JP2011224677A - Workpiece peripheral surface grinding machine and workpiece peripheral surface grinding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークの周面(例えば、外内輪の周面に複列で構成される各軌道面)に対する研削処理技術に関する。 The present invention relates to a grinding technique for a peripheral surface of a workpiece (for example, each raceway surface formed in a double row on the peripheral surface of an outer inner ring).
従来、砥石によってワークの周面を研削(例えば、粗研削、中仕上研削、仕上研削等)して、所望の表面形状に加工するための各種の研削処理技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。その一例として図5には、ワークとして中空を成す環状の外輪2を想定し、当該外輪2(ワーク)の内周面2m(周面)に対して、砥石によって研削処理を施すための研削盤が示されている。
Conventionally, various grinding techniques for processing a peripheral surface of a workpiece with a grindstone (for example, rough grinding, intermediate finish grinding, finish grinding, etc.) into a desired surface shape are known (for example, patents). Reference 1). As an example, FIG. 5 assumes a circular
図5に示された外輪2は、その内径側に環状の内輪(図示しない)を対向配置し、当該外内輪間に複数の転動体(図示しない)を複列で組み込むことで、例えば自動車等のアウトボード(車輪)側の構成品(例えば、ディスクホイール)をインボード(車体)側の構成品(例えば、ナックル(懸架装置))に回転自在に支持する軸受ユニットを実現するための一構成である。なお、外輪2の外周面2rには、当該外輪2をナックル(懸架装置)に固定するための固定フランジ2aが一体成形されている。
The
かかる外輪2には、その内周面2mに、軸受ユニットに複列で組み込まれる複数の転動体が転動するための第1及び第2の軌道面(溝)2t,2sが形成されている。第1の軌道面2tは、外輪2の一方側(インボード側)寄りの内周面2mを、その周方向に沿って円弧形状に連続して窪ませて形成されており、第2の軌道面2sは、外輪2の他方側(アウトボード側)寄りの内周面2mを、その周方向に沿って円弧形状に連続して窪ませて形成されている。
In the
また、外輪2には、第1の軌道面2tと第2の軌道面2sとの間に延在する内周面2mに、第1の軌道面2tに沿って立ち上げられた環状の第1の肩部Ktと、第2の軌道面2sに沿って立ち上げられた環状の第2の肩部Ksとが突設されている。なお、外輪2の一方側(インボード側)及び他方側(アウトボード側)の内周面2mには、それぞれ周方向に沿って円筒形状を成して連続した第1及び第2の円筒面Ft,Fsが形成されている。当該円筒面Ft,Fsには、外輪2と内輪との間に区画される軸受内部空間を軸受外部から密封するためのシール部材(図示しない)が取付可能となっている。
In addition, the
ここで、外輪2の内周面2mに研削処理を施す研削盤は、1本のスピンドル4と、当該スピンドル4の先端に固定された環状の砥石構造体とを備えている。この場合、スピンドル4を回転制御することで、当該スピンドル4の回転軸R1を中心に砥石構造体を所定方向に回転させることができる。なお、スピンドル4の回転軸R1は、外輪2の中心軸R2に沿って平行に設定されており、外輪2の中心軸R2は、当該外輪2と内輪とを相対回転させた際における軸受ユニットの回転軸(中心軸)に一致した軸として規定されている。
Here, the grinding machine for grinding the inner
砥石構造体は、中空を成す環状の外輪2の内径側に挿入可能な大きさ(外径寸法)に設定されており、外輪2の一方側(インボード側)の内周面2mに研削処理を施す環状の第1の砥石6と、外輪2の他方側(アウトボード側)の内周面2mに研削処理を施す環状の第2の砥石8とを備えている。第1の砥石6と第2の砥石8とは、連結部材10を介して相互に連結されていると共に、スピンドル4の回転軸R1と同軸上(同中心)に構成されている。
The grindstone structure is set to a size (outer diameter dimension) that can be inserted into the inner diameter side of the hollow annular
第1の砥石6には、外輪2の第1の軌道面(溝)2tに研削処理を施す環状の第1の軌道面(溝)研削部60と、外輪2の第1の円筒面Ftに研削処理を施す環状の第1の円筒面研削部62とが設けられている。第2の砥石8には、外輪2の第2の軌道面(溝)2sに研削処理を施す環状の第2の軌道面(溝)研削部80と、外輪2の第2の円筒面Fsに研削処理を施す環状の第2の円筒面研削部82とが設けられている。
The
第1及び第2の軌道面研削部60,80の外径側には、それぞれ周方向に沿って連続した略円弧形状を成す第1及び第2の軌道研削砥面60s,80sが形成されており、各軌道研削砥面60s,80sには、研削処理の内容(例えば、粗研削、中仕上研削、仕上研削等)に応じて予めツルーイング(砥面成形処理)及びドレッシング(砥面目立て処理)が施されている。なお、第1及び第2の円筒面研削部62,82の外径側には、それぞれ周方向に沿って連続した略円筒形状を成す第1及び第2の円筒研削砥面62s,82sが形成されており、各円筒研削砥面62s,82sには、研削処理の内容(例えば、粗研削、中仕上研削、仕上研削等)に応じて予めツルーイング(砥面成形処理)及びドレッシング(砥面目立て処理)が施されている。また、ツルーイング(砥面成形処理)及びドレッシング(砥面目立て処理)は、ダイヤモンドホイールにより同時に行われることもある。
First and second
第1の軌道面研削部60と第2の軌道面研削部80との間隔(即ち、スピンドル4の回転軸R1に沿う方向での第1及び第2の軌道面研削部60,80の相互間距離)は、外輪2の第1の軌道面2tと第2の軌道面2sとの間隔(即ち、外輪2の中心軸R2に沿う方向での第1及び第2の軌道面2t,2sの相互間距離)に一致させて設定されている。なお、第1の円筒面研削部62と第2の円筒面研削部82との間隔(即ち、スピンドル4の回転軸R1に沿う方向での第1及び第2の円筒面研削部62,82の相互間距離)は、外輪2の第1の円筒面Ftと第2の円筒面Fsとの間隔(即ち、外輪2の中心軸R2に沿う方向での第1及び第2の円筒面Ft,Fsの相互間距離)に一致させて設定されている。
The distance between the first raceway
第1の軌道面研削部60及び第2の軌道面研削部80の外径寸法は、外輪2の内周面2mに研削処理を施す際、これら軌道面研削部60,80の第1及び第2の軌道研削砥面60s,80sが第1及び第2の軌道面2t,2sに対して同時に接触するように設定されている。なお、第1の円筒面研削部62及び第2の円筒面研削部82の外径寸法は、外輪2の内周面2mに研削処理を施す際、これら円筒面研削部62,82の第1及び第2の円筒研削砥面62s,82sが第1及び第2の円筒面Ft,Fsに対して同時に接触するように設定されている。
The outer diameter dimensions of the first raceway
このような研削盤によって外輪2の内周面2mに研削処理を施す場合、まず、他の工作機械で大まかな形状に加工された外輪2を回転保持機構にセットする。なお、回転保持機構の一例として、当該回転保持機構は、外輪2の周端面(例えば、他方側(アウトボード側)の周端面2p)を磁力作用によって吸着する吸着プレート12(例えば、バッキングプレート)と、外輪2の外周面2rを保持する保持部材14(例えば、一対のシュー)とを備えている。なお、一対のシュー14は、概ね90度の開き角を持って外輪2の横部と下部に当接し(図面では、外輪2の外周面2rに当接した構成のみ示す)、外輪2の中心位置は、吸着プレート12の回転中心から、上記シュー14との2つの当接点を結ぶ直線に概平行に下側へ移動した位置となっている。これにより、外輪2は、その周端面2pが吸着プレート12の磁力によって吸着されつつ回転することにより、一対のシュー14の間に向かう保持力が与えられ、その外周面2rが当該シュー14によって保持される。
When grinding is performed on the inner
次に、スピンドル4をその回転軸R1に沿った方向に移動させて、当該スピンドル4の先端に固定され、高速回転する砥石構造体を、外輪2の一方側(インボード側)から当該外輪2の内径側に挿入し、その第1及び第2の軌道面研削部60,80を外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2sに対向(正対)させる。これに伴って、砥石構造体の第1及び第2の円筒面研削部62,82を外輪2の第1及び第2の円筒面Ft,Fsに対向(正対)させる。
Next, the spindle 4 is moved in the direction along the rotation axis R1, and the grindstone structure fixed at the tip of the spindle 4 and rotating at high speed is moved from one side (inboard side) of the
