WO2018079541A1 - 研削盤 - Google Patents

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WO2018079541A1
WO2018079541A1 PCT/JP2017/038338 JP2017038338W WO2018079541A1 WO 2018079541 A1 WO2018079541 A1 WO 2018079541A1 JP 2017038338 W JP2017038338 W JP 2017038338W WO 2018079541 A1 WO2018079541 A1 WO 2018079541A1
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WO
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cover
grinding machine
tip
grindstone
hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/038338
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English (en)
French (fr)
Inventor
和則 道吉
和哉 小倉
Original Assignee
コマツNtc 株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
    • 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
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06Work supports, e.g. adjustable steadies
    • 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
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • 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
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/04Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces externally
    • 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
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/04Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of cylindrical or conical surfaces on abrasive tools or wheels
    • B24B53/053Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of cylindrical or conical surfaces on abrasive tools or wheels using a rotary dressing tool
    • 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
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • 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
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/06Dust extraction equipment on grinding or polishing machines

Definitions

  • the present invention relates to a grinding machine for grinding an outer peripheral surface of a work such as a cam provided in an internal combustion engine.
  • This type of grinding machine is equipped with a pair of workpiece support devices.
  • the pair of work support devices clamp both ends of the work on the bed and rotate the work around a horizontal axis.
  • the saddle located on the bed moves along the rotation axis of the workpiece.
  • a grindstone base is disposed on the saddle, and the grindstone base includes a rotating grindstone and a driving mechanism thereof.
  • the wheel head moves in a direction perpendicular to the moving direction of the saddle.
  • the saddle moves the rotating grindstone to a position facing a predetermined processing portion of the workpiece. In this state, the grindstone table approaches the rotating workpiece while the rotating grindstone rotates. In this way, the processed part of the workpiece is ground.
  • Patent Document 1 describes an example of a grinding machine that prevents splashing of coolant liquid.
  • the entire machine is covered with an entire cover to prevent coolant liquid and the like from being scattered outside the machine. Also, within the overall cover, cover the processing area including the rotating grindstone and the tip of the work support device that clamps the work with the protective cover, and the scattered coolant etc. will adhere to the part covered with the protective cover. Is suppressed.
  • the grinding machine is required to have a wider work area.
  • the range covered with the protective cover in the entire cover is also widened, and the apparatus is likely to be enlarged. Therefore, it is not easy to widen the processing area.
  • An object of the present invention is to provide a grinding machine capable of widening a workpiece processing region while suppressing an increase in size of the apparatus.
  • a partition wall that partitions a processing region, which is a region where a workpiece is ground with a grindstone, and a non-processing region other than the processing region, and a hole in the partition wall
  • a spindle having a grip portion configured to be movable, the grip portion extending from the non-working region toward the processing region through the hole and gripping the workpiece at an end located in the processing region;
  • a cover that has a cylindrical shape that surrounds the gripping part and passes through the hole, and the tip of the cover that is located in the machining area is located between a position near the partition wall and a separated position that is farther from the partition wall than the vicinity position.
  • the cover is configured to be movable and the hole can be moved together with the gripping portion, and the grindstone is positioned at a position farther from the partition wall than the tip of the cover and the tip of the gripping portion located in the vicinity of the hole.
  • a grinding machine is provided comprising a dresser for sharpening.
  • FIG. 1 Schematic which shows schematic structure of the grinding machine which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the block diagram which shows the electrical structure in a grinding machine.
  • (A) is sectional drawing which looked at the workpiece holding part of the grinding machine from the front
  • (b) is the right view of a workpiece holding part. Explanatory drawing explaining operation
  • the grinding machine 10 includes a bed 11.
  • the bed 11 includes a pair of holding devices 13 and 14 that hold the workpiece W, a dresser 15 that is installed alongside the holding device 13, and a grindstone device 16 that grinds the workpiece W held by the holding devices 13 and 14. Is installed.
  • the grinding machine 10 includes a first partition structure 21 that partitions the processing region 11A and the non-working region 11B on the bed 11, and a second partition structure 22 that partitions the processing region 11A and the non-working region 11C. It has.
  • the first and second partition structures 21 and 22 cover the non-working regions 11B and 11C, respectively, so as to suppress the penetration of coolant liquid, sharpening chips, and the like from the working region 11A to the non-working regions 11B and 11C. ing.
  • the holding device 13 supports the work table 30 on the bed 11 via a guide rail (not shown).
  • the work table 30 is movable in the Z-axis direction 13Z, which is the axial direction of the main shaft 32.
  • the work table 30 is provided with a spindle moving motor 30M such as a servo motor.
  • the spindle moving motor 30M moves the work table 30 in the Z-axis direction 13Z via a ball screw (not shown).
  • a headstock 31 is fixed on the work table 30.
  • a main shaft 32 is supported on the main shaft 31 so as to be rotatable around a rotation axis L1 extending in the Z-axis direction 13Z. In the spindle stock 31, the spindle rotating motor 32M rotates the spindle 32 around the rotation axis L1.
  • the main shaft 32 is provided with a gripping portion 33 at the tip close to the processing region 11A.
  • the grip part 33 penetrates the first partition structure 21.
  • the tip of the grip portion 33 is disposed in the processing area 11A.
  • the portion of the grip portion 33 that is close to the main shaft 32 is disposed in the non-working region 11B.
  • the grip portion 33 rotates around the rotation axis L ⁇ b> 1 according to the rotation of the main shaft 32.
  • a cylindrical grip part cover 34 is provided on the outer periphery of the grip part 33.
  • the grip part cover 34 is disposed so as to cover the periphery of the grip part 33.
  • the tip of the grip part cover 34 is partially sealed.
  • the grip portion cover 34 is fixed to the connection portion 36 at the distal end of the head stock 31 with airtightness through a base end 35 close to the head stock 31.
  • the grip part cover 34 penetrates the first partition structure 21.
  • the tip of the grip part cover 34 is disposed in the processing area 11A.
  • the portion of the grip cover 34 that is close to the headstock 31 is disposed in the non-working region 11B.
  • the holding device 14 is provided with a tailstock 40 on the bed 11.
  • the tailstock 40 is disposed so as to face the headstock 31, and is configured so that the position of the tailstock 40 can be adjusted.
  • a ram 42 is supported on the tailstock 40 so as to be movable in the Z-axis direction 13Z on an axis parallel to the rotation axis L1 of the main shaft 32.
  • the ram 42 passes through the second partition structure 22.
  • the tip of the ram 42 is disposed in the processing area 11A.
  • the base end of the ram 42 adjacent to the tailstock 40 is disposed in the non-working region 11C.
  • a center pivot 43 is provided at the tip of the ram 42.
  • the center pivot 43 is disposed coaxially with the rotation axis L1 of the main shaft 32.
  • the pair of holding devices 13 and 14 has the main shaft 32 and the ram 42 opposed to each other.
  • the workpiece W can be gripped and released by the collet chuck 332 at the end of the main shaft 32 and the center pivot 43 at the end of the ram 42.
  • the pair of holding devices 13 and 14 grips the work W by narrowing the distance between the collet chuck 332 and the center pivot 43 and opens the work W by widening the distance.
  • the central axis of the collet chuck 332 and the central axis of the center pivot 43 are disposed opposite to the rotation axis L ⁇ b> 1 of the main shaft 32.
