishing or grinding) is referred to as polishing.

（発明の目的）
本発明は、上記の課題を解決して、深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁を、側壁の凹凸に倣ってポリッシングすることができ、マシニングセンタやフライス盤の主軸チャックで保持し、全自動で効率よく鏡面になるまで研削することが可能であり、且つ簡単な構造で安価なポリッシングヘッドを提供することを目的とする。 (Object of invention)
The present invention solves the above-mentioned problems, and can polish the side wall of a mold having a deep concave surface and the side wall of which is nearly vertical, following the unevenness of the side wall, and is held by a spindle chuck of a machining center or a milling machine. It is another object of the present invention to provide an inexpensive polishing head that is capable of grinding to a mirror surface efficiently and fully automatically and that has a simple structure.

上記目的を達成するために、本発明におけるポリッシングヘッドは、マシニングセンタやフライス盤の主軸チャックに把持してポリッシング加工をするポリッシングヘッドであって、前記主軸チャックに把持されて回転する外筒と、該外筒の中心に配置され、先端にポリッシング工具を取り付け可能な内軸とを有し、前記外筒と前記内軸は、前記外筒に形成された多角形の孔と前記内軸に形成された同寸法の多角形の軸とによって接続され、前記ポリッシングヘッドの中心線に対して前記内軸が任意の方向に揺動可能で、且つ相互に回転不能に接続されており、前記外筒と前記内軸との間には、前記内軸の揺動を適度な圧力で且つ過剰な揺動を止めるように、前記外筒の先端付近にて前記内軸を支持する弾性リングと、内軸を下方に付勢するバネとが配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a polishing head according to the present invention is a polishing head that is gripped by a spindle chuck of a machining center or a milling machine and performs polishing processing, and an outer cylinder that is gripped by the spindle chuck and rotates, and the outer cylinder. An inner shaft disposed at the center of the cylinder and attachable to a polishing tool at the tip, the outer cylinder and the inner shaft formed in a polygonal hole formed in the outer cylinder and the inner shaft Connected by a polygonal shaft of the same size, the inner shaft is swingable in an arbitrary direction with respect to the center line of the polishing head, and is connected non-rotatably to each other. Between the inner shaft, an elastic ring that supports the inner shaft in the vicinity of the tip of the outer cylinder, and an inner shaft so as to stop the swinging of the inner shaft at an appropriate pressure and an excessive swing. Energize downward Wherein the Ne are disposed.

また、前記内軸に形成された多角形の軸は、その面が、前記ポリッシングヘッドの中心線に沿って大きな曲率半径の円弧状に形成されていることを特徴とする。   Further, the polygonal shaft formed on the inner shaft has a surface formed in an arc shape having a large curvature radius along the center line of the polishing head.

更に、前記多角形の孔と多角形の軸は、いずれも正六角形の孔と軸であることを特徴とする。   Furthermore, the polygonal hole and the polygonal axis are both regular hexagonal holes and axes.

本発明のポリッシングヘッドは、以上のように構成されているので、深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁を、側壁の凹凸に倣ってポリッシングすることができ、マシニングセンタやフライス盤の主軸チャックで保持し、全自動で効率よく鏡面になるまで研削することが出来る、簡単な構造で安価なポリッシングヘッドを提供すること可能となる。   Since the polishing head of the present invention is configured as described above, the side wall of the mold having a deep concave surface and the side wall of which is nearly vertical can be polished in accordance with the unevenness of the side wall. It is possible to provide an inexpensive polishing head with a simple structure that can be held by the main spindle chuck and can be fully automated and ground to a mirror surface efficiently.

このとき、凹面となっている底面のポリッシングの状態が満足できないものであれば、特願２０１３−００８２１８号（特許文献１）に記載されたポリッシングヘッドに交換して、凹面の底面のポリッシングを再度行うことによって望ましい表面状態にすることが出来る。   At this time, if the polishing state of the concave bottom surface is not satisfactory, the polishing head described in Japanese Patent Application No. 2013-008218 (Patent Document 1) is replaced, and the polishing of the concave bottom surface is performed again. By doing so, the desired surface condition can be obtained.

尚、外筒に対して内軸が揺動するので、マシニングセンタやフライス盤の主軸チャックに対して、内軸（砥石）が傾くことになるが、揺動する角度は非常に小さく、砥石の長さも短いので、ほとんど無視できる程度のものとなり、砥石にゴム砥石などの弾性砥石を使用すれば、その誤差は完全に無視することが出来る。   Since the inner shaft swings with respect to the outer cylinder, the inner shaft (grinding stone) tilts with respect to the spindle chuck of the machining center or milling machine, but the swinging angle is very small and the length of the grinding wheel is also long. Since it is short, it becomes almost negligible. If an elastic grindstone such as a rubber grindstone is used as the grindstone, the error can be completely ignored.

