JP2007533469A - 分割型研削工具 - Google Patents

Abstract

少なくとも２つの取外し可能の相互に連結された部分（５，７）からなる研削工具（１）が提供される。両部分（５，７）は円周領域で中断した研削面を備える研削砥石車状の物体を形成し、前記部分（５，７）は調整機構を用いて、前記研削砥石車状の物体が該物体の研削幅を基準として調節可能であるように相対的に互いに調整可能であり、かつ各調整時に固定可能である。前記調節は、好ましくは無段階で行われる。研削幅調節は、研削されるべき可変研削幅と、ワンパス研削方式において後調整可能の研削されるべき研削幅とに対して有利に適用することができる。

Description

本発明は、少なくとも２つの部分からなる研削工具に関する。

複数の、特に様々な厚さの研削砥石車が１つの研削砥石車セットにまとめて緊定される研削工具は、たとえばドイツ連邦共和国特許第４１０３０９０Ｃ１号明細書から公知である。この種の研削砥石車セットは、特に輪郭が研削されるべきである箇所に使用され、前記輪郭がその際に対応して部分成形される各箇研削砥石車によって全体として被研削輪郭に適合した１つの対応するセットにまとめられている。研削砥石車セットからなる個々の研削砥石車の追加または取外しによって被研削幅にも直接影響を及ぼすことができる。しかしながら、これは常に相当の構造上の改造費用と結びついている。この種の研削砥石車セットを用いて、たとえば円周領域と同時に１つまたは複数の扁平肩部が研削されるべきである場合、その際に平らに研削されるセットの側面に切削容積が研削砥石車側面にわたって円周研削時よりも本質的に高くなる問題が発生する。この問題は、円周研削時に少なくとも理論的観点のもとに研削砥石車が単に被研削工作物と線接触しており、他方、扁平面でワンパス工程によって各扁平肩部での寸法に相当する幅をもつ工作物を有する研削砥石車の面接触が存在することから生じている。

扁平面での研削砥石車の係合の結果、研削砥石車の摩耗が前記領域で通常研削砥石車もしくは研削砥石車セットの円周領域よりも大きくなる。

この種の研削砥石車セットは、各箇研削砥石車に比べて、急激に発生する研削砥石車セットの側面の砥石車の摩耗時に前記研削砥石車セットのみを交換する必要があるという長所を有する。しかしながら、これは高い改造費用と、それによって本質的により高い全サイクル時間とに結びついている。

たとえば、一般的にワンパス研削方式で研削される軸受箇所の研削時に本来の軸受領域すなわち円周領域が同時に側面肩部もしくは扁平面と共に研削される。それによってこの種の軸受領域を研削する研削砥石車の場合は円周領域もその側面領域も係合する。その際に、同様に側面領域が円周面よりも速く研削されてしまう上記の問題が発生する。研削砥石車は形直しできるが、通常この種の研削砥石車では扁平側面で形直しされず、円周のみで形直しされる（図８ａ：研削砥石車の側面半径の例を参照）。しかしながら側面で同様に残余の形直し寸法が形直しされるとき、これは形直し後に、この種の軸受箇所に対してその幅に必要である数マイクロメートルまたは１００分の１ミリメートルの許容幅が引き続きワンパス研削モードで前記軸受箇所が製造されるべきである場合もはや順守できなくなってきた。すでに形直しされた研削砥石車の場合、その際に工作物に対する研削砥石車のまたはその逆の側面オフセットが必要であり、その結果、両方の扁平面肩部が別々に研削される必要があり、これがより高い研削時間を生じる。それに対して側面領域で形直しされない場合、研削砥石車の目標輪郭に対して形状誤差が発生する。

上記問題を回避するために、ワンパス研削方式で扁平肩部を有する軸受箇所の研削時にそのために考慮された研削砥石車が研削部位と共に円周領域でかつ１つもしくは２つの研削部位と共にそれらの側面で、可能な限り短い研削時間を達成できるようにするため、より頻繁に一式交換される必要がある。

しかし、前記研削方式の全コストに対してその場合に比較的コスト集中的な研削砥石車が非常な負担となる。

今日の多くの研削作業においてＣＢＮ−、ダイヤモンドまたはそれらに匹敵する研削材−（以下“ＣＢＮ／ＤＩＡ”と呼ぶ）−コーティングを有する研削砥石車が使用される。このようなＣＢＮ／ＤＩＡ研削砥石車は、従来の研削砥石車よりも本質的に高い耐用期間を達成する。しかしながら、このようなＣＢＮ／ＤＩＡ研削砥石車でも必要な扁平側面の形直しは、ワンパス研削方式で研削砥石車または工作物の側面のオフセットなしに加工される場合、研削砥石車幅の縮小と、それによる所定の目標値からの軸受箇所の幅の偏差とを生じる。工作物と工具相互のこの種の側面の相対運動によって、その場合に研削工程はもはや本来の純ワンパス方式では行われない。むしろ扁平肩部は被研削軸受領域で相前後して研削される。これは、さらに本質的により高い加工時間と加工コストとを生じる。

それに対して本発明の課題は、実寸法偏差または被研削幅寸法での変化が研削工具の部分−または一式交換なしに補償可能もしくは可能である研削工具を作ることである。特に、複数の介入面で、特にワンパス研削時に同時に研削し、かつそれによって加工に起因する摩耗と、それに関連してそのほかに発生する研削工具の幅方向の実寸法偏差とが補償可能である研削工具が作られるべきである。

