JP4919205B2 - Grinder - Google Patents
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Description
本発明は、ワークの円筒内面および円錐内面を研削する研削盤に関するものである。 The present invention relates to a grinding machine for grinding a cylindrical inner surface and a conical inner surface of a workpiece.
ワークの内周面を研削する研削盤には、ワークに対して接近離間するz軸方向に砥石を相対移動させるとともに、z軸方向に交差するx軸方向に砥石を相対移動させる機能が要求される。このような研削盤として、特許文献1に示す研削盤が挙げられる。 A grinding machine that grinds the inner peripheral surface of a workpiece is required to have a function of relatively moving the grindstone in the z-axis direction approaching and separating from the workpiece and relatively moving the grindstone in the x-axis direction intersecting the z-axis direction. The An example of such a grinding machine is the grinding machine disclosed in Patent Document 1.
特許文献1に示された研削盤は、砥石を保持する砥石側テーブルに、z軸方向の移動機構およびx軸の移動機構を設けている。したがって、x軸の移動機構の上方にz軸の移動機構を積み上げる構成となるので、ベースから砥石軸までの高さ寸法が大きくなり、剛性が低下することによって、加工精度が低下してしまう。
また、特許文献1のようなワークの円筒内面の研削だけでなく、ワークの円錐内面をも研削する場合には、z軸に対してx軸を回動させて斜めに交差させた構成が好ましい。特許文献1の研削盤に対してx軸を斜めに交差させると、さらに砥石側テーブルが大型化してしまうおそれがある。
The grinding machine shown in Patent Document 1 is provided with a moving mechanism in the z-axis direction and a moving mechanism in the x-axis on a grindstone-side table that holds a grindstone. Accordingly, since the z-axis moving mechanism is stacked above the x-axis moving mechanism, the height dimension from the base to the grindstone shaft is increased, and the rigidity is lowered, so that the machining accuracy is lowered.
Further, when grinding not only the cylindrical inner surface of the workpiece as in Patent Document 1, but also the conical inner surface of the workpiece, a configuration in which the x-axis is rotated with respect to the z-axis to intersect obliquely is preferable. . If the x axis is crossed obliquely with respect to the grinding machine of Patent Document 1, the grindstone side table may further increase in size.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、小型に構成でき、高精度に加工できる、ワークの円筒内面および円錐内面を研削する研削盤を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a grinding machine for grinding a cylindrical inner surface and a conical inner surface of a workpiece, which can be configured in a small size and can be processed with high accuracy.
上記課題を解決するために、本発明の研削盤は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる研削盤では、ワークの円筒内面および円錐内面を研削する研削盤であって、先端に砥石を保持する砥石軸を備え、前記ワークに対して接近離間するz軸方向に進退する砥石側テーブルと、先端に前記ワークを保持する主軸を備え、前記z軸に対して斜めに交差するx軸方向に進退するワーク側テーブルと、備え、前記ワーク側テーブルは、下方のベースに対して回動するとともに前記x軸方向に移動させるx軸方向移動機構を備えたx軸テーブルと、該x軸テーブル上に設置され該x軸テーブルに対して回動するとともに前記主軸を備えた主軸テーブルとを備え、前記x軸テーブルの回動中心と前記主軸テーブルの回動中心とが一致するとともに、これら回動中心を通る直線が前記ワークを通過することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the grinding machine of the present invention employs the following means.
That is, the grinding machine according to the present invention is a grinding machine for grinding a cylindrical inner surface and a conical inner surface of a workpiece, and has a grindstone shaft that holds a grindstone at the tip, and advances and retreats in the z-axis direction approaching and separating from the workpiece. a grindstone side table, comprising a main shaft for holding the workpiece on the tip, the workpiece-side table for forward and backward in the x-axis direction crossing obliquely with respect to the z-axis, wherein said workpiece-side table, below the base An x-axis table provided with an x-axis direction moving mechanism that rotates with respect to the x-axis direction, and is installed on the x-axis table and rotates with respect to the x-axis table and includes the main shaft. and a spindle table, together with the center of rotation of the x-axis table rotation center and the main shaft table matches, to characterized in that a straight line passing through these rotational center passes through the workpiece .
