JP2006062066A - センタレス研削装置、及びセンタレス研削装置用のシュー、並びにセンタレス研削方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 センタレス研削技術を改良して、調整砥石に関するコスト（製造コスト，メンティナンスコスト）を低減する。
【解決手段】 （Ｂ）に示したように、ブレード５とシュー７とで細径の被加工物を支承する。上記ブレードおよびシューは、「被加工物に接触してこれを支承する面」に櫛歯形の凹凸が設けられて、相互に接触しないように組み合わされている。前記の櫛歯形溝付シュー７に超音波圧電素子８が取り付けられていて、該櫛歯形溝付シュー７を超音波サイクルで楕円振動させる。これにより、被加工物３が回転せしめられる。回転する被加工物に対して、図外の研削砥石を接触させてセンタレス研削が行なわれる。前記の超音波圧電素子８は、仮想線で示したように、櫛歯形溝付ブレード５に取り付けても良い。
【選択図】 図１

Description

本発明は、細い被加工物を無心的に研削するに適するように改良したセンタレス研削装置、及び、該センタレス研削装置用のシュー、並びに、「ブレードと協働して被加工物を支承する部材」（調整砥石またはシュー）をツルーイング・ドレッシングする方法に関するものである。

図５は、公知のセンタレス研削装置を模式的に描いた正面図である。
ＸーＸはセンタレス装置（無心研削盤）の基準面を表している。このＸ軸は必ずしも水平とは限らない。被加工物３の安定を良くするため等の設計的な意図により、図において水平に比して右下がりに設定される場合が少なくない
Ｙ軸は前記Ｘ軸に対して直角に設定されるので、必ずしも地球を基準としての垂直ではない。ブレード２はＹ−Ｚ面に沿って配置される。このブレードで大切なのは頂面である。従って、頂面以外を歪ませて形成しても、機構学的に「Ｙ−Ｚ面に沿った板状部材」と等価であれば、本発明においては「Ｙ−Ｚ面に沿った板状部材」と見做すものとする。

被加工物３は、ブレード２の頂面と調整砥石１とによってその外周面を支承される。すなわち、該被加工物の中心を把持することなく（無心的に）支承される。
調整砥石１が矢印ａ方向に回転すると、被加工物３は摩擦伝動によって矢印ｂ方向に回転せしめられる。
研削砥石４は矢印ｃ方向に回転しつつ被加工物３に接触して、これを研削する。
実際は、研削砥石の研削力で被加工物が矢印ｂ方向に回されるので、調整砥石はむしろブレーキとして機能する。いずれにしても、調整砥石１は被加工物３の回転を制御することが重要な役目である。
角αはブレードの頂角、γは調整砥石の心高角、いずれもセンタレス研削の品質にかかわる重要諸元であり、経験的技術に基づいて設定される。
被加工物の供給に関する方式は、主としてスルーフィード（通し送り）およびインフィード（送り込み）であり、この他にエンドフィード（停止研削）とタンゼンシャルフィード（接線送り）が有る。これらは周知の事項であるから、その詳細は省略する。要すれば非特許文献１を参照されたい。

前掲の図５を参照しつつ説明したのは、センタレス研削の基本的な（むしろ古典的な）構造である。
研削加工中の被加工物３は、矢印ｂ方向に回転してブレード２、調整砥石１、および研削砥石４と摩擦しながら地球の引力を受け、４力の釣り合いで保持されているので、あまり安定した状態ではない。
特に被加工物の径が極めて細い場合（例えば径１ｍｍ以下）、被加工物３は浮き上がったり、「ブレード２と調整砥石１との間に噛み込まれたりする虞れが有る。このような不具合を解消するために、特許文献１、および特許文献２に開示された発明考案が為されている。
実開昭６１−１５４６５９号公報 特開２００３−２００３３４号公報 財団法人機械振興協会技術研究所発行「加工技術データファイル」（１９８２年，第６巻）９／３２ページ ０．４．３センタレス研削方式とその効果

