JPH09183049A - ワーク加工方法およびその方法を用いた平面研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工ヘッドの自重を軽くすると共に、加工工
具が加工すべきワークに接触して加工を行っているとき
の砥石の押付け力を、加工工具と加工ヘッドの自重を加
えた荷重よりも軽い状態で加工工具又はワークが持つ適
正工具押付け力にして自動的に均一な加工を行い得るよ
うにする。 【解決手段】 ワークテーブル３１に載置固定された加
工すべきワークＷに上下動自在な加工ヘッドである砥石
ヘッド５７を下降せしめると共に砥石ヘッド５７に備え
られた加工工具としての砥石６９を回転せしめて前記ワ
ークＷに砥石６９で加工を行う際、ワークＷに砥石６９
が接触して加工を行っているときの砥石６９の押し付け
力を、砥石６９と砥石ヘッド５７の自重を加えた荷重よ
り軽い状態に調整した条件下でワークＷに加工を行うこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転していない
止った砥石で止ったワークの高さを感知してワークと砥
石位置の関係すなわち、研削開始点を例えば４ｋｇｆ程
度の軽い荷重で感知したのち、エアカット分上昇して砥
石とワークを回転して加工を始めるときに、工具又はワ
ークが持つ適正な工具押付け力に調整して調整した工具
押付け力以上は工具とワーク間に力がかからないように
加工するワーク加工方法およびその方法を用いた平面研
削盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば平面研削盤で回転自在な砥
石でワークの上面を基準に、ある量を研削するには、ま
ず砥石をワークへ当てて、それから研削量、切込量／回
などをセットして自動研削するか、又は手動で目盛りを
見ながら研削するものである。

【０００３】前記砥石を最初にワークに当てる作業が非
常に面倒である。一般に回転している砥石をゆっくりと
ワークに近ずけて研削水の変化とか火花を見て砥石の送
りを止めるが、長時間かかると共に砥石をいため勝ちで
ある。また、止まった砥石では研削水の変化、火花を見
ることができないと共に、砥石ヘッドが重すぎて、ねじ
による送り込み過ぎなどで砥石がつぶれてしまい勝ちに
なる。

【０００４】そこで、上述した砥石をワークに当てる手
段による問題を解決するために、当出願人がすでに提案
した特開平４−２１７４５９号公報が知られている。こ
の該公報による研削盤では砥石軸駆動モータと、送り機
構とからなるメインヘッドと、砥石，砥石軸，軸受部と
からなる加工部とを別体化し、加工部の重量をメインヘ
ッドの重量より極力軽くすると共にスプリングにより加
工部をメインヘッドに半浮上状態で取付け、更にメイン
ヘッドに加工部を強固に固定できるクランパーを設けた
構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の研削盤においては、メインヘッドと加工部とを別体
化したため、このメインヘッドと加工部とを上下動せし
めるのにガイドレールに対してナットを複数にすると共
にメインヘッドナットと加工部ナットを交互に配置取付
なければならない。そのため、研削盤自体が大掛りにな
ると共に複雑な構成となってしまう。

【０００６】また、メインヘッドと加工部とを一体化す
るためにクランパーを設けているから装置自体が複雑化
されてしまう。しかも自重研削するのにメインヘッドと
加工部との合計重量が重たすぎて安全性の面で問題があ
った。

【０００７】この発明の目的は、加工ヘッドの自重を軽
くすると共に、加工工具や加工すべきワークに接触して
加工を行っているときの砥石の押付け力を、加工工具と
加工ヘッドの自重を加えた荷重よりも軽い状態にして工
具やワークの持つ理想的な工具押付け力に設定した接触
力で自動的に均一な加工を行い得るようにしたワーク加
工方法およびその方法を用いた平面研削盤に関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明のワーク加工方法は、ワーク
テーブルに載置固定された加工すべきワークに上下動自
在な加工ヘッドを下降せしめると共に加工ヘッドに備え
られた加工工具を回転せしめて前記ワークに加工工具で
加工を行う際、ワークに加工工具が接触して加工を行っ
ているときの加工工具の押付け力を、加工工具と加工ヘ
ッドの自重を加えた荷重より軽い状態に調整した条件下
でワークに加工を行うことを特徴とするものである。

