KR100899136B1 - 봉형상 공작물의 센터리스연삭방법 및 센터리스연삭장치 - Google Patents

Abstract

봉형상 공작물의 선단 축부를, 높은 동축도와 원통도를 확보하면서, 극소지름인 경우에도 연삭이 가능하고, 생산효율이 높은 센터리스연삭기술을 제공한다.

공작물(W)의 기축부(Wa)를 가압롤러(4)에 의해 조정차(2)에 압착지지함으로써, 공작물(W)을 강제회전시키면서, 공작물(W)을 가압봉(5)에 의해 축방향으로 보냄으로써, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)를 숫돌차(1)에 의해 연삭가공한다. 이로써, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 지름치수가 극소이더라도, 공작물(W)의 연삭길이방향을 정확하게 제어할 수 있고, 또한 공작물(W)의 선단 축부(Wb)가 기축부(Wa)의 외경을 기준으로 하여 연삭되는 결과, 공작물(W)의 축심의 흔들림이 적고, 높은 동축도와 원통도가 확보되면서, 단시간에 계단 공작물(W)로 연삭가공이 실시된다.

Description

봉형상 공작물의 센터리스연삭방법 및 센터리스연삭장치{CENTERLESS GRINDING METHOD FOR BAR-SHAPE WORK AND CENTERLESS GRINDER}

도 1은 본 발명의 제1실시형태인 센터리스연삭장치를 나타내는 개략평면도이고, 봉형상의 공작물을 연삭가공하는 상태를 나타내는 도면,

도 2는 도 1의 제1실시형태인 센터리스연삭장치를 나타내고, (a)는 도 1의 A-A선을 따른 단면도, (b)는 도 1의 B-B선을 따른 단면도,

도 3은 도 1의 제1실시형태인 센터리스연삭장치에 의한 봉형상의 공작물을 계단형상으로 연삭가공하는 가공공정을 설명하기 위한 공정설명도,

도 4는 본 발명의 제2실시형태인 센터리스연삭장치를 나타내는 개략평면도이고, 봉형상의 공작물을 연삭가공하는 상태를 나타내는 도면,

도 5는 도 4의 제2실시형태인 센터리스연삭장치에 의한 봉형상의 공작물을 계단형상으로 연삭가공하는 가공공정을 설명하기 위한 공정설명도,

도 6은 도 4의 제2실시형태인 센터리스연삭장치에 의해 봉형상의 공작물을 다른 계단형상으로 연삭가공하는 상태를 예시하는 개략평면도,

도 7은 본 발명의 제3실시형태인 센터리스연삭장치를 나타내는 개략평면도이고, 봉형상의 공작물을 연삭가공하는 상태를 나타내는 도면,

도 8은 본 발명의 제4실시형태인 센터리스연삭장치를 나타내는 개략평면도이 고, 봉형상의 공작물을 연삭가공하는 상태를 나타내는 도면,

도 9는 봉형상의 공작물을 계단형상으로 연삭가공하는 종래의 센터리스연삭장치를 나타내는 개략평면도,

도 10은 마찬가지로, 봉형상의 공작물을 계단형상으로 연삭가공하는 다른 종래의 센터리스연삭장치를 나타내는 개략평면도,

도 11은 마찬가지로, 봉형상의 공작물을 계단형상으로 연삭가공하는 또 하나의 다른 종래의 센터리스연삭장치를 나타내고, (a)는 정면도, (b)는 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

W : 공작물 Wa : 기축부

Wb : 선단 축부 1 : 숫돌차

1a : 숫돌면 2 : 조정차

2a : 회전지지면 3 : 블레이드

3a : 경사지지면 4 : 가압롤러

5 : 가압봉 10 : 가압수단

14 : 압압수단 15 : 이송수단

25 : 조정차대(이동대) 30 : 이송수단

31 : 스토퍼

이 발명은, 봉형상 공작물의 센터리스연삭방법 및 센터리스연삭장치에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 봉형상 공작물의 선단 축부를 연삭가공하는 센터리스연삭기술에 관한 것이다.

봉형상의 공작물(이하 공작물(work)이라 칭함)의 선단 축부를 계단형상(stepped shape)으로 가공하는 방법으로서 인피드연삭방식에 의한 센터리스연삭이 바람직하게 실시되고 있다.

이러한 종류의 센터리스연삭방법으로서는, 예컨대 도 9∼도 11에 나타내는 바와 같이, 여러가지가 개발제안되어 있다.

도 9에 나타내는 연삭방법은, 연삭가공을 실시하도록 공작물(W)의 최종형상에 대응한 프로파일을 갖는 숫돌차(a)와 조정차(b)를 사용하여, 공작물(W)을 조정차(b)와 도시하지 않은 블레이드에 의해 회전지지하면서, 상기 숫돌차(a)에 의해, 공작물(W)의 전체 외주면을 대경의 기축부(Wa)와 소경의 선단 축부(Wb)로 이루어지는 계단형상으로 연삭하도록 하고 있다(일본특허공개 평7-246548호 공보 참조).

