JPH045233Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は段付円筒形のワークの円筒面と円筒面
に続く段端面を研削加工する円筒研削盤に関す
る。

「従来の技術と考案が解決しようとする課題」 段付円筒のワークの円筒面および段端面を研削
加工する場合、第１図に示すように、砥石２を斜
め方向より（ワーク１の軸と送り込み方向とのな
す角θ）送り込んでワーク１の段端面１ｂおよび
円筒面１ａを砥石２の互いに直交する外周２ｂお
よび２ａで研削加工した後ワーク１を外し反転し
て研削盤に取付けがえして、ワーク１の段端面１
ｄと円筒面１ｃとを研削加工するか、第２図に示
すように、円筒砥石３の円筒面３ａでワーク１の
円筒面１ａ、砥石３の側面３ｂでワーク１の段端
面１ｂを研削加工した後ワーク１を外し反転して
研削盤に取付けがえをして、ワーク１の段端面１
ｄと円筒面１ｃとを研削加工していた。

何れの場合もワーク１を反転させるためには
時間がかかり、さらにセンタ穴深さを一定とす
るのが困難のため段端面位置がばらつく。セン
タ穴の精度がよくない場合には加工面の精度が
悪くなる欠点があつた。

第１図のように砥石２を斜め方向より送り込
んでワーク１を研削するアンギユラースライド
研削盤による研削の場合は研削加工砥石２とワ
ーク１とは一定の角度θとなつているため、ワ
ーク１の段端面１ｂ，１ｄと円筒面１ａ，１ｃ
との切り込量に対し、cosθとsinθという一定の
関係に定まつてしまい、砥石２の外周２ｂと２
ａをcosθ：sinθという一定の比でドレツシング
する高価なドレツシング機構が必要となり研削
盤全体が高価で複雑となる。

上記の通り一定の切り込量となるから円筒面
と端面夫々の切り込量の選択が不可能となる。

第２図のように円筒砥石３でワーク１の段端
面１ｂ，１ｄを研削する場合は円筒砥石３の両
側面３ｂがやせてくるため或程度使用すると円
筒面を大きくドレツシングしなければならなく
なる。

円筒砥石３で研削加工する第２図の場合研削
屑が研削加工中にワーク１の段端面１ｂ，１ｄ
に触れ易く、触れることがあると円滑良好な研
削加工ができない欠点がある。

特公昭47−27311号公報の第１図、及び第８欄
42行〜第９欄３行には台形状断面をもつ円盤砥石
の両面を用いて段付軸の向きの反対の段端面を研
削することがのべられている。これにより、上記
の問題点を解決することができる。然し乍ら、該
公報の発明では砥石の外周、両側をドレツシング
する装置を備えるため構造が複雑である。特に砥
石両側のドレツシング装置は複雑であり、砥石両
側のドレツシングは時間のかかるものである。

本考案は両側に段のある段付ワークを反転取付
がえすることなく全加工ができる円筒研削盤にお
いて、ワークへ砥石の切り込が効率よく選択がで
きて、砥石のドレツシングが簡易であり、かつ精
度のよい研削加工のできる円筒研削盤を提供する
ことを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本考案は砥石外周の円筒面をドレツシングした
円筒砥石を備え、段付軸を加工する数値制御円筒
研削盤において、砥石軸に直角な面に対して側面
が角度約20度で外周に向け幅広になる台形状半径
方向断面を持つ円盤形砥石を備え、テーブルの移
動方向と同方向のＹ方向及びＹ方向に直角方向の
Ｘ方向に夫々駆動される砥石台を該砥石の主軸が
研削盤のテーブルの移動方向Ｙに平行になるよう
に設け、該砥石がXY軸同時制御運動により斜向
切込みを可能に砥石台を駆動する数値制御装置を
備え、砥石の外径ドレツシングのみで絶えず鋭角
部を砥石外周に持たせ段付軸の端面及び円筒面を
同時研削出来る事を特徴とする数値制御円筒研削
盤である。

「実施例」 以下本考案の実施例を図面により説明する。

第３図は本考案の実施例を示す平面図であり、
第４図は第３図のＡ部拡大平面図である。研削盤
のベツド４の前部の上面にテーブル５が図に見え
ないスライドに沿い矢印Ｙ方向に摺動可能に設け
られ、ベツド４の後部上面に砥石台６がひな段状
に矢印Ｘ方向とＸ方向に直角な矢印Ｙ方向に設け
られたXYスライドに沿い摺動可能に設けられて
いる。

