JPH0524250U

JPH0524250U - 研削加工機

Info

Publication number: JPH0524250U
Application number: JP7998091U
Authority: JP
Inventors: 勳木下
Original assignee: 帝人製機株式会社
Priority date: 1991-09-05
Filing date: 1991-09-05
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】ベッド本体13が研削液によって熱変化（膨張
あるいは収縮）しても、ワーク22を工具25によって高精
度で研削する。【構成】ベッド本体13が研削液によって加熱あるいは
冷却され膨張あるいは収縮すると、ワーク22と工具25と
が規定位置からずれるが、このとき、検出センサ40によ
って、低膨張材料（殆ど熱変化しない）からなる検出ロ
ッド33との間の距離を測定し、この測定結果に基づいて
研削ユニット24を移動させ、ワーク22と工具25とを規定
位置に近付ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ワークを研削ユニットの先端に設けられた工具によって研削加工する研削加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば等速ボールジョイントのアウターレースのようなワークの内面に多数の溝を研削加工する研削加工機としては、特開昭58ー 40214号公報に記載されているようなものが知られている。このものは、ベッド部およびベッド部に設けられワークを支持する第１支持部並びにベッド部に第１支持部から離れて設けられた第２支持部を有するフレームと、第１支持部に支持されたワークと、第２支持部に移動可能に支持されるとともにワークに対して接近離隔することができ、先端にワークを研削する工具を有する研削ユニットと、を備えたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

そして、このような研削加工機によってワークの研削加工を行う場合には、ノズルから研削液を工具、ワークに噴射することが行われているが、このノズルから噴射された研削液は、噴射時に圧力エネルギーが熱エネルギーに変換し、しかも、研削加工により工具、ワークに発生した熱を吸収するため、60〜80℃程度まで加熱される。しかしながら、このように高温となった研削液は一旦ベッド部上に落下するとともに、該ベッド部上を流過して該ベッド部を加熱するため、ワークを支持している第１支持部と研削ユニットを支持している第２支持部との間のベッド部が熱膨張し、ワークと研削ユニットの工具とが、規定位置から例えば 60〜70ミクロン程度ずれ（ここでは離隔し）、研削不良が発生することがあるという問題点があった。

【０００４】この考案は、ベッド部が研削液により熱変化しても、ワークを高精度で研削することができる研削加工機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このような目的は、ベッド部およびベッド部に設けられワークを支持する第１支持部並びにベッド部に第１支持部から離れて設けられた第２支持部を有するフレームと、第２支持部に移動可能に支持されるとともにワークに対して接近離隔することができ、先端にワークを研削する工具を有する研削ユニットと、工具によってワークを研削するとき、研削液を工具、ワークに噴射してこれらを冷却するノズルと、を備え、工具、ワークを冷却して高温となった研削液はベッド部上に落下して該ベッド部上を流過する研削加工機において、基端部が第１または第２支持部のいずれか一方に固定され、第２または第１支持部の残り他方に向かって延びるととともに低膨張材料から構成された検出ロッドと、第２または第１支持部の残り他方に取り付けられ、前記検出ロッドの先端部との間の距離を測定し、該測定結果に基づいて研削ユニットをワークに対して接近離隔させることによりワークに対する工具の位置を微調整する検出センサと、を設けることにより達成することができる。

【０００６】

【作用】

今、第１支持部によって支持されたワークを第２支持部によって支持された研削ユニットの工具によって研削しているとする。このとき、ノズルから工具、ワークに向かって研削液が噴射されるが、この研削液は、ノズルから噴射されるとき、圧力エネルギーが熱エネルギーに変換することで加熱され、しかも、ワークを工具で研削することにより発生した熱を吸収することでさらに加熱される。そして、このように加熱された研削液はベッド部上に落下した後該ベッド部上を流過するため、ベッド部はこの研削液により加熱される。この結果、第１、第２支持部間のベッド部が熱膨張し、ワークと工具とが規定位置からずれる（ワークと工具とが相対的に離隔する）。このとき、第２または第１支持部の残り他方に取り付けられた検出センサが、第１または第２支持部のいずれか一方に固定された検出ロッドの先端部との間の距離を測定するが、この検出ロッドは低膨張材料から構成され、加熱されても殆ど膨張しないため、前記測定結果から第１、第２支持部間のベッド部の膨張量または膨張率が検出される。このような結果に基づいて研削ユニットをワークに対して接近させ、ワークと工具とを規定位置に近付くよう微調整する。これにより、ワークに対する研削加工が高精度となる。なお、ベッド部が冷却されたときは、前述とは逆に研削ユニットはワークから離隔し、ワークと工具との位置が微調整される。

