JPH0472666B2 - - Google Patents

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JPH0472666B2
JPH0472666B2 JP59055486A JP5548684A JPH0472666B2 JP H0472666 B2 JPH0472666 B2 JP H0472666B2 JP 59055486 A JP59055486 A JP 59055486A JP 5548684 A JP5548684 A JP 5548684A JP H0472666 B2 JPH0472666 B2 JP H0472666B2
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JP
Japan
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Toyoda Koki KK
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • G05B19/4166—Controlling feed or in-feed
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50031—Zero setting, go to reference with gauge
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50051—Turn workpiece axis perpendicular to turn axis of lathe
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、テーパ部を有する工作物の該テーパ
部を高精度に研削するテーパ研削装置に関する。
［従来技術］ 従来のこの種研削装置におけるテーパ研削作業
を第１図〜第３図に基いて詳説すると、これらの
図における符号Ｗは工作物（ワーク）であり、該
工作物Ｗの左端は主軸台１の主軸２に保持された
センタ３によつて、また右端は他のセンタ４によ
つてそれぞれ回転自在に支持されている。工作物
Ｗには基準端面Waが形成され、該端面Waから
前方への距離Ａなる位置に長さａなるテーパ部
Wbが形成されている（工作物の軸線方向に関し
ては、基準端面からテーパ方向への向きを本明細
書では前方と称し、その逆を後方と称す）。
前記テーパ部Wbを砥石Ｇによつて第３図の二
点鎖線示の如き状態で研削加工するわけである
が、その手順について述べると、先ず第１図の実
線示のように保持した工作物Ｗを、図示してない
（紙面垂直方向裏側に設けてある）トラバーステ
ーブルを後方に移動させることによつて第１図の
二点鎖線示位置まで後退させる。この後退量は、
基準端面Waが、端面定寸装置のフイラー（該定
寸装置は固定部材であるベツドに設けてあり、フ
イラーは工作物方向に前進したり又その逆方向に
移動可能となつている）Ｆの先端位置ｆを少し通
過した当りまでであつて予め定めた一定量であ
る。また前記トラバーステーブルの後方移動によ
つて該テーブルに固設してあるピボツトｐも同量
だけ移動し、第１図の二点鎖線示ｐの位置とな
る。
次に第２図の如く、前記フイラーＦを矢印方向
に前進させ、しかるのちに主軸台１の主軸２を矢
印方向に前進させる。すなわち主軸２、センタ
３，４、工作物Ｗを一体的に前進させて基準端面
WaがフイラーＦに接触するまで移動させる。こ
の場合ピボツトｐはトラバーステーブルに固設し
てあるため移動しない。
前記フイラーＦに接触したときの端面定寸装置
からの信号が発せられたのちは、第３図に如くに
トラバーステーブルがＢだけ後方移動して工作物
Ｗが実線位置となる。この場合ピボツトｐも同量
Ｂだけ後退する。
次に、トラバーステーブル上に載置されている
スイベルテーブル（図示せず）がピボツトｐ回り
に旋回することにより工作物Ｗ（及び主軸台１、
主軸２、センタ３，４の一体物）が二点鎖線示の
如くに旋回位置をとり、また砥石Ｇが二点鎖線示
の如くに前進しテーパ部Wbを研削加工する。
このように従来装置は、主軸２の前進によつて
端面位置決めを行うため、その端面位置のばらつ
きにかかわらずピボツトｐの位置は不動となる。
従つて、その一定の位置にあるピボツトｐを中心
としてスイベルテーブルを所定角だけ旋回させ、
その後砥石を送つて研削加工すればすべての工作
物に対し、基準端面Waからテーパ部開始点まで
の長さＡ（この長さが正確に要求される）を常に
一定にすることができる。
しかしながら、このようにピボツトに対して主
軸のみを移動させるようにするためには特殊な主