（図５参照）センタレス研削機において、調整砥石１は重要な構成部分であるが、大形，大重量の部材であり、かつ、これを矢印ａ方向に回転させる駆動機器、および該調整砥石をメンティナンスするためのドレッサを併設しなければならないので、製造コストが高価である。その上、その外周形状を整えるツルーイング作業や表面状態を整えるドレッシング作業を必要とするので、メンテナンスコストも高価である。
本発明は、特に小径の被加工物に好適なように、そして調整砥石に関するコスト低減を目的とする。
上記のコスト低減は、製造コストおよびメンテナンスコストの両方を意味する。
すなわち、調整砥石のメンテナンス工数を著しく削減することができ、しかもドレッサの併設を必要としないセンタレス研削方法、および、調整砥石それ自体を省略し得るセンタレス研削技術を提供する。
本願発明は、装置（物）と方法との二つのカテゴリーに亙り、かつ、適用対象は調整砥石とシューとの二つの部材であるが、その目的は「センタレス研削における調整砥石に係るコスト低減」で一致している。
なお、センタレス研削においてシューは調整砥石の代替品であり、該調整砥石と同様ないし類似の作用を果たし、かつ調整砥石よりも小形，軽量，かつ安価な部材である（ただし、代替品は代用品とは異なり、本来の部材に比して低級なものではない。

請求項１に係る発明方法の構成は、（図５および図４（Ｂ），（Ｄ）参照）ブレード（２）と、調整砥石（１）又はシューとによって被加工物（３）を無心的に支承しつつ、該被加工物に研削砥石を接触させることにより、上記被加工物をセンタレス研削する方法において、
回転（矢印ｃ）しつつある研削砥石に対して、前記調整砥石（１）又はシュー（７，１１）を接触させてツルーイングおよび／またはドレッシングすることを特徴とする。

以上に説明した請求項１の発明方法によると、調整砥石にドレッサを併設する必要が無く、かつ、ドレッサをトラバースさせることなく、調整砥石のマクロな表面形状を所望のごとく成形（ツルーイング）し、かつ、ミクロな表面状態を所望のごとく整えることができる。
このため、ドレッサを含めた調整砥石機構の製造コストを低減することができ、かつ、調整砥石のメンティナンス工数が軽減される。
すなわちセンタレス研削において、調整砥石に関するコストを著しく低減せしめることができる。

請求項２に係る発明方法の構成は（図１（Ｂ）参照）、
頂角αを有し、頂面に櫛歯形溝を設けたブレード（５）の櫛歯と、上記ブレードの櫛歯形に対応する櫛歯形の溝を設けたシュー（７）の櫛歯溝とを、相互に接触させないように組み合わせて支持し、
上記櫛歯形溝付ブレード（５）と、櫛歯形溝付シュー（７）との少なくとも何れか片方に超音波圧電素子（８）を取り付けて、上記シューおよび／またはブレードに超音波楕円振動を与え、
上記のブレードとシューとによって支承されている被加工物（３）を、前記超音波楕円振動によって回転させ、
回転している被加工物（３）に研削砥石（４）を接触させることを特徴とする。

以上に説明した請求項２の発明方法によると、ブレードとシューとで被加工物を支承するので調整砥石を必要としない。従って当然に調整砥石に係るメンティナンスコストがゼロになり、かつ、ドレッサを含めた調整砥石の製造コストが低減される。
その上、櫛歯形の組合わせという新規な技術的思想の創作によって、超細形の被加工物を安定した状態に支承して高精度のセンタレス研削作業を遂行することができる。
すなわちセンタレス研削における調整砥石に関するコストを著しく低減せしめ、かつ、調整砥石以上の研削特性を発揮することができる。

請求項３に係る発明方法の構成は、前記請求項２の発明方法の構成要件に加えて（図１（Ｂ）および図３参照）、
前記研削砥石の回転中心線に平行なＺ軸と、前記ブレードの高さ方向に平行なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
前記櫛歯形溝付ブレード（５）と櫛歯形溝付シュー（７）との何れか片方に、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動（θまたはφ）を与えて被加工物（３）を回転させるとともに、
上記櫛歯形溝付ブレード（５）と櫛歯形溝付シュー（７）との何れか他方に、Ｘ−Ｚ面内もしくはＹ−Ｚ面内の超音波楕円振動を与えて、前記被加工物（３）に対してスルーフィード方向の推力を与えることを特徴とする。

