CN106956217B - 整形器、具备该整形器的整形装置、研削装置及整形方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及整形器、具备该整形器的整形装置、研削装置以及整形方法，整形器(35)具备形成为圆锥台形状的芯(31)、以及固定于芯(31)的外周面(312d)的磨粒层(32)。芯(31)具备：基台(311)，其位于圆锥台形状的小径侧，并形成为圆板状；和筒部(312)，其形成为中空筒状，被设置为从基台(311)的外周缘沿圆锥台形状的旋转轴线(Ct)方向延伸，具备将与基台(311)相反的一侧亦即前端部(312b)侧形成为大径的锥状的外周面(312d)，在内周侧形成向前端部(312b)侧开口的凹部(312f)。

Description

整形器、具备该整形器的整形装置、研削装置及整形方法

技术领域

本发明涉及整形器、具备该整形器的整形装置、研削装置以及整形方法。

背景技术

为了将工件加工成所希望的形状、或者为了维持研削加工的加工效率，公知有利用整形器成型砂轮的研削面的整形装置。作为整形装置所使用的整形器(有时也称为修整器)，公知有在铁或者铝等金属材料的芯通过电解沉积等配置有磨粒的机构。使整形器的磨粒与砂轮的研削面接触，略微削去研削面而形成新研削面，由此修正研削面的形状的崩溃。

另外，在日本特开2015－77650号公报记载了具备两个向径向外侧突出的圆盘状的整形器的磨床。两个整形器以使彼此的旋转轴线正交的方式配置。一方的整形器进行砂轮的外周面的整形，另一方的整形器进行砂轮的端面的整形。

在日本特开平8－192359号公报的图7中，记载了包括在圆锥台形的芯的边缘的外周面上配置有金刚石磨粒的整形器。利用位于整形器的芯的边缘部分的金刚石磨粒，进行砂轮的外周面以及端面的整形。首先，使整形器的前端侧的端面与磨具外周面中的圆筒部接触，并使整形器朝向砂轮的中心线方向移动，由此利用边缘部分的磨粒整形砂轮的外周圆筒部。接着，使整形器沿砂轮的圆弧状的角部以及端面移动，由此利用边缘部分的磨粒整形砂轮的圆弧状的角部以及端面。

在日本特开2015－77650号公报所记载的磨床中，需要两个整形器。为了实现磨床的小型化，希望将整形器的个数形成为一个。根据日本特开平8－192359号公报所记载的整形器，能够利用一个整形器进行砂轮的外周面以及端面的整形。

但是，在利用日本特开平8－192359号公报所记载的整形器进行砂轮的外周圆筒部的整形的情况下，芯的前端面的大范围与砂轮的外周圆筒部接触。因此，砂轮的外周圆筒部的整形的阻力变得非常大。若阻力变大，则整形器本身向从砂轮分离的方向移动，从而存在磨粒从砂轮的外周圆筒部的所希望位置偏离的顾虑。这样一来，存在砂轮的外周圆筒部无法形成为所希望形状的顾虑。

另外，根据日本特开平8－192359号公报所记载的整形方法，在砂轮的外周圆筒部的整形中，芯相比磨粒先与砂轮的外周圆筒部接触。换句话说，向磨粒作用向整形器的径向外侧的力，因此存在磨粒从芯剥离的顾虑。假设，若在砂轮的外周圆筒部的整形的中途，磨粒从芯脱离，则外周圆筒部无法形成为所希望形状。

发明内容

本发明的一个目的在于提供能够提高砂轮的形成精度的整形器、具备该整形器的整形装置、研削装置以及整形方法。

本发明的一个方式的进行砂轮的端面以及外周面的整形的整形器具备：芯，其形成为圆锥台形状，并被设置为能够绕上述圆锥台形状的中心线旋转；和磨粒层，其固定于上述芯的外周面。

上述芯具备：基台，其位于上述圆锥台形状的小径侧，并形成为圆板状；和筒部，其形成为中空筒状，被设置为从上述基台的外周缘沿上述圆锥台形状的中心线方向延伸，具备将与上述基台相反的一侧亦即前端侧形成为大径的锥状的外周面，在内周侧形成向上述前端侧开的凹部。

根据上述方式的整形器，圆锥台形的芯具有筒部，该筒部形成为中空筒状，并被设置为从基台的外周缘沿圆锥台形状的中心线方向延伸，在筒部的内周侧形成有向芯的前端侧开口的凹部。因此，芯的前端面亦即筒部的前端部形成为除去了凹部的大致圆环状的面。与砂轮的端面或者外周面接触的芯的前端面不形成为一个平面，因此相比现有结构的芯更加限定与砂轮的接触范围。其结果是，能够将砂轮的端面或者外周面的整形的阻力抑制为较小。能够降低能够产生阻力较大所引起的缺陷的可能性。