本発明のポリッシングヘッドの１実施態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one embodiment of the polishing head of this invention. 図１のＡ断面図である。It is A sectional drawing of FIG. 図２のＢ断面図である。It is B sectional drawing of FIG.

以下、本発明の実施形態について、実施例を示す図面に基づいて説明する。図１は、本発明のポリッシングヘッドの１実施形態を示す断面図である。また、図２は、図１のＡ断面図であって、内軸と外筒が多角形（図では六角形）の軸と孔とによって接続されていることを示す図であり、図３は、図２のＢ断面図であって、内軸の六角軸の部分が、ポリッシングヘッドの中心線に沿って大きな曲率半径の円弧に形成されていることを示す図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings showing examples. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the polishing head of the present invention. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1A, showing that the inner shaft and the outer cylinder are connected by a polygonal (hexagonal) shaft and a hole, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2 showing that the hexagonal shaft portion of the inner shaft is formed into an arc with a large curvature radius along the center line of the polishing head.

本発明のポリッシングヘッド１は、マシニングセンタやフライス盤の主軸チャック（図示しない）に取り付けてポリッシング加工をするものであり、図１に示すように、主な部材は、外筒２とこの外筒２の中心の中空部に挿入された内軸３とからなっており、内軸３の先端には、砥石などのポリッシング工具４を取り付けるコレットチャック部５が配置されている。   A polishing head 1 according to the present invention is attached to a machining center or a spindle chuck (not shown) of a milling machine and performs polishing. As shown in FIG. 1, main members are an outer cylinder 2 and an outer cylinder 2. The inner shaft 3 is inserted into the central hollow portion, and a collet chuck portion 5 to which a polishing tool 4 such as a grindstone is attached is disposed at the tip of the inner shaft 3.

外筒２の外形は、上側の小径部２ａと下側の大径部２ｂとに分かれており、上側の小径部２ａをマシニングセンタやフライス盤の主軸のチャック（図示しない）で把持して回転し、ポリッシング加工を行う。   The outer shape of the outer cylinder 2 is divided into an upper small-diameter portion 2a and a lower large-diameter portion 2b. The upper small-diameter portion 2a is gripped and rotated by a chuck (not shown) of a spindle of a machining center or a milling machine, Polishing is performed.

内軸３の上端には、座金６を介してボルト７が固定されており、スリーブ８を介して外筒２の段差２ｃに接しており、後述するコイルバネ１３の付勢力による内軸３の抜け防止となっている。そして、その下側の断面Ａの位置では、図２に示すように外筒２の内面２ｄと内軸３の外面３ａとは、いずれも同じ寸法の正多角形（図２では正六角形）の孔と軸に形成されている。   A bolt 7 is fixed to the upper end of the inner shaft 3 via a washer 6 and is in contact with a step 2c of the outer cylinder 2 via a sleeve 8, and the inner shaft 3 is pulled out by a biasing force of a coil spring 13 described later. It has been prevented. At the position of the lower section A, as shown in FIG. 2, the inner surface 2d of the outer cylinder 2 and the outer surface 3a of the inner shaft 3 are both regular polygons (regular hexagons in FIG. 2) having the same dimensions. It is formed in the hole and shaft.

この正多角形の内面２ｄ、外面３ａに直交し、且つ、図１の上下方向に沿った断面Ｂでは、図３に示すように、内軸３の多角形の外面３ａは中高となっており、ポリッシングヘッド１の中心線に沿って大きな曲率半径の円弧に形成されている。そして、外筒２の内面２ｄと内軸３の外形３ａの中央部が相互に接した形状となっている。   In the cross section B perpendicular to the regular polygonal inner surface 2d and outer surface 3a and along the vertical direction in FIG. 1, the polygonal outer surface 3a of the inner shaft 3 has a middle height as shown in FIG. A circular arc having a large radius of curvature is formed along the center line of the polishing head 1. The inner surface 2d of the outer cylinder 2 and the central portion of the outer shape 3a of the inner shaft 3 are in contact with each other.

