JP5303246B2 - Spherical processing machine - Google Patents

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本発明は、ワークを球面加工するための球面加工機に関するものである。   The present invention relates to a spherical processing machine for processing a workpiece into a spherical surface.

従来、棒状のワークの先端部を球面加工するための球面加工機が知られており、このような球面加工機の一例が下記特許文献1及び下記特許文献2に示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a spherical processing machine for processing a tip end portion of a rod-shaped workpiece into a spherical surface is known, and examples of such a spherical processing machine are shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 below.

下記特許文献1に開示された球面加工機では、回転装置によってワークを軸回りに回転させるとともに、そのワークの先端部の周囲を研削装置が旋回しながら研削砥石によってワークの先端部を研削することによりワークの先端部を球面加工するようになっている。   In the spherical processing machine disclosed in the following Patent Document 1, the work is rotated around the axis by the rotating device, and the tip of the work is ground by the grinding wheel while the grinding device rotates around the tip of the work. Thus, the tip of the workpiece is processed into a spherical surface.

また、下記特許文献2に開示された球面加工機では、回転装置によってワークを軸回りに回転させるとともに、カップ状の先端面を有する研磨用砥石を軸回りに回転させながらその砥石の先端面をワークの先端部に押し当てることによりそのワークの先端部を球面加工するようになっている。
実開平3−113746号公報 特開昭63−212454号公報
Moreover, in the spherical surface processing machine disclosed in Patent Document 2 below, the workpiece is rotated around the axis by the rotating device, and the tip end surface of the grindstone is rotated while rotating the polishing grindstone having the cup-shaped end surface around the axis. By pressing against the tip of the workpiece, the tip of the workpiece is spherically processed.
Japanese Utility Model Publication No. 3-113746 JP 63-212454 A

しかしながら、上記特許文献1の球面加工機では、研削加工のみによってワークの先端部を球面加工するので、球面が粗くなるという問題点がある。この場合に、球面の仕上げ精度を上げようとすると、別工程でワークの先端部の研磨が必要となり、その場合には、前記加工機におけるワークの研削の後、その加工機とは別に設けられた研磨装置にワークを移し変えて研磨を行う必要がある。すなわち、この場合には、前記加工機からワークを取り外して、そのワークを研磨装置へ移してセットし直すための時間がかかり、ワークの加工効率が悪くなるという問題点が生じる。   However, the spherical processing machine of Patent Document 1 has a problem that the spherical surface becomes rough because the tip of the workpiece is processed into a spherical surface only by grinding. In this case, if the finishing accuracy of the spherical surface is to be increased, it is necessary to polish the tip of the workpiece in a separate process. In this case, after grinding the workpiece in the processing machine, it is provided separately from the processing machine. It is necessary to transfer the workpiece to a polishing machine and perform polishing. That is, in this case, it takes time to remove the workpiece from the processing machine, transfer the workpiece to the polishing apparatus, and reset it, resulting in a problem that the machining efficiency of the workpiece deteriorates.

また、上記特許文献2の球面加工機は、ワークの先端部の研磨のみを行う機械であるため、未加工の状態で例えば円筒状のワークの先端部をこの加工機による研磨のみによって球形に加工しつつその表面を球面に研磨しようとすれば、非常に長い加工時間が必要となる。従って、この場合もワークの加工効率が悪くなるという問題点がある。   Further, since the spherical processing machine of Patent Document 2 is a machine that only polishes the tip of the workpiece, for example, the tip of a cylindrical workpiece is processed into a spherical shape only by polishing by this processing machine in an unprocessed state. However, if the surface is to be polished to a spherical surface, a very long processing time is required. Therefore, in this case, there is a problem that the machining efficiency of the workpiece is deteriorated.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ワークに滑らかな球面を形成することが可能であるとともに、その球面の加工効率を向上させることが可能な球面加工機を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to form a smooth spherical surface on a workpiece and to improve the processing efficiency of the spherical surface. A spherical processing machine.

上記目的を達成するために、本発明による球面加工機は、ワークを回転させるワーク回転装置を備え、そのワーク回転装置によって回転させられる前記ワークを球面加工する球面加工機であって、前記ワークに球面が形成されるように研削するための研削工具と、前記研削工具を回転させる研削工具回転装置と、前記ワーク回転装置により回転させられる前記ワークに前記研削工具が接触可能な位置とそこから退避した位置との間で前記研削工具回転装置を移動させる研削工具移動装置とを有し、前記ワーク回転装置により回転させられる前記ワークに前記研削工具を回転させながら押し当て可能な研削ユニットと、前記球面に形成されたワークの表面を研磨するための研磨具と、前記研磨具を回転させる研磨具回転装置と、前記ワーク回転装置により回転させられる前記ワークに前記研磨具が接触可能な位置とそこから退避した位置との間で前記研磨具回転装置を移動させる研磨具移動装置とを有し、前記ワーク回転装置により回転させられる前記ワークに前記研磨具を回転させながら押し当て可能な研磨ユニットとを備え、前記研削工具移動装置は、前記ワーク回転装置による前記ワークの回転軸と交差する第1軸線上でそのワークに対して前記研削工具が接離するように前記研削工具回転装置を移動させ、前記研磨具移動装置は、前記ワーク回転装置による前記ワークの回転軸と前記第1軸線との交点を通り、かつ、前記第1軸線と異なる方向に延びる第2軸線上で前記ワークに対して前記研磨具が接離するように前記研磨具回転装置を移動させ、前記球面加工機は、前記ワーク回転装置による前記ワークの回転軸と前記第1軸線及び前記第2軸線との交点を通り、かつ、前記第1軸線及び前記第2軸線の両方に直交する旋回軸を中心として前記ワーク回転装置を旋回させる旋回装置をさらに備え、前記旋回装置は、前記研削ユニットによる前記ワークの研削時には前記旋回軸回りにおける所定の研削位置に前記ワーク回転装置を配置する一方、前記研磨ユニットによる前記ワークの研磨時には前記ワーク回転装置を前記研削位置と異なる所定の研磨位置へ前記旋回軸回りに旋回させる
In order to achieve the above object, a spherical processing machine according to the present invention includes a workpiece rotating device that rotates a workpiece, and is a spherical processing machine that performs spherical processing on the workpiece rotated by the workpiece rotating device. A grinding tool for grinding so as to form a spherical surface, a grinding tool rotating device for rotating the grinding tool, a position where the grinding tool can contact the workpiece rotated by the workpiece rotating device, and retreating from the position A grinding tool moving device that moves the grinding tool rotating device between the position and the grinding tool rotating device, and a grinding unit that can be pressed against the workpiece rotated by the work rotating device while rotating the grinding tool; and polishing tool for polishing a surface of a workpiece that is formed in a spherical, a grinding tool rotating device for rotating the grinding tool, the workpiece rotation And a grinding tool moving device for moving the polishing tool rotation device between a position wherein the polishing tool to the workpiece which is rotated is retracted therefrom and contactable position by location, is rotated by the workpiece rotating device A polishing unit that can be pressed against the workpiece while rotating the polishing tool, and the grinding tool moving device is applied to the workpiece on a first axis that intersects the rotation axis of the workpiece by the workpiece rotating device. The grinding tool rotating device is moved so that the grinding tool comes in contact with and away from the grinding tool, and the polishing tool moving device passes through an intersection of the rotation axis of the workpiece and the first axis by the workpiece rotating device, and The polishing tool rotating device is moved so that the polishing tool comes in contact with and separates from the workpiece on a second axis extending in a direction different from the first axis, and the spherical surface processing machine includes: The workpiece rotation device centering on a turning axis passing through the intersection of the rotation axis of the workpiece and the first axis and the second axis by the rotation device and orthogonal to both the first axis and the second axis A turning device for turning the workpiece, wherein the turning device places the workpiece rotating device at a predetermined grinding position around the turning axis during grinding of the workpiece by the grinding unit, while polishing the workpiece by the polishing unit. Sometimes the work rotation device is swung around the swivel axis to a predetermined polishing position different from the grinding position .

この球面加工機は、ワーク回転装置によって回転させられるワークに球面が形成されるように研削するための研削工具を回転させながらそのワークに押し当て可能な研削ユニットと、その球面に形成されたワークの表面を研磨するための研磨具を回転させながらそのワークに押し当て可能な研磨ユニットとを備えているので、研削装置のみによってワークに球面を研削加工する場合に比べて、滑らかな球面をワークに形成することができる。また、この球面加工機では、1つの加工機内で研削ユニットによってワークに球面を研削加工した後、その球面を研磨ユニットによって研磨することが可能であるので、別々に設けられた研削装置と研磨装置とでワークの研削と研磨とを個別に行う場合と異なり、研削装置から研磨装置へワークを移してセットし直すための時間が不要であり、ワークの加工効率を向上させることができる。また、この球面加工機では、研削ユニットによりワークに粗い球面を形成してから研磨ユニットによりそのワークの球面を研磨して滑らかな球面に仕上げることが可能であるので、研磨装置のみで未加工の状態のワークに球面を形成する場合に比べて、滑らかな球面の形成に要する時間を短縮することができる。従って、この球面加工機では、ワークに滑らかな球面を形成することができるとともに、その球面の加工効率を向上させることができる。また、この球面加工機では、研削工具をワークに接触させて研削を行っている間は研磨具移動装置により研磨具回転装置を退避させてワークから研磨具を離反させておくことが可能である一方、研磨具をワークに接触させて研磨を行っている間は研削工具移動装置により研削工具回転装置を退避させてワークから研削工具を離反させておくことが可能である。このため、1つの加工機内で研削工具によるワークの研削と研磨具によるワークの研磨とをそれぞれ独立して行うことができる。また、この球面加工機では、回転装置によって回転させられるワークに対して研削工具と研磨具とが異なる方向から接離するので、各工具の移動時に研削工具と研磨具との干渉を回避しつつ、ワークのうち前記第1軸線と前記第2軸線との交点近傍の部分の位置を変えることなくその部分に研削工具による研削と研磨具による研磨とを行って滑らかな球面を形成することができる。また、この球面加工機では、研削工具と研磨具とがそれぞれ異なる方向からワークのうち前記第1軸線及び前記第2軸線との交点近傍の部分に接触する場合に、その部分の位置を変えることなく、研削工具と研磨具の接触方向に応じてそれら研削工具と研磨具に対するワークの前記交点近傍の部分の接触の向きを変えることができる。
This spherical processing machine includes a grinding unit that can be pressed against a workpiece while rotating a grinding tool for grinding so that a spherical surface is formed on the workpiece rotated by the workpiece rotating device, and a workpiece formed on the spherical surface. A polishing unit that can be pressed against the workpiece while rotating the polishing tool for polishing the surface of the workpiece, so that the spherical surface is smoothed compared to the case where the spherical surface is ground on the workpiece using only the grinding device. Can be formed. Further, in this spherical processing machine, since the spherical surface can be ground on the workpiece by the grinding unit in one processing machine and then the spherical surface can be polished by the polishing unit, the grinding apparatus and the polishing apparatus provided separately. Unlike the case where the workpiece is ground and polished separately, no time is required for transferring the workpiece from the grinding device to the polishing device and setting it again, and the processing efficiency of the workpiece can be improved. Further, in this spherical processing machine, it is possible to form a rough spherical surface on the workpiece by the grinding unit and then polish the spherical surface of the workpiece to a smooth spherical surface by the polishing unit. Compared with the case where a spherical surface is formed on a workpiece in a state, the time required for forming a smooth spherical surface can be shortened. Therefore, with this spherical processing machine, a smooth spherical surface can be formed on the workpiece, and the processing efficiency of the spherical surface can be improved. Further, in this spherical surface processing machine, while the grinding tool is in contact with the workpiece and grinding is performed, the polishing tool rotating device can be retracted by the polishing tool moving device so that the polishing tool is separated from the workpiece. On the other hand, while polishing is performed by bringing the polishing tool into contact with the workpiece, the grinding tool rotating device can be retracted by the grinding tool moving device to separate the grinding tool from the workpiece. For this reason, the grinding of the workpiece by the grinding tool and the polishing of the workpiece by the polishing tool can be performed independently in one processing machine. Further, in this spherical processing machine, the grinding tool and the polishing tool come in contact with and away from the workpiece rotated by the rotating device from different directions, so that interference between the grinding tool and the polishing tool is avoided when each tool is moved. A smooth spherical surface can be formed by performing grinding with a grinding tool and polishing with a polishing tool on the part without changing the position of the part in the vicinity of the intersection of the first axis and the second axis of the workpiece. . Further, in this spherical surface processing machine, when the grinding tool and the polishing tool come in contact with a portion in the vicinity of the intersection of the first axis and the second axis from different directions, the position of the portion is changed. Instead, the contact direction of the portion near the intersection of the workpiece with respect to the grinding tool and the polishing tool can be changed according to the contact direction of the grinding tool and the polishing tool.

