JP2000296440A - 研削加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の研削加工装置では、ケレやドッグを使
用していたため、作業に時間や手間がかかるという問題
点があった。 【解決手段】 主軸１を設けた主軸台２と、主軸台と２
の間で被加工物Ｗを挟持する心押し台４と、研削砥石５
を設けた砥石台６と、砥石台６を進退駆動する砥石台駆
動手段７と、主軸１の回転負荷を検出する主軸負荷検出
手段８と、主軸負荷検出手段８からの検出信号に基づい
て砥石台駆動手段７を制御する研削加工制御手段９を備
えた研削加工装置であって、被加工物Ｗを挟持する簡単
な構造でありながら、主軸１の回転負荷に応じて研削砥
石５の切込み量を自動的に調整するようにして、高精度
な研削加工を可能にし、且つ従来使用していたケレやド
ッグを不要にして作業の時間や手間を節減した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円柱体、偏心した
円柱体あるいは非真円の円柱体などを含む概略円柱体の
被加工物の外周面を研削加工するのに用いられる研削加
工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の研削加工装置としては、例えば
図１０に示すようなものがあった。図示の研削加工装置
は、回転駆動される主軸１０１を設けた主軸台１０２
と、回転自在なセンタ１０３を設けた心押し台１０４
と、研削砥石１０５を設けた砥石台１０６を備えてお
り、主軸台１０２の主軸１０１と心押し台１０４のセン
タ１０３とで被加工物Ｗを軸回りに回転可能に保持して
いる。このとき、主軸台１０２には、主軸１０１ととも
に旋回するケレ１０７が設けてあり、被加工物Ｗには、
ケレ１０７に係合するドッグ１０８が取付けてあって、
ケレ１０７およびドッグ１０８により被加工物Ｗに回転
を与えるようになっている。また、砥石台１０６は、回
転駆動源であるモータ１０９と、回転伝達機構や砥石回
転軸を収容したハウジング１１０を備えており、砥石台
駆動手段１１１により、主軸台１０２および心押し台１
０４で保持された被加工物Ｗに対して進退する方向（図
の上下方向）および被加工物Ｗの軸線方向（図の左右方
向）に駆動される。

【０００３】上記の研削加工装置は、被加工物Ｗと研削
砥石１０５を互いに同方向もしくは逆方向に回転させ、
砥石台１０６を適宜の方向に移動させながら被加工物Ｗ
の外周面に研削加工を行うこととなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな従来の研削加工装置にあっては、予め被加工物Ｗに
ドッグ１０８を取付けることから、加工前の段取りに時
間がかかり、また、ドッグ１０８を取付けた部分を研削
することができないので、この部分を研削するために
は、それ以外の部分を研削し終えた被加工物Ｗを一旦取
外し、ドッグ１０８の取付け位置および被加工物Ｗの向
きを反転させてセットし直す必要がある。このため、従
来の研削加工装置は、作業に多くの時間と手間がかかる
という問題点があり、このような問題点を解決すること
が課題になっていた。

【０００５】なお、従来では、主軸台に、被加工物Ｗの
端部を把持するチャックを備えた構成とし、ケレやドッ
グを用いないものもあったが、この場合、装置の構造が
複雑になると共に、チャックで把持した部分の研削がで
きないので、ドッグを用いた場合と同様の問題点があっ
た。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、従来使用していたケレやドッグあるいは
チャックを一切不要にして装置を簡略化し、作業の時間
や手間を節減することができると共に、高精度の研削加
工を自動的に行うことができる研削加工装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる研削加工
装置は、請求項１として、回転駆動される主軸を設けた
主軸台と、主軸台との間で被加工物を回転可能に挟持す
る心押し台と、回転駆動される研削砥石を設けた砥石台
と、挟持された被加工物に対して砥石台を進退駆動する
砥石台駆動手段と、主軸台の主軸の回転負荷を検出する
主軸負荷検出手段と、主軸負荷検出手段からの検出信号
に基づいて砥石台駆動手段を制御する研削加工制御手段
を備えた構成とし、請求項２として、研削加工制御手段
が、研削加工中における主軸負荷検出手段からの検出信
号の変動が基準値を超えたときに、砥石台駆動手段に砥
石台の後退指令を出力する手段である構成とし、請求項
３として、主軸台の主軸の回転速度を調整する主軸回転
調整手段と、砥石台の研削砥石の回転負荷を検出する砥
石負荷検出手段を備え、研削加工制御手段が、砥石負荷
検出手段からの検出信号に基づいて主軸回転調整手段を
制御する手段である構成とし、請求項４として、研削加
工制御手段が、研削加工中における砥石負荷検出手段か
らの検出信号が基準値以下になったときに、主軸回転調
整手段に主軸の減速指令を出力し、その後、研削砥石の
切込み量を一定量増加させる手段である構成としてお
り、上記の構成をもって従来の課題を解決するための手
段としている。

