JP4579900B2 - 硬質金属からなる工具の製造における円筒研削方法、および硬質金属からなる工具の製造における円筒形の原料体を研削するための円筒研削機械 - Google Patents

Description

この発明は、請求項１のプリアンブルに従い、工作物スピンドル台および心押し台を有する円筒研削機械による、硬質金属からなる工具の製造における円筒研削方法であって、硬質金属から形成される丸棒が原材料として用いられるものに関する。

工場における現場の経験から公知となっている先行技術に従うと、通常、焼結された硬質金属からなる丸棒を原料として作業を開始する。上記丸棒は、そのシャフト領域にわたって或る研削しろを有し、必要な工具長さまで引延ばされるか、または原料体はその長さ全体において無先端円筒研削、いわゆるセンターレス研削によって必要なシャフト寸法にされてから引延ばされる。そして、個々の引延ばされたバー片からは、完全体から研削により工具が製造される。これを行なうために、当該硬質金属製工具は研削時に中空センターポンチ間、先端間またはチャック内に受けられる。研削は従来の研削方法で行なわれるか、またはダイヤモンド砥石車を用いた剥離研削法によって行なわれる。いずれの場合でも、複数回締着し直す作業が必要である。すなわち、まず個々のバー片の製造が研削および引延ばしによって、場合によりまた逆の順番で行なわれ、それから、その下流に配され他の機械で実行される各研削プロセスにおいて、工具の輪郭ならびに切刃、段差、螺旋溝などを切り出すための研削が行なわれるからである。

先行技術に従う公知のプロセスの動作は一応満足できるものではあるが、円周面の欠陥が生じる危険性が伴っている。この欠陥の主な原因は、上述のように何度も締着し直すことである。たとえ精度に関し多大な労力をかけて作業したとしても、このような円周面の欠陥を避けることは常に可能なわけではない。このような円周面の欠陥は、完成した工具において極めて見苦しいものとして知覚され得る。これは特に高速加工、たとえば飛行機製造でのものに当てはまる。飛行機の製造においては、１分間当り３万回〜６万回の回転数で動作するフライス工具によって作業がなされる。飛行機の製造で一般的に用いられる軽金属部品の加工においては、工具における円周面の欠陥は、それがいかに小さなものであろうとも極めて目障りなものとして知覚され得る。

上記に鑑み、この発明は、先行技術から公知の方法を、同等の製造コストで円周面の欠陥が確実に回避される方向で改良することを課題としてなされたものである。

上記課題は、請求項１の特徴部に従い以下に記載の方法ステップによって解決可能となっている。
ａ） 個々の工具の長さの倍数を長さとする丸棒を上記工作物スピンドル台のチャックの中に締着するステップ。上記工作物スピンドル台においては、上記チャックが解放された際に上記丸棒が軸方向に摺動可能であり、上記丸棒についての上記工作物スピンドル台から突き出た端部領域は、上記心押し台の方を向いている。
ｂ） 上記丸棒についての、上記工作物スピンドル台から突き出た上記端部領域に少なくとも１つの振れ止め座部を形成するよう研削して、上記振れ止め座部に対して振れ止めを当接させるステップ。
ｃ） 上記丸棒についての上記心押し台の方を向いた額面に第１の額コーンを形成するよう研削するステップ。
ｄ） 上記心押し台の心押し軸に位置する中空センターポンチに対して上記第１の額コーンを固着させるように互いに対して移送するステップ。
ｅ） 上記丸棒についての上記工作物スピンドル台から突き出た上記端部領域を、ほぼ上記個々の工具に対応する全体長さにわたって、その円筒研削最終輪郭まで円筒研削するステップ。
ｆ） 一通り完成まで研削された上記個々の工具を上記丸棒から切離すステップ。
ｇ） 上記工作物スピンドル台の、この時点まで締着したままである上記チャックを解放して、上記丸棒を上記工作物スピンドル台内で上記心押し台の方向に摺動させ、それから上記チャックを締着させるステップ。その際、上記丸棒についての次に加工されるべき端部領域が上記工作物スピンドル台から突き出る。