上記球面加工機において、前記旋回装置は、前記研磨ユニットによる前記ワークの研磨時には、前記研磨位置を基準として所定の角度範囲で前記ワーク回転装置を前記旋回軸を中心として揺動させることが好ましい。
In the spherical processing machine , it is preferable that when the workpiece is polished by the polishing unit, the turning device swings the workpiece rotating device around the turning axis within a predetermined angle range with respect to the polishing position.

この構成によれば、ワーク回転装置によりワークを回転させるとともに、旋回装置により所定の角度範囲でそのワークを揺動させながら、そのワークに研磨具を接触させて研磨することができるので、ワークを揺動させないで研磨する場合に比べて、研磨具によるワークの研磨領域を拡大することができるとともに、その研磨領域全体を均一に球面研磨することができる。また、この構成では、旋回装置を利用してワークの前記揺動を行うことができるので、旋回装置とは別に前記揺動を行うための揺動装置を設ける場合に比べて球面加工機の構成を簡略化することができる。   According to this configuration, the work can be ground by rotating the work with the work rotating device and bringing the polishing tool into contact with the work while swinging the work within a predetermined angle range by the turning device. Compared to the case of polishing without rocking, the polishing area of the workpiece by the polishing tool can be enlarged, and the entire polishing area can be uniformly spherically polished. Further, in this configuration, since the swing of the workpiece can be performed using a swing device, the configuration of the spherical surface processing machine is compared with the case where a swing device for performing the swing is provided separately from the swing device. Can be simplified.

上記球面加工機において、前記ワーク回転装置によって回転させられる前記ワークの加工すべき部分の最外径を測定するための測定ユニットと、前記研削ユニットによる研削動作及び前記研磨ユニットによる研磨動作をそれぞれ制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記測定ユニットによって測定される前記ワークの加工すべき部分の最外径が第1の値に達したことに応じて前記研削ユニットによる前記ワークの研削動作を終了させるとともに前記研磨ユニットによる前記ワークの研磨動作を開始させ、前記測定ユニットによって測定される前記ワークの加工すべき部分の最外径が前記第1の値よりも小さい第2の値に達したことに応じて前記研磨ユニットによる前記ワークの研磨動作を終了させることが好ましい。   In the spherical surface processing machine, a measurement unit for measuring an outermost diameter of a portion to be processed of the workpiece rotated by the workpiece rotating device, and a grinding operation by the grinding unit and a polishing operation by the polishing unit are controlled respectively. A control device that performs grinding of the workpiece by the grinding unit in response to the outermost diameter of the portion to be machined of the workpiece measured by the measurement unit reaching a first value. Ending the operation and starting the polishing operation of the workpiece by the polishing unit, the outermost diameter of the part to be processed of the workpiece measured by the measurement unit is set to a second value smaller than the first value. It is preferable that the polishing operation of the workpiece by the polishing unit is terminated in response to the reaching.

このように構成すれば、研削ユニットによるワークの球面研削から研磨ユニットによるワークの球面研磨に至る各工程を自動的に進行させることができる。これにより、研削ユニットによる研削動作と研磨ユニットによる研磨動作をそれぞれオペレータの操作に応じて実行させる場合と異なり、そのようなオペレータの操作が不要となるので、ワークの球面加工にかかる手間を削減することができる。また、この構成では、ワークの加工すべき部分の最外径の変化に応じて研削ユニットによるワークの球面研削から研磨ユニットによるワークの球面研磨に至る各工程を自動的に進行させることができるので、研削ユニットによる研削を一旦停止させてワークの加工すべき部分の最外径を確認するとともに、研磨ユニットによる研磨を一旦停止させてワークの加工すべき部分の最外径を確認しながら研削及び研磨の各工程を実行する場合と異なり、前記停止にかかる時間のロスを防ぐことができ、ワークの加工効率をより向上することができる。   If comprised in this way, each process from the spherical grinding of the workpiece | work by a grinding unit to the spherical grinding | polishing of the workpiece | work by a grinding | polishing unit can be advanced automatically. As a result, unlike the case where the grinding operation by the grinding unit and the polishing operation by the polishing unit are executed in accordance with the operation of the operator, such an operator's operation is not necessary, so the time required for processing the spherical surface of the workpiece is reduced. be able to. Further, in this configuration, each process from the spherical grinding of the workpiece by the grinding unit to the spherical grinding of the workpiece by the polishing unit can be automatically advanced in accordance with the change in the outermost diameter of the part to be machined. , Temporarily stop grinding by the grinding unit to check the outermost diameter of the part to be processed of the workpiece, and temporarily stop polishing by the polishing unit to check the outermost diameter of the part to be processed of the workpiece Unlike the case where each polishing step is executed, loss of time required for the stop can be prevented, and the machining efficiency of the workpiece can be further improved.

この場合において、前記測定ユニットは、前記ワーク回転装置によって回転させられる前記ワークに前記研削工具及び前記研磨具が押し当てられる方向と直交する方向において当該ワークの両側から接触する一対の測定子と、その一対の測定子間の間隔を検出する検出部とを有することが好ましい。   In this case, the measurement unit includes a pair of measuring elements that contact from both sides of the workpiece in a direction orthogonal to a direction in which the grinding tool and the polishing tool are pressed against the workpiece rotated by the workpiece rotating device; It is preferable to have a detection unit that detects an interval between the pair of measuring elements.

この構成のように一対の測定子がワークに接触する方向と研削工具及び研磨具がワークに押し当てられる方向とが直交していれば、一対の測定子がワークに接触して最外径の測定を行ったとしても、その測定子とワークに押し当てられる研削工具及び研磨具とが干渉するのを防ぐことが可能である。そして、このことに起因して、測定子と研削工具及び研磨具との干渉を回避しつつ、測定子がワークに接触する方向と直交する方向であってワークの周囲の広い範囲で研削工具及び研磨具をワークに押し当てることが可能となる。このため、測定子と研削工具及び研磨具との干渉を回避しながらその測定子によってワークの加工すべき部分の最外径の測定を可能とするとともに、ワークに対する研削工具及び研磨具の押し当て方向の設定の自由度を向上することができる。   If the direction in which the pair of probe contacts the workpiece and the direction in which the grinding tool and the polishing tool are pressed against the workpiece are orthogonal to each other as in this configuration, the pair of probe contacts the workpiece and the outermost diameter Even if the measurement is performed, it is possible to prevent the measuring tool and the grinding tool and polishing tool pressed against the workpiece from interfering with each other. And due to this, while avoiding interference between the measuring element and the grinding tool and the polishing tool, the grinding tool and the grinding tool in a wide range around the workpiece in a direction perpendicular to the direction in which the measuring element contacts the workpiece It is possible to press the polishing tool against the workpiece. Therefore, it is possible to measure the outermost diameter of the part to be machined by the measuring element while avoiding interference between the measuring element, the grinding tool and the polishing tool, and press the grinding tool and the polishing tool against the workpiece. The degree of freedom in setting the direction can be improved.

以上説明したように、本発明の球面加工機によれば、ワークに滑らかな球面を形成することができるとともに、その球面の加工効率を向上することができる。   As described above, according to the spherical processing machine of the present invention, a smooth spherical surface can be formed on the workpiece, and the processing efficiency of the spherical surface can be improved.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態による球面加工機の概略的な平面図であり、図2は、本発明の一実施形態による球面加工機の正面図である。なお、図1では、後述する機内搬送ユニット14が省略されており、図2では、後述する操作盤18が省略されている。図3は、本実施形態の球面加工機において研削ユニット6によりワークWの先端部を研削しているときの状態を示す図であり、図4は、本実施形態の球面加工機において研磨ユニット8によりワークWの先端部を研磨しているときの状態を示す図である。図5は、本実施形態の球面加工機の測定ユニット10の構成を示す図である。まず、図1〜図5を参照して、本発明の一実施形態による球面加工機の構成について説明する。   FIG. 1 is a schematic plan view of a spherical processing machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the spherical processing machine according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an in-machine transport unit 14 to be described later is omitted, and an operation panel 18 to be described later is omitted in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a state when the tip portion of the workpiece W is ground by the grinding unit 6 in the spherical processing machine of the present embodiment, and FIG. 4 is a polishing unit 8 in the spherical processing machine of the present embodiment. It is a figure which shows a state when the front-end | tip part of the workpiece | work W is grind | polished. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the measurement unit 10 of the spherical processing machine according to the present embodiment. First, with reference to FIGS. 1-5, the structure of the spherical surface processing machine by one Embodiment of this invention is demonstrated.

本実施形態による球面加工機は、油圧モータ等に使用されるピストンロッド等の棒状のワークWの先端部を球面加工する加工機である。この球面加工機は、図1及び図2に示すように、ベース2と、スピンドルユニット4と、研削ユニット6と、研磨ユニット8と、測定ユニット10と、搬入出ユニット12と、機内搬送ユニット14と、制御装置16と、操作盤18とを備えている。   The spherical processing machine by this embodiment is a processing machine which carries out spherical processing of the front-end | tip part of rod-shaped workpiece | work W, such as a piston rod used for a hydraulic motor. As shown in FIGS. 1 and 2, the spherical processing machine includes a base 2, a spindle unit 4, a grinding unit 6, a polishing unit 8, a measurement unit 10, a carry-in / out unit 12, and an in-machine transfer unit 14. And a control device 16 and an operation panel 18.

ベース2は、球面加工機の基台となるものであり、このベース2に対してスピンドルユニット4、研削ユニット6、研磨ユニット8、測定ユニット10、搬入出ユニット12、機内搬送ユニット14、制御装置16及び操作盤18が搭載されている。   The base 2 serves as a base for the spherical processing machine. With respect to the base 2, a spindle unit 4, a grinding unit 6, a polishing unit 8, a measurement unit 10, a carry-in / out unit 12, an in-machine conveyance unit 14, a control device. 16 and the operation panel 18 are mounted.

スピンドルユニット4は、ワークWを軸回りに回転させるとともに、そのワークWを旋回又は揺動させるものである。このスピンドルユニット4は、ワーク回転装置22と旋回装置24とを有する。   The spindle unit 4 rotates the workpiece W around its axis and turns or swings the workpiece W. The spindle unit 4 includes a work rotating device 22 and a turning device 24.

ワーク回転装置22は、ワークWを把持してそのワークWを軸回りに回転させるものである。このワーク回転装置22は、チャック部22aと、回転装置本体22bと、ワーク回転用モータ22cと、駆動ベルト22dと、図略のプーリとを有している。   The work rotation device 22 grips the work W and rotates the work W around its axis. The work rotating device 22 includes a chuck portion 22a, a rotating device main body 22b, a work rotating motor 22c, a drive belt 22d, and a pulley (not shown).