正多角形（図２では正六角形）の孔と軸は、このように構成されているので、正多角形（図２では正六角形）の外筒２の孔（内面２ｄ）の中に、中高に形成された正多角形（図２では正六角形）の内軸３の外面３ａが挿入された状態になるので、外筒２と内軸３とは相互に回転不能であって、且つ、外筒２の中で、内軸３が外形３ａの中高の中央部を支点として揺動可能となる。   Since the hole and shaft of the regular polygon (regular hexagon in FIG. 2) are configured in this way, the hole inside the regular cylinder (regular hexagon in FIG. 2) of the outer cylinder 2 (inner surface 2d) Since the outer surface 3a of the inner shaft 3 of the regular polygon (regular hexagon in FIG. 2) formed in the state is inserted, the outer cylinder 2 and the inner shaft 3 are mutually non-rotatable and the outer shaft 3 In the cylinder 2, the inner shaft 3 can swing around the middle portion of the outer shape 3 a as a fulcrum.

この正多角形の形状は、加工の容易さなどの点から、図２に示すように、正六角形とすることが最も望ましいが、正五角形或いは正四角形とすることも可能である。また、この実施態様では、内軸３の多角形の面３ａを中高としたが、外筒２の内面２ｄと内軸３の外形３ａとの隙間を僅かに大きく設けることによっても、内軸３の僅かな揺動を可能とすることも出来るので、必ずしも面３ａを中高にしなくても揺動させることができる。   The shape of the regular polygon is most preferably a regular hexagon as shown in FIG. 2 from the viewpoint of ease of processing, but it may be a regular pentagon or a regular square. In this embodiment, the polygonal surface 3a of the inner shaft 3 has a medium height, but the inner shaft 3 can also be provided by providing a slightly larger gap between the inner surface 2d of the outer tube 2 and the outer shape 3a of the inner shaft 3. Therefore, it is possible to oscillate even if the surface 3a does not necessarily have a medium height.

外筒２の内面２ｄと内軸３の外面３ａとは、このように構成されているので、外筒２と内軸３は相互に回転不能で且つ軸方向には移動可能であり、且つ、中央部の外筒２の内面２ｄと内軸３の外形３ａが相互に接した点を支点にして揺動可能となっている。   Since the inner surface 2d of the outer tube 2 and the outer surface 3a of the inner shaft 3 are configured in this way, the outer tube 2 and the inner shaft 3 are not rotatable relative to each other and are movable in the axial direction, and The center portion can be swung around a point where the inner surface 2d of the outer cylinder 2 and the outer shape 3a of the inner shaft 3 are in contact with each other.

外筒２のほぼ中央部には、スリーブ９とスペーサ１０とに挟まれ、ストップリング１１で外筒２に固定された弾性リング１２が配置されている。この弾性リング１２は、前記内軸の揺動を適度な圧力で且つ過剰な揺動を止めるように支持するものである。そして、リング状に形成することによって、ポリッシング加工の際に、内軸３がどの方向に揺動しても常に一定の圧力で支持することができる。また、この弾性リング１２は、所定の圧力を生じれば足りるもので、例えば、Ｏリングを使用するなど既知の製品を転用することができる。ちなみに、本願発明の実施形態では、金属製のコイルスプリング１２ａの外周にプラスチックのカバー１２ｂを設けたシールを使用している。   An elastic ring 12 sandwiched between a sleeve 9 and a spacer 10 and fixed to the outer cylinder 2 by a stop ring 11 is disposed at a substantially central portion of the outer cylinder 2. The elastic ring 12 supports the swinging of the inner shaft at an appropriate pressure so as to stop excessive swinging. By forming it in a ring shape, it is possible to always support the inner shaft 3 with a constant pressure regardless of which direction the inner shaft 3 swings during polishing. The elastic ring 12 only needs to generate a predetermined pressure. For example, a known product such as an O-ring can be used. Incidentally, in the embodiment of the present invention, a seal provided with a plastic cover 12b on the outer periphery of a metal coil spring 12a is used.

スリーブ９とスペーサ１０とは、中軸２の揺動によって弾性リング１２が変形し、横方向に移動するのを妨げないように、内側又は外側に僅かな隙間を有することが望ましく、この実施形態では、スリーブ９の外径と外筒２の内径の間及びスペーサ１０の内径と内軸３の外径との間に僅かな隙間が設けられている。   It is desirable that the sleeve 9 and the spacer 10 have a slight gap inside or outside so as not to prevent the elastic ring 12 from being deformed by the swinging of the central shaft 2 and moving in the lateral direction. A slight gap is provided between the outer diameter of the sleeve 9 and the inner diameter of the outer cylinder 2 and between the inner diameter of the spacer 10 and the outer diameter of the inner shaft 3.

