JPH05253818A - ドリル研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ドリル先端の研削を効率良く行なえるようにす
る。 【構成】ドリル研削装置１は、ドリルの回転、ドリルリ
フトおよびドリルフィードを行なうのに、３つのそれぞ
れ独立したサーボモータ２３、２９を使用する。これら
のモータを、ワークヘッド１３内に取着されたスピンド
ルに駆動機構を介して連結している。ワークヘッド１３
は、ドリルホルダを解放自在に保持する液圧クランプを
有しており、ドリル先端が研削ホイールに近接するよう
にドリルホルダがドリルを把持する。３つのモータは、
ドリルを長手方向の軸線を中心に回転させかつドリル先
端を接触経路に沿って移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械、特に、ドリ
ルの先端を機械加工即ち研削するドリル研削装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】種々のタイプの切削先端(cutting poin
t) を有するねじれ刃ドリル(twist drill) は周知であ
る。産業において広く使用されているドリル先端には、
通常の先端、螺旋先端、レーコン(Racon) 先端、割り先
端およびビックフォード(Bickford)先端がある。これら
の種々の先端は、種々の材料と形状の工作物の加工にお
いて最大切削速度を得るように構成されている。

【０００３】ドリルの先端加工を行なうに先立ち、ドリ
ルは研削ホイール(grinding wheel)に対して既知のよう
に配向して配設される。このようなドリルの最初の配置
は、ドリルの調節(timing)と広くいわれている。幾つか
の従来の装置においては、ドリルはホルダに把持され、
ホルダとドリルは、ドリルを調節するためにユニットと
して配置される。ドリルがホルダに把持される場合に
は、通常は、ドリルをホルダから選択的に解放するため
の手段が装置に設けられる。別の装置においては、ドリ
ルを研削ホイールに対して配置することにより調節が行
なわれる。

【０００４】種々のねじれ刃ドリルの先端の機械研削に
は、ドリルと研削ホイールとの間の複雑な三次元相対動
作が必要となる。通常は、研削ホイールは一般に固定さ
れた軸線を中心に回転し、ドリルはホイールに対してサ
イクルをなして供給されるとともに各サイクルの際に少
なくとも３種類の動作を行う。第１の動作は、長手方向
の軸線を中心としたドリルの定速回転である。第２の動
作はドリルの長手方向の軸線に直交する方向へのドリル
の直線往復動である。この動きはリフト動作(lift moti
on) と広く呼ばれている。第３の動作は長手方向の軸線
に沿ったドリルの動きである。この動作はフィード(fee
d)動作として知られている。

【０００５】リフトおよびフィード動作は、ドリルの回
転に対して調節された関係で行われる。リフトおよびフ
ィード動作はまた、ドリル先端の切削縁(cutting edge)
の数に対応するサイクルで行なわれ、サイクルはドリル
の１回転の際に各切削縁に対して繰り返される。ドリル
は一定の角速度で長手方向の軸線を中心に回転するが、
リフト動作とフィード動作のいずれも一定速度ではな
い。

【０００６】あるタイプのドリル先端の場合には、ドリ
ルの第４の動作が必要となる。この第４の動作は、ドリ
ルの長手方向の軸線に対して直角をなすが該軸線とは交
差しない軸線を中心とするドリルの回転である。この動
作は、ロック動作(rock motion) としばしば呼ばれる。

【０００７】幾つかの従来のドリル研削装置において
は、リフト、フィードおよびロック動作は、一連のカ
ム、カムフォロア、リンクおよびレバーにより研削され
ているドリルに付与される。カムは定速で回転される。
リンクとレバーはカムの回転運動を、ドリルの先端にお
いて適宜のリフト、フィードおよびロック動作に変換す
る。別のタイプのドリル先端の場合およびドリルの直径
が異なる場合には、別のカムが使用される。更に、リン
クおよびレバーのような各種素子の多くは、ドリルの先
端および直径に合わせて調整自在である。上記のように
して概ね構成されている先行技術のドリル研削装置は、
例えば、米国特許第４，３６５，４４４号および該特許
において挙げられている引例に記載されている。先行技
術のドリル研削装置の別の例が、米国特許第３，０６
７，５４８号および同第３，６５６，２６４号に記載さ
れている。ドリル先端を研削する他の商業的に入手する
ことができる装置は、ウィンスロー(Winslow) 、ウィン
スローマティック(Winslowmatic)およびビックフォード
・ポイント(Bickford Point)なる商標が付されて市場に
出されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第４，３６
５，４４４号に記載のドリル研削装置および他の商業的
に入手することができる装置は、広く受け入れられてい
る。しかしながら、先行技術の装置のカム、リンクおよ
びその他の機械的駆動列は、製造および組み立てに多額
の費用を必要とする。また、先行技術の駆動機構は、研
削すべき先端の種類またはドリルのサイズに合わせてし
ばしば調整しなければならず、無駄時間が多くなるとと
もに、生産性が低下することになる。

【０００９】従って、本発明の目的は、従来技術と比べ
て遥かに効率よくかつ経済的にねじれ刃ドリルの先端を
形成することができるドリル研削装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、長手方
向の軸線を有するねじれ刃ドリルの先端を研削するドリ
ル研削装置が提供されている。この研削装置は、固定ハ
ウジングと、ハウジングに回転自在に取着された研削ホ
イールと、選択的にドリルを把持しかつドリルを長手方
向の軸線を中心に回転させるドリル回転手段と、ドリル
回転手段の少なくとも一部を支持するワークヘッド手段
と、ワークヘッド手段とドリルをドリルの回転に対して
調節された関係で揺動させてドリルの先端を研削ホイー
ルに対して接離させるようにドリル回転手段に取着され
たフィード手段と、リフト手段とを備え、該リフト手段
は、ハウジングに取着されたリフトモータと、リフトモ
ータの作動に応答しかつドリルの回転およびフィード手
段の揺動に対して調節された関係で研削ホイールに対し
ドリル回転手段、ワークヘッド手段、フィード手段およ
びドリルに往復運動を付与するリフト駆動手段とを備
え、リフト駆動手段とフィード手段は所定のサイクルに
おいて研削ホイールとの接触経路に沿ってドリル先端を
動かしてドリルの所定の先端を研削するように協働する
ことを特徴とする構成を備えている。

【００１１】本発明によれば更に、長手方向の軸線を有
するねじれ刃ドリルの所定の先端を研削するドリル研削
装置が提供されている。この研削装置は、ハウジング
と、ハウジングに取着されかつ第１の軸線を中心に回転
自在に配設された研削ホイールと、第１の軸線と略直角
をなす第２の軸線を画定するワークヘッドと、第２の軸
線を中心にワークヘッド内においてドリルを回転させる
ドリル回転手段と、ワークヘッド手段とドリルを支持し
かつワークヘッド手段とドリルを第１の軸線と平行をな
す第３の軸線を中心にドリルの回転に対して調節された
関係で揺動させるようにドリル回転手段により支持され
たフィード手段と、ドリル回転手段とフィード手段に対
して調節された関係で作動するようにハウジングに取着
されたリフト手段と、リフト手段の作動に応答しかつフ
ィード手段の揺動およびドリル回転手段の回転に対して
調節された関係で第３の軸線に沿ってワークヘッド、ド
リル、ドリル回転手段およびフィード手段を往復動させ
るようにリフト手段をドリル回転手段に固着するクラン
プ手段とを備え、フィード手段とリフト手段はドリル先
端を研削サイクルにおいて研削ホイールとの接触の所定
の経路に沿って動かすことによりドリルの所定の先端を
研削するようにドリル回転手段と協働することを特徴と
する構成を備えている。

【００１２】

【作用】研削ホイールは、装置のハウジングに実質上固
定された軸線を中心に回転するように取着されている。
ドリルの第１の動作は、長手方向の軸線を中心とする回
転である。ドリルの長手方向の軸線は、研削ホイールの
軸線と略直角をなしている。長手方向の軸線を中心とす
るドリルの回転は、ドリルモータと呼ばれる第１の電動
モータにより行われる。ドリルモータは、ベアリングブ
ロックに取着されている。細長いポストの一端は、ベア
リングブロック内に回転自在に取着されている。ポスト
の第２の端部は、装置のハウジングに取着されたベアリ
ングにより往復自在に案内される。ベアリングブロッ
ク、ポスト、およびドリルモータの長手方向の軸線は、
同心をなしており、研削ホイールの軸線と平行をなすリ
フト軸線(lift axis) を画定している。

