本發明涉及整形器、具備該整形器的整形裝置、研削裝置以及整形方法。
背景技術:
為了將工件加工成所希望的形狀、或者為了維持研削加工的加工效率,公知有利用整形器成型砂輪的研削面的整形裝置。作為整形裝置所使用的整形器(有時也稱為修整器),公知有在鐵或者鋁等金屬材料的芯通過電解沉積等配置有磨粒的機構。使整形器的磨粒與砂輪的研削面接觸,略微削去研削面而形成新研削面,由此修正研削面的形狀的崩潰。
另外,在日本特開2015-77650號公報記載了具備兩個向徑向外側突出的圓盤狀的整形器的磨床。兩個整形器以使彼此的旋轉軸線正交的方式配置。一方的整形器進行砂輪的外周面的整形,另一方的整形器進行砂輪的端面的整形。
在日本特開平8-192359號公報的圖7中,記載了包括在圓錐臺形的芯的邊緣的外周面上配置有金剛石磨粒的整形器。利用位于整形器的芯的邊緣部分的金剛石磨粒,進行砂輪的外周面以及端面的整形。首先,使整形器的前端側的端面與磨具外周面中的圓筒部接觸,并使整形器朝向砂輪的中心線方向移動,由此利用邊緣部分的磨粒整形砂輪的外周圓筒部。接著,使整形器沿砂輪的圓弧狀的角部以及端面移動,由此利用邊緣部分的磨粒整形砂輪的圓弧狀的角部以及端面。
在日本特開2015-77650號公報所記載的磨床中,需要兩個整形器。為了實現磨床的小型化,希望將整形器的個數形成為一個。根據日本特開平8-192359號公報所記載的整形器,能夠利用一個整形器進行砂輪的外周面以及端面的整形。
但是,在利用日本特開平8-192359號公報所記載的整形器進行砂輪的外周圓筒部的整形的情況下,芯的前端面的大范圍與砂輪的外周圓筒部接觸。因此,砂輪的外周圓筒部的整形的阻力變得非常大。若阻力變大,則整形器本身向從砂輪分離的方向移動,從而存在磨粒從砂輪的外周圓筒部的所希望位置偏離的顧慮。這樣一來,存在砂輪的外周圓筒部無法形成為所希望形狀的顧慮。
另外,根據日本特開平8-192359號公報所記載的整形方法,在砂輪的外周圓筒部的整形中,芯相比磨粒先與砂輪的外周圓筒部接觸。換句話說,向磨粒作用向整形器的徑向外側的力,因此存在磨粒從芯剝離的顧慮。假設,若在砂輪的外周圓筒部的整形的中途,磨粒從芯脫離,則外周圓筒部無法形成為所希望形狀。
技術實現要素:
本發明的一個目的在于提供能夠提高砂輪的形成精度的整形器、具備該整形器的整形裝置、研削裝置以及整形方法。
本發明的一個方式的進行砂輪的端面以及外周面的整形的整形器具備:芯,其形成為圓錐臺形狀,并被設置為能夠繞上述圓錐臺形狀的中心線旋轉;和磨粒層,其固定于上述芯的外周面。
上述芯具備:基臺,其位于上述圓錐臺形狀的小徑側,并形成為圓板狀;和筒部,其形成為中空筒狀,被設置為從上述基臺的外周緣沿上述圓錐臺形狀的中心線方向延伸,具備將與上述基臺相反的一側亦即前端側形成為大徑的錐狀的外周面,在內周側形成向上述前端側開的凹部。
根據上述方式的整形器,圓錐臺形的芯具有筒部,該筒部形成為中空筒狀,并被設置為從基臺的外周緣沿圓錐臺形狀的中心線方向延伸,在筒部的內周側形成有向芯的前端側開口的凹部。因此,芯的前端面亦即筒部的前端部形成為除去了凹部的大致圓環狀的面。與砂輪的端面或者外周面接觸的芯的前端面不形成為一個平面,因此相比現有結構的芯更加限定與砂輪的接觸范圍。其結果是,能夠將砂輪的端面或者外周面的整形的阻力抑制為較小。能夠降低能夠產生阻力較大所引起的缺陷的可能性。
本發明的其他方式的整形裝置具備:
上述方式的整形器;
移動裝置,其使上述整形器與上述砂輪相對移動;以及
控制裝置,其控制上述移動裝置。
