JPH0727078Y2 - 平面研削盤 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は平面研削盤、詳しくは１回のチャッキングでワ
ークの互いに直交する複数の加工面を研削するための平
面研削盤に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えばワークの互いに直交する２側面を研削する
場合には、それぞれの加工面を砥石の外周面で研削する
ために、一方の加工面を研削してワークをチャッキング
し直し、その姿勢を変更した後に他方の加工面を研削し
ている。しかし、チャッキングし直すことによって加工
面同士の直角度が低下する上に、作業能率が低下すると
いう問題がある。

また、上記した方法とは別に、チャッキングのし直しを
行なわず砥石の外周面と側面とによって互いに直交する
それぞれの加工面を研削することもある。しかし、砥石
の側面で研削するときには、砥石とワークとが平面同士
で密着し両者の間にクーラントが侵入しないため、クー
ラントによる冷却効果や潤滑効果を得られずワークの研
削焼け、砥石の目づまりや目こぼれ等を生じ易いという
問題がある。

そこで、ワークをチャッキングして90°ごとにその姿勢
を変更する割出台を備えた平面研削盤が使用されること
もある。この平面研削盤によれば砥石の外周面で一つの
加工面を研削するごとにワークの姿勢を90°変更し、ワ
ークをチャッキングし直すことなくその互いに直交する
全ての加工面を研削することができる。そして、この場
合のワーク加工面同士の直角度は割出台の割り出し精度
に左右されることとなる。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、上記した割出台の割り出し精度はワークに要
求される直角度に比較して充分に高いものではなく、特
にワークに高い精度が要求される場合にはその要望に応
じることができないことがある。

また、割出台のワークに対するチャッキング力はそれ程
強いものではないため、研削力によって本来の割り出し
位置からずれてしまうこともある。従って、このような
場合のワークの直角度は非常に悪く、はなはだしい場合
には研削が継続不能になってしまう。

さらに、前記割出台の割り出し動作にはばらつきが生じ
るため、同一条件で研削を実施した場合でも個々のワー
クの直角度が異なりワークの均質化の点でも問題があ
る。

本考案の目的は、ワークをチャッキングし直すことなく
互いに直交する複数の加工面をそれぞれ砥石の外周面で
研削することができる上に、研削中にワークがずれたり
して研削精度が低下してしまうことがなく、一定の高い
精度の直角度を常に実現することができる平面研削盤を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案では、砥石とワークと
を前後，左右，上下へ相対的に移動させてワークを研削
する平面研削盤において、前記砥石の回転軸心を前方又
は後方へ45°傾斜させるとともに左方又は右方へ45°傾
斜させ、前記砥石外周にはその回転軸心に対してそれぞ
れ45°の傾斜角で互いに逆方向に向く一対の外周面を形
成した平面研削盤をその要旨とするものである。

〔作用〕

上記手段により、砥石外周面はワークの互いに直交する
３側面にそれぞれ線接触し得る。そして、砥石をワーク
の各側面に沿うように相対的に往復動させることによ
り、前記砥石の外周面でワークの各側面を研削すること
ができる。

以上の研削はワークをテーブルに固定したまま連続して
行なうことができるため、ワークのチャッキングをし直
すことによって両加工面の直角度が低下することがな
い。

そして、このようにして研削された３つの加工面は、そ
れぞれの送り手段の移動経路が転写されるため、研削条
件が同一であれば各加工面は常に一定の直角度となる。
また、この両送り手段の移動経路を正確に直交させれ
ば、自ずと各加工面同士の直角度も高くなる。

［実施例］ 以下、第一実施例を第１〜５図に従って説明する。

第１〜３図に示すように、平面研削盤のテーブル１は図
示しないガイドレールに案内されつつ、左右送り手段と
しての油圧シリンダ２によって左右方向へ往復動し得る
ようになっており、このシリンダ２と接続された図示し
ない油圧回路は、シリンダ２に対して20kg/cm²と5kg/cm
²の油圧の作動油を選択的に送るようになっている。テ
ーブル１の下面にはストッパレバー３が突設され、同レ
バー３に固着されたストッパ3aはテーブル１の往復動に
伴い研削盤のフレーム４内において左右方向に往復動す
るようになっている。

前記フレーム４内に設置されたねじガイド５には左右切
込み手段としての左右調整ねじ６が螺合し、前記ストッ
パ3aはその移動に伴って左右調整ねじ６の先端に装着さ
れたスラストベアリング７に当接し得るようになってい
る。左右調整ねじ６の他端はフレーム４外に突出してハ
ンドル８が取着され、ハンドル８を回転させると前記ね
じガイド５に対する左右調整ねじ６の螺合位置が変わる
とともに、スラストベアリング７が極めて低速で左右方
向へ移動することとなる。

