(57)【要約】【課題】超仕上げ加工の作業時間を短縮する。【解決手段】駆動ユニット３、揺動ユニット４、砥石ユニット５、から構成された超仕上げ盤において、揺動ユニット４の揺動軸４４と同軸上に振幅軸６１を回転自在に軸支するとともに、振幅軸６１の先端に砥石ユニット５を設け、その基端に連結部材６２を設ける。また、揺動軸４４に、該揺動軸４４と連結部材６２を選択的に連結する連結シリンダ６３と、振幅モーター６４を設ける。さらに、振幅モーター６４によって回転する回転軸６５を、その軸心が揺動軸４４の揺動軸心ｙを含む平面に対して左右方向にオフセットして、連結部材６２に嵌合する。このため、揺動軸４４の揺動と、回転軸６５の回転による微小な揺動とを併用して環状被加工物の転走面を超仕上げ加工する。【選択図】　図２
2004025375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状被加工物を、その軸心が水平な回転主軸の主軸心上に位置するように支持して回転させる駆動ユニットと、揺動軸心回りに揺動自在に軸支された揺動軸を有し、該揺動軸の揺動軸心が、回転主軸の主軸心を含む鉛直面において、駆動ユニットに支持された環状被加工物の外周加工面の曲率中心を通過する位置に配置された揺動ユニットと、駆動ユニットに支持された環状被加工物の外周加工面に臨む退避位置と加工位置との間で砥石を昇降させるとともに、砥石を環状被加工物の外周加工面に押圧可能な砥石ユニットと、から構成され、回転主軸の主軸心回りに回転する環状被加工物の外周加工面を、揺動軸の揺動軸心回りに揺動する砥石によって超仕上げ加工する超仕上げ盤において、前記揺動軸と同軸上に振幅軸を回転自在に軸支するとともに、振幅軸の先端に砥石ユニットを、その基端に連結部材をそれぞれ一体に連結し、また、揺動軸に、該揺動軸と連結部材を選択的に連結する連結シリンダおよび振幅モーターを設け、さらに、振幅モーターによって回転する回転軸を、その軸心が揺動軸心を含む平面に対して左右方向にオフセットして、連結部材に嵌合することを特徴とする超仕上げ盤。
【請求項２】
環状被加工物を、その軸心が水平な回転主軸の主軸心上に位置するように支持して回転させる駆動ユニットと、揺動軸心回りに揺動自在に軸支された揺動軸を有し、該揺動軸の揺動軸心が、回転主軸の主軸心を含む鉛直面において、駆動ユニットに支持された環状被加工物の内周加工面の曲率中心を通過する位置と、駆動ユニットの主軸心方向に移動した離隔位置との間で水平方向に移動可能な揺動ユニットと、駆動ユニットに支持された環状被加工物の内周加工面に臨む退避位置と加工位置との間で砥石を昇降させるとともに、砥石を環状被加工物の内周加工面に押圧可能な砥石ユニットと、から構成され、回転主軸の主軸心回りに回転する環状被加工物の内周加工面を、揺動軸の揺動軸心回りに揺動する砥石によって超仕上げ加工する超仕上げ盤において、前記揺動軸と同軸上に振幅軸を回転自在に軸支するとともに、振幅軸の先端に砥石ユニットを、その基端に連結部材をそれぞれ一体に連結し、また、揺動軸に、該揺動軸と連結部材を選択的に連結する連結シリンダおよび振幅モーターを設け、さらに、振幅モーターによって回転する回転軸を、その軸心が揺動軸心を含む平面に対して左右方向にオフセットして、連結部材に嵌合することを特徴とする超仕上げ盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環状被加工物、例えば、玉軸受などの内輪や外輪に形成された転走面を砥石にて超仕上げ加工する超仕上げ盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、玉軸受の内輪の外周面または外輪の内周面には、断面略半円状の環状溝からなる転走面が形成されており、これらの転走面は、超仕上げ盤にて超仕上げ加工されている。すなわち、超仕上げ盤は、駆動ユニットにより支持回転されている内輪または外輪に形成された転走面の曲率中心と軸心を一致させて揺動軸を揺動させるとともに、揺動軸に設けたホルダーを下降させ、砥石を内輪または外輪の転走面に押し付けることにより、転走面の超仕上げ加工を行うものである（例えば、出願人の出願に係る特公昭６３−５２１９号公報および特公昭６３−５２２０号公報参照）。
【０００３】
この場合、転走面に対する砥石の切削軌跡は、図５（ｂ）に示すように、サインカーブとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内輪や外輪などの環状被加工物を超仕上げ加工する場合、所定の粗さの砥石を所定の周期で揺動させて、すなわち、揺動軸を揺動させる揺動モーターの回転数を設定回転数で設定時間加工するようにしている。
【０００５】
このような超仕上げ盤において、環状被加工物の回転数や、砥石の揺動数および揺動角度を大きくして加工時間の短縮を図ることが提案されているが、砥石に作用する周速および単位時間当たりの砥石の切削長さは、予め設定されており、環状被加工物の回転数を一定以上に大きくすることはできない。また、環状被加工物は、内径シューや外径シューによって支持されており、環状被加工物の回転数が大きくなると、シューが焼き付くため、シューの材質面からも環状被加工物の回転数は制約される。一方、砥石の揺動数および揺動角度を大きくすることも、機械の構造上、一定以上に大きくすることはできない。このように、環状被加工物の回転数や、砥石の揺動数および揺動角度を大きくして加工時間を短縮するには限界があった。
