JPS6028627B2 - テ−パ補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は研削盤にて加工された工作物が正しい円筒形に
ならずに、テーパが生じた場合、そのテーパを正しい円
筒形に補正するためのテーパ補正装置に関する。

研削加工された工作物を同一公差内に収めるためには主
軸台側センタと心押台側センタとの間に支持された工作
物軸Ｄと砥石台上の研削砥石車の軸○との平行を常に一
定範囲内に維持することが極めて重要である。

しかし研削盤本体、砥石軸、テーブル、心押台及び主軸
台等の熱変位、更には工作物形状による仕事量の変化、
砥石車の切味変化等の様々な要因により工作物軸心と砥
石車軸心との平行関係がくずれ、工作物にテーパが生じ
るという不具合がある。従釆研削盤のテーパ補正装置と
しては、心押軸を切込み方向に移動させる方法、主軸台
と心押台を戦遣しているテーブルを砥石軸線に対し煩斜
させる方法、及び砥石軸線を研削加工途中で工作物軸線
に対して鏡斜させる方法等が知られている。

しかし第１の方法では工作物の両端をセンタにて支持す
る場合にはテーブル上の他のユニットとの相対位置が変
化すると云う欠点があり、また工作物の両端をチャック
にて把持するような場合例えばクランク軸のピン部を研
削するような場合には、工作物端部をチャックにて把持
した心押軸を切込み方向に移動させることは出来ず、テ
ーパ補正研削が不可能となる欠点を有していた。第２の
方法では通常テーブルは厚さが薄く剛性が小さいためテ
ーパ補正のために鏡斜させた場合、テーブル自身が操み
、指示通り懐かず補正研削を行なうことが困難となると
云う欠点を有していた。第３の方法では高速回転させら
れる砥石車を移動させる関係上、工作物にビビリを発生
させると云う欠点があった。又この方法では高速回転を
行なう砥石を有した重量の大きい砥石台を額斜移動させ
ねばならず、テーパ補正装置全体が大きく繁雑になり「
スペースを要するばかりでなく、高価になると云う欠点
も有していた。本発明では高速回転を行なうことにより
最大の振動源となる砥石車を支承し、かつ大重量である
砥石台はベッド‘こ固定し、砥石軸線に直角（×軸方向
）に移動可能にサドルをベッドに対して静圧軸受にて支
持する。

このサドルの上面に主軸台と心押台を締着したテーブル
を載直して工作物を回転可能に砥石軸と平行に支持する
。ベッドの左右両端にはサドル移動量を制限するストッ
パ部材をＸ軸方向に移動可能に設ける。又サドルの後中
央部をピストンに連結して、サドルを×軸万向に移動さ
せる。そしてサドルを２つのストッパ部材に同時に圧接
しながら２つのストッパ部材をＸ軸方向の切込み向きに
切込み速度にて同期移動させて、研削加工を行なはせる
。工作物にテーパが生じた場合には、２つのストッパ部
材を非同期的に移動させて、砥石軸線からの位置を異な
らしめることによりストッパ部材に押圧されるサドルを
砥石軸線に対して煩斜させ、テーパ補正のための研削を
可能ならしめるものである。先ず本発明をマルチホイー
ル研削盤に応用した場合の実施態様につき図面により説
明する。

研削盤のベッド１上には平面図（第２図）において、ほ
ゞ口字状をなしたサドル２が載直されている。該サドル
２は両側の平行な一対のスライド体３，３′と、この２
つのスライド体に直角で２つのスライド体を結ぶ主ビー
ム４及び副ビーム４′により構成されている。前記両ス
ライド体３，３′は全下面を水平面形状となしてベッド
１により静圧軸受にて支持されている。

