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発明の名称 研削砥石のメンテナンス方法
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10−180631
公開日 平成10年(1998)7月7日
出願番号 特願平8−343159
出願日 平成8年(1996)12月24日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 (外2名)
発明者 堀江 成典 / 上田 浩史 / 木下 秀樹 / 中谷 達行
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 研削砥石の外周面の砥粒を整形して砥石形状を修正するドレス工程と、研削砥石の外周面にチップポケットを形成して切れ味を回復させる目立て工程とからなる研削砥石のメンテナンス方法において、前記ドレス工程に至るまでに、複数の目立て工程を行うことを特徴とする研削砥石のメンテナンス方法。
【請求項2】 前記目立て工程は、研削加工回数から推測されるチップポケットの目詰まり毎に行うことを特徴とする請求項1に記載の研削砥石のメンテナンス方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、研削砥石のメンテナンス方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、研削砥石をメンテナンスする場合、研削時間、研削回数等に基づいて研削砥石の砥粒が摩耗して砥石形状が崩れたと判断される時点で、ドレス(ツルーイング)を行うと共に、その直後に目立てを行っていた。例えば、図6に示すように、所定の研削回数N毎に、ドレスにより砥粒を整形し、目立てにより砥粒を露出させることにより、砥石形状を修正すると共に研削砥石の切れ味を回復させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に研削砥石の切れ味は、砥粒が磨耗するまでに、チップポケットに研削粉が詰まることが原因で低下する頻度が高いため、前述のように、目立て及びドレスを同時期に行うのでは、砥粒自体の形状がそれ程崩れていないにも拘わらず、ドレスを行うことになり、結果として研削砥石の寿命が短くなるという問題があった。
【0004】そこで、本発明は、研削砥石を長寿命化することのできる研削砥石のメンテナンス方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため、本発明では、研削砥石の外周面の砥粒を整形して砥石形状を修正するドレス工程と、研削砥石の外周面にチップポケットを形成して切れ味を回復させる目立て工程とからなる研削砥石のメンテナンス方法において、前記ドレス工程に至るまでに、複数の目立て工程を行うようにしたものである。
【0006】前記目立て工程は、研削加工回数から推測されるチップポケットの目詰まり毎に行うのがよい。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【0008】図1は本発明の方法が適用される棒状ワーク用研削装置を示している。この研削装置では、ベッド10上にワーク保持台11、研削砥石切込送り台12、ドレス砥石保持台13がそれぞれ設けられている。ワーク保持台11には、シュー14、ローディングプレート15、支持ロール16、加圧ロール17、吸着パッド機構18(図2参照)及びバッキングプレート19(図4参照)がそれぞれ設けられている。研削砥石切込送り台12には研削砥石20が、ドレス砥石保持台13にはドレス砥石21がそれぞれ回転駆動可能に設けられている。また、ドレス砥石保持台13の近傍で、前記研削砥石20とは反対側の位置には、ドレス砥石21用の目立て砥石22が回転可能に設けられている。
【0009】前記シュー14は、棒状ワークWの外周側面に当接して、両ロール16,17と共に棒状ワークWを加工位置Aに位置決めする。
【0010】前記ローディングプレート15は、図示しないソレノイド等の駆動機構によってシュー14上をスライドして、その先端面でシュー14上に供給された棒状ワークWの外周側面を押圧することにより、この棒状ワークWを加工位置Aに供給する。
【0011】前記支持ロール16及び加圧ロール17は、それぞれ支軸16a,17aを中心として回転自在に配設されている。両ロール16,17はベルト23を介してモータ24により同一方向に同一速度で回転する。支軸17aは棒状ワークWの軸芯方向に対して平行な面内で若干傾斜して設けられており、棒状ワークWを回転させながらバッキングプレート19に向かって推進可能である。両ロール16,17の外周面中央部には全周に亘って逃がし溝25が形成されている(図3参照)。この逃がし溝25は、図5に示すように、前記シュー14及び下記する吸着パッド28が溝壁に接触することなく進入可能な幅を有する。前記加圧ロール17は、シリンダ26の駆動によって支軸Xを中心として旋回することにより支持ロール16に対して接離する構造である。
