(57)【要約】【課題】オイルシール嵌合部を外周面に有する軸状ワークの旋削リード目を、研削液が不要な研削方法によって除去可能な研磨装置および研磨方法を提供すること。【解決手段】オイルシール嵌合部４ｃを外周面に有する軸状ワーク４をその軸線回りに回転支持する旋盤の主軸台１と、前記旋盤の工具タレット５に対して半径方向に移動可能に取付けられたスライド台８と、前記スライド台８を前記主軸台１の軸線に臨んで前後動させる第１駆動手段（エアシリンダ９）と、前記スライド台８に回転自在に取付けられ前記スライド台８の移動により前記オイルシール嵌合部４ｃに対して径方向に進退自在な弾性砥石ホイール１６と、前記弾性砥石ホイール１６を回転させる第２駆動手段（ブラシレスモータ１０）とを有することを特徴とする軸状ワークの研磨装置。【選択図】図１
2007015091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルシール嵌合部を外周面に有する軸状ワークをその軸線回りに回転支持する主軸台と、前記オイルシール嵌合部に対して径方向に進退自在に配設されたオイルシール嵌合部仕上げ加工用の弾性砥石とを有することを特徴とする軸状ワークの研磨装置。
【請求項２】
オイルシール嵌合部を外周面に有する軸状ワークをその軸線回りに回転支持する旋盤の主軸台と、前記旋盤の工具タレットに対して半径方向に移動可能に取付けられたスライド台と、前記スライド台を前記主軸台の軸線に臨んで前後動させる第１駆動手段と、前記スライド台に回転自在に取付けられ前記スライド台の移動により前記オイルシール嵌合部に対して径方向に進退自在な弾性砥石ホイールと、前記弾性砥石ホイールを回転させる第２駆動手段とを有することを特徴とする軸状ワークの研磨装置。
【請求項３】
請求項２の研磨装置の工具タレットにバイトを取付け、前記バイトによって軸状ワークの外周面のオイルシール嵌合部を切削加工した後、前記工具タレットを回転させて前記弾性砥石ホイールを軸状ワークのオイルシール嵌合部に臨ませた後弾性砥石ホイールをオイルシール嵌合部に当接させ、この状態で第２駆動手段によって弾性砥石ホイールを回転させてオイルシール嵌合部を研磨することを特徴とする軸状ワークの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軸状ワークの研磨装置および研磨方法に係り、特にオイルシール嵌合部を外周面に有する軸状ワークの旋削リード目を旋盤内で乾式加工により除去する研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速ジョイントをはじめとする各種自動車用部品には、オイルシール嵌合部を外周面に有する軸状部品が少なくない。このような軸状部品は一般に旋盤による旋削加工で形成されるが、オイルシール嵌合部に旋削リード目がやや粗く残ってしまうことがある。このような粗い旋削リード目が残っていると、オイルが旋削リード目に沿って外部に漏れる可能性がある。このため、旋削リード目の粗さが大きい場合はこれを除去しなければならないが、実際は粗さの判定が困難なため、オイルシール嵌合部に一律に研削仕上げ加工を施して研削リード目を除去している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、研削加工では一般的に研削焼けを防ぐために鉱油などの研削液が不可欠である。研削液を使用する場合、液の飛散による作業環境の悪化や排液処理のコスト負担を伴う。近年、このような研削液の課題を解決するため、ワークによっては、研削液が必要な研削加工から、研削液が不要な乾式の切削加工に切替える傾向がある。ただし、オイルシール嵌合部を外周面に有する軸状部品の外径部仕上げ工程では、旋削リード目が不可避的に粗く残ってしまう可能性があるため、研削加工を一律に切削加工に切替えて完全乾式化することは困難である。
【０００４】
本発明は、かかる実情に鑑み創案するに至ったものであって、その目的は、オイルシール嵌合部を外周面に有する軸状ワークの旋削リード目を、研削液が不要な研削方法によって除去可能な研磨装置および研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、軸状ワークの研磨装置に関するもので、オイルシール嵌合部を外周面に有する軸状ワークをその軸線回りに回転支持する主軸台と、前記オイルシール嵌合部に対して径方向に進退自在に配設されたオイルシール嵌合部仕上げ加工用の弾性砥石とを有することを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明を装置として具体化したもので、オイルシール嵌合部を外周面に有する