JP3797651B2 - 研削盤における砥石修正装置の冷却方法および冷却装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削盤における砥石修正装置の冷却方法および冷却装置に関し、さらに詳細には、ロータリダイヤを備えたロータリドレッサにより研削砥石車の砥石端面を整形・修正する際の冷却技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作物の円筒面に研削加工を施す研削盤においては、研削砥石車の砥石外周面の切れ味と所定の研削精度を安定して保持するため砥石修正装置を備え、この砥石修正装置により、上記研削砥石車の砥石外周面が、所定のドレッシングインターバルをもって、または使用状況に応じて適宜、整形・修正（以下、ドレッシング）される。
【０００３】
この種の砥石修正装置としては、一個のダイヤモンド石を備えた単石ダイヤモンドドレッサや回転式のロータリダイヤを備えたロータリダイヤモンドドレッサがあり、例えば、ロータリダイヤモンドドレッサであれば、図４(a) に示すように、回転するロータリダイヤａが、研削砥石車ｂの円筒砥石外周面ｃに対して、平行にトラバースされながらプランジで切り込まれて、円筒砥石外周面ｃに鋭利でかつ先端高さの揃った切刃が創成されて、円筒砥石外周面ｃがドレッシングされる。
【０００４】
また、このドレッシング時においては、ロータリダイヤａによるドレッシング部位を冷却するために、ロータリダイヤａと円筒砥石外周面ｃとの接触点ｐにクーラントＣが供給されるところ、このクーラントＣの従来の供給方法は、図４(b) に示すように、ロータリダイヤａの上下位置にクーラント供給用のノズルｄがそれぞれ配設されて、これら上下のノズルｄ，ｄにより、クーラントＣがロータリダイヤａと円筒砥石外周面ｃの接触点ｐに対して上下方向から直接的に噴射供給されるのが一般的であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような工作物の円筒面だけではなく、その端面も同時に研削するアンギュラ研削盤においては、研削砥石車ｂの円筒砥石外周面ｃに加えてその端面に形成された砥石端面ｅも砥石面として機能することから、この砥石端面ｅについてもドレッシングを施される必要があり、ロータリドレッサのロータリダイヤａもこれに対応したプロフィール（図示省略）を備えている。
【０００６】
しかしながら、従来のこの種の研削盤に装置されるロータリダイヤモンドドレッサにおいては、この砥石端面ｅをドレッシングする際の冷却効率が非常に悪いという問題があり、その改良が要望されていた。
【０００７】
すなわち、従来の一般的なクーラントＣの供給方法は、上述したごとく、クーラントＣがロータリダイヤａと研削砥石車ｂの砥石外周面ｃの接触点ｐに上下方向から直接的に噴射供給されるところ、ロータリダイヤａにより研削砥石車ｂの砥石外周面ｃを修正するときは、ロータリダイヤａと研削砥石車ｂの円筒砥石外周面ｃとの接触点ｐにクーラントＣが十分に供給されて、所望の冷却効率が得られる。
【０００８】
ところが、ロータリダイヤａにより研削砥石車ｂの砥石端面ｅを修正する場合には、上記のようなクーラント供給方法では、ロータリダイヤａを挟んで上下方向から供給されるクーラントＣの大部分が、回転している研削砥石車ｂの砥石外周面ｃやロータリダイヤａの外周面に当たって飛び散ってしまい、ロータリダイヤａと研削砥石車ｂの砥石端面ｅの接触点に到達することができない。これがため、上記接触点に対するクーラント供給量が不十分で、所望の冷却効率が得られなかった。
【０００９】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、回転式のロータリダイヤにより研削砥石車の砥石端面をドレッシングするに際して、ロータリダイヤによるドレッシング部位を効率良く冷却することができる冷却技術を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の砥石修正装置の冷却方法は、回転する研削砥石車の砥石端面を回転式のロータリダイヤにより整形・修正する砥石修正装置において、上記研削砥石車の砥石端面に対向する上記ロータリダイヤの側面の近傍位置にクーラント供給用のノズルを配設し、このノズルから噴射供給されるクーラントを、上記ロータリダイヤの側面に設けられたクーラント供給案内部の案内面に沿わせて、当該クーラントの大部分を上記ロータリダイヤの端面ドレス部と砥石端面の接触点に到達させて供給するように構成し、上記ノズルのクーラント噴射方向と範囲は、予め行ったクーラントの流れ方についての実験により予測した上記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路に対応して設定されていることを特徴とする。
