(57)【要約】【課題】ワークの加工面の軸方向の形状の創生と加工面の軸方向全体の面粗度の低減とを、バランス良く実行することが可能なラッピング加工方法およびラッピング加工装置を提供する。【解決手段】断面非真円の円弧状の加工面を有する回転するワークＷにラッピングフィルム１１の砥粒面を押付けてラッピング加工を施すラッピング加工方法であって、先端部がワークの軸方向で湾曲面に形成され、その湾曲面の湾曲率が互いに異なる対向配置されたシュー７１、７２で、ラッピングフィルムをその背面側から加工面に向けて押圧し、その状態下でワークを回転駆動する。【選択図】図１
2008149428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面非真円の円弧状の加工面を有する回転するワークにラッピングフィルムの砥粒面を押付けてラッピング加工を施すラッピング加工方法であって、
先端部がワークの軸方向で湾曲面に形成され、その湾曲面の湾曲率が互いに異なる対向配置されたシューで、前記ラッピングフィルムをその背面側から前記加工面に向けて押圧し、その状態下でワークを回転駆動する、
ことを特徴とするラッピング加工方法。
【請求項２】
前記シューの先端部における前記湾曲面を凹形状面とし、一方のシューの凹形状面の湾曲率を他方のシューの凹形状面の湾曲率と異ならせることを特徴とする請求項１に記載のラッピング加工方法。
【請求項３】
前記シューの先端部における前記湾曲面が凸形状面とし、一方のシューの凸形状面の湾曲率を他方のシューの凸形状面の湾曲率と異なせることを特徴とする請求項１に記載のラッピング加工方法。
【請求項４】
前記シューを対向配置し、その一方のシューを通過してから他方のシューを通過するように前記ラッピングフィルムを搬送し、
前記一方のシューの先端部における前記湾曲面の湾曲率を前記他方のシューの先端部における前記湾曲面の湾曲率よりも小さく設定する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のラッピング加工方法。
【請求項５】
前記一方のシューの先端部における前記湾曲面の湾曲率を、ほぼ平坦に近い面となる小さい値に設定することを特徴とする請求項４に記載のラッピング加工方法。
【請求項６】
断面非真円の円弧状の加工面を有するワークに対してラッピング加工を施す、薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルムと、
前記ワークを回転駆動する回転駆動手段と、
前記ラッピングフィルムの背面側からワークを押圧すべく対向配置された凹形状のシューと、
当該凹形状のシューをワークに向けて押付けて、前記ラッピングフィルムの砥粒面を前記ワークに押付けるシュー押付手段と、
を有するラッピング加工装置であって、
前記対向配置された凹形状のシューは、前記ラッピングフィルムの砥粒面を前記ワークに押付ける先端部がワークの軸方向で湾曲面に形成され、一方のシューの湾曲面の湾曲率が他方のシューの湾曲面の湾曲率と異なっている、
ことを特徴とするラッピング加工装置。
【請求項７】
前記シューの先端部における前記湾曲面が凹形状面から成り、一方のシューの凹形状面の湾曲率が他方のシューの凹形状面の湾曲率と異なっている、ことを特徴とする請求項６に記載のラッピング加工装置。
【請求項８】
前記シューの先端部における前記湾曲面が凸形状面から成り、一方のシューの凸形状面の湾曲率が他方のシューの凸形状面の湾曲率と異なっている、ことを特徴とする請求項６に記載のラッピング加工装置。
【請求項９】
前記シューが対向配置されており、その一方のシューを通過してから他方のシューを通過するように前記ラッピングフィルムを搬送する搬送手段を有し、
前記一方のシューの先端部における前記湾曲面の湾曲率が前記他方のシューの先端部における前記湾曲面の湾曲率よりも小さく設定されている、
ことを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載のラッピング加工装置。