本发明的其他方式的整形装置具备：

上述方式的整形器；

移动装置，其使上述整形器与上述砂轮相对移动；以及

控制装置，其控制上述移动装置。

上述控制装置具备：

端面整形控制部，其将上述整形器与上述砂轮的相对姿势保持为使上述整形器的旋转轴线与上述砂轮的旋转轴线正交、并且上述筒部的上述前端侧朝向上述砂轮的旋转轴线侧的状态不变，并使上述整形器相对于上述砂轮向上述砂轮的径向外侧相对移动，来进行上述砂轮的端面的整形；和

圆筒部整形控制部，其在上述端面整形控制部的处理之后，使上述整形器相对于上述砂轮沿上述砂轮的旋转轴线方向相对移动，一边使上述筒部的外周缘相比上述筒部的内周缘先与上述砂轮的外周面中的圆筒部接触、一边进行上述圆筒部的整形。

本发明的其他方式的研削装置具备上述方式的整形装置。

本发明的其中方式的整形方法是使用上述方式的整形器，进行上述砂轮的端面、以及上述砂轮的外周面中的圆筒部的整形的整形方法。

上述整形方法具备：

端面整形工序，其将上述整形器与上述砂轮的相对姿势保持为使上述整形器的旋转轴线与上述砂轮的旋转轴线正交、并且上述筒部的上述前端侧朝向上述砂轮的旋转轴线侧的状态不变，使上述整形器相对于上述砂轮向上述砂轮的径向外侧相对移动，来进行上述端面的整形；和

圆筒部整形工序，其在上述端面整形工序之后，使上述整形器相对于上述砂轮沿上述砂轮的旋转轴线方向相对移动，一边使上述筒部的外周缘相比上述筒部的内周缘先与上述圆筒部接触、一边进行上述圆筒部的整形。

根据上述方式的整形装置、研削装置或者整形方法，在砂轮的圆筒外周面的整形中，一边使筒部的外周缘相比筒部的内周缘先与圆筒部接触、一边进行圆筒部的整形。因此，向磨粒作用向整形器的径向内侧的力。磨粒变得不易从芯被剥离，因此不仅整形砂轮的精度变得良好，而且整形器的寿命提高。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的其它特征及优点会变得更加清楚，其中，标注了相同的标记的要素表示相同的要素，其中：

图1是本实施方式的研削装置的示意图。

图2是图1所记载的研削装置的砂轮的主要是砂轮部分的旋转轴线方向的剖视图。

图3是图1所记载的研削装置的整形器的旋转轴线方向的剖视图。

图4是表示图1所记载的研削装置的控制装置的处理的流程整体的流程图。

图5是表示控制装置的第1处理的流程图。

图6是表示在第1处理中砂轮与整形器的相对位置的移动路径的图。

图7是表示控制装置的第2处理的流程图。

图8是表示在第2处理中砂轮与整形器的相对位置的移动路径的图。

具体实施方式

参照图1对研削装置1的结构进行说明。研削装置1是使砂轮11相对于被支承于机座2的工件W相对移动来进行研削加工的机床。研削装置1主要具备机座2、砂轮座10、砂轮11、工件支承装置20、整形单元30以及控制装置40。

砂轮座10配置于机座2的上表面，并被设置为能够相对于机座2沿与工件W的中心轴线Cw正交的方向(X轴方向)移动。砂轮座10利用由伺服马达以及进给丝杠等构成的X轴驱动装置19沿X轴方向移动。砂轮座10具备被设置为能够旋转的砂轮轴12。

砂轮11形成为圆盘状，并具备砂轮芯部111以及砂轮部112。砂轮芯部111在本实施方式中为形成为圆盘状的铁或者铝等的金属芯，并与砂轮轴12以能够利用螺栓等进行拆装的方式连结。砂轮部112形成为圆环状，并固定于砂轮芯部111的外周面。砂轮部112是在进行研削加工时与工件W接触的部位，例如是在砂轮芯部111的外周利用陶瓷结合剂等结合超硬质的CBN磨粒而构成的。

