JP2654310B2 - テーパ部とストレート部とを有する加工物のセンターレス研削装置、および、同センターレス研削方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばストレートシャ
ンク形ドリルなどのように、テーパ軸状の部分とストレ
ート軸状の部分とを有する加工物をセンターレス研削す
る装置および同センターレス研削方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は、加工物の一例としてのストレー
トシャンク形ドリルを示し、１ａはストレート部、１ｂ
はテーパ部である。ドリルの切刃に付されるバックテー
パはＪＩＳによって規定されていて、長さＬ＝１００mm
に対する直径差Ｄ−ｄで表わされる。このバックテーパ
量は原則として長さ１００mmにつき０．０４〜０．１mm
と定められている。このようにテーパ軸状の部分とスト
レート軸状の部分とを有する加工物をセンターレス研削
する場合、図６に示すように研削砥石２と調整砥石３と
の間に送り角θを与えて素材１′を矢印Ａ方向に供給
し、通し送り研削を行ってストレート部を研削し、適切
な位置で送りを停止してテーパ部を研削する技術が公知
である。上記の研削方法は通し送りを途中で停止させる
といった２段階の操作を必要とする。上記のような複雑
な工程を簡単にしてストレート部とテーパ部とを同時に
センターレス研削するには、図７に示すような装置が用
いられる。同図（Ａ）は模式的な平面図、（Ｂ）は同じ
く正面図である。ストレート部とテーパ部とを有するド
リル１を削り出すために、研削砥石２′および調整砥石
３′はそれぞれ円柱面と円錐面とを有する段付状に構成
されている。ドリル１をブレード４で支承しつつ、駆動
機構５で研削砥石２′を回転駆動するとともに駆動機構
６で調整砥石３′を回転駆動して、ドリル１のストレー
ト部とテーパ部との同時研削が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図７に示した従来技術
においては、加工物１のストレート部とテーパ部とに合
わせた段付きの一体形研削砥石２′と段付きの一体形調
整砥石３′とで構成されているが、加工物のストレート
部研削のための砥石周速調節とテーパ部研削のための砥
石周速調節とをそれぞれ独立に行うことができない。こ
のため、加工物のストレート部とテーパ部との直径差に
対応する砥石径の差が周速差を生じ、研削時に不安定要
因を与えることになって加工精度に悪影響を及ぼす。そ
の上、段付き一体形研削砥石２′と段付き一体形調整砥
石３′とのそれぞれを加工物のテーパ量に合わせてその
都度構成しなければならないので、テーパ軸部を有する
加工物（例えばドリル）の仕様に応じた段取りに多大の
時間と労力を要する。

【０００４】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
で、加工物のテーパ部とストレート部とを同時に、高精
度でセンターレス研削することができ、しかもテーパ量
を迅速かつ容易に調節できるセンターレス研削装置およ
び同センターレス研削方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的原理を略述すると、 （イ）．研削砥石を、テーパ部研削用の部分とストレー
ト部研削用の部分とに分割し、分割されたそれぞれの研
削砥石を独立に回転駆動・制御し得る駆動機構を設け、 （ロ）．上記の分割されたテーパ部研削用砥石の回転軸
の軸心を水平面内で旋回せしめ得るようにする。

