(57)【要約】【課題】ワークと受け部材との間に作用する摩擦力を減少させて、摩擦熱の発生を抑えたり、受け部材を摩耗し難くすることができるワーク受けなどを提供する。【解決手段】ワーク受け５は、間隔を隔てて設けられた支持部によって、円筒状をしたワークＷを水平に支持するワーク支持機構と、ワーク支持機構によって支持されたワークＷを回転させるワーク回転駆動機構と、ワークＷの外周部に当接して研削を施すための砥石車４６などを備えた研削盤に設けられており、ワーク支持機構の支持部間に配置されてワークＷを回転可能に支持する。ワーク受け５は、ワークＷの下側に配置される第１受け部材１１であって、ワークＷとの対向面に開口する凹部１２と、凹部１２の開口領域を閉塞するように設けられ、表面が円弧状の受け面１３ａとなった多孔体１３と、凹部１２内に加圧流体を供給して多孔体１３の表面から吐出させる加圧流体供給装置２０とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を隔てて設けられる２つの支持部を有し、前記各支持部により円筒状をしたワークを水平に支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させるワーク回転駆動手段と、前記ワークの外周部に当接して研削を施すための砥石車とを備えた研削盤に設けられ、前記ワーク支持手段の支持部間で前記ワークを回転可能に支持するワーク受けにおいて、
前記ワーク支持手段の支持部間に且つ前記ワークの下側に配置され、このワークを受けるための円弧状の受け面を有する第１受け部材と、
前記第１受け部材の受け面とワーク外周面との間に加圧流体を供給する加圧流体供給手段とを備えてなることを特徴とするワーク受け。
【請求項２】
前記第１受け部材は、前記ワークとの対向面に開口する凹部と、前記凹部の開口領域を閉塞するように設けられ、表面が前記受け面となった多孔体とを備え、前記多孔体は、表裏に開口するように形成された複数の連通孔を有し、
前記加圧流体供給手段は、前記凹部内に加圧流体を供給して前記多孔体の表面から吐出させるように構成されてなることを特徴とする請求項１記載のワーク受け。
【請求項３】
前記第１受け部材は、前記受け面に開口する凹溝が形成され、
前記加圧流体供給手段は、前記凹溝内に加圧流体を供給するように構成されてなることを特徴とする請求項１記載のワーク受け。
【請求項４】
前記ワークの、前記砥石車が当接する外周面とは反対側の外周面であり且つ前記第１受け部材とは異なる部分を受けるための円弧状の受け面が形成された第２受け部材を更に備えてなり、
前記加圧流体供給手段は、前記第１受け部材及び第２受け部材の各受け面とワーク外周面との間に加圧流体を供給するように構成されてなることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかのワーク受け。
【請求項５】
前記加圧流体は、研削油から構成されてなることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかのワーク受け。
【請求項６】
間隔を隔てて設けられる２つの支持部を有し、前記各支持部により円筒状をしたワークを水平に支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させるワーク回転駆動手段と、前記ワークの外周部に当接して研削を施すための砥石車とを備えた研削盤において、
前記請求項１乃至５記載のいずれかのワーク受けを更に備えてなることを特徴とする研削盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク支持手段の２つの支持部によって軸線方向に間隔を隔てた位置が支持されたワークを軸線中心に回転させて砥石車により研削加工を施す研削盤の、支持部間に配置されてワークを回転可能に支持するワーク受け、及びこのワーク受けを備えた研削盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、研削盤として、例えば、特開昭６１−６５７２３号公報に開示されたものが知られている。