JPH11277431A - 冷風冷却研削盤及び研削盤における冷風冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作物の端面を砥石車の側面により研削する
冷風冷却研削盤において、研削箇所の冷却を向上させて
研削焼けなどを防止する。 【解決手段】 砥石車Ｇの側面Ｇａ１と工作物Ｗの端面
Ｗｂが接触する研削箇所Ｐに冷風を供給して冷却する。
砥石車の側方に、砥石車の回転中心線Ｏ側から研削箇所
のほゞ全域に向けて冷風を供給する冷風ノズル２６を先
端に備えた冷風供給通路２５を設ける。冷風供給通路は
砥石車Ｇを覆う砥石カバー２３と一体的に形成するのが
よく、また砥石車の回転中心線を通って研削箇所に向か
って真直に延びるものとするのがよい。砥石車の側面
に、砥石車の外周面の半径方向多少内側から砥石車の横
幅方向内側に延びるテーパ面Ｇａ２を形成すれば、研削
箇所の冷却は一層向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却した空気によ
り研削箇所を冷却するようにした冷風冷却研削盤及びこ
のような研削盤における冷風冷却方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すような工作物Ｗの大径部Ｗａ
の端面Ｗｂを研削するには、砥石車Ｇの外周面を使用す
るプランジ送り研削（図５(a) 参照）と砥石車Ｇの側面
Ｇａ１を使用するスラスト送り研削（図５(b) 参照）の
２つの方法がある。プランジ送り研削では砥石車Ｇと工
作物Ｗの外周面同士が接触する線接触であるのに対し、
スラスト送り研削では砥石車Ｇの側面Ｇａ１と工作物Ｗ
の端面Ｗｂが接触する研削箇所が側面Ｇａ１の円周方向
に延びる面接触となり、スラスト送り研削の方が工作物
Ｗとの接触面積が大きいので、加工時間が短縮される。

【０００３】一方、スラスト送り研削の場合の従来の冷
風冷却では、図６及び図７に示すように、研削箇所Ｐに
おける砥石車Ｇの外周面の接線方向となる上方に、砥石
車Ｇの外周面に沿った第１ノズル４ａと側面Ｇａ１に沿
った第２ノズル４ｂよりなる冷風ノズル４を設け、送風
管３を介して冷風供給装置（図示省略）から供給される
冷風を研削箇所Ｐ付近に供給している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように配置された
従来技術の冷風ノズル４は、砥石車Ｇを整形するツル
ア、工作物Ｗの中間部を支持するレスト装置あるいは工
作物Ｗの寸法を計測する定寸装置などと干渉するおそれ
があり、研削箇所Ｐに充分接近させることが困難なので
冷却が不足しがちである。特に研削箇所Ｐの冷風ノズル
４と反対側である部分Ｂは、冷風ノズル４側である部分
Ａの陰になるので部分Ａに比して冷風の供給量が少なく
なって充分な冷却ができず、研削焼けを生じるという問
題がある。このため実際は微速送りでしか研削をするこ
とができず、加工時間を短縮できるという利点を生かす
ことができなかった。

【０００５】本発明は、冷風ノズルの配置を改良するこ
とにより、このような各問題を解決することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る冷風冷却研削盤は、砥石車の側面により工作物の端面
を研削すると共に、この研削箇所に冷風を供給して冷却
を行うようにしてなる冷風冷却研削盤において、砥石車
の側面側に、砥石車の回転中心線側から砥石車の側面と
工作物の端面が接触する研削箇所のほゞ全域に向けて冷
風を供給する冷風ノズルを先端に設けた冷風供給通路を
備えたことを特徴とするものである。冷風供給通路及び
冷風ノズルは砥石車の側方に設けられているので、ツル
ア、レスト装置、定寸装置などの他の装置と干渉するお
それなしに冷風ノズルの先端を研削箇所に接近させるこ
とができ、また砥石車の中心側から供給される冷風ノズ
ルからの冷風は砥石車の側面の円周方向に延びる研削箇
所のほゞ全域に一様に供給される。

