JPH1119870A

JPH1119870A - 研削装置

Info

Publication number: JPH1119870A
Application number: JP19201397A
Authority: JP
Inventors: Toshio Maruyama; 敏男丸山; Shoichi Sano; 昭一佐野; Takeshi Kondo; 武近藤; Akihisa Miyazaki; 彰久宮崎
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】研削装置のドレッシング装置においてロータ
リドレッサが装着された工作主軸側の熱膨張と砥石軸側
の熱膨張とによるロータリドレッサと砥石車との位置ず
れの解消。【解決手段】研削装置は、工作主軸台２が設けられた
テーブル４、砥石車５を設けた砥石台８、工作主軸９に
装着されているロータリドレッサ10、砥石車の軸線方向
位置を測定する非接触変位計13、ロータリドレッサの軸
線方向位置を測定する非接触変位計14、並びに砥石位置
測定非接触変位計13及びドレッサ位置測定非接触変位計
14の両測定値に基づいて砥石車の軸線方向位置とロータ
リドレッサの軸線方向位置との正規の位置関係からのず
れ量を算出し、そのずれ量を補正するようテーブルを送
るよう制御する制御手段を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、砥石車のドレッシン
グ装置を備えた研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、研削装置における砥石車のドレッ
シング装置には、工作物の研削部分と同一形状の総形ダ
イヤモンドロールを用い、両者回転駆動された砥石車と
総形ダイヤモンドロールとを軸線方向に直角に相対移動
して行うものがある。

【０００３】そして、そのような従来の技術のドレッシ
ング装置として、実開平２−１１０４６３号に記載され
ているように装置の構造簡素化のため、総形ダイヤモン
ドロールを工作主軸台の工作主軸に装着し、工作主軸を
回転駆動すると共に、砥石台の砥石軸に装着された砥石
車を回転駆動し、工作主軸台を搭載したテーブルの軸線
方向の位置決め送りと砥石台の切込み送りとを行うもの
がある。

【０００４】又、同じく、特開平３−１９７７０号に記
載されているように、ベッド上の切込送りテーブルに主
軸台と共にドレッサハウジングが設けられ、ドレッサハ
ウジングには、ロータリドレッサと共に砥石車の軸線方
向位置を検出し得る非接触形変位センサが設けられ、切
込送りテーブルに対し直角に送られる砥石送りテーブル
には砥石スピンドル装置が設けられており、そして、ド
レッシングに際して、砥石車とロータリドレッサとの軸
線方向の正しい相対位置からの位置ずれを検出し、その
位置ずれが零になるように砥石送りテーブルを調整した
後で、ロータリドレッサの切込み送りを行うようになっ
ているものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような実開平２
−１１０４６３号に記載されているものでは、研削加工
等の経過により工作主軸、砥石軸、テーブル送りねじ等
の熱膨張が生じる結果、ドレッシング毎に総形ダイヤモ
ンドロールと砥石車との相対位関係がずれる。例えば、
図１において、工作主軸の伸び及び送りねじの伸び等に
より総形ダイヤモンドロールの位置は右方にずれ、砥石
軸の伸びにより砥石車の位置は左方にずれ、その結果、
総形ダイヤモンドロールの位置と砥石車の位置とは前記
の互に逆方向のずれ量の和だけ大きくずれてしまう。こ
のような場合、所定の形状に砥石車を成形するために、
ずれ量を見込んで切込み量を充分に大きくして対処して
いるが、コストが高く、砥石層が薄いＣＢＮ砥石の場合
には不経済であるので実施できない。（特開平３−１９
７７０号公報記載の「発明が解決しようとする課題」参
照）

