JP2000153456A - 研削盤及び研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヘッドの進出量と実際の研削量とを一致させる
ことで正確な数値制御を可能とするとともに、過負荷が
生じた場合にはこれを逃がしてワークの破損を防止する
ことのできる研削盤を提供すること。 【解決手段】ヘッド１８を回転する砥石車１２方向に移
動させワーク軸２３先端に装着されたワークＷを同ワー
ク軸２３とともに回転に従動させながら砥石車１２によ
って研削するようにした研削盤において、シリンダ装置
４６を駆動させ押圧レバー４７によってワーク軸２３を
保持したワーク軸ホルダ２６の規制テーブル２９を押圧
する。すると規制テーブル２９は押圧レバー４７と規制
面２５ａに挟まれて保持され、その結果ワーク軸２３は
ヘッド１８と一体化する。一方、研削時に過負荷がかか
ると押圧レバー４７は押し戻される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッドに装着され
た主軸にワーク又は砥石を保持させて主軸を回転させ、
ヘッドの進出方向に配置された砥石又はワークと当接さ
せてワークを研削するようにした研削盤及び研削方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から図７に示すような定量平面研削
盤７１が知られている。この定量平面研削盤７１はワー
クＷを保持させたワーク軸７２をヘッド７３と一体的に
下降させベッド上で回転する砥石車７４の端面によって
研削させるものである。この研削盤に「定量」と冠され
ている理由はワーク軸７２がヘッド７３に固定されてお
りヘッド７３の下降量がワーク軸７２の下降量として実
際の研削量と一致するからである。この定量平面研削盤
７１の概略を簡単に説明する。

【０００３】ヘッド７３上部であってワーク軸７２上端
にはプーリ７５が装着されている。モータ７６の駆動軸
の図示しない小プーリと同プーリ７５間にはベルト７８
が掛け回されておりモータ７６の回転力が同ベルト７８
を介してワーク軸７２に伝達される。ワーク軸７２は軸
ホルダ７７によって回動可能かつスラスト移動不能に保
持されている。ワーク軸７２下端にはワークホルダ７９
が装着され、同ホルダ７９の裏面にはワークＷが保持さ
れている。ベッド上には砥石車７４が配置され、図示し
ないモータによって回転させられる。ヘッド７３はボー
ル軸受け８０によってヘッド昇降雄ねじ８１に装着さ
れ、コラム８２上部に配置されたモータ８３によって雄
ねじ８１が回転させられるとボール軸受け８０との対偶
関係によってヘッド７３が昇降するようになっている。

【０００４】このような定量平面研削盤７１ではヘッド
７３の下降とともにワーク軸７２も一体的に下降する。
ワーク軸７２とともにワークＷは自転し、回転する砥石
車７４の端面に当接して研削される。

【０００５】一方、図８に示すような定圧平面研削盤８
５も従来から知られている。この定圧平面研削盤８５は
上記定量平面研削盤７１と同様ヘッド７３とともにワー
ク軸７２を下降させ回転する砥石車７４の端面によって
研削させるものである。しかし、ワーク軸７２をヘッド
７３とともに下降させるもののワーク軸７２自身はスプ
リング８６にて吊り下げ支持されているためヘッド７３
に対してスラスト方向に移動可能とされているものであ
る。この定圧平面研削盤８５の概略を簡単に説明する。
尚、上記定量平面研削盤７１と同様の構成には同じ番号
を付して説明は省略する。

【０００６】ワーク軸７２は軸ホルダ７７によって回動
可能に保持されるとともに、同軸ホルダ７７とともに上
下方向にスラスト移動可能とされている。ワーク軸７２
の上部は前記プーリ７５の上方に延出されておりワーク
軸７２上端のスプリング受け８７とプーリ７５の間には
コイルスプリング８６が配設されている。このコイルス
プリング８６によってワーク軸７２は軸ホルダ７７とと
もに上方に付勢されながら吊り下げられている。

【０００７】このような定圧平面研削盤８５においても
ヘッド７３の下降とともにワーク軸７２は一体的に下降
する。しかし、ワーク軸７２はヘッド７３に対して固定
されているわけではないためワークＷが砥石車７４の端
面に当接して研削が始まるとワークＷの凹凸に応じて微
妙に上下動し、過負荷がコイルスプリング８６によって
逃されるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の定量平面研削盤７１及び定圧平面研削盤８５では、
次のような問題があった。

【０００９】・定量平面研削盤７１ではヘッド７３の下
降量が実際の研削量に一致するため正確な数値制御が可
能であるが、過負荷に対して逃げることができずワーク
Ｗが破損する可能性があった。

【００１０】・定圧平面研削盤８５では過負荷からは逃
れ得るものの、研削中は常時ワークＷの凹凸に応じて上
下するため正確な数値制御ができなかった。 本発明は、上記問題を解消するためになされたものであ
って、その目的は、ヘッドの進出量と実際の研削量とを
一致させることで正確な数値制御を可能とするととも
に、過負荷が生じた場合にはこれを逃がしてワークの破
損を防止することのできる研削盤を提供することにあ
る。

