JP2001113462A - 研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一台の研削盤で連続ドレッシング研削加工と
連続ドレッシング研削加工以外の通常の研削加工の両方
を行う。 【解決手段】 工作物７を研削加工するための砥石工具
８０が着脱可能に装着される主軸６と、この主軸を回転
可能に支持し、工作物に対して直交３軸方向に相対移動
可能な主軸頭５と、この主軸頭に対して主軸軸線方向と
平行なＷ軸方向に相対移動可能なドレッシング装置本体
１１と、このドレッシング装置本体に対して相対移動可
能に設けられ、砥石８をドレッシングするためのドレッ
サ１２を回転可能に支持しているドレッサ支持体４５と
を備えている。連続ドレッシング研削加工時には、ドレ
ッシング位置にドレッシング装置本体１１を移動させ、
連続ドレッシング研削加工以外の通常の研削加工時に
は、工作物と少なくともドレッサとが干渉しない待避位
置にドレッシング装置本体を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転する砥石（研
削砥石）で工作物を連続ドレッシング研削加工およびこ
の加工以外の通常の研削加工を行う研削盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】研削盤またはグラインディングセンタに
ドレッシング装置を設けて、ドレッシング装置が砥石を
ドレッシングする動作と、砥石が工作物を研削加工する
動作とを同時に行うという連続ドレッシング研削加工
は、「工作機械シリーズ 先端研削技術」（発行所：株
式会社大河出版、昭和６０年９月２０日発行），第５５
〜６０頁における「連続ドレッシングクリープフィード
研削」等に記載されている公知な技術である。また、特
公平３−２７３４２号公報には、ドレッシング装置を備
えかつ二つの研削スピンドルを有する研削盤が開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
公平３−２７３４２号公報に記載されている研削盤は、
コラムに対して研削スピンドル担持体が上下方向に移動
し、この研削スピンドル担持体に対してドレッシング装
置が上下方向に移動する構成になっている。そのため、
研削スピンドル担持体に支承されている研削スピンドル
に担持された研削ヘッドのみを移動させることができ
ず、その結果、研削ヘッドの砥石工具のみを移動させる
ことができない。したがって、工作物とドレッシング装
置のドレッシング工具（ドレッサに相当）とが干渉しな
いようにドレッシング工具と砥石工具とを大きく分離す
ることができず、砥石工具の砥石を工作物の周囲に移動
させて研削加工することが困難であった。

【０００４】また、ドレッシング工具と砥石工具を大き
く分離させるために、研削スピンドル担持体に対するド
レッシング装置のわくの移動量を増加させると、研削ス
ピンドル担持体，コラム，モータおよびスピンドル駆動
部等が大型化すること、大型化した各構成体を移動させ
るためエネルギー消費を増加させること等の要因からコ
スト高となる。さらに、この研削盤は、研削スピンドル
を支承する研削スピンドル担持体を二つ備え、各研削ス
ピンドルに複数の砥石工具を有する研削ヘッドが担持さ
れ、この研削ヘッドで一つのワーク（工作物）を、同時
に相対する側から研削加工できる複雑な構成にもなって
いる。この構成は、特定の種類のタービン羽根の研削加
工には適しているかもしれないが、このタービン羽根以
外の各種工作物の研削加工を行うには必ずしも適してい
ない。すなわち、汎用性に欠けるという問題点も生じて
いた。

【０００５】また、特開昭６２−１９９３５９号公報お
よび特公平６−３７０３１号公報には、研削盤で連続ド
レッシング研削加工を行う技術が開示されている。しか
し、この従来技術も、砥石ヘッド上にドレッサおよびド
レッサ駆動部等が設けられた構成であり、砥石工具とド
レッサ等を大きく分離させることにより砥石を工作物の
周囲に移動させて研削加工することができない。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、一台の研削盤で連続ドレッシング研
削加工と連続ドレッシング研削加工以外の通常の研削加
工の両方を行うことができ、通常の研削加工時に連続ド
レッシング装置を積極的に待避させて工作物の全周にわ
たる研削加工などを自在に行うことができる研削盤を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明にかかる研削盤は、工作物を研削加工するた
めの砥石工具が着脱可能に装着される主軸と、この主軸
を回転可能に支持するとともに、前記工作物に対して前
記主軸の軸線方向と平行な方向を含む直交３軸方向に相
対移動可能な主軸頭と、この主軸頭に対して前記主軸軸
線方向と平行な方向に相対移動可能なドレッシング装置
本体と、このドレッシング装置本体に対して前記主軸軸
線方向と直交する方向に相対移動可能に前記ドレッシン
グ装置本体に設けられ、前記砥石工具の砥石をドレッシ
ングするためのドレッサを回転可能に支持しているドレ
ッサ支持体とを備え、前記ドレッサが前記砥石をドレッ
シングする動作と前記砥石が前記工作物を研削加工する
動作とを同時に行う連続ドレッシング研削加工時には、
前記ドレッサで前記砥石をドレッシング可能なドレッシ
ング位置に前記ドレッシング装置本体を移動させ、前記
連続ドレッシング研削加工以外の通常の研削加工時に
は、前記工作物と少なくとも前記ドレッサとが干渉しな
い待避位置に前記ドレッシング装置本体を移動させるよ
うにしている。前記ドレッシング装置本体は、前記主軸
頭に案内手段を介して相対移動可能に設けられているの
が好ましい。また、前記主軸頭に対して前記ドレッシン
グ装置本体を前記主軸軸線方向と平行な方向に相対移動
させる駆動装置は駆動モータを備えており、この駆動モ
ータで送りねじを回転駆動して、前記ドレッシング装置
本体を前記主軸軸線方向と平行な方向に移動制御するこ
とにより、前記砥石の外周研削面の位置に応じて前記ド
レッサを所望の位置に位置決めするのが好ましい。ま
た、前記ドレッサ支持体は、複数の前記ドレッサを回転
可能に支持するドレッサ支持部と、このドレッサ支持部
を割出し回転させることにより前記ドレッサを割出す割
出し機構とを備えているのが好ましい。なお、前記主軸
頭は前記主軸軸線方向と直交する２軸方向のうち少なく
とも１軸方向に移動可能に設けられ、前記ドレッシング
装置本体は前記主軸頭とは分離して設けられ、前記ドレ
ッシング装置本体を前記１軸方向に移動させる駆動装置
は、前記連続ドレッシング研削加工時には前記ドレッシ
ング装置本体を前記主軸頭の前記１軸方向の移動動作に
同期して移動動作させるものであってもよい。また、前
記ドレッサは、前記主軸に着脱可能に装着される複数の
前記砥石工具の前記砥石の異なる形状の前記外周研削面
にそれぞれ対応するように、少なくとも二つ以上の異な
る形状の外周面部を備えているのが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
の一例を図１から図８を参照して説明する。 （第１の実施形態）図１から図５は本発明の第１の実施
形態を説明するための図である。図１は第１の実施形態
にかかる研削盤の斜視図、図２は、前記研削盤の要部の
概略構成を示す右側面図で、連続ドレッシング研削加工
を行っている状態を示し、図３は、前記研削盤の右側面
図で、連続ドレッシング研削加工以外の通常の研削加工
を行っている状態を示している。図４は前記研削盤の動
作を示す説明図で、図中（Ａ）は連続ドレッシング研削
加工の状態を示し、図中（Ｂ）は通常の研削加工の状態
を示している。

