本發(fā)明涉及具有磨體的研磨工具及具有保持該研磨工具的工具支架的研磨工具單元。
背景技術(shù):
在對金屬等的成形件、沖壓成形件、機械加工件實施飛邊去除加工或研磨加工時,可采用將線狀磨體的基端側(cè)通過磨體支架捆綁而形成刷狀的研磨工具。在專利文獻1中記載了一種研磨工具單元(研磨機用刷),其通過工具支架保持研磨工具,所述工具支架具有作為安裝部的柄部以安裝到加工機械。工具支架具有與柄部同軸的套筒,研磨工具以磨體支架插入套筒內(nèi)且線狀磨體的自由端從套筒的前端開口突出的狀態(tài)保持于工具支架。磨體支架能在套筒內(nèi)沿軸線方向移動,通過使磨體支架沿軸線方向移動來對線狀磨體的從套筒突出的磨體突出量進行調(diào)整。
在此,磨體支架利用固定螺釘固定于套筒的軸線方向上的期望位置處。即,在套筒的周壁上的軸線方向規(guī)定范圍內(nèi)形成有開口部,且在磨體支架上沿與軸線方向正交的方向貫通形成有螺紋孔。固定螺釘以其前端部抵接于周壁部的內(nèi)周面的方式從開口部側(cè)緊固,從而將磨體支架按壓固定于周壁部的內(nèi)周面。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2009-50967號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
磨體在加工動作中發(fā)生磨損。因此,磨體突出量有必要配合磨損的程度進行調(diào)整。在此,在專利文獻1所記載的研磨工具單元中,為了調(diào)整磨體突出量,不得不松開固定螺釘后使磨體支架沿軸線方向移動,之后再將固定螺釘緊固而將磨體支架固定于套筒,該調(diào)整作業(yè)耗費工時。
鑒于上述問題,本發(fā)明的課題在于提供一種工具支架,其能容易地對從套筒突出的磨體突出量進行調(diào)整。此外,在于提供一種具有這樣的工具支架以及研磨工具的研磨工具單元。此外,在于提供一種適合保持于這樣的工具支架的研磨工具。此外,在于提供一種能容易地調(diào)整從套筒突出的磨體突出量的磨體突出量調(diào)整方法。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
為解決上述課題,本發(fā)明的工具支架的特征在于具有:柄部;套筒,所述套筒在所述柄部的軸線方向上位于所述柄部的前方;軸,所述軸在所述柄部的前方與所述柄部同軸地延伸;螺栓部分,所述螺栓部分在所述套筒的內(nèi)側(cè)且設(shè)于所述軸;螺母,所述螺母螺合于所述螺栓部分;以及螺母移動機構(gòu),所述螺母移動機構(gòu)使所述螺母沿所述螺栓部分在所述軸線方向上移動,所述工具支架將具有磨體的研磨工具保持成所述磨體的至少一部分從所述套筒的前端開口突出的狀態(tài),且使所述研磨工具能與所述螺母一起移動。
根據(jù)本發(fā)明,能通過沿螺栓部移動螺母來調(diào)整研磨工具的磨體的從套筒突出的磨體突出量。因此,進行磨體突出量的調(diào)整作業(yè)時相比于松開或緊固固定螺釘?shù)那闆r,調(diào)整作業(yè)變得容易。此外,螺母的軸線方向的移動量因軸與螺母的相對旋轉(zhuǎn)的角度而被準確地限定。因此,能高精度地調(diào)整研磨工具的磨體突出量。
在本發(fā)明中,能采用以下結(jié)構(gòu):所述軸能相對于所述柄部以及所述套筒圍繞所述軸線相對旋轉(zhuǎn),所述柄部與所述套筒被連接成不能相對旋轉(zhuǎn),所述螺母移動機構(gòu)具有對所述螺母相對于所述套筒的相對旋轉(zhuǎn)進行限制的螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)。若是這樣,則可通過相對于柄部使軸相對旋轉(zhuǎn)來使軸與螺母相對旋轉(zhuǎn)。因此,通過在將柄部固定于機床等的狀態(tài)下使軸旋轉(zhuǎn),能沿軸線方向移動螺母來對磨體突出量進行調(diào)整。
在這種情況下,能采用以下結(jié)構(gòu):所述軸能在第一位置與從所述第一位置朝所述軸線方向的后方分離的第二位置之間移動,所述螺母移動機構(gòu)具有:施力構(gòu)件,在所述軸從所述第一位置朝所述第二位置移動時,所述施力構(gòu)件產(chǎn)生作用力以朝面向所述第一位置的方向?qū)λ鲚S施力;以及運動轉(zhuǎn)換機構(gòu),所述運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)將所述軸從所述第一位置經(jīng)由所述第二位置返回所述第一位置的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)換為所述軸的圍繞所述軸線朝一個方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度的旋轉(zhuǎn)運動。若是這樣,則能通過進行將軸朝后方壓入的壓入動作來使軸旋轉(zhuǎn),從而對磨體突出量進行調(diào)整。此外,若是這樣,則當在加工動作中從加工對象的工件側(cè)使研磨工具壓入套筒內(nèi)的力起作用時,能使研磨工具沿軸線方向后退,從而抑制研磨工具的破損或磨體的磨損。
此外,在這種情況下,能采用以下結(jié)構(gòu):所述柄部具有貫通所述柄部的冷卻液導(dǎo)入孔,所述螺母移動機構(gòu)具有:移動構(gòu)件,所述移動構(gòu)件以能在第一位置與從該第一位置朝所述軸線方向的后方分離的第二位置之間移動的狀態(tài)不能相對旋轉(zhuǎn)地支承于所述軸;施力構(gòu)件,所述施力構(gòu)件將所述移動構(gòu)件朝所述第二位置施力;以及運動轉(zhuǎn)換機構(gòu),所述運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)將所述移動構(gòu)件從所述第二位置經(jīng)由所述第一位置返回所述第二位置的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)換為所述移動構(gòu)件的圍繞所述軸線朝一個方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度的旋轉(zhuǎn)運動,在向所述冷卻液導(dǎo)入孔供給冷卻液時,在所述冷卻液的流體壓力的作用下,所述移動構(gòu)件抵抗所述施力構(gòu)件的作用力而從所述第二位置朝所述第一位置移動。若是這樣,則能通過從機床朝柄部供給冷卻液來使軸旋轉(zhuǎn),從而對磨體突出量進行調(diào)整。
此外,在這種情況下,能采用以下結(jié)構(gòu):所述螺母移動機構(gòu)具有用于使所述軸相對于所述柄部相對旋轉(zhuǎn)的操作機構(gòu)。若是這樣,則能通過操作構(gòu)件的操作使軸旋轉(zhuǎn),從而對磨體突出量進行調(diào)整。
在本發(fā)明中,能采用以下結(jié)構(gòu):所述柄部與所述軸一體形成,所述套筒能相對于所述柄部以及所述軸圍繞所述軸線相對旋轉(zhuǎn),所述螺母移動機構(gòu)具有對所述螺母相對于所述套筒的相對旋轉(zhuǎn)進行限制的螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)。若是這樣,則可通過相對于柄部使套筒相對旋轉(zhuǎn)來使軸與螺母相對旋轉(zhuǎn)。因此,通過在將柄部固定于機床等的狀態(tài)下使套筒旋轉(zhuǎn),可沿軸線方向移動螺母,從而對磨體突出量進行調(diào)整。
在這種情況下,優(yōu)選所述螺母移動機構(gòu)具有用于使所述套筒相對于所述柄部相對旋轉(zhuǎn)的操作構(gòu)件。若是這樣,則能通過對操作構(gòu)件進行操作來使套筒旋轉(zhuǎn),從而對磨體突出量進行調(diào)整。
在本發(fā)明中,為了使磨體工具能與螺母一體地移動,能使所述螺母具有使所述研磨工具能裝拆地連接的連接部。
在本發(fā)明中,為了使研磨工具能與螺母一體地移動,能使所述螺母與所述研磨工具一體設(shè)置。
接著,本發(fā)明的研磨工具單元的特征在于具有上述工具支架和研磨工具,所述研磨工具具有磨體,且保持于所述工具支架。
根據(jù)本發(fā)明的研磨工具單元,能容易地對研磨工具的磨體從工具支架的套筒突出的磨體突出量進行調(diào)整。
此外,本發(fā)明的研磨工具的特征在于具有磨體和保持所述磨體的環(huán)狀的磨體支架,在所述磨體支架的環(huán)狀內(nèi)周面形成有陰螺紋。
根據(jù)本發(fā)明,當使研磨工具保持于工具支架時,能使磨體支架作為工具支架的螺母起作用。
接著,本發(fā)明的磨體突出量調(diào)整方法的特征在于,使工具支架具有:柄部;套筒,所述套筒在所述柄部的軸線方向上位于所述柄部的前方;軸,所述軸在所述柄部的前方與所述柄部同軸地延伸;螺栓部分,所述螺栓部分在所述套筒的內(nèi)側(cè)設(shè)于所述軸;以及螺母,所述螺母螺合于所述螺栓部分,使具有磨體的研磨工具以能與所述螺母一體移動的狀態(tài)保持于所述工具支架,使所述螺母沿所述螺栓部分在所述軸線方向上移動,從而對所述磨體的從所述套筒突出的磨體突出量進行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明,通過沿螺栓部移動螺母來調(diào)整研磨工具的磨體的從套筒突出的磨體突出量。因此,進行磨體突出量的調(diào)整作業(yè)時相比于松開或緊固固定螺釘?shù)那闆r,調(diào)整作業(yè)變得容易。此外,螺母的軸線方向的移動量因軸與螺母的相對旋轉(zhuǎn)的角度而被準確地限定。因此,能高精度地調(diào)整研磨工具的磨體突出量。
附圖說明
圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例1的研磨工具單元的立體圖。
圖2是圖1的研磨工具單元的分解立體圖。
圖3是圖1的研磨工具單元的第一縱剖圖。
圖4是圖1的研磨工具單元的第二縱剖圖。
圖5是對圖1的研磨工具單元的磨體突出量進行調(diào)整的調(diào)整動作的說明圖。
圖6是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例2的研磨工具單元的立體圖。
圖7是圖6的研磨工具單元的分解立體圖。
圖8是圖6的研磨工具單元的第一縱剖圖。
圖9是圖6的研磨工具單元的第二縱剖圖。
圖10是實施例2的變形例的研磨工具單元的說明圖。
圖11是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例3的研磨工具單元的立體圖。
圖12是圖11的研磨工具單元的分解立體圖。
圖13是圖11的研磨工具單元的第一縱剖圖。
圖14是圖11的研磨工具單元的第二縱剖圖。
圖15是圖11的研磨工具單元的凸輪部分的周邊的局部立體圖。
圖16是對磨體突出量進行調(diào)整的突出量調(diào)整構(gòu)件的說明圖。
圖17是對圖11的研磨工具單元的磨體突出量進行調(diào)整的調(diào)整動作的說明圖。
圖18是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例4的研磨工具單元的立體圖。
圖19是圖18的研磨工具單元的分解立體圖。
圖20是圖18的研磨工具單元的第一縱剖圖。
圖21是圖18的研磨工具單元的第二縱剖圖。
圖22是圖18的研磨工具單元的螺母與刷狀磨石的連接動作的說明圖。
圖23是對圖18的研磨工具單元的磨體突出量進行調(diào)整的調(diào)整動作的說明圖。
圖24是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例5的研磨工具單元的立體圖。
圖25是在從后方觀察圖24的研磨工具單元的情況下的立體分解圖。
圖26是在從前方觀察圖24的研磨工具單元的情況下的立體分解圖。
圖27是圖24的研磨工具單元的縱剖圖。
圖28是圖24的研磨工具單元的引導(dǎo)凸輪的周邊的局部立體圖。
圖29是對圖24的研磨工具單元的磨體突出量進行調(diào)整的調(diào)整動作的說明圖。
圖30是安裝于工具支架的塊構(gòu)件的說明圖。
圖31是安裝于工具支架的塊構(gòu)件的另一例的說明圖。
圖32是齒條設(shè)置夾具及齒條的變形例的說明圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對應(yīng)用了本發(fā)明的研磨工具單元進行說明。
(實施例1)
圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例1的研磨工具單元的立體圖。本例的研磨工具單元是安裝于加工中心等機床來使用的。如圖1所示,研磨工具單元1具有:工具支架2,所述工具支架2包括作為安裝到機床的安裝部的柄部2a;以及刷狀磨石(研磨工具)4,所述刷狀磨石4具有從工具支架2的與柄部2a相反的前端側(cè)突出的線狀磨體(磨體)3。以下,在磨體工具單元1的軸線L方向上,以從工具支架2突出有線狀磨體3的一側(cè)作為前方、以柄部2a一側(cè)作為后方來對研磨工具單元1進行說明。
(工具支架)
工具支架2沿軸線L方向從柄部2a側(cè)起同軸地具有柄頭5和套筒6。柄頭5包括:柄部2a;圓盤部7;以及連接圓盤部8,所述連接圓盤部8對圓盤部7與柄部2a之間進行連接。連接圓盤部8的外徑尺寸比柄部2a的外徑尺寸長且比圓盤部7的外徑尺寸短。在圓盤部7設(shè)有兩個沿半徑方向延伸的貫通孔9。兩個貫通孔9形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。在各貫通孔9擰入有施力螺釘10。在圓盤部7的前端的外周緣部分設(shè)有朝前方延伸且沿周向延伸的兩個圓弧壁11。兩個圓弧壁11被設(shè)為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。從兩個圓弧壁11的間隙部12露出有齒輪螺桿操作用齒輪13的一部分,所述齒輪螺桿操作用齒輪13配置于圓弧壁11的內(nèi)周側(cè)。
套筒6包括:沿軸線L方向延伸的筒部15;以及環(huán)狀的凸緣16,所述凸緣16從筒部15的后端朝外周側(cè)擴展。凸緣16形成為與筒部15同軸。在凸緣16的外周緣的后端部分嵌合有柄頭5的圓弧壁11的前端部。筒部15的外周面包括:大徑外周面部分15a,所述大徑外周面部分15a具有恒定的外徑尺寸且與凸緣16相鄰;錐狀外周面部分15b,所述錐狀外周面部分15b與大徑外周面部分15a的前端連續(xù)且朝前方外徑尺寸變??;以及小徑外周面部分15c,所述小徑外周面部分15c與錐狀外周面部分15b的前端連續(xù)且以恒定的外徑尺寸延伸。在筒部15形成有兩個槽狀的導(dǎo)向孔17,所述導(dǎo)向孔17從大徑外周面部分15a穿過錐狀外周面部分15b而延伸至小徑外周面部分15c。兩個導(dǎo)向孔17分別沿軸線L方向延伸,且形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。在導(dǎo)向孔17內(nèi)配置有連接螺釘18。
圖2(a)是圖1的研磨工具單元1的分解立體圖,圖2(b)是齒輪螺桿的立體圖。圖3是圖1的研磨工具單元1的第一縱剖圖,且是在不穿過導(dǎo)向孔17的位置處剖開的。圖4是圖1的研磨工具單元1的第二縱剖圖,且是在穿過導(dǎo)向孔17的位置處剖開的。如圖3所示,在柄頭5設(shè)有沿軸線L方向貫通柄部2a、連接圓盤部8以及圓盤部7的頭中心孔21。在頭中心孔21的后端部分的內(nèi)周面,即在頭中心孔21的后端開口附近形成有螺紋部21a。在螺紋部21a中從后方擰入有環(huán)狀螺釘22。在圓盤部7的前端面的中央處形成有朝后方凹陷的圓形凹部23。圓形凹部23的底面(后端面)位于連接圓盤部8。在圓形凹部23的底面的中央處形成有頭中心孔21的前端開口。
