JP2011255465A

JP2011255465A - 研削盤

Info

Publication number: JP2011255465A
Application number: JP2010132520A
Authority: JP
Inventors: Akira Watanabe; 明渡邉
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2010-06-10
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2030-06-10
Also published as: JP5549391B2

Abstract

【課題】外周面研削と内周面研削を行う複合研削盤１において、異なる外周面研削用砥石整形装置と内周面研削用砥石整形装置を備えると、内周面研削から外周面研削へ切り替える場合または逆の場合に、砥石整形装置を交換する必要があり段取り変えに時間を要し、砥石整形装置を２式必要とし機械コストが高くなる。
【解決手段】外周面研削用砥石車１３の回転方向と内周面研削用砥石車１４の回転方向を同じとし、工作物Ｗの回転方向を、外周面研削時には外周面研削用砥石車１３と同じ方向に回転させ、内周面研削時には外周面研削時と逆の方向に回転させることで砥石整形装置１５を共用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、研削盤に関するもので、詳しくは、外周面研削用砥石車と内周面研削用砥石車外周を備えて1台の研削盤で外周面研削と内周面研削を可能とした複合研削盤に関するものである。

1台の研削盤で工作物の外周面研削と内周面研削を可能にした、万能研削盤や複合研削盤が使用されている。工作物Ｗ１は主軸に把持されて、図９に示す外周面研削と図１０に示す内周面研削のどちらの研削においても同一方向に回転しながら研削される。研削加工において仕上げ精度の良い研削方法はアップカット研削であるため砥石車の回転方向は外周面研削と内周面研削で逆方向が選択される。そのため、砥石車の回転方向に適合した整形工具の傾斜角を備えた、外周面研削用砥石整形装置と内周面研削用砥石整形装置を各々別に備える必要があった。例えば、図１１に示す外周面研削用砥石整形装置２５の整形工具２４の傾斜角はθで、図１２に示す内周面研削用砥石整形装置２８の整形工具２６の傾斜角は−θである。もしくは、やむを得ず傾斜角θを０度とし、外周面研削用と内周面研削用の砥石車整形装置を共用とすることもあった。

上記の背景技術は、一般的な事項であり、本出願人は出願時点においてこの背景技術を特定する記載がなされた文献を特に知見していない。

異なる砥石整形装置を外周面研削用と内周面研削用に備えると、内周面研削から外周面研削へ切換える場合または逆の場合に、砥石整形装置を交換する必要があり段取り換えに時間を要する。また、砥石整形装置を２式必要とし、機械コストが高くなる。
外周面研削用と内周面研削用の砥石車整形装置を共用とする場合は最適な整形条件では使用できないため、砥石整形性や整形用ダイヤ寿命に関して不利があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、外周面研削用と内周面研削用の砥石車整形装置を共用とし、かつどちらにも最適な整形条件で砥石車を整形できる研削盤を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、工作物を回転自在に支持する工作物支持手段と、外周面研削用砥石車を支持し回転駆動させる外周面研削用砥石車支持手段と、内周面研削用砥石車を支持し回転駆動させる内周面研削用砥石車支持手段と、前記外周面研削用砥石車と前記内周面研削用砥石車を前記工作物の研削位置に交互に割出す割出手段と、前記外周面研削用砥石車と前記内周面研削用砥石車を前記工作物に対して切込む切込送り手段と、前記切込送り手段の切込み方向と直交する工作物送り方向へ工作物を運動させる工作物送り手段と、前記工作物送り手段に設置された前記外周面研削用砥石車の研削作用面と前記内周面研削用砥石車の研削作用面を整形する砥石車整形手段とを備え
第一の方向から見た研削時の前記外周面研削用砥石車の回転方向と第一の方向から見た研削時の前記内周面研削用砥石車の回転方向を同一とし、研削作用点における前記外周面研削用砥石車と前記内周面研削用砥石車の接線方向速度が鉛直下方向であり、前記切込み方向と前記工作物送り方向に直交する方向における前記外周面研削用砥石車の回転中心と前記内周面研削用砥石車の回転中心の位置を同一としたことである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記外周面研削時には前記工作物支持手段の回転方向を前記外周面研削用砥石車と同一方向に回転させ、前記内周面研削時には前記工作物支持手段の回転方向を前記外周面研削時と逆の方向に回転させることである。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２に係る発明において、前記割出手段を、一方の端部に前記外周面研削用砥石車支持手段を配置し他端部に前記内周面研削用砥石車支持手段を配置した砥石台を旋回させる構成としたことである。

請求項４に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記砥石車整形手段の整形用工具の整形作用点における砥石車表面の法線に対する砥石車回転方向での取付角度を、前記外周面研削用砥石車の整形時と前記内周面研削用砥石車の整形時に同一とすることである。

請求項１に係る発明によれば、外周面研削用砥石車の研削作用点における砥石周速度が下向きであるので研削液の大部分が下方向に飛散する、そのため、研削盤外部への研削液飛散防止が容易となり、研削液飛散防止カバーを安価に構成できる。

