专利名称：颈部磨削装置及在该颈部磨削装置中使用的磨削装置、以及颈部磨削方法
技术领域：
本发明涉及通过磨削旋转工具来变更其颈部的形状的颈部磨削装 置及在该颈部磨削装置中使用的磨削装置、以及颈部磨削方法，特别 涉及能够实现作业工时数的减少并且能够实现向被切削件的加工的加 工精度的提高的颈部磨削装置及该颈部磨削装置中使用的磨削装置、 以及颈部磨削方法。
背景技术：
旋转工具的颈部(将旋转工具安装在工作机械上的情况下的保持 器的端面与刃部之间的部分)由柄、和形成为比柄径小径并且为了避 免与被切削件的干涉而设置的小径部构成(专利文献l)。这样，设有小径部的旋转工具相应地由于从加工机的突出量增加 而在加工时容易发生偏差，所以只要能够避免与被切削件的干涉，就 优选地尽可能使小径部的长度变短。但是， 一般在市场中能够得到的旋转工具的小径部的长度仅以既定量的间隔(例如5mm间隔)设定，所以即使是为了避免与被切削件 的干涉而选择的小径部的长度，也有在到柄与被切削件干涉为止的距 离中产生富余的情况。此外，相对于将小径部的长度设定为标准的长度的标准品，设定 为比标准品的小径部的长度长或短的特殊品由于需求较少、在库数也 较少，所以比较昂贵并且也难以得到。因此，使用旋转工具的使用者通过磨削便宜的标准品、或小径部 的长度较短的特殊品，来调节小径部的长度。专利文献l:特开2002-283120号>^报发明内容但是，如上所述，在由使用者调节小径部的长度的情况下，必须 将旋转工具通过研磨机等用手工作业一根根地磨削，所以有需要庞大的作业工时数的问题。此外，由于通过手工作业磨削旋转工具，所以磨削部的加工精度 恶化，成为产生旋转工具的偏差的原因。因此，在利用该旋转工具加 工被切削件的情况下，有导致加工精度的不足的问题。对此，在通过研磨机等的手工作业中会伴随着危险性的小径的旋 转工具中，依赖于研磨作业者来调节小径部的长度，但在此情况下， 虽然能够避免磨削部的加工精度的恶化，但由于磨削旋转工具时的旋 转轴与使用该旋转工具而加工被切削件时的旋转轴不同，所以有导致 向被切削件的加工的加工精度不足的问题。本发明是为了解决上述问题而做出的，目的是提供一种能够实现 作业工时数的减少并且能够实现向被切削件的加工的加工精度的提高的颈部磨削装置及该颈部磨削装置中使用的磨削装置、以及颈部磨削 方法。为了达到该目的，技术方案1所述的颈部磨削装置具备磨削装 置，具有圓盘状的砂轮和使上述砂轮旋转的磨石旋转装置；工作机械， 具有可旋转地保持旋转工具的主轴和载置上述磨削装置的工作台且通 过数值控制进行上述主轴与上述工作台的相对运动；通过一边使上述 旋转工具与上述砂轮相互旋转一边使上述主轴与上述工作台相对运动，由上述砂轮磨削上述旋转工具，从而可变更上述旋转工具的颈部 的形状而构成。技术方案2所述的颈部磨削装置在技术方案1所述的颈部磨削装 置中，上述磨削装置可相对于上述工作机械拆装。技术方案3所述的颈部磨削装置在技术方案1或2所述的颈部磨 削装置中，上述磨削装置具备可磨削上述砂轮的修正工具、和可相对 于上述砂轮分离抵接地保持上述修正工具的修正工具保持装置，通过 一边由上述磨石旋转装置使上述砂轮旋转一边由上述修正工具保持装 置使上述修正工具抵接在上述砂轮上，由上述修正工具修正上述砂轮。技术方案4所述的颈部磨削装置在技术方案3所述的颈部磨削装 置中，上述修正工具保持装置具有使上述修正工具相对于上述砂轮摆 动的摆动装置；通过一边由上述磨石旋转装置使上述砂轮旋转一边由 上述修正工具保持装置使上述修正工具抵接在上述砂轮上并且使上述 修正工具摆动，由上述修正工具将上述砂轮的作为作用面的外周部修正为截面圆弧状。技术方案5所述的颈部磨削装置在技术方案1 ~ 4中任一项所述的 颈部磨削装置中，上述砂轮具备位于作为作用面的外周部上且形成为 截面圓弧状的R状部，通过上述砂轮的至少包括上述R状部的部分磨 削上述旋转工具。技术方案6所述的磨削装置，用于技术方案1~ 5中任一项所述的 颈部磨削装置中。