JPH106226A - 研削砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被研削物の荒研削から仕上げ研削までの一連
の研削をＮＣ研削盤の無人運転（ＮＣ自動運転）により
効率よく、しかも高精度にて行えるようにしたＮＣ研削
盤用の研削砥石を提供することである。 【技術手段】ＮＣ研削盤ＣのＮＣ指令（ＮＣ信号）によ
り少なくとも上下に移動すると共にその上下移動範囲内
における適宜の上下移動位置において更に上下微動を繰
り返す動きを成すスピンドル１に装着されて、作業テー
ブル２上にセットされた被研削物Ｂの輪郭加工面B-1 ，
B-2 に沿わせながら該加工面B-1 ，B-2 の研削加工を行
う研削砥石Ａであって、スピンドル１に装着する砥石軸
A-3 に、その軸方向に適宜の間隔をおいて荒研削砥石A-
1 と仕上げ研削砥石A-2 とを同軸一体に取り付けて、被
研削物Ｂの荒研削と仕上げ研削との双方の研削を行える
ようにしたことである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ＮＣ指令（ＮＣ信
号）により少なくとも左右・前後に移動する作業テーブ
ルと上下に移動するスピンドルとを備え、この作業テー
ブル並びにスピンドルの前記移動と該スピンドルの回転
とによって作業テーブル上にセットされている被研削物
の内側輪郭加工面、外側輪郭加工面等を研削加工するＮ
Ｃ研削盤に用いられる研削砥石に係り、特に荒研削と仕
上げ研削との双方を行えるようにした研削砥石に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の研削砥石は目が粗いも
のが荒研削用で、目が細いものが仕上げ研削用である。
つまり、被研削物を削る砥粒の大小によって荒研削用と
仕上げ研削用とに分けられ、荒研削用は深めの研削代
（切込み量）で能率よく研削を行い。そして、仕上げ研
削用は高精度の寸法精度と面精度にて研削を行うもので
ある。ところで、従来から行われている一般的な研削加
工では、荒研削用と仕上げ研削用との中間の大きさを有
する砥粒からなる所謂荒・仕上げ併用の研削砥石を用い
て荒研削と仕上げ研削との双方を行ったり（以下、前者
と称する）、或いは深めの研削代（切込み量）等で能率
良い研削が得られる目が粗い本来の荒研削用の砥石を用
いて荒研削を行った後に、荒研削用の砥石を研削盤から
取り外して目が細い本来の仕上げ研削用の砥石を研削盤
に装着すると言った砥石の取り替えを行って仕上げ研削
を行ったり、更には荒研削用の砥石を装着した研削盤
と、仕上げ研削用の砥石を装着した研削盤との２台の研
削盤を用いて被研削物の荒研削と、仕上げ研削を行って
いた（以下、後者と称する）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した前
者の研削加工では目が粗い本来の荒研削用の砥石を用い
た場合に比べて研削代（切込み量）を深くできないこと
から、研削能率が悪く、時間が掛かる。そして、仕上げ
研削においては目が細い本来の仕上げ研削用の砥石を用
いた場合に比べて目が粗い分、高い仕上げ精度が望めな
い問題を有する。

【０００４】一方、後者の研削加工においては荒研削用
の砥石から仕上げ研削用の砥石へとその取換えが必要と
なる。つまり、荒研削が終了又は仕上げ研削が終了する
毎に、面倒で手間の掛かる砥石の取換え作業が必要とな
り、作業者に与える負担も大きいものであった。又、荒
研削が終了した研削盤から仕上げ研削用の砥石を装着し
たもう１台の研削盤へと被研削物をセットし変える面倒
で時間が掛かる作業テーブルに対する被研削物の芯合せ
が必要となる。つまり、荒研削が終了した被研削物の芯
合せ作業には高精度の仕上げ研削を望む程、高い芯合せ
精度が要求されるものであることから、被研削物のセッ
ト変え段取り作業にはかなりの時間と労力が必要とな
り、作業者に与える負担は上記砥石の取換えよりも更に
大きいものである。要するに、後者の場合においては荒
研削から仕上げ研削までの一連の研削を行うためには作
業者の手作業による砥石の取換え段取りや被研削物のセ
ット変え段取りを行わなければならないために、作業能
率が極めて悪く、しかもＮＣ研削盤の本来のＮＣ機能に
よる無人運転（ＮＣ自動運転）を行うことができない。
又、設備に経費が掛かる等の問題を有していた。

