JPH054167A - 研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作物のトラバース研削端での真直度不良を
なくする。 【構成】 工作物Ｗをトラバース研削する研削装置にお
いて、工作物テーブル１４の駆動手段１００，主軸台１
６，砥石台１２及びその駆動手段１１０の少なくとも１
つを制御することによりテーブルの送り速度，工作物回
転数，砥石周速度及び切り込み深さの少なくとも１つを
変化させて工作物研削に関与する砥石研削幅が変化して
研削抵抗が一定となるよう制御する制御手段１２０を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、研削装置，特に薄幅の
砥石を用いて工作物を１パスでトラバース研削する研削
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の研削装置は、一般にトラ
バース動作する工作物テーブル上に主軸台および心押台
により工作物の両端をセンタ支持し、この工作物を工作
物テーブルを工作物の回転軸線と平行な方向にトラバー
スすることで、工作物の外周面を１パスで円筒研削する
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の研削装置においては、薄幅の砥石で１パスの
トラバース研削を行うと、図７に示すように工作物１の
研削終端１ａが他の円筒面より多く研削されてしまい工
作物の真直度が悪くなるという問題がある。このように
真直度が悪くなる原因は、工作物の１パストラバース研
削過程において、図８のａに示すように工作物１の研削
に関与していた砥石２の研削幅Ｂが工作終端にかかる
と、図８のｂに示すように減少方向に変化し、砥石の研
削抵抗も減少方向に変化する。例えば、砥石２と工作物
１の端部との位置関係が図８のｂに示すようになると、
研削に関与する砥石研削幅ＢがＢ／２となり、その研削
抵抗も２分の１となる。その結果、砥石の１回転当たり
の研削能率が上昇し、削り過ぎが生じるからである。本
発明はこのような点に鑑みなされたもので、工作物のト
ラバース研削端での真直度不良を防止できる研削装置を
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１にしたがって本発明を説明すると，本発明は工作物を
回転駆動する工作物駆動モ−タ１６ａを有する主軸台１
６と、砥石車を回転駆動する砥石駆動モータ１２ａを有
する砥石台１２と、工作物Ｗと砥石車１２とが互いに接
近離間する方向ならびに工作物の回転軸線方向に主軸台
１６と砥石台１２を相対移動させる駆動手段１００，１
１０とを有し、前記主軸台１６および砥石台１２を相対
移動させることにより、工作物Ｗをトラバース研削する
研削装置に適用される。

【０００５】そして、上記目的は工作物端部における工
作物研削に関与する砥石研削幅の減少に応じて、トラバ
ース速度を上昇させる方向，切り込み深さを減少させる
方向，工作物回転数を下げる方向，砥石周速度を下げる
方向に、前記駆動手段１００，１１０，前記工作物駆動
モータ１６ａ，砥石駆動モータ１２ａの少なくとも１つ
を制御する制御手段１２０を設けることにより達成でき
る。

【０００６】

【作用】上記の構成により、工作物Ｗの回転軸線方向に
工作物Ｗに対して砥石車１１を相対移動させると、工作
物端部における工作物研削に関与する砥石研削幅が減少
する。このとき、制御手段１２０によって、トラバ−ス
速度を上昇させる方向，切り込み深さを減少させる方
向，工作物回転数を下げる方向，砥石周速度を下げる方
向に、駆動手段１００，１１０，工作物駆動モータ１６
ａ，砥石駆動モータ１２ａの少なくとも１つが制御され
る。これによって、工作物端部における削りすぎがなく
なり、工作物Ｗの真直度不良をなくすことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図２〜図６に基づ
いて説明する。図２は本発明による研削装置の全体の構
成図である。図２において、１０は研削盤、２０は数値
制御装置である。研削盤１０は工作物Ｗの長さＬより十
分小さい薄幅の砥石車１１を軸支する砥石台１２と、工
作物Ｗを載置する工作物テーブル１４を備え、砥石台１
２はサーボモータ１３によりヘッド１９上をＸ軸方向に
移動され、工作物テーブル１４はサーボモータ１５によ
りヘッド１９上をＺ軸方向に移動される。工作物テーブ
ル１４上には主軸台１６および心押台１７が軸線を一致
して対向設置され、この主軸台１６と心押台１７によっ
て工作物Ｗの両端が持されている。１８は主軸台１６に
取り付けた砥石修正工具である。１２ａは砥石車１１を
回転駆動する砥石車駆動モータであり、１６ａは工作物
Ｗを回転駆動する工作物駆動モータである。

【０００８】数値制御装置２０は、全体を制御し管理す
る中央処理装置（以下、ＣＰＵという）２０１と、ＣＰ
Ｕ２０１に接続した記憶装置２０２と、ＣＰＵ２０１か
らの指令値に応じた数のパルス信号を送出するＸ軸用パ
ルス分配回路２０３，およびＺ軸用パルス分配回路２０
４と、インターフェース２０５とから構成される。Ｘ軸
用パルス分配回路２０３には駆動回路３０を介して砥石
台送り用のサーボモータ１３が接続され、Ｚ軸用パルス
分配回路２０４には駆動回路３１を介してテーブル送り
用のサーボモータ１５が支持されている。また、インタ
ーフェース２０５には加工プログラム，補正データなど
を記憶装置２０２に入力設定するとともに制御指令など
の信号を入力する入力装置３２が接続されている。

