JPH07171745A - 工具研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複雑なプログラム等を作成することなく、手動
で操作することにより操作性に優れた工具研削盤を提供
する。 【構成】工具研削盤１には、ベース３上に手動で旋回可
能に旋回台８を設けている。旋回台８上には該旋回台の
旋回角度に同期した回動角度で回動する主軸１６が設け
られ、主軸１６には着脱可能にエンドミルＥが設けられ
ている。又、ベース３上には、エンドミルＥの刃裏部を
研削する砥石Ｇ１と、砥石Ｇ１を回転駆動する砥石軸回
転モータ２４が設けられている。更に、工具研削盤１に
は、旋回台８の旋回角度を検出する第１のエンコーダ
と、主軸１６の回動角度を検出する第２のエンコーダ１
９とが設けられ、該第１のエンコーダと第２のエンコー
ダ１９とからの検出信号に基づいて主軸１６の回動角度
を旋回台８の旋回角度に同期させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工具研削盤に係り、詳し
くはエンドミル等の捩じれた刃部を有する工具を研削す
る工具研削盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図９に示すボールエンドミル５１
の刃裏部（すくい面）５２を自動で研削する工具研削盤
が提案されている。

【０００３】この工具研削盤によれば、図９に示すよう
に、研削砥石Ｇにボールエンドミル５１のすくい面５２
の先端部を当接させ、自動でボールエンドミル５１を矢
印Ｔ方向に旋回させる。そして、その旋回に同期した角
度でボールエンドミル５１を矢印Ｕ方向に自動で回転
（自転）させることにより、ボールエンドミル５１の刃
裏部５２が研削される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに自動でボールエンドミル５１の刃裏部５２を研削で
きる工具研削盤は高価であった。

【０００５】又、同工具研削盤を稼働させるには複雑な
ＮＣプログラムを作成しなければならず、手間と時間が
かかった。そして、このＮＣプログラムに従って刃裏部
５２を研削して、削り残し等が有る場合には、再度、同
じＮＣプログラムを起動したり、その削り残しがある部
分だけ削るために新たなＮＣプログラムを作成しなけれ
ばならず、その操作性が悪いという問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、複雑なプログラム等を
作成することなく、手動で操作することにより操作性に
優れた工具研削盤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、ベース上に手動で旋回可
能に設けられた旋回台と、旋回台上に設けられ、該旋回
台の旋回に同期した回動角度で回動する主軸と、該主軸
に着脱可能に設けられた工具と、前記ベース上に設けら
れ、該工具の刃部を研削する研削砥石と、該研削砥石を
回転駆動するための砥石駆動手段とを備えたことをその
要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記旋回台の旋回角度を検出する第１
の角度検出手段を備えるとともに、前記主軸の回動角度
を検出する第２の角度検出手段を備え、該第１の角度検
出手段と第２の角度検出手段からの検出信号に基づいて
主軸の回動角度を旋回台の旋回角度に同期させる制御装
置を備えたことをその要旨とする。

【０００９】

【作用】従って、請求項１に記載の発明によれば、ま
ず、工具を主軸に取着し、砥石駆動手段を駆動すること
により研削砥石を回転させる。そして、工具の刃部を研
削砥石に当接させることにより、該工具の刃部が研削さ
れる。このとき、旋回台を旋回させると主軸は該旋回台
の旋回に同期した回動角度で回動する。従って、工具の
刃部は主軸とともに回動し、該工具の刃部の各部位が研
削砥石により順次研削される。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明において、第１の角度検出手段が旋回台の
旋回角度を検出し、第２の角度検出手段が主軸の回動角
度を検出する。このとき、制御装置は該第１の角度検出
手段と第２の角度検出手段からの検出信号に基づいて主
軸の回動角度を旋回台の旋回角度に同期させる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図８に従って説明する。図１は、工具研削盤１を示す概
略斜視図である。

【００１２】この工具研削盤１の脚体部２上部には、ベ
ース３が固着されている。このベース３には略直方体状
に形成されたテーブル４が左右動（図中矢印Ａ方向）可
能に設けられている。このテーブル４はベース３に設け
られたハンドル７を操作することにより左右動できるよ
うになっている。このテーブル４には、略半円形上に形
成された摺動体６が設けられている。この摺動体６の上
面には円弧状に形成されるとともに、摺動部６ａが形成
されている。尚、ハンドル５は後記する砥石軸頭２２等
を前後動（矢印Ｂ方向）させることができるようになっ
ている。

