(57)【要約】【課題】  研削後に整形された研削砥石においてクラックが発生した不安定な砥粒や結合剤のみを強制的に除去することによりスクラッチ傷の発生がない研削砥石を再生することができる研削砥粒除去装置を提供すること。【解決手段】  研削砥石８２により被加工物を研削した後に、研削砥石８２を工具により整形する研削盤８０に用いられる研削砥粒除去装置１０であって、非鉄材料により成形され、工具により整形した後に研削砥石８２の表面に押し付ける押し付け部材１５を備えた研削砥粒除去装置１０。【選択図】        図１
2006110672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削砥石により被加工物を研削した後に、該研削砥石を工具により整形する研削盤に用いられる研削砥粒除去装置であって、
非鉄材料により成形され、前記工具により整形した後に前記研削砥石の表面に押し付ける押し付け部材を備えたことを特徴とする研削砥粒除去装置。
【請求項２】
前記押し付け部材がホルダに保持され、該ホルダが、前記研削砥石に対する前記押し付け部材の押し付け角度を変更可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載した研削砥粒除去装置。
【請求項３】
前記ホルダが、前記押し付け部材を前記研削砥石に対して進退自在に保持していることを特徴とする請求項２に記載した研削砥粒除去装置。
【請求項４】
前記押し付け部材を前記研削砥石に押し付ける圧力を設定する押圧力発生手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の研削砥粒除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削盤において研削砥石をダイヤモンド工具等の工具で整形することによりクラックが生じた砥粒や結合剤を除去するのに用いる研削砥粒除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、例えば玉軸受の内輪溝を研削する研削盤１００では、内輪溝を研削するに際し、被加工物である内輪１０１が、主軸１０２に装着されたマグネットチャック１０３にて軸方向に吸着され、シュー１０４にて内輪溝１０５を支持するとともに、軸心を中心に回転させる。そして、研削砥石１０６が回転されつつ砥石軸の直角方向に送りをかけられて、粗研削、仕上げ研削と順次、各研削工程に応じた研削条件で研削される。所定数の内輪１０１を研削した研削砥石１０６は、研削に伴って目詰まりや摩耗により切れ味の低下、形状崩れを起こす。そのため、所定数の内輪１０１を研削し終わったところで、ダイヤモンド工具１０８で整形（ドレス）し、切れ味の回復、形状崩れの修正を行う。
【０００３】
しかし、研削された内輪１０１の溝には、スクラッチ傷が発生する場合がある。特に、整形直後ほどスクラッチ傷の発生率は高く、スクラッチ傷の大きさも大きい。スクラッチ傷の深さは研削面の粗さより深い。通常、玉軸受の内輪は溝研削の後、内径研削、溝超仕上げで仕上げられる。溝超仕上げでは研削面の粗さを取除くだけの取代が取れる条件設定をして加工されるが、スクラッチ傷があると超仕上げで取りきれずに残ってしまう。そして、スクラッチ傷が残ったままの内輪あるいは外輪を組立てて玉軸受にすると、ボールがその傷の上を転がる際に振動が発生して精度上大きな問題となる。そのため、超仕上げでスクラッチ傷が残らないように取代を多くすると、加工時間が長くなり製造コストが高くなる。一般的に、研削砥石は硬脆材料であるためダイヤモンド工具で整形した時に砥粒、結合剤がダメージを受けてクラックが入る時がある。このような状態のままで、内輪溝を研削すると、研削の負荷で研削中に砥粒が割れたり、結合剤と共に砥粒が脱落したりして、その時、内輪溝にスクラッチ傷を発生させることとなる。
【０００４】
そのため、スクラッチ傷対策として、例えば、特許文献１の方法が開示されている。
特許文献１に開示された方法は、ツルーイングまたはドレッシングされた砥石の表面に対して、砥粒除去部材を含むクーラントを、不安定な砥粒を除去し得る圧力で噴射する。しかし、この方法ではクーラントの圧力を５０〜１２０ｋｇｆ／ｃｍ２の高圧にするため高圧ポンプが必要であり、噴射した砥粒の回収を行わないと、一度使用した砥粒がクーラントに混入してしまうので、高精度のフィルター装置が必要になる。そのため、装置としては大掛かりで高価なものとなり、コストの上昇を来たす。
【０００５】
また、他の一例として、定圧の圧縮空気を吹き付ける方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
上記特許文献２に開示された方法では、砥石を回転駆動し、被削材を研削する過程において、砥石の研削点から回転移動した箇所の砥石研削面に対し、０゜〜４５゜の角度方向から風圧１ｋｇ／ｃｍ2に近い値以上の圧縮空気を吹き付け、砥石研削面に残る研削液や砥粒屑、研削屑等の付着物を研削面から離脱、飛散状とした上、強制吸引、除去してしまうようにしているが、この方法では研削砥石面に残る研削液や砥粒屑、研削屑等の付着物を除去することはできるが、クラックが発生した不安定な砥粒や結合剤を除去することはできない。