技术方案7所述的颈部磨削方法，使用具有圆盘状的砂轮和使上 述砂轮旋转的磨石旋转装置的磨削装置、和具有可旋转地保持旋转工 具的主轴和载置上述磨削装置的工作台且通过数值控制进行上述主轴 与上述工作台的相对运动的工作机械，通过由上述砂轮磨削上述旋转 工具来变更上述旋转工具的颈部的形状，其中，具备第1工序，橫_ 上述主轴与上述工作台相对运动，使上述砂轮抵接在上述旋转工具上； 第2工序，在通过上述第1工序使上述砂轮抵接在上述旋转工具上的 状态下， 一边使上述旋转工具与上述砂轮相互旋转一边使上述主轴与 上述工作台相对运动，磨削上述旋转工具。根据技术方案1所述的颈部磨削装置，由于具备具有圆盘状的砂 轮和使砂轮旋转的磨石旋转装置的磨削装置、和具有可旋转地保持旋 转工具的主轴和栽置磨削装置的工作台且通过数值控制进行主轴与工 作台的相对运动的工作机械，所以具有通过一边使旋转工具与砂轮相 互旋转一边使主轴与工作台相对运动、由砂轮磨削旋转工具、能够变 更旋转工具的颈部的形状的效果。此外，由于能够使主轴(旋转工具)与工作台(磨削装置)相对 运动来磨削旋转工具，所以与以往那样通过研磨机等用手工作业1根 根地磨削的情况相比较，具有能够缩短作业时间、相应地能够实现作 业工时数的减少的效果。此外，由于能够使主轴(旋转工具)与工作台(磨削装置)相对 运动来磨削旋转工具，所以具有能够抑制旋转工具的偏差、能够实现 向被切削件的加工的加工精度的提高的效果。进而，由于通过砂轮磨削保持在主轴上的旋转工具，所以能够在 工作机械的设备上磨削旋转工具。由此，能够使磨削旋转工具时的旋 转轴、与使用该旋转工具加工被切削件时的旋转轴为相同的旋转轴，所以具有能够抑制旋转工具的偏差、实现向被切削件的加工的加工精 度的提高的效果。结果，具有能够改善用来加工被切削件的加工条件 (例如进给速度及切深)、能够实现旋转工具的加工性能的提高的效 果。此外，如果能够在工作机械的设备上磨削旋转工具，则通过预先 磨削为了加工被切削件而需要的多个旋转工具、按照保持器准备该旋 转工具，具有能够实现作业的筒单化的效果。根据技术方案2所述的颈部磨削装置，除了技术方案1所述的颈 部磨削装置发挥的效果以外，由于磨削装置可相对于工作机械拆装而 构成，所以通过将磨削装置卸下能够在工作机械的工作台上确保作业 空间。由此，通过用卡盘等将被切削件保持并固定在该确保的作业空 间中，能够加工该被切削件，所以能够将工作机械作为切削加工机使 用。根据技术方案3所述的颈部磨削装置，除了技术方案2所述的颈 部磨削装置发挥的效果以外，由于磨削装置具备可相对于砂轮分离抵 接地保持修正工具的修正工具保持装置，所以具有通过一边由磨石旋 转装置使砂轮旋转一边由修正工具保持装置使修正工具抵接在砂轮 上，能够由修正工具修正砂轮的效果。由此，能够在将砂轮安装在磨 削装置上的状态下进行修正，所以与不将砂轮卸下就不能修正的情况 相比较，能够抑制砂轮的偏差。根据技术方案4所述的颈部磨削装置，除了技术方案3所述的颈 部磨削装置发挥的效果以外，由于修正工具保持装置具有使修正工具 相对于砂轮摆动的摆动装置，所以具有通过一边由磨石旋转装置使砂 轮旋转一边由修正工具保持装置使修正工具抵接在砂轮上并且使修正 工具摆动，能够由修正工具将砂轮的作为作用面的外周部修正为截面 圆弧状的效果。由此，能够在将砂轮安装在磨削装置上的状态下进行 修正，所以与不将砂轮卸下就不能修正的情况相比较，能够抑制砂轮 的偏差。根据技术方案5所述的颈部磨削装置，除了技术方案1~ 4中任一 项所述的颈部磨削装置发挥的效果以外，由于砂轮具备位于作为作用 面的外周部上且形成为截面圆弧状的R状部，所以具有能够通过砂轮 的至少包括R状部的部分磨削旋转工具的效果。由此，能够使旋转工7具的磨削部的形状成为对应于R状部的圆弧状，所以能够实现旋转工 具的刚性增加。此外，由于能够抑制磨削旋转工具时的作用在砂轮上 的负载，所以能够实现砂轮的耐久性的提高。根据技术方案6所述的磨削装置，能够发挥与在技术方案1~ 5中 任一项所述的颈部磨削装置中使用的磨削装置同样的效果。