JP6421267B1 - Polishing brush polishing method - Google Patents
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Abstract
【課題】ワークの研磨対象面が曲面の場合に、所望の研削力を得ることができる研磨ブラシの研磨方法を提案すること。
【解決手段】研磨ブラシ1は、軸線L回りを並列で環状に配列された複数の砥材束7と、各砥材束7の基端側を保持するホルダ21と、を有する。研磨ブラシ1によって凸曲面からなるワークWの研磨対象面41を研磨する研磨動作では、研磨対象面41において砥材束7の先端が接触する研磨対象面部分42の法線ベクトル43に対して、研磨ブラシ1の軸線Lを傾斜させる。
【選択図】図3A polishing brush polishing method capable of obtaining a desired grinding force when a workpiece to be polished is a curved surface.
A polishing brush includes a plurality of abrasive bundles arranged in a ring around the axis and a holder for holding a base end side of each abrasive bundle. In the polishing operation in which the polishing target surface 41 of the workpiece W having a convex curved surface is polished by the polishing brush 1, with respect to the normal vector 43 of the polishing target surface portion 42 with which the tip of the abrasive bundle 7 contacts the polishing target surface 41. The axis L of the polishing brush 1 is inclined.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、回転しながらワークを研磨する研磨ブラシの研磨方法に関する。 The present invention relates to a polishing method for a polishing brush for polishing a workpiece while rotating.
ワークの表面を研磨する研磨ブラシは特許文献1に開示されている。図4に示すように、同文献の研磨ブラシ1は、所定の軸線L回りを並列で環状に配列された複数の砥材束7と、各砥材束の基端側を保持するホルダ21と、工作機械に連結されるシャンク2を備えるブラシケース3を有する。ホルダ21はブラシケース3に保持されており、軸線Lはシャンク2の軸線と一致する。
A polishing brush for polishing the surface of a workpiece is disclosed in
ブラシケース3はホルダ21および複数の砥材束7の外周側に位置する円筒部11を備える。各砥材束7は、その先端部分が円筒部11から前方に突出している。複数の砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数の線状砥材からなる。各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めたものである。
The
従来、研磨ブラシの研磨方法では、図4に示すように、研磨ブラシ1を軸線L回りに回転させながら各砥材束7の先端をワークWの研磨対象面41に接触させる。また、この際に、研磨対象面41において各砥材束7が接触する研磨対象面部分42の法線ベクトル43と研磨ブラシ1の軸線Lとを平行とする。
Conventionally, in the polishing method of the polishing brush, as shown in FIG. 4, the tip of each
しかし、このような研磨方法では、ワークWの研磨対象面41が曲面である場合に、所望とする研削力(研磨力)を得ることができない場合が発生する。
However, in such a polishing method, when the
本発明の課題は、このような点に鑑みて、ワークの研磨対象面が曲面の場合に、所望の研削力を得ることができる研磨ブラシの研磨方法を提案することにある。 An object of the present invention is to propose a polishing method for a polishing brush capable of obtaining a desired grinding force when the surface to be polished of a workpiece is a curved surface.
本発明者らは、従来の研磨方法によってワークの曲面を研削しているときに所望とする研削力(研磨力)を得ることができない状態では、研磨ブラシを回転させる遠心力によって各砥材束の先端側が外周側に撓んでおり、各砥材束の毛先が研磨対象面に馴染んでいないという知見を得た。すなわち、図4に示すように、遠心力によって各砥材束7の先端側が外周側に撓むと、各砥材束7の先端面7aが、ワークWの研磨対象面部分42の法線ベクトル43に垂直で当該研磨対象面部分42に接する接面45に対して傾斜する。この結果、各砥材束の先端面においてワークに接触している領域(面積)が小さくなる。すなわち、各砥材束の毛先の馴染み性が低下する。これにより、研削力が低下する。本発明は、かかる知見に基づくものである。
In the state where the desired grinding force (polishing force) cannot be obtained when the curved surface of the workpiece is ground by the conventional polishing method, the present inventors have applied each abrasive bundle by the centrifugal force that rotates the polishing brush. As a result, the tip end side of the blade was bent toward the outer peripheral side, and the tips of the abrasive bundles were not familiar with the surface to be polished. That is, as shown in FIG. 4, when the front end side of each
上記の課題を解決するために、本発明は、所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておくことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a polishing brush having a plurality of abrasive bundles arranged in a ring around a predetermined axis, and a holder that holds the base end side of each abrasive bundle. In the polishing method of a polishing brush in which the tip of the abrasive bundle is brought into contact with the surface to be polished of a curved workpiece, the tip of the abrasive bundle is in contact with the surface to be polished. The axis line is inclined with respect to the normal vector of the target surface portion, and the tip surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by the centrifugal force of rotation is perpendicular to the normal vector of the polishing target surface portion. It is assumed that it is along a tangential surface that is in contact with the surface to be polished, and the inclination angle of the axis with respect to the normal vector is set in advance based on the rotational speed .