そして、同じ理由によって、スリーブ９、スペーサ１０と弾性リング１２とは、相互に摩擦が少ないことが望ましい。このため、スリーブ９、スペーサ１０を、例えばテフロン（登録商標）のような摩擦係数が低い材質とすることが望ましく、或いは、弾性リング１２のカバーをテフロン（登録商標）とし、スリーブ９、スペーサ１０を金属のリングとすることが望ましい。   For the same reason, it is desirable that the sleeve 9, the spacer 10 and the elastic ring 12 have little friction with each other. For this reason, it is desirable that the sleeve 9 and the spacer 10 be made of a material having a low friction coefficient such as Teflon (registered trademark), or the cover of the elastic ring 12 is made of Teflon (registered trademark), and the sleeve 9 and the spacer 10 are formed. Is preferably a metal ring.

弾性リング１２の下側には、内軸３を下向きに付勢するコイルバネ１３が設けられている。このコイルバネ１３は、先端のポリッシング工具４を金型などの被加工物に所定の圧力で押し付けるためのものであり、この内軸３を下向きに付勢する力は、ポリッシングヘッド１の上端部に設けられたスリーブ８で受けられている。   A coil spring 13 that urges the inner shaft 3 downward is provided below the elastic ring 12. The coil spring 13 is used to press the polishing tool 4 at the tip against a workpiece such as a die with a predetermined pressure, and the force for biasing the inner shaft 3 downward is applied to the upper end of the polishing head 1. It is received by the provided sleeve 8.

このコイルバネ１３は、バネ受け１４を介して外筒２の段差２ｅで支持されており、バネ受け１４の下端と内軸３の段差３ｂとの隙間が、ポリッシング工具４を金型などの被加工物に押し付けて加工する際に、過剰な力が加わったときに内軸３が上方に押し上げられる逃げ量となる。   The coil spring 13 is supported by a step 2e of the outer cylinder 2 via a spring receiver 14, and a gap between the lower end of the spring receiver 14 and the step 3b of the inner shaft 3 causes the polishing tool 4 to be processed such as a mold. When processing is performed by pressing against an object, the amount of relief becomes such that the inner shaft 3 is pushed upward when an excessive force is applied.

外筒２の先端部には、再び、弾性リング１５が設けられている。この弾性リング１５は、上記の弾性リング１２とは直径が異なるのみで、同じ目的に使用され、同じ作用効果を有するものなので、ここでは詳細な説明は省略する。   An elastic ring 15 is provided again at the tip of the outer cylinder 2. The elastic ring 15 is different in diameter from the elastic ring 12 described above, and is used for the same purpose and has the same function and effect. Therefore, detailed description is omitted here.

ここで、２個の弾性リング１２と１５が設けられていることについては、格別な意味はない。先端側の弾性リング１５の支持力のみで十分なときには、中央の弾性リング１２を省略することができる。しかし、先端側の弾性リング１５を省略することは、防塵などの点からも好ましくない。   Here, the provision of the two elastic rings 12 and 15 has no particular meaning. When only the supporting force of the elastic ring 15 on the front end side is sufficient, the central elastic ring 12 can be omitted. However, omitting the elastic ring 15 on the distal end side is not preferable from the viewpoint of dust prevention.

外筒２の上端には、防塵キャップ１６が配置されている。この防塵キャップ１６は通常の防塵に使用されるもので充分であって、ゴム製又は軟質のプラスチック製の防塵キャップが好ましい。   A dust cap 16 is disposed at the upper end of the outer cylinder 2. The dust cap 16 is sufficient to be used for ordinary dust protection, and a dust cap made of rubber or soft plastic is preferable.

ポリッシングヘッド１の先端には、内軸３にコレットチャック部５が設けられている。このコレットチャック部５は、上記のように、ポリッシング工具４を保持するものであって、コレットチャック１７とキャップナット１８とからなり、ポリッシング工具４のシャンク４ａとコレットチャック１７とが食い付いて外れなくなることを防止するために、コレットチャック１７の先端に突起１７ａが設けられている。   A collet chuck portion 5 is provided on the inner shaft 3 at the tip of the polishing head 1. As described above, the collet chuck portion 5 holds the polishing tool 4 and includes a collet chuck 17 and a cap nut 18, and the shank 4 a and the collet chuck 17 of the polishing tool 4 bite and come off. In order to prevent disappearance, a protrusion 17 a is provided at the tip of the collet chuck 17.

