JP3916982B2

JP3916982B2 - Grinding fluid supply method and apparatus

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Publication number: JP3916982B2
Application number: JP2002082035A
Authority: JP
Inventors: 浩森田; 隆行吉見
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP2003275958A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クーラントを供給して回転する砥石によりワークを研削する研削方法および装置において、前記砥石の外周近辺を横断する流体ジェットを噴出させて前記砥石の外周に沿って連れ回る空気層が遮断された状態の砥石の外周面に異なる角度で着水する複数のクーラント流を供給し、供給されたクーラントが研削点に到達できるようにした研削液供給方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速回転する砥石による研削加工における従来のクーラント供給方式としては、直角ノズル、高圧クーラント装置等がある。なかでも、工作物の回転位相により研削点が加工中に変化するＣ−Ｘ制御クランクピン研削やカム研削においては、図８に示されるように砥石Ｇ外周面ＧＯに発生する空気層を打ち破る直角ノズルＲＮを用いるとともに、供給したクーラントを研削点に導くストレートノズルＳＮを併用していた。
【０００３】
また従来の研削液供給装置（特開平７−２４１７７０）は、図９に示されるようにクーラント供給ノズルの後方に配置されて空気流を遮断する邪魔板Ｂｆを備えたクーラント供給装置において、クーラント供給ノズルの前方に第１の補助ノズルＦＮと、邪魔板Ｂｆの後方に第２の補助ノズルＳＮを備えたクーラント供給装置であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のクーラント供給方式においては、直角ノズルＲＮにより砥石面ＧＯに対して直角方向に一つの流れでクーラントを供給するため、空気層を打ち破るのに流れの大半が使用され、大流量を供給する割りには、大部分が周りに飛散し実際に研削点に到達する割合が低かった。また、砥石Ｇの外周面ＧＯの巻きつきが良好な範囲は、ノズル位置から最大１５度の狭い範囲であり、従ってクランクピンＰがａ位置やｂ位置へ旋回した時の研削点にはクーラントを到達させやすいが、ｃ位置へ旋回した時の研削点にはクーラントが届かないという問題があった。
【０００５】
また従来の研削液供給装置においては、クーラント供給ノズルの直後に邪魔板Ｂｆを配置する構成のため、常に砥石Ｇの外周面ＧＯに密着した形でノズルを配置せざるをえない。また、クーラント供給ノズルで砥石面に付着した流れを、同じ入射角で供給される第１補助ノズルＳＮの流れにより遮断する方向に作用するために、結果として大量のクーラントが必要となるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明者は、クーラントを供給して回転する砥石によりワークを研削する研削方法において、前記砥石の外周近辺を横断する流体ジェットを噴出させて前記砥石の外周に沿って連れ回る空気層が遮断された状態の砥石の外周面に異なる角度で着水する複数のクーラント流を供給し、供給されたクーラントが研削点に到達できるようにするという本発明の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、供給されたクーラントが確実に砥石の外周面の研削点に到達できるようにし、砥石外周面におけるクーラントの巻きつき範囲を拡げるとともに、必要なクーラント量を低減するという目的を達成する本発明に到達した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の研削液供給方法は、
クーラントを供給して回転する砥石によりワークを研削する研削方法において、前記砥石の幅方向の一方の側から他方の側へ横断する流体ジェットを噴出させて前記砥石の外周に沿って連れ回る空気層が遮断された状態の砥石の外周面に異なる角度で着水する複数のクーラント流を供給し、供給されたクーラントが研削点に到達できるようにした
ものである。
【０００８】
本発明（請求項２に記載の第２発明）の研削液供給方法は、
前記第１発明において、
前記複数のクーラント流の第１のクーラント流が、前記砥石の外周面に着水する着水点より前記砥石の回転方向の下流に、第２のクーラント流が着水するように順次着水して、前記クーラント流を砥石の少なくとも研削加工領域まで巻きつけるようにした
ものである。
【０００９】
本発明（請求項３に記載の第３発明）の研削液供給方法は、
前記第２発明において、
下流側の着水点に着水するクーラント流の流量が、上流側の着水点に着水するクーラント流の流量より大きく設定されている
ものである。
【００１０】
本発明（請求項４に記載の第４発明）の研削液供給装置は、
クーラントを供給して回転する砥石によりワークを研削する研削装置において、
前記砥石表面上における前記研削点の上流側において、砥石の外周に沿って連れ廻る空気の流れである空気層に対して該空気層の幅方向の一方の側から他方の側へ横断する流体ジェットを噴出する流体ノズルを配設し、
前記流体ノズルから噴出された流体ジェットにより前記空気層を吹き飛ばして、前記連れ廻る空気層を排除遮断された遮断位置と前記研削点との間の複数の点に異なった角度でクーラントを供給する複数のノズルを備えた研削液ノズルを配設し、
前記研削液ノズルから供給された複数のクーラント流を砥石の少なくとも研削加工領域まで巻きつけるようにした
ものである。
【００１１】
本発明（請求項５に記載の第５発明）の研削液供給装置は、
前記第４発明において、
前記複数のノズルにおけるクーラント流の形態は、前記複数のクーラント流の第２のクーラント流が、第１のクーラント流が前記砥石の外周面に着水する第１の着水点より前記砥石の回転方向の下流の第２の着水点に着水するように設定される
ものである。
【００１２】
本発明（請求項６に記載の第６発明）の研削液供給装置は、
前記第５発明において、
前記複数のノズルの上流に配設された複数の電磁弁が、固定軸線を中心として遊星回転する前記ワークの回転位相に同期して順次オンオフ制御され、
異なった噴射角に設定された前記複数のノズルから前記砥石の外周面上の回転方向に沿った複数の研削点の直前にクーラントをそれぞれ供給する
ものである。
【００１３】
【発明の作用および効果】
上記構成より成る第１発明の研削液供給方法は、クーラントを供給して回転する砥石によりワークを研削する研削方法において、前記砥石の幅方向の一方の側から他方の側へ横断する流体ジェットを噴出させて前記砥石の外周に沿って連れ回る空気層が遮断された状態の砥石の外周面に異なる角度で着水する複数のクーラント流を供給し、供給されたクーラントが砥石外周上を移動する複数の研削点に到達できるようにしたので、供給されたクーラントが確実に砥石の外周面の研削点に到達できるようにし、砥石外周面におけるクーラントの巻きつき範囲を拡げるとともに、必要なクーラント量を低減するという効果を奏する。
【００１４】
上記構成より成る第２発明の研削液供給方法は、前記第１発明において、前記複数のクーラント流の第１のクーラント流が、前記砥石の外周面に着水する着水点より前記砥石の回転方向の下流に、第２のクーラント流が着水するように順次着水するので、前記クーラント流を砥石の少なくとも複数の研削点をカバーする研削加工領域まで確実に巻きつけるという効果を奏する。
