JPH0621835U - 内面研削加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えばリング状セラミック磁石等の短円筒状
ワークの内周面を切削研摩する内面研削加工機に係り、
構造が簡単で、かつ能率よく研削できる内面研削加工機
を得ることを目的とする。 【構成】 ワーク載置台１１の上方に砥石軸５を上下方
向に略垂直に設けると共に、上記ワーク載置台１１上に
リング状のワークＷを砥石軸５と同心となるように載置
固定するクランプ１５・１６を設け、上記砥石軸５の下
端に、形状が上部６ａは加工後の内径寸法と略同じ外径
寸法で下部６ｂはアールまたはテーパをつけた略円筒状
または円柱状の砥石６を取付け、その砥石６を回転させ
ながら固定されたワークＷに向かって下降移動させるこ
とにより、ワーク内周面全周を同時に研削することを特
徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばリング状セラミック磁石等の短円筒状ワークの内周面を研削 する内面研削加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

上記のような内面研削加工機として従来は、砥石軸とワーク回転用主軸とを略 水平に配置したいわゆる横型のものが多く用いられている。 その横型の内面研削加工機は、一般に略水平に配置した砥石軸とワーク回転用 主軸とを対向させて設け、上記砥石軸上の砥石とワーク回転用主軸上のワークと を回転させると共に、砥石をワーク内周面に接触させ且つ砥石をワークの軸線方 向に往復動（トラバース）させながら研削する構成である。

【０００３】 ところが、上記のように砥石軸とワーク回転用主軸とを水平方向に配設した横 型の内面研削加工機は、ワーク回転用主軸の端部にワークＷをその両端面が垂直 方向になるようにして装着するものであるから、ワークＷの供給・排出動作をも 含めて研削作業全体を自動化させるのが大変困難であり、たとえ自動化できたと しても複雑な機構を必要とする等の不具合があった。

【０００４】 そこで、本出願人は先に特開平２−９５５５５号公報において砥石軸とワーク 回転用主軸とを上下方向に配設したいわゆる縦型の内面研削加工機を提案した。 上記の縦型の内面研削加工機は、砥石軸とワーク回転用主軸とを上下方向に対 向させて設け、ワーク回転用主軸の上端部に設けたワーク載置台上に短筒状のワ ークを載置してクランプ等で固定し、そのワークと上記砥石軸の下端に取付けた 砥石とを回転させながら、砥石をワークに向かって下降移動させることによりワ ーク内周面を研削する構成であり、上記のワーク載置台上にワークを順次送り込 むことによって連続的に且つ自動的に内面研削を行うことができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の縦型の内面研削加工機および前述の横型の内面研削加工 機は、いずれも砥石軸とワーク回転主軸との両方を回転させる構成であるから、 構造が複雑になり、製作コストが嵩む等の不具合がある。また砥石によりワーク の内周面を周方向に順次研削する構成であるから、研削に時間が掛かり非能率的 である等の問題があった。 本考案は上記従来の問題点に鑑みて提案されたもので、構造が簡単で、かつ能 率よくワーク内周面の研削を行うことのできる内面研削加工機を提供することを 目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために本考案による内面研削加工機は、以下の構成とし たものである。 即ち、ワーク載置台の上方に砥石軸を上下方向に略垂直に設けると共に、上記 ワーク載置台上にリング状のワークを砥石軸と同心となるように載置固定するク ランプを設け、上記砥石軸の下端に、形状が上部は加工後の内径寸法と略同じ外 径寸法で下部はアールまたはテーパをつけた略円筒状または円柱状の砥石を取付 け、その砥石を回転させながら固定されたワークに向かって下降移動させること により、ワーク内周面全周を同時に研削することを特徴とする。

【０００７】

【作用】

上記のようにワーク載置台上にワークを固定し、その上方に設けた砥石軸上の 砥石を回転させながらワークに向かって下降移動させ、ワーク内周面全周を同時 に研削するようにしたので、極めて容易・迅速にワークの内面研削を行うことが 可能となる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面に示す実施例に基づいて本考案による内面研削加工機を具体的に説 明する。 図１は本考案の一実施例を示す内面研削加工機の正面図、図２は図１における Ａ−Ａ線横断平面図、図３は内面研削加工機の側面図である。