【０００６】そこで、特開平３−１９７７０号公報に記
載のものは、上記の問題に一応対応するのであり、ロー
タリドレッサがドレッシング時のみ回転するので、ロー
タリドレッサ側での熱変位の影響は考慮する必要がな
く、砥石軸側の軸方向変位のみが測定されている。しか
し、ロータリドレッサが工作主軸と共に常時回転してお
り、ロータリドレッサ側での軸方向の熱変位を無視でき
ない実開平２−１１０４６３号に記載されている形式の
ものでは、ロータリドレッサ側の軸方向変位を検出する
ことができない特開平３−１９７７０号公報に記載のも
ののような対策は有効ではない。

【０００７】この発明は、ロータリドレッサ側、即ち工
作主軸側の熱膨張と砥石軸側の熱膨張とに共に対応して
位置ずれを解消する砥石車のドレッシング装置を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の研削装置は、
工作主軸台が設けられたテーブル、砥石車を回転駆動す
るように設けた砥石台、工作主軸に装着されているロー
タリドレッサ、砥石車の軸線方向位置を測定する例えば
非接触変位計である砥石位置測定手段、ロータリドレッ
サの軸線方向位置を測定する例えば非接触変位計である
ドレッサ位置測定手段、並びに砥石位置測定手段及びド
レッサ位置測定手段の両測定値に基づいて砥石車の軸線
方向位置とロータリドレッサの軸線方向位置との正規の
位置関係からのずれ量を算出し、そのずれ量を補正する
ようテーブルを送るよう制御する制御手段を具備してい
る。

【０００９】そして、砥石位置測定手段が砥石車に対向
して砥石台に固定設置され、ドレッサ位置測定手段がロ
ータリドレッサの半径方向に進退移動可能に砥石台に設
置されている形式でもよく、又はドレッサ位置測定手段
がロータリドレッサに対向して工作主軸台に固定設置さ
れ、砥石位置測定手段が砥石車に対向し得るように工作
主軸台に固定設置されている形式でもよい。

【００１０】砥石位置測定手段及びドレッサ位置測定手
段が砥石台に設置されている形式では、研削作業開始に
際しては、ロータリドレッサが砥石車と正しく対向する
基準ドレッシング開始位置において、砥石車と砥石台に
固定された砥石位置測定手段との距離Ａ１を砥石位置測
定手段により予め測定しておき、砥石台でドレッサ位置
測定手段をロータリドレッサに対向する位置にまで変位
移動させて、ドレッサ位置測定手段とロータリドレッサ
との距離Ｂ１をドレッサ位置測定手段により予め測定し
ておく。

【００１１】そして、ドレッサ位置測定手段が元の位置
に戻され、テーブルの移動及び砥石台の送りにより、研
削作業が開始されて研削作業は適宜繰り返される。その
後で、ドレッシングを行う必要が生じて、それが開始さ
れる時には、砥石車とロータリドレッサとが基準ドレッ
シング開始位置となり、その時点での砥石車と砥石位置
測定手段との距離Ａ２を砥石位置測定手段により、又、
ドレッサ位置測定手段とロータリドレッサとの距離Ｂ２
をドレッサ位置測定手段により夫々測定される。

【００１２】そして、研削作業開始前の測定距離Ａ１，
Ｂ１とドレッシング開始前の距離Ａ２，Ｂ２に基づい
て、砥石車の軸線方向位置とロータリドレッサの軸線方
向位置との正規の位置関係からのずれ量を算出される。
そして、そのずれ量を補償するようにテーブルはベッド
上を軸線方向に送られ、ロータリドレッサが砥石車に軸
線方向で適正に対向する。

【００１３】そこで、砥石車及び工作主軸即ちロータリ
ドレッサが回転駆動されると共に、砥石台は、所定量切
込み送りされて、砥石車はロータリドレッサにより適宜
にドレッシングされ、ドレッシングが完了すると、砥石
台は、待機位置に戻る。そして、既述同様の次の研削作
業が再開される。