本発明では、研磨動作において、回転している研磨ブラシの軸線を研磨対象面部分の法線ベクトルに対して傾斜させる。これにより、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束の先端をワークに接触させたときに、砥材束の先端面においてワークに接触している領域(面積)を大きくすることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。ここで、遠心力よって各砥材束が外周側に撓む撓み量は、研磨ブラシの回転速度の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクト
ルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
In the present invention, in the polishing operation, the axis of the rotating polishing brush is inclined with respect to the normal vector of the surface portion to be polished. Thereby, the front end surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by the centrifugal force can be made to be along the contact surface that is perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and is in contact with the surface portion to be polished. As a result, when the tip of the abrasive bundle bent in the outer peripheral side by centrifugal force is brought into contact with the workpiece, the area (area) in contact with the workpiece on the tip surface of the abrasive bundle can be increased. it can. Accordingly, a decrease in grinding force can be suppressed, and a desired grinding force can be obtained. Here, the amount of bending of each abrasive bundle to the outer peripheral side due to centrifugal force increases and decreases as the rotational speed of the polishing brush increases and decreases. Therefore, if the inclination angle is set based on the rotational speed, the tip surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by the centrifugal force is converted into the normal vector of the surface portion to be polished.
It is easy to be along a contact surface perpendicular to the surface and in contact with the surface to be polished.
次に、本発明は、所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておくことを特徴とする。Next, the present invention provides a polishing brush having a plurality of abrasive bundles arranged in a ring around a predetermined axis and a holder for holding a base end side of each abrasive bundle around the axis. In the polishing method of a polishing brush in which the tip of the abrasive bundle is rotated and brought into contact with the polishing target surface of a workpiece having a curved surface, the normal line of the polishing target surface portion where the tip of the abrasive bundle contacts with the polishing target surface The axis line is inclined with respect to the vector, and the front end surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by the centrifugal force of rotation is in contact with the polishing target surface portion perpendicular to the normal vector of the polishing target surface portion. In this case, the inclination angle of the axis with respect to the normal vector is set in advance based on the flexibility of the fluff of each abrasive bundle.
本発明では、研磨動作において、回転している研磨ブラシの軸線を研磨対象面部分の法線ベクトルに対して傾斜させる。これにより、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束の先端をワークに接触させたときに、砥材束の先端面においてワークに接触している領域(面積)を大きくすることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。ここで、遠心力よって撓む各砥材束の撓み量は、各砥材束の毛腰の柔軟性の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。In the present invention, in the polishing operation, the axis of the rotating polishing brush is inclined with respect to the normal vector of the surface portion to be polished. Thereby, the front end surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by the centrifugal force can be made to be along the contact surface that is perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and is in contact with the surface portion to be polished. As a result, when the tip of the abrasive bundle bent in the outer peripheral side by centrifugal force is brought into contact with the workpiece, the area (area) in contact with the workpiece on the tip surface of the abrasive bundle can be increased. it can. Accordingly, a decrease in grinding force can be suppressed, and a desired grinding force can be obtained. Here, the amount of bending of each abrasive bundle that is bent by centrifugal force increases or decreases with the increase or decrease in the flexibility of the fur of each abrasive bundle. Therefore, if the inclination angle is set based on the flexibility of the bristles of each abrasive bundle, the tip surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by the centrifugal force is used as the normal vector of the surface portion to be polished. It is easy to be along a contact surface that is perpendicular to the surface and contacts the surface portion to be polished.
