JPH07290347A - クラウニング形状物の製造方法と心なし研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来よりも低コストでクラウニング形状物を
製造可能にすること。 【構成】 心なし研削盤は、研削砥石１と調整車３との
間に配置されたブレード５の頂滑面の長手方向略中央付
近に、工作物Ｗの軸方向長さよりも短い凹部７を備えて
いる。この心なし研削盤にてスルーフィード研削を行う
と、工作物Ｗがブレードの頂滑面に沿って移動する際
に、工作物Ｗの先端側だけが凹部７に落ち込んで工作物
Ｗの心高が下がり、工作物Ｗが傾斜を徐々に変動させつ
つ研削されることにより、工作物Ｗの先端側がクラウニ
ング形状になる。工作物Ｗが更に移動すると、先端側が
凹部７から抜け出してから後端側が凹部７に落ち、今度
は後端側が傾斜を徐々に変動させつつ研削され、後端側
もクラウニング形状になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、両端から中央へ近づく
につれて太径となるクラウニング形状物の製造方法と、
該製造方法に使用する心なし研削盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両端から中央へ近づくにつれて太
径となるクラウニング形状のころは、まず、ころ素材
を、円筒研削盤又は心なし研削盤等を用いて円筒形状に
研削（ストレート加工）し、次に、クラウニング専用の
超仕上げ盤等を用いてクラウニング形状に研削（クラウ
ニング加工）していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によれば、ストレート加工とクラウニング加工とは、
異なる研削盤を用いて別工程で施さねばならず、しか
も、時間のかかるラップ仕上げによってクラウニングを
形成していたため、単なる円筒形状のころ等に比べると
かなり加工時間が増大するという問題があった。また、
クラウニング加工を施すためには、超仕上げ盤等の設備
が必要となる上に、超仕上げ盤にクラウニング専用の治
工具を装着しなければならないため、設備面にかかるコ
ストが高くなるという問題もあった。

【０００４】そこで本発明は、従来よりも低コストでク
ラウニング形状物を製造可能にすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段，作用，及び効果】上述の
目的を達成するためになされた本発明は、請求項１記載
の通り、心なし研削盤を用いたクラウニング形状物の製
造方法であって、工作物をスルーフィード研削する際
に、該工作物を傾斜させて先端側の心高を所定高さだけ
下げ、その傾斜を徐々に緩めつつ先端側を上げてゆき、
一方、先端側よりも遅れて前記工作物の後端側の心高を
徐々に下げ、前記所定高さだけ下がったら先端側と同じ
心高へ戻すことを特徴とする。

【０００６】ここで、工作物とは、クラウニング形状物
を削り出す基になる素材で、円筒研削盤又は心なし研削
盤等を用いて予め円筒形状に研削されている。このクラ
ウニング形状物の製造方法によれば、まず、工作物の先
端側でだけ心高が所定高さだけ下がり、先端側だけが研
削砥石に削られやすくなる。そして、工作物の移動に伴
って徐々に工作物の傾斜が変動しつつ心高が上がり、工
作物の先端側がクラウニング形状に研削される。一方、
工作物の後端側の心高も、先端側に遅れて徐々に下が
り、徐々にクラウニング形状に研削されてゆく。そし
て、後端側の心高が所定高さだけ下がったら、先端側と
同じ心高へ戻して研削を終える。この結果、工作物がク
ラウニング形状物として削り出される。

【０００７】このように、本発明においては、ストレー
ト加工に用いられていた心なし研削盤にてクラウニング
形状物を製造できるので、クラウニング専用の研削機が
不要になり、設備面でのコストが低減される。また、従
来のラップ仕上げ等に比べて、クラウニング加工に要す
る時間を短縮することもできる。この結果、製造コスト
が下がり、クラウニング加工が施された製品をきわめて
安価に提供することができる。

【０００８】さて、心なし研削盤によるスルーフィード
研削の際に、上述のように工作物の心高を変動させるに
は、心なし研削盤を次のように構成するとよい。即ち、
請求項２記載の通り、回転駆動される調整車の外周面と
ブレードの頂滑面とで工作物を支えると共に、該工作物
に接する研削砥石を回転駆動して、当該工作物をスルー
フィード研削する心なし研削盤において、前記ブレード
の頂滑面に、前記工作物が落ち込んで心高を変動させる
凹部を備えたことを特徴とする。

