JPS6228163A - 倣い研削機械 - 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】 産業上の利用分野 本発明は多角柱面、多角錐面などの創成倣い研削、例え
ば油圧切換弁のスプールの如く段差を有する円筒形状を
なし、ストロークに応じて開度を変える絞りとして前記
スプールの段差部に散在するノツチの創成などに使用す
る倣い研削機械に関する。

従来の技術 従来この種のノツチは被削物を把握する割出装置を被削
物の軸が砥石軸と平行になるよう平面研削機械に設置し
、砥石を被削物の軸に対して直角方向に通過させて成形
するか、もしくは被削物を把握する割出装置を工具研削
盤に設置し、砥石端面をノツチの傾斜面に沿って移動さ
せて研削を行ない、いずれの場合も一個所の研削が終了
する度に砥石を後退させ、割出しを行ない再度切込方向
へ砥石を近接させ研削を繰返すのが一般的であった。

発明が解決しようとする問題点 ところで、従来技術による方法では、砥石を被削物の直
径方向への早送り一切込送り一早戻り、被削物の軸直角
方向へトラバースする往復運動および１か所のノツチの
研削が完了する度に必要な被削物の回転割出し作業があ
り、更に定寸機能をも含めると能率が良くて簡潔な自動
化手段を得るのが困難であった。

問題点を解決するだめの手段 この発明は前記問題点を解決するものであって、以下に
その内容を実施例に対応する第１図および第１図の上面
図であって研削時の状態を示す第２図を用いて説明する
。

砥石２３及至２６を装着し電動機９の駆動により回転す
る砥石軸２２をフレーム２に“軸支する。

アーム３を砥石軸２２に平行な軸線でフレーム２に揺動
可能に支持する。

伝動導装置７を介して電動機８の駆動で回転する主軸１
２の一端に設けられたチャック１３により一端を掴持さ
れ他端を必押台１４で支承された被削物６が前記砥石軸
２２に平行になるよう主軸１２と心押台１４をアーム３
に配設する。主軸１２の他端には軸方向に断面寸法が変
化するカム１６を一体的に回転するよう係止する。砥石
軸２２の延長上にはこれと軸心を一致させたカムフォロ
ア２０を配設し、カムフォロア２０を軸止スルカムフォ
ロア固定台２１はカムフォロア２０の位置をその軸心上
で調整回部とする。アームの揺動を行うために、フレー
ム２とアーム３の間に液圧シリンダ３１の伸張・収縮を
利用する切込送り装置５０を弾性機構３０を介して配設
する。液圧シリンダ３１には切換弁６５の切換えにより
伸張・収縮し、伸張時の速度制御を行う絞り６１、チェ
ック弁６２．開閉弁６３よりなる速度制御機構６０を接
続する０弾性機構３０はシリンダ３１に逆向きに一体的
に設けられたシリンダ３２と該シリンダの室４１に接続
され該室の伸張・収縮に対し一定範囲の圧力を保って給
排できる図示しない流体源とで構成する。

作用 りγ性機構３０のシリンダー３２が室４１に流体の圧力
を受けて伸張した状態で切込送り装置５０を駆動しシリ
ンダ３２を伸張することにより主軸１２が早送り前進（
図において左行）する。

カムフォロア２０の外周がカム１６の外接円の範囲内に
入ると回転している主軸の位相に応じてカム１６がカム
フォロア２０に当接し主軸１２を押し返す力を切込送り
装置５０へ作用させる。この力は切込送り装置５０と連
設された９ｉ性機構３０の室４１に充満している流体の
圧力に打克って室４１を収縮させ切込送り装置５０のシ
リンダ３１の伸張を阻害することなく主軸１２を後退さ
せる。切込送り装置のシリンダ３１が更に伸張し、カム
１６がカムフォロア２０の接触から開放される位相で、
主軸１２に把握された被削物６と砥石２３及至２６が接
触する手前の位置からは開閉弁６３を閉じシリンダ３１
からの戻り油の全量を絞り６１のみを通すことにより制
御された切込速度で切込送り装置が切込前進し、カム１
６がカムフォロア２０による近接の制約を受けない位相
で被削物を研削する。研削時の砥石の切込深さはカムの
位相の変化に伴なって変化するが、砥石の最大切込深さ
は主軸−回転当りの主軸の前進量と一致する。切込送り
装置５０のシリンダ３１が伸張を続は研削が進行すると
、ついにはカムフォロア２０がカム１６の全周にわたっ
て当接し被削物上にカム１６の輪郭に平行した砥石外周
軌跡に沿って削除された切欠が創成され、必要に応じて
行うスパークアウト研削後、切換弁６５を切り換え、切
込送り装置５０のシリンダ３１を収縮させ主軸を後退し
１サイクルの動作を終了する。