Ｘ方向パルスモータ７、Ｙ方向パルスモータ８
が不図示のボールねじを介し、砥石台６を矢印Ｘ
方向、矢印Ｙ方向に摺動せしめ、かつ所定の位置
に位置決めさせ、テーブル５はベツド４に固定し
たパルスモータ９により摺動させられ、かつ所定
の位置に位置決めされるようになつている。砥石
台６にはテーブル５の移動方向に平行な砥石の主
軸に取付けた砥石１０が不図示の駆動モータによ
り回転駆動されるようになつている。

テーブル５上には主軸台１１と心押台１２が設
けられていて、センタ１３，１４によりワーク１
５はワーク１５のセンタ穴で支持され、主軸台１
１の内部に設けられた不図示の駆動モータにより
ケレー１６を介し、ワーク１５は回転駆動される
ようになつている。１７はテーブル５を手動で摺
動し、セツトさせるテーブル手動送りハンドルで
あり、１８は砥石台６を矢印Ｘ方向に手動で摺動
させる砥石手動切り込ハンドルである。

砥石１０は円盤形の砥石の両側面１０b1，１
０b2が砥石軸に直角な面に対して角度α（α＝15°
〜25°）外方に直線的に幅広くなつており、中心
部側面１０c1，１０c2は互いに平行であり、円筒
面１０ａは真円筒面である。

ワーク１５の円筒面１５ａは砥石１０の円筒面
１０ａで、ワーク１５の段端面１５ｂは砥石１０
のエツジ１０ｃで研削されるよう対向し、ワーク
１５の段端面１５ｄと円筒面１５ｃには砥石１０
のエツジ１０ｄと円筒面１０ａが対向して、ワー
ク１５が研削されるようになつている。砥石１０
の円筒面１０ａをドレツシングするため、図示さ
れないが公知の円筒面ドレツシング装置を備え
る。又は、砥石１０を装置から取外して円筒面１
０ａをドレツシングする。

先づテーブル５と砥石台６とをテーブル手動送
りハンドル１７と砥石台手動切込ハンドル１８で
ワーク１５の段端面１５ｂと円筒面１５ａに対向
した位置に砥石１０の側面１０b1と円筒面１０
ａが近接され数値制御装置により微動して、砥石
１０が原点位置に移動する。

次に砥石１０とワーク１５が回転をし、数値制
御装置に組込まれたデータによりパルスモータ７
と８とが駆動され砥石台６を矢印Ｘ方向と矢印Ｙ
方向の切り込量ｘおよびｙを実行し乍ら、ワーク
１５の円筒面１５ａと段端面１５ｂの研削が終れ
ばパルスモータ８は止り、円筒面１５ａの直径
D₁とワーク１５の中央部の円筒部の直径D₂の差
の半分（D₂−D₁）／２と少しの距離ΔDを加えた
距離だけパルスモータ７により砥石台６がＸ方向
（第３図において向う側）に移動し、パルスモー
タ７も停止する。

次にパルスモータ９が始動し、砥石１０の厚さ
L₂とワーク１５の中央部の円筒部の長さL₁を加
えたL₁＋L₂とワーク１５の段端面１５ｄへの切
り込量ｙを加えた距離だけテーブル５がパルスモ
ータ９の駆動により右方へ移動してパルスモータ
９は停止する。

次にパルスモータ７の駆動により砥石台６がワ
ーク１５の円筒面１５ｃの直径D₃と中央部の直
径D₂との差の半分（D₂−D₃）／２の距離だけ移
動し、次にパルスモータ７と８とにより駆動され
て、切込量ｘ，−ｙを実行し乍らワーク１５の円
筒面１５ｃと段端面１５ｄの研削加工を行い、終
れば、パルスモータ８は停止し、パルスモータ７
の駆動により（D₂−D₃）／２＋ΔDだけ砥石台６
がもどり、パルスモータ７が停止すると、パルス
モータ９によりテーブル５がL₁＋L₂＋ｙの距離
だけ左行し、パルスモータ９は停止し、次にパル
スモータ７の駆動により砥石台６は原点位置まで
移動して停止し、砥石１０とワーク１５の回転が
停止して、研削加工の１サイクルが終つたことに
なる。

研削の済んだワーク１５をセンタ１３，１４と
ケレー１６から外す。

上記の説明でワーク１５の中央の円筒部径D₂
の加工を省いたが、勿論数値制御装置のデータに
径D₃部の研削作業を組込んでおけば径D₂部の研
削を行うことが出来る。

またワーク１５が径D₁，D₂，D₃の円筒面しか
持たない例を示したが、一つの円筒面から拡径ま
たは縮径を次々と繰返してなる異なつた径を多く
有する段付円筒形をしたワークに対しても１回の
セツトで研削加工が完了することは勿論である。

