無(wú)心研磨裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠高效地對(duì)棒狀或者圓筒狀的工件的外周面以及端部進(jìn)行研磨的無(wú)心研磨裝置。本發(fā)明的無(wú)心研磨裝置具備：滾刷；工件旋轉(zhuǎn)車；以及工件載置部件。滾刷的刷毛材料是由含有磨粒的尼龍樹脂構(gòu)成的單絲，所述磨粒的粒度從F60?F240或者#240?#2000中選擇，并且該磨粒的含有率相對(duì)于100重量份的刷毛材料整體為10?40重量份。利用該結(jié)構(gòu)，能夠良好地進(jìn)行研磨而不在研磨時(shí)使工件的外周面損傷、或在端部產(chǎn)生新的毛刺、塌邊。
【專利說明】無(wú)心研磨裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使棒狀或者圓筒狀的工件進(jìn)入滾刷與工件旋轉(zhuǎn)車之間而對(duì)該被加工物的外周進(jìn)行研磨的無(wú)心研磨裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]作為均勻地對(duì)棒狀或者圓筒狀的工件的外周進(jìn)行研磨的裝置，公知有無(wú)心研磨裝置。如圖8所示，無(wú)心研磨裝置具備:旋轉(zhuǎn)的研磨體；向與上述研磨體相同的方向旋轉(zhuǎn)的工件旋轉(zhuǎn)車；以及配置于上述研磨體與上述工件旋轉(zhuǎn)車之間的工件載置部件。若將工件載置于該工件載置部件，則該工件借助上述工件旋轉(zhuǎn)車而旋轉(zhuǎn)，并且和與該工件向相反方向旋轉(zhuǎn)的研磨體接觸而研磨外周。
[0003]無(wú)心研磨裝置一般使用旋轉(zhuǎn)砂輪作為研磨體(例如專利文獻(xiàn)I)。在如專利文獻(xiàn)I那樣使用旋轉(zhuǎn)砂輪作為研磨體的情況下，因研磨而使工件表面受傷。另外，工件的端部因研磨而產(chǎn)生新的毛刺(二次毛刺)，或產(chǎn)生塌邊。
[0004]在專利文獻(xiàn)2中，公開有使用滾刷作為上述研磨體的無(wú)心研磨裝置。在專利文獻(xiàn)2中，未提到滾刷的刷毛材料的材質(zhì)?？紤]刷毛材料使用“金屬制的絲”、“化學(xué)纖維或者動(dòng)植物的纖維”。但是，這些刷毛材料存在如下的問題而不能被采用。
[0005](A)刷毛材料使用金屬制的絲的情況
[0006]在用剛性較高的絲進(jìn)行研磨的情況下，工件的表面受傷，并且工件的端部因研磨而產(chǎn)生二次毛刺、或產(chǎn)生塌邊。在用剛性較低的絲進(jìn)行研磨的情況下，無(wú)法研磨工件。另夕卜，由于金屬制的絲無(wú)論剛性的強(qiáng)弱如何都會(huì)因金屬疲勞而在研磨中折損(疲勞破壞)，所以難以進(jìn)行工件的加工精度的管理。
[0007](B)將化學(xué)纖維、動(dòng)植物的纖維作為刷毛材料的情況
[0008]不存在由研磨引起的工件表面的受傷，但是由于研磨能力較低，所以完成研磨需要大量的時(shí)間。
[0009]在專利文獻(xiàn)3中，公開有刷毛材料為尼龍樹脂的無(wú)心研磨裝置。在專利文獻(xiàn)3中，公開有如下內(nèi)容:為了解決刷毛材料為尼龍樹脂的情況下的“由于研磨力較低所以無(wú)法均勻地加工工件”這一課題，配置用于固定工件的限位器，并使工件旋轉(zhuǎn)車沿工件的長(zhǎng)邊方向往復(fù)移動(dòng)而進(jìn)行研磨。在該裝置的結(jié)構(gòu)中，由于需要使工件旋轉(zhuǎn)車往復(fù)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，所以裝置比較復(fù)雜，并且裝置比較大型化。另外，由于不能連續(xù)地研磨多個(gè)工件，所以生產(chǎn)性較差。
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開平05-078459號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開平01-115567號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本特開平10-109256號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)心研磨裝置以及研磨方法，在對(duì)棒狀或者圓筒狀的工件的外周以及端部進(jìn)行研磨時(shí)，能夠高效地進(jìn)行研磨而不使工件的外周面受傷、不使工件的端部產(chǎn)生由研磨引起的二次毛刺、塌邊。
[0014]本發(fā)明提供一種對(duì)棒狀或者圓筒狀的工件的外周面以及端部進(jìn)行研磨的無(wú)心研磨裝置，上述無(wú)心研磨裝置的特征在于具備:滾刷，多根刷毛材料的前端在該滾刷的外周面露出；工件旋轉(zhuǎn)車，該工件旋轉(zhuǎn)車在外周面設(shè)有旋轉(zhuǎn)傳遞部件；以及工件載置部件，該工件載置部件立設(shè)在上述滾刷與上述工件旋轉(zhuǎn)車之間，上述刷毛材料是由尼龍樹脂構(gòu)成的單絲，上述尼龍樹脂含有相對(duì)于100重量份的刷毛材料整體為10?40重量份的、粒度為F60?F240或者#240?#2000的磨粒。若上述磨粒的粒度過小，則刷毛材料得不到足夠的研磨力，若過大，則研磨力過強(qiáng)，從而因研磨使工件的外周面受傷，或者使工件的端部產(chǎn)生由研磨引起的二次毛刺、塌邊。另外，若磨粒的含有量過少，則得不到足夠的研磨力，若過多，則刷毛材料的剛性變得過強(qiáng)而在研磨中折損。如本發(fā)明那樣，將由含有磨粒的尼龍樹脂構(gòu)成的單絲作為刷毛材料，并從上述范圍選擇磨粒的粒度以及磨粒的含有量，從而能夠良好地進(jìn)行研磨，而不使工件的外周面受傷或者在工件的端部產(chǎn)生由研磨引起的二次毛刺、塌邊。
[0015]另外，也可以構(gòu)成為，上述工件載置部件為板狀，并使該工件載置部件的與長(zhǎng)邊方向正交的縱剖面的上端為水平。在工件載置部件的上端面載置工件?，F(xiàn)有的無(wú)心研磨裝置的工件載置部件的上端面以使載置的工件的重心朝向工件旋轉(zhuǎn)車的方向的方式傾斜。例如，在刷毛材料使用金屬制的絲的情況下，該絲的前端咬入工件而使該工件與滾刷的旋轉(zhuǎn)連動(dòng)地旋轉(zhuǎn)。因此，一般的無(wú)心研磨裝置構(gòu)成為，通過使工件載置部件的上端傾斜，而使工件因自重而按壓于工件旋轉(zhuǎn)車，從而增大對(duì)工件旋轉(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行傳導(dǎo)的力。由于本發(fā)明的無(wú)心研磨裝置的刷毛材料是由含有磨粒的尼龍樹脂構(gòu)成的單絲，咬入力沒有過強(qiáng)，從而不阻礙該工件的旋轉(zhuǎn)。由此，即便使工件載置部件的上端為水平，也能夠良好地對(duì)上述工件旋轉(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行傳遞，因此能夠充分發(fā)揮刷毛材料的研磨力。
[0016]另外，也可以構(gòu)成為，在具有剖面呈U字狀的槽的長(zhǎng)條狀基體的上述槽，裝入切斷為固定長(zhǎng)度的多根上述刷毛材料的一端并使多根上述刷毛材料的一端排列，將通過上述刷毛材料固定于該槽所形成的刷帶卷繞于圓筒狀的刷基材的外周，從而形成上述滾刷。由于能夠調(diào)整卷繞刷帶的間隔，所以能夠考慮目標(biāo)研磨力、工件的形狀，而選擇刷毛材料的密度。
[0017]另外，也可以構(gòu)成為，上述旋轉(zhuǎn)傳遞部件為無(wú)紡布。對(duì)于本發(fā)明的無(wú)心研磨裝置而言，作為旋轉(zhuǎn)傳遞部件，即使不使用橡膠等摩擦系數(shù)極高的物質(zhì)也能夠?qū)⒐ぜD(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)良好地向工件傳導(dǎo)。若旋轉(zhuǎn)傳遞部件使用無(wú)紡布，則容易進(jìn)行旋轉(zhuǎn)傳遞部件磨損時(shí)的更換，因此維護(hù)性提高。
[0018]另外，也可以構(gòu)成為，還具備工件搬送機(jī)構(gòu)，該工件搬送機(jī)構(gòu)具備:工件搬入機(jī)構(gòu)，其使工件前進(jìn)并將其搬送至上述工件載置部件；以及工件搬出機(jī)構(gòu)，其將通過了該工件載置部件的工件向無(wú)心研磨裝置的外部搬出。上述工件搬入機(jī)構(gòu)具備:產(chǎn)生使工件前進(jìn)的力的工件搬入送料機(jī)；以及工件搬入部件，其具有V字形的槽，并且其一端配置于上述工件載置部件的配置有該工件搬入送料機(jī)的一側(cè)的端部側(cè)。上述工件搬出機(jī)構(gòu)具備工件搬出部件，該工件搬出部件具有V字形的槽，并且配置為位于該工件載置部件的另一端側(cè)。在開始進(jìn)行工件的研磨時(shí)，由工件搬入送料機(jī)搬送工件，若該工件的一端載置于工件載置部件、即到達(dá)滾刷與工件旋轉(zhuǎn)車之間，則工件僅借助工件旋轉(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)而前進(jìn)。這樣，能夠連續(xù)地研磨工件。另外，工件搬入部件以及工件搬出部件具有V字形的槽，從而該槽形成工件的輸送路徑。通過將該工件搬入部件以及該工件搬出部件配置于工件載置部件的兩端，能夠提高工件行進(jìn)時(shí)的直線前進(jìn)性，并且能夠防止工件因自重而彎曲的情況，因此，能夠均衡地研磨工件的外周。即，能夠利用工件搬入部件以及工件搬出部件，提高研磨后的工件的真圓度。
