WO2012114576A1 - 内外輪兼用超仕上盤 - Google Patents
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- B24B19/06—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements for grinding races, e.g. roller races
Definitions
- the present invention enables a superfinishing process for the inner ring and the outer ring to be automatically performed with a single (one) facility, so that a set (specification) for the superfinishing process for the inner ring and a superfinishing process for the outer ring are performed.
- the present invention relates to a super finishing board for both inner and outer rings that can be switched automatically (ie, alternate machining of inner and outer rings) with a set (specification) for the purpose.
- each of the inner ring and outer ring raceway surfaces is provided for the purpose of improving wear resistance and corrosion resistance and improving rotational accuracy and acoustic performance.
- the outer ring raceway surface is smoothed (that is, flat and smooth) (see, for example, Patent Document 1).
- the equipment for superfinishing is built separately for the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface independently, and what are the superfinishing process for the inner ring raceway surface and the superfinishing process for the outer ring raceway surface? It is done separately in each dedicated facility.
- the present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to automatically perform superfinishing processing on the inner ring and the outer ring with a single (one unit) facility, thereby enabling the inner ring and the outer ring to be automatically processed.
- Super-finishing for inner and outer rings that enables full-automatic switching between the set (specification) for super-finishing and the set (specification) for super-finishing for the outer ring (ie, alternate machining of inner and outer rings) To provide a finishing board.
- one aspect of the present invention is an inner / outer ring super-finishing machine that automatically performs super-finishing processing on an inner ring and an outer ring with a single facility, and is centered on a rotating shaft.
- a bearing ring holding mechanism that rotatably holds the bearing ring, and a raceway surface machining mechanism that superfinishes the raceway surface of the bearing ring that is rotatably held.
- the plurality of bearing ring mounting structures that are concentrically arranged at predetermined intervals along the circumferential direction and that can mount the bearing ring, and the plurality of the ring according to the type of the bearing ring to be processed
- a structure moving means that enables the structure for mounting the bearing ring to be radially approached toward the rotation axis at the same time and to be radially separated from the rotation axis, and the raceway surface machining mechanism includes an inner ring raceway surface.
- each of the plurality of bearing ring mounting structures is provided with mounting surfaces on which the bearing rings can be mounted on the same plane perpendicular to each other, and
- the bearing ring holding mechanism is provided with a pressure contact structure that presses the bearing ring against each mounting surface, and the bearing ring is pressed against each mounting surface by the pressure welding structure, so that the bearing ring is the structure for mounting the bearing ring.
- You may comprise so that it can rotate integrally with a body.
- a pair of positioning mechanisms are provided on both sides of the bearing ring holding mechanism so as to face each other along the direction orthogonal to the rotation axis and adjust the positions of the bearing rings mounted on the plurality of bearing ring mounting structures.
- Each of the pair of positioning mechanisms includes a shoe that is also used as a configuration for supporting the outer diameter surface of the raceway during superfinishing, a raceway positioning pusher that presses the raceway toward the shoe, and the shoe. And a positioning mechanism moving means that enables the positioning pusher to approach and move away from the raceway, and when the raceway to be processed is an inner ring, one shoe and a positioning pusher Is moved away from the inner ring, the other shoe and the positioning pusher are approached toward the inner ring, and the other positioning pusher applies the inner ring to the other shoe.
- the raceway surface grindstone holder comprises an inner ring raceway surface grindstone holder that supports an inner ring raceway surface grindstone, and an outer ring raceway surface grindstone holder that supports an outer ring raceway surface grindstone, and the grindstone pressing means includes a cylinder, A piston main body provided in the cylinder; and two piston rods extending from both sides of the piston main body to the outside of the cylinder.
- One of the two piston rods is connected to the inner ring raceway surface grindstone holder,
- An outer ring raceway surface grindstone holder may be coupled to the outer ring raceway surface.
- the inner / outer ring superfinishing board supports a collar part machining head that supports a collar part grindstone, and supports the collar part machining head in a reversible manner, and the collar part grindstone around a reversal axis thereof at a desired angle.
- a reversing mechanism for reversing, and an operating device for supporting the reversing mechanism and rotating the collar part processing head in a desired direction together with the reversing mechanism and performing a slight reciprocating motion may be further provided.
- the actuating device has a rotary shaft that can be rotated by a drive source, and converts the rotary motion of the rotary shaft into a reciprocating motion and transmits it to the reversing mechanism, whereby the collar portion grindstone of the collar portion machining head.
- An oscillation mechanism that reciprocally moves the collar, and a pivot mechanism that is concentric with the rotation shaft and pivots the flange grinding wheel of the collar processing head to a desired angle by pivoting the reversing mechanism. May be.
- the oscillation mechanism includes an eccentric shaft portion provided on a rotation shaft, and an oscillation portion attached to the eccentric shaft portion so as to be rotatable relative to the eccentric shaft portion and supporting the reversing mechanism.
- the turning mechanism is concentrically rotatable with the rotation shaft of the oscillation mechanism, and is connected to the angle adjustment gear shaft portion configured as a separate shaft from the rotation shaft, and the angle adjustment gear shaft portion, An angle adjustment table that rotates the oscillation part to a desired angle, and when the angle adjustment gear shaft part is rotated, the rotational movement is transmitted from the angle adjustment table to the oscillation part, and the angle It is good also as a structure which turns the said collar part processing head to a desired angle with the said inversion mechanism by rotating the said oscillation part with an adjustment table.
- the super finishing for the inner ring and the outer ring can be automatically performed with a single (one) facility, so that the set (specification) for super finishing for the inner ring and the super finishing for the outer ring can be performed. It is possible to realize an inner / outer ring super-finishing panel that can be switched automatically (ie, alternate processing of inner and outer rings) with a set (specification) for finishing.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing an overall configuration of an inner / outer ring super finishing board according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a diagram showing a set state of super finishing for an inner ring, and (b) is The figure which shows the set state of the super-finishing process with respect to an outer ring
- (a) is a partially enlarged perspective view showing a state in which superfinishing is being performed on the (single row) raceway surface of the conical inner ring
- (b) is a diagram showing a state where the (single row) raceway surface of the cone outer ring is superposed.
- (a) is a partial cross-sectional view showing a configuration of a pressure head for both inner and outer rings provided with an inner ring raceway surface grindstone and an outer ring raceway surface grindstone
- (b) is a diagram showing a conical inner ring (single row) with an inner ring raceway surface grindstone.
- (c) is the figure which shows the state where superfinishing is done to the (single row) raceway surface of the conical outer ring with the grindstone for outer ring raceway surface .
- (a) is a figure which shows the state in which superfinishing is performed on the (single row, double row) raceway surface of the cylindrical inner ring by the inner ring raceway surface grinding wheel, and (b) is the cylindrical inner ring by the inner ring raceway surface grinding wheel.
- the figure which shows a state (d) is a figure which shows the state in which superfinishing is performed to the (single row) raceway surface of a cylindrical outer ring with the outer ring raceway surface grindstone, (e) is the outer ring raceway surface grindstone
- (a) is a partially enlarged view showing a state in which the inner ring collar is being superfinished by the collar superfinishing processing unit, and (b) is a superfinishing process on the inner ring raceway surface and the inner ring collar simultaneously.
- (a) is a plan view showing a structure for mounting a brim superfinishing processing unit,
- (b) is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. (a), and
- (c) is a diagram (b) of FIG. Sectional drawing which follows the cc line
- (a) is a diagram showing a state in which superfinishing is performed on the middle collar portion of the (double row) conical inner ring
- (b) is a diagram showing one side collar portion of the (single row, double row) cylindrical inner race. The figure which shows the state in which finishing is performed
- (c) is the figure which shows the state in which superfinishing is performed to the other side collar part of the (single row, double row) cylindrical inner ring
- the super finishing process for the inner ring and the outer ring can be automatically performed by a single (one unit) equipment, so that the set (specification for super finishing process for the inner ring can be performed. ) And a set (specification) for super-finishing processing for the outer ring (ie, alternate processing of the inner and outer rings) is realized in a fully automatic manner.
- a set (specification) for super finishing for the inner ring is referred to as “inner ring set”
- a set (specification) for the super finishing for the outer ring is referred to as “outer ring set”.
- FIGS. 1 (a) and 1 (b) the superfinishing board for both inner and outer rings according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
- the inner ring raceway surface 2s and the outer ring raceway surface 4s) are smoothed as much as possible (for example, the ground raceway surface is further flattened and smoothed).
- FIG. 1 As an example, a flanged inner ring 2 and a flangeless outer ring 4 for single-row tapered roller bearings are applied, and the inner ring raceway surface 2s, the outer ring raceway surface 4s, and the inner ring raceway surface 2s extend. A case is assumed in which superfinishing is performed on the collar portion (surface) 2t.
- the inner / outer ring combined raceway surface finishing unit U1 can rotate the bearing rings (inner ring 2, outer ring 4) about the rotation axis Ax (for example, an arrow K).
- the bearing ring holding mechanism 6 that is held in a rotating manner) and the raceway surfaces (the inner ring raceway surface 2s and the outer ring raceway surface 4s) of the bearing rings 2 and 4 that are rotatably held by the bearing ring holding mechanism 6 are superfinished.
- a raceway surface machining mechanism 8 (see FIG. 3). 1A shows only the inner ring raceway surface grindstone 8a supported by the raceway surface machining mechanism 8
- FIG. 1B shows the outer ring raceway surface supported by the raceway surface machining mechanism 8. Only the grindstone 8b is shown.
- the bearing ring holding mechanisms 6 are arranged concentrically with the rotation axis Ax along the circumferential direction at predetermined intervals (for example, at equal intervals), and A plurality of bearing ring mounting structures 10 (also referred to as nosepieces) on which the bearing rings (inner ring 2, outer ring 4) can be mounted, and a plurality of bearing ring mounting structures according to the type of the bearing ring to be processed.
- (Nosepiece) 10 is provided with structure moving means that allows the nosepiece 10 to simultaneously approach the rotation axis Ax in the radial direction (arrow S direction) and to be separated from the rotation axis Ax in the radial direction (arrow S direction). ing.
- the type of raceway refers to a concept classified by “model number” or “part number” assigned to the inner ring 2 and the outer ring 4, and by referring to such model number, part number, etc., for example, , Size of inner ring 2 and outer ring 4 (diameter, radius, inner diameter, outer diameter, width, thickness, etc.) and form of raceway surface of inner ring 2 and outer ring 4 (single row, double row, inclination angle, width, surface) Shape), or the presence or absence of a collar portion (surface) 2t can be specified.
- the model number, product number, etc. can be used as input data for positioning control (stop position control) by a servo motor, which will be described later.
- each bearing ring mounting structure (nosepiece) 10 are, for example, the purpose and environment of use of the super finishing panel for both inner and outer rings, or the structure for mounting the bearing ring (nosepiece). ) Since it is set according to the size, weight, etc. of the bearing rings (inner ring 2, outer ring 4) mounted on 10, there is no particular limitation here.
- the bearing ring mounting structure (nosepiece) 10 and the structure moving means described above are constructed on a turntable 12 constituting one structure of the bearing ring holding mechanism 6, and the turntable 12 is controlled by a control (not shown).
- a control not shown
- the belt can be rotated in the direction of the arrow K, for example, about the rotation axis Ax.
- the rotation start timing, rotation speed, and rotation direction of the turntable 12 are managed by a control system, and thereby, for example, a bearing ring (inner ring 2, outer ring) by a positioning mechanism and a pressure contact structure 26 (see FIG. 3A) described later. After 4) is positioned and pressed against the mounting surface 10s, the turntable 12 can be automatically rotated at a predetermined timing.
- the structure moving means can be realized by a combination of a ball screw and a servo motor.
- a plurality of ball screws between the screw shaft 14 and the nut 16
- a rotation mechanism that rotates each screw shaft 14 simultaneously and in the same direction
- a servo motor (not shown) that rotates the rotation mechanism.
- the servo motor includes, for example, an AC servo motor and a DC servo motor.
- an AC servo motor is applied as an example.
- each ball screw accommodating portion 18 is formed with a key groove 18g perforated along the radial direction S (that is, the moving direction S of each bearing ring mounting structure (nosepiece) 10) on the upper surface thereof.
- Each bearing ring mounting structure (nosepiece) 10 and each nut 16 are coupled (coupled) to each other by a bolt 20 passed through the keyway 18g.
- the rotation mechanism includes a single main bevel gear 22 that is provided coaxially with the rotation axis Ax, and a plurality of one provided at the distal end portion of each screw shaft 14 near the rotation axis Ax. It has a sub bevel gear 24, and both bevel gears 22, 24 mesh with each other at right angles.
- the main bevel gear 22 is rotationally controlled by an AC servomotor (not shown).
- the rotational force of the AC servomotor is transmitted from the main bevel gear 22 to each screw shaft 14 via each sub-bevel gear 24, and when each screw shaft 14 rotates simultaneously, each nut 16 thereby causes each screw 16 to rotate.
- a plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10 can be moved simultaneously and in the same direction along the arrow S direction.
- the AC servo motor is operated (rotated) in a direction to reduce the difference from the target position (coordinate). Then, this procedure is repeated until the target value is finally reached or the allowable range is entered, whereby stop position control of the plurality of track ring mounting structures (nosepieces) 10 is performed.
- Another method is to record the current position information of the AC servomotor digitally, give a difference to the target position (coordinate) signal, and reach the target value at once.
- a plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10 are provided.
- the stop positions are limited to two locations: a first position (coordinates) that holds the inner ring 2 and a second position (coordinates) that holds the outer ring 4.
- a plurality of structures for mounting a bearing ring (nosepiece) 10 can be automatically switched between the first position (coordinates) “inner ring set” and the second position (coordinates) “outer ring set”.
- this is referred to as “nosepiece inner / outer ring set switching”.
- the above-described bearing ring holding mechanism 6 includes the bearing rings (inner ring 2 and outer ring 4) and mounting surfaces 10s of the plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10 described above.
- a pressure contact structure 26 is provided for pressure contact (see FIG. 2).
- the race rings (inner ring 2 and outer ring 4) are pressed against each bearing ring mounting structure (nosepiece) 10 so as to be pressed against each mounting surface 10s.
- a suction method in which the bearing rings (inner ring 2, outer ring 4) are attracted (sucked) toward each bearing ring mounting structure (nosepiece) 10 and pressed against each mounting surface 10 s. Can be applied.
- FIG. 3A shows a state where a plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10 are set at positions where the inner ring 2 is held.
- a pressing method is applied as an example of the press contact structure 26, and the press contact structure 26 (also referred to as a pressure roll mechanism) according to the press method is a hollow annular end surface 2a of the inner ring 2 (press contact with each mounting surface 10s).
- a pair of rolls 26r capable of applying a pressing force vertically downward with respect to the opposite end face of the inner ring raceway surface 2s (hereinafter referred to as the inner ring end face 2a). Yes.
- the pair of rolls 26r are opposed to each other so as to be rotatable about a single virtual rotation axis (not shown), and are arranged in parallel to each other, of the inner ring end face 2a forming a hollow annular shape,
- the inner ring 2 is set at both diametrical both sides passing through the central axis of the inner ring 2.
- the inner ring 2 is in an “inner ring set” state held by a plurality of track ring mounting structures (nosepieces) 10.
- the inner ring 2 is pressed toward the inner ring shoe 44 by “switching of inner and outer rings of the shoe and pusher” described later, and is set so as to be rotatable with reference to the inner ring shoe 44.
- the pressure contact structure 26 includes a pair of roll holders 26h that support each roll 26r so that the roll 26r can rotate (for example, rotate free).
- the pair of roll holders 26h extend in parallel with each other, and the rolls 26r are respectively supported at the tip portions thereof. Further, the base end portions of the pair of roll holders 26h are connected (supported) to a moving mechanism (not shown) for moving the roll holder 26h and setting the pair of rolls 26r on both side portions of the inner ring end surface 2a. ing.
- the moving mechanism moves (relatively approaches) the pair of roll holders 26h in accordance with the diameter of the inner ring 2 in the “inner ring set” state (the inner diameter of the inner ring end surface 2a, the outer diameter, the average diameter of the inner and outer diameters, etc.). Or separated). Thereby, the distance (interval) between the pair of rolls 26r can be reduced or increased according to the diameter of the inner ring 2 (the inner diameter of the inner ring end surface 2a, the outer diameter, the average diameter of the inner and outer diameters, etc.). In addition, when moving a pair of roll holder 26h, it is preferable to move, maintaining a mutually parallel positional relationship.
- Such a moving mechanism can be realized by a combination of a ball screw (a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut) and an AC servo motor.
- a ball screw a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut
- an AC servo motor Although not particularly illustrated, for example, the pair of roll holders 26h are individually connected to the screw shafts via nuts, and AC screw motors are connected to the screw shafts, and the rotations of the screw shafts are controlled by the AC servo motors. That's fine.
- the orientation of the arrangement of each screw shaft is set to be parallel to one virtual rotation axis of the pair of rolls 26r described above.
- the pair of roll holders 26h are moved, and the distance (interval) between the pair of rolls 26r is adjusted to the diameter of the inner ring 2 (the inner diameter of the inner ring end surface 2a, the outer diameter, the average diameter of the inner and outer diameters, etc.). be able to.
- the moving mechanism is configured so that the width of the inner ring 2 in the “set for inner ring” state (the distance between the inner ring end faces, the other way of understanding, the mounting surface 10s of the bearing ring mounting structure (nosepiece) 10).
- the pair of roll holders 26h can be moved (up and down in a vertical type superfinishing board for inner and outer rings). Thereby, a pair of roll 26r can be made to approach or separate with respect to the inner ring
- Such a moving mechanism can be realized by a combination of a ball screw (a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut) and an AC servo motor.
- the base end portions of the pair of roll holders 26h may be connected to a screw shaft extending in the vertical direction via a nut and the rotation of the screw shaft may be controlled by an AC servo motor.
- a pair of roll holder 26h can be moved up and down, a pair of roll 26r can be approached to the inner ring
- the process until the pair of rolls 26r are set on both sides of the inner ring end face 2a is performed after adjusting the distance (interval) between the pair of rolls 26r in accordance with the diameter of the inner ring 2.
- the roll 26r may be positioned at both side portions of the inner ring end surface 2a, and conversely, the pair of rolls 26r is positioned in the vicinity of both side portions of the inner ring end surface 2a (for example, near the inside of the both side portions). After positioning in the region or the region near the outside), the distance (interval) between the pair of rolls 26r may be adjusted in accordance with the diameter of the inner ring 2.