すなわち、この発明に従う方法では、「連続的なバーに作業が行なわれ（von der laufenden Stange gearbeitet）」る。その際、焼結された硬質金属から形成され、たとえば３００〜４００ｍｍの長さを有し得る丸棒は、工作物スピンドル台のチャックの中を通って段階的に摺動させられ、上記丸棒の、製造されるべき工具の長さに略対応する特定の端部領域が上記工作物スピンドル台から突き出て上記心押し台の方を向くとき、上記丸棒はそのたびごとに固着される。この発明に従う方法について特筆すべきことは、上記突き出た端部領域が、残りの丸棒の部分となお接続されている間にその円筒研削の最終輪郭まで研削されるという点に存する。製造されるべき硬質金属製工具の円筒研削最終輪郭は、完成した工具についての、円筒研削で製造されるべき同じ輪郭である。この後さらに、続くプロセスで上記工具に切刃や螺旋溝などが形成されることになる。工作物スピンドル台から突き出た端部領域は工具に応じてかなりの長さを有し得るため、これをその自由端にて締着することが必要であり、このためやはり高い精度での輪郭が必要となる。したがって、この発明に従う方法ではまず、自由に突き出た端部領域に対して少なくとも１つの振れ止め座部が形成されるよう研削される。その後、上記端部領域が上記少なくとも１つの振れ止め座部を介して１つ以上の振れ止め上で支持されると、上記丸棒あるいはその端部領域についての上記心押し台の方を向いた額面に対して第１の額コーンを必要な精度で形成するよう研削することができる。次にこの額コーンを、心押し台の心押し軸にある中空センターポンチと固着させるように互いに対して移送する。この時点で上記端部領域はその両端にて締着されるが、その際に上記工作物スピンドル台での最初の締着を解放する必要はない。この時点で、上述の円筒研削最終輪郭まで円筒研削するステップが必要な精度で実行可能である。

次に、一通り完成まで研削された個々の工具が丸棒から切離される。工作物スピンドル台の、この時点まで締着したままであるチャックを解放して、解放されたチャック内で上記丸棒を上記心押し台の方向に一定量先へ送るよう摺動させ、上記丸棒についての次に加工されるべき端部領域が上記工作物スピンドル台から突き出るようにする。

ここでの文脈においては、「一通り完成まで研削された個々の工具」という規定は、粗削りとは逆の仕上げ削りという意味における完成までの研削とは異なる事柄を意味する。また、製造されるべき硬質金属製工具が既に使用可能となっていなければならないことを意味するものでもない。むしろ、ここにおける「完成までの研削」という概念は、形成中の硬質金属製工具をその最初の締着において研削して、円筒研削で課題とされる程度まで、すなわちその所望の円筒研削最終輪郭まで完成させることを意味するにすぎない。

この発明に従う方法の利益は特に、締着作業を複数回行なうことが回避されるという点に存する。こうして、締着し直す作業における誤りが回避され、シャフトおよび刃部に関して最良の円周面の結果ならびに最良の形状公差および位置公差が得られる。その場合、円筒研削機械の購入コストは高くなるが、個々の工作物のコストは削減される。と言うのも、形成中の工具は単一の機械において未加工部品から半完成部品あるいは完成部品まで
加工されるからである。さらに、工程通過時間が短縮され、或る特定の硬質金属製工具の受注に対して極めて迅速に対応することが可能となるが、それはさまざまな長さにて所望の端部領域を丸棒から切離すことが可能だからである。これに伴い、柔軟かつ迅速な作製が可能となることから、半加工製品の在庫を減らすことも可能となる。

この発明に従う方法の有利な発展形態は、上記丸棒についての上記工作物スピンドル台から突き出た上記端部領域の円筒研削時に、上記振れ止めが上記振れ止め座部から戻って移送されるという点に存する。上記振れ止めは特に、丸棒についての工作物スピンドル台から突き出た端部領域の、心押し台の方を向いた締着端部を最大限の精度で研削するのに役立つ。これに対し、工具輪郭を形成するよう研削する工程は、振れ止めによる追加の支持なしに行なわれてもよい。この場合加工プロセスが簡単になり、円筒研削最終輪郭で良好な表面が容易に実現可能となる。

薄い丸棒でもその精度に高い要求が課される場合には、上記丸棒の上記端部領域に、２つの振れ止め座部が軸方向に間隔をあけて形成されるよう研削されてもよい。しかし、多くの場合、つまり短い硬質金属製工具の場合には、ただ１つの振れ止め座部でも十分であろう。

この発明に従う方法のさらなる有利な形態は、上記丸棒についての上記工作物スピンドル台から突き出た上記端部領域が、上記円筒研削の後に、残っている上記丸棒から分離されるという点に存する。その際、一通り完成した上記工具についての上記工作物スピンドル台の方を向いた額面に対して単一の砥石車によって、まず上記丸棒が回転した状態で第２の額コーンが形成されるよう研削され、それから、上記丸棒から上記砥石車を戻して移送して互いに対して軸方向に変位させた後、中心の接続部のみを残して分離カットが与えられてから、上記丸棒の回転運動の停止後に上記接続部を除去するよう研削することで分離プロセスが完了する。

