JP4766952B2 - センタレス研削機におけるアンギュラ研削方法、および同装置 - Google Patents
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Description
センタレス研削の基本は、砥石車である調整砥石2と静止部材であるブレード1とによって、円柱状のワーク3を無心的に支承して回転させながら、砥石車である研削砥石4をワークに接触させて研削する。
前記ワーク3の中心線に沿わしめてZ軸を設定し、ほぼ上下方向のY軸を設定し、
Z−Y両軸に直交するほぼ水平なX軸を設定する。
前記の3軸X,Y,Zは、地球を基準とすることなく、上記のベース10を基準として設定される。
頭部3aを有するワーク3をセンタレス研削する場合は、その軸部(頭部以外の箇所)を支承して行なわれる。
切り込みには2つの方式が有る。
その1つは、研削砥石4の砥石軸11を支持している研削砥石台12を研削砥石スライド13に搭載し、該研削砥石スライドを往復矢印c−c′のように(X軸方向へ)スライドさせることである。
もう1つは、調整砥石2の砥石軸5を支持している調整砥石台6をX軸方向に移動させることによって、研削砥石4をして相対的に切り込み送りさせることである。
そこで、調整砥石台6を上部スライド7に搭載し、この上部スライドを更に下部スライド8の上に設置してある。
一方、ブレード1はワークレストを介して前記下部スライド8に搭載されている。
上記下部スライド8を往復矢印b−b′のようにX軸方向へ移動させることにより、調整砥石はブレードとの位置関係を一定に保ちつつX軸方向に(相対的に)切り込み送り作動を行なう。
前記上部スライド7と下部スライド8との間に水平旋回盤9が設けられる例も有るが、この水平旋回盤が設けられていても、調整砥石軸5がZ軸方向を保ってX軸方向に平行移動することに変わりは無い。
ワーク3が、同図(A)のように頭部3aを有していて、ワーク首下面3bやコーナー3cを精密に研削しなければならない場合は、同図(B)のようにしてアンギュラ研削が行なわれる。
ブレード1と、調整砥石2とワーク3とは前掲の図2(A)(従来例)と同様であるが
、特殊な形状の研削砥石14が形成される。
その結果、研削砥石軸15はZ軸に対して傾斜している。
従来例のアンギュラ研削においては、研削砥石軸がZ軸に対して傾斜していること、
及び、研削砥石の外周面が円錐形であること、が特徴的である。
図3(B)において、特殊研削砥石14は矢印θのように研削砥石軸15と直角方向に切込み送りされる。
このように斜め方向の切込み送りをするには、図示の矢印χ方向の送りと矢印z方向の送りとを同時に与えて、矢印θ方向のベクトルを合成して行なわれる。
上記と異なる従来利として、次の様な構造も公知である。
特殊研削砥石14には、z方向の切り込み送りのみを与え、調整砥石2にa´方向の切り込み送りを与えて、相対的に特殊研削砥石14を矢印θ方向へ切り込ませる。
上記いずれの従来例においても、2つの円錐面を有する特殊な研削砥石14を必要とする。
従来技術においては、調整砥石をθ方向へ切込みスライドさせている例が多い。
(14)が用いられ、外周面が円錐形をなしている。
その結果、例えば図示の点Lと点Sとでは回転の周速が異なる。従って当然に「最適の周速で研削する」ということは不可能である。
その上、特殊研削砥石14のドレッシング作業には格別の熟練や多大の労力を要し、かつ、砥石の寿命が短いという問題も有る。
さらに、図3(B)を参照して説明したように、矢印χだけでなく矢印z方向の送りを与えなければならないため、機構的に複雑となり、加工精度が低くなる。
このため、調整砥石をθ方向に切込みスライドさせている従来例も少なくない。
ほぼ垂直な座標軸Xと、ブレード1によって支承されている状態のワーク3の中心線mに平行でほぼ水平な座標軸Zと、X,Z両軸に垂直なY軸とから成る直交3軸X,Y,Zを想定するとともに、
X−Z面内においてX軸と角θで交わる補助軸Θを設定し、
調整砥石軸5がZ軸に平行であり、
Θ軸方向の斜行スライド16が設けられており、
研削砥石4は、その研削砥石軸11をZ軸方向ならしめて上記斜行スライドに搭載されていて、
該研削砥石が、軸心周りに回転しながらΘ軸方向に平行移動し得るようになっていることを特徴とする。