【０００５】本発明はこの様な従来事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とする処は、被研削物の荒研削から
仕上げ研削までの一連の研削をＮＣ研削盤の無人運転
（ＮＣ自動運転）により効率よく、しかも高精度にて行
えるようにしたＮＣ研削盤用の研削砥石を提供すること
である。

【０００６】

【課題を達成するための手段】課題を達成するために本
発明は、ＮＣ研削盤のＮＣ指令（ＮＣ信号）により少な
くとも上下に移動すると共にその上下移動範囲内におけ
る適宜の上下移動位置において更に上下微動を繰り返す
動きを成すスピンドルに装着されて、作業テーブル上に
セットされた被研削物の輪郭加工面に沿わせながら該加
工面の研削加工を行う研削砥石であって、スピンドルに
装着する砥石軸に、その軸方向に適宜の間隔をおいて荒
研削砥石と仕上げ研削砥石とを同軸一体に取り付けてな
ることを要旨とする。上記ＮＣ指令とは、ＮＣ装置の中
央処理装置（ＣＰＵ）に接続されているメモリに被研削
物の輪郭加工面の各種の加工条件に応じて予め記憶され
ている制御プログラム等の各種の入力データに基づい
て、研削砥石を独自自動回転可能に支持するスピンドル
の回転数（ｒｐｍ）、そしてその上下方向即ちＺ軸方向
の移動範囲、特に上昇待機位置から作業テーブル上にセ
ットされている被研削物に向けて研削砥石を接近移動
（下降）させるその移動距離、そして被研削物の輪郭加
工面に荒研削砥石を、次に仕上げ研削砥石を加工手順に
応じて沿わせるその上下移動距離、更には荒研削砥石、
仕上げ研削砥石を被研削物の輪郭加工面に沿わせた後に
被研削物の厚さ（輪郭加工面の高さ）に応じた適宜の移
動範囲で微動させるＺ軸方向の上下微動等の動きをＺ軸
に伝達する例えばサーボモータ等からなるＺ軸駆動部に
出力する。そして、被研削物がセットされている作業テ
ーブルを左右・前後方向即ちＸ軸方向とＹ軸方向に移動
させるその移動範囲等の動きを、荒研削砥石と仕上げ研
削砥石とによる輪郭加工面の周方向の加工条件に応じて
上記Ｚ軸の動きに追動させて又は連動させてＸ軸とＹ軸
に夫々伝達する例えばサーボモータ等からなるＸ軸駆動
部とＹ軸駆動部に夫々出力する事である。斯る技術的手
段によれば、ＮＣ指令により上下に移動するスピンドル
の動きと少なくとも左右・前後に移動する作業テーブル
の動きとにより荒研削砥石を、芯合せされた状態で作業
テーブル上にセットされている被研削物の輪郭加工面に
沿わせながら該加工面の荒研削を行う。そして、荒研削
が終了した時点で、ＮＣ指令により移動（下降又は上
昇）するスピンドルの動きで荒研削砥石に変えて仕上げ
研削砥石を前記輪郭加工面に沿わせながら該加工面の仕
上げ研削が行われる。この荒研削と仕上げ研削時にはＮ
Ｃ指令によるスピンドルの回転とその上下微動の繰り返
し、そして適宜の切込み量にて上記荒研削砥石と仕上げ
研削砥石とを被研削物の輪郭加工面に夫々沿わせながら
該加工面の荒研削と仕上げ研削とを行うものである。

【０００７】又、上記荒研削砥石と仕上げ研削砥石との
長さＬ₁ ，Ｌ₂ を、被研削物の厚さＬと略同じか、当該
厚さよりも長く形成してなることを要旨とする。特に、
荒研削砥石の長さＬ₁ は被研削物の厚さＬと略同じ程度
で良いが、仕上げ研削砥石の長さＬ₂ は当該厚さＬより
も長く形成する事が好ましい。斯る技術的手段によれ
ば、被研削物の厚さＬに応じたＮＣ指令により上下微動
するスピンドルの動きにより荒研削が行われる場合、荒
研削砥石は被研削物の輪郭加工面から外れることなく、
該加工面に対してその長さＬ₁ 方向略全体を常時沿わせ
た状態で該加工面の荒研削を行う。そして、仕上げ研削
が行われる場合には仕上げ研削砥石は被研削物の輪郭加
工面から外れることなく、該加工面に対して長さＬ₂ 方
向全体を常時沿わせた状態で該加工面の仕上げ研削を行
う。

