JP2632498B2 - 砥石保持構造 - Google Patents

砥石保持構造

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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、研削盤等のスピンドル
に砥石を着脱自在に保持させる構造に関する。
【0002】
【従来の技術】研削盤等のスピンドルに保持される砥石
は研削精度の変更や摩耗のため交換する必要がある。従
って、砥石はスピンドルに対して着脱自在に保持させる
ことが望まれる。このようにスピンドルに対して砥石を
着脱自在に保持させる機構として、例えば特公平5−6
1074号公報により、スピンドルの回転軸の端部周面
に、ストレートな砥石取付部と回転軸線に対して直角に
立ち上がるフランジとを端面側から順次設け、砥石を砥
石取付部に嵌合させた状態で、砥石取付部の周面1か所
に設けた楔を移動させ、砥石を砥石取付部に対して直径
方向一方に向って押し付け、更に円板状の部材を用いて
スピンドルの回転軸の端面側から砥石を押し砥石の側面
をフランジに押接させるように構成したものが知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の場合には、
砥石取付部と砥石の内周面との間に若干のクリアランス
を設けなければならず、砥石を直径方向一方に押し付け
ると砥石の回転軸線がスピンドルの回転軸線に対してク
リアランス分偏心する。尚、該クリアランスによる偏心
分を予め見越し、砥石を砥石取付部に押し付けた状態で
偏心がなくなるように設定することも可能であるが、こ
の押し付け力の大小により砥石や回転軸の弾性変形量が
異なり確実に偏心を防止することができない。
【0004】このように砥石が偏心した場合にはスピン
ドルに保持させた状態で砥石の外周面を削り落としてツ
ルーイングを行なうことが考えられるが、単層電着砥石
のようにツルーイングを施せない場合や砥粒層が薄い場
合には砥石を取り付ける際に砥石が回転軸線に対して偏
心しないようにすることが望まれる。
【0005】尚、特公昭32−6699号公報に記載さ
れているものを応用し、砥石保持部と砥石の内周面とを
回転軸の端面側に向かって縮径するテーパ状に形成する
と共に、砥石のテーパ穴部を囲繞する環状溝を設け、環
状溝による弾性変形でテーパ穴部を拡径させて砥石を砥
石保持部に取り付けるようにすることが考えられるが、
砥石の機械的強度を確保する要請から環状溝の深さに制
限があるためテーパ部分を軸線方向に長く形成すること
ができず、砥石の傾きを防止しにくいという不具合があ
る。
【0006】そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、砥
石の倒れがなく、かつ砥石が回転軸線に対して偏心しな
い砥石保持構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、スピンドルの回転軸の端部周面
に、砥石取付部と回転軸線に対して直角に立ち上がるフ
ランジとを端面側から順次設け、砥石を、該砥石の側面
がフランジに押接されるように砥石取付部に嵌着固定し
スピンドルに砥石を保持させる構造において、上記砥石
取付部にストレート軸部と回転軸の端面側に向かって縮
径するテーパ軸部とを設けると共に、砥石の内周面にス
トレート軸部に少許のクリアランスを存して対向するス
トレート穴部と砥石の側面とフランジとの間に少許の隙
間を存する状態でテーパ軸部に当接するテーパ穴部とを
形成し、かつ、該テーパ穴部を囲繞しテーパ穴部の弾性
変形による拡径を許容する環状溝を砥石に設けたことを
特徴とする。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、砥石単体の回転バランスを調節する第1バランス調
節手段と、砥石をスピンドルに保持させた状態での回転
バランスを調節する第2バランス調節手段とを設けたこ
とを特徴とする。
【0009】
【作用】請求項1の発明によれば、ストレート軸部とス
トレート穴部との協働により砥石を回転軸に装着する際
に砥石が回転軸線に対して倒れないようにガイドされ
る。そして、砥石をフランジに密着するように締結する
際にテーパ穴部が弾性変形により拡径されテーパ軸部と
テーパ穴部との協働により砥石の偏心が防止される。
【0010】尚、砥石や回転軸その他回転系のバランス
が取れていないと砥石が偏心していなくても砥石の外周
面が振動し、高精度の加工を行なえない。そこで、請求
項2の発明のように、砥石単体で回転バランスを予め調
整し、更に回転軸に取り付けた状態で再度全体の回転バ
ランスを調整することにより砥石の外周面の振動を抑制
する。
【0011】
【実施例】図を参照して、1は研削盤のスピンドルのス
ピンドル軸であり、先端部に形成されたテーパ部11に
アダプタ2が嵌着され、スピンドル軸1の先端に形成さ
れたねじ部12に螺合するナット13によってアダプタ
2はスピンドル軸1に一体に固定され、該スピンドル軸
1とアダプタ2とで回転軸を構成する。該アダプタ2の
外周面には上記スピンドル軸1の先端側から順次砥石取
付部21とスピンドル軸1の回転軸線に対して直角なフ
ランジ面22とが形成されている。そして、外周面に砥
石Gが接着された金属製の砥石ホイル3の内周面31が
該砥石取付部21に嵌着され、かつ該砥石ホイル3の側
面32がフランジ面22に当接する状態でボルト4によ
り砥石ホイル3がアダプタ2に対して締結されている。
尚、5は第1バランス調節手段である埋込ボルトであっ
て、砥石ホイル3に対して同一円周上に等間隔を存して
螺着され、砥石ホイル3をアダプタ2に取り付ける前に
砥石ホイル3単体での回転バランスを調節するため長さ
が調節されている。また、24はテーパ状に形成された
ガイド部であって、砥石ホイル3を砥石取付部21に嵌
着させる際のガイドとなる。
【0012】砥石取付部21及び砥石ホイル3の内周面
