JP2012131006A - 研削盤の飛散防止構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】加工室の小型化を図り遮蔽性を向上させる。
【解決手段】一対の支持台12,13と、砥石台14をワークWに対する進退方向に移動自在に支持するX軸サドル15と、X軸サドル15をワークWの回転軸方向に移動自在に支持するZ軸サドル16と、砥石カバー18と、を有する研削盤10の飛散防止構造1であって、各支持台12,13にそれぞれ装着された左側面カバー2および右側面カバー3と、左側面カバー2および右側面カバー3と砥石カバー18との間を遮蔽し砥石カバー18が回転軸方向に移動自在に装着されたZ軸遮蔽カバー4と、砥石ヘッド14aが嵌入するように砥石カバー18に装着され、砥石ヘッド14aと砥石カバー18との間を遮蔽する蛇腹カバー5と、を備え、砥石カバー18は加工領域に開口してZ軸サドル16に固定され、砥石ヘッド14aは砥石カバー18に対して蛇腹カバー5を介しワークWに対する進退方向に移動自在である。
【選択図】図2

Description

本発明は研削盤の飛散防止構造に係り、特に、砥石台の2軸送り装置を有する研削盤の飛散防止構造に関する。
従来、研削盤の加工領域では研削粉やクーラント(以下、「研削液」と総称する。)が飛散するため加工領域を非加工領域から遮蔽するために、蛇腹カバーやテレスコピックカバー、巻き取り式のカバー等の飛散防止装置が使用されている(例えば、特許文献1,2)。
また、このような研削盤では、長尺のワークに適応するために、砥石を軸方向およびワークへの進退方向に移動させる2軸移動装置を備えているため、例えば加工室を前側空間と後側空間に2分割して、ワークの回転軸方向に移動させる1軸の飛散防止カバーとして蛇腹カバーやテレスコピックカバーを使用し、さらに、砥石をワークへの進退方向に移動させるカバー部材として摺動シール部材を設ける飛散防止構造が採用されている。
特開2003−117828号公報 特開2000−354964号公報
しかしながら、特許文献1,2に記載の研磨装置では、加工室内に砥石台が設置され砥石ヘッドが加工室内を移動するため加工室が大型化し、加熱された研削液の滞溜による熱影響による弊害が懸念されるという問題があった。
また、ワークの回転軸方向に移動させる1軸の飛散防止カバーとして蛇腹カバーやテレスコピックカバーを使用し、さらに、砥石をワークへの進退方向に移動させるカバー部材として摺動シール部材を設ける場合には、摺動部が多く飛散防止構造が複雑になり、遮蔽性およびシール性が低下するという問題があった。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構成により研削液が飛散する加工室の小型化を図り熱影響による弊害を防止するとともに遮蔽性を向上させた研削盤の飛散防止構造を提供することを課題とする。
本発明の請求項1に係る発明は、互いに対峙して配設されワークを回転自在に支持する一対の支持台と、砥石を回転自在に支持する砥石ヘッドを有する砥石台と、この砥石台を前記ワークに対する進退方向に沿って移動自在に支持するX軸サドルと、このX軸サドルを前記ワークの回転軸方向に沿って移動自在に支持するZ軸サドルと、前記砥石を覆う砥石カバーと、を有する研削盤の加工領域を覆う飛散防止構造であって、前記各支持台にそれぞれ装着された第1の固定カバーおよび第2の固定カバーと、前記第1の固定カバーおよび第2の固定カバーと前記砥石カバーとの間を遮蔽し、当該砥石カバーが前記ワークの回転軸方向に移動自在に装着されたZ軸遮蔽カバーと、前記砥石が装着された砥石ヘッドが嵌入するように前記砥石カバーに装着され、当該砥石ヘッドと当該砥石カバーとの間を遮蔽し、当該砥石ヘッドが前記ワークに対する進退方向に移動自在に装着されたX軸遮蔽カバーと、を備え、前記第1の固定カバーおよび第2の固定カバーと前記Z軸遮蔽カバーにより前記加工領域を覆って加工室を形成し、前記砥石カバーは、前記加工室に開口するように前記Z軸サドルに固定され、前記砥石ヘッドは、前記砥石カバーに対して前記X軸遮蔽カバーを介し前記ワークに対する進退方向に移動自在であることを特徴とする。