【０００７】前項の発明は、冷風供給通路が砥石車の回
転中心軸より後方位置から研削箇所に向かって真直に延
びる部分を有し、冷風ノズルはこの真直に延びる部分の
先端に同部分と同方向に連続して延びるように設けるこ
とが好ましい。このようにすれば冷風は冷風供給通路及
び冷風ノズルにより長距離にわたり同一方向に案内され
るので、吹き出しの方向が安定する。

【０００８】前２項の発明は、砥石車を覆う砥石カバー
を備えたものとし、冷風供給通路は砥石カバーと一体的
に形成することが好ましい。

【０００９】前各項の発明は、砥石車の側面に、砥石車
の回転軸線に直交した最外周面と、回転軸線方向の幅が
外周に向けて次第に幅広となり最外周面に連なるテーパ
面を形成することが好ましい。このようにすれば、冷風
ノズルからの冷風は砥石車のテーパ面と端面の間に供給
される。

【００１０】また、本発明による研削盤における冷風冷
却方法は、砥石車の側面により研削される工作物の端面
の研削箇所に冷風を供給して冷却を行う研削盤における
冷風冷却方法において、砥石車の回転中心軸より後方位
置から研削箇所に向かって真直に延びる部分を有する冷
風供給通路を砥石車の側方に設け、この真直に延びる部
分の先端に同部分と同方向に連続して延びるように設け
た冷風ノズルから研削箇所に冷風を供給するようにした
ことを特徴とするものである。前述の冷風冷却研削盤の
場合と同様、この場合も、ツルア、レスト装置、定寸装
置などの他の装置と干渉するおそれなしに冷風ノズルの
先端を研削箇所に接近させることができ、また砥石車の
中心側から供給される冷風ノズルからの冷風は砥石車の
側面の円周方向に延びる研削箇所のほゞ全域に一様に供
給される。

【００１１】

【発明の実施の形態】先ず、図１〜図３に示す実施の形
態の説明をする。図１及び図２に示すように、研削盤の
ベッド１０上には工作物テーブル１４が第１案内レール
１０ａを介して水平なＸ方向（図１参照）に移動可能に
案内支持されている。第１案内レール１０ａに回転のみ
可能に軸支されてモータ（図示省略）により回転される
送りねじ１５は工作物テーブル１４の下面に固定された
ナット１５ａと螺合され、これにより工作物テーブル１
４はＸ方向に往復移動される。工作物テーブル１４上に
は、主軸１７を軸承する主軸台１６と心押台１８が左右
方向に対向して同軸的に設けられ、工作物Ｗは主軸１７
と心押台１８に設けたセンタにより両端が支持されてい
る。主軸１７は主軸台１６に設けたモータ１７ａにより
回転駆動され、これと共に工作物Ｗも回転される。

【００１２】また図１〜図３に示すように、ベッド１０
上には、砥石台２０が第２案内レール１０ｂを介してＸ
方向と直交する水平なＹ方向に移動可能に案内支持され
ている。第２案内レール１０ｂに回転のみ可能に軸支さ
れてモータ（図示省略）により回転される送りねじ２１
は砥石台２０の下面に固定されたナット２１ａと螺合さ
れ、これにより砥石台２０はＹ方向に往復移動される。
この砥石台２０には主軸１７と平行な砥石軸２２が軸承
されてモータ（図示省略）により回転駆動され、砥石台
２０から突出する砥石軸２２の一端には砥石車Ｇが取り
付けられている。砥石車Ｇは、図３に示すように、砥石
軸２２に同軸的に固定される円板部Ｇｂと、ＣＢＮ等の
砥粒を結合剤によりリング状に結合して円板部Ｇｂの外
周に固着された砥石部Ｇａよりなるものである。工作物
Ｗの大径部Ｗａの端面Ｗｂは、研削箇所Ｐにおいて砥石
部Ｇａの側面Ｇａ１と面接触して研削される。研削箇所
Ｐは、図２において上下方向に延びる短い円弧状とな
る。

