JPH11277360A - 研削盤における砥石台の駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 砥石台の高速送り動作時における送りねじの
撓みを抑制して砥石台の振動を防止し、適正なワークの
研削を行うことができる研削盤における砥石台の駆動機
構を提供することにある。 【解決手段】 ベッド１１に固設した固定ベース１４の
上部に静圧スライド機構１６を介して砥石台１５を装設
する。前記固定ベース１４に一体形成したブラケット２
１、２２に対しラジアルベアリング２３と静圧軸受２４
を介して送りねじ２５の両端部の軸部２５ａと軸部２５
ｂをそれぞれ支持する。送りねじ２５の中間部のねじ部
２５ｃに砥石台１５の下面に固着したナット部材３２を
螺合する。送りねじ２５の一方の軸部２５ｂは静圧軸受
２４により支持されているので、送りねじ２５が上方に
持ち上げられたり下方に押しつけられたりしても、静圧
軸受２４に作用力が吸収されて弾性変形して撓むことは
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は研削盤における砥石
台の駆動機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のエンジンに使用されるカ
ムシャフトを研削する研削盤として、図６に示すものが
提案されている。この研削盤は、ベッド１１の上面に固
定ベース１４を設置し、該固定ベース１４の上面に砥石
台１５を静圧スライド機構１６により前後方向（図６に
おいて左右方向）の往復動可能に支持し、砥石台１５に
は砥石車１７を設けている。又、前記固定ベース１４に
はラジアルベアリング２３により送りねじ２５の基端部
を回動可能に支持し、該送りねじ２５をサーボモータ２
６により回動可能に連結している。前記送りねじ２５は
砥石台１５の下面にブラケット３１を介して取り付けた
ナット部材３２に螺合されている。そして、サーボモー
タ２６により送りねじ２５が往復回転されるとナット部
材３２を介して砥石台１５が前後方向に往復動され砥石
車１７によりワークＷが研削されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
研削盤における砥石台の駆動機構は、送りねじ２５の基
端部が一箇所のみで支えられているため、砥石台１５を
高速で往復動させる場合や、大重量の砥石車１７を装着
した場合には駆動機構としての剛性が弱く、図７に示す
ように砥石台１５が上下方向に振動するという問題があ
った。砥石台１５が振動すると砥石車１７が振動しワー
クＷを精度よく研削することができない。

【０００４】そこで、剛性を高めるために、図８に示す
ように送りねじ２５のサーボモータ２６の反対側の先端
部を固定ベース１４側にラジアルベアリングを介して支
持する構成を採用したものもある。この送りねじ２５の
前後両端部を両持ち支持する構成においては剛性が高く
なり、高速で砥石台１５を往復動するのに耐えられる。
その反面、静圧スライド機構１６の圧油による砥石台１
５の浮き上がり現象によって、ブラケット３１を介して
送りねじ２５の中間部が持ち上げられ、送りねじ２５の
中間部が上方に撓む。この結果、砥石台１５の前後動作
時に振動が発生し易くなるばかりでなく、送りねじ２５
及びそれを支持するベアリングに無理な外力が作用して
耐久性を低下させるという問題があった。

【０００５】この発明の目的は上記従来の技術に存する
問題点を解消して、送りねじを両持ち支持するにもかか
わらず、送りねじに撓みが発生するのを抑制して砥石台
の振動ひいては砥石車の振動を防止し、ワークを精度よ
く研削することができる研削盤における砥石台の駆動機
構を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、ガイド部材の上面に
対し前記砥石台を静圧スライド機構を介して前後進動作
可能に支持し、前記砥石台の下方において送りねじをそ
の前後両端部において軸受により回転可能に支持し、送
りねじの基端部にモータの出力軸を連結し、さらに前記
砥石台の下部に連結したナット部材に前記送りねじを螺
合し、ワーク把持機構により把持されたワークに対し前
記砥石台により支持された砥石車を前後進動作させてワ
ークの研削作業を行うようにした研削盤において、前記
送りねじの両端部を支持する軸受のうち少なくとも一方
を静圧軸受としている。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、送りねじのモータ側の軸受をラジアル軸受とし、
反対側の軸受を静圧軸受としている。請求項３に記載の
発明では、請求項２において、前記静圧スライド機構に
圧油を供給した後に送りねじに設けられた静圧軸受に圧
油を供給するように構成されている。

