(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装着されたワークを同主軸の回転に従動させながら進退手段によって前記ヘッドを砥石との間で相対的に同砥石方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにした研削盤において、
前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸の前記砥石方向へのスラスト移動を規制する規制部と、同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段とを設け、同主軸固定手段を研削時の所定以上の負荷に対して同ヘッドと前記砥石との所定の間隔を保持したまま前記砥石から離れる方向への同主軸のスラスト移動を許容するようにしたことを特徴とする研削盤。
【請求項２】
ヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装着された砥石を同主軸の回転に従動させながら進退手段によって前記ヘッドをワークとの間で相対的に同ワーク方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにした研削盤において、
前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸の前記ワーク方向へのスラスト移動を規制する規制部と、同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段とを設け、同主軸固定手段を研削時の所定以上の負荷に対して同ヘッドと前記ワークとの所定の間隔を保持したまま前記ワークから離れる方向への同主軸のスラスト移動を許容するようにしたことを特徴とする研削盤。
【請求項３】
前記規制部と主軸との当接規制による押圧部分には、この押圧力を検出するための検出手段が配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の研削盤。
【請求項４】
ヘッドに装着された主軸を回転させ、同ヘッド前方に配置した砥石と同ヘッドとを接近させることで同主軸に取着したワークと同砥石とを当接させて同ワークを研削する研削方法であって、
研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかると同ヘッドと前記砥石との所定の間隔を保持したまま同主軸を同ヘッドに対して同砥石から離れる方向にスラスト移動させるようにしたことを特徴とする研削方法。
【請求項５】
ヘッドに装着された主軸を回転させ、同ヘッド前方に配置したワークと同ヘッドとを接近させることで同主軸に取着した砥石と同ワークとを当接させて同ワークを研削する研削方法であって、
研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかると同ヘッドと前記ワークとの所定の間隔を保持したまま同主軸を同ヘッドに対して同ワークから離れる方向にスラスト移動させるようにしたことを特徴とする研削方法。
【請求項６】
研削前に前記ヘッドとワークとの距離を縮め、一旦前記ワークと砥石とを当接させてヘッドの研削開始基準位置を求め、再び同ワークと砥石とが当接しない位置まで同ヘッドとワークとを離間させた後で研削を開始するようにしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の研削方法。
【請求項７】
ヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装着されたワークを同主軸の回転に従動させながら進退手段によって前記ヘッドを砥石との間で相対的に同砥石方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにした研削盤において、
前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸の前記砥石方向へのスラスト移動を規制する規制部と、同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段と、前記規制部と主軸との当接規制による押圧部分に配設されて、当該部分の押圧力を検出する検出手段とを設け、同検出手段による検出値が所定値範囲内にない場合には前記ヘッドの相対的な進出を停止させることを特徴とする研削盤。
【請求項８】
ヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装着された砥石を同主軸の回転に従動させながら進退手段によって前記ヘッドをワークとの間で相対的に同ワーク方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにした研削盤において、
