JPH06654U - 研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砥石車の摩耗量にバラツキがあっても高精度
の仕上がり寸法を達成する。 【構成】 ワーク２に対して斜め方向に移動する砥石車
１と、砥石車１の外周面までの空隙寸法Ｌを砥石車１と
非接触状態で検出する位置センサ６とを少なくとも設
け、砥石車１の移動方向の直線Ｐに対して、砥石車１の
回転中心点Ｏと研磨位置とを結ぶ直線Ｑと、砥石車１の
回転中心点Ｏと位置センサ６とを結ぶ直線Ｒとが等角度
を成す位置関係でワーク２と位置センサ６とを配置し、
砥石車１の径の変動に拘らず、位置センサ６から砥石車
１の表面までの空隙寸法Ｌがワーク２への砥石車１の切
込み量として正確に把握できるようにしている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、砥石台が移動してワークを研削する研削装置に関する。更に詳述す ると、本考案は、ワークの切削量を測定する機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

主軸の回転を用いる円筒研削や主軸の揺動を用いるＲ面研削を行なう研削装置 は、一般に砥石車と、この砥石車を支持してワークに対し接近離反移動する砥石 台と、ワークを支持する心押し台および主軸台などのワーク支持機構とを備えて いる。また、研削装置には、ワークと砥石車との間を潤滑して摩擦熱を少なくす るため、また研削に生じた熱を冷却して砥石車の劣化を防止するため、更に切粉 を洗い流すために、ワークと砥石車との接触点（研削点）に研削液を噴射する研 削液噴射機構が付設されていることが多い。

【０００３】 このような研削装置では、従来、砥石車の切込み量を設定してワークの加工寸 法を決める方法が採られている。砥石台の制御装置に切込み量を設定し、その設 定切込み量だけ砥石車をワークに向けて移動させることによって、ワークを所定 寸法に仕上げるものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、砥石の送り量でワークへの切込み量を決定している場合、砥石 の摩耗量のばらつきにより仕上り寸法の狂いが大きく出る問題を有している。即 ち、設定した寸法どおりに砥石車を移動させても、摩耗などで砥石寸法が変わっ ていると実質の砥石送り量が不足し所望量の研削を行ない得ない。そこで、使用 時間、使用状況の違いによって砥石車の摩耗量にバラツキが生じる場合、研削量 そのものにバラツキが出てくる。そのため、設定寸法どおりの高精度の仕上がり を出すことが難しいという問題があった。

【０００５】 本考案は、砥石車の摩耗量にバラツキがあっても高精度の仕上がり寸法を期待 できる研削装置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】

かかる目的を達成するために、本考案の研削装置は、砥石台が移動してワーク を研削する研削装置において、ワークに対して移動する砥石車と、砥石車の外周 面までの空隙寸法を砥石車と非接触状態で検出する位置センサとを有し、砥石車 の移動方向の直線に対して、砥石車の回転中心点と研磨位置とを結ぶ直線と、砥 石車の回転中心点と位置センサとを結ぶ直線とが等角度を成す位置関係でワーク と位置センサとが配置されている、もしくは砥石車の回転中心に対して、ワーク と位置センサとが逆方向となる位置関係に、ワークと位置センサとが配置されて いる。

【０００７】 また、本考案の研削装置は、ワークと砥石車との接触点に研削液が噴射され、 高速回転する砥石車によりワークの表面を削り取る研削装置において、砥石車の 外周面の位置センサの研削液流入側に、砥石車の外周面へ向けてエアを噴出しエ アカーテンを形成するエアカーテン用ノズルを配置するようにしている。

【０００８】

【作用】

したがって、位置センサが砥石表面までの位置を非接触状態で検出し、実質的 な砥石の切込み量を検出する。しかも、砥石車の回転中心点から砥石車がワーク を切り込む方向に延びる直線に対して等角度でワークと位置センサが配置されて いる、もしくは砥石車の回転中心に対して、ワークと位置センサとが逆方向とな る位置関係に、ワークと位置センサとが配置されているので、位置センサと砥石 車との位置関係がワークと砥石車との位置関係と同一条件となる。このため、砥 石の径が変わっても、ワークの研削状況に対する間隙寸法の関係は変わらない。 そこで、該位置センサからの砥石位置を示す信号に基づいて砥石車の切込み量を 求めれば、設定寸法どおりの切込み量が得られる。

【０００９】 また、砥石車の外周面に向けてエアを噴出するエアカーテン用ノズルを位置セ ンサの研削液流入側に配置した場合、エアカーテンを形成し、位置センサと砥石 車の外周面との間へ研削液が侵入することを防ぐ。

