JPS58186562A - 内面研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内面研削装置、特にマルチステップ研削によっ
て工作物の内面を研削加工する内面研削装置に関するも
のである。

内面研削盤においては、研削加工の途中で砥石車をドレ
ッシングすることが一般に行われているが、特に内径の
大きな工作物を研削加工する場合には、砥石車を微少量
送込む毎にドレッシングを行う必要があり、ドレッシン
グに費やされる時間が長くなる。

ところでこの種の内面研削盤においては、前加工による
工作物の内径寸法のバラツキを考慮して粗研削開始位置
が設定される。従って工作物の内径寸法によっては、粗
研削開始位Ｎまで砥石車を急速前進させても、砥石車と
工作物内面との間には未だ相当のギャップが存在し、砥
石車に１回や２回の送込みを与えても実際に研削加工か
行われない事態が生じ、空動作中る。しかも問題となる
のは、砥石車が一定量送込まれた後は、研削加工が行わ
れていないにも拘らず、ドレッシング動作が行われ、砥
石ｊｌｊは全く無駄に浪費されるとともに、そのタイム
ロスが大きくなる。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、作業者に
よる操作スイッチの操作により、予め定められたマルチ
ステップ研削サイクルを無効にして、砥石を必要な位置
まで急速送り前進できるようにし、以ってサイクルタイ
ムを短縮できるようにすることを目的とするものである
。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図において、１０は数値制御内面研削盤のベッドを
示し、このベッド１０上には互いに直交する方向に２つ
の水平案内面：Ｌｌ、　１２が形成され１いる。

一方の案内面１１には主軸台１３を設置したテーブル１
４がＸ軸方向に摺動可能に装架され、このテーブル１４
はサーボモータ１５に連結されだ回路の送りねじを介し
て送り制御されるようになっている。

主軸台１１には工作物Ｗを回転駆動する駆動面板１６が
テーブル１４の摺動方向と平行な軸線のまわりに回転可
能に軸承され、駆動モータ１７にて回転駆動される。

他方の案内面１２には砥石台１８がＹ軸方向に摺動ｒｉ
Ｊ能に装架され、この砥石台１８はサーボモータ１９に
連結された回路の送りねじを介して送り制御されるよう
になっている。砥石台１８には砥石車２ｏが前記駆動面
板１６の軸線と平行な軸線のまわりに回転ｉＪ能に軸承
され、砥石駆動モータ２１にて回転駆動される。

２３は前記テーブル１４上に、投置されたドレッシング
ツールである。

第２図は上記構成の内面研削盤を制御する制御回路を示
し、同図において、３０は前記サーボモータ１５．１９
をそれぞれ駆動する駆動回路３１．３２へパルスを分配
して、工作物Ｗの加工と砥石車２ｏのドレッシングを制
御する数値制御装置ａで、この数値制御装置３０は演算
処理装置３３、メモリ３４ならびにインタ７エイス３５
．３６によって構成されている。

インタ７エイス３５にはデータ書込装置３７と、サイク
ル起動スイッチ３８および操作スイッチ３９等を備えた
操作盤４０と、手動パルス発生器４１および位置検出器
４２．４３等が接続され、またインタフェイス３６には
駆動回路３１．３２が接続されている。

前記メモリ３４はコアメモリからなり、このメモリ３４
内には、４ｉＪ記データ書込装置３７によってデータの
書込まれるデータエリアＤＡが設けられている。

このデータエリアＤＡには、第３図に示す各種データ、
すなわち砥石車２ｏの原位置ｏ１がらの空研削鼠Ｄ１、
砥石車２ｏの原位置０１がら精研削開始位置までの粗研
削１４Ｄ２、精研削量Ｄ３、ステップ研削量Ｄ４、■お
よび精ドレッシングの切込み量Ｄ’７．Ｄ８、テーブル
１４の原位置における砥石車２０の端面位置０２がら研
削加工位置、ドレッシング開始位置およびドレッシング
終了位置までの各距離のデータＤ９．１）ＩＱ。

Ｄｌｌ、ドレッシングツール２３の先端から砥石車２゜
の原位置０１までの逃がしｆａＤ１２ならびに粗研削加
工および精研削加工におけるスパークアウト時間のデー
タＴｌ、　Ｔ２が、それぞれ書込まれている。

またメモリ３４内のＲＡＭエリアＲＡには、砥石車２゜
の原位ｆｌｌｏｌを起点にした砥石車２ｏの移動位置を
表わすデータＡｉ記憶するレジスタと、このデータへル
ーＬｔ［こ演算した基準移動量を表わすデータａを記憶
するレジスタと、ステップ研削の回数を表わすデータｎ
を記憶するレジスタとが構成されている。