この実行の態様においては、上記丸棒における突き出た端部領域は、可能な限り最後の時点まで丸棒の残りの部分と接続、すなわち中心の接続部を介して接続されたままとなる。こうして、再度締着し直すことなく端部領域を最後まで２方向から確実に締着でき、追加的な労力をかけずに加工精度がさらに向上する。さらに、回転する丸棒に対して可能な限り長時間研削を行なうことが可能となるが、これは形成中の工具の熱負荷に関して有利である。

次に、上記完成まで研削された個々の工具の最終的な切離しの際、上記心押し台および／または心押し軸は、形成中の完成した工具から戻って移送され、上記工具は把持ユニットによって保持される。把持ユニットは、分離プロセスの終了後、一通り完成した工具を当該機械から取出して脇に置くようにされてもよく、その場合当該プロセスの経済性がさらに向上する。

請求項１における方法ステップｅ）に従う、最も重要な円筒研削プロセスには、公知の円筒研削技術を適用することができる。すなわち、剥離研削法において狭い砥石車を用いて、かつ／または往復研削法において広い砥石車を用いて上記工具の輪郭を形成するための円筒研削を行なうことができる。

この発明に従う方法は、ほとんど手作業的な実行態様においても、または高度に自動化された形態においても同様に実施可能である。後者の場合には、特に、最後に加工されるべきバー片が工作物スピンドル台のチャックで締着されるところの軸方向の延長が短くなりすぎるといったことのないように配慮することが求められる。すなわちこの場合、締着長さが短すぎることに伴って生じる劣悪な円周面のため欠陥が生じるおそれがある。また
、締着が不完全なことによって当該機械が損傷を受けたり、あるいは必要な注意をもって作業されなければ事故が生じるおそれもある。これを防止するため、この発明に従う方法のさらなる形態に従うと、上記丸棒についての、上記丸棒を上記工作物スピンドル台の上記チャックの中で摺動させるためになお利用可能な残りの長さが、少なくとも各々の締着プロセスの際に監視され、最小の残りの長さを下回った際に信号が与えられかつ／または円筒研削機械が停止されることとする。

このようにして、プロセスの進行において最大限可能な安全性が確保される。

この発明はさらに、特に請求項１から７のいずれかに記載の方法を実施するための、硬質金属からなる工具の製造における円筒形の原料体を研削するための円筒研削機械に関する。

請求項８に従い提供される、この発明に従う上記のような機械は、機械ベッドと、上記機械ベッド上で移送可能であり、工作物スピンドル台および心押し台が上に配置された研削テーブルと、上記工作物スピンドル台に設けられ、原材料としての丸棒が軸方向に中を通って摺動して異なる軸方向の位置で固着されることを可能にするチャックと、上記工作物スピンドル台および上記心押し台間の領域に配置された少なくとも１つの振れ止めと、上記領域に配置された把持ユニットとを備え、上記丸棒についての、上記工作物スピンドル台の上記チャックの中を通って摺動し固着される端部領域は、選択的に上記心押し台および／または上記振れ止めおよび／または上記把持ユニットを介して追加的に保持可能であり、上記機械はさらに、１つ以上の研削スピンドルを有して、上記丸棒に対して１つ以上の異なる砥石車を当接させることのできる少なくとも１つの研削スピンドル台を備える。

すなわち、この発明に従う請求項８に記載の機械においては、多数の特徴部が協働することで上記方法についての上述の各利点を実現することができる。硬質金属から形成される丸棒が中を通って摺動して段階的に固着されることを可能にする上記工作物スピンドル台のチャック以外に、上記丸棒についての突き出た端部領域を支持するための多数の手段、すなわち心押し台、１つ以上の振れ止めおよび選択的に把持ユニット、もまた必要となる。これら個々の部品すべてが上述の意味で協働することが、硬質金属製工具を経済的かつ高精度で製造できるようにするためには必要である。

基本的には、この発明に従う円筒研削機械においては、砥石車が丸棒に対して斜めの位置で接触可能な場合にはただ１つの砥石車で動作させることも可能である。

すなわち、この場合、形成中の工具の両端に額コーンを与える一方、砥石車と丸棒とを平行に位置付けて円筒研削を所望の最終輪郭まで実施できるようにすることが可能である。しかしながら、この発明に従う円筒研削機械の一形態に従い、２つの研削スピンドルを担持し、工作物スピンドル台、丸棒および心押し台の共通軸が位置する平面に垂直方向にある旋回軸まわりに旋回可能な研削スピンドル台を設けることが好ましい。

