(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石車の円錐外周面と、これに隣接しかつ直交する円錐端面とを用いて工作物の円筒面および端面を同時研削するセンタレス研削盤のアンギュラ研削方法において、
研削段階において、上記工作物の円筒面および端面への砥石の切込み作動に連動して、調整車を工作物の軸線に対して直角方向に後退させることにより、工作物円筒面の切込み量に対する工作物端面の切込み量を可変にする
ことを特徴とするセンタレス研削盤のアンギュラ研削方法。
【請求項２】
上記工作物への砥石の切込み作動が、砥石車を、その軸線に対して直角方向に工作物に向けて前進させることにより行われる請求項１に記載のセンタレス研削盤のアンギュラ研削方法。
【請求項３】
上記工作物への砥石の切込み作動が、調整車を、工作物とともに砥石車の軸線に対して直角方向に砥石車に向かって前進させることにより行われる請求項１に記載のセンタレス研削盤のアンギュラ研削方法。
【請求項４】
砥石車のアンギュラ角の設定によって求まる工作物の円筒面と端面の仮想研削量の比を（Ｘ：Ｙ）とし、工作物の円筒面方向の予定研削量を（ＬX ）、端面方向の予定研削量を（ＬY ）とし、上記仮想研削量の比（Ｘ：Ｙ）に工作物の端面方向の予定研削量（ＬY ）を当てはめて求められる円筒面方向の仮想研削量を（ＬX0）とした場合において、
上記調整車の後退量（ＬX1）が、ＬX1＝ＬX0−ＬXとして求められる請求項１に記載のセンタレス研削盤のアンギュラ研削方法。
【請求項５】
砥石車の円錐外周面と、これに隣接しかつ直交する円錐端面とを用いて工作物の円筒面および端面を同時研削するアンギュラ研削タイプのセンタレス研削盤において、
工作物の円筒面および端面への砥石の切込み作動を行う切込み駆動手段と、
調整車を工作物の軸線に対して直角方向に往復動作させる調整車往復手段と、
上記調整車往復手段の動作を、上記切込み作動に連動させて自動制御する制御手段とを備えてなり、
この制御手段は、研削段階において、上記調整車往復手段の動作を、上記工作物の円筒面および端面への砥石の切込み作動に連動して、調整車が工作物の軸線に対して直角方向に後退するように制御することにより、工作物円筒面の切込み量に対する工作物端面の切込み量を可変にするように構成されている
ことを特徴とするセンタレス研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はセンタレス研削盤のアンギュラ研削方法およびその装置に関し、さらに詳細には、工作物への砥石の切込み作動に連動して調整車を一定量後退させることにより、アンギュラ角の角度に関係なく、工作物の円筒面と端面への切込み量の割合を自由に設定できる研削技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のアンギュラタイプのセンタレス研削盤は、図８に示すように、砥石車Ｇが円錐外周面Ｇａと円錐端面Ｇｂを備え、これら両面Ｇａ，Ｇｂの母線が直交するように設定されるとともに、この直交する部分が工作物（以下「ワーク」と称する）Ｗの円筒面Ｗａおよび端面Ｗｂの双方に接するように、砥石車Ｇは所定角度（アンギュラ角）θだけ傾斜されている。
【０００３】
そして、ワークＷを矢符ａ方向へ送り込むことにより、ワークＷの円筒面Ｗａと端面Ｗｂが、それぞれ砥石車Ｇの円錐外周面Ｇａと円錐端面Ｇｂとにより同時に研削されている。この場合、上記砥石車Ｇの切込み方向ｂは、砥石車Ｇの軸線ＺG に対して直角に設定されているのが一般的である（矢符ｂ参照）。
【０００４】
そのため、この研削加工されるワークＷの円筒面Ｗａと端面Ｗｂへの切込み量の割合は、上記アンギュラ角θによって決定される。例えば、このアンギュラ角として実績のあるθ＝１５°を例にとれば、円筒面Ｗａと端面Ｗｂへの切込み量の比（Ｘ：Ｙ）は、このアンギュラ角θの正接（ｔａｎ１５°）として求められ、Ｘ：Ｙ≒１：０．２６８となり、この比に基づいて切込み量が決定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のセンタレス研削方法では以下に述べるような問題があった。
【０００６】
すわなち、この様な研削方法では、上記のようにアンギュラ角θの設定によってワークＷの円筒面Ｗａと端面Ｗｂへの切込み量が決定されしまうが、構造上このアンギュラ角θをあまり大きくとることは困難であり、しかもセンタレス研削では、円筒面Ｗａを加工している状態でないと端面Ｗｂの加工ができないので、端面Ｗｂの取りしろが上記比（Ｘ：Ｙ）で求まる切込み量より大きくなる場合の研削は技術的に困難であった。