この研削盤は、ベッドと、水平に配置されたワークの一端側を支持するための主軸台と、主軸台から間隔を空けて設けられ、ワークの他端側を支持するための心押台と、主軸台及び心押台によって支持されたワークをその軸線中心に回転させるワーク回転駆動機構と、主軸台及び心押台が上面に配設され、ワークの軸線方向に移動自在にベッド上に設けられるテーブルと、テーブル上面の、主軸台と心押台との間に配設され、ワークを回転可能に支持するワーク受けと、テーブルを移動させるテーブル送り機構と、ワークの外周面に当接する砥石車と、ワークの軸線と直交する水平方向に移動自在にベッド上に設けられ、砥石車をその軸線中心に回転自在に支持する砥石台と、砥石車をその軸線中心に回転させる砥石車回転駆動機構と、砥石台を移動させる砥石台送り機構などを備える。
【０００３】
尚、前記ワーク受けは、長尺のワークを研削する際に、自重や砥石車の研削力などによるワークの撓みを防止するために用いられるもので、その具体的な構造としては、例えば、ワークの下側に設けられ、ワークの外周面に当接する第１受け部材と、ワークの、砥石車の当接側とは反対側に配置され、ワークの外周面に当接する第２受け部材と、各受け部材を支持する支持部材などを備えており、これら第１受け部材，第２受け部材及び支持部材からなる支持構造体が、主軸台と心押台との間に１つ、或いは主軸台と心押台との間にワーク軸線方向に沿って一定間隔で複数設けられる。
【０００４】
このように構成された研削盤では、主軸台，心押台及びワーク受けによって支持されたワークに対し砥石車が所定の切り込み量を有するように砥石台送り機構により砥石台が移動，位置決めされた後、テーブル送り機構によりテーブルがワークの軸線方向に移動せしめられ、これにより、ワーク回転駆動機構及び砥石車回転駆動機構によりそれぞれ回転せしめられたワーク及び砥石車が相対移動してワークの外周部が研削される。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−６５７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の研削盤では、ワークがワーク受けの各受け部材に当接した状態で回転しており、ワークと各受け部材との間に摩擦熱が発生してワークが熱膨張するので、この熱変位した状態でワークを研削すると、ワーク軸線方向における砥石車の送り位置に熱変位量に応じたずれを生じてワークの研削精度が低下するという問題があった。例えば、ワークにねじ研削をする場合には、ワークの熱変位によってねじのリード精度が低下する。
【０００７】
また、各受け部材がワークとの接触によって摩耗するので、各受け部材のワークとの当接面に表面処理を施して摩耗し難くしたり、摩耗した受け部材を定期的に交換しなければならず、余計なコストがかかっていた。
【０００８】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、ワークと受け部材との間に作用する摩擦力を減少させて、摩擦熱の発生を抑えたり、受け部材を摩耗し難くすることができるワーク受け、及びこれを備えた研削盤の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明は、
間隔を隔てて設けられる２つの支持部を有し、前記各支持部により円筒状をしたワークを水平に支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させるワーク回転駆動手段と、前記ワークの外周部に当接して研削を施すための砥石車とを備えた研削盤に設けられ、前記ワーク支持手段の支持部間で前記ワークを回転可能に支持するワーク受けにおいて、
前記ワーク支持手段の支持部間に且つ前記ワークの下側に配置され、このワークを受けるための円弧状の受け面を有する第１受け部材と、
前記第１受け部材の受け面とワーク外周面との間に加圧流体を供給する加圧流体供給手段とを備えてなることを特徴とするワーク受けに係る。
【００１０】
この発明によれば、ワークは、加圧流体供給手段により第１受け部材の受け面とワーク外周面との間に供給される加圧流体（例えば、エアーや油）によって支持されるので、第１受け部材の受け面とワークの外周面とが直接接触するのを防止することができる。したがって、ワークが回転しても、ワークと受け面との間に摩擦力はほとんど作用せず、摩擦熱の発生を抑えることができ、しかも、加圧流体によってワークを冷却することもできる。
