(57)【要約】【課題】多品種少量生産はもちろん熱処理品の仕上加工にも有効に対処でき、しかも螺旋状旋削溝の残りのない仕上面を確実に得ることができる軸の仕上加工方法を提供する。【解決手段】焼入れ焼戻しの熱処理が施された段付き形状の軸１を対象に、その小径軸部２と中径軸部３とをワイパーチップ１０により旋削加工する。この際、螺旋状の旋削溝がないことが仕上げの条件となっている中径軸部３については、数μｍの取代を残して旋削加工を終え、その後、工程を移して、ラッピングフィルムを用いて前記中径軸部３を研削加工し、前記残りの取代を削除すると共に、前記旋削溝を解消する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸表面を、最終仕上寸法に対して微小範囲の取代を残して旋削加工した後、ラッピングフィルムにより前記取代分を研削加工することを特徴とする軸の表面仕上加工方法。
【請求項２】
ワイパーチップにより旋削加工することを特徴とする請求項１に記載の軸の表面仕上加工方法。
【請求項３】
ラッピングフィルムをオシレートさせながら研削加工することを特徴とする請求項１または２に記載の軸の仕上加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸の表面を高精度にかつ高能率に仕上加工する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸の表面を高精度にかつ高能率に仕上加工するには、軸を回転させながら、該軸の半径方向へ研削砥石を送るプランジ研削が一般に用いられていた。しかし、このプランジ研削によれば、軸の寸法、形状に合せた専用の研削砥石が必要であるため、軸の種類が変更になるごとに研削砥石の交換（段替え）を行わなければならず、多品種少量生産が一般化している最近の生産ラインでは、ライン稼働率の低下が避けられない、という問題があった。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に記載のものでは、研削砥石による研削を、旋削工具による旋削に代えることにより上記した問題に対処するようにしていた。しかしながら、この対策によれば、仕上面に螺旋状の旋削溝が残るため、高い面精度（溝なし）が要求される場合に規格を満足することはできず、その適用範囲（製品種類）は限られたものとなる。
【０００４】
なお、平滑な仕上面を得る方法として、仕上面に対して平行をなすか、わずか傾斜する切刃を有するワイパーチップを用いる旋削方法があるが（例えば、特許文献２参照）、この場合でも、旋削溝の残りを完全になくすることはできず、根本的な対策には到らない。
【０００５】
また、平滑な仕上面を得る方法として、砥粒が接着されたラッピングフィルムを、回転する軸に押付けて研削する方法もあるが（例えば、特許文献３参照）、このラッピングフィルムによる取代はわずかであり（数μｍ程度）、通常、数百μｍの取代が設定される熱処理品（焼入れ焼戻し品等）を対象にする場合は、その利用は断念せざるを得ない。
【特許文献１】特開昭６３−３４３１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１１７７１７号公報
【特許文献３】特開２００４−２６８１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたもので、多品種少量生産はもちろん熱処理品の仕上加工にも有効に対処でき、しかも螺旋状旋削溝の残りのない仕上面を確実に得ることができる軸の仕上加工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、軸表面を、最終仕上寸法に対して微小範囲の取代を残して旋削加工した後、ラッピングフィルムにより前記取代分を研削加工することを特徴とする。
【０００８】
このように行う軸の仕上加工方法においては、旋削加工とラッピングフィルムによる研削加工とを組合せることで、軸の種類が変更になっても工具交換を行う必要はない。また、最初に旋削を行うので、取代が多い熱処理品を対象にしても効率よく仕上げることができる。また、本発明において上記微小範囲の取代は、数μｍ程度（例えば、１.５〜３μｍ）であり、このように最終的な取代が微小であるので、ラッピングフィルムにより該取代分を十分に研削することができる。さらに、ラッピングフィルムによる研削加工によって前の旋削加工で形成された螺旋状旋削溝を確実に解消することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る軸の仕上加工方法によれば、多品種少量生産はもちろん熱処理品の仕上加工にも有効に対処できることに加え、螺旋状旋削溝のない仕上面を確実に得ることができるので、その利用価値は大なるものがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１１】