【０００７】
なお、この点について、加工時にワークＷに対して軸線方向（図５矢符ａ参照）の力を強制的に加えて、端面Ｗｂの切込み量を大きくするという方法も考えられるが、その場合ワークＷに軸線方向の力を加えるための機構が必要となり、他の構成部品との位置関係や動作方法などとの関係上、装置全体の構造が複雑になるという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、砥石の切込み作動に連動して調整車を後退させることにより、アンギュラ角の角度に関係なく、ワークの円筒面と端面の切込み量の比を自由に設定できるセンタレス研削盤のアンギュラ研削方法およびその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の研削方法は、砥石車の円錐外周面と、これに隣接しかつ直交する円錐端面とを用いてワークの円筒面および端面を同時研削するセンタレス研削盤のアンギュラ研削方法において、研削段階において、上記ワークの円筒面および端面への砥石の切込み作動に連動して、調整車をワークの軸線に対して直角方向に後退させることにより、工作物円筒面の切込み量に対するワーク端面の切込み量を可変にすることを特徴とする。
【００１０】
そして、上記調整車の後退方向は、上記ワークの軸線に対して直角に設定されており、また、上記調整車の後退量は、砥石車のアンギュラ角の設定によって求まるワークの円筒面と端面の仮想研削量の比を（Ｘ：Ｙ）とし、ワークの円筒面方向の予定研削量を（ＬX ）、端面方向の予定研削量を（ＬY ）とし、上記仮想研削量の比（Ｘ：Ｙ）にワークの端面方向の予定研削量（ＬY ）を当てはめて求められる円筒面方向の仮想研削量を（ＬX0）とした場合において、上記調整車の後退量（ＬX1）が、ＬX1＝ＬX0−ＬX として求められる。
【００１１】
また、本発明のセンタレス研削装置は、上記研削方法を実施するためのものであって、ワークの円筒面および端面への砥石の切込み作動を行う切込み駆動手段と、調整車をワークの軸線に対して直交する方向に往復動作させる調整車往復手段と、上記調整車往復手段の動作を、上記切込み作動に連動させて自動制御する制御手段とを備えてなり、この制御手段は、研削段階において、上記調整車往復手段の動作を、上記ワークの円筒面および端面への砥石の切込み作動に連動して、調整車がワークの軸線に対して直角方向に後退するように制御することにより、ワーク円筒面の切込み量に対するワーク端面の切込み量を可変にするように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本発明においては、ワークを加工するに際して、調整車を、砥石の切込み作動に連動させて、その切込み速度より遅い速度で、ワークの軸線に対して直角方向（ワークの径方向）に一定量だけ後退させ、研削加工中のワークの位置をその径方向に後退させる。これにより、砥石の切込み作動によるワーク円筒面への切込み量を少なく抑えることでワーク端面への切込み量を大きくする。
【００１３】
つまり、この調整車の後退量を大きくとれば、その分ワーク端面への切込み量が増大することから、この調整車の後退量を調節することで、アンギュラ角の角度に関係なく、ワークの円筒面と端面の切込み量の割合の自由な設定を可能とする。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１５】
実施例１
本発明に係るアンギュラタイプのセンタレス研削装置（以下「研削装置」と称する）を図１および図２に示し、この研削装置は、円錐外周面Ｇａと円錐端面Ｇｂを有する砥石車Ｇと、調整車Ｒ、受け板Ｂ、切込み駆動手段６、調整車往復手段７および制御部（制御手段）１０を主要部として備える。
【００１６】
そして、ワークＷを上記砥石車Ｇ、調整車Ｒおよび受け板Ｂの間に支持するとともに、砥石車Ｇと調整車Ｒを矢符方向（図２参照）に回転駆動させることにより、ワークＷの円筒面Ｗａと端面Ｗｂを同時研削するものである。なお、図において１は研削装置のベッド、１１はワークＷのストッパをそれぞれ示す。
【００１７】
より具体的には、砥石車Ｇは、図示しない砥石軸を介して砥石台２上に回転可能に軸支されるとともに、この砥石軸が回転駆動源３に接続されている。この砥石車Ｇは、その円錐外周面ＧａがワークＷの円筒面Ｗａを研削する研削面として機能する一方、その円錐端面ＧｂがワークＷの端面Ｗｂを研削する研削面として機能するものとされ、これら両面Ｇａ、Ｇｂの母線は互いに直交するように設定されている。
