JPS62264861A - 研磨加工装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、穴内面や曲面等の被加工物表面を研磨し、平
滑化するに際して用いられる研磨加工装置に係り、特に
その耐久性および加工精度を効果的に向上せしめ得る構
造に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来から、精密中ぐり盤や研削盤等で仕上げられた穴内
面や曲面等の被加工物表面を、更に平滑にすると共に、
寸法精度を向上させ或いは真円誤差を矯正するに際して
は、一般に、ランプ盤やホーニング盤、超仕上盤などの
研磨加工装置が用いられている。

ところで、このような研磨加工装置の一種として、外周
縁に幾つかの研磨砥石が取り付けられた円柱状の回転工
具（ホーン）を、スピンドルの先端部に取り付け、該ス
ピンドルを回転駆動せしめると共に、更にその軸方向に
工程の短い急速な往復運動、即ち振動を付加せしめるこ
とによって、砥石の被加工面に対する研磨能率を一層向
上させたものが知られている。

すなわち、このような研磨加工装置にあっては、そのス
ピンドルが回転と軸方向の振動との二つの異方向の運動
を行なう構造とされているために、かかるスピンドルに
対して外部の電動機などの回転駆動力を伝達するに際し
ては、軸方向の動きを許容しつつ行なう必要があるので
あり、それ故、通常、スピンドルに取り付けられる歯車
やプーリ等の回転駆動力伝達部材が、スプライン機構を
介して、相対回転不能に且つ軸方向に所定距離相対移動
可能に嵌め合わされてなる構造とされている。

しかしながら、上述の如き構造とされた研磨加工装置に
あっては、そのスピンドルに加えられる軸方向の動きが
、極めて急速な往復運動であるために、かかるスプライ
ン機構の摺動部分における摩耗が甚だしく、またその摩
耗によってスピンドルのガタッキ等が惹起されることと
なるために、Ｈの耐久性および加工精度上の大きな問題
点を有していたのである。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その特徴とするところは、ベッ
ドに立設されたコラムに保持された主軸ヘッドに、所定
の駆動手段にて回転駆動せしめられるスピンドルを上下
動可能に取り付ける一方、該スピンドルをその軸方向で
且つ上下方向に往復動せしめることにより、該スピンド
ルの下端部に取り付けた研磨砥石にて所定のワークの被
加工面を研磨するようにした研磨加工装置において、該
スピンドルの上端部と前記駆動手段の回転軸とをコイル
スプリングにて接続せしめ、該駆動手段にて該スピンド
ルが回転駆動せしめられるようにすると共に、該駆動手
段に対する該スピンドルの接近・離間を可能と為す一方
、該スピンドルを偏心カムにて前記主軸ヘッドに支持せ
しめ、該スピンドルの回転に従う該偏心カムの回転によ
って該スピンドルがその軸方向に往復動せしめられるよ
うにしたことにある。

（発明の効果） このような本発明に従う構造とされた研磨加工装置にあ
っては、その先端部に研磨砥石が取り付けられるスピン
ドルの他方の端部に対して、コイルスプリングを介して
所定の駆動手段の回転軸が接続され、該コイルスプリン
グを介して回転駆動力が伝達されることとなる。それ故
、そのスピンドルが回転駆動させられて、同時に偏心カ
ムの作用にて軸方向に往復動させられた場合にあっても
、駆動手段の回転軸に対するスピンドルの軸方向の相対
動はコイルスプリングにて許容、吸収されるのであり、
その回転駆動力が良好に伝達され得るのである。

従って、このように、コイルスプリングを介して駆動手
段の回転駆動力をスピンドルに伝達する本発明に従う構
造のものにあっては、従来の装置の如きキーを設ける必
要がないところから、スピンドルの往復動によって、駆
動力伝達部に摩耗が惹起されるようなこともないのであ
り、それ故かかる研磨加工装置の耐久性および加工面の
面粗度等の加工精度が効果的に向上され得るのである。

（実施例） 以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明に従う構造とされた一実施例を、図面を参照しつつ詳
細に説明することとする。

先ず、第１図には、本発明に従う構造とされた研磨加工
装置の全体図が示されている。この図において、１０は
ベッドであり、その上面上には被加工物把持チャック１
２が設けられていると共に、矩形状断面を呈するコラム
１４が垂直に立設されている。このコラム１４には、そ
の−垂直面上において、上下方向に延びるガイド１６が
固設されている。そして、このガイド１６にて案内され
つつ、上下方向に移動可能な状態で設けられたアーム１
８に対して、主軸ヘッド２０が一体的に取り付けられ、
支持されている。また、このアーム１８は、ガイド１６
に沿って設けられた、外周面に雄ネジを有する上下駆動
用スピンドル２２に螺合されており、該スピンドル２２
が、上下駆動用モータ２４にて回転駆動せしめられるこ
とによって、これらアーム１８と主軸ヘッド２０とが、
ガイド１６にて案内されつつ、上下方向に一体的に移動
せしめられるようになっている。なお、第１図中、２６
はロータリーエンコーダであり、図示はされていないが
、該ロータリーエンコーダ２６から出力されるパルスを
計測することによって、上下駆動用スピンドル２２の回
転状態、換言すれば主軸ヘッド２０の位置を外部のカウ
ンタなどにおいて視覚表示し、或いはその停止位置を設
定し得るようにされている。

