(57)【要約】【課題】円弧状の研削面を有する砥石車に対して、研削面の全面を成形することができるようにする。【解決手段】砥石車２２の研削面２３は、砥石車２２の回転軸Ｊに直交する方向から見て径方向外方に突出する円弧状に形成されている。成形工具３２の回転軸Ａは、砥石車２２の回転軸Ｊに対して略直交する方向に延びている。成形工具３２は、旋回移動装置３５によって、砥石車２２の研削面２３に沿って旋回移動する。【選択図】図３
2019072797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを支持するワーク支持台と、該ワークを研削する砥石車を有する研削ヘッドと、成形工具を回転させながら該砥石車の研削面を成形する成形部とを備えた研削装置であって、
前記砥石車の研削面は、該砥石車の回転軸に直交する方向から見て径方向外方に突出する円弧状に形成され、
前記成形工具の回転軸は、前記砥石車の回転軸に対して略直交する方向に延びており、
前記成形工具を、前記砥石車の研削面に沿って旋回移動させる旋回移動部を備えたことを特徴とする研削装置。
【請求項２】
ワークを研削する砥石車を有する研削ヘッドと、成形工具を回転させながら該砥石車の研削面を成形する成形部とを備えた研削装置の成形方法であって、
前記砥石車の研削面は、該砥石車の回転軸に直交する方向から見て径方向外方に突出する円弧状に形成され、
前記成形工具の回転軸は、前記砥石車の回転軸に対して略直交する方向に延びており、
前記成形工具を、前記砥石車の研削面に沿って旋回移動させる工程を備えたことを特徴とする研削装置の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削装置及びその成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、砥石車の研削面を研削してツルーイングを行うツルーイング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、砥石車の回転軸とツルーイング工具の回転軸とが平行に並ぶように配置され、砥石車の研削面に対して、法線方向及び軸方向にツルーイング工具を移動させながらツルーイングを行うようにした構成が開示されている。
【０００４】
また、筒状のワークの内面に形成される溝の壁面を研削する研削装置として、水平軸回りに回転駆動される円盤状の砥石車を軸状のアーム部の先端部分に備えた研削ヘッドを有し、アーム部を筒状のワークに挿入して、その内部に形成される溝を砥石車の側面で研削するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−２９２７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２の研削装置のように、砥石車の側面で筒状のワークの内面を研削する場合、砥石車の研削面の形状によっては、砥石車の研削面の成形（ツルーイングやドレッシング）を行うことができない場合がある。
【０００７】
具体的に、筒状のワークの内面に、軸方向から見て円弧状に窪んだ溝を研削する場合には、円弧状の溝に対応して径方向外方に突出した円弧状の研削面を有する砥石車を用いる必要がある。そのため、砥石車の研削面を成形するためには、円弧状の研削面に沿って成形装置を相対的に移動させる必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１のような、砥石車の回転軸と成形工具の回転軸とが平行に並ぶように配置されている研削装置では、円弧状の研削面に沿って成形工具を移動させている途中で、砥石車の回転軸と成形工具の回転軸とが交差して干渉してしまうこととなる。そのため、円弧状の研削面の全面を成形することができない。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、円弧状の研削面を有する砥石車に対して、研削面の全面を成形することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ワークを支持するワーク支持台と、該ワークを研削する砥石車を有する研削ヘッドと、成形工具を回転させながら該砥石車の研削面を成形する成形部とを備えた研削装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【００１１】
すなわち、第１の発明は、前記砥石車の研削面は、該砥石車の回転軸に直交する方向から見て径方向外方に突出する円弧状に形成され、
前記成形工具の回転軸は、前記砥石車の回転軸に対して略直交する方向に延びており、
前記成形工具を、前記砥石車の研削面に沿って旋回移動させる旋回移動部を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
第１の発明では、砥石車の研削面は、円弧状に形成されている。砥石車の回転軸と成形工具の回転軸とは略直交している。成形工具は、旋回移動部によって、砥石車の円弧状の研削面に沿って旋回移動する。
