CN103506915B

CN103506915B - 磨削加工装置

Info

Publication number: CN103506915B
Application number: CN201310053536.5A
Authority: CN
Inventors: 近藤大介; 笹月大一
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2033-02-19
Also published as: JP5962242B2; CN103506915A; JP2014000614A

Abstract

本发明涉及一种磨削加工装置，其即使面对大型轴承套圈等工件，一旦设置好工件就无需停止装置而自动进行一系列磨削加工，无需示教作业，能够实现作业简便化和高精度化。其通过使轴承检测部（30）的检测头（31）与轴承内圈（1）接触来检测轴承内圈（1）的位置和形状，通过驱动磨具操作部（50）的伺服马达来使磨具（41）移动，在其控制部（70）的存储部（71）中，存储有以主轴旋转中心为基准的原点（Ow）为基准的位置形状信息等坐标系相关信息组，该控制部（70）基于存储部（71）的坐标系相关信息组及磨具操作部（50）的伺服马达的驱动信息来整合轴承内圈（1）、磨具（41）和修整（61）的各坐标系来控制磨具操作部（50），进行磨具41的定位。

Description

磨削加工装置

技术领域

本发明涉及一种磨削加工装置，更具体而言，涉及一种磨削大型轴承套圈的磨削加工装置。

背景技术

在使用以往的普通磨削加工装置对例如作为工件（加工对象）的轴承套圈进行磨削加工时，需要预先将磨具抵接到轴承套圈的外周面等加工面，进行向磨削加工装置示教加工部位的示教（预加工）作业。而且，为了对磨具进行适当的修整（dress），也需要对其修整部位进行示教作业。如果不适度地进行该示教作业，不仅可能影响加工精度，而且可能导致机械碰撞。因此，该磨削加工前的示教作业是非常重要的前导工序，需要操作者有很高的技能。另外，即使经前导工序进行了适当的示教作业，为了维持加工精度，需要分多次每次少量地进行磨削加工，因此，加工工序中也需要花费很大的劳动量。

另外，近年来，随着轴承的多功能化，不仅需要适应多品种少量生产，还需要适应复杂形状的加工，一台磨削加工装置中用于磨削加工的加工面有多个，所使用的磨具也是多个，且修整件也需要多个。因此，近年来，出现了示教作业的负担越来越重的趋势。特别是在首次进行磨削加工的部件的情况下，或者在无法使用加工测量仪的大型轴承套圈换批调整的情况下，在其尺寸调整中，需要反复进行加工和测量，因此会花费更多的劳力和时间。

因此，作为可实现减轻示教作业的现有技术，已知有通过模拟从数值上判断有无机械干涉，由设置在装置中的立体显示画面向操作者提示其状态（例如参照专利文献1）。另外，已知还有在自动测量加工原点与加工对象之间的距离，将加工对象依次替换并连续加工的情况下，也逐次比较与在先的加工原点和距离，在出现差异的情况下进行修正，再进行加工（例如参照专利文献2）。进而，已知为了将加工对象加工成目标形状，使用加工测量仪检测工件的当前形状（例如参照专利文献3）。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2010-76005号公报

专利文献2：日本第4088071号专利公报

专利文献3：日本特公平0123272号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述专利文献1、2所述的技术均未考虑到示教作业的高效化，例如大型轴承套圈的磨削加工中换批调整等时的尺寸调整的高效化，而且也未具体给出不进行示教作业的技术手段的提示。另外，上述专利文献3使用了加工测量仪，可检测面仅为一个表面，这就存在大型工件中精度下降或调节性差等需要改善的余地。

本发明是鉴于上述课题而提出，其目的在于提供一种磨削加工装置，例如对轴承套圈等工件的磨削加工中，即使是大型工件，一旦设置好工件，就无需停止装置的运转而自动进行一系列磨削加工，在无需示教作业下实现作业的简便化（适于生手）和高精度化。

