JPH04135149A - 円筒研削盤 - 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」 本発明は円筒形加工物にクラウニングを付して研削加工
を行なう円筒研削盤に関する。

「従来の技術」 第６図に示すような外周にクリーニングを付された加工
物Ｗは軸方向の中央部の直径Ｄ１から左右に行（に従っ
て直径は次第に減少し端部ではＤ２となる。ＤＩ−Ｄ２
＝ΔＤは微小量であるのが通常である。このようなりラ
ウニングを付される加工物Ｗを加工するには第７図に示
すような２軸制御の円筒研削盤が用いられる。

第７図においてテーブルｌ上に配した加工物主軸台２と
心押台３に夫々備えたセンタ５．６に加工物Ｗは支持さ
れ、加工物Ｗは加工物主軸台２から図示されない回転駆
動部材により回転する。テーブルｌはベツド４上におい
てＺ軸方向にＺ軸サーボモータ７によって駆動される。

ベツド４上においてテーブルｌと直角方向に運動するよ
うに砥石台８が設けられ、砥石台８はＸ軸方向にＸ軸サ
ーボモータ２１によって運動する。

砥石台８にはＺ軸に平行な回転軸により円筒形砥石１１
が回転駆動されるように支持されている。

クラウニング加工を行なう場合Ｚ軸サーボモータ７、Ｘ
軸サーボモータ２１をＣＮＣ制御装置１９により関連し
て駆動して所要のクラウニングの母線方向に加工物Ｗへ
の砥石作用部を移動させる。

［発明が解決しようとする課題」 砥石１１が円筒形であると第６図の左側に示すように砥
石１１の角部で加工物Ｗを研削することによ−って加工
物Ｗに送りマークが発生し、表面形状がうま（創成され
ない。又、第６図に説明のため併せて画いた右側の砥石
１１のように半径方向断面が突形の円弧形状の外周を持
つようにしても、加工物Ｗに作用する切刃が少ないので
研削量も少なく加工物Ｗの表面に送りマークが発生する
。

本発明は上記従来のようにクラウニングを付される加工
物を研削する円筒研削盤の課題を解消し、送りマークが
発生せず、研削能率の良い円筒研削盤を提供することを
目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明は加工物主軸台と心押台を備え、該加工物主軸台
と心押台で支持した加工物の外周にその外周が作用する
砥石を備えた砥石台を設け、砥石台を加工物の交叉方向
に進退する砥石送り装置を有し、加工物と砥石を加工物
の軸方向に相対移動する２軸送り装置を備えた円筒研削
盤において、加工物と砥石の研削作用位置における共通
接線を中心として回転可能に上スライドが砥石送り装置
上に取付けられると共に上スライドの旋回駆動装置を設
け、砥石の外周が加工物と砥石の研削作用位置における
共通接線を横切って移動出来るように上スライドに砥石
台を加工物に向って進退可能に取付け、該６１Ｘ石台を
加工物に向って位置調整を行なう砥石修正補正送り装置
を設け、少くとも砥石送り装置、Ｚ軸送り装置、旋回駆
動装置を関連動作させる制御装置を備えた円筒研削盤で
ある。

「実　施　例」 以下、本発明の実施例について図面に従って説明する。

第１図は平面図、第２図は第１図の正面図、第３図は第
１図の側面図である。テーブル１上に固定した加工物主
軸台２とテーブル１の長手方向に位置を調節可能に固定
された心押台３に夫々備えたセンタ５．６は加工物Ｗの
両端面に設けたセンタ穴に挿入押圧され加工物Ｗは両セ
ンタ５．６により支持されている。加工物主軸台２に回
転駆動されるように支持された加工物主軸１３には加工
物駆動具１４が設けてあり、加工物Ｗに回転力を与える
。テーブルｌはベツド４上で２軸方向に案内されるよう
にベツド４の■−平案内１５に係合している。ベツド４
に固定されたＺ軸サーボモータ７はべ〃ド４に回転自在
に支持されるキャレージボールスクリュー１６に連結し
である。該スクリュー１６はテーブル１に固定したキャ
レージボールスクリューナット１７に係合している。

以上のテーブル１．Ｚ軸サーボモータ７、キレージボー
ルスクリュー１６、キャレージボールスクリューナット
１７により加工物の２軸送り装置を構成しである。尚、
テーブル固定で砥石台を軸方向に送る形式の研削盤の場
合は砥石台を担持する全部材が加工物長手方向に移動す
るスライド上に構成される。