本発明の請求項1に係る飛散防止構造は、前記一対の支持台が互いに対面するそれぞれの側に第1の固定カバーおよび第2の固定カバーをそれぞれ前記各支持台に装着し前記第1の固定カバーおよび第2の固定カバーと前記砥石カバー(いわゆる砥石覆い)との間を遮蔽するZ軸遮蔽カバーを備えたことで、前記第1の固定カバーおよび第2の固定カバーと前記Z軸遮蔽カバーによる簡易な構成により加工領域をワークの周辺領域に限定して区画することができるため、加工室を小型化することができる。
また、本発明の請求項1に係る飛散防止構造は、前記砥石台を前記X軸サドルで支持して、前記X軸サドルを前記Z軸サドルで支持し、前記砥石カバーを前記X軸サドルとは切り離して前記Z軸サドルに固定したことで、前記砥石ヘッドは前記砥石カバーに対して前記X軸遮蔽カバーを介し前記ワークに対する進退方向(X軸方向)に移動自在であるため、前記砥石カバーをX軸方向に移動させることなく、砥石のみを前記ワークの加工領域に進入させることができる。このため、前記加工領域に砥石ヘッドを進入させなくてもよいので、遮蔽性が向上し加工室を狭く設定することができる。
さらに、本発明の請求項1に係る飛散防止構造は、前記砥石ヘッドが嵌入するように前記砥石カバーに装着され、当該砥石ヘッドと当該砥石カバーとの間を遮蔽し、当該砥石ヘッドが前記ワークに対する進退方向(X軸方向)に移動自在に装着されたX軸遮蔽カバーを備えたことで、X軸遮蔽カバーをZ軸遮蔽カバーとは別個に設けたことにより、X軸遮蔽カバーと砥石等の干渉を防止しながら砥石ヘッドの移動を阻害することなくX軸方向の遮蔽性を向上させることができる。
このようにして、本発明の請求項1に係る研削盤の飛散防止構造は、簡易な構成により研削液が飛散する加工室の小型化を図り熱影響による弊害を防止するとともに遮蔽性を向上させ、砥石の2軸送り装置を有する研削盤に好適に適応することができる。
本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に記載の飛散防止構造であって、前記X軸遮蔽カバーは、蛇腹カバーであることを特徴とする。
かかる構成によれば、蛇腹カバーにより砥石ヘッドと砥石カバーとの間を遮蔽することで、簡易な構成により干渉を防止して砥石ヘッドの移動を妨げることなくより遮蔽性を向上させることができる。
本発明の請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載の飛散防止構造であって、前記Z軸遮蔽カバーは、平板からなる固定カバーであることを特徴とする。
かかる構成によれば、平板からなる固定カバーを採用したことで、蛇腹のように伸縮しないので、切粉の噛み込みを防止するとともにクーラントの付着による汚れが少なくカバーの耐久性を向上させることができる。
本発明の請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の飛散防止構造であって、前記砥石カバーには、前記ワークの被研削部を計測する定寸装置が取り付けられていることを特徴とする。
かかる構成によれば、定寸装置を砥石カバーに取り付けることで、ワークに対する進退方向には砥石ヘッドの移動とは切り離して砥石ヘッドと共に定寸装置を移動させずに、ワークの回転軸方向に沿ってのみ定寸装置を砥石ヘッドと共に移動させることができるため、別途定寸装置のZ軸方向の移動装置を設ける必要がなく構成を簡素化することができる。
本発明の請求項5に係る発明は、請求項4に記載の飛散防止構造であって、前記定寸装置を前記ワークに対する進退方向に往復移動する移動手段を備えたことを特徴とする。
かかる構成によれば、砥石カバーに取り付けられた定寸装置をワークに対する進退方向に往復移動する移動手段を備えたことで、ワークの被測定径よりも突出する干渉部がある場合であっても、砥石ヘッドとは別個の動作で定寸装置をワークから離間するように退避させて干渉を防止することができる。