軸台を用いなければならず高価となる。
［発明の目的］ 本発明は上記従来の欠点を解消せんとするもの
で、トラバーステーブルの移動を利用して工作物
の基準端面の位置決めをするとともにこの位置決
めに伴うピボツトの位置ずれをトラバーステーブ
ルの移動時及び砥石の前進時に補正することによ
り、主軸の軸動機能を省略して主軸台の構成を簡
単化し、同時にコスト低廉化を達成しうるような
テーパ研削装置を提供せんとするものである。
［発明の構成］ 本発明を概念図として図示すれば第４図の如く
であつて、本図におけるトラバーステーブル駆動
装置２０７は、数値制御装置２００からの信号を
受けてトラバーステーブル２１０を往復動させる
ための駆動源（例えばサーボモータ、ステツピン
グモータ）、往復動を容易ならしめるためのレー
ル、前記駆動源を駆動せしめる駆動回路を総称し
たものである。スイベルテーブル駆動装置２０６
は、数値制御装置２００からの信号を受けてスイ
ベルテーブル２０９を旋回させるための駆動源
（例えばサーボモータ、ステツピングモータ）、旋
回を容易かつ確実ならしめるための歯車の如き動
力伝達機構、前記駆動源を駆動せしめる駆動回路
を総称する。また砥石送り装置２０５は、数値制
御装置２００からの信号を受けて砥石２０８を工
作物の方向に送るための駆動源（例えば、上記と
同様なモータ）、その方向への動きを容易かつ確
実ならしめるためのレールや砥石台、前記駆動源
を駆動せしめる駆動回路を総称したものである。
数値制御装置２００における、 移動量検出部２０１は、端面定寸装置の如きセ
ンサ２１１から発せられる信号を入力して、工作
物の基準端面が前記センサ２１１によつて検出さ
れるまでのトラバーステーブル駆動装置２０７の
駆動量から前記工作物の移動量を求める検出部を
いう。また、誤差検出部２０２は、前記移動量検
出部２０１の検出する移動量及びモデル工作物の
移動量から、工作物の基準端面の、前記モデル工
作物基準端面に対する誤差を検出する部分をい
い、補正部２０３は、前記誤差検出部２０２の検
出する誤差量に基いて、研削するための前記モデ
ル工作物の移動量及び砥石の送り量を補正するこ
とにより、研削すべき工作物の移動量及び砥石の
送り量を求める部分をいう。
また、制御信号発生部２０４は、前記補正部２
０３の出力する結果に基いて、前記トラバーステ
ーブル駆動装置２０７、スイベルテーブル駆動装
置２０６及び砥石送り装置２０５をそれぞれ駆動
させるための制御信号を発生する部分をいう。
［発明の効果］ 本発明によれば、テーパ部を研削するのに各工
作物の基準端面のばらつきに応じて工作物の移動
量及び砥石の送り量を補正するものであるため、
従来使用していた高価で複雑な主軸台を廃止する
ことができ、これゆえにコスト低廉化に貢献する
ことができる。
［実施例］ 以下を本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。第５図は本発明の一実施例を示す全体平面
図、第６図は第５図の方向から見た部分側面図
であつて、これらの図において、従来装置である
第１図〜第３図と同じ構成部材であるものについ
ては同じ番号、符号が付してある。
工作物Ｗはその両端の中心部が両センタ１３，
１４によつて回転自在に支持されているわけであ
るが、センタ１３及び該センタ１３を支持してい
る回転軸１２は第１図〜第３図の従来装置のもの
と違い回転するのみで軸方向に移動できない。こ
れは主軸台１１が従来装置の如き特殊なものでな
く安価な不動式のものを用いていることによる。
センタ１４は心押台１５に支持され、工作物Ｗを
セツトしうるようにすべく軸方向に移動可能とな
つている。
前記主軸台１１及び心押台１５は、トラバース
テーブル１７及びスイベルテーブル１９を介して
ベツド１６上に支持されている。トラバーステー
ブル１７は、前記ベツド１６の端部に固定された
Ｚ軸モータ１８によつて前後方向（Ｚ方向）に往
復動自在である。またトラバーステーブル１７上
のスイベルテーブル１９はピボツトｐを中心に旋
回できるように設けられている。この旋回運動
は、前記トラバーステーブル１７の側端面に設け
られたＳ軸モータ２０の駆動により、その出力軸
２０ａの先端のウオーム２０ｂが前記テーブル１
９の端面のウオームホイール１９ａに噛合うこと
によつてなされる。
前記ベツド１６の上面であつて第５図における
方部には砥石台２１が矢印方向に往復動自在に配
設され、該砥石台２１には砥石Ｇが回転自在に設
けられている。前記砥石台２１の往復運動は、前
記ベツド１６の側端面であつて第５図の上方部に
設けられたＸ軸モータ２２によつて成される。
このような構成において、工作物のテーパ部の
研削加工の手順につき次に述べる。製作誤差など
