JP2017080867A - 研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】心押台を大きく後退させることなく、工作物の外周面又は内周面の研削作業を切り替え可能な研削装置を提供する。【解決手段】工作物１５の一端は、主軸台２０に支持されている。工作物１５の他端には、開口孔１６が開口している。工作物１５の他端を支持する心押台３０と、工作物１５の開口孔１６の内周面を研削する内周研削用の砥石３６とは、工作物１５の軸方向に交差する切り替え方向に並んだ状態で、切り替えテーブル２６に搭載されている。切り替えテーブル２６は、心押台３０が工作物の他端に対向する支持位置と、内周研削用の砥石３６が工作物１５の他端に対向する内周研削位置との間で移動可能となっている。【選択図】図１

Description

本発明は、研削装置に関するものである。

従来より、工作物の外周面、端面及び内周面などの種々の部位を研削できるように、複数の砥石を備えた複合研削盤が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、ベッドと、ベッド上に設けられて円筒状工作物の一端を支持する主軸台と、工作物の他端を支持する心押台と、複数の砥石の姿勢を変化させるためにベッドに対して旋回可能で且つ工作物の軸に交差する方向に移動可能な複合砥石台とを備えた構成が開示されている。

複合砥石台には、円筒状工作物の外周面を研削するために大径の円盤状に形成されたストレート砥石と、円筒状工作物の外周面及び軸端面を研削するためにテーパ状に形成されたアンギュラ砥石と、円筒状工作物の内周面を研削するために小径の円盤状に形成された内周研削用の砥石とが搭載されている。

ここで、特許文献１の複合研削盤を用いて、工作物の外周面を研削する際には、工作物の両端を主軸台及び心押台で支持した状態で、ストレート砥石又はアンギュラ砥石を工作物の外周面に切り込ませるようにしている。一方、工作物の内周面を研削する際には、工作物の他端から心押台を大きく後退させて工作物と心押台との間に作業スペースを設け、この作業スペースに内周研削用の砥石を移動させて工作物の筒内に挿入させるようにしている。

特開２０１０−５２１２６号公報

ところで、上述した通り、工作物の内周面の研削作業を行う際には、工作物の他端から心押台を大きく後退させて工作物と心押台との間に作業スペースを確保する必要がある。しかしながら、心押台の移動ストロークを確保しようとすると、複合研削盤の据え付け幅が大きくなってしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、心押台を大きく後退させることなく、工作物の外周面又は内周面の研削作業を切り替え可能な研削装置を提供することにある。

本発明は、長尺の工作物の一端を支持する主軸台と、該工作物の他端を支持する心押台と、該工作物の外周面を研削する外周研削用の砥石と、該工作物の他端に開口する開口孔の内周面を研削する内周研削用の砥石とを備えた研削装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記外周研削用の砥石が設けられ、前記工作物の軸方向に交差する切り込み方向に移動可能な切り込みテーブルと、
前記心押台及び前記内周研削用の砥石が、前記工作物の軸方向に交差する切り替え方向に並んで設けられ、該心押台が該工作物の他端に対向する支持位置と、該内周研削用の砥石が該工作物の他端に対向する内周研削位置との間で移動可能な切り替えテーブルとを備えたことを特徴とするものである。

第１の発明では、切り替えテーブルを、工作物の軸方向に交差する切り替え方向に移動させることで、心押台を支持位置に位置付けたり、内周研削用の砥石を内周研削位置に位置付けるようにしている。

これにより、工作物の内周面の研削作業を行う際に、従来のように、工作物の他端から心押台を軸方向に大きく後退させて工作物と心押台との間に作業スペースを確保する必要が無い。その結果、従来に比べて、心押台の移動ストローク分だけ、研削装置の据え付け幅、つまり、設置スペースを小さくすることができる。

また、切り替えテーブルによって心押台が軸方向に交差する切り替え方向に移動可能となっているから、工作物の外周面の研削作業を行う際に、工作物の他端を心押台で支持した状態のまま、切り替えテーブルを切り替え方向に移動させることで、工作物のテーパー調整を行うことも可能となる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記外周研削用の砥石は、複数設けられており、
前記複数の外周研削用の砥石が設けられるとともに前記切り込みテーブルに搭載され、該複数の外周研削用の砥石の姿勢を変化させるように該切り込みテーブルに対して旋回可能な旋回テーブルとを備えたことを特徴とするものである。

第２の発明では、旋回テーブルを旋回させることで、複数の外周研削用の砥石を選択的に切り替え可能としている。これにより、例えば、工作物の外周面を研削するために大径の円盤状に形成されたストレート砥石と、工作物の外周面及び軸端面を研削するためにテーパー状に形成されたアンギュラ砥石とを、必要に応じて自由に切り替えることができる。

本発明によれば、工作物の内周面の研削作業を行う際に、従来のように、工作物の他端から心押台を軸方向に後退させて工作物と心押台との間に作業スペースを確保する必要が無い。その結果、従来に比べて、心押台の移動ストローク分だけ、研削装置の据え付け幅、つまり、設置スペースを小さくすることができる。