- a pressing force is applied to the inner ring end surface 2a vertically downward by the pair of rolls 26r set on both sides of the inner ring end surface 2a.
- the pressing structure 26 is provided with a pressing force applying mechanism.
- the pressing force applying mechanism may be any mechanism that can move the pair of rolls 26r vertically downward with respect to the inner ring end surface 2a.
- the base end portions of the pair of roll holders 26h are vertically upward based on the “lever principle” using a screw shaft provided perpendicularly to the middle of the pair of roll holders 26h.
- the tip end portions of the pair of roll holders 26h can be moved vertically downward about the fulcrum, and the pair of rolls 26r is moved vertically downward with respect to the inner ring end surface 2a.
- wheel 2 can be press-contacted to each mounting surface 10s (refer FIG. 2) of the some structure (nosepiece) 10 for a bearing ring mounting.
- the inner ring 2 is sandwiched between the pressure contact structure 26 and a plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10 by pressing the inner ring 2 to each mounting surface 10 s by the pressure contact structure 26.
- the inner ring 2 can be rotated integrally with each bearing ring mounting structure (nosepiece) 10.
- the relationship between the pressure contact structure 26 and the inner ring 2 has been described, but the same applies to the outer ring 4 (see FIG. 3B).
- Rolls 26r are set on both sides of the outer ring end face 4a (see FIG. 3B), and thereby the outer ring 4 is brought into pressure contact with each mounting surface 10s of the plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10. Can do.
- the stop position control of the pair of roll holders 26h (in other words, the stop position control of the pair of rolls 26r)
- the “model number” and “product number” assigned to each of the inner ring 2 and the outer ring 4 are input to a control device (not shown), and the output shaft of each of the above AC servo motors by an encoder (rotation detector) not shown.
- the present position (coordinate) signal is compared with the target position (coordinate) signal, and feedback control (position control or speed control) is performed while detecting the rotational position and rotational speed of.
- the AC servo motor described above is operated (rotated) in a direction to reduce the difference from the target position (coordinate). Then, by repeating this procedure until the target value is finally reached or enters the allowable range, the stop position control of the pair of roll holders 26h is performed.
- the current position information of the AC servo motor described above is digitally recorded, and a difference to the target position (coordinate) signal is given to the current position information so that the target value is reached at once. Good.
- the stop position of the pair of roll holders 26h is the pair of rolls 26r.
- the first position (coordinates) is set at both sides of the inner ring end face 2a
- the second position (coordinates) is set at a pair of rolls 26r at both sides of the outer ring end face 4a.
- the AC servo motor is operated (rotated) so as to eliminate the difference between the first position signal (coordinates) and the second position signal (coordinates), so that the pair of rolls 26r can be moved to the first position (coordinates).
- this is referred to as “pressure roll inner / outer ring set switching”.
- the raceway surfaces (inner ring raceway surface 2s, outer ring raceway surface 4s) of the race rings 2 and 4 rotatably held by the race ring holding mechanism 6 described above continue.
- superfinishing is performed by the raceway surface machining mechanism 8.
- the raceway surface machining mechanism 8 includes a raceway surface grindstone holder Ha, Hb that supports both the inner ring raceway surface grindstone 8a and the outer ring raceway surface grindstone 8b, and raceway surfaces (inner ring raceway surface 2s, outer ring raceway surface).
- a holder moving turning means 28 capable of moving the raceway surface grindstone holders Ha, Hb in a desired direction and turning at a desired angle is provided.
- the inner ring 2 (or outer ring) integrated with each bearing ring mounting structure (nosepiece) 10 by the pair of rolls 26r described above. 4) is rotated in the predetermined direction K along with the rotation of the turntable 12, and the inner ring raceway surface grindstone 8a (or outer ring) is perpendicular to the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s).
- the inner ring raceway surface 2s (or the outer ring raceway surface 4s) while oscillating (slightly reciprocating) while pressing the raceway surface grindstone 8b) at a predetermined pressure Fa, Fb (see FIGS. 1A and 1B). The process of traversing along is performed.
- the inner ring raceway surface grindstone 8a (or the outer ring raceway surface grindstone 8b) is set at the superfinishing start position.
- the superfinishing start position is a position where the inner ring raceway surface grindstone 8a (or outer ring raceway surface grindstone 8b) is positioned in the vertical direction with respect to the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s). Is assumed. In this case, the shape, inclination angle, width, etc. of the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s) are specified according to the “model number”, “product number”, etc. of the race rings (inner ring 2, outer ring 4). Therefore, the posture and position of the inner ring raceway surface grindstone 8a (or outer ring raceway surface grindstone 8b) with respect to the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s) must be adjusted accordingly.
- the holder movement turning means 28 is provided with a configuration for performing such adjustment.
- the holder moving turning means 28 is a movable body (not shown) that can move in the direction X across the inner ring 2 (or the outer ring 4) integrated with each track ring mounting structure (nosepiece) 10.
- a rotary holder 30 that is rotatable in the ⁇ direction and a slider 32 that is movable in the Z direction.
- the rotation axis (not shown) of the rotation holder 30 is set in a direction orthogonal to the rotation axis Ax of the above-described bearing ring holding mechanism 6 (the turntable 12).
- the slider 32 is mounted on the rotary holder 30, and the slide direction Z is set in a direction orthogonal to the rotation axis of the rotary holder 30.
- the holder moving and turning means 28 can be realized by a combination of a ball screw (a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut) and an AC servo motor.
- a ball screw a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut
- an AC servo motor is connected to the screw shaft, and the screw shaft is rotated by the AC servo motor. Control is sufficient.
- an AC servo motor may be connected to the rotary shaft, and the rotary shaft may be rotationally controlled by the AC servo motor.
- the slider 32 may be connected to the screw shaft arranged in the Z direction via a nut, and an AC servo motor may be connected to the screw shaft, and the screw shaft may be rotationally controlled by the AC servo motor. .
- the process until the inner ring raceway surface grindstone 8a (or the outer ring raceway surface grindstone 8b) is set to the superfinishing start position can be arbitrarily set.
- the rotary holder 30 is rotated by a predetermined angle in the ⁇ direction. The rotation angle at this time is adjusted based on the inclination angle of the inner ring raceway surface 2s (or the outer ring raceway surface 4s).
- the slider 32 is slid in the Z direction so that the inner ring raceway surface grindstone 8a (or the outer ring raceway surface grindstone 8b) is disposed opposite to the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s).
- the inner ring raceway surface grindstone 8a (or the outer ring raceway surface grindstone 8b) is set to the superfinishing start position. Can be set.
- the directions of the pressures Fa and Fb (see FIGS. 1A and 1B) with respect to the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s) are the above-described tracks.
- the inner ring raceway surface grindstone 8a (or the outer ring raceway surface grindstone 8b) may be set at the superfinishing start position so as to coincide with the radial direction passing through the rotation axis Ax of the wheel holding mechanism 6 (the turntable 12). preferable.
- the stop position control of the holder moving turning means 28 (in other words, the inner ring raceway surface grindstone 8a).
- the “model number” or “part number” assigned to each of the inner ring 2 and the outer ring 4 is input to a control device (not shown) and illustrated.
- the AC servo motor described above is operated (rotated) in a direction to reduce the difference from the target position (coordinate). Then, by repeating this procedure until the target value is finally reached or enters the allowable range, the stop position control of the holder moving and turning means 28 is performed.
- the current position information of the AC servo motor described above is digitally recorded, and a difference to the target position (coordinate) signal is given to the current position information so that the target value is reached at once. Good.
- the stop position of the holder moving swivel means 28 is the inner ring raceway surface 2s.
- the inner ring raceway surface grindstone 8a (or the outer ring raceway surface grindstone 8b) from the direction perpendicular to the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s). Is pressed at predetermined pressures Fa and Fb (see FIGS. 1A and 1B).
- Such processing may be performed after the inner ring 2 (or outer ring 4) is rotated in a predetermined direction K as the turntable 12 rotates, or the inner ring 2 (or outer ring 4) is moved in a predetermined direction. It may be performed at the same time as rotating to K or before rotating.
- the end of the slider 32 is provided with a grindstone pressing means 34 (that is, a pressure head 34) that also serves as an inner / outer ring.
- the pressure head 34 holds the raceway surface grindstone holders Ha and Hb movably in a predetermined direction. Then, by moving the raceway surface grindstone holders Ha, Hb in a predetermined direction, the inner ring raceway surface grindstone 8a (or the outer ring raceway surface grindstone 8b) is moved to the inner ring raceway surface 2s (or The outer ring raceway surface 4s) is pressed with predetermined pressures Fa and Fb (see FIGS. 1A and 1B).
- the above-mentioned track surface grindstone holders Ha, Hb are arranged on both sides of the pressure head 34 so as to face each other.
- a raceway surface grindstone holder Ha that supports the inner ring raceway surface grindstone 8a (hereinafter referred to as an inner ring raceway surface grindstone holder Ha) is disposed on the left side of the drawing, and on the right side of the drawing.
- a raceway surface grindstone holder Hb for supporting the outer ring raceway surface grindstone 8b (hereinafter referred to as an outer ring raceway surface grindstone holder Hb) is disposed.
- the pressure head 34 is provided with a pair of guide shafts 36a and 36b in parallel with each other, and the guide shafts 36a and 36b are configured and arranged to be movable in the same direction while maintaining a parallel state. ing. Further, an inner ring raceway surface grindstone holder Ha and an outer ring raceway surface grindstone holder Hb are attached to both sides of the pair of guide shafts 36a, 36b. In this case, the inner ring raceway surface grindstone 8a supported by the inner ring raceway surface grindstone holder Ha and the outer ring raceway surface grindstone 8b supported by the outer ring raceway surface grindstone holder Hb are in the same direction on the same plane. Are arranged and arranged in a positional relationship arranged in a line along.
- the inner ring raceway surface grindstone holder Ha and the outer ring raceway surface grindstone holder Hb are simultaneously moved in the same direction, thereby the inner ring raceway.
- the surface grindstone 8a and the outer ring raceway surface grindstone 8b can be simultaneously moved (slid) in the same direction.
- the inner ring raceway surface grindstone holder Ha and the outer ring raceway surface grindstone holder Hb move simultaneously in the same direction.
- the raceway surface grindstone 8a and the outer ring raceway surface grindstone 8b can be simultaneously moved (slid) in the same direction.
- a pressure piston is constructed in the pressure head 34 between the pair of guide shafts 36a and 36b in parallel with the guide shafts 36a and 36b.
- the pressurizing piston includes a piston main body 40 that reciprocates in a cylinder 38 constructed in the pressurizing head 34, and two piston rods 42 a and 42 b extending from both sides of the piston main body 40.
- the two piston rods 42a and 42b extend in parallel with the above-described pair of guide shafts 36a and 36b.
- One piston rod 42a is connected to the inner ring raceway surface grindstone holder Ha, and the other piston rod 42b. Is connected to the outer ring raceway surface grindstone holder Hb.
- pressure accumulating chambers (hereinafter referred to as a left chamber 38a and a right chamber 38b) are formed on both sides of the piston body 40, and either a left chamber 38a or a right chamber 38b is supplied from a compressed air supply source (not shown).
- the piston main body 40 can be moved by sending compressed air into one of them.
- the drawing shows a state in which compressed air is fed into the right chamber 38b.
- the piston main body 40 moves in the direction of the left chamber 38a, so that the two piston rods 42a and 42b are in the same direction. Move to.
- the inner ring raceway surface grindstone holder Ha and the outer ring raceway surface grindstone holder Hb connected to the piston rods 42a and 42b are simultaneously moved in the same direction while being guided by the pair of guide shafts 36a and 36b. Can be made.
- the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s) is smoothed with high precision and high precision by the inner ring raceway surface grindstone 8a (or outer ring raceway surface grindstone 8b).
- the grinding surface Sa of the raceway surface grindstone 8a is preferably configured in a rounded concave shape, while the grinding surface Sb of the outer ring raceway surface grinding stone 8b is configured in a rounded convex shape.
- the pressure head 34 is used to press the inner ring raceway surface grindstone 8a (or outer ring raceway surface grindstone 8b) against the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s) with pressures Fa and Fb.
- the compressed air is fed into the left chamber 38a of the cylinder 38, and the inner ring raceway surface grindstone 8a is backed (retreated) together with the inner ring raceway surface grindstone holder Ha.
- the inner ring raceway surface 2s is set at the superfinishing start position, and at that time, the compressed air is fed into the right chamber 38b so that the inner ring raceway surface grindstone 8a is pressed against the inner ring raceway surface 2s with the pressure Fa.
- the grindstone 8b for outer ring raceway surfaces.
- the inner ring 2 (or the outer ring 4) is directed toward the inner ring shoe 44 in order to maintain the machining accuracy constant and high.
- the inner ring shoe 44 is preferably rotated with the inner ring shoe 44 as a reference.
- the center axis of the inner ring 2 (or outer ring 4) is set in a fixed direction by a fixed distance with respect to the rotation axis Ax of the above-described track ring holding mechanism 6 in the above-described "nosepiece inner / outer ring set switching". It is necessary to mount it on each mounting surface 10s (see FIG. 2) of the plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10 so as to be shifted (eccentric).
- the inner / outer ring combined super finishing panel of the present embodiment is disposed opposite to the both sides of the bearing ring holding mechanism 6 along the direction orthogonal to the rotation axis Ax,
- the positions of the bearing rings (inner ring 2 and outer ring 4) to be mounted on the plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10 are adjusted, and the bearing rings (inner ring 2, outer ring 4) are directed toward the shoes 44 and 46.
- a pair of positioning mechanisms an inner ring positioning mechanism and an outer ring positioning mechanism).
- a pair of positioning mechanisms are used for an inner ring that is also used as a configuration that supports the outer diameter surface of the inner ring 2 (or outer ring 4) during super finishing.
- the inner ring positioning pusher 48 (or outer ring positioning pusher) that presses the inner ring 2 (or outer ring 4) toward the shoe 44 (or outer ring shoe 46) and the inner ring shoe 44 (or outer ring shoe 46). 50) and positioning that enables each shoe 44, 46 and each positioning pusher 48, 50 to approach the inner ring 2 (or outer ring 4) and to be separated from the inner ring 2 (or outer ring 4).
- Mechanism moving means that is, inner ring positioning mechanism moving means or outer ring positioning mechanism moving means).
- the outer ring shoe 46 and the outer ring positioning pusher 50 are separated (retracted) from the inner ring 2, and the other inner ring shoe 44 and inner ring shoe are used.
- the positioning pusher 48 is approached (advanced) toward the inner ring 2 and the inner ring 2 is pressed against the inner ring shoe 44 by the other inner ring positioning pusher 48, thereby pressing the inner ring 2 toward the inner ring shoe 44.
- the inner ring shoe 44 can be set to be rotatable with reference to the inner ring shoe 44 (see FIGS. 1A and 3A). In FIG. 3A, the inner ring positioning pusher 48 is omitted.
- the raceway to be processed is the outer ring 4
- the other inner ring shoe 44 and the inner ring positioning pusher 48 are separated (retracted) from the outer ring 4, and one outer ring shoe 46 and the outer ring positioning pusher 50 are moved.
- the outer ring 4 is approached (advanced) toward the outer ring 4, and the outer ring 4 is pressed against one outer ring shoe 46 by one outer ring positioning pusher 50, thereby pressing the outer ring 4 toward the outer ring shoe 46.
- the shoe 46 can be set to be rotatable with reference to the shoe 46 (see FIGS. 1B and 3B). In FIG. 3B, the outer ring positioning pusher 50 is omitted.
- the inner ring shoe 44 is moved to the inner ring shoe 44 along the direction of the arrow X1 so as to approach the inner ring 2 during the positioning of the inner ring 2 and the subsequent super finishing.
- a pair of inner ring rolls 44r is provided that contacts the outer diameter surface of the inner ring 2 (the inner ring raceway surface 2s or the collar portion (surface) 2t) and rotates together with the inner ring 2.
- the pair of inner ring rolls 44r are disposed to face each other along a direction that intersects (orthogonally) the movement direction X1 of the inner ring shoe 44, and are symmetrical with respect to the rotation axis Ax of the track ring holding mechanism 6. Is set.
- the pair of inner ring rolls 44r are each supported by an inner ring roll holder 44h so as to be rotatable (for example, rotation free).
- the height position and the radial position of the inner ring roll 44r with respect to the inner ring 2 are adjusted, and a pair of inner ring rolls 44r is positioned during positioning of the inner ring 2 and subsequent superfinishing. Is provided with an adjustment mechanism that makes it possible to accurately apply the torque to the outer diameter surface of the inner ring 2.
- the height position means the height (width) from the mounting surface 10s to the inner ring end surface 2a in a state where the inner ring 2 is mounted on the mounting surface 10s (see FIG. 2) of the bearing ring mounting structure (nosepiece) 10.
- the radial position is assumed to be the distance (interval) between the outer diameter surface of the inner ring 2 and the inner ring roll 44r along the radial direction defined through the rotation axis Ax of the bearing ring holding mechanism 6. To do.
- the height position and the radial position of each inner ring roll 44r are adjusted in advance before the inner ring shoe 44 is operated, and are maintained in the adjusted state.
- dovetail grooves 44g extended in the vertical direction on the end surface (side surface facing the inner ring 2) of each inner ring roll holder 44h are provided.
- Each of the inner ring rolls 44r is formed and inserted into each dovetail groove 44g, and each hozo member 44p is moved along the dovetail groove 44g.
- the height position of the roll 44r can be adjusted.
- the screwing structure 44s is shown as an example of the positioning and fixing structure, but other methods may be used.
- a radial position adjustment mechanism for example, a pair of guide grooves (not shown) are formed in the inner ring shoe 44 along the radial direction defined through the rotation axis Ax, and each inner ring roll holder A part of 44h is inserted (engaged) into each guide groove, and each inner ring roll holder 44h is moved along the guide groove in the direction of arrow 44T (see FIG. 1B), thereby The radial position of the inner ring roll 44r can be adjusted.
- a screwing structure (not shown) can be applied, but other methods may be used.
- the inner ring positioning pusher 48 moves the inner ring positioning pusher 48 along the direction of the arrow E1 so that the inner ring positioning pusher 48 approaches the inner ring 2.
- it is configured as a roll that contacts the outer diameter surface of the inner ring 2 and rotates together with the inner ring 2.
- the inner ring raceway surface grindstone 8a is in pressure contact with the inner ring raceway surface 2s during the superfinishing process for the inner ring 2, so the inner ring positioning pusher (roll) 48 avoids (offsets) this.
- the position is set so as to be applied to the outer diameter surface of the inner ring 2.