【００１３】
これにより、円弧状の研削面を有する砥石車に対して、研削面の全面を成形することができる。
【００１４】
具体的に、砥石車の回転軸と、成形工具の回転軸とを互いに略直交させているので、砥石車の円弧状の研削面の頂点部を基点として前後に９０°ずつ成形工具を旋回移動させると、この９０°旋回させた位置では、砥石車の回転軸と成形工具の回転軸とが平行に並ぶこととなる。
【００１５】
つまり、砥石車の円弧状の研削面に沿って端から端まで成形動作を行っても、その間に、砥石車の回転軸と成形工具の回転軸とが交差することはない。そのため、砥石車の回転軸と成形工具の回転軸とが干渉することなく、円弧状の研削面の全面を成形することができる。
【００１６】
そして、砥石車の研削面の全面を成形することができるので、砥石車として、高価な電着ＣＢＮ砥石や電着ダイヤモンド砥石ではなく、成形することを前提として、一般的なビトリファイドＣＢＮ砥石を用いることができ、砥石車のコスト低減を図ることができる。
【００１７】
第２の発明は、ワークを研削する砥石車を有する研削ヘッドと、成形工具を回転させながら該砥石車の研削面を成形する成形部とを備えた研削装置の成形方法であって、
前記砥石車の研削面は、該砥石車の回転軸に直交する方向から見て径方向外方に突出する円弧状に形成され、
前記成形工具の回転軸は、前記砥石車の回転軸に対して略直交する方向に延びており、
前記成形工具を、前記砥石車の研削面に沿って旋回移動させる工程を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
第２の発明では、砥石車の研削面は、円弧状に形成されている。砥石車の回転軸と成形工具の回転軸とは略直交している。そして、成形工具を砥石車の円弧状の研削面に沿って旋回移動させることで、砥石車の回転軸と成形工具の回転軸とが干渉することなく、円弧状の研削面の全面を成形することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、円弧状の研削面を有する砥石車に対して、研削面の全面を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る研削装置の構成を示す正面図である。
【図２】研削装置の構成を示す平面図である。
【図３】砥石車の研削面に沿って成形装置を旋回移動させたときの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２２】
図１及び図２に示すように、研削装置１０は、円筒状のワークＷの内周面に、周方向に間隔をあけて複数の円弧状の溝１３を形成するものである。
【００２３】
研削装置１０の基台１１上には、水平方向（図１では左右方向：以下、Ｘ軸方向という）に移動可能なＸ軸テーブル１４が設けられている。Ｘ軸テーブル１４には、円筒状のワークＷを支持するワーク支持台１５が設けられている。ワーク支持台１５の上方には、基台１１から立設するコラム（図示省略）に搭載された研削ヘッド２０が配設されている。ワーク支持台１５の側方には、成形装置３０が設けられている。成形装置３０の下部には、旋回移動装置３５が設けられている。旋回移動装置３５は、Ｘ軸テーブル１４に搭載されている。
【００２４】
研削装置１０は、ＣＰＵ等を構成要素とするコントローラ１２を備えており、研削ヘッド２０によるワークＷの研削動作や成形装置３０による砥石車２２の成形動作等は、コントローラ１２により統括的に制御されるようになっている。
【００２５】
ワーク支持台１５は、チャック機構を有するワークテーブル１６と、鉛直方向に延びるＣ軸回りにワークテーブル１６を回転駆動する駆動機構１７とを有する。駆動機構１７は、図示を省略しているが、ワークテーブル１６に固定されるＣ軸方向の駆動軸と、減速機構を介してこの駆動軸を回転駆動する電動モータ等の駆動源とから構成されている。
【００２６】
研削ヘッド２０は、鉛直方向（以下、Ｚ軸方向という）に延びるホイールヘッド２１と、ホイールヘッド２１の下端部に回転可能に支持された砥石車２２とを有する。
【００２７】
ホイールヘッド２１は、平面視で円形状の部材の一部がカットされた断面Ｄ字状に形成されている。このカットされた部分は、成形装置３０に対向する側に設けられており、後述する旋回移動装置３５によって旋回移動した成形工具３２との干渉を避けることができるようにしている。
【００２８】
コラムには、Ｚ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル２５が設けられている。研削ヘッド２０は、Ｚ軸テーブル２５に搭載されている。これにより、研削ヘッド２０がＺ軸方向に移動可能となっている。
【００２９】
砥石車２２は、円盤状の部材で構成されており、水平方向（図１では紙面奥行方向）に延びる回転軸Ｊを中心に、図示しない駆動モータによって回転可能となっている。砥石車２２は、例えば、ビトリファイドＣＢＮ砥石で構成されている。
