JPS614664A

JPS614664A - 数値制御研削盤

Info

Publication number: JPS614664A
Application number: JP12430484A
Authority: JP
Inventors: Takao Yoneda; 米田　孝夫; Yasuji Sakakibara; 榊原　やすじ
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1986-01-10
Also published as: JPH0453667B2

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、工作物テーブルと砥石車との間の相対移動に
よって、前記砥石車の両側面のいずれかを工作物の端面
に選択的に係合させて前記端面を研削加工するようにし
た数値制御研削盤に関するものである。

〈従来技術〉例えば第６図に示すように、フランジ部Ｆの両端面Ｆａ
、Ｆｂを研削加工する場合、両側面Ｓａ。

ｓｂを皿状にへこませた砥石車Ｇを用い、フランジ部Ｆ
の右端面Ｆｂを研削加工する場合には砥石車Ｇの左側面
Ｓａをフランジ部Ｆに切込み、フランジ部Ｆの左端面Ｆ
ａを研削加工する場合には砥石車Ｇの右側面ｓｂをフラ
ンジ部Ｆに切込んで研削加工を行う。

したがって、かかるフランジ端面の加工を数値制御研削
盤によって行う場合、砥石台と工作物テーブルとの間の
相対移動により、円筒部研削面Ｃの左端部Ｃａがフラン
ジ部Ｆの右端面Ｆｂから所定距離離間する実線位置に砥
石車Ｇを位置決めした後、円筒面ｗｂへの切込みにより
円筒面ｗｂを加工し、この後、フランジ部Ｆ側へ一定量
切込んで一方の端面Ｆｂを研削する。そして、この後、
砥石車Ｇを円筒部研削面Ｃの右端部ｃｂがフランジ部Ｆ
、を左端面Ｆａから所定距離離間する二点鎖線の位置に
位置決めした後、円筒面Ｗａの研削加工を行い、フラン
ジ部Ｆ側へ切込んで他方の端面Ｆａを研削する。

ところで、一般の数値制御研削盤においては、砥石車Ｇ
の円筒部研削面Ｃの一方の端部、例えば左端部Ｃａを指
令された位置に位置決めする機能しかないため°、砥石
車Ｇを実線で示す位置に位置決めする指令には、端面Ｆ
ｂの位置に応した位置決めデータを入力すればよいもの
の、砥石車Ｇを二点鎖線で示す位置に位置決めする場合
には、左端部Ｃａが他方の端面Ｆｂから所定の離間量に
砥石車Ｇの幅ＬＷを加算した距離だけずれた位置を計算
して位置決めデータを入力する必要がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉したがって、かかる従来のものでは、基準となる左端部
Ｃａと反対側の右端部ｃｂをフランジ部Ｆの端面に対応
させて位置決めする場合、砥石車Ｇの幅Ｌｗを考慮して
位置決めデータを入力しなければならず、位置決めデー
タの入力がきわめて面倒になる問題があった。また、第
６図に示す形状の砥石車Ｇにおいては砥石修正により円
筒部研削面Ｃの半径が小さくなると、左端部Ｃａの位置
が変化するとともに、砥石車Ｇの幅Ｌｗも変化するため
、砥石修正の度に位置決めデータを再入力する必要があ
った。

〈問題点を解決するための手段〉第１図は本発明を明示するための全体構成図である。本
発明は、砥石車両側面Ｓａ、Ｓｂの主軸軸線と平行な方
向の位置を表す側面位置データを導出する側面位置導出
手段３と、一対の側面’Ｓａ。

ｓｂの内、いずれの側面で工作物Ｗを加工するかを数値
指令データに基づいて判別する判別手段４と、数値指令
データ内の割出位置データに応答し、前記判別手段４に
よって判別された側の側面を指令された割出位置に移動
させるための移動量を前記割出位置データと側面位置デ
ータとに基づいて算出する演算手段５と、この演算され
た移動量に基づいて工作物テーブル２を移動させる移動
手段６とを備えたことを特徴とするものである。

