[发明专利]球状体的研磨装置、研磨方法及球状构件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及球状体的研磨装置、球状体的研磨方法及球状构件的制造方法，更特定地说，涉及能降低研磨成本的球状体的研磨装置、球状体的研磨方法及球状构件的制造方法。

背景技术

用作滚动轴承的滚动体或球阀的阀芯等的球状构件的制造工艺在很多情况下包括对球状体的表面进行研磨的工序。对于研磨该球状体的工序有提高效率、降低成本等要求。在此，球状体的研磨一般使用硬度比球状体的硬度高的磨粒进行。因此，在球状体由氮化硅、硅铝氧氮等陶瓷这样的硬度较高的原材料制成的情况下，作为磨粒，需要使用金刚石、CBN(立方晶氮化硼；Cubic Boron Nitride)等具有极高硬度且高价的磨粒。

对此，进行了以提高效率和降低成本为目的的研究，并提出了各种方案(参照特開2000-210862号公報(专利文献1)和特開2000-326238号公報(专利文献2))。

专利文献1：特開2000-210862号公報(日本专利特开2000-210862号公报)

专利文献2：特開2000-326238号公報(日本专利特开2000-326238号公报)

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上述专利文献1所记载的那样，通过将金刚石磨粒作为游离磨粒混入研磨液，研磨液用于研磨平台的修整，从而能提高研磨效率。然而，由于游离磨粒需要使用高价的金刚石磨粒等并且因游离磨粒的作用而促进研磨平台的磨损，因此存在运行成本上升的问题。

此外，像上述专利文献2这样，通过采用具有使用黏合剂将由碳化硼制成的磨粒黏合的结构的磨石，与由金刚石或CBN制成的磨粒的情况相比能降低磨石的成本。然而，在这种情况下，由于与采用金刚石或CBN制成的磨粒的情况相比，加工效率也同时降低，因此存在很难充分降低研磨成本自身的问题。

因此，本发明的目的在于提供能降低研磨成本的球状体的研磨装置、球状体的研磨方法及球状构件的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的球状体的研磨装置是对球状体的表面进行研磨的球状体的研磨装置，其包括：具有第一研磨面的第一构件；以及具有与上述第一研磨面相对的第二研磨面的第二构件。第一研磨面和第二研磨面不仅能维持彼此相对的状态，还能进行彼此相对旋转。在第一研磨面和第二研磨面的至少一个研磨面上形成有朝与上述旋转对应的周向延伸的槽部。形成有槽部的第一构件和第二构件的至少一个构件包括：磨粒层，该磨粒层包含硬度比球状体的硬度高的磨粒；以及保持层，该保持层形成于磨粒层上且硬度比磨粒层的硬度低。此外，槽部形成为在深度方向上贯穿保持层，直至磨粒层。

在球状体的研磨装置中，有时采用如下结构：作为被研磨物的球状体被夹在具有相对的研磨面的一对构件(平台)之间，通过使这一对平台的研磨面相对旋转来实施研磨。此时，大多在一对平台的研磨面中的至少一个研磨面上形成有用于保持该球状体并对其进行研磨的朝周向延伸的槽部。在此，在现有的球状体的研磨装置中，平台的研磨面整体作为包含硬度比球状体的硬度高的磨粒的磨粒层，并在该磨粒层形成上述槽部。此外，通过在被形成于磨粒层的槽部保持的同时在该槽部上滚走并滑动，来对被一对平台夹持的球状体进行研磨。

在如上所述现有的球状体的研磨装置中，从稳定地保持球状体的观点考虑，需要在磨粒层上形成足够深度的槽部。此外，槽部中有助于球状体研磨的区域只在与球状体接触的槽部的底部附近。由于不仅需要确保能稳定地保持球状体的深度，还需要使槽部的底部位于磨粒层内，因此，磨粒层需要具有与之对应的足够的厚度。特别是当磨粒为高硬度且高价时，这便成为磨粒层的材料费和加工费增大的原因。此外，在持续使用球状体的研磨装置后，与球状体接触的槽部的底部慢慢磨损，槽部的深度增大，其结果是，可能会使相对的研磨面彼此接触。为避免这种情况，需要对持续使用规定期间后的球状体的研磨装置进行减小槽部深度的加工(槽部深度的修正加工)。具体而言，该加工能通过实施除去磨粒层的表面层的磨削加工等来实现。然而，由于磨粒层包含硬度比所要加工的球状体的硬度高的磨粒，因此很多情况下会使该加工的成本增高。尤其是，在磨粒层包含金刚石或CBN等硬度极高的磨粒时，很难通过磨削加工进行槽部深度的修正加工，需要实施成本更高的放电加工等，因此，槽部深度的修正加工所需要的成本非常高。

对此，在本发明的球状体的研磨装置中，形成有槽部的构件包括：磨粒层；以及保持层，该保持层形成于研磨层上且硬度比磨粒层的硬度低，槽部形成为在深度方向上贯穿保持层，直至磨粒层。藉此，使磨粒层在有助于研磨球状体的槽部的底部露出，并使有助于保持球状体的槽部的侧壁部由保持层构成。