以上に説明した請求項３の発明方法によると、調整砥石を用いずかつ、被加工物に外力を加えないでスルーフィード（通し送り）研削ができる。
すなわち、従来技術においては、調整砥石に送り角を与えるか、もしくは被加工物を機械的にプッシュするか、または流体力学的に吹き送るかしなければならなかったスルーフィード研削を、超音波楕円振動によって遂行することができるようになった。
調整砥石を用いないのでコストが安いという請求項１の発明方法の効果を妨げることなく、超細径の被加工物に好適であるという請求項１の発明方法の長所を失わずに、かつ、被加工物に外力を与えて支持の安定を乱すことなく、スルーフィード方向の推力を与えてスルーフィード研削作業を行なうことができる。

請求項４に係る発明方法の構成は、前記請求項２の発明方法の構成要件に加えて、（図１（Ｂ）および図４（Ｂ）参照） 前記研削砥石の回転中心線に平行なＺ軸と、前記ブレードの高さ方向に平行なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
前記櫛歯形溝付ブレード（５）と櫛歯形溝付シュー（７）との何れか片方に、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動（θまたはφ）を与えて被加工物（３）を回転させるとともに、
上記櫛歯形溝付シュー（７）が被加工物に接触する面を一葉回転双曲面に形成して、前記被加工物（３）に対してスルーフィード方向の推力を与えることを特徴とする

以上に説明した請求項４の発明方法によっても、前記請求項３の発明方法におけると同様に、調整砥石を用いずかつ、被加工物に外力を加えないでスルーフィード（通し送り）研削ができる。
すなわち、従来技術においては、調整砥石に送り角を与えるか、もしくは被加工物を機械的にプッシュするか、または流体力学的に吹き送るかしなければならなかったスルーフィード研削を、超音波楕円振動とシューの一葉回転双曲面とによって遂行することができるようになった。
調整砥石を用いないのでコストが安いという請求項１の発明方法の効果を妨げることなく、超細径の被加工物に好適であるという請求項１の発明方法の長所を失わずに、かつ、被加工物に外力を与えて支持の安定を乱すことなく、スルーフィード方向の推力を与えてスルーフィード研削作業を行なうことができる。

請求項５に係る発明装置の構成は（図１（Ｂ）参照）、
ブレードとシューとによって被加工物を無心的に支承しつつ、該被加工物に研削砥石を接触させることにより、上記被加工物をセンタレス研削する装置において、
ブレード（５）が被加工物に接する面、及びシュー（７）が被加工物に接する面のそれぞれが、櫛形に形成されるとともに、ブレードとシューとが相互に、櫛歯と櫛溝とを接触させないように組み合わされており、
かつ、前記ブレード（５）とシュー（７）との少なくとも何れか片方に超音波圧電素子（８）が取り付けられていることを特徴とする。

以上に説明した請求項５の発明装置によると、ブレードとシューとで被加工物を支承する構造であるから、調整砥石の設置を必要としない。従って当然に調整砥石に係るメンティナンスコストがゼロになり、かつドレッサを含めた調整砥石の製造コストが削減される。
その上、櫛歯形ブレードと櫛歯形シューとの組合わせという新規な技術的思想の創作によって、超細形の被加工物を安定した状態に支承して高精度のセンタレス研削作業を遂行することができる。
このようにして、本請求項５の発明装置によると、前記請求項２に係る発明方法を容易に実施して、その効果を充分に発揮せしめることができる。
すなわちセンタレス研削における調整砥石に関するコストを著しく低減せしめることができる。

請求項６に係る発明装置の構成は、前記請求項５の発明装置の構成要件に加えて、
前記研削砥石の回転中心線に平行なＺ軸と、前記ブレードの高さ方向に平行なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
前記ブレード（５）に取り付けられている超音波圧電素子（８）、およびシュー（７）に取り付けられている超音波圧電素子（８）の何れか片方は、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動を発生するものであり、
かつ、ブレード（５）に取り付けられている超音波圧電素子（８）がＺ−Ｙ面内の超音波楕円振動を発生する構造であり、または、シュー（７）に取り付けられている超音波圧電素子（８）がＺ−Ｘ面内の超音波楕円振動を発生する構造であることを特徴とする。

以上に説明した請求項６の発明装置によると、請求項５における「ブレードとシューとで被加工物を支承する構造であるから、調整砥石の設置を必要とせず、調整砥石に係るメンティナンスコストがゼロになり、かつ、ドレッサを含めた調整砥石の製造コストが削減される」という効果、および、「櫛歯形ブレードと櫛歯形シューとの組合わせという新規な技術的思想の創作によって、超細形の被加工物を安定した状態に支承して高精度のセンタレス研削作業を遂行することができる」という効果を妨げることなく、
ブレードまたはシューに「Ｚ軸方向の成分を有する超音波楕円振動」を与える」という新規な構成によって、スルーフィード（通し送り）研削を可能ならしめ得た。