チャック部22aは、ワークWをチャックするものである。このチャック部22aは、ワークWの基端部から所定長さの部分が挿し込まれ、そのワークWのうち加工すべき部分である先端部の中心が後述する旋回軸B上に位置するようにそのワークWを把持する。このチャック部22aは、回転装置本体22bの図1及び図2における右端に配設されており、ベース2の中央部近傍に配置されている。そして、チャック部22aには、ワーク回転装置22によるワークWの回転軸Aと同軸に配置された図略の軸部が設けられており、この軸部が回転装置本体22bに回転自在に支持されている。これにより、チャック部22aは、回転装置本体22bに対して前記回転軸A回りに回転自在となっている。   The chuck portion 22a chucks the workpiece W. The chuck portion 22a is inserted with a portion having a predetermined length from the base end portion of the workpiece W, and the center of the tip portion, which is a portion to be machined, of the workpiece W is positioned on a turning axis B described later. The workpiece W is gripped. The chuck portion 22 a is disposed at the right end of the rotating device main body 22 b in FIGS. 1 and 2, and is disposed in the vicinity of the center portion of the base 2. The chuck portion 22a is provided with a shaft portion (not shown) arranged coaxially with the rotation axis A of the workpiece W by the workpiece rotation device 22, and this shaft portion is rotatably supported by the rotation device body 22b. ing. Thereby, the chuck | zipper part 22a can rotate to the surroundings of the said rotating shaft A with respect to the rotating apparatus main body 22b.

回転装置本体22b及びワーク回転用モータ22cは、旋回装置24の後述する支持部24b上に設置されている。ワーク回転用モータ22cの駆動は、駆動ベルト22d及び図略のプーリを介して回転装置本体22bに支持された前記チャック部22aの軸部に伝達されるようになっており、その駆動が伝達されることによりチャック部22aが回転する。   The rotating device main body 22b and the workpiece rotating motor 22c are installed on a support portion 24b described later of the turning device 24. The driving of the work rotating motor 22c is transmitted to the shaft portion of the chuck portion 22a supported by the rotating device main body 22b via a driving belt 22d and a pulley (not shown), and the driving is transmitted. As a result, the chuck portion 22a rotates.

旋回装置24は、ワーク回転装置22を旋回又は揺動させる機能を有する。この旋回装置24は、旋回装置本体24aと、支持部24bと、旋回モータ24cとを備えている。   The turning device 24 has a function of turning or swinging the work rotating device 22. The turning device 24 includes a turning device main body 24a, a support portion 24b, and a turning motor 24c.

旋回装置本体24aは、ワーク回転装置22のチャック部22aの下方でベース2内に配置されているとともに、そのベース2に固定されている。   The swivel device main body 24 a is disposed in the base 2 below the chuck portion 22 a of the work rotation device 22 and is fixed to the base 2.

支持部24bは、前記回転装置本体22bを下方から支持する部分であり、ベース2上に配設されている。この支持部24bは、旋回装置本体24aにより鉛直方向に延びる旋回軸B回りに回動可能に支持されている。旋回軸Bは、ワーク回転装置22によるワークWの回転軸Aと後述する研削工具32の移動軸である第1軸線C及び後述する研磨具42の移動軸である第2軸線Dとが交差する交点を通り、かつ、その第1軸線Cと第2軸線Dの両方に直交している。   The support portion 24 b is a portion that supports the rotating device main body 22 b from below, and is disposed on the base 2. The support portion 24b is supported by the turning device body 24a so as to be rotatable around a turning axis B extending in the vertical direction. In the turning axis B, the rotation axis A of the workpiece W by the workpiece rotating device 22 intersects a first axis C that is a movement axis of a grinding tool 32 described later and a second axis D that is a movement axis of a polishing tool 42 described later. It passes through the intersection and is orthogonal to both the first axis C and the second axis D.

旋回モータ24cは、ベース2内において旋回装置本体24aの下部に取り付けられている。この旋回モータ24cの駆動が支持部24bに伝達されて支持部24bとその上に設置されたワーク回転装置22とが前記旋回軸B回りに旋回するようになっている。この旋回の際、ワークWも同様に旋回するが、ワークWは、その先端部の中心を通る旋回軸Bを中心として揺動されるため、当該ワークWの先端部の位置は動かない。そして、旋回モータ24cの駆動は、制御装置16によって制御される。   The turning motor 24 c is attached to the lower part of the turning device main body 24 a in the base 2. The drive of the turning motor 24c is transmitted to the support portion 24b so that the support portion 24b and the work rotating device 22 installed thereon turn around the turning axis B. During this turning, the workpiece W also turns in the same manner. However, since the workpiece W is swung around the turning axis B passing through the center of the tip, the position of the tip of the workpiece W does not move. The drive of the turning motor 24 c is controlled by the control device 16.

具体的には、旋回モータ24cは、その制御装置16からの制御信号に応じて支持部24bを旋回させ、それによって支持部24bとその上に設置されたワーク回転装置22を図1に示すように旋回軸B回りの基準位置P1、研削位置P2、研磨位置P3の各位置に配置させる。   Specifically, the turning motor 24c turns the support portion 24b in response to a control signal from the control device 16, and thereby the support portion 24b and the work rotating device 22 installed thereon are shown in FIG. Are arranged at each of the reference position P1, the grinding position P2, and the polishing position P3 around the turning axis B.

基準位置P1は、機内搬送ユニット14によりワークWがチャック部22aに着脱される際に支持部24b及びワーク回転装置22が配置される位置であり、研削位置P2は、研削ユニット6によるワークWの研削時に支持部24b及びワーク回転装置22が配置される位置であり、研磨位置P3は、研磨ユニット8によるワークWの研磨時に支持部24b及びワーク回転装置22が配置される位置である。そして、基準位置P1は、ワークWの回転軸Aが図1中の左右方向に延びるようにワーク回転装置22が配置される位置であり、研削位置P2は、基準位置P1から奥側(図1において上側、以下同様)にワーク回転装置22が旋回された位置であり、研磨位置P3は、基準位置P1から手前側(図1において下側、以下同様)にワーク回転装置22が旋回された位置である。   The reference position P1 is a position where the support part 24b and the work rotating device 22 are disposed when the work W is attached to and detached from the chuck part 22a by the in-machine conveyance unit 14, and the grinding position P2 is the position of the work W by the grinding unit 6. The position where the support 24b and the work rotating device 22 are disposed during grinding is the polishing position P3, and the position where the support 24b and the work rotating device 22 are disposed when the work W is polished by the polishing unit 8. The reference position P1 is a position where the workpiece rotating device 22 is arranged so that the rotation axis A of the workpiece W extends in the left-right direction in FIG. 1, and the grinding position P2 is the back side from the reference position P1 (FIG. 1). The polishing position P3 is a position where the work rotation device 22 is turned from the reference position P1 to the near side (lower side in FIG. 1, the same applies hereinafter). It is.

また、旋回モータ24cは、制御装置16によって制御されて研磨ユニット8によるワークWの研磨時に支持部24b及びワーク回転装置22を前記研磨位置P3を基準として所定の角度範囲(例えば、研磨位置P3に対して±5°程度の範囲)で水平面内で旋回軸Bを中心として揺動させる。これにより、図4に示すようにワークWが揺動しながら後述する研磨具42によって研磨される。この際、ワークWは、その加工すべき先端部の中心を通る旋回軸B(図2参照)を中心として揺動されるため、当該ワークWの先端部の位置は動かない。   Further, the turning motor 24c is controlled by the control device 16 so that the support unit 24b and the work rotation device 22 are moved to a predetermined angle range (for example, at the polishing position P3) with the polishing position P3 as a reference when the workpiece W is polished by the polishing unit 8. (Within a range of about ± 5 °) with respect to the swivel axis B in the horizontal plane. Thereby, as shown in FIG. 4, the workpiece W is polished by a polishing tool 42 described later while swinging. At this time, since the workpiece W is swung around the turning axis B (see FIG. 2) passing through the center of the tip portion to be processed, the position of the tip portion of the workpiece W does not move.

研削ユニット6は、ワーク回転装置22により回転させられるワークWの先端部を研削するものであり、ベース2上においてスピンドルユニット4よりも手前側の位置で図1における右端から中央部にかけての領域に配設されている。この研削ユニット6は、研削工具32と、研削工具回転装置34と、研削工具移動装置36とを有しており、ワーク回転装置22により回転させられるワークWの先端部に研削工具32を回転させながら押し当て可能に構成されている。   The grinding unit 6 grinds the tip of the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22, and is located on the base 2 in a region from the right end to the center in FIG. It is arranged. The grinding unit 6 includes a grinding tool 32, a grinding tool rotating device 34, and a grinding tool moving device 36, and rotates the grinding tool 32 to the tip of the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22. It is configured to be able to push while.

研削工具32は、ワークWの先端部に球面が形成されるようにそのワークWの先端部を研削するためのものであり、円盤状の電着砥石からなる。この研削工具32は、図3に示すように、その外周面でワークWの研削を行うようになっており、当該外周面は軸方向に沿った断面において凹状の円弧状を呈している。研削工具32は、軸回りに回転しながらその外周面がワーク回転装置22によって回転させられるワークWの先端部に押し当てられ、それによってワークWの先端部を研削して球面を形成する。この球面は、ワークWの先端部の根元に設けられたくびれ部を除く範囲に形成されるものであり、球全体に及ぶものではない。なお、この研削によって形成される球面は、少なくとも半球以上に及ぶものであればよい。そして、この球面は、研削工具32の外周面の軸方向に沿った断面における円弧の径に対応した外径となる。研削工具32としては、その外周面の前記円弧の径が異なる複数種類のものが用意されている。研削工具32は、研削工具回転装置34に対して着脱自在に取り付けられるようになっており、ワークWの先端部に形成すべき球面の径に応じて、前記複数種類の研削工具32の中から所定の前記円弧の径を有する外周面を持つものを選択して用いることが可能となっている。   The grinding tool 32 is for grinding the tip of the workpiece W so that a spherical surface is formed at the tip of the workpiece W, and is made of a disk-shaped electrodeposition grindstone. As shown in FIG. 3, the grinding tool 32 grinds the workpiece W on its outer peripheral surface, and the outer peripheral surface has a concave arc shape in a cross section along the axial direction. As the grinding tool 32 rotates about its axis, its outer peripheral surface is pressed against the tip of the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22, thereby grinding the tip of the workpiece W to form a spherical surface. This spherical surface is formed in a range excluding the constricted portion provided at the base of the tip of the workpiece W, and does not extend over the entire sphere. In addition, the spherical surface formed by this grinding should just be at least a hemisphere or more. And this spherical surface becomes an outer diameter corresponding to the diameter of the circular arc in the cross section along the axial direction of the outer peripheral surface of the grinding tool 32. As the grinding tool 32, a plurality of types having different diameters of the arc on the outer peripheral surface thereof are prepared. The grinding tool 32 is detachably attached to the grinding tool rotating device 34. Depending on the diameter of the spherical surface to be formed at the tip of the workpiece W, the grinding tool 32 can be selected from the plurality of types of grinding tools 32. It is possible to select and use an outer peripheral surface having a predetermined arc diameter.

研削工具回転装置34は、研削工具32をその軸心が水平方向に配置された状態でその軸回りに回転させるものである。この研削工具回転装置34は、研削工具移動装置36の後述する支持体36b上に設置されている。そして、当該研削工具回転装置34による研削工具32の回転軸は、前記基準位置P1に配置されたワーク回転装置22の回転軸Aと平行でかつ同じ高さ位置に配置されている。この研削工具回転装置34は、研削工具回転装置本体34aと、取付部34bと、研削工具回転用モータ34cと、駆動ベルト34dと、図略のプーリとを有する。   The grinding tool rotating device 34 rotates the grinding tool 32 around its axis in a state where its axis is arranged in the horizontal direction. The grinding tool rotating device 34 is installed on a support 36b described later of the grinding tool moving device 36. The rotation axis of the grinding tool 32 by the grinding tool rotating device 34 is arranged in parallel with and at the same height as the rotating axis A of the workpiece rotating device 22 arranged at the reference position P1. The grinding tool rotating device 34 includes a grinding tool rotating device main body 34a, a mounting portion 34b, a grinding tool rotating motor 34c, a drive belt 34d, and a pulley (not shown).