また、本発明は、所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材と、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材を備えておき、前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、前記軸線方向における前記ブラシ端面と前記後退位置の間の砥材束突出し寸法に基づいて設定しておくこと Further, the present invention provides a plurality of abrasive bundles arranged in a ring around a predetermined axis, a holder for holding the proximal end side of each abrasive bundle, and the proximal end than the distal end of each abrasive bundle. A polishing brush that includes a plurality of abrasive material bundles that surround the plurality of abrasive material bundles from the outer peripheral side at a retracted position that is retracted toward the outer side, and abutting members that can contact the abrasive material bundles when the respective abrasive material bundles are bent toward the outer peripheral side. In the polishing method of a polishing brush in which the tip of the abrasive bundle is rotated around the axis, and the tip of the abrasive bundle is brought into contact with the surface to be polished of the curved surface, the abrasive is retracted to the base end side from the tip of each abrasive bundle. A plurality of the abrasive bundles are surrounded from the outer peripheral side at the retracted position, and provided with a contact member capable of contacting the abrasive bundle when each abrasive bundle is bent to the outer peripheral side, The axis is tilted and rotated with respect to the normal vector of the surface of the surface to be polished that contacts the tip of the abrasive bundle. The front end surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by centrifugal force is along a contact surface perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and in contact with the surface portion to be polished. An inclination angle of the axis with respect to a line vector is set based on an abrasive bundle protruding dimension between the brush end surface and the retracted position in the axial direction.
を特徴とする。It is characterized by.
本発明では、研磨動作において、回転している研磨ブラシの軸線を研磨対象面部分の法線ベクトルに対して傾斜させる。これにより、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束の先端をワークに接触させたときに、砥材束の先端面においてワークに接触している領域(面積)を大きくすることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。ここで、遠心力よって撓む各砥材束の撓み量は、砥材束突出し寸法の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、砥材束突出し寸法に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。In the present invention, in the polishing operation, the axis of the rotating polishing brush is inclined with respect to the normal vector of the surface portion to be polished. Thereby, the front end surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by the centrifugal force can be made to be along the contact surface that is perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and is in contact with the surface portion to be polished. As a result, when the tip of the abrasive bundle bent in the outer peripheral side by centrifugal force is brought into contact with the workpiece, the area (area) in contact with the workpiece on the tip surface of the abrasive bundle can be increased. it can. Accordingly, a decrease in grinding force can be suppressed, and a desired grinding force can be obtained. Here, the amount of bending of each abrasive bundle that is bent by the centrifugal force increases or decreases with the increase or decrease of the protruding size of the abrasive bundle. Therefore, if the inclination angle is set based on the protruding size of the abrasive bundle, the tip surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by centrifugal force is perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished. It becomes easy to make it along the contact surface in contact with the target surface portion.
本発明において、前記軸線を傾斜させて複数の前記砥材束のうち前記軸線を間に挟んだ一方側に位置する前記砥材束を前記ワークに接触させ、他方側に位置する前記砥材束を前記ワークから離間させるものとすることができる。このようにすれば、複数の砥材束のうち軸線の他方側に位置する砥材束がワークと干渉しないので、研磨対象面部分の法線ベクトルに対する軸線の傾斜角度を制御しやすい。In the present invention, the abrasive bundle positioned on the other side is brought into contact with the workpiece, the abrasive bundle positioned on one side of the plurality of abrasive bundles sandwiched between the axes, with the axis being inclined. Can be separated from the workpiece. In this way, the abrasive bundle positioned on the other side of the axis among the plurality of abrasive bundles does not interfere with the workpiece, so that the inclination angle of the axis with respect to the normal vector of the surface to be polished can be easily controlled.
ここで、前記研磨対象面は、凸曲面とすることができる。Here, the surface to be polished can be a convex curved surface.
本発明において、複数の前記砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材からなり、各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなることが望ましい。各砥材束がこのような線状砥材から構成されていれば、線状砥材が砥材入りナイロンやワイヤーブラシの場合と比較して、研磨ブラシの研削力を高くすることが容易である。In the present invention, each of the plurality of abrasive material bundles is composed of a plurality of linear abrasive materials gathered in parallel, and each linear abrasive material is preferably formed by consolidating an aggregate of inorganic long fibers with a resin. . If each abrasive bundle is composed of such a linear abrasive, it is easy to increase the grinding force of the polishing brush as compared to the case where the linear abrasive is nylon or wire brush containing abrasive. is there.
