JPS6034258A - 心無送り込み研削における振動研削方法 - 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】 本発明は心無送り込み研削方法にかかり、さらに詳細に
は、従来の心無送り込み研削に比較して、研削比が大き
く、単位出力１時間当りの研削量も大きく、シかも加工
精度を顕著に向上させることができる心無送り込み研削
における振動研削方法ＣＩ に関するものである。

心無研削は、第１図に示す如く、被加工物１を調整砥石
２とブレード３とによって支持し、その調整砥石２を矢
印の如く回転駆動することにより被加工物１を矢印の如
く強制回転せしめ、その強制回転している被加工物１を
矢印の如く高速回転している研削砥石４に押付けて造円
研削を行なうもので、他の加工方法の追随を許さない極
めて高い能率を有するところから広く採用されている。

そして、前記の如き６無研削盤により第２図に示す如き
段付きの被加工物ｌを研削する場合には、ブレードを含
む調整砥石側または研削砥石側を他方に対して接近させ
て研削を行なう所絹送り込み研削が一般に採用されてい
る。

本発明者は、前記の如き段付き被加工物の心無研削の精
度をより向上せしめんがために鋭意研究の結果、研削中
破カロエ物にその軸方向への小振幅。

短周期の振動を与えることを創案した。すなわち、心無
研削においては、被加工物が調整砥石とブレードとによ
って支えられているので、研削中に被加工物にその軸方
向への振動を与えることはきわめて容易であり、しかも
研削中に前記の如き振動が与えられると、砥粒は被加工
物に対し回転方向変位と振動方向変位とが合成された正
弦波形の切込みを行ない、かつ、その切込みが無数に交
差され、これにより、研削抵抗が低く、切れ刃に生ずる
構成刃先も小さく、脱落も早期に行なわれ、従って、Φ
位出力１時間当りの研削量が多く、しかも被加工物の面
アラサを良好ならしめることができる。

前記Ｊ辰動研削機構を解析すると、第３図および第４図
に示すとおりである。

第３図のように、直径Ｄ２回転数Ｎで回転する研削砥石
４に、直径ｄ、回転数ｎで回転しながら軸方向に振動す
７：１被加工物ｌを押付けると、砥粒は回転方向変位と
振動方向変位とで合成された正弦波形の軌跡を工作物表
面につくる。この波形を時間ｔと変位ｙで示すと第４図
のとおりであ′る。

ここで、振動数をｆ、片振幅をａとして変位ｙ　＝ａ　
ｓｌｎωｔとすると、砥粒の速度はｙ　＝　ａω（２）
ωｔ１（ω＝２πｆ）となる。

従って、砥粒の合成速度Ｖは時間ｔの関数でｖ＝ｆて晃
＋’Ｖ２　）　”−面ＩＬ　（１１３房’ｔ’　ｔ　）
２で表わ逼れる。ただし、Ｖ、は砥石周速、ｖ２は被加
工物周速、ａは片振幅、ωは角振動数、ｔは時間、ｆは
振動数である。

その最大値、最小値は ｖｍａｘ＝　’（Ｖｔ　＋Ｖ＊　）”＋　（ａ　ω）　
２、ｖｍｉｎ　＝　Ｖｔ＋Ｖｚとなり、ＶはＶ□８とＶ
ｍｌｎの間で変化する。

また、砥粒の運動方向と回転方向とのなす角をθとする
と で表わされる。

そして、その最大値、最小値は となり、θはθｍｘと一θｍａｘの間を変化することと
なり、砥粒の運動方向は回転方向に対し、速度と同様に
時間とともに変化する。

振動数を一定として、振幅を変えたときの砥粒の運動方
向角度θの最大値を下表に示す。

被加工物ｌに前記の如き小振幅、短周期の振動を与える
方法は任意であるが、その構成を例示すると第５図およ
び第６図に示すとおりである。

すなわち、第５図に示す例は、被加工物１の軸方向の位
置をストン・譬５によって決定し、かつ、そのストン・
平は振動発生源６によって必要な軸方向の振動が与えら
れるように構成されている。他方、被加工物１０頭部は
可撓性のある圧押カフに６　汀 よって軸方に押えつけられていて、被加工物１の振幅内
で被加工物を保持できるような構成となっている。

前記撮動発生源６は、電磁石、空気シリンダー。

電動機、カム等の任意のものを使用することができ、か
つ、その周波数や振幅は所望に応じて設定できるように
する。また、圧押カフは、スプリング、空気等の弾性の
あるものを用いる。この実施例における振動発生源６の
起振力は、調整砥石と被加工物との摩擦力よりも大きな
力を与えればよい。

第６図および第７図に示す例は、調整砥石のフランツと
軸との間に軸方向作動機構を設け、カムによって一定の
撮動を与えるようにしたものである。すなわち、調整砥
石２の７ランノ２１の内面と軸２２の外面とに一対の軸
方向にそう溝を複数条設け、その溝中にスライドベアリ
ング８を介装させ、フランツ２１の一方の側面に所望の
高さおよび山数のカム９を形成すると共にそのカム９に
回転カムフォロア１０を対接させ、フランツ２１の他方
の側面を可撓性のある圧押カフによって押えつけるよう
にしたものである。々お、この場合は、被加工物の両端
に対向（７てストン・４５．５’を設ける。この実施例
の場合は、ブレード３と被加工物１との摩擦力よりも大
きな力の振動を与えればよい。

第８図は、公知のオシュレーション（振動）研削と本発
明による振動研削との差異を示す説明図である。円筒研
削においてオシュレーション研削を行なうことは公知で
あるが、この方法による被加工物と砥石との相対運動は
、毎秒２往復程度、振動長さが５羽根度であって、従っ
て、オシュレーション研削による砥粒の軌跡は第８図（
Ａ）に示す如く大振幅極低振動研削である。

しかし、このような大振幅極低振動研削では、段付被加
工物の研削を行なうことは不可能であり、かつ、心無送
り込み研削に適用することは機械の構成上極めて困難で
ある。

これに対し、本発明は、第８図ＣＢ）に示すように振幅
が０．１〜０．４程度の小振幅であるから、振幅が被加
工物の頭部と軸部との間の逃げ部１ａの範囲におさまっ
て段付被加工物の研削に適用することができ、それと同
時に、振動周期も短かいので、砥粒の運動方向の変化お
よびその速度変化がきわめて精緻となって前述の如き特
有の効果を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な６無研削の説明図、第２図は段付被加
工物の一例を示す図、第３図は研削砥石と被加工物との
関係を示す説明図、第４図は砥粒の軌跡の説明図、第５
図は本発明の一実施例を示す平面図、第６図は他の実施
例を示す一部を断面とした平面図、第７図は第６図の一
部側面図、第８図体）はオシュレーション研削の砥粒の
軌跡図、第８図（Ｂ）は本発明による砥粒の軌跡図であ
る。 特許出願人　ミクロン精密株式会社 代理人　弁理士　秋　本　正　実 第１図 乙 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物を調整砥石とグレードとによって支持し、かつ
   該被加工物を調整砥石によって強制回転せしめ乍ら高速
   回転している研削砥石に押付けて研削すべくなした心無
   送り込み研削において、前記ブレードと調整砥石とによ
   って支持されている被加工物にその軸方向への小振幅、
   短周期の振動を与え、研削砥石の砥粒が被加工物に対し
   回転方向変位と振動方向変位とで合成された正弦波形の
   切込みを行なうようにしたことを特徴とする心無送り込
   み研削における振動研削方法。