設(shè)于圓盤部7的兩個貫通孔9分別與圓形凹部23連通。即,各貫通孔9的內(nèi)側(cè)開口形成于圓形凹部23的環(huán)狀壁面。圓盤部7的前端面設(shè)有與圓形凹部23同軸且包圍圓形凹部23的頭側(cè)環(huán)狀槽24。在頭側(cè)環(huán)狀槽24中插入有第一O型環(huán)25。
套筒6的內(nèi)徑尺寸恒定。在凸緣16的后端面設(shè)有與套筒6的中心孔同軸且包圍套筒6的中心孔的套筒側(cè)環(huán)狀槽26。在從軸線L方向觀察的情況下,套筒側(cè)環(huán)狀槽26與頭側(cè)環(huán)狀槽24形成在重疊的位置處。在套筒側(cè)環(huán)狀槽26中插入有第二O型環(huán)27。
如圖2所示,在柄頭5及套筒6的內(nèi)周側(cè)配置有與柄部2a及套筒6同軸配置的齒輪螺桿(軸)30。齒輪螺桿30具有沿軸線L方向貫通的螺桿中心孔30a。此外,如圖2(b)所示,齒輪螺桿30從后方朝前方包括:小徑部分31;齒輪螺桿按壓用齒輪32;直徑比小徑部分31大的大徑部分33;以及直徑比大徑部分33小的螺栓部分34。螺栓部分34具有比小徑部分31大的直徑且在其外周面形成有陽螺紋34a。齒輪螺桿30形成為小徑部分31和大徑部分33中的大部分位于柄頭5內(nèi),且螺栓部分34位于套筒6內(nèi)。在螺栓部分34上螺合有螺母36。
齒輪螺桿30在大徑部分33的外周面具有:一對平行面33a,所述一對平面33a夾著軸線L在兩側(cè)與軸線L平行地延伸;以及一對圓弧面33b,所述一對圓弧面33b使一對平行面33a間在周向上連續(xù)。如圖2(a)及圖4所示,在大徑部分33處同軸地安裝有齒輪螺桿操作用齒輪13。
齒輪螺桿操作用齒輪13具有安裝孔,在沿軸線L方向觀察的情況下所述安裝孔具有與大徑部分33嵌合的橢圓條形(日語:小判型)的平面形狀。所謂橢圓條形是指具有平行的兩邊和連接兩邊之間的圓弧面的形狀。如圖4所示,齒輪螺桿操作用齒輪13以在該安裝孔中插入有大徑部分33的狀態(tài)安裝于齒輪螺桿30。因此,齒輪螺桿操作用齒輪13能與齒輪螺桿30一體地圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。此外,齒輪螺桿操作用齒輪13與齒輪螺桿30能沿軸線L方向相對移動。在此,齒輪螺桿30的大徑部分33和齒輪螺桿操作用齒輪13構(gòu)成齒輪螺桿操作機構(gòu)(操作機構(gòu))35以通過來自外部的操作使齒輪螺桿30旋轉(zhuǎn)。齒輪螺桿操作用齒輪13是通過來自外部的操作來使齒輪螺桿30旋轉(zhuǎn)的操作構(gòu)件。
如圖3所示,齒輪螺桿操作用齒輪13的外周側(cè)部分位于柄頭5的圓盤部7與套筒6的凸緣16之間。齒輪螺桿操作用齒輪13以在其后端面的外周側(cè)部分與柄頭5的圓盤部7之間夾設(shè)第一O型環(huán)25的方式與柄頭5的圓盤部7抵接。此外,齒輪螺桿操作用齒輪13以在其前端面的外周側(cè)部分與套筒6的凸緣16之間夾設(shè)第二O型環(huán)27的方式與套筒6的凸緣16抵接。
齒輪螺桿30的齒輪螺桿按壓用齒輪32插入于圓形凹部23。在此,如圖3所示,設(shè)于圓盤部7的各貫通孔9內(nèi)從內(nèi)側(cè)朝外周側(cè)依次配置有金屬制的球體41和螺旋彈簧42。此外,在各貫通孔9內(nèi)的外周側(cè)部分的內(nèi)周面設(shè)有螺紋部,且從外周側(cè)朝該螺紋部擰入有施力螺釘10。球體41通過因施力螺釘10的擰入而被壓縮的螺旋彈簧42的作用力(恢復(fù)力)按壓于齒輪螺桿按壓用齒輪32。藉此,齒輪螺桿30形成為不會無意中圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
齒輪螺桿30的小徑部分31插入于柄部2a內(nèi)。在固定于頭中心孔21的環(huán)狀螺釘22與齒輪螺桿30的小徑部分31的后端面之間配置有螺旋彈簧45。
螺旋彈簧45將齒輪螺桿30支承于圖3所示的軸線L方向的第一位置30A處。第一位置30A是圓形凹部23的底面與齒輪螺桿按壓用齒輪32的后端面之間形成有間隙的位置。在此,齒輪螺桿30能在第一位置30A與從第一位置30A朝軸線L方向的后方分離的第二位置30B之間移動。第二位置30B是齒輪螺桿按壓用齒輪32的后端面與圓形凹部23的底面抵接的位置,且在圖3中用虛線表示。若齒輪螺桿30從第一位置30A朝后方移動,則螺旋彈簧45被壓縮而發(fā)揮對齒輪螺桿30朝軸線L方向的前方(朝第一位置30A的方向)施力的作用力。
齒輪螺桿30的前端、即螺栓部分34的前端位于比套筒6的前端開口6a靠后的位置處。在螺合于螺栓部分34的螺母36的前端側(cè)部分處連接有刷狀磨石4。
如圖4所示,螺母36從后方朝前方具有大徑筒部分51和直徑比大徑筒部分51小的小徑筒部分52。大徑筒部分51的外徑尺寸對應(yīng)套筒6的內(nèi)徑尺寸,螺母36以能在套筒6內(nèi)沿軸線L方向移動的狀態(tài)嵌入套筒6內(nèi)。在大徑筒部分51的內(nèi)周面形成有與螺栓部分34螺合的陰螺紋51a。在螺母36的小徑筒部分52形成有與軸線L正交且沿半徑方向貫通的兩個螺母側(cè)螺紋孔53。兩個螺母側(cè)螺紋孔53形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。
(刷狀磨石)
如圖2所示,刷狀磨石4具有線狀磨體3和圓環(huán)狀的磨體支架61,所述磨體支架61將上述線狀磨體3的后端部分以捆綁狀態(tài)保持。刷狀磨石4是通過磨體支架61與螺母36同軸連接而保持于工具支架2的。如圖3所示,刷狀磨石4形成為在套筒6的內(nèi)側(cè)配置有磨體支架61,且線狀磨體3的前端部分從套筒6的前端開口6a突出,刷狀磨石4以能與螺母36一體地沿軸線L方向移動的狀態(tài)保持于工具支架2。
磨體支架61具有與螺母36的大徑筒部分51相同的外徑尺寸。如圖4所示,磨體支架61包括:環(huán)狀的支架主體部62,所述支架主體部62具有能供齒輪螺桿30的螺栓部分34貫通的軸孔62a;以及螺母連接部(連接部)63,所述螺母連接部63是由從支架主體部62的外周緣部分朝后方延伸的圓環(huán)狀壁構(gòu)成的。螺母連接部63的軸線L方向的高度尺寸對應(yīng)螺母36的小徑筒部分52的高度尺寸,且螺母連接部63的內(nèi)徑尺寸對應(yīng)小徑筒部分52的外徑尺寸。因此,螺母36的小徑筒部分52與形成在螺母連接部63的內(nèi)周側(cè)的凹部嵌合。此外,在螺母連接部63設(shè)有與軸線L正交且沿半徑方向貫通的兩個支架側(cè)貫通孔64。兩個支架側(cè)貫通孔64形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。
線狀磨體3是使粘合性樹脂浸滲到氧化鋁長纖維等無機長纖維的集合線中并固化而成的。在此,在支架主體部62的前表面有多個線狀磨體保持孔66分離地形成在軸孔62a的周圍。多個線狀磨體保持孔66在包圍軸孔62a的圓形上以等角度間隔的方式排列。線狀磨體3形成為以多根為一組地進行捆綁,且捆綁后的后端側(cè)插入線狀磨體保持孔66中,通過粘接劑固定于磨體支架61。
當將刷狀磨石4保持于工具支架2時,首先,將螺母36螺合于齒輪螺桿30的螺栓部分34并配置于套筒6內(nèi)。接下來,使刷狀磨石4從磨體支架61側(cè)插入套筒6內(nèi),并在形成于螺母連接部63的內(nèi)周側(cè)的凹部處嵌合螺母36的小徑筒部分52。之后,將連接螺釘18從套筒6的外周側(cè)貫通各導(dǎo)向孔17,進而貫通支架側(cè)貫通孔64,然后擰入螺母側(cè)螺紋孔53。藉此,在套筒6內(nèi)連接磨體支架61與螺母36。
這里,在貫通導(dǎo)向孔17及支架側(cè)貫通孔64后將連接螺釘18擰入螺母側(cè)螺紋孔53的狀態(tài)下,連接螺釘18的帽部18a(連接螺釘18的外周側(cè)的端部分)位于導(dǎo)向孔17內(nèi)。因此,在螺母36欲圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)的情況下,各連接螺釘18的帽部18a會從周向抵接于導(dǎo)向孔17的內(nèi)周壁而阻止螺母36的旋轉(zhuǎn)。即,連接螺母36和磨體支架61的兩個連接螺釘18和導(dǎo)向孔17構(gòu)成螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)71,以限制螺母36圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)71允許螺母36沿軸線L方向移動。
(磨體突出量的調(diào)整動作)
圖5是對從工具支架2突出的刷狀磨石4的磨體突出量進行調(diào)整的調(diào)整動作的說明圖。研磨工具單元1的柄部2a經(jīng)由工具支架(未圖示)等而與加工中心的頭連接。對工件的飛邊去除加工或表面處理等研磨加工是通過驅(qū)動與頭連接的研磨工具單元1圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)來進行的。與頭連接的研磨工具單元1的位置是由驅(qū)動控制加工中心的控制程序控制的。
在此,在線狀磨體3的磨損量達到預(yù)先設(shè)定的磨損量的情況下,利用控制程序?qū)庸ぶ行倪M行驅(qū)動,從而使研磨工具單元1朝配置有齒條80的磨體突出量調(diào)整位置處移動。齒條80具有能與齒輪螺桿操作用齒輪13嚙合的齒部80a。
接著,使齒條80的齒部80a的延設(shè)方向R與研磨工具單元1的軸線L正交,且使齒輪螺桿操作用齒輪13的齒部與齒條80的齒部80a嚙合。然后,使研磨工具單元1朝齒部80a的延設(shè)方向R移動。藉此,使齒輪螺桿操作用齒輪13旋轉(zhuǎn)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量。另外,也可以使齒條80朝延設(shè)方向R移動而使齒輪螺桿操作用齒輪13旋轉(zhuǎn)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量,以代替使研磨工具單元1朝延設(shè)方向R移動。此外,也可以通過使研磨工具單元1及齒條80這兩者都移動,來使研磨工具單元1與齒條80在延設(shè)方向R上相對移動,從而使齒輪螺桿操作用齒輪13旋轉(zhuǎn)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量。
若齒輪螺桿操作用齒輪13旋轉(zhuǎn),則齒輪螺桿30與齒輪螺桿操作用齒輪13一體地旋轉(zhuǎn)。在此,螺母36因螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)71而被限制了圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。因此,螺母36隨著齒輪螺桿30的旋轉(zhuǎn)沿軸線L方向移動,從而使刷狀磨石4沿軸線L方向移動。因此,能使線狀磨體3從套筒6的前端開口6a突出與齒輪螺桿操作用齒輪13的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的移動量。
另外,通過將研磨工具單元1與齒條80的相對移動方向設(shè)為相反方向,能使線狀磨體3朝套筒6的前端開口6a的內(nèi)側(cè)返回與齒輪螺桿操作用齒輪13的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的移動量。
(作用効果)
根據(jù)本例,能通過使從柄頭2a與套筒6之間朝外部露出的齒輪螺桿操作用齒輪13旋轉(zhuǎn)而實施研磨工具單元1的線狀磨體3的磨體突出量。因此,容易進行磨體突出量的調(diào)整作業(yè)。此外,刷狀磨石4所連接的是螺母36,且螺母36的沿軸線L方向的移動量由齒輪螺桿30的旋轉(zhuǎn)角度準確地限定。因此,能高精度地調(diào)整磨體突出量。
此外,在本例中,齒輪螺桿30能在第一位置30A與第二位置30B之間移動,且通過螺旋彈簧45而支承于第一位置30A。因此,當在加工動作中從加工對象的工件側(cè)朝套筒6內(nèi)按壓刷狀磨石4的力起作用時,能使刷狀磨石4沿軸線L方向后退以抑制刷狀磨石4的破損或抑制磨體的磨損。即,在加工動作中對刷狀磨石4朝工具支架2側(cè)按壓的力起作用的情況下,該力經(jīng)由螺母36傳遞至齒輪螺桿30。因此,齒輪螺桿30抵抗螺旋彈簧45的作用力而沿軸線L方向朝后方移動,從而釋放來自工件側(cè)的力。
此外,在本例中,磨體支架61具有以連接于36的狀態(tài)供齒輪螺桿30貫通的軸孔62a。因此,即便不嚴格地設(shè)置磨體支架61的外徑尺寸與套筒6的內(nèi)徑尺寸之間的尺寸容差,磨體支架61也不會在套筒6內(nèi)傾斜。因此,磨體突出量不會發(fā)生偏差。此外,在磨體支架61的軸孔62a中插入有齒輪螺桿30,因此即便不嚴格地設(shè)置磨體支架61的外徑尺寸與套筒6的內(nèi)徑尺寸之間的尺寸容差,也能容易地使磨體支架61的中心軸線與套筒6的中心軸線一致。因此,當旋轉(zhuǎn)研磨工具單元1進行加工時,能抑制刷狀磨石4發(fā)生振動。
此外,在本例中,磨體支架61配置于套筒6內(nèi),且被磨體支架61保持的多根線狀磨體3圍繞軸線L將貫通軸孔62a并延伸的齒輪螺桿30包圍。因此,當使研磨工具單元1旋轉(zhuǎn)來進行加工時,若線狀磨體3欲朝外周側(cè)退讓,則會抵靠在套筒6的周壁的內(nèi)表面上而使該退讓被抑制,若線狀磨體3欲朝內(nèi)周側(cè)退讓,則會抵靠在齒輪螺桿30的外周面上而使該退讓被抑制。藉此,位于外周側(cè)的線狀磨體3與位于內(nèi)周側(cè)的線狀磨體3之間的退讓容易度的差會消失。其結(jié)果是,位于外周側(cè)的線狀磨體3與位于內(nèi)周側(cè)的線狀磨體3之間不會出現(xiàn)剛性的差,因此,能回避位于內(nèi)周側(cè)的線狀磨體3相比于位于外周側(cè)的線狀磨體3的磨損減少的現(xiàn)象,從而能使線狀磨體3的磨損變得均衡。
此外,在本例中,能夠利用對螺母36與磨體支架61進行連接的連接螺釘18來限制螺母36的旋轉(zhuǎn)。因此,能抑制零件數(shù)量。此外,在本例中,連接螺釘18的端部分位于沿軸線L方向延伸的導(dǎo)向孔17內(nèi),因此,形成為允許螺釘沿軸線L方向移動的狀態(tài),且不會因螺釘與套筒6之間的干涉而妨礙螺母36沿軸線L方向移動。
此外,在本例中,柄頭5的頭中心孔21及齒輪螺桿30的螺桿中心孔30a呈同軸配置且相互連通。因此,能通過經(jīng)由這些孔供給切削油或空氣來對加工部分進行冷卻、潤滑、清洗等。
(實施例2)
圖6是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例2的研磨工具單元100的立體圖。如圖6所示,本例的研磨工具單元100具有:工具支架102,所述工具支架102包括:作為安裝到機床的安裝部的柄部102a;以及刷狀磨石(研磨工具)104,所述刷狀磨石104具有從工具支架102的與柄部102a相反的前端側(cè)突出的線狀磨體103。
(工具支架)
工具支架102沿軸線L方向從柄部102a側(cè)起同軸地具有柄頭105和套筒106。柄頭105包括:柄部102a;圓盤部107;以及圓形的第一連接圓盤部108和第二連接圓盤部109,所述第一連接圓盤部108和第二連接圓盤部109對圓盤部107與柄部102a之間進行連接。第一連接圓盤部108設(shè)于第二連接圓盤部109與柄部102a之間。第一連接圓盤部108的外徑尺寸比柄部102a的外徑尺寸長且比第二連接圓盤部109的外徑尺寸短。此外,第一連接圓盤部108的軸線L方向上的長度尺寸比第二連接圓盤部109的長度尺寸短。第二連接圓盤部109的外徑尺寸比圓盤部107的外徑尺寸短。
