JP5612936B2 - センターレス研削盤 - Google Patents

Description

この発明は、センターレス研削盤に関するものである。

円筒ころなど円柱状のワーク５を研削対象とするセンターレス研削盤７において、ワーク心高さＨ及び心高角γは加工精度に大きく影響を与える条件の一つである。

例えば、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明すると、所定の間隔をあけて並列する研削砥石１と調整車２との間に、ブレード３が配置されている。低速で回転する調整車２と、高速で回転する研削砥石１とが、それぞれ軸周り同方向に回転している。図５に示す対のガイド板６は、いわゆるスルーフィード研削に用いる案内用の部材であり、研削砥石１と調整車２との間の空間にワーク５を送り込む、あるいはその空間からワーク５を取り出す際に、その対のガイド板６によってワーク５を両側から夾んでその移動をガイドするものである。

図１２に示すように、研削砥石１の軸心ｇと、調整車２の軸心ｒとを結ぶ線よりも、ワーク（被研削物）５の軸心ｗが高さＨだけ高くなるように、ブレード３の位置が設定される。この高さＨは、ワーク心高さ（以下、「心高さＨ」という。）と呼ばれる。

また、研削砥石１の軸心ｇとワーク５の軸心ｗとを結ぶ線Ｇｒ（以下、「ＧＲセンターＧｒ」という）と、ワーク５の軸心ｗと調整車２の軸心ｒとを結ぶ線との成す鋭角γは、調整車２に対する心高角（以下、「心高角γ」という）と呼ばれる。研削砥石１の軸心ｇと調整車２の軸心ｒとを結ぶ線に対するＧＲセンターＧｒの成す角をγａとし、研削砥石１の軸心ｇと調整車２の軸心ｒとを結ぶ線に対するワーク５の軸心ｗと調整車２の軸心ｒとを結ぶ線の成す角をγｂとすると、心高角γ=γａ+γｂの関係が成り立つ。

一般的に、心高角γが小さすぎると、ワーク５に奇数角の等径歪円が生じやすくなる。逆に、心高角γが大きすぎると、偶数角の異径歪円が生じやすくなると言われている。

しかし、一般的なセンターレス研削盤では、研削により、研削砥石１、調整車２の外径、ワーク５の外径が変化するにつれて、心高角γにも変化が生じる。

例えば、研削砥石１の外径や調整車２の外径が小さくなれば、図１２に示すように、心高角γは、γａ，γｂからγａ’，γｂ’へと大きくなる。また、例えば、図１３に示すように、鎖線で示す状態から実線で示す状態へとワーク５の外径が変われば、調整車２の軸心ｒは図中のｒ１からｒ２へと移動し、心高角γはγｂからγｂ’へと増加する。このように、心高角γが変化すると、ワーク５に対する安定した加工精度が得られない。

しかし、研削砥石１の外径の減少等にかかわらず、同じ心高角γを維持するためには、心高さＨを下げる操作を頻繁に行わなければならない。心高さＨを下げるためには、下記のような煩雑な作業を伴う。

まず、心高さＨについては、設定したい心高角γとなり得る心高さＨを算出し、ブレード３を、その心高さＨに相当する高さに設定する。また、心高さＨの変更に伴い、ワーク５と調整車２とが直線的に接触するように、その調整車２の形状をツルーイングする必要が生じる。

また、心高さＨが変わるため、ツルーイング装置のダイヤ高さＨｔ（図１３に示すＧＲセンターＧｒから調整車２とワーク５との接触点との距離に相当）も変更しなければならず、さらに、調整車２側のガイド板６の位置調整も必要である。

すなわち、図１２に示すように、加工中において、調整車２の外径やワーク５の外径が変化した場合は、調整車２とワーク５の接触点が図中ｖ１からｖ２へと変化するため、その変化に合わせて適宜、前記ガイド板６の位置や向きの調整を行ったり、調整車２のツルーイング時の前記ダイヤ高さＨｔも変更する必要が生じるのである。

なお、一般的には、ワーク５の外径や心高角γが変化しても、同一のツルーイング条件でツルーイングを実施している場合が多い。しかし、この場合は、ワーク５が砥石入口から出口まで通過した時に、そのワーク５が描く軌跡も変化してしまう。ワーク５が描く軌跡も変化すると、研削あたりも変化してしまうため、このような場合には、スイベル機構Ｄにより、研削あたりの調整を行っている。

このスイベル機構Ｄは、砥石入口から出口までのワーク５と研削砥石１及び調整車２との当たり方（取代配分）を調整するものであり、例えば、図１１（ｃ）で矢印ｄで示すように、調整車２の軸心ｒの方向を変化させ、研削砥石１と調整車２との並行（向き）を調整することにより取代配分の調整を行うものである。

しかし、ワーク５の加工中は、摩耗による研削砥石１の外径の変化に対して、刻々と心高角γが変化するため、このような煩雑な作業を頻繁に行って、心高さＨを下げる操作を行うことは現実的ではない。
このため、通常は、加工途中での心高角γの変化をある程度許容し、心高角γが一定量以上変化して加工精度に影響が出た場合、若しくはその前に加工を中断し、心高角γの修正を行っている。

なお、調整車２の形状については、ワーク５と調整車２が線接触、すなわち、直線で接触するようにツルーイングされているが、そのためには、下記式により算出したダイヤ高さＨｔ及びツルーイング傾け角θｔに設定し、ツルーイングをする必要があることが知られている。

Ｈｔ≒Ｈ｛1−1/2・（Ｄ／(Ｄｃ+Ｄ）｝
θｔ≒θ｛1−1/2・（Ｄ／(Ｄｃ+Ｄ）｝
Ｈ：ワーク心高さ
θ：研削時調整車傾け角
Ｄ；ワーク直径
Ｄｃ：調整車直径
Ｈｔ：調整車ツルーイング用ダイヤ高さ
θｔ：ツルーイング時調整車傾け角

上記の問題に対し、段取り時のガイド板６の調整を不要とするために、調整車２の位置を制御し、ワーク５と調整車２の接触位置を、研削工程中を通じて一定に近づけようとする技術がある（例えば、特許文献１参照）。