請求項７に係る発明装置の構成は、前記請求項５の発明装置の構成要件に加えて、
前記研削砥石の回転中心線に平行なＺ軸と、前記ブレードの高さ方向に平行なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
前記ブレード（５）に取り付けられている超音波圧電素子（８）、およびシュー（７）に取り付けられている超音波圧電素子（８）の少なくとも何れか片方は、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動を発生するものであり、
かつ、前記シュー（７）が被加工物（３）に接触する面が一葉回転双曲面に形成されていることを特徴とする。

以上に説明した請求項７の発明装置を適用しても、前記の請求項６におけると同様に、『請求項５による「ブレードとシューとで被加工物を支承する構造であるから、調整砥石の設置を必要とせず、調整砥石に係るメンティナンスコストがゼロになり、かつ、ドレッサを含めた調整砥石の製造コストが削減される」という効果、および、「櫛歯形ブレードと櫛歯形シューとの組合わせという新規な技術的思想の創作によって、超細形の被加工物を安定した状態に支承して高精度のセンタレス研削作業を遂行することができる」という効果を妨げることなく、
「シューが被加工物に接触する面に一葉回転双曲面を形成する」という新規な構成により、該シューに送り角を与えてスルーフィード（通し送り）研削することをを可能ならしめ得た。

請求項８の発明に係るシューの構成は（図１（Ｂ）参照）、基本形状が、概要的に細長い厚板状の直方体をなし、
その両端の面に櫛状の凹凸が形成されていて、櫛歯状部の先端に相当する面に摩擦調整ピース（１１）が貼着されるとともに、
櫛歯状凹凸が設けられていない面に超音波圧電素子（８）が取り付けられており、
かつ、長手方向の垂直２等分面Ｍに関して対称形であることを特徴とする。

以上に説明した請求項８に係るセンタレス研削用シューによると、（イ）端面に櫛歯状の凹凸が形成されているので、櫛歯状ブレードと組み合わせることにより、超細径の被加工物を安定に支承して高精度のセンタレス研削が可能であり、（ロ）超音波圧電素子を備えているので、該シュー自身が超音波楕円振動して被加工物に回転および／または推力を与えることができ、（ハ）対称形状に形成されているので、該シュー自身が超音波楕円振動が正確に行なわれ、（ニ）端面に摩擦調整ピースが貼着されているので、被加工物に対する摩擦伝動が確実かつ円滑に行なわれ得る。

請求項１の発明方法によると、調整砥石にドレッサを併設する必要が無く、かつ、ドレッサをトラバースさせることなく、調整砥石のマクロな表面形状を所望のごとく成形（ツルーイング）し、かつ、ミクロな表面状態を所望のごとく整えることができる。
このため、ドレッサを含めた調整砥石機構の製造コストを低減することができ、かつ、調整砥石のメンティナンス工数が軽減される。
すなわちセンタレス研削において、調整砥石に関するコストを著しく低減せしめることができる。

請求項２の発明方法によると、ブレードとシューとで被加工物を支承するので調整砥石を必要としない。従って当然に調整砥石に係るメンティナンスコストがゼロになり、かつ、ドレッサを含めた調整砥石の製造コストが低減される。 その上、櫛歯形の組合わせという新規な技術的思想の創作によって、超細形の被加工物を安定した状態に支承して高精度のセンタレス研削作業を遂行することができる。
すなわちセンタレス研削における調整砥石に関するコストを著しく低減せしめ、かつ、調整砥石以上の研削特性を発揮することができる。

請求項３の発明方法によると、調整砥石を用いずかつ、被加工物に外力を加えないでスルーフィード（通し送り）研削ができる。
すなわち、従来技術においては、調整砥石に送り角を与えるか、もしくは被加工物を機械的にプッシュするか、または流体力学的に吹き送るかしなければならなかったスルーフィード研削を、超音波楕円振動によって遂行することができるようになった。
調整砥石を用いないのでコストが安いという請求項１の発明方法の効果を妨げることなく、超細径の被加工物に好適であるという請求項１の発明方法の長所を失わずに、かつ、被加工物に外力を与えて支持の安定を乱すことなく、スルーフィード方向の推力を与えてスルーフィード研削作業を行なうことができる。

