JP3408823B2 - 外面研磨機 - Google Patents

外面研磨機

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外面研磨機、すなわちほぼ円筒状または環
状工作物の外周面および(または)それに関連したフラ
ンジから材料を除去するよう設計された工作機械、およ
び特に軸受リングおよび添付の請求の範囲1の前文で定
義された種類の外面および(または)フランジを研削す
るための外面研削盤に関する。
研削盤、ラップ盤、ホーニング盤、フライス盤などの
研磨機は、僅かに異なる設計および実施例が数多く知ら
れている。機械は、コンパクトでできるだけスペースを
取らないことが望ましい。他方、良好な機械加工結果を
得るには、機械の協働部品の相互剛性が高く、また、振
動傾向が低いことが重要である。これら特徴は、機械
に、重い土台および頑丈で堅固な設計を施すことにより
得られることが多く、したがって、これら二つの条件
は、コンパストであることおよび省スペースの特徴に対
する要求と矛盾することが多い。
本発明の目的は、これら部分的に矛盾する特徴を実現
する外面研磨機を提供することであり、これは、添付の
請求の範囲1で定義した特徴を機械に与えることにより
得られた。
この方式では、機械内の距離を非常に短くすることが
可能になったが、これは、従来の機械で、例えば、熱影
響のよび長尺軸の材料の弾性などにより生じていた不正
確さが、最小限にまで低減され、したがって、機械に優
れた精密さが与えられることを意味する。
以下、付図に概略的に示した実施例を参照して、本発
明をさらに説明する。
図1は、本発明による外面研磨機の概略的な実施例を
示す長手方向の断面図である。
図2は、図1に示した機械の一部の端面図である。
図3〜6は、機械の異なる要素を異なる相互位置で示
す図2の端面の模式横断面図である。
図7は、軸受リングの外側フランジの外面および側面
を加工するよう配置された図1の装置の一部の拡大図で
ある。
図1は、本実施例においては外面研削盤である本発明
による新しい外面研磨機の主要部品を概略的に示すもの
である。この機械は、図示の本実施例においては、片持
梁ハウジングを支持するための部分2をもつ機械ベッド
として設計されたフレーム1を組み込んでおり、片持梁
ハウジングは、長手方向に伸びる穴4をもつ外観が円筒
状で実際はチューブ形の細長く伸びた部材3として設計
されており、穴4は、円筒状部材3の長手方向の中心に
対して偏心して配置されている。円筒状部材3は、必ず
ではないとしても、好ましくは、フレーム1に回転でき
ないように結合されている。円筒状部材3の外周面に
は、回転可能な外側部材5、すなわち砥石往復台が、回
転可能に支持されており、外側部材5は、原動機6、好
ましくは電動機で駆動される。ハウジングの偏心穴4の
内部には、回転または割出し可能で軸方向に変位可能な
軸7が設けられている。この軸7は、ハウジング穴4か
らフレーム1の支持部分2に向かう方向に突出し、か
つ、図示した実施例においては、ハウジング内に受け入
れられている軸7の部分よりも小さな直径の部分8を有
している。このようにハウジングから突出している軸の
部分8は、フレーム1の部分2に設けられた空間9内に
受け入れられており、空間内には、軸7を回動するため
の手段、好ましくはトルクモータ10および軸7の軸方向
変位のための手段、好ましくはリニアモータ11が設けら
れている。軸の回動および軸方向変位は、それぞれセン
サ12および13で制御され、センサ12および13も、好まし
くは、フレーム部分2の空間9内に収納されている。
軸を回転させ軸方向に変位させる手段は、図示した方
式で配置する必要はなく、例えば、軸それ自体の凹部に
収納してもよいことは言うまでもない。
軸7は、外周面を機械加工、例えば研削したい工作物
15、例えば軸受の軌道輪のための何らか適当なチャック
用の回し金14を支持している。軸7は、その突出してい
る部分8と反対側の端部に内部空間7a(例えば図3参
照)を有しており、内部空間7a内には、原動機17が、一
体化された研削主軸16と共に支持されており、研削主軸
は、チャックと共に、その間に工作物15を締め付けるよ