【０００８】また、本発明に係わる研削加工装置は、請
求項５として、回転駆動される主軸を設けた主軸台と、
主軸台との間で被加工物を回転可能に挟持する心押し台
と、心押し台の少なくともセンタを主軸台に対して進退
駆動するセンタ駆動手段と、回転駆動される研削砥石を
設けた砥石台と、挟持された被加工物に対して砥石台を
進退駆動する砥石台駆動手段と、主軸台の主軸の回転負
荷を検出する主軸負荷検出手段と、主軸負荷検出手段か
らの検出信号に基づいてセンタ駆動手段を制御する研削
加工制御手段を備えた構成とし、請求項６として、研削
加工制御手段が、研削加工中における主軸負荷検出手段
からの検出信号の変動が基準値を超えたときに、センタ
駆動手段にセンタの前進指令を出力する手段である構成
とし、請求項７として、砥石台の研削砥石の回転負荷を
検出する砥石負荷検出手段を備え、研削加工制御手段
が、砥石負荷検出手段からの検出信号に基づいて砥石台
駆動手段を制御する手段である構成とし、請求項８とし
て、研削加工制御手段が、研削加工中における砥石負荷
検出手段からの検出信号の変動が基準値を超えたとき
に、砥石台駆動手段に砥石台の後退指令を出力する手段
である構成とし、請求項９として、研削加工制御手段
が、砥石台駆動手段に砥石台の後退指令を出力し、砥石
負荷検出手段からの検出信号が基準値以下になったとき
に、センタ駆動手段にセンタの後退指令を出力する手段
である構成としており、上記の構成を課題を解決するた
めの手段としている。

【０００９】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わる研削加工装置
では、主軸台の主軸と心押し台との間で被加工物を回転
可能に挟持し、被加工物と研削砥石を互いに同方向もし
くは逆方向に回転させて被加工物の外周面に研削加工を
行う。この際、研削加工装置では、主軸負荷検出手段に
より主軸の回転負荷を検出し、研削加工制御手段によ
り、主軸負荷検出手段からの検出信号に基づいて砥石台
駆動手段を制御しており、主軸の回転負荷の変化に応じ
て、砥石台を進退駆動して被加工物に対する研削砥石の
切込み量を変化させる。つまり、主軸台と心押し台との
間において被加工物を所定の力で挟持しておけば、主軸
と被加工物との保持状態が良好に維持されるように、被
加工物に対する研削砥石の切込み量が調整される。

【００１０】本発明の請求項２に係わる研削加工装置で
は、研削加工中における主軸負荷検出手段からの検出信
号の変動が基準値を超えたとき、すなわち、被加工物に
対する研削砥石の切込み量が過大であるために、主軸台
の主軸と被加工物との間でスリップが生じたときに、主
軸の回転負荷が低下するので、この回転負荷の低下を検
出することで被加工物のスリップを判断し、研削加工制
御手段により、砥石台駆動手段に砥石台の後退指令を出
力して、被加工物に対する研削砥石の切込み量を減少さ
せる。

【００１１】本発明の請求項３に係わる研削加工装置で
は、主軸の回転負荷の低下に伴って研削砥石の切込み量
を減少させる一方で、砥石負荷検出手段により砥石台の
研削砥石の回転負荷を検出し、研削加工制御手段によ
り、砥石負荷検出手段からの検出信号に基づいて主軸回
転調整手段を制御しており、研削砥石の回転負荷の変化
に応じて主軸台の主軸の回転速度を変化させる。

【００１２】本発明の請求項４に係わる研削加工装置で
は、主軸台の主軸の回転負荷の低下に伴って研削砥石の
切込み量を減少させた状態において、研削加工中におけ
る砥石負荷検出手段からの検出信号が基準値以下になっ
たときに、研削加工制御手段により、主軸回転調整手段
に主軸の減速指令を出力して主軸を減速させ、その後、
研削砥石の切込み量を一定量増加させて切込み量が零に
なるのを防止し、自動的に最適条件を決定する。

【００１３】本発明の請求項５に係わる研削加工装置で
は、主軸台の主軸と心押し台との間で被加工物を回転可
能に挟持し、被加工物と研削砥石を互いに同方向もしく
は逆方向に回転させて被加工物の外周面に研削加工を行
う。この際、研削加工装置では、主軸負荷検出手段によ
り主軸の回転負荷を検出し、研削加工制御手段により、
主軸負荷検出手段からの検出信号に基づいてセンタ駆動
手段を制御しており、主軸の回転負荷の変化に応じて、
心押し台のセンタを進退駆動して主軸とセンタによる被
加工物の挟持力を変化させ、主軸およびセンタと被加工
物との保持状態を常に良好に維持する。

【００１４】本発明の請求項６に係わる研削加工装置で
は、研削加工中における主軸負荷検出手段からの検出信
号の変動が基準値を超えたとき、すなわち、被加工物に
対する研削砥石の切込み量が過大であるために、主軸台
の主軸と被加工物との間でスリップが生じたときに、主
軸の回転負荷が低下するので、この回転負荷の低下を検
出することで被加工物のスリップを判断し、研削加工制
御手段により、センタ駆動手段にセンタの前進指令を出
力して、主軸とセンタによる被加工物の挟持力を増大さ
せる。