【０００８】請求項４に記載の発明では、前記ガイド部
材の上面に対し前記砥石台を静圧スライド機構を介して
前後進動作可能に支持し、前記砥石台の下方において送
りねじをその前後両端部において軸受により回転可能に
支持し、送りねじの基端部にモータの出力軸を連結し、
さらに前記砥石台の下部に連結したナット部材に前記送
りねじを螺合し、ワーク把持機構により把持されたワー
クに対し前記砥石台により支持された砥石車を前後進動
作させてワークの研削作業を行うようにした研削盤にお
いて、前記送りねじの両端部を支持する軸受のうち少な
くとも一方を上下に移動可能に、かつ付勢手段により所
定位置に押圧支持している。

【０００９】請求項５に記載の発明では、請求項４にお
いて、軸受はブラケットに形成した収容穴に対し上下に
スライド可能に支持したスライド部材の内側にラジアル
ベアリングを介して支持され、前記スライド部材は付勢
手段により下方に付勢されている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１に示すよ
うに、ベッド１１の左側上面には可動台１２が水平方向
（紙面と直交する方向）に往復回転可能に支持され、該
可動台１２の上面にはワーク把持装置１３が装設されて
いる。そしてワークＷを所定位置に把持し、かつ図示し
ない回転機構により回転するようになっている。前記ベ
ッド１１の右側上面にはガイド部材としての固定ベース
１４が設置され、該固定ベース１４の上部には砥石台１
５が静圧スライド機構１６、１６を介して前後方向（図
１の左右方向）の往復動可能に装設されている。この静
圧スライド機構１６、１６は、図２に示すように二箇所
に設けられ、固定ベース１４の一対の側壁１４ａ，１４
ａの上端面１４ｂ，１４ｂと対応して砥石台１５の下面
１５ａに形成した油溝１５ｃ，１５ｃに図示しない圧油
供給装置により圧油を供給して砥石台１５に上向きの静
圧力を付与し、砥石台１５を静圧により支持する。な
お、油は側壁１４ａ，１４ａの上端面１４ｂ，１４ｂに
形成した図示しない回収溝によって回収されるようにな
っている。この静圧スライド機構１６、１６として例え
ば特公平８-１８２２４号公報に開示されたものがあ
る。前記砥石台１５には砥石車１７が装着され、図示し
ないモータによって回転されるようになっている。

【００１１】前記固定ベース１４の前後両端の中央部に
はブラケット２１，２２が一体的に形成され、一方のブ
ラケット２１にはラジアルベアリング２３を介して送り
ねじ２５の一端の軸部２５ａが回転可能に支持されてい
る。又、他方のブラケット２２には静圧軸受２４を介し
て送りねじ２５の先端部の軸部２５ｂが回転可能に支持
されている。そして、前記送りねじ２５の軸部２５ａ
は、ブラケット２１の側壁に固定したサーボモータ２６
の回転軸にカップリング２７を介して連結されている。
前記送りねじ２５のねじ部２５ｃは、前記砥石台１５の
下面に固着したブラケット３１に嵌入固定したナット部
材３２に螺合されている。なお、ナット部材３２は取付
板３３によりブラケット３１にボルト３４を締め付ける
ことにより固定されている。

【００１２】前記静圧軸受２４は、図３に示すように、
送りねじ２５の軸部２５ｂの外周面２５ｄに所定の隙間
ｇをもって緩く嵌合された円筒状の本体３５と、該本体
３５の内周面３５ａに形成した複数の油溝３５ｂと、該
油溝３５ｂに圧油を供給する通路３５ｃとを備えてい
る。そして、前記油溝３５ｂに圧油が供給されると、本
体３５の内周面３５ａから全周にわたり等間隙ｇとなる
ように送りねじ２５の軸部２５ｂが静圧により支持され
る。

【００１３】この実施形態では、圧油を供給する圧油供
給源の電源を入れると、前記静圧スライド機構１６に圧
油が供給される。その後に送りねじ２５に設けられた通
路３５ｃに圧油が供給され、隙間ｇの周囲に圧油が供給
されるように構成されている。