【００１５】
上記構成より成る第３発明の研削液供給方法は、前記第２発明において、下流側の着水点に着水するクーラント流の流量が、上流側の着水点に着水するクーラント流の流量より大きく設定されているので、前記下流側の着水点に着水するクーラント流により、前記上流側の着水点に着水するクーラント流を前記砥石の外周面に吸着させ、密度の高いクーラントの連れ回り流を形成するという効果を奏する。
【００１６】
上記構成より成る第４発明の研削液供給装置は、クーラントを供給して回転する砥石によりワークを研削する研削装置において、前記砥石表面上における前記研削点の上流側に配設した前記流体ノズルによって、砥石の外周に沿って連れ廻る空気の流れである空気層に対して該空気層の幅方向の一方の側から他方の側へ横断するように噴出された流体ジェットにより前記空気層を吹き飛ばして、前記研削液ノズルが備えた前記複数のノズルによって、前記連れ廻る空気層を排除遮断された遮断位置と前記研削点との間の複数の点に異なった角度でクーラントを供給することにより、前記研削液ノズルから供給された複数のクーラント流を砥石の少なくとも研削加工領域まで巻きつけるようにしたので、供給されたクーラントが確実に砥石の外周面の研削加工領域に到達できるようにし、砥石外周面におけるクーラントの巻きつき範囲を拡げるとともに、必要なクーラント量を低減するという効果を奏する。
【００１７】
上記構成より成る第５発明の研削液供給装置は、前記第４発明において、前記複数のノズルにおけるクーラント流の噴射形態は、前記複数のクーラント流の第２のクーラント流が、第１のクーラント流が前記砥石の外周面に着水する第１の着水点より前記砥石の回転方向の下流の第２の着水点に着水するように設定されるので、供給されたクーラントが確実に砥石の外周面の研削加工領域に到達できるようにし、砥石外周面におけるクーラントの巻きつき範囲を拡げ、砥石外周面の研削加工領域が広いものへの適用を可能にするとともに、研削加工領域内において複数の移動する研削点へのクーラントの順次供給を可能にするという効果を奏する。
【００１８】
上記構成より成る第６発明の研削液供給装置は、前記第５発明において、前記複数のノズルの上流に配設された複数の電磁弁が、前記ワークの回転位相に同期して順次オンオフ制御され、異なった噴射角に設定された前記複数のノズルから前記砥石の外周面上の回転方向に沿った複数の研削点の直前にクーラントをそれぞれ供給するので、簡単な制御により前記ワークの回転位相および前記砥石外周面の研削位置の変化に同期した確実な噴射制御を可能にするという効果を奏する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
本第１実施形態の研削液供給方法および装置は、図１および図２に示されるようにクーラントを供給して回転する砥石１によりワークＷを研削する研削装置において、流体ノズル２から噴出された流体ジェットにより前記空気層を吹き飛ばして、前記砥石１の外周表面１０に沿って連れ廻る空気層を排除遮断された遮断位置１２と研削点１１との間の複数の点に異なった角度でクーラントを供給する複数のノズル３１、３２を備えた研削液ノズル３を配設し、前記研削液ノズル３から供給された複数のクーラント流を砥石の少なくとも研削加工領域まで巻きつけるようにしたものである。砥石１としては、コア円板外周にＣＢＮ砥粒層を設けたＣＢＮ砥石が使用される。
【００２１】
ワークＷは、固定の回転軸線Ｏｗの廻りに遊星回転（公転）する円筒部を持つ形態のもので、本実施の形態においては、例えばクランクピンＰを有するクランクシャフトである。クランクシャフトＷは、固定の軸線Ｏｗ上にて図略のジャーナルが回転し、この回転と共にクランクピンＰは遊星回転する。研削加工時においては、クランクピンＰの遊星回転に同期して砥石１はクランクピンＰの外周面との接触を常時維持するように前進後退される。このような研削方法及び装置は、ワークの回転運動と砥石の進退運動を同時２軸制御する所謂Ｃ−Ｘ制御研削方式として広く知られており、従ってこの研削方式を行う装置の詳細な説明については省略される。
図１では、１つのクランクピンＰが時計の１２時位置、３時位置、６時位置及び９時位置へと矢印方向に順次旋回移動し、９時位置で砥石１と接触している様子を示している。従って、砥石１の外周面において砥石１が接触する研削点１１は、９時及び３時位置を中心として、上方は１２時位置へ旋回したクランクピンＰと接触する位置まで移動し、下方は６時位置へ旋回したクランクピンＰと接触する位置まで移動する。つまり、研削点１１は砥石１の前部外周上を上下に往復動し、この往復動の上下幅が研削加工領域となり、本実施の形態における研削液供給方法及び装置は、少なくともこの研削加工領域内まではクーラント流が砥石の外周に巻き付いて砥石１の外周を流動するように構成される。
【００２２】
遮蔽板４が、前記流体ノズル２に対する前記砥石の回転方向の上流側に配設されている。前記流体ノズル２は、図２に示されるように前記砥石表面１０上における前記研削点１１の上流側において、砥石１の外周に沿って連れ廻る空気の流れである空気層に対して該空気層の幅方向の一方の側から他方の側へ横断する流体ジェットを噴出して、前記空気層を吹き飛ばして、前記連れ廻る空気層を排除遮断するために水平方向に配設されている。一例として、流体ジェットは２００ＮＬ／ｍｉｎで供給する。
【００２３】
前記研削液ノズル３は、前記空気層を排除遮断された遮断位置１２と前記研削点１１との間の２つの点に異なった角度でクーラントを供給する２個のノズル３１、３２を備えている。前記第１のノズル３１は、図１に示されるようにほぼ垂直に第１のクーラント流を噴出するとともに、前記第２のノズル３２は、第１のクーラント流を砥石１の外周面に押付けるように傾斜させて第２のクーラント流を噴出する。
【００２４】
この場合、ノズル３１から供給されたクーラント流Ｑ１は、砥石１への着水点から３時及び９時位置の研削点までは砥石１の外周に沿って流動するが、３時及び９時位置の研削点からは砥石外周面から剥離し、垂直に流下する傾向となる。クーラント流Ｑ１と同時並行してノズル３２から供給されるクーラント流Ｑ２は、クーラント流Ｑ１を砥石１の外周面から剥離するのを阻止して外周面に巻き付けるように作用し、これによりノズル３１及び３２からのクーラント流Ｑ１及びＱ２は合流して６時位置のクランクピンＰの研削点を超えてさらに下流側まで砥石１の外周面に沿って流動される。
【００２５】
前記研削液ノズル３から噴出される研削液の供給流量は、１０〜２０Ｌ／ｍｉｎであり、下流側の第２の着水点１４に着水する第２のクーラント流の流量が、上流側の第１の着水点に着水する第１のクーラント流の流量より大きく設定されている。
【００２６】
上記構成より成る本第１実施形態の研削液供給方法および装置は、前記砥石１の表面１０上における前記研削点１１の上流側に配設した前記流体ノズル２によって、前記砥石１の外周に沿って連れ廻る空気の流れである空気層に対して該空気層の幅方向の一方の側から他方の側へ横断するように噴出された前記流体ジェット２により前記空気層を吹き飛ばして、前記研削液ノズル３が備えた前記複数のノズル３１、３２によって、前記連れ廻る空気層を排除遮断された遮断位置１２と前記研削点１１との間の複数の点１３、１４に異なった角度でクーラントを供給することにより、前記研削液ノズル３から供給された複数のクーラント流を砥石１の少なくとも研削加工領域まで巻きつけるようにしたので、供給されたクーラントが確実に砥石１の外周面１０の研削加工領域に到達できるようにし、砥石外周面におけるクーラントの巻きつき範囲を拡げるとともに、必要なクーラント量を低減するという効果を奏する。
