(57)【要約】【課題】ツルーイングに際してツルーイングロールの外周縁部分に撓みが生じ難く、高精度なツルーイングを行うことができる砥石車のツルーイング方法、及び、砥石車に高精度なツルーイングを行うことができる研削盤を提供する。【解決手段】円盤状のツルーイング用砥石２２と、該ツルーイング用砥石２２を表裏から挟持する一対の挟持材２３とを有するツルーイングロール２０によって砥石車１０の研削面１３，１４をツルーイングする砥石車１０のツルーイング方法であって、ツルーイングロール加工具（砥石車１０）により前記挟持材２３の外周縁部分を除去して薄くし、前記ツルーイング用砥石２２を薄い挟持材２３により挟持された状態で径方向に延出させて、該ツルーイング用砥石２２によって砥石車１０の研削面１３，１４をツルーイングする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状のツルーイング用砥石と、該ツルーイング用砥石を表裏から挟持する一対の挟持材とを有するツルーイングロールによって砥石車の研削面をツルーイングする砥石車のツルーイング方法であって、
ツルーイングロール加工具により前記挟持材の外周縁部分を除去して薄くし、前記ツルーイング用砥石を薄い挟持材により挟持された状態で径方向に延出させて、該ツルーイング用砥石によって砥石車の研削面をツルーイングすることを特徴とする砥石車のツルーイング方法。
【請求項２】
ツルーイングが行われる前記砥石車の研削面は、前記ツルーイングロールの軸線に対して傾斜する面であることを特徴とする請求項１に記載の砥石車のツルーイング方法。
【請求項３】
前記一対の挟持材は、前記ツルーイングロールの外周縁部分において一方が他方よりも厚く形成されており、厚く形成された側の挟持材を除去して薄くすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の砥石車のツルーイング方法。
【請求項４】
前記ツルーイングロール加工具は、ツルーイングの対象となる砥石車であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の砥石車のツルーイング方法。
【請求項５】
円盤状のツルーイング用砥石と、該ツルーイング用砥石を表裏から挟持する一対の挟持材とを有し、ツルーイングロール加工具により前記挟持材の外周縁部分が除去されて薄くなり、薄い挟持材により挟持されて径方向に延出する状態の前記ツルーイング用砥石によって砥石車の研削面をツルーイングするツルーイングロール、
を備えることを特徴とする研削盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石車のツルーイング方法及び研削盤に関するものであり、詳しくは、円盤状のツルーイング用砥石と、該ツルーイング用砥石を表裏から挟持する一対の挟持材とを有するツルーイングロールによって砥石車の研削面をツルーイングする砥石車のツルーイング方法、及び、上記ツルーイングロールを備える研削盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円筒研削盤等の研削盤においては、加工刃具として砥石車が用いられているのであるが、研削加工により砥石車の研削面が損耗するため、適時、研削面の修正、所謂「ツルーイング」が行われる。ここで、例えば、図４に示すように、砥石車１０のツルーイングに際しては、一般的に、ダイヤモンド砥粒等によって構成された円盤状のツルーイング用砥石１２２と、青銅等によって形成され、ツルーイング用砥石１２２を表裏から挟持する一対の挟持材１２３とを有するツルーイングロール１２０を用いて、砥石車１０の適宜の研削面１３，１４がツルーイングされる。具体的には、ツルーイングロール１２０と砥石車１０とを相対的に近づけた後（図４の矢印Ａ）、砥石車１０の適宜の研削面１３，１４にツルーイングロール１２０を押し付けて研削送りをかけ（図４の矢印Ｂ，Ｃ）、砥石車１０の砥石１２をツルーイング用砥石１２２によって研削する。なお、ツルーイングロール１２０は、例えば円筒研削盤等の主軸台等に設けられたツルーイング装置３０に装着されるものであり、ツルーイング装置３０によって回転駆動されて、回転する砥石車１０の研削面１３，１４をツルーイングするものである。