또한, 도 10에 나타내는 연삭방법은, 도 9의 연삭방법을 개변한 것이고, 공작물(W)의 기축부(Wa)를 조정차(c)와 블레이드(d)에 의해 회전지지하면서, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)에 미끄럼 접촉하는 백업슈(e), 조정차(c) 및 블레이드(d)를 숫돌차(f)측으로 이동시키는 것으로, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 최종형상에 대응한 프로파일을 갖는 숫돌차(f)에 의해, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)를 연삭하도록 하고 있다(일본특허공개 평7-246548호 공보 참조).

또한, 도 11에 나타내는 연삭방법은, 공작물(W)의 대경의 기축부(Wa)를 조정 차(g)와 블레이드(h)에 의해 회전지지하는 동시에, 압압롤러(i)에 의해 공작물(W)을 조정차(g)에 압착하면서, 공작물(W)의 소경의 선단 축부(Wb)의 최종형상에 대응한 블레이드를 갖는 숫돌차(j)에 의해, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)를 연삭하도록 하고 있다(일본특허공개 소60-177849호 공보 참조).

그러나, 이들 종래의 연삭방법 모두 인피드연삭방식이기 때문에, 각각 다음과 같은 문제가 있어서, 소망하는 동축도 등을 얻기가 어려웠다.

즉, 도 9의 연삭방법에 있어서는, 공작물(W)의 기축부(Wa)와 선단 축부(Wb)의 양자를 동시 연삭하기 때문에, 소경의 선단 축부(Wb)의 정밀도가 얻기 어려워져서 공작물(W) 전체의 동축도가 얻어지기 어렵고, 특히 선단 축부(Wb)의 지름치수가 극소인 경우는, 이 선단 축부(Wb)가 파손해 버리는 위험도 있었다.

또한, 도 10의 연삭방법에 있어서는, 숫돌차(f)에 의해 공작물(W)의 선단 축부(Wb)를 연삭할 때, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)를 백업슈(e)에 의해 미끄럼 접촉 지지하는 바, 선단 축부(Wb)의 외경은 시시각각 변화하기 때문에 백업슈(e)도 이것에 대응하여 이동조정하게 되지만, 이 이동조정이 어렵고, 소망하는 동축도가 얻어지기 어렵다.

또한, 도 11의 연삭방법에 있어서는, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)를 지지하지 않고 숫돌차(j)의 반경방향 이송에 의해 연삭하고 있기 때문에, 선단 축부(Wb)가 휘어서 동축도를 얻기 어렵고, 또한, 이 휨을 회피하기 위해 숫돌차(j)의 반경방향 이송량을 상기 2개의 연삭방법에 비하여 느리게 할 필요가 있고, 이 때문에, 사이 클타임도 길고, 생산효율이 나빴다.

본 발명은, 이러한 종래의 문제점에 감안하여 된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 봉형상 공작물의 선단 축부를, 높은 동축도 및 원통도를 확보하는 동시에, 극소경 요컨데 지름치수가 극소인 경우라도 연삭이 가능하고, 게다가 높은 생산효율을 얻을 수 있는 센터리스연삭기술을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 센터리스연삭방법은, 봉형상 공작물의 선단 축부를 센터리스연삭하는 방법으로서, 공작물의 기축부를 압압수단에 의해 조정차에 압착지지함으로써, 공작물을 강제회전시키면서, 이 공작물을 이송수단에 의해 숫돌차에 대하여 축방향으로 상대적으로 보냄으로써, 공작물의 선단 축부를 숫돌차에 의해 연삭가공하도록 한 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시형태로서, 상기 이송수단에 의한 공작물의 숫돌차에 대한 축방향으로의 상대적인 이송방법으로서는, 상기 이송수단에 의해, 공작물만을 축방향으로 보내도록 하는 방법, 상기 이송수단에 의해, 공작물을 상기 압압수단 및 조정차와 함께 축방향으로 보내는 방법, 및 상기 이송수단에 의해, 상기 숫돌차를 상기 축방향과 반대방향으로 보내는 방법이 있다.

또한, 상기 숫돌차의 반경방향 이송동작은, 상기 공작물의 기축부의 외경을 기준으로 하고, 또한, 상기 숫돌차를, 상기 공작물의 이송동작에 동기하여 반경방향 이송동작시키도록 한다.

또한, 본 발명의 센터리스연삭장치는, 상기 센터리스연삭방법을 실시하는 것 에 바람직한 장치로서, 공작물의 기축부를 지지하는 블레이드와, 회전구동되어, 공작물의 기축부를 회전지지하는 조정차와, 상기 조정차에 대하여 공작물을 압착지지하는 압압수단과, 회전구동되어서, 상기 조정차에 의해 강제회전지지되는 공작물의 선단 축부를 연삭하는 숫돌차와, 상기 조정차 및 블레이드에 의해 강제회전지지되는 공작물을, 상기 숫돌차에 대하여 축방향으로 상대적으로 보내는 이송수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시형태로서, 상기 압압수단은, 상기 공작물의 기축부의 외주면에 구름접촉 가능한 가압롤러와, 이 가압롤러를 상기 공작물의 기축부의 외주면에 대하여 소정 압압력으로써 압압하는 가압수단을 구비하여 이루어진다. 또한, 상기 이송수단은, 상기 공작물의 후단면에 접촉 가능한 가압봉과, 이 가압봉을 상기 공작물의 축방향으로 이동시키는 이동수단을 구비하여 이루어진다. 상기 숫돌차는, 상기 공작물의 선단 축부의 최종형상에 대응한 프로파일의 숫돌면을 구비한다.

