JP3623210B2

JP3623210B2 - 端面研削盤のワーク支持装置及び研削方法

Info

Publication number: JP3623210B2
Application number: JP2002177953A
Authority: JP
Inventors: 浩司牧田
Original assignee: 中山精工株式会社
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP2004017243A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削砥石と調整車の間に鍔付きのワークを挿入してセンタレスにより支持し、該ワークの鍔の両端面を研削する端面研削盤のワーク支持装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より、ほとんどの円筒形や円柱形ワークにおいてその外径を研削するためには両センタ支持による円筒研削盤が使用されるのが通例であるが、このような支持するためのセンタ穴を設けないワークに関してはセンタレス研削盤が使用されていた。このセンタレス研削におけるワークｗは支持台のシューＳ（またはブレードとも称される。）と調整車Ｒ（送り車とも称される。）とで支えられ、調整車に適当な回転を与えることによってワークを調整車とほぼ同じ周速度で回転させ、回転する砥石車Ｇでワークｗの外周面が研削されている（図６）。
【０００３】
また、円筒形や円柱形の基準軸に対して図１に示すような直角方向に張り出す鍔状部が形成された鍔付きワークについて、その鍔の両端面ｃ、ｄを研削する場合は次のように研削されていた。すなわち、図７に示すように、シューＳ上に該鍔付きワークｗの基準軸を載置し、これを２個の調整車Ｒ１，Ｒ２によって挟持（図７（ｂ））し、且つ、その調整車でワークｗに回転が与える。このようにして、該鍔状部の外側端面ｃは大径の砥石車Ｇで研削する（図７（ｃ））ことが可能であることは勿論である。
【０００４】
これに対して該鍔状部の内側端面ｄの研削は、鍔付きワークの基準軸ａを前記の２個の調整車Ｒ１、Ｒ２間に挟持（図６（ｂ））しているために、その調整車Ｒ１、Ｒ２に干渉しない形状寸法の砥石Ｇを調整車側から挿通して行わなければならないのであり、必然的に砥石は小径にならざるを得なかった。このように砥石が小径であれば、各１個の砥粒に良好な切削条件を与えるためには極めて高速な回転が必要であり、かつ、十分な研削負荷を加えることができないにもかかわらず切削部に大きな発熱を生じ、また、砥粒の損耗も激しく、良好な加工精度が得られないという欠点があった。
【０００５】
なお、このような鍔付きワークにおいて、そのシューで支承される回転軸以外の外径面を研削する場合の研削方法およびその装置として、例えば特開平５９−１３４６４１号がワーク支持方法を開示している。これは、砥石車と調整車との間にある「ワークレスト上に、下側シューを直立させて設け、その頂面に工作物の基準軸を支持する水平な支持面を形成して、該支持面上に工作物の基準軸を載置すべくすると共に、該基準軸の上方に臨む上側シューを設けて、その下面に砥石側が低くなった斜面からなる支持面兼加工基準面を形成」した構成になるワーク支持台としたものである。これは、前記のように回転軸以外の外径面を研削する場合の装置であって、本発明の目的とする鍔の端面の研削とは異なるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、鍔付きワークにおける鍔状部両端面の研削において、安定した研削作業、研削精度を得るために、研削に関わる砥粒面が大きな砥石を使用できるワーク支持装置の開発が課題となる。
【０００７】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１では、端面研削盤の研削位置に供給された鍔付きワークの基準軸外周面に当接する傾斜面をそれぞれその先端に形成した上側シューと下側シューとを、該傾斜面の先端が付き合う方向に立設するとともに、前記研削位置に供給された鍔付きワークの基準軸外周面に押圧、接離移動可能で、かつ、回転自在な調整車を前記傾斜面に対向して備えた構成としたものである。
【０００８】
請求項２では、端面研削盤の鍔付きワーク支持装置において、上側シューと下側シューのそれぞれが先端面に４５°〜７５°、望ましくはそれぞれ６０°の傾斜面（図４におけるＡ）を有することを特徴とする請求項１記載の鍔付きワーク支持装置として、ワークの三つの線接触を均等間隔とした。
【０００９】