- the inner ring positioning pusher (roll) 48 is rotatably supported (for example, rotation-free) by a pusher support member 52, and the pusher support member 52 is moved along the direction of the arrow E 1 by a pusher position adjustment unit 54. And can be stretched.
- the pusher position adjustment unit 54 adjusts the height position of the inner ring positioning pusher (roll) 48 relative to the inner ring 2 by moving the pusher support member 52 (moving up and down).
- an adjustment mechanism (not shown) is provided that enables the inner ring positioning pusher (roll) 48 to be accurately applied to the outer diameter surface of the inner ring 2 during subsequent superfinishing. The adjustment mechanism need not be described because it is sufficient to use a known technique as it is.
- the height position of the inner ring positioning pusher (roll) 48 is adjusted in advance before the pusher 48 is operated, and is maintained in the adjusted state.
- the inner ring positioning mechanism moving means can be realized by a combination of a ball screw (a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut) and an AC servo motor.
- a ball screw a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut
- an AC servo motor is connected to the screw shaft.
- the rotation of the screw shaft may be controlled by a servo motor.
- the pusher support member 52 is connected to the screw shaft arranged along the arrow E1 direction via a nut, and the AC servo motor is connected to the screw shaft. What is necessary is just to carry out rotation control of the screw shaft.
- the inner ring 2 is pressed toward the inner ring shoe 44 during the positioning of the inner ring 2 and the subsequent superfinishing process, and the inner ring shoe 44 is rotated with reference to the inner ring shoe 44.
- the center axis of the inner ring 2 is shifted (decentered) in a certain direction by a certain distance with respect to the rotation axis Ax of the bearing ring holding mechanism 6
- the inner ring shoe 44 and the inner ring positioning The process until the pusher 48 is set can be arbitrarily set.
- the pusher support member 52 is moved in the E1 direction so that the inner ring positioning pusher 48 is mounted on each mounting surface 10s (see FIG. 2) of the plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10 described above.
- the inner ring shoe 44 is moved in the direction of the arrow X1 to bring the pair of inner ring rolls 44r closer to the inner ring 2 and fixed at the target position.
- the pusher support member 52 is moved in the direction of the arrow E1 to bring the inner ring positioning pusher 48 closer to the inner ring shoe 44, so that the inner ring 2 faces the inner ring shoe 44. Press.
- the inner ring 2 is pressed toward the inner ring shoe 44, and the inner ring shoe 44 is rotated with reference to the inner ring shoe 44.
- the inner ring shoe 44 and the inner ring positioning pusher 48 can be set.
- the outer ring shoe 46 and the outer ring positioning pusher 50 are separated (retreated) from the inner ring 2 while the setting process as described above is performed.
- the outer ring shoe 46 is moved in the direction of the arrow X2 so as to approach the outer ring 4 while the outer ring 4 is positioned and thereafter superfinishing.
- a pair of outer ring rolls 46r is provided that contacts the outer diameter surface (outer ring raceway surface 4s) of the outer ring 4 and rotates together with the outer ring 4.
- the pair of outer ring rolls 46r are arranged to face each other along a direction transverse (orthogonal) to the moving direction X2 of the outer ring shoe 46, and are symmetrical with respect to the rotation axis Ax of the track ring holding mechanism 6. Is set.
- the pair of outer ring rolls 46r are supported by the outer ring roll holder 46h so as to be rotatable (for example, rotation free).
- Each of the outer ring roll holders 46h adjusts the height position and the radial position of the outer ring roll 46r with respect to the outer ring 4, and a pair of outer ring rolls 46r during positioning of the outer ring 4 and subsequent super finishing. Is provided with an adjustment mechanism that makes it possible to accurately apply the torque to the outer diameter surface of the outer ring 4.
- the height position refers to the height (width) from the mounting surface 10s to the outer ring end surface 4a when the outer ring 4 is mounted on the mounting surface 10s (see FIG. 2) of the bearing ring mounting structure (nosepiece) 10.
- the radial position is assumed to be the distance (interval) between the outer diameter surface of the outer ring 4 and the outer ring roll 46r along the radial direction defined through the rotation axis Ax of the track ring holding mechanism 6. To do.
- the height position and the radial position of each outer ring roll 46r are adjusted in advance before the outer ring shoe 46 is operated, and are maintained in the adjusted state.
- dovetail grooves 46g extended in the vertical direction on the end surfaces (side surfaces facing the outer ring 4) of the respective outer ring roll holders 46h are provided.
- each of the outer ring 4 is formed and inserted into each dovetail groove 46 g and the dowel member 46 p is moved along the dovetail groove 46 g.
- the height position of the roll 46r can be adjusted.
- the screwing structure 46s is shown as an example of the positioning and fixing structure, but other methods may be used.
- a radial position adjusting mechanism for example, a pair of guide grooves (not shown) are formed in the outer ring shoe 46 along the radial direction defined through the rotation axis Ax, and each outer ring roll holder is formed. A part of 46h is inserted (engaged) into each guide groove, and each outer ring roll holder 46h is moved along the guide groove in the direction of arrow 46T (see FIG. 1A), thereby The radial position of the outer ring roll 46r can be adjusted.
- a screwing structure (not shown) can be applied, but other methods may be used.
- the outer ring positioning pusher 50 moves the outer ring positioning pusher 50 along the direction of the arrow E2 so that the outer ring positioning pusher 50 approaches the outer ring 4.
- the roll is configured as a roll that contacts the outer diameter surface of the outer ring 4 and rotates together with the outer ring 4.
- the outer ring positioning pusher (roll) 50 is rotatably supported by a pusher support member 56 (for example, rotation free), and the pusher support member 56 is moved along the direction of the arrow E2 by a pusher position adjusting unit 58. And can be stretched.
- the pusher position adjusting unit 58 adjusts the height position of the outer ring positioning pusher (roll) 50 with respect to the outer ring 4 by moving the pusher support member 56 (up and down movement).
- an adjustment mechanism (not shown) is provided that enables the outer ring positioning pusher (roll) 50 to be accurately applied to the outer diameter surface of the outer ring 4 during subsequent superfinishing.
- the adjustment mechanism need not be described because it is sufficient to use a known technique as it is.
- the height position of the outer ring positioning pusher (roll) 50 is adjusted in advance before the pusher 50 is operated, and is maintained in the adjusted state.
- the outer ring positioning mechanism moving means can be realized by a combination of a ball screw (a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut) and an AC servo motor.
- a ball screw a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut
- an AC servo motor is connected to the screw shaft.
- the rotation of the screw shaft may be controlled by a servo motor.
- the pusher support member 56 is connected to the screw shaft arranged along the arrow E2 direction via a nut, and the AC servo motor is connected to the screw shaft. What is necessary is just to carry out rotation control of the screw shaft.
- the outer ring 4 is pressed toward the outer ring shoe 46 during the positioning of the outer ring 4 and the subsequent superfinishing process, and the outer ring shoe 46 is rotated with reference to the outer ring shoe 46.
- the center axis of the outer ring 4 is shifted (decentered) in a certain direction by a certain distance with respect to the rotation axis Ax of the bearing ring holding mechanism 6
- the outer ring shoe 46 and the outer ring positioning The process until the pusher 50 is set can be arbitrarily set.
- the pusher support member 56 is moved in the E2 direction so that the outer ring positioning pusher 50 is mounted on each mounting surface 10s (see FIG. 2) of the plurality of bearing ring mounting structures (nosepieces) 10 described above.
- the outer ring 4 close to the outer ring 4 and bringing it into contact with the outer diameter surface, approximate positioning between the central axis of the outer ring 4 and the rotation axis Ax of the race ring holding mechanism 6 is performed.
- the outer ring shoe 46 is moved in the direction of the arrow X2 to bring the pair of outer ring rolls 46r closer to the outer ring 4 and fixed at the target position.
- the pusher support member 56 is moved in the direction of arrow E2 to bring the outer ring positioning pusher 50 closer to the outer ring shoe 46, so that the outer ring 4 faces the outer ring shoe 46. Press.
- the outer ring 4 is pressed toward the outer ring shoe 46, and the outer ring shoe 46 is rotated as a reference.
- the outer ring shoe 46 and the outer ring positioning pusher 50 can be set.
- the inner ring shoe 44 and the inner ring positioning pusher 48 are separated (retreated) from the outer ring 4.
- the inner ring 2 (or the outer ring 4) is pressed toward the inner ring shoe 44 (or the outer ring shoe 46), and is rotated based on the inner ring shoe 44 (or the outer ring shoe 46).
- the inner ring shoe 44 (or outer ring shoe 46) and the inner ring positioning pusher 48 (or outer ring positioning pusher 50) are set, the above-described positioning mechanism moving means (that is, the inner ring positioning mechanism) is set.
- the “model number”, “product number”, etc. assigned to the inner ring 2 and the outer ring 4 are input to a control device (not shown), not shown.
- the AC servo motor described above is operated (rotated) in a direction to reduce the difference from the target position (coordinate). Then, the above-described stop position control of the positioning mechanism moving unit is performed by repeating this procedure until the target value is finally reached or the allowable value is entered.
- the current position information of the AC servo motor described above is digitally recorded, and a difference to the target position (coordinate) signal is given to the current position information so that the target value is reached at once. Good.
- the stop position of the positioning mechanism moving unit described above is the inner ring 2.
- the inner ring shoe 44 and the inner ring positioning pusher 48 are set so that the inner ring shoe 44 and the inner ring positioning pusher 48 are rotated with reference to the inner ring shoe 44 and the outer ring 4.
- the outer ring shoe 46 and the outer ring positioning pusher 50 are limited to two positions (coordinates) where the outer ring shoe 46 and the outer ring positioning pusher 50 are set so as to be pressed toward the outer shoe 46 and rotated with reference to the outer ring shoe 46.
- a position “inner ring set” (FIG. 1 (a), FIG. 3 (a)) at which the inner ring shoe 44 and the inner ring positioning pusher 48 are set so as to rotate with respect to the inner ring shoe 44;
- the position “outer ring set” where the outer ring shoe 46 and the outer ring positioning pusher 50 are set so that the outer ring 4 is pressed toward the outer ring shoe 46 and rotated with the outer ring shoe 46 as a reference (FIG. 1). (b) and FIG. 3 (b)) can be automatically switched.
- switching of inner and outer rings of shoe pusher this is referred to as “switching of inner and outer rings of shoe pusher”.
- the super finishing process for the inner ring 2 and the outer ring 4 can be automatically performed with a single (one) facility.
- switching between a set (specification) for super finishing for the inner ring 2 and a set (specification) for super finishing for the outer ring 4 is performed automatically.
- the technology that makes this possible can be realized.
- a plurality of race rings are mounted by “switching the inner and outer ring sets of the nosepiece”.
- the structural body (nosepiece) 10 can be automatically switched between a set for holding the inner ring 2 and a set for holding the outer ring 4.
- the inner ring 2 (or the outer ring 4) can be automatically mounted on each mounting surface 10s (FIGS. 2A and 2B).
- the inner ring raceway surface grindstone 8a and the outer ring raceway surface grindstone 8b are directed to the superfinishing machining start position of the inner ring raceway surface 2s by “switching the inner and outer ring sets at the superfinishing processing start position”.
- the inner ring raceway surface grindstone 8a or the outer ring raceway surface grindstone 8b with respect to the superfinishing start position of the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s) of the inner ring 2 (or outer ring 4).
- the inner ring raceway surface grindstone 8a (or the outer ring raceway surface grindstone 8b) and the pair of inner ring rolls 44r of the inner ring shoe 44 (or the pair of inner ring rolls 46r of the outer ring shoe 46) are:
- the inner ring raceway surface 2s (or the outer ring raceway surface 4s) has a positional relationship in which the pressure Fa of the inner ring raceway surface grindstone 8a (or the pressure Fb of the outer ring raceway surface grindstone 8b) cancels out.
- the rotating inner ring 2 (or outer ring 4) is always pressed toward the inner ring shoe 44 (or outer ring shoe 46).
- the inner ring 2 (or outer ring 4) can be rotated with reference to the inner ring shoe 44 (or outer ring shoe 46), so that the inner ring raceway surface 2s (or outer ring raceway surface 4s) can be rotated.
- Super-finishing can be performed with extremely high accuracy.
- the super finishing processing for the inner ring 2 and the outer ring 4 can be automatically performed by a single (one) facility, so that the super finishing processing equipment dedicated to the inner ring raceway surface as in the prior art, Since it is not necessary to provide the super finishing processing equipment dedicated to the raceway surface independently, it is not necessary to secure the installation space by that amount, and the capital investment cost and power consumption can be reduced. Thereby, it is possible to achieve significant cost reduction, space saving, and energy saving as compared with the conventional case.
- switching between a set (specification) for super finishing for the inner ring 2 and a set (specification) for super finishing for the outer ring 4 is performed automatically.
- the positioning work of the holding member for holding the inner ring 2 and the outer ring 4 and the positioning work of the super finishing grindstones 8a and 8b with respect to the inner ring raceway surface 2s and the outer ring raceway surface 4s are all possible. As a result, the labor and time required for super-finishing can be greatly reduced.
- the present invention is not limited to this, and a double-row cylindrical and conical inner ring 2 (FIGS. 5A to 5C) having a collar portion (surface) 2t, and an outer ring 4 having various other outer ring raceway surfaces 4s. Needless to say, super finishing can also be performed in the same way (FIGS. 5D to 5G). In particular, the super-finishing of the double-row inner and outer rings 2, 4 (Figs. 5 (b), (c), (f), (g)) can also be performed with one chuck, dramatically improving the processing efficiency. Can be made.
- the inner ring 2 (or the outer ring 4) is integrated with each track ring mounting structure (nosepiece) 10 by the pair of rolls 26r in the “pressure roll inner / outer ring set switching”.
- the rotating base 12 constituting one structure of the bearing ring holding mechanism 6 is configured as a magnet chuck
- each bearing ring mounting structure (nosepiece) 10 is configured of a conductive material.
- the inner ring 2 (or the outer ring 4) having conductivity may be attracted to and integrated with each track ring mounting structure (nose piece) 10 by the magnetic action of the magnet chuck.
- the magnet chuck and the pair of rolls 26r may be used in combination.
- each track ring mounting structure (nose piece) 10 When the inner ring 2 (or outer ring 4) is attracted to each track ring mounting structure (nose piece) 10 by a magnet chuck (that is, when the inner ring shoe 44 (or outer ring shoe 46) is not used).
- the inner ring 2 (or outer ring 4) is connected to each bearing ring mounting structure (nose piece) so that the central axis of the inner ring 2 (or outer ring 4) and the rotation axis Ax of the bearing ring holding mechanism 6 coincide with each other. 10 is mounted.
- the brim portion superfinishing processing unit U2 of the present embodiment includes a plurality of brim portions (surfaces) 2t (in the figure, one brim portion (surface) 2t). It is possible to perform superfinishing with respect to (shown) automatically at the same time with a single (one) facility. Thereby, it is possible to perform the super finishing process for each collar portion (surface) 2t fully automatically at the same time as the super finishing process for the inner ring raceway surface 2s.
- the brim portion superfinishing processing unit U2 supports one brim portion grindstone 60a.
- the collar part machining head 60, the collar part machining head 60 are supported in a reversible manner, and the reversing mechanism 62 for reversing the collar part grindstone 60a around the reversing axis R at a desired angle, and the reversing mechanism 62 are supported.
- the reversing mechanism 62 and the collar portion machining head 60 are swung in a desired direction ⁇ , and an operating device 64 is provided for minute reciprocation (oscillation) Os.
- the actuating device 64 has a rotating shaft 66 (see FIG. 7B) that can be rotated by the driving source M, and converts the rotating motion of the rotating shaft 66 into a reciprocating motion and transmits it to the reversing mechanism 62.
- An oscillation mechanism 68 configured to reciprocate the collar part grindstone 60a of the collar part machining head 60 and a rotary shaft 66 concentrically, and by turning the reversing mechanism 62, the collar part grindstone of the collar part machining head 60 is rotated.
- a turning mechanism 70 that turns the 60a to a desired angle.
- the oscillation mechanism 68 is provided integrally with the rotation shaft 66. When the rotation center is eccentric (displaced) from the rotation center of the rotation shaft 66, the oscillation mechanism 68 is eccentric (see FIG. 7B). An oscillation portion 68p that is attached to the shaft portion 66p so as to be rotatable relative to the shaft portion 66p and supports the reversing mechanism 62 is provided.
- the turning mechanism 70 can be rotated concentrically with the rotation shaft 66 of the oscillation mechanism 68, and the angle adjustment gear shaft portion 72, which is a separate shaft from the rotation shaft 66, and the angle adjustment gear shaft portion 72.
- An angle adjustment table 74 that is connected and rotates the oscillation unit 68p to a desired angle is provided.
- the angle adjusting gear shaft portion 72 is fixed concentrically along the outer periphery of the spindle shaft 76 and the hollow spindle shaft 76 (see FIG. 7B) provided concentrically along the outer periphery of the rotating shaft 66.
- a hollow annular angle adjusting gear 78 (see FIG. 7B).
- the angle adjustment table 74 described above is fixed to the angle adjustment gear 78 and rotates concentrically with the spindle shaft 76 together with the angle adjustment gear 78.
- a plurality of (for example, two in the drawing) bearings 80 are interposed between the rotary shaft 66 and the spindle shaft 76, and the rotary shaft 66 is driven by these bearings 80. And the spindle shaft 76 are positioned so as to be relatively rotatable. Further, the spindle shaft 76 is provided in a fixed housing 84 (see FIG. 7B) via a plurality of bearings 82 (see FIG. 7B) provided on the outer periphery of the spindle shaft 76 (see FIG. 7B). The drive source M is mounted on the fixed housing 84 and is positioned so as to be rotatable.
- the oscillation mechanism 68 in the oscillation mechanism 68, the above-described oscillation portion 68p and the eccentric shaft portion 66p are coupled via a bearing 86 so as to be relatively rotatable.
- the oscillation unit 68p is a gear mechanism 88 (specifically, meshed with the angle adjustment gear shaft portion 72 (specifically, the angle adjustment gear 78 to which the angle adjustment table 74 is fixed) by an AC servo motor described later. The rotation is controlled at a desired angle (described later). For this reason, the oscillation part 68p does not rotate with the eccentric shaft part 66p that rotates eccentrically with the rotary shaft 66 described above.
- FIG. 7 (c) shows the configuration of the oscillation portion 68p.
- the oscillation unit 68p is not limited to the configuration shown in FIG. 7C, and may have a configuration other than this.
- the collar part processing head 60 can be turned to a desired angle ⁇ together with the reversing mechanism 62.
