JPH068119A - 可変距離に砥石車を備えた研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工物の位置に従って可変である距離に砥石
車を備えた研削盤を提供する。 【構成】 該研削盤には、一つ以上の砥石車（１、２）
を移動させるのに好適な制御ユニットと、加工物（Ｐ）
を保持且つ送るための機構（３、５）とが取り付けられ
ており、砥石車はプログラム可能な法則に従って、加工
物を保持且つ送るための機構の位置により補間される送
りによって移動される。従って、加工物の機械加工、砥
石車のより小さくより一定した摩耗、およびホイールの
目直しサイクル間のより長い間隔などにおいて非常に高
精度を得ることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械的加工物を研削す
るための機械、特に加工物の位置に従って変化し得る距
離に砥石車を備えた研削盤に関する。

【０００２】鉄またはセラミック製加工物の研削、特に
その仕上げ操作用の研削には、高精度が要求される表面
のいわゆる「精密研削」が必要である。

【０００３】そのために、加工物から通常「ストック」
と称されるかなりの量の材料を取り除き、その平面性、
平行性およびサイズの交差が数千分の１ミリの範囲内の
表面を提供する研削盤が使用される。

【０００４】

【従来の技術】研削盤にはいくつかの型があり、その中
には、適正な直径および幅を有し、互いに対向して置か
れ且つ適正なホイールスピンドルによって支持されてい
る二つのカップホイールが取り付けられた「両頭」また
は「２層」研削盤がある。これらの機械において、ホイ
ールは対向してはいるが、必ずしも同軸ではなく、従っ
てある場合には、ホイールの活動表面は平行ではなく、
むしろ通常は研削操作の間に加工物がその間に挿入され
る方向に先細りになっている。これらの研削盤はまた、
加工物を適正な台座に固定させ且つホイール間の経路に
案内するような機構が取り付けられており、そのような
経路およびホイールの移動は適正に制御されている。

【０００５】所望の交差を保つために、砥石車の活動表
面（または「正面」）の幾何学的配置を不可避の摩耗に
も係わらず不変に保つことが必要であり、それは、ホイ
ールを再調整し、加工物の交差が小さくなる程より頻繁
に活動表面を目直しすることによって行われる。

【０００６】特に既知の研削盤は、基本的には二つの型
があり、「円盤」（Ｄiskus）または「回転盤」（Wend
t）として知られている二つの原理に従って作動する。

【０００７】「円盤」原理に従って作動する機械は、固
定位置にホイールがあり、その活動表面は加工物の挿入
方向に先細りになっている。ホイール間の距離は、加工
物の厚みに従って設定可能であり、加工物は通常適正な
台座を備えたロータリ送りディスクによってホイールを
介して送られる。

【０００８】加工物は、通常広くなっている砥石車の入
り口点から通常狭くなっている砥石車からの出口点まで
の円形の弧である固定経路に沿って案内され、その二つ
の点間の差は、通常除去されるべきストックに等しい。

【０００９】これらの機械は、比較的短い研削サイクル
で、比較的大型の加工物上で作動可能であるが、頻繁な
目直しサイクルを課すその先細り位置決めのせいで、砥
石車の正面は大きな変形を示す。

【００１０】反対に「回転盤」原理に従って作動する機
械は、平行な砥石車を有しており、保持送りプレート
（holding-feed plate）上に置かれた加工物は、砥石車
の正面の内側かそれよりわずかに外側の半径方向移動に
より揺動させられるが、一方または両方のホイールは、
ストック全部が除去されるまで基本的には一定の送り率
で送られ且つ漸進的に加工物を研削する。

