JP2002361548A - 円環状ワ−クの溝切り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環状リングの環体に複数個の平行
溝を短時間に、加工精度よく研削加工する。 【解決手段】 テ−ブル４２上に載置された環体
幅１０１がＬの円環状ワ−クｗの表面に、前記円環状ワ
−クの中心点ｏを通る水平線線上に一対の左右の砥石頭
に備え付けられた回転する一対の砥石６，６’を用いて
切り込み、右砥石６および左砥石６'を環体幅Ｌよりも
若干長い距離、往復ストロ−ク移動させて円環状ワ−ク
の環体表面に一対の溝を設ける方法であって、前記右砥
石のストロ−ク移動方向と左砥石のストロ−ク移動方向
を逆方向とし、右砥石および左砥石の回転速度、移動速
度を同期させてストロ−ク研削して一対の平行溝１０２
を得る、円環状ワ−クの溝切り方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械用パレッ
ト（ＪＩＳ Ｂ−６３３７：１９９８）の歯型カップリ
ング リング（Toothed Coupling Ring）のような円環
状ワ−ク表面に複数の溝（歯型）を点対称に研削する円
環状ワ−クの平面研削装置、および円環状ワ−クの円環
体に複数の溝を点対称に研削する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械用パレットの歯型カップリング
リング（Toothed coupling ring）１００は、図４、
図５および図６に示すようにワ−クｗの円環体１０１に
複数の平行溝１０２，１０２，１０２，１０２を点対称
に複数有し、パレット芯材にピン止めするタップ孔１０
３，１０３，１０３，１０３を有する。歯型カップリン
グ リングの規格は、リングが使用されるパレットの大
きさに準じて外径が５５〜６００ｍｍ、歯（溝）数が
４，６，８，１０，１２，１６，２０，２４，３０，７
２，３６０の偶数個、歯角度が０，５，３０，４５，６
０，９０度、歯丈が１．２，１．７，２．５，４，４．
５，６，７ｍｍと種々存在する。

【０００３】従来、歯型カップリング リングの溝１０
２を円環状ワ−クｗの円環体に設けるには、図３に示す
ように、平面研削装置を用い、左右方向（Ｘ軸方向）に
往復移動するテ−ブル２０２上に鉛直なＺ軸回りに回転
可能なロ−タリ−テ−ブル２０３を設け、このロ−タリ
−テ−ブル上に円環状ワ−クｗの中心点が前記Ｚ軸に一
致するように円環状ワ−クｗをチャック２０４で固定
し、円環状ワ−クｗ上方に設けたＸ軸方向と直角方向の
前後方向（Ｙ軸方向）に前後移動可能で、かつ、昇降可
能な砥石頭２０５に備えられた回転する１個の砥石２０
６を、円環状ワ−クｗの中心点を通り、Ｘ軸に平行な直
線上の研削開始点に下降させてワ−クの切り込みを開始
し、同時にテ−ブル２０２をＸ軸方向に往復移動させて
ワ−クの切り込み、シフトを繰り返えすクリ−プフィ−
ド研削を行って円環状ワ−クｗの円環体に一対の溝を形
成し、ついで、砥石軸を上昇させることによりワ−クよ
り砥石を後退させ、ロ−タリ−テ−ブル２０３を所望角
度回転させる芯出しを行った後、再び、砥石頭２０５を
下降、ワ−クの切り込み開始、クリ−プフィ−ド研削、
砥石頭２０５の上昇を行い、以下、これらの工程を繰り
返し、所望の偶数個の歯型をワ−クの円環体に加工して
いた。

