JP3149906B2 - 鉄道車両用車輪の軸孔仕上げ加工方法 - Google Patents
鉄道車両用車輪の軸孔仕上げ加工方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道車両用車輪
を車軸に圧入する軸孔の仕上げ加工方法に関する。
を車軸に圧入する軸孔の仕上げ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両用車輪（以下車輪という）は、
圧延された車輪のリム部および軸孔の加工を行ったの
ち、軸孔の内面仕上加工を行い、外面仕上加工を行った
車軸に車輪を圧入して輪軸として組立てている。従来、
車輪の軸孔の内面仕上げ加工は、数値制御装置付中ぐり
盤と呼ばれる専用機を使用し、切削工具として仕上バイ
ト、ヘール仕上バイト、研磨ローラあるいはこれらの組
合せを用いて軸孔内面仕上げ加工を自動制御により行う
のが一般的である。
圧延された車輪のリム部および軸孔の加工を行ったの
ち、軸孔の内面仕上加工を行い、外面仕上加工を行った
車軸に車輪を圧入して輪軸として組立てている。従来、
車輪の軸孔の内面仕上げ加工は、数値制御装置付中ぐり
盤と呼ばれる専用機を使用し、切削工具として仕上バイ
ト、ヘール仕上バイト、研磨ローラあるいはこれらの組
合せを用いて軸孔内面仕上げ加工を自動制御により行う
のが一般的である。
【０００３】上記車輪を車軸に圧入する際の圧入力は、
低すぎると締め代が不足して車輪と車軸との間で滑りが
生じ、車軸のスリップが生じることになる。また、逆に
圧入力が高すぎる場合は、圧入時にかじり不良が発生
し、車輪や車軸が損傷する場合が発生する。このため、
車輪の軸孔内面仕上加工においては、車輪を車軸に圧入
する際の締め代を確保するに必要な寸法公差の０．０２
ｍｍ程度を満足させる必要がある。
低すぎると締め代が不足して車輪と車軸との間で滑りが
生じ、車軸のスリップが生じることになる。また、逆に
圧入力が高すぎる場合は、圧入時にかじり不良が発生
し、車輪や車軸が損傷する場合が発生する。このため、
車輪の軸孔内面仕上加工においては、車輪を車軸に圧入
する際の締め代を確保するに必要な寸法公差の０．０２
ｍｍ程度を満足させる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記数値制御装置付中
ぐり盤と呼ばれる専用機を用いた自動制御による軸孔内
面仕上げ加工では、研磨ローラを用いた場合は、車輪を
車軸に圧入する際に不連続に通称”とぶ“と呼ばれる現
象が見られ、仕上バイト、ヘール仕上バイトを用いた場
合は、車輪を車軸に圧入する際の締め代を確保するに必
要な寸法公差の０．０２ｍｍ程度を満足させることがで
きないため、後述するように圧入力が不足すると共に、
圧入力のバラツキが多い等の問題を有していた。このた
め、車輪の軸孔内面仕上げ加工は、熟練工による人手作
業に頼らざるを得なかった。
ぐり盤と呼ばれる専用機を用いた自動制御による軸孔内
面仕上げ加工では、研磨ローラを用いた場合は、車輪を
車軸に圧入する際に不連続に通称”とぶ“と呼ばれる現
象が見られ、仕上バイト、ヘール仕上バイトを用いた場
合は、車輪を車軸に圧入する際の締め代を確保するに必
要な寸法公差の０．０２ｍｍ程度を満足させることがで
きないため、後述するように圧入力が不足すると共に、
圧入力のバラツキが多い等の問題を有していた。このた
め、車輪の軸孔内面仕上げ加工は、熟練工による人手作
業に頼らざるを得なかった。
【０００５】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、従来車輪加工用として用いられている数値制御
装置付竪旋盤を使用し、締め代を確保するに必要な寸法
公差の０．０２ｍｍ程度を満足でき、車輪を車軸に圧入
する際の圧入力を確保できると共に、圧入力のバラツキ
を低減できる鉄道車両用車輪の軸孔仕上げ加工方法およ
び装置を提供することにある。
解消し、従来車輪加工用として用いられている数値制御
装置付竪旋盤を使用し、締め代を確保するに必要な寸法
公差の０．０２ｍｍ程度を満足でき、車輪を車軸に圧入
する際の圧入力を確保できると共に、圧入力のバラツキ
を低減できる鉄道車両用車輪の軸孔仕上げ加工方法およ