또한, 상기 이송수단으로서는, 공작물만을 축방향으로 보내는 구성으로 이루어지고, 공작물의 후단면에 접촉 가능한 가압봉과, 이 가압봉을 공작물의 축방향으로 이동시키는 이동수단을 구비하여 이루어지는 구조, 공작물을 상기 압압수단 및 조정차와 함께 축방향으로 보내는 구성으로 이루어지고, 이들 압압수단 및 조정차를 얹어놓아 지지하는 이동대와, 이 이동대를 공작물의 축방향으로 이동시키는 이동수단을 구비하여 이루어지는 구조, 및 상기 숫돌차를 상기 축방향과 반대방향으로 보내는 구성으로 이루어지고, 상기 숫돌차를 얹어놓아 지지하는 이동대와, 이 이동대를 공작물의 축방향으로 이동시키는 이동수단을 구비하여 이루어지는 구조 등이 바람직하게 채용된다.

또한, 상기 숫돌차가 공작물에 대해서 상대적으로 반경방향 이송되는 구조를 구비하는 동시에, 이 숫돌차가, 상기 이송수단에 의한 공작물의 이송동작에 동기하여 반경방향 이송동작하도록 구성되어 있다.

본 발명에 있어서, 공작물의 기축부를 압압수단에 의해 조정차에 압착지지함으로써, 공작물을 강제회전시키면서, 이 공작물을 이송수단에 의해 숫돌차에 대하여 축방향으로 상대적으로 보냄으로써, 공작물의 선단 축부를 숫돌차에 의해 연삭가공한다. 이로써, 공작물의 선단 축부의 지름치수가 극소이더라도, 공작물의 연삭길이방향 요컨데 축방향치수를 정확하게 제어할 수 있고, 공작물의 선단 축부를 높은 동축도와 원통도를 보증하면서 연삭하는 것이 가능하게 된다.

(실시형태)

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

(제1실시형태)

본 발명에 따른 센터리스연삭장치가 도 1 내지 도 3에 나타내고 있고, 이 연삭장치는, 봉형상의 공작물(W)의 외주면을 예컨대 도 1에 나타내는 바와 같이 대경의 기축부(Wa)와 소경의 선단 축부(Wb)를 갖는 계단형상으로 센터리스연삭하는 것이고, 구체적으로는, 선단축부(Wb)만을 연삭하는 구성으로 되어 있고, 숫돌차(1), 조정차(2), 블레이드(3) 및 가압롤러(4), 가압봉(5)을 주요부로서 구비하여 이루어진다.

숫돌차(1)는, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 외주면에 연삭가공을 실시하는 것이고, 그 숫돌면(1a)이, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 최종형상 요컨데 선단 축부(Wb)의 외주면의 최종완성형태에 대응한 프로파일을 구비하는 동시에, 종래 공지의 일반적인 기본구조를 구비하고 있다. 요컨데, 숫돌차(1)는, 도 2의 (b)에 나타내는 숫돌차(6)에 분리 가능하게 장치하여 고정되고, 이 숫돌차(6)가 고정적으로 설치된 숫돌차대(도시생략) 위에 회전 가능하게 축지지되는 동시에, 동력전도벨트나 기어기구를 통하여 구동모터 등의 구동원에 구동연결되어 있다.

또한, 상기 숫돌차(1)의 숫돌면(1a)은, 방전트루잉이 실시되는 도전성 연삭숫돌로 구성된다. 이 도전성 연삭숫돌로서는, 다이아몬드나 CBN 등의 금속결합 숫돌이 사용된다. 이와 같은 도전성 연삭숫돌로 이루어지는 숫돌면(1a)은, 숫입자의 유지력이 강화되어, 형태붕괴를 일으키기 어렵고, 게다가, 방전트루잉에 의해 형상수정이 행해짐으로써, 숫입자의 돌출량이 충분하게 얻어지고, 예리함이 양호한 것으로 된다.

조정차(2)는, 공작물(W)의 연삭대상이 아닌 기축부(Wa) 요컨데 대경의 축부만을 회전지지하는 것이고, 원통면으로 이루어지는 회전지지면(2a)을 구비하는 동시에, 숫돌차(1)에 대하여 공작물(W)의 축방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있다.

조정차(2)는, 종래 공지의 일반적인 기본구조를 구비하고 있고, 도 2의 (a)에 나타내는 조정차축(7)에 분리 가능하게 장치하여 고정되고, 이 조정차축(6)이 조정차대(도시생략) 위에 회전 가능하게 축지지되는 동시에, 동력전도벨트나 기어기구를 통하여 구동모터 등의 구동원에 구동연결되어 있다.

상기 조정차(2)의 축심은, 공작물(W)의 송입방향, 반송방향 요컨데 송입방향 에 대하여 반대방향으로 경사진 방향, 또는 숫돌차(1)의 축심과 평행한 방향으로 향하여 배치설정되고, 어느 방향을 채용하는지는 목적에 따라서 결정된다.