この技術では、例えば、図１０に示すように、研削砥石１とこれを支持する砥石台をベッド１０上に配置し、そのベッド１０上に水平スライド機構を介してスイベルプレート１８、調整車２を支持するアッパスライド１２を設けた構成において、さらに、研削砥石１の軸心ｇと調整車２の軸心ｒとを結ぶ線を、水平方向に対して傾斜させている。

このように、研削砥石１の軸心ｇと調整車２の軸心ｒとを結ぶ線を傾斜させたことにより、ワーク５の径に応じて、テーブル１１に対してアッパスライド１２及び調整車２を水平移動させれば、常にワーク５と調整車２との接触点を一定に保つことができ、これにより、通常のセンターレス研削盤と比較して、ワーク５の外径の変化に対する心高角γの変化も小さく押えられるとされている。

特開２００８−１４９３８７号公報（第７頁段落００３１〜００３２、第１０頁図１及び図２）

このように、従来の一般的なセンターレス研削盤によると、研削砥石１の外径、調整車２の外径の変化に対して、ワーク５の調整車２に対する心高角γが変化してしまうという問題がある。

このため、研削砥石１の外径、調整車２の外径、ワーク５の外径に応じて、設定したいワーク５の調整車２に対する心高角γに対応する心高さＨを、その都度算出しなければならないという問題がある。また、研削砥石１の外径、調整車２の外径、ワーク５の外径に応じて、設定したい調整車２のツルーイング時のダイヤ高さＨｔ、傾け角θｔを算出しなければならないという問題もある。この点は、特許文献１に記載の技術においても同様である。

すなわち、特許文献１に記載の技術では、従来の一般的なセンターレス研削盤と同様、心高角γを任意の値に設定することが容易ではない問題がある。

そこで、この発明は、研削砥石１の外径、調整車２の外径、ワーク５の外径に応じて行う調整車２の設定、調整を簡素化できるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、ベッド上に水平スライド機構を介してテーブルを配置し、前記テーブルにγ旋回スライド機構を介して旋回台を配置し、その旋回台に横スライド機構を介してアッパスライドを配置し、そのアッパスライドに調整車を配置し、前記ベッド上に前記調整車に並列する研削砥石を配置して、前記研削砥石と前記調整車との間にワークを配置可能とし、前記研削砥石の軸心は前記調整車の軸心よりも高低差だけ高く設けられ、前記研削砥石と前記調整車との間に前記ワークをその下方から支えるブレードを配置し、前記ワークの軸心を常に一定の高さに保つ機能を備えており、前記水平スライド機構は、前記テーブルを前記ベッドに対して前記研削砥石の軸心と前記ワークの軸心とを結ぶ方向に沿って相対移動させることで前記ワークに合わせて前記調整車を移動させる機能を有し、前記γ旋回スライド機構は、前記調整車をその調整車の軸心に並行な回転中心周りに回転移動させることで前記ワークに対する前記調整車の心高角を調整する機能を有し、前記横スライド機構は、前記γ旋回スライド機構における任意の前記心高角において前記調整車を前記テーブルに対して、前記ワークの軸心と前記調整車の軸心とを結ぶ方向に沿って相対移動させる機能を有することを特徴とするセンターレス研削盤の構成を採用した。

γ旋回スライド機構が、調整車をその調整車の軸心に並行な回転中心周りに回転移動させる機能を有することから、心高角を任意の値に調整することができる。このため、ワークの形状、加工条件に応じて、最適な心高角を容易に設定できる。心高角の設定が容易であれば、加工精度を安定させることができる。
なお、心高角は、一般的には７°付近が最適であると言われているが、加工工程やワーク形状により最適な心高角も変わってくるため、このように心高角を任意の値に調整できることが有効である。

また、前述のように、従来のセンターレス研削盤の場合、心高角の調整は、ブレード高さにてその調整を行い、その際、設定したい心高角に相当する心高さを算出して、その心高さに基づいてブレード高さを設定する必要があった。
その点、この発明の上記の構成では、ワークの軸心の高さは常に一定に設定され、その心高角は、γ旋回スライド機構に基づく調整車の傾きのみにより決まるため、心高角が変わることに伴うブレード高さの調整、その高さ算出のための変換作業が不要となる。すなわち、心高角は、γ旋回スライド機構の動きによって決定できるため、その心高角を調整するためのブレード高さ調整も不要となる。すなわち、心高角の変化に伴うブレード高さの調整が不要である。

なお、前記ワークの軸心の高さは、常に、前記研削砥石の軸心の高さと同一に設定されている構成を採用することができる。

さらに、心高角の変化に伴うブレード高さの調整が不要であることから、横スライド機構による動作時を除けば、調整車の動きとブレードの動きとを共通化できる。
このため、例えば、前記ブレードは前記旋回台に配置され、前記ブレードは、前記γ旋回スライド機構により前記調整車とともに前記回転中心周りに回転移動し、且つ、前記水平スライド機構により前記調整車とともに相対移動する構成をしている。

これらの各構成において、ワークの心高角が容易に調整できることから、例えば、前記水平スライド機構、前記γ旋回スライド機構及び前記横スライド機構は、前記研削砥石の外径及び前記調整車の外径に関わらず、前記ワークの前記調整車に対する心高角を一定に保つ機能を有する構成を採用し得る。
研削加工中の研削砥石、調整車の摩耗による径の変化に対して、心高角が一定であるようにすれば、連続して安定した加工が可能である。

なお、前記水平スライド機構、前記γ旋回スライド機構及び前記横スライド機構によって心高角を一定に保つようにする設定は、例えば、周知の検測機構によって得られる心高角を示す数値に基づいて、心高角を増減させるように、前記水平スライド機構、前記γ旋回スライド機構及び前記横スライド機構をその都度手動で動作させるようにすることができる。あるいは、周知の検測機構よって得られる研削砥石の外径、調整車の外径、及びワークの外径や心高角を示す数値が自動的に検知されるようにして、その検知された数値に基づいて心高角を一定に保つよう、制御機構によって前記水平スライド機構、前記γ旋回スライド機構及び前記横スライド機構の動作が自動的に制御されて、心高角を増減されるようにしてもよい。