この状態から、回転保持機構を外輪2の中心軸R2に直交する方向(ラジアル方向)に沿って平行移動させて(別の捉え方をすると、砥石構造体を外輪2の内周面2mに向けてラジアル方向に相対的に平行移動させて)、外輪2と砥石構造体とを互いに接触させることで、砥石構造体の第1及び第2の軌道面研削部60,80(第1及び第2の軌道研削砥面60s,80s)を外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2sに接触させる。これに伴って、砥石構造体の第1及び第2の円筒面研削部62,82(第1及び第2の円筒研削砥面62s,82s)を外輪2の第1及び第2の円筒面Ft,Fsに接触させる。
From this state, the rotation holding mechanism is translated along the direction (radial direction) orthogonal to the central axis R2 of the outer ring 2 (in another way, the grindstone structure is directed toward the inner
このとき、第1及び第2の軌道研削砥面60s,80sと第1及び第2の軌道面2t,2sとは、互いに線接触した状態となる。また、第1及び第2の円筒研削砥面62s,82sと第1及び第2の円筒面Ft,Fsとは、互いに線接触した状態となる。
At this time, the first and second
外輪2と砥石構造体は相対回転しているので、外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2s、並びに、第1及び第2の円筒面Ft,Fsに対して、研削処理(例えば、粗研削、中仕上研削、仕上研削等)が施され、外輪2の内周面2mが所定の表面形状に加工される。
Since the
ところで、上記した外輪2が適用される軸受ユニットには、近年、自動車等の高性能化に伴って、車両旋回時に作用する各種荷重(例えば、ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)に対する高旋回荷重負荷が要求されている。かかる要求に応えるために、外輪2の内周面2mにおいて、第1及び第2の軌道面2t,2sに沿って立ち上げられた第1及び第2の肩部Kt,Ksの立上量(即ち、外輪2の中心軸R2に直交する方向(ラジアル方向)での高さ寸法)が大きく設定されている。
By the way, in the bearing unit to which the
ここで、第1及び第2の肩部Kt,Ksの立上量が大きくなると、これに伴って、肩部Kt,Ks寄りの各軌道面2t,2sに規定される接線T1,T2の傾斜角が小さくなる。この場合、これらの傾斜角は、外輪2の中心軸R2に直交する平面(ラジアル平面)と、肩部Kt,Ks寄りの第1及び第2の軌道面2t,2sに接する接線T1,T2とが成す角度として規定される。
Here, when the rising amounts of the first and second shoulder portions Kt, Ks are increased, the inclinations of the tangents T1, T2 defined on the
上記した研削処理において、外輪2の中心軸R2に直交する方向(ラジアル方向)に沿って外輪2と砥石構造体とを相対的に平行移動させて、外輪2と砥石構造体とを互いに接触させている。この場合、外輪2の内周面2mに対する砥石構造体(第1及び第2の砥石6,8)の切り込み方向H、即ち、第1及び第2の軌道面2t,2sに対する第1及び第2の軌道面研削部60,80(第1及び第2の軌道研削砥面60s,80s)の切り込み方向Hは、ラジアル方向に沿って平行となる。このとき、当該切り込み方向Hは、上記した第1及び第2の肩部Kt,Ks寄りの各軌道面2t,2sに規定される接線T1,T2の傾斜角との公差角(当該接線T1,T2と切り込み方向Hとの成す角度)が小さくなる。
In the grinding process described above, the
そうなると、上記した研削処理において、第1及び第2の軌道面研削部60,80(第1及び第2の軌道研削砥面60s,80s)を、外輪2の内周面2mに向けてラジアル方向に相対的に平行移動させていくと、第1及び第2の軌道面研削部60,80(第1及び第2の軌道研削砥面60s,80s)は、第1及び第2の軌道面2t,2sに接触する前に当該肩部Kt,Ks付近に最初に接触する。
Then, in the above-described grinding process, the first and second raceway
このとき、当該肩部Kt,Ks付近の研削処理が終わらないと、第1及び第2の軌道面2t,2sに対する研削処理を行うことができないため、当該肩部Kt,Ks付近の研削処理に要する時間が長引いたような場合には、その分だけ、第1及び第2の軌道面2t,2s、並びに第1及び第2の円筒面Ft,Fsを研削するまでの時間(サイクルタイム)が伸びてしまうこととなる。
At this time, since the grinding process cannot be performed on the first and second raceway surfaces 2t and 2s unless the grinding process in the vicinity of the shoulders Kt and Ks is finished, the grinding process in the vicinity of the shoulders Kt and Ks is performed. If the time required is prolonged, the time (cycle time) until the first and
また、第1及び第2の軌道面研削部60,80の切り込み方向Hと、上記した第1及び第2の肩部Kt,Ks寄りの各軌道面2t,2sに規定される接線T1,T2の傾斜角との公差角が小さくなると、第1及び第2の軌道面研削部60,80は、第1及び第2の肩部Kt,Ksを強引に跨ぐような状態で第1及び第2の軌道面2t,2sに切り込まれる。その際、第1及び第2の軌道面研削部60,80には、第1及び第2の肩部Kt,Ksからの反力が作用し、当該両軌道面研削部60,80を互いに離間させる方向の押圧力が働くことになる。
Further, the cutting direction H of the first and second raceway
この場合、上記した押圧力の大きさの程度によっては、例えば第1及び第2の軌道面研削部60,80(砥石構造体)の割れ、研削焼け、戻り等の不具合が発生し易くなる。これを避けるためには、外輪2の内周面2mに対する砥石構造体(第1及び第2の軌道面研削部60,80)の切り込み速度を落とす(下げる)必要がある。そうなると、切り込み速度を落とした分だけ第1及び第2の軌道面2t,2s、並びに第1及び第2の円筒面Ft,Fsを研削するまでの時間(サイクルタイム)が伸びてしまうこととなる。
In this case, depending on the magnitude of the above-described pressing force, for example, the first and second raceway
更に、上記したように外輪2の内周面2m、即ち、第1及び第2の軌道面2t,2s、並びに第1及び第2の円筒面Ft,Fsを研削するまでの時間(サイクルタイム)が伸びた場合、当該研削処理を完了させるまでに要する手間と時間がかかるため、その分だけ、研削処理に要するコストが上昇してしまう結果となる。
Furthermore, as described above, the time (cycle time) until the inner
また、上記した研削処理では、砥石構造体を外輪2の内周面2mに切り込む際、当該外輪2には、比較的大きな切り込み力が作用するため、外輪2の周端面2pに対する回転保持機構(吸着プレート12)の吸着力を大きく設定する必要がある。このため、吸着プレート12やシュー(保持部材)14と摩擦が大きくなり、上記した当接点にキズや摩耗が発生したり、外輪2が変形して加工精度の低下を招く虞がある。
In the above grinding process, when the grindstone structure is cut into the inner
また、砥石構造体を外輪2の内周面2mに切り込む際、当該外輪2に作用する切り込み力の大きさの程度によっては、例えばワークとしての外輪2が変形したり、或いは、例えば当該外輪を保持する回転保持機構が損傷したりする虞もある。ここで、例えば外輪2が変形した状態で研削処理を行った場合、当該外輪2の内周面2mを所望の表面形状に加工することが困難になり、このため、加工精度を一定に維持することができなくなってしまう虞がある。
Further, when the grindstone structure is cut into the inner
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、ワークを変形させること無く、ワークの周面を短時間に一定の加工精度で研削することが可能な低コストの研削処理技術を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and the object thereof is a low cost capable of grinding the peripheral surface of the workpiece with a constant processing accuracy in a short time without deforming the workpiece. It is to provide grinding processing technology.