在圓盤部107設(shè)有從外周側(cè)切去而形成的兩個缺口部110。兩個缺口部110呈180°旋轉(zhuǎn)對稱地設(shè)于軸線L周圍。從各缺口部110朝外側(cè)露出有第二齒輪113的一部分,所述第二齒輪113收納于柄頭105的內(nèi)部。
套筒106包括:沿軸線L方向延伸的筒部115;以及環(huán)狀的凸緣116,所述凸緣16從筒部115的后端朝外周側(cè)擴展。凸緣116形成為與筒部115同軸。在凸緣116的后端面抵接有柄頭105的圓盤部107的前端面。凸緣116的外徑尺寸與圓盤部107的外徑尺寸相同。筒部115的外周面包括:后側(cè)錐面外周面部分115a,所述后側(cè)錐面外周面部分115a與凸緣116的前側(cè)連續(xù)且朝前方外徑尺寸變?。缓愣ㄖ睆酵庵苊娌糠?15b,所述恒定直徑外周面部分115b與后側(cè)錐面外周面部分115a的前端連續(xù)且以恒定的外徑尺寸朝前方延伸;以及前側(cè)錐面外周面部分115c,所述前側(cè)錐面外周面部分115c與恒定直徑外周面部分115b的前端連續(xù)且朝前方外徑尺寸變小。在筒部115中,在恒定直徑外周面部分115b形成有兩個槽狀的導(dǎo)向孔17。兩個導(dǎo)向孔117分別沿軸線L方向延伸,且形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。在導(dǎo)向孔117內(nèi)配置有連接螺釘118。
圖7(a)是圖6的研磨工具單元100的分解立體圖,圖7(b)是從軸線L方向的后方觀察的情況下的柄頭105的立體圖。圖8是圖6的研磨工具單元100的第一縱剖圖,且是在不穿過導(dǎo)向孔117的位置處剖開的。圖9是圖6的研磨工具單元100的第二縱剖圖,且是在穿過導(dǎo)向孔117的位置處剖開的。如圖8所示,在柄頭105上設(shè)有沿軸線L方向貫通柄部102a、第一連接圓盤部108、第二連接圓盤部109以及圓盤部107的頭中心孔121。如圖7(b)所示,在圓盤部107的前端面的中央部分形成有與圓盤部107同軸且朝后方凹陷的第一圓形凹部122。如圖8所示,在第一圓形凹部122的中心部分形成有與圓盤部107同軸的大徑凹部123和內(nèi)徑尺寸比大徑凹部123小的小徑凹部124。大徑凹部123的底面位于第一連接圓盤部108與第二連接圓盤部109之間,且小徑凹部124的底面位于第一連接圓盤部108。在小徑凹部124的底面的中央處形成有頭中心孔121的前端開口。
此外,如圖7(b)所示,在圓盤部1 07的前端面上,夾著第一圓形凹部122在兩側(cè)形成有一對第二圓形凹部125。一對第二圓形凹部125呈180°旋轉(zhuǎn)對稱地設(shè)在軸線L周圍。一對第二圓形凹部125在各自的中心部分具有朝前方突出的支軸126。此外,圓盤部107具有從前端部分的外周側(cè)切去且與一堆第二圓形凹部125連通的缺口部110。兩個缺口部110呈180°旋轉(zhuǎn)對稱地設(shè)在軸線L周圍。在一對第二圓形凹部125之間,夾著第一圓形凹部122在兩側(cè)設(shè)有一對槽部127。一對第二圓形凹部125與一對槽部127設(shè)于圍繞軸線L分離90°的位置處。一對槽部127的內(nèi)周端與第一圓形凹部122連通。
如圖7及圖9所示,在第一圓形凹部122中收納有第一齒輪112。在一對第二圓形凹部125中分別收納有直徑比第一齒輪112小的第二齒輪113。各第二齒輪113能旋轉(zhuǎn)地支承于各支軸126。各第二齒輪113與第一齒輪112嚙合。從圓盤部107的兩個缺口部110分別朝外部露出有第二齒輪113的一部分。
如圖8所示,在設(shè)于第一圓形凹部122兩側(cè)的一對槽部127中,從內(nèi)周側(cè)朝外周側(cè)依次配置有金屬制的球體128和螺旋彈簧129。球體128被螺旋彈簧129的作用力按壓于第一齒輪112。
如圖8所示,套筒106在凸緣116的后端面具有與套筒106的中心孔106b呈同軸且朝前方凹陷的套筒側(cè)圓形凹部131。套筒側(cè)圓形凹部131的內(nèi)徑尺寸比中心孔106b的內(nèi)徑尺寸長。因此,如圖7所示,套筒側(cè)圓形凹部131的底面形成為面朝后方的環(huán)狀面131a。如圖8所示,在套筒側(cè)圓形凹部131中插入有環(huán)狀板132,其中,所述環(huán)狀板132具有軸孔132a。如圖9所示,環(huán)狀板132由兩個有帽螺釘133固定于柄頭105。兩個有帽螺釘133從前方朝后方貫通環(huán)狀板132,擰入同軸地設(shè)于第二圓形凹部125的支軸126的螺紋孔中。第一齒輪112及一對第二齒輪113位于柄頭105與環(huán)狀板132之間。
在此,如圖8所示,套筒106具有內(nèi)徑尺寸恒定的恒定直徑內(nèi)周面部分106c,其中,所述恒定直徑內(nèi)周面部分106c位于形成有后側(cè)錐面外周面部分115a和后側(cè)錐面外周面部分115a的部位處。此外,在形成有前側(cè)錐面外周面部分115c的部位處,套筒106具有內(nèi)徑尺寸比恒定直徑內(nèi)徑周面部分106c短的小徑內(nèi)周面部分106c。
如圖8及圖9所示,在柄頭105及套筒106的內(nèi)周側(cè)配置有與柄頭105及套筒106同軸配置的齒輪螺桿(軸)135。齒輪螺桿135從后方朝前方依次具有大徑部分136和直徑比大徑部分136小的螺栓部分137。螺栓部分137在外周面具有陽螺紋137a。齒輪螺桿135形成為大徑部分136的大部分位于柄頭105內(nèi),且螺栓部分137位于套筒106內(nèi)。齒輪螺桿135具有沿軸線L方向貫通的螺桿中心孔138。在螺栓部分137上螺合有螺母142。
如圖7所示,齒輪螺桿135在大徑部分136的外周面具有:一對平行面136a,所述一對平面136a夾著軸線L在兩側(cè)與軸線L平行地延伸;以及一對圓弧面136b,所述一對圓弧面136b使一對平行面136a之間在周向上連續(xù)。在大徑部分136處同軸地安裝有第一齒輪112。
第一齒輪112具有安裝孔,在從軸線L方向觀察的情況下所述安裝孔具有與大徑部分136嵌合的橢圓條形的平面形狀,所述第一齒輪112以在所述安裝孔中插入有大徑部分136的狀態(tài)安裝于齒輪螺桿135。因此,第一齒輪112能與齒輪螺桿135一體旋轉(zhuǎn)。此外,第一齒輪112與齒輪螺桿135能沿軸線L方向相對移動。這里,如圖9所示,安裝于大徑部分136的第一齒輪112以及與第一齒輪112嚙合的各第二齒輪113構(gòu)成齒輪螺桿操作機構(gòu)(操作機構(gòu))141,以通過來自外部的操作使齒輪螺桿135旋轉(zhuǎn)。各第二齒輪113是用于使齒輪螺桿135旋轉(zhuǎn)的操作構(gòu)件。此外,如圖8所示,收納于柄頭105的前端面的槽部127的球體128通過螺旋彈簧129的作用力按壓于第一齒輪112。藉此,齒輪螺桿135形成為不會無意中圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
此外,齒輪螺桿135具有在大徑部分136的后端面朝前方凹陷的凹部139。在凹部139內(nèi)配置有螺旋彈簧140。螺旋彈簧140的前端部分與凹部139的底面(前端面)抵接,且后端部分與柄頭105的小徑凹部124的底面(后端面)抵接。
螺旋彈簧140將齒輪螺桿135支承于圖8所示的軸線L方向的第一位置135A處。第一位置135A是柄頭105的大徑凹部123的底面與齒輪螺桿135的后端面(大徑部分136)之間形成有間隙的位置。在此,齒輪螺桿135能在第一位置135A與從第一位置135A朝軸線L方向的后方分離的第二位置135B之間移動。第二位置135B是大徑部分136的后端面與大徑凹部123的底面抵接的位置。若齒輪螺桿135從第一位置135A朝后方移動,則螺旋彈簧140被壓縮而發(fā)揮對齒輪螺桿135朝軸線L方向的前方(朝第一位置135A的方向)施力的作用力。
齒輪螺桿135的前端、即螺栓部分137的前端位于比套筒106的前端開口106a靠后的位置處。在螺合于螺栓部分137的螺母142的前端側(cè)部分處連接有刷狀磨石104。
如圖9所示,螺母142從軸線L方向的后方朝前方依次具有環(huán)狀的螺母主體部143和支架連接部(連接部)144。支架連接部144是由從螺母主體部143的前端的外周緣部分朝前方突出的環(huán)狀壁構(gòu)成的。螺母主體部143及支架連接部144的外徑尺寸對應(yīng)套筒106的恒定直徑內(nèi)周面部分106c的內(nèi)徑尺寸,螺母142以能在套筒106內(nèi)沿軸線L方向移動的狀態(tài)嵌入套筒106內(nèi)。在螺母主體部143的內(nèi)周面形成有與螺栓部分137螺合的陰螺紋143a。在支架連接部144設(shè)有與軸線L正交且沿半徑方向貫通的兩個螺母側(cè)貫通孔145。兩個螺母側(cè)貫通孔145形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。
(刷狀磨石)
刷狀磨石104具有線狀磨體103和圓環(huán)狀的磨體支架150,所述磨體支架150將所述線狀磨體103的后端部分以捆綁狀態(tài)保持。刷狀磨石104是通過磨體支架150呈同軸地與螺母142連接而保持于工具支架102的。如圖8所示,刷狀磨石104形成為在套筒106的內(nèi)側(cè)配置有磨體支架150,且線狀磨體103的前端部分從套筒106的前端開口106a突出,刷狀磨石104以能與螺母142一體地沿軸線L方向移動的狀態(tài)保持于工具支架102。
如圖9所示,磨體支架150呈圓環(huán)狀且具有軸孔150a。此外,磨體支架150具有能與螺母142的支架連接部144嵌合的外徑尺寸。磨體支架150的外徑尺寸比套筒106的小徑內(nèi)周面部分106d的內(nèi)徑尺寸短。在磨體支架150上設(shè)有與軸線L正交且沿半徑方向貫通的兩個支架側(cè)螺紋孔151。兩個支架側(cè)螺紋孔151形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。
線狀磨體103是使粘合性樹脂浸滲至氧化鋁長纖維等無機長纖維的集合線中并固化而成的。在此,在磨體支架150的前表面,在軸孔150a的周圍形成有圓環(huán)狀的線狀磨體保持孔152。線狀磨體103以圓環(huán)狀排列后捆綁,且這些線狀磨體103的后端側(cè)插入線狀磨體保持孔152中,通過粘接劑固定于磨體支架150。
當將刷狀磨石104保持于工具支架102時,首先,將螺母142螺合于齒輪螺桿135的螺栓部分137并配置于套筒106內(nèi)。接著,將刷狀磨石104從磨體支架150側(cè)插入套筒106內(nèi),并將磨體支架150插入支架連接部144。之后,經(jīng)由套筒106的各導(dǎo)向孔117及螺母側(cè)貫通孔145朝支架側(cè)螺紋孔151中擰入連接螺釘118,在套筒106內(nèi)連接磨體支架150與螺母142。
這里,在經(jīng)由各導(dǎo)向孔117及螺母側(cè)貫通孔145將連接螺釘118擰入支架側(cè)螺紋孔151的狀態(tài)下,各連接螺釘118的帽部118a(連接螺釘118的外周側(cè)的端部分)位于導(dǎo)向孔117內(nèi)。因此,在螺母142欲圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)的情況下,各連接螺釘118的帽部18a會從周向抵接于導(dǎo)向孔117的內(nèi)周壁而阻止螺母142的旋轉(zhuǎn)。即,連接螺母142和磨體支架150的兩個連接螺釘118和導(dǎo)向孔117構(gòu)成螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)155,以限制螺母142圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)155允許螺母142沿軸線L方向移動。
(磨體突出量的調(diào)整動作)
研磨工具單元100的柄部102a是經(jīng)由工具支架(未圖示)等而與加工中心的頭連接的。在線狀磨體103的磨損量達到預(yù)先設(shè)定的磨損量的情況下,利用控制程序?qū)庸ぶ行倪M行驅(qū)動,從而使研磨工具單元100朝配置有齒條80的磨體突出量調(diào)整位置處移動。然后,與圖5所示的情況同樣地,使第二齒輪113的齒部嚙合于齒條80的齒部80a,并在齒部80a的延設(shè)方向R上使研磨工具單元100與齒條80相對移動。藉此,使第二齒輪113旋轉(zhuǎn)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量。
若第二齒輪113旋轉(zhuǎn),則第一齒輪112旋轉(zhuǎn)而帶動齒輪螺桿135旋轉(zhuǎn)。在此,螺母142因螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)155而被限制了圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。因此,螺母142隨著齒輪螺桿135的旋轉(zhuǎn)而沿軸線L方向移動,從而使刷狀磨石104沿軸線L方向移動。因此,能使線狀磨體103從套筒106的前端開口106a突出與第一齒輪112的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的移動量。另外,通過將研磨工具單元100與齒條80的相對移動方向設(shè)為相反方向,能使線狀磨體103朝套筒106的前端開口106a的內(nèi)側(cè)返回與第一齒輪112的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的移動量。
在本例中,也能獲得與實施例1的研磨工具單元1相同的效果。
此外,在本例中,與齒輪螺桿135同軸配置的第一齒輪112與第二齒輪113嚙合,因此,第一齒輪112能抑制欲與齒輪螺桿135一體旋轉(zhuǎn)的慣性。在此,若使作用于第一齒輪112的慣性變小,則當研磨工具單元100的旋轉(zhuǎn)開始時以及停止時,能防止以下情況:作用于第一齒輪112的慣性使第一齒輪112及齒輪螺桿135旋轉(zhuǎn),從而導(dǎo)致螺母142移動、磨體突出量變化。
此外,在本例中,只需在刷狀磨石104的磨體支架150處形成支架側(cè)螺紋孔151,就能與螺母142連接。藉此,能使刷狀磨石104變簡單,因此,能抑制作為消耗品的刷狀磨石104的制造成本。
(實施例2的變形例)
在上述例中,為了抑制齒輪螺桿135的無意中轉(zhuǎn)動而裝設(shè)有對第一齒輪112的旋轉(zhuǎn)進行抑制的機構(gòu)。即,在圓盤部107中夾著第一圓形凹部122的兩側(cè)設(shè)置一對槽部127,在各槽部127配置球體128及螺旋彈簧129,通過螺旋彈簧129的作用力將球體128按壓到第一齒輪112來抑制第一齒輪112的旋轉(zhuǎn)。除了上述機構(gòu),也可以通過裝設(shè)對嚙合于第一齒輪112的第二齒輪113的旋轉(zhuǎn)進行抑制的機構(gòu)來抑制齒輪螺桿135在無意中旋轉(zhuǎn)。圖10是裝設(shè)了對第二齒輪113的旋轉(zhuǎn)進行抑制的機構(gòu)的實施例2的變形例的研磨工具單元的說明圖。在圖10中,表示將第一齒輪112以及第二齒輪113所在的部分從與軸線L正交的方向剖開的情況下的截面。另外,除了對第二齒輪113的旋轉(zhuǎn)進行抑制的機構(gòu)外,本例的研磨工具單元100A與實施例2的研磨工具單元100具有相同的結(jié)構(gòu)。
如圖10所示,在本例的研磨工具單元100A中,在配置有第二齒輪113的第二圓形凹部125的兩側(cè)設(shè)有一對槽部127A。在各槽部127A配置有球體128以及螺旋彈簧129。螺旋彈簧129在槽部127A內(nèi)處于壓縮狀態(tài),球體128通過螺旋彈簧129的作用力按壓于第二齒輪113。藉此,第二齒輪113的旋轉(zhuǎn)被抑制,因此,第一齒輪112的旋轉(zhuǎn)被抑制,可防止齒輪螺桿135圍繞軸線L在無意中旋轉(zhuǎn)。
