JPH04785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、数値制御研削盤、更に詳しくは、主
軸軸線と直交する方向に移動できるように案内さ
れた砥石台に、前記主軸軸線と平行な円筒部研削
面とこれに直交する肩部研削面とを形成した砥石
車を軸架するとともに、前記円筒部研削面の前記
主軸軸線と直交する第１軸方向の位置と前記肩部
研削面の主軸軸線と平行な第２軸方向の位置をそ
れぞれ記憶する第１および第２の現在位置レジス
タを有し、この第１，第２現在位置レジスタの内
容に基づいて前記砥石台と工作物テーブルとの間
の相対移動する制御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〉 数値制御研削盤においては、砥石車研削面の位
置が砥石修正によつて次第に変化するため、砥石
台の位置ではなく砥石車研削面の位置を正確に検
出して砥石台と工作物テーブルとの間の相対移動
を制御する必要がある。

このため、従来においては、工作物テーブル上
に修正工具を配設するとともに、かかる修正工具
の先端位置を基準位置として予め測定しておき、
砥石修正が完了する度に砥石車研削面を修正工具
に対接させた状態で現在位置レジスタに前記基準
位置のデータを設定し、これによつて現在位置レ
ジスタの内容が砥石車研削面の現実の位置を表わ
すようにしていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、かかる従来のものでは、加工中
に停電等が生じて砥石車研削面の位置を記憶する
現在位置レジスタの内容が消失すると、砥石車研
削面の位置が全く分からなくなつてしまい、この
ような場合には手動操作によつて砥石修正を行
い、修正工具を位置基準として現在位置レジスタ
の再設定を行う必要があり、作業性が悪い欠点が
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。原位置復帰状態における砥石台１に設けら
れた基準点Pgと工作物テーブル２に設けられた
基準位置の間の砥石車Ｇの円筒部研削面Gaと肩
部研削面Gbの主軸軸線Osと直交する第１軸方向
および主軸軸線Osと平行な第２軸方向の距離を
記憶する記憶手段３と、前記基準点Pgに対する
前記円筒部研削面Gaと肩部研削面Gbの第１，第
２軸方向のずれ量を記憶するずれ量記憶手段４
と、砥石修正に伴う前記円筒部研削面Gaと肩部
研削面Gbの位置変化量に応じて前記ずれ量記憶
手段に記憶された前記円筒部研削面と肩部研削面
のずれ量を補正するずれ量補正手段５と、前記砥
石台１と工作物テーブル２を原位置にそれぞれ復
帰させる原位置復帰手段７と、この原位置復帰手
段７にて原位置復帰が行われたときに前記記憶手
段３に記憶された前記砥石台１と工作物テーブル
２の位置データを前記ずれ量記憶手段４に記憶さ
れた前記円筒部研削面Gaと肩部研削面Gbのずれ
量で補正して第１，第２の現在位置レジスタ
RX，RZに設定する設定手段６とを備えたもので
ある。

〈作用〉 ずれ量記憶手段４には、砥石台１の基準点Pg
に対する円筒部研削面Ga、肩部研削面Gbの第１
軸および第２軸方向のずれ量Wx，Wzが記憶さ
れており、ずれ量補正手段５は、砥石修正が行わ
れる度に円筒部研削面Gaと肩部研削面Gbの砥石
修正に基づく位置変化量に応じてずれ量記憶手段
４に記憶されたずれ量Wx，Wzのデータを補正
する。

そして、原位置復帰手段７により原位置復帰が
行われると、設定手段６が作動し、記憶手段３に
記憶された砥石台１と工作物テーブル２の原位置
データをずれ量記憶手段４に記憶されたずれ量
Wx，Wzのデータにて補正し、第１，第２の現
在位置レジスタRX，RZにセツトする。これによ
り、現在位置レジスタRX，RZの内容は、砥石修
正によつて、位置の変化した円筒部研削面Ga、
肩部研削面Gbの位置に一致され、砥石修正後に
おいても円筒部研削面Ga、肩部研削面Gbの位置
を正確に検出することができる。

〈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。なお１４は工作物テーブ
ル１３が原位置に位置したことを検出するＺ軸原
点検出器である。

