[發明專利]球狀體的研磨裝置、研磨方法及球狀構件制造方法

有效

• 申請號: 200980139747.2
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN102170999A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 田中裕;村松勝利
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: B24B11/06
• 分類號: B24B11/06;B24B37/02;B24D3/34;B24D7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡曉萍

技術領域

本發明涉及球狀體的研磨裝置、球狀體的研磨方法及球狀構件的制造方法，更特定地說，涉及能降低研磨成本的球狀體的研磨裝置、球狀體的研磨方法及球狀構件的制造方法。

背景技術

用作滾動軸承的滾動體或球閥的閥芯等的球狀構件的制造工藝在很多情況下包括對球狀體的表面進行研磨的工序。對于研磨該球狀體的工序有提高效率、降低成本等要求。在此，球狀體的研磨一般使用硬度比球狀體的硬度高的磨粒進行。因此，在球狀體由氮化硅、硅鋁氧氮等陶瓷這樣的硬度較高的原材料制成的情況下，作為磨粒，需要使用金剛石、CBN(立方晶氮化硼；Cubic?Boron?Nitride)等具有極高硬度且高價的磨粒。

對此，進行了以提高效率和降低成本為目的的研究，并提出了各種方案(參照特開2000-210862號公報(專利文獻1)和特開2000-326238號公報(專利文獻2))。

專利文獻1：特開2000-210862號公報(日本專利特開2000-210862號公報)

專利文獻2：特開2000-326238號公報(日本專利特開2000-326238號公報)

發明內容

發明所要解決的技術問題

如上述專利文獻1所記載的那樣，通過將金剛石磨粒作為游離磨粒混入研磨液，研磨液用于研磨平臺的修整，從而能提高研磨效率。然而，由于游離磨粒需要使用高價的金剛石磨粒等并且因游離磨粒的作用而促進研磨平臺的磨損，因此存在運行成本上升的問題。

此外，像上述專利文獻2這樣，通過采用具有使用黏合劑將由碳化硼制成的磨粒黏合的結構的磨石，與由金剛石或CBN制成的磨粒的情況相比能降低磨石的成本。然而，在這種情況下，由于與采用金剛石或CBN制成的磨粒的情況相比，加工效率也同時降低，因此存在很難充分降低研磨成本自身的問題。

因此，本發明的目的在于提供能降低研磨成本的球狀體的研磨裝置、球狀體的研磨方法及球狀構件的制造方法。

解決技術問題所采用的技術方案

本發明的球狀體的研磨裝置是對球狀體的表面進行研磨的球狀體的研磨裝置，其包括：具有第一研磨面的第一構件；以及具有與上述第一研磨面相對的第二研磨面的第二構件。第一研磨面和第二研磨面不僅能維持彼此相對的狀態，還能進行彼此相對旋轉。在第一研磨面和第二研磨面的至少一個研磨面上形成有朝與上述旋轉對應的周向延伸的槽部。形成有槽部的第一構件和第二構件的至少一個構件包括：磨粒層，該磨粒層包含硬度比球狀體的硬度高的磨粒；以及保持層，該保持層形成于磨粒層上且硬度比磨粒層的硬度低。此外，槽部形成為在深度方向上貫穿保持層，直至磨粒層。

在球狀體的研磨裝置中，有時采用如下結構：作為被研磨物的球狀體被夾在具有相對的研磨面的一對構件(平臺)之間，通過使這一對平臺的研磨面相對旋轉來實施研磨。此時，大多在一對平臺的研磨面中的至少一個研磨面上形成有用于保持該球狀體并對其進行研磨的朝周向延伸的槽部。在此，在現有的球狀體的研磨裝置中，平臺的研磨面整體作為包含硬度比球狀體的硬度高的磨粒的磨粒層，并在該磨粒層形成上述槽部。此外，通過在被形成于磨粒層的槽部保持的同時在該槽部上滾走并滑動，來對被一對平臺夾持的球狀體進行研磨。

在如上所述現有的球狀體的研磨裝置中，從穩定地保持球狀體的觀點考慮，需要在磨粒層上形成足夠深度的槽部。此外，槽部中有助于球狀體研磨的區域只在與球狀體接觸的槽部的底部附近。由于不僅需要確保能穩定地保持球狀體的深度，還需要使槽部的底部位于磨粒層內，因此，磨粒層需要具有與之對應的足夠的厚度。特別是當磨粒為高硬度且高價時，這便成為磨粒層的材料費和加工費增大的原因。此外，在持續使用球狀體的研磨裝置后，與球狀體接觸的槽部的底部慢慢磨損，槽部的深度增大，其結果是，可能會使相對的研磨面彼此接觸。為避免這種情況，需要對持續使用規定期間后的球狀體的研磨裝置進行減小槽部深度的加工(槽部深度的修正加工)。具體而言，該加工能通過實施除去磨粒層的表面層的磨削加工等來實現。然而，由于磨粒層包含硬度比所要加工的球狀體的硬度高的磨粒，因此很多情況下會使該加工的成本增高。尤其是，在磨粒層包含金剛石或CBN等硬度極高的磨粒時，很難通過磨削加工進行槽部深度的修正加工，需要實施成本更高的放電加工等，因此，槽部深度的修正加工所需要的成本非常高。

對此，在本發明的球狀體的研磨裝置中，形成有槽部的構件包括：磨粒層；以及保持層，該保持層形成于研磨層上且硬度比磨粒層的硬度低，槽部形成為在深度方向上貫穿保持層，直至磨粒層。藉此，使磨粒層在有助于研磨球狀體的槽部的底部露出，并使有助于保持球狀體的槽部的側壁部由保持層構成。