  • the workpiece W is, for example, a camshaft in which a plurality of cams are arranged in parallel.
  • the main shaft 32 is driven by the main shaft rotation motor 32M, thereby rotating the workpiece W gripped between the main shaft 32 and the ram 42 around the rotation axis L1.
  • the grinding wheel device 16 has a Z-axis moving table 60 and a grinding wheel base 61.
  • the Z-axis moving table 60 is arranged on the bed 11 so as to be movable in the Z-axis direction 16Z that is parallel to the rotation axis L1 of the main shaft 32.
  • the grindstone device 16 is arranged on the Z-axis moving table 60 so as to be movable in the X-axis direction 16X.
  • the Z-axis moving table 60 and the grindstone table 61 move in the Z-axis direction 16Z and the X-axis direction 16X, respectively, by a feeding action of a ball screw mechanism (not shown).
  • the ball screw mechanism has a ball screw rotated by a motor and a nut portion screwed into the ball screw.
  • the Z-axis moving table 60 moves in the Z-axis direction 16Z by driving a grindstone Z moving motor 66 (see FIG. 2).
  • the grindstone table 61 moves in the X-axis direction 16X when the grindstone X movement motor 65 (see FIG. 2) is driven.
  • a grinding wheel shaft 62 is supported on the grinding wheel base 61 so as to be rotatable around a grinding wheel axis L2 parallel to the rotation axis L1 of the workpiece W on the ZX plane.
  • a rotating grindstone 63 is attached to the tip of the grindstone shaft 62.
  • the rotating grindstone 63 has grinding surfaces 63a and 63b on the outer peripheral surface centered on the grindstone axis L2.
  • the grindstone shaft 62 is driven by a grindstone rotating motor 63M installed on the grindstone table 61, thereby rotating the rotating grindstone 63 around the grindstone axis L2.
  • a grindstone cover may be attached to the rotating grindstone 63 so that only the grinding surfaces 63a and 63b are exposed to cover the rear portion of the rotating grindstone 63 (the part on the side opposite to the workpiece W in FIG. 1).
  • the dresser 15 includes a dressing member 52 that dresses the dressing surfaces 63a and 63b of the rotating grindstone 63.
  • the dresser 15 is disposed in the vicinity of the holding device 13 and does not interfere with the movement of the holding device 13 in the Z-axis direction 13Z.
  • the dresser 15 includes a spindle 53 that is connected to the dresser motor 15M and rotates around a rotation axis L3 parallel to the rotation axis L1.
  • the dress member 52 is attached to the tip of the spindle 53 and has a disk shape. Therefore, the dress member 52 rotates around the rotation axis L3 parallel to the rotation axis L1 at the tip of the spindle 53.
  • the dressing member 52 for example, a rotary dresser in which diamond abrasive grains are embedded is used.
  • the dresser 15 passes through the first partition structure 21.
  • a portion of the dresser 15 adjacent to the dress member 52 is disposed in the processing region 11A.
  • a portion of the dresser 15 adjacent to the dresser motor 15M is disposed in the non-working region 11B.
  • the grinding machine includes a control device 80 that controls the operation of the grinding machine.
  • the control device 80 includes a microcomputer configured with a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the control device 80 synchronizes the spindle rotating motor 32M, the grindstone rotating motor 63M, the dresser motor 15M, the spindle moving motor 30M, the grindstone X moving motor 65, and the grindstone Z moving motor 66 so that the target grinding or dressing can be performed. Drive each one.
  • a grip portion 33 that can rotate around the same axis as the main shaft 32 is connected to the tip of the main shaft 32.
  • the gripping portion 33 includes a connection shaft 331 connected to the main shaft 32 and a collet chuck 332 that grips the workpiece W.
  • the collet chuck 332 includes a plurality of gripping pieces 333 disposed around the shaft center, and a work support hole 334 provided at the center of the plurality of gripping pieces 333.
  • the workpiece W is held in the workpiece support hole 334 by a force that each of the plurality of holding pieces 333 presses toward the center.
  • the workpiece W rotates around the rotation axis L ⁇ b> 1 while being held in the workpiece support hole 334.
  • the tip of the collet chuck 332 protrudes by a length L34 from the tip surface 342 of the grip portion cover 34 in the processing region 11A.
  • the length L34 is such that the distance from the tip of the collet chuck 332 to the vicinity position P1 is shorter than the distance from the tip of the collet chuck 332 to the dressing position P3 when the grip cover 34 is in the vicinity position P1.
  • the grip part cover 34 in the vicinity of the tip of the headstock 31 is disposed in a spindle hole 212 that penetrates the partition wall 211 of the first partition structure 21. Further, the head stock 31 can move in the Z-axis direction 13Z within a range in which the grip portion cover 34 does not come out of the main shaft hole 212.
  • a packing 70 is provided between the inner peripheral surface of the spindle hole 212 and the outer peripheral surface 341 of the grip portion cover 34.
  • the packing 70 is annular and is disposed between the inner peripheral surface of the main shaft hole 212 and the outer peripheral surface 341 of the grip portion cover 34.
  • the grip part cover 34 moves in the Z-axis direction 13Z together with the headstock 31. Then, the portion of the grip portion cover 34 that passes through the main shaft hole 212 moves while sliding the outer peripheral surface 341 of the grip portion cover 34 on the inner peripheral surface of the packing 70. That is, as the grip portion cover 34 moves in the Z-axis direction 13Z, the portion in the machining area 11A and the portion in the non-machining area 11B change.
  • the packing 70 seals between the packing 70 and the inner peripheral surface of the main shaft hole 212 and between the packing 70 and the outer peripheral surface of the grip portion cover 34 with high hermeticity. That is, the grip part cover 34 partitions the portion of the processing region 11A and the portion of the non-processing region 11B with high hermeticity. Thereby, it is possible to suppress the coolant liquid and the grinding scraps in the processing region 11A from entering the non-processing region 11B through the outer peripheral surface 341 of the grip portion cover 34.
  • a chuck hole 343 is provided in the tip surface 342 that covers a part of the tip of the grip portion cover 34.
  • the inner diameter R1 of the chuck hole 343 is larger than the outer diameter R2 of the collet chuck 332.
  • the tip of the collet chuck 332 is inserted into the chuck hole 343.
  • the annular gap between the chuck hole 343 and the collet chuck 332 has an inner diameter that is the same diameter as the outer diameter R2 of the collet chuck 332, and an outer diameter that is the same diameter as the inner diameter R1 of the chuck hole 343. Yes.
  • the gap in the radial direction becomes “(outer diameter R2 ⁇ inner diameter R1) / 2”.
  • an annular gap smaller than the chuck hole 343 is formed. Therefore, it is difficult for foreign matter in the processing area 11A to enter the grip portion cover 34 through the annular gap.
  • the grip portion cover 34 is connected to the air supply pipe 71 in the non-working region 11B.
  • the air supply pipe 71 supplies high-pressure air into the grip portion cover 34.
  • the grip part cover 34 is fixed to the connection part 36 of the head stock 31 via the base end 35 with airtightness. For this reason, the air supplied from the air supply pipe 71 passes through the annular gap between the chuck hole 343 of the grip portion cover 34 and the collet chuck 332 and is discharged to the processing region 11A. At this time, air passes through the annular gap at a predetermined speed, whereby an air seal is formed in the annular gap. Thereby, it becomes difficult for the coolant liquid and the grinding waste in the processing region 11 ⁇ / b> A to enter the grip portion cover 34.