【００１１】
これにより、ワークが温度上昇するのを防止することができ、ワークの熱変位を防止してワークを高精度に研削することができる。また、第１受け部材の受け面に耐摩耗性を向上させるべく表面処理等を施したり、第１受け部材の定期交換が不要であり、ワーク受けのコスト低減を図ることができる。
【００１２】
尚、前記第１受け部材は、前記ワークとの対向面に開口する凹部と、前記凹部の開口領域を閉塞するように設けられ、表面が前記受け面となった多孔体とを備え、前記多孔体は、表裏に開口するように形成された複数の連通孔を有し、前記加圧流体供給手段は、前記凹部内に加圧流体を供給して前記多孔体の表面から吐出させるように構成されていても良い。或いは、前記第１受け部材は、前記受け面に開口する凹溝が形成され、前記加圧流体供給手段は、前記凹溝内に加圧流体を供給するように構成されていても良い。
【００１３】
このように多孔体又は凹溝を設けることにより、おねじのようにスパイラル溝が存在している場合であっても、上記と同様、ワークは、多孔体の表面から吐出された加圧流体や凹溝内に供給された加圧流体によって支持され、受け面とワークの外周面とが直接接触するのを防止することができるとともに、受け面とワークとの間の加圧流体によってワークを冷却することができ、したがって、上記と同様の効果が得られる。尚、前記多孔体としては、例えば、焼結体などが挙げられ、その材質としては、例えば、銅などの金属やカーボンが挙げられる。また、前記凹溝の深さは、約３〜１５μｍ程度であることが好ましい。
【００１４】
また、前記ワーク受けは、前記ワークの、前記砥石車が当接する外周面とは反対側の外周面であり且つ前記第１受け部材とは異なる部分を受けるための円弧状の受け面が形成された第２受け部材を更に備え、前記加圧流体供給手段は、前記第１受け部材及び第２受け部材の各受け面とワーク外周面との間に加圧流体を供給するように構成されていても良い。
【００１５】
このようにすれば、砥石車の法線方向の研削力がワークに作用することによってワークが撓むのを第２受け部材により防止することができ、ワークを高精度に研削することができる。また、第２受け部材の受け面とワーク外周面との間に供給される加圧流体によって受け面とワーク外周面とが直接接触し難くなり、また、ワークが冷却されるので、上記と同様の効果を得ることができる。尚、前記第２受け部材は、前記第１受け部材と同様、凹部及び多孔体を備えていたり、凹溝を備えていても良い。
【００１６】
また、前記加圧流体は、研削油から構成されていても良い。このようにすれば、受け面とワーク外周面との間に供給される研削液と、ワーク及び砥石車の接触部に適宜供給される研削油とを別々に取り扱わなくても良いので、その取り扱いが容易となる。
【００１７】
また、本発明は、上記ワーク受けを備えた研削盤に係り、この研削盤においても上述の効果が得られる。尚、前記研削盤としては、各種のものを挙げることができ、具体例としては、例えば、円筒研削盤やねじ研削盤が挙げられる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明に係る、ワーク受け及びこれを備えた研削盤によれば、ワークと受け部材との間に作用する摩擦力を減少させて、摩擦熱の発生を抑えたり、受け部材を摩耗し難くすることができるので、ワークを精度良く研削したり、受け部材の表面処理や定期交換などにかかる費用を省くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係るねじ研削盤の概略構成を示した平面図であり、図２は、図１における矢示Ａ−Ａ方向の断面図であり、図３は、ワーク受けの概略構成を示した斜視図であり、図４は、図３に示したワーク受けの断面図である。
【００２０】
