JP2003181748A

JP2003181748A - 内径端面を有する工作物の研削方法および研削装置

Info

Publication number: JP2003181748A
Application number: JP2001386452A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kunimatsu; 博國松; Mitsuhiro Takechi; 満博武地
Original assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: JTEKT Machine Systems Corp
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2003-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】単一の砥石車を使用して、内径端面を含んで
ワークを高精度に研削加工することができる研削技術を
提供する。【解決手段】外周端縁部にテーパ砥石面１０ａ，１０ｂ
を有する円盤状砥石車１０の回転軸線Ｓｇを、回転支持
したワークＷの回転軸線Ｓｗに対して傾斜させた状態
で、砥石車Ｗ１０テーパ砥石面１０ａ，１０ｂにより内
径端面Ｗｂを含んでワークＷを研削する。これにより、
ワークＷの内径端面Ｗｂとフランジ端面Ｗｃを同じテー
パ砥石面１０ａ，１０ｂで研削することができ、簡単な
構造でしかもワークＷの穴深さ（内径面Ｗａの軸方向寸
法）を高精度に加工することができる。

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、内径端面を有す
る工作物の研削方法および研削装置に関し、さらに詳細
には、内径面の奥に工作物軸線に直交する端面（以下を
含む本明細書において内径端面と称する。）を有する工
作物について、この内径端面を含んで研削加工するのに
適した研削技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】研削加工対象となる各種機械構成部品等
の工作物（以下、ワークと称する。）について、近時、
製造コストの低減化等の目的から部品点数を減少する構
造の採用あるいは内径面の高さまたは深さ寸法精度の向
上の要請から、複数箇所の研削が必要となる場合があ
る。

【０００３】図１０および図１１にその代表的な研削加
工例が二つ示されており、いずれもワークＷの内径面Ｗ
ａ、内径端面Ｗｂおよびフランジ端面Ｗｃの３箇所が研
削加工される場合である。

【０００４】すなわち、図１０に示される研削加工は、
単一のカップ状砥石車ａを使用する研削方法で、図示し
ないチャッキング装置により回転支持されたワークＷに
対して、まず、図１０(a) に示すように、砥石車ａの外
径砥石面ｂによりワークＷの内径面Ｗａを研削した後、
砥石車Ｗの端面砥石面ｃによりワークＷの内径端面Ｗｂ
を研削し、続いて、図１０(b) に示すように、この端面
砥石面ｃによりフランジ端面Ｗｃを研削する。

【０００５】また、図１１に示される研削加工は、カッ
プ状砥石車ａと円盤状砥石車ｄの二つの砥石車ａ、ｄを
使用する複合研削方法で、図示しないチャッキング装置
により回転支持されたワークＷに対して、砥石車ａの外
径砥石面ｂによりワークＷの内径面Ｗａを、また端面砥
石面ｃによりワークＷの内径端面Ｗｂをそれぞれ研削
し、一方、円盤状砥石車ｄのテーパ砥石面ｅによりワー
クＷのフランジ端面Ｗｃを研削する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の研削方法ではそれぞれ以下に述べるような問題点
があり、その改良が要望されていた。

【０００７】すなわち、前者の図１０に示される研削方
法にあっては、 (1) 砥石車ａがワークＷの内径面Ｗａ内に挿入される研
削方法であることから、その形状寸法が上記内径面Ｗａ
の径寸法に大きく制限され、実質的には、砥石車ａに許
容される最大外径寸法は、ワークＷにおける内径面Ｗａ
の内径のほぼ１／２程度に限定される。

【０００８】(2) 砥石車ａの外径砥石面ｂをドレスする
必要があり、その結果端面砥石面ｃの幅寸法（径方向寸
法）がドレスの回数増加に伴って減少し（薄くなり）、
寿命が短い。

【０００９】(3) 砥石車ａの端面砥石面ｃがワークＷの
内径端面Ｗｂに平行な平坦面であることから、この内径
端面Ｗｂの研削において、端面砥石面ｃは内径端面Ｗｂ
の研削部位に密接に覆い被さる状態となる結果、この研
削部位に研削液が侵入充満し難く、研削焼けを起こし易
い。特にワークＷの内径面Ｗａと内径端面Ｗｂの境界研
削部位（図１０(a) の円内角部分）はこの傾向が顕著で
ある。

【００１０】(4) 砥石車ａの外周端縁つまり円筒砥石面
ｂと端面砥石面ｃの交差角部の切れ刃の研削負荷が大き
いため、この部位の砥石磨耗が早く、ワークＷの内径面
Ｗａと内径端面Ｗｂの上記境界研削部位を鋭敏に加工す
ることができない。

【００１１】また、後者の図１１に示される方法にあっ
ては、上述の(1) 〜(4) の問題に加えて、

【００１２】(5) 二つの砥石車ａ、ｄを用いてワークＷ
の内径端面Ｗｂとフランジ端面Ｗｃの両端面Ｗｂ、Ｗｃ
を研削するので、ワークＷの穴深さ（内径面Ｗａの軸方
向寸法）を高精度に加工するには、この穴深さを実際に
測りながら研削する必要があり、精度維持が困難であ
る。

