JPS5859759A - 工作物を円筒研削するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転する研削といしの表面によってやはり回
転する工作物から４°」利を削り取り、このばあい研削
といしと、研削といし幅に比して長い工作物との間で工
作物長手軸線の方向で縦送り運動をかつこの行程開始時
に接近運動を生せしめる形式の工作物を円筒研削するだ
めの方法及び装置に関する。

このような形式の公知の方法は縦送り研削である。この
ばあい円筒状の研削といしが使用され、該研削といしの
周面が研削面を形成し、かつ研削といし幅は工作物の研
削すべき長さにり著しく短い。機械テーブルに支承され
ていてかつ縦軸線を中心にして回転される工作物は、機
械テーブルと一緒に研削といしに沿って案内され、この
ばあい工作物の表面から材料が、接近する寸法に相応す
る厚さで削り取られる。工作物が回転しかつ同時に工作
物縦軸の方向で運動されるので、研削面は工作物表面に
沿ってら旋状に経過する。このばあい縦送り速度及び周
速度もしくは工作物の回転数は、ら旋状の研削軌道のら
線が少なくとも互いに接続し、有利には互いにオーバラ
ップするように互いに調和されなければならない。要す
るに工作物−回転当りの縦送り量は研削といしの幅と同
じかあるいはそれより小さい。−回転当りの工作物縦送
り量に対する研削といし幅の比をトラバ−ス数として表
わす。トラバース数が多くなればなる程、工作物に残っ
ている粗面度に関する研削効果が良くなる。これは研削
といしがその幅の大部分で工作物表面を後加工し及び研
磨するからである。しかし固有の屑出し加工は、縦送り
方向で位置する研削といし縁によって特に行なわれ、そ
れ故に研削といし縁は高い応力を受ける。このような理
由から接近する寸法は極めて小さくされ、従って工作物
は研削といしに沿って何回も案内されなりればならない
。工作物がその全長にわたって研削といしに沿って案内
されるとすぐに、要するに一１ｊ−程を１」゛なわれる
とすぐに、次の接近運動が行なわれる。１回の送り及び
１回の戻りが終了した後に、要するに二重行程の後にの
みそれぞれ新らたに接近することができる。所定の最終
寸法が達成するまでしばしば３０行程及びそれ以」二の
行程が必要であり、このことにより著しい加工時間がか
がる。

別の公知の円筒研削方法はｌ；ＩＪり込み研削である。

このばあい研削といし幅４Ｊ加工すべきに作物表面の軸
方向長さより大きい。研削といし及び工作物は長手方向
で互いに連動されず、研削といしは常に半径方向で、仕
上げマＪ法が得られるまで、回転する工作物内に浸入す
る。このような切り込み研削方法によれば、短い工作物
しかその全長にわたって同時に仕上げ加工されない。こ
れは可能な研削といし幅に限界があるからである。長い
工作物のばあいにはこのような方法によれば段階的に加
工されなければならない。このばあい軸方向で相前後し
て位置する工作物の範囲が研削される。工作物の全加工
時間は、縦送り研削より短縮されるけれども、しかし付
加的な位置決め作業が必要である。さらに、申し分ない
表面品質を達成するために、最終的な作業工程として少
なくとも一つの行程で縦送り研削されなければならない
。

研削個所が、使用される研削といしよりわずかたけ広い
と、同様に切り込み研削方法が使用される。このばあい
工作物の端部は切り込み研削によって仕上げ寸法に加工
され、かつ工作物の残りの部分は片側でわずかに面取り
された研削といしを用いてゆっくりとした縦送りによっ
て長手方向で削り取られる。研削幅に比べて短い傾斜面
だけが専らむき出しになっており、従って切断力は傾斜
面から円筒状のといし面への移行範囲でしか生ぜずかつ
それ故に縦送りは非常に低い速度でしか行なわれない。

それ故に複式切り込み方法に比べて、このような方法は
時間を節減することができない。

本発明の課題は、公知の方法より著しく時間を節減する
ことのできる」；うな、二［工作物を円筒研削する方法
及び装置を提供することである。

このような課題を解決するために本発明では、研削とい
しの円筒状周面区分の範囲で７１１作物の仕上げ寸法を
確定する４′Ａ判研削しろあるいはその部分に相応する
」工作物１法を達成するまで所定の切り込み速度で接近
３Ｉｊ動させ、次いで研削といしの円筒状区分から面取
りされた残りの周面区分が、縦送り運動によって、工作
物からその全長にわたって４′Ａ利を、円筒状範囲にお
けると同じ最終寸法で削り取るようにした。

