JPS63196375A - 研削砥石の整形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は等速継手におけるアウターレースのボールトラ
ック溝等のように、円弧形状の溝を研削するために用い
る研削砥石を整形する研削砥石の整形方法に関する。

（産業上の利用分野） 第２図は等速継手に用いられるアウターレース１のボー
ルトラック溝２を、スピンドル３の先端に取付けられた
円筒形の砥石４により研削している状態を示している。

図示するアウターレース１は、バーフィールド型の等速
継手であり、ボールトラック溝２は６つ設けられている
。これらのボールトラック溝２をそれぞれ研削する円筒
形の砥石４の先端部５は半球形状となっており、この半
球形状の部分５でボールトラック溝２の内面が研削され
る。この砥石４を用いた研削方法は、砥石４をワークで
あるアウターレース１に押し付けて研削を行ない、プラ
ンジ研削ないしプランジカットとも言われるクリープ研
削によってなされている。この研削過程にあっては、砥
石４はスピンドル３によって回転中心Ｏｇを中心に回転
する一方、ワークであるアウターレース１は、第２図に
おいて０１で示す位置から、θ２で示す位置まで、ボー
ルトラック溝１２の中心Ｑａを中心としてアウターレー
ス１の中心軸Ｑｗが揺動する。尚、第２図において符＠
６は研削代つまり取代を示す。

このようにして所定の研削遣だけ研削を行なった後に、
通常砥石４はドレッサを用いて整形されている。この整
形には、目直し、目立て、或いはドレッシングと言われ
るように、適当な工具によって砥石表面に鋭利な切り刃
を出して気孔内にある切りくずを除去して研削能率を向
上させることと、形直し、砥石修正、或いはツルーイン
グと言われるように、適当な工具で砥石外周を回転中心
軸の中心線に対して正しい幾何学的形状に仕上げること
とがある。一般には、上記ドレッシングとツルーイング
とが同時に行なわれている。

通常の整形作業では、単行のドレッサーを用いることに
よって行なわれており、第２図に示す砥石４の先端部５
も、ボールトラック溝２の断面形状として真円であるサ
ーキュラアーク、ボールとボールトラック溝が積極的に
点接触するように設計されるゴシックアーク等になるよ
うに砥石形状が球形に単行のドレッサによって整形され
ている。

また、砥石４の娠れが最小になるように、外周全長にわ
たって、円筒ドレスを用いてツルーイングが行なわれて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述したような従来の整形方法にあって
は、ＷＡ砥粒系（白色アルミナ質砥粒）の柔かい砥石４
を使用しているために、研削加工中の砥粒の脱落や自生
作用の結果、砥石形状が全周均一に変化しないため、平
面研削【こおけるトラバース研削に相当するオシレーシ
ョン加工を行なって、粗研毎及び精研毎に整形を行なう
必要があった。例えば、アウターレース１のボールトラ
ック溝２の場合には、１つの溝２を粗研した毎に１回の
整形を行なうと共に、精研を３回行なった毎に１回の整
形を行なう必要があった。

このため、従来では整形の回数が多く、アウターレース
の生産性が低いという問題点があった。

この結果、砥石４の１個当りのワークの加工数も少なか
った。例えば、砥石４の使用可能長さ１゜關、ドレッサ
の切込み量を０．０５ｍｍ／回、ワーク１個当りのドレ
ス回数を８回とすると、砥石４の寿命は１０ｍｍ／　（
０，０５ｍｍｘ８回）で示され、砥石４の１個当りのワ
ークの加工数は、たかだか２５個程度であった。

しかして、一般に研削作用とは砥石表面の切り刃が研削
によって鈍化し、切刃にかかる力が増大し、砥粒が粉砕
或いは脱落することによって、再び脱力が現出する。こ
れにより、砥石の切り刃が自動的に更新されることとな
るが、これはいわゆる砥石の自生作用と考えられている
。更に、砥石が目こぼれや、目つぶれ或いは目詰まりを
起して、切味が不良となった場合、その切味を更新回復
させるために整形を行なう。

