JPH0332572A

JPH0332572A - １軸ｎｃ研削盤

Info

Publication number: JPH0332572A
Application number: JP16419889A
Authority: JP
Inventors: Noboru Nagase; 長瀬　登; Masao Yamaguchi; 政男山口; Toshimi Tsuchimoto; 土本　俊美
Original assignee: Nagase Iron Works Co Ltd
Current assignee: Nagase Iron Works Co Ltd
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1991-02-13
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2694181B2

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１ｉ’ＭＮＣｆＩＴ削盤、詳しくは研削作業中
に自助的にドレッシングを行なう１軸ＮＣＩＡ削盤に関
するものである。

［従来の技術１一般に、ＮＣ研削盤には様々なタイプのものがあり、そ
の一つとして主軸ヘッドの上下動による切り込みのみを
Ｎ　Ｇ　！ＩＩ　１８０する１＠ＮＣ平面研削盤がある
。この１軸ＮＣ平面研削盤は、予め総研側ｊとテーブル
反転時角の切り込み量とを設定し、研削時においては、
テーブル送りを行ないながら、その反転時角に切り込み
量分ずつ砥石を切り込んでワークを研削し、切り込み量
の総和が総研前置に達すると、研削を終了するようにな
っている。

〔発明が解決しようとする課題１ところが、上記した１軸ＮＣ平面研削盤においては、研
削中にドレッシングが行なわれるようになっていないた
め、その総研削量がドレッシングを行なわずに研削可能
な範囲内に制限されてしまう。そのため総研削量以上の
研削を行なう場合には、研削作業中に作業者が何度も手
作業でドレッシングを行なう必要があり、特に数台の研
削盤を一人の作業者が管理している場合には非常に繁雑
であった。

そこで、研削作業中にドレッシングを自動的に行なうこ
とも考えられるが、そのためには、切り込み動作以外の
テーブル送り等の動作もＮ　Ｃｉｔ、ｌ　ｔｌ化する必
要がある。そして、ＮＣ制御する動作が増えて多軸ｉｌ
ｌ　Ｉｌｌになるに従い、研削盤の価格が高騰しまうと
いう問題が生じる。

本発明の目的は、研削作業中に自動的にドレッシングを
実行することができるとともに、砥石の切り込み動作以
外の動作をＮＣ制御する必要がなく安（Ｉｌｌｉな１軸
ＮＣ研削盤を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は、砥石とワークとを相対移動させるとともに、
予め入力されたＮＣデータに基いてワークに対する砥石
の切り込みを実行する１軸ＮＣ研削盤において、テーブ
ル上に設置されたドレッサと、前記ドレッサによるドレ
ッシング条件を設定するためのドレッシング条件設定手
段と、ドレツシング時における砥石とドレッサとの相対
的な移動範囲を設定するための移動範囲設定手段と、研
削作業中において、前記移動範囲設定手段にて設定され
た範囲内で砥石とド１ノッサとを相対移動させるととも
に、前記ドレッシング条件設定手段にて設定されたドレ
ッシング条件に従ってこのドレッサで砥石をドレッシン
グするドレッシング制御手段とからなる１軸ＮＣ研削盤
をその要旨とするものである。

［作用］ドレッシング制御手段は、研削中において移動範囲設定
手段にて設定された範囲内で砥石とドレッサとを相対移
動させるとともに、ドレッシング条件設定手段にて設定
されたドレッシング条件に従ってドレッサで砥石をドレ
ッシングする。

このようにドレッシング時における砥石とドレッサとの
相対的な移動範囲は移動範囲設定手段の設定状態に応じ
て規制されることになり、砥石の動作をＮＣ制御する必
要がない。

［実施例］以下、この弁明を１軸ＮＣ平面研１ｊｉＪ盤に具体化し
た一実施例を図面に従って説明する。

第２．３図に示すように、平面研削盤のコラム１は前後
動可能に設けられ、同コラム１の前面には主軸ヘッド２
が上下動可能に設けられるとともに、同主軸ヘッド２の
先端には砥石３が回転可能に取着されている。又、研削
盤のテーブル４は左右方向へ往復動し得るようになって
おり、同テーブル４の一側には上方へ向けて重石ドレッ
サ５が設置されている。