研削工具回転装置本体34aは、図1及び図2中の左右方向に延びる姿勢で配設されている。この研削工具回転装置本体34aは、取付部34bを水平軸回り、すなわち研削工具回転装置34による研削工具32の回転軸回りに回転自在に支持している。   The grinding tool rotating device main body 34a is arranged in a posture extending in the left-right direction in FIGS. The grinding tool rotating device main body 34a supports the mounting portion 34b so as to be rotatable about the horizontal axis, that is, about the rotating axis of the grinding tool 32 by the grinding tool rotating device 34.

取付部34bは、研削工具32を着脱自在に取り付け可能に構成されている。この取付部34bは、研削工具回転装置本体34aの図1及び図2における左端に配設されている。研削工具32は、取付部34bに対して同軸に取り付けられ、当該研削工具32と当該取付部34bは一体となって回転する。   The attachment portion 34b is configured so that the grinding tool 32 can be detachably attached. The mounting portion 34b is disposed at the left end of the grinding tool rotating device main body 34a in FIGS. The grinding tool 32 is coaxially attached to the attachment portion 34b, and the grinding tool 32 and the attachment portion 34b rotate together.

研削工具回転用モータ34cは、研削工具回転装置本体34aに付設されており、この研削工具回転用モータ34cの駆動は、駆動ベルト34d及び図略のプーリを介して研削工具回転装置本体34aに伝達されるとともに、研削工具回転装置本体34aから取付部34bに伝達されるようになっている。この駆動の伝達によって取付部34b及びそれに取り付けられた研削工具32が回転する。   The grinding tool rotating motor 34c is attached to the grinding tool rotating apparatus main body 34a, and the driving of the grinding tool rotating motor 34c is transmitted to the grinding tool rotating apparatus main body 34a via a drive belt 34d and a pulley (not shown). At the same time, the grinding tool rotating device main body 34a is transmitted to the mounting portion 34b. By this drive transmission, the attachment portion 34b and the grinding tool 32 attached thereto rotate.

研削工具移動装置36は、ワーク回転装置22により回転させられるワークWに研削工具32が接触可能な位置とそこから退避した位置との間で研削工具回転装置34を移動させるものである。具体的には、この研削工具移動装置36は、ワーク回転装置22によるワークWの回転軸Aと交差する第1軸線C上でそのワークWに対して研削工具32が接離するように研削工具回転装置34を直線的に移動させる。第1軸線Cは、前記基準位置P1に配置されたワーク回転装置22の回転軸Aと直交するとともに、ベース2の中央部付近から手前側に水平に延びる線であり、この第1軸線Cと研削工具32の回転軸とは互いに直交している。そして、研削工具移動装置36は、ベース2に設置されており、研削工具移動装置本体36aと、支持体36bと、図略の研削工具移動用モータとを有する。なお、研削工具移動用モータはベース2内に配置されている。   The grinding tool moving device 36 moves the grinding tool rotating device 34 between a position where the grinding tool 32 can contact the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22 and a position retracted therefrom. Specifically, the grinding tool moving device 36 is configured so that the grinding tool 32 contacts and separates from the workpiece W on the first axis C that intersects the rotation axis A of the workpiece W by the workpiece rotating device 22. The rotating device 34 is moved linearly. The first axis C is a line that is orthogonal to the rotation axis A of the work rotation device 22 disposed at the reference position P1 and extends horizontally from the vicinity of the center of the base 2 toward the near side. The first axis C The rotation axes of the grinding tool 32 are orthogonal to each other. The grinding tool moving device 36 is installed on the base 2 and includes a grinding tool moving device main body 36a, a support 36b, and a grinding tool moving motor (not shown). The grinding tool moving motor is arranged in the base 2.

研削工具移動装置本体36aは、ベース2の上面に固定されており、支持体36bを前記第1軸線Cに沿って移動可能に支持している。これにより、支持体36bは、その上に設置された研削工具回転装置34とともに前記第1軸線Cに沿って移動可能となっている。   The grinding tool moving device main body 36a is fixed to the upper surface of the base 2, and supports the support 36b so as to be movable along the first axis C. Thereby, the support body 36b is movable along the said 1st axis C with the grinding tool rotating apparatus 34 installed on it.

図略の研削工具移動用モータの駆動により支持体36bが研削工具移動装置本体36aに対して移動されるようになっている。研削工具移動用モータの駆動は、制御装置16によって制御される。具体的には、研削工具移動用モータは、制御装置16からの制御信号に応じて正転、逆転又は停止し、それによってワーク回転装置22により回転させられるワークWの先端部に対する支持体36b及び研削工具回転装置34の接近、離反又は停止が切り換えられる。   The support 36b is moved relative to the grinding tool moving device main body 36a by driving a grinding tool moving motor (not shown). The driving of the grinding tool moving motor is controlled by the control device 16. Specifically, the grinding tool moving motor is rotated forward, reverse, or stopped in accordance with a control signal from the control device 16, and thereby the support 36 b for the tip of the work W rotated by the work rotation device 22, and The approach, separation or stop of the grinding tool rotating device 34 is switched.

研磨ユニット8は、ワーク回転装置22により回転させられるワークWの先端部を研磨するものであり、ベース2上においてスピンドルユニット4の奥側に設けられている。この研磨ユニット8は、研磨具42と、研磨具回転装置44と、研磨具移動装置46とを有しており、ワーク回転装置22により回転させられるワークWの先端部に研磨具42を回転させながら押し当て可能に構成されている。   The polishing unit 8 is for polishing the tip of the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22, and is provided on the back side of the spindle unit 4 on the base 2. The polishing unit 8 includes a polishing tool 42, a polishing tool rotating device 44, and a polishing tool moving device 46. The polishing unit 8 rotates the polishing tool 42 at the tip of the work W rotated by the work rotating device 22. It is configured to be able to push while.

研磨具42は、前記研削工具32により球面に形成されたワークWの先端部を研磨するためのものであり、略円筒状のホーニング砥石からなる。このホーニング砥石は、前記研削工具32の電着砥石よりもかなり目の細かい砥石であり、研削工具32により形成された球面をより滑らかな球面に仕上げることができる。研磨具42は、図4に示すように、軸回りに回転しながらその軸方向の一端面(先端面)がワーク回転装置22により回転させられるワークWの先端部に押し当てられ、それによってワークWの先端部が球面研磨される。   The polishing tool 42 is for polishing the tip of the workpiece W formed on the spherical surface by the grinding tool 32, and is composed of a substantially cylindrical honing grindstone. This honing grindstone is a finer grindstone than the electrodeposition grindstone of the grinding tool 32, and the spherical surface formed by the grinding tool 32 can be finished into a smoother spherical surface. As shown in FIG. 4, the polishing tool 42 is pressed around the tip end portion of the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22 while rotating around the axis, thereby causing the workpiece to rotate. The tip of W is spherically polished.

研磨具回転装置44は、研磨具42を水平方向に延びる姿勢で支持するとともにその軸回りに回転させるものである。この研磨具回転装置44は、研磨具移動装置46の後述する図略の支持体上に設置されている。そして、当該研磨具回転装置44による研磨具42の回転軸は、前記基準位置P1に配置された状態のワーク回転装置22の回転軸Aに直交するとともに水平方向に延び、その回転軸Aと同じ高さ位置に配置されている。この研磨具回転装置44は、研磨具回転装置本体44aと、ホルダ44bと、図略の研磨具回転用モータとを有する。   The polishing tool rotating device 44 supports the polishing tool 42 in a posture extending in the horizontal direction and rotates it around its axis. The polishing tool rotating device 44 is installed on a support (not shown) of the polishing tool moving device 46 which will be described later. The rotation axis of the polishing tool 42 by the polishing tool rotation device 44 is orthogonal to the rotation axis A of the work rotation device 22 in the state of being arranged at the reference position P1 and extends in the horizontal direction, and is the same as the rotation axis A. It is arranged at the height position. The polishing tool rotating device 44 includes a polishing tool rotating device main body 44a, a holder 44b, and a polishing tool rotating motor (not shown).

研磨具回転装置本体44aは、ベース2上において奥から手前側へ延びる姿勢で配設されている。この研磨具回転装置本体44aは、ホルダ44bを研磨具42の回転軸回りに回転自在に支持している。   The polishing tool rotating device main body 44a is disposed on the base 2 in a posture extending from the back to the near side. The polishing tool rotating device main body 44 a supports the holder 44 b so as to be rotatable around the rotation axis of the polishing tool 42.

ホルダ44bは、研磨具42を保持するものであり、図4に示すように保持部44eと軸部44fとを有する。保持部44eは、研磨具42の基端部が挿し込まれてその研磨具42を保持する。軸部44fは、保持部44eと一体的かつ同軸に設けられている。この軸部44fは、研磨具回転装置本体44aに回転自在に支持されており、それによってホルダ44b及びそれに保持された研磨具42が軸回りに回転可能となっている。   The holder 44b holds the polishing tool 42, and has a holding portion 44e and a shaft portion 44f as shown in FIG. The holding portion 44e holds the polishing tool 42 by inserting the proximal end portion of the polishing tool 42. The shaft portion 44f is provided integrally and coaxially with the holding portion 44e. The shaft portion 44f is rotatably supported by the polishing tool rotating device main body 44a, whereby the holder 44b and the polishing tool 42 held by the holder 44b can rotate about the axis.

図略の研磨具回転用モータは、図1に示す研磨具回転装置本体44aの内部に配置されている。この研磨具回転用モータの駆動力は、ホルダ44bの軸部44fに伝達されるようになっており、この駆動力の伝達によってホルダ44b及びそれに保持された研磨具42が回転する。   A polishing tool rotating motor (not shown) is disposed inside the polishing tool rotating apparatus main body 44a shown in FIG. The driving force of the polishing tool rotating motor is transmitted to the shaft portion 44f of the holder 44b, and the holder 44b and the polishing tool 42 held by the holder 44b are rotated by the transmission of the driving force.

なお、研磨具回転装置本体44aには、図略の押付け用エアシリンダが内蔵されており、このエアシリンダの駆動によりホルダ44bをその軸方向に移動させて研磨具42をワークWに接触及び押圧できるようになっている。また、押付け用エアシリンダの駆動は、制御装置16によって制御されるようになっており、その駆動制御によりワークWに対する研磨具42の押付け力を制御可能となっている。   The polishing tool rotating device main body 44a incorporates a pressing air cylinder (not shown), and the holder 44b is moved in the axial direction by driving the air cylinder to bring the polishing tool 42 into contact with and press the workpiece W. It can be done. The driving of the pressing air cylinder is controlled by the control device 16, and the pressing force of the polishing tool 42 against the workpiece W can be controlled by the driving control.