上記課題は、請求項１記載の特徴を有する研削工具によって解決される。好適な継続形成は従属請求項に定義されている。

本発明により研削工具は少なくとも２つの取外可能に相互に連結できる、相互に連結された状態で１つの研削砥石車状の物体を形成する部分を有する。このような研削砥石車状の物体は、該物体の円周領域に断続して形成される研削面を有する。両方の取外可能に相互に連結される部分は調整機構を用いて、研削砥石車状の物体が該物体の研削幅を基準に調節可能であるように、相対的に互いに調節可能かつ各調整時に固定可能である。

研削工具の有効な研削幅が調節可能である前記のような本発明に係る研削工具の長所は、工具が様々な研削作業のために柔軟に使用可能であり、しかも変更された研削幅に対して直ちに一式の研削工具またはその一部を交換する必要のないことにも存する。この種の交換作業は、常に付加的な全体的にコスト上昇に寄与する全仕上時間に不利な影響を及ぼす時間を必要とする。

好ましくは、たとえば被研削ワンパス工程に対して研削幅が最大２倍の研削コーティング厚さまで調整可能であるように、幅調節を実施することができる。この幅調節性によって本発明に係る研削工具は、扁平面を含む全輪郭形状にわたって幅調整後に本質的に均一な寸法、たとえば１０μｍだけ形直しすることができる。この均一な形直しによって、一方で研削工具の形状精度を形直しにより常に再構築し、かつ扁平肩部の間の実寸法を順守することが可能である。さらに、他方では形直し後に、砥粒が破損／破壊／鋭化される研削工具が得られ、その結果、研削工具の切削能力が完全に再構築される。このような方法により、扁平研削側面で形直しによって前記砥粒が平滑化されることが回避される。

好ましくは、本発明に係る研削工具の研削幅は調整機構を用いて無段階に調節可能である。研削工具の幅の前記のような無段階の調節性によって、好ましくは研削工具のコーティングのそれぞれの粒度に応じて常に最適の形直しサイズが全研削部位にわたって、すなわち全ての被研削面で形直しすることができ、その結果、形直し後に寸法−および形状が正確な研削砥石車を作ることを達成できる。従来の技術による一体型の研削砥石車の場合は、形直し領域が被研削半径分のみ円周面から側面領域へ移動されるため、扁平側面への
形直しが不可能であるので、扁平面への移行部に１つの半径をもつ工作物の被研削最終形状の順守のために各形直し時に円周面で比較的多くの研削コーティングが除去されなければならない。それに対して、本発明に係る研削工具の場合は、形直し時に常に均一の少ない形直し寸法を除去することができ、その結果、本発明に係る研削工具の本質的な長所は、より多数の形直しサイクルが研削砥石車で可能であり、その結果、研削工具の全寿命が従来の一体型の研削砥石車よりも著しく向上することにも存する。

本発明に係る研削工具のその他の長所は、多数の課題に対して幅調節によって被研削工作物でそれぞれの研削作業に個別的に適合できるただ１つの研削砥石車を供給する必要があるだけなので、製造時の軸受保持が著しく低減されることにも存する。さらに、機械での研削時の長所は、幅調整可能の研削工具を用いて研削される間、第２の、かつ第２のみの、研削工具が別の幅をもつ別の研削作業に調節できることによって得ることができる。新規の研削作業のためにその場合は研削工具が機械内で新規に調節された研削工具と交換される。新規に調節された研削工具による研削中、まさに研削盤から取り外された研削工具を別の研削工程に調節する可能性が得られる。それによって単に２つの研削工具を用いて様々な研削作業の大きな多様性を実現することができ、それ以外は多数の様々な研削砥石車が不要になる。

さらに、本発明に係る研削工具を用いて複数のこの種の工具の主軸への緊定によって複数の研削箇所、特に軸受箇所が同時に研削されることも可能である。

好ましくは研削工具の幅の無段階の調整によって理論的に、各形直し時に調整もしくは後調整を行うことが可能であり、この調節性は調整機構の調節性の精度に依存する。それによって研削工具の幅の後調節により、たとえば軸受シャフトもしくはクランクシャフトのような全ての可能な配置を工具で達成することができる。

特に好ましいのは、本発明の有利な継続形成により円周領域に断続して形成された研削砥石車状の物体の研削部位に加えて、すなわち本発明に係る研削工具が少なくとも一方に、しかし好ましくは該研削工具の外側の両側面に１つの研削面が設けられている場合である。この種の研削面は、たとえば１つの研削コーティングが研削工具の円周側に取付けられ、かつ円周領域の外縁部周りに少なくとも部分的に側面の中へ案内されていることによって設けることができる。扁平肩部を有する軸受箇所の研削のために、研削工程はワンパス工程の意味でそれによって３つの研削部位で同時に、すなわち本来の軸受箇所と、側面で軸受面を制限する両扁平側面で行われる。

この種の少なくとも２つの研削面（円周領域および外側の側面）を有する研削工具によって、あるいはさらに３つの研削面を有する研削工具によって、すなわち円周領域および両方の外側の側面で、好ましくはたとえばワンパス研削時に円周領域および扁平肩部が２つの研削面の場合に研削工具で、またはたとえば１つの軸受箇所で円周領域と２つの互いに離間した扁平面とを研削できる。前記のような場合に、研削工具の幅適合性に基づき形直し用の研削操作による研削砥石車の摩耗の補償に必要である寸法だけ研削工具を後調節することが可能である。

好ましくは２つの部分を有する研削工具はＣＢＮ／ＤＩＡ−コーティングの形態の研削材を有し、前記研削工具の両部分が一式または部分的もしくは領域ごとに研削コーティングによって被覆されている。

