JP2003089043A - センタレス研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの外周面の研削形状に関わらず、生産
性と高い加工精度とを低コストで両立させることができ
る良好なタンジェンシャルタイプのセンタレス研削盤を
提供する。 【解決手段】 センタレス研削盤１は、回転砥石３と、
この回転砥石３の外周面3aとの間にワーク５の外周面を
研削する研削用隙間７を形成する調整車９と、ワーク５
の外周面と回転砥石３の外周面3aとの略接線方向に沿っ
てワーク５を研削用隙間７に搬送するワーク搬送手段11
とを備えて、ワーク５の外周面を所定形状に研削する。
調整車９の外周面には、横断面形状がワーク５の外周面
の研削形状に合致するワーク支持溝51が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所謂タンジェンシ
ャルタイプのセンタレス研削盤の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、転がり軸受のころの製造に使用
するセンタレス研削盤は、インフィードタイプのもの、
スルーフィードタイプのもの、タンジェンシャルタイプ
のものに大別することができる。前記インフィードタイ
プでは、回転砥石と調整車との間の研削用隙間にワーク
をセットした状態で、これらの回転砥石と調整車との相
対回転により、ワークの外周面を所定形状に研削する。

【０００３】前記スルーフィードタイプでは、例えばワ
ークが転動可能な螺旋溝を調整車の外周に設けておい
て、前記螺旋溝によってワークを回転砥石の軸線方向に
沿って送りながら、研削を進める。一方、前記タンジェ
ンシャルタイプは、回転砥石と調整車との間の研削用隙
間に、前記回転砥石の外周面に対して略接線方向に沿っ
てワークを送り込んで、前記ワークの外周面を所定形状
に研削する。

【０００４】ところで、前述のインフィードタイプのも
のは、ワーク外周面の多様な形状の研削が可能で、ま
た、加工精度を高めることも比較的容易である。しかし
ながら、ワークの研削位置へのセットがバッチ式とな
り、手間のかかるワークの入れ替え作業がその都度必要
になるため、生産性が良くないという欠点があった。

【０００５】一方、前述のスルーフィードタイプのもの
は、回転砥石の軸線方向にワークを順送りすることで研
削を進めるため、多数のワークを連続処理することがで
き、生産性に優れる。しかしながら、ワークを回転砥石
の軸線方向に送りながら研削するため、ワーク外周の研
削面の形状が、単純な円筒面や円錐面に限られ、例え
ば、外径が途中で変わる段付き形状や樽型形状等の複雑
な形状の研削ができないという欠点があった。

【０００６】また、例えば特開２０００−１１７６００
号公報等に開示されたタンジェンシャルタイプのセンタ
レス研削盤の場合は、研削動作中に最適芯高にての加工
が維持されるように、回転砥石軸もしくは調整車軸と搬
送手段の位置とを微調整しながら、回転砥石と調整車と
の間の研削用隙間に順にワークを通過させることで、多
数のワークを連続処理することができ、高い生産性を発
揮し得る。更に、回転砥石に対するワークの送り方向
が、回転砥石の外周に対して略接線方向となり、回転砥
石の形状をドレス成形してやることによって、回転砥石
に接する面が直線でない段付き形状や樽型形状等の複雑
な形状の研削も可能になり、インフィードタイプやスル
ーフィードタイプと比較して、欠点が少ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のタン
ジェンシャルタイプのセンタレス研削盤では、通常、ワ
ークを回転砥石側に押す調整車の外周面は、ワークの軸
線方向の全幅に渡って径が一定の単純な円筒面形状とさ
れている。また、ワークの一端を位置決めする端面基準
を、ワークを回転砥石の接線方向に送り込む搬送手段と
してのブレードに装備している。

【０００８】そこで、両端の径が異なるワーク等のよう
に、調整車に接する形状が直線、若しくは軸方向に対称
の形状を有していない場合には、ワークの最大径部分の
みしか調整車に接触せず、調整車によるワークの押圧箇
所が局部的に偏るため、回転砥石の外周面に対するワー
クの接触圧をワークの加工面全域に渡って均一化するこ
とができない。その結果、研削動作中に、ワークの姿勢
が不安定となり、加工精度が低下する虞があった。

