JP2007283416A - 研削盤及びワークの研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの研削作業の能率を向上することができるとともに、構造を簡素化して、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる研削盤を提供する。
【解決手段】ベッド１１上にワークテーブル１３を左右方向の往復動可能に装着し、該ワークテーブル１３の中央部に左右一対のワークＷ１，Ｗ２の一端部をそれぞれ支持する心押台２１を設ける。ワークテーブル１３の左右両側部に前記両ワークの他端部をそれぞれ把持する第１及び第２チャック機構３５，３６を有する左右一対の主軸装置３１，３２を装着する。前記ベッド１１上に前記両ワークのいずれか一つのワークに向かって前後方向に往復動される砥石車５０を有する一台の砥石台４２を装着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、研削盤及びワークの研削方法に関する。

研削盤においては、ベッドに対し砥石車を有する一台の砥石台が前後方向の往復動可能に装着されるとともに、左右方向に往復動される一台のワークテーブル上に対しワークの一端を支持する心押台と、ワークの他端をクランプして回転させるチャック機構を有する主軸装置とが装着されている。そして、ワークを回転させながらワークテーブルを左右方向に往復動させて、ワークの外周面を前記砥石車により研削するようになっている。このような研削盤においては、ワークの交換作業に必要なワーク搬入出中は、ワークの研削作業が行えないので、研削作業の能率を低下させるものとなる。

上記の研削作業の能率を向上するために、例えば、砥石車の回転速度及びワークの移動速度等の研削条件を高めることも考えられるが、研削精度の低下を招くので、研削条件の変更には限界がある。

又、特許文献１には、ベースの中央部に砥石車を装着するとともに、ベースの左右両側部にワークを保持した把持手段を備える一対の加工ステーションを前記砥石車に対し往復移動可能に装着し、二つのワークを同時に研削作業することができる研削盤が開示されている。

さらに、研削作業の能率を向上するため、特許文献２には、次のような研削盤が開示されている。この研削盤は、機台上に対し第１砥石車を有する第１砥石台と、第２砥石車を有する第２砥石台を装着するとともに、主軸台を装着し、該主軸台に設けた割り出し可能な主軸頭に対し、複数のワークを装着する複数のスピンドルを設けている。そして、未加工ワークの研削作業中に加工済みワークが未加工ワークと交換され、研削作業時間が短縮されるようになっている。
特開２００１−９６４５１号公報 特開平１０−１５６６７７号公報

ところが、特許文献１に開示された研削盤は、一台の砥石台により二つのワークを同時に研削するので、ワークの加工個数に対する砥石台の設置台数を低減することができる。しかし、左右一対の加工ステーションにおいて二つのワークをそれぞれ左右方向と前後方向に移動するための機構が必要になるため、部品点数が増えて、構造が複雑化するという問題があった。

又、特許文献２に開示された研削盤は、未加工ワークの研削作業中に加工済みワークが未加工ワークと交換され、研削作業時間が短縮されるという利点がある。しかし、二つの砥石台が必要になるので、部品点数が増加して、構造が複雑化するという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点を解消して、ワークの研削作業の能率を向上することができるとともに、構造を簡素化して、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる研削盤を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ベッド上に一台のワークテーブル及び砥石車を有する一台の砥石台のうちいずれか一方を左右方向の往復動可能に装着するとともに、前記砥石台を前後方向の往復動可能に装着し、前記ワークテーブルの中央部に左右一対のワークの一端部をそれぞれ支持する心押台を設け、該ワークテーブルの左右両側部に前記両ワークの他端部をそれぞれ把持するチャック機構を有する左右一対の主軸装置を装着したことを要旨とする。

請求項１に記載の発明は、未加工ワークの研削作業中に加工済みワークの取り外し作業と、未加工ワークの取付作業を行うことができるので、ワークの研削作業の能率を向上することができる。又、送り機構として、ワークの研削作業中に二つのワークに共通の一台のワークテーブル又は砥石台を左右に移動する送り機構と、砥石台を前後方向に送る送り機構とを設けるのみでよい。このため、テーブル及び砥石台の送り機構の設置数が低減され、構造が簡素化されて、製造及び組付作業が容易となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記左右一対の主軸装置は、前記ワークテーブル上において位置調節機構によりそれぞれ前記心押台に向かって位置調節可能に装着されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記心押台及び主軸装置は、該心押台を中心として左右対称に形成されていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の研削盤を用いて、一方のワークの研削中に他方の加工済みのワークの取り外し作業と、未加工ワークの取り付け作業を行うことを要旨とする。