【０００９】記憶装置２０２には、工作物Ｗの研削用加
工プログラム，工作物Ｗのトラバース研削端部において
も研削抵抗が一定になるようテーブルの送り速度（トラ
バース速度）等の研削条件を変化させるための補正デー
タなどが格納される。研削条件を変化させる補正データ
としては、例えば図３に示すように砥石研削幅Ｂに応じ
て設定された補正回数Ｎに対応するステップ回数Ｋと、
このＫに対応して予め求められたテーブル送り速度補正
指令値ｆ（Ｋ）とからなるテーブルにより構築される。
なお、ｆ（Ｋ）は工作物に対する砥石の研削位置に依存
し、接線研削抵抗が一定になるような関数である。

【００１０】次に、上記のように構成された本実施例の
動作を図４〜図６を参照して説明する。研削装置が起動
されると、研削プログラムに従って図４に示すプログラ
ムが実行される。まず、ステップＳ１では砥石研削幅Ｂ
と単位トラバース量ΔＢとから研削幅Ｂに応じた工作物
Ｗの終端部における補正回数Ｎを設定する。次のステッ
プＳ２では設定回数Ｎに対応するステップ回数ＫをＫ＝
０に設定する。次のステップＳ３では記憶装置２０２か
らＣＰＵ２０１に読み込まれたＸｉ＝Ａ１の前進量指令
値によって砥石台１２を工作物方向に前進させる。即
ち、指令値Ｘｉ＝Ａ１をＣＰＵ２０１で解読し、解読し
た指令データをパルス分配回路２０３に加えることによ
り、パルス分配回路２０３から指令データに応じた数の
パルスを送出し、このパルスを駆動回路３０に加えるこ
とにより、サーボモータ１３を駆動して砥石台１２を指
令パルス数分工作物Ｗ側へ前進させ、砥石車１１を図５
の１点鎖線に示す工作物Ｗの研削開始位置に移動させ
る。この時、砥石車１１および工作物Ｗは予め設定され
た速度で回転している。

【００１１】次のステップＳ４では、記憶装置２０２か
らＣＰＵ２０１に読み出されたテーブル送り量指令値Ｚ
ｉ＝−（Ｌ−Ｂ），テーブル送り速度指令値Ｆ＝Ａ２に
従って左進させる。すなわち、テーブル送り量指令値Ｚ
ｉ＝−（Ｌ−Ｂ）に応じたパルス数を速度指令値Ｆ＝Ａ
２に応じたパルス間隔でもってパルス分配回路２０４か
ら駆動回路３１にパルスを加えることにより、サーボモ
ータ１５を駆動して工作物テーブル１４を左進させる。
これにより、工作物Ｗを砥石車１１の研削幅Ｂ全体で円
筒研削する。このとき、工作物テーブル１２の送り速度
Ｆは図６に示すように、Ｌ−Ｂのトラバース位置になる
まで一定に保持される。次のステップＳ５では工作物テ
ーブル１４のトラバース位置がＺｉ＝−（Ｌ−Ｂ）にな
ったかを判定する。但し、Ｌは工作物Ｗの長さを表す。
ここで、Ｚｉ＝−（Ｌ−Ｂ）でないと判定されたとき
は、ステップＳ４に戻り、工作物テーブル１４のトラバ
ース位置が工作物Ｗの長さＬから砥石研削幅Ｂを差し引
いた値になるまでテーブル１２を速度Ａ２でもって左進
させる。 一方、工作物テーブル１４の位置がＺｉ＝−
（Ｌ−Ｂ）になったことが判定されると、即ち砥石車１
１が図５の２点鎖線に示すように工作物Ｗの終端にかか
り始める段階になると、ステップＳ６に移行してステッ
プ回数ＫをＫ＝Ｋ＋１に設定し、これをアドレスポイン
タとして記憶装置２０２内に格納されている補正データ
テーブルのアドレスを指定し、Ｋ＋１番地に記憶されて
いるテーブル送り速度補正指令値ｆ（Ｋ）を読みだす。
ここで、補正データテーブルから最初に読みだされる補
正指令値は図３からも明らかなようにｆ（Ｋ）＝１．１
である。また、Ｋ＝０のときは１．０となる。

【００１２】次のステップＳ７では、Ｋ＝Ｋ＋１に応じ
て補正データテーブルから読みだした補正指令値を研削
幅Ｂ全体に研削しているときのテーブル速度Ａ２に乗算
した値Ｆ＝ｆ（Ｋ）＊Ａ２の速度でもって工作物テーブ
ル１４を単位トラバース量Δだけ左進させる。すなわ
ち、工作物テーブル１２の送り速度を上げることにより
研削抵抗を研削幅Ｂ全体で研削する時と同一の研削抵抗
にする。