【００１３】(6) 二つの砥石車ａ、ｄをそれぞれ個別に
作動させるため、それぞれ専用の駆動装置およびスライ
ド装置が必要であり、機械設備にかかる装置コストが高
くつくとともに、機械設置のためのフロアスペースも広
く必要とし、経済的に高くつく。

【００１４】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、単一の砥
石車を使用して、内径端面を含んでワークを高精度に研
削加工することができる研削方法を提供することにあ
る。

【００１５】また、本発明の他の目的とするところは、
上記研削方法の実施に適した構造を備える研削装置を提
供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明のワークの研削方法は、外周端縁部にテーパ
砥石面を有する円盤状砥石車を用いて、内径端面を有す
るワークを研削する方法であって、上記砥石車の回転軸
線を、回転支持したワークの回転軸線に対して傾斜させ
た状態で、上記砥石車のテーパ砥石面により上記内径端
面を含んでワークを研削するようにしたことを特徴とす
る。

【００１７】好適な実施態様として、以下のような研削
加工が挙げられる。 i) 上記砥石車を上記ワークの回転軸線方向へ切込み送
りして、上記ワークの内径端面を研削する。

【００１８】ii) 上記砥石車を上記ワークの径方向へ切
込み送りして、上記ワークの内径面を研削する。

【００１９】iii)上記砥石車を上記ワークの内径面と内
径端面との境界方向へ切込み送りして、上記ワークの内
径面と内径端面を研削する。

【００２０】iv) 上記iii)の研削加工において、上記ワ
ークの内径面と内径端面を研削した後、上記砥石車を上
記ワークの回転軸線方向へ送り込んで、上記ワークの内
径面を研削する。

【００２１】v) 上記iii)の研削加工において、上記ワ
ークの内径面と内径端面を研削した後、上記砥石車を上
記ワークの径方向へ送り込んで、上記ワークの内径端面
を研削する。

【００２２】vi) 上記砥石車を上記ワークの回転軸線方
向へ切込み送りした後上記ワークの径方向へ送り込ん
で、上記ワークの内径端面を研削する。

【００２３】vii)上記砥石車を上記ワークの径方向へ切
込み送りして、上記ワークの内径面を研削した後、上記
砥石車を上記ワークの径方向へ送り込んで、上記ワーク
の内径端面を研削する。

【００２４】viii) 上記砥石車を上記ワークの径方向へ
所定間隔をもって回転軸線方向へ同一切込み量だけ複数
回切込み送りした後、上記砥石車を上記ワークの径方向
へ送り込んで、上記ワークの内径端面を研削する。

【００２５】ix) 上記viii) の研削加工において、上記
ワークの内径端面を研削するに先立ち、上記砥石車を上
記ワークの内径面と内径端面との境界方向へ切込み送り
して、上記ワークの内径面と内径端面を同時に研削す
る。

【００２６】本発明の研削装置は、上記研削方法の実施
に好適に使用されるものであって、ワークを回転支持す
るワーク支持装置と、このワーク支持装置に回転支持さ
れるワークに対向配置され、回転駆動される研削用砥石
車を備える研削砥石装置とを備えてなり、この研削砥石
装置において、上記砥石車は、外周端縁部にテーパ砥石
面を有する円盤状砥石車の形態とされるとともに、その
回転軸線が、上記ワーク支持装置に回転支持されるワー
クの回転軸線に対して傾斜した状態で砥石車台上に配置
され、この砥石車台は、上記ワーク支持装置に回転支持
されるワークの回転軸線方向および径方向へ移動可能と
され、回転駆動される上記砥石車のテーパ砥石面によ
り、回転支持される上記ワークをその内径端面を含んで
研削するように構成されていることを特徴とする。

【００２７】好適な実施態様として、上記研削方法を実
行するように上記研削砥石装置を駆動制御する制御装置
を備える。

【００２８】また、上記研削用砥石車の外周端縁部に設
けられたテーパ砥石面は、単一のまたは連続する複数の
テーパ面から構成されている。

【００２９】本発明においては、外周端縁部にテーパ砥
石面を有する円盤状砥石車の回転軸線を、回転支持した
ワークの回転軸線に対して傾斜させた状態で、上記砥石
車のテーパ砥石面により上記内径端面を含んでワークを
研削することにより、ワークの内径端面とフランジ端面
を同じテーパ砥石面で研削することができ、簡単な構造
でしかもワークの穴深さ（内径面の軸方向寸法）を高精
度に加工することができる。

【００３０】また、上記砥石車の回転軸線をワークの回
転軸線に対して傾斜させた状態で研削することにより、
その形状寸法がワークの内径面の径寸法にそれほど影響
を受けず、ワークの内径面の内径よりも大きな外径寸法
の砥石車を使用することが可能である。これにより、砥
石車の外周端縁である上記テーパ砥石面外周端縁の切れ
刃の研削負荷が少なくて、この部位の砥石磨耗も少な
く、ワークの内径面と内径端面の境界研削部位を鋭敏に
加工することが可能となる。