本実施形態は、図１に示す段付き形状の軸１を対象に、その小径軸部２と中径軸部３とを仕上加工するもので、特にその小径軸部２は、螺旋状の旋削溝がないことが仕上げの条件（品質保証の条件）となっている。また、軸１には、予め焼入れ焼戻しの熱処理が施されており、その小径軸部２および中径軸部３には、図２に示されるように、仕上面Ｓに対して比較的大きな取代Ｓ１（一例として、０.１５〜０.２０ｍｍ程度）が付けられている。
【００１２】
本実施形態においては、最初に、軸１の小径軸部２および中径軸部３に対し、図１、２に示されるようにワイパーチップ１０により旋削加工を連続して施し、小径軸部２については、上記した取代Ｓ１の全部を削除して所定の寸法に仕上げ、一方、中径軸部３については、数μｍ程度（例えば、１.５〜３μｍ）の微小な取代Ｓ２が残るように前記取代Ｓ１を削除する。次に、工程を移し、前記中径軸部３に対し、図３に示されるようにラッピングフィルム２０により研削加工を施し、前記旋削工程で残した取代Ｓ２分を削除して、該中径軸部３を所定の寸法に仕上げる。
【００１３】
旋削加工に用いられるワイパーチップ１０は、図２によく示されるように、仕上面Ｓに対してほぼ直角に近い角度で配置される直線状の切刃１１と、仕上面Ｓに対してわずか傾斜して配置される直線状の切刃（さらえ刃）１２と、前記切刃１１とさらえ刃１２とを連接する刃先アール１３とを備えている。なお、ワイパーチップ１０としては、さらえ刃をゆるやかな弧状としたものもあり、本発明は、このような弧状のさらえ刃を有するものを用いてもよいものである。また、ここで用いるワイパーチップ１０の材種は、熱処理が施された高硬度（例えば、ＨRＣ６０）の軸１を対象にすることから、できるだけ硬質の材料からなるものを用いる。この場合、硬質の材料としては、例えば、人工ダイヤモンドを始め、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の各種セラミックスがあるが、コスト面と耐久性とを考慮すれば、ＣＢＮを選択するのが望ましい。
【００１４】
上記ワイパーチップ１０による旋削においては、小径軸部２および中径軸部３の加工面（被旋削面）に螺旋状の旋削溝４（図１）が形成される。しかし、この旋削溝４は、前記さらえ刃１２を有しない汎用のチップによる旋削に比べれば著しく浅く、これにより加工面に形成される凹凸も、図２に示されるように小さなものとなる。すなわち、ワイパーチップ１０による旋削によれば、面精度に優れた加工面が得られるようになる。一例として、ワイパーチップ１０による加工面の表面粗さは、１.５〜２.０Ｒｚ程度となり、ここでは、上記小径軸部２の狙いの表面粗さを十分に満足する。したがって、前記小径軸部２については、ワイパーチップ１０による旋削加工のみで目標寸法に仕上げても、品質上の問題が生じることはない。
【００１５】
一方、上記ラッピングフィルム２０による研削加工は、図３に示されるように、上記旋削加工を終えた軸１の中径軸部３に対してのみ実施される。ラッピングフィルム２０一面には、適当な大きさ（一例として、粒径６０〜８０μｍ）の砥粒が接着されており、ラッピングフィルム２０は、その砥粒が接着された一面を前記中空軸部３に接触させるように軸１に直交する方向へ引き延ばして配置される。研削加工に際しては、駆動手段により回転駆動される軸１の中径軸部３に対し、ラッピングフィルム２０が押圧部材（シュー）２１によって所定の荷重Ｆで押付けられる。これによって、中径軸部３に残っていた取代Ｓ２（図２）分が削除され、該中径軸部３は所定の寸法に仕上げられる。また、この研削によって、上記旋削工程で形成された螺旋状の旋削溝５（図１）が解消され、平滑で面精度に優れた仕上面が得られるようになる。なお、ラッピングフィルム２０は、通常供給リールから引出されて巻取リールに巻取られるようになっており、１回の加工を終えるごとに、または加工途中で中断して、新しい砥粒面が順次加工に提供される。
【００１６】
上記研削加工に際しては、ラッピングフィルム２０を、押圧部材２１と共に軸１の軸方向へオシレート（揺動）させるようにしてもよく、この場合は、仕上面にクロスハッチ状に研削模様が形成され、面精度がより一層向上するようになる。
【００１７】
また、上記研削加工に際しては、研削中、ラッピングフィルム２０を連続に送る（繰出す）ようにしてもよく、この場合は、常に新しい砥粒面で研削加工が行われるので、研削能率は向上し、短時間で研削加工を終えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る軸の仕上加工方法の、前段の旋削加工工程を模式的に示す側面図である。
【図２】本旋削加工工程におけるワイパーチップによる旋削状況を示す断面図である。
【図３】本発明に係る軸の仕上加工方法の、後段の研削加工工程を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    軸
３    中径軸部（旋削溝なし）
１０  ワイパーチップ
２０  ラッピングフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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