JP4969457B2

JP4969457B2 - 首部研削装置

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Publication number: JP4969457B2
Application number: JP2007550046A
Authority: JP
Inventors: 渉青木; 宏貢高濱; 正和中村; 恭生濱武; 二朗大沢; 保永井
Original assignee: OSG Corp; BTT Corp
Current assignee: OSG Corp; BTT Corp
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: WO2007069318A1; KR100996876B1; US8257144B2; CN101326032B; US20090275263A1; DE112005003796B4; KR20080070737A; JPWO2007069318A1; CN101326032A; DE112005003796T5

Description

本発明は、回転工具を研削することで、その首部の形状を変更する首部研削装置及びその首部研削装置に使用される研削装置に関し、特に、作業工数の低減を図ることができると共に被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる首部研削装置に関するものである。

回転工具の首部（回転工具を工作機械に取り付けた場合におけるホルダ端面と刃部との間の部分）は、シャンクと、シャンク径よりも小径に形成されると共に被削材との干渉を避けるために設けられた小径部とから構成される（特許文献１）。

このように、小径部が設けられた回転工具は、その分、加工機からの突き出し量が増えることで加工時に振れが発生しやすいので、被削材との干渉さえ避けられれば、可能な限り小径部の長さを短くすることが望まれている。

しかしながら、一般市場において入手可能な回転工具は、小径部の長さが所定量の間隔（例えば、５ｍｍ間隔）でしか設定されていないので、被削材との干渉を避けるべく選択された小径部の長さであっても、シャンクと被削材とが干渉するまでの距離に余裕が生じてしまう場合があった。

また、小径部の長さが標準の長さとして設定されている標準品に対し、標準品の小径部の長さよりも長く又は短く設定されている特殊品は、需要が少なく在庫数も少ないため、高価であると共に入手も困難であった。

このため、回転工具を使用する使用者は、安価な標準品、又は小径部の長さが短い特殊品を研削することで小径部の長さを調節してきた。
特開２００２−２８３１２０号公報

しかしながら、上述したように、使用者によって小径部の長さを調節する場合には、回転工具をグラインダ等により手作業で１本ずつ研削しなければならないので、多大な作業工数が必要になるという問題点があった。

また、手作業によって回転工具を研削するので、研削部の加工精度が悪化し、回転工具の振れを発生させる要因となっていた。このため、その回転工具を用いて被削材を加工した場合には、加工精度の不足を招くという問題点があった。

これに対し、グラインダ等の手作業では危険性を伴う小径の回転工具では、再研業者に依頼して小径部の長さを調節するが、この場合には、研削部の加工精度の悪化は避けられるが、回転工具を研削する際の回転軸と、その回転工具を用いて被削材を加工する際の回転軸とが異なるため、被削材への加工に対する加工精度の不足を招くという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、作業工数の低減を図ることができると共に被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる首部研削装置を提供することを目的としている。

この目的を解決するために請求項１記載の首部研削装置は、円盤状の砥石車、その砥石車を保持すると共に前記砥石車を回転させる砥石回転装置、前記砥石車を研削可能に構成される修正工具及び前記修正工具を前記砥石車に対して離接可能に保持する修正工具保持装置を有する研削装置と、回転工具を回転可能に保持する主軸と前記研削装置を載置可能なテーブルとを有し、前記主軸と、前記砥石回転装置が固定されると共に前記修正工具を砥石車に対して離間又は当接させるために前記修正工具保持装置が移動可能に配設されるテーブルとの相対運動を数値制御により行う工作機械とを備え、前記砥石車は、作用面となる外周部に位置し断面円弧状に形成されるＲ状部を備え、前記修正工具保持装置は、前記修正工具を前記砥石車に対して揺動させる揺動装置を備え、前記回転工具と前記砥石車とを互いに回転させつつ前記修正工具を前記砥石車から離間させた状態で前記主軸と前記テーブルとを相対運動させ、前記砥石車の前記Ｒ状部を少なくとも含む部分により前記回転工具を研削することで、前記回転工具の首部の形状を変更可能に構成されると共に、前記砥石回転装置により前記砥石車を回転させつつ前記修正工具保持装置を前記砥石車に対して近接する方向に移動させ、前記修正工具保持装置により前記修正工具を前記砥石車に当接させると共に前記修正工具を揺動させることで、前記修正工具により前記砥石車のＲ状部を断面円弧状に修正する。