により工作物の基準端面Waの位置はばらつくの
が通例である。これゆえ、先ず理想的な寸法に製
作したモデル工作物のテーパ部の研削を想定しこ
れについて第７図〜第９図に基づき説明する。第
７図はモデル工作物Ｗを実線示のように両センタ
１３，１４間にセツトしたあと、トラバーステー
ブル１７を基準点Ｏから距離L10だけ後方移動さ
せることによつて、工作物Ｗ及び主軸１１などの
一体物を第７図の二点鎖線位置まで移動させた状
態を示している。前記距離L10は、ベツド１６に
固定配設された端面定寸装置のフイラーＦより
も、基準端面Waがやや後方に位置するまでの距
離であつて予め設定した距離である。
第８図はトラバーステーブル１７を前方移動さ
せることにより前記基準端面WaがフイラーＦ
（実線位置まで予め前進させておく）に接触する
まで、工作物Ｗを移動させた状態を示す。この場
合基準点に設定された状態からの基準端面Waの
移動量L50は計算上求められる数値である。第９
図は、この接触位置から再度トラバーステーブル
１７をL100だけ後方移動させた状態を示す。この
場合の距離L100は、第９図の二点鎖線示のように
旋回させるためのピボツトｐの位置を定めるため
の予め設定された距離である。そして前記L100だ
け移動させた位置で、ピボツトｐを中心としてス
イベルテーブル１９を旋回させ、かつ砥石Ｇを二
点鎖線位置まで距離M10だけ前進させて該砥石Ｇ
をテーパ部Wbに当接させることにより該テーパ
部Wbを研削加工することができる。
このようなモデル工作物Ｗに対し実際の工作物
Ｗは基準端面Waがばらつき、このばらつきがピ
ボツトｐの位置ずれとなり、テーパ誤差となる。
従つて本発明では、このモデル工作物Ｗに対して
実際の工作物Ｗの基準端面Waのばらつき、さら
にはピボツトｐ位置のばらつきを計算し、かつ補
正するプログラムを第５図に示す数値制御装置１
００のメモリMEM内に記憶させておき、演算処
理装置CPUはこのメモリMEMの内容を読出しな
がら処理動作を実行するものである。
以下その基準端面Waの位置がばらついた工作
物のテーパ部の研削手順について第１０図〜第１
５図により述べる。先ず、第１０図の実線示の如
くに工作物Ｗを両センタ１３，１４間にセツト
し、その状態でテーパ研削開始指令が出ると演算
処理装置CPUは設定値であるL10，L50，L100，
M10，θ（M10，θは第１３図、第１４図を参照）
の読出しを行なう（ステツプ１０１）。尚、L10，
L50，L100はモデル工作物Ｗを想定した場合のト
ラバーステーブル１７の移動量、M10は同じくモ
デル工作物Ｗを想定した場合の砥石Ｇの移動量、
θはスイベルテーブル１９の旋回角度である。そ
の後、トラバーステーブル１７を基準点Ｏから
L10だけ後方移動させることによつて工作物Ｗ及
び主軸１１などの一体物を第１０図の二点鎖線位
置まで移動させる（ステツプ１０２）。この場合、
ピボツトｐも同様にL10だけ同方向に移動する。
次に、端面定寸装置のフイラーＦを前進させた
のち（ステツプ１０３）、第１１図の如くにフイ
ラーＦに当接するまでトラバーステーブル１７を
前方移動させ、端面定寸装置からの信号を検出す
ることにより前記テーブル１７を移動停止し、前
進移動量Ｙを検出する（ステツプ１０４，１０
５，１０６）。次に、前記フイラーＦを後退させ
（ステツプ１０７）、前記トラバーステーブル１７
の実質的移動量Lsつまり第１０図の実線示の基
準端面Wa位置から第１１図の如きフイラーＦに
当接するまでの実質的後方移動量Lsを、ステツ
プ１０８の式に基づき算出する。
この場合、第８図の如きモデル工作物であると
きはフイラーＦに当接したときのピボツトｐ位置
を中心として第９図のように旋回させればよい訳
であるが、第１０図は基準端面Wa位置にｅなる
ばらつきのある工作物であるため、第１１図の如
きフイラーＦに当接したときののピボツトp1を中
心としてスイベルテーブル１９を旋回させると第
１２図の二点鎖線示のようになり、テーパ部Wb
と砥石Ｇとが正確に当接しなくなる。つまり第１
１図のピボツトｐが理想位置であるのにｅだけ
“ズレ”が生じている。これゆえ、以下の方法で
フイラーＦに当接後のトラバーステーブル１７の
移動量Lx（第１２図）、及び砥石Ｇの移動量Mx
（第１４図）を求めることにより補正する。
即ち、前記ズレ量ｅは、ｅ＝Ls−L50であり、
第１２図から明らかな如く Lx＝L100−ｅ…… (1) であり、また第１３図、第１４図の如くスイベル
テーブル１９の旋回角をθ（一定量）、モデル工作
物に対する砥石Ｇの前進量M10（一定量）とする
と、砥石Ｇの前記補正移動量Mxは第１４図から
明らかな如く、 Mx＝M10−ｅ・sinθ ＝M10−（Ls−L50）sinθ…… (2) であるから、設定値ないしは測定値であるL10，
