JP3145083U - 研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工体に高精度の研削加工を施し、多様な研削加工を容易に実現する研削加工装置を提供する。
【解決手段】研削用ホイールが着脱自在に取り付けられる回転駆動軸６を備える駆動モータ３と、回転駆動軸６に取り付けられて回転操作される研削用ホイールによって研削加工が施される被加工体が載置される加工用テーブル４と、加工用テーブル４を研削用ホイールの回転方向と平行な方向に移動操作可能に支持する移動操作整機構と、加工用テーブル４上に載置される被加工体を、加工用テーブル４が移動する第１の方向と平行な方向及び第１の方向に直交する第２の方向の位置決めをそれぞれ図る第１及び第２の位置決め支持部材と、加工用テーブル４の回転駆動軸６と平行な方向の位置調整を行う第１の位置調整機構２５と、駆動モータ３の加工用テーブル４に対する高さ位置の調整を行う第２の位置調整機構２８とを備える。
【選択図】図１

Description

本考案は、セラミックス粉又は金属粉、あるいはこれらの混合粉の圧粉体若しくは予備焼結体の如き被加工体の研削加工に用いて有用な研削加工装置に関する。

従来、セラミックス粉又は金属粉、あるいはこれらの混合粉の圧粉体、さらには、圧粉体の予備焼結体等の被加工体を所定形状に加工するための装置としてフライス盤や切断機が用いられている。

従来用いられているフライス盤は、加工テーブル上に載置された被加工体に対し、加工テーブルと平行な平面加工を施すための専用機である。また、切断機は、加工テーブル上に載置された被加工体に対し、加工テーブルに垂直な平面加工を施すための専用機である。

なお、板状の超硬合金を研削するための装置として、特開２００１−１９８８１４号公報（特許文献１）に記載されるようなものがある。
特開２００１−１９８８１４号公報

ところで、フライス盤や切断機にあっては、被加工体を容易に位置決めをして簡単な操作で研削等の加工を施すことが困難であった。

そこで、本考案は、簡単な構成で被加工体の位置決めを図り、容易に高精度の研削加工を可能とし、さらには、多様な研削加工を容易に実現することができる研削加工装置を提供することを技術課題とする。

上述したような技術課題を解決するために提案される本考案に係る研削加工装置は、研削用工具が着脱自在に取り付けられる回転駆動軸を備える駆動モータと、上記回転駆動軸に取り付けられて回転操作される上記研削用工具によって研削加工が施される被加工体が載置される加工用テーブルと、上記加工用テーブルを上記研削用工具の回転方向と平行な第１の方向に移動操作可能に支持する移動操作機構と、上記加工用テーブル上に載置される被加工体を、上記加工用テーブルが移動する第1の方向と平行な方向及び上記第１の方向に直交する第２の方向の位置決めをそれぞれ図る第１及び第２の位置決め支持部材と、上記加工用テーブルの上記回転駆動軸と平行な方向の位置調整を行う第１の位置調整機構と、上記駆動モータの上記加工用テーブルに対する高さ位置の調整を行う第２の位置調整機構とを備える。

本考案に係る研削加工装置においては、上記駆動モータの設置角度を調整し、上記回転駆動軸の上記加工用テーブルに対するあおり角度を調整する角度調整機構を設けることが望ましい。

この研削加工装置において、上記第１及び第２の位置決め支持部材は、上記加工用テーブルに互いに直交して形成された第１及び第２の位置決め溝に嵌合されて上記加工用テーブル上に位置決め配置されている。

ここで、上記第１及び第２の位置決め支持部材は、金属により形成され、電磁石により、上記第１及び第２の位置決め溝の位置決め基準面に圧接されて取付位置が位置決めされる。

本考案に係る研削加工に装置に用いられる研削用工具として、円盤状に形成され、周面を研削部となし、上記加工用テーブル上に載置され、上記加工用テーブルと共に移動する被加工体に直線状の溝加工を施すように構成されたものが用いられる。