そしてサドル２の左右両外側面は前記主ビーム４上の後
述の工作物の各研削点を通る垂直面とサドル左右両外側
面との交線Ａの近傍にてベッド１により静圧支持されて
いる。（第４図）また前記副ビーム４′は中央位置にて
左右方向をベッド１により鮫圧軸受にて支持されている
。（第５図）前記主ビーム４の上面にはテーブル５を介
して左側に主軸台６が右側に心押台７が互いに向き合っ
た状態で、いずれも鯛線方向に位置変更可能に取付けら
れている。そしてこれら主軸台６と心押台７との間に工
作物８が回転可能に支持されるものである。前記テーブ
ル５の上面には軸方向に間隔を有して、研削個所に対応
して２つの公知の定寸装置９，９′が萩増されていて工
作物の研削された直径を測定する。前記サドル２の閉口
した中央部にはサドルと干渉しない位置でベッド１に砥
石台１０が固着されていて図示しない砥石軸を前記主ビ
ームに平行に回転可能に支持している。

そして前記砥石軸には工作物の研削個所に応じて麹方向
に間隔を有して複数の砥石車１１が取付けられている。
砥石台１０の下方でサドル２の中央部にはシリンダ１２
が×鞠方向にベッド１に固着されている。前記副ビーム
４′の中央部には前記シリンダと中心線を一致させて穴
１３が穿設されていて、該穴１３内にばね受け１４と該
ばね受け１４と副ビーム４の壁面との間に介装された圧
縮ばね１５とが埋設されている。そして前記ばね受け１
４は圧縮ばね１５により通常はシリンダ１２側に付勢さ
れて副ビーム４′のシリンダ側壁面に圧接されている。
シリンダ１２のピストンロッド１６は前記穴１３の壁面
を貫通して先端と前記ばね受け１４とが締着されている
。シリンダ１２へ圧力流体が送られピストンロッド１６
が第２図にて上方へ移動即ち前進の時にはサドル２は前
記圧縮ばね１５を介して切込み方向に前進させられる。
ピストンロッド１６の後退の時には前記ばね受け１４が
壁面を押しサドル２が後退させられる。また前記ばね受
け１４にはサドル２の前進方向にピン１７が壁面を貫通
して突設されていてサドルの前進停止時に前記圧縮１ま
ね１５に抗して副ビーム４に固着のリミットスイッチ１
８を作動させ得るように構成されている。サドル２の両
スライド体３，３′の外側部においてベッド１に対して
回転を阻止されて×軸万向に移動可能に一対のナット１
９，１９′がボールガイド２０，２０′により取付けら
れている。