【０００７】
さらに他の一例として、砥石表面にブラシを圧接する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
特許文献３に開示された方法では、フレキシブルホースによって送られてきた加工液がフレキシブルホースの先端部の出口から落下し、ブラシに滴下供給され、加工液によってウェット状態となったブラシで研削工具を洗浄するようにしている。しかし、この方法においては、砥石表面の洗浄を行うものの、整形により生じたクラックの入った砥粒を除去する能力はない。
【特許文献１】特開２０００−２４６６３５号公報（第３〜５頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−１９１２５１号公報（第５〜８頁、図１）
【特許文献３】特開２００２−３２１１３４号公報（第３〜５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、研削後に整形された研削砥石においてクラックが発生した不安定な砥粒や結合剤のみを強制的に除去することによりスクラッチ傷の発生がない研削砥石を再生することができる研削砥粒除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１）本発明に係る研削砥粒除去装置は、研削砥石により被加工物を研削した後に、該研削砥石を工具により整形する研削盤に用いられる研削砥粒除去装置であって、非鉄材料により成形され、前記工具により整形した後に前記研削砥石の表面に押し付ける押し付け部材を備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記１）に記載の研削砥粒除去装置によれば、工具で整形した研削砥石の表面に非鉄材料製の押し付け部材を押し当てることにより、クラックが発生した不安定な砥粒や結合剤のみを強制的に除去することができる。従って、スクラッチ傷の発生が防止されて、表面の形状が所定の形状に復元され、切れ味が良好になった研削砥石を再生することができる。このとき、押し付け部材が竹串であると、竹串が、長さ方向に複数の繊維を有し、それら繊維が長さ方向に直交する方向に比較的大きな弾性反発力を持つものであるために、研削砥石に対し好ましい圧力で押し付けられる。その結果、不安定な砥粒や結合剤をより一層効率よく除去することができる。
【００１２】
２）本発明に係る研削砥粒除去装置は、上記１）に記載した研削砥粒除去装置において、前記押し付け部材がホルダに保持され、該ホルダが、前記研削砥石に対する前記押し付け部材の押し付け角度を変更可能に配置されていることを特徴としている。
【００１３】
上記２）に記載の研削砥粒除去装置によれば、研削砥石の表面に押し付け部材を押し付ける際に、ホルダを介して押し付け角度が変更されることにより、不安定な砥粒や結合剤を効率よく除去するための角度調整を行うことができる。
【００１４】
３）本発明に係る研削砥粒除去装置は、上記２）に記載した研削砥粒除去装置において、前記ホルダが、前記押し付け部材を前記研削砥石に対して進退自在に保持していることを特徴としている。
【００１５】
上記３）に記載の研削砥粒除去装置によれば、押し付け部材が摩耗してきた際に、ホルダによって押し付け部材を進行させることにより、押し付け部材を効率的に使用することができる。
【００１６】
４）本発明に係る研削砥粒除去装置は、上記１）〜２）のいずれか一項に記載した研削砥粒除去装置において、前記押し付け部材を前記研削砥石に押し付ける圧力を設定する押圧力発生手段を備えていることを特徴としている。
【００１７】
上記４）に記載の研削砥粒除去装置によれば、押圧力発生手段が、押し付け部材を研削砥石に押し付ける際の、圧力、時間を自由に設定できるため、不安定な砥粒や結合剤の除去を効率良く行い、それによって、研削盤における作業効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の研削砥粒除去装置によれば、クラックが発生した不安定な砥粒や結合剤のみを強制的に除去することによりスクラッチ傷の発生がない研削砥石を再生することができ、その結果、高品質で低コストの軸受を加工できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る好適な実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る研削砥粒除去装置の一実施形態が用いられる研削盤の断面図、図２（ａ）は図１に示す研削砥粒除去装置の側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の正面図、図３はスクラッチ傷の拡大図、図４は図３の断面模式図である。
【００２０】
