JP5142875B2

JP5142875B2 - センタレス研削用調整車ドラム

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Publication number: JP5142875B2
Application number: JP2008196572A
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Inventors: 郁夫山田
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Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2028-07-30
Also published as: JP2010030003A

Description

この発明は、例えば、円錐ころ軸受の円錐ころのような、円錐形状ワークの外径のスルーフィードセンタレス研削に用いられるねじ状調整車ドラムに関し、円錐形状ワーク外径の真円度や面粗さ等の加工精度を向上させるセンタレス研削用調整車ドラムに関するものである。

従来、円錐形状ワークの外径を、ストレートに研削するスルーフィードセンタレス研削が実用に供されている（特許文献１〜３）。図１０に示すように、このスルーフィードセンタレス研削で用いる調整車ドラム１において、傾斜溝２の各周の軸方向同一箇所を繋ぐ包絡線Ｌ１は、通常、真直ぐである。また、ワークＷａが仕上げられる最終領域近くであるいわゆるスパークアウト研削領域を得るため、図１１に示すように、研削砥石３の砥石形状を、例えば、径方向外方に凸となるＲ形状にする場合がある。
なお、ワークＷａの研削状態では機械や砥石が弾性変形しており、砥石の切り込みを停止させて弾性変形の回復による微小な研削状態を通常スパークアウト研削と呼ぶが、スルーフィードセンタレス研削においても微小研削領域となる、ワークＷａが仕上げられる最終領域近くをスパークアウト研削領域と呼び、これによりワークＷａの真円度や面粗度を向上させる。
特許第３７７２９５５号公報特許第３８７１０１５号公報特許第３８８８４６９号公報

従来のスルーフィードセンタレス研削に用いられる調整車ドラムの包絡線は、図１０に示すように真直ぐであり、スパークアウト研削領域を確保することができない。この場合におけるワーク寸法変化は、図１２に示すように、研削砥石入口から出口にわたる研削砥石幅に対し、直線となる。この状態では、研削加工におけるスパークアウト研削領域がない。そのため、ワークの真円度や面粗さを良くすることができない。
また、スパークアウト研削領域を得るため、図１１に示すように、研削砥石３の外周面３ａの砥石形状を、例えば、径方向外方に凸となるＲ形状にする場合、次のような問題がある。ワーク型番毎にワーク取代Ｗｔの違いがあるため、ドレッサーのテンプレート等の変更によりワーク型番毎に砥石形状を変更する必要がある。したがって、砥石形状を変更するためのドレッシングによる砥石損耗量の増加、およびそのための工数（ドレッシング作業、テンプレートの交換等）の増加が生じる。

この発明の目的は、スパークアウト研削領域を確保でき、円錐形状ワークの真円度、面粗さを向上させることができ、かつ工数の低減を図ることができるセンタレス研削用調整用ドラムを提供することである。

この発明のセンタレス研削用調整用ドラムは、スルーフィードセンタレス研削用の調整車ドラムであって、螺旋状に続くねじ溝を外周に有し、このねじ溝の各周の底面が円錐形状部を成し、円錐形状部間に鍔部を有し、ドラム軸芯回りに回転駆動されて円錐形状ワークを前記ねじ溝の底面に転接させる回転自在な調整車ドラムにおいて、前記ねじ溝の各周の底面と、前記ドラム軸芯とのなす角度が、ドラム全域において同一角度であり、この調整車ドラムをドラム軸芯を含む任意の仮想平面で切断した断面において、前記ねじ溝の各周の軸方向同一箇所をドラム軸芯方向に沿って繋ぐ包絡線が、ドラム軸芯方向にわたり径方向外方に突出する凸の曲線である
ことを特徴とする。