本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、0°より大きく、10°以下とすることができる。傾斜角度をこのような角度範囲とすれば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易である。In the present invention, the angle of inclination of the axis with respect to the normal vector can be greater than 0 ° and 10 ° or less. If the inclination angle is in such an angle range, the tip surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by centrifugal force is perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and is in contact with the surface portion to be polished. It is easy to be along.
本発明によれば、遠心力によって各砥材束が撓んで先端側が外周側に広がった状態において、各砥材束の先端面の広い範囲を研磨対象面部分に接触させることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。 According to the present invention, a wide range of the front end surface of each abrasive bundle can be brought into contact with the surface to be polished in a state where the respective abrasive bundles are bent by the centrifugal force and the front end side spreads to the outer peripheral side. Accordingly, a decrease in grinding force can be suppressed, and a desired grinding force can be obtained.
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態である研磨ブラシの研磨方法を説明する。 Hereinafter, a polishing method for a polishing brush according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(研磨ブラシ)
図1は本発明の研磨方法を適用する研磨ブラシの側面図である。図2は図1に示す研磨機用ブラシの分解斜視図である。本例の研磨ブラシ1は、ツールホルダなどを介してマシニングセンタなどの工作機械に連結されて、曲面からなるワークの研磨対象面の研磨加工を行う。
(Abrasive brush)
FIG. 1 is a side view of a polishing brush to which the polishing method of the present invention is applied. FIG. 2 is an exploded perspective view of the brush for a polishing machine shown in FIG. The polishing
図1および図2に示すように、本例の研磨ブラシ1は、工作機械への連結部となるシャンク2を備えるブラシケース3と、ブラシケース3に保持されたブラシ本体4と、ブラシ本体4をブラシケース3に固定するための一対のネジ5、6を備える。ブラシ本体4は複数本の砥材束7を備えており、砥材束7の先端は、ブラシケース3から、シャンク2とは反対側に突出している。なお、以下の説明では、シャンク2の軸線L方向を研磨ブラシ1の前後方向Xとし、砥材束7が突出している側を前方X1、シャンク2が位置する側を後方X2とする。
As shown in FIGS. 1 and 2, the polishing
ブラシケース3は、円筒部11(当接部材)と、円筒部11の後端開口を封鎖する円形の端板部12と、を備える。端板部12の中央部分からは、後方X2に向かってシャンク2が延びている。また、端板部12中央部分からは、前方X1に向かって支軸13が延びている。支軸13は円筒部11の内側に位置する。円筒部11、支軸13およびシャンク2は同軸である。円筒部11には、軸線L方向に延びる溝状の案内孔15が2つ設けられている。2つの案内孔15は軸線Lを挟む点対称位置に形成されている。ブラシケース3は円筒部11がアルミニウム製である。支軸13はステンレス製である。
The
ブラシ本体4は、軸線L回りを並列で環状に配列された複数の砥材束7と、各砥材束7の後端部分(基端側)を保持するホルダ21と、を有する。各砥材束7は、円形に纏められている。各砥材束7の先端面7a(前端面)は軸線Lと直交する。複数の砥材束7のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材22からなる。各線状砥材22は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなる。本例では、各線状砥材22は、アルミナ長繊維の集合糸にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等のバインダー樹脂を含浸、硬化させて線状に形成したものである。集合糸は、例えば、繊維径が8μm〜50μmのアルミナ長繊維を250
本〜3000本、集合させたものである。
The
This is a collection of 3,000 to 3,000 books.
