JPH01264767A - 砥石自動交換ｃｎｃ工具研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｎｕｍｅｒｉ
ｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）工具研削盤に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

工具研削作業には決定すべき作業条件が多く、精密加工
を実現するために高度な熟練技能が要求されている。そ
こで、近年工具研削作業の自動化を目的として、手動デ
ータ入力方式（ＭＤ１方式）ＣＮＣ装置と制御性及び再
現性の良い電気的駆動機構とを組合わせたＣＮＣ工具研
削盤が開発され、工具研削作業の自動化、省力化、省熱
線化が進みつつある。

このＣＮＣ工具研削盤の構成の一例を挙げると、次の通
りである。

すなわち、研削盤本体に、砥石車を取り付けてこれを回
転駆動する主軸と、被研削工具を保持する工具保持台を
設けたテーブルを移動可能に設け、また研削盤本体とは
別に前記主軸とテーブルの連動を制御するためのＣＮＣ
装置を設けている。主軸は水平方向に設けられると共に
、垂直方向及び水平方向の移動と垂直軸の周りの回転連
動が可能とされ、さらにテーブルは水平方向の移動が、
工具保持台は水平軸及び垂直軸の周りの回転連動が可能
である。

従って、ＣＮＣ装置によって制御しながら主軸、テーブ
ル及び工具保持台を移動させながら、主軸に取り付けた
砥石車で工具を研削することにより、高精度、高熟練度
を要求される工具研削作業を自動的に行うことができる
。

このような構成のＣＮＣ工具研削盤には、回転５軸と直
線５軸の１０軸制御が可能なものもあり、これによれば
、複雑な形状の工具であっても研削が自動的に行えると
いう利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、工具研削にはダイヤモンド砥石やボラゾン（
ＣＢ　Ｎ）砥石が使用され、しかも加工部分に応じて形
状、粒度、番手等の異なる多（の種類の砥石により何回
も加工する必要がある。

しかし、従来のＣＮＣ工具研削盤は、いずれも主軸の一
端に１個の砥石車を取り付けるように構成されているか
、あるいは主軸の両端に２個の砥石車を取り付けて両砥
石車を交互に使用するように構成されている。このため
、−回のセツティングでは、最大２種類の砥石を取り付
けて２種類の研削加工、たとえば荒加工と仕上加工を自
動的に行うことができるだけであり、その他の加工をす
るには、研削作業を中断して手作業で砥石車を交換し、
改めてＣＮＣ装置をセットして研削加工を行う必要があ
る。

たとえば、エンドミルの研削加工を行う場合には、エン
ドミルの外周１番研削と２番研削ができるのみであり、
エンドミルギャソシュ研削やエンドミル底刃研削を行う
ためには、作業を中断して手作業でそれぞれの形状、番
手の砥石車に交換すると共に、ＣＮＣ装置をセットし直
さなければならないのである。

工具研削作業では非常に多くの工程が必要なため、一つ
の工具を研削する場合にもこの交換作業を何回も行わね
ばならず、従って工具研削作業の能率を非常に低下させ
ることになる。

しかも、主軸やテーブルの連動の制御の点では、多いも
のでは１０軸において精密に制御でき、精密な加工が可
能となっているのに比較して、砥石車の交換の点では何
ら改良されていないので、高価なＣＮＣ工具研削盤の機
能・利点を十二分に活用しているとは言えないものであ
る。

この発明は、上記従来のＣＮＣ工具研削盤の問題点を解
決せんとするもので、その目的とするところは、ワーク
及びＣＮＣ装置を一度セットすれば、手作業で砥石車を
交換することなく、工具の溝研削、外周研削、底刃研削
さらには刃裏研削等の多種類の加工を自動的に行うこと
のできるＣＮＣ工具研削盤を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、この発明では次のような技術
的手段を講じている。

すなわち、複数の砥石車（８）を収容可能なマガジン（
３）と、 主軸（５）とマガジン（３）の間で砥石車（８）を移動
して、前記主軸（５）への砥石車（８）の取り付け及び
前記主軸（５）からの砥石車（８）の取り外しまたはそ
のいずれか一方を行う砥石車交換手段とを設け、 ＣＮＣ装置（２）によって前記マガジン（３）と砥石車
交換手段を制御すると共に、前記マガジン（３）に収容
された複数の砥石車（８）を交換しながら前記主軸（５
）に取り付けて、前記工具保持台（１９）に保持された
工具の研削を行うように構成されており、 さらに前記砥石車（８）には、回転バランス補正装置が
設けてあることを特徴とするものである。

〔作用〕

以上のように構成しているので、予め種類の異なる複数
の砥石車（８）をマガジン（３）に収容しておき、マガ
ジン（３）と交換アーム（４）等の砥石車交換手段をＣ
ＮＣ装置（２）によって制御すれば、加工作業に応じて
マガジン（３）から適切な砥石車（８）を選択して主軸
（５）に取り付けることができる。

