(57)【要約】      （修正有）【課題】凹シューであっても、ワークに対する作用荷重を補正し、所望の面粗度が短時間で得られ、接触面積も大きくすることができる、ラッピング加工装置とラッピング加工方法を提供する。【解決手段】凹シュー３０が本来的に有している２つの加工点である固定接触点Ｃ２間に、ワークＷの加工面に近接離間可能な可動シュー３２を設けたことを特徴とする。【選択図】図６
2005193323.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に配置され、前記ワークに追従して回動可能に支持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、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、
前記凹形状のシューは、前記シュー押付手段により押圧されワークの加工面に接することにより生じる固定接触点間に、独立のシュー押付手段により押圧されワークの加工面に接する可動シューを有することを特徴とするラッピング加工装置。
【請求項２】
前記凹形状のシューは、前記ワークの加工面と接する３点以上の接触点を有し、これら接触点の内の少なくとも２点は前記固定接触点であり、少なくとも１点は前記ワークの加工面に対し近接離間変位可能な可動接触点である請求項１に記載のラッピング加工装置。
【請求項３】
前記凹形状のシューは、先端部側の、ワークの軸方向における形状が、所定の曲率を有する凹状である請求項１または２に記載のラッピング加工装置。
【請求項４】
前記可動シューは、前記固定接触点間の中央部に配置したことを特徴とする請求項１に記載のラッピング加工装置。
【請求項５】
前記可動シューは、先端部側の、ワークの回転方向における形状が、凸状である請求項１または４に記載のラッピング加工装置。
【請求項６】
前記可動シューは、先端部側の、ワークの軸方向における形状が、所定の曲率を有する凹状である請求項１，４，５のいずれかに記載のラッピング加工装置。
【請求項７】
前記独立のシュー押付手段は、弾性体若しくは加圧アクチュエータにより構成したことを特徴とする請求項１に記載のラッピング加工装置。
【請求項８】
断面非真円の円弧状の加工面を有するワークに向けてラッピングフィルムの背面側に配置された凹形状のシューを押付けて、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た状態で、前記ワークを回転駆動しつつラッピング加工を施すラッピング加工方法であって、
前記凹形状のシューがワークの加工面と接する複数の固定接触点間に、ワークの加工面に対し近接離間変位可能な可動シューを設け、前記ワークの加工面と少なくとも３点以上の接触点を有する状態で、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つつラッピング加工を施すことを特徴とするラッピング加工方法。
【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ラッピングフィルム（以下単にフィルムと称することもある）によりフィルムラッピング加工（以下単にラッピング加工）するラッピング加工装置とラッピング加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、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ラッピングフィルムにより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、対向配置されたシューでフィルムを背面側から加圧し、フィルムをワークに押付けた状態でワークを回転しながらフィルムの砥粒面でワークを研削する超仕上げ加工である。ラッピング加工装置は、フィルムを介してシューをワークに押付ける機構のほか、ワークを回転駆動する機構や、ワークおよびラッピングフィルムのうちの少なくとも一方にワーク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機構を有している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ここで、加工面が断面非真円形状のワークは、ワークの軸心（回転中心）から加工面までの半径が外周面の各部位ごとに異なっている。例えば、カムシャフトにおけるカムロブ部は、ベースサークル（基準円）をなすベース部、カムのリフトを定めるトップ部、ベース部からトップ部にかけて伸びるイベント部などの複数の部位を備え、ワークの軸心から加工面までの半径は、ベース部終端からトップ部に向かうにつれて長くなっている。
【０００５】