【００１３】この摺動体６には回動可能に回動軸６ｂが
挿通されている。この回動軸６ｂには、旋回台８が取着
されている。この旋回台８は該回動軸６ｂに挿通された
略円柱体状の基端部８ａと、該基端部８ａから延びる略
直方体状のプレート部８ｂとから構成されている。そし
て、この旋回台８は回動軸６ｂとともに回動可能に設け
られている。即ち、旋回台８は摺動体６の摺動部６ａ上
を摺動しながら回動軸６ｂとともに旋回するようになっ
ている。

【００１４】図３は、旋回台８を上方から見た場合にお
ける該旋回台８の旋回範囲を模式的に示した図である。
この旋回台８の旋回範囲は、テーブル４の長手方向と平
行な右方の位置（右基端位置）から正面部を介して左基
端位置までの約１８０°の範囲に設定されており、該旋
回台８はこの旋回範囲内において、該旋回台８を上方か
ら見た場合における時計回り及び反時計回りのいずれに
も旋回できるようになっている。更に、この回動軸６ｂ
の下端には第１の角度検出手段としての第１のエンコー
ダ９が取着されており、旋回台８の旋回角度を検出する
ようになっている。

【００１５】図１に示すように、この旋回台８のプレー
ト部８ｂ上面には略直方体状の第１の移動体１０が該旋
回台８の長手方向に対して往復動可能に設けられてい
る。即ち、第１の移動体１０において、前記回動軸６ｂ
とは反対側に設けられたハンドル１１を操作することに
より、該旋回台８の長手方向に対して往復動できるよう
になっている。この第１の移動体１０の上面には、第２
の移動体１２が載置されている。この第２の移動体１２
は前記第１の移動体１０の移動方向とは直交する向きに
往復動可能に設けられている。この第２の移動体１２は
図示しないハンドルを操作することにより、前記第１の
移動体１０の移動方向とは直交する向きに往復動できる
ようになっている。

【００１６】第２の移動体１２の上面には、主軸台１３
が載置されている。この主軸台１３の上部には主軸頭１
４が軸１５を中心に傾動可能に設けられている。この主
軸頭１４内には、回動可能に主軸１６が配設されてい
る。尚、この主軸１６の回動方向は前記回動軸６ｂから
見て該主軸１６が反時計回りに回動する場合を正回転、
時計回りに回動する場合を逆回転とする。又、この主軸
１６の先端部にはチャック１７が設けられている。この
チャック１７は該主軸１６とともに回動するとともに、
工具としてのエンドミルＥを把持するようになってい
る。即ち、チャック１７は所定の範囲内における径のエ
ンドミルＥを所定の力で把持できるようになっている。

【００１７】更に、主軸頭１４の基端部には前記主軸１
６を回動させるサーボモータからなる主軸駆動モータ１
８が設けられ、その上部には該主軸駆動モータ１８の回
動角度を検出する第２の角度検出手段としての第２のエ
ンコーダ１９が設けられている。又、主軸駆動モータ１
８の後部には、前記主軸１６を手動で回動させるための
ハンドル２０が設けられている。

【００１８】又、前記ベース３において、テーブル４の
後部には、ジャバラ２１内に立設された図示しない軸部
材等に沿って砥石軸頭２２が上下動可能に設けられてい
る。この砥石軸頭２２はハンドル２３を操作することに
より上下動するようになっている。更に、この砥石軸頭
２２は水平方向に旋回可能に設けられている。

【００１９】更に、砥石軸頭２２には、砥石軸２２ａが
挿通されており、この砥石軸２２ａの両側には砥石Ｇ
１，Ｇ２が固着されている。これら砥石Ｇ１，Ｇ２は粒
度又は形状等が異なっており、該砥石軸頭２２を旋回さ
せることにより研削すべきエンドミルＥの種類等に応じ
て適宜に選択される。