〈作用〉数値指令データによって砥石車Ｇの一方の側面Ｓａによ
る加工が指令されたことが判別手段４によって判別され
た場合、演算手段５は、側面位置導出手段３から一方の
側面Ｓａの位置を表す位置データを受取り、この位置デ
ータと数値指令データに含まれる割出位置データとに基
づいて側面Ｓａを指定位置に位置決めするための移動量
を演算する。そして、移動手段６は演算された移動量だ
け工作物テーブル２を移動させ、一方の側面Ｓａを指定
位置に位置決めする。

一方、他方の側面ｓｂによる加工が指令されたことが判
別手段４によって判別された場合、演算手段５は、側面
位置導出手段３から他方の側面Ｓｂの位置を表す位置デ
ータを受取り、この位置データと数値指令データに含ま
れる割出位置のデータとに基づいて他方の側面ｓｂを指
定位置に位置４決めするための移動量を演算する。そし
て、移動手段６は演算された移動量だけ工作物テーブル
２を移動させ、他方の側面ｓｂを指定位置に位置決めす
る。

〈実施例〉以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において、１０は数値制御研削盤のへノドを示し
、このヘッド１０上には主軸台１１と心理台１２を設置
した工作物テーブル１３が載置されている。主軸台１１
と心理台１２との間には工作物Ｗが支持され、囲路の主
軸駆動モータに連結された主軸１５の回転によって回転
駆動されるようになっている。前記工作物テーブル１３
は囲路の送りねし機構を介してサーボモーフ１６に連結
され、主軸軸線Ｏｓと平行なＸ軸方向へ移動されるよう
になっている。

一方、前記ヘッド１０の後方には、砥石台１７が主軸軸
線Ｏｓと直交するＸ軸方向に進退可能に装架され、この
砥石台１７はサーボモーフ１８に連結された囲路の送り
ねじを介して送り制御されるようになっている。そして
、砥石台１７には、円筒形の砥石車Ｇが軸承され、囲路
の砥石駆動モータによって回転駆動されるようになって
いる。

この砥石車Ｇは、第７図に示すように、主軸軸線Ｏｓと
平行な円筒部研削面Ｃを有するとともに、その画側面Ｓ
ａ、Ｓｂ＆！’皿状にへこんだ形状に形成され、両側面
Ｓａ、Ｓｂの外縁部が研削面として作用する。

また、前記心理台１２の砥石台１７側の側面には、ダイ
ヤモンド等から成る修正工具ＤＴが取イ」けられ、この
修正工具ＤＴを用いて砥石車Ｇの修正を行うようになっ
ている。

前記砥石車Ｇは前記したように両側面が皿状にへこんだ
形状であるため、砥石修正によって円筒部研削面Ｃの半
径が切込量ｒだけ小さくなると、第８図に示されるよう
に左側面Ｓａの外縁部の位置、すなわち円筒部研削面Ｃ
の左端Ｃａの位置がｒ／ｌａｎθＩだけ中央に寄るとと
もに右側面Ｓｔ）の外縁部の位置、すなわち円筒部研削
面Ｃの右端ｃｂの位置がｒ／ｌａｎθ２だけ中央により
、この結果砥石幅ＬＷは、（ｒ／ｌａｎθ＋）＋（ｒ／
ｌａｎθ２）だけ小さくなる、なおθ１．θ２は、一対
の側面Ｓａ、Ｓｂか円筒部研削面Ｃに対して成す角度で
ある。

さらに、前記ヘッド１０上には、前進端において工作物
Ｗの基準端面Ｗｓに係合可能な端面定寸装置１９が設置
されており、この端面定寸装置１９から信号が出力され
るまで工作物テーブル１３を移動させることにより、工
作物Ｗの基準端面ＷＳを第７図に示す基準位置ｐｔに位
置決めすること勿くできる。

また、第２図において２０は前記サーボモーフ１６．１
８をそれぞれ駆動する駆動回路２６．２７へパルスを分
配して工作物Ｗの加工と砥石車Ｇの修正を制御する数値
制御装置で、この数値制御装置２０は演算処理装置２１
、メモリ２２ならびに演算処理装置２１に接続されたパ
ルス発生回路２３とインクフェイス２４によって構成さ
ている。