31の詳細な形状を図2を参照して説明すると、砥石取
付部21にはフランジ面22側から略1/3の部分に逃
げ溝23が設けられ、該逃げ溝23よりフランジ面22
側をテーパ軸部21Tとし、残りの部分をストレート軸
部21Sとした。該テーパ軸部21Tはフランジ面22
側から逃げ溝23に向ってテーパ角2°16′で縮径す
るように形成されている。一方、砥石ホイル3の内周面
31には上記ストレート軸部21Sとテーパ軸部21T
とに対応するストレート穴部31Sとテーパ穴部31T
とが形成されている。尚、ストレート軸部21Sとスト
レート穴部31Sとの間に数μm乃至数十μm程度のク
リアランスが形成されるように、ストレート穴部31S
をストレート軸部21Sより大径に形成すると共に、テ
ーパ軸部21Tとテーパ穴部31Tとが当接した状態で
砥石ホイル3の側面32とフランジ面22との間に10
0μm程度のクリアランスが形成されるようにテーパ穴
部31Tをテーパ軸部21Tより小径に形成した。ま
た、砥石ホイル3にはテーパ穴部31Tを5mm程度の
肉厚を挟んで囲繞する環状溝33を側面32側から設け
た。
【0013】該構成による砥石ホイル3をアダプタ2に
取り付ける場合には、上記のごとく埋込ボルト5の長さ
を調節し予め回転バランス調整された砥石ホイル3を砥
石取付部21に装着する。この際ストレート軸部21S
とストレート穴部31Sとの協働により砥石ホイル3の
倒れが防止され砥石ホイル3はスピンドル軸1の軸線に
対して傾くことなくフランジ面22に近接し上記隙間を
存して対峙する。次に、ボルト4によりフランジ面22
に側面32を密着させる。この時、テーパ穴部31Tは
環状溝33が設けられているため弾性変形して拡径しな
がら砥石ホイル3の偏心を防止する。尚、ストレート穴
部31Sとテーパ穴部31Tとの境界31Pは加工誤差
によりその横方向の位置がずれる場合があり、特にテー
パ穴部31T側にずれた場合にはストレート穴部31S
がテーパ軸部21Tに乗り上げフランジ面22に側面3
2が密着しないおそれがあるが、本実施例のように逃げ
溝23を設け境界31Pが逃げ溝23内に位置するよう
にすればこのような不具合は生じない。従って、本実施
例では砥石取付部21側に逃げ溝23を設けたが、内周
面31側に境界31Pが形成される位置から両側へ所定
幅の逃げ溝を設けても同様の効果が得られる。
【0014】このようにして砥石ホイル3が取り付けら
れると、砥石ホイル3の回転位相を検知する位相センサ
及びスピンドルの振動を検知する振動センサを取り付
け、スピンドル軸1を所定の回転速度で回転させて砥石
ホイル3が取り付けられた状態でのスピンドル全体の回
転バランスを測定する。そして、バランスが取れていな
い場合には各ボルト4を第2バランス調節手段として各
々の長さを調節してスピンドル全体の回転バランスを調
節する。このように全体の回転バランスの調整が完了す
ると各センサを外して研削加工を行なう。
【0015】尚、図示しないが砥石ホイル3には予め数
か所にいわゆる抜きタップとして貫通するねじ穴を設け
ておき、砥石Gの寿命が来ると砥石ホイル3をアダプタ
2から取りはずし新たな砥石ホイル3と交換する。
【0016】ところでアダプタ2に関し、25は研削剤
がスピンドル内に侵入することを防止するための螺旋溝
である。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、砥石を回転軸に装着する際に砥石が回転軸線に対し
て倒れないように砥石取付部のストレート部分によりガ
イドされ、砥石の回転軸線に対する倒れが防止される。
また、砥石をフランジに密着させる際にテーパ穴部が弾
性変形により拡径されテーパ軸部とテーパ穴部との協働
により砥石の偏心が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す断面図
【図2】砥石取付部の詳細な形状を説明するための部分
拡大図
【符号の説明】
1 スピンドル軸 2 アダプタ 3 砥石ホイル 4 ボルト(第2バランス調節手段) 5 埋込ボルト(第1バランス調節手段) 21 砥石取付部 22 フランジ面 33 環状溝 21S ストレート軸部 21T テーパ軸部 31S ストレート穴部 31T テーパ穴部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−212671(JP,A) 実開 昭52−2492(JP,U) 実開 昭54−129093(JP,U) 実開 昭62−110855(JP,U) 特公 昭32−6699(JP,B1) 特公 平5−61074(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピンドルの回転軸の端部周面に、砥
    石取付部と回転軸線に対して直角に立ち上がるフランジ
    とを端面側から順次設け、砥石を、該砥石の側面がフラ
    ンジに押接されるように砥石取付部に嵌着固定しスピン
    ドルに砥石を保持させる構造において、上記砥石取付
    にストレート軸部と回転軸の端面側に向かって縮径する
    テーパ軸部とを設けると共に、砥石の内周面にストレー
    ト軸部に少許のクリアランスを存して対向するストレー
    ト穴部と砥石の側面とフランジとの間に少許の隙間を存
    する状態でテーパ軸部に当接するテーパ穴部とを形成
    し、かつ、該テーパ穴部を囲繞しテーパ穴部の弾性変形
    による拡径を許容する環状溝を砥石に設けたことを特徴
    とする砥石保持構造。
  2. 【請求項2】 砥石単体の回転バランスを調節する第
    1バランス調節手段と、砥石をスピンドルに保持させた
    状態での回転バランスを調節する第2バランス調節手段
    とを設けたことを特徴とする請求項1記載の砥石保持機
    構。
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