この構成によると、円錐形状ワークは、調整車ドラムのねじ溝の底面に転接するように調整車ドラムおよび板状部材等で支持された状態で、回転駆動される研削砥石によって前記円錐形状ワークの外周面が研削される。
特に、前記ねじ溝の各周の底面と、前記ドラム軸芯とのなす角度を、ドラム全域において同一角度にし、且つ、前記ねじ溝の各周の軸方向同一箇所をドラム軸芯方向に沿って繋ぐ包絡線が、ドラム軸芯方向にわたり径方向外方に突出する凸の曲線にすることにより、研削当りにおける切込みがゼロに近いスパークアウト研削領域を確保できる。したがって、円錐形状ワークの真円度および面粗さ等の加工精度を向上させることができる。この場合、円錐形状ワークの型番毎に研削砥石の形状を変更する必要がないため、砥石形状を変更するためのドレッシングによる砥石摩耗量が増加することがなく、そのための工数も低減することができる。それ故、円錐形状ワークの生産効率を高めることができ、製造コストの低減を図ることができる。

前記包絡線が円弧であっても良い。このように包絡線の円弧形状にすることにより、所望のスパークアウト研削領域を得ることができる。
前記ねじ溝に転接させる円錐形状ワークの外周面を研削する研削砥石に対し、前記ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の位置を、同研削砥石における、円錐形状ワークの搬送方向下流側端または搬送方向下流側端付近としても良い。前記研削砥石に対し、ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の位置、いわゆる包絡線の頂点位置を、円錐形状ワークの搬送方向下流側端にすると、円錐形状ワークが搬送方向上流側から下流側に搬送されるに従って、ワーク取代を次第に小さくすることができる。したがって、円錐形状ワークの搬送方向下流側において、スパークアウト研削を行うことができる。包絡線の頂点位置を、搬送方向下流側端付近つまり研削砥石のワーク出口側端より僅かに内側にすると、円錐形状ワークの搬送方向下流側において、スパークアウト研削を行うことができるうえ、スパークアウト研削後の円錐形状ワークの逃げをスムーズにでき、砥石エッジによる傷の発生等を未然に防止することができる。

前記円錐形状ワークの外周面が研削する取代に応じた、包絡線形状であっても良い。このような包絡線形状の調整車ドラムにすることで、研削砥石の外周面を平坦なものとすることができ、円錐形状ワークの型番毎に変更されない。換言すれば、研削砥石の汎用性を高め、円錐形状ワークの型番変更に伴う工数を低減することができる。

前記ねじ溝の円錐形状部に当接する基準面と鍔部の一側面に当接する端面とを有する治具本体と、この治具本体に設けられ前記基準面に対する垂直方向の距離を測定する測定ゲージとを備えた測定治具を用いて、ねじ溝の底面とドラム軸芯とのなす角度が求められるようにしても良い。この測定治具の基準面を調整車ドラムの所定の円錐形状部に当て、他の円錐形状部に測定ゲージの測定子を当て、前記基準面を当てた円錐形状部と、測定ゲージを当てた円錐形状部との平行段差を測定する。この平行段差の測定値と、ねじ溝のリードとから、ねじ溝の底面の傾斜角度を求める。このような測定治具を用いると、この基準面を円錐形状部に押し当て操作等するだけで、前記平行段差を正確かつ容易に測定することができ、よって、ねじ溝の底面の傾斜角度を正確かつ容易に求めることが可能となる。

前記ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の底面に、治具本体の基準面を押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に、前記治具本体の端面を押し当て、測定ゲージにより測定される測定値から、一の円錐形状部から他の円錐形状部までの平行段差である第１のドラム角段差を求め、前記治具本体を、前記測定値を得た位置よりも１リード分ずれたねじ溝の底面に、同治具本体の基準面を押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に、前記治具本体の端面を押し当て、ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の底面に、測定ゲージの測定子を当接させて測定される測定値から、一の円錐形状部から他の円錐形状部までの平行段差である第２のドラム角段差を求め、これら第１および第２のドラム角段差より求められる角度を、ドラム軸芯に対するねじ溝の底面の角度としても良い。
「平行段差」は、一の円錐形状部から他の円錐形状部までの略平行な段差をも含む。