前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸の前記ワーク方向へのスラスト移動を規制する規制部と、同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段と、前記規制部と主軸との当接規制による押圧部分に配設されて、当該部分の押圧力を検出する検出手段とを設け、同検出手段による検出値が所定値範囲内にない場合には前記ヘッドの相対的な進出を停止させることを特徴とする研削盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドに装着された主軸にワーク又は砥石を保持させて主軸を回転させ、ヘッドの進出方向に配置された砥石又はワークと当接させてワークを研削するようにした研削盤及び研削方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から図７に示すような定量平面研削盤７１が知られている。この定量平面研削盤７１はワークＷを保持させたワーク軸７２をヘッド７３と一体的に下降させベッド上で回転する砥石車７４の端面によって研削させるものである。この研削盤に「定量」と冠されている理由はワーク軸７２がヘッド７３に固定されておりヘッド７３の下降量がワーク軸７２の下降量として実際の研削量と一致するからである。この定量平面研削盤７１の概略を簡単に説明する。
【０００３】
ヘッド７３上部であってワーク軸７２上端にはプーリ７５が装着されている。モータ７６の駆動軸の図示しない小プーリと同プーリ７５間にはベルト７８が掛け回されておりモータ７６の回転力が同ベルト７８を介してワーク軸７２に伝達される。ワーク軸７２は軸ホルダ７７によって回動可能かつスラスト移動不能に保持されている。ワーク軸７２下端にはワークホルダ７９が装着され、同ホルダ７９の裏面にはワークＷが保持されている。ベッド上には砥石車７４が配置され、図示しないモータによって回転させられる。ヘッド７３はボール軸受け８０によってヘッド昇降雄ねじ８１に装着され、コラム８２上部に配置されたモータ８３によって雄ねじ８１が回転させられるとボール軸受け８０との対偶関係によってヘッド７３が昇降するようになっている。
【０００４】
このような定量平面研削盤７１ではヘッド７３の下降とともにワーク軸７２も一体的に下降する。ワーク軸７２とともにワークＷは自転し、回転する砥石車７４の端面に当接して研削される。
【０００５】
一方、図８に示すような定圧平面研削盤８５も従来から知られている。この定圧平面研削盤８５は上記定量平面研削盤７１と同様ヘッド７３とともにワーク軸７２を下降させ回転する砥石車７４の端面によって研削させるものである。しかし、ワーク軸７２をヘッド７３とともに下降させるもののワーク軸７２自身はスプリング８６にて吊り下げ支持されているためヘッド７３に対してスラスト方向に移動可能とされているものである。この定圧平面研削盤８５の概略を簡単に説明する。尚、上記定量平面研削盤７１と同様の構成には同じ番号を付して説明は省略する。
【０００６】
ワーク軸７２は軸ホルダ７７によって回動可能に保持されるとともに、同軸ホルダ７７とともに上下方向にスラスト移動可能とされている。ワーク軸７２の上部は前記プーリ７５の上方に延出されておりワーク軸７２上端のスプリング受け８７とプーリ７５の間にはコイルスプリング８６が配設されている。このコイルスプリング８６によってワーク軸７２は軸ホルダ７７とともに上方に付勢されながら吊り下げられている。
【０００７】
このような定圧平面研削盤８５においてもヘッド７３の下降とともにワーク軸７２は一体的に下降する。しかし、ワーク軸７２はヘッド７３に対して固定されているわけではないためワークＷが砥石車７４の端面に当接して研削が始まるとワークＷの凹凸に応じて微妙に上下動し、過負荷がコイルスプリング８６によって逃されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の定量平面研削盤７１及び定圧平面研削盤８５では、次のような問題があった。
【０００９】
・定量平面研削盤７１ではヘッド７３の下降量が実際の研削量に一致するため正確な数値制御が可能であるが、過負荷に対して逃げることができずワークＷが破損する可能性があった。
【００１０】
・定圧平面研削盤８５では過負荷からは逃れ得るものの、研削中は常時ワークＷの凹凸に応じて上下するため正確な数値制御ができなかった。
本発明は、上記問題を解消するためになされたものであって、その目的は、ヘッドの進出量と実際の研削量とを一致させることで正確な数値制御を可能とするとともに、過負荷が生じた場合にはこれを逃がしてワークの破損を防止することのできる研削盤を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明ではヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装着されたワークを同主軸の回転に従動させながら進退手段によって前記ヘッドを砥石との間で相対的に同砥石方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにした研削盤において、前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸の前記砥石方向へのスラスト移動を規制する規制部と、同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段とを設け、同主軸固定手段を研削時の所定以上の負荷に対して同ヘッドと前記砥石との所定の間隔を保持したまま前記砥石から離れる方向への同主軸のスラスト移動を許容するようにしたことをその要旨とする。
【００１２】