另外,在實施例2的研磨工具單元100及實施例2的變形例的研磨工具單元100A中,雖然作為第二齒輪113設(shè)置有兩個齒輪,但第二齒輪113也可以是一個。
(實施例3)
圖11是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例3的研磨工具單元200的立體圖。如圖11所示,本例的研磨工具單元200具有:工具支架202,所述工具支架202包括作為安裝到機床的安裝部的柄部202a;以及刷狀磨石(研磨工具)204,所述刷狀磨石204具有從工具支架202的與柄部202a相反的前端側(cè)突出的線狀磨體203。
(工具支架)
工具支架202沿軸線L方向從柄部202a側(cè)起同軸地具有柄頭205和套筒206。柄頭205包括:柄部202a;圓盤部207;以及第一連接圓盤部208和第二連接圓盤部209,所述第一連接圓盤部208和第二連接圓盤部209對圓盤部207與柄部202a之間進行連接。第一連接圓盤部208設(shè)于第二連接圓盤部209與柄部202a之間。第一連接圓盤部208的外徑尺寸比柄部202a的外徑尺寸長且比第二連接圓盤部209的外徑尺寸短。此外,第一連接圓盤部208的軸線L方向上的長度尺寸比第二連接圓盤部209的長度尺寸長。第二連接圓盤部209的外徑尺寸比圓盤部207的外徑尺寸短。
在圓盤部207設(shè)有兩個沿半徑方向延伸的螺紋孔210。兩個螺紋孔210形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。在各螺紋孔210中擰入了具有螺紋部的凸輪銷211。
套筒206包括:沿軸線L方向延伸的筒部215;以及環(huán)狀的凸緣216,所述凸緣216從筒部215的后端朝外周側(cè)擴展。凸緣216形成為與筒部215同軸。在凸緣216的后端面抵接有柄頭205的圓盤部207的前端面。凸緣216的外徑尺寸比圓盤部207的外徑尺寸稍短。在凸緣216上設(shè)有沿半徑方向延伸的四個套筒側(cè)螺紋孔217。四個套筒側(cè)螺紋孔217形成為圍繞軸線L呈90°旋轉(zhuǎn)對稱。在各套筒側(cè)螺紋孔217中擰入有柄頭固定螺釘218。
筒部215的外周面包括:后側(cè)錐面外周面部分215a,所述后側(cè)錐面外周面部分215a與凸緣216的前端連續(xù)且朝前方外徑尺寸變??;恒定直徑外周面部分215b,所述恒定直徑外周面部分215b與后側(cè)錐面外周面部分215a的前端連續(xù)且以恒定的外徑尺寸朝前方延伸;以及前側(cè)錐面外周面部分215c,所述前側(cè)錐面外周面部分215c與恒定直徑外周面部分215b的前端連續(xù)且朝前方外徑尺寸變小。在筒部215中,從后側(cè)錐面外周面部分215a到恒定直徑外周面部分215b的范圍內(nèi)形成有兩個槽狀的導(dǎo)向孔219。兩個導(dǎo)向孔219分別沿軸線L方向延伸,且形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。在導(dǎo)向孔219內(nèi)配置有連接螺釘220。
圖12是圖11的研磨工具單元200的分解立體圖。圖13是圖11的研磨工具單元200的第一縱剖圖,且是在不穿過導(dǎo)向孔219的位置處剖開的。圖14是圖11的研磨工具單元200的第二縱剖圖,且是在穿過導(dǎo)向孔219的位置處剖開的。如圖13所示,在柄頭205上設(shè)有沿軸線L方向貫通柄部202a、第一連接圓盤部208、第二連接圓盤部209以及圓盤部207的頭中心孔221。在頭中心孔221的后端部分的內(nèi)周面,即在頭中心孔221的后端開口附近形成有螺紋部221a。在螺紋部221a中從后方擰入有環(huán)狀螺釘222。在圓盤部207的前端面形成有在中心部分與圓盤部207同軸且朝后方凹陷的圓形凹部223。在圓形凹部223的底面的中央處形成有頭中心孔221的前端開口。圓形凹部223的底面位于第一連接圓盤部208。
此外,從圓盤部207的前端面朝前方突出有圓環(huán)狀壁224。圓環(huán)狀壁224在圓形凹部223的開口緣中以包圍該圓形凹部223的狀態(tài)與圓盤部207同軸地形成。圓環(huán)狀壁224的內(nèi)徑尺寸與圓形凹部223的內(nèi)徑尺寸相同,且圓形凹部223的環(huán)狀內(nèi)周面與圓環(huán)狀壁224的環(huán)狀內(nèi)周面連續(xù)。圓環(huán)狀壁224的外徑尺寸比圓盤部207的外徑尺寸短。
在圓環(huán)狀壁224的環(huán)狀前端面設(shè)有環(huán)狀槽225。在環(huán)狀槽225中插入有O型環(huán)226。此外,在圓環(huán)狀壁224上設(shè)有沿半徑方向延伸的四個頭側(cè)螺紋孔227。四個頭側(cè)螺紋孔227形成為圍繞軸線L呈90°旋轉(zhuǎn)對稱。
套筒206在凸緣216的后端面與套筒206的中心孔206b同軸地具有朝前方凹陷的套筒側(cè)圓形凹部231。套筒側(cè)圓形凹部231的內(nèi)徑尺寸比中心孔206b的內(nèi)徑尺寸長。因此,套筒側(cè)圓形凹部231的底面形成為面朝后方的環(huán)狀面231a。在套筒側(cè)圓形凹部231中從后方插入了具有軸孔232a的環(huán)狀板232。
在套筒側(cè)圓形凹部231中插入有柄頭205的圓環(huán)狀壁24。在此,套筒側(cè)圓形凹部231的內(nèi)徑尺寸與圓環(huán)狀壁224的外徑尺寸對應(yīng),且圓環(huán)狀壁224與套筒側(cè)圓形凹部231嵌合。此外,在圓環(huán)狀壁224的四個頭側(cè)螺紋孔227中經(jīng)由套筒206的各套筒側(cè)螺紋孔217擰入有柄頭固定螺釘218。藉此,柄頭205與套筒206連接在一起。
在柄頭205與套筒206連接著的狀態(tài)下,環(huán)狀板232的后表面經(jīng)由O型環(huán)226與柄頭205的圓環(huán)狀壁224的環(huán)狀前端面抵接。藉此,由柄頭205的圓環(huán)狀壁224、圓形凹部223以及環(huán)狀板232分隔出凸輪室234。如圖14所示,在凸輪室234中突出有凸輪銷211的前端部,所述凸輪銷211被擰入柄頭205的圓盤部207的螺紋孔210中。
如圖14所示,套筒206具有內(nèi)徑尺寸恒定的恒定直徑內(nèi)周面部分206c,其中,所述恒定直徑內(nèi)周面部分206c位于形成有后側(cè)錐面外周面部分215a和恒定直徑外周面部分215b的部位處。此外,在形成有前側(cè)錐面外周面部分215c的部位處,套筒206具有內(nèi)徑尺寸比恒定直徑內(nèi)周面部分206c短的小徑內(nèi)周面部分206d。
如圖12所示,在柄頭205及套筒206的內(nèi)周側(cè)配置有與柄頭205及套筒206同軸的凸輪螺桿(軸)235。如圖13所示,凸輪螺桿235具有沿軸線L方向貫通的螺桿中心孔235a。此外,凸輪螺桿235從后方朝前方具有凸輪部分238和直徑比凸輪部分238小的螺栓部分239。
凸輪部分238在其外周面具有供凸輪銷211的前端部滑動的凸輪241,其中,所述凸輪銷211被擰入柄頭205的圓盤部207的螺紋孔210中。螺栓部分239在外周面具有陽螺紋239a。如圖14所示,凸輪螺桿235形成為凸輪部分238配置于凸輪室234且螺栓部分239位于套筒206內(nèi)。在螺栓部分239上螺合有螺母242。
如圖14所示,凸輪螺桿235在凸輪部分238的后端面具有朝前方凹陷的凹部237。在凹部237內(nèi)配置有螺旋彈簧240。螺旋彈簧240的前端部分抵接于凹部237的底面(后端面),且后端部分抵接于環(huán)狀螺釘222的前端面,其中,環(huán)狀螺釘222被擰入柄部202a的中心孔中。
螺旋彈簧240對凸輪螺桿235朝圖13所示的軸線L方向的第一位置235A施力。第一位置235A是凸輪部分238抵接于環(huán)狀板232的位置,并且也是柄頭205的圓形凹部223的底面(后端面)與凸輪螺桿235的后端面(凸輪部分238的后端面)之間形成有間隙的位置。在此,凸輪螺桿235能在第一位置235A與從第一位置235A朝軸線L方向的后方分離的第二位置235B之間移動。第二位置235B是凸輪部分238的后端面與圓形凹部223的底面抵接的位置。若凸輪螺桿235從第一位置235A朝后方移動,則螺旋彈簧240被壓縮而發(fā)揮對凸輪螺桿235朝軸線L方向的前方(朝第一位置235A的方向)施力的作用力。
接下來,參照圖15對形成于凸輪部分238的外周面的凸輪241進行詳細說明。圖15是凸輪螺桿235的凸輪部分238的周邊的局部放大圖。在凸輪部分238的外周面具有:多個后側(cè)突部245,所述后側(cè)突部245從該凸輪部分238的后側(cè)部分朝外周側(cè)突出;以及多個前側(cè)突部246,所述前側(cè)突部246從該凸輪部分238的前側(cè)部分朝外周側(cè)突出。后側(cè)突部245與前側(cè)突部246是在軸線L方向上分離設(shè)置的。軸線L方向的后側(cè)突部245與前側(cè)突部246之間的距離是能將凸輪銷211的前端部插入的距離。多個后側(cè)突部245是在周向上等角度間隔地設(shè)置的。相鄰的后側(cè)突部245與后側(cè)突部245之間的距離是能將凸輪銷211的前端部插入的距離。多個前側(cè)突部246也是在周向上等角度間隔地設(shè)置的。相鄰的前側(cè)突部246與前側(cè)突部246之間的距離是能將凸輪銷211的前端部插入的距離。
在各后側(cè)突部245中,面朝周向及前方的側(cè)面形成為與凸輪銷211滑動接觸的凸輪面247。后側(cè)凸輪面247具有:后側(cè)第一凸輪面部分247a,所述后側(cè)第一凸輪面部分247a沿軸線L方向延伸;后側(cè)傾斜凸輪面部分247b,所述后側(cè)傾斜凸輪面部分247b從后側(cè)第一凸輪面部分247a的前端向前方朝著周向的一側(cè)傾斜;以及后側(cè)第二凸輪面部分247c,所述后側(cè)第二凸輪面部分247c從后側(cè)傾斜凸輪面部分247b的與后側(cè)第一凸輪面部分247a相反一側(cè)的端部沿軸線L方向朝后方延伸。后側(cè)傾斜凸輪面部分247b面朝外周側(cè)向后方傾斜。在周向上相鄰的后側(cè)突部245與后側(cè)突部245之間,形成有朝前方開口的后側(cè)圓弧面247d。
另一方面,在各前側(cè)突部246中,從外周面朝外周側(cè)突出的側(cè)面形成為與凸輪銷211滑動接觸的前側(cè)凸輪面248。前側(cè)凸輪面248具有:前側(cè)第一凸輪面部分248a,所述前側(cè)第一凸輪面部分248a沿軸線L方向延伸;前側(cè)傾斜凸輪面部分248b,所述前側(cè)傾斜凸輪面部分248b從前側(cè)第一凸輪面部分248a的前端向前方朝著周向的一側(cè)傾斜;以及前側(cè)第二凸輪面部分248c,所述前側(cè)第二凸輪面部分248c從前側(cè)傾斜凸輪面部分248b的與前側(cè)第一凸輪面部分248a相反一側(cè)的端部沿軸線L方向朝前方延伸。前側(cè)傾斜凸輪面部分248b面朝外周側(cè)向前方傾斜。在周向上相鄰的前側(cè)突部246與前側(cè)突部246之間,形成有朝前方開口的前側(cè)圓弧面248d。
這里,后側(cè)突部245與前側(cè)突部246的形成位置是在周向上錯開的。藉此,后側(cè)凸輪面247的后側(cè)傾斜凸輪面部分247b形成為與兩個前側(cè)突部246之間的前側(cè)圓弧面248d相對。此外,前側(cè)凸輪面248的前側(cè)傾斜凸輪面部分248b形成為與兩個后側(cè)突部245之間的后側(cè)圓弧面247d相對。
在凸輪部分238配置于凸輪室234內(nèi)的狀態(tài)下,由凸輪部分238及凸輪銷211構(gòu)成運動變換機構(gòu)250,所述運動變換機構(gòu)250將凸輪螺桿235的在軸線L方向上的往復(fù)直線運動變換為凸輪螺桿235圍繞軸線L朝一個方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度的旋轉(zhuǎn)運動。另外,凸輪螺桿235被螺旋彈簧240始終朝第一位置235A施力。因此,在通常情況下,凸輪銷211抵接于后側(cè)突部245之間的后側(cè)圓弧面247d。
如圖14所示,凸輪螺桿235的前端、即螺栓部分239的前端位于比套筒206的前端開口206a靠后的位置處。在螺合于螺栓部分239的螺母242的前端側(cè)部分處連接有刷狀磨石204。
螺母242從軸線L方向的后方朝前方具有環(huán)狀的螺母主體部251和支架連接部(連接部)252。支架連接部252是由從螺母主體部251的前端的外周緣部分朝前方突出的環(huán)狀壁構(gòu)成的。螺母主體部251及支架連接部252的外徑尺寸對應(yīng)套筒206的恒定直徑內(nèi)周面部分206c的內(nèi)徑尺寸,螺母242以能在套筒206內(nèi)沿軸線L方向移動的狀態(tài)嵌入套筒206內(nèi)。在螺母主體部251的內(nèi)周面形成有與螺栓部分239螺合的陰螺紋251a。在支架連接部252形成有與軸線L正交且沿半徑方向貫通的兩個螺母側(cè)貫通孔253。兩個螺母側(cè)貫通孔253形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。
(刷狀磨石)
刷狀磨石204具有線狀磨體203和圓環(huán)狀的磨體支架255,所述磨體支架255將所述線狀磨體203的后端部分以捆綁狀態(tài)保持。刷狀磨石204是通過磨體支架255呈同軸地與螺母242連接而保持于工具支架202的。如圖13所示,刷狀磨石204形成為在套筒206的內(nèi)側(cè)配置有磨體支架255,且線狀磨體203的前端部分從套筒206的前端開口206a突出,刷狀磨石204以能與螺母242一體地沿軸線L方向移動的狀態(tài)保持于工具支架202。
如圖14所示,磨體支架255呈圓環(huán)狀且具有軸孔255a。此外,磨體支架255具有能與螺母242的支架連接部252嵌合的外徑尺寸。磨體支架255的外徑尺寸比套筒206的小徑內(nèi)周面部分206d的內(nèi)徑尺寸短。在磨體支架255上設(shè)有與軸線L正交且沿半徑方向貫通的兩個支架側(cè)螺紋孔256。兩個支架側(cè)螺紋孔256形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。
線狀磨體203是使粘合性樹脂浸滲至氧化鋁長纖維等無機長纖維的集合線中并固化而成的。在此,在支架主體部255的前表面有多個線狀磨體保持孔257分離地形成在軸孔255a的周圍。多個線狀磨體保持孔257排列成包圍軸孔255a的圓形。線狀磨體203形成為以多根為一組地進行捆綁,且捆綁后的后端側(cè)插入線狀磨體保持孔中,通過粘接劑固定于磨體支架255。
當將刷狀磨石204保持于工具支架202時,首先,將螺母242螺合于凸輪螺桿235的螺栓部分239并配置于套筒206內(nèi)。接著,將刷狀磨石204從磨體支架255側(cè)插入套筒206內(nèi),并將磨體支架255嵌入支架連接部252的環(huán)狀壁內(nèi)。之后,經(jīng)由套筒206的各導(dǎo)向孔219及螺母側(cè)貫通孔253朝支架側(cè)螺紋孔256中擰入連接螺釘220,在套筒206內(nèi)連接磨體支架255與螺母242。