[0019]另外，也可以構(gòu)成為，在上述搬入部件的端部側(cè)設(shè)置有用于將工件載置于上述工件載置部件的中央的工件引導(dǎo)部件。通過工件引導(dǎo)部件，工件前進(jìn)時(shí)的直線前進(jìn)性提高。
[0020]另外，也可以構(gòu)成為，在工件的前進(jìn)方向上，連設(shè)有兩個(gè)以上由具備上述滾刷以及使該滾刷旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)的研磨機(jī)構(gòu)、與具備上述工件旋轉(zhuǎn)車以及使該工件旋轉(zhuǎn)車旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)的工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的研磨單元。通過連設(shè)多個(gè)上述研磨單元，能夠縮短研磨時(shí)間。另外，通過以使?jié)L刷的旋轉(zhuǎn)方向互為相反方向的方式進(jìn)行配置，能夠均勻地對(duì)例如預(yù)先施行了切口加工、孔加工等的工件的加工部進(jìn)行加工。
[0021]另外，本發(fā)明提供一種研磨方法，其使用上述無(wú)心研磨裝置對(duì)棒狀或者圓筒狀的工件的外周面以及端部進(jìn)行研磨，上述研磨方法的特征在于包括:使上述滾刷旋轉(zhuǎn)的工序；使上述工件旋轉(zhuǎn)車向與上述滾刷的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)的工序；將上述工件的一端載置于上述工件載置部件的工序；經(jīng)由上述旋轉(zhuǎn)傳遞部件將上述工件旋轉(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)向上述工件傳導(dǎo)而使該工件旋轉(zhuǎn)并使該工件前進(jìn)的工序；以及使上述正在前進(jìn)的工件與上述滾刷接觸而對(duì)該工件的外周面以及端部進(jìn)行研磨的工序，還包括通過調(diào)整上述工件旋轉(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)速度來調(diào)整上述工件的前進(jìn)速度的工序。在現(xiàn)有技術(shù)中，一般地，通過調(diào)整工件旋轉(zhuǎn)車的傾斜角度(工件載置部件上的工件沿著工件載置部件的長(zhǎng)邊方向水平地前進(jìn)的情況下的、與水平方向所成的角度)，從而調(diào)整工件的前進(jìn)速度。因此，在調(diào)整工件的前進(jìn)速度的情況下，需要隨時(shí)更換、調(diào)整工件載置部件。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，由于通過工件旋轉(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整而能夠進(jìn)行工件的前進(jìn)速度的調(diào)整，所以能夠容易地設(shè)定研磨條件。
[0022]在將金屬制的絲作為刷毛材料的情況下，因研磨而使工件的外周面受傷。另外，因研磨而使工件的端部產(chǎn)生二次毛刺、塌邊。若使刷毛材料僅為樹脂，則研磨能力不足，并且完成研磨需要大量的時(shí)間。在本發(fā)明的無(wú)心研磨裝置中，能夠良好地進(jìn)行研磨，而不使工件的外周面因研磨工件受傷、并且不使工件的端部產(chǎn)生由研磨引起的二次毛刺、塌邊。
[0023]由于金屬制的絲容易產(chǎn)生疲勞破壞，所以該絲隨著研磨時(shí)間的經(jīng)過而折斷。在用本發(fā)明的無(wú)心研磨裝置進(jìn)行研磨的情況下，刷毛材料的前端不折斷而均勻地磨損。由此，容易進(jìn)行切入量(將刷毛材料按壓于工件的量)的管理，因此容易進(jìn)行加工精度的管理。
[0024]在進(jìn)行研磨時(shí)，一般地邊向被加工物以及毛刷噴出冷卻液邊進(jìn)行研磨，因此，金屬制的絲因該冷卻液而腐蝕。因此，在將金屬制的絲用于刷毛材料而進(jìn)行研磨的情況下，該絲的腐蝕物(銹)會(huì)附著于工件。該銹由于穩(wěn)固地附著，所以難以從工件除去。在本發(fā)明的無(wú)心研磨裝置中，由于將由含有磨粒的尼龍樹脂構(gòu)成的單絲作為刷毛材料，所以不會(huì)腐蝕，從而不會(huì)產(chǎn)生因研磨而使工件附著銹這一問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置的外觀的示意圖。圖1(A)是表示從右側(cè)面方向觀察的剖面的示意圖，圖1(B)是表示從上部觀察的剖面的示意圖。
[0026]圖2是表不本發(fā)明的第一實(shí)施方式的研磨刷的不意圖。圖2(A)是表不從正面觀察的局部剖面的示意圖，圖2(B)是表示刷帶的剖面的示意圖。
[0027]圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的工件旋轉(zhuǎn)車的示意圖，并且是表示從正面觀察的局部剖面的示意圖。
[0028]圖4表示實(shí)施例以及比較例中進(jìn)行研磨后的工件的表面粗糙度曲線(R曲線)。
[0029]圖5是表示加工前的工件上的端部的輪廓形狀的測(cè)定結(jié)果的輪廓形狀曲線、以及實(shí)施例和比較例中進(jìn)行研磨后的工件上的端部的輪廓形狀的測(cè)定結(jié)果的輪廓形狀曲線。
[0030]圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置的外觀的示意圖。圖6㈧是表示從右側(cè)面方向觀察的剖面的示意圖，圖6(B)是表示從平面方向觀察的剖面的示意圖。
[0031]圖7是表示在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中預(yù)先施行了加工的工件的一個(gè)例子的示意圖。
[0032]圖8是表示現(xiàn)有的無(wú)心研磨裝置的主要部分的示意圖。
[0033]圖9是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置的從正面觀察的外觀的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]參照附圖，作為實(shí)施方式而對(duì)本發(fā)明的無(wú)心研磨裝置的一個(gè)例子進(jìn)行說明。本發(fā)明的無(wú)心研磨裝置并不限定于實(shí)施方式，能夠適當(dāng)?shù)刈兏?。此外，在?shí)施方式的說明中，“上、下、左、右”方向只要沒有特別指出則表示圖中的方向。
[0035](第一實(shí)施方式)
[0036]如圖1所示，本發(fā)明的第一實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置01具備:研磨機(jī)構(gòu)10 ;工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20 ;工件載置部件30 ;切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)40 ;間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)50 ;工件輸送機(jī)構(gòu)60 ；殼體70 ;冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)80 ；以及控制單元90。
[0037]研磨機(jī)構(gòu)10具備:滾刷11以及使?jié)L刷11旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。如圖2所示，滾刷11具備:圓筒形狀的芯部件Ila ;固定于該芯部件Ila的軸心的旋轉(zhuǎn)軸Ilb ;以及固定于該芯部件Ila的外周面的刷毛材料Ilf。
[0038]芯部件Ila為圓筒形狀，在其縱剖面的中央且在圓形剖面的中心固定有突起部件11c。在突起部件Ilc固定有旋轉(zhuǎn)軸Ilb的端部。通過形成這種構(gòu)造，使?jié)L刷11的重量變輕，因此能夠使用搬出小的馬達(dá)12。
[0039]另外，旋轉(zhuǎn)軸Ilb僅一端側(cè)從芯部件Ila突出。滾刷11被旋轉(zhuǎn)軸Ilb的突出的部分軸支承，但是由于芯部件Ila較輕，所以能夠僅在滾刷11的單側(cè)進(jìn)行軸支承。
[0040]另外，能夠在芯部件Ila的內(nèi)側(cè)安裝用于在滾刷11旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)的情況下調(diào)整重量平衡的重物(平衡配重Ild)。
