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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR CENTERLESS GRINDING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/072224
Kind Code:
A1
Abstract:
To provide a centerless grinding method capable of allowing for easy set-up/changeover operation and automation. A blade (11) slidable along a first line (101), i.e., the Y axis is prepared. A grinding wheel (7) slidable along a second line (102), i.e., the X axis is prepared. A regulating wheel (9) slidable along a third line (103) that intersects the second line (102) at an angle (θ2) is prepared. In the setup operation, the blade (11) is moved in the negative direction of the Y axis as the work diameter increases, the grinding wheel (7) is moved in the negative direction of the X axis as the work diameter increases, and the regulating wheel (9) is moved in the positive direction of the Y axis and the positive direction of the X axis as the work diameter increases so that an angle (α) which a contact-angle position reference line (S) forms with a segment (OB) and an angle (β) which the line (S) forms with a segment (OR) are always constant.

Inventors:
KOBAYASHI SATOSHI (JP)
Application Number:
JP2008/000996
Publication Date:
June 11, 2009
Filing Date:
April 16, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MICRON MACHINERY CO LTD (JP)
KOBAYASHI SATOSHI (JP)
International Classes:
B24B5/18
Foreign References:
JPS5627766A1981-03-18
JPH05285811A1993-11-02
JPH0819944A1996-01-23
JPH06246608A1994-09-06
JPS6025640A1985-02-08
Other References:
See also references of EP 2105250A4
Attorney, Agent or Firm:
ABE, Yoshijiro (Higashi-Kanamachi Katsushika-k, Tokyo 41, JP)
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Claims:
 ワークの回転軸が垂線となる平面においてみて、相互に直交するY軸及びX軸をそれぞれ第1直線及び第2直線とした場合、
 前記第1直線に沿ってスライド可能なブレードを用意し、
 前記第2直線に沿ってスライド可能な研削砥石を用意し、
 前記第2直線と角度θ2で交差する第3直線に沿ってスライド可能な調整砥石を用意し、
 段取り換え作業において、
 前記ブレードは、ワーク径が増加する程、前記Y軸の負方向へ移動し、
 前記研削砥石は、ワーク径が増加する程、前記X軸の負方向へ移動し、
 前記調整砥石は、ワーク径が増加する程、前記Y軸の正方向且つ前記X軸の正方向へ移動し、
 それによって、
 ワークと前記ブレード及び前記調整砥石との接点をそれぞれ、接点B及び接点Rとし、ワークの中心を中心Oとし、且つ、前記中心Oを通り前記Y軸と平行な方向に延長する線を接点角度位置基準線Sとしたとき、
 接点角度位置基準線Sと線分OB及び線分ORとのなす角度α及び角度βが常に一定(α,β<180度)となるように、ワーク径の変化に伴う段取り換え作業を行う
センタレス研削方法。
 ワークの回転軸が垂線となる平面においてみて、相互に直交するY軸及びX軸をそれぞれ第1直線及び第2直線とした場合、
 前記第1直線に沿ってスライド可能なブレードを用意し、
 前記第2直線に沿ってスライド可能な研削砥石を用意し、
 前記第2直線と角度θ3で交差する第3直線に沿ってスライド可能な調整砥石を用意し、
 段取り換え作業において、
 前記ブレードは、ワーク径が増加する程、前記Y軸の負方向へ移動し、
 前記研削砥石は、ワーク径が増加する程、前記X軸の負方向へ移動し、
 前記調整砥石は、ワーク径が増加する程、前記Y軸の負方向且つ前記X軸の正方向へ移動し、
 それによって、
 ワークと前記ブレード、前記調整砥石及び前記研削砥石との接点をそれぞれ、接点B、接点R及び接点Gとし、ワークの中心を中心Oとし、且つ、前記中心Oを通り前記Y軸と平行な方向に延長する線を接点角度位置基準線Sとしたとき、
 接点角度位置基準線Sと線分OB、線分OR及び線分OGとの相互のなす角度α、角度β及び角度γが常に一定(α,β,γ<180度)となるように、ワーク径の変化に伴う段取り換え作業を行う
センタレス研削方法。
Description:
センタレス研削方法