【００１３】ワークヘッド(work head) は、ポストの第
２の端部に取着されている。ワークヘッド内に回転自在
に取着されたスピンドルは、リフト軸線と直角をなす軸
線を有する。スピンドルはドリルホルダを受け、ドリル
は、ドリル先端が研削ホイールに近接するようにドリル
ホルダに把持される。ドリルモータは、ポストとベアリ
ングブロックを介して延びる駆動シャフトによりワーク
ヘッド内でスピンドルを回転させる。かくして、ドリル
モータを一定の速度で作動させると、スピンドルとドリ
ルが比例した一定の速度で駆動される。ドリルの角度位
置は、先端を適正に研削するのに重要であるので、ドリ
ルモータは、サーボモータまたはリゾルバフィードバッ
ク(resolver feedback) を備えたＡＣモータであるのが
好ましい。

【００１４】ドリルホルダをスピンドルにチャックする
(chuck) ために、本発明の装置は、ワークヘッドとスピ
ンドルに組込まれる液圧作動のポンプを備えている。液
圧をワークヘッドのクランプに印加すると、一対のカム
がドリルホルダの周辺部を押圧するとともに、ドリルホ
ルダをスピンドル内に強固にチャックする。ドリルは、
ばね荷重のコレットチャック(collet chuck)によりドリ
ルホルダに把持される。コレットチャックのばね力を解
除すると、ドリルのコレットチャックに対する挿入と取
り出しを行うことができる。

【００１５】ドリルの第２の動作は、ワークヘッドとド
リルがドリルの長手方向の軸線と直交しかつ研削ホイー
ルの軸線と平行をなす方向へリフト軸線に沿って往復動
するリフト動作である。リフト動作は、スピンドルとド
リルの回転に対して調節された関係で揺動させるリフト
モータにより行なわれる。リフトモータはサーボモータ
とすることができる。リフトモータは、ハウジングに回
転自在に取着された第１のシャフトに連結されている。
１つ以上の調節プーリ(timing pulley) もまた、ハウジ
ングに取着されている。調節ベルトは、第１と第２のシ
ャフトの関連するプーリの周囲で走行する。各調節プー
リのアイドラプーリがベルトのテンションを調整する。

【００１６】各ベルトを把持するのは、リフトクランプ
である。好ましい実施例においては、各リフトクランプ
はドリルモータが取着されたベアリングブロックに一端
が取着されたブラケットからなる。調節ベルトはブラケ
ットの第２の端部と調節ベルトの歯と係合する歯を有す
るキャップとの間に挟設されている。リフトモータを揺
動させることにより、ブラケット、従って、ベアリング
ブロックは、ドリルモータ、ポストおよびワークヘッド
とともに、リフトモータの揺動と調和してリフト軸線に
沿って往復動する。

【００１７】ベアリングブロックにはまた、フィードモ
ータが取着されている。フィードモータの出力シャフト
は、ベアリングブロック、ポストおよび駆動シャフトの
共通する長手方向の軸線となるリフト軸線と平行をなす
のが好ましい。プーリがフィードモータの出力シャフト
に取着され、同様のプーリがポストに取着されている。
フィードモータの揺動により、ポストがリフト軸線を中
心に同様に揺動する。ポストの揺動により、ワークヘッ
ドとスピンドル内のドリルとが同じく揺動する。リフト
の軸線を中心とするワークヘッドとドリルの揺動はとも
にフィード動作と呼ばれる。

【００１８】ドリルモータ、リフトモータおよびフィー
ドモータは、スピンドルおよびスピンドル内にチャック
されたドリルの回転に対して調節された関係でワークヘ
ッドに所望のリフトおよびフィード動作を付与する態様
で作動するように、適宜のプログラマブルコントローラ
により制御することができる。リフトおよびフィードモ
ータはドリルモータの定常状態の回転と相互に関連して
揺動することにより、ドリルの完全な一回転(revolutio
n)の際にリフトおよびフィードサイクルがドリルの各切
削縁に対して行なわれる。

【００１９】ドリル先端から材料を除去するために、ド
リルが３つの動作からなるサイクルを行なうときに、ド
リル先端が研削ホイールに対して供給される。研削ホイ
ールは、ねじ・ナット構成体のような直線運動装置を介
して作用する研削ホイールのモータによりドリル先端に
対して前進することができ、このモータもサーボモータ
とすることができる。研削ホイールのサーボモータは、
研削ホイールがドリルの各回転において適正量の材料を
ドリルの先端から切削することができるように、他のサ
ーボモータと調節された関係で制御される。

【００２０】幾つかのタイプのドリル先端の場合には、
研削工程においてドリルがロック動作と呼ばれる第４の
動作を行なうことが必要となる。ロック動作は、ドリル
の長手方向の軸線と直角をなしかつ該軸線から離隔する
とともに、リフト軸線とも直角をなすロック軸線を中心
とするドリルの回転として定義される。ロック軸線を提
供するために、ワークヘッドはブラケットによりポスト
の第２の端部に連結される。適宜のベアリングがワーク
ヘッドをブラケットに回転自在に取着するために使用さ
れ、このベアリングがロック軸線を画定する。ロック動
作は、ワークヘッドに固着された硬化ストリップ(harde
ned strip)に支持することができるワークヘッドの硬化
ピンを介して行なわれる。装置のハウジングとワークヘ
ッドとの間で作用する強力なばねが、ワークヘッドをス
トリップに対して付勢する。ワークヘッドがリフトモー
タおよびフィードモータによってそれぞれリフト動作お
よびフィード動作を行なうときには、ピンはそれぞれス
トリップに当接しかつストリップに沿って支持される。
リフト軸線を中心とするワークヘッドのフィード動作に
より、ワークヘッドは同時にロック軸線を中心に揺動す
る。ロック動作は、ブラケットとブラケット内に取着さ
れたワークヘッドの部分が装置のハウジングへ向けての
フィード動作において回転するときに行なわれ、その
際、ストリップと接触しているピンはこれに隣接するワ
ークヘッドの部分がブラケットとロック軸線のベアリン
グとともに揺動するのを防止している。その結果、ワー
クヘッドとドリルはロック軸線を中心に傾動し、同時に
研削ホイールへ向けてリフト軸線を中心とするフィード
動作回転を行ない、ドリルの長手方向の軸線は、研削ホ
イールの軸線に対して鋭角に傾動する。フィードサイク
ルの逆ストロークでは、ワークヘッドと装置のハウジン
グとの間のばねによりピンとストリップは接触状態に保
持され、かつ、ワークヘッドとドリルはドリルの長手方
向に軸線が再び研削ホイールの軸線と直角をなすことが
できる。かくして、ドリルは、ロック動作が存在すると
きには、全３度の角度の自由度(all three angular deg
rees of freedom)で動作を行なう。

【００２１】ロック動作を必要としない場合には、ワー
クヘッドのピンがハウジングのストリップとの接触から
解放されるようにワークヘッドはブラケットに固定され
る。更に、ストリップは、ピンの近傍から一時的に取り
除くことができる。この場合には、研削サイクルにおい
てワークヘッドと研削ホイールとの間に相対的な傾動は
なく、ロック動作は排除される。

【００２２】本発明のドリル研削装置は、研削操作の開
始時にドリルを軸線方向にかつ回転自在に配向させる調
節装置(timing device) を備える。調節装置は、装置の
ハウジングに固着された硬化パッドの形態をなすことが
できる。パッドは、装置のハウジングに対して公知の位
置に配置される平坦な配置面を有する。ワークヘッドの
クランプを緩めると、ドリルを把持するドリルホルダ
は、スピンドルに挿入される。ドリルホルダは、ドリル
の切削縁が調節パッドの配置面に当接するまで、スピン
ドル内で回転されかつ手動で前進される。当接により、
ドリルは正しく配向される。ワークヘッドのクランプは
次に、スピンドル内でドリルホルダをチャックするよう
に作動され、研削サイクルを開始することができる。

【００２３】研削ホイールは、仕上げ装置(dresser) を
備えるのが好ましい。この仕上げ装置は手動で操作して
もよく、あるいはプログラマブルコントローラの制御の
もとで操作することもできる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を当業者が実施することができ
るように図面に示す実施例に関して詳細かつ的確に説明
するが、以下の実施例は本発明の単なる例示であって、
本発明は別の態様でも構成することができるものであ
る。