前記両スライド体３，３′の主ビーム４取付位層近くの
両外側面には当接片２１，２１′がサドル２の前進時に
前記ナット１９，１９′の端面と当接するよう×藤方向
に位置調整可能に対設されている。そして当接片２１，
２１′の前端面は工作物が砥石車１１にて研削される各
研削点を結ぶ直線上に一致するように位置調整されてい
る。前記一対のナットの一方の１９には突出片２２が固
着されていて、前記サドル２の早送り前進端にてサドル
２に取付けられた早送り前進端確認用リミットスイッチ
２３を作動させる。一対のナットの他方の１９′にはサ
ドル移動速度変換用の後述の減速弁４６を作動させる枠
状の作動体２４がナット１９′の軸線を中心として回動
可能に取付けられていて、この作動体２４には前記当俵
片２１′側に煩斜面を有する駒２５が固着されている。
更に前記当綾片２１′敬付部の外側面にはサドル２が×
鞄方向に前進したとき前記駒２５の煩斜面を押圧する位
置にピン２６が突設されていて、ピン２６が駒２５の傾
斜面を押圧することにより、駒２５を取付けている作動
体２４がナット１９′の軸線のまわりに回動させられる
ものである。前記一対のナットを駆動する機構としては
前記ベッド１の後部に歯車箱２７が取付けられてし、て
、この歯車箱２７に取付けられた位置検出器付電動機２
８から回転が与えられる。歯車箱２７の出力軸２９は前
記砥石軸に平行にベッド１に回転可能に取付けられてし
、て、その端部には歯車３０が固着されている。歯車３
０と噛合う歯車３１を有する歯車髄３２が前記砥石軸と
平行にベッド１に回転のみ可能に取付けられている。歯
車軸３２には前記副ビーム４′の中央部で鞠方向に摺動
可能にやまば歯車３３が取付けられている。前記や乳よ
歯車３３のそれぞれの歯車部に噛合うはすば歯車３４，
３４′を有する中間軸３５，３５′が鞠線を一致させて
砥石軸と平行にベッド１に回転可能に取付けられている
。中間軸３５，３５′はベッド１の後部の左右端に設け
た２つの歯車箱３６，３６′の各々の入力軸となってい
る。歯車箱３６，３６′のそれぞれの出力軸３７，３７
′でサドル２のスライド体３，３′に平行にベッド１に
回転可能に取付けられてし、て前端にねじ部を有し前記
ナット１９，１９′とそれぞれ螺合している。軸３７．
３７′が回転させられるとナット１９，１９′は×藤方
向に移動され、前記電動機２８に取付けられている位置
検出器によりナット１９，１９′の前端位置が検出され
る。そして電動機２８の回転により２つのナット１９，
１９′は同一方向に同時に同量移動させられるように構
成されている。前記やまば歯車３３はねじ軸３８と螺合
している。シフタ３９の移動に伴なつて軸線方向に移動
させられる。やまば歯車３３が鞄線方向に移動すれば、
や乳よ歯車に噛合っている一対のはすば歯車３４，３４
′は互いに反対方向に回転し、一対のナット部材２０，
２０′の砥石藤線からの位置を互いに異ならしめること
ができる。そして前記ねじ軸３８は位置検出器付の第２
電動機４０により歯車列を介して回転させられる。それ
故やまば歯車３３の位置は第２電動機４０１こ取付けら
れている位置検出器により検出されるものである。また
シフタ３９には２つの駒４１，４１′を有するロッド４
２が突設しており前記駒４１，４１′がベッド１に固着
のリミットスイッチ４３，４３′を作動させてやまば歯
車３３の左右移動の極限を検知する。第３図はサドル移
動用の圧力流体回路図で、ポンプＰから送られる圧力流
体は先ずサドル前進後退用の電磁切換弁４４を通る。該
切襖弁４４からシリンダ１２の前室ａに通じる流路には
速度調整弁４５、減速弁４６が配設されている。そして
減速弁４６はサドル２が前進しピン２６により作動体２
４が回動させられたとき、作動体２４により先端が押さ
れて働かされ絞り通路のみが運速される。前記切換弁４
４からシリンダ１２の後室ｂに通じる流路には速度調整
弁４５′、サドルの早送り・切込み送り切換弁４７、サ
ドル寸動送り・自動送り切換弁４８及び２つの速度調整
弁４９，５０が配談されている。

そして切換弁４７が切込み送り側口に切換わったときは
圧力流体は速度調整弁４９に送られ、また切襖弁４８が
寸動送り側口′ に切換わったときは圧力流体は速度調
整弁５０に送られてからシリンダ１２の後室ｂへ送られ
るものである。次に作用について説明する。

サドル２は後退端位置にあるものとする。

サドル早送り・切込み送り切換弁４７はサドル早送り側
イにまた、サドル寸動送り・自動送り切換弁４８は自動
送り側イ′ に切換えられているものとする。速度調整
弁４５，４５′はサドル送り速度が所定の速度となるよ
うに調整されているものとする。やまば歯車３３は中央
位置にあり従って２つのナット１９，１９′は砥石軸線
から等距離にあるものとする。今サドル前進後退用の電
磁切換弁４４をサドル前進側に切換えると圧力流体は速
度調整弁４５′、サドル早送り・切込み送りの電磁切襖
弁４７、サドル寸動送り・自動送りの電磁切換弁４８を
通りシリンダ１２の後室ｂに送られる。そのためピスト
ンは早送り速度で前進し、ピストンロッド先端のばね受
け１４から圧縮ばね１５を介して押されてサドル２は早
送り前進を開始する。このときシリンダ前室ａの流体は
減速弁４６、速度調整弁４５、サドル前進後退用の電磁
切換弁４４を通ってタンクへ戻される。サドル２が早送
り前進端近くへ到達するとピン２６が駒２５を押圧して
作動体２４を回敷させ、作動体２４により減速弁４６の
弁端が押され減速弁４６は絞り通路のみが運通するよう
になる。故にシリンダ前室ａの流体のタンクへの戻り量
が制限されてサドル２の前進速度は減速される。サドル
２が卓送り前進端に達すると当接片２１，２１′がナッ
ト１９，１９′のそれぞれの前端面に当接し前進が停止
する。同時にリミットスイッチ２３が突出片２２に当り
早送り前進端が確認される。圧力流体は更にシリンダ後
室ｂに送り込まれるためピストンロッド１６は圧縮ばね
１５に抗して前進し、ばね受け１４の端面が副ビーム４
′の穴内面に接触する。このときばね受け１４の突設ピ
ン１７がリミットスイッチ１８を作動させる。２つのり
ミットスイッチ１８，２３が作動することによりサドル
早送り・切込み送りの電磁切換弁４７が切込み送り側口
に切換えられる。