【０００９】まず最初に、研削盤について説明する。図
１および図２に示すように、研削盤１において、ベッド
３上にはコラム４が水平方向に移動可能に立設されてお
り、コラム４には、主軸頭５が上下方向に移動可能に設
けられている。主軸頭５には主軸６が回転可能に支持さ
れている。なお、主軸６の軸線と平行な方向をＺ軸方向
とし、これに直交して直交座標系をなす各軸線方向をＸ
軸（前記水平方向の軸）方向，Ｙ軸（前記上下方向の
軸）方向とする。主軸６は、主軸モータ（図示せず）に
より回転駆動される。主軸６の前端部には砥石工具８０
が着脱可能に装着されている。砥石工具８０には、工作
物７を研削加工するための砥石（研削砥石）８が取付け
られている。主軸６には、ＢＴツールシャンクを有する
工具，ＨＳＫ工具等の二面拘束工具等の工具を、主軸端
に着脱可能に装着する公知の工具クランプ・アンクラン
プ機構が設けられている。この工具クランプ・アンクラ
ンプ機構により、砥石工具８０が主軸６にクランプ・ア
ンクランプされる。ベッド３の上面には、Ｘ軸方向に一
対のガイドレール２５が平行に取付けられている。二本
のガイドレール２５上には、コラム４がＸ軸方向に移動
可能に配置されている。コラム４は、ガイドレール２５
に案内されて、図示しないＸ軸用ボールねじを介してＸ
軸用サーボモータによりベッド３上をＸ軸方向に往復移
動する。コラム４を案内する案内面は、ころがり案内，
すべり案内等であればよい。

【００１０】主軸頭５は、コラム４に移動可能に支持さ
れたヘッドボデー部３０と、ヘッドボデー部３０からＺ
軸方向の前方に突出したノーズ部３１とを有している。
コラム４には、互いに平行な一対のガイドレール３２が
Ｙ軸方向に取付けられている。ヘッドボデー部３０は、
ガイドレール３２に案内されてＹ軸方向に往復移動す
る。主軸頭５のヘッドボデー部３０を案内する案内面
は、ころがり案内，すべり案内等であればよい。ガイド
レール３２と平行に、Ｙ軸用ボールねじのねじ軸３３
が、Ｙ軸方向に配置されている。ねじ軸３３には、ヘッ
ドボデー部３０に固定されたナット（図示せず）がねじ
込まれている。ねじ軸３３は、コラム４の上部に取付け
られたＹ軸用サーボモータ３５により正逆方向に回転駆
動される。Ｙ軸用サーボモータ３５に駆動されてねじ軸
３３が回転すると、主軸頭５が、ガイドレール３２に案
内されてナットを介してＹ軸方向に往復移動する。

【００１１】ベッド３の上面には、Ｚ軸方向に一対のガ
イドレール２６が平行に取付けられている。二本のガイ
ドレール２６上には、テーブル装置１３がＺ軸方向に移
動可能に配置されている。テーブル装置１３を案内する
案内面は、ころがり案内，すべり案内等であればよい。
テーブル装置１３は、図示しないＺ軸用サーボモータが
駆動されると、ガイドレール２６に案内されてボールね
じ（図示せず）を介してＺ軸方向に往復移動する。テー
ブル装置１３はテーブル１３ａを有している。テーブル
１３ａは、Ｂ軸方向（Ｙ軸のまわり方向）に回転・割出
し可能に設けられており、工作物７をＢ軸のまわりに回
転させて割出すことができる。テーブル１３ａの上面に
は、Ａ軸方向（Ｂ軸と直交する水平軸のまわり方向）に
回転・割出し可能に、割出し台２７が設けられている。
割出し台２７は、取付け具２８を介して工作物７を着脱
可能に支持するとともに、工作物７をＡ軸方向に回転さ
せて割出すことができる。