解决课题的手段

本发明的上述目的通过下述结构达到。

（1）一种磨削加工装置，具有：把持工件并驱动工件围绕工件轴线旋转的工件旋转台部；对把持在工件旋转台部的工件的位置和形状进行检测的工件检测部；把持磨具并驱动磨具围绕磨具的轴线旋转的磨具旋转部；前端部固定着磨具旋转部，且使磨具移动的磨具操作部；具有修整器，对磨具进行修整的磨具修整部；具有存储部，并且分别对工件旋转台部、工件检测部、磨具旋转部、磨具操作部和磨具修整部的动作进行控制的控制部，其特征在于，工件检测部具有检测头，通过使检测头与工件接触，检测出工件的位置和形状，磨具操作部具有伺服马达，通过驱动磨具操作部的伺服马达而使磨具移动，在控制部的存储部中，存储有以工件基准原点为基准的工件的位置形状信息；以磨具基准原点为基准的磨具的位置形状信息；磨具在磨具旋转部上的安装位置信息；包括磨具旋转部在磨具操作部中的安装位置信息、以规定的基准坐标系为基准的磨具操作部的坐标系信息、以规定的基准坐标系为基准的磨具修整部的坐标系信息在内的坐标系相关信息组，控制部基于存储部的坐标系相关信息组以及磨具操作部的伺服马达驱动信息，将工件、磨具和修整器的各坐标系整合来控制磨具操作部，以进行磨具的定位。

（2）根据（1）所述的磨削加工装置，其特征在于，在存储部还存储有工件的目标形状信息，工件检测部检测出工件的当前形状，控制部将目标形状信息与工件检测部检测到的当前形状进行比较，计算出对工件的磨削余量，控制磨具操作部。

（3）根据（1）或（2）所述的磨削加工装置，其特征在于，磨具的移动不仅包含平移运动还包含旋转运动，控制部在还考虑到磨具的旋转运动的情况下，来控制磨具操作部。

（4）根据（1）～（3）中任一项所述的磨削加工装置，其特征在于，磨具修整部具有伺服马达，通过驱动磨具修整部的伺服马达使修整器移动，磨具修整部的修整器的移动包括旋转运动，控制部在还考虑了修整器的旋转运动的情况下来控制磨具操作部和磨具修整部。

（5）根据（1）～（4）中任一项所述的磨削加工装置，其特征在于，控制部在对工件进行实际磨削加工之前，至少控制磨具操作部，对工件和修整器以规定的安全间隙进行试车。

（6）根据（1）～（5）中任一项所述的磨削加工装置，其特征在于，工件为大型的轴承套圈。

发明的效果

根据本发明的磨削加工装置，工件检测部具有检测头，通过使检测头与工件接触来检测工件的位置和形状，磨具操作部具有伺服马达，通过驱动磨具操作部的伺服马达使磨具移动，在控制部的存储部中存储有以工件基准原点为基准的工件的位置形状信息；以磨具基准原点为基准的磨具的位置形状信息；磨具在磨具旋转部中的安装位置信息；包括磨具旋转部在磨具操作部中的安装位置信息、以规定的基准坐标系为基准的磨具操作部坐标系信息、以规定的基准坐标系为基准的磨具修整部的坐标系信息在内的坐标系相关信息组，控制部基于存储部的坐标系相关信息组以及磨具操作部的伺服马达驱动信息，将工件、磨具和修整器的各坐标系整合来控制磨具操作部，以进行磨具的定位。因此，将工件装配在装置中就能自动进行一连串的磨削加工，操作者不进行任何作业，无需进行示教作业就能够实现作业的简便化（适于生手）。即，由于将工件、磨具和修整器的坐标系整合，就能够在不将工件从加工装置上卸下的状态下，自动确定磨削加工时磨具的移动量，并能够自动进行修整。进而，由于工件检测部使用检测头来检测工件的位置以及形状，因此能够用一个检测头检测多个面。由此，即使是大型工件，一旦设置好工件，就能够在无需停止装置的运转取出工件另行测量的状态下进行磨削加工，能够实现作业时间和作业负担的减轻以及高精度化。进而，只要能够将多个磨具以能够自由装卸的方式安装到装置上，就能够适当变更磨具，即使是例如具有多个面的复杂形状也能够在无需卸下工件的状态下进行磨削加工。

另外，根据本发明的磨削加工装置，存储部中还存储有工件的目标形状信息，工件检测部检测工件的当前形状，控制部将目标形状信息与工件检测部检测到的当前形状进行比较，计算出对工件的磨削余量，控制磨具操作部。因此，通过一次精加工加工就能够以高精度对工件进行加工。

