(57)【要約】【課題】  本発明は、被加工物に形成された円筒内周面を高精度に研削加工するための円筒内周面研削加工方法に関する。【解決手段】  円筒内周面研削加工方法は、被加工物５を保持して回転する主軸部２と、砥石４を保持して回転する工具軸部３と、工具軸部３と主軸部２とを移動可能に支持するベース部６−１、６−２と、工具軸部３と主軸部２とを相対的に移動させる直線駆動部７と、主軸部２を回転させる主軸駆動部８と、工具軸部３を回転させる工具駆動部９と、を支持する本体１０を含んで成る研削加工装置１を用いる。さらに、第１の円筒内周面研削加工方法は、主軸部２の回転中心軸１１と工具軸部３の回転中心軸１２とが互いに交差して所定の角度をなして配置される。また、第１の円筒内周面研削加工方法は、主軸部２の回転中心軸１１と工具軸部３の回転中心軸１２とが互いに平行に配置される。【選択図】      図１
2007083323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物（５）を保持して回転する主軸部（２）と、砥石（４）を保持して回転する工具軸部（３）と、該工具軸部（３）と前記主軸部（２）とを移動可能に支持するベース部（６−１、６−２）と、前記工具軸部（３）と前記主軸部（２）とを相対的に移動させる直線駆動部（７）と、前記主軸部（２）を回転させる主軸駆動部（８）と、前記工具軸部（３）を回転させる工具駆動部（９）と、を支持する本体（１０）を含んで成る研削加工装置（１）を用いた円筒内周面研削加工方法であって、
前記主軸部（２）の回転中心軸（１１）と、前記工具軸部（３）の回転中心軸（１２）とが、互いに交差して所定の角度をなして配置され、且つ
前記工具軸部（３）と、前記主軸部（２）とが、互いに離れる方向に向かって前記被加工物（５）を円筒内周面研削加工する、
ことを特徴とする円筒内周面研削加工方法。
【請求項２】
被加工物（５）を保持して回転する主軸部（２）と、砥石（４）を保持して回転する工具軸部（３）と、該工具軸部（３）と前記主軸部（２）とを移動可能に支持するベース部（６−１、６−２）と、前記工具軸部（３）と前記主軸部（２）とを相対的に移動させる直線駆動部（７）と、前記主軸部（２）を回転させる主軸駆動部（８）と、前記工具軸部（３）を回転させる工具駆動部（９）と、を支持する本体（１０）を含んで成る研削加工装置（１）を用いた円筒内周面研削加工方法であって、
前記主軸部（２）の回転中心軸（１１）と、前記工具軸部（３）の回転中心軸（１２）とが、互いに平行に配置され、且つ
前記工具軸部（３）と、前記主軸部（２）とが、互いに離れる方向に向かって前記被加工物（５）を円筒内周面研削加工する、
ことを特徴とする円筒内周面研削加工方法。
【請求項３】
前記砥石が、前記主軸部（２）側の先端部砥石部分（４−１）と、前記工具軸部の前記砥石取り付け端（３−１）側の取り付け端砥石部分（４−２）とを含み、且つ
前記工具軸部（３）が、先端部砥石部分（４−１）から取り付け端砥石部分（４−２）にいたるまで同一直径の前記砥石を備える、
ことを特徴とする請求項１記載の円筒内周面研削加工方法。
【請求項４】
前記砥石は、前記主軸部（２）側の先端部砥石部分（４−１）の粒度が、前記工具軸部の前記砥石取り付け端（３−１）側の取り付け端砥石部分（４−２）の粒度と相違する二層構造であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１個に記載の円筒内周面研削加工方法。
【請求項５】
前記砥石が、前記主軸部（２）側の先端部砥石部分（４−１）と、前記工具軸部の前記砥石取り付け端（３−１）側の取り付け端砥石部分（４−２）とを含み、且つ
前記工具軸部（３）が、前記被加工物（５）の円筒内周面と平行で同一直径の前記先端部砥石部分（４−１）と、前記工具軸部（３）の前記砥石取り付け端（３−１）の方向に向かって直径が小さくなるテーパー形状の前記取り付け端砥石部分（４−２）と、を有する前記砥石（４）を備えること、を特徴とする請求項２または４に記載の円筒内周面研削加工方法。
【請求項６】
前記砥石のテーパー形状の前記取り付け端砥石部分（４−２）で粗研削加工を行い、且つ前記砥石の同一直径部の前記先端部砥石部分（４−１）で仕上げ研削加工を行うことを特徴とする請求項２、４及び５のいずれか１に記載の円筒内周面研削加工方法。
