JPH0735727Y2 - 研削砥石の支持構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、研削盤等に備える研削砥石の支持構造に関す
る。

〔従来の技術〕

研削盤による金属表面の精密加工は、研削砥石の回転を
利用して行われる。研削砥石は駆動源に接続されたスピ
ンドルに着脱され、このスピンドルと一体回転する。そ
して、研削加工では高い精度が要求されることから、ス
ピンドルの軸受としては静圧軸受が利用されている。

この静圧軸受は外部から圧力流体を回転軸と軸受面との
隙間に圧送して負荷容量を発生させる構造である。ま
た、複数の絞り弁を軸受側に設けてこれらからの圧力流
体の供給量等によって圧力差を発生させ、回転軸の変位
に対してこれを一定位置に安定させる機能も持ってい
る。このような静圧軸受を研削砥石のスピンドル用とし
て利用すれば、圧力流体を供給するだけでスピンドルの
回転に関係なくその位置が一定に維持され、高い精度の
表面加工が可能となる。

第５図は従来の研削ヘッド部分を示す要部の概略断面図
である。

図において、ハウジング１の中に静圧軸受1aが内蔵さ
れ、スピンドル２がこの静圧軸受1aに支持されてその先
端をハウジング１から突き出している。スピンドル２に
は外部の回転力伝達機構によって回転力が伝達され、静
圧軸受1aによってその軸心が変位しないように回転可能
となっている。また、スピンドル２の先端には研削砥石
３が固定され、スピンドル２の回転によってワークの表
面を研削加工する。研削砥石３は、フランジ20及びリテ
ーナリング21によって予めその両面を挟むようにして一
体化され、スピンドル２をフランジ20に嵌め込むと共に
リテーナリング21側からボルト22をスピンドル２にねじ
込むことによって装着される。また、研削砥石３の周り
には、粉塵及び切削油の飛散を防ぐカバー23が設けられ
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

スピンドル２は静圧軸受1aによって支持されているの
で、その回転精度はきわめて高い。このため、研削砥石
３がスピンドル２に精確に調心して回転しさえすれば、
研削精度も高いものに維持できる。

ところが、粗加工等のように研削負荷が大きくて研削量
が多い加工の場合は、スピンドル２に対する研削砥石３
の調心が崩れやすい。これは、研削負荷が大きいとその
反力も大きくなって研削砥石３に作用することが原因で
ある。また、研削砥石３は、その１面側からスピンドル
２が差し込まれて固定される言わば片持ち構造なので、
研削負荷に対する安定性に乏しいことも一つの理由であ
る。つまり、片持ち支持であると、研削負荷によって研
削砥石３のスピンドル２に対する調心が崩れやすく、軸
線が傾斜したりして研削面もこれに従って傾くようにな
る。このため、加工表面の一様な研削ができないほか、
研削砥石３の研削面も偏摩耗してしまう。

また、静圧軸受1aによってスピンドル２が支持されてい
ると、回転精度はきわめて高くなるが、研削負荷が大き
い場合には回転精度が低下する。このような精度低下の
原因は、静圧軸受1aによる支持がボールベアリング等の
動力学的軸受ではなく流体圧を利用するので姿勢支持の
限界があること及び流体の圧縮性の影響を受けるという
ことにある。

このように、静圧軸受1aによってスピンドル２を支持
し、研削砥石３を片持ち構造によってスピンドル２に固
定する構造では、仕上げ加工や鏡面仕上げ等のように研
削負荷が小さいときは良好な加工精度が得られるが、粗
加工等のように研削負荷が大きければ精度が低下してし
まう。