【０００９】したがって、ワークテーブルに載置固定し
たワークに、加工ヘッドを下降せしめて回転している加
工工具で加工が行われる。そしてワークに加工を行う前
に加工工具の押付け力を加工工具と加工ヘッドの自重を
加えた荷重より軽い状態に調整する。そして加工中に加
工工具へ調整した押付け力以上の押付け力がかかると加
工ヘッドが研削抵抗背分力によって切残し分程上方へ砥
石を持上げる。

【００１０】而して、加工工具の押付け力を予め調整し
て設定した設定値で加工されるため均一な加工が行われ
る。持上げられた分は切残しとなるが、仕上研削（Ｏ研
削）の回数を増しておけば、切残しはなくなり設定寸法
に仕上る。

【００１１】請求項２によるこの発明の平面研削盤は、
上下方向へ延伸したコラムを立設し、このコラムに固定
したテーブル本体に軸受ケースを介して回転自在なスピ
ンドルに装着されたワークテーブルを設け、このワーク
テーブルに研削すべきワークを載置固定した治具をクラ
ンプ自在に設け、前記ワークテーブルの上方に位置すべ
く前記コラムに砥石ヘッドを上下動自在に設け、前記砥
石ヘッドに回転自在な砥石を設けてなる平面研削盤にし
て、前記コラムに固定された送り駆動モータに連結し上
下方向へ延伸したオネジを設け、このオネジがかみあう
メネジの外側をボールスプラインにしボールスプライン
とかみ合うボールスプラインナットを砥石ヘッドに固定
し、ボールスプライン上に前記砥石ヘッドを乗せ、加工
時における砥石の押付け力を砥石と砥石ヘッドの自重を
加えた荷重より軽い状態に調整する調整装置を前記ボー
ルスプラインに設けてなることを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項３によるこの発明の平面研削盤は、
請求項２の平面研削盤において、前記調整装置が、前記
ボールスプラインの上に上方向へ付勢したスプリング
と、このスプリングをガイドしてスプリング力を調整す
る前記オネジの外周に設けられたスプリングガイドと、
前記砥石ヘッドに設けられ前記スプリングの付勢力に抗
して圧力を与えるピストンを内蔵したシリンダと、前記
ボールスプラインを固定せしめるべくボールスプライン
ナットの下部にあってボールスプラインに係合されたナ
ット受けと、前記スプリングガイドを固定せしめるロッ
クナットと、前記ナット受けと前記シリンダの下部とに
設けられ前記砥石がワークに当接したことを検出するワ
ーク接触検出装置と、で構成されていることを特徴とす
るものである。

【００１３】したがって、研削加工すべきワークを治具
でクランプしてワークテーブル上に載置固定してワーク
テーブルを回転させずに、また砥石ヘッドに備えた砥石
を回転させない状態で、ピストンに例えば４ｋｇ／ｃｍ
² 以上の圧力をかけると、ピストンが下降し、スプリン
グをたわめてボールスプラインナットに当って止る。ボ
ールスプラインはスプリングで押し下げられナット受け
を押し下げる力となる。よってボールスプラインとナッ
ト受け間の接触力は小さくなる。すなわち、砥石へ持上
力４ｋｇｆの力を加えるとボールスプラインとナット受
け間に隙間が生じる。すなわち、砥石がワークへ接触す
ると、メインヘッドは止るがボールスプラインはネジで
送られ下降するためボールスプラインとナット受け間に
隙間ができる。この隙間ができるとワーク接触検出装置
のＯＦＦにより下降が止る。このときの砥石とワーク間
の接触力は４ｋｇｆと小さいから砥石もワークも損傷し
ない。

【００１４】次に、砥石とワーク間にエアカット分の隙
間ができるようにオネジを逆転する。ボールスプライン
とナット受は接触し、ワーク接触検出装置がＯＮする。
この状態でピストンを押す圧力を変更する。少し弱の圧
力すなわちワークや工具の持つ理想的な工具押付力に相
当する圧力に変更する。０〜２．５kg／cm² の範囲であ
る。

【００１５】ピストンを押しさげる力が弱いから、ピス
トンは少し上昇し、スプリングはその分少し伸びてボー
ルスプランイを押し下げる力が減少する。したがってボ
ールスプラインとナット受け間の接触力が増す。