- the operation of rotating the angle adjusting gear 78 together with the angle adjusting table 74 and turning the collar portion machining head 60 to the desired angle ⁇ includes the gear mechanism 88 meshed with the angle adjusting gear 78 and the AC. It can be realized by a combination with a servo motor. Although not particularly illustrated, for example, an AC servo motor may be connected to the rotation shaft of the gear mechanism 88, and the rotation shaft may be rotationally controlled by the AC servo motor. Thereby, the collar part processing head 60 can be rotated to desired angle (theta).
- Such a brim portion superfinishing processing unit U2 is mounted on a Z-axis table 90 that is movable in the arrow Z direction, and the above-described fixed housing 84, together with the drive source M mounted on the Z-axis table 90, 90 is fixed on. Further, the Z-axis table 90 is mounted on an X-axis table 92 that can move in the arrow X direction. According to this, by moving the Z-axis table 90 and the X-axis table 92 to a desired distance (position), the collar part machining head 60 can be moved in a desired direction by a desired amount (distance).
- the operation of moving the Z-axis table 90 and the X-axis table 92 to each desired distance (position) is a combination of a ball screw (a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut) and an AC servo motor.
- a ball screw a structure in which a ball rolls and rotates between a screw shaft and a nut
- an AC servo motor is connected to the screw shaft.
- the rotation of the screw shaft may be controlled by a servo motor.
- the X-axis table 92 is connected to the screw shaft arranged along the arrow X direction via a nut, and the AC servo motor is connected to the screw shaft.
- the rotation of the shaft may be controlled.
- the turning control of the collar part machining head 60 by the angle adjustment table 74 and the movement control of the collar part machining head 60 by the Z-axis table 90 and the X-axis table 92 finally reach the target value.
- the brim portion super finishing unit U2 is set at a position where it does not interfere with the inner / outer ring combined raceway surface super finishing unit U1.
- the flange portion grindstone 60a supported by the flange portion processing head 60 can be set on the flange portion (surface) 2t of the inner ring 2.
- the inner ring 2 with a collar is provided.
- the “model number” and “product number” assigned for each type are input to a control device (not shown), and an encoder (rotation detector) (not shown) While detecting the rotational speed, the current position (coordinate) signal and the target position (coordinate) signal are compared to perform feedback control (position control or speed control).
- the AC servo motor described above is operated (rotated) in a direction to reduce the difference from the target position (coordinate). Then, by repeating this procedure until the target value is finally reached or the allowable range is entered, stop position control of the angle adjustment table 74, the Z-axis table 90, and the X-axis table 92 is performed.
- the current position information of the AC servo motor described above is digitally recorded, and a difference to the target position (coordinate) signal is given to the current position information so that the target value is reached at once. Good.
- the collar portion grindstone 60a is set on the collar portion (surface) 2t of the inner ring 2, and in this state, the oscillation mechanism 68 described above is operated, specifically, by the drive source M.
- the rotary shaft 66 is rotated, and the rotational motion is converted from the eccentric shaft portion 66p to the reciprocating motion via the oscillation portion 68p and transmitted to the reversing mechanism 62, and the collar portion grindstone 60a of the collar portion machining head 60 is slightly changed.
- reciprocation (oscillation) Os even when the above-described superfinishing process is performed on the inner ring raceway surface 2s, the superfinishing process can be performed on the collar portion (surface) 2t at the same time.
- the brim part super finishing unit U2 of the present embodiment supports the brim part machining head 60 in a reversible manner, and reverses the collar part grindstone 60a around the reverse axis R at a desired angle. Therefore, it is possible to automatically perform super finishing for a plurality of collar portions (surfaces) 2t in a single (one) facility at the same time.
- the angle adjustment table 74 and the Z-axis table 90 described above are used. Then, the stop position control of the X-axis table 92 is performed, the collar portion grindstone 60a is set on the collar surface 2t on one side, the collar portion grindstone 60a is slightly reciprocated (oscillated) Os, and the collar surface 2t Super finishing for
- the stop position control of the angle adjustment table 74, the Z-axis table 90, and the X-axis table 92 described above is performed again to set the brim portion grindstone 60a on the other brim surface 2t (or , Before setting), the collar portion machining head 60 is reversed by the reversing mechanism 62 and the collar portion grinding stone 60a is reversed by 180 ° around the reversing axis R. Thereby, the superfinishing process with respect to the other collar surface 2t can be performed with the said grindstone 60a for collar parts.
- the angle adjustment table 74 and the Z-axis table 90 described above are assumed.
- the stop position of the X-axis table 92 includes a first position (coordinates) for setting the collar portion grindstone 60a on one side collar surface 2t, and a second position for setting the collar portion grindstone 60a on the other side collar surface 2t. It is limited to two locations (coordinates).
- the collar part grindstone 60a is moved to the first position ( (Coordinates) and the second position (coordinates) can be automatically switched.
- the super-finishing processing for the plurality of collar portions (surface 2t) of the inner ring 2 with the collar can be performed simultaneously with a single (one) facility.
- the super finishing for the plurality of collar portions (surfaces) 2t can be performed fully automatically simultaneously with the super finishing for the inner ring raceway surface 2s.
- the superfinishing processing for a plurality of collar portions (surface 2t) can be automatically performed by a single (one) facility, so that a plurality of collar portions (surfaces) dedicated to conventional ones can be used. Since it is not necessary to provide each superfinishing device independently, the device can be reduced in size accordingly, and the capital investment cost and power consumption can be reduced. Thereby, significant cost reduction and energy saving can be achieved.
- switching between the setting of the brim portion grindstone 60a for the one brim surface 2t and the setting of the brim portion grindstone 60a for the other brim surface 2t can be performed fully automatically at the same time.
- the positioning work of the brim portion grindstone 60a with respect to the plurality of brim surfaces 2t becomes unnecessary, and as a result, labor and time required for super finishing can be greatly reduced.
- the drive source M for rotating the rotary shaft 66 is fixed to the Z-axis table 90 via the fixed housing 84, so that, for example, the power cable of the drive source M ( It is possible to prevent the occurrence of problems such as twisting of the (not shown) or failure of the drive source M.
Landscapes
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Abstract
内輪及び外輪に対する超仕上加工を1台の設備で自動的に行えるようにし、内輪に対する超仕上加工のためのセットと、外輪に対する超仕上加工のためのセットとの切り換えを全自動で行うことを可能にする。軌道輪2,4を回転可能に保持する軌道輪保持機構6と、軌道輪の軌道面2s,4sに超仕上加工を施す軌道面加工機構8とを有し、軌道輪保持機構は、加工対象となる軌道輪の種類に応じて、軌道輪搭載用構造体10を回転軸Axに対して接離させる構造体移動手段を備え、軌道面加工機構は、内輪及び外輪軌道面用砥石8a,8bの双方を支持する軌道面用砥石ホルダHa,Hbと、軌道面用砥石ホルダを移動、旋回させるホルダ移動旋回手段28とを備え、加工対象が内輪の場合、内輪軌道面に内輪軌道面用砥石を押し付け、加工対象が外輪の場合、外輪軌道面に外輪軌道面用砥石を押し付けて、オシレーションさせながらトラバースする。
Description
本発明は、内輪及び外輪に対する超仕上加工を単一(1台)の設備で自動的に行えるようにすることで、内輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)と、外輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)との切り換え(即ち、内外輪の交互加工)を全自動で行うことを可能にする内外輪兼用超仕上盤に関する。
従来、軸受の軌道輪(内輪、外輪)を製造する工程では、耐摩耗性、耐食性を上げると共に、回転精度や音響性能の向上を目的として、内輪及び外輪の各軌道面(即ち、内輪軌道面、外輪軌道面)を平滑化させる(即ち、平らで滑らかにさせる)超仕上加工が行われている(例えば、特許文献1参照)。この場合、超仕上加工を行うための設備は、内輪軌道面専用と、外輪軌道面専用とがそれぞれ独立して構築され、内輪軌道面に対する超仕上加工と、外輪軌道面に対する超仕上加工とは、各専用設備において別々に分かれて行われている。
しかしながら、従来の超仕上加工技術では、内輪軌道面専用の超仕上加工設備と、外輪軌道面専用の超仕上加工設備とがそれぞれ独立して必要となるため、その分だけ設置スペースを確保しなければならないだけでなく、設備投資費並びに消費電力が増加し、これにより、低コスト化及び省スペース化並びに省エネ化には一定の限界がある。
更に、内輪軌道面専用及び外輪軌道面専用のそれぞれの超仕上加工設備について、例えば内輪及び外輪を保持するための保持部材の位置合わせ作業や、内輪軌道面及び外輪軌道面に対する超仕上用砥石の位置決め作業などを個別に行わなければならず、超仕上加工に要する手間や時間がかかるため、超仕上加工の作業効率を向上させるには一定の限界がある。特に、多品種小ロット化が要求される製造ラインでは、上記した各作業を頻繁に繰り返さなければならなくなり、そうなると、超仕上加工の稼働率が低下してしまう。
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、内輪及び外輪に対する超仕上加工を単一(1台)の設備で自動的に行えるようにすることで、内輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)と、外輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)との切り換え(即ち、内外輪の交互加工)を全自動で行うことを可能にする内外輪兼用超仕上盤を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明のある態様は、内輪及び外輪に対する超仕上加工を単一の設備で自動的に行う内外輪兼用超仕上盤であって、回転軸を中心にして軌道輪を回転可能に保持する軌道輪保持機構と、回転可能に保持された軌道輪の軌道面に超仕上加工を施す軌道面加工機構とを有し、前記軌道輪保持機構は、その回転軸に対して同心円状に周方向に沿って所定間隔で配列され、かつ、軌道輪を搭載可能な複数の軌道輪搭載用構造体と、加工対象となる軌道輪の種類に応じて、当該複数の軌道輪搭載用構造体を同時に回転軸に向けて放射状に接近させ、かつ、回転軸から放射状に離間させることを可能にする構造体移動手段とを備え、前記軌道面加工機構は、内輪軌道面用砥石及び外輪軌道面用砥石の双方を共に支持する軌道面用砥石ホルダと、軌道面に対する超仕上加工に際し、軌道面用砥石ホルダを所望の方向に移動させると共に、所望の角度に旋回させることが可能なホルダ移動旋回手段と、加工対象となる軌道輪が内輪の場合、内輪軌道面に対する超仕上加工に際し、当該内輪軌道面に前記内輪軌道面用砥石を押し付け、かつ、加工対象となる軌道輪が外輪の場合、外輪軌道面に対する超仕上加工に際し、当該外輪軌道面に前記外輪軌道面用砥石を押し付けることを可能にする砥石押付手段とを備えていることを特徴とする内外輪兼用超仕上盤を提供する。
前記軌道輪保持機構において、前記複数の軌道輪搭載用構造体には、それぞれ、軌道輪を搭載可能な搭載面が、互いに回転軸を直交する同一平面上に位置して設けられていると共に、前記軌道輪保持機構には、軌道輪を各搭載面に圧接させる圧接構造が設けられており、圧接構造によって軌道輪を各搭載面に圧接させることで、軌道輪は、前記軌道輪搭載用構造体と一体となって回転可能となるよう構成してもよい。
前記軌道輪保持機構の両側に回転軸を直交する方向に沿って対向配置され、かつ、前記複数の軌道輪搭載用構造体に搭載させる軌道輪の位置を調整するための一対の位置決め機構を有し、一対の位置決め機構は、それぞれ、超仕上加工に際し、軌道輪の外径面を支持する構成として兼用されるシューと、シューに向けて軌道輪を押圧する軌道輪用位置決めプッシャと、前記シュー及び前記位置決めプッシャを軌道輪に向けて接近させ、かつ、軌道輪から離間させることを可能にする位置決め機構移動手段とを備え、加工対象となる軌道輪が内輪の場合、一方のシュー及び位置決めプッシャを内輪から離間させると共に、他方のシュー及び位置決めプッシャを内輪に向けて接近させ、他方の位置決めプッシャによって内輪を他方のシューに当て付けることで、内輪の位置決めを行い、加工対象となる軌道輪が外輪の場合、他方のシュー及び位置決めプッシャを外輪から離間させると共に、一方のシュー及び位置決めプッシャを外輪に向けて接近させ、一方の位置決めプッシャによって外輪を一方のシューに当て付けることで、外輪の位置決めを行うよう構成してもよい。