【００１４】砥石位置測定手段及びドレッサ位置測定手
段が工作主軸台に設置されている形式では、研削作業開
始に際しては、ロータリドレッサが砥石車と正しく対向
する基準ドレッシング開始位置においてロータリドレッ
サと工作主軸台に固定されたドレッサ位置測定手段との
距離Ｂ１をドレッサ位置測定手段により予め測定してお
く。又、研削作業開始前において、砥石車が砥石位置測
定手段に対向する位置にまで砥石台を位移動させて、砥
石位置測定手段と砥石車との距離Ａ１を砥石位置測定手
段により予め測定しておく。

【００１５】そして、テーブルの移動及び砥石台の送り
により、研削作業が繰り返される。ドレッシング開始時
には、砥石車とロータリドレッサとが基準ドレッシング
開始位置となり、その時点での砥石車と砥石位置測定手
段との距離Ａ２を砥石位置測定手段により、又、ドレッ
サ位置測定手段とロータリドレッサとの距離Ｂ２をドレ
ッサ位置測定手段により夫々既述同様に測定される。そ
して、その後のずれ量処理及び研削作業は、砥石位置測
定手段及びドレッサ位置測定手段が砥石台に設置されて
いる形式と同じである。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態における研
削盤における砥石車のドレッシング装置を図面に従って
説明する。図１に示す実施の第１形態においては、研削
盤、例えば円筒研削盤のベッド１上には、左側の工作主
軸台２と右側の心押台３とが対向して設けられたテーブ
ル４及び総形砥石車５をフランジ６，６で挟んで取り付
けた砥石軸７が左側側面から突出して回転駆動されるよ
うに設けられた砥石台８が搭載されている。

【００１７】工作主軸台２の工作主軸９には、工作物の
研削箇所と同一形状のダイヤモンドロール１０が装着さ
れており、テーブル４は、テーブル送り用のサーボモー
タ１１により回転駆動されるボールねじによりベッド１
上をＺ軸線方向（トラバース方向）送りされるようにな
っている。

【００１８】砥石台８は、砥石台送り用のサーボモータ
１２で駆動される送りねじによりベッド１上をＺ軸線方
向と垂直にＸ軸線方向（切込み方向）送りされるように
なっている。砥石台８には、砥石車取付けフランジ６の
側面の位置測定用の第１非接触変位計１３とダイヤモン
ドロール側面・工作物端面の位置測定用の第２非接触変
位計１４とが設けられており、第１非接触変位計１３
は、砥石側面の所定位置に対向した固定位置にあるが、
第２非接触変位計１４は、砥石台８においてＸ軸線方向
に前進後退し得るように設けられている。

【００１９】即ち、砥石台８には、Ｘ軸線方向に変位計
送り用流体圧シリンダ１５が設けられ、そのピストン棒
１５ａはテーブル４の方に突出し、その突出端に更に延
長方向に伸びるように取り付けられ、且つ案内部材１６
で滑動自在に支承された支持棒１７の先端に第２非接触
変位計１４が取り付けられている。そして、砥石台８が
後退位置にある状態でピストン棒１５ａが突出状態にあ
る場合、第２非接触変位計１４は、ダイヤモンドロール
側面の所定位置に対向し得る位置になるようになってい
る。

【００２０】テーブル送り用のサーボモータ１１及び砥
石台送り用のサーボモータ１２は、ＮＣ制御装置３０か
らの制御信号が入力される駆動回路１８，１９により制
御駆動されると共に、フィードバック信号をＮＣ制御装
置３０に入力するように接続されている。従って、テー
ブル４及び砥石台８は、所定の各位置に正確に位置決め
されるようにサーボモータ１１及びサーボモータ１２に
より送られる。

【００２１】又、第１非接触変位計１３及び第２非接触
変位計１４は、その検出信号を増幅器２０，２１を介し
てＮＣ制御装置３０のインターフェイス３３に入力する
ように接続されており、該検出信号は、インターフェイ
ス３３を介して後記のＣＰＵ３１に入力されて、所定の
演算処理が行われるようになっている。変位計送り用流
体圧シリンダ１５の流体圧回路（図示しない）は、ＮＣ
制御装置３０からの制御信号により制御されるようにな
っている。