そして、インクフェイス２４にはデータ書込装置２５と
端面定寸装置１９とが接続され、パルス発生回路２３の
出力は駆動回路２６．２７に接続されている。

前記メモリ２２には加工データエリアＭＤＡ。

ＮＣプログラムエリアＮＣＰＡおよび制御データエリア
ＣＤＡが設けられている。加工データエリアＭＤＡには
、第３図に示すように、各加工段にそれぞれ対応する加
工データＭＤＩ、ＭＤ２・・・が記憶されている。これ
らの加工データＭＤＩ。

ＭＤ２・・・は、工作物割出位置Ｐｎ、粗研完了寸法Ｄ
ｎｌ、仕上寸法Ｄｎ２等のデータを個有のパラメータ名
Ｃｎと対応すけて記憶させたもので、これらの加工デー
タＭＤＩ、ＭＤ２・・・には加工サイクルの種類を表す
サイクル番号もパラメータＡＯとして記憶されている。

一方、ＮＣプログラムエリアＮＣＰＡには、工作物研削
サイクル用のＮＣプログラムと砥石修正用のＮＣプログ
ラムとが記憶されている。工作物研削サイクル用のＮＣ
プログラムとしては、砥石車Ｇの左側面Ｓａを用いて端
面加工を行う研削サイクルを実行するたのＮＣプログラ
ムと、右側面ｓｂを用いて端面加工を行う研削サイクル
を実行するためのＮＣプログラムとが別個に記憶されて
いる。第４図（ａ）、　［ｂｌと第５図（ａｌ、　（ｂ
）はこれらの研削サイクルの一例と、この研削サイクル
に対応したＮＣプログラムを示すもので、本実施例では
、これらの研削サイクルがサイクル番号１，２に対応し
ている。

さらに、制御データエリアＣＤＡには、砥石車ＧＯＸ軸
方向と、Ｚ軸方向の現在位置Ｘｃ、Ｚｃを記憶するエリ
アが形成され、新しい砥石車Ｇを装着した場合には、砥
石車Ｇの左側の側面Ｓａの外縁部、すなわち円筒部研削
面Ｃの左端部ＣａのＸ軸およびＺ軸方向の位置を測定し
て、初期設定するようになっている。そして、以後は、
砥石台１７、工作物テーブル１３の移動に伴ってその現
在位置データＸｃ、Ｚｃを時々刻々更新するようになっ
ている。また、この制御データエリアＣＤＡには、砥石
台１７上の基準点Ｐｇから砥石車Ｇの円筒部研削面Ｃの
左端部ＣａまでのＺ軸方向距離Ｌｚと砥石車Ｇの円筒部
研削面Ｃの幅Ｌｗを記憶する記憶エリアが形成され、砥
石交換時においては、これらの値の測定値が初期値とし
て記憶される。

今、第６図に示すように、工作物Ｗに形成されたフラン
ジ部Ｆの右端の円筒面ｗｂと、フランジ部Ｆの右端面Ｆ
ｂを加工した後、フランジ部Ｆの左側の円筒面Ｗａとフ
ランジ部Ｆの左端面Ｆａを加工する場合、最初の加工段
の研削サイクルとして１を書込み、２番目の加工段の研
削サイクルとして２を書込む。また、工作物割出位置と
しては、円筒面と同一サイクルで加工する肩部端面から
所定距離離間した位置の基準端面Ｗｓからの距離を入力
すればよく、砥石幅Ｌｗを考慮して割出位置のデータを
入力する必要はない。

次に上記構成の数値制御装置の動作を説明する。

ｉ）　加工時の動作加工開始スイッチの押圧により加工指令ＧＳＳが演算処
理装置２１に与えられると、演算処理装置２１は第９図
（ａｌに示す数値制御処理をステップ（５０）から実行
し、まず、最初に端面定寸装置１９から信号が出るまで
Ｚ軸にパルス分配を行って、工作物Ｗの基準端面Ｗｓを
基準位置ｐｔに位置決めしく５０）、この後、Ｍ　ｚ　
−、Ｌ　ｚの値をＺ軸現在位置Ｚｃとして制御データエ
リアＣＡＤに記憶し、現在位置Ｚｃが基準位置５ｔを基
準とした砥石車ＧＯＺ軸方向位置をわすようにする（５
１）。なお、Ｍｚは第７図に示されるように、基準位置
ｐｔと砥石台基準点Ｐｇとの間のＺ軸方向離間距離であ
る。そして、この後、加工すべき加工段に対応する加工
データを加工データエリアＭＤＡから選択しく５２）、
パラメータＡ○として記憶されているサイクル番号に対
応した加工用ＮＣプログラムを選択する（５３）。