請求項４の発明方法によっても、前記請求項３の発明方法におけると同様に、調整砥石を用いずかつ、被加工物に外力を加えないでスルーフィード（通し送り）研削ができる。
すなわち、従来技術においては、調整砥石に送り角を与えるか、もしくは被加工物を機械的にプッシュするか、または流体力学的に吹き送るかしなければならなかったスルーフィード研削を、超音波楕円振動とシューの一葉回転双曲面とによって遂行することができるようになった。
調整砥石を用いないのでコストが安いという請求項１の発明方法の効果を妨げることなく、超細径の被加工物に好適であるという請求項１の発明方法の長所を失わずに、かつ、被加工物に外力を与えて支持の安定を乱すことなく、スルーフィード方向の推力を与えてスルーフィード研削作業を行なうことができる。

請求項５の発明装置によると、ブレードとシューとで被加工物を支承する構造であるから、調整砥石の設置を必要としない。従って当然に調整砥石に係るメンティナンスコストがゼロになり、かつドレッサを含めた調整砥石の製造コストが削減される。
その上、櫛歯形ブレードと櫛歯形シューとの組合わせという新規な技術的思想の創作によって、超細形の被加工物を安定した状態に支承して高精度のセンタレス研削作業を遂行することができる。
このようにして、本請求項５の発明装置によると、前記請求項２に係る発明方法を容易に実施して、その効果充分に発揮せしめることができる。
すなわちセンタレス研削における調整砥石に関するコストを著しく低減せしめることができる。

請求項６の発明装置によると、請求項５における「ブレードとシューとで被加工物を支承する構造であるから、調整砥石の設置を必要とせず、調整砥石に係るメンティナンスコストがゼロになり、かつ、ドレッサを含めた調整砥石の製造コストが削減される」という効果、および、「櫛歯形ブレードと櫛歯形シューとの組合わせという新規な技術的思想の創作によって、超細形の被加工物を安定した状態に支承して高精度のセンタレス研削作業を遂行することができる」という効果を妨げることなく、
ブレードまたはシューに「Ｚ軸方向の成分を有する超音波楕円振動」を与える」という新規な構成によって、スルーフィード（通し送り）研削を可能ならしめ得た。

請求項７の発明装置を適用しても、前記の請求項６におけると同様に、『請求項５による「ブレードとシューとで被加工物を支承する構造であるから、調整砥石の設置を必要とせず、調整砥石に係るメンティナンスコストがゼロになり、かつ、ドレッサを含めた調整砥石の製造コストが削減される」という効果、および、「櫛歯形ブレードと櫛歯形シューとの組合わせという新規な技術的思想の創作によって、超細形の被加工物を安定した状態に支承して高精度のセンタレス研削作業を遂行することができる」という効果を妨げることなく、
「シューが被加工物に接触する面に一葉回転双曲面を形成する」という新規な構成によっり、該シューに送り角を与えてスルーフィード（通し送り）研削することをを可能ならしめ得た。

請求項８に係るセンタレス研削用シューによると、（イ）端面に櫛歯状の凹凸が形成されているので、櫛歯状ブレードと組み合わせることにより、超細径の被加工物を安定に支承して高精度のセンタレス研削が可能であり、（ロ）超音波圧電素子を備えているので、該シュー自身が超音波楕円振動して被加工物に回転および／または推力を与えることができ、（ハ）対称形状に形成されているので、該シュー自身の超音波楕円振動が正確に行なわれ、（ニ）端面に摩擦調整ピースが貼着されているので、被加工物に対する摩擦伝動が確実かつ円滑に行なわれ得る。

図１は、本発明の構成を説明するために示したものであって、（Ａ）は比較対照するための公知発明（特開２００３−２００３３４号公報）の模式的な正面図。（Ｂ）は本発明装置の１実施形態を模式的に描いた正面図に、座標軸および頂角記号と心高角記号とを付記した図である。
上記公知発明は、図５に示した基本的なセンタレス研削機を改良したものである。符号５を付して示したブレードは、その頂面に櫛歯状の凹凸が設けられている。
上記の櫛歯状凹凸に対応せしめて、大径円盤砥石６ａと小径スペーサ６ｂとを交互に同心状に積み重ねて異径円盤積層形調整砥石６が構成されている。
これにより、超小径（直系１ミリメートル未満）の被加工物３を安定した状態で支承することができ、高精度のセンタレス研削が可能である。

