(57)【要約】【課題】  従来よりも加工スピードを向上させ、加工精度及び研削面の品質を向上させた製品を生産性良く製造することが可能な研削盤の加工方法を提供する。【解決手段】  加工物取付部１０上に載置された加工物１１と砥石１２とを相対的に複数回往復移動させ、砥石１２により加工物１１を研削して切上加工を行う研削盤の加工方法において、砥石１２による加工物１１の研削距離Ｘn は、前回の砥石１２による加工物１１の研削範囲内で、しかもこの研削距離Ｘn-1 よりも短い。なお、ｎは往復移動の回数であり２以上の整数である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物取付部上に載置された加工物と砥石とを相対的に複数回往復移動させ、前記砥石により前記加工物を研削して切上加工を行う研削盤の加工方法において、
前記砥石による前記加工物の研削距離Ｘn は、前回の前記砥石による前記加工物の研削範囲内で、しかもこの研削距離Ｘn-1 よりも短いことを特徴とする研削盤の加工方法。
なお、ｎは往復移動の回数であり２以上の整数である。
【請求項２】
請求項１記載の研削盤の加工方法において、前記研削距離Ｘn は、前回前記砥石により前記加工物に成形された切上部の円弧面全体を残すことが可能な範囲内であることを特徴とする研削盤の加工方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の研削盤の加工方法において、前記切上加工は、前記加工物取付部又は前記砥石を制御部でプログラム制御しながら移動させて行うことを特徴とする研削盤の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工物の切上加工を行う研削盤の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、研削盤の加工物取付部上に加工物を載置し、この加工物取付部を回転する砥石に対して左右方向に複数回往復移動させ、砥石により加工物を研削し切込みながら切上加工（切上研削）を行っている。この加工物の研削距離は、加工物取付部の往復移動により複数回行われる各研削において全て同じであるため、加工物取付部の進行方向の逆転時においては、例えば、加工物及び砥石に衝撃が加わり破損が生じ易かった。従って、良好な品質を備えた製品を製造するためには、衝撃力を小さくする必要性があり、加工物の加工速度を上げられず、生産効率が悪かった。
また、加工物の加工精度は、砥石周辺部のＲ形状によって決まるため、砥石を高精度且つ均一なＲ形状としなければならないが、砥石は砥粒をボンドで焼結あるいは接着したものであるため、大きな力や高い熱によって形状の破損が発生していた。
【０００３】
更に、例えば、パンチの切上加工を行う場合、加工ストロークエンド（研削最終端部）で、砥石とパンチの接触弧が長くなり、加工物に衝撃力がかかるため、加工物及び砥石に大きな力と高熱が発生する。このとき、通常の研削時よりも砥石周辺部の破損が大きくなるため、パンチの加工精度が落ちる傾向にあった。
そこで、例えば、特許文献１には、パンチの切上加工方法として、少なくともパンチの厚さが最も薄くなる最終加工面で、砥石の移動距離を短くし、加工面を複数回に分けて仕上げることにより、加工物の加工精度を落とさない加工方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４７８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この方法を使用して実際にパンチの加工を行った場合、加工物に砥石焼けが発生するという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来よりも加工スピードを向上させ、加工精度及び研削面の品質を向上させた製品を生産性良く製造することが可能な研削盤の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係る研削盤の加工方法は、加工物取付部上に載置された加工物と砥石とを相対的に複数回往復移動させ、前記砥石により前記加工物を研削して切上加工を行う研削盤の加工方法において、
前記砥石による前記加工物の研削距離Ｘn は、前回の前記砥石による前記加工物の研削範囲内で、しかもこの研削距離Ｘn-1 よりも短い。
なお、ｎは往復移動の回数であり２以上の整数である。
ここで、切上加工は、加工物を載置した加工物取付部を、砥石に対して往復移動させることで実施できるが、砥石を加工物に対して往復移動させることでも実施できる。
また、加工物を切上加工して製造する製品としては、例えば、パンチ、機械部品、又は工具がある。
また、研削盤としては、例えば、平面研削盤又は（光学式）倣研削盤がある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の研削盤の加工方法は、砥石による加工物の研削距離Ｘn が、前回の研削距離Ｘn-1 よりも短いので、加工物取付部の進行方向の逆転時において、加工物及び砥石に衝撃が加わることを抑制できる。これにより、加工物の加工速度を現状よりも上昇させることができ、良好な品質を備えた製品の生産効率を高めることができる。
