WO2007069318A1

WO2007069318A1 - 首部研削装置及びその首部研削装置に使用される研削装置、並びに首部研削方法

Info

Publication number: WO2007069318A1
Application number: PCT/JP2005/022976
Authority: WO
Inventors: Wataru Aoki; Hirotsugu Takahama; Masakazu Nakamura; Yasuo Hamatake; Jiro Osawa; Tamotsu Nagai
Original assignee: Osg Corporation; Btt Corporation
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2007-06-21
Also published as: US20090275263A1; CN101326032A; KR100996876B1; JP4969457B2; DE112005003796B4; JPWO2007069318A1; US8257144B2; KR20080070737A; DE112005003796T5; CN101326032B

Description

首部研削装置及びその首部研削装置に使用される研削装置、並びに首部研削方法

技術分野

[0001] 本発明は、回転工具を研削することで、その首部の形状を変更する首部研削装置及びその首部研削装置に使用される研削装置、並びに首部研削方法に関し、特に、作業工数の低減を図ることができると共に被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる首部研削装置及びその首部研削装置に使用される研削装置、並びに首部研削方法に関するものである。

背景技術

[0002] 回転工具の首部（回転工具を工作機械に取り付けた場合におけるホルダ端面と刃部との間の部分）は、シャンクと、シャンク径よりも小径に形成されると共に被削材との干渉を避けるために設けられた小径部とから構成される（特許文献 1)。

[0003] このように、小径部が設けられた回転工具は、その分、加工機力の突き出し量が増えることで加工時に振れが発生しやすいので、被削材との干渉さえ避けられれば、可能な限り小径部の長さを短くすることが望まれている。

[0004] し力しながら、一般巿場において入手可能な回転工具は、小径部の長さが所定量の間隔 (例えば、 5mm間隔)でし力設定されていないので、被削材との干渉を避けるベく選択された小径部の長さであっても、シャンクと被削材とが干渉するまでの距離に余裕が生じてしまう場合があった。

[0005] また、小径部の長さが標準の長さとして設定されている標準品に対し、標準品の小径部の長さよりも長く又は短く設定されている特殊品は、需要が少なく在庫数も少ないため、高価であると共に入手も困難であった。

[0006] このため、回転工具を使用する使用者は、安価な標準品、又は小径部の長さが短い特殊品を研削することで小径部の長さを調節してきた。

特許文献 1：特開 2002— 283120号公報

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、上述したように、使用者によって小径部の長さを調節する場合には、回転工具をグラインダ等により手作業で 1本ずつ研削しなければならな、ので、多大な作業工数が必要になるという問題点があった。

[0008] また、手作業によって回転工具を研削するので、研削部の加工精度が悪化し、回転工具の振れを発生させる要因となっていた。このため、その回転工具を用いて被削材を加工した場合には、加工精度の不足を招くという問題点があった。

[0009] これに対し、グラインダ等の手作業では危険性を伴う小径の回転工具では、再研業者に依頼して小径部の長さを調節する力この場合には、研削部の加工精度の悪化は避けられる力回転工具を研削する際の回転軸と、その回転工具を用いて被削材を加工する際の回転軸とが異なるため、被削材への加工に対する加工精度の不足を招くという問題点があった。

[0010] 本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、作業工数の低減を図ることができると共に被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる首部研削装置及びその首部研削装置に使用される研削装置、並びに首部研削方法を提供することを目的として!/、る。

課題を解決するための手段

[0011] この目的を解決するために請求項 1記載の首部研削装置は、円盤状の砲石車と前記砲石車を回転させる砲石回転装置とを有する研削装置と、回転工具を回転可能に保持する主軸と前記研削装置を載置するテーブルとを有し前記主軸と前記テーブルとの相対運動を数値制御により行う工作機械とを備え、前記回転工具と前記砲石車とを互いに回転させつつ前記主軸と前記テーブルとを相対運動させ、前記砥石車により前記回転工具を研削することで、前記回転工具の首部の形状を変更可能に構成されている。

[0012] 請求項 2記載の首部研削装置は、請求項 1記載の首部研削装置において、前記研削装置が前記工作機械に着脱可能に構成されている。

[0013] 請求項 3記載の首部研削装置は、請求項 1又は 2に記載の首部研削装置において

、前記研削装置は、前記砥石車を研削可能に構成される修正工具と、前記修正ェ具を前記砥石車に対して離接可能に保持する修正工具保持装置とを備え、前記砥石回転装置により前記砲石車を回転させつつ前記修正工具保持装置により前記修正工具を前記砲石車に当接させることで、前記修正工具により前記砲石車を修正する。

[0014] 請求項 4記載の首部研削装置は、請求項 3記載の首部研削装置において、前記修正工具保持装置は、前記修正工具を前記砥石車に対して揺動させる揺動装置を備え、前記砲石回転装置により前記砲石車を回転させつつ前記修正工具保持装置により前記修正工具を前記砲石車に当接させると共に前記修正工具を揺動させることで、前記修正工具により前記砲石車の作用面となる外周部を断面円弧状に修正する