上述控制裝置具備:
端面整形控制部,其將上述整形器與上述砂輪的相對姿勢保持為使上述整形器的旋轉軸線與上述砂輪的旋轉軸線正交、并且上述筒部的上述前端側朝向上述砂輪的旋轉軸線側的狀態不變,并使上述整形器相對于上述砂輪向上述砂輪的徑向外側相對移動,來進行上述砂輪的端面的整形;和
圓筒部整形控制部,其在上述端面整形控制部的處理之后,使上述整形器相對于上述砂輪沿上述砂輪的旋轉軸線方向相對移動,一邊使上述筒部的外周緣相比上述筒部的內周緣先與上述砂輪的外周面中的圓筒部接觸、一邊進行上述圓筒部的整形。
本發明的其他方式的研削裝置具備上述方式的整形裝置。
本發明的其中方式的整形方法是使用上述方式的整形器,進行上述砂輪的端面、以及上述砂輪的外周面中的圓筒部的整形的整形方法。
上述整形方法具備:
端面整形工序,其將上述整形器與上述砂輪的相對姿勢保持為使上述整形器的旋轉軸線與上述砂輪的旋轉軸線正交、并且上述筒部的上述前端側朝向上述砂輪的旋轉軸線側的狀態不變,使上述整形器相對于上述砂輪向上述砂輪的徑向外側相對移動,來進行上述端面的整形;和
圓筒部整形工序,其在上述端面整形工序之后,使上述整形器相對于上述砂輪沿上述砂輪的旋轉軸線方向相對移動,一邊使上述筒部的外周緣相比上述筒部的內周緣先與上述圓筒部接觸、一邊進行上述圓筒部的整形。
根據上述方式的整形裝置、研削裝置或者整形方法,在砂輪的圓筒外周面的整形中,一邊使筒部的外周緣相比筒部的內周緣先與圓筒部接觸、一邊進行圓筒部的整形。因此,向磨粒作用向整形器的徑向內側的力。磨粒變得不易從芯被剝離,因此不僅整形砂輪的精度變得良好,而且整形器的壽命提高。
附圖說明
通過以下參照附圖對本發明的優選實施方式進行的詳細描述,本發明的其它特征及優點會變得更加清楚,其中,標注了相同的標記的要素表示相同的要素,其中:
圖1是本實施方式的研削裝置的示意圖。
圖2是圖1所記載的研削裝置的砂輪的主要是砂輪部分的旋轉軸線方向的剖視圖。
圖3是圖1所記載的研削裝置的整形器的旋轉軸線方向的剖視圖。
圖4是表示圖1所記載的研削裝置的控制裝置的處理的流程整體的流程圖。
圖5是表示控制裝置的第1處理的流程圖。
圖6是表示在第1處理中砂輪與整形器的相對位置的移動路徑的圖。
圖7是表示控制裝置的第2處理的流程圖。
圖8是表示在第2處理中砂輪與整形器的相對位置的移動路徑的圖。
具體實施方式
參照圖1對研削裝置1的結構進行說明。研削裝置1是使砂輪11相對于被支承于機座2的工件w相對移動來進行研削加工的機床。研削裝置1主要具備機座2、砂輪座10、砂輪11、工件支承裝置20、整形單元30以及控制裝置40。
砂輪座10配置于機座2的上表面,并被設置為能夠相對于機座2沿與工件w的中心軸線cw正交的方向(x軸方向)移動。砂輪座10利用由伺服馬達以及進給絲杠等構成的x軸驅動裝置19沿x軸方向移動。砂輪座10具備被設置為能夠旋轉的砂輪軸12。
砂輪11形成為圓盤狀,并具備砂輪芯部111以及砂輪部112。砂輪芯部111在本實施方式中為形成為圓盤狀的鐵或者鋁等的金屬芯,并與砂輪軸12以能夠利用螺栓等進行拆裝的方式連結。砂輪部112形成為圓環狀,并固定于砂輪芯部111的外周面。砂輪部112是在進行研削加工時與工件w接觸的部位,例如是在砂輪芯部111的外周利用陶瓷結合劑等結合超硬質的cbn磨粒而構成的。
工件支承裝置20以能夠繞工件w的中心軸線cw旋轉的方式支承工件w的兩端。工件支承裝置20具有桌子21、主軸臺22以及尾座23。桌子21配置于機座2的上表面并被設置為能夠沿z軸方向(工件w的中心軸線cw方向)移動。桌子21利用由伺服馬達、進給絲杠等構成的z軸驅動裝置29沿z軸方向移動。