そこで、本考案は、研削負荷の変動に対しても常に高い
精度で表面研削加工できるようにすることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、以上の目的を達成するために、ハウジングに
内蔵した静圧軸受によってスピンドルを支持し、前記ス
ピンドルの先端に研削砥石を装着する支持構造であっ
て、前記アタッチメントは前記スピンドル側から同軸上
で前記研削砥石を貫通して伸延する補助軸を備え、前記
ハウジングに前記研削砥石の周面及び軸線方向のハウジ
ング側側面を覆う固定カバーを備えると共に該固定カバ
ーに前記補助軸の軸線とほぼ平行な方向へ移動可能で前
記補助軸の軸線方向の固定カバーと反対側側面を覆う移
動カバーを連接し、更に前記移動カバーには、前記補助
軸が嵌合可能な軸受を設けると共に前記固定カバーの内
周または外周に沿う補助カバーを前記移動カバーの移動
ストロークよりも長い軸線長さとして備え常に前記補助
カバーが研削砥石周面を覆うことを特徴とする。

また、補助軸を嵌合する軸受は、たとえばボールベアリ
ング等の動力学的軸受とすることができる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本考案の特徴を具体的に
説明する。

第１図は本考案の研削砥石の支持構造を示す要部の部分
断面図である。

第５図の従来例でも説明したように、ハウジング１から
スピンドル２の一端が突き出され、その先端に研削砥石
３が装着されている。スピンドル２はハウジング１の中
に内蔵した２個以上の静圧軸受1aにより支持され、他端
を回転駆動機構（図示せず）に連接して回転駆動され
る。スピンドル２の先端には、研削砥石３の取付け孔3a
に嵌まり込んでこれを支持するアタッチメント４がボル
ト５によって固定されている。

アタッチメント４は研削砥石３の一面を受けるフランジ
4a及び取付け孔3aに嵌まり込んで軸線方向に伸びる補助
軸4bを形成している。そして、フランジ4a側にはスピン
ドル２のテーパ面に嵌合するテーパ孔4cを開け、補助軸
4bをこのテーパ孔4cと同軸とすることによって補助軸4b
をスピンドル２と同軸上に設定可能としている。なお、
補助軸4aはボルト５によってアタッチメント４をスピン
ドル２に固定するために中空断面となっている。

更に、アタッチメント４の補助軸4bに研削砥石３を嵌め
た後には、リテーナリング６をネジ6a接合によってアタ
ッチメント４に一体化し、研削砥石３をフランジ4aとの
間に挟んで固定する。

ハウジング１には研削砥石３一面側を覆う固定カバー７
が取付けられ、補助軸4bの先端側には移動カバー８が配
置されている。固定カバー７の周面には、複数のスライ
ドガイド7aが円周方向に複数配置され（第３図参照）、
その孔7bの軸線をスピンドル２の軸線と平行に設定して
いる。一方、移動カバー８の周面にはスライドガイド7a
の孔7bに入り込んで摺動するロッド8aを設けている。こ
れらのスライドガイド7aとロッド8aとによって、移動カ
バー８はスピンドル２の軸線方向に移動し第２図のよう
に固定カバー７と一体化させることができる。

更に、移動カバー８には、補助軸4bが嵌まり込んでこれ
を回転可能に保持するボールベアリング９が組み込まれ
ている。このボールベアリング９はスピンドル２と同軸
配置され、スピンドル２の先端に固定したアタッチメン
ト４の補助軸4bがきっちりと嵌まり込むようになってい
る。また、移動カバー８の内周には、第１図のように固
定カバー７から離したときでも研削砥石３を覆うことが
できる補助カバー8bが設けられている。

以上の構成において、仕上げ加工や鏡面加工等の研削負
荷が小さいときには、第１図の状態として加工作業す
る。つまり、ハウジング１に内蔵した静圧軸受1aによっ
てスピンドル２を支持し、静圧軸受1aによる高い精度の
回転によって研削加工する。これにより、静圧軸受1aを
利用した高精度の表面研削が可能となり、補助カバー8b
によって研削粉や切削油の飛散も防止される。

粗研削等のように研削負荷が大きいときには、移動カバ
ー８を第２図のように固定カバー７側へ移動させる。こ
のとき、スピンドル２に同軸配置となっているアタッチ
メント４の補助軸4b及び移動カバー８のボールベアリン
グ９との位置関係により、ボールベアリング９が補助軸
4bの周りに嵌まる。なお、スライドガイド7aの孔7bとロ
ッド8aによる案内の精度を高くしておけば、補助軸4bと
ボールベアリング９との嵌め合いが良好に行われると共
に、嵌め込んだときには補助軸4bの周面が一様な嵌合度
でベアリング９と一体化することが可能である。