【００２２】ＮＣ制御装置３０は、少なくともＣＰＵ３
１、ＣＰＵ３１に対し入出力するメモリ３２、テーブル
送り用のサーボモータ１１、砥石台送り用のサーボモー
タ１２、駆動回路１８，１９及び増幅器２０，２１に接
続されたインターフェイス３３並びに外部の入力装置２
２及び出力装置２３に接続されたインターフェイス３４
を備えている。即ち、ＣＰＵ３１からの制御指令がイン
ターフェイス３３を介して駆動回路１８，１９に入力さ
れ、その指令に基づいて、テーブル送り用のサーボモー
タ１１及び砥石台送り用のサーボモータ１２は、駆動回
路１８，１９により駆動されるのである。

【００２３】上記の実施の第１形態における研削盤の砥
石車のドレッシング装置の操作・作動について説明す
る。研削作業開始前において、砥石台８に軸方向相対位
置関係が固定されて設けられている総形砥石車５を挟持
するフランジ６の側面と第１非接触変位計１３の先端と
の距離Ａ１を第１非接触変位計１３により予め測定して
おく。

【００２３】又、研削作業開始前において、砥石台８が
後退した待機位置にあり、ダイヤモンドロール１０が総
形砥石車５にＺ軸線方向で適正に対向する基準ドレッシ
ング位置にテーブル４がある状態で、変位計送り用流体
圧シリンダ１５が作動して、ピストン棒１５ａ、即ち支
持棒１７が伸長して第２非接触変位計１４の先端がダイ
ヤモンドロール１０の側面に対向した所定の検出位置に
あるときのダイヤモンドロール１０の側面と第２非接触
変位計１４の先端との距離Ｂ１を第２非接触変位計１４
により予め測定しておく。

【００２４】即ち、第１非接触変位計１３及び第２非接
触変位計１４からの検出信号はＮＣ制御装置３０に入力
され、距離Ａ１−距離Ｂ１＋距離Ｃ＝Δ１においてΔ１
＝０となる距離Ｃが算出されて、メモリ３２に入力され
て記憶される。

【００２５】先ず、研削作業が開始されると、変位計送
り用流体圧シリンダ１５の作動によるピストン棒１５
ａ、即ち支持棒１７の退縮で第２非接触変位計１４が待
機位置にあって、砥石軸７即ち総形砥石車５及び工作主
軸９即ち工作主軸９と心押台３のセンタとの間で保持さ
れた工作物Ｗが回転駆動されると共に、テーブル４は、
ＮＣ制御装置３０の制御のもとでサーボモータ１１によ
り回転駆動されるボールねじによりベッド１上をＺ軸線
方向に送られ、工作物Ｗの工作物の研削箇所が総形砥石
車５にＺ軸線方向で適正に対向する研削位置に位置決め
される。

【００２６】次いで、砥石台８は、同じく制御されたサ
ーボモータ１２で駆動される送りねじによりベッド１上
をＺ軸線方向と垂直にＸ軸線方向に待機位置から所定量
切込み送りされて、総形砥石車５により工作物Ｗは研削
される。そして、研削が終ると、砥石台８は、サーボモ
ータ１２で駆動される送りねじによりベッド１上をＺ軸
線方向と垂直にＸ軸線方向に待機位置に戻され、砥石軸
７、即ち総形砥石車５及び工作主軸９即ち工作物Ｗの回
転駆動は停止する。

【００２７】このような研削加工が繰り返されて、総形
砥石車５がドレッシングする段階になると、テーブル４
は、ＮＣ制御装置３０の制御のもとでサーボモータ１１
により回転駆動されるボールねじによりベッド１上をＺ
軸線方向に送られ、ダイヤモンドロール１０が総形砥石
車５にＺ軸線方向で対向する基準ドレッシング位置に位
置決めされる。

