JPH07108456A - 研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】工作物Ｗが十分回転しない内に定寸装置から定
寸信号の信号に基づいて次のステップに進むのを防止
し、加工不良の工作物が後工程に流れないようにする。
また、誤って砥石車の位置を補正するのを防止する。 【構成】直接定寸研削プログラムに基づいて工作物Ｗの
第１被研削部Ｗａの研削を行い、続いて間接定寸研削プ
ログラムに基づいて工作物Ｗの第２被研削部Ｗｂの研削
を行う。第１被研削部Ｗａの精研完了時に工作物Ｗを半
回転させて第３定寸信号が出ていないかチェックしてか
ら微研を行い、微研完了時に砥石車の位置を補正を行う
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直接定寸で被研削部の
研削を行うようにした研削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の研削装置は、第１の送り速度で工
作物と砥石車を接近させ、工作物径検知手段から第１径
の信号が出た時は第２径の信号が出ていないかチェック
し、出ていれば異常信号を出力し、出ていなければ第２
の送り速度で工作物と砥石車を接近させ、第２径の信号
が出た時は補正手段の補正量を更新するとともに工作物
と砥石車を離間させて第１被研削部の研削を完了させ、
続いて砥石車を第２被研削部が対応する位置へテーブル
を割り出し、補正手段から第１位置の信号が得られるま
で第３の送り速度で工作物と砥石車を接近させ、さらに
補正手段から第２位置の信号が得られるまで第４の送り
速度で工作物と砥石車を接近させて第２被研削部の研削
を行っている。前述したように、第１径の信号が出た後
に第２径の信号が出ているかチェックすることによっ
て、加工不良の工作物が後工程に流れるのを防止してい
る。また、第２径の信号が出た時点で補正手段の補正量
を更新することにより、熱変位、摩耗があっても砥石車
の工作物側先端の位置を正確に検知できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】加工不良の工作物は、
振れが大きく、真円度も悪い。例えば工作物の断面形状
が図５に示すように楕円形の場合、長径ｐの部分を定寸
装置１で測定すると第２径の信号が出力されないが第１
径の信号が出力され、次に工作物が９０度回転して短径
ｑの部分を測定すると第２径の信号が出力される場合が
ある。工作物Ｗが１８０度以上十分に回転しない内に、
長径ｐの部分で第２径の信号が出力されていないことが
チェックされると、異常信号が出力されずに第２の送り
速度で工作物と砥石車が接近して研削加工が行われ、図
６に示す短径ｑの部分を測定して第２径の信号の出力を
確認すると、補正手段の補正量を更新する。この結果、
加工不良の工作物が後工程に流れるとともに、誤った砥
石車の位置でもって第２被研削部の研削を行うため、加
工不良が発生する問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した問題点
を解決するためになされたもので、回転駆動される砥石
車を有する砥石台と、被研削部を有する工作物を支持し
て回転駆動する主軸台と、前記砥石車により研削される
工作物と砥石車とが接近離間する方向に前記砥石台と工
作物を相対移動させる駆動手段と、前記被研削部が第１
径、第２径になった時にそれぞれ信号を出力する工作物
径検知手段と、第１の送り速度で工作物と砥石車を接近
させ、前記工作物径検知手段から第１径の信号が出た時
は第２径の信号が出ていないかチェックし、出ていれば
異常信号を出力し、出ていなければ第２の送り速度で工
作物と砥石車を接近させ、第２径の信号が出た時は工作
物と砥石車を離間させるように駆動手段を制御する制御
手段とからなり、前記制御手段は、工作物径検知手段か
ら第１径の信号が出た後に工作物を少なくとも半回転さ
せて第２径の信号が出ているかどうかチェックするドウ
ェルチェック機能を備えたものである。

