JP2000126910A - Diaphragm coupling device - Google Patents

Diaphragm coupling device

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JP2000126910A
JP2000126910A JP10305311A JP30531198A JP2000126910A JP 2000126910 A JP2000126910 A JP 2000126910A JP 10305311 A JP10305311 A JP 10305311A JP 30531198 A JP30531198 A JP 30531198A JP 2000126910 A JP2000126910 A JP 2000126910A
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JP
Japan
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diaphragm
work
sphere
coupling device
spindle
Prior art date
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Pending
Application number
JP10305311A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigemi Tsukamoto
茂美 塚本
Chuichi Sato
忠一 佐藤
Yasuhiro Yamashita
安弘 山下
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent exertion of influence on high accuracy (circularity) even if concentricity of a main spindle and an auxiliary spindle get out of order by immovably supporting the central part of a diaphragm in a fixed position by a coupling device main body through a sphere. SOLUTION: A diaphragm 3 is deformed at grinding work time, but since a contact point of the diaphragm 3 and a sphere 4 can not move, in shaft directional displacement of the center of the diaphragm 3, shaft directional rigidity restricted by the sphere 4 is high, and since a central position of the diaphragm 3 is fixed, a posture of a work 15 is statically determined, so that circularity at grinding work time of the work 15 is improved. The work 15 hardly receives the moment caused by an alignment error of a main spindle and an auxiliary spindle since the work can easily swing with a contact point with the sphere 4 as the center. Since the contact point of the diaphragm 3 with the sphere 4 becomes a fixing point, rigidity to the moment can be uniformized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒研削盤や旋盤
等で円筒形状物を高精度加工する際等に使用するダイヤ
フラムカップリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diaphragm coupling device used for processing a cylindrical object with high precision using a cylindrical grinder, a lathe or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、円筒研削盤や旋盤等で円筒形
状物を加工する際には、円筒形状物であるワーク(被加
工物)を固定するためにチャック装置もしくはセンター
を使用している。
2. Description of the Related Art Conventionally, when processing a cylindrical object with a cylindrical grinder, a lathe, or the like, a chuck device or a center is used to fix a work (object to be processed) that is a cylindrical object. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】旋削、円筒研削等では
ワークを回転させながら切削や研削を行うが、真円を得
ようとすると支持したワークを正確に回転させることが
必要不可欠である。また、加工においては、ワークと工
具との間に必ず加工力が発生するので、回転精度のみで
なく、切り込み系工具の剛性を高め且つ支持剛性をワー
ク全周で均一にしなければ、ワークを真円加工すること
はできない。
In turning, cylindrical grinding, and the like, cutting and grinding are performed while rotating a work. However, in order to obtain a perfect circle, it is indispensable to rotate the supported work accurately. Also, in machining, since a machining force is always generated between the work and the tool, not only the rotation accuracy but also the rigidity of the cutting system tool must be increased and the support rigidity must be uniform over the entire circumference of the work. It cannot be processed in a circle.

【0004】現在、最も多く行われているセンター加工
においては支持剛性を高めるのが困難であり、一般に
“ビビリ"として知られる自励振動が起きやすい。ま
た、回転精度もセンター穴の加工精度に依存してしまう
ため、高精度な真円形状を得ることが困難である。更
に、品質を均一に保つことも困難である。
At present, it is difficult to increase the supporting rigidity in the center processing which is most frequently performed, and self-excited vibration generally known as "chatter" is likely to occur. Further, since the rotation accuracy also depends on the machining accuracy of the center hole, it is difficult to obtain a highly accurate perfect circular shape. Further, it is difficult to keep the quality uniform.

【0005】他の支持方法としては、心押しの代わりに
補助スピンドルを用い、ワークの両端をチャックする方
法もある。この際には、通常、スクロールチャック装置
を使用するが、ワークを把持するための爪の数が3個程
度と少ない場合、爪の有る方向と無い方向とで剛性に差
が生じてしまい、ワークを真円に削ることができない。
また、前記爪の数が4個或いは6個と多い場合でも、ワ
ークを強力に把持するがために、主軸及び補助スピンド
ルのアライメントが狂っていた場合、その影響を受けて
しまい、やはり高精度な真円形状を得ることが困難であ
る。
As another supporting method, there is a method in which an auxiliary spindle is used instead of the tailstock and both ends of the work are chucked. In this case, a scroll chuck device is usually used. However, if the number of claws for gripping the work is as small as about three, there is a difference in rigidity between the direction in which the claws exist and the direction in which the claws do not exist. Cannot be cut into a perfect circle.
Even when the number of the claws is as large as four or six, if the alignment of the main spindle and the auxiliary spindle is not correct because the workpiece is strongly gripped, the influence is also exerted. It is difficult to obtain a perfect circular shape.