【００１１】

【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に記載の発明ではヘッドと、同ヘッドに装
着され回転駆動手段によって回転駆動される主軸とを有
し、同主軸に装着されたワークを同主軸の回転に従動さ
せながら進退手段によって前記ヘッドを砥石との間で相
対的に同砥石方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削
するようにした研削盤において、前記ヘッドには前記主
軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってスラスト移動
可能に装着するとともに、同主軸の前記砥石方向へのス
ラスト移動を規制する規制部と、同主軸をスラスト移動
不能に保持する主軸固定手段とを設け、同主軸固定手段
を研削時の所定以上の負荷に対して前記砥石から離れる
方向への同主軸のスラスト移動を許容するようにしたこ
とをその要旨とする。

【００１２】従って、請求項１に記載の発明によれば、
回転する主軸はヘッドとともに相対的に砥石方向へ進出
し、ワークが砥石に当接されて研削が行われる。この
時、主軸はヘッド側の規制部によってそれ以上砥石方向
にスラスト移動進出できないようになっている。主軸固
定手段によって所定の位置、例えばこの規制部で保持さ
れた状態にある主軸はヘッドに対する相対的なスラスト
移動が不能とされヘッドとともに進退する。一方、研削
時にワークの凹凸等によって所定以上に負荷がかかると
主軸固定手段は砥石から離れる方向、つまり負荷を逃が
す方向に主軸がスラスト移動するのを許容してワークの
破損を防止する。

【００１３】請求項２に記載の発明ではヘッドと、同ヘ
ッドに装着され回転駆動手段によって回転駆動される主
軸とを有し、同主軸に装着された砥石を同主軸の回転に
従動させながら進退手段によって前記ヘッドをワークと
の間で相対的に同ワーク方向に進出させ同砥石にて同ワ
ークを研削するようにした研削盤において、前記ヘッド
には前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってス
ラスト移動可能に装着するとともに、同主軸の前記ワー
ク方向へのスラスト移動を規制する規制部と、同主軸を
スラスト移動不能に保持する主軸固定手段とを設け、同
主軸固定手段を研削時の所定以上の負荷に対して前記ワ
ークから離れる方向への同主軸のスラスト移動を許容す
るようにしたことをその要旨とする。

【００１４】従って、請求項２に記載の発明によれば、
回転する主軸はヘッドとともに相対的にワーク方向へ進
出し、砥石がワークに当接されて研削が行われる。この
時、主軸はヘッド側の規制面によってそれ以上ワーク方
向にスラスト移動進出できないようになっている。主軸
固定手段によって所定の位置、例えばこの規制部で保持
された状態にある主軸はヘッドに対する相対的なスラス
ト移動が不能とされヘッドとともに進退する。一方、研
削時にワークの凹凸等によって所定以上に負荷がかかる
と主軸固定手段はワークから離れる方向、つまり負荷を
逃がす方向に主軸がスラスト移動するのを許容してワー
クの破損を防止する。

【００１５】請求項３の発明では前記規制部と主軸との
当接規制による押圧部分には、この押圧力を検出するた
めの検出手段が配設されていることをその要旨とする。
従って、請求項３の発明によれば、検出手段が検出する
押圧力の変化によって、例えば、ワークと砥石とが当接
されたか否かや、一定以上の押圧力になったら切り込み
を停止させ、それ以下になったら切り込みを開始する事
により、一定以上の押圧力では定圧加工、それ未満では
定量加工が可能となり、ワークにダメージを与えない範
囲での能率加工を行い得る。

【００１６】請求項４に記載の発明ではヘッドに装着さ
れた主軸を回転させ、同ヘッド前方に配置した砥石と同
ヘッドとを接近させることで同主軸に取着したワークと
同砥石とを当接させて同ワークを研削する研削方法であ
って、研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかると同ヘ
ッドと前記砥石との所定の間隔を保持したまま同主軸を
同ヘッドに対して同砥石から離れる方向にスラスト移動
させるようにしたことをその要旨とする。

【００１７】従って、請求項４に記載の発明によれば、
ヘッドと砥石が接近すると回転する主軸に取着したワー
クが砥石に当接されて研削が行われる。研削時にワーク
の凹凸等によって所定以上に同主軸に負荷がかかると同
主軸は砥石から離れる方向、つまり負荷を逃がす方向に
スラスト移動してワークの破損を防止する。

【００１８】請求項５に記載の発明ではヘッドに装着さ
れた主軸を回転させ、同ヘッド前方に配置したワークと
同ヘッドとを接近させることで同主軸に取着した砥石と
同ワークとを当接させて同ワークを研削する研削方法で
あって、研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかると同
ヘッドと前記ワークとの所定の間隔を保持したまま同主
軸を同ヘッドに対して同ワークから離れる方向にスラス
ト移動させるようにしたことをその要旨とする。

【００１９】従って、請求項５に記載の発明によれば、
ヘッドと砥石が接近すると回転する主軸に取着した砥石
がワークに当接されて研削が行われる。研削時にワーク
の凹凸等によって所定以上に同主軸に負荷がかかると同
主軸はワークから離れる方向、つまり負荷を逃がす方向
にスラスト移動してワークの破損を防止する。