そこで、主軸（５）を回転すると共に、ＣＮＣ装置（２
）によって制御しながら主軸（５）とワークを保持した
工具保持台（１９）を移動すれば、研削加工の一工程が
完了する。

次の工程では、砥石車（８）を交換して主軸（５）に他
の種類の砥石車（８）を取り付け、前記と同様にして研
削加工すればよい。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照しながら、この発明の詳細な説明
する。

第１図〜第４図は、この発明に係るＣＮＣ工具研削盤の
一実施例を示したものである。

第１図及び第２図において、（１）は研削盤本体、（２
）は研削盤本体（１）とは別に設けられたＣＮＣ装置で
ある。研削盤本体（１）には、側面に複数の砥石車を収
容する矩形のマガジン（３）が設けてあり、マガジン（
３）に隣接して砥石車を交換するための交換アーム（４
）が設けである。研削盤本体（１）の前面には、砥石車
を取り付けてこれを回転駆動する主軸（５）が設けであ
る。この主軸（５）は、上下（Ｚ軸方向）に移動可能で
ある。

マガジン（３）には、ホルダ（６）に固定された多数の
砥石車（８）が配置されている。これらの砥石車（８）
は、ＣＮＣ装置（２）によって制御されてマガジン（３
）の矩形に沿って移動可能であると共に、前記交換アー
ム（４）によりマガジン（３）から引き抜くと、容易に
取り出すことができる。従ってこれらの砥石車（８）は
、交換アーム（４）により選択的に取り出して主軸（５
）に取り付けることができると共に、主軸（５）から取
り外した砥石車（８）は、上記とは逆の行程でマガジン
（３）に収容することができる。

このために、交換アーム（４）には、ホルダ（６）を把
むようにした一対の把持部（７）が形成してあり、一方
の把持部（７）で使用していた砥石車（８）のホルダ（
６）を把持し、同時に他方の把持部（７）で次に使用す
る砥石車（８）のホルダ（６）を把持して、垂直軸の周
りに９０＠回動するようになっている。交換アーム（４
）も、マガジン（３）と同様に、ＣＮＣ装置（２）によ
って制御されて砥石車（８）の交換作業を行う。

第３図に示すように、砥石車（８）の周縁にはダイヤモ
ンド、ボラゾン（ＣＢＮ）等の砥粒（９）が固着されて
いる。また、砥石車（８）は、その中央部の透孔にフラ
ンジ（１０）の筒状の突出部（１１）を貫通すると共に
、その先端よりフランジ（１０）の径と同一径のワッシ
ャ（１２）を挿通し、さらにその上にナラＩ−（１３）
を螺合させてフランジ（ｌＯ）に固定しである。このフ
ランジ（１０）は、その内部に形成されたテーパ孔をホ
ルダ（６）のテーバ状突出部（１４）に嵌合・固定する
ことによって、ホルダ（６）に固定しである。

このように、フランジ（１０）とワッシャ（１２）を用
いて砥石車（８）をホルダ（６）に固定すると、ドリル
、フライス、エンドミル等の通常の切削工具よりもかな
り直径の大きい砥石車（８）であっても、回転時に振動
が生じる恐れがない。

フランジ（１０）の突出部（１１）の先端には、ネジ孔
（ｌｌａ）が形成しであるが、これはフランジ（１ｏ）
をホルダ（６）より取り外すためのもので、ネジ孔（１
１ａ）　ニホｎｔト等を螺合させてホルダ（６）　（７
）　７一ハ部（１４）の頂部（１４ａ）を押圧すれば、
フランジ（１ｏ）とホルダ（６）を分離することができ
る。

ホルダ（６）に装着された砥石車（８）は、ソケット（
図示せず）を介してマガジン（３）に収納される。この
場合、砥石車（８）はホルダ（６）やソケットの外径よ
りも大きいため、収容した砥石車（８）同士が干渉しな
いように隣り合うソケット間の間隔を少し広くする必要
がある。

第４図は、砥石車（８）の回転バランスを補正する装置
を示している。これは、ホルダ（６）に固定した砥石車
（８）は高速回転するので、少しでもバランスが取れて
いないと回転時に大きな振動を生じ、研削加工ができな
かったり加工精度が低下する等の不都合が生じるため、
ホルダ（６）に固定した状態で回転バランスを取るのに
用いるものである。この実施例では、前記ナツト（１３
）の片面にリング状の溝（１５）を形成し、その内部に
２個のバランサ（１６）を設けている。各バランサ（１
６）はボルト（１７）先端に螺合されているので、ホル
ダ（６）に固定した状態で砥石車（８）を回転させなが
らバランサ（１６）の位置を調整し、ボルト（１７）を
締め直して固定すればよい。

