JP2005169530A - Grinding machine and grinding method - Google Patents

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JP2005169530A JP2003410369A JP2003410369A JP2005169530A JP 2005169530 A JP2005169530 A JP 2005169530A JP 2003410369 A JP2003410369 A JP 2003410369A JP 2003410369 A JP2003410369 A JP 2003410369A JP 2005169530 A JP2005169530 A JP 2005169530A
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Tatsuomi Nakayama
達臣 中山
Minoru Ota
稔 太田
Manabu Wakuta
学 和久田
和彦 ▲高▼嶋
Kazuhiko Takashima
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grinding machine and a grinding method for improving productivity and enhancing workpiece machining accuracy. <P>SOLUTION: The grinding machine is provided with a table 2; a headstock 3 and a tailstock 4 provided at the table 2 to support a camshaft W rotatably; a grinding wheel 5 moving in an X-axis direction orthogonal to a Z-axis which is a rotation axis of the camshaft W to grind the camshaft W; a runout preventer 13 moving in the X-axis direction orthogonal to the Z-axis which is the rotation axis of the camshaft W to contact and separate from the camshaft W; a load generating part 16 applying a workpiece pressing load to the runout preventer 13; and a load detecting part 18 for detecting the workpiece pressing load. The runout preventer 13 is formed as a clamping part provided with a machining roller 11 capable of forming micro unevenness on the camshaft W, and a roller support part 12 supporting the machining roller 11 and contacting and separating from the camshaft W. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ワークに研削加工を施すのに用いられる研削盤及び研削方法に係わり、特に、カムシャフトに対して研削加工を施すのに好適な研削盤及び研削方法に関するものである。   The present invention relates to a grinding machine and a grinding method used for grinding a workpiece, and particularly to a grinding machine and a grinding method suitable for grinding a camshaft.

上記研削加工を施すワークがカムシャフトである場合、そのジャーナル及びカムロブのいずれにも研削加工が施され、特に、ジャーナルに対しては微細な凹凸を形成する加工も施される。   When the workpiece to be ground is a camshaft, both the journal and the cam lobe are ground, and in particular, the journal is also processed to form fine irregularities.

従来において、研削盤によってカムシャフトに研削加工を施す場合、まず、ジャーナルを円筒状に研削した後、この研削盤とは別の研削盤によってカムロブを研削し、これに続いて、再びジャーナルに対して、例えば、ショットピーニングなどの加工により微細な凹凸を形成する。   Conventionally, when a camshaft is ground by a grinder, the journal is first ground into a cylindrical shape, then the cam lobe is ground by a grinder different from this grinder, and then the journal is again applied to the journal. Thus, for example, fine irregularities are formed by processing such as shot peening.

ここで、主軸台及び心押し台で支持されたカムシャフトに研削砥石で切り込みを与えてカムロブを研削する際には、シャフトに曲がりが発生するのを防止するために、ジャーナルに対して、回転軸とは直交する方向に振れ止めを押し当てるようにしている。   Here, when the cam lobe is ground by cutting the camshaft supported by the headstock and tailstock with a grinding wheel, it is rotated with respect to the journal to prevent the shaft from bending. The steady rest is pressed in the direction orthogonal to the shaft.

特開2000−227119号JP 2000-227119 A

ところが、従来にあっては、1つのワークに研削加工や微細な凹凸を形成する加工を施す場合、複数の工程ぞれぞれに応じた加工機を用いなくてはならず、これが生産性を低下させる要因となっているという問題があり、加えて、研削加工時において、ワークの加工精度が最適となるように、振れ止めの押圧力を調整が困難であるという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。   However, in the past, when a single workpiece is subjected to grinding processing or processing to form fine irregularities, a processing machine corresponding to each of the plurality of processes must be used, which increases productivity. In addition, there is a problem that it is difficult to adjust the pressing force of the steady rest so that the processing accuracy of the workpiece is optimized during grinding. Solving these problems has been a conventional problem.

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、1つのワークに研削加工や微細な凹凸を形成する加工を施す場合であったとしても、他の研削盤を用いることなく1台で両方の加工を行うことができ、その結果、生産性の向上を実現することが可能であり、加えて、ワークの加工精度をも高めることができる研削盤及び研削方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made by paying attention to the above-described conventional problems, and even if it is a case where a grinding process or a process for forming fine irregularities is performed on one work, the other 1 is used without using another grinding machine. To provide a grinding machine and a grinding method that can perform both of the processes on the table, and as a result, can improve productivity, and can also increase the machining accuracy of the workpiece. It is aimed.

本発明は、テーブルと、このテーブルに設けられてワークを回転可能に支持する主軸台及び心押し台と、ワークの回転軸と直交する方向へ移動してワークの研削を行う研削砥石と、ワークの回転軸と直交する方向へ移動してワークに接触離間する振れ止めと、この振れ止めにワーク押圧荷重を付与する荷重発生部と、ワーク押圧荷重を検知する荷重検知部を備え、上記振れ止めが、ワークに微細な凹凸を形成可能な機能を有している構成としたことを特徴としており、この研削盤の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。   The present invention includes a table, a spindle stock and a tailstock that are provided on the table and rotatably support the workpiece, a grinding wheel that moves the workpiece in a direction orthogonal to the rotation axis of the workpiece, and grinds the workpiece, The steady rest includes a steady rest that moves in a direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece and contacts and separates the workpiece, a load generating section that applies a workpiece pressing load to the steady rest, and a load detection section that detects the workpiece pressing load. However, it is characterized by having a function capable of forming fine irregularities on the workpiece, and the structure of this grinding machine is used as a means for solving the above-described conventional problems.