根据技术方案7所述的颈部磨削方法，由于使用具有圆盘状的砂、 轮和使砂轮旋转的磨石旋转装置的磨削装置、和具有可旋转地保持旋 转工具的主轴和栽置磨削装置的工作台且通过数值控制进行主轴与工 作台的相对运动的工作机械，且具有使主轴与工作台相对运动并使砂 轮抵接在旋转工具上的第1工序、和在通过第1工序使砂轮抵接在旋 转工具上的状态下一边使旋转工具与砂轮相互旋转一边使主轴与工作 台相对运动而磨削旋转工具的第2工序，所以能够一边使旋转工具和 砂轮相互旋转一边使主轴与工作台相对运动。由此，具有能够通过由 砂轮磨削旋转工具来变更旋转工具的颈部的形状的效果。此外，由于在笫1工序中使旋转工具与砂轮抵接、在第2工序中 一边使旋转工具与砂轮相互旋转一边使主轴与工作台相对运动来磨削 旋转工具，所以与以往那样通过研磨机等用手工作业一根根地磨削的情况相比较，具有能够缩短作业时间、相应地能够实现作业工时数的 减少的效果。此外，由于在第1工序中使旋转工具与砂轮抵接、在第2工序中 一边使旋转工具与砂轮相互旋转一边4吏主轴与工作台相对运动来磨削 旋转工具，所以具有能够抑制旋转工具的偏差、能够实现向被切削件 的加工的加工精度的提高的效果。进而，由于在第1工序中使旋转工具与砂轮抵接、在第2工序中 一边使旋转工具与砂轮相互旋转一边使主轴与工作台相对运动来磨削 旋转工具，所以与将砂轮向相对于旋转工具的轴线正交的方向推压而 磨削的情况相比较，具有能够抑制旋转工具的挠曲的效果。结果，能 够实现向被切削件的加工的加工精度的提高。
图l是本发明的一实施方式的颈部磨削装置的立体图。图2 (a)是磨削装置的俯视图，图2 (b)是图2 (a)的IIb-IIb线的磨削装置的剖视图。图3(a)是从图2 (a)的箭头IIIa方向观察的磨削装置的主视图， 图3 (b)是从图2(a)的箭头IIIb方向观察的磨削装置的侧视图。图4 (a)是表示修正工具垂直地抵接在砂轮上的状态的磨削装置 的局部放大图、图4 (b)是表示修正工具被摆动的状态的磨削装置的 局部放大图。图5是以时间序列表示变更旋转工具的颈部的形状的状况的图， 图5 (a)是表示第1工序的砂轮及旋转工具的示意图，图5 (b)是表 示第2工序的砂轮及旋转工具的示意图，图5 (c)是表示第3工序的 砂轮及旋转工具的示意图。附图标记说明1颈部磨削装置10工作机械12工作台15主轴20磨削装置30磨石旋转装置40修正工具保持装置43摆动装置R 4奮正工具T旋转工具W砂轮Wa R状部具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。图1是本 发明的一实施方式的颈部磨削装置1的立体图。首先，参照图1对颈部磨削装置1的概略结构进行说明。颈部磨 削装置l如图l所示，是主要具备工作机械IO和磨削装置20，通过用 磨削装置20的砂轮W磨削旋转工具T来变更该旋转工具T的颈部的 形状的装置。具体而言，通过使砂轮W抵接在旋转工具T上、并且磨削该旋转 工具T，实现旋转工具T的颈部的形状的变更(参照图5)。接着，对各部分的详细结构进行说明。工作机械10如图1所示， 是主要具备作为底盘的床身11、支承在该床身11上的工作台12、立 设在床身11的后方的立柱13、支承在该立柱13上的主轴头14、支承 在该主轴头14上的主轴15、和数值控制工作台12与主轴15的相对运 动的NC装置16，通过NC装置16数值控制工作台12与主轴15的相 对运动的装置。工作台12是载置后述的磨削装置20的部件，如图1所示，嵌合在 延伸设置于床身11上的工作台导引轨道lla上。该工作台12在设于床 身11上的工作台移动装置(未图示)的作用下沿着工作台导引轨道lla 向Y方向(图1箭头Y方向)移动。主轴头14是支承主轴15的部件，如图l所示，嵌合在延伸设置于 立柱13上的主轴头导引轨道13a上。该主轴头14在设于立柱13上的 主轴头移动装置(未图示)的作用下沿着主轴头导引轨道13a向X方 向(图1箭头X方向)移动。主轴15是可旋转地保持旋转工具T的部件，如图1所示，嵌合在 延伸设置于主轴头14上的主轴导引轨道14a上。该主轴15在设于主轴 头14上的主轴移动装置(未图示)的作用下沿着主轴导引轨道14a向 Z方向(图1中箭头Z方向)移动，并且将主轴马达(未图示)的旋 转驱动力施加在旋转工具T上，使该旋转工具T绕轴线旋转。