【０００５】また、回転駆動される砥石車を有する砥石
台と、軸方向に第１被研削部と第２被研削部を有する工
作物を支持して回転駆動する主軸台と、主軸台を載置し
たテーブルと、テーブルと砥石台を工作物の回転軸線方
向に相対移動させる第１駆動手段と、前記砥石車により
研削される工作物と砥石車とが接近離間する方向に前記
砥石台と工作物を相対移動させる第２駆動手段と、前記
砥石台の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段
からの位置信号を補正する補正手段と、前記第１被研削
部が第１径、第２径になった時にそれぞれ信号を出力す
る工作物径検知手段と、第１の送り速度で工作物と砥石
車を接近させ、前記工作物径検知手段から第１径の信号
が出た時は第２径の信号が出ていないかチェックし、出
ていれば異常信号を出力し、出ていなければ第２の送り
速度で工作物と砥石車を接近させ、第２径の信号が出た
時は補正手段の補正量を更新するとともに工作物と砥石
車を離間させるように第２駆動手段と補正手段を制御す
る第１被研削部用制御手段と、第１被研削部の研削が完
了すると砥石車を第２被研削部と対応する位置へテーブ
ルを割り出し、続いて補正手段から第１位置の信号が得
られるまで第３の送り速度で工作物と砥石車を接近さ
せ、さらに補正手段から第２位置の信号が得られるまで
第４の送り速度で工作物と砥石車を接近させるように第
１駆動手段と第２駆動手段を制御する第２被研削部制御
手段とからなり、前記第１被研削部用制御手段は、工作
物径検知手段から第１径の信号が出た後に工作物を少な
くとも半回転させて第２径の信号が出ているかどうかチ
ェックするドウェルチェック機能を備えたものである。

【０００６】

【作用】第１の送り速度で工作物と砥石車を接近させ、
工作物径検知手段から第１径の信号が出た時は工作物を
少なくとも半回転させて第２径の信号が出ているかどう
かチェックし、第２径の信号の出力が確認された時は、
異常信号を出力し、第２径の信号が出力されていなけれ
ば、第２の送り速度で工作物と砥石車を接近させる。こ
のように工作物を少なくとも半回転させて第２径の信号
が出ているかチェックを行うため、加工不良の工作物が
後工程に流れるのを防止できる。

【０００７】第１被研削部の研削が完了すると、第２被
研削部と砥石車を対応させ、補正手段から第１位置の信
号が得られるまで第３の送り速度で工作物と砥石車を接
近させ、さらに補正手段から第２位置の信号が得られる
まで第４の送り速度で工作物と砥石車を接近させて第２
被研削部の研削を行う。第１被研削部の研削時に工作物
を少なくとも半回転させてから補正手段の補正量を更新
するため、第２被研削部の加工不良が生じない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図２は、本発明における研削装置の全体の構成図
である。図２において、１０は円筒研削盤、４０は研削
盤を制御する数値制御装置である。研削盤１０は、ベッ
ド１１上にＺ軸方向に移動可能に設置した工作物テーブ
ル１２、およびベッド１１上にＸ軸方向に移動可能に設
置した砥石台１３を備える。

【０００９】工作物テーブル１２は、サーボモータ（第
１駆動手段）１４および図略の送りねじによりＺ軸方向
に移動されるようになっているとともに、工作物テーブ
ル１２上には、主軸１６を軸承する主軸台１５と心押台
１７が左右に位置して対向設置されている。工作物Ｗの
両端は、主軸１６と心押台１７にそれぞれ設けたセンタ
１５ａ，１７ａによって支持され、さらに工作物Ｗの左
端部には主軸１５に突設した回止め部材１８が係合さ
れ、これによって工作物Ｗは主軸１６と一体に回転され
るようになっている。また、主軸１６は主軸台１５に設
けたモータ１９により回転駆動されるようになってい
る。

【００１０】砥石台１３は、工作物Ｗの第１被研削部Ｗ
ａと第２被研削部Ｗｂを研削するＣＢＮ砥石などの砥石
車２３、この砥石車２３を主軸１６と平行に支持する砥
石軸２４、及びこの砥石軸２４とベルトなどの回転伝達
機構２５を介して砥石車２３を回転駆動するモータ２６
を有する。また、砥石台１３は、ベッド１１に設けたサ
ーボモータ（第２駆動手段）２７と、このサーボモータ
２７により回転される送りねじ（図示せず）によってＸ
軸方向（工作物Ｗの軸線と直交する方向）に移動され
る。砥石車２３の工作物Ｗ側の先端位置はエンコーダ
（位置検出手段）２７ａと補正回路（補正手段）２８に
よって検出され、砥石車２３の先端位置が主軸１６の回
転軸線上にあるときは、補正回路２８からの信号が零と
なるように設定されている。即ち、エンコーダ２５から
の信号をａ、補正回路（補正手段）２８の補正量をｂ、
補正回路２８からの信号をｃとすると、ｂ＝ｃ−ａとな
るように補正回路２８の補正量ｂが決められる。

【００１１】図２において、２０は工作物テーブル１２
上に設置され、工作物Ｗの第１被研削部Ｗａの加工径が
粗研完了径、精研完了径、微研完了径になった時にそれ
ぞれ第１定寸信号、第２定寸信号、第３定寸信号を出力
するインプロセス定寸装置（工作物径検知手段）であ
り、その定寸信号（アナログ信号）は数値制御装置４０
に入力される。

【００１２】数値制御装置４０は、図２に示すように研
削装置全体を制御し管理する中央処理装置（以下ＣＰＵ
という）４１、メモリ４２、外部とのデータを授受する
インタフェース４３、およびＣＰＵ４１からの指令に応
じて駆動パルスを分配送出するパルス分配回路４４，４
５を備える。ＣＰＵ４１には、Ａ−Ｄコンバータ３２を
介して定寸装置２０が接続され、また、ＣＰＵ４１には
エンコーダ２７ａとエンコーダ１４ａがそれぞれ接続さ
れている。また、インタフェース４３には、制御データ
等を入力するキーボード等の入力装置５０が接続され、
パルス分配回路４４，４５には、それぞれ駆動回路６
１，６２を介してサーボモータ１４，２７が接続されて
いる。

【００１３】メモリ４２には、図３のフローチャートに
示すように、工作物Ｗの第１被研削部Ｗａを直接定寸で
研削加工するための直接定寸研削プログラム、図４のフ
ローチャートに示すように、工作物Ｗの第２被研削部Ｗ
ｂを間接定寸で研削加工するための間接定寸研削プログ
ラムが格納されている。本実施例と請求項１との対応に
おいて、ＣＰＵ４１とメモリ４２が制御手段を構成して
いる。

【００１４】本実施例と請求項２との対応において、図
１に示すようにＣＰＵ４１とメモリ４２が第１被研削部
制御手段１００と第２被研削部制御手段１０１を構成し
ている。次に、直接定寸研削プログラムについて図３に
示すフローチャートを参照して説明する。