研磨具移動装置46は、ワーク回転装置22により回転させられるワークWに研磨具42が接触可能な位置とそこから退避した位置との間で研磨具回転装置44を移動させるものである。具体的には、この研磨具移動装置46は、ワーク回転装置22によるワークWの回転軸Aと交差する第2軸線D上でそのワークWに対して研磨具42が接離するように研磨具回転装置44を直線的に移動させる。第2軸線Dは、前記基準位置P1に配置されたワーク回転装置22の回転軸Aと直交するとともに、ベース2の中央部付近から奥側に水平に延びる線であり、この第2軸線Dは研磨具42の回転軸に一致している。この第2軸線Dは、前記第1軸線Cと反対側に延びている。そして、研磨具移動装置46は、ベース2上に設置されており、前記研削工具移動装置36と基本的に同様に構成されている。すなわち、研磨具移動装置46は、研磨具移動装置本体46aと、図略の支持体と、研磨具移動用モータ46bと、駆動ベルト46cと、図略のプーリとを有する。研磨具移動用モータ46bの駆動力は、駆動ベルト46c及び図略のプーリを介して研磨具移動装置本体46aに伝達され、その駆動力により前記図略の支持体が研磨具移動装置本体46aに対して移動されるようになっている。そして、前記研削工具移動装置36の場合と同様に、研磨具移動用モータ46bの駆動が制御装置16によって制御され、その研磨具移動用モータ46bの正転、逆転、停止が切り換えられることにより、ワークWの先端部に対する前記図略の支持体及びその上に設置された研磨具回転装置44の接近、離反、停止の各動作が行われるようになっている。   The polishing tool moving device 46 moves the polishing tool rotating device 44 between a position where the polishing tool 42 can contact the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22 and a position retracted therefrom. Specifically, the polishing tool moving device 46 is configured so that the polishing tool 42 contacts and separates from the workpiece W on the second axis D intersecting the rotation axis A of the workpiece W by the workpiece rotating device 22. The rotating device 44 is moved linearly. The second axis D is a line that is orthogonal to the rotation axis A of the workpiece rotating device 22 disposed at the reference position P1 and extends horizontally from the vicinity of the center of the base 2 to the back side. The second axis D is This coincides with the rotation axis of the polishing tool 42. The second axis D extends on the opposite side to the first axis C. The polishing tool moving device 46 is installed on the base 2 and is basically configured similarly to the grinding tool moving device 36. That is, the polishing tool moving device 46 includes a polishing tool moving device body 46a, a support body (not shown), a polishing tool moving motor 46b, a drive belt 46c, and a pulley (not shown). The driving force of the polishing tool moving motor 46b is transmitted to the polishing tool moving device body 46a through the driving belt 46c and a pulley (not shown), and the support member (not shown) is transferred to the polishing tool moving device body 46a by the driving force. In contrast, it is moved. As in the case of the grinding tool moving device 36, the driving of the polishing tool moving motor 46b is controlled by the control device 16, and the normal rotation, reverse rotation, and stop of the polishing tool moving motor 46b are switched. Each of the approach, separation, and stop operations of the support (not shown) with respect to the tip of the workpiece W and the polishing tool rotating device 44 installed thereon are performed.

測定ユニット10は、ワーク回転装置22によって回転させられるワークWの加工すべき部分、すなわちワークWの先端部の最外径を測定するためのものである。この測定ユニット10は、ベース2上において研削ユニット6と研磨ユニット8との間でワーク回転装置22と反対側の領域に設けられているとともに、研磨ユニット8寄りの位置に配置されている。この測定ユニット10は、測定装置52と、測定子移動装置54を有する。   The measurement unit 10 is for measuring the outermost diameter of the portion to be processed of the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22, that is, the tip end portion of the workpiece W. The measurement unit 10 is provided on the base 2 between the grinding unit 6 and the polishing unit 8 in a region opposite to the work rotating device 22 and is disposed at a position near the polishing unit 8. The measurement unit 10 includes a measurement device 52 and a probe moving device 54.

測定装置52は、測定装置本体52aと、一対の測定子52bと、図略の検出部とを有する。   The measuring device 52 includes a measuring device main body 52a, a pair of measuring elements 52b, and a detection unit (not shown).

測定装置本体52aは、ワーク回転装置22によるワークWの回転軸Aと前記第1軸線C及び前記第2軸線Dとが交差する交点から図1中の右奥側へ斜め方向に水平に延びる第3軸線Eに沿って配設されており、一対の測定子52bを支持している。   The measuring device main body 52a extends horizontally in an oblique direction from the intersection where the rotation axis A of the workpiece W by the workpiece rotation device 22 intersects the first axis C and the second axis D to the right rear side in FIG. It arrange | positions along the 3 axis line E, and supports a pair of measuring element 52b.

一対の測定子52bは、ワーク回転装置22によって回転させられるワークWに研削工具32及び研磨具42が押し当てられる方向、すなわち前記第1軸線C方向及び前記第2軸線D方向と直交する上下方向においてそのワークWの先端部に両側から接触する。これにより、各測定子52bは、ワークWを研削している研削工具32及びワークWを研磨している研磨具42のいずれとも干渉することなく、図5に示すようにワークWの先端部の最外径を示す部分に接触するようになっている。   The pair of measuring elements 52b is a direction in which the grinding tool 32 and the polishing tool 42 are pressed against the work W rotated by the work rotating device 22, that is, a vertical direction perpendicular to the first axis C direction and the second axis D direction. , The tip of the workpiece W is contacted from both sides. Thereby, each measuring element 52b does not interfere with any of the grinding tool 32 for grinding the workpiece W and the polishing tool 42 for grinding the workpiece W, as shown in FIG. It comes in contact with the portion showing the outermost diameter.

前記図略の検出部は、測定装置本体52aに内蔵されており、ワークWの先端部の最外径に相当する一対の測定子52b間の間隔を検出し、その検出結果を制御装置16へ送信する。   The detection unit (not shown) is built in the measuring device main body 52a, detects the interval between the pair of measuring elements 52b corresponding to the outermost diameter of the tip of the workpiece W, and sends the detection result to the control device 16. Send.

測定子移動装置54は、ワーク回転装置22により回転させられるワークWの先端部に一対の測定子52bが接触可能な位置とそこから退避した位置との間でその測定子52bを移動させるものである。具体的には、この測定子移動装置54は、ワーク回転装置22により回転させられるワークWの先端部に対して前記第3軸線E上で接離するように一対の測定子52bを直線的に移動させる。この測定子移動装置54は、図略のエアシリンダを有しており、このエアシリンダの駆動によって、ワークWの先端部に対する一対の測定子52bの接近、離反、停止の各動作が行われるようになっている。   The measuring element moving device 54 moves the measuring element 52b between a position where the pair of measuring elements 52b can contact the tip of the work W rotated by the work rotating device 22 and a position retracted therefrom. is there. Specifically, the measuring element moving device 54 linearly moves the pair of measuring elements 52b so as to contact and separate on the third axis E with respect to the tip end of the work W rotated by the work rotating device 22. Move. The tracing stylus moving device 54 has an air cylinder (not shown), and by driving the air cylinder, the pair of tracing stylus 52b approaches, separates, and stops with respect to the tip of the workpiece W. It has become.

搬入出ユニット12は、外部から加工機内へのワークWの搬入及び加工機内から外部への加工済みのワークWの搬出を行うものである。この搬入出ユニット12は、ベース2上において、前記基準位置P1に配置されたワーク回転装置22の回転軸Aの延長線上に配設されており、図1及び図2におけるベース2の右端に設けられている。この搬入出ユニット12は、搬入出ユニット本体12aと、シャトル12bとを有する。   The carry-in / out unit 12 carries in the workpiece W from the outside into the processing machine and carries out the processed workpiece W from the inside of the processing machine to the outside. The carry-in / out unit 12 is disposed on the extension line of the rotation axis A of the work rotating device 22 disposed at the reference position P1 on the base 2, and is provided at the right end of the base 2 in FIGS. It has been. The loading / unloading unit 12 includes a loading / unloading unit main body 12a and a shuttle 12b.

搬入出ユニット本体12aは、図1及び図2中の左右方向に延びる姿勢でベース2上に設置されており、その左右方向においてシャトル12bを移動可能に支持している。この搬入出ユニット本体12aは、図略のエアシリンダを有しており、そのエアシリンダの駆動力によってシャトル12bを移動させるようになっている。このエアシリンダの駆動は、制御装置16によって制御される。   The carry-in / out unit main body 12a is installed on the base 2 in a posture extending in the left-right direction in FIGS. 1 and 2, and supports the shuttle 12b so as to be movable in the left-right direction. The carry-in / out unit main body 12a has an air cylinder (not shown), and the shuttle 12b is moved by the driving force of the air cylinder. The driving of the air cylinder is controlled by the control device 16.

シャトル12bは、ワークWを立てた状態で保持し、図1中の右から左へ移動することにより加工機内にワークWを搬入する一方、図1中の左から右へ移動することにより加工機内から外部へワークWを搬出する。   The shuttle 12b holds the workpiece W in an upright state and carries the workpiece W into the processing machine by moving from right to left in FIG. 1, while moving inside the processing machine by moving from left to right in FIG. Unload workpiece W from the outside.

機内搬送ユニット14は、搬入出ユニット12によって加工機内に搬入されたワークWを搬送してワーク回転装置22のチャック部22aに装着する一方、加工済みのワークWをチャック部22aから抜き出して搬送し、搬入出ユニット12に渡すものである。   The in-machine conveyance unit 14 conveys the workpiece W carried into the processing machine by the loading / unloading unit 12 and mounts the workpiece W on the chuck portion 22a of the workpiece rotating device 22, while extracting and conveying the processed workpiece W from the chuck portion 22a. , To the carry-in / out unit 12.

具体的には、この機内搬送ユニット14は、一対の脚部14aと、水平支持部14bと、水平移動体14cと、鉛直支持部14dと、鉛直移動体14eと、授受部14fとを有する。   Specifically, the in-machine conveyance unit 14 includes a pair of leg portions 14a, a horizontal support portion 14b, a horizontal moving body 14c, a vertical support portion 14d, a vertical moving body 14e, and a transfer portion 14f.

一対の脚部14aは、ベース2上に立設されているとともに、前記各装置と干渉しない位置で図2中のベース2の左端と右端に分かれて配置されている。水平支持部14bは、一対の脚部14aの上端部間に架設されており、図2中の左右方向に水平に延びている。水平移動体14cは、水平支持部14bにより図2中の左右方向に水平に移動可能に支持されている。この水平移動体14cは、図略の駆動モータを有しており、その駆動モータの駆動力によって図2中の左右方向に移動する。鉛直支持部14dは、水平移動体14cに取り付けられており、鉛直方向に延びている。鉛直移動体14eは、鉛直支持部14dにより鉛直方向に移動可能に支持されている。この鉛直移動体14eは、図略の駆動モータを有しており、その駆動モータの駆動力によって鉛直方向に昇降する。鉛直移動体14eの下端部には、授受部14fを支持する支持部14gが設けられている。   The pair of leg portions 14a are erected on the base 2, and are separately arranged at the left end and the right end of the base 2 in FIG. The horizontal support portion 14b is installed between the upper ends of the pair of leg portions 14a and extends horizontally in the left-right direction in FIG. The horizontal moving body 14c is supported by the horizontal support portion 14b so as to be horizontally movable in the left-right direction in FIG. The horizontal moving body 14c has a drive motor (not shown) and moves in the left-right direction in FIG. 2 by the driving force of the drive motor. The vertical support portion 14d is attached to the horizontal moving body 14c and extends in the vertical direction. The vertical moving body 14e is supported by the vertical support portion 14d so as to be movable in the vertical direction. The vertical moving body 14e has a drive motor (not shown) and moves up and down in the vertical direction by the driving force of the drive motor. A support portion 14g that supports the transfer portion 14f is provided at the lower end of the vertical moving body 14e.