【００１５】本発明の請求項７に係わる研削加工装置で
は、主軸台の主軸の回転負荷の低下に伴って心押し台の
センタを前進させる一方で、砥石負荷検出手段により砥
石台の研削砥石の回転負荷を検出し、研削加工制御手段
により、研削砥石の回転負荷の検出信号に基づいて砥石
台駆動手段を制御しており、研削砥石の回転負荷の変化
に応じて、砥石台を進退駆動して被加工物に対する研削
砥石の切込み量を変化させる。

【００１６】本発明の請求項８に係わる研削加工装置で
は、主軸の回転負荷の低下に伴って心押し台のセンタを
前進させた状態において、研削加工中における砥石負荷
検出手段からの検出信号の変動が基準値を超えたとき
に、研削加工制御手段により、砥石台駆動手段に砥石台
の後退指令を出力して、被加工物に対する研削砥石の切
込み量を減少させる。

【００１７】本発明の請求項９に係わる研削加工装置で
は、主軸の回転負荷の低下に伴って心押し台のセンタを
前進させた状態において、砥石負荷検出手段からの検出
信号の変動が基準値を超え、砥石台駆動手段に砥石台の
後退指令を出力した後、砥石負荷検出手段からの検出信
号が基準値以下になったときに、研削加工制御手段によ
り、センタ駆動手段にセンタの後退指令を出力して、主
軸とセンタによる被加工物の挟持力を減少させる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の請求項１に係わる研削加工装置
によれば、主軸を有する主軸台、心押し台、砥石台、砥
石台駆動手段、主軸負荷検出手段、および研削加工制御
手段を備えた構成を採用したことにより、主軸台と心押
し台とで被加工物を挟持する簡単な構造で、被加工物を
確実に保持し且つ被加工物に回転を与えることができ、
これにより、従来使用していたケレやドッグあるいはチ
ャックが一切不要になると共に、従来のような被加工物
のセットのし直しといった作業が不要になって、作業の
時間や手間を節減することができ、さらに、被加工物の
セットおよび取出しの自動化や、研削加工可能な被加工
物の自由度の向上なども実現することができる。また、
砥石台駆動手段、主軸負荷検出手段、および研削加工制
御手段を用いた自動制御により、主軸と被加工物との圧
接状態が良好に維持されるように、被加工物に対する研
削砥石の切込み量を最適なものに調整し得るので、主軸
台と心押し台とで被加工物を挟持する簡単な構造であり
ながら、高精度の研削加工を自動的に行うことができ
る。

【００１９】本発明の請求項２に係わる研削加工装置に
よれば、請求項１と同様の効果を得ることができるうえ
に、とくに、主軸台の主軸と被加工物との間でスリップ
が生じた際に、被加工物に対する研削砥石の切込み量を
自動的に一定量減少させて、それ以降のスリップの発生
を抑制することができる。

【００２０】本発明の請求項３に係わる研削加工装置に
よれば、請求項１および２と同様の効果を得ることがで
きるうえに、とくに、主軸回転調整手段および砥石負荷
検出手段を用いた自動制御により、砥石台駆動手段およ
び主軸負荷検出手段による切込み量の制御をカバーする
ものとして、研削砥石の回転負荷の変化に応じて主軸台
の主軸の回転速度を変化させて、研削砥石の回転負荷を
最適なものに調整することができる。

【００２１】本発明の請求項４に係わる研削加工装置に
よれば、請求項３と同様の効果を得ることができるうえ
に、とくに、主軸台の主軸の回転負荷の低下に伴って研
削砥石の切込み量が一定量以下に減少した際に、主軸台
の主軸を減速させることで研削砥石の回転負荷を一定量
減少させて、被加工物のスリップの発生をより確実に防
止すると共に、再び砥石の切込みを与えることにより、
被加工物に対する研削砥石の切込み量が減少し過ぎるの
を防止することができる。

【００２２】本発明の請求項５に係わる研削加工装置に
よれば、主軸を有する主軸台、心押し台、センタ駆動手
段、砥石台、砥石台駆動手段、主軸負荷検出手段、およ
び研削加工制御手段を備えた構成を採用したことによ
り、主軸台と心押し台とで被加工物を挟持する簡単な構
造で、被加工物を確実に保持し且つ被加工物に回転を与
えることができ、これにより、従来使用していたケレや
ドッグあるいはチャックが一切不要になると共に、従来
のような被加工物のセットのし直しといった作業が不要
になって、作業の時間や手間を節減することができ、さ
らに、被加工物のセットおよび取出しの自動化や、研削
加工可能な被加工物の自由度の向上なども実現すること
ができる。また、センタ駆動手段、主軸負荷検出手段、
および研削加工制御手段を用いた自動制御により、主軸
の回転負荷の変化に応じて、主軸およびセンタと被加工
物との圧接状態を常に良好に維持し得ると共に、例え
ば、研削砥石の切込み量を多くしたい場合には、主軸と
センタによる被加工物の挟持力を大きくし、切込み量を
少なくしたい場合には挟持力を小さくするように制御し
得るので、被加工物に必要以上の挟持力が加わるのを防
止することができ、被加工物の変形を防止することがで
き、主軸台と心押し台とで被加工物を挟持する簡単な構
造でありながら、高精度の研削加工を自動的に行うこと
ができる。