本発明装置は、図１（Ｂ）のように、前記櫛歯状の凹凸を設けたブレード５と同様ないし類似の櫛歯形溝付ブレード５を設置してある。αはブレードの頂角である。
上記ブレード５の櫛歯に対応する櫛歯を設けた櫛歯形溝付シュー７が、相互に接触しないように配設されている（櫛歯の状態については、図２を参照して後に詳述する）。
この櫛歯形溝付シュー７は、概要的に細長い厚板状の直方体をなし、その板面に超音波圧電素子８が取り付けられており、かつ、この櫛歯形溝付シュー７は、その長手方向の垂直二等分面Ｍ−Ｍに関して対称に形成されている。
これにより、該櫛歯形溝付シュー７が安定して（綺麗な振動波形で）超音波楕円振動する（詳細は図３を参照して後述する）。
前記超音波圧電素子８は、仮想線で描いたように、櫛歯形溝付ブレード５の側面に取り付けることもできる。取付箇所と作用との関係については、図３を参照して後に詳しく説明する。

図２は、前掲の図１（Ｂ）に示した櫛歯形溝付ブレードと櫛歯形溝付シューとの立体的な位置関係の説明図であって、（Ａ）は組立状態を模式的に描いた外観斜視図、（Ｂ）は双方の部材の分解斜視図、（Ｃ）は前掲の（Ｂ）図に符号Ｈを付して示した箇所の部分的拡大平面図である。
櫛歯形溝付ブレード５の歯幅寸法Ｂｈは、櫛歯形溝付シュー７の溝幅寸法Ｓｍよりも狭く、櫛歯形溝付シュー７の幅幅寸法Ｓｈは、櫛歯形溝付ブレード５の溝幅寸法Ｂｍよりも狭く、両者の間には間隙ｇが形成される。

図３は、櫛歯形溝付ブレードと櫛歯形溝付シューとによって被加工物を支承している箇所付近の模式的な拡大断面正面図であって、（Ａ）は櫛歯形溝付シューに超音波楕円振動を与えた実施形態を、（Ｂ）は櫛歯形溝付ブレードに超音波楕円振動を与えた実施形態を、それぞれ描いてある。
本図３（Ａ）に示したように、櫛歯形溝付シュー７が、Ｘ−Ｙ面内で超音波楕円振動（矢印θ）すると、被加工物３が矢印ｂ方向に回転せしめられる。
上記櫛歯形溝付シュー７が被加工物３に接触する面に、合成ゴム製の摩擦調整ピース１１が貼着されている。これにより、櫛歯形溝付シュー７の超音波楕円振動が確実，円滑に被加工物３へ摩擦伝動される。

本図３（Ｂ）に示したように、櫛歯形溝付ブレード５がＸ−Ｙ面内で超音波楕円振動（矢印φ）すると、被加工物３が矢印ｂ方向に回転せしめられる。
この実施形態のセンタレス研削装置は、単に櫛歯形溝付ブレード５に超音波楕円振動させるだけでなく、櫛歯形溝付シュー７との組み合わせによって、超細径の被加工物を安定に支承して、高精度のセンタレス研削を可能ならしめる。
なお、図３（Ａ）のように櫛歯形溝付シュー７に超音波楕円振動（θ）を行わせるには、前掲の図１（Ｂ）に示したように、櫛歯形溝付シュー７に超音波圧電素子８を取り付ける。また、図３（Ｂ）のように櫛歯形溝付ブレード５に超音波楕円振動（φ）を行わせるには、図１（Ｂ）に示したように、櫛歯形溝付ブレード５に超音波圧電素子８を取り付ける。

図３においてＺ軸は紙面に垂直である。
（図３（Ａ）参照）櫛歯形溝付シュー７にＸ−Ｙ面内の超音波楕円振動（θ）を行わせる代わりに、もしくは、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動（θ）と併せて、Ｘ−Ｚ面内の超音波楕円振動を行わせると、被加工物３がＺ軸方向に動かされ、スルーフィード方向の推力を受ける。これにより、スルーフィード（通し送り）研削を行なうことができる。
このようにしてスルーフィード推力を与えると、被加工物３の支承状態を乱すことなくスルーフィード研削が行なわれるので、高精度のセンタレス研削（スルーフィード）が可能である。
（図３（Ｂ）参照）櫛歯形溝付ブレード５に、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動（φ）と併せて、Ｚ−Ｙ面内の超音波楕円振動を行なわせても、上記と同様の作用効果（高精度のスルーフィード研削）が得られる。