このような目的を達成するために、本発明のワーク周面研削盤は、単一の回転軸を中心に回転可能に構成され、ワークの周面に研削処理を施す一対の砥石と、双方の砥石を回転軸に沿って互いに接近又は離間させる方向に相対移動させると共に、各砥石を同時に回転させる回転制御機構とを具備し、ワークを回転させた状態において、回転させた一対の砥石を、当該ワークの周面を横断する方向に沿って互いに接近又は離間させながら当該周面に接触させることで、ワークの周面に対する研削処理を行う。
本発明において、ワークの周面には、その周方向に沿って円弧形状に連続して窪ませた一対の溝が形成され、一対の砥石には、それぞれ、溝に研削処理を施す溝研削部が設けられており、ワークを回転させた状態において、回転させた一対の砥石を、当該ワークの周面を横断する方向に沿って互いに接近又は離間させながら当該周面に接触させることで、ワークの周面に対する研削処理を行う際、各溝研削部は、各溝の中央方向、又は各溝に交差する接触角方向に向けて切り込まれる。
本発明において、ワークは、当該ワークをその回転軸を中心に回転させると共に、当該回転軸に直交する方向に沿って移動させる回転保持機構に保持されており、回転保持機構によって回転させたワークを回転軸に直交する方向に沿って移動させると共に、回転制御機構によって回転させた一対の砥石をワークの周面を横断する方向に沿って互いに接近又は離間させながら当該周面に接触させることで、ワークの周面に対する研削処理を行う。
本発明において、ワークは、複列で組み込まれる転動体を介して相対回転可能に対向配置される軸受の軌道輪であって、当該軌道輪相互で対向する周面には、転動体が転動するための溝が周方向に沿って円弧形状に連続して窪ませて複列で形成されている。
また、本発明は、上記したワーク周面研削盤を用いたワーク周面研削方法であって、ワークを回転させた状態において、回転させた一対の砥石を、当該ワークの周面を横断する方向に沿って互いに接近又は離間させながら当該周面に接触させることで、ワークの周面に対する研削処理を行う。
In order to achieve such an object, the workpiece peripheral surface grinding machine of the present invention is configured to be rotatable around a single rotation axis, and a pair of grindstones that grind the peripheral surface of the workpiece, A rotation control mechanism that rotates the grindstones relative to each other in the direction of approaching or separating from each other along the rotation axis and simultaneously rotating the grindstones, and rotating the pair of grindstones in a state where the workpiece is rotated, A grinding process is performed on the peripheral surface of the workpiece by bringing the peripheral surface into contact with or spaced apart from each other along a direction crossing the peripheral surface of the workpiece.
In the present invention, a pair of grooves continuously recessed in an arc shape along the circumferential direction is formed on the peripheral surface of the workpiece, and the pair of grindstones each have a groove grinding portion that performs a grinding process on the grooves. In a state where the workpiece is rotated, the pair of rotated grindstones are brought into contact with the circumferential surface while approaching or separating from each other along a direction traversing the circumferential surface of the workpiece. When the grinding process is performed on the peripheral surface, each groove grinding portion is cut toward the center direction of each groove or the contact angle direction intersecting each groove.
In the present invention, the work is held by a rotation holding mechanism that rotates the work around the rotation axis and moves along the direction orthogonal to the rotation axis. The work rotated by the rotation holding mechanism is By moving along a direction orthogonal to the rotation axis and bringing the pair of grindstones rotated by the rotation control mechanism into contact with the circumferential surface while approaching or separating from each other along the direction crossing the circumferential surface of the workpiece, Grind the workpiece surface.
In the present invention, the work is a bearing ring of bearings arranged so as to be relatively rotatable via rolling elements incorporated in a double row, and the rolling elements roll on the circumferential surfaces facing each other. Grooves are continuously formed in a circular arc shape along the circumferential direction and formed in double rows.
Further, the present invention is a work peripheral surface grinding method using the above-described work peripheral surface grinding machine, and in a state where the work is rotated, a direction in which the pair of grindstones rotated across the peripheral surface of the work is crossed. The peripheral surface of the work is ground by being brought into contact with or spaced apart from each other along the surface.
本発明によれば、研削抵抗を下げることで吸着プレートの磁力を低減し、吸着プレートやシューとの摩擦を軽減すること、また、研削抵抗そのものによるワークの変形を低減することにより、ワークを変形させること無く、ワークの周面を短時間に一定の加工精度で研削することが可能な低コストの研削処理技術を実現することができる。 According to the present invention, the magnetic force of the suction plate is reduced by lowering the grinding resistance, the friction with the suction plate and the shoe is reduced, and the deformation of the work due to the grinding resistance itself is reduced. Therefore, it is possible to realize a low-cost grinding technique that can grind the peripheral surface of the workpiece with a constant processing accuracy in a short time.