【００２３】本発明の請求項６に係わる研削加工装置に
よれば、請求項５と同様の効果を得ることができるうえ
に、とくに、主軸台の主軸と被加工物との間でスリップ
が生じた際に、主軸とセンタによる被加工物の挟持力を
自動的に一定量増大させて、それ以降のスリップの発生
を抑制することができる。

【００２４】本発明の請求項７に係わる研削加工装置に
よれば、請求項５および６と同様の効果を得ることがで
きるうえに、とくに、砥石台駆動手段および砥石負荷検
出手段を用いた自動制御により、センタ駆動手段および
主軸負荷検出手段による挟持力の制御をカバーするもの
として、研削砥石の回転負荷の変化に応じて、被加工物
に対する研削砥石の切込み量を最適なものに調整するこ
とができる。

【００２５】本発明の請求項８に係わる研削加工装置に
よれば、請求項７と同様の効果を得ることができるうえ
に、とくに、主軸の回転負荷の低下に伴って心押し台の
センタが一定量以上に前進した際に、被加工物に対する
研削砥石の切込み量を減少させて、被加工物のスリップ
の発生をより確実に防止すると共に、被加工物にそれ以
上の挟持力が加わるのを防止することができる。これに
より、被加工物が比較的小径である場合でも、主軸とセ
ンタによる挟持力を適切なものにして、被加工物の変形
を防止することができ、高精度の研削加工を行うことが
できる。

【００２６】本発明の請求項９に係わる研削加工装置に
よれば、請求項８と同様の効果を得ることができるうえ
に、とくに、主軸の回転負荷の低下に伴って心押し台の
センタを一定量以上に前進させ、さらに、被加工物に対
する研削砥石の切込み量を減少させた際に、主軸とセン
タによる被加工物の挟持力を減少させて、被加工物に必
要以上の挟持力が加わるのをより確実に防止することが
できる。

【００２７】

【実施例】図１〜図３は本発明に係わる研削加工装置の
一実施例を説明する図である。

【００２８】図１に示す研削加工装置は、回転駆動され
る主軸１を設けた主軸台２と、センタ３を回転自在に設
けた心押し台４と、回転駆動される研削砥石５を設けた
砥石台６と、挟持された被加工物Ｗに対して砥石台６を
進退駆動する砥石台駆動手段７と、主軸台２の主軸１の
回転負荷を検出する主軸負荷検出手段８と、主軸負荷検
出手段８からの検出信号に基づいて砥石台駆動手段７を
制御する研削加工制御手段９を備えている。この実施例
の被加工物Ｗは、中間に大径部を有する概略円柱体であ
る。

【００２９】主軸台２は、主軸１を回転駆動する主軸用
モータ１０を内蔵している。主軸台２および心押し台４
は、図示しないベッド上に配置してあって、不動の主軸
台２に対して心押し台４を進退させることができ、主軸
１とセンタ３との間で被加工物Ｗを軸回りに回転可能に
挟持する。ここで、主軸１およびセンタ３は、先端部が
尖頭状を成している。これに対して、被加工物Ｗは、そ
の両端部に、円錐形のテーパ穴が同軸状に形成してあ
り、両テーパ穴に主軸１およびセンタ３の尖頭状先端部
を係合させた状態にして回転可能に挟持される。

【００３０】砥石台６は、回転駆動源である砥石用モー
タ１１と、回転伝達機構や砥石回転軸を収容したハウジ
ング１２を備え、研削砥石５の回転軸が主軸１やセンタ
３の軸線と平行になるように配置してある。砥石台駆動
手段７は、スライド用モータ１３を駆動源とするスライ
ド機構により、主軸１およびセンタ３で挟持された被加
工物Ｗに対して砥石台６を進退駆動すると共に、図示し
ない別のモータおよびスライド機構により、砥石台６を
被加工物Ｗの軸線方向にも往復駆動する。

【００３１】主軸負荷検出手段８は、主軸台２の主軸用
モータ１０に取付けた電流検出器あるいは電流／電圧検
出器を入力源とするものであって、検出した電流あるい
は電流と電圧に基づいて主軸１の回転負荷を検出する。

【００３２】研削加工制御手段９は、主軸負荷検出手段
８からの検出信号が入力される演算装置１４と、演算装
置１４からの指令信号に基づいて砥石台駆動手段７のス
ライド用モータ１３に駆動指令を出力する制御装置１５
を備えている。ここで、研削加工制御手段９は、研削加
工中における主軸負荷検出手段８からの検出信号の変動
が基準値を超えたときに、砥石台駆動手段７のスライド
用モータ１３に砥石台６の後退指令を出力する。とく
に、この実施例では、演算装置１４において、主軸１の
回転負荷の変動を監視し、その変動量が予め設定した基
準値を超えたときに、制御装置１５からの指令により砥
石台６を一定量後退させる。