【００２０】そして、この砥石軸頭２２には、該砥石Ｇ
１，Ｇ２を回転駆動するための誘導モータからなる砥石
軸駆動手段としての砥石駆動モータ２４が設けられてい
る。この砥石駆動モータ２４はカバー２５内に設けられ
た動力伝達手段及び前記砥石軸２２ａ等を介して砥石Ｇ
１，Ｇ２を回転させるようになっている。

【００２１】即ち、ハンドル５を操作することにより砥
石軸等２２に設けられた砥石Ｇ１，Ｇ２が前後動できる
ようになっている。又、この工具研削盤１には、制御装
置Ｃが設けられている。この制御装置Ｃには操作パネル
２６が接続されている。この操作パネル２６には、旋回
台８の旋回角度を表示する表示部２７、操作つまみ及び
操作ボタン等の各種の操作部２８が設けられている。即
ち、作業者はこれら各種の操作部２８等を操作すること
により、研削に関する各種のデータを制御装置Ｃに入力
できるようになっている。このとき、制御装置Ｃはこれ
ら各種データに基づいて工具研削盤１を制御するように
なっている。

【００２２】図５は、この工具研削盤１により研削され
るエンドミルＥの正面図を示し、図６，図７は、その側
面図を示している。このエンドミルＥはボールエンドミ
ルであって、その先端部Ｅａは球状に形成されている。
そして、図６に示すように、先端部Ｅａの略中央部分か
ら基端部に向かって２枚の刃部としての切刃２９が時計
回りの方向に捩じれた状態で形成されている。図６に示
すように、この切刃２９の捩じれの程度を示す捩じれ角
α°は本実施例では３０°となっている。

【００２３】そして、この切刃２９の表面が逃げ面３
０、この切刃２９の裏面が刃裏部３１（すくい面）とな
っている。このとき、逃げ面３０及び刃裏部３１は前記
切刃２９と同様の捩じれ角α°で捩じれている。

【００２４】次に、上記のように構成された工具研削盤
１の電気的構成について説明する。図８に示すように、
制御装置Ｃの入力側には、第１のエンコーダ９、第２の
エンコーダ１９及び操作パネル２６の各種操作部２８が
接続されている。又、制御装置Ｃの出力側には、主軸駆
動モータ１８、砥石軸駆動モータ２４及び表示部２７が
接続されている。

【００２５】このとき、第１のエンコーダ９は旋回台８
の旋回角度を検出し、その旋回角度を示す旋回角度信号
を制御装置Ｃに出力する。第２のエンコーダ１９は主軸
駆動モータ１８の回動角度を検出し、その回動角度を示
す回動角度信号を制御装置Ｃに出力する。

【００２６】又、作業者は操作パネル２６の各種の操作
部２８を操作して、研削するエンドミルＥの刃数を示す
刃数データ及び捩じれ角を示す捩じれ角データ等の研削
のためのデータを制御装置Ｃに出力する。

【００２７】更に、作業者は操作パネル２６の所定の操
作部２８を操作することにより、リセット信号を制御装
置Ｃに出力する。制御装置Ｃは操作パネル２６からリセ
ット信号が出力されると、その出力された時点での旋回
台８の位置を基準位置（旋回角度が０°の位置）に設定
し、その基準位置からの旋回台８の角度を旋回角度とし
て演算する。又、制御装置Ｃはリセット信号が出力され
た時点での主軸駆動モータ１８の主軸１６の回動位置を
基準位置（回動角度が０°の位置）に設定する。

【００２８】制御装置Ｃは捩じれ角のデータ及び旋回台
８の旋回角度等に基づいて主軸１６の回動角度を演算す
る。即ち、制御装置Ｃは主軸１６の回動角度を旋回角度
に所定の割合ｋを乗ずることにより演算する。この所定
の割合ｋは前記捩じれ角のデータ等に基づいて適宜に演
算される。

【００２９】制御装置Ｃは第２のエンコーダ１９からの
回動検出信号に基づいて、主軸６が演算された回動角度
になるまで主軸駆動モータ１８を駆動して、該主軸１６
を回動させる。