う配置されている。回転可能な外側部材5、もしくは砥
石往復台は、このように管状であり、その前端、すなわ
ち円筒状部材3の自由端に隣接した端部において、円筒
状部材3の外に僅かに突出しており、中心開口20をもつ
固定的に結合されたほぼ錐状形の蓋部材19が付与されて
いる(図2参照)。図示の実施例においては、開口20の
縁が、環状研削砥石18として設計されている。運転の
際、環状研削砥石18は、外側ケーシング5と共に回転す
る。チャックの回し金14が、この中心開口20を通して突
出しており、したがって、チャックと工作主軸台16の間
に保持された工作物15は、リニアモータ11によって軸7
に伝えられる軸7の軸方向の運動に従って、蓋部材19の
内側の心合わせされた位置の間を変位可能となる。蓋部
材19の開口20は、工作主軸台およびチャックがそれを通
過できる大きさをもち、かつ、軸7、したがって工作主
軸台16が蓋部材の開口20に対して偏心的に回転可能な十
分な隙間をもち、したがって、工作主軸台16を工作物15
と共に経路内で角変位させて、研削砥石18の内周を辿る
ことを可能にする。
工具すなわち研削砥石18の目直しまたは形直しを行う
ために、工作主軸台16には、好ましくは、目直しまたは
形直しローラ21を付与し、軸が、回転および(または)
軸方向変位のための手段により工具に対する運動を与え
られながら、研削砥石18または類似物に所望のもしくは
適切な輪郭を付与する。
使用されたチャッキング法は、本発明にとって格別重
要ではなく、従来のチャッキング法、すなわち中心チャ
ッキング(図示のもの)、マイクロ中心チャッキングも
しくは磁気チャッキングのいずれでも使用可能であるこ
とは言うまでもない。
図3〜6は、本発明による研磨機の主要部品がいかに
配置可能であるか、また、互いに他に対していかに角変
位可能であるかを、異なる実施例の横断面図で示したも
のである。
図3は、主要部品、すなわち外側ケーシング5、ハウ
ジング3および軸7とその内部空間7aが、図1に示した
実施例ではいかに配置されているかを示す。この実施例
では、ケーシング5は、固定された非回転ハウジング3
の周りを回転し、一方、軸7は、その原動機10(図1)
の助けにより、ハウジングに対して回転可能である。こ
の目的のため、ハウジング3とケーシング5の間の表
面、およびハウジング3と軸7の間の表面は、軸受面23
として形成されている。
この図から分かるように、軸およびその内部空間7a
は、原動機の挿入なしで示されており、また、本実施例
の空間7aは、長楕円の穴として形成されている。この穴
には、異なるサイズの原動機が挿入可能であり、また、
それらは、ハウジングの中心24からずれた異なる位置に
配置可能である。
この図からはまた、中心25が、ハウジングの中心から
ずれている様子がはっきりと分かる。
図4は、図3の実施例と同じように見える実施例であ
るが、軸7を固定して角変位できないようにすることが
でき、また、ハウジング部材3は、軸7に対して回転で
きる点でやや異なっている。ケーシング5も回動でき、
ケーシング5とハウジング3の間、およびハウジング3
と軸7の間には、軸受面23が付与されている。
図5は、また別の実施例であり、この実施例では、ケ
ーシング5は、外側固定構造物26の内側に在り、それら
の間に軸受面27が在る。ケーシング5と固定ハウジング
3の間には、軸受面はないが、隙間28がある。
図6に示した実施例では、図5実施例と同様、固定外
側構造物26があるが、外側ケーシング5とハウジング3
の間には、軸受面23が在り、ハウジング3は、回転でき
ないようになっている。
図7は、図1の装置の一部の拡大図である。この機械
には、片持梁ハウジングを支持する(図示されていな
い)フレームが組み込まれており、これは、円筒状部材
3の長手方向の中心に対して、偏心して配置された長手
方向に伸びる穴を持つ外観が円筒状で実際はチューブ形
の細長く伸びた部材3として設計されている。円筒状部
材3は、好ましくは、フレームに対して回転できないよ
うに結合されている。円筒状部材3の外周面には、駆動
され回転可能な外側部材5、すなわち砥石往復台が支持