先端が傾斜面になる二体のシューを上下方向よりその傾斜部先端を付き合わせ方向に立設し、該二体の傾斜面からなる断面正三角状空間部にワークの基準軸を当接させて調整車によりこれを押圧支持する鍔付きワーク支持装置において、該ワークの中心軸に対して該調整車の中心軸を傾斜させて回動させることにより、該ワークをその支持装置上において左右に移動させ、鍔部両端面を研削する鍔付きワークの研削方法とした。
【００１０】
以上の構成によれば、研削位置に供給された鍔付きのワーク（図１）は、基準軸の外周が上下シューの突き合わせ部前面、すなわち、両傾斜面と、その前面に対向する調整車との３箇所の線接触により保持せられ、図示していない駆動装置によって該調整車が回転し、該ワークを回転させることになる。このように保持された鍔付きワークの鍔部の外側端面ｃはワーク保持装置に支障されることなく、したがって、どのような形状の研削砥石であっても使用できることになり、他方の側面、すなわち、基準軸側の鍔部端面ｄに対してもワーク保持装置に全く支障されることなく研削が可能になる。
【００１１】
また、上下それぞれのシューの先端面に同じ角度の傾斜面を形成したことから、該シューにワークを支持させたとき、そのワークは基準軸の中心から上下に等角度の位置において該シューと線接触することになり、さらに、その基準軸の中心と同一平面上に軸芯を持つ調整車がこの基準軸を該シュー側に押圧するのでバランスのとれた保持ができ、スムーズな回転が得られる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、調整車をワークの水平軸に対して若干の角度をもって当接させたことにより該ワークに水平方向への推力が働き、したがって、ワークが砥石車に接近して所定量の研削をなしえるものとなった。この場合の研削量は市販の移動量計側装置で検出されることは勿論である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
【００１４】
図１は、鍔付きワークの一例としてピン状のワークｗを示したもので、通常、まず最初に軸ａの外径、鍔ｂの外径が研削され、次いで、鍔の両側面ｃ、ｄが研削される。この鍔ｂの両側面ｃ、ｄの平行度および基準軸ａに対する直角度が厳しく要求されることが屡々で、本発明は、このような鍔付きワークの端面研削盤における支持装置を対象とする。
【００１５】
図２は、本発明に係るワーク支持装置１の要部を示したもので、図３はその一部を拡大したものである。このワーク支持装置１において、図４の下側シュー２と上側シュー３はそれぞれ４５°〜７５°（望ましくは６０°）の角度になる傾斜Ａをその端面２ａ，３ａに形成しており、その頂辺２ｂ、３ｂが突き合う方向であってその近接間隔を調節自在（図示していない。）に、かつ、該研削盤における研削砥石４と後記の調整車５との間にあって、前記の頂辺２ｂ、３ｂ側を該研削砥石４に近接して立設させている。したがって、研削位置に供給された鍔付きワークｗはその上下シュー２，３の傾斜端面２ａ，３ａにそれぞれ線接触し、そのワークｗの軸芯は研削砥石４の軸心とほぼ同じ高さに保持されることになる。なお、前記研削砥石４は図１に示すワークｗの基準軸ａ側の鍔端面ｄの研削用、研削砥石６は基準軸ａとは反対側の鍔端面ｃ研削用で何れも主としてカップ型が使用される。
【００１６】
上記の下側シュー２および上側シュー３の傾斜端面２ａ，３ａに対向して調整車５がその軸芯を前記研削砥石４の中心軸とほぼ同じ水平線上に図示していない駆動装置を介して回転自在に装着されている。したがって、ワークｗの基準軸ａは上下シューの傾斜面２ａ，３ａと調整車５との間で３箇所の線接触により支持されることは前記の通りである。
【００１７】
図４は、基準軸ａの外周面左端が下側シュー２と上側シュー３の図上左側面２ｃ、３ｃとほぼ同一垂線上にある状態を示している。望ましくは基準軸ａの外周面左端が該シュー２，３の左側端面より若干左方に突出しているべきで、このためには上下シュー２，３の間隔が調整される。このように上下シューの間隔が決定されれば、たとえ基準軸ａの直径が異るワークが供給されたとしても、必ずそのワークｗの軸芯は研削砥石車４及び調整車５の中心線を結ぶ線上に保持されることになり、ワークの直径差による段取り替えの必要性がなくなる。
【００１８】
図３の記載においては、鍔ｂの基準軸ａ側端面ｄをカップ形砥石車４の端面で研削している状態を示した。このように、本ワーク支持装置１においては砥石車４の直径に関しては全く制限がなくなる。また、基準軸ａとは逆側端面ｃの研削においては、前記同様のカップ型砥石でも軸付き砥石でも使用できることは勿論である。
【００１９】
