(57)【要約】    【課題】  簡単な機構により加工効率を可能な限り良くして、断面円形薄肉部材より成るワークの変形による真円度低下を抑制して、断面円形薄肉部材を真円度高く研削することができる断面円形薄肉部材の研削方法を提供する。    【解決手段】  断面円形薄肉部材２より成るワークの外周面の可能な限り狭い幅の部分（狭幅研削部分）５を研削砥石６により研削し、次に、前記狭幅研削部分５をワーク支持手段３，４で支持することによって、前記狭幅研削部分５を基準面とし、前記研削砥石６で前記ワーク２の外周面の軸方向の幅の残余部を研削し、その後、最初に研削した前記ワーク２の外周面の軸方向の狭幅研削部分５と残余部とを、纏めて前記研削砥石６により研削する。【選択図】      図４
2004195651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形薄肉部材より成るワークを、その中心軸方向を回転する研削砥石の軸方向と略平行になるように供給し前記ワークの外周を前記研削砥石と共に支持し、前記ワークの中心軸と直交する面内に位置決めするワーク支持手段によって前記ワークを支持すると共に、前記ワークを前記ワークの中心軸回りに回転させるワーク駆動手段によって回転させながら、前記ワークの外周面に前記研削砥石を押圧し、前記研削砥石により前記ワーク外周を研削する断面円形薄肉部材の研削方法において、
まず、前記ワークの外周面の可能な限り狭い幅の部分（狭幅研削部分）を前記研削砥石により研削し、次に、前記狭幅研削部分を前記ワーク支持手段で支持することによって、前記狭幅研削部分を基準面とし、前記研削砥石で前記ワークの外周面の軸方向の幅の残余部を研削し、その後、最初に研削した前記ワークの外周面の軸方向の狭幅研削部分と残余部とを、纏めて前記研削砥石により研削することを特徴とする断面円形薄肉部材の研削方法。
【請求項２】
薄肉玉軸受内輪より成るワークを、その中心軸方向を回転する研削砥石の軸方向と略平行になるように供給し、前記ワークの外周を前記研削砥石と共に支持し、前記ワークの中心軸と直交する面内に位置決めするワーク支持手段によって前記ワークを支持すると共に、前記ワークを前記ワークの中心軸回りに回転させるワーク駆動手段によって回転させながら、前記ワークの外周面に前記研削砥石を押圧し、前記研削砥石により前記ワーク外周を研削する薄肉玉軸受内輪の研削方法において、
まず、前記ワークの外周面の可能な限り狭い幅の部分（狭幅研削部分）を前記研削砥石で研削し、次に、前記狭幅研削部分を基準面として、前記ワークのレース面を研削することを特徴とする薄肉玉軸受内輪の研削方法。
【請求項３】
前記ワーク支持手段は２つのシューから成り且つ前記ワーク駆動手段はモータとスピンドルとパッキングプレートから成ることを特徴とする請求項１または２に記載の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面円形薄肉部材の研削方法及び薄肉玉軸受内輪の研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄肉のリングまたはパイプ等の断面円形薄肉部材よりなるワークの外周面を回転する研削砥石により研削する場合、そのワークの剛性が低いため、前記研削砥石で前記ワークを切り込むと、図９に示すようにワークａが変形し、図１０に示すように真円度誤差が大きい状態に研削される。尚、図９において、ｂはワークａを研削する研削砥石、ｃはワークａにあてがった一対のシューである。
【０００３】
研削時における上述のような断面円形薄肉部材よりなるワークの変形を防止する方法としては、下記（１）及び（２）が考えられる。
【０００４】
（１）ワークを変形しないように強制的に押さえる。
【０００５】
（２）研削加工時におけるワークの半径方向の研削抵抗力を小さくする。
【０００６】
上記（１）の従来例として、調整車を用いたタイプのセンタレス研削盤において、特許文献１がある。
【０００７】
これは、図１１に示すように、ワークである円筒薄肉パイプｄを下から受けるブレードｅ、研削砥石ｆ、調整車ｇの他に、円筒薄肉パイプｄを上方から押さえローラｈにより適切な押し付け力を与えて、円筒薄肉パイプｄの変形を抑制することにより、研削中における円筒薄肉パイプｄの剛性を補償するようにしたものである。
【特許文献１】実公昭６３−１２９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１１に示すような方法では、新たな機構を設ける必要がある。このような図１１に示す方法を図１２に示すようなシュータイプのインフィード法のセンタレス研削盤に応用することも考えられる。しかし、このシュータイプのインフィード法のセンタレス研削盤では、複雑な機構であると共に、自動化するにあたっては、インプロセスゲージ・ローディング装置の配置上、邪魔になるという問題点がある。
【０００９】