主軸臺22以及尾座23以在工件w的中心軸線cw方向上對置的方式配置于桌子21的上表面,并將工件w的兩端分別支承為能夠旋轉。主軸臺22具備利用未圖示的驅動裝置進行旋轉的主軸,并以通過驅動主軸旋轉而使工件w旋轉的方式進行支承。
整形單元30固定于主軸臺22的砂輪座10側的側面。整形單元30具備被支承為能夠旋轉的整形器35、以及驅動整形器35旋轉的驅動裝置。整形器35一邊旋轉一邊以使砂輪11的砂輪部112形成為所希望形狀的方式進行整形。
控制裝置40由cpu、rom等構成,并存儲有數控(nc)程序、研削加工條件、整形條件等。控制裝置40在研削加工中對砂輪座10的x軸位置、桌子21的z軸位置、以及工件w的旋轉進行nc控制。研削裝置1利用控制裝置40一邊使砂輪11旋轉一邊對砂輪座10相對于工件w的各軸位置進行控制,由此對工件w的外周面進行研削加工。
另外,控制裝置40在整形中通過使整形單元30的馬達旋轉來控制整形器35的旋轉。并且,控制裝置40對砂輪座10的x軸位置以及整形器35的z軸位置進行nc控制,進行成型砂輪11的形狀的整形。
在此,本發明的整形裝置t包括上述的整形單元30、作為使砂輪11與整形單元30相對移動的移動裝置的x軸驅動裝置19和z軸驅動裝置29、以及控制裝置40。
參照圖2對砂輪11的砂輪部112的形狀進行說明。砂輪部112的沿著砂輪旋轉軸線cs的剖面(以下,稱為縱剖面)如圖2所示。砂輪部112的縱剖面具備作為外周面的外周圓筒部112c和兩個角部112a、112a、兩個端面112e、112e、以及、作為內周面的內周圓筒部112i和兩個內周錐形部112t、112t。
外周圓筒部112c是砂輪11(砂輪部112)的外周面,且是與砂輪旋轉軸線cs平行的面。外周圓筒部112c的寬度為wc。端面112e是與砂輪旋轉軸線cs正交的面。角部112a是外周圓筒部112c與端面112e所成的角部,在本實施方式中,在圖2中形成為圓弧凸狀的剖面形狀。角部112a相對于外周圓筒部112c以及端面112e以將切線連續的方式連接。換句話說,角部112a具有90°的中心角。外周圓筒部112c、端面112e以及角部112a是用于分別與工件w適當地接觸來進行研削的面。
另外,內周圓筒部112i是與砂輪旋轉軸線cs平行的面,且是與砂輪芯部111的外周面進行粘合的面。內周錐形部112t是將內周圓筒部112i與端面112e連接的面。內周錐形部112t是為了將端面112e的徑向長度形成于規定范圍而設置的。這是因為:通過將端面112e的徑向長度形成于規定范圍,從而在端面112e進行工件w的研削加工的情況下,將研削阻力形成于規定范圍內。換句話說,內周錐形部112t在利用端面112e進行研削加工時,作為后隙面發揮功能。
參照圖3對整形單元30的結構進行說明。整形單元30具備圓筒狀的殼體34、能夠利用未圖示的馬達進行旋轉的整形軸部件33、以及固定于整形軸部件33的前端的整形器35。
整形軸部件33以能夠旋轉的方式設置于殼體34內。整形軸部件33具備在前端面的中央部沿軸線方向突出的圓柱狀的突起部33a。并且,在整形軸部件33的前端面中的突起部33a的徑向外側,形成有用于旋合螺栓的多個內螺紋。
整形器35以能夠利用螺栓進行拆裝的方式安裝于整形軸部件33的前端面。整形器35形成為圓錐臺形。整形器35的圓錐臺形的小徑側成為固定于整形軸部件33的前端面的基端側,整形器35的圓錐臺形的大徑側成為位于與整形軸部件33相反的一側的前端側。整形器35具備芯31以及磨粒層32。