【０００６】上記の構成よりなる本発明のセンターレス
研削装置を用いて長さ寸法Ｌ（例えば１００mm）に対す
る直径差でテーパ量を規定された加工物を研削する場
合、前記の旋回テーブルの旋回軸を中心とする回転半径
４Ｌ（前記の長さ寸法Ｌが１００mmであれば回転半径は
４００mm）の位置に微小寸法の測定手段を設けて、旋回
テーブルの上記位置における周方向の変位寸法を読み取
ることが望ましい。本発明において微小寸法とは１mm以
下の寸法を言うものとする。そして、上記の測定手段は
旋回テーブルの点（旋回中心から半径４Ｌ離れた点）
が、当該センターレス研削装置の静止部材に対して変位
した寸法を測定できれば良く、旋回テーブルと静止部材
との内の何れに測定器を設置し何れに被測定部を設けて
も良い。この場合の旋回量は、例えば４００mmに対する
１mm以下の微小なものであるから、本発明における周方
向の変位とは実用上必要な精度において勾配の変化と同
意である。上述の原理に基づく具体的構成として本発明
装置は、周速を制御し得る回転駆動手段に取り付けられ
たストレート部用研削砥石と、上記ストレート部用研削
砥石の回転駆動手段から独立して周速を制御し得る回転
駆動手段に取り付けられたテーパ部用研削砥石と、上記
テーパ部用研削砥石およびその回転駆動手段を搭載され
た旋回テーブルと、上記の旋回テーブルを回動自在に支
承する、テーパ部用研削砥石の回転軸に対して直角な旋
回軸とを具備していることを特徴とする。ただし、上記
旋回軸の軸心とテーパ部用研削砥石の軸心とは直交して
いなければならないものではなく、いわゆる立体交差の
形で互いに直角であれば良い。

【０００７】本発明のセンターレス研削方法は、上記の
ように構成された本発明のセンターレス研削装置を用い
て、長さ寸法Ｌに対する直径差によってテーパ量を規定
された加工物をセンターレス研削する場合に適用され、
テーパ部を研削する砥石およびその支持・回転駆動手段
を旋回テーブル上に設置し、該旋回テーブルの旋回半径
寸法４Ｌの点が周方向に移動する寸法を計測して、研削
されるテーパ部のテーパ量を直読する。

【０００８】

【作用】前記の構成よりなる本発明のセンターレス研削
装置によれば、ストレート部用研削砥石とテーパ部用研
削砥石とを備えているので、加工物のストレート部とテ
ーパ部とを同時に研削することができる。そして、上記
ストレート部用研削砥石およびテーパ部用研削砥石がそ
れぞれ独立して周速を制御し得る回転駆動手段を有して
いるので、ストレート部およびテーパ部をそれぞれ最適
の周速で研削することができ、周速差による不安定要因
が解消され、ストレート部およびテーパ部のそれぞれが
センターレス研削特有の造円作用によって高精度に真円
仕上げされる。さらに、上記テーパ部用研削砥石は、こ
れを支承して回転駆動する駆動機構とと共に旋回テーブ
ルに搭載されているので、この旋回テーブルを適宜に旋
回させて、任意所望のテーパ量となるように調節するこ
とができる。

【０００９】前述のごとく、長さ寸法Ｌ（例えば１００
mm）に対する直径差によってテーパ量を規制された加工
物の場合、本発明方法を適用して旋回テーブルの旋回半
径４Ｌ（例えば４００mm）に対応する変位量ａを読み取
ると、削り出されるテーパ部のテーパ量は長さ寸法Ｌに
対して直径差が前記の寸法ａとなる。このようにしてテ
ーパ量を直読して（換算を要せずに）テーパ量の調節を
行うことができる。この場合、旋回テーブルの旋回量
（ａ／４Ｌ）が、加工物のテーパ量として現われる場合
に４倍量（ａ／Ｌ）となる機構については、実施例の項
で具体的に詳述するが、その原理を略述すると次のごと
くである。