【0006】上述したアライメント誤差の影響を受けな
いためには、モーメントを逃がすことができるチャック
装置を使用すれば良く、そのためにダイヤフラムチャッ
ク装置が使用される場合もあるが、従来のダイヤフラム
チャック装置では、揺動の中心が定まらないので、ワー
クの姿勢が不静定となり、やはり真円形状を得るのは困
難である。
In order to avoid the influence of the above-described alignment error, a chuck device capable of releasing a moment may be used. For this purpose, a diaphragm chuck device may be used. Since the center of the swing is not determined, the posture of the work becomes unstable, and it is also difficult to obtain a perfect circular shape.

【0007】本発明は上述した従来の技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、半径方向及び軸方向の剛性が高く且つ曲
げモーメントに対する剛性が低いと共に、剛性に対して
方向性を持たないダイヤフラムカップリング装置を提供
しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide high rigidity in the radial and axial directions and low rigidity against bending moment. It is another object of the present invention to provide a diaphragm coupling device having no directionality with respect to rigidity.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載のダイヤフラムカップリング装置は、カ
ップリング装置本体にダイヤフラムを装着してなるダイ
ヤフラムカップリング装置において、前記ダイヤフラム
の中央部を前記カップリング装置本体に、定位置にて球
体を介して移動不可能に支持したことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a diaphragm coupling device in which a diaphragm is mounted on a coupling device main body. It is characterized in that the coupling device body is immovably supported via a sphere at a fixed position.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づき説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1は、本発明の一実施の形態に係るダイ
ヤフラムカップリング装置の構成を示す断面図であり、
同図において、1はダイヤフラムカップリング装置であ
り、このダイヤフラムカップリング装置1は、カップリ
ング装置本体2とダイヤフラム3と球体4とを主要構成
要素としている。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a diaphragm coupling device according to an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes a diaphragm coupling device, and the diaphragm coupling device 1 includes a coupling device main body 2, a diaphragm 3, and a sphere 4 as main components.

【0011】カップリング装置本体2は、2枚の円形デ
ィスク2a,2bからなり、一方の円形ディスク2aは
研削盤等の加工装置に設けられた回転主軸5の一端面に
ボルト6により固定されている。また、他方の円形ディ
スク2bは一方の円形ディスク2aの一端面にボルト7
により固定されている。
The coupling device main body 2 is composed of two circular disks 2a and 2b. One circular disk 2a is fixed to one end surface of a rotary spindle 5 provided in a processing device such as a grinding machine by bolts 6. I have. The other circular disk 2b is provided with a bolt 7 on one end surface of the one circular disk 2a.
It is fixed by.

【0012】ダイヤフラム3は他方の円形ディスク2b
の一端面側に配設されている。ダイヤフラム3の外周部
は、他方の円形ディスク2bの一端面外周部と環状のダ
イヤフラム押さえ8とにより狭持されて、ボルト9によ
り固定されている。なお、2枚の円形ディスク2a,2
bを固定しているボルト7は、他方の円形ディスク2b
にダイヤフラム3及びダイヤフラム押さえ8を固定する
ためのボルトを兼ねている。ボルト9を締めることによ
り、球体4へのダイヤフラム3の当接の予圧を球体4へ
付与することができるように球体4の寸法を選定してい
る。これは、軸方向の剛性を確保するために必要であ
る。
The diaphragm 3 is connected to the other circular disk 2b.
Is disposed on one end face side of the. An outer peripheral portion of the diaphragm 3 is held by an outer peripheral portion of one end surface of the other circular disk 2 b and an annular diaphragm retainer 8 and fixed by bolts 9. The two circular disks 2a, 2a
b is fixed to the other circular disc 2b
Also serves as a bolt for fixing the diaphragm 3 and the diaphragm retainer 8. The dimensions of the sphere 4 are selected so that the bolt 9 can be tightened to apply a preload to the sphere 4 for abutment of the diaphragm 3 on the sphere 4. This is necessary to ensure axial rigidity.