一方、前記ベツド１０の後方には、砥石台１７
が工作物Ｗの軸線と直交する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、主軸軸線Osと平行な円筒部研削面Gaと、こ
の円筒部研削面Gaと直交する肩部研削面Gbとを
有するアンギユラ形の砥石車Ｇが主軸軸線Osに
対して斜めに軸承された砥石軸１９を介して回転
可能に軸承され、図略の砥石駆動モータにて回転
駆動されるようになつている。なお、前記ベツド
１０の後端には、砥石台１７が原位置まで後退さ
れたことを検出するＸ軸原点検出器２１が設置さ
れている。

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がブラ
ケツト２２を介して取付けられ、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
いるとともに、主軸台１１の砥石台１７側の側面
には、主軸軸線Osと平行な第１基準面Saと、こ
れと直行する第２基準面Sbとを形成した基準部
材Ｓが取付けられている。

第３図は上記構成の研削盤を制御する制御回路
を示し、同図において４０は前記サーボモータ１
６，１８をそれぞれ駆動する駆動回路４１，４２
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４０は演算処理装置４５、メモリＭならびに演
算処理装置４５に接続されたインタフエイス４
６，４７によつて構成さている。そして、インタ
フエイス４６にはデータ書込装置５０と、加工の
開始等を指令する指令スイツチRCSからMSZと、
原点検出器１４，２１とが接続され、インタフエ
イス４７の出力は駆動回路４１，４２に接続され
ている。

前記メモリＭには砥石車Ｇの円筒部研削面Ga、
肩部研削面GbのＸ，Ｚ軸方向位置Xc，Zcを記憶
する現在位置レジスタRX，RZが形成されている
他、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
られており、加工データエリアMDAには工作物
テーブル１３の割出位置、加工面の仕上寸法、粗
研完了寸法等のデータがデータ書込装置５０によ
り書込まれている。

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プログラムとがデータ書込装置５０を用い
て書込まれており、制御データエリアCDAには、
砥石台１７を原位置に移動させた状態における砥
石台１７と基準部材Ｓとの位置関係を示すデータ
が記憶されている。

すなわち、第４図に示されるように、砥石車Ｇ
の中心軸線Ogと砥石台１７の側面との交点が砥
石台１７の位置を表わす砥石台基準点Pgとして
設定されており、前記制御データエリアCDAに
は、工作物テーブル１３、砥石台１７が原位置に
位置した状態における前記砥石台基準点Pgと基
準部材Ｓの第１基準面Saとの間のＸ軸方向の離
間距離Mxと、砥石台基準点Pgと第２基準面Sb
との間のＺ軸方向の離間距離Mzとが記憶されて
いる。また、この制御データエリアCDAには、
主軸軸線Osから基準部材Ｓの第１基準面Saまで
のＸ軸方向距離Lxおよび、砥石台基準点Pgに対
する円筒部研削面GaのＸ軸方向ずれ量Wxと肩部
研削面GbのＺ軸方向ずれ量Wzとが記憶されてい
る。なお、円筒部研削面Ga、肩部研削面Gbのず
れ量Wx，Wzは砥石交換時において自動計測さ
れて記憶されている。

次に上記構成の数値制御研削盤の動作を、演算
処理装置４５の動作を中心にして説明する。

原位置復帰時の動作 非常停止後において運転を再開する場合、およ
び毎朝の運転開始時には、指令スイツチRCSを
押して砥石車Ｇの原位置復帰を演算処理装置４５
に指令する。

これにより演算処理装置４５は、第６図に示す
プログラムを実行し砥石台１７と工作物テーブル
１３を第２図に示す原位置に位置決めすべく、各
軸の原点検出器２１，１４が作動されるまでＸ軸
とＺ軸にパルスを分配する６０，６１。そして、
この後、下記(1)，(2)式の演算を行い、６２、その
演算結果Xo，ZoをＸ軸、Ｚ軸の現在位置レジス
タRX，RZにセツトする。

Xo＝Mx＋Lx−Wx ……(1) Zo＝Mz−wz ……(2) これより、現在位置レジスタRXの内容は、砥
石車Ｇを原位置に復帰させた状態における主軸軸
線0sから円筒部研削面GaまでのＸ軸方向の後退
量、すなわちＸ軸方向位置を正確に表わし、現在
位置レジスタRZの内容は、工作物テーブル１３
を原位置復帰させた状態における基準部材Ｓの第
２基準面Sbを基準とした肩部研削面GbのＺ軸方
向位置を正確に表わしている。

