JPS6236828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアンギユラ砥石を用いて工作物円筒部
に隣接する段部の端面を加工する方法、詳しくは
砥石の研削面よりも端面の方が幅広の場合におけ
る加工方法に関する。

アンギユラ砥石を用いて砥石の研削面よりも広
幅の段部端面を工作物軸線と直角に研削する場
合、従来においては第１図に示すように、砥石Ｇ
を工作物軸線Owと斜交する行路１０に沿つて切
込む切込動作と、砥石Ｇの端面側研削面Gbを端
面Wbから遠ざける方向へ移動させる位置補正動
作とを繰返して段部端面を外側から順番に研削す
るようにしていたが、この方法では切込動作の度
に砥石Ｇの頂部Ｐ近傍の研削面のみに研削抵抗が
作用するため、砥石Ｇの頂部Ｐ付近の研削面のみ
が摩耗してだれが生じ、工作物Ｗの円筒部Waま
たは段部端面Wbを隅部Ｒまで高精度に軸線に対
して直角に加工することが困難になる欠点があつ
た。

特に立方晶窒化硼素等を砥粒とする高価な砥石
においては、砥石の利用効率を高めるべく、研削
量の少ない端面側の研削面Gbがかなり幅狭に作
られるため、従来方法では頂部付近にだれが生じ
ることを避けられず、加工精度の低下をもたらす
原因となつていた。

本発明はこのような問題点に鑑み、砥石の頂部
に研削抵抗を作用させないで幅広の段部端面を加
工できるようにしたもので、工作物軸線と直交す
る研削面を段部端面の内側部分で端面側に切込
み、この後砥石を工作物軸線に直交し工作物から
離れる方向へ移動させて段部端面の加工を行うよ
うにしたことを特徴とする。

以下本発明の実施例を図面により説明する。第
２図は本発明にかかる方法で工作物の端面を加工
するアンギユラ研削盤の概略構成を示すもので、
立方晶窒化硼素を砥粒とするアンギユラ形の砥石
Ｇを軸架する砥石台２１がベツド２０上に形成さ
れた案内面２２，２３に沿つて摺動可能に案内さ
れており、この砥石台２１には歯車機構２４を介
してパルスモータ２５に連結された送りねじ２６
が螺合している。

一方、ワークテーブル２７はベツド２０上の前
面に形成された案内面２８，２９に沿つてＹ軸方
向へ摺動可能に案内されており、このワークテー
ブル２７にはパルスモータ３０によつて駆動され
る送りねじ３１が螺合している。ワークテーブル
２７上には主軸台３２と心押台３３が載置され、
この主軸台３２と心押台３３のセンタによつて円
筒部Waとこの円筒部に隣接する段部を有する工
作物Ｗが回転可能に支持されている。この工作物
Ｗの軸線Owはワークテーブル２７の案内面と平
行で、砥石Ｇの行路３８と鋭角度θをなしてい
る。

砥石Ｇの外周面には、工作物軸線Owと平行で
工作物Ｗの円筒部Waの研削幅より狭幅の第１研
削面Gaと、これと直交し工作物Ｗの段部端面Wb
より狭幅の第２研削面Gbとが形成されており、
これらの第１研削面Gaと第２研削面Gbとによつ
て工作物Ｗの円筒部Waと段部の端面Wbが研削さ
れる。砥石Ｇの行路３８は工作物軸線Owと鋭角
度θをなしているため、砥石Ｇを行路３８方向へ
所定量Ｌだけ移動させると第１研削面Gaは工作
物Ｗ半径方向（Ｘ軸方向）へLsinθ移動するこ
とになり、半径方向移動量の換算が必要となる。
したがつて本実施例では半径方向移動量の換算を
不要にすべく歯車機構２４の歯車比を所定の値に
することによつて、パルスモータ２５に設定単位
が△ｄであるパルスをｎパルスを分配すると砥石
Ｇは第３図に示すように行路３８に沿つて（ｎ×
△ｄ）／sinθだけ移動し、砥石Ｇの第１研削面
Gaがパルスモータ２５に与えたパルス数に等し
い距離ｎ×△ｄだけ移動するようにしている。

さらに、ベツド２０上には、工作物ＷがＹ軸方
向の基準位置へ割出されたことを検出する位置検
出回路３９へ基準端面Wsの位置を表わす信号を
送出する端面位置測定ヘツド４０が載置されてい
る。

次に上記構成のアンギユラ研削盤によつて工作
物加工を行うための制御装置について説明する。

４１はマイクロコンピユータ等から成る演算処
理装置（以下CPUと呼ぶ）で、このCPU４１に
は工作物加工に必要なデータを設定する複数のデ
ジタルスイツチDS０〜DS７と、パルスモータ２
５，３０を駆動するドライブユニツトDU１，DU
２とが接続されている。