本発明は上述した従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な機構により加工効率を可能な限りよくして、断面円形薄肉部材或いは薄肉玉軸受内輪より成るワークの変形による真円度低下を抑制して、断面円形薄肉部材或いは薄肉玉軸受内輪を真円度高く研削することができる断面円形薄肉部材の研削方法及び薄肉玉軸受内輪の研削方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の断面円形薄肉部材の研削方法は、断面円形薄肉部材より成るワークを、その中心軸方向を回転する研削砥石の軸方向と略平行になるように供給し前記ワークの外周を前記研削砥石と共に支持し、前記ワークの中心軸と直交する面内に位置決めするワーク支持手段によって前記ワークを支持すると共に、前記ワークを前記ワークの中心軸回りに回転させるワーク駆動手段によって回転させながら、前記ワークの外周面に前記研削砥石を押圧し、前記研削砥石により前記ワーク外周を研削する断面円形薄肉部材の研削方法において、まず、前記ワークの外周面の可能な限り狭い幅の部分（狭幅研削部分）を前記研削砥石により研削し、次に、前記狭幅研削部分を前記ワーク支持手段で支持することによって、前記狭幅研削部分を基準面とし、前記研削砥石で前記ワークの外周面の軸方向の幅の残余部を研削し、その後、最初に研削した前記ワークの外周面の軸方向の狭幅研削部分と残余部とを、纏めて前記研削砥石により研削することを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するために本発明の薄肉玉軸受内輪の研削方法は、薄肉玉軸受内輪より成るワークを、その中心軸方向を回転する研削砥石の軸方向と略平行になるように供給し、前記ワークの外周を前記研削砥石と共に支持し、前記ワークの中心軸と直交する面内に位置決めするワーク支持手段によって前記ワークを支持すると共に、前記ワークを前記ワークの中心軸回りに回転させるワーク駆動手段によって回転させながら、前記ワークの外周面に前記研削砥石を押圧し、前記研削砥石により前記ワーク外周を研削する薄肉玉軸受内輪の研削方法において、まず、前記ワークの外周面の可能な限り狭い幅の部分（狭幅研削部分）を前記研削砥石で研削し、次に、前記狭幅研削部分を基準面として、前記ワークのレース面を研削することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、断面円形薄肉部材或いは薄肉玉軸受内輪より成るワークの研削部位は、基準面である狭幅研削部分に倣った真円度となり、高い真円度が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
研削抵抗力に略比例するパラメータとして、下記式（１）により求められるＫがある。
【００１５】
Ｋ＝Ｖ・ｂ／λ  …  （１）
但し、Ｖ：ワーク半径方向の切り込み速度
ｂ：ワークと研削砥石の軸方向接触幅
λ：研削砥石の切れ味
【００１６】
上記パラメータＫを小さくするほど研削抵抗が下がり、ワークの変形防止につながる点に注目すると、上記λを大きくする方法は、研削砥石によって決まってしまうから、上記Ｖまたはｂを小さくすれば良い。このうち本発明では、ワークと研削砥石の軸方向接触幅ｂを小さくする方法を選択したものであり、その理由は、加工効率を可能な限り良くするためである。
【００１７】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態を図１乃至図５に基づき説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係わる断面円形薄肉部材の研削方法を実施するためのインフィード法による研削装置の一部を示す平面図、図２は、図１のＡ矢視図である。
【００１９】
図１及び図２中、１はバッキングプレートで、図２中、反時計方向に回転される。このバッキングプレート１と図示しないモータとスピンドルとによりワーク駆動手段が構成されている。バッキングプレート１の一端部にワークである薄肉リング（円環）部材（断面円形薄肉部材）２が回転可能にセットされる。この薄肉リング部材２は、バッキングプレート１に磁力により吸着される。
【００２０】
薄肉リング部材２の外周面には、摺動面が超硬合金製のフロントシュー（ワーク支持手段）３と、リヤシュー（ワーク支持手段）４があてがわれ、これら両シュー３，４により薄肉リング部材２が軸に直角な面内の位置決めがなされて支持される。バッキングプレート１の回転中心軸と、２つのシュー３，４により決まる薄肉リング部材２の中心軸とは、互いに微少量偏心させ、常に薄肉リング部材２が２つのシュー３，４に押し付けられる方向に力が作用するような位置関係になっている。そして、２つのシュー３，４の働きにより薄肉リング部材２は、軸直角面内の位置が定められつつ、バッキングプレート１の働きにより薄肉リング部材２は、バッキングプレート１と略同速度で回転する。
