JPH09136254A - 溝研削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 想像線で示した縦向きの工具軸１３を実
線で示した横向きの工具軸１３まで９０゜変位させる。
想像線で示した縦向きの工具軸１３の状態で溝研削を実
施し、実線で示した横向きの工具軸１３の状態で砥石１
４のドレッシングを実施する。 【効果】 工具軸を下向き縦向きとして、溝研削を実施
するので、工具軸が重力の影響でたわむ心配がなく、加
工精度が良好となる。また、工具軸を横向きにして、砥
石のドレッシングを実施するので、ドレッシング機構を
簡単に配置できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は軸部材の外周部に長
手溝を加工する溝研削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は無段変速機用固定側プーリの側
面図であり、固定側プーリ１００は軸１０１の一端にス
プライン溝１０２・・・（・・・は複数個を示す。以下同
様。）を備える。前記軸１０１に図示せぬ可動側プーリ
を取付け、この可動側プーリと前記スプライン溝１０２
・・・との間に鋼球を介設することで、可動側プーリの回
転を拘束しつつ軸方向の移動を可能にする。そのための
スプライン溝１０２は鍛造工程で粗加工し、仕上工程で
砥石にて仕上加工する。

【０００３】図１２は従来の横型スプライン溝研削機の
原理図であり、この形式では砥石軸１０４が水平であ
り、この砥石軸１０４の先端に砥石１０５を取付け、こ
の砥石１０５で軸１０１にスプライン溝１０２・・・を研
削する。白抜き矢印は切込方向を示す。また、砥石１０
５が摩耗により断面の形状が許容以上にくずれた場合に
は、図の左上に示したロータリドレッサ１０７と称する
修理手段にて砥石１０５を再研磨する。ロータリドレッ
サ１０７はワーク保持側に取付けられ、一定角度だけ揺
動しつつ再研磨する。

【０００４】図１３は従来の竪型スプライン溝研削機の
原理図であり、この形式では砥石軸１０８が縦向きであ
り、この砥石軸１０８の先端（下端）に砥石１０９を取
付け、この砥石１０９で軸１０１にスプライン溝１０２
・・・を研削する。白抜き矢印は切込方向を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記横型スプライン溝
研削機は、ロータリドレッサ１０７の取付けには好適で
あるものの、砥石軸１０４が水平で且つ片持ち形態で砥
石１０５が保持されているため、砥石１０５が上下方向
に変位しやすく、加工精度上問題がある。

【０００６】この点、竪型スプライン溝研削機は、重力
の影響を受けにくい。しかし、ロートリドレッサ１０７
が取付けにくい。具体的には、ロータリドレッサ１０７
をワーク保持側に取付けたとしても、ロータリドレッサ
１０７の軸を垂直にし且つスイングさせなければなら
ず、ワーク保持側の各要素（主軸台、心押し台など）が
水平に配置されていること及び上下方向へ移動させる機
構を付加する必要があること等から、ロータリドレッサ
１０７の配置は難しい。そこで、本発明の目的は溝加工
精度とドレッサのレイアウトの容易さとの双方を満足し
得る溝研削機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、軸状ワークの一端を把持しつつ一定角度の
割出しをおこなうインデックスユニットと、このインデ
ックスユニットと協働して前記ワークを挟持する心押し
台と、これらインデックスユニット並びに心押し台を保
持するスライダと、このスライダをワークの軸方向また
は軸直角方向に移動可能に且つ水平に保持する移動ベッ
ドと、この移動ベッドをワークの軸直角方向または軸方
向に移動可能に且つ水平に保持する主ベッドと、砥石を
備えた工具軸を高速回転させる工具回転部と、工具軸を
下向きから横向きまで旋回すべく前記工具回転部を水平
な旋回軸にて揺動可能に保持する工具旋回コラムと、横
向きの工具軸に取付けた砥石を整形すべく前記スライダ
側に取付けたドレッシング機構とから溝研削機を構成す
る。

