特開 2024-160871 両頭平面研削盤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024160871

(43)【公開日】2024-11-15

(54)【発明の名称】両頭平面研削盤

(51)【国際特許分類】

   B24B 7/17 20060101AFI20241108BHJP

   B24B 53/00 20060101ALI20241108BHJP

   B24B 53/02 20120101ALI20241108BHJP

   B24B 53/12 20060101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

B24B7/17 Z

B24B53/00 C

B24B53/02

B24B53/12 Z

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023076348

(22)【出願日】2023-05-02

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-10-18

(71)【出願人】

【識別番号】594050670

【氏名又は名称】日清工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101351

【弁理士】

【氏名又は名称】辰巳 忠宏

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 幸雄

【テーマコード（参考）】

3C043

3C047

【Ｆターム（参考）】

3C043BC04

3C043BC06

3C043CC04

3C043CC11

3C043CC13

3C043DD02

3C043DD03

3C043DD04

3C043DD05

3C043DD06

3C043EE03

3C047AA12

3C047AA13

3C047AA15

3C047BB02

3C047BB16

3C047EE11

3C047EE18

3C047EE19

(57)【要約】

【課題】研削砥石の切れ味を保ち安定した加工を行いつつ生産効率を向上できる、両頭平面研削盤を提供する。
【解決手段】両頭平面研削盤１０は、相互にオフセットして配置される砥石軸１６ａ，１６ｂと、それぞれ対応する砥石軸１６ａ，１６ｂに同軸状に取り付けられかつ相互に部分的に対向する研削砥石１４ａ，１４ｂと、研削砥石１４ａ，１４ｂを回転させる砥石回転ユニット２８ａ，２８ｂと、ワークＷを保持する基準台８４およびクランパ９０と、ワークＷが研削砥石１４ａ，１４ｂ間を通るように基準台８４およびクランパ９０を回転させる回転軸駆動モータ８２と、研削砥石１４ａ，１４ｂをワークＷに対して送り込む砥石送込装置３４ａ，３４ｂと、研削砥石１４ｂ，１４ａをドレッシングするために研削砥石１４ｂ，１４ａの非重なり部２０ｂ，２０ａに対向するように配置されるドレス装置３８ａ，３８ｂとを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

相互にオフセットして配置される一対の砥石軸と、
それぞれ対応する前記砥石軸に同軸状に取り付けられかつ相互に部分的に対向する一対の研削砥石と、
前記一対の研削砥石を回転させる一対の砥石回転部と、
ワークを保持するワーク保持部と、
前記ワーク保持部に保持された前記ワークが前記一対の研削砥石間を通るように前記ワーク保持部を回転または揺動させるワーク動作部と、
前記一対の研削砥石によって前記ワークを挟んで前記ワークの両面を研削するために前記一対の研削砥石の少なくともいずれか一方を前記ワークに対して送り込む砥石送込部と、
前記一対の研削砥石をドレッシングするために前記一対の研削砥石のうち相互に重ならないそれぞれの非重なり部に対向するように配置される一対のドレス装置とを備える、両頭平面研削盤。

【請求項2】

前記砥石軸の軸方向から見て、前記ワーク保持部の回転または揺動中心が、前記一対の研削砥石の輪郭の外方に位置する、請求項１に記載の両頭平面研削盤。

【請求項3】

前記砥石軸の軸方向から見て、前記ワーク保持部の回転または揺動中心が、前記一対の研削砥石のそれぞれの中心を結んだ線分の垂直二等分線上に位置する、請求項２に記載の両頭平面研削盤。

【請求項4】

前記ワークは、ブレーキディスクロータを含む、請求項１から３のいずれかに記載の両頭平面研削盤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は両頭平面研削盤に関し、より特定的には、ブレーキディスクロータなどのワークの両面を研削する両頭平面研削盤に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の従来技術として、特許文献１，２においてワークの両面を研削する研削装置が提案されている。

【0003】

特許文献１に開示された縦形両頭平面研削盤では、回転駆動されるように支持された垂直方向の主軸が２本配列され、各主軸端に夫々砥石が取り付けられ、主軸間隔が各砥石の半径の和よりも小さく、砥石が夫々の主軸上部の軸端に上下に間隔をおいて取り付けられている。そして、回転する２つの砥石の間にワークを送ることによって、ワークの両主面が研削される。

【0004】

特許文献２に開示された両面研削装置は、第１中心軸を回転軸として回転する第１砥石と、第２中心軸を回転軸として回転する第２砥石とを備える。第１砥石と第２砥石とは、それぞれの回転軸が間隔を空けて配置されるオフセット配置となっており、第１砥石の第１砥石面と第２砥石の第２砥石面とは、部分的に対向している。そして、第１砥石面と第２砥石面とで被研削物を挟み、第１砥石面および第２砥石面を回転させることによって被研削物の両面が研削される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６２－１３６３５６号公報

【特許文献2】特開２０１９－１８１６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このように、特許文献１，２には、部分的に対向する一対の砥石によってワークの両主面が研削される研削装置が開示されているが、一対の砥石をドレッシングする手段について何ら開示されていない。