本実施形態に係る研削装置において、工作物の開口孔の内周面を研削している状態を示す平面図である。 振れ止め部の構成を示す断面図である。 ストレート砥石によって工作物の外周面を研削している状態を示す平面図である。 アンギュラ砥石によって工作物のフランジ部の隅部を研削している状態を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１に示すように、研削装置１０は、ベッド１１と、工作物１５の一端を支持する主軸台２０と、工作物１５の他端を支持する心押台３０と、工作物１５の他端に開口する開口孔１６の内周面を研削する内周研削機構３５と、工作物１５の外周面を研削する外周研削機構４０と、制御装置５０とを備えている。

工作物１５は、長尺の棒状部材で構成されている。工作物１５の一端は、主軸台２０によって支持される。工作物１５の他端には、開口孔１６が開口している。工作物１５の他端側寄りの位置には、径方向に拡がるフランジ部１７が設けられている。

工作物１５の開口孔１６の内周面を研削する場合には、内周研削機構３５の砥石３６が工作物１５の他端に対向して配置され、開口孔１６内に挿入される。一方、工作物１５の外周面を研削する場合には、工作物１５の他端が心押台３０によって支持される（図３参照）。なお、工作物１５の内周面又は外周面の研削作業を切り替えるための構成については、後述する。

主軸台２０は、主軸台本体２１と、工作物１５の一端を着脱可能に把持するチャック部２２と、チャック側心押軸２４とを有する。主軸台本体２１の内部には、図示しない回転軸が回転可能に支持されており、回転軸の右端部にチャック部２２が取り付けられている。

チャック側心押軸２４は、先端に向かって先細となるテーパー状に形成されている。チャック側心押軸２４は、チャック部２２で把持された工作物１５の一端に当接している。そして、工作物１５の両端部が、チャック側心押軸２４と後述する心押台３０の心押軸部３２とによって挟まれることで、工作物１５が調芯される。

主軸台本体２１は、主軸台テーブル２３に搭載されている。主軸台テーブル２３は、図示しないボールネジ及びモータによって、工作物１５の軸方向に沿って図１で左右方向に移動可能となっている。

主軸台２０よりも図１で右方向に離間した位置で且つ工作物１５のフランジ部１７よりも左方には、振れ止め部５５が配設されている。振れ止め部５５は、チャック部２２で片持ち支持された工作物１５の外周面を支持して、工作物１５を内周研削機構３５及び外周研削機構４０で研削する際に、工作物１５の振れ止めを行うものである。振れ止め部５５は、主軸台テーブル２３に搭載され、主軸台本体２１とともに図１で左右方向に移動可能となっている。

図２にも示すように、振れ止め部５５は、基台部５６と、基台部５６から上方に延びて工作物１５を挟んで対向する一対の立設部５７と、一対の立設部５７の間に配設された工作物１５の外周面に当接して支持する３つの支持部５８とを有する。

３つの支持部５８は、図２で基台部５６の上面、左側の立設部５７の右側面、右側の立設部５７の左側面にそれぞれ設けられている。工作物１５は、３つの支持部５８に当接して３点支持されている。

主軸台２０よりも図１で右方向に離間した位置には、心押台テーブル２５が配設されている。心押台テーブル２５は、図示しないボールネジ及びモータによって、工作物１５の軸方向に沿って図１で左右方向に移動可能となっている。

心押台テーブル２５には、切り替えテーブル２６が搭載されている。切り替えテーブル２６は、工作物１５の軸方向に交差する切り替え方向（図１で上下方向）に移動可能となっている。本実施形態では、工作物１５の軸方向と切り替え方向とは直交している。

切り替えテーブル２６には、心押台３０と、内周研削機構３５とが配設されている。心押台３０は、図１で内周研削機構３５よりも上側に配設されており、心押台３０と内周研削機構３５とが切り替え方向に並設されている。

切り替えテーブル２６は、心押台３０が工作物１５の他端に対向する支持位置（図３参照）と、内周研削機構３５の砥石３６が工作物１５の他端に対向する内周研削位置（図１参照）との間で移動可能となっている。

心押台３０は、心押台本体３１と、心押軸部３２とを有する。心押軸部３２は、心押台本体３１に対して回転可能に支持されている。心押軸部３２は、先端に向かって先細となるテーパー状に形成されている。ここで、切り替えテーブル２６を支持位置（図３参照）に移動させた後で、心押軸部３２のテーパー部分を工作物１５の開口孔１６に挿入すると、心押軸部３２のテーパー部分が開口孔１６の周縁部に当接して、工作物１５が調芯される。これにより、工作物１５は、その両端が主軸台２０及び心押台３０で支持されるとともに、周方向に回転可能に保持される。