【００１１】これらの機械は比較的長い研削サイクルを
有し、砥石車の正面を小さく変形させ、それによって目
直しサイクル間の間隔がより長くなる。

【００１２】上記の二つの型の研削盤は、砥石車および
加工物の保持送り機構の移動の取扱い方法のおかげで良
好な精度で研削する。

【００１３】特に第２の場合（回転盤）には、ホイール
はその軸に沿って移動し、加工物はホイールの正面内の
軸に沿って移動するが、第１の場合（円盤）には、加工
物は軸に沿って回転する送りディスクの円周に沿って移
動する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、短い
作業サイクルで、主として有意に長い間隔で目直しされ
得るホイールの幾何学的特性を最小限に変形させるだけ
で、全てのサイズの加工物を高精度で取扱うことができ
る研削盤を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】該目的は、一つ以上の砥
石車を制御するユニットと、加工物を保持且つ送るため
の機構とを備えた研削盤により達成され、該研削盤にお
いて、砥石車は予め設定可能な法則に従って、加工物の
保持送り機構の位置により補間される送り内に移動され
る。

【００１６】好ましい実施態様において、可変距離ホイ
ールが取り付けられたそのような研削盤は、両頭型のも
のであり、平行ホイールを使用して、摩耗をより小さく
且つより一定にするという利点を有している。

【００１７】該機械は、保持送り機構が起動される方法
に従って、二つの線運動または回転運動を含む線運動の
補間の結果生成されるような高性能軌道（sophisticate
d trajectory）に従って加工物を送ることが可能になる
というもう一つの利点を提供する。この特性は、砥石車
の可変送りと共に、三つの軸上で同時に動作を制御する
ことにより機械加工を可能にする。

【００１８】その結果、最終的にはさらに正確になる複
雑且つ連合した機械加工を実行することが可能になる。

【００１９】

【実施例】本発明による研削盤の上記および他の利点
は、添付図面を参照して下記に詳細に記載される二つの
好ましい実施態様からより明らかになるであろう。

【００２０】図１は、本発明による研削盤が軸Ａ上に取
り付けられていると共にベルト伝達されてそれぞれモー
タＭ１およびＭ２によって駆動される二つのカップホイ
ール１、２を実質的に含んでいることを示している。カ
ップホイール１，２は、既知の駆動装置によって往復運
動して近づくことが可能であり、数値制御を達成する電
子ユニット（図示せず）によって操作されるのが好まし
い。

【００２１】該機械は、砥石車１および２に平行且つそ
の間に部分的に挿入されている、スライド４上に取り付
けられた送りディスク３をさらに含んでいる。送りディ
スクは軸Ａに平行な軸Ｂ上で回転し、一方スライドは軸
Ａ、Ｂに垂直な第３の軸Ｃに沿って移動する。送りディ
スク３は、適正な台座（図示せず）に、好ましくはディ
スクの円周上に置かれ、後に詳しく説明するスライド４
の移動によって送りディスク３の回転運動の合成の結果
生じる経路上のホイール１、２の間に送られる加工物用
の保持取付具である。

【００２２】送りディスク３の回転およびスライド４の
移動は、周知であり、ここには図示されていない駆動装
置を介して数値制御ユニットにより制御され、従って機
械の全操作は、送りディスク３およびスライド４のホイ
ール１、２の駆動機構の間の充分に設定された補間を入
力することにより得られるような前述の運動の組み合わ
せに基づいている。

【００２３】図２は、リム、即ち送りディスク３の円周
とオーバーラップしているカップホイール２の活動表面
を示す同一の研削盤の平面図である。ディスク／スライ
ドアセンブリの軸Ｃに沿った移動により、加工物用の台
座が位置する送りディスクの円周に関してホイールの活
動エッジのオーバーラップが修正されることは明らかで
ある。

【００２４】図３は、本発明による機械の異なる実施態
様の平面図である。この場合、送り部は前の場合に説明
したものと類似の、点線で示されたスライド４′上に取
り付けられているプレート５である。