【００２８】そして、総形砥石車５を挟持するフランジ
６の側面と第１非接触変位計１３の先端との距離Ａ２を
第１非接触変位計１３により測定する。又、変位計送り
用流体圧シリンダ１５が作動して、ピストン棒１５ａ、
即ち支持棒１７が伸長して第２非接触変位計１４の先端
がダイヤモンドロール１０の側面に対向した所定の検出
位置になり、ダイヤモンドロール１０の側面と第２非接
触変位計１４の先端との距離Ｂ２を第２非接触変位計１
４により測定する。

【００２９】次いで、第１非接触変位計１３及び第２非
接触変位計１４からの検出信号はＮＣ制御装置３０に入
力され、メモリ３２に記憶されている距離Ｃと共に、Ｃ
ＰＵ３１により距離Ａ２−距離Ｂ２＋距離Ｃ（＝Δ２）
が演算されて、Δ２が算出される。他方、第２非接触変
位計１４の測定が終ると、変位計送り用流体圧シリンダ
１５が作動して、ピストン棒１５ａ、即ち支持棒１７が
退縮して第２非接触変位計１４は、後退して待機位置に
戻る。

【００３０】テーブル４をベッド１上でＺ軸線方向送り
して適宜の位置決めをすることにより、上記のように進
退可能な第２非接触変位計１４が工作物Ｗの端面測定を
することもできることは容易に理解できよう。さて、前
記の算出値Δ２は、ロータリドレッサ側、即ち工作主軸
側の熱膨張に基づくずれ量と砥石軸側の熱膨張に基づく
ずれ量とが総合されたドレッシング位置におけるダイヤ
モンドロール１０と総形砥石車５とのＺ軸線方向のずれ
量である。

【００３１】そして、算出値Δ２、即ちずれ量Δ２を補
償するようにＮＣ制御装置３０からの指令に基づくサー
ボモータ１１の駆動によりボールねじを介して、テーブ
ル４は、ベッド１上をＺ軸線方向に送られ、ダイヤモン
ドロール１０が総形砥石車５にＺ軸線方向で適正に対向
する。

【００３２】そこで、砥石軸７、即ち総形砥石車５及び
工作主軸９即ちダイヤモンドロール１０が回転駆動され
ると共に、砥石台８は、ＮＣ制御装置３０の制御のもと
でサーボモータ１２で駆動される送りねじによりベッド
１上をＸ軸線方向に待機位置から所定量切込み送りされ
て、ダイヤモンドロール１０により適宜にドレッシング
され、ドレッシングが完了すると、砥石台８は、再び待
機位置に戻る。そして、既述同様の次の研削作業が再開
される。

【００３３】図２に示す実施の第２形態においては、研
削盤、例えば円筒研削盤のベッド１上には、右側の工作
主軸台２と左側の心押台３とが対向して設けられたテー
ブル４及び総形砥石車５をフランジ６，６で挟んで取り
付けた砥石軸７が右側側面から突出して回転駆動される
ように設けられた砥石台８が搭載されている。

【００３４】工作主軸台２には、砥石車取付けフランジ
６の側面の位置測定用の第１非接触変位計１３とダイヤ
モンドロール側面の位置測定用の第２非接触変位計１４
とが設けられており、第１非接触変位計１３は、工作主
軸台２から砥石台８の方、即ち後方に突出した支持腕部
１７ａの先端に取り付けられ、第２非接触変位計１４
は、ダイヤモンドロール側面の所定位置に対向した固定
位置に取り付けられている。そして他の構成は、既述の
実施の第１形態と実質的に同一である。

【００３５】上記の実施の第２形態においては、上記の
研削盤における砥石車のドレッシング装置の操作・作動
について説明する。研削作業開始前において、工作主軸
台２に軸方向相対位置関係が固定されて設けられている
ダイヤモンドロール１０の側面と第２非接触変位計１４
の先端との距離Ｂ１を第２非接触変位計１４により予め
測定しておく。

