JPH0436825B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はワークの円筒外周を研削する研削盤、
就中、微小直径の外径の研削を行う研削盤研削方
法に関する。

第１図は従来の心無し研削方式を示す正面図、
第２図は第１図の平面図である。

１は円筒形ワークであつて第３図に示す素材か
ら第４図に示す製品を得ようとするものである。
２は回転駆動されるように支持され、矢印方向に
回転するダイヤモンド砥石、３はダイヤモンド砥
石２の支持軸に平行な回転軸に支持され、ダイヤ
モンド砥石２との距離が調整可能となつている調
整車、４はワーク１を調整車３に押えつけるワー
ク押えローラである。ワーク押えローラ４は機台
５にピン６により枢着されたベルクランク７の一
端に軸８により回転自在に支持されており、ベル
クランク７の他端はばね９により第１図において
下方に向つて圧せられている。１１はワーク１を
支えるブレードである。

製品は素材のまゝ残つた柄部１２、研削により
微小直径例えば直径1.5ミリメートルとなつた刃
部１３、柄部１２と刃部１３を結ぶ円錐形の根本
部１４とからなる。このような加工は荒加工、仕
上加工と続けて製品となるものである。

従来、心無し研削方式に於ける超硬マイクロド
リル等の荒研削は上述したように素材外径をロー
ラ等で押えて加工しているが、研削部の押えが無
いため、切込速度が早い場合、ワークが研削抵抗
によつて曲げられ振動を発生し、研削砥石の表面
がワークにたたかれいわゆる「ワライ」現象が生
じ凸凹になり研削不能になる傾向がみられた。

又ワーク押えローラ４の押えを強くすると、ワ
ーク素材面に“きず模様”が付き製品の品質を落
す。ブレードの消耗の早く、各部の調整も非常に
難しい。又、一般には柄部１２も細いのでそのよ
うな場合はブレード１１の設置そのものが困難で
ある。

本発明は上記従来の心無し研削盤による微小直
径のワークを研削するに際して生ずる問題点を解
消した新しい形式の研削盤研削方法を提供するこ
とを目的とする。

本発明の第１の発明はワーク把持具を担持して
ワークに回転を与える手段を備えたワーク主軸頭
と、ワーク軸心方向のワークの移動手段と、ワー
クの軸心と直交する方向の各々の砥石軸に端面が
互いに対向し該端面がワークを研削する作用面と
なつている各々の砥石を備え各々の砥石を互いに
反対方向に回転駆動する手段を有する一対の砥石
主軸頭と、砥石が軸方向に移動する手段とを備え
た研削盤である。

本発明の第２の発明は上記研削盤を用い、 工程ワーク把持具に把持したワークに回転を与
えないで所要ワーク径と同間隔とした砥石端
面間に該ワークを軸方向に送つて二面幅に研
削する。

工程ワークを停止後、ワーク主軸頭を付勢しワ
ークに回転を与える。

によりワークを加工する研削方法である。

以下本発明の実施例を図面に従つて説明する。
第５図は正面図で、第６図は第５図の平面図であ
る。

ベツド１５上には水平に第５図の紙面に平行に
往復動できるテーブル１７が係合しており、ベツ
ド１５に固定された流体圧駆動の直動のシリンダ
１６のピストンロツド端がブラケツトを介してテ
ーブル１７に固定されている。

第６図に示すようにベツド１５には砥石軸モー
タ１８を備え、その内部の軸受に軸承せられた砥
石主軸端にダイヤモンド砥石１９を固定してダイ
ヤモンド砥石１９の端面が対向するように一対の
砥石主軸台２０が図示されない移動手段により前
後方向に位置を微調整可能に取付けてある。一対
のダイヤモンド砥石１９，１９は対称な形状をし
ており、外周近くの端面がワーク研削にあずかる
ようなワークに合せた形状をしている。

第５図に示すようにテーブル１７上にはスイベ
ルスライドベース２１が固定され、スイベルスラ
イドベース２１に対して垂直軸を中心に回動可能
にスイベルスライド２２が固定されている。スイ
ベルスライド２２上にはワーク主軸台本体２３が
固定されている。ワーク主軸台本体２３は基準位
置においてテーブル１７の移動方向に平行するワ
ーク主軸を備え、該ワーク主軸にはチヤツク２４
を備え、ワーク１が把握できるようになつてい
る。そしてスイベルスライド２２を回動してテー
ブル１７の送り方向とワーク主軸の平行度の補正
を行うことがきるようになつている。ワーク主軸
台本体２３に固定されたワーク主軸モータ２５の
回転はベルト伝導装置２６を介してワーク主軸台
本体２３内に入力され減速装置で減速されチヤツ
ク２４を回転させるようになつている。ワーク主
軸モータ２５は例えばインバータを介して周波数
変換により変速が行われる可変速モータである。