本発明の研削盤によれば、生産性の向上を実現することができると共に、ワークの加工精度をも大幅に向上させることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。   According to the grinding machine of the present invention, it is possible to realize an excellent effect that productivity can be improved and the machining accuracy of the workpiece can be greatly improved.

本発明の研削盤において、振れ止めが、ワークに接触離間する振れ止めローラと、この振れ止めローラを支持するローラ支持部を具備していて、上記振れ止めローラによりワークに微細な凹凸を形成可能としている構成や、振れ止めが、ワークに微細な凹凸を形成可能な加工ローラと、この加工ローラを支持するローラ支持部を具備していて、上記ローラ支持部をワークに接触離間する振れ止め部とした構成を採用することができる。   In the grinding machine of the present invention, the steady rest includes a steady stop roller that contacts and separates from the workpiece and a roller support portion that supports the steady stop roller, and fine irregularities can be formed on the workpiece by the steady stop roller. The structure and the steady rest include a processing roller capable of forming fine irregularities on the workpiece, and a roller support portion that supports the processing roller, and the steady rest portion that contacts and separates the roller support portion from the workpiece. The configuration described above can be adopted.

上記構成を採用すると、カム研削盤の場合には、1台でカムロブの研削後にローラやローラ支持部によってジャーナルの微細凹凸加工ができ、クランク研削盤の場合には、1台でクランクピンの研削後にローラやローラ支持部によってジャーナルの微細凹凸加工ができ、一方、例えば、カムロブ研削時には、ワークの振れ止めとして機能して、しかも、振れ止めに最適な荷重を与えることができるので、カムロブ研削後のワーク(カムシャフト)の撓みを少なく抑えることができ、その結果、加工精度が向上する。   If the above configuration is adopted, in the case of a cam grinder, one unit can perform fine uneven processing of the journal by a roller or roller support after grinding the cam lobe. In the case of a crank grinder, one unit grinds the crank pin. Later, the roller and roller support can be used to process the fine unevenness of the journal. On the other hand, during cam lobe grinding, it functions as a steady rest for the workpiece and can provide an optimum load for the steady rest. The bending of the workpiece (camshaft) can be suppressed to a small extent, and as a result, the machining accuracy is improved.

また、本発明の研削盤において、ローラをワークの回転軸と直交する方向へ移動可能とし、ローラ支持部に対して出没するものとしたり、ローラ支持部をワークの回転軸と直交する方向へ伸縮可能とし、伸長状態においてローラ支持部の先端がローラよりもワーク側に位置するようにしたりすることができ、この場合にも、生産性の向上を実現することができると共に、ワークの加工精度も大幅に向上させることが可能である。   Further, in the grinding machine of the present invention, the roller can be moved in a direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece, and the roller support portion can be projected and retracted in the direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece. In the extended state, the tip of the roller support portion can be positioned closer to the workpiece than the roller. In this case, the productivity can be improved and the workpiece machining accuracy can be improved. It can be greatly improved.

さらに、本発明の研削盤では、振れ止めと荷重発生部と荷重検知部とで一つのユニットを成し、この振れ止めユニット全体をワークの回転軸と直交する方向へ移動可能とした構成とすることが可能である。   Further, in the grinding machine of the present invention, the steady rest, the load generating portion, and the load detecting portion constitute one unit, and the whole steady rest unit is configured to be movable in a direction perpendicular to the workpiece rotation axis. It is possible.

さらにまた、本発明の研削盤において、振れ止めユニット全体をワークの回転軸方向へ移動可能とした構成を採用することができ、例えば、カム研削盤である場合には、カムロブ研削時における振れ止め及びジャーナルの微細凹凸加工を1つの振れ止めユニットで行うことができ、さらに、同一の研削盤において、例えば、カムシャフトのジャーナル位置が異なるような場合にも対応することができる。   Furthermore, in the grinding machine of the present invention, it is possible to adopt a configuration in which the entire steadying unit can be moved in the direction of the rotation axis of the workpiece. For example, in the case of a cam grinding machine, the steadying during cam lobe grinding is possible. Further, the fine unevenness processing of the journal can be performed by one steadying unit, and further, for example, the case where the journal position of the camshaft is different in the same grinding machine can be dealt with.

さらにまた、本発明の研削盤において、振れ止めユニットを複数備えている構成を採用することができ、この場合には、複数のジャーナルに対して、同時に微細加工を施すことが可能になり、生産性がより一層向上する。   Furthermore, in the grinding machine of the present invention, it is possible to adopt a configuration including a plurality of steadying units, and in this case, it becomes possible to perform micro-processing on a plurality of journals at the same time. The property is further improved.