この場合、２つの異なる研削スピンドルを素早く作業位置に移すことが可能であり、これら研削スピンドルの各々はさらに複数の砥石車を担持するようにされてもよい。

また、異なる直径、異なる幅および／または異なる外側輪郭を有する２つ以上の砥石車が直接相並んで共通駆動軸上に位置する複合砥石車の構成が特に好ましい。

このようにして、極めて特定的な、特定のプロセスに特化して構成された砥石車が、直接隣にある他の砥石車の妨げになることなくそれぞれ使用される。たとえば、２つの隣り
合った個々の円板のうち、一方が剥離研削法での円筒研削用に構成される一方、他方が円錐形の研削輪郭を備えて最適な態様で額コーンを形成する研削工程を行なうようにしてもよい。

このような複合砥石車がより多くの個数で必要な場合には、これら異なる砥石車同士が共通の研削体となるよう一体化されることもまた有利である。この場合、必要な担体がただ１つである適合された形状研削体となる。

この発明に従う円筒研削機械はＣＮＣ制御を備えることが有利であり、これにより全体の研削プロセスが大部分自動化されることになる。

上述のように、特に作業の進行が高度に自動化されている場合には研削プロセスが自律的に監視されることが必要であるという問題に鑑み、さらなる有利な一形態に従うと、上記丸棒についての、上記丸棒を上記チャックの中で摺動させるためになお利用可能な残りの長さを、少なくとも各々の締着プロセスの際に監視し、最小の残りの長さを下回った際に信号を与えかつ／または上記円筒研削機械を停止するためのセンサが、上記工作物スピンドル台の上記チャックに結合される。

上記のような形態においては、丸棒の最後の残りの部分が、締着長さが短すぎるのに研削されて欠陥あるいは事故が生じやすくなることが確実に回避される。

この発明に従う円筒研削機械においては、上記に加えて、中空センターポンチを担持する心押し軸を有する心押し台を用いることが有利である。中空センターポンチは、研削されるべき円筒形の部品の額コーンを中心でかつ確実に受けるのに特によく適している。

この発明に従う方法およびこの発明に従う円筒研削機械は、硬質金属製工具の研削に卓越して好適であるのみならず、類似した輪郭および問題を伴うあらゆる工作物に適している。

以下、この発明について、図面に示す実施例に基づいてより詳細に説明を行なう。各図においては、下記の図面の簡単な説明に記載のものが示される。

図１は、この発明に従う方法を実施するための研削機械の概略的な上面図である。参照番号１では機械ベッドが示され、その上には前方の領域に研削テーブル２が設置される。研削テーブル２は、ＣＮＣ制御によってＺ軸方向で移送可能である。研削テーブル２上には、左側に工作物スピンドル台３が設置される。工作物スピンドル台３は、図示しない電気モータによって回転駆動されるチャック４を受ける。チャック４は、工作物スピンドル台３において前方で示される。チャック４は、工作物、この場合は丸棒６を中に締着するように働く。チャック４は、丸棒６をチャックの中で摺動させて締着顎５（図２）によって所望の軸方向の位置で固着することができるように構成される。工作物スピンドル台３に対向して、軸方向で移送可能な心押し軸８を受ける心押し台７が研削テーブル２に取付けられる。心押し軸の動きは矢印９で示される。心押し軸８の、工作物スピンドル台３の方を向いた外側の端部は、中空のセンターポンチ１０として構成されており、丸棒についての額コーンとなるように研削された端部を受けるように働く。

１１および１２では２つの振れ止めが示される。これら振れ止めは、追加的に支持するように丸棒６の端部領域に対して当接可能である。振れ止め１１，１２についての摺動の動きは、図２では矢印１３，１４で示される。

丸棒６、工作物スピンドル台３とチャック４、および心押し軸８と心押し台７は共通の中心軸１５を形成し、これは共通の機能軸とも呼ぶことができる。

図１においてはさらに、第１の研削スピンドル１７および第２の研削スピンドル１８を担持する研削スピンドル台１６が示される。第１の研削スピンドル１７は第１の砥石車２０を備え、第２の研削スピンドル１８は第２の砥石車２１を備える。研削スピンドル台１６は、工作物スピンドル台３、丸棒６および心押し台７の共通軸１５が位置する平面に垂直方向にある旋回軸１９まわりに旋回可能である。図１での記載から容易にわかるように、研削スピンドル台１６を旋回軸１９まわりで旋回させることにより、第１の砥石車２０または第２の砥石車２１を選択的に作業位置へ移すことができる。さらに、研削スピンドル台１６はＸ軸方向で線状に移送させることも可能である。Ｘ軸方向での移送もまたＣＮＣ制御下で行なわれる。研削スピンドル１７，１８は、砥石車２０，２１を回転駆動するための組み込み電気モータを含む。