[0041]進(jìn)一步用圖2對(duì)刷毛材料Ilf的針對(duì)上述芯部件Ila的固定方法進(jìn)行說明。首先，在使多根刷毛材料Ilf以貼在槽型件(本實(shí)施方式中為剖面呈“ - ”型的電鍍鋅鋼板制(SEcc)的溝道材料iih)的上端的方式排列后，在其上載置芯線Hg。然后，將芯線Iig壓入槽型件的槽從而將刷毛材料Iif的中心裝入該槽。然后，在從該槽型件的兩側(cè)面施加壓力而進(jìn)行斂縫后，將刷毛材料Ilf切斷為規(guī)定的長(zhǎng)度。通過以上的方法而形成刷帶lie。(參照?qǐng)D2(B))
[0042]接下來，將該刷帶lie卷繞并固定于上述芯部件Ila的外周。此時(shí)，以使圖2(A)所示的卷繞于上述芯部件Ila的上述刷帶lie所形成的上下方向的線中的至少左端(工件的進(jìn)入側(cè)端)的線與圖2(A)所示的芯部件Ila的左端平行的方式，預(yù)先斜著切斷上述刷帶Ile的端部。另外，在斜著切斷處的刷帶lie中，以使刷毛材料Ilf趨向上述刷帶lie的長(zhǎng)邊方向前端緩緩變短的方式，預(yù)先斜著切斷刷毛材料Hf。這樣，形成刷毛材料Ilf的前端在芯部件Ila的外周面露出的滾刷11(在本實(shí)施方式中為直徑300mmX長(zhǎng)度200mm)。在工件前進(jìn)且該工件的端部與刷毛材料Ilf接觸時(shí)，由于刷毛材料Ilf相對(duì)于該工件的端部沒有階梯差，所以能夠使工件進(jìn)一步前進(jìn)而不推回工件。此外，卷繞于上述芯部件Ila的刷帶Ile也可以左右兩端均與芯部件的左右端平行。
[0043]另外，通過適當(dāng)?shù)剡x擇刷帶lie的卷繞的回?cái)?shù)，能夠任意地設(shè)定相鄰的刷帶lie的間隔。即，由于能夠適當(dāng)?shù)剡x擇刷毛材料Iif的密度，所以能夠與工件的特性以及研磨目的相匹配地，任意地設(shè)定滾刷11的研磨力。
[0044]優(yōu)選刷毛材料Ilf使用含有磨粒的剖面為圓形的樹脂制的單絲。考慮刷毛材料Iif所要求的柔軟性、磨粒的保持性能、價(jià)格等而能夠適當(dāng)?shù)剡x擇樹脂的種類。例如，能夠使用聚酯樹脂、聚酰胺樹脂。作為聚酯樹脂的一個(gè)例子，舉出了聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸甲二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸甲二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、或者以上述樹脂為主要成分的共聚聚酯等。作為聚酰胺樹脂的一個(gè)例子，舉出了尼龍(由縮聚反應(yīng)合成的“η-尼龍”、由共縮聚反應(yīng)合成的“n、m-尼龍”)、全芳香族聚酰胺(芳綸)等。若剛性較強(qiáng)則研磨能力較高，另一方面，工件在研磨時(shí)會(huì)受傷，并且刷毛材料Ilf在研磨時(shí)會(huì)折損。在本實(shí)施方式中，為了兼具適度的柔軟性與適度研磨力，使用尼龍612。
[0045]另外，對(duì)于磨粒而言，能夠與工件的特性、加工目的等相配合地適當(dāng)?shù)剡x擇氧化鋁系磨粒(剛鋁石)、炭化硅系磨粒(金剛砂)、鋯剛玉磨粒、金剛石磨粒、CBN磨粒等。在本實(shí)施方式中，使用炭化硅系磨粒。此時(shí)，能夠從JIS R6001:1998所規(guī)定的F60?F240或者#240?#2000適當(dāng)?shù)剡x擇磨粒的粒度,優(yōu)選從#240?#500適當(dāng)?shù)剡x擇。若磨粒的粒度過小，則刷毛材料Ilf的研磨能力不足，若粒度過大，則磨粒的保持力變?nèi)鯊亩鴮?dǎo)致磨粒在研磨時(shí)脫落。
[0046]刷毛材料Ilf是通過將規(guī)定量的磨粒與構(gòu)成單絲的樹脂混合后進(jìn)行熔紡而制成的。由于能夠使磨粒從表面露出而進(jìn)行刷研磨，所以能夠增大研磨力。樹脂所含有的磨粒的量相對(duì)于100重量份的刷毛材料為10?40重量份,優(yōu)選為20?30重量份。若磨粒的量過少，則刷毛材料Ilf的研磨能力不足，若磨粒的量過多，則刷毛材料Ilf的強(qiáng)度降低而容易折損。
[0047]另外，若刷毛材料Ilf的絲徑過小，則柔軟性變得過強(qiáng)而導(dǎo)致研磨力不足，若絲徑過大，則刷毛材料Iif的柔軟性變得過低而容易折斷。因此，刷毛材料Iif的絲徑優(yōu)選為
0.3mm?2.0mm,更優(yōu)選為0.4mm?1.0mm的范圍。
[0048]使?jié)L刷11旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)具備:馬達(dá)12 ;設(shè)置于上述滾刷11的旋轉(zhuǎn)軸Ilb以及上述馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)軸的帶輪13 ;以及將上述帶輪13彼此連結(jié)而將上述馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)向上述滾刷11傳導(dǎo)的傳輸帶14。在固定于上述芯部件Ila的旋轉(zhuǎn)軸Ilb固定有帶輪13，旋轉(zhuǎn)軸Ilb通過軸承(未圖示)而能夠旋轉(zhuǎn)地軸固定于殼體70內(nèi)的架臺(tái)(未圖示)。另外，上述馬達(dá)12也固定于上述架臺(tái)，并且在馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)軸固定有帶輪13。在固定于滾刷11的旋轉(zhuǎn)軸Ilb的帶輪13與固定于馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)軸的帶輪13架設(shè)有傳輸帶14，并且通過使馬達(dá)12工作，能夠經(jīng)由傳輸帶14使?jié)L刷11以旋轉(zhuǎn)軸Ilb為軸心而旋轉(zhuǎn)。
[0049]設(shè)置有研磨機(jī)構(gòu)10的架臺(tái)與用于使?jié)L刷11向圖1(A)中的左右方向移動(dòng)的切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)40連結(jié)。通過使?jié)L刷11向左右方向移動(dòng)，能夠變更切入量(將刷毛材料Ilf按壓于工件的量)。本實(shí)施方式的切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)40具備滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，并與設(shè)置于殼體70的外部的切入量調(diào)整手柄41連結(jié)。通過使切入量調(diào)整手柄41旋轉(zhuǎn)，能夠使上述架臺(tái)向該圖的左右方向移動(dòng)，從而任意地設(shè)定切入量。
[0050]工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20具備:圓筒形狀的工件旋轉(zhuǎn)車21 ；以及使工件旋轉(zhuǎn)車21旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。如圖3所示，工件旋轉(zhuǎn)車21具備:圓筒形狀的芯部件21a ;固定于該芯部件21a的軸心的旋轉(zhuǎn)軸21b，以及固定于該芯部件21a的外周面的旋轉(zhuǎn)傳遞部件21e。此外，工件旋轉(zhuǎn)車21的長(zhǎng)度(圖1(B)中的左右方向)與滾刷11的長(zhǎng)度大致相同。
[0051]芯部件21a為圓筒形狀，在其縱剖面的中央且在圓形剖面的中心固定有突起部件21c。在突起部件21c固定有旋轉(zhuǎn)軸21b的端部。通過形成這種構(gòu)造，使工件旋轉(zhuǎn)車21的重量變輕，因此能夠使用搬出小的馬達(dá)22。
[0052]另外，旋轉(zhuǎn)軸21b僅一端側(cè)從芯部件21a突出。工件旋轉(zhuǎn)車21被旋轉(zhuǎn)軸21b的突出的部分軸支承，但是由于芯部件21a較輕，所以能夠僅在工件旋轉(zhuǎn)車21單側(cè)進(jìn)行軸支承。
[0053]另外，能夠在芯部件21a的內(nèi)側(cè)，安裝用于在工件旋轉(zhuǎn)車21旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)的情況下調(diào)整重量平衡的重物(平衡配重21d)。
[0054]在工件旋轉(zhuǎn)車21的外周固定有旋轉(zhuǎn)傳遞部件21e。利用旋轉(zhuǎn)傳遞部件21e，將工件旋轉(zhuǎn)車21的旋轉(zhuǎn)力向工件傳導(dǎo)，而使工件旋轉(zhuǎn)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)傳遞部件21e而言，為了將工件旋轉(zhuǎn)車21的旋轉(zhuǎn)高效地傳遞至工件，需要較高的摩擦系數(shù)。因此，一般使用橡膠。對(duì)于本實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置而言，即使不使用橡膠那樣的具有極高的摩擦系數(shù)的物質(zhì)，也能夠?qū)⒐ぜD(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)良好地向工件傳導(dǎo)。在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)傳遞部件21e使用無(wú)紡布(具體而言為被稱為網(wǎng)格布(，')'7卜)的浸滲有磨粒(例如#2500左右)的拋光布(羽布))。在使用橡膠制的旋轉(zhuǎn)傳遞部件21e的情況下，在更換隨著使用而劣化的旋轉(zhuǎn)傳遞部件21e時(shí)，需要使橡膠消耗掉或者在溶劑溶解從而進(jìn)行更換。通過像本實(shí)施方式那樣使用無(wú)紡布，能夠容易地更換旋轉(zhuǎn)傳遞部件21e，因此提高維護(hù)性。
