JP2005262333A - ツルーイング装置および研削盤 - Google Patents

Abstract

【課題】 研削加工時に砥石台等と干渉するおそれのないツルーイング装置を提供する。
【解決手段】 主軸台１８の主軸２１の外周に回転軸A回りで回転可能な回転支持部材３０を設け、この回転支持部材３０上にツルーイング装置ユニット３１を設け、回転支持部材３０を回転して砥石台２４と工作物Wとの間のツルーイング位置と退避位置にツルーイング装置ユニット３１を割り出すリンク機構３８を備えた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、砥石車を修正するツルーイング装置および研削盤に関するものである。

特許文献１の図３に示されるように、ベッド（１）上にテーブル（２）がテーブル送り用モータ（３）によって左右方向に移動可能に載置され、このテーブル（２）上に主軸用モータ（５）を備えた主軸台（４）と心押台（６）とが配置され、これら主軸台（４）と心押台（６）によって工作物Wが支持され、

砥石車（１２）が回転可能に装着された砥石台（７）が工作物Ｗに送り込まれることにより、研削加工を行う研削盤は公知である。

このような特許文献１の図３に示されるような研削盤では、ダイヤモンドロール等のツルア（１４）を備えたツルーイング装置（１３）が主軸台（４）前面のテーブル（２）上や心押台（６）の横方向のテーブル（２）上に設置される。また、特許文献１の図１に示されるように、工作物Ｗを支持する心押台（６）のセンタの外周にツルア（２３）が回転可能に設けられる。
実開平５−２９６６５号公報（第４頁の段落番号０００２から第5頁の段落番号０００５、図１，図３）

特許文献１の図３、図１に示されるように、ツルーイング装置 （１３）、（１９）を主軸台（４）側のテーブル（２）上や心押台（６）のセンタ外周に設置する場合、研削加工中に砥石台（４）がツルア（１４）、（２３）と干渉するおそれがある。また、心押台（６）の横方向にツルーイング装置（１３）を設置した場合は、テーブル（２）の移動ストロークが長くなり、研削盤の横幅が大きくなる不具合がある。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、工作物支持装置に回転軸回りで回転可能な回転支持部材を設け、この回転支持部材上にツルーイング装置ユニットを設け、前記回転支持部材を回転して砥石台と工作物支持装置との間のツルーイング位置及び砥石台と工作物支持装置との間以外の退避位置に前記ツルーイング装置ユニットを割り出す回転割出装置を備えたことにある。

また、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記退避位置が前記回転軸線を挟んで前記ツルーイング位置と対向する位置としたことにある。

また、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２において、前記ツルーイング装置ユニットが、回転支持部材に固定されたハウジングと、ハウジングに回転可能に軸承されたツルア軸と、ツルア軸に装着された円盤状のツルアと、前記ツルア軸を回転駆動する駆動装置とから構成されることにある。

また、請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１から請求項３までのいづれか１項に記載のツルーイング装置を研削盤に備えたことである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ツルーイング時のみ回転割出装置により、ツルーイング装置ユニットが、ツルーイング位置に割り出され、ツルーイング時以外は退避位置に割り出されるため、研削加工中に砥石台等とツルーイング装置ユニットが干渉することを防止できる。

また、ツルーイング装置ユニットが回転支持部材によって工作物支持装置の回転軸線回りで旋回してツルーイング位置と退避位置に割り出すようにしたことにより、装置構成を簡単にできるうえ、新たにテーブル上にツルーイング装置の設置場所を設ける必要がないから省スペース化できる。

また、上記のように構成した請求項２に係る発明においては、退避位置が工作物支持台の裏側となり、作業者に近い位置であることから、ツルアの交換を行うのに工作物支持台が邪魔にならずツルア交換作業が容易になる。

また、上記のように構成した請求項３に係る発明においては、ツルアが装着されたツルア軸を回転させる駆動装置を備えるような構成要素が多い大型のツルーイング装置ユニットを用いたとしても、ツルーイング動作時以外は、ツルーイング装置ユニットが退避位置に移動しているため、研削加工中に砥石台等とツルーイング装置ユニットが干渉することを防止できる。