z軸方向の移動を砥石側テーブルで行わせ、x軸方向の移動をワーク側テーブルで行うこととしたので、z軸方向に移動させる機構とx軸方向に移動させる機構とを、それぞれ、砥石側テーブルとワーク側テーブルに振り分けることができる。これにより、砥石側テーブルにz軸およびx軸の2つの移動機構を設けた場合に比べて、砥石側テーブルの高さを低く抑えることができる。比較的低い高さにできるので、砥石側テーブルを高剛性とすることができ、高い精度で加工を行うことができる。
また、砥石側テーブルではなくワーク側テーブルをx軸方向に移動させることとしたので、z軸に対してx軸を斜めに交差させる場合であっても、砥石側テーブルを大型化する必要がない。
また、z軸方向に移動する砥石側テーブルとは別に、ワーク側テーブルをx軸方向に移動させることとしたので、x軸方向のストロークを大きくとることができる。
Since the movement in the z-axis direction is performed on the grindstone-side table and the movement in the x-axis direction is performed on the workpiece-side table, a mechanism for moving in the z-axis direction and a mechanism for moving in the x-axis direction are respectively used. It can be sorted into the side table and the work side table. As a result, the height of the grindstone side table can be kept lower than when two movement mechanisms of the z axis and the x axis are provided on the grindstone side table. Since the height can be made relatively low, the grindstone side table can be made highly rigid, and processing can be performed with high accuracy.
In addition, since the workpiece side table is moved in the x-axis direction instead of the grindstone side table, there is no need to increase the size of the grindstone side table even when the x axis is obliquely intersected with the z axis. .
Further, since the workpiece side table is moved in the x-axis direction separately from the grindstone side table moving in the z-axis direction, the stroke in the x-axis direction can be increased.
さらに、本発明の研削盤では、前記ワーク側テーブルには、前記x軸方向に移動させたドレス位置にて、前記砥石に対してドレスを行うドレス装置が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, in the grinding machine of the present invention, the work side table is provided with a dressing device for dressing the grindstone at the dressing position moved in the x-axis direction.
上述のように、ワーク側テーブルは、x軸方向に大きく移動させることができるので、ワーク側テーブルにドレス装置を設けることとした。これにより、ワーク側テーブルをx軸方向に移動するだけで砥石のドレスを行うので、簡便かつ迅速にドレス作業を行うことができる。 As described above, since the work side table can be moved greatly in the x-axis direction, a dressing device is provided on the work side table. Thereby, since the grindstone is dressed only by moving the workpiece side table in the x-axis direction, the dressing operation can be performed easily and quickly.
x軸テーブルを回動させることにより、砥石側テーブルの砥石に対するワークの円錐内面の角度を決定する。また、主軸テーブルを回動させることにより、微調整を行う。
x軸テーブルの回動中心と主軸テーブルの回動中心とを一致させるとともに、これら回動中心を通る直線がワークを通過することとしたので、x軸テーブルを回動させた後に、主軸テーブルを回動させて微調整する場合であっても、ワークを中心として回動させられ、中心位置がずれることがないので、角度調整が容易となる。
By rotating the x-axis table, the angle of the conical inner surface of the workpiece with respect to the grindstone of the grindstone side table is determined. Further, fine adjustment is performed by rotating the spindle table.
Since the rotation center of the x-axis table and the rotation center of the spindle table coincide with each other and the straight line passing through these rotation centers passes through the workpiece, the spindle table is moved after the x-axis table is rotated. Even in the case of fine adjustment by turning, the angle can be easily adjusted because the work is turned around the center and the center position is not shifted.
