JP6098976B2 - 門形研削装置およびそれを用いて被研削材を研削加工する方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ロータリー研削加工および直動（リニア）平面研削加工が可能な門形研削装置およびそれを用いて被研削材（ワークピース）を研削加工する方法に関するものである。
左右方向に往復移動可能なワークテーブル上に固定された磁気チャックに被研削材（ワークピース）を載置し、前記ワークテーブルに前後に直交するように設けたクロスレール上に砥石頭を前後移動および上下移動可能に設けた数値制御門形研削装置は知られており、また、実用化されている。例えば、岡本工作機械製作所のＣＮＣ門形研削装置カタログ(非特許文献１、非特許文献２)、特開２００８−１００３１０号公報(特許文献１)により公知である。
また、ロータリーワークテーブル上に被研削材（ワークピース）を載置し、前記ロータリーワークテーブル上に前後方向に移動可能な砥石頭を設けたロータリー平面研削装置も知られており、実用化されている。例えば、岡本工作機械製作所のロータリー平面研削盤カタログ(非特許文献３)および特開２０１０−１１５７５６号公報（特許文献２）により公知である。
一方、前後方向および左右方向に移動可能なワークテーブル上にロータリーワークチャックを搭載し、このロータリーワークチャック上に載置された被研削材を砥石頭で左右方向、前後方向に研削加工できるとともに、ロータリー研削加工も可能なハースカップリング平面研削装置も特開２００２−３４６８８９号公報（特許文献３）に提示されている。
このたび、数値制御門形研削装置のユーザーより、サイズの小さい被研削材のロータリー研削加工および直動（リニア）平面研削加工が１台の平面研削装置で可能なフットプリントの小さい研削装置の提供が要求された。その研削装置の価格は、特許文献３記載のロータリー研削加工および直動（リニア）平面研削加工が可能な研削装置より廉価であることが条件とされた。
岡本工作機械製作所のＣＮＣ門形研削装置カタログ"ＤＣＧ−ＮＣ，ＵＤＧ−ＮＣ，ＰＳＧ−ＣＨＮＣ，ＵＰＧ−ＮＣ"、２０１１年１月に１，０００部発行。
岡本工作機械製作所の門形平面研削盤カタログ"ＰＳＧ−ＣＨｉＱシリーズ"、２０１２年７月に２，０００部発行。
岡本工作機械製作所のロータリー平面研削盤カタログ"ＰＲＧ６ＤＸ，ＰＲＧ−ＤＸＮＣ"、２０１１年３月に１，０００部発行。
本願発明者らは、数値制御門形研削装置のワークテーブル上にロータリーチャックと磁気チャックの２台を常時固定させたＣＮＣ数値制御門形研削装置であるなら、被研削材に応じたワークテーブルの左右反転位置を数値制御装置のメモリーに記憶させる加工プログラムにより管理できること、および、販売価格が特許文献３記載の平面研削装置より廉価となると着想し、試作した。しかし、試作した数値制御門形平面研削装置は、ロータリーチャックの高さが磁気チャックの高さより高いことが原因して、ロータリーチャック上に載置された被研削材料に研削液を流しながらロータリー研削加工している際、研削液の跳ね返りが研削加工に供されていない磁気チャックを汚してしまい、ロータリー研削加工後に磁気チャックの洗浄が必要とされることが判明した。
請求項１の発明は、門形研削装置のワークテーブル上にロータリーチャックと磁気チャック（被研削材の治具も含まれる）の２台を常時固定した門形研削装置に、付属部品として持ち運び持ち去りが容易なチャック用保護カバー装置を付属させたことを特徴とする門形研削装置にある。
請求項２の発明は、前記門形研削装置を用いてチャック上に載置した被研削材を砥石車とロータリーチャックとワークテーブルの相対的な動きにより研削加工する方法において、研削液供給ノズルの研削液噴出口方向のワークテーブル端に近いチャック上に載置した被研削材を研削加工するときは、そのチャックの右方向に固定された他方のチャックを保護カバー装置で覆うことなく研削加工を行い、他方のチャック上に載置した被研削材を研削加工するときは、前記他方のチャックを保護カバー装置で覆ってチャック自体に研削液の飛散物が付着するのを防いで研削加工することを特徴とする、被研削材の研削加工方法にある。
ワークテーブルの右方向位置に固定された磁気チャック上に載置した被研削材を研削加工するときは、ロータリーチャックを保護カバー装置で覆った状態で研削加工を行うので、研削液の飛散物は保護カバー装置表面に付着するがロータリーチャック本体には付着しない。ワークテーブルの左方向位置に固定されたロータリーチャック上に載置した被研削材を研削加工するときは、ワークテーブルが右方向移動に反転する際の研削液の右方向への飛散物は極めて少量であるので、磁気チャック上を保護カバー装置で覆う必要はない。ロータリーチャック上に載置された被研削材のロータリー平面研削加工作業に移る段取り作業のとき、門形研削装置より離れた洗浄場所でチャック用保護カバー装置表面に付着した研削液汚染物、研削屑汚染物等を洗浄により取り除くことができるので、従来の門形平面研削盤の使用において磁気チャックをロータリーチャックに置き換える段取り作業と比較して、本発明の門形平面研削装置を用いる被研削材の研削方法ではチャック上への保護カバー装置の持ち込み、または、チャック上からの保護カバー装置持ち去り作業に変ったので、新しい被研削材の平面研削加工時に取り掛かる段取り時間が短縮される。
図１および図２に示す本発明の数値制御門形研削装置１は、左右方向に往復移動可能なワークテーブル２上に磁気チャック３を右方向位置に、ロータリーチャック４を左方向位置に固定している。前記ワークテーブル２に対して前後に直交するように設けたクロスレール６上に砥石車５ｇを砥石軸に備える砥石頭５をボールネジ・サーボモーターあるいは