請求項２に係る発明によれば、外周面研削と内周面研削が共にアップカット研削となり研削精度の高い研削が可能となる。

請求項３に係る発明によれば、外周面研削と内周面研削の切換えが砥石台の旋回で短時間に可能である。

請求項４に係る発明によれば、砥石整形手段の整形用ダイヤの取付角度が外周面研削用砥石車の整形時と内周面研削用砥石車の整形時に同じなので、砥石整形手段を段取り換えすることなしに共用でき、外周面研削と内周面研削の切換えが短時間に可能である。

：本実施形態の外周面研削時の研削盤の全体構成を示す概略図である。：図１のＡ矢視側面図である。：本実施形態の内周面研削時の研削盤の全体構成を示す概略図である。：図３のＡ矢視側面図である。：本実施形態の外周面研削時の工作物と砥石車の回転方向を示す概略図である。：本実施形態の内周面研削時の工作物と砥石車の回転方向を示す概略図である。：本実施形態の外周面研削用砥石車の整形時の砥石整形装置と砥石車を示す概略図である。：本実施形態の内周面研削用砥石車の整形時の砥石整形装置と砥石車を示す概略図である。：従来の外周面研削時の工作物と砥石車の回転方向を示す概略図である。：従来の内周面研削時の工作物と砥石車の回転方向を示す概略図である。：従来の外周面研削用砥石車の整形時の砥石整形装置を示す概略図である。：従来の内周面研削用砥石車の整形時の砥石整形装置を示す概略図である。

以下、本発明を複合研削盤１に適用した実施形態について、図１〜図８を参照しつつ説明する。
図1、図２において、ベッド２上面にＸ軸方向に運動する砥石台送り装置４と、砥石台送り装置４の運動方向と直交するＺ軸方向へ運動するテーブル送り装置３とが設けられている。砥石台送り装置４には、砥石台６が旋回装置５によりＸ軸およびＺ軸と直交する鉛直方向のＶ軸回りに旋回可能に保持されている。砥石台６の端部には外周面研削用砥石軸８が備えられ、反対の端部には内周面研削用砥石軸９が外周面研削用砥石軸８と回転対称に備えられている。外周面研削用砥石軸８が外周面研削用砥石用モータ１０により回転され軸端に外周面研削用砥石車１３が装着される。内周面研削用砥石軸９が内周面研削用砥石用モータ１１により回転され軸端に内周面研削用砥石車１４が装着される。テーブル送り装置３上に保持された主軸７は、工作物Ｗを回転自在に支持し、図示していない主軸用モータにより工作物Ｗを回転させる。
テーブル送り装置３上に設置された砥石整形装置１５は支持部材１６と支持部材１６に保持された整形工具１７で構成されている。

この研削盤１は、所定のプログラムを実行することで自動化された研削加工や砥石車整形を実行する制御装置３０を備えている。制御装置３０の機能的構成として、砥石台送り装置４の送りを制御するＸ軸制御手段３１、テーブル送り装置３の送りを制御するＺ軸制御手段３２、旋回装置５の回転を制御するＶ軸制御手段３３、外周面研削用砥石軸８の回転を制御する外研砥石軸制御手段３４、内周面研削用砥石軸９の回転を制御する内研砥石軸制御手段３５、主軸７の回転を制御する主軸制御手段３６などを具備している。

以下に、同一工作物の外周と内周を研削する例で、本発明の複合研削盤１の動作を説明する。
外周面研削は以下のように行う。外周面研削用砥石車１３を旋回装置５により工作物Ｗの位置へ割出し、外周面研削用砥石車１３と工作物Ｗを回転させる。このとき図５に示すように、外周面研削用砥石車１３の回転方向は研削作用点における砥石車周速度が下方のベッド側に向かう方向とし、工作物Ｗの回転は外周面研削用砥石車１３の回転方向と同じとする。この状態で、外周面研削用砥石車１３が工作物Ｗに接触する位置までＸ軸方向に砥石台送り装置４により前進させ、以下所定の外周面研削サイクルを実行し外周面研削を終了する。

内周面研削は以下のように行う。砥石台６を砥石台送り装置４によりＸ軸方向に後退させた後に、砥石台６を旋回装置５により旋回し、内周面研削用砥石車１４を工作物Ｗの位置へ割出しする。工作物Ｗと内周面研削用砥石車砥石車１４を回転させる。このとき図６に示すように、内周面研削用砥石車１４の回転方向は研削作用点における砥石車周速度が下方のベッド側に向かう方向とし、工作物Ｗの回転は内周面研削用砥石車１４の回転方向と逆とする。
次に、工作物Ｗと内周面研削用砥石車１４が干渉しない位置で、内周面研削用砥石車１４を砥石台送り装置４によりＸ軸内周面研削開始位置まで前進させ、工作物Ｗをテーブル送り装置３によりＺ軸内周面研削開始位置まで送る。これで、図３に示すように、内周面研削用砥石車１４が工作物Ｗの内側に挿入された内周面研削開始位置に位置決めされたことになる。以下所定の内周面研削サイクルを実行し内周面研削を終了する。

