JPH08132338A - 段付き工作物外周加工機 - Google Patents

段付き工作物外周加工機

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JPH08132338A
JPH08132338A JP27389894A JP27389894A JPH08132338A JP H08132338 A JPH08132338 A JP H08132338A JP 27389894 A JP27389894 A JP 27389894A JP 27389894 A JP27389894 A JP 27389894A JP H08132338 A JPH08132338 A JP H08132338A
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宮下政和
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大東聖昌
Masaki Ishii
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工に面倒がなく簡易化にすると共に、構成
を簡素化することである。 【構成】 静圧ラジアル軸受16を有した主軸センタ1
5bと、静圧ラジアル軸受20によって非接触支持され
た心押軸センタ19bをベッド1上に対向させ、一方の
心押軸センタ19bを左右に可動し、軸方向に押込んで
クランプ力を発生させて工作物Wをクランプ保持し、こ
の工作物Wをクランプ状態で高速制御サーボモータ1
8,18aを用いて同期回転駆動し、更に、工作物Wを
幅の狭い研削砥石車10を用いテーブル案内盤5,7,
8によってX,Y軸方向及び心押軸ヘッド3の位置をN
C数値プログラムによって制御し、工作物Wの外周形状
に沿って移動させて研削加工をする段付き工作物外周加
工機の構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静圧ラジアル軸受で支
えられた主軸、心押軸の両センタを工作物の両センタ穴
にあてがい、高速制御サーボモータを用いて同期回転駆
動させ、更に心押軸センタは左右に可動して位置調整で
き、かつ軸方向にクランプ力を与えるようにして、しか
も工作物はクランプされた状態のまま幅の狭い研削砥石
車を用いて工作物の輪郭形状に沿って研削砥石車を移動
させ工作物の外周をトラバース研削する段付きシャフト
外周加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】工作物の両センタ穴に主軸センタ及び心
押軸センタをあてがい工作物を位置決めし、更に対向さ
せて停止させた主軸センタ及び心押軸センタで工作物を
支持して研削する時、工作物を回転駆動するには主軸セ
ンタの外側には開閉可能なチャックがもうけて、このチ
ャックを介して主軸の回転を工作物に伝えて研削砥石車
を用いて工作物を研削する円筒研削盤が一般に知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来一般の円筒研
削盤では、専用の砥石車、チャック等の治具が必要で、
また生産品番のかわる場合、前記砥石車等を交換しなけ
ればならず時間的にロスがあり、小ロット生産への対応
が困難である。
【0004】更に、工作物を回転駆動するためにはチャ
ックの掴み代が必要であるので両端までの加工を必要と
する工作物では最小でも2工程の加工が必要となり、面
倒がある。
【0005】また、心押軸センタの軸方向のクランプ力
を大きくするとセンタが焼付く。更に小さなクランプ力
では工作物の位置決めができず切込み速度が遅くなり、
更に工作物の回転数を余り大きくすると、センタ穴が焼
付く。この制約のため研削条件選択の範囲が狭くなる等
の不都合がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は斯様な実情に鑑
み、これ等の課題に対処するため創案したのもで、静圧
軸受を有した主軸スピンドルセンタと、静圧ラジアル軸
受によって非接触支持された心押軸スピンドルセンタを
ベッド上で対向させると共に、一方の心押軸スピンドル
センタを左右に可動し、かつ軸方向に押込んでクランプ
力を発生させて、工作物をクランプ保持し、この工作物
をクランプ状態で、両スピンドルセンタを高速制御サー