従って、請求項１に記載の発明によれば、回転する主軸はヘッドとともに相対的に砥石方向へ進出し、ワークが砥石に当接されて研削が行われる。この時、主軸はヘッド側の規制部によってそれ以上砥石方向にスラスト移動進出できないようになっている。主軸固定手段によって所定の位置、例えばこの規制部で保持された状態にある主軸はヘッドに対する相対的なスラスト移動が不能とされヘッドとともに進退する。一方、研削時にワークの凹凸等によって所定以上に負荷がかかると主軸固定手段は砥石から離れる方向、つまり負荷を逃がす方向に主軸がスラスト移動するのを許容してワークの破損を防止する。
【００１３】
請求項２に記載の発明ではヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装着された砥石を同主軸の回転に従動させながら進退手段によって前記ヘッドをワークとの間で相対的に同ワーク方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにした研削盤において、前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸の前記ワーク方向へのスラスト移動を規制する規制部と、同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段とを設け、同主軸固定手段を研削時の所定以上の負荷に対して同ヘッドと前記ワークとの所定の間隔を保持したまま前記ワークから離れる方向への同主軸のスラスト移動を許容するようにしたことをその要旨とする。
【００１４】
従って、請求項２に記載の発明によれば、回転する主軸はヘッドとともに相対的にワーク方向へ進出し、砥石がワークに当接されて研削が行われる。この時、主軸はヘッド側の規制面によってそれ以上ワーク方向にスラスト移動進出できないようになっている。主軸固定手段によって所定の位置、例えばこの規制部で保持された状態にある主軸はヘッドに対する相対的なスラスト移動が不能とされヘッドとともに進退する。一方、研削時にワークの凹凸等によって所定以上に負荷がかかると主軸固定手段はワークから離れる方向、つまり負荷を逃がす方向に主軸がスラスト移動するのを許容してワークの破損を防止する。
【００１５】
請求項３の発明では前記規制部と主軸との当接規制による押圧部分には、この押圧力を検出するための検出手段が配設されていることをその要旨とする。
従って、請求項３の発明によれば、検出手段が検出する押圧力の変化によって、例えば、ワークと砥石とが当接されたか否かや、一定以上の押圧力になったら切り込みを停止させ、それ以下になったら切り込みを開始する事により、一定以上の押圧力では定圧加工、それ未満では定量加工が可能となり、ワークにダメージを与えない範囲での能率加工を行い得る。
【００１６】
請求項４に記載の発明ではヘッドに装着された主軸を回転させ、同ヘッド前方に配置した砥石と同ヘッドとを接近させることで同主軸に取着したワークと同砥石とを当接させて同ワークを研削する研削方法であって、研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかると同ヘッドと前記砥石との所定の間隔を保持したまま同主軸を同ヘッドに対して同砥石から離れる方向にスラスト移動させるようにしたことをその要旨とする。
【００１７】
従って、請求項４に記載の発明によれば、ヘッドと砥石が接近すると回転する主軸に取着したワークが砥石に当接されて研削が行われる。研削時にワークの凹凸等によって所定以上に同主軸に負荷がかかると同主軸は砥石から離れる方向、つまり負荷を逃がす方向にスラスト移動してワークの破損を防止する。
【００１８】
請求項５に記載の発明ではヘッドに装着された主軸を回転させ、同ヘッド前方に配置したワークと同ヘッドとを接近させることで同主軸に取着した砥石と同ワークとを当接させて同ワークを研削する研削方法であって、研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかると同ヘッドと前記ワークとの所定の間隔を保持したまま同主軸を同ヘッドに対して同ワークから離れる方向にスラスト移動させるようにしたことをその要旨とする。
【００１９】
従って、請求項５に記載の発明によれば、ヘッドと砥石が接近すると回転する主軸に取着した砥石がワークに当接されて研削が行われる。研削時にワークの凹凸等によって所定以上に同主軸に負荷がかかると同主軸はワークから離れる方向、つまり負荷を逃がす方向にスラスト移動してワークの破損を防止する。
【００２０】
請求項６に記載の発明では請求項４又は５の発明の構成に加え、研削前に前記ヘッドとワークとの距離を縮め、一旦前記ワークと砥石とを当接させてヘッドの研削開始基準位置を求め、再び同ワークと砥石とが当接しない位置まで同ヘッドとワークとを離間させた後で研削を開始するようにしたことをその要旨とする。
【００２１】
従って、請求項６に記載の発明によれば、研削開始基準位置を正確に求めることができるため、前もって、助走距離を実測してその値を作業者が入力する必要がなくなる。
請求項７に記載の発明では、ヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装着されたワークを同主軸の回転に従動させながら進退手段によって前記ヘッドを砥石との間で相対的に同砥石方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにした研削盤において、前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸の前記砥石方向へのスラスト移動を規制する規制部と、同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段と、前記規制部と主軸との当接規制による押圧部分に配設されて、当該部分の押圧力を検出する検出手段とを設け、同検出手段による検出値が所定値範囲内にない場合には前記ヘッドの相対的な進出を停止させることを要旨とする。
