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発明の名称 立軸往復テーブル形平面研削盤における研削方法
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2001−71241(P2001−71241A)
公開日 平成13年3月21日(2001.3.21)
出願番号 特願平11−251441
出願日 平成11年9月6日(1999.9.6)
代理人 【識別番号】100081260
【弁理士】
【氏名又は名称】染川 利吉
【テーマコード(参考)】
3C034
3C043
【Fターム(参考)】
3C034 AA08 BB13 BB14 BB32 BB73 CB01 CB20 DD20 
3C043 BA01 BA12 CC04 DD02 DD03 DD04
発明者 堀金 進 / 齋藤 正吾
要約 目的
立軸砥石車を用いたワーク上面研削における省力化、加工精度および加工能率の向上を図る。

構成
被加工ワークを載置した加工テーブルを往復動作させ、この加工テーブルの反転開始から設定時間経過後、砥石車が被加工ワークの上面に重なった状態で砥石頭を降下させて砥石切込みを行い、さらに加工テーブルの一方向運動中の途中の1箇所あるいは複数箇所の位置で砥石切込みを行う。
特許請求の範囲
【請求項1】被加工ワークを載置した加工テーブルを往復動作させ、該加工テーブルの反転開始から設定時間経過後、砥石車が前記被加工ワークの上面に重なった状態で砥石頭を降下させて砥石切込みを行い、さらに前記加工テーブルの一方向運動中の途中の1箇所あるいは複数箇所の位置で前記砥石切込みを行うことを特徴とする立軸往復テーブル形平面研削盤における研削方法。
【請求項2】砥石車と被加工ワーク間に空隙がある状態から該被加工ワークに向って砥石送りを行い、砥石車が前記被加工ワークに接触した時点で前記砥石送りを停止するスパークオン工程と、比較的大きな砥石切込みを行う粗研削工程と、比較的小さな砥石切込みを行う仕上研削工程と、前記仕上研削工程後砥石切込みを行わずに前記被加工ワークと前記砥石車の接触状態で残った取代を加工するスパークアウト工程とを有し、前記スパークオン工程および前記粗研削工程では、被加工ワークを載置した加工テーブルを往復動作させ、該加工テーブルの反転開始から設定時間経過後、砥石車が前記被加工ワークの上面に重なった状態で砥石頭を降下させて砥石切込みを行い、さらに前記加工テーブルの一方向運動中の途中の1箇所あるいは複数箇所の位置で前記砥石切込みを行うことを特徴とする立軸往復テーブル形平面研削盤における研削方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、立軸往復テーブル形平面研削盤における研削方法に関し、特に往復テーブル上に載置した被加工ワークの上面を立軸砥石車の下面で研削する平面研削方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、この種の立軸往復テーブル形平面研削盤は、本体ベッドの上面に左右往復運動する角形加工テーブルが設置され、前記本体ベッドの後部に立設したコラムの前面に、前記テーブルの面に対して垂直に上下動する砥石頭が設けられ、該砥石頭に回転可能に軸支された立軸砥石車の下端面の研削作用面で前記加工テーブルの上面に載置した被加工ワークの上面を研削する構造となっている。前記被加工ワークの研削は前記砥石頭を下降させて砥石切込みを与えるとともに、前記加工テーブルを往復動作させながら研削を行う。
【0003】従来、上述の立軸往復テーブル形平面研削盤による被加工ワーク上面の研削では、往復運動を行う前記加工テーブルの1方向運動後の反転時に、かつ砥石車が前記被加工ワークから側方へ離れた状態で砥石切込みを1回のみ行うか、あるいは前記加工テーブルの1方向運動後の反転から、任意の時間だけ前記砥石頭の切込みを遅らせ、前記砥石車が前記ワーク上面に重なってから砥石切込みを1回行う方法が採られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の研削工程で前記加工テーブルの1方向運動後の反転時に、かつ砥石車が前記被加工ワークから側方へ離れた状態で砥石切込みを1回のみ行う方法は、加工テーブルの反転から研削動作に入るとき前記被加工ワークが立軸砥石車の側面、つまり側方の周面から砥石車に当ることになるため、前記被加工ワークの両端で加工ダレが生じ、この加工ダレを消すために粗研削後の仕上研削に時間を要していた。また砥石車の切込みは加工テーブルの各反転時の1回のみであるため、前記テーブルの1方向運動中に砥石の磨耗が生じ、研削精度の低下をきたし、これが仕上研削にも影響し、仕上研削時間の増加および仕上精度の悪化をきたしている。