【００２１】
これら両シュー３，４は、薄肉リング部材２の外周面の可能な限り狭い幅の部分（図１において斜線を施した部分であり、以下、狭幅研削部分と記述する）５のみに接触するように配設されている。６は研削砥石で、薄肉リング部材２の外周面の目的とする部位を研削するものであり、薄肉リング部材２の回転軸線と平行な回転軸７を中心に図２中、時計方向に回転するものである。また、薄肉リング部材２と研削砥石６は、図示しない軸方向送り手段により、その軸線方向（図１中、矢印Ｂ，Ｃ方向）に相対的に所定範囲移動可能となっている（尚、通常、インフィード法による研削装置では、軸方向の送りは必要ない。）。
【００２２】
図１及び図２に示すように、研削砥石６が薄肉リング部材２の狭幅研削部分５の外周面と接触するように、薄肉リング部材２と研削砥石６とを図示しない軸方向送り手段により軸方向に相対的に移動させて位置決めすると共に、フロントシュー３及びリヤシュー４をそれぞれ所定状態にセットする。そして、バッキングプレート１を駆動させて研削砥石６を回転させることにより、まず、薄肉リング部材２の外周面の狭幅研削部分５を研削する。この場合、狭幅研削部分５の研削幅は、可能な限り狭くすることが望ましい。このような配置で薄肉リング部材２の外周面の狭幅研削部分５を研削することにより、研削力は、薄肉リング部材２の外周面全幅を研削する場合に比べて小さくなり、従って、研削時における薄肉リング部材２の変形が小さくなり、狭幅研削部分５は、真円度誤差が少なく研削される。このようにして研削した場合の真円度を図３に示す。
【００２３】
尚、狭幅研削部分５の直径は、目標値より少し大きめに設定しておく。
【００２４】
次に、狭幅研削部分５を基準面として薄肉リング部材２の外周面全幅を研削するものである。即ち、図１の状態にある研削砥石６を薄肉リング部材２の外周面全幅に接触するように、図示しない軸方向送り手段により一方向（矢印Ｂ方向）へ移動させて位置決めして、図４の状態にする。
【００２５】
尚、この研削砥石６の軸方向への移動は、ＮＣ駆動方式の研削盤であれば容易に行える。そして、図４の状態において、研削砥石６を回転させることにより、薄肉リング部材２の外周面全幅を研削する。この場合、研削の基準面となる薄肉リング部材２の狭幅研削部分５は、上述したように真円度誤差が小さく研削されており、この狭幅研削部分５に倣って薄肉リング部材２の外周面全幅が研削砥石６により研削されるので、薄肉リング部材２の外周面の残りの面８は、狭幅研削部分５と同一寸法になるまでは、該狭幅研削部分５と略同じ真円度が得られ、しかも、能率的に研削することができる。
【００２６】
薄肉リング部材２の外周面全幅を、狭幅研削部分５と残りの面８とを段差なく研削するためには、狭幅研削部分５の寸法より更に研削砥石６を追い込む必要がある。また、狭幅研削部分５の良好な真円度を崩さないためには、研削砥石６の追い込み研削量は、数μｍ程度の微少量とすることが望ましい。これにより、薄肉リング部材２の外周面の全幅に亘って良好な真円度が得られる。このようにしてワーク２を研削した場合の研削部位の真円度を図５に示す。
【００２７】
本実施の形態では、
研削砥石６の外径      ：３００ｍｍのものを用い、
ワーク２の幅（軸長）  ：１７ｍｍに対し
初期研削幅          ：２ｍｍとした。
【００２８】
上述した実施の形態のように、ワーク２と研削砥石６との軸方向接触幅を小さくする方法を選択した理由について説明する。
【００２９】
即ち、前記式（１）によればインフィード法の場合、研削抵抗力を前記狭幅研削部分５の研削時並みに下げることを考えると、ワーク２の半径方向の切り込み速度Ｖを下げる方法では、該切り込み速度Ｖを２／１７にすると、それだけ多くの研削回数が必要となる。
【００３０】
これに対して本実施の形態では、１度狭い幅で基準面を作るための加工を行えば、その後は、通常の研削方法で何等問題なく研削することができる。
【００３１】
以上詳述したように、本実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法によれば、ワークである薄肉リング部材（断面円形薄肉部材）２の目的とする部位を回転する研削砥石６により研削するに先だって、前記ワーク２の外周面の可能な限り狭い幅の部分（狭幅研削部分）５を前記研削砥石６により研削する。これにより、小さな研削力しか発生しないので、前記ワーク２の変形が小さく、この狭幅研削部分５は真円度高く研削される。次いで、前記狭幅研削部分５をワーク支持手段３，４により支持することにより、前記狭幅研削部分５を基準面として、前記ワーク２の外周面の軸方向の幅の残余部を前記研削砥石６により研削し、その後、最初に研削した前記ワーク２の外周面の軸方向の狭幅研削部分５と残余部とを、纏めて前記研削砥石６により研削する。これにより、その研削時に前記ワーク２は変形するが、前記ワーク２の研削部位は、基準面である前記狭幅研削部分５に倣った真円度となり、高い真円度が得られる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を図６及び図７に基づき説明する。