また、本考案に係る研削加工装置に用いられる研削用工具として、一方の面を中心部に向かって縮径するように突出するテーパ面とし、このテーパ面を研削部となし、上記加工用テーブル上に載置され、上記加工用テーブルと共に移動する被加工体に面取り加工を施すように構成されたものが用いられる。

回転駆動軸に取り付けられる研削用工具は、中心部に形成した挿通孔を介して上記回転駆動軸に挿通され、上記回転駆動軸に設けられたフランジ部と上記回転駆動軸の先端側にネジ止めされる固定部材とにより挟持されて上記回転駆動軸と一体に回転可能に取り付けられる。

本考案に係る研削加工装置は、加工用テーブルを、移動操作機構を操作して、駆動モータによって回転駆動される研削用工具側に移動操作することにより、加工用テーブル上に第１及び第２の位置決め部材により位置決めされて載置された被加工体の研削加工が行われる。従って、加工用テーブルの移動操作により容易に被加工体に対し高精度の研削加工を行うことができる。

また、加工用テーブルが被加工体に対し研削加工を施す場合に移動操作される方向と直交する方向の位置調整が図られ、研削用工具を回転駆動する駆動モータの加工用テーブルに対する高さ位置が調整されるので、被加工体に対する加工位置を容易に制御でき、大きさや厚さを異にする被加工体に対し所望の研削加工を施すことができる。

さらに、研削用工具が取り付けられる回転駆動軸の加工用テーブルに対するあおり角の角度調整が行われることにより、被加工体に対する研削工具の研削角度を高精度に調整でき、高精度の研削加工が実現される。

さらに、被加工体を位置決めする第１及び第２の位置決め部材は、加工用テーブルに互いに直交して形成された第１及び第２の位置決め溝に嵌合されて加工用テーブル上に配置されるので、高精度な取り付けを容易に行うことができる。

そして、第１及び第２の位置決め溝に嵌合された第１及び第２の位置決め支持部材を、電磁石により、第１及び第２の位置決め溝の位置決め基準面に圧接支持するようにしているので、被加工体の加工時においても、高精度の取り付け位置の制御を行うことができ、被加工体の高精度の位置出しが実現される。

さらにまた、回転駆動軸に取り付けられる研削用工具を選択することにより、溝加工、Ｃ面加工、Ｒ面加工等を自在に選択して行うことができる。

そして、研削工具は、回転駆動軸の設けたフランジ部と回転駆動軸にネジ止めされる固定ネジより、回転駆動軸に対し固定されるので、交換作業が容易となり、各種の研削加工を迅速に行うことができる。

以下、本考案を適用した研削加工装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。

本考案を適用した研削加工装置は、炭化タングステン粉と鉄属の金属粉であるコバルト粉の混合粉の圧粉体若しくはその予備焼結体等の超硬合金を被加工体とする研削加工に用いられる。特に、本考案に係る研削加工装置は、超硬合金の予備焼結体に用いて有用なものである。

この研削装置によって研削される予備焼結体は、炭化タングステン粉と鉄属の金属粉であるコバルト粉の混合粉をプレス成型して得られた所定形状の成型体を６００℃〜１０００℃の温度範囲で加熱処理し、研削等の加工を施しやすい硬さにしたものである。この予備焼結体は、多孔質状の形態を有する。

本考案に係る研削加工装置は、図1〜図４に示すように、上述したような圧粉体若しくは予備焼結体等の被加工体１に対し研削加工を施す研削工具である研削用ホイール２を回転操作するための駆動モータ３と、研削用ホイール２によって研削加工が施される被加工体１が位置決め載置される加工用テーブル４とを備える。これら駆動モータ３と加工用テーブル４とは、設置基台５上に配置されている。

そして、駆動モータ３には、図３に示すように、研削用ホイール２が着脱自在に取り付けられる回転駆動軸６が設けられている。駆動モータ３は、回転駆動軸６が水平になるようにして設置基台５上に配置される。