ところで、上記の如く、ガイド１６にて案内されつつ、
上下方向に移動せしめられる主軸ヘッド２０は、略円筒
形状を呈しており、第２図に示されているように、その
内部において、スピンドル２８が、その下端部が該主軸
ヘッド２０の下端面から所定長さで突出する状態で配設
されている。

このスピンドル２８は、その外周面がラジアルベアリン
グ３０．３２を介して、主軸ヘッド２０或いは主軸ヘッ
ド２０に嵌入されたベアリングケース３４にて支持され
ていると共に、その下端部近傍が、スラストベアリング
３６を介して、主軸ヘッド２０の下端開口部に螺入され
、ナツト３８にて固定されたグランド４０にて支持され
ており、該主軸ヘッド２０内において、回転可能且つ軸
方向に上下動可能な状態で収容されている。なお、この
スラストベアリング３６は、グランド４０の主軸ヘッド
２０に対する螺大深さを調整することにより、その上端
面に当接されるスピンドル２８の段付面との間に所定距
離の隙間が形成されるようになっており、それによって
該スピンドル２８の軸方向の動きを許容し得る構造とさ
れている。

また、第２図中、４２は止め輪である。

また、かかるスピンドル２８の軸方向略中央部には、略
円錐台形状を呈するカム４４が外嵌され、止めネジ４５
によって一体的に取り付けられている。一方、このカム
４４の下方には、それぞれの互いに対向する端部に略円
錐台形状の偏心カム４６が取り付けられた二つの支持ビ
ン４８．４８が、スピンドル２８を挟んで対向する状態
で、同一軸心上に配置されている。そして、それぞれの
支持ビン４８が、ベアリング５０を介して、フランジ５
２によって主軸ヘッド２０に固定されたベアリングケー
ス５４にて回転可能に支持されていることによって、二
つの偏心カム４６．４６が、スピンドル２８の軸心に直
交する同一水平軸心上において回転可能に配設されてい
る。なお、図中、５５は支持ビン４８をベアリング５０
に取り付けるためのナツトである。

そして、これら二つの偏心カム４６．４６は、それぞれ
の傾斜面の上側面部分において、前記スピンドル２８に
取り付けられたカム４４の下側傾斜面に当接されており
、それによって該スピンドル２８が、これらの偏心カム
４６．４６にて軸方向に支持されているのである。また
、このことから明らかなように、かかるスピンドル２８
が回転せしめられた際には、カム４４を介して、これら
偏心カム４６．４６が、それぞれの回転軸心回りに回転
せしめられることとなり、そして該偏心カム４６の作用
に基づいて、スピンドル２８が周期的に上下動せしめら
れるようになっているのである。

さらに、このスピンドル２８の上端部には、円環状のカ
ップリング５６が外嵌され、相対回転不能に取り付けら
れている。

一方、このようなスピンドル２８を内部に収容する主軸
ヘッド２０の上端部には、第２図に示されているように
、回転駆動モータ５８が、その回転軸６０が前記スピン
ドル２８に対して同一軸心上に且つ所定距離を隔てて対
向する状態で固設されている。また、この回転軸６０の
先端部には、ベアリング６２を介して前記主軸ヘッド２
０に固定されたフランジ６４にて回転可能に支持された
カップリング６６が外嵌され、止めネジ６８にて相対回
転不能に固定されている。

そして、このカップリング６６と前記スピンドル２８に
取り付けられたカンプリング５６との間には、コイルス
プリング７０が介装されており、該コイルスプリング７
０の両端部７２．７２が、それぞれ両カップリング６６
．５６の外周縁部に形成された切欠溝７４．７４に係止
され、相対回転不能に係合されていることによって、駆
動モータ５８の回転駆動力が、該コイルスプリング７０
を介してスピンドル２Ｂに伝達せしめられるようになっ
ているのである。また、このコイルスプリング７０によ
って、スピンドル２８が、所定の付勢力をもって常時下
方に付勢されており、該スピンドル２８に固設されたカ
ム４４の偏心カム４６に対する当接が、常に所定の押圧
力をもって為されるようにされているところから、それ
らのカム４４．４６間のスリップが効果的に防止され、
スピンドル２８が回転駆動モータ５８にて回転駆動せし
められた際の、偏心カム４６の回転に従う該スピンドル
２８の上下動が、それら偏心カム４６に追従して良好に
為され得るようにされているのである。

