JPH06206160A - 研削砥石成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】この研削砥石成形方法では、研削砥石を少なく
とも２軸の方向に送り制御可能な研削加工機に備えられ
たツルーアによって、研削砥石を成形する。研削砥石の
研削面の形状変化を検出し、実際にツルーイングが必要
なほど形状が変化した場合にのみ、必要最小限のツルー
イング量で研削砥石を成形する。研削砥石を不要に削っ
てしまうことがない。 【効果】自動的に研削砥石を成形でき、且つ砥石寿命を
長くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、研削砥石を少なくと
も２軸の方向に送り制御可能な研削加工機に備えられた
ツルーアによって上記研削砥石を成形する研削砥石成形
方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の研削加工機においては、ワーク
を加工することによって研削砥石の研削面が摩耗する
が、この状態で加工を続けると加工精度が出ない等、良
好な加工が行えなくなる。従来は、作業者が研削砥石の
研削面にツルーアを接触させ、適当なツルーイング量で
成形していたが、作業者の熟練を必要とした。また、ツ
ルーアの回転数に制限があり、最適条件でのツルーイン
グができないという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、一定時間の研
削加工を行う毎に、研削砥石の研削面にツルーアを接触
させて、予め定められた一定のツルーイング量で、自動
的に研削面を成形するような装置も提供されている。し
かし、ツルーイングによって確実に所定の成形状態が得
られるようにするために、ツルーイング量を大きめに設
定している。したがって、研削砥石が早期に交換時期を
迎え、これを頻繁に交換しなければならないという問題
があった。また、ツルーイング後の砥石表面が必ずしも
加工に最適な状態に仕上がっているとは限らず、さらに
砥石軸を自動交換した場合に、取付け誤差が発生する可
能性もある。

【０００４】そこで、この発明は、研削砥石の状態を最
適に保つため自動的に研削砥石を成形することができ、
しかも研削砥石の寿命を長くすることができる研削砥石
成形方法およびその装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明に係る研削砥石成形方法は、研削砥石を少
なくとも２軸の方向に送り制御可能な研削加工機に備え
られたツルーアによって上記研削砥石を成形する研削砥
石成形方法において、回転する研削砥石の研削面の形状
変化を検出し、この検出値に基づいて研削砥石に対する
ツルーイングの要否を判断するとともに、ツルーイング
を行う場合に、所定の成形状態を得るための最小限のツ
ルーイング量を上記検出値に基づいて演算し、このツル
ーイング量で研削砥石を成形することを特徴とするもの
である。

【０００６】この発明に係る研削砥石成形装置は、送り
制御手段によって研削砥石を少なくとも２軸の方向に送
り制御可能な研削加工機に備えられ、ツルーアによって
上記研削砥石を成形する研削砥石成形装置において、回
転する研削砥石の研削面の形状変化を検出する形状変化
検出手段と、形状変化検出手段による検出値に基づいて
研削砥石に対するツルーイングの要否を判断する判断
部、この判断部によってツルーイングが必要と判断され
た場合に、所定の成形状態を得るための最小限のツルー
イング量を上記検出値に基づいて演算する演算部、およ
びこの演算部により演算されたツルーイング量に応じて
上記送り制御手段による送り量を設定させるべく上記ツ
ルーイング量に応じた信号を出力する出力部を含んだツ
ルーイング制御手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【０００７】また、この装置の好ましい態様としては、
ツルーアの回転主軸には、駆動側に連結されたフレキシ
ブルシャフトの回転を増速してツルーアの回転主軸に伝
達する遊星ギア増速機構が連結されていることを特徴と
するものである。さらに、この装置の好ましい態様とし
ては、上記ツルーアは、上記２軸にそれぞれ平行なドレ
ス面を有していること特徴とするものである。

【０００８】

【作用】上記発明方法によれば、実際にツルーイングが
必要なほど研削砥石の形状が変化した場合のみに、必要
最小限のツルーイング量でツルーイングを行って、所定
の成形状態を得るようにしている。したがって、研削砥
石を不要に削ってしまうことがない。

【０００９】また、上記発明装置によれば、形状変化検
出手段によって回転する研削砥石の研削面の形状変化を
検出する。ツルーイング制御手段は、判断部によって上
記検出値に基づいて研削砥石に対するツルーイングの要
否を判断し、ツルーイングが必要と判断した場合には、
演算部によって最小限のツルーイング量を演算し、この
ツルーイング量に応じた信号を送り制御手段に送る。送
り制御手段は、上記最小限のツルーイング量に応じた送
り量を設定する。