【００２５】図１乃至図３には、本発明に係るドリル研
削装置１が示されている。このドリル研削装置は、参照
番号３で代表して示されるようなねじれ刃ドリルの切削
先端を研削するのに特に有効であるように構成されてい
る。

【００２６】先づ、ドリル研削装置１の全体構成につい
て説明する。

【００２７】ドリル研削装置１は、フロア７に支持され
る強固なハウジング５を備えている。ハウジング５は垂
直な軸線１１を中心に回転する研削ホイール９を支持し
ている。研削ホイール９は矢印１２（図２）により示さ
れる方向へアクチュエータ１４（図３）により移動自在
となっている。

【００２８】研削されるべきドリル３は、図１１に示す
ようにドリルホルダ１８に把持される。また、ドリルホ
ルダ１８は、ドリルの長手方向の軸線１５が通常水平と
なるようにワークヘッド手段を構成するワークヘッド１
３にチャックされる。研削ホイール９が軸線１１を中心
に回転すると、ドリル３はワークヘッド１３内で長手方
向の軸線１５を中心に回転される。ドリル３の回転は、
ドリルモータ７５を備え、ドリル回転手段を構成するド
リル回転機構１６により行なわれる。

【００２９】ドリル３の回転と同時に、ワークヘッド１
３とドリル３は少なくとも２つの他の動作を行なう。ワ
ークヘッド１３とドリル３はリフト手段を構成するドリ
ルリフト機構１０１を介して作用するリフトモータ２３
の作動により矢印２１の方向へ上下に往復動する（図
１）。同時に、ワークヘッド１３とドリル３は、垂直方
向に延びるリフトの軸線２７を中心に矢印２５の方向へ
揺動する（図２）。リフトの軸線を中心とするワークヘ
ッド１３とドリル３の揺動は、図９に示すように、フィ
ード手段を構成するドリルフィード機構３０を介して作
用するフィードモータ２９により行なわれる。フィード
モータ２９を作動させると、ドリル３は、研削ホイール
９の周辺部３１に対して接離するように矢印２５の方向
へ弓状経路において移動される。アクチュエータ１４
は、研削ホイール９をリフトの軸線２７から適宜離隔し
て配置して、所望の量の材料をドリルの先端から除去す
るように機能する。図示を簡単にするため、研削ホイー
ル９は、加工操作の際の実際の位置よりもドリル先端か
ら著しく遠ざかって配置されて図示されている。

【００３０】リフトモータ２３とフィードモータ２９の
動作は、ワークヘッド１３内でのドリル３の回転に対し
て調節された関係で行なわれ、ドリル３の一回転の際に
ドリル３の各切削縁に対する研削サイクルを的確に完了
するようにしている。研削サイクルとドリル３の回転
は、所望のドリル先端を得るのに必要なだけ繰り返され
る。各ドリル回転後は、研削ホイール９はアクチュエー
タ１４によりわずかな量だけ進められ、研削ホイール９
の磨耗とドリル３の材料除去を補償するようにしてい
る。

【００３１】ワークヘッド１３とドリル３は、研削サイ
クルの際に第４の動作を行なう場合がある。この第４の
動作は、水平方向のロックの軸線３５を中心とした矢印
３３の方向へのワークヘッド１３の傾動である。

【００３２】次に、ドリルホルダについて説明すると、
図１１に示すように、ドリルホルダ１８は、径方向に対
向して配設された一対の開口６２を有する薄肉スリーブ
６０から形成されている。第１のスナップリング６４が
スリーブ６０の一端にスペーサ８０とともに配設され、
コレットチャック６１の一端に隣接して位置している。
コレットチャック６１は、プラット・バーナード・カン
パニー(Pratt BurnerdCompany) によって製造されてい
るような商業的に入手することができる部材である。第
２のスナップリング６６がスリーブの他端に配設され、
フランジ付きのハブ６８に隣接するように位置してい
る。強力な圧縮ばね７０がハブ６８のフランジ７２とス
ライダ８２内のステップ７４との間で作用するように設
けられている。ばね７０は、スライダ８２をコレットチ
ャック内のテーパ付きプレート７６に対して付勢し、ド
リル３を緊密に把持するようになっている。スライダ８
２は、スリーブの開口６２と長手方向に整合される溝７
８を外周に有している。スライダを溝７８によってばね
７０に対して図１１において右方向へ付勢すると、コレ
ットチャックのプレート７６は緩められる。かくして、
ドリル３はドリルホルダ１８に対する挿入あるいは取り
外しを行なうことができる。スリーブ６０内でのスライ
ダ８２の付勢は、ドリル研削装置に配設される公知のレ
バー装置（図示せず）によって行なうことができる。

【００３３】この実施例のコレットチャック６１のプレ
ート７６は、どちらかといえば狭い範囲のドリルサイズ
にのみ適応させることができる。従って、直径の異なる
ドリル３に対しては、異なるサイズに形成されたプレー
トを有するコレットチャックを備えた異なるドリルホル
ダが使用される。ある範囲のコレットチャックのサイズ
を有する幾つかのドリルホルダ一組が、研削装置１に通
常含まれる。ドリルをドリルホルダに把持すると、ドリ
ルホルダをワークヘッド１３に挿入することができる。

【００３４】図１２には、著しく浅いフルート角を有す
るドリルとともに使用されるドリルホルダ８６が示され
ている。ドリルホルダ８６は、図１１に関して上記した
ドリルホルダ１８と略同様に構成されている。しかしな
がら、ドリルホルダ８６は、細長いスリーブ８８に収容
された２つのコレットチャック６１ａおよび６１ｂと２
つのスライダ８２とを備えている。摺動スペーサ９０が
ばね７０およびコレットチャック６１ａからコレットチ
ャック６１ｂへ力を伝達するように配設されている。ド
リルホルダ８６の他の構成素子および機能と動作はドリ
ルホルダ１８と略同様の態様をなしている。

【００３５】次に、ワークヘッド１３について、図４お
よび図８を参照して説明する。ワークヘッド１３は、ハ
ウジング３７と端部プレート３９とを備えている。ハウ
ジング３７と端部プレート３９は、ベアリング４３およ
び４５により管状スピンドル４１を回転自在に受けてい
る。スピンドル４１は、少なくとも１つの、好ましくは
一対の半径方向に貫通して延びる開口４６を有してい
る。スピンドル４１には、ドリルホルダ１８を遊挿する
ことができるようなサイズの孔４８が形成されている。
チャッキングカム４７がスピンドルの各開口４６に挿通
されている。各チャッキングカム４７の内面には、スピ
ンドル４１の孔４８と略同じ直径の円筒面４９が形成さ
れている。各チャッキングカム４７の外面は角度の付さ
れた面５１を有している。環状のカムリング５３が双方
のチャッキングカムの角度面５１の周囲に嵌合されてい
る。

【００３６】端部プレート３９内には、環状のピストン
５５が取着されている。端部プレート３９とピストン５
５は協働して室５７を形成している。液圧流体が、液圧
ライン（図示せず）によりポート５９を介して室５７に
供給される。室５７内の液圧流体の影響を受けて、ピス
トン５５はベアリング４３をリング５３に対して付勢す
る。これにより、リング５３がカム４７の角度面５１に
当接し、カム４７をスピンドルの軸線１７へ向けて半径
方向内側へ付勢している。従って、カム４７が室５７に
おいて液圧流体によって作動されると、スピンドルの孔
４８に挿入された所定のドリルホルダ１８のスリーブ６
０に対して半径方向へ押圧される。このようにして、ド
リルホルダ１８はスピンドル、従って、ワークヘッド１
３に確実にチャックされる。