另外，在本实施方式中，各移动装置由产生旋转驱动力的电动马 达、和将该电动马达的旋转运动变换为直线运动并传递给工作台12、 主轴头14或主轴15的滚珠丝杠(都未图示)构成。NC装置16是用来数值控制如上述那样构成的工作台12与主轴15 的相对运动、并且控制旋转工具T的旋转驱动(旋转方向及旋转速度) 的装置，如图1所示，主要具备作业者输入加工条件(例如指示工作 台12与主轴15的相对位置的数值信息)的操作面板16a、和基于输入 到该操作面板16a中的加工条件控制工作台12与主轴15的相对运动及 旋转工具T的旋转的控制装置16b。在由作业者将加工条件输入到操作面板16a中的情况下，控制装 置16b基于该加工条件驱动控制各移动装置的电动马达，控制工作台12与主轴15的相对运动，并且驱动控制主轴马达，控制旋转工具T的 旋转。接着，参照图2及图3，对磨削装置20进行说明。图2(a)是磨 削装置20的俯视图，图2 (b)是图2 (a)的llb-llb线的磨削装置20 的剖视图。此外，图3 (a)是从图2 (a)的箭头IIIa方向观察的磨削 装置20的主视图，图3 (b)是从图2(a)的箭头IIIb方向观察的磨 削装置20的侧视图。另外，在图3(a)中，将磨削装置20的一部分 剖开表示。磨削装置20是用来通过砂轮W磨削旋转工具T的装置，如图2 及图3所示，主要具备作为底盘的基座21、配置在该基座21上并且保 持砂轮W的磨石旋转装置30、和保持用来修正(整形修整)砂轮W 的修正工具R的修正工具保持装置40。基座21是固定在工作机械10的工作台12上的部件，如图2及图 3所示，由金属材料构成为大致矩形状。此外，在该基座21上，如图 2所示，设有贯通表背面的长圓的孔21a、 21b。该基座21通过插通在 孔21a、 21b中的螺栓200 (参照图1)固定在工作机械10的工作台12 上。这样，由于磨削装置20可拆装地构成在工作机械10上，所以通 过将磨削装置20拆下能够在工作机械10的工作台12上确保作业空间。 由此，通过将被切削件用卡盘等保持并固定在该确保的作业空间中， 能够加工该被切削件，所以能够将工作机械10作为切削加工机使用。 另一方面，在工作机械10的工作台12上预先确保了充分的作业空间 的情况下，也可以在将磨削装置20固定在该工作台12上的状态下加 工被切削件。在此情况下，由于不需要在每次使用磨削装置20时掌握 位置信息，所以能够实现作业的简单化。磨石旋转装置30是用来使砂轮W旋转的装置，如图2所示，主要 具备产生旋转驱动力的驱动马达31、接近该驱动马达31而设置的磨石 保持轴32、和将驱动马达31的旋转驱动力传递给该磨石保持轴32的 传递装置33。砂轮W是由金刚石磨粒构成的磨削工具，如图2所示，形成为大 致圆盘状。另外，该砂轮W只有作为作用面的外周部由金刚石磨粒构 成。此外，该砂轮W具备位于作为作用面的外周部上而形成为截面圆弧状的R状部Wa。驱动马达31是以电力为驱动源的电动马达，如图2(b)所示，在 驱动轴31a上安装有传递装置33。磨石保持轴32是保持砂轮W的部 件，如图2(b)所示，在一端上安装有传递装置33，并且经由轴承35 支承在框体34上。此外，在该磨石保持轴32上，设有用来固定保持 的砂轮W的盖体36。传递装置33是用来将驱动马达31的驱动轴31a与磨石保持轴32 连结的装置，如图2 (b)所示，主要具备安装在驱动马达31的驱动轴 31a上的第1滑轮33a、安装在磨石保持轴32上的第2滑轮33b、和将 这些第1滑轮33a和笫2滑轮33b连结的带33c。如果驱动马达31旋转，则使安装在驱动马达31的驱动轴31a上的 第l滑轮33a旋转，将该第l滑轮33a的旋转经由带33c传递给第2滑 轮33b。由此，使第2滑轮33b旋转，所以，结果使磨石保持轴32旋 转。修正工具保持装置40是用来使修正工具R相对于砂轮W分离抵 接的装置，如图2及图3所示，主要具备作为底盘的支承台41、支承 在该支承台41上的移动台42、和支承在该移动台42上的摆动装置43。