リニアモータ駆動により前後移動および上下移動可能に設けてある。研削液供給ノズル５ｎは、砥石保護カバー５ｃ横に設けられ、研削液供給ノズル５ｎより噴出された研削液は砥石車５ｇ下部とチャック（３または４）上に載置した被研削材ｗが接する作用点に向かって左方向に噴出される。８は数値制御装置である。数値制御門形研削装置１外で示されるチャック用保護カバー装置７は、チャック上に載置された被研削材ｗを砥石車５ｇにより研削加工するときに、研削加工に供されない残りのチャック表面を被覆し、研削液飛散物を表面に付着させ、チャック本体には付着することを防ぐために用いられる持ち運びが容易なチャック用保護カバー装置７である。
リニアモータ駆動により前後移動および上下移動可能に設けてある。研削液供給ノズル５ｎは、砥石保護カバー５ｃ横に設けられ、研削液供給ノズル５ｎより噴出された研削液は砥石車５ｇ下部とチャック（３または４）上に載置した被研削材ｗが接する作用点に向かって左方向に噴出される。８は数値制御装置である。数値制御門形研削装置１外で示されるチャック用保護カバー装置７は、チャック上に載置された被研削材ｗを砥石車５ｇにより研削加工するときに、研削加工に供されない残りのチャック表面を被覆し、研削液飛散物を表面に付着させ、チャック本体には付着することを防ぐために用いられる持ち運びが容易なチャック用保護カバー装置７である。
上記持ち運びが容易なチャック用保護カバー装置７としては、可撓性素材が低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ(テトラフロロエチレン)、エチレン・プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＲ）、エチレン・プロピレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＥＰＢＲ）、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体ゴム（ＥＰＮＤＲ）等の折りたたみが可能な厚み０．１〜２ｍｍのシート状物７ａ、剛性素材が高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ナイロン６，１０、不飽和ポリエステルシートモールディング（ＳＭＣ）等の射出成形、プラグアシスト圧空成形またはプレス成形された肉厚０．３〜３ｍｍの箱蓋形状成形体７ｂまたは帽子形状筒体７ｃが挙げられる。中でもシート状物７ａが保管の容易さの面から好ましい。
上記数値制御門形研削装置１を用いて被研削材ｗを砥石頭５とチャック３，４とワークテーブル２との相対的な動きにより研削加工する際、チャック用保護カバー装置７は研削加工に供されない残りのチャック表面を覆うために利用される。しかし、図１で示すワークテーブル２の左方向位置に固定されたロータリーチャック４上に載置した被研削材ｗをロータリー研削加工するときは、ワークテーブルが右方向移動に反転する際の研削液の右方向への飛散物は極めて少量であるので、磁気チャック３上を保護カバー装置で覆う必要はない。数値制御門形研削装置１の磁気チャック３上に載置された被研削材ｗの直動平面研削加工作業に移る段取り作業のとき、ロータリーチャック４上をチャック用保護カバー装置７で被覆する。続いてのワークテーブル２の左方向位置に固定されたロータリーチャック４上に載置した被研削材を研削加工するときは、前記チャック用保護カバー装置７はロータリーチャック４上より数値制御門形平面研削装置１外へと持ち去られる。持ち去られたチャック用保護カバー装置７は、数値制御門形研削装置１外の洗浄ステージ（図示されていない）で表面に付着した研削液飛散物、研削屑汚染物を洗い流す。
本発明の数値制御門形研削装置は、１台の研削装置で被研削材の目的とする加工形状に応じてロータリー研削加工および直動平面研削加工ができ、新しい被研削材に代えて研削加工する際の段取り時間が短い利点を有する。なお、磁気チャックに代えて被研削材をワークテーブルに固定する治具を用いる方法も本発明の範囲内である。
１ 数値制御門形研削装置
２ ワークテーブル
３ 磁気チャック（治具）
４ ロータリーチャック
５ 砥石頭
５ｃ 砥石保護カバー
５ｇ 砥石車
５ｎ 研削液供給ノズル
６ クロスレール
７ チャック用保護カバー装置
８ 数値制御装置
２ ワークテーブル
３ 磁気チャック（治具）
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５ｇ 砥石車
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８ 数値制御装置
Claims (2)
- 門形研削装置のワークテーブル上にロータリーチャックと磁気チャックの２台を常時固定した門形研削装置に、付属部品として持ち運び持ち去りが容易なチャック用保護カバー装置を付属させたことを特徴とする門形研削装置。
- 請求項１記載の門形研削装置を用いてチャック上に載置した被研削材を砥石車とロータリーチャックとワークテーブルの相対的な動きにより研削加工する方法において、研削液供給ノズルの研削液噴出口方向のワークテーブル端に近いチャック上に載置した被研削材を研削加工するときは、そのチャックの右方向に固定された他方のチャックを保護カバー装置で覆うことなく研削加工を行い、他方のチャック上に載置した被研削材を研削加工するときは、前記他方のチャックを保護カバー装置で覆って研削加工することを特徴とする、被研削材の研削加工方法。
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