JP2002137153A - 棒状工作物のセンタレス研削方法およびセンタレス研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スルー研削方式により、棒状ワークの先端部
分外周面を、高い同軸度および円筒度を確保しつつ研削
することができるセンタレス研削技術を提供する。 【解決手段】 棒状のワークＷをその軸心方向へ送り込
みながら、ワークＷの基軸部分Ｗａを回転支持するとと
もに、ワークＷの先端部分Ｗｂの外周面を砥石車１によ
り研削することにより、ワークＷの基軸部分Ｗａの外径
を基準として、ワークＷの先端部分Ｗｂの外周面を高い
同軸度と円筒度を保証しつつ研削することが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、棒状工作物のセ
ンタレス研削方法およびセンタレス研削装置に関し、さ
らに詳細には、スルー研削方式により棒状工作物の先端
部分外周面をセンタレス研削する研削技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】棒状の工作物（以下ワークと称する。）
の外周面を段付き形状に研削加工する方法として、例え
ば、特開２０００−１６７７５１号公報に開示されるイ
ンフィード研削方式のセンタレス研削技術がある。

【０００３】この研削方法は、図７(a）に示すように、
研削加工を施すべきワークＷと同じプロフィールを有す
る砥石車ａと調整車ｂを用いて、ワークＷを調整車ｂと
図示しないブレードにより回転支持しながら、上記砥石
車ａによってワークＷの外周面を大径軸部Ｗａと小径軸
部Ｗｂとからなる段付き形状に研削するようにしてい
る。

【０００４】また、図７(b）は、この研削方法を改変し
たもので、ワークＷの大径軸部Ｗａを調整車ｃと図示し
ないブレードにより回転支持しながら、ワークＷの小径
Ｗ側軸部Ｗｂに摺接するバックアップシューｅ、調整車
ｃおよびブレードを砥石車ｄ側へ移動させることで、ワ
ークＷの小径Ｗ側軸部Ｗｂと同じプロフィールを有する
砥石車ｄによってワークＷの先端部分を小径軸部Ｗｂと
なるように研削するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
いずれの研削方法においても次のような問題があった。

【０００６】すなわち、砥石車ａまたはｄを、ワークＷ
の軸心と直交する方向から切込み送りしてワークＷを研
削しているため、ワークＷが撓んでその軸心のブレが大
きく、これがため、ワークＷの同軸度が出にくく、高精
度が要求されるワークＷの研削には適さない。

【０００７】また、砥石車ａ、ｄの外周砥石面形状が崩
れた場合に、この崩れがワークＷの研削面に大きく影響
して、その円筒度が悪化してしまう。

【０００８】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、スルー
研削方式により、棒状ワークの先端部分外周面を、高い
同軸度および円筒度を確保しつつ研削することができる
センタレス研削技術を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のセンタレス研削方法は、棒状のワークをス
ルー研削方式によりセンタレス研削する方法であって、
ワークをその軸心方向へ送り込みながら、ワークの先端
部分外周面を砥石車により研削するように構成したこと
を特徴とする。

【００１０】また、本発明のセンタレス研削装置は、上
記研削方法の実施に適したものであって、ワークを支持
するブレードと、回転駆動されて、ワークの基軸部分を
回転支持する調整車と、ワークをその軸心方向に送り込
む推力発生手段と、回転駆動されて、ワークの先端部分
を研削する砥石車とを備えてなることを特徴とする。

【００１１】本発明においては、ワークをその軸心方向
へ送り込みながら、ワークの基軸部分を回転支持すると
ともに、ワークの先端部分外周面を砥石車により研削す
ることにより、ワークの基軸部分外径を基準として、ワ
ークの先端部分外周面を高い同軸度と円筒度を保証しつ
つ研削することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１３】実施形態１ 本発明に係るセンタレス研削装置が図１および図３に示
されており、この研削装置は、具体的には、スル−研削
方式により、棒状のワ−クＷの外周面を図３に示すよう
な大径軸部Ｗａと小径軸部Ｗｂを有する段付き形状にセ
ンタレス研削するもので、砥石車１、調整車２、ブレー
ド３および加圧ローラ４を主要部として備えてなる。