ほぼ垂直な座標軸Xと、ブレード1によって支承されている状態のワーク3の中心線mに平行でほぼ水平な座標軸Zと、X,Z両軸に垂直なY軸とから成る直交3軸X,Y,Zを想定するとともに、
X−Z面内においてX軸と角φで交わる補助軸Φを設定し、
研削砥石軸11がZ軸に平行であり、
Φ軸方向の斜行スライド17が設けられており、
調整砥石2が、その調整砥石軸5をZ軸方向ならしめて、ブレード1と共に前記斜行スライドに搭載されていて、
該調整砥石が、ブレードと協働してワーク3を支承しつつΦ軸方向に平行移動し得るようになっていることを特徴とする。
前記の角θまたは角φを増減調節し得るようになっていることを特徴とする。
前記の斜行スライドには駆動手段が設けられていて、研削砥石(4)または調整砥石(2)を補助軸方向に切込み送りし得るようになっており、
かつ、上記の切込み送りと同時に、該切込み送りよりも短ストローク・高サイクルで、補助軸方向にオシレートを与え得るようになっていることを特徴とする。
ほぼ垂直な座標軸Xと、ブレード1によって支承されている状態のワーク3の中心線(m)に平行でほぼ水平な座標軸Zと、X,Z両軸に垂直なY軸とから成る直交3軸X,Y,Zを想定するとともに、
X−Z面内においてX軸と角θで交わる補助軸Θを設定し、
調整砥石軸5をZ軸に平行ならしめるとともに、予め、Θ軸方向の斜行スライド16を設けておき、
研削砥石の回転軸11をZ軸方向ならしめて上記斜行スライドに搭載し、
該研削砥石を、軸心周りに回転させながら補助軸(Θ軸)方向に平行移動させて、ワーク3に対して補助軸方向に切込み送りすることを特徴とする。
ほぼ垂直な座標軸Xと、ブレード1によって支承されている状態のワーク3の中心線(m)に平行でほぼ水平な座標軸Zと、X,Z両軸に垂直なY軸とから成る直交3軸X,Y,Zを想定するとともに、
X−Z面内においてX軸と角φで交わる補助軸Φを設定し、
調整砥石軸5をZ軸に平行ならしめるとともに、予め、Φ軸方向の斜行スライド17を設けておき、
調整砥石の回転軸5をZ軸方向ならしめて、ブレード1と共に上記斜行スライドに搭載し、
該調整砥石を、軸心周りに回転させながら、ブレード1と協働してワークを支承しつつ、該調整砥石およびワークをΦ軸方向に平行移動させて、
研削砥石4をワーク3に対して相対的に、補助軸(Φ軸)方向に切り込ませることを特徴とする。
ワーク3の材質,形状,仕上げ精度に応じて、前記の交角θまたは交角φを増減調節することを特徴とする。
前記の斜行スライドを補助軸方向(Θ軸またはΦ軸方向)に送る際、該斜行スライドを切込み送りよりも短いストローク、高いサイクルでオシレーションさせることを特徴とする。
本請求項1の発明装置によれば、円柱状の研削砥石を用いることができる(円錐状の研削砥石を用い得ない訳ではない)。
このため、研削砥石外周面の各箇所の回転周速が等しく、無理の無いセンタレス研削を行なうことができ、研削仕上げ品質(特に面あらさ)が優れている。
その上、円錐状の特殊な研削砥石を用いないので、格別の熟練や多大の労力を要せず、特に研削砥石のドレッシング作業が容易で、しかも該研削砥石の寿命が長い。
本請求項2の発明装置によれば、円柱状の研削砥石を用いることができる(円錐状の研削砥石を用い得ない訳ではない)。
このため、研削砥石外周面の各箇所の回転周速が等しく、無理の無いセンタレス研削を行なうことができ、研削仕上げ品質(特に面あらさ)が優れている。
その上、円錐状の特殊な研削砥石を用いないので、格別の熟練や多大の労力を要せず、特に研削砥石のドレッシング作業が容易で、しかも該研削砥石の寿命が長い。
また、研削砥石とワークとの接触圧力を考察すると、接触圧力が高サイクルで増減を繰り返すことになる。
このため、研削砥石とワークとの間に研削液が流入し易くなって、熱の放散が良くなり、研削抵抗が減少するとともに、研削仕上げ面が平滑美麗になる。
本請求項5の発明方法によれば、円柱状の研削砥石を用いることができる(円錐状の研削砥石を用い得ない訳ではない)。
このため、研削砥石外周面の各箇所の回転周速が等しく、無理の無いセンタレス研削を行なうことができ、優れた研削仕上げ品質(特に面あらさ)が得られる。
その上、円錐状の特殊な研削砥石を用いないので、格別の熟練や多大の労力を要せず、特に研削砥石のドレッシング作業が容易で、しかも該研削砥石の寿命が長い。