請求項８に記載の発明では、ヘッドと、同ヘッドに装着され回転駆動手段によって回転駆動される主軸とを有し、同主軸に装着された砥石を同主軸の回転に従動させながら進退手段によって前記ヘッドをワークとの間で相対的に同ワーク方向に進出させ同砥石にて同ワークを研削するようにした研削盤において、前記ヘッドには前記主軸を同ヘッドの相対的な進退方向に沿ってスラスト移動可能に装着するとともに、同主軸の前記ワーク方向へのスラスト移動を規制する規制部と、同主軸をスラスト移動不能に保持する主軸固定手段と、前記規制部と主軸との当接規制による押圧部分に配設されて、当該部分の押圧力を検出する検出手段とを設け、同検出手段による検出値が所定値範囲内にない場合には前記ヘッドの相対的な進出を停止させることを要旨とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した平面研削盤の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１〜図３に示すように、ベッド１１上には砥石車１２が回転可能に配設されている。ベッド１１内には同砥石車１２を回転駆動する第２の回転駆動手段としての砥石車回転モータ１３が配設されている。ベッド１１上であって前記砥石車１２の側方にはコラム１４が立設されている。コラム１４の上部であってベッド１１中央寄りにはヘッド昇降モータ１５が配設されている。同モータ１５からコラム１４の内側面に沿って長尺のヘッド昇降雄ねじ１６が下方に向かって延出されており、同雄ねじ１６は同モータ１５によって正逆いずれの方向にも回動するようになっている。コラム１４の内側面には同雄ねじ１６に平行にガイド１７が装着されている。
【００２４】
ヘッド１８には取付基板２０を介して上下一対のボール軸受け１９が装着されている。両ボール軸受け１９はヘッド昇降雄ねじ１６に装着されて両者間でボールねじを構成している。ヘッド１８は同ヘッド昇降雄ねじ１６に対してボール軸受け１９を介して支持されている。ボール軸受け１９はヘッド昇降雄ねじ１６の回動に応じてガイド１７に案内されてねじ対偶の関係によって上下方向に移動しヘッド１８を昇降させる。
【００２５】
次にヘッド１８について説明する。
ヘッド１８はヘッド本体２１とヘッド本体２１内に収納された主軸としてのワーク軸２３を備えている。ヘッド本体２１は筒状の胴部２２と天井部２４とより構成されている。胴部２２の内周面には断面円環形状の内筒２５が形成されている。内筒２５上部全周には規制面２５ａが形成され下部全周にはフランジ２５ｂが形成されている。同内筒２５に包囲されるように主軸ホルダ２６が配設されている。主軸ホルダ２６は胴部２７と同胴部２７下端に形成された底部２８と同胴部２７上端に冠着された規制テーブル２９とより構成されている。
【００２６】
胴部２７は円環形状をなし、前記内筒２５の内周面に配置されている。胴部２７と内筒２５との間には静圧ポケットＰが形成されており、研削盤駆動時において図示しない外部ポンプより常時注油されている。その結果、胴部２７と内筒２５間の部材接触による磨耗が軽減される。底部２８は胴部２７と一体形成されており、その中央に円形の透孔２８ａが形成されている。規制テーブル２９は中央に円形の透孔２９ａが形成された胴部２７よりも大径の円環形状をなし、前記内筒２５の規制面２５ａ上に載置されている。この載置状態において胴部２７の下方寄りはヘッド本体２１の下端面から下方に露出されている。ヘッド本体２１内部であって規制テーブル２９の上方にはクリアランスＣが設けられている。その結果、主軸ホルダ２６は規制面２５ａ位置を最下部位置として上下方向（ワーク軸２３のスラスト方向）にスライド移動可能とされている。
【００２７】
主軸ホルダ２６内部には前記ワーク軸２３が回転可能に収納されている。ワーク軸２３は前記主軸ホルダ２６の胴部２７の内周面に包囲された軸本体３１と前記底部２８の透孔２８ａと規制テーブル２９の透孔２９ａにそれぞれ挿入される小軸部３３とを備えている。軸本体３１と胴部２７との間には静圧ポケットＰが形成されており、研削盤駆動時において図示しない外部ポンプより常時注油されている。その結果、軸本体３１と胴部２７間の部材接触による磨耗が軽減される。下部側の小軸部３３下端にはワークホルダ３４が装着されている。ワークホルダ３４は図示しないバキューム装置によって裏面側に配設されるワークＷを吸着する。下部側の小軸部３３上部にはスラスト軸受３５を介して上方に延出される延出部３６が形成されている。
【００２８】
延出部３６の先端は前記ヘッド本体２１の天井部２４の上方に突出させられ突出部３６ａとされている。天井部２４上面には突出部３６ａを中心として第１のプーリ３８が回動可能に装着されている。第１のプーリ３８は突出部３６ａと一体回動可能に固着されている。突出部３６ａ上端には円盤状のスプリング受け３７が一体形成されており、同スプリング受け３７と第１のプーリ３８との間には弾性部材としてのコイルスプリング３９が配設されている。コイルスプリング３９は押圧板３７を介してワーク軸２３を常時上方へ付勢して持ち上げている。
