(57)【要約】【課題】  径が大きく且つ肉厚の薄い環状ワークを高精度に加工するにあたり、加工時間が短くかつ高精度を維持できる環状ワークの加工方法を提供する。【解決手段】  環状ワークＷを旋削加工或いは研磨加工する加工する加工場合、最初の切削量を大きくする粗加工工程時には環状ワークのチャック力を強として把持し、仕上げ加工工程時にはチャック力を弱として把持して加工する。仕上げ加工工程で把持力が小さい分、チャック爪を外しても歪量は少ないので精度よく且つ短時間で加工することができる。【選択図】図２
2005103731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状ワークを旋削加工或いは研磨加工する加工方法であって、粗加工する工程と仕上げ加工する工程と少なくとも二つの加工工程を実行する工程を採用すると共に、粗加工工程時には環状ワークのチャック力を強として把持し、仕上げ加工工程時にはチャック力を弱として把持することを特徴とする環状ワークの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受用内輪や外輪或いは輪状のスリーブ等の環状部材（ワーク）を加工する環状ワークの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受の内・外輪やボールねじのナット等であって、径が大きく肉厚の薄い部材、例えば外径寸法と肉厚の比が、１／５０以下となるような薄肉の軸受或いは６７００シリーズや６８００や６９００シリーズの軸受等を旋削や研削（研磨）によって加工する場合、この部材（被加工部材）は、外周面或いは内周面をチャックによって把持した状態で加工される。通常、加工工程の合理化を図るため係る被加工部材は掴み変えることなく加工されることが多い。そして、被加工部材はそのまま粗加工後、仕上げ加工されるが、チャックから外すと、チャックで把持していた時の荷重が開放されることにより、加工後の真円度が悪化する。
【０００３】
即ち、径が大きく肉厚の薄い軸受の外輪や内輪のような環状ワークの旋削或いは研磨加工にあたっては、外周面や内周面をチャックで周方向等間隔に把持するが、肉厚の厚い環状ワークを加工する場合、油圧や倍力機構によりチャックに比較的大きな荷重をかけても加工後の歪量は比較的少ない。しかし、径が大きく比較的肉厚の薄い環状ワークでは、大きな力で把持すると、精度よく加工しても荷重開放後の歪量は大きくなり却って精度（真円度）が悪くなる。
【０００４】
このような加工後の変形を極力防止し、精度の良い仕上げ品を提供するため、軸部材の外周部又はハウジングの内周部に締まり嵌めで取付けて使用される円環状のワークを加工するに際して、実際に取り付けて使用される軸部材又はハウジングの取付け部と同一形状及び公差を有する加工治具を用いて加工する円環状ワークの加工方法が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３９３１６
【０００６】
上記するように、径が大きく肉厚の薄い被加工部材（環状ワーク）、例えば外形寸法と肉厚の比が、１／５０以下となるような薄肉の軸受或いは６７００シリーズや６８００シリーズのような軸受は、内輪及び外輪の旋削、研磨加工にあたっては周方向等間隔にチャック等によって把持する場合、大きな荷重では把持できないため軽く変形しない程度の荷重で把持し、その把持力で滑らない程度の取代や送り量となるよう旋削量や研磨量を少なくして加工しているのが現状である。しかし、径が大きくなればなる程或いは環状ワークの肉厚が薄くなればなる程加工時間が長くなり、その分生産能率が悪く且つコストアップの要因となる。特に、生産量が多くなればその影響は一層大きくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は上記する問題点に対処するためになされたものであり、径が大きく且つ肉厚の薄い環状ワークを加工するにあたり、加工時間が短くかつ高精度に加工することのできる加工方法を提供して問題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、環状ワークの加工方法が、環状ワークを旋削加工或いは研磨加工する加工方法であって、粗加工する工程と仕上げ加工する工程と少なくとも二つの加工工程を実行する工程を採用すると共に、粗加工工程時には環状ワークのチャック力を強として把持し、仕上げ加工工程時にはチャック力を弱として把持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記手段としたこの発明によれば、径が大きく肉厚の薄い軸受の外輪や内輪のような環状ワークを短時間のうちに、歪を生じることなく且つ精度よく加工することができる。特に、高精度の環状ワークを多量生産する必要のある場合加工時間の短縮に有効である。また、特に特別な治具等は必要でなく、真円度も良好でコストが増大することも無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付した図を参照して説明する。図１（Ａ）は、本発明の加工方法を実施する被加工部材の環状ワーク（外輪や内輪）を有する軸受の全体斜視図であり、図１（Ｂ）は、その一部断面斜視図である。この軸受１は、例えば複写機の感光ドラム回転軸や定着ローラ支持部の軸受として使用される深溝玉軸受であり、内輪２や外輪３は、径が大きく肉厚は比較的薄く加工される。更に、このような径が大きく肉厚の薄い軸受は、医療用の検査機器であるＣＴスキャナ等の回転部にも使用されるが、省スペースの要求される部分で且つ高精度の加工を必要とする支持部で使用される軸受である。
