JPH0531868U - 超砥粒研削ホイール用ツルーイング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 研削ホイールの外周面を凸曲面にツルーイン
グできる安価で精度の良いツルーイング装置を提供す
る。 【構成】 軸線１７ａを中心に揺動自在の基台１４にブ
ラケットを２３を上下動自在に支持させる。ブラケット
２３上に送りテーブル２６を研削ホイール１０に対して
進退自在に配設する。送りテーブル２６に砥石１６を回
転自在に支持させる。回転する研削ホイール１０の外周
面に回転する砥石１６を押し付け、上下動させると共
に、軸線１７ａを中心にして左右に揺動させながら、１
ストローク毎に砥石１６に一定の送りを与える。研削ホ
イール１０の外周面１０ｂの曲率半径を次第に小さくし
ていき、最終的に該研削ホイール１０の外周面を所定の
曲率を持った円弧面にツルーイングする。 【効果】 従来のツルーイング装置に、研削ホイールに
対して砥石を送り込む切込量調節手段と揺動手段とを付
設するだけで、安価で精度の良いツルーイング装置が得
られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、超砥粒研削ホイールの外周面を円筒面以外の凸曲面に成形（ツルー イング）するためのツルーイング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、超砥粒研削ホイールの外周面をツルーイングする装置として、従来、 図５に示すように、テーブル１上にカップ形砥石２を、研削ホイール３のホイー ル軸３ａと直交する軸線の回りにモータ４で駆動回転自在、且つホイール軸３ａ と直交する方向（矢印Ｄ方向）に往復駆動自在なるように機械テーブル上に配設 し、該砥石２を回転させると共に上記方向に往復動させながら、回転する研削ホ イール３の外周面をツルーイングするようにしたものが知られている。

【０００３】 かかるツルーイング装置は、カップ砥石２をホイール軸３ａと直交する方向に 往復動させる方式、即ち縦送り方式を採っているため、カップ砥石２をホイール 軸３ａと平行する方向に往復動させる方式、即ち横送り方式のものに比べてツル ーイング精度に勝れ、円筒度（真円度）の高い研削ホイールを得られることが良 く知られている。

【０００４】 ところが、上記装置は、研削ホイール３の外周面を円筒面にツルーイングする ものとしては適しているが、その断面形状を円弧状やその他の凸曲面にツルーイ ングすることは不可能であり、このため、円筒面以外の凸曲面にツルーイングす る場合には、ロータリードレッサや放電加工が用いられていた。

【０００５】 しかしながら、ロータリードレッサは高価であるため、多品種少量生産には不 向きであり、しかも、ツルーイング後にドレッシング作業が必要であるため、作 業が面倒で、精度の高いホイールの形成も困難であった。一方、放電加工はメタ ルボンド以外に適用することができない。このような理由から、外周面が凸曲面 をなす研削ホイールのツルーイングに使用することができる安価なツルーイング 装置の開発が望まれていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の課題は、ツルーイング精度に勝れた上記従来のツルーイング装置を利 用し、該装置に若干の改良を施すことにより、研削ホイールの外周面を凸曲面に ツルーイングすることができる安価で精度の良いツルーイング装置を提供するこ とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】

上記課題を解決するため、本考案は、超砥粒研削ホイールの外周面を修正する ための砥石を備え、該砥石を、モータにより駆動回転自在且つ研削ホイールのホ イール軸と直交する方向に往復駆動自在としたものにおいて、上記砥石に、研削 ホイールに対する砥石の送り込みによって切り込み量を調節する切込量調節手段 と、研削ホイール外周面の砥石との接点における接線に平行な軸線を中心にして 該砥石を揺動させる揺動手段とを付設することにより、１ストローク毎に砥石に 所定量の送りを与えながら成形可能としたことを特徴とするものである。

【０００８】 上記ツルーイング装置は、研削ホイール及び砥石を回転させ、該砥石を揺動手 段で上記軸線を中心に揺動させると共に、研削ホイールのホイール軸と直交する 方向に往復動させながら、該砥石を研削ホイールの外周面に押し当て、１ストロ ーク毎に該砥石に所定量づつの送りを与えて成形することにより、研削ホイール の外周面を所定の円弧面にツルーイングすることができる。従って、従来のツル ーイング装置に切込量調節手段と揺動手段とを付設するだけで、研削ホイールの 外周面を凸曲面にツルーイングすることができる安価で精度の良いツルーイング 装置を得ることができる。

【０００９】 上記切込量調節手段及び揺動手段は、研削ホイールのホイール軸と平行な方向 及び直交する方向にそれぞれ位置制御可能なテーブル上に配設することができ、 これにより、テーブルを移動させて揺動軸線の位置をかえることで、研削ホイー ル外周面を円弧面を含む凸曲面に成形することができる。

【００１０】 上記砥石としては、緑色炭化けい素質（ＧＣ）、黒色炭化けい素質（Ｃ）、白 色アルミナ質（ＷＡ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等の砥粒からなる軟質 の砥石を使用することが望ましい。