【0012】前記吸着パッド機構18は、図2に示すように、伸縮すると共に支軸27aを中心として回動するアーム27の先端に吸着パッド28を固定した構造である。吸着パッド28は空気を吸引することにより棒状ワークWを吸着する構成である。アーム27には支軸27aで略L字形のガイド部材29が一体化されており、その両端部にはパッド30a,30bがそれぞれ設けられ、パッド30a,30bの近傍には検出部31a,31bが突出している。ガイド部材29の近傍には支持プレート32が配設され、そこには一対のセンサ33a,33b及びパッド受部34a,34bがそれぞれ固定されている。アーム27はパッド30a,30bがそれぞれパッド受部34a,34bに当接する間の約90°で回動し、各停止位置では前記検出部31a,31bがセンサ33a,33bによってそれぞれ検出される。
【0013】前記バッキングプレート19は棒状ワークWの後端面に当接し、この棒状ワークWを軸芯方向に位置決めする。バッキングプレート19は、図4に示すように、本体35内のハウジング36にフローティングプレート37を所定の間隙寸法を有するように収容し、フローティングプレート37を支持部材38によって支持された球体39で揺動自在に支持した構成である。このバッキングプレート19によれば、棒状ワークWの後端面の軸芯に対する直角度のばらつき具合に応じてフローティングプレート37が揺動して互いに面接触する。そして、棒状ワークWの回転に伴ってフローティングプレート37も一緒に回転し、回転状態を安定させる。
【0014】前記研削砥石20(直径:120mm)は円形平板状のダイヤモンド砥石からなり、回転駆動軸20aが加工位置Aに供給された棒状ワークWの軸芯に対して直交するように設けられ、回転駆動軸20aを中心として図示しないモータの駆動により回転するようになっている。研削砥石20は、サーボモータ12aの駆動により研削砥石切込送り台12を水平移動させることにより、棒状ワークWに対して接離可能となっている。このように、研削砥石20は、研削装置の他の部分との干渉が問題とならない位置に設けられているため、外径寸法を大きくすることができ、長寿命化が可能である。また、研削砥石20の外周面40は、断面円弧の溝状に形成され(図4参照)、その曲率は研削する棒状ワークWの仕上がり球面と同一曲率である。
【0015】前記ドレス砥石21はダイヤモンド砥粒をメタルボンド等で一体化した構成で、その回転駆動軸が前記研削砥石20の回転駆動軸20aに対して直交するように設けられ、モータ21aの駆動により回転するようになっている。
【0016】前記目立て砥石22は、研削砥石20あるいはドレス砥石21の砥粒よりも軟質で、メタルボンド等よりも硬質な材料からなり(例えば、ホワイトストーン)、ドレス砥石21に摺接して、所定微小間隔で配設した研削砥石20とドレス砥石21の間に介在することにより、メタルボンド等を除去して目立てを行わせる。
【0017】次に、前記構成からなる棒状ワーク用研削装置の動作を説明する。
【0018】まず、図5中、2点鎖線で示すように、加圧ロール17を上方に退避させた状態で、未加工の棒状ワークW(図中一点鎖線で示す。)をローディングプレート15の先端面前方のシュー14上に供給する。そして、ローディングプレート15をスライドさせ、その先端面で棒状ワークWの外周側面を押圧することにより、棒状ワークWを加工位置Aに供給する(図5では、加工位置Aに供給された棒状ワークは未加工ワークWaで示されている。)。
【0019】次いで、加圧ロール17を降下させ、シュー14、支持ロール16及び加圧ロール17によって未加工ワークWaの外周側面を支持し、加工位置Aに位置決めする。そして、モータ24を駆動して加圧ロール17及びベルト23を介して支持ロール16を回転させることにより未加工ワークWaを回転させる。支持ロール16の支軸16aは、前述のように、未加工ワークWaの軸芯方向に対して若干傾斜して設けられているため、未加工ワークWaは支持ロール16から推力を受け、その後端面がバッキングプレート19に圧接する。また、未加工ワークWaは、シュー14及び両ロール16,17によって外周面を支持されているため、この外周面を基準として回転する。したがって、未加工ワークWaの回転中心は高精度にその軸芯と一致する。