び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、従来鉄道車
両用車輪を製造する際、一般加工用として用いられてい
る自動工具交換式数値制御装置付竪旋盤の主軸に、数本
の角形棒状の細粒砥石に油圧により軸孔内面への接触圧
力を付与できるホーニングヘッドを装着し、ホーニング
ヘッドの周速度と垂直方向移動速度を制御して研削模様
の交差角(対軸方向)65°〜95°で仕上加工することとし
ている。このように、従来鉄道車両用車輪を製造する
際、一般加工用として用いられている自動工具交換式数
値制御装置付竪旋盤の主軸に、数本の角形棒状の細粒砥
石に油圧により軸孔内面への接触圧力を付与できるホー
ニングヘッドを装着し、ホーニングヘッドの周速度と垂
直方向移動速度を制御して研削模様の交差角(対軸方向)
65°〜95°で仕上加工することによって、ホーニング加
工1往復で研削される量は僅か1μmであるため、高精度
で軸孔径を調整でき、締め代を確保するに必要な寸法公
差の0.02mm程度を満足でき、車輪を車軸に圧入する際の
圧入力を確保できると共に、圧入力のバラツキを低減す
ることができる。しかも、従来鉄道車両用車輪の一般加
工用として用いられている自動工具交換式数値制御竪旋
盤の主軸に切削バイトに代えてホーニングツールを自動
装着するのみで、加工途中の車輪を移動することなく軸
孔内面の仕上加工を行うことができ、自動化、省力化を
図ることができる。
両用車輪を製造する際、一般加工用として用いられてい
る自動工具交換式数値制御装置付竪旋盤の主軸に、数本
の角形棒状の細粒砥石に油圧により軸孔内面への接触圧
力を付与できるホーニングヘッドを装着し、ホーニング
ヘッドの周速度と垂直方向移動速度を制御して研削模様
の交差角(対軸方向)65°〜95°で仕上加工することとし
ている。このように、従来鉄道車両用車輪を製造する
際、一般加工用として用いられている自動工具交換式数
値制御装置付竪旋盤の主軸に、数本の角形棒状の細粒砥
石に油圧により軸孔内面への接触圧力を付与できるホー
ニングヘッドを装着し、ホーニングヘッドの周速度と垂
直方向移動速度を制御して研削模様の交差角(対軸方向)
65°〜95°で仕上加工することによって、ホーニング加
工1往復で研削される量は僅か1μmであるため、高精度
で軸孔径を調整でき、締め代を確保するに必要な寸法公
差の0.02mm程度を満足でき、車輪を車軸に圧入する際の
圧入力を確保できると共に、圧入力のバラツキを低減す
ることができる。しかも、従来鉄道車両用車輪の一般加
工用として用いられている自動工具交換式数値制御竪旋
盤の主軸に切削バイトに代えてホーニングツールを自動
装着するのみで、加工途中の車輪を移動することなく軸
孔内面の仕上加工を行うことができ、自動化、省力化を
図ることができる。
【０００７】上記自動工具交換式数値制御竪旋盤の主軸
に装着したホーニングヘッドは、アルミナ砥粒ＷＡ５４
Ｋクラスの砥石を油圧シリンダにより拡幅して車輪の軸
孔内面に１２〜１３ｋｇｆ／ｃｍ 2 の押圧力で押圧し、
制御手段により研削模様の交差角（対軸方向）が６５°
〜９５°になるよう数値制御竪旋盤の主軸の回転による
細粒砥石の周速と細粒砥石の上下送り速度を演算制御す
ることによって、ホーニング加工１往復で研削される量
は僅か１μｍであるため、高精度で軸孔径を調整でき、
締め代を確保するに必要な寸法公差の０．０２ｍｍ程度
を満足でき、車輪を車軸に圧入する際の圧入力を確保で
きると共に、圧入力のバラツキを低減することができ
る。しかも、従来鉄道車両用車輪の一般加工用として用
いられている自動工具交換式数値制御竪旋盤を用いたこ
とによって、主軸に切削バイトに代えてホーニングツー
ルを自動装着するのみで、車輪を移動することなく軸孔
内面の仕上加工を行うことができ、自動化、省力化を図
ることができる。
に装着したホーニングヘッドは、アルミナ砥粒ＷＡ５４
Ｋクラスの砥石を油圧シリンダにより拡幅して車輪の軸
孔内面に１２〜１３ｋｇｆ／ｃｍ 2 の押圧力で押圧し、
制御手段により研削模様の交差角（対軸方向）が６５°
〜９５°になるよう数値制御竪旋盤の主軸の回転による
細粒砥石の周速と細粒砥石の上下送り速度を演算制御す
ることによって、ホーニング加工１往復で研削される量
は僅か１μｍであるため、高精度で軸孔径を調整でき、