【0013】ダイヤフラム3の両側面中央部は、2枚の
円形板10,11により狭持されている。一方の円形板
10は環状をなしている。ダイヤフラム3と2枚の円形
板10,11は、一方の円形板10側から挿通したボル
ト12により互いに固定されている。一方の円形板10
と他方の円形ディスク2bとの間には、ダイヤフラム3
が傾ける程度の隙間Sが設けられている。他方の円形板
11の一側面には連結用部材(取付用スペーサ)13が
ボルト14により固定される。この連結用部材14に
は、ワーク15の一端部がボルト16により固定され
る。図示のように、ダイヤフラムカップリング装置1に
ワーク15を固定した状態では、ダイヤフラム3は球体
4に予圧を付与している。
The center of both sides of the diaphragm 3 is sandwiched between two circular plates 10 and 11. One circular plate 10 has an annular shape. The diaphragm 3 and the two circular plates 10 and 11 are fixed to each other by bolts 12 inserted from one of the circular plates 10. One circular plate 10
And the other circular disk 2b, the diaphragm 3
Is provided to such an extent that is inclined. A connecting member (mounting spacer) 13 is fixed to one side surface of the other circular plate 11 by a bolt 14. One end of a work 15 is fixed to the connecting member 14 by bolts 16. As illustrated, the diaphragm 3 applies a preload to the sphere 4 when the workpiece 15 is fixed to the diaphragm coupling device 1.

【0014】本発明の要旨構成である球体4は、他方の
円形ディスク2bの中央部とダイヤフラム3の中央部と
の間に配設されている。球体4は、他方の円形ディスク
2bの一側面中央部に形成された円錐形状の凹部17内
に収容され、ダイヤフラム3の中央部と点接触してい
る。ダイヤフラム3と球体4との接触点は、ダイヤフラ
ム3がどの様に撓んでも動かない(位置変化しない)よ
うになっている。従って、ダイヤフラム3の中央部は、
カップリング装置本体2の他方の円形ディスク2bの中
央部に、定位置にて球体4を介して移動不可能に支持さ
れている。
The sphere 4, which is the gist of the present invention, is disposed between the center of the other circular disk 2b and the center of the diaphragm 3. The sphere 4 is housed in a conical concave portion 17 formed at the center of one side surface of the other circular disk 2 b, and is in point contact with the center of the diaphragm 3. The point of contact between the diaphragm 3 and the sphere 4 does not move (position does not change) no matter how the diaphragm 3 bends. Therefore, the central part of the diaphragm 3
The coupling device main body 2 is immovably supported at a fixed position via a sphere 4 at the center of the other circular disk 2b.

【0015】図2は、本発明の一実施の形態に係るダイ
ヤフラムカップリング装置1を主軸スピンドル23側と
補助スピンドル24側とにそれぞれ具備した研削盤の概
略構成を示す一部を切欠した平面図である。同図におい
て、20は研削盤で、そのベッド21上にはテーブル2
2が載置固定されている。このテーブル22には、ワー
ク15を支持するための主軸スピンドル23及び補助ス
ピンドル24と、ワーク15を回転駆動するための回転
出力を発生する主軸駆動モータ25とが取り付けられて
いる。
FIG. 2 is a partially cutaway plan view showing a schematic configuration of a grinding machine provided with a diaphragm coupling device 1 according to an embodiment of the present invention on a spindle spindle 23 side and an auxiliary spindle 24 side, respectively. It is. In the figure, reference numeral 20 denotes a grinding machine, and a table 2 is placed on a bed 21 thereof.
2 is mounted and fixed. The table 22 is provided with a main spindle spindle 23 and an auxiliary spindle 24 for supporting the work 15 and a main spindle drive motor 25 for generating a rotational output for rotating the work 15.