ボモータを用いて同期回転駆動し、更に、工作物を幅の
狭い研削砥石車を用い、基準ガイド、固定ガイド、調整
ガイドに3分割したテーブル案内盤によって、X,Y
軸、及び心押軸ヘッドの位置をNC数値プログラムによ
って制御し、工作物の外周形状に沿って移動させ研削加
工するようにしたもので、両センタで工作物はクランプ
されて保持し、同期回転駆動されるサーボモータを用い
て、チャックやケレ等の治具を省くことができて一工程
加工ができ面倒がなく簡易化され、更に、小ロット生産
時の時間的ロスを少なくして対応でき、しかも構成を簡
素化した段付き工作物外周加工機を提供するものであ
る。
【0007】
【作用】加工機ベッド1の前面側の一端側に設けた静圧
軸受16された主軸スピンドル15を有した主軸ヘッド
2と、これに対応させて、静圧ラジアル軸受20により
非接触支持された心押軸スピンドル19を有した心押軸
ヘッド3を設け、一方の心押軸ヘッド3は軸線方向のテ
ーブル案内盤5に摺嵌したスライドテーブル4上に設け
て、前記両スピンドル15,19の先端に設けたセンタ
15b及び19bに、工作物Wの両センタ穴にあてが
い、非接触支持された心押軸スピンドル19を軸方向の
左方向に押込むと、心押軸スピンドル19のクランプ力
によって工作物Wはクランプ保持され、この工作物Wは
2つのサーボモータで同期回転駆動され、クランプされ
た状態のまま同期回転する。
【0008】また同期回転する工作物Wは、テーブル案
内盤5と平行なテーブル案内盤7と、これに摺嵌されて
X方向にトラバースするクロスフィードテーブル6上の
テーブル案内盤7と直交するY方向のテーブル案内盤8
に摺嵌されY方向にインフィードするホイールテーブル
13上のホイールヘッド9で軸受された研削砥石車10
で、クロスフィードテーブル6と、インフィードするホ
イールテーブル13及びスライドテーブル4の位置をN
Cプログラムによって位置制御して工作物Wの外周形状
に研削砥石車10を移動させ加工を行うものである。
【0009】
【実施例】図は、本発明に係る段付きシャフト外周加工
機の一実施例を示したもので、以下図に基いて説明す
る。
【0010】1はベッドで、このベッド1の前面側の一
端側には主軸ヘッド2、他端には、主軸ヘッド2と対応
させて、心押軸ヘッド3を設けたスライドテーブル4を
設ける。このスライドテーブル4は軸線方向のテーブル
案内盤5に摺嵌して可動できるようにしてある。更に、
ベッド1の背部側には、前記テーブル案内盤5と平行に
X方向のクロスフィードテーブル6を案内するテーブル
案内盤7を横設し、クロスフィードテーブル6をX方向
に移動できるように摺嵌し、トラバースするようにして
ある。
【0011】更に、前記クロスフィードテーブル6に
は、前記テーブル案内盤7と直交するY方向のテーブル
案内盤8を設け、このテーブル案内盤8にはホイールヘ
ッド9を前端側に取付け、後部側には、後記研削ホイー
ル10(研削砥石車)を一端に設けてホイールヘッド9
に軸受されたスピンドル11を駆動するモータ12を取
付けたホイールテーブル13を摺嵌してY方向に移動で
きるようにしてある。
【0012】更に、前記スピンドル11は、研削砥石車
10の反対端にプーリ11aを取付けて、前記モータ1
2とベルト14により連絡させ、モータ12の駆動で研
削砥石車10に回転を伝えるようにしてある。
【0013】前記主軸ヘッド2は、図1に示すように主
軸スピンドル15は静圧ラジアル軸受16と、スラスト
プレート15aに対向する静圧スラスト軸受16aを有
して位置決めされ、この一端はカップリング17を介し
てサーボモータ18に連絡されている。また、前記心押
軸ヘッド3のスピンドル19は、ラジアル方向には、静
圧ラジアル軸受20により非接触支持され、またスピン
ドル19にはスラストプレート19aが設けてある。
【0014】このスラストプレート19aの左側は静圧
スラスト軸受21に対向し、右側は油圧シリンダ室22
のピストン受面圧となっている。
【0015】前記油圧シリンダ室22の圧油は、左側方
向へはスラストプレート19a外径部の隙間n、右側へ
は軸外径部の隙間mでシールされてクランプ圧力が油圧
シリンダ室22内にこもっている。
【0016】またシリンダ室22内の油はシール隙間n
又はmを通って僅かに外部に流出している。スライドテ
ーブル4の左方向の移動端はセンタ19bが工作物Wの
右端より左側にくるように設定する。
