JPH0639356U - 研削ホイールの目直し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 研削ホイールの輪郭目直しを自動化するこ
と。 【構成】 研削ホイールの目直し装置は、工作物を支持
する機構と、工作物を研削できるように定置可能な少な
くとも１つの研削ホイールと、該研削ホイールの研削面
に係合しかつ目直しをするように定置可能であって、前
記研削ホイールに関し互いにずらされた２つの第１目直
しダイヤモンドとからなる工作物研削用２軸研削機械に
用いられる。この装置は、前記目直しダイヤモンドのう
ちの一方を移動させて前記研削機械のＺ軸にそう第１方
向におよび該研削機械のＸ軸にそう第２方向に前記研削
ホイールの研削面に横断させる機構と、該機構を制御し
てＺ軸およびＸ軸の両者にそう前記目直しダイヤモンド
に関する前記研削ホイールの所定の同時移動を行って該
研削ホイールを所望の入り組んだ輪郭に目直しするプロ
グラム組込み可能制御器とを有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、研削ホイールの目直し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

角送り研削機械は当該技術において周知である。 米国特許第４２０５４８８号は角送り研削機械の実例である。直線送り研削機 械も当該技術で周知である。米国特許第３０７６２９６号は直線送り研削機械を 述べている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題および手段】

本考案は、ベース、ベース上に調節自在に装架されるスイベル・テーブル、ス イベル・テーブル上に設置される被駆動加工ヘツド、スイベル・テーブル上に設 置され加工ヘツドと共同してその間に工作物を支持するフート・ストツクを備え る工作物を研削するための機械において、ベース上に設置される第１対のウエイ 、これら第１対のウエイ上に装架されこれらに沿つて送られるように駆動される キヤリジ、該第１対のウエイに対し直角方向に延在するように該キヤリジ上に設 置される第２対のウエイ、これら第２対のウエイ上に装架されこれらに沿つて送 られるように駆動されるホイール・スライド、独立的に駆動される１対の外研削 ホイールを装架しこれら研削ホイールのいずれかを工作物研削位置に持つていく ように角位置決めをすることができるホイール・ヘツドを備えることを特徴とす る研削機械を提示する。

【０００４】 本考案は、直線と角ホイール送りとを行える外円筒研削機械を提供する。この 研削機械は、研削ホイール・ヘツド組立体上に装架される１対の独立的に駆動さ れる研削ホイールを備え、ヘツド組立体はいろいろなストツプ地点に枢動でき、 これによつて研削ホイールのいずれかを工作物研削位置へ持つていく。研削機械 のベースが、フート・ストツクと被駆動加工ヘツドとを装架するスイベル・テー ブル、及びこのスイベル・テーブルの後方に設けられる１対の平形の長手方向に 延在するウエイを支持する。キヤリジがそれら長手方向ウエイに沿つて送られる ように支持される。キヤリジは、サーボ・モータで駆動される予負荷ナツト及び ポール・スクリユ装置によつて駆動される。ボール・スクリユと共に操作する増 分エンコーダが、キヤリジの位置決めに用いられる情報を提供する。キヤリジの 送りを案内し且つベースの熱歪み効果を少なくするための細長いキヤリジ送り案 内が工作物位置の実質的下方に設けられる。このキヤリジ送り案内は、キヤリジ を支持する２つの平らなウエイを利用できる。キヤリジの頂面に１対の後方に延 びるウエイが備えられ、スイベル・テーブルに対し前後に送られる上部ホイール ・スライドを支持する。ホイール・ヘツド組立体はピボツト結合の周りで割出が 行われるようにそのホイール・スライドから支持され、それによつていずれかの 研削ホイールを工作物研削位置へ動かす。

【０００５】 キヤリジに対するホイール・スライドの位置決めは、サーボ・モータで駆動さ れる予負荷ナツト及びボール・スクリユ組立体によつて行われる。ホイール・ス ライド・ボール・スクリユと一緒に操作する増分エンコーダが、ホイール・スラ イドの位置決めに用いられる情報を提供する。ホイール・スライドの送り軸心は ベースに沿つたキヤリジの送り軸心に対し直角である。