【００３１】さらに、砥石車のテーパ砥石面によりワー
クの内径端面を研削する際、テーパ砥石面と内径端面の
接触部位である研削部位の周囲に開放空間があるため、
この研削部位に研削液が侵入充満し易く、研削焼けを起
こす恐れがない。特に、従来問題となっていた最も研削
液が届き難いワークの内径面と内径端面の境界研削部位
にも、砥石車の回転によって研削液が十分に供給され得
る。

【００３２】

【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。

【００３３】実施形態１本発明に係る研削装置が図１〜図４に示されている。こ
の研削装置は具体的には、図５に示すようなワークＷの
内径面Ｗａ、内径端面Ｗｂおよびフランジ端面Ｗｃを研
削加工するもので、図５に示すように、ワーク支持装置
１、研削砥石装置２および制御装置３を主要部として構
成されている。

【００３４】ワーク支持装置１は、ワークＷを回転支持
するもので、装置ベッド５上に配置されている。このワ
ーク支持装置１には、ワーク主軸６が回転可能に軸支さ
れており、このワーク主軸６は、その基端が図示しない
回転駆動源に連係されるとともに、その先端にワークＷ
を取外し可能にチャッキング支持するチャック装置７を
備えている。このチャック装置７としては、例えば、油
圧あるいはカムを使用するパワーチャックのほか、マグ
ネットチャックやコレットチャックなどが好適に使用さ
れる。

【００３５】研削砥石装置２は、ワーク支持装置１に回
転支持されるワークＷに対向配置されている。研削砥石
装置２の主要部である研削砥石車１０は、砥石主軸１１
に取外し可能に取付け固定され、この砥石主軸１１が砥
石車台１２上に回転可能に軸承されるとともに、図示し
ない動力伝動ベルトや歯車機構等の動力伝達部を介して
駆動モータ等の回転駆動源に連係されている。

【００３６】また、上記砥石車台１２は、２次元に限定
された範囲で自在に移動可能とされている。つまり、砥
石車台１２は、上記チャック装置７に回転支持されたワ
ークＷの回転軸線方向（矢符Ｘ方向）へ移動可能にとさ
れるとともに、ワークＷの回転軸線の直交方向（矢符Ｙ
方向）へ移動可能とされ、さらには、ワークＷの内径面
Ｗａと内径端面Ｗｂとの境界方向（矢符Ｚ方向）へも移
動可能とされている。

【００３７】具体的には、上記砥石車台１２は、上記装
置ベッド５上に移動可能に設けられたスライド基台１５
上に設けられており、このスライド基台１５は、下部ス
ライド部１５ａと上部スライド部１５ｂとからなるＸ−
Ｙスライド装置の形態とされている。下部スライド部１
５ａは、装置ベッド５上のスライドレール１６、１６に
沿って上記切込み送り方向Ｘへ移動可能とされている。
また、上部スライド部１５ｂは、この下部スライド部１
５ａ上のスライドレール（図示省略）に沿って上記送り
方向Ｙへ移動可能とされるとともに、その上に上記砥石
車台１２が装置されている。

【００３８】また、下部スライド部１５ａは第一の移動
機構１７に、また上部スライド部１５ｂは第二の移動機
構１８にそれぞれ連係されている。これら両移動機構１
７、１８は、砥石車台１２に駆動連結されたボールねじ
１７ａ、１８ａと、このボールねじ１７ａ、１８ａを回
転駆動するサーボモータ１７ｂ、１８ｂとからそれぞれ
構成され、上記ボールねじ１７ａ、１８ａが下部スライ
ド部１５ａおよび上部スライド部１５ｂにそれぞれ連係
されている。

【００３９】研削砥石車１０は、少なくとも外周端縁部
の前側にテーパ砥石面を有する円盤状砥石車の形態とさ
れ、図示の砥石車１０は、図２〜図４に示すように、外
周端縁部の前後両側にテーパ砥石面１０ａ、１０ｂが設
けられている。

【００４０】これら前後両テーパ砥石面１０ａ、１０ｂ
はいずれも単一のテーパ面からなり、その形状寸法（テ
ーパ角度や砥石面幅等）は対象となる研削部位の研削除
去量（研削代）ｔに対応して設計されるとともに、両テ
ーパ砥石面１０ａ、１０ｂの先端の交差角α（図４参
照）は直角となるように設定されている。これに関連し
て、図示しないが、ワーク支持装置１のワーク主軸６の
内部奥に、ドレス装置が内蔵されており、砥石車１０
は、上記Ｘ−Ｙスライド装置１５によりこのドレス装置
に押し当てられることで、所定形状（図４の形状）に整
形される。

【００４１】また、砥石車１０の回転軸線つまり砥石主
軸１１の軸線Ｓｇは、ワーク支持装置１に回転支持され
たワークＷの回転軸線Ｓｗに対して傾斜した状態で砥石
車台１２上に配置されている。

【００４２】図示の実施形態においては、砥石主軸１１
の軸線ＳｇとワークＷの回転軸線Ｓｗは、互いに平行な
平面（図示の場合は水平面）内に含まれるようにそれぞ
れ配置されるとともに、これら両平面方向において、上
記両軸線Ｓｇ、Ｓｗが互いに所定の角度（軸線Ｓｇの回
転軸線Ｓｗに対する傾斜角度）βをもって交差するよう
に設定されている。