【００１２】ベッド３の側方には、一つまたは複数の砥
石工具８０を収納している工具マガジン１５が設けられ
ている。工具マガジン１５の本体には、砥石工具８０を
自動的に交換する自動工具交換装置（以下、ＡＴＣと記
載）１４が設けられている。ＡＴＣ１４は、ツインアー
ムタイプの工具交換アーム１６を有している。工具交換
アーム１６により、主軸６と工具マガジン１５との間で
工具交換動作を行う。工具交換アーム１６は、一方の把
持部１７および他方の把持部１８でそれぞれ砥石工具８
０を着脱可能に把持する。そして、把持部１７，１８
は、工具交換アーム１６の旋回軸（図示せず）を中心と
する旋回動作、および旋回軸の軸線方向に進退移動動作
を行って、工具マガジン１５の収納ポットおよび主軸６
に対して砥石工具８０の交換動作を行う。ＡＴＣ１４に
よって主軸６に装着された砥石工具８０の砥石８と、テ
ーブル１３ａ上の工作物７とを、主軸６の中心軸線（以
下、主軸軸線と記載）ＣＬ方向と平行な方向（Ｚ軸方
向）を含む直交３軸方向、およびＡ軸，Ｂ軸方向に相対
的に移動動作または回転動作などをさせるとともに、主
軸６を回転駆動することにより、回転する砥石８で工作
物７の研削加工を行う。なお、Ｘ軸方向の移動をコラム
４の移動、Ｙ軸方向の移動を主軸頭５の移動、Ｚ軸方向
の移動をテーブル装置１３の移動となる研削盤１で説明
を行っているが、これに限定されることはない。すなわ
ち、主軸６に装着された砥石工具８０の砥石８を回転さ
せるとともに、工作物７と砥石８とを、少なくとも主軸
６の中心軸線方向と平行な方向を含む直交３軸方向に相
対的に移動させて、工作物７を研削加工する研削盤であ
ればよい。

【００１３】研削盤１の機体の近傍には、クーラント供
給部２２が設けられている。クーラント供給部２２は、
クーラント（切削油剤や研削油剤など）Ｌａを貯留する
タンクと、クーラントＬａを所定の圧力および所定の流
量で送り出すポンプと、その他の機器類を備えている。
主軸頭５には、クーラントノズル２０を有するノズル支
持装置２１が取付けられている。ノズル支持装置２１は
主軸軸線ＣＬのまわりに旋回動作する。このノズル支持
装置２１でクーラントノズル２０を主軸軸線ＣＬのまわ
り方向および主軸軸線ＣＬと平行な方向に移動させるこ
とにより、クーラントＬａが所望の位置に供給される。
クーラント供給部２２は、研削加工時に、砥石８が工作
物７を研削加工する研削加工点（研削加工位置）２３お
よび砥石８の外周研削面９に、所定の圧力を有するクー
ラントＬａをクーラントノズル２０から供給して、冷却
を行うとともにきりくず（研削くず）等の除去も行う
（図４参照）。

【００１４】次に、研削盤１の連続ドレッシング装置１
０について説明する。なお、研削盤１において、主軸軸
線ＣＬ方向に関して砥石８の方向（すなわち、図２の左
方）を前方として説明する。主軸頭５には、研削加工中
に砥石８を連続的にドレッシングするための連続ドレッ
シング装置１０が、移動可能に設けられている。連続ド
レッシング装置１０のドレッシング装置本体１１が、主
軸頭５に対して、主軸軸線ＣＬ方向と平行な方向（Ｚ軸
方向と平行なＷ軸方向）に往復移動可能になっている。
ドレッシング装置本体１１は、案内手段６２を介して主
軸頭５（ここでは、主軸頭５のヘッドボデー部３０）に
相対移動可能に設けられている。

【００１５】ヘッドボデー部３０には、互いに平行な一
対のガイドレール６５がＷ軸方向に取付けられている。
ドレッシング装置本体１１に固定されたスライド本体６
６が、ガイドレール６５に移動可能に係合している。ガ
イドレール６５とスライド本体６６により、案内手段６
２が構成されている。ドレッシング装置本体１１は、ガ
イドレール６５に案内されてＷ軸方向に往復移動する。
ドレッシング装置本体１１を案内する案内手段６２の案
内面は、ころがり案内，すべり案内などであればよく、
ヘッドボデー部３０にスライド本体を、ドレッシング装
置本体１１にガイドレールを、それぞれ設けたものであ
ってもよい。ガイドレール６５と平行に、Ｗ軸用ボール
ねじの送りねじとしてのねじ軸６７がＷ軸方向に配置さ
れている。ねじ軸６７には、ドレッシング装置本体１１
に固定されたナット（図示せず）がねじ込まれている。
主軸頭５に対してドレッシング装置本体１１をＷ軸方向
に相対的に移動させる駆動装置は、駆動モータとしての
Ｗ軸用サーボモータ６８を備えている。このＷ軸用サー
ボモータ６８は主軸頭５に設けられている。Ｗ軸用サー
ボモータ６８は、主軸頭５のヘッドボデー部３０の上部
に、支持部材６９を介して取付けられている。ねじ軸６
７は、Ｗ軸用サーボモータ６８により正逆方向に回転駆
動される。Ｗ軸用サーボモータ６８に駆動されてねじ軸
６７が回転すると、ドレッシング装置本体１１が、ガイ
ドレール６５に案内されて、ナットを介して所定のスト
ロークの範囲でＷ軸方向に往復移動する。

【００１６】ドレッサ支持体４５は、ドレッシング装置
本体１１に対してＹ軸方向と平行なＶ軸方向に相対的に
移動するように設けられている。このドレッサ支持体４
５に回転可能に支持されたドレッサ１２を回転させて、
砥石８をドレッシングするようになっている。連続ドレ
ッシング研削加工時には、ドレッサ１２が砥石８をドレ
ッシングする動作と、砥石８が工作物７を研削加工する
動作とを同時に行う。この連続ドレッシング研削加工時
には、ドレッシング装置本体１１を、ドレッサ１２が砥
石８をドレッシング可能なドレッシング位置に移動させ
る。これにより、ドレッサ１２で砥石８をドレッシング
しながら、砥石８で工作物７を研削加工することにな
る。一方、連続ドレッシング研削加工以外の通常の研削
加工を行うときには、ドレッシング装置本体１１を、工
作物７と少なくともドレッサ１２（ここでは、連続ドレ
ッシング装置１０）とが干渉しない待避位置（すなわ
ち、後退位置）まで移動させて、主軸頭５から積極的に
大きく離す。そして、砥石８を工作物７の周囲に自在に
相対移動させて、砥石８で工作物７を研削加工すること
になる。