另外，根据本发明的磨削加工装置，磨具的移动不仅包括平移运动还包括旋转运动，控制部在还考虑了磨具的旋转运动的情况下来控制磨具操作部，因而，即使工件为复杂形状也能够进一步以高精度对工件进行磨削加工。

另外，根据本发明的磨削加工装置，磨具修整部具有伺服马达，通过驱动磨具修整部的伺服马达使修整器移动，磨具修整部的修整器的移动包括旋转运动，控制部在还考虑了修整器的旋转运动的情况下来控制磨具操作部和磨具修整部。因此，即使磨具为例如具有倾斜面或曲面的复杂形状，修整器也能够总是与磨具的外周面垂直抵接，进行高精度的修整。

另外，根据本发明的磨削加工装置，控制部对工件进行实际磨削加工之前，至少对磨具操作部进行控制，对工件及修整器以规定的安全间隙进行试车，因此能够对因输错工件信息、磨具信息等而造成的装置的碰撞防患于未然。

附图说明

图1是用于说明本发明磨削加工装置第一实施方式的示意图。

图2是用于说明图1所示的轴承旋转台部、轴承检测部、磨具旋转部和磨具操作部的结构示意图。

图3是图1所示的磨具旋转部的结构示意图。

图4是用于说明图1所示的磨具旋转部的旋转运动的结构示意图。

图5是用于说明图1所示的磨削加工装置的动作的示意图。

图6是图1所示的磨具与轴承内圈的外周面抵接进行磨削加工的状态的示意图。

图7是用于说明磨削加工操作步骤的步骤图。

图8是本发明磨削加工装置的变形例，是正在磨削轴承内圈的滚道底面部的状态的示意图。

图9是本发明磨削加工装置的变形例，是正在磨削轴承内圈滚道的一对侧面部中的下方侧面的状态的示意图。

图10是本发明磨削加工装置的变形例，是正在磨削轴承内圈滚道的一对侧面部中的上方侧面的状态的示意图。

图11是用于说明本发明磨削加工装置的第二实施方式的示意图。

图12是图11所示的磨具旋转部的结构示意图。

图13是图11所示的磨具与轴承内圈的大突缘部的侧面部抵接并进行磨削加工的状态的示意图。

符号说明

1、81、91：轴承内圈（工件、轴承套圈）；10A、10B：磨削加工装置；20：轴承旋转台部（工件旋转台部）；21：主轴台部；22：卡盘部；23：测头管壳；30：轴承检测部（工件检测部）；31：检测头；32：基座部；33：平移驱动部；40：磨具旋转部；41、101、101、116、131：磨具；42：主轴部；50：磨具操作部；51：基座部；52：平移驱动部；53：平移旋转驱动部；60：磨具修整部；61：修整器；62：基座部；63：柱部；70：控制部；71：存储部。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明磨削加工装置的各实施方式。此外，图中，将上下（重力）方向作为Z轴、将左右方向作为X轴、并将与Z轴和X轴垂直的方向作为Y轴而设定坐标系进行说明。

（第一实施方式）

首先，参照图1～图7，对本发明磨削加工装置的第一实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的磨削加工装置10A使磨具41向着作为工件的大型轴承内圈（工件、轴承套圈）1的轴线Lw与工件外周面抵接，并磨削轴承内圈1。此外，在本实施方式中，对轴承内圈的情形进行了说明，但并不限于此，也能够对轴承外圈进行同样的磨削加工。

如图1和图2所示，该磨削加工装置10A具有：把持轴承内圈1，并驱动该轴承内圈1围绕其轴线Lw旋转的轴承旋转台部（工件旋转台部）20；对把持于轴承旋转台部20的轴承内圈1的位置和形状进行检测的轴承检测部（工件检测部）30；用于把持大致呈圆筒状的磨具41，并驱动磨具41围绕其轴线LG旋转的磨具旋转部40；前端部固定着磨具旋转部40，且使磨具41移动为预定的位置和姿态的磨具操作部50；具有多个修整器61，对磨具41进行修整的磨具修整部60；具有存储部71，并且分别对轴承旋转台部20、轴承检测部30、磨具旋转部40、磨具操作部50和磨具修整部60的动作进行控制的控制部70。此外，例如，在工作车间，轴承旋转部20和磨具修整部60以隔开预定距离而相邻的状态而分别配置。另外，在本实施方式的磨削加工装置10A中，多个磨具安装为能够自由装卸的形态。