前記包絡線が、ドラム軸芯方向にわたり径方向外方に突出する凸の曲線であるため、ドラム角段差は、測定位置により変化する。しかし、円錐形状ワークの頂角に関係する最終仕上がり部であるワーク出口付近で前記ドラム角段差を測定すれば良い。また、包絡線のクラウニング曲率が非常に大きい場合等は、この包絡線のクラウニング頂点付近では、クラウニングによるドラム角段差への影響は小さいので、径方向外方に最も離れたねじ溝の底面に、治具本体の基準面を押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に、治具本体の端面を押し当てて第１のドラム角段差を求める。また、治具本体の基準面を、１リード分ずれたねじ溝の底面に押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に前記治具本体の端面を押し当て、径方向外方に最も離れたねじ溝の底面に測定子を当接させて第２のドラム角段差を求める。これらドラム角段差より、所望のねじ溝の底面の角度を求めることができる。

前記ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の底面より、１／２リード分ずれた底面に、治具本体の基準面を押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に、前記治具本体の端面を押し当て、測定ゲージにより測定される測定値から、一の円錐形状部から他の円錐形状部までの平行段差であるドラム角段差を求め、このドラム角段差より求められる角度を、ドラム軸芯に対するねじ溝の底面の角度としても良い。この場合、調整車ドラムの凸の曲線の突出量、いわゆるクラウニング量に影響されずに、ドラム角段差をより正確に求めることができる。

前記ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の底面と、この底面に続く鍔部の一側面との交点をドラム軸芯方向位置の基準位置とし、任意のねじ溝の底面に、治具本体の基準面を押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に、前記治具本体の端面を押し当て、測定ゲージにより測定される測定値からドラム角段差を求め、このドラム角段差と、前記基準位置からの軸方向距離とから求められる曲率を、前記包絡線のクラウニング曲率としても良い。このようなクラウニング曲率を得た調整車ドラムを用いて、円錐形状ワークを研削し、この円錐形状ワークの真円度および面粗さ等の加工精度を容易に向上させることができる。

この発明のセンタレス研削用調整車ドラムは、スルーフィードセンタレス研削用の調整車ドラムであって、螺旋状に続くねじ溝を外周に有し、このねじ溝の各周の底面が円錐形状部を成し、円錐形状部間に鍔部を有し、ドラム軸芯回りに回転駆動されて円錐形状ワークを前記ねじ溝の底面に転接させる回転自在な調整車ドラムにおいて、
前記ねじ溝の各周の底面と、前記ドラム軸芯とのなす角度が、ドラム全域において同一角度であり、この調整車ドラムをドラム軸芯を含む任意の仮想平面で切断した断面において、前記ねじ溝の各周の軸方向同一箇所をドラム軸芯方向に沿って繋ぐ包絡線が、ドラム軸芯方向にわたり径方向外方に突出する凸の曲線であるため、スパークアウト研削領域を確保でき、円錐形状ワークの真円度、面粗さを向上させることができ、かつ工数の低減を図ることができる。

この発明の一実施形態を図１ないし図５と共に説明する。この実施形態に係る調整車ドラムは、例えば、円錐ころ軸受の円錐ころの外周面をスルーフィードセンタレス研削する際に用いられる。以下の説明は、調整車ドラムの円錐形状部の傾斜角度を測定する測定方法についての説明をも含む。円錐形状ワークの外周面をスルーフィードセンタレス研削するスルーフィードセンタレス研削装置は、図１、図２に示すように、主に、前記調整車ドラム１０と、ブレード１１（図２）と、研削砥石１２とを備えている。これらのうち調整車ドラム１０の軸芯つまりドラム軸芯Ｄｊと、研削砥石１２の軸芯Ｋｊとが略平行になるように配置される。