さらにまた、本発明の研削盤において、振れ止め部として機能するローラ支持部に、ワークとの接触体を別体で設ける構成とすることができるほか、ワークとの接触体をローラとする構成とすることができ、前者の場合は、ワークとの接触体が交換可能となることから、耐摩耗性に優れた超硬、ダイヤモンド、セラミックスなどが使用可能であり、経済性に優れたものとなり、後者の場合は、例えば、カム加工時において、ジャーナルには接触体としてのローラが接触するので、摩擦が軽減されて傷が付き難くなる。   Furthermore, in the grinding machine of the present invention, the roller support part that functions as a steadying part can be provided with a separate contact body with the workpiece, and the contact body with the workpiece is a roller. In the former case, since the contact body with the workpiece can be exchanged, carbide, diamond, ceramics, etc. with excellent wear resistance can be used, and it is excellent in economic efficiency. In the latter case, for example, at the time of cam processing, a roller as a contact body comes into contact with the journal, so that friction is reduced and scratches are less likely to occur.

一方、本発明の研削方法において、請求項1〜10のいずれか1つの項に記載の研削盤によりワークの研削を行うに際して、振れ止めをワークに押付けつつなされる研削砥石による研削加工と、振れ止めによりなされる微細な凹凸の形成加工とを連続して行う構成を採用することができ、これにより、生産性の向上を実現することができると共に、ワークの加工精度をも大幅に向上させることが可能になる。   On the other hand, in the grinding method of the present invention, when the workpiece is ground by the grinding machine according to any one of claims 1 to 10, grinding processing by a grinding wheel that is performed while pressing a steady rest against the workpiece, It is possible to adopt a configuration that continuously performs fine unevenness forming processing that is performed by stopping, which can improve productivity and greatly improve workpiece processing accuracy Is possible.

また、本発明の研削方法において、荷重検知部で得られるワーク押圧荷重に基づいて、ワークの撓み量を少なく抑えるべく荷重発生部から振れ止めに付与するワーク押圧荷重を制御する構成を採用することができ、この場合には、ワークの撓みを抑制することができるため、研削加工の際の加工精度が向上することとなる。   Further, in the grinding method of the present invention, based on the workpiece pressing load obtained by the load detection unit, a configuration for controlling the workpiece pressing load applied from the load generating unit to the steady rest to suppress the amount of bending of the workpiece to a small amount is adopted. In this case, since the bending of the workpiece can be suppressed, the processing accuracy at the time of grinding is improved.

さらに、本発明の研削方法において、研削砥石による研削加工の際に、荷重検知部で得られるワーク押圧荷重に基づいて、振れ止めのワークの回転軸と直交する方向へ移動量及び/又は研削砥石の切り込み量を制御する構成とすることができ、この場合には、研削加工中に研削部位以外の部分にかかる力を検知できるので、上記研削方法よりも細かな制御が可能になり、加工精度のより一層の向上が図られる。加えて、異種のワークを加工する際にも、振れ止めの押し付け力を自動的に最適化できる。そして、研削加工中のワークにかかる力を推定できることから、研削中の加工力が一定となるように切り込みを変化させることで、全ての研削面に対して品質が安定した加工を行うことができる。   Furthermore, in the grinding method of the present invention, the amount of movement and / or the grinding wheel in the direction orthogonal to the rotation axis of the work piece of the steady rest is determined based on the work pressing load obtained by the load detecting unit when grinding with the grinding wheel. In this case, since the force applied to the part other than the grinding part can be detected during grinding, finer control than the above grinding method is possible, and machining accuracy can be controlled. Can be further improved. In addition, the pressing force of the steady rest can be automatically optimized when machining different types of workpieces. Since the force applied to the workpiece during grinding can be estimated, it is possible to perform processing with stable quality on all grinding surfaces by changing the cutting so that the processing force during grinding is constant. .

さらにまた、本発明の研削方法では、研削砥石による研削加工の際に、あらかじめ設定された荷重以下にワーク押圧荷重を抑えるべく研削条件を変化させる構成とすることが可能であり、この構成を採用すると、例えば、カムロブ研削加工中に、荷重検知部で検知した荷重に基づいて、切り込み量やワークの回転速度などを変化させることにより、過大な研削抵抗が発生するのを防止できることから、寸法精度や内部品質に優れた研削加工が可能となる。   Furthermore, in the grinding method of the present invention, it is possible to adopt a configuration in which the grinding conditions are changed to suppress the workpiece pressing load below a preset load when grinding with a grinding wheel. Then, for example, during cam lobe grinding, it is possible to prevent excessive grinding resistance from occurring by changing the depth of cut and workpiece rotation speed based on the load detected by the load detection unit. And grinding with excellent internal quality.