このようなワークを、シューの押付け力、ワークの回転速度およびオシレーションの速度を一定にして加工すると、加工面における単位周長当たりのフィルムと外周面との接触時間が、部位ごとに異なり、加工面に対するフィルムの接触面圧も、部位ごとに異なることになる。この結果、カムロブ部の加工面における単位周長当たりの加工量が不均一となり、均一な面粗度を有する加工面が得られない虞がある。
【０００６】
したがって、シューを固定的に保持せず、ワークの回転に伴って、いわゆる首振り運動する方式が採用され、極力加工量や面粗度の均一化を図っている。なお、シューには、ワークの加工面に当接する側の形状によって凸形状のシュー（以下、単に凸シュー）と、凹形状のシュー（以下、単に凹シュー）があるが、凸シューはワークの加工面との接点が１点であり、ワークの回転に伴って首振り運動すると加工を行なわない状態が起こる虞があるので、凹シューが使用されている。
【０００７】
凹シューは、ワークの回転軸と凹シューの支持軸とを結ぶ中心線を対称軸としてワークの加工面に当接する円弧面が対称に配置され、両円弧面間に凹部が存在する形状となっており、この円弧状に膨出された円弧面がフィルムを介してワークに接することになる。
【０００８】
したがって、ワークの回転軸に向かうように凹シューの支持軸に所定の押圧荷重を加えると、凹シューの各円弧面上の一点（厳密には線接触）が加工点となり、凹シュー上の２点がフィルムを介してワークを押圧することになる。
【０００９】
しかし、凹シューが前記支持軸を中心として首振り運動すると、支持軸に加えられた押圧荷重がそのまま加工点で凹シューがワークを押圧する作用荷重として作用するものではなく、首振りに伴う傾斜角に対応する分力となるので、押圧荷重より小さな値の作用荷重となる。
【００１０】
このため、凹シューの傾斜角が大きい部位（具体的には、イベント部）では、凹シューがワークを押圧する力が小さくなり、加工に伴う除去量も少なくなるので、十分な加工時間を与えないと、削り残しが生じたり、所望の面粗度が得られない。また、加工時間を長くすると、生産性が低減し、コスト的に不利となるという問題がある。
【００１１】
特に、イベント部は、エンジンのバルブを開き始めたり、閉じ始めたりする重要な部位であり、このイベント部における面粗度が、トップ部やベース部における面粗度に比べて低下すると、バルブの円滑な作動に支障を来す虞がある。
【００１２】
さらに、凹シューは、各円弧面上に加工点を有する２点当たりで加工を行うため、加工に寄与する作用砥粒数あるいは接触面積には、限界があり、この点でも十分な加工時間を与えなければならないという問題もある。
【特許文献１】特開平７−２３７１１６号公報  （図１、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、凹シューであっても、ワークに対する作用荷重を補正し、所望の面粗度が短時間で得られ、接触面積も大きくすることができる、ラッピング加工装置とラッピング加工方法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】
【００１４】
かかる目的を達成する第１の発明は、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に配置され、前記ワークに追従して回動可能に支持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、前記凹形状のシューは、前記シュー押付手段により押圧されワークの加工面に接することにより生じる固定接触点間に、独立のシュー押付手段により押圧されワークの加工面に接する可動シューを有することを特徴とするラッピング加工装置である。
【００１５】
第２の発明は、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークに向けてラッピングフィルムの背面側に配置された凹形状のシューを押付けて、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た状態で、前記ワークを回転駆動しつつラッピング加工を施すラッピング加工方法であって、前記凹形状のシューがワークの加工面と接する複数の固定接触点間に、ワークの加工面に対し近接離間変位可能な可動シューを設け、前記ワークの加工面と少なくとも３点以上の接触点を有する状態で、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つつラッピング加工を施すことを特徴とするラッピング加工方法である。
【発明の効果】
【００１６】