本発明によれば、z軸の移動機構とx軸の移動機構とを、それぞれ、砥石側テーブルとワーク側テーブルに振り分けることとしたので、小型に研削盤を構成できるとともに、剛性を高めることができ、ひいては高精度な研削を行うことができる。
また、本発明によれば、ドレス装置を備えたワーク側テーブルをx軸方向に移動させることによりドレス作業ができるので、簡便かつ迅速にドレス作業を行うことができる。
また、本発明によれば、x軸テーブルの回動中心と主軸テーブルの回動中心とを一致させるとともに、これら回動中心を通る直線がワークを通過することとしたので、x軸テーブルを回動させた後に、主軸テーブルを回動させて微調整する場合であっても、中心位置がずれることがなく、高精度の研削を実現することができる。
According to the present invention, since the z-axis moving mechanism and the x-axis moving mechanism are respectively distributed to the grindstone side table and the workpiece side table, it is possible to configure a grinding machine in a small size and increase rigidity. As a result, high-precision grinding can be performed.
Further, according to the present invention, the dressing operation can be performed easily and quickly because the work side table provided with the dressing device is moved in the x-axis direction.
In addition, according to the present invention, the rotation center of the x-axis table and the rotation center of the spindle table coincide with each other, and a straight line passing through these rotation centers passes through the workpiece. Even when the spindle table is rotated and finely adjusted after moving, the center position does not shift and high-precision grinding can be realized.
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
図1には、本実施形態にかかる研削盤1の側断面図が示されている。
研削盤1は、ベース3上に設けられ、砥石4を保持するz軸テーブル(砥石側テーブル)10と、このz軸テーブル10の砥石4側に対向配置されたx軸テーブル(ワーク側テーブル)11と、このx軸テーブル11上に設けられ、ワーク5を保持する主軸テーブル(ワーク側テーブル)12とを備えている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a side sectional view of a grinding machine 1 according to the present embodiment.
The grinding machine 1 is provided on a
なお、本実施形態にかかるx軸は、図2及び図3に示すように、z軸に対して斜めに交わるように配置されている。しかし、図1では、x軸が紙面垂直方向に延在しており、z軸に直交しているように示されている。これは、理解の容易のためであり、本実施形態のx軸はあくまでもz軸に対して斜めに交差していることに留意されたい。 Note that, as shown in FIGS. 2 and 3, the x-axis according to the present embodiment is disposed so as to cross obliquely with respect to the z-axis. However, in FIG. 1, the x-axis extends in the direction perpendicular to the paper surface and is shown to be orthogonal to the z-axis. This is for ease of understanding, and it should be noted that the x-axis of the present embodiment crosses obliquely with respect to the z-axis.
図1に示すように、z軸テーブル10は、ベース3上に固定されたz軸案内基部14と、このz軸案内基部14上に設けられz軸方向に移動するz軸移動テーブル16と、このz軸移動テーブル16上に固定された砥石用スピンドルモータ18とを備えている。
z軸移動テーブル16は、z軸駆動モータ20によって駆動される送りネジ(図示せず)によって、z軸案内基部14に対してz軸方向に移動するようになっている。z軸案内基部14とz軸移動テーブル16との対向面間(図示せず)には、潤滑油が供給されるようになっており、この潤滑油の静圧によって対向面間のクリアランスが確保されることにより(いわゆる静圧案内により)円滑に移動できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the z-axis table 10 includes a z-
