JP2006181663A

JP2006181663A - センターレス研削装置

Info

Publication number: JP2006181663A
Application number: JP2004376206A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kurauchi; 治倉内
Original assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Current assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】径の異なる加工部を有する加工品を高い加工精度で研削できるセンターレス研削装置を提供することを目的とする。
【解決手段】回転可能な研削砥石２と、研削砥石２と離間して配置される複数の調整砥石３と、調整砥石３とともに加工物を支持するブレードと、潤滑剤を供給する潤滑剤供給部を有し、異なる外径の加工部を有する加工物６１を研削するセンターレス研削装置において、調整砥石３は大径部用調整砥石４と小径部用調整砥石５とからなり、いずれか一方の調整砥石３は金属製で、表面が網目を有する網目面であり、他方の調整砥石は表面が一方の調整砥石より摩擦力が大きいことことを特徴とするセンターレス研削装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、異なる外径の加工部を有する加工物を研削するセンターレス研削装置に関する。

一般的なセンターレス研削装置１０１は、図１に示す如く回転可能な研削砥石１０２と、研削砥石１０２と離間して配置される調整砥石１０３と、研削砥石１０２と調整砥石１０３との間に配置されるブレード１０６とを有している。このセンターレス研削装置１０１で予備成形体６１を研削する場合は、予備成形体６１を調整砥石１０３とブレード１０６とで支持し、支持された予備成形体６１を調整砥石１０３によって回転させながら研削砥石１０２によって研削加工する。

上記の如きセンターレス研削装置１０１で、研削される加工物の一つとして、カムシャフト５１が挙げられる。カムシャフト５１は、カム形状で複数のカム駒５５と、円形状で複数のジャーナル５２を有しており、ジャーナル５２をセンターレス研削装置１０１で真円形状に研削する。そのようなカムシャフト５１の一つとして、図４に示される如く一端に大径で軸方向長さ（加工幅）の長い端部ジャーナル５３が、一対のカム駒５５，５５間に端部ジャーナル５３より小径で軸方向長さ（加工幅）が短い小ジャーナル５４が形成されているものがある。ここで、小ジャーナル５３は、軸上に複数形成され、同一外径を有している。

上記の如きカムシャフト５１をセンターレス研削装置１０１で研削する場合、まず鋳造等で予備成形体６１を成形する。このとき予備成形体６１は寸法が粗い状態に形成されている。そのため、完成径が同一である小ジャーナル６４も不均一な状態で、外径が異なっていることがある。

この予備成形体６１のジャーナル６２を研削するセンターレス研削装置１０１について図５を基に説明する。センターレス研削装置１０１は、各ジャーナル６２を挟んで対向した状態に研削砥石１０２と調整砥石１０３が配置されており、調整砥石１０３は、大径である端部ジャーナル６３に対応する砥石部材製の大径部用調整砥石１０４と、端部ジャーナル６３より小径の小ジャーナル６４に対応する複数で砥石部材製の小径部用調整砥石１０５とよりなる。

この予備成形体６１のジャーナル６２を上記センターレス研削装置１０１で研削する工程を説明する。まずブレード１０６と調整砥石１０３とで予備成形体６１を保持し、調整砥石１０３が回転して予備成形体６１を回転させ、調整砥石１０３を送って高速回転する研削砥石１０２により研削する。このとき小ジャーナル６４は外径が異なるので、外径が大きいものから先に研削が開始される。

ここで、端部ジャーナル６３と他の小ジャーナル６４とは外径が異なるため、それぞれのジャーナルに対応した大径部用調整砥石１０４と小径部用調整砥石１０５との間にも外径差があり、そのため周速差を生じ、一方に滑りが発生する。このとき、端部ジャーナル６３は加工幅が小ジャーナル６４より長いため、それに対応して大径部用調整砥石１０４が小径部用調整砥石１０５より軸方向長さが長くなって制動側となり、小径部用調整砥石１０５が滑り側となる。
特開昭６１−３７０６１号