【0005】前記加工テーブルの1方向運動後の反転から、任意の時間だけ前記砥石頭の切込みを遅らせ、前記砥石車が前記ワーク上面に重なってから砥石切込みを1回行う方法は、前記被加工ワークの両端の加工ダレは多少緩和されるものの、砥石切込みがテーブル反転毎に1回のみであるため、前記テーブルの1方向運動中の研削途中で砥石の磨耗が生じ、同様に研削精度の低下、仕上研削時間の増加という問題が生じる。
【0006】本発明は、上述した従来の問題を解決し、立軸砥石車を用いたワーク上面研削に際しての省力化、加工精度および加工能率の向上を図った立軸往復テーブル形平面研削盤における平面研削方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、被加工ワークを載置した加工テーブルを往復動作させ、該加工テーブルの反転開始から設定時間経過後、砥石車が前記被加工ワークの上面に重なった状態で砥石頭を降下させて砥石切込みを行い、さらに前記加工テーブルの一方向運動中の途中の1箇所あるいは複数箇所の位置で前記砥石切込みを行うようにした立軸往復テーブル形平面研削盤における研削方法が提供される。
【0008】また本発明によれば、砥石車と被加工ワーク間に空隙がある状態から該被加工ワークに向って砥石送りを行い、砥石車が前記被加工ワークに接触した時点で前記砥石送りを停止するスパークオン工程と、比較的大きな砥石切込みを行う粗研削工程と、比較的小さな砥石切込みを行う仕上研削工程と、前記仕上研削工程後砥石切込みを行わずに前記被加工ワークと前記砥石車の接触状態で残った取代を加工するスパークアウト工程とを有し、前記スパークオン工程および前記粗研削工程では、被加工ワークを載置した加工テーブルを往復動作させ、該加工テーブルの反転開始から設定時間経過後、砥石車が前記被加工ワークの上面に重なった状態で砥石頭を降下させて砥石切込みを行い、さらに前記加工テーブルの一方向運動中の途中の1箇所あるいは複数箇所の位置で前記砥石切込みを行う立軸往復テーブル形平面研削盤における研削方法が提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明を好適な実施形態について図面を参照して説明する。図1は本発明に係る平面研削方法を実施する場合の立軸往復テーブル形平面研削盤の概略的な平面図、図2は図1の正面図である。横長の本体ベッド1の上面に左右移動可能な横長角形の加工テーブル2が設けられ、本体ベッド1の中央後部にコラム3が配置されている。加工テーブル2は本体ベッド1に設けられたモータあるいは油圧シリンダなどによりボールねじ装置あるいはピニオンラック機構(いずれも図示省略)を介して左右往復駆動される。コラム3の前面には該コラム3に沿って上下に移動可能な砥石頭4が設けられている。砥石頭4はコラム3に搭載したサーボモータによりボールねじ装置あるいは台形ねじ機構などを介して精密上下送り駆動される。砥石頭4は加工テーブル2の上面に対して垂直もしくは垂直状態から数度傾斜させた軸線をもつ砥石車5の軸部を回転可能に軸支しており、砥石頭上部に搭載されたモータ7により砥石車5が回転駆動される。砥石車5はその下端面が研削作用面とされ、その形態としては例えば円盤形砥石、カップ形砥石あるいは三角砥石が円盤形砥石ホルダの下端面に円形に配置された構造のものなどが採用される。
【0010】砥石車5は加工テーブル2上に載置された被加工ワーク6の前後方向巾より大きい外径を有しており、砥石車5が回転しながらワーク6の上面に接当し、かつ加工テーブル2が左右往復運動することによって被加工ワーク6の上面が砥石車5の下端面(研削作用面)で研削される。その研削動作手順としては以下の工程でなされる。
【0011】(1)スパークオン工程砥石車と被加工ワークの間に空隙がある状態で被加工ワークの上方位置から砥石車を比較的大きな砥石切込み動作させ、加工テーブルのテーブル送りを行いつつ前記砥石車が前記被加工ワークの上面に接触した時の電流負荷変動や振動の検知により砥石車の下降を停止する。これによって研削開始時の砥石車と被加工ワーク間の空隙の切込み送り時間の短縮が図られる。
(2)粗研削工程砥石車がワークに接触した時点から比較的大きな砥石切込みを行い、被加工ワークの研削取代の大部分を削り取る。切込みは予め設定した切込み量に達するか、もしくは被加工ワークの厚みを加工テーブル上で測定する装置により所定厚みが検出された時に停止する。