【０００３】
ところで、従来のツルーイングロール１２０では、高精度なツルーイングを行うことができるようにするために、ツルーイング用砥石１２２が薄く形成されている。特に、ＣＢＮ砥石（立方晶窒化ホウ素砥石）をツルーイングするものでは、ツルーイング用砥石１２２が極力薄くなるように形成されている。また、砥石車１０のツルーイングに際してツルーイング用砥石１２２以外の部材が研削面１３，１４に接触すると、ツルーイングに悪影響を及ぼすため、挟持材１２３も、外周縁において、極力薄く形成されている。一方、ツルーイング用砥石１２２は、ツルーイングによって損耗するため、繰り返しのツルーイングによる損耗量を見込んで、薄い挟持材１２３によって挟持された状態で、十分な寸法で径方向に延出されている。例えば、一般的なツルーイングロール１２０は、新品の状態で、ツルーイング用砥石１２２の厚さが０．５ｍｍ程度、表裏の挟持材１２３の厚さが夫々０．２５ｍｍ程度であり、ツルーイング用砥石１２２が薄い挟持材１２３に挟持された状態で、径方向に８ｍｍ程度、延出されている。
【０００４】
上記の背景技術は、一般的な事項であり、本願出願人は、出願時において、この背景技術を特定する記載がなされた文献を特に知見していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ツルーイングに際しては、ツルーイングロールを砥石車に押し付けて送りをかけることから、ツルーイングロールの外周縁部分に多様な応力が加わるのであるが、上述したような形態のツルーイングロールでは、外周縁の剛性が低いため、ツルーイングに際して外周縁部分に撓みが生じ易く、砥石車の研削面を高精度にツルーイングできない場合がある。特に、図４に示すように、ツルーイングロール１２０の軸線に対して傾斜する研削面１３，１４をツルーイングする際には、研削面１３，１４にツルーイングロール１２０を押し付けることで、ツルーイングロール１２０に、径方向とは異なる方向に多大な応力が加わるため、ツルーイングロール１２０の外周縁部分に撓みが生じ易くなる（図５における矢印Ａ，Ｂ参照）。
【０００６】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、ツルーイングに際してツルーイングロールの外周縁部分に撓みが生じ難く、高精度なツルーイングを行うことができる砥石車のツルーイング方法、及び、砥石車に高精度なツルーイングを行うことができる研削盤の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の採った主要な手段は、まず、ツルーイング方法としては、
「円盤状のツルーイング用砥石と、該ツルーイング用砥石を表裏から挟持する一対の挟持材とを有するツルーイングロールによって砥石車の研削面をツルーイングする砥石車のツルーイング方法であって、
ツルーイングロール加工具により前記挟持材の外周縁部分を除去して薄くし、前記ツルーイング用砥石を薄い挟持材により挟持された状態で径方向に延出させて、該ツルーイング用砥石によって砥石車の研削面をツルーイングすることを特徴とする砥石車のツルーイング方法」
である。
【０００８】
上記構成のツルーイング方法では、ツルーイングに先んじて挟持材の外周縁部分を除去し、これにより、ツルーイング用砥石を薄い挟持材によって挟持された状態で径方向に延出させるため、ツルーイング用砥石の延出量として、繰り返しのツルーイングによって損耗する量を見込む必要がなく、延出量を少なく設定することができる。そして、ツルーイング用砥石の延出量が少ないツルーイングロールでは、外周縁部分において、挟持材の除去されない部分によって剛性が確保され、撓みが生じ難くなる。よって、上記構成のツルーイング方法によれば、ツルーイングに際してツルーイングロールの外周縁部分に撓みが生じ難く、高精度なツルーイングを行うことができる。
【０００９】
上述した手段において、
「ツルーイングが行われる前記砥石車の研削面は、前記ツルーイングロールの軸線に対して傾斜する面であることを特徴とする砥石車のツルーイング方法」