本発明による円筒研削方法は、縦送り研削に比べて著し
く大きな寸法、しかも完全な研削しろの寸法だけ、工作
物の全長にわたって切り込み研削に相応する一作業工程
でニー［作物の削り取りを許容し、それにもかかわらず
このばあい工作物は研削といしの幅より著しく長い。切
り込み研削のばあいに一般的であるような少なくとも半
径方向での研削といしへの接近が生ぜしめられ、このば
あい最終寸法に相応する工作物表面に対して平行に延び
る研削といしの終端範囲によって工作物の表面は所定の
寸法に仕上げ加工される。この終端範囲に対して角度を
成して延びる研削といしの周面は、相応して形成された
普通の形式の、要するに工作物の円すい状表面を生ぜし
める。続く縦送り運動のばあいに、材料は工作物表面か
ら常に増大して削り取られ、このことはやはり切り込み
工程に相応する。

研削といしのこのような範囲はその最大幅にわたって延
びているので、縦送り運動は切り込み速度の数倍である
。このばあい大事なことは、縦送り方向で前方に位置す
る研削といしの縁だけが必要なのではなく、研削といし
の面取りされた全幅が削り取り時に作用することである
。

それ故に一行程だけでなくばあいによっては数行程で工
作物の仕」〕げ寸法がｉｌ成される。

さらに、本発明の有利な方法が特許’３−ｆｉ求の範囲
の従属項第２〜第７項に示されており、これらの方法を
実施するだめの装置の特徴は以下のとおりである。つま
り、研削といしの而取りされた幅が円筒状の幅Ｊ：り大
きくなっており、かつ円筒状周面と面取りされた周面と
の間の角度αが、ｔａｎｇα≦０．０１であるにうに設
計されている。

以下に図示の実施例につき本発明を説明する第１図には
円筒状の１１４１１１が示されており、該軸は加工すべ
き工作物を示しかつ周知の形式で定置の両センタ２，３
の間で１ｌｑｌ＋の縦軸Ｎ４を中心に回転可能に支承さ
れている。研削といし５がその軸線６を中心にして同様
に回転Ｉげ能に支承されている。研削といしはその周面
に複数のと粒を備えており、該と粒の縁が同時にかつ迅
速に工作物から材料を削り取る。＋１１１１は図示され
ない機械テーブルによって二１ｒ矢印Ｖの方向で交番的
に前後に走行し、従って軸はその都度全長にわたって研
削といし５のそばを通過する０両終端位置を説明するた
めに、研削といし凸を工作物の一方の終端位置で、かつ
破線で示された研削といし５′　を工作物の他方の終端
位置で概略的に示す。さらに、工作物はその終端位置で
研削といしを所定のオー・々−ラン寸法だけ通過するこ
とが明らかであり、従って軸端部は軸の中心範囲と同じ
頻度で研削といしを通過される。このような縦送り研削
のばあいには、研削といし幅すに相応する幅のら旋状研
削軌道が形成される。

工作物の所期の表面品質のためには、トラ・々−ス数Ｕ
が著しく重要である。このトラノ々−ス数は、工作物−
回転当りの縦送りと、工作物回転数と、研削といし幅に
よって算出される。縦送りＳは以下の式で表わされる： ■ｔ Ｓ＝−［ｍ／回転数］（１） Ｗ 但し式中、■ｔ　は機械テーブル、要するに工作物の縦
送り速度であり、γＩＷ　ＩＵ−１’、　（’ｌ物回転
数である。研削といしの所＞ｊｌＯ幅が１）であるばあ
いに、トラノζ−ス数Ｃ」以十゛の式により算出される
： ｕ　＝　−（２１ トラノ々−ス数は少なくとも１１−１でなりればならな
い。ずなわち縦送りＳ−研削といしｂより大きくてはな
らない。なぜならばそうで／ｆりれば工作物表面のあら
ゆる点が研削といしによって研削され１（いからである
。