【００４３】この傾斜角度βは、研削砥石車１０のテー
パ砥石面１０ａ、１０ｂのテーパ角度との関係を考慮し
て設定されており、図示の実施形態においては、図２〜
図４に示すように、砥石車１０の前側のテーパ砥石面１
０ａの輪郭線つまりワークＷとの接触線が、ワークＷの
回転軸線Ｓｗに直交するように設定されている。これに
より、砥石車１０の前側のテーパ砥石面１０ａがワーク
Ｗの内径端面Ｗｂとフランジ端面Ｗｃを研削加工すると
ともに、後側のテーパ砥石面１０ｂがワークＷの内径面
Ｗａを研削するように構成されている。

【００４４】なお、図示しないが、上記砥石車台１２
は、傾斜角度調整手段により、上記スライド基台１５の
上部スライド部１５ｂ上において水平方向へ旋回調整可
能とされ、これにより、ワークＷの回転軸線Ｓｗに対す
る砥石車１０の回転軸線Ｓｇの傾斜角度βが調整可能と
されて、使用する砥石車１０の形状寸法に適宜対応でき
る構成とされている。上記傾斜角度調整手段としては、
手動および自動を問わず従来周知の角度調整機構が採用
可能である。

【００４５】制御装置３は、ＣＮＣ装置等のマイクロコ
ンピュータを備えた自動制御装置であり、ワークＷの形
状寸法に対応して、以下の研削方法を実行するように上
記各構成部の駆動源（サーボモータ１７ｂ、１８ｂ等）
を駆動制御する。

【００４６】しかして、以上のように構成された研削装
置において、ワークＷがワーク支持装置１に回転支持さ
れる一方、研削砥石装置２の砥石車１０が回転駆動され
るとともに、制御装置３の制御プログラムに従って所定
の方向Ｘ、ＹまたはＺヘ切込み送りまたは送り込まれ
て、ワークＷの内径面Ｗａ（研削代ｔ₁）、内径端面Ｗ
ｂ（研削代ｔ₂）およびフランジ端面Ｗｃ（研削代
ｔ₃）に目的に応じた所望の研削加工を施す。

【００４７】具体的には、図４を参照して、例えば、以
下のような研削加工が適宜実行可能である。

【００４８】i)砥石車１０をワークＷの回転軸線方向Ｘ
へ切込み送りして、前側テーパ砥石面１０ａによりワー
クＷの内径端面Ｗｂを研削する（プランジ研削のみ）。
内径面Ｗａに研削代ｔ₁がない場合（研削不要な場合）
に適する。

【００４９】ii) 砥石車１０をワークＷの径方向Ｙへ切
込み送りして、後側テーパ砥石面１０ｂによりワークＷ
の内径面Ｗａを研削する（プランジ研削のみ）。内径端
面Ｗｂに研削代ｔ₂がない場合（研削不要な場合）に適
する。

【００５０】iii)砥石車１０をワークＷの内径面Ｗａと
内径端面Ｗｂとの境界方向Ｚへ切込み送りして、前後両
側テーパ砥石面１０ａ、１０ｂによりワークＷの内径面
Ｗａと内径端面Ｗｂを研削する（プランジ研削のみ）。
内径面Ｗａと内径端面Ｗｂに研削代ｔ₁、ｔ₂がある場
合（研削を要する場合）に適する。

【００５１】iv) 砥石車１０をワークＷの内径面Ｗａと
内径端面Ｗｂとの境界方向Ｚへ切込み送りして、前後両
側テーパ砥石面１０ａ、１０ｂによりワークＷの内径面
Ｗａと内径端面Ｗｂを研削した後、砥石車１０をワーク
Ｗの回転軸線方向Ｘへ送り込んで、後側テーパ砥石面１
０ｂによりワークＷの内径面Ｗａを研削する。

【００５２】v) 砥石車１０をワークＷの内径面Ｗａと
内径端面Ｗｂとの境界方向Ｚへ切込み送りして、前後両
側テーパ砥石面１０ａ、１０ｂによりワークＷの内径面
Ｗａと内径端面Ｗｂを研削した後、砥石車１０をワーク
Ｗの径方向Ｙへ送り込んで、前側テーパ砥石面１０ａに
よりワークＷの内径端面Ｗｂを研削する。

【００５３】vi) 砥石車１０をワークＷの回転軸線方向
Ｘへ切込み送りした後ワークＷの径方向Ｙへ送り込ん
で、前側テーパ砥石面１０ａによりワークＷの内径端面
Ｗｂを研削する（プランジ研削＋トラバース研削）。内
径面Ｗａに研削代ｔ₁がない場合（研削不要の場合）に
適する。