【０００４】上記従来の平面研削装置を用いる円環状ワ
−クｗの溝切り方法は、１個の砥石を用い、テ−ブルを
左右（Ｘ軸方向）に反転移動させて円環状ワ−クｗを右
端から左端へとクリ−プフィ−ド研削して同時に一対の
溝をワ−クの円環体に形成する。よって、円環状ワ−ク
ｗの右端内側環から左端内側環の間の距離は空洞であ
り、砥石による研削が行われていない。溝のクリ−プフ
ィ−ド研削は、砥石によるワ−クの切り込みを１ｍｍ単
位で行う粗研削と、１〜１０μｍ単位で行う中研削と、
０．０１〜０．１μｍ単位で行う仕上（精）研削でなさ
れる。よって、これら研削間のテ−ブル往復移動距離に
おいて砥石による研削が行われていない距離が多く含ま
れる。

【０００５】特に、目的とする加工ワ−クの歯数が多い
と、この研削が行われていない総距離は莫大な距離とな
り、溝が設けられたワ−クを完成する研削時間を長くす
る要因となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記研削に
使用されていない砥石の移動時間を短縮できる平面研削
装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、テ−
ブル上に載置された環体幅がＬの円環状ワ−クの表面
に、前記円環状ワ−クの中心点を通る水平線線上に一対
の左右の砥石頭に備え付けられた回転する一対の砥石を
用いて切り込み、右砥石および左砥石を環体幅Ｌよりも
若干長い距離、往復ストロ−ク移動させて円環状ワ−ク
の環体表面に一対の溝を設ける方法であって、前記右砥
石のストロ−ク移動方向と左砥石のストロ−ク移動方向
を逆方向とし、右砥石および左砥石の回転速度、移動速
度を同期させてストロ−ク研削することを特徴とする、
円環状ワ−クの溝切り方法を提供するものである。

【０００８】左右一対の砥石を備える平面研削装置を用
い、ワ−クへ溝を研削加工する際の左右砥石のストロ−
ク幅（砥石の移動距離）を短くすることができ、研削時
間を大幅に短縮できる。また、右砥石および左砥石の回
転速度、ストロ−ク速度を同期させると共に、左右の砥
石のストロ−ク方向を逆方向とする（位相を反転させて
同一周波数で往復移動）ことにより、左右の砥石頭が反
転する際に生じる強制振動が打ち消され、加工精度の優
れた被加工ワ−クが得られる。

【０００９】請求項２の発明は、平面研削装置を用い、
下記の工程を経て円環状ワ−クの円環体に２ｎ個の点対
称の溝を研削する方法（但し、ｎは１以上の整数であ
る。）を提供するものである。 １）ワ−ク支持機構のロ−タリ−テ−ブル上のチャック
に環体幅がＬの円環状ワ−クを円環状ワ−クの中心点が
ロ−タリ−テ−ブルの回転軸Ｚ線上に位置するように固
定する工程、 ２）ワ−ク支持機構の左右方向Ｘに平行で、かつ、円環
状ワ−クの中心点を通る水平線線ｔ上に一対の左右の砥
石頭に備え付けられた一対の砥石を円環状ワ−クの中心
点に対して対称の位置に、かつ、円環状ワ−クの環体の
外周縁または内周縁に位置させる工程、 ３）左右の砥石頭を同時に下降させて回転する砥石で前
記円環状ワ−ク表面に切り込みをかけ、左右の砥石を同
期して左右方向ｔ'の相反する方向に前記円環状ワ−ク
の円環体の幅より若干大きい距離間を往復ストロ−ク移
動させることにより円環状ワ−クの円環体に一対の溝を
クリ−プフィ−ド研削加工する溝加工工程、 ４）左右砥石頭を上昇させて円環状ワ−ク表面より左右
の両砥石を後退させるリトラクト工程、 ５）ワ−ク支持機構のロ−タリ−テ−ブルをＺ軸回りに
アクチエ−タで３６０／ｎ度回転させ、ついで停止させ
る芯出し工程、および、 ６）以下、上記溝加工工程、リトラクト工程および芯出
し工程を（ｎ−１）回繰り返えす。