【0017】工作物Wをセンタ間においてから、スライ
ドテーブルを左端まで移動させると、スピンドル19は
心押軸ヘッド3内で右側に移動し、スラストプレート1
9aはスラスト軸受から離れ、スピンドル19がシリン
ダ室22の圧力で工作物Wを主軸側に押し付けることに
なる。
【0018】更に、スピンドル19の一端はカップリン
グ17aを介してサーボモータ18aに連絡されて、回
転をサーボモータ19に同期させている。
【0019】カップリング17aは、スピンドル19と
サーボモータ18aの間の軸方向の位置のずれを吸収で
きる構造になっている。工作物Wのないときは、スピン
ドル19はスラスト軸受21により位置決めされる。
【0020】次に前記心押軸ヘッド3を設けたスライド
テーブル4、クロスフィードテーーブル6及び研削ホイ
ールテーブル13等スライドテーブルの位置決め機構に
ついて説明する。この各スライドテーブルは同じ機構で
位置決めされるため図4では、これをスライドテーブル
4について説明する。
【0021】心押軸ヘッド3のスライドテーブル4には
リニアスケール23を取付け、更に、このリニアスケー
ル23と対応して読取る検出器24をベッド1に設け、
検出器24による読取り信号で、NC(数値制御装置)
25の位置指令値と現在のテーブル位置との差(誤差信
号)を検出してPIコントローラ26(サーボアンプ)
に出力する。ベッド1に設けた油圧シリンダ27内は差
圧制御形サーボ弁29を介して油圧源30に連絡させ
て、前記誤差に比例した、或いは誤差を積分した値に比
例した推力が発生し、スライドテーブル4に連結したピ
ストン31でスライドテーブル4を移動する。この時の
スライドテーブル4の位置をリニアスケール23で検出
しているから、誤差が零となる位置でスライドテーブル
4は静止する。
【0022】次に前記した工作物Wを支持する主軸ヘッ
ド2と心押軸ヘッド3の各スピンドル15及び19に設
けた両センタ15b,19b間でクランプ完了して保持
された工作物Wを両センタで同期回転駆動し、更にこの
工作物Wは、NC(数値制御)プログラムにより、これ
を研削する研削砥石車10はX,Y方向のテーブル案内
盤8、クロスフィードテーブル6が制御され、X方向に
トラバースしながら工作物Wの外周を研削する(図6参
照)。
【0023】また、図7は研削砥石車10が摩耗した時
外周面を修正するようにしたもので、主軸スピンドル1
5の先端のセンタ15bに設けた取付け面に修正砥石車
31をボルト32によって取付け、この修正砥石車31
を取付けた主軸スピンドル15はプリセットされた回転
数で回転し、スピンドル11に取付けた研削砥石車10
は数値制御プログラムによってX,Y位置が制御され、
ホイールテーブル13とクロスフィードテーブル6によ
る切込み、トラバースによる修正サイクルで修正する。
【0024】また、主軸スピンドル15及び心押軸スピ
ンドル19は夫々先端にセンタ15b,19bのインロ
ー部を嵌合し、これをボルト33により取付けるが、こ
の取付けた時のセンタ15b,19bの外周とスピンド
ルの中心線とは、製作及び取付け等で誤差が生じ、この
誤差によって偏心している。従って偏心をセルフ研削し
て振れを修正する。
【0025】そのため、研削砥石車10のスピンドル1
1にセンタ修正用砥石車34を取付け、心押軸スピンド
ル19を前進された状態で主軸センタ15b、心押軸セ
ンタ19bを回転起動してセンタ修正用砥石車34に切
込みをかけ、両センタ15b,19bの円錐面を研削加
工する(図8参照)。
【0026】次に前記テーブル案内盤5,7,8の構造
を説明する。
【0027】この構造は、ベッド1に取付ける基準ガイ
ド35とテーブルに取付ける固定ガイド36と、調整ガ
イド37に3分割にして、テーブルに取付け一体にした
固定部材38に螺合して調整する調整ねじ杆39によっ
て調整ガイド37を基準ガイド35に締込んだ後固定ボ
ルト40によってテーブルと一体にして使用する。即ち
製作を容易にすると共に、基準ガイド35との隙間調節
を容易にするようにしてある(図10を参照)。
【0028】次に前記段付きシャフト外周加工機の他の
実施例を図11乃至図13に基いて説明する。
【0029】この実施例は、第一実施例と異なる点はホ
イールテーブル13、揺動テーブルを設けたことであ
る。
【0030】即ち、ベッド1の前面側には第一実施例と
同じように一端側には主軸ヘッド2、他端側には対応さ