ベツド４上にはＺ軸と直角方向の案内を備えたスライド
ベース１８が設けられ、該スライドベース１８の案内に
は砥石送りスライド１９が進退自在に係合している。該
スライドベース１８に固定された砥石送りサーボモータ
２１は該スライドベース・１８に回転自在に支持される
砥石送りボールスクリュー２２に連結されている。砥石
送りボールスクリュー２２は砥石送りスライド１９に固
定された砥石送りボールスクリューナツト２３にねじ込
まれている。

砥石送りスライド１９は加工物Ｗ側へ突出部２４を備え
、突出部２４に固定した枢軸２５には上スライド２６が
枢着されている。砥石送りスライド１９には枢軸２５を
中心とする円孤形案内２７が設けられ、上スライド２６
は該円孤形案内２７に案内されている。砥石送りスライ
ド１９に取付けた砥石台旋回サーボモータ２８は砥石台
旋回ボールスクリュー２９を一体に備え、該ボールスク
リュー２９は上スライド２６に取付けた砥石台旋回ボー
ルスクリューナツト３１にねじ込まれている。第４図に
示すように砥石台旋回サーボモータ２８は砥石送りスラ
イド１９に設けたブラケット２０にビン３２により枢着
され、砥石台旋回ボールスクリューナツト３１はビン３
３により上スライド２６に枢着されている。

砥石台８は上スライド２６に設けた加工物Ｗの軸方向に
交叉方向の案内３５に係合していて加工物Ｗに向って進
退可能となっている。土スライド２６に固定された砥石
修正補正サーボモータ３６は上スライド２６に回転自在
に支持される砥石修正補正ボールスクリュー３７に連結
され、砥石修正補正ボールスクリュー３７は砥石台８に
固定した砥石修正補正ボールスクリューナツト３８にね
じ込まれている。

以上においてスライドベース１８、砥石送りスライド１
９、砥石送り送りサーボモータ２１、砥石送りボールス
クリュー２２、砥石送りボールスクリューナツト２３に
より砥石台送り装置を構成しており、枢軸２５、上スラ
イド２６、円孤形案内２７、砥石台旋回サーボモータ２
８、砥石台旋回ボールスクリュー２９、砥石旋回ボール
スクリューナツト２１、ビン３２．３３によって砥石台
旋回駆動装置を構成している。

又、砥石台８と上スライド２６間に設けた案内３５、砥
石修正補正サーボモータ３６、砥石修正補正ボールスク
リュー３７、砥石修正補正ボールスクリューナツト３８
により砥石修正補正送り装置を構成している。

Ｚ軸サーボモータ７、砥石送りサーボモータ２１、砥石
台旋回サーボモータ２８、砥石修正補正サーボモータ３
６はＣＮＣ制御装置３９により後述の関連動作を行なう
ようになっている。

加工物Ｗの母線の曲率中心をＣとすると、該母線が円の
場合は曲率中心Ｃは不動であり、他の二次曲線では次第
に変化する。又、該母線が半径の異なる円の組合せの場
合は円の接する位置の左右で曲率中心Ｃの位置が変更さ
れる。

令弟１図の加工物Ｗの左端から研削を始めるとすると砥
石１１と加工物Ｗとの接点（研削作用位置）Ｐにおける
加工物Ｗの母線の法ｍｐｃに直角方向を砥石１１の砥石
軸ｌＯが向いており、砥石台８は第１図において砥石送
り装置の進退方向のＸ軸に対して角θ傾いている。