第１および第２の発明によれば、凹シューが有している加工点である固定接触点間に、ワークの加工面に近接離間可能な可動シューを設けたので、カムシャフトのカムロブ部のように断面非真円の円弧状の加工面を有するワークであっても、少なくとも３つの加工点を有することになり、凹シューが首振り運動し傾斜しても、可動シューが作用荷重を補正し、所定の力で凹シューをワークの加工面に押し付けることができ、しかも、多くの加工点で加工を行うため、加工に寄与する作用砥粒数あるいは接触面積も増大することになり、加工時間が短時間でも所望の面粗度を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の実施形態に係るラッピング加工装置の概略構成図、図２はシュー押付手段の閉状態を示す概略断面図、図３はシュー押付手段の開状態を示す概略断面図、図４は本実施形態のワークを示し、（Ａ）は同ワークの斜視図、（Ｂ）は同ワークの要部説明図である。なお、説明の便宜上、ワークの軸線方向（図１で左右方向）をＸ方向、Ｘ方向に直交する水平方向（図１で紙面直交方向）をＹ方向、Ｘ方向に直交する鉛直方向（図１で上下方向）をＺ方向と定義する。
【００１９】
図１,２においてラッピング加工装置１について概説すれば、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た凹シュー３０と、凹シュー３０をワークＷの加工面に押付けてラッピングフィルム１１の砥粒面をワークＷに押付けるシュー押付手段２０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、を有しており、前記ラッピングフィルム１１、凹シュー３０およびシュー押付手段２０は、ワークＷであるカムシャフト６０の軸線方向に複数設けられた各カムロブ部６１を個々にラッピング加工するように設けられている。
【００２０】
なお、ワークＷは、図４Ａに示すように、カムシャフト６０のカムロブ部６１であるが、カムロブ部６１は、図４Ｂに示すように、全体的には、略卵状をした非真円の円弧状の周面を有しており、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の複数の部位を備えている。ここに、「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。
【００２１】
さらにラッピング加工装置１につき詳述する。まず、図１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の先端に設けられかつワークＷであるカムシャフト６０の一端を把持するチャック４３と、主軸４１にベルト４４を介して連結された主軸モータＭ１と、カムシャフト６０の他端を支持するセンタ４５を備えたテールストック４６と、を有している。
【００２２】
カムシャフト６０は、主軸モータＭ１の回転がベルト４４および主軸４１を介して伝達され、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、加工中におけるワークＷの回転位置は、主軸４１に取り付けられたロータリエンコーダＳ１により検出される。ヘッドストック４２とテールストック４６は、それぞれＹ方向に沿ってスライド移動自在なテーブル４７と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上に載置されている。
【００２３】
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、テーブル４９の端面を偏心回転体５１に常時当接させるバネなどの弾性手段５２と、を有している。
【００２４】
オシレーションの速度Ｖｏは、モータＭ２の回転速度を変えることにより所望の速度に設定され、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設定される。本実施形態では、偏心量は約１ｍｍ程度であり、オシレーションの振幅は約２ｍｍ程度である。なお、偏心回転体５１の偏心量の調整は、例えば調整プレート（図示せず）の挿入枚数を変えるなどの公知の手段を併用してもよい。オシレーションに伴うカムシャフト６０のＸ方向位置の変化は、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を偏心回転体５１の軸に取付け、検出する。
【００２５】
前記ラッピングフィルム１１には、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、例えば、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、シリコンカーバイド、ダイアモンドなどからなる）が接着剤により設けられている。基材の他面には、凹シュー３０との滑りを防止するため、ゴムあるいは合成樹脂等の抵抗材料（図示せず）をバックコーティングするか、あるいは滑り止め加工を施す。
【００２６】