【０００８】工具軸を下向き縦向きとして、溝研削を実
施するので、工具軸が重力の影響でたわむ心配がなく、
加工精度が良好となる。また、工具軸を横向きにして、
砥石のドレッシングを実施するので、ドレッシング機構
を簡単に配置できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る溝研削機の正面図であ
り、溝研削機１は、下部の主ベッド２と、送りねじ３の
作用で主ベッド２上を、レール２ａ及びＶ溝２ｂを介し
て図面表裏方向に水平移動する移動ベッド４と、この移
動ベッド４に組込まれた駆動部６ａ、ボールねじ６ｂ、
ナット６ｃなどからなる送り機構６と、この送り機構６
の作用で前記移動ベッド４上を図面左右方向に水平往復
移動するスライダ７と、このスライダ７上に配置された
インデックスユニット８及び心押し台９と、図上部の工
具旋回コラム１１に水平軸廻りに９０゜揺動可能に支承
された工具回転部１２と、この工具回転部１２の工具軸
１３の先端に取付けた砥石１４と、前記心押し台９に一
体的に取付けたドレッシング手段１６とからなる。ドレ
ッシング手段１６は例えばロータリドレッサである。

【００１０】前記インデックスユニット８は普通旋盤の
主軸台に相当するものであるが、主軸台の様にワークを
高速で回転する機構は備えず、単に１２０゜毎にワーク
を位置決めさせるユニットである。このインデックスユ
ニット８と心押し台９とで図１１で説明したものと同形
のワークＷを挟持すれば、このワークＷを送り機構６の
作用で図左右に移動でき、また前記送りねじ３の作用で
図表裏方向に移動できる。

【００１１】図２は本発明に係る溝研削機の側面図であ
り、主ベッド２上の移動ベッド４は送りねじ３の送り作
用で図左右に移動し、この移動ベッド４上のスライダ７
は、レール４ａ及びＶ溝４ｂを介してボールねじ６ｂの
作用で図表裏方向へ移動し、このスライダ７上の心押し
台９にドレッシング手段１６が一体的に取付けられてい
ることを示す。図では、ドレッシング手段１６の奥に、
工具旋回コラム１１、工具回転部１２、工具軸１３及び
砥石１４がある。

【００１２】図３は本発明に係る工具旋回コラムの要部
拡大図であり、工具旋回コラム１１は大径の旋回軸１１
ａを備える。この旋回軸１１ａの先端に大きな傘部材１
１ｂを取付け、この傘部材１１ｂの先端に工具回転部１
２をボルト１２ａ・・・で固定し、前記旋回軸１１ａを図
示せぬ駆動部で回動することにより、想像線で示した縦
向きの工具軸１３を実線で示した横向きの工具軸１３ま
で９０゜変位させることができる。なお、工具回転部１
２は高速モータを内蔵し、工具軸１３を高速回転させ
る。前記想像線のポジションが「研削位置」、実線のポ
ジションが「ドレッシング位置」である。

【００１３】また、図１には図示しなかったが、工具回
転部１２に、砥石変位検出ユニット２０を備える。この
砥石変位検出ユニット２０の詳細構造は後述するが、工
具軸１３が熱膨張などにより伸びて砥石１４の位置が変
化することがあるので、その変位量を検出する。

【００１４】図４は図１の４矢視図であり、本発明のロ
ータリドレッサ１６の取付け状態を示す。ロータリドレ
ッサ１６は、本実施例では揺動台１７を介して心押し台
９に取付けられ、揺動台１７は図示せぬ揺動手段にて点
Ａを中心に想像線Ｂ→想像線Ｃの間を大きく揺動する。
この揺動台１７に載置されたロータリドレッサ１６は、
モータを内蔵した本体部１６ａと、モータ軸１６ｂの先
端に取付けたディスク１６ｃと、このディスク１６ｃに
植えたチップ１６ｄ・・・とからなる。