第２〜４図に示すように、前記研削盤には操作盤６が備
えられ、この操作盤６の各スイッチを操作することによ
って、研削盤は所定の研削作業を実行するようになって
いる。又、操作盤６の一側にはサイクル設定部６ａが設
けられ、同サイクル設定部６ａのスイッチ操作に基いて
、研削盤は一連の研削作業を自動的に実行するとともに
、その研削作業中にドレッシング動作を実行するように
なっている。以下、このサイクル設定部６ａの各スイッ
チを第４図に従って説明する。

ワーク最大高さ設定スイッチ７は、研削前におけるワー
ク加工面のテーブル面からの高さを設定するためのもの
であり、砥石３はこの設定スイッチ７により設定された
高さから研削を開始する。

通常、その値は安全値を加えて大きめに設定するため、
砥石３はワーク加工面より僅かに高い位置でエアカット
を行なった後に研削し始めることになる。

前記ワーク最大高さ設定スイッチ７は通称デジスイッチ
と呼ばれるスイッチであり、単位μｍの６桁の数値を表
示部７ａにおいて表示するとともに、その上下に設けら
れたブツシュボタン７ｂの押圧操作に応じて、操作され
たブツシュボタン７ｂに対応する数値を増減させるよう
になっている。

そして、作業者は表示された数値を見ながらワークＷ高
さを設定することになる。尚、以下に説明する全ての設
定スイッチ８〜１８は、このワーク最大高さ設定スイッ
チ７と同タイプのデジスイッチである。

ワーク仕上寸法設定スイッチ８は、仕上後のワークＷ寸
法、即ち、研削終了時におけるワーク加工面のテーブル
面からの高さを設定するためのものであり、研削によっ
てワーク加工面の高さがこの値に達すると、自動的に研
削作業を中止するようになっている。尚、この設定スイ
ッチ８は６桁表示で単位はμｍである。

荒研削切込量設定スイッチ９は、荒研削における一回の
切り込み量を設定するためのものであり、コラム１とと
もに砥石３が前後に往復１７Ｉするごとに、設定偵だけ
同砥石３を切り込む。尚、この設定スイッチ９は２桁表
示で単位はμｍである。又、仕上研削取代設定スイッチ
１０は、仕上研削における研削量を設定するためのもの
であり、仕上研削切込屋設定スイッチ１１は、同じく仕
上研削における一回の切り込み量を設定するためのもの
である。両設定スイッチ１０．１１は２桁表示で単位は
μｍである。スパークアウト回数設定スイッチ１２は仕
上研削終了後に行なうスパークアウトの回数を設定する
ためのものである。

以上説明した各設定スイッチ７〜１２は主に研削動作の
設定を行なうためのスイッチであり、これから述べる設
定スイッチ１３〜１８は主にドレッシング動作を設定す
るためのスイッチである。

従って、本発明におけるドレッシング条件設定手段は以
下の各設定スイッチ１３〜１８によって構成されること
になる。

ドレス位＠設定スイツチ１３は、テーブル面に対するド
レッサ先端の上下位置を設定するためのものであり、正
負を示す符号が付された５桁表示で単位はμｍである。

そして、ドレッサ５の位置を変更した場合には、この設
定スイッチ１３にてその位置を設定するようになってい
る。又、荒ドレスインターバル設定スイッチ１４は、荒
研削におけるドレス間隔を設定するためのものであり、
３桁表示で単位はμｍである。そして、この設定スイッ
チ１４を操作することにより、荒研削中におけるドレッ
シング実行時を任意に設定することができる。尚、仕上
研削のための仕上ドレスは、荒研削から仕上研削に移行
したときに自動的に行なうようになっているため、特に
設定スイッチは設けていない。