轴承旋转台部20具有主轴台部21以及固定于主轴台21的上表面的卡盘部22，轴承内圈1以其轴线Lw与Z轨平行的方式经测头管壳23固定于卡盘22。由此，轴承内圈1在由轴承旋转台部20把持的状态下旋转。此外，在本实施方式中，卡盘22为磁性卡盘，但也可以是机械卡盘。

轴承检测部30具有：直接安装于磨具操作部50，且从磨具操作部50的平移旋转驱动部53（后述）的一侧伸出的基座部32；固定于该基座部32，且能够沿Z轴方向滑移的平移驱动部33；以及安装于该平移驱动部33的前端部的检测头31。检测头31为所谓触发式测头，其利用平移驱动部33靠近轴承内圈1，通过使其尖端与轴承内圈1接触，获得该轴承内圈1的位置和形状信息。进而，在本实施方式中，轴承检测部30在磨削加工中适当检测出轴承内圈1的当前形状，并将该当前形状信息也输出至控制部70。

此外，在控制部70的存储部71中，预先适当设定以主轴旋转中心（即轴承旋转台部20的轴线Lw）为基准的原点（工件基准原点）Ow相关的坐标系信息。另外，在本实施方式的磨削加工装置10A中设定整体坐标系（预定的基准坐标系，例如以主轴中心为原点的坐标系），如后所述，磨具41的基准原点（磨具基准原点）O_G等位置信息以该整体坐标系为基准存储在控制部70的存储部71中。

磨具旋转部40具有用于使磨具41以高速和高扭矩旋转的主轴部42，该主轴部42的旋转驱动借助皮带等预定的传动装置（未图示）传递给磨具41。由此，驱动磨具41围绕其轴线LG以高速和高扭矩旋转。此外，在本实施方式中采用了内置型（直接连结型），但也可借助包括皮带等在内的传动装置来传递旋转驱动。

磨具操作部50具有：能够在轴承旋转台部20和磨具修整部60的上方大范围移动且沿着X方向延伸的基座部51；能够在该基座部51上方沿Z轴方向滑移的平移驱动部52；固定于该平移驱动部52，能够在X轴、Y轴和Z轴这三个轴向上平移运动，并能够相对于与Y轴平行的轴线L_M旋转运动的平移旋转驱动部53（参照图2）。即，磨具操作都50具有三个平移自由度和一个旋转自由度共计四个空间自由度。另外，利用磨具操作部50的平移驱动部52，磨具41分别适当移至待机位置（图1中的右侧）、磨削加工位置（图1中的中央）和修整加工位置（图1中的左侧）。且在本实施方式中，磨具操作部50具有多个伺服马达（未图示），通过驱动该伺服马达，能够实现安装于磨具旋转部40的磨具41的平移和旋转运动。由控制部70获取该伺服马达的驱动信息。此外，磨具41的更换在利用磨具操作部50的驱动使磨具41已移至待机位置的状态下实施。此外，本实施方式中，使平移旋转驱动部53能够进行三个轴向的平移运动，但根据目标动作也可以为两个轴。此时，能简化结构、降低装置成本。

磨具修整部60具有固定于预定地面的基座部62、竖立在基座部62的柱部63、和配置于柱部63顶端部的多个修整器60。另外，在修整器61的表面部植入有金刚石等磨料。此外，在本实施方式中，磨具修整部60不具备伺服马达等驱动部，在多个修整器61静置的状态下使用。

控制都70的存储部71由普通的存储器装置等构成，在该存储部71中分别存储有：将以主轴旋转中心为基准的原点Ow为基准的位置形状信息、以磨具41的基准原点（磨具基准原点）O_G为基准的位置形状信息、磨具41在磨具旋转部40上的安装位置信息、磨具旋转部40在磨具操作部50上的安装位置信息、以整体坐标系为基准的磨具操作部50的坐标系信息、以及以整体坐标系为基准的磨具修整部60的坐标系信息的坐标系相关信息组。具体而言，作为轴承内圈1的位置形状信息，可举出轴承内圈1的外径、内径、宽度、槽径以及槽宽等信息。另外，作为磨具41的位置形状信息，可举出磨具直径、磨具宽度和套筒长度等。进而，在存储部71中还存储着表示轴承内圈1的最终目标形状的目标形状信息。