【００１６】研削加工時に、送り駆動モータによりオネ
ジを回転せしめるとスプラインナットを介して砥石ヘッ
ドを下降して切込むが、この加工時における砥石の押付
け力を砥石と砥石ヘッドの自重を加えた荷重より軽い状
態で砥石とワークの接触力の理想的な力に減圧弁で予め
調整することにより、砥石がワークに当接して研削加工
を行う。砥石が切れなくなって砥石がワークに支えられ
るとわずかにボールスプラインとナット受け間に切残し
分だけの隙間ができる。砥石とワーク間は設定した力以
上はかからず隙間は切込みに応じてだんだん大きくなる
が、砥石、ワーク共損傷しない

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基いて詳細に説明する。

【００１８】図１，図２および図３を参照するに、平面
研削盤１は上下方向へ延伸して設けられた四角柱形状の
パイプからなるコラム３を備えており、このコラム３の
前側下部（図２，図３において左側下部）には支持フレ
ーム５が取り付けられている。前記コラム３の後側（図
２，図３において右側）および、前記支持フレーム５の
左右側（図３において上下側）にはブラケット７が取付
けられている。この各ブラケット７の下部には脚部９が
取り付けられて、床上に載置固定されている。

【００１９】図４を併せて参照するに、前記コラム３に
おける高さ方向の例えばほぼ真中部分の前部（図２にお
いて左部）には、テーブル本体１１が複数のボルトで固
定されている。このテーブル本体１１の下部にはモータ
ベース１３を介してテーブル回転用の駆動モータ１５が
取付けられている。

【００２０】前記テーブル本体１１内には軸受ケース１
７が装着され複数のボルトで取付けられている。この軸
受ケース１７内には複数のベアリング１９を介してスピ
ンドル２１が回転自在に支承されている。前記駆動モー
タ１５の出力軸２３には駆動プーリ２５が嵌着されてい
ると共に前記スピンドル２１の下部には従動プーリ２７
が嵌着されている。この従動プーリ２７と駆動プーリ２
５とにはベルト２９が巻回されている。前記スピンドル
２１の上部にはワークテーブルとしての一部である円形
状のチャックアダプタ３１Ａが装着されている。

【００２１】チャックアダプタ３１Ａの上へ丸形永磁チ
ャックが固着されている。その上へワークＷを乗せ磁力
吸着する。本例では治具クランプ３１の例でスプリング
３２でクランプエアシリンダにより治具クランプ３１を
持ち上げ開放する。

【００２２】上記構成により、駆動モータ１５を駆動せ
しめると出力軸２３を介して駆動プーリ２５が回転され
る。この駆動プーリ２５の回転によりベルト２９および
従動プーリ２７を介してスピンドル２１が軸受ケース１
７に対して回転されることになる。このスピンドル２１
の回転によりワークテーブルとしての治具クランプ３１
が回転されることとなる。

【００２３】一方、チャックアダプタ３１Ａには丸形永
磁チャック３３がボルトで固定されている。治具クラン
プ３１には例えば図１に示されているように永磁チャッ
ク３３が着脱可能に設けられ、この磁力チャック３３に
研削加工すべきワークＷがクランプされる。また、前記
治具クランプ３１には例えば図２に示されているように
永磁チャック３３が着脱可能に設けられ、研削加工すべ
きワークＷがクランプされる。したがって、治具クラン
プ３１が回転されることにより、磁力チャック３３，治
具３５を介してワークＷが同方向へ回転されることにな
る。

【００２４】前記コラム３にはブラケット３７がボルト
で取付けられている。またブラケット３７は前記コラム
３の前部に前記テーブル本体１１などを囲繞して下部フ
レーム３９の側面にボルトで取付けられている。

【００２５】前記ブラケット３７上にはポンプ４１が設
けられていると共に前記下部フレーム３９内には研削水
を収納した研削水用タンク４３が配置されている。この
研削水用タンク４３と前記ポンプ４１とは配管４５で接
続されている。また、前記テーブル本体１１の図１にお
いて左側には研削加工で使用した研削水を回収するため
の回収用ジョイント４７が設けられており、この回収用
ジョイント４７には回収用配管４９の一端が接続されて
いると共に回収用配管４９の他端は前記研削水用タンク
４３に連通されている。