【００１１】

【実施例】

図１において、１０はツルーイング対象である平形の超砥粒研削ホイール、１ １はツルーイング装置を示している。 上記ツルーイング装置１１は、研削ホイール１０のホイール軸１０ａと直交す る方向（Ｘ軸方向）に位置制御可能なＸ軸テーブル１２と、該Ｘ軸テーブル１２ 上に配設されて研削ホイール１０のホイール軸１０ａと平行な方向（Ｙ軸方向） に位置制御可能なＹ軸テーブル１３とを備え、該Ｙ軸テーブル１３上には、ウオ ームホイール１５を備えた基台１４が、研削ホイール外周面１０ｂの砥石１６と の接点を通る接線Ｌに平行な軸線１７ａを持つ揺動軸１７により揺動自在に支持 されると共に、駆動源としての揺動モータ１８が固定され、該揺動モータ１８に 連結されたウオーム１９が上記ウオームホイール１５に噛み合っており、これら の基台１４とウオームホイール１５、ウオーム１９、及び揺動モータ１８によっ て砥石１６の揺動手段２０が構成されている。

【００１２】 上記基台１４の一端から立ち上がった鉛直部１４ａには、ブラケット２３が上 下動自在に支持され、昇降モータ２４によって上下方向、即ち、研削ホイール１ ０のホイール軸１０ａと直交する方向に往復駆動されるように構成されており、 該ブラケット２３の上端にはテーブルガイド２５が設けられ、該テーブルガイド ２５上に送りテーブル２６が研削ホイール１０に対して進退自在に配設され、送 りモータ２７によって前後動されるようになっており、これらのテーブルガイド ２５と送りテーブル２６及び送りモータ２７とによって、砥石１６に送りを与え て研削ホイール１０の切り込み量を調節する切込量調節手段２８が形成されてい る。

【００１３】 上記送りテーブル２６上に設けられた支持枠３０には、上記カップ形砥石１６ が、ホイール軸１０ａと直交する軸線１６ａを中心にして回転自在なるように支 持されると共に、該砥石１６の駆動源である砥石モータ３１が取り付けられてい る。

【００１４】 上記構成を有するツルーイング装置１１を使用して研削ホイール１０の外周面 １０ｂを左右対称な円弧面にツルーイングするには、まず、Ｘ軸テーブル１２及 びＹ軸テーブル１３の位置を図示していない制御装置により数値制御し、揺動軸 １７の軸線１７ａを研削ホイール１０の厚さの中心に置く（図２参照）。

【００１５】 次に、研削ホイール１０及び砥石１６を回転させ、揺動モータ１８によりウオ ーム１９及びウオームホイール１５を介して基台１４を揺動させることにより、 軸線１７ａを中心に砥石１６を左右に揺動させると共に、昇降モータ２４により ブラケット２３を駆動して該砥石１６を上下動させながら、該砥石１６を研削ホ イール１０の外周面１０ｂに押し当てて該面を成形する。このとき、砥石１６が １ストローク変移する毎に送りモータ２７で送りテーブル２６を所定量づつ前進 させ、該砥石１６を研削ホイール１０に対して一定量づつ送り込むことにより、 切り込み量を増大させて研削ホイール１０の外周面１０ｂの曲率半径を次第に小 さくしていき、最終的に該研削ホイール１０の外周面を所定の曲率半径を持った 円弧面にツルーイングする。

【００１６】 ここで、上記ツルーイングの原理について更に詳細に説明するに、本考案は、 図２に示すように、研削ホイール１０の外周面１０ｂを直線包絡によって円弧面 に成形しようとするものである。即ち、図中に直線で示すカップ形砥石１６の作 業面を研削ホイール１０の外周面１０ｂに当接させ、この砥石１６を所与の円弧 面の曲率中心に置かれた揺動軸線１７ａを中心にして左右に揺動させることによ り、一定曲率を持った円弧面を成形することができる。ところが、砥石１６が研 削ホイール１０の左側から右側に１ストローク移動する間に該砥石１６の摩耗が あると、図３に示すように、成形される円弧面Ｂの曲率は所与の円弧面Ａのもの より小さく且つ不均一になる。

【００１７】 従って、所与の円弧面Ａを成形するには、一般に、耐摩耗性の極めて高いツル ーイング工具を使用するか、ツイーイング工具の摩耗量を補正すれば良いが、耐 摩耗性の高いツルーイング工具としては基本的にダイアモンド工具を使用するこ とになるため、ツルーイング後のホイールの研削性能の劣下を伴うことが避けら れず、摩耗量の補正を行う方法は装置が複雑になるという問題がある。

【００１８】 そこで本考案は、軟質の砥石１６を使用し、該砥石１６が１ストローク移動す る毎に所定量の送りを与えて切込み量を調整することにより、該砥石１６の摩耗 による影響を吸収するようにしている。この場合、軟質の砥石１６を使用して付 与した切り込みが完全に除去されれば、直線包絡の１工程中における切り込み送 り方向（砥石の回転軸に平行な方向）の砥石面の前進が完全に無視でき、所与の 断面を形成することができる。なお、砥石１６の送り量より摩耗量の方が小さけ れば、成形される円弧面は、図３のＣに示すように、所与の円弧面Ａよりも曲率 が大きくなる。