在此，参照图3以及图4进一步说明磨具41的基准原点O_G。

如图3所示，作为磨具41的基准原点O_G，采用了在大致圆筒状的磨具41的下端缘部中的X轴方向位于最外侧的点。并以该点为原点设定磨具41的坐标系。在本实施方式中，为了确定该磨具41的基准原点O_G，由预定夹具准确定位磨具修整部60的修整器61的顶端位置。因此，通过使用该修整器61修整磨具41，由控制部70从数值上把握磨具41的基准原点O_G。由此，由控制部70从数值上综合把握整体坐标系中的磨具修整部60及其修整器61的位置信息和磨具41的轴线L_G的位置信息等坐标系信息。

并且，如图4所示，即使磨具旋转部40围绕轴线L_M旋转运动而改变了磨具41的位置姿态，控制部70也能采用例如齐次变换矩阵等对磨具41的坐标系进行坐标整合，计算出整体坐标系中移动目标的磨具41的位置姿态。因此，实现了磨具41的适当动作。

如图1所示，控制部70具有运算器（例如CPU）、总线电路、输入输出装置（例如键盘、鼠标）等，构成所谓的普通电脑，基于上述存储部71的坐标系相关信息组以及磨具操作部50的伺服马达的驱动信息，将轴承内圈1、磨具41和修整器61的各坐标系整合来控制磨具操作部50，由此对磨具41进行定位。另外，控制部70对存储部71中所储存的轴承内圈1的目标形状信息与轴承检测部30所检测出的轴承内圈1的当前形状进行比较，计算出对轴承内圈1的磨削余量，控制磨具操作部50。另外，控制部70在对轴承内圈1进行实际的磨削加工之前，控制磨具操作部50，对轴承内圈1和修整器61以规定的安全间隙进行试车（tracecycle：追踪循环）。在该试车中，以比通常动作速度慢的速度进行。此外，控制部70中装配有联锁系统（interlocksystem），使得在该试车结束前不能进行磨削加工和修整。

接着，基于图5以及图6，说明使用磨削加工装置10A进行的轴承内圈1的外周面的磨削加工。

在本实施方式中，首先，使用轴承旋转台部20把持轴承内圈1，并驱动该轴承内圈1围绕其轴线Lw旋转。然后，控制部70控制磨具操作部50，由此将磨具旋转部40的磨具41定位在与轴承内圈1的外周面抵接的位置，将磨具41向轴线Lw缓缓按压。此时，控制部70预先读入存储部71的坐标系相关信息组，并且逐次获取磨具操作部50的伺服马达驱动信息，以整体坐标系为基准统一控制轴承内圈1的坐标系和磨具41的坐标系，实现磨具41的适当动作。

并且，如图6所示，在磨具41的外周面抵接于轴承内圈1的外周面的状态下，驱动磨具41向着与轴承内圈1的旋转方向相反的方向旋转，由此开始轴承内圈1的磨削加工。由于利用控制部70把握轴承内圈1和磨具41各自的表面位置，因此磨削加工自动进行，而不需要所谓的“预加工”。

在此，参照图7，进一步说明上述磨削开始到磨削结束的步骤。

开始磨削（即S1），使磨具41自动抵接到磨具修整部60的修整器61，进行磨具41的修整（即S2）。此时，确认磨具41的基准原点O_G。另外，由控制部70记录对磨具41修整的次数，考虑到与该次数对应的修整器61的磨损量，确定磨具41的基准原点O_G。此外，该磨损量的计算能够使用例如基于经验法则的映像数据。

接着，将轴承内圈1设置在加工装置中，由磨具41对轴承内圈的外周面进行粗磨削（即S3）。在此，尽管由于把握了磨具41的基准原点O_G，若忽略外部冲击等外因等就能够通过一次磨削获得理想的目标尺寸，但实际上，需要考虑热膨胀等因素，因此分多次进行磨削加工。