  • the dresser motor 15 ⁇ / b> M of the dresser 15 is disposed in the dresser hole 213 that penetrates the partition wall 211 of the first partition structure 21 via the packing 73. Therefore, the dresser motor 15M is divided by the dresser hole 213 into a portion disposed in the processing region 11A and a portion disposed in the non-processing region 11B.
  • the dressing member 52 of the dresser 15 is disposed in the processing area 11A.
  • a dressing portion 54 is formed on the outer peripheral surface of the dress member 52. The dressing portion 54 is disposed at a dressing position P3 that is separated from the partition wall 211 by a distance L52 in the processing region 11A.
  • the distance L52 is longer than the distance L33A between the vicinity position P1 where the tip of the collet chuck 332 is disposed in the processing region 11A and the partition wall 211 when the holding device 13 is most retracted toward the non-processing region 11B. It is set to be. That is, the dressing position P3 has advanced beyond the vicinity position P1 in the processing region 11A.
  • the holding device 13 is moved to the vicinity position P1 that is most retracted from the processing region 11A toward the non-processing region 11B. Next, the workpiece W is sandwiched between the collet chucks 332 of the grip portion 33. Subsequently, in a state where the workpiece W is gripped by the gripping portion 33, the holding device 13 is moved to the separation position P2 that is most advanced in the processing region 11A. The holding device 13 moves from the vicinity position P ⁇ b> 1 to the separation position P ⁇ b> 2 and stops at a position where the end portion of the workpiece W is pressed by the center pivot 43 of the holding device 14. The workpiece W is supported between the pair of holding devices 13 and 14.
  • the size in which the workpiece W is accommodated is defined by the size of the machining area in the axial direction of the spindle 32.
  • the front end of the grip part cover 34 can be retracted from the processing region 11A toward the non-working region 11B together with the grip part 33 such as the collet chuck 332 up to a near position P1 in the vicinity of the partition wall 211.
  • most of the width of the machining area 11 ⁇ / b> A in the axial direction of the main shaft 32 can be used as the work W accommodating space.
  • the holding device 13 moves back and forth in the Z-axis direction 13Z. At this time, the holding device 13 moves forward and backward through the main shaft hole 212 of the first partition structure 21 through the range between the separation position P2 and the vicinity position P1. For this reason, the size of the processing region 11A does not change. In other words, the size required for the processing region 11A can be suppressed to a size that can be secured when the grip portion cover 34 is in the most proximate position P1. Thereby, the processing area 11A can be made compact. Further, if the machining area 11A is made compact, the size of the grinding machine 10 can be maintained or reduced. Further, if the distance L from the proximity position P1 to the separation position P2 is set to the minimum length necessary for the attachment and detachment of the workpiece W, the processing area 11A becomes more compact.
  • the holding device 13 can retract the grip portion cover 34 to a position where it does not come out of the main shaft hole 212.
  • the length in the Z-axis direction 13Z necessary for advancing and retracting the grip portion 33 can be suppressed to the minimum necessary length.
  • a bellows to protect the part advanced to the processed area 11A from foreign substances.
  • the distance of the portion where the bellows is folded and the folds overlap when retreating is required as the length in the Z-axis direction 13Z, and the machining area 11A needs to be enlarged accordingly.
  • the pair of holding devices 13 and 14 hold the workpiece W so as to be rotatable around the rotation axis L1 in the machining area 11A. Further, the pair of holding devices 13 and 14 hold the work W closer to the ram 42 than the dressing portion 54 of the dresser 15.
  • the grindstone device 16 moves the rotating grindstone 63 from the standby position shown in FIG. 1 to the machining position, for example. Subsequently, the grindstone device 16 moves in the Z-axis direction 16Z and the X-axis direction 16X, respectively, in order to bring the grinding surfaces 63a, 63b of the rotary grindstone 63 into contact with the grinding target portion of the workpiece W.
  • the grindstone device 16 sequentially moves to the portion to be processed of the workpiece W, so that the rotating grindstone 63 is arranged at a position suitable for grinding. .
  • the grindstone device 16 separates the rotating grindstone 63 from the workpiece W and returns it to the standby position by a combination of movement in the Z-axis direction 16Z and movement in the X-axis direction 16X.
  • the holding device 13 is disposed in the non-working region 11 ⁇ / b> B partitioned by the first partition structure 21.
  • the holding device 14 is disposed in the non-processed region 11 ⁇ / b> C partitioned by the second partition structure 22.
  • a part of the grip cover 34 and the collet chuck 332 is disposed in the processing area 11 ⁇ / b> A.
  • a part of the ram 42 is disposed in the processing region 11A. Moreover, high airtightness is ensured between the processing region 11A and the non-processing regions 11B and 11C. By these, the penetration
  • a region necessary for grinding the workpiece W is secured as a processing region 11A. Further, since the holding device 13 can be retracted to attach and detach the workpiece W to and from the pair of holding devices 13 and 14, it is not necessary to enlarge the processing region 11A. For this reason, the size of the processing area 11A can be made the minimum necessary size necessary for grinding.
  • the non-working region 11B can be isolated from the working region 11A by ensuring airtightness between the grip portion cover 34 provided around the collet chuck 332 and the partition wall 211.
  • an annular gap is secured between the chuck hole 343 of the grip portion cover 34 and the collet chuck 332.
  • an air shield is formed in the annular gap by supplying high-pressure air into the grip portion cover 34. Thereby, it can suppress that the foreign material of the process area
  • the holding device 13 is moved to the vicinity position P1 that is most retracted from the processing region 11A toward the non-processing region 11B.
  • the proximity position P1 is a position closer to the partition wall 211 than the dressing position P3 in the processing region 11A.
  • the dresser motor 15M of the dresser 15 is driven to rotate the dress member 52. In this manner, dressing of the grinding surfaces 63a and 63b of the rotating grindstone 63 by the dressing portion 54 of the dress member 52 is prepared.
  • the distance L52 from the partition wall 211 to the dressing position P3 is larger than the axial thickness D63 of the grinding surfaces 63a and 63b. Accordingly, the dresser 15 can dress the entire thickness D63 of the grinding surfaces 63a and 63b without bringing the rotating grindstone 63 into contact with the partition wall 211.
  • the grindstone device 16 moves the rotating grindstone 63 from the standby position shown in FIG. 1 to the machining position, for example. Subsequently, the grindstone device 16 moves in the Z-axis direction 16Z and the X-axis direction 16X, respectively, in order to bring the grinding surfaces 63a, 63b of the rotary grindstone 63 into contact with the dressing portion 54.
  • the grindstone device 16 moves the grinding surfaces 63a and 63b sequentially with respect to the dressing portion 54 by combining the movement in the Z-axis direction 16Z and the movement in the X-axis direction 16X, and performs dressing. Place it in an appropriate position.
  • the grindstone device 16 When dressing of the grinding surfaces 63a and 63b is completed, the grindstone device 16 separates the rotating grindstone 63 from the dressing position P3 and waits by a combination of movement in the Z-axis direction 16Z and movement in the X-axis direction 16X. Return to position.