【００２０】請求項６に記載の発明では請求項４又は５
の発明の構成に加え、研削前に前記ヘッドとワークとの
距離を縮め、一旦前記ワークと砥石とを当接させてヘッ
ドの研削開始基準位置を求め、再び同ワークと砥石とが
当接しない位置まで同ヘッドとワークとを離間させた後
で研削を開始するようにしたことをその要旨とする。

【００２１】従って、請求項６に記載の発明によれば、
研削開始基準位置を正確に求めることができるため、前
もって、助走距離を実測してその値を作業者が入力する
必要がなくなる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した平面研
削盤の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００２３】（実施の形態１）図１〜図３に示すよう
に、ベッド１１上には砥石車１２が回転可能に配設され
ている。ベッド１１内には同砥石車１２を回転駆動する
第２の回転駆動手段としての砥石車回転モータ１３が配
設されている。ベッド１１上であって前記砥石車１２の
側方にはコラム１４が立設されている。コラム１４の上
部であってベッド１１中央寄りにはヘッド昇降モータ１
５が配設されている。同モータ１５からコラム１４の内
側面に沿って長尺のヘッド昇降雄ねじ１６が下方に向か
って延出されており、同雄ねじ１６は同モータ１５によ
って正逆いずれの方向にも回動するようになっている。
コラム１４の内側面には同雄ねじ１６に平行にガイド１
７が装着されている。

【００２４】ヘッド１８には取付基板２０を介して上下
一対のボール軸受け１９が装着されている。両ボール軸
受け１９はヘッド昇降雄ねじ１６に装着されて両者間で
ボールねじを構成している。ヘッド１８は同ヘッド昇降
雄ねじ１６に対してボール軸受け１９を介して支持され
ている。ボール軸受け１９はヘッド昇降雄ねじ１６の回
動に応じてガイド１７に案内されてねじ対偶の関係によ
って上下方向に移動しヘッド１８を昇降させる。

【００２５】次にヘッド１８について説明する。ヘッド
１８はヘッド本体２１とヘッド本体２１内に収納された
主軸としてのワーク軸２３を備えている。ヘッド本体２
１は筒状の胴部２２と天井部２４とより構成されてい
る。胴部２２の内周面には断面円環形状の内筒２５が形
成されている。内筒２５上部全周には規制面２５ａが形
成され下部全周にはフランジ２５ｂが形成されている。
同内筒２５に包囲されるように主軸ホルダ２６が配設さ
れている。主軸ホルダ２６は胴部２７と同胴部２７下端
に形成された底部２８と同胴部２７上端に冠着された規
制テーブル２９とより構成されている。

【００２６】胴部２７は円環形状をなし、前記内筒２５
の内周面に配置されている。胴部２７と内筒２５との間
には静圧ポケットＰが形成されており、研削盤駆動時に
おいて図示しない外部ポンプより常時注油されている。
その結果、胴部２７と内筒２５間の部材接触による磨耗
が軽減される。底部２８は胴部２７と一体形成されてお
り、その中央に円形の透孔２８ａが形成されている。規
制テーブル２９は中央に円形の透孔２９ａが形成された
胴部２７よりも大径の円環形状をなし、前記内筒２５の
規制面２５ａ上に載置されている。この載置状態におい
て胴部２７の下方寄りはヘッド本体２１の下端面から下
方に露出されている。ヘッド本体２１内部であって規制
テーブル２９の上方にはクリアランスＣが設けられてい
る。その結果、主軸ホルダ２６は規制面２５ａ位置を最
下部位置として上下方向（ワーク軸２３のスラスト方
向）にスライド移動可能とされている。

【００２７】主軸ホルダ２６内部には前記ワーク軸２３
が回転可能に収納されている。ワーク軸２３は前記主軸
ホルダ２６の胴部２７の内周面に包囲された軸本体３１
と前記底部２８の透孔２８ａと規制テーブル２９の透孔
２９ａにそれぞれ挿入される小軸部３３とを備えてい
る。軸本体３１と胴部２７との間には静圧ポケットＰが
形成されており、研削盤駆動時において図示しない外部
ポンプより常時注油されている。その結果、軸本体３１
と胴部２７間の部材接触による磨耗が軽減される。下部
側の小軸部３３下端にはワークホルダ３４が装着されて
いる。ワークホルダ３４は図示しないバキューム装置に
よって裏面側に配設されるワークＷを吸着する。下部側
の小軸部３３上部にはスラスト軸受３５を介して上方に
延出される延出部３６が形成されている。

【００２８】延出部３６の先端は前記ヘッド本体２１の
天井部２４の上方に突出させられ突出部３６ａとされて
いる。天井部２４上面には突出部３６ａを中心として第
１のプーリ３８が回動可能に装着されている。第１のプ
ーリ３８は突出部３６ａと一体回動可能に固着されてい
る。突出部３６ａ上端には円盤状のスプリング受け３７
が一体形成されており、同スプリング受け３７と第１の
プーリ３８との間には弾性部材としてのコイルスプリン
グ３９が配設されている。コイルスプリング３９は押圧
板３７を介してワーク軸２３を常時上方へ付勢して持ち
上げている。