研削といし５は行程１．．ｌ〕換え１１Ｊ°に所′／１
ｆの寸法たけ接近され、この寸法は一１°作物の削り取
る表面層の厚ざを規定する。この接近寸法ｃｌ］、前述
の縦送り研削方法のばあいに（」きわめてわずかであり
、たとえば普通の４′、ＡＭ！１及び研削条件のばあい
にＱ、　０１　ｍｕの人きざである。削り取るべき４，
１料の全厚さがこのようｔｒ接近Ｎ法の数倍であるので
、工作物の行程数も相応して多くなりればならない。

第２図から明らかな周知の切り込み研削方法は、切り込
み運動の他に工作物の縦送り運動も行なわれる。第２図
に示された円筒状の軸７は７ランジ７ａを有しており、
かつ軸の縦軸線８を中心にして回転駆動される。軸７は
全幅すを有する研削といし９に」：って円筒研削される
。

研削といしの有効幅ｂ１はわずかであり、これはといし
周面が幅ｂ２で円すい状に斜めに面取りされているから
である。

軸７は矢印Ｈの方向で、要するに半径方向で研削といし
９に接近され、このばあい軸７の７ランジ７ａが研削と
いしの一方端面に沿って案内される。軸７にといしをこ
のように切り込むさいに、材料は所定の厚さでら旋状に
削り取られ、このばあい加工区域の長さは研削といし９
の幅ｂ１に相応する。切り込み速度は削り取る材料量に
比例し、かつ材料量は工作物の研削直径に比例する。切
り込み行程終了時に、軸の幅ｂ１もしくは軸の相応する
長さにおける軸直径の仕上げ寸法が達成される。続いて
軸がその長さにおける残りの部分でも完成加工されるだ
めに軸は矢印■の方向で移動される。このばあい研削と
いしの下縁９ａがチー・ξ状の面取り部によりむき出し
になっており、かつ０［削ライニングは移行範囲９ｂで
のみ削り取るイ：Ａ利と係合する。この研削面は極めて
狭いので、１ｌｌ１７の送りは極めて遅い速度でのみ行
なわ力７、従つで著しい加工時間が生じ、この加＝Ｌ時
間は＋ｌ１１１＋が長けれは長い程長くなる１、それ故
にこの」：うな方法は短い工作物にしか適しておらず、
この工作物は切り込み方法においてその最大長さで、曹
するに研削といしの幅ｂ１で加ニドされる１、それ故に
この方法は、この」：うな使用例のためにしか適用され
ない。

第３図〜第５図には本発明による方法を実施するだめの
装置が示されている。フランジ１０ａを有していてかつ
ｊｌｌ＋線１１全１１にして回転する軸１０が円筒研削
される３、加工のだめに、全幅Ｂを有する研削といし１
２が設けられている。研削といしは幅すで円筒状であり
、その周面の残りの範囲でテーパ状に面取りされている
。このチー・々の角度αは、本発明による方法を判り易
くするために図面において著しく拡大して示されている
。この角度は、所定の最終寸法ｍと研削といしの端縁１
２ａとの間の間隔−が、普通軸直径に関連していてかつ
削り取られる材料層を示す材料研削しろＺの半径方向の
寸法に相応しているように選ばれている１、間隔子の代
わりに、この間隔の一部分も選ｄれ、従って最終寸法は
一行程ではなく、複数の行程で達成され、この複数の行
程の数は選ばれた一部分に相応する。

（１４つ 加工開始時に、軸１０か機械デープル（図示せず）と−
緒に矢印Ｒの方向で研削といし１２に接近され、従って
４′Ａ判ｃｊ少なくともりノリ込み行程で、第３図に示
される位置に達するまで削り取られる。軸１０の７ラン
ジｌｏａへの移行個所にみぞ１０１〕が介在して一１］
す、従ってこの個所で、フランジに向かう１ｌ１１＋端
部まできれいな表面加工を許容する、研削といしの突出
部が得られる。

切り込み速度は、時間中位で削り取られる４：Ａ判の量
により算出される。明り込・ろ速度Ｖｆ　　は以下の式
に」；り得られる： ■、−ノーμし　Ｃｍｍ　／　ｒｍｎ　］　　　　（３
）但し式中、Ｚ　は相ス・ｊ的な時間削り取り容量を単
位ｒｎ７Ａ　／　Ｓ　・ｒｎｍで、ｄは１．イノ１物の
的径を１１′Ｌ位ｍｍで示す。Ｚ　がたとえば４−であ
ると、切り込み速度■ｆ　　は、５０　ｙｎｚＩｌのと
いし／　Ｉ（半径のばあいに１、５２７１１ｍ／　ｍｉ
ｎになる。

