JPH0790452B2 - 内面研削盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内面研削盤、特に複数のローラ間で円筒状ワー
クを支持しつつ回転させると共に、該ワークの内周面に
回転する砥石軸に取付けられた砥石を圧接することによ
り、該ワークに研削加工を施すようにした内面研削盤に
関する。

（従来の技術） 一般に内面研削盤には、回転する砥石軸とこれに対向す
るように配設されたワーク保持部とが備えられており、
このワーク保持部としては、例えば特公昭60−12174号
公報や、あるいは実昭開59−97839号公報に記載された
ものがある。

このうち、後者のものは第８図に示すように、ピストン
部１がシリンダ体２に嵌合して進退動可能なプレッシャ
ロータ３と、該プレッシャロータ３と対向して配設され
たフロントプレート４と、円筒状のワーク５の外周に摺
接する複数の駆動ロール6,6とから構成されており、該
駆動ロール6,6によりワーク５の外周を支持しつつ該ワ
ーク５を回転させ、且つ該ワーク５の両端面を上記プレ
ッシャロータ３とフロントプレート４とで押圧保持する
ことにより、該ワーク５の内周面に砥石７を強い力で圧
接させた場合においても、該ワーク５がその軸心方向に
対して傾斜することのないようにして研削加工を施すよ
うになされている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記のような円筒状ワーク５の内周面を研削
する場合には、一般に単位時間当りのワーク５に対する
砥石７の切込み量が大なる荒研削の後に仕上研削を施す
ようにされている。このうち特に、荒研削時において
は、大きな研削力で砥石７をワーク５の内周面に圧接す
る必要があり、この為、砥石７とワーク５の内周面との
間に非常に高い接触圧が発生することになるのである
が、上記のごとくワーク５が荒研削時における大きな研
削力に耐え得るようにプレッシャロータ３とフロントプ
レート４とで強固に保持されていることにより、第９図
に拡大して示すように、荒研削時において砥石７をワー
ク５の内周面に強い力で押し付けた場合には、その反力
により該砥石７を取付けた砥石軸7aに撓みを生じさせる
ことになる。この場合には、砥石７の側面がワーク５の
内周面5aに対して傾斜した状態で接触することになり、
その結果、該ワーク５の内周面5aがテーパ状に研削され
ることになって、例えば、該ワーク５がベアリングの一
部を構成するインナレースのごとく高い仕上精度、特に
内周面の平行度が要求される場合には、甚だ不都合であ
る。また、仕上研削時においても、程度の差こそあれ同
様の問題が発生することになる。

このような問題に対処して、従来においては仕上研削の
後に、ワーク６に対する砥石７の切込みを全く行わず、
砥石軸7aの撓みがなくなるまで該砥石軸を回転させて研
削加工を施す所謂バックアウト工程を設けることによ
り、テーパ状に研削されたワーク５における内周面5aを
修正するようにされている。然しながら、この場合に
は、バックアウト工程分だけ作業時間が長くなって、作
業能率を著しく低下させることになっていた。

更に、内面研削加工に使用される砥石は、当然のことな
がら、ワーク内周面より小径とされているので、砥石自
体の損耗が激しく、然も該砥石が上記のごとく砥石軸の
撓みに起因してワークの内周面に傾斜して圧接されるこ
とにより、該砥石自体が多少なりともテーパ状に変形す
る虞れがある。その為、内面研削加工においては、荒研
削および仕上研削の夫々の研削工程の後に砥石の目立て
および外形の修正を行うドレスアップ工程を必要とし、
これによっても、研削作業時間が長くなって、作業能率
を低下させることになっていた。

そこで本発明は、複数のローラ間で円筒状ワークの外周
を支持し、且つ該ワークの両端面をプレッシャピストン
とバッキングプレートとで押圧挾持するし、この状態で
該ワークを回転させると共に、回転する砥石軸に取付け
られた砥石を該ワークの内周面に圧接することにより、
研削加工を施すようにした内面研削盤において、上記プ
レシャピストンのワークに対する押圧力を研削力に応じ
て変化させる圧力調整機構を設けると共に、この押圧力
の変化に応じて上記バッキングプレートを撓ませること
により、該ワークを傾斜させて該ワークの内周面と砥石
の側面とが絶えず平行に接するようにして研削加工を施
し得る内面研削盤を提供することを目的とする。

