(57)【要約】【課題】工作物の形状精度を長時間維持できるようにし、砥石修正間隔を長くできる研削盤および研削方法を提供する。【解決手段】トラバース送りにより工作物Ｗを円筒研削する研削盤において、外周面の一端に工作物回転軸線と平行な第１ストレート部７１ａを備え、他端に第１ストレート部より径の大きい第２ストレート部７２ａを備え、第１ストレート部７１ａは粗研削に適した砥石から成り、第２ストレート部７２ａは仕上研削に適した砥石から成る砥石車７を用いる。  トラバース送りにおいては、工作物１回転の間に送られる送り量を第１ストレート部７１ａの幅より小さい量とし、第１ストレート部７１ａが先行するように送る。【選択図】図３
2015150670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を回転させる工作物保持装置と、
回転する砥石車と、
前記砥石車と前記工作物を相対移動させる送り装置を備え、
前記砥石車と前記工作物が前記工作物の回転軸線方向に相対移動するトラバース送りにより前記工作物を円筒研削する研削盤において、
前記砥石車は、前記工作物を研削する外周面の一端に工作物回転軸線と平行な第１ストレート部を備え、他端に前記第１ストレート部より径の大きい第２ストレート部を備え、前記第１ストレート部は粗研削に適した砥石から成り、前記第２ストレート部は仕上研削に適した砥石から成る、
前記トラバース送りにおいては、前記工作物１回転の間に送られる送り量を前記第１ストレート部の幅より小さい量とし、前記第１ストレート部が先行して送られるように前記送り装置を制御する第1の制御装置を備える研削盤。
【請求項２】
前記第1の制御装置に換えて、
第１の研削工程では、前記工作物１回転の間に送られる送り量を前記第１ストレート部の幅より小さい量とし、前記第１ストレート部が先行して送られ、
前記第１の研削工程に続く第２の研削工程では、前記第２ストレート部が先行して送られるように、前記送り装置を制御する第２の制御装置を備える請求項１に記載の研削盤。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の研削盤を用いて、砥石車と工作物を前記工作物の回転軸線方向に相対移動させて研削する研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石車を工作物の回転軸線方向に送りながら円筒研削する研削盤および研削方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円筒研削においては、工作物の一端側で砥石車を前進させ、続いて工作物をこの回転軸線方向に移動させてトラバース研削し、工作物をワンパスで円筒研削するものがある。この場合に、図７に示すように、トラバース方向の先行側にテーパ部Ｔを備え後続側にストレート部Ｓを備えた砥石車７００を用い、工作物１回転あたり砥石車７００をＦだけ送ることで、テーパ部Ｔで粗研削した面をストレート部Ｓで仕上研削し、面粗さを向上する技術がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１５６０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、粗研削終了後の研削面は砥石車７００のテーパ部Ｔが転写されるためテーパになっており、工作物が１回転した次の研削において図７の斜線部が除去される。このため、砥石車７００のストレート部Ｓを用いた仕上研削部において、工作物の回転軸線方向でテーパ形状に対応した研削量の差が生じる。結果として、工作物の回転軸線方向におけるストレート部Ｓの砥石摩耗が不均一となり真直精度が低下し、工作物の形状精度が短時間で悪くなるため、砥石修正間隔を短くして工作物の形状精度を維持する必要がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、工作物の回転軸線方向におけるストレート部の砥石摩耗を均一とすることで、工作物の形状精度を長時間維持できるようにし、砥石修正間隔を長くできる研削盤および研削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】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、工作物を回転させる工作物保持装置と、回転する砥石車と、前記砥石車と前記工作物を相対移動させる送り装置を備え、前記砥石車と前記工作物が前記工作物の回転軸線方向に相対移動するトラバース送りにより前記工作物を円筒研削する研削盤において、前記砥石車は、前記工作物を研削する外周面の一端に工作物回転軸線と平行な第１ストレート部を備え、他端に前記第１ストレート部より径の大きい第２ストレート部を備え、前記第１ストレート部は粗研削に適した砥石から成り、前記第２ストレート部は仕上研削に適した砥石から成る、前記トラバース送りにおいては、前記工作物１回転の間に送られる送り量を前記第１ストレート部の幅より小さい量とし、前記第１ストレート部が先行して送られるように前記送り装置を制御する第1の制御装置を備えることである。