【００１７】ドレッシング装置本体１１には、Ｖ軸用サ
ーボモータ４７により往復移動可能なドレッサ支持体４
５が設けられている。ドレッシング装置本体１１の前部
には、一対の平行なガイドレール４４が、Ｙ軸方向と平
行なＶ軸方向に取付けられている。ドレッサ支持体４５
は、二本のガイドレール４４に案内されてＶ軸方向に往
復移動する。二本のガイドレール４４の間には、Ｖ軸用
ボールねじのねじ軸４６がガイドレール４４と平行に配
置されている。ねじ軸４６には、ドレッサ支持体４５に
固定されたナット（図示せず）がねじ込まれている。ね
じ軸４６は、ドレッシング装置本体１１の上部に取付け
られたＶ軸用サーボモータ４７により、正逆方向に回転
駆動される。Ｖ軸用サーボモータ４７に駆動されてねじ
軸４６が回転すると、ドレッサ支持体４５が、ガイドレ
ール４４に案内されながらナットを介してＶ軸方向に往
復移動する。ドレッサ支持体４５が、Ｖ軸用サーボモー
タ４７に駆動されて、主軸頭５（ドレッシング装置本体
１１）に対してＶ軸方向に移動するので、ドレッサ１２
を所定量ずつ移動させて砥石８のドレッシングを行うこ
とができる。

【００１８】ドレッサ支持体４５には、ドレッサ回転駆
動用モータ４８が内蔵されている。ドレッサ１２は、主
軸軸線ＣＬ方向と平行な方向に中心軸線ＣＬ1を有して
いる。ドレッサ１２をドレッサ支持体４５に回転可能に
支持するために、ドレッサ１２の両端の軸部は、軸受を
内蔵した軸受装置４９，５０により回転自在に軸支され
ている。ドレッサ１２は、プーリ５１，５２およびベル
ト５３を介して、ドレッサ回転駆動用モータ４８により
回転駆動される。Ｗ軸用サーボモータ６８でねじ軸６７
を回転駆動して、ドレッシング装置本体１１をＷ軸方向
に移動制御することにより、砥石８の外周研削面９のＷ
軸方向の位置に応じて、ドレッサ１２をＷ軸方向の所望
の位置に位置決めしている。したがって、砥石工具８０
の工具長Ｈ，砥石８の厚みＴ（軸線方向寸法），砥石外
周面形状等が、砥石工具８０によって異なる場合でも、
ドレッサ１２の外周面を砥石８の外周研削面９に対応す
る所望の位置に位置決めすることができる。

【００１９】ドレッシング装置本体１１には第１の被検
出部４１が設けられ、主軸頭５のヘッドボデー部３０に
は第１の検出器Ｓ1が取付けられている。この第１の検
出器Ｓ1が第１の被検出部４１を検出すれば、ドレッシ
ング装置本体１１が待避位置に移動して待避しているこ
とが確認される。図３に示すように、ヘッドボデー部３
０には第２の被検出部４２が取付けられている。この第
２の被検出部４２は、コラム４に取付けられた第２，第
３の検出器Ｓ2，Ｓ3により検出可能になっている。第２
の検出器Ｓ2は、主軸頭５が上限位置に移動したことを
検出し、第３の検出器Ｓ3は、主軸頭５が下限位置に移
動したことを検出する。

【００２０】次に、研削盤１の動作について説明する。
図１から図４に示すように、ＡＴＣ１４の工具交換アー
ム１６等の動作により、工具マガジン１５と主軸６との
間で工具交換された結果、所望の砥石８を有する砥石工
具８０が主軸６に装着され、ドレッシング装置本体１１
が、図３に示すように待避位置で待避しているものとす
る。砥石８で研削加工中にドレッサ１２が砥石８を連続
的にドレッシングしている連続ドレッシング研削加工を
行う場合には、主軸頭５に対してドレッシング装置本体
１１を待避位置から相対的に前進させる必要がある。そ
のために、まずＷ軸用サーボモータ６８を駆動し、砥石
工具８０の工具長Ｈ等に対応させて、ドレッサ１２がＷ
軸方向の所望の位置に移動するように、ドレッシング装
置本体１１をＷ軸方向に前進させる。そして、ドレッサ
１２の所望の外周面１９ａ，１９ｂ（図５）が、砥石工
具８０の砥石８の外周研削面９の上方に位置するよう
に、連続ドレッシング装置１０を位置決めする。

【００２１】次いで、Ｖ軸用サーボモータ４７を駆動す
ると、ボールねじを介してドレッサ支持体４５がＶ軸方
向に移動して、ドレッサ１２を砥石８に対して接触また
は離脱させることができる。ドレッサ回転駆動用モータ
４８により回転駆動されているドレッサ１２の外周面を
砥石８の外周研削面９に接触させれば、砥石８のドレッ
シングを行うことができる。ドレッサ１２の両端軸部は
ドレッサ支持体４５により両持ち支持されているので、
ドレッシング時の負荷によりドレッサ１２が砥石８に対
して逃げるようなことはない。この状態で、Ｙ軸用サー
ボモータ３５を駆動制御すれば、主軸頭５とドレッシン
グ装置本体１１は一体的にＹ軸方向に移動する。このよ
うにして、主軸頭５とドレッシング装置本体１１とを一
体的にＹ軸方向に移動制御し、コラム４およびテーブル
１３ａを、Ｘ軸方向およびＺ軸方向にそれぞれ移動制御
する。さらに、テーブル１３ａと割出し台２７により、
工作物７をＢ軸，Ａ軸のまわりに回転させて割出し、主
軸６を回転駆動する。これにより、図２および図４
（Ａ）に示すように、ドレッサ１２で砥石８を連続的に
ドレッシングしながら、砥石８で工作物７を研削加工す
ることができる。連続ドレッシング研削加工を継続する
と、摩耗により砥石８の直径が次第に小さくなる。した
がって、この砥石８の直径の変化に応じて、Ｖ軸用サー
ボモータ４７を駆動制御し、ドレッサ支持体４５をＶ軸
方向でかつ主軸頭５側に移動させれば、ドレッサ１２は
連続的に砥石８をドレッシングすることができる。