【0007】

また、特許文献２では、ワークを保持するキャリアギアは第１砥石と第２砥石との間に配置されるので、キャリアギアからワークを取り出すとき、ワークを取り出し可能となる位置まで上側の第２砥石を上方に移動させる必要があり、ワークの入れ替え作業に時間を要する。

【0008】

それゆえに、この発明の主たる目的は、研削砥石の切れ味を保ち安定した加工を行いつつ生産効率を向上できる、両頭平面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】

【0009】

上述の目的を達成するために、相互にオフセットして配置される一対の砥石軸と、それぞれ対応する砥石軸に同軸状に取り付けられかつ相互に部分的に対向する一対の研削砥石と、一対の研削砥石を回転させる一対の砥石回転部と、ワークを保持するワーク保持部と、ワーク保持部に保持されたワークが一対の研削砥石間を通るようにワーク保持部を回転または揺動させるワーク動作部と、一対の研削砥石によってワークを挟んでワークの両面を研削するために一対の研削砥石の少なくともいずれか一方をワークに対して送り込む砥石送込部と、一対の研削砥石をドレッシングするために一対の研削砥石のうち相互に重ならないそれぞれの非重なり部に対向するように配置される一対のドレス装置とを備える、両頭平面研削盤が提供される。

【0010】

この発明では、一対の研削砥石間にワークの両面の少なくとも研削すべき箇所が位置する状態で、一対の研削砥石の少なくともいずれか一方がワークに対して送り込まれ、回転される一対の研削砥石によって、回転または揺動されるワークの両面が研削される。ここで、一対のドレス装置がそれぞれ、オフセットして配置される一対の研削砥石の研削面のうち相互に重ならない非重なり部に対向するように配置される。したがって、一対の研削砥石によってワークの両面を研削中か研削待機中かにかかわらず、ワーク研削作業とは独立して必要に応じてかつ任意のタイミングで、一対のドレス装置によって一対の研削砥石の研削面をドレッシングできる。これにより、ワークの研削作業を中断したり遮ったりすることなく一対の研削砥石の研削面を良好にドレッシングできる。その結果、研削砥石の切れ味を保ちワークの安定した加工を行いつつ生産効率を向上できる。

【0011】

好ましくは、砥石軸の軸方向から見て、ワーク保持部の回転または揺動中心が、一対の研削砥石の輪郭の外方に位置する。この場合、砥石軸の軸方向から見て、ワークを保持するワーク保持部が一対の研削砥石の輪郭の内方に入り込まないまたはさほど入り込まないので、一対のドレス装置の配置の自由度を向上できる。

【0012】

また好ましくは、砥石軸の軸方向から見て、ワーク保持部の回転または揺動中心が、一対の研削砥石のそれぞれの中心を結んだ線分の垂直二等分線上に位置する。この場合、一対の研削砥石によってワーク両面に略同形状の研削条痕を形成でき、ワークの研削精度を向上できる。

【0013】

さらに好ましくは、ワークは、ブレーキディスクロータを含む。この発明は、ブレーキディスクロータの両面研削に好適に用いられる。近年、自動車の高速での制動性能および耐摩耗性の向上のため、鋳鉄製のブレーキディスクロータの表面に、鋳鉄の略１０倍の硬度を有するタングステンおよびカーボンの複合材の粉末を溶射したブレーキディスクロータや、カーボン繊維をセラミックスで強化した複合材を成型したブレーキディスクロータなどの所謂、難削材からなるブレーキディスクロータが注目されている。このような難削材からなるブレーキディスクロータの研削では、研削砥石の砥粒の摩耗と摩滅が起こり易く、ドレッシングの頻度が高くなるので、この発明は、難削材からなるブレーキディスクロータの両面研削に、特に効果的である。

【発明の効果】

【0014】

この発明によれば、研削砥石の切れ味を保ち安定した加工を行いつつ生産効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明の一実施形態に係る両頭平面研削盤を示す側面図解図である。

【図2】図１の両頭平面研削盤を示す平面図解図である。

【図3】図１のＡ－Ａ方向から見た一対の研削砥石および一対のドレス装置の近傍を示す要部拡大図である。

【図4】一対の研削砥石、一対のドレッシング砥石およびワークの近傍を示す要部平面図である。

【図5】この発明の他の実施形態に係る両頭平面研削盤の要部を示す側面図解図である。

【図6】この発明のその他の実施形態に係る両頭平面研削盤の要部を示す側面図解図である。

【図7】図６の両頭平面研削盤の要部を示す平面図解図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。

【0017】

図１および図２を参照して、この発明の一実施形態に係る両頭平面研削盤１０は、砥石インフィード、ワークドライブタイプの立型両頭平面研削盤であり、凹部１２ａを有するコラム１２を含む。凹部１２ａは、前方（後述する旋回テーブル７２側）に向かって開口するようにコラム１２の中央部に形成される。