【０００９】 図において、１は機体フレームで、その下部に該フレーム１と一体に設けた台 枠２上に、台座３を介して固定テーブル１０が取付けられている。 その固定テーブル１０の中央部上面には、図４および図５に示すように研削す べきワークＷを載置する円板状のワーク載置台１１が、略筒状の支持脚１２を介 して固定テーブル１０と同心状に取付けられている。

【００１０】 そのワーク載置台１１の上面は水平にかつ平滑に形成され、中央部には後述す る砥石の下降移動を許容する円形の内穴１１ａが設けられている。また上記ワー ク載置台１１は支持脚１２に対する取付ねじ１３を外すことにより脱着交換可能 であり、内径寸法の異なるワークを研削する場合に必要に応じて上記内穴１１ａ の寸法の異なる載置台と交換することができる。また支持脚１２も固定テーブル １０に対する取付ねじ１４を外すことによって脱着もしくは交換することができ る。

【００１１】 上記固定テーブル１０上には、ワークＷをワーク載置台１１上に位置決め固定 するための位置決めクランプ１５と可動クランプ１６とがワーク載置台１１の直 径方向に対向して設けられており、その位置決めクランプ１５と、可動クランプ １６に設けた一対の係止爪１６ａ・１６ａとでワークＷを図４の鎖線示のように 円板状ワーク載置台１１の中心位置に位置決め固定する構成である。

【００１２】 上記の位置決めクランプ１５は、図６に示すように固定テーブル１０上に取付 けた支持部材１７の上面に一対の固定ボルト１７ａ・１７ａにより長孔１５ａに 沿ってワーク載置台１１の半径方向に移動可能に取付けられており、上記固定ボ ルト１７ａ・１７ａを弛めて微調整ねじ１７ｂを回動することにより位置調節可 能である。

【００１３】 また可動クランプ１６は、ホルダ１８によりワーク載置台１１の半径方向に進 退可能に保持され、そのホルダ１８は取付ボルト１８ａにより固定テーブル１０ に上記進退方向と直角方向に位置調節可能に取付けられている。１９は可動クラ ンプ１６を進退させる流体式ロータリーアクチュエータである。

【００１４】 ワーク載置台１１の一側方には、図１および図２に示すようにワーク載置台１ １上に研削すべきワークＷを案内する供給ガイド板２７がワーク載置台１１と略 同じ高さ位置に設けられ、それと反対側には研削されたワークを排出する排出ガ イド板２９が傾斜させて設けられている。図中、３１は上記排出ガイド板２９に 沿って排出されたワークＷを図に省略した回収容器等に導くための搬送コンベア である。

【００１５】 供給ガイド板２７の上部には、ワーク供給用のマガジン３２が設けられ、その マガジン３２内には研削すべき多数のワークＷが収容されている。３３はそのマ ガジン３２内に収容したワークＷを下から順に１つづつワーク載置台１１上に給 送するプッシャであり、流体シリンダ３４によってワーク載置台１１に向かって 進退する。３５・３６はプッシャ３３の進退位置を検知するセンサである。

【００１６】 なおワークＷを研削する際には、図に省略した冷却液供給手段により水等の冷 却液を供給しながら研削を行うもので、固定テーブル１０の周囲には冷却液の飛 散を防ぐ防水囲３９が設けられている。４０は排水管である。また図５に示すよ うに前記の筒状支持脚１２の下部には該支持脚１２内に浸入した冷却液を排出す る排出孔１２ａが設けられている。

【００１７】 前記ワーク載置台１１の上方には、砥石軸５が上下方向に略垂直に設けられ、 その砥石軸５の下端に砥石６が一体的に取付けられている。 その砥石６の上部６ａは、ワーク研削後の内径寸法に略等しい外径の円筒状ま たは円柱状に形成され、下部６ｂは先窄まりのテーパ状に形成されている。ただ し、上記のテーパ状に形成する代わりにアールを持たせてもよい。