【００２６】前記下部フレーム３９の上方には上部フレ
ーム５１が設けられており、この上部フレーム５１は前
記コラム３に取付けられている。上部フレーム５１内の
コラム３（図２において左側）には、上下方向へ延伸し
たガイドレール５３が敷設されており、このガイドレー
ル５３には複数のガイド部材５５を介して砥石ヘッド５
７が上下方向へ移動自在に設けられている。

【００２７】この砥石ヘッド５７の上部にはモータフラ
ンジ５９を介して砥石回転用駆動モータ６１が取付けら
れている。前記砥石ヘッド５７内には複数のベアリング
６３を介してスピンドル６５が回転自在に支承されてい
ると共に、このスピンドル６５は前記砥石回転用駆動モ
ータ６１の出力軸６７にキーなどで一体化されている。
前記スピンドル６５の下部には例えばＣＢＮの砥石６９
を備えた砥石取付用カップ７１が複数のボルトで取付け
られている。

【００２８】上記構成により、砥石回転用駆動モータ６
１を駆動せしめると、出力軸６７を介してスピンドル６
５が砥石ヘッド５７に対して回転される。このスピンド
ル６５の回転により砥石取付用カップ７１を介して砥石
６９が同方向へ回転されることになる。

【００２９】図５を併せて参照するに、前記コラム３の
前部内側における上部（図２において左側の上部）には
支持ブロック７３が複数のボルトで取付けられている。
この支持ブロック７３にはモータブラケット７５が複数
のボルトで取付けられていると共に、モータブラケット
７５には送り用駆動モータ７７が設けられている。

【００３０】この送り用駆動モータ７７の出力軸７９に
は駆動プーリ８１が嵌着されている。前記コラム３の図
５において左側上部には軸受ケース８３がボルトで取付
けられていると共に、この軸受ケース８３内には複数の
ベアリング８５を介して上下方向へ延伸したオネジ８７
が回転自在に支承されている。このオネジ８７の上部に
は従動プーリ８９が数個のセットスクリュで固定されて
いる。従動プーリ８９と前記駆動プーリ８１とにはベル
ト９１が巻回されている。

【００３１】上記構成により、送り用駆動モータ７７を
駆動せしめると、出力軸７９を介して駆動プーリ８１が
回転される。この駆動プーリ８１の回転は、ベルト９
１，従動プーリ８９を介してオネジ８７が回転されるこ
とになる。

【００３２】前記オネジ８７には、図５に示されている
ように、ボールスプライン９３Ａを介してボールスプラ
インナット９３が上下動可能に設けられている。このボ
ールスプラインナット９３上には砥石６９の押付け力を
調整する調整装置９５が設けられている。前記ボールス
プラインナット９３のフランジ９３Ｆには調整装置９５
の一部を構成するシリンダ９７が複数のボルトで取り付
けられている。このシリンダ９７内にはピストン９９が
内蔵されている。

【００３３】このピストン９９内にあって、前記ボール
スプラインナット９３の上端に一体化されたスプリング
受け１０１上には上方へ付勢したスプリング１０３が設
けられている。このスプリング１０３の上部には前記ピ
ストン９９内にあってスプリングガイド１０５が設けら
れている。

【００３４】スプリングガイド１０５はピストン９９に
対して上下移動できるネジでかみ合っている。ロックナ
ット１０７はスプリングガイド１０５とピストン９９が
ずれないように一体化するためのロックナットである。

【００３５】ピストン９９に対してスプリングガイド１
０５を回すと、ピストン９９に対してスプリングガイド
１０５はネジで上下する。すなわち、スプリング力を調
整するものである。

【００３６】ワークＷと砥石６９の接触力を４kgf にす
るには砥石ヘッド５７重量のほとんどをスプリング１０
３で持上げておき残り量を４kgf にする。すなわち、上
下送りのボールスプラインナット９３の上にスプリング
１０３を乗せその上に砥石ヘッド５７が乗っている。ス
プリング１０３は砥石ヘッド５７全重量を持上げる力は
なく４kgf ほど不足している。不足分をボールスプライ
ンナット１０３へ固定されているナット受け１１５とス
プラインナット９３のフランジ９３Ｆ端面がストッパで
あり、この間で４kgf の荷重をささえている。このスト
ッパ両面は剛体ゆえボールスプラインナット１０３に対
して砥石５７が上下にふらつくことはない。