完成した被削物の寸法が削り足りない場合は研削不足量
に応じてカムフォロア２０を第２図の下方へ、削り過ぎ
た場合は上方へ変倚させて調整する。第３図はカム１６
と被削物６の輪郭の関係をカムフォロア２０がカム１６
の全周にわたって当接する研削終期の状態について表わ
したものでカム１６と主軸１２の軸心を固定し、その周
囲をカムフォロア２０および砥石軸２２が相対的に公転
する如く表現したものである。カム１６の輪郭を示す直
線Ｃ上をカムフォロア２０が当接し乍ら移動すると、カ
ムフォロア２０の軸心および砥石軸の軸心は直線Ａ上を
移動する。従って砥石２０〜２６の外周は被削物６に対
し直線Ａと砥石半径だけ隔て直線Ａと平行な直線Ｂで示
す軌跡を通過する。従って砥石外周で創成された面の断
面はカム１６の輪郭と平行で（砥石直径−カムフォロア
直径）／２だけ軸心に近い（前記値が負の場合は遠い）
線で示され、カム１６の輪郭上の直線は被削物６の上で
も直線として転写されることを示している。

他の実施例 第４図は本発明の他の実施例を示すものでフレーム２に
は砥石軸２２が固定されているとともに、カムフォロア
２０が砥石軸２２と同心の位置を基点に砥石の損耗を補
償し被削物の仕上り寸法を確保するため図と垂直の方向
へ固定位置の偏倚を調整可能な構造としている。主軸１
２とカム軸１８を同軸上に配置した移動台４がフレーム
２に設けた摺動面に左右動自在に嵌挿される。移動台４
の下部５にシリンダ３２を、また、フレーム２にはシリ
ンダ３１を対向的に配設し、それぞれのロッド３８．３
７を連結する。シリンダ３２の室４１には該室の膨張・
収縮に対し内圧を一定範囲に保って給排できる流体源、
例えば、一定圧力で常にリリーフしているポンプ回路、
アキュムレータ回路、コンプレッサ回路等へ接続し、常
態においてはシリンダ３２の室４１が膨張し、移動台４
が一定限度以上の力で右へ押された場合に室４１を収縮
させてロッド３７，３８に対し移動台４が右方へ偏倚し
、移動台４を弾性的に保持する。本実施例での移動台４
を駆動する切込送り装置はエアシリンダで行ない、速度
制御機構は液圧シリンダ３３がロッド３７．３８に押さ
れて排出する液量を絞り６１で行なう空気駆動−油圧制
御による例を示したが、第１１．Ｊと同一の全油圧式で
あってもよい。

室４１に印加する圧力はシリンダ３２の断面積からロッ
ドの室４１に露出する部分の断面積を除いた有効受圧面
積との積が研削により生ずる研削抵抗と移動台４の摺動
抵抗の和を−Ｌまわるよう設定する。更に切込送り装置
５０として使用するシリンダ３１の出力は上記の力に速
度制御を行なう液圧シリンダ３３の抵抗を加えた合計に
更に余裕を見込んで設定する。