【０００７】また、請求項２に記載のように構成すれば、検出ロッドの撓みが防止され、ベッド部の熱膨張量（率）の検出精度が向上する。さらに、請求項３に記載のように構成すれば、検出センサに検出誤差が生じる事態を防止することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図１、２、３において、11は研削加工機であり、この研削加工機11はフレーム12を有する。このフレーム12は上面が水平または傾斜したベッド部としてのベッド本体13と、このベッド本体13の外縁部に取り付けられたカバープレート14と、ベッド本体13の上面に固定され上下方向に延びる第１支持部としての第１支持体15と、第１支持体15より後方のベッド本体13上に該第１支持体15から離れて固定され上下方向に延びる第２支持部としての第２支持体16と、から構成されている。

【０００９】第１支持体15の上端部にはクランク状の揺動体19が揺動可能に支持され、この揺動体19にはワークチャック部20が設けられている。また、この揺動体19には揺動軸21が連結され、この揺動軸21は図示していないモータにより回動される。22 はワーク、例えば等速ボールジョイントのアウターレースであり、このワーク22 は前記ワークチャック部20に把持されている。

【００１０】前記第２支持体16の上端部には第１支持体15に向かうに従い下方に傾斜した研削ユニット24が摺動可能に支持され、この研削ユニット24は図示していない、例えばサーボモータ、ネジ機構によって長手方向に移動され、第１支持体15、詳しくはワーク22に対して接近離隔する。この研削ユニット24は第１支持体15に接近する先端部に研削用の工具25、例えば研削砥石を有し、この工具25は図示していないモータにより回転される。そして、この工具25は前記ワーク22の内面を研削して多数本の溝を形成することができる。前記研削ユニット24上には噴射ユニット27が取り付けられ、この噴射ユニット27はその先端部に研削液を噴射するノズル28を有する。そして、前記工具25によってワーク22を研削する際、このノズル 28から低温の研削液が工具25、ワーク22に向かって噴射される。また、この噴射された研削液は前述したベッド本体13上に落下した後、該ベッド本体13上を流過し、その後、冷却器に送られて冷却され、再び噴射ユニット27に供給される。

【００１１】 31は第１支持体15の側面にボルト32により固定されたブラケットであり、このブラケット31には検出ロッド33の基端部が挿入されてボルト30により固定されている。この検出ロッド33は第２支持体16に向かって水平に延び、また、低膨張材料から構成されている。ここで、低膨張材料とは、線膨張係数が 1.5×10^-6／℃ 以下であるもの（炭素鋼の線膨張係数は11×10^-6／℃程度）をいい、例えばインバー（ INVAR）、スーパーインバー（SUPER INVAR）、セラミック等が挙げられる。なお、この検出ロッド33の先端には調整ロッド34がねじ込まれ、この調整ロッド34はナット35により回り止めされている。一方、第２支持体16に側面にはボルト38により断面コの字形をした支持ブロック39が固定され、この支持ブロック 39の一端部には前記検出ロッド33の先端部が摺動可能に挿入されている。また、支持ブロック39の他端部には調整ロッド34の先端面に対向する検出センサ40が取り付けられ、この検出センサ40は調整ロッド34の先端との間の距離を測定することにより、検出ロッド33の先端との間の距離を測定する。この検出センサ40としては、例えば渦電流式の変位センサが用いられ、この検出センサ40は測定結果を数mVのアナログ信号として、前記研削ユニット24を移動させるサーボモータに出力する。この結果、サーボモータは前記検出センサ40からの出力信号に基づいて作動し、研削ユニット24をワーク22に対して接近離隔させることにより、ワーク 22と工具25との位置を微調整する。なお、検出センサ40と調整ロッド34との間の初期距離は、調整ロッド34のねじ込み位置を調整することで、例えば 0.5mmにセットされる。45は第２支持体16の側面に取り付けられたカバーであり、このカバー45は支持ブロック39、詳しくは検出センサ40の周囲を囲んでいる。この結果、前記検出センサ40は研削液の飛沫、研削により生じる粉塵等から遮断され、検出誤差の発生が防止される。

【００１２】次に、この考案の一実施例の作用について説明する。この実施例の研削加工機11を用いてワーク22を研削加工する場合には、まず、ワーク22を揺動体19のワークチャック部20に装着した後、揺動軸21を回動させてワーク22を研削開始位置まで移動させる。次に、研削ユニット24をワーク22に接近させ、工具25を研削開始位置まで移動させるとともに回転させる。このとき、噴射ユニット27を作動してノズル28から研削液を工具25、ワーク22に噴射する。次に、揺動軸21を回動させると、工具25はワーク22の内面を研削し溝を形成する。