図１乃至図４に示すように、本例のねじ研削盤１は、ベッド３１と、間隔を隔てて配設され、研削対象となる円筒状且つ長尺のワークＷを水平に支持する主軸台３２及び心押台３７と、ワークＷをその軸線中心に回転させるワーク回転駆動機構（図示せず）と、ワークＷの軸線方向たる左右方向に移動自在にベッド３１上に設けられ、上面に主軸台３２及び心押台３７が配設されるテーブル４０と、テーブル４０を移動させるテーブル送り機構４１と、ワークＷの軸線と垂直な水平方向たる前後方向に移動自在にベッド３１上に設けられる砥石台４５と、軸線がワークＷの軸線と平行な垂直面内に位置するように且つ軸線中心に回転自在に砥石台４５によって支持され、ワークＷの外周面に当接してねじ研削を施すための砥石車４６と、砥石車４６をその軸線中心に回転させる砥石車回転駆動機構５０と、砥石台４５を移動させる砥石台送り機構５５と、主軸台３２と心押台３７との間でワークＷを回転可能に支持するワーク受け５などを備える。尚、前記ワークＷは、例えば、旋盤などによって外周面にボールねじのねじ溝が予め形成されたワーク（ねじ軸）Ｗの該ねじ溝が研削されるようになっているものとする。
【００２１】
前記主軸台３２は、支持するワークＷと同軸且つ回転自在に設けられる主軸３３と、主軸３３の先端部に設けられたセンタ３４及び回し板３５と、ワークＷの一端側に取り付けられ、回し板３５に係合してこれとともに回転する回し金３６とを備えており、センタ３４によってワークＷの一端側を支持する。前記ワーク回転駆動機構（図示せず）は、主軸台３２の内部に内蔵され、主軸３３を回転させることで、回し板３５，回し金３６及びワークＷを一体的に回転させる。
【００２２】
前記心押台３７は、支持するワークＷと同軸に設けられるセンタ３８と、センタ３８をその軸線方向に移動させる機構（図示せず）と、センタ３８を任意の位置に固定する機構（図示せず）とを備えており、センタ３８によってワークＷの他端側を支持する。
【００２３】
前記テーブル送り機構４１は、ベッド３１に固定されたサーボモータ４２と、ワークＷの軸線方向と平行に設けられ、サーボモータ４２によって軸中心に回転せしめられるボールねじ４３と、テーブル４０の下面に固設され、ボールねじ４３と螺合してこれに沿って移動するナット４４とを備えており、ボールねじ４３の回転によりナット４４とともにテーブル４０を前記左右方向に移動させる。
【００２４】
前記砥石台４５は、砥石車４６の回転軸４７がワークＷの軸線と平行な状態（水平）から研削すべきボールねじのリード角と同じ角度だけ傾くように傾斜して配置され、ベッド３１の後部側に配設されている。前記砥石車４６は、ワークＷの横側に配置され、その回転軸４７が砥石台４５の両側面から突出している。
【００２５】
前記砥石車回転駆動機構５０は、砥石台４５の上面に固設された駆動モータ５１と、駆動モータ５１の出力軸に固設されたプーリ５２と、砥石車４６の回転軸４７の一端に固設されたプーリ５３と、各プーリ５２，５３間に掛け渡された伝動ベルト５４とを備えており、駆動モータ５１の回転動力をプーリ５２，伝動ベルト５４及びプーリ５３を介し砥石車４６に伝達してこれを回転させる。
【００２６】
前記砥石台送り機構５５は、ベッド３１に固定されたサーボモータ５６と、ワークＷの軸線と垂直な水平方向に設けられ、サーボモータ５６によって軸中心に回転せしめられるボールねじ５７と、砥石台４５の下面に固設され、ボールねじ５７と螺合してこれに沿って移動するナット５８とを備えており、ボールねじ５７の回転によりナット５８とともに砥石台４５を前記前後方向に移動させる。
【００２７】
前記ワーク受け５は、ワークＷの下側に設けられてこれを受ける第１受け部材１１と、前記ワークＷの横側に配置されてこれを受ける第２受け部材１５と、テーブル４０の上面に設けられ、各受け部材１１，１５を支持する支持部材１６とから構成された複数の支持構造体１０と、加圧された研削油を支持構造体１０の各受け部材１１，１５とワークＷの外周面との間に供給する研削油供給装置２０とを備えており、支持構造体１０が主軸台３２と心押台３７との間にワークＷの軸線方向に沿って一定間隔で設けられている。
【００２８】