授受部14fは、チャック部22aに対するワークWの着脱と、搬入出ユニット12のシャトル12bに対するワークWの授受とを行うものである。この授受部14fは、支持部14gに傾斜した姿勢で支持されているとともに、その支持部14gによって軸回りに回動可能に支持されている。この授受部14fは、その下端部と図2における左端部とに把持部14hをそれぞれ有しており、これら両把持部14hは、授受部14fが45°に傾斜した軸回りに回動することによって互いに位置が入れ替わるようになっている。把持部14hは、授受部14fの下端部に位置する状態で搬入出ユニット12のシャトル12bからワークWを受け取り、その後、授受部14fが回動することによって前記左端部に移動する。この把持部14hは、その状態で持っているワークWをチャック部22aに渡す。また、把持部14hは、前記左端部に位置する状態でチャック部22aから加工済みのワークWを受け取り、その後、授受部14fが回動することによって授受部14fの下端部に移動する。この把持部14hは、その状態で持っているワークWを前記シャトル12bに渡す。   The transfer unit 14f performs attachment / detachment of the workpiece W to / from the chuck portion 22a and transfer of the workpiece W to / from the shuttle 12b of the loading / unloading unit 12. The transfer portion 14f is supported in an inclined posture by the support portion 14g, and is supported by the support portion 14g so as to be rotatable about an axis. The transfer portion 14f has a grip portion 14h at the lower end portion and the left end portion in FIG. 2, and both the grip portions 14h rotate around an axis where the transfer portion 14f is inclined at 45 °. The positions are interchanged with each other. The gripping portion 14h receives the workpiece W from the shuttle 12b of the loading / unloading unit 12 in a state where it is located at the lower end portion of the transfer portion 14f, and then moves to the left end portion when the transfer portion 14f rotates. The gripping portion 14h transfers the workpiece W held in that state to the chuck portion 22a. Further, the gripping portion 14h receives the processed workpiece W from the chuck portion 22a while being positioned at the left end portion, and then moves to the lower end portion of the transfer portion 14f as the transfer portion 14f rotates. The gripping portion 14h transfers the workpiece W held in that state to the shuttle 12b.

そして、前記水平移動体14cの駆動モータ及び前記鉛直移動体14eの駆動モータは、制御装置16によって駆動制御されるようになっている。その駆動制御により水平移動体14cの水平移動と鉛直移動体14eの鉛直移動とがそれぞれ制御されてワークWの図2における左右方向への搬送及び昇降が行われる。   And the drive motor of the said horizontal moving body 14c and the drive motor of the said vertical moving body 14e are drive-controlled by the control apparatus 16. FIG. By the drive control, the horizontal movement of the horizontal moving body 14c and the vertical movement of the vertical moving body 14e are respectively controlled, and the workpiece W is conveyed and moved up and down in the left-right direction in FIG.

制御装置16は、加工機内における上記各装置の動作を制御するものであり、ベース2の側部に取り付けられている。具体的には、この制御装置16は、ワーク回転装置22のワーク回転用モータ22c、旋回装置24の旋回モータ24c、研削工具回転装置34の研削工具回転用モータ34c、研削工具移動装置36の研削工具移動用モータ、研磨具回転装置44の研磨具回転用モータ及び押付け用エアシリンダ、研磨具移動装置46の研磨具移動用モータ46b、測定ユニット10の移動用エアシリンダ、搬入出ユニット12のエアシリンダ、機内搬送ユニット14の水平移動体14cの駆動モータ及び鉛直移動体14eの駆動モータのそれぞれの駆動を制御する。   The control device 16 controls the operation of each device in the processing machine, and is attached to the side portion of the base 2. Specifically, the control device 16 includes a workpiece rotating motor 22 c of the workpiece rotating device 22, a turning motor 24 c of the turning device 24, a grinding tool rotating motor 34 c of the grinding tool rotating device 34, and a grinding tool moving device 36. Tool moving motor, polishing tool rotating motor and pressing air cylinder of the polishing tool rotating device 44, polishing tool moving motor 46b of the polishing tool moving device 46, moving air cylinder of the measuring unit 10, and air of the loading / unloading unit 12 The drive of the cylinder, the drive motor of the horizontal moving body 14c of the in-machine conveyance unit 14, and the drive motor of the vertical moving body 14e are controlled.

そして、この制御装置16は、前記測定装置52において測定されるワークWの先端部の最外径の測定結果を受信し、その測定結果を監視している。制御装置16は、ワークWの研削開始後、ワークWの先端部の最外径が所定の第1の値に達したことに応じて研削工具移動用モータを逆転させ、研削工具回転装置34を手前側に移動させて研削工具32をワークWから離反させることによりワークWの研削を終了させるとともに、前記図略の研磨具移動用モータを正転させ、研磨具回転装置44を手前側に移動させて研磨具42をワークWに近づける。そして、制御装置16は、研磨具回転装置44に内蔵された図略の押付け用エアシリンダを駆動させて、研磨具42をワークWに接触させ、かつ押付けることによりワークWの研磨を開始させる。この時、押付け用エアシリンダによる研磨具42のワークWへの押付け力が任意に制御される。さらに、制御装置16は、ワークWの研磨開始後、ワークWの先端部の最外径が前記第1の値よりも小さい所定の第2の値に達したことに応じて前記研磨具移動用モータを逆転させ、研磨具回転装置44を奥側に移動させて研磨具42をワークWから離反させることによりワークWの研磨を終了させる。   And this control apparatus 16 receives the measurement result of the outermost diameter of the front-end | tip part of the workpiece | work W measured in the said measuring apparatus 52, and monitors the measurement result. After starting the grinding of the workpiece W, the control device 16 reverses the grinding tool moving motor in response to the outermost diameter of the tip portion of the workpiece W reaching a predetermined first value, and the grinding tool rotating device 34 is By moving the grinding tool 32 away from the workpiece W by moving it to the near side, the grinding of the workpiece W is finished, and the polishing tool moving motor (not shown) is rotated forward to move the grinding tool rotating device 44 to the near side. The polishing tool 42 is moved closer to the workpiece W. Then, the control device 16 drives an unillustrated pressing air cylinder built in the polishing tool rotating device 44 to bring the polishing tool 42 into contact with the workpiece W and press the workpiece W to start polishing the workpiece W. . At this time, the pressing force of the polishing tool 42 against the workpiece W by the pressing air cylinder is arbitrarily controlled. Further, after starting the polishing of the workpiece W, the control device 16 moves the polishing tool in response to the fact that the outermost diameter of the tip end portion of the workpiece W has reached a predetermined second value smaller than the first value. The polishing of the workpiece W is finished by reversing the motor and moving the polishing tool rotating device 44 to the far side to move the polishing tool 42 away from the workpiece W.

操作盤18は、オペレータにより操作されるものであり、この操作盤18を用いて電源のオンオフや、ワークWの各種加工条件の設定等が行われる。   The operation panel 18 is operated by an operator. The operation panel 18 is used to turn on / off the power, set various machining conditions for the workpiece W, and the like.

次に、本実施形態の球面加工機の動作について説明する。   Next, the operation of the spherical processing machine of this embodiment will be described.

まず、初期状態においてワーク回転装置22は、基準位置P1に配置されており、研削工具回転装置34、研磨具回転装置44及び測定子52bはそれぞれベース2の中央部から退避している。この状態で、搬入出ユニット12のシャトル12bにより外部から加工機内に未加工のワークWが搬入される。この未加工のワークWは、直棒状の部材で加工対象となる先端部が円柱状であるとともに、その根元にくびれ部が形成された状態のものである。そして、加工機内に搬入されたワークWは、機内搬送ユニット14によって搬送されて前記基準位置P1にあるワーク回転装置22のチャック部22aに基端部側から挿し込まれる。チャック部22aは、挿し込まれたワークWをチャックする。   First, in an initial state, the work rotation device 22 is disposed at the reference position P1, and the grinding tool rotation device 34, the polishing tool rotation device 44, and the measuring element 52b are retracted from the center of the base 2, respectively. In this state, the unprocessed workpiece W is loaded into the processing machine from the outside by the shuttle 12b of the loading / unloading unit 12. The unprocessed workpiece W is a straight rod-like member having a cylindrical tip at the tip to be machined and a constricted portion formed at the base thereof. Then, the work W carried into the processing machine is transported by the in-machine transport unit 14 and inserted into the chuck portion 22a of the work rotating device 22 at the reference position P1 from the base end side. The chuck portion 22a chucks the inserted workpiece W.

次に、旋回装置24によりワーク回転装置22が研削位置P2に旋回されるとともに、測定子移動装置54により一対の測定子52bがベース2の中央部側へ移動され、その一対の測定子52bがワークWの先端部に上下から接触する。そして、ワーク回転装置22によりワークWの回転が開始される。その後、研削工具回転装置34により研削工具32の回転が開始されるとともに研削工具移動装置36により研削工具回転装置34が奥側に移動され、軸回りに回転するワークWの先端部に研削工具32が回転しながら押し当てられる。これにより、ワークWの先端部の球面研削が開始される。この状態で、測定装置52においてワークWの先端部の最外径が測定され、その測定結果が制御装置16に送信される。   Next, while the work rotating device 22 is turned to the grinding position P2 by the turning device 24, the pair of measuring elements 52b is moved to the central portion side of the base 2 by the measuring element moving device 54, and the pair of measuring elements 52b The tip of the work W is contacted from above and below. Then, rotation of the workpiece W is started by the workpiece rotating device 22. Thereafter, rotation of the grinding tool 32 is started by the grinding tool rotating device 34, and the grinding tool rotating device 34 is moved to the back side by the grinding tool moving device 36, and the grinding tool 32 is placed at the tip of the workpiece W rotating around the axis. Is pressed while rotating. Thereby, the spherical grinding of the front-end | tip part of the workpiece | work W is started. In this state, the outermost diameter of the tip of the workpiece W is measured by the measuring device 52, and the measurement result is transmitted to the control device 16.

制御装置16は、受信した前記測定結果を監視し、ワークWの先端部の最外径が第1の値になるまで前記球面研削を継続させる。そして、ワークWの先端部の最外径が第1の値に達すると、制御装置16は、研削工具移動装置36により研削工具回転装置34を手前側に退避させてワークWの研削を終了させる。この際、測定子52bも退避させられる。   The control device 16 monitors the received measurement result, and continues the spherical grinding until the outermost diameter of the tip portion of the workpiece W reaches the first value. When the outermost diameter of the tip of the workpiece W reaches the first value, the control device 16 retracts the grinding tool rotating device 34 to the near side by the grinding tool moving device 36 and finishes grinding of the workpiece W. . At this time, the probe 52b is also retracted.

次に、旋回装置24によりワーク回転装置22が研磨位置P3に旋回されるとともに、一対の測定子52bが上記と同様に移動し、その一対の測定子52bがワークWの先端部に接触する。その後、研磨具回転装置44により研磨具42の回転が開始されるとともに研磨具移動装置46により研磨具回転装置44が手前側に移動され、図略の押付け用エアシリンダにより、軸回りに回転するワークWの先端部に回転する研磨具42の先端面が押し当てられる。これにより、ワークWの先端部の球面研磨が開始される。そして、この研磨中には、旋回装置24によりワーク回転装置22の揺動が継続して行われる。そして、前記研削の場合と同様に測定装置52によって測定されたワークWの先端部の最外径が制御装置16によって監視されており、制御装置16は、そのワークWの先端部の最外径が前記第1の値よりも小さい所定の第2の値に達すると、研磨具移動装置46により研磨具回転装置44を奥側に退避させてワークWの研磨を終了させる。この際、測定子52bも退避させられる。   Next, while the work rotating device 22 is turned to the polishing position P3 by the turning device 24, the pair of measuring elements 52b move in the same manner as described above, and the pair of measuring elements 52b come into contact with the tip of the workpiece W. Thereafter, the polishing tool rotating device 44 starts the rotation of the polishing tool 42 and the polishing tool moving device 46 moves the polishing tool rotating device 44 to the near side, and rotates around the axis by a pressing air cylinder (not shown). The tip surface of the rotating polishing tool 42 is pressed against the tip of the workpiece W. As a result, spherical polishing of the tip of the workpiece W is started. During this polishing, the swinging device 24 continuously swings the work rotating device 22. And the outermost diameter of the front-end | tip part of the workpiece | work W measured by the measuring apparatus 52 similarly to the said grinding is monitored by the control apparatus 16, and the control apparatus 16 is the outermost-diameter of the front-end | tip part of the workpiece | work W. Reaches a predetermined second value smaller than the first value, the polishing tool moving device 46 retracts the polishing tool rotating device 44 to the back side to finish polishing the workpiece W. At this time, the probe 52b is also retracted.