【００２９】
第１のプーリ３８の後方には主軸回転モータ４０が配設されている。図４に示すように、ワーク軸２３を回転する第１の回転駆動手段としての主軸回転モータ４０の駆動軸４０ａには第２のプーリ４１が固着されている。同第２のプーリ４１と第１のプーリ３８間にはベルト４２が掛け回されており主軸回転モータ２４の回転力が同ベルト４２を介してワーク軸２３に伝達される。その結果、スラスト軸受３５に支持されたワーク軸２３は回転し、ワークホルダ３４に保持されたワークＷが回転する。
【００３０】
図４に示すように、前記ヘッド本体２１の胴部２２の天井部２４寄り外側面であってワーク軸２３を挟んで前記ヘッド昇降雄ねじ１６の反対側にはブラケット４４が固着されている。同ブラケット４４の下部であって同胴部２２には開口部４５が形成されている。ブラケット４４には主軸固定手段としてのシリンダ装置４６が装着されている。シリンダ装置４６から下方に向かってロッド４６ａが延出されており、同ロッド４６ａの先端には押圧レバー４７の基端が固着されている。押圧レバー４７は水平に延出され、その前方は前記胴部２２に形成された開口部４５からヘッド本体２１内部に挿入されている。ブラケット４４には案内桿４８の基端が固着され、同案内桿４８はロッド４６ａと平行に下方に延出されている。押圧レバー４７は同案内桿４８に挿通されており、同案内桿４８によってロッド４６ａとともに進退する押圧レバー４７が片持ち状態にならずに支持される。このようなシリンダ装置４６が駆動されるとロッド４６ａが進出して押圧レバー４７が主軸ホルダ２６の規制テーブル２９上面を押圧する。すると、コイルスプリング３９によって上方に付勢されているワーク軸２３の付勢力に打ち勝ち、ワーク軸２３は押し下げられて規制テーブル２９は前記内筒２５の規制面２５ａ上に押しつけられる。すなわち、押圧レバー４７と規制面２５ａによって規制テーブル２９が挟まれることでワーク軸２３はスラスト移動不能に保持されることとなる。
【００３１】
次に上記のように構成された実施の形態１の平面研削盤の作用について説明する。
まず、ヘッド１８が原位置（ワークＷが砥石車１２と干渉しない位置）にある状態で、ワークホルダ３４にワークＷを保持させる。次いで図示しない制御装置の制御下で図示しない操作パネルを操作して各モータ１３、１５、４０及びシリンダ装置４６を駆動させる。
【００３２】
まず砥石車１２を砥石車回転モータ１３によって回転させる。同時にワーク回転モータ４０を駆動させワーク軸２３とともにワークＷを自転させる。更に、シリンダ装置４６を駆動させロッド４６ａを進出させる。ロッド４６ａ進出とともに押圧レバー４７がワーク軸２３の規制テーブル２９を規制面２５ａに押しつけ、その結果ワーク軸２３はヘッド１８に対して固定される（図３の状態）。そして、ヘッド昇降モータ１５を駆動させてヘッド昇降雄ねじ１６を回動させる。ボール軸受け１９に支持されたヘッド１８は雄ねじ１６の回動に応じて進出（下降）させられる。ワーク軸２３はヘッド１８に固定されているためその進出量はヘッド１８と同量とされる。ワーク軸２３先端のワークＷは下降させられて砥石車１２の端面に当接し研削が行われる。
【００３３】
このとき、シリンダ装置４６の使用圧力（本実施の形態では１０ＭＰａ（kgf/平方ｃｍ）に設定した）以上の反力を受けた場合にはロッド４６ａはその力に降伏して後退する（但し、後退量はごく少量であるため視認できるほどではない）。
【００３４】
研削が終了するとヘッド昇降モータ１５を一旦停止させた後、逆駆動させてヘッド昇降雄ねじ１６を下降時とは逆方向に回動させる。するとヘッド１８は後退（上昇）させられ原位置に復帰する（原位置への復帰は図示しないリミットスイッチの入り切りによる）。同時にワーク回転モータ４０を停止させ、次のワークＷを装着する。すべての研削作業終了時においては砥石車回転モータ１３を停止させる。
【００３５】
本実施の形態１では上記のように平面研削盤を構成したことにより次のような効果を得ることができる。
（１）本実施の形態１では、押圧レバー４７により規制テーブル２９が規制面２５ａに押しつけられることでワーク軸２３はヘッド１８に対して固定されることとなり、基本的にヘッド１８の進出量がワークＷの研削量となるため正確な数値制御の下での研削が可能となる。
【００３６】
（２）本実施の形態１では、ワークＷの凹凸が大きく、研削時にシリンダ装置４６が使用圧力以上の反力を受けた場合にはロッド４６ａはその力に降伏して後退するようになっている。そのため、基本的には定量研削を行うものの過負荷となればその負荷から逃れられるようになっているため定量研削でありながらワークＷの破損を防止することができる。
【００３７】
（３）正確な研削が必要な場合にはシリンダ装置４６を駆動させてワーク軸２３をヘッド１８に対して固定して定量研削を行い、荒削りの場合にはシリンダ装置４６を駆動させずコイルスプリング３９の弾性によって従来のような定圧平面研削盤として使用することも可能となる。
【００３８】
すなわち、使用目的にあわせてワーク軸２３を固定したりスラスト移動を許容したりすることができるため汎用性が増す。
（４）内筒２５には規制面２５ａが設けられ、主軸ホルダ２６は規制テーブル２９が規制面２５ａ上に載置されることで支持されるとともに、この規制面２５ａと押圧レバー４７によりワーク軸２３はヘッド１８に対して固定されるようになっているため、ワーク軸２３固定のための部材点数が少なくてすみ、構造が簡単となる。