本発明によれば、ワークの研削作業の能率を向上することができるとともに、部品点数を低減して、構造を簡素化し、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。

以下、本発明を具体化した研削盤の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図２に示すように、ベッド１１の上面には、左右方向に二本のガイドレール１２が平行に敷設され、両ガイドレール１２には一台のワークテーブル１３が左右方向の往復動可能に装着されている。前記ベッド１１の右端部にはサーボモータ１４が取り付けられ、該サーボモータ１４の回転軸に連結されたボールねじ１５には、前記ワークテーブル１３の下面に取り付けられたボールねじナット１６が螺合されている。そして、サーボモータ１４によりボールねじ１５が正逆回転されると、ガイドレール１２に沿ってワークテーブル１３が左右方向に往復動されるようになっている。前記サーボモータ１４、ボールねじ１５及びボールねじナット１６によりワークテーブル１３の左右方向への送り機構１７が構成されている。前記ワークテーブル１３の上面の中央部には、左右一対のワークＷ１，Ｗ２の一端部をそれぞれ支持するための左右対称状をなす一つの心押台２１が装着されている。この心押台２１には、ワークセンタ２２，２３がそれぞれ左右対称に支持され、各ワークセンタ２２，２３の先鋭部によってワークＷ１，Ｗ２がその一端部に形成された係止孔において係止保持されるようになっている。

前記ワークテーブル１３の左右両側の上面には、左右方向に敷設された一対のガイドレール２４を介して第１及び第２の可動台２５，２６がそれぞれ左右方向の往復動可能に装着されている。両可動台２５，２６はワークテーブル１３側に装着されたサーボモータ２７により回転されるボールねじ２８と、前記両可動台２５，２６の下面に取り付けられ、かつ前記ボールねじ２８に螺合されるボールねじナット２９とにより構成された位置調節機構３０によりそれぞれ左右方向に位置調節されるようになっている。前記両可動台２５，２６の上面には、第１主軸装置３１及び第２主軸装置３２が前記心押台２１に関して左右対称状に装着されている。第１及び第２主軸装置３１，３２の主軸３３，３４の先端部には、前記ワークＷ１，Ｗ２の他端部をそれぞれクランプするための第１チャック機構３５及び第２チャック機構３６が設けられている。前記第１及び第２主軸装置３１，３２の外周部には前記主軸３３，３４を回転させるためのサーボモータ３７が装着されている。

図１に示すように、前記ベッド１１の上面には、左右一対の案内レール４１が前後方向に敷設され、該案内レール４１には砥石台４２が前後方向の往復動可能に装着されている。この砥石台４２はベッド１１に取り付けられたサーボモータ４３により所定位置において回転されるボールねじ４４と、前記砥石台４２の下面に取り付けられ、かつ前記ボールねじ４４に螺合されたボールねじナット４５とからなる送り機構４７により前後方向に往復動されるようになっている。前記砥石台４２の上面には、軸受４８により回転軸４９が支持され、該回転軸４９には砥石車５０が取り付けられている。前記砥石台４２の上面にはモータ５１が取り付けられ、その回転軸に嵌合したプーリ５２の回転運動がベルト５３及びプーリ５４を介して前記回転軸４９及び砥石車５０に伝達されるようになっている。

次に、前記のように構成した研削盤を用いてワークＷ１，Ｗ２を研削する動作について説明する。
図１及び図２は、前記心押台２１のワークセンタ２２，２３によりワークＷ１，Ｗ２の一端部が係止され、ワークＷ１，Ｗ２の他端部が第１及び第２主軸装置３１，３２の第１及び第２チャック機構３５，３６により把持されるとともに、砥石車５０が退避位置にある状態を示す。

この状態において、第１ワークＷ１を研削する場合には、ガイドレール１２に沿ってワークテーブル１３を図１の右方向に所定距離だけ移動し、第１ワークＷ１を砥石車５０と対応させて停止する。次に、第１主軸装置３１側のサーボモータ３７を起動して、主軸３３を回転し、第１ワークＷ１を回転する。さらに、送り機構４７のサーボモータ４３を駆動して、砥石台４２を前方に移動し、砥石車５０をワークＷ１の外周面に接触させて研削作業を開始する。そして、前記ワークテーブル１３を右方向又は左方向に低速度で移動することにより第１ワークＷ１の外周面の位置を変化させて、該外周面の研削作業を行う。

