JPH0453667B2

JPH0453667B2 -

Info

Publication number: JPH0453667B2
Application number: JP12430484A
Authority: JP
Inventors: Takao Yoneda; Yasuji Sakakibara
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1992-08-27
Also published as: JPS614664A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、工作物テーブルと砥石車との間の相
対移動によつて、前記砥石車の両側面のいずれか
を工作物の端面に選択的に係合させて前記端面を
研削加工するようにした数値制御研削盤に関する
ものである。

〈従来技術〉例えば第６図に示すように、フランジ部Ｆの両
端面Fa，Fbを研削加工する場合、両側面Sa，Sb
を皿状にへこませた砥石車Ｇを用い、フランジ部
Ｆの右端面Fbを研削加工する場合には砥石車Ｇ
の左側面Saをフランジ部Ｆに切込み、フランジ
部Ｆの左端面Faを研削加工する場合には砥石車
Ｇの右側面Sbをフランジ部Ｆに切込んで研削加
工を行う。

したがつて、かかるフランジ端面の加工を数値
制御研削盤によつて行う場合、砥石台と工作物テ
ーブルとの間の相対移動により、円筒部研削面Ｃ
の左端面Caがフランジ部Ｆの右端面Fbから所定
距離離間する実線位置に砥石車Ｇを位置決めした
後、円筒面Wbへの切込みにより円筒面Wbを加
工し、この後、フランジ部Ｆ側へ一定量切込んで
一方の端面Fbを研削する。そして、この後、砥
石車Ｇを円筒部研削面Ｃの右端部Cbがフランジ
部Ｆの左端面Faから所定距離離間する二点鎖線
の位置に位置決めした後、円筒面Waの研削加工
を行い、フランジ部Ｆ側へ切込んで他方の端面
Faを研削する。

ところで、一般の数値制御研削盤においては、
砥石車Ｇの円筒部研削面Ｃの一方の端部、例えば
左端部Caを指令された位置に位置決めする機能
しかないため、砥石車Ｇを実線で示す位置に位置
決めする指令には、端面Fbの位置に応じた位置
決めデータを入力すればよいものの、砥石車Ｇを
二点鎖線で示す位置に位置決めする場合には、左
端部Caが他方の端面Fbから所定の離間量に砥石
車Ｇの幅Lwを加算した距離だけずれた位置を計
算して位置決めデータを入力する必要がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉したがつて、かかる従来のものでは、基準とな
る左端部Caと反対側の右端部Cbをフランジ部Ｆ
の端面に対応させて位置決めする場合、砥石車Ｇ
の幅Lwを考慮して位置決めデータを入力しなけ
ればならず、位置決めデータの入力がきわめて面
倒になる問題があつた。また、第６図に示す形状
の砥石車Ｇにおいては砥石修正により円筒部研削
面Ｃの半径が小さくなると、左端部Caの位置が
変化するとともに、砥石車Ｇの幅Lwも変化する
ため、砥石修正の度に位置決めデータを再入力す
る必要があつた。

〈問題点を解決するための手段〉第１図は本発明を明示するための全体構成図で
ある。本発明は、砥石車両側面Sa，Sbの主軸軸
線と平行な方向の位置を導出可能な側面位置デー
タを記憶する位置データ記憶手段３と、砥石修正
の度に前記側面位置データを更新して現実の位置
に対応させる位置データ更新手段７と、一対の側
面Sa，Sbの内、いずれの側面で工作物Ｗを加工
するかを数値指令データに基づいて判別する判別
手段４と、数値指令データ内の割出位置データに
応答し、前記判別手段４によつて判別された側の
側面を指令された割出位置に移動させるための移
動量を前記割出位置データと側面位置データとに
基づいて算出する演算手段５と、この演算された
移動量に基づいて工作物テーブル２を移動させる
移動手段６とを備えたことを特徴とするものであ
る。

〈作用〉数値指令データによつて砥石車Ｇの一方の側面
Saによる加工が指令されたことが判別手段４に
よつて判別された場合、演算手段５は、位置デー
タ記憶手段３から一方の側面Saの位置を表す位
置データを受取り、この位置データと数値指令デ
ータに含まれる割出位置データとに基づいて側面
Saを指定位置に位置決めするための移動量を演
算する。そして、移動手段６は演算された移動量
だけ工作物テーブル２を移動させ、一方の側面
Saを指定位置に位置決めする。