工件支承装置20以能够绕工件W的中心轴线Cw旋转的方式支承工件W的两端。工件支承装置20具有桌子21、主轴台22以及尾座23。桌子21配置于机座2的上表面并被设置为能够沿Z轴方向(工件W的中心轴线Cw方向)移动。桌子21利用由伺服马达、进给丝杠等构成的Z轴驱动装置29沿Z轴方向移动。

主轴台22以及尾座23以在工件W的中心轴线Cw方向上对置的方式配置于桌子21的上表面，并将工件W的两端分别支承为能够旋转。主轴台22具备利用未图示的驱动装置进行旋转的主轴，并以通过驱动主轴旋转而使工件W旋转的方式进行支承。

整形单元30固定于主轴台22的砂轮座10侧的侧面。整形单元30具备被支承为能够旋转的整形器35、以及驱动整形器35旋转的驱动装置。整形器35一边旋转一边以使砂轮11的砂轮部112形成为所希望形状的方式进行整形。

控制装置40由CPU、ROM等构成，并存储有数控(NC)程序、研削加工条件、整形条件等。控制装置40在研削加工中对砂轮座10的X轴位置、桌子21的Z轴位置、以及工件W的旋转进行NC控制。研削装置1利用控制装置40一边使砂轮11旋转一边对砂轮座10相对于工件W的各轴位置进行控制，由此对工件W的外周面进行研削加工。

另外，控制装置40在整形中通过使整形单元30的马达旋转来控制整形器35的旋转。并且，控制装置40对砂轮座10的X轴位置以及整形器35的Z轴位置进行NC控制，进行成型砂轮11的形状的整形。

在此，本发明的整形装置T包括上述的整形单元30、作为使砂轮11与整形单元30相对移动的移动装置的X轴驱动装置19和Z轴驱动装置29、以及控制装置40。

参照图2对砂轮11的砂轮部112的形状进行说明。砂轮部112的沿着砂轮旋转轴线Cs的剖面(以下，称为纵剖面)如图2所示。砂轮部112的纵剖面具备作为外周面的外周圆筒部112c和两个角部112a、112a、两个端面112e、112e、以及、作为内周面的内周圆筒部112i和两个内周锥形部112t、112t。

外周圆筒部112c是砂轮11(砂轮部112)的外周面，且是与砂轮旋转轴线Cs平行的面。外周圆筒部112c的宽度为Wc。端面112e是与砂轮旋转轴线Cs正交的面。角部112a是外周圆筒部112c与端面112e所成的角部，在本实施方式中，在图2中形成为圆弧凸状的剖面形状。角部112a相对于外周圆筒部112c以及端面112e以将切线连续的方式连接。换句话说，角部112a具有90°的中心角。外周圆筒部112c、端面112e以及角部112a是用于分别与工件W适当地接触来进行研削的面。

另外，内周圆筒部112i是与砂轮旋转轴线Cs平行的面，且是与砂轮芯部111的外周面进行粘合的面。内周锥形部112t是将内周圆筒部112i与端面112e连接的面。内周锥形部112t是为了将端面112e的径向长度形成于规定范围而设置的。这是因为：通过将端面112e的径向长度形成于规定范围，从而在端面112e进行工件W的研削加工的情况下，将研削阻力形成于规定范围内。换句话说，内周锥形部112t在利用端面112e进行研削加工时，作为后隙面发挥功能。

参照图3对整形单元30的结构进行说明。整形单元30具备圆筒状的壳体34、能够利用未图示的马达进行旋转的整形轴部件33、以及固定于整形轴部件33的前端的整形器35。

整形轴部件33以能够旋转的方式设置于壳体34内。整形轴部件33具备在前端面的中央部沿轴线方向突出的圆柱状的突起部33a。并且，在整形轴部件33的前端面中的突起部33a的径向外侧，形成有用于旋合螺栓的多个内螺纹。

整形器35以能够利用螺栓进行拆装的方式安装于整形轴部件33的前端面。整形器35形成为圆锥台形。整形器35的圆锥台形的小径侧成为固定于整形轴部件33的前端面的基端侧，整形器35的圆锥台形的大径侧成为位于与整形轴部件33相反的一侧的前端侧。整形器35具备芯31以及磨粒层32。

芯31由铁、铝等金属材料形成，并形成为圆锥台形。芯31在沿着旋转轴线Ct的剖视下形成为开口部侧被扩径的杯形状。芯31具有位于相当于杯的底部的圆锥台的小径侧的基台311、以及向相当于杯的周壁的圆锥台的大径侧开口的中空筒状的筒部312。磨粒层32形成于芯31的筒部312的外周。磨粒层32例如是通过对粒状的金刚石等的磨粒进行电解沉积而形成的。

