JPH0537403U - 円筒研削盤用回転センタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円筒研削盤の主軸センタあるいは心押し軸セ
ンタとして、研削加工中に尖端部の磨耗を生じにくく、
高い心出し精度を維持でき、特に重量の大きいワークを
加工対象とする場合にも優れた耐久性を示す回転センタ
を提供する。 【構成】 軸部４の前端に尖端を有する頭部５を連設し
たセンタ本体２と、その軸部４を周方向回転自在に嵌挿
する中心孔８を有する保持筒３とからなり、該中心孔８
の前部側に前方へ拡径するテーパ孔部８ａが形成され、
軸部４の根元側にテーパ孔部８ａに適嵌するテーパ周面
部４ａが形成され、このテーパ孔部８ａとテーパ外周部
４ａとの界面間隙１２に潤滑油が封入されてなる円筒研
削盤用回転センタ１。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、丸軸形や円筒形等の回転体外形を有するワーク外周を研削加工する 円筒研削盤の主軸センタ及び心押し軸センタとして好適に利用される回転センタ に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種研削盤によるワークの研削加工は、主軸センタと心押し軸センタの各尖 端をワーク両端のセンタ穴に嵌合することにより、ワークを周方向回転自在に保 持し、主軸側の回転駆動板により該ワークを回転させ、その外周面に回転する砥 石を通常は軸方向に送りながら接触させることによって行われる。

【０００３】 しかして、従来のこの種研削盤では、一般的に研削加工時のワークの回転は最 高で２００ｒｐｍ程度と低速であるため、軸心を不動にして研削精度を高める観 点から、上記両センタは共に主軸台と心押し台にそれぞれ固定されて回転しない 構造が普通に採用されており、研削中に両センタの尖端とワークのセンタ穴とが 相対摺動することから、その摩擦を軽減するために嵌合部に潤滑油を塗布あるい は供給するようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来の円筒研削盤では、研削加工中に両センタとワークと が相対摺動する以上、加工を繰り返すうちに両センタの磨耗の進行が避けられず 、しかも該磨耗はワーク重量による負荷が常に下向きにかかるために不均等にな り、これにより次第に心出し精度ひいては研削精度が低下し、特に１０ｋｇ以上 といった重量の大きいワークを加工対象とする場合に上記磨耗が激しく、早期に 両センタの新品との交換を余儀なくされ加工コストの増大につながるという問題 があった。

【０００５】 なお、ワークの高速回転が必要な旋盤等では、主軸センタあるいは心押し台セ ンタとして、摩擦発熱を避けるためにベアリングを介して回転自在とした回転セ ンタも用いられている。しかるに、このような旋盤等の回転センタ構造では、ベ アリングをセンタ外周とその取付孔内周との間に介装するため回転精度に限界が あり、製作精度を如何に高めても２〜３μｍ程度の心振れが避けられず、仕上げ 研削において高い真円度が要求される円筒研削盤には不適であった。また、特殊 な例として、円筒研削盤の主軸センタを主軸と共に一体回転させる構造も知られ るが、この場合には主軸の心振れがそのままワークに伝わるため、やはり高い研 削精度を要する加工には不向きである。

【０００６】 本考案は、上述の情況に鑑み、円筒研削盤の主軸センタあるいは心押し軸セン タとして、研削加工中にワークを支持する尖端部の磨耗を生じにくく、しかも高 い心出し精度を永続して維持でき、特に重量の大きいワークを加工対象とする場 合にも優れた耐久性を示す回転センタを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案の構成を実施例に対応する図面の参照番号を 附して説明すると、本考案の請求項１に係る円筒研削盤用回転センタ１は、軸部 ４の前端にワーク２１端面のセンタ穴２１ａへ嵌合させる尖端を有する頭部５を 連設したセンタ本体２と、該センタ本体２の軸部４を周方向回転自在に嵌挿する 中心孔８を有する保持筒３とからなり、該中心孔８の前部側に前方へ拡径するテ ーパ孔部８ａが形成される一方、前記軸部４の根元側に前記テーパ孔部８ａに適 嵌するテーパ周面部４ａが形成され、このテーパ孔部８ａとテーパ外周部４ａと の界面間隙１２に潤滑油１３が封入されてなる構成を採用したものである。