도면에 나타낸 실시형태에 있어서는, 조정차(2)의 축심의 배치방향은, 반송방향으로 설정되어 있고, 후술하는 압압수단(14)과의 협동작용에 의해, 공작물(W)에 반송방향(도 1 및 도 3에 있어서, 이송방향(X)의 반대방향)으로의 추진력을 부여하는 구조로 되어있다.

블레이드(3)는, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이 조정차(2)와 함께 공작물(W)의 기축부(Wa)를 지지하는 것이고, 상기 조정차(2)와 동일하게 상기 조정차대 위에 설치되어 있고, 공작물(W)의 기축부(Wa)를 하방으로부터 지지하는 경사지지면(3a)를 구비하고 있다.

가압롤러(4)는, 가압수단(10)과 함께 공작물(W)의 대경 축부(Wa)를 조정차(2)의 회전지지면(2a)에 대하여 압착지지하는 압압수단(14)의 주요부를 이루는 것이고, 롤러축(8)에 의해 자유회전 가능하게 지지되어 있다.

이 가압롤러(4)는, 상기 조정차(2)에 대향하여 배치되고, 공작물(W)의 기축부(Wa)의 외주면에 구름접촉 가능하게 되는 동시에, 가압수단(10)에 의해 공작물(W)의 기축부(Wa)의 외주면에 대하여 소정 압압력으로서 압압되는 구성으로 되어 있다. 도면에 나타낸 실시형태에 있어서는, 상기 가압수단(10)으로서, 탄발스프링 등의 탄발가압수단이 채용되어 있고, 이로써, 가압롤러(4)는 공작물(W)의 기축(Wa)의 외주면에 항상 탄발가압되어 있다.

그리고, 가압롤러(4)를 포함하는 압압수단(14)은, 공작물(W)의 기축부(Wa)를 조정차(2)에 탄발적으로 압착지지하고, 이 회전구동되는 조정차(2)와의 가압작용에 의해, 공작물(W)을 강제회전시키면서, 공작물(W)에 반송방향으로의 추진력을 부여한다.

가압봉(5)은, 공작물(W)을 축방향 요컨데 숫돌차(1)측으로 되는 이송방향(X)으로 강제적으로 보내주는 이송수단(15)의 주요부를 이루는 것이다.

이 가압봉(5)은, 구체적으로는 도시하지 않지만, 상기 조정차(2)와 블레이드(3)에 의해 지지되는 공작물(W)과 거의 동축상에 배치되는 동시에, 이 공작물(W)의 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 가압봉(5)은, 도시하지 않은 이동수단에 구동연결되어 있다. 이 가압봉(5)을 축방향으로 왕복이동시키는 이동수단으로서는, 리니어모터, 또는 이송나사 구조를 구비한 종래 공지의 이송구동장치가 적당하게 채용된다.

그리고, 상기 이송수단에 의해, 가압봉(5)의 선단부(5a)가 공작물(W)의 기축부(Wa)의 후단면에 접촉되어, 이 공작물(W)을 미리 설정된 속도로 축방향(이송방향)(X)으로 소정거리만큼 보내준다.

이 경우, 조정차(2)가 공작물(W)에 송입 반대방향의 추진력을 부여하도록 경사배치되어 있는 본 실시형태에 있어서는, 상기 가압봉(5)은 공작물(W)을 그 추진력작용에 저항하여 이송방향(X)으로 소정 이송속도로 강제적으로 송입하는 것으로 된다.

또한, 조정차(2)가 공작물(W)에 송입방향의 추진력을 부여하도록 경사배치되어 있는 경우에는, 가압봉(5)의 이송속도는 조정차(2)의 추진력작용에 의한 이송속 도 보다도 빠르게 되도록 설정되는 것으로 된다.

그러나, 이상과 같이 구성된 센터리스연삭장치에 있어서, 공작물(W)의 기축부(Wa)가 압압수단(14)에 의해 조정차(2)에 압착지지됨으로써, 공작물(W)이 강제회전되는 동시에, 이 강제회전되는 공작물(W)이 이송수단(15)에 의해 축방향(이송방향)(X)으로 보내짐으로써, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)에 숫돌차(1)에 의한 연삭가공이 실시된다.

구체적으로는, 숫돌차(1)가 공작물(W)의 선단축(Wb)의 완성치수에 대응하여 설정배치된 상태로, 숫돌차(1) 및 조정차(2)가 각각 소정 회전속도로서 회전구동되는 동시에, 이송수단(15)의 가압봉(5)의 이송방향(X)으로의 전진에 의해, 봉형상의 공작물(W)이 블레이드(3)의 경사지지면(3a)(도 2 참조) 상을 따라서 상기 조정차(2)의 위치까지 공급된다. 그러면, 압압수단(14)의 가압롤러(4)가 공작물(W)을 소정 탄발가압력으로서 조정차(2)에 대해서 압착하는 결과, 공작물(W)은, 조정차(2)의 회전력에 의해 강제회전된다(도 3의 (a) 참조).