【０００９】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることに係り、ワークの外周面の研削形状に関わらず、
生産性と高い加工精度とを低コストで両立させることが
できる良好なタンジェンシャルタイプのセンタレス研削
盤を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、回
転砥石と、この回転砥石の外周面との間にワークの外周
面を研削する研削用隙間を形成する調整車と、前記ワー
クの外周面と前記回転砥石の外周面との略接線方向に沿
って前記ワークを前記研削用隙間に搬送するワーク搬送
手段とを備えて、前記ワークの外周面を所定形状に研削
するセンタレス研削盤であって、前記調整車の外周面に
は、横断面形状が前記ワークの外周面の研削形状に合致
するワーク支持溝が形成されることを特徴とするセンタ
レス研削盤により達成される。

【００１１】上記構成によれば、回転砥石と調整車との
間の研削用隙間に、順にワークを通過させることで、多
数のワークを連続処理することができる。また、回転砥
石に対するワークの送り方向が、回転砥石の外周に対し
て略接線方向となり、回転砥石の形状をドレス成形して
やることによって回転砥石に接する面が直線でない段付
き形状や樽型形状等の複雑な形状のワークの研削も可能
である。更に、軸方向に対称の形状を有していないワー
クの場合にも、ワークの軸方向の全幅に渡って調整車の
ワーク支持溝がワークの外周面に接触することができ、
回転砥石に対するワークの接触圧をワークの加工面全域
に渡って均一化することができるので、研削動作中にワ
ークの姿勢が不安定となって加工精度が低下する虞れが
なくなる。

【００１２】尚、好ましくは前記ワーク支持溝には、前
記ワークの一端面を位置決めする端面基準が設けられ
る。この場合、ワークの端面形状に明らかな傾斜を持っ
ており、ワーク搬送手段のブレード等で基準面を取る事
が難しい際にも、調整車のワーク支持溝の溝加工の形状
により柔軟に対応することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施形態に係るセンタレス研削盤を詳細に説明す
る。図１は、本発明の第１実施形態に係るセンタレス研
削盤の全体構成図を示す斜視図である。

【００１４】本第１実施形態のセンタレス研削盤１は、
所謂タンジェンシャルタイプのもので、図１に示したよ
うに、回転砥石３と、この回転砥石３の外周面３ａとの
間にワーク５の外周面５ａを研削する研削用隙間７を形
成する調整車９と、前記ワーク５の外周面５ａと前記回
転砥石３の外周面３ａとの略接線方向に沿って前記ワー
ク５を前記研削用隙間７に搬送するワーク搬送手段１１
とを備えて、前記ワーク５の外周面３ａを所定形状に研
削する。

【００１５】前記回転砥石３は、砥石スピンドル部２１
に回転可能に軸支されており、図２中時計回り方向に回
転駆動される。また、前記砥石スピンドル部２１には、
送りねじ２２が装備されており、図２に示すように、該
送りねじ２２に沿う移動動作によって、研削動作時に回
転砥石３の中心位置を、Ｏｇ１からＯｇ２の範囲ｓで水
平変位させ、ワーク５との接触位置の角度βを調整する
ことができる。

【００１６】前記回転砥石３の中心がＯｇ２に移動した
とき、前記ワーク５に接触する回転砥石３の外周面３ａ
は、図２の一点鎖線Ｇ２で示す位置になる。前記回転砥
石３の中心がＯｇ１に移動したとき、前記ワーク５に接
触する回転砥石３の外周面３ａは、図２の実線Ｇ１で示
す位置になる。

【００１７】本第１実施形態におけるワーク５は、円錐
転がり軸受に転動体として組み込まれる円錐ころであ
る。前記ワーク搬送手段１１は、搬送手段本体３１上の
定位置に回転可能に支持されたブレード保持器３２の回
転によって、該ブレード保持器３２の外周部に保持した
ワーク５を、順次、前記ワーク５の外周面５ａと前記回
転砥石３の外周面３ａとの略接線方向から研削用隙間７
に搬送する。

【００１８】前記ブレード保持器３２は、図１に示した
ように、円板部３２ａの外周から軸方向に突出する複数
本のブレード３２ｂによって、前記ワーク５を収容する
複数個のポケット３２ｃを形成したものである。前記ポ
ケット３２ｃは、前記円板部３２ａの半径方向外方には
ワーク５を出し入れ可能な収容空間であり、研削用隙間
７を通り過ぎたワーク５は、自重によってポケット３２
ｃから落下して、その下方に装備されている回収用シュ
ート３４を介して、所定箇所に回収される。

