JPS6236829B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アンギユラ砥石を工作物軸線と斜交
する行路沿いに進退させるようにしたアンギユラ
研削盤において、砥石の研削面よりも広幅の段部
端面を加工する方法に関する。

アンギユラ研削盤にお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段階的に研削するよ
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、テーブルの移動によ
つて工作物の段部端面を砥石の端面側研削面に切
込む工程と、砥石の工作物軸線に斜交する行路方
向への後退により端面側研削面を段部端面から遠
ざけるとともに端面側研削面の工作物半径方向位
置を外側へずらす工程とを繰返し、段部端面を内
周部より段階的に研削する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
１図において２１は立方晶窒化硼素を砥粒とする
アンギユラ砥石Ｇを軸架する砥石台で、この砥石
台２１はベツド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、送り螺子２４
と歯車機構２５を介してパルスモータ２６に連結
されている。

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は送り螺子３０を介してパルスモータ３
１に連結されている。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のセンタによつて幅の広い円筒
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の段部より狭幅の
第２研削面Gbとが形成されており、これらの研
削面によつて工作物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θ８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２５の歯車比を所定の値に
することによつて、パルスモータ２６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２６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、ワークテーブル２
７がＹ軸方向の基準位置に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て工作物加
工を行う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〜DS８と、パルスモータ２
６，３１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
ムに基づき、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、指定回数だけ第１ト
ラバース端（ワークテーブル２７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２
１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２
７の右進動作による段部端面Wbの第１研削面Gb
への切込みと砥石Ｇの行路３８方向に沿つた後退
とを繰返して段部端面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が位置決めされる位置を第１のトラバー
ス端とし、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に交わる基準
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軸方向へ移動してワーク
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の仕上げ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の
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が早送り前進端まで
移動される。この後、CPU４１はステツプ５３
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からステツプ６４は、ワークテー
ブル２７の右進動作と砥石Ｇの後退動作を交互に
繰返して段部端面Wbの加工を行うルーチンで、
本実施例では、第７図に示すように、砥石Ｇの第
２研削面Gbが設定クリアランスｌだけ段部端面
Wbの仕上面Wb′から離れる位置まで砥石Ｇを後
退させて第２研削面Gbの工作物半径方向位置を
ずらすようにしている。このためには砥石Ｇを行
路３８沿いにｌ／cosθだけ後退させる必要があ
るが、本実施例では砥石台２１の位置を第１研削
面Gaの工作物半径方向の移動量で制御すべく歯
車機構２５が設けられているため、CPU４１
は、ｌ×tanθに応じた数のパルスをＸ軸へ分
配して砥石Ｇを後退させる。

ステツプ６２がＹ軸へ設定クリアランスｌに応
じた数のパルスを分配してワークテーブル２７
を右進させるステツプで、これによつて工作物Ｗ
の段部端面Wbが取代△ｌ分だけ砥石Ｇの第２研
削面Gbに切込まれる。また、ステツプ６３がｌ
×tanθに応じた数のパルスをＸ軸に分配する
ステツプで、これによつて砥石Ｇが行路沿いに
ｌ／cosθだけ後退される。このような動作が繰
返されることにより段部端面Wbが内周部より段
階的に研削されて行く。

本実施例では、ワークテーブル２７の右進動作
による端面Wbの研削幅を累積して段部端面Wbの
全てが研削されたか否かを検出し、これによつて
端面研削を完了するようにしている。すなわち、
ステツプ５９で、デジタルスイツチDS７に設定
されている第２研削面Gaの幅データLgからLg−
ｌ×tanθを演算してステツプ６０でこれを演算
レジスタΣVbにプリセツトし、この後、ワーク
テーブル２７の右進動作と砥石Ｇの後退動作を行
う度に、ステツプ６４でプリセツト値からｌ×
tanθを減じて行く。これにより、端面Wbの研削
が完了するとレジスタΣVbの値がデジタルスイ
ツチDS８に設定された段部端面幅Leの値を越え
るため、ステツプ６１でレジスタΣVbの値が段
部端面幅Leの値を越えているか否かを判別し、
越えている場合にはステツプ６５へ移行して砥石
Ｇを行路３８沿いに後退させる。

これにより、工作物Ｗの円筒部Waと段部端面
Wbの加工が完了するが、段部端面Wbの加工にお
いては、砥石Ｇの頂部付近の研削面に研削抵抗が
作用することはなく、研削面Gbの全体かもしく
は研削面Gbの頂部とは反対の端のみに研削抵抗
が作用するため、砥石Ｇの頂部Ｐ付近がだれるこ
とを防止でき、引続く工作物加工を高精度に行え
る。

なお、上記実施例では、１回の砥石後退動作に
より第２研削面Gbの半径方向位置が設定クリア
ランスｌの正接分だけ移動するため、砥石Ｇの第
２研削面Gbの幅に比べて段部端面Wbの取代が大
きく設定クリアランス量を小さくできない場合に
は段部端面を連続的に加工できない場合がある
が、この場合には砥石Ｇの後退量を設定クリアラ
ンス量に比べて少なくして、１回当りの第２研削
面Gaの半径方向移動量が第２研削面の幅以内と
なるようにすればよい。同様に、端面取代に比べ
て砥石Ｇの第２研削面の幅が広い場合には、１回
当りの第２研削面Gaの半径方向移動量が第２研
削面の幅を越えない範囲で砥石Ｇの後退量を増加
させて１回当りの研削幅を増加してもよい。これ
らの場合には砥石Ｇの後退量に応じて２回目以後
のワークテーブル２７の右進量を変更して段面切
込量を一定にする必要がある。

また、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していたが、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、段部端面のみを加工
する場合でも本発明を適用できる。

以上のように、本発明の加工方法によつて工作
物の段部端面を加工すれば、アンギユラ研削盤に
よつて砥石研削面よりも幅広の段部端面を加工す
る場合でも砥石の頂部付近の研削面のみに研削抵
抗が作用することはなく、砥石の頂部にだれが生
じることを防止できる。このため、アンギユラ研
削盤によつて砥石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図は本発明の実施例を示す
研削盤の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の移動軌跡を示す図、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の動作を示すフローチヤート、第７図は端
面研削時における砥石Ｇの後退量を示す図であ
る。 ２１…砥石台、２６，３１…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
面位置測定ヘツド、４１…演算処理装置、６２…
段部端面を砥石研削面に切込むステツプ、６３…
砥石を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 工作物軸線に直交した研削面を有するアンギ
   ユラ砥石を前記工作物軸線に斜交する行路に沿つ
   て進退させるようにしたアンギユラ研削盤によ
   り、円筒部の一端に隣接する前記研削面よりも幅
   広の段部端面を加工するための方法であつて、工
   作物を載置するテーブルの移動によつて前記工作
   物を軸方向移動し前記砥石の研削面に前記工作物
   の段部端面を所定量切込む工程と、前記砥石を前
   記行路沿いに後退させ前記研削面を前記段部端面
   から遠ざけるとともに前記研削面の工作物半径方
   向位置を前記研削面の幅内で外側へずらす工程と
   を繰返し、前記段部端面を内周部より段階的に研
   削するようにしたことを特徴とするアンギユラ研
   削盤における工作物加工方法。