としてもよい。
【００１０】
ツルーイングが行われる砥石車の研削面が、ツルーイングロールの軸線に対して傾斜する面であると、研削面にツルーイングロールを押し付けた力の反作用として、ツルーイングロールに軸方向の多大な応力が加わるため、ツルーイングロールの外周縁部分に撓みが生じ易く、「高精度なツルーイングを実現できない」といった問題を顕著に生じる。よって、このような態様のツルーイングにおいて、上述の構成のツルーイング方法を採用することで、ツルーイングロールの外周縁部分における剛性を確保し、高精度なツルーイングを行うことができることとするのは好適である。
【００１１】
上述した手段において、
「前記一対の挟持材は、前記ツルーイングロールの外周縁部分において一方が他方よりも厚く形成されており、厚く形成された側の挟持材を除去して薄くすることを特徴とする砥石車のツルーイング方法」
としてもよい。
【００１２】
ツルーイングに先んじて、一対の挟持材の双方を除去することとすると、残余する表裏両側の挟持材によって剛性を確保できることから、ツルーイングロールの外周縁部分の剛性を、より確実に確保でき、好適である。しかしながら、挟持材を除去するツルーイングロール加工具の形状や配置態様等によっては、ツルーイングロールの表裏両側の挟持材を除去できない場合があり、表裏両側の挟持材を除去する手法は、汎用性に劣る。特に、ツルーイングロール加工具を、後述するように、ツルーイングの対象となる砥石車により構成する場合には、ツルーイングロールに対する砥石車の位置的な制約が多く、また、砥石車の研削面の形状が限定されるため、砥石車自体によって、表裏両側の挟持材を部分的に所望な形状で研削して除去することは困難となる。
【００１３】
これに対して、上記構成のツルーイング方法では、一対の挟持材の一方を除去するため、表裏両側の挟持材を除去する手法に比して、挟持材の除去可能な条件の束縛が少なくなる。よって、上記構成のツルーイング方法は、良好な汎用性を確保できる点で、好適である。
【００１４】
上述した手段において、
「前記ツルーイングロール加工具は、ツルーイングの対象となる砥石車であることを特徴とする砥石車のツルーイング方法」
としてもよい。
【００１５】
切削や研削等によってツルーイングロールを専用に加工する加工具によってツルーイングロールの挟持材を除去することとしてもよいが、このような態様では、砥石車及びツルーインロールを備えた研削盤に対して、ツルーイングロールを加工する加工具を別途設けなければならず、研削盤全体の構造が大掛かりとなる。
【００１６】
これに対して、上記構成のツルーイング方法では、ツルーイングロールの挟持材の除去を、ツルーイングの対象となる砥石車、すなわち、研削盤が当然具備する砥石車によって行うため、ツルーイングロールを加工する加工具を別途設ける必要がない。よって、研削盤全体の構造を大掛かりにすることなく、高精度なツルーイングを行うことができるツルーイング方法を実現することができる。
【００１７】
次に、研削盤としては、
「円盤状のツルーイング用砥石と、該ツルーイング用砥石を表裏から挟持する一対の挟持材とを有し、ツルーイングロール加工具により前記挟持材の外周縁部分が除去されて薄くなり、薄い挟持材により挟持されて径方向に延出する状態の前記ツルーイング用砥石によって砥石車の研削面をツルーイングするツルーイングロール、
を備えることを特徴とする研削盤」
である。
【００１８】
上記構成の研削盤は、上述したツルーイング方法を実現するためのツルーイングロールを備えるものであり、この研削盤によれば、砥石車に高精度なツルーイングを行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