【００３７】この状態でオネジ８７を回してボールスプ
ラインナット９３が下降するとストッパと砥石ヘッド５
７も下降する。砥石６９がワークＷに接して止める。ボ
ールスプラインナット１０３はさらに下降する。ストッ
パ面のナット受け１１５とフランジ９３Ｆ端面間に隙間
ができる。隙間ができたことを感知して下降を止める。

【００３８】このとき、砥石６９とワークＷの接触力は
スプリング１０３が伸びてささえているが、砥石ヘッド
５７荷重分よりスプリング力が４kgf 不足している。砥
石６９がワークＷに接触してワークＷと砥石６９間で４
kgf の荷重をささえる。４kgf が良いかどうかは加工す
るワークＷの大きさ、ワークＷのもろさ、砥石６９のも
ろさ、上下案内の条件、ピストン部のシール抵抗等によ
るが、ゴミ，潤滑条件等無視できてなお余裕があり、実
用的と思われる値は４kgf 程度である。この値は調整で
きる。

【００３９】ピストン９９に対してスプリングガイド１
０５を右回転して締め込めば、スプリング１０３を多く
たわせるから砥石ヘッド５７を持上げる力が増してスト
ッパ面が受ける力は減る。よって、砥石６９とワークＷ
間の接触力が減る。

【００４０】前記ピストン９９の上部にはシリンダ室１
０９を形成せしめるためにシリンダフレーム１１１が設
けられている。しかも、このシリンダフレーム１１１は
前記シリンダ９７にボルトで取り付けられている。シリ
ンダ９７と砥石ヘッド５７は図５では一体であるが、別
々に製作してボルトで固定してもよい。前記シリンダフ
レーム１１１にはエア通路１１３が形成されており、こ
のエア通路１１３の一端は前記シリンダ室１０９に連通
されていると共にエア通路１１３の他端は後述するエア
回路に接続されている。

【００４１】前記ボールスプラインナット９３の下部に
ナット受け１１５がボールスプライン９３Ａに設けられ
てナット１１７でロックされている。前記ナット受け１
１５の図５において左側上部にはスプリング１１８を介
してワーク接触検出装置１１９の一部であるドグ１２１
がボルト１２３で取り付けられている。シリンダ９７の
図５において左側下部にはリミットスイッチ１２５が設
けられている。

【００４２】前記シリンダフレーム１１１に設けたエア
通路１１３にエアを供給するエア回路１２４が図６に示
されている。図６において、エア通路１１３には配管１
２７の一端が接続されていると共に配管１２７の他端は
三方弁であるシャトルバルブ１２９の接続部１２９Ａに
接続されている。このシャトルバルブル１２９には別の
２つの接続部１２９Ｂ，１２９Ｃが設けられていると共
に、シャトルバルブ１２９内に圧力回路の反対側の排気
回路を自動的にふさぐ逆止弁１３１が設けられている。

【００４３】前記接続部１２９Ｂには配管１３３の一端
が接続されていると共に配管１３３の他端はソレノイド
ＳＯＬＡを備えた切換弁１３５のＡポートに接続されて
いる。前記配管１３３の途中には減圧弁１３７が設けら
れていると共に、減圧弁１３７を通過した配管１３３に
は圧力計１３９が接続されている。

【００４４】前記接続部１２９Ｃには配管１４１の一端
が接続されていると共に配管１４１の他端は前記切換弁
１３５のＢポートに接続されている。切換弁１３５のＰ
ポートには配管１４３を介して圧力源１４５が接続され
ている。前記切換弁１３５のＴポートには配管１４７を
介して消音器１４９が接続されている。

【００４５】上記構成により、砥石６９を加工すべきワ
ークＷへ押し付けるときの研削圧を調整装置９５で調整
する動作を説明すると、まず図６において、切換弁１３
５のソレノイドＳＯＬＡをＯＦＦにして右側の回路に圧
力をかける。砥石６９とワーク接触圧は減圧弁１３７で
調整される。

【００４６】砥石ヘッド５７などは鋳物であるため、個
々の重量は、バラツキを持つ。よって、砥石６９とワー
クＷの接触力は実測して調整する。

【００４７】まず、砥石６９とワークＷ用の接触力が１
０ｋｇｆでリミットスイッチ１２５がＯＮ，ＯＦＦする
ように減圧弁１３７を調整する。このときの圧力計１３
９の目盛りを読み取り、その値をＡとする。