【００２５】そのようなスライドは、既知のシステムに
より駆動されて、機械のホイールに平行且つホイールと
ホイールとの中間にある平面上の二つの直行軸Ｄおよび
Ｅに沿って並進運動するか、好ましくは前者の場合の軸
Ｃに相当する軸Ｄのみに沿って並進運動する。加工物は
オーバーラップ領域内でプレート５の適正な台座（図示
せず）に置かれ、送りは、後に詳細に述べるように、二
つの線運動の組み合わせの結果生成される経路に沿う
か、またはただ一つの軸に沿って実行される。スライド
４′の一つまたは二つの軸上の移動は、この場合もまた
二つまたは三つの関連軸の運動の補間を実行するために
充分に設定された法則が入力される前述の数値制御ユニ
ットによって既知の駆動装置（図示せず）で実行され
る。

【００２６】図４を参照すると、図１による送りディス
ク３の円周上の台座に収まっている加工物Ｐが、送りデ
ィスクの複合運動によりプリセットされると共に、最終
的に接触するホイールによって案内される経路に沿って
移動することがわかる。前述の送りディスクの複合運動
は軸Ｃ上の中心の線運動を含むその回転運動の補間から
生じる。示されている特定の場合において、加工物Ｐは
所定の先端位置ＣＲ１、ＣＲ２間の送りディスクの回転
中心からの全旋回に相当する１２の順次位置により組織
的に配列されている経路に従う。そのような移動が数値
制御ユニットによって案内され、その振幅が、加工物Ｐ
に対する所望の種類の研削ならびにホイール１、２の活
動面のサイズおよび幅に従うことは明らかである。

【００２７】図４はまたその最上部に機械の数値制御ユ
ニットによるカップホイール１、２を送る三つの可能な
方法（三つの特性線ＣＣ１、ＣＣ２およびＣＣ３によ
る）を図式化したダイアグラムを示している。実際ホイ
ール１、２の研削作用は、各ホイールおよび対応する加
工物Ｐの側面の接触が始まる位置Ｘと、ストックの除去
が完了する最終位置Ｙとの間で起こる。従って、ホイー
ルの定作用（特性線ＣＣ２）を得て、それにより砥石車
１、２の同等な送りに対応する加工物の定移動を得、そ
の結果、定ストック除去を得ることが可能になる。

【００２８】反対に、ホイールの送りの前半でストック
の３／４を除去するために、加工物との接触の初期位相
（特性線ＣＣ１）においてホイールのより大きな送りを
得るか、または逆にホイールの行程の後半の間にストッ
クの３／４を除去するために、サイクルの第２の部分
（特性線ＣＣ３）においてホイールにより大きな送りを
させることが可能になる。

【００２９】実行されるべき研削操作の必要に応じて、
機械の数値制御ユニットにホイール送り用の全種類の法
則を入力することが可能であることは明らかである。本
発明による研削盤の作用のこの柔軟性は、摩耗がより激
しく且つホイールがより簡単に損害を受ける内部リムよ
りもカップホイールの外部リムで加工物からより多くの
ストックを除去することに特に利点をもたらす。

【００３０】最後の図５を参照すると、図３で示されて
いる機械の一つの軸上で制御された送りの例が見られ
る。実際に加工物Ｐはプレート５の適正台座にあるよう
に概略的に示されており、プレート５は上記に記載され
たスライド上に取り付けられていると共に、機械の軸Ｃ
に沿って位置ＥＳ１から先端位置ＥＳ２へ、また戻って
ＥＳ１へと移動する。この種の移動は、第２の位置と第
６の位置との間で、砥石車１、２間を移動する加工物の
七つの連続位置によって示されている。

【００３１】この場合、加工物Ｐは軸Ｃ上のみの運動の
数値制御により送られ、一方前者の場合には、軸Ｂおよ
び軸Ｃの両方ともが制御されたが、そのような送りは砥
石車１、２の送りにより補間される。

【００３２】それに沿ってスライドが移動可能な、好ま
しくは直行する二つの軸上でプレートを制御することに
より該プレートを移動させ、それによって二つの線移動
の組み合わせから得られるような加工物の経路を得るこ
とも可能であることは明らかである。