【０００８】 また、本考案の請求項２は、前記回転センタ１において、保持筒３の中心孔８ がテーパ孔部８ａに連続するストレート孔部８ｂを有する一方、センタ本体２の 軸部４がテーパ周面部４ａから後方へ連続して前記ストレート孔部８ｂに適嵌す るストレート部４ｂを有し、該センタ本体２のテーパ周面部４ａからストレート 部４ｂにわたる軸部４外周と保持筒３の中心孔８内周との界面間隙１２に潤滑油 １３が封入されてなる構成を採用したものである。

【０００９】

【作用】

請求項１の回転センタ１では、センタ本体２が保持筒３に回転自在に保持され ていることから、従来の固定センタと同様に円筒研削盤の非回転主軸あるいは心 押し軸に保持筒３部分で装着固定し、センタ本体２の尖端をワーク２１のセンタ 孔２１ａに嵌合して該ワーク２１を主軸２３と心押し軸２４間で同軸線上に支持 し、該ワーク２１の周面を研削加工する際、保持筒３は回転しないが、センタ本 体２はワーク２１と一体に回転し得る。従って、研削中にセンタ本体２の尖端と ワーク２１のセンタ孔２１ａとの接触部は相対摺動せず、該摺動に起因する上記 尖端の磨耗が回避される。また、センタ本体２と保持筒３との摺接部分では、そ の界面間隙１２に封入された潤滑油１３により摩擦が著しく軽減され、且つワー ク重量の負荷が面積の大きい摺接部に分散されるから、センタ本体２の回転が円 滑になされて磨耗を生じにくい。

【００１０】 しかして、センタ本体２と保持筒３とは軸方向前方へ向かって拡径するテーパ 面４ａ，８ａで嵌合することから、研削時に付与されるワーク２１への弾圧力が 両者２，３の嵌合を深める方向に作用し、もって加工中に相互の軸心が常に一致 する状態に維持されると共に、両者２，３は高度の精密仕上げが可能な金属面同 士で接触するため、両者の心出し精度を極めて高く設定できる上、前記界面間隙 １２を極めて微小として潤滑油１３の封入量を非常に少なくしても安定した油膜 を形成させることが可能となる。

【００１１】 請求項２の構成によれば、センタ本体２と保持筒３との軸方向の摺接長さを長 く設定でき、もってセンタ本体２の回転における振れをより少なくし得ると共に 、摺接部にかかる単位面積当たりのワーク重量の負荷がより小さくなり、センタ 本体２の回転円滑性がより向上する。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の一実施例に係る回転センタ１を示しており、この回転センタ１ は、センタ本体２とこれに外嵌する保持筒３とで主要部が構成され、前部が尖端 をワーク端面のセンタ穴へ嵌合させる三角錘状のヘッド部１ａをなし、後部が円 筒研削盤の非回転主軸又は心押し軸に挿嵌固定するテーパシャンク部１ｂとなっ ている。

【００１３】 上記センタ本体２は、軸部４の前端に、これより最大径の大きい三角錘状で前 記ヘッド部１ａの前半部を構成する頭部５が連設され、軸部４の根元部と頭部５ の最大径部との間に環状段部５ａを有している。その軸部４は、前部側つまり根 元側より順次、後方へ縮径するテーパ周面部４ａ、ストレート部４ｂ、細径部４ ｃの３部分よりなり、ストレート部４ｂの後部寄りにＯリング６ａが嵌着され、 また細径部４ｃの後部寄り周面に雄ねじ７が刻設されている。