以下，对芯31的基台311和筒部312、以及、磨粒层32的详细形状进行说明。

基台311形成为形成杯形状的壁厚稍厚的底壁的圆板状。基台311在中央部具有与整形轴部件33的突起部33a嵌合的中央孔313。并且，基台311在中央孔313的外周侧具有供与整形轴部件33的内螺纹旋合的螺栓插通的多个螺栓孔314。由此，芯31能够绕作为芯31的中心线的旋转轴线Ct旋转。

筒部312被设置为从基台311的外周缘沿芯31的旋转轴线Ct方向延伸。换句话说，筒部312具有锥状的外周面312d。此外，筒部312的外周面312d与基台311的外周面不具有接缝地连续，由此形成芯31的圆锥面。

另外，筒部312的与基台311侧连接的基台部312a为圆锥台形的小径侧，筒部312的与基台311侧相反的一侧的前端部312b为圆锥台形的大径侧。并且，筒部312通过形成为中空筒状而具有内周面312e。因此，筒部312在内周侧形成向前端侧开口的凹部312f。凹部312f由筒部312的内周面312e与基台311的面形成。另外，在筒部的前端部312b中，前端部312b与外周面312d所成的角部形成外周缘312b1，前端部312b与内周面312e所成的角部形成内周缘312b2。

另外，筒部312的内周面312e随着从基台部312a趋向前端部312b而以锥状扩径。并且，筒部312的径向厚度遍及全长比基台311的径向厚度薄。特别是，基台部312a的径向厚度Ta、与前端部312b的径向厚度Tb具有式(1)的关系。

Tb＞Ta···(1)

换句话说，筒部312的前端部312b侧的径向厚度Tb形成为比筒部312的基台部312a侧的径向厚度Ta厚。并且，筒部312的径向厚度随着从基台部312a趋向前端部312b而缓缓变厚。

在此，磨粒层32是从筒部312的外周面中的前端部312b沿旋转轴线Ct方向遍及宽度Wd形成的。磨粒层32的宽度Wd与凹部312f的深度D具有式(2)的关系。

D＞Wd···(2)

换句话说，凹部312f的深度D比磨粒层32的宽度Wd大。因此，磨粒层32并不是遍及筒部312的外周面的轴线方向全长设置，而使设置于筒部312的外周面中的从前端部312b开始的一部分的范围。

并且，筒部312的前端部312b侧的内径Ri1、形成有磨粒层32的部位中的最靠基台311侧的轴线方向位置处的筒部312的内径Ri2、以及砂轮部112的外周圆筒部112c的宽度Wc(如图2所示)具有式(3)的关系。

Ri1＞Ri2＞Wc···(3)

换句话说，筒部312的内径Ri1、Ri2形成为比砂轮部112的外周圆筒部112c的宽度Wc大。

并且，筒部312的基台部312a侧的径向厚度Ta、前端部312b侧的径向厚度Tb、以及砂轮部112的外周圆筒部112c的宽度Wc具有式(4)的关系。

Wc＞Tb、Ta···(4)

换句话说，筒部312的径向厚度Ta、Tb形成为比外周圆筒部112c的宽度Wc小。

在此，磨粒层32设置于筒部312的外周面312d。磨粒层32中的处于筒部312的最靠前端部312b侧的部位32t成为整形砂轮11的部位。以下，将该部位称为磨粒层32的前端部位32t。而且，随着进行整形，而筒部312磨损，从而构成磨粒层32的磨粒脱落或者磨损。换句话说，虽磨粒层32的前端部位32t位于筒部312的前端部312b，但磨粒层32的前端部位32t的位置变化。

参照图1对整形时的控制装置40的功能结构进行说明。如上述那样，控制装置40在整形中一边使整形器35以及砂轮11旋转一边对砂轮座10的X轴位置以及整形器35的Z轴位置进行控制。在将控制装置40表示为功能结构的情况下，控制装置40具备用于对砂轮11的砂轮部112的端面112e的整形进行控制的端面整形控制部41e、用于对外周圆筒部112c的整形进行控制的外周圆筒部整形控制部41c、用于对角部112a的整形进行控制的角部整形控制部41a以及用于对内周锥形部112t的整形进行控制的内周锥形部整形控制部41t。

接下来，参照图4～图8对控制装置40的处理顺序进行说明。如图4所示，控制装置40进行第1处理，即：图2中的砂轮部112的右侧的内周锥形部112t、端面112e、角部112a以及外周圆筒部112c的整形(步骤M1)。接着，控制装置40进行第2处理，即：图2中的砂轮部112的左侧的内周锥形部112t、端面112e以及角部112a的整形(步骤M2)。