【００３９】
（実施の形態２）
図５及び図６に基づいて実施の形態２について説明する。尚、上記実施の形態１の平面研削盤と同様の構成については同じ番号を付して説明は省略する。実施の形態２においては主軸固定手段としてシリンダ装置４６の代わりにワーク軸固定装置５１がブラケット４４上に配設されている。ワーク軸固定装置５１はモータ５２、ボールねじ５３、コイルスプリング５４、第１のロッド５５及び第２のロッド５６を備えている。モータ５２は装置ケース５１ａ上部に配設されている。コイルスプリング５４は装置ケース５１ａ内に収納されている。ボールねじ５３は雄ねじが形成されたモータ５２の出力軸５２ａと同出力軸５２ａに装着されたボール軸受け５７とより構成されている。ボール軸受け５７は出力軸５２ａの回動に応じて装置ケース５１ａに配設されたガイド５８により案内されながらねじ対偶の関係により上下方向に移動する。
【００４０】
ボール軸受け５７には第１のロッド５５が固着されている。第１のロッド５５は装置ケース５１ａ内に延出されている。同第１のロッド５５の下端にはコイルスプリング５４を押圧する第１の押圧プレート５９が形成されている。
【００４１】
ブラケット４４を挿通して第２のロッド５６が配設されている。第２のロッド５６の先端は押圧レバー４７の基端に固着されている。第２のロッド５６の上部は装置ケース５１ａ内に延出されており、その上端にはコイルスプリング５４を押圧する第２の押圧プレート６１が形成されている。
【００４２】
実施の形態２においては内筒２５の規制面２５ａ上に検出手段としてのロードセル６５が埋設されている。ロードセル６５は規制面２５ａと面一となる（あるいは若干高い位置となるように）ひずみゲージを備えている。規制テーブル２９が当接し、また離間することでひずみゲージのひずみ量は変化する。ロードセル６５はひずみによる抵抗の変化を電気信号に変換して図示しない制御装置に出力する。実施の形態２における他の構成については実施の形態１と同様である。
【００４３】
次に上記のように構成された実施の形態２の平面研削盤の作用について説明する。
まず、ヘッド１８が原位置（ワークＷが砥石車１２と干渉しない位置）にある状態で、ワークホルダ３４にワークＷを保持させる。また、ワーク軸固定装置５１は初期状態においては図６の状態から第１のロッド５５を所定量進出（下降）させて図５の状態とされており、コイルスプリング５４、第２のロッド５６を介して押圧レバー４７を下方に向かって押圧している。押圧レバー４７を押圧する力は第１のロッド５５の進出量によって変更可能とされている。すなわち、第１のロッド５５の進出量が多くなるとコイルスプリング５４がそれだけ強く付勢されることとなり、結果として押圧レバー４７はより強い力で押圧されることとなる。押圧レバー４７によってワーク軸２３の規制テーブル２９は規制面２５ａに押しつけられ、その結果ワーク軸２３はヘッド１８に対して固定される。ロードセル６５は規制テーブル２９の規制面２５ａに対する押圧力を検出して図示しない制御装置に出力する。
【００４４】
次いで図示しない制御装置の制御下で図示しない操作パネルを操作してヘッド昇降モータ１５を順駆動させてヘッド昇降雄ねじ１６を回動させる。ボール軸受け１９に支持されたヘッド１８は雄ねじ１６の回動に応じて進出（下降）させられる。尚、本実施の形態２ではヘッド１８の上下方向位置はヘッド昇降モータ１５の回転量に基づいて図示しないロータリエンコーダによって算出される。このワーク軸２３先端のワークＷは下降させられて砥石車１２の端面に当接する。このとき、ワークＷと砥石車１２との当接によって規制テーブル２９の規制面２５ａに対する押圧力は減少する。制御装置はロードセル６５からの検出信号に基づいて押圧力が減少したと瞬時に判断しヘッド昇降モータ１５を停止させる。ヘッド１８のこの停止位置をもって研削開始基準位置とする。
【００４５】
この後、ヘッド昇降モータ１５を逆駆動させてヘッド昇降雄ねじ１６を下降時とは逆方向に回動させる。そして、ヘッド１８を所定量後退させた時点で再びヘッド昇降モータ１５を停止させる。以上で研削前の準備が終了する。
【００４６】
次いで砥石車１２を砥石車回転モータ１３によって回転させる。同時にワーク回転モータ４０を駆動させワーク軸２３とともにワークＷを自転させる。また、再びヘッド昇降モータ１５を順駆動させてヘッド昇降雄ねじ１６を回動させヘッド１８を進出（下降）させる。ワーク軸２３はヘッド１８に固定されているためその進出量はヘッド１８と同量とされる。このとき、制御装置はワークＷが研削開始基準位置に達するまでは高速でヘッド昇降モータ１５を順駆動させ、ワークＷが研削開始基準位置に達した時点で低速、すなわち研削速度に切り替えるように制御する。すなわち、ヘッド１８はワークＷが研削開始基準位置に達するまでのいわゆる助走距離においては高速で下降し、ワークＷが研削開始基準位置に達すると研削に適した低速に切り替わることとなる。
【００４７】
ワーク軸２３先端のワークＷは研削開始基準位置において砥石車１２の端面に当接し研削が行われる。