芯31由鐵、鋁等金屬材料形成,并形成為圓錐臺形。芯31在沿著旋轉軸線ct的剖視下形成為開口部側被擴徑的杯形狀。芯31具有位于相當于杯的底部的圓錐臺的小徑側的基臺311、以及向相當于杯的周壁的圓錐臺的大徑側開口的中空筒狀的筒部312。磨粒層32形成于芯31的筒部312的外周。磨粒層32例如是通過對粒狀的金剛石等的磨粒進行電解沉積而形成的。
以下,對芯31的基臺311和筒部312、以及、磨粒層32的詳細形狀進行說明。
基臺311形成為形成杯形狀的壁厚稍厚的底壁的圓板狀。基臺311在中央部具有與整形軸部件33的突起部33a嵌合的中央孔313。并且,基臺311在中央孔313的外周側具有供與整形軸部件33的內螺紋旋合的螺栓插通的多個螺栓孔314。由此,芯31能夠繞作為芯31的中心線的旋轉軸線ct旋轉。
筒部312被設置為從基臺311的外周緣沿芯31的旋轉軸線ct方向延伸。換句話說,筒部312具有錐狀的外周面312d。此外,筒部312的外周面312d與基臺311的外周面不具有接縫地連續,由此形成芯31的圓錐面。
另外,筒部312的與基臺311側連接的基臺部312a為圓錐臺形的小徑側,筒部312的與基臺311側相反的一側的前端部312b為圓錐臺形的大徑側。并且,筒部312通過形成為中空筒狀而具有內周面312e。因此,筒部312在內周側形成向前端側開口的凹部312f。凹部312f由筒部312的內周面312e與基臺311的面形成。另外,在筒部的前端部312b中,前端部312b與外周面312d所成的角部形成外周緣312b1,前端部312b與內周面312e所成的角部形成內周緣312b2。
另外,筒部312的內周面312e隨著從基臺部312a趨向前端部312b而以錐狀擴徑。并且,筒部312的徑向厚度遍及全長比基臺311的徑向厚度薄。特別是,基臺部312a的徑向厚度ta、與前端部312b的徑向厚度tb具有式(1)的關系。
tb>ta···(1)
換句話說,筒部312的前端部312b側的徑向厚度tb形成為比筒部312的基臺部312a側的徑向厚度ta厚。并且,筒部312的徑向厚度隨著從基臺部312a趨向前端部312b而緩緩變厚。
在此,磨粒層32是從筒部312的外周面中的前端部312b沿旋轉軸線ct方向遍及寬度wd形成的。磨粒層32的寬度wd與凹部312f的深度d具有式(2)的關系。
d>wd···(2)
換句話說,凹部312f的深度d比磨粒層32的寬度wd大。因此,磨粒層32并不是遍及筒部312的外周面的軸線方向全長設置,而使設置于筒部312的外周面中的從前端部312b開始的一部分的范圍。
并且,筒部312的前端部312b側的內徑ri1、形成有磨粒層32的部位中的最靠基臺311側的軸線方向位置處的筒部312的內徑ri2、以及砂輪部112的外周圓筒部112c的寬度wc(如圖2所示)具有式(3)的關系。
ri1>ri2>wc···(3)
換句話說,筒部312的內徑ri1、ri2形成為比砂輪部112的外周圓筒部112c的寬度wc大。
并且,筒部312的基臺部312a側的徑向厚度ta、前端部312b側的徑向厚度tb、以及砂輪部112的外周圓筒部112c的寬度wc具有式(4)的關系。
wc>tb、ta···(4)
換句話說,筒部312的徑向厚度ta、tb形成為比外周圓筒部112c的寬度wc小。