図2に示すように、ホルダ21は、環状であり、中央に支軸13を挿通可能な軸孔24を備える。また、ホルダ21は、その環状前端面に、一定間隔で周方向に配列された複数の砥材束保持孔26を備える。各砥材束保持孔26は円形である。複数の砥材束7のそれぞれは、後端部分が砥材束保持孔26に挿入されることにより、円形に纏められる。また、各砥材束7は、砥材束保持孔26に挿入された後端部分が接着剤によりホルダ21に固定される。複数の砥材束7は互いに周方向で離間する。また、ホルダ21は、その環状外周面から軸孔24に達する一対のネジ孔27を備える。一対のネジ孔27は、軸線Lを挟む点対称の位置に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
ブラシ本体4をブラシケース3に保持させる際には、ホルダ21の軸孔24にブラシケース3の支軸13を挿通させて、ブラシケース3の円筒部11の内側にホルダ21を挿入する。これにより、ホルダ21は、円筒部11に対して軸線L方向に移動可能な状態でブラシケース3に嵌合する。その後、ブラシケース3の外周側から案内孔15にネジ5、6を通して、ホルダ21のネジ孔27に捩じ込む。この際に、ネジ5、6の軸部の先端が支軸13の外周面に突き当たるまでネジ5、6を締め込むことにより、ホルダ21がブラシケース3に固定される。これにより、ブラシ本体4はブラシケース3に保持される。
When the
ここで、図1に示すように、ブラシ本体4は、円筒部11の前端縁11aから、各線状砥材22の先端側を所定の砥材束突出し寸法Mだけ突出させた状態でブラシケース3に固定される。砥材束突出し寸法Mを調整する際には、ブラシケース3の案内孔15を通してホルダ21のネジ孔27にネジ5、6を浅く止めておき、この状態で、ブラシケース3の内側において、ブラシ本体4を前後方向Xに移動させ、しかる後に、ネジ5、6を締め込む。砥材束突出し寸法Mの調整は、ブラシ本体4をブラシケース3に装着する場合や、ワークを研磨する研磨動作によって砥材束7が摩耗した場合に行われる。
Here, as shown in FIG. 1, the
ブラシ本体4がブラシケース3に保持された状態では、環状に配列された複数の砥材束7と円筒部11との間には僅かな隙間がある。円筒部11は、砥材束7の先端よりも基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束7を外周側から囲む。円筒部11は、各砥材束7が外周側に撓んだときに当該砥材束7に当接可能であり、各砥材束7の外周側への撓み量を規制する。研磨ブラシ1が回転していないときに複数の砥材束7の先端面7aによって規定される研磨ブラシ1のブラシ先端面1aは、軸線Lと直交する。
In a state where the
(研磨動作) (Polishing operation)
研磨動作では、研磨ブラシ1を、軸線L回りに回転させるとともに、砥材束7の先端を曲面からなるワークWの研磨対象面41に接触させる。本例では、図3に示すように、研磨対象面41において砥材束7の先端が接触する研磨対象面部分42の法線ベクトル43に対して研磨ブラシ1の軸線Lを傾斜させる。また、軸線Lを傾斜させて、複数の砥材束7のうち軸線Lを間に挟んだ一方側に位置する砥材束7をワークWに接触させ、他方側に位置する砥材束7をワークWから離間させる。換言すれば、本例では、研磨ブラシ1が回転していないときに環状に配列された複数の砥材束7の先端面7aによって規定されるブラシ先端面1aを、法線ベクトル43に垂直で研磨対象面部分42に接する接面45に対して交差させて研磨動作を行う。
In the polishing operation, the polishing
研磨対象面部分42の法線ベクトル43に対する研磨ブラシ1の軸線Lの傾斜角度θ、すなわち、ブラシ先端面1aが研磨対象面部分42の接面45に対して傾斜する傾斜角度θは、研磨動作中に研磨ブラシ1が回転する遠心力によって外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aを、研磨対象面部分42の接面45に沿ったものとする角度である。傾斜角度θ
は、望ましくは、外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aと、研磨対象面部分42の接面45とが平行或いは一致する角度である。
The inclination angle θ of the axis L of the polishing
Is preferably an angle at which the
傾斜角度θは、以下の3つの要素に基づいて予め設定されている。
(1)研磨動作時の研磨ブラシ1の回転速度
(2)砥材束7の毛腰の柔軟性
(3)砥材束突出し寸法M
The inclination angle θ is set in advance based on the following three elements.