进而，利用轴承检测部30的检测头31，测量轴承内圈1的各部分，并检测当前形状（即S4）。控制部70从存储部71中读取轴承内圈1的目标形状信息，算出该目标形状信息与当前形状的差异（即S5）。控制部70判断为存在差异时（即S5中判定为YES），算出精加工磨削的进刀量作为补偿值，基于该进刀量来适当修正磨具操作部50的动作（即S6）。然后，基于所得进刀量继续进行精加工磨削（即S7），返回到S4步骤，重复实施S4～S7步骤，直到判断为没有差异。这样进行由轴承检测部30的检测头31测量轴承内圈1的磨削部位的尺寸，在未达到目标尺寸范围内的情况下，算出新的进刀量，再次进行精加工磨削的一系列的磨削步骤。控制部70判断为不存在差异时（即S5中判定为NO），则结束磨削加工（即S8）。以这一系列磨削步骤中对所有磨削部位进行粗磨削，然后测量各部分的尺寸，在所有磨削部位进行精加工磨削。此外，尽管在本实施方式中对各磨削部位逐次进行上述一系列的磨削步骤，但本发明并不限于此，也可循环进行，直至达到目标尺寸的范围内。

如上所述，根据本实施方式的磨削加工装置10A，轴承检测部（工件检测部）30具有检测头31，通过使检测头31与轴承内圈1（工件、轴承套圈）接触，以检测轴承内圈1的位置和形状。磨具操作部50具有伺服马达，通过驱动磨具操作部50的伺服马达使磨具41移动，在控制部70的存储部71中分别存储有将以主轴旋转中心为基准的原点Ow作为基准的位置形状信息、以基准原点（磨具基准原点）O_G为基准的磨具41的位置形状信息、磨具41在磨具旋转部40上的安装位置信息、磨具旋转部40在磨具操作部50上的安装位置信息、以整体坐标系（预定的基准坐标系）为基准的磨具操作部50的坐标系信息和以整体坐标系为基准的磨具修整部60的坐标系信息等坐标系相关信息组，控制部70基于存储部71的坐标系相关信息组和磨具操作部50的伺服马达驱动信息，将轴承内圈1、磨具41和修整器61各坐标系整合来控制磨具操作部50，由此进行磨具41的定位。因此，只要将作为工件的轴承内圈1装配在加工装置中，就能够自动进行一系列磨削加工，操作者无需进行任何作业，因此，无需示教作业就能够实现作业的简便化（适于生手）。即，能够统一控制轴承内圈1、磨具41以及修整器61的坐标系，因此，无需将轴承内圈1从加工装置上卸下，就能够自动确定磨削加工时磨具41的移动量，而且还能够自动进行修整。而且由于轴承检测部30使用检测头31来检测轴承内圈1的位置和形状，因此能够以一个检测头31检测多个面。由此，即使是大型轴承内圈1，一旦设置好轴承内圈1，就能够在无需停止装置取出工件另行测量的状态下进行磨削加工，能够实现作业时间和作业负担的降低和高精度化。

另外，根据本实施方式的磨削加工装置10A，在存储部71中还存储有轴承内圈（工件、轴承套圈）1的目标形状信息，轴承检测部（工件检测部）30检测出轴承内圈1的当前形状，控制部70对目标形状信息与轴承检测部30所检测到的当前形状进行比较，计算出轴承内圈1的磨削余量，以控制磨具操作部50。因此，通过一次精加工就能够以高精度对轴承内圈1进行加工。

另外，根据本实施方式的磨削加工装置10A，磨具41的移动不仅包括平移运动，还包括旋转运动，控制部70也在考虑到磨具41的旋转运动的情况下控制磨具操作部50，因此，即使轴承内圈1为复杂形状，也能够进一步进行高精度地磨削加工。

另外，根据本实施方式的磨削加工装置10A，控制部70对轴承内圈1（工件）进行实际磨削加工前，至少控制磨具操作部50，对轴承内圈1和修整器61以规定的安全间隙进行试车，因此，能够将因轴承内圈信息或磨具信息等的输入错误造成的装置碰撞防患于未然。

接着，参照图8～图10说明本实施方式的变形例。

在本变形例中，在轴承内圈81的整个外周面形成有滚道82，并磨削该滚道82。如图8所示，本变形例的磨具101具有第一圆筒部101A，和固定于该第一圆筒部101A的下端面，外周面随着靠近下方而逐渐缩径的第二圆筒部101B。

