JPH0288157A - 円筒状工作面の平行研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転する工作物に砥石台を接近させて、砥石
台に軸承されて回転する砥石車により工作物の円筒状工
作面を平行研削する方法に関する。

（従来の技術） この種の研削方法においては、工作物の素材形状等によ
っては、第５図（ａｌに示す如く、砥石車４１の研削面
４１ａが次第にテーパ状に偏摩耗し、工作面Ｗａが筒状
ではなくテーバ状に研削されるようになることがある。

このような場合には、工作面Ｗａに生ずるテーパが所定
の許容限度に近付く毎に、第５図（ｂ）に示す如く、ツ
ルーイング装置３９により研削面４１ａが本来の円筒状
となるように整形して、第５図（Ｃ）に示す如く、研削
される工作面Ｗａが円筒状となるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来技術ではツルーイングを
比較的頻繁に行なわなければならず、特にＣＢＮ砥粒や
ダーイヤモンド砥粒を用いた硬い砥石車の場合は１回の
ツルーイングに要する時間が長くか−るので、加工能率
が低下する。また、上記のような硬い砥石車の場合は、
ツルー・イングによるテーパの除去は、どのようなツル
ーイング装置を用いても、掻めて困難である。本発明は
、砥石車の研削面がテーパ状に偏摩耗することにより生
ずる加工面のテーパを、ツルーイングを行うことなく除
去して、加工能率を向上させることを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本発明による円筒状工作面の平行研削方法
は、第１図〜第４図に例示する如（、回転する砥石車４
１を軸承する砥石台３０を、回転する工作物Ｗに相対的
に接近させて同工作物の円筒状の工作面Ｗａを前記砥石
車４１により平行研削する方法において、前記砥石台３
０を前記工作物Ｗの回転軸線と直交する旋回軸線回りに
旋回可能とし、前記砥石車４１の研削面４１ａにより試
し研削した工作物Ｗの工作面Ｗａのテーパを測定し、こ
のテーパの半頂角だけ前記砥石台３０を前記旋回軸線回
りに同テーパを減少させる向きに旋回した後に、前記砥
石車４１の研削面４１ａにより工作物Ｗの加工面Ｗａを
研削することを特徴とするものである。

（作用） 砥石車４１により試し研削した工作物Ｗの工作面Ｗａの
テーパを測定し、このテーパの半頂角だけ砥石台３０を
旋回軸線回りに同テーパを減少させる向きに旋回する。

これにより砥石車４１の研削面４１ａ上の工作面Ｗａと
接する母線は工作物Ｗの回転軸線と平行となる。従って
、この状態において砥石車４１を回転して砥石台３０を
回転する工作物Ｗに接近させれば、工作面Ｗａはテーパ
を生ずることなく円筒状に研削される。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によればツルーイングを行うことな
く、砥石車の研削面のテーパ状偏摩耗により生ずる加工
面のテーパを除去することができる。これにより、研削
面の母線に凹凸が生じて工作面の凹凸が許容限度を越え
るまでは、研削面のツルーイングは不要となり、円筒状
工作面の研削加工能率を向上させることができる。

（実施例） 以下に、第１図〜第４図に示す実施例により、本発明の
説明をする。

先ず第２図により、本発明の実施に使用する円筒研削盤
の全体構造を説明する。ベツド１０上に設けたテーブル
１１上には、主軸１３を軸承する主軸台１２と心神台１
４が左右方向に対向して同軸的に設けられ、円筒状の工
作面Ｗａを有する工作物Ｗは主軸１３と心神台１４に設
けた両センク１３ａ、１４ａにより水平に支持されてい
る。主軸１３は主軸モータ１５により駆動され、工作物
Ｗは駆動部材１３ｂを介して主軸１３に係合されて回転
駆動される。ベツド１０上には移動台２０がＸ方向に移
動可能に支持され、移動台２０上には砥石車４１を軸承
する砥石台３０がω方向に旋回可能に支持されている。

砥石台３Ｑには砥石車４１外周の研削面４１ａの形直し
を行うツルーイング装置３９が設けられている。なお、
図示したツルーイング装置３９の代りに、ロークリ−ツ
ルーイング装置を左右方向に往復するテーブル１１上の
心神台１４に設けてツルーイングを行うようにしてもよ
い。