参照图5以及图6对控制装置40的第1处理进行说明。控制装置40在进行整形时以使整形器35的旋转轴线Ct与砂轮11的旋转轴线Cs正交的方式配置整形器35与砂轮11的相对姿势。另外，控制装置40使整形器35的筒部312的前端部312b朝向砂轮11的旋转轴线Cs的一侧。此外，在结束整形作业之前维持该相对姿势。

控制装置40使砂轮11以及整形器35旋转(步骤S1)。而且，控制装置40在使砂轮11与整形器35旋转的状态下使整形器35向与砂轮11的一方的端面112e对置的位置相对移动。并且，控制装置40使磨粒层32的前端部位32t向图6所示的位置P0相对移动(步骤S2)。位置P0位于整形后的内周锥形部112t的径向内侧的延长线上。在此，磨粒层32的前端部位32t如上述那样是位于磨粒层32中的靠筒部312的前端部312b侧，并整形砂轮11的部位。

接着，控制装置40的内周锥形部整形控制部41t使磨粒层32的前端部位32t从位置P0向位置P1位置相对于砂轮11相对移动，由此进行内周锥形部112t的整形(步骤S3：内周锥形部整形工序)。位置P1是整形后的内周锥形部112t与端面112e的边界位置。换句话说，磨粒层32的前端部位32t以沿着内周锥形部112t的剖面形状的直线状移动。其结果是，磨粒层32的前端部位32t整形内周锥形部112t。此时，磨粒层32的前端部位32t成为被夹设于砂轮部112的内周锥形部112t中的即将被整形的部位、与芯31的筒部312的前端部312b之间的状态。换句话说，磨粒层32的前端部位32t成为在行进方向上对于内周锥形部112t进行按压的状态。因此，磨粒层32的前端部位32t的磨粒变得不易从筒部312的外周面312d脱落。

接着，控制装置40的端面整形控制部41e使磨粒层32的前端部位32t从位置P1向位置P2相对于砂轮11相对移动，由此进行端面112e的整形(步骤S4：端面整形工序)。在此，也可以在进行了内周锥形部112t的整形之后转换整形方向进行端面112e的整形时，进行调整磨粒层32的前端部位32t的行进方向的动作。位置P2位于相比位置P1更靠+X方向。特别是，位置P2是整形后的端面112e与角部112a的边界位置。换句话说，磨粒层32的前端部位32t以沿着端面112e的剖面形状的直线状移动。其结果是，磨粒层32的前端部位32t整形端面112e。此时，磨粒层32的前端部位32t成为被夹设于砂轮部112的端面112e中的即将被整形的部位、与芯31的筒部312的前端部312b之间的状态。换句话说，磨粒层32的前端部位32t成为在行进方向上对于端面112e进行按压的状态。因此，磨粒层32的前端部位32t的磨粒变得不易从筒部312的外周面312d脱落。

接着，控制装置40的角部整形控制部41a使磨粒层32的前端部位32t从位置P2向位置P3相对于砂轮11相对移动，由此进行角部112a的整形(步骤S5：角部整形工序)。位置P3是整形后的角部112a与外周圆筒部112c的边界位置。而且，磨粒层32的前端部位32t以沿着角部112a的剖面形状的圆弧状移动。其结果是，磨粒层32的前端部位32t整形角部112a。此时，磨粒层32的前端部位32t成为被夹设于砂轮部112的角部112a中的即将被整形的部位、与芯31的筒部312的前端部312b之间的状态。换句话说，磨粒层32的前端部位32t成为在行进方向上对于角部112a进行按压的状态。因此，磨粒层32的前端部位32t的磨粒变得不易从筒部312的外周面312d脱落。

接着，控制装置40的外周圆筒部整形控制部41c使磨粒层32的前端部位32t从位置P3向位置P4相对于砂轮11相对移动，由此进行外周圆筒部112c的整形(步骤S6：外周圆筒部整形工序)。位置P4位于相比位置P3更靠－Z方向，并位于外周圆筒部112c的延长线上。换句话说，磨粒层32的前端部位32t以沿着外周圆筒部112c的剖面形状的直线状移动。其结果是，磨粒层32的前端部位32t整形外周圆筒部112c。