修正工具R是由金刚石磨粒构成的磨削工具，如图2及图3所示， 形成为大致轴状体。移动台42是相对于支承台41滑动的部件，如图3(a)所示，具 备配置在与支承台41的抵接面上的导引部44。导引部44是限制移动台42相对于支承台41的滑动方向的部件， 如图3 (a)所示，修正工具R在相对于^^轮W分离抵接的方向(图3 (a)中垂直于纸面方向)上延伸设置。由此，在使移动台42相对于 支承台41滑动的情况下，将修正工具R仅限制在相对于砂轮W分离 抵接的方向。此外，移动台42如图2及图3所示，具备用来一边测量滑动量一 边使移动台42移动的千分尺45。如果使千分尺45旋转，则与其旋转 量成比例地使移动台42相对于支承台41滑动，并且通过其旋转方向， 可以使修正工具R相对于砂轮W分离或抵接。摆动装置43是用来使修正工具R相对于砂轮W摆动的装置，如 图2及图3所示，主要具备控制杆46、连结在该控制杆46上的旋转轴47、和连结在该旋转轴47上的摆动部件48。控制杆46是使旋转轴47绕轴线旋转的部件，如图3 (b)所示， 可向箭头A方向(图3 (b)中顺时针)及箭头B方向(图3 (b)中逆 时针)旋转而构成。另外，控制杆46的旋转范围由设在移动台42上 的挡块49限制为既定量。旋转轴47是对应于控制杆46的旋转而使摆动部件48摆动的部件， 如图2及图3所示，插通在移动台42上。摆动部件48是保持修正工具R的部件，如图2及图3所示，形成 为俯视大致L字状，以使被保持的修正工具R绕旋转轴47的轴线摆动。 如果通过控制杆46使旋转轴47旋转，则使修正工具R摆动从该旋转 轴47的轴线离开的量。另外，修正工具R的摆动中心、即旋转轴47 的轴线与砂轮W的由金刚石磨粒构成的作用面的厚度方向的中心线的 高度一致。此外，在该摆动部件48上，如图2(a)所示，设有以旋转轴47 的轴线为相同的轴线的大致圆柱状的凹部48a。在设定修正工具R相 对于旋转轴47的轴线的摆动半径的情况下，使用具有与该凹部48a嵌 合的凸部的圆柱状的轴体(未图示)进行。具体而言，准备半径不同 的多个轴体，例如在想要将修正工具R相对于旋转轴47的轴线的摆动 半径设定为3mm的情况下，将半径为3mm的轴体嵌合到凹部48a中， 通过保持部件48保持修正工具R以使其与该轴体抵接。由此，修正工 具R相对于旋转轴47的轴线离开3mm而被保持，所以^奮正工具R相 对于旋转轴47的轴线的摆动半径被设定为3mm。这里，参照图4，对通过修正工具R修正砂轮W的方法进行说明。 图4 ( a )是表示修正工具R垂直地抵接在砂轮W上的状态的磨削装置 20的局部放大图、图4 (b)是表示修正工具R被摆动的状态的磨削装 置20的局部放大图。另外，在图4中，将磨削装置20的一部分省略 而图示。在通过修正工具R修正砂轮W的情况下，首先，如图4(a)所示， 使修正工具R垂直抵接在砂轮W上。另外，在本实施方式中，通过由 千分尺45使移动台42相对于支承台41移动，使修正工具R垂直地抵 接在砂轮W上。在此情况下，移动台42与千分尺45的旋转量成比例 地滑动，所以能够设定为既定的修正量并且通过修正工具T修正砂轮w。接着，如图4(b)所示，使控制杆46向图3 (b)的箭头A方向 摆动，使修正工具R相对于砂轮W摆动。另外，在本实施方式中，通 过用控制杆46使摆动部件48摆动，使修正工具R相对于相对砂轮W 摆动的支承台41移动。这样，由于磨削装置20具备将修正工具R相对于砂轮W可分离 抵接地保持的修正工具保持装置40，所以通过一边由磨石旋转装置30 使砂轮W旋转一边由修正工具保持装置40使修正工具R抵接在砂轮 W上，能够通过修正工具R修正砂轮W。由此，能够在将砂轮W安 装在磨削装置20上的状态下进行修正，所以与不将砂轮W拆下就不 能修正的情况相比较，能够抑制砂轮W的偏差。此外，由于修正工具保持装置40具备使修正工具R相对于砂轮W 摆动的摆动装置43，所以通过一边由磨石旋转装置30使砂轮W旋转 一边由修正工具保持装置40使修正工具R抵接在砂轮W上、并且4吏 修正工具R摆动，能够通过修正工具R将作为砂轮W的作用面的外周 部修正为截面圓弧状。