또한, 상기 가압봉(5)의 전진에 의해, 공작물(W)은 축방향(X)으로 보내져서, 그 선단 축부가 숫돌차(1)로 보내지는 것으로 된다. 이 경우, 공작물(W)은, 그 기축부(Wa)만이 가압롤러(4)의 압착력에 의해 조정차(2)와 블레이드(3)에 의해 회전지지되는 동시에, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 외주면이 숫돌차(1)에 의해 연삭되어, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이 소경의 원통부분과 테이퍼부분에 형성된다.

이 경우의 연삭공정의 메카니즘은, 우선 공작물(W)의 선단이 숫돌차(1)의 숫돌면(1a)에 접촉하여 연삭이 개시되는 동시에, 가압봉(5)에 의한 공작물(W)의 송입 에 따라서 공작물(W)의 선단 축부(Wb)가 미리 설정한 형상치수로 연삭되어진다. 다시 말하면, 공작물(W)은, 가압롤러(4)와 조정차(2)에 의해 회전지지된 기축부(Wa)의 외경을 기준으로서, 선단 축부(Wb)의 외주면이 숫돌차(1)에 의해 연삭된다. 이때, 연삭되면서 보내지는 공작물(W)의 선단 축부(Wb)는, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이 조정차(2)의 회전지지면(2a)에 회전지지되지 않고, 자유로운 상태에 있다.

그리고, 공작물(W)이 그 축심방향의 소정위치까지 보내져서, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)가 소정 최종완성형상으로 연삭가공되면, 숫돌차(1)가 공작물(W)로부터 완전히 이반되어 연삭공정이 완료한다(도 3의 (d) 참조).

또는, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)가 소정 최종완성형상으로 연삭가공된 후에도, 또한 숫돌차(1)가 가압봉(5)에 의한 공작물(W)의 이송동작에 동기하여 후퇴(마이너스 반경방향 이송동작)하면서, 공작물(W)이 그 축심방향의 소정위치까지 보내지고(도 3의 (c) 참조), 그후, 숫돌차(1)가 공작물(W)로부터 완전히 이반되어 연삭공정이 완료한다(도 3의 (d) 참조).

이와 같이 하여 선단 축부(Wb)를 연삭가공된 공작물(W)은, 도면에 나타내지 않은 배출수단에 의해 숫돌차(1) 및 조정차(2) 사이의 가공위치로부터 외부로 배출된다.

이와 같이, 공작물(W)을 가압봉(5)에 의해 그 축심방향(X)으로 보내주면서, 공작물(W)의 기축부(Wa)만을 강제회전지지하여, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 외주면을 숫돌차(1)에 의해 연삭하는 방식을 취함으로써, 공작물(W)의 연삭길이방향 요컨데 축방향치수를 정확하게 제어할 수 있고, 게다가 공작물(W)의 선단 축부(Wb)가 공작물(W)의 기축부(Wa)의 외경을 기준으로서 연삭되는 결과, 공작물(W)의 축심의 흔들림이 작고, 높은 동축도와 원통도를 확보하면서, 단시간에 계단 공작물(W)에 연삭가공을 실시하는 것이 가능하게 된다.

특히, 연삭대상인 공작물(W)의 선단 축부(Wb)가, 조정차(2)의 회전지지면(2a)이나 블레이드(3)의 경사지지면(3a)에 완전히 지지되지 않고 자유로운 상태로 연삭되기 때문에, 선단 축부(Wb)의 지름치수가 극소인 경우라도, 상기 높은 동축도와 원통도가 확실하게 보증된다. 이 결과, 종래 이런 종류의 센터리스연삭에서는 불가능하게 되었던 매우 가는 선단 축부(Wb)를 갖는 공작물(W)에 대한 연삭가공도 용이하고 또한 짧은 사이클타임으로 실행할 수 있다.

또한, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)가, 조정차(2)의 회전지지면(2a)이나 블레이드(3)의 경사지지면(3a)에 완전히 지지되지 않은 구조에서는, 블레이드(3)를 지나치게 얇게 설계할 필요가 없는 등의 설계상의 유리함과 함께, 공작물(W)의 형번(型番) 변경 등을 따른 단교체 작업도 용이하고 또한 신속하게 행한다.

또한, 숫돌차(1)의 숫돌면(1a)이, 방전트루잉을 실시한 도전성 연삭숫돌로 구성됨으로써, 숫입자의 돌출량이 충분히 얻어지고, 양호한 예리함을 확보할 수 있다. 이 결과, 숫돌면(1a)의 예리함을 장시간 지속하여, 연삭능률도 향상시킬 수 있고, 또한 공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 지름치수가 극소한 경우라도, 그 꺾여서 손실됨을 유효하게 방지할 수 있다.

특히, 예컨대 도 1을 참조하여, 숫돌차(1)에서의 숫돌면(1a)을 구성하는 2개의 외주면의 경계부(P)는 연삭가공에 의한 위험이 크므로, 숫돌차(1)의 숫돌면(1a) 이, 방전트루잉을 실시한 도전성 연삭숫돌로 구성됨으로써, 종래의 일반적인 숫돌면 구성에 없는 상기와 같은 큰 효과를 얻을 수 있다. 요컨데, 종래의 일반적인 숫돌면은, 로터리드레서에 의한 트루잉을 실시한 연삭숫돌로 구성되는 바, 이와 같은 구성에서는, 로터리드레서(트루어)가 즉시 마모해 버리며, 마모가 심하다.

