JPS5877440A - 研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 開示技術は放電加工等の電気加工、特に、ワイヤカット
放電加工等の加工を終えたワークの放電加工面仕上げ研
削等に用いる研削治具の作動精度を向上させる自動調芯
技術に属する。

而して、仁の発明はフレームに固定した駆動装置に連係
された研削治具が、加工送り変位装置によりＸ、Ｙ方向
に移動するワークに対する摺動を介して研削加工をする
べく該フレームに設けた軸受に支承されている研削装置
に関するものであ）。

特に、該軸受が磁気ベアリング、磁性流体等の磁性軸受
で支承される様にされ、自然状態で自動復位調芯される
様にされている上に、更に該研削治具に対する側方偏倚
する量を検出する光電検出装置が設けられて、該偏倚量
を検出するとそれを補正する磁束強化等制御する装置に
接続されて磁性軸受のバランスを矯正する様にした研削
装置に係るものである。

周知の如く１回転式、或はワイヤカット式等の放電加工
装置が用いられているが、これらの放電加工装置は成形
品が金型の場合の如く、高精度を要求されるため、−次
ワイヤカット放電加工は勿論のこと、二次仕上げや、別
異研削、研摩手段による研削仕上げ加工も高精度が求め
られる。

而して、これらの仕上げ研削加工に於ける精度に係る因
子には種々のものがあるが、その１つに研削ヘッドやワ
イヤの様な研削治具の振動やワーク変位装置の不測の偏
倚やそれに基づく軸受の偏倚支承によるものが上げられ
る。

削等仕上げ加工位置が順次に輪郭に沿って移動していく
所から早期の復元は必須であり、これらの在来軸受では
強制的に即応的に対処することは。

大型、構成複雑で、かつ高価なものによる外は不可能で
あった。

この発明の目的は上述従来技術に基づく研削加工に於け
る研削治具の側方偏倚に対処不具合の問題点に鑑み、研
削治具支承軸受を磁力による磁性軸受として磁束変化に
より該研削治具の側方偏倚が強制的に得られる様にし、
研削中に偏倚した場合光電検出して該磁束を変え強制調
、芯出来る様にした優れた研削装置を提供せんとするも
のである。

上述目的に沿うこの発明の構成は、フレームに設けた駆
動装置を作動させ、該駆動装置に連結した研削治具を作
動させると共に加工送り変位装置を作動させて、ワーク
をＸ、Ｙ方向に所定に移動させて該研削治具により仕上
げ研削成形を行う様にし、その間、該研削治具は磁性軸
受に支承され、而して、不測にして研削治具が側方偏倚
されると光電検出装置が直ちにその偏倚量を検出して調
整補正磁束強化装置に検出量を伝達し、その補正処置が
前記磁性軸受の磁束を強化して研削治具の軸芯を強制的
に復元して自動調芯し、常に設置状態の該受機能を果た
させて始剤精度が向上する様にしたことを要旨とするも
のである。

次にこの発明の１実施例を図面Ｖこ基づいて説明すれば
以下の通りである。

第１図に於て１はこの発明の要旨を成す研削装置であり
１図示しないベースに立設したコラムから側方に伸長し
たアーム状のフレーみ２には調芯補正磁束強化装置３が
設けられると共に、その上段の側延アーム４には駆動装
置としてのモータ５が設けられ、適宜図示しないユニバ
ーサルジヨイント機構６を介して研削治具としてのアル
ミ製等の非磁性回転軸７が連結下延されている。

又、上記フレーム２に固定側延した下段アーム８には上
下２段にこの発明の要旨の１部を成す磁性軸受９，９が
設けられ、上記回転軸７を蓋体１０゜１０の孔１１，１
１・・・を同芯状に遊挿下延され、下部にはユレットチ
ャツク１２を介し同じく研削治具としての研削ヘッド砥
石１３を付設し、前記ベースに設けられたＸ、Ｙ方向所
定加工送り変位装置１４に固定されたワーク１５のワイ
ヤカット放電加工面、又は、−次研削面に前記研削砥石
１３の軸と直角方向の側面な当接する様にされている。

そして、該回転軸７の上記軸受９，９間に於ては３段の
検出ノツチ１６，１６，１６が環状に凹設されており１
発光ダイオードの発光装置１７゜フォトトランジスタの
受光装置１８が側方偏倚光電検出装置とされ、光束が上
記検出ノツチ１６゜１６・・・を通シ、回転軸７がいず
れの側方に偏倚してもその偏倚量を検出し、第２図に示
す様に増幅回路１９を介し検出信号を増幅してバイアス
回路２０を経てマグネットコイル２１が可動鉄芯２２を
相応量で浮上する様にさせる。

勿論、上記光電検出装置は各々対応マグネット２２、即
ち、第１図の磁束強化装置３内に設けられている複数個
の磁束強化回路（第２図）とコンビにされている。

而して、前記軸受９のケーシング内には第３゜６図に示
す様に同一平面に１２０°間隔を置いて３基の磁性軸受
本体２３，２３．２３が設けられており、第４図に詳示
する様に回転軸７に循かに離れて設けた鉄製ケーシング
２４内には電磁コイル２５．２５’が上下の鉄心２６，
２６’に異極。