（問題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明は次のように構成し
たことを特徴とする。

即ち、円筒状ワークの外周を二つのローラと一つのシュ
ーとで支持し、且つ該ワークの両端面をシリンダ内に摺
動自在に収納されたプレッシャピストンと、これに対向
するように配設されたバッキングプレートとで押圧挾持
し、この状態で該ワークを回転させると共に、該ワーク
の内周面に回転する砥石軸に取付けられた砥石を圧接す
ることにより研削加工を施すようにした内面研削盤にお
いて、上記プレッシャピストンのワークに対する押圧力
を研削力に応じて変化させる圧力調整機構を設ける。そ
して、上記プレッシャピストンを介してワークを該プレ
ッシャピストンに対向するように配設されたバッキング
プレートに押し付けることにより該バッキングプレート
を上記押圧力の変化に対応して撓み得るように支持す
る。これにより、該バッキングプレートとプレッシャピ
ストンとの間で挾持されたワークを、該プレッシャピス
トンの該ワークに対する押圧力に応じて傾斜させるよう
にする。

（作用） 上記の構成によれば、大きな研削力で円筒状ワークに対
して研削加工を施す場合、例えば荒研削時においては、
砥石が該ワークの内周面に強い力で押し付けられること
になり、その反力の影響を受けて該砥石を取付けた砥石
軸が撓むことになる。この場合、上記研削力に応じてプ
レッシャピストンのワークに対する押圧力を圧力調整機
構により変化させると共に、該圧力調整機構により可変
された押圧力に対応して上記バッキングプレートを撓ま
せて該ワークを傾斜させるように構成されているので、
例えば予め上記砥石軸の撓み量、即ち、砥石側面とワー
クの内周面とで形成される傾斜角度に対応すべく、該ワ
ークを傾斜させるように上記圧力値を設定することによ
り、砥石の側面とワークの内周面とが平行に接すること
になって、該内周面がテーパ状に研削されることがな
い。

（実施例） 次に本発明の具体的な実施例を図面に基いて説明する。

第1,2図に示すように、本実施例に係る内面研削盤11
は、ベッド12の一側に固設されたモータ13とこれに一体
の送り用ネジ14により、該ベッド12上を進退動（図面上
左右方向）し得る砥石テーブル15と、同じく該ベッド12
の他側に固設されたモータ16とこれに一体の切込み用ネ
ジ17により、該ベッド12上を上記砥石テーブル15の進退
方向と直交する方向に往復動可能とされた切込みテーブ
ル18とを有する。更に、上記砥石テーブル15上にはモー
タ19が載置固定され、且つこのモータ19により回転され
る砥石軸20の一端に砥石21が一体的に固設されていると
共に、該砥石軸20と対向するようにワーク保持部22が上
記切込みテーブル18上に載置固定されている。

このワーク保持部22は、第３図に拡大して示すように、
上下方向に多数のワーク23、23、…が収納されたインシ
ュート24と、これらワーク23、23、…のうち最下方に位
置するワーク23を上下一対の駆動ローラ25、26と所定位
置に固設されたシュー27との間に押し込むべくシリンダ
28により駆動されるワークプシャ29と、該ワークプッシ
ャ29によりワーク23が上記所定位置い押し込まれる際
に、上記上側の駆動ローラ25を支点30を中心として上方
に回動退避させると共に、ワーク23が押し込まれた際
に、該駆動ローラ25を該ワーク23の外周面に摺接させる
ためのクランプ装置31および該クランプ装置31の駆動手
段としてのクランプ用シリンダ32と、上記一対の駆動ロ
ーラ25,26をベルト33と介して所定方向に回転させるモ
ータ34と、更には、所定位置に押し込まれたワーク23の
両端面を各々押圧挾持するプレッシャピストン35と、こ
れに対向するように配設されたバッキングプレート36と
から構成されることにより、該ワーク23の外周を上下一
対のローラ25,26とシュー27とで支持し、且つその両端
面を上記プレッシャピストン35とバッキングプレート36
とで押圧挾持することにより該ワーク23を回転するよう
にされている。

然して、本実施例においては、第４図に拡大して示すよ
うに、上記プレッシャピストン35は、シリンダ本体37内
に摺動自在に収納されると共に、これに対向するように
配設された上記バッキングプレート36は、その一端36a
のみをボルト38を介して、例えばシリンダ本体37側に固
定支持されることにより、上記プレッシャピストン35を
ワーク23に押し付ける場合の押圧力の大小に応じて、鎖
線で示す状態に撓み得るようにされている。更に、上記
プレッシャピストン35は、ワーク23と共回りするように
構成されている。