【００１１】
好適な実施態様として、上記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路は、上記ロータリダイヤの回転方向と回転速度、および上記クーラント供給用のノズルからのクーラントの流量と供給圧力などの諸条件下で、上記ノズルの噴射口から噴射供給されるクーラントの流れ方についての実験を行い、このクーラントが、上記ロータリダイヤの回転運動による回転方向力や遠心力、あるいは重力により、上記案内面に沿ってどのように流れるかを予め予測して得る。
【００１２】
また、本発明の砥石修正装置の冷却装置は、上記冷却方法の実施に適用されるものであって、上記砥石端面に対向する上記ロータリダイヤの側面近傍に、クーラント供給用のノズルが配設されるとともに、上記ロータリダイヤの側面に、上記ノズルから噴射されるクーラントを案内するクーラント供給案内部が設けられ、このクーラント供給案内部は、上記ノズルから噴射されるクーラントを上記ロータリダイヤと砥石端面の接触点に案内する案内面を備え、上記ノズルのクーラント噴射方向と範囲は、予め行ったクーラントの流れ方についての実験により予測した上記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路に対応して設定され、これにより、前記クーラントの大部分が前記ロータリダイヤと研削砥石車の砥石端面の接触点に到達される構成とされていることを特徴とする。
【００１３】
好適な実施態様として、上記クーラント供給案内部の案内面は、上記ノズルから噴射供給されるクーラントが当たる部位から上記ロータリダイヤの端面ドレス部まで緩やかで円滑な流線を描く断面形状に形成されている。また、上記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路は、上記ロータリダイヤの回転方向と回転速度、および上記クーラント供給用のノズルからのクーラントの流量と供給圧力などの諸条件下で、上記ノズルの噴射口から噴射供給されるクーラントの流れ方についての実験を行い、このクーラントが、上記ロータリダイヤの回転運動による回転方向力や遠心力、あるいは重力により、上記案内面に沿ってどのように流れるかを予め予測して得る。
【００１４】
本発明においては、回転式のロータリダイヤにより研削砥石車の砥石端面をドレッシングするに際して、クーラント供給用のノズルから噴射供給されるクーラントを、上記ロータリダイヤの側面に設けられたクーラント供給案内部の案内面に沿わせて、当該クーラントの大部分を上記ロータリダイヤの端面ドレス部と砥石端面の接触点に到達供給するように構成し、上記ノズルのクーラント噴射方向と範囲は、予め行ったクーラントの流れ方についての実験により予測した上記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路に対応して設定されていることにより、回転している研削砥石車やロータリダイヤが障壁となることがなく、むしろロータリダイヤの回転運動がノズルから噴射供給されるクーラントに遠心力を与えて、その大部分をロータリダイヤと研削砥石車の砥石端面の接触点に確実に到達させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
本発明に係る研削盤における砥石修正装置を図１〜図３に示し、この砥石修正装置１は、具体的には、例えば工作物の円筒外周面と端面を同時に研削するアンギュラセンタレス研削盤に備えられるものであって、研削盤の研削砥石車２に対して、図示のように配置されている。
【００１７】
研削砥石車２は、図示しないが、その砥石外周面２ａが工作物の円筒外周面を研削するとともに、砥石外周面２ａに隣接する砥石端面２ｂが上記工作物の円筒外周面に隣接する端面を研削するように構成されており、その駆動系は従来周知の構造であるため説明を省略する。また、研削砥石車２を挟んで、砥石修正装置１の反対側位置には、工作物を支持するブレードや、工作物を回転支持する調整砥石車が配置されているが、これらの構造についても従来周知のものであり、その説明は省略する。
【００１８】
砥石修正装置１は、回転式のロータリダイヤ３と冷却装置４を主要部として構成されている。
【００１９】