【００１８】
そして、この砥石車Ｇは、その円錐外周面Ｇａと円錐端面Ｇｂの母線が直交する部分がワークＷの円筒面Ｗａおよび端面Ｗｂの双方に接するように所定角度（アンギュラ角）θだけ傾斜されて設けられている（図３(a) 参照）。また、上記砥石台２は、後述するように切込み駆動手段６により砥石車Ｇの軸線ＺG に対して直交する方向（切込み方向ｂ）へ前後に移動可能とされており、上記ワークＷへの切込み方向ｂが砥石車Ｇの軸線ＺG に対して直角方向となるように設定されている。
【００１９】
調整車Ｒは、上記ワークＷの円筒面Ｗａを受け板Ｂとともに回転支持するもので、ワークＷを矢符ａ方向へ送り込むように構成されている。そして、この調整車Ｒも上記砥石車Ｇと同様に、図示しない主軸を介して調整車台４上に回転可能に軸支されるとともに、その主軸が回転駆動源５に接続されている。
【００２０】
上記砥石台２は、この砥石台２とともに上記砥石車Ｇをその切込み方向ｂに往復動作させる切込み駆動手段６を備える。この切込み駆動手段６は、駆動源となる駆動モータ６１と、この駆動モータ６１に軸受を介して接続される送りねじ６２と、この送りねじ６２を介して伝達される駆動モータ６１の駆動力によって砥石台２をスライドさせる一対の案内レール６３，６３とから構成される。
【００２１】
この駆動モータ６１は、図２に示すように、駆動モータ支持板６４によって上記ベット１の砥石車Ｇ側の側端に固定される。そして、上記送りねじ６２の一端がこの駆動モータ６１に接続されるとともに、その他端が上記砥石台２に設けられた図示しない送りナットに螺合されている。また、案内レール６３，６３は、上記ベット１の上面に上記砥石車Ｇの切込み方向ｂに所定間隔をもって並設され、上記砥石台２がこの案内レール６３，６３上に摺動自在に載置されている。
【００２２】
これに対し、上記調整車台４は、上記砥石台２と同様に、調整車台４とともに上記調整車ＲをワークＷの軸線ＺW に対して直交する方向（調整車の後退方向）ｃに往復動作させる調整車往復手段７を備える。この調整車往復手段７は、駆動源となる駆動モータ７１と、この駆動モータ７１に軸受を介して接続される送りねじ７２と、この送りねじ７２を介して伝達される駆動モータ７１の駆動力によって調整車台４をスライドさせる一対の案内レール７３，７３とから構成される。
【００２３】
そして、この駆動モータ７１は、図２に示すように、駆動モータ支持板７４によって上記ベット１上の上記駆動モータ支持板６４とほぼ対称の位置に固定される。そして、上記送りねじ７２の一端がこの駆動モータ７１に接続されるとともに、その他端が上記調整車台４に設けられた図示しない送りナットに螺合されている。また、案内レール７３，７３は、上記ベット１の上面に、ワークＷの軸線ＺW に対して直交する方向に所定間隔をもって並設され、上記調整車台４がこの案内レール７３，７３上に摺動自在に載置されている。
【００２４】
上記制御部（制御手段）１０は、本研削装置の各駆動部分の動作を相互に連動させて自動制御するもので、本研削装置においては特に上記調整車往復手段７の動作を上記砥石車Ｇの切込み作動に連動させる機能を備えている。そして、この制御部１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびＩ／Ｏポート等からなるマイクロコンピュータで構成され、各駆動部分の駆動動作に必要な種々の情報、例えば、後述する調整車Ｒが後退するタイミングやその後退量等がＮＣ（数値制御）データとして予めまたは適宜選択的に設定される。
【００２５】
しかして、上記のように構成されてなる研削装置においては、上記回転駆動源３，５により、砥石車Ｇと調整車Ｒとがそれそれ矢符方向（図２参照）へ所定速度で回転駆動されるとともに、砥石車Ｇが切込み駆動手段６によりワークＷに対して切込み方向ｂにそって切込み作動される。その際、上記砥石車Ｇと調整車Ｒとが制御部１０により以下に述べるように相互に連動して動作することにより、ワークＷの円筒面Ｗａと端面Ｗｂとが、それぞれ所望の切込み量だけ研削される。
【００２６】
つまり、例えば円筒面Ｗａの取りしろ（円筒面方向の予定研削量）ＬX が０．３ｍｍで、端面Ｗｂの取りしろ（端面方向の予定研削量）ＬY が０．２ｍｍのワークＷを研削する場合、砥石車Ｇのアンギュラ角θを１５°とし、研削中に調整車Ｒが全く後退しない場合（後退量ＬX1＝０の場合）に、これによって計算上求められるワークＷの円筒面Ｗａと端面Ｗｂの研削量（仮想研削量）の比（Ｘ：Ｙ）は、
