(57)【要約】【課題】加工工程数が少なく、かつ、正確にかつ滑らかに加工できる砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法を提供すること。【解決手段】４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状の環状溝３を有するロータリードレッサ１のドレッサ部２で、立方晶窒化ホウ素の砥粒を含んでいる砥石５の周面４を上記ドレッサ部１の外輪の環状溝に対応する断面形状にドレッシングする。そして、上記外輪の環状溝に対応する断面形状にドレッシングされた砥石５の周面４を回転させて研磨前の外輪７の環状溝８を研磨して、外輪７の環状溝８を４点接触玉軸受の外輪の環状溝の形状に研磨する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道輪の環状溝に対応する断面形状を有するロータリードレッサで立方晶窒化ホウ素の砥粒を含んでいる円板状の砥石を上記軌道輪の環状溝に対応する断面形状にドレッシングし、
上記軌道輪の環状溝に対応する断面形状を有する上記砥石を回転させて研磨前の軌道輪を研磨して、上記軌道輪の環状溝を形成することを特徴とする砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法。
【請求項２】
請求項１に記載の軌道輪の環状溝の超仕上げ方法において、
上記立方晶窒化ホウ素の砥粒は、略４００メッシュであり、かつ、上記ロータリードレッサのドレッサ部は、ダイヤモンド製であることを特徴とする砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の環状溝の超仕上げ方法において、
上記環状溝は、４点接触玉軸受の環状溝であることを特徴とする砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工具（砥石）をドレッシングする方法としては、特開平１１−２３５６５０号公報の図８に記載のものがある。この方法では、工具（工具砥石）の円弧面に対して砥石（ドレッサ砥石）を揺動させてその円弧面を研磨している。そして、この円弧面に加工した工具（工具砥石）で、外輪の環状溝等を超仕上げ加工している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２３５６５０号公報（第８図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、４点接触玉軸受では、外輪の環状溝は、断面において、円弧面の両側の曲率中心が異なるため、その円弧面の片側に対応する工具砥石の片側の円弧面をドレッシングするときのドレッサの砥石の揺動中心と、上記工具砥石の他方の片側の円弧面をドレッシングするときのドレッサ砥石の揺動中心とが異なる。そのため、上記ドレッサ砥石のセッティングの工数が多くなるという問題がある。
【０００５】
また、上記ドレッサ砥石の据え付けに僅かでも狂いが有ると、工具砥石を正確にドレッシングできなくて、外輪の環状溝の形状を正確に超仕上げできないという問題がある。
【０００６】
また、別の加工方法としては、スティック状の工具砥石を、４点接触玉軸受の左右の軌道溝の２つの曲率中心の間の中央付近を揺動中心として、スティック状の工具砥石を幅方向に揺動させて、軌道溝の左右の部分を同時に加工する方法がある。しかし、この加工方法によれば、軌道溝の左右の部分の曲率中心と揺動中心とが異なっているため、被加工面の曲率クズレが大きくなってしまう。この問題点を解決するために砥石加圧力を小さくする、揺動角を小さくする、加工時間を短くする等の方法により対応しているが、仕上面精度が不安定になるという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、加工の工程数が少なく、かつ、正確に加工できる砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法は、軌道輪の環状溝に対応する断面形状を有するロータリードレッサで立方晶窒化ホウ素の砥粒を含んでいる円板状の砥石を上記軌道輪の環状溝に対応する断面形状にドレッシングし、
上記軌道輪の環状溝に対応する断面形状を有する上記砥石を回転させて研磨前の軌道輪を研磨して、上記軌道輪の環状溝を形成することを特徴としている。
【０００９】
上記発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法によれば、上記立方晶窒化ホウ素（Ｃｕｂｉｃ　Ｂｏｒｏｎ　Ｎｉｔｒｉｄｅ　：　ＣＢＮ）の砥粒を含んでいる砥石を、軌道輪の環状溝に対応する断面形状を有するロータリードレッサのドレッサ部で上記軌道輪の環状溝に対応する断面形状に予めドレッシングする。そして、この上記軌道輪の環状溝に対応する断面形状にドレッシングされた上記砥石を回転させて研磨前の軌道輪を研磨する。したがって、軌道輪の環状溝の断面形状が、その断面における曲面の各部の曲率中心が一致しない複数の円弧を組み合わせたような場合であっても、上記ロータリードレッサのドレッサ部の断面形状を、上記軌道輪の環状溝に対応する断面形状にしておくだけで、砥石の先端部の断面形状を簡単に上記軌道輪の環状溝の複雑な断面形状にできて、この砥石を回転させて軌道輪を研磨するだけで軌道輪の環状溝を簡単に形成できる。したがって、従来の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法と異なり、たとえ軌道輪の環状溝の断面形状が４点接触玉軸受の環状溝等のような複雑な場合であっても、ドレッシングを略一工程でできて、軌道輪の環状溝を超仕上げするときの工程数を少なくして労力とコストを低減できる。