 本発明は、センタレス研削方法に関する のである。

 センタレス研削法は、ワークを、センタ 持することなく、研削砥石、調整砥石及び レードの3部材との接触により回転可能に支 持しながら研削を行う研削方法である(特許 献1参照)。

 また、ワークの送り方式としては、スルフ ード方式があり、この方式は、調整砥石に 小な送り角を与え、ワークを砥石回転軸方 にほぼ沿って進行させ両砥石間を通過させ 研削を行う量産的効率の高い方式である。 た、そのようにワークを両砥石間に適正に 入・排出させるべく、ワークの移動を案内 る案内板が設けられている。

特開2004-136391号公報

 これまで、様々な大きさのワークをセン レス研削により加工しようとした場合、そ 都度、段取り換え作業、すなわち研削砥石 対する調整砥石の位置を調整し、さらにそ に応じてブレードや案内板の位置や姿勢を 整する作業が必要となる。しかしながら、 のような段取り換え作業は、高度の熟練と 大な時間・労力を必要とするため、能率の 下やコストの増大などの問題を伴っていた

 本発明は、このような事情に鑑みてなさ たものであり、段取り換え作業を容易にし 自動化を可能とするセンタレス研削方法を 供することを目的とする。

 上述した課題を解決するため、本発明に るセンタレス研削方法は、ワークの回転軸 垂線となる平面においてみて、相互に直交 るY軸及びX軸をそれぞれ第1直線及び第2直線 とした場合、前記第1直線に沿ってスライド 能なブレードを用意し、前記第2直線に沿っ スライド可能な研削砥石を用意し、前記第2 直線と角度θ2で交差する第3直線に沿ってス イド可能な調整砥石を用意し、段取り換え 業において、前記ブレードは、ワーク径が 加する程、前記Y軸の負方向へ移動し、前記 削砥石は、ワーク径が増加する程、前記X軸 の負方向へ移動し、前記調整砥石は、ワーク 径が増加する程、前記Y軸の正方向且つ前記X の正方向へ移動し、それによって、ワーク 前記ブレード及び前記調整砥石との接点を れぞれ、接点B及び接点Rとし、ワークの中 を中心Oとし、且つ、前記中心Oを通り前記Y と平行な方向に延長する線を接点角度位置 準線Sとしたとき、接点角度位置基準線Sと線 分OB及び線分ORとのなす角度α及び角度βが常 一定(α,β<180度)となるように、各スライ の移動量を演算で求めて移動させることに りワーク径の変化に伴う段取り換え作業を う。

 同課題を解決するため、本発明に係るも 一つのセンタレス研削方法は、ワークの回 軸が垂線となる平面においてみて、相互に 交するY軸及びX軸をそれぞれ第1直線及び第2 直線とした場合、前記第1直線に沿ってスラ ド可能なブレードを用意し、前記第2直線に ってスライド可能な研削砥石を用意し、前 第2直線と角度θ3で交差する第3直線に沿っ スライド可能な調整砥石を用意し、段取り え作業において、前記ブレードは、ワーク が増加する程、前記Y軸の負方向へ移動し、 記研削砥石は、ワーク径が増加する程、前 X軸の負方向へ移動し、前記調整砥石は、ワ ーク径が増加する程、前記Y軸の負方向且つ 記X軸の正方向へ移動し、それによって、ワ クと前記ブレード、前記調整砥石及び前記 削砥石との接点をそれぞれ、接点B、接点R び接点Gとし、ワークの中心を中心Oとし、且 つ、前記中心Oを通り前記Y軸と平行な方向に 長する線を接点角度位置基準線Sとしたとき 、接点角度位置基準線Sと線分OB、線分OR及び 分OGとの相互のなす角度α、角度β及び角度 が常に一定(α,β,γ<180度)となるように、各 スライドの移動量を演算で求めて移動させる ことによりワーク径の変化に伴う段取り換え 作業を行う。

 上述した本発明によれば、段取り換え作 に関する能率の低下やコストの増大を低減 ることができ、また、極めて大きな径のワ クを含む様々な大きさのワークに対応する ともできる。さらに、ブレード、研削砥石 び調整砥石の移動をサーボモータで行うよ にし、各サーボモータの動作量を演算制御 ることによって、上述したような極めて大 な径のワークを含む様々な大きさのワーク 亙って、段取り換え作業を自動化すること 可能なる。