【０００６】 研削ホイールの目直しを行うための２つのダイアモンドがフート・ストツクに 固定装架される。直線的な段付き直径、角度、面取り、及び丸み（Ｒ）付きの組 合せを含む所要のホイール輪郭を作るように組まれたプログラムに従つてキヤリ ジとホイール・スライドとを動かすことにより、目直しは行われる。さまざまな 研削ホイール面の目直しを行うためには、２つの目直しダイアモンドまたは目直 しダイアモンド位置をフート・ストツク上に備える必要がある。２つの目直しダ イアモンドを使えば、研削ホイールの輪郭成形を２つの方向から行える。この２ 方向輪郭成形を行うための２つの目直しダイアモンド間のずれは機械の制御装置 内に入れておくことができる。２つの目直しダイアモンドの代りに、２つの目直 し位置の間に動かせる１つのダイアモンドを使用することもできよう。

【０００７】 ここに開示する研削センタは、種々な機械操作を制御するためのプログラムを 組込めるマイクロ・コンピユータを有するＣＮＣ制御装置を備える。キヤリジと ホイール・スライドとの直交する送り軸心は、研削機械を直線送り総形研削盤あ るいは角送り研削盤として働かせるように、絶対的あるいは相対的な送り率で個 別あるいは同時に作動させるように選択的にプログラム組込みを行える。それら 軸心の同時的な送りによつて、角度、半径、及び面取りのような形状のホイール 輪郭目直しと研削ができる。本考案の機械は非常に融通性に富み、そして普通２ 台または３台の別々の機械を必要とする加工を行える。

【０００８】

【実施例】

図面は本考案に従つて構成される複ホイール研削センタ１０を示す。ここに 開示される複ホイール自動外研削センタ１０はホイールの直線送りと角送りの両 方ができる。

【０００９】 入力ステーション１４から入力データを受けるプログラム組込み可能制御装置 １２が研削センタ１０の様々な機能を制御する。研削センタ１０はベース１６を 備え、これの上にスイベル・テーブル２０と研削ヘツド組立体５０が支持される 。研削センタ１０の操作中、流体冷却システム１２０が冷却液を送給する。据付 けられた研削センタ１０のベース１６は３つのパツド１８によつて床上に支持さ れる。

【００１０】 スイベル・テーブル２０は、ピボツト結合具によつて形成される軸心２１の周 りで調節自在に位置決めされるようにベース１６に装架される。目盛りスケール ２２がスイベル・テーブル２０の調節された位置を表示する。スイベル・テーブ ル２０はベース１６の長手方向軸心の周りで２０゜の範囲で調節できる。加工ヘ ツド２４及びこれから離間したフート・ストツク２６がスイベル・テーブル２０ 上に支持される。加工ヘツド２４とフート・ストツク２６はそれぞれスンタ２５ と２７とを備え、これらセンタの間に工作物を支持する。加工ヘツド２４はスピ ンドル駆動モータ２８を備え、このモータはベルト駆動によつて工作物駆動プレ ート３０を５０から１０００ｒｐｍの速度で回わす。加工ヘツド２４は加工ヘツ ド支持プレート３２から支持され、そして適当な装置によつて調節自在に締結さ れる。加工ヘツド支持３２はスイベル・テーブル２０に固定される。加工プレー ト３２に対する加工ヘツド２４の位置はピボット結合ピン３４周りで手動的に調 節される。加工ヘツド２４は結合ピン３４の周りで加工ヘツド・プレート３２に 対して手動的に位置決めできる。正確な位置決めを容易にするため、加工ヘツド ２４の零基準位置の両側に目盛りが設けられる。加工ヘツド・プレート３２の位 置はスイベル・テーブル２０に沿つて長手方向に調節できる。従つて加工ヘツド ２４は、チヤツクによる加工と両センタ間による加工のいずれにも使用できる。 加工ヘツド２４はライブ・スピンドルとデツド・スピンドルとの組合せ設計にな つており、そこで工作物をデツド・スピンドルで支持して加工物駆動プレート３ ０により駆動ドツク及び駆動ピンを介し工作物を駆動したり、あるいは工作物を チヤツクまたは面プレートで把持してライブ・スピンドル操作を行わせることが できる。