【００４８】砥石６９とワークＷの接触力は１０kgf を
基準とする。計算がしやすいためと測定荷重として適当
と思われるためである。１０kgf の接触力で研削してい
たら切残しができて止った、と同じ条件をバネ計りで生
じさせて設定する。

【００４９】実際に加工する必要はない。起動しておい
て下降中にバネ計りで砥石ヘッド５７を上方に引いて接
触力４kgf と研削時の砥石６９とワークＷ間の研削押付
力１０kgf のときのＡ値が実測設定できる。

【００５０】「起動」をＯＮすると、ＳＯＬＡがＯＮ
し、配管１４１側に４kg／cm ²の圧力がかかりシャフト
バルブ１２９がＡポート側をふさぐ、配管１２７からピ
ストン９９を押しさげてピストン９９はボールスプライ
ンナット９３に押付けられる。そのときスプリング１０
３が縮められてスプリング受け１０１を押しボールスプ
ライン９３Ａを下方に押す。

【００５１】ボールスプライン９３Ａ上のスプリング１
０３で砥石ヘッド５７は持上げ勝手になるが、ナット受
け１１５とボールスプラインナットフランジ９３Ｆとの
接触部には砥石ヘッド５７の荷重よりスプリング力が４
kgf 程小さいから接触力が４kgf 程残る。

【００５２】下降中にバネ計りで砥石ヘッド５７を上方
に引上げるとボールスプラインナット９３とナット受け
１１５の間に隙間ができ、リミットスイッチ１２５がＯ
ＦＦして下降は止る。この時のばね計り目盛は４kgf で
あるはずである。もし狂っていればロックナット１０７
をゆるめピストン９９に対してスプリングガイド１０５
を回して４kgf に止るように調整する。４kgf にこだわ
る必要はない。２kgfでも、５kgf でもワークＷと砥石
６９の接触時の条件によって変えてもよい。

【００５３】バネ計りで上方に引いてリミットスイッチ
１２５がＯＦＦしたらすぐに力をゆるめると、オネジ８
７が逆転してエアカット分砥石６９を持上げてリミット
スイッチ１２５をＯＮにしようとするが、引いたままで
はリミットスイッチ１２５がＯＮにならないためであ
る。

【００５４】バネ計りで上方に砥石ヘッド５７を引張っ
てリミットスイッチ１２５がＯＦＦしたということは実
研削時には砥石６９が下降してきてワークＷに接触して
リミットスイッチ１２５間に隙間ができてリミットスイ
ッチ１２５がＯＦＦしたことと同じである。よって送り
用駆動モータ７７は止り、エアカット分上昇する。上昇
後砥石６９とテーブルが回転しＳＯＬＡはＯＦＦする。

【００５５】ＳＯＬＡがＯＦＦするとＡポートが圧力側
回路となり、減圧弁１３７で減圧された圧力が配管１３
３からシャフトバルブ１２９に入るチェック弁１３１を
Ｂポート側に押しやりＢポートをふさぎ配管１２７を通
って減圧エアがピストン９９を押す。

【００５６】減圧されているためピストン９９を押し下
げる力は弱い。ピストン９９はスプリング力で押し上げ
られスプリング力とエアによるピストン押下げ力とバラ
ンスするところで止る。ピストン９９とボールスプライ
ンナット９３の接触部に隙間ができる。

【００５７】一方、ボールスプラインナット９３とナッ
ト受け１１５の間の接触力はスプリング力が弱まった分
だけ大きくなる。ここの接触力は起動をＯＮし下降中は
４kgf ，砥石６９がワークＷへ当ると隙間ができるため
０kgf ，エアカット分オネジ８７が逆転しオネジ８７に
かみ合うナットであるボールスプライン９３Ａを持上げ
るから隙間はなくなり４kgf に戻る。

【００５８】次にエアカット分砥石６９を持上げておい
てからＳＯＬＡをＯＦＦするためピストン９９の押しさ
げ力は小さくなり、ボールスプラインナット９３，ナッ
ト受け１１５間の接触力は増加する。この力が研削時の
砥石６９とワークＷ間の最大押付力となる。砥石６９が
良く切れるときはこの値に達しない。