【００１４】次に、前記のように構成した研削盤におけ
る砥石台の駆動機構について、その動作を説明する。
今、ワークＷを研削するため砥石台１５とともに砥石車
１７を固定ベース１４の側壁１４ａ，１４ａの上端面１
４ｂ，１４ｂに沿って前後進させる場合には、サーボモ
ータ２６を起動して送りねじ２５を回転する。この送り
ねじ２５の軸部２５ａ，２５ｂはラジアルベアリング２
３と静圧軸受２４によりそれぞれ支持されている。この
送りねじ２５の回転によりナット部材３２を介してブラ
ケット３１が前後方向に往復動され、砥石台１５は砥石
車１７と共に前後方向に往復動される。

【００１５】この時、砥石台１５及び砥石車１７が高速
で静圧スライド機構１６上を案内移動された場合、送り
ねじ２５の一方の軸部２５ａはラジアルベアリング２３
により所定位置に半径方向に変位することなく支持さ
れ、他方の軸部２５ｂは静圧軸受２４により支持されて
いる。つまり、静圧軸受２４は図３に示すように前記送
りねじ２５の軸部２５ｂを前記隙間ｇをもって上下方向
を含む外周にわたり変位可能に支持しているので、静圧
スライド機構１６上の隙間が多少変化しても、送りねじ
２５の軸部２５ｂは静圧軸受２４の隙間ｇの範囲内で上
下左右に移動可能である。すなわち、図４に誇張して示
すように、砥石台１５が実線で示す位置から鎖線で示す
位置に浮上したとき、送りねじ２５の軸部２５ｂは前記
隙間ｇの範囲内で鎖線で示すように移動する。このた
め、送りねじ２５自身に撓みが生じる手前までラジアル
ベアリング２３部を支点に静圧軸受２４側の軸部２５ｂ
が上方向に持ち上げられて、送りねじ２５に撓みが生じ
ることはない。又、それとは逆に砥石台が下がった場合
も同様に送りねじ２５の一方の軸受は静圧軸受２４に作
用される力が吸収される。従って、送りねじ２５の撓み
が防止され、撓みに起因する砥石台１５の上下方向の振
動が防止される。

【００１６】次に、前記実施形態の研削盤における砥石
台１５の駆動機構の作用効果について記載する。 （１）前記実施形態では、砥石台１５を前後動する送り
ねじ２５の一方の軸部２５ａをラジアルベアリング２３
により支持し、他方の軸部２５ｂを静圧軸受２４により
支持した。このため、砥石台１５が高速で前後動作され
た場合、送りねじ２５が持ち上げられたり下方に作用力
が働いたりしても送りねじ２５に撓みが生じることはな
い。従って、送りねじ２５の撓みに起因する砥石台１５
の上下方向の振動が防止される。

【００１７】（２）前記実施形態では、送りねじ２５の
先端側の軸部２５ｂを静圧軸受２４により支持した。こ
のため、サーボモータ２６側の軸受２５ａのみを支持す
る構成と比較して、送りねじ２５による駆動機構として
の剛性が高められる。

【００１８】（３）前記実施形態では、前記静圧スライ
ド機構１６に圧油を供給した後に送りねじ２５に設けら
れた静圧軸受２４に圧油を供給するように構成した。こ
のため、圧油の供給順序が逆の場合と比較して、送りね
じ２５の軸部２５ｂに圧油がかからない状態で軸部２５
ｂが隙間ｇ内で移動でき、その後、隙間ｇに圧油が供給
されるので、隙間ｇに適正な圧油が満たされ、軸部２５
ｂを支持することができる。そのため、砥石台１５の上
下方向の移動による送りねじ２５の歪みを少なくするこ
とができる。

【００１９】この発明の前記実施形態は、例えば次のよ
うに変更して具体化することもできる。 ・図５に示すように、ブラケット２２に四角形状の収容
穴２２ａを形成し、該穴２２ａに上下方向にスライドす
るスライド部材３６を収容し、該スライド部材３６にラ
ジアルベアリング３７を介して送りねじ２５の軸部２５
ｂを支持する。そして、前記スライド部材３６の上面と
収容穴２２ａの頂面との間に付勢手段としての板バネ３
８を四方に介在する。