さらにまた、本発明の研削方法において、請求項7に記載の研削盤の研削砥石による研削加工の際に、振れ止めをワークに接触させつつ振れ止めユニット全体をワークの回転軸方向及び回転軸と直交する方向の双方へ移動させる構成を採用することができるほか、請求項7に記載の研削盤の振れ止めによる微細な凹凸の形成加工の際に、振れ止めをワークに接触させつつ振れ止めユニット全体をワークの回転軸方向へ移動させる構成を採用することができ、前者の場合は、ローラ支持部周辺をコンパクトに構成できるため、ワークと振れ止めとの干渉を避けることができ、後者の場合は、幅が狭いローラで微細凹凸加工を行い得ることから、微細凹凸加工時に必要な力が小さくて済むこととなって、ワークの撓み量が小さくなる分だけ、加工精度が向上する。   Furthermore, in the grinding method of the present invention, when the grinding machine of the grinding machine according to claim 7 is ground by the grinding wheel, the whole steady rest unit is arranged with the rotational axis direction and the rotational axis of the workpiece while the steady rest is in contact with the workpiece. In addition to being able to adopt a structure that moves in both directions orthogonal to each other, the steady rest unit is in contact with the workpiece while forming the fine unevenness by the steady rest of the grinding machine according to claim 7. It is possible to adopt a configuration that moves the whole in the direction of the rotation axis of the workpiece. In the former case, the periphery of the roller support can be configured compactly, so that interference between the workpiece and the steady rest can be avoided. Since it is possible to perform fine unevenness processing with a narrow roller, the force required for fine unevenness processing can be reduced, and the amount of bending of the workpiece is reduced. Degree is improved.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to a following example.

図1に示すように、この実施例における研削盤1は、テーブル2と、このテーブル2に設けられてカムシャフト(ワーク)Wを回転可能に支持する主軸台3及び心押し台4と、カムシャフトWの回転軸(Z軸)と直交する方向(X軸)へ移動してカムシャフトWの研削を行う研削砥石5と、テーブル2にスライダ6を介して取り付けられてカムシャフトWの回転軸と直交する方向へ移動してカムシャフトWに接触離間する複数の振れ止めユニット10を備えており、この振れ止めユニット10はZ軸方向にも移動可能となっている。   As shown in FIG. 1, a grinding machine 1 in this embodiment includes a table 2, a spindle stock 3 and a tailstock 4 provided on the table 2 and rotatably supporting a camshaft (workpiece) W, a cam A grinding wheel 5 for grinding the camshaft W by moving in a direction (X axis) orthogonal to the rotation axis (Z axis) of the shaft W, and a rotation axis of the camshaft W attached to the table 2 via the slider 6. A plurality of steady-rest units 10 that move in a direction perpendicular to the camshaft W and come into contact with and away from the camshaft W are provided. The steady-rest units 10 are also movable in the Z-axis direction.

振れ止めユニット10は、図2にも示すように、カムシャフトWに微細な凹凸を形成可能な加工ローラ11及びこの加工ローラ11を支持するローラ支持部12を有する振れ止め13を具備している。   As shown in FIG. 2, the steady rest unit 10 includes a processing roller 11 capable of forming fine irregularities on the camshaft W and a steady rest 13 having a roller support portion 12 that supports the processing roller 11. .

振れ止め13の加工ローラ11は、超硬やセラミッスクなどの高硬度材からなる円筒状を成すものであって、その外周部には、図3に示すように、多数の凹凸11aが放電加工や研削加工、又は、ロウ付けや圧入などによって形成してある。   The processing roller 11 of the steady rest 13 has a cylindrical shape made of a high-hardness material such as cemented carbide or ceramics. As shown in FIG. It is formed by grinding, brazing or press fitting.

一方、振れ止め13のローラ支持部12は、その先端(図2上端)にカムシャフトWとの接触体、すなわち、超硬などの耐摩耗性に優れた部材から成る接触体12aを取り付けている。ローラ支持部12の基端(図2下端)にはシリンダ12bが設けてあり、加工ローラ11の回転軸11bをX軸方向に移動可能に保持することで加工ローラ11をローラ支持部12の先端から出没させることができるようになっている。   On the other hand, the roller support portion 12 of the steady rest 13 has a contact body with the camshaft W, that is, a contact body 12a made of a member having excellent wear resistance such as carbide, attached to the tip (upper end in FIG. 2). . A cylinder 12b is provided at the base end (lower end in FIG. 2) of the roller support portion 12, and the processing roller 11 is held at the tip of the roller support portion 12 by holding the rotation shaft 11b of the processing roller 11 so as to be movable in the X-axis direction. Can be haunted from.

この場合、ローラ支持部12には、基端部をハウジング14に摺動可能に嵌合したシャフト15の先端部が連結してある。ハウジング14には、ローラ支持部12及び加工ローラ11にシャフト15を介して荷重を付与する荷重発生部16が設けてあると共に、シャフト15のがたつきを防止する予圧調整部17を介して荷重検知部18が設けてあり、荷重発生部16及び荷重検知部18は、いずれも振れ止め13とともに振れ止めユニット10を構成している。   In this case, the tip end portion of the shaft 15 whose base end portion is slidably fitted to the housing 14 is connected to the roller support portion 12. The housing 14 is provided with a load generating portion 16 that applies a load to the roller support portion 12 and the processing roller 11 via the shaft 15, and the load is applied via the preload adjusting portion 17 that prevents the shaft 15 from rattling. A detection unit 18 is provided, and both the load generation unit 16 and the load detection unit 18 together with the steady rest 13 constitute a steady rest unit 10.