通常の砥石に比べて硬度、結合度等で優れているＣＢＮ
　（ボラゾン）砥石を用いることにより、研削中の自生
作用を極度に減少させ、砥石の寿命を極めて長く維持す
ることが可能となってきている。しかしながら、ボール
トラック溝２の研削にあっては、第２．３図に示す如く
砥粒がワークを研削する時の切削長さは、ほぼワークの
ボールトラック溝２の断面円弧の周の長さと等しい程の
長さとなるために、切屑による目詰りが生じ易くなって
いる。

そこで、この目詰り回復と目立てとを目的として整形、
つまりドレッシングを行なう必要がある。

Ｗ△系などの通常の砥石を整形する場合の多くは、単行
のドレッサを使用するが、ＣＢＮ砥石のドレッシングは
単行ではダイヤモンドの切刃摩耗が著しく進行するため
、ロータリドレッサを用いることになる。

ロータリドレスを用いて第２図に示す砥石４の半球形状
の先端部５を整形するためには、従来第４図（Ａ）（Ｂ
）に示す整形方法がある。図示するように、ロータリド
レッサ１０を用いて行なわれている。このロータリドレ
ッサ１０は回転体となっており、先端に平坦な整形部１
１を有している。このようなロータリドレッサ１０を用
いて砥石４の整形を行なうには、第４図に示すように砥
石４を矢印で示す方向に砥石４０回転中心軸０（］を中
心として回転させると共に、ロータリドレッサ１０の回
転中心軸Ｑｄの延長線上が前記砥石４の回転中心軸Ｏｇ
に交差するようにロータリドレッサ１０を配置した状態
でロータリドレッサ１０を矢印で示す方向に回転させな
がら、このロータリドレッサ１０を角度αで示す範囲に
砥石４に対、して揺動させている。

第４図に示すような従来の整形方法を用いて第２図に示
す砥石４の整形実験を行なったところ、ボールトラック
溝２の精度の１つである真円度が低下して、第６図に示
すような傾向を示した。そのときの砥石４の形状を測定
したところ、第５図に示すように、ドレッサーによって
Ｂ部が正規のドレス軌跡に対して食い込み現象を起して
しまった。しかも、このＢ部はワークのボールトラック
溝２の第３図においてＡ、Ａａ部を加工する部分に相当
する。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、ロータリドレッサにより砥石の半球形状部を整形
した場合に、半球形状部の寸法変化を少なくして、ロー
タリドレッサによる砥石の半球形状部の成形を可能とし
、砥石を用いたワークの研削精度を向上させることを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、ほぼ半球形状の先
端部を有する円筒形の砥石を当該Ｔ１１石の回転中心軸
を中心として回転すると共に、回転体の先端に形成され
前記砥石と接触する平坦な整形部を有するロータリドレ
ッサを、前記砥石の回転中心軸に対して平行をなす偏心
基準線に前記ロータリドレッサの回転中心軸の延長線上
を位置させて回転し、前記砥石と前記ロータリドレッサ
との接触部における前記砥石の回転方向と前記ロータリ
ドレッサの回転方向とを相互に直交させつつ、前記接触
部を前記砥石の回転中心軸に沿って移動してなる研削砥
石の整形方法である。

（作用） 本発明のロータリドレッサは砥石に対してオフセットし
た状態で砥石を研削することとなる。これにより、砥石
とロータリドレッサとの接触部における砥石の回転方向
とロータリドレッサの回転方向とは相互に直交関係とな
るため、ロータリドレッサの整形部は半球形状部の広い
範囲にわたって接触することになる。したがって、整形
を行なっても砥石の半球形状部の寸法変化が少なく、ワ
ークの加工精度、特に真円度が向上とすると共に、ロー
タリドレッサの寿命が向上することとなる。

更に、砥石としては、従来ＣＢＮを用いることができる
。

（実施例） 以下、図面に基いて本発明を説明する。第１図（Ａ）〜
（Ｃ）は本発明の研削砥石の整形方法を具体化した整形
装置を示す図であり、ほぼ半球形状の先端部５を有する
円筒形の砥石４を、ロータリドレッサ１０を用いて整形
（ドレッシング）している状態を示す。