前記第１ワークＷ１の研削作業が終了した後、砥石車５０を後退させ、ワークテーブル１３をガイドレール１２に沿って左方向に移動させ、第２ワークＷ２が砥石車５０と対応した状態でワークテーブル１３の移動を停止する。その後、送り機構４７のサーボモータ４３を駆動して砥石車５０を前進させ、砥石車５０をワークＷ２に接触させて研削作業を開始する。そして、前記ワークテーブル１３を右方向又は左方向に低速度で移動することにより第２ワークＷ２の外周面の位置を変化させて、該外周面の研削作業を行う。

上記の第２ワークの研削作業中に、前記第１主軸装置３１の第１チャック機構３５を作動して、加工済みの第１ワークＷ１の把持を解除した後、該加工済みワークＷ１をワークセンタ２２及び第１チャック機構３５から取り外す。次に、未加工のワークＷ１の一端部をワークセンタ２２により支持するとともに、他端部を第１チャック機構３５により把持する。

第２ワークＷ２の研削作業が完了した後、未加工の第１ワークＷ１の研削作業を行い、この研削作業中に加工済みの第２ワークＷ２を未加工の第２ワークＷ２と交換する作業を行う。

上記実施形態の研削盤によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ベッド１１の上面にワークテーブル１３を左右方向の移動可能に装着するとともに、該ワークテーブル１３の上面の中央部に心押台２１を配設し、心押台２１のワークセンタ２２，２３と第１及び第２主軸装置３１，３２の第１及び第２チャック機構３５，３６との間にワークＷ１，Ｗ２を装着した。又、ベッド１１の上面に一台の砥石台４２を装着した。このため、砥石車５０によって第２ワークＷ２の研削作業中に、加工済みの第１ワークＷ１を未加工のワークと交換する作業を行うことができ、研削作業の能率を向上することができる。

（２）上記実施形態では、二つのワークＷ１，Ｗ２に共通の一台のワークテーブル１３を設けるとともに、ワークの研削作業に必要な送り機構として、前記ワークテーブル１３の送り機構１７と、砥石台４２の送り機構４７との二つの機構で済む。このため、部品点数を低減して、構造を簡素化し、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。

（３）上記実施形態では、前記左右一対の主軸装置３１，３２が位置調節機構３０によって前記ワークテーブル１３上においてそれぞれ前記心押台２１に向かって位置調節可能に装着されているので、長さの異なるワークの脱着作業を容易に行うことができる。

（４）上記実施形態では、前記心押台２１は左右対称に形成され、両主軸装置３１，３２も、該心押台２１を中心として左右対称に形成されているので、ワークの脱着作業を容易に行うことができるとともに、心押台２１及び第１，第２主軸装置３１，３２の製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・本発明を、ベッド１１にワークテーブル１３を固定し、砥石台４２を左右方向及び前後方向に往復動させる構造の研削盤に具体化してもよい。

・前記送り機構４７をリニアモータにより構成してもよい。
・前記ワークテーブル１３の上面に前記ワークＷ１，Ｗ２の外周面を支持するためのワークレストを設けてもよい。

・前記ワークテーブル１３に対し、前記砥石車５０のドレッシングを行うドレッシング装置を設けてもよい。

この発明の研削盤を具体化した一実施形態を示す平面図。 研削盤の砥石台を省略した正面図。

符号の説明

Ｗ１，Ｗ２…ワーク、１１…ベッド、１３…ワークテーブル、２１…心押台、３１，３２…主軸装置、４２…砥石台、５０…砥石車。

Claims (4)

1. ベッド上に一台のワークテーブル及び砥石車を有する一台の砥石台のうちいずれか一方を左右方向の往復動可能に装着するとともに、前記砥石台を前後方向の往復動可能に装着し、前記ワークテーブルの中央部に左右一対のワークの一端部をそれぞれ支持する心押台を設け、該ワークテーブルの左右両側部に前記両ワークの他端部をそれぞれ把持するチャック機構を有する左右一対の主軸装置を装着したことを特徴とする研削盤。
2. 請求項１において、前記左右一対の主軸装置は、前記ワークテーブル上において位置調節機構によりそれぞれ前記心押台に向かって位置調節可能に装着されていることを特徴とする研削盤。
3. 請求項１又は２において、前記心押台は左右対称に形成され、前記両主軸装置は、該心押台を中心として左右対称に形成されていることを特徴とする研削盤。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の研削盤を用いて、一方のワークの研削中に他方の加工済みのワークの取り外し作業と、未加工ワークの取り付け作業を行うことを特徴とする研削盤におけるワークの研削方法。

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