せた心押軸ヘッド3を設けたスライドテーブル4をテー
ブル案内盤5に摺嵌して設けてある。
【0031】更に、ベッド1の背部側には、テーブル案
内盤5と平行に、クロスフィードテーブル6を案内する
テーブル案内盤7を横設し、このテーブル案内盤7によ
ってX方向に可動するクロスフィードテーブル6上に
は、テーブル案内盤7と直交するY方向のテーブル案内
盤8を設け、かつ、このテーブル案内盤8に摺嵌してY
方向に移動可能にしたホイールテーブル13を設け、更
に、ホイールテーブル13上には、ホイールヘッド9を
前端側に取付け、後部側には、研削砥石車10を一端に
設けて、ホイールヘッド9に軸受されたスピンドル11
を駆動するモータ12を取付け、またモータ12はスピ
ンドル11はベルト14により連絡させて、スピンドル
11に回転を伝えている。更に、研削砥石車10の研削
幅の中心を通る線上を中心に、前記ホイールテーブル1
3に軸42によって軸支されて揺動可能となる揺動テー
ブル41を設け、この揺動テーブル41は、軸42を中
心にして同一角度に研削砥石車10を停止させるストッ
パ43,43aを設けてある。この時の研削砥石車10
は、チルト角度だけ砥石両端面にむけてそいだ形の2円
錐面とし、図13に示すように工作物Wに対して研削砥
石が右行、左行するとき、夫々反時計方向、時計方向に
させた状態でトラバース研削する。この砥石車10で研
削することで従来のような砥石車10の修正することな
く形状の変化を生じない。
【0032】
【発明の効果】本発明は上述のように、主軸、心押軸の
両センタを高速制御サーボモータを用いて同期回転駆動
する。また心押軸センタは左右可動位置調整ができ、か
つ軸方向にクランプ力を与える構造となっているため、
工作物はクランプされた状態で同期回転するため、回転
駆動するためのチャック等の治具を必要とせず一工程で
作業ができ面倒がなく、時間的ロスもない。またセンタ
間にスベリがないので、大きな力でクランプしてもセン
タ穴が焼付くことがない。更に研削により工作物に負荷
トルクがかかったとき、センタ穴部の摩擦力で、工作物
は両センタの回転数に保持され、工作物のみが加速回転
することはない。更に、大きな力でクランプしているか
ら摩擦力を十分大きくすることができる。
【0033】更に、構造が簡潔で、またテーブル案内盤
構造はガイドを3分割することで製作が容易で、しかも
すべり調整が容易である等の特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る段付き工作物外周加工機の一部を
断面した正面図である。
【図2】平面図である。
【図3】図1の心押軸側の一部拡大断面図である。
【図4】スライドテーブル(クロスフィードテーブル、
ホイールテーブル)位置決め機構の説明図である。
【図5】圧力制御形サーボ弁の原理図である。
【図6】工作物研削サイクルの説明図である。
【図7】研削砥石車修正サイクルの説明図である。
【図8】両センタの修正説明図である。
【図9】スライドテーブルと案内盤の平面図である。
【図10】図9のX−X線の縦断面図である。
【図11】段付き工作物外周加工機の他の実施例の平面
図である。
【図12】研削砥石車の傾きを示した図11の一部の拡
大図である。
【図13】図11の研削砥石車の工作物研削時を示した
一部の拡大図である。
【符号の説明】
1 ベッド 2 主軸ヘッド 3 心押軸ヘッド 4 スライドテーブル 5,7,8 テーブル案内盤 6 クロスフィードテーブル 9 ホイールヘッド 10 研削砥石車 11,19 スピンドル 11a プーリ 12 モータ 15b,19b センタ 13 ホイールテーブル 14 ベルト 15 主軸スピンドル 15a,19a スラストプレート 16 軸受 16a,21 静圧スラスト軸受 17 カップリング 18 サーボモータ 20 静圧ラジアル軸受 22,27 油圧シリンダ室 23 リニアスケール 24 検出器 25 数値制御装置 26 PIコントローラ 29 圧力制御形サーボ弁 30 油圧源 31 修正砥石車 32,33 ボルト 34 センタ修正用砥石車 35 基準ガイド 36 固定ガイド 37 調整ガイド 38 固定部材 39 調整ねじ杆 40 固定ボルト
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年10月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 段付き工作物外周加工機
