説明

方形ワークの三面取り研削方法およびそれに用いる複合研削砥石車

【課題】方形ワークの3面(XZ面、YZ面、XY面)の直角出し研削加工をなす安価な平面研削装置を提供する。
【解決手段】中央プレーン砥石車部2bの両側面に10〜45度の傾斜角を有するアンギュア砥石車部2a,2cが一体化された外周縁断面が傾斜−平行−傾斜形状を示す複合研削砥石車2を用い、ワークテーブルを往復動させつつ、方形ワークWのXY面、XZ面をアングラー砥石車部2a、2cで平面研削し、ワークテーブルを移動せず、砥石軸を上下方向移動および前後方向移動させて、方形ワークWのYZ面をプレーン砥石車部2bで平面研削する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金型部材、精密工作機械に使用される直定規、ワークテーブル、ツールテーブル、精密測定装置のX,Y−ステ−ジ等の素材である直方体または立方体形状の方形ワークのX軸面、Y軸面、Z軸面の三面の面取り研削加工を行ってXY−面直角出し、XZ−面直角出し、および、YZ−面直角出しを高精度に仕上げる方形ワークの三面取り研削方法に関する。また、その三面取り研削方法に使用される複合研削砥石車に関する。
【背景技術】
【0002】
ワークの直角出し加工は従来行われている。特開平2−160451号公報(特許文献1)は、方形ワークの搬送コンベア上に方形ワークの一方(Y軸面)の両側面を同時に研削する第一の研削装置と、他方(Z軸面)の両側面を同時に研削する第二の研削装置と、これら第一、第二研削装置の入り口側に方形ワークのセンタリング手段と直角度調整手段を有する姿勢矯正装置を設けた2面取り研削加工装置を提案する。
【0003】
また、特開2000−334645号公報(特許文献2)は、固定側支持ユニット(A)と移動側支持ユニット(B)の1対よりなるワ−クチャック機構にワ−クを回動自在に水平方向に保持し、ワ−ク上面を回転する円盤状砥石により研削する研削装置において、前記チャック機構は、水平方向に取り付けられた回転軸に垂直方向に具備されたワ−ク受枠部材、前記回転軸の駆動モーター、カップリング部材、前記回転軸の回転制止機構、前記回転軸の回転駆動をカップリング部材に伝える伝達機構を有する固定側支持ユニット(A)、および上記固定側支持ユニット(A)のワ−ク受枠部材に相対向して同一水平軸上に設けられたワーク受枠部材、該ワ−ク受枠部材を水平方向に移動させるスライド機構、上記固定側支持ユニット(A)のカップリング部材と係合するカップリング部材および該カップリング部材が受けた回転駆動力を前記ワ−ク受枠部材に固定側支持ユニット(A)のワーク受枠部材の回転と同方向にかつ同じ回転速度で伝達する伝達機構を有する移動側支持ユニット(B)、とからなる4面直角出し研削装置を図示する。
【0004】
一方、直角出し研削装置ではないが、特開2011−83875号公報(特許文献3)は、第1アンギュラ砥石とプレーン砥石(互いの回転軸は平行、且つ旋回軸に直交)が旋回軸周りに旋回する旋回台上に配置されており、旋回軸を通り砥石回転軸に平行な基準対称面MAと、基準対称面に直交して旋回軸を通る基準直交面MBを仮定し、第1アンギュラ砥石TA1の研削基準点PA1と、プレーン砥石TP1の研削基準点PP1と、が基準対称面に対して非対称となる位置に配置されており、プレーン砥石の研削基準点が、第1アンギュラ砥石の研削基準点よりも基準直交面に近い位置に配置されているとともに第1アンギュラ砥石の研削基準点よりも基準対称面から遠い位置に配置されている複合研削ヘッドを備える自動車のクランクシャフトの複合円筒研削盤を開示する。
【0005】
上記特許文献3は、第1アンギュラ砥石TA1およびプレーン砥石TP1を傾斜させる機構をも開示する。また、特開平7−171746号公報(特許文献4)は、垂直方向に滑動自在にプレーン砥石車を装着した研削主軸頭とこれを保持し、滑動自在とした保持枠を備えたコラムと、該コラム方向に進退可能なサドルと、該サドルの進退方向と直交して移動可能なテーブルとを備えた平面研削盤であって、前記コラムが水平方向の所要角度の範囲内において回動自在とした手段、および前記コラムを水平方向に0〜40゜の傾斜角度の範囲内において回動調整できるインデックス・ユニットを設けた平面研削盤を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平2−160451号公報の第1図
【特許文献2】特開2000−334645号公報の図1
【特許文献3】特開2011−83875号公報の図1
【特許文献4】特開平7−171746号公報の図1、図3
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前記特許文献1および特許文献2記載の平面研削装置は、フットプリントが大きく高価格である。また、特許文献1記載の平面研削装置は、XZ−面を研削加工する手段を開示しない。また、特許文献2は、XZ−面を研削加工する手段を開示するものではない。本願発明は、砥石車1個を用いて方形ワークの三面加工できる平面研削装置の提供を目的とする。