【0018】

コラム１２の凹部１２ａには、ワークＷを研削するための一対の研削砥石１４ａ，１４ｂが、軸方向（この実施形態では上下方向）に間隔をあけて配置される。研削砥石１４ａ，１４ｂはそれぞれ、対応する砥石軸１６ａ，１６ｂに同軸状に取り付けられる。砥石軸１６ａ，１６ｂは、軸方向から見てそれぞれの中心が軸方向に対して直交する方向（この実施形態では、水平方向）に距離Ｅだけ相互にオフセットして配置される。したがって、研削砥石１４ａ，１４ｂも、軸方向から見てそれぞれの中心Ｃ１，Ｃ２が軸方向に対して直交する方向（この実施形態では、水平方向）に距離Ｅだけ相互にオフセットして配置され、研削砥石１４ａ，１４ｂは、相互に部分的に対向するように配置される。これにより、軸方向から見て、研削砥石１４ａ，１４ｂが相互に重なる重なり部１８と、研削砥石１４ａ，１４ｂが相互に重ならない三日月状の非重なり部２０ａ，２０ｂとが現れる（図２および図４参照）。非重なり部２０ａ，２０ｂは、重なり部１８を挟むように位置する。非重なり部２０ａは、研削砥石１４ａのうち研削砥石１４ｂと重ならない部分であり、非重なり部２０ｂは、研削砥石１４ｂのうち研削砥石１４ａと重ならない部分である。

【0019】

研削砥石１４ａは、円板状の基板２２ａと、基板２２ａの外周面に等間隔に設けられる複数の砥石セグメント２４ａとを含む。同様に、研削砥石１４ｂは、円板状の基板２２ｂと、基板２２ｂの外周面に等間隔に設けられる複数の砥石セグメント２４ｂとを含む。この実施形態では、研削砥石１４ａ，１４ｂは、ブレーキディスクロータの研削に用いられ、研削面Ｓａ，Ｓｂの幅が比較的小さいカップ型砥石である（図３および図４参照）。砥石セグメント２４ａ，２４ｂの材料として、たとえば人工ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒が用いられる。

【0020】

この実施形態では、ワークＷは、略ハット形状をしたブレーキディスクロータであり、その外周部Ｇの両面すなわち両方の制動面が、被研削部として研削される。

【0021】

砥石軸１６ａ，１６ｂはそれぞれ、円筒状の支持部２６ａ，２６ｂを上下方向に貫通し、図示しないベアリングを介して支持部２６ａ，２６ｂによって回転自在かつ上下移動可能に支持される。

【0022】

砥石軸１６ａ，１６ｂはそれぞれ、砥石回転ユニット２８ａ，２８ｂによって回転可能である。砥石回転ユニット２８ａ，２８ｂはそれぞれ、駆動モータ３０ａ，３０ｂと、砥石軸１６ａ，１６ｂおよび駆動モータ３０ａ，３０ｂを連結するベルト３２ａ，３２ｂとを含む。駆動モータ３０ａ，３０ｂの回転駆動力がベルト３２ａ，３２ｂを介して砥石軸１６ａ，１６ｂに伝達され、これによって研削砥石１４ａ，１４ｂが回転駆動される。

【0023】

また、砥石軸１６ａ，１６ｂはそれぞれ、砥石送込装置３４ａ，３４ｂによって上下方向に移動可能である。砥石送込装置３４ａ，３４ｂはそれぞれ、駆動モータ３６ａ，３６ｂを含む。砥石軸１６ａ，１６ｂがそれぞれ砥石送込装置３４ａ，３４ｂによって上下方向に移動されることによって、研削砥石１４ａ，１４ｂがそれぞれ上下方向に移動され、ワークＷに対して送り込まれることができる。この実施形態では、研削砥石１４ａ，１４ｂが、ワークＷの被研削部であるブレーキディスクロータの両方の制動面に対して進退する。

【0024】

図３および図４を参照して、研削砥石１４ｂの非重なり部２０ｂに対向するようにドレス装置３８ａが配置され、研削砥石１４ａの非重なり部２０ａに対向するようにドレス装置３８ｂが配置される。この実施形態では、ドレス装置３８ａ，３８ｂは、ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂ（後述）が研削砥石１４ａ，１４ｂのそれぞれの中心Ｃ１，Ｃ２を通る直線上に位置するように設けられる。ドレス装置３８ａはドレッシング砥石５２ａが下方に位置するように設けられ、ドレス装置３８ｂはドレッシング砥石５２ｂが上方に位置するように設けられる。

【0025】

下側の研削砥石１４ｂ用のドレス装置３８ａは、円筒状の支持部４０ａを含む。支持部４０ａは、図示しないボルトによってコラム１２の凹部１２ａの上方に設けられる。支持部４０ａにはスリーブ４２ａが挿通される。スリーブ４２ａは、上下方向に移動可能に支持部４０ａによって支持され、図示しないベアリングを介してドレス軸４４ａを回転自在に支持する。ドレス軸４４ａの端部には、円板４６ａが複数のボルト４８ａによって取り付けられ、円板４６ａには、複数のボルト５０ａによってリング状のドレッシング砥石５２ａが取り付けられる。ドレッシング砥石５２ａは、研削砥石１４ｂの非重なり部２０ｂに位置する砥石セグメント２４ｂの研削面Ｓｂに対して面接触可能に設けられる。なお、ドレッシング砥石５２ａは、図示しない接着剤等によって円板４６ａに固定されてもよい。

【0026】

ドレス軸４４ａは、図示しない連結部材を介して駆動モータ５４ａに連結される。したがって、駆動モータ５４ａによってドレス軸４４ａが駆動され、これによってドレッシング砥石５２ａが回転駆動される。駆動モータ５４ａは、図示しないＣＮＣ装置によってドレッシング中も変速可能である。

