JPH0241862A - 非真円形状の加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、旋回駆動される工具に対してワークの非真円
形状加工面を回転させつつ接触させて所定の加工を施す
ために用いられる非真円形状の加工装置に関するしので
ある。

（従来技術） 例エバ、ベーン式オイルポンプのロータハウジングの内
周面のように非真円形状の加工面に対する研削あるいは
切削加工は、第３図図示の如く、旋回駆動される工具Ｔ
に対してワークＷの非真円形状加工面を回転させつつ接
触させることにより行なイつれるのが通例である。かか
る加工の完了は、加工された非真円形状加工面が目標形
状に到達したことを検知することにより決定されるが、
非真円形状の加工面の場合、真円形状のもののように加
工面の測定を連続的に行うことが難しいところから、従
来から、加工面の短径間距離Ｒを測定し、該短径間距離
Ｒが目標値に到達した時点で、工具Ｔによる加工を停止
する方式が用いられてきている。

（発明が解決しようとずろ課題） 上記従来例における如く、ワークＷにおける加工面の短
径間距離ＩＮを測定することにより加工完了時期を検知
する場合、測定タイミングがワークＷの半回転毎となる
ため、最終測定値と目標値との間にある程度以上の誤差
が生じる場合があり、該誤差か許容範囲を超える場合に
は、加工不良となるおそれがある。かかる不具合に対処
するためには、工具′ｒによる加工速度を仕」−げ段階
で遅くすることにより、ワークＷが半回転する間におけ
ろＩｌｌ］ｌｌ金工なくオろことか考えられるが、その
場合、加工完了に至る時間がかかりすぎることとなると
いう新たな問題が生じろ。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたちので、工具によ
る加工速度を変えることなく、非真円形状の加工を高能
率、高精度で行い得るようにすることを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段） 本発明では、上記課題を解決するための手段として、所
定の水平方向に移動可能とされたＸ軸テーブルと、該Ｘ
軸テーブルと直交する方向に水平移動すべくＸ軸テーブ
ル上に移動可能に設けられたＹ軸テーブルと、該Ｙ軸テ
ーブル上に旋回可能に設けられ且つワークが着脱可能と
された回転テーブルと、該回転テーブルに固定されたワ
ークの非真円形状加工面に所定の加工を施すべく作用す
る工具を有する主軸と、前記ワークの加工面に当接され
て所定個所の加工寸法を所定周期で検出する加工寸法検
出手段とを備えた非真円形状の加工装置において、前記
ワークの所定周期当たりの加工寸法から工具の切込速度
を算出する切込速度演算手段と、該切込速度演算手段に
より算出された切込速度と残りの切込量とから加工残り
時間を算出する加工残り時間演算手段と、該加工残り時
間演算手段により算出された加工残り時間の経過後にお
いて前記主軸に対して工具の切込を停止すべき指令を出
力する主軸制御手段とを付設している。

（作　用） 本発明では、上記手段によって次のような作用かｉＪら
れる。

即ち、加工寸法検出手段によりワークの所定周期毎に検
出された加工寸法から切込速度演算手段により工具の切
込速度が算出され、該切込速度と残りの切込量とから加
工残り時間演算手段により加工残り時間が算出され、か
くして得られた加工残り時間の経過後に工具による切込
が停止にされるようにしたことにより、ワークの所定周
期毎に新たに補正された値として演算される加工速度に
見合う加工残り時間の経過により加工完了が検知される
こととなり、工具によるカロエ速度を変えることなく、
高精度、高能率での非真円形状加工が行えるのである。

（発明の効果） 本発明によれば、所定の水平方向に移動可能とされたＸ
軸テーブルと、該Ｘ軸テーブルと直交する方向に水平移
動すべくＸ軸テーブル上に移動可能に設けられたＹ軸テ
ーブルと、該Ｙ軸テーブル上に旋回可能に設けられ且つ
ワークが着脱可能とされた回転テーブルと、該回転テー
ブルに固定されたワークの非真円形状加工面に所定の加
工を施すべく作用する工具を有する主軸と、前記ワーク
の加工面に当接されて所定個所の加工寸法を所定周期で
検出する加工寸法検出手段とを備えた非真円形状の加工
装置において、前記加工寸法検出手段によりワークの所
定周期毎に検出された加工寸法から切込速度演算手段に
より工具の切込速度を算出し、該切込速度と残りの切込
量とから加工残り時間演算手段により加工残り時間を算
出し、かくして得られた加工残り時間の経過後に工具に
よる切込を停止するようにしたので、ワークの所定周期
毎に新たに補正された値として演算されろ加工速度に見
合う加工残り時間の経過により加工完了を検知すること
ができることとなり、工具による加工速度を変えること
なく、高精度、高能率での非真円形状加工が行えるとい
う優れた効果がある。