軸状ワークをその軸線回りに回転支持する旋盤の主軸台と、前記旋盤の工具タレットに対して半径方向に移動可能に取付けられたスライド台と、前記スライド台を前記主軸台の軸線に臨んで前後動させる第１駆動手段と、前記スライド台に回転自在に取付けられ前記スライド台の移動により前記オイルシール嵌合部に対して径方向に進退自在な弾性砥石ホイールと、前記弾性砥石ホイールを回転させる第２駆動手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、軸状ワークの研磨方法に関するもので、請求項２の研磨装置の工具タレットにバイトを取付け、前記バイトによって軸状ワークの外周面のオイルシール嵌合部を切削加工した後、前記工具タレットを回転させて前記弾性砥石ホイールを軸状ワークのオイルシール嵌合部に臨ませた後弾性砥石ホイールをオイルシール嵌合部に当接させ、この状態で第２駆動手段によって弾性砥石ホイールを回転させてオイルシール嵌合部を研磨することを特徴とする。
【０００８】
ここで、弾性砥石は、例えば、結合材としてポリビニルアルコール、ポリウレタン、多孔質のフッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）などの軟質樹脂の顆粒中に、ダイヤモンド粒、酸化アルミニウム粒、酸化セリウム粒または酸化珪素などの砥粒を混入したものを、混合、加圧成形および焼成することにより製造される。回転砥石の形状は、円盤状砥石ベースにリング状の弾性砥石を固定したもの、円盤状砥石ベースに円盤状の弾性砥石を固定したもの、円盤状砥石ベースの外周に円筒状の弾性砥石を固定したものなどが可能である。弾性砥石の端面が研磨面とされてもよく、弾性砥石の周面が研磨面とされてもよい。
【０００９】
本発明は弾性砥石を使用するので、砥粒を保持した弾性体がばねの作用をすることにより、凸状態の砥粒が面一方向に弾性的に移動し、砥石の凹凸が平均化される。したがって、ワークと弾性砥石間にかかる負荷が小さくなるため、砥粒がチッピングの原因になることが防止され、熱による応力集中や曲げ強度の低下の原因となるチッピングをなくした研磨が行える。また、負荷が小さいことから、砥石の回転速度を小さくできるため、ワークおよび砥石の発熱量が小さくなり、冷却水を用いる必要がなくなる。このため、ゴミ、水等の付着を嫌う処理済み部を有するワークの研磨に適した乾式研磨（水等の液体を用いない研磨）が可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、弾性砥石を使用するので、研削焼けを発生させることなく、乾式で旋削リード目を除去することが可能であり、その際粉塵の発生が極めて少なく、また研削液のための設備も必要ないので、それらにかかる設備費、電気料金を削減することができる。また研削液の飛散による作業環境の悪化や排液処理の問題を解決することができる。
【００１１】
また、研磨装置を一般の旋盤内に容易に組込むことが可能であり、これにより、旋盤内での焼入鋼切削仕上げのみの加工か、あるいは、焼入鋼切削仕上げ後にさらに弾性砥石で旋削リード目を除去する加工のいずれかを自由に選択できる。このことは、例えば同型式の等速ジョイントに使用する軸状ワークであっても、旋削リード目の除去が必要か不要であるかは、その型番によっても異なることがあるが、そのような事情に関わりなく、軸状ワークを同一ラインで加工することができることとなり、ライン共用化による製造コストの削減を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１および図２において、１は旋盤の主軸台、２は主軸台１の主軸１ａに取付けられた三つ爪式チャック、３は主軸台１に対向する心押し台である。なお、心押し台３が取付けられるベッド等は図示省略する。
【００１３】
この実施形態では、オイルシール嵌合部を外周面に有する軸状ワークとして、摺動式等速自在継手の外側継手部材４を例示する。この外側継手部材４は軸付きカップ形状であって、カップ部４ａの内径にチャック２の先端が嵌合されるとともに、カップ部４ａの外径がチャック爪２ａで把持される。一方、外側継手部材４の反対側の軸部４ｂの先端中央には、心押し台３のセンタ３ａが突き当てられる。これで外側継手部材４が芯出しされる。
【００１４】
旋盤のベッドの上方に、図示しない昇降駆動機構によって昇降自在な正八角板形状の工具タレット５が配設される。工具タレット５の中心に主軸１ａと平行な割出し回転用の回転軸（図示省略）が連結される。工具タレット５は、その周囲に、同時に８種類までの工具を取付け可能とされる。これにより、工具タレット５を割出し回転させて所望の工具に切替え、主軸１ａで回転するワークに必要な加工を施す。