【０００７】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記第1の制御装置に換えて、第１の研削工程では、前記工作物１回転の間に送られる送り量を前記第１ストレート部の幅より小さい量とし、前記第１ストレート部が先行して送られ、前記第１の研削工程に続く第２の研削工程では、前記第２ストレート部が先行して送られるように、前記送り装置を制御する第２の制御装置を備えることである。
【０００８】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２に記載の研削盤を用いて、砥石車と工作物を前記工作物の回転軸線方向に相対移動させて研削することである。
【０００９】
請求項1に係る発明によれば、第１ストレート部で研削された粗研削面を、第２ストレート部で仕上研削する。工作物の回転軸線方向における第２ストレート部の砥石摩耗が均一となるので、工作物の形状精度を長時間維持でき砥石修正間隔を長くできる研削盤を実現できる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、仕上研削時には第２ストレート部のみが工作物に接触して仕上研削する。このため、仕上研削時の研削抵抗と振動が低下し、研削精度が向上する研削盤を実現できる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、第１ストレート部で研削された粗研削面を、第２ストレート部で仕上研削する。工作物の回転軸線方向における第２ストレート部の砥石摩耗が均一となるので、工作物の形状精度を長時間維持でき砥石修正間隔を長くできる研削方法を実現できる。
または、仕上研削時には第２ストレート部のみが工作物に接触して仕上研削する。このため、仕上研削時の研削抵抗と振動が低下し、研削精度が向上する研削方法を実現できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、工作物の回転軸線方向における砥石車のストレート部の砥石摩耗を均一とでき、工作物の形状精度を長時間維持でき砥石修正間隔を長くできる研削盤および研削方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の研削盤の全体構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態の砥石車を示す図である。
【図３】研削工程を示す動作図である。
【図４】研削状態を示す図である。
【図５】仕上研削状態を示す図である。
【図６】本実施形態の変形態様の砥石車を示す図である。
【図７】従来の研削状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、テーブルトラバース型の円筒研削盤の実施例に基づき説明する。
図１に示すように、円筒研削盤１は、ベッド２を備え、ベッド２上に送り装置を構成する、Ｘ軸方向に往復可能な砥石台３と、Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復可能なテーブル４を備えている。砥石台３は砥石車７を回転自在に支持し、砥石車７は砥石軸回転モータ（図示省略する）により回転駆動される。テーブル４上には、工作物保持装置を構成する、工作物Ｗの一端を把持して回転駆動する主軸台５と、工作物Ｗの他端を回転自在に支持する心押し台６が設置されている。工作物Ｗは主軸台５と心押し台６により支持されて、研削加工時に回転駆動される。主軸台５には砥石車７の形状修正をする砥石修正装置８が固定されている。
【００１５】
この円筒研削盤１は制御装置３０（第２の制御装置）を備えており、制御装置３０の機能的構成として、砥石台３の送りを制御するＸ軸制御部３１、テーブル４の送りを制御するＺ軸制御部３２、主軸台５の回転を制御する主軸制御部３３、砥石修正装置８を制御する砥石修正制御部３４、砥石車７の回転を制御する砥石軸制御部３５などを備えている。制御装置３０はあらかじめ設定された制御データに基づき、砥石台３やテーブル４などの動作を制御することで、研削や砥石修正を実施できる。