本実施例においては、最初の加工段データエリアにサイ
クル番号として１が書込まれているため、第５図（８１
に示すＮＣプログラムが選択され、このＮＣプログラム
がステップ（５５）以後の処理で実行される。

このＮＣプログラムの最初のブロックＮ１００には、工
作物テーブル１３の割出しを指令するＮＯデータＧＯＯ
ＺＣＯがプログラムされている。

なお、ＣＯは割出位置データＰ１のバラメーク名である
。

このＮＣデータの内、Ｇｏｏが読出されると、ステ・ノ
ブ（５９）から第９図（ｂｌのステップ（７１）を介し
てステップ（７２）へ移行してＧコート処理で早送りモ
ートに設定され、この後、ＺＣＯのデータが読出される
と、第９図（ａ）のステ・ノブ（６０）から第９図（ｃ
＋のステップ（８０）を介してステップ（８５）へ移行
し、Ｚ軸に対するパルス分配処理を行う。

まず、ステップ（８５）において、パラメータＣＯとし
てプログラムされている割出位置のデータＰ１を読出し
、この読出したデータをＺ軸終点座標Ｚｅとする（８６
）。そして、この後、Ｚｅ−Ｚｃの演算によって工作物
テーブル１３の移動’４１２　Ｉを演算して（８７）、
この演算された移動量ＺＩだけ工作物テーブル１３を移
動させるためのパルス分配をＺ軸に対して行う　（８８
）。

これにより、砥石車Ｇは第６図に実線で示す位置に移動
され、左側の側面Ｓａの外縁部が指令された位置に来る
。そして、引続くプロ・ツクＮｌ０１以後にプログラム
されているＮＣデータの実行により、砥石車Ｇは第４図
（ａｌに示すサイクルに従って移動され、円筒面ｗｂと
フランジ部Ｆの右端面Ｆｂが研削加工される。

このようにして、最初の加工データＭＤＩに基づく加工
が完了すると、２番目の加工データを選択し、これに基
づいた数値制御を行う。２番目の加工データＭＤ２には
、加工サイクル番号として２か設定されているため、Ｎ
Ｃプログラムとして第５図（ｂ）に示すものが選ばれる
（５２）。

このＮＣプログラムのブロックＮ１００には、ＧＯＯＺ
ＣＯ−Ｌｗがプログラムされており、ＧＯＯの読出しに
よって早送りモートに設定された後（７２）　、ＺＣＯ
−Ｌ’ｗの読出しにより、ステップ（８６）において、
Ｚ軸の終点位置Ｚｅが算出される。この場合、Ｚ軸の移
動量データとして減算記号が含まれており、このような
場合、演算処理装置２１は減算記号によって連結された
両バラメーク名に対応するデータの前のものから後のも
のを減算して、Ｚ軸の終点位置Ｚｅを算出する（８６）
。

したがって、上記の処理により、フランジ部Ｆの左端面
Ｆａから一定距離離間した位置決め点Ｐ２よりも砥石車
Ｇの幅ＬＷだけ、左方にずれた点Ｐ２’が終点位置Ｚｅ
として演算される。

この後、前記の場合と同様の処理によって、砥石車Ｇの
Ｚ軸方向現在位置Ｚｃと終点位置Ｚｅの偏差ＺＩが演算
されるとともに（８７）、この偏差Ｚｘに応じたパルス
がＺ軸に分配され（８８）、この結果砥石車Ｇの右端面
ｃｂが要求位置Ｐ２に位置決めされる。

