JP2000513280A - 外面研磨機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 環状工作物、特に軸受軌道輪の外周面からそして（または）それと関連したフランジから材料を除去するための、そして研削砥石（１８）などの回動可能に駆動される工具、機械加工される工作物(１５)のためのチャッキング装置(１４)、および工作物と工具の間に相対運動を引き起こすための送り手段（１０，１１）を有する種類の外面研磨機、特に外面研削盤において、該機械は、さらに、長手方向の円筒状内部空間をもつ管状円筒状ハウジング（３）を有し、前記円筒状内部空間（４）は、前記ハウジングの長手方向の軸からずれたその長手方向の軸をもち、軸（７）は、前記内部空間（４）内に設けられ、かつ、回動可能な工作主軸台（１６）に結合された原動機（１７）が配置された凹所（７ａ）をもち、該工作主軸台（１６）は、前記チャッキング装置と共に、処理すべき工作物を保持し回転するように配置されており、前記軸は、前記空間内で角移動可能であり、該ハウジング（３）は、回転可能に駆動される外側ケーシング（５）により囲まれており、前記ケーシング（５）は、研削砥石（１８）などの工具をその内側縁に形成している開口（２０）をもつ蓋部材（１９）に確実に結合されており、前記軸（７）は、前記空間内で角移動されながら、前記工作主軸台（１６）を該工作物（１５）と共に経路内で変位させ、該工作物が該工具（１８）の内周面に接近し接触できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 外面研磨機 本発明は、外面研磨機、すなわちほぼ円筒状または環状工作物の外周面および (または)それに関連したフランジから材料を除去するよう設計された工作機械、 および特に軸受リングおよび添付の請求の範囲１の前文で定義された種類の外面 および（または）フランジを研削するための外面研削盤に関する。 研削盤、ラップ盤、ホーニング盤、フライス盤などの研磨機は、僅かに異なる 設計および実施例が数多く知られている。機械は、コンパクトでできるだけスペ ースを取らないことが望ましい。他方、良好な機械加工結果を得るには、機械の 協働部品の相互剛性が高く、また、振動傾向が低いことが重要である。これら特 徴は、機械に、重い土台および頑丈で堅固な設計を施すことにより得られること が多く、したがって、これら二つの条件は、コンパクトであることおよび省スペ ースの特徴に対する要求と矛盾することが多い。 本発明の目的は、これら部分的に矛盾する特徴を実現する外面研磨機を提供す ることであり、これは、添付の請求の範囲１で定義した特徴を機械に与えること により得られた。 この方式では、機械内の距離を非常に短くすることが可能になったが、これは 、従来の機械で、例えば、熱影響および長尺軸の材料の弾性などにより生じてい た不正確さが、最小限にまで低減され、したがって、機械に優れた精密さが与え られることを意味する。 以下、付図に概略的に示した実施例を参照して、本発明をさらに説明する。 図１は、本発明による外面研磨機の概略的な実施例を示す長手方向の断面図で ある。 図２は、図１に示した機械の一部の端面図である。 図３〜６は、機械の異なる要素を異なる相互位置で示す図２の端面の模式横断 面図である。 図７は、軸受リングの外側フランジの外面および側面を加工するよう配置され た図１の装置の一部の拡大図である。 図１は、本実施例においては外面研削盤である本発明による新しい外面研磨機 の主要部品を概略的に示すものである。この機械は、図示の本実施例においては 、片持梁ハウジングを支持するための部分２をもつ機械ベッドとして設計された フレーム１を組み込んでおり、片持梁ハウジングは、長手方向に伸びる穴４をも つ外観が円筒状で実際はチューブ形の細長く伸びた部材３として設計されており 、穴４は、円筒状部材３の長手方向の中心に対して偏心して配置されている。円 筒状部材３は、必ずではないとしても、好ましくは、フレーム１に回転できない ように結合されている。円筒状部材３の外周面には、回転可能な外側部材５、す なわち砥石往復台が、回転可能に支持されており、外側部材５は、原動機６、好 ましくは電動機で駆動される。ハウジングの偏心穴４の内部には、回転または割 出し可能で軸方向に変位可能な軸７が設けられている。