The z-axis moving table 16 is moved in the z-axis direction with respect to the z-
砥石用スピンドルモータ18の砥石軸19の先端には砥石4が取り付けられ、砥石用スピンドルモータ18の回転によって砥石4が回転させられる。図4に示されているように、砥石4は、ワーク5の円筒内面を研削する円筒部4aと、ワーク5の円錐内面を研削する円錐部4bとを有している。この砥石4には、ワーク5の形状に応じたものが用いられ、例えば、ワーク5の円錐内面のテーパ角度に応じた円錐部4bを有する砥石が用いられる。
The
図1に示すように、x軸テーブル11は、ベース3上に設置されたx軸案内基部22と、このx軸案内基部22上に設けられ、z軸に対して斜めに交差するx軸方向に移動するx軸移動テーブル24とを備えている。
As shown in FIG. 1, the x-axis table 11 includes an
x軸移動テーブル24は、x軸駆動モータ26によって駆動される送りネジ(図示せず)によって、x軸案内基部22に対してx軸方向に移動するようになっている。x軸案内基部22とx軸移動テーブル24との対向面間(図示せず)には、潤滑油が供給されるようになっており、この潤滑油の静圧によって対向面間のクリアランスが確保されることにより(いわゆる静圧案内により)円滑に移動できるようになっている。
The x-axis moving table 24 is moved in the x-axis direction with respect to the
x軸案内基部22は、ベース3に対して、第1回動ピン28回りに回動可能となっている。第1回動ピン28は、z軸テーブル10側に位置しており、その軸線の上方延長線L1上にはワーク5が位置している。この第1回動ピン28回りに、x軸テーブル11は、上方に設置された主軸テーブル12とともに、調整ネジ30(図2参照)によって回動される。
The
調整ネジ30は、図2に示されているように、ベース3に固定されたベース側ブラケット30aと、x軸案内基部22に固定されたx軸テーブル側ブラケット30bとの間に、六角頭付きボルト30cが渡された構成とされている。ボルト30cは、六角頭部を有する一端がベース側ブラケット30aに対してその軸線方向の移動を拘束された状態で回転可能に支持されている。x軸テーブル側ブラケット30bには傾転可能なナット30dが収容されており、このナット30dに対してボルト30cの軸部である他端側が螺合されている。ボルト30cを回転させることにより、ベース側ブラケット30aとx軸テーブル側ブラケット30bとの間の距離を変化させて、x軸テーブル11及び主軸テーブル12を第1回動ピン28回りに回動させる。
As shown in FIG. 2, the
x軸案内基部22は、調整ネジ30によって回動位置が決定された後に、固定ボルト22aをベース3に形成された雌ねじ穴3aに対して螺結することにより、固定される。ベース3に形成された雌ねじ穴3aは、図2及び図3に示すように、所望の回動位置ごとに複数形成されている。
図2と図3を比較するとわかるように、図2は、x軸をz軸に対して時計回りに約60°傾けた場合であり、図3は、x軸をz軸に対して時計回りに約45°傾けた場合である。
After the rotational position is determined by the adjusting
As can be seen by comparing FIG. 2 and FIG. 3, FIG. 2 shows a case where the x-axis is tilted by about 60 ° clockwise with respect to the z-axis, and FIG. 3 shows that the x-axis is rotated clockwise with respect to the z-axis. In this case, the angle is about 45 °.
図2に示すように、主軸テーブル12は、スイベルテーブル32と、主軸駆動モータ34と、ワーク5を保持する主軸本体36と、ドレス装置37とを備えている。
As shown in FIG. 2, the spindle table 12 includes a swivel table 32, a
スイベルテーブル32は、図1に示すように、x軸移動テーブル24上に設置されており、このx軸移動テーブル24に対して第2回動ピン38回りに回動するようになっている。第2回動ピン38は、第1回動ピン28と同様に、z軸テーブル10側に位置しており、その軸線の上方延長線L1上にはワーク5が位置している。このように、第1回動ピン28及び第2回動ピン38の軸線が一致しており、かつ、この軸線の延長線上にワーク5が位置していることになる。換言すると、x軸テーブル11の回動中心と主軸テーブル12の回動中心とが一致するとともに、これら回動中心を通る直線L1がワーク5を通過するようになっている。なお、好ましくは、この回動中心を通る直線L1は、ワーク5の中心(より具体的にはワーク5を平面視した場合の中心)を通るように設定される。
As shown in FIG. 1, the swivel table 32 is installed on the x-axis movement table 24, and rotates around the
図2に示すように、主軸駆動モータ34は、スイベルテーブル32上に固定されており、主軸本体36に対して駆動力を与えるものであり、例えば電動モータが用いられる。主軸駆動モータ34の駆動力は、主軸駆動モータ34側のプーリ34a、ベルト35及び主軸本体36側のプーリ36aを介して、主軸本体36へと伝達される。
As shown in FIG. 2, the
主軸本体36は、スイベルテーブル32上に固定されており、プーリ36aから伝達される駆動力によって回転される回転軸(主軸)7を備えている。回転軸7は、主軸回転軸線M回りに回転する。回転軸7の先端には、図5に拡大図を示したように、チャック40を介してワーク5が取付け可能となっている。ワーク5は、図5に示されているように、円筒形状をした円筒内面5aと、テーパ状の円錐内面5bとを有する形状となっている。