【請求項１０】
前記一方のシューの先端部における前記湾曲面の湾曲率が、ほぼ平坦に近い面となる小さい値に設定されている、ことを特徴とする請求項９に記載のラッピング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの加工面を砥粒付きのフィルム（ラッピングフィルム）によりラッピング加工するラッピング加工方法およびラッピング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、車両のエンジン部品であるカムシャフトのカムロブ部やジャーナル部あるいはクランクシャフトのジャーナル部やピン部等のような断面円弧状の外周面を有するワークを仕上げ加工する場合は、最近、一面に砥粒が設けられた帯状をした長尺なラッピングフィルムを用いて、ラッピング加工されている。
【０００３】
このラッピング加工は、ワークの加工面をラッピングフィルムで覆い、上下に対向配置されたシューでラッピングフィルムを背面側から加圧し、ラッピングフィルムをワークに押付けた状態でワークに回転を与え、ラッピングフィルムの砥粒面でワークを加工するマイクロフィニッシュによる超仕上げ加工である。
【０００４】
このラッピング加工によるワークの加工面の形状と粗面度は、ワークの作用面の摩擦の大小に直結する。特に自動車用エンジンの動弁システムにおける、カムシャフトにより直接バルブリフターを作動させる直動式のものでは、カムシャフトとバルブリフターとの間に作用する摩擦力が、燃費に直接影響することから、この摩擦力の低減が求められる。そこで燃費向上のため、最も摩擦力が発生するカムロブ部の先端部の形状を、ワークの軸方向で所定の湾曲率の凸形状とすることが行われる（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２１２０７５号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ハードシューを上下に対向配置した一対のハードシューでラッピングフィルムを背面側から押圧するという構成の下では、ワークの加工面の軸方向の形状の創生と加工面の軸方向全体の表面粗さ（面粗度）の低減とをバランス良く行うことは非常に困難である。すなわち、カムロブ部のノーズトップ内に当たり難い場所ができ、それによりカムロブ部全体の面粗度が上がらないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ワークの加工面の軸方向の形状の創生と加工面の軸方向全体の面粗度の低減とを、バランス良く実行することが可能なラッピング加工方法およびラッピング加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、断面非真円の円弧状の加工面を有する回転するワークにラッピングフィルムの砥粒面を押付けてラッピング加工を施すラッピング加工方法であって、先端部がワークの軸方向で湾曲面に形成され、その湾曲面の湾曲率が互いに異なる対向配置されたシューで、前記ラッピングフィルムをその背面側から前記加工面に向けて押圧し、その状態下でワークを回転駆動する、ことを特徴とするラッピング加工方法である。
【０００８】
また本発明は、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークに対してラッピング加工を施す、薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルムと、前記ワークを回転駆動する回転駆動手段と、前記ラッピングフィルムの背面側からワークを押圧すべく対向配置された凹形状のシューと、当該凹形状のシューをワークに向けて押付けて、前記ラッピングフィルムの砥粒面を前記ワークに押付けるシュー押付手段と、を有するラッピング加工装置であって、前記対向配置された凹形状のシューは、前記ラッピングフィルムの砥粒面を前記ワークに押付ける先端部がワークの軸方向で湾曲面に形成され、一方のシューの湾曲面の湾曲率が他方のシューの湾曲面の湾曲率と異なっている、ことを特徴とするラッピング加工装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るラッピング加工方法およびラッピング加工装置によれば、対向配置されたシューの先端部における湾曲面の湾曲率が互いに異なっているので、ワークの加工面の軸方向の形状の創生と加工面の軸方向全体の面粗度の低減とを、バランス良く実行することが可能である。
【００１０】
特に、ラッピングフィルムが一方のシューを通過してから他方のシューを通過する形態において、上記一方のシューの先端部における湾曲面の湾曲率を、他方のシューの先端部よりも小さく設定した場合には、相対的に、上記一方のシューによりラッピングフィルムが作用する面圧分布が均一化されるので、ワークの軸方向全体の面粗度の低減が効果的に達成される。また上記他方のシューでは、このラッピングフィルムが再利用される形となるため、従来の面圧分布が不均一な状態で使用された後のラッピングフィルムを再利用する場合に比べ、ワークの加工面における軸方向の形状が効果的に創生される。よって、本発明によれば、上記対向配置されたシューの一方で加工面の軸方向全体の面粗度を低減し、他方のシューで加工面の軸方向の形状を創生することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は本発明に係るラッピング加工方法の加工状態を示し、（Ａ）はラッピング加工状態の要部を示す側面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。本実施形態では、ワークＷとして、図１（Ａ），図１（Ｂ）に示すように、断面非真円の円弧状の加工面を有するもの、たとえば、カムロブ部６１を有するカムシャフト６０であり、機械加工などにより成形されたものを使用する。
【００１３】
なお、本明細書における「断面非真円の円弧状」とは、回転中心から一の部位までの半径が他の部位までの半径と異なる円弧形状をいい、楕円形状や、図示したカムロブ部６１のような卵形状が含まれることはもちろんのこと、外形は円形状であるが回転中心が円中心から偏心したものも含まれる。
【００１４】
このカムロブ部６１は、まず、薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルム１１により覆われた状態でマイクロフィニッシュ加工機にセットされ、その上下に対向配置された上側のシュー７１と下側のシュー７２により、当該ラッピングフィルム１１の背面側から、所定の加圧力で押圧される。
【００１５】
図３は、シュー７１、７２の形状を示したもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は図３（Ｂ）のＳＴ部の拡大図である。
【００１６】
ここで使用されるシュー７１、７２は、図３（Ａ）に示す側面図で見て、ラッピングフィルム１１に当接する側（先端部７３）の、ワーク回転方向中央に凹部７４を有する凹形状のシュー（以下、単に凹シューと称すことがある）であり、図１（Ａ）に示すように、支持軸である揺動ピン２９を中心として揺動可能に支持されている。このシュー７１、７２は、比較的柔軟なソフトシューではなく、固いハードシューである。
【００１７】
また、シュー７１、７２の先端部の形状、正確にはワークＷの軸方向に見た形状は、図３（Ｃ）に拡大して示すように、所定の湾曲率Ｋ（Ｋ＝１／曲率半径ｒ）を持つ凹形状面となっている。このため、シューを正面から見た幅方向の場所によって、ラッピングフィルム１１に当接するワークＷの面圧が変わることになる。
【００１８】