【０００８】又、荒研削砥石と仕上げ研削砥石との砥石
軸に対する取り付け間隔Ｌ₃ が、荒研削砥石又は仕上げ
研削砥石のいずれか一方の砥石を被研削物の輪郭加工面
に沿わせ且つスピンドルの回転とその上下微動による研
削時において、もう一方の砥石が被研削物に当たらない
程度であることを要旨とする。つまり、荒研削砥石を被
研削物の輪郭加工面に沿わせた状態でのスピンドルの上
下微動による荒研削時において、仕上げ研削砥石が輪郭
加工面の上端縁や下端縁に当たらないように砥石軸に対
する荒研削砥石と仕上げ研削砥石との取り付け間隔Ｌ₃
を設定するものである。斯る技術的手段によれば、荒研
削砥石による荒研削時や仕上げ研削砥石による仕上げ研
削時において、砥石軸に同軸一体に取り付けられて被研
削物の輪郭加工面から外れて間隔Ｌ₃ の状態で被研削物
の上方又は下方に存在する仕上げ研削砥石や荒研削砥石
が被研削物への衝突により破損する等の虞れはない。
又、仕上げ研削時において荒研削砥石が輪郭加工面に対
して接触して該輪郭加工面の仕上がり状態を荒らす等の
仕上がり精度に問題を引き起こすことも防ぐことができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の具体例を図面に基
づいて説明する。図１は本発明研削砥石Ａを用いて、図
３に例示した平面形状を成す被研削物Ｂの内側並びに外
側輪郭加工面B-1 ，B-2 の荒研削と仕上げ研削との双方
をＮＣ指令（ＮＣ信号）により行うＮＣ研削盤Ｃの一例
を示した側面図で、斯るＮＣ研削盤Ｃは上下即ちＺ軸方
向に移動するスピンドル１と左右・前後即ちＸ軸方向と
Ｙ軸方向に移動する作業テーブル２とを備え、ＮＣ指令
によるスピンドル１の独自の自動回転とその上下方向の
動き、そして作業テーブル２の左右・前後方向の動きと
により作業テーブル２上にセットされている被研削物Ｂ
の内側並びに外側輪郭加工面B-1 ，B-2 の荒研削と仕上
げ研削との双方の研削を無人稼働（ＮＣ自動運転）によ
り行えるように研削砥石Ａを構成してなる。

【００１０】研削砥石Ａは、スピンドル１に装着する砥
石軸A-3 と、この砥石軸A-1 に軸方向に適宜の間隔をお
いて同軸一体に取り付ける荒研削砥石A-1 、そして仕上
げ研削砥石A-2 とからなり（図２参照）、スピンドル１
の独自自動回転とＮＣ指令によるその上下方向の動き、
そして作業テーブル２の左右・前後方向の動きとにより
作業テーブル２上にセットされている被研削物Ｂの内側
並びに外側輪郭加工面B-1 ，B-2 の荒研削と仕上げ研削
との双方の研削を荒研削砥石A-1 と仕上げ研削砥石A-2
とにより夫々行うように構成してなる。

【００１１】砥石軸A-3 は、上部外周にスピンドル１に
対して着脱自在に装着するネジ部３を備え、下部側に荒
研削砥石A-1 と仕上げ研削砥石A-2 とを同軸一体に備え
るように形成してなる。

【００１２】荒研削砥石A-1 は、被研削物Ｂの内側輪郭
加工面B-1 、外側輪郭加工面B-2 を深めの研削代（切込
み量）で能率よく荒研削するもので、適宜の外径を有す
る円筒状を呈し、その長さＬ₁ を被加工物Ｃの厚さＬ
（輪郭加工面B-1 ，B-2 の高さ）と略同じ位に形成し
て、砥石軸A-3 の下部面に面一に合せた状態で該砥石軸
A-3 の下部外周に同軸一体に取り付けてなる（図２及び
図４参照）。