上記予備成形体６１のジャーナル６２の研削において、研削加工が進むにつれて、外径が一定でない複数の小ジャーナル６４の外径が同一となり、同時に研削されるようになる。つまり複数の小ジャーナル６４の加工幅を合わせると、端部ジャーナル６３より加工幅が長くなる状態となる。すると、その後は小径部用調整砥石１０５が制動側になり、大径部用調整砥石１０４が滑り側へと変化する。ここで制動側から滑り側へと変化するとき、大径部用調整砥石１０４に滑り出しによる大きな荷重がかかり、大径部用調整砥石１０４が大きく摩耗する。つまり滑り側となる調整砥石１０３は制動側の調整砥石１０３より摩耗が大きいが、上記の如く制動側から滑り側への変化時には特に摩耗が大きくなるため、大径部用調整砥石１０４は小径部用調整砥石１０５より早く摩耗し、安定した加工精度が得られないということがあった。

このように、加工部の径差や加工幅の差等の様々な条件により、調整砥石において制動側から滑り側への変化が発生していた。

従って、本発明は上述の如き課題を解決し、径の異なる加工部を有する加工品を高い加工精度で研削できるセンターレス研削装置を提供することを目的とする。

回転可能な研削砥石と、研削砥石と離間して配置される複数の調整砥石と、調整砥石とともに加工物を支持するブレードと、潤滑剤を供給する潤滑剤供給部を有し、異なる外径の加工部を有する加工物を研削するセンターレス研削装置において、調整砥石は大径部用調整砥石と小径部用調整砥石とからなり、いずれか一方の調整砥石は金属製で、表面が網目を有する網目面であり、他方の調整砥石は表面が一方の調整砥石より摩擦力が大きいことを第一の特徴とする。

本発明のセンターレス研削装置は、いずれか一方の調整砥石の網目面はホーニング加工により網目状に形成されていることを第二の特徴とする。

本発明の特徴によるセンターレス研削装置によれば、調整砥石は大径部用調整砥石と小径部用調整砥石とからなり、いずれか一方の調整砥石は金属製で、表面が網目を有する網目面であり、他方の調整砥石は表面が一方の調整砥石より摩擦力が大きいので、一方の調整砥石は加工時に潤滑液が塗布されると潤滑膜が形成されて潤滑性が高くなるため、フリクションが少なく滑りやすい状態となり、一方の調整砥石側が滑る状態を維持し、制動側に変化することはないので、調整砥石側の摩耗の進行が抑制され、加工精度が維持できる。更に一方の調整砥石は潤滑性が高いことに加えて、金属製なので、耐摩耗性が高く、耐久性が高くなる。

また、上記一方の調整砥石の表面における網目がホーニング加工により形成されると、上記構造を容易に実現することができる。

本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１乃至図３は本発明によるセンターレス研削装置１の実施例を表すもので、図１は模式的な正面図、図２は研削開始状態を表す模式的な平面図、図３は研削途中状態を表す模式的な平面図である。

まず、本発明の実施例により加工される、異なる外径の加工部を有する加工物であるカムシャフト５１について説明する。図４に示されるカムシャフト５１は、カム形状で複数のカム駒５５と、円形状で複数のジャーナル５２を有している。ジャーナル５２は、一端に形成される大径で軸方向に長い端部ジャーナル５３、及び一対のカム駒５５，５５間に一つ形成され、端部ジャーナル５３より小径で軸方向長さも短い小ジャーナル５４とよりなり、カム駒５５は四対あるため、同径の小ジャーナル５４が四個形成されている。

次に本発明の実施例によるセンターレス研削装置１について、図１に基づいて説明する。このセンターレス研削装置１は、回転する研削砥石２と、この研削砥石２と離間した状態に配置される調整砥石３と、研削砥石２と調整砥石３との間に配置されるブレード６と、潤滑剤を放出する潤滑剤供給部である潤滑ホース９とよりなる。研削砥石２は加工物である予備組立体６１のジャーナル６２の表面に研削加工を施すもので、高速回転する。また調整砥石３は、カムシャフト５１の端部ジャーナル５３に対応する一つの大径部用調整砥石４と、四個の小ジャーナル５４に対応する四つの小径部用調整砥石５とよりなる。大径部用調整砥石４と小径部用調整砥石５は図示せぬモーターで一体的に回転駆動される。

上記小径部用調整砥石５は、摩擦力が大きく変形しやすい弾性砥石が使用されている。また大径部用調整砥石４は鉄製で、表面はホーニング加工による微小な網目を有する網目面８が形成されている。