【００３０】即ち、制御装置Ｃは第１のエンコーダ９及
び第２のエンコーダ１９からの旋回角度信号及び回動角
度信号に基づいて主軸１６の回動角度を旋回台８の旋回
角度に同期させる。つまり、作業者が例えばハンドル１
１を握って旋回台８を旋回させると、主軸１６は常に旋
回角度に対して所定の割合ｋを乗じた回動角度で回動す
る。このとき、旋回台８を時計回りに旋回させた場合に
は、制御装置Ｃは主軸１６を旋回台８の旋回角度に同期
させて正回転させる。又、旋回台８を反時計回りに旋回
させた場合には、制御装置Ｃは主軸１６を旋回台８の旋
回角度に同期させて逆回転させる。

【００３１】制御装置Ｃは旋回台８の旋回角度を操作パ
ネル２６の表示部２７に表示させる。制御装置Ｃは各種
操作部２８からの指令信号に基づいて所望の回転数で砥
石軸モータ２４を回転させる。

【００３２】次に、上記のように構成された工具研削盤
１により工具の刃部としてエンドミルＥの刃裏を研削す
る場合について説明する。尚、説明の便宜上砥石Ｇ１に
よりエンドミルＥの刃裏部３１を研削するものとする。

【００３３】まず、作業者は研削すべきエンドミルＥの
捩じれ角及び刃数等のデータを操作パネル２６の各操作
部２９を操作して、制御装置Ｃに出力する。すると、制
御装置は捩じれ角のデータに基づいて所定の割合ｋを演
算する。

【００３４】図２に示すように、作業者はチャック１７
にエンドミルＥを取着する。そして、主軸頭１４を軸１
５を中心にエンドミルＥの先端部が下方になるように捩
じれ角と同一角度（本実施例では３０°）だけ傾動させ
る。この状態から主軸１６を手動で回動させ、図４
（ａ）に示すように、エンドミルＥの先端部の刃裏部３
１が水平となるように位置決めする。そして、旋回台８
を右基端部から略９０°の位置（研削開始位置）に旋回
台８を位置決めする。この状態において、操作パネル２
６の操作部２８を操作して、制御装置Ｃにリセット信号
を出力する。すると、制御装置Ｃはそのリセット信号に
従って、該リセット信号が出力された時点での旋回台８
及び主軸１６の位置をそれぞれの旋回角度及び回動角度
の基準位置に設定する。即ち、旋回台８の旋回角度は研
削開始位置が基準位置に設定され、主軸１６の回動角度
は該主軸１６に取着されたエンドミルＥの先端部の刃裏
部３１が水平となる位置が基準位置に設定される。この
とき、操作パネル２６の表示部２７には「０°」が表示
される。そして、制御装置Ｃには第１のエンコーダ９及
び第２のエンコーダ１９からこれら各基準位置に基づく
旋回角度指令信号及び回動角度指令信号が順次出力され
る。

【００３５】そして、テーブル４及び砥石軸頭２２等を
適宜に移動させ、刃裏部３１に砥石Ｇ１を当接させる。
この状態で、作業者は旋回台８を時計回りに旋回させ
る。このとき、制御装置Ｃは第１のエンコーダ９及び第
２のエンコーダ１９からの旋回角度信号及び回転角度信
号に基づいて主軸１６の回動角度を旋回台８の旋回角度
に同期させる。即ち、主軸１６は前記所定の割合ｋに基
づいて旋回台８の旋回角度に同期して正回転する。つま
り、図４（ａ）に示すように、エンドミルＥは矢印Ｓ方
向に旋回しながら、その旋回角度に同期した状態で、矢
印Ｒ方向に回転する。このとき、砥石Ｇ１は刃裏部３１
を順次研削する。そして、図４（ｂ）に示すように、作
業者は旋回台８を刃裏部３１が確実に研削される範囲、
即ち、所定の角度（例えば７０°）まで旋回台８を時計
回りに旋回させる。その後、作業者は旋回台８を反時計
回りに研削開始位置まで旋回させる。すると、主軸１６
は所定の割合ｋに基づいて旋回台８の旋回角度に同期し
て逆回転する。このとき、刃裏部３１は砥石Ｇ１により
順次研削される。

【００３６】このように、作業者は刃裏部３１が充分研
削されたと判断されるまで、研削開始位置から前記所定
の角度だけ旋回された位置までの範囲内で適宜に旋回台
８を往復動作させ、刃裏部３１を研削する。このとき、
作業者は例えばエンドミルＥの先端部における刃裏部３
１が充分に研削されていないと判断した場合には、研削
開始位置から前記所定の角度よりも小さい角度（例えば
５°）の範囲で適宜に旋回台８を往復動作させることに
より、先端部のみの刃裏部３１の研削を行う。つまり、
作業者は旋回台８を所望の範囲で旋回させることによ
り、刃裏部３１における所望の部分のみを研削する。