此时，磨粒层32的前端部位32t成为被夹设于砂轮部112的外周圆筒部112c中的即将被整形的部位、与芯31的筒部312的前端部312b之间的状态。磨粒层32的前端部位32t成为在行进方向上对于外周圆筒部112c进行按压的状态。另外，在着眼于筒部312的前端部312b的情况下，成为如下状态。一边使筒部312的前端部312b的外周缘312b1相比其内周缘312b2先与外周圆筒部112c接触、一边利用磨粒层32进行整形。因此，磨粒层32的前端部位32t的磨粒变得不易从筒部312的外周面312d脱落。如以上那样，控制装置40的第1处理结束。

接下来，参照图7以及图8对控制装置40的第2处理进行说明。控制装置40在使砂轮11与整形器35旋转的状态下使整形器35向与砂轮11的另一方的端面112e对置的位置相对移动。并且，控制装置40使磨粒层32的前端部位32t向图8所示的位置P5相对移动(步骤S11)。

接着，控制装置40的内周锥形部整形控制部41t使磨粒层32的前端部位32t从位置P5向位置P6相对移动，由此进行内周锥形部112t的整形(步骤S12)。接着，控制装置40的端面整形控制部41e使磨粒层32的前端部位32t从位置P6向位置P7相对移动，由此进行端面112e的整形(步骤S13：端面整形工序)。在此，也可以在进行了内周锥形部112t的整形之后转换整形方向进行端面112e的整形时，进行调整磨粒层32的前端部位32t的行进方向的动作。接着，控制装置40的角部整形控制部41a使磨粒层32的前端部位32t从位置P7向位置P8相对移动，由此进行角部112a的整形(步骤S14：角部整形工序)。

接着，控制装置40使磨粒层32的前端部位32t从位置P8向位置P9相对移动，由此不整形外周圆筒部112c，而进行避让动作(步骤S15)。在避让动作中，磨粒层32的前端部位32t从位置P12沿角部112a的切线方向开始移动，通过以圆弧状移动而从外周圆筒部112c逐渐分离。由此，控制装置40的第2处理结束。

根据上述实施方式，整形器35具备形成为圆锥台形状并被设置为能够绕圆锥台形状的中心线(旋转轴线Ct)旋转的芯31、以及固定于芯31的外周面312d的磨粒层32。该整形器35进行砂轮11的端面以及外周面(砂轮11的端面以及外周面在上述实施方式中是包括内周锥形部112t、端面112e、角部112a以及外周圆筒部112c的砂轮部112的外面，以下同样)的整形。整形器35的芯31具备：基台311，其位于圆锥台形状的小径侧，并形成为圆板状；以及筒部312，其形成为中空筒状，被设置为从基台311的外周缘沿圆锥台形状的中心线(旋转轴线Ct)方向延伸，具备将与基台311相反的一侧亦即前端部312b侧形成为大径的锥状的外周面312d，在内周侧形成向前端部312b侧开口的凹部312f。

筒部312形成为将前端侧形成为大径的圆锥台形状，由此能够利用设置于筒部312的外周面312d的磨粒层32的前端部位32t进行砂轮11的端面以及外周面的整形。换句话说，能够利用一个整形器35进行砂轮11的端面以及外周面的整形。

并且，筒部312形成为中空筒状，并被设置为从基台311的外周缘沿圆锥台形状的中心线方向延伸。因此，在筒部312的内周侧形成有向芯31的前端侧开口的凹部312f。因此，芯31的前端面亦即筒部312的前端部312b形成为除去了凹部312f的大致圆环状的面。与砂轮11的端面112e或者外周面112c、112a接触的筒部312的前端部312b不形成为一个平面，因此相比现有结构的芯更加限定与砂轮11的接触范围。其结果是，能够将砂轮11的端面112e或者外周面112c、112a的整形的阻力抑制为较小。变得不易引起磨粒从砂轮11的外周圆筒部112c的所希望位置偏离的缺陷，从而更容易地进行整形的精度控制。

另外，根据上述实施方式，筒部312的前端部312b侧的径向厚度Tb形成为比筒部312的基台部312a侧的径向厚度Ta厚。筒部312的基台部312a一体地固定于基台311，筒部312的前端部312b成为自由端。因此，筒部312越靠近前端部312b刚性越容易降低。但是，筒部312的壁厚越靠近前端部312b侧越厚，因此能够使筒部312的刚性从基台部312a侧遍及前端部312b侧大致恒定。

在此，整形器35因整形而逐渐磨损，因此筒部312的长度逐渐变短。在该过程中，筒部312的刚性大致恒定，因此能够使整形器35的固有频率大致恒定、或者能够减小变化量。其结果是，即便整形器35磨损，也能够避免与整形器35的旋转频率以及砂轮11的旋转频率共振的情况。通过避免共振，能够抑制整形时的整形器35的振动，从而能够维持整形的精度。