ここでホーニング加工について説明する。ホーニング加工は、ホーニング砥石を使用して加工物に対して回転・上下運動をさせることにより表面の仕上げを行う加工であり、その加工面は微小な網目状に形成される。ギヤ等の内径面に加工されることが多く、その網目状の網目面に液状の潤滑剤等が塗布されることによって油膜等の潤滑膜が形成されるので、潤滑性に優れる加工である。また耐摩耗性にも優れている。このホーニング加工を大径部用調整砥石４の外周面に施している。

上記センターレス加工装置１を使用して、カムシャフト５１を研削加工する工程を図２及び図３に基づいて説明する。まず鋳造で加工された予備組立体６１を用意する。鋳造で成形された予備組立体６１は粗い状態に形成されているので、完成径が同一である四個の小ジャーナル６４も不均一な状態で、外径が異なっている。

ついで、この予備組立体６１をブレード６と調整砥石３とで支持し、潤滑ホース９から潤滑剤を加工部に向けて放出しながら、高速回転する研削砥石２によりジャーナル６２を研削する。このとき、四個の小ジャーナル６４は外径が異なるので、外径が大きいものから先に研削が開始される。また大径用調整砥石３は表面に微小な網目が形成されているため、大径用調整砥石３の網目面８には潤滑ホース９から放出された潤滑剤による潤滑膜が形成され、潤滑性が高くフリクションが低い状態になる。そのため大径部用調整砥石４は滑りやすい状態となる。また小径部用調整砥石５は弾性砥石で、摩擦力が大きく変形しやすいので、制動しやすい状態であるため、大径部用調整砥石４は軸線方向長さが小径部用調整砥石５より長いが、研削開始時より滑り側となり、小径部用調整砥石５が制動側となる。研削が進行すると、図３に示す如く四個の小ジャーナル６４の外径が同一となり、四個の小ジャーナル６４を合わせた加工幅が端部ジャーナル６３の加工幅より大きくなるが、小径部用調整砥石５が制動側を維持した状態で、研削が更に進行し、最後に仕上げ加工が行われて、予備成形体６１のジャーナル６２の研削が終了する。

よって上記の如きセンターレス研削装置１によれば、研削開始時から大径部用調整砥石４が滑り側で小径部用調整砥石５が制動側となっており、滑り側と制動側とが変わることはない。また、大径部用調整砥石４３は金属製で、耐摩耗性に優れた加工が施されているため、滑り側にあっても摩耗の進行は抑制される。

なお、上記実施例では大径部用調整砥石４を鉄製とし、表面に網目状の加工が施された網目面が形成されているが、大径部用に限定されるわけではなく、加工部の径差や加工幅の差等の様々な条件により、調整砥石が制動側から滑り側への変化が発生する側の調整砥石３を上記構造にすればよい。

一般的なセンターレス研削盤の模式的な平面図である。本発明の実施例によるセンターレス研削盤の研削開始状態を表す模式的な正面図である。本発明の実施例によるセンターレス研削盤の研削途中の状態を表す模式的な正面図である。センターレス研削盤で研削される加工物であるカムシャフトを表す正面図である。従来のセンターレス研削盤の研削開始状態を表す模式的な正面図である。

符号の説明

２研削砥石
３調整砥石
４大径部用調整砥石
５小径部用調整砥石
８網目面
９潤滑剤塗布装置
６１加工物
６２加工部

Claims

回転可能な研削砥石（２）と、該研削砥石（２）と離間して配置される複数の調整砥石（３）と、該調整砥石（３）とともに加工物（６１）を支持するブレード（６）と、潤滑剤を供給する潤滑剤供給部（９）とを有し、異なる外径の加工部（６２）を有する前記加工物（６１）を研削するセンターレス研削装置において、前記調整砥石（３）は大径部用調整砥石（４）と小径部用調整砥石（５）とからなり、いずれか一方の調整砥石（３）は金属製で、表面が網目を有する網目面（８）であり、他方の調整砥石（３）は表面が前記一方の調整砥石（３）より摩擦力が大きいことを特徴とするセンターレス研削装置。
上記センターレス研削装置において、いずれか一方の調整砥石（３）の網目面（８）はホーニング加工により網目が形成されていること特徴とする請求項２記載のセンターレス研削装置。