 なお、本発明の他の特徴及びそれによる 用効果は、添付図面を参照し、実施の形態 よって更に詳しく説明する。

本発明のセンタレス研削法を実施する ンタレス研削装置の構成例を示す図である 実施例1に係るセンタレス研削方法を示 す図である。 接点角度位置基準線からみたワークの3 接点の位置を特定する態様を示す図である。 比較形態として、ブレードの位置は動 さず、調整砥石の位置変更で、径の異なる ークに対応させる場合の、図2と同態様の図 である。 実施例2に係るセンタレス研削方法を示 す図である。

符号の説明

 1           センタレス研削装置
 7           研削砥石
 9           調整砥石
 11          ブレード
 101         第1直線
 102         第2直線
 103         第3直線

 以下、本発明の実施の形態について添付 面に基づいて説明する。なお、図中、同一 号は同一又は対応部分を示すものとする。

 まず、図1に、実施例に係るセンタレス研 削法を適用するセンタレス研削装置の構成を 示す。センタレス研削装置1は、装置設置面3 固定されたベッド5を備えている。

 ベッド5の支持面5aの上部には、研削砥石7 、調整砥石9及びブレード11が設けられている 。研削砥石7は、支持面5a上に搭載された研削 砥石駆動機構13によって回転可能に支持され いる。また、研削砥石7の近傍には、研削砥 石ドレス機構15及び研削砥石スライド機構17 設けられている。

 調整砥石9は、研削砥石7と対向するよう 設けられており、下部スライド台19及び上部 スライド機構21を介して支持面5a上方に設け れた調整砥石駆動機構23によって回転可能に 支持されている。調整砥石9の近傍には、調 砥石ドレス機構25が設けられている。また、 調整砥石9におけるワーク投入側及び排出側 は、案内板26が設けられている。ワーク投入 時及び排出時には、かかる案内板26にワーク 当接支持させながら、研削砥石7と調整砥石 9との間に送り込むことによって、ワークと 研削砥石7、調整砥石9及びブレード11との三 点が適切に位置決めされ、所望の研削結果 実現される。なお、ワーク投入側は、調整 石9における図1の紙面手前側となっている

 研削砥石7と調整砥石9との間には、ブレ ド11が設けられている。ブレード11は、支持 5a上に搭載されたブレードスライド機構27に よって、所定方向にスライド可能に支持され ている。

 次に、各砥石とブレードに関する移動態 について説明する。図1の紙面は、ワークの 回転軸が垂線となる平面であり、当該平面に おいて、便宜上、相互に直交するY軸及びX軸 設定する。X軸は、ベッド5の支持面5aと平行 な線であり、必然的にY軸は、それと直交す 線となる。また、X軸の正負方向は、研削砥 7及び調整砥石9の相対関係において、研削 石7に対して調整砥石9の存在する側を正方向 とする。Y軸の正負方向は、ブレード11及びベ ッド5の相対関係において、ベッド5に対して レード11の存在する側を正方向とする。な 、後述の説明から諒解できるように、Y軸及 X軸はそれぞれ、その延長方向とその正負方 向に意味があり、XY座標そのものの位置に意 があるものではないため、Y軸及びX軸の交 点である原点の位置は特に言及はしない。

 上記のような前提において、ブレード11 移動態様を説明すると、ブレード11は、ブレ ードスライド機構27によって、第1直線101すな わちY軸に沿ってスライドされるように構成 れている。続いて、研削砥石7の移動態様を 明する。研削砥石7は、研削砥石スライド機 構17によって、第2直線102すなわちX軸に沿っ スライドされるように構成されている。さ に、調整砥石9の移動態様を説明する。下部 ライド台19は図1の紙面においてみて概ね楔 の部分であり、ベッド5の支持面5aと当接す 下面19aと、上部スライド機構21が搭載され 上面19bとを備えている。下面19a及び上面19b なす角度は、角度θ2とする。これによって 調整砥石9は、上部スライド機構21によって 第2直線102すなわちX軸と角度θ2で交差する第 3直線103に沿ってスライドされるように構成 れている。