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静圧ラジアル軸受で支
えられた主軸、心押軸の両センタを工作物の両センタ穴
にあてがい、高速制御サーボモータを用いて同期回転駆
動させ、更に心押軸センタは左右に可動して位置調整で
き、かつ軸方向にクランプ力を与えるようにして、しか
も工作物はクランプされた状態のまま幅の狭い研削砥石
車を用いて工作物の輪郭形状に沿って研削砥石車を移動
させ工作物の外周をトラバース研削する段付きシャフト
外周加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】工作物の両センタ穴に主軸センタ及び心
押軸センタをあてがい工作物を位置決めし、更に、対向
させて停止させた主軸センタ及び心押軸センタで工作物
を支持して研削する時、工作物を回転駆動するには主軸
センタの外側には開閉可能なチャックがもうけて、この
チャックを介して主軸の回転を工作物に伝えて研削砥石
車を用いて工作物を研削する円筒研削盤が一般に知られ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来一般の円筒研
削盤では、専用の砥石車、チャック等の治具が必要で、
また生産品番のかわる場合、前記砥石車等を夫々に合わ
せ交換しなければならず時間的にロスがあり、小ロット
生産への対応が困難である。
【0004】更に、工作物を回転駆動するためにはチャ
ックの掴み代が必要であるので両端までの加工を必要と
する工作物では最小でも2工程の加工が必要となり、面
倒がある。
【0005】また、心押軸センタの軸方向のクランプ力
を大きくするとセンタが焼付く。更に小さなクランプ力
では工作物の支持剛性が低いため切込み速度が遅くな
り、更に、工作物の回転数を余り大きくすると、センタ
穴が焼付く。この制約のため研削条件選択の範囲が狭く
なる等の不都合がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は斯様な実情に鑑
み、これ等の課題に対処するため創案したのもで、静圧
軸受を有した主軸スピンドルセンタと、静圧ラジアル軸
受によって非接触支持された心押軸スピンドルセンタを
ベッド上で対向させると共に、一方の心押軸スピンドル
センタを左右に可動し、かつ軸方向に押込んでクランプ
力を発生させて、両スピンドルセンタを介して工作物を
クランプ保持し、この工作物をクランプ状態で、両スピ
ンドルセンタを高速制御サーボモータを用いて同期回転
駆動し、更に、工作物を幅の狭い研削砥石車を用い、基
準ガイド、固定ガイド、調整ガイドに3分割したテーブ
ル案内盤によって、X,Y軸、及び心押軸ヘッドの位置
をNC数値プログラムによって制御し、工作物の外周形
状に沿って移動させ研削加工するようにしたもので、両
センタで工作物はクランプされて保持し、同期回転駆動
されるサーボモータを用いて、チャックやケレ等の治具
を省くことができて両端まで加工する工作物でも一工程
加工ができ面倒がなく簡易化され、更に、小ロット生産
時の時間的ロスを少なくして対応でき、しかも構成を簡
素化した段付き工作物外周加工機を提供するものであ
る。
【0007】
【作用】加工機ベッド1の前面側の一端側に設けた静圧
軸受16された主軸スピンドル15を有した主軸ヘッド
2と、これに対応させて、静圧ラジアル軸受20により
非接触支持された心押軸スピンドル19を有した心押軸
ヘッド3を設け、一方の心押軸ヘッド3は軸線方向のテ
ーブル案内盤5に摺嵌したスライドテーブル4上に設け
て、前記両スピンドル15,19の先端に設けたセンタ
15b及び19bに、工作物Wの両センタ穴にあてが
い、非接触支持された心押軸スピンドル19を軸方向の
左方向に押込むと、心押軸スピンドル19のクランプ力
によって工作物Wはクランプ保持され、この工作物Wは
2つのサーボモータで同期回転駆動され、クランプされ
た状態のまま同期回転する。
【0008】また同期回転する工作物Wは、テーブル案
内盤5と平行なテーブル案内盤7と、これに摺嵌されて
X方向にトラバースするクロスフィードテーブル6上
の、前記テーブル案内盤7と直交するY方向のテーブル
案内盤8に摺嵌されY方向にインフィードするホイール
テーブル13上のホイールヘッド9で軸受された研削砥
石車10で、クロスフィードテーブル6と、インフィー