【００１５】以上に述べた溝研削機の作用を次に説明す
る。図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る研削工程の説明
図であり、（ａ）はインデックスユニット８と不図示の
心押し台９とで挟持したワークＷを、下向きで縦軸廻り
に高速回転する砥石１４で溝Ｗ１を研削している状態を
示す。（ｂ）は上記（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、ワ
ークＷの溝Ｗ１・・・を砥石１４で研削している模様を示
す。１個の溝Ｗ１を研削したら、（ａ）に示したインデ
ックスユニットで１２０゜回転して、次の溝Ｗ１を砥石
１４に臨ませる。

【００１６】図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るドレッ
シング工程の説明図であり、（ａ）において工具回転部
１２を矢印の如く９０゜回動して工具軸１３及び砥石
１４をドレッシング位置に保持する。矢印の如くロー
タリドレッサ１６を前記砥石１４に近づける。（ｂ）に
おいて、砥石１４にチップ１６ｄを当接し、点Ａ（この
点Ａは図４中の点Ａと同じ。）を揺動中心にしてディス
ク１６ｃを例えば±７０゜揺動しつつ、砥石１４を整形
する。

【００１７】次に、砥石変位検出ユニット２０の説明を
する。図７は本発明に係る砥石変位検出ユニットの断面
図であり、砥石変位検出ユニット２０は、不図示のブラ
ケットにて工具回転部１２に取付けたスリーブ２１と、
このスリーブ２１に軸受２２，２２を介して回転自在に
取付けた旋回軸２３と、この旋回軸２３を駆動するロー
タリシリンダ２４と、旋回軸２３の先端に取付けたレバ
ー状測定子２５と、この測定子２５の位置を検出する第
１センサ２６とからなり、測定子２５は、エア入口２５
ａ、エア通路２５ｂ及びノズル２５ｃを有し、このノズ
ル２５ｃが砥石１４に臨む。即ち、測定子２５はエアマ
イクロメータであって、ノズル２５ｃからエアを噴出す
ると、ノズル２５ｃ前方の物体までの距離に応じてエア
供給圧が変化することから、距離を知ることのできる測
定具である。

【００１８】図８は図７の８矢視図であり、スリーブ２
１をブラケット２７，２８にて工具回転部１２に取付け
たことを示す。ブラケット２８の基部に基準マスタ２９
を備え、また、第１センサ２６から９０゜旋回した位置
に第２センサ３１を備える。測定子２５のノズル２５ｃ
は図では砥石１４の背面に臨んでいるが、測定子２５を
旋回軸２３を中心に図反時計方向に９０゜回動して第２
センサ３１の検出信号に基づいて回動を停止すると、ノ
ズル２５ｃが基準マスタ２５に臨む。

【００１９】図９は本発明の測定子と基準マスタとの関
係を示す図であり、図８の９−９線断面図に測定子２５
を加えた図である。ロータリシリンダ２４の作用で測定
子２５を揺動して、それのノズル２５ｃを基準マスタ２
９に臨ませた状態を示す。測定子２５が基準マスタ２９
に臨むことにより、原点を補正することができる。この
補正後に、図８のようにノズル２５ｃを砥石１４の背面
に臨ませれば、砥石１４の正確な位置を計測することが
できる。

【００２０】図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る砥石
変位検出ユニットとロータリドレッサとの作用説明図で
ある。（ａ）は新品の砥石１４を示し、この砥石１４は
工具軸１３（図９参照）の所定位置に取付けられ、その
ときの中心線Ｌ0を初期中心線Ｌ0と呼ぶ。

【００２１】（ｂ）において、砥石１４が熱膨張等によ
り矢印の如く変位し、そのときの変位量がδであった
とする。この変位量を測定子２５で計測した後、図６に
示したロータリドレッサ１６にて修正加工する。すなわ
ち、図１０（ｂ）の想像線で示した砥石１４をプロフィ
ールを実線の位置まで削る。この結果、実線で示した砥
石１４Ａの歯先の中心線Ｌａは初期中心線Ｌ0からδだ
けオフセットしたことになり、前記変位量δが相殺され
たことになり、精度の良い溝研削がなせる。