【0016】主軸スピンドル23は、本発明のダイヤフ
ラムカップリング装置1を介してワーク15の一端が取
り付けられる主軸23a(図1の回転主軸5に相当す
る)と、該主軸23aを回転可能に支承する第1の静圧
流体軸受23bとから主に構成されており、該軸受23
bの一端には第1の軸受キャップ23cが複数の第1の
キャップボルト23dにより固定されている。また、軸
受23bの内周面には複数の静圧ポケット23eが設け
られており、該静圧ポケット23eを介して供給される
空気または油等の流体によって主軸23aは、軸受23
bの内周面と非接触状態で径方向に回転可能に支承され
ている。
The main spindle 23 is provided with a main shaft 23a (corresponding to the rotary main shaft 5 in FIG. 1) to which one end of the work 15 is mounted via the diaphragm coupling device 1 of the present invention, and rotatably supports the main shaft 23a. And a first hydrostatic fluid bearing 23b.
A first bearing cap 23c is fixed to one end of b by a plurality of first cap bolts 23d. A plurality of static pressure pockets 23e are provided on the inner peripheral surface of the bearing 23b, and the main shaft 23a is moved by the fluid such as air or oil supplied through the static pressure pocket 23e.
b is supported so as to be rotatable in the radial direction in a non-contact state with the inner peripheral surface of b.

【0017】また、軸受23b及び第1の軸受キャップ
23cの対向する各端面には、それぞれ少なくとも1つ
の円環状の静圧ポケット23f,23f'が設けられて
おり、これに対応して主軸23aの外周には第1のスラ
ストカラー23gが設けられている。主軸23aは、静
圧ポケット23f,23f'を介して供給される空気ま
たは油等の流体によって第1のスラストカラー23gを
介して軸受23b及び第1の軸受キャップ23cの各端
面と非接触状態で軸方向に支承されている。
At least one annular static pressure pocket 23f, 23f 'is provided on each of the opposed end faces of the bearing 23b and the first bearing cap 23c. A first thrust collar 23g is provided on the outer periphery. The main shaft 23a is in a non-contact state with each end face of the bearing 23b and the first bearing cap 23c through the first thrust collar 23g by a fluid such as air or oil supplied through the static pressure pockets 23f, 23f '. It is supported in the axial direction.

【0018】更に、主軸23aは、一端面に本発明のダ
イヤフラムカップリング装置1を取り付けるための第1
の突起23hを有すると共に、他端面に第2の突起23
iを有しており、該第2の突起23iに連結されたカッ
プリング26を介して主軸駆動モータ25の出力軸25
aと接続されている。
Further, the main shaft 23a has a first end for mounting the diaphragm coupling device 1 of the present invention on one end surface.
And a second protrusion 23h on the other end surface.
i, and an output shaft 25 of a spindle drive motor 25 via a coupling 26 connected to the second protrusion 23i.
a.

【0019】また、ワーク15を両持ち支持して加工す
る場合に用いる補助スピンドル24は、本発明のダイヤ
フラムカップリング装置1を介してワーク15の他端が
取り付けられる補助軸24aと、該補助軸24aを回転
可能に支承する第2の静圧流体軸受24bとから主に構
成されている。該軸受24bの一端には第2の軸受キャ
ップ24cが複数の第2のキャップボルト24dにより
固定されている。また、軸受24bの内周面には複数の
静圧ポケット24eが設けられており、該静圧ポケット
24eを介して供給される空気または油等の流体によっ
て補助軸24aは、軸受24bの内周面と非接触状態で
径方向に回転可能に支承されている。
The auxiliary spindle 24 used for supporting and working the work 15 at both ends is provided with an auxiliary shaft 24a to which the other end of the work 15 is mounted via the diaphragm coupling device 1 of the present invention, and the auxiliary shaft 24a. And a second hydrostatic bearing 24b rotatably supporting the bearing 24a. A second bearing cap 24c is fixed to one end of the bearing 24b by a plurality of second cap bolts 24d. A plurality of static pressure pockets 24e are provided on the inner peripheral surface of the bearing 24b, and the auxiliary shaft 24a is moved by the fluid such as air or oil supplied through the static pressure pocket 24e. It is supported so as to be able to rotate in the radial direction without contacting the surface.

【0020】また、軸受24b及び軸受キャップ24c
の対向する各端面には、それぞれ少なくとも1つの円環
状の静圧ポケット24f,24f'が設けられており、
これに対応して補助軸24aの外周には第2のスラスト
カラー24gが設けられている。補助軸24aは、静圧
ポケット24f,24f'を介して供給される空気また
は油等の流体によって第2のスラストカラー24gを介
して軸受24b及び第2の軸受キャップ24cの各端面
と非接触状態で軸方向に支承されている。また、補助軸
24aは、一端面にダイヤフラムチャック装置1を取り
付けるための第3の突起24hを有している。
The bearing 24b and the bearing cap 24c
At least one annular static pressure pocket 24f, 24f 'is provided on each of the opposed end faces of
Correspondingly, a second thrust collar 24g is provided on the outer periphery of the auxiliary shaft 24a. The auxiliary shaft 24a is in a non-contact state with each end face of the bearing 24b and the second bearing cap 24c via the second thrust collar 24g by a fluid such as air or oil supplied through the static pressure pockets 24f, 24f '. Is supported in the axial direction. Further, the auxiliary shaft 24a has a third protrusion 24h for attaching the diaphragm chuck device 1 to one end surface.