調整車ドラム１０の概略構成について説明する。
調整車ドラム１０はドラム軸１３の外周に取り付けられる。この調整車ドラム１０は、螺旋状に続くねじ溝１０ａを外周に有し、このねじ溝１０ａの各周の底面１０ａａが円錐形状部を成し、ドラム軸１３のドラム軸芯Ｄｊ回りに回転駆動される。この調整車ドラム１０は、円錐形状ワークからなるワークＷをねじ溝１０ａの底面１０ａａに転接させる回転自在な構成である。前記ねじ溝１０ａの底面１０ａａは、螺旋状の鍔部１０ｂによって区画形成され、螺旋状に続く円錐形状に形成されている。

図２に示すように、前記ブレード１１は板状に形成される板状部材である。この板状部材の少なくとも上端縁部１１ａを、調整車ドラム１０と研削砥石１２との間に介在させてこの上端縁部１１ａに沿ってワークＷを支持する。またブレード１１は、前記ねじ溝１０ａの底面１０ａａにワークが転接するように、このワークＷの外周面を支持する。なお、ブレード１１の上方で且つワークＷの上には、ワークＷの飛び上がりを防止する図示外のトッププレートが設けられている。
前記研削砥石１２は、円筒形状に形成され、調整車ドラム１０と略平行な軸芯回りで回転駆動され、調整車ドラム１０およびブレード１１で支持されたワークＷの外周面を研削する。つまりワークＷの外径は、ねじ溝１０ａおよび鍔部１０ｂを有する調整車ドラム１０と、研削砥石１２の外周面との間にワークＷを通すことにより研削される。図１に示すように、研削砥石１２の外周面は、平面視において平坦であり、ワークＷの型番毎に変更されない。

調整車ドラム１０の詳細構成について説明する。
図３に示すように、ねじ溝１０ａの各周の底面１０ａａと、ドラム軸芯Ｄｊとのなす角度δｄは、ドラム全域において同一角度である。この角度δｄを「ドラム角δｄ」と称す。
この調整車ドラム１０をドラム軸芯Ｄｊを含む任意の仮想平面で切断した断面において、前記ねじ溝１０ａの各周の軸方向同一箇所をドラム軸芯方向に沿って繋ぐ包絡線Ｌ２が、ドラム軸芯方向にわたり径方向外方に突出する凸の曲線となるように、この調整車ドラム１０が形成されている。図１、図３に示すように、前記包絡線Ｌ２は円弧でありこのクラウニング曲率Rscは、研削砥石１２の砥石幅Ｈ１内におけるねじ溝１０ａの包絡線Ｌ２のワーク入口側開き量が、ワーク外径取代Ｗｔ程度になる曲率に設定している。また図１に示すように、ドラム軸芯方向に並ぶ複数の鍔部１０ｂの外径を繋ぐ包絡線Ｌ３は、ねじ溝１０ａの各周の軸方向同一箇所をドラム軸芯方向に沿って繋ぐ包絡線Ｌ２と同一形状に形成されている。

また図１に示すように、研削砥石１２に対し、ドラム軸芯Ｄｊから径方向外方に最も離れたねじ溝１０ａの位置Ｐ１を、同研削砥石１２における、円錐形状ワークつまりワークＷの搬送方向下流側端または搬送方向下流側端付近としている。これらの場合、ワークＷの外周面の寸法変化を、図４、図５に示すように滑らかな曲線にすることができる。図１に示すように、包絡線Ｌ２を径方向外方に突出する凸の曲線としたうえで、径方向外方に最も離れたねじ溝１０ａの位置Ｐ１を前記のように規定したため、スパークアウト研削領域ＳＡを設けることができる。前記径方向外方に最も離れたねじ溝１０ａの位置Ｐ１とは、前記包絡線Ｌ２のいわゆる頂点位置と同義である。この包絡線Ｌ２の頂点位置は、図４に示す研削砥石１２におけるワークＷの搬送方向下流側端よりも、図５に示す搬送方向下流側端付近つまり研削砥石１２のワーク出口側端よりも僅かに上流側（内側）にあることがより望ましい。その理由は、スパークアウト研削後のワークＷの逃げをスムーズにでき、研削砥石１２の砥石エッジによる傷の発生等を未然に防止できるためである。