【０００６】
また、超仕上げ盤においては、環状被加工物の加工幅に対応して砥石を交換する必要があった。すなわち、図１０に示すように、環状被加工物Ｗａの加工幅Ｌが、Ｌ１　からＬ２　へと大きくなったにも関わらず砥石Ｇを交換しなかった場合、加工面の一点に注目すると、加工幅Ｌ１　の場合には、ほぼ常時砥石Ｇによって加工されているのに対し、加工幅Ｌ２　の場合には、常時加工することはできず、その分、加工時間を余分に必要とするものである。したがって、加工時間を短縮するためには、砥石を交換する必要が生じ、その分、多くの治工具を必要とし、作業が煩雑になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、超仕上げ加工の作業時間の短縮を図ることのできる超仕上げ盤を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、環状被加工物を、その軸心が水平な回転主軸の主軸心上に位置するように支持して回転させる駆動ユニットと、揺動軸心回りに揺動自在に軸支された揺動軸を有し、該揺動軸の揺動軸心が、回転主軸の主軸心を含む鉛直面において、駆動ユニットに支持された環状被加工物の外周加工面の曲率中心を通過する位置に配置された揺動ユニットと、駆動ユニットに支持された環状被加工物の外周加工面に臨む退避位置と加工位置との間で砥石を昇降させるとともに、砥石を環状被加工物の外周加工面に押圧可能な砥石ユニットと、から構成され、回転主軸の主軸心回りに回転する環状被加工物の外周加工面を、揺動軸の揺動軸心回りに揺動する砥石によって超仕上げ加工する超仕上げ盤において、前記揺動軸と同軸上に振幅軸を回転自在に軸支するとともに、振幅軸の先端に砥石ユニットを、その基端に連結部材をそれぞれ一体に連結し、また、揺動軸に、該揺動軸と連結部材を選択的に連結する連結シリンダおよび振幅モーターを設け、さらに、振幅モーターによって回転する回転軸を、その軸心が揺動軸心を含む平面に対して左右方向にオフセットして、連結部材に嵌合することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、環状被加工物を回転主軸の主軸心回りに回転させる一方、砥石を作業位置に下降させるとともに、回転する環状被加工物の外周加工面に押圧させ、さらに、揺動軸をその揺動軸心回りに揺動させる。ここで、連結シリンダを作動させ、連結部材を介して揺動軸を振幅軸に連結すれば、揺動軸の揺動に連動して振幅軸が揺動軸心回りに揺動し、振幅軸に設けられた砥石が環状被加工物の外周加工面を超仕上げ加工する。
【００１０】
一方、連結シリンダによって揺動軸と振幅軸とを一体に連結した状態で、振幅モーターを回転駆動すると、その出力軸に連結された回転軸も回転する。この場合、回転軸は、その軸心が揺動軸心を含む平面に対して左右方向にオフセットした位置にあって、連結部材の嵌合部に嵌合されているため、オフセット量の２倍の範囲で連結部材、すなわち、振幅軸を揺動軸心回りに揺動させる。このため、振幅軸、すなわち、砥石は、揺動軸の揺動と、振幅モーターの回転による微小な揺動とを同時に行って、環状被加工物の外周加工面を超仕上げ加工する。このような環状被加工物の外周加工面に対する砥石の切削軌跡は、揺動軸の揺動のみによる環状被加工物の外周加工面に対する砥石の切削軌跡に比較して、切削長さが大きくなる。
【００１１】
この結果、砥石による単位時間あたりの切削量が大きくなることから、作業時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明は、環状被加工物を、その軸心が水平な回転主軸の主軸心上に位置するように支持して回転させる駆動ユニットと、揺動軸心回りに揺動自在に軸支された揺動軸を有し、該揺動軸の揺動軸心が、回転主軸の主軸心を含む鉛直面において、駆動ユニットに支持された環状被加工物の内周加工面の曲率中心を通過する位置と、駆動ユニットの主軸心方向に移動した離隔位置との間で水平方向に移動可能な揺動ユニットと、駆動ユニットに支持された環状被加工物の内周加工面に臨む退避位置と加工位置との間で砥石を昇降させるとともに、砥石を環状被加工物の内周加工面に押圧可能な砥石ユニットと、から構成され、回転主軸の主軸心回りに回転する環状被加工物の内周加工面を、揺動軸の揺動軸心回りに揺動する砥石によって超仕上げ加工する超仕上げ盤において、前記揺動軸と同軸上に振幅軸を回転自在に軸支するとともに、振幅軸の先端に砥石ユニットを、その基端に連結部材をそれぞれ一体に連結し、また、揺動軸に、該揺動軸と連結部材を選択的に連結する連結シリンダおよび振幅モーターを設け、さらに、振幅モーターによって回転する回転軸を、その軸心が揺動軸心を含む平面に対して左右方向にオフセットして、連結部材に嵌合することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によれば、環状被加工物を回転主軸の主軸心回りに回転させる一方、揺動軸をその揺動軸心が環状被加工物の内周加工面の曲率中心を通過する位置に移動させた後、砥石を作業位置に下降させるとともに、回転する環状被加工物の内周加工面に押圧させ、さらに、揺動軸をその揺動軸心回りに揺動させる。ここで、連結シリンダを作動させ、連結部材を介して揺動軸を振幅軸に連結すれば、揺動軸の揺動に連動して振幅軸が揺動軸心回りに揺動し、振幅軸に設けられた砥石が環状被加工物の内周加工面を超仕上げ加工する。