【請求項７】
被加工物を保持する主軸部の回転数を３３０〜１１０ｒｐｍ、砥石を保持する工具軸部の回転数を２４０００〜８０００ｒｐｍ、砥石を保持する工具軸部の送り速度を１５〜５ｍｍ／分、及び被加工物への砥石の切り込み量を４５０〜１５０μｍ／パス、とする研削条件で研削することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載の円筒内周面研削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に形成された円筒内周面を高精度に研削加工するための円筒内周面研削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の円筒内周面研削方法においては、研削加工装置の主軸部に備わる取り付けネジを用いて、被加工物を主軸部に保持して且つ主軸部の回転とともに被加工物を回転させ、さらに、工具軸部に備わる取り付けネジを用いて、砥石を工具軸部に保持して且つ工具軸部の回転とともに砥石を回転させる。
【０００３】
上述する被加工物と砥石との取り付け及び回転状態での内周面研削加工方法では、砥石と被加工物を互いにそれらの互いの軸方向に移動研削加工をさせながら、少しずつ研削切り込み量を加えて、砥石と被加工物との往復移動を繰り返すことで内周面研削加工を行っていた。また、このような従来の内周面研削加工方法では、図７に示すように、研削加工装置の主軸と工具軸は、互いの中心軸が平行に成るように配置され、且つ均一直径の砥石を使用している。
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成を備える研削加工装置を用いた内周面研削加工方法では、小量の研削切り込みを加えて砥石と被加工物とを往復移動させて且つこの往復移動を繰り返すことにより研削加工するために、被加工物を研削加工するのに非常に時間が掛かるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２８１５４０号
【特許文献２】特開平１１−２６２８４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記状況を鑑みて、短時間に粗研削加工から仕上げ研削加工まで可能な内周面研削加工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題を解決するために、本発明の第１の内周面研削加工方法は、被加工物５を保持して回転する主軸部２と、砥石４を保持して回転する工具軸部３と、工具軸部３と主軸部２とを移動可能に支持するベース部６−１、６−２と、工具軸部３と主軸部２とを相対的に移動させる直線駆動部７と、主軸部２を回転させる主軸駆動部８と、工具軸部３を回転させる工具駆動部９と、を支持する本体１０を含んで成る研削加工装置１を用いて行う方法であって、さらに、主軸部２の回転中心軸１１と工具軸部３の回転中心軸１２とが、互いに交差して所定の角度をなして配置され、且つ工具軸部３と、主軸部２とが、互いに離れる方向に向かって被加工物５を円筒内周面研削加工することを採用する方法である。
【０００８】
さらに、本発明のもう一つの内周面研削加工方法は、上記第１の方法と同一の研削加工装置１を用いて行う方法であって、さらに、主軸部２の回転中心軸１１と、工具軸部３の回転中心軸１２とが、互いに平行に配置され、且つ工具軸部３と、主軸部２とが、互いに離れる方向に向かって被加工物５を円筒内周面研削加工することを採用する方法である。
【０００９】
上記本発明の第１の円筒内周面研削加工方法において使用する砥石４が、主軸部２側の先端部砥石部分４−１と、工具軸部３の砥石取り付け端３−１側の取り付け端砥石部分４−２とを含み、且つ工具軸部３が、先端部砥石部分４−１から取り付け端砥石部分４−２にいたるまで同一直径の前記砥石を備える。
【００１０】
また、上記本発明の第１及び第２の円筒内周面研削加工方法において使用する砥石４は、主軸部２側の先端部砥石部分４−１の粒度が、工具軸部３の砥石取り付け端３−１側の取り付け端砥石部分４−２の粒度と相違する二層構造である。