【００２２】次に、上述の連続ドレッシング研削加工の
後に、通常の研削加工に移行して加工を実行する場合の
動作について説明する。そのためには、主軸頭５に対し
て、ドレッシング装置本体１１を待避位置に待避させる
ことになる。まず始めに、Ｖ軸用サーボモータ４７を駆
動して、ドレッサ支持体４５をＹ軸方向の所定の高さ位
置まで上昇移動させる。この上昇動作時には、砥石８の
外周研削面９，主軸頭５などと、ドレッサ１２，ドレッ
サ支持体４５とが干渉しない位置まで上昇させる。次い
で、Ｗ軸用サーボモータ６８を駆動制御して、ドレッシ
ング装置本体１１を待避位置までＷ軸方向に後退移動さ
せる。ドレッシング装置本体１１が待避位置に待避した
ことは、第１の被検出部４１を検出する第１の検出器Ｓ
1の信号により確認される。こうして、ドレッシング装
置本体１１は後方の待避位置に積極的に待避しているの
で、図３および図４（Ｂ）に示すように、砥石８を工作
物７の周囲に自在に相対移動させて工作物７を研削加工
することができる。ドレッシング装置本体１１は後方の
待避位置に待避しているので、砥石工具８０や工作物７
が、ドレッサ１２やドレッサ支持体４５等と干渉する恐
れが全くなく、砥石８で工作物７の全周にわたって自在
に研削加工を行うことができる。

【００２３】上述の連続ドレッシング研削加工時および
通常の研削加工時には、クーラント供給部２２から研削
加工位置２３にクーラントＬａが供給されるので、研削
加工時の発熱を防止することができ、きりくずの排出も
スムースに行うことができる。また、連続ドレッシング
研削加工時には、砥石８の外周研削面９にその法線方向
からクーラントＬａが供給されるので、ドレッシング位
置２４で発生する砥石８の削りかす等を吹き飛ばして、
外周研削面９の目詰まりを防止することができ、砥石８
の良好な切れ味を常に維持することができる。したがっ
て、特に常時切れ味のよい研削が要求されるタービン羽
根（工作物）などを、良好に研削加工することができ
る。なお、ドレッシング装置本体１１が前方に位置し、
ドレッサ１２が上昇した状態で、砥石８を工作物７の周
囲に自在に相対移動させても、砥石工具８０や工作物７
がドレッサ１２やドレッサ支持体４５等と干渉する恐れ
がない研削加工の場合には、ドレッシング装置本体１１
を待避位置まで後退移動させなくてもよい。

【００２４】図５は砥石とドレッサとの位置関係を示す
説明図である。図２，図３および図５に示すように、砥
石工具８０を主軸６に装着した状態で、主軸６の基準位
置ｈ1から砥石８の先端位置ｈ2までの長さＨは、砥石工
具８０の工具長である。砥石８で工作物７を研削加工す
る場合に、工作物の形状，研削加工の条件に応じて砥石
工具８０の工具長Ｈや外周研削面９の形状などが決めら
れる。たとえば、高負荷の研削を行う研削加工では砥石
工具８０に高い剛性が必要なので、工具長Ｈの短い砥石
工具８０で研削加工を行うことが好ましい。また、工作
物の形状によっては、砥石工具８０が工作物７と干渉し
ないように、工具長Ｈの長い砥石工具８０を使用しなけ
ればならない場合もある。また、工作物７の研削加工す
べき形状（たとえば、凹凸状）に対応させて、砥石８の
外周研削面９が所定の形状（たとえば、凸凹状）に形成
されている場合がある。このときには、ドレッサ１２の
外周面の形状は、工作物７の研削加工すべき形状に対応
した形状に形成されている必要がある。このように、研
削加工の条件，工作物７の形状等が変われば、この研削
加工に合うように砥石工具８０およびドレッサ１２を使
い分ける必要がある。

【００２５】そこで、図５に示すように、一つのドレッ
サ１２ａで複数の砥石工具８０ａ〜８０ｃの各砥石８ａ
〜８ｃの異なる形状の外周研削面９ａ，９ｂにそれぞれ
対応するように、ドレッサ１２ａが、第１の形状の外周
面部１９ａと第２の形状の外周面部１９ｂなど、少なく
とも二つ以上の異なる形状の外周面部を備えているよう
に構成すると好都合である。なお、ドレッサ１２ａが二
種類の形状の外周面部１９ａ，１９ｂを備えている場合
を示したが、三種類以上の形状の外周面部を備えていて
もよい。このようにすれば、ドレッサ１２ａの第１の形
状の外周面部１９ａで砥石の外周研削面９ａをドレッシ
ングし、第２の形状の外周面部１９ｂで他の砥石の外周
研削面９ｂをドレッシングすることができる。

【００２６】ところが、ドレッサ支持体４５が主軸頭５
に対してＶ軸方向にのみ移動するが、Ｗ軸方向には相対
移動できないとすれば、ドレッサ１２ａのＷ軸方向の位
置を変えることができない。そのため、砥石８ａ，８ｂ
の外周研削面９ａ，９ｂの形状の位置が、ドレッサ１２
ａの第１の形状の外周面部１９ａまたは第２の形状の外
周面部１９ｂの形状の位置に一致するように、砥石工具
８０ａ，８０ｂ，８０ｃの工具長Ｈａ，Ｈｂを従属的に
決める必要がある。その結果、工具長の選択が制限され
てしまい、その工作物の研削加工に最適な工具長の砥石
工具を使用することが困難である。