この軸７は、ハウジング 穴４からフレーム１の支持部分２に向かう方向に突出し、かつ、図示した実施例 においては、ハウジング内に受け入れられている軸７の部分よりも小さな直径の 部分８を有している。このようにハウジングから突出している軸の部分８は、フ レーム１の部分２に設けられた空間９内に受け入れられており、空間内には、軸 ７を回動するための手段、好ましくはトルクモータ１０および軸７の軸方向変位 のための手段、好ましくはリニアモータ１１が設けられている。軸の回動および 軸方向変位は、それぞれセンサ1２および１３で制御され、センサ１２および１ ３も、好ましくは、フレーム部分２の空間９内に収納されている。 軸を回転させ軸方向に変位させる手段は、図示した方式で配置する必要はなく 、例えば、軸それ自体の凹部に収納してもよいことは言うまでもない。 軸７は、外周面を機械加工、例えば研削したい工作物１５、例えば軸受の軌道 輸のための何らか適当なチャック用の回し金１４を支持している。軸７は、その 突出している部分８と反対側の端部に内部空間７ａ（例えば図３参照）を有して おり、内部空間７ａ内には、原動機１７が、一体化された研削主軸１６と共に支 持されており、研削主軸は、チャックと共に、その間に工作物１５を締め付ける よう配置されている。回転可能な外側部材５、もしくは砥石往復台は、このよう に管状であり、その前端、すなわち円筒状部材３の自由端に隣接した端部におい て、円筒状部材３の外に僅かに突出しており、中心開口２０をもつ固定的に結合 されたほぼ錐状形の蓋部材１９が付与されている（図２参照）。図示の実施例に おいては、開口２０の縁が、環状研削砥石１８として設計されている。運転の際 、環状研削砥石１８は、外側ケーシング５と共に回転する。チャックの回し金１ ４が、この中心開口２０を通して突出しており、したがって、チャックと工作主 軸台１６の間に保持された工作物１５は、リニアモータ１１によって軸７に伝え られる軸７の軸方向の運動に従って、蓋部材１９の内側の心合わせされた位置の 間を変位可能となる。蓋部材１９の開口２０は、工作主軸台およびチャックがそ れを通過できる大きさをもち、かつ、軸７、したがって工作主軸台１６が蓋部材 の開口２０に対して偏心的に回転可能な十分な隙間をもち、したがって、工作主 軸台１６を工作物１５と共に経路内で角変位させて、研削砥石１８の内周を辿る ことを可能にする。 工具すなわち研削砥石１８の目直しまたは形直しを行うために、工作主軸台１ ６には、好ましくは、目直しまたは形直しローラ２１を付与し、軸が、回転およ び(または)軸方向変位のための手段により工具に対する運動を与えられながら、 研削砥石１８または類似物に所望のもしくは適切な輸郭を付与する。 使用されたチャッキング法は、本発明にとって格別重要ではなく、従来のチャ ッキング法、すなわち中心チャッキング（図示のもの）、マイクロ中心チャッキ ングもしくは磁気チャッキングのいずれでも使用可能であることは言うまでもな い。 図３〜６は、本発明による研磨機の主要部品がいかに配置可能であるか、また 、互いに他に対していかに角変位可能であるかを、異なる実施例の横断面図で示 したものである。 図３は、主要部品、すなわち外側ケーシング５、ハウジング３および軸７とそ の内部空間７ａが、図１に示した実施例ではいかに配置されているかを示す。こ の実施例では、ケーシング５は、固定された非回転ハウジング３の周りを回転し 、一方、軸７は、その原動機１０（図１）の助けにより、ハウジングに対して回 転可能である。この目的のため、ハウジング３とケーシング５の間の表面、およ びハウジング３と軸７の間の表面は、軸受面２３として形成されている。 この図から分かるように、軸およびその内部空間７ａは、原動機の挿入なしで 示されており、また、本実施例の空間７ａは、長楕円の穴として形成されている 。この穴には、異なるサイズの原動機が挿入可能であり、また、それらは、ハウ ジングの中心２４からずれた異なる位置に配置可能である。 この図からはまた、中心２５が、ハウジングの中心からずれている様子がはっ きりと分かる。 図４は、図３の実施例と同じように見える実施例であるが、軸７を固定して角 変位できないようにすることができ、また、ハウジング部材３は、軸７に対して 回転できる点でやや異なっている。