为了开始进行磨削加工，由控制部70预先从存储部71自动读入具有滚道82的轴承内圈81的位置形状信息和磨具101的位置形状信息。然后，在轴承内圈81被把持于轴承旋转台部20并旋转的状态下，控制部70基于存储部71的坐标系相关信息组和磨具操作部50的伺服马达驱动信息，使磨具101与轴承内圈81的滚道82的底面部82A接触并进行磨削。

如图9所示，当结束滚道82的底面部82A的磨削加工时，则更换成形成为有底碗状且具有圆状底部111A和从该圆状底部111A的周缘沿轴向延伸的周壁部111B的磨具111。在此，以使磨具111的圆状底部111A位于上方的方式将磨具111安装到磨具旋转部40，自动进行上述更换。此时，控制部70从存储部71读入该磨具111的信息。然后，在使轴承内圈81旋转的状态下，控制部70基于存储部71的坐标系相关信息组和磨具操作部50的伺服马达驱动信息，使磨具111的周壁部111B的端面抵接到滚道82的一对侧面部82B、82B中位于下侧的一个侧面进行磨削。此外，在对各面进行磨削加工之前，在进行更换磨具之际进行磨具的修整以分别把握各种磨具的基准原点O_G的步骤。

进而，如果结束对下方的侧面部82B的磨削加工，如图10所示，更换为相对于磨具111呈上下颠倒的形状的磨具116。在此，尽管磨具116具有与磨具111同样的构造，具有圆状底部116A和周壁部116B，但由于自动进行该更换，因此预先将彼此上下逆向配置的磨具111、116分别个别地装填配置到预定的装置。

然后，控制部70从存储部71读入该磨具116的信息。在轴承内圈81旋转的状态下，控制部70基于存储部71的坐标系相关信息组和磨具操作部50的伺服马达驱动信息，使磨具116的周壁部116B的端面抵接到滚道82的一对侧面部82B、82B中上方的侧面部并进行磨削。

这样，根据本变形例，即使是具有滚道82的轴承内圈81这样的具有多个面的形状，也能够通过相应于各加工面来分别适当自动更换磨具101、111、116等专用磨具，而在无需将轴承内圈81从装置上卸下的状态下自动并高精度地进行磨削加工。

（第二实施方式）

接着，参照图11～图13对本发明的磨削加工装置的第二实施方式进行说明。此外，对于与第一实施方式相同或等同的部分，在附图中标注相同或等同的符号，并省略或简化其说明。

如图12所示，本实施方式的磨具131大致呈圆筒状，具有在其外周面上位于下部的第一锥面部131A、和与第一锥面部131A连续且位于其上方的第二锥面部131B。第一圆锥面部131A和第二圆锥面部131B随着接近轴向外侧而分别逐渐缩径的倾斜状，它们的倾斜方向为彼此相反的方向。另外，将第一锥面部131A的轴向尺寸设定为厚于第二锥面部131B的轴向尺寸。

在对磨具131进行修整时，磨具操作部50基于控制部70的指令，移动磨具131直至修整加工位置（图11的左侧），使磨具131与修整器61抵接，磨具修整部60进行对磨具131的修整。此时，控制部70向磨具操作部50发出指令，使磨具131的外周面与修整器61垂直接触。更具体而言，在使磨具旋转部40的主轴部42倾斜的状态下进行平移驱动，在保持该姿态的状态下使磨具131与修整器61抵接，以形成磨具131的斜面。

另外，在本实施方式中，如图11所示，将具有一对滚道92、92的轴承内圈91作为工件设置到轴承旋转台20。如图13所示，轴承内圈91在内圈91的中央部形成有大突缘部93，在内圈91的两端分别形成有一对小突缘部94、94，而且在大突缘部93与小突缘部94之间分别形成有滚道92。

在此，为了对该轴承内圈91的大突缘部93进行磨削加工，控制部70从存储部71读入轴承内圈91的位置形状信息和磨具131的位置形状信息，使用输入装置从外部向控制部70发出指令。然后，在轴承内圈91被把持于轴承旋转台部20并旋转的状态下，控制部70基于存储部71的坐标系相关信息组和磨具操作部50的伺服马达驱动信息，使磨具131的第二锥面部131B抵接到大突缘部93的侧面部进行磨削。此外，滚道92的磨削加工采用了如上述磨具41的圆筒形磨具。