ｔａｎ１５°＝Ｙ／Ｘ  ≒０．２６８
となることから、Ｘ：Ｙは、
Ｘ：Ｙ≒１：０．２６８
となる。
【００２７】
したがって、この状態で砥石車Ｇを切込んでワーク円筒面Ｗａを０．３ｍｍ研削すると、端面Ｗｂの仮想研削量ＬY0は約０．０８０ｍｍとなり、上記端面方向の予定研削量ＬY （０．２ｍｍ）に達しないことになる。その一方で、砥石車Ｇをワーク端面Ｗｂの予定研削量ＬY まで切り込むと、今度はワーク円筒面Ｗａの仮想研削量ＬX0が約０．７５ｍｍとなり、上記円筒面方向の予定研削量ＬX （０．３ｍｍ）より約０．４５ｍｍ超過して研削することになる。
【００２８】
そのため、本発明においては、上記円筒面Ｗａの取りしろＬX を０．３ｍｍとし、端面Ｗｂの取りしろＬY を０．２ｍｍとするようなワークＷのアンギュラ研削を実現するために、ワークＷの研削時、つまり、砥石車Ｇの切込み作動中に、この切込み作動に連動させて調整車Ｒを一定量ＬX1だけ後退させて、実際のワーク円筒面Ｗａの研削量を上記仮想研削量ＬX0より少なくするとともに、ワーク端面Ｗｂの研削量を上記仮想研削量ＬY0より大きくすることで、アンギュラ角θに関係なく、ワーク端面Ｗｂの切込み量を自由に設定可能としている。
【００２９】
換言すれば、本発明においては、調整車を、砥石車Ｇの切込み作動に連動させて上記超過分（ＬX0−ＬX ＝０．４５ｍｍ）だけワークＷの軸線に対して直角方向ｃに後退させることにより、その分だけワークＷを径方向に後退させて、ワーク円筒面方向の研削量を仮想研削量ＬX0より少なくするものである。
【００３０】
これを図示すれば、図３に示すように、ワークＷの研削開始前は図３(a) に示す位置にある調整車Ｒを、研削開始後に図３(b) に示すように、ワークＷの軸線に対して直角方向ｃに後退させてやれば、ワークＷの位置も径方向に後退することとなる。したがって、このワークＷの径方向の後退量ＬX1を大きくとれば、その分端面Ｗｂの研削量を大きくすることが可能となり、この調整車Ｒの後退量ＬX1を変化させることで、ワークＷの円筒面Ｗａと端面Ｗｂの切込み量の比を自由に設定変更することができる。
【００３１】
そこで、次にこのような一連の動作の概略を上記の例に基づいて図４に示す。ここで、図４において縦軸は時間の経過を示し、横軸は砥石車Ｇおよび調整車Ｒの移動量を示す。
【００３２】
この図より明らかなように、まず砥石車Ｇは始めに一定速度でワークＷに接近する（アプローチ段階）。そして、この砥石車ＧはワークＷに接する際に一旦その速度を落とした後、一定の切込み速度で研削を開始する（研削段階）。研削段階に入ると、今度は上述したように砥石車Ｇの切込み作動と連動して調整車Ｒが後退を始める。ここでの調整車Ｒの後退速度は上記砥石車Ｇの切込み速度よりわずかに遅く設定されており、また、その後退量ＬX1は、上記のようにワーク円筒面Ｗａの仮想研削量ＬX0からワーク円筒面Ｗａの予定研削量ＬX を引いた値とされる。そして、調整車Ｒが所定の量（ＬX1）だけ後退し終わると、砥石車Ｇは一旦切込み速度を落として仕上げを行ない、スパークアウト後砥石車Ｇおよび調整車Ｒは初期の位置に戻って研削を終了する。その後はこの動作を繰り返すことにより、ワークＷの研削が連続的に行われる。
【００３３】
なお、上記の実施例はあくまで本発明の好適な実施例を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく種々設計変更可能である。例えば、アンギュラ角θの角度やワークＷの取りしろＬX ，ＬY は本発明の範囲内で自由に設定変更可能であり、また、切込み駆動手段６や調整車往復手段７として送りねじ装置以外の駆動装置を用いることも可能である。
【００３４】
また、本実施例においては調整車Ｒの後退量ＬX1が微量であるため、それに伴うワークのセンタのずれも問題とならないことから、受け板Ｂは移動しないものとして説明したが、調整車Ｒの後退量ＬX1が大きくなるなど受け板Ｂの位置の変更が必要となる場合には、受け板Ｂを上記調整車台４とともに後退させることもできる。
【００３５】
実施例２
本実施例は、図５ないし図７に示され、切込み駆動手段６が調整車Ｒ側に設けられたものであり、したがってワークＷへの砥石の切込み作動は調整車Ｒを移動させて行われる。
【００３６】