[0015] 請求項 5記載の首部研削装置は、請求項 1から 4のいずれかに記載の首部研削装置において、前記砲石車は、作用面となる外周部に位置し断面円弧状に形成される R状部を備え、前記砲石車の前記 R状部を少なくとも含む部分により前記回転工具を研削するように構成されて、る。

[0016] 請求項 6記載の研削装置は、請求項 1から 5のいずれかに記載の首部研削装置に使用されるものである。

[0017] 請求項 7記載の首部研削方法は、円盤状の砲石車と前記砲石車を回転させる砲石回転装置とを有する研削装置と、回転工具を回転可能に保持する主軸と前記研削装置が載置されるテーブルとを有し前記主軸と前記テーブルとの相対運動を数値制御により行う工作機械とを使用して、前記砲石車により前記回転工具を研削することで、前記回転工具の首部の形状を変更する首部研削方法において、前記主軸と前記テーブルとを相対運動させ、前記砥石車を前記回転工具に当接させる第 1工程と、前記第 1工程により前記砲石車が前記回転工具に当接された状態で、前記回転ェ具と前記砲石車とを互いに回転させつつ前記主軸と前記テーブルとを相対運動させ、前記回転工具を研削する第 2工程とを備えている。

発明の効果

[0018] 請求項 1記載の首部研削装置によれば、円盤状の砲石車と砲石車を回転させる砥石回転装置とを有する研削装置と、回転工具を回転可能に保持する主軸と研削装置を載置するテーブルとを有し主軸とテーブルとの相対運動を数値制御により行うェ作機械とを備えて、るので、回転工具と砲石車とを互いに回転させつつ主軸とテーブルとを相対運動させ、砥石車により回転工具を研削することで、回転工具の首部の形状を変更することができるという効果がある。

[0019] また、主軸（回転工具)とテーブル (研削装置)とを相対運動させて回転工具を研削することができるので、従来のようにグラインダ等により手作業で 1本ずつ研削する場合と比較して、作業時間が短縮され、その分、作業工数の低減を図ることができるという効果がある。

[0020] また、主軸（回転工具)とテーブル (研削装置)とを相対運動させて回転工具を研削することができるので、回転工具の振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができるという効果がある。

[0021] 更に、砲石車により主軸に保持された回転工具を研削するので、工作機械の機上で回転工具を研削することができる。これにより、回転工具を研削する際の回転軸と、その回転工具を用いて被削材を加工する際の回転軸とを同一の回転軸とすることができるので、回転工具の振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができるという効果がある。その結果、被削材を加工するための加工条件（例えば、送り速度や切込み深さ）を改善することができ、回転工具の加工性能の向上を図ることができると、う効果がある。

[0022] また、工作機械の機上で回転工具を研削することができれば、予め被削材を加工するために必要な複数の回転工具を研削して、その回転工具をホルダごと準備しておくことで、作業の簡略ィ匕を図ることができるという効果がある。

[0023] 請求項 2記載の首部研削装置によれば、請求項 1記載の首部研削装置の奏する効果に加え、研削装置が工作機械に着脱可能に構成されているので、研削装置を取り外すことで工作機械のテーブルに作業スペースを確保することができる。よって、その確保された作業スペースに被削材をチャック等で保持しつつ固定することで、その被削材を加工することができるので、工作機械を切削加工機として利用することができる。

[0024] 請求項 3記載の首部研削装置によれば、請求項 2記載の首部研削装置の奏する効果に加え、修正工具を砥石車に対して離接可能に保持する修正工具保持装置を研削装置が備えているので、砲石回転装置により砲石車を回転させつつ修正工具保持装置により修正工具を砲石車に当接させることで、修正工具により砲石車を修正することができるという効果がある。これにより、砲石車を研削装置に取り付けたまま修正することができるので、砲石車を取り外さなければ修正できな、場合と比較して、砲石車の振れを抑制することができる。

[0025] 請求項 4記載の首部研削装置によれば、請求項 3記載の首部研削装置の奏する効果に加え、修正工具を砥石車に対して揺動させる揺動装置を修正工具保持装置が備えているので、砲石回転装置により砲石車を回転させつつ修正工具保持装置により修正工具を砲石車に当接させると共に修正工具を揺動させることで、修正工具により砲石車の作用面となる外周部を断面円弧状に修正することができるという効果がある。これにより、砲石車を研削装置に取り付けたまま修正することができるので、砲石車を取り外さなければ修正できなヽ場合と比較して、砥石車の振れを抑制することができる。

[0026] 請求項 5記載の首部研削装置によれば、請求項 1から 4のいずれかに記載の首部研削装置の奏する効果に加え、作用面となる外周部に位置し断面円弧状に形成される R状部を砥石車が備えてヽるので、砥石車の R状部を少なくとも含む部分により回転工具を研削することができるという効果がある。これにより、回転工具の研削部の形状を R状部に対応した円弧状とすることができるので、回転工具の剛性増加を図ることができる。また、回転工具を研削する際の砲石車に作用する負荷を抑制することができるので、砥石車の耐久性の向上を図ることができる。