図４は、調整砥石とシューとの関係を説明するために示したもので、（Ａ）は調整砥石と櫛歯形溝付シューとを重ね併せて描いた模式的な斜視図、（Ｂ）は調整砥石および櫛歯形溝付シューを研削砥石に接触させてツルーイング，ドレッシングしている状態を描いた模式的な正面図、（Ｃ）は一葉回転双曲面にツルーイングされた調整砥石と一葉回転双曲面にツルーイングされたシューとを重ね併せて描いた模式的な斜視図、（Ｄ）は調整砥石および櫛歯形溝付シューを研削砥石に接触させて一葉回転双曲面を形成するようにツルーイングしている状態を描いた模式的な正面図である。

調整砥石１を（Ａ）図のように真円柱面にツルーイングするには、（Ｂ）図のように「回転している研削砥石４」に接触させると、迅速容易かつ正確にツルーイングすることができる。この場合、センタレス研削機を構成しているブレードが邪魔にならないよう、適宜の手段で退避させておく。
同様に、（Ａ）図に示した櫛歯形溝付シュー７をツルーイングするには、（Ｂ）図に示したように「回転している研削砥石４」に接触させることによって、迅速容易かつ正確に
行ない得る。

調整砥石１の外周面を（Ｃ）図のように一葉回転双曲面に仕上げるには、（Ｄ）図のように、研削砥石４に対して「軸心を立体的に交差させた姿勢」で接触させると、迅速容易かつ正確にツルーイングすることができる。
同様に、（Ｃ）図に示した櫛歯形溝付シュー７を一葉回転双曲面に仕上げるには、（Ｄ）図のように、研削砥石４に対して「研削砥石４の軸心とシューの長手方向とを立体的に交差させた姿勢」で接触させることによって、迅速容易かつ正確にツルーイングすることができる。
調整砥石を研削砥石でドレッシングすると、従来一般のドレッサよりも格段に高品質のドレス仕上げ面が得られる。調整砥石のドレッシング（砥石のミクロな表面状態）が良好であると、これによってセンタレス研削された被加工物の仕上げ品質が著しく向上する。

本発明の構成を説明するために示したものであって、（Ａ）は比較対照するための公知発明（特開２００３−２００３３４号公報）の模式的な正面図。（Ｂ）は本発明装置の１実施形態を模式的に描いた正面図に、座標軸および頂角記号と心高角記号とを付記した図。 前掲の図１（Ｂ）に示した櫛歯形溝付ブレードと櫛歯形溝付シューとの立体的な位置関係の説明図であって、（Ａ）は組立状態を模式的に描いた外観斜視図、（Ｂ）は双方の部材の分解斜視図、（Ｃ）は前掲の（Ｂ）図に符号Ｈを付して示した箇所の部分的拡大平面図。 櫛歯形溝付ブレードと櫛歯形溝付シューとによって被加工物を支承している箇所付近の模式的な拡大断面正面図であって、（Ａ）は櫛歯形溝付シューに超音波楕円振動を与えた実施形態を、（Ｂ）は櫛歯形溝付ブレードに超音波楕円振動を与えた実施形態を、それぞれ描いてある。 本発明に係るシューと調整砥石との関係、およびツルーイング・ドレッシング作業の説明図。 従来例のセンタレス研削機の模式的な正面図。

符号の説明

１…調整砥石
２…ブレード
３…被加工物
４…研削砥石
５…櫛歯形溝付ブレード
６…異径円盤積層形調整砥石
７…櫛歯形溝付シュー
８…超音波圧電素子
９…一葉回転双曲面調整砥石
１０…一葉回転双曲面シュー
１１…摩擦調整ピース
ａ…調整砥石の回転方向を表す矢印
ｂ…被加工物の回転方向を表す矢印
ｃ…研削砥石の回転方向を表す矢印

Claims (8)