【００１８】 なお上記の砥石６は、好ましくはダイヤモンド砥石を用いるとよく、特にセラ ミック材や希土類等に有効である。また必要に応じて上部６ａと下部６ｂとで砥 材を異ならせてもよく、例えば下部６ｂには切れのよい砥粒を、また上部６ａに は面粗度仕上げ用の砥粒を用いることもできる。

【００１９】 前記の砥石軸５は、可動板４１に軸受部材４２を介して回転自由に支持され、 その可動板４１に取付けた砥石駆動モータ４３により、駆動プーリ４４・ベルト ４５・従動プーリ４６を介して所定の速度で回転駆動される。 上記可動板４１は支持部材４７に設けた一対のガイドレール４７ａ・４７ａに 沿って上下動可能であり、また上記支持部材４７は機体フレーム１に取付けた固 定ガイドレール４８に沿って横方向に移動可能に保持されている。

【００２０】 図１において、４９は上記支持部材４７の横方向の移動位置を調節する調整ハ ンドルであり、そのハンドル４９を回動させることによって上記支持部材４７・ 可動板４１および砥石軸５を介して砥石６を図１で左右方向に移動調整してワー ク載置台１１上に固定したワークＷに対する砥石６の左右方向の位置を調節する ことができる。 なお上記砥石６の図１で前後方向の位置はワークＷの中心、すなわち図３に示 すように側面においてワーク回転軸２の中心に常時位置するように構成されてい る。

【００２１】 図中５０は砥石６を上下動させる流体シリンダであり、そのシリンダのピスト ンロッド５０ａの下端に前記可動板４１が連結され、そのピストンロッド５０ａ の上下動によって可動板４１および砥石軸５を介して砥石６をワークＷに対して 上下動させることができる。５１は上記流体シリンダ５０を制御するコントロー ルバルブ、５２は砥石６の高さ位置を検地する複数個のセンサであり、そのセン サ５２からの信号に基づいて砥石６の上下移動速度および上下移動距離が制御さ れる。５３は可動板４１にワイヤ５４を介して連結したバランスウエイト、５５ は滑車、５６は制御ボックスである。

【００２２】 上記の構成において、ワークＷの研削を開始するに際しては、例えば予め１つ のワークＷを試験的に研削することによって、前記クランプ１５・１６によるワ ークＷの固定位置およびそのワークＷに対する砥石６の位置調整を手動操作によ り行う。即ち、まず砥石軸５をワーク載置台１１上の短筒状ワークＷと略同心状 に位置させて、砥石６をワークＷの内穴中央部に下降移動し、砥石６を回転させ てワーク内周面を試験的に研削する。

【００２３】 そしてワークＷの半径方向の肉厚を周方向数箇所で測定し、その最大寸法と最 小寸法の差の１／２だけ砥石６に対するワークＷの位置もしくはワークＷに対す る砥石軸５の位置を移動してワークＷと砥石６とが同心状に配置されるように調 整する。この調整はワークＷの半径方向の肉厚に偏差がなくなるか或いは所定の 許容寸法公差範囲内に入るまで繰り返し行う。

【００２４】 上記の調整が終了したところで、ワークＷの連続研削を開始するもので、先ず 図に省略した連続研削開始スイッチを押すと砥石駆動モータ４３が回転を開始し 砥石軸５が所定の速度で回転する。それと同時に流体シリンダ３４が作動してプ ッシャ３３が図２の状態から載置台１１に向かって前進し、マガジン３２内の最 下部のワークＷが、供給ガイド板２７に沿ってワーク載置台１１上に送り込まれ る。すると、プッシャ３３の傍に設けた検知センサ３５からの信号でロータリア クチュエータ１９が作動して可動クランプ１６が位置決めクランプ１５に向かっ て前進し、その両クランプ１５・１６間にワークＷが保持されてワーク載置台１ １上に位置決め固定される。

