JPH07314223A - 円筒研削用のアーバー - Google Patents

円筒研削用のアーバー

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Publication number
JPH07314223A
JPH07314223A JP6131012A JP13101294A JPH07314223A JP H07314223 A JPH07314223 A JP H07314223A JP 6131012 A JP6131012 A JP 6131012A JP 13101294 A JP13101294 A JP 13101294A JP H07314223 A JPH07314223 A JP H07314223A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
arbor
cylindrical
support shaft
grinding
Prior art date
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Pending
Application number
JP6131012A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Kato
省二 加藤
Masahiro Tsuchitori
昌弘 土取
Hajime Koga
肇 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Pillar Packing Co Ltd
Original Assignee
Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Pillar Packing Co Ltd filed Critical Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority to JP6131012A priority Critical patent/JPH07314223A/ja
Publication of JPH07314223A publication Critical patent/JPH07314223A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】円筒研削盤の両センターS1,S2間に挟持さ
れる支軸1と、この支軸1を挿通させたワークWの内周
との間に、皿ばね2を介在させて、上記ワークWを支軸
1に対して弾性的に取付ける。 【効果】円筒状のワークWの内外周の同軸度を大幅に向
上させることができる。皿ばね2にワークを嵌合するの
で、内径公差の緩いワークにも適用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、円筒状のワークを、
円筒研削盤の主軸と芯押軸の両センター間に支持する円
筒研削用のアーバーに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、セラミックス軸受等の円筒状ワークの外周の研削に
際しては、一般に円筒研削盤が使用されている。この円
筒研削盤のワーク支持方式は、円筒研削盤の主軸にチャ
ックされたアーバーに、ワークを嵌合するチャックワー
ク方式と、ワークを嵌合したアーバーを、円筒研削盤の
主軸と芯押軸との間で挟持するセンターワーク方式の二
つに大別される。
【0003】ところが、上記チャークワーク方式は、ワ
ークを片持ち支持する方式であるので、ワークの支持剛
性を十分に確保することができない。このため、研削法
線力に抗しきれずに形状精度が低下したり、切り込み量
を大きくできず、研削効率が低下したりするという問題
があった。また、上記センターワーク方式は、ワークの
支持剛性を確保することができるものの、アーバー及び
ワークの公差によって両者間に生じる隙間により、ワー
クの内周と外周の同軸度が悪くなるという問題があっ
た。また、ワークの両端面を押圧することによって、ワ
ークをアーバーに固定する必要があるので、ワークの外
周研削と端面研削とを一度に行うことができない。この
ため、端面については平面研削盤によって別途研削を行
う必要があり、円筒部を基準面として端面の研削を行う
ことができないので、円筒部に対する端面の直角度が悪
いという問題もあった。
【0004】一方、上記アーバーとして、径方向に拡開
可能なコレットを構成したものが提供されている。この
アーバーは、上記コレットを拡開させて、ワークの内周
に張り詰めることにより、当該ワークをアーバーに固定
するものであり、ワークを容易に着脱することができる
という利点がある。しかしながら、構造が複雑であると
共に、個々の構成部品の公差が積み重なって、形状精度
がかなり低下するという問題があった。また、コレット
の内部に侵入した研摩粉により、ワークの支持が不安定
となって、形状精度が低下するという問題も生じてい
た。さらに、油圧によってコレットを拡開させる方式の
ものは、その拡開量が小さいので、ワークの内径公差
を、JISの4級程度(寸法許容差4〜5μm)に抑え
る必要があり、内径公差の緩いワークには適用すること
ができないという問題があった。
【0005】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、円筒状のワークを、センターワーク方式に
て、高精度に研削することができと共に、内径公差の緩
いワークにも適用することができる円筒研削用のアーバ
ーを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1に係る円筒研削用のアーバーは、円筒状のワ