[0055]使工件旋轉(zhuǎn)車21旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)具備:馬達(dá)22 ;設(shè)置于上述工件旋轉(zhuǎn)車21的旋轉(zhuǎn)軸21b以及上述馬達(dá)22的旋轉(zhuǎn)軸的帶輪23 ；以及將上述帶輪23彼此連結(jié)并將上述馬達(dá)22的旋轉(zhuǎn)向上述工件旋轉(zhuǎn)車21傳導(dǎo)的傳輸帶24。在固定于上述芯部件21a的旋轉(zhuǎn)軸21b，固定有帶輪23，旋轉(zhuǎn)軸21b通過軸承(未圖示)而能夠旋轉(zhuǎn)地軸固定于殼體70內(nèi)的架臺(tái)(未圖示)。此時(shí)，形成為在滾刷11與工件旋轉(zhuǎn)車21之間形成有間隙。另外，上述馬達(dá)22也固定于上述架臺(tái)，并且在馬達(dá)22的旋轉(zhuǎn)軸固定有帶輪23。在固定于工件旋轉(zhuǎn)車21的旋轉(zhuǎn)軸21b的帶輪23與固定于馬達(dá)22的旋轉(zhuǎn)軸的帶輪23架設(shè)有傳輸帶24，并且通過使馬達(dá)22工作，能夠經(jīng)由傳輸帶24而使工件旋轉(zhuǎn)車21旋轉(zhuǎn)。
[0056]設(shè)置有工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20的架臺(tái)與用于使工件旋轉(zhuǎn)車21向圖1 (A)中的左右方向移動(dòng)的間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)50連結(jié)。通過使工件旋轉(zhuǎn)車21向左右方向移動(dòng)，能夠變更其與滾刷11的間隔。本實(shí)施方式的間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)50具備滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，并與設(shè)置于殼體70的外部的間隙調(diào)整手柄51連結(jié)。通過使間隙調(diào)整手柄51旋轉(zhuǎn)，能夠使上述架臺(tái)向該圖的左右方向移動(dòng)，從而任意地設(shè)定滾刷11與工件旋轉(zhuǎn)車21的間隔。
[0057]工件載置部件30是細(xì)長(zhǎng)的平板，立設(shè)在滾刷11與工件旋轉(zhuǎn)車21之間。研磨中供工件載置的工件載置部件30的與長(zhǎng)邊方向(工件的行進(jìn)方向)正交的縱剖面的上端是水平的。如圖8所示，一般地，從側(cè)面方向觀察的工件載置部件30的上端，以在載置有工件時(shí)使該工件的重心朝向右方向(即為工件旋轉(zhuǎn)車21的方向)的方式傾斜。在將剛性較高的金屬制的絲作為刷毛材料Ilf的情況下，由于在研磨時(shí)刷毛材料Ilf的前端咬入工件、或者刷毛材料Ilf撞擊工件，所以妨礙工件的旋轉(zhuǎn)。因此，為了將工件旋轉(zhuǎn)車21的旋轉(zhuǎn)力充分向工件傳導(dǎo)，使工件載置部件30傾斜，從而使工件因自重而按壓于工件旋轉(zhuǎn)車21。對(duì)于將工件充分按壓于工件旋轉(zhuǎn)車21的力而言，重要之處在于工件載置部件30的上端的傾斜角度與工件的直徑的平衡。因此，在研磨多個(gè)直徑的工件的情況下，需要與工件的直徑相配合地隨時(shí)更換工件載置部件30。由于本實(shí)施方式的滾刷11的刷毛材料Ilf是含有磨粒的尼龍制的單絲，所以為了研磨工件而具備足夠的研磨力與柔軟性的雙方。由此，不會(huì)因刷毛材料Ilf的前端向工件的咬入、刷毛材料Ilf向工件的撞擊等妨礙工件的旋轉(zhuǎn)。由此，不會(huì)因滾刷11而妨礙工件的旋轉(zhuǎn)，因此無(wú)需使工件載置部件30的上端向工件旋轉(zhuǎn)車傾斜。
[0058]工件載置部件30的上端的位置(高度位置)與滾刷11的軸心相同。但是，若工件的直徑過大，則刷毛材料Ilf與工件接觸的機(jī)會(huì)減少，因此研磨力降低。在這種情況(例如，本實(shí)施方式的情況Φ30πιπι以上)下，優(yōu)選以使工件的中心點(diǎn)的高度位置與滾刷11的軸心相同的方式調(diào)整工件載置部件30的高度位置。
[0059]工件旋轉(zhuǎn)車21以及滾刷11配置為，在例如1°?5。的范圍內(nèi)朝向工件的前進(jìn)方向并向下方傾斜。通過使工件旋轉(zhuǎn)車21傾斜而使工件前進(jìn)。若工件旋轉(zhuǎn)車21以及滾刷11的傾斜角度過小，則工件難以前進(jìn)，工件的前進(jìn)速度無(wú)法保持恒定，從而存在加工后產(chǎn)生不均勻的擔(dān)心。若傾斜角度過大，則工件的前進(jìn)速度超出所需地變快，從而存在研磨不足的擔(dān)心。
[0060]對(duì)于工件載置部件30的長(zhǎng)度(圖1(B)中的左右方向的長(zhǎng)度)而言，只要能夠在研磨中載置工件即可，沒有特別地限定。
[0061 ] 工件輸送機(jī)構(gòu)60具備:圖1 (B)中的配置于工件載置部件30的左側(cè)的工件搬入機(jī)構(gòu)61 ;以及配置于工件載置部件30的右側(cè)的工件搬出機(jī)構(gòu)62。工件搬入機(jī)構(gòu)61由工件搬入送料機(jī)61a (在本實(shí)施方式中為振動(dòng)送料機(jī))、以及載置于上述工件搬入送料機(jī)61a并且與工件載置部件30的左側(cè)鄰接配置的工件搬入部件61b (在本實(shí)施方式中是以剖面呈V字形狀的方式配置的等邊山形鋼(角鋼))構(gòu)成。若在將工件載置于工件搬入送料機(jī)61a后，使工件搬入送料機(jī)61a工作，則工件向右方向前進(jìn)。工件通過工件搬入部件61b而不產(chǎn)生相對(duì)于前進(jìn)方向的左右方向上的抖動(dòng)地持續(xù)前進(jìn)，從而載置于工件載置部件30。
[0062]工件搬出機(jī)構(gòu)62由工件搬出送料機(jī)62a(在本實(shí)施方式中為振動(dòng)送料機(jī))、以及載置于上述工件搬出送料機(jī)62a并且與工件載置部件30的右側(cè)鄰接配置的工件搬出部件62b (在本實(shí)施方式中是以剖面呈V字形狀的方式配置的等邊山形鋼(角鋼))構(gòu)成。在工件載置部件30上前進(jìn)而到達(dá)端部的工件轉(zhuǎn)置于工件搬出部件62b，并通過工件搬出送料機(jī)62a而進(jìn)一步繼續(xù)前進(jìn)。工件通過該工件搬出部件62b能夠不產(chǎn)生相對(duì)于前進(jìn)方向的左右方向上的抖動(dòng)地前進(jìn)。在工件僅借助工件旋轉(zhuǎn)車21的旋轉(zhuǎn)力而能夠在工件搬出部件62b上充分前進(jìn)從而能夠從后述的研磨室R搬出的情況下，也可以不使用工件搬出送料機(jī)62a。
[0063]在工件載置部件30的兩端附近配置有工件弓I導(dǎo)部件63。工件引導(dǎo)部件63是用于調(diào)整工件的針對(duì)工件載置部件30的載置位置的部件。在本實(shí)施方式中，以隔著工件載置部件30而對(duì)稱的方式分別立設(shè)有兩塊平板。例如利用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，能夠與工件的直徑對(duì)應(yīng)地調(diào)整上述平板的間隔(圖1(B)中的上下方向)。工件通過工件引導(dǎo)部件63而載置于工件載置部件30的中央。
[0064]殼體70由上部外殼71、下部外殼72、以及控制部外殼73構(gòu)成。由上部外殼71與下部外殼72形成箱體。在殼體70收納有研磨機(jī)構(gòu)10、工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20、工件載置部件30、切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)40、以及間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)50，并且在殼體70的內(nèi)部形成有研磨室R。上部外殼71能夠以鉸鏈H為支點(diǎn)而開閉。另外，在上部外殼71設(shè)置有透明的板亦即窗部71a,從而能夠從窗部71a確認(rèn)研磨中的工件。
[0065]在上述殼體70的左側(cè)面開設(shè)有搬入口 74，其貫通上述工件搬入部件61b。另外，在殼體70的右側(cè)面開設(shè)有搬出口 75，其貫通工件搬出部件62b。