【０００９】このように構成された心なし研削盤におい
ては、工作物がブレードの頂滑面に沿って移動すると、
まず、工作物の先端側だけが凹部に落ち込んで工作物の
心高が下がり、工作物が傾斜した状態となって先端側だ
けが研削砥石に削られやすくなる。そして、工作物の移
動に伴って徐々に工作物の傾斜が変動し、それと共に工
作物の先端側がクラウニング形状に研削されてゆく。工
作物が更に移動してゆくと、続いて後端側が凹部に落ち
込んで心高が下がり、研削砥石に削られやすくなる。そ
して、工作物の移動に伴って徐々に工作物の傾斜が変動
し、それと共に工作物の後端側がクラウニング形状に研
削されてゆく。つまり、この凹部は、ブレードに沿って
移動する工作物の両端部の心高を、時間差をもたせてそ
れぞれ一時的に低くして傾斜させると共に、その傾斜の
大きさを徐々に変動させるように作用する。このよう
に、ブレードに凹部を設けるだけで工作物の心高を変動
させることができ、極めて簡単に上記クラウニング形状
物の製造方法を実施することができる。

【００１０】ここで、請求項３記載の通り、前記凹部の
軸方向長さが、前記工作物の軸方向長さよりも短いと、
先端側のクラウニング加工を完了してから、後端側のク
ラウニング加工に移るので、形状の制御が一層容易にな
る。また、ブレードの頂滑面の複数箇所に凹部を設けて
もよい。その場合、各凹部に高低差を設けておけば、ク
ラウニング形状に研削する研削量を徐々に増やして、ク
ラウニング加工を段階的に施すことができる。

【００１１】ところで、クラウニング加工が施される工
作物は、クラウニング加工の前後にストレート加工を施
す場合がある。その場合には、請求項４記載の通り、前
記凹部が、前記ブレードの頂滑面の長手方向略中央付近
に形成してあると望ましい。

【００１２】このように構成すれば、工作物が凹部に差
し掛かる前、あるいは工作物が凹部を通り抜けた後に
は、工作物にストレート加工が施される。したがって、
１台の心なし研削盤でまとめてストレート加工とクラウ
ニング加工とを施すことができ、加工時間が短縮され
る。

【００１３】特に、クラウニング加工を施した後のスト
レート加工において工作物の研削量を大きくしたい場合
には、請求項５記載の通り、前記ブレードの頂滑面は、
前記工作物の入口側になる水平部分を前記工作物の出口
側になる水平部分よりも高くしてあると良い。

【００１４】この請求項５記載の心なし研削盤によれ
ば、入口側になる水平部分が出口側になる水平部分より
も高くされているため、工作物は入口側の水平部分より
も出口側の水平部分で心高が下がり、円筒研削による研
削量を大きくすることができる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。実施例としての心なし研削盤は、図１に簡略化し
て示すように、図示矢印Ａ方向に回転駆動される研削砥
石１と、図示矢印Ｂ方向に回転駆動される調整車３と、
研削砥石１と調整車３との間に配置されたブレード５と
を備えている。

【００１６】このうち、研削砥石１は、水平に配置さ
れ、調整車３は、その軸心をブレード５と平行な面内で
工作物Ｗの入口側から出口側に向かってやや下降するよ
うに傾斜させて配置されている。工作物Ｗは、調整車３
の外周面とブレード５の頂滑面とに支えられ、調整車３
によって回転させられつつ、少しずつ入口側から出口側
へと送られると同時に、研削砥石１に接することによっ
て研削され、いわゆるスルーフィード研削がなされる。
なお、調整車３は、上述のように軸心を傾斜させて配置
された状態において、調整車３の全長にわたって研削砥
石１との間に工作物Ｗの仕上がり径となる間隔を維持す
るため、両端から中央へ近づくにつれて滑らかにやや細
径となるつづみ形にされている。