【００１１】
また、上記本発明の第２の円筒内周面研削加工方法においては、砥石４が主軸部２側の先端部砥石部分４−１と工具軸部３の砥石取り付け端３−１側の取り付け端砥石部分４−２とを含み、且つ工具軸部３が被加工物５の円筒内周面と平行で同一直径の先端部砥石部分４−１と工具軸部３の砥石取り付け端３−１の方向に向かって直径が小さくなるテーパー形状の取り付け端砥石部分４−２とを有する砥石４を備える。
【００１２】
また、上記本発明の第２の円筒内周面研削加工方法においては、砥石４のテーパー形状の先端部砥石部分４−１で粗研削加工を行い、且つ砥石４の同一直径部の取り付け端砥石部分４−２で仕上げ研削加工を行う。
【００１３】
さらに、上記本発明の第１及び第２の円筒内周面研削加工方法は、被加工物５を保持する主軸部２の回転数を３３０〜１１０ｒｐｍ、砥石４を保持する工具軸部３の回転数を２４０００〜８０００ｒｐｍ、砥石４を保持する工具軸部３の送り速度を１５〜５ｍｍ／分、及び被加工物５への砥石４の切り込み量を４５０〜１５０μｍ／パス、とする研削条件で研削する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一つの円筒内周面研削加工方法は、特に、研削加工装置の主軸部の回転中心軸と工具軸部の回転中心軸とが互いに交差して所定の角度をなして配置され、研削加工装置の工具軸部と主軸部とが互いに離れる方向に向かって被加工物を円筒内周面研削加工し、且つ使用する砥石が先端部砥石部分から取り付け端砥石部分にいたるまで同一直径の有する構成を備えるので、主軸部の回転数、工具軸部の回転数、砥石の送り速度、及び砥石の切り込み量を組み合わせた総合的な研削加工条件を大幅に大きくすることができる。
【００１５】
したがって、本発明の上記構成を備える研削加工装置を用いた円筒内周面研削加工方法は、一回の移動研削加工で被加工物を仕上げ加工まで行うことができ、短時間に内周面円筒加工可能な内周面研削加工方法を提供できる。
【００１６】
さらに、本発明の別の円筒内周面研削加工方法は、特に、研削加工装置の主軸部の回転中心軸と工具軸部の回転中心軸とが互いに平行に配置され、研削加工装置の工具軸部と主軸部とが互いに離れる方向に向かって被加工物を円筒内周面研削加工し、且つ使用する砥石が、主軸部側から工具軸部の砥石取り付け端の方向に向かって直径が小さくなるテーパー形状を有する構成を備えるので、主軸部の回転数、工具軸部の回転数、砥石の送り速度、及び砥石の切り込み量を組み合わせた総合的な研削加工条件を大幅に大きくすることができる。
【００１７】
したがって、本発明の上記構成を備える研削加工装置を用いた円筒内周面研削加工方法は、一回の移動研削加工で被加工物を仕上げ加工まで行うことができ、短時間に内周面円筒加工可能な内周面研削加工方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の円筒内周面研削加工方法は、少なくとも次の構成を備える従来の研削加工装置を使用することができる。すなわち、本発明の第１の内周面研削加工方法に使用する研削加工装置１は、被加工物５を保持して回転する主軸部２と、主軸部２を回転させる主軸駆動部８と、砥石４を保持して回転する工具軸部３と、工具軸部３を回転させる工具駆動部９と、移動可能にベース部６−１、６−２に支持し、且つ工具軸部３と、主軸部２とを相対的に移動させる直線駆動部７と、を支持する本体１０を含んで成る。
【００１９】
さらに、本発明の第１の方法に使用する研削加工装置１は、主軸部２の回転中心軸１１と工具軸部３の回転中心軸１２とが互いに交差して所定の角度をなして配置され、且つ工具軸部３と主軸部２とが互いに離れる方向に向かって被加工物５を円筒内周面研削加工する。さらに、本発明の第１の内周面研削加工方法に使用する砥石４は、被加工物５の円筒内周面と平行で同一直径の先端部砥石部分４−１と取り付け端砥石部分４−２とを有する砥石を使用する。
【００２０】
本発明の第１の円筒内周面研削加工方法は、上述する構成を備えることにより、すなわち、主軸部の回転中心軸と、工具軸部の回転中心軸が所定角度をなし、工具軸部と主軸部が離れる方向で研削加工することでき、一工程の軸方向移動でクリープフィード研削加工（大きな切り込み量で比較的遅い送り速度）が可能となる。さらに、一工程の研削加工によって粗研削加工と仕上げ研削加工とを行うことができる。