由此，能够在将砂轮W安装在磨削装置20上 的状态下进行修正，所以与不将砂轮W拆下就不能修正的情况相比较， 能够抑制砂轮W的偏差。如以上说明，颈部磨削装置1由于具备具有圆盘状的砂轮W和使 砂轮W旋转的磨石旋转装置30的磨削装置20、和具有可旋转地保持 旋转工具T的主轴15与载置磨削装置20的工作台12且通过数值控制 来进行主轴15与工作台12的相对运动的工作机械10，所以能够一边 使旋转工具T与砂轮W相互旋转一边使主轴15与工作台12相对运动。 由此，通过用砂轮W磨削旋转工具T，能够变更旋转工具T的颈部的 形状。此外，由于能够使主轴15 (旋转工具T)与工作台12 (磨削装置 20)相对运动来磨削旋转工具T,所以与以往那样通过研磨机等用手工 作业一根根进行磨削的情况相比较，能够缩短作业时间，相应地能够 实现作业工时数的减少。此外，由于能够使主轴15 (旋转工具T)与工作台12 (磨削装置 20)相对运动来磨削旋转工具T,所以能够抑制旋转工具T的偏差， 实现向被切削件的加工的加工精度的提高。14进而，由于通过砂轮W磨削保持在主轴15上的旋转工具T，所以 能够在工作机械10的设备上磨削旋转工具T。由此，能够使磨削旋转 工具T时的旋转轴、与利用该旋转工具T加工被切削件时的旋转轴为 相同的旋转轴，所以能够抑制旋转工具T的偏差，实现向被切削件的 加工的加工精度的提高。结果，能够改善用来加工被切削件的加工条 件(例如进给速度及切深)，能够实现旋转工具T的加工性能的提高。此外，如果能够在工作机械10的设备上磨削旋转工具T，则通过 预先磨削为了加工被切削件而需要的多个旋转工具T而按照保持器准 备该旋转工具T，能够实现作业的简单化。接着，参照图5，对使用上述工作机械10与磨削装置20、通过用 砂轮W磨削旋转工具T来延长旋转工具T的颈部的长度的颈部磨削方 法进行说明。图5是以时间序列表示变更旋转工具T的颈部的形状的 状况的图，图5(a)是表示第1工序的砂轮W及旋转工具T的示意图， 图5 (b)是表示第2工序的砂轮W及旋转工具T的示意图，图5 (c) 是表示第3工序的砂轮W及旋转工具T的示意图。另外，在图5中， 将砂轮W与旋转工具T的一部分省略而图示，并且将旋转工具T的刃 部的形状省略而图示。在通过用砂轮W磨削旋转工具T来变更旋转工具T的颈部的形状 的情况下，首先，如图5(a)所示，使砂轮W向箭头C方向移动，使 砂轮W抵接在旋转工具T上(第1工序)。另外，在本实施方式中， 预先通过NC装置16使主轴15向Z方向下降，以4吏旋转工具T的位 置与砂轮W的高度一致，然后，通过NC装置16使工作台12向Y方 向移动，以使砂轮W向箭头C方向移动。接着，如图5(b)所示，通过使旋转工具T向箭头D方向移动、 即相对于旋转工具T的轴线平行移动，用砂轮W磨削旋转工具T，来 变更旋转工具T的颈部的形状(第2工序)。另外，在本实施方式中， 通过NC装置16使主轴15向Z方向移动，以使旋转工具T向箭头D 方向移动。另外，在第2工序中， 一边使旋转工具T和砂轮W向相互 相反的方向(在旋转工具T的轴线方向^L图中，是指例如如果旋转工 具T的旋转方向是顺时针、则砂轮W也是顺时针的情况)旋转一边4吏 旋转工具T向箭头D方向移动。但是，关于旋转工具T与砂轮W的旋转方向，并不限于相互相反的方向，也可以^吏旋转工具T与砂轮W向相同方向旋转。在此情况下， 可以抑制旋转工具T的挠曲。结果，能够抑制旋转工具T的偏差，实 现向被切削件的加工的加工精度的提高。接着，如图5(c)所示，通过使砂轮W与旋转工具T相对移动， 用砂轮W磨削旋转工具T，在颈部与柄之间形成圆锥形状的连接部分 (第3工序)。通过该连接部分，能够在避免与被切削件的干涉的同 时实现旋转工具T的刚性增加。另外，在本实施方式中，通过NC装 置16分别使工作台12向Y方向、使主轴15向Z方向移动，以使砂轮 W与旋转工具T相对移动。