JPH0451961Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、精密中ぐり盤、研削盤等により仕上
げた円筒外面、穴内面、平面などのワーク表面を
平滑に仕上げ加工する超仕上盤における加工機構
に関するものである。

従来の技術 超仕上盤は、粒度が微細で結合度の比較的小さ
い砥石を、低い圧力でワークの表面に押付けなが
ら研削する機械である。

第４図及び第５図は超仕上盤の従来例を示して
おり、この超仕上盤は、モータ１で駆動される砥
石２を有するヘツド３と、該ヘツド３を前記砥石
２がワーク４に押付けられる方向へ移動させる押
付手段５と、該押付手段５と前記ヘツド３との間
に介装された弾性部材６と、前記ヘツド３を前記
押付方向と反対方向へ押圧して変位させる押圧駆
動手段７と、該押圧駆動手段７の作動を前記モー
タ１の駆動電流に応じて制御する制御装置８とを
備えてなつている。

このような構成において、押付手段５によつて
ヘツド３が移動してワーク４に砥石２が押し付け
られると、弾性部材６の伸縮可能な範囲内でワー
ク表面の変形量を吸収しこれに追従する。そし
て、弾性部材６により吸収できない段差状のワー
ク表面については、砥石駆動用モータ１の電流値
を入力する制御装置８により、押圧駆動手段７を
作動させ、該電流値が所定の値になるようヘツド
３を変位させる。すなわち駆動電流を付帰還して
制御しつつ、押圧駆動手段７により、ヘツド３を
前記押付方向と反対方向から移動変位させ、ワー
ク４に対する砥石２の切込みを適正値に維持して
研削を行う。したがつて、弾性部材６で吸収でき
ない段差状のワーク面でも、砥石２が自由に追随
できることから、製品に要求された面精度が得ら
れる。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来のものは弾性部材６を
備えるものの、ヘツド３は単に押付手段５に対し
スライド運動するのみであるから、ワーク４が熱
処理で歪変形したもの、あるいは鍛造加工で凹ん
だもの、さらには製品形状が径違いのものなどの
ように、凹凸面を有する異形形状のものであると
き、ワーク４の長手方向に追従する際砥石等はバ
ウンドし衝撃を受けやすくなる。

また砥石２は単に回転するのみであるから、加
工面積は砥石２の大きさに制約を受ける以上あま
り大きくすることができず、従つて面粗度を確保
する点で問題を生じることがある。

問題点を解決するための手段 本考案は上記問題点を解決するため、モータで
駆動される砥石を有するヘツドと、該ヘツドを上
記砥石がワークに押付けられる方向へ移動させる
押付手段と、該押付手段と上記ヘツドとの間に介
装された弾性部材と、上記ヘツドを上記押付方向
と反対方向へ押圧して変位させる押圧駆動手段
と、該押圧駆動手段の作動を上記モータの駆動電
流に応じて制御する制御装置とを備えてなる超仕
上盤の加工機構において、上記ヘツドは上記押付
手段に対し枢着されたレバーの一端に固定されて
おり、上記弾性部材は上記ヘツドを上記レバーと
共にワークの方へ回動させる位置に設けられてお
り、上記砥石の軸には筒状のカムフオロアが遊嵌
されて該軸と一体化され、上記ヘツドには他のモ
ータで駆動されるカムが設置され、該カムが上記
カムフオロアに係合せしめられた構成を採用して
いる。

作 用 ヘツドがレバーを介して押付手段に枢着され、
弾性部材はヘツドをワークの方へ回動させる位置
に設けられているので、砥石はレバーの枢着点を
中心に回動可能となる。従つて砥石はワークに対
し円滑に追従することになる。

また、砥石は、その軸に遊嵌された筒状カムフ
オロアかカムの動きに追従する結果、軸方向にオ
シレートする。

このため加工面積が大きくなり面加工精度が向
上する。

実施例 以下、本考案の実施例を第１図ないし第３図に
もとづいて説明する。

第１図および第２図において、符号９は超仕上
盤本体を示している。

該本体９はその上部にブラケツト１０を備え、
該ブラケツト１０下に砥石１１のヘツド１２を備
えている。

ヘツド１２は、砥石１１をワーク１３に押し付
ける方向へ移動させる押付手段により保持されて
いる。

押付手段はこの場合シリンダ装置１４であり、
該シリンダ装置１４のシリンダ１５は上記ブラケ
ツト１０に固定され、ロツド１６は下方に伸びて
いる。そして該ロツド１６の下端にヘツド１２を
支えるレバー１７が枢着されている。