前記軌道面用砥石ホルダは、内輪軌道面用砥石を支持する内輪軌道面用砥石ホルダと、外輪軌道面用砥石を支持する外輪軌道面用砥石ホルダとからなり、前記砥石押付手段は、シリンダとシリンダ内に設けられるピストン本体と、ピストン本体の両側からシリンダ外部に延出される2本のピストンロッドを備え、前記2本のピストンロッドの一方には前記内輪軌道面用砥石ホルダが連結され、他方には外輪軌道面用砥石ホルダが連結されてもよい。
前記内外輪兼用超仕上盤は、つば部用砥石を支持するつば部加工ヘッドと、前記つば部加工ヘッドを反転可能に支持し、かつ、その反転軸回りにつば部用砥石を所望の角度で反転させる反転機構と、前記反転機構を支持し、かつ、前記反転機構と共に前記つば部加工ヘッドを所望の方向に旋回させると共に、微少往復運動させる作動装置とを更に備えてもよい。
前記作動装置は、駆動源によって回転可能な回転軸を有すると共に、当該回転軸の回転運動を往復運動に変換して前記反転機構に伝達することで、前記つば部加工ヘッドの前記つば部用砥石を微少往復運動させるオシレーション機構と、回転軸と同心に構成され、前記反転機構を旋回させることで、前記つば部加工ヘッドの前記つば部用砥石を所望の角度まで旋回させる旋回機構とを備えてもよい。
前記オシレーション機構は、回転軸に設けられた偏心軸部と、前記偏心軸部に対して相対回転可能に取り付けられ、かつ、前記反転機構を支持するオシレーション部とを備えており、回転軸を回転させると、その回転運動が前記偏心軸部から前記オシレーション部を介して往復運動に変換されて前記反転機構に伝達することで、前記つば部加工ヘッドの前記つば部用砥石を微少往復運動させる構成としてもよい。
前記旋回機構は、前記オシレーション機構の回転軸と同心状に回転可能で、かつ、当該回転軸とは別軸で構成された角度調整ギヤ軸部と、前記角度調整ギヤ軸部に連結され、前記オシレーション部を所望の角度まで回転させる角度調整テーブルとを備えており、前記角度調整ギヤ軸部を回転させると、その回転運動が前記角度調整テーブルから前記オシレーション部に伝達され、当該角度調整テーブルと共に前記オシレーション部を回転させることで、前記反転機構と共に前記つば部加工ヘッドを所望の角度まで旋回させる構成としてもよい。
前記軌道輪保持機構において、前記複数の軌道輪搭載用構造体には、それぞれ、軌道輪を搭載可能な搭載面が、互いに回転軸を直交する同一平面上に位置して設けられていると共に、前記軌道輪保持機構には、軌道輪を各搭載面に圧接させる圧接構造が設けられており、圧接構造によって軌道輪を各搭載面に圧接させることで、軌道輪は、前記軌道輪搭載用構造体と一体となって回転可能となるよう構成してもよい。
前記軌道輪保持機構の両側に回転軸を直交する方向に沿って対向配置され、かつ、前記複数の軌道輪搭載用構造体に搭載させる軌道輪の位置を調整するための一対の位置決め機構を有し、一対の位置決め機構は、それぞれ、超仕上加工に際し、軌道輪の外径面を支持する構成として兼用されるシューと、シューに向けて軌道輪を押圧する軌道輪用位置決めプッシャと、前記シュー及び前記位置決めプッシャを軌道輪に向けて接近させ、かつ、軌道輪から離間させることを可能にする位置決め機構移動手段とを備え、加工対象となる軌道輪が内輪の場合、一方のシュー及び位置決めプッシャを内輪から離間させると共に、他方のシュー及び位置決めプッシャを内輪に向けて接近させ、他方の位置決めプッシャによって内輪を他方のシューに当て付けることで、内輪の位置決めを行い、加工対象となる軌道輪が外輪の場合、他方のシュー及び位置決めプッシャを外輪から離間させると共に、一方のシュー及び位置決めプッシャを外輪に向けて接近させ、一方の位置決めプッシャによって外輪を一方のシューに当て付けることで、外輪の位置決めを行うよう構成してもよい。
前記軌道面用砥石ホルダは、内輪軌道面用砥石を支持する内輪軌道面用砥石ホルダと、外輪軌道面用砥石を支持する外輪軌道面用砥石ホルダとからなり、前記砥石押付手段は、シリンダとシリンダ内に設けられるピストン本体と、ピストン本体の両側からシリンダ外部に延出される2本のピストンロッドを備え、前記2本のピストンロッドの一方には前記内輪軌道面用砥石ホルダが連結され、他方には外輪軌道面用砥石ホルダが連結されてもよい。
前記内外輪兼用超仕上盤は、つば部用砥石を支持するつば部加工ヘッドと、前記つば部加工ヘッドを反転可能に支持し、かつ、その反転軸回りにつば部用砥石を所望の角度で反転させる反転機構と、前記反転機構を支持し、かつ、前記反転機構と共に前記つば部加工ヘッドを所望の方向に旋回させると共に、微少往復運動させる作動装置とを更に備えてもよい。
前記作動装置は、駆動源によって回転可能な回転軸を有すると共に、当該回転軸の回転運動を往復運動に変換して前記反転機構に伝達することで、前記つば部加工ヘッドの前記つば部用砥石を微少往復運動させるオシレーション機構と、回転軸と同心に構成され、前記反転機構を旋回させることで、前記つば部加工ヘッドの前記つば部用砥石を所望の角度まで旋回させる旋回機構とを備えてもよい。
前記オシレーション機構は、回転軸に設けられた偏心軸部と、前記偏心軸部に対して相対回転可能に取り付けられ、かつ、前記反転機構を支持するオシレーション部とを備えており、回転軸を回転させると、その回転運動が前記偏心軸部から前記オシレーション部を介して往復運動に変換されて前記反転機構に伝達することで、前記つば部加工ヘッドの前記つば部用砥石を微少往復運動させる構成としてもよい。
前記旋回機構は、前記オシレーション機構の回転軸と同心状に回転可能で、かつ、当該回転軸とは別軸で構成された角度調整ギヤ軸部と、前記角度調整ギヤ軸部に連結され、前記オシレーション部を所望の角度まで回転させる角度調整テーブルとを備えており、前記角度調整ギヤ軸部を回転させると、その回転運動が前記角度調整テーブルから前記オシレーション部に伝達され、当該角度調整テーブルと共に前記オシレーション部を回転させることで、前記反転機構と共に前記つば部加工ヘッドを所望の角度まで旋回させる構成としてもよい。
本発明によれば、内輪及び外輪に対する超仕上加工を単一(1台)の設備で自動的に行えるようにすることで、内輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)と、外輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)との切り換え(即ち、内外輪の交互加工)を全自動で行うことを可能にする内外輪兼用超仕上盤を実現することができる。
本発明の内外輪兼用超仕上盤においては、内輪及び外輪に対する超仕上加工を単一(1台)の設備で自動的に行えるようにすることで、内輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)と、外輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)との切り換え(即ち、内外輪の交互加工)を全自動で行うことを可能にする技術を実現することにある。なお、以下では簡単のため、内輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)を「内輪用セット」、外輪に対する超仕上加工のためのセット(仕様)を「外輪用セット」という。
かかる技術を実現するために、本発明の一実施形態に係る内外輪兼用超仕上盤は、図1(a),(b)に示すように、内輪2及び外輪4の各軌道面(即ち、内輪軌道面2s、外輪軌道面4s)を限りなく平滑化させる(例えば、研削済み軌道面をさらに平らで滑らかにさせる)超仕上加工を行うための内外輪兼用軌道面超仕上加工ユニットU1と、つば付き内輪2のつば部(面)2tを限りなく平滑化させる(例えば、研削済みつば部(面)をさらに平らで滑らかにさせる)超仕上加工を行うためのつば部超仕上加工ユニットU2とを備えて構成されている。
以下、本実施形態の内外輪兼用超仕上盤について説明するが、その説明において、「内外輪兼用軌道面超仕上加工ユニットU1」について、図1~図5を参照して説明した後、「つば部超仕上加工ユニットU2」について、図1、図6~図8を参照して説明する。なお、ここでは一例として、単列円すいころ軸受用のつば付き内輪2及びのつば無し外輪4を適用し、その内輪軌道面2s及び外輪軌道面4s、並びに、内輪軌道面2sに沿って延在するつば部(面)2tに超仕上加工を行う場合を想定する。
「内外輪兼用軌道面超仕上加工ユニットU1」
図1(a),(b)に示すように、内外輪兼用軌道面超仕上加工ユニットU1は、回転軸Axを中心にして軌道輪(内輪2、外輪4)を回転可能(例えば、矢印K方向に回転可能)に保持する軌道輪保持機構6と、軌道輪保持機構6によって回転可能に保持された軌道輪2,4の軌道面(内輪軌道面2s、外輪軌道面4s)に超仕上加工を施す軌道面加工機構8(図3参照)とを有している。なお、図1(a)では、軌道面加工機構8に支持されている内輪軌道面用砥石8aのみを示し、図1(b)では、軌道面加工機構8に支持されている外輪軌道面用砥石8bのみを示す。
図1(a),(b)に示すように、内外輪兼用軌道面超仕上加工ユニットU1は、回転軸Axを中心にして軌道輪(内輪2、外輪4)を回転可能(例えば、矢印K方向に回転可能)に保持する軌道輪保持機構6と、軌道輪保持機構6によって回転可能に保持された軌道輪2,4の軌道面(内輪軌道面2s、外輪軌道面4s)に超仕上加工を施す軌道面加工機構8(図3参照)とを有している。なお、図1(a)では、軌道面加工機構8に支持されている内輪軌道面用砥石8aのみを示し、図1(b)では、軌道面加工機構8に支持されている外輪軌道面用砥石8bのみを示す。
図2(a),(b)に示すように、軌道輪保持機構6は、その回転軸Axに対して同心円状に周方向に沿って所定間隔(例えば、等間隔)で配列され、かつ、軌道輪(内輪2、外輪4)を搭載可能な複数の軌道輪搭載用構造体10(ノーズピースともいう)と、加工対象となる軌道輪の種類に応じて、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10を同時に回転軸Axに向けて放射状(矢印S方向)に接近させ、かつ、回転軸Axから放射状(矢印S方向)に離間させることを可能にする構造体移動手段とを備えている。
なお、軌道輪の種類とは、内輪2及び外輪4毎に割り振られている「型番」や「品番」等で分類された概念を指し、このような型番や品番等を参照することで、例えば、内輪2及び外輪4の大きさ(直径、半径、内径、外径、幅、厚さなど)や、内輪2及び外輪4の軌道面の形態(単列、複列、傾斜角度、幅、表面形状など)、或いは、つば部(面)2tの有無等を特定することができる。なお、型番や品番等は、後述するサーボモータによる位置決め制御(停止位置制御)のための入力データとして利用することができる。
軌道輪保持機構6において、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10には、それぞれ、軌道輪(内輪2、外輪4)を搭載可能な搭載面10sが、互いに回転軸Axを直交する同一平面上に位置して設けられている。なお、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の大きさや形状、配列個数については、例えば、内外輪兼用超仕上盤の使用目的や使用環境、或いは、軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10に搭載する軌道輪(内輪2、外輪4)の大きさや重量などに応じて設定されるため、ここでは特に限定しない。
また、上記した軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10及び構造体移動手段は、軌道輪保持機構6の一構成を成す回転台12上に構築されており、回転台12は、図示しない制御系で駆動制御されたベルト又はモータからの回転力により、回転軸Axを中心にして例えば矢印K方向に回転させることができるようになっている。なお、回転台12の回転開始タイミング、回転速度や回転方向は制御系で管理され、これにより、例えば後述する位置決め機構及び圧接構造26(図3(a)参照)によって軌道輪(内輪2、外輪4)を搭載面10sに位置決め圧接させた後、所定のタイミングで回転台12を自動的に回転させることができる。
また、構造体移動手段は、ボールねじとサーボモータとの組み合わせによって実現することが可能である。ここでは、構造体移動手段の一例として、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の移動方向Sに沿って放射状に配置された複数のボールねじ(ねじ軸14とナット16の間でボールが転がり回転する構造)と、各ねじ軸14を同時にかつ同一方向に回転させる回転機構と、回転機構を回転させるサーボモータ(図示しない)とを備えて構成されている。なお、サーボモータとしては、例えばACサーボモータ、DCサーボモータなどがあるが、ここでは一例として、ACサーボモータを適用する。
複数のボールねじは、回転台12上に回転軸Axを中心にして放射方向Sに沿って延出した複数のボールねじ収容部18内に、1本ずつ回転可能に支持されており、それぞれのねじ軸14には、1つのナット16が螺合されている。また、各ボールねじ収容部18には、その上面に、放射方向S(即ち、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の移動方向S)に沿って穿孔されたキー溝18gが形成されており、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10と各ナット16とは、それぞれ、キー溝18gに通されたボルト20によって相互に結合(連結)されている。
また、回転機構は、回転軸Axと同軸上に回転可能に設けられた1つのメイン傘歯車22と、上記した各ねじ軸14の回転軸Ax寄りの先端部に1つずつ設けられた複数のサブ傘歯車24とを有しており、双方の傘歯車22,24は、互いに直角に歯合している。なお、メイン傘歯車22は、ACサーボモータ(図示しない)によって回転制御されるようになっている。
この場合、ACサーボモータの回転力がメイン傘歯車22から各サブ傘歯車24を介して各ねじ軸14に伝達され、当該各ねじ軸14が同時に回転すると、これにより、各ナット16が各ねじ軸14に沿って同時に移動することで、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10を矢印S方向に沿って同時かつ同方向に移動させることができる。
ここで、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の停止位置制御では、内輪2及び外輪4毎に割り振られている「型番」や「品番」等を制御装置(図示しない)に入力し、図示しないエンコーダ(回転検出器)によってACサーボモータの出力軸の回転位置や回転速度を検知しながら、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とを比較してフィードバック制御(位置制御や速度制御)を行う。
このとき、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とに差がある場合、ACサーボモータを目標位置(座標)との差分を減少させる方向に動作(回転)させる。そして、かかる手順を、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の停止位置制御が行われる。なお、別の方法としてACサーボモータの現在位置情報をデジタル的に記録しておき、これに目標位置(座標)信号までの差分を与えて、その目的値に一度に到達する方法でもよい。
この場合、ある特定の「型番」「品番」等の内輪2及び外輪4に対して、例えば交互に超仕上加工を行う場合を想定すると、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の停止位置は、内輪2を保持する第1位置(座標)と、外輪4を保持する第2位置(座標)の2箇所に限定される。このため、第1位置信号(座標)と第2位置信号(座標)との差分を無くすように、ACサーボモータを動作(回転)させることで、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10を、上記第1位置(座標)「内輪用セット」と上記第2位置(座標)「外輪用セット」とに自動的に切り換えることができる。以下、これを「ノーズピースの内外輪セット切換」という。
図3(a)に示すように、上記した軌道輪保持機構6には、軌道輪(内輪2、外輪4)を上記した複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の各搭載面10s(図2参照)に圧接させる圧接構造26が設けられている。圧接構造26の形態としては、例えば、軌道輪(内輪2、外輪4)を各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10に向けて押し付ける(押圧する)ようにして、各搭載面10sに圧接させる押圧方法や、軌道輪(内輪2、外輪4)を各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10に向けて引き付ける(吸引する)ようにして、各搭載面10sに圧接させる吸引方法などを適用することができる。
図3(a)には、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10が、内輪2を保持する位置にセットされた状態が示されている。ここでは圧接構造26の一例として、押圧方法が適用されており、当該押圧方法に係る圧接構造26(プレッシャーロール機構ともいう)は、内輪2の中空円環状の端面2a(各搭載面10sに圧接されている端面に対して内輪軌道面2sを挟んで反対側の端面:以下、内輪端面2aという)に対して垂直下方に向けて押圧力を付与することが可能な一対のロール26rを備えている。
一対のロール26rは、1本の仮想回転軸(図示しない)を中心にして回転可能に対向し、かつ、互いに平行を成して配置されており、中空円環状を成す内輪端面2aのうち、内輪2の中心軸を通る直径方向の両側部位にそれぞれセットされるようになっている。なお、一対のロール26rを内輪端面2aの両側部位にセットする段階では、内輪2は、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10によって保持された「内輪用セット」状態にある。この場合、後述する「シュー・プッシャの内外輪セット切換」によって、内輪2は、内輪用シュー44に向けて押圧され、当該内輪用シュー44を基準に回転可能にセットされている。
かかるセットを実現するために、圧接構造26は、それぞれのロール26rを回転可能(例えば、回転フリー)に支持する一対のロールホルダ26hを備えている。一対のロールホルダ26hは、互いに平行に延在しており、その先端部にロール26rがそれぞれ支持されている。また、一対のロールホルダ26hの基端部は、当該ロールホルダ26hを移動させて、一対のロール26rを内輪端面2aの両側部位にセットさせるための移動機構(図示しない)に接続(支持)されている。
移動機構は、上記した「内輪用セット」状態にある内輪2の径(内輪端面2a内径、外径、内外径の平均径など)に応じて、一対のロールホルダ26hを移動(相対的に接近又は離間)させることができるようになっている。これにより、一対のロール26rの相互間距離(間隔)を内輪2の径(内輪端面2a内径、外径、内外径の平均径など)に合わせて小さくしたり大きくしたりすることができる。なお、一対のロールホルダ26hを移動させる場合、互いに平行な位置関係を維持しつつ移動させることが好ましい。
かかる移動機構は、ボールねじ(ねじ軸とナットの間でボールが転がり回転する構造)とACサーボモータとの組み合わせによって実現することが可能である。特に図示しないが例えば、一対のロールホルダ26hをそれぞれ個別にナットを介してねじ軸に連結させると共に、各ねじ軸にACサーボモータをそれぞれ連結させ、各ACサーボモータによって各ねじ軸を回転制御すればよい。なお、各ねじ軸の配置の姿勢は、一対のロールホルダ26hの平行な位置関係に対して、その中程の位置に、これを直交する方向に設定することが好ましい。別の捉え方をすると、各ねじ軸の配置の姿勢は、上記した一対のロール26rの1本の仮想回転軸に対して平行となるように設定することが好ましい。これにより、一対のロールホルダ26hを移動させて、一対のロール26rの相互間距離(間隔)を内輪2の径(内輪端面2a内径、外径、内外径の平均径など)に合わせて調整することができる。
更に、移動機構は、上記した「内輪用セット」状態にある内輪2の幅(内輪端面の相互間距離、別の捉え方をすると、軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の搭載面10sから内輪端面2aまでの高さ)に応じて、一対のロールホルダ26hを移動(縦型の内外輪兼用超仕上盤では上下動)させることができるようになっている。これにより、一対のロール26rを内輪2(内輪端面2a)に対して接近させたり離間させたりすることができる。なお、一対のロールホルダ26hを移動させる場合、互いに平行な位置関係を維持しつつ移動させることが好ましい。
かかる移動機構は、ボールねじ(ねじ軸とナットの間でボールが転がり回転する構造)とACサーボモータとの組み合わせによって実現することが可能である。特に図示しないが例えば、一対のロールホルダ26hの基端部を、上下方向に延在させたねじ軸に対してナットを介して連結させ、ACサーボモータによってねじ軸を回転制御すればよい。これにより、一対のロールホルダ26hを上下に移動させて、一対のロール26rを内輪2に接近させ、内輪端面2aの両側部位に位置決めさせることができる。
この場合、上記した移動機構において、一対のロール26rを内輪端面2aの両側部位にセットするまでのプロセスは、内輪2の径に合わせて一対のロール26rの相互間距離(間隔)を調整した後、当該ロール26rを内輪端面2aの両側部位に位置決めするようにしてもよいし、これとは逆に、一対のロール26rを内輪端面2aの両側部位の近傍領域(例えば、当該両側部位の内側近傍領域、又は、外側近傍領域)に位置決めした後、内輪2の径に合わせて一対のロール26rの相互間距離(間隔)を調整するようにしてもよい。
いずれのプロセスを経た場合であっても、その後の手順では、内輪端面2aの両側部位にセットされた一対のロール26rによって、当該内輪端面2aに対して垂直下方に向けて押圧力が付与される。かかる手順を実行するために、圧接構造26には、押圧力付与機構が設けられている。なお、押圧力付与機構としては、一対のロール26rを内輪端面2aに対して垂直下方に向けて移動させることができるものであればよい。