本請求項6の発明方法は調整砥石の送り形態に特徴が有り、研削砥石については従来技術を大きく変えなくても良い。従って、従来例の非アンギュラ研削(標準形)におけるがごとく円柱状の研削砥石を用いることができる(円錐状の研削砥石を用い得ない訳ではない)。
このため、研削砥石外周面の各箇所の回転周速が等しく、無理の無いセンタレス研削を行なうことができ、優れた研削仕上げ品質(特に面あらさ)が得られる。
その上、円錐状の特殊な研削砥石を用いないので、格別の熟練や多大の労力を要せず、特に研削砥石のドレッシング作業が容易で、しかも該研削砥石の寿命が長い。
また、研削砥石とワークとの接触圧力を考察すると、接触圧力が高サイクルで増減を繰り返すことになる。
このため、研削砥石とワークとの間に研削液が流入し易くなって、熱の放散が良くなり、研削抵抗が減少するとともに、平滑美麗な研削仕上げ面が得られる。
平面図であるから、水平座標軸X−Zが現れている。Y軸は紙面に垂直で、X,Y両軸の交点を通っている。
本発明における直交座標軸X,Y,Zは、先に図2(B)を参照しつつ段落0003で説明したように、センタレス研削機のベース(図3(B)において符号10)をX−Z面として設定される。
こうした機能に関しては、従来例を描いた図2(A)と同様である。
このような機能は、従来例を描いた図2(B)と同様の構造によって得られる(下部スライド8、もしくはこれと等価な構成によって得られる)。
この斜行スライドのスライド方向は、補助軸Θ方向である。
上記のΘ軸は、X−Z面内に在って、X軸に対して角θで交わっている。本実施形態における斜行スライド16は、角θの値が調節可能なように構成されている。
このような構造であるから、必ずしも従来例を描いた図3(B)におけるがごとく、χ方向とz方向とのベクトル合成送りをしなくてもアンギュラ研削を行ない得る。従って、装置が簡単で、製作コストが安く、しかも研削精度が高い。
本実施形態のセンタレス研削機は、X軸方向にスライドするXスライド18が設けられ、該Xスライド18の上に斜行スライド16が搭載されている。このように構成すると、斜行スライド16を休止させておいてXスライド18を作動させることにより、通常のセンタレス研削を施工することもでき、また、Xスライド18と斜行スライド16とを併用して高度のセンタレス研削を施工することもできる。
本例のセンタレス研削機でアンギュラ研削する際は、主としてワーク3の形状に基づき、併せて該ワークの材質、仕上げ精度などを勘案して、最適の角θに調節する。
また、研削砥石4や調整砥石2が円柱状であるから、格別の熟練や多大の労力を要しないでドレッシングすることができ、砥石の寿命が長い。
図示を省略するが、本発明のアンギュラ研削装置は「テーパ面を有するワーク」にも適用することができる。
すなわち上記のスライドと同じ方向に、これよりも短ストローク高サイクルで往復駆動される。
アンギュラ研削にオシレーションを適用することにより、研削砥石とワークとの間に研削液が入り易くなって研削抵抗が減少し、研削熱の発生が少なくなり、かつ研削熱の放散が良くなる。その結果、高精度(特に、表面あらさ)を保ちつつ作業能率を向上させることができる。
Z−X面内に位置して、X軸と角φで交わる補助軸Φを想定する。この軸Φの沿って、斜行スライド17を配設し、調整砥石2を搭載する。詳しくは、調整砥石軸を支承する調整砥石台を搭載する。これらの構成部材は従来例(図2(B)参照)と類似である。
前記の斜行スライド17には、調整砥石2と一緒にブレード1も搭載されていて、調整砥石とブレードとによってワーク3を支承している状態が乱されないようになっている。
要するに、この図1(B)の実施形態は、調整砥石2とブレード1とが斜行スライド17に搭載されて、補助軸Φ方向に送られるところに特徴が有る。
なお、本例においても、前掲の図1(A)の実施形態におけると同様に、斜行スライド17は補助軸Φ方向のオシレーションが可能であり、かつ、補助軸Φの傾斜角φを増減調節することができる。
2…調整砥石
3…ワーク
3a…ワーク頭部
3b…ワーク首下面
3c…コーナー
3d…軸部
4…研削砥石
5…調整砥石軸
6…調整砥石台
7…上部スライド
8…下部スライド
9…水平旋回盤
10…ベース
11…研削砥石軸
12…研削砥石台
13…研削砥石スライド
14…特殊研削砥石
14a…主円錐面
14b…副円錐面
14c…直角なエッジ
15…研削砥石軸
16…斜行スライド
17…斜行スライド
18…Xスライド
Claims (8)