【００１３】図１〜図３に示すように、砥石車Ｇ側とな
る砥石台２０の一側には、工作物Ｗ側を除き砥石台２０
を覆う板金製の砥石カバー２３が固定されており、この
砥石カバー２３の外側板２３ａと上側板２３ｂの外面に
は冷風供給通路２５が一体的に設けられている。冷風供
給通路２５のうち、砥石車Ｇの側方となる外側板２３ａ
の外面に設けられる部分は、主として図２に示すよう
に、砥石車Ｇの回転中心線Ｏより後方から、すなわち回
転中心線Ｏに対し研削箇所Ｐと反対側となる後端部分か
ら回転中心線Ｏを通り研削箇所Ｐに向かって水平に真直
に延びて外側板２３ａの先端縁に達する第１部分２５ａ
と、この後端部分に連結されて上方に延びる第２部分２
５ｂよりなり、第１部分２５ａの先端にはこれと同方向
に連続して延びて研削箇所Ｐに向かう冷風ノズル２６が
設けられている。冷風ノズル２６は、上下方向に延びる
研削箇所Ｐのほゞ全域に向けて冷風を供給するために、
側面形状（図２参照）は先端に進むにつれて上下幅が大
きくなる末広形とし、平面形状（図１参照）は先細形と
している。なお、冷風ノズル２６はこの形状に限定され
るものではなく、研削箇所Ｐのほゞ全域に向けて冷風が
供給されればよい。例えば、図２に示すような先細末広
形、または、研削箇所Ｐに集中して供給されるように側
面、平面共に先細形としてもよく、また、冷風の供給流
量等から何ら形状を変えなくとも充分に研削箇所Ｐに冷
風が供給されるならば、特別に形状を変える必要もな
い。砥石カバー２３の上側板２３ｂに設けられる冷風供
給通路２５の第３部分２５ｃは、第２部分２５ｂの上端
に連結されて砥石軸２２と平行に延びている。取付金具
２９により砥石台２０の上面に取り付けられた冷風供給
管２７は、一端部が管継手２７ａにより冷風供給通路２
５の第３部分２５ｃに連結され、冷風供給装置２８から
の冷却された冷風（温度は例えば−３０℃）を冷風供給
通路２５に供給して冷風ノズル２６の先端から研削箇所
Ｐ付近に向けて吹き出すようになっている。

【００１４】次にこの実施の形態の作動の説明をする。
先ず図５(b) に示すように、砥石車Ｇをスラスト方向に
おいて工作物Ｗの大径部Ｗａから外れた位置とし、砥石
部Ｇａの外周面が工作物Ｗの外周面と接する位置までプ
ランジ送りを与えてから、大径部Ｗａが砥石車Ｇに接近
する向きのスラスト送りを与えて、砥石部Ｇａの側面Ｇ
ａ１により大径部Ｗａの端面Ｗｂを研削する。これと同
時に冷風供給装置２８からの冷却された冷風は冷風供給
管２７及び冷風供給通路２５を通り、冷風ノズル２６か
ら研削箇所Ｐに供給されてこれを冷却する。図２におい
て、研削箇所Ｐは上下方向に延びる短い円弧状であり、
冷風ノズル２６からの冷風は砥石車Ｇの回転中心線Ｏを
通る水平方向に吹き出されるので研削箇所Ｐのほゞ全域
に一様に供給され、研削箇所Ｐは全域が充分に冷却され
る。従って、研削焼けを生じるおそれなしに研削送り速
度を高めて加工時間を短縮することができる。

【００１５】上記実施の形態では、先端に冷風ノズル２
６を設けた第１部分２５ａは砥石車Ｇの回転中心線Ｏの
反対側となる後端部分から回転中心線Ｏを通って研削箇
所Ｐに向かって真直に延びており、冷風は冷風供給通路
２５及び冷風ノズル２６により長距離にわたり水平方向
に案内されるので、吹き出しの方向が安定する。従っ
て、冷風の量などを変化させても研削箇所Ｐへの冷風の
供給を確実に行うことができ、常に確実な冷却を行うこ
とができる。