【００２７】これに対して、本発明では、上述のように
ドレッサをＷ軸方向に移動制御することができるので、
工具長の選択の制限はなくなる。すなわち、図５（Ａ),
（Ｂ),（Ｃ）に示すように、研削加工条件に最適な工具
長Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃおよび所定形状の外周研削面９ａ，
９ｂを有する砥石８ａ，８ｂ，８ｃを自在に選択するこ
とができる。そして、Ｗ軸用サーボモータ６８を駆動制
御して、ドレッサ１２ａ（ドレッサ支持体４５）をＷ軸
方向に移動させて、ドレッサ１２ａの所望の形状の外周
面部１９ａまたは１９ｂを選択し、砥石８ａ，８ｂまた
は８ｃの外周研削面９ａまたは９ｂの位置に一致させれ
ばよい。ドレッサ１２ａは、Ｗ軸用サーボモータ６８に
よりＷ軸方向に容易にかつ高精度に位置決めされる。そ
の結果、たとえば、図５（Ａ)に示すように、剛性の高
い砥石工具を使用したい場合には、工具長Ｈａの短い砥
石工具８０ａを使用することができる。また、図５
（Ｃ）に示すように、砥石工具と工作物７との干渉の恐
れがある研削加工の場合には、工具長Ｈｃの長い砥石工
具８０ｃを使用することもできる。このように、本発明
では、砥石と工具長の選択に関して柔軟性があるので、
工作物の研削加工に合う工具長を有する砥石工具を選択
して、その砥石で研削加工または連続ドレッシング研削
加工を良好に行うことができる。また、複雑な形状の工
作物（たとえば、タービン羽根）を研削加工する場合に
は、一つの工作物に対して複数種類の外周面形状の砥石
による研削加工が必要であるが、異なる種類の形状の砥
石工具を順次自在に選択して、容易にドレッシングまた
は連続ドレッシング研削加工中のドレッシングを行うこ
とができる。

【００２８】（第２の実施形態）図６および図７は本発
明の第２の実施形態を示す図である。図６は研削盤に設
けられた連続ドレッシング装置１０ａの一部を示す正面
図、図７の（Ａ）は図６の右側面図で一部を断面で示し
ている。図７の（Ｂ）は図７（Ａ）中のＢ−Ｂ線断面図
である。なお、第１の実施形態と同一または相当部分に
は同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ
説明する。図６および図７（Ａ）に示すように、ドレッ
サ支持体４５ａは、ドレッシング装置本体１１に対して
Ｙ軸方向と平行なＶ軸方向に相対的に移動するように、
ドレッシング装置本体１１の前部に設けられている。ド
レッサ支持体４５ａには、複数（たとえば、２個）のド
レッサ１２ｂ，１２ｃが割出し回転可能に支持されてい
る。ドレッサ支持体４５ａには、ドレッサ回転駆動用モ
ータ４８ａが取付けられている。ドレッサ１２ｂ，１２
ｃは、主軸軸線ＣＬ方向と平行な方向に中心軸線ＣＬ1
を有している。ドレッサ支持体４５ａは、ドレッサ１２
ｂ，１２ｃを回転可能に支持するドレッサ支持部７５
と、ドレッサ支持部７５を矢印Ｅに示すように割出し回
転させかつ矢印Ｆに示すように移動させることにより、
ドレッサ１２ｂまたは１２ｃを割出す割出し機構７６と
を備えている。２個のドレッサ１２ｂ，１２ｃは、ドレ
ッサ支持部７５の半径方向外方に１８０度離れて取付け
られている。ドレッサ回転駆動用モータ４８ａと各ドレ
ッサ１２ｂまたは１２ｃは、ジョイント部材７７により
係合離脱可能になっている。このドレッサ回転駆動用モ
ータ４８ａと一方のドレッサ１２ｂ（または、ドレッサ
１２ｃ）がジョイント部材７７で直結で連結されると、
ドレッサ回転駆動用モータ４８ａによりドレッサ１２ｂ
が回転駆動されて、砥石８をドレッシングすることがで
きる。

【００２９】ドレッサ支持部７５には、割出し軸部７４
が後方に一体的に突出形成されている。割出し軸部７４
には、このドレッサ支持部７５と同一の中心軸線ＣＬ2
を有して後部側に配置されたピストン７８と、ピストン
７８の後部側に配置されたギヤ７９とが取付けられてい
る。ドレッサ支持部７５は、ドレッサ支持体４５ａの本
体８９により、割出し回転可能にかつ中心軸線ＣＬ2方
向に摺動可能に支持されている。ピストン７８は、ドレ
ッサ支持体本体８９に形成されたシリンダ室８１に摺動
可能に嵌合している。圧力油または圧縮空気など圧力流
体８２が、電磁切換弁８３を介してシリンダ室８１の一
方の圧力室８４または他方の圧力室８５に供給される
と、ピストン７８は、矢印Ｆに示すように中心軸線ＣＬ
2方向に進退移動する。ドレッサ支持部７５およびギヤ
７９も、ピストン７８と一体的に進退移動する。ギヤ７
９は、ドレッサ支持体本体８９に取付られた割出し用モ
ータ８６の出力側のギヤ８７と噛み合っている。ドレッ
サ支持部７５は、ドレッサ支持体本体８９に対して、ク
ラッチ歯の噛み合い・噛み合い解除を行うクラッチ機構
８８により連結・非連結可能になっている。すなわち、
図７（Ｂ）に示すように、クラッチ機構８８は、ドレッ
サ支持体本体８９側のクラッチ歯（固定側クラッチ歯）
８８ａにドレッサ支持部７５側のクラッチ歯（回転側ク
ラッチ歯）８８ｂが噛み合うことにより連結状態とな
り、両方のクラッチ歯８８ａ，８８ｂの噛み合いが解除
されることにより非連結状態となる。