又、荒ドレス切込ｍ設定スイッチ１５と荒ドレス切込回
数設定スイッチ１６とは、荒ドレス時におけるドレス切
込量とドレス回数とを設定するためのものであり、荒ド
レス切込！ｌ設定スイツチ１５は２桁表示で単位はμｍ
、荒ドレス切込回数設定スイッチ１６は１桁表示で単位
は回数である。

同様に、仕上ドレス切込量設定スイッチ１７と仕上ドレ
ス切込回数設定スイッチ１８とは、仕上ドレスにおける
ドレスの切込量とドレス回数とを設定するためのもので
あり、仕上ドレス切込量設定スイッチ１７は２桁表示で
単位はμｍ１仕上ドレス切込回数設定スイッチ１８は１
桁表示で単位は回数である。

次に、本実施例の１軸ＮＣ研削盤の電気的構成を第１図
に従って説明する。

前記サイクル設定部６ａの各設定スイッチ７〜１８は、
操作盤６に内装されたドレッシング制御手段としてのＣ
ＰＵ１９の入力側に接続されている。又、ＣＰＵ”１９
の入力側には、研削時におＧフるコラム１のｆｔ１後動
範囲を設定するための一対の研削用前後リミットスイッ
チ２０．及びテーブル４の左右の往復動範囲を設定する
ための一対の研削用左右リミットスイッチ２１が接続さ
れている。

そして、この研削用前後リミットスイッチ２０と研削用
左右リミットスイッチ２１はワークＷの形状に合わせて
任意に位置設定できるようになっている。

さらに、ＣＰＵ１９の入力側には、ドレッシング時にお
いてドレッサ５上で砥石３を前後に移動させるための一
対のドレッシング用前後リミットスイッチ２２、及びそ
の時のテーブル４の左右方向の位置を設定するためのド
レッシング用左右リミットスイッチ２３が接続されてい
る。そして、これらドレッシング用リミットスイッチ２
２．２３によって移動範囲設定手段が構成されている。

尚、前記各リミットスイッチ２０〜２３は、レバーの傾
動に伴ってオン・オフ動作を行なうものである。

又、ＣＰＵ１９の出力側には、前記コラム１を前後動さ
せるための前後方向駆動モータ２４、主輪ヘッド２を上
下動させるための上下方向駆動モータ２５、テーブル４
を左右に往復動させるための左右方向駆動モータ２６、
及び砥石３を回転させるための砥石駆動モータ２７がそ
れぞれモータ駆動回路２８を介して接続されている。前
記上下方向駆動モータ２５はＮＧ制御用のサーボモータ
となっている。

さらに、ＣＰＵ１９にはランダムアクセスメモリ３０　
（ＲＡＭ）　、並びにリードオンリメモリ２９　（ＲＯ
Ｍ）が接続され、ＲＯＭ　２９には研削盤の研削動作及
びドレッシング動作をｖｌ　Ｉｌｌするためのプログラ
ムが記憶されており、ＣＰＬ１１９はこのプログラムに
従って研削盤の動作をｉｌｌ　１ｍ１１するようになっ
ている。尚、前記ＲＡＭ３０はＣＰＵｌ９が行なう処理
のデータを一時的に記憶するようになっている。

そして、ＣＰＬＪ１９は後述するように各スイッチ７〜
１８の操作に応じて上下方向駆動モータ２５の回転方向
、回転速度及び回転量を制御し、これにより、主軸ヘッ
ド２を上下動させて砥石３の切込動作を行なう。

又、ＣＰＵ１９は研削時において研削用前後リミットス
イッチ２０からの信号に基いて前後方向駆動モータ２４
を回転方向をυ１１Ｉｌする。即ち、前後方向駆動モー
タ２４にてコラム１を前後いずれかの方向へ移動させて
いるときに、その移動によって一方のリミットスイッチ
２０がオンしてＣＰＵ１９にオン信号を出力すると、Ｃ
ＰＵ１９は前後方向駆動モータ２４の回転方向を逆転さ
せる。