以下、本発明の第1の実施形態に係るワーク周面研削技術について、図1を参照して説明する。
本実施形態において、ワークとしては、複列で組み込まれる転動体(図示しない)を介して相対回転可能に対向配置される軸受の軌道輪(外輪2、図示しない内輪)を想定することが可能であり、当該軌道輪相互で対向する周面(外輪2の内周面2m、図示しない内輪の外周面)には、転動体が転動するための溝(軌道面)が周方向に沿って円弧形状に連続して窪ませて複列で形成されている。
Hereinafter, the workpiece peripheral surface grinding technique according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In this embodiment, it is possible to assume a bearing ring (
本実施形態では、ワークの一例として、上記した軸受ユニットを実現するための一構成である外輪2(図5)を適用する。外輪2の内周面2mには、その周方向に沿って円弧形状に連続して窪ませた一対の溝(第1及び第2の軌道面2t,2s)が形成されている。なお、その他、上記した外輪2(図5)と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を図1に付すことで、その説明を省略する。
In this embodiment, an outer ring 2 (FIG. 5), which is one configuration for realizing the above-described bearing unit, is applied as an example of a workpiece. A pair of grooves (first and
また、本実施形態に係るワーク周面研削技術には、上記した回転保持機構(吸着プレート12、保持部材14)を備えたワーク周面研削盤が適用されている。なお、吸着プレート12は、2個のアンギュラ玉軸受16,18の背面同士を接触させて構成した1個の背面組合せ(DB形)軸受を介してハウジング20(例えば、回転保持機構の本体)に保持部材14と共に回転自在に支持されている。
In addition, the work surface grinding machine including the above-described rotation holding mechanism (the
ワークとしての外輪2は、上記した回転保持機構にセットされるようになっており、セットされた状態において、その周端面2pが吸着プレート12の磁気作用によって吸着されつつ、その外周面2rが保持部材14によって保持される。なお、回転保持機構は、制御装置(図示しない)によって、当該回転保持機構を回転させると共に、所望方向に移動させることができるようになっている。
The
この場合、当該回転保持機構に外輪2をセット(保持)した状態で、制御装置(図示しない)によって回転保持機構(吸着プレート12)を回転させることで、外輪2をその中心軸R2(本実施形態では、回転軸という)を中心に回転させることができると共に、制御装置(図示しない)によって回転保持機構を移動させることで、保持した外輪2をその回転軸R2に直交する方向Y1,Y2に沿って所定のタイミング(移動速度、移動量)で移動させることができる。
In this case, in a state where the
更に、本実施形態のワーク周面研削盤は、単一の回転軸R1を中心に回転可能に構成され、外輪2の内周面2mに研削処理を施す一対の砥石6,8と、双方の砥石6,8を回転軸R1に沿って互いに接近又は離間させる方向に相対移動させると共に、各砥石6,8を同時に回転させる回転制御機構とを具備している。
Furthermore, the workpiece peripheral surface grinding machine of the present embodiment is configured to be rotatable about a single rotation axis R1, and a pair of
本実施形態では、一対の砥石6,8として、上記した砥石構造体の構成である第1の砥石6と第2の砥石8(図5)をそれぞれ適用する。第1及び第2の砥石6,8には、それぞれ、外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2sに研削処理を施す溝研削部(第1の軌道面研削部60、第2の軌道面研削部80)が設けられている。なお、その他、上記した第1及び第2の砥石6,8(図5)と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を図1に付すことで、その説明を省略する。
In the present embodiment, the
回転制御機構は、第1の砥石6をその回転軸R1を中心に回転させると共に、当該第1の砥石6をその回転軸R1に沿って移動させる第1の回転制御機構と、第2の砥石8をその回転軸R1を中心に回転させると共に、当該第2の砥石8をその回転軸R1に沿って移動させる第2の回転制御機構とを備えて構成されている。
The rotation control mechanism rotates the
第1の回転制御機構は、第1の砥石6をその回転軸R1を中心に回転させる第1の回転装置と、第1の砥石6をその回転軸R1に沿って移動させる第1のスライドテーブル22とを備えており、第1の回転装置は、第1のスライドテーブル22上に構築されている。なお、第1のスライドテーブル22は、移動制御装置(図示しない)によって回転軸R1に沿って矢印X1,X2方向に所定のタイミング(移動速度、移動量)で移動させることができるようになっている。
The first rotation control mechanism includes a first rotating device that rotates the
第1の回転装置は、回転軸R1に沿って延出した1本の第1のスピンドル4aと、第1のスピンドル4aをその回転軸R1を中心に回転可能に支持する第1の軸受機構と、第1のスピンドル4aを回転させる第1のモータ24とを備えている。なお、上記した第1の砥石6は、第1のスピンドル4aの先端に固定されており、当該第1のスピンドル4aの基端に、第1のモータ24が接続されている。
The first rotating device includes one
第1のモータ24の回転軸24aには、モータ用プーリ26が固定されており、一方、第1のスピンドル4aの基端には、スピンドル用プーリ28が固定されており、双方のプーリ26,28には、1本の無端状ベルト30が架け渡されている。この場合、第1のモータ24の回転軸24aに出力された回転運動が、モータ用プーリ26から無端状ベルト30を介してスピンドル用プーリ28に伝達されることで、第1のスピンドル4aをその回転軸R1を中心に回転させることができる。
A
第1の軸受機構は、第1のスライドテーブル22上に設けられたハウジング32と、当該ハウジング32と第1のスピンドル4aとの間に組み込まれた複数の軸受34,36,38とを備えている。なお、複数の軸受34,36,38の一例として、ここでは、2個のアンギュラ玉軸受34,36の背面同士を接触させて構成した1個の背面組合せ(DB形)軸受と、1個のころ軸受38とを想定する。
The first bearing mechanism includes a
このような第1の回転制御機構によれば、第1の回転装置によって第1の砥石6を回転させると共に、移動制御装置(図示しない)によって第1のスライドテーブル22を矢印X1,X2方向に移動させることで、第1の砥石6を、その回転軸R1を中心に回転させると共に、その回転軸R1に沿って所定のタイミング(移動速度、移動量)で移動させることができる。
According to such a first rotation control mechanism, the
第2の回転制御機構は、第2の砥石8をその回転軸R1を中心に回転させる第2の回転装置と、第2の砥石8をその回転軸R1に沿って移動させる第2のスライドテーブル40とを備えており、第2の回転装置は、第2のスライドテーブル40上に構築されている。なお、第2のスライドテーブル40は、移動制御装置(図示しない)によって回転軸R1に沿って矢印X1,X2方向に所定のタイミング(移動速度、移動量)で移動させることができるようになっている。 The second rotation control mechanism includes a second rotating device that rotates the second grindstone 8 around the rotation axis R1, and a second slide table that moves the second grindstone 8 along the rotation axis R1. 40, and the second rotating device is constructed on the second slide table 40. The second slide table 40 can be moved at a predetermined timing (moving speed, moving amount) in the directions of the arrows X1 and X2 along the rotation axis R1 by a movement control device (not shown). Yes.
第2の回転装置は、回転軸R1に沿って延出した1本の第2のスピンドル4bと、第2のスピンドル4bをその回転軸R1を中心に回転可能に支持する第2の軸受機構と、第2のスピンドル4bを回転させる第2のモータ42とを備えている。なお、上記した第2の砥石8は、第2のスピンドル4bの先端に固定されており、当該第2のスピンドル4bの基端に、第2のモータ42が接続されている。
The second rotating device includes one
第2のモータ42の回転軸42aには、モータ用プーリ44が固定されており、一方、第2のスピンドル4bの基端には、スピンドル用プーリ46が固定されており、双方のプーリ44,46には、1本の無端状ベルト48が架け渡されている。この場合、第2のモータ42の回転軸42aに出力された回転運動が、モータ用プーリ44から無端状ベルト48を介してスピンドル用プーリ46に伝達されることで、第2のスピンドル4bをその回転軸R1を中心に回転させることができる。
A
第2の軸受機構は、第2のスライドテーブル40上に設けられたハウジング50と、当該ハウジング50と第2のスピンドル4bとの間に組み込まれた複数の軸受52,54,56とを備えている。なお、複数の軸受52,54,56の一例として、ここでは、2個のアンギュラ玉軸受52,54の背面同士を接触させて構成した1個の背面組合せ(DB形)軸受と、1個のころ軸受56とを想定する。
The second bearing mechanism includes a
このような第2の回転制御機構によれば、第2の回転装置によって第2の砥石8を回転させると共に、移動制御装置(図示しない)によって第2のスライドテーブル40を矢印X1,X2方向に移動させることで、第2の砥石8を、その回転軸R1を中心に回転させると共に、その回転軸R1に沿って所定のタイミング(移動速度、移動量)で移動させることができる。 According to such a second rotation control mechanism, the second grindstone 8 is rotated by the second rotation device, and the second slide table 40 is moved in the directions of the arrows X1 and X2 by the movement control device (not shown). By moving, the second grindstone 8 can be rotated about the rotation axis R1 and moved along the rotation axis R1 at a predetermined timing (movement speed, movement amount).