【００２７】
すなわち本第１実施形態においては、前記流体ノズル２によって、前記砥石１の側面方向から砥石外周面１０を横断する形でエアー（流体）を供給することにより、砥石外周面の随伴流（空気流）を完全に遮断し、低流量のクーラントでも砥石外周面の前記研削点１１へ確実に到達する。更に、クーラントの流れを入射角（着水点での接線に対する角度）を変えた複数の層状の流れで供給することにより、砥石連れ回りの流れの密度を第２の流れで向上できるため、低流量でも砥石外周面への巻きつき状態を向上できる。
【００２８】
また本第１実施形態の研削液供給方法および装置は、前記複数のノズル３１、３２におけるクーラント流の噴射形態は、前記複数のクーラント流のうち第２のクーラント流Ｑ２が、第１のクーラント流Ｑ１が前記砥石の外周面に着水する第１の着水点１３より前記砥石の回転方向の下流の第２の着水点１４に着水するように設定されるので、供給されたクーラントが確実に砥石の外周面の研削加工領域に到達できるようにし、砥石外周面におけるクーラントの巻きつき範囲を拡げ、遊星回転するクランクピンの研削の場合のように、砥石外周面の研削加工領域が広いものへの適用を可能にするとともに、研削加工領域内において複数の順次移動する研削点へのクーラントの供給を可能にするという効果を奏する。
【００２９】
また本第１実施形態の研削液供給方法および装置においては、前記砥石１の外周面１０より離れた位置にクーラントノズル３を配置できるとともに、また、入射角度を変えた複数の層状のクーラント流により、クーラント供給量が低流量でも砥石面に沿った流れを発生させることができる。
【００３０】
砥石外周面の随伴流（空気流）を完全に遮断した状態において、クーラント流を供給するものであるため、クーラント流量を大幅に削減できるため、従来のような大型クーラントタンクや、大流量ポンプ、高圧ポンプも必要なく、フロアスペースの削減、クーラント関係の消費電力や処理費用の大幅削減が可能である。
【００３１】
（第２実施形態）
本第２実施形態の研削液供給方法および装置は、図３ないし図５に示されるように随伴流の遮断位置１２と前記研削点１１との間の複数の点に異なった角度でクーラントを供給する研削液ノズル３が３個のノズル３１、３２、３３を備えている点が前記第１実施形態との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００３２】
本第２実施形態においては、上述の第１実施形態において前記流体ノズル２に対する前記砥石の回転方向の上流側に配設されていた遮蔽板４が、取り除かれている。
【００３３】
砥石１の外周面１０に対する入射角度（着水点における接線との角度）と流量を順に増し、図５に破線矢印で示されるように外周面への広範囲でクーラントの高い密度の巻きつき流れを発生させ、ピン最下点にもクーラントの供給を可能にするものである。
すなわち、上流側で砥石１の外周面１０に着水するノズル３１からのクーラント流Ｑ１を下流側のノズル３２からのクーラント流Ｑ２が巻きつけるように作用する。
この状態において、さらに下流側のノズル３３からのクーラント流Ｑ３が上流側のクーラント流Ｑ１およびＱ２をさらに前記砥石１の外周面１０に巻きつけるように作用する。
【００３４】
本第２実施形態においては、前記流体ノズル２によって、前記砥石１の側面方向から砥石外周面１０を横断する形でエアー（流体）を供給することにより、砥石外周面の随伴流（空気流）を完全に遮断し、低流量のクーラントでも砥石外周面の前記研削加工領域へ確実に到達する。更に、クーラントの流れを入射角を変えた複数の層状の流れで供給することにより、砥石連れ回りの流れの密度を第２、第３の流れで向上できるため、クーラントは低流量でも砥石外周面への巻きつき状態を向上できる。なお、必要に応じて、第４及び第５の流れも付加できる。
【００３５】
従来の直角、ストレートノズル併用方式では、工作物や定寸装置との干渉を考慮すると、工作物回転中心よりかなり上方の位置にしかノズルを配置できず、ノズルより遠い位置では研削点にクーラントが供給されにくくなるため、必然的にクーラントの供給量を多くせざるをえなかった。カム研削の例においては、クーラント流量は１５０Ｌ／ｍｉｎであった。
【００３６】
本第２実施形態においては、供給したクーラントが砥石外周面の広範囲に高い密度で巻きつくことにより、図５に示されるようにジャーナル（図略）の回転中心よりクランクピンＰの研削点１１が上下方向に変動し、研削点１１へのクーラントが到達しにくいＣ−Ｘ制御クランクピン研削（上下方向研削点移動量±約５０ｍｍ）やカム研削（上下方向研削点移動量±約１０ｍｍ）においても、研削点１１の移動範囲に亘りクーラントを巻き付け保持して供給するため、研削熱による熱的影響を低減し、１０ないし２０Ｌ／ｍｉｎの低い流量のクーラントでも高い冷却効果が得られるとともに、砥石軸動力損失も少ないという利点を有する。
【００３７】
また、砥石外周面の空気流を邪魔板なしで完全に遮断し、ノズルを砥石外周面より離れた上方の位置に配置できることにより、砥石前面のローダや定寸装置等との機械的干渉が少ない。
【００３８】
さらに、クーラント流量を大幅に削減できるため、従来のような大型クーラントタンクや、大流量ポンプおよび高圧ポンプも必要なく、フロアスペースの削減、クーラント関係の消費電力や処理費用の大幅削減が可能になる。
【００３９】
（第３実施形態）
本第３実施形態の研削液供給方法および装置は、図６に示されるように前記研削液ノズル３の３個のノズル３１、３２、３３の上流に配設される複数の電磁弁３４、３５、３６が、回転するワークの回転位相に同期して順次オンオフ制御される点が前記第２実施形態との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００４０】
前記回転するワークＷは、ジャーナルを中心に遊星回転（公転）運動するクランクピンＰであり、クランクピンＰの回転位相に同期させてクーラント供給用の前記電磁弁３４、３５、３６を開閉することにより、低流量クーラントを上下に移動するａ、ｂ、ｃの研削点１１の直前にピンポイントで供給するように構成されている。
【００４１】
前記研削液ノズル３の３個のノズル３１、３２、３３の噴射角は、図６に示されるように周速度８０〜２００ｍ／ｓで回転する砥石１の外周面上のピンのａ、ｂ、ｃの研削点１１の直前に供給するように、それぞれ異なった角度に設定されている。
【００４２】
ａの研削点の直前にクーラントを噴射するノズル３１の噴射パターンを制御する第１の電磁弁３４のオンオフパターンと、ｂの研削点の直前にクーラントを噴射するノズル３２の噴射パターンを制御する第２の電磁弁３５のオンオフパターンと、ｃの研削点の直前にクーラントを噴射するノズル３３の噴射パターンを制御する第３の電磁弁３６のオンオフパターンは、図７に示されるようになり、相前後する電磁弁のオンオフパターンは、一定期間のオーバーラップ期間があり、したがってそのオーバーラップ期間は相前後する電磁弁がともにオンとなり、相前後して噴射するノズルはともにクーラントを噴射することになる。
【００４３】
前記研削液ノズル３の３個のノズル３１、３２、３３の噴射量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、同量としてもよいが、好ましくは、図６に示されるようにｃの研削点の直前までの距離が一番長いためＱ３が最も多く、ｂの研削点の直前までの距離が次に長いためＱ２が次に多く、ａの研削点の直前までの距離が一番短いためＱｌが最も少なく設定されている。
【００４４】