なお、図１及び図２は、回転駆動軸６から研削用ホイール２を外した状態を示している。また、被加工体１は、後述する図３に示すように位置決めされて加工用テーブル４上に載置される。

加工用テーブル４は、被加工体１が載置される上面側の被加工体載置面４ａが水平になるようにして設置基台５上に配置されている。さらに具体的には、加工用テーブル４は、図１に示すように、設置基台５上に取り付けられた支持基盤７上に設けられた位置調整盤８上に構成された移動操作機構９を介して、研削用ホイール２の回転方向と平行な第１の方向である図１中矢印Ｙ１方向及び矢印Ｙ２方向に移動可能に支持されている。この移動操作機構９は、例えば、図４、図５に示すように、加工用テーブル４の下面側に、加工用テーブル４の移動方向と平行な方向に沿って設けられたラックギヤ１０と、このラックギヤ１０に噛合するピニオンギヤ１１とを備える。ピニオンギヤ１１は、位置調整盤８側に回転可能に取り付けられている。また、このピニオンギヤ１１には、加工用テーブル４の側方に突出するようにして回転操作レバー１２が連結されている。

そして、加工用テーブル４は、図４、図５に示すように、下面側に形成した支持フレーム１３を位置調整盤８上に設けられたガイドレール１４に支持させ、さらに、一方の側面に取り付けたガイド軸１５を位置調整盤８側に設けた軸支持部１６に挿通支持されることによって移動方向が規制され、研削用ホイール２の回転方向と平行な図２中矢印Ｙ１方向及び矢印Ｙ２方向に移動可能に支持されている。

上述のように支持された加工用テーブル４は、回転操作レバー１２が回転操作されピニオンギヤ１１が回転されることにより、このピニオンギヤ１１に噛合するラックギヤ１０が移動することにより図２中矢印Ｙ１方向又は矢印Ｙ２方向に移動操作される。

そして、加工用テーブル４の被加工体載置面４ａ側には、図３に示すように、加工用テーブル４に載置される被加工体１を、加工用テーブル４が移動する第1の方向と平行な図３中矢印Ｙ１方向の位置決めを図る第１の位置決め部材１８と、上記第１の方向に直交する第２の方向の図３中矢印Ｘ１方向の位置決めを図る第２の位置決め部材１９とが設けられている。第１及び第２の位置決め部材１８，１９は、鉄などの金属部材により形成され、少なくとも被加工体１を支持する支持面１８ａ，１９ａを高精度に平滑化した板状に形成されている。

第１の位置決め部材１８は、駆動モータ３に近接した側の加工用テーブル４の一方の側縁に沿って形成された第１の位置決め溝２０に基端部側を嵌合させて取り付けられている。第２の位置決め部材１９は、加工用テーブル４の先端側に位置して第１の位置決め溝２０に直交するように形成された第２の位置決め溝２１に基端部側を嵌合させて取り付けられている。これら第１の位置決め溝２０は、加工用テーブル４が移動する第1の方向と平行な方向に高精度に位置出しが図られて形成され、第２の位置決め溝２１は、上記第１の方向に直交する第２の方向に高精度に位置出しが図られて形成されている。また、第１及び第２の位置決め溝２０，２１の加工用テーブル４の内方側に位置する面は、第１及び第２の位置決め部材１８，１９の嵌合位置規制面２０ａ，２１ａとされている。そして、第１及び第２の位置決め部材１８，１９は、支持面１８ａ，１９ａを嵌合位置規制面２０ａ，２１ａに当接させて第１及び第２の位置決め溝２０，２１に嵌合されることにより、取付位置が高精度に位置決めされて加工用テーブル４に取り付けられる。

なお、第１及び第２の及び位置決め部材２０，２１は、加工用テーブル４上に設けられた電磁石２２，２３の電磁力を利用して第１及び第２の位置決め溝２０，２１に嵌合位置規制面２０ａ，２１ａに押し付けられることにより、移動が規制され、一層高精度な位置決めが図られて加工用テーブル４上に取り付けられる。