締め代を確保するに必要な寸法公差の０．０２ｍｍ程度
を満足でき、車輪を車軸に圧入する際の圧入力を確保で
きると共に、圧入力のバラツキを低減することができ
る。しかも、従来鉄道車両用車輪の一般加工用として用
いられている自動工具交換式数値制御竪旋盤を用いたこ
とによって、主軸に切削バイトに代えてホーニングツー
ルを自動装着するのみで、車輪を移動することなく軸孔
内面の仕上加工を行うことができ、自動化、省力化を図
ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の鉄道車両用車輪の軸孔
の仕上げ加工において、ホーニングヘッドによる研削模
様の交差角(対軸方向)を65°〜95°としたのは、65°未
満では圧入力が高すぎる場合があり、圧入時にかじり不
良が発生し、車輪や車軸が損傷する場合が生じることが
あり、また、95°を超えると圧入力が低すぎて締め代が
不足し、車輪と車軸との間で滑りが生じ、車軸のスリッ
プが生じる恐れがあるからである。
の仕上げ加工において、ホーニングヘッドによる研削模
様の交差角(対軸方向)を65°〜95°としたのは、65°未
満では圧入力が高すぎる場合があり、圧入時にかじり不
良が発生し、車輪や車軸が損傷する場合が生じることが
あり、また、95°を超えると圧入力が低すぎて締め代が
不足し、車輪と車軸との間で滑りが生じ、車軸のスリッ
プが生じる恐れがあるからである。
【０００９】この発明で用いるホーニングツールは、自
動工具交換式数値制御竪旋盤の主軸に自動工具交換装置
により着脱自在で、かつ、車輪の軸孔内に挿入する場合
に砥石を縮めておき、挿入後拡幅して１２〜１３ｋｇｆ
／ｃｍ2程度の押付力を確保するための油圧拡幅機能を
有しており、そのための油圧ポートの自動接続機構を有
している。また、ホーニングツールの上下ストローク
は、図５に示すように、砥石６１の車輪のボス部６２か
らの突き出し量を上下各々砥石長さＳｌの約１／３にな
るよう、下記式により設定する。 Ｓ＝Ｌ＋Ｏｕ＋Ｏｌ−Ｓｌ ただし、Ｓ：ストローク長
さ（ｍｍ）、Ｌ：加工長（ｍｍ）（車輪ボス幅）、Ｏ
ｕ：上端の突き出し量（ｍｍ）、Ｏｌ：下端の突き出し
量（ｍｍ）、Ｓｌ：砥石長さ（ｍｍ）
動工具交換式数値制御竪旋盤の主軸に自動工具交換装置
により着脱自在で、かつ、車輪の軸孔内に挿入する場合
に砥石を縮めておき、挿入後拡幅して１２〜１３ｋｇｆ
／ｃｍ2程度の押付力を確保するための油圧拡幅機能を
有しており、そのための油圧ポートの自動接続機構を有
している。また、ホーニングツールの上下ストローク
は、図５に示すように、砥石６１の車輪のボス部６２か
らの突き出し量を上下各々砥石長さＳｌの約１／３にな
るよう、下記式により設定する。 Ｓ＝Ｌ＋Ｏｕ＋Ｏｌ−Ｓｌ ただし、Ｓ：ストローク長
さ（ｍｍ）、Ｌ：加工長（ｍｍ）（車輪ボス幅）、Ｏ
ｕ：上端の突き出し量（ｍｍ）、Ｏｌ：下端の突き出し
量（ｍｍ）、Ｓｌ：砥石長さ（ｍｍ）
【００１０】ホーニングヘッドによる研削模様の交差角
（対軸方向）を６５°〜９５°とするためには、数値制
御竪旋盤の主軸にシャンクを介して装着したホーニング
ツールの上下送り速度と、ホーニングヘッドの細粒砥石
周速とを制御する必要があり、例えば、交差角９０°の
場合では、上下速度と周速を同じに制御する必要があ
る。これら上下送り速度と細粒砥石周速は、設定された
研削模様の交差角（対軸方向）に応じて制御部で演算制
御される。
（対軸方向）を６５°〜９５°とするためには、数値制
御竪旋盤の主軸にシャンクを介して装着したホーニング
ツールの上下送り速度と、ホーニングヘッドの細粒砥石
周速とを制御する必要があり、例えば、交差角９０°の
場合では、上下速度と周速を同じに制御する必要があ
る。これら上下送り速度と細粒砥石周速は、設定された
研削模様の交差角（対軸方向）に応じて制御部で演算制
御される。
【００１１】ホーニングヘッドの砥石は、車輪外径研削
加工と同様に、被削材質、硬度、切削油、切削条件、必
要な表面粗さ等により、その砥粒の種類、硬さ、大き
さ、結合度等を決定するが、水溶性切削油剤を用いた車
輪軸孔の加工は、アルミナ砥粒ＷＡ５４Ｋクラスの砥石
を選定の目安とする。
加工と同様に、被削材質、硬度、切削油、切削条件、必
要な表面粗さ等により、その砥粒の種類、硬さ、大き