在此,磨粒層32設置于筒部312的外周面312d。磨粒層32中的處于筒部312的最靠前端部312b側的部位32t成為整形砂輪11的部位。以下,將該部位稱為磨粒層32的前端部位32t。而且,隨著進行整形,而筒部312磨損,從而構成磨粒層32的磨粒脫落或者磨損。換句話說,雖磨粒層32的前端部位32t位于筒部312的前端部312b,但磨粒層32的前端部位32t的位置變化。
參照圖1對整形時的控制裝置40的功能結構進行說明。如上述那樣,控制裝置40在整形中一邊使整形器35以及砂輪11旋轉一邊對砂輪座10的x軸位置以及整形器35的z軸位置進行控制。在將控制裝置40表示為功能結構的情況下,控制裝置40具備用于對砂輪11的砂輪部112的端面112e的整形進行控制的端面整形控制部41e、用于對外周圓筒部112c的整形進行控制的外周圓筒部整形控制部41c、用于對角部112a的整形進行控制的角部整形控制部41a以及用于對內周錐形部112t的整形進行控制的內周錐形部整形控制部41t。
接下來,參照圖4~圖8對控制裝置40的處理順序進行說明。如圖4所示,控制裝置40進行第1處理,即:圖2中的砂輪部112的右側的內周錐形部112t、端面112e、角部112a以及外周圓筒部112c的整形(步驟m1)。接著,控制裝置40進行第2處理,即:圖2中的砂輪部112的左側的內周錐形部112t、端面112e以及角部112a的整形(步驟m2)。
參照圖5以及圖6對控制裝置40的第1處理進行說明。控制裝置40在進行整形時以使整形器35的旋轉軸線ct與砂輪11的旋轉軸線cs正交的方式配置整形器35與砂輪11的相對姿勢。另外,控制裝置40使整形器35的筒部312的前端部312b朝向砂輪11的旋轉軸線cs的一側。此外,在結束整形作業之前維持該相對姿勢。
控制裝置40使砂輪11以及整形器35旋轉(步驟s1)。而且,控制裝置40在使砂輪11與整形器35旋轉的狀態下使整形器35向與砂輪11的一方的端面112e對置的位置相對移動。并且,控制裝置40使磨粒層32的前端部位32t向圖6所示的位置p0相對移動(步驟s2)。位置p0位于整形后的內周錐形部112t的徑向內側的延長線上。在此,磨粒層32的前端部位32t如上述那樣是位于磨粒層32中的靠筒部312的前端部312b側,并整形砂輪11的部位。
接著,控制裝置40的內周錐形部整形控制部41t使磨粒層32的前端部位32t從位置p0向位置p1位置相對于砂輪11相對移動,由此進行內周錐形部112t的整形(步驟s3:內周錐形部整形工序)。位置p1是整形后的內周錐形部112t與端面112e的邊界位置。換句話說,磨粒層32的前端部位32t以沿著內周錐形部112t的剖面形狀的直線狀移動。其結果是,磨粒層32的前端部位32t整形內周錐形部112t。此時,磨粒層32的前端部位32t成為被夾設于砂輪部112的內周錐形部112t中的即將被整形的部位、與芯31的筒部312的前端部312b之間的狀態。換句話說,磨粒層32的前端部位32t成為在行進方向上對于內周錐形部112t進行按壓的狀態。因此,磨粒層32的前端部位32t的磨粒變得不易從筒部312的外周面312d脫落。
接著,控制裝置40的端面整形控制部41e使磨粒層32的前端部位32t從位置p1向位置p2相對于砂輪11相對移動,由此進行端面112e的整形(步驟s4:端面整形工序)。在此,也可以在進行了內周錐形部112t的整形之后轉換整形方向進行端面112e的整形時,進行調整磨粒層32的前端部位32t的行進方向的動作。位置p2位于相比位置p1更靠+x方向。特別是,位置p2是整形后的端面112e與角部112a的邊界位置。換句話說,磨粒層32的前端部位32t以沿著端面112e的剖面形狀的直線狀移動。其結果是,磨粒層32的前端部位32t整形端面112e。此時,磨粒層32的前端部位32t成為被夾設于砂輪部112的端面112e中的即將被整形的部位、與芯31的筒部312的前端部312b之間的狀態。換句話說,磨粒層32的前端部位32t成為在行進方向上對于端面112e進行按壓的狀態。因此,磨粒層32的前端部位32t的磨粒變得不易從筒部312的外周面312d脫落。