[0027] 請求項 6記載の研削装置によれば、請求項 1から 5のいずれかに記載の首部研削装置に使用される研削装置と同様の効果を奏することができる。

[0028] 請求項 7記載の首部研削方法によれば、円盤状の砲石車と砲石車を回転させる砥石回転装置とを有する研削装置と、回転工具を回転可能に保持する主軸と研削装置を載置するテーブルとを有し主軸とテーブルとの相対運動を数値制御により行うェ作機械とを使用して、主軸とテーブルとを相対運動させ、砥石車を回転工具に当接させる第 1工程と、第 1工程により砲石車が回転工具に当接された状態で、回転工具と砲石車とを互いに回転させつつ主軸とテーブルとを相対運動させ、回転工具を研削する第 2工程とを備えているので、回転工具と砲石車とを互いに回転させつつ主軸とテーブルとを相対運動させることができる。よって、砲石車により回転工具を研削することで、回転工具の首部の形状を変更することができると、う効果がある。

[0029] また、回転工具と砲石車とを第 1工程で当接させ、第 2工程で互いに回転させつつ主軸とテーブルとを相対運動させ、回転工具を研削するので、従来のようにグラインダ等により手作業で 1本ずつ研削する場合と比較して、作業時間が短縮され、その分、作業工数の低減を図ることができるという効果がある。

[0030] また、回転工具と砲石車とを第 1工程で当接させ、第 2工程で互いに回転させつつ主軸とテーブルとを相対運動させ、回転工具を研削するので、回転工具の振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができるという効果がある。

[0031] 更に、回転工具と砲石車とを第 1工程で当接させ、第 2工程で互いに回転させつつ主軸とテーブルとを相対運動させ、回転工具を研削するので、砲石車を回転工具の軸線に対して直交する方向へ押し付けて研削する場合と比較して、回転工具のたわみを抑制することができるという効果がある。その結果、被削材への加工に対する加ェ精度の向上を図ることができる。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1]本発明の一実施の形態における首部研削装置の斜視図である。

[図 2] (a)は研削装置の上面図であり、（b)は図 2 (a)の lib— lib線における研削装置の断面図である。

[図 3] (a)は図 2 (a)の矢印 Ilia方向力も視た研削装置の正面図であり、 (b)は図 2 (a) の矢印 nib方向力視た研削装置の側面図である。

[図 4] (a)は修正工具が砲石車に垂直に当接されている状態を、 (b)は修正工具が揺動されて!ヽる状態を、それぞれ示した研削装置の部分拡大図である。

[図 5]回転工具の首部の形状を変更する様子を時系列に示す図であり、 (a)は第 1ェ程を、（b)は第 2工程を、（c)は第 3工程を、それぞれ示す砥石車及び回転工具の模式図である。符号の説明

1 首部研削装置

10 工作機械

12 テーブル

15 主軸

20 研削装置

30 砥石回転装置

40 修正工具保持装置

43 揺動装置

R 修正工具

T 回転工具

w 砥石車

Wa R状部

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図 1 は、本発明の一実施の形態における首部研削装置 1の斜視図である。

[0035] まず、図 1を参照して、首部研削装置 1の概略構成について説明する。首部研削装置 1は、図 1に示すように、工作機械 10と研削装置 20とを主に備え、研削装置 20の砲石車 Wにより回転工具 Tを研削することで、その回転工具 Tの首部の形状を変更するための装置である。

[0036] 具体的には、砲石車 Wを回転工具 Tに当接させると共に、その回転工具 Tを研削することで、回転工具 Tの首部の形状の変更を図る（図 5参照)。

[0037] 次いで、各部の詳細構成について説明する。工作機械 10は、図 1に示すように、基盤となるベッド 11と、そのベッド 11に支持されるテーブル 12と、ベッド 11の後方に立設されるコラム 13と、そのコラム 13に支持される主軸ヘッド 14と、その主軸ヘッド 14 に支持される主軸 15と、テーブル 12と主軸 15との相対運動を数値制御する NC装置 16とを主に備え、 NC装置 16によりテーブル 12と主軸 15との相対運動を数値制御するための装置である。 [0038] テーブル 12は、後述する研削装置 20を載置する部材であり、図 1に示すように、ベッド 11に延設されるテーブル案内レール 1 laに嵌合されて!/、る。このテーブル 12は、ベッド 11に設けられたテーブル移動装置（図示せず）によりテーブル案内レール 11 aに沿って Y方向（図 1矢印 Y方向）へ移動される。

[0039] 主軸ヘッド 14は、主軸 15を支持する部材であり、図 1に示すように、コラム 13に延設される主軸ヘッド案内レール 13aに勘合されている。この主軸ヘッド 14は、コラム 1 3に設けられた主軸ヘッド移動装置（図示せず）により、主軸ヘッド案内レール 13aに沿って X方向（図 1矢印 X方向）へ移動される。