次に上記構成の数値制御内面研削盤の動作を、演算処理
装置３３の処理動作を中心に説明する。

サイクル起動スイッチ３８を操作すると、演算処理装置
３３は第４図に示すプログラムを実行して工作物Ｗの内
面をマルチステップ研削によって加工する処理を行う。

すなわち演算処理装置３３は、最初にステップ（１０１
）において、ステップ研削回数ｎを記憶するレジスタの
内容を零にクリアするとともに、基準移動１ａを記憶干
るレジスタの内容を零にクリアする。ステップ（１０２
）においては、データＤ９に応じた数のｅパルスを甲送
り速度ＦＯでＸ軸用駆動回路３１に分配し、テーブル１
４を原位置より所定量と空研削ｉ、ｌ　Ｄ　ｌとステッ
プ研削Ｌｆ、Ｄ　４のｎ倍の数値とが加算されるが、ｙ
Ｊ期状態においてはｎ　＝　Ｏであリ、かつ操作スイッ
チ３９が操作されない限りａ−０であるので、空研削量
Ｄ１に相当する数のθパルスを空研削送り速度Ｆ１でＹ
動用駆動回路３２に分配ａと空研削量Ｄ１とステップ研
削量Ｄ４のｎ　＋１倍の数値とが加算され、この加算値
が粗研削量Ｄ２より小さいかどうかが判別され、小さい
場合には次のステップ（１０７）でステップ研削量Ｄ４
に相当する数のＯパルスを粗研削送り速度Ｆ２でＹＮＩ
用駆動駆動回路３２配し、砥石車２０を一定量粗研削送
り前進させ、工作物Ｗの内面を粗研削加工中る。その後
砥石車２ｏの切込み端でスパークアウトが一定時間Ｔ１
行われ、それがタイムアツプする（ステップ１０８）と
、次のステップ（１０９）でステップ研削の回数ｎをカ
ウント干る前記レジスタに１が加算され、ｎ　＝＝　１
となる。

続いてステップ（１１０）において、（ａ−１−ＤＩ＋
ｎ×Ｄ４〕が演算され、それに応じた数の■パルスを早
送り速度ＦＯでＹ動用駆動回路３２に分配し、砥石車２
０を所定量早送り後退させる。この砥石車２ｏの後退量
は前回の砥石車２０の原位置０１からの前進量と同じで
あり、砥石車２０は原位置０１に復帰される。

続いてステップ（Ｉｌｌ　）において、データＤ９から
データＤＩＯを減算した移動ばか演算され、その移動量
に応じた数の■パルスを早送り速度ＦＯでＸ軸用駆動回
路３１に分配し、テーブル１４を所定量移動させ、ドレ
ッシングツール２３をドレッシング開皺； 敞位置に位置決めする。ステップ（１１２）においては
、逃がし量Ｄ１２に粗ドレッシング切込み量Ｄ７を加算
した移動量が演算され、その移動量に応じた数のθパル
スを空研削送り速度Ｆ１でＹ動用駆動回路３２に分配し
、砥石車２０をドレッシングツール２３に対して所定量
だけ切込む。ステップ（１１３）においてはデータＤＩ
ＯからデータＤｌｌを減算した移動量が演算され、その
移動量に応じた数の■パルスを粗ドレッシングトラバー
ス速度Ｆ４で駆動回路３１に分配し、砥石車２０を粗ド
レッシングする。

次いで逃がし量Ｄ１２に応じた数のｅパルスを空研削送
り速度Ｆｌで駆動回路３２に分配しくステップ１１４）
、砥石車２０をドレッシングツール２３の先端より所定
量だけ逃力化、次のステップ（１１５）で砥石車２゜の
移動位置を記憶する位置レジスタの内容Ａを零にクリア
し、ドレッシング後の砥石載０の原位置０１が定められ
る。次いでステップ（１１６）において、データＤ９か
らデータＤｌｌを減算した移動量が演算され、その移動
量に応じた数のθパルスを早送り速度ＦＯで駆動回路３
１に分配し、前記ステップ（ＩＱ５）に戻る。以下ステ
ップ（１０５）から（１１６）までの前述した動作、す
なわちステップ研削動作とドレッシング動作とを交互に
繰返＋が、ステップ（１０５）における砥石車２ｏの空
研削送り量およびステップ（１１りにおける砥石車２ｏ
の早送り後退量は、ステップ研削量Ｄ４づつ順次増加さ
れた量となる。