（１８）は研削盤本体（１）の前方に設けられたテーブ
ルで、ＣＮＣ装置（２）によって制御されて前後動（Ｙ
軸方向）、左右動（Ｘ軸方向）及び垂直軸（Ｃ軸）の周
りに回動可能に構成されている。テーブル（１８）上に
は、工具保持台（１９）と心押し台（２０）が設けであ
る。工具保持台（１９）は垂直軸（Ｂ軸）の周りに回動
及び上下に首振り動（Ａ軸）自在とされている。これら
も前記ＣＮＣ装置（２）によって制御されるものであり
、従って、この研削盤は直線３軸、回転３軸の合計Ｇ軸
の制御が可能である。

次に、この発明に係るＣＮＣ工具研削盤の使用状態を、
ねじれ刃を有する超硬エンドミルの研削をする場合を例
にとって説明する。

まず、マガジン（３）に必要な砥石車（８）を多数収容
しておき、エンドミルの形状、寸法等に応じてＣＮＣ装
置（２）のセツティングをすると共に、工具保持台（１
９）にエンドミル素材（ワーク）を取り付ける。必要に
応じて、心押し台（２０）を使用して前記ワークの両端
部を保持するようにすると、安定させることができる。

そこで、ＣＮＣ装置（２）を作動させると、交換アーム
（４）は、まずマガジン（３）に収納された多数の形状
、粒度の異なる砥石車（８）の中から溝研削用の砥石車
（８）を取り出し、主軸（５）に取り付ける。そして、
主軸（５）すなわち砥石車（８）を高速で回転させなが
ら下降してワークに近接させ、以後は主軸（５）、テー
ブル（１８）及び工具保持台（１９）を移動して自動的
にねじれ溝の研削を行う。

このねじれ溝研削工程が終了すると、交換アーム（４）
は、マガジン（３）から外周２番研削用砥石車（８）を
取り出すと共に、主軸（５）の溝研削用砥石車（８）を
取り外して交換する。そして、前記と同様にしてワーク
の外周２番研削を行う。

以後同様にして、外周３番研削、仕上げ研削、エンドミ
ルギャソシュ研削、底刃研削を行うと、エンドミルの刃
付け作業が完了するが、このＣＮＣ工具研削盤は、１回
のセツティングにより、以上の作業を砥石車（８）を自
動的に交換しながら連続して行うことができるものであ
る。

なお、以上の実施例では、砥石車（８）の移動・交換を
交換アーム（４）によって行っているが、必ずしも交換
アーム（４）を用いる必要はなく、公知の他の任意の交
換手段を使用することができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上に述べた構成を有するものであり、多種
類の砥石車（８）をあらかじめマガジン（３）に収納し
ておき、ワークを保持してＣＮＣ装置（２）を操作すれ
ば、自動的に砥石車（８）を交換して工具研削を行うの
で、ワークとＣＮＣ装置（２）を−回セットするだけで
自動的に多種類の研削加工をすることができる。従って
、手作業による砥石車（８）の交換の手間とのアイドル
タイムを省いて工具研削の能率を向上させることができ
る。

また、各砥石車（８）は、回転バランス補正装置により
回転バランスが取られているので、主軸（５）に取り付
けられて高速回転をしたときにもプレや振動等が生じず
、手作業による砥石車（８）の交換作業がなくなること
と相まって、加工誤差を非常に小さくすることができる
。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明に係るＣＮＣ工具研削盤の一実施例
を示す正面図、第２図は同側面図、第３図は同実施例に
用いたホルダを、砥石車を装着した状態で示す一部縦断
側面図、第４図は砥石車の回転バランス補正装置を設け
たナツトの断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、砥石車を取り付けてこれを回転駆動する主軸と、被
   研削工具を保持する工具保持台と、前記主軸及び工具保
   持台の連動を制御するＣＮＣ装置とを備え、前記主軸と
   工具保持台を移動しながら砥石車によって自動的に工具
   を研削するように構成したＣＮＣ工具研削盤において、 複数の砥石車を収容可能なマガジンと、 前記主軸とマガジンの間で砥石車を移動して、前記主軸
   への砥石車の取り付け及び前記主軸からの砥石車の取り
   外しまたはそのいずれか一方を行う砥石車交換手段とを
   設け、 前記ＣＮＣ装置によって前記マガジンと砥石車交換手段
   を制御すると共に、前記マガジンに収容された複数の砥
   石車を交換しながら前記主軸に取り付けて、前記工具保
   持台に保持された工具の研削を行うように構成しており
   、 さらに、前記砥石車には回転バランス補正装置が設けて
   あることを特徴とするＣＮＣ工具研削盤。