(57)【要約】【課題】新規な芯無円筒研削盤の研削砥石車１１及び調整車７を合理的にドレッシングする。【解決手段】Ｘ軸方向へ送り変位される研削砥石車１１と、調整車７及び、軸状ワークｗの周面下部及び両端面を受けるワーク支持部１６とを備え、前記調整車７及び前記ワーク支持部１６を前記研削砥石車１１の送り方向であるＸ軸方向と交差したＺ軸方向へ駆動モータ４により送り変位するものとしたＺ軸送り機構４ａを形成した芯無円筒研削盤でのドレッシング方法であって、前記調整車７を支持してＺ軸方向へ送り変位させる台６に前記研削砥石車１１をドレッシングするための第一ドレスユニット２０を設け、前記研削砥石車１１を支持した研削砥石台３に前記調整車７をドレッシングするための第二ドレスユニット２３を設けて実施する。【選択図】図１
2005028521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ軸方向へ送り変位される研削砥石車と、調整車及び、軸状ワークの周面下部及び両端面を受けるワーク支持部とを備え、前記調整車及び前記ワーク支持部を前記研削砥石車の送り方向であるＸ軸方向と交差したＺ軸方向へ駆動モータにより送り変位するものとしたＺ軸送り機構を形成した芯無円筒研削盤でのドレッシング方法であって、前記調整車を支持してＺ軸方向へ送り変位させる台に前記研削砥石車をドレッシングするための第一ドレスユニットを設け、前記研削砥石車を支持した研削砥石台に前記調整車をドレッシングするための第二ドレスユニットを設けて実施することを特徴とする芯無円筒研削盤におけるドレッシング方法。
【請求項２】
Ｘ軸方向へ送り変位される研削砥石車と、調整車及び、軸状ワークの周面下部及び両端面を受けるワーク支持部とを備え、前記調整車及び前記ワーク支持部を前記研削砥石車の送り方向であるＸ軸方向と交差したＺ軸方向へ駆動モータにより送り変位するものとしたＺ軸送り機構を形成した芯無円筒研削盤であって、前記調整車を支持してＺ軸方向へ送り変位させる台に前記研削砥石車をドレッシングするための第一ドレスユニットを設け、前記研削砥石車を支持した研削砥石台に前記調整車をドレッシングするための第二ドレスユニットを設けたことを特徴とする芯無円筒研削盤。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心なし研削盤に円筒研削盤の機構を付加した芯無円筒研削盤及び該芯無円筒研削盤におけるドレッシング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削砥石車と調整車とをＸ軸方向の対向状に配置してＸ軸方向の近接離反可能となし、且つ、これら研削砥石車と調整車との間にワーク受板を設けた構造の心なし研削盤は知られている。また研削砥石車と、軸状ワークを回転送り可能に支持するワーク支持台とをＸ軸方向の対向状に配置してＸ軸方向の近接離反可能となすと共に、前記研削砥石車と前記ワーク支持台とをＺ軸方向の相対変位可能となした構造の円筒研削盤も知られている。
【０００３】
しかし、心なし研削盤と円筒研削盤の双方の機構を併有させてセンターレス研削によるトラバース研削を可能とした研削盤はこれまで存在しなっかため、本出願人は特願２００２−２０９４４３号において芯無円筒研削盤として出願している。
なお、参考資料としては下記の特許文献１などがある。
【特許文献１】特開２００２−３７０１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
公知の心なし研削盤によるセンターレス研削において、超硬材、セラミックスなどの硬くて研削し難い軸状ワークを研削する場合には、研削砥石車として、ダイヤモンドやＣＢＮなどの超砥粒ホイールが使用されている。
【０００５】