請求項２記載の首部研削装置は、請求項１記載の首部研削装置において、前記テーブルが前記工作機械に着脱可能に構成されている。

請求項１記載の首部研削装置によれば、円盤状の砥石車と砥石車を回転させる砥石回転装置とを有する研削装置と、回転工具を回転可能に保持する主軸と研削装置を載置するテーブルとを有し主軸とテーブルとの相対運動を数値制御により行う工作機械とを備えているので、回転工具と砥石車とを互いに回転させつつ主軸とテーブルとを相対運動させ、砥石車により回転工具を研削することで、回転工具の首部の形状を変更することができるという効果がある。

また、主軸（回転工具）とテーブル（研削装置）とを相対運動させて回転工具を研削することができるので、従来のようにグラインダ等により手作業で１本ずつ研削する場合と比較して、作業時間が短縮され、その分、作業工数の低減を図ることができるという効果がある。

また、主軸（回転工具）とテーブル（研削装置）とを相対運動させて回転工具を研削することができるので、回転工具の振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができるという効果がある。

更に、砥石車により主軸に保持された回転工具を研削するので、工作機械の機上で回転工具を研削することができる。これにより、回転工具を研削する際の回転軸と、その回転工具を用いて被削材を加工する際の回転軸とを同一の回転軸とすることができるので、回転工具の振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができるという効果がある。その結果、被削材を加工するための加工条件（例えば、送り速度や切込み深さ）を改善することができ、回転工具の加工性能の向上を図ることができるという効果がある。

また、工作機械の機上で回転工具を研削することができれば、予め被削材を加工するために必要な複数の回転工具を研削して、その回転工具をホルダごと準備しておくことで、作業の簡略化を図ることができるという効果がある。
更に、修正工具を砥石車に対して離接可能に保持する修正工具保持装置を研削装置が備えているので、砥石回転装置により砥石車を回転させつつ修正工具保持装置により修正工具を砥石車に当接させることで、修正工具により砥石車を修正することができるという効果がある。これにより、砥石車を研削装置に取り付けたまま修正することができるので、砥石車を取り外さなければ修正できない場合と比較して、砥石車の振れを抑制することができる。
また、修正工具を砥石車に対して揺動させる揺動装置を修正工具保持装置が備えているので、砥石回転装置により砥石車を回転させつつ修正工具保持装置により修正工具を砥石車に当接させると共に修正工具を揺動させることで、修正工具により砥石車の作用面となる外周部を断面円弧状に修正することができるという効果がある。これにより、砥石車を研削装置に取り付けたまま修正することができるので、砥石車を取り外さなければ修正できない場合と比較して、砥石車の振れを抑制することができる。
さらに、作用面となる外周部に位置し断面円弧状に形成されるＲ状部を砥石車が備えているので、砥石車のＲ状部を少なくとも含む部分により回転工具を研削することができるという効果がある。これにより、回転工具の研削部の形状をＲ状部に対応した円弧状とすることができるので、回転工具の剛性増加を図ることができる。また、回転工具を研削する際の砥石車に作用する負荷を抑制することができるので、砥石車の耐久性の向上を図ることができる。

請求項２記載の首部研削装置によれば、請求項１記載の首部研削装置の奏する効果に加え、研削装置が工作機械に着脱可能に構成されているので、研削装置を取り外すことで工作機械のテーブルに作業スペースを確保することができる。よって、その確保された作業スペースに被削材をチャック等で保持しつつ固定することで、その被削材を加工することができるので、工作機械を切削加工機として利用することができる。

本発明の一実施の形態における首部研削装置の斜視図である。（ａ）は研削装置の上面図であり、（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における研削装置の断面図である。（ａ）は図２（ａ）の矢印ＩＩＩａ方向から視た研削装置の正面図であり、（ｂ）は図２（ａ）の矢印ＩＩＩｂ方向から視た研削装置の側面図である。（ａ）は修正工具が砥石車に垂直に当接されている状態を、（ｂ）は修正工具が揺動されている状態を、それぞれ示した研削装置の部分拡大図である。回転工具の首部の形状を変更する様子を時系列に示す図であり、（ａ）は第１工程を、（ｂ）は第２工程を、（ｃ）は第３工程を、それぞれ示す砥石車及び回転工具の模式図である。