【００２９】第１のプーリ３８の後方には主軸回転モー
タ４０が配設されている。図４に示すように、ワーク軸
２３を回転する第１の回転駆動手段としての主軸回転モ
ータ４０の駆動軸４０ａには第２のプーリ４１が固着さ
れている。同第２のプーリ４１と第１のプーリ３８間に
はベルト４２が掛け回されており主軸回転モータ２４の
回転力が同ベルト４２を介してワーク軸２３に伝達され
る。その結果、スラスト軸受３５に支持されたワーク軸
２３は回転し、ワークホルダ３４に保持されたワークＷ
が回転する。

【００３０】図４に示すように、前記ヘッド本体２１の
胴部２２の天井部２４寄り外側面であってワーク軸２３
を挟んで前記ヘッド昇降雄ねじ１６の反対側にはブラケ
ット４４が固着されている。同ブラケット４４の下部で
あって同胴部２２には開口部４５が形成されている。ブ
ラケット４４には主軸固定手段としてのシリンダ装置４
６が装着されている。シリンダ装置４６から下方に向か
ってロッド４６ａが延出されており、同ロッド４６ａの
先端には押圧レバー４７の基端が固着されている。押圧
レバー４７は水平に延出され、その前方は前記胴部２２
に形成された開口部４５からヘッド本体２１内部に挿入
されている。ブラケット４４には案内桿４８の基端が固
着され、同案内桿４８はロッド４６ａと平行に下方に延
出されている。押圧レバー４７は同案内桿４８に挿通さ
れており、同案内桿４８によってロッド４６ａとともに
進退する押圧レバー４７が片持ち状態にならずに支持さ
れる。このようなシリンダ装置４６が駆動されるとロッ
ド４６ａが進出して押圧レバー４７が主軸ホルダ２６の
規制テーブル２９上面を押圧する。すると、コイルスプ
リング３９によって上方に付勢されているワーク軸２３
の付勢力に打ち勝ち、ワーク軸２３は押し下げられて規
制テーブル２９は前記内筒２５の規制面２５ａ上に押し
つけられる。すなわち、押圧レバー４７と規制面２５ａ
によって規制テーブル２９が挟まれることでワーク軸２
３はスラスト移動不能に保持されることとなる。

【００３１】次に上記のように構成された実施の形態１
の平面研削盤の作用について説明する。まず、ヘッド１
８が原位置（ワークＷが砥石車１２と干渉しない位置）
にある状態で、ワークホルダ３４にワークＷを保持させ
る。次いで図示しない制御装置の制御下で図示しない操
作パネルを操作して各モータ１３、１５、４０及びシリ
ンダ装置４６を駆動させる。

【００３２】まず砥石車１２を砥石車回転モータ１３に
よって回転させる。同時にワーク回転モータ４０を駆動
させワーク軸２３とともにワークＷを自転させる。更
に、シリンダ装置４６を駆動させロッド４６ａを進出さ
せる。ロッド４６ａ進出とともに押圧レバー４７がワー
ク軸２３の規制テーブル２９を規制面２５ａに押しつ
け、その結果ワーク軸２３はヘッド１８に対して固定さ
れる（図３の状態）。そして、ヘッド昇降モータ１５を
駆動させてヘッド昇降雄ねじ１６を回動させる。ボール
軸受け１９に支持されたヘッド１８は雄ねじ１６の回動
に応じて進出（下降）させられる。ワーク軸２３はヘッ
ド１８に固定されているためその進出量はヘッド１８と
同量とされる。ワーク軸２３先端のワークＷは下降させ
られて砥石車１２の端面に当接し研削が行われる。

【００３３】このとき、シリンダ装置４６の使用圧力
（本実施の形態では１０ＭＰａ（kgf/平方ｃｍ）に設定
した）以上の反力を受けた場合にはロッド４６ａはその
力に降伏して後退する（但し、後退量はごく少量である
ため視認できるほどではない）。

【００３４】研削が終了するとヘッド昇降モータ１５を
一旦停止させた後、逆駆動させてヘッド昇降雄ねじ１６
を下降時とは逆方向に回動させる。するとヘッド１８は
後退（上昇）させられ原位置に復帰する（原位置への復
帰は図示しないリミットスイッチの入り切りによる）。
同時にワーク回転モータ４０を停止させ、次のワークＷ
を装着する。すべての研削作業終了時においては砥石車
回転モータ１３を停止させる。

【００３５】本実施の形態１では上記のように平面研削
盤を構成したことにより次のような効果を得ることがで
きる。 （１）本実施の形態１では、押圧レバー４７により規制
テーブル２９が規制面２５ａに押しつけられることでワ
ーク軸２３はヘッド１８に対して固定されることとな
り、基本的にヘッド１８の進出量がワークＷの研削量と
なるため正確な数値制御の下での研削が可能となる。

