【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は、研削盤のテーブルの反転時における
慣性力を相殺して振動の発生をおさえ、高速での
研削を可能とした研削盤に関するものである。
〔従来の技術〕
例えば平面研削盤では、左右に高速で移動する
テーブルを短距離で加速・減速させると、テーブ
ルの反転時に非常に大きな慣性力が作用して、研
削盤全体に振動が発生する恐れがある。そのた
め、テーブル速度や単位時間当りの反転回数には
限度があり、高速での研削は困難であつた。
一般に、テーブルの加減速時の加速度は、
0.2G程度の小さな値しか取れないため、テーブ
ルの速度を上げるとオーバーラン量が増加し、あ
る値以上にテーブルの速度を上げると、逆に反転
回数は減少することになる。例えば、平面研削盤
では、停止時に反転ドグでストローク長さを設定
しておき、テーブル速度を上げていくが、第８図
に示す様に、ドグ設定点Ｐ，Ｑから減速させる
と、減速終了時までにS2だけオーバーランするこ
とになる。ドグ設定間距離S1は等速運動部分で、
S1＝vt1の式で表わされ、ｖは定常走行速度、t1
は所要時間である。S1は一定であるから、ｖを大
きくすればt1は小さくなる。しかしオーバーラン
量S2部分は加速度運動であり、ｖ＝αt2，S2＝１／２
αt2 2で表わされ、t2は加減速時間、αは加速度で
ある。通常ｖ＝20〜30ｍ／min，α＝0.2G＝0.2
×980cm／sec2＝196≒200cm／sec2程度である。
今わかりやすくするために、テーブルの定常走行
速度ｖが20ｍ／minと30ｍ／minの場合、ドグ設
定間距離S1＝５cmとして、テーブルの１ストロー
ク時間ｔ、オーバーラン量S2、反転ストローク長
Ｓ、１分間当りの反転回数Ｎを、次に示す式で計
算して表に示す。
S1＝vt1 ∴ t1＝S1／ｖ
ｖ＝αt2 ∴ t1＝ｖ／α
ｔ＝t1＋2t2
S2＝１／２αt2 2
Ｓ＝S1＋S2
Ｎ＝60／ｔ
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a grinding machine that cancels the inertial force when the table of the grinding machine is turned over, suppresses the generation of vibration, and enables high-speed grinding. [Conventional technology] For example, in a surface grinding machine, when a table that moves from side to side at high speed is accelerated and decelerated over a short distance, a very large inertial force acts when the table is reversed, causing vibrations throughout the grinding machine. There is a fear. Therefore, there are limits to the table speed and the number of reversals per unit time, making grinding at high speed difficult. Generally, the acceleration when the table accelerates or decelerates is
Since only a small value of about 0.2G can be obtained, increasing the table speed will increase the amount of overrun, and increasing the table speed beyond a certain value will conversely decrease the number of reversals. For example, when a surface grinder is stopped, the stroke length is set using the reversing dog and the table speed is increased. However, as shown in Figure 8, when the machine is decelerated from the dog setting points P and Q, the deceleration ends. By this time it will have overrun by S 2 . The distance between dog settings S 1 is the uniform motion part,
It is expressed by the formula S 1 = vt 1 , where v is the steady running speed and t 1
is the required time. Since S 1 is constant, increasing v will decrease t 1 . However, the overrun amount S 2 portion is an accelerated motion and is expressed as v=αt 2 , S 2 =1/2 αt 2 2 , where t 2 is acceleration/deceleration time and α is acceleration. Normally v=20~30m/min, α=0.2G=0.2
×980cm/sec 2 = 196≒200cm/sec 2 approximately.