[0066]研磨室R與冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)80連結(jié)。在進(jìn)行研磨時(shí)，從冷卻液噴射噴嘴(未圖示)噴射用于冷卻因研磨而發(fā)熱的工件的冷卻液(在本實(shí)施方式中為可溶體/溶液型的水溶性磨削液)。冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)80能夠?qū)纳鲜隼鋮s液噴射噴嘴噴射的冷卻液進(jìn)行回收，并將其再次送至冷卻液噴射噴嘴。
[0067]在使刷毛材料Ilf為金屬制的絲的情況下，刷毛材料Ilf因上述冷卻液而腐蝕。由于該腐蝕物在研磨時(shí)轉(zhuǎn)印至工件，所以工件的品質(zhì)降低。另外，由于刷毛材料Ilf的強(qiáng)度因腐蝕而降低，所以刷毛材料Ilf在研磨中折損。若刷毛材料Ilf在研磨中折損，則滾刷11的研磨力產(chǎn)生變化，因此難以控制工件的加工品質(zhì)。在本發(fā)明的滾刷中，能夠良好地研磨工件而不產(chǎn)生上述問題。
[0068]此外，在從冷卻液噴射噴嘴噴射的冷卻液中含有較多的工件的切削粉等粒子的情況下，也可以在研磨室R與冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)80之間配置用于除去冷卻液所含有的上述粒子的過濾機(jī)構(gòu)(未圖示)。
[0069]由于上述冷卻液與滾刷11接觸，從而冷卻液成為霧狀并充滿研磨室R。也可以使用于除去該霧狀的冷卻液的集霧器(未圖示)與研磨室R連結(jié)。
[0070]控制單元90能夠進(jìn)行研磨條件的存儲(chǔ)、用于根據(jù)所存儲(chǔ)的研磨條件而使各機(jī)構(gòu)工作的信號(hào)的輸出等。例如，能夠使用可編程邏輯控制器(PLC)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等運(yùn)動(dòng)控制器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、多功能移動(dòng)終端、多功能移動(dòng)電話等。在本實(shí)施方式中，控制單元90包括:控制部91，該控制部91進(jìn)行研磨條件的存儲(chǔ)和使各機(jī)構(gòu)工作的信號(hào)的輸出；以及操作部92，通過該操作部92進(jìn)行無(wú)心研磨裝置01的工作的打開/關(guān)閉。上述控制部91收納于上述控制部外殼73。
[0071]接下來，對(duì)使用本實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置01的研磨方法進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，以連續(xù)研磨Φ20Χ40πιπι的碳鋼的圓棒(材質(zhì)為JIS G4051所規(guī)定的S45C)的情況為例進(jìn)行說明。
[0072](研磨方法:運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備工序)
[0073]在進(jìn)行研磨前，進(jìn)行以下的運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備工序。首先，向控制部91輸入以下的研磨條件并使其存儲(chǔ)研磨條件。
[0074]<研磨條件>
[0075]工件旋轉(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)速度
[0076]工件輸送機(jī)構(gòu)上的工件的輸送速度
[0077]接著，打開上部外殼71，進(jìn)行各機(jī)構(gòu)的位置調(diào)整。首先，以使載置于工件搬入部件61b的工件的下端位置與工件載置部件30的高度位置大致相同的方式，調(diào)整工件搬入部件61b的高度位置。同樣，以使載置于工件搬出部件62b的工件的下端位置與工件載置部件30的高度位置大致相同的方式，調(diào)整工件搬出部件62b的高度位置。
[0078]接著，以使配置于工件載置部件30的兩端附近的工件引導(dǎo)部件63的間隔成為工件的直徑的方式，分別進(jìn)行調(diào)整。
[0079]接著，轉(zhuǎn)動(dòng)間隙調(diào)整手柄51而使工件旋轉(zhuǎn)車21向圖1(A)中的左右方向移動(dòng)，從而以使?jié)L刷11與工件旋轉(zhuǎn)車21的間隔(間隙)成為工件的直徑的方式對(duì)工件旋轉(zhuǎn)車21進(jìn)行調(diào)整。
[0080]接著，轉(zhuǎn)動(dòng)切入量調(diào)整手柄41而使?jié)L刷11向圖1(A)中的左方向移動(dòng)目標(biāo)切入量(在本實(shí)施方式中為1.0mm)、即向與工件旋轉(zhuǎn)車21的間隔變窄的方向移動(dòng)切入量的量。
[0081]接著，以使冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)80內(nèi)的冷卻液的量成為規(guī)定量的方式進(jìn)行調(diào)整。另夕卜，調(diào)整配置于研磨室R的冷卻液噴射噴嘴的朝向。
[0082]若以上的調(diào)整結(jié)束，則關(guān)閉上部外殼71，從而完成運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備工序。接著，對(duì)研磨工序進(jìn)行說明。
[0083](研磨方法；研磨工序)
[0084]若使操作部92的“運(yùn)轉(zhuǎn)按鈕”打開，則馬達(dá)12工作而使?jié)L刷11旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中，以2000轉(zhuǎn)HiirT1使?jié)L刷11旋轉(zhuǎn)。
[0085]接著，根據(jù)輸入至控制部91的研磨條件而使馬達(dá)22工作，并使工件旋轉(zhuǎn)車21旋轉(zhuǎn)。根據(jù)工件旋轉(zhuǎn)車21的旋轉(zhuǎn)速度，決定工件在滾刷11與工件旋轉(zhuǎn)車21之間通過時(shí)的前進(jìn)速度以及工件的旋轉(zhuǎn)速度。即，能夠根據(jù)工件旋轉(zhuǎn)車21的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整工件的加工速度。
[0086]接著，冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)80工作，進(jìn)行冷卻液的噴出以及循環(huán)。
[0087]接著，工件搬入送料機(jī)61a以及工件搬出送料機(jī)62a工作。對(duì)于工件搬入送料機(jī)61a以及工件搬出送料機(jī)62a的運(yùn)轉(zhuǎn)條件(工件的前進(jìn)速度)而言，根據(jù)輸入至控制部91的“工件搬送機(jī)構(gòu)上的工件的輸送速度”而工作。
[0088]若工件搬入送料機(jī)61a工作，則將工件載置于工件搬入部件61b。工件借助工件搬入送料機(jī)61a的振動(dòng)而向圖1(B)中的右方向前進(jìn)，并從搬入口 74進(jìn)入研磨室R。然后，工件到達(dá)工件搬入部件61b的右端。工件在通過工件引導(dǎo)部件63調(diào)整其在該圖的上下方向的位置后轉(zhuǎn)置于工件載置部件30。
[0089]工件借助工件旋轉(zhuǎn)車21的旋轉(zhuǎn)而與工件旋轉(zhuǎn)車21反轉(zhuǎn)地旋轉(zhuǎn)。另外，由于工件與旋轉(zhuǎn)的滾刷11的刷毛材料Ilf接觸，所以外周面以及端部被研磨。
[0090]由于工件載置部件30朝向工件的行進(jìn)方向(圖1(B)中的右方向)并向下傾斜，所以工件邊被研磨邊進(jìn)一步向右方向前進(jìn)。到達(dá)至工件載置部件30的右端的工件在通過工件弓I導(dǎo)部件63而調(diào)整其在圖1 (B)中的上下方向的位置后，轉(zhuǎn)置于工件搬出部件62b。轉(zhuǎn)置的工件借助工件搬出送料機(jī)62a的振動(dòng)而向右方向前進(jìn)，并從搬出口 75被搬出到研磨室R之外。
[0091]通過以上的工序而完成工件的研磨。若在工件搬入部件61b上連續(xù)地載置工件，則能夠連續(xù)地研磨多個(gè)工件。
[0092](實(shí)施例)
[0093]作為實(shí)施例而對(duì)使用本實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置來進(jìn)行研磨的結(jié)果進(jìn)行說明。在實(shí)施例中，使刷毛材料Ilf為相對(duì)于刷毛材料總量含有1wt %?40wt%的磨粒(粒度；F60?2000)且直徑是Φ0.55mm的尼龍612，以外周面的平滑化與端部的導(dǎo)圓角(帶弧度)為目的，通過以下的條件，對(duì)硬度不同的兩種圓柱狀的工件(工件A:JIS G4051所規(guī)定的S45C的未淬火品，020mmX40mm ;工件B JIS G4053所規(guī)定的SCM430的淬火品，Φ 1mmX 30mm)進(jìn)行加工。