これにより、コラム１が逆方向に移動し反対側のリミッ
トスイッチ２０がオンしてＣＰＵ１９にオン信号を出カ
ブると、ＣＰＵ１９は再び＃Ｉ後方向駆動モータ２４の
回転方向を逆転させる。ＣＰＵ１９は以上を繰り返しリ
ミットスイッチ２０にて設定された範囲内でコラム１を
前後動させる。

ＣＰＵ１９は上記した前後方向駆動モータ２４と同様に
前記左右方向駆動モータ２６も駆！７Ｉυ制御し、研削
用左右リミットスイッチ２１にて設定された範囲内でテ
ーブル４を左右に往復動させる。

その結果、砥石３はワークＷ上を左右に往復動じながら
低速で前後にも往復動じ、第５図（ａ）に示すように、
上方に面するワーク加工面上をジグザグ状の軌跡Ｘに倣
って何回も往復動し、このワーク加工面を研削する。以
下、このような研削時における研削盤の動作を研削動作
という。尚、上記した左右方向の往復動については、実
際には砥石３に対してワークＷが往復動することになる
が、逆に考えても差支えなくその方が理解し易いためこ
のように説明した。

さらに、ドレッシング時において、ＣＰＵ１９はドレッ
シング用前後リミットスイッチ２２にて設定された範囲
内でコラム１を前後動させるとともに、ドレッシング用
左右リミットスイッチ２３にて設定された左右位置にテ
ーブル４を位置させる。

その結果、砥石３はドレッサ５上で前後に往復動し、第
５図（ｂ）に示すように、ドレッサ５上を軌跡Ｙに倣っ
て前後に短く往復動し、同ド１ノッサ５にて砥石３はド
レッシングされる。以下、このようなドレッシング時に
おける研削盤の動作をドレッシング動作という。

又、ＣＰＵ１９は研削開始時に砥石駆動モータ２７を駆
動制御して砥石３を回転させ、研削終了時には同砥石３
を停止させる。

次に、上記したように構成された１軸Ｎ　Ｃ平面研削盤
により、ワークＷの上方に面した加工面を研削する場合
を、特に前記サイクル設定部６ａの各設定スイッチ７〜
１８にて設定された数値が実際の研削盤の動作にどのよ
うに関わってくるかを説明する。

まず、テーブル面からワーク加工面までの研削前の高さ
を２５０，５００μｍ、研削後の高さを２５０．０００
μｍ、叩ら、取り代を５ｏｏμｍとする。この場合の各
設定スイッチ７〜１８の設定値は第４図に示すように、ワーク最大高さ設定スイッチ７は、５０μｍの安全値を
見込んで、２５０．５５０μｍ。

ワーク仕上寸法設定スイッチ８は、２５０．０００μｍ１荒研削切込量設定スイッチ９は、１０μｍ、仕上研削取代設定スイッチ１０は、１０μｍ１仕上研削切込量設定スイッチ１１は、２μｍ１スパークアウト回数設定スイッチ１２は、５回、ドレス位置設定スイッチ１３は、ドレッサ５の先端がテ
ーブル面から１００μｍ突出しているため、＋１００μｍ１荒ドレスインターバル設定スイッチ１４は、２ＯＯμｍ
切り込むごとにドレッシングするとして、２００μｍ荒ドレス切込量設定スイッチ１５は、２０μｍ１荒ドレス切込回数設定スイッチ１６は、３回、仕上ドレス切込量設定スイッチ１７は、５μｍ１仕上ドレス切込回数設定スイッチ１８は、３回と設定した。

次に、実際の研削盤の動作を８Ｒ６図に従って説明する
と、まず、ＣＰＵ　１９はワーク最大高さ設定スイッチ
７にて設定された２５０，５５０μｍからワーク仕上寸
法設定スイッチ８にて設定された２５０，０００μｍを
差引いて総研削量５５０μｍを求める。さらに、ＣＰＵ
１９は総研剤槽がら仕上研削取代設定スイッチ１Ｑにて
設定された１０μｍを差引いて荒研削取代５４０μｍを
求める。尚、この荒研削取代は前述した安全値５０μｍ
を含んでいることになる。