なお、本考案に採用した砥石１０のドレツシン
グは円筒面１０ａに対して行えば充分であり、側
面１０b1，１０b2に対するドレツシングは不要
である。

またドレツシング量を補正した砥石１０の幅
L₂または直径に対して前記説明した工程を数値
制御装置が制御することは公知のことである。

ここで従来例の皿形砥石と本考案の砥石１０が
ワーク１５の円筒面１５ａ、段端面１５ｂの研削
を行う場合の比較をする。第５図、第６図は従来
例の皿形砥石３０、第７図、第８図は本考案の砥
石１０の摩耗状態を示す。砥石の修正ドレツシン
グ後の砥石形状は、本考案では円筒面１０ａ、側
面１０b1，１０b2であり、側面１０b1，１０b2
は砥石製作時にドレツシングが行われ正確に円錐
面となつており、砥石摩耗によつて再びドレツシ
ングは行われない。円筒面１０ａのみ砥石摩耗に
従つてドレツシングにより成形される。従来の皿
形砥石では円筒面１００ａ、側面１００b1，１
００b2であり、砥石摩耗に従つて円筒面１００
ａ、側面１００b1，１００b2がドレツシングに
より成形されるものである。

第５図、第７図において右上り断面線で示す部
分は砥石摩耗を示し、右下り断面線で示す部分の
砥石ドレツシングにおけるドレツシング工具の切
込み状態を示している。

第６図、第８図の右上り断面線部分は砥石３
０，１０が夫々ワーク１５の段端面１５ｂに作用
している研削作用幅GWを示している。従来例の
第６図は段端面１５ｂをプランジカツトする場合
研削作用幅は段端面１５ｂの半径方向幅と常に同
じであり、本願考案では研削作用幅GWは砥石ド
レツシング後は零（実際には切込みにより急速に
或る幅となる）であり、第７図の砥石修正を行う
べき形状となつた研削作用幅GWまで増大する。

従来例は皿形砥石３０を軸方向に送つてその外
周でワーク１５の円筒面１５ａを研削後、段端面
１５ｂをプランジカツトで研削する場合（第５図
工具経路Ｔ２）と、先ずワーク１５の半径方向へ
送つて砥石側面で段端面１ｂを研削し、円筒面１
ａを砥石外周でプランジカツト（図示されない）
する方法を行うことが出来る。本考案では砥石１
０はXY方向へ同時にワーク１５の円筒面１５
ａ、段端面１５ｂのコーナ部へ向つて斜向切込み
Ｔ１で送られ、ワーク１５の円筒面１５ａ、段端
面１５ｂが同時にプランジカツトで研削される。

従つて研削作用では段端面１５ｂに加わる軸方
向切込み送り力は、砥石側面の半径方向の研削作
用幅GWが本願考案は小さいので小さく、砥石側
面の半径方向の研削作用幅GWが従来例のプラン
ジカツトでは大きいので大きく、従来例において
は砥石切れ味が低下した際には著しく大きくな
り、研削焼けしたり研削抵抗増大による面粗度の
悪化等を生じる。そして本願考案では砥石の斜向
切込みのため、XY夫々の方向の切込み割合を調
整出来るため、最良の研削精度、面粗度を得るよ
うに切込み量を選定出来る。

本考案の砥石と斜向切込みの組合せは非常に研
削効果ある点であり、従来例が段端面１５ｂをプ
ランジカツトで研削すると研削力増大、研削焼
け、面粗度悪化となり勝ちであり、段端面１ｂを
砥石側面を半径方向に送ると砥石側面の外周側が
内周側よりもより長く研削作用に与かるため、砥
石側面外周側がより多く摩耗するということを軽
減する効果が著しいのである。

砥石１０，３０の外周の円筒面１０ａ，１００
ａの半径方向の摩耗を等しいとすると、砥石１
０，３０の側面の半径方向の摩耗幅Ｒ３，Ｒ３０
はＲ３＜Ｒ３０である。そして立体的な摩耗形状
は何れも、段端面１５ｂが微小な傘状となる形状
を補完した形となる。