【００１１】 加工ヘツドモータ２８は複数個のＶベルト４０を通してシーブ４２を駆動する 。シーブ４２は加工ヘツド２４のモータ２８を支持する部分から軸受によつて支 持される。センタ２５（＃１０Ｊａｒｎｏ）は加工ヘツド２４の同じ部分の中に 回転自在に支持される。工作物駆動プレート３０がシーブ４２に結合されてこれ を回わす。

【００１２】 フート・ストツク２６は加工ヘツド２４から離間してスイベル・テーブル２ ０上に装架される。フート・ストツク２６の位置は、加工ヘツド２４と同様に、 スイベル・テーブル２０上で長手方向に手動的に調節できる。第６図に示される ように、目直しダイアモンド３６と３８とがフート・ストツク２６上に備えられ る。

【００１３】 スイベル・テーブル２０の後側で、１対の長手方向に延びる平形のキヤリア・ ウエイ５２と５４とがベース１６から支持される。それら平形キヤリア・ウエイ ５２，５４は、ベース１６に沿つて長手方向に送られる研削組立体５０を支持す る。可動キヤリジ５６がそれらウエイ５２と５４とに支持され、これらに沿つて 摺動する。キヤリジ５６は予負荷ナツト５８及びボールスクリユ６０によりウエ イ５２，５４に沿つて位置決めされる。ナツト５８はキヤリジ５６に固定されて いる。ボール・スクリユ６０はキヤリジ駆動モータ６２により回転駆動される。 キヤリジ駆動モータ６２でボール・スクリユ６０を回わすことにより、キヤリジ ５６はウエイ５２と５４とに沿つて位置決めされる。光学増分エンコーダ６４が キヤリジ駆動モータ６２と結合されてボール・スクリユ６０と一緒に駆動され、 キヤリジ５６の位置を表示する出力信号を発生する。

【００１４】 平形ウエイ５２と５４とに沿うキヤリジ５６の送りを案内するキヤリジ送り案 内６６が、キヤリジ５６に結合された摺動パツド６８及び７０と係合する。キヤ リジ５６がウエイ５２と５４に沿つて動いていくとき、パツド６８と７０がキヤ リジ案内６６と係合してキヤリジ５６の位置決めを正確にする。案内ウエイ６６ は加工ヘツド２４とフート・ストツク２６の垂直方向下側で，研削機械１０の前 部の方ヘ正確に位置決めされる。 キヤリジ５６を案内するここに開示された装置は、熱及び研削荷重による歪み 効果を少なくし、また通常のＶ形ウエイ及び平形ウエイ構造の代りに平形ウエイ ５２と５４の使用を可能にする。

【００１５】 キヤリジ５６の頂部に１対のスライド・ウエイ７２と７４とが備えられ、キ ヤリジ・ウエイ５２と５４の上方でこれらに対し全体的に直角方向に延在する。 ホイール・スライド７６がスライド・ウエイ７２と７４に支持される。ホイール ・スライド７６は、予負荷ナツト７８及びボール・スクリユ８０によつて、スラ イド７２と７４との上でスイベル・テーブル２０に対し前後に動かされる。スラ イド７６はウエイ７２の両側で案内されて正確に整合される。ホイール・スライ ド駆動モータ８２がボール・スクリユ８０に結合されて回わし、これによつてス ライド７６が所要の位置へ動かされる。光学増分エンコーダがサーボモータ８２ に装架されてボール・スクリユ８０と共に駆動され、ホイール・スライド７６の 位置を表示する出力信号を発する。