【００５４】vii)砥石車１０を上記ワークの径方向Ｙへ
切込み送りして、後側テーパ砥石面１０ｂによりワーク
Ｗの内径面Ｗａを研削した後、砥石車１０をワークＷの
径方向Ｘへ送り込んで、ワークＷの内径端面Ｗａを研削
する（プランジ研削＋トラバース研削）。内径面Ｗａと
内径端面Ｗｂに研削代ｔ₁、ｔ₂がある場合（研削を要
する場合）に適する。

【００５５】なお、上記研削加工における内径端面Ｗｂ
に対する研削加工は、フランジ端面Ｗｃに対しても適用
可能である。

【００５６】図示の実施形態においては、上記iv) とv)
の研削加工の複合的な適用により、以下の工程でワーク
Ｗの研削が行われる。すなわち、

【００５７】(1) まず、砥石車１０をワークＷの内径面
Ｗａと内径端面Ｗｂとの境界方向Ｚへ切込み送りして、
砥石車１０の前後両側テーパ砥石面１０ａ、１０ｂの先
端部により、ワークＷの内径奥部（内径面Ｗａと内径端
面Ｗｂが交差する角部）をインフィードで仕上げ寸法に
仕上げる。

【００５８】(2) 砥石車１０をワークＷの内径面Ｗａに
沿って回転軸線方向Ｘへ送り込んで、後側テーパ砥石面
１０ｂによりワークＷの内径面Ｗａを仕上げ寸法に仕上
げる。

【００５９】(3) 砥石車１０をワークＷの内径端面Ｗｂ
に沿って径方向Ｙ中心へ向けて送り込み、前側テーパ砥
石面１０ａによりワークＷの内径端面Ｗｂを仕上げ寸法
に仕上げる。

【００６０】(4) 砥石車１０をワークＷの内径から後退
させるとともに、フランジ端面Ｗｃの外周側へ移動した
後、径方向Ｙ内径側へ移動させて、後側テーパ砥石面１
０ｂによりフランジ端面Ｗｃを仕上げ寸法に仕上げる。

【００６１】この場合、上記(2) および(3) の研削工程
は、砥石車１０の前側テーパ面１０ａの砥石幅を内径面
Ｗａの半径寸法まで広げるとともに、後側テーパ面１０
ｂの砥石幅を内径面Ｗａの深さ寸法（軸方向寸法）まで
広げることによって、上記iii)の研削加工の適用によ
り、ワークＷの内径全体（内径面Ｗａ＋内径端面Ｗｂ）
をインフィードで研削することもできる。

【００６２】以上のように、本実施形態においては、外
周端縁部にテーパ砥石面１０ａ、１０ｂを有する円盤状
の砥石車１０の回転軸線Ｓ_gを、回転支持したワークＷ
の回転軸線Ｓ_wに対して傾斜させた状態で、上記砥石車
１０のテーパ砥石面１０ａ、１０ｂにより、内径端面Ｗ
ｂを含んでワークＷを研削することで、ワークの内径端
面Ｗｂとフランジ端面Ｗｃを同じ前側テーパ砥石面１０
ａで研削することができ、簡単な構造でしかもワークＷ
の穴深さ（内径面Ｗａの軸方向寸法）を高精度に加工す
ることができる。

【００６３】また、上記砥石車１０の回転軸線Ｓｇをワ
ークＷの回転軸線Ｓｗに対して傾斜させた状態で研削す
ることにより、砥石車１０の形状寸法がワークＷの内径
面Ｗａの径寸法にそれほど影響を受けず、図示のごとく
ワークＷの内径面Ｗａの内径よりも大きな外径寸法の砥
石車１０を使用することが可能である。

【００６４】これにより、砥石車１０の外周端縁である
上記テーパ砥石面１０ａ、１０ｂの外周端縁の切れ刃の
研削負荷が少なくて、この部位の砥石磨耗も少なく、ワ
ークＷの内径面Ｗａと内径端面Ｗｂの境界研削部位（図
４の円内部位）を鋭敏に加工することが可能である。

【００６５】また、上記テーパ砥石面１０ａ、１０ｂ
は、ワークＷの仕上がり寸法（内径面Ｗａまたは内径端
面Ｗｂの仕上がり寸法）に達するまで切り込む際に研削
の仕事をするが、一旦仕上がり寸法に達した後に砥石車
１０が移動する際は、テーパ砥石面１０ａ、１０ｂの研
削負荷が最も少なく、砥粒の脱落も少ないので、研削ダ
レが起こり難い。

【００６６】さらに、砥石車１０の前側テーパ砥石面１
０ａによりワークＷの内径端面Ｗｂを研削する際、テー
パ砥石面１０ａと内径端面Ｗｂの接触部位である研削部
位の周囲に空間があるため、この研削部位に研削液が侵
入充満し易く、研削焼けを起こす恐れがない。特に、従
来問題となっていた最も研削液が届き難いワークＷの内
径面Ｗａと内径端面Ｗｂの上記境界研削部位にも、砥石
車１０の回転によって研削液が十分に供給され得る。

【００６７】実施形態２本実施形態は図６に示されており、砥石車１０のテーパ
砥石面１０ａ、１０ｂの形状構造が改変されたものであ
る。

【００６８】すなわち、本実施形態の砥石車１０は、実
施形態１の場合と同様、図６に示すように、外周端縁部
の前後両側にテーパ砥石面１０ａ、１０ｂが設けられて
いる。