【００１４】
一方、連結シリンダによって揺動軸と振幅軸とを一体に連結した状態で、振幅モーターを回転駆動すると、その出力軸に連結された回転軸も回転する。この場合、回転軸は、その軸心が揺動軸心を含む平面に対して左右方向にオフセットした位置にあって、連結部材の嵌合部に嵌合されているため、オフセット量の２倍の範囲で連結部材、すなわち、振幅軸を揺動軸心回りに揺動させる。このため、振幅軸、すなわち、砥石は、揺動軸の揺動と、振幅モーターの回転による微小な揺動とを同時に行って、環状被加工物の内周加工面を超仕上げ加工する。このような環状被加工物の内周加工面に対する砥石の切削軌跡は、揺動軸の揺動のみによる環状被加工物の内周加工面に対する砥石の切削軌跡に比較して、切削長さが大きくなる。
【００１５】
この結果、砥石による単位時間あたりの切削量が大きくなることから、作業時間を短縮することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１乃至図３には、本発明の超仕上げ盤１の一実施形態が示されている。
【００１８】
この超仕上げ盤１は、環状被加工物Ｗ、具体的には、内輪Ｗａの外周面に形成された転走面（以下、外周加工面という。）Ｗ１　を超仕上げ加工するものであり、基台２に設けられた内輪Ｗａの駆動ユニット３と、基台２に摺動自在に設けられた揺動ユニット４と、砥石ユニット５と、揺動ユニット４に設けられた振幅ユニット６と、から構成されている。
【００１９】
駆動ユニット３は、図３に示すように、水平な主軸心ｘを有する回転主軸３１の先端にパッキングプレート３２が固定された駆動ユニット本体３３と、駆動ユニット本体３３の前方に配置され、摺動部材３４の先端に内径シュー３５および回転自在な一対の押圧ローラ３６を設けた押圧支持体３７と、からなり、押圧支持体３７の摺動部材３４は、図示しないシリンダを介して駆動ユニット本体３３の回転主軸３１の主軸心ｘに沿って水平方向に摺動自在となっている。
【００２０】
したがって、図示しないシリンダを介して摺動部材３４が回転主軸３１の主軸心ｘに沿ってパッキングプレート３２に近接する位置に摺動した際、図示しない供給装置を介して駆動ユニット本体３３のパッキングプレート３２の前方に供給された内輪Ｗａの内周面に内径シュー３５が嵌挿されるとともに、内輪Ｗａの端面に押圧ローラ３６が当接される。この結果、内径シュー３５によって内輪Ｗａを支持するとともに、押圧ローラ３６によって内輪Ｗａをパッキングプレート３２との間で押圧した状態で、回転主軸３１を回転させることにより、その主軸心ｘ回りに内輪Ｗａを回転させることができる。
【００２１】
ここで、内径シュー３５に支持された内輪Ｗａの中心と、回転主軸３１の主軸心ｘの間には、適宜な大きさの偏心が形成されており、内輪Ｗａは、その回転中、常に内径シュー３５に対して押し付けられた状態となる、いわゆるシューセンタレス方式で支持回転される。
【００２２】
揺動ユニット４は、前述した駆動ユニット３の側方に設けられ、基台２に対して水平方向に摺動自在な摺動体４１と、摺動体４１に設けられた揺動モーター４２と、摺動体４１に回転自在に軸支された回転軸４３と、回転軸４３の軸心と平行な揺動軸心ｙを有して摺動体４１に回転自在に軸支された揺動軸４４と、回転軸４３の基端部および揺動軸４４の基端部にわたって設けられたクランク機構４５と、基台２と摺動体４１間に配設された摺動シリンダ４６と、からなり、摺動シリンダ４６を伸縮作動させることにより、摺動体４１を駆動ユニット３の回転主軸３１の主軸心ｘ方向に摺動させることができる。
【００２３】
ここで、揺動軸４４の揺動軸心ｙを含む水平面は、駆動ユニット３の回転主軸３１の主軸心ｘを含む鉛直面において、回転主軸３１の主軸心ｘ回りに回転する内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　の曲率中心Ｏ１　を含んでいる。
【００２４】
この実施形態においては、予め摺動シリンダ４６が伸長作動されて、摺動体４１は基台２に対して駆動ユニット３の主軸心ｘ方向に摺動させられており、この状態において、揺動軸４４の揺動軸心ｙは、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　の曲率中心Ｏ１　を通過している。
【００２５】
なお、クランク機構４５は、回転軸４３の基端部に固定された回転盤４５１と、揺動軸４４の基端部に固定されたアーム４５２と、回転盤４５１の回転中心とオフセットした位置およびアーム４５２の先端部に各端部がそれぞれ回転自在に軸支された連結ロッド４５３と、からなり、回転軸４３を揺動モーター４２によって回転させることにより、回転盤４５１が回転し、回転盤４５１に連結された連結ロッド４５３を介してアーム４５２、すなわち、揺動軸４４をその揺動軸心ｙ回りに設定範囲にわたって揺動させることができる。
【００２６】
この場合、回転軸４３の回転軸心と、回転盤４５１に対する連結ロッド４５３の回転軸心とを含む平面が鉛直面となるとき、揺動軸４４の揺動軸心ｙと、アーム４５２に対する連結ロッド４５３の回転軸心を含む平面が鉛直面となり、揺動軸４４が揺動角度０に位置するように設定されている。