【００１６】 ホイール・ヘツド組立体８４がホイール・スライド７６上で回転位置決め自在 に支持される。ホイール・ヘツド８４はピボツト結合具８５の周りでホイール・ スライド７６に対し角位置決めできる。１対の離間した研削ホイール８６と８８ とがホイール・ヘツド組立体８４上でスピンドル９０と９２とによつて装架され る。１対のＡＣ駆動モータ９４，９６が駆動ベルトによりスピンドル９０，９２ を介して研削ホイール８６，８８を回転駆動する。ホイール・ヘツド８４は所要 の位置へ回わすことができ、これによつて研削ホイール８６と８８とのいずれか を所要の研削を行う位置へ持つていくことができる。研削ホイール８６と８８と の周囲を防護するための適当なフード装置９８と１００が備えられる。駆動され る研削ホイール８６と８８との２つの軸心方向の送りを完全に行うために、ボー ル・スクリユ６０と８０とは個別または相関的な送り率で個別または同時に駆動 できる。プログラムを組込めるマイクロ・コンピユータ制御装置１２が研削ホイ ール８６，８８の研削または目直し送りを制御する。

【００１７】 図示の実施例において、研削ホイール８６は角送りホイール・ヘツドであり 、そして研削ホイール８８は直線送りホイール・ヘツドとして形成される。研削 センタ１０は同時的な２軸心位置決めによつて肩部研削に用いられる角ホイール 送り研削盤あるいは直線送り総形研削盤として使用できる。駆動モータ９４と９ ６とは、研削ホイール８６と８８とを約８５００ｓｆｐｍ の速度で駆動する７ １／２ｈｐＡＣモータである。

【００１８】 容量５０ガロンのタンクを有し、毎分３５ガロンの流量で冷却液を供給する 冷却システム１２０が備えられる。可撓性パイプ１２２が冷却ポンプ出口をホイ ール・ヘツド８４に結合して適当な研削ホイールに冷却液を供給する。冷却パイ プ１２２は、冷却液をホイール８６，８８に送る冷却パイプ１２３，１２４に接 続される。冷却液は、研削位置にある研削ホイールだけに送られるように適当な 弁装置によつて制御される。研削ホイール８６，８８へ冷却液を供給する冷却パ イプ１２３，１２４は、ホイール・ヘツド８４がある選択された位置に動かされ るとき、パイプ１２２の下側を動くように作られる。

【００１９】 ハンド・ホイール１０２を用いて適当な連動装置を介してホイールヘツド８ ４をピボツト結合具８５の周りで回すことができる。ホイール・ヘツド８４を所 要の位置に決めるためには、ホイール・ヘツド８４をホイール・スライド７６に 結合するボルトを緩め、それからハンド・ホイール１０２を回してホイール・ヘ ツド８４を所要の位置へ持つていく。次いで、ボルトを締めてホイール・ヘツド ８４をホイール・スライド７６に固定して一緒に動けるようにする。ホイール・ スライド７６に対するホイール・ヘツド８４の角整合を正確に行わせるためいろ いろな位置にストツプとマークが設けられる。

【００２０】 研削ホイール８６または８８の目直しをするため２つの固定の目直しダイアモ ンド３６，３８がフート・ストツク２６に装架される。目直しは、キヤリジ５６ とホイール・スライド７６をこれらの軸心に沿つて、プログラムに組まれた率と 距離だけ動かすことにより行われる。これによつて、直線的段付き直径、角度、 面取り、及び丸み付けの組合せを含む所要のホイール輪郭が得られる。ホイール ・スライド７６及び研削ホイール８６と８８の所要の送りを制御するために、制 御装置１２内のプログラム組込み自在のマイクロ・コンピユータが使われる。制 御装置１２は、肩部、直径、ねじ条、丸み付け、及び屈曲部の角度の組合せを含 む複雑なホイール形状の目直しを行えるようなプログラムを入れることができる 。図９と図１０は、研削センタ１０で作ることができる研削ホイール８６，８８ の形状の様々な組合せの実例を示す。いうまでもなくそれら形状は図示のものに 限定されることはなく、その他の多くの形状の組合せが可能である。