- センタレス研削機において、
ほぼ垂直な座標軸Xと、ブレード(1)によって支承されている状態のワーク(3)の中心線(m)に平行でほぼ水平な座標軸Zと、X,Z両軸に垂直なY軸とから成る直交3軸X,Y,Zを想定するとともに、
X−Z面内においてX軸と角θで交わる補助軸Θを設定し、
調整砥石軸(5)がZ軸に平行であり、
Θ軸方向の斜行スライド(16)が設けられており、
研削砥石(4)は、その研削砥石軸(11)をZ軸方向ならしめて上記斜行スライドに搭載されていて、
該研削砥石が、軸心周りに回転しながらΘ軸方向に平行移動し得るようになっていることを特徴とする、センタレス研削機におけるアンギュラ研削装置。 - センタレス研削機において、
ほぼ垂直な座標軸Xと、ブレード(1)によって支承されている状態のワーク(3)の中心線(m)に平行でほぼ水平な座標軸Zと、X,Z両軸に垂直なY軸とから成る直交3軸X,Y,Zを想定するとともに、
X−Z面内においてX軸と角φで交わる補助軸Φを設定し、
研削砥石軸(11)がZ軸に平行であり、
Φ軸方向の斜行スライド(17)が設けられており、
調整砥石(2)が、その調整砥石軸(5)をZ軸方向ならしめて、ブレード(1)と共に前記斜行スライドに搭載されていて、
該調整砥石が、ブレードと協働してワーク(3)を支承しつつΦ軸方向に平行移動し得るようになっていることを特徴とする、センタレス研削機におけるアンギュラ研削装置。 - 前記の角θまたは角φを増減調節し得るようになっていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載したセンタレス研削機におけるアンギュラ研削装置。
- 前記の斜行スライドには駆動手段が設けられていて、研削砥石(4)または調整砥石(2)を補助軸方向に切込み送りし得るようになっており、
かつ、上記の切込み送りと同時に、該切込み送りよりも短ストローク・高サイクルで、補助軸方向にオシレートを与え得るようになっていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載したセンタレス研削機におけるアンギュラ研削装置。 - センタレス研削機によりアンギュラ研削する方法において、
ほぼ垂直な座標軸Xと、ブレード(1)によって支承されている状態のワーク(3)の中心線(m)に平行でほぼ水平な座標軸Zと、X,Z両軸に垂直なY軸とから成る直交3軸X,Y,Zを想定するとともに、
X−Z面内においてX軸と角θで交わる補助軸Θを設定し、
調整砥石軸(5)をZ軸に平行ならしめるとともに、予め、Θ軸方向の斜行スライド(16)を設けておき、
研削砥石の回転軸(11)をZ軸方向ならしめて上記斜行スライドに搭載し、
該研削砥石を、軸心周りに回転させながらΘ軸方向に平行移動させて、ワーク(3)に対して補助軸方向に切込み送りすることを特徴とする、センタレス研削機におけるアンギュラ研削方法。 - センタレス研削機によりアンギュラ研削する方法において、
ほぼ垂直な座標軸Xと、ブレード(1)によって支承されている状態のワーク(3)の中心線(m)に平行でほぼ水平な座標軸Zと、X,Z両軸に垂直なY軸とから成る直交3軸X,Y,Zを想定するとともに、
X−Z面内においてX軸と角φで交わる補助軸Φを設定し、
調整砥石軸(5)をZ軸に平行ならしめるとともに、予め、Φ軸方向の斜行スライド(17)を設けておき、
調整砥石の回転軸(5)をZ軸方向ならしめて、ブレード(1)と共に上記斜行スライドに搭載し、
該調整砥石を、軸心周りに回転させながら、ブレード(1)と協働してワークを支承しつつ、該調整砥石およびワークをΦ軸方向に平行移動させて、
研削砥石(4)をワーク(3)に対して相対的に、Φ軸方向に切り込ませることを特徴とする、センタレス研削機におけるアンギュラ研削方法。 - ワーク(3)の材質,形状,仕上げ精度に応じて、前記の交角θまたは交角φを増減調節することを特徴とする、請求項5または請求項6に記載したセンタレス研削機におけるアンギュラ研削方法。
- 前記の斜行スライドを補助軸方向に送る際、該斜行スライドを切込み送りよりも短ストローク、高サイクルでオシレーションさせることを特徴とする、請求項5ないし請求項7の何れかに記載したセンタレス研削機におけるアンギュラ研削方法。
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