ロータリダイヤ３は、図１および図３に示すように、円盤状のロール本体５の外周部に、研削砥石車２の砥石外周面２ａをドレッシングする円環状の外周ドレス部３ａと、砥石端面２ｂをドレッシングする円環状の端面ドレス部３ｂが設けられている。これらドレス部３ａ、３ｂは、いずれも上記ロール本体５を構成する母材の表面に微細なダイヤモンド石が緻密に埋め込まれてなり、それぞれ上記研削砥石車２の砥石外周面２ａと砥石端面２ｂに対向配置されている。
【００２０】
また、具体的には図示しないが、上記ロータリダイヤ３は、その回転主軸が図１においてＸ方向（研削砥石車２の軸線方向）とＹ方向（研削砥石車２の軸線に直交する方向つまり半径方向）に移動可能なスライド台上に回転可能に軸支されるとともに、駆動装置に駆動連結されている。そして、ロータリダイヤ３は、上記駆動装置により所定の回転速度をもって回転駆動されるとともに、上記スライド台の移動により、上記Ｘ方向およびＹ方向へ移動される。
【００２１】
冷却装置４は、ロータリダイヤ３のドレス部３ａ，３ｂにより研削砥石車２の砥石面２ａ，２ｂをドレッシングするに際して、これらドレス部３ａ，３ｂと砥石面２ａ，２ｂの接触点Ｐ₁ ，Ｐ₂ にクーラントＣを供給冷却するためのものである。
【００２２】
この冷却装置４は、具体的には、上記接触点Ｐ₁ ，Ｐ₂ にそれぞれ別個独立してクーラントＣを供給する構造を備えているところ、接触点Ｐ₁ を冷却する構造については、図４(b) に示された従来のクーラント供給構造と同様であるため、ここでは、端面ドレス部３ｂと砥石端面２ｂの接触点Ｐ₂ にクーラントＣを供給するためのクーラント供給構造１０についてのみ説明する。
【００２３】
このクーラント供給構造１０は、クーラント供給ノズル１１とクーラント案内部（クーラント供給案内部）１２を主要部として構成されている。
【００２４】
クーラント供給ノズル１１は、上記ロータリダイヤ３の内側面、つまり研削砥石車２の砥石端面２ｂに対向する側面の近傍位置に配設されている。具体的には、このクーラント供給ノズル１１は、砥石修正装置１の本体ハウジング１５に取り付け固定されるとともに、図外のクーラント供給源に連通されている。なお、クーラント供給ノズル１１の具体的構成については、ロータリダイヤ３のクーラント案内部１２との関係で後述する。
【００２５】
クーラント案内部１２は、前記クーラント供給ノズル１１から噴射されるクーラントＣを案内するためのもので、上記ロータリダイヤ３の内側面に全周にわたって円環状に設けられている。
【００２６】
このクーラント案内部１２の案内面１２ａは、具体的には、クーラント供給ノズル１１から噴射されるクーラントＣをロータリダイヤ３と砥石端面２ｂの接触点Ｐ₂ に案内する形状とされている。図示の実施形態の案内面１２ａは、図３に示すように、上記クーラント供給ノズル１１から噴射供給されるクーラントＣが当たる部位からロータリダイヤ３の端面ドレス部３ｂまで緩やかで円滑な流線を描く断面形状に形成されている。
【００２７】
このクーラント案内部１２の案内面１２ａに関連して、クーラント供給ノズル１１のクーラント噴射方向は、以下に具体的に説明するように、予め行ったクーラントの流れ方についての実験により予測した案内面１２ａにおけるクーラントＣの流路に対応して設定されている。また、クーラント供給ノズル１１の配設構造も、そのクーラントＣの噴射範囲が上記案内面１２ａにおけるクーラントＣの流路に対応するように設定されている。
【００２８】
具体的には、ロータリダイヤ３の回転方向と回転速度、およびクーラント供給ノズル１１からのクーラントＣの流量と供給圧力などの諸条件下で、クーラント供給ノズル１１の噴射口１１ａから噴射供給されるクーラントＣの流れ方について実験を行い、クーラントＣが、ロータリダイヤ３の回転運動による回転方向力や遠心力、あるいは重力により、上記案内面１２ａに沿ってどのように流れるかを、つまりクーラントＣの流路を予め予測し、この予測に基づいて、噴射口１１ａの開口方向、配設数および配置構造が設定される。
【００２９】
図示の実施形態においては、このような実験結果による予測に基づいて、３つの噴射口１１ａ，１１ａ，１１ａが、図２に示すように縦に並列して設けられるとともに、その開口方向が図３に示すように設定されている。このようなクーラント供給ノズル１１の配設構造により、ロータリダイヤ３の回転速度が変化しても、供給ノズル１１から噴射されるクーラントＣの十分な量が、クーラント案内部１２の案内面１２ａに沿って、端面ドレス部３ｂと砥石端面２ｂの接触点Ｐ₂ に供給されることとなる。
【００３０】