【００２１】 ダイアモンド目直し構造は、研削ホイール８６，８８の前でフート・ストツク ２６に固定される２つのダイアモンド３６と３８によつて構成される。これら２ つのダイアモンドは、Ｘ軸とＺ軸に沿つたホイール・ヘツド軸心運動の２つの平 面内で相互にずらされる。Ｘ軸ずれとＺ軸ずれは第９図に示される。右側の目直 しダイアモンド３８を用いるなら、このダイアモンド３８に研削ホイール８６， ８８を右から左方向（−Ｚ軸方向）に通すことにより、直線的及び増大するホイ ール直径セグメントの組合せを含むホイール形状の全ての目直しを行える。左側 の目直しダイアモンド３６は、これに対し研削ホイールを左から右方向（＋Ｚ軸 方向）に通すことによつて、ホイール形状の全ての目直しに使用できる。ホイー ルの目直しされる形状には、直線と増大する直径セグメントの組合せが含まれて もよい。もちろん、所要の形状を作るのにも必要であれば、研削ホイールはまた 前から後方向（Ｘ軸方向）に間欠的または同時的に送ることができる。

【００２２】 Ｘ軸ずれとＺ軸ずれは研削センタ１０の最初の設定の研削ホイール８６，８８ に軽く触れて測定される。それからそのＸ軸ずれとＺ軸ずれを用いて、各ダイア モンド３６，３８により目直しされるホイール形状セグメント相互間の寸法制御 と割付けが自動的に行われるように制御装置１２を調整する。設定された２つの ダイアモンドが実際に使われる場合、それらダイアモンドの摩耗は等しくなく、 従つてこれらダイアモンド３６，３８間のＸ軸ずれとＺ軸ずれは違つてくる。こ の非均等なダイアモンド摩耗の補正は制御装置１２内に入れてあるずれ値を調節 することにより容易に行われる。

【００２３】 目直し構造は２つのダイアモンドを備えるものが好適ではあるが、図１１に示 すように、１つのダイアモンド３５を用い、目直しが変わるとき研削ホイールが Ｚ軸方向に動く場合、その１つのダイアモンド３５が右向きから左向きへ自動的 に枢動するような構造にしても、同じ結果を得ることができる。目直しダイアモ ンド３５の右向き位置と左向き位置を正確に位置決めするため、固定のストツプ が備えられ、そしてそれら２つの位置間のずれ値は先と同様にして制御装置に入 れられよう。

【００２４】

【考案の効果】

研削センタ１０は研削ホイールの設定された直線送り及び角送りによつて様 々な形状の研削を行うことができる。研削センタ１０は、研削ホイールの交換ま たは修正を行うことなく直線送り研削盤と角送り研削盤の特徴を併せ持つ。研削 ホイールの輪郭目直しは２軸運動としてプログラムに組むことができ、これによ つて、補正装置や総形バーを使わずに複雑な形状を作製できる。キヤリジ送りの ための本考案により開示されるキヤリジ案内システムは熱及び研削荷重による歪 みの効果を最小限に抑える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による研削機械の正面図である。

【図２】図１の研削機械の平面図である。

【図３】図１の研削機械の右側面図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線による断面図であつて図面
を明瞭にするため部品のあるものを省略または概略示し
た図面である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線による断面図である。

【図６】１対の目直しダイアモンドを示すテール・スト
ツクの断面図である。

【図７】ホイール・ヘツドが研削ホイールの角送り位置
へ動かされた図２と同様な図面である。

【図８】ヘツド・ストツクの断面図である。

【図９】研削ホイールが研削機械前部に直角に置かれ１
対の目直しダイアモンドによる輪郭目直しが行われる位
置にあるところを示す概略図である。

【図１０】研削ホイールが研削機械前部に対しある角度
で置かれているところを示す図９と同様な図面である。

【図１１】ずれ位置間を動けるように枢架された単一の
目直しダイアモンドの概略図である。

【符号の説明】

１０…研削機械 １６…ベース ２０…スイベル・テーブル ２４…加工ヘツド ２６…フート・ストツク ３５，３６，３８…目直しダイアモンド ５０…研削ヘツド組立体 ５２，５４…キヤリア・ウエイ ５６…キヤリジ ６６…キヤリジ案内 ７２，７４…スライド・ウエイ ７６…ホイール・スライド ８４…ホイール・ヘツド ８６，８８…研削ホイール。