調整車ドラム１０のドラム角δｄの測定方法について説明する。
図３に示すように、測定治具１４を用いて前記ドラム角δｄが測定され得る。測定治具１４は、底面が基準面１５ａとなる治具本体１５、および前記基準面１５ａに対する垂直方向の距離を測定する測定ゲージ１６を備える。治具本体１５のうち前記基準面１５ａに続く端面１５ｂが、鍔部１０ｂの一側面１０ｂａに当接可能に形成されている。この端面１５ｂは、基準面１５ａに垂直に形成されている。
測定ゲージ１６は針状測定子１６ａとメータ１６ｂとを有する。これらのうち測定子１６ａは、治具本体１５に基準面１５ａに対する垂直方向の移動が可能な状態で保持されている。メータ１６ｂは、この測定子１６ａの移動距離を示す。

図３に示すように、基準面１５ａをねじ溝１０ａの底面１０ａａ−１に当て、軸芯方向に隣接するねじ溝１０ａの底面１０ａａ−２に測定子１６ａを当てる。このときの測定子１６ａを底面１０ａａ−２に当てるに要する基準面１５ａに対する距離をメータ１６ｂから読み取り、これをねじ溝１０ａの底面１０ａａ−１，１０ａａ−２間の平行段差Ｈｄとする。ねじ溝１０ａのリードＬｄは、設計値として予め定められているから、前記ドラム角δｄは次式（１）により求められる。
δｄ＝ｓｉｎ^−１（Ｈｄ／Ｌｄ） ……（１）

前記平行段差Ｈｄの測定は、基準面１５ａをねじ溝１０ａの底面１０ａａ−１に当てたうえで隣接するねじ溝１０ａの底面１０ａａ−２に測定子１６ａを当てるだけでなされるから、その操作は極めて容易であり、ねじ溝１０ａの底面１０ａａに基準面１５ａを当てることができれば、その操作は極めて容易である。また、ねじ溝１０ａの底面１０ａａに基準面１５ａを当てることができれば、その長さに影響を受けずに正確に平行段差Ｈｄを測定することができる。この平行段差Ｈｄの測定に際しては、治具本体１５または測定ゲージ１６を、調整車ドラム１０の円周方向に振りながら測定し、その測定値の最大値を平行段差Ｈｄとする。この最大値は、ねじ溝１０ａの底面１０ａａの接線位置での測定値に相当することになるから、得られた平行段差値Ｈｄは、高度に正確なものである。

ここで、前述の包絡線Ｌ２は径方向外方に突出する凸の曲線であるため、ドラム角δｄの平行段差Ｈｄ（ドラム角段差Ｈｄ）は、測定位置により変化する。しかし、円錐形状ワークの頂角に関係する最終仕上がり部であるワーク出口付近でドラム角段差Ｈｄを測定すれば良い。
具体的には、図３に示すように、ドラム軸芯Ｄｊから径方向外方に最も離れたねじ溝１０ａの底面１０ａａより、１／２リード分搬送方向下流側にずれた底面１０ａａ−１に、治具本体１５の基準面１５ａを押し当てる。これと共に、前記底面１０ａａ−１に続く鍔部１０ｂの一側面１０ｂａに、治具本体１５の端面１５ｂを押し当てる。さらに１／２リード分ずれた搬送方向上流側にずれたねじ溝１０ａの底面１０ａａ−２に、測定ゲージ１６の測定子１６ａを当てることにより、包絡線Ｌ２のクラウニング量に影響されずにドラム角段差Ｈｄ、すなわちドラム角δｄが測定できる。