前記第１受け部材１１は、矩形ブロック状に構成されており、ワークＷとの対向面１１ａに開口する凹部１２と、凹部１２の開口領域を閉塞するように設けられ、表裏に開口するように連通した複数の気孔（連通孔）を有する多孔体１３と、凹部１２の内面と当該第１受け部材１１の外面とに開口する流路１４とを備える。そして、多孔体１３の表面１３ａを含む、ワークＷとの対向面１１ａが、ワークＷを受けるための受け面となっている。また、第１受け部材１１は、例えば、受け面１１ａ，１３ａの円弧中心とワークＷの中心とが同軸となるように配置され、この受け面１１ａ，１３ａは、例えば、ワークＷと同じ半径の円弧面やワークＷの半径よりも一定値だけ大きい半径の円弧面など、ワークＷの外径に対応するような半径の円弧面に形成されている。尚、前記多孔体１３としては、例えば、焼結体などが挙げられ、その材質としては、例えば、銅などの金属やカーボンが挙げられる。
【００２９】
前記第２受け部材１５は、前記第１受け部材１１と同様の構成を備えているが、砥石車４６との間にワークＷを挟むようにワークＷの横側に配置されている点、第１受け部材１１とは異なる部分を受ける点で異なっている。
【００３０】
前記研削油供給装置２０は、加圧された研削油を供給する供給部２１と、この供給部２１と各受け部材１１，１５の流路１４とを接続する供給管２２と、供給部２１によって供給される研削油を冷却する研削油冷却器（図示せず）とから構成される。この研削油供給装置２０では、供給部２１から供給管２２を介して各流路１４内に、加圧された且つ研削油冷却器（図示せず）で一定温度に冷却，制御された研削油が供給されると、供給された研削油は、凹部１２内に流入した後、多孔体１３の連通孔内を流通して多孔体１３の表面から吐出される。
【００３１】
以上のように構成された本例のねじ研削盤１によれば、例えば、ワークＷが主軸台３２，心押台３７及びワーク受け５によって支持され、砥石台送り機構５５により砥石車４６がワークＷに対して所定の切り込み量を有するように砥石台４５が移動，位置決めされた後、ワーク回転駆動機構（図示せず）及び砥石車回転駆動機構５０によりワークＷ及び砥石車４６がそれぞれ回転せしめられた状態で、テーブル送り機構４１により砥石車４６がワークＷの他端側から一端側に移動せしめられ、ワークＷの外周面のねじ溝が砥石車４６によって研削される。このとき、ワーク回転駆動機構（図示せず）によるワークＷの回転と、テーブル送り機構４１による砥石車４６のワークＷ軸線方向における相対移動とは同期するように制御される。
【００３２】
上述のように、本例のねじ研削盤１では、ワークＷは、多孔体１３の表面から吐出されて各受け部材１１，１５の受け面１１ａ，１３ａとワークＷの外周面との間に供給される研削油によって支持されるので、各受け部材１１，１５の受け面１１ａ，１３ａとワークＷの外周面とが直に接触するのを防止することができる。したがって、ワークＷを回転させても、ワークＷと受け面１１ａ，１３ａとの間に摩擦力がほとんど作用せず、摩擦熱の発生を抑えることができ、しかも、研削油によってワークＷを冷却することもできる。
【００３３】
これにより、ワークＷが温度上昇するのを防止することができ、ワークＷの熱変位を防止してワークＷを高精度に研削することができる。また、各受け部材１１，１５の受け面１１ａ，１３ａに耐摩耗性を向上させるべく表面処理等を施したり、各受け部材１１，１５の定期交換が不要であり、ワーク受け５のコスト低減を図ることができる。
【００３４】
また、ワークＷの外周面のねじ溝部分では、各受け部材１１，１５の受け面１１ａ，１３ａとワークＷの外周面との間に供給された研削油の圧力が低下するものの、多孔体１３の表面１３ａを受け面の一部としており、多孔体１３の表面１３ａの全域から均等に研削油を吐出することができるので、研削油の圧力（支持力）を低下し難くすることができ、ワークＷを良好に支持することができる。また、ねじ溝がボールねじのねじ溝であり、一般的なメートルねじなどに比べてピッチが長く、このピッチ間に一定面積以上の、ねじ溝のない外周面が形成されているため、研削油の圧力がねじ溝の影響を受け難い。
【００３５】
また、ワークＷに作用する砥石車４６の法線方向の研削力を第２受け部材１５によって受けているので、この研削力によってワークＷが撓むのを防止することができ、ワークＷを高精度に研削することができる。また、各受け部材１１，１５の受け面１１ａ，１３ａとワークＷの外周面との間に研削油を供給するようにしたので、当該研削油と、ワークＷ及び砥石車４６の接触部に適宜供給される研削油とを別々に取り扱わなくても良く、その取り扱いを容易にすることができる。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００３７】