砥石４は第２図に示すように研削を行なう場合と同様に
、スピンドル３に装着されて回転中心軸０（］を中心と
して矢印で示す方向に回転している。

ロータリドレッサ１０は回転体をなし、その先端に砥石
４と接触する平坦な整形部１１が形成されている。この
整形部１１は環状に形成されており、この部分にはダイ
ヤモンド１２が図示しない結合剤によって結合されてい
る。そして、このロータリドレッサ１０は図示しないス
ピンドルによって矢印で示す方向に回転中心軸Ｏｄを中
心として回転している。

前記砥石４と前記ロータリドレッサ１０との位置関係は
、図示するように、ロータリドレフ４ノ゛１０の回転中
心軸Ｏｄが砥石４の回転中心軸Ｏｇに対して偏心量εだ
けオフセットされるようになっている。すなわち、第１
図（Ａ＞（Ｃ）に示されるように、砥石４の回転中心軸
ＯＣ＋に対して平行となり、かつこの回転中心軸Ｏｇに
前記偏心量εだけ離れた偏心基準線Ｑｅに、ロータリド
レッサ１０の回転中心軸Ｏｄの延長線上を位置させて、
ロータリドレッサ１０が設置されている。前記偏心量つ
まりオフセット徂εは、環状となった成形部１１の径方
向の中心部から、回転中心軸Ｑｄまでの距離に相当する
寸法となっている。これにより、第１図（Ｃ）に示すよ
うに、砥石４とロータリドレッサ１０との接触部におけ
る砥石４の回転方向（矢印ａの方向）と、ロータリドレ
ッサ１０の回転方向く矢印すの方向）とが相互に直交す
る関係となる。

更に、ロータリドレッサ１０は第１図（Ｂ）において矢
印りで示すように、回転中心軸Ｏｇに沿う方向に揺動す
るようになっている。この揺動によって前記接触部は回
転中心軸Ｏｇに沿う方向に移動することになる。

次に、第１図く△）〜（Ｃ）に示す本発明を具体化した
整形装置によって、砥石４を整形（ドレッシング）する
手順について説明する。

ロータリドレッサ１０が第１図（Ｂ）において仮想線で
示す位置で待機している状態の下で、砥石４をその回転
中心軸Ｏａの方向に前進させる。

このときには、砥石４とロータリドレッサ１０はそれぞ
れ矢印で示す方向に回転している。次に、砥石４＠設定
されたドレス切込み量δだけ前進させる。この状態の下
で、第１図（Ｂ）において仮想線で示す位置から実線で
示す位置までロータリドレッサ１０を揺動させる。この
揺動によって、砥石４とロータリドレッサ１０との接触
部が移動することになるが、この接触部の移動は相対的
であれば良く、ロータリドレッサ１０を揺動させること
なく、砥石４を揺動させるようにしても良い。

尚、ドレス切込み屋はロータリドレッサ１ｏが第１図（
Ｂ）で仮想線で示す位置においてδ／２の切込みをかけ
、実線で示す位置で更にδ／２の切込みをかけるように
しても良い。

上述のようにしてドレッシングが完了すると、第２図に
示すように、回転中心ＮＯＶがθ１の位置となって待機
しているワーク１に対して、整形完了後の砥石４が接近
する。次に、ワーク１は第２図においてθ１の位置から
θ２の位置まで揺動し、ワーク１にはクリープ研削がな
される。ワーク１がの０２位置まで到達すると、スパー
クアウトの速度で０１の位置まで戻る。これにより、１
つのボールトラック溝２の研削が完了し、ワーク１は図
外の割出し装置によって６０’旋回し、次に研削すべき
ボールトラック溝２に割出し回転される。この溝２に対
して上述と同様に研削加工を行ない、６つの溝の研削を
繰り返す。

砥石４として目こぼれの少ないＣＢＮ砥石を使用すると
によって、切屑の目詰りが発生して切味が低下するまで
に３０箇所のボールトラック溝２を連続して研削加工す
ることができる。砥石４をドレッシングすべきか否かは
、砥石４の切味が低下すると砥石４を回転するためのス
ピンドルリ３の図示しないモータの電流が１５〜２５％
程度増大するので、その電流をモニターすることによっ
て検知することができる。