押付手段はまた上記ロツド１６と平行に伸びる
ガイド棒１８を備えると共に該ガイド棒１８に沿
つて摺動するスライダ１９を備えている。そし
て、ガイド棒１８は超仕上盤本体９の下部とブラ
ケツト１０との間に渡されており、スライダ１９
に上記ロツド１６が連結されている。

このため、シリンダ装置１４の作動によりスラ
イダ１９はガイド棒１８に沿つて上下動すること
になる。

上記レバー１７はスライダ１９に対し枢軸２０
を介して枢着されており、枢軸２０を挟んでその
一端には砥石１１のヘツド１２を備え、他端には
砥石１１を回転させるためのモータ２１を備えて
いる。また該他端にて弾性部材たるスプリング２
２を介してスライダ１９に連結されている。

これによりヘツド１２は枢軸２０を支点にして
ワーク１３の方へ回動し、モータ２１により駆動
される砥石１１がワーク１３に接触し、研削す
る。

砥石１１のヘツド１２は第３図で示されるよう
な構造になつている。

この図で示されるように砥石１１の軸２３には
筒状のカムフオロア２４が遊嵌され一体化されて
いる。符号２５は遊嵌のため軸２３とカムフオロ
ア２４との間に設けられたベアリングである。

軸２３の後端はカムフオロア２４から突出し、
その突出端にはプーリ４２が固着されている。

このように軸２３端にプーリ４２が固定され、
また該プーリ４２が軸周の筒２６を介してベアリ
ング２５を砥石１１の方向に押していることか
ら、軸２３はカムフオロア２４から抜け出ること
なくカムフオロア２４に対して回転する。

なお、軸２３の回転はモータ２１からプーリ４
２にベルト（図示せず）を介する動力伝達により
なされ、ベルトはレバーに沿つて伸びている。

カムフオロア２４の外周にはヘツド１２の本体
２７が遊嵌している。

該ヘツドの本体２７は上記レバー１７に固定さ
れ、その上部には油圧モータ２８が固定され、下
部には回わり止め２９が設けられている。

油圧モータ２８のシヤフト２９にはカムとなる
偏心ピン３０が固着され、該偏心ピン３０はカム
フオロア２４に穿設された穴内に差し込まれてい
る。なお符号３１は穴内に挿入されたブツシユで
ある。偏心量はこの場合約５mmである。

これにより油圧モータ２８が駆動すると、カム
フオロア２４は軸２３の中心線に沿つてオシレー
トし、軸２３はカムフオロア２４と共にオシレー
トしつつ独自に回転し砥石１１を回わす。砥石１
１は第３図で示されるように2d≒10mmの範囲で
オシレートする。

なお、回わり止め４１は偏心ピン３０を穴に差
し込む際のカムフオロア２４の回わり止めとして
使用されるもので、必要に応じて設けられる。

上記スライダ１９の略中央部には突出ロツド３
２が設けられている。一方、超仕上盤本体９の上
記突出ロツド３２と対応する箇所には、押圧駆動
手段を構成するストツパ３３が上下動可能に配設
されている。ストツパ３３にはモータ３４が結合
され、モータ３４の回転によりストツパ３３は本
体９に対し連続的に上下動するようになつてい
る。ストツパ３３にはロツド４０を介してブレー
キ用ドツグ３５が結合され、このドツグ３５に接
触するリミツトスイツチ３６は、スライダ１９の
下部に配設されている。

符号３７は前記ストツパ用モータ３４の作動を
制御する制御装置である。制御装置３７には、砥
石駆動用モータ２１の駆動電流を検出するメータ
リレー（図示せず）が内蔵されている。メータリ
レーには、スプリング２２の撓み量に応じて上限
電流値及び下限電流値が設定され、加工時におい
て前記駆動電流が設定値になると、シリンダ装置
１４によるヘツド１２等の下降動作が即時停止す
るようになつている。

その他、第１図及び第２図において符号３８は
棒状のワーク１３をその軸方向に移動させるトラ
バース用シリンダ装置である。また、符号３９は
ヘツド１２等の重量と釣り合うバランスウエイト
を示している。

このような構成からなる超仕上盤は、次のよう
にしてワーク１３の研削仕上げ加工を行う。

すなわち、シリンダ装置１４の作動によりヘツ
ド１２等が下降し、砥石１１がワーク１３に接触
する近傍位置まで下降すると、スライダ１９のリ
ミツトスイツチ３６がブレーキ用ドツグ３５に当
たつて作動し、ヘツド１２の下降動作は低速に切
り替えられる。然る後、トラバース用シリンダ装
置３８によりワーク１３がその軸方向へ移動し、
モータ２１で駆動される砥石１１がワーク１３面
に接触することで研削加工が開始される。