１首部研削装置
１０工作機械
１２テーブル
１５主軸
２０研削装置
３０砥石回転装置
４０修正工具保持装置
４３揺動装置
Ｒ修正工具
Ｔ回転工具
Ｗ砥石車
ＷａＲ状部

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態における首部研削装置１の斜視図である。

まず、図１を参照して、首部研削装置１の概略構成について説明する。首部研削装置１は、図１に示すように、工作機械１０と研削装置２０とを主に備え、研削装置２０の砥石車Ｗにより回転工具Ｔを研削することで、その回転工具Ｔの首部の形状を変更するための装置である。

具体的には、砥石車Ｗを回転工具Ｔに当接させると共に、その回転工具Ｔを研削することで、回転工具Ｔの首部の形状の変更を図る（図５参照）。

次いで、各部の詳細構成について説明する。工作機械１０は、図１に示すように、基盤となるベッド１１と、そのベッド１１に支持されるテーブル１２と、ベッド１１の後方に立設されるコラム１３と、そのコラム１３に支持される主軸ヘッド１４と、その主軸ヘッド１４に支持される主軸１５と、テーブル１２と主軸１５との相対運動を数値制御するＮＣ装置１６とを主に備え、ＮＣ装置１６によりテーブル１２と主軸１５との相対運動を数値制御するための装置である。

テーブル１２は、後述する研削装置２０を載置する部材であり、図１に示すように、ベッド１１に延設されるテーブル案内レール１１ａに嵌合されている。このテーブル１２は、ベッド１１に設けられたテーブル移動装置（図示せず）によりテーブル案内レール１１ａに沿ってＹ方向（図１矢印Ｙ方向）へ移動される。

主軸ヘッド１４は、主軸１５を支持する部材であり、図１に示すように、コラム１３に延設される主軸ヘッド案内レール１３ａに勘合されている。この主軸ヘッド１４は、コラム１３に設けられた主軸ヘッド移動装置（図示せず）により、主軸ヘッド案内レール１３ａに沿ってＸ方向（図１矢印Ｘ方向）へ移動される。

主軸１５は、回転工具Ｔを回転可能に保持する部材であり、図１に示すように、主軸ヘッド１４に延設される主軸案内レール１４ａに嵌合されている。この主軸１５は、主軸ヘッド１４に設けられた主軸移動装置（図示せず）により主軸案内レール１４ａに沿ってＺ方向（図１矢印Ｚ方向）へ移動されると共に、主軸モータ（図示せず）の回転駆動力を回転工具Ｔに付与して、その回転工具Ｔを軸線回りに回転させる。

なお、本実施の形態では、各移動装置が回転駆動力を発生する電動モータと、その電動モータの回転運動を直線運動に変換してテーブル１２、主軸ヘッド１４又は主軸１５に伝達するボールねじ（いずれも図示せず）とで構成されている。

ＮＣ装置１６は、上述のように構成されたテーブル１２と主軸１５との相対運動を数値制御すると共に、回転工具Ｔの回転駆動（回転方向及び回転速度）を制御するための装置であり、図１に示すように、作業者が加工条件（例えば、テーブル１２と主軸１５との相対位置を指示する数値情報）を入力する操作パネル１６ａと、その操作パネル１６ａに入力された加工条件に基づいてテーブル１２と主軸１５との相対運動や回転工具Ｔの回転を制御する制御装置１６ｂとを主に備えている。

加工条件が作業者により操作パネル１６ａに入力された場合には、その加工条件に基づいて制御装置１６ｂが各移動装置の電動モータを駆動制御して、テーブル１２と主軸１５との相対運動を制御すると共に、主軸モータを駆動制御して、回転工具Ｔの回転を制御する。

次いで、図２及び図３を参照して、研削装置２０について説明する。図２（ａ）は、研削装置２０の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における研削装置２０の断面図である。また、図３（ａ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩＩａ方向から視た研削装置２０の正面図であり、図３（ｂ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩＩｂ方向から視た研削装置２０の側面図である。なお、図３（ａ）では、研削装置２０の一部が断面視されている。

