JPH0113993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、研削装置、特に各種ドリルの逃げ角
研削や多角形研削を行なう研削装置に関する。

この種の研削装置は、ねじきりドリルを研削す
るために使用されるが、一般的には各種ドリルの
研削に用いられる。

従来のこの種の装置としては西ドイツ国特許第
2209809号により既に公知のものがある。この装
置では、レバーは加工物主軸の取り付け本体に固
定されており、その長手方向軸は正確に取り付け
本体の枢軸を通つて延び、主軸の軸線はそこから
短い距離だけ離して配設される。この距離は主軸
の偏心ジヤーナル軸受によつて調節することがで
きるようになつている。

この公知の装置では、主軸が取り付け本体の枢
軸から垂直方向に所定距離離してあるので、レバ
ーの枢動がこの目的のために設けられたカムガイ
ドによつて成される時に、主軸したがつて加工物
の研削盤に対する運動が行われる。要するに、こ
れによつて、加工物をレバーの長手方向軸に沿つ
て往復運動させる。研削盤の軸がレバーの長手方
向軸の延長線上に位置し、レバーの枢動が行われ
るときには、レバーの長手方向軸に通常の研削主
軸すなわち加工物の運動のみが成される。これ
は、逃げ角研削が不可能であることを意味する。
レバーの長手方向軸に対する主軸の軸線の全中間
位置では、研削に対し加工物の複合運動がなされ
る。それは、レバーの長手方向軸の運動成分とレ
バーの長手方向軸を横切る運動成分とから成る。
しかしながら、長手方向軸を横切る運動成分は、
ドリルの寸法を許容範囲を超えて変えるので、特
にねじ下ぎりに用いるねじきりドリルの逃げ角研
削および多角形研削には不利である。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を克服す
ることである。

本発明のさらに詳細な目的は、上記したタイプ
の研削機械の逃げ角研削および多角形研削用研削
装置に、逃げ角がゼロの研削位置と逃げ角が最大
の位置との間の全ての中間位置で逃げ角研削運動
が、レバーの長手方向の運動のみによつて行われ
るようにするという改良をなすことである。

本発明の他の目的は、研削位置が最も精密に調
整できる改良を加えることである。

これらの目的および、後に明らかにする他の目
的を実施するにあたつて、本発明の特徴とすると
ころは、砥石車、この砥石車の主軸に平行な工作
物主軸、この工作物主軸に平行な軸に取付けた工
作物主軸を保持する軸受体、及びこの軸受体に一
端を取付けたレバーとをハウジング内に有する逃
げ角研削や多角形研削を行なう研削装置であつ
て、上記レバーに軸受体への取付け位置を中心と
する揺動運動を与えるカム装置と、レバーの他端
とハウジングとに位置を相応させて設けられ上記
レバーの揺動運動をレバーの長手方向に沿う直線
運動に変換自在な摺動手段とを有し、且つレバー
を軸受体の軸から所定距離だけ離れた位置に該軸
に直角交差方向で取付けて軸受体を軸のまわりで
回動自在とし、砥石車と工作物との接触を調整自
在としたことにある。即ちレバーの揺動を摺動装
置により直線運動に変換することにより、軸から
離隔した位置にある軸受け本体に取付けたレバー
が主軸したがつて加工物に対してその長手方向軸
の軸線方向における逃げ角研削運動のみを行うよ
うになるという利点が得られる。摺動装置は２つ
の斜めに調整可能な摺動部材から構成される。

このうちの一方はハウジングに支持され、他方
はレバーの自由端に取り付けられる。摺動部材は
軸線に沿つて二分割された円筒の各半分から形成
するのが好ましく、双方とも回転し得るよう支承
する。斜めに方向づけされた摺動部材は、レバー
の長手方向軸線に対する法線に対して鋭角を成
す。休止位置すなわちゼロ値の逃げ角研削を行つ
ている間、両摺動部材のなすすべり面は主軸およ
び取付け本体の枢動軸受の軸線を含む平面に対し
て平行である。ハウジングに結合した摺動部材は
ゼロ値から最大値まで逃げ角研削運動を調整でき
るように駆動手段によつて揺動させられる。

レバーの長さおよびレバーの長手方向の中心軸
線の位置を管理するために、制御ユニツトを設け
た測定・加熱手段がレバー中に装入されているこ
とが特に好ましい。レバーの長さはその温度を介
して管理され、加熱要素を加熱することによりレ
バーの長さしたがつて加工中の加工物の直径に影
響を与えることができる。レバーの長手方向の中
心軸線の位置は、角度位置指示計等の計測手段に
よつて管理される。さらに、レバーを取付ける軸
受体の軸はねじれ軸で形成することが好ましい。