接著,控制裝置40的角部整形控制部41a使磨粒層32的前端部位32t從位置p2向位置p3相對于砂輪11相對移動,由此進行角部112a的整形(步驟s5:角部整形工序)。位置p3是整形后的角部112a與外周圓筒部112c的邊界位置。而且,磨粒層32的前端部位32t以沿著角部112a的剖面形狀的圓弧狀移動。其結果是,磨粒層32的前端部位32t整形角部112a。此時,磨粒層32的前端部位32t成為被夾設于砂輪部112的角部112a中的即將被整形的部位、與芯31的筒部312的前端部312b之間的狀態。換句話說,磨粒層32的前端部位32t成為在行進方向上對于角部112a進行按壓的狀態。因此,磨粒層32的前端部位32t的磨粒變得不易從筒部312的外周面312d脫落。
接著,控制裝置40的外周圓筒部整形控制部41c使磨粒層32的前端部位32t從位置p3向位置p4相對于砂輪11相對移動,由此進行外周圓筒部112c的整形(步驟s6:外周圓筒部整形工序)。位置p4位于相比位置p3更靠-z方向,并位于外周圓筒部112c的延長線上。換句話說,磨粒層32的前端部位32t以沿著外周圓筒部112c的剖面形狀的直線狀移動。其結果是,磨粒層32的前端部位32t整形外周圓筒部112c。
此時,磨粒層32的前端部位32t成為被夾設于砂輪部112的外周圓筒部112c中的即將被整形的部位、與芯31的筒部312的前端部312b之間的狀態。磨粒層32的前端部位32t成為在行進方向上對于外周圓筒部112c進行按壓的狀態。另外,在著眼于筒部312的前端部312b的情況下,成為如下狀態。一邊使筒部312的前端部312b的外周緣312b1相比其內周緣312b2先與外周圓筒部112c接觸、一邊利用磨粒層32進行整形。因此,磨粒層32的前端部位32t的磨粒變得不易從筒部312的外周面312d脫落。如以上那樣,控制裝置40的第1處理結束。
接下來,參照圖7以及圖8對控制裝置40的第2處理進行說明。控制裝置40在使砂輪11與整形器35旋轉的狀態下使整形器35向與砂輪11的另一方的端面112e對置的位置相對移動。并且,控制裝置40使磨粒層32的前端部位32t向圖8所示的位置p5相對移動(步驟s11)。
接著,控制裝置40的內周錐形部整形控制部41t使磨粒層32的前端部位32t從位置p5向位置p6相對移動,由此進行內周錐形部112t的整形(步驟s12)。接著,控制裝置40的端面整形控制部41e使磨粒層32的前端部位32t從位置p6向位置p7相對移動,由此進行端面112e的整形(步驟s13:端面整形工序)。在此,也可以在進行了內周錐形部112t的整形之后轉換整形方向進行端面112e的整形時,進行調整磨粒層32的前端部位32t的行進方向的動作。接著,控制裝置40的角部整形控制部41a使磨粒層32的前端部位32t從位置p7向位置p8相對移動,由此進行角部112a的整形(步驟s14:角部整形工序)。
