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発明の名称 センタレス研削盤
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−71545
公開日 平成10年(1998)3月17日
出願番号 特願平8−247210
出願日 平成8年(1996)8月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】谷藤 孝司
発明者 津田 裕功 / 山田 裕久
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 研削砥石と調整砥石との間にブレードを配置し、このブレード上に支持された加工物を調整砥石によって回転させながら、高速回転する研削砥石により加工物を段付き研削するようにしたセンタレス研削盤において、調整砥石の制動側に摩擦係数の高いラバー砥石を使用し、滑り側に耐摩耗性が大で且つ摩擦係数の低い鋳鉄を使用し、この調整砥石の制動側と滑り側とが一体的に回転駆動されるようにしたことを特徴とするセンタレス研削盤。
【請求項2】 形直し時に、調整砥石の制動側と滑り側とが共通のロータリドレッサにより修正されるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のセンタレス研削盤。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工物を段付き研削して段付きシャフト等を加工するためのセンタレス研削盤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】センタレス研削盤において、図2に示すように大径部1 と小径部2 とを有する段付きシャフト3 を段付き研削により加工する場合、段付きシャフト3 の仕上げ形状に応じた段差形状を有する研削砥石4 と調整砥石5 とを用い、この研削砥石4 と調整砥石5 との間に配置されたブレードにより加工物を支持し、調整砥石5によって加工物を軸心廻りに回転させながら、高速回転する研削砥石4 により加工物を段付き研削する方法を採っている。
【0003】なお、6 はロータリドレッサである。しかし、このような段付きシャフト3 を加工する場合には、段付きシャフト3の仕上げ形状に応じた大径砥石部7 と小径砥石部8 とを備えた段差形状の調整砥石5 を使用するため、その大径砥石部7 と小径砥石部8 との径差に伴う周速差によって、両者の何れか一方に滑りが生じ偏摩耗を来す。
【0004】例えば、大径砥石部7 が制動側となり、小径砥石部8 が滑り側となる場合には、大径砥石部7 と小径砥石部8 の材質が同じラバー砥石等であれば、調整砥石5に斜線で示すような偏摩耗が生じ、滑り側である小径砥石部8 の摩耗量が大径砥石部7 よりも大になる。このため、段付きシャフト3 の安定した加工精度が得られない欠点がある。
【0005】そこで、この対策として従来から、特公昭60−44108号公報に記載のように、調整砥石軸に大径砥石部を固定すると共に、この調整砥石軸に軸受を介して小径砥石部を回転自在に設け、大径砥石部と小径砥石部との周速差を無くするようにしたもの、或いは特公昭61−37061号公報に記載のように、大径砥石部と小径砥石部との内、何れか一方の摩擦係数を他方の摩擦係数よりも大きくして、常に摩擦係数の小さい方が滑り側となるようにしたもの等が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前者の方式は、調整砥石を大径砥石部と小径砥石部とを分割し、小径砥石部を軸受を介して調整砥石軸上に回転自在に套嵌する構造を採用しているため、機構上、複雑で価格的に高価になると共に、小径砥石部の芯振れが生じ易く、段付きシャフトの加工精度が低下する欠点がある。しかも、調整砥石側の形直し等に際しては、小径砥石部にピンを挿脱する等の煩わしさがある。
【0007】また後者の方式は、大径砥石部と小径砥石部との砥粒粒度を変えて、単に両者の摩擦係数を変えているだけであるため、構造的に簡単で安価であり、芯触れ等も少なく、常に摩擦係数の小さい方の砥石部が滑り側となって一定する等の利点はあるが、その滑り側の砥石部の摩耗が激しく、耐久性が低下して寿命が短くなる欠点がある。本発明は、このような従来の課題に鑑み、構造が簡単で安価であると共に、加工精度を向上でき、しかも段取り調整時間及び形直し時間を短縮できるセンタレス研削盤を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明は、研削砥石と調整砥石との間にブレードを配置し、このブレード上に支持された加工物を調整砥石によって回転させながら、高速回転する研削砥石により加工物を段付き研削するようにしたセンタレス研削盤において、調整砥石の制動側に摩擦係数の高いラバー砥石を使用し、滑り側に耐摩耗性が大で且つ摩擦係数の低い鋳鉄を使用し、この調整砥石の制動側と滑り側とが一体的に回転駆動されるようにしたものである。
