JPH11861A - 円環状部品の複合研削装置及びその複合研削方法 - Google Patents
円環状部品の複合研削装置及びその複合研削方法Info
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- JPH11861A JPH11861A JP15379297A JP15379297A JPH11861A JP H11861 A JPH11861 A JP H11861A JP 15379297 A JP15379297 A JP 15379297A JP 15379297 A JP15379297 A JP 15379297A JP H11861 A JPH11861 A JP H11861A
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Abstract
仕上げ加工を行える円環状部品の複合研削装置及びその
複合研削方法を提供すること。 【解決手段】 被加工部材である円環状部品2を回転軸
8に支持して研削加工する複合研削装置1であって、回
転軸8の軸線方向Aにおける所定の加工位置に円環状部
品2を位置決めする位置決め位置と、この位置決め位置
から退避する退避位置とに移動可能に設けられた位置決
め手段5と、位置決め手段5によって位置決めされた円
環状部品2の内径部2dを回転軸8に固定する固定手段
4と、位置決め手段5が退避位置に移動した状態におい
て、固定手段4を介して回転軸8に固定された円環状部
品2の外周面2a及び端面2b,2cを研削加工する砥
石11とを備えている。
Description
面及び端面に研削加工を施す複合研削装置及びその複合
研削方法に関する。
度を確保するために研削仕上げ加工がそれぞれ行われる
場合がある。例えば、自動車のトランスミッション等に
使用される平歯車部品の中には、浸炭焼入れ後の精度確
保のために、歯車歯先(外周面)及び両ボス端面(両端
面)への研削仕上げ加工が行われるものがある。
(b),(c)に示すように、歯車部品100の右側ボ
ス端面101を研削仕上する第1の工程と、歯車部品1
00の左側ボス端面102を研削仕上する第2の工程
と、歯車部品100の外歯車歯先103を研削仕上する
第3の工程との合計3工程によって行われている。第1
の工程では、平面研削盤を使用して、右側ボス端面10
1を砥石104で研削する。第2の工程では、歯車部品
100を反転した後、第1の工程と同様に平面研削盤を
使用して、左側ボス端面102を砥石104で研削す
る。このとき、第1の工程で研削加工した右側ボス端面
101を基準面として位置決めを行う。第3の工程で
は、円筒研削盤を使用して、歯車部品100の内周面を
基準として位置決めを行い、歯車歯先103を砥石10
5で研削する。
研削仕上げ加工では、第1〜3の工程に対応する各加工
設備が必要であるので、加工コストが高いという問題点
がある。また、円環状部品(歯車部品)を第1の工程か
ら第2の工程へ、第2の工程から第3の工程へと搬送す
る必要があり、作業効率が低く、円環状部品の研削仕上
げ加工に要する時間の短縮が困難であるという問題点も
ある。さらに、円環状部品を各工程においてそれぞれ脱
着しているので、加工面(両端面)の平行度の精度や、
円環状部品の軸と端面との直角度の精度が低くなるおそ
れがある。
し、低コストで高精度の研削仕上げ加工を行える円環状
部品の複合研削装置及びその複合研削方法を提供するこ
とにある。
工部材である円環状部品を回転軸に支持して研削加工す
る円環状部品の複合研削装置であって、回転軸の軸線方
向における所定の加工位置に円環状部品を位置決めする
位置決め位置と、この位置決め位置から退避する退避位
置とに移動可能に設けられた位置決め手段と、回転軸に
設けられ、位置決め手段によって位置決めされた円環状
部品の内径部を回転軸に固定する固定手段と、位置決め
手段が退避位置に移動した状態において、固定手段を介
して回転軸に固定された上記円環状部品の外周面及び端
面を研削加工する砥石とを備えている構成である。この
構成によって、位置決め手段により円環状部品の軸線方
向位置が位置決めされた後、固定手段により円環状部品
の内径部が回転軸に固定され、位置決め手段が退避位置
に移動した状態で、固定手段を介して回転軸に固定され
た円環状部品の外周面及び端面が砥石によって研削加工
される。
部品の複合研削装置において、固定手段が上記回転軸の
端部に設けられている。そして、固定手段の端面に当接
して該固定手段を支持する支持位置と、この支持位置か
ら退避する退避位置とに移動可能である支持手段を備え
ており、この支持手段が固定手段の端面に対向して上記
回転軸と同軸上に配設されている構成であり、この構成