上述の通り、本発明によれば、ツルーイングに際してツルーイングロールの外周縁部分に撓みが生じ難く、高精度なツルーイングを行うことができる砥石車のツルーイング方法を提供することができる。また、砥石車に高精度なツルーイングを行うことができる研削盤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明に係る砥石車のツルーイング方法及び研削盤の実施形態としての一例を、図面に従って詳細に説明する。なお、本発明に係る研削盤は、当然、ワークを研削加工する砥石車を備え、加えて、砥石車のツルーイングに先んじて、後述するように成形加工されるツルーイングロールをも備えるものである。よって、以下では、ツルーイング方法を主に説明することで、研削盤についての詳細は省略する。
【００２１】
図１及び図２に、本発明に係るツルーイング方法の一例を示す。ここで、本例における砥石車１０は、円筒研削盤等の研削盤に用いられる加工刃具であり、砥粒がＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）により形成された砥石１２を周面に備え、その回転軸１１が、ワーク（図示省略）の回転軸に対して傾斜し、ワークに対してアンギュラカット研削を行うことができるものである。また、砥石車１０は、ワークの回転軸に対して平行で、ワークの周面を研削することのできる周面用研削面１３と、ワークの回転軸に対して直角で、ワークの端面を研削することのできる端面用研削面１４との二つの研削面１３，１４を有するものである。
【００２２】
この砥石車１０の外周面を良好な状態にするため、ツルーイングとドレッシングを必要とする。ツルーイングとは、研削砥石の外周面を所望の形状に整えることであり、ドレッシングとは研削砥石の砥石面の表面状態を整えること、すなわち、目こぼれや目つぶれや目づまりを修復することである。ところが、実用現場用語として、ツルーイングとドレッシングとが厳密には区分されておらず、例えばツルーイングするための機器も、ドレッシングするための機器も、同様にツルーイング装置またはドレッシング装置と呼んでいる。その理由の一つとして考えられることは、研削砥石をツルーイングしたならば同時にドレッシングも完了してしまうことである。本発明においてツルーイングとは、狭義のツルーイングとドレッシングとの両方を含む意である。すなわち、研削砥石の形状を整える作業および表面状態を整える作業の両方を含めてツルーイングと名付ける。
【００２３】
ツルーイングロール２０は、砥石車１０の研削面１３，１４をツルーイングするツルーイング用砥石２２を備えるものであり、このツルーイング用砥石２２は、全体が、ダイヤモンド砥粒等の多数のツルーイング用砥粒によって厚さが０．５ｍｍ程度の円盤状に形成されている。また、ツルーイング用砥石２２は、青銅等の金属材によって形成された一対の挟持材２３によって、表裏から挟持されて固定されている。ここで、ツルーイングロール２０の外周縁部分において、裏側の挟持材２３は、例えば０．２５ｍｍ程度に薄く形成されているが、表側の挟持材２３については、外周縁端では例えば０．２５ｍｍ程度と薄いのであるが、内方に向かって厚くなるようにテーパー状に形成されている。なお、後述するように、本発明に係るツルーイング方法によれば、ツルーイングロール２０としての剛性を確保し易いため、挟持材２３を構成する材料として、青銅以外の銅合金、無垢の銅、アルミニウム、アルミニウム合金、純鉄、炭素鋼、鋳鉄、セラミック、樹脂等、種々の材料を用いることができ、ツルーイングに際して悪影響を及ぼさない材料の選択肢が広がる。
【００２４】
また、ツルーイングロール２０は、円筒研削盤の主軸台等、砥石車１０に対してＸ軸方向及びＺ軸方向に相対的に移動駆動される機器に設けられたツルーイング装置３０に装着されており、ツルーイング装置３０によって回転駆動されるものである。さらに、ツルーイングロール２０は、ツルーイングに際して、砥石車１０の周面用研削面１３及び端面用研削面１４といった相互に角度の異なる二つの研削面１３，１４をツルーイングする必要があることから、砥石車１０の回転軸１１に対して傾斜する回転軸２１を有するものとなっている。
【００２５】
次に、ツルーイング方法の詳細を説明する。なお、以下では、ツルーイングロール２０の挟持材２３の一部を除去するといったツルーイングロール２０の加工を行うツルーイングロール加工具を、ツルーイングの対象となる砥石車１０自体によって構成した例を示すが、これに限らず、ワークを研削加工する砥石車１０とは別途に、ツルーイングロール２０を専用に加工するツルーイングロール加工具を設けて、このツルーイングロール加工具によって、ツルーイングロール２０の挟持材２３の一部を除去してもよい。
