JP2564542B2 - 円筒研削盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、円筒状の被加工物（ワーク）の外周面や端
面を研削加工する円筒研削盤に関し、特にワークの着脱
および研削時のワーク位置出しが容易な、ワーク内径基
準のセンタレス方式による精密円筒研削盤に関する。

（従来技術） 近年、セラミックなどの難剤材料から成る電気、電子
部品についても、一般の金属材料と同様にミクロンオー
ダの研削精度の加工が要求されてきている。従来、この
ような難削材の精密円筒研削加工としては、（イ）ワー
ク外周部を高精度のチャックで保持し、内周部を研削す
る方法、あるいは（ロ）ワークの保持をシュー駆動ロー
ラで行い、該ローラでワークに回転を与えて内周部を研
削する方法等がある。これらはいずれもワークの外径基
準による研削方法である。これに対し（ハ）ワーク内径
部に心金を通し、両端から締め付けた後、心金両端を支
持、回転させて外周研削を行う方法があり、この場合は
内径基準となる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来の研削方法のうち、（ハ）で述べた心金
を内径部に通して外周研削する方法は、心金の嵌合を容
易にするため心金とワーク内径部との間に隙間を必要と
し、少くともこの隙間の量に相当する偏心量が発生し、
外径、内径の同心度が低下する。またこの従来の方法で
は、心金を通する関係からワーク端面の加工が不可能で
あって、ワークの軸心に対して端面の振れ精度を出すに
は別工程で適当な端面加工を行わなければならないとい
う欠点がある。さらに従来の内径基準による外周研削で
は、研削盤へのワークの自動取り付け、取り外しが難し
く、量産加工、自動化加工で高精度を出すのが困難であ
った。

本発明は上述した従来の欠点をなくし、円筒状部品の
内外径の同心度、および軸心に対する端面振れ精度をい
ずれも５μ以内の高精度で外周面および端面の加工がで
き、しかも外径寸法精度、外周真円度においても高精度
の加工ができる円筒研削盤を提供することを目的とす
る。

本発明の他の目的は、外周、端面の同時加工のほか、
外周面段付き加工、溝形状加工その他の外周面形状をプ
ランジ加工のみによって高精度に行い得る円筒研削盤を
提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ワークの取り付け、取り
外しが容易であり、ワーク供給から研削、取り出しまで
を完全自動化して高精度、高能率に加工できる円筒研削
盤を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る円筒研削盤は、水平な間欠回転軸に装着
されかつ片端面の周囲に等間隔に複数個のワーク保持ポ
ストが固着されたワーク保持プレートと、前記間欠回転
軸およびその駆動部をXY方向に移動させるXY移動テーブ
ル装置と、砥石軸の軸線に対して直角方向に移動するＹ
移動テーブル上に保持されかつ前記ワーク保持ポストに
挿入されたリング状ワークの外周と接触して回転する一
対のワーク駆動ローラとを有し、前記ワーク保持ポスト
はそれぞれその周部に前記ワークの内周と接触する３個
の突起部を備え、ワーク研削加工位置において前記３個
の突起部のうちの１個は、該ワーク保持ポスト上のワー
クの中心と砥石車の中心とを結ぶ線上に位置し、他の２
個の前記突起部は、それぞれ該ワーク保持ポスト上のワ
ークの中心と前記ワーク駆動ローラの中心とを結ぶ線上
に位置するように設定されており、前記ワーク駆動ロー
ラは、前記ワーク保持ポストに挿入された前記ワークの
軸線に対してわずかに傾斜するように取り付けられてお
り、これによって前記ワークが前記ワーク保持ポスト上
を軸線方向に移動して前記ワーク保持プレート上の基準
面に接触し、自動位置決めがなされるようにしたもので
ある。