によって退避位置で円環状部品の着脱を可能としなが
ら、支持位置では円環状部品の支持剛性を確保できる。
の円環状部品の複合研削装置において、位置決め手段
が、回転軸に略直交する基準面を有し、該回転軸と平行
方向に移動可能である第1の位置決め部材と、基準面に
対向して設けられ、回転軸と平行方向に移動可能であ
り、円環状部品を第1の位置決め部材とによって挾持す
る第2の位置決め部材とを備えている構成である。この
構成によって、円環状部品が第1の位置決め部材と第2
の位置決め部材とによって挾持され、第1の位置決め部
材の基準面により円環状部品の軸線方向位置が位置決め
される。
状部品の外周面及び端面を研削加工する研削方法におい
て、円環状部品の内径部を回転軸に遊嵌支持し、円環状
部品の遊嵌支持状態において、円環状部品を回転軸の軸
線方向の所定の加工位置に位置決めし、位置決めされた
円環状部品の内径部を回転軸に暫定的に固定し、円環状
部品の位置決めを解除し、回転軸を回転するとともに、
砥石により円環状部品の外周面及び端面を研削加工す
る。
明する。図1に円環状部品の複合研削装置の概略構成図
を示す。同図において、符号1は、複合研削装置を示
し、符号2は、自動車のトランスミッション等に使用さ
れる円環状部品として平歯車を示す。複合研削装置1
は、平歯車2を位置決め支持するとともに、平歯車2を
回転する部品支持装置3と、平歯車2の外周面としての
歯先2a及び両端面としての両ボス端面2b,2cをそ
れぞれ研削仕上げ加工する円筒研削盤10とから構成さ
れている。
置には、周知の円筒研削盤10が配置されている。円筒
研削盤10は、図1中、矢印B1,B2方向に移動可能
な周知の2軸NC円筒研削盤である。円筒研削盤10に
装着される砥石11は、図2に示すように、円板状の金
属部材11aの外周部に工業系ダイヤモンドを使用した
研削材11bを固着して構成されている。研削材11b
は、周知のCBN(キュービックボロンナイトライト)
からなり、金属部材11aの外周面及びその両端縁を覆
うように断面略コ字状に形成されている。研削材11b
の厚さは、略2mmである。
る固定手段としてのチャック4と、平歯車2軸方向位置
を所定の加工位置に位置決めする位置決め手段5と、研
削仕上げ時の平歯車2の振動を防止するための支持手段
としてのセンタ6と、チャック4、位置決め手段5及び
センタ6の作動を制御する制御手段7とから主に構成さ
れている。
回転軸9の端部に設けられており、縮径状態(アンクラ
ンプ状態)で平歯車2の内径部2dが遊嵌されるととも
に、拡径状態(クランプ状態)で平歯車2の内径部2d
をクランプするコレット15と、軸線方向に進退変位し
てコレット15をクランプ状態またはアンクランプ状態
とするマンドレル16と、マンドレル16を進退動作さ
せる油圧シリンダ17とから構成されている。コレット
15及びマンドレル16は、回転軸9と同軸上に配設さ
れている。なお、平歯車2の内径部2dは、平歯車2の
中心線と同軸上の孔となるように予め仕上げ加工されて
いる。また、図中一点鎖線Aは、回転軸9の中心線を示
す。
り、その先端部は、平歯車2の内径部2dのよりも僅か
に小さい外径を有している。コレット15の先端部に
は、図示しない十字形状の所定長さのスリット15aが
軸方向に沿って形成されており、その先端内部には、先
端側が先細りとなる円錐状の空間が形成されている。
中心線A方向に進退可能に収容されており、油圧シリン
ダ17によって、コレット15の弾性に抗してコレット
15の先端部を押し広げるクランプ位置(図5(b)参
照)と、コレット15の先端部が自身の弾性により通常
の形状に復帰するアンクランプ位置(図1参照)とに移
動される。マンドレル16の先端部は、コレット15の
先端内部の円錐形状に略一致する形状に形成されてい
る、すなわち、先端部が先細りとなる略テーパー形状に
形成されている。マンドレル16の先端には、後述する
芯出し部30が当接する円錐状の穴16aが設けられて
いる。
面2bが当接する第2の位置決め部材としての一対の仮
突き当て20,20と、平歯車2の右側ボス端面2cを
押圧する第1の位置決め部材としての基準突き当て25
とから構成されており、仮突き当て20と基準突き当て
25とにより平歯車2を挾持して、平歯車2を中心線A
方向(回転軸9の軸線方向)における所定の加工位置に
位置決めする。
周近傍であって、中心線Aに関して互いに対称位置にそ
れぞれ配置されている。仮突き当て20は、平歯車2の
左側ボス端面2bが当接するアーム21と、このアーム
21を中心線Aと平行方向に移動可能に支持するととも
に、アーム21を、平歯車2の軸方向位置を所定の加工
位置に位置決めする位置決め位置とこの位置決め位置か
ら退避した退避位置(図5(d)参照)とに移動する油