このラッピングフィルム１１は、図２,３に示すように、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の内方位置に取り付けられている第２ガイドローラＲ２と、下アーム２３の内方位置に取り付けられている第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が連結され、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からフィルム１１が順次繰り出される。フィルム１１の繰り出し量は、巻取りリール１６の軸に取付けられたロータリエンコーダＳ３により回転量を検出することにより行なう。なお、フィルム１１のテンションは供給リール１５および巻取りリール１６の近傍に設けられたロック装置（図示せず）の作動により付与される。
【００２７】
前記シュー押付手段２０は、図２,３に示すように、上下アーム２２,２３、流体圧シリンダ２５、ロッド２６およびシューケース２８などから構成されている
前記対をなす上アーム２２と下アーム２３は、凹シュー３０が配置されている先端部が、支持ピン２４を中心としてＺ方向に相対的に開閉自在とされ、上アーム２２の後端部には、油圧あるいは空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の後端部にはロッド２６の先端がピン連結されている。上下のアーム２２、２３は、流体圧シリンダ２５によりロッド２６を伸ばすと、図２に示す閉状態となり、縮めると、図３に示す開状態となる。上下のアーム２２、２３の支持ピン２４を中心とする回動は、ラッピングフィルム１１と共に行なわれ、閉じ回動により凹シュー３０がラッピングフィルム１１を介してカムロブ部６１に当接され、開き回動によりカムロブ部６１と凹シュー３０との当接が解除される。
【００２８】
図５はラッピング加工装置の要部を示す断面図である。前記上下のアーム２２、２３の先端部には、図５に示すように、凹部２７が形成され、この凹部２７内に、凹シュー３０を首振り自在に保持するシューケース２８が収納されている。このシューケース２８は、各アーム２２、２３に対し揺動ピン２９ａを中心として揺動し、このシューケース２８の中空部２８ａ内に収納された凹シュー３０は、揺動ピン２９ｂを中心として揺動する。この揺動ピン２９ｂは、カムシャフト６０の軸心Ｏを通る軸線上に位置し、シュー押付け力が効率的にフィルム１１に作用させている。
【００２９】
なお、シューケース２８は、モータ駆動されるカムによりばね付勢された押圧棒を昇降させる移動手段（不図示）により凹部２７内で昇降変位するようにしてもよい。この場合には、前記揺動ピン２９ａは、各アーム２２、２３と長孔嵌合となる。
【００３０】
凹シュー３０について詳述する。図６は本発明に係るラッピング装置に使用される凹シューの第１の実施形態を示す断面図、図７は図６の７−７線に沿う断面図である。この凹シュー３０は、図５および図６に示すように、前記凹形状をした本体３１と、この本体３１の設けられた可動シュー３２とを有している。
【００３１】
本体３１は、ワークＷと接触する側、つまり先端部側が、揺動ピン２９ｂを通る中心線を対称軸として左右対称の断面凸状の円弧面３０ａを有しており、前記シュー押付手段２０により押圧されると、カムロブ部６１の加工面に押し付けられ、フィルム１１を介してではあるが、カムロブ部６１の加工面とは２点での線接触となる。したがって、この凹シュー３０は、先端部が上下の凹シュー３０でカムロブ部６１と４点で接することから、カムロブ部６１は安定的に回転することになる。
【００３２】
なお、本明細書では、凹シュー３０がフィルム１１を介してワークＷの加工面と間接的に当接することを「接触」、凹シュー３０がフィルム１１を介してワークＷの加工面と間接的に当接する面積のことを「接触面積」と、凹シュー本体３１の凸状円弧面３０ａがフィルム１１を介してワークＷの加工面と当接する点のことを「固定接触点Ｃ１」と略称する。
【００３３】
図６，７に示すように、可動シュー３２は、前記２つの固定接触点Ｃ１間に、独立のシュー押付手段２０ａによりワークの加工面に押圧され接するように設けられている。このように固定接触点Ｃ１間に可動シュー３２を設けると、可動シュー３２によりフィルム１１を介してワークＷの加工面と当接する点（以下、前記固定接触点Ｃ１に対し可動接触点Ｃ２と称す）が得られることになるので、凹シュー３０全体としては、ワークＷの加工面に対し位置変位しない２つの固定接触点Ｃ１と、ワークＷの加工面に対し位置変位可能な１つの可動接触点Ｃ２を有することになり、後に詳述するが、作用加重を補正でき、接触面積が増大し、良好な面粗度を短時間に得ることができる。
【００３４】