【００３３】上記の構成を備えた研削加工装置の動作を
図２のフローチャートを用いて説明する。

【００３４】研削加工装置は、心押し台４の前進ならび
に位置決めにより、主軸台２の主軸１と心押し台４のセ
ンタ３とで被加工物Ｗを一定の挟持力で保持したのち、
主軸用モータ１０を作動させて、主軸１とともに被加工
物Ｗを回転させる。つまり、被加工物Ｗには、主軸１と
の間の摩擦力により回転が与えられる。そして、砥石用
モータ１１を作動させて、被加工物Ｗの回転方向と同一
または逆の方向に研削砥石５を回転させ、さらに、砥石
台駆動手段７により砥石台６を移動させて、被加工物Ｗ
の外周面に対する研削加工を開始する（ステップＳ１，
Ｓ２）。

【００３５】この研削加工の開始とともに、研削加工装
置は、主軸負荷検出手段８により常に主軸１の回転負荷
を検出し、研削加工制御手段９において、回転負荷の変
動を監視し続けている（ステップＳ３）。ここで、例え
ば、被加工物Ｗにおいて研削砥石５から受ける力が大き
くなり、主軸１と被加工物Ｗとの間でスリップが生じる
と、図３に示すように、主軸１の回転負荷（主軸用モー
タ１０の負荷）が急激に減少する。

【００３６】このとき、研削加工装置は、研削加工手段
９の演算装置１４において、回転負荷の変動量が基準値
を超えたと判定（ステップＳ３においてＮｏ）すると、
主軸１と被加工物Ｗとの間でスリップが発生したと判断
して、制御装置１５に指令信号を出力し、さらに、制御
装置１５から砥石台駆動手段７のスライド用モータ１３
に後退指令を出力し、砥石台６を一定量後退（上昇）さ
せることにより、被加工物Ｗに対する研削砥石５の切込
み量を一定量減少させる（ステップＳ４〜Ｓ７）。

【００３７】これにより、被加工物Ｗへの負荷が減少
し、それ以降の被加工物Ｗのスリップが防止されて、良
好な研削加工が継続されることになる。なお、再び被加
工物Ｗのスリップが生じれば、研削砥石５の切込み量を
一定量減少させる上記の制御を繰り返し行い、被加工物
Ｗへの負荷を適切なものにする。

【００３８】また、研削加工手段９の演算装置１４にお
いて、主軸１の回転負荷の変動量が基準値の範囲内であ
ると判定（ステップＳ３においてＹｅｓ）したときに
は、研削加工の終了を確認するのに続いて、加工ステッ
プが全て終了しているか否かを判定し、終了していない
と判定（ステップＳ９においてＮｏ）した場合には、上
記の制御フローを繰り返し、終了したと判定（ステップ
Ｓ９においてＹｅｓ）した場合には、作業を終了する
（ステップＳ８〜Ｓ１０）。

【００３９】このように、上記実施例の研削加工装置で
は、従来使用していたケレやドッグあるいはチャック等
が不要であって、セットした被加工物Ｗの全体を研削加
工し得るので、従来のように部分的に研削加工した被加
工物Ｗをセットし直す必要も無く、被加工物Ｗのセット
や取外しを自動化することも容易である。また、被加工
物Ｗを挟持するという簡単な構造でありながら、主軸１
に対して被加工物Ｗがスリップした際には、研削砥石５
の切込み量を減少させてスリップを防止する自動制御を
行うこととなり、言い換えれば、研削砥石５の最適な切
込み条件を自動的に決定し得ることとなる。

【００４０】図４および図５は、本発明に係わる研削加
工装置の他の実施例を説明する図である。なお、先の実
施例と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明
を省略する。

【００４１】図４に示す研削加工装置は、前の実施例の
装置（図１参照）の構成に加えて、主軸台２の主軸１の
回転速度を調整する主軸回転調整手段２１と、砥石台６
の研削砥石５の回転負荷を検出する砥石負荷検出手段２
２を備えると共に、研削加工制御手段９が、主軸負荷検
出手段８からの検出信号に基づいて砥石台駆動手段７を
制御するのに加えて、砥石負荷検出手段２２からの検出
信号に基づいて主軸回転調整手段２１を制御するように
なっている。

【００４２】主軸回転調整手段２１には、主軸用モータ
１０の回転数を調整するインバータが用いられ、このイ
ンバータの働きで主軸１の回転速度を調整する。砥石負
荷検出手段２２は、砥石用モータ１１に取付けた電流検
出器あるいは電流／電圧検出器を入力源とするものであ
って、検出した電流あるいは電流と電圧に基づいて研削
砥石５の回転負荷を検出する。

【００４３】研削加工制御手段９は、研削加工中におい
て、主軸１の回転負荷の低下に伴って研削砥石５の切込
み量を減少させる制御を行ったうえで、砥石負荷検出手
段２２からの検出信号が基準値以下になったときに、主
軸回転調整手段２１に主軸の減速指令を出力し、その
後、研削砥石５の切込み量を一定量増加させる。