【００２５】 次いで、砥石６が回転しながら図５および図７の（ａ）の位置から徐々に下降 移動し、砥石６の下部のテーパ部６ｂがワーク内周面の角部に当接して研削が開 始される。その砥石６は引き続き微速で下降移動して図７の（ｂ）のようにテー パ部６ｂでワーク内周面が順次研削されると共に、円筒状部６ａでワーク内周面 が平滑な円弧面に順次均らされていく。 そして砥石６が同図（ｃ）のようにワークＷの下面よりも下方位置まで下降移 動してワーク内周面全面が研削され、ワークＷの半径方向の肉厚が所定の厚さに 仕上げられる。

【００２６】 その後、砥石６は回転しながら図７の（ｄ）のように元の位置に復帰し、再び 流体シリンダ３４によりプッシャ３３が前進してマガジン３２から次のワークＷ が載置台１１上に供給される。又それによって先の研削が終了したワークＷが排 出ガイド板２９上に押し出され、その排出ガイド板２９上の傾斜面を滑って搬送 コンベア３１上に移動した後、該コンベア３１によって不図示の回収容器等に導 かれる。

【００２７】 一方、載置台１１上に供給されたワークは、引き続き前記と同様の順序で内周 面の研削がなされ、これを繰り返す。以上のようにマガジン３２内に収容された ワークＷは下から順に載置台１１上に供給されて連続的に研削されるもので、上 記の動作は制御ボックス５６内の制御手段によって制御されるものである。

【００２８】 なお上記のワークとしてリング状のセラミック磁石等の内周面を研削する場合 は、ワーク外周面や端面を先に研削した後に行うのが好ましいが、ワーク外周面 や端面を研削する前に行うこともできる。 また、本考案はセラミック磁石に限らず他の材質の磁石、あるいは各種のリン グ状もしくは筒状ワークの内周面研削にも適用できる。

【００２９】 〔実験例〕 高さ（軸線方向長さ）が２０ｍｍ、外径（直径）が３０ｍｍ、内径が加工前２ １．５ｍｍのＳｒ系フェライト磁石を、加工後の内径寸法が２２ｍｍになるよう に、前記従来の特開平２−９５５５５号公報のものと、本考案の上記実施例によ る内面研削加工機とで、それぞれ内面切削加工を行った。 その結果、１個当りの加工時間は、従来のものは約２５秒であったのに対し、 本考案の上記実施例のものは約１０秒であり、加工時間を大幅に短縮することが できた。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案による内面研削加工機は、ワークＷを載置台上に固 定した状態で研削するようにしたから、前記従来のようにワークを回転させるた めの機構が不要となり、構造を大幅に簡略化できる。 また、砥石を回転させながらワークＷの内方に下降移動させるだけでワーク内 面の研削加工を行うことができるので、加工動作が極めて単純となり、加工能率 を大幅に向上させることができると共に、ワークの供給・排出をも含めて研削動 作全体をさらに容易に自動化できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す内面研削加工機の正面
図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線横断平面図。

【図３】上記実施例による内面研削加工機の側面図。

【図４】ワーク載置部の拡大平面図。

【図５】ワーク載置部の拡大縦断面図。

【図６】ワーク載置部の側面図。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は研削動作の説明図。

【符号の説明】

１ 機体フレーム ２ 台枠 ５ 砥石軸 ６ 砥石 １０ 固定テーブル １１ ワーク載置台 Ｗ ワーク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク載置台の上方に砥石軸を上下方向
   に略垂直に設けると共に、上記ワーク載置台上にリング
   状のワークを砥石軸と同心となるように載置固定するク
   ランプを設け、上記砥石軸の下端に、形状が上部は加工
   後の内径寸法と略同じ外径寸法で下部はアールまたはテ
   ーパをつけた略円筒状または円柱状の砥石を取付け、そ
   の砥石を回転させながら固定されたワークに向かって下
   降移動させることにより、ワーク内周面全周を同時に研
   削することを特徴とする内面研削加工機。