図１に示す円筒研削機械についてのさらなる詳細が図２〜４から明らかとなる。

すなわち、図２においては、研削プロセスのために丸棒６を中に締着するためのチャック４の締着顎５が示される。上述のように、丸棒６は、チャック４を通って摺動させて選択的な軸方向の位置で固着することができる。その際、丸棒６の端部２３はその都度チャック４あるいは工作物スピンドル台３から突き出ることになる。端部領域２３の長さは、一定の締着および加工の長さ（図５を参照）こみで、製造されるべき硬質金属製工具の長さに略対応する。

さらに、図５では概略的に把持ユニット２２が示される。把持ユニット２２の締着部材２４，２５は、丸棒の端部領域２３を外側から把持して保持することができる。締着部材２４，２５の動きは矢印２６，２７で示される。

図２は、研削スピンドル台１６の第１の研削スピンドル１７を作業位置へと移送する態様を示す。本図では第１の砥石車２０を拡大して示す。第１の砥石車２０は、軸方向の延長を大きくした基礎体２８と、そこから径方向に突き出る狭い領域２９とを有する。この狭い領域２９は、円筒形の輪郭を有する研削コーティング３０を担持する。砥石車２０は、たとえば、研削コーティングの高さがおよそ５ｍｍのダイヤモンド砥石車として実施される。

これに対し、図３においては、第２の砥石車２１を有する第２の研削スピンドル１８が作業位置に移されている。第２の砥石車２１は、個々の第１の円板３１および第２の円板３２を有する。この場合、第２の砥石車を複合砥石車として構成することができる。しかしながら、これら２つの個々の円板３１，３２は、ただ１つの基礎体を有する共通の研削体の一部であってもよい。また、３３および３４では、上記２つの個々の円板３１および３２の研削コーティングが示される。これら２つの個々の円板３１，３２は、異なる軸方向の厚みを有しており、両方とも円錐形の研削面を備えるが、これら研削面は傾斜が反対方向となっている。

図５の記載においても、第２の砥石車２１を有する第２の研削スピンドル１８が使用されている。

その他図２〜５で示される機械部品については、既に上に挙げた参照番号が付されており、したがって詳細な説明は繰り返さない。

図１〜６に従う研削機械で実施されるべき研削方法は以下の態様で進行する。

原材料としては、既に述べたように焼結された硬質金属からなる丸棒６が用いられる。３００〜４００ｍｍの長さなどを有し得る上記丸棒は、工作物スピンドル台３のチャック４の中を通って摺動させられて、所望の長さの端部領域２３（図２）がチャック４から突き出るようにされる。この位置関係で、締着顎５を丸棒６に対して移送してこれを固着させる。

その後、研削スピンドル台１６の第１の研削スピンドル１７を作業位置に移す。それから、円筒形の研削面を有し第１の研削スピンドル１７上に位置して回転駆動される第１の砥石車２０を用いて、丸棒６の端部領域２３に第１の振れ止め座部３５を形成するよう研削する。この後、第１の振れ止め１１を矢印１３の方向で第１の振れ止め座部３５に対して移送することにより、端部領域２３が以降の各研削プロセスにおいて確実に支持されるようにする。

必要に応じ、丸棒６の端部領域２３には、さらに第２の振れ止め座部３６またはさらなる振れ止め座部を形成するよう研削してもよい。これに応じて、たとえば第２の振れ止め１２が設けられる。その場合、チャック４付近に配置される振れ止め座部３６をまず研削し、それから振れ止め座部３５を研削する。

図３の記載に従うと、上記２つの振れ止め１１，１２がそれぞれ対応の振れ止め座部３５，３６に当接させられている。こうして端部領域２３が確実に支持される。この時点で、第２の砥石車２１を有する第２の研削スピンドル１８を作業位置に移す。そして第２の砥石車２１の第１の円板３１が、丸棒６あるいはその端部領域２３の、心押し台７の方を向いた額面において第１の額コーン３７を形成するよう研削するように働く。第１の額コーン３７は、心押し台７にあって矢印９の方向で摺動可能に配置された心押し軸８の中空センターポンチ１０に嵌るような寸法にされる。

図４は、端部領域２３の自由な端部が第１の額コーン３７で中空センターポンチ１０内で固着された状態を示す。研削スピンドル台１６の第１の研削スピンドル１７が再び作業位置にあり、この時点でＣＮＣ制御下でＸ軸方向に端部領域２３に対して接近させられる。同時に、研削テーブル２をＣＮＣ制御下でＺ軸方向に移送させる。このようにして、第１の砥石車２０を用いて、端部領域２３の長さのほぼ全体が剥離研削法で円筒研削される。これはすなわち、端部領域２３においてこの長さ部分が砥石車２０の単一のプロセスにて研削されることを意味する。しかしながら、より広い砥石車を用いて往復研削法で上記プロセスを実施することも可能である。その場合、径方向の接近運動が複数回行なわれ、そして長手方向の運動が複数回繰返されることになり、こうして研削しろ３８が除去されて端部領域２３での所望の表面状態が達成される。