【００２７】
砥石ユニット５は、図３に示すように、後述する振幅軸６１と一体に連結されたホルダー５１と、ホルーダー５１に固定された外筒５２と、外筒５２内に摺動自在に嵌挿された内筒５３と、内筒５３内に摺動自在に嵌挿されたピストン５４と、外筒５２と内筒５３のピストン５３１間に配設されて、内筒５３を上昇する方向に付勢するスプリング５５と、からなり、内筒５３に設けたガイド５６に砥石Ｇが摺動自在に嵌挿されている。そして、外筒５２には、内筒５３のピストン５３１の背圧側に臨んでポート５２ａが形成され、内筒５３にも、ピストン５４の背圧側に臨んでポート５３ａが形成されている。
【００２８】
したがって、外筒５２のポート５２ａに作動流体、例えば、圧縮空気を供給することにより、内筒５３をスプリング５５の付勢力に抗して押し下げることができ、このとき、砥石Ｇは、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　を超仕上げ加工する作業位置に下降する。また、外筒５２のポート５２ａを大気に開放することにより、スプリング５５の付勢力により内筒５３を押し上げることができ、このとき、砥石Ｇは、作業位置から上方の退避位置に上昇する。
【００２９】
一方、砥石Ｇを作業位置に下降させた状態において、内筒５３のポート５３ａに圧縮空気を供給することにより、ピストン５４を介して砥石Ｇを内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　に向けて設定圧力で押圧することができる。そして、砥石Ｇは、ピストン５４を介して設定圧力で押圧されているために、超仕上げ加工によって磨耗したとしても、ガイド５６に対して常に一定量だけ突出されている。
【００３０】
振幅ユニット６は、揺動軸４４の揺動軸心ｙと同一軸心上に位置して、揺動軸４４に回転自在に軸支された振幅軸６１と、前述したクランク機構４５のアーム４５２の内方において、振幅軸６１の基端に一体に連結され、直径方向に連結穴６２ａおよび嵌合部６２ｂが形成された連結部材６２（図４参照）と、揺動軸４４に設けられた連結シリンダ６３および振幅モーター６４と、振幅モーター６４の出力軸に連結された回転軸６５と、からなり、振幅軸６１の先端に砥石ユニット５のホルダー５１が連結されている。そして、連結シリンダ６３は、そのピストンロッド６３１が連結部材６２の連結穴６２ａに対向して配置され、また、回転軸６５が連結部材６２の嵌合部６２ｂに嵌合されている。
【００３１】
ここで、回転軸６５の回転軸心は、揺動軸心ｙを含む鉛直面に対して左右方向にｃ（図４参照）だけオフセットした位置に設けられている。
【００３２】
したがって、連結シリンダ６３を伸長作動させることにより、ピストンロッド６３１が連結部材６２の連結穴６２ａに嵌挿し、連結部材６２を介して揺動軸４４と振幅軸６１とを一体に連結することができる。また、連結シリンダ６３を縮小作動させることより、ピストンロッド６３１が連結部材６２の連結穴６２ａから離脱し、揺動軸４４と振幅軸６１とを切り離すことができる。
【００３３】
一方、振幅モーター６４を回転駆動させることにより、その出力軸を介して回転軸６５を回転させることができる。この場合、回転軸６５の回転軸心が揺動軸心ｙを含む鉛直面に対して左右方向にｃだけオフセットした位置に設けられていることにより、オフセット量の２倍の距離（２ｃ）だけ嵌合部６２ｂ、すなわち、連結部材６２を介して振幅軸６１を、その軸心（揺動軸心ｙ）回りに揺動させるものである。
【００３４】
次に、このように構成された超仕上げ盤１の作動について説明する。
【００３５】
初期状態においては、摺動シリンダ４６は伸長作動しており、摺動体４１は、駆動ユニット３の主軸心ｘ方向に移動しており、揺動軸４４の揺動軸心ｙは、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　の曲率中心Ｏ１　を通過する位置にある。この際、砥石ユニット５の砥石Ｇは、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　を臨んで上方に退避している。
【００３６】
この状態で、図示しない始動スイッチを操作すれば、図示しない供給装置から内輪Ｗａが駆動ユニット３のパッキングプレート３２に供給される。この際、摺動部材３４が図示しないシリンダを介して前進し、内径シュー３５が内輪Ｗａの内周面に嵌入されて内輪Ｗａを支持するとともに、押圧ローラ３６がパッキングプレート３２との間で内輪Ｗａを押圧して挟み込む。そして、駆動ユニット３の回転主軸３１が回転駆動すれば、内輪Ｗａは、押圧支持体３７の内径シュー３５および押圧ローラ３６に支持押圧されて、主軸心ｘ回りに回転する。
【００３７】
一方、連結シリンダ６３を伸長作動させ、そのピストンロッド６３１を連結部材６２の連結穴６２ａに嵌挿させることにより、連結部材６２を介して揺動軸４４と振幅軸６１とを一体に連結する。この後、揺動モーター４２を回転駆動させて、回転軸４３を回転させれば、クランク機構４５の回転盤４５１が回転し、連結ロッド４５３を介してアーム４５２、すなわち、揺動軸４４をその揺動軸心ｙ回りに設定範囲にわたって揺動させる。この際、揺動軸４４は、連結シリンダ６３および連結部材６３を介して振幅軸６１と一体に連結されていることにより、揺動軸４４の揺動は、そのまま振幅軸６１を揺動させる。