主として第３図及び第４図に示す如（、移動台２０はベ
ツド１０上に固定した案内レール１６により、工作物Ｗ
の回転軸線と直交する水平なＸ方向に移動可能に支持さ
れ、案内レール１６に取り付けたサーボモータ２７によ
り、送りねじ２５及びこれと螺合するナツト２６を介し
て往復駆動される。移動台２０には、上面に形成した環
状突部２０ａと同心に、複数の部分を結合してなる旋回
軸２１が鉛直に立設固定されている。砥石台３０は、中
心孔３０ａが旋回軸２１に液密かつ回動可能に嵌合され
て移動台２０上に支持され、下部に固定したウオーム部
材３１と旋回軸２１の間にはローラ軸受が設けられ、下
端のウオーム部３１ａは環状突部２０ａ内に位置してい
る。移動台２０にはウオーム部３１ａと噛合するウオー
ム軸３２が回転のみ可能に設けられ、減速機３３を介し
てサーボモータ３４により駆動される。また、旋回軸２
１の上端に固定したフランジ部材２９と砥石台３０の上
面に固定した円板部材３５の間には、移動台２０と砥石
台３０の間の相対旋回角を検出するエンコーダ３７が設
けられている。これによリ、サーボモータ３４によりウ
オーム軸３２が回転すれば、砥石台３０は旋回軸２１を
中心としてω方向に旋回し、その旋回角はエンコーダ３
７により検出される。なお、旋回軸２１上部のフランジ
部２１ａに形成された環状シリンダ２１ｂ内に設けた環
状ピストン２２は、通常はスプリング２４により砥石台
３０を移動台２０に押圧して円台２０．３０の相対旋回
を阻止しているが、サーボモータ３４により砥石台３０
を旋回するときは、後述するジヨイント部材６５から連
通路７２を経てシリンダ室２３内に印加される油圧によ
りスプリング２４に抗して上昇し、砥石台３０の旋回を
自由とするようになっている。

第２図及び第３図に示す如く、通常はテーブル１１側に
位置する砥石台３０の一側部には、囲路の静圧軸受を介
して砥石軸４０が回転自在に軸承され、砥石軸４０の左
端には砥石車４２が固定され、また右端には従動■プー
リ４５が固定されている。図示の如く、砥石台３０上に
設けたモータ４Ｇは駆動Ｖブー！Ｊ　４７、■ベル１−
４８及び従動■プーリ４５を介して砥石軸４ｏ及び砥石
車４２を駆動するようになっている。

第３図に示す如く、砥石台３ｏには、旋回軸２１と嵌合
する中心孔３０ａの内周に環状溝６１が形成され、更に
砥石軸４ｏを囲む空間３０ｂ内の下部を環状溝６１に連
通する連通孔６ｏが水平に形成されている。移動台２ｏ
及び旋回軸２１には、第３図及び第４図に示す如く、後
述のジョ・インド部材６５に環状溝６１を連通ずる回収
孔６２が形成されている。回収孔５２は旋回軸２１　ｆ
ｃ購断して両端が環状溝６１に直接開口する上部孔６２
ａと、この上部孔６２ａに開口して鉛直に下る２本の中
間孔６２ｂと、各中間孔６２ｂの下端に連通し水平に延
びて移動台２ｏの移動方向Ｘと平行な一側面に開口する
下部孔６２ｃにより形成されている。

ジヨイント部材６５は、第４図に示す如く、Ｔ部孔６２
ｃの開口を覆うように移動台２ｏの一側面に固定されて
いる。ジヨイント部材６５には大小２個のＬ形の連通孔
６６．６７が形成され、太い連通孔６６の一端はＴ部孔
６２ｃに連通され、他端は可撓性のホース６７を介して
べ７ド１０に固定的に設けた囲路の作動油タンクに連通
されている。細い連通孔６７の一端は前記連通路７２に
連通され、他端には囲路のポンプに接続された耐圧ホー
ス６９が設けられて、ポンプからの加圧作動油を環状ピ
ストン２２下側のシリンダ室２３内に導入するようにな
っている。本実施例においては、両ホース６８．６９は
移動台２０の移動方向Ｘと平行に引き出され、まとめて
可撓性のケーブルベア内を通し、移動台２０の移動によ
るからみやもつれをなくして、円滑に変形するようにさ
れている。

囲路のポンプからの加圧された作動油は、各静圧軸受に
供給され、砥石軸４０を静圧的に支持した後、空間３０
ｂ内に排出されてその下部に溜る。

この溜った作動油は、重力により連通孔６０、環状溝６
１及び回収孔６２を通ってジヨイント部材６５に導かれ
、こ＼からホース６８を通って囲路の作動油タンク内に
回収される。

第２図に示す如く、円筒研削盤の数値制御装置７０は中
央処理装置７１と、ノモリ７２と、・インターフェイス
７３とパルス分配回路７４を主要な構成要素としている
。中央処理装置７１には・インターフェイス７３を介し
才、エンコーダ３７からのパルスを計数するカウンタ７
５、制御盤７６及びＣＲ７表示装置７７が接続され、ま
たパルス分配回路７４を介してサーボモータ３４を駆動
するドライブユニット７８が接続されている。図示は省
略したが、中央処理装置７１にはサーボモータ１５．２
７、ツルーイング装置３９のサーボモータ、テーブル１
１を左右方向に移動する囲路のサーボモータがそれぞれ
ドライブユニットを介して接続されている。操作盤７６
は砥石台３０をω方向に旋回させるための手動パルス発
生装置７６ａと角度記憶スイッチ７６ｂを備えている。