研削装置２０は、砥石車Ｗにより回転工具Ｔを研削するための装置であり、図２及び図３に示すように、基盤となるベース２１と、そのベース２１に配設されると共に砥石車Ｗを保持する砥石回転装置３０と、砥石車Ｗを修正（ツルーイング）するための修正工具Ｒを保持する修正工具保持装置４０とを主に備えている。

ベース２１は、工作機械１０のテーブル１２に固定される部材であり、図２及び図３に示すように、金属材料から略矩形状に構成されている。また、このベース２１には、図２に示すように、表裏を貫通する長円の穴２１ａ，２１ｂが設けられている。このベース２１は、穴２１ａ，２１ｂを挿通されるボルト２００（図１参照）によって、工作機械１０のテーブル１２に固定される。

このように、研削装置２０が工作機械１０に着脱可能に構成されているので、研削装置２０を取り外すことで工作機械１０のテーブル１２に作業スペースを確保することができる。よって、その確保された作業スペースに被削材をチャック等で保持しつつ固定することで、その被削材を加工することができるので、工作機械１０を切削加工機として利用することができる。一方、工作機械１０のテーブル１２に十分な作業スペースが予め確保されている場合には、そのテーブル１２に研削装置２０を固定したまま、被削材を加工しても良い。この場合には、研削装置２０を使用する毎に位置情報を把握する必要がないので、作業の簡略化を図ることができる。

砥石回転装置３０は、砥石車Ｗを回転させるための装置であり、図２に示すように、回転駆動力を発生する駆動モータ３１と、その駆動モータ３１に近設される砥石保持軸３２と、その砥石保持軸３２に駆動モータ３１の回転駆動力を伝達する伝達装置３３とを主に備えている。

砥石車Ｗは、ダイヤモンド砥粒から構成される研削工具であり、図２に示すように、略円盤状に形成されている。なお、この砥石車Ｗは、作用面となる外周部のみがダイヤモンド砥粒で構成されている。また、この砥石車Ｗは、作用面となる外周部に位置し断面円弧状に形成されるＲ状部Ｗａを備えている。

駆動モータ３１は、電力を駆動源とする電動モータであり、図２（ｂ）に示すように、駆動軸３１ａに伝達装置３３が取着されている。砥石保持軸３２は、砥石車Ｗを保持する部材であり、図２（ｂ）に示すように、一端に伝達装置３３が取着されていると共に、枠体３４にベアリング３５を介して支持されている。また、この砥石保持軸３２には、保持した砥石車Ｗを固定するための蓋体３６が設けられている。

伝達装置３３は、駆動モータ３１の駆動軸３１ａと砥石保持軸３２とを連結するための装置であり、図２（ｂ）に示すように、駆動モータ３１の駆動軸３１ａに取着される第１プーリ３３ａと、砥石保持軸３２に取着される第２プーリ３３ｂと、それら第１プーリ３３ａと第２プーリ３３ｂとを連結するベルト３３ｃとを主に備えている。

駆動モータ３１が回転すると、駆動モータ３１の駆動軸３１ａに取着された第１プーリ３３ａが回転され、その第１プーリ３３ａの回転がベルト３３ｃを介して第２プーリ３３ｂに伝達される。よって、第２プーリ３３ｂが回転されるので、その結果、砥石保持軸３２が回転される。

修正工具保持装置４０は、修正工具Ｒを砥石車Ｗに対して離接させるための装置であり、図２及び図３に示すように、基盤となる支持台４１と、その支持台４１に支持される移動台４２と、その移動台４２に支持される揺動装置４３とを主に備えている。

修正工具Ｒは、ダイヤモンド砥粒から構成される研削工具であり、図２及び図３に示すように、略軸状体に形成されている。

移動台４２は、支持台４１に対してスライドする部材であり、図３（ａ）に示すように、支持台４１との当接面に配設されるガイド４４を備えている。

ガイド４４は、移動台４２の支持台４１に対するスライド方向を規制する部材であり、図３（ａ）に示すように、修正工具Ｒが砥石車Ｗに対して離接する方向（図３（ａ）紙面垂直方向）に延設されている。これにより、移動台４２が支持台４１に対してスライドされる場合には、修正工具Ｒが砥石車Ｗに対して離接する方向のみに規制される。