そして、この後、ブロックＮ１０１以後のＮＣＣデック
実行により、フランジ部Ｆの左側の円筒部Ｗａと、フラ
ンジ部Ｆの左端面Ｆａが研削加工される。

このように、砥石車Ｇのとちらの側面で端面加工を行う
場合にも割出位置のデータとしては、工作物の端面位置
に対応させた位置データを入力すれば良く、データ入力
を容易に行うことができる。

（２）砥石修正時の動作砥石修正開始スイッチＤＳＳが押圧された場合には、２
１は第９図（ａｌの処理をステップ（５４）から実行し
、ＮＣプログラムエリアＮＣＰＡから砥石修正用のＮＣ
プログラムを選択して数値制御処理を行う。

砥石修正用のプログラムとしては、修正工具ＤＴか円筒
部研削面Ｃに対しｍ：ｒだけ切込まれる位置に砥石車Ｇ
を位置決めした後、修正工具ＤＴが砥石車Ｇの円筒部研
削面Ｃを通過する位置まで工作物テーブル１３を移動さ
せるものである。したがって、この砥石修正により、砥
石車Ｇの基準点である円筒部研削面Ｃの左端位置Ｃａは
第８図に示すようにｒ　／　ｔａｎθ１だけ右方に移動
し、砥石幅Ｌｗは（ｒ／ｌａｎθ＋）　＋　（ｒ／ｌａ
ｎθ２）だけ減少する。

このような砥石修正動作を指令するプログラムの終りに
は、位置補正指令用のＧコードＧＯ７がプログラムされ
ている。このＧ０７のデータが読出されると、２１はＧ
Ｏ７に引続いてプログラムされている円筒部研削面Ｃに
おける修正工具ＤＴの切込量ｒのデータを読出しく７３
）、まず最初に切込量ｒに応した数の負の補正パルスを
Ｘ軸に分配する（７４）。この補正パルスの分配中は現
在位置が変化しないようになっている。また、これに続
いてＲＺに記憶されている現在位置ＺＣにｒ　／　ｔａ
ｎθｌを加え、現在位置データＺｃが表わす円筒部研削
面Ｃの左端部Ｃａの位置を現実の位置に一致させる。

また、これと同時に、砥石台上の基準点Ｐｇから円筒部
研削面Ｃの左端部ＣａまでのＺ軸方向距離Ｌｚからｒ／
ｌａｎθ１を減じ（７６）、さらに、砥石幅Ｌｗの記憶
値から（ｒ　／　ｊａｎθＩ）→−（ｒ／ｌａｎθ２）
を減じて、砥石幅ＬＷの記憶値を現実の砥石幅Ｌｗに一
致させる。

これにより、砥石修正後において、前述した加ニブログ
ラムが実行された場合には、補正された現在位置データ
Ｚｃと砥石幅ＬＷとに基づいて工作物テーブル１３の位
置決めが行われるため、砥石修正により、砥石車Ｇの両
側面の外縁部の位置が変化しても、正確な研削加工を行
うことができる。

なお、上記実施例においては、砥石車Ｇの砥石幅Ｌｗを
記憶して、円筒部研削面Ｃの右端部ｃｂを要求位置に位
置決めするようにしていたが、円筒部研削面Ｃの右端部
ｃｂＯＺ軸方向現在位置ＺＣ′を別個に記憶し、円筒部
研削面Ｃの右端部Ｃｂを要求位置に位置決めする場合に
は、この別に記憶した現在位置Ｚｃ’で砥石車ＧのＺ軸
方向位置を検出して工作物テーブル１３の割出しを行う
ようにする。

このようにした場合、第１０図のステップ（９０）〜（
９５）に示すように、サイクル番号等によりいずれの側
面で研削を行うかを判別して、一対の現在位置Ｚｃ、Ｚ
ｃ’の一方を選択的に読出し、これに基づいてＺ軸方向
移動駒２．１を算出する。