図面を参照すれば、本発明に係る研削機械にお
いて逃げ角研削と多角形研削を行う研削装置は、
ハウジング１内に、ねじり軸３に対して揺動自在
に設けられた軸受体２と、カム４を支持するカム
シヤフト５と、軸受体２に一端側を揺動自在に取
付けたレバー１６と、このレバー１６の他端側に
配した揺動装置１９とからなるものである。軸受
体２内にはねじり軸３の軸線８から距離Ｘだけ離
隔した加工物主軸６〔以下単に主軸６〕が軸線７
を中心として回転自在に取り付けられている。主
軸６の軸線７は、主軸６に設置された工作物特に
ねじきりドリルの切刃を研削するのに用いる砥石
車１０すなわち研削盤の主軸中心線９と平行に延
びる。そして主軸６の自由端には、ねじきりドリ
ルの如き加工物を取付ける為の心押軸１１あるい
は締付けチヤツク１２等を設けることができるよ
うになつており、これら心押軸１１あるいは締付
けチヤツク１２に取付けた加工物に対して砥石車
１０が接触する。

ねじり軸３は、図示せぬモータにより駆動さ
れ、主軸６の軸線７上に取り付けられる出力駆動
ギヤ１４と噛み合う駆動ギヤ１３が取り付けられ
る。これによつて、主軸６と共に動く軸受体２の
いかなる浮動運動にも影響されることなく、主軸
６を軸受体２のねじり軸３のまわりにおいて回転
させる。

レバー１６は軸１５で軸受体２に図中上下方向
で揺動自在に取り付けられ、その長手方向軸１７
は軸受体２のねじり軸３の軸線８及び主軸６の軸
線７に対して直角交差方向に延びる。レバー１６
は、その下側にカム装置４，５と係合するカムロ
ーラ１８を備え、上部反対側に、ハウジング１に
係合しレバー１６を常にカム装置４，５に押圧す
るスプリング３３を有する。レバー１６は、ねじ
り軸３の軸線８から距離Ｘだけ上方に偏位したと
ころで軸受体２に取付けてある。

摺動装置１９は確実に調整可能な２つの面要
素、具体的には二分割された半円筒状の摺動部材
２０，２１から成り、その一方の摺動部材２０は
ジヤーナル軸受２２を介してレバー１６の自由端
に配設され、他の摺動部材２１はさらに他のジヤ
ーナル軸受２３によりハウジング１に保持されて
いる。後者の摺動部材２１はジヤーナル軸受２３
に設けられたウオーム歯車２５とシヤフト２７上
でハウジング１内に回転自在に支承され制御ユニ
ツト２８を介して外部から回転されるようにした
ウオーム２６とから成る駆動装置２４によつて長
手方向軸１７に対する傾斜角度が調整自在となつ
ている。２つの摺動部材２０および２１のなすす
べり面２９は、逃げ角がゼロの研削操作が行われ
るときにはレバー１６の長手方向軸１７の軸線に
対し直角になる。即ち、すべり面２９はねじり軸
３および主軸６の軸線７を通る平面に平行に延び
ることになる。他の大きさの逃げ角研削を行なう
ときには、すべり面２９は、第１図に示すよう
に、レバー１６の長手方向軸１７を通る法線に対
して鋭角αで傾斜する。

２つの摺動部材２０，２１は、軸受体２の上端
とハウジング１に結合されたピン３１の間に位置
するスプリング３０によつて相互に押しつけられ
ている。

次に、上記した「逃げ角研削」及び「多角形研
削」について説明する。

まず「逃げ角」とは、ドリルやフライス等の刃
物と被加工物との相対運動の方向と刃物側面との
なす角度であり、そして上記した「逃げ角研削」
は、この逃げ角を形成する「逃げ面の研削」を意
味する。

即ち、第３図に示すように、カム４の輪郭によ
つて規定される往復回動（第３図中矢印Ｘ）を主
軸６の廻りで軸受体２に行わせつつ砥石車１０に
より加工対象となるドリルやフライス等の加工物
２ａの研削を行なうため、第３図中斜線部Ｙで示
すような逃げ面の研削が行なわれ、逃げ角が形成
される。

なお、第１図及び第３図に示す例は、カム４の
輪郭形状がいわゆる渦巻線のようにスムーズに変
化する形状であり、軸受体２が連続的に砥石車１
０に対する相対位置を変化させるため（図示の例
では、軸受体２の一回転に対しカム４は四回転す
る。）、逃げ面はコンベツクス状のものになつてい
るが、カム４の輪郭形状や砥石車１０と軸受体２
との位置関係を変えればコンケーブ状にも直線状
にも研削される（直線状に研削する場合は下記の
多角形研削にもなる。）。

一方、「多角形研削」とは加工物の周面に複数
の平坦面を研削により形成することを意味し、こ
の場合逃げ角はゼロとなる。

この多角形研削の場合、第５図に示すように砥
石車１０の外周縁の包絡線が直線になるようにす
る必要があり、砥石車１０自体を移動させるので
はなく、加工物２ａの方を回転、回動させること
によつて研削するわけで、上記したように軸受体
２を回動させずに所定の角度だけ回転させた場合
の砥石車１０の包絡線、即ち加工物２ａから削り
取られる部分は、第５図に示すようになる。ま
た、軸受体２の回動を止めるには、カム４の輪郭
線中に回転中心からの距離が変化しない円部分を
含ませることになる。