【００６９】これら前後両テーパ砥石面１０ａ、１０ｂ
はいずれも連続する複数のテーパ面からなり、これらテ
ーパ面は、砥石車１０の外径側から内径側へいくに従っ
て大きなテーパ角度を有するように設定されている。

【００７０】図示の実施形態においては、前後両テーパ
砥石面１０ａ、１０ｂはいずれも連続する二つのテーパ
面２０ａ、２１ａおよび２０ｂ、２１ｂからなり、外径
側の第一のテーパ面２０ａ、２０ｂよりも内径側の第二
のテーパ面２１ａ、２１ｂの方が大きなテーパ角度を有
するように設定されている。また、第一のテーパ面２０
ａ、２０ｂ先端の交差角αが直角となるように設定され
ている。

【００７１】このようなテーパ砥石面１０ａ、１０ｂが
連続する二つのテーパ面２０ａ、２１ａおよび２０ｂ、
２１ｂからなる砥石構造は、特に、ワークＷの研削代ｔ
₁、ｔ₂、ｔ₃が大きい場合の研削加工に適している。

【００７２】また、この場合において、砥石車１０の回
転軸線ＳｇがワークＷの回転軸線Ｓｗに対してなす傾斜
角度βは、上記前側テーパ砥石面１０ａにおける第一の
テーパ面２０ａの輪郭線つまりワークＷとの接触線が、
ワークＷの回転軸線Ｓｗに直交するように設定されてい
る。これにより、砥石車１０の前側のテーパ砥石面１０
ａがワークＷの内径端面Ｗｂとフランジ端面Ｗｃを研削
加工するとともに、後側のテーパ砥石面１０ｂがワーク
Ｗの内径面Ｗａを研削するように構成されている。

【００７３】しかして、以上のように構成された本実施
形態の研削装置においては、実施形態１と同様、例えば
前記i)〜v)に列挙された研削加工のいずれかまたはその
くみ合わせにより、ワークＷの内径面Ｗａ、内径端面Ｗ
ｂおよびフランジ端面Ｗｃを研削することが可能であ
る。

【００７４】この場合、上記テーパ砥石面１０ａ、１０
ｂが連続する二つのテーパ面２０ａ、２１ａおよび２０
ｂ、２１ｂからなることにより、ワークＷの研削代、例
えば内径端面Ｗｂの研削代ｔ₂が大きいときでも、過度
な研削抵抗を受けず、円滑な研削が可能で、加工速度も
上げることができる。つまり、砥石車１０をワークＷの
径方向（送り方向Ｙ）へ送り込むに際して、まず前側テ
ーパ砥石面１０ａの第二のテーパ面２１ａが緩い傾斜角
度をもってワークＷの内径端面Ｗｂを研削し、続いて第
一のテーパ面２０ａが内径端面Ｗｂを仕上げ寸法まで研
削する形となり、仕上げ面形成用の第一のテーパ面２０
ａによる研削量は少なく、この部位の切れ刃に研削負荷
が集中するのが防止されて、加工速度を上げることがで
きる。

【００７５】したがって、内径端面Ｗｂの研削代ｔ2よ
りもさらに大きな研削代（例えばｔ2´）である場合に
は、前側テーパ砥石面１０ａが、第二のテーパ面２１ａ
よりもさらにテーパ角度を有する第三のテーパ面２２ａ
（図６の一点鎖線参照）も加えた連続する三つのテーパ
面２０ａ、２１ａ、２２ａから形成されるなど、砥石車
１０の形状構造を目的に応じて設計変更することも可能
である。その他の構成および作用は実施形態１と同様で
ある。

【００７６】実施形態３本実施形態は図７に示されており、砥石車１０によるワ
ークＷの研削方法の改変例である。

【００７７】本実施形態の研削方法は、例えば実施形態
２の砥石車１０を用いて、ワークＷの内径端面Ｗｂを研
削する場合の研削工程の好適な一例であり、砥石車１０
をワークＷの径方向Ｙへ所定間隔をもって回転軸線方向
Ｘへ同一切込み量だけ複数回切込み送りした後、砥石車
１０を所定の切込み量をもってワークＷの径方向（送り
方向Ｙ）へ送り込んで、ワークＷの内径端面Ｗｂを研削
する（複数のプランジ研削＋トラバース研削）。

【００７８】図示の実施形態においては、砥石車１０を
ワークＷの径方向へ等間隔をもって同一切込み量だけ３
回切込み送りした後（〜のプランジ研削）、砥石車
１０を同じ切込み量をもってワークＷの径方向（送り方
向Ｙ）へ送り込んで、ワークＷの内径端面Ｗｂを研削す
る（のトラバース研削）。

【００７９】この研削加工において、ワークＷの内径面
Ｗａに研削代ｔ₁がある（研削を必要とする）場合は、
砥石車１０による一回目の切込み送り（のプランジ研
削）に先立ち、砥石車１０をワークＷの内径面Ｗａと内
径端面Ｗｂとの境界方向Ｚへ切込み送りして、砥石車１
０の前後両テーパ砥石面１０ａ、１０ｂによりワークＷ
の内径面Ｗａと内径端面Ｗｂを同時に研削するようにす
ることも可能である。その他の構成および作用は実施形
態１と同様である。