さ、結合度等を決定するが、水溶性切削油剤を用いた車
輪軸孔の加工は、アルミナ砥粒ＷＡ５４Ｋクラスの砥石
を選定の目安とする。
【００１２】通常、数値制御竪旋盤による鋼の高速切削
においては、水溶性切削油を使用するが、ホーニング加
工においては、非水溶性切削油を用いるのが一般的であ
り、水溶性切削油では砥石の目詰まりをおこし易いの
で、エマルジョンまたはソリューブルタイプの水溶性切
削油を用い、目詰まりをおこさない砥石粒度、結合度の
選定を行う。
においては、水溶性切削油を使用するが、ホーニング加
工においては、非水溶性切削油を用いるのが一般的であ
り、水溶性切削油では砥石の目詰まりをおこし易いの
で、エマルジョンまたはソリューブルタイプの水溶性切
削油を用い、目詰まりをおこさない砥石粒度、結合度の
選定を行う。
【００１３】ホーニング加工１往復で研削される量は、
図６に示すとおり、僅か１μｍであり、精度の高い軸孔
径の調整が可能である。したがって、ホーニング加工に
よる軸孔径の狙い寸法の確保は、図６に基づいて設定す
るが、ホーニング前加工で軸孔径のバラツキを抑制でき
れば、ホーニング加工を自動化することができる。
図６に示すとおり、僅か１μｍであり、精度の高い軸孔
径の調整が可能である。したがって、ホーニング加工に
よる軸孔径の狙い寸法の確保は、図６に基づいて設定す
るが、ホーニング前加工で軸孔径のバラツキを抑制でき
れば、ホーニング加工を自動化することができる。
【００１４】
実施例１ 以下にこの発明の軸孔仕上加工方法を図１ないし図２に
基づいて説明する。図１はこの発明の軸孔仕上加工装置
の取付部シャンクとホーニングヘッドを示すもので、
（ａ）図は側面図、（ｂ）図は底面図、図２はホーニン
グヘッドの砥石の拡縮説明図で、左半分が砥石縮小時の
断面図、右半分が砥石拡張時の断面図である。
基づいて説明する。図１はこの発明の軸孔仕上加工装置
の取付部シャンクとホーニングヘッドを示すもので、
（ａ）図は側面図、（ｂ）図は底面図、図２はホーニン
グヘッドの砥石の拡縮説明図で、左半分が砥石縮小時の
断面図、右半分が砥石拡張時の断面図である。
【００１５】図１ないし図２において、１は軸孔仕上加
工装置の図示しない回転しつつ昇降可能の主軸の取付部
シャンクに嵌着した接続部２と油圧配管３が接続された
拡張シリンダー４からなる取付部シャフトで、取付部シ
ャフト１の拡張シリンダー４のピストンロッド５の外周
を囲う外筒６には、ピン７が１８０°方向に２本設けら
れている。８は上部にピン７との嵌合Ｌ型溝部９を有
し、下部縮径部に６０°間隔でピン１０が嵌合するあり
溝を有する２段の摺動アーム１１を周設したフロートジ
ョイントで、フロートジョイント８の内部には拡張シリ
ンダー４のピストンロッド５と接続されたピン１２が嵌
合するあり溝を有するコンロッド１３が内嵌され、拡張
シリンダー４を操作してピストンロッド５を延伸させれ
ば、ピン１２に沿ってコンロッド１３が図２右側のよう
に下降し、摺動アーム１１を押出すよう構成されてい
る。
工装置の図示しない回転しつつ昇降可能の主軸の取付部
シャンクに嵌着した接続部２と油圧配管３が接続された
拡張シリンダー４からなる取付部シャフトで、取付部シ
ャフト１の拡張シリンダー４のピストンロッド５の外周
を囲う外筒６には、ピン７が１８０°方向に２本設けら
れている。８は上部にピン７との嵌合Ｌ型溝部９を有
し、下部縮径部に６０°間隔でピン１０が嵌合するあり
溝を有する２段の摺動アーム１１を周設したフロートジ
ョイントで、フロートジョイント８の内部には拡張シリ
ンダー４のピストンロッド５と接続されたピン１２が嵌
合するあり溝を有するコンロッド１３が内嵌され、拡張
シリンダー４を操作してピストンロッド５を延伸させれ
ば、ピン１２に沿ってコンロッド１３が図２右側のよう
に下降し、摺動アーム１１を押出すよう構成されてい
る。
【００１６】１４は各摺動アーム１１の先端に連結され
た角形棒状の細粒砥石１５の固定部材、１６はフロート
ジョイント８下部の各固定部材１４間に２段に嵌合わせ
た扇状の支持部材で、車輪１７の軸孔１８をホーニング
加工する際の細粒砥石１５の固定部材１４の振動を防止
するよう構成されている。１９は各摺動アーム１１の縮
幅スプリングで、拡張シリンダー４を操作してピストン