また、移動台４２は、図２及び図３に示すように、スライド量を計測しつつ移動台４２を移動させるためのマイクロメータ４５を備えている。マイクロメータ４５を回転すると、その回転量に比例して移動台４２が支持台４１に対してスライドされると共に、その回転方向により、修正工具Ｒを砥石車Ｗに対して離隔、又は当接させることができる。

揺動装置４３は、修正工具Ｒを砥石車Ｗに対して揺動させるための装置であり、図２及び図３に示すように、レバー４６と、そのレバー４６に連結される回転軸４７と、その回転軸４７に連結される揺動部材４８とを主に備えている。

レバー４６は、回転軸４７を軸線回りに回転させる部材であり、図３（ｂ）に示すように、矢印Ａ方向（図３（ｂ）時計回り）及び矢印Ｂ方向（図３（ｂ）反時計回り）に回転可能に構成されている。なお、レバー４６の回転範囲は、移動台４２に設けられたストッパ４９により、所定量に規制される。

回転軸４７は、レバー４６の回転に応じて揺動部材４８を揺動させる部材であり、図２及び図３に示すように、移動台４２に挿通されている。

揺動部材４８は、修正工具Ｒを保持する部材であり、図２及び図３に示すように、保持された修正工具Ｒが回転軸４７の軸線回りに揺動されるように、上面視略Ｌ字状に形成されている。レバー４６により回転軸４７が回転されると、その回転軸４７の軸線から離隔されている分だけ修正工具Ｒが揺動される。なお、修正工具Ｒの揺動中心、即ち回転軸４７の軸線は、砥石車Ｗのダイヤモンド砥粒で構成された作用面における厚み方向の中心線の高さと一致している。

また、この揺動部材４８には、図２（ａ）に示すように、回転軸４７の軸線を同一軸線とした略円柱状の凹部４８ａが設けられている。回転軸４７の軸線に対する修正工具Ｒの揺動半径を設定する場合には、この凹部４８ａに勘合する凸部を有する円柱状の軸体（図示せず）を用いて行われる。具体的には、半径の異なる複数の軸体が準備され、例えば、回転軸４７の軸線に対する修正工具Ｒの揺動半径を３ｍｍに設定したい場合には、半径が３ｍｍの軸体を凹部４８ａに勘合し、その軸体と当接するように保持部材４８により修正工具Ｒを保持する。これにより、修正工具Ｒは、回転軸４７の軸線に対して３ｍｍだけ離隔して保持されるので、回転軸４７の軸線に対する修正工具Ｒの揺動半径が３ｍｍに設定される。

ここで、図４を参照して、修正工具Ｒにより砥石車Ｗを修正する方法について説明する。図４（ａ）は修正工具Ｒが砥石車Ｗに垂直に当接されている状態を、図４（ｂ）は修正工具Ｒが揺動されている状態を、それぞれ示した研削装置２０の部分拡大図である。なお、図４では、研削装置２０の一部が省略されて図示されている。

修正工具Ｒにより砥石車Ｗを修正する場合、まずは、図４（ａ）に示すように、修正工具Ｒを砥石車Ｗに垂直に当接させる。なお、本実施の形態では、マイクロメータ４５により移動台４２を支持台４１に対して移動させることで、修正工具Ｒを砥石車Ｗに垂直に当接させる。この場合、移動台４２がマイクロメータ４５の回転量に比例してスライドされるので、所定の修正量に設定しつつ砥石車Ｗを修正工具Ｔにより修正することができる。

次いで、図４（ｂ）に示すように、レバー４６を図３（ｂ）の矢印Ａ方向に揺動させて、修正工具Ｒを砥石車Ｗに対して揺動させる。なお、本実施の形態では、レバー４６により揺動部材４８を揺動させることで、修正工具Ｒを砥石車Ｗに対して揺動させる支持台４１に対して移動させる。

このように、修正工具Ｒを砥石車Ｗに対して離接可能に保持する修正工具保持装置４０を研削装置２０が備えているので、砥石回転装置３０により砥石車Ｗを回転させつつ修正工具保持装置４０により修正工具Ｒを砥石車Ｗに当接させることで、修正工具Ｒにより砥石車Ｗを修正することができる。これにより、砥石車Ｗを研削装置２０に取り付けたまま修正することができるので、砥石車Ｗを取り外さなければ修正できない場合と比較して、砥石車Ｗの振れを抑制することができる。