本発明に係る研削盤の飛散防止構造は、簡易な構成によりクーラントが飛散する加工室の小型化を図り熱影響による弊害を防止するとともに遮蔽性を向上させ、遮蔽カバーと砥石等の干渉を防止しながら砥石の2軸送り装置を有する研削盤に好適に適応することができる。
本発明の実施形態に係る研削盤における飛散防止構造の構成を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る飛散防止構造における加工領域を説明するための図1の部分平面図である。 本発明の実施形態に係る飛散防止構造における加工領域を説明するための図1の部分側面図である。 本発明の実施形態に係る研削盤の飛散防止構造における動作を説明するための図1の部分平面図であり、図2に示す状態から砥石ヘッドをZ軸方向およびX軸方向に移動させた状態を示す。
本発明の実施形態に係る横形の研削盤10(図1参照)における飛散防止構造1について、適宜図1から図3を参照しながら詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図1では、研削盤10の主要な構成を説明するために、定寸装置19(図2参照)の記載を省略し、図3では、砥石ヘッド14aから砥石Gを外した状態を示している。
本発明の実施形態に係る研削盤10は、図1から図3に示すように、一対の支持台である主軸台12および心押台13と、砥石Gを回転自在に支持する砥石台14(図3参照)と、砥石台14を支持するX軸サドル15(図3参照)と、X軸サドル15をワークWに対する進退方向(X軸方向)に沿って移動するX軸送り装置15aと、X軸サドル15を支持するZ軸サドル16(図3参照)と、Z軸サドル16をワークWの回転軸方向(Z軸方向)に沿って移動するZ軸送り装置16aと、砥石Gを覆う砥石カバー18(図1参照)と、ワークWの被研削部W1を計測する定寸装置19(図2参照)と、定寸装置19をワークWに対する進退方向に往復移動する移動手段19cと、を備えている。
なお、本発明の実施形態に係る研削盤10において、説明の便宜上、ワークWの回転軸L方向である左右方向をZ軸方向(主軸の軸線方向)、ワークWに対して進退させる進退方向である前後方向をX軸方向、X軸およびZ軸に直交する上下方向をY軸方向と表記する。
本発明の実施形態に係る飛散防止構造1は、研削盤10(図1)の加工領域Sを覆うように区画して装着され加工室S′を形成し、第1の固定カバーである左側面カバー2と、第2の固定カバーである右側面カバー3と、左側面カバー2および右側面カバー3と砥石カバー18との間を遮蔽するZ軸遮蔽カバー4と、砥石ヘッド14aと砥石カバー18との間を遮蔽するX軸遮蔽カバーである蛇腹カバー5と、加工領域Sの上部を覆う上部カバー61と、加工領域Sの下部に配設された下部カバー62と、加工領域Sの前面を開閉自在に遮蔽するスライド扉63(図2参照)と、を備えている。
主軸台12および心押台13は、ベッド11上に互いに対峙して配設されワークWを回転可能に支持している。
主軸台12は、図1に示すように、前から見てワークWに対して左側のベッド11上に配設されている。そして、図2に示すように、主軸台12は、主軸の軸線方向に移動自在に枢支されたワーク支持部12aと、ワーク支持部12aを主軸の軸線方向に移動する移動機構12bと、ワークWを回転駆動するモータ12cと、を備えている(図3を参照)。
心押台13は、図1に示すように、前から見てワークWに対して右側のベッド11上にワークWの他端を支持するように主軸台12に対面して配設されている。そして、図2に示すように、心押台13は、主軸の軸線方向に移動自在に枢支されたワーク支持部13aと、ワーク支持部13aを主軸の軸線方向に移動する移動機構13bと、ワークWを回転駆動するモータ13cと、を備えている。
かかる構成により、主軸台12と心押台13は、ワークWをセンター支持して駆動し主軸の軸線回りに回転自在に支持している。また、ワーク支持部12a,13aは、主軸の軸線方向に沿って移動自在に軸支されているため、長尺のワークWに好適に対応できるようになっている。