【００１４】 一方、保持筒３は、前記テーパシャンク部１ｂの外側を構成するテーパ筒部３ ａの前端に、センタ本体２の頭部５の最大径と同外径で前記ヘッド部１ａの後半 部を構成する大外径部３ｂが形成され、その全長にわたる中心孔８を有し、また 前端面が２段に凹陥している。その中心孔８は、前部側より順次、前記テーパ周 面部４ａと同傾斜で前方へ拡径するテーパ孔部８ａ、前記ストレート部４ｂと略 同径のストレート孔部８ｂ、前記細径軸部４ｃより若干径大の細径孔部８ｃ、そ れより更に径大の後端孔部８ｄの４部分よりなり、テーパ孔部８ａ及びストレー ト孔部８ｂがセンタ本体２の軸部４に数μｍ以下の微小な界面間隙をもって適嵌 するように精密に寸法設定されている。

【００１５】 しかして、回転センタ１の組立に当たり、センタ本体２の軸部４を保持筒３の 中心孔８に前方側から挿嵌するが、この挿嵌の際、センタ本体２の環状段部５ａ と保持筒３の２段に凹陥した前端面との間に構成される環状空間９ａ，９ｂのう ち、外側の環状空間９ａにシールリング１０を、内側の環状空間９ｂにニードル ローラー型スラストベアリング１１をそれぞれ装填すると共に、シールリング１ ０からＯリング６ａにわたる前記軸部４と中心孔８との界面間隙１２に図２の如 く潤滑油１３を封入する。次に、中心孔８に挿嵌された軸部４に、後端側よりボ ール型スラストベアリング１５を介して押さえリング１６を嵌装し、雄ねじ７に ナット１６を螺合して緊締し、更にＯリング６ｂを嵌着した栓体１７を中心孔８ の後端側に嵌装することにより、回転センタ１を完成する。なお、１８は、界面 間隙１２のテーパ部とストレート部との境界部分に形成された環状の油溜め部で ある。

【００１６】 上記構成の回転センタ１では、センタ本体２は、押さえリング１５及びナット １６により保持筒３に抜出不能に保持され、この状態で保持筒３に対して界面間 隙１２に封入された潤滑油１３と両スラストベアリング１１，１４を介して円滑 に相対回転可能である。なお、センタ本体２と保持筒３の前部側スラスト部に高 負荷に適するニードル型スラストベアリング１１を用いているのは、円筒研削盤 での研削加工時にワークを弾圧状態にクランプするため、この弾圧力によりセン タ本体２を保持筒３側へ押し込む方向の負荷を受けることによる。

【００１７】 図３は、上記構成の回転センタ１を円筒研削盤の主軸台１９及び心押し台２０ の両センタに用い、丸軸状のワーク２１の周面を回転砥石２２により研削加工す る状態を示す。しかして、回転センタ１は、従来の固定センタと同様に、非回転 の主軸２３及び心押し軸２４に対し、それぞれの取付孔２３ａ，２４ａにシャン ク部１ｂを挿嵌固定することにより取り付けられ、ヘッド部１ａの尖端をワーク ２１の端面のセンタ穴２１ａに嵌合することにより、該ワーク２１を両端軸心に おいて主軸２３と心押し軸２４間で同軸線上に支持する。

【００１８】 主軸台１９には主軸２３の前端部に回転駆動板２５が軸受２６を介して回転自 在に嵌装され、主軸２３に外嵌するドライブ軸２７により回転するようになされ ており、その前面外周部にドライブピン２８が突設されている。そして、ワーク ２１の主軸側にはリング状のケレ２９が嵌装され、これに付属する２本のボルト ２９ａと押圧レバー（図示略）により３方向から該ワーク２１を一体に把持し、 且つ取付杆２９ｂによりドライブピン２８に連結されている。なお、心押し軸２ ４は図示しないバネ部材により常時前方へ弾圧付勢されている。