接著,控制裝置40使磨粒層32的前端部位32t從位置p8向位置p9相對移動,由此不整形外周圓筒部112c,而進行避讓動作(步驟s15)。在避讓動作中,磨粒層32的前端部位32t從位置p12沿角部112a的切線方向開始移動,通過以圓弧狀移動而從外周圓筒部112c逐漸分離。由此,控制裝置40的第2處理結束。
根據上述實施方式,整形器35具備形成為圓錐臺形狀并被設置為能夠繞圓錐臺形狀的中心線(旋轉軸線ct)旋轉的芯31、以及固定于芯31的外周面312d的磨粒層32。該整形器35進行砂輪11的端面以及外周面(砂輪11的端面以及外周面在上述實施方式中是包括內周錐形部112t、端面112e、角部112a以及外周圓筒部112c的砂輪部112的外面,以下同樣)的整形。整形器35的芯31具備:基臺311,其位于圓錐臺形狀的小徑側,并形成為圓板狀;以及筒部312,其形成為中空筒狀,被設置為從基臺311的外周緣沿圓錐臺形狀的中心線(旋轉軸線ct)方向延伸,具備將與基臺311相反的一側亦即前端部312b側形成為大徑的錐狀的外周面312d,在內周側形成向前端部312b側開口的凹部312f。
筒部312形成為將前端側形成為大徑的圓錐臺形狀,由此能夠利用設置于筒部312的外周面312d的磨粒層32的前端部位32t進行砂輪11的端面以及外周面的整形。換句話說,能夠利用一個整形器35進行砂輪11的端面以及外周面的整形。
并且,筒部312形成為中空筒狀,并被設置為從基臺311的外周緣沿圓錐臺形狀的中心線方向延伸。因此,在筒部312的內周側形成有向芯31的前端側開口的凹部312f。因此,芯31的前端面亦即筒部312的前端部312b形成為除去了凹部312f的大致圓環狀的面。與砂輪11的端面112e或者外周面112c、112a接觸的筒部312的前端部312b不形成為一個平面,因此相比現有結構的芯更加限定與砂輪11的接觸范圍。其結果是,能夠將砂輪11的端面112e或者外周面112c、112a的整形的阻力抑制為較小。變得不易引起磨粒從砂輪11的外周圓筒部112c的所希望位置偏離的缺陷,從而更容易地進行整形的精度控制。
另外,根據上述實施方式,筒部312的前端部312b側的徑向厚度tb形成為比筒部312的基臺部312a側的徑向厚度ta厚。筒部312的基臺部312a一體地固定于基臺311,筒部312的前端部312b成為自由端。因此,筒部312越靠近前端部312b剛性越容易降低。但是,筒部312的壁厚越靠近前端部312b側越厚,因此能夠使筒部312的剛性從基臺部312a側遍及前端部312b側大致恒定。
在此,整形器35因整形而逐漸磨損,因此筒部312的長度逐漸變短。在該過程中,筒部312的剛性大致恒定,因此能夠使整形器35的固有頻率大致恒定、或者能夠減小變化量。其結果是,即便整形器35磨損,也能夠避免與整形器35的旋轉頻率以及砂輪11的旋轉頻率共振的情況。通過避免共振,能夠抑制整形時的整形器35的振動,從而能夠維持整形的精度。
另外,筒部312的前端部312b側的內徑ri1形成為比砂輪11的外周圓筒部112c的寬度wc大。因此,在磨粒層32的前端部位32t進行外周圓筒部112c的整形時,形成為如下。在筒部312的前端部312b在外周圓筒部112c上遍及寬度方向全長移動的期間,整形完畢的外周圓筒部112c與凹部312f對置。防止整形完畢的外周圓筒部112c與筒部312的前端部312b中的行進方向后方的部位接觸的情況。因此,更可靠地減小整形時的阻力。
另外,筒部312的基臺部312a側的內徑ri2形成為比砂輪11的外周圓筒部112c的寬度wc大。因此,即便筒部312磨損,也防止整形完畢的外周圓筒部112c與筒部312的前端部312b中的行進方向后方的部位接觸的情況。因此,即便筒部312磨損,也更可靠地減小整形時的阻力。