또한, 본 발명에 따른 연삭기술(본 실시형태에 따른 연삭기술)에 대하여, 도 10 및 도 11에 나타내는 종래의 연삭기술과 비교하여 보면, 선단 축부(Wb)의 지름치수가 극소인 공작물(W), 예컨대 마이크로 드릴을 연삭가공하는 경우, 본 발명의 연삭기술에 의한 연삭시간은, 종래의 연삭기술에 의한 연삭시간의 약 1/2∼1/3정도에서 완료된다.

또한, 도시하지 않았지만, 상술한 공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 연삭을 종료시키는 타이밍으로서는, 예컨대 가압봉(5)에 의한 공작물(W)의 송입량을 근접스위치 등의 센서로 검지하고, 이 검지결과에 기초하여 행하여도 좋고, 또한, 스위치 등의 정지수단으로 공작물(W)의 이송을 강제적으로 정지시키도록 하여도 좋고, 그 구체적인 수단으로서는 적당한 것이 채용될 수 있다.

또한, 공작물(W)을 장치로부터 배출하는 방법도, 예컨대, 숫돌차(1) 또는 조정차(2)를 공작물(W)로부터 이간하도록 이동시킴으로써, 공작물(W)의 배출을 행하도록 하여도 좋고, 또한, 로더 암(loader arm) 등의 외부기구를 설치하여, 공작물(W)을 흡착수단 등에 의해 처킹(chucking)유지하여 꺼냄으로써, 공작물(W)을 배출하도록 하여도 좋고, 그 구체적인 방법으로서는, 목적 등에 따라서 적당한 방법이 채용될 수 있다.

또한, 도면에 나타낸 실시형태와 같이, 조정차(2)가 공작물(W)에 송입 반대방향(이송방향(X)과 반대방향)의 추진력을 부여하도록 경사배치시켜서 있을 경우에는, 연삭가공이 완료된 후에 가압봉(5)을 공작물(W)의 대경 축부(Wa)의 끝면으로부터 후퇴시킴으로써, 조정차(2)에 의한 상기 송입 반대방향으로의 추진력작용에 의해, 공작물(W)을 장치로부터 후퇴배출할 수 있다.

(제2실시형태)

본 실시형태는 도 4 및 도 5에 나타나 있고, 제1실시형태의 센터리스연삭장치에 의해, 다른 형상의 선단 축부(Wb)를 구비하는 공작물(W)을 연삭대상으로 한 것이다.

즉, 제1실시형태의 센터리스연삭장치에 있어서, 숫돌차(1)가 공작물(W)에 대하여 상대적으로 반경방향 이송되는 구조를 구비하는 것이기 때문에, 이 숫돌차(1)를, 이송수단(15)에 의한 공작물(W)의 이송동작에 동기하여 반경방향 이송동작하도록 제어함으로써, 도면에 나타내는 바와 같이 선단 축부(Wb)의 연삭가공이 실행 가능하다.

다음으로, 상기 센터리스연삭장치에 의한 공작물(W)의 연삭가공에 대하여 구체적으로 설명하지만, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 외주면이 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이 소경의 원통부분과 테이퍼부분에 형성되기까지의 연삭가공은 제1실시형태와 동일하므로, 이후의 공정에서부터 설명하는 것으로 한다.

공작물(W)의 선단 축부(Wb)의 외주면이 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같은 소경의 원통부분과 테이퍼부분에 형성되면, 가압봉(5)에 의한 공작물(W)의 이송동작 이 정지하는 동시에, 이번에는 숫돌차(1)가 공작물(W)의 선단 축부(Wb)에 대하여 상대적으로 소정거리만큼 전진(플러스 반경방향 이송동작)하여 연삭한다. 이로써, 선단 축부(Wb)는, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 소경의 원통부분의 일부가 더 작은 지름으로 연삭가공되어, 선단부분이 부풀어 나오는 형상의 계단형상으로 형성되는 동시에, 이것에 따라서 상기 테이퍼부분도 더 연삭가공된다.

이 상태에서, 숫돌차(1)의 공작물(W)의 선단 축부(Wb)에 대한 상대적인 전진동작이 정지하는 동시에, 가압봉(5)에 의한 공작물(W)의 이송동작이 재차 개시되어, 공작물(W)이 그 축심방향의 소정위치까지 송입된 바로 정지한다(도 5의 (c) 참조).

이와 같이 하여, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)가 소정 최종완성형상으로 연삭가공되면, 숫돌차(1)가 공작물(W)로부터 완전히 이반되어 연삭가공이 완료한다(도 5의 (d) 참조).

선단 축부(Wb)를 연삭가공된 공작물(W)은, 도면에 나타내지 않은 배출수단에 의해, 숫돌차(1) 및 조정차(2)의 가공위치로부터 외부로 배출된다.

이와 같이, 제1실시형태의 센터리스연삭장치로서는, 숫돌차(1)를, 이송수단(15)에 의한 공작물(W)의 이송동작에 동기하여 반경방향 이송동작하도록 제어함으로써, 구체적으로는 설명하지 않지만, 또한 도 6의 (a)∼(c)에 예시되는 바와 같은 선단 축부(Wb)의 연삭가공도 실행 가능하다.