[0094]滾刷的轉(zhuǎn)速:2000轉(zhuǎn)mirT1
[0095]切入量:1.0mm
[0096]工件的輸送速度:0.5m/min以及1.0m/min
[0097]另外，作為比較例，使刷毛材料為金屬的絲(直徑為0.175mm的硬鋼線材JISG3506所規(guī)定的SWRH70 ;直徑為0.1Omm的不銹鋼線材JIS G3409所規(guī)定的SUS304以及SUS430)而進(jìn)行相同的加工。
[0098]對(duì)于研磨后的工件A以及工件B而言，由表面粗糙度輪廓測(cè)定器(東京精密公司制；surf com 1500DX)測(cè)定外周面的表面粗糙度Ra (JIS B0601:1994)，并且由輪廓形狀測(cè)定器(東京精密公司制；contourecord2600E)測(cè)定端部的毛刺、塌陷的有無(wú)以及半徑尺寸(圓弧尺寸)，從而對(duì)研磨后的工件A以及工件B進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外，對(duì)于工件A以及工件B而言，分別在各條件下對(duì)三個(gè)工件進(jìn)行研磨，并計(jì)算測(cè)定結(jié)果的平均值從而進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0099]在表I中示出了研磨的結(jié)果。以下,用表1、圖4、圖5記載針對(duì)結(jié)果的考察。
[0100]表I
[0101]












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S S下即研研地推測(cè)出:通過適當(dāng)?shù)剡x擇磨粒的粒度以及含有量，能夠良好地研磨工件B。
[0104]在將剛性較高的金屬制的絲(硬鋼線材)作為刷毛材料而研磨工件的情況下，研磨后的表面粗糙度Ra都比研磨前大(比較例I?4)。即，可知外周面因研磨而損傷。該絲除前端以外沒有研磨能力，并且剛性較高。因此，即使用刷毛材料的前端研磨工件的表面，該刷毛材料的側(cè)面也會(huì)與工件撞擊而使工件表面損傷。另外，在將剛性較低的金屬制的絲(不銹鋼線材)作為刷毛材料而研磨工件的情況下，在研磨前與研磨后表面粗糙度Ra都幾乎沒有變化(比較例5?6)。該絲除前端以外沒有研磨能力，而由于剛性較低所以研磨能力較低。由此，無(wú)法研磨工件。
[0105]另外，在實(shí)施例1以及比較例I中，測(cè)定由研磨引起的工件的直徑的變化。在實(shí)施例I的情況下為-1.5μπι，在比較例I的情況下為-3.8μπι。其結(jié)果暗示，若將金屬制的絲作為刷毛材料，則難以進(jìn)行工件的尺寸管理。
[0106]2.工件的端面的評(píng)價(jià)(參照表1、圖5)
[0107]研磨前的工件的端部都存在毛刺。在將尼龍樹脂的單絲作為刷毛材料的情況下，研磨后的工件的端部都沒有毛刺，并且，不因研磨而產(chǎn)生塌邊。而且，該工件的端部都形成有圖7中的縱軸方向以及橫軸方向的曲率均勻的圓弧形狀。
[0108]在將剛性較高的金屬制的絲(硬鋼線材)作為刷毛材料而研磨工件的情況下，因研磨而產(chǎn)生二次毛刺(比較例I?2)。推測(cè)由于硬鋼線材的絲的剛性較高，所以在研磨時(shí)刷毛材料與工件撞擊，從而使工件塑性變形而產(chǎn)生二次毛刺。另外，在將該絲作為刷毛材料而研磨工件B的情況下，因研磨而產(chǎn)生塌邊(比較例3?4)。這推測(cè)是因?yàn)?，因研磨而使工件B與工件A的情況相同地塑性變形，但是由于與工件A相比硬度高，所以產(chǎn)生塌邊。例如在工件為油壓部件的情況下，若存在塌邊，則產(chǎn)生油的泄漏等，這樣，會(huì)因工件的塌邊產(chǎn)生各種問題，因此不優(yōu)選。
[0109]在將剛性較低的金屬制的絲(不銹鋼線材)作為刷毛材料而研磨工件的情況下，在研磨前與研磨后表面粗糙度Ra都幾乎沒有變化(比較例5?6)。該絲除前端以外沒有研磨能力，而由于剛性較低所以研磨能力較低。由此，無(wú)法研磨工件。
[0110](第二實(shí)施方式)
[0111]接下來，作為第二實(shí)施方式，用圖6對(duì)本發(fā)明的無(wú)心研磨裝置的其他方式進(jìn)行說明。第二實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置是連設(shè)多臺(tái)由研磨機(jī)構(gòu)以及工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的研磨單元的類型。在本實(shí)施方式中，對(duì)連接兩臺(tái)研磨單元的情況進(jìn)行說明。此外，在以下的說明中，僅對(duì)與第一實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置不同的點(diǎn)進(jìn)行說明。此外，在以下的說明中，為了便于說明，一部分使用與第一實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記。
[0112]第二實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置101具備:第一研磨機(jī)構(gòu)IlOa ;第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120a ;第二研磨機(jī)構(gòu)IlOb ;第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120b ;工件載置部件130 ;第一切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)140a ;第二切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)140b ;第一間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)150a ;第二間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)150b ;工件輸送機(jī)構(gòu)160 ;殼體170 ;冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)180 ;以及控制單元190。
[0113]第一研磨機(jī)構(gòu)IlOa以及第二研磨機(jī)構(gòu)IlOb都是與第一實(shí)施方式的研磨機(jī)構(gòu)10相同的結(jié)構(gòu)。
[0114]另外，第一研磨機(jī)構(gòu)IlOa與第一切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)140a連結(jié)。第二研磨機(jī)構(gòu)IlOb與第二切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)140b連結(jié)。上述第一切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)140a以及上述第二切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)140b都是與第一實(shí)施方式的切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)40相同的結(jié)構(gòu)。通過使設(shè)置于殼體170的外部的第一切入量調(diào)整手柄141a以及第二切入量調(diào)整手柄141b旋轉(zhuǎn)而使各自的滾刷11向圖6(A)中的左右方向移動(dòng)，從而能夠調(diào)整該滾刷11的切入量。
[0115]第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120a以及第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120b都是與第一實(shí)施方式的工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20相同的結(jié)構(gòu)。
[0116]另外，第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120a與第一間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)150a連結(jié)。第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120b與第二間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)150b連結(jié)。上述第一間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)150a以及上述第二間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)150b都是與第一實(shí)施方式的間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)50相同的結(jié)構(gòu)。通過使設(shè)置于殼體170的外部的第一間隙調(diào)整手柄151a以及第二間隙調(diào)整手柄151b旋轉(zhuǎn)而使各自的工件旋轉(zhuǎn)車21向圖6(A)中的左右移動(dòng)，從而能夠調(diào)整各自的滾刷11與工件旋轉(zhuǎn)車21的間隙。