テーブル１７の位置検出手段例えばテーブル１
７にドツクを設け、該ドツクにより作動するスイ
ツチをベツド１５に備え又該ドツクもしくは他の
ストツプ部材と衝接するストツパをベツド１５に
備える。ワーク主軸モータ２５の制御を行なつて
ワーク１の回転角を制御するためにワーク１と等
しい回転をする部分例えばチヤツク２４の回転角
度を検出するセンサをワーク主軸台本体２３に備
える（何れも図示されない）。

尚、実施例はワークを支持する主軸及び砥石主
軸を水平にしているが、各部の関係位置はその
まゝとして砥石主軸を垂直にしてもよい。

本発明の作用を縦軸にワーク１の回転速度、横
軸にワーク１の回転角度を示し、ワーク１の回転
位置における回転速度を示す第１０図の線図をも
併用してのべれば次のとおりである。

砥石１９，１９の間隔はワーク主軸台のワーク
主軸中心線をＸ−Ｘとしたとき、砥石１９，１９
の作用面がＸ−Ｘ軸から等距離で且つ、所要ワー
ク１の直径に等しくなるように間隔を調整する。

未加工ワーク１がチヤツク２４に取り付けられ
る。砥石軸モータ１８が始動され、ダイヤモンド
砥石１９，１９は互に反対方向回転する。

シリンダ１６が右方に向つて附勢されテーブル
１７が高速にて右行し、ワーク１がダイヤモンド
砥石１９，１９の直前となる位置で、デセラレー
シヨンバルブ（図省略）により減速され、第１０
図のａで示すようにワーク１が回転しないまゝ低
速で図示されない右行端ストツパに当るまで送ら
れ、ワーク１が二面幅に研削により削除される
（第７図、第９図Ａ）。右行端のストツパに当ると
同時に図示されないテーブルの右行端スイツチが
入り、タイマーにセツトされた時間だけスパーク
アウトを行う。タイムアツプにて、ワーク主軸モ
ータ２５が始動し、第１０図のａからｂに示すよ
うにチヤツク２４を介してワーク１を取付けたワ
ーク主軸が中速にて回転を始める（例5rpm）。ワ
ーク１が90°回転するとワーク１の断面形状は第
９図Ｂの如くなる。ワーク１の回転角が180°にな
ると（第８図、第９図Ｃ）、全周研削され、更に、
研削始めの部分と滑かにむすぶため微小角ワーク
１が回転し、第１０図ｃからｄに示すように例え
ばチヤツク２４の回転角を検出するセンサの信号
によりワーク１は高速回転（約100rpm）する。
セツトされたスパークアウトタイマーの時間が経
過すると、テーブル１７が低速左行し、ワーク１
がダイヤモンド砥石１９より外れると高速送りに
なり、同時に第１０図のｅからｆに示すようにワ
ーク１の回転は停止する。そしてテーブル１７は
原位置に停止し、研削サイクルは完了する。な
お、研削幅（第４図）が長い時は、前述のテー
ブル１７を限度位置で止める右行端ストツパーに
テーブル１７に固定したストツプ部材が当る前に
スイツチの信号によりテーブル１７を中間停止
し、前述の如くワーク１が180°回転した後、ワー
ク回転は停止し、さらにテーブル１７が低速にて
該右行端ストツパーに当るまで右行する。その後
の研削動作は前述と同様である。この方式により
研削長が長いものでも破損することなく加工が可
能となつた。

実施例はワーク１を軸方向に送る手段としてベ
ツド１５上に送り装置を備え、送り装置上にワー
ク主軸台本体２３を主体とするワーク主軸頭を備
えたがワーク１を軸方向に移動する手段に限定は
なく、スイベルスライドベース２１をベツド１５
上に固定し、ワーク主軸台本体２３にワーク主軸
を軸受を介して内装した円筒形のクイルを出入り
可能に嵌入し、該クイルの送り装置をワーク主軸
台本体２３に備えてもよい。或はスイベルスライ
ドベース２１にベツド１５のワーク主軸方向の案
内に係合する案内を備えるようにしてベツド１５
にスライドベース２１を係合し、スイベルスライ
ドベース２１の送り装置を備えるようにしてもよ
い。