圧シリンダ22とから構成されている。アーム21の左
側ボス端面2bへの当接面21aは、中心線Aに対して
略直交している。仮突き当て20,20は、互いに同様
の構成であるので、一方についてのみ説明し、他方の説
明は省略する。
置、すなわち、平歯車2に関して仮突き当て20,20
の反対側には、基準突き当て25が配設されている。基
準突き当て25は、中心線Aに略直交する基準面26a
を有する押圧部26と、この押圧部26を中心線Aと平
行方向に移動可能に支持するとともに、押圧部26を、
平歯車2の軸方向位置を所定の加工位置に位置決めする
位置決め位置(図5(a)参照)とこの位置決め位置か
ら退避した退避位置とに移動する油圧シリンダ27とか
ら構成されている。押圧部26の略中央部には、後述す
る芯出し部30の逃げ孔26bが設けられている。
は、部品支持装置3の図示しない基部に固定されてい
る。油圧シリンダ27による平歯車2への押圧力は、油
圧シリンダ22のそれよりも大きく設定されている。す
なわち、基準突き当て25と仮突き当て20,20とに
より平歯車2を挾持したときに、平歯車2は、図1中、
左側に移動された後に加工位置に位置決めされる。
配設されている。センタ6は、マンドレル16と対向す
る芯出し部30を有している。芯出し部30は、円柱状
に形成されており、中心線Aと平行方向に移動可能に、
かつ、回転自在に油圧シリンダ31に支持されている。
芯出し部30のマンドレル16と対向する先端は、マン
ドレル16の穴16aに係合するようにテーパー状に形
成されている。芯出し部30の後部には、油圧シリンダ
31が設けられている。油圧シリンダ31は、マンドレ
ル16がクランプ位置にある状態において、芯出し部3
0を、マンドレル16に当接する支持位置、すなわち、
マンドレル16の芯出しを行うとともに、マンドレル1
6を支持する支持位置(図5(c)参照)と、マンドレ
ル16から退避した退避位置とに移動する。
2,27,31は、電磁弁を介して制御手段7にそれぞ
れ接続されており、この制御手段7によってその作動を
それぞれ制御される。モータ8も、制御手段7に接続さ
れており、この制御手段7によってその作動を制御され
る。制御手段7は、円筒研削盤10とも接続されてお
り、円筒研削盤10と情報交換を行っている。制御手段
7は、各種センサからの情報により油圧シリンダ17,
22,27,31の各電磁弁及びモータ8の作動を制御
する。
て説明する。部品支持装置3の初期状態は、図1に示す
ように、コレット15がアンクランプ状態であり、マン
ドレル16がアンクランプ位置に、仮突き当て20,2
0が位置決め位置に、基準突き当て25が退避位置に、
センタ6が退避位置にそれぞれある状態をいう。この初
期状態において、平歯車2を部品支持装置3に対して着
脱する。
て、図4,5,6を参照して説明する。まず、複合研削
装置1による工程手順を図4に示す。同図において、ス
テップS1〜S5までが部品支持装置3により平歯車2
を位置決め支持する工程を、ステップS6が円筒研削盤
10により平歯車2を研削する研削工程をそれぞれ示
す。
装置3に装着する。すなわち、図1に示すように、部品
支持装置3が初期状態である場合には、基準突き当て2
5及びセンタ6が退避位置にそれぞれ位置しているの
で、作業者が、これらとコレット15との間から平歯車
2の内径部2dをコレット15の外周に挿入する。この
とき、コレット15はアンクランプ状態であるので、平
歯車2がコレット15に遊嵌支持された状態となり、平
歯車2の左側ボス端面2bがアーム21の当接面21a
に当接するまで、平歯車2をコレット15に挿入する。
平歯車2の装着完了後、ステップS2に進む。
る際に、基準突き当て25及びセンタ6が退避位置にそ
れぞれ位置しており、また、平歯車2をコレット15に
遊嵌するだけで良いので、平歯車2のコレット15への
装着を容易に行うことができ、作業性を向上できる。
め制御のための図示しないスタートスイッチを押すこと
により、制御手段7による平歯車2の位置決めが自動的
に行われる。制御手段7が電磁弁を制御することによっ
て、油圧シリンダ27に圧油が供給され、図5(a)に
示すように、基準突き当て25が位置決め位置に移動さ
れる。平歯車2は、コレット15に遊嵌支持されている
ので、基準突き当て25が加工位置に移動することによ
って、基準突き当て25の基準面26aが平歯車2の右
側ボス端面2cを押圧し、平歯車2が図中左側へ移動さ
れる。このとき、仮突き当て20,20の油圧シリンダ
22の油圧よりも大きい油圧力により平歯車2が押圧さ
れるので、平歯車2及び仮突き当て20,20は、共に
図中左側へ移動する。よって、平歯車2は、軸線方向に
おける加工位置に位置決めされると同時に中心線Aに対
して略直角に位置決めされ、中心線Aに対する直角精度