図４はこの関係を下側のシュー７２について示したもので、ワークＷとしてのカムロブ部６１の加工面に軸方向に中高状となる形状（クラウニング形状）を創生する場合、一方では、凹形状のシュー７２の両側端部Ａ、Ｂがラッピングフィルム１１を介してカムロブ部６１のエッジに強く当たって面圧が高くなり、他方、シュー７２の中央部Ｃにおいてはラッピングフィルム１１への当たりが弱くなって面圧が低くなる。
【００１９】
ここで、上側のシュー７１と下側のシュー７２の先端部が同じ形状である場合、つまり先端部の凹形状面の上記湾曲率Ｋが同一である場合には、上側のシュー７１と下側のシュー７２の双方において面圧の分布が同じになる。従って、このままでは、上側のシュー７１と下側のシュー７２のいずれの側においても、上記凹形状化の傾向を伴う同程度の形状の創生と面粗度の低減がなされるだけで、加工面の軸方向全体としてのフラットな面粗度の改善がなされない。
【００２０】
そこで、本発明に従い、この実施形態では、上側のシュー７１の先端部における湾曲面の湾曲率Ｋ１と、下側のシュー７２の先端部における湾曲面の湾曲率Ｋ２とを、互いに異ならせている。具体的には、図２に拡大して示すように、上側のシュー７１の先端部における凹形状面の湾曲率Ｋ１よりも、下側のシュー７２の先端部における凹形状面の湾曲率Ｋ２を大きくし、Ｋ１＜Ｋ２の関係に設定している。
【００２１】
このように先端部の湾曲率Ｋが異なる（Ｋ１＜Ｋ２の関係にある）一対のシュー７１、７２によりラッピングフィルム１１を背面側から押圧し、その状態下で、ワークＷを回転駆動する（図１（Ａ）の矢印）とともに、軸方向にオシレーション（図１（Ｂ）の白抜き矢印）すると、相対的ではあるが、湾曲率の小さい方の上側のシュー７１（湾曲率Ｋ１）では先端部での面圧分布が均一になり、面粗度の改善がなされる。他方、湾曲率の大きい方の下側のシュー７２（湾曲率Ｋ２）では、横方向に比較的均一な面圧下で使用されたラッピングフィルム１１を扱うことになるので、ラッピングフィルム１１の幅方向に均一な仕事量が確保される。このため、同じ湾曲率の凹形状面を有するシューを上下に対向配置した構成の場合に比べ、カムロブ部６１のノーズトップ部の軸方向の形状の創生とカムロブ部６１の軸方向全体の面粗度の低減が、バランス良く実行される。
【００２２】
また、この実施形態では、搬送手段（詳しくは後述する）の一要素としてのガイドローラＲ１、Ｒ２、Ｒ４により、上側のシュー７１を通過してから下側のシュー７２を通過するように、ラッピングフィルム１１が搬送される。ラッピングフィルム１１が先に通過する上側のシュー７１では、その先端部における湾曲面の湾曲率Ｋ１を比較的小さく設定しているため、相対的ではあるが、上側のシュー７１で押圧される際のラッピングフィルム１１の面圧分布は、ラッピングフィルム１１の幅方向により均一になっている。このため、続いて、このラッピングフィルム１１が下側のシュー７２に到来する場合は、上記面圧分布が幅方向に均一なラッピングフィルム１１が到来することになるため、下側のシュー７２においては、ラッピングフィルム１１の幅方向に均一な仕事量が確保されることになる。
【００２３】
このような作用の下で、本実施形態では、湾曲率の小さい方の上側のシュー７１（湾曲率Ｋ１）と、湾曲率の大きい方の下側のシュー７２（湾曲率Ｋ２）とにより、カムロブ部６１の加工面の軸方向の形状の創生とその加工面の軸方向全体の面粗度の改善がバランス良く行われる。この作用効果は、上側のシュー７１の先端部の湾曲率Ｋ１を非常に小さく設定し、例えばシューの先端部の湾曲面がほぼ平坦に近い面となるような小さな湾曲率値に設定した場合にも得ることができる。
【００２４】
上記実施形態では、ワークＷの加工面を中凸状のいわゆるクラウニング形状にする場合について説明したが、狙いとするワークＷの形状が中凹状の場合にも適用することができ、この場合には、シューの先端部における湾曲面を凸形状面とし、一方のシューの凸形状面の湾曲率を他方のシューの凸形状面の湾曲率と異ならせる。図５では、上側のシュー７１の凸形状面の湾曲率Ｋ１を下側のシュー７２の凸形状面の湾曲率Ｋ２よりも小さくして、Ｋ１＜Ｋ２の関係に設定している。この実施形態の場合にも、上側のシュー７１の凸形状面の湾曲率Ｋ１は、シューの先端部の湾曲面がほぼ平坦に近い面となるような値にまで小さく設定することができる。