【００１４】砥石車１は、ワークＷの先端部分外周面に
研削加工を施すもので、その砥石面１ａが、ワークＷの
小径軸部Ｗｂつまり先端部分の外周面仕上げ形状に対応
したプロフィールのテーパ面に形成されるとともに、従
来周知の一般的基本構造を備えている。つまり、砥石車
１は、図２に示す砥石軸５に取外し可能に取付け固定さ
れ、この砥石軸５が固定的に設けられた砥石車台上（図
示省略）に回転可能に軸承されるとともに、動力伝導ベ
ルトや歯車機構を介して駆動モータ等の駆動源に駆動連
結されている。

【００１５】調整車２は、ワークＷの大径軸部Ｗａと研
削対象である小径軸部Ｗｂを回転支持するものである。
調整車２の回転支持面６の具体的構造は、ワークＷの大
径軸部Ｗａつまり基軸部分を受ける基軸受け部６ａと、
研削されるべき小径軸部Ｗｂつまり先端部分を受ける受
け手段としての受け部６ｂとからなり、この受け部６ｂ
の一部が、砥石車１の砥石面１ａと同じプロフィールを
有するテーパ面７とされている。

【００１６】調整車２は、図２に示す回転可能な調整車
軸８に取外し可能に固定され、この調整車軸８は、ワー
クＷの送込み方向つまり軸心方向に対して所定の傾斜角
度をもって配置されており、これにより、後述する加圧
ローラ４と協働して、ワークＷにその軸心方向への推力
を与えるための推力発生手段を構成する。

【００１７】ブレード３は、上記調整車２とともにワー
クＷを支持するもので、調整基台（図示省略）上に設置
されており、ワークＷの外周面、具体的にはワークＷの
基軸部分である大径軸部Ｗａを下方から支持する。この
目的のため、ブレード３の支持面３ａは、ワークＷの大
径軸部Ｗａに対応した傾斜平坦面とされている。

【００１８】加圧ローラ４は、ワークＷの大径軸部Ｗａ
を調整車２の基軸受け部６に対して押圧するもので、ロ
ーラ軸９により自由回転可能に設けられるとともに、弾
発スプリング等の弾発付勢手段１０によりワークＷの外
周面方向へ常時弾発付勢されている。これにより、加圧
ローラ４は、上述したごとく、傾斜配置された調整車２
との協働して、ワークＷの軸心方向への推力を発生する
推力発生手段を構成している。

【００１９】しかして、以上のように構成されたセンタ
レス研削装置において、砥石車１と調整車２がワークＷ
の先端部分Ｗｂの仕上がり寸法に対応して設定配置され
るとともに、これら砥石車１および調整車２間に棒状の
ワークＷの先端部分が送り込まれて、この先端部分の外
周面にスルー研削方式による研削が施される。

【００２０】具体的には、砥石車１と調整車２は、砥石
車１の砥石面１ａと調整車２の回転支持面６のテーパ面
７とが、ワークＷの先端部分の仕上がり寸法つまり小径
軸部Ｗｂの外径に対応した間隔をもって対向するように
配置される。

【００２１】そして、砥石車１および調整車２がそれぞ
れ所定の回転速度をもって回転駆動されるとともに、図
示しないワーク供給装置により、棒状のワークＷがブレ
ード３の支持面３ａ上に供給されると、加圧ローラ４が
ワークＷを所定の弾発付勢力をもって調整車２に対して
押し付ける。この結果、調整車２がワークＷの送込み方
向に所定の傾斜角度をもって配置されていることとの協
働作用により、ワークＷは、調整車２の回転力により強
制回転されつつ推力を与えられて、その軸心方向へ送り
込まれることとなる。