また、上記のように構成した請求項４に係る発明においては、ツルーイング装置を研削盤の工作物支持装置の回りに設置できるようになったことにより、工作物支持装置もしくは砥石台の工作物軸線方向の移動ストロークを短くでき、研削盤を小型化することができる。

以下、本発明に係るツルーイング装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は一般的な研削盤を示し、工作物支持装置１１に支持された工作物Ｗを砥石車１２により研削加工するものである。この砥石車１２の外周面を良好な状態にするため、ツルーイングとドレッシングを必要とする。ツルーイングとは、研削砥石の外周面を所望の形状に整えることであり、ドレッシングとは研削砥石の砥石面の表面状態を整えること、すなわち、目こぼれや目つぶれや目づまりを修復することである。ところが、実用現場用語として、ツルーイングとドレッシングとが厳密には区分されておらず、例えばツルーイングするための機器も、ドレッシングするための機器も、同様にツルーイング装置またはドレッシング装置と呼んでいる。その理由の一つとして考えられることは、研削砥石をツルーイングしたならば同時にドレッシングも完了してしまうことである。本発明においてツルーイングとは、狭義のツルーイングとドレッシングとの両方を含む意である。すなわち、研削砥石の形状を整える作業および表面状態を整える作業の両方を含めてツルーイングと名付ける。この砥石車１２のツルーイング時に、図２，３に示す本発明に係るツルーイング装置１３が砥石車１２をツルーイングする。

１０はベッドで、このベッド１０上には、Ｚ軸方向に延在する案内レール１４が設けられ、案内レール１４にテーブル１５が摺動可能に載置され、Ｚ軸サーボモータ１６により回転駆動されるＺ軸送りねじ機構１７によってＺ軸方向に移動される。テーブル１５には、工作物支持装置１１としての主軸台１８及び心押台１９が互いに対向して固定され、主軸台１８には先端にチャック２０が取り付けられた主軸２１が軸承され図略の主軸モータによりＺ軸と平行な回転軸線Ａ回りに回転駆動される。心押し台１９は、主軸台１８に対向してテーブル１５上に位置調整可能に固定され、先端にセンタ２２がチャック２０に対向して嵌着されたラム２３が前記回転軸線Ａ上に摺動可能に嵌合され、図略の圧縮スプリングの撥力により主軸台１８に向かって付勢されている。工作物Ｗの一端がチャック２０に把持され、他端に穿設されたセンタ穴にセンタ２２が嵌合されてラム２３が圧縮スプリングの撥力により主軸台１８に向けて前進されることにより工作物Ｗはチャック２０とセンタ２２とにより支持されて回転軸線Ａ回りに回転駆動される。

ベッド１０上には、砥石台２４が回転軸線Ａと直角なＸ軸方向に摺動可能に載置され、Ｘ軸サーボモータ２５により回転駆動されるＸ軸送りねじ機構２６によってＸ軸方向に移動される。Ｚ軸サーボモータ１６並びにＸ軸サーボモータ２５には、エンコーダ１６Ｅ，２５Ｅが回転連結され、テーブル１５のＺ軸方向の位置、砥石台２４のＸ軸方向の位置を図略の数値制御装置にフィードバックするようになっている。Ｚ軸サーボモータ１６並びにＸ軸サーボモータ２５は、図略の数値制御装置に接続されて回転制御され、Ｚ軸送りねじ機構１７並びにＸ軸送りねじ機構２６等とともにテーブル１５及び砥石台２４を夫々回転軸線Ａと平行なＺ軸方向及び直角なＸ軸方向に送り移動させる送り装置を構成している。

砥石台２４には、内蔵されたビルトインモータによりＺ軸と平行な軸線回りに回転駆動される砥石軸が軸承され、砥石軸の互いに対向する内側に砥石車１２が取り付けられている。砥石車１２は、例えば、ダイヤモンド、ＣＢＮ等の超砥粒をビトリファイドボンドで結合した砥石層を円盤状基体の外周面に接着したものである。

本発明に係るツルーイング装置１３は、テーブル１５の主軸台１８側に配置されている。このように配置することにより、ツルーイング時にテーブル１５を主軸台１８が砥石台２４に対向する位置に移動するだけでよいので、テーブルの移動ストロークを短くでき、研削盤の大きさを小さくすることができる。