また、心高角を一定に保つことができる機能を備えた前記の構成において、前記水平スライド機構、前記γ旋回スライド機構及び前記横スライド機構は、前記研削砥石の外径又は前記調整車の外径に関わらず、前記研削砥石と前記ワークとの接触点、及び前記調整車と前記ワークとの接触点を一定とする機能を有する構成を採用し得る。

さらに、心高角を一定に保つことができる機能を備えた上記の各構成において、前記水平スライド機構、前記γ旋回スライド機構及び前記横スライド機構は、前記ワークの外径に関わらず、前記調整車と前記ワークとの接触点を一定とする機能を有する構成を採用することができる。

すなわち、前述のように、心高角を一定とする構成とすれば、研削砥石や調整車の外径が変化しても、あるいは外径の異なる研削砥石や調整車に取替えても、その研削砥石のワークに対する接触点の位置（研削砥石を支持するフレームに対する前記接触点の相対的な位置）、調整車のワークに対する接触点の位置（調整車支持するフレームに対する前記接触点の相対的な位置）がほとんど変化しない構成とすることが可能である。このため、研削砥石や、調整車に備えられているガイド板の位置や向きの調整が不要である。

この点、従来のセンターレス研削盤の場合、研削砥石、調整車の外径が変化した場合、及び、心高角を変更した場合は、調整車のワークに対する接触点が変化していた。このため、調整車側に設けられるガイド板の位置調整も必要であった。
しかし、この発明の上記の構成では、研削砥石、調整車の外径が変化した場合、及び、心高角を変更した場合でも、ワークと調整車との接触点が変化しないため、調整車側のガイド板調整が不要となるのである。ただし、これは、ガイド板が調整車を支えるフレームと一体に、例えば、調整車スピンドルヘッド上等に取付けられている場合であり、調整車の外径が変わった場合は、その調整が必要になる。

また、これらの構成では、研削砥石、調整車の外径及び心高角の変化に対して、調整車とワークの接触位置をほぼ一定とし得るため、砥石入口から出口までのワークの描く軌跡の変化が小さくなる。このため、ワークの外径、心高角を変化させた時に、調整車を同一のツルーイング条件にて加工した場合でも研削あたり変化が小さい。

また、心高角を一定とすることが可能な構成とすれば、ワークの外径が変化しても、あるいは、外径の異なるワークに取替えても、その研削砥石のワークに対する接触点の位置（研削砥石を支持するフレームに対する前記接触点の相対的な位置）、調整車のワークに対する接触点の位置（調整車支持するフレームに対する前記接触点の相対的な位置）がほとんど変化しない構成とすることが可能である。この点においても、研削砥石や調整車に備えられているガイド板の位置や向きの調整が不要である。

さらに、調整車とワークの接触点をほぼ一定とし得るため、調整車をワークと線接触する形状にツルーイングするにあたって、そのツルーイング時のダイヤ高さは一定となり、ツルーイングに使用するツルーイング工具の位置調整を簡素化し得る。

これらの各構成において、前記γ旋回スライド機構の回転中心を、前記ワークの軸心に一致させている構成を採用することができる。

γ旋回スライド機構の回転中心と、ワークの軸心とが一致していれば、γ旋回スライド機構により回転移動量の算定を簡素化し得る。
また、γ旋回スライド機構の回転中心と、ワークの軸心とが一致していれば、ワークと調整車の接触点を、より高い精度で一定とし得る。このため、ツルーイング工具の位置調整をさらに簡素化し得る。

さらに、これらの各構成において、前記γ旋回スライド機構は、前記テーブルの上面に設けた円弧面と、前記旋回台の下面に設けた円弧面とが摺動することにより、前記回転中心周りの回転移動が案内されている構成を採用することができる。円弧面同士の面接触により、回転移動が案内されるようにすることで、調整車の回転中心周りの回転移動がより確実で安定した軌跡を描くようになる。

また、その構成において、前記テーブルの上面に設けた円弧面は、半径の異なる二つの同心の円弧面からなり、前記旋回台の下面に設けた円弧面は、前記テーブルの上面に設けた二つの同心の円弧面に対応して設けた二つの同心の円弧面からなり、その対応する前記二つの同心の円弧面同士が、それぞれ摺動する構成とすれば、調整車の軌跡をさらに確実で安定的なものにし得る。

円弧面同士が摺動する前述の構成において、前記テーブルの上面に設けた円弧面と、前記旋回台の下面に設けた円弧面とが、ズレ防止予圧機構によって相互に密着する方向へ押圧されている構成を採用することができる。さらに、その押圧は、バネ等の弾性体の弾性力によって、弾力を持って押圧されていることが望ましい。

また、そのズレ防止予圧機構の具体的構成としては、例えば、前記旋回台側から前記テーブルに設けたネジ孔にねじ込まれたボルトを備え、そのボルトは、前記旋回台が回転移動する際に、その旋回台に設けた長孔内を移動可能である構成とすることができる。

さらに、これらの各構成において、前記テーブルと前記ベッドとの間にスイベル機構を備え、そのスイベル機構は、前記研削砥石の軸心と前記調整車の軸心との向きを調整する機能を有し、前記水平スライド機構は、そのスイベル機構により調整された任意の向きで前記相対移動させる機能を有する構成を採用することができる。

スイベル機構を備えたことにより、砥石入口から出口までのワークと研削砥石及び調整車との当たり方（取代配分）を調整することができる。すなわち、研削砥石と調整車との並行（向き）を調整することにより、取代配分の調整を行うことができる。
なお、このとき、水平スライド機構は、スイベル機構による任意の調整位置（並列する研削砥石の軸心に対する調整車の軸心との向き）で、その調整された後の調整車の向きを維持しながら、前記移動機能を発揮し得るものである。