【００３６】（２）本実施の形態１では、ワークＷの凹
凸が大きく、研削時にシリンダ装置４６が使用圧力以上
の反力を受けた場合にはロッド４６ａはその力に降伏し
て後退するようになっている。そのため、基本的には定
量研削を行うものの過負荷となればその負荷から逃れら
れるようになっているため定量研削でありながらワーク
Ｗの破損を防止することができる。

【００３７】（３）正確な研削が必要な場合にはシリン
ダ装置４６を駆動させてワーク軸２３をヘッド１８に対
して固定して定量研削を行い、荒削りの場合にはシリン
ダ装置４６を駆動させずコイルスプリング３９の弾性に
よって従来のような定圧平面研削盤として使用すること
も可能となる。

【００３８】すなわち、使用目的にあわせてワーク軸２
３を固定したりスラスト移動を許容したりすることがで
きるため汎用性が増す。 （４）内筒２５には規制面２５ａが設けられ、主軸ホル
ダ２６は規制テーブル２９が規制面２５ａ上に載置され
ることで支持されるとともに、この規制面２５ａと押圧
レバー４７によりワーク軸２３はヘッド１８に対して固
定されるようになっているため、ワーク軸２３固定のた
めの部材点数が少なくてすみ、構造が簡単となる。

【００３９】（実施の形態２）図５及び図６に基づいて
実施の形態２について説明する。尚、上記実施の形態１
の平面研削盤と同様の構成については同じ番号を付して
説明は省略する。実施の形態２においては主軸固定手段
としてシリンダ装置４６の代わりにワーク軸固定装置５
１がブラケット４４上に配設されている。ワーク軸固定
装置５１はモータ５２、ボールねじ５３、コイルスプリ
ング５４、第１のロッド５５及び第２のロッド５６を備
えている。モータ５２は装置ケース５１ａ上部に配設さ
れている。コイルスプリング５４は装置ケース５１ａ内
に収納されている。ボールねじ５３は雄ねじが形成され
たモータ５２の出力軸５２ａと同出力軸５２ａに装着さ
れたボール軸受け５７とより構成されている。ボール軸
受け５７は出力軸５２ａの回動に応じて装置ケース５１
ａに配設されたガイド５８により案内されながらねじ対
偶の関係により上下方向に移動する。

【００４０】ボール軸受け５７には第１のロッド５５が
固着されている。第１のロッド５５は装置ケース５１ａ
内に延出されている。同第１のロッド５５の下端にはコ
イルスプリング５４を押圧する第１の押圧プレート５９
が形成されている。

【００４１】ブラケット４４を挿通して第２のロッド５
６が配設されている。第２のロッド５６の先端は押圧レ
バー４７の基端に固着されている。第２のロッド５６の
上部は装置ケース５１ａ内に延出されており、その上端
にはコイルスプリング５４を押圧する第２の押圧プレー
ト６１が形成されている。

【００４２】実施の形態２においては内筒２５の規制面
２５ａ上に検出手段としてのロードセル６５が埋設され
ている。ロードセル６５は規制面２５ａと面一となる
（あるいは若干高い位置となるように）ひずみゲージを
備えている。規制テーブル２９が当接し、また離間する
ことでひずみゲージのひずみ量は変化する。ロードセル
６５はひずみによる抵抗の変化を電気信号に変換して図
示しない制御装置に出力する。実施の形態２における他
の構成については実施の形態１と同様である。

【００４３】次に上記のように構成された実施の形態２
の平面研削盤の作用について説明する。まず、ヘッド１
８が原位置（ワークＷが砥石車１２と干渉しない位置）
にある状態で、ワークホルダ３４にワークＷを保持させ
る。また、ワーク軸固定装置５１は初期状態においては
図６の状態から第１のロッド５５を所定量進出（下降）
させて図５の状態とされており、コイルスプリング５
４、第２のロッド５６を介して押圧レバー４７を下方に
向かって押圧している。押圧レバー４７を押圧する力は
第１のロッド５５の進出量によって変更可能とされてい
る。すなわち、第１のロッド５５の進出量が多くなると
コイルスプリング５４がそれだけ強く付勢されることと
なり、結果として押圧レバー４７はより強い力で押圧さ
れることとなる。押圧レバー４７によってワーク軸２３
の規制テーブル２９は規制面２５ａに押しつけられ、そ
の結果ワーク軸２３はヘッド１８に対して固定される。
ロードセル６５は規制テーブル２９の規制面２５ａに対
する押圧力を検出して図示しない制御装置に出力する。

【００４４】次いで図示しない制御装置の制御下で図示
しない操作パネルを操作してヘッド昇降モータ１５を順
駆動させてヘッド昇降雄ねじ１６を回動させる。ボール
軸受け１９に支持されたヘッド１８は雄ねじ１６の回動
に応じて進出（下降）させられる。尚、本実施の形態２
ではヘッド１８の上下方向位置はヘッド昇降モータ１５
の回転量に基づいて図示しないロータリエンコーダによ
って算出される。このワーク軸２３先端のワークＷは下
降させられて砥石車１２の端面に当接する。このとき、
ワークＷと砥石車１２との当接によって規制テーブル２
９の規制面２５ａに対する押圧力は減少する。制御装置
はロードセル６５からの検出信号に基づいて押圧力が減
少したと瞬時に判断しヘッド昇降モータ１５を停止させ
る。ヘッド１８のこの停止位置をもって研削開始基準位
置とする。