【0027】

また、スリーブ４２ａには、送込ネジ５６ａが接続される。送込ネジ５６ａは、駆動モータ５８ａによって駆動される。スリーブ４２ａおよびドレス軸４４ａは、駆動モータ５８ａにて駆動される送込ネジ５６ａによって、上下方向に移動可能である。ドレス軸４４ａが送込ネジ５６ａにより上下方向に移動されることによって、ドレッシング砥石５２ａが上下方向に移動される。したがって、砥石セグメント２４ｂの研削面Ｓｂをドレッシングするために、送込ネジ５６ａによってドレッシング砥石５２ａが研削砥石１４ｂに対して進退可能となる。

【0028】

上側の研削砥石１４ａ用のドレス装置３８ｂは、下側の研削砥石１４ｂ用のドレス装置３８ａと基本的に同様に構成されるので、符号の「ａ」を「ｂ」に置き換えることで重複する説明は省略する。ドレス装置３８ｂは、ドレス装置３８ａとは逆さまに配置される。ドレス装置３８ｂの支持部４０ｂは、図示しないボルトによってコラム１２の凹部１２ａの下方に設けられる。また、ドレッシング砥石５２ｂは、研削砥石１４ａの非重なり部２０ａに位置する砥石セグメント２４ａの研削面Ｓａに対して面接触可能に設けられる。砥石セグメント２４ａの研削面Ｓａをドレッシングするために、送込ネジ５６ｂによってドレッシング砥石５２ｂが研削砥石１４ａに対して進退可能となる。

【0029】

ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂとしては、ＷＡ砥石やＧＣ砥石などが用いられる。ＷＡ砥石とは、砥粒にホワイトアランダムと呼ばれるアルミナ（酸化アルミニウム）の一種を、長石、可溶性粘土、耐火粘土（フリット）などの陶磁器の材料を主原料とするビトファイドボンドによって固め焼成した砥石をいう。ＧＣ砥石とは、緑色炭化ケイ素と呼ばれるものをビトリファイドボンドによって固め焼成した砥石をいう。

【0030】

ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂの研削砥石１４ｂ，１４ａに対する相対速度（ドレッシング砥石の移動速度－研削砥石の移動速度）ひいては押付力を独立して制御するように、駆動モータ５８ａ，５８ｂはＣＮＣ装置によって駆動される。したがって、研削砥石１４ｂ，１４ａの早送り、粗研削、仕上げ研削およびスパークアウトの順の研削移動時（研削砥石１４ｂは上昇、研削砥石１４ａは下降）であっても、研削砥石１４ｂ，１４ａによる切込み動作の停止中であっても、必要に応じて、研削砥石１４ｂ，１４ａを同時にまたは別々にドレッシングでき、さらに、ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂをそれぞれ研削砥石１４ｂ，１４ａに押し付ける速度を、別々に変速制御してドレッシングできる。研削砥石１４ｂ，１４ａの研削移動時には、ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂの研削砥石１４ｂ，１４ａに対する押付力が発生するように上記相対速度を制御しながら、ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂが研削砥石１４ｂ，１４ａの研削移動と略同じ移動動作を行うように、駆動モータ５８ａ，５８ｂがＣＮＣ装置によって制御されることが好ましい。

【0031】

たとえば、研削負荷が高くなり駆動モータ３０ａ，３０ｂの電流値が上昇し、切れ味が悪くドレッシング不足と判断されれば、押付力を強くするように上記相対速度が制御される。一方、研削負荷が低く切れ味が良くてドレッシングが十分だと判断されれば、押付力を低くするように上記相対速度が制御される。このように研削砥石１４ｂ，１４ａによる加工中の研削負荷に応じてドレッシング砥石５２ａ，５２ｂの相対速度を制御することによって、新しい砥粒切れ刃を良好に露出させることができる。

【0032】

また、研削砥石１４ｂ，１４ａの研削移動時においてドレッシング中であっても、ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂの回転速度が独立して変速可能に制御されるように、駆動モータ５４ａ，５４ｂがＣＮＣ装置によって駆動される。

【0033】

図１および図２に戻って、コラム１２に隣接して基台６０が設けられる。基台６０上には、矢印Ｘ方向に延びる一対のレール６２が平行に設けられる。スライドテーブル６４は、レール６２上を転動する複数のコロ６６を有し、レール６２に沿って矢印Ｘ方向に移動可能である。基台６０にはテーブル駆動モータ６８が固定される。テーブル駆動モータ６８には、移動ネジ７０の一端が連結される。移動ネジ７０の他端側はスライドテーブル６４に螺合される。スライドテーブル６４上には旋回テーブル７２が設けられる。テーブル駆動モータ６８の回転駆動力によって、移動ネジ７０が回転しスライドテーブル６４および旋回テーブル７２が矢印Ｘ方向に移動する。これにより、旋回テーブル７２と研削砥石１４ａ，１４ｂとの距離を調整でき、研削されるワークＷの研削位置Ｐ１を調整できる。