切り込みによって第３図によるｈ２終位置に達（１ｍ すると、回転する１ニ作物１０は機械テーブルによって
矢印Ｖの方向で送られる。このばあい研削といしはその
チー・々状の全幅で材料に支持し、中央位置が第４図に
示されている。機械テーブルの縦送り速度は、切り込み
速度より著しく大きく選ばれることができる。縦送り速
度Ｖｔは次の式により算出される。

り込み速度より大きい。たとえば研削といしが７０籠の
全幅Ｂを有していて、かつ円筒範囲の幅すが１０ｍｍで
あると、側斜研削しろＺ−０３朋のためには縦送り速度
ｖｔ　　と切り込み速度■ｆとの間の比のために係数４
００が得られる。

研削といしの全幅Ｂと部分幅すとの間の比を選ぶばあい
に、以下のことが考慮されている。

つまり、切り込み速度が縦送り速度を測定するために高
くされる係数は角度αが小さくなればなる程大きくなり
、工作物研削しろ２に対する比を表わす距離Ｂ　−１）
　ｊｉ長くなる。Ｉｆ’！１１１）の絶対寸法はやはり
縦送り速度■ｔ　　のために決められている。最大に選
ばれる縦送り速度６」、研削といし円筒部幅１〕に対し
ておよび１：作物の回転数に対して比例し、並びにトラ
バース数に対しては反比例する。トう・ζ−ス数≧１で
な（プればならないので、研削といしの部う）幅１〕Ｇ
」任意に小さく選ばなりればならない。なぜならば、さ
もなければ切り込み速度を高ｙ）る係数か角度αから算
出される値より低く　ｆ、、ｒ　ｉＪればろ゛らないか
らである。前述の例で算出された係、！ｌ＆　４−００
は、トラバース数１が選ばれかつｌ：（／物の回転数６
Ｑ　ｒｐｍであるばあいに得られる。

第５図には、縦送り行程の終端にお（Ｊる二［工作物と
研削といしとの間の相対位置が示されている。研削とい
しの円諦状部分（，１、＋ｌｌｌ＋端を人］法Ｈだけオ
ーバランしており、これ４Ｊこの」二うな軸端も申し分
なく円筒研削するためである。

本発明にＪ：る方法によって、第１図により説明した公
知の縦送り研削においてかかる加工時間より著しくわず
かな加工時間ですむ。公知のばあい実際に縦送り速度■
ｔ　　が本発明による方法のばあいより大きく選ばれて
いるけれども、しかしこれはそれぞれの行程のために削
り取られる材料量が寸法−より著しく小さく選ばれてい
なければならないことによる。要するに与えられた実例
のばあいに３０行程が必要であり、該行程はそれぞれ、
本発明の方法に比べて７倍の速度で行なわれるけれども
、多くの行程数により研削全時間が著しく長くなる。与
えられた実例のために、本発明の方法によれば公知の研
削全時間のｙしか必要でない。

長い軸が連続する切り込みによって完全に加工されるよ
うな別の公知の方法に比べて、やはり時間節減が得られ
る。このような公知の方法では、それぞれの切り込み時
に最終寸法が達成されるけれども、工作物はその都度の
切り込み過程のために新らたＧこ位置決めされなければ
ならず、さらに端部加工として縦送り研削方法における
縦送りも必要である。