또한, 도 6의 (a)에 나타내는 공작물(W)의 선단 축부(Wb)는, 선단측이 극소지름의 축부로 된 계단형상의 원통면으로 연삭가공되고, 이 형상은, 가압봉(5)에 의한 공작물(W)의 이송동작에 대하여 소정 타이밍으로서, 숫돌차(1)가 선단 축부(Wb)에 대하여 소정거리만큼 후퇴한 후 정지함으로써 연삭가공된다.

또한, 도 6의 (b)에 나타내는 공작물(W)의 선단 축부(Wb)는, 역 테이퍼면에 연삭가공되고, 이 형상은, 가압봉(5)에 의한 공작물(W)의 이송동작에 대응하여, 숫돌차(1)가 선단 축부(Wb)에 대하여 서서히 전진함으로써 연삭가공된다.

또한, 도 6의 (c)에 나타내는 공작물(W)의 선단 축부(Wb)는, 선단이 뾰족해진 원뿔면에 연삭가공되고, 이 형상은, 가압봉(5)에 의한 공작물(W)의 이송동작에 대응하여, 숫돌차(1)가 선단 축부(Wb)에 대하여 후퇴함으로써 연삭가공된다.

그외의 구성 및 작용은 제1실시형태와 동일하다.

(제3실시형태)

본 실시형태는 도 7에 나타나 있고, 제1실시형태에서의 공작물(W)의 이송구조가 개변된 것이다.

즉, 제1실시형태에서는, 이송수단(15)이, 공작물(W)만을 축방향(X)으로 보내는 구성으로 되어 있었지만, 본 실시형태에서는, 공작물(W)을 압압수단(14) 및 조정차(2)와 함께 축방향(X)으로 보내는 구성으로 되어있다.

구체적으로는, 압압수단(14)이, 조정차(2)를 회전 가능하게 축지지하는 조정차대(25) 위에 얹어놓아 지지되는 동시에, 이 조정차대(25)가, 상기 이송수단(15)의 이동대로서 기능을 한다. 이 이동대(25)는, 압압수단(14) 및 조정차(2)를 얹어놓아 지지하는 동시에, 구체적으로는 도시하지 않지만, 상기 조정차(2)와 블레이드(3)에 의해 지지되는 공작물(W)의 축방향(X)으로 이동 가능하게 되어있다. 또한, 이 이동대(25)는, 도면에 나타내지 않은 이동수단에 구동연결되어 있다. 이 이동대(25)를 축방향으로 왕복이동시키는 이동수단으로서는, 리니어모터, 또는 이송나사기구를 구비한 종래 공지의 이송구동장치가 적당하게 채용된다.

또한, 이것에 관련하여, 상기 이동대(25) 위에는, 공작물(W)의 기축부(Wa)의 후단면에 접촉하는 스토퍼(stopper)(31)가 설치되어 있다. 이 스토퍼(31)는, 공작물(W)과 거의 동축상에 배치되고, 상기 압압수단(14) 및 조정차(2)에 대하여, 공작물(W)의 축방향위치를 위치결정한다.

그리고, 본 실시형태의 센터리스연삭장치에 있어서, 공작물(W)의 기축부(Wa)가 압압수단(14)에 의해 조정차(2)에 압착지지됨으로써, 공작물(W)이 강제회전되는 동시에, 이 강제회전되는 공작물(W)은, 이송수단(30)에 의해, 압압수단(14) 및 조정차(2)와 함께 축방향(이송방향)(X)으로 송입됨으로써, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)에 숫돌차(1)에 의한 연삭가공이 실시된다.

그외의 구성 및 작용은 제1실시형태와 동일하다.

(제4실시형태)

본 실시형태는 도 8에 나타나 있고, 제3실시형태와 동일하고, 공작물(W)의 이송구조가 개변된 것이다.

즉, 본 실시형태에서는, 도면에 나타내지 않은 이송수단에 의해, 숫돌차(1)가 공작물(W)의 축방향(이송방향)과 반대방향(Y)으로 보내지는 구성으로 이루어져 있다.

구체적으로는 도시하지 않지만, 숫돌차(1)를 회전 가능하게 축지지하는 숫돌 차대가 상기 이송수단의 이동대로서 기능을 한다. 이 이동대는, 공작물(W)의 축방향으로 이동가능하게 되는 동시에, 이동수단에 구동연결되어 있다. 이 이동대 요컨데 숫돌대를 축방향으로 왕복이동시키는 상기 이동수단으로서는, 리니어모터, 또는 이송나사기구를 구비한 종래 공지의 이송구동장치가 적당히 채용된다.

또한, 이것에 관련하여, 제3실시형태와 동일하고, 공작물(W)의 기축부(Wa)의 후단면에 접촉하는 스토퍼(31)가 설치되어 있다.

그리고, 본 실시형태의 센터리스연삭장치에 있어서, 공작물(W)의 기축부(Wa)가 압압수단(14)에 의해 조정차(2)에 압착지지됨으로써, 공작물(W)이 강제회전되는 동시에, 상기 이송수단에 의해, 숫돌차(1)가 공작물(W)의 축방향(이송방향)과 반대방향(Y)으로 보내짐으로써, 공작물(W)의 선단 축부(Wb)에 숫돌차(1)에 의한 연삭가공이 실시된다.