【0034】

旋回テーブル７２の略中央には上下方向に延びる回転軸７４が設けられ、回転軸７４の端部には駆動モータ７６が取り付けられる。したがって、旋回テーブル７２は、回転軸７４を介して駆動モータ７６に連結され、駆動モータ７６によって、研削位置Ｐ１と着脱位置Ｐ２との間を矢印Ｒ方向に１８０度旋回可能である。旋回テーブル７２上の中心を挟んだ両側にはそれぞれ、支持部材７８が設けられる。各支持部材７８内には、上下方向に延びる回転軸８０が挿通される。各回転軸８０は、図示しない軸受けを介して支持部材７８によって回転可能に支持される。各回転軸８０の一端部には回転軸駆動モータ８２が連結され、他端部にはワークＷを載せる基準台８４が設けられる。回転軸駆動モータ８２の回転駆動力によって、回転軸８０が回転され、基準台８４とともにワークＷの回転が可能になる。

【0035】

旋回テーブル７２の中央部には、上下方向に延びるように支持部材８６が設けられる。支持部材８６の上端には、水平方向に延びる支持部材８８が取り付けられる。支持部材８８は支持部材８６を介して旋回テーブル７２とともに旋回可能に設けられる。各基準台８４の同軸上の上方には、クランパ９０が配置される。各クランパ９０は、支持部材８８にて支持されたクランプシリンダ９２によって上下方向に移動可能に支持される。各クランプシリンダ９２は、図示しない油圧モータまたは電動モータによって駆動される。したがって、クランパ９０は、クランプシリンダ９２によって駆動され、ワークＷを基準台８４に密着するように押付けてクランプする。各クランプシリンダ９２は、旋回テーブル７２とともに旋回可能に、支持部材８８に設けられる。また、各クランパ９０は、図示しない軸受けによって、クランプシリンダ９２に回転可能に支持され、基準台８４にワークＷをクランプした後、ワークＷと一体となって回転する。

【0036】

クランプされたワークＷについて、図示しない支持部材にて支持された測定装置９４ａ，９４ｂによって、研削中の厚み寸法が測定され、その測定値が砥石送込装置３４ａ，３４ｂの駆動モータ３６ａ，３６ｂにフィードバックされ、ワークＷが所定の仕上がり厚みとなるように、研削砥石１４ａ，１４ｂが制御される。

【0037】

図４を参照して、砥石軸１６ａの軸方向から見て、基準台８４およびクランパ９０の回転中心Ｏは、一対の研削砥石１４ａ，１４ｂの輪郭の外方に位置し、さらに、研削砥石１４ａ，１４ｂのそれぞれの中心Ｃ１，Ｃ２を結んだ線分Ｌの垂直二等分線Ｖ上に位置する。図４では、研削されるワークＷがブレーキディスクロータの場合において、研削砥石１４ａ，１４ｂによって被研削部に形成される研削条痕が模式的に示されている。ブレーキディスクロータの品種に応じて被研削部の内径寸法Ｄが変わり、基準台８４の回転中心Ｏと研削砥石１４ａ，１４ｂとの距離を変更する場合、基準台８４の回転中心Ｏの位置は、垂直二等分線Ｖ上において研削砥石１４ａ，１４ｂに対して前後に移動するように調整される。

【0038】

この実施形態では、砥石回転ユニット２８ａ，２８ｂが一対の砥石回転部に相当する。砥石送込装置３４ａ，３４ｂが砥石送込部に相当する。基準台８４およびクランパ９０を含んでワーク保持部が構成される。回転軸８０および回転軸駆動モータ８２を含んでワーク動作部が構成される。

【0039】

このような両頭平面研削盤１０の動作の一例について説明する。

【0040】

まず、図示しないロボット等を用いて、着脱位置Ｐ２の基準台８４にローディングされたブレーキディスクロータからなるワークＷが、クランプシリンダ９２によって駆動されるクランパ９０にてクランプされる。そして、旋回テーブル７２が駆動モータ７６によって１８０度旋回されてワークＷが研削位置Ｐ１に搬送されると、ワークＷが研削砥石１４ａ，１４ｂ間を通るように、基準台８４およびクランパ９０とともにワークＷは回転軸駆動モータ８２によって回転される。それと同時に、駆動モータ３０ａ，３０ｂによって回転されている研削砥石１４ａ，１４ｂが、駆動モータ３６ａ，３６ｂによってワークＷに向かって研削移動を始める。

【0041】

ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂの研削砥石１４ｂ，１４ａに対する相対速度はそれぞれ、駆動モータ５８ａ，５８ｂによって独立して制御され、ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂがそれぞれ、研削砥石１４ｂ，１４ａの砥石面Ｓｂ，Ｓａに接触することによって、ドレッシングが行われる。これにより研削移動中にもドレッシングできる。ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂが、駆動モータ５８ａ，５８ｂによって各々独立して相対速度制御されることにより、研削砥石１４ｂ，１４ａの研削負荷上昇に追随した相対速度制御が可能である。

【0042】

研削砥石１４ａ，１４ｂの研削移動は、早送り、粗研削、仕上げ研削およびスパークアウトの順に行われ、研削砥石１４ａ，１４ｂによってワークＷを挟んでワークＷの両面が研削される。ワークＷが所定の仕上げ寸法に仕上ったことを測定装置９４ａ，９４ｂによって確認すると、研削砥石１４ａ，１４ｂはそれぞれ、元の加工開始位置まで上昇および下降して待機する。