【００１７】また、本実施例における特徴的な構成とし
て、ブレード５の頂滑面の長手方向略中央付近に凹部７
が形成されている。この凹部７は、工作物Ｗをスルーフ
ィード研削する際に、以下に説明するように機能する。
即ち、工作物Ｗをスルーフィード研削する際には、図２
に示すように、まず、工作物Ｗはブレード５の頂滑面の
入口側の水平面５ａに沿って水平に移動する（図２
（ａ））。このとき、工作物Ｗは、図１に示した研削砥
石１によって研削されてストレート加工がなされる。工
作物Ｗが、凹部７に差し掛かると、工作物Ｗの先端側だ
けが凹部７に落ち込んで心高が下がり、工作物Ｗが傾斜
した状態になって先端側だけが研削砥石に削られやすく
なる（図２（ｂ））。そして、工作物Ｗが更に移動して
ゆくと徐々に工作物Ｗの傾斜が変動し、それと共に工作
物Ｗの先端側にクラウニング加工が施される。工作物Ｗ
が更に移動してゆくと、先端側が凹部７から抜け出す
（図２（ｃ））。そして、今度は後端側が凹部７に落ち
込んで、後端側が研削砥石に削られやすくなる（図２
（ｄ））。そして、工作物Ｗが更に移動してゆくと徐々
に工作物Ｗの傾斜が変動し、それと共に工作物Ｗの後端
側にクラウニング加工が施される。そして、工作物Ｗが
更に移動してゆくと、後端側が凹部７から抜け出し、工
作物Ｗがブレード５の頂滑面の出口側の水平面５ｂに沿
って水平に移動する（図２（ｅ））。このとき、工作物
Ｗには、再びストレート加工が施される。

【００１８】このように、本実施例においてブレード５
に設けた凹部７は、ブレード５に沿って移動する工作物
Ｗの両端部の心高を片側ずつ一時的に低くして傾斜させ
ると共に、その傾斜の大きさを徐々に変動させる心高変
更手段として機能する。なお、ブレード５の水平面５
ａ，５ｂの長さ、及び研削砥石１との接触長さを適宜調
整すれば、クラウニング加工の前後になされるストレー
ト加工の加工時間を必要な長さに設定できる。したがっ
て、例えば、クラウニング加工と同時にストレート加工
を施す必要が無いような場合には、ブレード５の水平面
５ａ，５ｂの長さを、工作物Ｗの導入・搬出のための必
要最低限な長さにまで短くすればよい。

【００１９】また、入口側の水平面５ａを出口側の水平
面５ｂよりも高くして高低差を設けてあると、工作物Ｗ
が入口側よりも出口側で心高が下がって研削される量が
大きくなり、クラウニング加工を施した後に更に重ねて
ストレート部を形成することができる。

【００２０】さて、本実施例では、ブレード５に、図３
に示すような形状の凹部７を形成した。この凹部７は、
深さＤが０．８ｍｍ，底面のストレート部７ａの長さＳ
が４ｍｍ，傾斜曲面部７ｂの半径Ｒが２０ｍｍに形成さ
れ、全長Ｌは約１２ｍｍになっている。そして、工作物
Ｗとして、図４（ａ）に示すような、直径Ｍが１２ｍ
ｍ，長さＮが２１ｍｍのアルミナセラミックス製の円筒
状部材を、スルーフィード研削した。この結果、図４
（ｂ）に示すような、クラウニング量Ｔが０．０２ｍ
ｍ，クラウニング半径Ｕが約５００ｍｍ，ストレート部
寸法Ｖが１２ｍｍとなるクラウニングを形成することが
できた。

【００２１】以上説明したように、本実施例の心なし研
削盤によれば、クラウニング加工のための専用機や、そ
の専用機に必要な専用の治工具が不要となるので、設備
面でのコストが低減される。また、従来行われていたラ
ップ仕上げ等に比べて、クラウニング加工に要する時間
が短く、しかも、１台の心なし研削盤で、ストレート加
工とクラウニング加工とを同時に施すことができるの
で、製品の加工にかかる時間が大幅に短縮される。