【００１９】前記調整車９は、図１に示したように、調
整車スピンドル部４１に回転可能に支持されている。調
整車スピンドル部４１は、研削時には調整車９が前記ブ
レード保持器３２の内周部に嵌入され、ツルーイング時
には調整車９が図１に示したようにブレード保持器３２
とは離間した状態となるように、該調整車９の軸方向に
スライド移動可能に支持されている。

【００２０】そこで、研削時には、前記調整車９が調整
車スピンドル部４１の移動動作によって、図３に示すよ
うに、ブレード保持器３２の内周部に移動して、前記回
転砥石３の外周面３ａとの間に研削用隙間７を画成する
と共に、前記ブレード保持器３２のポケット３２ｃによ
って該研削用隙間７に送られてくるワーク５を回転砥石
３の外周面３ａに押し付ける。前記調整車９は、回転砥
石３と同様に時計回り方向に回転駆動され、前記ブレー
ド保持器３２は、調整車９と逆方向（即ち、反時計回り
方向）に回転駆動される。

【００２１】本第１実施形態の場合、図３及び図４に示
すように、前記調整車９の外周面９ａには、横断面形状
が前記ワーク５の外周面５ａの研削形状（即ち、ワーク
５の円錐面を形成するテーパ面）に合致するワーク支持
溝５１が形成されている。このワーク支持溝５１は、調
整車９の外周を周方向に連続して形成された凹溝であ
り、底面５１ａがワーク５の外周面５ａの研削形状に成
形される。

【００２２】更に、ワーク５にかかる研削抵抗により押
し付けらるワーク５の太径側（図４中左側）の溝側面５
１ｂに、該ワーク５を位置決めする端面基準が設定され
ている。また、前記溝側面５１ｂと前記底面５１ａとの
交差部には、これら溝側面５１ｂ及び底面５１ａを加工
する際に、工具の引っ掛かりを防止して加工を確実にす
るための逃げ５１ｄが形成されている。なお、前記調整
車９の材質としては、耐摩耗性と硬さに優れた焼き入れ
鋼を使用することが好ましい。

【００２３】即ち、上述の如きセンタレス研削盤１によ
れば、回転砥石３と調整車９との間の研削用隙間７に、
順にワーク５を通過させることで、多数のワーク５を連
続処理することができ、高い生産性を発揮し得る。そし
て、前記ワーク５の軸方向の全幅に渡って、調整車９の
ワーク支持溝５１の底面５１ａがワーク５の外周面３ａ
に接触することができ、回転砥石３に対するワーク５の
接触圧をワーク５の加工面全域に渡って均一化すること
ができるので、研削動作中にワーク５の姿勢が不安定と
なり加工精度が低下する虞れがなく、インフィード研削
と同等の高い加工精度を安定維持することができる。

【００２４】更に、本第１実施形態の場合、前記ワーク
支持溝５１の溝側面５１ｂが、ワーク５の太径側の端面
に当接して該ワーク５を位置決めする端面基準に設定さ
れており、前記調整車９にワーク支持溝５１を形成する
際、同一部品上に設定した端面基準を加工基準位置とし
て高精度にワーク支持溝５１の底面５１ａを形成するこ
とができるので、研削時におけるワーク支持溝５１によ
るワーク５外周面３ａの押さえを更に高精度に均一化す
ることができ、加工精度の高精度化に対する信頼性が向
上する。

【００２５】図５は、本発明の第２実施形態に係るセン
タレス研削盤の要部横断面図である。ここに示したセン
タレス研削盤６０は、調整車６９及び回転砥石６３を軸
方向に長尺に形成すると共に、調整車６９の外周面に
は、横断面形状が前記ワーク５の外周面５ａの研削形状
に合致するワーク支持溝６１が所定の離間間隔で複数列
（本実施形態においては、４列）に形成されており、同
時に、複数個のワーク５を研削処理可能にしたものであ
る。尚、各ワーク支持溝６１にワーク５を順に供給でき
るように、図示しないワーク搬送手段も改良したものが
採用される。