図４は、振れ止め１１，１２をこのプロセス区間中においても端部領域２３に当接させた状態を示しているが、これは必須ではない。特に第１の額コーン３７を形成する研削の際には、振れ止め１１，１２の使用は不可避であるが、その後には、続く各プロセスにおいて振れ止めが戻って移送されて作業がなされてもよい。

図４に示す円筒研削プロセスは、所望の表面品質を有する一貫して円筒形の輪郭を得ることのみには限定されない。むしろ、この方法ステップにおいては、形成中の完成した硬質金属製工具における全体の円筒研削最終輪郭に到達することとする。すなわち、当該方法におけるこの段階、すなわち端部領域がなお丸棒６に位置する段階で既に、工具の最終輪郭に応じて、円筒形、円錐形または球形の輪郭での段差を有する部分領域を切り出すよう研削することが可能である。円筒研削で実現可能な輪郭すべてが想定され得る。これはまた、特定の複数の輪郭を有する組合せ砥石車を使用して行なわれてもよい。これは図４
には示さない。

このような円筒研削最終輪郭についての具体例は図７に示される。

これにて、丸棒６の端部領域２３およびこれに伴い形成中の硬質金属製工具は、一通り完成まで研削される。ここにおける「完成まで研削」という用語は、粗削りの反対としての仕上げ削りという意味における完成までの研削を意味するのではなく、形成中の工具について、極端な場合で円筒研削によって達成可能な同じ最終段階を意味するものである。この後さらに、別個の各プロセスにおいて切刃や螺旋溝などが形成されるよう研削されることになる。しかしながら、一通り完成まで研削された工具を丸棒６から分離することがまず必要である。

このプロセスについて図５および図５ａ〜５ｃを用いて説明する。丸棒６の端部領域２３は最初は図４に示すようにその両端でなお締着されている。端部領域２３に１つ以上の振れ止めが当接させられ得るが、これは必須ではない。この状態で、図４の記載から離れるように、研削スピンドル台１６を旋回軸１９まわりで旋回させることで第２の研削スピンドル１８を作業位置に再び移す。ただしここでは、複合砥石車である第２の砥石車２１のうち、第１の円板３１よりも大きな直径を有する第２の円板３２が使用される。それから、第２の円板３２を回転させて、やはり回転する丸棒６の端部領域２３に対して当接させる。この第１の当接プロセスは、第２の円板３２が第２の額コーン３９を研削すると（図５ａ）直ちに一旦停止される。

その後、第２の砥石車２１を丸棒６の端部領域２３から戻して移送する。ここで、丸棒６と第２の円板３２とを軸方向で互いに対して変位させる。この変位量はおよそ第２の円板３２の厚みとする。その後、円板３２を再び丸棒６の端部領域２３に対して接近させ、今度は分離カット４０を形成する。このプロセスは、丸棒６についての残存する残りの長さ部分とその端部領域との間の接続が、狭い接続部４１だけになるまで継続される。この時点まで、丸棒６の端部領域２３は、その両端で締着されて回転駆動される（図５ｂ）。

これに続き、工作物スピンドル台の回転駆動を停止し、心押し軸８を有する心押し台７を締着位置から戻して移送する。この時点で、丸棒６の端部領域２３は第１の額コーン３７において自由となっており、把持ユニット２２の締着部材２４，２５により掴まれて確実に保持される。その後、第２の円板をもう一度接近させて分離プロセスを継続し、接続部４１もまた研削され除去される（図５ｃ）。この時点で、円筒研削に関して完成された工具は、丸棒６についての残存する残り部分から分離されて一通り完成となる。形成中の硬質金属製工具は把持ユニット２２に保持され、この把持ユニットによって当該機械から取出されて脇に置かれる（図５を参照）。

その後、丸棒を再びチャック４から一定量だけ外へ移送することで次の端部領域２３を加工できるようにする（図６）。

図７において、２つの異なる硬質金属製工具が、この発明に従う方法およびこの発明に従う円筒研削機械で達成されるべき段階にあるところを示す。ここに示す、一通り完成まで研削された工具においては、その一端にて第２の額コーンをなお見ることができる。丸棒６についての本来の円筒形の輪郭を一点鎖線で示しており、ここから目標の円筒研削最終輪郭が円筒研削のみによって実現されていることを見てとることができる。本図より、段差を付けた円筒形、円錐形または球形の輪郭が容易に達成可能であることを明らかに見てとることができる。ここで特筆すべきことは、これら多種多様な形状を実現する際、少なくとも一端における、原材料をなす丸棒に対して働く単一回の締着作業で十分であるという点にある。