第１〜３図に示すように、研削盤のコラム９の下部は、
モータ10によって回転駆動される前後切込み手段として
の前後調整ねじ11と螺合しており、同ねじ11の回転に伴
いコラム９は図示しないガイドレールに案内されつつ、
極めて低速で前後方向に移動するようになっている。

コラム９の前面には図示しないガイドレールによって昇
降ブロック12が上下動可能に支持されるとともに、同ブ
ロック12はモータ13によってコラム９内で回転駆動され
る上下調整ねじ14と螺合し、同ねじ14の回転に伴って前
記ガイドレールに案内されつつ極めて低速で上下方向に
移動するようになっている。昇降ブロック12の一側面に
形成された凹部12a内には連動ベルト15によって連結さ
れた一対のプーリ16a,16bが回転可能に軸着され、その
内の小径プーリ16aは昇降ブロック12の他側面に取着さ
れたモータ17によって回転駆動されるようになってお
り、他方の大径プーリ16bの同軸上には前後送り手段と
しての回転プレート18が固着されている。

前記昇降ブロック12には図示しないガイドレールが設け
られ、同ガイドレールによって昇降ブロック12の脇には
主軸ヘッド19が支持されている。主軸ヘッド19の側面に
形成された縦溝19a内には、前記回転プレート18の偏心
位置に形成されたクランクピン18aが挿入され、モータ1
7によって小径プーリ16aが回転すると、連動ベルト15を
介して大径プーリ16bとともに回転プレート18が回転
し、そのクランクピン18aの円運動に伴い、主軸ヘッド1
9がガイドレールに案内されつつ前後方向に往復動する
こととなる。なお、前記回転プレート18は図示しないブ
レーキによってその回転を阻止又は許容されるようにな
っており、このため回転プレート18が回転を阻止された
状態においては、主軸ヘッド19が任意の前後位置で停止
保持されることとなる。

前記主軸ヘッド19の下側には砥石20が設置され、この砥
石20は主軸ヘッド19上のモータ21によって水平方向に回
転駆動されるようになっている。

次に、以上のように構成された平面研削盤によって直方
体形状のワークＷの互いに直交する２側面を研削する場
合について説明する。

第4,5図に示すように、下側面の研削されたワークＷを
テーブル１上に固定し、前記ブレーキを作動させて主軸
ヘッド19を後方位置で停止保持するとともに、砥石20が
ワークＷの後方に位置するようにコラム９の前後位置及
び主軸ヘッド19の上下位置を調整する。そして、前記油
圧シリンダ２によりテーブル１を左右方向へ往復動させ
てワークＷの送りを行ない、前記前後調整ねじ11により
コラム９を前方へ微動させることにより砥石20のワーク
Ｗに対する切込みを行なう。

また、これとともに前記上下調整ねじ14により砥石20を
適当な速度で上下動させ、ワークＷの後側面全体を研削
する。なお、油圧シリンダ２は前記油圧回路から20kg/c
m²の油圧の作動油を得て作動しており、一方、このテー
ブル１の作動を妨げることがないように、前記スラスト
ベアリング７はストッパレバー３から離間する方向（第
３図においては左方）へ移動されている。

次に、ワークＷをテーブル１上に固定したまま、第１〜
３図に示すように、テーブル１を砥石20に対して左方側
に移動させ、左右調整ねじ６によりスラストベアリング
７をストッパレバー３のストッパ3aに当接させる。さら
に、前記油圧回路から油圧シリンダ２に5kg/cm²の油圧
の作動油を送り、テーブル１を左右調整ねじ６側（第３
図において左方）へ移動させる。これによりストッパ3a
はスラストベアリング７に所定の力で圧接されることと
なる。

そして、前記回転プレート18を回転させて主軸ヘッド19
を前後方向へ往復動させて砥石20の送りを行なうととも
に、前記左右調整ねじ６によりスラストベアリング７を
右方へ微動させると、同ベアリング７にストッパ3aが押
されテーブル１とともにワークＷが右方へ微動し、砥石
20のワークＷに対する切込みが行なわれる。また、ワー
クＷの後側面を研削した場合と同様に、上下調整ねじ14
により砥石20を適当な速度で上下動させワークＷの右側
面全体を研削する。以上の作業によって、ワークＷの後
側面及び右側面が研削されたこととなる。