好ましくは両方の、研削砥石車状の物体を形成する部分は、その内部にすなわち互いに割り振られる軸線方向側にそれぞれ形状が一致する、扁平噛合機構とも呼ばれる噛合機構を有する。たとえば研削工具の幅寸法の摩耗に起因する縮小を補償しまたは一定の被研削
幅を変化できるようにするため、本発明に係る研削工具で両方の取外可能に相互に連結された部分を相対的に互いに調整することができ、それによって前記研削工具を用いて可能な研削されるべき研削幅が変化される。確実な調整を保証できるようにするため、前記両部分は相互に、該部分が互いにセンタリングされた状態にとどまり、かつ同時に研削プロセス中に回避されるべき運動を相互に排除するように操作されている。そのために好ましくは、円筒形のガイド部が調節−／設定ユニットの外側に設けられており、これを基準にして発生する調整ネジに起因する押圧力の力が吸収される。

両方の分割された研削砥石車状の物体を形成する部分の係合を実現する噛合機構は、さらに好ましくは研削工具の回転軸に対して本質的に垂直に延びる平面内に配置される表面を有する。これは前記表面が円周方向に研削工具上で一定の距離にわたって、しかし全周にわたらずに延長する縁部を形成することを意味する。噛合機構の前記表面が研削工具の回転軸に対して傾斜して延びる平面に配置される場合が有利である。このような場合に、前記の対置する、研削工具のピッチとなる分割縁部は研削工具の円周面の平面図で円周方向に対して斜めになるが、しかし研削工具の側面縁部から前記研削工具の対向する別の部分にある外縁部へ達しない。このように斜めに配設された分離縁部の場合は、研削工程で両方の研削砥石車部分の間の自由ギャップすなわち砥粒が配置されていない分離継目が前記砥粒に対してもしくは前記分離継目の延長部に対して円周上で最小限にされることが保証されている。分離継目での前記縁部の斜めの配置によって、前記分離継目の距離が相互に円周方向に相対的に少なくなり、その結果、前記縁部にある砥粒が研削工程で前記砥粒が再び研削工程に参加する瞬間に別の砥粒に比べて多少増加した負荷のみを吸収する必要がある。

前記両部分の前記分離縁部が円周方向にまたは円周方向に対して斜めに延びるか否かにかかわらず、本発明に係る研削工具の有利な継続形成に従って分離縁部もしくは研削工具の両部分の互いに形状が一致して形成された分離縁部が想定された円周線を基準にして円周領域に前記円周線の交互の上部係合部を設けている。交互の上部係合部とは、前記円周線を基準に研削工具の各部分が１つの領域を有し、前記領域内で円周線が下部係合領域に続き、噛合機構がこの想定された円周線にオーバーラップする。すなわち前記噛合機構は、本質的に研削工具の扁平面の全半径方向の延長部にわたってその外周まで延長する。一方の部分が円周線を下部係合する領域で他方の部分が対応して形成される下部係合部と形状が一致して形成される上部係合する噛合機構を有する。このような方法で、研削工具の両部分の調整時に相対的に互いに研削工具を用いて研削できる原初の可能な最小幅の約１７５％までのより大きい幅を達成するために研削挿入中に全幅にわたって常に研削材が被研削表面と係合させられ、しかも本来の分離継目が形成される領域でさえ係合させられることが保証されている。つまり分離継目はせいぜい区間ごとに１つの平面で研削工具の回転軸に対して垂直に延びるだけである。

好ましくは、上部係合部を形成する噛合機構の形状は、想定された円周線を基準として、外周で階段状、台形状、鋸歯状、突歯状であり、またはそれらの組合せである。別の有利な態様において噛合機構は波形に形成されており、様々な波形が可能である。単に両方の互いに研削工具に連結される部分自体がその調整時または調整後に相対的に互いに確実にセンタリングかつ固定されていることにのみ注意する必要がある。

研削工具の好ましい形成に従って研削砥石車状の物体が、好ましくは分割された研削砥石車として形成されている場合および前記研削砥石車が円周領域にもその両方の側面領域にも研削部位を有する場合、調節性に基づき所望の被研削幅寸法がワンパス研削工程で研削することができる。所定の目標寸法の下回りを生じる扁平面でのより高い摩耗は後調整もしくは補償することができ、その結果、本発明に係る研削工具は再び要求された長さ寸法を順守する時たとえばこの種の軸受箇所の扁平肩部の間に使用することができる。それ
によって、この種の分割された研削工具を用いて同じ研削時間でより長い工具耐久期間を達成することができる。研削工程の工具コストは、それによって相当削減することができる。後者はとりわけＣＢＮ／ＤＩＡ装着研削砥石車が未だに本質的なコスト要因となるために当てはまる。

好ましくは本発明に係る研削工具において２つの部分の調整および固定のための調整機構が相対的に互いに少なくとも３つの調節／設定ユニットを有し、前記ユニットは円周に沿って研削工具に前記研削工具の一方の側に本質的に同じ角度で離間して配設されている。好ましくは両方の研削工具を形成する部分の一方が不動に駆動主軸上に配設されており、それに対して調節／設定ユニットが配設されている第２の部分は不動に主軸に取付けられた第１の部分の方向へ移動しもしくは調整可能に固定されている。２つの部分の固定部分の位置と相対的に２つの部分の可動部分の位置固定されたポジションを保証するために好ましくは１つのセンタリング装置、特に１つのスピゴットが設けられており、前記センタリング装置もしくは前記スピゴットを用いて各幅調節位置で研削工具相互の両部分の確実なセンタリングが保証されている。さらに主軸端上での本発明に係る研削工具のセンタリングが必要である。これは、すでに公知である様々なシステムにおいて行うことができる。ここで、たとえば前記センタリングはＤＥ３３２２２５８Ａ１もしくはＤＥ３４０５５５６Ｃ１記載の円錐体、三点収容部または「狭い」嵌合部を有する穴によって行うことができる。