【００３３】
図６及び図７は、本実施の形態に係わる薄肉玉軸受内輪の研削方法を実施するためのインフィード法による研削装置の一部を示す平面図である。尚、両図において、上述した第１実施例の図１と同一部分については、同一符号を付してある。
【００３４】
本実施の形態において、上述した第１の実施の形態と異なる点は、研削砥石の構成及びワークを薄肉玉軸受内輪２’として、そのレース面を研削するようにしたことである。即ち、本実施の形態における研削砥石６’は、その外周面の軸線方向略中間部より一端側がストレート部６ａとされ、その外周面の軸線方向略中間部より他端側がＲ（アール）部６ｂとされている。そして、図６に示すように薄肉玉軸受内輪２’、フロントシュー３、リヤシュー４及び研削砥石６’を上述した第１の実施の形態と同様にしてそれぞれセットし、研削砥石６’を回転させることにより、まず、薄肉玉軸受内輪２’の外周面の可能な限り狭い幅の部分（狭幅研削部分）５を研削砥石６’の外周面のストレート部６ａにより研削する。
【００３５】
次に、狭幅研削部分５を基準面として、薄肉玉軸受内輪２’のレース面９を研削するものである。即ち、図６の状態にある研削砥石６’を、そのＲ部６ｂが薄肉玉軸受内輪２’のレース面９に接触するように移動させ、図７の状態にする。そして、研削砥石６’を回転させることにより、薄肉玉軸受内輪２’のレース面９を研削する。この場合、研削の基準面となる薄肉玉軸受内輪２’の狭幅研削部分５は、上述したように真円度誤差が小さく研削されており、この狭幅研削部分５に倣って薄肉玉軸受内輪２’のレース面９が研削されるので、このレース面９は、狭幅研削部分５と略同じ真円度が得られ、しかも、効率良く研削することができる。
【００３６】
本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様に、ワーク２’と研削砥石６’との軸方向接触幅ｂを小さくする方法を選択したものである。
【００３７】
本実施の形態に係る薄肉玉軸受内輪の研削方法によれば、ワークである薄肉玉軸受内輪２’の目的とする部位を回転する研削砥石６’により研削するに先だって、まず、前記ワーク２’の外周面の狭幅研削部分５を前記研削砥石６’で研削し、次いで、前記狭幅研削部分５を基準面として、前記ワーク２’のレース面９を研削する。これにより、その研削時に前記ワーク２’は変形するが、前記ワーク２’の研削部位は、基準面である前記狭幅研削部分５に倣った真円度となり、高い真円度が得られる。
【００３８】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態を図８に基づき説明する。
【００３９】
図８は、本実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法を実施するためのスルーフィード法による研削装置の一部を示す平面図である。
【００４０】
尚、同図において、上述した第１の実施の形態の図１と同一部分には、同一符号が付してある。
【００４１】
本実施の形態において、上述した第１の実施の形態と異なる点は、上述した第１及び第２の実施の形態のいずれも、インフィード法による研削に適用したのに対して、本実施の形態は、スルーフィード法の研削に適用したことである。
【００４２】
即ち、図８に示すように、上述した第１及び第２の実施の形態における研削砥石の軸長より長い軸長の研削砥石６”の外周面に、その軸線方向に所定間隔を存して複数本（例えば４０本）の環状溝１０を設け、研削砥石６”と、ラバー砥石から成る調整車１１との間において、ワークである薄肉リング部材２を複数個（例えば、１０個）、軸線方向に並べた状態で回転させながら、図中、矢印方向に移動させて研削するものである。
【００４３】
複数個の薄肉リング部材２は、その下側に配設された図示しないブレードにより支持されている。このブレードと調整車１１とによりワーク支持手段が構成されている。また、調整車１１によりワーク２を回転させるワーク駆動手段が構成されている。更に、調整車１１の中心軸をワーク２の中心軸及び研削砥石６”の中心軸と所定角度（例えば、３度程度）偏心させて配設したことにより、ワーク２を図中、矢印方向に移動するためのワーク通し送り手段が構成されている。
【００４４】
尚、図中、１２は溝形成手段で、研削砥石６”に環状溝１０を形成するものであり、該溝形成手段１２をドレッサーと兼用するようにしても良い。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法を実施するための研削装置の動作を説明する。
【００４６】