【００２５】
［ラッピング加工装置］
次に、前記方法に使用する具体的なラッピング加工装置について説明する。
【００２６】
図６はラッピング加工装置の概略図、図７は同ラッピング加工装置の上下アーム閉状態を示す概略断面図、図８は同上下アームの開状態を示す概略断面図、図９（Ａ）はラッピング加工されるワークＷの一例であるカムシャフトを示す斜視図、図９（Ｂ）は同カムシャフトのカムロブ部各部位の説明図である。
【００２７】
なお、前記図１に示す部材と共通する部材には同一符号を付すこととし、また、説明の便宜上、カムシャフト６０の軸線方向（図１において左右方向）をＸ方向、Ｘ方向に対して直交する水平方向（図１において紙面に直交する方向）をＹ方向、Ｘ方向に対して直交する鉛直方向（図１において上下方向）をＺ方向とする。
【００２８】
図６〜図８において、ラッピング加工装置１は、非伸縮性でかつ変形可能な薄肉基材の一面に砥粒が設けられたラッピングフィルム１１と、ラッピングフィルム１１の背面側に配置されラッピングフィルム１１の砥粒面をワークＷに押付けるラッピング加工用の一対のシュー７１、７２と、ワークＷを回転駆動する回転駆動ユニット４０と、ワークＷおよびラッピングフィルム１１のうちの少なくとも一方にワークＷの軸線方向に沿うオシレーションを付与するオシレーションユニット５０と、を有し、回転するワークＷの加工面にラッピングフィルム１１を押圧しラッピング加工を施している。前記シュー７１、７２は、所定の軸を中心に回動自在に保持されるとともにラッピングフィルム１１を介して加工面に複数箇所で当接する凹状先端部を有する凹シューから構成されている（図１（Ａ）参照）。
【００２９】
上記一対のシュー７１、７２は、その先端部をワークＷに向け、ワークＷを挟むように上下に対向して配置されている。この上側のシュー７１と下側のシュー７２とでは、その先端部の軸方向での湾曲面の湾曲率Ｋが異なっており、上側のシュー７１の湾曲率Ｋ１の方が下側のシュー７２の湾曲率Ｋ２よりも小さく設定されている。
【００３０】
ここでワークＷとしては、図９（Ａ）に示すように、カムシャフト６０を挙げることができ、このカムシャフト６０におけるカムロブ部６１の外周面６２が、ラッピング加工を施す加工面となる。
【００３１】
このカムロブ部６１は、図９（Ｂ）に示すように、ベースサークルをなすベース部ｄ、カムのリフトを定めるトップ部ａ、トップ部ａの両側に連続し、エンジンのバルブを開き始めたり、閉じ始めたりするイベント部ｂ１，ｂ２、ベース部ｄからイベント部ｂ１，ｂ２へのアプローチをなすランプ部ｃ１，ｃ２の複数の部位を有し、軸心Ｏ（回転中心）から加工面までの半径は部位ごとに変化している。また、ベース部ｄは曲率半径が一定であるが、イベント部ｂ１，ｂ２はほぼ直線的であるため曲率半径が非常に大きく、トップ部ａは曲率半径が比較的小さくなる。このため、カムロブ部６１では、トップ部ａで最も摩擦力が発生することになるので、本来的にはこのトップ部ａがクラウニング形状であればよい。
【００３２】
さらに、ラッピング加工装置１につき詳述する。図６において、前記回転駆動ユニット４０は、主軸４１を回転自在に支持するヘッドストック４２と、主軸４１の先端に連結されカムシャフト６０の一端を把持するチャック４３と、主軸４１にベルト４４を介して接続される主軸モータＭ１と、カムシャフト６０の他端を支持するセンタ４５を備えるテールストック４６と、を有している。
【００３３】
カムシャフト６０は、主軸モータＭ１の回転動がベルト４４および主軸４１を介して伝達されて回転駆動される。主軸モータＭ１の回転速度を変えることにより、ワーク回転速度が所望の速度に設定される。主軸４１には、加工中におけるワークＷの回転位置を検出するロータリエンコーダＳ１が取付けられている。
【００３４】