本第３実施形態においては、前記回転するワークであるジャーナルを中心に公転運動するクランクピンＰの回転位相に同期させてクーラント供給用の前記電磁弁３４、３５、３６を開閉することにより、前記研削液ノズル３の３個のノズル３１、３２、３３によって、図６に示されるように低流量クーラントをクランクピンの回転に応じて前記砥石１の外周面１０上の３箇所のクランクピンの研削点ａ、ｂ、ｃの直前に供給するので、クーラントが確実に供給された状態において各研削点ａ、ｂ、ｃにおけるクランクピンの研削を可能にするものである。
【００４５】
すなわち砥石１の外周面１０近辺を横断する流体ジェットを噴出させて連れ回り空気層を遮断した状態で、図６に示されるように砥石１の外周面１０に異なる角度で着水する複数のクーラント流Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を供給し、砥石１の外周面１０上の異なる多数の研削点１１へクーラントが到達できるように前記クーラント流を砥石１の少なくとも研削加工領域まで巻きつけるようにした。
【００４６】
上述の状態において、研削点の移動に応じて複数のクーラント流の噴出流量をＱ１、Ｑ２、Ｑ３に切替えるとともに、噴出速度を切替える。すなわち、この時のクーラントは、図６に示されるように複数の層状の流れとして供給し、砥石１の外周面１０とクーラントが接する着水点の位置（第１流れより第２流れを、第２流れより第３流れ）を研削点を下流方向にずらすと共に、各々の流れの砥石外周面に対する入射角度、流量、流速を順に増加させるものである。
【００４７】
本第３実施形態の研削液供給方法および装置は、前記３個のノズル３１、３２、３３に配設された複数の電磁弁３４、３５、３６が、前記ワークの回転位相に同期して順次オンオフ制御されるので、簡単な制御により前記ワークの回転位相および前記砥石１の外周面１０上の研削位置の変化ａ、ｂ、ｃに同期した確実な噴射制御および図６に示されるように移動するワークとしてのクランクピンの研削点ａ、ｂ、ｃの直前にクーラントを供給することを可能にするという効果を奏する。
【００４８】
また本第３実施形態においては、供給したクーラントが前記砥石１の外周面の広範囲に高い密度で巻きつくことにより、図６に示されるように工作物回転中心より研削点が上下方向にａ、ｂ、ｃに変動し、研削点１１へのクーラントが到達しにくいＣ−Ｘ制御クランクピン研削（上下方向研削点移動量±約５０ｍｍ）やカム研削（上下方向研削点移動量±約１０ｍｍ）においても、研削点１１の広い移動範囲に亘りクーラントを巻き付け保持して供給するため、各研削点１１において研削熱による熱的影響を低減し、１０ないし２０Ｌ／ｍｉｎの低い流量のクーラントでも高い冷却効果が得られるとともに、砥石軸動力損失も少ないという利点を有する。
【００４９】
本第３実施形態の研削液供給方法および装置を適用した研削盤において、研削液ノズル３から供給されたクーラントが砥石１と接する着水点の上方に、ノズル２により砥石側面方向から砥石外周面を横断する形でエアー（流体）を供給することにより、砥石１の外周面１０の随伴流（空気流）を遮断するとともに、砥石１の外周面１０より離れた位置に配置した研削液ノズル３から低流量のクーラントを供給し、砥石面への巻きつき状態を向上させるという利点を有する。
【００５０】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００５１】
上述の第３実施形態においては、一例としてクーラントの切り替えを電気的制御を可能にするために電磁弁によって行う例について説明したが、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、研削点自動追従式ノズルその他のように機械的方式によって異なる研削点へのクーラントの供給切り替えを行う実施形態を採用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の研削液供給方法および装置を示す側面図である。
【図２】本第１実施形態の研削液供給方法および装置を示す正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の研削液供給方法および装置を示す側面図である。
【図４】本第２実施形態の研削液供給方法および装置を示す正面図である。
【図５】本第２実施形態の研削液供給方法および装置におけるクーラントの流れを示す側面図である。
【図６】本発明の第３実施形態の研削液供給方法および装置を示す側面図である。
【図７】本第３実施形態の研削液供給方法および装置における各電磁弁のオンオフパターンを示す線図である。
【図８】従来のクーラント供給方式におけるクーラントの流れを示す側面図である。
【図９】従来の研削液供給装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１砥石
２流体ノズル
３研削液ノズル
Ｗワーク
１０外周表面
１１研削点
１２遮断位置
３１、３２ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a grinding method and apparatus for grinding a workpiece with a grindstone that rotates by supplying coolant, and blocks an air layer that circulates along the outer circumference of the grindstone by ejecting a fluid jet that crosses the vicinity of the outer circumference of the grindstone. The present invention relates to a grinding fluid supply method and apparatus for supplying a plurality of coolant flows that land on the outer peripheral surface of a grindstone in different states at different angles so that the supplied coolant can reach a grinding point.
[0002]
[Prior art]
As a conventional coolant supply system in grinding with a high-speed rotating grindstone, there are a right angle nozzle, a high pressure coolant device, and the like. In particular, in CX control crankpin grinding or cam grinding in which the grinding point changes during machining due to the rotational phase of the workpiece, as shown in FIG. 8, a right angle that breaks the air layer generated on the outer peripheral surface GO of the grindstone G. While using the nozzle RN, the straight nozzle SN which guides the supplied coolant to the grinding point was also used.