【００１０】一対の砥石を備える平面研削装置を用い
て、円環状ワ−クの芯出しをしながら円環体に同時に一
対の溝を研削加工していくので左右の砥石の移動距離を
短くすることができ、研削時間が大幅に短縮できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】

【実施例】以下、図面を用いて本発明を更に詳細に説明
する。図１は本発明の平面研削装置の斜視図、図２は本
発明の円環状ワ−クの研削状態を示す図、図３は従来の
円環状ワ−クの研削状態を示す図、図４は５対（５ｘ２
＝１０個）の平行溝を環体に備えるカップリング リン
グの斜視図、図５は４対（４ｘ２＝８個）の平行溝を環
体に備えるカップリング リングの平面図、図６は、３
６０個の平行な歯を有するカップリング リング２個の
表裏を重ね合わせて描いた斜視図である。

【００１２】図１に示す平面研削装置１において、Ａは
ワ−ク支持機構、Ｂはワ−ク加工機構、４０は基台であ
る。ワ−ク支持機構（Ａ）は、図１から図４に示すよう
に、基台４０上に水平方向のＸ−Ｙ軸に移動可能に取り
付けられたＸ−Ｙ軸スライドテ−ブル４２、該Ｘ−Ｙ軸
スライドテ−ブル４２上に設けた支持ブロック６１上に
アクチエ−タ６８により垂直なＺ軸回りに回転自在に設
置された環状のロ−タリ−テ−ブル６４を備えるタ−ン
テ−ブルユニット６２、該ロ−タリ−テ−ブル上に環状
ワ−クを固定するチャック７７を備える。

【００１３】ワ−ク支持機構（Ａ）のＸ−Ｙ軸スライド
テ−ブル４２は、ステッピングモ−タ５２の回転駆動を
スクリュ−４８が受けてＸ軸方向に移動可能としたプレ
−ト４６を支持する平行な反摩擦ガイドレ−ル（anti-f
riction guide）４４と、別のステッピングモ−タ５８
の回転駆動をスクリュ−５７が受けてＹ軸方向（図１で
５６の矢印で示す方向）に移動可能としたプレ−ト５４
を支持する平行な反摩擦ガイドレ−ル（anti-friction
guide）４４との集合体である。

【００１４】このＸ−Ｙ軸スライドテ−ブル４２上に上
述したロ−タリ−テ−ブル６４が備え付けられる。

【００１５】ワ−ク加工機構（Ｂ）は、コラム２の両端
壁に設けられた一対のガイドレ−ル２ａ，２ｂ上を移動
可能な一対の右螺合体３と左螺合体４、これら螺合体
３，４の各々に前記Ｙ軸に平行な方向に設けたスピンド
ル軸５，５'に砥石６，６'を回転可能に取り付け、かつ
昇降自在に取り付けた右砥石頭７と左砥石頭，７'、こ
れらスピンドル軸を回転駆動させる一対のモ−タ−８，
９および右螺合体３に螺合されるボ−ルネジ１０を駆動
するアクチエ−タ−１１と左螺合体４に螺合されるボ−
ルネジ１２を駆動するアクチエ−タ−１３を前記コラム
２に備える。

【００１６】このワ−ク加工機構（Ｂ）は、左右の螺合
体３，４の前面にＸ軸に平行に副ガイドレ−ル１４，１
５'，ボ−ルネジ１６，１７およびアクチュエ−タ１
８，１９を設け、前記ボ−ルネジ１６，１７に螺合体２
０，２１を螺合し、これら螺合体２０，２１にスクリュ
−２２，２３をＹ軸方向と平行な方向に備えた副アクチ
ュエ−タ２４，２５を支持させ、これらスクリュ−２
２，２３にキャリア２６を螺合させ、これらキャリアに
砥石用ドレッサ２７．２８を軸承するシャフト２９，３
０を回転駆動させるモ−タ−３１，３２を備えている。