【００３８】
この後、振幅モーター６４を回転させれば、その出力軸を介して回転軸６５を回転させる。この場合、回転軸６５は、その軸心が揺動軸４４の揺動軸心ｙを含む鉛直面から距離ｃだけオフセットしていることにより、回転軸６５が回転するとき、距離ｃの２倍の範囲で連結部材６３を介して振幅軸６１を揺動させることになる。このため、振幅軸６１は、振幅モーター６４の回転による微小な揺動を行いながら、揺動モーター４２の回転による揺動を行うことになる。
【００３９】
また、揺動軸４４の揺動軸心ｙは、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　の曲率中心Ｏ１　を通過する位置にあることから、この状態で、ポート５２ａを通して圧縮流体を供給すれば、内筒５３をスプリング５５の付勢力に抗して押し下げることにより、砥石Ｇを内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　を超仕上げ加工する作業位置に下降させることができる。さらに、内筒５３のポート５３ａを通して圧縮空気を供給すれば、砥石Ｇをピストン５４を介して内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　に設定圧力で押圧することができる。
【００４０】
ここで、砥石ユニット５のホルダー５１が振幅軸６１に連結されていることにより、前述した振幅軸６１の揺動を砥石Ｇが行うことになる。すなわち、砥石Ｇは、揺動モーター４２の回転により、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　の曲率中心Ｏ１　回りに揺動するとともに、その揺動の際、振幅モーター６４の回転により、微小に揺動して、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　を超仕上げ加工（粗加工）することになる。
【００４１】
この場合、砥石Ｇは、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　に対して、図５（ａ）に示す切削軌跡を描くことになる。
【００４２】
粗加工が終了すれば、振幅モーター６１の回転のみを停止させるとともに、揺動モーター４２の回転数を大きくすれば、揺動軸４４が粗加工時よりも短縮された周期で揺動し、その揺動を連結部材６２および振幅軸６１を介して砥石ユニット５の砥石Ｇに伝動する。したがって、砥石Ｇは、揺動軸心ｙ、すなわち、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　の曲率中心Ｏ１　回りに揺動して、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　を超仕上げ加工（精加工）する。
【００４３】
この場合、砥石Ｇは、内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　に対して、図５（ｂ）に示す切削軌跡を描くことになる。
【００４４】
ここで、粗加工時の砥石Ｇの切削軌跡（図５（ａ）参照）と、精加工時の砥石Ｇの切削軌跡（図５（ｂ）参照）とを比較すれば、粗加工時の砥石Ｇの切削長さが増大していることが明らかでる。
【００４５】
この結果、揺動モーター４２の回転による揺動と、振幅モーター６４の回転による微小な揺動とを併用して内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　を砥石Ｇによって超仕上げ加工することができ、従来の揺動軸心ｙ回りの砥石Ｇの揺動による超仕上げ加工に比較して、単位時間当たりの切削長さを増大させることができ、その分加工時間を短縮することができる。したがって、精加工に要する作業時間が同一であるとしても、全体の作業時間は、粗加工の作業時間が短縮した分、短縮することになる。
【００４６】
また、図１０に示すように、内輪Ｗａの幅が大きくなったとしても、砥石Ｇを交換する必要はない。すなわち、前述したように、砥石Ｇは、揺動モーター４２の回転による揺動と、振幅モーター６４の回転による微小な揺動とを併用した運動を行って内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　を超仕上げ加工することができることから、従来の揺動モーター４２の回転のみによる砥石Ｇの揺動による超仕上げ加工に比較して、切削長さが増大し、その分同一作業時間で多くの切削量を確保することができる。したがって、砥石Ｇを交換しなくても、内輪Ｗａの幅に対応した大きな砥石Ｇを用いて超仕上げ加工した場合と同等の切削量を確保することができる。
【００４７】