[0040] 主軸 15は、回転工具 Tを回転可能に保持する部材であり、図 1に示すように、主軸ヘッド 14に延設される主軸案内レール 14aに嵌合されている。この主軸 15は、主軸ヘッド 14に設けられた主軸移動装置（図示せず）により主軸案内レール 14aに沿って Z方向（図 1矢印 Z方向）へ移動されると共に、主軸モータ（図示せず)の回転駆動力を回転工具 Tに付与して、その回転工具 Tを軸線回りに回転させる。

[0041] なお、本実施の形態では、各移動装置が回転駆動力を発生する電動モータと、その電動モータの回転運動を直線運動に変換してテーブル 12、主軸ヘッド 14又は主軸 15に伝達するボールねじ ( 、ずれも図示せず）とで構成されて、る。

[0042] NC装置 16は、上述のように構成されたテーブル 12と主軸 15との相対運動を数値制御すると共に、回転工具 Tの回転駆動（回転方向及び回転速度）を制御するための装置であり、図 1に示すように、作業者が加工条件 (例えば、テーブル 12と主軸 15 との相対位置を指示する数値情報）を入力する操作パネル 16aと、その操作パネル 1 6aに入力されたカ卩ェ条件に基づいてテーブル 12と主軸 15との相対運動や回転ェ具 Tの回転を制御する制御装置 16bとを主に備えている。

[0043] 加工条件が作業者により操作パネル 16aに入力された場合には、その加工条件に基づいて制御装置 16bが各移動装置の電動モータを駆動制御して、テーブル 12と主軸 15との相対運動を制御すると共に、主軸モータを駆動制御して、回転工具丁の回転を制御する。

[0044] 次いで、図 2及び図 3を参照して、研削装置 20について説明する。図 2 (a)は、研削装置 20の上面図であり、図 2 (b)は、図 2 (a)の lib— lib線における研削装置 20の断面図である。また、図 3 (a)は、図 2 (a)の矢印 Ilia方向力も視た研削装置 20の正面図であり、図 3 (b)は、図 2 (a)の矢印 nib方向力も視た研削装置 20の側面図である。なお、図 3 (a)では、研削装置 20の一部が断面視されている。

[0045] 研削装置 20は、砲石車 Wにより回転工具 Tを研削するための装置であり、図 2及び図 3に示すように、基盤となるベース 21と、そのベース 21に配設されると共に砲石車 Wを保持する砥石回転装置 30と、砥石車 Wを修正（ツル一イング)するための修正工具 Rを保持する修正工具保持装置 40とを主に備えて、る。

[0046] ベース 21は、工作機械 10のテーブル 12に固定される部材であり、図 2及び図 3に示すように、金属材料から略矩形状に構成されている。また、このベース 21には、図 2に示すように、表裏を貫通する長円の穴 21a, 21bが設けられている。このベース 2 1は、穴 21a, 21bを揷通されるボルト 200 (図 1参照）によって、工作機械 10のテーブル 12に固定される。

[0047] このように、研削装置 20が工作機械 10に着脱可能に構成されているので、研削装置 20を取り外すことで工作機械 10のテーブル 12に作業スペースを確保することができる。よって、その確保された作業スペースに被削材をチャック等で保持しつつ固定することで、その被削材を加工することができるので、工作機械 10を切削加工機として利用することができる。一方、工作機械 10のテーブル 12に十分な作業スペースが予め確保されている場合には、そのテーブル 12に研削装置 20を固定したまま、被削材を加工しても良い。この場合には、研削装置 20を使用する毎に位置情報を把握する必要がな、ので、作業の簡略ィ匕を図ることができる。

[0048] 砲石回転装置 30は、砥石車 Wを回転させるための装置であり、図 2に示すように、回転駆動力を発生する駆動モータ 31と、その駆動モータ 31に近設される砥石保持軸 32と、その砲石保持軸 32に駆動モータ 31の回転駆動力を伝達する伝達装置 33 とを主に備えている。

[0049] 砲石車 Wは、ダイヤモンド砲粒力構成される研削工具であり、図 2に示すように、略円盤状に形成されている。なお、この砥石車 Wは、作用面となる外周部のみがダイャモンド砥粒で構成されている。また、この砥石車 Wは、作用面となる外周部に位置し断面円弧状に形成される R状部 Waを備えている。 [0050] 駆動モータ 31は、電力を駆動源とする電動モータであり、図 2 (b)に示すように、駆動軸 31aに伝達装置 33が取着されている。砥石保持軸 32は、砥石車 Wを保持する部材であり、図 2 (b)に示すように、一端に伝達装置 33が取着されていると共に、枠体 34にベアリング 35を介して支持されている。また、この砥石保持軸 32には、保持した砥石車 Wを固定するための蓋体 36が設けられている。

[0051] 伝達装置 33は、駆動モータ 31の駆動軸 31aと砲石保持軸 32とを連結するための装置であり、図 2 (b)に示すように、駆動モータ 31の駆動軸 31aに取着される第 1プーリ 33aと、砲石保持軸 32に取着される第 2プーリ 33bと、それら第 1プーリ 33aと第 2 プーリ 33bとを連結するベルト 33cとを主に備えている。

