JP2826010B2 - カム等を研削する方法 - Google Patents

カム等を研削する方法

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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/18Wheels of special form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/08Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特許請求の範囲の請求
項1及び請求項3の前提部分にそれぞれ記載された特徴
を備えた、カム等を研削する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の既知の方法及び装置(例えば、
ドイツ国特許第37 24 698 A1号に開示のもの) において
は、粗研削用砥石車は、研削盤主軸から取り外し可能な
互換性のある砥石車の形状を有している。この互換性の
ある砥石車は、粗研削中にカムの縁部を研削する部分を
有している。研削作業の間、粗研削用砥石車が側方に変
位されることはなく、その代わり、カムの輪郭は、互換
性のある砥石車を取り外す前に、1回のプランジ研削に
より粗研削される。各々のカム幅又は面取り形状に対し
異なる粗研削用砥石車が必要になる。粗研削中の砥石車
とワーク(被加工物)との間の接触面は大きく、この接
触面にクーラントが流入することはできない。このた
め、送り量を比較的小さくしなければならない。なぜな
らば、単位時間当たりの送り量すなわち切削体積を過度
に増大させれば、食い込み(bite) にによってワークが
非常に発熱するからである。これにより、ワークの表面
に研削割れを生じさせたり、ワークの構造に変化を生じ
させることもあるが、もちろんこれは好ましいものでは
ない。この既知の研削方法は一定範囲にのみ用いられて
いるが、新しい材料への多くの適用、特に、例えば、硬
質シェル型鋳物又は機械加工されると全く異なる特性を
呈する材料(これらは、これまでに普通に使用されてい
る材料である)への適用が見出されている。
【0003】米国特許第3,019,562 号及び特開昭54-831
95(JP Abstract 54-83195) にも、2つの砥石車を用い
る研削加工が開示されている。この方法では、円筒状の
研削面をもつ粗研削用砥石車を用いて粗研削を行い、次
に、ワークを1回以上回転させて粗研削を完了した後、
別の仕上げ用砥石車を用いてカムの外表面を仕上げる。
この方法もまた、ドイツ国特許第37 24 698 A1号に関連
して前述したような、過度の発熱に包含される欠点が生
じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、上記欠点を解決し且つ粗研削中に研削領域の特定且
つ特殊な冷却を行うことができる研削方法及び研削装置
を提供することにある。
【0005】
【課題を達成するための手段】上記目的は、ワークを粗
研削用砥石車によりプランジ研削して規定された粗仕上
げ研削寸法に粗研削し、次に仕上げ研削用砥石車により
仕上げ研削するカム等のワークの外形を研削する方法に
おいて、少なくとも1つの半径方向の周溝が設けられた
粗研削用砥石車によりワークを研削してワークの外周面
にランドを形成し、次いで、粗研削用砥石車を、その軸
線方向に、少なくとも前記周溝の幅だけ変位させること
により、発熱量が低減され、更にこれが、研削中に周溝
内に残存するランドへのクーラントの導入に貢献する。
従って、高研削量及び単位時間当たりの大きな研削体積
を得ることができる。すなわち、送り量及び食い込み量
が増大されるため、高速研削時でもワークの構造の加工
変化又はワークの研削割れを無くすことができる。ここ
に、プランジ研削とは、相対的な半径方向の移動だけで
研削することを意味する、と当業者に理解されている。
【0006】これにより、より高速の、従って、よりコ
スト有効性に優れた研削が可能になる。更に、研削パラ
メータに明らかな影響を与える種々のグリッド粒度、特
性及び組成をもつ粗研削用砥石車及び仕上げ研削用砥石
車を選択することができる。
【0007】
【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいて、本
発明をより詳細に説明する。図2には、プランジ研削に
よりカム3を粗研削する方法が示されている。粗研削用
砥石車1の幅はカム3の幅より広く、その外周面に2つ
の半径方向環状溝4が設けられている点に特徴がある。
これらの溝4は内方に向かって広くなっており、このた
め、研削中に、溝4の側面とランドとの間に、クーラン
トを導入できる隙間角が残される。実際の研削表面はカ
ム3の全幅をカバーするものではない。このことは、電
気メッキされた研削コーティング9が溝4により遮断さ
れていることを示す図4から特に明らかであろう。ま
た、この砥石車は、金属セメント接合されたCBN研削
コーティング(metalcemented CBNgrinding coating)
を用いて製造することもできる。
【0008】図7には、粗研削用砥石車の別の実施例が
示されている。この実施例では、研削コーティングは、
溝4の側面から僅かに突出して形成されている。このた
め、砥石車の外周面の回りで半径方向に延びている溝4
を、その底部に至るまで同一幅に機械加工することがで
きる。この実施例も、図4の実施例と同じ利点が得られ
る。
【0009】図2に従って研削するとき、図2の左側に
示すカム3の面取り部8が同時に研削される。この目的
のため、粗研削用砥石車1は突出縁部5、6を有してお
り、これらの突出縁部5、6の断面形状は図2又は図3
に示すようにほぼ三角形となるように自由に選択され、
縁部5、6の傾斜は面取り部8の所望の輪郭に一致して
いる。
【0010】図2に示すように、カム3に比べて粗研削
用砥石車1の方が幅が広いため、粗研削用砥石車1の右
側の縁部6及び研削表面に近い領域は、カム3とは接触
していない。粗研削が充分に行われてランド7が或る量
だけ溝4内に進入したならば、粗研削用砥石車1を軸線