【００３０】ピストン７８が中心軸線ＣＬ2方向に摺動
して、ドレッサ支持部７５が図７の左方に前進移動する
と、クラッチ機構８８とジョイント部材７７は非連結状
態になる。この非連結状態で、割出し用モータ８６を駆
動して、出力ギヤ８７を介してギヤ７９を１８０度回転
させれば、ピストン７８およびドレッサ支持部７５が矢
印Ｅに示すように１８０度回転して、他方のドレッサ１
２ｃ（または、ドレッサ１２ｂ）が、ドレッサ回転駆動
用モータ４８ａに対向する位置に割出される。この状態
で、電磁切換弁８３を切り換えて、圧力流体８２を一方
の圧力室８４に供給してピストン７８およびドレッサ支
持部７５を後退させれば、クラッチ機構８８とジョイン
ト部材７７が連結状態になる。これにより、ドレッサ支
持部７５はクラッチ機構８８によりドレッサ支持体本体
８９に係合して、非回転状態に位置決め保持される。そ
して、ドレッサ回転駆動用モータ４８ａを駆動すれば、
割出されたドレッサ１２ｃはジョイント部材７７を介し
て回転するので、他の砥石をドレッシングすることがで
きる。なお、ドレッサ支持部７５に２個のドレッサ１２
ｂ，１２ｃを設けた場合を示したが、ドレッサの数は３
個以上（たとえば、３個または４個）であってもよい。
また、ドレッサ１２ｂ，１２ｃの外周面を、図５に示す
形状のものにしてもよい。このように、本実施形態で
は、ドレッサ１２ｂ，１２ｃが割出し機構７６で割出さ
れるので、砥石の種類に対応させて、所望のドレッサ１
２ｂまたは１２ｃに交換することができる。これによ
り、少なくとも二種類の砥石をドレッサ１２ｂ，１２ｃ
で自動的にドレッシングまたは連続ドレッシングするこ
とができ、各種の研削加工条件で連続ドレッシング研削
加工を行うことができる。たとえば、前記タービン羽根
の研削加工等にも有効である。

【００３１】（第３の実施形態）図８は、本発明の第３
の実施形態にかかる研削盤９０の要部の概略構成を示す
右側面図で、図２相当図である。なお、前記各実施形態
と同一または相当部分には同一符号を付してその説明を
省略し、異なる部分のみ説明する。図８に示すように、
本実施形態の連続ドレッシング装置１０ｂを有する研削
盤９０では、主軸頭５は、主軸軸線ＣＬ方向と直交する
２軸方向のうち少なくとも１軸方向（Ｙ軸方向）に移動
可能に設けられている。連続ドレッシング装置１０ｂの
ドレッシング装置本体１１は、主軸頭５とは分離して昇
降台９３に設けられている。昇降台９３は、コラム４に
移動可能に支持されており、ガイドレール３２に案内さ
れてＹ軸方向に往復移動する。ドレッシング装置本体１
１を前記１軸方向（Ｙ軸方向）に移動させる駆動装置と
して、コラム４の上部に連続ドレッシング装置追従用サ
ーボモータ９１を取付けている。Ｙ軸用サーボモータ３
５と連続ドレッシング装置追従用サーボモータ９１は、
制御装置９２により制御されている。

【００３２】ドレッシング装置本体１１は、ガイドレー
ル６５とスライド本体６６とを有する案内手段６２を介
して昇降台９３に支持されるとともに、案内手段６２に
案内されてＷ軸方向に移動可能になっている。昇降台９
３には、Ｗ軸用サーボモータ６８が支持部材６９を介し
て取付けられている。連続ドレッシング装置追従用サー
ボモータ９１の駆動力は、正逆方向に回転駆動されるボ
ールねじのねじ軸９４と、昇降台９３に取付けられてね
じ軸９４にねじ込まれたナット（図示せず）を介して伝
達され、昇降台９３とともにドレッシング装置本体１１
をＹ軸方向に往復移動させる。昇降台９３は、連続ドレ
ッシング装置追従用サーボモータ９１により、主軸頭５
のＹ軸方向の移動動作に常に追従して、同じくＹ軸方向
に移動動作するようになっている。そのため、連続ドレ
ッシング装置追従用サーボモータ９１は、連続ドレッシ
ング研削加工時には、ドレッシング装置本体１１を主軸
頭５のＹ軸方向の移動動作に同期して移動動作させるよ
うに追従移動制御される。このようにすれば、主軸頭５
に連続ドレッシング装置１０の重量がかからないので、
Ｙ軸用サーボモータ３５の負荷を軽減することができ
る。なお、第２，第３の実施形態においても、第１の実
施形態と同一の作用効果を奏する。

【００３３】第１から第３の実施形態のように、ドレッ
シング装置本体１１を前進させて、砥石の近くにドレッ
サ１２，１２ａ，１２ｂまたは１２ｃを配置すれば、連
続ドレッシング研削加工を行うことができる。また、ド
レッシングのみを行うこともできる。連続ドレッシング
研削加工以外の通常の研削加工時には、ドレッシング装
置本体１１を後退させて、ドレッサを砥石から積極的に
大きく離して待避させれば、砥石を工作物７の周囲に自
在に相対移動させることができる。その結果、一台の研
削盤で、連続ドレッシング研削加工と、連続ドレッシン
グを行わないで工作物７の全周にわたる通常の研削加工
の両方の加工を自在に行うことができる。ドレッシング
装置本体１１とドレッサ支持体４５，４５ａが、砥石の
周囲から積極的に大きく離れて待避することができるの
で、通常の研削加工時に、連続ドレッシング装置１０，
１０ａ，１０ｂと工作物７との干渉を防止することがで
きる。その結果、オペレータは、この干渉の有無の心配
をすることなく、ＮＣ加工プログラムを作成することが
できる。