[0052] 駆動モータ 31が回転すると、駆動モータ 31の駆動軸 31aに取着された第 1プーリ 3 3aが回転され、その第 1プーリ 33aの回転がベルト 33cを介して第 2プーリ 33bに伝達される。よって、第 2プーリ 33bが回転されるので、その結果、砲石保持軸 32が回転される。

[0053] 修正工具保持装置 40は、修正工具 Rを砥石車 Wに対して離接させるための装置であり、図 2及び図 3に示すように、基盤となる支持台 41と、その支持台 41に支持される移動台 42と、その移動台 42に支持される揺動装置 43とを主に備えて、る。

[0054] 修正工具 Rは、ダイヤモンド砲粒力構成される研削工具であり、図 2及び図 3に示すように、略軸状体に形成されている。

[0055] 移動台 42は、支持台 41に対してスライドする部材であり、図 3 (a)に示すように、支持台 41との当接面に配設されるガイド 44を備えて、る。

[0056] ガイド 44は、移動台 42の支持台 41に対するスライド方向を規制する部材であり、図 3 (a)に示すように、修正工具 Rが砲石車 Wに対して離接する方向（図 3 (a)紙面垂直方向）に延設されている。これにより、移動台 42が支持台 41に対してスライドされる場合には、修正工具 Rが砥石車 Wに対して離接する方向のみに規制される。

[0057] また、移動台 42は、図 2及び図 3に示すように、スライド量を計測しつつ移動台 42を移動させるためのマイクロメータ 45を備えている。マイクロメータ 45を回転すると、その回転量に比例して移動台 42が支持台 41に対してスライドされると共に、その回転方向により、修正工具 Rを砥石車 Wに対して離隔、又は当接させることができる。 [0058] 揺動装置 43は、修正工具 Rを砲石車 Wに対して揺動させるための装置であり、図 2 及び図 3に示すように、レバー 46と、そのレバー 46に連結される回転軸 47と、その回転軸 47に連結される揺動部材 48とを主に備えている。

[0059] レバー 46は、回転軸 47を軸線回りに回転させる部材であり、図 3 (b)に示すように、矢印 A方向（図 3 (b)時計回り)及び矢印 B方向（図 3 (b)反時計回り）に回転可能に構成されている。なお、レバー 46の回転範囲は、移動台 42に設けられたストッパ 49 により、所定量に規制される。

[0060] 回転軸 47は、レバー 46の回転に応じて揺動部材 48を揺動させる部材であり、図 2 及び図 3に示すように、移動台 42に揷通されている。

[0061] 揺動部材 48は、修正工具 Rを保持する部材であり、図 2及び図 3に示すように、保持された修正工具 Rが回転軸 47の軸線回りに揺動されるように、上面視略 L字状に形成されている。レバー 46により回転軸 47が回転されると、その回転軸 47の軸線から離隔されている分だけ修正工具 Rが揺動される。なお、修正工具 Rの揺動中心、即ち回転軸 47の軸線は、砥石車 Wのダイヤモンド砥粒で構成された作用面における厚み方向の中心線の高さと一致して、る。

[0062] また、この揺動部材 48には、図 2 (a)に示すように、回転軸 47の軸線を同一軸線とした略円柱状の凹部 48aが設けられて、る。回転軸 47の軸線に対する修正工具尺の揺動半径を設定する場合には、この凹部 48aに勘合する凸部を有する円柱状の軸体 (図示せず)を用いて行われる。具体的には、半径の異なる複数の軸体が準備され、例えば、回転軸 47の軸線に対する修正工具 Rの揺動半径を 3mmに設定したい場合には、半径が 3mmの軸体を凹部 48aに勘合し、その軸体と当接するように保持部材 48により修正工具 Rを保持する。これにより、修正工具 Rは、回転軸 47の軸線に対して 3mmだけ離隔して保持されるので、回転軸 47の軸線に対する修正工具尺の揺動半径が 3mmに設定される。

[0063] ここで、図 4を参照して、修正工具 Rにより砥石車 Wを修正する方法について説明する。図 4 (a)は修正工具 Rが砲石車 Wに垂直に当接されている状態を、図 4 (b)は修正工具 Rが揺動されてヽる状態を、それぞれ示した研削装置 20の部分拡大図である。なお、図 4では、研削装置 20の一部が省略されて図示されている。 [0064] 修正工具 Rにより砲石車 Wを修正する場合、まずは、図 4 (a)に示すように、修正ェ具 Rを砲石車 Wに垂直に当接させる。なお、本実施の形態では、マイクロメータ 45により移動台 42を支持台 41に対して移動させることで、修正工具 Rを砲石車 Wに垂直に当接させる。この場合、移動台 42がマイクロメータ 45の回転量に比例してスライドされるので、所定の修正量に設定しつつ砲石車 Wを修正工具 Tにより修正することができる。

[0065] 次、で、図 4 (b)に示すように、レバー 46を図 3 (b)の矢印 A方向に揺動させて、修正工具 Rを砥石車 Wに対して揺動させる。なお、本実施の形態では、レバー 46〖こより揺動部材 48を揺動させることで、修正工具 Rを砲石車 Wに対して揺動させる支持台 41に対して移動させる。