【００１０】上記遊星ローラ式増速機構が設けられてい
る場合には、駆動側の回転を増速してツルーアの回転主
軸に伝達し回転主軸を高速で回転させることができる。
これにより、回転主軸の回転慣性力を増大させて、回転
主軸の回転むらや振動を抑制することができる。さら
に、ツルーイング時間の短縮、砥石砥粒のシャープ性の
向上に効果がある。また、遊星ローラ式増速機構であれ
ば、回転主軸の同軸上に配置することができるので、回
転主軸の径方向へのスペースを削減することができる。
しかも、駆動側と増速機構との間にフレキシブルシャフ
トを介在させているので、回転主軸と駆動側のモータ等
の回転軸等との間に所望の交差角度を設けた状態での配
置が可能となり、スペース削減に寄与することができ
る。

【００１１】ツルーアが上記２軸にそれぞれ平行なツル
ーイング面を有している場合には、単一のツルーアによ
って研削砥石の２面をツルーイングすることができる。

【００１２】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１は、この発明の一実施例に係る研削砥石成
形方法のフローチャートであり、図２は研削砥石成形装
置を示す概略図である。図２を参照して、この研削砥石
成形装置Ａは、送り制御手段１０によって研削砥石Ｋを
少なくとも２軸Ｐ，Ｑの方向に送り制御可能な研削加工
機に装備されるものである。研削砥石成形装置Ａは、研
削加工機の所定部に備えられた成形装置本体１と、この
成形装置本体１に軸受２を介して回転自在に支持された
回転主軸３と、この回転主軸３の先端に取り付けられ一
体回転されるツルーア４と、駆動側としてのモータの回
転軸にフレキシブルシャフト５を介して連結されるとと
もに上記回転主軸３に連結された遊星ローラ式増速機構
６と、研削砥石Ｋの研削面Ｋ１，Ｋ２の形状変化（型崩
れ、摩耗量等）をそれぞれ検出する形状変化検出手段と
してのポテンショメータ７，８と、このポテンショメー
タ７，８からの信号に基づいてツルーイングを制御する
ツルーイング制御手段９とを備えている。

【００１３】研削加工機は、数値制御されるグライディ
ングセンタ等からなり、上記送り制御手段１０には、研
削砥石Ｋによってワークを研削する際の、研削砥石Ｋの
送り量を設定する送り量設定部１０ａが含まれている。
研削砥石Ｋは、その回転軸線Ｋａが軸Ｐに平行な円柱状
をしている。研削面Ｋ１は、上記円柱の周面からなり軸
Ｐの方向に沿っている。研削面Ｋ２は、上記円柱の平坦
な端面からなり、軸Ｑに平行である。

【００１４】回転主軸３は、２軸Ｐ，Ｑの方向に対して
４５度の角度をなして配置されているとともに、ツルー
ア４は、円錐状面からなるツルーイング面４ａを備えて
いる。上記円錐状面の母線は、回転主軸３の延長線に対
して４５度の角度をなすように傾斜されている。これに
より、ツルーイング面４ａは、上記２軸Ｐ，Ｑとそれぞ
れ平行であって成形時に研削砥石Ｋの研削面Ｋ１，Ｋ２
と摺接されるツルーイング面としての第１および第２の
作用線４１，４２を持つことになるポテンショメータ７
は、窒化珪素等のセラミックス等からなり研削面Ｋ１に
接触される平坦な接触面７１ａを有する接触体７１と、
この接触体７１の背面７１ｂを支持する板ばね７２と、
この板ばね７２の背面７２ａに近接され、当該背面７２
ａとの間のギャップＧの大きさに応じて出力信号を変化
させる渦電流式のギャップセンサ７３とを備えている。
回転する研削砥石Ｋの研削面Ｋ１を接触面７１ａに接触
させた状態で、研削砥石Ｋを軸Ｐに沿う方向に移動させ
ると、全周にわたる半径減少量（摩耗量）が、軸方向の
全長にわたって検知される。なお、板ばね７２の自由状
態で接触体７１の接触面７１ａが、ツルーア４のツルー
イング面４ａの第１の作用線４１と同一平面上に位置さ
れるようにしてある。

【００１５】同様にして、ポテンショメータ８は、接触
体８１、板ばね８２およびギャップセンサ８３を備えて
いる。回転する研削砥石Ｋの研削面Ｋ２を接触体８１の
接触面８１ａに接触させた状態で、研削砥石Ｋを軸Ｑに
沿う方向に移動させると、研削面Ｋ２の全面にわたる摩
耗量が検知される。板ばね８２の自由状態で接触体８１
の接触面８１ａが、ツルーア４のツルーイング面４ａの
第２の作用線４２と同一平面上に位置されるようにして
ある。