[0117]以使各自的間隙彼此位于同一直線上的方式將第一研磨機(jī)構(gòu)IlOa以及第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120a(第一研磨單元U1)、與第二研磨機(jī)構(gòu)IlOb以及第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120b (第二研磨單元U2)連接，并以連結(jié)各自的間隙的方式將它們立設(shè)于工件載置部件130。上述工件載置部件130是與第一實(shí)施方式的工件載置部件30相同的細(xì)長(zhǎng)的平板。另外，該工件載置部件130的上端面是供工件載置的面，其形狀沒有特別地限定，但是在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式相同地使?jié)L刷11與工件旋轉(zhuǎn)車21之間水平。
[0118]工件旋轉(zhuǎn)車21以及滾刷11與第一實(shí)施方式相同地配置為，在例如1°?5。的范圍內(nèi)朝向工件的行進(jìn)方向并向下方傾斜。通過使工件旋轉(zhuǎn)車21傾斜而使工件前進(jìn)。若工件旋轉(zhuǎn)車21以及滾刷11的傾斜角度過小，則工件難以前進(jìn)，工件的前進(jìn)速度無(wú)法保持恒定，從而存在加工后產(chǎn)生不均勻的擔(dān)心。若傾斜角度過大，則工件的前進(jìn)速度超出所需地變快，從而存在研磨不足的擔(dān)心。
[0119]第一研磨機(jī)構(gòu)110a、第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120a、第二研磨機(jī)構(gòu)110b、以及第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120b的位置關(guān)系雖然沒有特別地限定，但是在本實(shí)施方式中，如圖6(B)所示，配置為:第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120b位于第一研磨機(jī)構(gòu)IlOa的右側(cè)(工件的行進(jìn)方向側(cè))，第二研磨機(jī)構(gòu)IlOb位于第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120a的右側(cè)。
[0120]工件輸送機(jī)構(gòu)160是與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)。S卩，具備:配置于上述工件載置部件130的左側(cè)的工件搬入機(jī)構(gòu)61 ;以及配置于上述工件載置部件130的右側(cè)的工件搬出機(jī)構(gòu)62。另外，在第一研磨機(jī)構(gòu)IlOa的滾刷11以及第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120a的工件旋轉(zhuǎn)車21的兩端附近、與第二研磨機(jī)構(gòu)IlOb的滾刷11以及第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120b的工件旋轉(zhuǎn)車21的兩端附近，分別配置有與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同的工件引導(dǎo)部件63。
[0121]殼體170包圍第一研磨機(jī)構(gòu)110a、第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120a、第二研磨機(jī)構(gòu)110b、第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120b、工件載置部件130、第一切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)140a、第二切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)140b、第一間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)150a、以及第二間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)150b，并且在內(nèi)部形成有研磨室R。該殼體170能夠以設(shè)置于頂棚的鉸鏈H為支點(diǎn)而開閉。另外，在該殼體170的頂棚設(shè)置有透明的板亦即窗部171a，從而能夠從該窗部171a確認(rèn)研磨中的工件。
[0122]在上述殼體170的左側(cè)面開設(shè)有搬入口 174，并貫通上述工件搬入部件61b。另外，在該殼體170的右側(cè)面開設(shè)有搬出口 175，并貫通上述工件搬出部件62b。
[0123]上述研磨室R與第一實(shí)施方式相同地和冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)180連結(jié)。此外，在從冷卻液噴射噴嘴噴射的冷卻液含有較多的工件的切削粉等粒子的情況下，也可以在研磨室R與冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)80之間配置用于除去冷卻液所含有的上述粒子的過濾機(jī)構(gòu)(未圖示)。
[0124]由于上述冷卻液與滾刷11接觸，從而產(chǎn)生呈霧狀的冷卻液。也可以將用于除去該霧狀的冷卻液的集霧器(未圖示)與研磨室R連結(jié)。
[0125]控制單元190能夠進(jìn)行研磨條件的存儲(chǔ)、用于根據(jù)存儲(chǔ)的研磨條件而使各機(jī)構(gòu)工作的信號(hào)的輸出等。在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式相同，控制單元190包括:控制部191，該控制部191進(jìn)行研磨條件的存儲(chǔ)和使各機(jī)構(gòu)工作的信號(hào)的輸出；以及操作部192，通過該操作部192進(jìn)行無(wú)心研磨裝置101的工作的打開/關(guān)閉。
[0126]與第一實(shí)施方式相同地，經(jīng)由運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備工序以及研磨工序而對(duì)工件的外周進(jìn)行研磨。在第二實(shí)施方式的無(wú)心研磨裝置101中，從上述搬入口 174搬入至研磨R的工件在被第一研磨單元Ul以及第二研磨單元U2研磨后，從搬出口 175搬出至研磨R的外部。這樣，由于工件被第一研磨單元Ul以及第二研磨單元U2研磨，所以能夠增加工件的前進(jìn)速度而縮短研磨時(shí)間。
[0127]另外，也可以使第一研磨機(jī)構(gòu)IlOa以及第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120a的旋轉(zhuǎn)方向、與第二研磨機(jī)構(gòu)IlOb以及第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)120b的旋轉(zhuǎn)方向相反。例如，在對(duì)施行了切口加工、孔加工、凸臺(tái)加工等加工的工件(參照?qǐng)D7的例示)進(jìn)行研磨的情況下，難以均衡地進(jìn)行其加工端部的研磨，但是通過使上述旋轉(zhuǎn)方向相反，能夠均衡地進(jìn)行加工端部的研磨。工業(yè)上的利用可能性
[0128]通過本發(fā)明得到的這些部件沒有損傷(研磨痕)，表面粗糙度較小，真圓度較高，并且尺寸公差較小，因此，能夠適用于例如馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)等的旋轉(zhuǎn)軸、活塞、模具等的固定銷等要求高尺寸公差、平滑度的部件的研磨。
[0129]本申請(qǐng)基于2013年3月12日在日本申請(qǐng)的日本特愿2013-049233號(hào)的申請(qǐng)，并將其內(nèi)容作為本申請(qǐng)的內(nèi)容而形成本申請(qǐng)內(nèi)容的一部分。
[0130]另外，通過以下詳細(xì)的說明能夠更完全地理解本發(fā)明。然而，詳細(xì)的說明以及特定的實(shí)施例是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，只是為了便于說明而記載的。這是因?yàn)?，?duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，根據(jù)該詳細(xì)的說明做出各種變更、改變是顯而易見的。