そして、この後、砥石台１７および工作物テー
ブル１３が数値制御プログラムに基づいて移動さ
れると、その移動量に応じてRX，RZの内容が更
新され、RX，RZの内容は円筒部研削面Ga、肩
部研削面GbのＸ軸およびＺ軸方向の現在位置
Xc，Zcを正確に表わす。

加工時、砥石修正時の動作 加工開始スイツチGSSの押圧により加工指令が
演算処理装置４５に与えられると、演算処理装置
４５はNCプログラムエリアNCPAから工作物加
工用のNCプログラムを選択し、これについて第
７図に示す数値制御処理を行う。読出したプログ
ラムデータが、Ｘ軸、Ｚ軸に対する移動指令であ
る場合には、プログラムされている終点データ
Xe，Zeから現在位置レジスタRX，RZに記憶さ
れている円筒部研削面Ga、肩部研削面Gbの現在
位置Xc，Zcを減算してインクリメンタル移動量
Xi，Ziを算出し７７，８１、これに基づいてパ
ルス分配を行う７８，８２。

また、砥石修正開始スイツチDSSが押圧された
場合には、４５は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、これに
ついて第７図に示す数値制御処理を行う。

砥石修正用のプログラムとしては、第５図に示
すように、修正工具DTが円筒部研削面Gaに対し
てｒだけ切込まれる位置に砥石車Ｇを位置決めし
た後、修正工具DTが砥石車Ｇの頂部と対向する
位置まで工作物テーブル１３を移動させ、この後
修正工具DTを肩部研削面Gbに沿つて相対的に後
退させるものである。したがつて肩部研削面Gb
における修正工具DTの切込量は、砥石車Ｇの頂
部が位置する平面とＸ軸とのなす角をθとすると
ｒ・tanθに設定されている。

このような砥石修正動作を指令するプログラム
の終りには、位置補正指令用のＧコードG07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、４５はG07に引続いてプログラムされて
いる円筒部研削面Gaにおける修正工具DTの切込
量ｒのデータを読出し８５、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８
６。この補正パルスの分配中は現在位置レジスタ
RXの内容が変化しないようになつており、砥石
車Ｇのみが切込量ｒ分だけ前進される。これによ
り、現在位置レジスタRXに記憶された現在位置
Xcが表わす円筒部研削面Gaの位置と現実の円筒
部研削面Gaの位置が一致する。また、これに続
いて現在位置レジスタRZに記憶されている現在
位置Zcにｒ・tanθを加え、現在位置レジスタRZ
に記憶されている現在位置Zcが表わす円筒部研
削面Gaの位置と現実の肩部研削面Gbの位置を一
致させる。

そして、これに引続き、制御データエリア
CDAに記憶されているずれ量のデータWx，Wz
から円筒部研削面Ga、肩部研削面Gbにおける切
込量ｒ，ｒ・tanθを減じる処理を行う８８。

このように、砥石修正によつて円筒部研削面
Ga、肩部研削面Gbの位置が変化し、砥石台基準
点Pgに対する円筒部研削面Ga、肩部研削面Gbの
ずれ量Wx，Wzが変化した場合には、この変化
量に応じてずれ量の記憶値が修正され、制御デー
タエリアCDA内のずれ量Wx，Wzは砥石修正後
の現実のずれ量に一致される。したがつて、砥石
修正が何度も行われた後においては、原位置復帰
を行うことにより、この修正されたずれ量Wx，
Wzに基づいて原位置状態での円筒部研削面Gaと
肩部研削面Gbの位置を表わすＸ軸座標値XoとＺ
軸座標値Zoとが演算されることになり、砥石修
正によつて円筒部研削面Ga、肩部研削面Gbの位
置が変化しても、円筒部研削面Ga、肩部研削面
Gbの位置を正確に検出できる。