  • the dresser 15 dresses the rotating grindstone 63
  • foreign matter such as coolant liquid, dressing member 52 and sharpening scraps of the rotating grindstone 63
  • the apparatus etc. which exist in the tangential direction of the rotating surface of the dress member 52 or the rotating grindstone 63 are easily contaminated with foreign substances.
  • the vicinity position P1 of the grip portion cover 34 is closer to the partition wall 211 than the dressing position P3.
  • the grip part cover 34 does not exist in the tangential direction of the rotating surfaces of the dress member 52 and the rotating grindstone 63.
  • contamination of the outer peripheral surface 341 of the gripping part cover 34, the collet chuck 332 of the gripping part 33, and the like due to the coolant liquid and sharpening scraps can be suppressed.
  • the grip portion cover 34 moves back and forth with respect to the partition wall 211, if contamination of the grip portion cover 34 and the grip portion 33 is suppressed, foreign matters due to dressing enter the non-working region 11 ⁇ / b> B through the outer peripheral surface 341 of the grip portion cover 34. The possibility of intrusion is reduced. Furthermore, if the grip part cover 34 is disposed at a position P1 that is most receded toward the non-working region 11B, the outer peripheral surface 341 of the gripping part cover 34 that is contaminated by the dressing is passed through the packing 70 in the non-working region 11B. It is not drawn into. This also reduces the possibility that foreign matter due to dressing will enter the non-processed region 11B.
  • an air seal may be formed in the annular gap at the tip of the grip portion cover 34 by supplying high-pressure air into the grip portion cover 34. If an air seal is formed in the annular gap, foreign matter due to dressing is prevented from entering the grip portion cover 34. Therefore, the foreign matter is not sandwiched between the bearings 36 a of the main shaft 32 and does not adversely affect the rotation of the main shaft 32.
  • the grinding machine 10 can suppress the size of the machining area 11A in the axial direction of the main shaft 32 to be equal to the size of the workpiece W in consideration of sharpening the rotating grindstone 63. Therefore, the processing area 11A can be made compact.
  • the size of the machining area 11A in the axial direction of the main shaft 32 is set to a size that accommodates the workpiece W to be machined.
  • the front end of the grip part cover 34 can be retracted from the processing region 11A toward the non-working region 11B together with the grip part 33 such as the collet chuck 332 up to a near position P1 in the vicinity of the partition wall 211.
  • the width of the machining area 11 ⁇ / b> A in the axial direction of the main shaft 32 can be used as the work W accommodating space.
  • the dresser 15 sharpens the rotating grindstone 63 at a position farther from the partition wall 211 than the front end of the gripping part cover 34 and the front end of the gripping part 33 located in the vicinity position P1. For this reason, it is not necessary to expand the processing region 11 ⁇ / b> A in the axial direction of the main shaft 32 in order to secure a space for sharpening the rotating grindstone 63. As a result, considering the grinding of the rotating grindstone 63, the size of the machining area 11A in the axial direction of the main shaft 32 can be suppressed to the same size as the workpiece W. Therefore, the processing area 11A can be made compact.
  • the grip part cover 34 is cylindrical, the volume of the grip part cover 34 occupied by the processing region 11A can be minimized.
  • the dresser 15 sharpens the rotary grindstone 63, coolant liquid, sharpening scraps, etc. scatter.
  • the grip part cover 34 is disposed at a position P1 nearer to the non-working area 11B than the position where the dresser 15 sharpens the rotating grindstone 63, and the tip of the grip part 33 is also positioned at the dresser 33. 15 is disposed at a position closer to the non-working region 11B than a position at which the grindstone 63 is sharpened. For this reason, the gripping part cover 34 and the gripping part 33 are not easily contaminated by scattering of coolant liquid, sharpening scraps, or the like.
  • Air is supplied from the air supply pipe 71 to the grip portion cover 34, and an air seal is formed between the chuck hole 343 of the grip portion cover 34 and the tip of the grip portion 33. This makes it difficult for the coolant liquid, the grinding scraps, and the like in the processing area 11 ⁇ / b> A to enter the grip portion cover 34 from the chuck hole 343. Therefore, it is difficult for trouble to occur in the rotation of the main shaft 32.
  • the dresser 15 can sharpen the entire width of the rotating grindstone 63 with respect to the axial direction of the main shaft 32.
  • the packing 70 seals between the main shaft hole 212 of the partition wall 211 and the grip portion cover 34. Thereby, even if the grip part cover 34 moves through the main shaft hole 212 of the partition wall 211, it is possible to prevent the coolant liquid and the grinding scraps in the processing region 11 ⁇ / b> A from entering the non-working region 11 ⁇ / b> B through the main shaft hole 212.
  • the workpiece W is not limited to a camshaft in which cams are arranged side by side, and is arbitrary as long as it has a peripheral surface to be ground.
  • the packing 70 is used to seal between the processing area 11A and the non-processing area 11B. However, if the sealing property between the chuck hole and the outer peripheral surface of the grip portion cover is ensured, other than packing A seal member may be used.
  • Air supply pipe The case where air was supplied from the air supply pipe 71 to the grip part cover 34 to form an air seal was illustrated.
  • the present invention is not limited to this, and the air supply pipe may be connected to an arbitrary portion of the grip portion cover as long as air can be supplied into the grip portion cover.
  • an air supply pipe may be connected from the headstock.
  • the holding part cover may be a cylinder shape of cross-sectional polygonal shapes, such as a cross-sectional rectangular shape.
  • the vicinity position P ⁇ b> 1 is illustrated as a position where the tip end surface 342 of the grip portion cover 34 is in the vicinity of the partition wall 211.
  • the present invention is not limited to this, and when viewed in the Z-axis direction, a position where the distal end surface of the gripper cover and the partition wall overlap may be included in the vicinity if the tip of the collet chuck does not reach the dressing position. .
  • the vicinity position is closer to the partition wall than the dressing position, contamination by foreign substances is further reduced.