[0003]
Further, a conventional grinding fluid supply device (Japanese Patent Laid-Open No. 7-241770) is a coolant supply device provided with a baffle plate Bf arranged behind a coolant supply nozzle and blocking air flow as shown in FIG. The coolant supply device was provided with a first auxiliary nozzle FN in front of the nozzle and a second auxiliary nozzle SN behind the baffle plate Bf.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional coolant supply method, the coolant is supplied in a direction perpendicular to the grindstone surface GO by the right angle nozzle RN, so that most of the flow is used to break the air layer and supply a large flow rate. For the most part, the proportion of most scattered around and actually reaching the grinding point was low. Further, the range in which the outer peripheral surface GO of the grindstone G is well wound is a narrow range of 15 degrees at the maximum from the nozzle position. Therefore, coolant is applied to the grinding point when the crank pin P is turned to the a position or the b position. Although it was easy to reach | attain, there existed a problem that a coolant did not reach the grinding point when turning to c position.
[0005]
Moreover, in the conventional grinding fluid supply apparatus, since the baffle plate Bf is arranged immediately after the coolant supply nozzle, the nozzle must always be arranged in close contact with the outer peripheral surface GO of the grindstone G. Further, since the flow adhering to the grindstone surface by the coolant supply nozzle acts in a direction to be blocked by the flow of the first auxiliary nozzle SN supplied at the same incident angle, a large amount of coolant is required as a result. there were.
[0006]
Therefore, in the grinding method of grinding the workpiece with a grindstone that supplies coolant and rotates, the inventor cuts off the air layer that travels along the outer circumference of the grindstone by ejecting a fluid jet that crosses the vicinity of the outer circumference of the grindstone. Focusing on the technical idea of the present invention to supply a plurality of coolant streams that land on the outer peripheral surface of the grindstone at different angles so that the supplied coolant can reach the grinding point, further research and development As a result, the objective is to ensure that the supplied coolant can reach the grinding point on the outer peripheral surface of the grindstone, to increase the winding range of the coolant on the outer peripheral surface of the grindstone, and to reduce the required amount of coolant. The present invention has been reached.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The grinding fluid supply method of the present invention (first invention according to claim 1) is:
In a grinding method of grinding a workpiece with a rotating grindstone by supplying a coolant,From one side of the width direction to the other sideA plurality of coolant flows are applied to the outer peripheral surface of the grindstone in a state in which the fluid layer jetting along the outer periphery of the grindstone is blocked to block the air layer that is rotated along the outer periphery of the grindstone, and the supplied coolant is ground. Made it possible to reach the point
Is.
[0008]
The grinding fluid supply method of the present invention (the second invention according to claim 2)
In the first invention,
The first coolant flow of the plurality of coolant flows is sequentially landed so that the second coolant flow is landed downstream from the landing point where the coolant flows on the outer peripheral surface of the grindstone. The coolant flow is wound around at least the grinding area of the grindstone.
Is.
[0009]
The grinding fluid supply method of the present invention (the third invention according to claim 3)
In the second invention,
The coolant flow rate that reaches the downstream landing point is set to be larger than the coolant flow rate that reaches the upstream landing point.
Is.
[0010]
The grinding fluid supply device of the present invention (the fourth invention according to claim 4) is:
In a grinding device that grinds a workpiece with a rotating grindstone by supplying coolant,
A fluid jet that traverses from one side in the width direction of the air layer to the other side with respect to an air layer, which is a flow of air along the outer periphery of the grindstone, upstream of the grinding point on the surface of the grindstone A fluid nozzle that ejects
A plurality of coolants are blown off by the fluid jets ejected from the fluid nozzle, and coolant is supplied at different angles to a plurality of points between the shut-off position where the air layer is removed and shut off and the grinding point is shut off. A grinding fluid nozzle equipped with a nozzle of
A plurality of coolant flows supplied from the grinding fluid nozzle are wound around at least the grinding region of the grindstone.
Is.
[0011]
The grinding fluid supply apparatus of the present invention (the fifth invention according to claim 5) is:
In the fourth invention,
The form of the coolant flow in the plurality of nozzles is such that the second coolant flow of the plurality of coolant flows rotates the grindstone from a first landing point where the first coolant flow lands on the outer peripheral surface of the grindstone. Set to land at a second landing point downstream in the direction
Is.
[0012]
  The grinding fluid supply apparatus according to the present invention (sixth aspect of the invention described in claim 6)
  In the fifth invention,
  The plurality of nozzlesUpstream ofA plurality of solenoid valves disposed on the control unit are sequentially turned on and off in synchronization with the rotation phase of the workpiece rotating around the fixed axis.,
  Coolant is supplied from the plurality of nozzles set to different injection angles immediately before the plurality of grinding points along the rotation direction on the outer peripheral surface of the grindstone.Ru
Is.
[0013]
Operation and effect of the invention
  A grinding fluid supply method according to a first aspect of the present invention having the above-described configuration is a grinding method for grinding a workpiece with a grindstone that rotates by supplying coolant.From one side of the width direction to the other sideSupplying a plurality of coolant flows that land at different angles on the outer peripheral surface of the grindstone in a state where an air layer that is circulated along the outer periphery of the grindstone is shut off by ejecting a fluid jet that traverses the grindstone, and the supplied coolant is the grindstone Since it is possible to reach a plurality of grinding points moving on the outer periphery, the supplied coolant can be surely reached the grinding point on the outer peripheral surface of the grindstone, and the range of winding of the coolant on the outer peripheral surface of the grindstone is expanded, There is an effect of reducing the amount of coolant required.
[0014]
The grinding fluid supply method according to a second aspect of the present invention having the above-described configuration is the method according to the first aspect, wherein the first coolant flow of the plurality of coolant flows is rotated from a landing point where the coolant flows on the outer peripheral surface of the grindstone. Since the second coolant flow is sequentially landed on the downstream side in the direction, the coolant flow is surely wound up to a grinding region that covers at least a plurality of grinding points of the grindstone.
[0015]
In the grinding fluid supply method of the third invention having the above-described configuration, in the second invention, the flow rate of the coolant flow landing on the downstream landing point is the flow rate of the coolant flow landing on the upstream landing point. Since it is set larger, the coolant flow that lands on the downstream landing point is adsorbed on the outer peripheral surface of the grindstone by adsorbing the coolant flow that lands on the upstream landing point. This produces the effect of forming a follower flow.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a grinding fluid supply apparatus according to a fourth aspect of the present invention, wherein the workpiece is ground by a grindstone that supplies coolant and is rotated by the fluid nozzle disposed on the grinding wheel surface upstream of the grinding point. The air layer is blown off by a fluid jet ejected so as to traverse from the one side in the width direction of the air layer to the other side with respect to the air layer which is a flow of air along the outer periphery of the grindstone. The coolant is supplied at different angles to a plurality of points between the cut-off position where the plurality of nozzles included in the grinding liquid nozzle are excluded and cut-off of the air layer to be cut off and the grinding point, Since multiple coolant streams supplied from the grinding fluid nozzle are wound to at least the grinding area of the grinding wheel, the supplied coolant is surely removed from the grinding wheel. To reach the grinding region of the surface, along with expanding the wraparound range of coolant in the grinding wheel outer peripheral surface, an effect of reducing the coolant volume required.