The main shaft
ドレス装置37は、スイベルテーブル32上に固定されており、スイベルテーブル32のz軸テーブル10側すなわち砥石4側の一端に配置されている。すなわち、x軸移動テーブル24を、図2において左下方向に移動することにより、ドレス装置37が砥石4に接近してドレス作業ができる位置に、ドレス装置37が配置されている。
The dressing
次に、上記構成の研削盤1の動作について説明する。
先ず、研削対象となるワーク5の円錐内面5bのテーパ角度に応じた砥石4をz軸テーブルの砥石軸19に取り付ける。また、ワーク5の円錐内面5bのテーパ角度に応じたx軸のz軸に対する傾きを設定するように、調整ネジ30を操作してx軸テーブル11及び主軸テーブル12を第1回動ピン28回りに回動させる。このように回動させた後、固定ボルト22aをベース3の雌ねじ穴3aに螺結することにより、x軸テーブル11をベース3に対して固定する。
その後、砥石4の回転軸線と、ワーク5の回転軸線とを略一致させるように、x軸テーブル11のx軸移動テーブル24を移動させる。このときに、第1回動ピン28の軸線と第2回動ピン38の軸線が一致するとともに、この共通軸線L1がワーク5の中心を通るようになる。そして、z軸と主軸である回転軸7との角度の微調整を行うように、スイベルテーブル32を第2ピン周りに回動させる。
Next, operation | movement of the grinding machine 1 of the said structure is demonstrated.
First, the
Thereafter, the x-axis movement table 24 of the x-axis table 11 is moved so that the rotation axis of the
研削する際には、先ず、主軸本体36の回転軸7の先端に、チャック40を介してワーク5を固定する。
そして、砥石用スピンドルモータ18を回転させることにより、砥石4を約15万rpmにて回転させる。一方、主軸駆動モータ34を回転させることにより、ワーク5を約6000rpmで回転させる。砥石4およびワーク5の回転方向を同一方向とするか逆方向とするかは、使用形態に応じて適宜選択される。
ワーク5の円筒内面を研削する場合には、x軸テーブル11を砥石4側に移動させることによって切り込み、加工する。
ワーク5の円錐内面を研削する場合には、z軸テーブル10をワーク5側に移動させることによって切り込み、加工する。
研削加工が終了した後は、ワーク5及び砥石4の回転駆動を停止し、ワーク5を主軸本体36の回転軸7から取り外し、次のワーク5を回転軸7に取り付けて、再び同様に研削加工を行う。
When grinding, first, the
Then, the
When grinding the cylindrical inner surface of the
When grinding the conical inner surface of the
After the grinding process is completed, the rotation drive of the
複数個のワーク5を加工すると、砥石5の加工面が荒れてくるので、この加工面を整えるためにドレス装置37によってドレス作業を行う。ドレス作業を行う際には、x軸テーブル11を移動させ、ドレス作業が可能な位置までドレス装置37を砥石4に接近させる。ドレス作業が終了した後は、再びx軸テーブル11を、ワーク5の研削が可能な位置まで移動させる。
When a plurality of
以上の通り、本実施形態にかかる研削盤によれば、以下の作用効果を奏する。
z軸方向の移動をz軸テーブル10で行わせ、x軸方向の移動をz軸テーブル10に対向配置された主軸テーブル12側に設けたx軸テーブル11で行うこととしたので、z軸方向に移動させる機構とx軸方向に移動させる機構とを、振り分けることができる。これにより、z軸テーブルの上に重ねてx軸テーブルを設けた場合に比べて、砥石側のテーブルの高さを低く抑えることができる。このように、比較的低い高さにできるので、砥石4を回転駆動するz軸テーブル10を高剛性とすることができ、高い精度で加工を行うことができる。
また、主軸テーブル12をx軸テーブル11によりx軸方向に移動させることとしたので、z軸に対して斜めに交差させたx軸テーブル11をz軸テーブル10に設けることによってz軸テーブル10を大型化する必要がない。
また、x軸テーブル11をz軸テーブル10とは独立に設けたので、x軸方向のストロークを大きくとることができる。このように、主軸テーブル12は、x軸方向に大きく移動させることができるので、主軸テーブル12のスイベルテーブル32にドレス装置37を設けることとした。これにより、主軸テーブル12をx軸テーブル11によってx軸方向に移動するだけで砥石4のドレスを行うので、簡便かつ迅速にドレス作業を行うことができる。
As described above, according to the grinding machine according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
Since the movement in the z-axis direction is performed by the z-axis table 10 and the movement in the x-axis direction is performed by the x-axis table 11 provided on the main spindle table 12 side opposed to the z-axis table 10, the z-axis direction It is possible to sort out the mechanism for moving in the x-axis direction and the mechanism for moving in the x-axis direction. Thereby, compared with the case where the x-axis table is provided on the z-axis table, the height of the table on the grindstone side can be kept low. Thus, since it can be made comparatively low height, the z-axis table 10 which rotationally drives the