例えば、Ｎ、Ｓを形成する様に巻装され、各コイル２５
．２５’内にはこの図示実施例の場合、固定の本体２３
及びケーシング２４に対して可動の鉄芯２６，２６’が
レバー２°７で一体に進退自在にされ、該レバー２７は
第２図に示す様にリンク２８を介して前記マグネットコ
イル２１の可動鉄芯２２に連結され、前記光電検出装置
１７，１８で検出された回転軸７の偏倚方向とは逆方向
に該回転軸７を戻す方向に該鉄芯２６，２６’を押進。

即ち、偏倚側の磁束を強化し１反対の離隔側の磁束を弱
める様にされている。

従って、上記光電検出装置１７，１８と電磁コイル２１
．可動鉄芯２２．レバー２７．リンク２８、鉄芯２６，
２６’は３基の磁性軸受本体２３ごとに設けられている
。

而して、上記ケーシンｚ２４．２４と側部パネル２９．
２９の間に形成される内腔３０内には例えば、シリコン
オイルに１例えば、マグネタイトや、センダスト等の強
磁性微粉末、或いは、アル。

ニコ、フェライト、　Ｆｅ−Ｃｒ　−Ｃｏ　、　ＲＩＣ
Ｏｓ、Ｒ２Ｃ０１７（但し、Ｒは希土類金属元素）等の
磁右粉末を少くとも一部以上含む感磁性粉末を混入した
粘性高磁性流体３１が充填されていて、コイル２５．２
５’の励磁電流が一定とすると、鉄芯２８゜２６′の進
退位置に応じて変る磁束によって磁性流体３１の固化度
を変化させて夫々の磁性軸受２３゜２３．２３の磁性流
体３１が回転軸７を押圧支承した状態ヤ潤滑する様にさ
れている。

上述構成に於て、モータ５を起動し、加工送り変位装置
１４を作動させてワーク１５のワイヤカット放電加工面
、又は、−次研削面をして研削治具の研削ヘッド棒状砥
石１３の側面に当接させ二次仕上げ研削を行う。

そして、該仕上げ研削に於て、不側の振動や偏倚押圧力
が働いて回転軸７が設計中心から偏倚すると、３基の側
方偏倚光電検出装置１７，１８により直ちにその偏倚量
が光量変化として検出され、検出信号は増幅装置１９．
バイアス２ｏを介して補正用のマグネット２１を励磁し
、可動鉄芯２２を相応量浮上させ、すの力学的変位はリ
ンク２日を介して機械的に検出偏倚とは逆側の磁性軸受
本体２３，２３．２３の可動鉄芯２６，２８’を押進さ
せる。

従って、対応電磁コイル２’５．２５’の磁束は多くな
り磁力は対応的に高まり、その結果、磁性流体３１の固
化度が高まシ、半球状をより強く保つ様にして回転軸７
を押圧し、偏倚を補正する様に働く。

この様にして回転軸７が復位していくと光電検出装置１
７，１８も偏倚量減少を検知して可動鉄芯２２の浮上量
を減少させるため一種の自動制御として自動調芯が行わ
れる。

この場合設計により偏倚とは逆方向の鉄芯２６゜２６′
か退行して磁束を減少させる様にして一種のグツシュノ
ル方式にすることも出来る。

従って、回転軸７が常に自動調芯されるため。

研削ヘッド１３の変動が少いため、仕上げ研削精度が向
上する。

第７図に示す態様は、この発明研削装置１をワイヤカッ
ト放電加工機に付設適用した場合の側面説明図で、３２
は加工機本体ベッド、３３はベッド３２上の一端部側に
立設して設けられたコラム。

３４はコラム３３上端蔀よりベッド３２上の加工送り変
位装置１４上側へ伸長して設けられた上方へラドアーム
、３５．３６は一対の対向して障けられたワイヤ電極３
７の位置決め案内ガイドで。

加工部へ加工液を噴射する加工液ノズル及び加工液の回
収、濾過、再生並びに供給の加工液循環供給装置、ワイ
ヤカット放電加工用電源１位置決め。

及び、所望輪郭形状加工用数値制御装置等、或いは、更
にワイヤ電極３７の供給貯蔵、巻取シ回収。

及び、ワイヤ電極の引き出し、張力付与等のワイヤ電極
装架装置等は省略乃至は図示されていない。

面シて、研削装置１のフレーム２は、ヘッドアーム３４
より下延して設けられた回動軸３８に取り付けられてお
り、前記回動軸３８は回動装置３９により制御回動され
る。

ワーク１５に対しワイヤ電極３７により数値制御ワイヤ
カット放電加工が行なわれる際には、研削装置１は図示
の如くワイヤカット放電加工の領域から退避された位置
に保持されており、所定の輪郭形状の貫通孔ワイヤカッ
ト放電加工が終了すると、或いは、更にセカンドカット
等ワイヤカット放電加工の仕上げ加工が終了すると、ワ
イヤ電極３′７を切断除去するか、ガイド３５，３６と
共に加工部から側方に退避せしめ１回動装置３９により
、軸３８を回動させて、研削装置１を想像線で示した位
置に位置決めセットする。