なお、作動油の油圧を5kg/cm²に低下させたのは、左右
調整ねじ６によってテーブル１を移動させ易くするため
である。

このように本実施例の平面研削盤によれば、テーブル１
上にワークＷを固定したままの状態でその２側面を連続
して研削することができる。従って、ワークＷのチャッ
キングをし直すことによって作業能率が低下したり両加
工面の直角度が低下することがない。

また、本実施例の平面研削盤によれば、ワークＷをマグ
ネットチャック等によって強固にテーブル１上に固定す
ることになるため、研削時においてワークＷに研削力が
加わった場合でも同ワークＷがずれたりして上記した直
角度が低下することがない。

ところで、このようにして研削されたワークＷの後側面
は、テーブル１の左右への移動経路と主軸ヘッド19の上
下への移動経路が転写されて形成されたものであり、一
方、右側面は主軸ヘッド19の前後及び上下への移動経路
が転写されて形成されたものである。従って、この２面
の直角度を高精度にするためにはテーブル１を左右に案
内するためのガイドレール、主軸ヘッド19を前後に案内
するためのガイドレール、及び主軸ヘッド19を上下に案
内するためのガイドレールを研削盤の製作時に互いに正
確に直交させればよいこととなり、これが実行されてお
れば、上記した研削作業を反復した場合でも常に高い精
度の２側面を再現することができる。

また、予め研削されたワークＷの下側面に対する後側面
及び右側面の直角度を高精度にするためには、主軸ヘッ
ド19を上下に案内するためのガイドレールをテーブル１
の上面に対して正確に直交させればよく、これが実行さ
れておれば、上記した研削作業を反復した場合でも常に
高い精度の３側面を再現することができる。

そして、研削盤のガイドレールやテーブル１の上面を高
い精度で製作するには、高精度の工作機械にて所定の加
工手順を実施すれば比較的容易に実現することができ、
これにより自ずと上記したような高い研削精度を得るこ
とができる。

なお、本実施例の平面研削盤においては、テーブル１を
左右方向へ往復動させることにより、ワークＷと砥石20
との左右方向の相対移動を行ない、主軸ヘッド19を前後
方向へ往復動させることにより、ワークＷと砥石20との
前後方向の相対移動を行なったが、例えば、第６図に示
すように、テーブル１上にサブテーブル22を設け、主軸
ヘッド19を前後方向へ往復動させるための回転プレート
18等の部材を省くとともに、代わりにこれらの機構をサ
ブテーブル22に設け、同サブテーブル22を前後方向へ往
復動させて研削を行なうようにしてもよい。

また、本実施例の平面研削盤においては、砥石20の送り
を行なうために回転プレート18等の部材により主軸ヘッ
ド19を前後方向へ往復動させたが、これに代えて前記前
後調整ねじ11を回転させてコラム９を前後方向へ往復動
させてもよく、このようにしても砥石20の送りを行なう
ことができる。

次に、第二実施例を第７図〜第11図に従って説明する。
この第二実施例は本考案に対応するものである。なお、
前記第一実施例の研削盤との相違点のみを説明し、同一
箇所は同一番号を付すこととする。

第7,8図に示すように、本実施例の研削盤の主軸ヘッド2
3は砥石24側が前方へ45°傾斜するとともに、同じく左
方へ45°傾斜し、その砥石24の回転軸心もこれに倣って
同方向へ傾斜している。また、砥石24にはその回転軸心
に対して互いに45°の傾斜角で互いに逆方向に向く一対
の外周面がそれぞれ形成されている。

次に、以上のように構成された平面研削盤を使用し、テ
ーブル１上に治具25を介して固定された直方体形状のワ
ークＷの互いに直交する５側面を研削する場合について
説明する。なお、研削盤の各送り機構の機能については
すでに第一実施例において説明したので、ここではワー
クＷと砥石24との位置関係についてのみ詳述する。

第10図に仮想線Ａで示すように砥石24をワークＷの後側
に位置させると、第11図に示すように、同砥石24の先端
側の外周面がワークＷの後側面に線接触する。そして、
砥石24を回転して各方向への送りと切込みを行なうこと
によりワークＷの後側面全体を研削することができる。
また、これと同じく第10図に仮想線Ｂで示すように、砥
石24の基端側の外周面をワークＷの前側面に線接触さ
せ、この面を研削することもできる。

一方、第９図に仮想線Ｃで示すように砥石24の先端側の
外周面をワークＷの右側面に線接触させたり、第９図に
仮想線Ｄで示すように砥石24の基端側の外周面をワーク
Ｗの左側面に線接触させたりして、これらの面を研削す
ることもできる。