図１に示すように、本発明の一実施形態である研削砥粒除去装置が用いられる研削盤８０は、ハウジング８１内に、研削砥石８２と、ローディングアーム８３と、が収容されており、ハウジング８１に、インシュート８４と、アウトシュート８５と、が固定されている。そして、ハウジング８１の天板８６に研削砥粒除去装置１０が組み付けられている。
【００２１】
研削盤８０は、インシュート８４から内輪（不図示）が搬入され、ローディングアーム８３がその内輪を把持して研削砥石８２側へほぼ９０度回動することによってフィードし、シュー（不図示）によって内輪溝（不図示）を支持するとともに、軸心を中心に回転される。そして、研削砥石８２が回転され、砥石軸の直角方向に送りをかけられて、粗研削と、仕上げ研削と、の各研削工程に応じた研削条件で順次研削を行う。所定数の内輪を研削し終わった研削砥石８２は、研削に伴って目詰まりや摩耗により切れ味の低下、形状崩れを起こすので、ダイヤモンド工具（不図示）で整形し、切れ味の回復、形状崩れの修正を行う。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、研削砥石除去装置１０は、蓋部材１１と、支持部材１２と、ホルダ１３と、押圧力発生手段１４と、押し付け部材である竹串１５と、から構成されている。
【００２３】
蓋部材１１は、研削盤８０の天板８６に着脱自在にねじ止めされている。
【００２４】
支持部材１２は、固定ボルト１６によって蓋部材１１に固定された固定側の第１プレート１７と、第１プレート１７の立ち上がり部分に支持ボルト１８によって固定された可動側の第２プレート１９と、第２プレート１９に固定部材２０を介して組み付けられた第３プレート２１と、を備えている。
【００２５】
第２，第３プレート１９，２１は、支持ボルト１８を緩めることにより、第１プレート１７に対する角度を、例えば、０〜１５度の範囲（図２（ｂ）に示す）Ａで任意に変更することができる。第３プレート２１は、上端部が固定部材２０によって支持され、下端部に竹串１５を進退自在に挿通する筒形状のガイド部材２２が固定されている。ガイド部材２２は、支持用ねじ２３，２３で第３プレート２１に固定されるとともに、第２プレート１９の下端部に板部材２４を介して支持されている。第２プレート１９，ガイド部材２２は蓋部材１１に貫通して配置されている。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、第２プレート１９には、図２（ｂ）中の左方側にホルダ１３が配置され、右方側に押圧力発生手段１４が組み付けられている。ホルダ１３は、貫通孔２５を有し、この貫通孔２５内に進退移動することにより竹串１５の位置を調整するための位置決めねじ２６を有する。
【００２７】
押圧力発生手段１４は、竹串１５の軸方向に直列に連結されたエアシリンダであって、ポンプ（不図示）から送給された空気の圧力によりプッシュロッド２８がホルダ１３を押し下げる。押圧力発生手段１４は、押し付け圧力、押し付け時間が、制御回路（不図示）内のタイマによって設定されており、設定した押し付け時間が終了したところでエア減圧弁が開成されるようになっている。押圧力発生手段１４は、エアシリンダに限らず、油圧シリンダであっても、或いは、モータ送りねじを組み合わせたり、リニアモータにより押し付け量を制御するようにしたりしても良い。
【００２８】
竹串１５は、非鉄材料であるとともに自然植物からなる棒状部材である。この竹串１５は、長さ方向に複数の繊維を有し、それら繊維が長さ方向に直交する方向に比較的大きな弾性反発力を持つ。竹串１５は、ホルダ１３の上方側からホルダ１３の貫通孔２５内に挿通され、ガイド部材２２内を挿通されてガイド部材２２の下端部から所定量突出したところでホルダ１３の位置決めねじ２６がねじ込まれて位置決めされる。竹串１５は、研削砥石８２の先端幅および軸受幅よりも若干狭く、軸受溝よりも大きい外形が良い。竹串１５は、自然植物であるために、廃棄した場合に、地球環境を害する虞が少ないので、化学薬品等を用いて生産されたものと比べて優位である。ホルダ１３に支持されている竹串１５は、摩耗してきた際に、ホルダ１３の位置決めねじ２６を緩めて竹串１５を進行させることにより効率的に使用することができる。
【００２９】
このような研削砥粒除去装置１０は、蓋部材１１が、研削盤８０の天板８６に固定されることにより、第２プレート１９の下端部と、ガイド部材２２と、が研削盤８０内に配置される（図１参照）。そして、竹串１５が、ホルダ１３の貫通孔２５内に挿通され、ガイド部材２２内を挿通されてガイド部材２２の下端部から突出され、研削砥石８２に当接する位置でホルダ１３の位置決めねじ２６がねじ込まれて位置決めされる。
【００３０】
そして、ダイヤモンド工具によって整形された研削砥石８２の表面に、押圧力発生手段１４により設定された押し付け圧力で竹串１５が押し当てられる。このとき、支持ボルト１８を緩めることにより、竹串１５の研削砥石８２に対する押し付け角度が最適の角度に変更される。竹串１５による研削砥石８２に対する押し付けは、押圧力発生手段１４により設定された圧力及び時間で行われ、設定時間が終了したところで押圧力発生手段１４の押し付けが停止される。竹串１５による研削砥石８２の再生が行われた後に、研削砥石８２によって内輪溝の研削が再開される。