【００２６】
砥石車１０の研削面１３，１４をツルーイングするに先んじ、まず、図１に示すように、ツルーイングロール２０と砥石車１０とを相対的に近づけ（図１の矢印Ａ）、ツルーイングロール２０の挟持材２３の一部を、ツルーイング対象の砥石車１０によって研削して除去する（図１の矢印Ｂ）。具体的には、厚く形成された表側の挟持材２３の外周縁部分を、０．２５ｍｍ程度の厚さとなるように、砥石車１０の端面用研削面１４の内縁端部分にて除去する。すると、ツルーイング用砥石２２が、裏側の０．２５ｍｍ程度の薄い挟持材２３と、同じく、表側の０．２５ｍｍ程度の薄い挟持材２３とで挟持された状態で、径方向に延出する（図１の２点鎖線参照）。ここで、表側の挟持材２３は、その外周縁部分の僅かな部分が薄くなっているだけである。よって、ツルーイングロール２０全体としては、表側の挟持材２３の残余部分によって、剛性が確保される。
【００２７】
なお、図示の例では、ツルーイングロール２０全体の外周縁部分の形状として、外周端から内側の適宜部位までに渡って、ツルーイング用砥石２２と、このツルーイング用砥石２２を表裏から挟持する挟持材２３とを含んだ全厚さが一定となるように、挟持材２３を除去しているが、これに限らない。例えば、表裏の挟持材２３の少なくとも一方を、外周端から直ちにテーパー状となるように、除去してもよい。このような態様であっても、ツルーイングロール２０の外周縁部分が、薄い挟持材２３によって挟持された状態でツルーイング用砥石２２が延出する形態となる。
【００２８】
次に、図２に示すように、ツルーイングロール２０と砥石車１０とを相対的に近づけ（図２の矢印Ａ）、砥石車１０の周面用研削面１３や端面用研削面１４等の適宜の研削面１３，１４をツルーイングロール２０によってツルーイングする（図２の矢印Ｂ，Ｃ参照）。この時、ツルーイングロール２０の外周縁において、ツルーイング用砥石２２は、薄い一対の挟持材２３によって挟持された状態であるため、ツルーイング用砥石２２以外の部材である挟持材２３が砥石車１０の研削面１３，１４に接触しても、挟持部材２３の接触量は僅かである。よって、挟持材２３がツルーイングに大きな悪影響を及ぼすことはない。
【００２９】
一方、ツルーイングロール２０の外周縁部分では、表側の挟持材２３が内側に向かってテーパー状に厚くなっており、これによりツルーイングロール２０としての剛性が確保されているため、外周縁部分において撓みが生じ難く、高精度なツルーイングを行うことができる。特に、アンギュラカット研削を行う砥石車１０の研削面１３，１４等、ツルーイングロール２０の回転軸２１に対して傾斜する研削面１３，１４をツルーイングする際には、研削面１３，１４にツルーイングロール２０を押し付けた際の応力によってツルーイングロール２０の外周縁部分に回転軸２１方向の撓みが生じ易く、高精度なツルーイングを実現し難いのであるが、上述のようなツルーイング方法により、ツルーイングロール２０の外周縁部分の剛性を確保できることから、高精度なツルーイングを適確に実現することができる。
【００３０】
ところで、ツルーイング用砥石２２をツルーイングロール２０の径方向に延出させる量としては、少なくすればする程、ツルーイングロール２０としての剛性を高めることができることから好適である。よって、延出させる量としては、剛性に着目すれば、ツルーイングロール２０の半径寸法にて、５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下、より好適には０．５ｍｍ以下とするのがよい。
【００３１】
一方、ツルーイングによってツルーイング用砥石２２が損耗するため、延出量が少な過ぎると、ツルーイングを行う前のツルーイングロール２０の成形加工を頻繁に行わなければならなくなる。また、１回のツルーイングによって損耗する量よりも少ないと、ツルーイング途中にて、除去されていない残余の挟持材２３が研削面１３，１４に接触し始めてしまう。さらに、残余の挟持材２３が、ツルーイングを行う研削面１３，１４自体や、砥石車１０の他の研削面１３，１４等に干渉し易くなる。よって、延出させる量としては、ツルーイングの損耗量や干渉に着目すれば、ツルーイングロール２０の半径寸法にて、０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは３ｍｍ以上、より好適には５ｍｍ以上とするのがよい。