如上所述，根据本实施方式的磨削加工装置10B，即使对于具有大突缘部93和一对小突缘郁94、94的轴承内圈91等复杂的轴承形状，也无需将轴承内圈91从装置上卸下就能够自动且高精度地进行磨削加工。

关于其它结构及作用效果与上述第一实施方式同样。

此外，本发明并不限于上述实施方式举例说明的结构，在不脱离本发明宗旨的范围内可进行适当变更。

例如，磨具修整部60还可具有伺服马达，通过驱动该磨具修整部60的伺服马达使修整器61移动，且磨具修整部60的修整器61的移动包括旋转运动，并且控制部70也是考虑到修整器60的旋转运动来控制磨具操作部50和磨具修整部60。在该情况下，即使磨具为例如球状或者具有倾斜面或曲面的复杂形状，修整器61也一直与磨具的外周面垂直接触，因此能够进行高精度的修整。

例如，磨具操作部50中直接安装有轴承检测部30，但在具有工具卡盘的磨削加工装置的情况下，也可以无线方式安装于磨具转台部20。

Claims

1.一种磨削加工装置，具有：

工件旋转台部，所述工件旋转台部把持工件并且驱动所述工件围绕所述工件的轴线旋转；

工件检测部，所述工件检测部对被把持在所述工件旋转台部的所述工件的位置和形状进行检测；

磨具旋转部，所述磨具旋转部把持磨具并驱动所述磨具围绕所述磨具的轴线旋转；

磨具操作部，所述磨具操作部的前端部固定着所述磨具旋转部，使所述磨具移动；

磨具修整部，所述磨具修整部具有修整器，对所述磨具进行修整；和

控制部，所述控制部具有存储部，并且分别对所述工件旋转台部、所述工件检测部、所述磨具旋转部、所述磨具操作部和所述磨具修整部的动作进行控制，其特征在于，

所述工件检测部具有检测头，通过使所述检测头与所述工件接触，检测出所述工件的位置和形状，

所述磨具操作部具有伺服马达，通过驱动所述磨具操作部的所述伺服马达而使所述磨具移动，

在所述控制部的所述存储部中，存储有坐标系相关信息组，所述坐标系相关信息组中包括：以工件旋转台部的旋转中心为基准的工件的基准原点为基准的所述工件的位置形状信息；以使用夹具定位修整器的顶端位置后使用修整器修整磨具，从而由所述控制部从数值上把握的磨具的基准原点为基准的所述磨具的位置形状信息；所述磨具在所述磨具旋转部上的安装位置信息；所述磨具旋转部在所述磨具操作部上的安装位置信息；以磨削加工装置中设定的整体坐标系为基准的所述磨具操作部的坐标系信息；以所述磨削加工装置中设定的整体坐标系为基准的所述磨具修整部的坐标系信息，

所述控制部基于所述存储部的所述坐标系相关信息组和所述磨具操作部的所述伺服马达的驱动信息，将所述工件、所述磨具和所述修整器的各坐标系整合来控制所述磨具操作部，以进行所述磨具的定位。

2.根据权利要求1所述的磨削加工装置，其特征在于，

所述存储部中还存储有所述工件的目标形状信息，所述工件检测部检测出所述工件的当前形状，所述控制部将所述目标形状信息与所述工件检测部检测出的所述工件的当前形状进行比较，计算出对工件的磨削余量，来控制所述磨具操作部。

3.根据权利要求1或2所述的磨削加工装置，其特征在于，

所述磨具的移动不仅包含平移运动，而且也包含旋转运动，所述控制部在还考虑到所述磨具的旋转运动的情况下，来控制所述磨具操作部。

4.根据权利要求1或2所述的磨削加工装置，其特征在于，

所述磨具修整部具有伺服马达，通过驱动所述磨具修整部的所述伺服马达而使所述修整器移动，

所述磨具修整部的所述修整器的移动包括旋转运动，所述控制部在还考虑到所述修整器的所述旋转运动的情况下，来控制所述磨具操作部和所述磨具修整部。

5.根据权利要求1或2所述的磨削加工装置，其特征在于，

所述控制部在对所述工件进行实际磨削加工之前，至少控制所述磨具操作部，对所述工件和所述修整器以规定的安全间隙进行试车。

6.根据权利要求1或2所述的磨削加工装置，其特征在于，所述工件为大型的轴承套圈。