【００３７】以上詳述したように本実施例によれば、手
動で旋回台８を旋回させることにより、刃裏部３１の研
削状態を視認しながら刃裏部３１が充分研削されるま
で、所望の回数だけ旋回台８を往復動作することができ
る。従って、刃裏部３１を過剰に研削したり、未研削部
分を形成したりすることを防止できる。

【００３８】又、作業者は旋回台８を所望の範囲で旋回
させることにより、容易に刃裏部３１の所望の部分のみ
を研削することができる。このため、一部分のみに未研
削の部分が形成されている場合には、容易にその部分の
みを適宜に研削することができる。

【００３９】更に、制御装置Ｃは第１のエンコーダ９及
び第２のエンコーダ１９からの旋回角度信号及び回動角
度信号に基づいて主軸１６の回動を旋回台８の旋回に同
期させている。従って、例えば機械的に旋回台８の旋回
角度と主軸１６の回動角度とを同期する場合に比して、
複雑な機械的な機構を排することができるため工具研削
盤１を小型化することができる。

【００４０】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）上記実施例において、砥石軸２２ａに砥石Ｇ１，
Ｇ２に代えて所望の形状又は粒度等の各種砥石を取着し
てもよい。

【００４１】（２）上記実施例では、主軸駆動モータ１
８としてサーボモータを使用した。これを、サーボモー
タに代えてパルスモータを使用してもよい。 （３）上記実施例では、エンドミルＥの刃部として刃裏
部３１を研削した。このとき、刃部として逃げ面３０を
研削してもよい。更に、例えば各種エンドミル及びドリ
ル等のヘリカル溝の研削を行ってもよい。

【００４２】（４）上記実施例では、第１のエンコーダ
９及び第２のエンコーダ１９に基づいて旋回台８の旋回
角度に対して主軸１６の回動角度を電気的に同期させ
た。これを、各種の機械的構成に基づいて旋回台８の旋
回角度に対して主軸１６の回動角度を機械的に同期させ
てもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、複
雑なプログラム等を作成することなく、手動で操作する
ことにより操作性に優れた工具研削盤を提供することが
できる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例における工具研削
盤を示す斜視図である。

【図２】一実施例における工具研削盤を示す要部斜視図
である。

【図３】一実施例における旋回台の旋回方向を示す説明
図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は、一実施例において、エンド
ミル刃裏部を研削する状態を示す説明図である。

【図５】一実施例において、エンドミルを示す正面図で
ある。

【図６】一実施例において、エンドミルを示す側面図で
ある。

【図７】一実施例において、エンドミルを示す側面図で
ある。

【図８】一実施例における電気ブロック図である。

【図９】従来例におけるエンドミルを示す側面図であ
る。

【符号の説明】

３…ベース、８…旋回台、９…第１の角度検出手段とし
ての第１のエンコーダ、１６…主軸、１９…第２の角度
検出手段としての第２のエンコーダ、２４…砥石駆動手
段としての砥石軸モータ、３０…刃部としての逃げ面、
３１…刃部としての刃裏部、Ｅ…工具としてのエンドミ
ル、Ｇ…研削砥石、Ｃ…制御装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース上に手動で旋回可能に設けられた
   旋回台と、 旋回台上に設けられ、該旋回台の旋回に同期した回動角
   度となるよう回動する主軸と、 該主軸に着脱可能に設けられた工具と、 前記ベース上に設けられ、該工具の刃部を研削する研削
   砥石と、 該研削砥石を回転駆動するための砥石駆動手段とを備え
   たことを特徴とする工具研削盤。
2. 【請求項２】 前記旋回台の旋回角度を検出する第１の
   角度検出手段を備えるとともに、前記主軸の回動角度を
   検出する第２の角度検出手段を備え、該第１の角度検出
   手段と第２の角度検出手段からの検出信号に基づいて主
   軸の回動角度を旋回台の旋回角度に同期させる制御装置
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の工具研削
   盤。