【００１３】次のステップＳ８では、ステップ回数Ｋが
補正回数Ｎに達したかを判定する。ここで、Ｎ＝Ｋでな
いと判定された時はステップＳ６に戻り、Ｎ＝Ｋになる
までステップＳ６からステップＳ８の処理を実行する。
このとき、ステップ回数Ｋが増加するに伴い、そのステ
ップ回数Ｋに対応するｆ（Ｋ）の補正データが記憶装置
２０２のテーブルから順番に読み出され、Ｆ＝ｆ（Ｋ）
＊Ａ２の演算で求めた速度でもって工作物テーブル１４
をΔＢずつ、砥石車１１が工作物Ｗの終端を通過するま
で左進する。その結果、工作物Ｗの終端における工作物
テーブル１４の左進方向への送り速度Ｆは図６に示すよ
うに２次関数的に上昇し、これにより工作物終端におけ
る砥石抵抗を一定にして従来のように削り過ぎをなく
し、工作物Ｗの真直度が得られる。

【００１４】ステップＳ８において、Ｎ＝Ｋであること
が判定されると、ステップＳ９に進み、砥石台１２を後
退させた後、工作物テーブル１４を右進させて研削開始
位置へ復帰させ、次の円筒研削処理へリターンする。こ
のように、本実施例において、工作物のトラバース研削
に関与する砥石研削幅が工作物終端で変化するようにな
っても、その研削抵抗が一定になるように工作物テーブ
ルの送り速度を変化させる構成にしたので、従来発生し
ていた工作物終端での削り過ぎがなくなり、工作物の真
直度を得ることができる。

【００１５】なお、上記実施例では、工作物テーブルの
送り速度を変化させることにより、工作物終端側（トラ
バース終端側）での研削抵抗を砥石研削幅全体が研削に
関与している時に想定される研削抵抗と同一にする制御
方式について述べたがこれに限定されない。例えばテー
ブル送り速度を含めた工作物の回転速度（工作物終端側
で下げる）、砥石周速度（工作物終端側で下げる）の少
なくとも１つにより研削条件を変化させて研削抵抗を一
定になるよう制御することもできる。また、工作物終端
での砥石研削幅の減少につれて切り込み深さを小さくす
れば、工作物終端での削りすぎをなくすことができる。
さらにまた、工作物テーブルをトラバース方向に移動さ
せる代わりに、砥石台をトラバース方向に移動させても
良い。

【００１６】上記実施例において、サーボモータ１３が
駆動手段１１０を、サーボモータ１５が駆動手段１００
を、ＣＰＵ２０１及び記憶装置２０１が制御手段１２０
をそれぞれ構成する。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
工作物端部において工作物のトラバース研削に関与する
砥石研削幅が減少しても、工作物回転速度が下がる方向
に、テーブル送り速度が上昇する方向に、切り込み深さ
が小さくなる方向に、砥石周速度が下がる方向に、少な
くとも１つの研削条件を変化させる制御方式にしたの
で、工作物のトラバース端部における削りすぎがなくな
り、真直度を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における研削装置のクレーム対応図であ
る。

【図２】本発明による研削装置の一実施例を示す全体の
構成図である。

【図３】本実施例における補正データのテーブル構築例
を示す説明図である。

【図４】本実施例における研削加工の動作手順を示すフ
ローチャートである。

【図５】本実施例における工作物と砥石との位置関係を
示す説明図である。

【図６】本実施例におけるテーブル送り速度とトラース
位置との関係を示す説明用特性図である。

【図７】従来における工作物の研削状態を示す説明図で
ある。

【図８】ａは砥石研削幅全体が研削に関与している状態
を示す説明図である。ｂは砥石が工作物終端に位置した
ときの状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 研削盤 １１ 砥石車 １２ 砥石台 １３ サーボモータ １４ 工作物テーブル １５ サーボモータ １６ 主軸台 １７ 心押台 ２０ 数値制御装置 ２０１ ＣＰＵ ２０２ 記憶装置 ２０３，２０４ パルス分配回路 ２０５ インターフェース ３０，３１ 駆動回路 ３２ 入力装置 １００ 駆動手段 １１０ 駆動手段 １２０ 制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 工作物を回転駆動する工作物駆動モ−タ
   を有する主軸台と、砥石車を回転駆動する砥石駆動モー
   タを有する砥石台と、工作物と砥石車とが互いに接近離
   間する方向ならびに工作物の回転軸線方向に主軸台と砥
   石台を相対移動させる駆動手段とを有し、前記主軸台お
   よび砥石台を相対移動させることにより、工作物をトラ
   バース研削する研削装置において、工作物端部における
   工作物研削に関与する砥石研削幅の減少に応じて、トラ
   バース速度を上昇させる方向，切り込み深さを減少させ
   る方向，工作物回転数を下げる方向，砥石周速度を下げ
   る方向に、前記駆動手段，前記工作物駆動モータ，砥石
   駆動モータの少なくとも１つを制御する制御手段を備え
   たことを特徴とする研削装置。