が確保される。基準突き当て25が、位置決め位置まで
移動した後、ステップS3に進む。
れた状態において、平歯車2がチャック4によりクラン
プされる。すなわち、制御手段7が電磁弁を制御するこ
とによって、油圧シリンダ17に圧油が供給され、図5
(b)に示すように、マンドレル16がクランプ位置に
移動される。マンドレル16がクランプ位置に移動する
と、マンドレル16のテーパー部がコレット15の先端
部を押し広げ、コレット15が平歯車2の内径部2dを
クランプする。平歯車2をクランプした後、ステップS
4に進む。平歯車2は、仮突き当て20,20及び基準
突き当て25によって位置決めされている状態でクラン
プされるので、平歯車2の位置決め精度は高精度に維持
される。
部をセンタ6の芯出し部30で支持する。すなわち、制
御手段7が電磁弁を制御することによって、油圧シリン
ダ31に圧油が供給され、図5(c)に示すように、芯
出し部30がマンドレル16の穴16aに係合され、マ
ンドレル16の先端部を支持する。マンドレル16の先
端部を支持することによって、平歯車2の支持剛性を向
上できる。
る砥石11との干渉とを避けるために位置決め手段5
(仮突き当て20,20及び基準突き当て25)を加工
位置から退避させる。すなわち、制御手段7が電磁弁を
制御することによって、油圧シリンダ22,27内の圧
油が排出され、図5(d)に示すように、仮突き当て2
0,20及び基準突き当て25が退避位置にそれぞれ移
動される。仮突き当て20,20及び基準突き当て25
の移動後、モータ8を回転し、平歯車2を回転させる。
及び基準突き当て25が退避位置にそれぞれ移動したこ
とを確認し、制御手段7から円筒研削盤10に研削準備
完了の信号を出力する。円筒研削盤10は、図6に示す
ように、まず、砥石11が平歯車2の歯先2aに当接す
るように、砥石11を矢印B1方向に移動して(図中実
線で示す位置)、平歯車2の歯先2aを研削する。次
に、砥石11の側面が歯車2の左側ボス端面2bに当接
するように、砥石11を矢印B2方向及び矢印B1方向
にそれぞれ移動して(図中、符号11Lの位置)、平歯
車2の左側ボス端面2bを研削する。最後に、砥石11
の側面が歯車2の右側ボス端面2cに当接するように、
砥石11を矢印B2方向及び矢印B1方向にそれぞれ移
動して(図中、符号11Rで示す位置)、平歯車2の右
側ボス端面2cを研削する。
ンドレル16をアンクランプ位置に移動させて、コレッ
ト15をアンクランプ状態として平歯車2をコレット1
5から取り外す。作業者がコレット15から平歯車2を
取り外す際も、基準突き当て25及びセンタ6が退避位
置にそれぞれ位置しているので、平歯車2のコレット1
5からの取外しを容易に行うことができ、作業性を向上
できる。
位置決めすれば、平歯車2の歯先2a及び両側ボス端面
2b,2cを順次研削加工することができ、作業効率を
向上することができる。また、平歯車2の歯先2a及び
両側ボス端面2b,2cの研削加工を行う毎に位置決め
する必要がなくなるので、両側ボス端面2b,2cの平
行度の精度や、平歯車2の中心線と歯先2aとの直角度
の精度を向上でき、各研削加工面の精度が向上する。さ
らに、平歯車2の歯先2a及び両側ボス端面2b,2c
の研削加工を行うにあたって、平歯車2を位置決め支持
する装置が部品支持装置3のみで済むので、装置を小型
化できるとともに、加工設備にかかる費用を抑えること
ができ、加工コストも低減することができる。
タ6によってマンドレル16を支持していたが、コレッ
ト15及びマンドレル16による平歯車2の支持剛性が
十分に高い場合にはセンタ6を省略することもできる。
また、上述の実施例では、本発明の複合研削装置を、ト
ランスミッションの平歯車の研削仕上げ加工のために使
用したが、ヘリカルギヤ等の円環状部品の研削仕上げ加
工にも適用できることは勿論である。
の発明によれば、円環状部品を一度加工位置に位置決め
して固定すれば、円環状部品の外周面及び端面を研削加
工することができ、作業効率を向上することができる。
また、円環状部品の外周面及び端面の研削加工を行う毎
に位置決めする必要がなくなるので、各加工面の間の精
度や、回転軸と円環状部品の外周面との直角精度を向上
でき、各研削加工面の精度を向上できる。さらに、円環
状部品の外周面及び端面の研削加工を行うにあたって、
円環状部品の位置決め支持を一つの装置で行えるので、
装置を小型化できるとともに、加工設備にかかる費用を
抑えることができ、加工コストも低減することができ
る。
てマンドレルが支持されるので、円環状部品の支持剛性
が向上し、研削加工時の振動等を防止することができ、
高精度な研削加工を行うことができる。
る円環状部品の回転軸に対する直角精度を向上でき、加