ロッド５を収縮させ、ピン１２に沿ってコンロッド１３
を図２左側のように上昇させれば、各摺動アーム１１を
縮幅させて細粒砥石１５を縮幅させるよう構成されてい
る。
た角形棒状の細粒砥石１５の固定部材、１６はフロート
ジョイント８下部の各固定部材１４間に２段に嵌合わせ
た扇状の支持部材で、車輪１７の軸孔１８をホーニング
加工する際の細粒砥石１５の固定部材１４の振動を防止
するよう構成されている。１９は各摺動アーム１１の縮
幅スプリングで、拡張シリンダー４を操作してピストン
ロッド５を収縮させ、ピン１２に沿ってコンロッド１３
を図２左側のように上昇させれば、各摺動アーム１１を
縮幅させて細粒砥石１５を縮幅させるよう構成されてい
る。
【００１７】上記のとおり構成したことによって、車輪
１７の軸孔１８をホーニング加工する場合は、軸孔仕上
加工装置の図示しない回転しつつ昇降可能の主軸の取付
部シャンクに嵌着した取付部シャフト１の外筒６のピン
７に、車輪１７の軸孔１８に合致するホーニングヘッド
のフロートジョイント８の嵌合Ｌ型溝部９を嵌合し、図
示しない軸孔仕上加工装置のテーブル上に車輪１７を軸
孔１８が前記主軸と同軸心となるよう位置させて固定す
る。しかるのち、摺動アーム１１が縮幅した状態で細粒
砥石１５部を軸孔１８内に細粒砥石１５の上１／３が車
輪１７のボス部より上に位置するよう挿入する。
１７の軸孔１８をホーニング加工する場合は、軸孔仕上
加工装置の図示しない回転しつつ昇降可能の主軸の取付
部シャンクに嵌着した取付部シャフト１の外筒６のピン
７に、車輪１７の軸孔１８に合致するホーニングヘッド
のフロートジョイント８の嵌合Ｌ型溝部９を嵌合し、図
示しない軸孔仕上加工装置のテーブル上に車輪１７を軸
孔１８が前記主軸と同軸心となるよう位置させて固定す
る。しかるのち、摺動アーム１１が縮幅した状態で細粒
砥石１５部を軸孔１８内に細粒砥石１５の上１／３が車
輪１７のボス部より上に位置するよう挿入する。
【００１８】しかるのち、油圧配管３を介して拡張シリ
ンダー４を操作し、ピストンロッド５を延伸させてコン
ロッド１３のコーン部により各摺動アーム１１を押出
し、各細粒砥石１５を所定寸法に拡幅させて押付力１２
〜１３ｋｇｆ／ｃｍ2で押付ける。次いで軸孔仕上加工
装置を駆動して主軸を予め定めた所定速度で回転させな
がら、切削油を噴霧しつつ、予め定めた昇降速度で細粒
砥石１５の下１／３が車輪１７のボス部より下に位置す
るまで下降させたのち、同じ昇降速度で細粒砥石１５の
上１／３が車輪１７のボス部より上に位置するまで上昇
することを繰り返し、車輪１７の軸孔１８のホーニング
加工を行った。この場合における研削模様（クロスハッ
チ）の交差角は、６５°〜１０５°となるよう、主軸の
回転速度と昇降速度を自動制御する。
ンダー４を操作し、ピストンロッド５を延伸させてコン
ロッド１３のコーン部により各摺動アーム１１を押出
し、各細粒砥石１５を所定寸法に拡幅させて押付力１２
〜１３ｋｇｆ／ｃｍ2で押付ける。次いで軸孔仕上加工
装置を駆動して主軸を予め定めた所定速度で回転させな
がら、切削油を噴霧しつつ、予め定めた昇降速度で細粒
砥石１５の下１／３が車輪１７のボス部より下に位置す
るまで下降させたのち、同じ昇降速度で細粒砥石１５の
上１／３が車輪１７のボス部より上に位置するまで上昇
することを繰り返し、車輪１７の軸孔１８のホーニング
加工を行った。この場合における研削模様（クロスハッ
チ）の交差角は、６５°〜１０５°となるよう、主軸の
回転速度と昇降速度を自動制御する。
【００１９】上記ホーニング加工においては、ホーニン
グ加工往復回数と軸孔１８内径の変化量との関係に基づ
き、ホーニング加工往復回数を制御することによって、
車輪１７の軸孔１８内径の寸法公差０．０２ｍｍ以内で
の軸孔１８の仕上加工が可能であった。
グ加工往復回数と軸孔１８内径の変化量との関係に基づ
き、ホーニング加工往復回数を制御することによって、
車輪１７の軸孔１８内径の寸法公差０．０２ｍｍ以内で
の軸孔１８の仕上加工が可能であった。
【００２０】実施例２ 自動工具交換式数値制御竪旋盤を用い、研削工具として
仕上バイト、ヘール仕上バイトおよびホーニングツール
を用いて、軸孔径１９０ｍｍ、潤滑剤として比重１．８
の水溶性切削油エマルジョンを用い、軸孔内面粗さ３．