この実施例では、図2に示すように、シャフト15をX軸方向に直線運動させるようにしているが、例えば、直線運動以外に円弧運動などによって、ローラ支持部12及び加工ローラ11に荷重を与えるような機構を採用することも可能である。また、この実施例では、荷重発生部16としてコイルスプリングを示しているが、他の構成として、油圧や空圧を用いてもよい。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, the shaft 15 is linearly moved in the X-axis direction. However, for example, a load is applied to the roller support portion 12 and the processing roller 11 by an arc motion other than the linear motion. It is also possible to employ a mechanism as given. In this embodiment, a coil spring is shown as the load generating unit 16, but hydraulic pressure or pneumatic pressure may be used as another configuration.

次に、上記研削盤1を用いた研削方法について説明する。まず、図1に示すように、前工程によって予めジャーナルWbが円筒研削されたカムシャフトWを主軸台3及び心押し台4間に挟持し、主軸台3に内蔵したモータによりカムシャフトWを回転させる。この主軸台3及び心押し台4は、テーブル2上に取り付けられてあり、テーブル2とともにカムシャフトWの回転軸方向(図示Z軸方向)に直線移動する。   Next, a grinding method using the grinding machine 1 will be described. First, as shown in FIG. 1, a camshaft W whose journal Wb has been previously cylindrically ground in the previous process is sandwiched between the headstock 3 and the tailstock 4, and the camshaft W is rotated by a motor built in the headstock 3. Let The headstock 3 and the tailstock 4 are mounted on the table 2 and linearly move together with the table 2 in the rotation axis direction (Z-axis direction in the drawing) of the camshaft W.

上記した振れ止めユニット10は、そのハウジング14がテーブル2にスライダ6を介して取り付けてあり、テーブル2に対して図示X軸方向に相対移動可能である。   The above-described steadying unit 10 has a housing 14 attached to the table 2 via a slider 6 and can move relative to the table 2 in the illustrated X-axis direction.

カムシャフトWの研削加工部位は、研削砥石5のX軸方向への移動、テーブル2のZ軸方向への移動によって、研削砥石5の先端が加工部位表面に近づいた後、カムシャフトWが回転させられるとともに、研削砥石5のX軸方向への移動によって切り込みが与えられて加工される。   The grinding portion of the camshaft W is rotated after the tip of the grinding wheel 5 approaches the surface of the processing portion by the movement of the grinding wheel 5 in the X-axis direction and the movement of the table 2 in the Z-axis direction. In addition, the grinding wheel 5 is processed by being cut by the movement of the grinding wheel 5 in the X-axis direction.

この研削加工されるまでの振れ止めユニット10の動作を図4で説明すると、まず、図4(a)に示すように、ローラ支持部12の基端に設けたシリンダ12bが縮むことによって、加工ローラ11はローラ支持部12の先端から没した状態になっている。また、振れ止めユニット10は、スライダ6によってテーブル2に対して相対的にX軸方向に後退し、これによりシャフト15は、荷重発生部16から付与された荷重でX軸前方に押し出された状態になっている。   The operation of the steady rest unit 10 until it is ground will be described with reference to FIG. 4. First, as shown in FIG. 4A, the cylinder 12b provided at the base end of the roller support portion 12 is contracted so that the processing is performed. The roller 11 is in a state of being sunk from the tip of the roller support portion 12. Further, the steady rest unit 10 is retracted relative to the table 2 by the slider 6 in the X-axis direction, so that the shaft 15 is pushed forward in the X-axis by the load applied from the load generating unit 16. It has become.

続いて、図4(b)に示すように、スライダ6によって振れ止めユニット10はX軸方向に前進し、ローラ支持部12の先端に取り付けた接触体12aが予め研削加工されたジャーナルWbの表面に接触する。   Subsequently, as shown in FIG. 4B, the steady rest unit 10 is advanced in the X-axis direction by the slider 6, and the surface of the journal Wb in which the contact body 12 a attached to the tip of the roller support portion 12 is previously ground. To touch.

次に、図4(c)に示すように、スライダ6によって振れ止めユニット10が前進すると、ジャーナルWbの表面に接触体12aを接触させたままシャフト15が後退し、本実施例で荷重発生部16としているコイルスプリングが縮むことによって、ジャーナルWbの表面に押し付け荷重が発生する。この押し付け荷重は、スライダ6の移動量によって予め設定することも可能であるが、本実施例に示すように、荷重発生部16の後方に内蔵された荷重検知部18で測定可能であり、この荷重に基づいた設定が可能である。このようにして、ローラ支持部12の接触体12aをジャーナルWbに接触させた状態で、上述したようにして研削加工部位に対する研削加工を行う。   Next, as shown in FIG. 4C, when the steady rest unit 10 moves forward by the slider 6, the shaft 15 moves backward while the contact body 12a is kept in contact with the surface of the journal Wb. When the coil spring 16 is contracted, a pressing load is generated on the surface of the journal Wb. This pressing load can be set in advance according to the amount of movement of the slider 6, but as shown in the present embodiment, it can be measured by a load detection unit 18 incorporated behind the load generation unit 16, and this Setting based on load is possible. In this way, the grinding process is performed on the grinding part in the state where the contact body 12a of the roller support 12 is in contact with the journal Wb.