図２、図３に示すように、ツルーイング装置１３は、回転支持部材３０、ツルーイング装置ユニット３１及び、回転割出装置３２を備えている。

回転支持部材３０は、主軸２１の外周に図略の軸受により、回転軸線Ａ回りで主軸２１に対して相対回転可能に軸承され、この回転支持部材３０の外周には固定板３３が固定され、固定板３３上にはツルーイング装置ユニット３１のハウジング３４が固定されている。

ツルーイング装置ユニット３１のハウジング３４には、回転軸線Ａと直交する方向に延びる軸線Ｏ回りで回転可能なツルア軸３５が軸承されている。このツルア軸３５の一端には円盤状のツルア３６が取り付けられ、他端には駆動モータ３７が連結され、この駆動モータ３７の回転によってツルア３６が回転される。ツルア３６は、例えば、ダイヤモンド砥粒を円盤状基体の外周面にメタルボンドで結合したものである。

回転割出装置３２は、リンク機構３８と電機モータや油圧モータ等のロータリアクチュエータ３９とから構成されている。リンク機構３８は、先端部が固定板３３の図略の支持軸に軸支され、Ｘ軸方向に延びる第１のレバー４０を備えている。第１のレバー４０の基端部には支持軸４１によってＸ軸方向に延びる第２のレバー４２の先端部が軸支され、第２のレバー４２の基端部は回転軸Ａと平行な軸線回りで回転可能な支持軸４３に結合されている。この支持軸４３は、主軸台１８の外周に固定されたロータリアクチュエータ３９に連結され、ている。これら第１、第２のレバー４０，４２は、図２に示すように両者が重なる状態において第１のレバー３９の先端に結合された固定板３３がロータリアクチュエータ３９の外周に形成された図略のストッパ部に当接することにより後退端が決まり、図３に示すように第２のレバー４２の側面部が回転支持部材３０に形成された図略のストッパ部に当接することにより前進端が決められ、この後退端と前進端の間の角度内においてロータリアクチュエータ３９を回転させ、ツルーイング装置ユニット３１を回転軸線Ａ回りで移動する。

以上のような構成で、ツルーイング装置１３の動作について説明する。研削盤は、工作物Ｗの研削加工が完了し、工作物Ｗの搬出搬入して次の工作物の研削加工を開始する研削加工サイクルを繰り返し行う。

そして、所定の個数の工作物Ｗの研削加工を完了する毎に、研削盤は、工作物Ｗの搬出搬入する時間を利用して砥石車１２のツルーイング動作を実行する。

ツルーイング動作を実行していないとき、ツルーイング装置ユニット３１は、図２に示すように、後退端、即ち、回転軸線Ａを挟んで砥石台２４と逆の位置である退避位置に退避している。

そして、ツルーイング動作が開始されると、ロータリアクチュエータ３９が反時計方向に回転され、ツルーイング装置ユニット３１の割出が行われる。ロータリアクチュエータ３９が反時計方向に回転されると、第２のレバー４２が支持軸４３を中心にして旋回し、先端部の支持軸４１が図２に示す位置から図３に示す砥石台２４に接近する位置に移動する。この支持軸４０の移動により、第１のレバー４０は砥石台２４に前進し、この結果、ツルーイング装置ユニット３１は、回転軸線Ａ回りに反時計方向に旋回して図３に示すような倒立状態でツルーイング位置に到達する。そして、ツルーイング装置ユニット３１がツルーイング位置に到達すると、駆動モータ３７が駆動されてツルア３６が回転され、砥石台２４とテーブル１５がＸ軸方向並びにＺ軸方向に夫々移動して砥石車１２のツルア３６によるツルーイングが実行される。ツルーイングが完了するとロータリアクチュエータ３９が時計方向に回転され、ツルーイング装置ユニット３１が退避位置に戻され、研削加工サイクルが再開される。

以上のように、ツルーイング装置ユニット３１を回転軸線Ａの回りで旋回させ、ツルーイング動作を行うときのみ、砥石台２４と主軸台１８の間のツルーイング位置に割り出すようにしたことにより、研削加工時にツルーイング装置ユニット３１が砥石台２４と干渉することを防止できる。また、ツルーイング装置ユニット３１の退避位置をツルーイング位置とは、回転軸線Ａを挟んで逆の位置にすることにより、ツルア３６の交換時に砥石台２４が邪魔にならず、ツルア３６の交換作業を容易にできる。