次にその動作について説明する。エアの供給を受けて作
動するシリンダ３１のロッド３７は最大容積に膨張した
室４１に充満する流体を介して移動台４を左行させる。

カムフォロア２０の外周にカム１６の外接円が干渉する
位置からはカムの輪郭に倣って右方へ押し戻されるがこ
の間もロッド３７は左行を続け、ロッド３７と移動台４
の相対位置の差は室４１の収縮によって吸収される。更
にロッド３７が左行するとロッド３８の先端が前記液圧
シリンダ３３のロッド３９の先端に当接し、液圧シリン
ダ３３から排出される液体の流量を制御することにより
制御された切込速度で左行を続け、カムフォロア２０が
カム１６に当接しない位相で被削物６を研削する。ロッ
ド３７が左行を続けることによって研削が進行し、カム
フォロア２０の外周がカム１６の全周にわたって当接す
るようになると被削物上にカム１日の形状に相似した輪
郭の創成が完成し必要に応じて行なうスパークアウト研
削後ロッド３７を右行させてサドルを後退させ研削のサ
イクルを終了する。完成した被削物の寸法が削り足りな
い場合は研削不足量に応じてカムフォロア２０を移動さ
せて調整する。

第５図及び第６図はそれぞれ第１図、第２図及び第３図
の実施例におけるりγ性機構３０の室４１に印加する流
体圧を圧縮コイルバネ４５に変えたもので、シリンダ３
２に対応する構成を簡略にし、かつ、流体の供給に拘わ
る機器を省略できるなど経済的な弾性機構を提供するも
ので、前記室４１に充満された流体の圧力は室４１の収
縮時も変化せずほぼ一定の力で移動台４を押すのに対し
木実施例ではバネ定数に支配されバネの　みに応じて移
動台４を押す力が増加する点が異なる。

その他の構成作用とも前記第１図、第２図及び第４図の
実施例と同一であるので同一部分は同一符号、同一名称
として説明を省略する。

第７図は本発明のうち、切込送り装置５０をサーボモー
タ７０に連結されて回転する雄ねじ７１と、雄ねじに螺
合した雌ねじ７２とで構成し、雌ねじ７２を嵌装したピ
ストン３５は周り止め７３を施されるとともに外周部は
シリンダとで室４１を形成し、室４１には該室の膨張・
収縮に対し内圧を一定範囲に保って給排できる圧力流体
源を接続し弾性機構３０としたものである。前記雌ねじ
７２に螺合する雄ねじ７１は必要に応じて設けられる変
速手段を介してサーボモータ７０によって駆動される。

他の部分は第１図、第２図、第４図及至第６図の実施例
と全く同じなので同一部分は同一符号、同一名称とし、
説明を省略する。また、第７図は図自体も第１図及至第
６図と共通の部分は省略して異なる部分とまわりの関連
部分のみとした。

次に動作に付いて第１図、第２図、第４図及至第６図と
異なる点は移動台４の下部５に嵌装された雌ねじ７２は
サーボモータ７ｏに駆動される雄ねじ７１の回転に応じ
て左右行し左行においては雌ねじ７２は室４１の流体を
介して、又、右行においては酸ネジ７２のフランジ部を
介して移動台４を左または右へ押して移動させる。被削
物６が砥石軸２２に近接する左行において、カムフォロ
ア２６の外周にカムエ６の外接円が干渉する位置からは
カム１６の輪郭に倣って右に押されるが、この間も雌ね
じ７２は引続き左行し、雌ねじ７２と移動台４の相対位
置の変動は室４１の収縮で吸収される。更に雌ねじ７２
が左行を続け、砥石の輪郭が被削物６の輪郭に干渉する
手前で受ける信号によりサーボモータ７０の回転は減速
し研削送り速度で左行しカムフォロア２０がカム１６に
接しない位相の時、被削物６を研削する、雌ねじ７２が
前進を続は研削が進行し遂にはカムフォロア２０の外周
がカム１６の全周に互って当接するようになると被削物
６と砥石はこれ以上接近することができず被削物上にカ
ム１６に相似した輪郭の創成が完成し雄ねじ７１は逆転
し移動台４を後退させる。上記以外は第１図及至第６図
と同じであり説明を省略する。