【００２６】前記各ワーク支持溝６１は、上記第１実施
形態のワーク支持溝５１と同形状であり、溝側面６１ｂ
と底面６１ａとの交差部には、逃げ６１ｄが形成されて
いる。尚、これら各ワーク支持溝６１はリードを持た
ず、加工位置は軸方向に移動することなく、加工が行わ
れる。本第２実施形態に係るセンタレス研削盤のよう
に、調整車６９の外周に複数列のワーク支持溝６１を並
列装備して、複数個のワーク５を同時に研削加工する構
成にすると、その分、設備の大型化を抑えて、生産性を
向上させることができる。

【００２７】図６は、本発明の第３実施形態に係るセン
タレス研削盤の要部横断面図である。本第３実施形態に
おけるワーク６は、自動調心ころ軸受に転動体として組
み込まれる球面ころである。本第３実施形態のセンタレ
ス研削盤７０は、回転砥石７３の外周面７３ａが、ドレ
ス成形によってワーク６の外周面６ａの形状に対応した
断面円弧状に形成されると共に、調整車７９のワーク支
持溝７１の底面７１ａも、ワーク６の外周面の形状に合
致する断面円弧状に形成されたものであり、他の構成部
分は上記第１実施形態のセンタレス研削盤１と同様であ
る。

【００２８】前記各ワーク支持溝７１には、上記第１実
施形態のワーク支持溝５１と同様に、溝側面７１ｂと底
面７１ａとの交差部に逃げ７１ｄが形成されている。な
お、ワーク６の研削面が球面である場合、該ワーク６を
位置決めする端面基準に設定された溝側面７１ｂへの押
し当ては、一例として砥石軸や調整車軸のスキュー等で
行うことができる。

【００２９】即ち、本第３実施形態のセンタレス研削盤
７０によれば、回転砥石７３に対するワーク６の送り方
向が、回転砥石７３の外周に対して略接線方向となり、
回転砥石７３の外周面７３ａの形状をワーク６の外周面
の形状に対応した断面円弧状にドレス成形してやること
によって、回転砥石７３に接する面が直線でない球面状
のワーク６の研削も可能である。

【００３０】そして更に、前記ワーク６の軸方向の全幅
に渡って、調整車７９のワーク支持溝７１の底面７１ａ
がワーク６の外周面６ａに接触することができ、回転砥
石７３に対するワーク６の接触圧をワーク６の加工面全
域に渡って均一化することができるので、研削動作中に
ワーク６の姿勢が不安定となり加工精度が低下する虞れ
がなく、インフィード研削と同等の高い加工精度を安定
維持することができる。

【００３１】図７は、本発明の第４実施形態に係るセン
タレス研削盤の要部横断面図である。本第４実施形態に
おけるワーク８は、スラスト自動調心ころ軸受や球面円
錐ころ軸受等に転動体として組み込まれる両端部の径寸
法が異なったたる形のころであり、円錐ころに球面ころ
のようなクラウニングＲがついた形状を有している。

【００３２】本第４実施形態のセンタレス研削盤８０
は、回転砥石８３の外周面８３ａが、ドレス成形によっ
てワーク８の外周面８ａの形状に対応した断面円弧状に
形成されると共に、調整車８９のワーク支持溝８１の底
面８１ａも、ワーク８の外周面８ａの形状に合致する断
面円弧状に形成されたものであり、他の構成部分は上記
第１実施形態のセンタレス研削盤１と同様である。

【００３３】更に、前記ワーク８にかかる研削抵抗によ
り押し付けらるワーク８の太径側（図７中左側）の溝側
面８１ｂに、該ワーク８を位置決めする端面基準が設定
されている。また、前記各ワーク支持溝８１には、上記
第１実施形態のワーク支持溝５１と同様に、溝側面８１
ｂと底面８１ａとの交差部に逃げ８１ｄが形成されてい
る。

【００３４】即ち、本第４実施形態のセンタレス研削盤
８０によれば、回転砥石８３に対するワーク８の送り方
向が、回転砥石８３の外周に対して略接線方向となり、
回転砥石８３の外周面８３ａの形状をワーク８の外周面
８ａの形状に対応した断面円弧状にドレス成形してやる
ことによって、回転砥石８３に接する面が軸方向に対称
の形状を有していない略たる形の前記ワーク８の研削も
可能である。