【0021】また、ベッド21上には砥石台27がワー
ク15の軸方向及び該軸方向と直角方向(図2の矢印方
向)に移動可能に設けられており、該砥石台27の上に
は砥石駆動モータ28が載置固定されている。この砥石
駆動モータ28の出力軸28aには砥石29が固定され
ている。この砥石台27をベッド21上で矢印方向(縦
横)に移動させることによって、砥石29をワーク15
の径方向に所定幅で切り込み送りすると共に、ワーク1
5の軸方向に所定幅でトラバースする。
On the bed 21, a grindstone table 27 is provided so as to be movable in the axial direction of the work 15 and in a direction perpendicular to the axial direction (the direction of the arrow in FIG. 2). A grindstone drive motor 28 is mounted and fixed. A grinding wheel 29 is fixed to an output shaft 28a of the grinding wheel drive motor 28. By moving the grindstone table 27 on the bed 21 in the direction of the arrow (length and width), the grindstone 29 is moved to the work 15.
Cuts and feeds a specified width in the radial direction of
Traverse in the axial direction of No. 5 with a predetermined width.

【0022】また、軸受23b,24bの内周面所定箇
所には、流体が逃げるための環状溝30,31が設けら
れている。
At predetermined locations on the inner peripheral surfaces of the bearings 23b and 24b, annular grooves 30 and 31 for allowing fluid to escape are provided.

【0023】次に、上記構成になるダイヤフラムカップ
リング装置1を図2に示すような研削盤20の主軸スピ
ンドル23と補助スピンドル24とにそれぞれ取り付け
て、これらダイヤフラムカップリング装置1,1を使用
してワーク15を支持する。そして、主軸駆動モータ2
5により主軸スピンドル23を回転駆動してワーク15
を回転させ、砥石駆動モータ28により砥石29を回転
させ、砥石台27を図中矢印方向に必要量だけ移動させ
ることより、この砥石29によりワーク15を円形状に
研削加工するものである。
Next, the diaphragm coupling device 1 having the above configuration is mounted on a main spindle 23 and an auxiliary spindle 24 of a grinding machine 20 as shown in FIG. 2, respectively, and these diaphragm coupling devices 1 and 1 are used. To support the work 15. And the spindle drive motor 2
5, the spindle spindle 23 is driven to rotate, and the work 15 is rotated.
By rotating the grindstone 29 by the grindstone drive motor 28 and moving the grindstone table 27 by a required amount in the direction of the arrow in the figure, the work 15 is ground by the grindstone 29 into a circular shape.

【0024】このような研削加工時において従来のダイ
ヤフラムチャック装置の場合は、ダイヤフラムの変形に
より(両方のダイヤフラムチャック装置の把持アライメ
ントが悪くて)、その中心は不静定であり不規則に変位
してしまうため、ダイヤフラムの軸線の半径方向の振れ
がワークの研削加工時の真円度を悪化する。
In such a grinding process, in the case of the conventional diaphragm chuck device, the center of the diaphragm is deformed irregularly (due to poor gripping alignment of both diaphragm chuck devices) due to deformation of the diaphragm. Therefore, the deflection in the radial direction of the axis of the diaphragm deteriorates the roundness at the time of grinding the workpiece.

【0025】これに対して、研削加工時において本実施
の形態に係るダイヤフラムカップリング装置1の場合
は、ダイヤフラム3は変形するが、ダイヤフラム3と球
体4との接触点は移動不可能となっており、ダイヤフラ
ム3の中心の軸方向への変位は球体4により拘束される
軸方向の剛性が高く、またダイヤフラム3の中心の位置
が固定されるのでワーク15の姿勢が静定となるため、
ワーク15の研削加工時の真円度が良好となる。
On the other hand, in the case of the diaphragm coupling device 1 according to the present embodiment during grinding, the diaphragm 3 is deformed, but the contact point between the diaphragm 3 and the sphere 4 cannot be moved. Since the axial displacement of the center of the diaphragm 3 is high in the axial rigidity restrained by the sphere 4, and the position of the center of the diaphragm 3 is fixed, so that the posture of the work 15 becomes static,
The roundness of the work 15 at the time of grinding is improved.