方向に変位させる。ランド7(該ランド7は、溝4に対
して変位されている)が削り落とされ、これと同時に、
カム3の右側の面取り部8が縁部6により研削される。
この後、砥石車1を半径方向に送り込んだ状態が図3に
示されている。
【0011】粗研削用砥石車1を1回だけ軸線方向に変
位させることにより粗研削を完了してもよいが、必要な
らば、更に研削サイクルを続けることができる。いずれ
にせよ、粗仕上げ研削寸法が得られるまで粗研削用砥石
車1の変位を必要回数だけ反復させる。このとき、各研
削作業は、ワークが完全に1回転(又は数回転)する間
行われる。
【0012】粗仕上げ研削寸法が得られたならば、仕上
げ研削用砥石車2によりカム3を研削する。これが図1
に示されている。この目的のため、仕上げ研削用砥石車
2の外周面は、カム3の仕上げ輪郭形状を特徴付ける。
図3に示すように、仕上げ研削用砥石車2は円筒状の外
周面を有しているが、この砥石車2は斜面状すなわちバ
レル状カムの研削にも完全に使用することができ、その
場合には、対応する輪郭形状が必要とされるに過ぎな
い。
【0013】所望の表面を得るため及び研削パラメータ
に有効な影響を与えるため、仕上げ研削用砥石車2は、
粗研削用砥石車1を構成するグリット(粗粒)及びセメ
ントとは異なるグリット及びセメントで構成することが
できる。粗研削用砥石車1による粗研削中に両方の面取
り部8を仕上げることにより、仕上げ研削用砥石車2を
非常に簡単な輪郭形状にすることができる。また、仕上
げ研削中に、加工精度に悪影響を及ぼす横方向の力が仕
上げ研削用砥石車2及び/又はワークに対し作用するこ
とは全くない。すなわち、砥石車及び/又はカムシャフ
トは専ら半径方向の荷重を受けるだけである。
【0014】図5は、仕上げ研削されたカム3と、これ
に隣接するカムであって粗い鋳型シェル表面を未だ備え
ているカムとを示している。この状態では、粗研削用砥
石車1が最初の適用の直前の位置に配置されており、こ
の結果は図2に示した状態と同じになる。図1〜図3及
び図5において、両砥石車1、2は共通の研削盤主軸に
取り付けられており、この構成により、単一のクランプ
作業でカム3の粗研削及び仕上げ研削が可能になる。
【0015】カムが互いに非常に近接して配置されてい
る場合には、共通の研削盤主軸に取り付けられた砥石車
1、2によりこれらのカムを研削することは不可能であ
る。この場合には、図6に示すように砥石車1、2を互
いに向かい合うように配置するが、2本の研削盤主軸を
設ける必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカムを仕上げ研削する装置を示す
図面である。
【図2】プランジ研削する粗研削用砥石車を示す図面で
ある。
【図3】粗研削用砥石車を軸線方向に変位した後、カム
の粗仕上げ研削を行っているところを示す図面である。
【図4】粗研削用砥石車の研削面を通る断面図である。
【図5】隣接するカムを仕上げ研削した後、次のカムの
粗研削を開始する前の研削装置を示す図面である。
【図6】互いに向かい合うように取り付けられた砥石車
を備えた研削装置の別の実施例を示す図面である。
【図7】砥石車の外周面に設けられた半径方向溝の別の
実施例を示す図面である。
【符号の説明】
1 粗研削用砥石車 2 仕上げ研削用砥石車 3 カム 4 溝 5 突出縁部 6 突出縁部 7 ランド 8 面取り部 9 研削コーティング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B24B 19/12 B24D 3/06 B24D 5/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カム等のワークを粗研削用砥石車により
    プランジ研削して規定された粗仕上げ研削寸法に粗研削
    し、次に仕上げ研削用砥石車により仕上げ研削するワー
    の外形を研削する方法において、前記粗研削工程が、少なくとも1つの半径方向の周溝
    (4)が設けられた粗研削用砥石車(1)により前記ワ
    ーク(3)を研削して前記ワークの外周面にランド
    (7)を形成し、次いで、前記粗研削用砥石車(1)
    を、その軸線方向に、少なくとも前記周溝(4)の幅だ
    け変位させることからなる、 ことを特徴とする研削方
    法。
  2. 【請求項2】 前記ワーク(3)を研削して前記ランド
    (7)を形成し、また、前記粗研削用砥石車(1)を変
    位させる工程が、前記粗仕上げ研削寸法が得られるまで
    反復される、ことを特徴とする請求項1に記載の研削方
    法。
  3. 【請求項3】 前記粗研削用砥石車(1)が、前記ワー
    ク(3)の軸線方向の寸法よりも大きな幅を備えてい
    る、請求項1又は2に記載の研削方法。
  4. 【請求項4】 前記粗研削用砥石車(1)の外周面に、
    研削材料からなるコーティングが施され、該コーティン
    グが、前記周溝(4)の縁部から突出している、請求項
    3に記載の研削方法
  5. 【請求項5】 前記粗研削用砥石車(1)が、断面対称
    的に配置した複数の前記周溝(4)を有する、ことを特
    徴とする請求項3又は4に記載の研削方法
  6. 【請求項6】 カム等のワークを粗研削用砥石車により
    粗仕上げ研削寸法まで粗研削し、次いで、仕上げ研削用
    砥石車により前記ワークを仕上げ研削するワークの外形
    を研削する方法において、 前記粗研削工程が、少なくとも1つの半径方向の周溝
    (4)が設けられた粗研削用砥石車(1)により前記ワ
    ーク(3)を研削して前記ワークの外周面にランド
    (7)を形成し、次いで、前記粗研削用砥石車(1)
    を、その軸線方向に、少なくとも前記周溝(4)の幅だ
    け変位させることからなる、ことを特徴とする研削方
  7. 【請求項7】 前記周溝(4)が、あり溝状の断面形状
    を有していることを特徴とする請求項3〜6のいずれか
    1項に記載の研削方法
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