そして、被加工体１は、第１及び第２の位置決め部材１８，１９の支持面１８ａ，１９ａに直交する２面を当接させることにより高精度の位置決めが図られて加工用テーブル４上に載置される。

また、本考案に係る研削加工装置には、加工用テーブル４を駆動モータ３の回転駆動軸６と平行な方向の図２中矢印Ｘ１方向又は矢印Ｘ２方向の位置調整を行う第１の位置調整機構２５が設けられている。第１の位置調整機構２５は、加工用テーブル４の位置を図２中矢印Ｘ１方向又は矢印Ｘ２方向に移動調整することにより、加工用テーブル４上に載置される被加工体１と研削用ホイール２との相対位置を調整し、研削用ホイール２による被加工体１に対する加工研削位置を調整するものである。この第１の位置調整機構２５は、加工用テーブル４を支持した位置調整盤８を、支持基盤７上に形成されたスライドガイド部７ａを介して図２中矢印Ｘ１方向及び矢印Ｘ２方向に移動可能に支持する機構と、位置調整盤８を図２、図５中矢印Ｘ１方向又は矢印Ｘ２方向に移動調整するボールネジ機構を用いた移動調整機構２６とにより構成されている。この移動調整機構２６は、図５に示すように、回転ハンドル２７を回転操作し、ボールネジ機構を構成するネジ軸を回転することにより位置調整盤８を図２中矢印Ｘ１方向又は矢印Ｘ２方向に移動調整し、この位置調整盤８上に支持された加工用テーブル４を、位置調整盤８とともに図２中矢印Ｘ１方向又は矢印Ｘ２方向に移動調整する。

さらに、本考案に係る研削加工装置は、図２及び図６に示すように、駆動モータ３の加工用テーブル４に対する高さ位置の調整を行う第２の位置調整機構２８が設けられている。この第２の位置調整機構２８は、駆動モータ３が取り付けられたモータ取付基台２９を加工用テーブル４の移動方向に直交する高さ方向の図２中矢印Ｚ１方向又は矢印Ｚ２方向に移動させるボールネジ機構を用いた高さ調整機構３０とを備える。高さ調整機構３０は、モータ取付基台２９を図６中矢印Ｚ１方向及び矢印Ｚ２方向にガイドする円筒状のガイド体３１と、このガイド体３１内に配設されたボールネジ機構とを備える。このボールネジ機構を構成するネジ軸は、図６に示すように、ガイド体３１の上端部側に設けられた回転ハンドル３２を回転操作することによって回転される。そして、駆動モータ３は、モータ取付基台２９がボールネジ機構のネジ軸に連結されることにより、回転ハンドル３２を介してネジ軸が回転されることにより、加工用テーブル４に対する高さ位置の調整が行われる。

さらにまた、本考案に係る研削加工装置は、駆動モータ３の設置角度を調整し、回転駆動軸６の加工用テーブル４に対するあおり角度を調整する角度調整機構３５が設けられている。角度調整機構３５は、駆動モータ３を加工用テーブル４の被加工体載置面４ａに対し直交する方向の設置角度を調整する機構であって、図６に示すように、駆動モータ３を回転駆動軸６に対し直交する方向に回転可能に支持する支持軸３６と、駆動モータ３を、支持軸３６を中心にして図６中矢印Ｒ１方向又は矢印Ｒ２方向に回転操作する回転操作機構３７とを備える、回転操作機構３７は、駆動モータ３の一側面に設けられた斜歯ギヤ３８と（図５参照）、この斜歯ギヤ３８に噛合するウオームギヤ３９を先端部に設けた回転操作軸４０とからなる。回転操作軸４０は、基端部側に設けた回転ハンドル４１を回転操作して回転される。