この超砥粒ホイールを使用した実際の研削は例えば次のように行われるのであって，即ち、超硬材などからなる軸状ワークの素材が例えば直径２０ｍｍであるとき、これを直径１８ｍｍに研削するときは、研削砥石車の一回の切込量を凡そ０．１ｍｍ程度として必要回数だけ段階状に研削砥石車を切込移動させ、各回の切込移動の都度、軸状ワークを研削処理部にローディングし、研削させた後にアンローディングするスルーフィード方式で行っている。
【０００６】
この研削では、凡そ２０回程度に及ぶ研削パスが必要であり、従って心なし研削盤に対し凡そ２０回に及ぶ軸状ワークのローディング及びアンローディングを行うと共に、各回のローディング及びアンローディングのための軸状ワークの搬送を行うことが必要となるのであり、これに起因して、研削能率が低下すると共に研削済みの軸状ワークに欠けや掻き傷が生じるなどして、製品歩留まりが低下するなどの問題が発生するのである。
【０００７】
これらの問題は、軸状ワークが調整車の砥石幅よりも小さいときはこれをプランジ研削することにより解決される。ここに、プランジ研削とは、心なし研削盤に軸状ワークをローディングした後、研削砥石車を研削終了位置まで連続的に切り込ませて研削し、研削の完了した後に、その軸状ワークをアンローディングするように実施する研削をいう。しかし、このプランジ研削では研削中、軸状ワークが研削砥石車の砥石幅の一部範囲である特定位置にのみ当接して、この特定位置のみが急速に偏摩耗するのであり、従ってこの偏摩耗を修正するためのドレッシング（一回の所要時間は凡そ数分〜数十分）の頻度が膨大となり、これに起因して、生産性が低下すると共に研削砥石車の消耗によるツール代としてのコストが嵩むようになるのである。
また、従来の芯無研削盤では研削砥石車と調整車とに、それぞれドレッサの切込みや移動用の機構を備えたドレス装置が必要であったため、機械のコストも必然的に嵩んでいた。
【０００８】
これらの実情に対処するために本出願人は新規な構造の芯無円筒研削盤を先に提案しているのであり、本発明はこの芯無円筒研削盤の機能を利用して研削砥石車や調整車が使用により偏摩耗したときや目詰まりしたときにこれらを従来のドレス装置を用いることなく合理的にドレッシングできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る芯無円筒研削盤は、請求項２に記載したように、Ｘ軸方向へ送り変位される研削砥石車と、調整車及び、軸状ワークの周面下部及び両端面を受けるワーク支持部とを備え、前記調整車及び前記ワーク支持部を前記研削砥石車の送り方向であるＸ軸方向と交差したＺ軸方向へ駆動モータにより送り変位するものとしたＺ軸送り機構を形成したものであって、前記調整車を支持してＺ軸方向へ送り変位させる台に前記研削砥石車をドレッシングするための第一ドレスユニットを設け、前記研削砥石車を支持した研削砥石台に前記調整車をドレッシングするための第二ドレスユニットを設けた構成としている。
【００１０】
本発明の芯無円筒研削盤における前記研削砥石車や前記調整車のドレッシングは次のように行われる。
即ち、前記研削砥石車をドレッシングするときは、前記研削砥石車と前記調整車とをＸ軸方向へ変位させることにより両者の距離を最適状態となし、次に前記研削砥石車を回転させた状態の下で、前記第一ドレスユニットをこれを支持した台と共にＺ軸方向へ相対移動させるようにするのであり、この移動の過程で、前記第一ドレスユニットのドレッサが前記研削砥石車の周面をドレッシングする。
【００１１】
また前記調整車をドレッシングするときは、前記研削砥石車と前記調整車とをＸ軸方向へ変位させることにより両者の距離を最適状態となし、次に前記調整車を回転させた状態の下で、前記調整車をこれを支持した台と共にＺ軸方向へ相対移動させるようにするのであり、この移動の過程で、前記研削砥石台と共に特定位置に保持された前記第二ドレスユニットのドレッサが前記調整車の周面をドレッシングする。