To make it easier to understand, when the steady running speed v of the table is 20 m/min and 30 m/min, the distance between dog settings S 1 = 5 cm, the table stroke time t, the overrun amount S 2 , and the reversal stroke length S, the number of reversals per minute N are calculated using the following formula and shown in the table. S 1 =vt 1 ∴ t 1 =S 1 /v v=αt 2 ∴ t 1 =v/α t=t 1 +2t 2 S 2 =1/2αt 2 2 S=S 1 +S 2 N=60/t
〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]
このように、従来の研削盤においては、テーブ
ルの速度を上げてオーバーラン量を小さくし、単
位時間当りの反転回数を増やすには、テーブルの
加減速時の加速度を大きくすれば良いが、加速度
を大きくすると、それだけテーブルの慣性力が大
きくなつて、研削盤全体に振動が発生する恐れが
あるため、テーブルの速度は30ｍ／min、１分間
当りの反転回数は120回程度の、低速での研削し
かできなかつた。本発明は上記従来の欠点に鑑み
て提案されたもので、テーブルの反転時における
慣性力を相殺して振動の発生をおさえ、加工精度
を一段と向上させると共に、テーブルの速度が60
ｍ／min、１分間当りの反転回数が1000回程度の
高速での研削を可能とする研削盤を提供せんとす
るものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記問題点を解決するために、研削盤
のテーブルの裏側に、テーブルと平行に移動する
テーブルと同質量のカウンターウエイトを配置
し、テーブルとカウンターウエイトとを互いに逆
の方向に同期して移動させる連動機構を設けて研
削盤を構成したことを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明の研削盤は上記のように構成されている
ので、テーブルの反転時における慣性力は、テー
ブルと同期して逆の方向に移動する同質量のカウ
ンターウエイトによつて相殺されることになり、
テーブルの反転時における振動の発生もなく、テ
ーブルの加減速時の加速度を大きくすることがで
きる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具
体的に説明する。第１図は本発明の１実施例を示
す研削盤のテーブルの平面図で、第２図は第１図
におけるＡ−Ａ断面図、第３図は第１図における
Ｂ−B′断面図、第４図は第１図におけるＣ方向
より見た側面図である。
図中１はテーブルで、ストローク左端に移動し
ている状態を示す。２はテーブル１の裏側に配置
され、テーブル１と平行に移動するテーブルと同
質量のカウンターウエイトで、ストローク右端に
移動している状態を示す。３はフレームで、テー
ブル１、カウンターウエイト２と共に、プーリ
５，５′、駆動モータ６等を支えている。
ところで、テーブル１とフレーム３の間にはガ
イドレール７があり、ガイドレール７はボルト等
によつてフレーム３に固定されている。又、テー
ブル１は数個のボール８を介してガイドレール７
にコロガリ案内されており、第３図において矢印
で示すように、左右に移動できるようになつてい
る。又、カウンターウエイト２とフレーム３の間
にも、同様にガイドレール９があり、ガイドレー
ル９はボルト等によつてフレーム３に固定されて
いる。又、カウンターウエイト２は数個のボール
１０を介してガイドレール９に案内されており、
第３図において矢印で示すように左右に移動でき
るようになつている。
ところで、カウンターウエイト２が一方に移動
すると共に、テーブル１が他方に移動するよう
に、テーブル１とカウンターウエイト２は共にベ
ルト４に固定されており、１１はテーブル１とベ
ルト４を固定するクランプ板、１２はカウンター
ウエイト２とベルト４を固定するクランプ板であ
る。
ベルト４はプーリ５，５′間に張架されている
が、プーリ５は第２図に示すように軸受１３を介
して軸１４に回転可能に支承され、その軸１４は
張力調整板１９を介してフレーム３に固定されて
いる。又、プーリ５′も同様に、軸受１３を介し
て、フレーム３に固定された軸１４に回転可能に
支承されている。ところで、今第３図において、
カウンターウエイト２を左に移動させると、カウ
ンターウエイト２はプーリ５，５′間に張架され
たベルト４にクランプ板１２で固定されているた
め、ベルト４は右回転し、クランプ板１１によつ
てベルト４に固定されているテーブル１は、カウ
ンターウエイト２と逆の方向の右に移動する。す
なわち、同一のベルト４の異なる側に固定された
テーブル１とカウンターウエイト２は、同期して
同じ距離だけ移動するが、移動方向は互いに逆の
方向となる。ここで、テーブル１の質量とカウン
ターウエイト２の質量が同一で、質量＝ｍとする
と、カウンターウエイト２を加速度αで左に移動
させれば、テーブル１は加速度αで右に移動し、
テーブル１の慣性力mαとカウンターウエイト２
の慣性力mαは同量で方向が互いに反対であるた
め、両者の慣性力は加速時も減速時も互いに打消
し合うことになる。従つて、テーブル１の速度を