この場合研削装置１の回転軸７軸芯、即ち研削治具砥石
１３の回転軸芯と、前記ワイヤ電極３７の軸とが間怠に
一致する様に構成しておき、ワイヤカット放電加工の際
の輪郭形状の変位加工送り制御グロダラムが、砥石１３
の半径及び研削取９代に応する量の工具オフセットを付
加補正する丈で実質上そのまま使用出来る様にするのが
望ましく、その他研削変位加工送りの送り速度の調整設
定、及びワイヤカット放電加工液に代えて適宜の研削液
を研削加工部へ噴射等供給−する様な切換調整は必要で
あるが、上述の如く構成すれば、加工送り変位置１４に
位置決めセットしたワーク１５をセットしたままで、ワ
イヤカット放電加工とそれに続く仕上げ研削をすること
が出来１手間を要することなく高精度加工することが出
来る。

又１機械加工したワークをセットして加工しても良いの
は当然である。

尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るものでない
ことは勿論であシ１例えば、゛可動鉄芯偏倚制御に代え
て磁性軸受の電磁コイルの励磁電流を変えて磁性流体の
磁性反撥を変化させる様にしても良い。

即ち、例えｔｔ４．上述図示実施例に於ける鉄芯２６゜
２６′を固定として（従って可動鉄芯２２．リンク２８
．及びレバー２８等は不要）、コイル２１゜２１、・２
１を、磁性軸受本体２３，２３．２３の各コイル２５，
２５．２５と同一のものとし、該各コイル２５，２５．
２５に於ける励磁電流値を、或所定値以上の所望の範囲
内に於て、検出偏倚量に対してほぼ比例的に、且つ、連
続的に変化する様に構成しておいて、磁性流体３１の固
化度、半球状形状保持性又は保持力を変化させて軸７に
対する反撥力を変える様にすれば良い。

又、磁性流体支持に代えて、磁性又は磁石回転軸７と３
基以上の電磁マグネットによる磁気ベアリング支承にし
て電磁ベアリングの磁束を、検出偏倚量により励磁電流
を変化させて変化させる様にしても良い等種々の態様が
採用可能である。

上述の如く、この発明によれば、仕上げ加工等の研削装
置に於て、研削治具を支承する軸受を少くとも３基の磁
性軸受として該°研削治具を遊支々承し、該研削治具に
対し側方偏倚光電検出装置を設けて調芯補正磁束強化装
置を介して該磁性軸受に接続する様にしたことにより、
基本的に研削治具が軸受に対して微小長さ浮動状態にさ
れ、従って、小径研削治具使用時に於ける研削性能向上
のための高速回転が可能であシ、偏倚した場合の偏倚量
が直ちに光電検出装置によシ検出され、その偏倚量を戻
す方向の磁束を変化強化する如く、上記調芯補正磁束強
化装置が働くため、研削治具は常に設計姿勢に自動調芯
され、従って、仕上げ研削等の研削は極めて安定した精
度、即ち、高精度研削が出来る優れた効果が奏される。

而して、検出装置が光電式であるため、即応的であり、
又、磁束強化装置が光電検出量が電気的に変換され、磁
束変化にされるため、応動が早く。

従って、偏倚が直ちに補正される優れた効果がある０ そして、光、電気制御方式が採用されるため。

機構がコンパクト、小型化されることが可能であ＃）ｓ
精密研削装置に設けても該研削装置の重量オーバーや、
制御動作に影響がないメリットがある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の１実施例であり、第１図は全体概略説
明図、第２図は調芯補正磁束強化装置の概略説明図、第
３図は磁性軸受の断面説明図、第４図は磁性軸受断面説
明図、第５図は側方偏倚光電検出装置の平面概略説明図
、第６図は磁性軸受の横断面説明図、第７図はこの発明
装置をワイヤカット放電加工機に付設適用′した場合の
側面説明図である。 ２・・・７Ｌ／−ム　　　　　５・・・駆動装置。 ７．１３・・・研削治具、　　９・・・（磁性）支承軸
受。 １４・・・変位装置、　　　１５・・・ワーク。 １・・・研削装置。 １７．１８・・・側方偏倚光電検出装置。 ３・・・調芯補正磁束強化装置 出願人　　　株式会社 弁上ジャ・ぐツクス研究所 第１図 第４図　　　　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フレームに設けた駆動装置に連係された研削治具が軸受
   に支承されて変位装置にセットされたワークに対設され
   ている研削装置において、該軸受が該研削治具に対する
   同一水平面の少くとも３基の磁性支承軸受より成り、而
   して該研削治具に対する側方偏倚光電検出装置が上記磁
   性支承軸受の調芯補正磁束強化装置に接続されているこ
   とを特徴とする研削装置。