另外,筒部312的前端部312b側的徑向厚度tb形成為比砂輪11的外周圓筒部112c的寬度wc小。因此,在磨粒層32的前端部位32t進行外周圓筒部112c的整形時,筒部312的前端部312b僅與砂輪11的外周圓筒部112c的一部分接觸。因此,能夠更可靠地減小整形時的阻力。
另外,筒部312的前端部312b側的徑向厚度tb比筒部312的基臺部312a側的徑向厚度ta厚。換句話說,筒部312的基臺部312a側的徑向厚度ta形成為比砂輪11的外周圓筒部112c的寬度wc小。因此,即便筒部312磨損,也總是使筒部312的前端部312b僅與砂輪11的外周圓筒部112c的一部分接觸。因此,即便筒部312磨損,也能夠更可靠地減小整形時的阻力。
另外,磨粒層32從筒部的前端部312b側沿中心線(旋轉軸線ct)方向以規定寬度wd被固定,凹部312f的深度d形成為比規定寬度wd深。即便磨粒層32以及筒部312磨損,在存在磨粒層32的位置,也一定存在凹部312f。換句話說,在存在磨粒層32的范圍內,能夠可靠地減小整形時的阻力。
另外,作為研削裝置1的一部分發揮功能的整形裝置t具備上述的整形器35、使整形器35與砂輪11相對移動的x軸以及z軸的各驅動裝置19、29、以及控制各驅動裝置19、29的控制裝置40。
控制裝置40具備端面整形控制部41e,該端面整形控制部41e將整形器35與砂輪11的相對姿勢保持為使整形器35的旋轉軸線ct與砂輪11的旋轉軸線cs正交、并且筒部的前端部312b側朝向砂輪11的旋轉軸線cs側的狀態不變,使整形器35相對于砂輪11向砂輪11的徑向外側(位置p2方向)相對移動,來進行砂輪11的端面112e的整形。
并且,控制裝置40具備外周圓筒部整形控制部41c,該外周圓筒部整形控制部41c在端面整形控制部41e的處理(步驟s4)之后,使整形器35相對于砂輪11向砂輪11的旋轉軸線cs方向(位置p4方向)相對移動,一邊使筒部的外周緣312b1比筒部的內周緣312b2先與砂輪11的外周圓筒部112c接觸、一邊進行外周圓筒部112c的整形。
在此,在作為控制裝置40的各部分41e、41c的整形方法進行捕捉的情況下,整形方法具備端面整形工序(步驟s4)以及外周圓筒部整形工序(步驟s6)。
根據上述的整形裝置t、研削裝置1以及整形方法,向磨粒32a作用向整形器35的徑向內側的力。磨粒32a變得不易從芯31被剝離,因此不僅整形砂輪11的精度變得良好,而且整形器35的壽命提高。另外,能夠在不變更整形器35的旋轉軸線ct方向而維持為與砂輪旋轉軸線cs正交的方向的狀態下進行整形,從而能夠提高作業效率。
另外,砂輪11具備角部112a,該角部112a是砂輪的外周面的一部分并將端面112e與外周圓筒部112c連接。控制裝置40具備角部整形控制部41a,該角部整形控制部41a與端面整形控制部41e的處理(步驟s4)連續地使整形器35相對于砂輪11沿角部112a相對移動,來進行角部112a的整形。外周圓筒部整形控制部41c與角部整形控制部41a的處理(步驟s5)連續地進行外周圓筒部的整形(步驟s6)。
換句話說,按照端面112e、角部112a、外周圓筒部112c的順序進行整形。按照該順序使整形器35相對移動,從而即便在角部112a的整形時,也與外周圓筒部112c同樣,磨粒層32的磨粒32a成為不易從芯31分離的狀態。因此,不僅整形砂輪11的精度變得良好,而且整形器35的壽命提高。