なお、包絡線Ｌ２のクラウニング曲率Rscが非常に大きい場合（クラウニング曲率Rscが非常に大きい場合とは、例えば、クラウニングR200,000ｍｍである。ワークの取代、砥石幅によるが、R200,000ｍｍくらいより大きい場合は、クラウニング曲率の頂点付近（±１リード内）ではHdxの差が小さい（例えば、0.003以内）、即ちドラム角の差が小さいので、許容できる。）等は、包絡線Ｌ２のクラウニング頂点付近ではクラウニングによるドラム角段差Ｈｄへの影響は小さい。このため、図６に示すように、ドラム軸芯Ｄｊから径方向外方に最も離れたねじ溝１０ａの底面１０ａａ−１に治具本体１５を押し当てると共に、前記底面１０ａａ−１に続く鍔部１０ｂの一側面１０ｂａに前記治具本体１５の端面１５ｂを押し当て、ドラム角段差Ｈｄを測定する状態と、図７に示すように、前記ねじ溝１０ａの底面１０ａａ−１の位置よりも１リード分ずれたねじ溝１０ａの底面１０ａａ−２に治具本体１５を押し当てると共に、前記底面１０ａａ−２に続く鍔部１０ｂの一側面１０ｂａに前記治具本体１５の端面１５ｂを押し当てたうえで、ドラム軸芯Ｄｊから径方向外方に最も離れたねじ溝１０ａの底面１０ａａ−１に、測定ゲージ１６の測定子１６ａを当て、ドラム角段差Ｈｄを測定する状態との間の測定状態としても良い。

図８に示すように、ねじ溝１０ａの底面１０ａａのうち、包絡線Ｌ２の頂点Ｐａから軸芯方向に離れたドラム角段差Hdxを測定することにより、ねじ溝１０ａの各周の軸方向同一箇所を繋ぐ包絡線Ｌ２のクラウニング曲率Rscを求めることができる。
これを関係図を示す図９と共に説明する。
ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝１０ａの底面１０ａａと、この底面１０ａａに続く鍔部１０ｂの一側面１０ｂａ（これを「鍔面１０ｂａ」と称す）との交点、言い換えれば、鍔面１０ｂａと傾斜溝との交点Pの包絡線Ｌ２の頂点Paを軸方向の基準にする。この頂点Paから包絡線Ｌ２上の任意の点Px1までの軸方向距離をLsx1とし、包絡線Ｌ２上の次の任意の点Px2までの軸方向距離をLsx2とすると、次の式が得られる。

Hd＝Ld・sinδd ・・・・・（２）
Δdw1＝Rsc−√(Rsc^２−Lsx1^２) ・・・・・（３）
Δdw2＝Rsc−√(Rsc^２−Lsx2^２) ・・・・・（４）
Hdx＝Hd−(Δdw2−Δdw1)・cosδd ・・・・・（５）
ここでねじ溝１０ａのリードを Ld、頂点Paから点Px1までの径方向距離を Δdw1、頂点Paから点Px2までの径方向距離を Δdw2とする。
式（３）、（４）を式（５）に代入し、
〔√(Rsc^２−Lsx1^２)−√(Rsc^２−Lsx2^２)〕＝（Hd−Hdx）／cosδd
両辺を２乗し、
２・Rsc^２−Lsx1^２−Lsx2^２−（Hd−Hdx）^２／cos^２δd＝２・√｛(Rsc^２−Lsx1^２)・(Rsc^２−Lsx2^２)｝
両辺を２乗し、クラウニング曲率：Rscを求めると、
Rsc=√〈〔{Lsx1^２＋Lsx2^２＋（Hd−Hdx）^２/cos^２δd｝^２−４・Lsx1^２・Lsx2^２〕／〔４・（Hd−Hdx）^２/cos^２δd〕〉・・・・・（６）
式（６）にて、測定されたドラム角段差Hdxより、クラウニング曲率：Rscを求めることができる。このようなクラウニング曲率Rscを得た調整車ドラム１０を用いて、ワークＷの外周面を研削し、このワークＷの真円度および面粗さ等の加工精度を容易に向上させることができる。