一方、他方の側面Sbによる加工が指令された
ことが判別手段４によつて判別された場合、演算
手段５は、位置データ記憶手段３から他方の側面
Sbの位置を表す位置データを受取り、この位置
データと数値指令データに含まれる割出位置のデ
ータとに基づいて他方の側面Sbを指定位置に位
置決めするための移動量を演算する。そして、移
動手段６は演算された移動量だけ工作物テーブル
２を移動させ、他方の側面Sbを指定位置に位置
決めする。

さらに位置データ更新手段７は、砥石車Ｇが修
正される度に位置データ記憶手段３に記憶されて
いる位置データを現実の砥石車Ｇの位置に対応さ
せて更新する。従つて、砥石車Ｇは常に現実の位
置に対応して位置決めされる。

〈実施例〉以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第２図において、１０は数値制御研削盤のベ
ツドを示し、このベツド１０上には主軸台１１と
心押台１２を設置した工作物テーブル１３が載置
されている。主軸台１１と心押台１２との間には
工作物Ｗが支持され、図略の主軸駆動モータに連
結された主軸１５の回転によつて回転駆動される
ようになつている。前記工作物テーブル１３は図
略の送りねじ機構を介してサーボモータ１６に連
結され、主軸軸線Osと平行なＺ軸方向へ移動さ
れるようになつている。

一方、前記ベツド１０の後方には、砥石台１７
が主軸軸線Osと直交するＸ軸方向に進退可能に
装架され、この砥石台１７はサーボモータ１８に
連結された図略の送りねじを介して送り制御され
るようになつている。そして、砥石台１７には、
円筒形の砥石車Ｇが軸承され、図略の砥石駆動モ
ータによつて回転駆動されるようになつている。
この砥石車Ｇは、第７図に示すように、主軸軸線
Osと平行な円筒部研削面Ｃを有するとともに、
その両側面Sa，Sbは皿状にへこんだ形状に形成
され、両側面Sa，Sbの外縁部が研削面として作
用する。

また、前記心押台１２の砥石台１７側の側面に
は、ダイヤモンド等から成る修正工具DTが取付
けられ、この修正工具DTを用いて砥石車Ｇの修
正を行うようになつている。

前記砥石車Ｇは前記したように両側面に皿状に
へこんだ形状であるため、砥石修正によつて円筒
部研削面Ｃの半径が切込量ｒだけ小さくなると、
第８図に示されるように左側面Saの外縁部の位
置、すなわち円筒部研削面Ｃの左端Caの位置が
ｒ／tanθ₁だけ中央に寄るとともに右側面Sbの外
縁部の位置、すなわち円筒部研削面Ｃの右端Cb
の位置がｒ／tanθ₂だけ中央により、この結果砥
石幅Lwは、（ｒ／tanθ₁）＋（ｒ／tanθ₂）だけ小さ
くなる、なおθ₁，θ₂は、一対の側面Sa，Sbが円
筒部研削面Ｃに対して成す角度である。

さらに、前記ベツド１０上には、前進端におい
て工作物Ｗの基準端面Wsに係合可能な端面定寸
装置１９が設置されており、この端面定寸装置１
９から信号が出力されるまで工作物テーブル１３
を移動されることにより、工作物Ｗの基準端面
Wsを第７図に示す基準位置Ptに位置決めするこ
とができる。

また、第２図において２０は前記サーボモータ
１６，１８をそれぞれ駆動する駆動回路２６，２
７へパルスを分配して工作物Ｗの加工と砥石車Ｇ
の修正を制御する数値制御装置で、この数値制御
装置２０は演算処理装置２１、メモリ２２ならび
に演算処理装置２１に接続されたパルス発生回路
２３とインタフエイス２４によつて構成されてい
る。そして、インタフエイス２４にはデータ書込
装置２５と端面定寸装置１９とが接続され、パル
ス発生回路２３の出力は駆動回路２６，２７に接
続されている。

前記メモリ２２には加工データエリアMDA，
NCプログラムエリアNCPAおよび制御データエ
リアCDAが設けられている。加工データエリア
MDAには、第３図に示すように、各加工段にそ
れぞれ対応する加工データMD１，MD２……が
記憶されている。これらの加工データMD１，
MD２……は、工作割出位置Pn、粗研完了寸法
Dn１、仕上寸法Dn２等のデータを個有のパラメ
ータ名Cnと対応ずけて記憶させたもので、これ
らの加工データMD１，MD２……には加工サイ
クルの種類を表すサイクル番号もパラメータＡ０
として記憶されている。