このような構造とされた研磨加工装置にあっては、第１
図に示されているように、スピンドル２８の下端部に取
り付けられた砥石脱着用チャック７６を介して、その外
周面に幾つかの研磨砥石が配された回転工具７８が取り
付けられるのであり、そして、モータ２４を駆動させて
主軸ヘッド２０を所定位置に保持せしめた状態下におい
て、回転駆動モータ５８を駆動させて、かかる回転工具
７８を回転及び上下振動せしめることによって、前記被
加工物把持用チャック１２にて把持された所定のワーク
に対して研摩加工が施されることとなるのである。

従って、上述の如き構造とされた研磨加工装置にあって
は、回転駆動モータ５８の回転軸６０とスピンドル２８
とが、コイルスプリング７０にて連結されていることに
よって、該スピンドル２８に対して、その軸方向の相対
動を許容しつつ、回転駆動力を伝達せしめ得る構造とさ
れているのであり、それによってスピンドル２８に対す
るモータ５８の回転駆動力の伝達が良好に為され得て、
該スピンドル２８における回転作動及び上下振動が掻め
てスムーズに行なわれ得るのである。

また、かかる研磨加工装置にあっては、従来の装置の如
く、そのスピンドル２８に対して回転駆動力を伝達する
ためにキーを設ける必要がないことから、スピンドル２
８の往復動によって駆動力伝達部に著しい摩耗が惹起さ
れるようなこともないのであり、それ故研磨加工装置の
耐久性が有効に向上され得ると共に、そのような摩耗に
起因する加工面の面粗度などの加工精度の低下が惹起さ
れるようなこともなく、その性能が極めて効果的に向上
され得るのである。

更にまた、本実施例における研磨加工装置にあっては、
カム４４および偏心カム４６が、それぞれ略円錐台形状
とされていることから、円板形状の場合に比して、その
回転による摩耗が有効に低減され得ると共に、偏心カム
４６が主軸ヘッド２０側に支持されているところから、
該偏心カム４６が摩耗した際の交換が、フランジ５２を
取り外すことによって極めて容易に行なうことができる
のである。

以上、本発明に従う構造とされた一実施例について詳述
してきたが、これは文字通りの例示であって、本発明は
、かかる具体例にのみ限定して解釈されるべきものでは
ない。

例えば、前記実施例における研磨加工装置において、そ
のスピンドル２８を上下方向に往復動せしめる偏心カム
４６は、２つの円錐台形状の部材にて構成されていたが
、この偏心カム４６は、スピンドル２８に取りつけられ
たカム４４に作用して、該スピンドル２８を上下動せし
めるものであればよく、その形状や数量などは限定され
るものではなく、更にはそれらカム４４および偏心カム
４６を傘歯車にて構成することも可能である。

また、本発明は、回転作動せしめられるスピンドル２８
を、駆動軸６０に対してコイルスプリング７０を介して
連結すると共に、該スピンドル２８を偏心カム４６にて
支持せしめるようにしたことに最も大きな特徴を有し、
それによって前述の如き種々なる優れた効果を奏し得た
ものであり、上下駆動用モータ２４や或いはロータリー
エンコーダ２６等は必ずしも必要なものではなく、例え
ば主軸ヘッド２０の上下動を手動にて行なうようにする
ことも可能である。

その他、−々列挙はしないが、本発明は当業者の知識に
基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様にお
いて実施され得るものであり、また、そのような実施態
様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも
本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでも
ないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う構造とされた研磨加工装置の一実
施例を示す全体図であり、第２図は第１図に示されてい
る研磨加工装置における主軸ヘッド部分を説明するため
の縦断面図である。 ｌＯ：ヘッド　　　　１４：コラム ２０：主軸ヘッド　　４４：カム ４６：偏心カム　　　５８：回転駆動モータ６０：回転
軸　　　　７０：コイルスプリング７８：回転工具（研
磨砥石） 出願人　　株式会社　名機製作所 同　　　株式会社　名高製作所 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベッドに立設されたコラムに保持された主軸ヘッドに、
   所定の駆動手段にて回転駆動せしめられるスピンドルを
   上下動可能に取り付ける一方、該スピンドルをその軸方
   向で且つ上下方向に往復動せしめることにより、該スピ
   ンドルの下端部に取り付けた研磨砥石にて所定のワーク
   の被加工面を研磨するようにした研磨加工装置において
   、該スピンドルの上端部と前記駆動手段の回転軸とをコ
   イルスプリングにて接続せしめ、該駆動手段にて該スピ
   ンドルが回転駆動せしめられるようにすると共に、該駆
   動手段に対する該スピンドルの接近・離間を可能と為す
   一方、該スピンドルを偏心カムにて前記主軸ヘッドに支
   持せしめ、該スピンドルの回転に従う該偏心カムの回転
   によって該スピンドルがその軸方向に往復動せしめられ
   るようにしたことを特徴とする研磨加工装置。