調節／設定ユニットは、その際に好ましくは可能な限り外側に本発明に係る研削工具の外周方向へ配設されており、その結果、研削されるべき研削幅の調節時と、行われた調節後に実施される両方の研削砥石車部分相互の緊定時に前記部分の開脚が回避される。それにもかかわらず緊定時に両方の研削砥石車部分相互の回転特性の一定の微偏差が発生するような場合、前記の微偏差はいずれの場合でも行われた調節後に実行される形直し工程によって確実に補償される。つまりこの形直しは、一般的に通常行われかつ公知であるような切断し易い研削砥石車の製造に利用されるだけでなく、両方の研削砥石車部分相互の行われた調節および緊定後の可能な限り理想的な寸法−および回転特性の発生にも利用され、その結果、調整および行われた形直し後に本発明に係る幅調整可能の、すなわち分割された研削工具がその研削性質に関して本質的に非分割型の研削砥石車と同様に挙動する。

被研削幅の調節後に両方の研削砥石車部分相互の相対的位置を固定する好ましくは摩擦係合式に作用する締付装置の場合、噛合機構は、互いに好ましくは本質的に半径方向に延びる該噛合機構の側面噛合面と接触しないように配設されている。しかしながら、前記噛合機構の側面の幾つかで対向する歯が互いに当接することも可能である。いずれにしても両方の研削砥石車部分の摩擦係合接続は、確実なトルク伝達が可能であるように構成されており、回転方向へのまたはその逆の相互の相対運動は不可能である。両方の研削砥石車部分相互の摩擦係合緊定のもう１つの長所は、噛合機構がその調整時に両部分のガイド面を相対的に互いに形成せず、かつトルク伝達にも寄与しないので、前記噛合機構の製造精度は比較的小さくできることに存する。

第１の実施例に従って調整機構もしくは調節／設定ユニットは、機械的に手動で操作可能である。機械的形成および手動の調節性は、調整機構の構造がそれによって比較的簡単かつコスト的に好適である長所を有する。しかしながら、調節／設定ユニットが自動的に作動可能にすることもできる。このような場合には、研削工具の複雑さと、それによる該研削工具のコストが上昇する。しかしながら自動的作動は、研削工具の摩耗に起因する研削幅偏差を加工プロセス中の副次時間中に補償する本質的な長所を提供する。この副次時間中、研削砥石車は能動的な研削工程にない。

調節／設定ユニットの自動的作動は、研削工程の複雑な自動化において決定的な長所を
有する。

そのために、好ましくは測定センサを設けており、前記センサは工作物で被研削幅の持続的監視を実行し、かつそれに関する信号を発生し、これが記録可能かつ評価可能である。前記の記録に基づき、幅調整可能の研削工具の幅後調節が行われる。特に、研削面をそれぞれ外側の側面にも設けているワンパス研削工程の場合は、それによって工作物の精度ならびにこの種の本発明に係る研削工具の耐用期間もしくは可用性の改善が付与されている。

調節／設定ユニットの自動的作動用にも、機械的な手動操作用にも、好ましくは１つの目盛が設けられており、この目盛を介して研削工具を形成する両方の部分がどの程度互いに調整されているかを読み取ることができる。この種の幅調節可能の研削砥石車を用いて、それによって高い柔軟性と適当なコストで特にワンパス方式での被研削軸受箇所の一様な高い品質を達成する可能性が付与されている。

噛合機構がその半径方向に形成された平面で互いにガイド機能を有さず、かつ両方の研削砥石車部分が、その相対的な調整時に互いに研削工具の最小限可能な幅へまだ内部で両方の研削砥石車部分の間に間隙が形成される事実に基づき、分割された研削砥石車工具の内部に通路が設けられており、前記通路は本質的に主軸での研削工具の固定領域から直接研削コーティングでの研削部位へ伸長する。好ましくはこれらの間隙もしくは通路を通して冷却液が直接的に直研削部位へ給送される。これは研削工具の緊定の領域に初めに軸線方向に冷却材が本発明に係る研削工具の中へ好ましくは圧力下に導入され、かつ内部で間隙の中へ偏向され、かつそこで圧力下にまたは研削工具の回転の結果支配する遠心作用によって、または両方の効果の結果としても分割された研削工具の内部に外周と共に直接的に直研削部位の方向へ給送されることによって行うことができる。そのために、両方の研削砥石車部分相互の中心芯合せに利用される両方の研削砥石車部分のセンタリングは、円周に沿って好ましくは１つのカラーで区間ごとにのみ形成され、その結果、冷却液の輸送のために充分大きい通路もしくは間隙が本発明に係る研削工具の内部に生じる。

本発明のその他の長所および適用可能性は、以下実施例の詳細な明細書を利用してより詳しく説明する。

図１に、本発明の第１の実施例による本発明に係る研削工具１の半断面図を示している。分割された研削砥石車の形態における本発明に係る研削工具１のための駆動装置として、自体公知の方法で回転駆動される研削主軸２が設けられており、主軸端とも呼ばれる前記研削主軸の一端に基体とも呼ばれる第１の部分５が差込まれかつ位置固定されている。前記部分５の位置固定は同様に自体公知の方法で固定フランジを用いて行われる。この種の固定フランジ３は、円周に沿って配分されて配設された複数の締付ネジ４を介して部分５の摩擦係合式の位置固定を研削主軸２上に確保する。本発明に係る研削工具１はもう１つの部分７を有し、この部分は移送可能の物体として形成されており、かつ部分５に関しては調整機構を用いて、本発明に係る研削工具を用いて達成可能である有効な研削幅が調節可能であるように調整可能である。