這里,在經(jīng)由導(dǎo)向孔219及螺母側(cè)貫通孔253將連接螺釘220擰入支架側(cè)螺紋孔256的狀態(tài)下,各連接螺釘220的帽部220a(連接螺釘220的外周側(cè)的端部分)位于導(dǎo)向孔219內(nèi)。因此,在螺母242欲圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)的情況下,各連接螺釘220的帽部220a會從周向抵接于導(dǎo)向孔219的內(nèi)周壁而阻止螺母242的旋轉(zhuǎn)。即,連接螺母242和磨體支架255的兩個連接螺釘220和導(dǎo)向孔219構(gòu)成螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)259以限制螺母242圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)259允許螺母242沿軸線L方向移動。
(磨體突出量的調(diào)整動作)
圖16(a)是對圖11的研磨工具單元200的磨體突出量進行調(diào)整的突出量調(diào)整構(gòu)件的立體圖,圖16(b)表示突出量調(diào)整構(gòu)件的凸起插入研磨工具單元200的套筒206內(nèi)的狀態(tài),圖16(c)表示從圖16(b)所示的狀態(tài)研磨工具單元200進一步朝接近突出量調(diào)整構(gòu)件的方向移動的狀態(tài)。圖17是圖11的研磨工具單元200的磨體突出量的調(diào)整動作的說明圖。在圖17中,取出凸輪螺桿235、凸輪銷211、螺母242、刷狀磨石204、連接螺釘220來進行表示。
研磨工具單元200的柄部202a是經(jīng)由工具支架(未圖示)等而與加工中心的頭連接的。在線狀磨體203的磨損量達到預(yù)先設(shè)定的磨損量的情況下,利用控制程序?qū)庸ぶ行倪M行驅(qū)動,從而使研磨工具單元200朝配置有突出量調(diào)整構(gòu)件81的磨體突出量調(diào)整位置處移動。
在此,如圖16(a)所示,突出量調(diào)整構(gòu)件81具有圓盤部81a和圓柱形狀的凸起81b,其中,所述凸起81b從圓盤部81a的中央突出。凸起81b的直徑與凸輪螺桿235的直徑大致相同,且凸起81b能插入套筒206內(nèi)。凸起81b的前端面形成為與凸起81b的軸線正交的平坦面。
配置于磨體突出量調(diào)整位置的研磨工具單元200被加工中心配置為與突出量調(diào)整構(gòu)件81的凸起81b同軸。接下來,研磨工具單元200被加工中心朝接近突出量調(diào)整構(gòu)件81的方向移動。藉此,如圖16(b)所示,形成為凸起81b從軸線L方向的前方插入套筒206內(nèi)且在凸輪螺桿235的前端抵接有凸起81b的前端面的狀態(tài)。在凸輪螺桿235的前端面抵接有凸起81b的前端面的時刻,凸輪螺桿235被螺旋彈簧240的作用力朝第一位置235A施力。因此,如圖17(a)所示,凸輪銷211位于后側(cè)圓弧面247d。
之后,研磨工具單元200被加工中心進一步朝前方壓入規(guī)定的距離。所謂規(guī)定的距離,是指第一位置235A與第二位置235B的分離距離,且是凸輪部分238的后側(cè)圓弧面247d與前側(cè)圓弧面248d的分離距離。在此,在使線狀磨體203的前端抵接于凸起81b狀態(tài)下,若將研磨工具單元200朝前方壓入規(guī)定的距離,則凸輪螺桿235相對于柄頭205及套筒206相對移動。即,如圖17(b)所示,凸輪螺桿235抵抗螺旋彈簧240的作用力沿軸線L方向從第一位置235A朝第二位置235B移動。藉此,凸輪銷211相對于凸輪螺桿235的凸輪部分238朝前方相對移動。然后,凸輪銷211從后側(cè)圓弧面247d朝前側(cè)突部246側(cè)移動,從而與前側(cè)突部246的前側(cè)傾斜凸輪面部分248b滑動接觸。
之后,若如圖16(c)所示將凸輪螺桿235配置于第二位置235B,則凸輪銷211如圖17(c)所示從前側(cè)傾斜凸輪面部分248b經(jīng)由前側(cè)第一凸輪面部分248a到達前側(cè)圓弧面248d。在此,凸輪銷211通過頭側(cè)螺紋孔227固定于柄頭205,且凸輪螺桿235能圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。因此,當凸輪銷211與前側(cè)傾斜凸輪面部分248b滑動接觸時,凸輪螺桿235朝一側(cè)旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度。
接下來,研磨工具單元200被加工中心朝從突出量調(diào)整構(gòu)件81分離的方向移動。即,研磨工具單元200從圖16(c)所示的狀態(tài)變化為圖16(b)所示的狀態(tài)。藉此,可解除凸輪螺桿235與凸起81b的抵接。
在此,隨著研磨工具單元200從突出量調(diào)整構(gòu)件81分離,凸輪螺桿235通過螺旋彈簧240的作用力沿軸線L方向從第二位置235B朝第一位置235A移動。因此,如圖17(d)所示,凸輪銷211相對于凸輪螺桿235的凸輪部分238朝后方相對移動。
藉此,凸輪銷211從前側(cè)圓弧面248d朝后側(cè)突部245側(cè)移動,從而與后側(cè)突部245的后側(cè)傾斜凸輪面部分247b滑動接觸。之后,如圖17(e)所示,凸輪銷211從后側(cè)傾斜凸輪面部分247b經(jīng)由后側(cè)第一凸輪面部分247a到達后側(cè)圓弧面247d。在此,凸輪銷211通過頭側(cè)螺紋孔227固定于柄頭205,且凸輪螺桿235能圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。因此,當凸輪銷211與后側(cè)傾斜凸輪面部分247b滑動接觸時,凸輪螺桿235朝一側(cè)旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度。
通過這些動作,凸輪螺桿235朝一個方向旋轉(zhuǎn)后側(cè)突部245的分離距離。在此,螺母242因螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)259而被限制了圍繞軸線L的旋轉(zhuǎn)。因此,螺母242隨著凸輪螺桿235的旋轉(zhuǎn)沿軸線L方向移動,從而使刷狀磨石204朝軸線L方向的前方移動。因此,能使線狀磨體203從套筒206的前端開口206a突出與凸輪螺桿235的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的移動量(磨體突出量P)。
根據(jù)本例,能通過將研磨工具單元200抵接于突出量調(diào)整構(gòu)件81后壓入的壓入動作來調(diào)整磨體突出量,因此,其調(diào)整動作容易。
此外,在本例中,也能獲得與實施例1的研磨工具單元1相同的效果。即,在本例中,凸輪螺桿235也能在沿軸線L方向分離的第一位置235A與第二位置235B之間移動,且被螺旋彈簧240的作用力朝前方的第一位置235A施力。因此,當在加工動作中從加工對象的工件一側(cè)朝套筒206內(nèi)按壓刷狀磨石204的力起作用時,能使刷狀磨石204沿軸線L方向后退以抑制刷狀磨石204的破損或抑制磨體的磨損。即,在加工動作中對刷狀磨石204朝工具支架202側(cè)按壓的力起作用的情況下,該力會經(jīng)由螺母242傳遞至凸輪螺桿235。因此,凸輪螺桿235會抵抗螺旋彈簧240的作用力沿軸線L方向朝后方移動,從而釋放來自工件側(cè)的力。
此外,在本例中,與實施例2的研磨工具單元200相同地,只要在刷狀磨石204的磨體支架255上形成支架側(cè)螺紋孔256,就能與螺母242連接。藉此,能使刷狀磨石204變簡單,因此,能抑制作為消耗品的刷狀磨石204的制造成本。
另外,也可以配置平板形狀的構(gòu)件作為突出量調(diào)整構(gòu)件,使線狀磨體203的前端從軸線L方向并抵接于突出量調(diào)整構(gòu)件,藉此,使凸輪螺桿235相對于凸輪銷211相對移動,來進行磨體突出量的調(diào)整。
(實施例4)
圖18是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例4的研磨工具單元300的立體圖。如圖18所示,本例的研磨工具單元300具有:工具支架302,所述工具支架302包括作為安裝到機床的安裝部的柄部301;以及刷狀磨石(研磨工具)304,所述刷狀磨石304具有從工具支架302的與柄部301相反的前端側(cè)突出的線狀磨體303。
(工具支架)
圖19是圖18的研磨工具單元300的分解立體圖。圖20是圖18的研磨工具單元300的第一縱剖圖,且是在不穿過導(dǎo)向孔352的位置處剖開的。圖21是圖18的研磨工具單元300的第二縱剖圖,且是在穿過導(dǎo)向孔352的位置處剖開的。如圖19所示,工具支架302具有與柄部301一體形成的螺桿桿部(軸)305以及在螺桿桿部305的外周側(cè)與螺桿桿部305同軸配置的套筒306、齒輪(操作構(gòu)件)307、套筒平衡器308、棘輪蓋309、解鎖螺母310。
螺桿桿部305的后端部分形成為柄部301。螺桿桿部305的前側(cè)部分形成為具有陽螺紋311a的螺栓部分311。在螺桿桿部305中的柄部301與螺栓部分311之間從后方朝前方設(shè)有大徑部分312和外徑尺寸比大徑部分312長的檐部314。大徑部分312的外徑尺寸比柄部301及螺栓部分311稍長。大徑部分312的外周面的后端部分設(shè)有螺紋部312a。螺栓部分311在形成有陽螺紋311a的區(qū)域具有沿軸線L方向延伸的一對槽狀平坦面313。槽狀平坦面313以在周圍呈180°旋轉(zhuǎn)對稱地設(shè)置。
如圖20所示,齒輪307位于螺桿桿部305的大徑部分312的外周側(cè)。齒輪307具有軸孔307a和圓環(huán)狀突部307b,其中,所述圓環(huán)狀突部307b從軸孔307a的開口緣部分朝后方以恒定高度突出。此外,如圖19及圖21所示,齒輪307在圓環(huán)狀突部307b所突出的環(huán)狀后端面處具有多個凹部307c。凹部307c在圓環(huán)狀突部307b的外周側(cè)以恒定的角度間隔形成。通過在軸孔307a及圓環(huán)狀突部307b的內(nèi)周側(cè)插入螺桿桿部305的大徑部分312,齒輪307以能圍繞軸線L相對于螺桿桿部305相對旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)得到支承。
在齒輪307的前方配置有套筒306。如圖20所示,齒輪307和套筒306是經(jīng)由筒狀的套筒連接部334連接的。在本例中,齒輪307、套筒連接部334以及套筒306是一體形成的。在套筒連接部334的外周面形成有朝內(nèi)周側(cè)凹陷的環(huán)狀槽335。在環(huán)狀槽335中插入有O型環(huán)336。
套筒306的中心孔306b具有恒定的內(nèi)徑尺寸。在套筒306內(nèi),螺桿桿部305的螺栓部分311沿前后方向延伸。螺栓部分311的前端、即螺桿桿部305的前端位于比套筒306的前端開口306a靠后的位置處。
在螺栓部分311上螺合有螺母341。在螺母341的環(huán)狀內(nèi)周面形成有與螺栓部分311螺合的陰螺紋341a。螺母341具有呈圓形的環(huán)狀外周面。螺母341的外徑尺寸與套筒306的內(nèi)徑尺寸對應(yīng),且螺母341以能在軸線L方向上移動的狀態(tài)嵌入套筒306的內(nèi)周側(cè)。如圖21所示,在螺母341上設(shè)有兩個沿半徑方向延伸的螺母側(cè)螺紋孔342。兩個螺母側(cè)螺紋孔342形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。
在螺母341的前端面設(shè)有圓形凹部343,所述圓形凹部343與螺母341呈同軸地朝后方凹陷。在圓形凹部343的軸線L方向的中途位置處設(shè)有朝外周側(cè)凹陷的環(huán)狀槽345,在該環(huán)狀槽345中配置有O型環(huán)346。此外,在圓形凹部343中插入有螺旋彈簧347。
此外,如圖22所示,在螺母341的前端面形成有槽部348,所述槽部348從夾著軸線L的一方的外周緣部分朝另一方的外周緣部分沿與軸線L正交的方向呈直線狀延伸。在槽部348的與軸線L正交的方向上相對的一對側(cè)壁的后端部分處,沿槽部348形成有互相朝分離的方向凹陷的橫槽部349(參照圖21)。槽部348及橫槽部349構(gòu)成用于將刷狀磨石304與螺母341連接的螺母側(cè)連接部(連接部)350。刷狀磨石304利用螺母側(cè)連接部350與螺母341的前端部分連接。
在套筒306的周壁上形成有兩個槽狀的導(dǎo)向孔352。兩個導(dǎo)向孔352分別沿軸線L方向延伸,且形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。在此,在螺母341的螺母側(cè)螺紋孔342中,經(jīng)由套筒306的各導(dǎo)向孔352擰入有旋轉(zhuǎn)限制螺釘353。此外,旋轉(zhuǎn)限制螺釘353的外周側(cè)的端部分位于套筒306的導(dǎo)向孔352內(nèi)。因此,在螺母341欲圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)的情況下,各旋轉(zhuǎn)限制螺釘353會從周向抵接于導(dǎo)向孔352的內(nèi)周壁而阻止螺母341的旋轉(zhuǎn)。即,兩個旋轉(zhuǎn)限制螺釘353和導(dǎo)向孔352構(gòu)成螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)354,以限制螺母341相對于套筒306圍繞軸線L相對旋轉(zhuǎn)。螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)354允許螺母341沿軸線L方向移動。
如圖20所示,套筒平衡器308呈筒狀,且在上端部分及下端部分具有朝內(nèi)周側(cè)突出的突出部分356、357。突出部分356、357的內(nèi)徑尺寸對應(yīng)套筒連接部334及套筒306的外徑尺寸。在下端部分的突出部分357的內(nèi)周面部分形成有朝外周側(cè)凹陷的環(huán)狀槽358。在環(huán)狀槽358中插入有O型環(huán)359。
套筒平衡器308以從外周側(cè)覆蓋套筒306的后側(cè)部分及套筒連接部334的狀態(tài)配置,且上端部分的突出部分356的內(nèi)周面經(jīng)由O型環(huán)336抵接于套筒連接部334。此外,套筒平衡器308的下端部分的突出部分357經(jīng)由O型環(huán)359抵接于套筒306的外周面部分。
如圖18及圖20所示,棘輪蓋309從后方至前方具有小徑圓盤部360、直徑比小徑圓盤部360大的大徑圓盤部361以及從大徑圓盤部361的外周緣部分朝前方突出的環(huán)狀壁部363。在小徑圓盤部360及大徑圓盤部361的中心處形成有供螺桿桿部305貫通的軸孔309a。此外,如圖21所示,在小徑圓盤部360及大徑圓盤部361上形成有與軸孔309a平行的蓋貫通孔362。在蓋貫通孔362中,從后方朝前方依次配置有螺旋彈簧364和金屬制的球體365。在環(huán)狀壁部363的上端部分的與大徑圓盤部361相鄰的位置處形成有沿周向延伸的兩個開口部366。兩個開口部366被設(shè)為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。此外,在大徑圓盤部361的前端面上與軸孔309a同軸地形成有直徑比軸孔309a大的圓形凹部367。在大徑圓盤部361的前端面的圓形凹部367的外周側(cè)形成有環(huán)狀槽368。在環(huán)狀槽368中插入有O型環(huán)369。