【0009】請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の発明において、形直し時に、調整砥石の制動側と滑り側とが共通のロータリドレッサにより修正されるようにしたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。図1は段付きシャフト3 を加工するセンタレス研削盤を例示する。このセンタレス研削盤は、高速回転する研削砥石4 と、この研削砥石4 の側方に平行に配置された調整砥石5 と、これら研削砥石4 と調整砥石5 との間に配置されたブレード(図示省略)と、調整砥石5 を形直し(修正)するためのロータリドレッサ6とが備えられ、このブレード上に支持された加工物を調整砥石5 によって回転させながら、高速回転する研削砥石4 により加工物を段付き研削するようになっている。
【0011】研削砥石4 及び調整砥石5 は、大径部1 と小径部2 とを有する段付きシャフト3 の仕上げ形状に応じた段差形状に構成されている。即ち、調整砥石5 には、段付きシャフト3 の大径部1 側に対応する小径砥石部8 と、小径部2 に対応する大径砥石部7 とが設けられている。そして、この調整砥石5 の小径砥石部8 及び大径砥石部7 は、図外の駆動手段により一体的に回転駆動されるように、調整砥石軸9 に適宜手段を介して着脱自在に固定されている。
【0012】調整砥石5 の小径砥石部8 と大径砥石部7 との内、制動側となる大径砥石部7には、砥粒をラバーで結合した摩擦係数の高い通常のラバー砥石が使用され、また滑り側となる小径砥石部8 には、耐摩耗性が大で、摩擦係数が低く、しかも被削性(被加工性)が良い鋳鉄、取り分けダクタイル鋳鉄の焼き入れ品が使用されている。
【0013】なお、ダクタイル鋳鉄は、地鉄内で球状の黒鉛が分散する金属組織を持った球状黒鉛鋳鉄であって、ねばり強さが大きく強靱であり、耐摩耗性が極めて大である。またダクタイル鋳鉄の耐摩耗性は、焼き入れによって調整でき、例えば焼き入れ硬度HRC50程度が適当である。ダクタイル鋳鉄は、ラバー砥石よりも摩擦係数が遙に低く、また焼き入れ鋼(例えばSUJ−2等)より僅かに低い。その他、ダクタイル鋳鉄は、焼き入れ鋼より被削性が良く、しかも経年歪みが少ない上に、振動吸収性、減衰性が良い性質を持っている。
【0014】ロータリドレッサ6 には、形直し時にラバー砥石等の大径砥石部7 及びダクタイル鋳鉄製の小径砥石部8 を容易に整形し形直しできるようにCBNビトリファイドホイールが使用されおり、ロータリドレッサ6 により大径砥石部7 及び小径砥石部8 を連続して一時に修正するようになっている。
【0015】段付きシャフト3 を段付き研削により加工する場合には、ブレード上の加工物を調整砥石5 によって回転させながら、高速回転する研削砥石4 により加工物を造円研削する。この場合、調整砥石5 の制動側となる大径砥石部7 に、摩擦係数の高いラバー砥石を用いているので、この大径砥石部7 を介して調整砥石5 により加工物を回転させ、滑り側となる小径砥石部8 と加工物との間に滑りが発生する。
【0016】しかし、小径砥石部8 はダクタイル鋳鉄の焼き入れ品であって、それ自体の耐摩耗性が大であるため、この小径砥石部8 と加工物との間で滑りが発生しても、小径砥石部8 の偏摩耗の発生を極力防止でき、従来に比較して耐久性が大きく向上する。そして、調整砥石5 の偏摩耗が減少することによって、連続研削時に円筒度を確認するテーパー合わせ回数が減る等の利点があり、段取り調整時間を大幅に短縮でき、能率が著しく向上する。
【0017】また小径砥石部8 に摩擦係数が低いダクタイル鋳鉄の焼き入れ品を使用しているため、加工物との間で滑りが発生しても、加工物への捩じれ応力が少なくなり、安定且つ精度の良い加工ができ、段付きシャフト3 の加工精度が著しく向上する。
【0018】しかも、調整砥石5 は段付きシャフト3 の研削性能を上げる上で最も重要な構成要素であり、経年歪みが少なく、振動吸収性、減衰性が要求されるが、ダクタイル鋳鉄は、耐摩耗性が大で且つ摩擦係数が低いだけでなく、経年歪みが少なく、振動吸収性、減衰性が大である性質を持っているため、滑り側の小径砥石部8に使用する材料として優れている。