加工物主軸台２が付勢され、駆動具１４の回転により、
加工物Ｗは回転し、砥石１１が回転した状態でＺ軸サー
ボモータ７はキャレージボールスクリュー１６を回転し
てキャレージボールスクリューナット１７を送り、テー
ブルｌを第１図において左行させる。ＣＮＣ制御装置３
９には砥石１１外周の加工物Ｗに対する研削作用位置Ｐ
の軌跡となる曲線がプログラム入力されていると共に該
作用位置Ｐにおける加工物Ｗの母線の法線と砥石１１の
砥石軸１０が常に直交するようにプログラム入力されて
いる。加工物Ｗの母線が幾何学的に数式化出来る場合に
は該数式によりＣＮＣ制御装置３９は上記砥石１１の加
工物Ｗへの研削作用位置の軌跡及び該軌跡上における砥
石軸１０の上記傾斜角θを計算し、砥石送りサーボモー
タ２１、砥石台旋回サーボモータ２８を制御する。これ
によって、テーブルｌの左行につれて砥石送りサーボモ
ータ２１は砥石送りボールスクリュー２２を逆転して加
工物Ｗの研削径の増大に合せて砥石作用位置Ｐの位置を
変えると共に砥石旋回サーボモータ２８は砥石旋回ボー
ルスクリュー２９を逆転してよスライド２６を枢軸２５
を中心に時計回りに回転し１．砥石１１の砥石軸ｌＯと
砥石１１の加工物への研削作用位置Ｐにおいて加工物Ｗ
の母線に立てた法線を直角に保つ。テーブルｌが左行し
て加工物Ｗの最大直径部に砥石１１が作用する位置では
砥石１１の砥石軸ＩＯと加工物Ｗの軸方向は平行となる
。加工物Ｗの最大直径部を過ぎてテーブル１が左行する
とＺ軸サーボモータフの回転角度に併せて砥石送りサー
ボモータ２１は正転して砥石１１と加工物Ｗの研削作用
位置Ｐを所望の加工物Ｗの母線に沿って移動させると共
にＺ軸サーボモータ７の回転角に応じて砥石旋回サーボ
モータ２８は逆転を続行して砥石１１の砥石軸１０と砥
石１１の加工物Ｗへの研削作用位置Ｐにおける加工物Ｗ
の母線に立てた法線を直角に保つ。

このようにして砥石１１は常に砥石１１の幅の中間部で
加工物Ｗの母線に接しているので加工物Ｗに対する切屑
除去（ストックリムーブ）面積の加工物Ｗの軸方向長さ
が大きい。即ち、砥石１１が正確な円筒形であっても、
通常クラウニング量は小さいのでほぼ全幅にわたり加工
物Ｗに砥石１１の外周が作用する。そして砥石１１の外
周の半径方向断面を凹形の曲率にすると尚−層加工物Ｗ
に作用する砥粒が増大する。

この凹形とする場合、クラウニング形状が円弧である場
合は該円弧と一致させるが、該円弧より半径の大きな円
弧としてもよい。又クラウニングが円以外の二次曲線又
は創作した曲線である場合例えば異なる半径の円弧の組
合せのような場合は砥石１１の外周をクラウニングの最
大曲率と等しくするが、該曲率より大きい曲率の円又は
曲線としてもよい。

以上の結果加工物Ｗの全長にわたり、砥石１１は広い幅
で加工物Ｗに切込まれ、且つ砥石幅全幅にわたり、切込
み量に大きな差がないので送りマークは出ない。又、砥
石１１の幅で重研削可能なため研削能率が良く短詩間で
加工物に正確で面粗度のすぐれたクラウニング研削加工
を施すことが可能である。

第５図は他の実施例であり、この実施例では砥石旋回駆
動装置にウオーム歯車装置を用いている。砥石送りスラ
イド１９には砥石旋回サーボモータ２８が固定され、該
モータ２８は砥石送りスライド１９に固設した軸受４１
に軸方向移動しないように軸承したウオーム４２に連結
されている。ウオーム４２はウオームホイルセグメント
４３にかみ合っている。ウオームホイルセグメント４３
は枢軸２５の中心を中心としており、上スライド２６に
固定されている。

砥石台旋回サーボモータ２８が回転すると連結したウオ
ーム４２が回転し、ウオームホイルセグメント４３を回
転するので上スライド２６は枢軸２５を中心に回転し、
砥石台８を傾動し、砥石１１を加工物Ｗとの作用位置Ｐ
を中心に回転させる。

砥石１１の修正についてのべる。心押台３には砥石修正
工具として砥石修正ダイヤモンド４４が固定される。砥
石修正時は砥石１１は砥石軸、１０を加工物Ｗの軸方向
に平行とし、加工物Ｗの最大径部から、Ｘｒ後退させる
。該後退により、砥石修正ダイヤモンド４４と砥石１１
の研削作用面の加工物Ｗの中心からの半径方向寸法は一
致する。２軸サーボモータ７を駆動してテーブル１を左
行して砥石修正ダイヤモンド４４に送りを与えて、該砥
石１１の外周を修正する。該砥石１４の外周が既にのべ
たように凹形の場合はＺ軸サーボモータ７と砥石送りサ
ーボモータ２１をＣＮＣ制御装置３９で関係づけて動作
して砥石修正ダイヤモンド４４と砥石１１の砥石修正作
用位置が所望の曲線となるように制御する。砥石１１の
砥石修正の際の切込みは砥石修正補正サーボモータ３６
を駆動すると砥石修正補正ボールスクリュー３７が回転
して砥石修正補正ボールスクリューナツト３８を送り、
砥石台８を上スライド２６上で送ることにより与えられ
る。砥石修正後、Ｚ軸サーボモータ７を駆動してテーブ
ルｌを右行し、砥石１１と加工物Ｗの最大径部を対向さ
せると砥石１１と加工物Ｗの間はＸｒ離れており、砥石
１１の研削作用面は砥石修正前後を通じて一定位置とな
る。