第１１図は本発明の他の実施例を示す図であつ
て第６図のＣ−Ｃ断面図として表現されている。
砥石主軸台２０はベツド１５に設けた砥石主軸の
軸方向の案内に滑入しており、砥石主軸台２０に
固定したナツト２７に、ベツド１５に固定された
軸受２８に軸承されベツド１５に固定されたパル
スモータ２９の出力軸に連結されたボールねじ３
１がねじ込まれている。各砥石主軸台２０用の一
対のパルスモータ２９，２９は同期して駆動され
るようになつている。

ワーク主軸頭及びその移動手段は前実施例と同
じである。ただし、ワーク１を必ずしも送るので
はなく、少くとも位置調節のための移動手段であ
ればよいから、送り装置に限られるものではな
い。

第１２図乃至第１４図は第二実施例の作用を示
す平面図である。第１２図に示すようにダイヤモ
ンド砥石１９，１９の間隔はワーク１から離れた
位置にある。ワーク１は第５図のようにダイヤモ
ンド砥石１９，１９の半径方向に離れた位置から
右行してテーブル１７の右行端ストツパにより停
止位置決めされる。ワーク１の研削位置までワー
ク１が移動する間に砥石軸モータ１８は回転し、
ダイヤモンド砥石１９，１９は互に反対方向に回
転する。ワーク１の位置決めが終るとパルスモー
タ２９，２９は附勢されて、ボールねじ３１は回
転し、砥石主軸台２０は同期して夫々前進しワー
ク１の直径方向の両側から切込む。そして第１３
図に示すようにワーク１の円筒形外周に二面幅部
分が形成される。第１３図でスパークアウトをし
てからワーク主軸モータ２５は回転し、ワーク１
は180°回転して円形にワーク１の刃部１３、根本
部１４が仕上げられ、ワーク１は左行して後退
し、パルスモータ２９は逆方向に附勢され、ボー
ルねじ３１をワーク主軸台２０を後退させるよう
に回転し、ダイヤモンド砥石１９，１９は互に遠
のき後退して夫々停止する。

この第二実施例ではダイヤモンド砥石１９，１
９間にワーク１が位置決めされた後、次にワーク
１を回転してワーク１を回転し乍ら、ダイヤモン
ド砥石１９，１９を互に近寄せて切込み、スパー
クタイム終了でダイヤモンド砥石１９，１９を後
退させるか、さらに面粗度を向上させるためにテ
ーブル１７が左行してワーク１がダイヤモンド砥
石１９，１９から離脱した後砥石主軸台２０を後
退させてもよい。

本発明の研削盤により、超硬合金製の直径1.5
ミリメートルまでの円筒形状のワークの研削を行
つた処、円滑な研削が行われ、円筒度、表面粗度
の極めて良好な製品を得ることが出来、実研削時
間は極めて短かい結果を得た。

以上のように本発明はワーク把持具を担持して
ワークに回転を与える手段を備えたワーク主軸頭
と、ワーク軸心方向のワークの移動手段と、ワー
クの軸心と直交する方向の各々の砥石軸に端面が
互いに対向し該端面がワークを研削する作用面と
なつている各々の砥石を備え各々の砥石を互いに
反対方向に回転駆動する手段を有する一対の砥石
主軸頭と、砥石が軸方向に移動する手段とを備え
た研削盤としたから、ワークによる砥石のたたか
れ現象が起きにくく、砥石の寿命は格段に長くな
る。又両側砥石のため研削抵抗の主力及び法線方
向の研削抵抗（背分力）は互いに打ち消され、極
めて細いワークであつてもワークは曲げられるこ
となく円筒度も良く加工時間も大幅に短縮され
る。

さらに心無し研削では避けられない「ブレー
ド」の摩耗による調整又は研削補修、調整車のツ
ルーイング等が不要となり加工が極めて簡単にな
つた。機械の構成は簡単で小さく保守点検が容易
である。実施例ではワーク主軸頭は砥石から離れ
ているのでワークの着脱は容易であり、自動ワー
ク着脱装置を簡単に取り付け得る。