ークを、円筒研削盤の主軸と芯押軸の両センター間に支
持する円筒研削用のアーバーにおいて、上記両センター
間に挟持され、ワークの内周に所定隙間を有して挿通さ
せる支軸と、この支軸とワークの内周との間に張り詰め
て、当該ワークを支軸に対して弾性的に取り付ける弾性
部材とを備えることを特徴とするものである。
【0007】また、請求項2に係る円筒研削用のアーバ
ーは、請求項1記載の円筒研削用のアーバーにおいて、
弾性部材が皿ばねであることを特徴とするものである。
さらに、請求項3に係る円筒研削用のアーバーは、請求
項1記載の円筒研削用のアーバーにおいて、上記支軸に
嵌合された状態で、弾性部材を挟んだ両側位置に設けら
れた、ワークの内径よりも小径のスリーブと、上記支軸
に螺合してスリーブの抜脱を規制する、外形がワークの
内径よりも小さいナット部材とを備えることを特徴とす
るものである。
【0008】
【作用】上記請求項1に係る円筒研削用のアーバーによ
れば、支軸とワークの内周との間に張り詰めた弾性部材
によって、ワークを支軸に対して弾性的に取り付けるこ
とができ、この状態で、当該ワークをセンターワーク方
式で研削することができる。この際、上記ワークを支軸
に対して弾性的に取り付けているで、ワークをアーバー
に対して強固に取り付ける従来方式に較べて、より高精
度に研削することができる。即ち、本願発明者は、鋭意
研究の結果、アーバー自体の剛性や精度を高めたり、ワ
ークをアーバーに対して精密且つ強固に固定したりする
よりも、ワークを支軸に対して弾性的に取り付ける方
が、ワークをより高精度に研削することができるという
知見を得、かかる知見に基づいて本願発明を完成したも
のである。
【0009】請求項2に係る円筒研削用のアーバーによ
れば、弾性部材が皿ばねであるので、その構造をきわめ
て簡素にすることができる。請求項3に係る円筒研削用
のアーバーによれば、上記ナット部材及びスリーブによ
って、弾性部材が支軸から抜脱するのを防止することが
できると共に、上記ナット部材及びスリーブが、ワーク
の内径よりも小さいので、ワークの端面の研削を、円筒
研削盤の砥石の側面を利用して支障なく行うことができ
る。
【0010】
【実施例】以下この発明の実施例について、添付図面を
参照しながら詳述する。図1はこの発明の円筒研削用の
アーバーAの一実施例を示す断面図であり、図2はその
分解斜視図である。上記アーバーAは、円筒状のワーク
Wの内周を挿通する支軸1と、この支軸1に嵌合された
弾性部材としての皿ばね2と、この皿ばね2の軸方向の
遊動を規制するスリーブ3及びナット部材4とによって
構成されている。
【0011】上記支軸1は、円筒研削盤の主軸のセンタ
ーS1と、芯押軸のセンターS2との間に挟持されるも
のであり、その両端面には、センター穴11が形成され
ている。上記支軸1の外径は、ワークWの内径よりも小
さくなるように設定されており、従って、支軸1をワー
クWの内周に挿通した状態で、両者間に隙間が形成され
ることになる。また、上記支軸1の一端部と他端部近傍
には、上記ナット部材4を螺合するためのねじ12が形
成されている。さらに、支軸1の中央部には、スリーブ
3の端面を突き当てるための環状の鍔部13が形成され
ている。
【0012】皿ばね2は、上記支軸1の外周とワークW
の内周との間に張り詰めて、ワークWを支軸1に対して
弾性的に取り付けるものであり、図の場合、ワークWの
両端部近傍に対応させて2個設けられている。上記皿ば
ね2の外径は、ワークWの内径と略同一か、ワークWを
嵌合した状態で径方向に僅かに弾性収縮できる程度に設
定されており、その収縮時の外径は、スリーブ3の外径
よりも大きくなるように設定されている。また、上記皿
ばね2の内周は、支軸1の外周に対して圧入されてい
る。
【0013】スリーブ3は、支軸1に嵌合された状態
で、各皿ばね2を挟んだ両側位置に設けられており、各
スリーブ3は、支軸1に螺合されたナット部材4によっ
て、支軸1から抜脱するのが規制されている。このスリ
ーブ3の外径は、ワークWの内径よりも小さくなるよう
に設定されている。なお、上記皿ばね2の両側のスリー
ブ3どうしは、皿ばね2の収縮を許容できるように、所
定間隔離反されている。また、上記スリーブ3及び皿ば
ね2は、キー等によって支軸1との相対回転が規制され
ている。
【0014】ナット部材4は、スパナ等の工具を係合す
るための平面41を有し、その外形の最大部は、ワーク
Wの内径よりも小さくなるように設定されている。な
お、図面符号中5は、円筒研削盤の主軸の回転をアーバ
ーAに伝達するためのケレである。
【0015】以上の構成であれば、アーバーAの皿ばね
2に、ワークWの内周を嵌合した状態で、支軸1を円筒
研削盤の両センターS1,S2で挟持することにより、
ワークWの外周をセンターワーク方式によって研削する
ことができる。この際、支軸1とワークWの内周との間
に張り詰めた皿ばね2によって、ワークWを支軸1に対
して弾性的に取り付けているので、きわめて良好な研削
精度を確保することができる。例えば、炭化ケイ素焼結
体からなるビッカース硬さ2700のワークW(内径1
8mm、外形27mm、長さ33mm、内径公差JIS
6〜7級)を、上記実施例に係るアーバーAと従来のコ
レット式アーバー(センターワーク方式)とによって、
同一研削条件下で比較試験を行ったところ、従来のアー
バーでは、内周と外周の同軸度が10〜50μmの範囲
で大きくばらつくのに対して、上記実施例に係るアーバ
ーAでは20μm以下と、きわめて高精度且つ安定的に
研削できることが確認された。
【0016】このようにワークWを支軸1に対して弾性