【００３７】ワークヘッド１３のハウジング３７は、ピ
ンおよびベアリングによってブラケット８５に回転自在
に支持されている。ブラケット８５は略Ｕ状に形成さ
れ、ベース８７と２つの離隔した直立する脚８９および
９１とを有している。ピンとベアリング９３はロック軸
線３５を画定しており、該軸線はスピンドルの軸線１７
と直角をなしかつリフト軸線２７と交差している。ワー
クヘッド１３のハウジング３７とスピンドル４１は、ロ
ック軸線３５を中心に傾動するのを防止するように構成
することができる。一の方向への傾動は、ワークヘッド
１３のハウジング３７にねじ９６により回動自在に連結
されたストッププレート９５により防止される。図１お
よび図４に示すような動作位置においては、ストッププ
レート９５は、ねじ９６を中心に回動されてブラケット
８５の脚８９に接触することにより、ワークヘッド１３
のハウジング３７が図３において時計廻り方向へ傾動す
るのを防止している。

【００３８】図３における反時計廻り方向の傾動は、ワ
ークヘッドハウジング３７とブラケットの脚８９に固着
されたアーム９９との間に介在配置された強力なばね９
７により防止される。ばね９７は、ワークヘッド１３の
ハウジング３７を図３において時計廻り方向へ付勢す
る。時計廻り方向の傾動はブラケットの脚８９に当接し
ているプレート９５により防止されるので、ワークヘッ
ド１３のハウジング３７はスピンドルの軸線１７が水平
にある平衡状態に保持される。

【００３９】次に、ドリル３の回転について説明する
が、管状スピンドル４１と該スピンドルにチャックされ
たドリル３を回転させるため、ウォームホイール６３
が、図４および図８に示すように、スピンドル４１に固
着されている。ウォームホイール６３は、シャフト６７
に固定されたウォーム６５により駆動される。シャフト
６７は、リフト軸線２７を中心に回転するようにワーク
ヘッドハウジング３７内に取着されている。シャフト６
７は、図１に示すように、長いシャフト７１の第１の端
部に自在継手６９を介して連結されている。シャフト７
１の第２の端部は、ドリルモータ７５の出力シャフトに
カップリングにより連結されている。ドリルモータ７５
はベアリングブロック７７に取着されている。ドリルモ
ータ７５はサーボモータとすることができ、あるいはリ
ゾルバフィードバックを備える可変速度ＡＣモータであ
ってもよい。ドリルモータ７５の回転により、スピンド
ル４１とドリル３が対応して回転する。かくして、ドリ
ル回転機構１６はスピンドル４１と、ウォーム６５およ
びウォームホイール６３と、駆動シャフト７１と、ドリ
ルモータ７５と、ベアリングブロック７７とを備えるこ
とがわかる。

【００４０】次に、ドリルリフトについて説明する。ベ
アリングブロック７７には、カップリング７３とドリル
モータ７５の出力シャフトにクリアランスを提供する貫
通孔７９が設けられている。ベアリングブロック７７に
はまた、ベアリング８１を収容する穴ぐりが設けられて
いる。ベアリング８１には、長い中空ポスト８３の下端
が装着されている。ポスト８３の上端は、リニアベアリ
ング８４により装置の固定ハウジング５内で案内される
ようになっている。シャフト７１は、ポスト８３の内部
を貫通している。シャフト７１、ベアリング８１および
ポスト８３は、リフトの軸線２７と同心をなすように配
設されている。ポスト８３の上端には、ブラケット８５
が結合されている。図１に示す構成においては、ポスト
８３の上端はブラケット８５のベース８７の凹部に嵌挿
されている。

【００４１】ドリル先端の研削工程の一部として、ドリ
ル３とワークヘッド１３は、リフト動作において矢印２
１の方向へ往復動する（図３参照）。リフトの往復動は
ギヤ減速機１００を介して作用するリフトモータ２３と
ドリルリフト機構１０１により行われる。好ましい実施
例においては、ドリルリフト機構は、ギヤ減速機１００
に結合されかつベアリング１０５により装置のハウジン
グ５に回転自在に取着されたシャフト１０３からなる。
ギヤ減速機１００は１００：１の減速比を有することが
できる。同様のシャフト１０７がシャフト１０３に略垂
直方向上方の位置でハウジングに回転自在に取着されて
いる。一対の調節プーリ１０９と１１１がシャフト１０
３に取着され、かつ、一対の同様のプーリ１１３と１１
５がシャフト１０７に取着されている。調節ベルト１１
７と１１９はプーリ１０９、１１３とプーリ１１１、１
１５との周囲にそれぞれ配列されている。

【００４２】調節ベルト１１７と１１９のテンションを
調整するように、リフト駆動機構１０１は更に、各ベル
トと関連してアイドラープーリ１２１を備えている。各
アイドラープーリ１２１は、短いアーム１２３によりベ
ース１２５に取着されている。ベース１２５は、装置の
ハウジング５に固着されている。アーム１２３は、図３
において矢印１２７で示すように、それぞれのプーリを
中心に回動自在に配設されてベルトに所望のテンション
を与えるとともに、アーム１２３はそれぞれのベースに
所望の位置において固定自在となっている。

【００４３】図５乃至図７に示すように、調節ベルト１
１７と１１９は、一対の略Ｌ字状ブラケット１２９によ
りベアリングブロック７７に連結されている。各ブラケ
ット１２９の一方の脚１３１は、ねじ１３３によりベア
リングブロックに固着されている。各ブラケットの第２
の脚１３５の自由端部は、ベルト１１７または１１９の
幅よりもわずかに大きい狭い凹部１３７を有している。
キャップ１３９は、調節ベルトの歯を補足しかつ該歯と
係合する一連の歯１４１を有している。ベルトの後ろ側
はそれぞれのブラケットの凹部１３７に配置され、キャ
ップ１３９の歯１４１は調節ベルトと係合して配置され
ている。更に、キャップ１３９はねじ１４３およびピン
１４５によりそれぞれのブラケットに固着されている。

【００４４】リフトモータ２３は、ドリルモータ７５の
回転に対して調節した関係で揺動される。リフトモータ
２３の揺動により、調節ベルト１１７と１１９が往復す
るとともに、ドリル回転機構１６、ポスト８３、ブラケ
ット８５およびワークヘッド１３が対応して往復動を行
う。図１および図３においては、ワークヘッド１３は、
その往復リフトストロークの略最下位に示されている。

【００４５】研削装置１をドリルリフト機構１０１の過
剰な走行から保護するため、図５および図６に示すよう
に、安全リミットスイッチ１５０がハウジング５に装着
されている。リミットスイッチ１５０は、リフト機構の
ブラケット１２９の１つに固着されたトリップ(trip)１
５２により作動される。所望の場合には、基準リミット
スイッチ１５０ａを採用することができる。更に、保証
ストップ１５４が、リミットスイッチ１５０が故障した
場合にベアリングブロック７７とリフト機構を停止する
ようにハウジングに取着されている。保証ストップ１５
４は、ベアリングブロック７７に取着されたストップブ
ロック１５６に当たるようになっている。

【００４６】次に、ドリルフィードについて説明する
が、ドリル３は、回転およびリフト以外に、図２におい
て矢印２５により示すようにフィード動作を行う。この
ため、本発明の装置は、ドリルフィード機構３０を備え
ている。この機構においては、フィードモータ２９は、
図９および図１０に示すように、適宜のブラケット１４
７によりベアリングブロック７７に取着されている。フ
ィードモータの出力シャフトにギヤ減速機１４８を介し
て連結されているのは、調節プーリ１４９である。ギヤ
減速機１４８は１００：１の減速比であるのが好まし
い。調節ベルト１５１がプーリ１４９の周囲およびポス
ト８３に連結された別のプーリ１５３の周囲に巻回され
ている。上記したように、ポスト８３の下端はベアリン
グ８１によりベアリングブロック７７に回転自在に取着
され、ポストの上端はベアリング８４により装置のハウ
ジング５内で案内される（図１）。従って、ポストおよ
び該ポストに連結されたブラッケト８５はベアリングブ
ロックおよび装置のハウジング５に対してリフトの軸線
２７を中心に回転することができる。従って、フィード
モータ２９を揺動させることにより、ポスト８３とワー
クヘッド１３はリフト軸線２７を中心に対応して揺動す
る。ワークヘッドの揺動により、ドリル３は、図２にお
いて矢印２５の方向へ弓状経路において研削ホイールに
対して接離される。

【００４７】フィードモータ２９はベアリングブロック
７７に取着されているので、リフトモータ２３が揺動す
ると矢印２１の方向へ上下に往復動を行なう。更に、当
然のことであるが、ポスト８３と、プーリ１４９および
１５３と、ベルト１５１を含むフィード機構３０の残り
の部分は、リフトモータが作動されるとドリル回転機構
１６とともにリフト動作を行う。逆にいえば、フィード
モータ２９の作動はドリル回転機構またはフィード機構
に対して作用を及ぼさない。