【００１６】
図２に砥石車７の全体図を示す、砥石車７は第１ストレート部７１ａを外周面とする第１砥石部７１と第２ストレート部７２ａを外周面とする第２砥石部７２から構成されており、第１砥石部７１の半径は第２砥石部７２の半径より所定量ｔｆ１小さい。第１砥石部７１の砥石は粒径の大きな砥粒を強固に保持した粗研削に適した組成を備え、第２砥石部７２の砥石は粒径の小さな砥粒を用いた仕上研削に適した組成を備えている。
【００１７】
以下に、図３に基づき研削工程の説明をする。
研削を開始すると、砥石車７が工作物Ｗの右端の加工原位置Ｐ１に位置するように、砥石台３とテーブル４が移動するとともに、砥石車７と工作物Ｗが回転する。次に第1の研削工程として、砥石台３が、砥石車７を工作物Ｗに対して所定量の切込みを付与する位置Ｐ２まで前進し、この状態で、テーブル４が右方向に所定速度で送られトラバース研削する。
【００１８】
図４にこの時の研削状態の詳細を示す。砥石車７は工作物Ｗに対し第１砥石部７１が先行するように送られるので、工作物Ｗに対する砥石車７の全切込み量ｔ内のｔｒを第１砥石部７１で研削し、残りのｔｆ１を第２砥石部７２で研削する。テーブル送り速度は、工作物Ｗの１回転中の移動距離が第１砥石部７１の幅Ｂ１以下となるように設定する。こうすることで、第１ストレート部７１ａが転写された研削面を、第２ストレート部７２ａで研削することになる。このため、第２ストレート部７２ａの幅方向の研削量が均一化され、第２ストレート部７２ａの真直精度が長く保たれる。結果として、仕上研削に適した砥石を第２砥石部７２に用いた場合にも、工作物の形状精度を長時間維持でき砥石修正間隔を長くできるので、砥石寿命が長くなる。
【００１９】
砥石車７が工作物Ｗの左端の位置Ｐ３に到達したら、第２の研削工程を開始する。砥石車７を工作物Ｗに対して所定量ｔｆ２の切込みを付与する位置Ｐ４まで前進し、この状態で、テーブル４を左方向に所定速度で位置Ｐ５まで送りトラバース研削することで仕上研削とする。
【００２０】
図５にこの時の研削状態の詳細を示す。砥石車７は工作物Ｗに対し第２砥石部７２が先行するように送られ、工作物Ｗに対する砥石車７の切込み量ｔｆ２を第２砥石部７２で除去しながら研削する。研削データにより切込み量ｔｆ２は所望の値を設定でき、第１砥石部７１は工作物Ｗに接触しないので、研削抵抗は減少し、１度トラバース研削した後なので切込み量も均一で振動も低下する。結果として、精度の良い仕上研削が可能となる。
【００２１】
以上のように、本実施例の研削方法を用いると、砥石修正間隔を長くできるので砥石寿命が長く、精度の良い仕上研削が可能となる。
【００２２】
上記実施の形態では、第２の制御装置を用いて第1の研削工程と第２の研削工程を連続して実施したが、第１の制御装置を用いて第1の研削工程のみで終了してもよい。
また、仕上研削を１回の第２の研削工程で終了したが、仕上研削時の切込み量ｔｆ２を、第１砥石部７１の半径と第２砥石部７２の半径差ｔｆ１より小さく設定し、工作物Ｗに対し第１砥石部７１が先行するように砥石車７を送ることで、仕上研削を２回以上行ってもよい。こうすることで、さらに高精度の研削が可能となる。
上記実施の形態では、ストレート部のみを備えた砥石車を用いたが、図６に示すような、ストレート部９１ａ、９２ａに接続するテーパ部９１ｂ、９２ｂを備えた砥石車９を用いてもよい。この場合、ストレート部９１ａの幅とテーパ部９２ｂの幅の和よりストレート部９２ａの幅を広くする。
また、第１砥石部７１と第２砥石部７２を一体成形した砥石車７を用いたが、それぞれ別の砥石車とし、組み合わせて一体で回転できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
Ｗ：工作物  ３：砥石台  ４：テーブル  ５：主軸台  ６：心押し台  ７、９：砥石車  ８：砥石修正装置  ３０：制御装置  ３１：Ｘ軸制御部  ３２：Ｚ軸制御部  ３３：主軸制御部  ３４：砥石修正制御部  ３５：砥石軸制御部  ７１：第１砥石部  ７２：第２砥石部  ７１ａ：第１ストレート部  ７２ａ：第２ストレート部  
【図１】
2015150670.tif 000003
【図２】
2015150670.tif 000004
【図３】
2015150670.tif 000005
【図４】
2015150670.tif 000006
【図５】
2015150670.tif 000007
【図６】
2015150670.tif 000008
【図７】
2015150670.tif 000009