このような研削方法によれば、加工中のワークWの変形(曲がり)が最も小さくなるように荷重を設定することが可能であり、また、荷重検知部18からの信号に基づいて加工中における振れ止めの押し付け荷重を変化させることも可能であり、研削砥石5の切り込み量を変化させる場合などの加工力の変化に対応して常に最適な振れ止めを行うことができる。   According to such a grinding method, it is possible to set the load so that the deformation (bending) of the workpiece W during processing is minimized, and during processing based on a signal from the load detection unit 18. It is possible to change the pressing load of the steady rest, and it is possible to always perform the optimum steady rest in response to changes in the processing force such as when the cutting amount of the grinding wheel 5 is changed.

したがって、精度に優れた研削加工が可能となり、加えて、この振れ止めユニット10に内蔵された荷重検知部18によって、加工力の変動を計測することも可能であり、例えば、砥石5の磨耗が進行するために生じる加工力の変化を捉えることもでき、品質が安定した研削加工を実現できる。   Therefore, it is possible to perform grinding with excellent accuracy, and in addition, it is possible to measure the variation of the processing force by the load detection unit 18 incorporated in the steady rest unit 10. It is also possible to capture changes in machining force caused by progress, and realize grinding with stable quality.

次に、図5を用いて、上記した研削盤1によりジャーナルWbに微細凹凸面を加工する方法について述べる。   Next, a method of processing a fine uneven surface on the journal Wb by the above-described grinding machine 1 will be described with reference to FIG.

まず、研削加工部位Waの加工が終了した後、図5(a)に示すように、スライダ6によって振れ止めユニット10はX軸方向に後退させられ、同時に、シリンダ12bが伸びることによって、加工ローラ11はローラ支持部12の先端から突出すると共に回転可能な状態となる。   First, after the processing of the grinding portion Wa is completed, as shown in FIG. 5A, the steadying unit 10 is retracted in the X-axis direction by the slider 6, and at the same time, the cylinder 12b is extended, whereby the processing roller 11 protrudes from the tip of the roller support 12 and is in a rotatable state.

このとき、シャフト15は伸びた状態になり、荷重発生部16による押し付け荷重は最小となる。   At this time, the shaft 15 is in an extended state, and the pressing load by the load generator 16 is minimized.

次いで、図5(b)に示すように、スライダ6によって振れ止めユニット10が前進させられて、加工ローラ11がジャーナルWbの表面に接触し、さらに、図5(c)に示すように、振れ止めユニット10が前進させられることにより、シャフト15が後退するのと同時に、荷重発生部16であるコイルスプリングが縮んで、加工ローラ11からジャーナルWbの表面に荷重が与えられる。   Next, as shown in FIG. 5B, the steadying unit 10 is advanced by the slider 6, and the processing roller 11 comes into contact with the surface of the journal Wb. Further, as shown in FIG. As the stop unit 10 is moved forward, the coil 15 that is the load generating portion 16 contracts simultaneously with the shaft 15 moving backward, and a load is applied from the processing roller 11 to the surface of the journal Wb.

このとき、押し付け荷重は、先の研削加工時と同様にスライダ6の移動量又は荷重検知部18で検知する荷重によって制御可能であり、また、先の研削加工時とは異なる荷重を設定することができる。   At this time, the pressing load can be controlled by the amount of movement of the slider 6 or the load detected by the load detector 18 as in the previous grinding process, and a load different from that in the previous grinding process should be set. Can do.

このようにして、加工ローラ11の外周部の先端をジャーナルWbに押し付けた状態で、主軸によりカムシャフトWを回転させると、加工ローラ11の外周面には微細な凹凸11aが形成してあるため、図6に示すようなジャーナルWb表面に対する微細凹凸形成加工を容易に行うことができ、しかも、上記した1台の研削盤1のみで、他の研削加工部位Waの加工をも行うことができるため、ワークの取り付け取り外しが不要となり、その分だけ、加工に必要な時間が短縮できるうえ、設備投資も少なくてすむことから、フリクション性能に優れながらも安価な回転部品を提供することができる。   In this way, when the camshaft W is rotated by the main shaft while the front end of the outer peripheral portion of the processing roller 11 is pressed against the journal Wb, fine irregularities 11a are formed on the outer peripheral surface of the processing roller 11. 6 can be easily performed on the surface of the journal Wb as shown in FIG. 6, and the other grinding portion Wa can be processed with only the single grinding machine 1 described above. Therefore, it is not necessary to attach and detach the workpiece, and the time required for processing can be reduced by that amount, and the capital investment can be reduced. Therefore, it is possible to provide an inexpensive rotating part with excellent friction performance.

上記した実施例によれば、ローラ支持部12の先端には、超硬などの耐摩耗性に優れた部材から成る接触体12aを取り付けるようにしたが、ローラ支持部12の先端に、接触体として超硬などの耐摩耗性に優れた部材から成るローラを設けるようにしてもよい。   According to the above-described embodiment, the contact body 12a made of a member having excellent wear resistance such as carbide is attached to the tip of the roller support portion 12, but the contact body is attached to the tip of the roller support portion 12. Alternatively, a roller made of a member having excellent wear resistance such as super hard metal may be provided.

