JP2010064207A

JP2010064207A - 加工液供給装置

Info

Publication number: JP2010064207A
Application number: JP2008234204A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Noguchi; 猛野口
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: JP5211958B2

Abstract

【課題】コンパクトで構造がシンプルの内面研削用の加工液供給装置を提供することである。
【解決手段】ワーク１の内周面１ａを研削する内面研削用砥石２の外周面３に加工液を供給する加工液供給装置４において、加工液を供給するノズルヘッド５は、砥石軸方向から見て扇形である。ノズルヘッド５は、内面研削用砥石２に向けて開口する開口部を備え、開口部は砥石軸外周部に沿った内壁面７と、砥石端面に沿った両側面８と、両側面から砥石端面９に向かって互いに形成されたつば部１０とを有している。また、扇形の内周面１１と、つば部１０と、内壁部７と、は同心円で形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、研削盤での砥石の研削面に、加工液を供給する加工液供給装置に関し、特に内面研削用砥石の加工液供給装置に関する。

従来、研削作業での加工液の役割は、研削によって発生する熱を取り去る冷却作用、砥石気孔の内面を潤滑して、砥石屑の付着を防ぐとともに、砥粒の刃先を潤滑して発熱をおさえ、砥石の寿命を長くすることである。また、研削屑や脱落した砥粒を洗い流し、仕上げ面に傷がつくのを防ぐことである。そのためには、加工液を加工点近傍まで効率よく運ぶことが重要である。
内面研削装置において、ワーク全体をカバーで覆うことによって、加工液の飛散防止を図っている方法（特許文献１）、スピンドルの内部の軸方向に沿って形成された貫通穴を通じて加工物に研削液を供給し、研削点を冷却するための冷風を供給する方法がある（特許文献２）。また、内面研削軸の軸心に研削液供給路を設け、砥石を固定する保持筒の端部フランジに加工液供給路を放射状に設ける方法がある（特許文献３）。

また、特許文献４においては、ノズル本体を砥石外周面に略密着状態で当てがうことで、砥石周面に連れ回る空気流の影響を受けないようにする作用と、少量の加工液を無駄なく利用することができる方法がある。

特開Ｈ０８−２５２１９号公報特開２００１−１２１３８８号公報特開２００２−１１６６０号公報特開２００３−３１１６１８号広報

しかし、特許文献１、２のものにおいては、ワーク自体をカバーで覆うことや、加工液供給パイプや冷風供給パイプを設けなければならない等、装置が大きく、複雑であり、メンテナンス自体も困難であった。また、特許文献３のものにおいては、砥石軸を加工したり、加工液供給路を放物線上に設けたフランジを有していなければならず、コストが高いという問題点があった。

特許文献４においては、砥石外周面や端面とノズル本体の隙間を調整するため、それぞれマイクロメータスピンドル軸が流体供給ノズル装置に組み込まれており、装置が大掛かりで構造が複雑なのでコストが高いという問題点があった。
また、砥石が磨耗して外周面の直径が小さくなった場合、都度砥石外周面とノズル本体とのすきまを調整するのが開示されていなが、例えば、都度マイクロメータスピンドル軸を回して調整する場合、作業が複雑であるという問題点もあった。

そこで、本発明の課題は前述した問題点に鑑みて、コンパクトで構造がシンプルな内面研削用の加工液供給装置を提供することである。

本発明においては、ワーク内周面を研削する内面研削用砥石外周面に加工液を供給する加工液供給装置において、前記加工液を供給するノズルヘッドは、砥石軸方向から見て扇形であって、前記砥石に向けて開口する開口部を備え、前記開口部は砥石軸外周部に沿った内壁面と、前記砥石端面に沿った両側面と、前記両側面から砥石端面に向かって互いに形成されたつば部と、を有し、前記扇形の内周面と、前記つば部と、前記内壁部と、は同心円で形成されていることを特徴とする加工液供給装置を提供することにより、前述した問題を解決した。