 次に、上記のような構成のセンタレス研 装置を用いた、本実施例に係るセンタレス 削方法について図2に基づいて説明する。ワ ークの送り方式としては、スルフィード方式 が採用されている。ワークは、案内板26に案 されて、図2の紙面手前側から、研削砥石7 調整砥石9及びブレード11の間に投入され、 れらの間を通過するように進行し、図2の紙 奥側においてそれらの間から手前側と同様 案内板によって案内されて排出される。こ ようにして、複数のワークを案内板26によ 連続的に投入、通過、排出させることによ て、効率よく研削加工を行う。

 また、センタレス研削においては、ワー と調整砥石との接点が段取り換え作業によ て移動してしまうと、それに追従して案内 の調整が必要になる。同様に、ワークとブ ードの接点が移動してもブレードの高さ調 が必要になる。しかしながら、本発明では 以下に説明するように段取り換え作業に伴 各部調整の必要から解放されている。

 直径の異なるワークの研削に移行する場 には、次のような態様の段取り換え作業を う。総括的に示すと、段取り換え作業にお ては、ブレード11は、ワーク径が増加する 、第1直線101に沿ってY軸の負方向へ移動させ 、研削砥石7は、ワーク径が増加する程、第2 線102に沿ってX軸の負方向へ移動させ、調整 砥石9は、ワーク径が増加する程、第3直線103 沿ってY軸の正方向且つX軸の正方向へ移動 せる。

 具体的に示すと、研削対象をワーク201か それよりも大径のワーク202へ変更する場合 ブレード11は、符号11aから符号11bへと図2の 面下方に下降させ、研削砥石7は、符号7aか 符号7bへと図2の紙面左側へ移動させ、調整 石9は、符号9aから符号9bへと図2の紙面右側 めやや上方に移動させる。また、かかるワ ク202よりもさらに大径のワーク203へ変更す 場合、ブレード11は、符号11bから符号11cへ 図2の紙面下方にさらに下降させ、研削砥石7 は、符号7bから符号7cへと図2の紙面左側へさ に移動させ、調整砥石9は、符号9bから符号9 cへと図2の紙面右側斜めやや上方にさらに移 させる。なお、研削対象をより小径のワー へと変更する場合には、ブレード11、研削 石7及び調整砥石9をそれぞれ、上記と逆方向 へ移動させる。

 このような段取り換え作業を行うことに り、ワークの径が変化してもワークの相似 にみて同じ位置が、ブレード11及び調整砥 9との接点となる。すなわち、図3に示すよう に、ワークとブレード及び調整砥石との接点 をそれぞれ、接点B及び接点Rとし、ワークの 心を中心Oとし、且つ、その中心Oを通りY軸 平行な方向に延長する線を接点角度位置基 線Sとしたときに、接点角度位置基準線Sと 分OB及び線分ORとのなす角度α及び角度βが常 に一定(α,β<180度)となる。

 具体的には、図2において、線分O1B1と接 角度位置基準線Sとの角度、線分O2B2と接点角 度位置基準線Sとの角度、及び、線分O3B3と接 角度位置基準線Sとの角度は何れも、角度α 一定となる。また、線分O1R1と接点角度位置 基準線Sとの角度、線分O2R2と接点角度位置基 線Sとの角度、及び、線分O3R3と接点角度位 基準線Sとの角度は何れも、角度βで一定と る。つまり、ワークの径が変化しても、接 Rは常に第3直線103と平行な線上で位置変化し 、接点Bは常に第1直線101と平行な線上で位置 化する。よって、調整砥石9の回転中心から みると、接点Rは常に同じ方向に位置し、す わち、そこに設けられている案内板26は常に 調整砥石9における同じ位置にあればよい。 のため、案内板26は、調整砥石9と一体的に 動できるように固定しておけばよく、従来 ように段取り換え作業のたびに案内板の位 や姿勢を調整する作業が不要となり、段取 換え作業に関する能率の低下やコストの増 を低減することができる。また、段取り換 作業の作業時間を短縮することもできる。 に、ブレードなどは大型部品であるため、 換作業が大変であったが、本実施例によれ 、ブレードなどの大型部品も交換しないで むこともあり、作業時間短縮の効果は大き 。