この角度調整機構３５は、回転ハンドル４１を操作して回転操作軸４０が回転され、ウオームギヤ３９が回転すると、このウオームギヤ３９によって斜歯ギヤ３８（図５参照）が回転され、駆動モータ３が支持軸３６を中心にして図６中矢印Ｒ１方向又は矢印Ｒ２方向に回転操作される。駆動モータ３が、図６中矢印Ｒ１方向又は矢印Ｒ２方向に回転操作されることにより、回転駆動軸６の加工用テーブル４に対するあおり角度が調整され、回転駆動軸６に取り付けられる研削用ホイール２の被加工体１に対する接触角が調整される。研削用ホイール２の被加工体１に対する接触角が調整されることにより、例えば、研削用ホイール２を被加工体１に高精度に垂直に接触させることができ、被加工体１に形成される研削溝の加工精度を向上させることができる。

ところで、本考案に係る研削加工装置は、回転駆動軸６に取り付けられる研削用ホイール２を着脱自在としている。これは、研削用ホイール２を交換可能とするものであって、研削用ホイール２を交換することによって、被加工体１に対する研削加工方法を選択し得るようにしたものである。このように、研削用ホイール２を回転駆動軸６に対し着脱自体とし、交換可能とすることによって、研削加工装置の多機能化が実現される。

ここで、本考案に係る研削加工装置は、図３に示すように、円盤状に形成され、周面を研削部２ａとした研削用ホイール２が回転駆動軸６に取り付けられたときには、加工用テーブル４上に載置され、加工用テーブル４と共に移動する被加工体１に直線状の溝加工を形成する溝研削加工装置として機能する。

また、図７に示すように、一方の側面を中心部に向かって縮径する突出するテーパ面とし、このテーパ面を研削部２ｂとした研削用ホイール２が回転駆動軸６に取り付けられたときには、加工用テーブル４上に載置され、加工用テーブル４と共に移動する被加工体２の角部を研削する面取り加工を施す面取り加工装置として機能する。

ところで、本考案に係る研削加工装置に用いられる研削用工具である研削用ホイール２は、は、中心部に形成した挿通孔を介して回転駆動軸６に挿通され、この回転駆動軸６に設けられたフランジ部４２と回転駆動軸６の先端側にネジ止めされる固定部材４３とにより挟持されて回転駆動軸６と一体に回転可能に取り付けられる。

上述したように構成された本考案に係る研削加工装置により、被加工体１に対し研削加工を施すには、被加工体１の互いに直交する２面を第１及び第２の位置決め部材１８，１９に当接させて設置位置の位置決めを図って被加工体１を加工用テーブル４上に設置する。このとき、被加工体１は、載置用基台４５を介して加工用テーブル４上に載置され、研削用ホイール２に対する高さ位置が調整される。そして、加工用テーブル４上に位置決めした被加工体１は、手指により支持される。次いで、駆動モータ３を回転駆動し、この駆動モータ３によって回転駆動される回転駆動軸６に取り付けられた研削用ホイール２を回転させ、回転操作レバー１２を操作して加工用テーブル４を図３中矢印Ｙ１方向に移動させていく。加工用テーブル４が図３中矢印Ｙ１方向に移動されていくと、駆動モータ３によって回転駆動される研削用ホイール２により、加工用テーブル４の移動方向と平行に被加工体１に溝１ａが研削されている。

また、回転駆動軸６に、図７に示すような 研削部２ｂをテーパ状に形成した研削用ホイール２を取り付けた場合には、被加工体１を加工用テーブル４上に位置決めして載置し、この加工用テーブル４を図７中矢印Ｙ１方向に移動されていくと、駆動モータ３によって回転駆動される研削用ホイール２により、加工用テーブル４の移動方向と平行に被加工体１の角部に面取りを施す面取り加工が施される。