この可動シュー３２は、確実にワークＷの加工面と当接する接触点Ｃ２を形成するものであれば、どのような形状をしたものであってもよいが、本実施形態では、ワークＷの加工面に接する側（先端部）の形状が、ワークＷの回転方向において所定の曲率Ｒ３１を有する凸状とされている。このようにすれば、偏荷重を加えることなく良好な荷重を加えることができ、ラッピングフィルムの長手方向で引っかかりや切れなどのトラブルを防止できる。なお、この曲率Ｒ３１は、可動シュー３２のワークＷの回転方向における端部のみに形成しても良く、複合的であってもよく、さらには全面が球状であってもよい。
【００３５】
この可動シュー３２は、前記固定接触点Ｃ１間の中央部、つまり凹シューの最も窪んだ部分に形成されたシリンダ室３３内に設けられ、Ｏリング３４によりシールされている。凹シュー本体３１の中央部に可動シュー３２を設けると、凹シュー３０の構造自体が簡素でコンパクトにでき、安価であるとともに、ワークの回転による荷重バランスが良く、安定した品質を得ることができる。
【００３６】
このシリンダ室３３には、外部から高圧空気が導入される通路３５が設けられているが、この通路３５は、凹シュー３０を首振り運動させるための揺動ピン２９ｂとは干渉しないように設けられ、コンプレッサあるいは工場内圧縮空気供給源などの高圧供給源Ｇと切換弁や排気弁など（いずれも不図示）と連通されている。この通路３５や高圧供給源Ｇが可動シュー３２を押圧する、いわば加圧アクチュエータであり、前記シュー押付手段２０とは独立別個のシュー押付手段２０ａである。
【００３７】
なお、上記モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４およびロータリエンコーダＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、ＣＰＵやメモリを主体とするコントローラ１００に接続されている。コントローラ１００は、ロータリエンコーダＳ１、Ｓ２、Ｓ３の検出結果を監視しつつ、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を制御し、ラッピング加工装置１の加工時および加工停止時の各構成の動作を制御している。
【００３８】
次に、作用を説明する。
【００３９】
まず、各カムロブ部６１に対応する両押圧アーム２２，２３がそれぞれ開の状態で、供給リール１５近傍に設けられたロック装置をロックし、モータＭ３を作動し巻取りリール１６を回転すると、ラッピングフィルム１は所定量移動し、新規な砥粒面がセットされ、ラッピングフィルム１に所定のテンションが付与される。巻取りリール１６近傍のロック装置をロックすると、ぴんと張った状態のラッピングフィルム１となる。
【００４０】
この状態でヘッドストック４２とテールストック４６との間にワークＷであるカムシャフト６０をセットし、流体圧シリンダ２５を作動すると、両押圧アーム２２，２３は閉じ、ラッピングフィルム１は、ワークＷの各カムロブ部６１上にセットされ、両凹シュー３０により所定の押付け力でワークＷの加工面である各カムロブ部６１に押付けられる。
【００４１】
モータＭ１を作動すると、ワークＷが回転し、各加工面は、ラッピングフィルム１の砥粒面によりラッピング加工されることになり、モータＭ２を作動すると、偏心回転体５１が弾性手段５２の弾発力に抗して回転し、テーブル４９をＸ方向にオシレーションさせ、ワークＷをＸ方向にオシレーションする。なお、オシレーションが行なわれると、ワークＷと砥粒との接する距離が長くなり、ワークＷに対する単位時間あたりの作用砥粒数は増大し、加工時間が短縮し、ワークの加工効率を高めることができる。
【００４２】
ここにおいて、ラッピングフィルム１を使用してカムロブ部６１を回転しながらラッピング加工する場合、シュー押付け力は、カムロブ部６１の回転位置に応じて変化する。
【００４３】
図８は本実施形態の押圧荷重と作用荷重を示す説明図、図９はワークの位相角度に対する作用荷重の変化を示すグラフである。
【００４４】
カムロブ部６１は、図４Ｂに示すように、加工面が断面非真円形状である。このようなワークＷを、一定の回転速度で加工すると、加工面における単位周長当たりのフィルム１１と外周面との接触時間がカムロブ部６１の各部位ごとに異なる。また、首振り自在な凹シュー３０をカムロブ部６１に向けて押付けると、凹シュー３０がイベント部ｂ１，ｂ２に接触するときには、凹シュー３０は首振りして傾き、図８に示すように、付与されたシュー押付け力（押圧荷重Ｆ）のうち接触点の法線方向に作用する分力（作用荷重Ｆ１）が比較的小さくなる。さらに、イベント部ｂ１，ｂ２は、曲率半径が非常に大きいので、他の部位に比べて、凹シュー３０との接触面積が大きくなる。ワークＷの加工面に対するフィルム１１の接触面圧に関しても、各部位ごとに異なり、特に、イベント部ｂ１，ｂ２での接触面圧の低下が著しい。したがって、加工面における単位周長当たりの加工量が不均一となり、その結果、加工面の面粗度、特にイベント部ｂ１，ｂ２の面粗度が低下する虞が生じる。
【００４５】