砥石１１による加工が進行する過程で、砥石駆
動用モータ２１の駆動電流はメータリレーにより
常時検出される。モータ２１の駆動電流が設定値
に達すると、シリンダ装置１４によるヘツド１２
等の下降が直ちに停止される。かかる状態におい
てスプリング２２は伸び、ヘツド１２の砥石１１
がワーク１３の加工面に弾性的に押し付けられ
る。このスプリング２２の撓み及びレバー１７の
回動範囲で砥石１１がワーク１３表面の凹凸に追
随して研削加工が行われる。

ここで、スプリング２２の撓み等の範囲ではワ
ーク１３の凹凸面に砥石１１が追随できない場合
は、砥石１１のワーク１３に対する切込み量が適
正値から外れる。これについては、次の作動によ
り自動的に補正される。

すなわち、砥石１１の切込み量が適正値から外
れると、ワーク１３への砥石１１の押付圧力が変
化することで、砥石駆動用モータ２１の駆動電流
が所定値から外れ、この駆動電流の変化は制御装
置３７によつて検出される。

制御装置３７によつて砥石駆動用モータ２１の
駆動電流の変化が検出されると、制御装置３７
は、該駆動電流の変化量に応じた内容の指令信号
をストツパー用モータ３４に送り、該モータ３４
を回転させる。モータ３４の回転により、ヘツド
用ストツパ３３は本体９に対して上下方向へ適量
だけ移動する。

従つて、ストツパ３３は、ワーク１３面が凸部
ならば上昇し、凹部ならば下降する。これに伴い
スライダ１９も上下方向へ移動する。スライダ１
９の上下動によつて、ワーク１３に対する砥石１
１の切込み量が適正な値に修正され、これにより
砥石駆動用モータ２１の電流が所定値に戻る。モ
ータ２１の駆動電流が所定値に保たれると、制御
装置３７よりストツパ用モータ３４に停止指令信
号が送られ、モータ３４の停止によつてヘツド１
２等の動作も停止し、安定した研削加工が精度良
く行われる。

このように、凹凸面を有するワーク１３であつ
ても、ストツパ３３によりヘツド１２が上下方向
に押圧変位し、ワーク１３の凹凸面に応じて砥石
１１が自由に追従することにより、砥石１１の切
込み量が瞬時に自動補正される。

考案の効果 本考案は以上のように砥石のヘツドをレバーを
介して押付手段に取付けてなるから、ワークが凹
凸面を有する異形形状のものであつても、砥石を
常時緩衝的に当てることができる。

従つて、砥石は従来のものに比べてバウンドし
にくくなり、面粗度を確保することができ、また
砥石の寿命を長く維持することができる。

また、押圧駆動手段によつて押付手段が動かさ
れたとしても、押付手段に対し砥石のヘツドはレ
バーを介して取り付けられているので、その動き
は砥石に対し急激に伝わらず、従つて押圧駆動手
段を有する超仕上盤であつても砥石をワークに対
し常時緩衝的に当てることができるものである。

さらに、本考案によれば砥石をその回転方向と
直角な方向にオシレートさせることができるの
で、同じ大きさの砥石であつても加工面積を大き
くすることができる。従つて、面加工精度の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案に係る超仕上盤の
加工機構の一実施例を示し、第１図はその正面
図、第２図は側面図、第３図は砥石のヘツドの垂
直断面図、第４図及び第５図は従来例を示し、第
４図はその正面図、第５図は側面図である。 １１……砥石、１２……ヘツド、１３……ワー
ク、１４……シリンダ装置、１７……レバー、１
９……スライダ、２１……モータ、２２……スプ
リング、２３……軸、２４……カムフオロア、３
０……偏心ピン、３３……ストツパ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. モータで駆動される砥石を有するヘツドと、該
   ヘツドを上記砥石がワークに押付けられる方向へ
   移動させる押付手段と、該押付手段と上記ヘツド
   との間に介装された弾性部材と、上記ヘツドを上
   記押付方向と反対方向へ押圧して変位させる押圧
   駆動手段と、該押圧駆動手段の作動を上記モータ
   の駆動電流に応じて制御する制御装置とを備えて
   なる超仕上盤の加工機構において、上記ヘツドは
   上記押付手段に対し枢着されたレバーの一端に固
   定されており、上記弾性部材は上記ヘツドを上記
   レバーと共にワークの方へ回動させる位置に設け
   られており、上記砥石の軸には筒状のカムフオロ
   アが遊嵌されて該軸と一体化され、上記ヘツドに
   は他のモータで駆動されるカムが設置され、該カ
   ムが上記カムフオロアに係合せしめられているこ
   とを特徴とする上記超仕上盤の加工機構。