【0020】続いて、研削砥石20を図示しないモータの駆動により回転させる。そして、サーボモータ12aを駆動して切込送り台12を水平移動させることにより研削砥石20を未加工ワークWaに接近させ、その外周面40を棒状ワークWの先端面に摺接させる(プランジ研削)。また、同時に、図示しないノズルを介してその摺接部分にクーラントを供給する。これにより、未加工ワークWaの先端面は研削砥石20の外周面40によって球面に研削される。研削中に、未加工ワークWaの先端面と研削砥石20の外周面40は互いに線接触するので、クーラントは確実に研削箇所に到達し、常に良好な研削状態が得られる。
【0021】また、研削砥石20は、前述のように、外周面を断面円弧の溝状とし、未加工ワークWaに対して傾斜させることなく、そのまま平行移動させるだけの構成としたので、従来のように、研削砥石20の傾斜角度を調整する作業が不要となり、短時間で研削を開始することができる。
【0022】このようにして棒状ワークWの球面研削が済めば、加圧ロール17を支持ロール16から離間させると共に、アーム27を受取準備位置C(図2参照)から受取位置Bに前進させる。吸着パッド28が加工済みワークWbを保持する位置は、両ロール16,17の支軸16a,17aを結ぶ直線に対して加工位置Aとは反対側である。
【0023】次に、未加工ワークWaを前記同様にして加工位置Aに供給するが、このとき加工済みワークWbは、ローディングプレート15によって加工位置Aに供給される未加工ワークWaによりB位置まで押し出される。そして、吸着パッド28で加工済みワークWbを吸着・保持する。これにより、供給される未加工ワークWaが誤って加工位置Aを通り過ぎてしまうことを確実に回避することができる。
【0024】その後、アーム27を受取位置Bから受取準備位置Cに退避させた後、排出位置Dに旋回させることにより加工済みワークWbを排出する。一方、未加工ワークWaを加圧ロール17の移動により加工位置Aに位置決めし、前記同様、球面研削を行う。
【0025】次に、以上説明した棒状ワーク用研削装置に於ける研削砥石20のメンテナンス方法について説明する。
【0026】すなわち、まず、新しい研削砥石20によるワークWの研削が、開始から所定回数N1済めば(所定数のワークWを研削すれば)、チップポケットに目詰まりが発生しているものと判断し、目立てのみを行う。つまり、目詰まりが発生したとしても砥粒自体はそれ程磨耗していない場合があるため、ドレス成形を行うことなく目立てのみを行うようにしたものである。目立ては、研削砥石20を移動させ、その外周面をドレス砥石21に接近させた状態で、このドレス砥石21に目立て砥石22を摺接させることにより行う。これにより、ドレス砥石21に掻き取られた目立て砥石22の砥粒が、研削砥石20の目詰まりを除去し、それ程磨耗していない砥粒を露出させ、切れ味が回復する。なお、研削砥石20に目立てが必要であるか否かの判断は、ワークWの研削数に代えて、研削砥石20の研削時間等に基づいて行うようにしてもよい。
【0027】以下、同様にして研削加工及び目立てを行い、研削回数が所定回数N2に達すれば、ドレス成形を行う。このドレス成形では、サーボモータ12aを駆動して切込送り台12を移動させることにより、研削砥石20をドレス砥石21に接近させる。そして、研削砥石20の外周面に、棒状ワークWの先端球面と同一曲率の外径を有するドレス砥石21を摺接させる。なお、ドレス砥石21が目詰まりすれば、このドレス砥石21に目立て砥石22を摺接させて目立てを行なう(実際には、前述のように、研削砥石20の目立てと同時に行われるので、殆どその必要はない。)。
【0028】なお、前記実施の形態では、目立てを研削回数N1で、ドレスを研削回数N2で行うようにしたが、これら目立て及びドレスの時期は、加工の種類(ワークWの硬度、研削面積等)により変位するものである。特に、ワークWの硬度の違いによっては、目詰まりしやすいものや、砥粒が磨耗しやすいものがあるので、研削条件の違いに応じて適切な値に設定する必要がある。
【0029】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明に係る研削砥石のメンテナンス方法によれば、ドレス工程に至るまでに、複数の目立て工程を行うようにしたので、砥粒が摩耗して砥石形状が崩れる前にドレス工程が開始されることはなく、適宜、目立て工程により研削砥石の切れ味を回復させることができる。したがって、研削砥石の長寿命化を実現しつつ、所望の切れ味を維持することができる。
【0030】特に、前記目立て工程を、研削加工回数から推測されるチップポケットの目詰まり毎に行うようにしたので、自動的に研削砥石のメンテナンスを行わせることが可能である。




 

 


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