【００４８】図２においては、ワークヘッド１３は、リ
フト軸線２７を中心に時計廻り方向へ最大距離揺動した
位置に図示されている。この位置では、ドリルの軸線１
５とスピンドルの軸線１７は研削ホイールの軸線１１と
交差する。

【００４９】矢印２１のリフト往復動と同様に、ドリル
フィード３０の揺動はスイッチと保証ストップにより制
限される。リミットスイッチは、図１において参照番号
１７６で示されるような位置に配設することができる。
基準リミットスイッチ１７６ａも図示されている。ポス
ト８３に取着されたＺ字状のプレート１７８（図１）
が、所望の場合にはフィードモータ２９の作動を停止さ
せるようにリミットスイッチ１７６と接触する。図９に
明瞭に示すように、カラー１９４がポスト８３に取着さ
れている。カラー１９４に押圧されるピン１９６が、リ
フト軸線２７を中心に角度をなしてハウジング５に取着
された２つの保証ストップ１７２のいずれかに当たるよ
うに配置されている。

【００５０】リフトモータ２３が発生しなければならな
い力を最小にするように、ワークヘッド１３とともにド
リル回転機構１６およびフィード機構３０が平衡にされ
ている。図３に明瞭に示すように、１つ以上のばね１４
６が、ハウジング５とベアリングブロック７７との間に
連結されている。ばね１４６は、ドリル機構とフィード
機構の重量のほぼ全体を支持するように構成され、従っ
て、リフトモータ２３は装置の作動の際にこれらの構成
素子の慣性に打ち勝つことだけが必要となる。次に、ド
リルロック(drill rock)について説明すると、上記した
ように、ワークヘッド１３はブラケット８５に対してロ
ック軸線を中心に傾動することができる。ワークヘッド
１３がロック軸線を中心に傾動することを研削しようと
するドリル先端が必要とする場合には、ストッププレー
ト９５はねじ９６を中心に揺動され、プレートはブラケ
ットの脚８９に接触しない（図４）。この場合には、ば
ね９７はワークヘッドを図３において時計廻り方向へ付
勢する。かかる時計廻り方向の回転は、ワークヘッド１
３に支持された硬化ピン１５５と装置のハウジング５の
一部に取着された硬化ストリップ１５７との相互作用に
より制御される。ピン１５５とストリップ１５７は、ピ
ンがばね９７の付勢のもとでストリップと接触して、ド
リル３の軸線１５が研削ホイール９の軸線１１と交差す
るとき、即ち、ワークヘッド１３が図２に示すようにリ
フト軸線２７を中心に時計廻り方向へ最大距離揺動した
位置にあるときに、ドリルの軸線１５を水平状態に保持
するように構成されている。図３においては、ワークヘ
ッド１３は、ロック軸線３５を中心に時計廻り方向へ最
大に回転した位置にあるように図示されている。

【００５１】フィードモータ２９が作動されてワークヘ
ッド１３とドリル３を図２および３に示す位置からリフ
ト軸線２７を中心に反時計廻り方向へ回転させる（矢印
２５）と、ピン１５５とストリップ１５７は、ピンに隣
接したワークヘッド１３の部分１６０がこのような回転
を行なうことを阻止する。しかしながら、ベアリング９
３がワークヘッド１３のハウジング３７とブラケット８
５との間に配設されているので、ポスト８３とブラケッ
ト８５は全回転を行う。これにより、ワークヘッド１３
は図３においてロック軸線３５を中心に反時計廻り方向
へ回転して、ドリル先端は研削ホイールの軸線１１へ向
けて上方へ傾動する。最大の傾動は、リフト軸線を中心
とするフィード揺動の反時計廻り方向の最大回転の位置
において生ずる。

【００５２】ワークヘッド１３のばね９７は、ワークヘ
ッド１３の供給揺動２５の時計廻り方向の復帰回転の際
に硬化ストリップ１５７に対してワークヘッド１３のピ
ン１５５を付勢し続ける。従って、ワークヘッド１３
は、リフト軸線２７を中心とする時計廻り方向のフィー
ド回転ストロークの際に図３において時計廻り方向へ傾
動する。このように、ロック動作は、フィード動作と本
質的に同期される。時計廻り方向のフィードストローク
端において、スピンドルの軸線１５は再び水平となり、
研削ホイール９の軸線１１と再度交差する（図２）。

【００５３】ロック動作がもはや必要とされなくなった
場合には、プレート９５は、ブラケット８６の脚に抗し
て図１に示す位置まで後方へ揺動され、ロック動作を停
止する。

【００５４】ロック動作３３が必要でない場合の研削操
作の際にワークヘッドのピン１５５が硬化ストリップ１
５７に当たらないようにするために、硬化ストリップ１
５７はピン１５５の近傍から選択的に除去することがで
きるようになっている。図１３および図１４に示す構成
においては、硬化ストリップ１５７の除去は、該ストリ
ップを回転アクチュエータ１６２によって軸線１５８を
中心に回動させることにより行うことができる。回転ア
クチュエータ１６２は、プレート１６６に固着されたブ
ラケット１６４に取着されている。プレート１６６は、
ベースプレート１６８に連結されている。１つ以上の偏
心ブッシュ１８０が、それぞれの押えねじ１９０によっ
てイジェクトスペーサ(eject spacer)１８４に取り外し
自在に固着されている。偏心ブッシュ１８０は、イジェ
クトスペーサ１８４に取り外し自在に取着されたベース
プレート１６８の縁部２００を押圧している。押えねじ
１９０を緩めることにより、ベースプレート１６８は、
ワークヘッド１３の軸線１７およびフィード軸線２７と
直角をなす矢印１９２の方向へ調整することができるよ
うになっている。

【００５５】イジェクトスペーサ１８４は、長いねじ付
きファスナ１９５によりブロック１９３から調整自在に
吊下されている。ジャムナット(jam nut) １９７が、矢
印１９８の方向へブロック１９３に対して所望の位置に
おいてイジェクトスペーサ１８４をロックする。ブロッ
ク１９３は、装置のハウジング５により支持されてい
る。

【００５６】回転アクチュエータ１６２の出力シャフト
には、Ｌ字状のスペーサ１９９が固着されている。硬化
ストリップ１５７はスペーサ１９９にねじ止めされてい
る。スペーサ１９９は、ブラケット１６４の孔において
操作されるハブを有しており、ハブは回転アクチュエー
タ１６２の出力シャフトに締結されている。回転アクチ
ュエータ１６２は、９０度作動されて、硬化ストリップ
１５７を図１３において実線で示す作動位置と仮想線１
５７´で示す非作動位置との間で回転させる。作動位置
においては、硬化ストリップ１５７は、プレート９５が
揺動されてワークヘッド１３のブラケットの脚８９との
接触を解除されるときには、ワークヘッドのピン１５５
により接触自在となり、ロック動作を行わせることがで
きるようにしている。ワークヘッド１３がプレート９５
によりロック動作を行なわないように締結され、かつ、
硬化ピンが非作動位置１５７´にあるときには、ワーク
ヘッドのピンが研削操作の際に硬化ストリップに当たる
ことはない。

【００５７】次にドリル３のタイミング即ち調節(timin
g)について説明すると、ドリル３の先端を的確に研削す
るように、リフト動作２１およびフィード動作２５は、
長手方向の軸線１５を中心とするドリル３の回転とそれ
ぞれ同期されることが重要である。研削ホイール９に対
するドリル３の絶対的な回転位置と長手方向の位置を知
ることも必要である。ドリル３の角度位置及び回転位置
を正しく配向(orientation) させることを、ドリル３を
調節すると呼ぶ。

【００５８】ドリル３を調節するために、ドリル研削装
置１は、回転アクチュエータ１６２を取着しているブラ
ケット１６４に取着されている硬化パッド１５９を有し
ている。パッド１５９は、垂直に配向されるのが好まし
く、ドリルの切削縁と接触自在の真直ぐな縁部１７０を
有している。