しかして前記ステップ（１０りにおいて、Ｄｌ十（２１
＋１）×Ｄ４の量が粗研削量Ｄ２より小さいと判別され
た場合、換言すれば粗研削量Ｄ２の残り鼠がステップ研
、削量Ｄ４よりも少なくなると、ステップ（１１７）［
ジャンプされる。かがるステップ（１１７）においでは
、（Ｄ２−　（＊＋ＤＩ＋ｎＸＤ４）〕ｉ”Ｗｉ’１４
　サｔ’Ｌ、前記粗研削量Ｄ２の残り分に相当する数の
○パルスを粗研削における最後のステップ研削量として
粗研削送り速度Ｆ２でＹ動用駆動回路３２に分配し、し
かる後一定時間Ｔ１スパークアウトする（ステップ１１
８）。次いでステップ（１１９）において・粗研削量Ｄ
２に応じた数の■パルスを早送り速度ＦＯでＹ動用駆動
回路３２に分配し、砥石車２０を所定量早送り後退させ
、粗研削加工を完了する。

続くステップ（１２０）〜（１２４）においては、前記
ステップ（１１１）〜（１１４）　、　　（ＩＩＪ　と
同様なサイクルで砥石車２ｏをドレッシングするが、異
なる点はドレッシングツール２３に対する砥石車２０の
切込み量が精ドレッシング切込み量Ｄ８となり、またト
ラバース速度が精ドレッシングトラバース速度Ｆ５とな
ることである。

精トレッシングが終了すると、ステップ（１２５）にお
いて粗研削量Ｄ２に相当する数のｅパルスヲ空研削送り
速度ＦｌでＹ動用駆動回路３２に分配し、砥石車２ｏを
粗研削加工された工作物内面に接触する位置まで空研削
送り前進させる。ステップ（１２６）においては精研削
量Ｄ３に相当する数のθパルスを精研削送り速度Ｆ３で
駆動回路３２に分配し、砥石車２０を一定量精研削送り
前進させて工作物Ｗの内面を精研削加工する。しかして
砥石車２０の送り前進端でスパークアウトを一定時間Ｔ
２行い、それがタイムアツプする（ステップ１２７ン　
と、次のステップ（１２８）で粗研削量Ｄ２に精研削量
Ｄ３を加算した移動量に応じた数の■パルスを早送り速
度ＦＯで駆動回路３２に分配し、次いでステップ（１２
９）で砥石車２０の移動位置を記憶する位置レジスタ判
悼の内容Ａを零にクリアする。ステップ（１３０）にお
いては、データＤ９に相当するのパルスを早送り速度Ｆ
ＯでＸ軸重駆動回路３１に分配し、テーブル１４を原位
置に復帰させ、マルチステップ研削サイクルヲ完了する
。このサイクル図を第６図に水子。

なお、上記説明においては、砥石車２０の空研削送りを
前回の研削終了位置まで行うようにしたが、研削加工時
に生ずる砥石軸のたわみにより、空研削送りによって砥
石車２０がたわみ分だけ工作物内面に切込まれるので、
これを避けるためには例えば、空研削送り量を砥石軸の
たわみを考慮した補正量εだけ減算した量とし、この補
正量εをステップ研削量Ｄ４に加算して送込むようにす
ればよい。

ところでテーブル１４が研削加工位置に位置決めされて
いる状態で、作業者が操作スイッチ３９を押すと、上記
したマルチステップ研削サイクルのプロクラムが無効に
され、第５図に示すステップ（１３１）において、Ｙ軸
用駆動回路３２にθパルスが空研削送り速度Ｆ１で分配
され、砥石車２ｏは空研削送り前進される。しかして例
えば砥石車２０が工作物内面に接触してスパークが発生
した時点で操作スイッチ３９を離すと、ステップ（１３
４）において駆動回路３２へのパルス分配が停止され、
次のステップ（１３５）において砥石車２ｏの移動位置
を表わすデータＡが読出されてそのデータＡより空研削
ＭＤ１を減算した数値ａが基準移動量ａとしてレジスタ
に記憶される。さらにステップ（１３６）においては、
ステップ研削回数ｎを記憶するレジスタの内容が零にク
リアされ、その後第４図のステップ（１’ｏ６）にジャ
ンプする。