(1) Rotational speed of polishing
研磨動作時の研磨ブラシ1の回転速度は500min−1から10000min−1の範囲で制御される。傾斜角度θは、回転速度に対応させて設定される。ここで、研磨ブラシ1の回転速度が高い場合には、遠心力よって各砥材束7が外周側に撓む撓み量が大きくなるので、各砥材束7の先端面7aはブラシ先端面1aに対して大きく傾斜する。従って、傾斜角度θを大きく設定して、外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aを研磨対象面部分42の接面45に沿わせる。一方、研磨ブラシ1の回転速度が低い場合には、遠心力よって各砥材束7が外周側に撓む撓み量は小さくなるので、各砥材束7の先端面7aのブラシ先端面1aに対する傾斜が小さくなる。従って、傾斜角度θを小さく設定して、外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aを、研磨対象面部分42の接面45に沿わせる。
Rotational speed of the polishing
砥材束7の毛腰の柔軟性は、研磨ブラシ1の各砥材束7を構成する線状砥材22の太さに対応する。線状砥材22が細い場合には、毛腰は柔らかくなり、遠心力よって各砥材束7が外周側に撓む撓み量が大きくなり、各砥材束7の先端面7aはブラシ先端面1aに対して大きく傾斜する。よって、傾斜角度θを大きく設定して、外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aを、研磨対象面部分42の接面45に沿わせる。一方、線材番手が大きい場合には、線状砥材22が太く砥材束7の毛腰は硬い。従って、遠心力よって各砥材束7が外周側に撓む撓み量は小さくなり、各砥材束7の先端面7aのブラシ先端面1aに対する傾斜が小さくなる。よって、傾斜角度θを小さく設定して、外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aを、研磨対象面部分42の接面45に沿わせる。
The flexibility of the bristles of the
砥材束突出し寸法Mは、軸線L方向におけるブラシケース3の円筒部11の前端からブラシ先端面1aまでの距離である。本例では、砥材束突出し寸法Mは1mmから35mmまでの範囲で設定される。ここで、砥材束突出し寸法Mが大きい場合には、遠心力よって各砥材束7が外周側に撓む撓み量が大きくなので、各砥材束7の先端面7aはブラシ先端と面1aに対して大きく傾斜する。従って、傾斜角度θを大きく設定して、外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aを、研磨対象面部分42の接面45に沿わせる。一方、砥材束突出し寸法Mが小さい場合には、遠心力よって各砥材束7が外周側に撓む撓み量が小さくなるので、各砥材束7の先端面7aのブラシ先端面1aに対する傾斜は小さい。従って、傾斜角度θを小さく設定して、外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aを、研磨対象面部分42の接面45に沿わせる。
The abrasive bundle protruding dimension M is a distance from the front end of the
本例では、研磨動作時の研磨ブラシ1の回転速度、砥材束7の毛腰の柔軟性、および、砥材束突出し寸法Mに基づいて、法線ベクトル43に対する軸線Lの傾斜角度θは、0°より大きく、10°以下の範囲で設定する。このような範囲であれば、外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aを、研磨対象面部分42の接面45に沿わせることができる。
In this example, the inclination angle θ of the axis L with respect to the
(作用効果)
本例では、回転している研磨ブラシ1の軸線Lを研磨対象面部分42の法線ベクトル43に対して傾斜させるので、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束7の先端面7aを研磨対象面部分42の接面45に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束7の先端をワークWに接触させたときに、砥材束7の先端面7aにおいてワークWに接触している領域(面積)を大きくすることができる。従っ
て、研磨ブラシ1の毛先の馴染み性が低下することを防止あるいは抑制でき、研削力の低下を抑制できる。よって、所望の研削力(研磨力)を得ることができる。
(Function and effect)
In this example, since the axis L of the
また、本例では、研磨動作時に、複数の砥材束7のうち軸線Lを間に挟んだ一方側に位置する砥材束7をワークWに接触させ、他方側に位置する砥材束7をワークWから離間させる。これにより、複数の砥材束7のうち軸線Lの他方側に位置する砥材束7がワークWと干渉しないので、研磨対象面部分42の法線ベクトル43に対する軸線Lの傾斜角度θを制御しやすい。
In this example, during the polishing operation, the
さらに、本例では、砥材束7を構成する線状砥材22が無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなる。よって、研磨ブラシ1の研削力が高い。
Further, in this example, the linear abrasive 22 constituting the
また、本例では、ブラシケース3の円筒部11が、各砥材束7の先端面7aよりも後方X2に後退した後退位置で複数の砥材束7を外周側から囲んでおり、各砥材束7が外周側に撓んだときに各砥材束7に当接可能である。従って、遠心力によって外周側に撓む各砥材束7の撓み量を円筒部11によって規制できる。これにより、砥材束7の先端面7aがブラシ先端面1aに対して傾斜する傾斜角度を把握することが容易となるので、研磨対象面部分42の法線ベクトル43に対する軸線Lの傾斜角度θを設定しやすい。
Further, in this example, the
(変形例)
なお、本例の研磨動作により、凹曲面からなるワークWの研磨対象面41を研磨してもよい。この場合においても、軸線Lを傾斜させて、複数の砥材束7のうち軸線Lを間に挟んだ一方側に位置する砥材束7をワークWに接触させ、他方側に位置する砥材束7をワークWから離間させるものとすることができる。
(Modification)
In addition, you may grind | polish the grinding | polishing
また、砥材束7の線状砥材22を構成する無機長繊維としては、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維などを採用することができる。
Moreover, as an inorganic long fiber which comprises the linear abrasive 22 of the
1…研磨ブラシ、1a…ブラシ先端面、2…シャンク、3…ブラシケース、4…ブラシ本体、5、6…ネジ、7…砥材束、7a…砥材束の先端面、11…円筒部、11a…円筒部の前端縁、12…端板部、13…支軸、15…案内孔、21…ホルダ、22…線状砥材、24…軸孔、26…砥材束保持孔、27…ネジ孔、41…研磨対象面、42…研磨対象面部分、43…法線ベクトル、45…接面、X…前後方向、X1…前方、X2…後方
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、
予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておくことを特徴とする研磨方法。 A polishing brush having a plurality of abrasive bundles arranged in a ring around a predetermined axis and a holder for holding a base end side of each abrasive bundle is rotated around the axis, and the abrasive is rotated. In the polishing method of the polishing brush in which the tip of the bundle is brought into contact with the surface to be polished of the curved workpiece,