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Abstract

研削盤は、区画壁、把持部を備える。区画壁は、加工領域と、加工領域以外の非加工領域とを区画する。把持部は、区画壁の主軸孔を通って非加工領域から加工領域に向けて延びかつ加工領域に位置する端部にワークを把持する。また、研削盤は、主軸、把持カバー、ドレッサを備える。主軸は、主軸孔を移動可能に構成された把持部を有する。把持カバーは、把持部を囲う筒状を有し、主軸孔を通り、区画壁の近傍の近傍位置と区画壁から離れた離間位置との間を移動する。ドレッサは、主軸孔の周囲に位置し、近傍位置に位置する把持部カバーの先端及び把持部の先端よりも区画壁から離れた位置で砥石を研ぐ。

Description

研削盤
 本発明は、内燃機関が備えるカム等のワークの外周面を研削する研削盤に関する。
 この種の研削盤は、一対のワーク支持装置を備える。一対のワーク支持装置は、ベッド上においてワークの両端をクランプし、そのワークを水平軸線の周りに回転させる。ベッド上に位置するサドルは、ワークの回転軸線に沿って移動する。サドル上には、砥石台が配置され、砥石台は、回転砥石及びその駆動機構を備える。砥石台は、サドルの移動方向と直交する方向へ移動する。サドルは、回転砥石を、ワークの所定加工部位に対向する位置に移動させる。この状態で、回転砥石が回転しながら、砥石台が回転中のワークに接近する。こうして、ワークの加工部位が研削される。
 このような研削盤においては、回転砥石によるワークの研削加工部位に、常に多量のクーラント液が供給される。このため、研削加工屑を含んだクーラント液やクーラントミストが、研削加工部位から機械の周囲に飛散し易い。例えば、クーラント液の飛散を防止する研削盤の一例が、特許文献1に記載されている。
 特許文献1に記載の研削盤では、機械全体を全体カバーにより被覆して、クーラント液等の機械外部への飛散を防止している。また、全体カバー内において、回転砥石を含む加工領域やワークをクランプするワーク支持装置の先端部分以外を保護カバーにより被覆して、飛散したクーラント液等が保護カバーで覆われた部分に付着することを抑制している。
 ところで、研削盤には、ワークの加工領域をより広くすることが求められている。しかしながら、加工領域を広くすれば、全体カバー内において保護カバーで覆われる範囲も広くなり、装置が大型化し易い。よって、加工領域を広くすることは容易ではない。
特許第3923769号公報
 本発明の目的は、装置の大型化を抑えつつ、ワークの加工領域をより広くすることのできる研削盤を提供することにある。
 上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、ワークが砥石で研削される領域である加工領域と加工領域以外の非加工領域とを区画する区画壁と、区画壁の孔を移動可能に構成された把持部を有する主軸であって、把持部は、孔を通って非加工領域から加工領域に向けて延びかつ加工領域に位置する端部にワークを把持する主軸と、把持部を囲う筒状を有しかつ孔を通るカバーであって、加工領域に位置するカバーの先端が、区画壁の近傍の近傍位置と近傍位置よりも区画壁から離れた離間位置との間を移動可能にかつ把持部と共に孔を移動可能に構成されたカバーと、孔の周囲に位置し、近傍位置に位置するカバーの先端及び把持部の先端よりも区画壁から離れた位置で砥石を研ぐドレッサとを備える、研削盤が提供される。
本発明の一実施形態に係る研削盤の概略構造を示す概略図。 研削盤における電気的構成を示すブロック図。 (a)は研削盤のワーク保持部を正面から見た断面図、(b)はワーク保持部の右側面図。 研削盤における動作について説明する説明図。
 以下、本発明の研削盤を具体化した一実施形態について、図1~図4を参照して説明する。
 図1に示すように、研削盤10は、ベッド11を備えている。ベッド11には、ワークWを保持する一対の保持装置13,14と、保持装置13に並んで設置されるドレッサ15と、保持装置13,14に保持されたワークWを研削する砥石装置16とが設置されている。また、研削盤10は、ベッド11上に加工領域11Aと非加工領域11Bとを区画する第1区画構造体21と、加工領域11Aと非加工領域11Cとを区画する第2区画構造体22とを備えている。第1及び第2区画構造体21,22は、加工領域11Aから非加工領域11B,11Cへのクーラント液や研ぎ屑等の侵入を抑制するように、各非加工領域11B,11Cをそれぞれ被覆している。
 保持装置13は、ベッド11上にガイドレール(図示略)を介してワークテーブル30を支持している。ワークテーブル30は、主軸32の軸方向であるZ軸方向13Zへ移動可能である。ワークテーブル30には、サーボモータ等の主軸移動モータ30Mが設置されている。主軸移動モータ30Mは、ボールネジ(図示略)を介して、ワークテーブル30をZ軸方向13Zに移動させる。ワークテーブル30上には、主軸台31が固定されている。主軸台31には、主軸32が、Z軸方向13Zに延びる回転軸線L1の周りに回転可能に支持されている。主軸台31では、主軸回転モータ32Mが、主軸32を、回転軸線L1の周りに回転させる。
 主軸32は、加工領域11Aに近接する先端に、把持部33を備えている。把持部33は、第1区画構造体21を貫通している。把持部33の先端は、加工領域11Aに配置されている。主軸32に近接する把持部33の部分は、非加工領域11Bに配置されている。把持部33は、主軸32の回転に応じて、回転軸線L1の周りに回転する。また、把持部33の外周には、円筒状の把持部カバー34が設けられている。把持部カバー34は、把持部33の周囲を覆うように配置されている。把持部カバー34の先端は、部分的に封鎖されている。把持部カバー34は、主軸台31に近接する基端35を介し、主軸台31の先端にある接続部36に気密性を有して固定されている。把持部カバー34は、第1区画構造体21を貫通している。把持部カバー34の先端は、加工領域11Aに配置されている。主軸台31に近接する把持部カバー34の部分は、非加工領域11Bに配置されている。
 保持装置14は、ベッド11上に芯押台40を備えている。芯押台40は、主軸台31に対向して配置され、芯押台40の位置を調整可能に構成されている。芯押台40には、ラム42が、主軸32の回転軸線L1と平行な軸上を、Z軸方向13Zに移動可能に支持されている。ラム42は、第2区画構造体22を貫通している。ラム42の先端は、加工領域11Aに配置されている。芯押台40に近接するラム42の基端は、非加工領域11Cに配置されている。ラム42の先端には、センタピボット43が設けられている。センタピボット43は、主軸32の回転軸線L1と同軸上に配置されている。
 一対の保持装置13,14は、主軸32とラム42とを対向させている。主軸32の端部のコレットチャック332とラム42の端部のセンタピボット43とにより、ワークWの把持や開放を可能にしている。一対の保持装置13,14は、コレットチャック332とセンタピボット43との間隔を狭くすることでワークWを把持し、間隔を広げることでワークWを開放する。コレットチャック332の中心軸と、センタピボット43の中心軸とは、主軸32の回転軸線L1上に対向して配置されている。ワークWは、例えば、複数のカムを並設したカムシャフトである。主軸台31では、主軸32が主軸回転モータ32Mにより駆動されることで、主軸32とラム42との間に把持されるワークWを回転軸線L1の周りに回転させる。