フロントページの続き (72)考案者 ジョセフ・エフ・フォルク アメリカ合衆国オハイオ州44020，チャグ リン・フォールズ，メリー・オークス・ト レイル 17651

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物を支持する機構と、工作物を研削
   できるように定置可能な少なくとも１つの研削ホイール
   と、該研削ホイールの研削面に係合しかつ目直しをする
   ように定置可能であって、前記研削ホイールに関し互い
   にずらされた２つの第１目直しダイヤモンドとからなる
   工作物研削用２軸研削機械において、前記目直しダイヤ
   モンドのうちの一方を移動させて前記研削機械のＺ軸に
   そう第１方向におよび該研削機械のＸ軸にそう第２方向
   に前記研削ホイールの研削面に横断させる機構と、該機
   構を制御してＺ軸およびＸ軸の両者にそう前記目直しダ
   イヤモンドに関する前記研削ホイールの所定の同時移動
   を行って該研削ホイールを所望の入り組んだ輪郭に目直
   しするプログラム組込み可能制御器とを有することを特
   徴とした研削ホイールの目直し装置。
2. 【請求項２】 前記プログラム組込み可能制御機はＣＮ
   Ｃ制御機であることを特徴とした請求の範囲第１項に記
   載の装置。
3. 【請求項３】前記研削機械がベースを有し、前記目直し
   ダイヤモンドが前記ベースから支持されていることを特
   徴とした請求の範囲第１項に記載の装置。
4. 【請求項４】前記研削機械が、ヘッド・ストックとフー
   ト・ストックとからなり工作物を支持する機構を備え、
   前記目直しダイヤモンドが該機構から支持されているこ
   とを特徴とした請求の範囲第１項記載の装置。
5. 【請求項５】 前記の工作物を支持する機構が可動キヤ
   リッジであり、前記Ｚ軸にそう前記研削ホイールに関す
   る前記目直しダイヤモンドの移動が前記プログラム組込
   み可能制御機に応答した前記キヤリッジの移動によって
   制御されることを特徴とした請求の範囲第１項記載の装
   置。
6. 【請求項６】 前記研削ホイールは前記Ｘ軸にそう移動
   ができるように滑動自在に装着された集合体内に装着さ
   れ、前記Ｘ軸にそう前記研削面に関する前記目直しダイ
   ヤモンドの移動が前記プログラムに組込み可能制御器に
   応答した前記集合体の移動によって制御されることを特
   徴とした請求の範囲第１項に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記研削ホイールは、前記第１軸および
   第２軸に平行に移動できるキヤリッジに滑動自在に装着
   された集合体内に装着され、前記両軸にそう前記研削面
   に関する前記目直しダイヤモンドの移動が前記プログラ
   ム組込み可能制御器に応答した前記キヤリッジの移動に
   よって行われることを特徴とした請求の範囲第１項に記
   載の装置。
8. 【請求項８】 前記研削機械は、ヘッド・ストックとフ
   ート・ストックたからなる工作物を支持する機構を備
   え、前記目直しダイヤモンドが前記機構から支持される
   ことを特徴とした請求の範囲第５項に記載の装置。
9. 【請求項９】 前記研削機械は、ヘッド・ストックとフ
   ート・ストックとからなる工作物を支持する機構を備
   え、前記目直しダイヤモンドが前記機構から支持される
   ことを特徴とした請求の範囲第７項に記載の装置。
10. 【請求項１０】ベース（１６）、該ベース上に調節自在
    に装架されるスイベル・テーブル（２０）、該スイベル
    ・テーブル上に設置される被駆動加工ヘッド（２４）、
    該スイベル・テーブル上に設置され該加工ヘッドと共同
    してその間に工作物を支持するフート・ストック（２
    ６）、独立に駆動される１対の外研削ホイール（８６）
    を装架し、研削ホイールを工作物研削位置へ持っていく
    ように角位置決めをすることができるホイール・ヘッド
    （８４）、前記ベースから支持されかつ前記研削ホイー
    ルに関し互いにずらされた２つの目直しダイヤモンド
    （３６，３８）からなる請求の範囲第１項に記載の装
    置。