なお、本実施形態においては、主軸台12および心押台13は、同様の構成を有しワークWを把持して回転させるようにしたが、特に限定されるものではなく、主軸台12にワークWを回転駆動するモータ12cを備え、心押台13は従動回転させてもよいし、主軸台12にチャッキング部材を設けてワークWを把持するようにしてもよい。
左側面カバー2は、主軸台12のワーク支持部12aを摺動自在に挿通してボルト等の締結具によりベッド11に設置された薄板状のカバー部材であり、ワークWの回転軸Lの方向に交差するように直交方向に沿って配設されている。かかる構成により、左側面カバー2は、図1における加工領域Sの左側部に配設され、研削液の混入を嫌うモータ12c等の駆動機構を加工領域Sから遮蔽する。
右側面カバー3は、心押台13のワーク支持部13aを摺動自在に挿通してボルト等の締結具によりベッド11に設置された薄板状のカバー部材であり、ワークWの回転軸L方向に交差するように直交方向に沿って配設されている。右側面カバー3は、図1における加工領域Sの左側部を遮蔽する。
上部カバー61は、図1に示すように、左側面カバー2と右側面カバー3の上部に配設された加工領域Sの上部を遮蔽する薄板状のカバー部材である。そして、上部カバー61は、左側面カバー2と右側面カバー3におけるワークWの回転軸Lの方向に直交する方向の上縁部2a,3aに接合されて、加工領域Sを覆うように配設されている。
下部カバー62は、左側面カバー2と右側面カバー3の下部に配設された加工領域Sの下部に落下する研削液を回収する漏斗形状をなしたカバー部材である。そして、下部カバー62は、左側面カバー2と右側面カバー3おけるワークWの回転軸Lの方向に直交する方向の下縁部2b,3bに接合されて、加工領域Sを覆うように配設されている。
また、下部カバー62で回収された研削液は、回収トレイ62a(図1)から図示しない研削液処理装置に搬送されて再生される。
砥石台14は、図2と図3に示すように、モータM(図2参照)等の駆動装置からベルトBL等を介して駆動力を伝達し砥石ヘッド14aに装着された砥石Gを回転させる装置であり、X軸サドル15上に載置されている。
なお、本実施形態においては、ベルトBL等を介して砥石Gを回転させているが、ビルトインモータによる直接駆動であってもよい。
X軸サドル15は、X軸送り装置15aにより、ワークWに対して進退させる進退方向(X軸方向)に沿って移動自在に配設されている。Z軸サドル16は、Z軸送り装置16aにより、砥石台14をワークWの回転軸L方向(Z軸方向)に沿って移動自在に配設されている。そして、Z軸サドル16には、X軸送り装置15aおよびX軸サドル15が載置されている。
かかる構成により、Z軸サドル16の上にX軸サドル15が載置されているため、Z軸送り装置16aにより、Z軸サドル16をワークWの回転軸L方向(Z軸方向)に沿って移動させると、X軸サドル15および砥石台14をZ軸方向に移動することができる。
また、X軸送り装置15aにより、X軸サドル15をワークWに対して進退させる進退方向(X軸方向)に沿って移動させると、砥石台14のみをX軸方向に移動することができる。
なお、X軸送り装置15aおよびZ軸送り装置16aは、直線ガイド機構とボールねじやナット等を使用した回転送り機構(不図示)で構成されるが、本発明では特に送り装置の構成に拘束されるものではないので、詳細な説明は省略する。
砥石カバー18は、図2と図3に示すように、Z軸サドル16にボルト18f(図3参照)で固定され、円盤形状の砥石GのワークWに対する背面側を覆うように前側が加工領域Sに開口する開口部18aが形成された略直方体の容器形状をなしたカバー部材である。
かかる構成により、砥石カバー18は、X軸サドル15に載置された砥石台14に固定されているのではなく、Z軸サドル16に固定されているため、X軸送り装置15aにより、X軸サドル15をX軸方向に沿って移動させると、砥石カバー18が静止したまま砥石台14のみがX軸方向に移動し、砥石カバー18の開口部18aから砥石Gのみが加工領域Sに進入して、ワークWの研削加工を行う(図4参照)。