【００１６】図２を参照して、ツルーイング制御手段９
は、ポテンショメータ７，８による検出値に基づいて研
削砥石に対するツルーイングの要否を判断する判断部９
ａ、判断部９ａによってツルーイングが必要と判断され
た場合に、所定の成形状態を得るための最小限のツルー
イング量を演算する演算部９ｂおよび演算されたツルー
イング量に応じた信号を送り制御手段１０の送り量設定
部１０ａに出力する出力部９ｃを含んでいる。

【００１７】次に、図１のフローチャートを参照して、
ツルーイング制御手段９の制御の流れについて説明す
る。まず、図示しない自動工具交換手段などにより、研
削加工機の所定部に取り付けられた研削砥石Ｋを移動さ
せ、研削面Ｋ１をポテンショメータ７の接触面７１ａに
接触させるとともに当該研削砥石Ｋを回転させ、この状
態で、研削砥石Ｋを軸Ｐの方向に移動させることによ
り、研削面Ｋ１の形状の初期状態を測定する（ステップ
Ｓ１）。この測定した初期状態のデータを記憶する（ス
テップＳ２）。研削砥石Ｋの研削面Ｋ１が研削加工に使
用された後、再び研削砥石Ｋの研削面Ｋ１の形状を測定
し（ステップＳ３）、検出値に基づいて形状の変化量を
検出した（ステップＳ４）後、ステップＳ３にて測定し
た形状のデータを初期状態のデータとして記憶しておく
（ステップＳ５）。

【００１８】そして、ステップＳ６において、判断部９
ａは、変化量の検出値に基づいて当該検出値が所定値を
超えた場合に研削砥石Ｋに対するツルーイングが必要と
判断し、判断部９ａによってツルーイングが必要と判断
された場合には、ステップＳ７に進んで、演算部９ｂに
よって、所定の成形状態を得るための最小限のツルーイ
ング量が上記検出値に基づいて演算される。次に、出力
部９ｃによって、上記最小限のツルーイング量に応じた
信号が、送り制御手段１０の送り量設定部１０ａに対し
て出力され（ステップＳ８）。送り量設定部１０ａによ
って、ツルーイング時の研削砥石Ｋの送り量が設定され
る（ステップＳ９）。研削砥石ＫをＰ方向に移動させ
て、研削面Ｋ１をツルーア４のツルーイング面４ａの第
１の作用線４１に沿わせ、上記設定された送り量で研削
砥石Ｋを軸Ｑの方向に送り研削面Ｋ１を成形する（ステ
ップＳ１０）。成形後の研削砥石Ｋは、再び研削加工に
供される（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ５にお
いて、ツルーイングが不要と判断された場合には、その
ままステップＳ１１に進んで研削砥石Ｋが研削加工に使
用される。この研削加工終了後には、ステップＳ３の形
状測定からの流れに沿って制御され、ステップＳ５にて
記憶した前回測定時の形状データと比較して形状の変化
量が検出されることなる。

【００１９】なお、研削砥石Ｋの研削面Ｋ２の場合は、
ポテンショメータ８によって形状変化が検出され、ツル
ーア４のツルーイング４ａの第２の作用線４２に接触さ
れた９態でツルーイングが行われることを除いて、研削
面Ｋ１の場合と同様にしてツルーイングが行われる。ま
た、上記のフローチャートには示さなかったが、研削砥
石Ｋの半径減少量に応じて、当該研削砥石Ｋの研削時の
ワークとの関係に関して零点補正が行われるようになっ
ている。また、初期状態からの形状が所定以上に変化す
ると、研削砥石Ｋの寿命と判断して研削砥石Ｋを交換す
ることになる。さらに、形状変化が著しく大きかった
り、過大な偏摩耗が発生したりした場合等には、研削加
工時の研削砥石Ｋの送り量が変更される等、加工条件が
修正されることになる。さらにまた、ステップＳ１の研
削面Ｋ１の形状の初期状態を測定する際に、取付け誤差
により振れが大きい場合（振れの周波数解析により判
る）は、再度砥石を取り外して取付け直すようにする。

【００２０】この実施例によれば、実際にツルーイング
が必要なほど研削砥石Ｋの形状が変化した場合のみに、
必要最小限のツルーイング量でツルーイングを行って、
所定の成形状態を得るようにしているので、研削砥石Ｋ
を不要に削ってしまうことがなく、したがって、研削砥
石Ｋの寿命を長くすることができる。ポテンショメータ
７，８によって検出された研削面Ｋ１，Ｋ２の形状変化
から研削砥石Ｋに対するツルーイングの要否を判断し、
ツルーイングが必要と判断した場合には、演算部９２に
よって最小限のツルーイング量を演算し、このツルーイ
ング量に応じた信号を送り制御手段１０の送り量設定部
１０ａに送る。送り量設定部１０ａは、上記最小限のツ
ルーイング量に応じた送り量を設定する。