例えば、上記した一対のロールホルダ26hの中程に、これを直交して設けられているねじ軸を支点にした「てこの原理」に基づいて、一対のロールホルダ26hの基端部を垂直上方に移動させることで、当該支点を中心にして、一対のロールホルダ26hの先端部を垂直下方に移動させることができ、一対のロール26rを内輪端面2aに対して垂直下方に向けて移動させることができる。これにより、内輪2を複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の各搭載面10s(図2参照)に圧接させることができる。
このように、圧接構造26によって内輪2を各搭載面10sに圧接させることで、内輪2は、圧接構造26と複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10との間に挟持された状態となり、これにより、内輪2は、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10と一体となって回転可能となる。なお、上記では、圧接構造26と内輪2との関係について説明したが、外輪4(図3(b)参照)も同様であり、上記した圧接構造26と同様のプロセスを適用することで、一対のロール26rを外輪端面4a(図3(b)参照)の両側部位にセットし、これにより、外輪4を複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の各搭載面10sに圧接させることができる。
ここで、一対のロール26rを内輪端面2a及び外輪端面4aの両側部位にセットする際において、一対のロールホルダ26hの停止位置制御(換言すると、一対のロール26rの停止位置制御ともいう)では、内輪2及び外輪4毎に割り振られている「型番」や「品番」等を制御装置(図示しない)に入力し、図示しないエンコーダ(回転検出器)によって、上記したそれぞれのACサーボモータの出力軸の回転位置や回転速度を検知しながら、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とを比較してフィードバック制御(位置制御や速度制御)を行う。
このとき、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とに差がある場合、上記したACサーボモータを目標位置(座標)との差分を減少させる方向に動作(回転)させる。そして、かかる手順を、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、一対のロールホルダ26hの停止位置制御が行われる。なお、別の方法として、上記したACサーボモータの現在位置情報をデジタル的に記録しておき、これに目標位置(座標)信号までの差分を与えて、その目的値に一度に到達する方法でもよい。
この場合、ある特定の「型番」「品番」等の内輪2及び外輪4に対して、例えば交互に超仕上加工を行う場合を想定すると、一対のロールホルダ26hの停止位置は、一対のロール26rを内輪端面2aの両側部位にセットする第1位置(座標)と、一対のロール26rを外輪端面4aの両側部位にセットする第2位置(座標)の2箇所に限定される。このため、第1位置信号(座標)と第2位置信号(座標)との差分を無くすように、ACサーボモータを動作(回転)させることで、一対のロール26rを、上記第1位置(座標)「内輪用セット」と上記第2位置(座標)「外輪用セット」とに自動的に切り換えることができる。以下、これを「プレッシャーロールの内外輪セット切換」という。
図3(a),(b)に示すように、上記した軌道輪保持機構6によって回転可能に保持された軌道輪2,4の軌道面(内輪軌道面2s、外輪軌道面4s)は、続いて、軌道面加工機構8によって超仕上加工が施される。この場合、軌道面加工機構8は、内輪軌道面用砥石8a及び外輪軌道面用砥石8bの双方を共に支持する軌道面用砥石ホルダHa,Hbと、軌道面(内輪軌道面2s、外輪軌道面4s)に対する超仕上加工に際し、軌道面用砥石ホルダHa,Hbを所望の方向に移動させると共に、所望の角度に旋回させることが可能なホルダ移動旋回手段28とを備えている。
軌道面(内輪軌道面2s、外輪軌道面4s)に対する超仕上加工では、上記した一対のロール26rによって各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10と一体となっている内輪2(又は、外輪4)を、回転台12の回転に伴って所定方向Kに回転させた状態で、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対して垂直方向から内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を所定の圧力Fa,Fb(図1(a),(b)参照)で押し付けつつ、オシレーション(微少往復運動)させながら内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に沿ってトラバースする処理が行われる。
かかる超仕上加工においては、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を超仕上加工開始位置にセットする処理が行われる。ここで、超仕上加工開始位置とは、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対して内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)が垂直方向に位置決めされた位置を想定する。この場合、軌道輪(内輪2、外輪4)の「型番」「品番」等に応じて、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)の形状や傾斜角度、或いは、広さなどが特定されるため、それに合わせて、当該内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対する内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)の姿勢や位置を調整する必要がある。
ホルダ移動旋回手段28には、かかる調整を行うための構成が設けられている。
その一例として、ホルダ移動旋回手段28は、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10と一体となっている内輪2(又は、外輪4)を横切る方向Xに移動可能な移動体(図示しない)上に、θ方向に回転可能な回転ホルダ30、並びに、Z方向に移動可能なスライダ32を搭載して構成されている。この場合、回転ホルダ30の回転軸(図示しない)は、上記した軌道輪保持機構6(回転台12)の回転軸Axに直交する方向に設定されている。また、スライダ32は、回転ホルダ30上に搭載されており、そのスライド方向Zは、回転ホルダ30の回転軸に直交する方向に設定されている。
その一例として、ホルダ移動旋回手段28は、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10と一体となっている内輪2(又は、外輪4)を横切る方向Xに移動可能な移動体(図示しない)上に、θ方向に回転可能な回転ホルダ30、並びに、Z方向に移動可能なスライダ32を搭載して構成されている。この場合、回転ホルダ30の回転軸(図示しない)は、上記した軌道輪保持機構6(回転台12)の回転軸Axに直交する方向に設定されている。また、スライダ32は、回転ホルダ30上に搭載されており、そのスライド方向Zは、回転ホルダ30の回転軸に直交する方向に設定されている。
かかるホルダ移動旋回手段28は、ボールねじ(ねじ軸とナットの間でボールが転がり回転する構造)とACサーボモータとの組み合わせによって実現することが可能である。特に図示しないが例えば、移動体の場合は、X方向に配置したねじ軸にナットを介して移動体を連結させると共に、ねじ軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによってねじ軸を回転制御すればよい。また、回転ホルダ30の場合は、その回転軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによって回転軸を回転制御すればよい。更に、スライダ32の場合は、Z方向に配置したねじ軸にナットを介してスライダ32を連結させると共に、ねじ軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによってねじ軸を回転制御すればよい。
この場合、上記したホルダ移動旋回手段28において、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を超仕上加工開始位置にセットするまでのプロセスは、任意に設定することができる。その一例として、移動体をX方向に移動させて内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10と一体となっている内輪2(又は、外輪4)に接近させる。次に、回転ホルダ30をθ方向に所定角度だけ回転させる。このときの回転角度は、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)の傾斜角度に基づいて調整する。続いて、スライダ32をZ方向にスライドさせて、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対向配置させる。
そして、このようなプロセスを、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を超仕上加工開始位置にセットすることができる。この場合、超仕上加工(オシレーション、トラバース)において、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対する圧力Fa,Fb(図1(a),(b)参照)の向きが、上記した軌道輪保持機構6(回転台12)の回転軸Axを通る径方向に一致するように、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を超仕上加工開始位置にセットすることが好ましい。
ここで、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を超仕上加工開始位置にセットする際において、ホルダ移動旋回手段28の停止位置制御(換言すると、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)の停止位置制御ともいう)では、内輪2及び外輪4毎に割り振られている「型番」や「品番」等を制御装置(図示しない)に入力し、図示しないエンコーダ(回転検出器)によって、上記したそれぞれのACサーボモータの出力軸の回転位置や回転速度を検知しながら、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とを比較してフィードバック制御(位置制御や速度制御)を行う。
このとき、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とに差がある場合、上記したACサーボモータを目標位置(座標)との差分を減少させる方向に動作(回転)させる。そして、かかる手順を、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、ホルダ移動旋回手段28の停止位置制御が行われる。なお、別の方法として、上記したACサーボモータの現在位置情報をデジタル的に記録しておき、これに目標位置(座標)信号までの差分を与えて、その目的値に一度に到達する方法でもよい。
この場合、ある特定の「型番」「品番」等の内輪2及び外輪4に対して、例えば交互に超仕上加工を行う場合を想定すると、ホルダ移動旋回手段28の停止位置は、内輪軌道面2sに対して内輪軌道面用砥石8aを超仕上加工開始位置にセットする第1位置(座標)と、外輪軌道面4sに対して外輪軌道面用砥石8bを超仕上加工開始位置にセットする第2位置(座標)の2箇所に限定される。このため、第1位置信号(座標)と第2位置信号(座標)との差分を無くすように、ACサーボモータを動作(回転)させることで、内輪軌道面2sに対して内輪軌道面用砥石8aが超仕上加工開始位置にセットされる位置「内輪用セット」(図3(a))と、外輪軌道面4sに対して外輪軌道面用砥石8bが超仕上加工開始位置にセットされる位置「外輪用セット」(図3(b))とに自動的に切り換えることができる。以下、これを「超仕上加工開始位置の内外輪セット切換」という。
続いて、上記した超仕上加工開始位置セットが完了した後、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対して垂直方向から内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を所定の圧力Fa,Fb(図1(a),(b)参照)で押し付ける処理が行われる。なお、かかる処理は、回転台12の回転に伴って内輪2(又は、外輪4)を所定方向Kに回転させた後に行ってもよいし、或いは、内輪2(又は、外輪4)を所定方向Kに回転させると同時、又は、回転させる前に行ってもよい。
いずれの場合でも、上記した押し付け処理を行うために、上記したスライダ32の端部には、内外輪兼用の砥石押付手段34(即ち、加圧ヘッド34)が設けられている。この場合、当該加圧ヘッド34には、上記した軌道面用砥石ホルダHa,Hbが所定方向に移動可能に保持されている。そして、当該加圧ヘッド34には、軌道面用砥石ホルダHa,Hbを所定方向に移動させることで、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に所定の圧力Fa,Fb(図1(a),(b)参照)で押し付ける構成が施されている。
図4(a)に示すように、加圧ヘッド34には、上記した軌道面用砥石ホルダHa,Hbが両側に振り分けて、かつ、互いに対向する位置関係を成して配置されている。図面では一例として、図面向かって左側に、内輪軌道面用砥石8aを支持する軌道面用砥石ホルダHa(以下、内輪軌道面用砥石ホルダHaという)が配置され、これに対し、図面向かって右側に、外輪軌道面用砥石8bを支持する軌道面用砥石ホルダHb(以下、外輪軌道面用砥石ホルダHbという)が配置されている。
また、加圧ヘッド34には、一対の案内シャフト36a,36bが互いに平行に設けられており、当該案内シャフト36a,36bは、平行状態を維持しつつ同方向に沿って移動可能に構成配置されている。また、一対の案内シャフト36a,36bの両側には、内輪軌道面用砥石ホルダHaと外輪軌道面用砥石ホルダHbと取り付けられている。この場合、内輪軌道面用砥石ホルダHaに支持された内輪軌道面用砥石8aと、外輪軌道面用砥石ホルダHbに支持された外輪軌道面用砥石8bとは、同一平面上において、互いに同一方向に沿って1列に並んだ位置関係に配置構成されている。
ここで、一対の案内シャフト36a,36bを一方向にスライドさせると、これに伴って、内輪軌道面用砥石ホルダHa及び外輪軌道面用砥石ホルダHbが同方向に同時に移動することで、内輪軌道面用砥石8a及び外輪軌道面用砥石8bを同方向に同時に移動(スライド)させることができる。これに対し、一対の案内シャフト36a,36bを他方向にスライドさせると、これに伴って、内輪軌道面用砥石ホルダHa及び外輪軌道面用砥石ホルダHbが同方向に同時に移動することで、内輪軌道面用砥石8a及び外輪軌道面用砥石8bを同方向に同時に移動(スライド)させることができる。
また、加圧ヘッド34には、一対の案内シャフト36a,36b相互間に、これら案内シャフト36a,36bと平行に加圧ピストンが構築されている。加圧ピストンは、加圧ヘッド34に構築されたシリンダ38内を往復運動するピストン本体40と、ピストン本体40の両側から延出した2本のピストンロッド42a,42bとを備えている。2本のピストンロッド42a,42bは、上記した一対の案内シャフト36a,36bと平行に延出しており、一方のピストンロッド42aは、内輪軌道面用砥石ホルダHaに連結され、他方のピストンロッド42bは、外輪軌道面用砥石ホルダHbに連結されている。
シリンダ38内には、ピストン本体40の両側に蓄圧室(以下、左チャンバ38a、右チャンバ38bという)が構成されており、圧縮空気供給源(図示しない)から左チャンバ38a又は右チャンバ38bのいずれか一方に圧縮空気を送り込むことで、ピストン本体40を移動させることができる。図面では一例として、右チャンバ38bに圧縮空気を送り込んでいる状態が示されており、このとき、ピストン本体40が左チャンバ38a方向に移動することで、2本のピストンロッド42a,42bが同方向に移動する。これにより、当該ピストンロッド42a,42bに連結されている内輪軌道面用砥石ホルダHa及び外輪軌道面用砥石ホルダHbを、上記した一対の案内シャフト36a,36bによってガイドしつつ、同方向に同時に移動させることができる。
このような加圧ヘッド34によれば、上記した超仕上加工開始位置セットが完了し、続いて押し付け処理を行う際に、右チャンバ38b(又は、左チャンバ38a)に圧縮空気を送り込むことで、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対して垂直方向から内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を所定の圧力Fa,Fbで押し付けることができる(図4(b),(c))。このとき、圧力Fa,Fbの向きは、上記した「超仕上加工開始位置の内外輪セット切換」により、上記した軌道輪保持機構6(回転台12)の回転軸Axを通る径方向に一致するようにセットされている(図1(a),(b)参照)。
そして、当該セット状態において、内輪2(又は、外輪4)を所定方向Kに回転させている間に、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対して垂直方向から内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を所定の圧力Fa,Fbで押し付けつつ、オシレーション(微少往復運動)Osさせながら内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に沿ってトラバースTrする処理(超仕上加工)が行われる(図4(b),(c))。
なお、超仕上加工に際し、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)によって内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)を高精度かつ高精細に平滑化するために、内輪軌道面用砥石8aの砥面Saは、丸味を帯びた凹面状に、一方、外輪軌道面用砥石8bの砥面Sbは、丸味を帯びた凸面状にそれぞれ構成することが好ましい。
また、超仕上加工に際し、加圧ヘッド34によって、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に圧力Fa,Fbで押し付けるタイミングは、例えば内輪軌道面用砥石8aを使用する場合、シリンダ38の左チャンバ38aに圧縮空気を送り込み、内輪軌道面用砥石ホルダHaと共に内輪軌道面用砥石8aをバック(後退)させた状態で、内輪軌道面2sに対する超仕上加工開始位置にセットし、そのとき、右チャンバ38bに圧縮空気を送り込むことで、内輪軌道面用砥石8aを内輪軌道面2sに圧力Faで押し付ければよい。なお、外輪軌道面用砥石8bを使用する場合には、上記とは逆のプロセスを実行すればよい。
ところで、軌道面(内輪軌道面2s、外輪軌道面4s)に対する超仕上加工では、その加工精度を一定にかつ高く維持するために、内輪2(又は、外輪4)を、内輪用シュー44に向けて押圧させ、当該内輪用シュー44を基準に回転させることが好ましい。そのためには、上記した「ノーズピースの内外輪セット切換」の際、内輪2(又は、外輪4)の中心軸を、上記した軌道輪保持機構6の回転軸Axに対して一定距離だけ一定方向にずらす(偏心させる)ように、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の各搭載面10s(図2参照)に搭載させる必要がある。
そこで、図1(a),(b)に示すように、本実施形態の内外輪兼用超仕上盤は、軌道輪保持機構6の両側に回転軸Axを直交する方向に沿って対向配置され、かつ、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10に搭載させる軌道輪(内輪2、外輪4)の位置を調整し、当該軌道輪(内輪2、外輪4)をシュー44,46に向けて押圧させるための一対の位置決め機構(内輪用位置決め機構、外輪用位置決め機構)を有している。
一対の位置決め機構(即ち、内輪用位置決め機構、又は、外輪用位置決め機構)は、それぞれ、超仕上加工に際し、内輪2(又は、外輪4)の外径面を支持する構成として兼用される内輪用シュー44(又は、外輪用シュー46)と、内輪用シュー44(又は、外輪用シュー46)に向けて内輪2(又は、外輪4)を押圧する内輪用位置決めプッシャ48(又は、外輪用位置決めプッシャ50)と、各シュー44,46及び各位置決めプッシャ48,50を内輪2(又は、外輪4)に向けて接近させ、かつ、内輪2(又は、外輪4)から離間させることを可能にする位置決め機構移動手段(即ち、内輪用位置決め機構移動手段、又は、外輪用位置決め機構移動手段)とを備えている。
かかる構成によれば、加工対象となる軌道輪が内輪2の場合、一方の外輪用シュー46及び外輪用位置決めプッシャ50を内輪2から離間(後退)させると共に、他方の内輪用シュー44及び内輪用位置決めプッシャ48を内輪2に向けて接近(前進)させ、他方の内輪用位置決めプッシャ48によって内輪2を他方の内輪用シュー44に当て付けることで、内輪2を、内輪用シュー44に向けて押圧させ、当該内輪用シュー44を基準に回転可能にセットさせることができる(図1(a)、図3(a)参照)。なお、図3(a)では、内輪用位置決めプッシャ48が省略されている。
一方、加工対象となる軌道輪が外輪4の場合、他方の内輪用シュー44及び内輪用位置決めプッシャ48を外輪4から離間(後退)させると共に、一方の外輪用シュー46及び外輪用位置決めプッシャ50を外輪4に向けて接近(前進)させ、一方の外輪用位置決めプッシャ50によって外輪4を一方の外輪用シュー46に当て付けることで、外輪4を、外輪用シュー46に向けて押圧させ、当該外輪用シュー46を基準に回転可能にセットさせることができる(図1(b)、図3(b)参照)。なお、図3(b)では、外輪用位置決めプッシャ50が省略されている。
まず、内輪用位置決め機構において、内輪用シュー44には、当該内輪用シュー44を矢印X1方向に沿って移動させて内輪2に接近させた状態で、内輪2の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、内輪2の外径面(内輪軌道面2s、又は、つば部(面)2t)に当て付いて、当該内輪2と共に回転する一対の内輪用ロール44rが設けられている。一対の内輪用ロール44rは、内輪用シュー44の移動方向X1を横断(直交)する方向に沿って対向配置され、かつ、軌道輪保持機構6の回転軸Axに対して対称となる位置関係に設定されている。