【００３３】図５はまた、本発明による研削盤の主要特
徴を再び概略的に明らかにするダイアグラムＤ２を示し
ている。実際に、例えば示されている第２の位置と第３
の位置との間でストックの３／４以上が除去されるよう
に、図表に示されている特性線に従ってホイール１、２
の送りがプログラムされ得ることがわかる。従って必要
な作用力の殆どは各ホイールの外部リムで観察される。

【００３４】この場合においてさえも、プレート５の移
動（場合によっては二つの軸上の）と砥石車の送り（軸
Ａ上の）との間の補間が、最上の方法による操作を行う
ために機械加工の特性に従って数値制御ユニットに入力
されてよいことは明らかである。

【００３５】加工物の位置に接続された可変ホイール送
りが、どのように送られるにせよ、一つ以上の砥石車を
備えた全ての研削盤、特に一方のホイールがその軸上で
移動し、他方のホイールが固定位置にある「両頭ディス
ク研削盤」に使用可能であることは明らかである。

【００３６】本発明による研削盤の全ての機械的部品
は、適切でありさえすれば、既知のいずれの型のもので
もよいが、数値制御は、例えば三つの軸に沿って同時に
複合移動を処理するマイクロプロセッサにより行われ
る。三つの軸に沿った移動が全体的または部分的に、さ
らに機械的にも実行されると仮定することは理論的に可
能である。

【００３７】従って、可変距離に砥石車が取り付けられ
た研削盤に対する修正および／または変更が本発明に従
ってその範囲を越えることなしに当業者により導入され
てよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施態様における研削盤の
側面図である。

【図２】図１による機械の平面図である。

【図３】異なる実施態様による機械についての図２と類
似の平面図である。

【図４】図１および図２の機械の操作原理を示すダイア
グラムである。

【図５】図１および図３の機械の操作原理を示すダイア
グラムである。

【符号の説明】

１、２ カップホイール ３ 送りディスク ４ スライド Ａ、Ｂ、Ｃ 軸 Ｍ１、Ｍ２ モータ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つ以上の砥石車と、加工物を保持且つ
   送るための機構との移動を制御するために好適なユニッ
   トが取り付けられており、前記砥石車が、プリセットさ
   れた法則に従って前記加工物の位置によって保持送り機
   構の補間された送りによって移動されることを特徴とす
   る研削盤。
2. 【請求項２】 軸（Ａ）上で回転すると共に平行且つ対
   向する二つのカップホイールが取り付けられており、少
   なくともその一つがさらに前記軸（Ａ）に沿って移動す
   ることを特徴とする請求項１に記載の機械。
3. 【請求項３】 加工物用の保持送り機構が、前記軸
   （Ａ）に平行な第２の軸（Ｂ）の周りに回転可能である
   と共に、ホイールの間にあり且つ前記軸（Ａ、Ｂ）に垂
   直な第３の軸（Ｃ）に沿って移動可能な送りディスクで
   あることを特徴とする請求項２に記載の機械。
4. 【請求項４】 加工物用の保持送り機構が、ホイールに
   平行であると共にホイールとインターフェイスをなす平
   面内の二つの垂直な軸（Ｄ、Ｅ）に沿って移動するため
   に好適なプレートであることを特徴とする請求項２に記
   載の機械。
5. 【請求項５】 加工物用の保持送り機構が、ホイール間
   にあると共に前記軸（Ａ）に垂直な軸（Ｃ）に沿って移
   動可能なホイールに平行なプレートであることを特徴と
   する請求項２に記載の機械。
6. 【請求項６】 加工物用の保持送り機構が、一つの軸
   （Ｃ）または二つの垂直な軸（Ｄ、Ｅ）に沿ってホイー
   ルに平行に移動可能であるスライド上に取り付けられて
   いることを特徴とする請求項２に記載の機械。
7. 【請求項７】 制御ユニットが電子回路であり、砥石車
   を駆動する機構および加工物を保持且つ送るための機構
   上で補間された数値制御を行うことを特徴とする請求１
   から６のいずれか一項に記載の機械。