JPH046497B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自由曲面を有する荒加工後の金型の
自由曲面を平滑化し、さらに鏡面仕上げする場合
等に利用される金型研磨装置に関するものであ
る。

従来の技術 自由曲面を有する金型の製作は、先ず、倣いフ
ライス盤もしくはマシニングセンタ等の工作機械
による荒加工、そしてハンドグライダー等による
平滑化加工、さらには油砥石等による鏡面研磨加
工に大別されるのが普通である。

荒加工については、高度に自動化された工作機
械を使用しているため、種々の自由曲面に対し
て、極めて高能率な自動加工が可能である。これ
に対して、自由曲面に対する研磨加工及び鏡面研
磨加工は、自動化が困難であり、人手による仕上
げに頼つているのが実情で、これを自動化する要
求は非常に強いものがある。

緩やかな自由曲面、たとえば、テレビのブラウ
ン管等のような緩やかな曲面形状では、油砥石の
往復運動を利用して定圧研磨を行わせる自動研磨
装置が一部で実用化されている。以下、その例を
第３図で説明する。第３図において、１はテレビ
ブラウン管等の緩やかな曲面形状をもつ研磨ワー
ク、２は研磨装置本体の一部で、別の駆動装置
〔図示省略〕により紙面左右或いは垂直方向に自
動的に往復運動を行うように制御される。３は空
気もしくは油を作動媒体としたシリンダで、外部
から圧力媒体を導くことにより、ロツド５に垂直
方向〔矢印方向〕の一定加圧力４が付加される。
ロツド５の先端には、回転支点６を介して油砥石
７が連結されており、油砥石７とワーク１間の相
対運動により研磨加工が行われる。

上記装置の特徴は、回転支点６を介して一定圧
のもとでワーク１に油砥石７が加圧されて研磨を
行うため、油砥石７は、ワーク１の前加工面形状
に倣いながら研磨される点にある。また、油砥石
７が摩耗してもシリンダ３の一定加圧力４によ
り、常に定圧のもとで研磨される点に特色があ
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の装置では、テレビの
ブラウン管等のように極めて緩やかな曲面形状し
か対応できず、また、研磨が往復運動に依存して
いるため能率が低く、さらに、研磨液の砥石・ワ
ーク間への供給が困難で、時として研磨屑が逆に
ワークに損傷を与え、金型品位の劣化を招く等の
問題点があつた。

そこで、弾性材料製の研磨物体内に流体を充填
し、金型の研磨面に密着させて研磨を行なうよう
にしたものが提案されているが、これらは、研磨
物体の目詰まりが避けられず、研磨作業能率が悪
い点で問題があつた。

問題を解決するための手段 本発明は、従来装置の上記問題点に鑑み提案さ
れたもので、金型の研磨面に沿つて相対的に移動
可能とした本体にハウジングを介して研磨軸を軸
方向に移動可能に支持し、且つ、流体圧付与手段
により研磨圧を付与するようにした金型研磨装置
において、先端に拡開部を有し、該拡開部内に研
磨液を常時供給し、かつ、モータで回転駆動され
る研磨軸と、全面に微細な透孔を多数有し、か
つ、研磨材を全面均一に分布付着させ、周囲を研
磨軸の先端の拡開部に張設固定し、研磨軸の拡開
部に供給される研磨液の静水圧によつて球面状に
張り出して金型の研磨面に柔軟に追従密着可能と
した透水性可撓膜とを具備したことを特徴とする
ものである。

作 用 研削液の供給により、研磨軸の先端の拡開部に
は、透水性可撓膜の透水抵抗により、各部均一な
静水圧が発生し、透水性可撓膜が球面状に張り出
して加工物である金型の形状に自在に追従密着さ
せることが可能であり、その結果、この静水圧と
流体圧付与手段の流体圧とによつて、均等圧でも
つて表面研磨が可能で、研磨精度の向上が図れ
る。

また、透水性可撓膜の内部から常時、研削液を
噴出させているため、研磨屑が透水性可撓膜と加
工物の密着面内部に滞溜することがなく、金型表
面の研磨屑による損傷や透水性可撓膜の目詰りを
防止できる。

実施例 第１図は本発明装置の一例を示す要部縦断側面
図、第２図はその動作状態の一例を示す説明用側
面図であり、第１図において、１１は研磨軸、１
２は透水性可撓膜、１３はハウジング、１４は本
体、１５は流体圧付与手段であるシリンダ、１６
はモータ、１７は流体継手を示している。

研磨軸１１は、先端に拡開部１１ａを有し、こ
の拡開部１１ａに向けて研削液を常時供給可能と
するため、貫通孔１１ｂを備え、後端をモータ１
６に流体継手１７を介して連結し、ハウジング１
３内にベアリング１８，１８を介して２個所で回
転可能に支持されており、上記流体継手１７は、
ホースを介して研削液供給ポンプ〔図示省略〕に
接続されている。