内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　の超仕上げ加工が終了すれば、ポート５２ａ，５３ａへの圧縮空気の供給を停止して、大気に開放すれば、スプリング５５の付勢力により、砥石Ｇを内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　の加工位置から上方の退避位置に上昇させることができる。この後、揺動モーター４２の回転駆動を停止させるとともに、振幅モータ６４の回転駆動を停止させれば、揺動軸４４、すなわち、振幅軸６１の揺動が停止するとともに、回転軸６５の回転が停止する。次いで、駆動ユニット３の回転主軸３１の回転を停止させるとともに、押圧支持体３７の摺動部材３４を後退させることにより、内輪Ｗａから内径シュー３５および押圧ローラ３６が離脱する。このため、外周加工面Ｗ１　が砥石Ｇによって超仕上げ加工された内輪Ｗａを、図示しない搬出装置を介して搬出することができる。
【００４８】
以下、このような作動を繰り返して順次内輪Ｗａの外周加工面Ｗ１　の超仕上げ加工が行われる。
【００４９】
なお、本実施形態においては、基台２に対して摺動シリンダ４６を介して摺動体４１を駆動ユニット３の主軸心ｘ方向に摺動させる場合を例示したが、揺動軸４４の揺動軸心ｙを予め内輪Ｗａの曲率中心Ｏ１　を通過する位置に配置することにより、摺動シリンダ４５は、必ずしも設ける必要はない。
【００５０】
ところで、前述した実施形態では、内輪Ｗａの転走面である外周加工面Ｗ１　を砥石Ｇにて超仕上げ加工する超仕上げ盤１について説明したが、外輪の転走面である内周加工面を砥石Ｇにて超仕上げ加工する超仕上げ盤１に適用することもできる。
【００５１】
以下、図６乃至図９に基づいて、外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　を砥石Ｇにて超仕上げ加工する超仕上げ盤１について説明する。
【００５２】
なお、前述した実施形態と同一部材については、同一符号を用いるものとし、相違する点についてのみ説明する。
【００５３】
この実施形態の超仕上げ盤１においても、基台２に設けられた外輪Ｗｂの駆動ユニット３と、基台２に摺動自在に設けられた揺動ユニット４と、砥石ユニット５と、揺動ユニット４に設けられた振幅ユニット６と、から構成されている。
【００５４】
駆動ユニット３は、図８および図９に示すように、外輪Ｗｂを支持する外径シュー３５Ａが駆動ユニット本体３３に設けられ、また、駆動ユニット本体３３の前方において、回転自在な一対の押圧ローラ３６を設けた図示しない押圧部材がシリンダの伸縮作動によって進退されるように構成されている。
【００５５】
このため、図示しないシリンダおよび押圧部材を介して押圧ローラ３６を外径シュー３５Ａに近接するように移動させることにより、図示しない供給装置を介して駆動ユニット本体３３のパッキングプレート３２の前方に供給され、外周面が外径シュー３５Ａに支持された外輪Ｗｂの端面に押圧ローラ３６を当接させることができる。したがって、外径シュー３５Ａによって外輪Ｗｂを支持するとともに、押圧ローラ３６によって外輪Ｗｂをパッキングプレート３２との間で押圧した状態で、回転主軸３１を回転させることにより、その主軸心ｘ回りに外輪Ｗｂを回転させることができる。
【００５６】
ここで、外径シュー３５Ａに支持された外輪Ｗｂの中心と、回転主軸３１の主軸心ｘの間には、適宜な大きさの偏心が形成されており、外輪Ｗｂは、その回転中、常に外径シュー３５Ａに対して押し付けられた状態となる、いわゆるシューセンタレス方式で支持回転される。
【００５７】
揺動ユニット４は、前述した実施形態と同一であり、その詳細な説明を省略する。
【００５８】
この揺動ユニット４においても、揺動軸４４の揺動軸心ｙを含む水平面は、駆動ユニット３の回転主軸３１の主軸心ｘを含む鉛直面において、回転主軸３１の主軸心ｘ回りに回転する外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　の曲率中心Ｏ２　を含んでいる。
【００５９】
砥石ユニット５は、図８に示すように、振幅軸６１と一体に連結されたホルダー５１と、ホルーダー５１に固定された外筒５２と、外筒５２内に摺動自在に嵌挿された内筒５３と、内筒５３内に摺動自在に嵌挿されたピストンロッド５４Ａと、内筒５３とピストンロッド５４Ａとの間に配設されて、ピストンロッド５４Ａを上昇する方向に付勢するスプリング５５Ａと、内筒５３に連結されて、回転主軸３１の主軸心ｘ方向に沿って延設されたレバー５７と、ピストンロッド５４Ａに連結されて、回転主軸３１の主軸心ｘ方向に沿って延設された押圧アーム５８と、からなり、レバー５７に設けたガイド５６に砥石Ｇが摺動自在に嵌挿され、また、押圧アーム５８の先端が砥石Ｇの上端に当接されている。そして、外筒５２には、内筒５３のピストン５３１の背圧側および正圧側に臨んでそれぞれポート５２ａ，５２ｂが形成され、内筒５３にも、ピストンロッド５４Ａの背圧側に臨んでポート５３ａが形成されている。
【００６０】
したがって、外筒５２のポート５２ａに圧縮空気を供給することにより、内筒５３を押し下げることができ、このとき、砥石Ｇは、内筒５３に連結されたレバー５７を介して外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　を超仕上げ加工する作業位置に下降する。また、外筒５２のポート５２ｂに圧縮空気を供給することにより、内筒５３を押し上げることができ、このとき、砥石Ｇは、内筒５３に連結されたレバー５７を介して外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　を臨む上方の退避位置に上昇する。