また、加工残り時間を予測しつつ加工を行うようにして
いるので、加工完了時における加工のバラツキを大幅に
減少することもできるという効果らある。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を説
明ずろ。

本実施例においては、ワーク〜■として、ベーン式オイ
ルポンプのロータハウジングを例にとり、該ロータハウ
ジングの非真円形状の内周面に対して研削加工を施す場
合について説明する。

本実施例の非真円形状の加工装置は、第１図図示の如く
、ベース台ｌ上に設けられた第２ガイドレール４に沿っ
て所定水平方向に移動可能とされたＸ袖テーブル３と、
該Ｘ軸テーブル３」二に面記第１ガイドレール２と直交
する方向に設けられた第２ガイドレール４に沿って水平
移動可能とされたＹ軸テーブル５と、該Ｙ軸テーブル５
上に旋回可能に設けられ且つワークＷが着脱可能とされ
た回転テーブル６と、該回転テーブル６上に固定された
ワークＷの非真円形状加工面に研削加工を施すべく作用
する工具である砥石Ｔを有する主軸７とを備えている。

前記回転テーブル６は、Ｙ軸テーブル５の中心部にあっ
て、モータ９により低速回転化しめられるようになって
いる。該モータ９には、後述する加工寸法測定手段８に
よる測定タイミング（即ち、ワークＷの回転周期）Δｔ
を検出する測定タイミング検出手段として作用するロー
タリエンコーダ１０が付設されている。

前記主軸８は、図示しない昇降装置によりワークＷを加
工する位置と上方の退避位置との間を昇降せしめられる
ようになっており、駆動源１１により旋回駆動せしめら
れるようになっている。

そして、前記Ｘ軸テーブル３、Ｙ軸テーブル５、回転テ
ーブル６の作動によりワークＷの回転フオームが砥石Ｔ
のワークＷへの接触点Ｐ（第３図参照）が特定の一方向
となる如く制御され、且つワークＷの内周面の上記接触
点Ｐにおける通過速度が一定となるようにワークＷの回
転速度および回転フオームが制御されるようになってい
る。

また、前記ベース台ｌ上には、前記Ｘ軸テーブル３に隣
接して支持枠１２が立設されており、該支持枠１２には
、前記ワークＷの加工面の加工寸法を所定周期で検出す
る加工寸法検出手段８が支持枠１２に対して支軸１３回
りに回動自在に枢支された回動ユニット１４を介して付
設されている。

該加工寸法測定手段８は、前記ワークＷの加工面におけ
る短径部に当接される一対の測定子１５１５（第３図参
照）と、該測定子１５．１５により測定された測定値を
加工寸法ｄとして出力する出カニニット１６とからなっ
ている。そして、この加工寸法測定手段８は、ワークＷ
の交換時においては、回動ユニット１４の回動作動によ
り回転テーブル６上から退避せしめられるようになって
いる。

しかして、前記ロータリエンコーダ１０からの測定タイ
ミング信号および加工寸法測定手段８からの加工寸法ｄ
は、コントロールユニット１７に入力され、該コントロ
ールユニット１７は、後に詳述するような作用により、
主軸７の駆動源１１に対して制御信号を出力するように
なっている。

このコントロールユニット１７は、マイクロコンピュー
タからなっており、第２図の機能対応図に示すような機
能手段を備えている。

即し、コントロールユニット１７は、前記ワークＷの所
定周期Δを当たりの加工寸法ｄ（即ち、第４図における
ｄｎ−ｄｎ−１）から工具Ｔの切込速度ｒ−′を算出す
る切込速度演算手段と、該切込速度演算手段により算出
された切込速度Ｆと残りの切込量（ｄｎ−１ｄｏ）とか
ら加工残り時間ｔ。を算出する加工残り時間演算手段と
、該加工残り時間演算手段により算出された加工残り時
間ｔ。の経過後において１ｉｉｉ記主軸７の駆動源１１
に対して工具Ｔの切込を停＋Ｌずべき指令を出力する主
軸制御手段とを備えているのである。