【００３５】そして更に、前記ワーク８の軸方向の全幅
に渡って、調整車８９のワーク支持溝８１の底面８１ａ
がワーク８の外周面８ａに接触することができ、回転砥
石８３に対するワーク８の接触圧をワーク８の加工面全
域に渡って均一化することができるので、研削動作中に
ワーク８の姿勢が不安定となり加工精度が低下する虞れ
がなく、インフィード研削と同等の高い加工精度を安定
維持することができる。

【００３６】尚、本発明のセンタレス研削盤で研削する
ワークは、上記各実施形態における転がり軸受の転動体
に限るものではなく、調整車のワーク支持溝の底面形状
をワークの外周面形状に合わせた曲面形状や多面形状に
することで、種々の外形形状のワークに対して高精度な
研削を実現することができる。

【００３７】又、本発明のセンタレス研削盤におけるワ
ーク搬送手段は、上記実施形態におけるワーク搬送手段
１１のように、ブレード保持器３２の回転によってワー
クを送り込むタンジェンシャルタイプに限らず、研削用
隙間７へすべりシュートで搬送入したり、研削用隙間７
の上部からチャットを持ったロボットアームで搬送入す
るワーク搬送手段にも適応できる。更に、本発明のセン
タレス研削盤において、ワークの研削精度を更に向上さ
せるために、回転砥石や調整車の位置を微調整して、加
工するワークの芯高さを最適化するような制御を組合せ
ることも可能である。

【００３８】

【発明の効果】上述した如き本発明のセンタレス研削盤
によれば、回転砥石と調整車との間の研削用隙間に、順
にワークを通過させることで、多数のワークを連続処理
することができる。また、回転砥石に対するワークの送
り方向が、回転砥石の外周に対して略接線方向となり、
回転砥石の形状をドレス成形してやることによって回転
砥石に接する面が直線でない段付き形状や樽型形状等の
複雑な形状のワークの研削も可能である。

【００３９】更に、軸方向に対称の形状を有していない
ワークの場合にも、ワークの軸方向の全幅に渡って調整
車のワーク支持溝がワークの外周面に接触することがで
き、回転砥石に対するワークの接触圧をワークの加工面
全域に渡って均一化することができるので、研削動作中
にワークの姿勢が不安定となり加工精度が低下する虞れ
がなくなる。従って、ワークの外周面の研削形状に関わ
らず、生産性と高い加工精度とを低コストで両立させる
ことができる良好なタンジェンシャルタイプのセンタレ
ス研削盤を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るセンタレス研削盤
の全体構成図を示す斜視図である。

【図２】図１に示したセンタレス研削盤の研削時におけ
る回転砥石と調整車とワークとの位置関係を示す概略正
面図である。

【図３】図１に示したセンタレス研削盤の研削時におけ
る調整車とワークと搬送手段との位置関係を示す要部拡
大斜視図である。

【図４】図１に示したセンタレス研削盤の研削時におけ
る回転砥石と調整車とワークとの位置関係を示す要部横
断面図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係るセンタレス研削盤
の要部横断面図である。

【図６】本発明の第３実施形態に係るセンタレス研削盤
の要部横断面図である。

【図７】本発明の第４実施形態に係るセンタレス研削盤
の要部横断面図である。

【符号の説明】

１ センタレス研削盤 ３ 回転砥石 ３ａ 外周面 ５ ワーク ５ａ 外周面 ７ 研削用隙間 ９ 調整車 ９ａ 外周面 １１ ワーク搬送手段 ３２ ブレード保持器 ５１ ワーク支持溝 ５１ａ 底面 ５１ｂ 溝側面（端面基準）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転砥石と、この回転砥石の外周面との
   間にワークの外周面を研削する研削用隙間を形成する調
   整車と、前記ワークの外周面と前記回転砥石の外周面と
   の略接線方向に沿って前記ワークを前記研削用隙間に搬
   送するワーク搬送手段とを備えて、前記ワークの外周面
   を所定形状に研削するセンタレス研削盤であって、 前記調整車の外周面には、横断面形状が前記ワークの外
   周面の研削形状に合致するワーク支持溝が形成されるこ
   とを特徴とするセンタレス研削盤。
2. 【請求項２】 前記ワーク支持溝には、前記ワークの一
   端面を位置決めする端面基準が設けられることを特徴と
   する請求項１に記載のセンタレス研削盤。