【0026】通常のスクロールチャック装置を用いてワ
ークを支持して研削を行うと、ワークを強力に把持する
がために、主軸スピンドル23及び補助スピンドル24
のアライメントが狂っていた場合、その影響を受けてス
ピンドル23,24の回転精度を悪化させたり、加工中
のワークの変形等を引き起こしてしまい、高い真円度を
得ることが困難となる。
When grinding is performed while supporting the work using a normal scroll chuck device, the main spindle 23 and the auxiliary spindle 24 are used to strongly grip the work.
Is out of alignment, the rotation accuracy of the spindles 23 and 24 is degraded due to the influence, or the work is deformed during processing, and it is difficult to obtain high roundness.

【0027】これに対して本実施の形態に係るダイヤフ
ラムカップリング装置1では、ワーク15(及びワーク
15を固定したダイヤフラム3)は、球体4との接触点
を中心として容易に揺動できるため、主軸スピンドル2
3及び補助スピンドル24のアライメント誤差に起因す
るモーメントを受け難い。
On the other hand, in the diaphragm coupling device 1 according to the present embodiment, the work 15 (and the diaphragm 3 to which the work 15 is fixed) can easily swing around the point of contact with the sphere 4. Spindle 2
3 and the moment caused by the alignment error of the auxiliary spindle 24 is not easily received.

【0028】また、従来のダイヤフラムチャック装置で
は、ダイヤフラムの変形モードが一定しないため、ワー
クがどのような挙動をするか予測できないが、本実施の
形態に係るダイヤフラムカップリング装置1では、ダイ
ヤフラム3の球体4との接触点が固定点となるので、ど
の方向でもモーメントに対する剛性は均一となる。
In the conventional diaphragm chuck device, the behavior of the workpiece cannot be predicted because the deformation mode of the diaphragm is not constant. However, in the diaphragm coupling device 1 according to the present embodiment, Since the point of contact with the sphere 4 is a fixed point, the rigidity against the moment is uniform in any direction.

【0029】また、この際、ダイヤフラム3の曲げによ
る変形量は極微少であるので、加工により生じるラジア
ル力は、ダイヤフラム3の面内の変形で受けることにな
り、高い剛性が得られ、更に、その剛性はどの方向にも
均一となる。
At this time, since the amount of deformation of the diaphragm 3 due to bending is extremely small, the radial force generated by the processing is received by the in-plane deformation of the diaphragm 3, and high rigidity is obtained. Its stiffness is uniform in any direction.

【0030】本実施の形態に係るダイヤフラムカップリ
ング装置1を、図2に示すように研削盤20の主軸スピ
ンドル23及び補助スピンドル24の双方に使用した場
合、故意に主軸スピンドル23及び補助スピンドル24
の同軸度をずらして、ワーク15の研削を行ったとこ
ろ、主軸スピンドル23と補助スピンドル24の軸心間
距離200mmで、同軸度を0.1mmずらしても、真
円度に影響が見られなかった。
When the diaphragm coupling device 1 according to this embodiment is used for both the main spindle 23 and the auxiliary spindle 24 of the grinding machine 20 as shown in FIG. 2, the main spindle 23 and the auxiliary spindle 24 are intentionally used.
When the workpiece 15 was ground with the coaxiality shifted, the circularity was not affected even when the coaxiality was shifted by 0.1 mm at a distance of 200 mm between the center axes of the main spindle spindle 23 and the auxiliary spindle 24. Was.

【0031】従来のダイヤフラムチャック装置では、軸
方向の加工力はダイヤフラム面に垂直に受けるので、剛
性が低く、ワーク端面の研削を行う際に“ビビリ"を生
じる原因となる。
In the conventional diaphragm chuck device, since the processing force in the axial direction is applied perpendicularly to the diaphragm surface, the rigidity is low, which causes "chatter" when grinding the end surface of the work.

【0032】ところが、本実施の形態に係るダイヤフラ
ムカップリング装置1によれば、軸方向の加工力は球体
4が受けるので、ダイヤフラム3の剛性に加えて、球体
4の変形によって生じる剛性が軸方向の剛性となり、高
い剛性が得られる。
However, according to the diaphragm coupling device 1 according to the present embodiment, since the spherical body 4 receives the machining force in the axial direction, the rigidity caused by the deformation of the spherical body 4 is increased in addition to the rigidity of the diaphragm 3 in the axial direction. And high rigidity can be obtained.

