JP3049154B2 - テーパカップ砥石、及びこの砥石を使用した異形ワークの研削方法 - Google Patents

テーパカップ砥石、及びこの砥石を使用した異形ワークの研削方法

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JP3049154B2
JP3049154B2 JP4126899A JP12689992A JP3049154B2 JP 3049154 B2 JP3049154 B2 JP 3049154B2 JP 4126899 A JP4126899 A JP 4126899A JP 12689992 A JP12689992 A JP 12689992A JP 3049154 B2 JP3049154 B2 JP 3049154B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒研削盤によって異
形ワークの外径部のトラバース研削と、異形部端面の研
削とを行うためのテーパカップ砥石、及びこの砥石を使
用した異形ワークの研削方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】円筒部、又は円柱部に異形部が一体に設
けられている異形ワークを円筒研削盤により研削する場
合には、この異形部との干渉を避けるためにテーパカッ
プ砥石が使用される。このテーパカップ砥石を砥石台に
装着する場合において、円筒研削盤のスペース的な制約
から大きな外径のものは使用できない。よって、砥石台
の機械剛性は、比較的外径の小さい砥石を基準に設計さ
れている。このため、テーパカップ砥石を使用して異形
ワークを研削する場合を含めて一般の研削には、研削時
における砥石台の受ける負荷が可能な限り小さい研削方
法の選択が必要であると同時に、これにより研削精度も
高められる。一方、上記したような異形ワークの研削に
おいては、その外径部のみならず、異形部の端面の研削
が必要となる場合がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、異形ワーク
の一回転当たりの研削量を少なくして、その外径部を研
削することにより、砥石スピンドルユニットの負荷を小
さくすると同時に、異形部の端面の研削も可能にし、し
かも既設の砥石修正装置によって砥石の修正を支障なく
行えるようにすることを課題としてなされたものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の採用した第1の手段は、底面の砥石面が砥石
軸に垂直な平面に対して僅かに傾斜してテーパ凹面状に
形成されているテーパカップ砥石を使用して異形ワーク
の外径部を研削する方法であって、前記テーパカップ砥
石の研削側と180°位相が異なる部分の研削面が加工
軸心と平行となるように、該テーパカップ砥石の軸心を
加工軸心に直交する平面に対して傾斜させた状態で異形
ワークの外径部をトラバース研削することである。ま
た、本発明の採用した第2の手段は、底面の砥石面が砥
石軸に垂直な平面に対して僅かに傾斜してテーパ凹面状
に形成されていると共に、その外周面が、前記砥石軸を
軸心とする円筒体の円筒面に対して前記砥石面のテーパ
角度と同一角度だけ内方に向けてテーパ状に形成されて
いるテーパカップ砥石を使用して異形ワークの異形部端
面と外径部とを研削する方法であって、前記テーパカッ
プ砥石の研削側と180°位相が異なる部分の研削面が
異形ワークの軸心と平行となるように、該テーパカップ
砥石の軸心を加工軸心に直交する平面に対して傾斜させ
た状態で、砥石の外周面によりワークの異形部の端面を
研削すると同時に、その底面の砥石面により異形ワーク
の外径部をトラバース研削することである。
【0005】
【発明の作用】テーパカップ砥石の砥石軸に垂直な平面
に対する砥石面の傾斜角度を(θ)とすると、この砥石
の砥石軸を加工軸心に直交する平面に対して角度(θ)
だけ傾斜させると、テーパカップ砥石の研削側と180
°位相が異なる部分の研削面は、加工軸心と平行とな
る。そして、テーパカップ砥石の研削側においては、そ
の研削面と加工軸心とのなす角度は(2θ)となる。こ
の状態で、異形ワークをその軸心方向に移動させてトラ
バース研削を行うと、研削している砥石面が加工軸心と
平行な研削方法に比較して、異形ワークの一回転に対す
る研削量が極めて少なくなって、砥石台に対する負荷が
小さくなる。このように、テーパカップ砥石の研削面に
は、加工軸心と平行な部分が存在するので、既設の砥石
修正装置によって当該部分において研削面を修正(ドレ
ッシング)することができる。また、上記のテーパカッ
プ砥石において、その外周面を砥石軸を軸心とする円筒
体の円筒面に対して前記砥石面のテーパ角度と同一角度
だけ内方に向けてテーパ状に形成して、この砥石の砥石
軸を加工軸心に直交する平面に対して角度(θ)だけ傾
斜させると、テーパカップ砥石の研削側における外周面
は、加工軸心に対して直交する。このため、軸心を傾斜
させたテーパカップ砥石の外周面によって、異形ワーク
の異形部の端面の研削が可能となると共に、既設の砥石