[0017]
The grinding fluid supply device according to a fifth aspect of the present invention having the above-described configuration is the above-described fourth aspect, wherein the coolant flow injection form of the plurality of nozzles is such that the second coolant flow of the plurality of coolant flows is the first coolant flow. Is set to land on a second landing point downstream of the first landing point on the outer peripheral surface of the grindstone in the rotational direction of the grindstone, so that the supplied coolant is surely supplied to the grindstone. The outer peripheral surface of the grinding wheel can be reached, the coolant wrapping range on the outer peripheral surface of the grindstone is expanded, and it can be applied to a wider grinding region on the outer peripheral surface of the grindstone. There is an effect that it is possible to sequentially supply the coolant to the moving grinding point.
[0018]
  The grinding fluid supply apparatus according to a sixth aspect of the present invention having the above-described configuration is the fifth aspect, wherein the plurality of nozzlesUpstream ofA plurality of solenoid valves arranged on the head are sequentially turned on and off in synchronization with the rotation phase of the workpiece.Coolant is supplied from the plurality of nozzles set to different injection angles immediately before the plurality of grinding points along the rotational direction on the outer peripheral surface of the grindstone.Therefore, there is an effect that it is possible to perform reliable injection control synchronized with changes in the rotation phase of the workpiece and the grinding position of the outer peripheral surface of the grindstone by simple control.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
(First embodiment)
The grinding fluid supply method and apparatus according to the first embodiment are ejected from a fluid nozzle 2 in a grinding apparatus that grinds a workpiece W with a grindstone 1 that rotates by supplying coolant as shown in FIGS. 1 and 2. The air layer is blown off by a fluid jet to eliminate the air layer that is rotated along the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1, and coolant is applied to a plurality of points between the cutoff position 12 and the grinding point 11 at different angles. A grinding liquid nozzle 3 having a plurality of nozzles 31 and 32 to be supplied is disposed, and a plurality of coolant flows supplied from the grinding liquid nozzle 3 are wound up to at least a grinding region of the grindstone. As the grindstone 1, a CBN grindstone in which a CBN abrasive grain layer is provided on the outer periphery of the core disk is used.
[0021]
The workpiece W has a cylindrical portion that rotates (revolves) around the fixed rotation axis Ow. In the present embodiment, the workpiece W is a crankshaft having a crankpin P, for example. In the crankshaft W, a journal (not shown) rotates on a fixed axis Ow, and the crankpin P rotates in a planetary motion with this rotation. At the time of grinding, the grindstone 1 is moved back and forth so as to always maintain contact with the outer peripheral surface of the crankpin P in synchronization with the planetary rotation of the crankpin P. Such a grinding method and apparatus is widely known as a so-called CX control grinding system that simultaneously controls the rotational movement of the workpiece and the advancing and retreating movement of the grindstone, and therefore, a detailed description of the apparatus that performs this grinding system. Is omitted.
In FIG. 1, one crank pin P sequentially turns in the arrow direction to the 12 o'clock position, 3 o'clock position, 6 o'clock position, and 9 o'clock position of the timepiece, and is in contact with the grindstone 1 at the 9 o'clock position. Show. Accordingly, the grinding point 11 with which the grindstone 1 contacts on the outer peripheral surface of the grindstone 1 moves to the position where it contacts the crankpin P pivoted to the 12 o'clock position, centering on the 9 o'clock and 3 o'clock positions, and the lower is 6 It moves to a position where it comes into contact with the crankpin P that has turned to the hour position. That is, the grinding point 11 reciprocates up and down on the outer periphery of the front portion of the grindstone 1, and the vertical width of this reciprocation becomes a grinding region, and the grinding fluid supply method and apparatus in the present embodiment has at least this grinding region. Up to the inside, the coolant flow is wound around the outer periphery of the grindstone and flows around the grindstone 1.
[0022]
A shielding plate 4 is disposed upstream of the fluid nozzle 2 in the rotation direction of the grindstone. As shown in FIG. 2, the fluid nozzle 2 has an air layer against an air layer that is a flow of air along the outer periphery of the grindstone 1 on the grindstone surface 10 upstream of the grinding point 11. A fluid jet that crosses from one side in the width direction to the other side is ejected to blow off the air layer, and is disposed in the horizontal direction so as to exclude and block the air layer that moves around. As an example, the fluid jet is supplied at 200 NL / min.
[0023]
The grinding fluid nozzle 3 includes two nozzles 31 and 32 that supply coolant at different angles to two points between the blocking position 12 where the air layer is excluded and blocked and the grinding point 11. . As shown in FIG. 1, the first nozzle 31 ejects a first coolant flow substantially vertically, and the second nozzle 32 presses the first coolant flow against the outer peripheral surface of the grindstone 1. The second coolant flow is ejected with the inclination.
[0024]
In this case, the coolant flow Q1 supplied from the nozzle 31 flows along the outer periphery of the grindstone 1 from the landing point on the grindstone 1 to the grinding points at 3 o'clock and 9 o'clock, but at the 3 o'clock and 9 o'clock positions. From this grinding point, it tends to peel off from the outer peripheral surface of the grindstone and flow down vertically. The coolant flow Q2 supplied from the nozzle 32 in parallel with the coolant flow Q1 acts to prevent the coolant flow Q1 from being peeled off from the outer peripheral surface of the grindstone 1 and to wrap it around the outer peripheral surface. The coolant flows Q1 and Q2 from 32 are joined and flow along the outer peripheral surface of the grindstone 1 to the downstream side beyond the grinding point of the crank pin P at the 6 o'clock position.
[0025]
The supply flow rate of the grinding fluid ejected from the grinding fluid nozzle 3 is 10 to 20 L / min, and the flow rate of the second coolant flow that reaches the second landing point 14 on the downstream side is the upstream side. It is set to be larger than the flow rate of the first coolant flow that reaches the first landing point.
[0026]
The grinding fluid supply method and apparatus according to the first embodiment having the above-described configuration is arranged along the outer periphery of the grindstone 1 by the fluid nozzle 2 disposed on the upstream side of the grinding point 11 on the surface 10 of the grindstone 1. The grinding fluid is blown off by the fluid jet 2 ejected so as to traverse from the one side in the width direction of the air layer to the other side with respect to the air layer which is a flow of air Coolant is supplied at different angles to the plurality of points 13 and 14 between the cut-off position 12 and the grinding point 11 where the plurality of nozzles 31 and 32 provided in the nozzle 3 are excluded and cut off from the surrounding air layer. By doing so, the plurality of coolant flows supplied from the grinding fluid nozzle 3 are wound up to at least the grinding region of the grindstone 1, so that the supplied coolant is reliably supplied to the grindstone. Of to reach the grinding area of the outer peripheral surface 10, with expanding the wraparound range of coolant in the grinding wheel outer peripheral surface, an effect of reducing the coolant volume required.
[0027]
In other words, in the first embodiment, air (fluid) is supplied by the fluid nozzle 2 so as to cross the grinding wheel outer circumferential surface 10 from the side surface direction of the grinding stone 1, thereby causing an accompanying flow (air flow) of the grinding stone outer circumferential surface. ) Is completely cut off, and even with a low flow rate coolant, the grinding point 11 on the outer peripheral surface of the grindstone is reliably reached. Furthermore, by supplying the coolant flow in a plurality of laminar flows with different incident angles (angles relative to the tangent at the landing point), the density of the flow around the grindstone can be improved with the second flow. Even at a flow rate, the state of wrapping around the outer peripheral surface of the grindstone can be improved.