外周面研削用砥石車１３の整形は以下のように行う。外周面研削用砥石車１３を旋回装置５により砥石整形装置１５の位置へ割出し、外周面研削用砥石車１３を回転させる。このとき図７に示すように、外周面研削用砥石車１３の回転方向は砥石整形作用点における砥石車周速度が下方のベッド側に向かう方向とする、すなわち外周面研削時と同じ方向とする。この状態で、外周面研削用砥石車１３が整形工具１７に接触する位置まで、Ｘ軸方向に砥石台送り装置４により前進させ、砥石整形装置１５をテーブル送り装置３によりＺ軸方向へ送り、外周面研削用砥整形開始位置に位置決めする。以下所定の外周面研削用砥整形サイクルを実行し外周面研削用砥整形を終了する。

内周面研削用砥石車１４の整形は以下のように行う。内周面研削用砥石車１４を旋回装置５により砥石整形装置１５の位置へ割出し、内周面研削用砥石車１４を回転させる。このとき図８に示すように、内周面研削用砥石車１４の回転方向は砥石整形作用点における砥石車周速度が下方のベッド側に向かう方向、すなわち内周面研削時と同じ方向とする。この状態で、内周面研削用砥石車１４が整形工具１７に接触する位置まで、Ｘ軸方向に砥石台送り装置４により前進させ、砥石整形装置１５をテーブル送り装置３によりＺ軸方向へ送り、外周面研削用砥整形開始位置に位置決めする。以下所定の内周面研削用砥整形サイクルを実行し内周面研削用砥整形を終了する。

以上のように、本発明の複合研削盤１では外周研削と内周研削のどちらの場合も高速で回転する砥石車の研削作用点と砥石整形作用点の周速度が下方向を向いており両作用点に供給される冷却液の飛散方向が下向きとなり機外への研削液の飛散防止対策が容易となる。
また、外周研削と内周研削のどちらの場合もアップカット研削が可能で、加工精度の良い研削ができる。
さらに、砥石整形時の外周面研削用砥石車１３と内周面研削用砥石車１４の回転方向が同じなので、外周面研削用砥整形装置と内周面研削用砥整形装置を共用でき、段取り換えが不要となり機械可動効率が向上する。

上記実施例では、外周面研削と内周面研削の切換えに旋回式の砥石台を用いた事例について説明したが、これに限定されるものではなく、砥石台前面に上下可動に内周面研削軸を配置して内周面研削時に内周面研削軸を降下する構成や、外周面研削用砥石軸と内周面研削用砥石軸を着脱工脱式で切換えてもよい。
さらに、固定式の整形工具１７を用いる砥石整形装置１５について説明したが、整形工具に回転式のダイヤモンドロールを使用したロータリ式砥石整形装置を用いてもよい。

１：複合研削盤３：テーブル送り装置４：砥石台送り装置５：旋回装置６：砥石台７：主軸８：外周面研削用砥石軸９：内周面研削用砥石軸Ｗ：工作物１３：外周面研削用砥石車１４：内周面研削用砥石車１５：砥石整形装置

Claims

工作物を回転自在に支持する工作物支持手段と、外周面研削用砥石車を支持し回転駆動させる外周面研削用砥石車支持手段と、内周面研削用砥石車を支持し回転駆動させる内周面研削用砥石車支持手段と、前記外周面研削用砥石車と前記内周面研削用砥石車を前記工作物の研削位置に交互に割出す割出手段と、前記外周面研削用砥石車と前記内周面研削用砥石車を前記工作物に対して切込む切込送り手段と、前記切込送り手段の切込み方向と直交する工作物送り方向へ工作物を運動させる工作物送り手段と、前記工作物送り手段に設置された前記外周面研削用砥石車の研削作用面と前記内周面研削用砥石車の研削作用面を整形する砥石車整形手段とを備え、
第一の方向から見た研削時の前記外周面研削用砥石車の回転方向と第一の方向から見た研削時の前記内周面研削用砥石車の回転方向を同一とし、研削作用点における前記外周面研削用砥石車と前記内周面研削用砥石車の接線方向速度が鉛直下方向であり、前記切込み方向と前記工作物送り方向に直交する方向における前記外周面研削用砥石車の回転中心と前記内周面研削用砥石車の回転中心の位置を同一とした研削盤。
前記外周面研削時には前記工作物支持手段の回転方向を前記外周面研削用砥石車と同一方向に回転させ、前記内周面研削時には前記工作物支持手段の回転方向を前記外周面研削時と逆の方向に回転させる請求項１に記載の研削盤。
前記割出手段を、一方の端部に前記外周面研削用砥石車支持手段を配置し他端部に前記内周面研削用砥石車支持手段を配置した砥石台を旋回させる構成とした請求項１または請求項２に記載の研削盤。
前記砥石車整形手段の整形用工具の整形作用点における砥石車表面の法線に対する砥石車回転方向での取付角度を、前記外周面研削用砥石車の整形時と前記内周面研削用砥石車の整形時に同一とする構成とした請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の研削盤。