 砥石装置16は、Z軸移動テーブル60と、砥石台61とを有している。Z軸移動テーブル60は、ベッド11上において、主軸32の回転軸線L1に平行であるZ軸方向16Zに移動可能に配置されている。砥石装置16は、Z軸移動テーブル60上において、X軸方向16Xに移動可能に配置されている。Z軸移動テーブル60及び砥石台61は、ボールねじ機構部(図示せず)の送り作用によって、Z軸方向16Z及びX軸方向16Xにそれぞれ移動する。ボールねじ機構部は、モータにより回転されるボールねじと、ボールねじに螺合されるナット部とを有している。具体的には、Z軸移動テーブル60は、砥石Z移動モータ66(図2参照)が駆動されることにより、Z軸方向16Zに移動する。砥石台61は、砥石X移動モータ65(図2参照)が駆動されることにより、X軸方向16Xに移動する。
 砥石台61には、砥石軸62が、Z-X平面上で、ワークWの回転軸線L1と平行な砥石軸線L2の周りに回転可能に支持されている。砥石軸62の先端には、回転砥石63が装着されている。回転砥石63は、砥石軸線L2を中心とした外周面に研削面63a,63bを有している。砥石軸62は、砥石台61に設置された砥石回転モータ63Mにより駆動されることで、回転砥石63を、砥石軸線L2の周りに回転させる。回転砥石63には、研削面63a,63bのみを露出させて回転砥石63の後部(図1のワークWと反対側の部分)を覆うように、砥石カバーが取り付けられてもよい。
 ドレッサ15は、回転砥石63の研削面63a,63bをドレス(ドレッシング)するドレス部材52を備えている。ドレッサ15は、保持装置13の近傍であって、保持装置13のZ軸方向13Zへの移動に干渉しない位置に設置されている。ドレッサ15は、ドレッサモータ15Mに接続されかつ回転軸線L1と平行な回転軸線L3の周りに回転するスピンドル53を備えている。ドレス部材52は、スピンドル53の先端に取り付けられ、円盤状である。このため、ドレス部材52は、スピンドル53の先端において回転軸線L1と平行な回転軸線L3の周りに回転する。ドレス部材52としては、例えば、ダイヤモンドの砥粒が埋め込まれたロータリドレッサが使用される。ドレッサ15は、第1区画構造体21を貫通している。ドレス部材52に近接するドレッサ15の部分が、加工領域11Aに配置されている。ドレッサモータ15Mに近接するドレッサ15の部分が、非加工領域11Bに配置されている。
 次に、図2を参照して、研削盤の電気的構成について説明する。
 研削盤は、研削盤の動作を制御する制御装置80を備えている。制御装置80は、CPUやROM、RAM等で構成されたマイクロコンピュータを含む。制御装置80は、目的の研削やドレッシング等が行えるように、主軸回転モータ32M、砥石回転モータ63M、ドレッサモータ15M、主軸移動モータ30M、砥石X移動モータ65、砥石Z移動モータ66を同期させながらそれぞれ駆動する。
 続いて、図3(a)及び図3(b)を参照して、保持装置13の先端部分の構造について詳しく説明する。
 主軸32の先端には、主軸32と同じ軸線を中心に回転可能な把持部33が接続されている。把持部33は、主軸32に接続される接続軸331と、ワークWを把持するコレットチャック332とを備えている。コレットチャック332は、軸心の周囲に配置された複数の把持片333と、複数の把持片333の中央に設けられるワーク支持孔334とを有している。ワーク支持孔334には、ワークWが、複数の把持片333のそれぞれが中心に向けて押圧する力により把持される。ワークWは、ワーク支持孔334に把持された状態で回転軸線L1の周りに回転する。コレットチャック332の先端は、加工領域11Aにおいて、把持部カバー34の先端面342よりも長さL34だけ突出している。長さL34は、把持部カバー34が近傍位置P1にあるとき、コレットチャック332の先端からドレッシング位置P3までの距離よりも、コレットチャック332の先端から近傍位置P1までの距離の方が短くなるように設定されている。
 主軸台31の先端近傍にある把持部カバー34は、第1区画構造体21の区画壁211を貫通する主軸孔212内に配置されている。また、主軸台31は、把持部カバー34が主軸孔212を抜け出ない範囲でZ軸方向13Zに移動することができる。
 主軸孔212の内周面と把持部カバー34の外周面341との間には、パッキン70が設けられている。パッキン70は、円環状であって、主軸孔212の内周面と把持部カバー34の外周面341との間に配置されている。把持部カバー34は、主軸台31とともにZ軸方向13Zに移動する。すると、主軸孔212を貫通している把持部カバー34の部分は、把持部カバー34の外周面341をパッキン70の内周面に摺動させながら移動する。つまり、把持部カバー34のZ軸方向13Zへの移動によって、加工領域11Aにある部分と非加工領域11Bにある部分とが変化する。パッキン70は、パッキン70と主軸孔212の内周面との間、及びパッキン70と把持部カバー34の外周面との間をそれぞれ、高い密閉性でシールしている。つまり、把持部カバー34は、加工領域11Aの部分と非加工領域11Bの部分との間を高い密閉性で区画している。これにより、加工領域11A内のクーラント液や研ぎ屑が把持部カバー34の外周面341を通って非加工領域11Bに侵入することを抑制できる。
 把持部カバー34の先端の一部を覆う先端面342には、チャック孔343が設けられている。チャック孔343の内径R1は、コレットチャック332の外径R2よりも大きい。チャック孔343には、コレットチャック332の先端部分が挿通されている。チャック孔343とコレットチャック332との間の環状の隙間は、コレットチャック332の外径R2と同径である内径を有し、チャック孔343の内径R1と同径である外径を有している。よって、径方向における隙間の間隔は、チャック孔343の中心軸とコレットチャック332の中心軸とが一致していれば、「(外径R2-内径R1)/2」になる。このように、把持部カバー34のチャック孔343にコレットチャック332を配置することで、チャック孔343よりも小さい環状の隙間が形成される。よって、加工領域11A内の異物は環状の隙間を介して把持部カバー34内へ侵入し難くなっている。
 把持部カバー34は、非加工領域11Bにおいて、エア供給管71に接続されている。エア供給管71は、高圧のエアを把持部カバー34内に供給する。把持部カバー34は、基端35を介し、主軸台31の接続部36に気密性を有して固定されている。このことから、エア供給管71から供給されたエアは、把持部カバー34のチャック孔343とコレットチャック332との間の環状の隙間を通って、加工領域11Aに排出される。このとき、エアが環状の隙間を所定の速度で通過することによって、環状の隙間にエアシールが形成される。これにより、加工領域11A内のクーラント液や研ぎ屑が把持部カバー34内に侵入し難くなる。把持部カバー34内の基端にある主軸32において、ベアリング等の軸受け機構にクーラント液や研ぎ屑等の異物が侵入する虞があり、主軸32の回転に支障が生じる虞がある。本実施形態によれば、上述した小さい環状の隙間を設けるとともに、その隙間をエアシールすることによって、加工領域11A内にあるクーラント液や研ぎ屑が把持部カバー34内に侵入することを抑制できる。よって、加工領域11A内にある異物等によって主軸32の回転に支障が生じることはない。
 ドレッサ15のドレッサモータ15Mが、第1区画構造体21の区画壁211を貫通するドレッサ孔213に、パッキン73を介して配置されている。よって、ドレッサモータ15Mは、ドレッサ孔213によって、加工領域11Aに配置されている部分と非加工領域11Bに配置されている部分とに区分されている。ドレッサ15のドレス部材52は、加工領域11Aに配置されている。ドレス部材52の外周面には、ドレッシング部分54が形成されている。ドレッシング部分54は、加工領域11A内において、区画壁211から距離L52だけ離れたドレッシング位置P3に配置されている。距離L52は、保持装置13が非加工領域11Bに向けて最も後退したとき、加工領域11A内でコレットチャック332の先端が配置される近傍位置P1と区画壁211との間の距離L33Aよりも長くなるように設定されている。つまり、ドレッシング位置P3は、加工領域11Aにおいて、近傍位置P1よりも進出している。