【００４４】上記の構成を備えた研削加工装置の動作を
図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５に
おけるステップＳ２１〜Ｓ２７およびステップＳ３２〜
Ｓ３４は、先の実施例の動作（図２参照）でのステップ
Ｓ１〜Ｓ７およびＳ８〜Ｓ１０と同じである。

【００４５】すなわち、研削加工装置は、主軸１と被加
工物Ｗとの間でスリップが発生し、これにより主軸１の
回転負荷が低下し、ステップ２３において、主軸１の回
転負荷の変動量が基準値を超えたと判定（Ｎｏ）したと
きに、研削砥石５の切込み量を一定量減少させる制御
（ステップＳ２４〜Ｓ２７）を行い、その後、研削加工
制御手段９の演算装置１４において、砥石負荷検出手段
２２からの検出信号に基づいて研削砥石５の回転負荷が
基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２
８）。

【００４６】そして、研削砥石５の回転負荷が基準値以
下ではない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ２３に戻り、
また、研削砥石５の回転負荷が基準値以下である場合
（Ｙｅｓ）には、制御装置１５に指令信号を出力し、制
御装置１５から主軸回転調整手段２１に主軸１の減速指
令を出力し、主軸１（主軸用モータ１０）の回転数を一
定量減少させ、その後、砥石台６とともに研削砥石５を
前進させて一定の切込みを与える（ステップＳ２９〜Ｓ
３３）。

【００４７】つまり、上記実施例の研削加工装置は、主
軸１の回転負荷の低下に伴って研削砥石５の切込み量を
一定量減少させる制御を行うが、この制御を繰り返し行
うと研削砥石５の切込み量が著しく減少してしまう恐れ
があるため、主軸回転調整手段２１および砥石負荷検出
手段２２を用いた自動制御により、主軸１を減速させた
後に砥石台６を前進させて研削砥石５の切込みを与え、
研削砥石５の回転負荷を最適なものに調整し、これによ
り、被加工物Ｗのスリップの発生をより確実に防止し、
且つ被加工物Ｗに対する研削砥石５の切込み量が減少し
過ぎるのを防止するものとなっている。

【００４８】図６および図７は、本発明に係わる研削加
工装置のさらに他の実施例を説明する図である。なお、
先の実施例と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細
な説明を省略する。

【００４９】図６に示す研削加工装置は、主軸１を設け
た主軸台２と、主軸台２との間で被加工物Ｗを回転可能
に挟持する心押し台４と、心押し台４の少なくともセン
タ３を主軸台２に対して進退駆動するセンタ駆動手段２
３と、回転駆動される研削砥石５を設けた砥石台６と、
挟持された被加工物Ｗに対して砥石台６を進退駆動する
砥石台駆動手段７と、主軸１の回転負荷を検出する主軸
負荷検出手段８と、主軸負荷検出手段８からの検出信号
に基づいてセンタ駆動手段２３を制御する研削加工制御
手段９を備えている。

【００５０】センタ駆動手段２３は、ばね機構２４を介
してセンタ３を進退駆動する駆動部２５を備えている。
研削加工制御手段９は、研削加工中における主軸負荷検
出手段８からの検出信号の変動が基準値を超えたとき
に、センタ駆動手段２３にセンタ３の前進指令を出力す
る。

【００５１】上記の構成を備えた研削加工装置の動作を
図７のフローチャートを用いて説明する。なお、図７に
おけるステップＳ４１〜Ｓ４３およびステップＳ４７〜
Ｓ４９は、先の実施例の動作（図２参照）でのステップ
Ｓ１〜Ｓ７およびＳ８〜Ｓ１０と同じである。

【００５２】すなわち、上記の研削加工装置は、研削加
工中において、主軸１と被加工物Ｗとの間でスリップが
発生し、これにより主軸１の回転負荷が低下し、研削加
工制御手段９の演算装置１４において、主軸１の回転負
荷の変動量が基準値を超えたと判定（ステップＳ４３に
おいてＮｏ）すると、制御装置１５に指令信号を出力
し、制御装置１５からセンタ駆動手段２３に前進指令を
出力して、心押し台４のセンタ３を一定量前進させ、主
軸１とセンタ３による被加工物Ｗの挟持力を一定量増加
させる（ステップＳ４４〜Ｓ４６）。つまり、被加工物
Ｗとの接触部面積が増大するため、主軸１と被加工物Ｗ
との摩擦力、および被加工物Ｗとセンタ３との摩擦力が
増大し、それ以降の被加工物Ｗのスリップが防止され
る。

【００５３】また、上記実施例の研削加工装置は、主軸
１の回転負荷の変化に応じて、主軸１とセンタ３による
被加工物Ｗの挟持力が最適なものとなるように制御し得
るので、上記したスリップの防止だけでなく、例えば、
研削加工の種類に対応して挟持力を最適なものに制御す
ることができ、具体的には、研削砥石５の切込み量を大
きくして粗加工を行う場合には、その負荷に対応して被
加工物Ｗの挟持力を増大させ、研削砥石５の切込み量を
小さくして仕上げ加工を行う場合には、挟持力を減少さ
せるように制御することができる。なお、センタ駆動手
段は、心押し台４の全体を進退駆動するものであっても
良い。