また、修正工具Ｒを砥石車Ｗに対して揺動させる揺動装置４３を修正工具保持装置４０が備えているので、砥石回転装置３０により砥石車Ｗを回転させつつ修正工具保持装置４０により修正工具Ｒを砥石車Ｗに当接させると共に修正工具Ｒを揺動させることで、修正工具Ｒにより砥石車Ｗの作用面となる外周部を断面円弧状に修正することができる。これにより、砥石車Ｗを研削装置２０に取り付けたまま修正することができるので、砥石車Ｗを取り外さなければ修正できない場合と比較して、砥石車Ｗの振れを抑制することができる。

以上説明したように、首部研削装置１は、円盤状の砥石車Ｗと砥石車Ｗを回転させる砥石回転装置３０とを有する研削装置２０と、回転工具Ｔを回転可能に保持する主軸１５と研削装置２０を載置するテーブル１２とを有し主軸１５とテーブル１２との相対運動を数値制御により行う工作機械１０とを備えているので、回転工具Ｔと砥石車Ｗとを互いに回転させつつ主軸１５とテーブル１２とを相対運動させることができる。よって、砥石車Ｗにより回転工具Ｔを研削することで、回転工具Ｔの首部の形状を変更することができる。

また、主軸１５（回転工具Ｔ）とテーブル１２（研削装置２０）とを相対運動させて回転工具Ｔを研削することができるので、従来のようにグラインダ等により手作業で１本ずつ研削する場合と比較して、作業時間が短縮され、その分、作業工数の低減を図ることができる。

また、主軸１５（回転工具Ｔ）とテーブル１２（研削装置２０）とを相対運動させて回転工具Ｔを研削することができるので、回転工具Ｔの振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。

更に、砥石車Ｗにより主軸１５に保持された回転工具Ｔを研削するので、工作機械１０の機上で回転工具Ｔを研削することができる。これにより、回転工具Ｔを研削する際の回転軸と、その回転工具Ｔを用いて被削材を加工する際の回転軸とを同一の回転軸とすることができるので、回転工具Ｔの振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。その結果、被削材を加工するための加工条件（例えば、送り速度や切込み深さ）を改善することができ、回転工具Ｔの加工性能の向上を図ることができる。

また、工作機械１０の機上で回転工具Ｔを研削することができれば、予め被削材を加工するために必要な複数の回転工具Ｔを研削して、その回転工具Ｔをホルダごと準備しておくことで、作業の簡略化を図ることができる。

次いで、図５を参照しつつ、上述した工作機械１０と研削装置２０とを使用して、砥石車Ｗにより回転工具Ｔを研削することで、回転工具Ｔの首部の長さを延長する首部研削方法について説明する。図５は、回転工具Ｔの首部の形状を変更する様子を時系列に示す図であり、図５（ａ）は第１工程を、図５（ｂ）は第２工程を、図５（ｃ）は第３工程を、それぞれ示す砥石車Ｗ及び回転工具Ｔの模式図である。なお、図５では、砥石車Ｗと回転工具Ｔとの一部が省略されて図示されていると共に、回転工具Ｔの刃部の形状が省略されて図示されている。

砥石車Ｗにより回転工具Ｔを研削することで、回転工具Ｔの首部の形状を変更する場合、まずは、図５（ａ）に示すように、砥石車Ｗを矢印Ｃ方向に移動させて、砥石車Ｗを回転工具Ｔに当接させる（第１工程）。なお、本実施の形態では、予め回転工具Ｔの位置が砥石車Ｗの高さと一致するように、ＮＣ装置１６により主軸１５をＺ方向へ降下させておき、その後、砥石車Ｗを矢印Ｃ方向に移動させるように、ＮＣ装置１６によりテーブル１２をＹ方向へ移動させる。

次いで、図５（ｂ）に示すように、回転工具Ｔを矢印Ｄ方向に移動、即ち回転工具Ｔの軸線に対して平行移動させて、砥石車Ｗにより回転工具Ｔを研削することで、回転工具Ｔの首部の形状を変更する（第２工程）。なお、本実施の形態では、回転工具Ｔを矢印Ｄ方向に移動させるように、ＮＣ装置１６により主軸１５をＺ方向へ移動させる。なお、第２工程においては、回転工具Ｔと砥石車Ｗとを互いに相反する方向（回転工具Ｔの軸線方向視において、例えば、回転工具Ｔの回転方向が時計回りならば、砥石車Ｗも時計回りの場合をいう）に回転させつつ回転工具Ｔを矢印Ｄ方向に移動させる。