次に、旋回装置24によりワーク回転装置22が基準位置P1に戻され、その後、機内搬送ユニット14によってチャック部22aから加工済みのワークWが抜き出されるとともにそのワークWは搬入出ユニット12の位置まで搬送されてシャトル12bに渡される。最後に、シャトル12bにより、その加工済みのワークWが外部へ搬出される。   Next, the workpiece rotating device 22 is returned to the reference position P1 by the turning device 24, and then the processed workpiece W is extracted from the chuck portion 22a by the in-machine transport unit 14, and the workpiece W is positioned at the position of the loading / unloading unit 12. To the shuttle 12b. Finally, the processed workpiece W is carried out to the outside by the shuttle 12b.

以上のようにして、本実施形態による球面加工機の動作が行われる。   As described above, the operation of the spherical processing machine according to the present embodiment is performed.

以上説明したように、本実施形態による球面加工機は、ワーク回転装置22によって回転させられるワークWに球面が形成されるように研削するための研削工具32を回転させながらそのワークWに押し当て可能な研削ユニット6と、その研削ユニット6により球面に形成されたワークWの表面を研磨するための研磨具42を回転させながらそのワークWに押し当て可能な研磨ユニット8とを備えているので、研削装置のみによってワークWに球面を研削加工する場合に比べて、滑らかな球面をワークWに形成することができる。また、本実施形態では、1つの加工機内で研削ユニット6によってワークWに球面を研削加工した後、その球面を研磨ユニット8によって研磨することが可能であるので、別々に設けられた研削装置と研磨装置とでワークWの研削と研磨とを個別に行う場合と異なり、研削装置から研磨装置へワークWを移してセットし直すための時間が不要であり、ワークWの加工効率を向上させることができる。また、本実施形態では、研削ユニット6によりワークWに粗い球面を形成してから研磨ユニット8によりそのワークWの球面を研磨して滑らかな球面に仕上げることが可能であるので、研磨装置のみで未加工の状態のワークWに球面を形成する場合に比べて、滑らかな球面の形成に要する時間を短縮することができる。従って、本実施形態では、ワークWに滑らかな球面を形成することができるとともに、その球面の加工効率を向上させることができる。   As described above, the spherical surface processing machine according to the present embodiment presses against the workpiece W while rotating the grinding tool 32 for grinding so that the spherical surface is formed on the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22. Since there is a possible grinding unit 6 and a polishing unit 8 that can be pressed against the workpiece W while rotating a polishing tool 42 for polishing the surface of the workpiece W formed on the spherical surface by the grinding unit 6. A smooth spherical surface can be formed on the workpiece W as compared with the case where the spherical surface is ground on the workpiece W only by the grinding device. Moreover, in this embodiment, since the spherical surface can be ground on the workpiece W by the grinding unit 6 in one processing machine, and then the spherical surface can be polished by the polishing unit 8, a grinding device provided separately. Unlike the case where the grinding and polishing of the workpiece W are individually performed with the polishing apparatus, no time is required for transferring the workpiece W from the grinding apparatus to the polishing apparatus and resetting it, thereby improving the processing efficiency of the workpiece W. Can do. Further, in this embodiment, it is possible to form a rough spherical surface on the workpiece W by the grinding unit 6 and then polish the spherical surface of the workpiece W by the polishing unit 8 to finish it into a smooth spherical surface. Compared with the case where the spherical surface is formed on the workpiece W in an unprocessed state, the time required for forming a smooth spherical surface can be shortened. Therefore, in the present embodiment, a smooth spherical surface can be formed on the workpiece W, and the processing efficiency of the spherical surface can be improved.

また、本実施形態では、研削ユニット6が、ワーク回転装置22により回転させられるワークWに研削工具32が接触可能な位置とそこから退避した位置との間で研削工具回転装置34を移動させる研削工具移動装置36を有しており、研磨ユニット8が、ワーク回転装置22により回転させられるワークWに研磨具42が接触可能な位置とそこから退避した位置との間で研磨具回転装置44を移動させる研磨具移動装置46を有している。このため、研削工具32をワークWの先端部に接触させて研削を行っている間は研磨具移動装置46により研磨具回転装置44を退避させてワークWの先端部から研磨具42を離反させておくことが可能である一方、研磨具42をワークWの先端部に接触させて研磨を行っている間は研削工具移動装置36により研削工具回転装置34を退避させてワークWの先端部から研削工具32を離反させておくことが可能である。このため、1つの加工機内で研削工具32によるワークWの先端部の研削と研磨具42によるワークWの先端部の研磨とをそれぞれ独立して行うことができる。   In the present embodiment, the grinding unit 6 moves the grinding tool rotating device 34 between a position where the grinding tool 32 can contact the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22 and a position retracted therefrom. The tool moving device 36 is provided, and the polishing unit 8 has a polishing tool rotating device 44 between a position where the polishing tool 42 can contact the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22 and a position retracted therefrom. A polishing tool moving device 46 for moving is provided. Therefore, while grinding is performed with the grinding tool 32 in contact with the tip of the workpiece W, the polishing tool rotating device 44 is retracted by the polishing tool moving device 46 to move the polishing tool 42 away from the tip of the workpiece W. While the polishing tool 42 is in contact with the tip of the workpiece W and polishing is performed, the grinding tool rotating device 34 is retracted by the grinding tool moving device 36 and the tip of the workpiece W is retracted. It is possible to keep the grinding tool 32 away. Therefore, the grinding of the tip of the workpiece W by the grinding tool 32 and the grinding of the tip of the workpiece W by the polishing tool 42 can be performed independently in one processing machine.

また、本実施形態では、研削工具移動装置36が、ワーク回転装置22により回転させられるワークWに対して第1軸線C上で研削工具32が接離するように研削工具回転装置34を移動させる一方、研磨具移動装置46が、ワーク回転装置22により回転させられるワークWに対して第1軸線Cと異なる方向に延びる第2軸線D上で研磨具42が接離するように研磨具回転装置44を移動させるので、ワーク回転装置22によって回転させられるワークWに対して研削工具32と研磨具42とが異なる方向から接離する。これにより、各工具32,42の移動時に研削工具32と研磨具42との干渉を回避しつつ、ワークWのうち第1軸線C及び第2軸線Dとの交点近傍の部分の位置を変えることなくその部分に研削工具32による研削と研磨具42による研磨とを行って滑らかな球面を形成することができる。   In the present embodiment, the grinding tool moving device 36 moves the grinding tool rotating device 34 so that the grinding tool 32 contacts and separates on the first axis C with respect to the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22. On the other hand, the polishing tool rotating device 46 is configured so that the polishing tool 42 contacts and separates on the second axis D extending in a direction different from the first axis C with respect to the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22. 44 is moved, the grinding tool 32 and the polishing tool 42 are brought into contact with and separated from the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22 from different directions. Thereby, the position of the part of the workpiece W near the intersection with the first axis C and the second axis D is changed while avoiding interference between the grinding tool 32 and the polishing tool 42 when the tools 32 and 42 are moved. Instead, a smooth spherical surface can be formed by grinding with the grinding tool 32 and polishing with the polishing tool 42.

また、本実施形態では、旋回装置24が、ワークWの研削時には旋回軸B回りにおける研削位置P2にワーク回転装置22を配置する一方、ワークWの研磨時にはワーク回転装置22を前記研削位置P2と異なる研磨位置P3へ旋回軸B回りに旋回させる。このため、研削工具32と研磨具42とがそれぞれ異なる方向からワークWのうち第1軸線C及び第2軸線Dとの交点近傍の部分、すなわちワークWの先端部に接触する場合に、その先端部の位置を変えることなく、研削工具32と研磨具42のワークWに対する接触方向に応じてそれら研削工具32と研磨具42に対するワークWの先端部の接触の向きを変えることができる。   In the present embodiment, the turning device 24 arranges the workpiece rotating device 22 at the grinding position P2 around the turning axis B when grinding the workpiece W, while the workpiece rotating device 22 is placed at the grinding position P2 when polishing the workpiece W. Turn around the turning axis B to a different polishing position P3. For this reason, when the grinding tool 32 and the polishing tool 42 come into contact with the portion near the intersection of the first axis C and the second axis D of the workpiece W from different directions, that is, the tip of the workpiece W, the tip Without changing the position of the part, the direction of contact of the tip of the workpiece W with respect to the grinding tool 32 and the polishing tool 42 can be changed according to the contact direction of the grinding tool 32 and the polishing tool 42 with respect to the workpiece W.

また、本実施形態では、旋回装置24が、ワークWの研磨時に、研磨位置P3を基準として所定の角度範囲でワーク回転装置22を旋回軸Bを中心として揺動させるので、ワークWを揺動させないで研磨する場合に比べて、研磨具42によるワークWの研磨領域を拡大することができるとともに、その研磨領域全体を均一に球面研磨することができる。また、本実施形態では、旋回装置24を利用してワークWの揺動を行うことができるので、旋回装置24とは別に前記揺動を行うための揺動装置を設ける場合に比べて球面加工機の構成を簡略化することができる。   Further, in the present embodiment, the swiveling device 24 swings the work rotating device 22 around the swivel axis B within a predetermined angle range with respect to the polishing position P3 when the work W is polished. Compared with the case where the polishing is not performed, the polishing area of the workpiece W by the polishing tool 42 can be enlarged, and the entire polishing area can be uniformly spherically polished. In the present embodiment, since the swinging device 24 can be used to swing the workpiece W, spherical processing is performed compared to the case where a swinging device for swinging is provided separately from the swinging device 24. The configuration of the machine can be simplified.

また、本実施形態では、制御装置16が、測定ユニット10によって測定されるワークWの先端部の最外径が第1の値に達したことに応じて研削ユニット6によるワークWの研削動作を終了させるとともに研磨ユニット8によるワークWの研磨動作を開始させる一方、測定ユニット10によって測定されるワークWの先端部の最外径が前記第1の値よりも小さい第2の値に達したことに応じて研磨ユニット8によるワークWの研磨動作を終了させるので、研削ユニット6によるワークWの球面研削から研磨ユニット8によるワークWの球面研磨に至る各工程を自動的に進行させることができる。これにより、研削ユニットによる研削動作と研磨ユニットによる研磨動作をそれぞれオペレータの操作に応じて実行させる場合と異なり、そのようなオペレータの操作が不要となるので、ワークWの球面加工にかかる手間を削減することができる。   In this embodiment, the control device 16 performs the grinding operation of the workpiece W by the grinding unit 6 in response to the outermost diameter of the tip portion of the workpiece W measured by the measurement unit 10 reaching the first value. The polishing operation of the workpiece W by the polishing unit 8 is started and the outermost diameter of the tip end of the workpiece W measured by the measurement unit 10 has reached a second value smaller than the first value. Accordingly, since the polishing operation of the workpiece W by the polishing unit 8 is terminated, each process from spherical grinding of the workpiece W by the grinding unit 6 to spherical polishing of the workpiece W by the polishing unit 8 can be automatically advanced. As a result, unlike the case where the grinding operation by the grinding unit and the polishing operation by the polishing unit are executed according to the operator's operations, such an operator's operation is not required, so the time required for spherical processing of the workpiece W is reduced. can do.

そして、本実施形態では、ワークWの先端部の最外径の変化に応じて研削ユニット6によるワークWの球面研削から研磨ユニット8によるワークWの球面研磨に至る各工程を自動的に進行させることができるので、研削ユニット6による研削を一旦停止させてワークWの先端部の最外径を確認するとともに、研磨ユニット8による研磨を一旦停止させてワークWの先端部の最外径を確認しながら研削及び研磨の各工程を実行する場合と異なり、前記停止にかかる時間のロスを防ぐことができ、ワークWの加工効率をより向上することができる。   In this embodiment, each process from spherical grinding of the workpiece W by the grinding unit 6 to spherical grinding of the workpiece W by the polishing unit 8 is automatically advanced in accordance with the change in the outermost diameter of the tip of the workpiece W. Therefore, the grinding by the grinding unit 6 is temporarily stopped to check the outermost diameter of the tip of the workpiece W, and the polishing by the polishing unit 8 is temporarily stopped to check the outermost diameter of the tip of the workpiece W. However, unlike the case where each process of grinding and polishing is performed, loss of time required for the stop can be prevented, and the processing efficiency of the workpiece W can be further improved.