また、ローラ支持部12に取り付けたシリンダ12bによって、加工ローラ11の回転軸11bを保持して加工ローラ11をローラ支持部12の先端から出没させるようにしているが、他の構成として、ローラ支持部12の先端に直線移動が可能な部材を設けて、この部材がローラ支持部12に対して相対移動するようになすことによっても、同様の効果が得られる。   Further, the cylinder 12b attached to the roller support portion 12 holds the rotating shaft 11b of the processing roller 11 so that the processing roller 11 protrudes and protrudes from the tip of the roller support portion 12. However, as another configuration, the roller support A similar effect can also be obtained by providing a member capable of linear movement at the tip of the portion 12 so that the member moves relative to the roller support portion 12.

さらに、振れ止めユニット10をテーブル2に対してZ軸方向に相対移動させた後、これと直交するX軸方向に直線移動させることによって、ローラ支持部12の先端部片側のみをジャーナルWbに接触させるようになすことも可能である。   Further, after the steady rest unit 10 is moved relative to the table 2 in the Z-axis direction, it is linearly moved in the X-axis direction perpendicular to the table 2 so that only one end of the roller support portion 12 contacts the journal Wb. It is also possible to make it happen.

さらにまた、上記した振れ止めユニット10を複数のジャーナルWbに対応して複数設ける構成のほか、1つの振れ止めユニット10をテーブル2に対してX軸方向及びZ軸方向の双方に相対移動させることによっても、同様の効果を得ることができる。   Furthermore, in addition to the configuration in which a plurality of the steady rest units 10 are provided corresponding to the plurality of journals Wb, one steady rest unit 10 is moved relative to the table 2 in both the X-axis direction and the Z-axis direction. The same effect can be obtained also.

本発明の研削盤の一実施例を示す平面説明図である。(実施例1)It is a plane explanatory view showing one example of a grinding machine of the present invention. (Example 1) 図1における研削盤の振れ止めユニットの断面説明図(a)及び振れ止めの部分側面説明図(b)である。It is a cross-sectional explanatory view (a) of the steadying unit of the grinding machine in FIG. 1 and a partial side explanatory view (b) of the steadying. 図1に示した研削盤の振れ止めユニットにおける加工ローラの平面説明図(a)及び側面説明図(b)である。It is the plane explanatory drawing (a) and side surface explanatory drawing (b) of the processing roller in the steadying unit of the grinding machine shown in FIG. 図1における研削盤を用いて研削加工を行う際の研削加工されるまでの振れ止めユニットの動作説明図(a)〜(c)である。It is operation | movement explanatory drawing (a)-(c) of the steadying unit until it grinds at the time of grinding using the grinder in FIG. 図1における研削盤を用いて微細凹凸面を加工する際の振れ止めユニットの動作説明図(a)〜(c)である。It is operation | movement explanatory drawing (a)-(c) of the steadying unit at the time of processing a fine uneven surface using the grinder in FIG. 図1における研削盤を用いて微細な凹凸が形成されたジャーナルの平面説明図である。It is plane explanatory drawing of the journal in which the fine unevenness | corrugation was formed using the grinding machine in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 研削盤
2 テーブル
3 主軸台
4 心押し台
5 研削砥石
10 振れ止めユニット
11 加工ローラ
12 ローラ支持部(振れ止め部)
12a接触体
13 振れ止め
16 荷重発生部
18 荷重検知部
W カムシャフト(ワーク)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Grinding machine 2 Table 3 Headstock 4 Tailstock 5 Grinding wheel 10 Stabilization unit 11 Processing roller 12 Roller support part (stabilization part)
12a contact body 13 steady rest 16 load generation part 18 load detection part
W Camshaft (work)

Claims (16)