【００４５】この後、ヘッド昇降モータ１５を逆駆動さ
せてヘッド昇降雄ねじ１６を下降時とは逆方向に回動さ
せる。そして、ヘッド１８を所定量後退させた時点で再
びヘッド昇降モータ１５を停止させる。以上で研削前の
準備が終了する。

【００４６】次いで砥石車１２を砥石車回転モータ１３
によって回転させる。同時にワーク回転モータ４０を駆
動させワーク軸２３とともにワークＷを自転させる。ま
た、再びヘッド昇降モータ１５を順駆動させてヘッド昇
降雄ねじ１６を回動させヘッド１８を進出（下降）させ
る。ワーク軸２３はヘッド１８に固定されているためそ
の進出量はヘッド１８と同量とされる。このとき、制御
装置はワークＷが研削開始基準位置に達するまでは高速
でヘッド昇降モータ１５を順駆動させ、ワークＷが研削
開始基準位置に達した時点で低速、すなわち研削速度に
切り替えるように制御する。すなわち、ヘッド１８はワ
ークＷが研削開始基準位置に達するまでのいわゆる助走
距離においては高速で下降し、ワークＷが研削開始基準
位置に達すると研削に適した低速に切り替わることとな
る。

【００４７】ワーク軸２３先端のワークＷは研削開始基
準位置において砥石車１２の端面に当接し研削が行われ
る。ここで、制御装置はロードセル６５の検出値に基づ
いてヘッド１８の下降を制限するように制御する。すな
わち、研削中に研削圧力が高くなるとワークＷに対して
過負荷がかかっていることとなる。そして、研削圧力が
上昇するということはロードセル６５が検出する圧力の
減少を意味する。従って、所定以上の圧力の減少をロー
ドセル６５が検出した場合には一旦ヘッド１８の下降を
停止させることでワークＷに対する過負荷を防止する。
そして、所定の圧力に復帰したことをロードセル６５が
検出した場合には再びヘッド１８の下降を再開させる。

【００４８】また、急激に大きな研削圧力がかかった場
合には第２のロッド５６がその力に降伏してコイルスプ
リング５４に付勢されているにもかかわらず後退する。
研削が終了した後の作用については上記実施の形態１と
同様である。

【００４９】本実施の形態２では上記のように平面研削
盤を構成したことにより次のような効果を得ることがで
きる。 （１）正確な研削が必要な場合にはワーク軸固定装置５
１を駆動させてワーク軸２３をヘッド１８に対して固定
して定量研削を行い、荒削りの場合にはワーク軸固定装
置５１を駆動させずコイルスプリング３９の弾性によっ
て従来のような定圧平面研削盤として使用することも可
能となる。

【００５０】すなわち、使用目的にあわせてワーク軸２
３を固定したりスラスト移動を許容したりすることがで
きるため汎用性が増す。 （２）本実施の形態２では、ワークＷの凹凸が大きく、
研削時にワーク軸固定装置５１が使用圧力以上の反力を
受けた場合には第２のロッド５６はその力に降伏して後
退するようになっている。そのため、基本的には定量研
削を行うものの過負荷となればその負荷から逃れられる
ようになっているため定量研削でありながらワークＷの
破損を防止することができる。

【００５１】（３）ワーク軸固定装置５１ではモータ５
２を駆動源として押圧レバー４７を押圧するようになっ
ている。モータ５２は実施の形態１のシリンダ装置４６
に比べ分解能が高いため、押圧レバー４７に対する微妙
な押圧力の調整が可能となっている。すなわち、出力軸
５２ａを回転させることでボール軸受け５７は進退しす
る。そして、ボール軸受け５７が進退させることで第１
のロッド５５を介してコイルスプリング５４の付勢力を
無段階に微妙に設定することが可能となっている。

【００５２】（４）ロードセル６５によって研削開始基
準位置を正確に求めることができるため、前もって、助
走距離を実測してその値を作業者が入力する必要がなく
なる。また、研削開始基準位置に至るまでは高速で助走
距離を進行することができ、研削作業の迅速化に貢献す
る。

【００５３】（５）ワークＷに対して所定以上の過負荷
がかかるとヘッド１８の下降を停止させるように制御
し、その過負荷がなくなるとヘッド１８の下降を再開す
るように制御している。従って、ワーク軸固定装置５１
に加えて更に確実にワークＷの破損を防止することがで
きる。

【００５４】尚、実施の形態１の（１）及び（４）の効
果については実施の形態２においても同様に奏される。
尚、上記実施形態を、次のように具体化して実施しても
よい。

【００５５】○上記各実施形態では、ヘッド１８側にワ
ークＷを装着したが、逆に砥石車１２をヘッド１８側に
装着し、ワークＷをベッド１１側に装着するようにして
もよい。

【００５６】○上記各実施形態では、砥石車１２は砥石
車回転モータ１３によって回転するように構成されてい
たが、かならずしも砥石は砥石車１２として回転するも
のでなくともよい。