手動パルス発生装置７６ａの操作により旋回した砥石台
３０の旋回角度はエンコーダ３７により検出されてＣＲ
７表示装置７７にデジタル表示され、角度記憶スイッチ
７６ｂを押せばその旋回角度がノモリフ２に記憶される
ようになっている。

偏摩耗により砥石車４１の研削面４１ａにテーパが生じ
た場合は、砥石台３０をＸ方向に移動して回転している
工作物Ｗに接近させ、砥石車４１の研削面４１ａにより
工作面Ｗａの試し研削を行い、この工作面Ｗａのテーバ
を測定する。この測定は、工作面Ｗａの幅り及び両端部
の直径Ｄ１＋Ｄλを測定することにより行う。この各値
を用いて、次式によりテーパの半頂角αを計算する。

α＝ｔａｎ−’　（ＤＬ−ＤＩ）　／　２　Ｌ次いで、
連通路７２よりシリンダ室２３内に油圧を導入し、環状
ピストン２２を上昇させて旋回台３０の旋回を自由とし
た後、操作盤７６の手動パルス発生装置７６ａを操作し
てサーボモータ３４を作動させ、工作面Ｗａのテーバが
減少する向きに砥石台３０を旋回する。そしてＣＲＴ表
示装置７７を見ながら、それに表示された砥石台３０の
旋回角度がαとなったところで、すなわち第１図（ｂｌ
に示す位置となったところで、手動パルス発生装置７６
ａの操作を止めて砥石台３０の旋回を停止した後、連通
路７２から導入される油圧を遮断し、環状ビスｉ・ン２
２を介してスプリング２４により砥石台３０を移動台２
０に押圧して旋回を阻止する。なお、砥石台３０の旋回
により研削面４１ａの位置が左右方向に多少移動するの
で、回報のサーボモータによりテーブル１１を左右方向
に移動して、研削面４１ａと工作面Ｗａの位置を一致さ
せる。そして、この状態において砥石車４１を回転し、
砥石台３０を回転している工作物Ｗに接近させて、研削
面４１ａにより工作面Ｗａを研削する。

第２図（ｂ）に示す状態においては、砥石車４１の研削
面４１ａの母線のうち工作面Ｗａと接するものは工作物
Ｗの回転軸線と平行となっているので、工作面Ｗａはテ
ーバを生ずることなく円筒状に研削される。また、砥石
台３０を旋回して移動台２０に押圧固定する度に、角度
記憶スイッチ７６ｂを押して砥石台３０の旋回角度を記
憶し、砥石台３０が原点角度に復帰して停止した場合に
おいて、再始動させたときに砥石台３０が記憶された旋
回角度に旋回して再現されるようにする。

なお、第１図は、研削面Ｗａのツルーイング後まもなく
、砥石軸４０が工作物Ｗと平行となっている状態で試し
研削を行い、砥石台３０を旋回軸２１回りに角度αだけ
旋回する場合を示したが、本発明は、このような旋回に
より砥石軸４０が工作物Ｗに対し傾斜している状態で試
し研削を行い、その場合の工作面Ｗａのテーバの半頂角
だけ砥石台３０を更に旋回させるというように、繰り返
して実施するものである。この繰り返しは砥石車４１の
研削面４１ａの母線に凹凸が生じ、これによる工作物Ｗ
の加工面Ｗａの凹凸が所定の許容限度に達するまで行う
ことができる。また試し研削は必ずしも特別に行う必要
はなく、例えば同一工作物を連続して加工する場合、所
定の加工本数毎の工作物を試し研削としてテーパを測定
し、測定結果に基づき前記式により演算された角度だけ
砥石台３０を旋回するようにしてもよい。

上記実施例によれば、研削面４１ａの母線の凹凸が所定
の限度に達するまでは、ツルーイングを行うことなく、
研削面Ｗａのテーバ状偏摩耗により生ずる加工面Ｗａの
テーパを除去することができ、これによりツルーイング
の回数を減少させることができるので、円筒状工作面の
研削加工能率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明による円筒状工作面の平行研削
方法の一実施例を示し、第１図は全体の説明図、第２図
は実施に使用する円筒研削盤の一例の全体構造図、第３
図は第２図のｍ−ｍ拡大断面図、第４図は第３図のＩＮ
’−ＩＶ断面図、第５図は従来の円筒状工作面の平行研
削方法の一例の説明図である。 符号の説明 ３０・・・砥石台、４０・・・砥石車、４１ａ・・・研
削面、Ｗ・・・工作物、Ｗａ・・・加工面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転する砥石車を軸承する砥石台を、回転する工作物
   に相対的に接近させて同工作物の円筒状の工作面を前記
   砥石車により平行研削する方法において、前記砥石台を
   前記工作物の回転軸線と直交する旋回軸線回りに旋回可
   能とし、前記砥石車の研削面により試し研削した工作物
   の工作面のテーパを測定し、このテーパの半頂角だけ前
   記砥石台を前記旋回軸線回りに同テーパを減少させる向
   きに旋回した後に、前記砥石車の研削面により工作物の
   加工面を研削することを特徴とする円筒状工作面の平行
   研削方法。