JP2017019073A - 電磁チャック、及び電磁チャックを備えた複合研削盤 - Google Patents
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Abstract
Description
(1.複合研削盤の構成)
以下、本発明の第一実施形態に係る電磁チャックに相当する各保持装置61,62,63,64を、工作物Wであるベアリングの外輪Wa及び内輪Wbに対する複数種の研削を1台で行なう複合研削盤1に適用した場合について説明する。なお、図1においては、水平面で直交する方向をX軸線方向及びY軸線方向とし、X軸線方向及びY軸線方向に直交する方向をZ軸線方向とする。図1に示すように、複合研削盤1は、ベッド2を備え、ベッド2上には、旋回テーブル5と、コラム3a,3b,3cと、図略の駆動機構でZ軸線方向と平行なZd軸線回りに旋回可能な旋回アーム3dと、を備える。
次に、本発明に係る電磁チャックである各保持装置61〜64について、図4〜図7に基づき説明する。図4〜図7に示すように、保持装置61〜64は、それぞれ電磁チャック本体170、押圧部材180、複数のバネ183(付勢部材に相当する)、及び二個のガイド部材190,191を備える。なお、保持装置61〜64は、電磁コイル等も備えるが、公知であるので、その構成、及び作動についての詳細な説明は省略する。また、図4には、一部の押圧部材180、及びガイド部材190,191のみ図示してある。
次に、複数種類の工作物Wの研削としてベアリングの外輪Waの外周面研削、外輪軌道面研削、外輪軌道面超仕上げ研削、及び内輪Wbの内周面研削、内輪軌道面研削、及び内輪軌道面超仕上げ研削を行なう複合研削盤1の動作を図2及び図8A〜図8Gを参照して説明する。ここで、複合研削盤1では、保持装置61が周面研削位置Ppに位置決めされている状態(図2、図8Aに示す状態)を初期状態とし、この時の旋回テーブル5の旋回位置を基準位置の0度とする。
次に、保持装置61〜64(電磁チャック)の作用について詳細に説明する。説明には、代表として、外輪Waaを磁気による吸着力(磁気吸引力)によって保持装置61(電磁チャック)の磁極部172の保持面172aに吸引固定する場合について説明する。
(数1)
F=μ1×(Fmag−N×fg)+μ2×N×fg
F;外輪Waa(工作物W)と保持装置61との間の摩擦力
μ1;各磁極部172の8個の保持面172a(上面)と外輪Waaの下面との間の摩擦係数
Fmag;磁極部172の磁化による外輪Waaに対する吸着力
μ2;8個の最表面部材181と外輪Waaの下面との間の摩擦係数
N;バネ183の総個数
fg;バネ183の一個あたりの押圧力(バネ荷重)(fg=kδ)
上述の説明から明らかなように、上記第一実施形態の保持装置61〜64(電磁チャック)によれば、円形の面板171上面に、所定方向(周方向)に配列された複数の磁極部172、及び隣り合う磁極部172の間に形成された溝部173を備え、磁極部172の磁気力によって、磁極部172の上面に工作物W,Wa,Wbを吸着し固定する電磁チャック本体170と、溝部173に、深さ方向に移動可能に配置され、工作物Wが磁極部172の上面に固定された場合、工作物Wの下面に対し、磁極部172による工作物Wに対する吸着力よりも小さな力で工作物Wを吸着方向と反対方向である押圧方向に押圧する押圧部材180と、押圧部材180が工作物Wの下面を吸着力よりも小さな力で押圧するよう、押圧部材180を押圧方向に付勢する付勢部材183と、押圧部材180を支持し、押圧部材180を溝部173の深さ方向に案内するとともに面板171における径方向(溝部173が延びる方向)への押圧部材180の移動を規制するガイド部材190,191と、を備える。
上記、第一実施形態では、ガイド部材190,191を板状部材とし、ガイド部材190,191を押圧部材180と、電磁チャック本体170との間に固定した。しかし、この態様には、限らない。第二実施形態として、図11に示すようにガイド部材290,291が、ブッシュ283,283と、ピン284,284とによって構成されてもよい。なお、第二実施形態では、第一実施形態と異なる部分のみ符号を替えて説明し、変更のない部分については、説明を省略するとともに、第一実施形態での説明と同じ符号を用いて説明する場合もある。
なお、上記第一,第二実施形態においては、本発明に係る保持装置61〜64(電磁チャック)を複合研削盤1に適用したが、この態様には限らない。保持装置61〜64はどのような加工機の保持装置として適用してもよい。また、加工機に限らず、部品を固定する固定具として、どのような装置に用いてもよい。これらによっても同様の効果が期待できる。
Claims (6)
- 面板上面に所定方向に配列された複数の磁極部、及び隣り合う前記磁極部の間に形成された溝部を備え、前記磁極部の磁気力によって、前記磁極部の上面に工作物を吸着し固定する電磁チャック本体と、
前記溝部に、深さ方向に移動可能に配置され、前記工作物が前記磁極部の上面に固定された場合、前記工作物の下面に対し、前記磁極部による前記工作物に対する吸着力よりも小さな力で前記工作物を前記吸着方向と反対方向である押圧方向に押圧する押圧部材と、
前記押圧部材が前記工作物の前記下面を前記吸着力よりも前記小さな力で押圧するよう、前記押圧部材を前記押圧方向に付勢する付勢部材と、
前記押圧部材を支持し、前記押圧部材を前記溝部の前記深さ方向に案内するとともに前記面板における前記溝部が延びる方向への前記押圧部材の移動を規制するガイド部材と、
を備える、請求項1に記載の電磁チャック。 - 前記ガイド部材は、前記押圧部材の、前記面板における前記複数の磁極部の配列方向への移動を規制する、請求項1に記載の電磁チャック。
- 前記押圧部材は、前記溝部が延びる方向に延在して形成され、
前記ガイド部材は、前記押圧部材の前記溝部が延びる方向における内側端部及び外側端部の少なくとも一方を前記電磁チャック本体に固定する、請求項1又は2に記載の電磁チャック。 - 前記ガイド部材は、前記溝部が延びる方向に延在し、前記延在する方向に弾性変形可能な板ばねである、請求項3に記載の電磁チャック。
- 前記板ばねは、前記押圧部材と前記工作物との接触面より前記溝部の底面側に上面が形成される、請求項4に記載の電磁チャック。
- 旋回軸線回りに旋回可能な旋回テーブルと、
前記旋回テーブルにおける前記旋回軸線を中心とする円周上にそれぞれ設けられ、前記旋回軸線と平行な主軸線回りに回転可能な工作主軸を有する複数の主軸台と、
複数の前記工作主軸に設けられ、それぞれ前記工作物の保持が可能な複数の保持装置と、
前記旋回テーブルに対して相対移動可能にそれぞれ設けられ、前記旋回テーブルの旋回により前記工作物が順次搬送されることで、対応するそれぞれの研削旋回位置に前記工作物が位置決めされる場合に、対応する前記工作物を研削する複数の砥石と、
を備え、
前記保持装置は、請求項1〜5の何れか一項に記載の電磁チャックである、複合研削盤。
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