[0066] このように、修正工具 Rを砥石車 Wに対して離接可能に保持する修正工具保持装置 40を研削装置 20が備えているので、砲石回転装置 30により砲石車 Wを回転させつつ修正工具保持装置 40により修正工具 Rを砲石車 Wに当接させることで、修正ェ具 Rにより砥石車 Wを修正することができる。これ〖こより、砥石車 Wを研削装置 20〖こ取り付けたまま修正することができるので、砲石車 Wを取り外さなければ修正できな V、場合と比較して、砲石車 Wの振れを抑制することができる。

[0067] また、修正工具 Rを砥石車 Wに対して揺動させる揺動装置 43を修正工具保持装置 40が備えているので、砲石回転装置 30により砲石車 Wを回転させつつ修正工具保持装置 40により修正工具 Rを砲石車 Wに当接させると共に修正工具 Rを揺動させることで、修正工具 Rにより砲石車 Wの作用面となる外周部を断面円弧状に修正することができる。これにより、砲石車 Wを研削装置 20に取り付けたまま修正することができるので、砥石車 Wを取り外さなければ修正できない場合と比較して、砲石車 Wの振れを抑制することができる。

[0068] 以上説明したように、首部研削装置 1は、円盤状の砥石車 Wと砥石車 Wを回転させる砲石回転装置 30とを有する研削装置 20と、回転工具 Tを回転可能に保持する主軸 15と研削装置 20を載置するテーブル 12とを有し主軸 15とテーブル 12との相対運動を数値制御により行う工作機械 10とを備えているので、回転工具 Tと砥石車 Wとを互いに回転させつつ主軸 15とテーブル 12とを相対運動させることができる。よって、砥石車 wにより回転工具 Tを研削することで、回転工具 Τの首部の形状を変更することがでさる。

[0069] また、主軸 15 (回転工具 Τ)とテーブル 12 (研削装置 20)とを相対運動させて回転工具 Τを研削することができるので、従来のようにグラインダ等により手作業で 1本ずつ研削する場合と比較して、作業時間が短縮され、その分、作業工数の低減を図ることができる。

[0070] また、主軸 15 (回転工具 Τ)とテーブル 12 (研削装置 20)とを相対運動させて回転工具 Τを研削することができるので、回転工具 Τの振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。

[0071] 更に、砥石車 Wにより主軸 15に保持された回転工具 Τを研削するので、工作機械 10の機上で回転工具 Τを研削することができる。これにより、回転工具 Τを研削する際の回転軸と、その回転工具 Τを用いて被削材を加工する際の回転軸とを同一の回転軸とすることができるので、回転工具 Τの振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。その結果、被削材を加工するための加工条件 (例えば、送り速度や切込み深さ）を改善することができ、回転工具 Τの加工性能の向上を図ることができる。

[0072] また、工作機械 10の機上で回転工具 Τを研削することができれば、予め被削材を加工するために必要な複数の回転工具 Τを研削して、その回転工具 Τをホルダごと準備しておくことで、作業の簡略ィ匕を図ることができる。

[0073] 次いで、図 5を参照しつつ、上述した工作機械 10と研削装置 20とを使用して、砲石車 Wにより回転工具 Τを研削することで、回転工具 Τの首部の長さを延長する首部研削方法について説明する。図 5は、回転工具 Τの首部の形状を変更する様子を時系列に示す図であり、図 5 (a)は第 1工程を、図 5 (b)は第 2工程を、図 5 (c)は第 3工程を、それぞれ示す砥石車 W及び回転工具 Τの模式図である。なお、図 5では、砥石車 Wと回転工具 Τとの一部が省略されて図示されていると共に、回転工具 Τの刃部の形状が省略されて図示されてヽる。

[0074] 砥石車 Wにより回転工具 Τを研削することで、回転工具 Τの首部の形状を変更する場合、まずは、図 5 (a)に示すように、砲石車 Wを矢印 C方向に移動させて、砲石車 Wを回転工具 Tに当接させる（第 1工程)。なお、本実施の形態では、予め回転工具 Τの位置が砥石車 Wの高さと一致するように、 NC装置 16により主軸 15を Ζ方向へ降下させておき、その後、砲石車 Wを矢印 C方向に移動させるように、 NC装置 16によりテーブル 12を Υ方向へ移動させる。

[0075] 次いで、図 5 (b)に示すように、回転工具 Τを矢印 D方向に移動、即ち回転工具丁の軸線に対して平行移動させて、砥石車 Wにより回転工具 Τを研削することで、回転ェ具 Τの首部の形状を変更する（第 2工程)。なお、本実施の形態では、回転工具 Τを矢印 D方向に移動させるように、 NC装置 16により主軸 15を Ζ方向へ移動させる。なお、第 2工程においては、回転工具 Τと砲石車 Wとを互いに相反する方向（回転工具 Τの軸線方向視において、例えば、回転工具 Τの回転方向が時計回りならば、砲石車 Wも時計回りの場合をいう）に回転させつつ回転工具 Τを矢印 D方向に移動させる