【００１９】 しかして、ドライブ軸２７により回転駆動板２５を回転駆動させると、ワーク ２１もケレ２９を介して一体に回転するから、そのワーク２１の周面に回転砥石 ２２を当接させることにより所要の研削加工を施すことができる。

【００２０】 この研削加工中において、各回転センタ１の保持筒３は回転しないが、センタ 本体２はワーク２１と一体に回転するため、ヘッド部１ａの尖端とワーク２１の センタ孔２１ａとの接触部は相対摺動せず、該相対摺動に起因する接触部の磨耗 を生じない。また、センタ本体２と保持筒３とは既述の如く軸方向前方へ向かっ て拡径するテーパ面で嵌合しているので、心押し軸２４のばね力による前方への 弾圧付勢により、センタ本体２は保持筒３との嵌合を深める方向に常時押圧され ると共に、両者２，３は高度に精密仕上げされた金属面同士で長い軸線距離にわ たり面摺接するため、加工中に相互の軸心が常に正確に一致してしかも心振れの ない状態に維持される上、両者２，３の摺接部は強い潤滑油膜により摩擦抵抗が 小さく、且つ単位面積当たりのワーク重量による負荷が小さいことから磨耗を生 じにくい。したがって、ワーク２１の心出し精度が極めて高くなると共に、回転 センタ１が長寿命となり、加工対象のワーク２１が例えば１０ｋｇ以上といった 大重量でも、長期にわたって繰り返し高精度の研削加工を行える。

【００２１】

【考案の効果】

以上に述べたように、本考案の請求項１の回転センタによれば、円筒研削盤で の研削加工中にワークを支持する尖端部の磨耗を生じにくく、しかも高い心出し 精度を永続して維持でき、特に重量の大きいワークを加工対象とする場合にも長 期にわたって繰り返し高精度の研削加工を行え、また既存の円筒研削盤の固定セ ンタにそのまま代替して使用できるという利点がある。

【００２２】 請求項２の回転センタによれば、センタ本体と保持筒との軸方向の摺接長さを 長く設定できるから、センタ本体の回転における振れをより少なくし得ると共に 、摺接部にかかる単位面積当たりのワーク重量の負荷をより軽減でき、センタ本 体２の回転円滑性ならびにセンタ全体としての耐久性がより向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る回転センタの半断面側
面図である。

【図２】図１の仮想線円Ａ内の拡大図である。

【図３】同回転センタを用いた円筒研削盤による研削加
工状態を示す要部の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 回転センタ ２ センタ本体 ３ 保持筒 ４ 軸部 ４ａ テーパ周面部 ４ｂ ストレート部 ５ 頭部 ８ 中心孔 ８ａ テーパ孔部 ８ｂ ストレート孔部 １２ 界面間隙 １３ 潤滑油 ２１ ワーク ２１ａ センタ孔

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸部の前端にワーク端面のセンタ穴へ嵌
   合させる尖端を有する頭部を連設したセンタ本体と、該
   センタ本体の軸部を周方向回転自在に挿嵌する中心孔を
   有する保持筒とからなり、該中心孔の前部側に前方へ拡
   径するテーパ孔部が形成される一方、前記軸部の根元側
   に前記テーパ孔部に適嵌するテーパ周面部が形成され、
   このテーパ孔部とテーパ周面部との界面間隙に潤滑油が
   封入されてなる円筒研削盤用回転センタ。
2. 【請求項２】 保持筒の中心孔がテーパ孔部に連続する
   ストレート孔部を有する一方、センタ本体の軸部がテー
   パ周面部から後方へ連続して前記ストレート孔部に適嵌
   するストレート部を有し、該センタ本体のテーパ周面部
   からストレート部にわたる軸部外周と保持筒の中心孔内
   周との界面間隙に潤滑油が封入されてなる請求項１記載
   の円筒研削盤用回転センタ。