[0028]
Further, in the grinding fluid supply method and apparatus of the first embodiment, the injection form of the coolant flow in the plurality of nozzles 31 and 32 is such that the second coolant flow Q2 of the plurality of coolant flows is the first coolant flow. Since Q1 is set to land on the second landing point 14 downstream in the rotational direction of the grindstone from the first landing point 13 on the outer peripheral surface of the grindstone, the supplied coolant is Make sure that the grinding area on the outer circumference of the grinding wheel can be reached, expand the range of coolant wrapping around the outer circumference of the grinding wheel, and widen the grinding area on the outer circumference of the grinding wheel, as in the case of grinding a crank pin that rotates on a planet. In addition to being able to be applied to a product, it is possible to supply coolant to a plurality of grinding points that move sequentially in the grinding region.
[0029]
Moreover, in the grinding fluid supply method and apparatus of the first embodiment, the coolant nozzle 3 can be disposed at a position away from the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1, and a plurality of layered coolant flows with different incident angles are used. Even when the coolant supply amount is low, the flow along the grindstone surface can be generated.
[0030]
Since the coolant flow is supplied in a state where the accompanying flow (air flow) on the grinding wheel outer peripheral surface is completely cut off, the coolant flow rate can be greatly reduced, so a conventional large coolant tank, large flow pump, There is no need for a high-pressure pump, and floor space can be reduced, and coolant-related power consumption and processing costs can be greatly reduced.
[0031]
(Second Embodiment)
The grinding fluid supply method and apparatus of the second embodiment supplies coolant at different angles to a plurality of points between the follow-up flow blocking position 12 and the grinding point 11 as shown in FIGS. 3 to 5. The grinding fluid nozzle 3 to be provided is provided with three nozzles 31, 32, 33, which is a difference from the first embodiment, and the difference will be mainly described below.
[0032]
In the second embodiment, the shielding plate 4 disposed on the upstream side in the rotational direction of the grindstone with respect to the fluid nozzle 2 in the first embodiment is removed.
[0033]
Increasing the incident angle with respect to the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1 (angle with the tangent at the water landing point) and the flow rate in order, and as shown in FIG. The coolant can be supplied to the lowest point of the pin.
That is, the coolant flow Q1 from the nozzle 31 that lands on the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1 on the upstream side acts so that the coolant flow Q2 from the downstream nozzle 32 wraps around.
In this state, the coolant flow Q3 from the further downstream nozzle 33 acts to wind the upstream coolant flow Q1 and Q2 around the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1 further.
[0034]
In the second embodiment, the fluid nozzle 2 supplies air (fluid) across the grinding wheel outer circumferential surface 10 from the side surface direction of the grinding stone 1, thereby causing an accompanying flow (air flow) of the grinding stone outer circumferential surface. Is completely cut off, and even with a low flow rate coolant, the grinding region of the outer peripheral surface of the grindstone is reliably reached. Furthermore, by supplying the coolant flow as a plurality of laminar flows with different incident angles, the density of the flow around the grinding wheel can be improved by the second and third flows. The state of wrapping around can be improved. In addition, the 4th and 5th flow can also be added as needed.
[0035]
In the conventional right angle / straight nozzle combination method, considering interference with the workpiece and the sizing device, the nozzle can be arranged only at a position substantially above the center of rotation of the workpiece, and coolant is provided at the grinding point at a position far from the nozzle. Inevitably, the amount of coolant supplied was inevitably increased because it became difficult to supply. In the example of cam grinding, the coolant flow rate was 150 L / min.
[0036]
In the present second embodiment, the supplied coolant wraps around the grinding wheel outer peripheral surface with a high density, so that the grinding point 11 of the crank pin P is moved from the rotation center of the journal (not shown) as shown in FIG. Even in CX control crankpin grinding (vertical grinding point travel ± 50mm) and cam grinding (vertical grinding point travel ± 10mm) that fluctuates in the vertical direction and the coolant does not easily reach the grinding point 11. Since the coolant is wound and held over the moving range of the grinding point 11, the thermal influence by the grinding heat is reduced, and a high cooling effect can be obtained even with a coolant having a low flow rate of 10 to 20 L / min. There is an advantage that power loss is small.
[0037]
In addition, the air flow on the outer surface of the grinding wheel can be completely blocked without a baffle, and the nozzle can be placed at an upper position away from the outer surface of the grinding wheel, resulting in less mechanical interference with the loader, sizing device, etc. .
[0038]
In addition, the coolant flow can be significantly reduced, eliminating the need for conventional large coolant tanks, large flow pumps, and high-pressure pumps, and reducing floor space and coolant-related power consumption and processing costs. .
[0039]
(Third embodiment)
The grinding fluid supply method and apparatus according to the third embodiment includes a plurality of solenoid valves 34, 35 disposed upstream of the three nozzles 31, 32, 33 of the grinding fluid nozzle 3, as shown in FIG. , 36 is sequentially controlled to be turned on / off in synchronization with the rotation phase of the rotating workpiece, and the difference from the second embodiment will be described below.
[0040]
The rotating workpiece W is a crankpin P that performs planetary rotation (revolution) around a journal, and opens and closes the electromagnetic valves 34, 35, and 36 for supplying coolant in synchronization with the rotation phase of the crankpin P. Thus, the low-flow-rate coolant is configured to be supplied pinpoint immediately before the grinding points 11 of a, b, and c that move up and down.
[0041]
The injection angles of the three nozzles 31, 32, 33 of the grinding fluid nozzle 3 are a, b, and b of pins on the outer peripheral surface of the grindstone 1 rotating at a peripheral speed of 80 to 200 m / s, as shown in FIG. The angles are set to be different from each other so as to be supplied immediately before the grinding point 11 of c.
[0042]
An on / off pattern of the first solenoid valve 34 that controls the injection pattern of the nozzle 31 that injects the coolant just before the grinding point a, and an injection pattern of the nozzle 32 that injects the coolant just before the grinding point b. The ON / OFF pattern of the second solenoid valve 35 and the ON / OFF pattern of the third solenoid valve 36 that controls the injection pattern of the nozzle 33 that injects the coolant just before the grinding point c are as shown in FIG. The on / off pattern of the back and forth solenoid valves has an overlap period of a certain period. Therefore, the solenoid valves that follow each other are turned on during the overlap period, and the nozzles that jet before and after both inject the coolant. .
[0043]
The injection amounts Q1, Q2, and Q3 of the three nozzles 31, 32, and 33 of the grinding fluid nozzle 3 may be the same amount, but preferably up to immediately before the grinding point c as shown in FIG. Q3 is the largest because the distance is the longest, Q2 is the next most because the distance to the point just before the grinding point b is the next, and Ql is the smallest because the distance to the point just before the grinding point a is the shortest Has been.