ステップ（１０６）においては、前記基準移動量ａと空
研削量Ｄ１とステップ研削量Ｄ４（７）　ｎ　−１−１
倍ノ数値とを加算したものか粗研削量Ｄ２よりも小さい
かどうかが判別され、小さい場合には次のステップ（１
０７）において、砥石車２０が操作スイッチ３９の操作
によって送込まれた位置よりステップ研削ｉＤ４たけ送
込まれ、以下上述したマルチステップ研削サイクルにｕ
行−＋る。

このように操作スイッチ３９の操作によって砥石車２０
を工作物Ｗの内径寸法に応じた位置まで急速前進させる
ことができ、第１回目のステップ研削より工作物Ｗを実
際に粗研削加工することが可能となる。これによりステ
ップ研削の回数を減少でき、それに伴って無駄なドレッ
シングも行われなくなる。

しかして上記した操作スイッチ３９の操作は、必ずしも
研削サイクルの最初に行う必要はなく、例えば、ステッ
プ研削量Ｄ４だけ砥石車２ｏを送込んでも実際の研削加
工が行われていないことを確認したうえで、操作スイッ
チ３９を操作するようにしてもよく、この場合において
もそれまでのステップ研削量Ｗｉが零にクリアされるた
め、操作スイッチ３９の操作後は第１回目のステップ研
削としてカウントされるようになる。

なお、操作スイッチ３９の操作による砥石車２ｏの移動
量Ａが粗研削ＭＤ２に一致する壕で急速前進されても操
作スイッチ３９の抑圧が解除されない場合には、第５図
のステップ（１３２）の判別結果に基きステップ（１３
３）においてパルス分配が停止され、その後は精研削加
工に移行するべく前記ステップ（１２６）にジャンプさ
れる。

上記した実施例においては、工作物Ｗの内面をプランジ
研削で研削加工する例について述べだが、本発明はトラ
バース研削にも適用できるものであることは勿論である
。

以上述べたように本発明によれば、砥石車をステップ研
削量づつ増分的に送込んで工作物を研削加ニー＋ルア、
テップ研削動作と、砥石車をドレッシングするドレッシ
ング動作とを交互に繰返すマルチステップ研削サイクル
により工作物の内面を所定寸法に研削加工するものにし
て、操作スイッチが操作されている間前記マルチステッ
プ研削サイクルを無効にし、砥石車を工作物内面に向か
って急速送り前進させ、操作スイッチの操作が解除され
たときの砥石車の位置を基準にして前記マルチステップ
研削サイクルを開始するようにした構成であるので、空
ステップ研削が排除されて無駄なドレッシングが行われ
なくなり、これによりステップ研削の回数を工作物の内
径寸法に応じて減少でき、これに伴うドレッシング回数
の減少と相俟って、研削サイクルタイムを大幅に短縮で
きる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は数値制御
内面研削盤の概略平面図、第２図は第１図に水子内面研
削盤を制御量る制御回路図、第３図は工作物と砥石車と
ドレッシングツールとの関係を示十図、第４図および第
５図は第２図に水子演算処理装置の動作を示−ｆ−ｙロ
ーチャート、第６図は研削サイクルを示す線図である。 １３・・・主軸台、１４・・・テーブル、１５争・・ｖ
−ホ％−１，１５・・・砥石台、１９・・・サーボモー
タ、２０・・・砥石車、２３４Ｉ・０ドレツシングツー
ル・Ｗ・・−工作物、３０・・φ数値制御装置、３３・
・拳演算処理装置、３９・・・操作スイッチ。 特許出願人 豊田工機株式会社 第５ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作物を回転駆動する主軸台を設置したテーブル
   と、前記工作物の内面を研削加工する砥（ｊ屯を軸承し
   た砥石台とを互いに交差するＸ、Ｙ軸方向に相対移動ｔ
   ｉｆ能に設け、ｍｌ記テーブル上に砥イＩ屯をドレッシ
   ング干るドレッシングツールを設け、ＡＵ記砥石車をス
   テップ研削量づつ送込んで工作物を研削加工するステッ
   プ研削動作と、砥石車をドレッシングするドレッシング
   動作とを交互に繰返すマルチステップ研削サイクルによ
   り工作物の内面を所定寸法に研削加工中る内面研削装置
   にしで、作業者によって操作される操作スイッチが押圧
   されている間前記砥石車を工作物内面に向かって急速送
   り前進させる手段と、前記操作スイッチの抑圧が解除さ
   れた位置を基準にしてｍ前記マルチステップ研削サイク
   ルを開始させる手段とによって構成してなる内面研削装
   置。