【００１１】
図２（Ａ）は、前記軸受の例えば前記内輪２や外輪３或いはに薄肉のスリーブのような環状ワークＷの内周面を旋削加工する場合の環状ワーク把持装置の軸方向断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＰ矢視正面図である。
この環状ワーク把持装置４は、旋削装置（旋盤や研磨機）の回転部に取り付けるチャック台４ａと、該チャック台４ａに径方向に移動可能に取り付けた複数個のチャック爪４ｂとで構成される。これらのチャック爪４ｂ，４ｂ，・・は、環状ワークＷの外周面を周方向均等に把持するするが、チャック台４ａに設けたエア回路により径方向に移動可能に装着されている。即ち、チャック台４ａには、６個（個数は６個に限定されず増減しても良い）のチャック爪４ｂが周方向等間隔に配置され、且つこれらのチャック爪４ｂ，４ｂ，・・は、各ピストン５，５，・・にピン６，６，・・で位置決めされて固定され、径方向に移動可能に配設されている。これらのピストン５，５，・・には、詳細は省略するが、チャック台４ａに設けたエア回路から均等に圧力がかかるように配置され、エア圧を所定の高圧から低圧に調整することができるようにしてある。こうして被加工部材である環状ワークＷは、その外周面をこれらチャック爪４ｂ，４ｂ，・・により周方向等間隔に強弱自在の圧力で把持させるようにしてある。
【００１２】
上記構成からなる環状ワーク把持装置を用いて前記外輪３を加工する方法について説明する。
先ず、図２（Ａ）を参照して説明すると、環状ワークＷをチャック爪４ｂ，４ｂ，・・に把持させ内周面を旋削加工するが、未加工状態であり、肉厚ｔは比較的厚いため粗加工して可能な限り早い時間で旋削加工する。この場合、チャック爪４ｂによる把持力が大きくなるようエア圧力を大きくするが、歪は比較的少ない。よってこの状態で切削深さを大きくして短時間の内に粗加工を済ませることができる。
【００１３】
次に、前記環状ワークＷは、粗加工により切削量を少なくして仕上げ加工に移る。この場合、チャック爪４ｂによる把持力を小さくするためエア圧力を小さくして把持による歪をあまり生じないようにする。この状態で加工する場合は、チャック爪４ｂの把持力を小さく且つ切削量を少なくして滑りが生じないように加工する。しかし、粗加工により残りの切削量は少ないので仕上げ加工による所定精度の仕上げ加工までの時間を少なくすることができる。従って、図２（Ａ）に示すように、粗加工前の環状ワークＷの内径Ｄ1 から内径Ｄ2 となる粗加工終了までの時間は短期間であり、更に、内径Ｄ2 から仕上げ加工を終了した状態の内径Ｄ3 までの時間も、比較的短い。従って、粗加工工程から仕上げ加工工程までの全体の加工時間を短くすることができる。
【００１４】
なお、上記説明においては、環状ワーク把持装置４はエア圧力により強弱に円筒ワークを保持するようにしたが、この環状ワーク把持装置魔４に限らず、例えばねじ式や電磁式や油圧式の環状ワーク把持装置等であっても良い。
【実施例】
【００１５】
表１は、上記実施の形態により実際に加工した場合の粗加工から仕上げ加工に至るまでの加工時間と、従来の粗加工から仕上げ加工に至るまでの加工時間とを比較した比較例の表である。この場合、加工品は軸受外輪であって、外輪の外形は９４０ｍｍ、内径９２０ｍｍ、幅２５ｍｍの仕上げ品を製作する場合の加工方法であって、加工は旋削加工、チャックの把持力は、５０〜７０Ｎとした。
【表１】
2005103731.tif 000003
【００１６】
また、上記実施の形態及び実施例では、環状ワークとして軸受外輪を旋削加工する場合としたが、径の大きさに対して肉厚の薄い軸受の内輪や外輪を研磨加工する場合も同様である。即ち，研磨による粗加工する場合もチャックによる把持力を大きくして厚い切り込み深さで研磨し、仕上げ研磨の場合には切り込み深さを小さくして研磨する。この場合も仕上げ研磨量は、粗加工により少ない研磨量となっているので比較的短時間で加工を終了することができる。この仕上げ研磨は、砥石を取り付けた軸を用いて内面研磨を行う場合、遊星運動により加工する際研磨量を大きくすることができない場合でも短時間で精度よく加工することができる。
【００１７】
更に、上記実施の形態及び実施例においては、軸受外輪を例にして説明したが、勿論、径が大きく肉厚の薄い軸受の内輪の外周面或いはスリーブ等の内・外周面を精度よく加工する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の加工方法を実施する環状ワークを有する軸受の全体斜視図であり、図１（Ｂ）は、その一部断面斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、前記軸受の例えば環状ワークである外輪の内周面を旋削加工する場合の環状ワーク把持装置の軸方向断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＰ矢視正面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    軸受
２    内輪
３    外輪
Ｗ    環状ワーク
４    環状ワーク把持装置
４ａ  チャック台
４ｂ  チャック爪
５    ピストン
【図１】
2005103731.tif 000004
【図２】
2005103731.tif 000005