【００１３】仕上げ研削砥石A-2 は、荒研削砥石A-1 に
より荒研削された後の被研削物Ｂの内側輪郭加工面B-1
、外側輪郭加工面B-2 を高精度の寸法精度と面精度に
て仕上げ研削（精研削）するもので、荒研削砥石A-1 と
同じく適宜の外径を有する円筒状を呈し、その長さＬ₂
を被加工物Ｂの厚さＬよりも長く形成して、荒研削砥石
A-1 から適宜の間隔Ｌ₃ をおいた砥石軸A-3 の下部外周
に同軸一体に取り付けてなる（図２及び図４参照）。

【００１４】尚、砥石軸A-3 に対する荒研削砥石A-1 と
仕上げ研削砥石A-2 と同軸一体化は両者を軸方向と周方
向に互いに結合させるスプラインやローレットの適宜の
結合手段にを用いて行うものである。

【００１５】そして、荒研削砥石A-1 と仕上げ研削砥石
A-2 との砥石軸A-3 に対する取り付け間隔Ｌ₃ は、図４
に示したようにスピンドル１の独自自動回転又はＮＣ指
令による自動回転とその上下微動による荒研削時におい
て仕上げ研削砥石A-2 が被加工物Ｂの内側輪郭加工面B-
1 の上端縁に当たらないように、そして、図５に示した
ように荒研削が終了した後に行われる仕上げ研削時にお
いては荒研削砥石A-1が被加工物Ｂの内側輪郭加工面B-1
の下端縁に当たらないように設定するものである（図
２参照）。

【００１６】次に、以上の如く構成した本実施例研削砥
石Ａを用いたＮＣ研削盤Ｃによる被研削物Ｂの研削加工
の一例を説明すれば、まず初めに図１に示した上昇待機
位置から研削砥石Ａを独自自動回転可能に支持するスピ
ンドル１が、研削砥石Ａの荒研削砥石A-1 を作業テーブ
ル１上にセットされている被研削物Ｂに向けて予め設定
された移動距離にて下降させて該被研削物Ｂの内側輪郭
加工面B-1 に荒研削砥石A-1 を沿わせる（図４の状
態）。すると、荒研削砥石A-1 は適宜の研削代（切込み
量）状態にてスピンドル１の回転と被研削物Ｂの厚さＬ
に応じた上下微動の繰り返しにより（図４の（イ）から
（ロ）の状態を繰り返す）、内側輪郭加工面B-1 の荒研
削を行う。そして、荒研削砥石A-1 による荒研削が終了
すると、予め設定されている移動距離にて移動（下降）
するスピンドル１の動きにより仕上げ研削砥石A-2 を内
側輪郭加工面B-1 に沿わせる（図５の状態）。すると、
仕上げ研削砥石A-2 は適宜の研削代（切込み量）状態に
て荒研削砥石A-1 による荒研削時と同様にスピンドル１
の回転とその上下微動の繰り返しにより（図５の（イ）
から（ロ）の状態を繰り返す）、内側輪郭加工面B-1 の
仕上げ研削を行うものである。

【００１７】尚、上記作用説明においては被研削物Ｂの
外側輪郭加工面A-2 の説明を省略しているが、この外側
輪郭加工面B-2 の荒研削と仕上げ研削は上述した内側輪
郭加工面B-1 と同様のＮＣ研削盤ＣのＮＣ指令による動
きにより行われるものである。

【００１８】

【発明の効果】本発明の研削砥石は叙上の如く構成して
なるから、下記の作用効果を奏する。 ．ＮＣ指令により上下に移動するスピンドルの動きと
左右・前後に移動する作業テーブルの動きとにより荒研
削砥石を、芯合せされた状態で作業テーブル上にセット
されている被研削物の輪郭加工面に沿わせながら該加工
面の荒研削を行い。そして、荒研削が終了した時点で、
ＮＣ指令により移動（下降又は上昇）するスピンドルの
動きで荒研削砥石に変えて仕上げ研削砥石を、前記輪郭
加工面に沿わせながら該加工面の仕上げ研削を行う事が
できることから、被研削物の荒研削から仕上げ研削まで
の一連の研削が可能となる。

【００１９】．被研削物の厚さＬに応じたＮＣ指令に
より上下微動するスピンドルの動きにより荒研削が行わ
れる場合、荒研削砥石は被研削物の輪郭加工面から外れ
ることなく、該加工面に対してその長さＬ₁ 方向略全体
を常時沿わせた状態で該加工面の荒研削を行う事ができ
る。そして、仕上げ研削が行われる場合には仕上げ研削
砥石は被研削物の輪郭加工面から外れることなく、該加
工面に対してその長さＬ ₂ 方向全体を常時沿わせた状態
で該加工面の仕上げ研削を行う事ができる。