ここで従来例の砥石３０は外周をΔD３０の総
切込み量でドレツシングし、本願考案はΔD３の
総切込み量でドレツシングする。ΔD３＞ΔD３
０となるが、従来例の皿形砥石３０は両側面１０
０b1，１００b2側の外周近くをドレツシングし
なければならない。この半径方向のドレツシング
幅ΔW３０は幅が大きいのでドレツシングに多大
の時間がかかる。そして円筒面のドレツシング条
件は一定であるが砥石側面のドレツシングでは砥
石周速が変化するので軸直角に砥石側面を修正す
るには精度確保の困難が伴なう。そしてこのドレ
ツシング装置は砥石両側面に対応して夫々装着し
なければならず研削盤を複雑で高価にしてしま
う。これに対して本願考案では二軸同時制御の数
値制御円筒研削盤で且つ円筒面のドレツシングで
足りる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案は砥石外周の円
筒面をドレツシングした円筒砥石を備え、段付軸
を加工する数値制御円筒研削盤において、砥石軸
に直角な面に対して側面が角度約20度で外周に向
け幅広になる台形状半径方向断面を持つ円盤形砥
石を備えテーブルの移動方向と同方向のＹ方向及
びＹ方向に直角方向のＸ方向に夫々駆動される砥
石台を該砥石の主軸が研削盤のテーブルの移動方
向Ｙに平行になるように設け、該砥石がXY軸同
時制御運動により斜向切込みを可能に砥石台を駆
動する数値制御装置を備え、砥石の外径ドレツシ
ングのみで絶えず鋭角部を砥石外周に持たせ段付
軸の端面及び円筒面を同時研削出来る事を特徴と
する数値制御円筒研削盤としたから、多段の段付
円筒の異なる方向を向いた段端面及び該端面にコ
ーナで続く円筒面の研削をワークを反転取換する
ことなく一回の研削で完了する場合に、従来円筒
砥石を用いた段端面・円筒面の研削の場合によう
に砥石外周及び両側面をドレツシングしなければ
ならないということがなくなつて、砥石修正が外
周の修正のみですみ、砥石ドレツシングが簡単で
あり、ドレツシング装置を備える場合も簡易であ
る。砥石軸に直角な面に対して側面が角度約20度
（15〜25度）で外周に向け幅広くなる台形状半径
方向断面を砥石が持つため、砥石側面の摩耗によ
る砥石側面の半径方向の研削作用幅の増加速度は
砥石側面の角度が大きいため、小さく、従来の皿
形円筒砥石のように砥石側面のわずかな摩耗で半
径方向の研削作用幅が著しく増大するということ
がなく、ワークの段端面研削に際して、研削焼け
を生じさせたり、研削抵抗増大による面粗度の悪
化ということが防止でき耐久性がある。又、本考
案ではXY同時制御の数値制御装置によりワーク
の段端面と円筒面のコーナへ向つて斜めに切込む
ようにしてあるのでワークの円筒面、段端面への
切込み割合を自由に設定出来るので研削精度及び
面粗度がよく、ワークの段端面と円筒面へ同時切
込みを研削力の増大を砥石形状で抑制してあるの
で作業時間が早い。又、アンギユースライド研削
盤、或は両側面のドレツシング装置を備えた円筒
研削盤に比して多大の機械コスト低減となる等の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例の加工を示す平面図、
第３図は本考案の実施例を示す平面図、第４図は
第３図のＡ部拡大平面図、第５図は従来例の皿形
砥石によるワークの円筒面と段端面の研削におけ
る砥石摩耗とドレツシングの切込みを示す半径方
向断面図、第６図は第５図の右側面図、第７図は
本考案の砥石摩耗とドレツシングの切込みを示す
半径方向断面図、第８図は第７図の右側面図であ
る。 ５……テーブル、６……砥石台、７，８，９…
…パルスモータ、１０……砥石、１５……ワー
ク、Ｘ，Ｙ……矢印、ｘ，ｙ……切り込量、α…
…角度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 砥石外周の円筒面をドレツシングした円筒砥石
   を備え、段付軸を加工する数値制御円筒研削盤に
   おいて、砥石軸に直角な面に対して側面が角度約
   20度で外周に向け幅広になる台形状半径方向断面
   を持つ円盤形砥石を備え、テーブルの移動方向と
   同方向のＹ方向及びＹ方向に直角方向のＸ方向に
   夫々駆動される砥石台を該砥石の主軸が研削盤の
   テーブルの移動方向Ｙに平行になるように設け、
   該砥石がXY軸同時制御運動により斜向切込みを
   可能に砥石台を駆動する数値制御装置を備え、砥
   石の外径ドレツシングのみで絶えず鋭角部を砥石
   外周に持たせ段付軸の端面及び円筒面を同時研削
   出来る事を特徴とする数値制御円筒研削盤。