【００１５】
工具タレット５の前面に、方形状の基板６がボルト止めされる。この基板６に、図示するように、上下方向の直動ガイド７が複数本並設される。これら直動ガイド７に、スライド台８が摺動自在に取付けられる。スライド台８は、基板６の端に取付けられたエアシリンダ（第１駆動手段）９に連結され、エアシリンダ９の伸縮動によって上下動する。スライド台８の最後退直前位置は、図示しないセンサによって検知される。エアシリンダ９の駆動エア回路には逃がし弁が取付けられ、エアシリンダ９のピストン９ａに所定以上の負荷が作用すると、逃がし弁からエアを逃がしてピストン９ａの短縮を許容する。スライド台８には、主軸１ａと平行な回転軸１０ａを備えるブラシレスモータ（第２駆動手段）１０と、このモータ１０の回転軸１０ａと平行にスピンドル１１が配設される。スピンドル１１の軸受１２はスライド台８に固定される。
【００１６】
スピンドル１１の一端に取付けられた小プーリ１３と、モータ１０の回転軸１０ａに取付けられた大プーリ１４との間に、ベルト１５が掛け渡される。スピンドル１１の他端には、弾性砥石ホイール１６の中心が取付けられる。弾性砥石ホイール１６は、工具タレット５の割出し回転位置において、エアシリンダ９を最大限伸長させた状態で、弾性砥石ホイール１６の中心が旋盤の主軸１ａに一致する高さでスライド台８に取付けられる。
【００１７】
研磨装置は以上のように構成され、この研磨装置による軸状ワークたる外側継手部材４の旋削加工および研削加工は以下のように行なわれる。
【００１８】
まず、外側継手部材４を主軸１ａとセンタ３ａとの間に取付け、外側継手部材４の外径をチャック２で把持する。この状態で主軸１ａを回転させることにより外側継手部材４を回転させる。
【００１９】
外側継手部材４の外径面を旋削する場合は、工具タレット５を割出し回転させて所望のバイト１７の刃先を下向きにして外側継手部材４に向ける。この状態で工具タレット５を下動させてバイト１７の刃先を外側継手部材４の外径面に突当て、外径面を旋削する。
【００２０】
次に、旋削によって形成した外側継手部材４の例えばオイルシール嵌合部４ｃの旋削リード目を除去する場合は、工具タレット５を割出し回転させて弾性砥石ホイール１６を最下限位置まで移動させるとともに、エアシリンダ９を最大限に伸長させる。エアシリンダ９が最大限に伸長させた状態では、スライド台８が基板６ないし工具タレット５に対して最も前進した位置にある。この状態で工具タレット５を低速で下動させ、弾性砥石ホイール１６の下端を外側継手部材４のオイルシール嵌合部４ｃに当接させる。これによりオイルシール嵌合部４ｃの研磨が始まる。
【００２１】
オイルシール嵌合部４ｃの研磨中も、工具タレット５を一定速度で下動させ続ける。このとき、エアシリンダ９のピストン９ａは、工具タレット５の下動量と等量だけエアシリンダ本体内に押込まれることになる。エアシリンダ本体内の余分な空気は、逃がし弁から放出される。この結果、弾性砥石ホイール１６は常に一定の最適圧力で外側継手部材４の外径面に当接し、良好な研磨作用が得られる。
【００２２】
エアシリンダ９のピストン９ａが短縮してスライド台８が最後退位置に至る直前に、スライド台８の最後退直前位置を検出するセンサからの信号に基づき工具タレット５の下動が停止される。この停止状態を一定時間継続した後、エアシリンダ９を最後の後退代残存分で後退させ、弾性砥石ホイール１６を外側継手部材４から離間させる。その後、主軸１ａから外側継手部材４を取外して研磨工程を終了する。この研磨工程で旋削リード目は完全除去され、通常の研削加工と同等な高品質の仕上げ面が得られることが確認された。
【００２３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る研磨装置の正面図。
【図２】本発明に係る研磨装置の側面図。
【符号の説明】
【００２５】
１      主軸台
１ａ    主軸
２      チャック
２ａ    チャック爪
３      心押し台
３ａ    センタ
４      外側継手部材（軸状ワーク）
４ａ    カップ部
４ｂ    軸部
４ｃ    オイルシール嵌合部
５      工具タレット
６      基板
７      直動ガイド
８      スライド台
９      エアシリンダ
９ａ    ピストン
１０    ブラシレスモータ
１０ａ  回転軸
１１    スピンドル
１２    軸受
１３    小プーリ
１４    大プーリ
１５    ベルト
１６    弾性砥石ホイール
１７    バイト
【図１】
2007015091.tif 000003
【図２】
2007015091.tif 000004