なお、これらの各構成において、水平スライド機構は、テーブルをベッドに対して研削砥石の軸心とワークの軸心とを結ぶ方向に沿って相対移動させることで、ワークに合わせて調整車を移動させる機能を有するものである。すなわち、この水平スライド機構によるテーブルのベッドに対する移動方向は、水平方向であってもよいし、あるいは、水平方向に対して傾斜していてもよい。

この発明は、以上のように、γ旋回スライド機構が、調整車をその調整車の軸心に並行な回転中心周りに回転移動させる機能を有することから、研削砥石、あるいは調整車の外径の変化に対して、ワークの調整車に対する心高角が変化しないように調整し得る。すなわち、研削砥石の外径、調整車の外径の摩耗による径変化に対して、調整車の複雑な調整が不要である。

一実施形態の全体図 研削砥石、ワーク、調整車、ブレードの位置関係を示す模式図 研削砥石、ワーク、調整車、ブレードの位置関係を示し、調整車の外径が減少した場合を示す説明図 研削砥石、ワーク、調整車、ブレードの位置関係を示し、研削砥石の外径が減少した場合を示す説明図 研削砥石、ワーク、調整車、ブレードの位置関係を示し、研削砥石と調整車の外径がともに減少した場合を示す説明図 研削砥石、ワーク、調整車、ブレードの位置関係を示し、γ旋回スライド機構により調整車を回転移動させた場合を示す説明図 研削砥石、ワーク、調整車、ブレードの位置関係を示し、ワークの外径を変更した場合を示す説明図 ワークと調整車の位置関係を示す説明図 旋回台の詳細図 従来例の全体図 （ａ）（ｂ）はそれぞれ従来例を示す斜視図、（ｃ）は従来例を示す平面図 従来例の心高角の変化を示す説明図 従来例の心高角の変化を示す説明図

この発明の実施形態を、図１乃至図９に基づいて説明する。この実施形態は、円筒ころなど円柱状のワーク５を被研削物とするセンターレス研削盤１７に関するものである。

図１に示すように、所定の間隔をあけて並列する断面円形の研削砥石１と調整車２との間に、ブレード３が配置されている。この研削砥石１と調整車２との間の空間に、断面円形のワーク５が送り込まれる。ここでは、図２に示すように、研削砥石１の軸心ｇとワーク５の軸心ｗとが同一の高さに設定されている。このため、ＧＲセンターＧｒは水平である。

また、図１に示すように、床面上に載置されたベッド１０上に、水平スライド機構Ａを介してテーブル１１が配置されている。テーブル１１は、ベッド１０に対して水平方向に移動可能である。

この水平スライド機構Ａは、ワーク５の研削時に、テーブル１１をベッド１０に対して、水平方向に相対移動させることで、図２に矢印ａで示すように、そのワーク５の外径に合わせて、調整車２の位置を研削砥石１に近づけたり遠ざけたりする機能を発揮する。その移動方向は、その平面視において、調整車２の軸心ｒの方向に直交する方向である。
また、この移動方向は、図２等に示す側面視において、ＧＲセンターＧｒに沿う方向であればよく、厳密にはＧＲセンターＧｒと並行であることが望ましい。この実施形態ではＧＲセンターＧｒが水平であるから、テーブル１１も水平方向に移動する。

なお、前記テーブル１１と前記ベッド１０との間には、スイベル機構Ｄを備えている。このスイベル機構Ｄは、スイベルプレート１８によって、テーブル１１をベッド１０に対して横方向（従来例として示した図１１（ｃ）の矢印ｄ参照）に旋回させる機能を有し、その旋回により、前記研削砥石１の軸心ｇと前記調整車２の軸心ｒとの向きを微調整することができる。この向きの微調整により、砥石入口から出口までのワーク５と研削砥石１及び調整車２との当たり方（取代配分）を調整することができる。なお、ワーク５の送り込みは、通常、複数のワーク５が砥石入口から出口に向かって順に送り込まれ、連続的に研削が行われる（同じく図１１（ｃ）の矢印ｅ参照）。

このとき、水平スライド機構Ａは、そのスイベル機構Ｄよりも上方に設けられており、スイベル機構Ｄによる任意の調整位置（並列する研削砥石１の軸心ｇと調整車２の軸心ｒとの向き）で、その調整後の前記調整車２の軸心ｒの方向を維持しながら、前記水平方向への移動機能を発揮し得るものである。
なお、その微調整の際、スイベル機構Ｄによって調整車２の軸心ｒの方向を移動させた角度と同じ角度だけ、水平スライド機構Ａによるテーブル１１及び調整車２の移動方向も同じ側へ移動するようになっている。

また、そのテーブル１１には、γ旋回スライド機構Ｂを介して旋回台１３が配置されている。

このγ旋回スライド機構Ｂは、図２に矢印ｂで示すように、旋回台１３を調整車２の軸心ｒに並行な回転中心ｓ周りに回転移動させる機能を有する。この実施形態では、ワーク５の軸心ｗと回転中心ｓとが一致している。

また、その旋回台１３に、横スライド機構Ｃを介してアッパスライド１２が配置されている。この横スライド機構Ｃは、図２に矢印ｃで示すように、アッパスライド１２を前記旋回台１３に対して、前記ワーク５の軸心ｗと前記調整車２の軸心ｒとを結ぶ方向に沿って直線状に相対移動させる機能を有する。γ旋回スライド機構Ｂの機能に基づく回転移動により、旋回台１３のテーブル１１に対する傾斜角度が変化することで、横スライド機構Ｃによるアッパスライド１２の動作方向は、その回転移動に合わせて水平方向であったり任意の傾斜方向であったりその都度変化する。しかし、いずれの場合にも、調整車２は、その軸心ｒが、ワーク５の軸心ｗに向かって接近、あるいは離反する方向に移動する。