【００１５】作業者が主軸台１５と心押台１７から加工
済の工作物Ｗを取外し、主軸台１５と心押台１７に新し
い工作物Ｗを取付け、入力装置５０の研削加工ボタンを
押すとメモリ４２内の直接定寸加工プログラムに従って
研削加工が開始される。まず、ステップＳ５０で工作物
Ｗと砥石車２３を予め設定された速度で回転させ、砥石
台２３を予め設定された送り速度で所定の位置まで早送
り前進させる。すなわち、直接定寸研削プログラム内の
砥石台早送り指令をＣＰＵ４１で解読してパルス分配回
路４５に指令値を与え、これによりパルス分配回路４５
から送出されるパルス信号を駆動回路６２を介してサー
ボモータ２７に加えることにより、サーボモータ２７を
駆動し、砥石台１３を砥石車２３が第１被研削部Ｗａに
接触する直前まで早送り前進させる。ステップＳ５１で
は、砥石台１３を予め設定された第１粗研送り速度で所
定の位置まで前進させ、第１被研削部Ｗａの黒皮をと
る。ステップＳ５２で定寸装置２０を砥石台１３側へ前
進させ、第１被研削部Ｗａの外周に一対のフィーラを当
接させる。ステップＳ５３とステップＳ５４で定寸装置
２０から第１定寸信号が出るまで砥石台１３を予め設定
された第２粗研送り速度で前進させる。第１定寸信号が
出るとステップＳ５５で定寸装置２０から第３定寸信号
が出ていないかチェックされ、出ていればステップＳ５
６で異常信号を出力する。第３定寸信号が出ていなけれ
ばステップＳ５７で主軸１６の単位時間当たりの回転数
をＮ１（ｒｐｍ）からＮ２（ｒｐｍ）に変更し、ステッ
プＳ５８とステップＳ５９で定寸装置２０から第２定寸
信号が出るまで砥石台１３を予め設定された精研送り速
度で前進させる。ステップＳ６０で工作物Ｗが半回転す
る時間（秒）、Ｔ（秒）＝３０／Ｎ２により演算する。
ステップＳ６１で第２定寸信号が出てからＴ時間工作物
Ｗを回転させ、ステップＳ６２で定寸装置２０から第３
定寸信号が出ているかチェックされ、出ていればステッ
プＳ６３で異常信号を出力する。このように、工作物Ｗ
を半回転させてから第３定寸信号が出ているかチェック
するため、加工不良の工作物Ｗが後工程に流れるのを未
然に防止することができる。第３定寸信号が出ていなけ
ればステップＳ６４とステップＳ６５で定寸装置２０か
ら第３定寸信号が出るまで砥石台１３を予め設定された
微研送り速度で前進させる。第３定寸信号が出るとステ
ップＳ６６へ進み、補正回路２８の補正量ｂが更新され
る。即ち、補正回路２８から第３定寸信号に相当する工
作物の加工径の信号が出力されるように補正量ｂが更新
される。ステップＳ６７で砥石台１３を早送り後退さ
せ、ステップＳ６８で定寸装置２０を後退させて第１被
研削部Ｗａの研削を完了する。

【００１６】続いて、図４に示すフローチャートが実行
され、ステップＳ７０で第２被研削部Ｗｂが砥石車２３
に対応する位置に工作物テーブル１２が割り出される。
ステップＳ７１で砥石台１３を予め設定された送り速度
で所定の位置まで早送り前進させ、ステップＳ７２で主
軸１６の単位時間当たりの回転数をＮ２からＮ３に変更
する。ステップＳ７３で砥石台１３を予め設定された粗
研送り速度で第１位置まで前進させる。この場合、補正
手段２８からの位置信号とプログラム上の第１位置との
差を算出し、この差分だけサーボモータ２７を駆動して
も良く、又、補正手段２８からの位置信号とプログラム
上の第１位置とが一致する位置までサーボモータ２７を
駆動しても良い。ステップＳ７４で砥石台１３を予め設
定された精研送り速度で第２位置まで前進させ、ステッ
プＳ７５で主軸１６の単位時間当たりの回転数をＮ３か
らＮ４に変更する。ステップＳ７６で砥石台１３を予め
設定された微研送り速度で第３位置まで前進させ、ステ
ップＳ７７で砥石台１３を予め設定された早送り速度で
所定の位置まで後退させる。このようにして、第２被研
削部Ｗｂの研削が完了する。第１被研削部Ｗａの微研完
了時に補正手段２８の補正量を更新するため、ベッド１
１の熱変位、砥石車２３の摩耗にも係わらず第２被研削
部Ｗｂの加工精度が悪くなることがない。

【００１７】なお、上述した実施例は、第２定寸信号が
出ると砥石台１３の前進を停止させた状態で工作物Ｗを
半回転させる例について述べたが、砥石台１３の送り速
度が小さく工作物Ｗを半回転させる時間が短い場合は、
砥石台１３を前進させた状態で工作物Ｗを半回転させて
も良い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、制
御手段により、第１の送り速度で工作物と砥石車を接近
させ、工作物径検知手段から第１径の信号が出た時は工
作物を少なくとも半回転させて第２径の信号が出ている
かどうかチェックするようにしたため、加工不良の工作
物が後工程に流れるのを防止できる。