何故に砥石修正補正装置を上記のように設けるかという
に砥石修正補正装置を設けないようにした場合には砥石
修正後に上スライドと砥石送りスライドを枢着している
枢軸と砥石の加工物への研削作用位置における接線は不
一致となる。そこでＺ軸サーボモータ、砥石送り（Ｘ軸
）サーボモータ及び砥石台旋回サーボモータを関連づけ
て、補正を行なうとすれば理論上出来ないことはないが
、極めて複雑なプログラムとなり、プログラム作成の時
間と経費が実用上耐えられないものとなるからである。

本発明では砥石の加工物への研削作用位置における共通
接線を中心に砥石が旋回出来、この状態を保てるように
研修正補正送り装置を設けたため、制御が簡単となって
いる。

［発明の効果ｊ 本発明は砥石送り装置上に砥石と加工物の研削作用位置
での共通接線を中心に旋回出来るように上スライドを取
付け、上スライドの旋回駆動装置を設け、砥石と加工物
の軸方向の送り装置の２軸サーボモータと砥石送りサー
ボモータと砥石台旋回サーボモータを関連づけて駆動す
る制御装置を設けたため、砥石外周の幅方向の全幅で加
工物の母線と接することが出来、切込みの加工物母線方
向幅が太き（とれるため、砥石の砥粒が多く加工物に作
用し重研削が出来、加工物表面に送りマークがでない。

上スライドに砥石台を備えて砥石修正補正送り装置を設
けたため、砥石は加工物への研削作用位置を砥石の旋回
中心と容易に合致させることが出来る。これによって砥
石修正後の補正が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は平面研削盤の平面図、第２図は第１図の正面図
、第３図は第１図の側面図、第４図は第１図のＡ−Ａ断
面図、第５図は他の実施例の平面図、第６図、第７図は
従来例の平面図である。 Ｗ・・加工物　Ｐ・・接点　１・・テーブル２・・加工
物主軸台　３・・心押台、４・・ベツド　５．６・・セ
ンタ　７・・Ｚ軸サーボモータ　８・・砥石台　１０・
・砥石軸　１１・・円筒形砥石　１３・・加工物主軸　
１４・駆動具　１５・・案内　１６・・キャレージボル
スクリュー　１７・・キャレージボールスクリューナッ
ト　１８・・スライドベース１９・・砥石送りスライド
　２１・・砥石送りサーボモータ　２２・・砥石送りボ
ールスクリュー　２３・・砥石送りボールスクリューナ
ツト　２４・・突出部　２５・・枢軸　２６・上スライ
ド　２７・・円孤形案内　２８・・砥石台旋回サーボモ
ータ　２９・・砥石台旋回ボールスクリュー　３１・・
砥石台旋回ボールスクリューナツト　３２．３３・・ビ
ン　３５・・案内　３６・・砥石修正補正サーボモータ
３７・・砥石修正補正ボールスクリュー　３８・砥石修
正補正ボールスクリューナツト３９・・ＣＮＣ制御装置
　４１・・軸受　４２・ウオーム　４３・・ウオームホ
イルセグメント　４４・・砥石修正ダイヤモンド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加工物主軸台と心押台を備え、該加工物主軸台と心
   押台で支持した加工物の外周にその外周が作用する砥石
   を備えた砥石台を設け、砥石台を加工物の交叉方向に進
   退する砥石送り装置を有し、加工物と砥石を加工物の軸
   方向に相対移動するＺ軸送り装置を備えた円筒研削盤に
   おいて、加工物と砥石の研削作用位置における共通接線
   を中心として回転可能に上スライドが砥石送り装置上に
   取付けられると共に上スライドの旋回駆動装置を設け、
   砥石の外周が加工物と砥石の研削作用位置における共通
   接線を横切って移動出来るように上スライドに砥石台を
   加工物に向って進退可能に取付け、該砥石台を加工物に
   向って位置調整を行なう砥石修正補正送り装置を設け、
   少くとも砥石送り装置、Ｚ軸送り装置、旋回駆動装置を
   関連動作させる制御装置を備えた円筒研削盤。