【００１６】また上記実施の形態では、砥石車Ｇを覆う
砥石カバー２３を設けてこれと一体的に冷風供給通路２
５を形成したので、冷風ノズル２６付近の冷風用配管の
取り回しが不要となり、砥石カバー２３により構成され
る砥石台２０の側面をすっきりした美的にまとめること
ができる。

【００１７】次に図４に示す変形例の説明をする。これ
は、砥石車Ｇの砥石部Ｇａの側面Ｇａ１に、砥石軸方向
の幅が外周に向けて次第に幅広となるテーパ面Ｇａ２が
形成され、さらに、砥石車Ｇの位置検出用に最外周の微
小部分は軸に直交した垂直面を有している点が図１〜図
３に示す実施の形態と異なっているだけであり、その他
の構造は同一である。このようにすれば、冷風ノズル２
６からの冷風は砥石部Ｇａのテーパ面Ｇａ２と工作物Ｗ
の端面Ｗｂの間に供給されるので研削箇所Ｐの冷却が向
上する。従って、研削焼けを生じるおそれなしに研削送
り速度を高めて加工時間を短縮することができるという
前述の効果を更に一層高めることができる。この場合の
研削箇所Ｐの幅は、砥砥石部Ｇａの側面Ｇａ１の平行部
分の半径方向幅、すなわち砥石部Ｇａの外周面とテーパ
面Ｇａ２の開始位置との間の半径方向幅である。その他
の構造及び作用は上記第１の実施の形態と同じであるの
で詳細な説明は省略する。

【００１８】なお、検知ピン等の接触式検出装置により
砥石車Ｇのスラスト方向位置を検出するため、砥石部Ｇ
ａの側面Ｇａ１の垂直部分の半径方向幅は、すくなくと
も１mm以上は必要である。この場合は、砥石部Ｇａの側
面Ｇａ１及び外周面のツルーイングを行う際にテーパ面
Ｇａ２のツルーイングを行って、側面Ｇａ１の平行部分
の半径方向幅が所定の値に保たれるようにする。

【００１９】また、本実施の形態においては、冷風ノズ
ル２６が主軸台１６の片側にしか設置されていないが、
冷風供給通路２５に切換弁を介して心押台１８側にも冷
風ノズルを設け、トラバース方向の冷風ノズルに冷風を
供給するように切換弁を制御するようにしてもよい。こ
の際、冷風の噴出を安定させるため、なるべく砥石軸２
２に接近した位置より研削箇所に向けて真直に冷風ノズ
ルを設ける必要がある。

【００２０】加えて、図１〜図３において冷風を供給す
る冷風供給通路２５は、砥石台２０の上方から第３部分
２５ｃ、第２部分２５ｂ、第１部分２５ａと２段階屈曲
されて配置されているが、図２の二点鎖線で示すよう
に、砥石カバー２３の外側板２３ａに砥石車Ｇの後方位
置から真直に配管することで、よりスムーズに冷風を供
給することができる。

【００２１】また、本実施の形態においては、端面研削
の場合についてのみ記載しているため、端面部にしか冷
風ノズル２６が設置されていないが、工作物の円筒面を
研削する場合に備えて、冷風供給通路２５から分岐させ
て砥石車Ｇの上方から円筒面側の研削箇所に向けた冷風
ノズルを設けておいてもよい。この際、切換え弁を設け
て、研削箇所に応じ円筒面と端面との冷風の供給を切替
えられるようにすれば、冷風流量の損失を防止すること
ができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、冷風ノズルの先端を研
削箇所に接近させることができ、また冷風ノズルからの
冷風は研削箇所のほゞ全域に一様に供給されるので、研
削箇所は全域が充分に冷却され、研削焼けを生じるおそ
れなしに研削送り速度を高めて加工時間を短縮すること
ができる。

【００２３】冷風供給通路が砥石車の回転中心線の後方
位置から研削箇所に向かって真直に延びる部分を有し、
冷風ノズルはこの真直に延びる部分の先端に同部分と同
方向に連続して延びるように設けた請求項２の発明によ
れば、冷風の吹き出しの方向が安定するので、研削箇所
の冷却を常に確実に行うことができ、前項の効果を一層
高めることができる。