さらに、そのアッパスライド１２には、前記調整車２が配置されている。調整車２はアッパスライド１２のフレームによって軸心ｒ周り回転可能に支持され、モータ等の駆動力によって回転することができる。また、アッパスライド１２は、その上部にツルーイング装置１５を備える。また、その調整車２を支えるスピンドルヘッドに、調整車２側のガイド板６が固定されている。調整車２側における砥石入口、出口側の各ガイド板６は、調整車２と一体に前記矢印ａ，ｂ，ｃの方向へ移動する。

また、ベッド１０上には、調整車２に並列するように研削砥石１が配置されている。研削砥石１は、砥石台１４のフレームによって軸心ｇ周り回転可能に支持され、モータ等の駆動力によって回転することができる。また、砥石台１４の持つ機能によって、研削砥石１の位置を、水平方向に並行移動させることも可能である。なお、研削砥石１側にも、調整車２側のガイド板６と同様の固定構造（ワークレスト１９に固定）からなるガイド板６が備えられている。

この研削砥石１の軸心ｇと調整車２の軸心ｒとは並行であることを基本とし、場合によって、スルーフィード研削に必要な所定の送り角が付与される。

また、前記研削砥石１の軸心ｇと前記調整車２の軸心ｒとの間には、所定の高低差が設けられる。すなわち、前記研削砥石１の軸心ｇが、前記調整車２の軸心ｒよりも高低差Ｈｇだけ高くなるように設定される。

γ旋回スライド機構Ｂは、その機能により、前記旋回台１３をその調整車２の軸心ｒに並行な回転中心ｓ周りに回転移動させることで、ワーク５の調整車２に対する心高角γが調整可能である（図２の矢印ｂ参照）。

このγ旋回スライド機構Ｂは、図９に示すように、前記テーブル１１の上面に設けた円弧面と、前記旋回台１３の下面に設けた円弧面とが摺動することにより、前記回転中心ｓ周りの回転移動が案内されている。旋回台１３の図中矢印ｂに示す方向への移動で、調整車２の軸心ｒ’がｒ”の位置へと移動する。

この実施形態では、特に、テーブル１１の上面に設けた円弧面は、半径の異なる二つの同心の円弧面１１ａ，１１ｂから構成されている。また、前記旋回台１３の下面に設けた円弧面は、そのテーブル１１の上面に設けた二つの同心の円弧面１１ａ，１１ｂに対応して、相互に面接触しながら摺動するように設けた二つの同心の円弧面１１ｂ，１３ｂから構成されている。これらの対応する二組の同心の円弧面１１ａ，１３ａ；１１ｂ，１３ｂ同士が、それぞれ摺動することにより、旋回台１３のテーブル１１に対する回転移動が確実に案内されている。

対応する１組の円弧面１１ａ，１３ａと、もう１組の円弧面１１ｂ，１３ｂとが、相互に半径が異なるように設定されているから、面接触によるテーブル１１と旋回台１３との支持箇所を、テーブル１１の両端に離れて配置することができる。このため、旋回台１３の回転移動が、がたつきなくしっかりと支持されやすい。

また、回転中心ｓに近い側の円弧面１１ａと、それに対応する旋回台１３側の円弧面１３ａとは、ズレ防止予圧機構１６によって相互に密着する方向へ押圧されている。

ズレ防止予圧機構１６は、図９に示すように、旋回台１３側に設けた押え部材１６ｃから、テーブル１１に設けたネジ孔１１ｃにねじ込まれるボルト１６ｂを備えている。押え部材１６ｃは、バネからなる弾性体１６ａを備えているので、押え部材１６ｃは、弾力をもって旋回台１３をテーブル１１側に押圧している。このため、円弧面１１ａ，１３ａ同士の摺動がなめらかである。

なお、そのボルト１６ｂは、旋回台１３が回転中心ｓ周りに回転移動する際に、その旋回台１３に設けた長孔１３ｃ内を移動可能である。また、もう一方の円弧面１１ｂ，１３ｂ間に、同様な機能を有するズレ防止予圧機構を備えてもよい。

このセンターレス研削盤１７によれば、γ旋回スライド機構Ｂが、調整車２を調整車２の軸心ｒに並行な回転中心ｓ周りに、すなわち、この実施形態ではワーク５の軸心ｗ周りに回転移動させる機能を有することから、ワーク５に対する調整車２の心高角γを調整できる。このため、心高角γが変化しないよう（常に一定となるよう）設定することもできる。

これらの機構を用いた作用を説明する。例えば、図３に示すように、前記研削砥石１の軸心ｇが、前記調整車２の軸心ｒよりも高さＨｇだけ高くなっており、ＧＲセンターＧｒに対して心高角γが設定されている。

いま、調整車２の外径が、摩耗によって図中の鎖線に示す状態から実線に示す状態へと変化したとする。このとき、横スライド機構Ｃの機能により、アッパスライド１２及び調整車２が、軸心ｒで示す位置から軸心ｒ’ヘ示す位置へと、図中の矢印ｃ１のように移動する。このとき、調整車２とブレード３とは一体に移動する。また、ワーク５の軸心ｗは常に一定の位置に保たれている。

この調整車２の移動の前後で、ワーク５の調整車２に対する心高角γは変化しない。これは、横スライド機構Ｃによる調整車２の移動が、ワーク５の軸心ｗとその調整車２の軸心ｒとを結ぶ方向に沿って並行だからである。すなわち、図３に示す断面において、移動後の調整車２の軸心ｒ’は、ワーク５の軸心ｗと移動前の調整車２の軸心ｒとを結ぶ直線上に位置している。
なお、前記研削砥石１の軸心ｇと前記調整車２の軸心ｒとの高低差は、図中に示すＨｇからＨｇ’へと減少する。

つぎに、図４に示すように、研削砥石１の外径が、摩耗によって図中の鎖線に示す状態から実線に示す状態へと変化したとする。このとき、研削砥石１の摩耗とともに、ワーク５は研削砥石１側へ移動するので、水平スライド機構Ａの機能により、調整車２が、軸心ｒで示す位置から軸心ｒ’ヘ示す位置へと、図中の矢印ａ１のように水平方向へ移動する。このとき、調整車２とブレード３は一体に移動する。また、ワーク５の軸心ｗは常に一定の位置に保たれている。