部分５も部分７もそれらの円周方向にＣＢＮ−研削コーティング６を有する。外方に向けられた本発明に係る砥粒の両方の側面９、１０、すなわち図１における研削主軸２に固定される部分５の左側面９と、それと相対的に可動する部分７の右外側１０は同様にこの種の研削コーティングを具備している。幅方向への研削工具の分割によって、両方の部分５もしくは７の研削部位６Ａおよび６Ｂは円周方向に、ならびに両方の部分５もしくは７の研削部位６Ｃもしくは６Ｄは側面９、１０に設けられている。部分７は３つの調節／設
定ユニット１１、２３を備えており、前記ユニットは円周方向に同一の角度で、好ましくは１２０°で、調整ネジ２３を基準にして互いに離間して配設されている。この実施例において、調節／設定ユニット１１、２３は機械的に調整ネジ２３を用いて調整可能である。調整ネジ２３と共に目盛１１の調整によって、本発明に係る研削工具がワンパス研削方式で、たとえば軸受箇所を研削できる幅をそれぞれの必要条件に適合させることができる。

部分７は、スピゴットとも呼ばれる外側のセンタリング肩部８で、研削面６Ａおよび６Ｂが研削工具の円周側で常に同一の円周レベルに配設されるようにセンタリングされている。この半径方向に可能な限り大きく外側にあるガイドセンタリング部は、数マイクロメートルの嵌合遊びを介して実現され、この嵌合遊びを介して研削工程において高速で回転する本発明に係る研削工具の良好な回転特性が達成される。回転する研削工具の比較的高い遠心力によって、この外側のセンタリング肩部８が調節／設定ユニット１１、２３の外側に配置されている。この種の外側にあるセンタリング部において、内側にあるカラーに、すなわち内部のスピゴット１４に、たとえば０．３ミリメートルの遊びを設けている。しかしながらセンタリングを内部のセンタリング肩部１４に行うことも可能であり、その場合には対応する遊びを外側のセンタリング肩部８に設けている。

調節／設定ユニット１１、２３の調整ネジ２３は、それぞれ研削工具の部分５のスラスト面もしくは扁平面２４上に支持されている。一方で少なくとも３つの調節／設定ユニット１１、２３の正確な調節を達成し、かつ他方で被研削もしくは後調整される研削幅を正確に調節できるようにするため、調整ネジ２３は目盛１１を具備している。調整ネジ２３は、調節／設定ユニットの各々の調節のために、研削砥石車を所望の幅に調節し、かつそれによって研削工具をセンタリングし、かつ量に応じて各調整時に平衡状態にとどまることを保証するために、同じ目盛値に調節される。たとえば軸受箇所の繰り返し研削によるワンパス研削時に研削面６Ｃおよび６Ｄが研削許容寸法外にある摩耗を生じた場合、目盛１１上の一定の目盛値分だけ調整ネジ２３の後調整によって研削工具をその幅に後調整することができる。それによって研削工具を新規に完全に別の研削操作のために使用可能であり、新規の研削砥石車を使用する必要がなく、またはその部分を交換する必要がなく、一般的にそれに続き形直しされる。部分５に対する研削工具での部分７の締付けは、同じ中心軸上の調整ネジ２３の内部にある締付ネジ１２の緊定によって行われる。

締付用頭なしネジ１３は、部分５に対して相対的に移動可能に、しかも回転軸２２の方向へ配設される研削工具の部分７が調整ネジ２３のネジ側面部で、締付ネジ１２が緊定された後に半径方向外方へ押圧することに利用される。それによって部分７が部分５と摩擦係合しかつ遊びなしに固定されることが保証されている（図３ならびにこれに属する記述も参照）。

図２は、部分７の側面から調節／設定ユニット１１、２３への本発明に係る研削工具の側面図を示す。その中に、図１の半断面図の基礎を形成する切線Ａ−Ａを記載している。円周に沿って１２０°の角度で調節／設定ユニット１１、２３が配設されており、前記ユニットはその内部に本発明に係る研削工具のそれぞれ調節された幅の位置固定用の締付ネジを有する。同じ円周線上に締付用頭なしネジ１３があり、このネジは調整ネジ２３の中に部分７に対してネジの中にある遊びの除去に利用される。すなわち締付用頭なしネジ１３を用いて最終的に調節／設定ユニットのネジ内の遊びなしが達成される。側面図の内部の領域に同様に円周に沿って１２０°の角度で離間した３つの締付ネジ４を示しており、この締付ネジは研削主軸２上に本発明に係る研削砥石車工具の収容部の固定のための固定フランジ３を可能にする。しかしながら、３つ以上の締付ネジを円周に沿って同じ角度で離間して設けることも可能である。