上述颈部磨削方法由于使用磨削装置20和工作机械10而具备使 主轴15与工作台12相对旋转、使砂轮W抵接在旋转工具T上的第1 工序、和在通过第1工序使砂轮W抵接在旋转工具T上的状态下、一 边使旋转工具T与砂轮W相互旋转一边使主轴15与工作台12相对运 动而磨削旋转工具T的第2工序，所以能够一边使旋转工具T与砂轮 W相互旋转一边使主轴15与工作台12相对运动。由此，通过由砂-轮 W磨削旋转工具T，能够变更旋转工具T的颈部的形状。此外，由于在笫1工序中使旋转工具T与砂轮W抵接、在第2工 序中一边使旋转工具T与砂轮W相互旋转一边使主轴15与工作台12 相对运转，来磨削旋转工具T，所以与如以往那样通过研磨机等用手 工作业一根根地磨削的情况相比较，能够缩短作业时间，相应地能够 实现作业工时数的降低。此外，由于在第1工序中使旋转工具T与砂轮W抵接、在第2工 序中一边使旋转工具T与砂轮W相互旋转一边使主轴15与工作台12 相对运转，来磨削旋转工具T，所以能够抑制旋转工具T的偏差，实 现向被切削件的加工的加工精度的提高。进而，由于在第1工序中使旋转工具T与砂轮W抵接、在第2工 序中一边使旋转工具T与砂轮W相互旋转一边使主轴15与工作台12 相对运转，来磨削旋转工具T,所以与将砂轮W向相对于旋转工具T 的轴线正交的方向推压来磨削的情况相比较，能够抑制旋转工具T的 挠曲。结果，能够实现向被切削件的加工的加工精度的提高。进而，由于砂、轮W具备R状部Wa，所以能够通过砂、轮W的至少 包括R状部Wa的部分磨削旋转工具。由此，能够使旋转工具T的磨削部的形状成为对应于R状部Wa的圆弧状，所以能够实现旋转工具T 的刚性增加。此外，由于能够抑制磨削旋转工具T时的作用在砂轮W 上的负栽，所以能够实现砂轮W的耐久性的提高。以上基于实施方式说明了本发明，但本发明并不仅限于上述实施 方式，可以容易地推测能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种 改良变更。例如，在上述实施方式中，说明了工作机械10的工作台12能够 向Y方向移动、并且主轴15能够向X方向及Z方向移动而构成的情 况，但工作台12及主轴15的移动方向并不一定限于此，例如工作台 12也可以向X方向移动而构成，主轴15也可以可向Y方向移动而构 成。即，只要构成为使工作台12与主轴15相对运动，这些工作台12 及主轴15的移动方向或移动方向的组合并没有限定。此外，在上述实施方式中，说明了在第1工序中通过使工作机械 IO的工作台12 (磨削装置20)向Y方向移动而使砂轮W抵接在旋转 工具T上的情况，但砂轮W与旋转工具T的相对运动并不一定限于此， 例如，也可以通过使工作机械10的主轴15(旋转工具T)向X方向移 动而使旋转工具T抵接在砂轮W上。即，只要使砂轮W与旋转工具T 抵接，这些砂轮W与旋转工具T的相对运动并没有限定。此外，在上述实施方式中，说明了在第2工序中通过使工作机械 10的主轴15 (旋转工具T )向Z方向移动来磨削旋转工具T的情况， 但砂轮W与旋转工具T的相对运动并不一定限于此，例如，也可以侦: 工作机械10的工作台12可向Z方向移动而构成，通过使使工作机械 IO的工作台12 (磨削装置20)向Z方向移动来磨削旋转工具T。即， 只要能够磨削旋转工具T,砂轮W与旋转工具T的相对运动并没有限 定。此外，在上述实施方式中，说明了在第2工序中使旋转工具T相 对于轴线平行移动的情况，但砂轮W与旋转工具T的相对运动并不一 定限于此，例如也可以使旋转工具T 一边相对于轴线倾斜一边移动， 以使磨削部的加工形状成为锥状，也可以使旋转工具T相对于轴线描 绘抛物线而移动，以使磨削部的加工形状成为弯曲状。由此，能够使旋转工具T成为对被切削件最合适的形状，所以能 够避免将旋转工具T不必要地切削，能够提高旋转工具T的刚性。结果，能够改善用来加工被切削件的加工条件(例如进给速度及切深)，能够实现旋转工具T的加工性能的提高。此外，在上述实施方式中，说明了在第3工序中使旋转工具T一 边相对于轴线倾斜一边移动、以使磨削部的加工形状成为锥状的情况， 但砂轮W与旋转工具T的相对运动并不一定限于此，例如也可以使旋 转工具T相对于轴线描绘抛物线而移动，以使磨削部的加工形状成为 弯曲状，也可以使旋转工具T从砂轮W分离。