ドするホイールテーブル13及びスライドテーブル4の
位置をNCプログラムによって位置制御して工作物Wの
外周形状に研削砥石車10を移動させ加工を行うもので
ある。
【0009】
【実施例】図は、本発明に係る段付きシャフト外周加工
機の一実施例を示したもので、以下図に基いて説明す
る。
【0010】1はベッドで、このベッド1の前面側の一
端側には主軸ヘッド2、他端には、主軸ヘッド2と対応
させて、心押軸ヘッド3を設けたスライドテーブル4を
設ける。このスライドテーブル4は軸線方向のテーブル
案内盤5に摺嵌して可動できるようにしてある。更に、
ベッド1の後部側には、前記テーブル案内盤5と平行に
X方向の左右に移動するクロスフィードテーブル6を摺
嵌し案内するテーブル案内盤7を横設し、クロスフィー
ドテーブル6をX方向にトラバースするようにしてあ
る。
【0011】更に、前記クロスフィードテーブル6上に
は、前記テーブル案内盤7と直交するY方向のテーブル
案内盤8を設け、このテーブル案内盤8には、ホイール
テーブル13をY方向に移動できるように摺嵌する。ホ
イールテーブル13には、前端側にホイールヘッド9を
取付け、後部側には、一端に研削ホイール10(研削砥
石車)を設けて前記ホイールヘッド9に軸受されたスピ
ンドル11を駆動するモータ12を取付けてある。
【0012】更に、前記スピンドル11は、研削砥石車
10の反対端にプーリ11aを取付けて、前記モータ1
2とベルト14により連絡させ、モータ12の駆動で研
削砥石車10に回転を伝えるようにしてある。
【0013】前記ベッド1に設けた主軸ヘッド2は、図
1に示すように主軸スピンドル15は静圧ラジアル軸受
16と、スラストプレート15aに対向する静圧スラス
ト軸受16aを有して位置決めされ、この一端はカップ
リング17を介してサーボモータ18に連絡されてい
る。また、前記心押軸ヘッド3のスピンドル19は、ラ
ジアル方向には、静圧ラジアル軸受20により非接触支
持され、またスピンドル19にはスラストプレート19
aが設けてある。
【0014】このスラストプレート19aの左側は静圧
スラスト軸受21に対向し、右側は油圧シリンダ室22
のピストン受面圧となっている。
【0015】前記油圧シリンダ室22の圧油は、左側方
向へはスラストプレート19a外径部の隙間n、右側へ
は軸外径部の隙間mでシールされてクランプ圧力が油圧
シリンダ室22内にこもっている。
【0016】またシリンダ室22内の油はシール隙間n
又はmを通って僅かに外部に流出している。スライドテ
ーブル4の左方向の移動端はセンタ19bが工作物Wの
右端にくるように設定する。
【0017】工作物Wをセンタ間においてから、スライ
ドテーブルを左端まで移動させると、スピンドル19は
心押軸ヘッド3内で右側に移動し、スラストプレート1
9aはスラスト軸受21から離れ、スピンドル19がシ
リンダ室22の圧力で工作物Wを主軸側に押し付けるこ
とになる。
【0018】更に、スピンドル19の一端はカップリン
グ17aを介してサーボモータ18aに連絡されて、回
転をサーボモータ18に同期させている。
【0019】カップリング17aは、スピンドル19と
サーボモータ18aの間の軸方向の位置のずれを吸収で
きる構造になっている。工作物Wのないときは、スピン
ドル19はスラスト軸受21により位置決めされる。
【0020】次に前記心押軸ヘッド3を設けたスライド
テーブル4、クロスフィードテーーブル6及びホイール
テーブル13等スライドテーブルの位置決め機構につい
て説明する。この各スライドテーブルは同じ機構で位置
決めされるため図4では、これをスライドテーブル4に
ついて説明する。
【0021】心押軸ヘッド3のスライドテーブル4には
リニアスケール23を取付け、更に、このリニアスケー
ル23と対応して読取る検出器24をベッド1に設け、
検出器24による読取り信号で、NC(数値制御装置)
25の位置指令値と現在のテーブル位置との差(誤差信
号)を検出してPIコントローラ26(サーボアンプ)
に出力する。ベッド1に設けた油圧シリンダ27内は差
圧制御形サーボ弁29を介して油圧源30に連絡させ
て、前記誤差に比例した、或いは誤差を積分した値に比
例した推力が発生し、スライドテーブル4に連結したピ
ストン31でスライドテーブル4を移動する。この時の
スライドテーブル4の位置をリニアスケール23で検出