まず、ドレッシング及び溝加工を行うことにより、研削砥石６”の外周面に複数個の環状溝１０を形成する。次いで、研削砥石６”及び調整車１１を回転駆動させ、複数個の薄肉リング部材２を回転させながら、図８中、矢印方向に連続的に移動させることにより、各薄肉リング部材２の外周面を研削砥石６”により研削加工する。
【００４７】
尚、本実施の形態では、研削砥石６”のドレッシングと、環状溝１０の溝加工とを別々に行ったが、これに限られるものではなく、研削砥石６”のドレッシングと、環状溝１０の溝加工とを同時に行うようにしても良い。
【００４８】
本実施の形態では、下記条件で薄肉リング部材２を研削した。
【００４９】
条件
研削砥石６”の外径      ：３００ｍｍ
環状溝１０の溝幅        ：３ｍｍ
環状溝１０の溝間隔      ：３ｍｍ
環状溝１０の溝深さ      ：数１０μｍ〜１ｍｍ
ワーク２の幅（軸長）    ：２０ｍｍ
環状溝１０の溝深さが深すぎると、研削砥石６”の強度が低下するという問題があり、そのため前記溝深さは上記の値とした。
【００５０】
本実施の形態のようなスルーフィード法でも、研削砥石６”とワーク２との接触幅が小さくなるように、研削砥石６”の外周面に環状溝１０を設けることにより、研削砥石の同一の半径方向への切り込み送りでは、研削抵抗力が環状溝１０の分だけ小さくなり、上述した第１及び第２の実施の形態と同様に、研削回数が少なくて済み、加工効率が良くなる。
【００５１】
これに対して、環状溝１０の無い通常の研削砥石により研削抵抗力を下げようとすると、研削砥石の切り込み送りを小さくしなければならず、それだけ多くの研削回数が必要となる。
【００５２】
本実施の形態においては、複数個の薄肉リング部材２を軸方向に並べて回転させながら連続的に軸方向に送って研削加工するようにしたから、生産性が高い。
【００５３】
尚、本実施の形態においては、複数個の薄肉リング部材２を軸方向に並べて回転させながら連続的に軸方向に送って研削加工するようにしたが、これに限られるものではなく、パイプ状のワークでも適用可能である。
【００５４】
また、本実施の形態では、研削砥石６”の外周面の溝を、軸方向に所定間隔を存する複数個の環状溝１０としたが、これに限られるものではなく、例えば螺旋状の連続する溝としても良い。
【００５５】
本実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法においても、上述した第1の実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法により研削した場合の真円度を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法により研削した場合の真円度を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る薄肉玉軸受内輪の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面図である。
【図７】第２の実施の形態に係る薄肉玉軸受内輪の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る断面円形薄肉部材の研削方法を実施するための研削装置の一部を示す平面図である。
【図９】従来の断面円形薄肉部材の研削方法における問題点を説明するための図である。
【図１０】従来の断面円形薄肉部材の研削方法により研削した場合の真円度を示す図である。
【図１１】従来の断面円形薄肉部材の研削装置の一部を示す図である。
【図１２】図１１に示す断面円形薄肉部材の研削装置による研削方法をシュータイプセンタレス研削盤に応用した場合を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    バッキングプレート（ワーク駆動手段）
２    断面円形薄肉部材（ワーク）
２’  断面円形薄肉部材（ワーク）
３    シュー（ワーク支持手段）
４    シュー（ワーク支持手段）
５    断面円形薄肉部材周面の可能な限り狭い幅の部分（狭幅研削部分）
６    研削砥石
６’  研削砥石
６”  研削砥石
１１  調整車（ワーク支持手段、ワーク駆動手段）
【図１】
2004195651.tif 000003
【図２】
2004195651.tif 000004
【図３】
2004195651.tif 000005
【図４】
2004195651.tif 000006
【図５】
2004195651.tif 000007
【図６】
2004195651.tif 000008
【図７】
2004195651.tif 000009
【図８】
2004195651.tif 000010
【図９】
2004195651.tif 000011
【図１０】
2004195651.tif 000012
【図１１】
2004195651.tif 000013
【図１２】
2004195651.tif 000014