【発明の効果】
【００１２】
上記した本発明によれば、新規な芯無円筒研削盤の研削砥石車１１及び調整車７を簡易な構造及び簡易な操作によりドレッシングすることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明に係る芯無円筒研削盤を示す平面図、図２は前記研削盤の要部を示しＡは側面視説明図でＢは平面視説明図、図３は前記研削盤でトラバース研削を行っているときに研削砥石車から見たときの軸状ワークの軌跡を示す説明図、図４は前記研削盤の研削砥石車をドレッシングしている状態を示す平面図、図５は前記研削盤の調整車をドレッシングしている状態を示す平面図である。
図１において、１はベッドであり、２はベッド１上に第一案内軌道１ａを介してＺ軸方向の移動自在に設けられた調整車台、そして３はベッド１上に第二案内軌道１ｂを介してＸ軸方向の移動自在に設けられた研削砥石台である。
４はベッド１と同体部位に設けられた調整車台２送り用のサーボモータ、ステッピングモータなどの駆動モータで、調整車台２をネジ送り機構４ａを介してＺ軸方向へ送り移動させるものである。
５はベッド１と同体部位に設けられた研削砥石台３送り用の駆動モータで、研削砥石台３を図示しないネジ送り機構５ａを介してＸ軸方向へ送り移動させるものである。
【００１４】
調整車台２上には調整車中間台６が第三案内軌道２ａ及び図示しないネジ送り機構を介してＸ軸方向の位置変更可能に設けられている。この調整車中間台６上には砥石幅７ａを凡そ１５０ｍｍ程度となされた調整車７が一対の軸受８、８を介してＺ軸方向の回転中心軸７ｂ回りの回転自在に設けられると共に、この調整車７をウオームホイールギャ機構９を介して矢印方向ａｌへ回転駆動するものとした調整車用モータ１０が固設されており、さらに調整車中間台６の研削砥石台３側となる前端部に後述の研削砥石車１１をドレッシングするための第一ドレスユニット２０が設けられている。
【００１５】
該第一ドレスユニット２０は、調整車中間台６の前端部のＺ軸方向個所に形成された直状案内部６ａに支持ブロック２１をＺ軸方向の摺動変位可能且つ摺動変位過程の任意位置でのロック可能に設け、該支持ブロック２１上に高さ調整可能にドレッサ２２を設けたものとなされている。この際、ドレッサ２２はボルトの締結弛緩操作により簡易に脱着できるようになすのがよい。
【００１６】
また研削砥石台３の上面には砥石幅１１ａを調整車７のそれ７ａと略同一となされた研削砥石車１１が一対の軸受１２、１２を介してＺ軸方向の回転中心軸１ｌｂ回りの回転自在に設けられると共に、研削砥石車１１をベルト伝動機構１３を介して矢印方向ａ２へ回転駆動するための研削砥石用モータ１４が固設され、さらに研削砥石台３の調整車中間台６側となる前端部には調整車６をドレッシングするための第二ドレスユニット２３が設けられている。この際、研削砥石車１１の回転中心１ｌｂは調整車７のそれと概ね同じ高さとなされている。
【００１７】
上記第二ドレスユニット２３、は研削砥石台３の前端部のＺ軸方向個所に形成された直状案内部３ａに支持ブロック２４をＺ軸方向の摺動変位可能且つ摺動変位過程の任意位置でのロック可能に設け、該支持ブロック２４上にドレッサ２５を高さ調整可能に設けたものとなされている。この際、ドレッサ２５は先のドレッサ２２に準じてボルトの締結弛緩操作により支持ブロックに対し簡易に脱着できるようになすのがよい。
【００１８】
そして、研削砥石車１１と調整車７との間にはワーク支持部１６が調整車台２と同体状に設けてある。このワーク支持部１６は軸状ワークｗの両端部を受け止める一対のワーク端面受部材１６ａ、１６ａと、軸状ワークｗの周面下部を受け止めるワーク受板１６ｂとからなっている。一対のワーク端面受部材１６ａ、１６ａは研削砥石車１１と調整車７の左右側となる調整車台２箇所に上下方向及びＸ軸方向の位置調整可能に設けられており、またこれら一対のワーク端面受部材１６ａ、１６ａの間となる調整車台２箇所にはワーク受板１６ｂがワーク端面受部材１６ａ、１６ａに対して上下方向及びＸ軸方向への位置調整可能に設けられている。この際、ワーク受板１６ｂは任意な傾斜角度に固定できるようになすのが、広範な研削を可能となす上で有利である。