また、一対の内輪用ロール44rは、それぞれ、内輪用ロールホルダ44hによって回転可能(例えば、回転フリー)に支持されている。そして、各内輪用ロールホルダ44hには、内輪2に対する内輪用ロール44rの高さ位置、径方向位置をそれぞれ調整し、内輪2の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、一対の内輪用ロール44rを正確に内輪2の外径面に当て付けることを可能にする調整機構が設けられている。
高さ位置とは、内輪2が軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の搭載面10s(図2参照)に搭載された状態において、搭載面10sから内輪端面2aまでの高さ(幅)を想定する。また、径方向位置とは、軌道輪保持機構6の回転軸Axを通って規定される径方向に沿って、内輪2の外径面と内輪用ロール44rとの間の距離(間隔)を想定する。なお、各内輪用ロール44rの高さ位置、径方向位置は、内輪用シュー44を動作させる前に予め調整され、その調整された状態に維持されるものとする。
ここで、高さ位置の調整機構として、例えば図3(a)に示すように、各内輪用ロールホルダ44hの端面(内輪2に対向する側面)に上下方向に延出させたアリ溝44gをそれぞれ形成すると共に、内輪用ロール44rを回転可能に保持したホゾ部材44pを各アリ溝44gに挿入し、当該アリ溝44gに沿って各ホゾ部材44pを移動させることで、内輪2に対する各内輪用ロール44rの高さ位置を調整することができる。この場合、移動させた各ホゾ部材44pを位置決め固定するための位置決め固定構造をそれぞれ設けることが好ましい。図面では、位置決め固定構造の一例として、ネジ止め構造44sが示されているが、これ以外の方法でもよい。
また、径方向位置の調整機構として、例えば、回転軸Axを通って規定される径方向に沿って、内輪用シュー44に一対のガイド溝(図示しない)を形成すると共に、各内輪用ロールホルダ44hの一部を各ガイド溝に挿入(係合)し、当該ガイド溝に沿って各内輪用ロールホルダ44hを矢印44T方向(図1(b)参照)に移動させることで、内輪2に対する各内輪用ロール44rの径方向位置を調整することができる。この場合、移動させた各内輪用ロールホルダ44hを位置決め固定するための位置決め固定構造をそれぞれ設けることが好ましい。なお、位置決め固定構造の一例として、ネジ止め構造(図示しない)を適用することができるが、これ以外の方法でもよい。
次に、内輪用位置決め機構において、内輪用位置決めプッシャ48は、当該内輪用位置決めプッシャ48を矢印E1方向に沿って移動させて内輪2に接近させた状態で、内輪2の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、当該内輪2の外径面に当て付いて当該内輪2と共に回転するロールとして構成されている。この場合、内輪2に対する超仕上加工時においては、上記した内輪軌道面用砥石8aが内輪軌道面2sに圧接しているため、内輪用位置決めプッシャ(ロール)48は、これを回避(オフセット)した位置で、内輪2の外径面に当て付けられるように設定されている。
また、内輪用位置決めプッシャ(ロール)48は、プッシャ支持部材52によって回転可能(例えば、回転フリー)に支持されており、当該プッシャ支持部材52は、プッシャ位置調整部54によって、矢印E1方向に沿って伸縮可能に保持されている。特に図示しないが、プッシャ位置調整部54は、プッシャ支持部材52を移動(上下動)させることで、内輪2に対する内輪用位置決めプッシャ(ロール)48の高さ位置を調整し、内輪2の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、内輪用位置決めプッシャ(ロール)48を正確に内輪2の外径面に当て付けることを可能にする調整機構(図示しない)が設けられている。なお、調整機構は、周知の技術をそのまま利用すれば足りるため、その説明は省略する。また、内輪用位置決めプッシャ(ロール)48の高さ位置は、当該プッシャ48を動作させる前に予め調整され、その調整された状態に維持されるものとする。
そして、内輪用位置決め機構において、内輪用位置決め機構移動手段は、ボールねじ(ねじ軸とナットの間でボールが転がり回転する構造)とACサーボモータとの組み合わせによって実現することが可能である。特に図示しないが例えば、内輪用シュー44の場合は、矢印X1方向に沿って配置したねじ軸にナットを介して内輪用シュー44を連結させると共に、ねじ軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによってねじ軸を回転制御すればよい。また、内輪用位置決めプッシャ48の場合は、矢印E1方向に沿って配置したねじ軸にナットを介してプッシャ支持部材52を連結させると共に、ねじ軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによってねじ軸を回転制御すればよい。
この場合、上記した内輪用位置決め機構移動手段において、内輪2の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、内輪2を、内輪用シュー44に向けて押圧させ、当該内輪用シュー44を基準に回転させるように(換言すると、内輪2の中心軸を、上記した軌道輪保持機構6の回転軸Axに対して一定距離だけ一定方向にずらす(偏心させる)ように)、内輪用シュー44及び内輪用位置決めプッシャ48をセットするまでのプロセスは、任意に設定することができる。
一例として、プッシャ支持部材52をE1方向に移動させて内輪用位置決めプッシャ48を、上記した複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の各搭載面10s(図2参照)に搭載されている内輪2に接近させ、その外径面に当接させることで、内輪2の中心軸と軌道輪保持機構6の回転軸Axとの間のおおよその位置決めを行う。これと同時或いはその後所定のタイミングで、内輪用シュー44を矢印X1方向に移動させて一対の内輪用ロール44rを当該内輪2に接近させ目標位置に固定する。そして、これと同時或いはその後所定のタイミングで、プッシャ支持部材52を矢印E1方向に移動させて内輪用位置決めプッシャ48を内輪用シュー44に接近させることで、内輪2を内輪用シュー44に向けて押圧する。
そして、このようなプロセスを、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、内輪2を、内輪用シュー44に向けて押圧させ、当該内輪用シュー44を基準に回転させるように、内輪用シュー44及び内輪用位置決めプッシャ48をセットすることができる。なお、上記したようなセットプロセスが行われている間、外輪用シュー46及び外輪用位置決めプッシャ50は内輪2から離間(後退)させておく。
一方、外輪用位置決め機構において、外輪用シュー46には、当該外輪用シュー46を矢印X2方向に沿って移動させて外輪4に接近させた状態で、外輪4の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、外輪4の外径面(外輪軌道面4s)に当て付いて、当該外輪4と共に回転する一対の外輪用ロール46rが設けられている。一対の外輪用ロール46rは、外輪用シュー46の移動方向X2を横断(直交)する方向に沿って対向配置され、かつ、軌道輪保持機構6の回転軸Axに対して対称となる位置関係に設定されている。
また、一対の外輪用ロール46rは、それぞれ、外輪用ロールホルダ46hによって回転可能(例えば、回転フリー)に支持されている。そして、各外輪用ロールホルダ46hには、外輪4に対する外輪用ロール46rの高さ位置、径方向位置をそれぞれ調整し、外輪4の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、一対の外輪用ロール46rを正確に外輪4の外径面に当て付けることを可能にする調整機構が設けられている。
高さ位置とは、外輪4が軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の搭載面10s(図2参照)に搭載された状態において、搭載面10sから外輪端面4aまでの高さ(幅)を想定する。また、径方向位置とは、軌道輪保持機構6の回転軸Axを通って規定される径方向に沿って、外輪4の外径面と外輪用ロール46rとの間の距離(間隔)を想定する。なお、各外輪用ロール46rの高さ位置、径方向位置は、外輪用シュー46を動作させる前に予め調整され、その調整された状態に維持されるものとする。
ここで、高さ位置の調整機構として、例えば図3(b)に示すように、各外輪用ロールホルダ46hの端面(外輪4に対向する側面)に上下方向に延出させたアリ溝46gをそれぞれ形成すると共に、外輪用ロール46rを回転可能に保持したホゾ部材46pを各アリ溝46gに挿入し、当該アリ溝46gに沿って各ホゾ部材46pを移動させることで、外輪4に対する各外輪用ロール46rの高さ位置を調整することができる。この場合、移動させた各ホゾ部材46pを位置決め固定するための位置決め固定構造をそれぞれ設けることが好ましい。図面では、位置決め固定構造の一例として、ネジ止め構造46sが示されているが、これ以外の方法でもよい。
また、径方向位置の調整機構として、例えば、回転軸Axを通って規定される径方向に沿って、外輪用シュー46に一対のガイド溝(図示しない)を形成すると共に、各外輪用ロールホルダ46hの一部を各ガイド溝に挿入(係合)し、当該ガイド溝に沿って各外輪用ロールホルダ46hを矢印46T方向(図1(a)参照)に移動させることで、外輪4に対する各外輪用ロール46rの径方向位置を調整することができる。この場合、移動させた各外輪用ロールホルダ46hを位置決め固定するための位置決め固定構造をそれぞれ設けることが好ましい。なお、位置決め固定構造の一例として、ネジ止め構造(図示しない)を適用することができるが、これ以外の方法でもよい。
次に、外輪用位置決め機構において、外輪用位置決めプッシャ50は、当該外輪用位置決めプッシャ50を矢印E2方向に沿って移動させて外輪4に接近させた状態で、外輪4の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、当該外輪4の外径面に当て付いて当該外輪4と共に回転するロールとして構成されている。
また、外輪用位置決めプッシャ(ロール)50は、プッシャ支持部材56によって回転可能(例えば、回転フリー)に支持されており、当該プッシャ支持部材56は、プッシャ位置調整部58によって、矢印E2方向に沿って伸縮可能に保持されている。特に図示しないが、プッシャ位置調整部58は、プッシャ支持部材56を移動(上下動)させることで、外輪4に対する外輪用位置決めプッシャ(ロール)50の高さ位置を調整し、外輪4の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、外輪用位置決めプッシャ(ロール)50を正確に外輪4の外径面に当て付けることを可能にする調整機構(図示しない)が設けられている。なお、調整機構は、周知の技術をそのまま利用すれば足りるため、その説明は省略する。また、外輪用位置決めプッシャ(ロール)50の高さ位置は、当該プッシャ50を動作させる前に予め調整され、その調整された状態に維持されるものとする。
そして、外輪用位置決め機構において、外輪用位置決め機構移動手段は、ボールねじ(ねじ軸とナットの間でボールが転がり回転する構造)とACサーボモータとの組み合わせによって実現することが可能である。特に図示しないが例えば、外輪用シュー46の場合は、矢印X2方向に沿って配置したねじ軸にナットを介して外輪用シュー46を連結させると共に、ねじ軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによってねじ軸を回転制御すればよい。また、外輪用位置決めプッシャ50の場合は、矢印E2方向に沿って配置したねじ軸にナットを介してプッシャ支持部材56を連結させると共に、ねじ軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによってねじ軸を回転制御すればよい。
この場合、上記した内輪用位置決め機構移動手段において、外輪4の位置決め時並びにその後の超仕上加工時に、外輪4を、外輪用シュー46に向けて押圧させ、当該外輪用シュー46を基準に回転させるように(換言すると、外輪4の中心軸を、上記した軌道輪保持機構6の回転軸Axに対して一定距離だけ一定方向にずらす(偏心させる)ように)、外輪用シュー46及び外輪用位置決めプッシャ50をセットするまでのプロセスは、任意に設定することができる。
一例として、プッシャ支持部材56をE2方向に移動させて外輪用位置決めプッシャ50を、上記した複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10の各搭載面10s(図2参照)に搭載されている外輪4に接近させ、その外径面に当接させることで、外輪4の中心軸と軌道輪保持機構6の回転軸Axとの間のおおよその位置決めを行う。これと同時或いはその後所定のタイミングで、外輪用シュー46を矢印X2方向に移動させて一対の外輪用ロール46rを当該外輪4に接近させ目標位置に固定する。そして、これと同時或いはその後所定のタイミングで、プッシャ支持部材56を矢印E2方向に移動させて外輪用位置決めプッシャ50を外輪用シュー46に接近させることで、外輪4を外輪用シュー46に向けて押圧する。
そして、このようなプロセスを、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、外輪4を、外輪用シュー46に向けて押圧させ、当該外輪用シュー46を基準に回転させるように、外輪用シュー46及び外輪用位置決めプッシャ50をセットすることができる。なお、上記したようなセットプロセスが行われている間、内輪用シュー44及び内輪用位置決めプッシャ48は外輪4から離間(後退)させておく。
ここで、内輪2(又は、外輪4)を、内輪用シュー44(又は、外輪用シュー46)に向けて押圧させ、当該内輪用シュー44(又は、外輪用シュー46)を基準に回転させるように、内輪用シュー44(又は、外輪用シュー46)、及び、内輪用位置決めプッシャ48(又は、外輪用位置決めプッシャ50)をセットする際において、上記した位置決め機構移動手段(即ち、内輪用位置決め機構移動手段、又は、外輪用位置決め機構移動手段)の停止位置制御では、内輪2及び外輪4毎に割り振られている「型番」や「品番」等を制御装置(図示しない)に入力し、図示しないエンコーダ(回転検出器)によって、上記したそれぞれのACサーボモータの出力軸の回転位置や回転速度を検知しながら、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とを比較してフィードバック制御(位置制御や速度制御)を行う。
このとき、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とに差がある場合、上記したACサーボモータを目標位置(座標)との差分を減少させる方向に動作(回転)させる。そして、かかる手順を、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、上記した位置決め機構移動手段の停止位置制御が行われる。なお、別の方法として、上記したACサーボモータの現在位置情報をデジタル的に記録しておき、これに目標位置(座標)信号までの差分を与えて、その目的値に一度に到達する方法でもよい。
この場合、ある特定の「型番」「品番」等の内輪2及び外輪4に対して、例えば交互に超仕上加工を行う場合を想定すると、上記した位置決め機構移動手段の停止位置は、内輪2を、内輪用シュー44に向けて押圧させ、当該内輪用シュー44を基準に回転させるように、内輪用シュー44及び内輪用位置決めプッシャ48をセットする第1位置(座標)と、外輪4を、外輪用シュー46に向けて押圧させ、当該外輪用シュー46を基準に回転させるように、外輪用シュー46及び外輪用位置決めプッシャ50をセットする第2位置(座標)の2箇所に限定される。
このため、第1位置信号(座標)と第2位置信号(座標)との差分を無くすように、ACサーボモータを動作(回転)させることで、内輪2を、内輪用シュー44に向けて押圧させ、当該内輪用シュー44を基準に回転させるように、内輪用シュー44及び内輪用位置決めプッシャ48がセットされる位置「内輪用セット」(図1(a)、図3(a))と、外輪4を、外輪用シュー46に向けて押圧させ、当該外輪用シュー46を基準に回転させるように、外輪用シュー46及び外輪用位置決めプッシャ50がセットされる位置「外輪用セット」(図1(b)、図3(b))とに自動的に切り換えることができる。以下、これを「シュー・プッシャの内外輪セット切換」という。
以上、内外輪兼用超仕上盤の内外輪兼用軌道面超仕上加工ユニットU1によれば、内輪2及び外輪4に対する超仕上加工を単一(1台)の設備で自動的に行えるようにすることで、内輪2に対する超仕上加工のためのセット(仕様)と、外輪4に対する超仕上加工のためのセット(仕様)との切り換え(即ち、内外輪2,4の交互加工)を全自動で行うことを可能にする技術を実現することができる。
具体的には、軌道輪(内輪2、外輪4)の軌道面(内輪軌道面2s、外輪軌道面4s)に対する超仕上加工に際し、「ノーズピースの内外輪セット切換」により、複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10を、内輪2を保持するセットと、外輪4を保持するセットとに自動的に切り換えることができる。これにより、内輪2(又は、外輪4)を当該各搭載面10sに対して自動的に搭載させることができる(図2(a),(b))。
これに同期(追従)して、「シュー・プッシャの内外輪セット切換」により、内輪用シュー44及び内輪用位置決めプッシャ48、並びに、外輪用シュー46及び外輪用位置決めプッシャ50を、内輪用シュー44に内輪2を押圧させた状態で回転させるセットと、外輪用シュー46に外輪4を押圧させた状態で回転させるセットとに自動的に切り換えることができる。これにより、上記した複数の軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10上における内輪2(又は、外輪4)の内輪用シュー44(又は、外輪用シュー46)に対する位置合わせ(芯出し)を自動的に行うことができる(図1(a),(b))。
これに同期(追従)して、「プレッシャーロールの内外輪セット切換」により、一対のロール26rを、内輪2を各搭載面10sに圧接させるセットと、外輪4を各搭載面10sに圧接させるセットとに自動的に切り換えることができる。これにより、内輪2(又は、外輪4)は、各搭載面10sに自動的に圧接され、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10と一体となって回転可能となる(図3(a),(b))。
これに同期(追従)して、「超仕上加工開始位置の内外輪セット切換」により、内輪軌道面用砥石8a及び外輪軌道面用砥石8bを、内輪軌道面2sの超仕上加工開始位置に向けて移動旋回させるセットと、外輪軌道面4sの超仕上加工開始位置に向けて移動旋回させるセットとに自動的に切り換えることができる。これにより、内輪2(又は、外輪4)の内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)の超仕上加工開始位置に対して、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を自動的にセットさせることができる(図3(a),(b))。
これに同期(追従)して、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10と一体となっている内輪2(又は、外輪4)を、回転台12の回転に伴って所定方向Kに回転させた状態で、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対して垂直方向から内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)を所定の圧力Fa,Fbで押し付けつつ、オシレーション(微少往復運動)Osさせながら内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に沿ってトラバースTrする処理を行うことができる(図4(b),(c))。
このとき、内輪軌道面用砥石8a(又は、外輪軌道面用砥石8b)と、内輪用シュー44の一対の内輪用ロール44r(又は、外輪用シュー46の一対の内輪用ロール46r)とは、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に作用する内輪軌道面用砥石8aの圧力Fa(又は、外輪軌道面用砥石8bの圧力Fb)を打ち消し合う位置関係にある。
この状態において、回転中の内輪2(又は、外輪4)は、常時、内輪用シュー44(又は、外輪用シュー46)に向けて押圧されることとなる。これにより、内輪2(又は、外輪4)を、内輪用シュー44(又は、外輪用シュー46)を基準に回転させることができるため、内輪軌道面2s(又は、外輪軌道面4s)に対して極めて高精度に超仕上加工を施すことができる。
これによれば、内輪2及び外輪4に対する超仕上加工を単一(1台)の設備で自動的に行えるようにしたことにより、従来のような内輪軌道面専用の超仕上加工設備と、外輪軌道面専用の超仕上加工設備とをそれぞれ独立して設ける必要がないため、その分だけ設置スペースを確保する必要がなくなると共に、設備投資費並びに消費電力を低減させることができる。これにより、従来に比べて大幅な低コスト化及び省スペース化並びに省エネ化を達成することができる。
更に、内輪2に対する超仕上加工のためのセット(仕様)と、外輪4に対する超仕上加工のためのセット(仕様)との切り換え(即ち、内外輪2,4の交互加工)を全自動で行うことを可能にしたことにより、例えば内輪2及び外輪4を保持するための保持部材の位置合わせ作業や、内輪軌道面2s及び外輪軌道面4sに対する超仕上用砥石8a,8bの位置決め作業などが一切不要となり、その結果、超仕上加工に要する手間や時間を大幅に省くことができる。このため、超仕上加工の作業効率を飛躍的に向上させることが可能となり、特に、上記した内外輪兼用超仕上盤を多品種小ロット化が要求される製造ラインに導入することで、超仕上加工の稼働率アップに大きく貢献することができる。
なお、上記した実施形態では、単列円すいころ軸受用のつば付き内輪2及びのつば無し外輪4を適用し、その内輪軌道面2s及び外輪軌道面4sに超仕上加工を行う場合を想定したが、これに限定されることはなく、つば部(面)2tを有する複列の円筒及び円すい内輪2(図5(a)~(c))や、その他の各種外輪軌道面4sを有する外輪4(図5(d)~(g))にも、同様に、超仕上加工を行うことができることは言うまでもない。特に、複列の内外輪2,4(図5(b),(c),(f),(g))の超仕上加工もワンチャックで行うことができるため、加工効率を飛躍的に向上させることができる。