ヘッドストック４２およびテールストック４６のそれぞれは、Ｙ方向に沿ってスライド移動自在なテーブル４７，テーブル４８上に設けられ、これらテーブル４７，４８は、Ｘ方向に沿ってスライド移動自在なテーブル４９上に配置されている。カムシャフト６０をヘッドストック４２とテールストック４６との間にセットしたり、カムシャフト６０を加工位置に移動したりするために、各テーブル４７，４８，４９が移動される。
【００３５】
前記オシレーションユニット５０は、テーブル４９の端面に当接する偏心回転体５１と、偏心回転体５１を回転駆動するオシレーション用モータＭ２と、を有している。オシレーションユニット５０には、テーブル４９の端面と偏心回転体５１とを常時当接させるためにテーブル４９を偏心回転体５１に向けて押圧する弾発力を付勢するバネなどの弾性手段５２が設けられている。オシレーション用モータＭ２の回転速度を変えることにより、オシレーション速度が所望の速度（たとえば、１０Ｈｚ）に設定される。
【００３６】
オシレーションの振幅は、オシレーション用モータＭ２の軸心に対する偏心回転体５１の偏心量に基づいて定まる。
【００３７】
なお、偏心回転体５１の偏心量は、たとえば調整プレート（図示せず）の挿入枚数を変えるなどの公知の手段により調整自在となっている。偏心回転体５１の軸には、偏心回転体５１の回転位置を検出するロータリエンコーダＳ２が取付けられている。また、図６中の符号「２００」は、ラッピング加工装置１の作動を制御するコントローラである。
【００３８】
前記ラッピングフィルム１１は、種々のタイプがあるが、本実施形態では、基材が非伸縮性の高い材料、たとえば、板厚が２５μｍ〜１３０μｍ程度のポリエステルなどから構成され、この基材の一面には、数μｍ〜２００μｍ程度の粒径を有する多数の砥粒（具体的には、酸化アルミニウム、シリコンカーバイト、ダイアモンドなどからなる）が接着剤により取付けられている。砥粒は、基材の一面に全面にわたって接着してもよく、また、所定幅の無砥粒領域を間欠的に形成したものであってもよい。基材の他面には、シュー７１、７２に対する滑り止めのため、ゴムあるいは合成樹脂等からなる抵抗材料（図示せず）を取付けるバックコーティングか、場合によっては滑り止め加工が施されている。
【００３９】
図７および図８において、ラッピングフィルム１１は、供給リール１５から引き出され、上アーム２２の先端に設けられた一対の第１ガイドローラＲ１と、上アーム２２の内方位置に取付けられている第２ガイドローラＲ２と、下アーム２３の内方位置に取付けられている第３ガイドローラＲ３と、下アーム２３の先端に設けられた一対の第４ガイドローラＲ４などにガイドされ、巻取りリール１６に巻き取られる。巻取りリール１６にはモータＭ３が接続されている。モータＭ３を作動し巻取りリール１６を回転すると、供給リール１５からラッピングフィルム１１が順次繰り出される。ラッピングフィルム１１の繰り出し量を検出するために、巻取りリール１６の軸には、回転量を検出するロータリエンコーダＳ３が取付けられている。供給リール１５および巻取りリール１６の近傍にはロック装置（図示せず）が設けられ、このロック装置の作動によりラッピングフィルム１１全体に所定のテンションが付与される。なお、上記供給リール１５、第１ガイドローラＲ１、第２ガイドローラＲ２、第３ガイドローラＲ３、第４ガイドローラＲ４、巻取りリール１６、およびモータＭ３により、上記ラッピングフィルム１１の搬送手段が構成される。
【００４０】
前記対をなす上アーム２２および下アーム２３は、シュー７１、７２を配置する先端部がＺ方向に相対的に開閉自在となるように、支持ピン２４に回動自在に支持されている。上アーム２２の後端部には、油圧あるいは空気圧などにより作動する流体圧シリンダ２５の一端がピン連結され、下アーム２３の後端部にはピストンロッド２６の先端がピン連結されている。ピストンロッド２６を突出すると、上下のアーム２２，２３は、支持ピン２４を中心として先端部が閉じ回動し、図７に示す閉状態となる。一方、ピストンロッド２６を後退させると、上下のアーム２２，２３は、図８に示す開状態となる。上下のアーム２２，２３の回動は、ラッピングフィルム１１と共に行なわれ、閉じ回動によりシュー７１、７２がラッピングフィルム１１を介してカムロブ部６１に当接し、開き回動によりカムロブ部６１とシュー７１、７２との当接を解除する。