【００１３】このとき、前記ノズル28から噴射された研削液は、噴射時に圧力エネルギーが熱エネルギーに変換することで加熱され、しかも、ワーク22を工具25で研削することにより発生した熱を吸収することでさらに加熱され、例えば60〜80℃程度となる。そして、このように加熱された研削液はベッド本体13上に落下した後該ベッド本体13上を流過するため、ベッド本体13はこの研削液により加熱される。この結果、第１、第２支持体15、16間のベッド本体13が熱膨張し、ワーク22と工具 25との位置が規定位置からずれる（この場合にはワーク22と工具25とが規定位置から例えば60〜70ミクロン程度離隔する）。このとき、第２支持体16に取り付けられた検出センサ40が、第１支持体15に固定された検出ロッド33、詳しくは調整ロッド34の先端面との間の距離を測定し、その測定結果を研削ユニット24移動用のサーボモータに出力する。ここで、検出ロッド33は前述のように低膨張材料から構成されているため、加熱されても殆ど膨張せず、これにより前記測定結果から第１、第２支持体15、16間のベッド本体13の膨張量または膨張率が検出される。そして、前記サーボモータの作動により研削ユニット24はワーク22に対して前記膨張量（率）にほぼ見合う距離だけ接近し、ワーク22と工具25とが規定位置に近付くよう微調整される。このように、ベッド本体13の熱膨張に応じてワーク22 と工具25との位置が微調整されるので、加工精度が向上する。また、このとき、検出ロッド33の他端部が支持ブロック39に摺動可能に支持されているので、検出ロッド33の自重による撓みが防止され、ベッド本体13の熱膨張量（率）の検出精度が向上する。また、ベッド本体13が前述のように加熱されている状態において、研削作業が終了すると、流過する研削液の温度が低下するため、ベッド本体13 が熱収縮するが、このときには検出ロッド33の先端（調整ロッド34の先端）と検出センサ40との間の距離が狭くなる。この距離を検出センサ40が測定し、その測定結果を研削ユニット24に出力してワーク22と工具25とを熱収縮量（率）に応じて離隔させ、ワーク22と工具25とを規定位置に近付くよう微調整する。

【００１４】なお、前述の実施例においては、検出ロッド33の基端部を第１支持体15に固定するとともに第２支持体16に向かって延在させ、一方、検出センサ40を第２支持体16に取り付けたが、この考案においては、検出ロッド33の基端部を第２支持体16に固定するとともに第１支持体15に向かって延在させ、一方、検出センサ40 を第１支持体15に取り付けるようにしてもよい。また、前述の実施例においては、フレーム12を３個の部材、即ちベッド本体13、第１、第２支持体15、16を互いに連結することで構成したが、この考案においては、これらを一体的に結合して構成してもよい。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、ベッド部が研削液により熱変化しても、ワークを高精度で研削することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す正面図である。

【図２】その左側面図である。

【図３】図１のＩーＩ矢視断面図である。

【符号の説明】

11…研削加工機 12…フレーム 13…ベッド部 15…第１支持部 16…第２支持部 22…ワーク 24…研削ユニット 25…工具 33…検出ロッド 39…支持ブロック 40…検出センサ 45…カバー

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベッド部およびベッド部に設けられワーク
を支持する第１支持部並びにベッド部に第１支持部から
離れて設けられた第２支持部を有するフレームと、第２
支持部に移動可能に支持されるとともにワークに対して
接近離隔することができ、先端にワークを研削する工具
を有する研削ユニットと、工具によってワークを研削す
るとき、研削液を工具、ワークに噴射してこれらを冷却
するノズルと、を備え、工具、ワークを冷却して高温と
なった研削液はベッド部上に落下して該ベッド部上を流
過する研削加工機において、基端部が第１または第２支
持部のいずれか一方に固定され、第２または第１支持部
の残り他方に向かって延びるととともに低膨張材料から
構成された検出ロッドと、第２または第１支持部の残り
他方に取り付けられ、前記検出ロッドの先端部との間の
距離を測定し、該測定結果に基づいて研削ユニットをワ
ークに対して接近離隔させることによりワークに対する
工具の位置を微調整する検出センサと、を設けたことを
特徴とする研削加工機。
【請求項２】第２または第１支持部の残り他方に支持ブ
ロックを設けるとともに、この支持ブロック内に検出ロ
ッドの先端部を摺動可能に挿入させた請求項１記載の研
削加工機。
【請求項３】第２または第１支持部の残り他方に、検出
センサを研削液の飛沫等から遮断するカバーを設けた請
求項１記載の研削加工機。