【００５４】図８および図９は、本発明に係わる研削加
工装置のさらに他の実施例を説明する図である。なお、
先の実施例と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細
な説明を省略する。

【００５５】図８に示す研削加工装置は、前の実施例の
構成（図６参照）に加えて、砥石台６の研削砥石５の回
転負荷を検出する砥石負荷検出手段２２を備えると共
に、研削加工制御手段９が、主軸負荷検出手段８からの
出力信号に基づいてセンタ駆動手段２３を制御するのに
加えて、砥石負荷検出手段２２からの検出信号に基づい
て砥石台駆動手段７を制御する。

【００５６】研削加工制御手段９は、研削加工中におい
て、主軸１の回転負荷の低下に伴って主軸１とセンタ３
による被加工物Ｗの挟持力のを一定量増大させる制御を
行ったうえで、砥石負荷検出手段２２からの検出信号の
変動が基準値を超えたとき、すなわち、研削砥石５の回
転負荷の変動量が予め定めた基準値を超えたときに、砥
石台駆動手段７に砥石台６の後退指令を出力する。

【００５７】上記の構成を備えた研削加工装置の動作を
図９のフローチャートを用いて説明する。なお、図９に
おけるステップＳ５１〜Ｓ５６およびステップＳ６２〜
Ｓ６４は、前の実施例の動作（図７参照）でのステップ
Ｓ４１〜Ｓ４６およびＳ４７〜Ｓ４９と同じである。

【００５８】すなわち、研削加工装置は、主軸１と被加
工物Ｗとの間でスリップが発生し、これにより主軸１の
回転負荷が低下し、ステップ５３において、主軸１の回
転負荷の変動量が基準値を超えたと判定（Ｎｏ）したと
きに、センタ３を前進させて挟持力を一定量増加させる
制御（ステップＳ５４〜Ｓ５６）を行い、その後、研削
加工制御手段９の演算装置１４において、砥石負荷検出
手段２２からの検出信号に基づいて研削砥石５の回転負
荷の変動量が基準値を超えているか否かを判定する（ス
テップＳ５７）。

【００５９】そして、研削砥石５の回転負荷の変動量が
基準値以内である場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ５３
に戻り、回転負荷の変動量が基準値を超えている場合
（Ｎｏ）には、現在行っている研削加工が仕上げ加工で
あるか否かを判定する（ステップＳ５８）。このとき、
仕上げ加工ではない場合（Ｎｏ）つまり粗加工である場
合には、研削砥石５の大きい切込み量が必要であるた
め、ステップＳ５３に戻って研削加工を継続する。

【００６０】また、研削加工が仕上げ加工である場合
（Ｙｅｓ）には、制御装置１５に指令信号を出力し、制
御装置１５から砥石台駆動手段７に砥石台６の後退指令
を出力し、被加工物Ｗに対する研削砥石５の切込み量を
一定量減少させる（ステップＳ５９〜Ｓ６１）。

【００６１】つまり、上記実施例の研削加工装置は、主
軸１の回転負荷の低下に伴ってセンタ３の前進させ、被
加工物Ｗの挟持力を一定量増加させる制御を行うが、こ
の制御を繰り返し行うと、挟持力が過大になって被加工
物Ｗを変形させてしまう恐れがあるため、砥石負荷検出
手段２２および砥石台駆動手段７を用いた自動制御によ
り、研削砥石５の回転負荷の変動量が基準値を超えたと
き、すなわち、被加工物Ｗの変形に伴って負荷の変動が
大となるときに、研削砥石５の切込み量を減少させるこ
とで、被加工物Ｗのスリップの発生をより確実に防止
し、且つ被加工物Ｗに対する挟持力が必要以上に大きく
なるのを防止するものとなっている。

【００６２】なお、現在行っている研削加工が粗加工で
あるか仕上げ加工であるかを判断するには、研削砥石５
の初期の切込み量（原点からの移動量）等を用いる。こ
の場合、研削加工制御手段９において、制御装置１５か
ら演算装置１４に切込み量を判断する信号を入力すれば
よい。

【００６３】さらに、この実施例の研削加工装置は、上
記の動作に加えて、砥石台駆動手段７に砥石台６の後退
指令を出力し、研削砥石５の切込み量を減少させたとき
に、被加工物Ｗへの負荷も減少するので、研削加工制御
手段９により、被加工物Ｗに対する挟持力が初期値に戻
るように、センタ駆動手段２３にセンタ３の後退指令を
出力する。これにより、被加工物Ｗに必要以上の挟持力
が加わるのがより確実に防止されることとなる。