【００４１】
前記シュー７１、７２は、ワークＷの回転方向中央が凹状とされた凹シューであり、カムロブ部６１の加工面とは円弧状の２点での線接触となる。上下のシュー７１、７２によりカムロブ部６１は４点支持されることから、当該カムロブ部６１を安定的に回転させることができる。
【００４２】
シュー７１、７２は、首を振るフローティング運動が自在になるように、揺動ピン２９を介してシューケース２８に保持されている。シューケース２８は、上下のアーム２２，２３の先端部に形成した凹部２７の中に、ワークＷに対して進退移動自在に収納され、外側面が凹部２７の内側面にガイドされながら移動する。シューケース２８の背面には、圧縮コイルバネからなるワーククランプ用バネ３３が配置され、このバネ３３の弾発力でシュー７１、７２が付勢され、ラッピングフィルム１１を介して加工面に押付けられる。上下の揺動ピン２９は、カムシャフト６０の軸心Ｏ（図９（Ｂ））を通る線上に位置し、シュー押付け力が効果的にラッピングフィルム１１に作用するようにしてある。
【００４３】
ところで、従来では、上側のシュー７１と下側のシュー７２に、先端部における軸方向の湾曲面が同じ形状のシューが用いられている。このため加工面の軸方向の形状の創生と軸方向全体の面粗度の低減をバランス良く行うことに困難があった。
【００４４】
そこで、本実施形態に係るシュー７１、７２は、図１（Ｂ）に示すように、少なくとも先端部側表面のワークＷの軸方向での湾曲率Ｋを、上側のシュー７１の湾曲率Ｋ１の方が下側のシュー７２の湾曲率Ｋ２よりも小さくなる関係（Ｋ１＜Ｋ２）に設定し、これにより上側のシュー７１における面圧の不均一性の度合を減少させ、加工面の軸方向の形状の創生と加工面の軸方向全体の面粗度の低減がバランス良く行えるようにしている。
【００４５】
［ラッピング加工方法］
次に、前記ラッピング加工装置を用いるラッピング加工方法について説明するが、必要に応じ、このラッピング加工を第１工程とし、この後に第２工程としてソフトシューを用いた仕上げ加工を行うこともできる。
【００４６】
ラッピング加工は、まず、ヘッドストック４２とテールストック４６との間にカムシャフト６０をセットする。そして、流体圧シリンダ２５を作動し、ピストンロッド２６を突出すると、上下のアーム２２，２３が閉じ回動し、ラッピングフィルム１１をカムロブ部６１の加工面上にセットする。
【００４７】
上下のアーム２２，２３が開状態の間に、モータＭ３を作動して巻取りリール１６を回転する。ラッピングフィルム１１は、所定量移動し、新規な砥粒面が加工面上にセットされる。供給リール１５近傍に設けられたロック装置をロックし、巻取りリール１６を回転すると、ラッピングフィルム１１に所定のテンションが付与され、巻取りリール１６近傍のロック装置をロックすると、所定のテンションが付与された弛みのないラッピングフィルム１１となる。
【００４８】
カムロブ部６１をクランプすると、ハードシュー７１、７２がワーククランプ用バネ３３に付勢され、カムロブ部６１に押付けられ、ラッピングフィルム１１の砥粒面が加工面に押付けられる。そして、オシレーションユニット５０によりカムシャフト６０を軸方向にオシレーションしつつ、回転駆動ユニット４０によりカムシャフト６０を回転すると、ハードシュー７１、７２がカムロブ部６１に倣って進退移動しながらラッピング加工が行なわれる。なお、カムシャフト６０は、多数のカムロブ部６１を有しているが、これらが一斉にラッピング加工される。
【００４９】
前記カムシャフト６０は、機械加工が完了した状態のものであり、カムロブ部６１の両側端部は略９０度のエッジ部を有しており、また、ハードシュー７１、７２は、図１（Ｂ）に示すように先端部が円弧状の凹形状面を有しており、その凹形状面の湾曲率は上側のシュー７１の方が小さくなっている。