【００１９】また、第１被研削部の研削時に工作物を少
なくとも半回転させて第２径の信号が出ているかどうか
チェックし、出ていなければ、第２径の信号が出るまで
第１被研削部を研削してから補正手段の補正量を更新す
るようにしたため、補正手段からの位置信号に基づいて
砥石台の送りを制御し、第２被研削部の研削を行っても
加工精度が劣化することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２のクレーム対応図。

【図２】本発明を適用した円筒研削盤の全体構成図。

【図３】本実施例における直接定寸研削プログラムの内
容を示すフローチャート

【図４】本実施例における間接定寸研削プログラムの内
容を示すフローチャート

【図５】工作物に対するフィーラの接触状態を示す図。

【図６】工作物に対するフィーラの接触状態を示す図。

【符号の説明】

１２ 工作物テーブル １５ 主軸台 １６ 主軸 ２０ 定寸装置（工作物径検知装置） ２３ 砥石車 ２７ サーボモータ（第２駆動回路） ２７ａ エンコーダ（位置検出手段） ２８ 補正回路（補正手段） １００ 第１被研削部用制御手段 １０１ 第２被研削部用制御手段 Ｗ 工作物 Ｗａ 第１被研削部 Ｗｂ 第２被研削部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される砥石車を有する砥石台
   と、被研削部を有する工作物を支持して回転駆動する主
   軸台と、前記砥石車により研削される工作物と砥石車と
   が接近離間する方向に前記砥石台と工作物を相対移動さ
   せる駆動手段と、前記被研削部が第１径、第２径になっ
   た時にそれぞれ信号を出力する工作物径検知手段と、第
   １の送り速度で工作物と砥石車を接近させ、前記工作物
   径検知手段から第１径の信号が出た時は第２径の信号が
   出ていないかチェックし、出ていれば異常信号を出力
   し、出ていなければ第２の送り速度で工作物と砥石車を
   接近させ、第２径の信号が出た時は工作物と砥石車を離
   間させるように駆動手段を制御する制御手段とからな
   り、前記制御手段は、工作物径検知手段から第１径の信
   号が出た後に工作物を少なくとも半回転させて第２径の
   信号が出ているかどうかチェックするドウェルチェック
   機能を備えたことを特徴とする研削装置。
2. 【請求項２】 回転駆動される砥石車を有する砥石台
   と、軸方向に第１被研削部と第２被研削部を有する工作
   物を支持して回転駆動する主軸台と、主軸台を載置した
   テーブルと、テーブルと砥石台を工作物の回転軸線方向
   に相対移動させる第１駆動手段と、前記砥石車により研
   削される工作物と砥石車とが接近離間する方向に前記砥
   石台と工作物を相対移動させる第２駆動手段と、前記砥
   石台の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段か
   らの位置信号を補正する補正手段と、前記第１被研削部
   が第１径、第２径になった時にそれぞれ信号を出力する
   工作物径検知手段と、第１の送り速度で工作物と砥石車
   を接近させ、前記工作物径検知手段から第１径の信号が
   出た時は第２径の信号が出ていないかチェックし、出て
   いれば異常信号を出力し、出ていなければ第２の送り速
   度で工作物と砥石車を接近させ、第２径の信号が出た時
   は補正手段の補正量を更新するとともに工作物と砥石車
   を離間させるように第２駆動手段と補正手段を制御する
   第１被研削部用制御手段と、第１被研削部の研削が完了
   すると砥石車を第２被研削部と対応する位置へテーブル
   を割り出し、続いて補正手段から第１位置の信号が得ら
   れるまで第３の送り速度で工作物と砥石車を接近させ、
   さらに補正手段から第２位置の信号が得られるまで第４
   の送り速度で工作物と砥石車を接近させるように第１駆
   動手段と第２駆動手段を制御する第２被研削部制御手段
   とからなり、前記第１被研削部用制御手段は、工作物径
   検知手段から第１径の信号が出た後に工作物を少なくと
   も半回転させて第２径の信号が出ているかどうかチェッ
   クするドウェルチェック機能を備えたことを特徴とする
   研削装置。