CPU４１は内部メモリに記憶されたプログラ
ムを実行して、第４図に示す研削サイクルに必要
な制御を行う。本実施例では、指定された回数だ
け第１トラバース端（ワークテーブルの右進端）
で第１研削面GaがＶだけ移動するように砥石台
２１を送込んで円筒部Waをトラバース研削し、
円筒部Waの研削が完了すると、ワークテーブル
２７を右進させて砥石Ｇの第２研削面Gbを工作
物Ｗの端面Wbに切込み、この後、砥石Ｇを工作
物軸線Owに直交する方向へ工作物Ｗに対して相
対的に後退させて端面Wbを加工するようにして
いる。

また、本実施例では第５図に実線で示す位置に
工作物Ｗがくるワークテーブル２７の位置を第１
のトラバース端として、円筒部Waのトラバース
研削中において砥石Ｇが段部端面Wbに干渉しな
いようにしている。このため、CPU４１は、第
５図に２点鎖線で示すような工作物Ｗの基準面
Ws平面と工作物軸線Owとの交点Ｑが行路３８と
交わる基準位置にワークテーブル２７を割出す機
能と、ワークテーブル２７をこの基準位置から
L1＋ｌ−（D1／2tanθ）だけＹ軸方向へ移動さ
せてワークテーブル２７を第１トラバース端に割
出す機能とを有している。なお、Ｌ１は基準面
Wsと段部端面Wbの仕上時における距離を示し、
ｌは端面Wbの取代△ｌよりも所定量だけ大きな
設定クリアランスを示し、Ｄ１は円筒部Waの仕
上げ直径を示す。

次にCPU４１の具体的な動作を第６図のフロ
ーチヤートに基づいて説明する。今、工作物Ｗが
装着されたワークテーブルが第２図に示す位置に
ある状態で図略の起動スイツチが押圧されると、
CPU４１はステツプ５０で、位置検出回路３９
から位置決め完了信号PESが送出されるまでＹ軸
にパルスを送出してワークテーブル２７を基準
位置に割出す。この後、CPU４１はステツプ５
１へ移行して、L1＋ｌ−（D1／2tanθ）を演算
し、これに応じた数のパルスをＹ軸に分配して
ワークテーブル２７を左進させ、ワークテーブル
２７を第１トラバース端に割出す。

ワークテーブル２７が第１トラバース端に割出
されると、CPU４１はステツプ５２に移行し、
デジタルスイツチDS３に設定されている早送り
時における第１研削面Gaの移動量Voに応じた数
のパルスを早送り速度でＸ軸へ分配する。これ
により、砥石Ｇは行路３８に沿つてVo／sinθだ
け前進され、第１研削面Gaが早送り前進端へ位
置決めされる。この後、CPU４１はステツプ５
３で、トラバース回数を計数するトラバースカウ
ンタTCを零リセツトした後、ステツプ５４へ移
行する。

ステツプ５４からステツプ５８までは、円筒部
Waをトラバース研削するためのもので、ステツ
プ５５で第１加工面GaをＶだけ切込むためのパ
ルスをＸ軸に分配した後、ステツプ５６と５７で
ワークテーブル２７をトラバース量Ltに応じた
だけ往復動させるパルスをＹ軸に分配し、分配が
完了するとステツプ５８でトラバースカウンタ
TCを歩進してステツプ５４へ戻るようになつて
いる。これにより、円筒部Waが指定された回数
だけトラバース研削され、研削が完了すると、ス
テツプ５４からステツプ５９へ移行する。

ステツプ５９へ移行すると、設定クリアランス
量ｌに応じた数のパルスをＹ軸へ分配し、ワー
クテーブル２７を第１トラバース端からｌだけ更
に右進させる。これにより、砥石Ｇの第２研削面
Gbは研削量△ｌだけ段部端面Wb側に切込まれ、
段部端面Wbの内周部が研削される。このときの
ワークテーブル２７の移動速度は砥石Ｇの第２研
削面Gbが焼けない速度に設定されている。

このようにして段部端面Wbへの切込みが完了
すると、CPU４１はステツプ６０へ移行して、
砥石Ｇを工作物軸線Owと直交する方向へVbだけ
相対的に後退させるための制御を行う。このため
には第７図に示すように、砥石台２１を行路３８
に沿つてVb／sinθだけ後退させると同時にワー
クテーブル２７をVb／tanθだけ右進させる必要
があるが、本実施例では歯車機構２４の働きによ
り、Vbに応じた数のパルスをＸ軸に分配すれば
砥石台２１が行路３８に沿つてVb／sinθだけ移
動するため、CPU４１は、Vbに応じた数のパ
ルスをＸ軸へ分配すると同時にVb／tanθに応じ
た数のパルスをＹ軸へ分配して砥石Ｇを工作物
軸線と直交する方向に後退させている。