【0008】
本願発明者等は、特許文献4記載のアンギュア揺動型の平面研削装置に用いる砥石車の構造を、前記特許文献3記載のプレーン砥石TP1の両側面に特許文献3記載の2個の第1アンギュラ砥石TA1を一体成形させた複合研削砥石車とすれば、砥石車も1個で直角出し研削加工が可能であることに想到した。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の請求項1は、複合研削砥石車の中央プレーン砥石車部の両側面に10〜45度の傾斜角を有するアンギュア砥石車部が一体化された外周縁断面が傾斜−平行−傾斜形状を示す複合研削砥石車を砥石軸に軸承するアンギュア揺動型の平面研削装置を用い、ワークテーブル上に載置された方形ワークを、
(1)ワークテーブルを左右に往復移動させつつ、複合研削砥石車のアンギュア砥石車部が垂直方向となるように砥石軸を傾斜させた砥石軸を上下移動させて方形ワークのXY面を複合研削砥石車のアンギュア砥石車部で平面研削する。
(2)ワークテーブルを左右に往復移動させつつ、複合研削砥石車のアンギュア砥石車部が方形ワークのXZ面に平行となるように砥石軸を傾斜させた砥石軸を前後方向に移動させて方形ワークのXZ面を複合研削砥石車のアンギュア砥石車部で平面研削する。
(3)ワークテーブルを移動せず、複合研削砥石車のプレーン砥石車部が方形ワークのYZ面に最短距離となるように砥石軸を傾斜させた砥石軸を上下方向移動および前後方向移動させて方形ワークのYZ面を複合研削砥石車のプレーン砥石車部で平面研削する。
の平面研削工程を含む工程を経て行うことを特徴とする方形ワークの三面取り研削方法。(なお、上記1工程から3工程のいずれの工程を第一工程とし、残った工程のいずれを第三工程にするかは、順不同であり、いずれであってもよい。)
【0010】
本発明の請求項2は、複合研削砥石車(2)の中央プレーン砥石車部(2b)の両側面に10〜45度の傾斜角を有するアンギュア砥石車部(2a,2c)が一体化された外周縁断面が傾斜−平行−傾斜形状を示す複合研削砥石車(2)を提供するものである。
【発明の効果】
【0011】
1個の複合研削砥石車で、ワークのXY面、YZ面、XZ面の3面を平面研削加工することができるので、アンギュア揺動型の平面研削装置のフットプリントをコンパクト化できるとともに、四面直角出しクランプ装置のような高価な付属装置が不必要となったのでアンギュア揺動型の平面研削装置の製造コストを安価にできた。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1はワークの三面の基準位置測定高さを測定素子で測定している状態を示す斜視図である。
【図2】図2はワークのXY面を複合研削砥石車で平面研削加工際のワークと複合研削砥石車の移動軌跡を示す指図である。
【図3】図3はワークのXZ面を複合研削砥石車で平面研削加工際のワークと複合研削砥石車の移動軌跡を示す指図である。
【図4】図4はワークのYZ面を複合研削砥石車で平面研削加工際のワークと複合研削砥石車の移動軌跡を示す指図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図4に示す複合研削砥石車2は、45度の傾斜角を有するアンギュア砥石車部2a、外周縁が砥石軸に平行な直線部を示す中央プレーン砥石車部2b、および、45度の傾斜角を有するアンギュア砥石車部2cが一体化された外周縁断面が傾斜−平行−傾斜形状を示す複合研削砥石車2である。図中、1fは砥石フランジで、複合研削砥石車2を砥石軸に固定するのに使用される。
【0014】
前記複合研削砥石車2の素材としては、ダイヤモンド砥石、cBN砥石、SiC砥石、等が、結合材としてはビトリアイドボンド砥石、メタルボンド砥石、レジンボンド砥石、電着砥石などが利用できる。
【0015】
この複合研削砥石車2を砥石軸に軸承するアンギュア揺動型の平面研削装置を用い、ワークテーブル上に磁気チャックテーブルを介して載置された方形ワークwは、先づ、測定素子(サタイラーセンサー)3を用いて、3面(XY面、YZ面、XZ面)の基準位置高さをそれぞれの面において複数点測定され、最大突起高さの位置座標が数値制御装置の記録部に入力される。(図1参照)
【0016】
ついで、数値制御装置の記憶部にメモリーされている加工プログラムのワーク面研削加工順序に従って複合研削砥石車2を用いて前記最大突起高さの位置座標のワーク部が研削開始点位置となるように、平面研削加工が開始される。ワークの5面直角出し平面研削加工は次のように行われる。
【0017】
例えば、(1)ワークテーブルを左右に往復移動させつつ、複合研削砥石車のアンギュア砥石車部2aが垂直方向となるように砥石軸を45度傾斜させた砥石軸を上下移動させて方形ワークwの奥側のXY面を複合研削砥石車のアンギュア砥石車部2aで平面研削する。(図2参照)
【0018】