本発明に」：る方法Ｇｊｌ　’ｉ円輪状に作物の外側円
筒研削Ｏこだけ使用されるのではない。むしろ円ずい状
の表面を有する工作物も本発明による形式で加工され、
このばあい工作物の支承及び研削といしと工作物の相対
連動は、縦送り研削方法のばあいに一般的な形式で行な
われる。工作機械が、たとえば多角形状を有する丸くな
い工作物の研削のためＧこも調整されると、このような
工作物も本発明による方法によりもしくは本発明により
形成された研削といしによって加工される。このような
工作機械は、傾斜する支えあるいは機械テーブルを有し
ていることが公知であり、このことによって必要な支承
及び接近が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は縦送り方法を説明するために示した円筒状研削
といしを有する円筒工作物を示す平面図、第２図は公知
のＶノリ込み方法を示す７ランジ付円筒工作物と研削と
いしの平面図、第３図は本発明ににる円筒研削装置の平
面図、第４図は第３図に相応する装置を工作物を縦送り
した位置で示す平面図、第５図は工作物を最終位置で示
す第３図に相応する平面図である。 ｌ・・・軸、２・３・・・センタ、牛・・・縦軸線、５
・５　・・・研削といし、６・・・軸線、７・・・軸、
７ａ・・・フランジ、８・・・縦軸線、９・・・研削と
いし、９ａ・・・下縁、９ｂ・・・移行範囲、１０・・
・軸、ｌｏａ・・・フランジ、１０ｂ・・・みぞ、ｌｌ
・・・軸線、１２・・・研削といし、１２ａ・・・端縁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　工作物を円筒研削するだめの方法であって、回転す
   る研削といしの表面によってやはり回転する工作物から
   材料を削り取り、このばあい研削といしと、研削といし
   幅に比して長い工作物との間で７Ｆ二作物長手軸線の方
   向で縦送り運動をかつこの行程開始時に接近運動を生せ
   しめる形式のものＧこおいて、研削といしの円筒状周面
   区分の範囲で工作物の仕上げ寸法を確定する材料研削し
   ろあるいはその部分に相応する工作物寸法を達成するま
   で所定の切り込み速度（Ｖｔ）で接近運動させ、次いで
   研削といしの円筒状区分から面取りされた残りの周面区
   分が、縦送り運動によって、工作物からその全長にわた
   って材料を、円筒状範囲におけると同じ最終寸法で削り
   取ることを特徴とする工作物を円筒研削するための方法
   。 り込み速度（Ｖｆ）より大きく選び、このばあい角度α
   が、円筒状の周面区分のｆｆ線と、該母線を削り取る、
   研削といしの而取りされた周面区分のｆｊＪ線との間の
   角度である竹、１′ｉ請求の範囲第１項記載の方法。 ３　円筒状の周面区分の軸方向１？さく１フ）を・工作
   物の所定の回転数及びトラバー７、、数１１≧うに膜用
   している！ｔ”Ｉ’　ｊｉ請求のｉ、ｉＡｉ囲第２Ｊ”
   ｆＩ記載の方法。 ４　研削といしの面取りされた周面１に分の最大間隔が
   、仕上げ−・１法に削り取「、れるために予め与えられ
   た４′、Ａ利研削しろ２の１″−分にやつと相応する特
   許請求の範囲第１」Ｌ′Ｉ〜第３頂のいずれか１項記載
   の方法。 ５　研削といしの周面の而取り部を、Ｈ利削り取りが縦
   送り遅動時に研削といしの面取りされた周面区分の幅に
   わたって常に増大するように設計する特許請求の範囲第
   １項〜第４項のいずれか１項記載の方法。 ６、切り込みを研削両板の半径方向で行なう特許請求の
   範囲第１項〜第５項のいずれか１項記載の方法。 ７　回転する研削といしの表面によってやはり回転する
   工作物から材料を削り取り、このばあい研削といしと、
   研削といし幅に比して長い工作物との間で工作物長手軸
   線の方向で縦送り運動をかつこの行程開始時に接近運動
   を生せしめる形式の工作物を円筒研削するだめの方法を
   実施する装置であって、研削面として形成された研削と
   いしの周面が、研削といし全幅の一部分にわたってのみ
   円筒状であり、かつ残りの幅にわたって面取りされてい
   る形式のものにおいて、研削といしの面取りされた幅が
   円筒状の幅より大きくなっており、かつ円筒状周面と面
   取りされた周面との間の角度αが、ｔａｎｇα≦０．Ｏ
   ｌであるように設計されていることを特徴とする、工作
   物を円筒研削するだめの装置。 ８　研削といしく１２）が、ｌ’Ｊ　Ｐ、′？＋状周面
   区分からといし端面までテーノ々状に先細にされている
   特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９　研削といしく１２）の全幅（１３）と、円筒状周面
   の軸方向長さに相応する部分幅（ｂ）との比が５＝１と
   ３０；１との間にある（特許請求の範囲第７瑣又は第８
   瑣記載の装置。