【0043】

研削が終了し、研削砥石１４ａ，１４ｂがそれぞれ上昇および下降して待機位置に移動すると、旋回テーブル７２が駆動モータ７６によって１８０度旋回されて、ワークＷが着脱位置Ｐ２に搬送される。すると、クランパ９０が上昇して、研削されたワークＷが排出され、次のワークＷがローディングされる。

【0044】

両頭平面研削盤１０によれば、一対の研削砥石１４ａ，１４ｂ間にワークＷの両面の少なくとも研削すべき箇所が位置する状態で、一対の研削砥石１４ａ，１４ｂがワークＷに対して送り込まれ、回転される一対の研削砥石１４ａ，１４ｂによって、回転されるワークＷの両面が研削される。ここで、一対のドレス装置３８ａ，３８ｂがそれぞれ、オフセットして配置される一対の研削砥石１４ｂ，１４ａの研削面のうち相互に重ならない非重なり部２０ｂ，２０ａに対向するように配置される。したがって、一対の研削砥石１４ｂ，１４ａによってワークＷの両面を研削中か研削待機中かにかかわらず、ワーク研削作業とは独立して必要に応じてかつ任意のタイミングで、一対のドレス装置３８ａ，３８ｂによって一対の研削砥石１４ｂ，１４ａの研削面をドレッシングできる。これにより、ワークＷの研削作業を中断したり遮ったりすることなく一対の研削砥石１４ａ，１４ｂの研削面を良好にドレッシングできる。その結果、研削砥石１４ａ，１４ｂの切れ味を保ちワークＷの安定した加工を行いつつ生産効率を向上できる。また、研削砥石１４ａ，１４ｂとして、ＣＢＮ砥石やダイヤモンド砥石を用い易くなり、飛躍的に加工効率を向上できる。

【0045】

砥石軸１６ａの軸方向から見て、基準台８４およびクランパ９０の回転中心Ｏが、一対の研削砥石１４ａ，１４ｂの輪郭の外方に位置し、ワークＷを保持する基準台８４およびクランパ９０が一対の研削砥石１４ａ，１４ｂの輪郭の内方に入り込まないので、一対のドレス装置３８ａ，３８ｂの配置の自由度を向上できる。

【0046】

砥石軸１６ａの軸方向から見て、基準台８４およびクランパ９０の回転中心Ｏが、一対の研削砥石１４ａ，１４ｂのそれぞれの中心Ｃ１，Ｃ２を結んだ線分Ｌの垂直二等分線Ｖ上に位置する。したがって、一対の研削砥石１４ａ，１４ｂによってワークＷの両面に略同形状の研削条痕を形成でき、ワークＷの研削精度を向上できる。

【0047】

この発明は、ブレーキディスクロータの両面研削に好適に用いられ、難削材からなるブレーキディスクロータの両面研削に、特に効果的である。

【0048】

図５を参照して、両頭平面研削盤１０において、ドレス装置３８ｂに代えてドレス装置３８ｃが用いられてもよい。

【0049】

上側の研削砥石１４ａ用のドレス装置３８ｃは、下側の研削砥石１４ｂ用のドレス装置３８ａと同様に、コラム１２の凹部１２ａの上方に設けられる。ただし、ドレス装置３８ｃにおけるドレス軸４４ｃに対するドレッシング砥石５２ｃの取付方向は、ドレス装置３８ａにおけるドレス軸４４ａに対するドレッシング砥石５２ａの取付方向とは逆である。また、スリーブ４２ｃおよびドレス軸４４ｃは、スリーブ４２ａおよびドレス軸４４ａより長く形成される。ドレス装置３８ｃのその他の構成については、ドレス装置３８ａと同様に構成されるので、符号の「ａ」を「ｃ」に置き換えることで重複する説明は省略する。

【0050】

この実施形態によれば、コラム１２の凹部１２ａの下方に空いたスペースを有効利用できる。

【0051】

この発明は、図６および図７に示す砥石インフィード、キャリアオシレーション方式の立型の両頭平面研削盤１０ａにも適用できる。

【0052】

両頭平面研削盤１０ａは、一般的な砥石研削幅の広いドーナツ形状の一対の研削砥石９６ａ，９６ｂと、軸方向に対して直交する方向（この実施形態では、水平方向）に旋回および揺動可能なキャリアプレート９８とを含む。キャリアプレート９８は、ワーク保持部に相当する。なお、図６および図７には、両頭平面研削盤１０ａの要部を示す。一対の研削砥石９６ａ，９６ｂを回転させる一対の砥石回転部、および一対の研削砥石９６ａ，９６ｂの少なくともいずれか一方をワークＷ１に対して送り込む砥石送込部は、図1に示す両頭平面研削盤１０と同様に構成されてもよい。キャリアプレート９８に保持されたワークＷ１が一対の研削砥石９６ａ，９６ｂ間を通るようにキャリアプレート９８を揺動させるワーク動作部は、図示しない揺動軸および揺動軸駆動モータを含んで構成されてもよい。