【００５７】○上記実施の形態２において制御装置はロ
ードセル６５の検出値に基づいてヘッド１８の下降速度
を調整するようにしてもよい。すなわち、研削速度が速
すぎる場合にはロードセル６５が検出する圧力は減少
し、逆に研削速度が遅すぎる場合にはロードセル６５が
検出する圧力はある増加する。そこで、ロードセル６５
の検出値に基づいてヘッド昇降モータ１５をフィードバ
ック制御し、ワークＷの砥石車１２に対するほぼ一定の
研削速度を維持するようにしてもよい。

【００５８】○上記実施の形態２において制御装置はロ
ードセル６５の検出値に基づいて砥石車１２の交換やド
レスアップ時期を判定するようにしてもよい。すなわ
ち、砥石車１２の摩耗度合が大きい場合にはその切れ味
が悪くなり、ヘッド１１の砥石車１２側への進出量との
関係から砥石車１２とワークＷとの圧接力が大きくな
る。従って、ロードセル６５が検出する圧力が減少し、
この圧力が所定値を超えた場合には、砥石車１２は交換
やドレスアップ時期であると判断することができる。

【００５９】○上記実施の形態２では検出手段としてロ
ードセル６５を使用したが、これは他の圧力センサでも
よく、また圧力センサ以外の各種センサや、単に砥石車
１２とワークＷとの当接を検出するだけならスイッチを
使用してもよい。

【００６０】○上記各実施形態では、コイルスプリング
３９も設けたが、これは必ずシリンダ装置４６を駆動さ
せてワーク軸２３はヘッド１８に対して固定するのであ
れば装着しなくともよい。また、ヘッド１８は昇降する
ような配置位置とされていたが、左右方向にワーク軸２
３が移動して研削する研削盤に応用してもよい。

【００６１】○主軸固定手段としては上記実施の形態で
はシリンダ装置４６を用いたが、その他の手段、例え
ば、ワーク軸２３を下方に付勢する強力なスプリングで
あってもよい。

【００６２】○上記各実施の形態では回転するワークＷ
に対して砥石車１２はその端面で当接していたが、これ
は研削の一例を示したに過ぎず、砥石車１２の周面で研
削するものでもよい。また、ワークＷの中心はワーク軸
２３の軸中心と一致している必要はなく、ワーク軸２３
に偏心して装着されてもよい。

【００６３】○ワークＷはバキューム以外の手段でワー
クホルダ３４に装着されてもよい。 ○弾性部材としてコイルスプリング３９以外の手段でも
よい。 ○上記実施の形態２ではワークＷに対して所定以上の過
負荷がかかるとヘッド１８の下降を停止させるように制
御していたが、かならずしも停止させず、下降速度を落
としてもよい。

【００６４】○シリンダ装置４６及びワーク軸固定装置
５１の使用圧力は研削条件によって変更してもよい。そ
の他の態様に変更して実施することは自由である。上記
各実施の形態から把握できる本発明のその他の技術的思
想について、下記に説明する。

【００６５】（１） 前記主軸は前記ヘッドに対して弾
性部材によって弾性的に支持されていることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の研削盤。このような
構成では、主軸固定手段により主軸が固定されていない
場合には従来の定圧平面研削盤のように研削時にワーク
の凹凸等に応じて主軸が上下動する。そのため、主軸固
定手段によって主軸をヘッドに対して固定しないで研削
を行う場合にも弾性部材によりワークの破損が防止され
る。

【００６６】（２） 前記主軸固定手段における前記主
軸のスラスト移動を許容する所定以上の負荷の設定を変
更可能としたことを特徴とする請求項１〜３、又は付記
（１）のいずれかに記載の研削盤。

【００６７】このような構成では、研削の内容に応じて
主軸固定手段は主軸のスラスト移動を許容する所定以上
の負荷について設定することとなり主軸のスラスト移動
が許容される負荷に応じて、すなわちワークや砥石車等
の条件によってスラスト移動をする限界値も変更できる
ため種々の研削に対応できる。

【００６８】（３） 前記主軸固定手段は前記規制部に
おいて主軸をスラスト移動不能に保持する請求項１〜
３、付記（１）又は（２）のいずれかに記載の研削盤。 （４） 前記ヘッドは前記ヘッド移動手段によって上下
方向に昇降することを特徴とする請求項１〜３、付記
（１）〜（３）のいずれかに記載の研削盤。

【００６９】（５） 前記ヘッドには前記主軸のワーク
が砥石に当接したことを検出する検出手段を設け、同検
出手段からの出力信号に基づいて同ヘッドの研削開始基
準位置を決定するようにしたことを特徴とする請求項１
〜３、付記（１）〜（４）のいずれかに記載の研削盤。

【００７０】（６）前記ヘッドには前記主軸のワークが
砥石に当接したことを検出する検出手段を設け、同検出
手段による検出値が所定値範囲内にない場合にはヘッド
の相対的な進出を制限するようにしたことを特徴とする
請求項１〜３、付記（１）〜（５）のいずれかに記載の
研削盤。