【００２１】
さらに、本発明の第２の内周面研削加工方法に使用する研削加工装置１は、第１の研削加工装置１を使用するが、次に示す構成が異なる。
すなわち、本発明の第２の内周面研削加工方法に使用する研削加工装置１は、主軸部２の回転中心軸１１と工具軸部３の回転中心軸１２とが互いに平行に配置され、且つ工具軸部３と主軸部２とが互いに離れる方向に向かって被加工物５を円筒内周面研削加工する。さらに、本発明の第２の内周面研削加工方法に使用する砥石４は、被加工物５の円筒内周面と平行で同一直径の先端部砥石部分４−１と、工具軸部３の砥石取り付け端３−１の方向に向かって直径が小さくなるテーパー形状の取り付け端砥石部分４−２とを有する砥石を使用する。
【００２２】
本発明の第２の円筒内周面研削加工方法は、上述する構成の装置と砥石を使用することにより、すなわち、主軸部の回転中心軸と工具軸部の回転中心軸が所定角度をなし、工具軸部と主軸部が離れる方向で研削加工し、且つ同一直径の先端部砥石部分４−１とテーパー形状の取り付け端砥石部分４−２とを有する砥石４を使用することにより、一工程の軸方向移動でクリープフィード研削加工（大きな切り込み量で比較的遅い送り速度）が可能となる。さらに、一工程の研削加工によって粗研削加工と仕上げ研削加工とを行うことができる。
【実施例】
【００２３】
本発明の円筒内周面研削方法の実施例を、図を参照して以下に説明する。
実施例１
本発明の実施例１の内周面研削加工方法は、図１に示す研削加工装置１を使用する。本発明の内周面研削加工方法に用いる研削加工装置１は、被加工物５を保持して回転する主軸部２と、砥石４を保持して回転する工具軸部３と、工具軸部と主軸部とを移動可能に支持するベース部６−１、６−２と、工具軸部と主軸部とを相対的に移動させる直線駆動部７と、主軸部を回転させる主軸駆動部８と、工具軸部を回転させる工具駆動部９と、を支持する本体１０を備える。
【００２４】
さらに、上記の研削加工装置１は、図２に示すように、主軸部の回転中心軸１１と工具軸部の回転中心軸１２とが互いに交差して所定の角度をなして配置され、且つ工具軸部と主軸部とが互いに離れる方向に向かって被加工物５を円筒内周面研削加工する。
【００２５】
また、本発明の上記構成を備える実施例１の内周面研削加工方法において使用する砥石は、図２及び図６に示すように、主軸部側の先端部砥石部分４−１と工具軸部の砥石取り付け端３−１側の取り付け端砥石部分４−２とを含み、且つ工具軸部が先端部砥石部分４−１から取り付け端砥石部分４−２にいたるまで同一直径を有する。さらに、本発明の上記構成を備える実施例２の内周面研削加工方法において使用する砥石は、図６に示すように、主軸部側の先端部砥石部分４−１の粒度が工具軸部の砥石取り付け端３−１側の取り付け端砥石部分４−２の粒度より微細な二層構造である。
【００２６】
本発明の上記構成を備える実施例１の内周面研削加工方法においては、上記手段を採用したことにより、即ち特に、主軸部の回転中心軸と、工具軸部の回転中心軸が所定角度をなし且つ工具軸部と主軸部が離れる方向で加工することにより、一回の軸方向移動工程によって、クリープフィード研削加工（大きな切り込み量で比較的遅い送り速度）ができるようになる。
【００２７】
さらに、本発明の上記構成を備える実施例１の内周面研削加工方法において使用する砥石が、図６に示すように、主軸部側の先端部砥石部分４−１の粒度が、工具軸部の砥石取り付け端３−１側の取り付け端砥石部分４−２の粒度より微細な二層構造であることにより、一回の軸方向移動工程によって、粗研削加工と仕上げ研削加工の双方の加工が可能となり、研削加工時間を短縮できる。
【００２８】
実施例２
本発明の実施例２の内周面研削加工方法は、実施例１と同様に図１に示す研削加工装置１を使用する。さらに、本発明の実施例２で使用する研削加工装置１は、図３に示すように、主軸部の回転中心軸１１と工具軸部の回転中心軸１２とが互いに平行に配置され、且つ工具軸部と主軸部とが互いに離れる方向に向かって被加工物５を円筒内周面研削加工する。
【００２９】