【００５９】調節パッドの真直ぐな縁部１７０の垂直方
向への配向は、パッド１５９をシャフト２０１内に取着
することにより行うことができる。シャフト２０１は、
ブラケット１６４の孔に収容されている。シャフト２０
１はパッド１５９を堅固に把持しているが、シャフト２
０１はブラケット１６４に対して真直ぐな縁部１７０を
適正に配向させるためにブラケット１６４内で回転自在
となっている。更に、シャフト２０１は、パッド１５９
とともに、ワークヘッドのスピンドルの軸線１７と平行
をなす矢印２０３の方向へブラケット１６４に対して調
整自在となっている。止めねじ２０５がシャフト２０１
とパッド１５９をブラケット１６４内の所望の位置に保
持している。かくして、調節用であるパッド１５９は、
３つの直線方向１９２、１９８および２０３にハウジン
グ５に対して調整することができるとともに、シャフト
２０１の軸線を中心に回転自在となっている。

【００６０】ドリル３の調節は、リフトモータ２３を作
動させてワークヘッド１３を、図３においてスピンドル
の軸線１７´により表わされるリフト軸線２７に沿って
調節位置までリフトすることにより行うことができる。
この調節位置においては、スピンドルの軸線１７´は調
節パッド１５９と略整合し、かつ、ドリル研削操作の際
にスピンドルの軸線の最高位置よりも高い位置にある。
ワークヘッドが調節位置にあるときには、圧力はワーク
ヘッド１３のポート５９から除去される（図８）。ドリ
ルホルダ１８または８６（図１１または図１２）は、該
ホルダに把持されているドリル３とともに、スピンドル
４１に挿入される。ドリルホルダ１８は手でスピンドル
４１を介して押されると同時に、ドリル３の切削縁の１
つがパッド１５９の真直ぐな縁部１７０に接触するまで
回転される。これにより、ドリル３はスピンドル４１内
において回転方向及び軸線方向の双方において適正に配
置される。ドリルホルダ１８は、ワークヘッド１３のポ
ート５９に液圧を加えてカム４７をスリーブ６０に対し
て作動させることによりチャックされる。次いで、ドリ
ル３は研削に備えられる。

【００６１】次ぎに、研削ホイール９について説明す
る。ドリル３の材料は、研削ホイール９によりドリル３
から除去される。図３に特に示すように、研削ホイール
９はスライド１６３に固着されたケーシング１６１のス
ピンドルに取着されている。スライド１６３にはまた、
モータ１６９が取着されている。通常のベルト・プーリ
駆動体１７１を使用してモータ１６９の出力シャフトを
ケーシングのスピンドルに連結することができる。

【００６２】スライド１６３は、装置のハウジング５の
一部を形成するレール１６５に沿って矢印１２の方向へ
水平に移動自在となっている。図示の構成においては、
スライドの移動は、サーボモータとすることができる、
ねじ１６７を介して作用するアクチュエータ１４により
行うことができる。スライドに固着されたナット（図示
せず）がねじ１６７と協働してねじの回転運動をスライ
ドの直線運動に変えるが、このような変換自体は、本技
術分野において公知である。

【００６３】研削ホイール９の周辺部３１の磨耗を補償
するため、ドリル研削装置１のプログラマブルコントロ
ーラまたは他の制御装置がサーボモータ１４を作動し
て、スライド１６３および研削ホイール９をリフト軸線
２７の方向へ増分移動で前進させる。このようにして、
ドリル先端からの適正な材料の除去が行われる。更に、
研削ホイール９の周辺部の磨耗を補償するため、ドリル
研削装置１は、仕上げ具(dressing tool) （図示せず）
を備えることができる。仕上げ具は、必要に応じて、研
削ホイール９の周辺部３１を仕上げるように、手動でま
たはサーボ制御により操作することができる。冷却媒
を、本技術分野において公知の態様で、適宜のラインに
より、参照番号１７４で概略示する溜めから供給するこ
とができる。次に、本実施例の装置の動作について説明
する。

【００６４】ドリル研削装置１は、幾つかのタイプのド
リル先端を研削するように操作することができる。あら
ゆるタイプの先端に関して、ドリル３は先づ上記したよ
うに調節される。図１５乃至図２１には、レーコン(Rac
on) 先端の研削が図示されている。テーパが付されかつ
略凹状周辺部３１ａを有する研削ホイール９ａが、ケー
シングのスピンドルに取着されている。レーコン先端を
研削する場合には、ロック揺動３１は必要とされない。
従って、ロック動作は、ストッププレート９５をブラケ
ット８５の接触アーム８９まで回転させることによりな
くすことができる。回転アクチュエータ１６２が作動さ
れて硬化ストリップを非作動位置１５７´まで回転させ
る（図１３および図１４）。

【００６５】プログラマブルコントローラまたは他の制
御装置をサイクルモードへ作動すると、ドリルモータ７
５が回転を開始し、ドリルを矢印１７７の方向へ一定の
角速度で回転させる。リフトモータ２３とフィードモー
タ２９も作動され、ドリルの回転と調節されて、ドリル
をそれぞれ方向２１および２５へリフトしかつ移送す
る。サイクルの開始時には、回転ドリル３ａは研削ホイ
ール９ａとは接触しておらず、ドリルの軸線１５ａは面
１７９ａに近いホイールの周辺部３１ａと交差する。実
際には、ドリル３ａの先端と研削ホイール９ａとの間の
距離は、ドリル３ａのフィード動作が直線に近くなるよ
うな距離とされる。フィード動作により、ドリル３ａは
ドリル３ａのランド１８１ａの１つがドリルの切削縁１
７５ａに隣接する研削ホイール９ａの周辺部３１ａと接
触するように移動し、最初の接触はライン１８３ａに沿
って行われる。プログラマブルコントローラは、ドリル
３ａの軸線１５ａが研削ホイール９ａの面１７９ａから
離隔して移動しかつ同時にドリル３ａが制御された態様
で研削ホイール９ａの軸線１１から離隔して移動するこ
とによりランド１８１ａを適正に研削することができる
ように、リフト動作２１およびフィード動作２５をそれ
ぞれ制御する。このようにして、ドリルランド１８１ａ
は、実質上矢印１８２で示す方向へ凹状の研削ホイール
９ａ周辺部に沿ってスライドする。

【００６６】研削操作の際には、ドリル３ａの切削縁１
７５ａは、ランド１８１ａと研削ホイール９ａの周辺部
３１ａとの間の接触ライン１８３ａから離れて確実に動
く。同時に、ランド１８１ａの後縁１８５ａは接触ライ
ン１８３ａへ向けて動く。最後に、ドリル３ａの軸線１
５ａは研削ホイールの面１７９ａから最も離隔した位置
に達し、ドリル３ａは研削ホイール９ａの周辺との接触
から解除される（図１８および図２１）。この状態か
ら、ドリル３ａはサイクルの開始点へ再配置され（図１
５）、ドリル３ａの別のランド１８１ａ´について操作
を行うようにサイクルが繰り返される。かくして、ドリ
ル３ａのようなランドが２つのドリルの場合には、２つ
の完全なリフトおよびフィードサイクルが、長手方向の
軸線１５ａを中心とするドリルの各回転ごとに行われ
る。

【００６７】ドリルの各回転の際に所望の量の材料がド
リル先端から除去されることが確実に行なわれるよう
に、研削ホイール９は、リフト軸線２７へ向けて周期的
に進められる。かかる動作は、プログラマブルコントロ
ーラの制御のもとでサーボモータ１４により制御され
る。