【００３４】なお、前記各実施形態では、主軸頭５に対
してドレッシング装置本体１１をＷ軸方向に相対的に移
動させる駆動装置として、Ｗ軸用サーボモータ６８を用
いる場合について説明したが、変形例として、このＷ軸
用サーボモータ６８に代えてシリンダ装置を設け、この
シリンダ装置で、ドレッシング装置本体１１を前方のド
レッシング位置と後方の待避位置との間（すなわち、二
つの位置間）を所定のストロークで往復移動させる場合
であってもよい。他の変形例として、シリンダ装置とサ
ーボモータを組み合わせた駆動装置を用いて、ドレッシ
ング装置本体１１をシリンダ装置で概略移動させたのち
サーボモータで微量の移動制御を行ってもよい。このよ
うにすれば、ボールねじの長さを短くすることができ
る。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示
す。

【００３５】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、一
台の研削盤で、連続ドレッシング研削加工と連続ドレッ
シング研削加工以外の通常の研削加工の両方を行うこと
ができ、通常の研削加工時に連続ドレッシング装置を積
極的に待避させて工作物の全周にわたる研削加工などを
自在に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１から図５は本発明の第１の実施形態を示す
図で、図１は研削盤の斜視図である。

【図２】研削盤の要部の概略構成を示す右側面図であ
る。

【図３】研削盤の右側面図である。

【図４】研削盤の動作を示す説明図で、図４（Ａ）は連
続ドレッシング研削加工の状態を示し、図４（Ｂ）は連
続ドレッシング研削加工以外の通常の研削加工の状態を
示している。

【図５】砥石とドレッサとの位置関係を示す説明図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施形態にかかる連続ドレッシ
ング装置の一部を示す正面図である。

【図７】図７（Ａ）は図６の右側面図で一部を断面で示
しており、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図で
ある。

【図８】本発明の第３の実施形態にかかる研削盤の要部
の概略構成を示す右側面図である。

【符号の説明】

１，９０ 研削盤 ５ 主軸頭 ６ 主軸 ７ 工作物 ８，８ａから８ｃ 砥石 ９，９ａ，９ｂ 外周研削面 １１ ドレッシング装置本体 １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ ドレッサ １９ａ 第１の形状の外周面部（外周面部） １９ｂ 第２の形状の外周面部（外周面部） ４５，４５ａ ドレッサ支持体 ６２ 案内手段 ６７ ねじ軸（送りねじ） ６８ Ｗ軸用サーボーモータ（駆動モータ） ７５ ドレッサ支持部 ７６ 割出し機構 ８０，８０ａから８０ｃ 砥石工具 ９１ 連続ドレッシング装置追従用サーボーモータ
（駆動装置） ＣＬ 主軸の軸線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物を研削加工するための砥石工具が
   着脱可能に装着される主軸と、 この主軸を回転可能に支持するとともに、前記工作物に
   対して前記主軸の軸線方向と平行な方向を含む直交３軸
   方向に相対移動可能な主軸頭と、 この主軸頭に対して前記主軸軸線方向と平行な方向に相
   対移動可能なドレッシング装置本体と、 このドレッシング装置本体に対して前記主軸軸線方向と
   直交する方向に相対移動可能に前記ドレッシング装置本
   体に設けられ、前記砥石工具の砥石をドレッシングする
   ためのドレッサを回転可能に支持しているドレッサ支持
   体とを備え、 前記ドレッサが前記砥石をドレッシングする動作と前記
   砥石が前記工作物を研削加工する動作とを同時に行う連
   続ドレッシング研削加工時には、前記ドレッサで前記砥
   石をドレッシング可能なドレッシング位置に前記ドレッ
   シング装置本体を移動させ、 前記連続ドレッシング研削加工以外の通常の研削加工時
   には、前記工作物と少なくとも前記ドレッサとが干渉し
   ない待避位置に前記ドレッシング装置本体を移動させる
   ようにしたことを特徴とする研削盤。
2. 【請求項２】 前記ドレッシング装置本体は、前記主軸
   頭に案内手段を介して相対移動可能に設けられているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の研削盤。
3. 【請求項３】 前記主軸頭に対して前記ドレッシング装
   置本体を前記主軸軸線方向と平行な方向に相対移動させ
   る駆動装置は駆動モータを備えており、 この駆動モータで送りねじを回転駆動して、前記ドレッ
   シング装置本体を前記主軸軸線方向と平行な方向に移動
   制御することにより、前記砥石の外周研削面の位置に応
   じて前記ドレッサを所望の位置に位置決めすることを特
   徴とする請求項１または２に記載の研削盤。
4. 【請求項４】 前記ドレッサ支持体は、複数の前記ドレ
   ッサを回転可能に支持するドレッサ支持部と、このドレ
   ッサ支持部を割出し回転させることにより前記ドレッサ
   を割出す割出し機構とを備えていることを特徴とする請
   求項１，２または３に記載の研削盤。
5. 【請求項５】 前記主軸頭は前記主軸軸線方向と直交す
   る２軸方向のうち少なくとも１軸方向に移動可能に設け
   られ、 前記ドレッシング装置本体は前記主軸頭とは分離して設
   けられ、 前記ドレッシング装置本体を前記１軸方向に移動させる
   駆動装置は、前記連続ドレッシング研削加工時には前記
   ドレッシング装置本体を前記主軸頭の前記１軸方向の移
   動動作に同期して移動動作させるものであることを特徴
   とする請求項１，３または４に記載の研削盤。
6. 【請求項６】 前記ドレッサは、前記主軸に着脱可能に
   装着される複数の前記砥石工具の前記砥石の異なる形状
   の前記外周研削面にそれぞれ対応するように、少なくと
   も二つ以上の異なる形状の外周面部を備えていることを
   特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載の研削
   盤。