另外，筒部312的前端部312b侧的内径Ri1形成为比砂轮11的外周圆筒部112c的宽度Wc大。因此，在磨粒层32的前端部位32t进行外周圆筒部112c的整形时，形成为如下。在筒部312的前端部312b在外周圆筒部112c上遍及宽度方向全长移动的期间，整形完毕的外周圆筒部112c与凹部312f对置。防止整形完毕的外周圆筒部112c与筒部312的前端部312b中的行进方向后方的部位接触的情况。因此，更可靠地减小整形时的阻力。

另外，筒部312的基台部312a侧的内径Ri2形成为比砂轮11的外周圆筒部112c的宽度Wc大。因此，即便筒部312磨损，也防止整形完毕的外周圆筒部112c与筒部312的前端部312b中的行进方向后方的部位接触的情况。因此，即便筒部312磨损，也更可靠地减小整形时的阻力。

另外，筒部312的前端部312b侧的径向厚度Tb形成为比砂轮11的外周圆筒部112c的宽度Wc小。因此，在磨粒层32的前端部位32t进行外周圆筒部112c的整形时，筒部312的前端部312b仅与砂轮11的外周圆筒部112c的一部分接触。因此，能够更可靠地减小整形时的阻力。

另外，筒部312的前端部312b侧的径向厚度Tb比筒部312的基台部312a侧的径向厚度Ta厚。换句话说，筒部312的基台部312a侧的径向厚度Ta形成为比砂轮11的外周圆筒部112c的宽度Wc小。因此，即便筒部312磨损，也总是使筒部312的前端部312b仅与砂轮11的外周圆筒部112c的一部分接触。因此，即便筒部312磨损，也能够更可靠地减小整形时的阻力。

另外，磨粒层32从筒部的前端部312b侧沿中心线(旋转轴线Ct)方向以规定宽度Wd被固定，凹部312f的深度D形成为比规定宽度Wd深。即便磨粒层32以及筒部312磨损，在存在磨粒层32的位置，也一定存在凹部312f。换句话说，在存在磨粒层32的范围内，能够可靠地减小整形时的阻力。

另外，作为研削装置1的一部分发挥功能的整形装置T具备上述的整形器35、使整形器35与砂轮11相对移动的X轴以及Z轴的各驱动装置19、29、以及控制各驱动装置19、29的控制装置40。

控制装置40具备端面整形控制部41e，该端面整形控制部41e将整形器35与砂轮11的相对姿势保持为使整形器35的旋转轴线Ct与砂轮11的旋转轴线Cs正交、并且筒部的前端部312b侧朝向砂轮11的旋转轴线Cs侧的状态不变，使整形器35相对于砂轮11向砂轮11的径向外侧(位置P2方向)相对移动，来进行砂轮11的端面112e的整形。

并且，控制装置40具备外周圆筒部整形控制部41c，该外周圆筒部整形控制部41c在端面整形控制部41e的处理(步骤S4)之后，使整形器35相对于砂轮11向砂轮11的旋转轴线Cs方向(位置P4方向)相对移动，一边使筒部的外周缘312b1比筒部的内周缘312b2先与砂轮11的外周圆筒部112c接触、一边进行外周圆筒部112c的整形。

在此，在作为控制装置40的各部分41e、41c的整形方法进行捕捉的情况下，整形方法具备端面整形工序(步骤S4)以及外周圆筒部整形工序(步骤S6)。

根据上述的整形装置T、研削装置1以及整形方法，向磨粒32a作用向整形器35的径向内侧的力。磨粒32a变得不易从芯31被剥离，因此不仅整形砂轮11的精度变得良好，而且整形器35的寿命提高。另外，能够在不变更整形器35的旋转轴线Ct方向而维持为与砂轮旋转轴线Cs正交的方向的状态下进行整形，从而能够提高作业效率。

另外，砂轮11具备角部112a，该角部112a是砂轮的外周面的一部分并将端面112e与外周圆筒部112c连接。控制装置40具备角部整形控制部41a，该角部整形控制部41a与端面整形控制部41e的处理(步骤S4)连续地使整形器35相对于砂轮11沿角部112a相对移动，来进行角部112a的整形。外周圆筒部整形控制部41c与角部整形控制部41a的处理(步骤S5)连续地进行外周圆筒部的整形(步骤S6)。