棘輪蓋309以覆蓋齒輪307及套筒平衡器308的后側(cè)部分的方式從后方固定于套筒平衡器308。在棘輪蓋309固定于套筒平衡器308的狀態(tài)下,形成為以下狀態(tài):齒輪307的圓環(huán)狀突部307b插入大徑圓盤部361的前端面的圓形凹部367,且齒輪307的后端面經(jīng)由O型環(huán)369與大徑圓盤部361的前端面抵接。此外,如圖20所示,齒輪307形成為在軸線L方向上配置于套筒平衡器308與大徑圓盤部361的前端面之間的狀態(tài),如圖21所示,形成為齒輪307的一部分從環(huán)狀壁部363的開口部366朝外部露出的狀態(tài)。
如圖20所示,解鎖螺母310從后方朝前方具有:環(huán)狀板部375,所述環(huán)狀板部375沿與軸線L正交的方向延伸;環(huán)狀壁部376,所述環(huán)狀壁部376從環(huán)狀板部375的外周緣朝前方以恒定高度突出;以及環(huán)狀的凸緣部377,所述凸緣部377從環(huán)狀壁部376的前端緣朝外周側(cè)擴展。在環(huán)狀板部375的軸孔375a的內(nèi)周面設(shè)有螺紋部375,該螺紋部375與螺桿桿部305的大徑部分312的螺紋部312a螺合。
解鎖螺母310通過將螺桿桿部305貫通環(huán)狀板部375的軸孔375a并將螺孔375a的螺紋部375b螺合于螺桿桿部305的螺紋部312a而形成為固定于螺桿桿部305的狀態(tài)。在解鎖螺母310固定于螺桿桿部305的狀態(tài)下,如圖21所示,形成為以下狀態(tài):解鎖螺母310覆蓋棘輪蓋309的小徑圓盤部360和大徑圓盤部361的環(huán)狀后端面,且環(huán)狀板部375抵接于小徑圓盤部360。這里,若環(huán)狀板部375與小徑圓盤部360抵接,則環(huán)狀板部375與插入棘輪蓋309的蓋貫通孔362的螺旋彈簧364的后端部抵接而使螺旋彈簧364壓縮。因此,球體365會被螺旋彈簧364的作用力(恢復(fù)力)按壓于齒輪307,并嵌入到形成于齒輪307的凹部307c(參照圖19)。藉此,齒輪307及套筒306形成為不會無意中圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
(刷狀磨石)
圖22(a)是將刷狀磨石304連接于螺母341的連接動作的說明圖,圖22(b)是從與軸線L正交的方向觀察與螺母341連接的刷狀磨石304的情況下的側(cè)視圖。如圖22所示,刷狀磨石22具有線狀磨體303和圓環(huán)狀的磨體支架381,所述磨體支架61將所述線狀磨體303的后端部分以捆綁狀態(tài)保持。刷狀磨石304是通過磨體支架381呈同軸地與螺母341連接而保持于工具支架302的。如圖20所示,刷狀磨石304形成為在套筒306的內(nèi)側(cè)配置有磨體支架381,且線狀磨體303的前端部分從套筒306的前端開口306a突出,刷狀磨石304以能與螺母341一體地沿軸線L方向移動的狀態(tài)保持于工具支架302。
如圖20所示,磨體支架381具有保持線狀磨體303的支架主體382和用于將支架主體382連接于螺母341的支架側(cè)連接部383。支架主體382呈圓筒狀,且具有與螺母341的外徑尺寸相同的外徑尺寸。支架側(cè)連接部383具有:連接筒部384,所述連接筒部384從支架主體382的環(huán)狀后端面朝后方呈同軸突出;以及環(huán)狀凸緣385,所述環(huán)狀凸緣385從連接筒部384的后端緣朝外周側(cè)擴展。
線狀磨體303是使粘合性樹脂浸滲至氧化鋁長纖維等無機長纖維的集合線中并固化而成的。在此,在磨體支架381的前表面有多個線狀磨體保持孔386分離地形成在磨體支架381的軸孔381a(中心孔)的周圍。多個線狀磨體保持孔386排列成包圍支架主體382的軸孔381a的圓形。線狀磨體303形成為以多根為一組地進行捆綁,且捆綁后的后端側(cè)插入線狀磨體保持孔386中,通過粘接劑固定于磨體支架381。
此外,在支架主體382中,位于比線狀磨體保持孔386靠后方的部分設(shè)有沿半徑方向延伸的兩個螺紋孔382a。兩個螺紋孔382a形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。此外,各螺紋孔382a形成在與設(shè)于螺母的各螺母側(cè)螺紋孔342相同的角度位置處。各螺紋孔382a沿半徑方向貫通支架主體382。如圖21所示,在各螺紋孔382a中,擰入有磨體支架旋轉(zhuǎn)限制用螺釘344。
當將刷狀磨石304保持于工具支架302時,使螺母支架341位于工具支架302的前端,并且使螺母側(cè)連接部350從套筒306的前端開口306a向外側(cè)露出。此外,如圖22(a)所示,將刷狀磨石304從與軸線L正交的方向與螺母341連接。即,相對于螺母側(cè)連接部350的一對橫槽部349,一邊從與軸線L正交的方向插入支架側(cè)連接部383的環(huán)狀凸緣385,一邊朝螺母側(cè)連接部350的槽部348插入支架側(cè)連接部383的連接筒部384。
在此,雖然連接筒部384的高度尺寸(軸線L方向的尺寸)與螺母側(cè)連接部350的槽部348的深度尺寸(軸線L方向的尺寸)相等,但是環(huán)狀凸緣385的厚度尺寸(軸線L方向的尺寸)比螺母側(cè)連接部350的橫槽部349的槽寬尺寸(軸線L方向的尺寸)短。因此,刷狀磨石304能沿軸線L方向移動與環(huán)狀凸緣385的厚度尺寸與橫槽部349的槽寬尺寸的差相等的距離。即,如圖22(b)所示,刷狀磨石304以能在第一位置304A與第二位置304B之間沿軸線L方向移動的狀態(tài)與螺母341連接,其中,所述第一位置304A是指環(huán)狀凸緣385抵接于橫槽部349的前側(cè)的側(cè)面的位置,所述第二位置304B是指環(huán)狀凸緣385抵接于橫槽部349的后側(cè)的側(cè)面的位置。此外,如圖21所示,若刷狀磨石304與螺母341連接,則插入螺母341的圓形凹部343中的螺旋彈簧347的前端部與刷狀磨石304的環(huán)狀凸緣385抵接而朝第一位置304A對刷狀磨石304施力。因此,刷狀磨石304以被朝第一位置304A施力的狀態(tài)與螺母341連接。
此外,如圖22(a)所示,沿軸線L方向觀察,構(gòu)成支架側(cè)連接部383的連接筒部384和環(huán)狀凸緣385的形狀為圓形,并且支架側(cè)連接部383包含于螺母側(cè)連接部350的內(nèi)側(cè)。因此,刷狀磨石304以能相對于螺母341圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)與螺母341連接。
接下來,使螺桿桿部305與套筒306相對旋轉(zhuǎn),從而使刷狀磨石304的磨體支架與螺母341一起位于套筒306內(nèi)。藉此,螺桿桿部305形成為插入磨體支架381的軸孔381a的狀態(tài)。在此,螺桿桿部305的外徑尺寸與磨體支架381的軸孔381a的內(nèi)徑尺寸對應(yīng),且螺桿桿部305以磨體支架381能沿軸線L方向移動的狀態(tài)嵌合于軸孔381a。
之后,經(jīng)由套筒306的導(dǎo)向孔352在磨體支架381的各螺紋孔382a中分別擰入磨體支架限制用螺釘344。然后,如圖21所示,使各磨體支架旋轉(zhuǎn)限制用螺釘344的前端面以與各槽狀平坦面313隔開微小間隙的方式相對,其中,所述各槽狀平坦面313設(shè)于螺桿桿部305的螺栓部分311。藉此,刷狀磨石304形成為相對于螺桿桿部305圍繞軸線L的相對旋轉(zhuǎn)被限制的狀態(tài)。即刷狀磨石304形成為與螺桿桿部305一體旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。因此,當使柄部301(螺桿桿部305的后端部分)與加工中心的頭連接之后使研磨工具單元300進行旋轉(zhuǎn)時,刷狀磨石304與柄部301一體旋轉(zhuǎn),能高精度地進行研磨加工。
此外,通過使各磨體支架旋轉(zhuǎn)限制用螺釘34的前端面以與螺桿桿部305的各槽狀平坦面313隔開微小間隙的方式相對,刷狀磨石304形成為允許以螺桿桿部305作為導(dǎo)向件沿該螺桿桿部305在軸線L方向上移動的狀態(tài)。
另外,各磨體支架旋轉(zhuǎn)限制用螺釘344的外周側(cè)的端部分位于磨體支架381的各螺紋孔382a的內(nèi)側(cè),且沒有突出至磨體支架381的外周側(cè)。此外,在本例中,將各磨體支架旋轉(zhuǎn)限制用螺釘344用粘接劑固定于螺紋孔382a,且限制各磨體支架旋轉(zhuǎn)限制用螺釘344沿半徑方向移動。
(磨體突出量的調(diào)整動作)
圖23是對研磨工具單元300的磨體突出量進行調(diào)整的調(diào)整動作的說明圖。研磨工具單元300的螺桿桿部305的后端部分(柄部301)是經(jīng)由工具支架(未圖示)等與加工中心的頭連接的。對工件的飛邊去除加工或表面處理等研磨加工是通過驅(qū)動與頭連接的研磨工具單元300圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)來進行的。與頭連接的研磨工具單元300的位置是由驅(qū)動控制加工中心的控制程序控制的。
在此,在線狀磨體303的磨損量達到預(yù)先設(shè)定的損耗量的情況下,利用控制程序?qū)庸ぶ行倪M行驅(qū)動,從而使研磨工具單元300朝配置有齒條80的磨體突出量調(diào)整位置處移動。齒條80具有齒部80a,所述齒部80a能與連接于套筒306的齒輪307嚙合。
接著,使齒條80的齒部80a的延設(shè)方向R與研磨工具單元300的軸線L正交,且使齒輪307的齒部與齒條80的齒部80a嚙合。然后,使研磨工具單元300朝齒部80a的延設(shè)方向R移動。藉此,使齒輪307旋轉(zhuǎn)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量。另外,也可以使齒條80朝延設(shè)方向R移動而使齒輪307旋轉(zhuǎn)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量,以代替使研磨工具單元300朝延設(shè)方向R移動。此外,也可以通過使研磨工具單元300及齒條80這兩者都移動,來使研磨工具單元1與齒條80在延設(shè)方向R上相對移動,從而使齒輪307旋轉(zhuǎn)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量。
若齒輪307旋轉(zhuǎn),則套筒306與齒輪307一體旋轉(zhuǎn)。在此,螺母341相對于套筒306圍繞軸線L的相對旋轉(zhuǎn)被螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)354限制。另一方面,螺桿桿部305保持于加工中心,且螺桿桿部305的旋轉(zhuǎn)被限制。因此,螺母341隨著套筒306的旋轉(zhuǎn)沿軸線L方向移動,從而使刷狀磨石304沿軸線L方向移動。因此,能使線狀磨體303從套筒306的前端開口306a突出與齒輪307的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的移動量。
在此,刷狀磨石304由于磨體支架旋轉(zhuǎn)限制用螺釘344的前端面與螺桿桿部305的槽狀平坦面313相對而被限制了圍繞軸線L的旋轉(zhuǎn)。因此,刷狀磨石304一邊相對于螺母341相對旋轉(zhuǎn),一邊沿螺桿桿部305在軸線L方向上移動。
另外,通過將研磨工具單元300與齒條80的相對移動方向設(shè)為相反方向,能使線狀磨體303朝套筒306的前端開口306a的內(nèi)側(cè)返回與齒輪307的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的移動量。
在本例中,也能獲得與實施例1的研磨工具單元1相同的效果。
此外,在本例中,刷狀磨石304在螺母341上能在第一位置304A與第二位置304B之間移動,且通過螺旋彈簧364而支承于第一位置304A。因此,當在加工動作中從加工對象的工件側(cè)朝套筒306內(nèi)按壓刷狀磨石304的力起作用時,能使刷狀磨石304沿軸線L方向后退以抑制刷狀磨石304的破損或抑制磨體的磨損。
另外,在本例中,只要在螺桿桿部305形成沿軸線L方向貫通的桿部貫通孔,就能經(jīng)由該貫通孔供給切削油或空氣來對加工部分進行冷卻等。
(實施例5)
圖24是應(yīng)用了本發(fā)明的實施例5的研磨工具單元500的立體圖。如圖24所示,本例的研磨工具單元500具有:工具支架502,所述工具支架502包括作為安裝到機床的安裝部的柄部502a;以及刷狀磨石(研磨工具)504,所述刷狀磨石504具有從工具支架502的與柄部502a相反的前端側(cè)突出的線狀磨體503。
(工具支架)
工具支架502沿軸線L方向從柄部502a側(cè)起同軸地具有柄頭505和套筒506。柄頭505包括:柄部502a;圓盤部507;以及第一連接圓盤部508和第二連接圓盤部509,其中,所述第一連接圓盤部508和第二連接圓盤部509對圓盤部507與柄部502a之間進行連接。第一連接圓盤部508設(shè)于第二連接圓盤部509與柄部502a之間。第一連接圓盤部508的外徑尺寸比柄部502a的外徑尺寸長且比第二連接圓盤部509的外徑尺寸短。此外,第一連接圓盤部508的軸線L方向上的長度尺寸比第二連接圓盤部509的長度尺寸長。第二連接圓盤部509的外徑尺寸比圓盤部507的外徑尺寸短。
在第二連接圓盤部509設(shè)有兩個沿半徑方向延伸的螺紋孔510。兩個螺紋孔510形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。在各螺紋孔510中擰入了具有螺紋部的凸輪銷511。
套筒506具有沿軸線L方向延伸的筒部515。筒部515的內(nèi)徑尺寸恒定。筒部515的后端部分處設(shè)有四個套筒側(cè)貫通孔517。四個套筒側(cè)貫通孔517形成為圍繞軸線L呈90°旋轉(zhuǎn)對稱。
在此,在柄頭505的前端部分同軸地固定有環(huán)狀構(gòu)件524。環(huán)狀構(gòu)件524具有突出部分524a,所述突出部分524a從圓盤部507朝前方以恒定寬度突出。套筒506形成為其后端部分嵌在突出部分524a的外周側(cè)。套筒506是通過貫通各套筒側(cè)貫通孔517的固定螺釘518而固定于環(huán)狀部件524的。
在各套筒側(cè)貫通孔517的前方設(shè)有沿周向延伸的長孔519。此外,在筒部515設(shè)有沿軸線L方向延伸的槽狀的兩個導(dǎo)向孔520。兩個導(dǎo)向孔520形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。各導(dǎo)向孔520均形成在長孔519的前方。因此,在從軸線L方向觀察的情況下,兩個長孔519與導(dǎo)向孔520重疊。在導(dǎo)向孔520內(nèi)配置有旋轉(zhuǎn)限制螺釘521。
圖25是在從后方觀察圖24的研磨工具單元500的情況下的立體分解圖。圖26是在從后方觀察圖24的研磨工具單元500的情況下的立體分解圖。圖27是圖24的研磨工具單元500的縱剖圖,且是在穿過導(dǎo)向孔520的位置處剖開的。如圖25至圖27所示,工具支架502在柄頭505和套筒506的內(nèi)側(cè)具有環(huán)狀構(gòu)件524、軸525、引導(dǎo)凸輪526及螺旋彈簧(施力構(gòu)件)527。此外,工具支架502具有螺母529,所述螺母529與設(shè)于軸525的螺栓部分553螺合。在本例中,螺母529與刷狀磨石504一體設(shè)置。
如圖26所示,在柄頭505的前表面設(shè)有凹部531。在凹部531中插入并嵌合有環(huán)狀構(gòu)件524的后側(cè)部分。在凹部531的中央處露出有頭中心孔532的前端開口,其中,所述頭中心孔532沿軸線L方向貫通柄部502a、第一連接圓盤部508、第二連接圓盤部509及圓盤部507。在凹部531的底面的頭中心孔532的外周側(cè)形成有四個環(huán)狀構(gòu)件固定用螺紋孔534。