２Ｒａに仕上加工した各車輪を、同様に外周面を仕上加
工した車軸に圧入速度１５０ｍｍ／ｍｉｎで圧入して輪
軸とするに際し、車軸に圧入時の圧入力と圧入力の標準
偏差を求めた。その結果を表１および図３に示す。
仕上バイト、ヘール仕上バイトおよびホーニングツール
を用いて、軸孔径１９０ｍｍ、潤滑剤として比重１．８
の水溶性切削油エマルジョンを用い、軸孔内面粗さ３．
２Ｒａに仕上加工した各車輪を、同様に外周面を仕上加
工した車軸に圧入速度１５０ｍｍ／ｍｉｎで圧入して輪
軸とするに際し、車軸に圧入時の圧入力と圧入力の標準
偏差を求めた。その結果を表１および図３に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１および図３に示すとおり、仕上バイ
ト、ヘール仕上バイト、ホーニングツールの順に圧入力
が増加する傾向が見られ、標準偏差値からも明らかなと
おり、上記の順に圧入力のバラツキも減少する傾向にあ
る。
ト、ヘール仕上バイト、ホーニングツールの順に圧入力
が増加する傾向が見られ、標準偏差値からも明らかなと
おり、上記の順に圧入力のバラツキも減少する傾向にあ
る。
【００２３】実施例３ 自動工具交換式数値制御竪旋盤を用い、研削工具として
ホーニングツールを用いて、軸孔径１９０ｍｍ、潤滑剤
として比重１．８の水溶性切削油エマルジョンを用い、
軸孔内面粗さ３．２Ｒａに仕上加工するに際し、ホーニ
ングヘッドの上下速度と細粒砥石の周速を制御し、細粒
砥石の押付力１２〜１３ｋｇ／ｃｍ2、研削模様の交差
角０°、４５°、９０°、１８０°で仕上加工し、仕上
加工した各車輪を、同様に外周面を仕上加工した車軸に
圧入速度１５０ｍｍ／ｍｉｎで圧入して輪軸とするに際
し、研削模様の交差角と車軸に圧入時の圧入力との関係
を調査した。その結果を図４に示す。
ホーニングツールを用いて、軸孔径１９０ｍｍ、潤滑剤
として比重１．８の水溶性切削油エマルジョンを用い、
軸孔内面粗さ３．２Ｒａに仕上加工するに際し、ホーニ
ングヘッドの上下速度と細粒砥石の周速を制御し、細粒
砥石の押付力１２〜１３ｋｇ／ｃｍ2、研削模様の交差
角０°、４５°、９０°、１８０°で仕上加工し、仕上
加工した各車輪を、同様に外周面を仕上加工した車軸に
圧入速度１５０ｍｍ／ｍｉｎで圧入して輪軸とするに際
し、研削模様の交差角と車軸に圧入時の圧入力との関係
を調査した。その結果を図４に示す。
【００２４】図４に示すとおり、ホーニング加工におけ
る研削模様の交差角を６５°〜１０５°とすれば、車輪
を車軸に圧入時の必要とされる圧入力６５〜１０５ｔｏ
ｎを得ることができ、圧入力過多による圧入かじりを防
止できると共に、圧入力不足により締め代が不足し、車
輪と車軸との間で滑りが生じ、車軸のスリップが生じる
恐れもない。
る研削模様の交差角を６５°〜１０５°とすれば、車輪
を車軸に圧入時の必要とされる圧入力６５〜１０５ｔｏ
ｎを得ることができ、圧入力過多による圧入かじりを防
止できると共に、圧入力不足により締め代が不足し、車
輪と車軸との間で滑りが生じ、車軸のスリップが生じる
恐れもない。
【００２５】
【発明の効果】この発明の軸孔仕上加工方法は、自動工
具交換式数値制御竪旋盤の主軸に、数本の角形棒状の細
粒砥石に油圧により軸孔内面への接触圧力を付与できる
ホーニングヘッドを装着し、ホーニングヘッドの周速度
と垂直方向移動速度を制御して研削模様の交差角(対軸
方向)65°〜95°で仕上加工することによって、車輪の
軸孔内面の仕上加工コストを従来法の約1/2と大幅に低
減できると共に、寸法公差0.02mm以下で軸孔内面を仕上
加工でき、車輪を車軸に圧入時の圧入力過多による圧入
かじりや圧入力不足による締め代不足を防止することが
できる。
具交換式数値制御竪旋盤の主軸に、数本の角形棒状の細
粒砥石に油圧により軸孔内面への接触圧力を付与できる
ホーニングヘッドを装着し、ホーニングヘッドの周速度
と垂直方向移動速度を制御して研削模様の交差角(対軸
方向)65°〜95°で仕上加工することによって、車輪の
軸孔内面の仕上加工コストを従来法の約1/2と大幅に低
減できると共に、寸法公差0.02mm以下で軸孔内面を仕上
加工でき、車輪を車軸に圧入時の圧入力過多による圧入
かじりや圧入力不足による締め代不足を防止することが
できる。