【００１７】さらに、このワ−ク加工機構（Ｂ）は、左
右の螺合体３，４の一端面にＺ軸に平行に副副ガイドレ
−ル３４，３４，３４’３４'，ボ−ルネジ３５，３５
およびアクチュエ−タ３６，３７を設け、前記ボ−ルネ
ジ３５，３５に砥石頭の底部を支持する螺合体３８，３
８を螺合し、これら螺合体３８，３８をボ−ルネジ３
５，３５に螺合させ、アクチュエ−タ３６，３７の回転
駆動を受けてＺ軸方向と平行な鉛直方向Ｋに砥石頭７，
７'を昇降させる。

【００１８】図１に示す平面研削装置１を用いて、円環
状ワ−クの円環体に２ｎ個の点対称の溝を研削するに
は、下記の工程を経て行う。 １）ワ−ク支持機構（Ａ）のロ−タリ−テ−ブル６４上
の回転軸Ｚ線上に中心を合わせたチャックに環体幅がＬ
の円環状ワ−クを円環状ワ−クの中心点がロ−タリ−テ
−ブル６４の回転軸Ｚ線上に位置するように固定する。

【００１９】２）ワ−ク支持機構の左右方向Ｘに平行
で、かつ、円環状ワ−クの中心点を通る水平線線ｔ上に
一対の左右の砥石頭７，７'に備え付けられた一対の砥
石６，６'を円環状ワ−クの中心点ｏに対して対称の位
置に、かつ、円環状ワ−クの環体の外周縁（図２ａ参
照）または内周縁（図２ｂ参照）に位置するようにＸ−
Ｙ軸スライドテ−ブル４２を左右に移動する、または、
アクチエ−タ１１，１１'でボ−ルネジ１１，１２を回
転させ、右螺合体３と左螺合体４を移動させて調整す
る。

【００２０】３）左右の砥石頭７，７'の砥石６，６'を
モ−タ−８，９を駆動させて回転し、ついでアクチエ−
タ３６，３７を駆動させて左右の砥石頭７，７'を同時
に下降させて回転する砥石６，６'を前記円環状ワ−ク
表面に切り込みをかける。アクチエ−タ１１，１３の駆
動によりボ−ルネジ１０，１２を回転させてＸ軸方向に
前記円環状ワ−クの円環体の幅Ｌより若干大きい距離
（１．０１Ｌから１．１２Ｌ）右螺合体３と左螺合体４
をストロ−ク移動させることにより前記一対の回転する
砥石６，６'を同期して相反する方向にストロ−ク移動
させて円環状ワ−クの円環体に一対の溝をクリ−プフィ
−ド研削加工する。なお、砥石６，６'の回転方向は同
一方向でも、反対方向でもよいが、反対方向の方が強制
振動が低いので好ましい。

【００２１】４）アクチエ−タ３６，３７を逆方向に駆
動させて左右の砥石頭７，７'を同時に上昇させて円環
状ワ−ク表面より左右の砥石６，６'を後退させる。

【００２２】５）ワ−ク支持機構（Ａ）のロ−タリ−テ
−ブル６４をＺ軸回りにアクチエ−タ６８で３６０／ｎ
度回転させ、ついで停止させる芯出しを行う。および、

【００２３】６）以下、上記溝加工工程、リトラクト工
程および芯出し工程を（ｎ−１）回繰り返えす。なお、
２ｎ個の溝が形成されたら加工ワ−クをロ−タリ−テ−
ブル６４より取り外し、新たなワ−クをロ−タリ−テ−
ブル６４上に固定し、加工を再開する。

【００２４】

【発明の効果】本発明においては、一対の砥石を用い、
円環状ワ−クの環体幅Ｌより若干大きい幅（１．０１Ｌ
から１．２Ｌ）、ストロ−ク研削加工するので、従来の
１個の砥石を用い、円環状ワ−クの円環体の右端から左
端の移動距離によるストロ−ク研削と比較して研削時間
が格段と短縮できる。