【００２１】また、遊星ローラ式増速機構６によって駆
動側の回転を増速してツルーア４の回転主軸３に伝達し
回転主軸３を高速で回転させることができるので、回転
主軸３の回転慣性力を増大させて、回転主軸３の回転む
らや振動を抑制することができる。また、遊星ローラ式
増速機構６であれば、回転主軸３と同軸上に配置するこ
ともできるので、回転主軸３の径方向へのスペースを削
減することができる。しかも、駆動側と遊星ローラ式増
速機構６との間にフレキシブルシャフトを介在させてい
るので、回転主軸３と駆動側のモータ等の回転軸等との
間に所望の交差角度を設けた状態での配置が可能とな
り、スペース削減に寄与することができる。

【００２２】ツルーア４のツルーイング面４ａが、上記
２軸Ｐ，Ｑにそれぞれ平行なツルーイング面としての作
用線４１，４２を有しているので、単一のツルーア４に
よって研削砥石の２面をツルーイングすることができ
る。なお、本発明は、上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、形状変化検出手段のギャップセンサとし
て、光学式等の他の公知のものを用いることができる。
その他、この発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計
変更を施すことができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明方法および装置によ
れば、実際にツルーイングが必要なほど研削砥石の形状
が変化した場合のみに、必要最小限のツルーイング量で
ツルーイングを行って、所定の成形状態を得るようにし
ているので、研削砥石を不要に削ってしまうことがな
く、研削砥石の寿命を長くすることができる。

【００２４】また、遊星ローラ式増速機構によって回転
主軸を増速することにより、回転主軸の回転むらや振動
を抑制することができ、また、この遊星ローラ式増速機
構およびフレキシブルシャフトの採用により、駆動伝達
部分の配置の自由度が増し、スペース削減に寄与するこ
とができる。さらに、ツルーアが上記２軸にそれぞれ平
行なツルーイング面を有している場合には、単一のツル
ーアによって研削砥石の２面をツルーイングすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る研削砥石成形方法のフ
ローチャートを示す図である。

【図２】研削砥石成形装置の概略構成図である。

【符号の説明】

３ 回転主軸 ４ ツルーア ４１，４２ 作用線（ツルーイング面） ５ フレキシブルシャフト ６ 遊星ギア増速機構 ７，８ ポテンショメータ（形状変化検出手段） ９ ツルーイング制御手段 ９ａ 判断部 ９ｂ 演算部 ９ｃ 出力部 １０ 送り制御手段 １０ａ 送り量設定部 Ｋ 研削砥石 Ｋ１，Ｋ２ 研削面 Ｐ，Ｑ 軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近森 章 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 片山 英一 大阪府松原市天美東２丁目144−58

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】研削砥石を少なくとも２軸の方向に送り制
   御可能な研削加工機に備えられたツルーアによって上記
   研削砥石を成形する研削砥石成形方法において、 回転する研削砥石の研削面の形状変化を検出し、 この検出値に基づいて研削砥石に対するツルーイングの
   要否を判断するとともに、ツルーイングを行う場合に、
   所定の成形状態を得るための最小限のツルーイング量を
   上記検出値に基づいて演算し、 このツルーイング量で研削砥石を成形することを特徴と
   する研削砥石成形方法。
2. 【請求項２】送り制御手段によって研削砥石を少なくと
   も２軸の方向に送り制御可能な研削加工機に備えられ、
   ツルーアによって上記研削砥石を成形する研削砥石成形
   装置において、 回転する研削砥石の研削面の形状変化を検出する形状変
   化検出手段と、 形状変化検出手段による検出値に基づいて研削砥石に対
   するツルーイングの要否を判断する判断部、この判断部
   によってツルーイングが必要と判断された場合に、所定
   の成形状態を得るための最小限のツルーイング量を上記
   検出値に基づいて演算する演算部、およびこの演算部に
   より演算されたツルーイング量に応じて上記送り制御手
   段による送り量を設定させるべく上記ツルーイング量に
   応じた信号を出力する出力部を含んだツルーイング制御
   手段とを備えたことを特徴とする研削砥石成形装置。
3. 【請求項３】ツルーアの回転主軸には、駆動側に連結さ
   れたフレキシブルシャフトの回転を増速してツルーアの
   回転主軸に伝達する、遊星ローラ式増速機構が連結され
   ていることを特徴とする請求項２記載の研削砥石成形装
   置。
4. 【請求項４】上記ツルーアは、上記２軸にそれぞれ平行
   なツルーイング面を有していることを特徴とする請求項
   ２記載の研削砥石成形装置。