【００２６】また、この発明の軸孔仕上加工装置は、自
動工具交換式数値制御竪旋盤の主軸に装着した数本の角
形棒状の細粒砥石のコンロッドに油圧により軸孔内面へ
の接触圧力を付与できるホーニングヘッドと、細粒砥石
を拡幅するホーニングヘッドに連結した油圧シリンダ
と、研削模様の交差角(対軸方向)が65°〜95°になるよ
う数値制御竪旋盤の主軸の回転による細粒砥石の周速と
細粒砥石の上下送り速度を演算制御する制御手段を有し
ているため、車輪の軸孔内面の仕上加工コストを従来法
の約1/2と大幅に低減できると共に、寸法公差0.02mm以
下で軸孔内面を仕上加工でき、車輪を車軸に圧入時の圧
入力過多による圧入かじりや圧入力不足による締め代不
足を防止することができる。
動工具交換式数値制御竪旋盤の主軸に装着した数本の角
形棒状の細粒砥石のコンロッドに油圧により軸孔内面へ
の接触圧力を付与できるホーニングヘッドと、細粒砥石
を拡幅するホーニングヘッドに連結した油圧シリンダ
と、研削模様の交差角(対軸方向)が65°〜95°になるよ
う数値制御竪旋盤の主軸の回転による細粒砥石の周速と
細粒砥石の上下送り速度を演算制御する制御手段を有し
ているため、車輪の軸孔内面の仕上加工コストを従来法
の約1/2と大幅に低減できると共に、寸法公差0.02mm以
下で軸孔内面を仕上加工でき、車輪を車軸に圧入時の圧
入力過多による圧入かじりや圧入力不足による締め代不
足を防止することができる。
【図１】この発明の軸孔仕上加工装置の取付部シャンク
とホーニングヘッドを示すもので、（ａ）図は側面図、
（ｂ）図は底面図である。
とホーニングヘッドを示すもので、（ａ）図は側面図、
（ｂ）図は底面図である。
【図２】ホーニングヘッドの砥石の拡縮説明図で、左半
分が砥石縮小時の断面図、右半分が砥石拡張時の断面図
である。
分が砥石縮小時の断面図、右半分が砥石拡張時の断面図
である。
【図３】実施例２における内面仕上方法と車輪を車軸に
圧入時の圧入圧との関係を示すグラフである。
圧入時の圧入圧との関係を示すグラフである。
【図４】実施例３における研削模様交差角と車輪を車軸
に圧入時の圧入圧との関係を示すグラフである。
に圧入時の圧入圧との関係を示すグラフである。
【図５】砥石の上下ストローク長さの計算方法の説明図
である。
である。
【図６】ホーニング加工往復回数と軸孔内径変化量との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ 取付部シャフト ２ 接続部 ３ 油圧配管 ４ 拡張シリンダー ５ ピストンロッド ６ 外筒 ７、１０、１２ ピン ８ フロートジョイント ９ 嵌合Ｌ型溝部 １１ 摺動アーム １３ コンロッド １４ 固定部材 １５ 細粒砥石 １６ 支持部材 １７ 車輪 １８ 軸孔 １９ 縮幅スプリング ６１ 砥石 ６２ ボス部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−216015（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−16030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−119365（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−78541（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−42357（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭40−33588（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 33/00 - 33/06 B24B 5/46
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄道車両用車輪の軸孔の仕上げ加工を行
う方法において、アルミナ砥粒ＷＡ５４Ｋクラスの砥石
を、１２〜１３ｋｇｆ／ｃｍ2の押付力で上記軸孔の内
面に押付けるホーニング加工により研削模様の交差角
（対軸方向）６５°〜９５°で仕上げ加工することを特