以上説明した構成によれば、ワークＷは、調整車ドラム１０のねじ溝１０ａの底面１０ａａに転接するように調整車ドラム１０およびブレード１１で支持された状態で、回転駆動される研削砥石１２によって前記ワークＷの外周面が研削される。特に、前記ねじ溝１０ａの各周の底面１０ａａと、ドラム軸芯Ｄｊとのなす角度δｄを、ドラム全域において同一角度にし、且つ、前記ねじ溝１０ａの各周の軸方向同一箇所をドラム軸芯方向に沿って繋ぐ包絡線Ｌ２が、ドラム軸芯方向にわたり径方向外方に突出する凸の曲線にすることにより、研削当りにおける切込みがゼロに近いスパークアウト研削領域ＳＡを確保できる。したがって、円錐形状ワークの真円度および面粗さ等の加工精度を向上させることができる。この場合、円錐形状ワークの型番毎に研削砥石１２の形状を変更する必要がないため、砥石形状を変更するためのドレッシングによる砥石摩耗量が増加することがなく、そのための工数も低減することができる。それ故、円錐形状ワークの生産効率を高めることができ、製造コストの低減を図ることができる。

前記包絡線Ｌ２を円弧形状にすることにより、所望のスパークアウト研削領域ＳＡを得ることができる。研削砥石１２に対し、包絡線Ｌ２の頂点位置を円錐形状ワークの搬送方向下流側端、つまり研削砥石１２のワーク出口側端にすると、ワークＷが搬送方向上流側から下流側に搬送されるに従って、ワーク取代を次第に小さくすることができる。したがって、図４に示すように、ワークＷの搬送方向下流側において、スパークアウト研削を行うことができる。
包絡線Ｌ２の頂点位置を、搬送方向下流側端付近つまり研削砥石１２のワーク出口側端より僅かに内側にすると、図５に示すように、ワークＷの搬送方向下流側において、スパークアウト研削を行うことができるうえ、スパークアウト研削後のワークＷの逃げをスムーズにでき、砥石エッジによる傷の発生等を未然に防止することができる。

調整車ドラム１０を、ワークＷの外周面を研削する取代に応じた包絡線形状としても良い。このような包絡線形状の調整車ドラム１０にすることで、研削砥石１２の外周面を平坦なものとすることができ、ワークＷの型番毎に変更する必要がない。換言すれば、研削砥石１２の汎用性を高め、ワークＷの型番変更に伴う工数を低減することができる。
この発明の他の実施形態として、上記調整車ドラムを超仕上げ加工する際に用いても良い。この発明の実施形態の例として、円錐形状のワークで説明したが、外周面が円柱形状のワークであっても良い。この場合は、ドラム軸芯に対するねじ溝の各周の底面の角度はゼロとなる。

この発明の一実施形態に係るスルーフィードセンタレス研削装置の平面図である。同スルーフィードセンタレス研削装置の正面図である。同センタレス研削装置の調整車ドラムのドラム角の測定方法を概略説明する図である。研削砥石幅と、円錐形状ワークの砥石幅内寸法変化量との関係を表す図である。包絡線の頂点位置を、研削砥石のワーク出口側端よりも僅かに内側にした場合の研削砥石幅と、円錐形状ワークの砥石幅内寸法変化量との関係を表す図である。ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の底面に治具本体を押し当て、ドラム角段差を測定する状態を表す図である。前記ねじ溝の底面の位置よりも１リード分ずれたねじ溝の底面に治具本体を押し当て、径方向外方に最も離れたねじ溝の底面に、測定ゲージの測定子を当て、ドラム角段差を測定する状態を表す図である。包絡線のクラウニング曲率を求める状態を表す図である。クラウニング曲率と包絡線上の各点等との関係を表す図である。従来例のスルーフィードセンタレス研削装置の平面図である。他の従来例のスルーフィードセンタレス研削装置の平面図である。従来技術に係り、研削砥石幅と、円錐形状ワークの砥石幅内外径寸法との関係を表す図である。