【0053】

一対の研削砥石９６ａ，９６ｂはそれぞれ、対応する砥石軸１００ａ，１００ｂに同軸状に取り付けられる。砥石軸１００ａ，１００ｂは、軸方向から見てそれぞれの中心が軸方向に対して直交する方向（この実施形態では、水平方向）に相互にオフセットして配置される。したがって、研削砥石９６ａ，９６ｂも、軸方向から見てそれぞれの中心Ｃ３，Ｃ４が軸方向に対して直交する方向（この実施形態では、水平方向）に相互にオフセットして配置され、研削砥石９６ａ，９６ｂは、相互に部分的に対向するように配置される。これにより、研削砥石９６ａ，９６ｂが相互に重なる略楕円状の重なり部１０２と、研削砥石９６ａ，９６ｂが相互に重ならない非重なり部１０４ａ，１０４ｂとが現れる。非重なり部１０４ａ，１０４ｂは重なり部１０２を挟むように位置する。研削砥石９６ｂの非重なり部１０４ｂに対向するようにドレス装置３８ａが配置され、研削砥石９６ａの非重なり部１０４ａに対向するようにドレス装置３８ｂが配置される。

【0054】

キャリアプレート９８は、円筒状のワークＷ１を収容可能なワークポケット１０６を有する。砥石軸１００ａの軸方向から見て、キャリアプレート９８の揺動中心Ｏａは、一対の研削砥石９６ａ，９６ｂの輪郭の外方に位置し、さらに、一対の研削砥石９６ａ，９６ｂのそれぞれの中心Ｃ３，Ｃ４を結んだ線分Ｌａの垂直二等分線Ｖａ上に位置する。キャリアプレート９８が揺動することによって、ワークポケット１０６に収容されたワークＷ１は、ワーク取り替え時には研削位置Ｐ３と着脱位置Ｐ４との間を移動可能となり、また、ワーク研削時には研削位置Ｐ３において揺動可能となる。なお、研削砥石９６ｂの近傍にはガイドプレート１０８が設けられる。ガイドプレート１０８は、キャリアプレート９８によってワークＷ１が研削位置Ｐ３と着脱位置Ｐ４との間で搬送される際に、ワークＷ１が落下することを防止する。

【0055】

このような両頭平面研削盤１０ａでは、着脱位置Ｐ４でワークポケット１０６にワークＷ１が挿入され、ワークＷ１が矢印Ｒａ方向にガイドプレート１０８上を摺動して研削砥石９６ａ，９６ｂ間の研削位置Ｐ３まで移動するように、キャリアプレート９８が旋回される。そして、研削位置Ｐ３においてキャリアプレート９８が矢印Ｒａ方向に揺動されながら、研削砥石９６ａ，９６ｂが回転されかつ研削移動されて、研削砥石９６ａ，９６ｂによってワークＷ１の両面が同時に研削される。また、ワーク研削作業とは独立して、研削砥石９６ｂ，９６ａの非重なり部１０４ｂ，１０４ａがドレス装置３８ａ，３８ｂによってドレッシングされる。

【0056】

両頭平面研削盤１０ａによれば、一対の研削砥石９６ａ，９６ｂ間にワークＷ１の両面が位置する状態で、一対の研削砥石９６ａ，９６ｂがワークＷ１に対して送り込まれ、回転される一対の研削砥石９６ａ，９６ｂによって、揺動されるワークＷ１の両面が研削される。ここで、一対のドレス装置３８ａ，３８ｂがそれぞれ、オフセットして配置される一対の研削砥石９６ｂ，９６ａの研削面のうち相互に重ならない非重なり部１０４ｂ，１０４ａに対向するように配置される。したがって、両頭平面研削盤１０ａのような一般的な両頭平面研削盤においても、一対の研削砥石９６ａ，９６ｂによってワークＷ１の両面を研削中か研削待機中かにかかわらず、ワーク研削作業とは独立して必要に応じてかつ任意のタイミングで、一対のドレス装置３８ａ，３８ｂによって一対の研削砥石９６ｂ，９６ａの研削面をドレッシングできる。これにより、ワークＷ１の研削作業を中断したり遮ったりすることなく一対の研削砥石９６ａ，９６ｂの研削面を良好にドレッシングできる。その結果、研削砥石９６ａ，９６ｂの切れ味を保ちワークＷ１の安定した加工を行いつつ生産効率を向上できる。また、研削砥石９６ａ，９６ｂとして、ＣＢＮ砥石やダイヤモンド砥石を用い易くなり、飛躍的に加工効率を向上できる。

【0057】

砥石軸１００ａの軸方向から見て、キャリアプレート９８の揺動中心Ｏａが、一対の研削砥石９６ａ，９６ｂの輪郭の外方に位置し、ワークＷ１を保持するキャリアプレート９８が一対の研削砥石９６ａ，９６ｂの輪郭の内方にさほど入り込まないので、一対のドレス装置３８ａ，３８ｂの配置の自由度を向上できる。

【0058】

砥石軸１００ａの軸方向から見て、キャリアプレート９８の揺動中心Ｏａが、一対の研削砥石９６ａ，９６ｂのそれぞれの中心Ｃ３，Ｃ４を結んだ線分Ｌａの垂直二等分線Ｖａ上に位置する。したがって、一対の研削砥石９６ａ，９６ｂによってワークＷ１の両面に略同形状の研削条痕を形成でき、ワークＷ１の研削精度を向上できる。