【００１０】
また、この発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法によれば、上記ロータリードレッサのドレッサ部の断面形状を単に軌道輪の環状溝に対応する断面形状にしておくだけで、軌道輪の環状溝がどんなに複雑な断面形状をしていても、軌道輪の環状溝を精密に研磨できる。したがって、ドレッサ砥石の揺動中心を変更する必要がある従来の軌道輪の環状溝の超仕上げ方法とは異なり、軌道輪の環状溝を正確に研磨できる。
【００１１】
また、請求項２の発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法は、上記立方晶窒化ホウ素の砥粒は、略４００メッシュであり、かつ、上記ロータリードレッサのドレッサ部は、ダイヤモンド製であることを特徴としている。
【００１２】
尚、この明細書では、上記メッシュを２５．４ｍｍの間のふるいの網の目数として定義する。
【００１３】
本発明者が行った立方晶窒化ホウ素の砥粒のメッシュに対する、被研磨物としての外輪の環状溝の面粗度の実験によれば、メッシュが４００の立方晶窒化ホウ素の砥粒を含む砥石が、メッシュが６００、８００および１２００の立方晶窒化ホウ素の砥粒を含む砥石よりも、外輪の環状溝の面粗度が大きくならないように外輪の環状溝を精密に研磨できることがわかった。
【００１４】
上記請求項２の発明によれば、上記砥石は、４００メッシュの立方晶窒化ホウ素の砥粒を含んでいるので、上記実験により実証されたように、砥石で研磨した軌道輪の環状溝の研磨面の面粗度を低く抑えることができて、軌道輪の環状溝を精度高く仕上げることができる。
【００１５】
また、請求項３の発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法は、請求項１または２に記載の環状溝の超仕上げ方法において、上記環状溝は、４点接触玉軸受の環状溝であることを特徴としている。
【００１６】
上記請求項３の発明によれば、４点接触玉軸受の環状溝を工程数を少なく、かつ、精密に超仕上げ加工できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法を説明するための模式図である。以下に、図１（Ａ）に断面形状を示すロータリードレッサ１のドレッサ部２と、図１（Ｂ）に断面形状を示す砥石５と、図１（Ｃ）に断面形状を示す被研磨物としての４点接触玉軸受の外輪７とを用いて、この発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法の一実施形態を説明する。
【００１８】
図１（Ａ）に示す上記ドレッサ部２は、ダイヤモンド製の環状部材から成る。この環状部材の周面１０には、４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状を有する環状溝３が形成されている。
【００１９】
一方、図１（Ｂ）に示す砥石５は、円板状部材から成る。この円板状部材の周面４は、略円弧状の断面形状を有している。この砥石５は、立方晶窒化ホウ素（Ｃｕｂｉｃ　Ｂｏｒｏｎ　Ｎｉｔｒｉｄｅ）（以下、ＣＢＮという）の４００メッシュの砥粒を含んでいる。
【００２０】
また、図１（Ｃ）に示す外輪７の内周面９には、略断面円弧状の環状溝８が形成されている。この外輪７の材質は、一般的な高炭素クロム軸受鋼である。
【００２１】
先ず、図１（Ａ）に示す環状のドレッサ部２を、このドレッサ部２の中心軸αの周りに図１（Ａ）に矢印Ａで示す方向に回転させると共に、図１（Ｂ）に示す環状の砥石５を、この砥石５の中心軸βの周りに図１（Ｂ）に矢印Ｂで示す方法に回転させる。そして、砥石５の略断面円弧状の周面４が、ドレッサ部２の４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状を有する環状溝３に一致するように、ロータリドレッサ１を略半径方向に２μｍ／ｓの速度で砥石５に切り込む。そして、砥石５の略断面円弧状の周面４を、最終的な切り込み点でドレッサ部２の４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状を有する環状溝３に略１０秒間接触させて、上記砥石５の表面４をドレッシングする。このようにして、上記砥石５の表面４の断面形状を、ドレッサ部２の環状溝３の断面形状、すなわち、４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状に精密に研磨する。
【００２２】
次に、周面４の断面形状が４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状になっている砥石５を、図１（Ｂ）に矢印Ｂに示す方向の反対方向に略４７ｍ／ｓの周速で回転させて、回転している砥石５を、図１（Ｃ）に示す中心軸γの周りに図１（Ｃ）に示す矢印Ｃの方向に高速回転している上記外輪７の内周の略断面円弧状の環状溝８に、略半径方向に１．０μｍ／ｓの速度で切り込む。そして、砥石５の４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状の周面４を、最終的な切り込み点で上記外輪７の内周の略断面円弧状の環状溝８に接触させることによって、外輪７の内周の略断面円弧状の環状溝８を研磨する。このようにして、外輪７の内周の略断面円弧状の環状溝８を、砥石５の周面の断面形状、すなわち、４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する異なる曲率中心を有する２つの円弧からなる断面形状に精密に研磨する。
【００２３】