上げて、オーバーラン量を小さくするために、急
減速や急加速を行つて、加速度αを大きくして
も、慣性力mαが大きくなるが、テーブル１とカ
ウンターウエイト２は全く同期して逆の方向に移
動されるため、両者の慣性力は互いに打消されて
しまい、テーブル１の反転時の振動はなく、一部
の振動やヨジレはベルト４によつても一部吸収さ
れることになる。但し、テーブル１とカウンター
ウエイト２は同一線上ではなく、上下に重ねるよ
うに配置されているため、反転するたびに脚３
３，３３′に荷重変化が生じるが、この値はカウ
ンターウエイト２がなく、テーブル１のみの慣性
力mαが作用する場合と比較して極めて小さく、
テーブル１もカウンターウエイト２も、左右に長
く互いに接近して配置されているため、振動上ほ
とんど問題はない。
なお、テーブル１とカウンターウエイト２とを
互いに逆の方向に同期して移動させる連動機構と
して、本実施においてはベルト方式を採用した
が、この場合には、駆動モータ６を駆動してモー
タ軸に固定したプーリ３１に巻きかけたＶベルト
３２により、偏心軸１６により距離ａだけ偏心し
て支承されたフライホイール１５，１５′を回転
させれば良い。すると、距離ｂだけ偏心した位置
においてフライホイール１５′に固定した偏心ピ
ン２１に支承されたカムフオロアー２４は、カウ
ンターウエイト２の右端上面に設けた直角方向の
溝２５と係合しているため、フライホイール１
５，１５′が軸心２６を中心に回転すると、カム
フオロアー２４はフライホイール１５の軸心２６
を中心公転しながら、溝２５内を第１図に矢印で
示すように自転しながら移動する。従つて、カウ
ンターウエイト２は、カムフオロアー２４が係合
する溝２５内を移動するにつれて、第３図に矢印
で示すように左右に移動し、テーブル１はベルト
４を介してカウンターウエイト２と逆方向に移動
することになる。但し、図中１７は穴、１８はボ
ルト、２０はストローク調整用の六角頭、２２は
目盛板２３の回転を拘束する平行ピン、２７は偏
心軸１６の軸心、２８は切欠き、２９は穴、３０
はスキマを示し、各部の重量アンバランスをなく
すように配慮されているが、詳細な説明は省略す
る。
次に、第５図、第６図及び第７図は、テーブル
１とカウンターウエイト２とを互いに逆の方向に
同期して移動させる連動機構の、それぞれ他の実
施例を示す概念図である。第５図に示す実施例
は、テーブル１とカウンターウエイト２とをリン
ク機構Ｌで連動させ、その支点を上下に調整でき
るようにして、テーブル１上に重いワークを乗せ
てカウンターウエイト２の質量が不足する場合
に、その支点を中央からテーブル１側に移し、カ
ウンターウエイト２の移動量をテーブル１の移動
量よりも大きくして、慣性力が互いに打消される
ように配慮したものである。又、第６図及び第７
図に示す連動機構は、バルブを切換えることによ
つてシリンダー内に供給する圧油の給排をコント
ロールし、テーブル１とカウンターウエイト２が
互いに同期して逆の方向に移動し得るようにし
た、異なる油圧機構M1及びM2を示すものであ
る。
〔発明の効果〕
以上具体的に説明したように、本発明によれ
ば、テーブルの反転時における慣性力はカウンタ
ーウエイトの慣性力によつて打消されるため、テ
ーブルの反転時に研削盤全体に振動を生じること
はない。従つて、ワークの両端に反転ビレと称さ
れる研削不良箇所が生じることはなく、均一でき
れいな仕上面を得ることができる。又、反転スト
ローク長が短くても、加速度を大きくすることが
できるので、単位時間当りのテーブルの反転回数
を増やすことができ、一段と高速で研削すること
が可能となる。又、構造も比較的簡単であるた
め、設計も容易である。等大きな利点を有し、実
用上きわめて有効な研削盤を提供し得るものであ
る。
In this way, in conventional grinding machines, in order to increase the speed of the table, reduce the amount of overrun, and increase the number of reversals per unit time, it is sufficient to increase the acceleration when accelerating and decelerating the table. Increasing the inertia of the table increases accordingly, which may cause vibrations throughout the grinding machine. Therefore, the table speed is 30 m/min, and the number of rotations per minute is about 120, which is a low speed. All I could do was grind. The present invention was proposed in view of the above-mentioned conventional drawbacks, and it suppresses the occurrence of vibration by canceling out the inertial force when the table is reversed, further improving machining accuracy, and increasing the table speed to 60%.