The tip surface of the abrasive bundle that is deflected to the outer peripheral side by the centrifugal force of rotation is inclined with respect to the normal vector of the portion of the polishing target surface that contacts the tip of the abrasive bundle on the polishing target surface. , Along the tangential surface perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and in contact with the surface portion to be polished;
A polishing method , wherein an inclination angle of the axis with respect to the normal vector is set in advance based on a rotation speed .
前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、
予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておくことを特徴とする研磨方法。 A polishing brush having a plurality of abrasive bundles arranged in a ring around a predetermined axis and a holder for holding a base end side of each abrasive bundle is rotated around the axis, and the abrasive is rotated. In the polishing method of the polishing brush in which the tip of the bundle is brought into contact with the surface to be polished of the curved workpiece,
The tip surface of the abrasive bundle that is deflected to the outer peripheral side by the centrifugal force of rotation is inclined with respect to the normal vector of the portion of the polishing target surface that contacts the tip of the abrasive bundle on the polishing target surface. , Along the tangential surface perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and in contact with the surface portion to be polished;
A polishing method , wherein an inclination angle of the axis with respect to the normal vector is set in advance based on the flexibility of the bristles of each abrasive bundle .
各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材を備えておき、
前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させ、回転の遠心力によって外周側に撓んだ前記砥材束の先端面を、前記研磨対象面部分の前記法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとし、
予め、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、前記軸線方向における前記ブラシ端面と前記後退位置の間の砥材束突出し寸法に基づいて設定しておくことを特徴とする研磨方法。 A plurality of abrasive bundles arranged annularly in parallel around a predetermined axis, a holder for holding the proximal end side of each abrasive bundle, and a retracted position retracted to the proximal end side from the distal end of each abrasive bundle A polishing brush having a contact member that surrounds the plurality of abrasive bundles from the outer peripheral side and can contact the abrasive bundle when the respective abrasive bundles are bent toward the outer peripheral side. In the polishing method of the polishing brush that rotates and contacts the polishing target surface of the workpiece made of a curved surface with the tip of the abrasive bundle,
A plurality of the abrasive bundles are enclosed from the outer peripheral side at the retracted position retracted to the base end side from the distal end of each abrasive bundle, and contact with the abrasive bundle when each abrasive bundle is bent to the outer peripheral side. With a possible contact member,
The tip surface of the abrasive bundle that is deflected to the outer peripheral side by the centrifugal force of rotation is inclined with respect to the normal vector of the portion of the polishing target surface that contacts the tip of the abrasive bundle on the polishing target surface. , Along the tangential surface perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and in contact with the surface portion to be polished;
A polishing method , wherein an inclination angle of the axis with respect to the normal vector is set in advance based on an abrasive bundle protruding dimension between the brush end surface and the retracted position in the axial direction .
各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなることを特徴とする請求項1から5のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。 Each of the plurality of abrasive bundles is composed of a plurality of linear abrasives gathered in parallel,
The polishing method according to any one of claims 1 to 5, wherein each linear abrasive is formed by solidifying aggregate yarns of inorganic long fibers with a resin.
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