【００２２】こうして軸心方向へ送り込まれるワークＷ
は、その先端部分が上記砥石車１と調整車２間に送り込
まれて研削される。

【００２３】つまり、ワークＷは、その基軸部分Ｗａが
上記加圧ローラ４の押付け力によりブレード３と調整車
２とブレード３により回転支持されるとともに、ワーク
Ｗの先端部分の外周面が砥石車１により研削されて、図
３に示すような小径軸部Ｗｂに形成される。

【００２４】この場合の研削工程のメカニズムは、まず
ワークＷの先端が砥石車１の砥石面１ａに当接して研削
が開始されるとともに、ワークＷの送り込みに従ってワ
ークＷの先端部分が基軸側方向へ向かって予め設定した
形状寸法に研削されていく。換言すれば、ワークＷは、
加圧ローラ４と調整車２により回転支持された基軸部分
Ｗａの外径を基準として、先端部分の外周面が砥石車１
により研削される。この際、研削されながら送られてい
くワークＷの先端部分は、図３に示すように調整車２の
受け部６ｂに支持されることとなる。

【００２５】そして、ワークＷがその軸心方向の所定位
置まで送り込まれて、ワークＷの先端部分が所定長さの
小径軸部Ｗｂに研削されると（図３参照）、砥石車１が
ワークＷから離反されて研削工程が完了し、段付き形状
に研削加工されたワークＷは、図外の排出手段により、
砥石車１および調整車２間の加工位置から外部へ排出さ
れる。

【００２６】このように、ワークＷをその軸心方向へ送
り込みながら、ワークＷの基軸部分Ｗａを回転支持する
とともに、ワークＷの先端部分の外周面を砥石車１によ
り研削することにより、ワークＷの基軸部分Ｗａの外径
を基準として、ワークＷの先端部分の外周面が研削され
る結果、ワークＷの軸心のブレが少なく、高い同軸度と
円筒度を確保されつつ段付きワークＷに研削加工が施さ
れることが可能となる。

【００２７】また、スルー研削方式の特性により、砥石
車１の砥石面１ａの一部形状が崩れた場合でも、この崩
れがワークＷの研削面に与える影響は小さく、この点か
らも、高い同軸度と円筒度を確保することができる。

【００２８】なお、図示しないが、上述したワークＷの
先端部分の研削を終了させるタイミングとしては、例え
ばワークＷの送り込み量を近接スイッチなどのセンサで
検知し、この検知結果に基づいて行ってもよいし、ま
た、ストッパ等の停止手段でワークＷの送りを強制的に
停止させるようにしてもよく、その具体的なタイミング
手段としては適宜のものが採用され得る。

【００２９】また、ワークＷを装置から排出する方法
も、例えば、砥石車１または調整車２をワークＷから離
間するように移動させることで、ワークＷの排出を行う
ようにしてもよいし、また、調整車２を逆回転させるこ
とで、ワークＷを研削時の送り込み方向と逆方向へ戻す
ことで、ワークＷを排出するようにしてもよく、さら
に、ローダアームなどの外部機構を設けて、ワークＷを
吸着手段等によりチャッキング保持して取り出すこと
で、ワークＷを排出するようにしても良く、その具体的
方法としては、目的等に応じて適宜の方法が採用され得
る。

【００３０】実施形態２ 本実施形態は図４に示されており、ワークＷの先端部分
の外周面を逆テーパ面にセンタレス研削する方法が示さ
れている。

【００３１】これに関連して、センタレス研削盤の砥石
車１はワークＷに対して相対的に切込み送りされる構造
とされている。その他の構成および作用は実施形態１の
センタレス研削盤と同様である。

【００３２】しかして、本実施形態においては、実施形
態１と同様に、ワークＷをその軸心方向へ送り込りみな
がら、ワークＷの先端部分の外周面に対して砥石車１に
よる研削が開始した後、砥石車１をワークＷに対して相
対的に所定量切込み送りすることにより、ワークＷの先
端部分の外周面は逆テーパ面に研削される。