【００３２】
そして、剛性と、ツルーイングの損耗量及び干渉とを総合的に考慮すると、延出させる量としては、ツルーイングロール２０の半径寸法にて、０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍとするのがよい。
【００３３】
以上、本発明に係る砥石車のツルーイング方法の一例を説明したが、本発明に係る砥石車のツルーイング方法はこれに限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００３４】
例えば、アンギュラカット研削を行う砥石車のツルーイングに限らず、プランジカット研削やトラバースカット研削等、他の態様の研削を行う砥石車の研削面をツルーイングする方法としても採用することができる。また、ツルーイングロールの回転軸と平行な研削面をツルーイングするに際しても好適に採用することができる。何故ならば、ツルーイングロールの回転軸と平行な研削面をツルーイングするに際して、研削面にツルーイングロールを押し付ける際の応力については、ツルーイングロールの径方向の応力となり、この応力によってはツルーイングロールが軸方向に撓み難いのであるが、研削送りをかけてツルーイングロールによって研削面を研削する場合に、ツルーイングロールの軸方向に応力が加わり、やはり、ツルーイングロールが軸方向に撓み易く、この点で、高精度なツルーイングを行うことができないからである。
【００３５】
また、ツルーイングロール加工具によって挟持材を除去する態様としては、上述の例に限らない。例えば図３に示すような態様であってもよい。なお、図３では、ツルーイングに先んじて、挟持材２３を除去してツルーイングロール２０の成形加工を行うに際して、成形加工前の状態を２点鎖線で示し、成形加工後の状態を実線で示す。
【００３６】
図３（ａ）は、繰り返し行われるツルーイングロール２０の成形加工に際して、薄い状態でツルーイング用砥石２２を挟持してツルーイングロール２０の径方向に延出する部分を残して、表裏の挟持材２３の双方を、残余の部分がテーパー状となるように、順次、除去する態様である。また、図３（ｂ）は、ツルーイング用砥石２２を挟持する表側の挟持材２３を、裏側の薄い挟持材２３とで、薄い状態でツルーイング用砥石２２を挟持する部分を残して、順次、小径となるように除去する態様である。さらに、図３（Ｃ）は、ツルーイング用砥石２２を挟持する表裏の挟持材２３の双方を、薄い状態でツルーイング用砥石２２を挟持する部分を残して、順次、小径となるように除去する態様である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る砥石車のツルーイング方法において、挟持材を除去する状態を模式的に示す概略図である。
【図２】本発明に係る砥石車のツルーイング方法において、砥石車の研削面をツルーイングする状態を模式的に示す概略図である。
【図３】挟持材を除去する形態の別例を示す概略図である。
【図４】従来のツルーイング方法を模式的に示す概略図である。
【図５】従来のツルーイングロールが砥石車の研削面に接触する状態を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  砥石車（ツルーイングロール加工具）
１１  回転軸
１２  砥石
１３  周面用研削面（研削面）
１４  端面用研削面（研削面）
２０  ツルーイングロール
２１  回転軸
２２  ツルーイング用砥石
２３  挟持材
３０  ツルーイング装置
【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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