【００１０】（ａ）．研削砥石の回転軸の傾きは砥石表
面の傾斜となり、加工物の半径差に写し替えられるの
で、これを直径差に換算すると２倍になる。

【００１１】（ｂ）．研削砥石の回転軸を傾けた状態
で、ドレッサで該研削砥石のツルーイングを行うと、該
研削砥石表面は上記の傾きによって円錐面状にツルーイ
ングされ、加工物に与えるテーパ量はさらに２倍（結果
として４倍）になる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明に係るセンターレス研削装置の
１実施例を示す模式的な平面図である。説明の便宜上、
図示のごとく水平な直交２軸Ｘ，Ｙを想定する。上記実
施例を矢印Ｙ′方向に見た背面図を図２に示す。背面図
であるから図１に比して左右が反転した形に描かれてい
る。Ｚは垂直軸である。７は、加工物であるドリル１の
ストレート部用研削砥石であって回転駆動手段１２ａに
より回転速度の調節可能に回転駆動されるとともに、手
動ハンドル１８によって軸心方向（Ｙ軸方向）に移動せ
しめ得るようになっている。８は前記ドリル１のテーパ
部用研削砥石であって、回転駆動手段１２ｂに取り付け
て支持され、回転速度の調節可能に回転駆動される。上
記の回転駆動手段１２ｂは旋回テーブル３１に搭載さ
れ、この旋回テーブル３１は摺動テーブル３６の上に乗
せられて、Ｚ軸方向の旋回軸３２により該摺動テーブル
３６に対して回動可能に軸支されている。上記の摺動テ
ーブル３６は、切込み用モータ１９によりＸ軸方向に往
復駆動される。前記の旋回テーブル３１と摺動テーブル
３６との間に両押しボルト３３が設けられていて、該旋
回テーブル３１の旋回角度を調節して固定できるように
なっている。上記摺動テーブル３６はＺ軸まわりに回動
しない構成部材であるから、摺動テーブル３６に対する
旋回テーブル３１の旋回角度を調節することは、静止部
材であるベースＢに対する旋回角度を調節することにな
る。上記の摺動テーブル３６に対してダイヤルゲージ３
４が取り付けられるとともに、旋回テーブル３１に被測
定面３５が形成されていて、上記ダイヤルゲージ３４の
測定子の先端は該被測定面３５に当接している。このよ
うにして、摺動テーブル３６に対する旋回テーブル３１
の旋回方向変位寸法、すなわち、静止部材であるベース
Ｂに対する旋回方向の変位寸法を読み取れるようになっ
ている。９はストレート部用調整砥石であって、図１に
示すようにドリル１のストレート部を介してストレート
部用研削砥石７に対向しており、駆動機構１４によって
回転駆動される。図２に示した１５は上部摺動機構駆動
部であって、前記のストレート部用調整砥石９およびそ
の駆動機構１４をＸ軸方向に往復駆動する。１６は下部
摺動機構であって、上部摺動機構およびブレード１１を
Ｘ軸方向に往復駆動する。

【００１３】加工物であるドリル１のストレート部は、
前記ストレート部用調整砥石９とブレード１１とによっ
て支持され、ストレート部用研削砥石７によってセンタ
ーレス研削される。そして、該ドリル１のテーパ部は、
図１に示したシュー１０と、前記のブレード１１（図１
においては隠れている）とによって支持され、テーパ部
用研削砥石８によってセンターレス研削される。２０
は、調整砥石９のドレッシング機構である。本発明を実
施する際、加工物であるドリルのテーパ部を支持するシ
ュー１０を設けずにテーパ部用調整砥石（図示せず）を
設けてもよい。２１は研削砥石のドレッシング機構であ
り、２２は調整砥石のドレッシング用調整ノブである。