【００３３】この場合のワークＷの同軸度および円筒度
は実施形態１のものと同様な高精度なものとなる。

【００３４】実施形態３ 本実施形態は図５に示されており、ワークＷの先端部分
の外周面を複数の段付き形状にセンタレス研削する方法
が示されている。

【００３５】これに関連して、センタレス研削盤の調整
車は、基準側調整車１２と移動側調整車２２とからなる
分離構造とされるとともに、砥石車１と移動側調整車２
２がワークＷを中心として切込み方向へ相対的に移動可
能な構造とされている。その他の構成および作用は実施
形態１のセンタレス研削盤と同様である。

【００３６】しかして、本実施形態においては、実施形
態１と同様に、ワークＷをその軸心方向へ送り込みなが
ら、加圧ローラ４の押付け力によりブレード３と基準側
調整車１２とブレード３により、ワークＷの基軸部分Ｗ
ａを回転支持するとともに、所定のタイミングをもっ
て、砥石車１と移動側調整車２２がワークＷを中心とし
て切込み方向に対称に順次移動することにより、ワーク
Ｗの先端部分の外周面が複数の段付き形状に研削され
る。

【００３７】具体的には、まず砥石車１と調整車２がワ
ークＷの最先端となる第１段目Ｗｂ１の外径に対応する
距離に対向配置されて、前述と同様に砥石車１により所
定長さ寸法だけ研削が行われ、続いて砥石車１と調整車
２がワークＷの第２段目Ｗｂ２の外径に対応する距離ま
で移動して対向配置されて、この状態で砥石車１により
所定長さ寸法だけ研削が行われ、さらに、砥石車１と調
整車２がワークＷの第３段目Ｗｂ３の外径に対応する距
離まで移動して対向配置されて、この状態で砥石車１に
より所定長さ寸法だけ研削が行われる。

【００３８】以上の研削工程により、ワークＷは全体と
して４段の段差を有する段付きワークに研削加工され、
その場合の同軸度および円筒度も、前述した実施形態の
ものと同様な高精度のものとなる。

【００３９】実施形態４ 本実施形態は図６に示されており、ワークＷの先端部分
Ｗｂの外周面だけでなく、基軸部分Ｗａの外周面も同時
に研削するする方法が示されている。

【００４０】これに関連して、センタレス研削盤の砥石
車１は、ワークＷの基軸部分Ｗａから先端部分Ｗｂの外
周面全体にわたって研削加工を施す構造とされている。
具体的には、砥石車１の砥石面１ａは、ワークＷの基軸
部分Ｗａから先端部分Ｗｂの外周面全体の仕上げ形状に
対応したプロフィールに形成されている。

【００４１】また、これに対応して、前述した実施形態
１〜３における加圧ローラ４が省略されるとともに、こ
の加圧ローラ４の推力発生手段としての機能を上記砥石
車Ｗが兼備している。その他の構成および作用は実施形
態１のセンタレス研削盤と同様である。

【００４２】しかして、本実施形態においては、従来一
般のスルー研削方式のセンタレス研削盤と同様に、ワー
クＷは、砥石車１と調整車２により強制回転されて、そ
の軸心方向へ送り込まれながら、砥石車１によりその基
軸部分Ｗａから先端部分Ｗｂの外周面全体にわたって研
削される。

【００４３】なお、上述した実施形態１〜４はあくまで
も本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明
はこれに限定されることなく、その範囲において種々の
設計変更が可能である。

【００４４】例えば、図示の実施形態では、ワークＷと
して直円柱状のものが用いられているが、予め粗研削に
より段付き形状に形成された段付きのワークＷを、本発
明の研削方法により精研削が施されるようにしても良
い。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ワークをその軸心方向へ送り込みながら、ワークの先端
部分外周面を砥石車により研削するように構成したか
ら、の基軸部分外径を基準として、ワークの先端部分外
周面を高い同軸度と円筒度を保証しつつ研削することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係るセンタレス研削装置
を示す概略平面図である。