徴とする鉄道車両用車輪の軸孔仕上げ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18892196A JP3149906B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 鉄道車両用車輪の軸孔仕上げ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18892196A JP3149906B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 鉄道車両用車輪の軸孔仕上げ加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH106205A JPH106205A (ja) | 1998-01-13 |
| JP3149906B2 true JP3149906B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=16232223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18892196A Expired - Fee Related JP3149906B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 鉄道車両用車輪の軸孔仕上げ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3149906B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101972977A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-02-16 | 昆山昆江数控机床有限公司 | 大直径珩磨头 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4988271B2 (ja) * | 2006-08-16 | 2012-08-01 | 株式会社日進製作所 | ホーニング砥石 |
| CN103567851B (zh) * | 2013-11-06 | 2018-08-03 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 一种珩磨刀具的涨刀装置 |
| CN107175581A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-09-19 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 发动机缸孔的珩磨方法及珩磨装置 |
| CN110125791B (zh) * | 2019-07-03 | 2024-04-02 | 安徽多邦珩磨技术有限公司 | 一种浮动连接器 |
| KR102711474B1 (ko) * | 2023-10-19 | 2024-09-27 | 주식회사 영테크 | 비틀림 상쇄용 플로팅조인트를 갖춘 호닝머신 |
| CN117226659B (zh) * | 2023-11-10 | 2024-01-23 | 山西弘鑫阀门制造有限公司 | 一种阀门驱动器壳体加工装置 |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP18892196A patent/JP3149906B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101972977A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-02-16 | 昆山昆江数控机床有限公司 | 大直径珩磨头 |
| CN101972977B (zh) * | 2010-10-21 | 2013-07-31 | 昆山昆江数控机床有限公司 | 大直径珩磨头 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH106205A (ja) | 1998-01-13 |
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