【0059】

なお、図１および図２に示す実施形態では、ドレス装置３８ａ，３８ｂは、ドレッシング砥石５２ａ，５２ｂが研削砥石１４ａ，１４ｂのそれぞれの中心Ｃ１，Ｃ２を通る直線上に位置するように設けられたが、これに限定されない。ドレス装置３８ａ，３８ｂは、非重なり部２０ｂ，２０ａの研削面Ｓｂ，Ｓａをドレッシング可能な任意の位置に配置されることができる。

【0060】

図６および図７に示す両頭平面研削盤１０ａでは、キャリアプレート９８を水平方向に揺動させたが、これに限定されず、水平方向に回転させてもよい。

【0061】

この発明は、研削移動時に、一対の研削砥石のいずれか一方が移動することなく、一対の研削砥石の他方がワークに対して進退するように構成されてもよい。

【0062】

上述の実施形態では、この発明を立型の両頭平面研削盤に適用した場合について説明したが、この発明は横型の両頭平面研削盤にも適用できる。

【0063】

上述の実施形態では、ブレーキディスクロータや円筒状のワークを研削する場合について説明したが、これに限定されない。この発明に係る両頭平面研削盤は、種々の形状のワークを研削できる。

【符号の説明】

【0064】

１０，１０ａ 両頭平面研削盤
１４ａ，１４ｂ，９６ａ，９６ｂ 研削砥石
１６ａ，１６ｂ，１００ａ，１００ｂ 砥石軸
１８，１０２ 重なり部
２０ａ，２０ｂ，１０４ａ，１０４ｂ 非重なり部
２４ａ，２４ｂ 砥石セグメント
２８ａ，２８ｂ 砥石回転ユニット
３０ａ，３０ｂ，３６ａ，３６ｂ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，７６ 駆動モータ
３４ａ，３４ｂ 砥石送込装置
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ ドレス装置
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ ドレッシング砥石
７２ 旋回テーブル
７４，８０ 回転軸
７８，８６，８８ 支持部材
８２ 回転軸駆動モータ
８４ 基準台
９０ クランパ
９８ キャリアプレート
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 研削砥石の中心
Ｌ，Ｌａ 一対の研削砥石の中心を結んだ線分
Ｏ 基準台の回転中心
Ｏａ キャリアプレートの揺動中心
Ｐ１，Ｐ３ 研削位置
Ｐ２，Ｐ４ 着脱位置
Ｓａ，Ｓｂ 砥石セグメントの研削面
Ｖ，Ｖａ 一対の研削砥石の中心を結んだ線分の垂直二等分線
Ｗ，Ｗ１ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-23

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

相互にオフセットして配置される一対の砥石軸と、
それぞれ対応する前記砥石軸に同軸状に取り付けられかつ相互に部分的に対向する一対の研削砥石と、
前記一対の研削砥石を回転させる一対の砥石回転部と、
ワークを保持するワーク保持部と、
前記ワーク保持部に保持された前記ワークが前記一対の研削砥石間を通るように前記ワーク保持部を回転または揺動させるワーク動作部と、
前記一対の研削砥石によって前記ワークを挟んで前記ワークの両面を研削するために前記一対の研削砥石の少なくともいずれか一方を前記ワークに対して送り込む砥石送込部と、
前記一対の研削砥石をドレッシングするために前記一対の研削砥石のうち相互に重ならないそれぞれの非重なり部に対向するように配置される一対のドレス装置とを備え、
前記砥石軸の軸方向から見て、前記ワーク保持部の回転または揺動中心が、前記一対の研削砥石の輪郭の外方に位置する、両頭平面研削盤。

【請求項2】

前記砥石軸の軸方向から見て、前記ワーク保持部の回転または揺動中心が、前記一対の研削砥石のそれぞれの中心を結んだ線分の垂直二等分線上に位置する、請求項１に記載の両頭平面研削盤。

【請求項3】

相互にオフセットして配置される一対の砥石軸と、
それぞれ対応する前記砥石軸に同軸状に取り付けられかつ相互に部分的に対向する一対の研削砥石と、
前記一対の研削砥石を回転させる一対の砥石回転部と、
ワークを保持するワーク保持部と、
前記ワーク保持部に保持された前記ワークが着脱位置と前記一対の研削砥石間の研削位置との間を移動可能となるように、前記ワーク保持部を旋回させるワーク動作部と、
前記一対の研削砥石によって前記ワークを挟んで前記ワークの両面を研削するために前記一対の研削砥石の少なくともいずれか一方を前記ワークに対して送り込む砥石送込部と、
前記一対の研削砥石をドレッシングするために前記一対の研削砥石のうち相互に重ならないそれぞれの非重なり部に対向するように配置される一対のドレス装置とを備え、
前記砥石軸の軸方向から見て、前記ワーク保持部の旋回中心が、前記一対の研削砥石の輪郭の外方に位置する、両頭平面研削盤。

【請求項4】

前記ワークは、ブレーキディスクロータを含む、請求項１から３のいずれかに記載の両頭平面研削盤。