如圖27所示,頭中心孔532從后方至前方依次具有第一中心孔部分536、內(nèi)徑比第一中心孔部分536大的第二中心孔部分537、內(nèi)徑比第二中心孔部分537大的第三中心孔部分538及內(nèi)徑比第三中心孔部分538大的第四中心孔部分539。因此,在頭中心孔532的內(nèi)周面形成有:第一環(huán)狀朝前面532a,所述第一環(huán)狀朝前面532a形成于第一中心孔部分536與第二中心孔部分537之間;第二環(huán)狀朝前面532b,所述第二環(huán)狀朝前面532b形成于第二中心孔部分537與第三中心孔部分538之間;以及第三環(huán)狀朝前面532c,所述第三環(huán)狀朝前面532c形成于第三中心孔部分538與第四中心孔部分539之間。
第一中心孔部分536貫通柄部502a。第一中心孔部分536是冷卻液導(dǎo)入孔,以接受從柄部502a所連接的機床供給來的被加壓過的冷卻液。在此,形成于第二連接圓盤部509的螺紋孔510貫通至第四中心孔部分539。因此,擰入螺紋孔510的凸輪銷511的前端部分朝第四中心孔部分539突出。
如圖26所示,環(huán)狀構(gòu)件524具有:環(huán)狀構(gòu)件主體部541;筒部542,所述筒部542從環(huán)狀構(gòu)件主體部541的前表面的中央部分與環(huán)狀構(gòu)件主體部541同軸地朝前方突出;以及環(huán)狀板部543,所述環(huán)狀板部543從筒部542的前端朝內(nèi)周側(cè)突出。如圖27所示,環(huán)狀構(gòu)件主體部541的中心孔541a具有比第三中心孔部分538的內(nèi)徑尺寸稍小的內(nèi)徑尺寸。中心孔541a的內(nèi)周面與筒部542的內(nèi)周面以沒有臺階的方式連續(xù)。如圖26所示,在環(huán)狀構(gòu)件主體部541設(shè)有沿軸線L方向貫通的四個貫通孔524c。
環(huán)狀構(gòu)件524形成為其后端部分嵌入柄頭505的凹部531。此外,環(huán)狀構(gòu)件524通過四個環(huán)狀構(gòu)件固定用螺釘545固定于柄頭505,其中,所述四個環(huán)狀構(gòu)件固定用螺釘545分別從前方插入各貫通孔524c后擰入柄頭505的環(huán)狀構(gòu)件固定用螺紋孔534。若環(huán)狀構(gòu)件524固定于柄頭505,則環(huán)狀構(gòu)件524具有從柄頭505朝前方突出的突出部分524a。此外,若環(huán)狀構(gòu)件524固定于柄頭505,則第三環(huán)狀朝前面532c與環(huán)狀構(gòu)件524的后端面之間的空間(第四中心孔部分539)作為配置引導(dǎo)凸輪526的凸輪室而被隔出。
在突出部分524a的環(huán)狀外周面形成有四個套筒固定用螺紋孔524b,所述四個套筒固定用螺紋孔524b形成為圍繞軸線L呈90°旋轉(zhuǎn)對稱。套筒506通過固定螺釘518固定于環(huán)狀構(gòu)件524,其中,所述固定螺釘518貫通各套筒側(cè)貫通孔517而擰入套筒側(cè)固定用螺紋孔524b。
如圖25所示,軸525與柄部502a同軸地配置在柄頭505、環(huán)狀構(gòu)件524以及套筒506的內(nèi)周側(cè)。軸525從后方朝前方依次具有凸輪支承部分551、檐部552以及螺栓部分553。如圖27所示,引導(dǎo)凸輪526支承于凸輪支承部分551且與柄部502a同軸配置。
凸輪支承部分551具有軸側(cè)冷卻液導(dǎo)入孔555,所述軸側(cè)冷卻液導(dǎo)入孔555從凸輪支承部分551的后端面沿軸線L方向延伸規(guī)定的長度。此外,凸輪支承部分551具有冷卻液導(dǎo)出孔556,所述冷卻液導(dǎo)出孔556沿與軸線L正交的方向延伸且與軸側(cè)冷卻液導(dǎo)入孔555的前端部分連通。此外,如圖25所示,凸輪支承部分551包括:一對平行面557,所述一對平行面557將軸線L夾在中間平行地延伸;以及一對圓弧面558,所述一對圓弧面558在一對平行面557之間連接這一對平行面557。
檐部552的直徑比凸輪支承部分551以及螺栓部分553大。此外,如圖27所示,檐部552的外徑尺寸比環(huán)狀構(gòu)件524的中心孔541a及筒部542的內(nèi)徑尺寸小,且比環(huán)狀板部543的內(nèi)徑尺寸大。螺栓部分553的外徑尺寸比環(huán)狀板部543的內(nèi)徑尺寸小。螺栓部分553在外周面具有陽螺紋。
引導(dǎo)凸輪526整體形成為圓筒形狀,且其外徑尺寸比凸輪室(第四中心孔部分539)的內(nèi)徑尺寸小。引導(dǎo)凸輪526具有在中心沿軸線L方向貫通的軸插入孔561。軸插入孔561從后方朝前方具有小徑孔部分561a和大徑孔部分561b,所述大徑孔部分561b的內(nèi)徑尺寸比小徑孔部分561a的內(nèi)徑尺寸大。
如圖25所示,從軸線L方向的后方觀察時的軸插入孔561的形狀(觀察小徑部分561a的情況下的形狀)與沿軸線L方向觀察時的軸525的凸輪支承部分551的形狀對應(yīng)。因此,若在凸輪支承部分551插入軸插入孔561后引導(dǎo)凸輪526被支承于軸525,則引導(dǎo)凸輪526形成為能在凸輪支承部分551上沿軸線L方向移動的狀態(tài)且相對于525不能相對旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。從軸線L方向的前方觀察軸插入孔561時軸插入孔561的形狀(觀察大徑孔部分561b的形狀)為圓形。在此,在凸輪支承部分551的外周側(cè)配置有螺旋彈簧527。螺旋彈簧527的前端與檐部552抵接。螺旋彈簧527的后側(cè)部分插入引導(dǎo)凸輪526的大徑孔部分561b。螺旋彈簧527的后端與形成在小徑孔部分561a與大徑孔部分561b之間的環(huán)狀朝前面561c(參照圖27)抵接。
此外,引導(dǎo)凸輪526在其外周面具有凸輪562。圖28是引導(dǎo)凸輪526的周邊的局部放大圖。如圖28所示,凸輪562包括形成于多個后側(cè)突部245的后側(cè)凸輪面247和形成于多個前側(cè)突部246的前側(cè)凸輪面248。后側(cè)凸輪面247包括后側(cè)第一凸輪面部分247a、后側(cè)傾斜凸輪面部分247b、后側(cè)第二凸輪面部分247c以及后側(cè)圓弧面247d。前側(cè)凸輪面248形成有前側(cè)第一凸輪面部分248a、前側(cè)傾斜凸輪面部分248b、前側(cè)第二凸輪面部分248c以及前側(cè)圓弧面248d。沿半徑方向擰入柄頭505的凸輪銷511的前端部在凸輪562中滑動。另外,凸輪562具有與實施例3的研磨工具單元200的凸輪241相同的形狀,因此,對相應(yīng)的部分標注相同的符號,省略其詳細說明。
在將環(huán)狀構(gòu)件524固定于柄頭505時,從后方將軸525插入環(huán)狀構(gòu)件524中,從而使螺栓部分553形成為從環(huán)狀構(gòu)件524朝前方突出的狀態(tài)。在這樣的狀態(tài)下,檐部552位于環(huán)狀構(gòu)件524的環(huán)狀構(gòu)件主體部541及筒部542的內(nèi)側(cè)。此外,當將環(huán)狀構(gòu)件524固定于柄頭505時,將凸輪支承部分551插入軸插入孔561,從而使引導(dǎo)凸輪526支承于軸525。隨后,將軸525以及引導(dǎo)凸輪526插入頭中心孔532,從而將環(huán)狀構(gòu)件524固定于柄頭505。
如圖27所示,在將環(huán)狀構(gòu)件524固定于柄頭505的狀態(tài)下,軸525的后端部分被插入頭中心孔532的第二中心孔部分537中。藉此,第一中心孔部分536(冷卻液導(dǎo)入孔)與軸側(cè)冷卻液導(dǎo)入孔555以及冷卻液導(dǎo)出孔556連通。此外,冷卻液導(dǎo)出孔556位于第三中心孔部分538的內(nèi)周側(cè),且螺栓部分553位于套筒506的內(nèi)周側(cè)。螺栓部分553的前端位于比套筒506的前端開口506a靠后的位置處。軸525能相對于柄頭505(柄部502a)、環(huán)狀構(gòu)件524以及套筒506圍繞軸線L相對旋轉(zhuǎn)。
此外,在環(huán)狀構(gòu)件524固定于柄頭505的狀態(tài)下,引導(dǎo)凸輪526配置于凸輪室(第四中心孔部分539)。此外,引導(dǎo)凸輪526被螺旋彈簧527朝與第三環(huán)狀朝前面532c抵接的后側(cè)位置(第二位置)526A施力。另外,在引導(dǎo)凸輪526配置于凸輪室后,通過擰入凸輪銷511,使凸輪銷511的前端部分插入引導(dǎo)凸輪526的凸輪562中。
在此,引導(dǎo)凸輪526能沿凸輪支承部分551在后側(cè)位置(第二位置)526A與從后側(cè)位置526A朝軸線L方向的前方分開的前側(cè)位置(第一位置)526B之間移動。后側(cè)位置526A是引導(dǎo)凸輪526與第三環(huán)狀朝前面532c抵接的位置,也是凸輪銷511與前側(cè)突部246抵接的位置。前側(cè)位置526B是引導(dǎo)凸輪526與環(huán)狀構(gòu)件524抵接的位置,也是凸輪銷511與后側(cè)突部245抵接的位置。另外,引導(dǎo)凸輪526在通常情況下被螺旋彈簧527朝后側(cè)位置526A施力。因此,在通常情況下,凸輪銷511抵接于在前側(cè)突部246之間的前側(cè)圓弧面248d。
若引導(dǎo)凸輪526進行從后側(cè)位置526A經(jīng)由前側(cè)位置526B返回至后側(cè)位置526A的往復(fù)直線運動,則通過凸輪銷511在凸輪562的前側(cè)凸輪面248以及后側(cè)凸輪面247上摩擦滑動,該往復(fù)直線運動被轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)凸輪526的圍繞軸線L朝一個方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度的運動。即,凸輪562與凸輪銷511構(gòu)成將引導(dǎo)凸輪526的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動的運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)565。在此,若引導(dǎo)凸輪526旋轉(zhuǎn),則軸525與引導(dǎo)凸輪526一體地旋轉(zhuǎn)。
(刷狀磨石)
如圖25所示,刷狀磨石504具有線狀磨體503以及對線狀磨體503的后側(cè)部分進行保持的磨體支架570。磨體支架570兼作工具支架502的螺母529。
磨體支架570呈筒狀(環(huán)狀)且具有供軸525貫通的軸孔570a。如圖26所示,在磨體支架570的前表面,在軸孔570a的周圍形成有多個線狀磨體保持孔571。多個線狀磨體保持孔571在包圍軸孔570a的圓形上以等角度間隔的方式排列。線狀磨體503是使粘合性樹脂浸滲至氧化鋁長纖維等無機長纖維的集合線中并固化而成的。線狀磨體503形成為以多根為一組地進行捆綁,且捆綁后的后端側(cè)插入線狀磨體保持孔571中,并通過粘接劑固定于磨體支架570。
如圖27所示,在軸孔570a的內(nèi)周面形成有陰螺紋572,所述陰螺紋572能將磨體支架570螺合于軸525的螺栓部分553。此外,在磨體支架570上設(shè)有與軸線L正交且沿半徑方向貫通的兩個螺紋孔573。兩個螺紋孔573形成為圍繞軸線L呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。
當將所述刷狀磨石504保持于工具支架502時,使磨體支架570螺合于軸525的支架部分553而位于套筒506的內(nèi)側(cè)。此外,在兩個螺紋孔573中經(jīng)由導(dǎo)向孔520擰入旋轉(zhuǎn)限制螺釘521。
在將旋轉(zhuǎn)限制螺釘521從導(dǎo)向孔520的外側(cè)擰入各螺紋孔573的狀態(tài)下,旋轉(zhuǎn)限制螺釘521的帽部(旋轉(zhuǎn)限制螺釘521的外周側(cè)的端部分)位于導(dǎo)向孔520內(nèi)。因此,在磨體支架570(螺母529)欲圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)的情況下,各旋轉(zhuǎn)限制螺釘521的帽部會從周向抵接于導(dǎo)向孔520的內(nèi)周壁而阻磨體支架570的旋轉(zhuǎn)。即,擰入磨體支架570中的兩個旋轉(zhuǎn)限制螺釘521和導(dǎo)向孔520構(gòu)成旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)575以限制磨體支架570(螺母529)圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)575允許磨體支架570(螺母529)沿軸線L方向移動。
(磨體突出量的調(diào)整動作)
圖29是對圖24的研磨工具單元500的磨體突出量進行調(diào)整的調(diào)整動作的說明圖。研磨工具單元500的柄部502a是經(jīng)由工具支架(未圖示)等而與加工中心的頭連接的。加工中心具有冷卻液供給通路以朝與頭連接的工具等供給冷卻液。如圖29(a)所示,在研磨工具單元500與加工中心連接的狀態(tài)下,引導(dǎo)凸輪526被螺旋彈簧527朝后側(cè)位置526A施力。
在由于加工動作導(dǎo)致線狀磨體503的磨損量達到預(yù)先設(shè)定的磨損量的情況下,利用控制程序驅(qū)動加工中心,將來自頭的加壓過的冷卻液C供給至研磨工具單元500。
來自加工中心的冷卻液C被導(dǎo)入到柄頭505的頭中心孔532中。更詳細而言,冷卻液C從頭中心孔532的第一中心孔部分536(冷卻液導(dǎo)入孔)經(jīng)由軸側(cè)冷卻液導(dǎo)入孔555以及冷卻液導(dǎo)出孔556導(dǎo)入至第三中心孔部分538及第四中心孔部分539。如圖29(b)所示,若冷卻液C被導(dǎo)入至第四中心孔部分539,則會由于冷卻液C的流體壓力而導(dǎo)致引導(dǎo)凸輪526抵抗螺旋彈簧527的作用力從后側(cè)位置526A(第二位置)朝前側(cè)位置526B(第一位置)移動。
當引導(dǎo)凸輪526朝前側(cè)位置526B移動時,與對實施例3的磨體突出量的調(diào)整動作進行說明的圖17(c)至(e)所示的情況相同地,凸輪銷511從凸輪562的前側(cè)圓弧面248d朝后側(cè)突部245側(cè)移動后與后側(cè)突部245的后側(cè)傾斜凸輪面部分247b滑動接觸。之后,凸輪銷511從后側(cè)傾斜凸輪面部分247b經(jīng)由后側(cè)第一凸輪面部分247a到達后側(cè)圓弧面247d。在此,凸輪銷511固定于柄頭505,且引導(dǎo)凸輪526能圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。因此,當凸輪銷511與后側(cè)傾斜凸輪面部分247b滑動接觸時,引導(dǎo)凸輪526朝一側(cè)旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度。因此,軸525與引導(dǎo)凸輪526一起朝一側(cè)旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度。此外,磨體支架570(螺母529)因螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)575而被限制了圍繞軸線L的旋轉(zhuǎn)。因此,磨體支架570(螺母529)隨著軸525的旋轉(zhuǎn)沿軸線L方向移動。其結(jié)果是,刷狀磨石504朝軸線L方向的前方移動。