そして圧力流体は速度調整弁４９を通り流量が制限され
てシリンダー２の後室ｂに送り込まれる。次いで電動機
２８が図示しない制御装置からの指令により所定量所定
方向に回転させられて、２つのナット１９，１９′が同
時に同量切込み方向に動かされる。このとき２つのナッ
ト１９，１９′の先端位置は電動機２８に取付けた位置
検出器により検出される。ナットの移動につれてサドル
２はシリンダ２の後室ｂ‘こ送り込まれる制限された流
量により切込み速度で切込み移動を行なう。尚切込み開
始時に副ビーム４′の中央部を側面支持している静圧軸
受（第５図）の圧油は供給が停止される。そしてサドル
２の早戻り信号で供ｖ給が再開される。この切込み移動
中２つのＩＪミットスイッチ１８，２３は常に作動状態
になっている。もしナット１９，１９′が急速に移動す
るような異常事態が発生してもサドル２はゆっくりした
仕込み送り速度で移動するため、リミットスイッチ２３
が突出片２２から離れて不作敷状態となり、異常を検知
して機械を停止させる。このため機械が衝突して故障す
ると云うようなことはない。またサドル早送り途中でサ
ドル移動用の静圧軸受部に異常が生じてサドルの前進が
停止した場合には、リミットスイッチ２３が突出片２２
にて作動する以前にリミットスイッチ１８が作動させら
れるので異常が検知されて、機械が停止させられる。研
削加工の結果、定寸装贋９，９′の測定にて工作物にテ
ーパが生じていた場合には、テーパ量及びテーパの方向
に応じて図示しない制御装置から第２電動機４０‘こ回
転指令が与えられる。

第２電動機４０の回転により歯車及びねじを介してシフ
タが動かされ、や乳ま歯車３３が軸方向に所定量移動さ
せられる５やま‘よ歯車の移動量は電動機４０に取付け
た位置検出器により検出される。そしてやまば歯車３３
に噛合っている２つのはすば歯車３４，３４′は互いに
反対方向に旋回させられて２つのナット１９，１９′は
互いに反対方向に移動する。そのためナット端面にシリ
ンダ１２の押圧力により押し付けられているサドル２は
ナット１９，１９′の相対移動量だけ煩斜することにな
る。なおこのときにはすでに副ビーム４′の中央部を側
面支持している静圧軸受（第５図）の供給圧油は供Ｖ給
が停止されていて、サドル２の傾斜は容易に行なわれる
。サドル２の傾斜後上記と同様研削加工を行ない工作物
のテーパ量を補正研削により取り除くものである。ナー
パ補正のために用いたやまば歯車及びはすば歯車のねじ
れ角を全て同一角度にしておけば、サドル２は２つの当
接片２１，２１′の先端を結ぶ直線上の中央点を不動点
として煩斜する。

しかしナット１９を移動させる一組のはすば歯車と、ナ
ット１９′を移動させる一組のはすば歯車とのねじれ角
を異ならせることにより不動点の位置を前記直線上任意
に決めることができる。故にサドル鏡斜時に工作物に非
研削個所が生じないように不動点を工作物端部またはそ
れよりも外方に選ぶことも可能である。またやまば歯車
を同一方向に傾斜した２つのはすば歯車となすことも可
能である。上述の機械全体の自動操作以外にサドル２の
みを単体にて寸動させる場合には、サドル２が高速にて
移動すれば危険なため、サドル寸動送り・自動送りの電
磁切換弁４８が寸動送り側口′に切換えられる。