由此，能够使旋转工具T成为对被切削件最合适的形状，所以能 够避免将旋转工具T不必要地切削，能够提高旋转工具T的刚性。结 果，能够改善用来加工被切削件的加工条件(例如进给速度及切深)， 能够实现旋转工具T的加工性能的提高。此外，在上述各实施方式中，说明了将磨石旋转装置30的驱动马 达31与磨石保持轴32通过传递装置33连结而构成的情况，但磨石旋 转装置30的结构并不一定限于此，也可以构成为，将驱动马达31的 驱动轴31a与磨石保持轴32 —体形成。在此情况下，由于不需要传递装置33，所以相应地能够削减部件 成本。结果能够实现磨削装置20的成本降低。此外，在上述各实施方式中，说明了磨削装置20具备修正工具R 及保持该修正工具R的修正工具保持装置40而构成的情况，但并不一 定限于此，也可以不具备修正工具R及保持该修正工具R的修正工具 保持装置40而构成。
权利要求
1、一种颈部磨削装置，其特征在于，具备磨削装置，具有圆盘状的砂轮和使上述砂轮旋转的磨石旋转装置；工作机械，具有可旋转地保持旋转工具的主轴和载置上述磨削装置的工作台且通过数值控制进行上述主轴与上述工作台的相对运动，通过一边使上述旋转工具与上述砂轮相互旋转一边使上述主轴与上述工作台相对运动，由上述砂轮磨削上述旋转工具，从而可变更上述旋转工具的颈部的形状。
2、 如权利要求1所述的颈部磨削装置，其特征在于，上述磨削装 置可相对于上述工作机械拆装。
3、 如权利要求1或2所述的颈部磨削装置，其特征在于， 上述磨削装置具备可磨削上述砂轮的修正工具、和可相对于上述砂轮分离抵接地保持上述修正工具的修正工具保持装置，通过一边由上述磨石旋转装置使上述砂轮旋转一边由上述修正工 具保持装置使上述修正工具抵接在上述砂轮上，由上述修正工具修正 上述砂轮。
4、 如权利要求3所述的颈部磨削装置，其特征在于， 上述修正工具保持装置具有使上述修正工具相对于上述砂轮摆动的摆动装置；通过一边由上述磨石旋转装置使上述砂轮旋转一边由上述修正工 具保持装置使上述修正工具抵接在上述砂轮上并且使上述修正工具摆 动，由上述修正工具将上述砂轮的作为作用面的外周部修正为截面圆 弧状。
5、 如权利要求1~4中任一项所述的颈部磨削装置，其特征在于， 上述砂轮具备位于作为作用面的外周部上且形成为截面圓弧状的R状部，通过上述砂轮的至少包括上述R状部的部分磨削上述旋转工具。
6、 一种磨削装置，其特征在于，用于权利要求1~5中任一项所 述的颈部磨削装置中。
7、 一种颈部磨削方法，使用具有圆盘状的砂轮和使上述砂轮旋转 的磨石旋转装置的磨削装置、和具有可旋转地保持旋转工具的主轴和栽置上述磨削装置的工作台且通过数值控制进行上述主轴与上述工作 台的相对运动的工作机械，通过由上述砂轮磨削上述旋转工具来变更上述旋转工具的颈部的形状，其特征在于，具备第1工序，使上述主轴与上述工作台相对运动，使上述砂轮抵接 在上述旋转工具上；第2工序，在通过上述第1工序使上述砂轮抵接在上述旋转工具 上的状态下， 一边使上述旋转工具与上述砂轮相互旋转一边使上述主 轴与上述工作台相对运动，磨削上述旋转工具。
全文摘要
能够实现作业工时数的减少并且实现向被切削件的加工的加工精度的提高。颈部磨削装置(1)具备磨削装置(20)，具有圆盘状的砂轮(W)和使砂轮(W)旋转的磨石旋转装置(30)；和工作机械(10)，具有可旋转地保持旋转工具(T)的主轴(15)和载置磨削装置(20)的工作台(12)，且通过数值控制进行主轴(15)与工作台(12)的相对运动；所以能够一边使旋转工具(T)与砂轮(W)相互旋转一边使主轴(15)与工作台(12)相对运动。由此，通过由砂轮(W)磨削旋转工具(T)，能够变更旋转工具(T)的颈部的形状。
文档编号B24B53/08GK101326032SQ20058005230
公开日2008年12月17日 申请日期2005年12月14日 优先权日2005年12月14日
发明者中村正和, 大泽二朗, 永井保, 滨武恭生, 青木涉, 高滨宏贡 申请人:Osg株式会社;Btt株式会社