内周研削機構３５は、工作物１５の開口孔１６の内周面を研削する内周研削用の砥石３６と、砥石３６を回転させるモータ３７とを有する。内周研削用の砥石３６は、小径の円盤状に形成されている。ここで、工作物１５の他端が心押台３０で支持された状態から内周研削機構３５によって工作物１５の開口孔１６の内周面の研削を行う場合には、まず、心押台テーブル２５を少しだけ後退させて心押軸部３２を取り外す。その後、切り替えテーブル２６を内周研削位置に移動させ、内周研削用の砥石３６を開口孔１６内に挿入して回転させることで、開口孔１６の内周面を研削することができる。

外周研削機構４０は、切り込みテーブル４１と、旋回テーブル４３と、複数の外周研削用の砥石４５，４６とを有する。なお、外周研削用の砥石は１つだけ設けても構わない。

切り込みテーブル４１は、図示しないボールネジ及びモータによって、工作物１５の軸方向に交差する切り込み方向（図１で上下方向）に移動可能となっている。本実施形態では、工作物１５の軸方向と切り込み方向とは直交している。

切り込みテーブル４１には、図１で紙面手前側に立設する旋回中心軸４２が設けられている。旋回中心軸４２には、旋回テーブル４３が旋回可能に支持されている。旋回テーブル４３は、図示しないモータ等によって、旋回中心軸４２を中心に旋回可能となっている。

旋回テーブル４３には、外周研削用の２つの砥石４５，４６と、砥石４５，４６を回転させるモータ４５ａ，４６ａとが設けられている。２つの砥石４５，４６は、旋回中心軸４２を挟んで旋回テーブル４３の両端側にそれぞれ配設されており、モータ４５ａ，４６ａによって回転可能となっている。

２つの砥石４５，４６のうち一方は、大径の円盤状に形成されたストレート砥石４５で構成されており、工作物１５の外周面を研削するために用いられる（図３参照）。

２つの砥石４５，４６のうち他方は、ストレート砥石４５と略同じ大径の円盤状に形成されたアンギュラ砥石４６で構成されており、工作物１５の外周面及びフランジ部１７の隅部を研削するために用いられる（図４参照）。アンギュラ砥石４６の外周面は、テーパー状に形成されている。

２つの砥石４５，４６は、工作物１５の外周面を研削可能な姿勢となるように、旋回テーブル４３を旋回させることで角度調整される。具体的に、図３に示すように、ストレート砥石４５を工作物１５に対向させた姿勢とすれば、工作物１５の外周面を研削することができる。

一方、図４に示すように、アンギュラ砥石４６を工作物１５に対向させた姿勢とすれば、工作物１５の外周面及びフランジ部１７の隅部を研削することができる。

制御装置５０は、主軸台２０の回転、切り込みテーブル４１の位置及び旋回テーブル４３の旋回角度、切り替えテーブル２６の切り替え等をＮＣ制御している。

つまり、制御装置５０により、切り込みテーブル４１や切り替えテーブル２６等の位置決めを行った後に、外周面又は内周面の研削を行う砥石３６，４５，４６の何れかを回転させながら、切り込みテーブル４１の工作物１５に対する位置や内周研削機構３５の位置を制御することで、工作物１５の所定の部位を研削加工するようにしている。

以上のように、本実施形態に係る研削装置１０によれば、工作物１５の内周面の研削作業を行う際に、従来のように、工作物１５の他端から心押台３０を軸方向に大きく後退させて工作物１５と心押台３０との間に作業スペースを確保する必要が無い。その結果、従来に比べて、心押台３０の移動ストローク分だけ、研削装置１０の据え付け幅、つまり、設置スペースを小さくすることができる。

以上説明したように、本発明は、心押台を大きく後退させることなく、工作物の外周面又は内周面の研削作業を切り替えることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 研削装置
１５ 工作物
１６ 開口孔
２０ 主軸台
２６ 切り替えテーブル
３０ 心押台
３６ 砥石
４１ 切り込みテーブル
４３ 旋回テーブル
４５ ストレート砥石
４６ アンギュラ砥石

Claims (2)

1. 長尺の工作物の一端を支持する主軸台と、該工作物の他端を支持する心押台と、該工作物の外周面を研削する外周研削用の砥石と、該工作物の他端に開口する開口孔の内周面を研削する内周研削用の砥石とを備えた研削装置であって、
   前記外周研削用の砥石が設けられ、前記工作物の軸方向に交差する切り込み方向に移動可能な切り込みテーブルと、
   前記心押台及び前記内周研削用の砥石が、前記工作物の軸方向に交差する切り替え方向に並んで設けられ、該心押台が該工作物の他端に対向する支持位置と、該内周研削用の砥石が該工作物の他端に対向する内周研削位置との間で移動可能な切り替えテーブルとを備えたことを特徴とする研削装置。
2. 請求項１において、
   前記外周研削用の砥石は、複数設けられており、
   前記複数の外周研削用の砥石が設けられるとともに前記切り込みテーブルに搭載され、該複数の外周研削用の砥石の姿勢を変化させるように該切り込みテーブルに対して旋回可能な旋回テーブルとを備えたことを特徴とする研削装置。

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