しかして、以上のように構成された砥石修正装置１により、研削砥石車２の砥石面２ａ，２ｂが以下のようにドレッシングされる。
【００３１】
すなわち、研削砥石車２の砥石外周面２ａについては、ロータリダイヤ３と研削砥石車２が砥石外周面２ａのドレッシングに最適な速度で回転されるとともに、図１に二点鎖線で示すように、ロータリダイヤ３の外周ドレス部３ａが研削砥石車２の砥石外周面２ａに接触した状態で、ロータリダイヤ３が、砥石外周面２ａに沿ってＸ方向へトラバースされながら砥石外周面２ａに切り込まれ、これにより、砥石外周面２ａ全体に鋭利でかつ先端高さの揃った切刃が創成される。
【００３２】
このドレッシング時においては、図示しないが、例えば図４(b) に示される従来の場合と同様に、ロータリダイヤ３の上下位置に配設されたクーラント供給ノズルにより、クーラントＣが、ロータリダイヤ３の外周ドレス部３ａと砥石外周面２ａの接触点Ｐ₁ に対して上下方向から直接的に噴射供給される。
【００３３】
一方、研削砥石車２の砥石端面２ｂについては、ロータリダイヤ３と研削砥石車２が砥石端面２ｂのドレッシングに最適な速度で回転されるとともに、図１および図３に示すように、ロータリダイヤ３の端面ドレス部３ｂが研削砥石車２の砥石端面２ｂに接触した状態で、ロータリダイヤ３が、砥石端面２ｂに沿ってＹ方向へ移動されながら砥石端面２ｂに切り込まれ、これにより、砥石端面２ｂ全体に鋭利でかつ先端高さの揃った切刃が創成される。
【００３４】
このドレッシング時においては、クーラント供給ノズル１１により、クーラントＣが、ロータリダイヤ３の端面ドレス部３ｂと砥石端面２ｂの接触点Ｐ₂ に対して、クーラント案内部１２を介して間接的に噴射供給される。つまり、クーラント供給ノズル１１から噴射供給されるクーラントＣは、上記砥石端面２ｂに対向するクーラント案内部１２の案内面１２ａに沿って上記接触点Ｐ₂ へ供給される。
【００３５】
具体的には、クーラント供給ノズル１１の各噴射口１１ａから噴射されたクーラントＣは、図２に示すように、回転するロータリダイヤ３の回転運動による遠心力などにより、やや下方へ湾曲した状態で案内面１２ａを伝って上記接触点Ｐ₂ に到達することとなる。
【００３６】
このように、クーラント供給ノズル１１から噴射供給されるクーラントＣを、上記砥石端面に対向する上記ロータリダイヤ３の内側面のクーラント案内部１２にクーラントＣを沿わせて、ロータリダイヤ３の端面ドレス部３ｂと砥石端面２ｂの接触点Ｐ₂ に供給することにより、回転している研削砥石車２やロータリダイヤ３が障壁となることはなく、そればかりか、むしろロータリダイヤ３の回転運動がクーラントＣに遠心力を与えて、その大部分が上記接触点Ｐ₂ に確実に到達する。この結果、上記接触点Ｐ₂ に十分な量のクーラントＣが供給されて、この部位の高い冷却効率が確保される。
【００３７】
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなくその範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００３８】
例えば、図示の実施形態は、工作物の円筒外周面と端面を同時に研削するセンタレス研削盤の砥石修正装置１に本発明が適用された場合であるが、本発明は、カップ形の研削砥石車を備える平面研削盤など、他の同様な研削砥石車を備える研削盤にも適用可能であることはもちろんである。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、回転する研削砥石車の砥石端面を回転式のロータリダイヤにより整形・修正する砥石修正装置において、上記研削砥石車の砥石端面に対向する上記ロータリダイヤの側面の近傍位置にクーラント供給用のノズルを配設し、このノズルから噴射供給されるクーラントを、上記ロータリダイヤの側面に設けられたクーラント供給案内部の案内面に沿わせて、当該クーラントの大部分を上記ロータリダイヤの端面ドレス部と砥石端面の接触点に到達供給するように構成し、上記ノズルのクーラント噴射方向と範囲は、予め行ったクーラントの流れ方についての実験により予測した上記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路に対応して設定されているから、回転している研削砥石車やロータリダイヤが障壁となることがなく、むしろロータリダイヤの回転運動がノズルから噴射供給されるクーラントに遠心力を与えて、その大部分をロータリダイヤと研削砥石車の砥石端面の接触点に確実に到達させることができる。これにより、従来のこの種のクーラント供給方法では十分な冷却効率が得られなかったドレッシング部位を、効率良く冷却することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である研削盤における砥石修正装置の構成を一部断面で示す平面図である。