したかって、この場合、第５図（ｂ）のブロックＮ１０
０に含まれる割出位置のデータＺＣＯ−Ｌｗは、ＺＣＯ
とする。

また、本発明は、第１１図に示す形状の砥石車Ｇを用い
た場合にも適用できる。この場合、円筒部研削面Ｃの切
込量ｒ１と両側面Ｓａ、Ｓｂの位置変化量との間に一定
の関係がないので、ＧＤ３の後に、円筒部研削面Ｃの切
込量ｒ２の他に、両側面Ｓａ、Ｓｂの位置変化量ｒ２＋
　　ｒ３をプログラムしておき、Ｌｚの記憶値にｒ２を
加え、砥石幅Ｌ　ｗからｒ２＋ｒ３を減じる補正を行え
ばよい。

〈発明の効果〉以上述べたように本発明においては、円筒研削面の一方
の側面の現在位置だけでなく、他の側面の現在位置も検
出できるようにし、砥石車のどちらの側面で工作物の端
面加工を行うかによって、現在位置を選択的に検出して
工作物テーブルの位置決めを行うようにしたので、砥石
車のいずれの側面を要求位置に位置決めする場合でも、
工作物の端面位置に対応した位置データを入力すればよ
い。したがって、砥石幅を考慮して位置データを入力す
る必要がなく、割出位置データの入力が極めて容易に行
なえる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための全体構成図、第２図〜
第１１図は本発明の実施例を示すもので、第２図は研削
盤の概略平面図に制御回路のブロック図を併記した図、
第３図は第２図（こおける加工データエリアＭＤＡの内
容を示す図、第４図（ａ）。（ｂ）は加工サイクルの一例を示すサイクル線図、第５
図ｔａ＋、　（ｂ）は第４図［ａｌ、　（ｂ）の加工ザ
イクルを実行するための数値制御プロクラムを示す図、
第６図はフランジ部Ｆの両端面を加工する場合の工作物
Ｗと砥石車Ｇの位置関係を示す図、第７図は工作物位置
決め基準位置ｐｔと砥石台基準位置Ｐｇとの間の位置関
係を示す図、第８図は砥石修正に伴う両端部Ｃａ、Ｃｂ
の位置変化を示す図、第９図（ａｌ〜ＦＣ）は第２図に
おける演算処理装置２１の動作を示すフローチャート、
第１０図は本発明の変形例を示す部分的なフローチャー
ト、第１１図は砥石車の変形例を示す図である。１３・・・工作物テーブル、１７・・・砥石台、１６．
１８・・・サーホモータ、２０・・・数値制御装置、２
１・・・演算処理装置、２６．２７・・・駆動回路、Ｃ
・・・円筒部研削面、Ｃａ・・・左端部、ｃｂ・・・右
端部、ＤＴ・・・修正工具、Ｆ・・・フランジ部、Ｆａ
、Ｆｂ・・・端面、Ｇ・・・砥石車、Ｓａ・・・左側面
、ｓｂ・・・右側面、Ｗ・・・工作物。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工作物テーブルと砥石車との間の相対移動によっ
て、前記砥石車の両側面のいずれかを工作物の端面に選
択的に係合させて前記端面を研削加工するようにした数
値制御研削盤において、前記砥石車両側面の主軸軸線と
平行な方向の位置を表す側面位置データを導出する側面
位置導出手段と、一対の側面の内、いずれの側面で工作
物を加工するかを数値指令データに基づいて判別する判
別手段と、前記判別手段によって判別された側の側面を
指令された割出位置に移動させるための移動量を前記数
値指令データに含まれる割出位置データと前記側面位置
データとに基づいて算出する演算手段と、この演算され
た移動量に基づいて前記工作物テーブルを移動させる移
動手段とを備えたことを特徴とする数値制御研削盤。
（２）前記側面位置導出手段は、前記一対の側面の位置
を導出可能な位置データを記憶する位置データ記憶手段
と、砥石修正の度に前記位置データを更新して現実の位
置に対応させる位置データ更新手段とによって構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の数値制御研削盤。
（３）前記位置データ記憶手段は一方の側面の位置を記
憶するとともに砥石幅を他方の側面の位置として記憶す
ることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の数
値制御研削盤。
（４）前記位置データ記憶手段は、一対の側面の位置を
独立して記憶することを特徴とする特許請求の範囲第（
２）項記載の数値制御研削盤。