的に取り付けることによって、研削精度が向上するの
は、アーバーAが調整車として機能して、芯なし研削に
近似した研削が行われ、アーバーやワーク自体の精度に
かかわらず、ワークWが全周に亘って常に一定圧で砥石
に押し付けられるためであると推察される。なお、上記
比較試験で用いたアーバーAの皿ばね2は、外径20m
m、内径10.2mm、板厚1mmのDIN2093規
格適合品を、外径18mm、内径11mmに修正したも
のである。
【0017】また、上記アーバーAによれば、スリーブ
3及びナット部材4が、ワークWの内径よりも小さく、
ワークWの端面を円筒研削盤の砥石の側面によって支障
なく研削することができるので、ワークWの外周研削と
端面研削とを、上記円筒研削盤によって一度に行うこと
ができる。このため、実質的にワークWの外周面と端面
の何れか一方の面を基準面として他方の面を研削できる
ことになり、円筒部に対する端面の直角度を高めること
ができる。例えば上記比較試験において、外周研削に連
続して端面研削を行った結果、従来の平面研削盤を用い
た端面研削(両端面を各1回ずつ研削)における直角度
が20〜25μmであるのに対して、5μm以下の直角
度を確保できることが確認された。
【0018】なお、上記同軸度は、ワークWの内周の複
数箇所の真円度を測定して、それぞれの中心点(データ
ム点)を算出し、この中心点を用いて最小二乗法により
仮想中心軸(データム軸)を算出し、ワーク外周につい
ても上記と同様にして仮想中心軸を算出し、これら算出
した内外周のそれぞれの仮想中心軸を用いてJISB0
021の付表に示される同軸度を算出したものである。
また、上記直角度は、ワークWの内周の複数箇所の真円
度を測定して、それぞれの中心点(データム点)を算出
し、この中心点を用いて最小二乗法により仮想中心軸
(データム軸)を算出すると共に、円筒の端面に測定子
を当てて、端面の形状に対応する仮想平面を算出し、こ
れら算出した仮想中心軸と仮想平面軸を用いて、JIS
B0021の付表に示される同軸度を算出したもので
ある。
【0019】さらに、上記アーバーAは、弾性収縮可能
な皿ばね2に対してワークWを嵌合するものであるの
で、その着脱を容易に行うことができると共に、ワーク
Wの支持範囲が広く、内径公差の緩いワークWにも適用
することができる。また、センターワーク方式であり、
ワークWを外段取りによってアーバーAにセットしてお
くことができるので、ワークWのセットを内段取りで行
う必要があるチャックワーク方式に較べて、円筒研削盤
の実働率を高めることができる。しかも、研削粉の侵入
によって研削精度が低下するという従来のコレット式の
アーバーにおける問題点も解消することができる。この
発明の円筒研削用のアーバーは、上記実施例に限定され
るものでなく、例えば、弾性部材として、上記皿ばね2
に代えて、所定の弾性を有する合成樹脂製のリングを使
用すること等、種々の設計変更を施すことができる。
【0020】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る円筒研削
用のアーバーによれば、支軸とワークの内周との間に張
り詰めた弾性部材によって、ワークを支軸に対して弾性
的に取り付けた状態で、円筒研削を行うことができるの
で、同軸度等の研削精度を大幅に向上させることができ
る。また、弾性部材に対してワークを嵌合するものであ
るので、内径公差の緩いワークにも適用することができ
る。
【0021】請求項2に係る円筒研削用のアーバーによ
れば、弾性部材が皿ばねであるので、その構造をきわめ
て簡素にすることができると共に、製造コストを安くす
ることができるという特有の効果を奏する。請求項3に
係る円筒研削用のアーバーによれば、弾性部材が支軸か
ら抜脱するのを防止するスリーブ及びナットが、ワーク
の内径よりも小さいので、ワークの端面を円筒研削盤に
よって支障なく研削することができる。このため、ワー
クの外周研削と端面研削とを、一度に行うことができ、
円筒に対する直角度を良好に確保することができるとい
う特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の円筒研削用のアーバーの一実施例を
示す断面図である。
【図2】図1に示す実施例の分解斜視図である。
【符号の説明】
1 支軸 2 皿ばね(弾性部材) 3 スリーブ 4 ナット部材 A アーバー W ワーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒状のワークを、円筒研削盤の主軸と芯
    押軸の両センター間に支持する円筒研削用のアーバーに
    おいて、 上記両センター間に挟持され、ワークの内周に所定隙間
    を有して挿通させる支軸と、 この支軸とワークの内周との間に張り詰めて、当該ワー
    クを支軸に対して弾性的に取り付ける弾性部材とを備え
    ることを特徴とする円筒研削用のアーバー。
  2. 【請求項2】弾性部材が皿ばねである請求項1記載の円
    筒研削用のアーバー。
  3. 【請求項3】上記支軸に嵌合された状態で、弾性部材を
    挟んだ両側位置に設けられた、ワークの内径よりも小径
    のスリーブと、 上記支軸に螺合してスリーブの抜脱を規制する、外形が
    ワークの内径よりも小さいナット部材とを備える請求項
    1記載の円筒研削用のアーバー。
JP6131012A 1994-05-19 1994-05-19 円筒研削用のアーバー Pending JPH07314223A (ja)

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