図３に部分断面図を調節／設定ユニットの拡大図で示している。調整ネジ２３を用いて相対的に互いに可動する研削砥石車部分５および７の間隔が調節される。微調節を達成するために、調節ネジは小さい勾配を有する細目ネジとして形成されており、その結果、それぞれの研削砥石車幅の非常に正確な調節が可能である。このネジは少なくとも転造または研削されている。調整ネジ２３に目盛１１を設けており、この目盛を介して実際に調節される研削砥石車の幅が正確に読取可能である。研削砥石車部分７および５相互の調整を生ぜしめるために、調整ネジ２３は図３に示していないスラスト面２４上に支持される。すなわち調整ネジ２３の回転によって、両方の部分７および５相互の調節と、それによって研削砥石車幅が調節可能に制御される。締付ネジ１２を用いて所望の正確な研削砥石車幅に選択される研削砥石車部分７および５相互の調整は、調整ネジ２３の摩擦係合接続がスラスト面２４に生じるように固定される。この摩擦係合接続を介して可動する研削砥石車部分７へのトルク伝達も行われる。調整ネジ２３の細目ネジの中にある側面遊びが残りなく取り除かれるために、それに続き同様にスラスト面２４に支持される付加的に設ける締付用頭なしネジ１３が引き締められる。それによって前記締付用頭なしネジ１３の固定によって、全ネジが調節／設定ユニット１１、２３の中で遊びなしになることが達成される。

円周にわたって均一な固定が個々の調節／設定ユニットの中に生じることによって、全固定要素１２、１３が正確に調節可能のトルクレンチを用いて、全体に本質的に固定要素もしくは調整ネジの同一の押圧力がスラスト面２４に存在するように引き締められる。それによって、本発明に係る研削工具の円周にわたって両方の研削砥石車部分５、７相互の均一な位置固定が達成される。研削砥石車部分７および５の間に内部に間隙２５が形成されており、この間隙を通して冷却材が直研削部位に導入することができる（図１０参照）。

図４に、本発明に係る研削工具の円周領域の平面図を示しており、この図では部分７が部分５と共に内側に係合する噛合機構によって単体の研削工具を形成する。想定された円周線１７を基準にして、それぞれの部分５もしくは７が、両方の部分５、７の一方が想定された円周線１７を基準にして生じる上部係合部を有し、かつ両方の部分５、７の他方が対応する下部係合部を有する領域で上部係合部１５、１６と共に前記の想定された円周線１７と噛合う。この噛合機構はその際に、該噛合機構が形状が一致して内側に嵌合するように形成されている。

図４記載の実施例の場合は、一平面で回転軸２２に対して垂直に延びる分離縁部で円周方向に延びる表面１８、１９が形成されている。研削操作時に、分離継目に沿って対応する部分５、７の相互調整時に研削コーティングが無くなるため、それぞれ研削方向に前面縁部にある砥粒が比較的強く負荷される。しかしながら、これはそれぞれ隣接する上部係合部で生じ、その結果、研削プロセスにおいて全被研削幅にわたって研削材が係合することが保証されている。

図５に、本発明によるもう１つの実施例を示しており、この実施例では噛合機構の平面２０、２１に形成された分離継目が軸に対して傾斜して回転軸２２に対して垂直に配設された平面内で延長する。このように傾斜した分離継目により、前面縁部で回転方向に配設された砥粒は、研削工程でそれによって常時別の前後におかれる砥粒が係合させられるため、適度にのみ負荷されることが保証される。

図６に本発明に係る研削工具のもう１つの実施例を示しており、この実施例では分離継目が部分７および５の間に波形状に形成されている。各符号は図４および５記載の符号と同一である。

図７に、鍋状に形成されたダイヤモンドコーティング２８を有する形直し砥石車２７を用いる従来の技術による幅を後調節できない研削砥石車の形直し時の原理的過程を示している。このような研削砥石車は、前面にも側面９の部分領域にも配設された研削コーティング６を有する。ワンパス研削の方法における軸受箇所の研削のために、前記のような研削砥石車はその幅に関して正確に、軸受箇所での扁平肩部の間の間隔を表す寸法を有する。従って側面９での研削コーティング６の形直しは不可能である。形直しは最終的に、軸受面の扁平肩部の間のパス寸法がもはや調節できなくなろう。従って、この種の研削砥石車の場合は、形直しが本質的に円周側でのみ実施される。点線２９は形直し工程前の研削砥石車の輪郭を表す。形直し時に原初の輪郭２９と形直し後の輪郭との間の寸法が除去される。その際に前記のような形直し深さは、形直し後の砥粒が研削砥石車の可能な限り理想的な回転特性の発生と並んで再び鋭角にされるが、平滑にされない。それによって再び切削し易い研削砥石車が発生する。図７に、さらにダイヤモンドコーティング２８を有する形直し砥石車２７が半径周りに研削砥石車の円周領域から側面領域への移行領域で周回案内されることを示している。しかしながら、一体型の研削砥石車の幅の維持のために形直し寸法が研削砥石車の半径の終端に向けてゼロまで進行する。形直し寸法が小さくなるほど、前記領域でますます強く切削し易い研削砥石車を達成するために砥粒を破損する目的から外れ、かつ表面の平滑化へ移行する。しかしながら、ワンパス研削時に軸受面の扁平肩部で最大の研削作業を果たすべき側面へ半径の移行の前記の領域がある。被研削工作物との線状の接触が存在する円周研削部位と異なり、研削砥石車の側面９もしくは１０への移行領域の沈込み領域に平面状の係合が存在する（図９参照）。全研削作業は前面の研削砥粒によってのみ行われる；その背後にある直接研削面内にある研削砥粒は、本来の研削工程に貢献せず、または非本質的にのみ貢献する。研削砥石車の幅を維持できるようにするため、形直し寸法は半径周りに完全に９０°ではなく側面の方向へ進み、値０をたとえば８７°の角度ですでに達成する。従って側面噛合面上の形直しは実施されない。

これは図８ａ）に多少拡大した図で再度表している。たとえば３°の角度α（角度βに対する相補角）は、研削砥石車の外側半径移行部で形直し寸法２９が０に低減される点を表す。しかしながら、扁平肩部と軸受箇所の半径移行部での形状比を順守できるようにするためには、本来の研削砥石車で円周領域で比較的多数の研削材が形直し時に除去されなければならない。さもないと「形状破壊」が生じるであろう。