また、本実施形態では、測定ユニット10の測定装置52が、ワーク回転装置22によって回転させられるワークWに研削工具32及び研磨具42が押し当てられる方向と直交する方向において当該ワークWの両側から接触する一対の測定子52bと、その一対の測定子52b間の間隔を検出する図略の検出部とを有するので、一対の測定子52bがワークWに接触して最外径の測定を行ったとしても、その測定子52bとワークWに押し当てられる研削工具32及び研磨具42とが干渉するのを防ぐことが可能である。そして、このことに起因して、測定子52bと研削工具32及び研磨具42との干渉を回避しつつ、測定子52bがワークWに接触する方向と直交する方向であってワークWの先端部の周囲の広い範囲で研削工具32及び研磨具42をワークWに押し当てることが可能となる。その結果、測定子52bと研削工具32及び研磨具42との干渉を回避しながらその測定子52bによってワークWの先端部の最外径の測定を可能とするとともに、ワークWの先端部に対する研削工具32及び研磨具42の押し当て方向の設定の自由度を向上することができる。   Further, in the present embodiment, the measuring device 52 of the measuring unit 10 is viewed from both sides of the workpiece W in a direction orthogonal to the direction in which the grinding tool 32 and the polishing tool 42 are pressed against the workpiece W rotated by the workpiece rotating device 22. Since it has a pair of measuring element 52b which contacts, and an unillustrated detection part which detects the interval between the pair of measuring elements 52b, a pair of measuring element 52b contacts work W, and measures the outermost diameter. Even so, it is possible to prevent the grinding tool 32 and the polishing tool 42 pressed against the measuring element 52b and the workpiece W from interfering with each other. Due to this, while avoiding interference between the measuring element 52b, the grinding tool 32, and the polishing tool 42, the leading end of the work W is a direction orthogonal to the direction in which the measuring element 52b contacts the work W. It is possible to press the grinding tool 32 and the polishing tool 42 against the workpiece W in a wide range around. As a result, it is possible to measure the outermost diameter of the tip of the workpiece W by the probe 52b while avoiding interference between the probe 52b, the grinding tool 32, and the polishing tool 42, and to grind the tip of the workpiece W. The degree of freedom in setting the pressing direction of the tool 32 and the polishing tool 42 can be improved.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

例えば、ワークWの先端部の最外径を測定する測定装置は、上記のような測定子52bを用いて測定するものに限られず、その他の種々の方法によって測定するものであってもよい。この場合、ワークWが回転しているとともに、そのワークWを研削工具32が研削しているとき及び研磨具42が研磨しているときにワークWの先端部の最外径を測定可能な測定装置を用いることが望ましい。   For example, the measuring device for measuring the outermost diameter of the tip of the workpiece W is not limited to the measuring device using the above-described measuring element 52b, and may be measured by other various methods. In this case, while the workpiece W is rotating, the outermost diameter of the tip of the workpiece W can be measured when the grinding tool 32 is grinding the workpiece W and when the polishing tool 42 is polishing. It is desirable to use an apparatus.

また、参考例として、研削工具による研削範囲と研磨具による研磨範囲とがワークWの球面加工すべき領域をカバー可能であれば、ワークWの研削時と研磨時とに合わせて上記のように研削位置P2と研磨位置P3とにワーク回転装置22を旋回させなくてもよい。 Further, as a reference example, the grinding range of the grinding tool and the grinding range of the grinding tool covers the area to be spherical machining of the workpiece W, if possible, the above in accordance with the the time of polishing and during grinding of the word over click W Thus, it is not necessary to turn the workpiece rotating device 22 between the grinding position P2 and the polishing position P3.

また、ワークWの研磨時に、上記のようなワーク回転装置22の揺動を行わなくてもよい。   Further, when the workpiece W is polished, it is not necessary to swing the workpiece rotating device 22 as described above.

本発明の一実施形態による球面加工機の概略的な平面図である。1 is a schematic plan view of a spherical processing machine according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による球面加工機の正面図である。It is a front view of the spherical surface processing machine by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による球面加工機において研削ユニットによりワークの先端部を研削しているときの状態を示す図である。It is a figure which shows a state when the front-end | tip part of a workpiece | work is ground with the grinding unit in the spherical surface processing machine by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による球面加工機において研磨ユニットによりワークの先端部を研磨しているときの状態を示す図である。It is a figure which shows a state when the front-end | tip part of a workpiece | work is grind | polished with the grinding | polishing unit in the spherical surface processing machine by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による球面加工機の測定ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the measurement unit of the spherical surface processing machine by one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

6 研削ユニット
8 研磨ユニット
10 測定ユニット
16 制御装置
22 ワーク回転装置
24 旋回装置
32 研削工具
34 研削工具回転装置
36 研削工具移動装置
42 研磨具
44 研磨具回転装置
46 研磨具移動装置
52b 測定子
W ワーク
6 Grinding unit 8 Polishing unit 10 Measuring unit 16 Control device 22 Work rotating device 24 Turning device 32 Grinding tool 34 Grinding tool rotating device 36 Grinding tool moving device 42 Polishing tool 44 Polishing tool rotating device 46 Polishing tool moving device 52b Measuring element W Workpiece

Claims (4)

ワークを回転させるワーク回転装置を備え、そのワーク回転装置によって回転させられる前記ワークを球面加工する球面加工機であって、
前記ワークに球面が形成されるように研削するための研削工具と、前記研削工具を回転させる研削工具回転装置と、前記ワーク回転装置により回転させられる前記ワークに前記研削工具が接触可能な位置とそこから退避した位置との間で前記研削工具回転装置を移動させる研削工具移動装置とを有し、前記ワーク回転装置により回転させられる前記ワークに前記研削工具を回転させながら押し当て可能な研削ユニットと、
前記球面に形成されたワークの表面を研磨するための研磨具と、前記研磨具を回転させる研磨具回転装置と、前記ワーク回転装置により回転させられる前記ワークに前記研磨具が接触可能な位置とそこから退避した位置との間で前記研磨具回転装置を移動させる研磨具移動装置とを有し、前記ワーク回転装置により回転させられる前記ワークに前記研磨具を回転させながら押し当て可能な研磨ユニットとを備え
前記研削工具移動装置は、前記ワーク回転装置による前記ワークの回転軸と交差する第1軸線上でそのワークに対して前記研削工具が接離するように前記研削工具回転装置を移動させ、
前記研磨具移動装置は、前記ワーク回転装置による前記ワークの回転軸と前記第1軸線との交点を通り、かつ、前記第1軸線と異なる方向に延びる第2軸線上で前記ワークに対して前記研磨具が接離するように前記研磨具回転装置を移動させ、
前記球面加工機は、前記ワーク回転装置による前記ワークの回転軸と前記第1軸線及び前記第2軸線との交点を通り、かつ、前記第1軸線及び前記第2軸線の両方に直交する旋回軸を中心として前記ワーク回転装置を旋回させる旋回装置をさらに備え、
前記旋回装置は、前記研削ユニットによる前記ワークの研削時には前記旋回軸回りにおける所定の研削位置に前記ワーク回転装置を配置する一方、前記研磨ユニットによる前記ワークの研磨時には前記ワーク回転装置を前記研削位置と異なる所定の研磨位置へ前記旋回軸回りに旋回させる、球面加工機。
A spherical processing machine that includes a workpiece rotating device that rotates a workpiece, and that spherically processes the workpiece rotated by the workpiece rotating device,
A grinding tool for grinding so that a spherical surface is formed on the workpiece, a grinding tool rotating device for rotating the grinding tool, and a position where the grinding tool can contact the workpiece rotated by the workpiece rotating device; A grinding unit having a grinding tool moving device for moving the grinding tool rotating device between the position retracted from the position and capable of being pressed against the work rotated by the work rotating device while rotating the grinding tool When,
A polishing tool for polishing the surface of the work formed on the spherical surface, a polishing tool rotating device for rotating the polishing tool, and a position where the polishing tool can contact the work rotated by the work rotating device; A polishing unit having a polishing tool moving device for moving the polishing tool rotating device between a position retracted therefrom and capable of being pressed against the workpiece rotated by the work rotating device while rotating the polishing tool It equipped with a door,
The grinding tool moving device moves the grinding tool rotating device so that the grinding tool comes in contact with and separates from the workpiece on a first axis intersecting the rotation axis of the workpiece by the workpiece rotating device,
The polishing tool moving device passes the intersection of the rotation axis of the workpiece and the first axis by the workpiece rotating device, and extends with respect to the workpiece on a second axis extending in a direction different from the first axis. Move the polishing tool rotating device so that the polishing tool comes in contact with and away from,
The spherical surface processing machine passes through the intersection of the rotation axis of the workpiece by the workpiece rotation device and the first axis and the second axis, and is a turning axis that is orthogonal to both the first axis and the second axis. A turning device for turning the work rotating device around
The swiveling device places the work rotating device at a predetermined grinding position around the swiveling axis when the work is ground by the grinding unit, while the work rotating device is placed at the grinding position when the work is polished by the polishing unit. A spherical processing machine that rotates around the rotation axis to a predetermined polishing position different from the above .
前記旋回装置は、前記研磨ユニットによる前記ワークの研磨時には、前記研磨位置を基準として所定の角度範囲で前記ワーク回転装置を前記旋回軸を中心として揺動させる、請求項に記載の球面加工機。 Said pivoting device, wherein the time of polishing of the by polishing unit work, said at a predetermined angle range polishing position referenced to swing the work rotating device about said pivot axis, a spherical machine according to claim 1 . 前記ワーク回転装置によって回転させられる前記ワークの加工すべき部分の最外径を測定するための測定ユニットと、
前記研削ユニットによる研削動作及び前記研磨ユニットによる研磨動作をそれぞれ制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記測定ユニットによって測定される前記ワークの加工すべき部分の最外径が第1の値に達したことに応じて前記研削ユニットによる前記ワークの研削動作を終了させるとともに前記研磨ユニットによる前記ワークの研磨動作を開始させ、前記測定ユニットによって測定される前記ワークの加工すべき部分の最外径が前記第1の値よりも小さい第2の値に達したことに応じて前記研磨ユニットによる前記ワークの研磨動作を終了させる、請求項1又は2に記載の球面加工機。
A measuring unit for measuring the outermost diameter of the part to be processed of the work rotated by the work rotating device;
A controller for controlling the grinding operation by the grinding unit and the polishing operation by the polishing unit, respectively.
The control device terminates the grinding operation of the workpiece by the grinding unit in response to the outermost diameter of the portion to be machined of the workpiece measured by the measurement unit reaching a first value and the polishing. The polishing operation of the workpiece by the unit is started, and the outermost diameter of the portion to be processed of the workpiece measured by the measurement unit reaches a second value smaller than the first value. wherein by the polishing unit to terminate the polishing operation of a workpiece, a spherical machine according to claim 1 or 2.
前記測定ユニットは、前記ワーク回転装置によって回転させられる前記ワークに前記研削工具及び前記研磨具が押し当てられる方向と直交する方向において当該ワークに両側から接触する一対の測定子と、その一対の測定子間の間隔を検出する検出部とを有する、請求項に記載の球面加工機。
The measurement unit includes a pair of measuring elements that contact the workpiece from both sides in a direction orthogonal to a direction in which the grinding tool and the polishing tool are pressed against the workpiece rotated by the workpiece rotating device, and the pair of measurements. The spherical processing machine according to claim 3 , further comprising a detection unit that detects an interval between the children.
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