本発明のポリッシングヘッド１は、以上のように構成されているので、マシニングセンタやフライス盤の主軸チャックで保持し、全自動で効率よく鏡面になるまで研削するポリッシング装置において、深い凹面を有し、その側壁が垂直に近い金型の側壁を、側壁の凹凸に倣ってポリッシングすることができる。この際、凹面の比較的平坦となっている部分のポリッシングの状態に満足できなければ、特願２０１３−００８２１８号（特許文献１）に記載されたポリッシングヘッドに交換して、比較的平坦な凹面のポリッシングを行えば良い。   Since the polishing head 1 of the present invention is configured as described above, the polishing head 1 has a deep concave surface in a polishing apparatus which is held by a spindle chuck of a machining center or a milling machine and is ground to a mirror surface efficiently and fully automatically. The side wall of the mold whose side wall is nearly vertical can be polished following the irregularities of the side wall. At this time, if the polishing state of the relatively flat portion of the concave surface is not satisfactory, the polishing head described in Japanese Patent Application No. 2013-008218 (Patent Document 1) is replaced with a relatively flat concave surface. Polishing may be performed.

１：ポリッシングヘッド
２：外筒
２ａ：小径部
２ｂ：大径部
２ｃ：段差
２ｄ：内面
２ｅ：段差
３：内軸
３ａ：外面
３ｂ：段差
４：ポリッシング工具
４ａ：シャンク
５：コレットチャック部
６：座金
７：ボルト
８：スリーブ
９：スリーブ
１０：スペーサ
１１：ストップリング
１２：弾性リング
１２ａ：コイルスプリング
１２ｂ：カバー
１３：コイルバネ
１４：バネ受け
１５：弾性リング
１６：防塵キャップ
１７：コレットチャック
１８：キャップナット
1: Polishing head 2: Outer cylinder 2a: Small diameter portion 2b: Large diameter portion 2c: Step 2d: Inner surface 2e: Step 3: Inner shaft 3a: Outer surface 3b: Step 4: Polishing tool 4a: Shank 5: Collet chuck portion 6: Washer 7: Bolt 8: Sleeve 9: Sleeve 10: Spacer 11: Stop ring 12: Elastic ring 12a: Coil spring 12b: Cover 13: Coil spring 14: Spring support 15: Elastic ring 16: Dust-proof cap 17: Collet chuck 18: Cap nut

Claims (3)

マシニングセンタやフライス盤の主軸チャックに把持してポリッシング加工をするポリッシングヘッドであって、
前記主軸チャックに把持されて回転する外筒と、
該外筒の中心に配置され、先端にポリッシング工具を取り付け可能な内軸とを有し、
前記外筒と前記内軸は、前記外筒に形成された多角形の孔と前記内軸に形成された同寸法の多角形の軸とによって接続され、前記ポリッシングヘッドの中心線に対して前記内軸が任意の方向に揺動可能で、且つ相互に回転不能に接続されており、
前記外筒と前記内軸との間には、前記内軸の揺動を適度な圧力で且つ過剰な揺動を止めるように、前記外筒の先端付近にて前記内軸を支持する弾性リングと、内軸を下方に付勢するバネとが配置されていることを特徴とするポリッシングヘッド。 A polishing head that is gripped by a spindle chuck of a machining center or a milling machine and polished.
An outer cylinder gripped and rotated by the spindle chuck ;
An inner shaft disposed at the center of the outer cylinder and capable of attaching a polishing tool to the tip ;
The outer cylinder and the inner shaft are connected by a polygonal hole formed in the outer cylinder and a polygonal shaft of the same dimension formed in the inner shaft, and the center line of the polishing head is The inner shafts can swing in any direction and are connected so as not to rotate with each other .
Between the outer cylinder and the inner shaft, an elastic ring that supports the inner shaft in the vicinity of the distal end of the outer cylinder so as to stop the excessive oscillation of the inner shaft with an appropriate pressure. And a spring for urging the inner shaft downward. 前記内軸に形成された多角形の軸は、その面が、前記ポリッシングヘッドの中心線に沿って大きな曲率半径の円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のポリッシングヘッド。 The axis of polygon formed in said shaft, that surface, polishing head according to claim 1, characterized in that formed on the large radius of curvature of the circular arc shape along the center line of the polishing head. 前記多角形の孔と多角形の軸は、いずれも正六角形の孔と軸であることを特徴とする請求項１又は２記載のポリッシングヘッド。   3. The polishing head according to claim 1, wherein each of the polygonal hole and the polygonal axis is a regular hexagonal hole and axis.
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