透水性可撓膜１２は、全面に微細な透孔１２ａ
〔膜の製作法により、多種多様な孔の形成が可能。
織物のような繊維膜では、繊維と繊維のスキマが
孔となる〕を多数有し、かつ、電着砥石のような
研磨材１２ｂを全面均一に分布付着させており、
その周囲を研磨軸１１の先端の拡開部１１ａに押
え環体１９を介してビス２０で張設固定してあ
る。

ハウジング１３は、研磨軸１１を、ベアリング
１８，１８を介して回転可能に支持した状態で、
本体１４内で、研磨軸１１の軸方向に移動可能
で、回転はしないように支持されている〔回転止
め機構は図示省略〕。

本体１４は、倣いフライス盤の主軸あるいはマ
シニングセンタ等のNC制御工作機械の主軸に装
着させ、モデル倣いやNCデータに基づいて金型
を取付けたテーブルに対し、金型の研磨面に沿つ
て相対的に移動可能とされるものである。

流体圧付与手段であるシリンダ１５は、ハウジ
ング１３と本体１４との間に設置されるもので、
第１図の実施例においては、ハウジング１３にピ
ストン１５ａを設け、本体１４内にシリンダ１５
を形成させた場合を示すが、これに制約されるも
のではない。シリンダ１５内には、空気圧又は油
圧が作用せしめられ、研磨軸１１に先端側への一
定の圧接力が付与される。

本発明装置は以上の構成からなり、次に、動作
を説明する。

先ず、研磨軸１１は、本体１４の移動手段によ
つて、金型の研磨開始点に移動せしめられ、この
位置で研削液の供給が開始される。また、これと
併行してモータ１６が回転し、かつ、流体圧付与
手段のシリンダ１５に流体圧が供給される。

研削液は、流体継手１７から研磨軸１１の拡開
部１１ａに供給され、透水性可撓膜１２を透過し
て外部に放出される。この場合、透水性可撓膜１
２の透孔１２ａを研削液が透過するとき、研削液
自体がもつ圧力と、研削液が透孔１２ａを透過す
るときの流体抵抗とが平衡するように働き、その
結果、透水性可撓膜１２の内部には、均等な静水
圧がかかつたのと同じ状態となり、第１図の如く
球面状に張り出す。

上記透水性可撓膜１２には、研磨材１２ｂが全
面均一に分布付着させてあり、かつ、研磨軸１１
がモータ１６によつて回転せしめられ、かつ、流
体圧付与手段１５によつて研磨軸１１に金型面へ
の圧接力が作用せしめられているから、金型表面
に追従変形しながら研磨することができる。金型
表面に研磨圧を付与するには、流体圧付与手段１
５による流体圧及び研削液の透水性可撓膜１２内
での静水圧の二つが同時に作用し、両者の圧力が
バランスした状態〔両者の圧力によりバランス状
態の調整が可能〕で本体１４を移動させることに
より、金型表面形状を倣いながら研磨加工するこ
とができる。

第２図は金型２１が自由曲面２１ａを有する場
合の研磨状態を示したもので、透水性可撓膜１２
が研削液の静水圧により、金型２１の自由曲面２
１ａの表面形状に密着しながら回転すると同時
に、本体１４を適宜の移動手段〔図示省略〕で矢
印２２の方向〔直線運動のみ、又は直線運動と往
復運動の組合せを含む〕に移動させることによ
り、金型２１の全面の自動倣い研磨が可能とな
る。

発明の効果 本発明によれば透水性可撓膜を用いたことによ
り、金型に多くみられる自由曲面形状に柔軟に追
従密着させて研磨加工させることができる。しか
も、金型の自由曲面形状に対して、研削液の静水
圧によつて、均一な研磨圧を作用させることがで
き、各部分の研磨量が均一となり、金型の研磨精
度が向上する。

さらに、透水性可撓膜は、研磨材が全面均一に
分布付着させてあることによつて、金型の研磨面
を直接研磨させることができるが、この研磨動作
中、常時、研削液を拡開部内から外部に向けて噴
出させているため、研削屑の付着及び目詰まりを
防止し、常に、良好な研削を行なわせることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例を示す要部縦断側面
図、第２図はその動作状態の一例を示す説明用側
面図、第３図は従来の自由曲面研磨装置の一例を
示す概略側面図である。 １１……研磨軸、１２……透水性可撓膜、１３
……ハウジング、１４……本体、１５……流体圧
付与手段、１６……モータ、１２ａ……透孔、１
２ｂ……研磨材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金型の研磨面に沿つて相対的に移動可能とし
   た本体にハウジングを介して研磨軸を軸方向に移
   動可能に支持し、且つ、流体圧付与手段により研
   磨圧を付与するようにした金型研磨装置におい
   て、 先端に拡開部を有し、該拡開部内に研磨液を常
   時供給し、かつ、モータで回転駆動される研磨軸
   と、 全面に微細な透孔を多数有し、かつ、研磨材を
   全面均一に分布付着させ、周囲を研磨軸の先端の
   拡開部に張設固定し、研磨軸の拡開部に供給され
   る研磨液の静水圧によつて球面状に張り出して金
   型の研磨面に柔軟に追従密着可能とした透水性可
   撓膜とを具備したことを特徴とする金型研磨装
   置。