【００１９】
また図２に示すように、ワーク端面受部材１６ａ、１６ａのそれぞれは調整車台２に支持された鈎状の支持部材ｂｌと、この支持部材ｂｌの先端にＺ軸方向の特定軸線ｂ２回りへ回転自在に装着されたワーク当接部材ｂ３とからなっている。そして、ワーク受板１６ｂは縦向き平板の上面をワーク支持面ｃとなされており、このワーク支持面ｃは図示例では傾斜状となされているが、これに限定するものではない。
【００２０】
次に上記芯無円筒研削盤で超硬材からなる直径２０ｍｍの軸状ワークｗを直径１８ｍｍまで研削する場合のその使用例及び各部の作動について説明する。この際、研削砥石車１１としては、ダイヤモンド又はＣＢＮなどの超砥粒ホイールが使用される。
【００２１】
ワークｗの加工にドレッサが障害となるときは、ドレッサ２２、２５のみ或いはドレッサ２２、２５及び支持ブロック２１、２４を研削砥石台３及び調整車中間台６から取り外すか、支持ブロック２１、２４を直状案内部３ａ、６ａ上の他の適当な位置に移動させることによりドレッサ２２、２５の位置を変更させるようにする。
この後、各部を作動状態とすると、研削砥石車１１はＸ軸方向の後退側ｄｌの初期位置に送り移動された状態となり、また調整車７はＺ軸方向の図３に示す初期位置ｐｌに送り移動された状態となり、また研削砥石車１１と調整車７とは何れも回転状態となる。
【００２２】
この状態の下で、予め用意してある調整車７の砥石幅７ａよりも短いものとなされた軸状ワークｗを、一対のワーク端面受部材１６ａ、１６ａの間でワーク受板１６ｂ上に手作業により若しくはローディングロボットにより供給する。これにより、軸状ワークｗは図２に示すようにワーク受板１６ｂの支持面ｃと調整車７の砥石周面７ｃで支持される。
【００２３】
次に研削開始指令を図示しない制御装置に入力するのであり、これにより以下の作動が自動的に行われる。
即ち、先ず、調整車台用駆動モータ４や研削砥石用駆動モータ５が必要に応じて正作動することにより、図３に示すように、研削砥石車１１がＸ軸方向の前進側ｄ２へ送り変位され軸状ワークｗの局面に接する位置ｐ２からさらに０．１ｍｍだけ前進側ｄ２へ送り変位された位置ｐ３に達して停止する。このとき研削砥石車１１は軸状ワークｗの右側位置ｋｌに位置する。次に送り砥石用駆動モータ４が正作動して調整車７がＺ軸方向の右側ｅｌへ特定距離（研削砥石車１１の砥石幅１１ａの２倍よりも僅かに長い距離）ｇｌだけ送り移動されて右側終端位置ｐ４に達する。このとき研削砥石車１１は軸状ワークｗの左側位置ｋ２に位置する。これにより、軸状ワークｗは従来の心なし研削盤によるセンターレス研削と同様に研削砥石車１１に研削されてその直径が０．１ｍｍ減少した状態となる。
【００２４】
次に右側終端位置ｐ４において研削砥石車１１がさらに０．ｌｍｍだけ前述同様に前進側ｄ２へ送り変位された位置ｐ５に達して停止する。この後、調整車台用駆動モータ４が逆作動して調整車７がＺ軸方向の左側ｅ２へ先と同じ特定距離ｇｌだけ送り移動されて左側終端位置ｐ６に達する。このとき研削砥石車１１は再び軸状ワークｗの右側位置ｋｌに位置する。これにより、軸状ワークｗは研削砥石車１１に研削されてその直径がさらに０．１ｍｍ減少した状態となる。
【００２５】
以後はこのような研削砥石車１１の前進側ｄｌへの０．ｌｍｍ送りと、調整車７の左右何れかの側ｅｌ又はｅ２への特定距離ｇｌ送りとからなる一単位の片道研削を必要な回数だけ繰り返し、軸状ワークｗの直径が１８ｍｍとなった時点で研削を終了する。この後、研削砥石車１１及び調整車７は初期位置ｐｌに復帰し、復帰後にワーク受板１６ｂ上の研削済みの軸状ワークｗを手作業により若しくはローディングロボットにより外方へ取り出す。