そして、ＣＰＵ１９は各駆動モータ２４〜２７に研削動
作を開始させ（第６図におけるポイントＡ〉、コラム１
とともに砥石３が前後に反転するごとに、荒研削切込ｌ
設定スイッチ９にて設定された１０μｍずつ砥石３に切
り込みを加える。そして、その切込量の総和が安全値の
５０．ｕｍに達するまで砥石３はエアカットを行ない（
ポイントＡ−Ｂ間）、その後、ワークＷの加工面と接触
して実際に研削し始める。さらに、ＣＰＵ１９は研削動
作を開始してからの切込量の総和が、荒ドレスインター
バル設定スイッチ１４にて設定された２００μｍに達す
るとくポイントＣ）、研削動作を一旦終了してドレッシ
ング動作を実行する（Ｃ−ＤＩり。この時点でワークＷ
の高さは２５０゜５５（ｌｒｎから２００μｒｎを差引
いた２５０．３５０μｍとなる。

上記したドレッシング動作を説明すると、第５図１）に
示すように、ＣＰＵ１９は砥石３をドレッサ５上に移動
させ、コラム１とともに砥石３が前後に反転するごとに
、荒ドレス切込用設定スイッチ１５にて設定された２０
μｍずつ切り込みを加える。そして、その回数が荒ドレ
ス切込回数設定スイッチ１６にて設定された３回に達す
ると（第６図におけるポイントＤ）、ドレッシング動作
を終了する。

上記したドレッシング動作によって砥石３は縮径するた
め、ＣＰＵ１９はドレッシングが終了した時点の砥石３
の上下位置に基いて原点補正を行なう。即ち、ドレッシ
ング動作における切り込み量の総和である６０μｍ（２
０μｍ×３〉だけ原点位置を下方へ移動させる。これに
よって砥石３の縮径分か補正されることになる。

その後、ＣＰｔＪ　１９は再び上記した場合と全く同じ
研削動作（ポイントＤ−Ｅ間）とドレッシング動作（ポ
イントＥ−Ｆ間）を実行し、さらに、原点補正を行なう
。この時点でワークＷの高さは２５０．３５０μｍから
２００Ｉｉｍを差引いた２５０．１５０μｍとなる。従
って、荒研削取代５４０μｍの内４００μｍの荒研削を
終えたことになる。

さらに、ＣＰＵ１９は残りの１４０μｍの研削動作を行
ないくポイントＦ−Ｇ間）、全ての荒研削を終了する。

この時点でワークＷの高さは２５０．１５０μｍから１
４Ｃ１ｍを差引いた２５ｏ。

０１０μｍとなる。そして、ＣＰＵ１９は仕上ドレス切
込！設定スイッチ１７にて設定された５μｍの切り込み
で、仕上ドレス切込回数設定スイッチ１８にて設定され
た３回だけドレッシング動作を行なう（ポイントＧ−ロ
間〉。又、ＣＰＵ１９はこの場合も原点補正を行ない、
その後、仕上研削に移行する（ポイント日−１間）。

この仕上研削において、コラム１とともに砥石３が前後
に反転するごとに、ＣＰＵ１９は仕上研削切込量設定ス
イッチ１１にて設定された２μｍずつ切り込みを加え、
仕上研削取代設定スイッチ１０にて設定された１０ｔｉ
ｍだけ仕上研削を行なう。その後、スパークアウト回数
設定スイッチ１２にて設定された５回だけ、切り込みを
加えずにテーブル４を往復動させてスパークアウトを実
行する（ポイント１−Ｊｌｉｌ）。この時点でワークＷ
の高さは２５０．０１０μｍから１０μｍを差引いた２
５０．ＯＯＣｌｍとなる。その後、ＣＰＵ１９は研削を
開始した時の高さまで砥石３を上昇させ（ポイントＫ〉
、全ての研削作業を終了する。