ここで、制御装置はロードセル６５の検出値に基づいてヘッド１８の下降を制限するように制御する。すなわち、研削中に研削圧力が高くなるとワークＷに対して過負荷がかかっていることとなる。そして、研削圧力が上昇するということはロードセル６５が検出する圧力の減少を意味する。従って、所定以上の圧力の減少をロードセル６５が検出した場合には一旦ヘッド１８の下降を停止させることでワークＷに対する過負荷を防止する。そして、所定の圧力に復帰したことをロードセル６５が検出した場合には再びヘッド１８の下降を再開させる。
【００４８】
また、急激に大きな研削圧力がかかった場合には第２のロッド５６がその力に降伏してコイルスプリング５４に付勢されているにもかかわらず後退する。研削が終了した後の作用については上記実施の形態１と同様である。
【００４９】
本実施の形態２では上記のように平面研削盤を構成したことにより次のような効果を得ることができる。
（１）正確な研削が必要な場合にはワーク軸固定装置５１を駆動させてワーク軸２３をヘッド１８に対して固定して定量研削を行い、荒削りの場合にはワーク軸固定装置５１を駆動させずコイルスプリング３９の弾性によって従来のような定圧平面研削盤として使用することも可能となる。
【００５０】
すなわち、使用目的にあわせてワーク軸２３を固定したりスラスト移動を許容したりすることができるため汎用性が増す。
（２）本実施の形態２では、ワークＷの凹凸が大きく、研削時にワーク軸固定装置５１が使用圧力以上の反力を受けた場合には第２のロッド５６はその力に降伏して後退するようになっている。そのため、基本的には定量研削を行うものの過負荷となればその負荷から逃れられるようになっているため定量研削でありながらワークＷの破損を防止することができる。
【００５１】
（３）ワーク軸固定装置５１ではモータ５２を駆動源として押圧レバー４７を押圧するようになっている。モータ５２は実施の形態１のシリンダ装置４６に比べ分解能が高いため、押圧レバー４７に対する微妙な押圧力の調整が可能となっている。すなわち、出力軸５２ａを回転させることでボール軸受け５７は進退しする。そして、ボール軸受け５７が進退させることで第１のロッド５５を介してコイルスプリング５４の付勢力を無段階に微妙に設定することが可能となっている。
【００５２】
（４）ロードセル６５によって研削開始基準位置を正確に求めることができるため、前もって、助走距離を実測してその値を作業者が入力する必要がなくなる。また、研削開始基準位置に至るまでは高速で助走距離を進行することができ、研削作業の迅速化に貢献する。
【００５３】
（５）ワークＷに対して所定以上の過負荷がかかるとヘッド１８の下降を停止させるように制御し、その過負荷がなくなるとヘッド１８の下降を再開するように制御している。従って、ワーク軸固定装置５１に加えて更に確実にワークＷの破損を防止することができる。
【００５４】
尚、実施の形態１の（１）及び（４）の効果については実施の形態２においても同様に奏される。
尚、上記実施形態を、次のように具体化して実施してもよい。
【００５５】
○上記各実施形態では、ヘッド１８側にワークＷを装着したが、逆に砥石車１２をヘッド１８側に装着し、ワークＷをベッド１１側に装着するようにしてもよい。
【００５６】
○上記各実施形態では、砥石車１２は砥石車回転モータ１３によって回転するように構成されていたが、かならずしも砥石は砥石車１２として回転するものでなくともよい。
【００５７】
○上記実施の形態２において制御装置はロードセル６５の検出値に基づいてヘッド１８の下降速度を調整するようにしてもよい。すなわち、研削速度が速すぎる場合にはロードセル６５が検出する圧力は減少し、逆に研削速度が遅すぎる場合にはロードセル６５が検出する圧力はある増加する。そこで、ロードセル６５の検出値に基づいてヘッド昇降モータ１５をフィードバック制御し、ワークＷの砥石車１２に対するほぼ一定の研削速度を維持するようにしてもよい。
【００５８】
○上記実施の形態２において制御装置はロードセル６５の検出値に基づいて砥石車１２の交換やドレスアップ時期を判定するようにしてもよい。すなわち、砥石車１２の摩耗度合が大きい場合にはその切れ味が悪くなり、ヘッド１１の砥石車１２側への進出量との関係から砥石車１２とワークＷとの圧接力が大きくなる。従って、ロードセル６５が検出する圧力が減少し、この圧力が所定値を超えた場合には、砥石車１２は交換やドレスアップ時期であると判断することができる。
【００５９】
○上記実施の形態２では検出手段としてロードセル６５を使用したが、これは他の圧力センサでもよく、また圧力センサ以外の各種センサや、単に砥石車１２とワークＷとの当接を検出するだけならスイッチを使用してもよい。
【００６０】
○上記各実施形態では、コイルスプリング３９も設けたが、これは必ずシリンダ装置４６を駆動させてワーク軸２３はヘッド１８に対して固定するのであれば装着しなくともよい。また、ヘッド１８は昇降するような配置位置とされていたが、左右方向にワーク軸２３が移動して研削する研削盤に応用してもよい。
【００６１】
○主軸固定手段としては上記実施の形態ではシリンダ装置４６を用いたが、その他の手段、例えば、ワーク軸２３を下方に付勢する強力なスプリングであってもよい。
【００６２】
○上記各実施の形態では回転するワークＷに対して砥石車１２はその端面で当接していたが、これは研削の一例を示したに過ぎず、砥石車１２の周面で研削するものでもよい。また、ワークＷの中心はワーク軸２３の軸中心と一致している必要はなく、ワーク軸２３に偏心して装着されてもよい。
【００６３】
○ワークＷはバキューム以外の手段でワークホルダ３４に装着されてもよい。
○弾性部材としてコイルスプリング３９以外の手段でもよい。