ケーシング５も回動でき、ケーシング５とハ ウジング３の間、およびハウジング３と軸７の間には、軸受面２３が付与されて いる。 図５は、また別の実施例であり、この実施例では、ケーシング５は、外側固定 構造物２６の内側に在り、それらの間に軸受面２７が在る。ケーシング５と固定 ハウジング３の間には、軸受面はないが、隙間２８がある。 図６に示した実施例では、図５実施例と同様、固定外側構造物２６があるが、 外側ケーシング５とハウジング３の間には、軸受面２３が在り、ハウジング３は 、回転できないようになっている。 図７は、図１の装置の一部の拡大図である。この機械には、片持梁ハウジング を支持する（図示されていない）フレームが組み込まれており、これは、円筒状 部材３の長手方向の中心に対して、偏心して配置された長手方向に伸びる穴を持 つ外観が円筒状で実際はチューブ形の細長く伸びた部材３として設計されている 。円筒状部材３は、好ましくは、フレームに対して回転できないように結合され ている。円筒状部材３の外周面には、駆動され回転可能な外側部材５、すなわち 砥石往復台が支持されている。ハウジングの偏心穴の内部には、回転または割出 し可能で軸方向に変位可能な軸７が設けられている。軸７は、外側フランジ面２ ９および（または）外周面を機械加工、例えば研削したい工作物１５、例えば軸 受の軌道輪のための何らか適当なチャック用の回し金１４を支持している。軸７ は、原動機１７を、一体化された研削主軸と共に収容しており、研削主軸は、チ ャックと共に、工作物１５をその間に締め付けるよう配置されている。回転可能 な外 側部材５、もしくは砥石往復台は、このように管状であり、その前端、すなわち 円筒状部材３の自由端に隣接した端部において、円筒状部材３の外に僅かに突出 しており、中心開口をもつ固定的に結合されたほぼ錐状形の蓋部材１９を付与さ れており、中心開口の縁は、環状の研削砥石１８として設計されている。チャッ クの回し金１４が、開口を通して伸長しており、また、工作主軸台が、中心開口 ２０を通して突出しており、したがって、チャックと工作主軸台の間に保持され た工作物１５は、軸７の軸方向の運動に従って、蓋部材１９の内側の心合わせさ れた位置の間を変位可能となる。蓋部材１９の開口は、工作主軸台およびチャッ クがそれを通過できる大きさをもち、かつ、軸７、したがって工作主軸台が蓋部 材の開口２０に対して偏心的に回転可能な十分な隙間を持ち、したがって、工作 主軸台１６を工作物１５と共に経路内で角変位させて、研削砥石１８の内周を辿 ることを可能にする。図示されているように、研削砥石１８の側面は、軸受リン グから半径方向に突出している両外側フランジ２９の側面を機械加工可能であり 、研削砥石１８の内周面は、同時にもしくは別の機械加工工程で、工作物１５の 二つのフランジの間の外周面を機械加工可能である。 工具すなわち研削砥石１８の目直しまたは形直しを行うために、工作主軸台に は、目直しまたは形直しローラ２１ａをも付与し、軸が、回転および（または） 軸方向変位のための手段により工具に対する運動を与えられながら、研削砥石１ ８または類似物に所望のもしくは適切な輸郭を付与する。研削砥石のこの目直し は、研削砥石１８の内周面およびその側面の両方に対して行うことができる。 本発明は、付図により説明した上記実施例に限定されず、添付の請求の範囲内 で修正および変更が可能である。 すなわち、円筒状ハウジングは、円筒状内部空間をもつものとして示したが、 この空間は、円筒状以外のものとし、軸には適当な横断面形状を持たせて、ハウ ジングの内部空間内で回転可能あるいは割出し可能にすることもできる。軸は、 主軸のハウジングとして設計することもでき、また、軸の代わりに、何か適当な 方法で主軸を回転または割出しできる関節式のリンクあるいは類似物を用いるこ ともできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ 【要約の続き】 る開口（２０）をもつ蓋部材（１９）に確実に結合され ており、前記軸（７）は、前記空間内で角移動されなが ら、前記工作主軸台（１６）を該工作物（１５）と共に 経路内で変位させ、該工作物が該工具（１８）の内周面 に接近し接触できるようにする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 