【００８０】なお、上述した実施形態はあくまでも本発
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、その範囲内で種々の設計変更が
可能である。

【００８１】例えば、図示の実施形態１および２におい
ては、砥石車１０の外周端縁部の前後両側にテーパ砥石
面１０ａ、１０ｂが設けられているが、目的に応じて、
砥石車１０の外周端縁部の前側にのみテーパ砥石面１０
ａが設けられる構造も採用可能である。

【００８２】また、図示の実施形態においては、ワーク
Ｗを回転支持するワーク支持装置はワーク主軸６に取り
付けられたチャック装置を備えるが、これ以外の他の従
来周知の支持固定手段ももちろん採用可能である。

【００８３】さらに、本発明は、上述した実施形態１〜
３のように、ワークＷをその内径端面Ｗｂを含んで研削
する場合に、従来の研削技術に比較して顕著な効果が発
揮され得るが、もちろん従来の一般的な研削装置と同様
な研削も行うことができ、その一例を図８および図９に
示す。

【００８４】つまり、本発明の研削装置によれば、図８
に示すように、ワークＷのフランジ端面Ｗｃに、いわゆ
るアンギュラ研削により浅い溝を形成したり（図８(a)
のプランジ研削＋図８(b) のトラバース研削）、図９
(a) に示すようにワークＷの外径面取り部Ｗｄを研削し
たり、あるいは図９(b) に示すようにワークＷの外径小
端面部Ｗｅを研削することができる。

【００８５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
外周端縁部にテーパ砥石面を有する円盤状砥石車の回転
軸線を、回転支持したワークの回転軸線に対して傾斜さ
せた状態で、上記砥石車のテーパ砥石面により上記内径
端面を含んでワークを研削するようにしたから、以下に
列挙するような効果が得られ、これにより、単一の砥石
車を使用して、内径端面を含んでワークを高精度に研削
加工することができる研削技術を提供することができ
る。

【００８６】(1) ワークの内径端面とフランジ端面を同
じテーパ砥石面で研削することができ、簡単な構造でし
かもワークの穴深さ（内径面の軸方向寸法）を高精度に
加工することができる。

【００８７】(2) 上記砥石車の回転軸線をワークの回転
軸線に対して傾斜させた状態で研削することにより、そ
の形状寸法がワークの内径面の径寸法にそれほど影響を
受けず、ワークの内径面の内径よりも大きな外径寸法の
砥石車を使用することが可能である。

【００８８】これにより、砥石車の外周端縁である上記
テーパ砥石面外周端縁の切れ刃の研削負荷が少なくて、
この部位の砥石磨耗も少なく、ワークの内径面と内径端
面の境界研削部位を、ダレを生じることなく鋭敏に加工
することが可能となる。

【００８９】(3) 砥石車のテーパ砥石面によりワークの
内径端面を研削する際、テーパ砥石面と内径端面の接触
部位である研削部位の周囲に開放空間があるため、この
研削部位に研削液が侵入充満し易く、研削焼けを起こす
恐れがない。

【００９０】特に、従来問題となっていた最も研削液が
届き難いワークの内径面と内径端面の境界研削部位に
も、砥石車の回転によって研削液が十分に供給され得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態１である研削装置を示す
概略平面図である。

【図２】同研削装置の砥石車によりワークの内径面と内
径端面を研削する状態を一部断面で示す平面図である。

【図３】同じく同研削装置の砥石車によりワークのフラ
ンジ端面を研削する状態を一部断面で示す平面図であ
る。

【図４】同砥石車によりワークの内径面と内径端面を研
削する状態を一部断面で示す拡大平面図である。

【図５】同研削装置の研削対象であるワークを示す断面
図である。

【図６】本発明に係る実施形態２である研削装置の砥石
車によりワークの内径面と内径端面を研削する状態を一
部断面で示す拡大平面図である。

【図７】本発明に係る実施形態３である研削装置の砥石
車による研削工程の順序の一例をワークの内径部断面と
の関係で示す模式図である。

【図８】本発明に係る研削装置の砥石車によりワークの
他の面を研削する例を一部断面で示す拡大平面図で、図
８(a) はワークのフランジ端面にプランジ研削を行う状
態を示し、図８(b) は同じく同フランジ端面にトラバー
ス研削を行う状態を示している。

【図９】同じく、本発明に係る研削装置の砥石車により
ワークの他の面を研削する例を一部断面で示す拡大平面
図で、図９(a) はワークの外径面取り部を研削する場合
を示し、図９(b) はワークの外径小端面部を研削する場
合を示している。

【図１０】従来の研削装置の砥石車によりワークをその
内径端面を含んで研削する例を示す平面断面図で、図１
０(a) は内径面と内径端面を研削する状態を示し、図１
０(b) はフランジ端面を研削する状態を示している。