[0131] 申請(qǐng)人:并不打算將所記載的實(shí)施方式都奉送給公眾，在公開的改變、代替方案中的也許詞句上未包含在權(quán)利要求書內(nèi)，但是在等同原則下也屬于發(fā)明的一部分。
[0132]在本說明書和權(quán)利要求書的記載中，名詞以及同樣的指代詞的使用只要沒有特別指出或者在上下文中沒有明確否定，就應(yīng)當(dāng)解釋為包括單個(gè)以及多個(gè)雙方的情況。本說明書中所提供的任一示例或示例性用語(yǔ)(例如“等”)的使用也僅僅出于便于說明本發(fā)明的目的，只要在權(quán)利要求書中沒有記載就不對(duì)本發(fā)明的范圍加以限制。
[0133]附圖標(biāo)記的說明
[0134]01...無(wú)心研磨裝置(第一實(shí)施方式)；10...研磨機(jī)構(gòu)；11...滾刷；lla...芯部件；Ilb...旋轉(zhuǎn)軸；lie...突起部件；lid...平衡配重；lie...刷帶；llf...刷毛材料；Ilg..通道材料.；llh...芯線；12...馬達(dá)；13...帶輪；14...傳輸帶；20...工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；21...工件旋轉(zhuǎn)車；21a...芯部件；21b...旋轉(zhuǎn)軸；21c...突起部件；21d...平衡配重；21e...旋轉(zhuǎn)傳遞部件；22...馬達(dá)；23...帶輪；24...傳輸帶；30...工件載置部件；40...切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)；41...切入量調(diào)整手柄；50...間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)；51...間隙調(diào)整手柄；60...工件輸送機(jī)構(gòu)；61...工件搬入機(jī)構(gòu)；61a...工件搬入送料機(jī)；61b...工件搬入部件；62...工件搬出機(jī)構(gòu)；62a...工件搬出送料機(jī)；62b...工件搬出部件；63...工件引導(dǎo)部件；70...殼體；71...上部殼體；71a...窗部；72...下部外殼；73...控制部外殼；74...搬入口 ；75...搬出口 ；80...冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)；90...控制單元；91...控制部；92...操作部；101...無(wú)心研磨裝置(第二實(shí)施方式)；110a...第一研磨機(jī)構(gòu)；110b...第二研磨機(jī)構(gòu)；120a...第一工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；120b...第二工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；130...工件載置部件；140a...第一切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)；141a...第一切入量調(diào)整手柄；140b...第二切入量調(diào)整機(jī)構(gòu)；141b...第二切入量調(diào)整手柄；150a...第一間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)；151a...第一間隙調(diào)整手柄；150b...第二間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)；151b...第二間隙調(diào)整手柄；160...工件輸送機(jī)構(gòu)；170...殼體；171a...窗部；174...搬入口 ；175.--搬出口 ；180...冷卻液循環(huán)機(jī)構(gòu)；190...控制單元；191...控制部；192...操作部；H...鉸鏈；R...研磨室；U1...第一研磨單元；U2...第二研磨單元。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)心研磨裝置，其研磨棒狀或者圓筒狀的工件的外周面以及端部， 所述無(wú)心研磨裝置的特征在于，具備: 滾刷，多根刷毛材料的前端在該滾刷的外周面露出； 工件旋轉(zhuǎn)車，該工件旋轉(zhuǎn)車在外周面設(shè)有旋轉(zhuǎn)傳遞部件；以及 工件載置部件，該工件載置部件立設(shè)在所述滾刷與所述工件旋轉(zhuǎn)車之間， 所述刷毛材料是由尼龍樹脂構(gòu)成的單絲，所述尼龍樹脂含有相對(duì)于100重量份的刷毛材料整體為10?40重量份的、粒度為F60?F240或者#240?#2000的磨粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)心研磨裝置，其特征在于， 所述工件載置部件為板狀，該工件載置部件的與長(zhǎng)邊方向正交的縱剖面的上端是水平的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)心研磨裝置，其特征在于， 在具有剖面呈U字狀的槽的長(zhǎng)條狀的基體的所述槽，裝入切斷為固定長(zhǎng)度的多根所述刷毛材料的一端并使多根所述刷毛材料的一端排列，將通過所述刷毛材料固定于所述槽而形成的刷帶卷繞于圓筒狀的刷基材的外周，從而形成所述滾刷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)心研磨裝置，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)傳遞部件為無(wú)紡布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)心研磨裝置，其特征在于， 還具備工件搬送機(jī)構(gòu)，該工件搬送機(jī)構(gòu)具備:使工件前進(jìn)并將該工件搬送至所述工件載置部件的工件搬入機(jī)構(gòu)；以及，將通過了該工件載置部件的工件向無(wú)心研磨裝置的外部搬出的工件搬出機(jī)構(gòu)， 所述工件搬入機(jī)構(gòu)具備:產(chǎn)生使工件前進(jìn)的力的工件搬入送料機(jī)；以及工件搬入部件，該工件搬入部件具有V字形的槽，并且其一端配置于所述工件載置部件的配置有該工件搬入送料機(jī)一側(cè)的端部側(cè)， 所述工件搬出機(jī)構(gòu)具備工件搬出部件，該工件搬出部件具有V字形的槽，并且配置為位于所述工件載置部件的另一端附近。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)心研磨裝置，其特征在于， 在所述工件搬入部件的端部側(cè)設(shè)置有用于將工件載置于所述工件載置部件的中央的工件弓I導(dǎo)部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)心研磨裝置，其特征在于， 在工件的前進(jìn)方向上連設(shè)有兩個(gè)以上由具備所述滾刷以及使該滾刷旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)的研磨機(jī)構(gòu)、與具備所述工件旋轉(zhuǎn)車以及使該工件旋轉(zhuǎn)車旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)的工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的研磨單元。
8.—種研磨方法,其使用權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的無(wú)心研磨裝置對(duì)棒狀或者圓筒狀的工件的外周面以及端部進(jìn)行研磨， 所述研磨方法的特征在于，包括: 使所述滾刷旋轉(zhuǎn)的工序； 使所述工件旋轉(zhuǎn)車向與所述滾刷的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)的工序； 將所述工件的一端載置于所述工件載置部件的工序； 經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)傳遞部件將所述工件旋轉(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)向所述工件傳導(dǎo)而使該工件旋轉(zhuǎn)并使該工件前進(jìn)的工序；以及使所述正在前進(jìn)的工件與所述滾刷接觸而對(duì)該工件的外周面以及端部進(jìn)行研磨的工序， 還包括通過調(diào)整所述工件旋轉(zhuǎn)車的旋轉(zhuǎn)速度來調(diào)整所述工件的前進(jìn)速度的工序。
【文檔編號(hào)】B24B29/00GK104220215SQ201480001014
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月12日
【發(fā)明者】野田靖雄, 平野雅雄 申請(qǐng)人:新東工業(yè)株式會(huì)社