【００３０】
ここで、砥石車２２の研削面２３は、回転軸Ｊに直交する方向から見て、径方向外方に突出した円弧状に形成されている（図２参照）。これにより、砥石車２２を、回転軸Ｊを中心に回転させながら、砥石車２２の外周の研削面２３を円筒状のワークＷの内面に切り込ませることで、ワークＷの内面に、軸方向から見て円弧状の溝１３を形成することができる。
【００３１】
そして、ワークＷの内面に溝１３を形成した後、砥石車２２を一旦退避させるとともに、ワーク支持台１５をＣ軸回りに所定角度回転させ、再び、砥石車２２による切り込み動作を行うようにする。このような研削動作を繰り返すことで、ワークＷの内面には、周方向に間隔をあけて複数の円弧状の溝１３が形成される。
【００３２】
成形装置３０は、砥石車２２の研削面２３に対してツルーイングやドレッシング等の成形動作を行うものであり、成形ヘッド３１と、成形ヘッド３１の先端部に取り付けられた成形工具３２と、成形工具３２をＸ軸方向に延びる回転軸Ａ回りに回転駆動させる駆動モータ３３とを有する。
【００３３】
成形工具３２は、先端側が開口するカップ型に構成されている。成形工具３２の先端面における外周部分には、成形用ダイヤモンド３４が設けられている。成形ヘッド３１は、研削ヘッド２０側に向かって斜め下方に傾斜した姿勢となっている。
【００３４】
これにより、砥石車２２の研削面２３を成形工具３２で成形する際には、成形工具３２の上部側の位置で、砥石車２２の研削面２３が成形用ダイヤモンド３４に接触して成形される。
【００３５】
このような砥石車２２の研削面２３と成形用ダイヤモンド３４との接触状態は、図示しないＡＥセンサ（Acoustic Emission）や接触検知センサ等によって検出される。コントローラ１２は、ＡＥセンサ等の検出結果に基づいて、研削ヘッド２０と成形装置３０との位置を調整する。後述する成形工具３２の旋回移動を行っている間にも、ＡＥセンサ等の検出結果に基づいて、研削ヘッド２０と成形装置３０との位置が調整される。
【００３６】
研削ヘッド２０の砥石車２２の回転軸Ｊと、成形装置３０の成形工具３２の回転軸Ａとは、互いに略直交する方向に延びている（図２参照）。
【００３７】
旋回移動装置３５は、成形装置３０が載置された旋回テーブル３６と、旋回テーブル３６を鉛直方向に延びるＢ軸回りに回転駆動させる駆動機構３７とを有する。駆動機構３７は、図示を省略しているが、旋回テーブル３６に固定されるＢ軸方向の駆動軸と、減速機構を介してこの駆動軸を回転駆動する電動モータ等の駆動源とから構成されている。
【００３８】
ところで、砥石車２２の研削面２３は、平面視で径方向外方に突出した円弧状に形成されているため、成形装置３０によって成形動作を行う際には、砥石車２２の研削面２３に沿って成形工具３２を旋回移動させる必要がある。
【００３９】
図３に示すように、砥石車２２の円弧状の研削面２３の頂点部に成形工具３２の成形用ダイヤモンド３４が接触している状態では、砥石車２２の回転軸Ｊと、成形工具３２の回転軸Ａとが互いに略直交している。
【００４０】
そして、図３に仮想線で示すように、砥石車２２の研削面２３の頂点部を基点として、Ｂ軸を中心に奥側及び手前側に９０°ずつ成形工具３２を旋回移動させると、この９０°旋回させた位置では、砥石車２２の回転軸Ｊと成形工具３２の回転軸Ａとが平行に並ぶこととなる。
【００４１】
つまり、砥石車２２の円弧状の研削面２３に沿って端から端まで成形動作を行っても、その間に、砥石車２２の回転軸Ｊと成形工具３２の回転軸Ａとが交差することはない。そのため、砥石車２２の回転軸Ｊと成形工具３２の回転軸Ａとが干渉することなく、砥石車２２の円弧状の研削面２３の全面を成形することができる。
【００４２】
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００４３】
本実施形態では、円弧状の研削面２３を有する砥石車２２を用いて、円筒状のワークＷの内面に円弧状の溝１３を形成するようにしたが、例えば、ワークＷの外面に砥石車２２の研削面２３を切り込ませることで、ワークＷの外面に円弧状の溝１３を形成するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明は、円弧状の研削面を有する砥石車に対して、研削面の全面を成形することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００４５】
１０    研削装置
１５    ワーク支持台
２０    研削ヘッド
２２    砥石車
２３    研削面
３０    成形装置（成形部）
３２    成形工具
３５    旋回移動装置（旋回移動部）
Ａ    回転軸
Ｊ    回転軸
Ｗ    ワーク
【図１】
2019072797.tif 000003
【図２】
2019072797.tif 000004
【図３】
2019072797.tif 000005