【００１４】図３は上記実施例における旋回テーブル３
１の模式的な平面図である。この実施例はテーパ量がＬ
＝１００mmに対する直径差で規定されているテーパ軸を
研削するように構成されたものであって、本図３は旋回
テーブル３１の旋回角度０の状態、すなわちテーパ部用
研削砥石８の回転軸の軸心をＹ軸に一致させた状態を描
いてある。ｙ₁は、加工物であるドリル１が支持される
軸心を表わしており、前記のＹ軸と平行である。ｙ₂は
ドレッシング機構２１のダイヤモンドドレッサ２１ａの
先端の軌跡を示し、前記のＹ軸と平行である。この状態
でドリル１のテーパ部１ｂをセンターレス研削すると、
テーパ量は０になり、上記テーパ部１ｂは円柱状に研削
される。ダイヤルゲージ３４の測定子の先端が被測定面
に当接している点３５′と、旋回軸３２の軸心との間の
距離ｒは、４Ｌ＝４００mmに設定されている。次に、長
さ寸法Ｌ＝１００mmに対する直径差で表わされるテーパ
量がａ（μｍ／１００mm）であるドリルをセンターレス
研削する例について述べる。図４（Ａ）に示すごとく、
旋回軸３２から４００mm離れた被測定点３５′がａμｍ
だけ変位するように、仮想線で示した旋回角が０の状態
の旋回テーブル３１を実線で示した位置３１′まで旋回
させる。上記の変位量はダイヤルゲージ３４によって読
み取られる。この（Ａ）図の状態において、３１位置の
旋回テーブルに対する３１′位置の旋回テーブルの旋回
量を分数の形で表わすとａμｍ／４００mmである。従っ
てテーパ部用研削砥石８の回転軸の軸心はＹ軸に対して
ａμｍ／４００mmだけ傾き、砥石表面傾斜量ｔはａμｍ
／４００mmとなる。ｙ₁軸に対してａμｍ／４００mmだ
け傾斜した研削砥石でセンターレス研削すると、ドリル
１のテーパ部１ｂのテーパ量Ｔは上記傾斜の２倍の値に
なり、Ｔ＝ａμｍ／２００mmとなる。以上、（Ａ）図に
ついて説明したのは、テーパ部用研削砥石８が円柱状を
なしている場合である。ところが、この（Ａ）図に示し
た状態のテーパ部用研削砥石８をドレッサ２１ａにより
線ｙ₂に沿ってツルーイングすると、このテーパ部用研
削砥石８は本図４（Ｂ）に示すように円錐状に成形さ
れ、ｙ₁軸に対する砥石表面傾斜量ｔ′はａμｍ／２０
０mmとなる。ｙ₁軸と同心に支持されたドリル１のテー
パ部１ｂを、該ｙ₁軸に対する砥石表面傾斜量ｔ′＝ａ
μｍ／２００mmの研削砥石でセンターレス研削すると、
テーパ量Ｔ′＝ａμｍ／１００mmとなる。ここに図４
（Ａ）と（Ｂ）とを比較すると、最初に被測定点３５′
をａμｍだけ変位させ、その結果としてドリルのテーパ
部１ｂのテーパ量（長さ１００mmに対する直径差）ａμ
ｍが得られた。このように、ダイヤルゲージ３４によっ
て、ＪＩＳ規格に基づくバックテーパ量を直読すること
ができる。図３および図４に示した実施例によれば、例
えばＪＩＳ規格のバックテーパ付きドリルのように、Ｌ
＝１００mmに対する直径差でテーパ量を規定されたテー
パ軸のセンターレス研削に好適である。Ｌ′≠１００mm
に対する直径差でテーパ量を規定されたテーパ軸の場合
は、ｒ＝４Ｌ′とすることにより、ダイヤルゲージ３４
の目盛によってテーパ量を直読することができる。

【００１５】

【発明の効果】以上に説明したごとく、テーパ部とスト
レート部とを有する加工物センターレス研削する装置に
本発明を適用して、周速を制御し得る回転駆動手段に取
り付けられたストレート部用研削砥石と、上記ストレー
ト部用研削砥石の回転駆動手段から独立して周速を制御
し得る回転駆動手段に取り付けられたテーパ部用研削砥
石と、上記テーパ部用研削砥石およびその回転駆動手段
を搭載された旋回テーブルと、上記の旋回テーブルを回
動自在に支承する、テーパ部用研削砥石の回転軸に対し
て直角な旋回軸とを設けると、テーパ部用研削砥石とス
トレート部用研削砥石とのそれぞれを最適の周速で回転
駆動することができるので、テーパ部とストレート部と
の周速差による悪影響を受けることなく高精度のセンタ
ーレス研削を行うことができ、さらに、上記テーパ部用
研削砥石が旋回テーブルに搭載されているので該旋回テ
ーブルの旋回量を調節することにより加工物のテーパ部
のテーパ量を迅速かつ容易に調節することができる。ま
た、上記の発明装置を用いて、長さ寸法Ｌ（例えば１０
０mm）あたりの直径差によってテーパ量を規定されたテ
ーパ部を有する加工物をセンターレス研削する際に本発
明に係る方法を適用して、旋回軸から寸法４Ｌ（＝４０
０mm）離れた旋回テーブル上の被測定点の変位量を計測
すると、前記の規定によって表わされたテーパ量と上記
の変位量とが同じ値になるので換算を要せずに直読する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセンターレス研削装置の１実施例
を示し、模式的に描いた平面図である。