1. ブレード（２）と、調整砥石（１）又はシューとによって被加工物（３）を無心的に支承しつつ、該被加工物に研削砥石を接触させることにより、上記被加工物をセンタレス研削する方法において、
   回転しつつある研削砥石に対して、前記調整砥石（１）又はシュー（７，１１）を接触させてツルーイングおよび／またはドレッシングすることを特徴とする、センタレス研削方法。
2. 頂角αを有し、頂面に櫛歯形溝を設けたブレード（５）の櫛歯と、上記ブレードの櫛歯形に対応する櫛歯形の溝を設けたシュー（７）の櫛歯溝とを、相互に接触させないように組み合わせて支持し、
   上記櫛歯形溝付ブレード（５）と、櫛歯形溝付シュー（７）との少なくとも何れか片方に超音波圧電素子（８）を取り付けて、上記シューおよび／またはブレードに超音波楕円振動を与え、
   上記のブレードとシューとによって支承されている被加工物（３）を、前記超音波楕円振動によって回転させ、
   回転している被加工物（３）に研削砥石（４）を接触させることを特徴とする、センタレス研削方法。
3. 前記研削砥石の回転中心線に平行なＺ軸と、前記ブレードの高さ方向に平行なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
   前記櫛歯形溝付ブレード（５）と櫛歯形溝付シュー（７）との何れか片方に、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動（θまたはφ）を与えて被加工物（３）を回転させるとともに、
   上記櫛歯形溝付ブレード（５）と櫛歯形溝付シュー（７）との何れか他方に、Ｘ−Ｚ面内もしくはＹ−Ｚ面内の超音波楕円振動を与えて、前記被加工物（３）に対してスルーフィード方向の推力を与えることを特徴とする、請求項２に記載したセンタレス研削方法。
4. 前記研削砥石の回転中心線に平行なＺ軸と、前記ブレードの高さ方向に平行なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
   前記櫛歯形溝付ブレード（５）と櫛歯形溝付シュー（７）との何れか片方に、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動（θまたはφ）を与えて被加工物（３）を回転させるとともに、
   上記櫛歯形溝付シュー（７）が被加工物に接触する面を一葉回転双曲面に形成して、前記被加工物（３）に対してスルーフィード方向の推力を与えることを特徴とする、請求項２に記載したセンタレス研削方法。
5. ブレードとシューとによって被加工物を無心的に支承しつつ、該被加工物に研削砥石を接触させることにより、上記被加工物をセンタレス研削する装置において、
   ブレード（５）が被加工物に接する面、及びシュー（７）が被加工物に接する面のそれぞれが、櫛形に形成されるとともに、ブレードとシューとが相互に、櫛歯と櫛溝とを接触させないように組み合わされており、
   かつ、前記ブレード（５）とシュー（７）との少なくとも何れか片方に超音波圧電素子（８）が取り付けられていることを特徴とする、センタレス研削装置。
6. 前記研削砥石の回転中心線に平行なＺ軸と、前記ブレードの高さ方向に平行なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
   前記ブレード（５）に取り付けられている超音波圧電素子（８）、およびシュー（７）に取り付けられている超音波圧電素子（８）の何れか片方は、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動を発生するものであり、
   かつ、ブレード（５）に取り付けられている超音波圧電素子（８）がＺ−Ｙ面内の超音波楕円振動を発生する構造であり、または、シュー（７）に取り付けられている超音波圧電素子（８）がＺ−Ｘ面内の超音波楕円振動を発生する構造であることを特徴とする、請求項５に記載したセンタレス研削装置。
7. 前記研削砥石の回転中心線に平行なＺ軸と、前記ブレードの高さ方向に平行なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
   前記ブレード（５）に取り付けられている超音波圧電素子（８）、およびシュー（７）に取り付けられている超音波圧電素子（８）の少なくとも何れか片方は、Ｘ−Ｙ面内の超音波楕円振動を発生するものであり、
   かつ、前記シュー（７）が被加工物（３）に接触する面が一葉回転双曲面に形成されていることを特徴とする、請求項５ に記載したセンタレス研削装置。
8. 基本形状が、概要的に細長い厚板状の直方体をなし、
   その両端の面に櫛状の凹凸が形成されていて、櫛歯状部の先端に相当する面に摩擦調整ピース（１１）が貼着されるとともに、
   櫛歯状凹凸が設けられていない面に超音波圧電素子（８）が取り付けられており、
   かつ、長手方向の垂直２等分面Ｍに関して対称形であることを特徴とする、センタレス研削装置用のシュー。

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