なお、この方法の実施は、図１〜５に示す手法には限定されない。砥石車を丸棒に対して斜め方向で接近させることが可能な場合には、プロセスすべてについてただ１つの砥石車で作業することも可能である。

この発明に従う方法を実施するための研削機械の上面図である。 図１に示す研削機械であって、振れ止め座部を形成する研削時におけるものを詳細に示す図である。 図２に対応して、丸棒に額コーンを形成する研削を示す図である。 丸棒についての工作物スピンドル台から突き出た端部領域を締着するすべての手段を示す図である。 図５は、丸棒から端部領域を分離する際に使用される把持ユニットを追加的に示す図であり、図５ａ、５ｂおよび５ｃは、形成中の工具の円筒研削後の分離プロセスの進行を示す図である。 丸棒における次の端部領域の円筒研削へ移行するところを概略的に示す図である。 ２つの異なる硬質金属製工具がその円筒研削最終輪郭の状態にあるところを示す図である。

符号の説明

１ 機械ベッド、２ 研削テーブル、３ 工作物スピンドル台、４ チャック、５ 締着顎、６ 工作物、７ 心押し台、８ 心押し軸、９ 矢印（心押し軸の動き）、１０ 中空センターポンチ、１１ 第１の振れ止め、１２ 第２の振れ止め、１３ 矢印（振れ止め１１の当接の動き）、１４ 矢印（振れ止め１２の当接の動き）、１５ 共通軸（機能軸）、１６ 研削スピンドル台、１７ 第１の研削スピンドル、１８ 第２の研削スピンドル、１９ 研削スピンドル台の旋回軸、２０ 第１の砥石車、２１ 第２の砥石車、２２ 把持ユニット、２３ ６の端部領域、２４ ２２の締着部材、２５ ２２の締着部材、２６ 矢印、２７ 矢印、２８ 基礎体、２９ 狭い領域、３０ 研削コーティング、３１ 第１の円板、３２ 第２の円板、３３ ３１の研削コーティング、３４ ３２の研削コーティング、３５ 第１の振れ止め座部、３６ 第２の振れ止め座部、３７ 第１の額コーン、３８ 研削しろ、３９ 第２の額コーン、４０ 分離カット、４１ 接続部。

Claims (14)