修正装置によって、テーパカップ砥石の外周面の修正も
行える。
【0006】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。図2及び図3に本発明に係る研削方法の対象で
ある異形ワークWが示されており、この異形ワークW
は、段付軸部1の中央部に大径部2が設けられ、この大
径部2に前記段付軸部1の半径方向に沿って首部3が設
けられ、この首部3の先端部に前記段付軸部1の軸方向
に沿って突出部4が設けられた形状である。本発明は、
この異形ワークWの段付軸部1の外径部S1 と、大径部
2の端面S2 とを、テーパカップ砥石Gによって研削加
工するものである。
【0007】テーパカップ砥石Gは、図4に示されるよ
うに、砥石軸11の先端部にテーパカップ部12が一体
に設けられ、このテーパカップ部12の前端面にリング
状の砥石部13が固着されたものである。この砥石部1
3の端面である砥石面13aは、砥石軸11の軸心C1
に直交する平面に対して僅かな角度(θ)だけ傾斜し
て、テーパ凹面状に形成されていると共に、その外周面
13bは、砥石軸11の軸心C1 と同一の軸心を有する
円筒体の円筒面に対して前記砥石面13aのテーパ角度
(θ)と同一角度だけ内方に向けてテーパ状に形成され
ている。換言すれば、砥石部13の外周面13bは、砥
石軸11の軸心C 1 と同一の軸心を有する極めて小さな
頂角を有する円錐体の外周面の一部となっている。
【0008】図1に示されるように、主軸台21に設け
られた固定センター22と、心押台23のセンター24
とによって、前記異形ワークWを支持し、主軸台21の
スピンドル(図示せず)と一体に回転する面板25に取
付けたケレー26を異形ワークWの突出部4に引っ掛
け、主軸台21のスピンドルの回転によって異形ワーク
Wを回転させる。心押台23のセンター24は、テーパ
カップ砥石Gとの干渉を避けるためにハーフセンターと
なっている。主軸台21と心押台23とは、この主軸台
21のスピンドルの軸心(加工軸心)C2 の方向である
X(又はX’)方向に移動可能なテーブル(図示せず)
に装着されている。テーパカップ砥石Gを装着した砥石
台(図示せず)は、加工軸心C2 と直交するY方向に移
動可能である。また、前記テーブルにおける主軸台21
の側方には、砥石修正装置27が装着され、そのスピン
ドル28の先端にドレッサ29が取付けられている。砥
石修正装置27のスピンドル28の軸心C3 は、前記加
工軸心C2 と平行になっている。
【0009】そして、本発明においては、図1及び図5
に示されるように、テーパカップ砥石Gの軸心C1 を加
工軸心C2 に直交する平面に対して前記砥石面13aの
テーパ角度(θ)だけ傾斜させた状態〔加工軸心C2
基準にすると、この加工軸心C2 とテーパカップ砥石G
の軸心C1 とのなす角度は、(90°+θ)となる〕で
研削加工を行うのである。このようにすると、テーパカ
ップ砥石Gの砥石部13の研削側と180°位相の異な
る部分の砥石面13aは、加工軸心C2 に対して平行に
なると共に、砥石部13の研削側の外周面13bは、加
工軸心C2 と直交して、砥石部13の砥石面13aと異
形ワークWの段付軸部1の外径部S1 とのなす角度は、
(2θ)となる。
【0010】異形ワークWの大径部2の端面の研削加工
を行う場合には、図1及び図6に示されるように、傾斜
したテーパカップ砥石Gの砥石部13の研削側の外周端
縁13cを、異形ワークWの段付軸部1の外径部S1
近接又はこの部分に対して僅かに喰い込ませて、主軸台
21及び心押台23を装着したテーブルを矢印X方向に
微少量だけ移動させる。テーパカップ砥石Gの砥石部1
3の研削側の外周面13bは、加工軸心C2 に対して直
交しているために、矢印X方向にテーブルを移動させる
と、異形ワークWの大径部2の端面S2 が研削される。
このままの状態で、図7に示されるように、テーパカッ
プ砥石Gの砥石部13の研削側の外周端縁13cを段付
軸部1の外周面に対して研削代(Δd)だけ喰い込ませ
て、テーブルを矢印X’方向に移動させると、研削側の
砥石部13の砥石面13aが段付軸部1の外周面に対し
て(2θ)だけ傾斜しているので、段付軸部1の外径部
1 は、異形ワークWの一回転によって研削代(Δd)
に相当する分だけ一度に研削されることなく、徐々に研
削される。即ち、本発明の研削方法は、砥石の研削面が
加工軸心C2 に対して平行である従来の研削方法に比較
して、異形ワークWの一回転当たりの研削量が少なくな
るのである。これによって、テーパカップ砥石Gを支持
している砥石台に対する負荷が小さくなって、砥石Gの
高速回転の安定性が高まり、この結果研削精度が高ま
る。なお、図7において、S0 は、研削面を示す。
【0011】また、このテーパカップ砥石Gの砥石部1
3は、定期的に修正して新たな砥石面を創成する必要が
ある。この場合において、砥石部13の砥石面13aを
修正する場合には、図8に示されるように、砥石部13
の反研削側(研削側と180°位相が異なる側)におい
ては、その砥石面13aは加工軸心C2 と平行になって