さらに、第9,10図に仮想線Ｅに示すように、砥石24の先
端側の外周面をワークＷの上側面に線接触させ、この面
を研削することもできる。

このように本実施例の平面研削盤によれば、ワークＷが
主軸ヘッド23等と干渉し砥石24を所定位置へ移動できな
い場合を除き、テーブル１上にワークＷを固定したまま
の状態でその５側面を連続して研削することができる。
従って、ワークＷのチャッキングをし直すことによっ
て、作業能率が低下したり各加工面の直角度が低下した
りすることがない。また、前記第一実施例と同様に、ワ
ークＷはマグネットチャック等によって強固にテーブル
１上に固定することになるため、研削力によってワーク
Ｗがずれて各側面の直角度が低下することがない。

そして、前記第一実施例の場合と同じく、このようにし
て研削されたワークＷの各側面の互いの直角度は、研削
盤の各ガイドレールとテーブル１の上面との精度によっ
て決定され、これらを高精度に製作することは比較的容
易に実現できる。このため上記したような研削作業を反
復した場合でも常に高い精度の側面を再現することがで
きる。

さらに、本実施例の平面研削盤においては、第11図に示
すように、砥石24の回転方向と送り方向とが一致してい
ないため、自動的にヘリカルスキャンを実施することと
なり通常の研削と比較して研削状態が良好となる。

なお、いずれの実施例の平面研削盤においても、高い研
削精度を保つためにドレッサによる砥石形状の修正を適
宜行なう必要があることは言うまでもないことである。
従って、第一実施例の平面研削盤においては、例えば、
第1,2図に仮想線で示すように単石ドレッサD1を設置
し、適当な間隔でドレッシングを行なうようにすればよ
い。また、第二実施例の平面研削盤においては、例え
ば、第７図に仮想線で示すようにテーブル１上に平面プ
レートドレッサD2を設置し、上記した場合と同様に適当
な間隔でドレッシングを行なうようにすればよい。

なお、本考案の範疇ではないが、ワークＷの３側面を研
削するためには、例えば第12図及び第13図に示すよう
に、主軸ヘッド26を前方へのみ45°傾斜させるととも
に、砥石27の先端側の外周面27aのみを45°傾斜させて
もよい。このように構成した平面研削盤においては、第
12図に示すように、砥石27の基端側の傾斜していない外
周面27bでワークＷの左側面を研削することができ、第1
3図に示すように、砥石27の先端側の傾斜している外周
面27aでワークＷの後側面及び上側面をそれぞれ研削す
ることができる。

また、前記第一及び第二実施例においては直方体形状の
ワークＷを研削する場合について説明したが、言うまで
もない互いに直交する加工面を有するワークＷであれ
ば、どのような形状のワークＷを研削する場合でも前述
したような効果を得ることができる。

［考案の効果］ 以上詳述したように、本考案の平面研削盤によれば、ワ
ークをチャッキングし直すことなく互いに直交する複数
の加工面をそれぞれ砥石の外周面で研削することができ
る上に、研削中にワークがずれたりして研削精度が低下
してしまうことがなく、一定の高い精度の直角度を常に
実現することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は第一実施例を示し、第１図はワーク
の右側面を研削中の平面研削盤の平面図、第２図は同じ
く側面図、第３図は同じく正面図、第４図はワークの後
側面を研削中の平面研削盤の平面図、第５図は同じく側
面図、第６図は別例の平面研削盤を示す平面図、第７図
から第11図は本考案を具体化した第二実施例を示し、第
７図は平面研削盤の正面図、第８図は同じく側面図、第
９図はワークの左側面、上面及び右側面の研削時を示す
説明図、第10図はワークの後側面、上面及び前側面の研
削時を示す説明図、第11図は研削時における砥石とワー
クとの接触状態を示す説明図、第12図は主軸ヘッドを前
方へのみ傾斜させた別例の平面研削盤によるワークの右
側面の研削時を示す説明図、第13図は同じくワークの後
側面及び上面の研削時を示す説明図である。 ２は左右送り手段としての油圧シリンダ、６は左右切込
み手段としての左右調整ねじ、11は前後切込み手段とし
ての前後調整ねじ、18は前後送り手段としての回転プレ
ート、20,24は砥石、Ｗはワークである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】砥石（24）とワーク（Ｗ）とを前後，左
   右，上下へ相対的に移動させてワーク（Ｗ）を研削する
   平面研削盤において、 前記砥石（24）の回転軸心を前方又は後方へ45°傾斜さ
   せるとともに左方又は右方へ45°傾斜させ、前記砥石
   （24）外周にはその回転軸心に対してそれぞれ45°の傾
   斜角で互いに逆方向に向く一対の外周面を形成した平面
   研削盤。