このため、本発明実施形態に係る飛散防止構造1によれば、加工領域Sに砥石ヘッド14aを進入させなくてもよいので、遮蔽性が向上し加工室S′を狭く設定することができる。
砥石カバー18は、図2に示すように、ベースとなり所定の剛性を有する第1の側板18bと、この第1の側板18bに対面し砥石装着穴18d(図3を併せて参照)を有する第2の側板18cと、第1の側板18bに装着された蛇腹カバー5と、砥石装着穴18dを覆うカバー部材18eと、を備えている。
蛇腹カバー5は、図3に示すように、円形の外形を有するいわゆる丸蛇腹であり、外周部に貼着されたリング形状の外枠体5aと、同心円状に外径方向に広がるように山谷がひだ状に連続して構成された伸縮部5bと、砥石ヘッド14aが装着される嵌入孔5c(図2参照)と、を備えている。
蛇腹カバー5は、砥石Gが装着された砥石ヘッド14aが嵌入するように砥石カバー18の第1の側板18bに装着され、砥石ヘッド14aと砥石カバー18との間で砥石ヘッド14aがワークWに対する進退方向に移動自在に装着されている(図2参照)。
なお、本実施形態では、蛇腹カバー5として丸蛇腹を採用したが、これに限定されるものではなく、砥石ヘッド14aがX軸方向に移動自在に装着できるものであれば、X軸方向に伸縮可能な種々の形状を有する蛇腹カバー、テレスコピックカバー、巻き取り式のカバー等種々の形態を採用することができる。
Z軸遮蔽カバー4は、砥石カバー18の第1の側板18bに垂直方向に沿って装着された矩形の平板部材からなる第1のZ軸遮蔽カバー41と、砥石カバー18の第2の側板18cに垂直方向に沿って装着された矩形の平板部材からなる第2のZ軸遮蔽カバー42と、を備えている。
第1のZ軸遮蔽カバー41は、砥石カバー18の開口部18aに上下方向の一辺が接するように開口部18aの左側に配設され、左側面カバー2に図示しないスクレーパ等を介して摺動自在に当接するようにして左側面カバー2と砥石カバー18の開口部18aの左側を遮蔽する。
第2のZ軸遮蔽カバー42は、砥石カバー18の開口部18aに上下方向の一辺が接するように開口部18aの右側に配設され、右側面カバー3に図示しないスクレーパ等を介して摺動自在に当接するようにして右側面カバー3と砥石カバー18の開口部18aの右側を遮蔽する
なお、本実施形態においては、Z軸遮蔽カバー4を矩形の伸縮しない平板部材で構成したが、これに限定されるものではなく、左側面カバー2および右側面カバー3と砥石カバー18との間を遮蔽し、砥石カバー18がワークWの回転軸方向に移動自在に装着されたものであれば、Z軸方向に伸縮可能な蛇腹カバー、テレスコピックカバー、巻き取り式のカバー等種々の形態を採用することができる。
定寸装置19は、図3と図4に示すように、ワークWの被研削部W1を計測する測定子19aを有する本体部19bと、本体部19bをワークWに対して進退自在に移動させる移動手段19cと、を備え、砥石カバー18の第1の側板18bに支柱19dを介して固定されている(図2を併せて参照)。
定寸装置19は、移動手段19cにより本体部19bをワークWに接近させ測定子19aでワークWの端部を挟持するようにしてワークWの被研削部W1を計測することができる。そして、定寸装置19は、砥石Gによる研削加工中は、Z軸送り装置16a(図3参照)により砥石GをZ軸方向に移動しながらワークWの被研削部W1を計測することができる。
このとき、X軸送り装置15a(図3参照)により、砥石GがX軸方向に移動する場合であっても、砥石カバー18に固定された定寸装置19はX軸方向には移動しないので、砥石GのX軸方向の移動には影響されることなくワークWの被研削部W1を計測することができる。
また、ワークWの被研削部W1よりも径の大きい鍔W2のような突出する干渉部が形成されている場合には、別途図示しない制御装置により定寸装置19の移動手段19cを作動させて、定寸装置19をワークWから離間するように退避させて測定子19aと鍔W2の干渉を防止することができる。
続いて、以上のように構成した本発明の実施形態に係る飛散防止構造1は、以下のような作用効果を奏する。