【００６８】図２２乃至図２８は、螺旋状先端を有する
ドリル３ｂを研削する場合に必要とされる経路を示す。
ロック動作は、螺旋状先端の研削の際には排除される。
研削ホイール９ｂは、凹状周辺部３１ｂと面１７９ｂと
を有する。面１７９ｂは、円滑な凸状接続部１８７ｂに
おいて周辺部３１ｂと融合する。研削サイクルの開始時
には、ドリルの軸線１５ｂは、研削ホイールの面１７９
ｂと平行をなしかつ接続部１８７ｂの近傍において研削
ホイール９ｂの周辺部３１ｂと交差する。ドリル３ｂが
矢印１７７の方向へ回転すると、ドリル３ｂはドリル３
ｂの回転に対して調節された関係でフィードモータ２５
により前方へ移動し、研削ホイール９ｂの周辺部３１ｂ
と接触する。ドリル３ｂと研削ホイール９ｂの周辺部と
の間の距離は、図２２において誇張して示されている。
研削ホイール９ｂとドリル３ｂの先端との接触は、ライ
ン１８３ｂに沿って行われる。組み合わせて行われるリ
フト動作２１とフィード動作２５とにより、それぞれ、
ドリル３ｂの先端は面に向て移動するとともに、矢印１
８９により示す方向へ研削ホイール９ｂの軸線１１に向
て移動する。ドリル３ｂのリフトとフィードは、ドリル
３ｂの回転に対して調節された関係で行われる。サイク
ルは、ドリル３ｂの軸線１５ｂが面１７９ｂの上方に位
置したときに終了する（図２５）。次に、ドリル３ｂを
研削ホイール９ｂから引き離しかつ降下させて、ドリル
３ｂの軸線１５ｂを図２２に示すように研削ホイール９
ｂの周辺部と再び交差させ、新たなサイクルの開始に備
える。サイクルは、ドリル３ｂの回転の際に、各ランド
１８１ｂと１８１ｂ´のそれぞれについて繰り返され
る。

【００６９】ドリル３ｃに従来の先端を研削する操作が
図２９乃至図３３に示されている。従来の即ち通常の先
端の研削には、ロック動作３３が必要となる。従って、
回転アクチュエータ１６２は、硬化ストリップ１５７を
作動位置まで回転させるように作動される（図１３およ
び図１４）。ストッププレート９５は、ブラケット８５
の脚８９との接触から解放されるようにねじ９６を中心
に揺動される。研削ホイール９ｃは、截頭円錐状の周辺
部３１ｃを有するものが選択される。ドリル３ｃが上記
のようにして調節されると、プログラマブルコントロー
ラは、リフトモータ２３とフィードモータ２９を作動さ
せて、動作２１と２５をドリル３ｃにそれぞれ付与す
る。フィード動作と同時に、ワークヘッド従ってドリル
３ｃは弓状動作において揺動する。サイクルの開始時に
は、ドリル３ｃの軸線１５ｃは研削ホイール９ｃの周辺
部３１ｃと交差しており、かつ、研削ホイール面１７９
ｃと距離をもって平行をなしている。図示を簡潔にする
ため、図３０には、フィードおよびリフト動作のみが行
われるという前提のもとで、研削ホイール９ｃに対する
ドリル３ｃの次の位置が示されている。実際には、当然
のことであるが、矢印１９１により示される、組み合わ
せて行なわれるリフト動作とフィード動作以外に、ドリ
ル３ｃはフィード動作と同時にロック動作３３も行なな
うものであり、サイクルの研削部分の最後におけるドリ
ルの代表的な位置が図３１に示されている。この時点で
は、ドリルは３つの軸線１５ｃ、２７および３５の全て
を中心に動作を行なう。研削ホイール９ｃの周辺部３１
ｃとドリル３ｃの先端との接触ラインは１８３ｃで示さ
れている。ドリル３ｃは、図３１に示す位置から図２９
に示す位置へ復帰して、サイクルを終了する。サイクル
は、各ランド１８１ｃおよび１８１ｃ´に対するドリル
の各回転において繰り返される。

【００７０】本発明の特徴は、研削装置１が装置の設定
または制御を変更することなく、単一のセットアップで
組み合わせに係るドリルの先端を研削することができる
ことにある。例えば、螺旋状先端とレーコン先端の形状
を組み合わせたビックフォード先端を、容易に研削する
ことができる。ビックフォード先端を研削する場合に
は、ロック動作は排除され、ドリルは２つの独立したサ
イクルを連続的に行う。先づ、ドリルを、図１５乃至図
２１について上記したようにレーコン先端に関して研削
を行う。かくして、ビックフォード先端研削サイクル
が、レーコン研削サイクルの開始時に、研削ホイール９
ｄとともに、図３４に示すようにドリル３ｄに対して始
まる。図３５は、レーコンサイクルの研削部の最後にあ
るドリル３ｄを示し、レーコンサイクルはドリルの１回
転の際のドリル９ｄのもう一方のランドに対して繰り返
される。レーコン研削サイクルが完了すると、プログラ
マブルコントローラはリフトモータ２３とフィードモー
タ２９を作動させ、螺旋先端研削サイクルを開始するの
に適当な位置にドリルを配置する（図３６）。螺旋サイ
クルの研削工程が完了すると、ドリル３ｄは図３７に示
す位置をとり、その後、ドリル３ｄは図３６の位置へ復
帰し、ドリル３ｄの各回転の際にドリルの残りの各ラン
ドに対して研削サイクルが行われる。ドリルの全回転お
よび対応する螺旋先端サイクルが完了すると、ドリルは
図３４に示す位置へ復帰する。研削ホイール９ｄはサー
ボモータ１４によってリフト軸線へ向けて増分をもって
前進し、ビックフォード先端が適正に研削されるまでレ
ーコン・螺旋サイクルが繰り返される。

【００７１】かくして、本発明によれば、上記した目的
と利点とを十分に達成するドリル研削装置が提供される
ことがわかる。本発明を特定の実施例に関して説明した
が、当業者であれば、上記説明に基づき種々の変更と修
正とを行うことができることは明白である。従って、特
許請求の範囲に包含されるかかる修正と変更は全て、本
発明に含まれるものである。

【００７２】

【発明の効果】本発明のドリル研削装置は、以上のよう
に構成されているので、種々のタイプのねじれ刃ドリル
の先端を効率よくかつ経済的に切削することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この図は本発明のドリル研削装置の一部を示す
部分破断正面図である。

【図２】この図は図１の装置の拡大平面図である。

【図３】この図は図１に示す装置の側面図である。

【図４】この図はワークヘッド・スピンドル回転機構の
一部を示す拡大部分破断正面図である。

【図５】この図は図１の５−５線拡大部分横断面図であ
る。

【図６】この図は図５の６−６線断面図である。

【図７】この図は図６の７−７線拡大横断面図である。

【図８】この図は図４の８−８線横断面図である。

【図９】この図は図２の９−９線に沿って見た縮小部分
図である。

【図１０】この図は図９の１０−１０線に沿って見た図
である。

【図１１】この図は本発明に係る装置におけるドリルホ
ルダの長手方向の横断面図である。

【図１２】この図は本発明に係る装置におけるドリルホ
ルダの変更例を示す図１１と同様の断面図である。

【図１３】この図は本発明に係る装置におけるロックス
トリップ集成体とドリル調節装置の正面図である。

【図１４】この図は図１３に示す装置の側面図である。

【図１５】この図はレーコン先端の研削の際のドリルと
研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図であ
る。

【図１６】この図はレーコン先端の研削の際のドリルと
研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図であ
る。

【図１７】この図はレーコン先端の研削の際のドリルと
研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図であ
る。

【図１８】この図はレーコン先端の研削の際のドリルと
研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図であ
る。

【図１９】この図はレーコン先端の研削の際のドリルと
研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図であ
る。

【図２０】この図はレーコン先端の研削の際のドリルと
研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図であ
る。

【図２１】この図はレーコン先端の研削の際のドリルと
研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図であ
る。

【図２２】この図は螺旋状先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図２３】この図は螺旋状先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図２４】この図は螺旋状先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図２５】この図は螺旋状先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図２６】この図は螺旋状先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図２７】この図は螺旋状先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図２８】この図は螺旋状先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図２９】この図は従来の先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図３０】この図は従来の先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図３１】この図は従来の先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図３２】この図は従来の先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図３３】この図は従来の先端の研削の際のドリルと研
削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図である。

【図３４】この図はビックフォード先端の研削の際のド
リルと研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図
である。

【図３５】この図はビックフォード先端の研削の際のド
リルと研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図
である。

【図３６】この図はビックフォード先端の研削の際のド
リルと研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図
である。