【００３６】又、研削作業開始前において、ダイヤモン
ドロール１０が総形砥石車５にＺ軸線方向で適正に対向
する基準ドレッシング位置にテーブル４がある状態で、
総形砥石車５を挟持するフランジ６の側面が第１非接触
変位計１３の先端に対向する所定の検出位置まで、砥石
台８が後退した待機位置から前進し、総形砥石車５を挟
持するフランジ６の側面と第１非接触変位計１３の先端
との距離Ａ１を第１非接触変位計１３により予め測定し
ておく。そして、以下実施の第１形態と同様に、操作・
作動してドレッシング及び研削作業を行う。

【００３７】なお、上記の実施の第１形態及び第２形態
では、ロータリドレッサとして総形のダイヤモンドロー
ル１０を用いているが、総形でなく外周面横断面が円弧
状のロータリドレッサを使用して、砥石台８とテーブル
４との同時２軸制御にてドレッシングを行うようにして
もよい。又、上記の実施の第１形態及び第２形態では、
ずれ量Δ２を補正するために、テーブル４を送るように
しているが、砥石台８、砥石軸７、工作主軸台２、工作
主軸９等の動きによって、ずれ量Δ２を補正するように
してもよい。

【００３８】

【発明の効果】この発明の砥石車のドレッシング装置
は、独立して回転駆動されるロータリドレッサが独立し
て研削盤に設置されておらず、工作主軸台の工作主軸に
ロータリドレッサが装着されていることにより、構造が
簡素化され、しかも、そのような構成においても、研削
加工等の経過により生じる工作主軸、砥石軸、テーブル
送りねじ等の各熱膨張で生じたロータリドレッサと砥石
車との軸線方向の相対位置関係の総合的ずれをドレッシ
ング毎に解消することができる。

【００３９】しかも、ロータリドレッサの位置測定用の
非接触変位計は、砥石台において独立して砥石車の半径
方向に変位可能の形式においては、工作物端面の位置側
定に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の第１形態における砥石車のド
レッシング装置の構成図である。

【図２】この発明の実施の第２形態における砥石車のド
レッシング装置の構成図である。

【図３】この発明の実施の形態における砥石車のドレッ
シング装置の作用説明図である。

【符号の説明】

１ベッド２工作主軸台３心押台４テーブル５総形砥石車６フランジ７砥石軸８砥石台９工作主軸１０ダイヤモンドロール１１，１２サーボモータ１３第１非接触変位計１４第２非接触変位計１５変位計送り用流体圧シリンダ１５ａピストン棒１６案内部材１７支持棒１７ａ支持腕部１８，１９駆動回路２０，２１増幅器２２入力装置２３出力装置３０ＮＣ制御装置３１ＣＰＵ３２メモリ３３，３４インターフェイス

フロントページの続き (72)発明者宮崎彰久愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作主軸台が設けられたテーブル、砥石
車を回転駆動するように設けた砥石台、工作主軸に装着
されているロータリドレッサ、砥石車の軸線方向位置を
測定する砥石位置測定手段、ロータリドレッサの軸線方
向位置を測定するドレッサ位置測定手段、並びに砥石位
置測定手段及びドレッサ位置測定手段の両測定値に基づ
いて砥石車の軸線方向位置とロータリドレッサの軸線方
向位置との正規の位置関係からのずれ量を算出し、その
ずれ量を補正するよう砥石車とロータリドレッサとの軸
線方向位置を制御する制御手段を具備した研削装置。
【請求項２】砥石位置測定手段及びドレッサ位置測定
手段が非接触変位計である請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】砥石位置測定手段が砥石車に対向して砥
石台に固定設置され、ドレッサ位置測定手段がロータリ
ドレッサの半径方向に進退移動可能に砥石台に設置され
ている請求項１又は請求項２に記載の研削装置。
【請求項４】ドレッサ位置測定手段がロータリドレッ
サに対向して工作主軸台に固定設置され、砥石位置測定
手段が砥石車に対向し得るように工作主軸台に固定設置
されている請求項１又は請求項２に記載の研削装置。