そして圧力流体は速度調整弁５０を通り流量が制限され
てシリンダ１２の後室ｂに送り込まれ、サドル２は速度
調整弁５川こて調整されたおそい速度にて前進する。そ
の他上記説明では定寸装置を研削盤の機械上に取付けた
場合について述べたが、定寸装置を機外に設けても上述
と同様のテーパ補正を行なうことが可能である。

以上詳述したように本発明ではテーパ補正時に主軸台及
び０押台を載遣しているサドルを頃斜させるようになし
たので、主軸台と心押台との間での工作物の支持方法に
関係なく、また心押台によるテーパ補正の如く、テーブ
ル上の他のユニットとの相対位置が変ると云う不具合も
なく、工作物を砥石軸線に対して傾斜させることが可能
でである。

またサドルをベッド‘こ対して静圧軸受にて支持したた
め、サドルの煩斜を簡単にベッド上の任意の位置で行な
うことができる。更にサドルを傾斜させる構造としてや
まば歯車を軸方向に摺動させるようになしたのでテーパ
補正の時期が研削中或いは非研削時に拘らず可能となり
、制御が容易で構造が簡単となった。その上やまば歯車
のねじれ角を変えることにより、サドル傾斜の不動点を
研削位置を結ぶ直線上の任意位置に選ぶことができる。
また切込み制御を電動機と油圧シリンダによる２つの系
統により制御する構造としたため電動機制御系の異常の
ため、駆動されるナットが暴走しても油圧系統にて事故
防止が可能である。等多くの特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したマルチホイール研削盤の全体
正面図、第２図はサドルの駆動機構図、第３図はサドル
駆動用の圧力流体回路図、第４図はサドル摺動部の静圧
軸受部断面図、第５図は第２図のＶ−Ｖ視図。 １・・・・・・ベッド、２・・・・・・サドル、６・・
・・・・主軸台、７・・・・・・心押台、８・・・・・
・工作物、１２・・・・・・砥石車、１３……シリンダ
、２０，２０′……ナット、２７・・・・・・やまば歯
車、４２，４２′・・・・・・当援片。 第１図第４図 蟹５図 策２図 ３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 砥石車を軸承し、ベツド上に固定された砥石台と該
   砥石台を水平面内でとり囲む形状をなし、前記砥石車に
   相対する上面に工作物を支持する主軸台及び心押台を締
   着したテーブルを載置し、前記工作物が砥石車に対して
   接近離間できるよう移動可能に前記ベツド上に静圧支持
   されたサドルと前記工作物を前記砥石車に対して接近或
   いは離間させるようにサドルを移動させる第１駆動装置
   と前記サドルの移動方向と同一方向に移動可能に前記ベ
   ツド両側部に設けられ、前記工作物の砥石側への接近位
   置を規制する一対のナツト部材と該ナツト部材の端面に
   当接するように前記サドルの両端部に設けられた一対の
   当接部材と前記各ナツト部材を移動させる第２駆動装置
   と該第２駆動装置の駆動機構途中に設けられ、軸線方向
   に移動可能な一対のはすば歯車と該はすば歯車を軸線方
   向に移動させる第３駆動装置と前記第２駆動装置の駆動
   機構途中に設けられ、前記一対のはすば歯車にそれぞれ
   噛み合い、前記一対のナツト部材にそれぞれ連結されて
   いる２つの歯車とを備えてなり前記一対のはすば歯車を
   その軸線方向に移動させることにより該はすば歯車と噛
   合う２つの歯車を互いに反対に回転させて前記２つのナ
   ツト部材の砥石車軸線からの位置を異ならしめ、サドル
   を前記砥石車軸線に対して傾斜させて前記工作物にテー
   パ補正研削を可能ならしめることを特徴とする研削盤に
   おけるテーパ補正装置。