すなわち、飛散防止構造1は、左側面カバー2および右側面カバー3と砥石カバー18との間を遮蔽するZ軸遮蔽カバー4(41,42)による簡易な構成により、加工領域SをワークWの周辺領域に限定して区画することができるため、加工室S′を小型化することができる。
さらに、飛散防止構造1は、砥石ヘッド14aが嵌入するように砥石カバー18に装着されたX軸遮蔽カバーである蛇腹カバー5をZ軸遮蔽カバー4(41,42)とは別個に設けたことにより、蛇腹カバー5と砥石G等の干渉を防止しながら砥石ヘッド14aの移動を阻害することなくX軸方向の遮蔽性を向上させることができる。
このようにして、本発明の実施形態に係る研削盤10の飛散防止構造1は、簡易な構成により研削液が飛散する加工室S′の小型化を図り熱影響による弊害を防止するとともに遮蔽性を向上させ、砥石Gの2軸送り装置(15a,16a)を有する研削盤10に好適に適応することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した各実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、本実施形態においては、主軸台12と心押台13を有する横形の研削盤10に適用した実施形態について説明したが、砥石Gの回転軸の向きが異なる立形の研削盤10においても同様に適用することができる。
1 飛散防止構造
2 左側面カバー
3 右側面カバー
4 Z軸遮蔽カバー
5 蛇腹カバー
10 研削盤
12 主軸台
13 心押台
14 砥石台
14a 砥石ヘッド
15 X軸サドル
15a X軸送り装置
16 Z軸サドル
16a Z軸送り装置
18 砥石カバー
19 定寸装置
19c 移動手段
41 第1のZ軸遮蔽カバー
42 第2のZ軸遮蔽カバー
G 砥石
L ワークの回転軸
S 加工領域
S′ 加工室
W ワーク
W1 被研削部

Claims (5)

  1. 互いに対峙して配設されワークを回転自在に支持する一対の支持台と、砥石を回転自在に支持する砥石ヘッドを有する砥石台と、この砥石台を前記ワークに対する進退方向に沿って移動自在に支持するX軸サドルと、このX軸サドルを前記ワークの回転軸方向に沿って移動自在に支持するZ軸サドルと、前記砥石を覆う砥石カバーと、を有する研削盤の加工領域を覆う飛散防止構造であって、
    前記各支持台が互いに対面する側にそれぞれ装着された第1の固定カバーおよび第2の固定カバーと、
    前記第1の固定カバーおよび第2の固定カバーと前記砥石カバーとの間を遮蔽し、当該砥石カバーが前記ワークの回転軸方向に移動自在に装着されたZ軸遮蔽カバーと、
    前記砥石が装着された砥石ヘッドが嵌入するように前記砥石カバーに装着され、当該砥石ヘッドと当該砥石カバーとの間を遮蔽し、当該砥石ヘッドが前記ワークに対する進退方向に移動自在に装着されたX軸遮蔽カバーと、を備え、
    前記第1の固定カバーおよび第2の固定カバーと前記Z軸遮蔽カバーにより前記加工領域を覆って加工室を形成し、
    前記砥石カバーは、前記加工室に開口するように前記Z軸サドルに固定され、前記砥石ヘッドは、前記砥石カバーに対して前記X軸遮蔽カバーを介し前記ワークに対する進退方向に移動自在であることを特徴とする研削盤の飛散防止構造。
  2. 前記X軸遮蔽カバーは、蛇腹カバーであることを特徴とする請求項1に記載の飛散防止構造。
  3. 前記Z軸遮蔽カバーは、平板からなる固定カバーであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の飛散防止構造。
  4. 前記砥石カバーには、前記ワークの被研削部を計測する定寸装置が取り付けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の飛散防止構造。
  5. 前記定寸装置を前記ワークに対する進退方向に往復移動する移動手段を備えたことを
    特徴とする請求項4に記載の飛散防止構造。
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