この調整車２の移動の前後で、ワーク５の調整車２に対する心高角γは変化しない。図中の角度γ’は角度γと等しい値となっている。これは、水平スライド機構Ａによる調整車２の移動が、ＧＲセンターＧｒに沿って並行だからである。
なお、前記研削砥石１の軸心ｇと前記調整車２の軸心ｒとの高低差Ｈｇは、調整車２の移動の前後で同じである。

つぎに、図５に示すように、研削砥石１及び調整車２の外径が、ともに摩耗によって図中の鎖線に示す状態から実線に示す状態へと徐々に変化したとする。このとき、研削砥石１の摩耗とともに、ワーク５は研削砥石１側へ移動するので、横スライド機構Ｃの機能により、調整車２が、軸心ｒで示す位置から図中の矢印ｃ２の方向へ移動する。このとき、調整車２は移動するが、ブレード３は横スライド機構Ｃの機能によっては移動しない。また、ワーク５の軸心ｗは常に一定の高さに保たれている。

その後、水平スライド機構Ａの機能により、調整車２が、図中の矢印ａ２の方向へ水平方向に移動する。このとき、調整車２とブレード３は一体に移動する。この間も、ワーク５の軸心ｗは、常に、一定の高さに保たれている。

この調整車２の移動の前後で、ワーク５の調整車２に対する心高角γは変化しない。図中の角度γ’は角度γと等しい値となっている。なお、前記研削砥石１の軸心ｇと前記調整車２の軸心ｒとの高低差は、図中に示すＨｇからＨｇ’へと減少する。

このように、研削加工中の研削砥石１、調整車２の摩耗による径の変化に対して、心高角γが一定であるため、連続して安定した加工が可能である。また、前記研削砥石１の軸心ｇとワーク５の軸心ｗとが同一の高さで一定しており、すなわち、それぞれの心高さが一定であることによっても、連続して安定した加工が可能である。

このように、水平スライド機構Ａ、γ旋回スライド機構Ｂ及び横スライド機構Ｃが、研削砥石１の外径及び調整車２の外径に関わらず、ワーク５の調整車２に対する心高角γを一定に保つように自動的に動作する機能を有している構成とすれば、従来必要であった面倒な調整車２の位置調整を解消することができる。

つぎに、心高角γを変更する場合について説明する。

ワーク５に対する調整車２の心高角γを変更する場合は、γ旋回スライド機構Ｂの機能により、図６の鎖線に示す状態から実線に示す状態へと、テーブル１１に対して旋回台１３を回転移動させる。このとき、調整車２とブレード３は一体に回転移動する。
この回転移動は、図６に矢印ｂ１で示すように、旋回台１３を調整車２の軸心ｒに並行な回転中心ｓ周りに、すなわち、この実施形態では、ワーク５の軸心ｗ周りに回転移動させるものであるから、その調整車２の回転移動によって、心高角γの増減が可能である。図６では、心高角γから心高角γ’へと調整されている。

このように、ワーク５の調整車２に対する心高角γを任意の角度に容易に調整可能であるため、ワーク５の形状、加工条件に応じて、最適な心高角γをその都度容易に設定できる。

また、このとき、図６に示すように、調整車２とワーク５の接触点（調整車２を支持するフレームに対する前記接触点の相対的な位置）は変わらないため、調整車２側のガイド板６の位置調整は不要となる。調整車２側のガイド板６が、調整車２を支持するフレーム（例えば、調整車２のスピンドルヘッド又はアッパスライド１２等）に固定されているからである。

つぎに、ワーク５の外径を変更する場合について説明する。研削の対象となるワーク５を異なる外径のものに変更する場合、例えば、図７の鎖線に示す状態から実線に示す状態へと、ワーク５が変更されたとする。

このとき、まず、旋回台１３の回転中心が、ワーク５の軸心ｗと一致するように調整する。この調整は、まず、図中に矢印ｆで示すブレード３の高さ調整、及び、横スライド機構Ｃによる、図中に矢印ｃ３で示す方向へのアッパスライド１２の移動により、調整車２の位置調整行う。その後、水平スライド機構Ａにより、図中に矢印ａ３で示す方向へのテーブル１１の移動を行う。このテーブル１１の移動により、研削砥石１と調整車２、ワーク５、ブレード３の位置関係が調整される。

この調整の前後で、ワーク５の調整車２に対する心高角γは変化しない。図中の角度γ’は角度γと等しい値となっている。なお、前記研削砥石１の軸心ｇと前記調整車２の軸心ｒとの高低差は、図中に示すＨｇからＨｇ’へと減少する。

ワーク５の調整車２に対する心高角γは変化しないから、調整車２とワーク５との接触点は変わらず、調整車２側のガイド板６の位置調整が不要である点は、前述の心高角γを調整する場合と同様である。

すなわち、図７及び図８に示すように、調整車２の外径が同じであれば、ワーク５の外径が変化しても、その調整車２とワーク５の接触点は変化しない。また、図６に示すように、ワーク５の軸心ｗを回転中心として、調整車２を旋回させた場合、心高角γが変化してもワークと調整車との接触点は変化しないのである。したがって、いかなる場合も、調整車２とワーク５の接触点が変化しない構成とできる。

このため、水平スライド機構Ａ、γ旋回スライド機構Ｂ及び横スライド機構Ｃは、研削砥石１の外径又は調整車２の外径に関わらず、その研削砥石１とワーク５との接触点、及び調整車２と前記ワーク５との接触点を一定とする機能を有している。また、水平スライド機構Ａ、γ旋回スライド機構Ｂ及び横スライド機構Ｃは、ワーク５の外径に関わらず、調整車２とワーク５との接触点を一定とする機能を有している。

前述のように、接触点が一定であるとは、その調整車２のワーク５に対する接触点の位置、すなわち、調整車２を支持するフレームに対する前記接触点の相対的な位置が一定であることを意味する。この接触点の位置がほとんど変化しないことから、研削砥石１や調整車２が摩耗しても、それらに備えられているガイド板６の位置や向きの調整が不要である。