【0033】図3は、本実施の形態に係るダイヤフラム
カップリング装置1を、図2に示すように主軸スピンド
ル23及び補助スピンドル24の双方に使用して研削を
行って得られたワーク(例えば、直径50mm、長さ2
00mm)15の真円度を示す図である。この場合の真
円度は0.03μm、30nmである。
FIG. 3 shows a work (for example, a work piece) obtained by performing grinding using the diaphragm coupling device 1 according to the present embodiment for both the main spindle spindle 23 and the auxiliary spindle 24 as shown in FIG. Diameter 50mm, length 2
(00 mm) is a diagram showing a roundness of 15. The roundness in this case is 0.03 μm and 30 nm.

【0034】また、図4は、図3と同条件のもとに、6
個の爪を有するスクロールチャック装置を使用して研削
を行って得られたワークの真円度を示す図である。この
場合の真円度は0.34μm、340nmである。
FIG. 4 is a diagram showing a graph of FIG.
It is a figure showing the roundness of the work obtained by performing grinding using the scroll chuck device which has two nails. The roundness in this case is 0.34 μm and 340 nm.

【0035】図4の場合、図3の場合に比べて真円度が
悪いのは、モーメントを支持してしまうので、主軸スピ
ンドル23及び補助スピンドル24の同軸度の影響を受
けてしまうのと、ラジアル剛性が方向性を持っているた
めと考えられる。
In the case of FIG. 4, the roundness is lower than in the case of FIG. 3 because the moment is supported, so that it is affected by the coaxiality of the main spindle spindle 23 and the auxiliary spindle 24. This is probably because the radial rigidity has directionality.

【0036】図5は、図3と同条件のもとに、従来のダ
イヤフラムチャック装置を用いて研削を行って得られた
ワークの真円度を示す図である。この場合の真円度は
0.14μm、140nmである。
FIG. 5 is a view showing the roundness of a workpiece obtained by performing grinding using a conventional diaphragm chuck device under the same conditions as in FIG. The roundness in this case is 0.14 μm and 140 nm.

【0037】図5の場合、図3の場合に比べて真円度が
悪いのは、主軸スピンドル23及び補助スピンドル24
の同軸度の影響は軽微になるが、ダイヤフラムの中心が
不静定に変位し、その変形モードが一定しないため、ラ
ジアル剛性に方向性が出てしまうためと考えれる。
In the case of FIG. 5, the roundness is worse than in the case of FIG.
Although the influence of the coaxiality is slight, it is considered that the center of the diaphragm is displaced indefinitely and its deformation mode is not constant, so that the radial rigidity has directionality.

【0038】また、上述した実施の形態では、ダイヤフ
ラムカップリング装置1にボルト16を用いてワーク1
5を取り付ける場合を例示したが、本発明はこれに限ら
れるものではなく、ボルト16を用いずに把持用の爪を
用いてワーク15をダイヤフラムカップリング装置1に
取り付けるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the work 1 is connected to the diaphragm coupling device 1 by using the bolt 16.
5, the present invention is not limited to this, and the work 15 may be attached to the diaphragm coupling device 1 using a gripping claw without using the bolt 16.

【0039】また、本発明のダイヤフラムカップリング
装置1は、上述した図2に示す構成の研削盤20のみに
使用されるものではなく、ワーク15を円形状に研削加
工する加工装置に対して幅広く適用することが可能であ
る。
The diaphragm coupling device 1 of the present invention is not only used for the grinding machine 20 having the configuration shown in FIG. 2 described above, but is widely used for a processing device for grinding the work 15 into a circular shape. It is possible to apply.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳述したように本発明のダイヤフラ
ムカップリング装置によれば、ワークを両持ち支持で加
工を行う際に用いれば、モーメントを支えないので、主
軸及び補助スピンドルの同軸度が狂っていても加工精度
(真円度)に影響を与えないという効果を奏する。
As described above in detail, according to the diaphragm coupling device of the present invention, when the workpiece is used for machining with both ends supported, no moment is supported, so that the coaxiality of the main shaft and the auxiliary spindle is reduced. Even if it is out of order, there is an effect that the processing accuracy (roundness) is not affected.