It is an object of the present invention to provide a grinding machine capable of grinding at a high speed of about 1000 m/min and the number of reversals per minute. [Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention disposes a counterweight having the same mass as the table that moves parallel to the table on the back side of the table of the grinding machine, so that the table and the counter The grinding machine is characterized in that the grinding machine is provided with an interlocking mechanism that moves the weights in synchronization with the weights in opposite directions. [Operation] Since the grinding machine of the present invention is constructed as described above, the inertial force when the table is reversed is offset by the counterweight of the same mass that moves in the opposite direction in synchronization with the table. As a result,
No vibration occurs when the table is reversed, and the acceleration when accelerating and decelerating the table can be increased. [Example] The present invention will be specifically described below based on an example shown in the drawings. FIG. 1 is a plan view of a table of a grinding machine showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B' in FIG. FIG. 4 is a side view seen from direction C in FIG. 1. In the figure, reference numeral 1 indicates a table, which is shown moving to the left end of the stroke. 2 is a counterweight having the same mass as the table, which is placed on the back side of the table 1, moves parallel to the table 1, and is shown moving to the right end of the stroke. A frame 3 supports the table 1, counterweight 2, pulleys 5, 5', drive motor 6, etc. Incidentally, there is a guide rail 7 between the table 1 and the frame 3, and the guide rail 7 is fixed to the frame 3 with bolts or the like. Further, the table 1 is connected to the guide rail 7 via several balls 8.
It is guided in a rolling manner, and can be moved left and right as shown by the arrows in Figure 3. Similarly, there is a guide rail 9 between the counterweight 2 and the frame 3, and the guide rail 9 is fixed to the frame 3 with bolts or the like. Further, the counterweight 2 is guided by a guide rail 9 via several balls 10,
It is designed to be able to move left and right as shown by the arrows in FIG. By the way, the table 1 and the counterweight 2 are both fixed to the belt 4 so that the table 1 moves to the other side as the counterweight 2 moves to one side, and 11 is a clamp plate that fixes the table 1 and the belt 4. , 12 are clamp plates for fixing the counterweight 2 and the belt 4. The belt 4 is stretched between pulleys 5 and 5', and the pulley 5 is rotatably supported on a shaft 14 via a bearing 13, as shown in FIG. It is fixed to the frame 3 via. Similarly, the pulley 5' is rotatably supported by a shaft 14 fixed to the frame 3 via a bearing 13. By the way, in Figure 3,
When the counterweight 2 is moved to the left, the belt 4 rotates clockwise and is moved by the clamp plate 11 because the counterweight 2 is fixed to the belt 4 stretched between the pulleys 5 and 5' by the clamp plate 12. The table 1, which is fixed to the belt 4, moves to the right in the opposite direction to the counterweight 2. That is, the table 1 and the counterweight 2, which are fixed to different sides of the same belt 4, move synchronously by the same distance, but in opposite directions. Here, if the mass of table 1 and the mass of counterweight 2 are the same and mass = m, if counterweight 2 is moved to the left with acceleration α, table 1 will be moved to the right with acceleration α,
Inertia force mα of table 1 and counterweight 2
Since the inertial forces mα are the same and opposite in direction, both inertial forces cancel each other out both during acceleration and deceleration. Therefore, even if the acceleration α is increased by sudden deceleration or acceleration in order to increase the speed of table 1 and reduce the amount of overrun, the inertia force mα will increase, but the 2 are moved in opposite directions in complete synchronization, their inertial forces cancel each other out, and there is no vibration when the table 1 is reversed, and some vibrations and twists are evened out by the belt 4. Part of this will be absorbed. However, since the table 1 and the counterweight 2 are not on the same line but stacked one on top of the other, each time the table is turned over, the leg 3
3 and 33', but this value is extremely small compared to the case where there is no counterweight 2 and only the inertia force mα of table 1 acts.
Since both the table 1 and the counterweight 2 are arranged long and close to each other on the left and right, there is almost no problem with vibration. In this implementation, a belt system was adopted as an interlocking mechanism for moving the table 1 and counterweight 2 in opposite directions in synchronization with each other, but in this case, the drive motor 6 is driven to It is sufficient to rotate the flywheels 15 and 15', which are eccentrically supported by the distance a by the eccentric shaft 16, by a V-belt 32 wound around a fixed pulley 31. Then, the cam follower 24 supported by the eccentric pin 21 fixed to the flywheel 15' at a position eccentric by the distance b engages with the groove 25 in the right angle direction provided on the upper surface of the right end of the counterweight 2, so that the fly wheel 1
5 and 15' rotate around the axis 26, the cam follower 24 rotates around the axis 26 of the flywheel 15.