しているから、誤差が零となる位置でスライドテーブル
4は静止する。
【0022】次に前記した工作物Wを支持する主軸ヘッ
ド2と心押軸ヘッド3の各スピンドル15及び19に設
けた両センタ15b,19b間でクランプ完了して保持
された工作物Wを両センタで同期回転駆動し、更に、こ
の工作物Wは、NC(数値制御)プログラムにより、こ
れを研削する研削砥石車10はX,Y方向のテーブル案
内盤8、クロスフィードテーブル6が制御され、X方向
にトラバースしながら工作物Wの外周を研削する(図6
参照)。
【0023】また、図7は研削砥石車10が摩耗した時
外周面を修正するようにしたもので、主軸スピンドル1
5の先端のセンタ15bに設けた取付け面に修正砥石車
31をボルト32によって取付け、この修正砥石車31
を取付けた主軸スピンドル15はプリセットされた回転
数で回転し、スピンドル11に取付けた研削砥石車10
は数値制御プログラムによってX,Y位置が制御され、
ホイールテーブル13とクロスフィードテーブル6によ
る切込み、トラバースによる修正サイクルで修正する。
【0024】また、主軸スピンドル15及び心押軸スピ
ンドル19は夫々先端にセンタ15b,19bのインロ
ー部を嵌合し、これをボルト33により取付けるが、こ
の取付けた時のセンタ15b,19bの外周とスピンド
ルの中心線とは、製作及び取付け等で誤差が生じ、この
誤差によって偏心している。従って偏心をセルフ研削し
て振れを修正する。
【0025】そのため、研削砥石車10のスピンドル1
1にセンタ修正用砥石車34を取付け、心押軸スピンド
ル19を前進された状態で主軸センタ15b、心押軸セ
ンタ19bを回転起動してセンタ修正用砥石車34に切
込みをかけ、両センタ15b,19bの円錐面を研削加
工する(図8参照)。
【0026】次に前記テーブル案内盤5,7,8の構造
を説明する。
【0027】この構造は、ベッド1に取付ける基準ガイ
ド35とテーブルに取付ける固定ガイド36と、調整ガ
イド37に3分割にして、テーブルに取付け一体にした
固定部材38に螺合して調整する調整ねじ杆39によっ
て調整ガイド37を基準ガイド35に締込んだ後固定ボ
ルト40によってテーブルと一体にして使用する。即ち
製作を容易にすると共に、基準ガイド35との隙間調節
を容易にするようにしてある(図10を参照)。
【0028】次に前記段付きシャフト外周加工機の他の
実施例を図11乃至図13に基いて説明する。
【0029】この実施例は、第一実施例と異なる点はホ
イールテーブル13上に、揺動できるようにした揺動テ
ーブル41を設けたことである。
【0030】即ち、ベッド1の前面側には、第一実施例
と同じように一端側には主軸ヘッド2、他端側には対応
させた心押軸ヘッド3を配し、この心押ヘッド3は、ベ
ッド1上に横設しテーブル案内盤5に摺嵌したスライド
テーブル4に設けてある。
【0031】更に、ベッド1の後部側には、テーブル案
内盤5と平行に、クロスフィードテーブル6をX方向の
左右に案内するテーブル案内盤7を横設し、このテーブ
ル案内盤7によって可動する前記クロスフィードテーブ
ル6上には、テーブル案内盤7と直交するY方向にテー
ブル案内盤8を設け、かつ、このテーブル案内盤8に前
記第1実施例と同じホイールテーブル13を摺嵌してY
方向に移動可能にして設けてある。更に、ホイールテー
ブル13上には、研削砥石車10のスピンドル11を軸
受けしたホイールヘッド9を前端側に、後部側には、前
記スピンドル11をベルト14を介して駆動するモータ
12を設けた揺動テーブル41が載せられている。この
揺動テーブル41は、研削砥石車10の研削幅の中心を
通る線上で、前記ホイールテーブル13に軸42によっ
て軸支されて揺動可能となっている。また揺動テーブル
41は、前記軸42を中心にして同一角度となる位置
に、研削砥石車10を停止させるストッパ43,43a
を設けてある。この時の研削砥石車10は、傾斜角度だ
け砥石両端面にそいだ形の2円錐面とし、図13に示す
ように工作物Wに対して研削砥石が右行、左行すると
き、夫々反時計方向、時計方向にさせた状態でトラバー
ス研削する。この砥石車10で研削することで従来のよ
うな砥石車10の修正することなく形状の変化を生じな
い。
【0032】
【発明の効果】本発明は上述のように、主軸、心押軸の
両センタを高速制御サーボモータを用いて同期回転駆動
する。また心押軸センタは左右可動位置調整ができ、か