されている。ハウジングの偏心穴の内部には、回転また
は割出し可能で軸方向に変位可能な軸7が設けられてい
る。軸7は、外側フランジ面29および(または)外周面
を機械加工、例えば研削したい工作物15、例えば軸受の
軌道輪のための何らか適当なチャック用の回し金14を支
持している。軸7は、原動機17を、一体化された研削主
軸と共に収容しており、研削主軸は、チャックと共に、
工作物15をその間に締め付けるよう配置されている。回
転可能な外側部材5、もしくは砥石往復台は、このよう
に管状であり、その前端、すなわち円筒状部材3の自由
端に隣接した端部において、円筒状部材3の外に僅かに
突出しており、中心開口をもつ固定的に結合されたほぼ
錐状形の蓋部材19を付与されており、中心開口の縁は、
環状の研削砥石18として設計されている。チャックの回
し金14が、開口を通して伸長しており、また、工作主軸
台が、中心開口20を通して突出しており、したがって、
チャックと工作主軸台の間に保持された工作物15は、軸
7の軸方向の運動に従って、蓋部材19の内側の心合わせ
された位置の間を変位可能となる。蓋部材19の開口は、
工作主軸台およびチャックがそれを通過できる大きさを
もち、かつ、軸7、したがって工作主軸台が蓋部材の開
口20に対して偏心的に回転可能な十分な隙間を持ち、し
たがって、工作主軸台16を工作物15と共に経路内で角変
位させて、研削砥石18の内周を辿ることを可能にする。
図示されているように、研削砥石18の側面は、軸受リン
グから半径方向に突出している両外側フランジ29の側面
を機械加工可能であり、研削砥石18の内周面は、同時に
もしくは別の機械加工工程で、工作物15の二つのフラン
ジの間の外周面を機械加工可能である。
工具すなわち研削砥石18の目直しまたは形直しを行う
ために、工作主軸台には、目直しまたは形直しローラ21
aをも付与し、軸が、回転および(または)軸方向変位
のための手段により工具に対する運動を与えられなが
ら、研削砥石18または類似物に所望のもしくは適切な輪
郭を付与する。研削砥石のこの目直しは、研削砥石18の
内周面およびその側面の両方に対して行うことができ
る。
本発明は、付図により説明した上記実施例に限定され
ず、添付の請求の範囲内で修正および変更が可能であ
る。
すなわち、円筒状ハウジングは、円筒状内部空間をも
つものとして示したが、この空間は、円筒状以外のもの
とし、軸には適当な横断面形状を持たせて、ハウジング
の内部空間内で回転可能あるいは割出し可能にすること
もできる。軸は、主軸のハウジングとして設計すること
もでき、また、軸の代わりに、何か適当な方法で主軸を
回転または割出しできる関節式のリンクあるいは類似物
を用いることもできる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24B 5/04 B24B 5/06 B24B 5/14 B24B 19/02 B24B 41/06 B24B 53/053

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】環状工作物の外周面及び該環状工作物のフ
    ランジの少なくとも一方から材料を除去するための、そ
    して回動可能に駆動される工具(18)、機械加工される
    工作物(15)のためのチャッキング装置(14)、および
    工作物と工具の間に相対運動を引き起こすための送り手
    段(10,11)を有する種類の外面研磨機において、 該外面研磨機は、さらに、長手方向の円筒状内部空間を
    もつ管状円筒状ハウジング(3)と軸体(7)とを有
    し、前記円筒状内部空間の中心軸線(4)は、前記ハウ
    ジング外周面の中心軸線から半径方向にずれており、軸
    体(7)は、前記内部空間(4)内に設けられ、かつ、
    回動可能な工作主軸台(16)に結合され該工作主軸台を
    回転駆動する原動機(17)が配置された凹所(7a)をも
    ち、該工作主軸台(16)は、前記チャッキング装置と共
    に、処理すべき工作物を保持し回転するように配置され
    ており、前記軸体は、前記円筒状内部空間内で周方向に