本発明に係る研削砥石車の形直し時の関係は異なっている。これは図８ｂ）に示している。ここから明らかなことは、形直し輪２７が研削砥石車の全被形直し輪郭周りに円周領域から半径領域を経て側面領域まで含めて周回案内され、かつ均一な形直し寸法が除去される。つまり本発明に係る研削砥石車の場合は、形直し時に除去される寸法を幅調整によって補償することができる。それによって、まさに研削砥石車が再び研削し易くなるだけ多くの研削材を形直し時に除去することが可能であり、研削砥石車の全研削部位での平滑化を同時に回避できる。そのための最小限の寸法のみが形直し時に除去されることによって、本発明に係る研削砥石車は、研削砥石車の研削砥石車コーティングが本質的に完全に消尽され、かつそれによって研削砥石車が役に立たなくなるまで本質的に頻繁に形直しすることができる。

図９は、本発明に係る研削工具の拡大図を示す。その中に研削比は、研削工具がその研削面側面６Ｃと共に被研削工作物３０の扁平肩部領域でワンパス工程の意味で扁平肩部の研削によってまさに開始する瞬間で示している。図示したのは、研削砥石車状の物体の外側の側面９の円周領域の研削工具の研削コーティング６Ａと側面領域の６Ｃを有する該研削工具の部分５のみである。さらに、点線で表した工作物最終輪郭３２上への本発明に係る研削工具を用いて研削される工作物３０の粗輪郭３１を図示している。対向する扁平肩部を有するこの種の軸受箇所が研削される場合、これは − 図９に示したように − ワンパス研削方式で行われ、簡素にするため対置する扁平肩部は省いている。形直し後の研削
砥石車の輪郭は被研削工作物最終輪郭３２に相当するように研削砥石車が形直しされるので、軸受箇所が一式円周領域でも扁平面でもただ１つのワンパス研削工程によって３つの研削部位で同時に研削できる。これは、一方で形直しによって、かつ他方では研削砥石車の摩耗に制約される特に研削砥石車の幅偏差が研削工具の幅調整性によって補償できるために可能である。

研削砥石車の縁部半径から研削面側面６Ｃへの移行部での厚い線で表した領域は研削ゾーン３３を表しており、前記研削ゾーン内で研削工具および工作物が回転対称の部分である事実に基づき、最大の研削寸法の距離すなわち軸受箇所の扁平側面での寸法が少ない研削砥粒によってのみ果たさなければならない。研削工具での前記側面ゾーン内の前記のような研削砥粒は研削プロセス中にそれによって最大に負荷される。研削工具の半径方向（つまり工作物３０内の差込方向と逆）にその背後にある研削砥粒は本来の研削プロセスに事実上参加しない。つまり形直しサイクルは、本質的に前記箇所での摩耗に向けられている。しかしながら図８ｂ）により本発明に係る研削工具の場合は均一な形直しが円周面６Ｂ（図示せず）、６Ａでも６Ｃでも行うことができるので、研削砥石車は、繰返し被研削工作物最終輪郭３２が達成可能であるように繰返し形直しされ、かつ形直し寸法を幅で後調節することができる。それによって工具の耐用期間を著しく拡大させることができる。他方、研削工具は全研削部位での形直しによって再び常に「鋭い」および研削し易い研削砥石車が形直し後に生じるように製造することができる。それによって工作物での熱作用によってさもないと場合により発生する組織変化が回避される。

図１０は、本発明の継続形成による研削工具を示しており、前記研削工具においては研削砥石車部分５と７との間の間隙２５を冷却材２６が貫流する。前記冷却材は、好ましくは軸線方向に研削工具に供給され、これが好ましくは圧力下に行うことができる。間隙２５の内部に、一方で圧力によって、他方で冷却材が研削工具の回転によってさらされる遠心作用によって外方へ輸送され、このように部分５と部分７との間の分離継目の中で円周面で同時に直接的に直研削部位で出ることができる。さらに内部冷却によるこの種の研削工具は、もちろんまだ挿入中に外側冷却を行うことができ、その結果、全研削部位への好適な冷却材供給を得ることが可能である。

内部冷却によるこの種の研削工具のもう１つの長所は、冷却材２６での持続的な流れによって部分５と７との間の分離継目が持続的に洗浄され、かつ前記分離継目の中に研削残渣が集まることができない。

本発明に係る研削工具のその他の構造は本質的に図１に相当する。

図２の切断線Ａ−Ａによる第１の実施例による本発明に係る研削工具の断面図である。 調節／設定ユニットへの視野方向による図１記載の研削工具の側面図である。 摩擦係合式に作用する緊定（位置固定）状態での調節／設定ユニット装置の部分断面図である。 本発明に係る研削工具の円周領域への視野方向の図１記載の実施例である。 噛合機構の斜めに延びる分離継目を有する本発明に係る研削工具の円周領域への視野方向の別の一実施例である。 波形に形成された分離継目を有する本発明に係る研削工具の円周領域への視野方向のさらにもう１つの実施例である。 鍋状の形直し輪を有する従来の一体型の研削砥石車の形直し工程の概略図である。 図７記載の形直し条件の拡大図である。 幅調整可能の本発明に係る研削工具のための形直し条件の図８ａ）と同じ拡大図である。 扁平肩部でのワンパス工程における介入条件の原理図である。 冷却液が内部の通路を介して両方の砥粒の間で直研削部位の中まで案内される図１記載のものと類似の実施例である。