本考案に係る研削加工装置は、被加工体１が載置される加工用テーブル４が、研削用ホイール２が取り付けられる回転駆動軸６に対し進退する方向に移動調整可能とされているので、加工用テーブル４上に載置される被加工体１と研削用ホイール２との相対位置の調整が可能となり、被加工体１に形成される溝の形成位置や、被加工体１の角部に施される面取りの研削料を調整することができる。

さらに、本考案に係る研削加工装置は、研削用ホイール２を回転操作する駆動モータ３の加工用テーブル４に対する高さを調整することができることから、厚さを異にする被加工体１に対しても溝加工等の研削加工を施すことができ、しかも、その加工量を自在に選択することができる。

本考案に係る研磨加工装置の概略構成を示す斜視図である。 本考案に係る研磨加工装置の他の方向から見た概略構成を示す斜視図である。 本考案に係る研磨加工装置を構成する加工用テーブルを示す斜視図である。 加工用テーブルを移動可能に支持する移動操作機構を示す斜視図である。 加工用テーブルの位置調整を行う位置調整機構を示す斜視図である。 駆動モータの高さ位置を調整する機構を示す斜視図である。 研削用ホイールの他の例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 被加工体
２ 研削用ホイール
３ 駆動モータ
４ 加工用テーブル
６ 回転駆動軸
８ 位置調整機構
９ 移動操作機構
１８ 第１の位置決め部材
１９ 第２の位置決め部材
２５ 第１の位置調整機構
２８ 第２の位置調整機構
３０ 高さ調整機構
３５ 角度調整機構

Claims (7)

1. 研削用工具が着脱自在に取り付けられる回転駆動軸を備える駆動モータと、
   上記回転駆動軸に取り付けられて回転操作される上記研削用工具によって研削加工が施される被加工体が載置される加工用テーブルと、
   上記加工用テーブルを上記研削用工具の回転方向と平行な第１の方向に移動操作可能に支持する移動操作機構と、
   上記加工用テーブル上に載置される被加工体を、上記加工用テーブルが移動する第1の方向と平行な方向及び上記第１の方向に直交する第２の方向の位置決めをそれぞれ図る第１及び第２の位置決め支持部材と、
   上記加工用テーブルの上記回転駆動軸と平行な方向の位置調整を行う第１の位置調整機構と、
   上記駆動モータの上記加工用テーブルに対する高さ位置の調整を行う第２の位置調整機構と
   を備えることを特徴とする研削加工装置。
2. さらに、上記駆動モータの設置角度を調整し、上記回転駆動軸の上記加工用テーブルに対するあおり角度を調整する角度調整機構を備えることを特徴とする請求項１記載の研削加工装置。
3. 上記第１及び第２の位置決め支持部材は、上記加工用テーブルに互いに直交して形成された第１及び第２の位置決め溝に嵌合されて上記加工用テーブル上に位置決め配置されていることを特徴とする請求項１記載の研削加工装置。
4. 上記第１及び第２の位置決め支持部材は、金属により形成され、電磁石により、上記第１及び第２の位置決め溝の位置決め基準面に圧接されて取付位置が位置決めされていることを特徴とする請求項３記載の研削加工装置。
5. 上記研削用工具は、円盤状に形成され、周面を研削部となし、上記加工用テーブル上に載置され、上記加工用テーブルと共に移動する被加工体に直線状の溝加工を施すことを特徴とする請求項１記載の研削加工装置。
6. 上記研削用工具が、一方の面を中心部に向かって縮径する突出するテーパ面とし、このテーパ面を研削部となし、上記加工用テーブル上に載置され、上記加工用テーブルと共に移動する被加工体に面取り加工を施すことを特徴とする請求項１記載の研削加工装置。
7. 上記研削用工具は、中心部に形成した挿通孔を介して上記回転駆動軸に挿通され、上記回転駆動軸に設けられたフランジ部と上記回転駆動軸の先端側にネジ止めされる固定部材とにより挟持されて上記回転駆動軸と一体に回転可能に取り付けられることを特徴とする請求項１記載の研削加工装置。