【００２２】更に、ブレード５に形成した凹部の形状
や、凹部を挟んだ水平部の高低差を適宜調整するだけ
で、クラウニングの形状やストレート加工における研削
量を簡単に調整できる。以上本発明の実施例を説明した
が、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内の種々なる態様を採用することができる。

【００２３】例えば、ブレード５に形成した凹部７の形
状、サイズは、実施例のものに限らない。この凹部７の
形状やサイズは、工作物Ｗの仕上がり寸法に応じて、工
作物Ｗの材質，初期寸法等や、研削砥石の研削能力等、
種々の条件と併せて適宜調整される。例えば、図５に示
すような、外周面にストレート部が無く、全体にクラウ
ニング形状にされたカムローラＣであれば、凹部７の底
面に上述のようなストレート部７ａを設けず、円筒内周
面の如き凹部にすると共に、その凹部を抜けでた後のス
トレート加工は行わないようにするとよい。また、例え
ば、実施例で示した凹部７の傾斜曲面部７ｂを、曲面と
せずに傾斜平面にしても、クラウニング加工を施すこと
ができる。

【００２４】また、実施例では、セラミックス製のころ
を研削する例を示したが、セラミックスに限らず、金属
製のころにクラウニングを施すこともできる。更に、実
施例では、ブレード５に凹部７を１つだけ形成したが、
図６に示すように、複数の凹部７ｘ，７ｙ，７ｚを形成
してもよい。この場合、図示の通り、工作物Ｗの進行に
つれて徐々に深さが増すように、各凹部７ｘ〜７ｚの深
さを変えておくと、工作物Ｗが段階的にクラウニング形
状に研削され、工作物Ｗにも研削砥石側にも負担がかか
らないのでより望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例としての心なし研削盤を簡略化して要
部のみ示した斜視図である。

【図２】 スルーフィード研削される工作物の動きを説
明するための説明図である。

【図３】 実施例の心なし研削盤のブレードに形成した
凹部の形状を示す構成図である。

【図４】 実施例で研削したころを模式的に示す模式図
であり、（ａ）はその研削前の形状、（ｂ）はその研削
後の形状を表す。

【図５】 別のクラウニング形状を例示するためのカム
ローラの側面図である。

【図６】 複数の凹部を備えたブレードを簡略化して例
示した説明図である。

【符号の説明】

１・・・研削砥石、３・・・調整車、５・・・ブレー
ド、５ａ，５ｂ・・・水平面、７・・・凹部、７ａ・・
・ストレート部、７ｂ・・・傾斜曲面部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心なし研削盤を用いたクラウニング形状
   物の製造方法であって、 工作物をスルーフィード研削する際に、該工作物を傾斜
   させて先端側の心高を所定高さだけ下げ、その傾斜を徐
   々に緩めつつ先端側を上げてゆき、一方、先端側よりも
   遅れて前記工作物の後端側の心高を徐々に下げ、前記所
   定高さだけ下がったら先端側と同じ心高へ戻すことを特
   徴とするクラウニング形状物の製造方法。
2. 【請求項２】 回転駆動される調整車の外周面とブレー
   ドの頂滑面とで工作物を支えると共に、該工作物に接す
   る研削砥石を回転駆動して、当該工作物をスルーフィー
   ド研削する心なし研削盤において、 前記ブレードの頂滑面に、前記工作物が落ち込んで心高
   を変動させる凹部を備えたことを特徴とする心なし研削
   盤。
3. 【請求項３】 請求項２記載の心なし研削盤において、 前記凹部の軸方向長さが、前記工作物の軸方向長さより
   も短いことを特徴とする心なし研削盤。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３記載の心なし研削
   盤において、 前記凹部が、前記ブレードの頂滑面の長手方向略中央付
   近に形成してあることを特徴とする心なし研削盤。
5. 【請求項５】 請求項４記載の心なし研削盤において、 前記ブレードの頂滑面は、前記工作物の入口側になる水
   平部分を前記工作物の出口側になる水平部分よりも高く
   してあることを特徴とする心なし研削盤。