그외의 구성 및 작용은 제1실시형태와 동일하다.

또한, 상술한 실시형태는 어디까지나 본 발명의 바람직한 실시형태를 나타내는 것으로서, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 그 범위에서 여러가지의 설계변경이 가능하다.

예컨대, 압압수단(14)은, 가압롤러(4)에 한정되지 않고, 공작물(W)을 조정차(2)에 압착하는 것이라면, 스프링 등의 간이한 것을 채용하여도 좋고, 역으로, 요구되는 경우에는, 압압실린더 등의 동력장치를 사용하여 정밀한 제어를 행하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 요구에 따라서, 공작물(W)의 기축부(Wa)에도 직원통형상의 연삭가공을 실시하는 것도 가능하다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 공작물의 기축부를 압압수단에 의해 조정차에 압착지지함으로써, 공작물을 강제회전시키면서, 이 공작물을 이송수단에 의해 축방향으로 보냄으로써, 공작물의 선단 축부를 숫돌차에 의해 연삭가공하도록 하였기 때문에, 공작물의 선단 축부의 지름치수가 극소이더라도, 공작물의 연삭길이방향 요컨데 축방향치수를 정확하게 제어할 수 있고, 게다가 공작물의 선단 축부가 공작물의 기축부의 외경을 기준으로 하여 연삭되는 결과, 공작물의 축심의 흔들림이 적고, 높은 동축도와 원통도를 확보하면서, 단시간에 계단 공작물(W)로 연삭가공이 실시되는 것이 가능하게 된다.

Claims (25)

1. 봉형상 공작물의 선단 축부를 센터리스연삭하는 방법으로서,

   공작물의 기축부를 압압수단에 의해 조정차에 압착지지함으로써, 공작물을 강제회전시키면서, 이 공작물만을 이송수단에 의해 숫돌차에 대하여 축방향으로 보냄으로써, 공작물의 선단 축부를 숫돌차에 의해 연삭가공하도록 구성하고,

   상기 숫돌차의 숫돌면은, 방전트루잉을 실시한 도전성 연삭숫돌로 구성되고,

   상기 압압수단은, 공작물의 기축부의 외주면에 소정 압압력으로 구름접촉하는 가압롤러를 구비하고,

   조정차의 축심은, 공작물의 송입방향에 대하여 반대방향으로 경사져 설정되고, 상기 압압수단의 가압 롤러와의 협동 작용에 의해, 공작물에 반송방향으로 추진력을 부여하는 것을 특징으로 하는 봉형상 공작물의 센터리스연삭방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 숫돌차를, 공작물의 이송동작에 동기하여 반경방향 이송동작시키도록 한 것을 특징으로 하는 봉형상 공작물의 센터리스연삭방법.
7. 삭제
8. 봉형상 공작물의 선단 축부를 센터리스연삭하는 센터리스연삭장치로서,

   공작물의 기축부를 지지하는 블레이드;

   회전구동되어, 공작물의 기축부를 회전지지하는 조정차;

   상기 조정차에 대하여 공작물을 압착지지하는 압압수단;

   회전구동되어, 상기 조정차에 의해 강제회전지지되는 공작물의 선단 축부를 연삭하는 숫돌차; 및

   상기 조정차 및 블레이드에 의해 강제회전지지되는 공작물을, 상기 숫돌차에 대하여 축방향으로 보내는 이송수단을 구비하여 이루어지고,

   상기 숫돌차의 숫돌면은, 방전트루잉을 실시한 도전성 연삭숫돌로 구성되고,

   상기 압압수단은, 공작물의 기축부의 외주면에 구름접촉 가능한 가압롤러와, 상기 가압 롤러를 공작물의 기축부의 외주면에 대하여 소정의 압압력으로 압압하는 가압수단을 구비하고,

   상기 이송수단은, 공작물만을 축방향으로 보내는 구성으로 이루어지고, 공작물의 후단면에 접촉 가능한 가압봉과, 이 가압봉을 공작물의 축방향으로 이동시키는 이동수단을 구비하고,

   상기 조정차의 축심은, 공작물의 송입방향에 대하여 반대방향으로 경사져 설정되고, 상기 압압수단의 가압 롤러와의 협동 작용에 의해, 공작물에 반송방향으로 추진력을 부여하는 것을 특징으로 하는 봉형상 공작물의 센터리스연삭장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 제8항에 있어서, 상기 숫돌차가 공작물에 대하여 상대적으로 반경방향 이송되는 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 봉형상 공작물의 센터리스연삭장치.
14. 제8항 또는 제13항에 있어서, 상기 숫돌차가, 상기 이송수단에 의한 공작물의 이송동작에 동기하여 반경방향 이송동작하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 봉형상 공작물의 센터리스연삭장치.
15. 삭제
16. 삭제
17. 제1항에 있어서, 상기 숫돌차를 공작물의 이송동작에 동기하여 반경방향 이송동작시키도록 한 것을 특징으로 하는 봉형상 공작물의 센터리스연삭방법.
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제

Images