【図２】同じく同センタレス研削装置を示す概略正面図
である。

【図３】同じく同センタレス研削装置によって段付きワ
ークが研削加工された状態を示す概略平面図である。

【図４】本発明の実施形態２に係るセンタレス研削装置
を示す概略平面図である。

【図５】本発明の実施形態３に係るセンタレス研削装置
を示す概略平面図である。

【図６】本発明の実施形態４に係るセンタレス研削装置
を示す概略平面図である。

【図７】段付きワークを研削する従来のセンタレス研削
装置を示す概略平面図である。

【符号の説明】

Ｗ ワ−ク Ｗａ 大径軸部（基軸部分） Ｗｂ 小径軸部（先端部分） １ 砥石車 １ａ 砥石面 ２ 調整車 ３ ブレード ３ａ 支持面 ４ 加圧ローラ ６ 回転支持面 ６ａ 基軸受け部 ６ｂ 受け部（受け手段） ７ 受け部のテーパ面 １０ 弾発付勢手段 １２ 基準側調整車 ２２ 移動側調整車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷舗 克二 大阪府八尾市南植松町２丁目34番地 光洋 機械工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3C043 AA08 DD05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状の工作物をスルー研削方式によりセ
   ンタレス研削する方法であって、 工作物をその軸心方向へ送り込みながら、工作物の先端
   部分外周面を砥石車により研削するように構成したこと
   を特徴とする棒状工作物のセンタレス研削方法。
2. 【請求項２】 工作物をその軸心方向の所定位置まで送
   り込んだ後、前記砥石車を工作物から離反させることに
   より研削を完了することを特徴とする請求項１に記載の
   棒状工作物のセンタレス研削方法。
3. 【請求項３】 工作物の送込み方向に所定の傾斜角度を
   もって配置した調整車に対して、工作物を加圧ローラに
   より押し付けて強制回転することによって、工作物をそ
   の軸心方向に送り込むようにしたことを特徴とする請求
   項１または２に記載の棒状工作物のセンタレス研削方
   法。
4. 【請求項４】 前記加圧ローラと調整車により工作物の
   基軸部分を回転支持するとともに、この回転支持した工
   作物の基軸部分外径を基準として、工作物の先端部分外
   周面を前記砥石車により研削するようにしたことを特徴
   とする請求項１から３のいずれか一つに記載の棒状工作
   物のセンタレス研削方法。
5. 【請求項５】 工作物の先端部分外周面に対して砥石車
   により研削を開始した後、砥石車を相対的に切込み送り
   することにより、工作物の先端部分外周面を逆テーパ面
   に研削するようにしたことを特徴とする請求項１から４
   のいずれか一つに記載の棒状工作物のセンタレス研削方
   法。
6. 【請求項６】 前記加圧ローラと基準側調整車により工
   作物の基軸部分を回転支持して、工作物をその軸心方向
   へ送り込みながら、砥石車と移動側調整車を工作物を中
   心として切込み方向に対称に順次移動させることによ
   り、工作物の先端部分外周面を複数の段付き形状に研削
   するようにしたことを特徴とする請求項１から４のいず
   れか一つに記載の棒状工作物のセンタレス研削方法。
7. 【請求項７】 棒状の工作物をスルー研削方式によりセ
   ンタレス研削するセンタレス研削装置であって、 工作物を支持するブレードと、 回転駆動されて、工作物の基軸部分を回転支持する調整
   車と、 工作物をその軸心方向に送り込む推力発生手段と、 回転駆動されて、工作物の先端部分を研削する砥石車と
   を備えてなることを特徴とする棒状工作物のセンタレス
   研削装置。
8. 【請求項８】 工作物の研削された軸部を受ける受け手
   段を備えることを特徴とする請求項７に記載の棒状工作
   物のセンタレス研削装置。
9. 【請求項９】 前記砥石車が工作物に対して相対的に切
   込み送りされる構造を備えることを特徴とする請求項７
   または８に記載の棒状工作物のセンタレス研削装置。
10. 【請求項１０】 前記砥石車と前記調整車が工作物を中
    心として切込み方向に相対的に移動可能な構造を備える
    ことを特徴とする請求項７から９のいずれか一つに記載
    の棒状工作物のセンタレス研削装置。