この場合の整形（ドレッシング）は、砥石４の目つぶれ
、目詰りに対して目立てを行なう程度であるから、ドレ
ス切り込み最δは数μ程度で良く、ロータリドレッサ１
０の摩耗が極めて少なくなるため、砥石４の整形寸法が
安定する。

また、砥石４を整形するため釘ロータリドレッサ１０に
よってオシレーション加工を行なった場合の砥石寿命は
、ドレス切込み量を０．０１ｍｍ／回とし、ワーク１を
５個整形した後に１回整形するとして、１つの砥石の使
用可能長さを５ｍｍとしても、（５ｍｍ／　（０，０１
ｍｍ／回））ｘ５個／Ｄ。

で砥石寿命が求められ、合計２５００個のワーク加工数
が１つの砥石で得られた。

このように砥石寿命が向上するのは、砥石４としてＣＢ
Ｎを使用することが可能となり、しかもロータリドレッ
サ１０＠砥石４に対して距離εだけオフセットした状態
で整形を行なうようにしたことから、ロータリドレッサ
１０の整形部１１が砥石の半球形状部５に分散されて接
触することになり、１度の整形によって整形される量が
少なく、半球形状部の寸法変化が少なくなるためである
。

換言すれば、ロータリドレッサ１０による砥石４の整形
では、砥石４の目立てのためにのみ行なえば良く、この
整形作業により砥石４の先端部５を正しい幾何学的形状
に仕上げるまで、つまりツルーイングとみなされる程度
にまで整形する必要がなくなるからである。また、ロー
タリドレッサ１０の摩耗も同時に減少することから、ロ
ータリドレッサ１０を交換するときに発生するドレンサ
位置出しのためのドレッシングやワークの試加工の機会
を極めて少なくすることができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ロータリドレッサを砥石
に対してオフセットした状態で砥石を研削するようにし
、砥石とロータリドレッサとの接触部にあける砥石の回
転方向とロータリドレッサの回転方向とが相互に直交関
係となるようにしたことから、ロータリドレッサの整形
部は半球形状部の広い範囲にわたって接触することにな
るので、砥石の整形を行なっても砥石の寸法変化が少な
くなり、ワークの加工精度、特に真円度が向上すること
となる。しかも、このような整形方法によれば、砥石と
してＣＢＮ等を用いることが可能となり、砥石の寿命自
体をも向上させることができるのみならず、ロータリド
レッサの摩耗も減少してロータリドレッサの寿命をも向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の研削砥石の整形方法を具体化し
た研削砥石の整形装置を示す斜視図、第１図（Ｂ）（Ｃ
）はそれぞれ第１図（Ａ＞の正面図と側面図、第２図は
砥石によってワークに研削作業を行なっている状態を示
す断面図、第３図は第２図の要部拡大断面図、第４図は
従来の研削砥石の整形方法を示す正面図と側面図、第、
５図は従来の整形方法により砥石を研削した場合の食い
込み現象を示す砥石の正面図、第６図は従来の整形方法
で砥石を整形した場合における砥石の真円度を示すグラ
フである。 １・・・ワーク（アウターレース）、２・・・ボールト
ラック溝、４・・・砥石、５・・・半球形状部（先端部
）、１０・・・ロータリドレッサ、１１・・・整形部、
１２・・・ダイヤモンド、ＯＱ・・・砥石の回転中心軸
、Ｑｄ・・・ロータリドレッサの回転中心軸。 第３図 第４図 （Ａ）　　　　　　（Ｂ） 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ほぼ半球形状の先端部を有する円筒形の砥石を当該砥石
   の回転中心軸を中心として回転すると共に、回転体の先
   端に形成され前記砥石と接触する平坦な整形部を有する
   ロータリドレッサを、前記砥石の回転中心軸に対して平
   行をなす偏心基準線に前記ロータリドレッサの回転中心
   軸の延長線上を位置させて回転し、前記砥石と前記ロー
   タリドレッサとの接触部における前記砥石の回転方向と
   前記ロータリドレッサの回転方向とを相互に直交させつ
   つ、前記接触部を前記砥石の回転中心軸に沿つて移動し
   てなる研削砥石の整形方法。