上例では、多孔体１３の表面１３ａから吐出される研削油を介してワークＷを受けるようにしたが、これに限られるものではなく、図５及び図６に示すように、第１受け部材６１及び第２受け部材６４を構成しても良い。
【００３８】
この場合、前記第１受け部材６１は、矩形ブロック状に構成されており、ワークＷとの対向面６１ａに開口する凹溝６２と、凹溝６２の内面と当該第１受け部材６１の外面とに開口する流路６３とを備える。第１受け部材６１のワークＷとの対向面６１ａは、ワークＷを受けるための受け面となっており、この受け面６１ａは、前記第１受け部材１１の受け面１１ａ，１３ａと同様の円弧面に形成される。また、前記第２受け部材６４は、前記第１受け部材６１と同様の構成を備え、前記第２受け部材１５と同様の位置に配置される。また、前記研削油供給装置２０は、加圧された研削油を流路６３内に供給する。尚、前記凹溝６２の深さは、約３〜１５μｍ程度であることが好ましい。また、各受け部材６１，６４のワークＷの軸線方向における幅は、凹溝６２からの研削油の逃げ量が均一になるようにねじ溝のリードの整数倍にすることが望ましい。
【００３９】
このようにすれば、ワークＷは、研削油供給装置２０から流路６３を介し凹溝６２内に供給されて各受け部材６１，６４の受け面６１ａとワークＷの外周面との間に供給される研削油によって支持されるので、この受け面６１ａとワークＷの外周面とが直に接触するのを防止することができるとともに、受け面６１ａとワークＷとの間の研削油によってワークＷを冷却することができる。したがって、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、上例では、ワークＷにねじ研削を施すねじ研削盤１を一例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、本発明は、ワークＷの外周面を研削する円筒研削盤にも適用することができる。この場合には、ねじ溝を研削するときとは異なってワークＷの外周面に凹部がないので、各受け部材１１，１５，６１，６４の受け面１１ａ，１３ａ，６１ａとワークＷの外周面との間に供給された研削油の圧力が低下せず、ねじ研削するときよりも安定した状態でワークＷを受けることができる。
【００４１】
また、各受け部材１１，１５，６１，６４の受け面１１ａ，１３ａ，６１ａとワークＷの外周面との間に研削油に代えて圧縮空気を供給するようにしても良い。また、更に、前記支持構造体１０は、必ずしも複数設ける必要はなく、１つであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係るねじ研削盤の概略構成を示した平面図である。
【図２】図１における矢示Ａ−Ａ方向の断面図である。
【図３】ワーク受けの概略構成を示した斜視図である。
【図４】図３に示したワーク受けの断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るワーク受けを示した斜視図である。
【図６】図５に示したワーク受けの断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    ねじ研削盤
５    ワーク受け
１０  支持構造体
１１  第１受け部材
１２  凹部
１３  多孔体
１５  第２受け部材
２０  研削油供給装置
３１  ベッド
３２  主軸台
３７  心押台
４０  テーブル
４１  テーブル送り機構
４５  砥石台
４６  砥石車
５０  砥石車回転駆動機構
５５  砥石台送り機構
Ｗ    ワーク
【図１】
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【図２】
2010042488.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010042488.tif 000006
【図５】
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【図６】
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