○上記実施の形態２ではワークＷに対して所定以上の過負荷がかかるとヘッド１８の下降を停止させるように制御していたが、かならずしも停止させず、下降速度を落としてもよい。
【００６４】
○シリンダ装置４６及びワーク軸固定装置５１の使用圧力は研削条件によって変更してもよい。その他の態様に変更して実施することは自由である。
上記各実施の形態から把握できる本発明のその他の技術的思想について、下記に説明する。
【００６５】
（１）  前記主軸は前記ヘッドに対して弾性部材によって弾性的に支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の研削盤。
このような構成では、主軸固定手段により主軸が固定されていない場合には従来の定圧平面研削盤のように研削時にワークの凹凸等に応じて主軸が上下動する。そのため、主軸固定手段によって主軸をヘッドに対して固定しないで研削を行う場合にも弾性部材によりワークの破損が防止される。
【００６６】
（２）  前記主軸固定手段における前記主軸のスラスト移動を許容する所定以上の負荷の設定を変更可能としたことを特徴とする請求項１〜３、又は付記（１）のいずれかに記載の研削盤。
【００６７】
このような構成では、研削の内容に応じて主軸固定手段は主軸のスラスト移動を許容する所定以上の負荷について設定することとなり主軸のスラスト移動が許容される負荷に応じて、すなわちワークや砥石車等の条件によってスラスト移動をする限界値も変更できるため種々の研削に対応できる。
【００６８】
（３）  前記主軸固定手段は前記規制部において主軸をスラスト移動不能に保持する請求項１〜３、付記（１）又は（２）のいずれかに記載の研削盤。
（４）  前記ヘッドは前記ヘッド移動手段によって上下方向に昇降することを特徴とする請求項１〜３、付記（１）〜（３）のいずれかに記載の研削盤。
【００６９】
（５）  前記ヘッドには前記主軸のワークが砥石に当接したことを検出する検出手段を設け、同検出手段からの出力信号に基づいて同ヘッドの研削開始基準位置を決定するようにしたことを特徴とする請求項１〜３、付記（１）〜（４）のいずれかに記載の研削盤。
【００７０】
（６）前記ヘッドには前記主軸のワークが砥石に当接したことを検出する検出手段を設け、同検出手段による検出値が所定値範囲内にない場合にはヘッドの相対的な進出を制限するようにしたことを特徴とする請求項１〜３、付記（１）〜（５）のいずれかに記載の研削盤。
【００７１】
（７）  ヘッドに装着された主軸を回転させながらヘッドともども進出させ、同ヘッド前方に配置した砥石に同主軸先端に取着したワークを当接させることよって同ワークを研削する研削方法であって、
研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかると同ヘッドの進出位置を維持したまま同主軸を同ヘッドに対して同砥石から離れる方向にスラスト移動させるようにしたことを特徴とする研削方法。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１〜３の発明では、主軸は主軸固定手段によってヘッドに対して固定されるとともに所定以上の負荷で砥石から離れる方向へのスラスト移動が許容されるため、正確な数値制御の下での研削が可能となるとともに、ワークの破損も防止される。請求項４及び５の発明では研削時に同主軸に所定以上の負荷がかかるとヘッドと砥石との間隔を保持したまま同主軸を同ヘッドに対して同砥石から離れる方向にスラスト移動するため、正確な数値制御の下での研削が可能となるとともに、ワークの破損も防止される。請求項６の発明では、請求項４及び５の発明の効果に加え、研削開始位置を自動的に検出して研削を開始することができるため作業能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を具体化した実施の形態１の平面研削盤の側面図。
【図２】  同じ平面研削盤の一部切り欠き拡大側断面図。
【図３】  同じ平面研削盤の一部切り欠き拡大側断面図。
【図４】  同じ平面研削盤の一部切り欠き要部正面図。
【図５】  実施の形態２の平面研削盤の一部切り欠き拡大側断面図。
【図６】  実施の形態２の平面研削盤の一部切り欠き拡大側断面図。
【図７】  従来の定量平面研削盤の一部切り欠き拡大側断面図。
【図８】  従来の定圧平面研削盤の一部切り欠き拡大側断面図。
【符号の説明】
１２…砥石車、１５…進退手段としてのモータ、１６…進退手段としてのヘッド昇降雄ねじ、１８…ヘッド、１９…進退手段としてのボール軸受け、２３…主軸としてのワーク軸、２５ａ…規制部としての規制面、３９…弾性部材としてのコイルスプリング、４０…回転駆動手段としてのモータ、４６…主軸固定手段としてのシリンダ装置、４７…主軸固定手段としての押圧レバー、５１…主軸固定手段としてのワーク軸固定装置、６５…検出手段としてのロードセル、Ｗ…ワーク。
【図１】
0004402200.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004402200.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004402200.tif 000008
【図８】
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