ところが、本実施形態では、可動シュー３２のシリンダ室３３に高圧空気を供給すると、可動シュー３２は、常にカムロブ部６１にフィルム１１を押し付ける。具体的には、コントローラ１００が、回転しているカムロブ部６１が初期位置に至ったときに位相角が０度、カムロブ部６１が回転して凹シュー３０がイベント部ｂ１、ｂ２に接触している間に位相角１８０度、カムロブ部６１がさらに回転して反転位置に至ったときに位相角が３６０度となるように、押付け用モータＭ４の回転を制御する制御信号を当該モータＭ４に出力する。位相角が１８０度になるとシュー押付け力Ｆが最大となる。
【００４６】
このようにロータリエンコーダＳ１によりカムロブ部６１の回転位置を検出し、除去量を増やしたい部分、つまり、イベント部ｂ１、ｂ２で作用荷重Ｆ１が大きくなるように、シリンダ室３３内の圧力を大きくすると、可動シュー３２はカムロブ部６１の加工面に強く押し付けられ、図８に示す作用荷重Ｆ２が加わることになり、図９に示すように、破線で示す作用荷重Ｆ１の低下が、実線で示すように補正されて大きくなり、押し付け力が増大でき、必要な除去量を安定して得ることができる。
【００４７】
また、可動シュー３２がカムロブ部６１の加工面に押し付けられると、シュー本体３１により形成される２つの固定接触点Ｃ１と、この固定接触点Ｃ１間に設けられた可動シュー３２により形成される可動接触点Ｃ２が得られ、３つの接触点でカムロブ部６１に接することになるので、加工に寄与する作用砥粒数あるいは接触面積も増大することになり、加工時間が短時間であっても、加工面の面粗度、特にイベント部ｂ１、ｂ２の面粗度の低下が抑えられ、所望の面粗度を得ることができる。
【００４８】
＜第２の実施形態＞
図１０は本発明の第２の実施形態を示す要部断面図、図１１は同実施形態のワークの位相角度に対する作用荷重の変化を示すグラフである。前記第１の実施形態では、可動シュー３２の独立のシュー押付手段２０ａは、シリンダ室に高圧空気を供給するものであるが、高圧配管や切換弁などの付帯設備が必要となるので、本実施形態では、シュー押付手段２０ａとして、図１０に示すように、ばね３６などからなる弾性体を使用している。ここに、弾性体としては、前記ばねのほか、たとえば、ゴム、合成樹脂、風船などを使用することもできる。
【００４９】
このような押付手段２０ａを使用しても、機能的には前述した第１の実施形態と同様であるため、詳述は避けるが、この弾性体による押付力（作用荷重Ｆ１）は、凹シュー本体の押付力（押圧荷重Ｆ）の１／２以下となるように設定することが好ましい。
【００５０】
このようにすれば、図１１に示すように、可動シュー３２を有していないものの押付力（破線で示す）に比し押付力（作用荷重Ｆ１）を大きくすることができ、前述したイベント部ｂ１，ｂ２での押付力の低下を補正し、カムロブ部６１全体を安定的に加工でき、除去量が低下することもない。
【００５１】
＜第３の実施形態＞
図１２は本発明の第３の実施形態を示す要部断面図である。前記第１，２の実施形態では、可動シュー３２は、凹シュー３０の本体３１の中央に１つのみ設けられたものであるが、本実施形態では、図１２に示すように、複数個設けられている。可動シュー３２の設置位置としては、２つの固定接触点Ｃ１間と、これら固定接触点Ｃ１の側部であり、可動シュー３２の押付手段２０ａとしては、スペースの問題もあることから、ばね３６、ゴム、合成樹脂、風船などの弾性体を使用することが好ましい。
【００５２】
この可動シュー３２の押付力に関しても、前述した第２の実施形態と同様、凹シュー本体の押付力（押圧荷重Ｆ）の１／２以下となるように設定することが好ましく、可動シュー３２の１つ当りの押付力（作用荷重Ｆ１）は、均等若しくは最大でも１／２Ｆ以下とすることが好ましい。
【００５３】
このようにすれば、第２の実施形態における可動シュー３２により作動加重Ｆ１の補正がさらに細かく精度良く行なうことができ、カムロブ部６１全体を安定して加工することができ、加工時間が短時間であっても所望の面粗度を得ることができる。
【００５４】
＜第４の実施形態＞
図１３は本発明の第４の実施形態を示すもので、前記図７に相当する要部断面図、図１４は同実施形態の加工に伴う除去量を示すグラフである。第４の実施形態の凹シュー３０および可動シュー３２は、先端部側の軸方向形状が、曲率Ｒ１、Ｒ２を有するように形成されている。可動シュー３２の構成としては、前記第２実施形態のものと同様、押付手段２０ａとしてはばね３６が使用されている。
【００５５】
カムロブ部６１には、従来からクラウニングを付けることが行なわれているが、このクラウニングを付けるために、凹シュー３０および可動シュー３２ともに曲率Ｒ１、Ｒ２を有する凹形状とすることが好ましい。可動シュー３２の曲率Ｒ２は、凹シュー３０の曲率Ｒ１に対してＲ１≦Ｒ２となる関係を有している。
【００５６】