（実施例） 次に、本発明を、図面を参照して実施例につき説明す
る。

第１図は本発明の実施例に係る円筒研削盤の正面図、
第２図はその上面図である。また第３図は第１図のＦ部
分の拡大正面図、つまりワーク保持プレートおよびワー
ク駆動ローラの拡大した正面図であり、第４図（ａ）は
第２図の部分的な拡大図、特に砥石車、ワーク回転駆動
ローラ、および保持ポストの位置関係を示した平面図で
ある。また第４図（ｂ）は第４図（ａ）の矢視Ｈ方向か
らみた部分的な正面図であって、ワークを平板ばねで押
し付けて位置決めする状態を示したものである。まず、
第１図、第２図および第４図（ａ）を参照すれば、研削
盤本体即ちベッド１上に、砥石軸モータ２により駆動さ
れる砥石軸３が軸受台を介して軸支され、この砥石軸３
よりも手前側（砥石前方）に、該砥石軸３の軸線方向
（Ｘ方向）に移動するＸ移動テーブル４が設けられてい
る。Ｘ移動テーブル４上には砥石軸３に直交する方向
（Ｙ方向）に移動するＹ移動テーブル５が載置されてい
る。Ｙ移動テーブル５には砥石軸３と平行な軸線をもち
かつ後述する如く間欠回転するワーク保持プレート６が
Ｙ移動テーブル上の軸受台７に軸支されており、また同
じＹ移動テーブル５上に、かつ全体として砥石軸上の砥
石車８と前記ワーク保持プレート６との間の位置に、一
対のワーク駆動ローラ９が軸支されている。このワーク
駆動ローラ９はＹ移動テーブル５上をＹ方向に摺動する
駆動ローラ軸受台10に軸支されている。またワーク駆動
ローラ９を回転駆動させるローラ駆動モータ11が前記駆
動ローラ軸受台10に保持され、さらに該ローラ駆動モー
タ11とともに前記駆動ローラ軸受台10をＹ方向に移動さ
せるための駆動装置が前記Ｙ移動テーブル５上に配置さ
れている。なお、X,Y各移動テーブル4,5には位相調整用
の微動機構が設けられており、また前記各移動テーブ
ル、およびワーク保持プレート６、ワーク駆動ローラ９
等の加工サイクル上の動きを制御するカム機構12が設け
れられ、これによって各部の急速、微速移動が可能とな
っている。

ワーク保持プレート６は第３図に示されるようにその
片端面上の周囲に、４個のワーク保持ポスト13が周方向
等間隔に固着されている。

ワーク保持ポスト13は、その外周部に該ポストの軸線
方向にのびる３個の突起部14が形成されている。各ポス
トについて前記３個の突起部の位置は、中央の１個が最
外周側に位置し、他の２個が研削加工位置（第３図）に
おいて研削動作時に該ワーク保持ポスト13の中心とワー
ク駆動ローラ９の中心を結ぶ線上に概ね位置するような
関係に定められている。また各ワーク保持ポスト13の基
部に隣接したワーク保持プレート６の端面が、後述する
ワーク端面加工時の基準面Ｓとなっている。さらにワー
ク駆動ローラ９はワーク保持ポスト13の中心軸線に対し
てわずかに傾斜するように軸支されており、後述する如
くワーク保持ポスト上のワークがワーク駆動ローラ９の
周面に接触して回転した際に該駆動ローラ９のこのわず
かな傾きによって該ワークに軸線方向の力が発生し、前
記基準面Ｓにワークの片端面が当り、これによって自動
的にワークの位置決めがなされるようになっている。ま
た第４図（ａ），（ｂ）に示すように、研削加工位置で
あるＢ位置でワーク保持プレート６に対面して該プレー
トの軸受台７に、下方へ垂れ下がるように曲折した平板
ばね20が固着されており、前記Ｂ位置へ回転してきたワ
ーク15の外端面15aがこの平板ばね20に押圧されて保持
ポスト13の基部側へ押し込まれ、同様にワークの位置決
めがなされるようになっている。