【００２２】なお、変位量δが加工精度に影響を及ぼさ
ない程度であれば初期中心線Ｌ0からオフセットさせる
必要はない。この様に、本発明に係るロータリドレッサ
１６は、図６に示した砥石１４を整形するする作用の
他、上記変位量の補正のための修正加工もなす。

【００２３】尚、ドレッシング機構１６は実施例で示し
たロータリドレッサのほか、総型ドレッサであってもよ
い。また、ワークＷは従来技術で述べた固定プーリに限
るものではなく、外周面に長手溝を設ける必要のある軸
状ワークの全てを対象とする。同様に、溝Ｗ１もスプラ
イン溝に限るものではなく、軸外周面に形成する長手溝
の全てを対象とする。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は軸状ワークの一端を把持しつつ一定角
度の割出しをおこなうインデックスユニットと、このイ
ンデックスユニットと協働して前記ワークを挟持する心
押し台と、これらインデックスユニット並びに心押し台
を保持するスライダと、このスライダをワークの軸方向
または軸直角方向に移動可能に且つ水平に保持する移動
ベッドと、この移動ベッドをワークの軸直角方向または
軸方向に移動可能に且つ水平に保持する主ベッドと、砥
石を備えた工具軸を高速回転させる工具回転部と、工具
軸を下向きから横向きまで旋回すべく前記工具回転部を
水平な旋回軸にて揺動可能に保持する工具旋回コラム
と、横向きの工具軸に取付けた砥石を整形すべく前記ス
ライダ側に取付けたドレッシング機構とから溝研削機を
構成し、工具軸を下向き縦向きとして、溝研削を実施す
るので、工具軸が重力の影響でたわむ心配がなく、加工
精度が良好となる。また、工具軸を横向きにして、砥石
のドレッシングを実施するので、ドレッシング機構を簡
単に配置できる。従って、本発明によれば精度のよい溝
研削と、効率のよい砥石のドレッシングとがなせる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る溝研削機の正面図

【図２】本発明に係る溝研削機の側面図

【図３】本発明に係る工具旋回コラムの要部拡大図

【図４】図１の４矢視図であり、本発明のロータリドレ
ッサ１６の取付け状態を示す

【図５】本発明に係る研削工程の説明図

【図６】本発明に係るドレッシング工程の説明図

【図７】本発明に係る砥石変位検出ユニットの断面図

【図８】図７の８矢視図

【図９】本発明の測定子と基準マスタとの関係を示す図

【図１０】本発明に係る砥石変位検出ユニットとロータ
リドレッサとの作用説明図

【図１１】無段変速機用固定側プーリの側面図

【図１２】従来の横型スプライン溝研削機の原理図

【図１３】従来の竪型スプライン溝研削機の原理図

【符号の説明】

１…溝研削機、２…主ベッド、３…送りねじ、４…移動
ベッド、６…送り機構、７…スライダ、８…インデック
スユニット、９…心押し台、１１…工具旋回コラム、１
２…工具回転部、１３…工具軸、１４…砥石、１６…ド
レッシング機構（ロータリドレッサ）、１７…揺動台、
Ｗ…ワーク、Ｗ１…溝（スプライン溝）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸状ワークの一端を把持しつつ一定角度
   の割出しをおこなうインデックスユニットと、このイン
   デックスユニットと協働して前記ワークを挟持する心押
   し台と、これらインデックスユニット並びに心押し台を
   保持するスライダと、このスライダをワークの軸方向ま
   たは軸直角方向に移動可能に且つ水平に保持する移動ベ
   ッドと、この移動ベッドをワークの軸直角方向または軸
   方向に移動可能に且つ水平に保持する主ベッドと、砥石
   を備えた工具軸を高速回転させる工具回転部と、工具軸
   を下向きから横向きまで旋回すべく前記工具回転部を水
   平な旋回軸にて揺動可能に保持する工具旋回コラムと、
   横向きの工具軸に取付けた砥石を整形すべく前記スライ
   ダ側に取付けたドレッシング機構とからなる溝研削機。