図２（Ａ），（Ｂ）および図３（Ａ），（Ｂ）は、砥石に含まれるＣＢＮ砥粒のメッシュを夫々４００、６００、８００および１２００としたときの、ドレッシングから１ヶ目および２ヶ目の研磨した４点接触玉軸受の外輪の環状溝の面粗度を示すグラフである。
【００２４】
図２（Ａ），（Ｂ）および図３（Ａ），（Ｂ）の横軸に示すテスト▲１▼〜▲４▼とは、図４に示すテスト条件▲１▼〜▲４▼のことである。これは、４点接触玉軸受の外輪の環状溝を研磨するときの砥石の周速（以下、砥石周速という）と、砥石を最終的な切り込み点でロータリドレッサに接触させている時間（以下、ドレスＳ．Ｏ．（Ｓ．Ｏ．はスパークアウトの略）という）と、砥石を４点接触玉軸受の外輪の環状溝に切り込むときの切り込み速度（以下、切り込み速度という）を図４のように変化させて、上記外輪の４点接触玉軸受の環状溝の面粗度の実験を、砥石に含まれるＣＢＮ砥粒のメッシュが４００、６００、８００および１２００の砥石について夫々４通りの条件で行ったということを示している。
【００２５】
砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュが６００である場合、図２（Ｂ）に示すように、テスト▲１▼〜テスト▲４▼の４つの条件の全てで、ドレッシングしてから１ヶ目および２ヶ目の両方で、環状溝の面粗度が、０．２５μｍＲｚ以上の大きな値になっており、メッシュが６００のＣＢＮの砥粒を含む砥石によって研磨された４点接触玉軸受の外輪の環状溝の面粗度が、理想的な値とされる０．２μｍＲｚより小さい値からかけ離れていることがわかる。このことから、６００メッシュのＣＢＮの砥粒を含む砥石は、４点接触玉軸受の外輪の環状溝を精密に研磨できないことがわかり、４点接触玉軸受の環状溝の研磨に適さないことがわかる。
【００２６】
また、砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュが８００および１２００である場合、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュが６００である場合よりも、ドレッシングしてから１ヶ目および２ヶ目の両方で、全般的に環状溝の面粗度が下がる傾向にあり、メッシュが８００および１２００のＣＢＮの砥粒を含む砥石を使用すれば、メッシュが６００のＣＢＮの砥粒を含む砥石を使用する場合よりかは環状溝を精度良く研磨できることがわかる。しかしながら、これら砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュが８００および１２００である場合においても、テスト▲１▼〜テスト▲４▼の４つの条件の全てで、ドレッシングしてから１ヶ目および２ヶ目の両方で、環状溝の面粗度が、理想的な値とされる０．２μｍＲｚより小さい値には達していないことがわかる。
【００２７】
一方、砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュが４００である場合、図２（Ａ）に示すように、テスト▲２▼の条件において、ドレッシングしてから２ヶ目の外輪の環状溝の面粗度が０．２μｍＲｚより小さい理想的な値になっており、また、テスト▲４▼の条件において、ドレッシングしてから１ヶ目の外輪の環状溝の面粗度が０．２μｍＲｚより小さい理想的な値となっている。テスト▲２▼およびテスト▲４▼では、図４に示すように砥石周速とドレスＳ．Ｏ．が、夫々４６．７ｍ／ｓおよび１０．０ｓで、同一な値になっており、切り込み速度の条件のみが異なっている。このことから、４点接触玉軸受の外輪の環状溝の研磨面のきめの細かさは、砥石の切り込み速度には依存しにくいことがわかる。以上の実験結果より、砥石周速とドレスＳ．Ｏ．とを適切な値に設定しさえすれば、メッシュが４００のＣＢＮの砥粒を含む砥石が４点接触玉軸受の外輪の環状溝の研磨面を一番美しく研磨できることがわかる。
【００２８】
上記実施形態の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法によれば、４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状の環状溝３を有するロータリードレッサ１のドレッサ部２で、ＣＢＮの砥粒を含んでいる砥石５を上記ドレッサ部２の４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状に予めドレッシングし、上記外輪の環状溝に対応する断面形状にドレッシングされた砥石５を回転させて研磨前の外輪７の環状溝８を研磨することによって、外輪７の環状溝８を４点接触玉軸受の外輪の環状溝の形状にする。したがって、４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状に予めドレッシングされた砥石を回転させて外輪７を研磨するだけで、ドレッシングを略一工程でできて、４点接触玉軸受の外輪７の環状溝８を超仕上げするときの工程数を少なくして労力とコストを低減できる。
【００２９】
また、上記ロータリードレッサのドレッサ部の環状溝３の断面形状を単に４点接触玉軸受の外輪の環状溝に対応する断面形状にしておくだけで、外輪７の環状溝８を４点接触玉軸受の外輪の環状溝の形状に正確かつ精密に研磨できるので、ドレッサ砥石の揺動中心を変更する必要がある従来の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法とは異なり、労力とコストをかけずに外輪７の環状溝８を正確に、かつ、滑らかに研磨できる。
【００３０】
また、砥石は、４００メッシュの立方晶窒化ホウ素の砥粒を含んでいるので、砥石周速とドレスＳ．Ｏ．とを適切な値に設定しさえすれば、４点接触玉軸受の外輪等の軌道輪の環状溝の研磨面の面粗度を低く抑えることができて、軌道輪の環状溝を精度高く仕上げることができる。