効果 本発明によれば簡潔な機構により経済的に多角柱面、多
角錐面などを研削する自動機械を容易に構成することが
できる。被削物の一度の脱着で複数個所の創成研削がで
き能率的に加工できる。更に加工可能な切欠きの形状は
被削物の軸に平行な平面、傾いた平面の他にカムおよび
砥石の形状によって凹、凸曲面の創成も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す側面およ
び平面概略図。第３図はカムの輪郭と砥石の軌跡を示す
説明図、第４図は本発明の別の実施例を示す側ｉ概略図
、第５図は本発明の他の実施例を示す側面概略図。第６
図は本発明の更に他の実施例を示す側面概略図、第７図
は前記とは異なる実施例でねじによる切込送り機構の部
分断面図。 ２・・・フレーム、３・・・アーム、４・・・移動台、
６・・・被削物、１２・・・主軸、１６・・・カム、２
０・・・カムフォロア、２２・・・砥石軸、２３〜２６
・・・砥石、３０・・・弾性機構、３１．３２・・・シ
リンダ、３３・・・液圧シリンダ、４５・・・バネ、５
ｏ・・・切込送り装置、６０・・・速度制御機構、７０
・、・サーボモータ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）砥石を装着して回転する砥石軸と、 被削物を把握し回転させ前記砥石軸に対し平行を保って
   間隔を増減する主軸と、 主軸と一体に回転し軸方向に断面寸法が変化するカムと
   、 軸心が砥石軸と一致し軸方向位置の調整が可能なカムフ
   ォロアと、 砥石軸と主軸の間隔を速度制御機構により送り速度を制
   御されて増減する切込送り装置と、 切込送り装置の出力部分に介装され研削抵抗によっては
   収縮せずカムがカムフォロアを押し返す力によりカムと
   カムフォロアの干渉量に応じて収縮する弾性機構よりな
   る倣い研削機械。
2. （２）主軸を砥石軸に対し平行を保って間隔を増減する
   手段としてフレームに固定した砥石軸に平行な軸で軸支
   し揺動するアームに砥石軸と平行な主軸を配設し、また
   は、フレームに固定した主軸に平行な軸で軸支し揺動す
   るアームへ主軸に平行に砥石軸を配設してなる特許請求
   の範囲第１項記載の倣い研削機械。
3. （３）主軸を砥石軸に対し平行を保って間隔を増減する
   手段としてフレームに固定した砥石軸に直角な案内に嵌
   装された移動台に砥石軸に平行に主軸を配設し、または
   、フレームに固定した主軸に直角な案内に嵌装された移
   動台に主軸に平行に砥石軸を配設してなる特許請求の範
   囲第１項記載の倣い研削機械。
4. （４）カムとカムフォロアの干渉量に応じて収縮する弾
   性機構が切込送り装置の出力部に介装されカムとカムフ
   ォロア間に生ずる力に対向するよう一定範囲の圧力に制
   御された流体の供給を受けて付勢されたシリンダで形成
   してなる特許請求の範囲第２項または第３項記載の倣い
   研削機械。
5. （５）カムとカムフォロアの干渉量に応じて収縮する弾
   性手段が切込送り装置の出力部に介装されカムとカムフ
   ォロア間に生ずる力に対向するよう付勢されたバネで形
   成された特許請求の範囲第２項または第３項記載の倣い
   研削機械。
6. （６）切込送り装置の出力部を空気圧で作動するシリン
   ダで構成し、該シリンダの行程の中途より該シリンダに
   当接し該シリンダに押されて併進する液圧シリンダの移
   動によって給排される液体の経路を絞り、速度制御機構
   とした特許請求の範囲第４項または第５項記載の倣い研
   削機械。
7. （７）切込送り装置の出力部を液圧シリンダで構成し該
   シリンダへ給排する液体の経路を絞り、速度制御機構と
   した特許請求の範囲第４項または第５項記載の倣い研削
   機械。
8. （８）切込送り装置の出力部がサーボモータおよびサー
   ボモータによって駆動されるネジで構成されサーボモー
   タの制御によって切込送り速度を制御する特許請求の範
   囲第４項または第５項記載の倣い研削機械。