【００５９】この接触力を減圧弁１３７のノブを回して
１０kgf にすればよい。この１０kgf の力が砥石６９と
ワークＷ間にかかる研削時の砥石押付力の最大値であ
り、砥石６９が良く切れているときは、ボールスプライ
ンナット９３とナット受け１１５間で砥石６９の下降を
おさえている。

【００６０】この状態はワークＷがなくても研削してい
る状態と同じであるが、ボールスプラインナット９３と
ナット受け１１５間に１０kgf 全荷重がかかっている。
例えばテーブルが２回転するごとに、０．０００２ｍｍ
切込むとか、設定切込データで切込がかかり、砥石６９
が回りテーブルが回っている。この状態で砥石ヘッド５
７をバネ計りで上方に引くと砥石ヘッド５７が持上る。
オネジ８７にかむボールスプライン９３Ａはそのままで
あるから、リミットスイッチ１２５部に隙間ができ、隙
間が約０．１ｍｍ（リミットスイッチ１２５の作動する
までの押込み量）に達すると機械は停止する。（研削で
０．１ｍｍの切残しは異常に大きい値であるため。）。

【００６１】このときバネ計りが１０kgf になるるよう
に減圧弁１３５を調整する。Ａ＝２kg／cm² 前後に設計
する方が実用上良いようである。「中断上昇」を押し砥
石６９を持上げてから数回くり返せば、ピタリと１０kg
f に圧力調整できる。その時の減圧弁１３５，圧力計１
３９の目盛をＡkg／cm² とする。圧力計１３９のリミッ
トインジケータをＡkg／cm² に合せておくと後で便利で
ある。

【００６２】図５におけるボールスプラインナット９３
におけるフランジ９３Ｆの下面とナット受け１１５の上
面との接触圧を例えば１ｋｇｆ変化させるには、シリン
ダ９７におけるシリンダフレーム１１１のエア通路１１
３に供給される入力圧力を例えば０．０８ｋｇ／ｃｍ²
変化させればよい。すなわち、シリンダ１１１の面積と
入力圧力の関係は、例えば、π（５² −３² ）×Ｐ／４
＝１ｋｇｆであるから、入力圧力Ｐは、Ｐ＝０．０７９
６≒０．０８ｋｇ／ｃｍ² となる。

【００６３】砥石６９の接触力Ｗと入力圧力Ｐとの関係
は、例えばＰ＝Ａ−０．０８（Ｗ−１０）（単位ｋｇ／
ｃｍ² ）である。

【００６４】但し、Ｐ−入力圧＝減圧弁１３７の圧力計
１３９の設定圧（ｋｇ／ｃｍ² ）， Ａ：砥石６９とワークＷとの接触力が１０ｋｇｆ時の圧
力計１３９の目盛り（ｋｇ／ｃｍ² ）， Ｗ：砥石６９とワークＷの接触力（ｋｇｆ） たとえばＡ＝２ｋｇ／ｃｍ² であったと仮定する。接触
力Ｗ＝４ｋｇｆにしたい場合には、Ｐ＝２−０．０８
（４−１０）≒２．５ｋｇ／ｃｍ² となる。また、Ａ＝
２ｋｇ／ｃｍ² で、Ｗ＝２５ｋｇｆにしたい場合には、
Ｐ＝２−０．０８（２５−１０）＝０．８ｋｇ／ｃｍ²
となる。したがって、減圧弁１３７のノブを回し、減圧
弁１３７の圧力計１３９が上記値２．５ｋｇ／ｃｍ² 又
は０．８ｋｇ／ｃｍ² すれば、砥石６９とワークＷ間の
接触圧は４ｋｇｆ又は２５ｋｇｆになる。

【００６５】なお、この発明は、前述した実施の形態の
例に限定されることなく、適宜な変更を行うことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。本実施の形
態の例では平面研削盤を例にとって説明したが、ボール
盤，フライス盤などにも適用可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上のごとき実施の形態の例から理解さ
れるように、請求項１，２，３の発明によれば、ワーク
も工具も回転しない状態でワークテーブルに載置固定し
たワークに、加工工具を下降せしめて例えば４ｋｇｆ程
度の軽い接触力になるように、加工工具が半浮上状態で
ワークと加工工具の接触位置を感知し、少し持上げて接
触していない状態にしてワークと加工工具を共に回転を
始め、半浮上状態を適正工具押付け荷重にして送りをか
け加工する。