第８図は特公昭52―6430号公報に示されている
パルス分配方式にて上記のパルス分配を行う場合
のフローチヤートを示すもので、ステツプ７０，
７１でＸ軸の移動量VbとＹ軸の移動量Vb／tanθ
を内部レジスタXe，Yeにセツトした後、ステツ
プ７２で累積レジスタΣＲをクリアして、ステツ
プ７３へ移行する。ステツプ７３に移行するとレ
ジスタΣＲにYeを加算し、ステツプ７４でその
加算後の値がXe／２を越えているか否かを判別
する。加算後の値がXe／２を越えていない場合
にはステツプ７５でＸ軸のみにパルスを分配し
てステツプ７８へ移行し、加算後の値がXe／２
を越えている場合にはステツプ７６でＸ軸とＹ軸
の両方にパルスを分配した後、ステツプ７７で
レジスタΣＲからXeを減じてステツプ７８へ移
行する。ステツプ７８はパルス分配の完了をＸ軸
へ分配したパルス数にて判別するステツプで、パ
ルス分配の完了が判別された場合には第６図に示
す制御ルーチンへ戻り、パルス分配が完了してい
ないと判別された場合には所定時間径過後にステ
ツプ７３へ戻る。

これにより、Ｘ軸に連続したパルスが分配さ
れ、Ｙ軸には適切に間引かれたパルスが分配さ
れて、砥石Ｇは第２研削面Gbが段部端面Wbの仕
上面の位置から1/2パルス以上ずれることがない
ように後退される。これにより、段部端面Wbは
高精度に加工され、かつ段部端面Wbの加工によ
つて砥石Ｇの頂部の近傍がだれることも防止され
る。

そして、段部端面Wbの加工が完了すると、砥
石台２１は行路３８に沿つて原位置まで早送り速
度で後退され、加工サイクルを完了する。

第９図はアンギユラ形の砥石Ｇを軸架する砥石
台２１を、工作物軸線Owと直交する方向に移動
できるようにした研削盤によつて砥石Ｇの研削面
よりも幅広の円筒部Waと端面Wbを有する工作物
Ｗを加工するようにした研削システムを示し、砥
石台２１は、工作物軸線Owに直交する方向に形
成された案内面２２′，２３′によつて案内されて
いる。このような研削盤を用いれば、段部端面
Wbの加工時において同時２軸のパルス分配を行
う必要はなく、第１０図に示すように、砥石Ｇを
段部端面Wb側に切込んだ後、砥石台２１をスラ
イド方向に後退させるだけでよい。このため、本
実施例のCPU４１′はＸ軸のみにVbに応じた数の
パルスを分配して段部端面Wbの加工を行うよ
うになつている。

なお、上記実施例においては、円筒部Waをト
ラバース研削で加工する実施例であつたが、円筒
部Waの幅が砥石Ｇの第１研削面よりも狭く円筒
部Waをプランジ研削する場合および、段部の端
面のみを加工する場合でも本発明を適用できる。

以上述べたように、本発明においては、工作物
軸線と直交する研削面を段部端面の内側部分にお
いて段部端面側に切込み、この後砥石を工作物軸
線と直交する方向に後退させて段部の端面を加工
するようにしたから、アンギユラ砥石によつて砥
石の研削面よりも幅広の端面を加工する場合で
も、砥石の頂部付近に大きな研削抵抗が作用する
ことはなく、砥石の頂部近傍にだれが生じること
を防止できる。このため、アンギユラ砥石によつ
て砥石の研削面よりも広幅の端面を加工する場合
でも、円筒部または端面を隅部まで高精度に加工
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の端面研削方法における砥石の移
動軌跡を示す図、第２図は本発明の第１実施例を
示す研削盤の概略平面図に電気回路を併記した
図、第３図は第２図における砥石Ｇの切込量と研
削面の移動量との関係を示す図、第４図は研削サ
イクル中における砥石Ｇの相対移動を示す図、第
５図は第２図における工作物Ｗの第１トラバース
端における位置を示す図、第６図は第２図におけ
る演算処理装置４１の動作を表わすフローチヤー
ト、第７図は砥石Ｇを工作物軸線と直交する方向
へ移動させる場合の砥石台２１の移動量とワーク
テーブル２７の移動量の関係を示す図、第８図は
第６図のステツプ６０の具体的な処理を示すフロ
ーチヤート、第９図は本発明の第２実施例を示す
研削盤の概略平面図に電気回路を併記した図、第
１０図は第９図における砥石Ｇの研削サイクル中
の相対移動を示す図である。 ２１…砥石台、２５，３０…パルスモータ、２
７…ワークテーブル、３２…主軸台、３３…心押
台、３８…行路、３９…位置検出回路、４０…端
面位置検出ヘツド、４１…演算処理装置、５９…
砥石を段部端面側へ切込むステツプ、６０…砥石
を工作物軸線と直交する方向へ後退させるステツ
プ、Ｇ…砥石、Ga…第１研削面、Gb…第２研削
面、Ｗ…工作物、Wa…円筒部、Wb…段部端面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作物軸線と平行な第１研削面に直交する第
   ２研削面を有するアンギユラ砥石を用い工作物円
   筒部の一端に隣接する前記第２研削面よりも幅広
   の段部端面を加工するための方法であつて、前記
   第２研削面を前記段部端面の内側部分で段部端面
   側に所定量切込む工程と、この後前記砥石を工作
   物軸線に直交し前記第１研削面が円筒部から離れ
   る方向へ移動させる工程とによつて前記段部端面
   を加工するようにしたことを特徴とするアンギユ
   ラ砥石を用いた工作物加工方法。