ついで、図示の非真円形状の加工賃；ξの作用を第４図
のタイムチャートおよび第５図のフローヂャ−トを参照
して説明する。

回転テーブル６」二にワークＷかセットされ、主軸７が
加工位置まで降下され、加工寸法測定手段８の測定子１
５．１５がワークＷの加工面に当接された状態のらとに
、主軸７を旋回駆動させ且つＸ輔テーブル３、Ｙ軸テー
ブル５、回転テーブル６を作動さ仕ることにより砥石′
ｌ゛によるワークＷの非真円加工面への研削加工が開始
される。

上記研削加工が開始されると、ワークＷの半回転１ηに
加工寸法測定手段８により検出された加工寸法ｄｎがコ
ントロールユニット１７に人力される（ステップＳ、）
。すると、該コントロールユニット１７においては、切
込速度演算手段の作用により、切込速度Ｆ　＝　ｄｎ　
−ｄｎ−１／ΔＬＩＪ＜算出され（ステップＳ、）、か
くして算出された切込速度Ｆと残りの切込量（ｄｎ−１
ｄｏ）とから加工残り時間演算手段の作用１により加工
残り時間ｔ。−ｄｎ−１（１０／　Ｆか算出され（ステ
ップＳ、）、かくして算出された加工残り時間し。が測
定タイミングΔｔより大きい間は前記演算を繰り返し行
い、ｔｏ≦Δｔとなると、当該時間経過後に、主軸制御
手段の作用により主軸７の砥石′ｒによる切込が停止さ
れる（ステップＳ５およびＳ、）。なお、ステップＳ、
においてｄｎ−１≦ｄ。

と判定された場合には、測定値が既に目標値に到達して
いることを表しているので、さらなる切込の必要がない
ところから、直ちに主軸７の砥石Ｔによる切込が停止さ
れる。

上記した如く、本実施例によれば、加工寸法測定手段８
による測定タイミング毎に、加工残り時間（。を予測し
、該予測に基づいて加工完了時期を決定するようにして
いるため、砥石Ｔによる切込速度を変更したりすること
なく、高精度、高能率での加工が行えることとなるので
ある。

なお、本発明は、上記実施例の構成に限定されるもので
はなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計
変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる非真円形状の加工装置
の概略を示す側面図、第２図は第１図図示の加工装置に
おけるコントロールユニットの機能対応図、第３図はワ
ークと工具および測定子の位置関係を示す説明図、第４
図は本実施例の加工装置による加工過程における時間と
切込残量との関係を示すタイムチャート、第５図は本実
施例の加工装置の作用を説明するためのフローチャート
である。 ３・・・・・・・Ｘ輔テーブル ５・・・・・・・Ｙ輛テーブル ６・・・・・・・回転テーブル ７・・・・・・・主軸 ８・・・・・・・加工寸法測定手段 １７・・・・・・コントロールユニット′Ｉ゛・・・・
・・・工具（砥石） Ｗ・・・・・・・ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、所定の水平方向に移動可能とされたＸ軸テーブルと
   、該Ｘ軸テーブルと直交する方向に水平移動すべくＸ軸
   テーブル上に移動可能に設けられたＹ軸テーブルと、該
   Ｙ軸テーブル上に旋回可能に設けられ且つワークが着脱
   可能とされた回転テーブルと、該回転テーブルに固定さ
   れたワークの非真円形状加工面に所定の加工を施すべく
   作用する工具を有する主軸と、前記ワークの加工面に当
   接されて所定個所の加工寸法を所定周期で検出する加工
   寸法検出手段とを備えた非真円形状の加工装置であって
   、前記ワークの所定周期当たりの加工寸法から工具の切
   込速度を算出する切込速度演算手段と、該切込速度演算
   手段により算出された切込速度と残りの切込量とから加
   工残り時間を算出する加工残り時間演算手段と、該加工
   残り時間演算手段により算出された加工残り時間の経過
   後において前記主軸に対して工具の切込を停止すべき指
   令を出力する主軸制御手段とが付設されていることを特
   徴とする非真円形状の加工装置。