次に、上記したワーク周面研削盤を用いたワーク周面研削方法について説明する。
本実施形態のワーク周面研削方法では、上記した回転保持機構によって回転させたワーク(外輪2)をその回転軸R2に直交する方向Y1,Y2に沿って移動させると共に、上記した第1及び第2の回転制御機構によって回転させた第1及び第2の砥石6,8を、外輪2の内周面2mを横断する方向に沿って(即ち、回転軸R1に沿って矢印X1,X2方向に)互いに接近又は離間させながら当該内周面2mに接触させることで、外輪2の内周面2mに対する研削処理を行う。
Next, a work peripheral surface grinding method using the work peripheral surface grinding machine described above will be described.
In the workpiece peripheral surface grinding method of the present embodiment, the workpiece (outer ring 2) rotated by the rotation holding mechanism described above is moved along the directions Y1 and Y2 orthogonal to the rotation axis R2, and the first and first described above. The first and
具体的に説明すると、まず、外輪2を回転保持機構にセット(保持)した状態で、当該回転保持機構を矢印Y1,Y2に移動させて、第1及び第2の砥石6,8が外輪2の内径側に挿入可能な位置に、外輪2を位置付ける。
Specifically, first, in a state where the
次に、第1のスライドテーブル22を矢印X1方向に移動させて、第1の砥石6を外輪2の一方側(インボード側)から外輪2の内径側に挿入すると共に、これに同期して、第2のスライドテーブル40を矢印X1方向に移動させて、第2の砥石8を、回転保持機構(中空に構成した吸着プレート12)を通して、外輪2の他方側(アウトボード側)から外輪2の内径側に挿入する。
Next, the first slide table 22 is moved in the direction of the arrow X1, and the
このときの第1及び第2の砥石6,8の挿入量(挿入位置)は、その状態から、第1及び第2の砥石6,8(具体的には、第1及び第2の軌道面研削部60,80)を、外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2sに対して互いに同一のタイミング(移動速度、移動量)で切り込むことができるように設定される。これにより、第1及び第2の砥石6,8(具体的には、第1及び第2の円筒面研削部62,82)も、外輪2の第1及び第2の円筒面Ft,Fsに対して互いに同一のタイミング(移動速度、移動量)で切り込むことができるように設定される。
The insertion amount (insertion position) of the first and
続いて、回転保持機構を回転させることで、外輪2をその回転軸R2を中心に回転させながら、同時に、回転保持機構を移動させることで、当該外輪2をその回転軸R2に直交する方向Y1,Y2(図面では、Y1方向)に沿って移動させる。即ち、外輪2の内周面2mを第1及び第2の砥石6,8に接近させる。
Subsequently, by rotating the rotation holding mechanism, while rotating the
同時に、第1の回転装置によって第1の砥石6をその回転軸R1を中心に回転させると共に、第2の回転装置によって第2の砥石8をその回転軸R1を中心に回転させながら、第1及び第2のスライドテーブル22,40を矢印X1方向に互いに同期を取って移動させて、第1及び第2の砥石6,8をその回転軸R1に沿って相互に接近させる。
At the same time, the first
そして、外輪2を回転させながら更にY1方向に移動させると共に、回転させた一対の砥石6,8を、当該外輪2の内周面2mを横断する方向に沿って互いに接近させながら当該内周面2mに接触させる。これにより、外輪2の内周面2mに対する研削処理が行われる。
Then, the
その際、第1及び第2の砥石6,8の第1及び第2の軌道面研削部60,80(第1及び第2の軌道研削砥面60s,80s)は、外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2sの中央方向H1,H2、又は、第1及び第2の軌道面2t,2sに交差する接触角方向H1,H2に向けて切り込まれる。この場合、第1及び第2の軌道面2t,2sに対する第1及び第2の砥石6,8(第1及び第2の軌道面研削部60,80)の切り込み方向H1,H2は、従来ではラジアル方向(平面)に沿って平行であるが(図5)、本実施形態ではラジアル方向(平面)に対して傾斜した方向となる。
At that time, the first and second raceway
なお、第1及び第2の軌道面2t,2sの中央は、円弧形状を成す各軌道面2t,2sの幅寸法(転動体の転動領域を規定する「溝幅」とも言う)の中程部位として規定される。また、第1及び第2の軌道面2t,2sの接触角は、当該軌道面2t,2sと、これらに対向した内輪の軌道面(図示しない)との間に複数の転動体(図示しない)を組み込んで所定の予圧を付加して軸受ユニットを構成した状態において、軸受ユニットの回転軸(中心軸)に一致した外輪2の回転軸R2に直交するラジアル平面と、各軌道面2t,2sによって各転動体に伝えられる力の合力の作用線とが成す角度として規定される。
The center of the first and second raceway surfaces 2t and 2s is the middle of the width dimension of each
ここで、切り込み方向H1,H2の一例としては、例えば図4に示すように、第1及び第2の軌道面2t,2sの溝幅の成す角度(研削範囲)が100°である場合、第1及び第2の軌道面2t,2sに対する第1及び第2の砥石6,8(第1及び第2の軌道面研削部60,80)の切り込み方向H1,H2は、ラジアル方向(平面)Psに対して角度20°傾斜した方向に設定することが好ましい。これにより、研削速度を最も高くすることができる。
Here, as an example of the cutting directions H1 and H2, for example, as shown in FIG. 4, when the angle (grinding range) formed by the groove widths of the first and second raceway surfaces 2t and 2s is 100 °, The cutting directions H1 and H2 of the first and
この場合、切り込み方向H1,H2は、外輪2のY1方向に移動させるタイミング(移動速度)に対して第1及び第2の砥石6,8を相互に接近させるタイミング(接近速度)を相対的に早めたり、或いは、相対的に遅くしたりすることで、所望の角度に設定することができる。例えば外輪2のY1方向への移動速度を一定とし、双方の砥石6,8の接近速度を速めることで、ラジアル方向(平面)Psに対する切り込み方向H1,H2の傾斜角(切り込み角度)を大きくすることができ、逆に、双方の砥石6,8の接近速度を遅くすることで、ラジアル方向(平面)Psに対する切り込み方向H1,H2の傾斜角(切り込み角度)を小さくすることができる。
In this case, the cutting directions H1 and H2 are relatively set to the timing (approaching speed) at which the first and
このとき、上記した第1及び第2の軌道面2t,2sに対する第1及び第2の砥石6,8(第1及び第2の軌道面研削部60,80)の切り込み方向H1,H2に応じて、第1及び第2の砥石6,8の第1及び第2の円筒面研削部62,82(第1及び第2の円筒研削砥面62s,82s)も、外輪2の第1及び第2の円筒面Ft,Fsに向けて切り込まれる。これにより、外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2s、並びに、第1及び第2の円筒面Ft,Fsに対して、研削処理(例えば、粗研削、中仕上研削、仕上研削等)が施され、外輪2の内周面2mが所定の表面形状に加工される。
At this time, according to the cutting directions H1 and H2 of the first and
以上、本実施形態によれば、研削処理において、外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2sに対する第1及び第2の砥石6,8(第1及び第2の軌道面研削部60,80)の切り込み方向H1,H2をラジアル方向(平面)に対して傾斜させて、各軌道面研削部60,80(各軌道研削砥面60s,80s)を各軌道面2t,2sの中央方向H1,H2、又は、当該軌道面2t,2sに交差する接触角方向H1,H2に向けて切り込むようにしたことにより、従来のように第1及び第2の軌道面2t,2sに接触する前に肩部Kt,Ks付近に最初に接触すること無く、当該肩部Kt,Ksを回避した位置から第1及び第2の砥石6,8(第1及び第2の軌道面研削部60,80)をダイレクトに外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2sに接触させて、当該内周面2mの研削処理を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, in the grinding process, the first and
これにより、第1及び第2の軌道面2t,2s、並びに第1及び第2の円筒面Ft,Fsを研削するまでの時間(サイクルタイム)を短くすることができる。この結果、研削処理を完了させるまでに要する手間や時間がかからなくなるため、その分だけ、研削処理に要するコストを低減することができる。 Thereby, time (cycle time) until it grinds the 1st and 2nd track surfaces 2t and 2s and the 1st and 2nd cylindrical surfaces Ft and Fs can be shortened. As a result, the labor and time required to complete the grinding process are eliminated, and the cost required for the grinding process can be reduced accordingly.