また、加工ストロークエンドでの砥石と加工物との接触弧長さを従来よりも小さく抑えることができるので、衝撃及び発熱の発生を防止でき、加工物の加工精度の向上及び研削面の品質向上（研削焼け防止）を図ることができる。これにより、砥石の破損も従来よりも少なくできるので、例えば、砥石工具代の削減及び加工スピードの向上を図ることができ、加工精度及び生産性を従来よりも向上できる。
【０００９】
ここで、研削距離Ｘn を、前回砥石により加工物に成形された切上部の円弧面全体を残すことが可能な範囲内とした場合には、加工物に対する砥石の接触部分を、切上加工に必要な最小限の量に抑えることができる。
また、切上加工を、加工物取付部又は砥石を制御部でプログラム制御しながら移動させて行う場合には、高精度で作業性良く切上加工を実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る研削盤の加工方法の説明図、（Ｂ）は研削端部の説明図、図２は同研削盤の加工方法の加工初期の説明図、図３（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る研削盤の加工方法の説明図、（Ｂ）は同研削盤と加工物の斜視図である。
【００１１】
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る研削盤の加工方法は、加工物取付部１０上に載置された加工物１１を、砥石１２に対して左右方向に複数回往復移動させ、砥石１２により加工物１１を研削して切上加工を行う方法である。なお、本実施の形態において、加工物１１を切上加工して製造する製品は金型用のパンチである。また、砥石１２に対して加工物取付部１０を左右方向に移動させているが、説明の便宜上、各図では、加工物１１に対する砥石１２の相対位置関係を変えて示している。以下、詳しく説明する。
【００１２】
図２に示すように、加工物取付部１０上に１個の加工物１１を載置し固定した後、時計回りに回転可能に軸支された円形の砥石１２を上下動させるヘッド（図示しない）の高さ位置を、研削深さΔＹだけ加工物１１を研削できる位置に調整する。そして、砥石１２を回転駆動させた後、加工物取付部１０を左右方向に往復移動させ、加工物１１の研削を行う。これにより、加工物１１は、砥石１２によって研削されながら切込まれ、加工物取付部１０の一方側（右側）ストロークエンドにおける加工物１１の（左側）研削端部が、砥石１２の形状に対応して円弧状になり、加工物１１に切上部１３が形成される。
なお、加工物取付部１０の送り駆動手段としては、プログラム制御が容易で加工精度が高い、例えば、リニアモータ又はサーボモータを使用する。これにより、制御部である例えばコンピュータ（図示しない）に入力されたプログラムに基づいて、加工物取付部１０の移動距離を調整し、砥石１２による加工物１１の研削距離が調整される。
【００１３】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ｎ回目の加工物取付部１０の往復移動における砥石１２による加工物１１の研削距離Ｘn は、加工物１１の一方側端面（右側端面）１４を基準として、前回（ｎ−１回目）の加工物取付部１０の往復移動における砥石１２による加工物１１の研削範囲内で、しかも、ｎ−１回目の研削距離Ｘn-1 よりも短くなっている。ここで、ｎは２以上の整数である。
【００１４】
なお、砥石１２による研削距離は加工物１１を研削することで形成される平面部１５の長さを意味する。この研削距離は、加工物取付部１０の他方側（左側）ストロークエンドを基準とした加工物取付部１０の移動距離によって調整される。
ここで、加工物１１の研削距離について説明する。
加工物１１の研削は、研削距離Ｘn が、前回砥石１２により加工物１１に成形された切上部１３の円弧面１６全体を残すようにした場合の加工物１１に対する砥石１２位置、即ち研削距離Ｘn-1 での加工物取付部１０の一方側ストロークエンドでの砥石１２の下端位置１７に、今回の研削を行う砥石１２が接触する位置までの範囲内にあるように行う。
【００１５】
図１（Ｂ）に示すように、最初の加工物取付部１０の一方側ストロークエンドでの加工物１１に対する砥石１２の回転中心位置をＰ（ｘ，ｙ）とし、次回の加工物取付部１０の一方側ストロークエンドでの加工物１１に対する砥石１２の回転中心位置をＱ（Ｘ，Ｙ）とした場合、砥石１２の半径をＲとすれば、２点Ｐ、Ｑの関係は以下の式で示される。
Ｒ2 ＝（Ｘ−ｘ）2 ＋｛Ｙ−（ｙ−Ｒ）｝2 
ここで、Ｙ＝ｙ−ΔＹである。なお、ΔＹは加工物取付部１０による１回の往復移動時における研削（切込み）深さである。
【００１６】
上式から加工物取付部１０の水平方向の移動距離の変位ΔＸを求める。
ΔＸ＝Ｘ−ｘ＝√（２・Ｒ・ΔＹ−ΔＹ2 ）
ここで、ΔＹは、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下程度であるので、砥石の半径Ｒと比較して十分小さい。
２・Ｒ・ΔＹ≫ΔＹ2 
従って、以下の式が成立する。
ΔＸ≒√（２・Ｒ・ΔＹ）
【００１７】
以上のことから、研削距離Ｘn を、前回の研削距離Ｘn-1 よりも√（２・Ｒ・ΔＹ）以上短くした範囲内にすることで、前回砥石１２により加工物１１に成形された切上部１３の円弧面１６全体を残存させることができる。
ここで、加工物１１の研削距離は、加工物取付部１０の他方側ストロークエンドを基準とした加工物取付部１０の移動距離によって調整されるので、砥石１２に対する加工物取付部１０の移動距離Ｌn を、前回の移動距離Ｌn-1 よりもΔＬ、即ちΔＸだけ短くすることにより、研削代を必要以上に多くすることを抑制できる。