一方、NCプログラムエリアNCPAには、工作
物研削サイクル用のNCプログラムと砥石修正用
のNCプログラムとが記憶されている。工作物研
削サイクル用のNCプログラムとしては、砥石車
Ｇの左側面Saを用いて端面加工を行う研削サイ
クルを実行するためのNCプログラムと、右側面
Sbを用いて端面加工を行う研削サイクルを実行
するためのNCプログラムとが別個に記憶されて
いる。第４図ａ，ｂと第５図ａ，ｂはこれらの研
削サイクルの一例と、この研削サイクルに対応し
たNCプログラムを示すもので、本実施例では、
これらの研削サイクルがサイクル番号１，２に対
応している。

さらに、制御データエリアCDAには、砥石車
ＧのＸ軸方向と、Ｚ軸方向の現在位置Xc，Zcを
記憶するエリアが形成され、新しい砥石車Ｇを装
着した場合には、砥石車Ｇの左側の側面Saの外
縁部、すなわち円筒部研削Ｃの左側部CaのＸ軸
およびＺ軸方向の位置を測定して、初期設定する
ようになつている。そして、以後は、砥石台１
７、工作物テーブル１３の移動に伴つてその現在
位置データXc，Zcを時々刻々更新するようにな
つている。また、この制御データエリアCDAに
は、砥石台１７上の基準点Pgから砥石車Ｇの円
筒部研削面Ｃの左端部CaまでのＺ軸方向距離Lz
と砥石車Ｇの円筒部研削面Ｃの幅Lwを記憶する
記憶エリアが形成され、砥石交換時においては、
これらの値の測定値が初期値として記憶される。

今、第６図に示すように、工作物Ｗに形成され
たフランジ部Ｆの右端の円筒面Wbと、フランジ
部Ｆの右端面Fbを加工した後、フランジ部Ｆの
左側の円筒面Waとフランジ部Ｆの左端面Faを加
工する場合、最初の加工段の研削サイクルとして
１を書込み、２番目の加工段の研削サイクルとし
て２を書込む。また、工作物割出位置としては、
円筒面と同一サイクルで加工する肩部端面から所
定距離離間した位置の基準端面Wsからの距離を
入力すればよく、砥石幅Lwを考慮して割出位置
のデータを入力する必要はない。

次に上記構成の数値制御装置の動作を説明す
る。

ｉ加工時の動作加工開始スイツチの押圧により加工指令GSSが
演算処理装置２１に与えられると、演算処理装置
２１は第９図ａに示す数値制御処理をステツプ
（50）から実行し、まず、最初に端面定寸装置１
９から信号が出るまでＺ軸にパルス分配を行つ
て、工作物Ｗの基準端面Wsを基準位置Ptに位置
決めし（50）、この後、Mz−Lzの値をＺ軸現在
位置Zcとして制御データエリアCADに記憶し、
現在位置Zcが基準位置Ptを基準とした砥石車Ｇ
のＺ軸方向位置をわすようにする（51）。なお、
Mzは第７図に示されるように、基準位置Ptと砥
石台基準点Pgとの間のＺ軸方向離間距離である。
そして、この後、加工すべき加工段に対応する加
工データを加工データエリアMDAから選択し
（52）、パラメータAOとして記憶されているサイ
クル番号に対応した加工用NCプログラムを選択
する（53）。

本実施例においては、最初の加工段データエリ
アにサイクル番号として１が書込まれているた
め、第５図ａに示すNCプログラムが選択され、
このNCプログラムがステツプ（55）以後の処理
で実行される。

このNCプログラムの最初のブロツクN100に
は、工作物デーブル１３の割出しを指令するNC
データG00 ZC0がプログラムされている。なお、
C0は割出位置データP1のパラメータ名である。

このNCデータの内、G00が読出されると、ス
テツプ（59）から第９図ｂのステツプ（71）を介
してステツプ（72）へ移行してＧコード処理で早
送りモードに設定され、この後、ZC0のデータが
読出されると、第９図ａのステツプ（60）から第
９図ｃのステプツ（80）を介してステツプ（85）
へ移行し、Ｚ軸に対するパルス分配処理を行う。

まず、ステツプ（85）において、パラメータ
C0としてプログラムされている割出位置のデー
タP1を読出し、この読出したデータをＺ軸終点
座標Zeとする（86）。そして、この後、Ze−Zcの
演算によつて工作物テーブル１３の移動量Zrを
演算して（87）、この演算された移動量Zrだけ工
作物テーブル１３を移動させるためのパルス分配
をＺ軸に対して行う（88）。