【００３１】
また、この実施形態の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法では、被研磨物である外輪７の環状溝８を４点接触玉軸受の外輪の環状溝の形状にしたので、４点接触玉軸受の環状溝を工程数を少なく、かつ、精密に超仕上げ加工できる。
【００３２】
尚、この実施形態の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法では、砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法を、４点接触玉軸受の外輪７の環状溝８を研磨するのに用いたが、この発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法を、４点接触玉軸受の内輪の環状溝を研磨するのに用いても良い。また、砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法を、軌道輪の溝の断面形状が複雑な、単列および複列のアンギュラ玉軸受、３点接触玉軸受、自動調心玉軸受またはマグネト玉軸受等に用いても良い。
【００３３】
また、この実施形態の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法では、砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュを４００に設定したが、この発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法で用いる砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュを４００以外の値に設定しても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の軌道輪の環状溝の超仕上げ方法は、軌道輪の環状溝に対応する断面形状を有するロータリードレッサのドレッサ部で砥石を上記軌道輪の環状溝に対応する断面形状に予めドレッシングした後、この上記軌道輪の環状溝に対応する断面形状にドレッシングされた上記砥石を回転させて研磨前の軌道輪を研磨してこの軌道輪の環状溝を形成する。すなわち、軌道輪の環状溝の断面形状が、その断面における曲面の各部の曲率中心が一致しない複数の円弧を組み合わせたような場合であっても、砥石の先端部の断面形状を簡単に上記軌道輪の環状溝の複雑な断面形状に対応した形状にできて、この砥石を回転させて軌道輪を研磨するだけで軌道輪の環状溝を簡単に形成できる。したがって、たとえ軌道輪の環状溝の断面形状が４点接触玉軸受の環状溝等の複雑な場合であっても、ドレッシングを略一工程でできて、軌道輪の環状溝を超仕上げするときの工程数を少なくして労力とコストを低減できる。
【００３５】
また、この発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法によれば、上記ロータリードレッサのドレッサ部の断面形状を単に軌道輪の環状溝に対応する断面形状にしておくだけで、軌道輪の環状溝がどんなに複雑な断面形状であっても軌道輪の環状溝を精密に研磨できて、軌道輪の環状溝を正確に研磨できる。
【００３６】
また、請求項２の発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法によれば、砥石に含まれる立方晶窒化ホウ素の砥粒が４００メッシュとすることで、軌道輪の環状溝の研磨面の面粗度を低く抑えることができ軌道輪の環状溝を精度良く仕上げることができる。
【００３７】
また、請求項３の発明の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法によれば、４点接触玉軸受の環状溝を工程数を少なく、かつ、精密に超仕上げ加工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態の砥石による軌道輪の環状溝の超仕上げ方法を説明する模式図である。
【図２】図２（Ａ）は、砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュを４００にしたときの、異なる４つの条件におけるドレッシング後１ヶ目および２ヶ目の研磨した４点接触玉軸受の外輪の環状溝の面粗度を示すグラフであり、図２（Ｂ）は、砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュを６００にしたときの、異なる４つの条件におけるドレッシング後１ヶ目および２ヶ目の研磨した４点接触玉軸受の外輪の環状溝の面粗度を示すグラフである。
【図３】図３（Ａ）は、砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュを８００にしたときの、異なる４つの条件におけるドレッシング後１ヶ目および２ヶ目の研磨した４点接触玉軸受の外輪の環状溝の面粗度を示すグラフであり、図３（Ｂ）は、砥石に含まれるＣＢＮの砥粒のメッシュを１２００にしたときの、異なる４つの条件におけるドレッシング後１ヶ目および２ヶ目の研磨した４点接触玉軸受の外輪の環状溝の面粗度を示すグラフである。
【図４】上記４つのテスト条件を示す表である。
【符号の説明】
１　ロータリードレッサ
２　ドレッサ部
３，８　環状溝
４　周面
５　砥石
７　外輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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