また、本実施形態では、2つの第1及び第2の砥石6,8が独立しているため、前工程のばらつきにより、外輪2の一方側(インボード側)、他方側(アウトボード側)の取代(研削代)にばらつきがあって、片溝(第1の軌道面2t又は第2の軌道面2sのいずれか一方の溝)だけ先に研削処理が開始されるような状態となっても、それとは反対側に位置する砥石(第1の砥石6又は第2の砥石8のいずれか一方の砥石)にアキシアル方向の力(たわみ、変形)の発生等の影響を与えることは無い。
In the present embodiment, since the two first and
これにより、上記した従来の不具合(例えば、第1及び第2の軌道面研削部60,80(砥石構造体)の割れ、研削焼け、戻り等)を発生させること無く、外輪2の内周面2m(第1及び第2の軌道面2t,2s)に対する第1及び第2の砥石6,8(第1及び第2の軌道面研削部60,80)の切り込み速度を向上させることができる。この結果、研削処理に要する時間(サイクルタイム)を従来に比べて大幅に短くすることができる。
Thus, the inner peripheral surface of the
この場合、外輪2の内周面2mに対する第1及び第2の砥石6,8の切り込み時において、外輪2には、従来よりも比較的小さな切り込み力が作用するため、当該外輪2の周端面2pに対する回転保持機構(吸着プレート12)の吸着力をいたずらに強くすること無く、当該外輪2を安定して保持することができる。これにより、外輪2が変形したり、或いは、吸着プレート12やシュー(保持部材)14と摩擦が大きくなり、上記した当接点にキズや摩耗が発生したり、外輪2が変形して加工精度が低下するといった不具合の発生を抑え、外輪2の内周面2mを一定の加工精度で研削して、所望の表面形状に加工することができる。
In this case, when the first and
更に、本実施形態によれば、第1及び第2のスライドテーブル22,40を矢印X1,X2方向に移動させると共に、回転保持機構を矢印Y1,Y2方向に移動させる所謂3軸での制御で済むため、例えば回転保持機構を固定して、第1及び第2のスライドテーブル22,40を矢印X1,X2方向及び矢印Y1,Y2方向に移動させる所謂4軸での制御に比べて安価にワーク周面研削盤を実現することができる。なお、第1及び第2のスライドテーブル22,40を両端が逆ネジになる1本のボールネジで同期して移動させれば、2軸での制御も可能であり、当該ワーク周面研削盤の更なる低価格化を図ることができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the first and second slide tables 22 and 40 are moved in the directions of the arrows X1 and X2, and the rotation holding mechanism is moved in the directions of the arrows Y1 and Y2. Therefore, for example, the rotation holding mechanism is fixed and the first and second slide tables 22 and 40 are moved in the directions of the arrows X1 and X2 and in the directions of the arrows Y1 and Y2, so that the work is cheaper than the so-called four-axis control. A circumferential grinder can be realized. If the first and second slide tables 22 and 40 are moved synchronously with one ball screw whose opposite ends are oppositely threaded, control with two axes is possible. Further price reduction can be achieved.
次に、本発明の第2の実施形態に係るワーク周面研削技術について、図2を参照して説明する。
本実施形態に適用したワーク周面研削盤は、上記した回転制御機構の改良であり、回転制御機構は、第1の砥石6をその回転軸R1を中心に回転させると共に、当該第1の砥石6をその回転軸R1に沿って移動させる第1の回転制御機構と、第2の砥石8をその回転軸R1を中心に回転させると共に、当該第2の砥石8をその回転軸R1に沿って移動させる第2の回転制御機構と、第1及び第2の回転制御機構を回転軸R1に沿って早送りさせる早送り機構とを備えて構成されている。
Next, a workpiece peripheral surface grinding technique according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The workpiece peripheral surface grinding machine applied to the present embodiment is an improvement of the above-described rotation control mechanism. The rotation control mechanism rotates the
第1の回転制御機構において、第1の回転装置の構成である第1のスピンドル4a及びその先端に固定された第1の砥石6は、その内部が回転軸R1に沿って同心円状に貫通した中空構造を成している。なお、その他の構成は、上記した第1の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
In the first rotation control mechanism, the
第2の回転制御機構において、第2の回転装置の構成である第2のスピンドル4bは、回転軸R1と同軸上(同中心)に、第1のスピンドル4aの内部に挿通されている。第2のスピンドル4bの先端は、第1の砥石6を越えて回転軸R1に沿って延出し、その延出端に第2の砥石8が固定されている。一方、当該第2のスピンドル4bの基端は、第1のスピンドル4aの基端を越えて回転軸R1に沿って延出し、その延出端が第2の軸受機構によって回転可能に支持されている。
In the second rotation control mechanism, the
第2の回転装置は、第2のスピンドル4bと第2の軸受機構とから構成されており、上記した第1の実施形態では適用された第2のモータ42、各プーリ44,46及びベルト48(図1)は備えられていない。また、第2の軸受機構は、第2のスライドテーブル40上に設けられたハウジング50と第2のスピンドル4bとの間に、2個のアンギュラ玉軸受52,54の背面同士を接触させて構成した1個の背面組合せ(DB形)軸受のみを組み込んで構成されている。なお、その他の構成は、上記した第2の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
The second rotating device includes a
本実施形態において、第1のスピンドル4aと、当該第1のスピンドル4aの内部に挿通された第2のスピンドル4bとは、回転軸R1に沿って互いに相対移動可能であって、且つ回転軸R1回りに相対回転不可能に構成されている。かかる構成を実現するための移動機構の一例としては、第1のスピンドル4aと第2のスピンドル4bとの対向面に、回転軸R1方向に沿って延出する複数のスプライン溝(図示しない)を周方向に沿って所定間隔で対向形成し、対向するスプライン溝間に沿って複数の球(例えば、鋼球)を組み込んでボールスプラインを構成すればよい。
In the present embodiment, the
このような構成によれば、第1及び第2のスライドテーブル22,40を回転軸R1に沿って矢印X1,X2方向に相対移動させることで、第1のスピンドル4aと第2のスピンドル4bとを回転軸R1に沿って互いに相対移動させることができる。これにより、第1及び第2の砥石6,8を回転軸R1に沿って互いに接近又は離間させる方向に相対移動させることができる。
According to such a configuration, the first and second slide tables 22 and 40 are moved relative to each other in the directions of the arrows X1 and X2 along the rotation axis R1, so that the
また、第1の回転装置の構成である第1のモータ24を回転させると、そのとき回転軸24aに出力された回転運動が、モータ用プーリ26から無端状ベルト30を介してスピンドル用プーリ28に伝達され、第1のスピンドル4aをその回転軸R1を中心に回転させる。このとき、第1のスピンドル4aと共に第2のスピンドル4bが同方向に回転することで、第1及び第2の砥石6,8を同時に回転軸R1回りに回転させることができる。
Further, when the
また、本実施形態で新たに適用された早送り機構は、第1及び第2のスライドテーブル22,40を回転軸R1に沿って矢印X1,X2方向に所定のタイミング(移動速度、移動量)で相対移動させる移動制御装置と、第1及び第2のスライドテーブル22,40を共に回転軸R1に沿って矢印Z1,Z2方向に所定のタイミング(移動速度、移動量)で移動させることで、第1及び第2の砥石6,8を共に回転軸R1に沿って矢印Z1,Z2方向に所定のタイミング(移動速度、移動量)で移動させる早送り装置とを備えている。
In addition, the fast-forward mechanism newly applied in the present embodiment is configured so that the first and second slide tables 22 and 40 are moved along the rotation axis R1 in the directions of the arrows X1 and X2 at a predetermined timing (movement speed, movement amount). By moving the relative movement control device and the first and second slide tables 22 and 40 along the rotation axis R1 in the directions of arrows Z1 and Z2 at a predetermined timing (movement speed, movement amount), A fast-forwarding device that moves both the first and