【００６７】もし加工工具が切れなくて設定した送り量
分程工具が進まないと、設定した接触力で加工するがき
り残しを生じスプラインナットと砥石ヘッド間に隙間が
生じる。切り残し分はＯ研削回数を多目に設定しておけ
ばＯ研削状態に送り系がなったときに切り残し分をその
まま加工続行する。定寸になったところでスプラインナ
ットと砥石ヘッド間が接触して送りは止り正規のＯ研削
状態となる０送りがあまりにも早すぎて加工中に切残し
が０．１ｍｍ程度たまると、スプラインナットと砥石ヘ
ッド間の隙間が０．１ｍｍできるためワーク接触検出装
置がＯＦＦし機械は停止する。よって、加工工具又はワ
ークが持つ適正な工具押付力で加工でき、加工工具が切
れなくても強引に加工工具を送り込まれることがなく、
極めて安全に極めて高い寸法精度に加工することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施する一実施の形態の平面研削盤
の正面断面図である。

【図２】図１における右側断面図である。

【図３】図２における平面図である。

【図４】図２におけるＩＶ矢視部の拡大断面図である。

【図５】図１におけるＶ矢視部の拡大図である。

【図６】図５におけるシリンダへエアを供給するエア回
路図である。

【符号の説明】

１ 平面研削盤 ３ コラム ３１ ワークテーブル ３５ 治具 ５７ 砥石ヘッド（加工ヘッド） ６９ 砥石（加工工具） ８７ オネジ ９３ ボールスプライン ９３Ａ ボールスプライン ９３Ｆ フランジ ９５ 調整装置 ９７ シリンダ ９９ ピストン １０３ スプリング １０５ スプリングガイド １０７ ロックナット １０９ シリンダ室 １１１ シリンダフレーム １１３ エア通路 １１５ ナット受け １１９ ワーク接触検出装置 １２１ ドグ １２５ リミットスイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークテーブルに載置固定された加工す
   べきワークに上下動自在な加工ヘッドを下降せしめると
   共に加工ヘッドに備えられた加工工具を回転せしめて前
   記ワークに加工工具で加工を行う際、ワークに加工工具
   が接触して加工を行っているときの加工工具の押付け力
   を、加工工具と加工ヘッドの自重を加えた荷重より軽い
   状態で加工工具又はワークが持つ適正工具押付け力に調
   整した条件下でワークに加工を行うことを特徴とするワ
   ーク加工方法。
2. 【請求項２】 上下方向へ延伸したコラムを立設し、こ
   のコラムに固定したテーブル本体に軸受ケースを介して
   回転自在なスピンドルに装着されたワークテーブルを設
   け、このワークテーブルに研削すべきワークを載置固定
   した治具をクランプ自在に設け、前記ワークテーブルの
   上方に位置すべく前記コラムに砥石ヘッドを上下動自在
   に設け、前記砥石ヘッドに回転自在な砥石を設けてなる
   平面研削盤にして、前記コラムに固定された送り駆動モ
   ータに連結し上下方向へ延伸したオネジを設け、このオ
   ネジがかみ合うメネジの外側をボールスプラインにしボ
   ールスプラインとかみ合うボールスプラインナットを砥
   石ヘッドに固定し、ボールスプライン上に前記砥石ヘッ
   ドを乗せ、加工時における砥石の押付け力を砥石と砥石
   ヘッドの自重を加えた荷重より軽い状態に調整する調整
   装置を前記ボールスプラインに設けてなることを特徴と
   する平面研削盤。
3. 【請求項３】 前記調整装置が、前記ボールスプライン
   の上に上方向へ付勢したスプリングと、このスプリング
   をガイドしてスプリング力を調整する前記オネジの外周
   に設けられたスプリングガイドと、前記砥石ヘッドに設
   けられ前記スプリングの付勢力に抗して圧力を与えるピ
   ストンを内蔵したシリンダと前記ボールスプラインを固
   定せしめるべくボールスプラインナットの下部にあって
   ボールスプラインに係合されたナット受けと、前記スプ
   リングガイドを固定せしめるロックナットと、前記ナッ
   ト受けと前記シリンダの下部とに設けられ前記砥石がワ
   ークに当接したことを検出するワーク接触検出装置と、
   で構成されていることを特徴とする請求項２記載の平面
   研削盤。