L50，L100，M10，θ，Lsを用いて第５図の演算
処理装置（ないしは数値制御装置）１００により
上記(1)，(2)の補正量を演算する（第１５図のステ
ツプ１０９ａ，１０９ｂ）。
該演算結果に基づき、モータ１８が制御されて
トラバーステーブル１７がLxだけ移動し（ステ
ツプ１１０）、また旋回用のモータ２０が制御さ
れて一定角度θだけスイベルテーブル１９が旋回
し（ステツプ１１１）、さらに砥石送り用のモー
タ２２が制御されて砥石ＧがMxだけ前進（ステ
ツプ１１２）することにより、テーパWbが研削
される。
研削完了後は砥石Ｇが後退し、スイベルテーブ
ル１９がθだけ旋回して元の状態に復帰し、さら
にトラバーステーブル１７が第１０図の如き元の
位置に戻る（ステツプ１１３〜１１５）。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図、第３図は従来の研削装置を示
す部分平面図、第４図は本発明の概念を示すブロ
ツクダイヤグラム、第５図は本発明の実施例を示
す全体平面図、第６図は第５図の方向から見た
正面図、第７図、第８図、第９図はモデル工作物
の加工状況を示す第５図の部分拡大図、第１０図
は、第１１図、第１２図、第１３図、第１４図は
通常の工作物の加工状況を示す第５図の部分拡大
図、第１５図は第５図の作動状況を示すフローチ
ヤートである。 Ｗ…工作物、Ｆ…フイラー、Wa…基準端面、
Wb…テーパ部、１，１１…主軸台、１７…トラ
バーステーブル、１９…スイベルテーブル、１
８，２０，２２…モータ、１００…数値制御装
置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ベツドと、該ベツド上で一軸方向に往復自在
    なトラバーステーブルと、該トラバーステーブル
    上に配設され該トラバーステーブルに植設された
    ピボツトを中心として旋回自在なスイベルテーブ
    ルと、該スイベルテーブル上に保持された前記工
    作物に対して進退動し、前記スイベルテーブルの
    旋回によつて当接した前記工作物の基準端面から
    所定長さ離れた先端部をテーパ状に加工する砥石
    と、前記トラバーステーブルを往復動させるトラ
    バーステーブル駆動装置と、前記スイベルテーブ
    ルを旋回駆動するスイベルテーブル駆動装置と、
    前記砥石を進退自在な如くに一軸方向に駆動する
    砥石送り装置と、前記工作物の基準端面を検出す
    るセンサと、該センサからの信号を入力し、前記
    トラバーステーブル駆動装置、前記スイベルテー
    ブル駆動装置及び前記砥石送り装置にそれぞれ制
    御信号を出力する数値制御装置とから成るテーパ
    研削装置において、 前記数値制御装置は、前記センサからの信号を
    入力し、基準点から前記工作物の基準端面が前記
    センサによつて検出されるまでのトラバーステー
    ブル駆動装置の駆動量から前記工作物の移動量を
    求める移動量検出部と、 該移動量検出部の検出する移動量及びそれに対
    応したモデル工作物の移動量から、工作物基準端
    面の、前記モデル工作物基準端面に対する誤差を
    検出する誤差検出部と、 該誤差検出部の検出する誤差量に基づいて、前
    記モデル工作物を研削するときの該モデル工作物
    の移動量及び砥石の送り量を補正することによ
    り、研削すべき工作物の移動量及び砥石の送り量
    を求める補正部と、該補正部の出力する結果に基
    づいて前記トラバーステーブル駆動装置及び砥石
    送り装置をそれぞれ駆動させるための制御信号を
    発生する制御信号発生部とから成ることを特徴と
    するテーパ研削装置。
JP59055486A 1984-03-22 1984-03-22 テ−パ研削装置 Granted JPS60201873A (ja)

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FR858504325A FR2561561B1 (fr) 1984-03-22 1985-03-22 Machine de meulage a commande numerique destinee a meuler une partie conique d'une piece

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JPS60201873A JPS60201873A (ja) 1985-10-12
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