早送り装置は、回転軸R1に沿って矢印Z1,Z2方向に移動可能な第3のスライドテーブル90と、第3のスライドテーブル90を回転軸R1に沿って矢印Z1,Z2方向に移動させるアクチュエータ92とを備えている。そして、移動制御装置は、第3のスライドテーブル90上に構築されている。なお、上記した第1及び第2の回転制御機構は、第3のスライドテーブル90上に設けられている。また、アクチュエータ92として図面では、第3のスライドテーブル90に接続されたピストンロッド92bをシリンダ92aから突没させることで、第3のスライドテーブル90を回転軸R1に沿って矢印Z1,Z2方向に移動させる構成を例示したが、これに限定されるものではない。要するに、第3のスライドテーブル90を回転軸R1に沿って矢印Z1,Z2方向に移動させることができる装置であればよい。
The fast-forwarding device includes a third slide table 90 that can move in the directions of arrows Z1 and Z2 along the rotation axis R1, and an
移動制御装置は、第3のスライドテーブル90上に回転自在に固定され、回転軸R1に沿って平行に延出した1本のボールネジ94と、ボールネジ94を回転させる第3のモータ96とを備えており、上記した第1及び第2のスライドテーブル22,40は、ボールネジ94を介して互いに連結されている。また、第1及び第2のスライドテーブル22,40には、それぞれ第1及び第2のスライダ部22s,40sが一体的に突設されており、各スライダ部22s,40sには、ボールネジ94に沿って転がり回転する複数のボール(図示しない)が循環可能に組み込まれている。
The movement control device includes a
ここで、ボールネジ94において、第1のスライドテーブル22側には、第1のスライダ部22sに組み込まれた複数のボールが転がり回転する1本の第1のボールネジ溝G1が螺旋状に形成されており、一方、第2のスライドテーブル40側には、第2のスライダ部40sに組み込まれた複数のボールが転がり回転する1本の第2のボールネジ溝G2が螺旋状に形成されている。また、第1及び第2のボールネジ溝G1,G2は、互いに逆方向に旋回しており、第1のボールネジ溝G1と第2のボールネジ溝G2は、同一のリード(ピッチ)に設定されている。
Here, in the
この場合、第3のモータ96によってボールネジ94を正方向に回転させると、第1及び第2のスライダ部22s,40sが矢印X1方向に移動し、これにより、第1及び第2のスライドテーブル22,40が回転軸R1に沿って矢印X1方向に移動することで、第1及び第2の砥石6,8を回転軸R1に沿って互いに接近させることができる。これに対して、第3のモータ96によってボールネジ94を逆方向に回転させると、第1及び第2のスライダ部22s,40sが矢印X2方向に移動し、これにより、第1及び第2のスライドテーブル22,40が回転軸R1に沿って矢印X2方向に移動することで、第1及び第2の砥石6,8を回転軸R1に沿って互いに離間させることができる。
In this case, when the
次に、上記したワーク周面研削盤を用いたワーク周面研削方法について説明する。
まず、外輪2を回転保持機構にセット(保持)した状態で、当該回転保持機構を矢印Y1,Y2に移動させて、第1及び第2の砥石6,8が外輪2の内径側に挿入可能な位置に、外輪2を位置付ける。
Next, a work peripheral surface grinding method using the work peripheral surface grinding machine described above will be described.
First, in a state where the
次に、シリンダ92aからピストンロッド92bを突出して、第3のスライドテーブル90を回転軸R1に沿って矢印Z1方向に移動させ、これにより、上記した第1及び第2の回転制御機構を回転軸R1に沿って矢印Z1方向に移動させることで、第1及び第2の砥石6,8を、共に外輪2の一方側(インボード側)から外輪2の内径側に挿入する。このとき、第3のモータ96によってボールネジ94を正逆方向に回転させることで、第1及び第2の砥石6,8の挿入位置が微調整される。
Next, the
このときの第1及び第2の砥石6,8の挿入位置は、その状態から、第1及び第2の砥石6,8(具体的には、第1及び第2の軌道面研削部60,80)を、外輪2の第1及び第2の軌道面2t,2sに対して互いに同一のタイミング(移動速度、移動量)で切り込むことができるように設定される。なお、その他のワーク周面研削方法については、上記した第1の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
At this time, the insertion positions of the first and
以上、本実施形態によれば、第2のスピンドル4bを第1のスピンドル4aの内部に挿通したことにより、回転軸R1に沿った方向におけるワーク周面研削盤のコンパクト化を図ることができる。この場合、第1のスピンドル4a,4bを回転軸R1回りに相対回転不可能に構成したことにより、第1の回転装置(第1のモータ24等)だけで、第1及び第2のスピンドル4a,4b(第1及び第2の砥石6,8)を同時に回転させることができる。これにより、上記した第1の実施形態では必要であった第2の回転装置(第2のモータ42等)が不要となり、その分だけ部品点数が削減され、その結果、ワーク周面研削盤の製造コストを低減させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the work peripheral surface grinding machine in the direction along the rotation axis R1 can be made compact by inserting the
また、本実施形態によれば、早送り機構(移動制御装置)において、1本のボールネジ94を正逆方向に回転させるだけで、第1及び第2のスライドテーブル22,40を矢印X1,X2方向に相対移動させて、第1及び第2の砥石6,8を互いに接近又は離間させることができる。これにより、シンプルで安価な構成でありながら、極めて高い精度で第1及び第2の砥石6,8(第1及び第2のスライドテーブル22,40)を移動制御することができる。
Further, according to the present embodiment, in the fast-forward mechanism (movement control device), the first and second slide tables 22 and 40 are moved in the directions of the arrows X1 and X2 only by rotating one
また、本実施形態によれば、早送り機構(早送り装置)において、シリンダ92aからピストンロッド92bを突出させるだけで、第3のスライドテーブル90を矢印Z1方向に移動させて、第1及び第2の砥石6,8を共に外輪2の内径側に挿入させることができる。これにより、第1及び第2の砥石6,8を外輪2の内径側に挿入するまでに要する時間を短縮することができるため、その分だけ研削処理に要する時間(サイクルタイム)を従来に比べて(上記した第1の実施形態に比べて)大幅に短くすることができる。
Further, according to the present embodiment, in the rapid feed mechanism (rapid feed device), the third slide table 90 is moved in the direction of the arrow Z1 only by projecting the
更に、上記した第1の実施形態に適用した回転保持機構では、第1の砥石6を外輪2の一方側(インボード側)から、また、第2の砥石8を回転保持機構(吸着プレート12)を通して、外輪2の他方側(アウトボード側)から外輪2の内径側に挿入する関係上、吸着プレート12を中空に構成しなければならない。
Further, in the rotation holding mechanism applied to the first embodiment described above, the
しかしながら、本実施形態によれば、第1及び第2の砥石6,8を、共に外輪2の一方側(インボード側)から外輪2の内径側に挿入することができるため、吸着プレート12を中空に構成する必要は無く、従来(図5)の回転保持機構(吸着プレート12、保持部材14)をそのまま利用することができる。これにより、吸着プレート12の剛性を一定に保持することができるため、当該回転保持機構によって外輪2を安定して保持することが可能となる。
However, according to the present embodiment, since both the first and
なお、上記した第2の実施形態(図2)において、第1及び第2の回転制御機構は、第3のスライドテーブル90上に設けられているが、これに代えて、例えば図3に示すように、第1の回転制御機構(第1のスライドテーブル22)上に、第1及び第2の回転制御機構を設けてもよい。このような構成においては、ハウジング32と第2の回転制御機構が共に第1の回転制御機構の上に構築されるため、双方のハウジング32,50同士の芯合わせを容易に行うことができる。このような構成をとる場合、第2のボールネジ溝G2のリード(ピッチ)は、第1のボールネジ溝G1のリード(ピッチ)の2倍に設定すればよい。
In the above-described second embodiment (FIG. 2), the first and second rotation control mechanisms are provided on the third slide table 90. Instead, for example, as shown in FIG. As described above, the first and second rotation control mechanisms may be provided on the first rotation control mechanism (first slide table 22). In such a configuration, since both the
なお、上記した第1及び第2の実施形態では、第1及び第2の砥石6,8の成形方法について特に言及しなかったが、例えば、既存のロータリードレス装置において、ダイヤモンドホイールの外径を砥石に押し付けて、その砥石表面を外輪2の内周面2m(第1及び第2の軌道面2t,2s、第1及び第2の円筒面Ft,Fs)を反転させた輪郭形状にツルーイング及びドレッシングすることで、第1及び第2の砥石6,8を成形することができる。