砥石車１０の径と加工すべき平坦面が加工物２
ａの中心に対してなす角度によつては、加工面の
中央部分に小さな山状の残存部分が生じる。この
ような場合、一つの研削面に対して複数回の研削
加工を行ない、二回目若しくはそれ以降の研削に
おいて砥石車１０と加工物の研削面との初期接触
位置が若干づつずれるようにカム４を取換える
か、若干複雑な形状になりますがカム４の輪郭形
状をそのように設定する。

次に作用を説明する。軸受体２の主軸６に、心
押軸１１あるいは締付けチヤツク１２を介して加
工物を取付け、駆動ギヤ１３、出力駆動ギヤ１４
を介して主軸６即ち加工物を回転させる。また砥
石車１０も研削盤を起動して主軸中心線９のまわ
りに回転させる。更にカムシヤフト５を介してカ
ム４も回転させる。

この状態において、カムローラ１８はカム４の
外形に沿つて図中上下方向で運動し、レバー１６
もこれにつれて上下動する。このときレバー１６
の運動は、軸１５を中心とする揺動運動となる。
ところがレバー１６の自由端に設けた摺動部材２
０が、ハウジング１側に設けた他の摺動部材２０
と直線的に傾斜するすべり面２９で相接している
ため、レバー１６は実際には揺動運動ができな
い。即ちすべり面２９の傾斜に沿つて図中上方へ
移動しつつ図中左方へと移動する。

レバー１６に与えられた揺動はレバー１６の長
手方向軸１７に沿う直線運動に変換され、軸受体
２は、ねじり軸３を中心として図中左右方向で揺
動することになる。このとき軸受体２の運動は、
カム４の輪郭線の変化に伴ない変化するため、加
工物に対する砥石車１０の接触度合もこれに相応
し、ねじきりドリルの刃に対する逃げ角研削が可
能になる。逃げ角研削の大きさの変更は角度αを
変えることにより可能となる。第１図に示す角度
位置を時計方向に回転させると、逃げ角研削の角
度を減じ、反時計方向に回転させると逃げ角研削
の角度を増す。

レバー１６内には、レバー１６の長さとレバー
１６の長手方向軸１７の中心軸線の位置を管理す
る制御ユニツト２８に結合される測定・加熱要素
３２が配設される。この測定・加熱要素３２は砥
石車１０による加工中加工物の直径に影響を与え
ることができる。例えば、60℃の作業温度で、レ
バー１６がある長さを持つているとすると、要素
３２を加熱してレバー１６の長さを変えることに
よりレバー１６の長手方向軸１７に沿う移動量、
換言すれば軸受体２の回動量を連続的にかつ非常
に正確に変化させることができる。要素３２は、
たとえば、加熱コイル等のみから構成することが
できる。長手方向の測定は引張り測定片（張力
計）により行うことができる。レバー１６の長手
方向軸１７の中心軸線の位置は角度位置指示計に
より測定することができる。これによりミクロン
程度の精密な設定を可能にする。なお説明及び図
示は省略するが、本発明装置は、カム４の輪郭を
自由に変えることで、加工物を多角形状に研削す
ることも可能である。即ち、一定時間ごとに軸受
体２の回動を停止させればよいものである。

以上説明してきたように、本発明に係る研削装
置は、砥石車と加工物との接触状態を自由に変化
させることができ、従来の不都合を解消して、多
種多様な逃げ角研削、多角形研削ができるものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は研削盤に平行な平面に沿つた、本発明
に係る装置の断面図、第２図は第１図の−線
に沿つた断面図、第３図は逃げ面の研削を行なう
要部拡大図、第４図は研削を行なう場合の機構概
念図、第５図は多角形研削の概念図である。 １……ハウジング、２……軸受体、３……ねじ
り軸、４……カム、５……カムシヤフト、６……
加工物主軸、７……主軸の軸線、８……軸受体の
軸線、９……研削盤の主軸中心線、１０……砥石
車、１１……心押軸、１３，１４……駆動ギヤ、
１６……レバー、１８……カムローラ、１９……
摺動装置、２０，２１……摺動部材、２２，２３
……ジヤーナル軸受、２４……駆動装置、２８…
…制御ユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 砥石車、この砥石車の主軸に平行な工作物主
   軸、この工作物主軸に平行な軸に取付けた工作物
   主軸を保持する軸受体、及びこの軸受体に一端を
   取付けたレバーとをハウジング内に有する逃げ角
   研削や多角形研削を行なう研削装置であつて、上
   記レバーに軸受体への取付け位置を中心とする揺
   動運動を与えるカム装置と、レバーの他端とハウ
   ジングとに位置を相応させて設けられ上記レバー
   の揺動運動をレバーの長手方向に沿う直線運動に
   変換自在な摺動手段とを有し、且つレバーを軸受
   体の軸から所定距離だけ離れた位置に該軸に直角
   交差方向で取付けて軸受体を軸のまわりで回動自
   在とし、砥石車と工作物との接触を調整自在とし
   たことを特徴とする研削装置。