【００６１】
一方、砥石Ｇを作業位置に下降させた状態において、内筒５３のポート５３ａに圧縮空気を供給することにより、スプリング５５Ａの付勢力に抗してピストンロッド５４Ａを下方に向けて伸長作動させることができる。このとき、ピストンロッド５４Ａに連結された押圧アーム５８を介して砥石Ｇを外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　に向けて設定圧力で押圧することができる。そして、砥石Ｇは、ピストンロッド５４Ａが設定圧力で押圧されているために、超仕上げ加工によって磨耗したとしても、ピストンロッド５４Ａに連結された押圧アーム５８を介してガイド５６に対し、常に一定量だけ突出されている。また、内筒５３のポート５３ａを大気に開放することにより、スプリング５５Ａの付勢力によりピストンロッド５４Ａを上方に向けて縮小作動させることができ、このとき、ピストンロッド５４Ａに連結された押圧アーム５８を介して砥石Ｇの押圧状態を解除することができる。
【００６２】
なお、砥石Ｇは、その長さが外輪Ｗｂの内径よりも十分に小さく設定されている。
【００６３】
振幅ユニット６も、前述した実施形態と同一であり、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
次に、このように構成された超仕上げ盤１の作動について説明する。
【００６５】
初期状態においては、摺動シリンダ４６が縮小作動することにより、砥石Ｇは、駆動ユニット３に支持される外輪Ｗｂから離隔する位置に退避している。また、内筒５３は、外筒５２のポート５２ｂに圧縮空気が供給されて、押し上げられており、このため、砥石Ｇは、内筒５３に連結されたレバー５７を介して外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　から上方の退避位置に上昇している。
【００６６】
ここで、始動スイッチを操作すれば、外輪Ｗｂが駆動ユニット３のパッキングプレート３２に供給され、外径シュー３５Ａに支持されるとともに、図示しない押圧シリンダおよび押圧部材を介して押圧ローラ３６がパッキングプレート３２との間で外輪Ｗｂを押圧して挟み込む。そして、駆動ユニット３の回転主軸３１が回転駆動すれば、外輪Ｗｂは、外径シュー３５Ａに支持されるとともに、押圧ローラ３６に押圧されて、主軸心ｘ回りに回転する。
【００６７】
この間、摺動シリンダ４６が伸長作動することにより、摺動体４１を駆動ユニット３の主軸心ｘ方向に移動させ、揺動軸４４の揺動軸心ｙを、外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　曲率中心Ｏ２　を通過する位置に合致させる。このとき、砥石ユニット５の砥石Ｇは、外輪Ｗｂから離隔した位置から外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　に臨む退避位置に移動する。
【００６８】
一方、連結シリンダ６３を伸長作動させ、そのピストンロッド６３１を連結部材６２の連結穴６２ａに嵌挿させることにより、連結部材６２を介して揺動軸４４と振幅軸６１とを一体に連結する。この後、揺動モーター４２を回転駆動させて、回転軸４３を回転させれば、クランク機構４５の回転盤４５１が回転し、連結ロッド４５３を介してアーム４５２、すなわち、揺動軸４４をその揺動軸心ｙ回りに設定範囲にわたって揺動させる。この際、揺動軸４４は、連結シリンダ６３および連結部材６３を介して振幅軸６１と一体に連結されていることにより、揺動軸４４の揺動は、そのまま振幅軸６１を揺動させる。
【００６９】
この後、振幅モーター６４を回転させれば、その出力軸を介して回転軸６５を回転させる。この場合、回転軸６５は、その軸心が揺動軸４４の揺動軸心ｙを含む鉛直面から距離ｃだけオフセットしていることにより、回転軸６５が回転するとき、距離ｃの２倍の範囲で連結部材６３を介して振幅軸６１を揺動させることになる。このため、振幅軸６１は、振幅モーター６４の回転による微小な揺動を行いながら、揺動モーター４２の回転による揺動を行うことになる。
【００７０】
また、揺動軸４４の揺動軸心ｙは、外輪Ｗｂの外周加工面Ｗ２　の曲率中心Ｏ２　を通過する位置にあることから、この状態で、ポート５２ａを通して圧縮流体を供給すれば、内筒５３を押し下げることにより、砥石Ｇをレバー５７を介して外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　を超仕上げ加工する作業位置に下降させることができる。内筒５３のポート５３ａを通して圧縮空気を供給すれば、ピストンロッド５４Ａを下方に向けて伸長作動させることにより、砥石Ｇを押圧アーム５８を介して外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　に設定圧力で押圧することができる。
【００７１】
ここで、砥石ユニット５のホルダー５１が振幅軸６１に連結されていることにより、前述した振幅軸６１の揺動を砥石Ｇが行うことになる。すなわち、砥石Ｇは、揺動モーター４２の回転により、外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　の曲率中心Ｏ２　回りに揺動するとともに、その揺動の際、振幅モーター６４の回転により、微小に揺動して、外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　を超仕上げ加工（粗加工）することになる。