さらに、テーブル１５に固定された主軸台１８にツルーイング装置１３を設置すれば、ツルーイング装置１３のテーブル１５上におけるＺ軸方向位置が固定されるため、ツルーイング装置１３の指令位置を変更する必要がなくなり、位置制御を容易にできる。

なお、上記実施の形態では、ツルア３６の回転軸線Ｏが主軸２１の回転軸線Ａと直交するツルーイング装置ユニット３１としたが、これに限られるものでなく、例えば図４示すように主軸２１の回転軸線Ａと平行な回転軸線Ｏとしたツルーイング装置ユニット３１としてもよい。

また、上記の実施の形態では、リンク機構３８から成る回転割出装置３２を一例としたが、回転支持部材３０にギヤを形成し、歯車列を介して回転支持部材３０をロータリアクチュエータ３９に連結し、ツルーイング装置ユニット３１をツルーイング位置と退避位置に割り出すようにしてもよい。

また、ツルーイング装置ユニット３１の退避位置は、好適には、回転軸線Ａを挟んで逆の位置であるが、主軸台１８の砥石台２４側の面から砥石台１８側にツルーイング装置ユニット３１が飛び出さない位置であれば、（例えば図２において主軸台１８の上側）よい。

なお、ツルーイング装置１３は、心押台１９上に設置してもよい。

本発明に係るツルーイング装置を備えた研削盤の平面図である。 ツルーイング装置ユニットが退避位置にあるときの側面図である。 ツルーイング装置ユニットがツルーイング位置にあるときの側面図である。 他の実施形態のツルーイング装置を備えた研削盤の平面図である。

符号の説明

１０…ベッド、１１…工作物支持装置、１２…砥石車、１３…ツルーイング装置、１４…案内レール、１５…テーブル、１６…Ｚ軸サーボモータ、１７…Ｚ軸送りねじ機構、１８…主軸台、１９…心押台、２０…ケレ回し、２１…主軸、２２…センタ、２３…ラム、２４…砥石台、２５…Ｘ軸サーボモータ、２６…Ｘ軸送りねじ機構、３０…回転支持部材、３１…ツルーイング装置ユニット、３２…回転割出装置、３３…固定板、３４…ハウジング、３５…ツルア軸、３６…ツルア、３７…駆動モータ、３８…リンク機構、３９…ロータリアクチュエータ、４０…第１のレバー、４１…支持軸、４２…第２のレバー、４３…支持軸。W…工作物、A…回転軸線、O…回転軸線。

Claims (4)

1. 研削加工される工作物をベッド上に支持して回転軸線回りに回転駆動する工作物支持装置と、前記ベッド上に前記回転軸線と平行な方向に相対的に移動可能に案内されるとともに前記工作物に向かって相対的に進退移動される砥石台と、砥石台に支承されて回転駆動される砥石車と、数値制御装置により制御され前記砥石台を前記回転軸線と平行な方向及び前記工作物支持装置に向かう方向に相対的に送り移動させる送り装置とを有する研削盤の前記砥石車の修正を行うツルーイング装置であって、
   前記工作物支持装置に前記回転軸回りで回転可能な回転支持部材を設け、この回転支持部材上にツルーイング装置ユニットを設け、前記回転支持部材を回転して前記砥石台と工作物支持装置との間のツルーイング位置及び前記砥石台と工作物支持装置との間以外の退避位置に前記ツルーイング装置ユニットを割り出す回転割出装置を備えたことを特徴とする研削盤におけるツルーイング装置。
2. 請求項１において、前記退避位置は、前記回転軸線を挟んで前記ツルーイング位置と対向する位置であることを特徴とするツルーイング装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記ツルーイング装置ユニットは、回転支持部材に固定されたハウジングと、ハウジングに回転可能に軸承されたツルア軸と、ツルア軸に装着された円盤状のツルアと、前記ツルア軸を回転駆動する駆動装置とから構成されることを特徴とするツルーイング装置。
4. 請求項１から請求項３までのいづれか１項に記載のツルーイング装置を備えたことを特徴とする研削盤。

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