In the first and second embodiments described above, the method for forming the first and
また、他の成形方法としては、例えば、外輪2と同形状のロータリードレスホイールにおいて、その内径(ダイヤ層)が予め外輪2の内周面2m(第1及び第2の軌道面2t,2s、第1及び第2の円筒面Ft,Fs)と同一の輪郭形状に成形されたダイヤモンドホイールを上記した回転保持機構(吸着プレート12、保持部材14)で保持した状態で、砥石を当該ダイヤモンドホイールの内径(ダイヤ層)に押し付けて、その砥石表面を外輪2の内周面2m(第1及び第2の軌道面2t,2s、第1及び第2の円筒面Ft,Fs)を反転させた輪郭形状にツルーイング及びドレッシングすることで、第1及び第2の砥石6,8を成形することができる。なお、当該他の成形方法では、外輪2の内周面2mに研削処理を施す場合と砥石表面をツルーイング及びドレッシングする場合とで、回転保持機構(吸着プレート12)の回転速度を調整すればよい。
As another molding method, for example, in a rotary dress wheel having the same shape as the
また、上記した第1及び第2の実施形態(図1,2)、並びに変形例(図3)では、ワーク(図面では一例として、外輪2)の内周面2mに対する複列外輪軌道面研削を想定して説明したが、かかる研削処理技術は、ワーク(図示しない内輪)の外周面に対する複列内輪軌道面研削にも適用可能であることは言うまでもない。
In the first and second embodiments (FIGS. 1 and 2) and the modification (FIG. 3) described above, double row outer ring raceway surface grinding with respect to the inner
2 外輪(ワーク)
2m 外輪の内周面
6 第1の砥石
8 第2の砥石
R1 回転軸
2 Outer ring (work)
2 m Outer ring inner
Claims (5)
双方の砥石を回転軸に沿って互いに接近又は離間させる方向に相対移動させると共に、各砥石を同時に回転させる回転制御機構とを具備し、
ワークを回転させた状態において、回転させた一対の砥石を、当該ワークの周面を横断する方向に沿って互いに接近又は離間させながら当該周面に接触させることで、ワークの周面に対する研削処理を行うことを特徴とするワーク周面研削盤。 A pair of grindstones configured to be rotatable around a single rotation axis, and to grind the peripheral surface of the workpiece,
A rotation control mechanism for rotating both the grindstones at the same time while relatively moving both of the grindstones in the direction of approaching or separating from each other along the rotation axis;
In a state where the workpiece is rotated, a grinding process for the peripheral surface of the workpiece is performed by bringing the pair of rotated grindstones into contact with the peripheral surface while approaching or separating from each other along a direction crossing the peripheral surface of the workpiece. A work surface grinder characterized by:
ワークを回転させた状態において、回転させた一対の砥石を、当該ワークの周面を横断する方向に沿って互いに接近又は離間させながら当該周面に接触させることで、ワークの周面に対する研削処理を行う際、各溝研削部は、各溝の中央方向、又は各溝に交差する接触角方向に向けて切り込まれることを特徴とする請求項1に記載のワーク周面研削盤。 A pair of grooves that are continuously depressed in an arc shape along the circumferential direction are formed on the peripheral surface of the workpiece, and each of the pair of grindstones is provided with a groove grinding portion that performs grinding processing on the grooves. And
In a state where the workpiece is rotated, a grinding process for the peripheral surface of the workpiece is performed by bringing the pair of rotated grindstones into contact with the peripheral surface while approaching or separating from each other along a direction crossing the peripheral surface of the workpiece. 2. The work surface grinding machine according to claim 1, wherein each groove grinding portion is cut toward a center direction of each groove or a contact angle direction intersecting with each groove.
回転保持機構によって回転させたワークを回転軸に直交する方向に沿って移動させると共に、回転制御機構によって回転させた一対の砥石をワークの周面を横断する方向に沿って互いに接近又は離間させながら当該周面に接触させることで、ワークの周面に対する研削処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のワーク周面研削盤。 The workpiece is held by a rotation holding mechanism that rotates the workpiece around the rotation axis and moves the workpiece along a direction orthogonal to the rotation axis.
While moving the workpiece rotated by the rotation holding mechanism along the direction orthogonal to the rotation axis, the pair of grindstones rotated by the rotation control mechanism are moved closer to or away from each other along the direction crossing the peripheral surface of the workpiece. The workpiece peripheral surface grinding machine according to claim 1, wherein the peripheral surface of the workpiece is ground by being brought into contact with the peripheral surface.
ワークを回転させた状態において、回転させた一対の砥石を、当該ワークの周面を横断する方向に沿って互いに接近又は離間させながら当該周面に接触させることで、ワークの周面に対する研削処理を行うことを特徴とするワーク周面研削方法。 A workpiece peripheral surface grinding method using the workpiece peripheral surface grinding machine according to any one of claims 1 to 4,
In a state where the workpiece is rotated, a grinding process for the peripheral surface of the workpiece is performed by bringing the pair of rotated grindstones into contact with the peripheral surface while approaching or separating from each other along a direction crossing the peripheral surface of the workpiece. A work surface grinding method characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010094603A JP2011224677A (en) | 2010-04-16 | 2010-04-16 | Workpiece peripheral surface grinding machine and workpiece peripheral surface grinding method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104842241A (en) * | 2015-05-08 | 2015-08-19 | 浙江工业大学 | Polishing and derusting machine tool for raceway of amphibious tank turret seat ring |
CN116551484A (en) * | 2023-07-11 | 2023-08-08 | 诸城市惠林精密机械有限公司 | Rotatory grinding device of cam divider shell |
-
2010
- 2010-04-16 JP JP2010094603A patent/JP2011224677A/en active Pending
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