[0076] ただし、回転工具 Τと砲石車 Wとの回転方向については、互いに相反する方向に限定されるものではなぐ回転工具 Τと砲石車 Wとを同一方向に回転させても良い。この場合には、回転工具 Τのたわみを抑制することができる。その結果、回転工具 Τ の振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。

[0077] 次、で、図 5 (c)に示すように、砥石車 Wと回転工具 Τとを相対移動させて、砥石車 Wにより回転工具 Τを研削することで、首部とシャンクとの間に円錐形状の連接部分を形成する（第 3工程)。この連接部分により、被削材との干渉を避けつつ回転工具 Τ の剛性増加を図ることができる。なお、本実施の形態では、砲石車 Wと回転工具丁とを相対移動させるように、 NC装置 16によりテーブル 12を Υ方向へ、主軸 15を Ζ方向へ、それぞれ移動させる。

[0078] 上述した首部研削方法は、研削置 20と工作機械 10とを使用して、主軸 15とテープル 12とを相対運動させ、砥石車 Wを回転工具 Τに当接させる第 1工程と、第 1工程により砥石車 Wが回転工具 Τに当接された状態で、回転工具 Τと砥石車 Wとを互いに回転させつつ主軸 15とテーブル 12とを相対運動させ、回転工具 Τを研削する第 2ェ程とを備えているので、回転工具 Τと砲石車 Wとを互いに回転させつつ主軸 15とテ一ブル 12とを相対運動させることができる。よって、砥石車 Wにより回転工具 Τを研削することで、回転工具 Tの首部の形状を変更することができる。

[0079] また、回転工具 Tと砲石車 Wとを第 1工程で当接させ、第 2工程で互いに回転させつつ主軸 15とテーブル 12とを相対運動させ、回転工具 Tを研削するので、従来のようにグラインダ等により手作業で 1本ずつ研削する場合と比較して、作業時間が短縮され、その分、作業工数の低減を図ることができる。

[0080] また、回転工具 Tと砲石車 Wとを第 1工程で当接させ、第 2工程で互いに回転させつつ主軸 15とテーブル 12とを相対運動させ、回転工具 Tを研削するので、回転工具 Tの振れを抑制して、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。

[0081] 更に、回転工具 Tと砲石車 Wとを第 1工程で当接させ、第 2工程で互いに回転させつつ主軸 15とテーブル 12とを相対運動させ、回転工具 Tを研削するので、砥石車 W を回転工具 Tの軸線に対して直交する方向へ押し付けて研削する場合と比較して、回転工具 Tのたわみを抑制することができる。その結果、被削材への加工に対する加工精度の向上を図ることができる。

[0082] 更に、砥石車 Wが R状部 Waを備えて!/、るので、砥石車 Wの R状部 Waを少なくとも含む部分により回転工具を研削することができる。これにより、回転工具 Tの研削部の形状を R状部 Waに対応した円弧状とすることができるので、回転工具 Tの剛性増加を図ることができる。また、回転工具 Tを研削する際の砲石車 Wに作用する負荷を抑制することができるので、砥石車 Wの耐久性の向上を図ることができる。

[0083] 以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなぐ本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

[0084] 例えば、上記実施の形態では、工作機械 10のテーブル 12が Y方向へ移動可能、かつ主軸 15が X方向及び Z方向へ移動可能に構成される場合を説明したが、テーブル 12及び主軸 15の移動方向は必ずしもこれに限られるものではなぐ例えば、テ一ブル 12が X方向へ移動可能に構成されても良ぐ主軸 15が Y方向へ移動可能に構成されても良い。即ち、テーブル 12と主軸 15とが相対運動されるように構成されていれば、それらテーブル 12及び主軸 15の移動方向や移動方向の組み合わせは限定されるものではない。 [0085] また、上記実施の形態では、第 1工程において、工作機械 10のテーブル 12 (研削装置 20)を Y方向へ移動させることで砥石車 Wを回転工具 Tに当接させる場合を説明した力砲石車 Wと回転工具 Tとの相対運動は必ずしもこれに限られるものではなぐ例えば、工作機械 10の主軸 15 (回転工具 T)を X方向へ移動させることで回転ェ具 Tを砥石車 Wに当接させても良い。即ち、砥石車 Wと回転工具 Tとが当接されれば、それら砲石車 Wと回転工具 Tとの相対運動は限定されるものではな、。

[0086] また、上記実施の形態では、第 2工程において、工作機械 10の主軸 15 (回転工具 T)を Z方向へ移動させることで回転工具 Tを研削する場合を説明したが、砥石車 Wと回転工具 Tとの相対運動は必ずしもこれに限られるものではなぐ例えば、工作機械 10のテーブル 12を Z方向へ移動可能に構成して、工作機械 10のテーブル 12 (研削装置 20)を Z方向へ移動させることで回転工具 Tを研削しても良い。即ち、回転工具 Tが研削されれば、砲石車 Wと回転工具 Tとの相対運動は限定されるものではな、。