本発明は上述した研削盤を用いて 工程ワーク把持具に把持したワークに回転を与
えないで所要ワーク径と同間隔とした砥石端
面間に該端面に該ワークを軸方向に送つて二
面幅に研削する。

工程ワークを停止後、ワーク主軸頭を付勢しワ
ークに回転を与える。

によりワークを加工する研削方法としたため、両
砥石位置が不動のまま研削が行われるため、砥石
主軸頭移動により位置決めする場合のように寸法
のばらつきは生ぜず加工精度がよい。先ず軸方向
にワークを送つて不動位置の砥石間へ進めて、二
面幅に研削するため、両砥石主軸頭移動の場合の
ようにワークへの両砥石の切込み速度がばらつい
て研削抵抗に差が生ずることがなく、ワークの殆
んど曲げ力を生じさせない。二面幅に研削後ワー
クに回転を与えるため、ワークに180度をわずか
に越える回転を与えるのみで円形に研削出来る。

上記において二面幅部研削後又は及びワークを
180度をわずかに越える回転後にスパークアウト
を行うことにより、加工精度を一層向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の正面図、第２図は第１図の平
面図、第３図、第４図は夫々ワークの側面図、第
５図は本発明の実施例であつて第６図のＡ−Ａ矢
視図として示す正面図、第６図は第５図の平面
図、第７図乃至第８図は作用を示す平面図、第９
図Ａ乃至第９図Ｃはワークの加工状態を示す第５
図のＢ−Ｂ断面図、第１０図はワークの回転速度
を示す線図、第１１図は本発明の他の実施例を示
す第６図のＣ−Ｃ断面図、第１２図乃至第１４図
は第１１図の作用を示す平面図である。 １……ワーク、２……ダイヤモンド砥石、３…
…調整車、４……ワーク押えローラ、５……機
台、６……ピン、７……ベルクランク、８……
軸、９……ばね、１１……ブレード、１２……柄
部、１３……刃部、１４……根本部、１５……ベ
ツド、１６……シリンダ、１７……テーブル、１
８……砥石軸モータ、１９……ダイヤモンド砥
石、２０……砥石主軸台、２１……スイベルスラ
イドベース、２２……スイベルスライド、２３…
…ワーク主軸台本体、２４……チヤツク、２５…
…ワーク主軸モータ、２６……ベルト伝導装置、
２７……ナツト、２８……軸受、２９……パルス
モータ、３１……ボールねじ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ワーク把持具を担持してワークに回転を与え
   る手段を備えたワーク主軸頭と、ワーク軸心方向
   のワークの移動手段と、ワークの軸心と直交する
   方向の各々の砥石軸に端面が互いに対向し該端面
   がワークを研削する作用面となつている各々の砥
   石を備え各々の砥石を互いに反対方向に回転駆動
   する手段を有する一対の砥石主軸頭と、砥石が軸
   方向に移動する手段とを備えた研削盤。 ２ ワーク軸心方向の移動する手段がワーク主軸
   頭を担持して送る送り装置である特許請求の範囲
   第１項記載の研削盤。 ３ 砥石が軸方向に移動する手段が砥石主軸頭の
   送り装置である特許請求の範囲第１項記載の研削
   盤。 ４ ワーク把持具を担持してワークに回転を与え
   る手段を備えたワーク主軸頭と、ワーク軸心方向
   のワークの移動手段と、ワークの軸心と直交する
   方向の各々の砥石軸に端面が互いに対向し該端面
   がワークを研削する作用面となつている各々の砥
   石を備え各々の砥石を互いに反対方向に回転駆動
   する手段を有する一対の砥石主軸頭と、砥石が軸
   方向に移動する手段とを備えた研削盤を用い 工程ワーク把持具に把持したワークに回転を与
   えないで所要ワーク径と同間隔とした砥石端
   面間に該ワークを軸方向に送つて二面幅に研
   削する。 工程ワークを停止後、ワーク主軸頭を付勢しワ
   ークに回転を与える。 によりワークを加工する研削方法。 ５ 工程後にスパークアウトを行う工程を付加
   した特許請求の範囲第１項記載の研削方法。 ６ 工程後にワークを高速回転し乍ら、スパー
   クアウトを行う工程を付加した特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の研削方法。