符号の説明

１０…調整車ドラム
１０ａ…ねじ溝
１０ａａ…底面
１０ｂ…鍔部
１２…研削砥石
１４…測定治具
１５…治具本体
１５ａ…治具基準面
１５ｂ…治具端面
１６…測定ゲージ
Ｄｊ…ドラム軸芯
Ｌ２…包絡線
Ｗ…ワーク

Claims

スルーフィードセンタレス研削用の調整車ドラムであって、螺旋状に続くねじ溝を外周に有し、このねじ溝の各周の底面が円錐形状部を成し、円錐形状部間に鍔部を有し、ドラム軸芯回りに回転駆動されて円錐形状ワークを前記ねじ溝の底面に転接させる回転自在な調整車ドラムにおいて、
前記ねじ溝の各周の底面と、前記ドラム軸芯とのなす角度が、ドラム全域において同一角度であり、
この調整車ドラムをドラム軸芯を含む任意の仮想平面で切断した断面において、前記ねじ溝の各周の軸方向同一箇所をドラム軸芯方向に沿って繋ぐ包絡線が、ドラム軸芯方向にわたり径方向外方に突出する凸の曲線であるセンタレス研削用調整車ドラム。
請求項１において、前記包絡線が円弧であるセンタレス研削用調整車ドラム。
請求項１または請求項２において、前記ねじ溝に転接させる円錐形状ワークの外周面を研削する研削砥石に対し、前記ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の位置を、同研削砥石における、円錐形状ワークの搬送方向下流側端または搬送方向下流側端付近としたセンタレス研削用調整車ドラム。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記円錐形状ワークの外周面が研削する取代に応じた、包絡線形状であるセンタレス研削用調整車ドラム。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記ねじ溝の円錐形状部に当接する基準面と鍔部の一側面に当接する端面とを有する治具本体と、
この治具本体に設けられ前記基準面に対する垂直方向の距離を測定する測定ゲージと、を備えた測定治具を用いて、ねじ溝の底面とドラム軸芯とのなす角度が求められるセンタレス研削用調整車ドラム。
請求項５において、前記ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の底面に、治具本体の基準面を押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に、前記治具本体の端面を押し当て、測定ゲージにより測定される測定値から、一の円錐形状部から他の円錐形状部までの平行段差である第１のドラム角段差を求め、
前記治具本体を、前記測定値を得た位置よりも１リード分ずれたねじ溝の底面に、同治具本体の基準面を押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に、前記治具本体の端面を押し当て、ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の底面に、測定ゲージの測定子を当接させて測定される測定値から、一の円錐形状部から他の円錐形状部までの平行段差である第２のドラム角段差を求め、
これら第１および第２のドラム角段差より求められる角度を、ドラム軸芯に対するねじ溝の底面の角度とするセンタレス研削用調整用ドラム。
請求項５において、前記ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の底面より、１／２リード分ずれた底面に、治具本体の基準面を押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に、前記治具本体の端面を押し当て、測定ゲージにより測定される測定値から、一の円錐形状部から他の円錐形状部までの平行段差であるドラム角段差を求め、このドラム角段差より求められる角度を、ドラム軸芯に対するねじ溝の底面の角度とするセンタレス研削用調整用ドラム。
請求項５ないし請求項７のいずれか１項において、前記ドラム軸芯から径方向外方に最も離れたねじ溝の底面と、この底面に続く鍔部の一側面との交点をドラム軸芯方向位置の基準位置とし、
任意のねじ溝の底面に、治具本体の基準面を押し当てると共に、前記底面に続く鍔部の一側面に、前記治具本体の端面を押し当て、測定ゲージにより測定される測定値から、一の円錐形状部から他の円錐形状部までの平行段差であるドラム角段差を求め、
このドラム角段差と、前記基準位置からの軸方向距離とから求められる曲率を、前記包絡線のクラウニング曲率とするセンタレス研削用調整車ドラム。