[0044]
In the third embodiment, the electromagnetic valves 34, 35, 36 for supplying coolant are opened and closed in synchronization with the rotational phase of the crankpin P that revolves around the journal that is the rotating workpiece. The three nozzles 31, 32, 33 of the grinding fluid nozzle 3 grind the three crank pins on the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1 in accordance with the rotation of the crank pin as shown in FIG. Since the coolant is supplied immediately before the points a, b, and c, it is possible to grind the crank pins at the respective grinding points a, b, and c in a state where the coolant is reliably supplied.
[0045]
That is, a plurality of coolants that land on the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1 at different angles as shown in FIG. 6 in a state where a fluid jet crossing the vicinity of the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1 is ejected to block the air layer. Flows Q1, Q2, and Q3 were supplied, and the coolant flow was wound around at least the grinding region of the grindstone 1 so that the coolant could reach a number of different grinding points 11 on the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1.
[0046]
In the above-described state, the ejection flow rates of the plurality of coolant flows are switched to Q1, Q2, and Q3 according to the movement of the grinding point, and the ejection speed is switched. That is, the coolant at this time is supplied as a plurality of laminar flows as shown in FIG. 6, and the position of the landing point where the coolant contacts the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1 (the second flow from the first flow is changed to the second flow). The third flow) is shifted from the second flow) in the downstream direction, and the incident angle, flow rate, and flow velocity of the respective flows with respect to the outer peripheral surface of the grindstone are sequentially increased.
[0047]
In the grinding fluid supply method and apparatus according to the third embodiment, a plurality of electromagnetic valves 34, 35, and 36 disposed in the three nozzles 31, 32, and 33 are sequentially synchronized with the rotation phase of the workpiece. Since on / off control is performed, reliable injection control synchronized with the rotation phase of the workpiece and the grinding position changes a, b, and c on the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1 and movement as shown in FIG. There is an effect that it is possible to supply the coolant immediately before the grinding points a, b and c of the crankpin as the workpiece to be worked.
[0048]
In the third embodiment, the supplied coolant wraps around the outer peripheral surface of the grindstone 1 with a high density so that the grinding point is a in the vertical direction from the workpiece rotation center as shown in FIG. In C and C controlled crankpin grinding (vertical grinding point travel ± 50mm) and cam grinding (vertical grinding point travel ± 10mm), which changes to b and c and the coolant does not reach the grinding point 11 easily However, since the coolant is wound and supplied over a wide range of movement of the grinding point 11, the thermal effect due to the grinding heat is reduced at each grinding point 11, and a high cooling effect is achieved even with a coolant having a low flow rate of 10 to 20 L / min. Is obtained, and there is an advantage that there is little power loss of the grindstone shaft.
[0049]
In the grinding machine to which the grinding fluid supply method and apparatus of the third embodiment is applied, the coolant supplied from the grinding fluid nozzle 3 is located above the landing point where the coolant contacts the grinding stone 1 and the grinding wheel outer circumferential surface from the grinding wheel side surface by the nozzle 2. By supplying air (fluid) in such a way as to cross the wheel, the accompanying flow (air flow) of the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1 is cut off, and the grinding fluid nozzle 3 disposed at a position away from the outer peripheral surface 10 of the grindstone 1. From the above, there is an advantage that a coolant having a low flow rate is supplied to improve the winding state on the grindstone surface.
[0050]
The above-described embodiments have been illustrated for the purpose of explanation, and the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art will recognize from the claims, the detailed description of the invention, and the description of the drawings. Modifications and additions can be made without departing from the technical idea of the present invention.
[0051]
In the above-described third embodiment, an example in which the switching of the coolant is performed by an electromagnetic valve to enable electrical control has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and grinding points are automatically controlled. Embodiments in which the coolant supply is switched to different grinding points depending on the mechanical method, such as a follow-up nozzle, can be adopted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a grinding fluid supply method and apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a grinding fluid supply method and apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a side view showing a grinding fluid supply method and apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view showing a grinding fluid supply method and apparatus according to a second embodiment.
FIG. 5 is a side view showing a coolant flow in the grinding fluid supply method and apparatus of the second embodiment.
FIG. 6 is a side view showing a grinding fluid supply method and apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an on / off pattern of each solenoid valve in the grinding fluid supply method and apparatus of the third embodiment.
FIG. 8 is a side view showing a coolant flow in a conventional coolant supply system.
FIG. 9 is a side view showing a conventional grinding fluid supply apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Whetstone
2 Fluid nozzle
3 Grinding liquid nozzle
W Work
10 outer peripheral surface
11 Grinding points
12 Blocking position
31, 32 nozzles

Claims

In a grinding method of grinding a workpiece with a rotating grindstone by supplying a coolant,
A fluid jet traversing from one side to the other side in the width direction of the grindstone is ejected, and water is landed at different angles on the grindstone outer circumferential surface in a state where an air layer that is rotated along the grindstone is cut off. A grinding fluid supply method, wherein a plurality of coolant flows are supplied so that the supplied coolant can reach a grinding point.

In claim 1,
The first coolant flow of the plurality of coolant flows is sequentially landed so that the second coolant flow is landed downstream from the landing point where the coolant flows on the outer peripheral surface of the grindstone. A method for supplying a grinding liquid, wherein the coolant flow is wound up to at least a grinding region of a grindstone.

In claim 2,
A grinding fluid supply method, wherein a flow rate of a coolant flow that lands on a downstream landing point is set to be larger than a flow rate of a coolant flow that lands on an upstream landing point.

In a grinding device that grinds a workpiece with a rotating grindstone by supplying coolant,
A fluid jet that traverses from one side in the width direction of the air layer to the other side with respect to an air layer, which is a flow of air along the outer periphery of the grindstone, upstream of the grinding point on the surface of the grindstone A fluid nozzle that ejects
A plurality of coolants are blown off by the fluid jets ejected from the fluid nozzle, and coolant is supplied at different angles to a plurality of points between the shut-off position where the air layer is removed and shut off and the grinding point is shut off. A grinding fluid nozzle equipped with a nozzle of
A grinding fluid supply apparatus, wherein a plurality of coolant flows supplied from the grinding fluid nozzle are wound up to at least a grinding region of a grindstone.

In claim 4,
The injection form of the coolant flow in the plurality of nozzles is such that the second coolant flow of the plurality of coolant flows is from the first landing point where the first coolant flow is landed on the outer peripheral surface of the grindstone. A grinding fluid supply device, which is set so as to land at a second landing point downstream in the rotation direction of the grindstone.

In claim 5,
A plurality of solenoid valves disposed upstream of the plurality of nozzles are sequentially turned on and off in synchronization with the rotation phase of the workpiece rotating around the fixed axis .
Grinding fluid supply apparatus characterized that you supplied coolant immediately before a plurality of grinding points along the rotational direction on the outer peripheral surface from different said plurality of nozzles configured to spray angle the wheel.