以上により一つの軸状ワークｗの研削が終了するのであり、以後は各軸状ワークｗについて同様の手順や作動が繰り返される。
【００２６】
上記した研削では、軸状ワークｗは従来の心なし研削盤によると同様に研削されると共に、従来の円筒研削盤におけると同様なトラバース研削が行われるものとなる。そして、調整車７が右側ｅｌへ送り変位されているときは研削砥石車１１は軸状ワークｗの周面上を左側ｅ２へ特定距離ｇｌだけ変位するため、軸状ワークｗが研削砥石車７の砥石幅７ａよりも短いにも拘わらず、研削砥石車１１の右端側は軸状ワークｗに接して研削に寄与するのであり、また調整車７が左側ｅ２へ送り変位されているときは研削砥石車１１は軸状ワークｗの周面上を右側ｅｌへ特定距離ｇｌだけ変位するため、軸状ワークｗが研削砥石車１１の砥石幅１１ａよりも短いにも拘わらず、研削砥石車１１の左端側は軸状ワークｗに接して研削に寄与する。一方、調整車７と軸状ワークｗとはこれらの摩擦接触に起因して、これらのＺ軸方向の相対変位は比較的小さいものとなる。従って、研削砥石車１１の砥石周面１１ｃの全幅が軸状ワークｗの周面に接するものとなって均等に摩耗するものとなる。
【００２７】
このような研削では研削砥石車１１や調整車７の砥石周面１１ｃ、７ｃは偏摩耗し難いが、長く使用されると偏摩耗も避けられないのであり、この偏摩耗が許容限度を超えたときはそれぞれについてドレッシングを実施する。
【００２８】
このドレッシングは例えば次のように実施する。
即ち、研削砥石車１１をドレッシングするときは、図４に示すように、調整車中間台６の直状案内部６ａの特定位置に支持ブロック２１を固定してドレッサ２２を位置決めする。そして、ワーク受板１６ｂ上にワークｗが存在しない状態の下で、研削砥石台３及び調整車中間台６を適当にＸ軸方向へ送り変位させると共に調整車中間台６をＺ軸方向へ送り変位させることによりドレッサ２２を研削砥石車１１の周面と正対させ、該研削砥石車１１の周面をドレッシングさせる。
【００２９】
一方、調整車７をドレッシングするときは、図５に示すように、研削砥石台３の直状案内部３ａの特定位置に支持ブロック２４を固定してドレッサ２５を位置決めする。そして、ワーク受板１６ｂ上にワークｗが存在しない状態の下で、研削砥石台３及び調整車中間台６を適当にＸ軸方向へ送り変位させると共に調整車中間台６をＺ軸方向へ送り変位させることによりドレッサ２５を調整車７の周面と正対させ、該調整車７の周面をドレッシングさせる。
【００３０】
ところで、研削砥石車１１や調整車７に対する軸状ワークｗの位置は従来のセンターレス研削と同様に重要であり、従って軸状ワークｗの径や材質などが変化したときは、ワーク受板１６ｂ及びワーク端面受部材１６ａ、１６ａのそれぞれの上下位置を調整したり、調整車台２と調整車中間台６とのＸ軸方向の相対変位により調整車７と、ワーク受板１６ｂ及びワーク端面受部材１６ａ、１６ａとのＸ軸方向の距離を調整する。なお、必要であればワーク受板１６ｂを任意な方向へ傾斜させることも差し支えない。
【００３１】
また一対のワーク端面受部材１６ａ、１６ａのＺ軸方向位置や、ワーク受板１６ｂのＺ軸方向長さは上記トラバース研削にとって重要であって、次のように決定される。
即ち、一対のワーク端面受部材１６ａ１  １６ａのＺ軸方向位置は図１に示すように調整車７の左右の外側近傍位置となすのが一対のワーク端面受部材１６ａ、１６ａ間の距離以下の長さ範囲内での種々の長さの軸状ワークｗを支障なく研削する上で好ましい。しかし、軸状ワークｗが比較的長いときは調整車７の左右各側部から外側へ比較的離して位置させることも差し支えないのであり、この状態での研削はワーク端面受部材１６ａ、１６ａの位置に関連して、調整車７のＺ軸方向の研削送り距離を大きくなすことが必要となる。逆に軸状ワークｗが比較的短いときは、一対のワーク端面受部材１６ａ、１６ａは調整車７の左右各個部から内側へ寄せて互いに近接した状態に位置させることも差し支えないのであり、この状態での研削はワーク端面受部材１６ａ、１６ａの位置に関連して、調整車７のＺ軸方向の研削送り距離を小さくなすことが可能となる。