これにより、砥石車Ｇは第６図に実線で示す位
置に移動され、左側の側面Saの外縁部が指令さ
れた位置に来る。そして、引続くブロツクN101
以後にプログラムされているNCデータの実行に
より、砥石車Ｇは第４図ａに示すサイクルに従つ
て移動され、円筒面Wbとフランジ部Ｆの右端面
Fbが研削加工される。

このようにして、最初の加工データMD1に基
づく加工が完了すると、２番目の加工データを選
択し、これに基づいた数値制御を行う。２番目の
加工データMD2には、加工サイクル番号として
２が設定されているため、NCプログラムとして
第５図ｂに示すものが選ばれる（52）。

このNCプログラムのブロツクN100には、G00
ZC0−Lwがプログラムされており、G00の読出
しによつて早送りモードに設定された後（72）、
ZC0−Lwの読出しにより、ステツプ（86）にお
いて、Ｚ軸の終点位置Zeが算出される。この場
合、Ｚ軸の移動量データとして減算記号が含まれ
ており、このような場合、演算処理装置２１は減
算記号によつて連結された両パラメータ名に対応
するデータの前のものから後のものを減算して、
Ｚ軸の終点位置Zeを算出する（86）。

したがつて、上記の処理により、フランジ部Ｆ
の左端面Faから一定距離離間した位置決め点P2
よりも砥石車Ｇの幅Lwだけ、左方にずれた点
P2′が終点位置Zeとして演算される。

この後、前記の場合と同様の処理によつて、砥
石車ＧのＺ軸方向現在位置Zcと終点位置Zeの偏
差Ｚが演算されるとともに（87）、この偏差Ｚ
に応じたパルスがＺ軸に分配され（88）、この
結果砥石車Ｇの右端面Cbが要求位置P2に位置決
めされる。

そして、この後、ブロツクN101以後のNCデー
タの実行により、フランジ部Ｆの左側の円筒部
Waと、フランジ部Ｆの左端面Faが研削加工され
る。

このように、砥石車Ｇのどちらの側面で端面加
工を行う場合にも割出位置のデータとしては、工
作物の端面位置に対応させた位置データを入力す
れば良く、データ入力を容易に行うことができ
る。

(2) 砥石修正時の動作砥石修正開始スイツチDSSが押圧された場合に
は、２１は第９図ａの処理をステツプ（54）から
実行し、NCプログラムエリアNCPAから砥石修
正用のNCプログラムを選択して数値制御処理を
行う。

砥石修正用のプログラムとしては、修正工具
DTが円筒部研削面Ｃに対してｒだけ切込まれる
位置に砥石車Ｇをを位置決めした後、修正工具
DTが砥石車Ｇの円筒部研削面Ｃを通過する位置
まで工作物テーブル１３を移動させるものであ
る。したがつて、この砥石修正により、砥石車Ｇ
の基準点である円筒部研削面Ｃの左端位置Caは
第８図に示すようにｒ／tanθ₁だけ右方に移動し、
砥石幅Lwは（ｒ／tanθ₁）＋（ｒ／tanθ₂）だけ減
少する。

このような砥石修正動作を指令するプログラム
の終わりには、位置補正指令用のＧコードG7が
プログラムされている。このG07のデータが読出
されると、２１はG07に引続いてプログラムされ
ている円筒部研削面Ｃにおける修正工具DTの切
込量ｒのデータを読出し（73）、まず最初に切込
量ｒに応じた数の負の補正パルスをＸ軸に分配す
る（74）。この補正パルスの分配中は現在位置が
変化しないようになつている。また、これに続い
てRZに記憶されている現在位置Zcにｒ／tanθ₁を
加え、現在位置データZcが表わす円筒部研削面
Ｃの左端部Caの位置を現実の位置に一致させる。

また、これと同時に、砥石台上の基準点Pgか
ら円筒部研削面Ｃの左端部CaまでのＺ軸方向距
離Lzからｒ／tanθ₁を減じ（76）、さらに、砥石
幅Lwの記憶値から（ｒ／tanθ₁）＋（ｒ／tanθ₂）
を減じて、砥石幅Lwの記憶値を現実の砥石幅Lw
に一致させる。

これにより、砥石修正後において、前述した加
工プログラムが実行された場合には、補正された
現在位置データZcと砥石幅Lwとに基づいて工作
物テーブル１３の位置決めが行われるため、砥石
修正により、砥石車Ｇの両側面の外縁部の位置が
変化しても、正確な研削加工を行うことができ
る。