即ち、ノズルを扇形として、内周面、つば部、内壁面を同心としたので、加工が容易であり、設置も容易である。また、内面研削加工においては、係る簡単な構造であっても、連れ周り空気流などの影響がなく、研削点に充分に加工液を供給することができる。また、ノズルに加工液を供給すればよいので、小型化することができる。なお、ノズルの扇形の外周面も同心とするのが好ましい。

さらに、請求項２に記載の発明においては、前記つば部と、前記砥石との隙間が０．３ｍｍ以上であり、２ｍｍ以下とした。

これにより、内面研削用砥石と開口部とで構成された空間に供給された加工液は自身の持つ粘性等により外に逃げにくく、常時空間は加工液で充填している状態となる。かかる状態で内面研削用砥石が回転すると、回転に伴う連れ周り空気流は加工液が充満する空間で遮断され、加工液は砥石外周面に巻き付いて確実に研削点に供給されることとなる。
また、ノズルヘッドの開口部が内面研削用砥石の外周面を覆っている間は、研削効果は維持されるので、ノズルヘッドと砥石の隙間の調整は不要である。

また、請求項３に記載の発明においては、前記内壁面出入口と、前記内面研削用砥石と、の隙間を０．３ｍｍ以上であり、２ｍｍ以下とした。
これにより、砥石直径が異なる砥石であっても、出入口だけの寸法を調整すればよく、同じノズルを使うことができるようになった。文献４では、ノズル端面と砥石との隙間を０．３ｍｍ以下と厳しく設定しなければならないのに対し、本発明はやや広い隙間で十分である。

本発明によれば、前述したように、ノズルヘッドが、扇形という単純な構造であっても、充分に加工液を研削点に供給することができるようになったので、生産コスト、製造コストを抑えながら、内面研削においては、切削効果を高めるという効果を奏するものになった。

ノズルヘッドを内面研削用砥石とワークとの間に取り付けるだけで良いので、加工液供給装置自体を小型化することができる。また、加工物の内面直径と砥石外周面直径との差が小さくても容易に適用することができる。

さらに、砥石とつば部との隙間はわずかなので、開口部に供給された加工液は外に逃げにくくなる。開口部は常時加工液で充満しており、砥石の回転に伴う砥石外周面の連れまわり空気も遮断できるようになった。そこで、加工液は砥石外周面に確実に研削点に供給されるので、研削効果を高めるという効果を奏するものとなった。また前記ノズルヘッドを砥石スピンドルのスピンドル端面に固定するだけでよいので、砥石とノズルヘッドとのすきまを調整する複雑な機構や調整も不要となり、研削加工コストを低減するという効果を奏するものとなった（請求項２）。

また、ノズルヘッドの内壁面と砥石との隙間を確保していればよいので、砥石直径が異なる場合でも、同じノズルヘッドを取り付けることができることになり、コストを低くすることができた（請求項３）。

以下、本発明の実施の形態に係る内面研削用の加工液供給装置について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る内面研削用の加工液給油装置の概略構成図、図２は本発明の図１のＡ−Ａ線断面図、図３はノズルヘッドを有するノズルの正面図であり、図４は図３のＢ―Ｂ線断面図である。

図に示すように、本発明の実施の形態の加工液供給装置４は、ワーク１の内周面１ａを研削する内面研削用砥石２の砥石外周面３に加工液を乗せて加工液を研削点１７に供給する内面研削用のものである。ここで、加工液を供給するノズルヘッド５は、砥石軸方向から見て扇形である。ノズルヘッド５は、砥石２に向けて開口する開口部６を備え、開口部６は砥石軸外周部に沿った内壁面７と、砥石端面に沿った両側面８と、両側面から砥石端面９に向かって互いに形成されたつば部１０とを有している。また、ノズルヘッド５の、扇形の内周面１１と、つば部１０と、内壁面７と、は同心円で形成されている。