１ 研削砥石
２ 調整車
３ ブレード
５ ワーク
６ ガイド板
７，１７ センターレス研削盤
１０ ベッド
１１ テーブル
１１ａ，１１ｂ 円弧面
１２ アッパスライド
１３ 旋回台
１３ａ，１３ｂ 円弧面
１３ｃ 長孔
１４ 砥石台
１５ ツルーイング装置
１６ ズレ防止予圧機構
１６ａ 弾性体
１６ｂ ボルト
１６ｃ 押え部材
１８ スイベルプレート
１９ ワークレスト
Ａ 水平スライド機構
Ｂ γ旋回スライド機構
Ｃ 横スライド機構
Ｄ スイベル機構
Ｇｒ ＧＲセンター
ｇ，ｒ，ｗ 軸心
Ｈ 心高さ
γ，γ’ 心高角

Claims (13)

1. ベッド（１０）上に水平スライド機構（Ａ）を介してテーブル（１１）を配置し、前記テーブル（１１）にγ旋回スライド機構（Ｂ）を介して旋回台（１３）を配置し、その旋回台（１３）に横スライド機構（Ｃ）を介してアッパスライド（１２）を配置し、そのアッパスライド（１２）に調整車（２）を配置し、前記ベッド（１０）上に前記調整車（２）に並列する研削砥石（１）を配置して、前記研削砥石（１）と前記調整車（２）との間にワーク（５）を配置可能とし、前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）は前記調整車（２）の軸心（ｒ）よりも高低差（Ｈｇ）だけ高く設けられ、前記研削砥石（１）と前記調整車（２）との間に前記ワーク（５）をその下方から支えるブレード（３）を配置し、前記ワーク（５）の軸心（ｗ）を常に一定の高さに保つ機能を備えており、
   前記水平スライド機構（Ａ）は、前記テーブル（１１）を前記ベッド（１０）に対して前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）と前記ワーク（５）の軸心（ｗ）とを結ぶ方向に沿って相対移動させることで前記ワーク（５）に合わせて前記調整車（２）を移動させる機能を有し、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）は、前記調整車（２）をその調整車（２）の軸心（ｒ）に並行な回転中心（ｓ）周りに回転移動させることで前記ワーク（５）に対する前記調整車（２）の心高角（γ）を調整する機能を有し、前記横スライド機構（Ｃ）は、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）における任意の前記心高角（γ）において前記アッパスライド（１２）及び前記調整車（２）を前記テーブル（１１）に対して、前記ワーク（５）の軸心（ｗ）と前記調整車（２）の軸心（ｒ）とを結ぶ方向に沿って直線状に相対移動させる機能を有し、前記水平スライド機構（Ａ）、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）及び前記横スライド機構（Ｃ）により、前記研削砥石（１）の外径及び調整車（２）の外径に関わらず、前記ワーク（５）の前記調整車（２）に対する前記心高角（γ）を一定に保つように動作することを特徴とするセンターレス研削盤。
2. 前記ワーク（５）の軸心（ｗ）の高さは、常に、前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）の高さと同一に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のセンターレス研削盤。
3. ベッド（１０）上に水平スライド機構（Ａ）を介してテーブル（１１）を配置し、前記テーブル（１１）にγ旋回スライド機構（Ｂ）を介して旋回台（１３）を配置し、その旋回台（１３）に横スライド機構（Ｃ）を介してアッパスライド（１２）を配置し、そのアッパスライド（１２）に調整車（２）を配置し、前記ベッド（１０）上に前記調整車（２）に並列する研削砥石（１）を配置して、前記研削砥石（１）と前記調整車（２）との間にワーク（５）を配置可能とし、前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）は前記調整車（２）の軸心（ｒ）よりも高低差（Ｈｇ）だけ高く設けられ、前記研削砥石（１）と前記調整車（２）との間に前記ワーク（５）をその下方から支えるブレード（３）を配置し、前記ワーク（５）の軸心（ｗ）を常に一定の高さに保つ機能を備えており、
   前記水平スライド機構（Ａ）は、前記テーブル（１１）を前記ベッド（１０）に対して前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）と前記ワーク（５）の軸心（ｗ）とを結ぶ方向に沿って相対移動させることで前記ワーク（５）に合わせて前記調整車（２）を移動させる機能を有し、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）は、前記調整車（２）をその調整車（２）の軸心（ｒ）に並行な回転中心（ｓ）周りに回転移動させることで前記ワーク（５）に対する前記調整車（２）の心高角（γ）を調整する機能を有し、前記横スライド機構（Ｃ）は、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）における任意の前記心高角（γ）において前記調整車（２）を前記テーブル（１１）に対して、前記ワーク（５）の軸心（ｗ）と前記調整車（２）の軸心（ｒ）とを結ぶ方向に沿って相対移動させる機能を有し、
   前記ブレード（３）は前記旋回台（１３）に配置され、前記ブレード（３）は、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）により前記調整車（２）とともに前記回転中心（ｓ）周りに回転移動し、且つ、前記水平スライド機構（Ａ）により前記調整車（２）とともに相対移動することを特徴とするセンターレス研削盤。
4. 前記水平スライド機構（Ａ）、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）及び前記横スライド機構（Ｃ）は、前記研削砥石（１）の外径及び前記調整車（２）の外径に関わらず、前記ワーク（５）の前記調整車（２）に対する心高角（γ）を一定に保つ機能を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のセンターレス研削盤。
5. 前記水平スライド機構（Ａ）、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）及び前記横スライド機構（Ｃ）は、前記研削砥石（１）の外径及び前記調整車（２）の外径に関わらず、前記研削砥石（１）と前記ワーク（５）との接触点、及び前記調整車（２）と前記ワーク（５）との接触点を一定とする機能を有することを特徴とする請求項４に記載のセンターレス研削盤。