また、上記シリンダ本体37の一側には該シリンダ本体37
内に形成された前室39および後室40に夫々通じる圧油給
排用の通路39a,40aが設けられていると共に、該前室39
および後室40への圧油を給排する為の油圧回路は、モー
タ41により駆動されるポンプ42の吐出通路43が接続され
た切換弁44と、該切換弁44から上記後室40および前室39
に夫々至る第1,第２給排通路45,46とで構成されてい
る。そして、上記切換弁44には、上記吐出通路43を第１
給排通路45に連通させ且つ第２給排通路46をドレン通路
47に連通させる第１ポジション44aと、吐出通路43を第
２給排通路46に連通させ且つ第１給排通路45をドレン通
路47に連通させる第２ポジション44bとが設けられてい
る。そして、該切換弁44はソレノイド44cが作動した時
に上記第２ポジション44bをとり、該ソレノイド44cの非
作動時には上記第１ポジション44aをとるようになって
いる。更に上記第１給排通路45上には、切換弁44が第１
ポジション44aをとる時、ポンプ42より給送される圧油
の圧力を調整するための圧力調整弁48が設けられると共
に、切換弁44が第２ポジション44bをとる時、上記シリ
ンダ本体37における後室40内の圧油を速やかにドレン通
路47へ排出させるための逆止弁49が設けられている。

尚、上記吐出通路43上にフィルタ50が設けられていると
共に、第１給排通路45上には上記圧力調整弁48で調整さ
れた圧油の圧力を測定する為の圧力計51が設けられてい
る。

ここで、上記圧力調整弁48を制御するための制御手段に
ついて説明すると、第５図に示すように、この制御手段
は、例えば荒研削加工あるいは仕上研削加工に応じて予
め設定した夫々に適した設定圧力に対応する信号a₁ある
いはa₂を出力する圧力設定器60と、砥石21のワーク23に
対する切込み量、あるいは切込みテーブル18の送り量等
を検出することにより、スイッチ61を切換える切込み量
検出装置62と、該スイッチ61を切換えることにより選択
された上記出力信号a₁，a₂いずれかが入力されることに
より、圧力調整弁48を上記いずれかの出力信号に対応し
た圧力の油圧を発生させるように作動する制御装置63と
から構成されている。これにより、上記荒研削加工時と
仕上研削加工時とに応じて夫々に適した油圧で上記とシ
リンダ本体37内のブレッシャピストン35をワーク23の端
面に押圧するようにされている。

上記の構成によれば、駆動ローラ25を支点30を中心とし
て上方に回動退避させた状態で、ワークプッシャ29によ
りワーク23を押し込み、次いで、上記駆動ローラ25をク
ランプ装置31により下降させて該ワーク23の外周に摺動
させることにより、該ワーク23が上下一対の駆動ローラ
25,26とシュー27との間で支持され且つ回転されること
になる。この時、モータ41を駆動してポンプ42を作動さ
せると、切換弁44が第１ポジション44aにあるので、ポ
ンプ42の吐出通路43が第１給排通路45に、第２給排通路
46がドレン通路47に夫々連通されることにより、ポンプ
42からの圧油がシリンダ本体37の後室40に供給され、プ
レッシャピストン35がワーク23の端面を押圧することに
なって、第４図に示すごとく、該ワーク23が該プレッシ
ャピストン35とバッキングプレート36との間で押圧挾持
されることになる。この状態において、砥石テーブル15
を前進させることにより、回転する砥石軸20の先端に取
付けられた砥石21をワーク23の内周面に接触させると共
に、切込みテーブル18を前進させて該切込みテーブル18
上に載置されたワーク保持部22の全体を移動させること
により、該ワーク23の内周面を上記砥石21の側面に押し
付けて研削加工が施されるのであるが、第６図（イ）に
示すように、例えば、荒研削時において大きな研削力で
上記ワーク23の内周面を砥石21の側面に強く押し付ける
と、該砥石21を取付けた砥石軸20に撓みを発生させるこ
とになる。その為、ワーク23の内周面に対して砥石21の
側面が傾斜状に接触することになり、この状態で研削加
工を行うと該ワーク23の内周面がテーパ状に研削される
ことになる。然し乍ら、本実施例においては、第６図
（ロ）で示すように、シリンダ本体37における後室40側
へ供給される圧油の圧力を研削力の大小即ち、荒研削と
仕上研削とに応じて変化させるようになされているの
で、例えば荒研削時において、ワーク23の内周面に砥石
21が強い力で押し付けられる場合には、上記圧力を高め
て、上記シリンダ本体37内に摺動自在に収納されたプレ
ッシャピストン35を強い力でワーク23の端面に押し付け
られることになる。これに伴って、該ワーク23がバッキ
ングプレート36を押圧することになるのであるが、この
バッキングプレート36は片側36aのみを固定支持されて
いることにより、上記プレッシャピストン35のワーク23
に対する押圧力に応じて図示のごとく撓ませられること
になる。その結果、上記プレッシャピストン35とバッキ
ングプレート36との間で挾持されたワーク23が傾斜され
ることになる。この時、上記砥石軸20の撓み量、即ち、
砥石側面とワーク23の内周面とで形成される傾斜角度に
対すべく、該ワーク23を傾斜させるように予め上記プレ
ッシャピストン35の該ワーク23に対する押圧力、即ち、
上記油圧力が設定されていることにより砥石21の側面と
ワーク23の内周面が絶えず平行に接することになって、
該内周面がテーパ状に研削されることがない。