【図２】同じく同砥石修正装置の構成を一部断面で示す側面図である。
【図３】同砥石修正装置の主要部の構成を一部断面で示す拡大平面図である。
【図４】従来の研削盤における砥石修正装置の構成を示し、図４(a) は平面図であり、図４(b) は側面図である。
【符号の説明】
Ｃ クーラント
Ｐ₂ ロータリダイヤと砥石端面との接触点
１ 砥石修正装置
２ 研削砥石車
２ａ 研削砥石車の砥石外周面
２ｂ 研削砥石車の砥石端面
３ ロータリダイヤ
３ａ ロータリダイヤの外周ドレス部
３ｂ ロータリダイヤの端面ドレス部
４ 冷却装置
１０ クーラント供給構造
１１ クーラント供給ノズル
１１ａ クーラント供給ノズルの噴射口
１２ クーラント案内部（供給案内部）
１２ａ クーラント案内部の案内面

Claims (5)

1. 回転する研削砥石車の砥石端面を回転式のロータリダイヤにより整形・修正する砥石修正装置において、
   前記研削砥石車の砥石端面に対向する前記ロータリダイヤの側面の近傍位置にクーラント供給用のノズルを配設し、このノズルから噴射供給されるクーラントを、前記ロータリダイヤの側面に設けられたクーラント供給案内部の案内面に沿わせて、当該クーラントの大部分を前記ロータリダイヤの端面ドレス部と砥石端面の接触点に到達させて供給するように構成し、
   前記ノズルのクーラント噴射方向と範囲は、予め行ったクーラントの流れ方についての実験により予測した前記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路に対応して設定されている
   ことを特徴とする研削盤における砥石修正装置の冷却方法。
2. 前記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路は、前記ロータリダイヤの回転方向と回転速度、および前記クーラント供給用のノズルからのクーラントの流量と供給圧力などの諸条件下で、前記ノズルの噴射口から噴射供給されるクーラントの流れ方についての実験を行い、このクーラントが、前記ロータリダイヤの回転運動による回転方向力や遠心力、あるいは重力により、前記案内面に沿ってどのように流れるかを予め予測して得る
   ことを特徴とする請求項１に記載の研削盤における砥石修正装置の冷却方法。
3. 研削砥石車の砥石端面を回転式のロータリダイヤにより整形・修正する砥石修正装置において、
   前記砥石端面に対向する前記ロータリダイヤの側面近傍に、クーラント供給用のノズルが配設されるとともに、前記ロータリダイヤの側面に、前記ノズルから噴射されるクーラントを案内するクーラント供給案内部が設けられ、
   このクーラント供給案内部は、前記ノズルから噴射されるクーラントを前記ロータリダイヤと砥石端面の接触点に案内する案内面を備え、
   前記ノズルのクーラント噴射方向と範囲は、予め行ったクーラントの流れ方についての実験により予測した前記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路に対応して設定され、
   これにより、前記クーラントの大部分が前記ロータリダイヤと研削砥石車の砥石端面の接触点に到達される構成とされている
   ことを特徴とする研削盤における砥石修正装置の冷却装置。
4. 前記クーラント供給案内部の案内面は、前記ノズルから噴射供給されるクーラントが当たる部位から前記ロータリダイヤの端面ドレス部まで緩やかで円滑な流線を描く断面形状に形成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の研削盤における砥石修正装置の冷却装置。
5. 前記クーラント供給案内部の案内面におけるクーラントの流路は、前記ロータリダイヤの回転方向と回転速度、および前記クーラント供給用のノズルからのクーラントの流量と供給圧力などの諸条件下で、前記ノズルの噴射口から噴射供給されるクーラントの流れ方についての実験を行い、このクーラントが、前記ロータリダイヤの回転運動による回転方向力や遠心力、あるいは重力により、前記案内面に沿ってどのように流れるかを予め予測して得る
   ことを特徴とする請求項３に記載の研削盤における砥石修正装置の冷却装置。

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