なお、上記実施例においては、砥石車Ｇの砥石
幅Lwを記憶して、円筒部研削面Ｃの右端部Cbを
要求位置に位置決めするようにしていたが、円筒
部研削面Ｃの右端部CbのＺ軸方向現在位置Zc′を
別個に記憶し、円筒部研削面Ｃの右端部Cbの要
求位置に位置決めする場合には、この別に記憶し
た現在位置Zc′で砥石車ＧのＺ軸方向位置を検出
して工作物テーブル１３の割出しを行うようにす
る。

このようにした場合、第１０図のステツプ
（90）〜（90）に示すように、サイクル番号等に
よりいずれの側面で研削を行うかを判別して、一
対の現在位置Zc，Zc′の一方を選択的に読出し、
これに基づいてＺ軸方向移動両Ｚを算出する。

したがつて、この場合、第５図ｂのブロツク
N100に含まれる割出位置のデータZC0−Lwは、
ZC0とする。

また、本発明は、第１１図に示す形状の砥石車
Ｇを用いた場合にも適用できる。この場合、円筒
部研削面Ｃの切込量r1と両側面Sa，Sbの位置変
化量との間に一定の関係がないので、G07の後
に、円筒部研削面Ｃの切込量r2の他に、両側面
Sa，Sbの位置変化量r₂，r₃をプログラムしてお
き、Lzの記憶値にr₂を加え、砥石幅Lwからr₂＋
r₃を減じる補正を行えばよい。

〈発明の効果〉以上述べたように本発明においては、円筒研削
面の一方の側面の現在位置だけでなく、他の側面
の現在位置も検出できるようにし、砥石車のどち
らの側面で工作物の端面加工を行うかによつて、
現在位置を選択的に検出して工作物テーブルの位
置決めを行うようにしたので、砥石車のいずれの
側面を要求位置に位置決めする場合でも、工作物
の端面位置に対応した位置データを入力すればよ
い。したがつて、砥石幅を考慮して位置データを
入力する必要がなく、割出位置データの入力が極
めて容易に行なえる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための全体構成図、
第２図〜第１１図は本発明の実施例を示すもの
で、第２図は研削盤の概略平面図に制御回路のブ
ロツク図を併記した図、第３図は第２図における
加工データエリアMDAの内容を示す図、第４図
ａ，ｂは加工サイクルの一例を示すサイクル線
図、第５図ａ，ｂは第４図ａ，ｂの加工サイクル
を実行するための数値制御プログラムを示す図、
第６図はフランジ部Ｆの両端面を加工する場合の
工作物Ｗと砥石車Ｇの位置関係を示す図、第７図
は工作物位置決め基準位置Ptと砥石台基準位置
Pgとの間の位置関係を示す図、第８図は砥石修
正に伴う両端部Ca，Cbの位置変化を示す図、第
９図ａ〜ｃは第２図における演算処理装置２１の
動作を示すフローチヤート、第１０図は本発明の
変形例を示す部分的なフローチヤート、第１１図
は砥石車の変形例を示す図である。１３……工作物テーブル、１７……砥石台、１
６，１８……サーボモータ、２０……数値制御装
置、２１……演算処理装置、２６，２７……駆動
回路、Ｃ……円筒部研削面、Ca……左端部、Cb
……右端部、DT……修正工具、Ｆ……フランジ
部、Fa，Fb……端面、Ｇ……砥石車、Sa……左
側面、Sb……右側面、Ｗ……工作物。

Claims

【特許請求の範囲】１工作物テーブルと砥石車との間の相対移動に
よつて、前記砥石車の両側面のいずれかを工作物
の端面に選択的に係合させて前記端面を研削加工
するようにした数値制御研削盤において、前記砥
石車両側面の主軸軸線と平行な方向の位置を導出
可能な側面位置データを記憶する位置データ記憶
手段と、砥石修正の度に前記側面位置データを更
新して現実の位置に対応させる位置データ更新手
段と、一対の側面の内、いずれの側面で工作物を
加工するかを数値指令データに基づいて判別する
判別手段と、前記判別手段によつて判別された側
の側面を指令された割出位置に移動させるための
移動量を前記数値指令データに含まれる割出位置
データと前記側面位置データとに基づいて算出す
る演算手段と、この演算された移動量に基づいて
前記工作物テーブルを移動させる移動手段とを備
えたことを特徴とする数値制御研削盤。２前記位置データ記憶手段は一方の側面の位置
を記憶するとともに砥石幅を他方の側面の位置と
して記憶することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の数値制御研削盤。３前記位置データ記憶手段は、一対の側面の位
置を独立して記憶することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の数値制御研削盤。