なお、本実施の形態においては、移動距離の変位ΔＸを以下の式の範囲内としているため、従来よりも研削スピードを向上させることもできる。
０＜ΔＸ＜√（２・Ｒ・ΔＹ）
【００１８】
前記した操作手順を、予め制御部に入力されたプログラムに基づいて行い、加工物取付部１０が他方側ストロークエンドに移動、即ち砥石１２と加工物１１とが離れる毎に、加工物１１の研削深さΔＹだけヘッドを下げ、しかも加工物取付部１０の左右方向のストローク（移動距離）をΔＬだけ短くし、回転している砥石１２で加工物１１を研削して切込む。ここで、加工物取付部１０による加工物１１の研削毎の研削深さΔＹは、全て同じ値に設定することも、また異なる値に設定することも可能である。
これにより、切上部１３を形成した後、砥石１２の外周が切上部１３に接触しないように、パンチの刃先になる部分を加工する。
【００１９】
ここで、ストロークを切込み毎に小さくする方法は、リニアモータの場合、プログラム上でストローク長さの設定を切込み毎に変えることにより実施できる。
なお、切込みは、複数回のストローク毎に入れてもよい。
また、切上部１３の円弧面１６の形状を、通常のストローク（Ｌn-1 ）によって形成された切上部１３の平面部１５に形成する際に、ストロークをΔＬだけ短くしてもよい。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る研削盤の加工方法について、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。
まず、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、加工物取付部１０上の両側に間隔Ｄを開けて２つの加工物１８、１９を載置し固定し、各加工物１８、１９を研削深さΔＹだけ研削できる位置に調整する。なお、２つの加工物１８、１９の対向する端面を接触させて配置することもできる。そして、砥石１２を回転駆動させた後、加工物取付部１０を左右方向に往復移動させ、各加工物１８、１９の研削を行う。これにより、加工物１８、１９は、砥石１２によって研削されながら切込まれ、加工物取付部１０の一方側（右側）ストロークエンドにおける加工物１８の研削端部、及び加工物取付部１０の他方側（左側）ストロークエンドにおける加工物１９の研削端部が、砥石１２の形状に対応して円弧状になり、各加工物１８、１９に切上部２０、２１が形成される。
【００２１】
なお、砥石１２による加工物１８の研削距離Ｘn は、加工物１８の一方側端面（右側端面）２２を基準として、また加工物１９の研削距離Ｘn は、加工物１９の他方側端面（左側端面）２３を基準として、前回の砥石１２による各加工物１８、１９の研削範囲内で、しかもこの各研削距離Ｘn-1 よりも短くなっている。なお、各加工物１８、１９の研削距離は、同一の値に設定することも、また異なる値に設定することも可能である。
ここで、各加工物１８、１９の研削は、予めコンピュータに入力された前記した関係式に基づき、プログラム制御により行われる。なお、各加工物１８、１９の研削距離は、加工物取付部１０の移動距離の中心を基準として調整されるので、砥石１２に対する加工物取付部１０の移動距離Ｌn を、前回の移動距離Ｌn-1 よりも２ΔＬだけ短くすることにより、研削代を必要以上に多くすることを抑制できる。
これにより、一度に２個のパンチを製造できるので、パンチの製造時間を短縮でき生産効率を向上させることができる。
【００２２】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の研削盤の加工方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、上下方向に移動可能な砥石に対して、加工物取付部を左右方向に往復移動させた場合について説明したが、加工物取付部に対して砥石を左右方向に移動させることも可能である。この場合、前記実施の形態とは異なり、砥石を左右方向に動かすので、予め制御部に入力されたプログラムに基づいて、砥石（回転中心）の左右方向のストロークをΔＬだけ短くし、この移動する砥石で加工物を研削して切り込む。
そして、前記実施の形態においては、砥石に対して加工物取付部を左右方向に往復移動させた場合について説明したが、加工物取付部を上下方向、前後方向、又は斜め方向に往復移動させることも可能である。なお、加工物取付部に対して砥石を上下方向、前後方向、又は斜め方向に移動させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る研削盤の加工方法の説明図、（Ｂ）は研削端部の説明図である。
【図２】同研削盤の加工方法の加工初期の説明図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る研削盤の加工方法の説明図、（Ｂ）は同研削盤と加工物の斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０：加工物取付部、１１：加工物、１２：砥石、１３：切上部、１４：端面、１５：平面部、１６：円弧面、１７：下端位置、１８、１９：加工物、２０、２１：切上部、２２、２３：端面
【図１】
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【図２】
2006062040.tif 000004
【図３】
2006062040.tif 000005