なお、第４図のように補助軸4bの周面を先細り状のテー
パ面4dとし、ボールベアリング９の受圧面9aもこれに一
致したテーパ面状とすることもできる。この場合では、
スライドガイド7a及びロッド8aによる精度が不良でも、
補助軸4bをボールベアリング９に簡単に嵌め込むことが
でき、確実な接合が可能となる。

このように補助軸4bをボールベアリング９の中に差し込
めば、スピンドル２の先端はアタッチメント４を介して
軸受によって支持され、スピンドル２は両端支持構造の
回転体となる。このため、スピンドル２に対して研削負
荷が作用しても、軸線が大きく撓んだり振動等を発生す
ることなく、良好な研削が行える。したがって、静圧軸
受1aのみでスピンドル２を支持する場合では、研削負荷
が大きな場合の加工が不良であったが、ボールベアリン
グ９で補助軸4bを支持することにより粗加工にも適用で
き、汎用性の向上が可能となる。

なお、実施例では補助軸4bをボールベアリング９によっ
て支持しているが、これに代えて各種の軸受が利用でき
ることは無論であり、動力学的軸受の全てが採用でき
る。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案では、研削砥石をスピン
ドルに固定するアタッチメントに補助軸を設け、補助軸
に着脱自在に嵌合する軸受を用いて研削砥石を両端支持
できるようにしている。このため、静圧軸受のみによる
支持構造とすれば仕上げ加工等が高い精度で行える。ま
た、軸受によってスピンドルを両端支持とすれば、研削
負荷が大きくてもこれに耐え得る強度を持たせることが
でき、粗加工等にも適正に使用できる。したがって、静
圧軸受による高精度加工から粗仕上げ加工まで広い分野
に利用でき、研削盤の機能向上が図られる。また、軸受
を保持した移動カバーに設けた補助カバーを備えている
ので、軸受を使用しないときも含めて研削砥石の周りを
常に覆うことができ研削粉や切削油の飛散のない加工が
行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の支持構造を示す要部断面図、第２図は
スピンドルを両端支持としたときの断面図、第３図は第
１図のＩ−Ｉ線矢視であってスライドガイドの位置を示
す概略図、第４図は補助軸とボールベアリングとをテー
パ嵌合させる例を示す概略図、第５図は従来例を示す断
面図である。 1:ハウジング、1a:静圧軸受 2:スイッチ、3:研削砥石 3a:取付け孔、4:アタッチメント 4a:フランジ、4b:補助軸 4c:テーパ孔、4d:テーパ面 5:ボルト、6:リテーナリング 7:固定カバー、7a:スライドガイド 7b:孔、8:移動カバー 8a:ロッド、8b:補助カバー 9:ボールベアリング 9a:受圧面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに内蔵した静圧軸受によってス
   ピンドルを支持し、前記スピンドルの先端に研削砥石を
   装着する支持構造であって、前記研削砥石を前記スピン
   ドルに固定するアタッチメントを設け、前記アタッチメ
   ントは前記スピンドル側から同軸上で前記研削砥石を貫
   通して伸延する補助軸を備え、前記ハウジングに前記研
   削砥石の周面及び軸線方向のハウジング側側面を覆う固
   定カバーを備えると共に該固定カバーに前記補助軸の軸
   線とほぼ平行な方向へ移動可能で前記補助軸の軸線方向
   の固定カバーと反対側側面を覆う移動カバーを連接し、
   更に前記移動カバーには、前記補助軸が嵌合可能な軸受
   を設けると共に前記固定カバーの内周または外周に沿う
   補助カバーを前記移動カバーの移動ストロークよりも長
   い軸線長さとして備え常に前記補助カバーが研削砥石周
   面を覆うことを特徴とする研削砥石の支持構造。
2. 【請求項２】前記補助軸を嵌合する軸受を、動力学的軸
   受としたことを特徴とする請求項１記載の研削砥石の支
   持構造。