このようにすれば、図１４に示すように、従来カムロブ部６１の軸方向の中央部で少なかった除去量を補正しつつ、カムロブ部６１に良好な所定のクラウニングを形成することができる。
【００５７】
以上説明したように、上述した実施形態のラッピング加工装置１によれば、ラッピング加工装置の凹形状のシュー３０を、首振り自在に保持したので、ラッピングフィルム１１を介してワークＷの加工面に複数箇所で当接する凹状先端部が、ワークＷを安定的に回転させ、安定的なラッピング加工を可能とし、加工品質の向上を図ることができ、また、シュー押付手段２０により押圧されワークＷの加工面に接することにより生じる固定接触点Ｃ１間に、独立のシュー押付手段２０ａにより押圧されワークＷの加工面に接する可動シュー３２を設けたので、断面非真円の円弧状の加工面を有するワークＷであっても、少なくとも３つの加工点Ｃ１，Ｃ２を有することになり、凹シュー３０が首振り運動し傾斜しても、可動シュー３２が作用荷重を補正し、所定の力で凹シュー３０をワークＷの加工面に押し付けることができ、しかも、多くの加工点で加工を行うため、加工に寄与する作用砥粒数あるいは接触面積も増大することになり、加工時間が短時間でも所望の面粗度を得ることができる。
【００５８】
凹形状のシュー３０や可動シュー３２の先端部側の軸方向形状を、所定の曲率Ｒ１，Ｒ２を有する凹状とすると、カムロブ部６１のクラウニング付けを容易に行なうことができる。
【００５９】
可動シュー３２を固定接触点Ｃ１間の中央部に配置すれば、凹シュー３０の構造自体が簡素でコンパクトにでき、安価であるとともに、ワークＷの回転による荷重バランスが良く、安定した品質を得ることができる。
【００６０】
可動シュー３２の先端部側のワーク回転方向形状を凸状とすると、偏荷重を加えることなく良好な荷重を加えることができ、ラッピングフィルム１１の長手方向で引っかかりや切れなどのトラブルを防止できる。
【００６１】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、前記実施形態では、ワークＷの加工面はカムシャフト６０のカムロブ部６１であるが、これのみに限定されるものでもなく、例えば、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非真円の円弧状の加工面を有するものであれば、他の種々のワークＷにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明にかかるラッピング加工装置は、首振り自在に保持し凹シューの固定接触点間に、独立のシュー押付手段により押圧されワークの加工面に接する可動シューを設け、ワーク加工面に対する作用荷重を補正し、短時間の加工で所望の面粗度を得ることができる、自動車用エンジンのカムシャフトなどを加工するものに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係るラッピング加工装置を示す概略構成図である。
【図２】ラッピング加工装置に開閉自在に設けられた上下のアームの閉状態を示す概略断面図である。
【図３】上下のアームの開状態を示す概略断面図である。
【図４】本実施形態のワークを示し、（Ａ）は同ワークの斜視図、（Ｂ）は同ワークの要部説明図である。
【図５】ラッピング加工装置の要部を示す断面図である。
【図６】凹シューの第１の実施形態を示す断面図である。
【図７】図６の７−７線に沿う断面図である。
【図８】本実施形態の押圧荷重と作用荷重を示す説明図である。
【図９】同実施形態のワークの位相角度に対する作用荷重の変化を示すグラフである。
【図１０】凹シューの第２の実施形態を示す断面図である。
【図１１】同実施形態のワークの位相角度に対する作用荷重の変化を示すグラフである。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示す要部断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態を示す要部断面図である。
【図１４】同実施形態の加工に伴う除去量を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１１…ラッピングフィルム、
２０…シュー押付手段、
２０ａ…独立のシュー押付手段、
３０…凹シュー、
３０ａ…凹シューの円弧面、
３１…凹シュー本体、
３２…可動シュー、
３６…弾性体
４０…回転駆動手段、
Ｃ１…固定接触点、
Ｃ２…可動接触点、
Ｆ…押圧荷重、
Ｆ１…作用荷重、
Ｒ１…凹シューの曲率、
Ｒ２…可動シューの軸方向曲率、
Ｒ３１…可動シューのワーク回転方向曲率、
Ｗ…断面非真円の円弧状の加工面を有するワーク。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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