【００６４】この実施例の研削加工装置では、上述した
自動制御により、被加工物Ｗに影響を及ぼすことのない
最適な挟持力を自動的に決定し得るので、被加工物Ｗが
外径の小さい曲りやすいものであっても高精度の研削加
工を行い得る。また、砥石負荷検出手段２２からの検出
信号に基づいて研削砥石５の回転負荷の変動量が基準値
を超えているか否かを判定した際に、その変動量が著し
く大きく、予め設定した上限値を上回るような場合は、
被加工物Ｗに変形が生じたものと判断し、研削加工を中
断する制御を行うこともできる。

【００６５】なお、本発明に係わる研削加工装置は、各
構成部位の具体例が上記各実施例のみに限定されるもの
ではない。また、上記各実施例以外に各手段を組み合わ
せた構成にして、研削加工装置を制御することも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる研削加工装置の一実施例を示す
説明図である。

【図２】図１に示す研削加工装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図３】主軸と被加工物との間でスリップが生じた状態
を説明するものとして、時間経過に伴う主軸用モータの
負荷の変化を示すグラフである。

【図４】本発明に係わる研削加工装置の他の実施例を示
す説明図である。

【図５】図４に示す研削加工装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図６】本発明に係わる研削加工装置のさらに他の実施
例を示す説明図である。

【図７】図６に示す研削加工装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図８】本発明に係わる研削加工装置のさらに他の実施
例を示す説明図である。

【図９】図８に示す研削加工装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図１０】従来の研削加工装置を示す説明図である。 １ 主軸 ２ 主軸台 ３ センタ ４ 心押し台 ５ 研削砥石 ６ 砥石台 ７ 砥石台駆動手段 ８ 主軸負荷検出手段 ９ 研削加工制御手段 ２１ 主軸回転調整手段 ２２ 砥石負荷検出手段 ２３ センタ駆動手段 Ｗ 被加工物

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される主軸を設けた主軸台と、
   主軸台との間で被加工物を回転可能に挟持する心押し台
   と、回転駆動される研削砥石を設けた砥石台と、挟持さ
   れた被加工物に対して砥石台を進退駆動する砥石台駆動
   手段と、主軸台の主軸の回転負荷を検出する主軸負荷検
   出手段と、主軸負荷検出手段からの検出信号に基づいて
   砥石台駆動手段を制御する研削加工制御手段を備えたこ
   とを特徴とする研削加工装置。
2. 【請求項２】 研削加工制御手段が、研削加工中におけ
   る主軸負荷検出手段からの検出信号の変動が基準値を超
   えたときに、砥石台駆動手段に砥石台の後退指令を出力
   する手段であることを特徴とする請求項１に記載の研削
   加工装置。
3. 【請求項３】 主軸台の主軸の回転速度を調整する主軸
   回転調整手段と、砥石台の研削砥石の回転負荷を検出す
   る砥石負荷検出手段を備え、研削加工制御手段が、砥石
   負荷検出手段からの検出信号に基づいて主軸回転調整手
   段を制御する手段であることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の研削加工装置。
4. 【請求項４】 研削加工制御手段が、研削加工中におけ
   る砥石負荷検出手段からの検出信号が基準値以下になっ
   たときに、主軸回転調整手段に主軸の減速指令を出力
   し、その後、研削砥石の切込み量を一定量増加させる手
   段であることを特徴とする請求項３に記載の研削加工装
   置。
5. 【請求項５】 回転駆動される主軸を設けた主軸台と、
   主軸台との間で被加工物を回転可能に挟持する心押し台
   と、心押し台の少なくともセンタを主軸台に対して進退
   駆動するセンタ駆動手段と、回転駆動される研削砥石を
   設けた砥石台と、挟持された被加工物に対して砥石台を
   進退駆動する砥石台駆動手段と、主軸台の主軸の回転負
   荷を検出する主軸負荷検出手段と、主軸負荷検出手段か
   らの検出信号に基づいてセンタ駆動手段を制御する研削
   加工制御手段を備えたことを特徴とする研削加工装置。
6. 【請求項６】 研削加工制御手段が、研削加工中におけ
   る主軸負荷検出手段からの検出信号の変動が基準値を超
   えたときに、センタ駆動手段にセンタの前進指令を出力
   する手段であることを特徴とする請求項５に記載の研削
   加工装置。
7. 【請求項７】 砥石台の研削砥石の回転負荷を検出する
   砥石負荷検出手段を備え、研削加工制御手段が、砥石負
   荷検出手段からの検出信号に基づいて砥石台駆動手段を
   制御する手段であることを特徴とする請求項５または６
   に記載の研削加工装置。
8. 【請求項８】 研削加工制御手段が、研削加工中におけ
   る砥石負荷検出手段からの検出信号の変動が基準値を超
   えたときに、砥石台駆動手段に砥石台の後退指令を出力
   する手段であることを特徴とする請求項７に記載の研削
   加工装置。
9. 【請求項９】 研削加工制御手段が、砥石台駆動手段に
   砥石台の後退指令を出力し、砥石負荷検出手段からの検
   出信号が基準値以下になったときに、センタ駆動手段に
   センタの後退指令を出力する手段であることを特徴とす
   る請求項８に記載の研削加工装置。