ただし、回転工具Ｔと砥石車Ｗとの回転方向については、互いに相反する方向に限定されるものではなく、回転工具Ｔと砥石車Ｗとを同一方向に回転させても良い。この場合には、回転工具Ｔのたわみを抑制することができる。その結果、回転工具Ｔの振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。

次いで、図５（ｃ）に示すように、砥石車Ｗと回転工具Ｔとを相対移動させて、砥石車Ｗにより回転工具Ｔを研削することで、首部とシャンクとの間に円錐形状の連接部分を形成する（第３工程）。この連接部分により、被削材との干渉を避けつつ回転工具Ｔの剛性増加を図ることができる。なお、本実施の形態では、砥石車Ｗと回転工具Ｔとを相対移動させるように、ＮＣ装置１６によりテーブル１２をＹ方向へ、主軸１５をＺ方向へ、それぞれ移動させる。

上述した首部研削方法は、研削置２０と工作機械１０とを使用して、主軸１５とテーブル１２とを相対運動させ、砥石車Ｗを回転工具Ｔに当接させる第１工程と、第１工程により砥石車Ｗが回転工具Ｔに当接された状態で、回転工具Ｔと砥石車Ｗとを互いに回転させつつ主軸１５とテーブル１２とを相対運動させ、回転工具Ｔを研削する第２工程とを備えているので、回転工具Ｔと砥石車Ｗとを互いに回転させつつ主軸１５とテーブル１２とを相対運動させることができる。よって、砥石車Ｗにより回転工具Ｔを研削することで、回転工具Ｔの首部の形状を変更することができる。

また、回転工具Ｔと砥石車Ｗとを第１工程で当接させ、第２工程で互いに回転させつつ主軸１５とテーブル１２とを相対運動させ、回転工具Ｔを研削するので、従来のようにグラインダ等により手作業で１本ずつ研削する場合と比較して、作業時間が短縮され、その分、作業工数の低減を図ることができる。

また、回転工具Ｔと砥石車Ｗとを第１工程で当接させ、第２工程で互いに回転させつつ主軸１５とテーブル１２とを相対運動させ、回転工具Ｔを研削するので、回転工具Ｔの振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。

更に、回転工具Ｔと砥石車Ｗとを第１工程で当接させ、第２工程で互いに回転させつつ主軸１５とテーブル１２とを相対運動させ、回転工具Ｔを研削するので、砥石車Ｗを回転工具Ｔの軸線に対して直交する方向へ押し付けて研削する場合と比較して、回転工具Ｔのたわみを抑制することができる。その結果、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。

更に、砥石車ＷがＲ状部Ｗａを備えているので、砥石車ＷのＲ状部Ｗａを少なくとも含む部分により回転工具を研削することができる。これにより、回転工具Ｔの研削部の形状をＲ状部Ｗａに対応した円弧状とすることができるので、回転工具Ｔの剛性増加を図ることができる。また、回転工具Ｔを研削する際の砥石車Ｗに作用する負荷を抑制することができるので、砥石車Ｗの耐久性の向上を図ることができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施の形態では、工作機械１０のテーブル１２がＹ方向へ移動可能、かつ主軸１５がＸ方向及びＺ方向へ移動可能に構成される場合を説明したが、テーブル１２及び主軸１５の移動方向は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、テーブル１２がＸ方向へ移動可能に構成されても良く、主軸１５がＹ方向へ移動可能に構成されても良い。即ち、テーブル１２と主軸１５とが相対運動されるように構成されていれば、それらテーブル１２及び主軸１５の移動方向や移動方向の組み合わせは限定されるものではない。

また、上記実施の形態では、第１工程において、工作機械１０のテーブル１２（研削装置２０）をＹ方向へ移動させることで砥石車Ｗを回転工具Ｔに当接させる場合を説明したが、砥石車Ｗと回転工具Ｔとの相対運動は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、工作機械１０の主軸１５（回転工具Ｔ）をＸ方向へ移動させることで回転工具Ｔを砥石車Ｗに当接させても良い。即ち、砥石車Ｗと回転工具Ｔとが当接されれば、それら砥石車Ｗと回転工具Ｔとの相対運動は限定されるものではない。