【００７１】（７） ヘッドに装着された主軸を回転さ
せながらヘッドともども進出させ、同ヘッド前方に配置
した砥石に同主軸先端に取着したワークを当接させるこ
とよって同ワークを研削する研削方法であって、研削時
に同主軸に所定以上の負荷がかかると同ヘッドの進出位
置を維持したまま同主軸を同ヘッドに対して同砥石から
離れる方向にスラスト移動させるようにしたことを特徴
とする研削方法。

【００７２】

【発明の効果】請求項１〜３の発明では、主軸は主軸固
定手段によってヘッドに対して固定されるとともに所定
以上の負荷で砥石から離れる方向へのスラスト移動が許
容されるため、正確な数値制御の下での研削が可能とな
るとともに、ワークの破損も防止される。請求項４及び
５の発明では研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかる
とヘッドと砥石との間隔を保持したまま同主軸を同ヘッ
ドに対して同砥石から離れる方向にスラスト移動するた
め、正確な数値制御の下での研削が可能となるととも
に、ワークの破損も防止される。請求項６の発明では、
請求項４及び５の発明の効果に加え、研削開始位置を自
動的に検出して研削を開始することができるため作業能
率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した実施の形態１の平面研削
盤の側面図。

【図２】 同じ平面研削盤の一部切り欠き拡大側断面
図。

【図３】 同じ平面研削盤の一部切り欠き拡大側断面
図。

【図４】 同じ平面研削盤の一部切り欠き要部正面図。

【図５】 実施の形態２の平面研削盤の一部切り欠き拡
大側断面図。

【図６】 実施の形態２の平面研削盤の一部切り欠き拡
大側断面図。

【図７】 従来の定量平面研削盤の一部切り欠き拡大側
断面図。

【図８】 従来の定圧平面研削盤の一部切り欠き拡大側
断面図。

【符号の説明】

１２…砥石車、１５…進退手段としてのモータ、１６…
進退手段としてのヘッド昇降雄ねじ、１８…ヘッド、１
９…進退手段としてのボール軸受け、２３…主軸として
のワーク軸、２５ａ…規制部としての規制面、３９…弾
性部材としてのコイルスプリング、４０…回転駆動手段
としてのモータ、４６…主軸固定手段としてのシリンダ
装置、４７…主軸固定手段としての押圧レバー、５１…
主軸固定手段としてのワーク軸固定装置、６５…検出手
段としてのロードセル、Ｗ…ワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪木原 己訓 岐阜県武儀郡武芸川町跡部1333番地の１ 株式会社ナガセインテグレックス内 Ｆターム(参考） 3C034 AA08 BB01 CA13 CA18 CB01 DD12 DD20 3C043 BA03 CC04 DD05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動
   手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装
   着されたワークを同主軸の回転に従動させながら進退手
   段によって前記ヘッドを砥石との間で相対的に同砥石方
   向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにした
   研削盤において、 前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向
   に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸
   の前記砥石方向へのスラスト移動を規制する規制部と、
   同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段とを
   設け、同主軸固定手段を研削時の所定以上の負荷に対し
   て前記砥石から離れる方向への同主軸のスラスト移動を
   許容するようにしたことを特徴とする研削盤。
2. 【請求項２】 ヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動
   手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装
   着された砥石を同主軸の回転に従動させながら進退手段
   によって前記ヘッドをワークとの間で相対的に同ワーク
   方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにし
   た研削盤において、 前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向
   に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸
   の前記ワーク方向へのスラスト移動を規制する規制部
   と、同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段
   とを設け、同主軸固定手段を研削時の所定以上の負荷に
   対して前記ワークから離れる方向への同主軸のスラスト
   移動を許容するようにしたことを特徴とする研削盤。
3. 【請求項３】 前記規制部と主軸との当接規制による押
   圧部分には、この押圧力を検出するための検出手段が配
   設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   研削盤。
4. 【請求項４】 ヘッドに装着された主軸を回転させ、同
   ヘッド前方に配置した砥石と同ヘッドとを接近させるこ
   とで同主軸に取着したワークと同砥石とを当接させて同
   ワークを研削する研削方法であって、 研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかると同ヘッドと
   前記砥石との所定の間隔を保持したまま同主軸を同ヘッ
   ドに対して同砥石から離れる方向にスラスト移動させる
   ようにしたことを特徴とする研削方法。
5. 【請求項５】 ヘッドに装着された主軸を回転させ、同
   ヘッド前方に配置したワークと同ヘッドとを接近させる
   ことで同主軸に取着した砥石と同ワークとを当接させて
   同ワークを研削する研削方法であって、 研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかると同ヘッドと
   前記ワークとの所定の間隔を保持したまま同主軸を同ヘ
   ッドに対して同ワークから離れる方向にスラスト移動さ
   せるようにしたことを特徴とする研削方法。
6. 【請求項６】 研削前に前記ヘッドとワークとの距離を
   縮め、一旦前記ワークと砥石とを当接させてヘッドの研
   削開始基準位置を求め、再び同ワークと砥石とが当接し
   ない位置まで同ヘッドとワークとを離間させた後で研削
   を開始するようにしたことを特徴とする請求項４又は５
   に記載の研削方法。