いるために、主軸台21を装着しているテーブルを矢印
X又はX’方向に移動させて、砥石修正装置27のドレ
ッサ29の外周端縁29aにより修正すればよい。一
方、砥石部13の外周面13bを修正する場合には、図
9に示されるように、砥石部13の研削側においては、
その外周面13bが加工軸心C2 と直交しているため
に、テーパカップ砥石Gを装着している砥石台を矢印Y
方向に移動させて、前記ドレッサ29の前端面29bに
より修正すればよい。
【0012】上記したテーパカップ砥石Gを使用した研
削方法によれば、異形ワークの外径部と異形部(上記実
施例では大径部2)の端面とを同時に研削加工できて、
加工能率が著しく高まる利点があるが、砥石部の砥石面
のみが上記したようにテーパ凹面状になっているテーパ
カップ砥石を使用する異形ワークの外径部の研削方法も
本発明に含まれるものである。
【0013】
【発明の効果】本発明に係る異形ワークの研削方法によ
れば、テーパカップ砥石の研削側の砥石面と加工軸心と
が所定角度だけ傾斜した状態で研削加工が行われるの
で、砥石の研削面と加工軸心とが平行である従来の研削
方法に比較して、異形ワークの一回転当たりの研削量が
著しく少なくなって、砥石台の負荷を小さくできると同
時に、反研削側の砥石面が加工軸心と平行になるため
に、従来の砥石修正装置によって砥石面の修正も支障な
く行える。このように、砥石台の負荷が小さくなること
により、砥石の高速回転の安定性が高まって、研削精度
が高まる。また、テーパカップ砥石の研削側の砥石面を
加工軸心に対して所定角度だけ傾斜させると同時に、砥
石の研削側の外周面を加工軸心に対して直交させると、
異形ワークの外径部と異形部の端面との研削加工を同時
に行えると共に、従来の砥石修正装置によって砥石の外
周面の修正も行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る研削方法によって異形ワークWを
研削している状態の平面図である。
【図2】異形ワークWの正面図である。
【図3】同じく側面図である。
【図4】テーパカップ砥石Gの正面図である。
【図5】使用状態におけるテーパカップ砥石Gの平面図
である。
【図6】異形ワークWの大径部2の端面S2 を研削して
いる状態の部分拡大断面図である。
【図7】異形ワークWの段付軸部1の外径部S1 を研削
している状態の部分拡大断面図である。
【図8】テーパカップ砥石Gの砥石部13の砥石面13
aを修正している状態の平面図である。
【図9】テーパカップ砥石Gの砥石部13の外周面13
bを修正している状態の平面図である。
【符号の説明】
1 :砥石軸の軸心 C2 :加工軸心 G:テーパカップ砥石 S1 :異形ワークの段付軸部の外径部 S2 :異形ワークの大径部の端面 W:異形ワーク 1:異形ワークの段付軸部 4:異形ワークの突出部(異形部) 11:砥石軸 13:砥石部 13a:砥石部の砥石面 13b:砥石部の外周面 13c:砥石部の外周端縁 27:砥石修正装置

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底面の砥石面が、砥石軸に垂直な平面に
    対して僅かに傾斜してテーパ凹面状に形成されていると
    共に、その外周面が、前記砥石軸を軸心とする円筒体の
    円筒面に対して前記砥石面のテーパ角度と同一角度だけ
    内方に向けてテーパ状に形成されていることを特徴とす
    るテーパカップ砥石。
  2. 【請求項2】 底面の砥石面が砥石軸に垂直な平面に対
    して僅かに傾斜してテーパ凹面状に形成されているテー
    パカップ砥石を使用して異形ワークの外径部を研削する
    方法であって、 前記テーパカップ砥石の研削側と180°位相が異なる
    部分の研削面が加工軸心と平行となるように、該テーパ
    カップ砥石の軸心を加工軸心に直交する平面に対して傾
    斜させた状態で、異形ワークの外径部をトラバース研削
    することを特徴とするテーパカップ砥石を使用した異形
    ワークの研削方法。
  3. 【請求項3】 底面の砥石面が、砥石軸に垂直な平面に
    対して僅かに傾斜してテーパ凹面状に形成されていると
    共に、その外周面が、前記砥石軸を軸心とする円筒体の
    円筒面に対して前記砥石面のテーパ角度と同一角度だけ
    内方に向けてテーパ状に形成されているテーパカップ砥
    石を使用して異形ワークの異形部端面と外径部とを同時
    に研削する方法であって、 前記テーパカップ砥石の研削側と180°位相が異なる
    部分の研削面が加工軸心と平行となるように、該テーパ
    カップ砥石の軸心を加工軸心に直交する平面に対して傾
    斜させた状態で、砥石の外周面により異形ワークの異形
    部の端面を研削すると同時に、その底面の砥石面により
    異形ワークの外径部をトラバース研削することを特徴と
    するテーパカップ砥石を使用した異形ワークの研削方
    法。
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