また、上記した実施形態では、「プレッシャーロールの内外輪セット切換」において、一対のロール26rによって内輪2(又は、外輪4)を各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10と一体化させるようにしたが、これに代えて例えば、軌道輪保持機構6の一構成を成す回転台12をマグネットチャックとして構成すると共に、各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10を導電性材料で構成する。そして、当該マグネットチャックの磁気作用によって、導電性を有する内輪2(又は、外輪4)を各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10に吸着させて一体化させるようにしてもよい。この場合、当該マグネットチャックと一対のロール26rとを併用してもよい。なお、マグネットチャックにより内輪2(又は、外輪4)を各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10に吸着させる場合(即ち、内輪用シュー44(又は、外輪用シュー46)を用いない場合)、内輪2(又は、外輪4)の中心軸と軌道輪保持機構6の回転軸Axとを一致させるように、当該内輪2(又は、外輪4)を各軌道輪搭載用構造体(ノーズピース)10に搭載させる。
「つば部超仕上加工ユニットU2」
図1(a)に示すように、本実施形態のつば部超仕上加工ユニットU2は、つば付き内輪2の複数のつば部(面)2t(同図では、1つのつば部(面)2tを示す)に対する超仕上加工を、単一(1台)の設備で同時期に一括して自動的に行うことを可能にするように構成されている。これにより、上記した内輪軌道面2sに対する超仕上加工と同時に、各つば部(面)2tに対する超仕上加工を全自動で行うことを可能にしている。
図1(a)に示すように、本実施形態のつば部超仕上加工ユニットU2は、つば付き内輪2の複数のつば部(面)2t(同図では、1つのつば部(面)2tを示す)に対する超仕上加工を、単一(1台)の設備で同時期に一括して自動的に行うことを可能にするように構成されている。これにより、上記した内輪軌道面2sに対する超仕上加工と同時に、各つば部(面)2tに対する超仕上加工を全自動で行うことを可能にしている。
図1(a)、図6(a),(b)、図7(a),(b)に示すように、つば部超仕上加工ユニットU2は、1個のつば部用砥石60aを支持するつば部加工ヘッド60と、つば部加工ヘッド60を反転可能に支持し、かつ、その反転軸R回りにつば部用砥石60aを所望の角度で反転させる反転機構62と、反転機構62を支持し、かつ、反転機構62と共につば部加工ヘッド60を所望の方向θに旋回させると共に、微少往復運動(オシレーション)Osさせる作動装置64とを備えている。
作動装置64は、駆動源Mによって回転可能な回転軸66(図7(b)参照)を有すると共に、当該回転軸66の回転運動を往復運動に変換して反転機構62に伝達することで、つば部加工ヘッド60のつば部用砥石60aを微少往復運動させるオシレーション機構68と、回転軸66と同心に構成され、反転機構62を旋回させることで、つば部加工ヘッド60のつば部用砥石60aを所望の角度まで旋回させる旋回機構70とを備えている。
オシレーション機構68は、回転軸66に一体的に設けられ、その回転中心が回転軸66の回転中心から偏心している(ずれている)偏心軸部66p(図7(b)参照)と、偏心軸部66pに対して相対回転可能に取り付けられ、かつ、反転機構62を支持するオシレーション部68pとを備えている。
旋回機構70は、オシレーション機構68の回転軸66と同心状に回転可能で、かつ、当該回転軸66とは別軸で構成された角度調整ギヤ軸部72と、角度調整ギヤ軸部72に連結され、オシレーション部68pを所望の角度まで回転させる角度調整テーブル74とを備えている。
この場合、角度調整ギヤ軸部72は、回転軸66の外周に沿って同心に設けられた中空のスピンドル軸76(図7(b)参照)と、スピンドル軸76の外周に沿って同心に固定された中空円環状の角度調整ギヤ78(図7(b)参照)とを備えて構成されている。また、上記した角度調整テーブル74は、角度調整ギヤ78に固定されており、当該角度調整ギヤ78と共に、スピンドル軸76と同心に回転するようになっている。
なお、回転軸66とスピンドル軸76との間には、複数(図面では一例として、2つ)の軸受80(図7(b)参照)が介在されており、これら軸受80によって、回転軸66とスピンドル軸76とは相対回転可能に位置決めされている。また、スピンドル軸76は、その外周に設けられた複数(図面では一例として、2つ)の軸受82(図7(b)参照)を介して固定ハウジング84(図7(b)参照)内に回転可能に位置決めされており、固定ハウジング84には、上記した駆動源Mが搭載されている。
図7(b),(c)に示すように、オシレーション機構68において、上記したオシレーション部68pと偏心軸部66pとは、軸受86を介して相対回転可能に連結されている。また、オシレーション部68pは、後述するACサーボモータによって、上記した角度調整ギヤ軸部72(具体的には、角度調整テーブル74が固定された角度調整ギヤ78)に歯合した歯車機構88(後述する)を回転制御することで、所望の角度に保持されるようになっている。このため、当該オシレーション部68pは、上記した回転軸66と共に偏心回転する偏心軸部66pと連れ回りすることはない。
これにより、駆動源Mによって回転軸66を回転させると、その回転運動が偏心軸部66pからオシレーション部68pを介して往復運動に変換されて反転機構62に伝達することで、つば部加工ヘッド60のつば部用砥石60aを微少往復運動(オシレーション)Osさせることができる。なお、図7(c)には、オシレーション部68pの構成が示されているが、回転軸66の回転運動を偏心軸部66pからオシレーション部68pを介して往復運動に変換できるものであれば、当該オシレーション部68pは、図7(c)に示された構成に限定されることはなく、これ以外の構成としてもよい。
そして、角度調整ギヤ軸部72(即ち、角度調整ギヤ78)を回転させると、その回転運動が角度調整テーブル74からオシレーション部68pに伝達され、当該角度調整テーブル74と共にオシレーション部68pを回転させることで、反転機構62と共につば部加工ヘッド60を所望の角度θまで旋回させることができる。
ここで、角度調整ギヤ78を角度調整テーブル74と共に回転させて、つば部加工ヘッド60を所望の角度θまで旋回させる動作は、当該角度調整ギヤ78に歯合している歯車機構88と、ACサーボモータとの組み合わせによって実現することが可能である。特に図示しないが例えば、歯車機構88の回転軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによって回転軸を回転制御すればよい。これにより、つば部加工ヘッド60を所望の角度θまで旋回させることができる。
このようなつば部超仕上加工ユニットU2は、矢印Z方向に移動可能なZ軸テーブル90に搭載されており、上記した固定ハウジング84はこれに搭載されている駆動源Mと共に、当該Z軸テーブル90上に固定されている。更に、Z軸テーブル90は、矢印X方向に移動可能なX軸テーブル92に搭載されている。これによれば、Z軸テーブル90及びX軸テーブル92をそれぞれ所望の距離(位置)まで移動させることで、つば部加工ヘッド60を所望方向に所望量(距離)だけ移動させることができる。
ここで、Z軸テーブル90及びX軸テーブル92をそれぞれ所望の距離(位置)まで移動させる動作は、ボールねじ(ねじ軸とナットの間でボールが転がり回転する構造)とACサーボモータとの組み合わせによって実現することが可能である。特に図示しないが例えば、Z軸テーブル90の場合は、矢印Z方向に沿って配置したねじ軸にナットを介してZ軸テーブル90を連結させると共に、ねじ軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによってねじ軸を回転制御すればよい。また、X軸テーブル92の場合は、矢印X方向に沿って配置したねじ軸にナットを介してX軸テーブル92を連結させると共に、ねじ軸にACサーボモータを連結させ、当該ACサーボモータによってねじ軸を回転制御すればよい。
この場合、上記した角度調整テーブル74によるつば部加工ヘッド60の旋回制御、及び、上記したZ軸テーブル90及びX軸テーブル92によるつば部加工ヘッド60の移動制御を、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、例えば図6(b)に示すように、つば部超仕上加工ユニットU2を、上記した内外輪兼用軌道面超仕上加工ユニットU1と干渉しない位置にセットすることができ、これにより、つば部加工ヘッド60に支持されているつば部用砥石60aを、内輪2のつば部(面)2tにセットすることができる。
ここで、つば部用砥石60aを内輪2のつば部(面)2tにセットする際において、上記した角度調整テーブル74、Z軸テーブル90及びX軸テーブル92の停止位置制御では、つば付き内輪2の種類毎に割り振られている「型番」や「品番」等を制御装置(図示しない)に入力し、図示しないエンコーダ(回転検出器)によって、上記した各ACサーボモータの出力軸の回転位置や回転速度を検知しながら、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とを比較してフィードバック制御(位置制御や速度制御)を行う。
このとき、現在位置(座標)信号と目標位置(座標)信号とに差がある場合、上記したACサーボモータを目標位置(座標)との差分を減少させる方向に動作(回転)させる。そして、かかる手順を、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、角度調整テーブル74、Z軸テーブル90及びX軸テーブル92の停止位置制御が行われる。なお、別の方法として、上記したACサーボモータの現在位置情報をデジタル的に記録しておき、これに目標位置(座標)信号までの差分を与えて、その目的値に一度に到達する方法でもよい。
かかる停止位置制御が完了すると、つば部用砥石60aが、内輪2のつば部(面)2tにセットされ、その状態で、上記したオシレーション機構68を動作、具体的には、駆動源Mによって回転軸66を回転させて、その回転運動を偏心軸部66pからオシレーション部68pを介して往復運動に変換して反転機構62に伝達し、つば部加工ヘッド60のつば部用砥石60aを微少往復運動(オシレーション)Osさせることで、上記した内輪軌道面2sに対する超仕上加工が行われている場合でも、これと同時に、つば部(面)2tに対する超仕上加工を行うことができる。
また、本実施形態のつば部超仕上加工ユニットU2は、つば部加工ヘッド60を反転可能に支持し、かつ、その反転軸R回りにつば部用砥石60aを所望の角度で反転させる反転機構62を備えているため、複数のつば部(面)2tに対する超仕上加工を、単一(1台)の設備で同時期に一括して自動的に行うことを可能にしている。
例えば、図8(a)に示すように、複列円すい内輪2において、2つのつば面2tが周方向に沿って中央に対向配置されている場合、上記した角度調整テーブル74、Z軸テーブル90及びX軸テーブル92の停止位置制御を行って、つば部用砥石60aを一方側のつば面2tにセットし、つば部用砥石60aを微少往復運動(オシレーション)Osさせて、当該つば面2tに対する超仕上加工を行う。
これに連続して、再び、上記した角度調整テーブル74、Z軸テーブル90及びX軸テーブル92の停止位置制御を行って、つば部用砥石60aを他方側のつば面2tにセットする際(或いは、セットする前に予め)、反転機構62によってつば部加工ヘッド60を反転させ、その反転軸R回りにつば部用砥石60aを180°反転させる。これにより、当該つば部用砥石60aによって、他方のつば面2tに対する超仕上加工を行うことができる。
また、図8(b)に示すように、単列(複列)円筒内輪2において、2つのつば面2tが周方向に沿って両側に対向配置されている場合、上記した角度調整テーブル74、Z軸テーブル90及びX軸テーブル92の停止位置制御を行って、つば部用砥石60aを一方側のつば面2tにセットし、つば部用砥石60aを微少往復運動(オシレーション)Osさせて、当該つば面2tに対する超仕上加工を行う。
これに連続して、図8(c)に示すように、再び、上記した角度調整テーブル74、Z軸テーブル90及びX軸テーブル92の停止位置制御を行って、つば部用砥石60aを他方側のつば面2tにセットする際(或いは、セットする前に予め)、反転機構62によってつば部加工ヘッド60を反転させ、その反転軸R回りにつば部用砥石60aを180°反転させる。これにより、当該つば部用砥石60aによって、他方のつば面2tに対する超仕上加工を行うことができる。
この場合、ある特定の「型番」「品番」等の内輪2の2つのつば面2tに対して、連続して超仕上加工を行う場合を想定すると、上記した角度調整テーブル74、Z軸テーブル90及びX軸テーブル92の停止位置は、つば部用砥石60aを一方側のつば面2tにセットする第1位置(座標)と、つば部用砥石60aを他方側のつば面2tにセットする第2位置(座標)の2箇所に限定される。このため、第1位置信号(座標)と第2位置信号(座標)との差分を無くすように、ACサーボモータを動作(回転)させることで、つば部用砥石60aを、上記第1位置(座標)と上記第2位置(座標)とに自動的に切り換えることができる。
以上、内外輪兼用超仕上盤のつば部超仕上加工ユニットU2によれば、つば付き内輪2の複数のつば部(面2t)に対する超仕上加工を、単一(1台)の設備で同時期に一括して自動的に行うことができ、これにより、内輪軌道面2sに対する超仕上加工と同時に、複数のつば部(面)2tに対する超仕上加工を全自動で行うことが可能となる。
これによれば、複数のつば部(面2t)に対する超仕上加工を単一(1台)の設備で自動的に行えるようにしたことにより、従来のような複数のつば部(面)専用の超仕上げ装置をそれぞれ独立して設ける必要がないため、その分だけ装置を小型化することができると共に、設備投資費並びに消費電力を低減させることができる。これにより、大幅な低コスト化並びに省エネ化を達成することができる。
更に、内輪軌道面2sに対する超仕上加工と同時に、複数のつば部(面)2tに対する超仕上加工を全自動で行えるようにしたことにより、複数のつば部(面2t)に対する加工効率を高めることができるため、つば付き内輪2の生産性を飛躍的に向上させることができる。
更にまた、一方側のつば面2tに対するつば部用砥石60aのセットと、他方側のつば面2tに対するつば部用砥石60aのセットとの切り換えを、同時期に一括して全自動で行うことを可能にしたことにより、例えば、複数のつば面2tに対するつば部用砥石60aの位置決め作業などが一切不要となり、その結果、超仕上加工に要する手間や時間を大幅に省くことができる。このため、超仕上加工の作業効率を飛躍的に向上させることが可能となり、特に、上記した内外輪兼用超仕上盤を多品種小ロット化が要求される製造ラインに導入することで、超仕上加工の稼働率アップに大きく貢献することができる。
また更に、つば部加工ヘッド60のつば部用砥石60aを微少往復運動(オシレーション)させるための回転軸66と、つば部加工ヘッド60のつば部用砥石60aを旋回させるためのスピンドル軸76とを別軸で構成すると共に、回転軸66を回転させる駆動源Mを固定ハウジング84を介してZ軸テーブル90に固定したことにより、スピンドル軸76の旋回運動によって、例えば駆動源Mの動力ケーブル(図示しない)がねじられたり、これにより駆動源Mが故障したりするといったような不具合の発生を未然に防止することができる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2011年2月24日出願の日本特許出願2011-038155、2011年2月24日出願の日本特許出願2011-038156に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、2011年2月24日出願の日本特許出願2011-038155、2011年2月24日出願の日本特許出願2011-038156に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
2 内輪
2s 内輪軌道面
4 外輪
4s 外輪軌道面
6 軌道輪保持機構
8 軌道面加工機構
8a 内輪軌道面用砥石
8b 外輪軌道面用砥石
10 軌道輪搭載用構造体
28 ホルダ移動旋回手段
Ax 回転軸
Ha 内輪軌道面用砥石ホルダ
Hb 外輪軌道面用砥石ホルダ
2s 内輪軌道面
4 外輪
4s 外輪軌道面
6 軌道輪保持機構
8 軌道面加工機構
8a 内輪軌道面用砥石
8b 外輪軌道面用砥石
10 軌道輪搭載用構造体
28 ホルダ移動旋回手段
Ax 回転軸
Ha 内輪軌道面用砥石ホルダ
Hb 外輪軌道面用砥石ホルダ
Claims (8)
- 内輪及び外輪に対する超仕上加工を単一の設備で自動的に行う内外輪兼用超仕上盤であって、
回転軸を中心にして軌道輪を回転可能に保持する軌道輪保持機構と、
回転可能に保持された軌道輪の軌道面に超仕上加工を施す軌道面加工機構とを有し、
前記軌道輪保持機構は、
その回転軸に対して同心円状に周方向に沿って所定間隔で配列され、かつ、軌道輪を搭載可能な複数の軌道輪搭載用構造体と、
加工対象となる軌道輪の種類に応じて、当該複数の軌道輪搭載用構造体を同時に回転軸に向けて放射状に接近させ、かつ、回転軸から放射状に離間させることを可能にする構造体移動手段とを備え、
前記軌道面加工機構は、
内輪軌道面用砥石及び外輪軌道面用砥石の双方を共に支持する軌道面用砥石ホルダと、
軌道面に対する超仕上加工に際し、軌道面用砥石ホルダを所望の方向に移動させると共に、所望の角度に旋回させることが可能なホルダ移動旋回手段と、
加工対象となる軌道輪が内輪の場合、内輪軌道面に対する超仕上加工に際し、当該内輪軌道面に前記内輪軌道面用砥石を押し付け、かつ、加工対象となる軌道輪が外輪の場合、外輪軌道面に対する超仕上加工に際し、当該外輪軌道面に前記外輪軌道面用砥石を押し付けることを可能にする砥石押付手段とを備えていることを特徴とする内外輪兼用超仕上盤。 - 前記軌道輪保持機構において、前記複数の軌道輪搭載用構造体には、それぞれ、軌道輪を搭載可能な搭載面が、互いに回転軸を直交する同一平面上に位置して設けられていると共に、
前記軌道輪保持機構には、軌道輪を各搭載面に圧接させる圧接構造が設けられており、
圧接構造によって軌道輪を各搭載面に圧接させることで、軌道輪は、前記軌道輪搭載用構造体と一体となって回転可能となることを特徴とする請求項1に記載の内外輪兼用超仕上盤。 - 前記軌道輪保持機構の両側に回転軸を直交する方向に沿って対向配置され、かつ、前記複数の軌道輪搭載用構造体に搭載させる軌道輪の位置を調整するための一対の位置決め機構を有し、
一対の位置決め機構は、それぞれ、
超仕上加工に際し、軌道輪の外径面を支持する構成として兼用されるシューと、
シューに向けて軌道輪を押圧する軌道輪用位置決めプッシャと、
前記シュー及び前記位置決めプッシャを軌道輪に向けて接近させ、かつ、軌道輪から離間させることを可能にする位置決め機構移動手段とを備え、
加工対象となる軌道輪が内輪の場合、一方のシュー及び位置決めプッシャを内輪から離間させると共に、他方のシュー及び位置決めプッシャを内輪に向けて接近させ、他方の位置決めプッシャによって内輪を他方のシューに当て付けることで、内輪の位置決めを行い、
加工対象となる軌道輪が外輪の場合、他方のシュー及び位置決めプッシャを外輪から離間させると共に、一方のシュー及び位置決めプッシャを外輪に向けて接近させ、一方の位置決めプッシャによって外輪を一方のシューに当て付けることで、外輪の位置決めを行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の内外輪兼用超仕上盤。 - 前記軌道面用砥石ホルダは、内輪軌道面用砥石を支持する内輪軌道面用砥石ホルダと、外輪軌道面用砥石を支持する外輪軌道面用砥石ホルダとからなり、
前記砥石押付手段は、シリンダとシリンダ内に設けられるピストン本体と、ピストン本体の両側からシリンダ外部に延出される2本のピストンロッドを備え、
前記2本のピストンロッドの一方には前記内輪軌道面用砥石ホルダが連結され、他方には外輪軌道面用砥石ホルダが連結されてなることを特徴とする請求項1に記載の内外輪兼用超仕上盤。 - つば部用砥石を支持するつば部加工ヘッドと、
前記つば部加工ヘッドを反転可能に支持し、かつ、その反転軸回りにつば部用砥石を所望の角度で反転させる反転機構と、
前記反転機構を支持し、かつ、前記反転機構と共に前記つば部加工ヘッドを所望の方向に旋回させると共に、微少往復運動させる作動装置とを更に備えていることを特徴とする請求項1に記載の内外輪兼用超仕上盤。 - 前記作動装置は、
駆動源によって回転可能な回転軸を有すると共に、当該回転軸の回転運動を往復運動に変換して前記反転機構に伝達することで、前記つば部加工ヘッドの前記つば部用砥石を微少往復運動させるオシレーション機構と、
回転軸と同心に構成され、前記反転機構を旋回させることで、前記つば部加工ヘッドの前記つば部用砥石を所望の角度まで旋回させる旋回機構とを備えていることを特徴とする請求項5に記載の内外輪兼用超仕上盤。 - 前記オシレーション機構は、
回転軸に設けられた偏心軸部と、
前記偏心軸部に対して相対回転可能に取り付けられ、かつ、前記反転機構を支持するオシレーション部とを備えており、
回転軸を回転させると、その回転運動が前記偏心軸部から前記オシレーション部を介して往復運動に変換されて前記反転機構に伝達することで、前記つば部加工ヘッドの前記つば部用砥石を微少往復運動させることを特徴とする請求項6に記載の内外輪兼用超仕上盤。 - 前記旋回機構は、
前記オシレーション機構の回転軸と同心状に回転可能で、かつ、当該回転軸とは別軸で構成された角度調整ギヤ軸部と、
前記角度調整ギヤ軸部に連結され、前記オシレーション部を所望の角度まで回転させる角度調整テーブルとを備えており、
前記角度調整ギヤ軸部を回転させると、その回転運動が前記角度調整テーブルから前記オシレーション部に伝達され、当該角度調整テーブルと共に前記オシレーション部を回転させることで、前記反転機構と共に前記つば部加工ヘッドを所望の角度まで旋回させることを特徴とする請求項6又は7に記載の内外輪兼用超仕上盤。
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| WWE | Wipo information: entry into national phase |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11859356 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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