Further, since the spindle table 12 is moved in the x-axis direction by the x-axis table 11, the z-axis table 10 is provided by providing the z-axis table 11 with the x-axis table 11 obliquely intersecting the z-axis. There is no need to increase the size.
Further, since the x-axis table 11 is provided independently of the z-axis table 10, the stroke in the x-axis direction can be increased. Thus, since the spindle table 12 can be moved greatly in the x-axis direction, the dressing
x軸テーブル11の回動中心と主軸テーブル12の回動中心とを一致させるとともに、これら回動中心を通る直線L1がワーク5を通過することとしたので、x軸テーブル11を回動させた後に、主軸テーブル12を回動させて微調整する場合であっても、ワーク5を中心として回動させられ、中心位置がずれることがないので、容易に角度調整することができる。
The rotation center of the x-axis table 11 and the rotation center of the spindle table 12 are made to coincide with each other, and the straight line L1 passing through these rotation centers passes through the
1 研削盤
3 ベース
4 砥石
5 ワーク
10 z軸テーブル(砥石側テーブル)
11 x軸テーブル(ワーク側テーブル)
12 主軸テーブル(ワーク側テーブル)
28 第1回動ピン
36 主軸本体
37 ドレス装置
38 第2回動ピン
1 Grinding
11 x-axis table (work side table)
12 Spindle table (work side table)
28 First
Claims (2)
先端に砥石を保持する砥石軸を備え、前記ワークに対して接近離間するz軸方向に進退する砥石側テーブルと、
先端に前記ワークを保持する主軸を備え、前記z軸に対して斜めに交差するx軸方向に進退するワーク側テーブルと、
を備え、
前記ワーク側テーブルは、下方のベースに対して回動するとともに前記x軸方向に移動させるx軸方向移動機構を備えたx軸テーブルと、該x軸テーブル上に設置され該x軸テーブルに対して回動するとともに前記主軸を備えた主軸テーブルとを備え、
前記x軸テーブルの回動中心と前記主軸テーブルの回動中心とが一致するとともに、これら回動中心を通る直線が前記ワークを通過することを特徴とする研削盤。 A grinding machine for grinding a cylindrical inner surface and a conical inner surface of a workpiece,
A grindstone shaft that holds a grindstone at the tip, and a grindstone side table that advances and retreats in the z-axis direction approaching and separating from the workpiece;
A workpiece-side table that includes a spindle that holds the workpiece at the tip, and advances and retreats in the x-axis direction obliquely intersecting the z-axis
Equipped with a,
The work table is rotated with respect to a lower base and moved in the x-axis direction. The work-side table has an x-axis direction moving mechanism, and is installed on the x-axis table. And a spindle table provided with the spindle,
A grinding machine characterized in that the rotation center of the x-axis table coincides with the rotation center of the spindle table, and a straight line passing through the rotation center passes through the workpiece .
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