【００１９】 かくして、揺動する砥石１６に１ストローク毎に一定の送りを与えながら成形 し、図４に示すように、研削ホイール１０の外周面の曲率半径を鎖線Ａ₁ Ａ₂ で 示すように次第に小さくしていき、最終的に実線で示す所定の曲率を持った円弧 面Ａに成形するものである。

【００２０】 上記砥石１６には、緑色炭化けい素質（ＧＣ）、黒色炭化けい素質（Ｃ）、白 色アルミナ質（ＷＡ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等の砥料からなるもの を使用するのが望ましく、このような軟質の砥石１６を使用した場合、該砥石１ ６から脱落した砥粒のラッピング効果によって研削ホイール１０が僅かづつ修正 され、ツルーイングと同時にドレッシング効果も得られることが明らかにされて いる。

【００２１】 以上は、研削ホイール１０の外周面を左右対象の円弧面にツルーイングする場 合であるが、その他の凸曲面にする場合には、Ｘ軸テーブル１２及びＹ軸テーブ ル１３を数値制御することによって揺動軸線１７ａの位置を変え、上述した方法 で直線包絡を行えば良い。

【００２２】 《実験例》 図１に示したツルーイング装置を用い、粒度２７０／３２５、集中度１００、 ホイール直径２０５mm、幅１０mmのメタルボンドダイアモンドホイールの外周面 を、ホイール回転数８００ｒ. ｐ. ｍ. で円弧面にツルーイングした。

【００２３】 このときのツルーイング条件は、外径７０mmのＧＣ１４０Ｈのカップ形砥石を 使用し、砥石回転数を１５００ｒ. ｐ. ｍ. 、砥石送り量を０．０１mm／ストロ ーク、縦送りストローク１５mm、縦送り速度１２０回／min 、揺動角６０度、揺 動速度は粗ツルーイング時に２０ｓｅｃ／ストローク、仕上げツルーイング時に １０ｓｅｃ／ストロークとした。

【００２４】 仕上げツルーイング時に砥石１６の揺動速度を大きくしたのは、該砥石１６の １ストローク中における累積切り残し量できるだけ小さくして成形精度を上げる ためである。 また、最終的な研削ホイールの円弧面の曲率半径を８mmに設定した。 ツルーイング開始して約２０分後、研削ホイール１０外周面の全面に当りが出 た時点でツルーイングを終了したが、所与の円弧面に対し２０μm 以内の精度で ツルーイングすることができた。

【００２５】

【考案の効果】

このように本考案によれば、従来のツルーイング装置に切込量調節手段と揺動 手段とを付設するだけで、１ストローク毎に砥石に所定量の送りを与えながら成 形することにより研削ホイールの外周面を凸曲面にツルーイングすることが可能 であると共に、ドレッシングが不要で精度の良い安価なツルーイング装置を得る ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るツルーイング装置の一実施例を示
す側面図である。

【図２】本考案によるツルーイングの原理を説明する図
である。

【図３】本考案によるツルーイングの原理を説明する図
である。

【図４】本考案によるツルーイングの原理を説明する図
である。

【図５】従来のツルーイング装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 研削ホイール １１ ツルーイング装置 １２ Ｘ軸テーブル １３ Ｙ軸テーブル １６ 砥石 １７ａ 軸線 ２０ 揺動手段 ２８ 切込量調節手段 ３１ 砥石モータ Ｌ 接線

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【手続補正書】

【提出日】平成３年８月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 超砥粒研削ホイール１０の外周面を修正
   するための砥石１６を備え、該砥石を、モータにより駆
   動回転自在且つ研削ホイール１０のホイール軸１０ａと
   直交する方向に往復駆動自在としたものにおいて、 上記砥石１６に、研削ホイール１０に対する該砥石の送
   り込みによって切り込み量を調節する切込量調節手段２
   ８と、研削ホイール外周面の砥石との接点における接線
   Ｌに平行な軸線１７ａを中心にして該砥石を揺動させる
   揺動手段２０とを付設することにより、１ストローク毎
   に砥石に所定量の送りを与えながら成形可能とした、 ことを特徴とする超砥粒研削ホイール用ツルーイング装
   置。
2. 【請求項２】 切込量調節手段２８及び揺動手段２０
   を、研削ホイール１０のホイール軸１０ａと平行な方向
   及び直交する方向にそれぞれ位置制御可能なテーブル上
   に配設したことを特徴とする請求項１に記載の超砥粒研
   削ホイール用ツルーイン装置。
3. 【請求項３】 砥石１６として、緑色炭化けい素質（Ｇ
   Ｃ）、黒色炭化けい素質（Ｃ）、白色アルミナ質（Ｗ
   Ａ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等の砥料からな
   る軟質の砥石を使用したことを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の超砥粒研削ホイール用ツルーイング装置。