【図３７】この図はビックフォード先端の研削の際のド
リルと研削ホイールとの相対位置関係を示す部分拡大図
である。

【符号の説明】

１…ドリル研削装置、３…ドリル、５…ハウジング、９
…研削ホイール、１３…ワークヘッド、１４…アクチュ
エータ、１６…ドリル回転機構、１８…ドリルホルダ、
２３…リフトモータ、２９…フィードモータ、３０…ド
リルフィード機構、３７…ハウジング、４１…スピンド
ル、４７…チャッキングカム、５３…カムリング、６１
…コレットチャック、６７…シャフト、７０…圧縮ば
ね、７１…シャフト、７５…ドリルモータ、７６…プレ
ート、７７…ベアリングブロック、８２…スライダ、８
３…ポスト、８５…ブラケット、９５…ストッププレー
ト、１００…ドリルリフト機構、１０３、１０７…シャ
フト、１１１、１１３、１１５…プーリ、１１７、１１
９…調節ベルト、１５５…硬化ピン、１５７…硬化スト
リップ、１５９…パッド、１５１…調節ベルト、１７１
…ベルト・プーリ駆動体。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向の軸線を有するねじれ刃のドリ
   ルの先端を研削するドリル研削装置において、 固定ハウジングと、 前記固定ハウジングに回転自在に取着された研削ホイー
   ルと、 選択的に前記ドリルを把持しかつ前記ドリルを長手方向
   の軸線を中心に回転させるドリル回転手段と、 前記ドリル回転手段の少なくとも一部を支持するワーク
   ヘッド手段と、 前記ワークヘッド手段と前記ドリルをドリルの回転に対
   して調節された関係で揺動させて前記ドリルの先端を前
   記研削ホイールに対して接離させるように前記ドリル回
   転手段に取着されたフィード手段と、 リフト手段とを備え、 該リフト手段は、 ハウジングに取着されたリフトモータと、 前記リフトモータの作動に応答しかつ前記ドリルの回転
   および前記フィード手段の揺動に対して調節された関係
   で前記研削ホイールに対し前記ドリル回転手段、ワーク
   ヘッド手段、フィード手段およびドリルに往復運動を付
   与するリフト駆動手段とを備え、前記リフト駆動手段と
   前記フィード手段は所定のサイクルにおいて前記研削ホ
   イールとの接触経路に沿ってドリル先端を動かして前記
   ドリルの所定の先端を研削するように協働することを特
   徴とするドリル研削装置。
2. 【請求項２】 前記ドリル回転手段は、 前記ワークヘッドに回転自在に取着された管状スピンド
   ルと、 前記管状スピンドルを回転させるように前記ワークヘッ
   ド手段に取着されたウォーム手段と、 前記リフト駆動手段に取着されたベアリングブロック
   と、 前記ベアリングブロックに取着されたドリルモータと、 前記ウォーム手段を前記ドリルモータに連結する駆動シ
   ャフトとを備え、 前記管状スピンドルが前記ドリルモータの作動に応答し
   て回転することを特徴とする請求項１に記載のドリル研
   削装置。
3. 【請求項３】 前記リフト駆動手段は、 前記リフトモータによって駆動されるように前記固定ハ
   ウジングに取着されたプーリ手段と、 前記プーリ手段上を移行するベルト手段と、 前記ベルト手段を前記ドリル回転手段に固着するクラン
   プ手段とを備え、 前記リフトモータの揺動により前記ベルト手段を往復動
   させて往復運動を前記ドリル回転手段に付与することを
   特徴とする請求項１に記載のドリル研削装置。
4. 【請求項４】 前記フィード手段は、 前記ベアリングブロックに取着されたフィードモータ
   と、 上端と下端とを有し、前記下端が前記ベアリングブロッ
   クに回転自在に収容されかつ前記上端が前記ワークヘッ
   ド手段を支持する細長いポストと、 前記フィードモータの揺動に応答してポストとワークヘ
   ッド手段とを揺動させるフィード駆動手段とを備え、 前記ワークヘッド手段と前記ドリルが前記フィードモー
   タの作動に応答して前記研削ホイールに対して揺動フィ
   ード動作を行うことを特徴とする請求項２に記載のドリ
   ル研削装置。
5. 【請求項５】 長手方向の軸線を有するねじれ刃のドリ
   ルの所定の先端を研削するドリル研削装置において、 ハウジングと、 前記ハウジングに取着されかつ第１の軸線を中心に回転
   自在に配設された研削ホイールと、 前記第１の軸線と略直角をなす第２の軸線を画定するワ
   ークヘッドと、 前記第２の軸線を中心に前記ワークヘッド内において前
   記ドリルを回転させるドリル回転手段と、 前記ワークヘッド手段と前記ドリルを支持しかつ前記ワ
   ークヘッド手段と０記ドリルを第１の軸線と平行をなす
   第３の軸線を中心に前記ドリルの回転に対して調節され
   た関係で揺動させるように前記ドリル回転手段により支
   持されたフィード手段と、 前記ドリル回転手段と前記フィード手段に対して調節さ
   れた関係で作動するように前記ハウジングに取着された
   リフト手段と、 前記リフト手段の作動に応答しかつ前記フィード手段の
   揺動および前記ドリル回転手段の回転に対して調節され
   た関係で前記第３の軸線に沿って前記ワークヘッド、ド
   リル、ドリル回転手段およびフィード手段を往復動させ
   るようにリフト手段をドリル回転手段に固着するクラン
   プ手段とを備え、前記フィード手段と前記リフト手段は
   前記ドリルの先端を研削サイクルにおいて前記研削ホイ
   ールとの接触の所定の経路に沿って動かすことにより前
   記ドリルの所定の先端を研削するように前記ドリル回転
   手段と協働することを特徴とするドリル研削装置。
6. 【請求項６】 前記ドリル回転手段は、 前記第２の軸線を中心に回転するように前記ワークヘッ
   ドに取着されたスピンドル手段と、 前記クランプ手段に取着されたベアリングブロックと、 前記ベアリングブロックに取着されたドリルモータと、 前記ドリルモータの作動に応答して前記スピンドル手段
   を回転させるドリル駆動手段とを備えることを特徴とす
   る請求項５に記載のドリル研削装置。
7. 【請求項７】 前記リフト手段は、 前記ハウジングに取着されたリフトモータと、 前記リフトモータの揺動に応答して揺動するように前記
   ハウジングに回転自在に取着されたプーリ手段と、 前記プーリ手段の揺動に応答して揺動するようにプーリ
   手段上を走行する少なくとも１つのベルトとを備え、前
   記クランプ手段はベルトをドリル回転手段に固着し、 前記ワークヘッド、ドリル、ドリル回転手段およびフィ
   ード手段はベルトの往復動に応答して往復することを特
   徴とする請求項５に記載のドリル研削装置。
8. 【請求項８】 前記クランプ手段は、 前記ドリル回転手段に取着された少なくとも１つのブラ
   ケットと、 前記ベルトをブラケットに固着するキャップ手段とを備
   え、 前記ベルトの往復動により前記ブラケットと前記ドリル
   回転手段が対応して往復動を行うことを特徴とする請求
   項７に記載のドリル研削装置。
9. 【請求項９】 前記フィード手段は、 前記ベアリングブロックに取着されたフィードモータ
   と、 前記ベアリングブロックに前記第３の軸線と同心をなし
   て回転自在に取着されかつ前記ワークヘッドに連結され
   た細長いポストと、 前記フィードモータの揺動に対応して前記第３の軸線を
   中心に前記ポストと前記ワークヘッドを揺動させるフィ
   ード駆動手段とを備えることを特徴とする請求項６に記
   載のドリル研削装置。
10. 【請求項１０】 前記ワークヘッドに支持されたピン
    と、前記ワークヘッドが接触するように前記ワークヘッ
    ドのピンに近接した第１の位置と前記ワークヘッドのピ
    ンから離隔した第２の位置との間に選択的に位置するよ
    うに装置の前記ハウジングに取着されたストリップ手段
    とを備え、前記ピンと硬化ストリップ手段は前記ピンが
    前記ストリップ手段と接触しているときの研削サイクル
    において前記第１および第２の軸線と直角をなす第４の
    軸線を中心に前記ワークヘッドを傾動させるように協働
    することを特徴とする請求項５に記載のドリル研削装
    置。
11. 【請求項１１】 前記ストリップ手段は、 前記ハウジングに取着されたブラケット手段と、 硬化ストリップと、 前記第１の位置と第２の位置との間で前記硬化ストリッ
    プを選択的に回転させるように前記ブラケット手段に取
    着されたアクチュエータ手段とを備え、 前記硬化ストリップは作動手段が前記硬化ストリップを
    前記第１の位置へ回転させたときに前記ワークヘッドの
    ピンにより接触自在となっていることを特徴とする請求
    項１０に記載のドリル研削装置。