【００１０】

【実施例】

以下に、本考案の構成を図に示す実施例に基づいて詳細に説明する。

【００１１】 図１及び図２に本考案の研削装置の一実施例を示す。この研削装置は、高速回 転する砥石車１と、この砥石車１により研削されるワーク２を支持する主軸台３ および心押し台４と、研削液を供給する研削液噴射手段５と、砥石車１の外周面 までの空隙寸法を非接触状態で検出する位置センサ６と、この位置センサ６の研 削液流入側に設けられて位置センサ６と砥石車１の外周面との間へ研削液が侵入 することを防止するためにエアカーテンを形成するエアカーテン用ノズル７と、 位置センサ６からの位置信号を入力して砥石車１による切込み量を算出する演算 手段としての制御装置８とを備えている。

【００１２】 砥石車１は、砥石台９の回転軸１０に取付けられている。砥石台９は、砥石車 １をワーク２に対して接近させたり離したりする方向に移動自在にベッド１１の 上に搭載されている。

【００１３】 ワーク２の一端を支持するとともにワーク２に回転力を与える主軸台３と、ワ ーク２の他端を支持する心押し台４は、共にテーブル１２の上に搭載されている 。心押し台４は、テーブル１２の上を主軸台３に対して離接自在となっている。 テーブル１２は、主軸台３と心押し台４と共に、砥石車１に対して平行に移動可 能にベッド１１の上に設置されている。

【００１４】 研削液噴射手段５は、研削液を供給する配管１３と、該配管１３の終端に下向 きに設けられて研削液を噴射する研削液ノズル１４とからなる。

【００１５】 非接触型の位置センサ６としては、例えばエアマイクロメータ、光距離計、レ ーザ変位計などが挙げられるが、本実施例の場合にはエアマイクロメータが採用 されている。エアマイクロメータは、周知であることからその詳細な説明は省略 するが、一般的にはエアを被測定対象面即ち砥石車１の外周面に対して噴出し、 被測定対象面にエアが衝突したことによるエアの流量や圧力の変化を電気又は光 などの信号に変換するものである。この測定値は絶対的な空隙寸法を表すもので はなく比較評価であることから、空隙寸法との相関関係に基づいて砥石の切込み 量を算出したり、所定の切込み量完了を判断する。

【００１６】 ここで、砥石車１の回転中心点Ｏから砥石車１がワーク２を切り込む方向に延 びる直線をＰ、砥石車１の回転中心点Ｏとワーク２および砥石車１の接触点とを 結ぶ直線をＱ及び砥石車１の回転中心点０と位置センサ６のエア噴射方向とを結 ぶ直線をＲとすると、直線Ｐに対して直線Ｑと直線Ｒとが等角度になって砥石車 １の外周にワーク２と所定取り付け角度の位置センサ６とが配設されている。こ れにより、砥石車１の径が変わっても、位置センサ６と砥石車１との位置関係と ワーク２と砥石車１との位置関係とが常に同一条件となり、位置センサ６から砥 石車１の表面までの空隙寸法がワーク２への砥石車１の切込み量として正確に把 握できる。

【００１７】 エアカーテン用ノズル７は、位置センサ６の上流側において砥石車１へ向けて 空気流を噴射し、砥石車１の表面を流れる研削液を遮断するエアカーテンを形成 して位置センサ６と砥石車１の外周面との間へ研削液が侵入することを防止する ものである。これによって、位置センサ６と砥石車１の表面までの空隙寸法が研 削液で変動することがなく、測定精度を正確に保つことができる。

【００１８】 制御装置８には、位置センサ６から砥石車１の外周面までの種々の空隙距離に 対応するエアの流量や圧力の値がそれらの相関関係に基づいてあらかじめ設定さ れており、位置センサ６から入力される流量・圧力の信号と予め設定した流量・ 圧力値と比較して、砥石車１の外周面と位置センサ６との間の空隙距離Ｌを判断 する。この判断は、例えばプログラムソフトによってＣＰＵで実行したり、比較 器を用いて行う。そして、その結果は、切込み完了を知らせるシグナルとしてあ るいはランプサインなどとして出力したり、また切込み量として表示する。また 、制御装置８には所望とする研削寸法が設定される。そして、算出した空隙寸法 Ｌからさらに切込み量を算出し、ワーク２の設定寸法に切込み量が達したらテー ブル１２を移動させ、ワーク２の他の部分を研削するようにプログラミングされ ている。