【００７２】
粗加工が終了すれば、振幅モーター６１の回転のみを停止させるとともに、揺動モーター４２の回転数を大きくすれば、揺動軸４４が粗加工時よりも短縮された周期で揺動し、その揺動を連結部材６２および振幅軸６１を介して砥石ユニット５の砥石Ｇに伝動する。したがって、砥石Ｇは、揺動軸心ｙ、すなわち、外輪Ｗｂの外周加工面Ｗ２　の曲率中心Ｏ２　回りに揺動して、内輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　を超仕上げ加工（精加工）する。
【００７３】
ここで、粗加工時の砥石Ｇの切削軌跡（図５（ａ）参照）と、精加工時の砥石Ｇの切削軌跡（図５（ｂ）参照）とを比較すれば、粗加工時の砥石Ｇの切削長さが増大していることが明らかでる。
【００７４】
この結果、揺動モーター４２の回転による揺動と、振幅モーター６４の回転による微小な揺動とを併用して外輪Ｗｂの外周加工面Ｗ２　を砥石Ｇによって超仕上げ加工することができ、従来の揺動軸心ｙ回りの砥石Ｇの揺動による超仕上げ加工に比較して、単位時間当たりの切削長さを増大させることができ、その分加工時間を短縮することができる。したがって、精加工に要する作業が同一であるとしても、全体の作業時間は、粗加工の作業時間が短縮した分、短縮することになる。
【００７５】
外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　の超仕上げ加工が終了すれば、ポート５２ｂを通して圧縮空気を供給するとともに、ポート５３ａへの圧縮空気の供給を停止して、大気に開放すれば、砥石Ｇを外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　の加工位置から上方の退避位置に上昇させることができる。この後、揺動モーター４２の回転駆動を停止させるとともに、振幅モータ６４の回転駆動を停止させれば、揺動軸４４、すなわち、振幅軸６１の揺動が停止するとともに、回転軸６５の回転が停止する。次いで、摺動シリンダ４６を縮小作動させ、砥石Ｇを外輪Ｗｂの内方に臨む位置から駆動ユニット３の主軸心ｘ方向に沿って離隔する位置まで移動させる。この後、回転主軸３１の回転を停止させるとともに、押圧シリンダおよび押圧部材を介して押圧ローラ３６を外輪Ｗａから離脱させる。このため、内周加工面Ｗ２　が砥石Ｇによって超仕上げ加工され、外径シュー３５Ａに支持された外輪Ｗｂを、図示しない搬出装置を介して搬出することができる。
【００７６】
以下、このような作動を繰り返して順次外輪Ｗｂの内周加工面Ｗ２　の超仕上げ加工が行われる。
【００７７】
なお、前述した実施形態においては、玉軸受の内輪や外輪に形成された転走面を砥石にて超仕上げ加工する場合を説明したが、ゴジックアーク溝の超仕上げ加工にも適用することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、揺動モーターの回転による揺動と、振幅モーターの回転による微小な揺動とを併用して内輪の外周加工面あるいは外輪の内周加工面を超仕上げ加工することができることから、従来の揺動軸心回りの揺動による超仕上げ加工に比較して、単位時間当たりの切削長さを増大させることができ、その分加工時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超仕上げ盤の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１の超仕上げ盤による切削加工面に対する砥石の切削軌跡を示す説明図である。
【図６】本発明の超仕上げ盤の他の実施形態を示す平面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図６のＥ−Ｅ線断面図である。
【図９】図６の駆動ユニットを一部省略して示す正面図である。
【図１０】加工幅の異なる環状被加工物を同一の砥石で超仕上げ加工する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１　超仕上げ盤
２　基台
３　駆動ユニット
３１　回転主軸
３５　内径シュー
３５Ａ　外径シュー
３６　押圧ローラ
４　揺動ユニット
４１　摺動体
４２　揺動モーター
４４　揺動軸
４５　クランク機構
５　砥石ユニット
５１　ホルダー
５２　外筒
５３　内筒
６　振幅ユニット
６１　振幅軸
６２　連結部材
６３　連結シリンダ
６４　振幅モーター
６５　回転軸
Ｇ　砥石
Ｗａ　内輪（環状被加工物）
Ｗ１　　外周加工面
Ｏ１　　外周加工面の曲率中心
Ｗｂ　外輪（環状被加工物）
Ｗ２　　内周加工面
Ｏ２　　内周加工面の曲率中心
ｘ　主軸心
ｙ　揺動軸心
【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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【図１０】
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