【図２】上記実施例を矢印Ｙ′方向に見た背面図であ
る。

【図３】上記実施例の装置の使用方法を説明するため、
旋回テーブル付近を描いた模式的な平面図である。

【図４】上記実施例の装置を用いて本発明方法を実施し
た１例における作用効果の説明図である。

【図５】テーパ部とストレート部とを有する加工物の１
例として示したドリルの外観図である。

【図６】テーパ部とストレート部とを有する加工物を、
従来技術によってセンターレス研削する方法の１例を示
す説明図である。

【図７】テーパ部とストレート部とを有する加工物の１
例としてのストレートシャンク形ドリルを段付砥石によ
ってセンターレス研削する方式の、従来技術に係る装置
を示し、（Ａ）は模式化して描いた水平断面図、（Ｂ）
は同じく正面図である。

【符号の説明】

１…加工物、、１ａ…ストレート部、１ｂ…テーパ部、
２…研削砥石、２′…従来技術に係る段付形の研削砥
石、３…調整砥石、３′…従来技術に係る段付形の調整
砥石、４…ブレード、５，６…駆動機構、７…ストレー
ト部用研削砥石、８…テーパ部用研削砥石、９…ストレ
ート部用調整砥石、１０…シュー、１１…ブレード、１
２ａ，１２ｂ…回転駆動機構、３１…旋回テーブル、３
２…旋回軸、３３…両押しボルト、３４…ダイヤルゲー
ジ、３５…被測定面、３５′…被測定点、３６…摺動テ
ーブル。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーパ部とストレート部とを有する加工
   物をセンターレス研削する装置において、周速を制御し
   得る回転駆動手段に取り付けられたストレート部用研削
   砥石と、上記ストレート部用研削砥石の回転駆動手段か
   ら独立して周速を制御し得る回転駆動手段に取り付けら
   れたテーパ部用研削砥石と、上記テーパ部用研削砥石お
   よびその回転駆動手段を搭載された旋回テーブルと、上
   記の旋回テーブルを回動自在に支承する、テーパ部用研
   削砥石の回転軸に対して直角な旋回軸とを具備している
   ことを特徴とする、テーパ部とストレート部とを有する
   加工物のセンターレス研削装置。
2. 【請求項２】 前記旋回テーブルの、旋回軸から４００
   mm離れた位置に微小寸法測定手段が設けられており、該
   旋回テーブルがセンターレス研削装置の静止部材に対し
   て旋回方向に変位した寸法を計測し得るようになってい
   ることを特徴とする、請求項１に記載したテーパ部とス
   トレート部とを有する加工物のセンターレス研削装置。
3. 【請求項３】 長さ寸法Ｌに対する直径差によってテー
   パ量を規定されたテーパ部とストレート部とを有する加
   工物をセンターレス研削する場合、該テーパ部を研削す
   る砥石および該砥石を支持して回転駆動する手段を旋回
   テーブル上に搭載し、該旋回テーブルの旋回半径４Ｌの
   点が周方向に移動する寸法を計測して、前記砥石によっ
   て研削されるテーパ部のテーパ量を直読することを特徴
   とする、テーパ部とストレート部とを有する加工物のセ
   ンターレス研削方法。
4. 【請求項４】 前記の長さ寸法Ｌは１００mmであり、前
   記の旋回半径４Ｌは４００mmであることを特徴とする、
   請求項３に記載したテーパ部とストレート部とを有する
   加工物のセンターレス研削方法。