図３、４に示すように、ノズルヘッド５は、ワーク１と砥石軸１９の間を軸方向にのびる腕部１２に支持され、腕部１２は固定部１３で砥石スピンドル１４のスピンドル端面１５にねじ等により固定され、ノズル２０を構成している。図２に示すように、ノズルヘッド５のつば部１０と砥石端面９と隙間ｔ１が設けられている。隙間ｔ１は、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下とされている。図１に示すように、内壁面７と砥石外周面３とも隙間ｔ２が設けられており、隙間ｔ２は０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下とされている。
加工液は固定部１３、腕部１２内に設けられた加工液供給路１６を通り、開口部６に供給される。

内面研削の場合、内面研削用砥石２とノズルヘッド５との接触面積が円筒研削、平面研削等に比べ相対的に大きいので、加工液の飛散も少ない。また、つば部１０や内壁面７と、内面研削用砥石２との隙間が２ｍｍ超だとしても、加工液の粘性が大きければ、問題はない。

また、隙間はできるだけ小さいほうが良いが、内面研削用砥石２やノズルヘッド５等の機械加工精度も考慮すると２ｍｍ以下とするのが適切である。

かかる状態で内面研削用砥石２が回転すると、回転に伴う連れ回り空気流が遮断される。したがって、内面研削用砥石２の外周面３には適度な量の加工液が巻き付き、研削点１７に十分に加工液を供給することになり、研削点１７の冷却、潤滑、砥石外周面の洗浄等研削の効果を改善することができる。また図３、４に示すように、供給された加工液が回転する砥石２の端面から飛散しないように、両側面８から砥石端面９に向かって互いに形成されたつば部１０を有する構成にしている。

また、ノズルヘッド５と内面研削砥石２とのすきまを調整すること等不要なので、加工コストを低減できる。さらに、図３、４の２点鎖線で示すように、ノズルヘッド５は同心円状に扇型に加工するだけであり、構造が単純であるので、製造コストも低く抑えられ、加工も容易である。なお、ノズルヘッド５の、扇形の内周面１１と、つば部１０と、内壁面７と、は同心円で形成されているが、扇形の外周面１８も同心であってもよい。また、本実施の態様においては、ノズルヘッド５と腕部１２、固定部１３は一体で説明しているが、分離するなど、種々の部品で構成しても良いことはいうまでもない。

なお、本発明がワーク１の内径面直径と砥石２の外周面直径との差が小さい内面加工に最も適しているが、円筒研削盤や平面研削盤にも適用できる。

本発明の形態を示す内面研削用の加工液給油装置の概略構成図である。本発明の図１のＡ−Ａ線断面図である。本発明の実施例に係るノズルの正面図である。本発明の図３のＢ―Ｂ線断面図である。

符号の説明

１ワーク
１ａワーク内周面
２内面研削用砥石
３砥石外周面
４加工液供給装置
５ノズルヘッド
６開口部
７内壁面
８両側面
９砥石端面
１０つば部
１１扇形内周面
１２腕部
１３固定部
１４スピンドル
１５スピンドル端面
１６加工液供給路
１７研削点
１８外周面
１９砥石軸
２０ノズル
ｔ１つば部と砥石との隙間
ｔ２内壁面出入口と砥石との隙間

Claims

ワーク内周面を研削する内面研削用砥石外周面に加工液を供給する加工液供給装置において、
前記加工液を供給するノズルヘッドは、砥石軸方向から見て扇形であって、前記砥石に向けて開口する開口部を備え、前記開口部は砥石軸外周部に沿った内壁面と、前記砥石端面に沿った両側面と、前記両側面から砥石端面に向かって互いに形成されたつば部と、を有し、前記扇形の内周面と、前記つば部と、前記内壁部と、は同心円で形成されていることを特徴とする加工液供給装置。
前記つば部と、前記砥石と、の隙間が０．３ｍｍ以上であり、２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項1に記載の加工液供給装置。
前記内壁面出入口と、前記砥石と、の隙間が０．３ｍｍ以上であり、２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項1又は２に記載の加工液供給装置。