【００３２】
またワーク受板１６ｂのＺ軸方向長さは一対のワーク端面受部材１６ａ、１６ａのＺ軸方向間隔に出来るだけ合致させるのが、一対のワーク端面受部材１６ａ、１６ａ間の距離以下の長さ範囲内での軸状ワークｗの長さの変化に広く適応させる上で有利であるが、軸状ワークｗの長さによっては適当に短くなすことも可能である。
【００３３】
上記実施例の芯無円筒研削盤は次のように変形できる。
即ち、調整車７をＺ軸方向へ送り変位させることに代えて、研削砥石車１１をＺ軸方向へ送り変位させるようになしてもよい。
【００３４】
また研削砥石車１１をＸ軸方向へ送り変位させることに代えて、調整車７及びワーク受板１６ｂ及びワーク端面受部材１６ａ１  １６ａをＸ軸方向へ送り変位させるようになしてもよい。
【００３５】
またワーク受板１６ｂ及びワーク端面受部材１６ａ、１６ａをベッド１と同体状に設け、調整車７をＸ軸方向の位置変更可能となし、研削砥石車１１は先の実施例と同様にＸ軸方向の送り変位可能となした構成となすことも差し支えない。
【００３６】
また上記実施例よりも研削作業における自動化の割合をさらに増大させることも差し支えないのであって、例えば図示しない制御装置の研削開始スイッチを入り操作するのみで予め用意した全ての軸状ワークｗが自動的にワーク支持部にローディングされ、研削され、アンローディングされて特定位置に搬出されるようになすことも可能である。
さらにＸ軸とＺ軸は先の実施例のように直角に交差させるのが最も好ましいのであるが、必ずしも直角に交差させなくても本発明は成立し得るのである。
また、Ｘ軸とＺ軸とを同期制御させることにより砥石周面を任意な形状に成形することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の芯無円筒研削盤を示す平面図である。
【図２】前記研削盤の要部の説明図で、Ａは側面図，Ｂは平面図である。
【図３】前記研削盤でトラバース研削を行っているときに研削砥石車から見たときの軸状ワークの軌跡を示す説明図である。
【図４】前記研削盤の研削砥石車をドレッシングしている状態を示す平面図である。
【図５】前記研削盤の調整車をドレッシングしている状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
３  研削砥石台
４  駆動モータ
４ａ  ネジ軸送り機構（Ｚ軸送り機構）
６  調整車中間台
７  調整車
１１  研削砥石車
１６  ワーク支持部
２０  第一ドレスユニット
２３  第二ドレスユニット
ｗ  軸状ワーク
【図１】
2005028521.tif 000003
【図２】
2005028521.tif 000004
【図３】
2005028521.tif 000005
【図４】
2005028521.tif 000006
【図５】
2005028521.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月23日(2003.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
しかし、心なし研削盤と円筒研削盤の双方の機構を併有させてセンターレス研削によるトラバース研削を可能とした研削盤はこれまで存在しなかっため、本出願人は特願２００２−２０９４４３号において芯無円筒研削盤として出願している。
なお、参考資料としては下記の特許文献１などがある。
【特許文献１】特開２００２−３７０１４３号公報