上述の構成において、円筒状ワーク15の供給、研削加
工、および取り出しまでの加工サイクルを説明する。ま
ず第３図のワーク保持プレート６のＡ位置でワーク保持
ポスト13にワークを差し込んで装着する。この後ワーク
保持プレート６が90゜同図の反時計方向に回転し、図示
しない内部機構により保持プレート６が固定される。次
いでＹ移動テーブル５の駆動によりワーク保持プレート
５全体が砥石車８に向って急前進し、同図Ｂ位置にある
ワーク保持ポスト13上のワーク15がワーク駆動ローラ９
に接触し、該ローラ９によってワーク15に回転が与えら
れるとともに、さらに該ローラ９と一体で微速前進移動
が行われ、回転している砥石車８に接触、所定寸法まで
加工（プランジ研削）が行われた後、この状態でＸ移動
テーブル４によりＸ軸方向に往復揺動してトラバース研
削加工がなされ、スパークアウト（定寸）までの加工が
なされる。この後、ごくわずかワーク保持プレート６お
よびワーク駆動ローラ９が後退し、砥石面よりワーク15
が離脱した後、Ｘ移動テーブル４が前進し、砥石車８の
つば部8aの面で所定の寸法までワーク端面15aの加工が
行われ、最後にX,Y各移動テーブル4,5の後退移動により
最初の原点位置へ戻る。この後ワーク保持プレート６は
さらに90゜反時計方向に回転し、第３図のＣ位置で研削
済みワークの取り出しがなされる。取り出し後はさらに
90゜づつワーク保持プレート６が回転し、空き位置Ｄを
経てＡ位置で再び次のワークの装着がなされ、このよう
な一連の動作によりワークの供給、加工、取り出しがな
される。なお、加工中にワーク片端面とワーク保持プレ
ート６上の基準面Ｓとの接触をより確実にするために、
前述した如くワーク保持プレート６のワーク研削位置
（Ｂ位置）への旋回後、ワーク15の前端面15a（加工
面）へ平板ばね20が押圧接触してワークの基準面への押
し付けがなされるように構成されており、Ｂ位置からＣ
位置へ旋回したときに自動的に前記平板ばね20から外れ
るようになっている。ワークの装着、取り出しがワーク
保持ポストへの挿入、抜き取りだけでよいのできわめて
容易であり、また端面の基準位置出しも前述のワーク駆
動ローラａの傾斜によるラスト力および平板ばね20のば
ね押圧力でなされるので簡単な構成で確実かつ容易に位
置決めがなされる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、円筒状ワークの
内径基準による外周面および端面の加工が高精度の同心
度、端面振れ精度でなされる。また電気系の切り換え、
砥石交換などにより、プランジ加工のみによってワーク
外周面に種々の段付形状、溝形状加工も精度よく容易に
行い得る。３点の突起部のシューをもつワーク保持ポス
トにワークを挿入する構成とすることにより、摩擦力の
低減が可能で研削時のワークの回転および着脱が容易で
ある。ワーク保持ポストのみを交換することにより種々
寸法のワークの加工が可能である。さらに本発明では、
ワーク駆動ローラの周部を弾性体で被覆することによ
り、しかもワークとその駆動ローラとの接触部位に一致
した位置にワーク保持ポストの突起部を配置したので、
ワークの保持が確実かつ円滑にできる等の効果がある。
本発明はセラミック、フェライトコア等難削材の加工、
ステータの外周面、端面加工、ステータ外周面のコイル
溝加工等、高精度の量産連続加工が可能である。本発明
により、外径寸法精度10μ以内、真円度５μ以内の加工
精度が得られることが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る円筒研削盤の正面図、第
２図は第１図の上面図、第３図は第１図Ｆ部の拡大正面
図、第４図（ａ）は第２図の部分的な拡大平面図、第４
図（ｂ）は第４（ａ）の矢視Ｈ方向からみた平板ばねの
正面図である。 １……ベット、２……砥石軸モータ、３……砥石軸、 ４……Ｘ移動テーブル、５……Ｙ移動テーブル、 ６……ワーク保持プレート、 ７……保持プレート軸受台、 ８……砥石車、９……ワーク駆動ローラ、 10……駆動ローラ軸受台、 11……ローラ駆動モータ、 13……ワーク保持ポスト、14……突起部、 15……ワーク、15a……ワーク端面、 20……平板ばね。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平な間欠回転軸に装着されかつ片端面の
   周囲に等間隔に複数個のワーク保持ポストが固着された
   ワーク保持プレートと、前記間欠回転軸およびその駆動
   部をXY方向に移動させるXY移動テーブル装置と、砥石軸
   の軸線に対して直角方向に移動するＹ移動テーブル上に
   保持されかつ前記ワーク保持ポストに挿入されたリング
   状ワークの外周と接触して回転する一対のワーク駆動ロ
   ーラとを有し、前記ワーク保持ポストはそれぞれその周
   部に前記ワークの内周と接触する３個の突起部を備え、
   ワーク研削加工位置において前記３個の突起部のうちの
   １個は、該ワーク保持ポスト上のワークの中心と砥石車
   の中心とを結ぶ線上に位置し、他の２個の前記突起部
   は、それぞれ該ワーク保持ポスト上のワークの中心と前
   記ワーク駆動ローラの中心とを結ぶ線上に位置するよう
   に設定されており、前記ワーク駆動ローラは、前記ワー
   ク保持ポストに挿入された前記ワークの軸線に対してわ
   ずかに傾斜するように取り付けられており、これによっ
   て前記ワークが前記ワーク保持ポスト上を軸線方向に移
   動して前記ワーク保持プレート上の基準面に接触し、自
   動位置決めがなされることを特徴とする円筒研削盤。