このように本実施例の１軸ＮＣ研削盤においては、操作
１１６ａの各設定スイッチ７〜１８を所定の数値に設定
するだけで、研削作業中に自動的にドレッシング動作を
実行させることができる。このため、−度に行なうこと
ができる総研剤層に制限がなく、上述したように一回の
設定で所望する全ての研削を終了することができる。従
って、数台の研削盤を一人の作業者が管理する場合でも
、作業者は各研削盤について最初に設定作業を行なうだ
けでよい。

又、本実施例の１軸ＮＣ研削盤においては、砥石３の切
り込み動作のみをＮＧ制御し、この砥石３の前後及び左
右方向の移動範囲は、研削時とドレッシング時のいずれ
においてもリミットスイッチ２０〜２３で規制している
。このため、前後及び左右方向駆動モータ２４．２６と
して高価なＮＧ　Ｉ％Ｉ御用のサーボモータを用いる必
要がなく、又、これらのモータ２４．２６をＮ　Ｃｉｌ
ｌ　ＩＩする必要もない。従って、研削盤を安価に提供
することができる。さらに、リミットスイッチ２０〜２
３を調整するだけで砥石３の移動範囲を設定することが
できるため、通常のＮＣ研削盤のようにデイスプレィの
表示を確認しながら砥石３の移動範囲を設定する必要が
ない。従って、移動範囲の設定作業が簡単である。

尚、本実施例の１軸ＮＣ平面研削盤においては、移動範
囲設定手段としてレバー式のリミットスイッチ２２．２
３を使用したが、要はコラム１やテーブル４の移動が検
知できればよく、例えば、近接スイッチ等の既知のスイ
ッチを使用してもよい。

又、本実施例は１軸ＮＣ平面研削盤に具体化したもので
あるが、その他にも円筒研削盤等の各種研削盤に具体化
することができる。

さらに、本実施例の１軸ＮＣ平面研削盤においては重石
ドレッサ５を使用したが、その代わりにドレッシング用
の砥石を使用してもよい。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明の１袖ＮＣ研削盤によれば
、研削作業中に自動的にドレッシングを実行することが
できるとともに、砥石の切り込み動作以外の動作をＮＣ
υ１１１１する必要がなく安価であるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した１軸ＮＣ平面胡削盤の電気
的構成を示すブロック図、第２図は研削盤の正面図、第
３図は同じく研削盤の平面図、第４図は操作盤の正面図
、第５図（ａ）は研削動作時の砥石の動きを示す説明図
、第５図（ｂ）はドレッシング動作時の砥石の動きを示
す説明図、第６図は研削作業時における砥石の切込働の
推移を示す説明図である。３は砥石、４はテーブル、５はドレッサ、１３〜１８は
ドレッシング条件設定手段を構成する設定スイッチ、１
９はドレッシング制御手段としてのＣＰｔＪ、２２゜２
３は移動範囲設定手段を構成するドレッシング用リミッ
トスイッチ、Ｗはワーク。

Claims

【特許請求の範囲】１、砥石（３）とワーク（Ｗ）とを相対移動させるとと
もに、予め入力されたＮＣデータに基いてワーク（Ｗ）
に対する砥石（３）の切り込みを実行する１軸ＮＣ研削
盤において、テーブル（４）上に設置されたドレッサ（５）と、前記ドレッサ（５）によるドレッシング条件を設定する
ためのドレッシング条件設定手段（１３〜１８）と、ドレッシング時における砥石（３）とドレッサ（５）と
の相対的な移動範囲を設定するための移動範囲設定手段
（２２、２３）と、研削作業中において、前記移動範囲設定手段（２２、２
３）にて設定された範囲内で砥石（３）とドレッサ（５
）とを相対移動させるとともに、前記ドレッシング条件
設定手段（１３〜１８）にて設定されたドレッシング条
件に従つてこのドレッサ（５）で砥石（３）をドレッシ
ングするドレッシング制御手段（１９）とからなる１軸
ＮＣ研削盤。