【００３１】
上述した研削砥粒除去装置１０によれば、工具で整形した研削砥石８２の表面に竹串１５を押し当てることにより、クラックが発生した不安定な砥粒や結合剤のみを強制的に除去することができる。これにより、スクラッチ傷の発生が防止されて、表面の形状が所定の形状に復元され、切れ味が良好になった研削砥石８２を再生することができる。このとき、竹串１５が、長さ方向に複数の繊維を有し、それら繊維が長さ方向に直交する方向に比較的大きな弾性反発力を持つものであるために、研削砥石８２に対し好ましい圧力で押し付けられるので、不安定な砥粒や結合剤を効率よく除去することができる。そして、スクラッチ傷がなくなるために、玉軸受の精度、品質を向上させることができるとともに、超仕上げの加工時間を短縮し、製造コストを削減することができる。
【００３２】
また、研削砥粒除去装置１０によれば、研削砥石８２の表面に竹串１５を押し付ける際に、ホルダ１３を介して押し付け角度が変更されることにより、不安定な砥粒や結合剤を効率よく除去するための角度調整を行うことができる。
【００３３】
また、研削砥粒除去装置１０によれば、竹串１５が摩耗してきた際に、ホルダ１３によって竹串１５を進行させることにより、竹串１５を効率的に使用することができる。
【００３４】
また、研削砥粒除去装置１０によれば、押圧力発生手段１４が、竹串１５を研削砥石８２に押し付ける際の、圧力、時間を自由に設定できるため、不安定な砥粒や結合剤の除去を効率良く行い、それによって、研削盤８０における作業効率を向上させることができる。
【００３５】
（実施例）
次に、本発明に係る研削砥粒除去装置１０の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。図３，図４はスクラッチ傷の拡大図と断面模式図である。
【００３６】
実施例には、ビトリファイドボンドのＡ２４０、外径４０５ｍｍ、先端厚さ５ｍｍの研削砥石を周速２７００ｍ／ｍｉｎで回転させ、油性クーラントを使用した。また、竹串はφ５ｍｍ、エアシリンダはφ６ｍｍ、エア圧は０．３ＭＰａに設定し、ダイヤモンド工具で整形後の４秒間、竹串を研削砥石に押し当てることにより行い、整形後の５０個の内輪溝を顕微鏡で観察することにより行った。
【００３７】
図３に示すように、研削砥粒除去装置１０を用いない場合、整形後の５０個の内輪溝を顕微鏡で観察した結果、４〜６μｍの大きさのスクラッチ傷Ｓが内輪溝の３０％にわたって発生していた。
【００３８】
図４に示すように、スクラッチ傷Ｓの深さは研削面の粗さより深い。
【００３９】
研削砥粒除去装置１０を用いた本発明の場合、整形後の５０個の内輪溝を顕微鏡で観察した結果、顕著なスクラッチ傷は発見されず、その後の超仕上げも加工時間を短縮することが出来た。
【００４０】
このように、工具で整形した研削砥石の表面に竹串を押し当てることにより、整形された研削砥石の表面の形状を崩したり、切れ味を悪くしたりすることなく、クラックが発生した不安定な砥粒や結合剤のみを強制的に除去することで、スクラッチ傷の発生が防止されて、表面の形状が所定の形状に復元され、切れ味が良好になった研削砥石を再生できることがわかる。
【００４１】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば、研削砥粒除去装置を用いる研削盤は、玉軸受の内輪溝研削に限定されず、外輪溝にも有効であり、また、円すいころ軸受、円筒ころ軸受でも使用でき、外面研削、内面研削、平面研削等いかなる研削にも適応できる。
【００４２】
また、押し付け部材は、竹串以外に木や樹脂も採用できるが、スクラッチ傷への効果と環境保全の観点から鑑みて竹串が最良である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る研削砥粒除去装置の一実施形態が用いられる研削盤の断面図である。
【図２】（ａ）は図１に示した研削砥粒除去装置の側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【図３】スクラッチ傷の拡大図である。
【図４】図３の断面模式図である。
【図５】従来の研削盤の平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  研削砥粒除去装置
１３  ホルダ
１４  押圧力発生手段
１５  竹串（押し付け部材）
８０  研削盤
８２  研削砥石
【図１】
2006110672.tif 000003
【図２】
2006110672.tif 000004
【図３】
2006110672.tif 000005
【図４】
2006110672.tif 000006
【図５】
2006110672.tif 000007