 図4を参照して、研削盤の動作について説明する。
 [ワーク把持]
 保持装置13を、加工領域11Aから非加工領域11Bに向けて最も後退させた近傍位置P1に移動させる。次に、把持部33のコレットチャック332にワークWを挟み込む。続いて、把持部33にワークWを把持した状態で、保持装置13を、加工領域11Aにおいて最も進出した離間位置P2に移動させる。保持装置13は、近傍位置P1から離間位置P2へと移動し、ワークWの端部が保持装置14のセンタピボット43に押圧される位置で停止する。そして、ワークWが、一対の保持装置13,14の間に支持される。
 通常、主軸32の軸方向における加工領域の大きさにより、ワークWが収容される大きさが規定される。ここでは、把持部カバー34の先端が、区画壁211の近傍にある近傍位置P1まで、コレットチャック332等の把持部33と共に、加工領域11Aから非加工領域11Bに向けて退避可能である。この構成によれば、主軸32の軸方向における加工領域11Aの幅のほとんどを、ワークWの収容空間として使用することができる。
 つまり、保持装置13は、Z軸方向13Zに進退する。このとき、保持装置13は、第1区画構造体21の主軸孔212を通って、離間位置P2と近傍位置P1との間の範囲を進退する。このため、加工領域11Aの大きさは変化しない。即ち、加工領域11Aに要求される大きさを、把持部カバー34が最も後退した近傍位置P1にあるときに確保できる大きさに抑えることができる。これにより、加工領域11Aをコンパクトにすることができる。また、加工領域11Aをコンパクトにすれば、研削盤10の大きさを維持又は縮小することが可能になる。また、近傍位置P1から離間位置P2までの距離LをワークWの着脱に必要な最小限の長さにすれば、加工領域11Aがよりコンパクトになる。
 また、保持装置13は、主軸孔212から抜け出ない位置まで、把持部カバー34を後退させることができる。ここでは、把持部33を進退させるのに必要なZ軸方向13Zの長さを、必要最小限の長さに抑えることができる。例えば、保持装置13の一部を非加工領域11Bから加工領域11Aに進出させる構造として、加工領域11Aに進出する部分を異物から保護するために蛇腹を用いることが考えられる。この場合、後退時に蛇腹が折り畳まれてひだが重なる部位の距離がZ軸方向13Zの長さとして必要となり、その分、加工領域11Aの拡大が必要になる。
 [ワーク研削]
 一対の保持装置13,14は、加工領域11A内において、ワークWを回転軸線L1の周りに回転可能に保持する。また、一対の保持装置13,14は、ワークWを、ドレッサ15のドレッシング部分54よりもラム42に近づけて保持する。加工領域11A内にワークWが配置されると、砥石装置16は、回転砥石63を、例えば図1に示す待機位置から加工位置へと移動させる。続いて、砥石装置16は、回転砥石63の研削面63a,63bをワークWの研削対象部分に当接させるため、Z軸方向16ZとX軸方向16Xとにそれぞれ移動する。Z軸方向16Zへの移動とX軸方向16Xへの移動との組み合わせによって、砥石装置16がワークWの加工対象部分に順次移動することで、回転砥石63が研削に適切な位置に配置される。ワークWの研削が終了すると、Z軸方向16Zへの移動とX軸方向16Xへの移動との組み合わせによって、砥石装置16は、回転砥石63を、ワークWから離間させるとともに、待機位置まで戻す。
 ワークWが回転砥石63によって研削されるとき、加工領域11Aには、クーラント液やワークWの削り屑等が飛散している。このとき、加工領域11A内の異物が保持装置13,14の機構に悪影響を与えないようにする必要がある。本実施形態では、保持装置13は、第1区画構造体21で区画された非加工領域11Bに配置されている。保持装置14は、第2区画構造体22で区画された非加工領域11Cに配置されている。保持装置13では、把持部カバー34やコレットチャック332の一部が加工領域11Aに配置されている。保持装置14では、ラム42の一部が加工領域11Aに配置されている。また、加工領域11Aと各非加工領域11B,11Cとの間に高い気密性が確保されている。これらによって、加工領域11A内の異物の各非加工領域11B,11Cへの侵入が抑制される。よって、各保持装置13,14において異物の侵入による不具合の発生が抑制される。
 研削盤10には、ワークWの研削時に必要な領域が加工領域11Aとして確保されている。また、一対の保持装置13,14にワークWを着脱するのに、保持装置13の後退で済むことから、加工領域11Aの拡大が不要である。このため、加工領域11Aの大きさを、研削に必要な必要最小限の大きさにすることができる。
 また、コレットチャック332は複雑な形状であるため、コレットチャック332に気密性を確保することは容易でない。この点、本実施形態では、コレットチャック332の周囲に設けた把持部カバー34と区画壁211との間に気密性を確保することで、非加工領域11Bを加工領域11Aから隔離することができる。また、把持部カバー34のチャック孔343とコレットチャック332との間に、環状の隙間が確保されている。更に、環状の隙間には、把持部カバー34内に高圧のエアを供給することで、エアシールドが形成されている。これにより、把持部カバー34内に加工領域11Aの異物が侵入することを抑制できる。つまり、把持部カバー34内の領域を、加工領域11Aから隔離することができる。よって、異物の侵入により主軸32の回転に不具合が生じることを抑制できる。
 [ドレッシング]
 保持装置13を、加工領域11Aから非加工領域11Bに向けて最も後退させた近傍位置P1に移動させる。近傍位置P1は、加工領域11A内においてドレッシング位置P3よりも区画壁211に近い位置である。そして、ドレッサ15のドレッサモータ15Mを駆動して、ドレス部材52を回転させる。こうして、ドレス部材52のドレッシング部分54による回転砥石63の研削面63a,63bのドレッシングを準備する。
 区画壁211からドレッシング位置P3までの距離L52は、研削面63a,63bの軸方向の厚みD63よりも大きい。これにより、ドレッサ15は、回転砥石63を区画壁211に接触させることなく、研削面63a,63bの厚みD63の全体をドレッシングすることができる。
 砥石装置16は、回転砥石63を、例えば図1に示す待機位置から加工位置へと移動させる。続いて、砥石装置16は、回転砥石63の研削面63a,63bをドレッシング部分54に当接させるため、Z軸方向16ZとX軸方向16Xとにそれぞれ移動する。砥石装置16は、Z軸方向16Zへの移動とX軸方向16Xへの移動との組み合わせによって、研削面63a,63bを、ドレッシング部分54に対して研削面63a,63bを順次移動させ、ドレッシングに適切な位置に配置させる。研削面63a,63bのドレッシングが終了すると、Z軸方向16Zへの移動とX軸方向16Xへの移動との組み合わせによって、砥石装置16は、回転砥石63を、ドレッシング位置P3から離間させるとともに、待機位置まで戻す。
 ドレッサ15が回転砥石63をドレッシングすると、クーラント液やドレス部材52や回転砥石63の研ぎ屑等の異物が周囲に飛散する。特に、ドレス部材52や回転砥石63の回転面の接線方向には、より多くの異物が飛散する。このため、ドレス部材52や回転砥石63の回転面の接線方向に存在する機器等は、異物に汚染され易い。その点、本実施形態では、把持部カバー34の近傍位置P1が、ドレッシング位置P3よりも区画壁211に近接している。このため、把持部カバー34は、ドレス部材52や回転砥石63の回転面の接線方向に存在していない。これにより、クーラント液や研ぎ屑による把持部カバー34の外周面341や把持部33のコレットチャック332等の汚染も抑えられる。