すなわち、この実施例では図５に示すように、砥石台２はベット１上に固定されており、調整車Ｒが砥石車Ｇの軸線ＺG に対して直角方向（切込み方向ｂ’）へ前後に移動可能とされている。ここでは切込み駆動手段６は、駆動モータ６１ａと送りねじ６２ａと一対の案内レール６３ａ，６３ａとを主要部として備え、さらに上記調整車台４をベッド１上に支持する下部スライド６５を備える。
【００３７】
そして、駆動モータ６１ａは、図５および図６に示すように、駆動モータ支持板６４ａによって上記ベット１の調整車Ｒ側の側端に固定され、送りねじ６２ａを介して下部スライド６５に連結されている。一方、案内レール６３ａ，６３ａは、上記ベット１の上面に切込み方向ｂ’に所定間隔をもって並設され、上記下部スライド６５がこの案内レール６３ａ，６３ａ上に摺動自在に載置されている。
【００３８】
したがって本実施例においては、この切込み駆動手段６を駆動することにより調整車ＲをワークＷとともに砥石車Ｇに向けて前進させることにより、ワークＷへの砥石の切込み作動が行われる。そしてその際、調整車Ｒを上記調整車往復手段７によって、上記実施例と同様に、この砥石の切込み作動に連動させてワークＷの軸線ＺW に対して直交する方向ｃ’に一定量ＬX1だけ後退させることにより、ワーク円筒面Ｗａへの砥石の切込み量を少なく抑えてワーク端面Ｗｂへの切込み量を大きくしている。
【００３９】
これを図示すれば、図７に示すように、ワークＷの研削開始時には図中二点鎖線で示す位置にあったワークＷに、矢符ｂ’方向の切込み作動がかけられるとともにこれに連動して調整車Ｒが矢符ｃ’方向に後退し、研削終了時にはワークＷは図中実線で示す位置でスパークアウトすることとなる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、工作物への砥石の切込み作動に連動して調整車を一定量だけ後退させることにより、工作物端面の切込み量が調節されることから、アンギュラ角の設定角度に関係なく、ワークの円筒面と端面の切込み量を自由に設定変更できる。
【００４１】
しかも、本発明によれば、ワークの軸線方向に強制的な力を加えることなく調整車の後退のみによって工作物端面の切込み量を調節できることから、装置全体の構成に特別な機構を必要とせず、シンプルな構造で工作物端面の切込み量の調節が実現でき、装置の製造コストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例である研削装置の要部構成を示す平面図である。
【図２】同研削装置の要部構成を一部断面で示す正面図である。
【図３】同研削装置の調整車の後退動作を示す説明図である。
【図４】同研削装置の砥石車と調整車の連動状態を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施例である研削装置の要部構成を示す平面図である。
【図６】同研削装置の要部構成を一部断面で示す正面図である。
【図７】同研削装置の調整車の後退動作を示す説明図である。
【図８】従来のアンギュラ研削の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ                ワーク
Ｗａ              ワークの円筒面
Ｗｂ              ワークの端面
Ｇ                砥石車
Ｇａ              円錐外周面
Ｇｂ              円錐端面
Ｒ                調整車
Ｂ                受け板
１                ベッド
２                砥石台
４                調整車台
６                切込み駆動手段
７                調整車往復手段
１０              制御部（制御手段）
１１              ストッパ
θ                アンギュラ角
ＬX               ワークの円筒面方向の予定研削量（円筒面の取りしろ）
ＬY               ワークの端面方向の予定研削量（端面の取りしろ）
ＬX0              ワークの円筒面方向の仮想研削量
ＬY0              ワークの端面方向の仮想研削量
ＬX1              調整車の後退量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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