また、停電もしくは、１日の作業の終りにおけ
る機械の停止により、現在位置レジスタRX，RZ
の内容が消失しても、前記した原位置復帰動作を
行うだけで、砥石修正により位置変化が生じてい
る円筒部研削面Ga、肩部研削面Gbの現実の位置
に応じて現在位置レジスタRX，RZが初期設定さ
れて、現在位置レジスタRX，RZの内容を現実の
研削面位置に一致させることができ、作業性が良
い なお、上記実施例においては砥石車Ｇがアンギ
ユラ形であつたが、本発明は砥石車Ｇとして第８
図に示す形状の円筒形砥石を用いる数値制御研削
盤にも適用できるものである。

この場合、円筒部研削面Gaと肩部研削面Gbに
おける切込量ｒ１とｒ２の間に一定の関係がない
ので、G07コードに引続いて切込量ｒ１，ｒ２の
データをプログラムてしおき、このｒ１，ｒ２の
データに基づいてずれ量データWx，Wzを補正
するようにすればよい。

〈発明の効果〉 以上述べたように発明においては、砥石台の基
準点に対する円筒部研削面と肩部研削面のずれ量
を記憶するとともに、砥石修正時における各研削
面の位置変化に基づいてかかるずれ量のデータを
補正し、原位置復帰時においては補正されたずれ
量データと、原位置状態での砥石台と工作物テー
ブルの位置データ基づいて現在位置レジスタを設
定するようにしたので、停電等により、円筒部研
削面と肩部研削面の現在位置データが消失して
も、砥石台を原位置に復帰させることによりかか
る円筒部研削面、肩部研削面の位置を正確に算出
できる。したがつて、現在位置データが消失した
場合でも、手動操作による砥石修正を行つて、現
在位置レジスタの内容を再設定する必要がなく作
業性が非常に良い利点がある。

【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８図は本発明の実施例を示すもので、
第２図は数値制御研削盤の概略平面図、第３図は
第２図に示す研削盤を制御する制御回路のブロツ
ク図、第４図は原位置復帰状態での砥石車Ｇと基
準部材Ｓとの位置関係を示す図、第５図は砥石修
正時における砥石車Ｇと修正工具DTの位置関係
を示す図、第６図、第７図は第３図における演算
処理装置４５の動作を示すフローチヤート、第８
図は本発明を適応できる円筒形砥石車の部分図で
ある。 １３……工作物テーブル、１７……砥石台、１
６，１８……サーボモータ、４０……数値制御装
置、４１，４２……駆動回路、４５……演算処理
装置、DT……修正工具、Ｇ……砥石車、Ga……
円筒部研削面、Gb……肩部研削面、Wx，Wz…
…ずれ量。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主軸軸線と直交する方向に移動できるように
   案内された砥石台に、前記主軸軸線と平行な円筒
   部研削面とこれに直交する肩部研削面とを形成し
   た砥石車を軸架するとともに、前記円筒部研削面
   の前記主軸軸線と直交する第１軸方向の位置と前
   記肩部研削面の主軸軸線と平行な第２軸方向の位
   置をそれぞれ記憶する第１および第２の現在位置
   レジスタを有し、この第１，第２の現在位置レジ
   スタの内容に基づいて前記砥石台と工作物テーブ
   ルとの間の相対移動を制御するようにした数値制
   御研削盤において、原位置復帰状態における前記
   砥石台に設けられた基準点と工作物テーブルに設
   けられた基準位置の間の前記第１，第２軸方向の
   距離を記憶する記憶手段と、前記基準点に対する
   前記円筒部研削面と肩部研削面の第１，第２軸方
   向のずれ量を記憶するずれ量記憶手段と、砥石修
   正に伴う前記円筒部研削面と肩部研削面の位置変
   化量に応じて前記ずれ量記憶手段に記憶された前
   記円筒部研削面と肩部研削面のずれ量を補正する
   ずれ量補正手段と、前記砥石台と工作物テーブル
   を原位置にそれぞれ復帰させる原位置復帰手段
   と、この原位置復帰手段にて原位置復帰が行われ
   たときに前記記憶手段に記憶された前記砥石台と
   工作物テーブルの位置データを、前記ずれ量記憶
   手段に記憶された前記円筒部研削面と肩部研削面
   のずれ量で補正して前記第１，第２の現在位置レ
   ジスタに設定する設定手段を備えたことを特徴と
   する数値制御研削盤。