【００２５】また、従来のテ−ブル反転のストロ−ク研
削では、テ−ブルが重量のため、テ−ブル反転時の振動
によりワ−クの加工寸法精度が低い問題があったが、本
発明ではワ−クのストロ−ク研削を重量の小さい２個の
砥石を用いるので砥石反転時の振動も小さく、かつ、前
記２個の砥石を同期して、かつ、相反する方向に移動さ
せるので、反転時の振動が打ち消し合い、ワ−クの加工
寸法精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 平面研削装置の斜視図である。

【図２】 本発明の円環状ワ−クの研削状態を示す図
である。

【図３】 従来の円環状ワ−クの研削状態を示す図で
ある。

【図４】 ５対の平行溝を環体に備えるカップリング
リングの斜視図である。

【図５】 ４対の平行溝を環体に備えるカップリング
リングの平面図である。

【図６】 ３６０個の平行な歯を有するカップリング
リング２個の表裏を重ね合わせて描いた斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 平面研削装置 ｗ ワ−ク Ａ ワ−ク支持機構 Ｂ ワ−ク加工機構 Ｃ 移動テ−ブル機構 ２ コラム ６，６' 砥石 ７，７' 砥石頭 １０，１２ アクチエ−タ ４０ 基台（ベッド） ４２ Ｘ−Ｙ軸スライドテ−ブル ６４ ロ−タリ−テ−ブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テ−ブル上に載置された環体幅がＬの円
   環状ワ−クの表面に、前記円環状ワ−クの中心点を通る
   水平線線上に一対の左右の砥石頭に備え付けられた回転
   する一対の砥石を用いて切り込み、右砥石および左砥石
   を環体幅Ｌよりも若干長い距離、往復ストロ−ク移動さ
   せて円環状ワ−クの環体表面に一対の溝を設ける方法で
   あって、 前記右砥石のストロ−ク移動方向と左砥石のストロ−ク
   移動方向を逆方向とし、右砥石および左砥石の回転速
   度、移動速度を同期させてストロ−ク研削することを特
   徴とする、円環状ワ−クの溝切り方法。
2. 【請求項２】 平面研削装置を用い、下記の工程を経て
   円環状ワ−クの円環体に２ｎ個の点対称の溝を研削する
   方法（但し、ｎは１以上の整数である。）。 １）ワ−ク支持機構のロ−タリ−テ−ブル上のチャック
   に環体幅がＬの円環状ワ−クを円環状ワ−クの中心点が
   ロ−タリ−テ−ブルの回転軸Ｚ線上に位置するように固
   定する工程、 ２）ワ−ク支持機構の左右方向Ｘに平行で、かつ、円環
   状ワ−クの中心点を通る水平線線ｔ上に一対の左右の砥
   石頭に備え付けられた一対の砥石を円環状ワ−クの中心
   点に対して対称の位置に、かつ、円環状ワ−クの環体の
   外周縁または内周縁に位置させる工程、 ３）左右の砥石頭を同時に下降させて回転する砥石で前
   記円環状ワ−ク表面に切り込みをかけ、左右の砥石を同
   期して左右方向ｔ'の相反する方向に前記円環状ワ−ク
   の円環体の幅より若干大きい距離間を往復ストロ−ク移
   動させることにより円環状ワ−クの円環体に一対の溝を
   クリ−プフィ−ド研削加工する溝加工工程、 ４）左右砥石頭を上昇させて円環状ワ−ク表面より左右
   の両砥石を後退させるリトラクト工程、 ５）ワ−ク支持機構のロ−タリ−テ−ブルをＺ軸回りに
   アクチエ−タで３６０／ｎ度回転させ、ついで停止させ
   る芯出し工程、 および、 ６）以下、上記溝加工工程、リトラクト工程および芯出
   し工程を（ｎ−１）回繰り返えす。