换句话说，按照端面112e、角部112a、外周圆筒部112c的顺序进行整形。按照该顺序使整形器35相对移动，从而即便在角部112a的整形时，也与外周圆筒部112c同样，磨粒层32的磨粒32a成为不易从芯31分离的状态。因此，不仅整形砂轮11的精度变得良好，而且整形器35的寿命提高。

Claims (9)

1.一种整形器，其进行砂轮的端面以及外周面的整形，其特征在于，包括：

芯，其形成为圆锥台形状，并被设置为能够绕所述圆锥台形状的中心线旋转；和

磨粒层，其固定于所述芯的外周面，其中，

所述芯具备：

基台，其位于所述圆锥台形状的小径侧，并形成为圆板状；和

筒部，其形成为中空筒状，被设置为从所述基台的外周缘沿所述圆锥台形状的中心线方向延伸，具备将与所述基台相反的一侧亦即前端侧形成为大径的锥状的外周面，在内周侧形成向所述前端侧开口的凹部，

所述筒部的所述前端侧的径向厚度形成为比所述筒部的所述基台侧的径向厚度厚。

2.根据权利要求1所述的整形器，其特征在于，其中，

所述筒部的所述前端侧的内径形成为比所述砂轮的外周面中的圆筒部的宽度大。

3.根据权利要求1所述的整形器，其特征在于，其中，

所述筒部的所述前端侧的径向厚度形成为比所述砂轮的外周面中的圆筒部的宽度小。

4.根据权利要求1所述的整形器，其特征在于，其中，

所述磨粒层在所述筒部的外周面上从所述筒部的所述前端沿所述圆锥台形状的中心线方向以规定宽度形成，所述凹部的深度比所述规定宽度大。

5.一种整形装置，其特征在于，包括：

权利要求1～4中的任一项所述的整形器；

移动装置，其使所述整形器与所述砂轮相对移动；以及

控制装置，其控制所述移动装置，其中，

所述控制装置具备：

端面整形控制部，其将所述整形器与所述砂轮的相对姿势保持为使所述整形器的旋转轴线与所述砂轮的旋转轴线正交、并且所述筒部的所述前端侧朝向所述砂轮的旋转轴线侧的状态不变，并使所述整形器相对于所述砂轮向所述砂轮的径向外侧相对移动，来进行所述砂轮的端面的整形；和

圆筒部整形控制部，其在所述端面整形控制部的处理之后，使所述整形器相对于所述砂轮沿所述砂轮的旋转轴线方向相对移动，一边使所述筒部的外周缘相比所述筒部的内周缘先与所述砂轮的外周面中的圆筒部接触、一边进行所述圆筒部的整形。

6.根据权利要求5所述的整形装置，其特征在于，其中，

所述砂轮具备角部，其是所述砂轮的外周面的一部分并将所述端面与所述圆筒部连接，

所述控制装置具备角部整形控制部，该角部整形控制部与所述端面整形控制部的处理连续地使所述整形器相对于所述砂轮沿所述角部相对移动，来进行所述角部的整形，

所述圆筒部整形控制部与所述角部整形控制部的处理连续地进行所述圆筒部的整形。

7.根据权利要求5所述的整形装置，其特征在于，其中，

所述砂轮具备内周锥形部，其从圆环状的所述端面的内周缘朝向所述砂轮的旋转轴线方向进行缩径，

所述控制装置具备内周锥形部整形控制部，该内周锥形部整形控制部使所述整形器相对于所述砂轮沿所述内周锥形部相对移动，来进行所述内周锥形部的整形，

所述端面整形控制部在所述内周锥形部整形控制部的处理之后，进行所述端面的整形。

8.一种研削装置，其特征在于，具备权利要求5所述的整形装置。

9.一种整形方法，其特征在于，

其使用权利要求1～4中的任一项所述的整形器，进行所述砂轮的端面、以及所述砂轮的外周面中的圆筒部的整形，包括：

端面整形工序，其将所述整形器与所述砂轮的相对姿势保持为使所述整形器的旋转轴线与所述砂轮的旋转轴线正交、并且所述筒部的所述前端侧朝向所述砂轮的旋转轴线侧的状态不变，使所述整形器相对于所述砂轮向所述砂轮的径向外侧相对移动，来进行所述端面的整形；和

圆筒部整形工序，其在所述端面整形工序之后，使所述整形器相对于所述砂轮沿所述砂轮的旋转轴线方向相对移动，一边使所述筒部的外周缘相比所述筒部的内周缘先与所述圆筒部接触、一边进行所述圆筒部的整形。

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