【００２０】この実施形態においても砥石台１５の前後
動作時に送りねじ２５の軸部２５ｂが上方に変位するの
で、送りねじ２５の中間部が撓むのを防止して送り動作
を安定して行うことができる。

【００２１】・前記第１実施形態において、送りねじ２
５の一方の軸部２５ａのみを静圧軸受２４により支持す
ることもできる。又、送りねじ２５の軸部２５ａ，２５
ｂの両方を静圧軸受２４により支持することもできる。

【００２２】・図５に示す実施形態において、送りねじ
２５の一方の軸部２５ａのみをスライド部材３６及びラ
ジアルベアリング３７により支持することもできる。
又、送りねじ２５の軸部２５ａ，２５ｂの両方をスライ
ド部材３６及びラジアルベアリング３７により支持する
こともできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５に記
載の発明は、送りねじを両持ち支持するにもかかわら
ず、送りねじに撓みが発生するのを抑制して砥石台の振
動ひいては砥石車の振動を防止し、ワークを精度よく研
削することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明を具体化した研削盤における砥石台
の駆動機構を示す断面図。

【図２】 図１のＩ―Ｉ線断面図。

【図３】 静圧軸受の拡大横断面図。

【図４】 静圧軸受の作用を示す略体正面図。

【図５】 この発明の別の実施形態の静圧軸受の断面
図。

【図６】 従来の研削盤における砥石台の駆動機構の断
面図。

【図７】 図６の駆動機構の作用を示す略体正面図。

【図８】 従来の研削盤における砥石台の駆動機構の略
体正面図。

【符号の説明】

１１…ベッド、１３…ワーク把持装置、１４…固定ベー
ス、１５…砥石台、１６…静圧スライド機構、１７…砥
石車、２２…ブラケット、２２ａ…収容穴、２３…ラジ
アルベアリング、２４…静圧軸受、２５…送りねじ、２
５ａ，２５ｂ…軸部、２５ｃ…ねじ部、２６…サーボモ
ータ、３５…軸受本体、３６…スライド部材、ラジアル
ベアリング３７、３８…付勢手段としての板バネ３８、
Ｗ…ワーク。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイド部材の上面に対し前記砥石台を静
   圧スライド機構を介して前後進動作可能に支持し、前記
   砥石台の下方において送りねじをその前後両端部におい
   て軸受により回転可能に支持し、送りねじの基端部にモ
   ータの出力軸を連結し、さらに前記砥石台の下部に連結
   したナット部材に前記送りねじを螺合し、ワーク把持機
   構により把持されたワークに対し前記砥石台により支持
   された砥石車を前後進動作させてワークの研削作業を行
   うようにした研削盤において、前記送りねじの両端部を
   支持する軸受のうち少なくとも一方を静圧軸受としたこ
   とを特徴とする研削盤における砥石台の駆動機構。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記送りねじの一方
   に設けられたモータ側の軸受をラジアル軸受とし、他側
   に設けられた軸受を静圧軸受とした研削盤における砥石
   台の駆動機構。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記静圧スライド機
   構に圧油を供給した後に送りねじに設けられた静圧軸受
   に圧油を供給するように構成されている研削盤における
   砥石台の駆動機構。
4. 【請求項４】 前記ガイド部材の上面に対し前記砥石台
   を静圧スライド機構を介して前後進動作可能に支持し、
   前記砥石台の下方において送りねじをその前後両端部に
   おいて軸受により回転可能に支持し、送りねじの基端部
   にモータの出力軸を連結し、さらに前記砥石台の下部に
   連結したナット部材に前記送りねじを螺合し、ワーク把
   持機構により把持されたワークに対し前記砥石台により
   支持された砥石車を前後進動作させてワークの研削作業
   を行うようにした研削盤において、前記送りねじの両端
   部を支持する軸受のうち少なくとも一方を上下に移動可
   能に、かつ付勢手段により所定位置に押圧支持したこと
   を特徴とする研削盤における砥石台の駆動機構。
5. 【請求項５】 請求項４において、軸受はブラケットに
   形成した収容穴に対し上下にスライド可能に支持したス
   ライド部材の内側にラジアルベアリングを介して支持さ
   れ、前記スライド部材は付勢手段により下方に付勢され
   ている研削盤における砥石台の駆動機構。