之后,若冷卻液C的供給被停止,則被導(dǎo)入的冷卻液C會經(jīng)由引導(dǎo)凸輪526與凸輪室(第四中心孔部分539)之間等部件與部件之間的間隙向下方流動,到達刷狀磨石504。此外,冷卻液C從導(dǎo)向孔520向套筒506的外側(cè)排出。在此,如圖29(c)所示,若冷卻液C的流體壓力下降,則引導(dǎo)凸輪526會因螺旋彈簧527的作用力而從前側(cè)位置526B(第一位置)返回至后側(cè)位置526A(第二位置)。
當引導(dǎo)凸輪526返回至后側(cè)位置526A時,與對實施例3的磨體突出量的調(diào)整動作進行說明的圖17(a)至(c)所示的情況相同地,凸輪銷511從后側(cè)圓弧面247d朝前側(cè)突部246側(cè)移動后與前側(cè)突部246的前側(cè)傾斜凸輪面部分248b滑動接觸。之后,凸輪銷511從前側(cè)傾斜凸輪面部分248b經(jīng)由前側(cè)第一凸輪面部分248a到達前側(cè)圓弧面248d。在此,凸輪銷511固定于柄頭505,且引導(dǎo)凸輪526能圍繞軸線L旋轉(zhuǎn)。因此,當凸輪銷511與前側(cè)傾斜凸輪面部分248b滑動接觸時,引導(dǎo)凸輪526朝一側(cè)旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度。因此,軸525與引導(dǎo)凸輪526一起朝一側(cè)旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度。此外,磨體支架570(螺母529)因螺母旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)575而被限制了圍繞軸線L的旋轉(zhuǎn)。因此,磨體支架570(螺母529)隨著軸525的旋轉(zhuǎn)沿軸線L方向移動。其結(jié)果是,刷狀磨石504朝軸線L方向的前方移動。
通過這些動作,磨體支架570(螺母529)在引導(dǎo)凸輪526從后側(cè)位置526A經(jīng)由前側(cè)位置526B返回至后側(cè)位置526A的期間朝前方移動與軸525旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的移動量。因此,通過從加工中心將冷卻液C供給至研磨工具單元500,能使線狀磨體503從套筒506的前端開口506a突出規(guī)定的磨體突出量P。
根據(jù)本例,沒有必要為了進行磨體突出量的調(diào)整動作而采用齒條或突出量調(diào)整構(gòu)件等。此外,沒有必要為了進行磨體突出量的調(diào)整動作而使研磨工具單元500朝配置有齒條或突出量調(diào)整構(gòu)件的磨體突出量調(diào)整位置處移動。因此,在加工中心中,在用自動工具更換裝置將工具更換為研磨工具單元500之后,能一邊向加工開始位置移動一邊進行磨體突出量的調(diào)整動作。因此,若采用本例的研磨工具單元500,則能提高加工動作的處理量。
另外,在磨體支架570的軸孔570a的內(nèi)周面形成陰螺紋572能采用嵌入螺釘(insertion screw)。此外,在磨體支架570為鋁制而軸525(螺栓部分553)為碳鋼制等的情況下,能通過對軸孔570a的內(nèi)周面實施鋁陽極化處理來提高陰螺紋572的耐久性。
(其他實施方式)
在上述各實施例1至3的研磨工具單元1、100、200中,也能采用以下結(jié)構(gòu):使工具支架2、102、202的螺母36、142、242與刷狀磨石4、104、204的磨體支架61、150、255一體形成,使磨體支架61、150、255兼作螺母36、142、242。即,在研磨工具單元1、100、200中能采用實施例5所記載的刷狀磨石504。這樣一來,就能抑制研磨工具單元1、100、200中的零件數(shù)量。此外,在實施例5的研磨工具單元500中,也可以像各實施例1至3那樣采用將刷狀磨石4、104、204與螺母36、142、242連接的方式來替代刷狀磨石504。
此外,在各實施例1至4中,也能在齒輪螺桿或凸輪螺桿等軸的前端部分安裝對線狀磨體的變位進行限制的塊構(gòu)件。圖30(a)是塊構(gòu)件和在軸上固定該塊構(gòu)件的有帽螺釘?shù)牧Ⅲw圖,圖30(b)是在實施例2的研磨工具單元100中安裝了塊構(gòu)件的情況下的剖視圖。
如圖30(a)所示,塊構(gòu)件401呈圓盤形狀且在中央處具有中心孔401a。此外,塊構(gòu)件401在后端面具有與中心孔401a同軸的后側(cè)凹部403。后側(cè)凹部403呈能插入齒輪螺桿或凸輪螺桿等軸的前端部分的形狀。在塊構(gòu)件401的后端面的外周緣部分處,形成有朝外周側(cè)向前方傾斜的后側(cè)錐面404。此外,塊構(gòu)件401在前端面具有與塊構(gòu)件401的中心孔401a同軸的前側(cè)凹部405。前側(cè)凹部405呈能插入有帽螺釘402的帽部的形狀。在塊構(gòu)件401的前端面的外周緣部分處,形成有朝外周側(cè)向后方傾斜的前側(cè)錐面406。本例的塊構(gòu)件401相對于與軸線L正交的假想平面呈面對稱。
如圖30(b)所示,在將刷狀磨石104保持于工具支架102時,在線狀磨體103與齒輪螺桿(軸)135之間形成較大間隙的情況下,塊構(gòu)件401被安裝于齒輪螺桿135的前端部分且配置于多個線狀磨體103的內(nèi)側(cè)。
當將塊構(gòu)件401安裝于齒輪螺桿135時,在包圍齒輪螺桿135的線狀磨體103的內(nèi)周面插入塊構(gòu)件104。此外,在塊構(gòu)件401的后側(cè)凹部403插入齒輪螺桿135的前端部分。之后,使有帽螺釘402的螺紋部從前側(cè)貫通塊構(gòu)件401的中心孔401a后擰入螺紋部138a,該螺紋部138a形成于齒輪螺桿135的螺桿中心孔138的前端部的內(nèi)周面。藉此,將塊構(gòu)件401固定于齒輪螺桿135的前端部分,使有帽螺釘402的帽部位于前側(cè)凹部405內(nèi)。在此,塊構(gòu)件401具有后側(cè)錐面404。因此,即便在線狀磨體103中含有中途折彎的線狀磨體的情況下,也能將塊構(gòu)件401在不被折彎的線狀磨體103鉤住的情況下插入線狀磨體103的內(nèi)側(cè)。
在齒輪螺桿135上安裝有塊構(gòu)件401的狀態(tài)下,當使研磨工具單元100旋轉(zhuǎn)來進行加工時,若線狀磨體103欲朝內(nèi)周側(cè)退讓,則線狀磨體103會抵靠塊構(gòu)件401而被抑制該退讓(變位)。此外,若線狀磨體103欲朝外周側(cè)退讓時,則線狀磨體103會抵靠套筒106的周壁的內(nèi)表面而被抑制該退讓。因此,在位于內(nèi)周側(cè)的線狀磨體103與位于外周側(cè)的線狀磨體103之間的退讓容易度的差會消失。其結(jié)果是,在位于內(nèi)周側(cè)的線狀磨體103與位于外周側(cè)的線狀磨體103之間不會出現(xiàn)剛性的差,因此,能回避位于內(nèi)周側(cè)的線狀磨體103相比于位于外周側(cè)的線狀磨體103磨損減少,從而能使線狀磨體103的磨損變得均衡。
另外,作為塊構(gòu)件,只要準備前側(cè)錐面406的傾斜不同且軸線L方向的前側(cè)錐面406的后端位置不同的多個塊構(gòu)件,就能通過更換塊構(gòu)件401來調(diào)整位置以控制線狀磨體103的朝內(nèi)周側(cè)的舉動。
圖31(a)是塊構(gòu)件的另一例的立體圖,圖31(b)是將本例的塊構(gòu)件安裝于實施例2的研磨工具單元100的狀態(tài)下的說明圖。如圖31(a)所示,本例的塊構(gòu)件401A呈圓盤形狀且在中央處具有中心孔401a。此外,塊構(gòu)件401A具有在中心孔401a的周圍呈等角度間隔的多個貫通孔401b。貫通孔401b的數(shù)量與磨體支架150的線狀磨體保持孔152的數(shù)量相同,且貫通孔401b的內(nèi)徑具有與線狀磨體保持孔152的內(nèi)徑對應(yīng)的尺寸。此外,塊構(gòu)件401A在后端面具有與中心孔401a同軸的后側(cè)凹部403。后側(cè)凹部403呈能插入齒輪螺桿或凸輪螺桿等軸的前端部分的形狀。此外,塊構(gòu)件401A在前端面具有與塊構(gòu)件401A的中心孔401a同軸的前側(cè)凹部405。前側(cè)凹部405呈能插入有帽螺釘402的帽部的形狀。
如圖31(b)所示,當將塊構(gòu)件401A安裝于齒輪螺桿135時,分別使插入磨體支架150的各線狀磨體保持孔152中的一束線狀磨體103貫通各貫通孔401b。此外,在塊構(gòu)件401A的后側(cè)凹部403中插入齒輪螺桿135的前端部分。之后,從前側(cè)使有帽螺釘402的螺紋部貫通塊構(gòu)件401A的中心孔401a后擰入螺紋部138a,該螺紋部138a形成于齒輪螺桿135的螺桿中心孔138的前端部分的內(nèi)周面。藉此,將塊構(gòu)件401A固定于齒輪螺桿135的前端部分,使有帽螺釘402的帽部位于前側(cè)凹部405內(nèi)。
在齒輪螺桿135上安裝有塊構(gòu)件401A的狀態(tài)下,當使研磨工具單元100旋轉(zhuǎn)來進行加工時,若線狀磨體103欲朝內(nèi)周側(cè)退讓,則線狀磨體103會抵靠塊構(gòu)件401A的貫通孔401b內(nèi)周側(cè)的開口緣部分以及周壁面部分而被抑制了該退讓(變位)。此外,若線狀構(gòu)件103欲朝外周側(cè)退讓,則線狀磨體103會抵靠塊構(gòu)件401A的貫通孔401b外周側(cè)的開口緣部分以及周壁面部分而被抑制了該退讓(變位)。因此,在位于內(nèi)周側(cè)的線狀磨體103與位于外周側(cè)的線狀磨體103之間的退讓容易度的差會消失。其結(jié)果是,在位于內(nèi)周側(cè)的線狀磨體103與位于外周側(cè)的線狀磨體103之間不會出現(xiàn)剛性的差,因此,能回避位于內(nèi)周側(cè)的線狀磨體103相比于位于外周側(cè)的線狀磨體103磨損減少,從而能使線狀磨體103的磨損變得均衡。
其次,在上述各實施例1至5中,線狀磨體能采用尼龍、帶磨粒的尼龍、帶磨粒的橡膠、不銹鋼、黃銅等制成。此外,也可以將在磨體支架上保持了環(huán)狀磨石等的研磨工具保持于工具支架以構(gòu)成研磨工具單元。
(齒條設(shè)置夾具)
在此,對齒條設(shè)置夾具進行說明。圖32是齒條設(shè)置夾具及齒條80的變形例的說明圖。在圖32中,例示了實施例2的研磨工具單元100的磨體突出量的調(diào)整動作。齒條設(shè)置夾具是用于將對實施例1、2、4的研磨工具單元1、100、300的磨體突出量進行調(diào)整的齒條80設(shè)置于磨體突出量調(diào)整位置的夾具。
齒條設(shè)置夾具85是通過折彎一定厚度的金屬板而形成的。如圖32所示,齒條設(shè)置夾具85具有被固定于磨體突出量調(diào)整位置的固定板部85a、從固定板部85a的外周緣部分朝上方延伸恒定寬度的縱板部85b、從縱板部85b的上端緣沿水平方向延伸的安裝板部85c。在固定板部85a上設(shè)有長孔85d,以供用于固定齒條設(shè)置夾具85的螺釘貫通。在安裝板部85c的上表面安裝有齒條80。齒條80在使其齒部80a從安裝板部85c的與縱板部85b相反一側(cè)的端緣朝外側(cè)突出的狀態(tài)下利用螺釘固定于安裝板部85c。
在此,配置有齒條80的磨體突出量調(diào)整位置位于研磨工具單元100所連接的加工中心的可動區(qū)域內(nèi)。因此,會存在因與頭連接的研磨工具單元100對工件進行加工而產(chǎn)生的切屑或磨體粉附著于齒條80的情況。此外,在切屑或磨體粉附著于齒條80的狀態(tài)下進行磨體突出量調(diào)整的情況下,可能會導(dǎo)致切屑或磨體粉纏在第二齒輪113或齒條80上而使得這些部件陷入卡死狀態(tài)等動作不良的狀態(tài)。在此,當?shù)诙X輪113和齒條80陷入動作不良狀態(tài)時,若繼續(xù)進行磨體突出量的調(diào)整動作,則會導(dǎo)致磨體工具單元100或齒條80的損傷。
針對上述問題,由板金形成齒條設(shè)置夾具85,齒條設(shè)置夾具85的剛性低。因此,在第二齒輪113和齒條80陷入動作不良狀態(tài)時繼續(xù)進行磨體突出量調(diào)整動作的情況下,齒條設(shè)置夾具85會撓曲,且第二齒輪113與齒條80的嚙合會解除。即,齒條設(shè)置夾具85具有在各研磨工具單元1、100、300與齒條80之間施加過度的力的情況下會發(fā)生退讓的特性,因此,在磨體突出量的調(diào)整動作中不會使各研磨工具單元1、100、300以及齒條80損傷。
此外,齒條設(shè)計夾具85具有在受到過度的力時會發(fā)生退讓的特性,因此,例如為了進行磨體突出量的調(diào)整動作,當使齒條80的齒部80a與各研磨工具單元1、100、300的各齒輪(齒輪螺桿操作用齒輪13、第二齒輪113、齒輪307)嚙合時,即便齒條80與研磨工具單元1、100的套筒6、106或研磨工具單元300的套筒平衡器308等發(fā)生干涉,也能防止或抑制齒條80損壞各研磨工具單元1、100、300的情況。此外,齒條設(shè)置夾具85會撓曲,因此,即便齒條80與研磨工具單元1、100的套筒6、106或研磨工具單元300的套筒平衡器308等發(fā)生干涉而朝遠離各研磨工具單元1、100、300的方向退讓(變位),只要該干涉被解除,也會返回原來的狀態(tài)。因此,能在干涉被解除之后使齒條80的齒部80a與各研磨工具單元1、100、300的各齒輪(齒輪螺桿操作用齒輪13、第二齒輪113、齒輪307)嚙合。
(齒條的變形例)
接下來,再次參照圖32對齒條80的變形例進行說明。齒條80整體形成為矩形的板狀,且沿其長度方向的一邊具有齒部80a。齒條80被放置于齒條設(shè)置夾具85的安裝板部85c而被固定。齒部80a位于安裝板部85c的外側(cè)。本例的齒條80在其上表面具有沿齒部80a以恒定寬度延伸的電鍍磨石80b。
在采用具有電鍍磨石80b的齒條80進行磨體突出量調(diào)整動作的情況下,如圖32(a)所示,首先,形成使齒條80與研磨工具單元100的軸線L正交的姿勢,使線狀磨體103的前端非常輕微地接觸電鍍磨石80b。然后,使磨體工具單元100旋轉(zhuǎn)而沿齒部80a移動。
藉此,線狀磨體103被電鍍磨石80b修整,其前端對齊。此外,通過線狀磨體103的旋轉(zhuǎn),齒條80的上表面被清掃,因此,在齒條80上附著有切屑或磨體粉的情況下,切屑或磨體粉會被清除。在此,當線狀磨體103清掃齒條80的上表面時,與此同時,線狀磨體103的前端被位于比齒條80的上表面高的電鍍磨石80b的上表面整平。因此,能防止或抑制因旋轉(zhuǎn)的線狀磨體103與齒條80的齒部80a接觸而導(dǎo)致其邊緣被研磨的情況。
之后,如圖32(b)所示,使第二齒輪113的齒部與齒條80的齒部80a嚙合。此后,使研磨工具單元100在齒部80a的延設(shè)方向上移動,藉此,使第二齒輪113旋轉(zhuǎn)以對磨體突出量進行調(diào)整。
在此,在切屑或磨體粉附著于齒條80的狀態(tài)下進行磨體突出量調(diào)整動作的情況下,可能會導(dǎo)致切屑或磨體粉纏在第二齒輪113或齒條80上而使這些構(gòu)件陷入卡死狀態(tài)等動作不良的狀態(tài)。對此,在本例中,在通過線狀磨體103將切屑或磨體粉從齒條80除去后,使第二齒輪113的齒部與齒條80的齒部80a嚙合。因此,能防止或抑制因切屑或磨體粉而導(dǎo)致第二齒輪113和齒條80陷入動作不良的狀態(tài)、從而導(dǎo)致不能進行磨體突出量調(diào)整的情況。