 また、把持部カバー34が区画壁211に対して進退する場合、把持部カバー34や把持部33の汚染が抑えられれば、ドレッシングによる異物が把持部カバー34の外周面341を通じて非加工領域11Bに侵入する可能性は小さくなる。さらに、把持部カバー34が非加工領域11Bに向けて最も後退した近傍位置P1に配置されていれば、ドレッシングによって汚染された把持部カバー34の外周面341がパッキン70を介して非加工領域11Bに引き込まれることもない。これによっても、ドレッシングによる異物が非加工領域11Bに侵入する可能性は小さくなる。
 また、ドレッシングのとき、把持部カバー34内に高圧のエアを供給することで、把持部カバー34の先端の環状の隙間にエアシールを形成してもよい。環状の隙間にエアシールが形成されれば、ドレッシングによる異物が把持部カバー34内に侵入することが防止される。よって、異物が主軸32の軸受け36aに挟み込まれて主軸32の回転に悪影響を及ぼすこともない。
 研削盤10は、回転砥石63を研ぐことも考慮して、主軸32の軸方向における加工領域11Aの大きさを、ワークWと同等の大きさに抑えることができる。そのため、加工領域11Aをコンパクトにすることができる。
 以上、本実施形態の研削盤によれば、以下に記載する効果が得られる。
 (1)通常、主軸32の軸方向における加工領域11Aの大きさは、加工対象となるワークWが収容される大きさに設定される。ここでは、把持部カバー34の先端が、区画壁211の近傍にある近傍位置P1まで、コレットチャック332等の把持部33と共に、加工領域11Aから非加工領域11Bに向けて退避可能である。この構成によれば、主軸32の軸方向における加工領域11Aの幅を、ワークWの収容空間として使用することができる。また、ドレッサ15は、近傍位置P1に位置する把持部カバー34の先端及び把持部33の先端よりも区画壁211から離れた位置で、回転砥石63を研ぐ。このため、回転砥石63を研ぐ空間を確保するために加工領域11Aを主軸32の軸方向に拡張する必要もない。結果として、回転砥石63を研ぐことも考慮して、主軸32の軸方向における加工領域11Aの大きさを、ワークWと同等の大きさに抑えることができる。そのため、加工領域11Aをコンパクトにすることができる。
 (2)把持部カバー34が円筒状であれば、加工領域11Aに占有される把持部カバー34の体積を最小限にすることができる。
 (3)ドレッサ15が回転砥石63を研ぐことによってクーラント液や研ぎ屑等が飛散する。これに対し、加工領域11A内において、把持部カバー34が、ドレッサ15が回転砥石63を研ぐ位置よりも非加工領域11Bに近い近傍位置P1に配置されるとともに、把持部33の先端も、ドレッサ15が回転砥石63を研ぐ位置よりも非加工領域11Bに近い位置に配置されている。このため、把持部カバー34及び把持部33は、クーラント液や研ぎ屑等の飛散によって汚染され難い。
 (4)エア供給管71から把持部カバー34にエアを供給して、把持部カバー34のチャック孔343と把持部33の先端との間に、エアシールを形成する。これにより、加工領域11Aにあるクーラント液や研ぎ屑等が、チャック孔343から把持部カバー34内に侵入し難くなる。よって、主軸32の回転にトラブルが生じ難くなる。
 (5)ドレッサ15は、主軸32の軸方向に対する回転砥石63の全幅を研ぐことができる。
 (6)パッキン70は、区画壁211の主軸孔212と把持部カバー34との間を密閉している。これにより、把持部カバー34が区画壁211の主軸孔212を移動しても、加工領域11A内にあるクーラント液や研ぎ屑が主軸孔212を通って非加工領域11Bに侵入することが防止される。
 上記実施形態は、以下の態様に変更してもよい。
 [ワーク]
 ・ワークWは、カムを並設したカムシャフトに限らず、研削すべき外周面を有するワークであれば、任意である。
 [パッキン]
 ・加工領域11Aと非加工領域11Bとの間を密閉するのにパッキン70を用いたが、チャック孔と把持部カバーの外周面との間の密閉性が確保されるのであれば、パッキン以外のシール部材を用いてもよい。
 [ドレッシング位置]
 ・区画壁211からドレッシング位置P3までの距離L52が回転砥石63の厚みD63よりも大きい場合を例示した。しかし、これに限らず、例えば区画壁がドレッシング位置で後退している場合など、ドレッシング位置で砥石を研ぐことができるのであれば、ドレッシング位置以外の部分では、区画壁からドレッシング位置P3までの距離が砥石の厚みより小さくてもよい。
 [エア供給管]
 ・エア供給管71から把持部カバー34にエアを供給してエアシールを形成する場合を例示した。しかし、これに限らず、把持部カバー内にエアが供給できるのであれば、エア供給管は、把持部カバーの任意の箇所に接続してもよい。例えば、主軸台からエア供給管を接続してもよい。
 [ドレッシングのカバー位置]
 ・把持部カバー34が近傍位置P1に配置される場合にドレッシングする例を示したが、これに限らず、把持部カバーは、区画壁に近ければよい。
 [把持部カバー]
 ・把持部カバー34が円筒状である場合を例示したが、これに限らず、把持部カバーは、断面矩形状など断面多角形状の筒状であってもよい。
 [近傍位置]
 ・近傍位置P1を、把持部カバー34の先端面342が区画壁211の近傍にある位置として例示した。しかし、これに限らず、Z軸方向で見た場合、コレットチャックの先端がドレッシング位置に到達しなければ、近傍位置に、把持部カバーの先端面と区画壁とが重なる位置を含めてもよい。また、近傍位置がドレッシング位置よりも区画壁に近ければ、異物による汚染は更に軽減される。

Claims (6)

  1.  ワークが砥石で研削される領域である加工領域と前記加工領域以外の非加工領域とを区画する区画壁と、
     前記区画壁の孔を移動可能に構成された把持部を有する主軸であって、前記把持部は、前記孔を通って前記非加工領域から前記加工領域に向けて延びかつ前記加工領域に位置する端部に前記ワークを把持する主軸と、
     前記把持部を囲う筒状を有しかつ前記孔を通るカバーであって、前記加工領域に位置する前記カバーの先端が、前記区画壁の近傍の近傍位置と前記近傍位置よりも前記区画壁から離れた離間位置との間を移動可能にかつ前記把持部と共に前記孔を移動可能に構成されたカバーと、
     前記孔の周囲に位置し、前記近傍位置に位置する前記カバーの先端及び前記把持部の先端よりも前記区画壁から離れた位置で前記砥石を研ぐドレッサと
     を備える、研削盤。
  2.  請求項1に記載の研削盤において、
     前記カバーは円筒状である、研削盤。
  3.  請求項1又は2に記載の研削盤において、
     前記ドレッサが前記砥石を研ぐときに前記カバーの先端を前記近傍位置に位置させる、研削盤。
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の研削盤において、
     前記カバーの先端には、前記把持部の先端を露出させるための先端孔が設けられ、
     前記カバーは、前記先端孔の内周面と前記把持部の先端との間にエアシールを形成するエアを供給するための配管に接続されている、研削盤。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の研削盤において、
     前記ドレッサが前記砥石を研ぐ位置は、前記近傍位置よりも前記砥石の厚さに対応する距離以上、前記区画壁から前記主軸の軸方向に離れている、研削盤。
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載の研削盤は、更に、
     前記カバーの外周面と前記孔の内面との間を密閉しかつ前記カバーの外周面と摺動可能なパッキンを備える、研削盤。
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