【００１９】 以上のように構成された研削装置は例えば次のように作動する。

【００２０】 必要あれば制御装置８に所望の加工寸法を設定する。主軸台３と心押し台４と の間にワーク２をセットする。主軸台３からワーク２に回転を伝達し、ワーク２ を回転させる。砥石台９をワーク２に向けて移動させ、砥石車１の外周面をワー ク２の外周面に接触させ、ワーク２の外周の研削を始める。このとき、研削液ノ ズル１４から砥石車１とワーク２との接触点に向けて研削液が噴射される。

【００２１】 砥石台９がワーク２に少しずつ接近するに従って、位置センサ６から噴射され るエアの流量や圧力が変化する。その流量・圧力の変化により制御装置８が空隙 距離Ｌ、さらに切込み量を算出する。尚、研削の間、図３に示すように、エアカ ーテン用ノズル７が、位置センサ６に対して砥石車１の回転方向上流側にエアを 噴射してエアカーテンを形成し、このエアカーテンにより、位置センサ６と砥石 車１の外周面との間へ研削液が侵入することが防止される。

【００２２】 研削が進んで切込み量が設定寸法に達したと制御装置８が判断したとき、その ことをブザー音やランプ表示あるいは数値表示などで知らせるか、テーブル１２ を移動させてワーク２の他の部分の研削をする。

【００２３】 尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるも のではなく本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例 えば、上記実施例では位置センサとしてエアマイクロメータを用いた場合につい て主に説明したが、非接触型で且つ対象面までの距離の測定が可能なセンサであ れば他のセンサを用いても良い。また、このセンサの出力をどのように利用する かも自由である。なお、砥石車の回転中心に対して、ワークと位置センサとが逆 方向となる位置関係、即ち、図１に図示するところのＳ、Ｔ、Ｕ等の位置にワー クと位置センサとを配置してもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上の説明より明らかなように、本考案の研削装置では、ワークに対して移動 する砥石車と、砥石車の外周面までの空隙寸法を砥石車と非接触状態で検出する 位置センサとを有し、前記砥石車の移動方向の直線に対して、前記砥石車の回転 中心点と研磨位置とを結ぶ直線と、前記砥石車の回転中心点と前記位置センサと を結ぶ直線とが等角度を成す位置関係で前記ワークと前記位置センサとが配置さ れている、もしくは前記砥石車の回転中心に対して、前記ワークと位置センサと が逆方向となる位置関係、即ち、図１に図示するところのＳ、Ｔ、Ｕ等の位置に 前記ワークと位置センサとが配置されているので、位置センサと砥石車との位置 関係とワークと砥石車との位置関係とが同一条件となり、切込み量の制御が正確 となり、砥石車の摩耗量にバラツキがあっても高精度の仕上がり寸法を期待でき る。

【００２５】 また、本考案では、エアカーテン用ノズルが砥石車の外周面にエアを噴出して エアカーテンを形成し、このエアカーテンにより位置センサと砥石車の外周面と の間へ研削液が侵入することを防止するので、位置センサの検出が正確である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の研削装置の一実施例を示す正面図であ
る。

【図２】同装置の側面図である。

【図３】エアカーテンノズルの作用を示す状態図であ
る。

【符号の説明】

１ 砥石車 ２ ワーク ３ 主軸台 ４ 心押し台 ５ 研削液噴射手段 ６ 位置センサ ７ エアカーテン用ノズル ８ 制御装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 砥石台が移動してワークを研削する研削
   装置において、前記ワークに対して移動する砥石車と、
   砥石車の外周面までの空隙寸法を砥石車と非接触状態で
   検出する位置センサとを有し、前記砥石車の移動方向の
   直線に対して、前記砥石車の回転中心点と研磨位置とを
   結ぶ直線と、前記砥石車の回転中心点と前記位置センサ
   とを結ぶ直線とが等角度を成す位置関係で前記ワークと
   前記位置センサとが配置されている、もしくは前記砥石
   車の回転中心に対して、前記ワークと位置センサとが逆
   方向となる位置関係に、前記ワークと位置センサとが配
   置されていることを特徴とする研削装置。
2. 【請求項２】 ワークと砥石車との接触点に研削液が噴
   射され、高速回転する砥石車によりワークの表面を削り
   取る研削装置において、砥石車の外周面の前記位置セン
   サの研削液流入側に、前記砥石車の外周面へ向けてエア
   を噴出しエアカーテンを形成するエアカーテン用ノズル
   を配置したことを特徴とする請求項１記載の研削装置。