また、上記実施の形態では、第２工程において、工作機械１０の主軸１５（回転工具Ｔ）をＺ方向へ移動させることで回転工具Ｔを研削する場合を説明したが、砥石車Ｗと回転工具Ｔとの相対運動は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、工作機械１０のテーブル１２をＺ方向へ移動可能に構成して、工作機械１０のテーブル１２（研削装置２０）をＺ方向へ移動させることで回転工具Ｔを研削しても良い。即ち、回転工具Ｔが研削されれば、砥石車Ｗと回転工具Ｔとの相対運動は限定されるものではない。

また、上記実施の形態では、第２工程において、回転工具Ｔを軸線に対して平行移動させる場合を説明したが、砥石車Ｗと回転工具Ｔとの相対運動は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、研削部の加工形状がテーパ状となるように、回転工具Ｔを軸線に対して傾斜させつつ移動させても良く、研削部の加工形状が湾曲状となるように、回転工具Ｔを軸線に対して放物線を描くように移動させても良い。

これにより、回転工具Ｔを被削材に対して最適な形状とすることができるので、不必要に回転工具Ｔを研削してしまうことを回避して、回転工具Ｔの剛性を高めることができる。その結果、被削材を加工するための加工条件（例えば、送り速度や切込み深さ）を改善することができ、回転工具Ｔの加工性能の向上を図ることができる。

また、上記実施の形態では、第３工程において、研削部の加工形状がテーパ状となるように、回転工具Ｔを軸線に対して傾斜させつつ移動させる場合を説明したが、砥石車Ｗと回転工具Ｔとの相対運動は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、研削部の加工形状が湾曲状となるように、回転工具Ｔを軸線に対して放物線を描くように移動させても良く、回転工具Ｔを砥石車Ｗから離隔させても良い。

また、上記各実施の形態では、砥石回転装置３０の駆動モータ３１と砥石保持軸３２とが伝達装置３３により連結されるように構成される場合を説明したが、砥石回転装置３０の構成は必ずしもこれに限られるものではなく、駆動モータ３１の駆動軸３１ａと砥石保持軸３２とが一体形成されるように構成しても良い。

この場合には、伝達装置３３が不要となるので、その分、部品コストを削減することができる。その結果、研削装置２０のコスト低減を図ることができる。

また、上記各実施の形態では、研削装置２０が修正工具Ｒ及びその修正工具Ｒを保持する修正工具保持装置４０を備えて構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、修正工具Ｒ及びその修正工具Ｒを保持する修正工具保持装置４０を備えずに構成しても良い。

Claims

円盤状の砥石車、その砥石車を保持すると共に前記砥石車を回転させる砥石回転装置、前記砥石車を研削可能に構成される修正工具及び前記修正工具を前記砥石車に対して離接可能に保持する修正工具保持装置を有する研削装置と、
回転工具を回転可能に保持する主軸と前記研削装置を載置可能なテーブルとを有し、前記主軸と、前記砥石回転装置が固定されると共に前記修正工具を砥石車に対して離間又は当接させるために前記修正工具保持装置が移動可能に配設される前記テーブルとの相対運動を数値制御により行う工作機械とを備え、
前記砥石車は、作用面となる外周部に位置し断面円弧状に形成されるＲ状部を備え、
前記修正工具保持装置は、前記修正工具を前記砥石車に対して揺動させる揺動装置を備え、
前記回転工具と前記砥石車とを互いに回転させつつ前記修正工具を前記砥石車から離間させた状態で前記主軸と前記テーブルとを相対運動させ、前記砥石車の前記Ｒ状部を少なくとも含む部分により前記回転工具を研削することで、前記回転工具の首部の形状を変更可能に構成されると共に、
前記砥石回転装置により前記砥石車を回転させつつ前記修正工具保持装置を前記砥石車に対して近接する方向に移動させ、前記修正工具保持装置により前記修正工具を前記砥石車に当接させると共に前記修正工具を揺動させることで、前記修正工具により前記砥石車のＲ状部を断面円弧状に修正することを特徴とする首部研削装置。
前記研削装置が前記工作機械に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の首部研削装置。