 また、実際には、上述してきたブレード1 1、研削砥石7及び調整砥石9の移動は、対応す るそれぞれの駆動機構・スライド機構にサー ボモータを設けておき、各サーボモータの動 作量を演算制御する。これによって、上述し たように様々なワークを研削するにあたり、 段取り換え作業を自動化することもできる。

 さらに、本実施例では、接点Bは常に第1 線101と平行な線上で位置変化するため、ブ ードそのものを交換することなく、ブレー の昇降だけで、極めて大きな径のワークを む様々な大きさのワークに対応することが きる。すなわち、比較形態として、図4に示 ように、ブレードの位置は動かさず、調整 石の位置変更で、径の異なるワークに対応 せようとした場合、調整砥石上の接点Rの位 置は一定にすることはできても、ブレード上 の接点Bは一定にすることできない。そのた 、研削対象のワークの径が一定以上になる 、接点Bがブレード上にのらなくなるケース 生じる。これに対して、本実施例ならば、 点Bの位置は常に第1直線101と平行な線上で 化するため、必要最小限の厚み(X軸方向寸法 )のブレードで、極めて大きな径のワークを む様々な大きさのワークに対応することが きる。

 次に、本発明の他の実施例に係るセンタ ス研削方法を、図5を基に説明する。本実施 例2は、上記実施例1と同様に、ブレード11は ワーク径が増加する程、第1直線101に沿ってY 軸の負方向へ移動させ、研削砥石7は、ワー 径が増加する程、第2直線102に沿ってX軸の負 方向へ移動させる。さらに、上記実施例1と なり、調整砥石9は、ワーク径が増加する程 第3直線103に沿ってY軸の負方向且つX軸の正 向へ移動させる。本実施例の第3直線103は、 第2直線102すなわちY軸と角度θ3で交差する。

 具体的に示すと、研削対象をワーク201か それよりも大径のワーク202へ変更する場合 ブレード11は、符号11aから符号11bへと図5の 面下方に下降させ、研削砥石7は、符号7aか 符号7bへと図5の紙面左側へ移動させ、調整 石9は、符号9aから符号9bへと図5の紙面右側 めやや下方に移動させる。また、かかるワ ク202よりもさらに大径のワーク203へ変更す 場合、ブレード11は、符号11bから符号11cへ 図5の紙面下方にさらに下降させ、研削砥石7 は、符号7bから符号7cへと図5の紙面左側へさ に移動させ、調整砥石9は、符号9bから符号9 cへと図5の紙面右側斜めやや下方にさらに移 させる。なお、研削対象をより小径のワー へと変更する場合には、ブレード11、研削 石7及び調整砥石9をそれぞれ、上記と逆方向 へ移動させる。

 このような段取り換え作業を行うことに り、上記実施例1と同様に、ワークの径が変 化しても、接点角度位置基準線Sと線分OB及び 線分ORとのなす角度α及び角度βが常に一定(α ,β<180度)となり、本実施例ではそれに加え 、ワークと研削砥石との接点を接点Gとした ときに、接点角度位置基準線Sと線分OGとのな す角度γまでが常に一定(γ<180度)となる。

 よって、まず実施例1と同様に、案内板は 、調整砥石9と一体的に移動できるように固 しておけばよく、段取り換え作業に関する 率の低下やコストの増大を低減することが きる。また、ブレードを昇降可能に構成す だけで、必要最小限の厚みのブレードで、 めて大きな径のワークを含む様々な大きさ ワークに対応することもできる。

 さらに加えて、本実施例では、上記角度 及び角度βに加え、さらに上記角度γまでが に一定となるため、中実状(棒状)のワーク 研削する場合に、段取り換え作業を介して 真円度を極めて高く維持し続けることがで る。なお、リング状の外径方向に撓みやす ワークに関しては、ワーク径の変化に伴い 仕上がり加工精度を維持するための上記角 γと角度βの最適な合成角度が変化する傾向 あり、本実施例2は適さない。その場合は、 上記実施例1において、ワーク径の変化に伴 、角度γと角度βの合成角度も適切に変化し る角度θ2を設定することで対応することが 適である。

 以上、好ましい実施の形態を参照して本 明の内容を具体的に説明したが、本発明の 本的技術思想及び教示に基づいて、当業者 あれば、種々の改変態様を採り得ることは 明である。




 
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