テーブルと、このテーブルに設けられてワークを回転可能に支持する主軸台及び心押し台と、ワークの回転軸と直交する方向へ移動してワークの研削を行う研削砥石と、ワークの回転軸と直交する方向へ移動してワークに接触離間する振れ止めと、この振れ止めにワーク押圧荷重を付与する荷重発生部と、ワーク押圧荷重を検知する荷重検知部を備え、上記振れ止めが、ワークに微細な凹凸を形成可能な機能を有していることを特徴とする研削盤。   A table, a headstock and a tailstock that are provided on the table and rotatably support the workpiece, a grinding wheel that moves in a direction orthogonal to the workpiece rotation axis to grind the workpiece, and a workpiece rotation shaft A steady rest that moves in an orthogonal direction and contacts and separates from the workpiece, a load generating section that applies a workpiece pressing load to the steady rest, and a load detection section that detects the workpiece pressing load. A grinding machine having a function capable of forming fine irregularities. 振れ止めは、ワークに接触離間する振れ止めローラと、この振れ止めローラを支持するローラ支持部を具備し、上記振れ止めローラによりワークに微細な凹凸を形成可能としている請求項1に記載の研削盤。   2. The grinding according to claim 1, wherein the steady rest comprises a steady stop roller that contacts and separates from the workpiece, and a roller support portion that supports the steady stop roller, and the workpiece can be formed with fine irregularities by the steady stop roller. Board. 振れ止めは、ワークに微細な凹凸を形成可能な加工ローラと、この加工ローラを支持するローラ支持部を具備し、上記ローラ支持部をワークに接触離間する振れ止め部とした請求項1に記載の研削盤。   2. The steady rest includes a processing roller capable of forming fine irregularities on the workpiece and a roller support portion that supports the processing roller, and the roller support portion is a steady stop portion that contacts and separates the workpiece. Grinding machine. ローラをワークの回転軸と直交する方向へ移動可能とし、ローラ支持部に対して出没するものとした請求項3に記載の研削盤。   The grinding machine according to claim 3, wherein the roller is movable in a direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece and protrudes and retracts with respect to the roller support portion. ローラ支持部をワークの回転軸と直交する方向へ伸縮可能とし、伸長状態においてローラ支持部の先端がローラよりもワーク側に位置する請求項3に記載の研削盤。   The grinding machine according to claim 3, wherein the roller support portion can be expanded and contracted in a direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece, and the tip of the roller support portion is positioned closer to the workpiece than the roller in the extended state. 振れ止めと荷重発生部と荷重検知部とで一つのユニットを成し、この振れ止めユニット全体をワークの回転軸と直交する方向へ移動可能とした請求項1〜5のいずれか1つの項に記載の研削盤。   The steady rest, the load generating portion, and the load detecting portion constitute one unit, and the whole steady rest unit can be moved in a direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece. The grinding machine described. 振れ止めユニット全体をワークの回転軸方向へ移動可能とした請求項6に記載の研削盤。   The grinding machine according to claim 6, wherein the entire steadying unit is movable in the direction of the rotation axis of the workpiece. 振れ止めユニットを複数備えている請求項6又は7に記載の研削盤。   The grinding machine according to claim 6 or 7, comprising a plurality of steady rest units. 振れ止め部として機能するローラ支持部に、ワークとの接触体を別体で設けた請求項3〜8のいずれか1つの項に記載の研削盤。   The grinding machine according to any one of claims 3 to 8, wherein a contact body with the workpiece is provided separately on the roller support portion that functions as a steady rest portion. ワークとの接触体をローラとした請求項9に記載の研削盤。   The grinding machine according to claim 9, wherein a contact body with the workpiece is a roller. 請求項1〜10のいずれか1つの項に記載の研削盤によりワークの研削を行うに際して、振れ止めをワークに押付けつつなされる研削砥石による研削加工と、振れ止めによりなされる微細な凹凸の形成加工とを連続して行うことを特徴とする研削方法。   When grinding a workpiece by the grinding machine according to any one of claims 1 to 10, grinding by a grinding wheel that is performed while pressing the steady rest against the workpiece, and formation of fine unevenness caused by the steady rest A grinding method characterized in that the processing is performed continuously. 荷重検知部で得られるワーク押圧荷重に基づいて、ワークの撓み量を少なく抑えるべく荷重発生部から振れ止めに付与するワーク押圧荷重を制御する請求項11に記載の研削方法。   The grinding method according to claim 11, wherein the workpiece pressing load applied to the steady rest from the load generating unit is controlled based on the workpiece pressing load obtained by the load detection unit so as to suppress a bending amount of the workpiece to a small amount. 研削砥石による研削加工の際に、荷重検知部で得られるワーク押圧荷重に基づいて、振れ止めのワークの回転軸と直交する方向へ移動量及び/又は研削砥石の切り込み量を制御する請求項12に記載の研削方法。   13. The amount of movement and / or the amount of cutting of the grinding wheel is controlled in a direction orthogonal to the rotation axis of the work piece of the steady rest based on the workpiece pressing load obtained by the load detection unit during grinding with the grinding wheel. The grinding method described in 1. 研削砥石による研削加工の際に、あらかじめ設定された荷重以下にワーク押圧荷重を抑えるべく研削条件を変化させる請求項13に記載の研削方法。   The grinding method according to claim 13, wherein the grinding conditions are changed in order to suppress the workpiece pressing load below a preset load during grinding with the grinding wheel. 請求項7に記載の研削盤の研削砥石による研削加工の際に、振れ止めをワークに接触させつつ振れ止めユニット全体をワークの回転軸方向及び回転軸と直交する方向の双方へ移動させる請求項11〜14のいずれか1つの項に記載の研削方法。   8. The grinding apparatus according to claim 7, wherein the entire steadying unit is moved both in the direction of the rotation axis of the workpiece and in the direction perpendicular to the rotation axis while the steadying is in contact with the workpiece during grinding with the grinding wheel of the grinding machine. The grinding method according to any one of items 11 to 14. 請求項7に記載の研削盤の振れ止めによる微細な凹凸の形成加工の際に、振れ止めをワークに接触させつつ振れ止めユニット全体をワークの回転軸方向へ移動させる請求項11〜13のいずれか1つの項に記載の研削方法。   The whole of the steady rest unit is moved in the direction of the rotation axis of the workpiece while the steady rest is brought into contact with the workpiece when forming the fine unevenness by the steady rest of the grinding machine according to claim 7. The grinding method as described in one term.
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