6. 前記水平スライド機構（Ａ）、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）及び前記横スライド機構（Ｃ）は、前記ワーク（５）の外径に関わらず、前記調整車（２）と前記ワーク（５）との接触点を一定とする機能を有することを特徴とする請求項４又は５に記載のセンターレス研削盤。
7. ベッド（１０）上に水平スライド機構（Ａ）を介してテーブル（１１）を配置し、前記テーブル（１１）にγ旋回スライド機構（Ｂ）を介して旋回台（１３）を配置し、その旋回台（１３）に横スライド機構（Ｃ）を介してアッパスライド（１２）を配置し、そのアッパスライド（１２）に調整車（２）を配置し、前記ベッド（１０）上に前記調整車（２）に並列する研削砥石（１）を配置して、前記研削砥石（１）と前記調整車（２）との間にワーク（５）を配置可能とし、前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）は前記調整車（２）の軸心（ｒ）よりも高低差（Ｈｇ）だけ高く設けられ、前記研削砥石（１）と前記調整車（２）との間に前記ワーク（５）をその下方から支えるブレード（３）を配置し、前記ワーク（５）の軸心（ｗ）を常に一定の高さに保つ機能を備えており、
   前記水平スライド機構（Ａ）は、前記テーブル（１１）を前記ベッド（１０）に対して前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）と前記ワーク（５）の軸心（ｗ）とを結ぶ方向に沿って相対移動させることで前記ワーク（５）に合わせて前記調整車（２）を移動させる機能を有し、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）は、前記調整車（２）をその調整車（２）の軸心（ｒ）に並行な回転中心（ｓ）周りに回転移動させることで前記ワーク（５）に対する前記調整車（２）の心高角（γ）を調整する機能を有し、前記横スライド機構（Ｃ）は、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）における任意の前記心高角（γ）において前記調整車（２）を前記テーブル（１１）に対して、前記ワーク（５）の軸心（ｗ）と前記調整車（２）の軸心（ｒ）とを結ぶ方向に沿って相対移動させる機能を有し、
   前記γ旋回スライド機構（Ｂ）の回転中心（ｓ）を、前記ワーク（５）の軸心（ｗ）に一致させていることを特徴とするセンターレス研削盤。
8. ベッド（１０）上に水平スライド機構（Ａ）を介してテーブル（１１）を配置し、前記テーブル（１１）にγ旋回スライド機構（Ｂ）を介して旋回台（１３）を配置し、その旋回台（１３）に横スライド機構（Ｃ）を介してアッパスライド（１２）を配置し、そのアッパスライド（１２）に調整車（２）を配置し、前記ベッド（１０）上に前記調整車（２）に並列する研削砥石（１）を配置して、前記研削砥石（１）と前記調整車（２）との間にワーク（５）を配置可能とし、前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）は前記調整車（２）の軸心（ｒ）よりも高低差（Ｈｇ）だけ高く設けられ、前記研削砥石（１）と前記調整車（２）との間に前記ワーク（５）をその下方から支えるブレード（３）を配置し、前記ワーク（５）の軸心（ｗ）を常に一定の高さに保つ機能を備えており、
   前記水平スライド機構（Ａ）は、前記テーブル（１１）を前記ベッド（１０）に対して前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）と前記ワーク（５）の軸心（ｗ）とを結ぶ方向に沿って相対移動させることで前記ワーク（５）に合わせて前記調整車（２）を移動させる機能を有し、前記γ
   旋回スライド機構（Ｂ）は、前記調整車（２）をその調整車（２）の軸心（ｒ）に並行な回転中心（ｓ）周りに回転移動させることで前記ワーク（５）に対する前記調整車（２）の心高角（γ）を調整する機能を有し、前記横スライド機構（Ｃ）は、前記γ旋回スライド機構（Ｂ）における任意の前記心高角（γ）において前記調整車（２）を前記テーブル（１１）に対して、前記ワーク（５）の軸心（ｗ）と前記調整車（２）の軸心（ｒ）とを結ぶ方向に沿って相対移動させる機能を有し、
   前記γ旋回スライド機構（Ｂ）は、前記テーブル（１１）の上面に設けた円弧面と、前記旋回台（１３）の下面に設けた円弧面とが摺動することにより、前記回転中心（ｓ）周りの回転移動が案内されていることを特徴とするセンターレス研削盤。
9. 前記テーブル（１１）の上面に設けた円弧面は、半径の異なる二つの同心の円弧面（１１ａ，１１ｂ）からなり、前記旋回台（１３）の下面に設けた円弧面は、前記テーブル（１１）の上面に設けた二つの同心の円弧面（１１ａ，１１ｂ）に対応して設けた二つの同心の円弧面（１１ｂ，１３ｂ）からなり、その対応する前記二つの同心の円弧面（１１ａ，１３ａ；１１ｂ，１３ｂ）同士が、それぞれ摺動することを特徴とする請求項８に記載のセンターレス研削盤
10. 前記テーブル（１１）の上面に設けた円弧面と、前記旋回台（１３）の下面に設けた円弧面とは、ズレ防止予圧機構（１６）によって相互に密着する方向へ押圧されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のセンターレス研削盤。
11. 前記ズレ防止予圧機構（１６）は、前記旋回台（１３）側から前記テーブル（１１）に設けたネジ孔（１１ｃ）にねじ込まれたボルト（１６ｂ）を備え、そのボルト（１６ｂ）は、前記旋回台（１３）が回転移動する際に、その旋回台（１３）に設けた長孔（１３ｃ）内を移動可能であることを特徴とする請求項１０に記載のセンターレス研削盤。
12. 前記テーブル（１１）と前記ベッド（１０）との間にスイベル機構（Ｄ）を備え、そのスイベル機構（Ｄ）は、前記研削砥石（１）の軸心（ｇ）と前記調整車（２）の軸心（ｒ）との向きを調整する機能を有し、前記水平スライド機構（Ａ）は、そのスイベル機構（１８）により調整された任意の向きで前記相対移動させる機能を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一つに記載のセンターレス研削盤。
13. 前記水平スライド機構（Ａ）による前記テーブル（１１）の前記ベッド（１０）に対する移動方向は、水平方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一つに記載のセンターレス研削盤。

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