ついで、(1’)砥石軸をワークwの前側に移動させ、ワークテーブル1を左右に往復移動させつつ、複合研削砥石車のアンギュア砥石車部2cが垂直方向となるように砥石軸を傾斜させた砥石軸を上下移動させて方形ワークwの前側のXY面を複合研削砥石車のアンギュア砥石車部2aで平面研削する。
【0019】
(2)ワークテーブルを左右に往復移動させつつ、複合研削砥石車2のアンギュア砥石車部2cが方形ワークのXZ面に平行となるように砥石軸を45度傾斜させた砥石軸を前後方向に移動させて方形ワークのXZ面を複合研削砥石車のアンギュア砥石車部で平面研削する。(図3参照)
【0020】
(3)ワークテーブルを移動せず、複合研削砥石車2のプレーン砥石車部2bが方形ワークのYZ面に最短距離となるように砥石軸をワークYZ面に垂直に傾斜させた砥石軸を上下方向移動および前後方向移動させて方形ワークwの右側YZ面を複合研削砥石車のプレーン砥石車部2bで平面研削する。(図4参照)
【0021】
ついで、(3’)砥石軸を方形ワークwの左側YZ面側へ移動させ、ワークテーブルを
移動せず、複合研削砥石車2のプレーン砥石車部2bが方形ワークのYZ面に最短距離となるように砥石軸をワークYZ面に垂直に傾斜させた砥石軸を上下方向移動および前後方向移動させて方形ワークwの左側YZ面を複合研削砥石車のプレーン砥石車部2bで平面研削する。
【0022】
方形ワークwの裏面XZ面も平面研削加工して表面平坦度を高めることを希望する場合は、上記直角出し平面研削加工が施された方形ワークwの上下を逆にして磁気チャックテーブル上に方形ワークwを載置し、測定素子3を用いて、XZ面の基準位置高さを複数点測定し、最大突起高さの位置座標を数値制御装置の記録部に入力し、(2’)ワークテーブルを左右に往復移動させつつ、複合研削砥石車2のアンギュア砥石車部2cが方形ワークのXZ面に平行となるように砥石軸を45度傾斜させた砥石軸を前後方向に移動させて方形ワークのXZ面を複合研削砥石車のアンギュア砥石車部で平面研削する。
【0023】
6面直角出し作業の内、ワークの3面直角出し研削工程(1、2、3)が終えていれば、残りのワークの3面直角出し研削工程(1’、2’、3’)では容易に平行出しができるので残りのワークの3面直角出し作業は精密になすことができる。
【産業上の利用可能性】
【0024】
1個の複合研削砥石車で、ワークのXY面、YZ面、XZ面の3面を平面研削加工することができるので、アンギュア揺動型の平面研削装置のフットプリントをコンパクト化できるとともに、既存のアンギュア揺動型の平面研削装置に本発明の複合研削砥石車2を取り付けて方形ワークwの3面出し研削加工を実施することもできる。
【符号の説明】
【0025】
w ワーク
2 複合研削砥石車
2a,2c アンギュア砥石車部
2b プレーン砥石車部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複合研削砥石車の中央プレーン砥石車部の両側面に10〜45度の傾斜角を有するアンギュア砥石車部が一体化された外周縁断面が傾斜−平行−傾斜形状を示す複合研削砥石車を砥石軸に軸承するアンギュア揺動型の平面研削装置を用い、ワークテーブル上に載置された方形ワークを、
(1)ワークテーブルを左右に往復移動させつつ、複合研削砥石車のアンギュア砥石車部が垂直方向となるように砥石軸を傾斜させた砥石軸を上下移動させて方形ワークのXY面を複合研削砥石車のアンギュア砥石車部で平面研削する。
(2)ワークテーブルを左右に往復移動させつつ、複合研削砥石車のアンギュア砥石車部が方形ワークのXZ面に平行となるように砥石軸を傾斜させた砥石軸を前後方向に移動させて方形ワークのXZ面を複合研削砥石車のアンギュア砥石車部で平面研削する。
(3)ワークテーブルを移動せず、複合研削砥石車のプレーン砥石車部が方形ワークのYZ面に最短距離となるように砥石軸を傾斜させた砥石軸を上下方向移動および前後方向移動させて方形ワークのYZ面を複合研削砥石車のプレーン砥石車部で平面研削する。
の平面研削工程を含む工程を経て行うことを特徴とする方形ワークの三面取り研削方法。(なお、上記1工程から3工程のいずれの工程を第一工程とし、残った工程のいずれを第三工程にするかは、順不同であり、いずれであってもよい。)
【請求項2】
中央プレーン砥石車部(2b)の両側面に10〜45度の傾斜角を有するアンギュア砥石車部(2a,2c)が一体化された外周縁断面が傾斜−平行−傾斜形状を示す複合研削砥石車(2)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−86211(P2013−86211A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−229560(P2011−229560)
【出願日】平成23年10月19日(2011.10.19)
【出願人】(391011102)株式会社岡本工作機械製作所 (161)
【Fターム(参考)】