【0041】また、剛性に方向性が無く且つ剛性が高い
ので、真円度の高い、例えば真円度0.1μm以下の加
工が可能となるという効果を奏する。
Further, since the rigidity has no directionality and the rigidity is high, there is an effect that processing with a high roundness, for example, a roundness of 0.1 μm or less can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るダイヤフラム
カップリング装置の構成を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a diaphragm coupling device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係るダイヤフラム
カップリング装置を具備した研削盤の構成を示す一部を
切欠した平面図である。
FIG. 2 is a partially cutaway plan view showing a configuration of a grinding machine provided with the diaphragm coupling device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係るダイヤフラム
カップリング装置を使用した場合の研削例の真円度を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a roundness of a grinding example when the diaphragm coupling device according to the first embodiment of the present invention is used.

【図4】スクロールチャック装置を使用した場合の研削
例の真円度を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing roundness of a grinding example when a scroll chuck device is used.

【図5】従来のダイヤフラムチャック装置を使用した場
合の研削例の真円度を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing roundness of a grinding example when a conventional diaphragm chuck device is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ダイヤフラムカップリング装置 2 カップリング装置本体 2a 円形ディスク 2b 円形ディスク 3 ダイヤフラム 4 球体 5 回転主軸 6 ボルト 7 ボルト 8 ダイヤフラム押さえ 9 ボルト 10 円形板 11 円形板 12 ボルト 13 連結部材(取付用スペーサ) 14 ボルト 15 ワーク(被研削材) 16 ボルト 17 凹部 20 研削盤 21 ベッド 22 テーブル 23 主軸スピンドル 23a 主軸 23b 第1の静圧流体軸受 23c 第1の軸受キャップ 23d 第1のキャップボルト 23e 静圧ポケット 23f 静圧ポケット 23f' 静圧ポケット 23g 第1のスラストカラー 23h 第1の突起 23i 第2の突起 24 補助スピンドル 24a 補助軸 24b 第2の静圧流体軸受 24c 第2の軸受キャップ 24d 第2のキャップボルト 24e 静圧ポケット 24f 静圧ポケット 24f' 静圧ポケット 24g 第2のスラストカラー 24h 第3の突起 25 主軸駆動モータ 25a 出力軸 26 カップリング 27 砥石台 28 砥石駆動モータ 28a 出力軸 29 砥石 30 環状溝 31 環状溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diaphragm coupling device 2 Coupling device main body 2a Circular disk 2b Circular disk 3 Diaphragm 4 Sphere 5 Rotating main shaft 6 Bolt 7 Bolt 8 Diaphragm holding 9 Bolt 10 Circular plate 11 Round plate 12 Bolt 13 Connecting member (Mounting spacer) 14 Bolt 15 Workpiece (material to be ground) 16 Bolt 17 Concave part 20 Grinding machine 21 Bed 22 Table 23 Main spindle 23a Main spindle 23b First hydrostatic bearing 23c First bearing cap 23d First cap bolt 23e Static pressure pocket 23f Static pressure Pocket 23f 'Static pressure pocket 23g First thrust collar 23h First protrusion 23i Second protrusion 24 Auxiliary spindle 24a Auxiliary shaft 24b Second hydrostatic bearing 24c Second bearing cap 24d Second cap bolt G 24e Static pressure pocket 24f Static pressure pocket 24f 'Static pressure pocket 24g Second thrust collar 24h Third projection 25 Main shaft drive motor 25a Output shaft 26 Coupling 27 Wheel head 28 Wheel drive motor 28a Output shaft 29 Grindstone 30 Ring groove 31 annular groove

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カップリング装置本体にダイヤフラムを
装着してなるダイヤフラムカップリング装置において、
前記ダイヤフラムの中央部を前記カップリング装置本体
に、定位置にて球体を介して移動不可能に支持したこと
を特徴とするダイヤフラムカップリング装置。
1. A diaphragm coupling device having a diaphragm mounted on a coupling device main body,
A diaphragm coupling device, wherein a central portion of the diaphragm is immovably supported at a fixed position via a sphere at a fixed position on the coupling device main body.
JP10305311A 1998-10-27 1998-10-27 Diaphragm coupling device Pending JP2000126910A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007015044A (en) * 2005-07-06 2007-01-25 Canon Chemicals Inc Rubber roll grinding method and rubber roll

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