    回動可能であり、該ハウジング(3)は、回転可能に駆
    動される外側ケーシング(5)により囲まれており、該
    ケーシング(5)は、工具(18)をその内側縁に形成し
    ている開口(20)をもつ蓋部材(19)に確実に結合され
    ており、前記軸体(7)は、前記円筒状内部空間内で周
    方向に回動されながら、工作物が該工具(18)の内周面
    に接近し接触できるように前記工作主軸台(16)を該工
    作物(15)と共に変位させることを特徴とする外面研磨
    機。
  2. 【請求項2】請求の範囲1に記載の外面研磨機におい
    て、 軸体(7)が、凹所と反対側のその端部(8)におい
    て、支持フレーム(1,2)の凹部(9)内で回動可能に
    配置されていることを特徴とする外面研磨機。
  3. 【請求項3】請求の範囲2に記載の外面研磨機におい
    て、 支持フレーム(1,2)の凹部(9)内に突出している軸
    体(7)の端部(8)が、前記凹部に設けられたトルク
    モータ(10)により回転されるように配置されているこ
    とを特徴とする外面研磨機。
  4. 【請求項4】請求の範囲2または3に記載の外面研磨機
    において、 支持フレーム(1,2)の凹部(9)内に突出している軸
    体(7)の端部(8)が、リニアモータ(11)からの駆
    動により軸線方向に変位可能であることを特徴とする外
    面研磨機。
  5. 【請求項5】上記請求の範囲のいずれか1項に記載の外
    面研磨機において、 軸体(7)の凹所(7a)が、異なるサイズの工作主軸台
    原動機(17)の取付けおよび(または)該軸体の中心軸
    線からずれた異なる位置における前記原動機(17)の配
    置を可能にするように形成されていることを特徴とする
    外面研磨機。
  6. 【請求項6】上記請求の範囲のいずれか1項に記載の外
    面研磨機において、 工作主軸台(16)は、工作物(15)が開口(20)と心合
    わせされている位置の間およびこの外側の位置の間を、
    リニアモータ(11)の駆動により、軸線方向に変位可能
    であることを特徴とする外面研磨機。
  7. 【請求項7】請求の範囲6に記載の外面研磨機におい
    て、 工作主軸台(16)は、工具(18)を目直しまたは形直し
    するための目直し工具(21,21a)を具備しており、該目
    直し工具(21,21a)が上記工具(18)の縁に接近して接
    触する位置まで上記工作主軸台(16)が前進可能である
    ことを特徴とする外面研磨機。
  8. 【請求項8】請求の範囲6に記載の外面研磨機におい
    て、 工具(18)が研削砥石であり、目直し工具は、該研削砥
    石(18)の所望の輪郭に対して合致せる輪郭を有する目
    直しローラ(21)であることを特徴とする外面研磨機。
  9. 【請求項9】請求の範囲7に記載の外面研磨機におい
    て、 目直し工具は、研削砥石(18)の内周面並びにその側面
    を目直しするための目直しディスク(21a)であること
    を特徴とする外面研磨機。
  10. 【請求項10】上記請求の範囲のいずれか1項に記載の
    外面研磨機において、 ハウジング(3)は、フレーム(1,2)に固定的に取り
    付けられており、また、回動可能は外側ケーシング
    (5)は該ハウジングに保持された原動機(6)により
    駆動されることを特徴とする外面研磨機。
  11. 【請求項11】上記請求の範囲のいずれか1項に記載の
    外面研磨機において、 軸体(7)は、その回動および軸線方向移動を制御する
    ためのセンサ(11,12)を具備していることを特徴とす
    る外面研磨機。
  12. 【請求項12】上記請求の範囲のいずれか1項に記載の
    外面研磨機において、 工作物と工具の間の相対的送り運動のための送り手段が
    電動機(10,11)であることを特徴とする外面研磨機。
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