【００５０】
このハードシュー７１、７２を用いてラッピング加工が行なわれる。まず上側のシュー７１の箇所において、ラッピングフィルム１１がその背面側から押圧されて、カムロブ部６１の加工面に接触する。この上側のシュー７１はその先端部が比較的小さな湾曲率Ｋ１の凹形状面に設定されている。このため、大きな湾曲率に設定されている場合に比べ面圧が均一化され、軸方向にわたりフラットに面粗度の低減が行われる。
【００５１】
次に、下側のシュー７２の箇所においては、上側のシュー７１よりも先端部の凹形状面が比較的大きな湾曲率Ｋ２に設定されている。このため一方では、面圧の不均一性の度合が、上側のシュー７１の場合よりも大きくなるが、他方では、下側のシュー７２の方が、上側のシュー７１よりも形状の創生に寄与する度合が大きくなる。しかも、一度上側のシュー７１を経て使用されて下側のシュー７２に到達するラッピングフィルム１１は、上記したように幅方向に比較的均一な面圧下で使用されたものであるので、幅方向に均一な仕事量が確保される。
【００５２】
この結果、上下のシューに関し、先端部の軸方向での湾曲率Ｋを、上側のシュー７１の湾曲率Ｋ１の方が下側のシュー７２の湾曲率Ｋ２よりも小さくなる関係（Ｋ１＜Ｋ２）に設定することで、加工面の軸方向の形状の創生と軸方向全体の面粗度の低減が、バランス良く行われる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態にかかるラッピング加工方法を示したもので、（Ａ）はラッピング加工状態の要部を示す側面図、（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】図１（Ｂ）の一部を拡大して示した部分拡大図である。
【図３】本発明で用いたシューを示したもので、（Ａ）はシュー近傍の側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）はそのＳＴ部の拡大図である。
【図４】ワークとラッピングフィルムとシューの形状の関係を示した概略図である。
【図５】本発明のラッピング加工方法の他の実施形態を示した、図２と同様の断面図である。
【図６】ラッピング加工装置の概略図である。
【図７】同ラッピング加工装置の上下アーム閉状態を示す概略断面図である。
【図８】同上下アームの開状態を示す概略断面図である。
【図９】（Ａ）はラッピング加工されるワークの一例であるカムシャフトを示す斜視図、（Ｂ）は同カムシャフトのカムロブ部各部位の説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    ラッピング加工装置、
１１    ラッピングフィルム、
１５    供給リール、
１６    リール、
２２    上アーム、
２３    下アーム、
２４    支持ピン
２５    流体圧シリンダ、
２６    ピストンロッド、
２７    凹部、
２８    シューケース、
２９    揺動ピン、
３３    バネ、
４０    回転駆動ユニット、
４１    主軸、
４２    ヘッドストック、
４３    チャック、
４４    ベルト、
４５    センタ、
４６    テールストック、
４７、４８、４９    テーブル、
５０    オシレーションユニット、
５１    偏心回転体、
５２    弾性手段、
６０    カムシャフト、
６１    カムロブ部、
６２    外周面（加工面）
７１    シュー（一方のシュー）、
７２    シュー（他方のシュー）、
７３    先端部、
７４    凹部、
Ｗ    ワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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