また、本発明の上記構成を備える実施例２の内周面研削加工方法において使用する砥石は、図３、図４及び図５に示すように、主軸部側の先端部砥石部分４−１の粒度が工具軸部の砥石取り付け端３−１側の取り付け端砥石部分４−２の粒度より微細な二層構造である。
【００３０】
さらに、本発明の上記構成を備える実施例２の内周面研削加工方法において使用する砥石は、主軸部２側の先端部砥石部分４−１と工具軸部３の砥石取り付け端３−１側の取り付け端砥石部分４−２とを含み、且つ工具軸部３が、被加工物５の円筒内周面と平行で同一直径の先端部砥石部分４−１と、工具軸部３の砥石取り付け端３−１の方向に向かって直径が小さくなるテーパー形状の取り付け端砥石部分４−２とを有する。
【００３１】
さらに、本発明の上記構成を備える実施例２の内周面研削加工方法は、砥石４のテーパー形状の取り付け端砥石部分４−２で粗研削加工を行い、且つ砥石４の同一直径部の先端部砥石部分４−１で仕上げ研削加工を行う。
【００３２】
本発明の上記構成を備える実施例１及び実施例２の内周面研削加工方法おいては、被加工物を保持する主軸部の回転数は３３０〜１１０ｒｐｍの範囲にする。
【００３３】
また、本発明の各実施例において、砥石を保持する工具軸部の回転数は、２４０００〜８０００ｒｐｍの範囲とする。砥石を保持する工具軸部の回転数は、被加工物が黄銅等の銅合金、ジュラルミン等のアルミニウム合金及び鋳鉄などの快削性材料である場合が最も速くても約２４０００ｒｐｍとする。また、被加工物が鋼及び特殊鋼等の硬質材料さらに銅及びアルミニウム等の軟質材料の場合は最も遅くても約８０００ｒｐｍとする。それぞれの快削性材料、硬質材料及び軟質材料に対して最も好ましい工具軸部の回転数は、約１６００ｒｐｍである。
【００３４】
また、実施例１及び実施例２の内周面研削加工方法おいては、砥石を保持する工具軸部の送り速度は、１５〜５ｍｍ／分の範囲とする。工具軸部の送り速度は、約１０ｍｍ／分である。
【００３５】
さらに、実施例１及び実施例２の内周面研削加工方法おいては、被加工物への砥石の切り込み量は、４５０〜１５０μｍ／パスの範囲とする。被加工物への砥石の切り込み量は、約３００μｍ／パスである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、粗加工及び仕上げ加工を一工程の研削加工で、被加工物の円筒内周面を研削加工することによって、短時間で且つ高精度に研削加工するための内周面研削加工方法を提供するものであり、短時間且つ高精度の研削加工を必要とする分野に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の円筒内周面研削加工方法に使用する研削加工装置を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の一つの実施例である内周面研削加工方法の説明図である。
【図３】本発明の別の実施例である内周面研削加工方法の説明図である。
【図４】本発明のテーパー形状の砥石を示す平面図である。
【図５】本発明のテーパー形状の砥石を用いて被加工物を研削する状態を示す平面図である。
【図６】本発明の同一直径の砥石を用いて被加工物を研削する状態を示す平面図である。
【図７】従来の内周面研削加工方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    研削加工装置
２    主軸部
３    工具軸部
３−１    工具軸部の砥石取り付け端部
４    砥石
４−１    先端部砥石部分
４−２    取り付け端砥石部分
５    被加工物
６−１、６−２    ベース部
７    直線駆動部
８    主軸駆動部
９    工具駆動部
１０    本体
１１    主軸部の回転中心軸
１２    工具軸部の回転中心軸
【図１】
2007083323.tif 000003
【図２】
2007083323.tif 000004
【図３】
2007083323.tif 000005
【図４】
2007083323.tif 000006
【図５】
2007083323.tif 000007
【図６】
2007083323.tif 000008
【図７】
2007083323.tif 000009