1. 工作物スピンドル台および心押し台を有する円筒研削機械による、硬質金属からなる工具の製造における円筒研削方法であって、硬質金属から形成される丸棒が原材料として用いられる、方法において、
   ａ） 個々の工具の長さの倍数を長さとする丸棒（６）を前記工作物スピンドル台（３）のチャック（４）の中に締着するステップを含み、前記工作物スピンドル台（３）においては、前記チャック（４）が解放された際に前記丸棒（６）が軸方向に摺動可能であり、前記丸棒（６）についての前記工作物スピンドル台（３）から突き出た端部領域（２３）が、前記心押し台（７）の方を向いており、前記方法はさらに、
   ｂ） 前記丸棒（６）についての、前記工作物スピンドル台（３）から突き出た前記端部領域（２３）の途中に少なくとも１つの振れ止め座部（３５，３６）を形成するよう研削して、前記振れ止め座部（３５，３６）に対して振れ止め（１１，１２）を当接させるステップと、
   ｃ） 前記丸棒（６）についての前記心押し台（７）の方を向いた額面に第１の額コーン（３７）を形成するよう研削するステップと、
   ｄ） 前記心押し台（７）の心押し軸（８）に位置する中空センターポンチ（１０）に対して前記第１の額コーン（３７）を固着させるように互いに対して移送するステップと、
   ｅ） 前記丸棒（６）についての前記工作物スピンドル台（３）から突き出た前記端部領域（２３）を、ほぼ前記個々の工具に対応する全体長さにわたって、その円筒研削最終輪郭まで円筒研削するステップと、
   ｆ） 一通り完成まで研削された前記個々の工具を前記丸棒（６）から切離すステップと、
   ｇ） 前記工作物スピンドル台（３）の、この時点まで締着したままである前記チャック（４）を解放して、前記丸棒（６）を前記工作物スピンドル台（３）内で前記心押し台（７）の方向に摺動させ、それから前記チャック（４）を締着させるステップとを含み、その際、前記丸棒（６）についての次に加工されるべき端部領域が前記工作物スピンドル台（３）から突き出る、ことを特徴とする方法。
2. 前記丸棒（６）についての前記工作物スピンドル台（３）から突き出た前記端部領域（２３）の前記円筒研削時に、前記振れ止め（１１，１２）が前記振れ止め座部（３５，３６）から後退することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記丸棒（６）の前記端部領域（２３）に、２つの振れ止め座部（３５，３６）が軸方向に間隔をあけて形成されるよう研削されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記丸棒（６）についての前記工作物スピンドル台（３）から突き出た前記端部領域（２３）が、前記円筒研削の後に、残っている前記丸棒（６）から分離され、その際、一通り完成した前記工具についての前記工作物スピンドル台（３）の方を向いた額面に対して単一の砥石車（２１）によって、まず前記丸棒（６）が回転した状態で第２の額コーン（３９）が形成されるよう研削され、それから、前記丸棒（６）から前記砥石車（２１）を戻して移送して互いに対して軸方向に変位させた後、中心の接続部（４１）のみを残して分離カット（４０）が与えられてから、前記丸棒（６）の回転運動の停止後に前記接続部（４１）を除去するよう研削することで分離プロセスが完了することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記完成まで研削された個々の工具の切離しの際、前記心押し台（７）および／または前記心押し軸（８）が、形成中の完成した前記工具から後退し、前記工具が把持ユニット（２２）によって保持されることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 前記工具の輪郭を形成するための前記円筒研削するステップが、前記端部領域（２３）のほぼ全体を砥石車の単一のプロセスにて研削する方法において狭い砥石車を用いて、かつ／または径方向の接近運動が複数回行なわれ、長手方向の運動が複数回繰り返される方法において広い砥石車を用いて行なわれることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. 前記丸棒（６）についての、前記丸棒（６）を前記工作物スピンドル台（３）の前記チャック（４）の中で摺動させるためになお利用可能な残りの長さが、少なくとも各々の締着プロセスの際に監視され、最小の残りの長さを下回った際に信号が与えられかつ／または前記円筒研削機械が停止されることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の方法を実施するための、硬質金属からなる工具の製造における円筒形の原料体を研削するための円筒研削機械であって、機械ベッド（１）と、前記機械ベッド（１）上で移送可能であり、工作物スピンドル台（３）および心押し台（７）が上に配置された研削テーブル（２）と、前記工作物スピンドル台（３）に設けられ、原材料としての丸棒（６）が軸方向に中を通って摺動して異なる軸方向の位置で固着されることを可能にするチャック（４）と、前記工作物スピンドル台（３）および前記心押し台（７）間の領域に配置された少なくとも１つの振れ止め（１１，１２）と、前記領域に配置された把持ユニット（２２）とを備え、前記丸棒（６）についての、前記工作物スピンドル台（３）の前記チャック（４）の中を通って摺動し固着される端部領域（２３）は、選択的に前記心押し台（７）および／または前記振れ止め（１１，１２）および／または前記把持ユニット（２２）を介して追加的に保持可能であり、前記把持ユニット（２２）は、一通り完成し回転運動に関して停止された前記工具を前記機械から取出して脇に置くことができるように構成され、前記円筒研削機械はさらに、１つ以上の研削スピンドル（１７，１８）を有して、前記丸棒（６）に対して１つ以上の別個の砥石車（２０，２１）を当接させることのできる少なくとも１つの研削スピンドル台（１６）を備える、
   円筒研削機械。
9. ２つの研削スピンドル（１７，１８）を担持し、工作物スピンドル台（３）、丸棒（６）および心押し台（７）の共通軸（１５）が位置する平面に垂直方向にある旋回軸（１９）まわりに旋回可能な研削スピンドル台（１６）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の円筒研削機械。
10. 異なる直径、異なる幅および／または異なる外側輪郭を有する２つ以上の個々の円板（３１，３２）が直接相並んで共通駆動軸上に位置する複合砥石車（２１）の構成を備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の円筒研削機械。
11. 前記異なる砥石車同士が共通の研削体となるよう一体化されることを特徴とする、請求項１０に記載の円筒研削機械。
12. 前記機械がＣＮＣ制御を備えることを特徴とする、請求項８から１１のいずれかに記載の円筒研削機械。
13. 前記丸棒（６）についての、前記丸棒（６）を前記チャック（４）の中で摺動させるためになお利用可能な残りの長さを、少なくとも各々の締着プロセスの際に監視し、最小の残りの長さを下回った際に信号を与えかつ／または前記円筒研削機械を停止するためのセンサが、前記工作物スピンドル台（３）の前記チャック（４）に結合されることを特徴とする、請求項８から１２のいずれかに記載の円筒研削機械。
14. 前記心押し台（７）が、中空センターポンチ（１０）を担持する心押し軸（８）を有することを特徴とする、請求項８から１３のいずれかに記載の円筒研削機械。

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