符号の説明

１ 研削工具
２ 研削主軸
３ 固定フランジ
４ 締付ネジ
５ （研削工具）部分
６ 研削面
６Ａ，Ｂ 研削面円周領域
６Ｃ，Ｄ 研削面側面
７ （研削工具）部分
８ 外側のセンタリング肩部／スピゴット
９ 研削砥石車状の物体の外側側面
１０ 研削砥石車状の物体の外側側面
１１ 調整機構用目盛
１２ 調整機構用締付ネジ
１３ 固定ネジピン
１４ 内部のセンタリング肩部／スピゴット
１５ 上部係合部
１６ 上部係合部
１７ 円周線
１８ 回転軸と垂直の表面
１９ 回転軸と垂直の表面
２０ 回転軸に対して傾斜した表面
２１ 回転軸に対して傾斜した表面
２２ 回転軸
２３ 調整ネジ
２４ スラスト面
２５ 間隙
２６ 冷却材
２７ 形直し輪
２８ ダイヤモンドコーティング
２９ 形直し前の研削砥石車輪郭
３０ 工作物
３１ 工作物粗輪郭
３２ 工作物最終輪郭
３３ 研削面

Claims (19)

1. 円周領域に断続して形成された研削面（６）を備える１つの研削砥石車状の、ＣＢＮ−またはダイヤモンド研削材からなるコーティングを有する物体を形成する、少なくとも２つの取外可能に相互に連結する部分（５，７）からなる研削工具（１）において、研削砥石車状の物体が該物体の研削幅を基準に調節可能であり、かつ固定が実施された後本質的に開脚しないように、前記部分（５，７）が、調整機構により相対的に互いに調整可能かつ各調整時に前記のように配設されたセンタリング装置を用いて固定可能である研削工具。
2. ２つの部分（５，７）の調整および固定のための調整機構が相対的に互いに少なくとも３つの調節／設定ユニット（１１，２３）を有し、前記ユニットが円周に沿って本質的に同じ角度で離間して配設されており、センタリング装置が特にスピゴットとして形成されている、請求項１に記載の研削工具（１）。
3. 前記スピゴットが１つの半径方向外側にあるスピゴット（８）および／または１つの半径方向内側にあるスピゴット（１４）を有する請求項２記載の研削工具（１）。
4. 調節／設定ユニット（１１，２３）が半径方向に可能な限り外側に研削工具（１）の外周方向へ配設されており、前記スピゴットが半径方向に調節／設定ユニット（１１，２３）の外側に配設されている、請求項２または３に記載の研削工具（１）。
5. 調節／設定ユニットが配設されている研削工具を形成する部分（５，７）の一方（５）が不動に研削主軸（２）上に、かつ前記部分（５，７）の他方（７）が不動の部分（５）と相対的に調整可能もしくは移動可能に固定されている、請求項１から３のいずれかに記載の研削工具（１）。
6. 部分（７）が部分（５）と共に締付用頭なしネジおよび緊定された締付ネジ（１２）を用いて摩擦係合式かつ遊びなしに緊定される、請求項１から５のいずれかに記載の研削工具（１）。
7. 付加的にセンタリングが研削主軸（２）上の主軸端で考慮されている、請求項５または６に記載の研削工具（１）。
8. 研削幅が調整機構を用いて無段階に調節可能である、請求項１から７のいずれかに記載の研削工具（１）。
9. 部分（５，７）が該部分の互いに割り振られる軸線方向側にそれぞれ形状が一致する噛合機構を有する、請求項１から８のいずれかに記載の研削工具（１）。
10. 噛合機構が想定された円周線（１７）を基準にして円周領域に前記円周線（１７）の交互の上部係合部（１５，１６）を形成する、請求項９に記載の研削工具（１）。
11. 噛合機構が該機構の互いに割り振られる軸線方向側に、本質的に研削工具の回転軸（２２）に対して垂直（１８，１９）にまたは傾斜して（２０，２１）延びる平面内に配置される表面（１８，１９もしくは２０，２１）を有する、請求項９または１０に記載の研削工具（１）。
12. ２つの部分（５，７）の上部係合によって形成される係合縁部の形状が外周で想定された円周線（１７）を基準として階段状、台形状、鋸歯状、波形状または突歯状またはこれ
    らの組合せである、請求項１０に記載の研削工具（１）。
13. 研削砥石車状の物体が少なくとも該物体の外側の側面（９，１０）に１つの研削面を有する、請求項１から１２のいずれかに記載の研削工具（１）。
14. 研削砥石車状の物体が、両方の側面領域に研削部位（６Ｃ，６Ｄ）を有し、前記研削部位により所望の被研削幅寸法がワンパス研削工程で研削可能である２つの円周に沿って分割された砥石車状の半体からなる研削砥石車を形成する、請求項１から１３のいずれかに記載の研削工具（１）。
15. それぞれ調節可能の研削幅において研削時に研削材が研削されるべき研削部位の幅のそれぞれの領域に達するように該研削工具の部分（５，６）が形成される、請求項１から１４のいずれかに記載の研削工具（１）。
16. 調節／設定ユニット（１１，２３）が機械的に手動で操作可能である、請求項２または３に記載の研削工具（１）。
17. 調節／設定ユニットが自動的に操作可能である、請求項２または３に記載の研削工具（１）。
18. 該研削工具の調節幅が目盛（１１）を介して読取可能もしくは調節可能である、請求項１から１７のいずれかに記載の研削工具（１）。
19. 部分（５，７）の間に各幅調節で間隙（２５）が形成されており、前記間隙を通して冷却材（２６）が直接研削面（６）の中まで導入可能である、請求項１から１８のいずれかに記載の研削工具（１）。

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