工精度も向上できる。
削加工を行うにあたって、円環状部品を加工位置に一度
位置決めして固定すれば、円環状部品の外周面及び端面
が研削加工されるので、作業効率を向上することができ
る。また、円環状部品を回転軸に装着する際に、円環状
部品を回転軸に遊嵌するだけで良いので、円環状部品の
回転軸への装着を容易に行うことができ、作業効率を向
上することができる。
斜視図である。
示す動作模式図であり、(a)は位置決め状態を、
(b)はクランプ状態を、(c)はセンタの進出状態
を、(d)は位置決め手段の退避状態をそれぞれ示す。
に支持された平歯車の拡大図である。
(a)は歯車部品の右側ボス端面を研削加工する状態
を、(b)は歯車部品の右側ボス端面を研削加工する状
態を、(c)は歯車部品の外歯車歯先を研削加工する状
態をそれぞれ示す。
Claims (4)
- 【請求項1】被加工部材である円環状部品を回転軸に支
持して研削加工する円環状部品の複合研削装置であっ
て、 上記回転軸の軸線方向における所定の加工位置に上記円
環状部品を位置決めする位置決め位置と、この位置決め
位置から退避する退避位置とに移動可能に設けられた位
置決め手段と、 上記回転軸に設けられ、上記位置決め手段によって位置
決めされた上記円環状部品の内径部を上記回転軸に固定
する固定手段と、 上記位置決め手段が上記退避位置に移動した状態におい
て、上記固定手段を介して上記回転軸に固定された上記
円環状部品の外周面及び端面を研削加工する砥石と、 を備えていることを特徴とする円環状部品の複合研削装
置。 - 【請求項2】請求項1記載の円環状部品の複合研削装置
において、 上記固定手段が、上記回転軸の端部に設けられており、 上記固定手段の端面に対向して上記回転軸と同軸上に配
設され、上記固定手段の端面に当接して該固定手段を支
持する支持位置と、この支持位置から退避する退避位置
とに移動可能である支持手段を備えていることを特徴と
する円環状部品の複合研削装置。 - 【請求項3】請求項1または2記載の円環状部品の複合
研削装置において、 上記位置決め手段が、 上記回転軸に略直交する基準面を有し、該回転軸と平行
方向に移動可能である第1の位置決め部材と、 上記基準面に対向して設けられ、上記回転軸と平行方向
に移動可能であり、上記円環状部品を第1の位置決め部
材とによって挾持する第2の位置決め部材と、 を備えていることを特徴とする円環状部品の複合研削装
置。 - 【請求項4】被加工部材である円環状部品の外周面及び
端面を研削加工する研削方法において、 上記円環状部品の内径部を回転軸に遊嵌支持し、 上記円環状部品の遊嵌支持状態において、上記円環状部
品を上記回転軸の軸線方向の所定の加工位置に位置決め
し、 位置決めされた上記円環状部品の内径部を上記回転軸に
暫定的に固定し、 上記円環状部品の位置決めを解除し、 上記回転軸を回転するとともに、砥石により上記円環状
部品の外周面及び端面を研削加工することを特徴とする
円環状部品の複合研削方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15379297A JP3478060B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 歯車の複合研削装置及びその複合研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15379297A JP3478060B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 歯車の複合研削装置及びその複合研削方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11861A true JPH11861A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3478060B2 JP3478060B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=15570244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15379297A Expired - Lifetime JP3478060B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 歯車の複合研削装置及びその複合研削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3478060B2 (ja) |
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