尚、上記圧力調整弁48の制御手段を第７図に示すように
構成しても良い。この制御手段は、砥石軸20の撓み量あ
るいは該砥石軸20を回転させるモータ19の消費電力等の
研削力を検出し、且つ該研削力の大小に応じた信号a₃を
出力する研削力検出装置70と、該研削力検出装置70より
の出力信号a₃が入力されることにより、上記研削力に応
じた油圧を発生させるように圧力調整弁48を作動させる
制御装置71とから構成されている。これによれば、荒研
削加工あるいは仕上研削加工といった各研削工程にかか
わりなく研削力の変化に応じて連続的に油圧を変化させ
ることができる。

（発明の効果） 以上のごとく本発明は、円筒状ワークを二つのローラと
一つのシューとで支持し、且つ該ワークの両端面をシリ
ンダ内に摺動自在に収納されたプレッシャピストンと、
これに対向するように配設されたバッキングプレートと
で押圧挾持し、この状態で該ワークを回転させると共
に、該ワークの内周面に回転する砥石軸に取付けられた
砥石を圧接することにより、研削加工を施すようにした
内面研削盤において、上記プレッシャピストンのワーク
に対する押圧力を研削力に応じて変化させる圧力調整機
構を設けると共に、上記バッキングプレートを該プレッ
シャピストンの押圧力に応じて撓ませることにより、こ
れらプレッシャピストンとバッキングプレートとの間で
押圧保持された上記ワークを傾斜させるようにしたか
ら、予め研削力の大小により変化する砥石軸の撓み量、
即ち、砥石側面とワークの内周面とで形成される傾斜角
度に対応すべく、該ワークを傾斜させるように上記圧力
値を設定することにより、砥石の側面とワーク内周面と
が絶えず平行に接することとなって、該内周面がテーパ
状に研削されることがない。その結果、ワークに良好な
研削加工を施し得て、仕上精度の高い優れた製品を得る
ことができる。

更に、本発明の内面研削盤を使用することにより、従来
のごとく仕上研削の後にワーク内周面のテーパ補正を行
うためのバックアウト工程が不要となって、この種研削
加工時間を大幅に短縮できることになる。その結果、作
業能率が著しく向上することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の内面研削盤の概略を示す正面図、第
２図は、同じく概略平面図、第３図は第１図III−III線
によりみたワーク保持部の拡大図、第４図は第３図IV−
IV線よりみたワーク保持部の要部拡大断面図および該ワ
ーク保持部を駆動する為の油圧回路図、第５図は本実施
例における圧力調整弁の制御手段の一例を示すブロック
図、第６図は、本実施例の研削加工状態を示す要部拡大
断面図、第７図は、本実施例における圧力調整弁の他の
制御手段を示すブロック図、第８図は従来の内面研削盤
におけるワーク保持部の要部断面図、第９図は、従来の
研削加工時におけるワークと砥石との接触状態を示す断
面図である。 21…砥石、23…ワーク、35…プレッシャピストン、36…
バッキングプレート、37…シリンダ本体、48…圧力調整
弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状ワークの外周を二つのローラと一つ
   のシューとで支持し、且つ該ワークの両端面をシリンダ
   内に摺動自在に収納されたプレッシャピストンと、これ
   に対向するように配設されたバッキングプレートとで押
   圧挾持し、この状態で該ワークを回転させると共に、該
   ワークの内周面に回転する砥石軸に取付けられた砥石を
   圧接することにより、研削加工を施すようにした内面研
   削盤であって、上記プレッシャピストンのワークに対す
   る押圧力を研削力に応じて変化させる圧力調整機構が設
   けられていると共に、上記バッキングプレートが上記押
   圧力に応じてワークを傾斜させるべく撓み得るように支
   持されていることを特徴とする内面研削盤。