【００２０】．荒研削砥石による荒研削時や仕上げ研
削砥石による仕上げ研削時において、砥石軸に同軸一体
に取り付けられて被研削物の輪郭加工面から外れて間隔
Ｌ₃ の状態で存在する仕上げ研削砥石や荒研削砥石が被
研削物への衝突等により破損する等の虞れはない。又、
仕上げ研削砥石による仕上げ研削時においては荒研削砥
石が輪郭加工面に対して接触することがないことから、
仕上げ研削を高精度にて行う事ができる。つまり、仕上
げ研削中に荒研削砥石の接触により輪郭加工面の仕上が
り状態が荒らされる等の仕上がり精度に問題を引き起こ
すことなく、仕上げ研削を遂行させる事ができる。

【００２１】従って、本発明によれば、被研削物の荒研
削から仕上げ研削までの一連の研削をＮＣ研削盤の無人
運転（ＮＣ自動運転）により効率よく行うことができる
ことから、作業者に対する労力を大幅に軽減できる事は
勿論、生産歩留まりの向上とコストの低減化が期待でき
る。しかも、仕上げ研削を高精度の寸法精度と面精度に
て可能とする目が細い本来の仕上げ研削砥石を用いて行
うことができる。つまり、品質と信頼性の向上が期待で
きる研削加工が可能となることから、この種の研削加工
技術分野の今後の発展に画期的なＮＣ研削盤用の研削砥
石となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明研削砥石を装着したＮＣ研削盤の一例
を示したその全体の側面図

【図２】 本発明研削砥石の正面図

【図３】 本発明研削砥石により研削加工する被研削物
の一例を示した平面図

【図４】 荒研削砥石による荒研削を示した工程概略図
で、（イ）はスピンドルの上下微動により荒研削砥石が
被研削物の内側輪郭加工面に沿った状態でその微動上限
位置に達した状態を示す、（ロ）は同じく荒研削砥石が
被研削物の内側輪郭加工面に沿った状態でその微動下限
位置に達した状態を示す

【図５】 仕上げ研削砥石による仕上げ研削を示した工
程概略図で、（イ）はスピンドルの上下微動により仕上
げ研削砥石が被研削物の内側輪郭加工面に沿った状態で
その微動上限位置に達した状態を示す、（ロ）は同じく
仕上げ研削砥石が被研削物の内側輪郭加工面に沿った状
態でその微動下限位置に達した状態を示す

【符号の説明】

Ａ…研削砥石 A-1 …荒研削砥石 A-2 …仕上げ研削砥石 A-3 …砥石軸 Ｂ…被研削物 B-1 …内側輪郭加
工面 B-2 …外側輪郭加工面 Ｃ…ＮＣ研削
盤 １…スピンドル ２…作業テーブ
ル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＮＣ研削盤のＮＣ指令により少なくとも
   上下に移動すると共にその上下移動範囲内における適宜
   の上下移動位置において更に上下微動を繰り返す動きを
   成すスピンドルに装着されて、作業テーブル上にセット
   された被研削物の輪郭加工面を研削加工する研削砥石で
   あって、 前記スピンドルに装着する砥石軸に、その軸方向に適宜
   の間隔をおいて荒研削砥石と仕上げ研削砥石とを同軸一
   体に取り付けてなることを特徴とする研削砥石。
2. 【請求項２】 請求項１記載の研削砥石において、 適宜の外径で円筒状を呈する荒研削砥石と仕上げ研削砥
   石との筒方向の長さを、被研削物の厚さと略同じか、当
   該厚さよりも長く形成してなることを特徴とする研削砥
   石。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の研削砥石におい
   て、 荒研削砥石と仕上げ研削砥石との砥石軸に対する取り付
   け間隔が、荒研削砥石又は仕上げ研削砥石のいずれか一
   方の砥石を被研削物の輪郭加工面に沿わせながらスピン
   ドルの回転と上下微動による研削時において、もう一方
   の砥石が被研削物の輪郭加工面に当たらない程度である
   ことを特徴とする研削砥石。