(3)仕上研削工程粗研削後比較的小さめの切込みを行い、後続のゼロカット(スパークアウト)に入る前にワークの加工形状を整える。切込みは仕上研削として予め設定した切込み量に達するか、もしくは被加工ワークの厚みを測定する装置により所定厚みが検出された時に停止する。
(4)スパークアウト工程仕上研削終了後砥石車の切込みを行わず、前記仕上研削後の取代残りを取り、ワーク研削面の平行度、平面度、表面粗さ等の加工精度を上げるために行うものであり、所定時間だけ切込み量ゼロの状態を続ける。スパークアウトは予め設定したテーブル往復数に達するか、もしくは被加工ワークの厚みを測定する装置により所定のワーク厚み寸法が得られた時に停止し、その後は砥石頭を上昇させて砥石車を前記ワークから離す。
【0012】上述の各工程はNC制御装置を備えた立軸平面研削盤では該制御装置によって連続して、かつ自動的に行うことができ、これによって立軸平面研削盤の特長とする研削効率が一層向上する。
【0013】次に、上述した粗研削工程での研削動作について説明する。図3は本発明による砥石車の切込み送りと加工テーブルの往復動作との関係を示した図であり、図4は従来の切込み送りとテーブル往復動作との関係を示した図である。なおこれらの図は往復動作する加工テーブルのどの位置で砥石車の切込みを行うかを模式的に示したものであって、横矢印の線は砥石頭の移動方向を示しているが、実際には加工テーブルのみが左右に連続移動し(図示横矢印の方向と逆方向)、砥石頭および砥石車は同一位置で下方向への切込み動作を行う。図4に示すように、砥石車は往復運動する加工テーブルの一方のストローク端での反転後、テーブル上の被加工ワークが前記砥石車にかかる前に1回目の切込み送り(図4のA)がなされ、他方のストローク端での反転後同様にテーブル上の前記ワークが前記砥石車にかかる前に2回目の切込み送り(図4のB)がなされ、以下同様にしてこのサイクルが繰り返される。
【0014】これに対して本発明においては、図3に示すように、被加工ワークを載置した加工テーブルが右もしくは左へ移動し、反転してから設定時間(D)経過後、砥石車が被加工ワークの上面に重なった位置で前記砥石車の切込み送り(1回目の切込み、図3のE)がなされて研削が開始し、この研削途中で前回切込みから砥石の磨耗を考慮した設定時間経過後、2回目の切込みがなされ(同図F)、3回目の切込み(同図G)も前記テーブルの同一方向移動中になされ、他方のストローク端での反転後、同様にしてワーク上面が砥石車と重なった状態で次の切込みが行われ、この動作を繰り返して研削を行っていく。
【0015】本発明では1ストローク全体で図3のSに示すように大きな切込みとなり、砥石車の破損やワークの研削焼け、ワーク側端での研削ダレを生じることなく大研削量による加工能率の向上が図られる。なお、本発明では、本体ベッドに位置検出装置を設け、加工テーブルの位置を管理することにより、被加工ワーク上の任意位置で複数回の切込み動作をさせ、それにより粗加工による被加工ワークの加工形状を考慮した切込みを行うことも可能である。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、立軸往復テーブル形平面研削盤のスパークオン工程および粗研削工程において、加工テーブルの右または左への一方向運動中に複数回の砥石車の切込みを行うので、テーブル往復数に対する砥石の切込み量および研削量が大となり、研削加工時間の短縮が図られる。特に、長尺物の上面研削においては、加工テーブルの1ストローク中の砥石磨耗が大きいため、この1ストローク中に複数回の砥石切込みを行うことで実研削量を砥石磨耗に関係なく維持できる。また砥石車が被加工ワークの上面に重なった状態で研削を開始するので、従来のように被加工ワークが砥石車の側面に当ることから生じるワーク両端の加工ダレが解消され、仕上研削工程での研削量を減少させ得、加工精度を得るための仕上研削時間が短縮される。スパークアウト工程においても同様に研削時間が短縮され、加工能率および加工精度ともに向上させることができる。本発明は加工テーブルが往復運動する一般の立軸平面研削盤に被加工ワークの巾より大きな外径の砥石車を取り付けるだけで実施でき、特に角形長尺材の平面研削に大きな効果が発揮される。




 

 


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