つ軸方向にクランプ力を与える構造となっているため、
工作物はクランプされた状態で同期回転するため、回転
駆動するためのチャック等の治具を必要とせず一工程で
作業ができ面倒がなく、時間的ロスもない。またセンタ
間にスベリがないので、大きな力でクランプしてもセン
タ穴が焼付くことがない。更に研削により工作物に負荷
トルクがかかったとき、センタ穴部の摩擦力で、工作物
は両センタの回転数に保持され、工作物のみが加速回転
することはない。更に、大きな力でクランプしているか
ら摩擦力を十分大きくすることができる。
【0033】更に、構造が簡潔で、またテーブル案内盤
構造はガイドを3分割することで製作が容易で、しかも
すきま調整が容易である等の特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る段付き工作物外周加工機の一部を
断面した正面図である。
【図2】平面図である。
【図3】図1の心押軸側の一部拡大断面図である。
【図4】スライドテーブル(クロスフィードテーブル、
ホイールテーブル)位置決め機構の説明図である。
【図5】圧力制御形サーボ弁の原理図である。
【図6】工作物研削サイクルの説明図である。
【図7】研削砥石車修正サイクルの説明図である。
【図8】両センタの修正説明図である。
【図9】スライドテーブルと案内盤の平面図である。
【図10】図9のX−X線の縦断面図である。
【図11】段付き工作物外周加工機の他の実施例の平面
図である。
【図12】研削砥石車の傾きを示した図11の一部の拡
大図である。
【図13】図11の研削砥石車の工作物研削時を示した
一部の拡大図である。
【符号の説明】 1 ベッド 2 主軸ヘッド 3 心押軸ヘッド 4 スライドテーブル 5,7,8 テーブル案内盤 6 クロスフィードテーブル 9 ホイールヘッド 10 研削砥石車 11,19 スピンドル 11a プーリ 12 モータ 15b,19b センタ 13 ホイールテーブル 14 ベルト 15 主軸スピンドル 15a,19a スラストプレート 16 軸受 16a,21 静圧スラスト軸受 17 カップリング 18 サーボモータ 20 静圧ラジアル軸受 22,27 油圧シリンダ室 23 リニアスケール 24 検出器 25 数値制御装置 26 PIコントローラ 29 圧力制御形サーボ弁 30 油圧源 31 修正砥石車 32,33 ボルト 34 センタ修正用砥石車 35 基準ガイド 36 固定ガイド 37 調整ガイド 38 固定部材 39 調整ねじ杆 40 固定ボルト 41 揺動テーブル 42 軸 43,43a ストッパ
フロントページの続き (72)発明者 大東聖昌 静岡県浜松市泉1丁目18−27 (72)発明者 石井正▲き▼ 静岡県浜松市和合町220−172

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静圧軸受を有した主軸スピンドルセンタ
    と、静圧ラジアル軸受によって非接触支持された心押軸
    スピンドルセンタをベッド上で対向させると共に、一方
    の心押軸スピンドルセンタを左右に可動し、かつ軸方向
    に押込んでクランプ力を発生させて、工作物をクランプ
    保持し、この工作物をクランプ状態で、両スピンドルセ
    ンタを高速制御サーボモータを用いて同期回転駆動し、
    更に、工作物を幅の狭い研削砥石車を用い、基準ガイ
    ド、固定ガイド、調整ガイドに3分割したテーブル案内
    盤によって、X,Y軸、及び心押軸ヘッドの位置をNC
    数値プログラムによって制御し、工作物の外周形状に沿
    って移動させ研削加工することを特徴とした段付き工作
    物外周加工機。
  2. 【請求項2】 テーブル案内盤によってXY軸方向に移
    動するクロスフィードテーブルとホイールテーブルを有
    し、前記ホイールテーブル上には、揺動可能に軸支した
    揺動テーブルを設け、この揺動テーブルの軸を中心にし
    て同一角度に、揺動テーブル上に設けた研削砥石車を停
    止させる手段を設け、更に、前記研削砥石車を、傾き角
    度だけ砥石両端面に向けて2円錐面にした研削砥石車
    を、正逆させた状態でトラバース研削させることを特徴
    とした請求項1記載の段付き工作物外周加工機。
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