While revolving around the center, it moves within the groove 25 while rotating as shown by the arrow in FIG. Therefore, as the counterweight 2 moves within the groove 25 in which the cam follower 24 engages, it moves left and right as shown by the arrow in FIG. will be moved to. However, in the figure, 17 is a hole, 18 is a bolt, 20 is a hexagonal head for stroke adjustment, 22 is a parallel pin that restricts the rotation of the scale plate 23, 27 is the axis of the eccentric shaft 16, 28 is a notch, and 29 is a hole, 30
indicates a gap, and consideration has been given to eliminating weight imbalance of each part, but detailed explanation will be omitted. Next, FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are conceptual diagrams showing other embodiments of the interlocking mechanism for moving the table 1 and the counterweight 2 in mutually opposite directions in synchronization. In the embodiment shown in FIG. 5, the table 1 and the counterweight 2 are linked together by a link mechanism L, and the fulcrum can be adjusted up and down, so that when a heavy work is placed on the table 1, the mass of the counterweight 2 can be adjusted. In case of shortage, the fulcrum is moved from the center to the table 1 side, and the amount of movement of the counterweight 2 is made larger than the amount of movement of the table 1, so that the inertial forces cancel each other out. Also, Figures 6 and 7
The interlocking mechanism shown in the figure controls the supply and discharge of pressure oil into the cylinder by switching valves, so that the table 1 and counterweight 2 can move in opposite directions in synchronization with each other. 1 shows different hydraulic mechanisms M 1 and M 2 . [Effects of the Invention] As specifically explained above, according to the present invention, the inertia force when the table is reversed is canceled by the inertia force of the counterweight, so when the table is reversed, the entire grinding machine is vibrated. will not occur. Therefore, there is no occurrence of grinding defects called inversion fins on both ends of the workpiece, and a uniform and clean finished surface can be obtained. Furthermore, even if the reversal stroke length is short, the acceleration can be increased, so the number of times the table is reversed per unit time can be increased, making it possible to perform grinding at a higher speed. Furthermore, since the structure is relatively simple, the design is also easy. It has such great advantages that it can provide a grinding machine that is extremely effective in practice.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明の１実施例を示す研削盤のテー
ブルの平面図で、第２図は第１図におけるＡ−Ａ
断面図、第３図は第１図におけるＢ−B′断面図、
第４図は第１図におけるＣ方向より見た側面図、
第５図、第６図及び第７図は、連動機構のそれぞ
れ他の実施例を示す概念図、第８図は平面研削盤
におけるドグ設定とオーバーラン量との関係を示
す説明図である。
１……テーブル、２……カウンターウエイト、
３……フレーム、４……ベルト、５，５′……プ
ーリ、６……駆動モータ、７，９……ガイドレー
ル、８，１０……ボール、１１，１２……クラン
プ板、１３……軸受、１４……軸、１５，１５′
……フライホイール、１６……偏心軸、１７……
穴、１８……ボルト、１９……張力調整板、２０
……六角頭、２１……偏心ピン、２２……平行ピ
ン、２３……目盛板、２４……カムフオロアー、
２５……溝、２６……フライホイールの軸心、２
７……偏心軸の軸心、２８……切欠き、２９……
穴、３０……スキマ、３１……プーリ、３２……
Ｖベルト、３３，３３′……脚、Ｌ……リンク機
構、M1，M2……油圧機構。
FIG. 1 is a plan view of a table of a grinding machine showing one embodiment of the present invention, and FIG.
Cross-sectional view, Figure 3 is a BB' cross-sectional view in Figure 1,
Figure 4 is a side view seen from direction C in Figure 1;
FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are conceptual diagrams showing other embodiments of the interlocking mechanism, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between dog setting and overrun amount in a surface grinder. 1...Table, 2...Counterweight,
3... Frame, 4... Belt, 5, 5'... Pulley, 6... Drive motor, 7, 9... Guide rail, 8, 10... Ball, 11, 12... Clamp plate, 13... Bearing, 14... Shaft, 15, 15'
...Flywheel, 16...Eccentric shaft, 17...
Hole, 18... Bolt, 19... Tension adjustment plate, 20
...hexagonal head, 21 ... eccentric pin, 22 ... parallel pin, 23 ... scale plate, 24 ... cam follower,
25... Groove, 26... Axis center of flywheel, 2
7... Axis center of eccentric shaft, 28... Notch, 29...
Hole, 30... Clearance, 31... Pulley, 32...
V-belt, 33, 33'...Leg, L...Link mechanism, M1 , M2 ...Hydraulic mechanism.