[0087] また、上記実施の形態では、第 2工程において、回転工具 Tを軸線に対して平行移動させる場合を説明した力砥石車 Wと回転工具 Tとの相対運動は必ずしもこれに限られるものではなぐ例えば、研削部の加工形状がテーパ状となるように、回転工具 T を軸線に対して傾斜させつつ移動させても良ぐ研削部の加工形状が湾曲状となるように、回転工具 Tを軸線に対して放物線を描くように移動させても良、。

[0088] これにより、回転工具 Tを被削材に対して最適な形状とすることができるので、不必要に回転工具 Tを研削してしまうことを回避して、回転工具 Tの剛性を高めることができる。その結果、被削材を加工するための加工条件 (例えば、送り速度や切込み深さ )を改善することができ、回転工具 Tの加工性能の向上を図ることができる。

[0089] また、上記実施の形態では、第 3工程にぉ、て、研削部の加工形状がテーパ状となるように、回転工具 Tを軸線に対して傾斜させつつ移動させる場合を説明したが、砲石車 Wと回転工具 Tとの相対運動は必ずしもこれに限られるものではなぐ例えば、研削部の加工形状が湾曲状となるように、回転工具 Tを軸線に対して放物線を描くように移動させても良ぐ回転工具 Tを砥石車 Wから離隔させても良ヽ。

[0090] これにより、回転工具 Tを被削材に対して最適な形状とすることができるので、不必要に回転工具 Tを研削してしまうことを回避して、回転工具 Tの剛性を高めることができる。その結果、被削材を加工するための加工条件 (例えば、送り速度や切込み深さ )を改善することができ、回転工具 Tの加工性能の向上を図ることができる。

[0091] また、上記各実施の形態では、砲石回転装置 30の駆動モータ 31と砲石保持軸 32 とが伝達装置 33により連結されるように構成される場合を説明したが、砥石回転装置 30の構成は必ずしもこれに限られるものではなぐ駆動モータ 31の駆動軸 31aと砥石保持軸 32とが一体形成されるように構成しても良!、。

[0092] この場合には、伝達装置 33が不要となるので、その分、部品コストを削減することができる。その結果、研削装置 20のコスト低減を図ることができる。

[0093] また、上記各実施の形態では、研削装置 20が修正工具 R及びその修正工具 Rを保持する修正工具保持装置 40を備えて構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなぐ修正工具 R及びその修正工具 Rを保持する修正工具保持装置 40を備えずに構成しても良い。

Claims

請求の範囲

[1] 円盤状の砥石車と前記砥石車を回転させる砥石回転装置とを有する研削装置と、回転工具を回転可能に保持する主軸と前記研削装置を載置するテーブルとを有し前記主軸と前記テーブルとの相対運動を数値制御により行う工作機械とを備え、前記回転工具と前記砲石車とを互いに回転させつつ前記主軸と前記テーブルとを相対運動させ、前記砲石車により前記回転工具を研削することで、前記回転工具の首部の形状を変更可能に構成されていることを特徴とする首部研削装置。

[2] 前記研削装置が前記工作機械に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項 1記載の首部研削装置。

[3] 前記研削装置は、前記砥石車を研削可能に構成される修正工具と、前記修正ェ具を前記砥石車に対して離接可能に保持する修正工具保持装置とを備え、前記砲石回転装置により前記砲石車を回転させつつ前記修正工具保持装置により前記修正工具を前記砲石車に当接させることで、前記修正工具により前記砲石車を修正することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の首部研削装置。

[4] 前記修正工具保持装置は、前記修正工具を前記砥石車に対して揺動させる揺動装置を備え、

前記砲石回転装置により前記砲石車を回転させつつ前記修正工具保持装置により前記修正工具を前記砲石車に当接させると共に前記修正工具を揺動させることで、前記修正工具により前記砲石車の作用面となる外周部を断面円弧状に修正することを特徴とする請求項 3記載の首部研削装置。

[5] 前記砥石車は、作用面となる外周部に位置し断面円弧状に形成される R状部を備え、

前記砲石車の前記 R状部を少なくとも含む部分により前記回転工具を研削するように構成されて、ることを特徴とする請求項 1から 4の、ずれかに記載の首部研削装置

[6] 請求項 1から 5のいずれかに記載の首部研削装置に使用されるものであることを特徴とする研削装置。

[7] 円盤状の砥石車と前記砥石車を回転させる砥石回転装置とを有する研削装置と、回転工具を回転可能に保持する主軸と前記研削装置が載置されるテーブルとを有し前記主軸と前記テーブルとの相対運動を数値制御により行う工作機械とを使用して、前記砲石車により前記回転工具を研削することで、前記回転工具の首部の形状を変更する首部研削方法にお!、て、

前記主軸と前記テーブルとを相対運動させ、前記砲石車を前記回転工具に当接させる第 1工程と、

前記第 1工程により前記砲石車が前記回転工具に当接された状態で、前記回転ェ具と前記砲石車とを互いに回転させつつ前記主軸と前記テーブルとを相対運動させ

、前記回転工具を研削する第 2工程とを備えて、ることを特徴とする首部研削方法。