【0019】更に大径砥石部7 にラバー砥石を、小径砥石部8 にダクタイル鋳鉄の焼き入れ品を夫々使用し、この大径砥石部7 と小径砥石部8 とが調整砥石軸9 の軸心廻りに一体的に回転駆動される構成であるため、大径砥石部7 と小径砥石部8 とを適宜固定手段を介して調整砥石軸9 を固定すれば良く、構造的に非常に簡単であり、安価に実施できる利点がある。
【0020】調整砥石5 の形直し時には、ロータリドレッサ6 を回転させながら軸心方向に移動させて、このロータリドレッサ6 により大径砥石部7 と小径砥石部8 とを連続的に一時(同時)に修正する。この場合、滑り側となる小径砥石部8 に耐摩耗性の高いダクタイル鋳鉄の焼き入れ品を使用しており、小径砥石部8 側の偏摩耗が従来に比べて少ないので、ロータリドレッサ6 により調整砥石5 を容易に修正でき、形直し時間を大幅に短縮できる。
【0021】しかも、小径砥石部8 に被削性の良いダクタイル鋳鉄の焼き入れ品を使用すると共に、ロータリドレッサ6 にCBNビトリファイドホイールを使用しているので、ラバー砥石製の大径砥石部7 及びダクタイル鋳鉄製の小径砥石部8 をロータリドレッサ6 により容易に整形でき、形直し時間を更に短縮できる。
【0022】即ち、ロータリドレッサ6 にダイヤモンドロールを使用すれば、先端部が少量摩耗しただけでドレス性能が低下することになる。しかし、CBNビトリファイドホイールは、気泡を有する有気孔タイプのホイールであるため、ダイヤモンドロール等に比較して所定の切れ味を長期間持続でき、しかも大径砥石部7 のラバー砥石、小径砥石部8 のダクタイル鋳鉄の何れに対しても安定した整形ができるので、形直し時間を短縮できる。
【0023】特に、CBNビトリファイドホイールを使用するロータリドレッサ6 を大径砥石部7 、小径砥石部8 に共用し、このロータリドレッサ6 により連続して一時(同時)に形直しを行うため、ロータリドレッサ6 側が構造的にも簡単である。
【0024】以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。即ち、実施形態では、小径砥石部8 を滑り側、大径砥石部7 を制動側として説明したが、軸心方向の寸法の大小によっては、大径砥石部7 が滑り側となり、小径砥石部8 が制動側となる場合もあるが、その場合にも同様に実施可能である。
【0025】また滑り側に使用する材料として、実施形態では最も望ましいものの一つであるダクタイル鋳鉄の焼き入れ品を例示しているが、これはダクタイル鋳鉄に限定されるものではなく、ネズミ鋳鉄、合金鋳鉄、可鍛鋳鉄、その他を含む鋳鉄一般を使用することも可能である。
【0026】その場合、鋳鉄は一般的に耐摩耗性が高く、摩擦係数が低い性質を持っているが、種類によって耐摩耗性、摩擦係数が異なるので、例えば加工物の材質に応じて、各種の鋳鉄の中からネズミ鋳鉄、合金鋳鉄、可鍛鋳鉄等の材料を適宜選択して使用することもできる。
【0027】例えば、ネズミ鋳鉄では、FC30〜FC35の強靱鋳鉄の他、FC10〜FC25の普通鋳鉄でも使用可能である。ロータリドレッサ6 には、調整砥石5 の滑り側に使用する鋳鉄の材質に応じて、CBNビトリファイドホイール以外のものを使用しても良い。例えば、レジンボンドタイプ、メタルボンドタイプ等のCBNホイールを使用することも可能である。
【0028】また調整砥石5 の滑り側に使用する鋳鉄が、強靱で耐摩耗性の強大なFC30〜FC35のネズミ鋳鉄の場合には、整形性等を考慮すればCBNビトリファイドホイールが望ましいが、FC10〜FC25程度のネズミ鋳鉄の場合には、ダイヤモンドロール等を使用することも十分に可能である。なお、ダイヤモンドロールの場合にも、ビトリファイドタイプ、レジンボンドタイプ、メタルボンドタイプ等の何れも使用可能である。
【0029】
【発明の効果】請求項1に記載の本発明によれば、研削砥石と調整砥石との間にブレードを配置し、このブレード上に支持された加工物を調整砥石によって回転させながら、高速回転する研削砥石により加工物を段付き研削するようにしたセンタレス研削盤において、調整砥石の制動側に摩擦係数の高いラバー砥石を使用し、滑り側に耐摩耗性が大で且つ摩擦係数の低い鋳鉄を使用し、この調整砥石の制動側と滑り側とが一体的に回転駆動されるようにしているので、構造が簡単で安価であると共に、加工精度を向上でき、しかも段取り調整時間及び形直し時間を短縮できる利点がある。
【0030】請求項2に記載の本発明によれば、請求項1に記載の発明において、形直し時に、調整砥石の制動側と滑り側とが共通のロータリドレッサにより修正されるようにしているので、構造が簡単であり、また調整砥石の滑り側及び制動側を容易に短時間で整形し修正できる利点がある。




 

 


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