【図１１】同じく、従来の研削装置の砥石車によりワー
クをその内径端面を含んで研削する例を示す平面断面図
である。

【符号の説明】

１ワーク支持装置２研削砥石装置３制御装置６ワーク主軸７チャック装置１０研削砥石車１０ａ前側テーパ砥石面１０ｂ後側テーパ砥石面１１砥石主軸１２砥石車台１５スライド基台１７第一の移動機構１８第二の移動機構２０ａ、２０ｂ外径側の第一のテーパ面２１ａ、２１ｂ内径側の第二のテーパ面ＷワークＷａワークの内径面Ｗｂワークの内径端面Ｗｃワークのフランジ端面Ｓｇ砥石車の回転軸線Ｓw ワークの回転軸線 α テーパ砥石面の先端の交差角 β 砥石車の回転軸線のワークの回転
軸線に対する傾斜角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周端縁部にテーパ砥石面を有する円盤
状砥石車を用いて、内径端面を有する工作物を研削する
方法であって、前記砥石車の回転軸線を、回転支持した工作物の回転軸
線に対して傾斜させた状態で、前記砥石車のテーパ砥石
面により前記内径端面を含んで工作物を研削するように
したことを特徴とする内径端面を有する工作物の研削方
法。
【請求項２】前記砥石車を前記工作物の回転軸線方向
へ切込み送りして、前記工作物の内径端面を研削するこ
とを特徴とする請求項１に記載の内径端面を有する工作
物の研削方法。
【請求項３】前記砥石車を前記工作物の径方向へ切込
み送りして、前記工作物の内径面を研削することを特徴
とする請求項１に記載の内径端面を有する工作物の研削
方法。
【請求項４】前記砥石車を前記工作物の内径面と内径
端面との境界方向へ切込み送りして、前記工作物の内径
面と内径端面を研削することを特徴とする請求項１に記
載の内径端面を有する工作物の研削方法。
【請求項５】前記砥石車を前記工作物の内径面と内径
端面との境界方向へ切込み送りして、前記工作物の内径
面と内径端面を研削した後、前記砥石車を前記工作物の
回転軸線方向へ送り込んで、前記工作物の内径面を研削
することを特徴とする請求項１に記載の内径端面を有す
る工作物の研削方法。
【請求項６】前記砥石車を前記工作物の内径面と内径
端面との境界方向へ切込み送りして、前記工作物の内径
面と内径端面を研削した後、前記砥石車を前記工作物の
径方向へ送り込んで、前記工作物の内径端面を研削する
ことを特徴とする請求項１に記載の内径端面を有する工
作物の研削方法。
【請求項７】前記工作物の内径端面を研削した後、前
記砥石車を前記工作物の径方向へ切込み送りして、前記
工作物の内径面を研削することを特徴とする請求項６に
記載の内径端面を有する工作物の研削方法。
【請求項８】前記砥石車を前記工作物の回転軸線方向
へ切込み送りした後前記工作物の径方向へ送り込んで、
前記工作物の内径端面を研削することを特徴とする請求
項１に記載の内径端面を有する工作物の研削方法。
【請求項９】前記砥石車を前記工作物の径方向へ所定
間隔をもって回転軸線方向へ同一切込み量だけ複数回切
込み送りした後、前記砥石車を前記工作物の径方向へ送
り込んで、前記工作物の内径端面を研削することを特徴
とする請求項１に記載の内径端面を有する工作物の研削
方法。
【請求項１０】前記工作物の内径端面を研削するに先
立ち、前記砥石車を前記工作物の内径面と内径端面との
境界方向へ切込み送りして、前記工作物の内径面と内径
端面を同時に研削することを特徴とする請求項９に記載
の内径端面を有する工作物の研削方法。
【請求項１１】内径端面を有する工作物を研削する研
削装置であって、工作物を回転支持するワーク支持装置と、このワーク支持装置に回転支持される工作物に対向配置
され、回転駆動される研削用砥石車を備える研削砥石装
置とを備えてなり、この研削砥石装置において、前記砥石車は、外周端縁部
にテーパ砥石面を有する円盤状砥石車の形態とされると
ともに、その回転軸線が、前記ワーク支持装置に回転支
持される工作物の回転軸線に対して傾斜した状態で砥石
車台上に配置され、この砥石車台は、前記ワーク支持装置に回転支持される
工作物の回転軸線方向および径方向へ移動可能とされ、回転駆動される前記砥石車のテーパ砥石面により、回転
支持される前記工作物をその内径端面を含んで研削する
ように構成されていることを特徴とする内径端面を有す
る工作物の研削装置。
【請求項１２】請求項２から１０のいずれか一つに記
載の研削方法を実行するように前記研削砥石装置を駆動
制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１１
に記載の内径端面を有する工作物の研削装置。
【請求項１３】前記研削用砥石車の外周端縁部に設け
られたテーパ砥石面は、連続する複数のテーパ面から構
成されており、前記テーパ面は、前記砥石車の外径側から内径側へいく
に従って大きなテーパ角度を有するように設定されてい
ることを特徴とする請求項１１または１２に記載の内径
端面を有する工作物の研削装置。