図５（ａ）は、ワークｗの下側シュー２、上シュー３および調整車５との支持において、該調整車５を砥石車４に対してθなる角度に傾斜させた状態を示したもので、該θをプラス側にするか、マイナス側にするかによってワークｗは左右に移動する。したがって、砥石車６、４を該ワークｗの鍔ｂの左右に配置して調整車を駆動すれば鍔の側面（図１におけるｃまたはｄ）の研削がなされうる。この場合、該鍔の側面に予め接触して設置された測定子１１ａ、１１ｂの研削に伴う移動量を例えば差動トランスで計測し、予め設定した寸法に達すれば信号を発し、または研削を停止させること（インプロセスゲージ、マシンプロセスゲージシステム等として市販（例えば東京精密（株））されている。）が可能である。このような制御システムは各種の市販品があり、適宜選択、使用することが可能である。
【００２０】
上記の調整車５の外周面にはウレタン樹脂、ゴムなどのように大きな摩擦力を有する材料を被覆させてワークｗの回転を制御する。このように弾性材料を使用することによってワークｗの基準軸外周に該調整車による傷の発生を防止している。
【００２１】
また、前記上下のシュー２，３の先端に形成した傾斜面には、耐摩耗性の大きい超硬合金やダイヤモンド焼結体、セラミック等の板を付着させ、または溶着させて使用することが望ましい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係るワーク保持装置は、先端にほぼ６０°の傾斜面を有する上下シュー２，３とその傾斜面に対向して設置された調整車により、ワークの基準軸外周をほぼ１２０°間隔で線接触保持する構成であり、これにより研磨砥石との接触において安定した保持が可能で、前記の鍔付きワークにおける基準軸に対する直角度は良好になる。また、鍔の基準軸側端面の研削において直径の大きな砥石が使用可能になったことから鍔の両端面の平面度、表面粗度において優れた研削ができることになった。
【００２３】
上下のシュー２，３の傾斜面により形成される断面正三角形状の空間にワークを挿入して調整車で押圧保持するに際して、該調整車を該基準軸に対して若干傾斜させることにより、該ワークに横方向への推力を与えて前記鍔付きワークの鍔の両端面を研削することが可能になり、該両端面がワンチャックで加工できることになり、それによって該両端面の平行度が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るワーク支持装置が主たる対象とする鍔付きワークを示したもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】図２は、ワークの支持機構を示した平面図で、上側シューの図示を省略している。
【図３】図３は、端面研磨機におけるカップ型研削砥石４と上下シュー３，２、調整車５およびワークｗの位置関係を示した側面図である。
【図４】図４は、図３の要部を拡大した平面図である。
【図５】図５は、ワークの中心軸に対して調整車の中心軸をθだけ傾斜させた状態を示した要部図で、（ａ）はその側面図、（ｂ）は平面図でワーク上半のハッチングおよび上側シューを省略した。
【図６】図６は、センタレス研削盤におけるワーク支持方法についての従来例を示した側面図である。
【図７】図７は、鍔付きワークを支持しての鍔部両端面研削における従来例を示したもので、（ａ）は鍔の基準軸側端面研削における調整車とシューおよび砥石の関係を示す側面図、（ｂ）は鍔の基準軸とは逆側端面の研削を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）の右側面図である。
【符号の説明】
１ワーク支持装置
２下側シュー
３上側シュー
４、６研削砥石
５調整車
１１位置測定端子

Claims

端面研削盤の研削位置に供給された鍔付きワークの基準軸外周面に当接する傾斜面をそれぞれその先端に形成した上側シューと下側シューとを、該傾斜面の先端が付き合う方向に立設するとともに、前記研削位置に供給された鍔付きワークの基準軸外周面に押圧、接離移動可能で、かつ、回転自在な調整車を前記傾斜面に対向して備えたことを特徴とする鍔付きワーク支持装置。
端面研削盤の鍔付きワーク支持装置において、上側シューと下側シューのそれぞれが先端面に４５°〜７５°の傾斜面を有することを特徴とする請求項１記載の鍔付きワーク支持装置。
先端に傾斜面を有する二体のシューを上下方向よりその傾斜部先端を付き合わせ状に立設し、該二体のシューの傾斜面からなる断面正三角状空間部にワークの基準軸を当接させて調整車によりこれを押圧支持する鍔付きワーク支持装置において、該ワークの中心軸に対して該調整車の中心軸を傾斜させて該調整車を回動させることにより、該ワークをその支持装置上において左右に移動させ、鍔部両端面を研削することを特徴とする鍔付きワークの研削方法。