【００２４】砥石車を覆う砥石カバーを備えたものと
し、冷風供給通路は砥石カバーと一体的に形成した請求
項３の発明によれば、冷風ノズル付近の冷風用配管の取
り回しが不要となり、砥石カバーにより構成される砥石
台の側面をすっきりした美的にまとめることができる。

【００２５】砥石車の側面に、この砥石車の回転軸線に
直交した最外周面と、回転軸線方向の幅が外周に向けて
次第に幅広となり最外周面に連なるテーパ面を形成した
請求項４の発明によれば、冷風ノズルからの冷風は砥石
車のテーパ面と端面の間に供給されて研削箇所の冷却が
向上するので、本発明の効果を更に一層高めることがで
きる。

【００２６】また、研削箇所に冷風を供給して冷却を行
う研削盤における冷風冷却方法において、砥石車の回転
中心線より後方位置から研削箇所に向かって真直に延び
る部分を有する冷風供給通路を設けると共にこの真直に
延びる部分の先端にこれと同方向に連続して延びる冷風
ノズルを設け、この冷風供給通路及び冷風ノズルを介し
て研削箇所に冷風を供給するようにした本発明による研
削盤における冷風冷却方法によれば、請求項１及び請求
項２の発明と同様、研削焼けを生じるおそれなしに研削
送り速度を高めて加工時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による冷風冷却研削盤の一実施形態を
示す全体平面図である。

【図２】 図１の２−２断面図である。

【図３】 図１の３−３断面図である。

【図４】 図１の実施形態の変形例を示す部分拡大断面
図である。

【図５】 工作物の端面を研削する方法の一般的説明図
である。

【図６】 従来技術による冷風冷却研削盤の一例を示す
要部の拡大断面図である。

【図７】 図６の７−７断面図である。

【符号の説明】

２３…砥石カバー、２５…冷風供給通路、２５ａ…部分
（第１部分）、２６…冷風ノズル、Ｇ…砥石車、Ｇａ１
…側面、Ｇａ２…テーパ面、Ｏ…回転中心線、Ｐ…研削
箇所、Ｗ…工作物、Ｗｂ…端面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 浩 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 小野 直人 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 水谷 吉宏 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砥石車の側面により工作物の端面を研削
   すると共に、この研削箇所に冷風を供給して冷却を行う
   ようにしてなる冷風冷却研削盤において、前記砥石車の
   側面側に、前記砥石車の回転中心線側から前記砥石車の
   側面と前記工作物の端面が接触する研削箇所のほゞ全域
   に向けて冷風を供給する冷風ノズルを先端に設けた冷風
   供給通路を備えたことを特徴とする冷風冷却研削盤。
2. 【請求項２】 前記冷風供給通路は前記砥石車の回転中
   心軸より後方位置から前記研削箇所に向かって真直に延
   びる部分を有し、前記冷風ノズルはこの真直に延びる部
   分の先端に同部分と同方向に連続して延びるように設け
   られている請求項１に記載の冷風冷却研削盤。
3. 【請求項３】 前記砥石車を覆う砥石カバーを備え、前
   記冷風供給通路は前記砥石カバーと一体的に形成してな
   る請求項１または請求項２に記載の冷風冷却研削盤。
4. 【請求項４】 前記砥石車の側面には、砥石車の回転軸
   線に直交した最外周面と、回転軸線方向の幅が外周に向
   けて次第に幅広となり前記最外周面に連なるテーパ面を
   形成してなる請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の
   冷風冷却研削盤。
5. 【請求項５】 砥石車の側面により研削される工作物の
   端面の研削箇所に冷風を供給して冷却を行う研削盤にお
   ける冷風冷却方法において、前記砥石車の回転中心軸よ
   り後方位置から前記研削箇所に向かって真直に延びる部
   分を有する冷風供給通路を前記砥石車の側方に設け、前
   記真直に延びる部分の先端に同部分と同方向に連続して
   延びるように設けた冷風ノズルから前記研削箇所に冷風
   を供給するようにしたことを特徴とする研削盤における
   冷風冷却方法。