環状工作物、特に軸受軌道輸の外周面からそして（または）それと関連し たフランジから材料を除去するための、そして研削砥石（１８）などの回動可能 に駆動される工具、機械加工される工作物（１５）のためのチャッキング装置（ １４）、および工作物と工具の間に相対運動を引き起こすための送り手段（１０ ，１１）を有する種類の外面研磨機、特に外面研削盤において、 該機械は、さらに、長手方向の円筒状内部空間をもつ管状円筒状ハウジング（３ ）を有し、前記円筒状内部空間（４）は、前記ハウジングの長手方向の軸からず れたその長手方向の軸をもち、軸（７）は、前記内部空間（４）内に設けられ、 かつ、回動可能な工作主軸台（１６）に結合された原動機（１７）が配置された 凹所（７a）をもち、該工作主軸台（１６）は、前記チャッキング装置と共に、 処理すべき工作物を保持し回転するように配置されており、前記軸は、前記空間 内で角移動可能であり、該ハウジング（３）は、回転可能に駆動される外側ケー シング（５）により囲まれており、前記ケーシング（５）は、研削砥石（１８） などの工具をその内側縁に形成している開口（２０）をもつ蓋部材（１９）に確 実に結合されており、前記軸（７）は、前記空間内で角移動されながら、前記工 作主軸台（１６）を該工作物（１５）と共に経路内で変位させ、該工作物が該工 具（１８）の内周面に接近し接触できるようにすることを特徴とする外面研磨機 。 ２． 請求の範囲１に記載の外面研磨機において、 軸（７）が、凹所と反対側のその端部（８）において、支持フレーム（１、２） の凹部（９）内で回動可能に配置されていることを特徴とする外面研磨機。 ３． 請求の範囲２に記載の外面研磨機において、 支持フレーム（１、２）の凹部（９）内に突出している軸（７）の端部（８）が 、前記凹部に設けられたトルクモータ（１０）により回転されるように配置され ていることを特徴とする外面研磨機。 ４． 請求の範囲２または３に記載の外面研磨機において、 支持フレーム（１、２）の凹部（９）内に突出している軸（７）の端部（８）が 、リニアモータ（１１）からの発動により軸方向に変位可能であることを特徴と す る外面研磨機。 ５． 上記請求の範囲のいずれか１項に記載の外面研磨機において、 軸（７）の凹所（７a）が、異なるサイズの工作主軸台原動機（１７）の取付け および（または）該軸の中心からずれた異なる位置における前記原動機（１７） の配置を可能にするように形成されていることを特徴とする外面研磨機。 ６． 上記請求の範囲のいずれか１項に記載の外面研磨機において、 工作主軸台（１６）は、工作物（１５）が開口（２０）と心合わせされている位 置の間およびこの外側の位置の間を、リニアモータ（１１）の発動により、軸方 向に変位可能であることを特徴とする外面研磨機。 ７． 請求の範囲６に記載の外面研磨機において、 工作主軸台（１６）は、工具（１８）を目直しまたは形直しするための目直し工 具（２１、２１a）を具備しており、該工作主軸台（１６）がある位置まで前進 すると、該目直し工具（２１、２１a）が該工具（１８）の縁に接近し接触する ことを特徴とする外面研磨機。 ８． 請求の範囲６に記載の外面研磨機において、 目直し工具は、研削砥石（１８）の所望の輸郭に対して補体となる輸郭を有する 目直しローラ（２１）であることを特徴とする外面研磨機。 ９． 請求の範囲６に記載の外面研磨機において、 目直し工具は、研削砥石（１８）の内周面並びにその側面を目直しするための目 直しディスク（２１a）であることを特徴とする外面研磨機。 １０． 上記請求の範囲のいずれか１項に記載の外面研磨機において、 ハウジング（３）は、フレーム(１、２)に固定的に取り付けられており、また、 回動可能な外側ケーシング（５）は該ハウジングに保持された原動機（６）によ り駆動されることを特徴とする外面研磨機。 １１． 上記請求の範囲のいずれか１項に記載の外面研磨機において、 軸（７）は、その角移動および軸方向移動を制御するためのセンサ（１１、１２ ）を具備していることを特徴とする外面研磨機。 １２． 上記請求の範囲のいずれか１項に記載の外面研磨機において、 工作物と工具の間の相対的送り運動のための送り手段が電動機（１０、１１）で あることを特徴とする外面研磨機。