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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schleifmaschine.
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Hintergrund des Standes der Technik
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JP S63-267151 A und
JP H10-34502 A offenbaren jeweils eine Schleifmaschine, die so aufgebaut ist, dass sie eine Rolle schleift, die als ein Werkstück dient.
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Die als ein Werkstück dienende Rolle hat einen Rollenkörperabschnitt, der an einem axial mittleren Abschnitt angeordnet ist, und einen ersten Achszapfenabschnitt und einen zweiten Achszapfenabschnitt, die an beiden Enden des Rollkörperabschnittes angeordnet sind.
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Die in
JP S63-267151 A beschriebene Schleifmaschine hat Schuhe, die Außenumfangsflächen des ersten Achszapfenabschnittes und des zweiten Achszapfenabschnittes stützen. Das heißt in der Schleifmaschine ist das Werkstück durch die Schuhe drehbar gestützt, wird eine Drehantriebskraft einer Spindel zu dem Werkstück über ein Kupplungselement übertragen, und wird das Werkstück durch ein Schleifrad geschliffen.
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Die in
JP H10-34502 A beschriebene Schleifmaschine schleift das Werkstück durch ein Schleifrad in einem Zustand, bei dem die beiden Enden der als ein Werkstück dienenden Rolle durch ein Mittelelement gestützt sind, während Außenumfangsflächen des ersten Achszapfenabschnittes und des zweiten Achszapfenabschnittes durch einen Schuh jeweils gedrückt werden. Der Schuh hat eine Funktion zum Verbessern der Stützsteifigkeit.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Hierbei ist, was ein Werkstück mit einer zylindrischen Außenumfangsfläche anbelangt, die als ein zu schleifender Abschnitt dient, eine Richtung einer Drehachse des Werkstücks ein sehr wichtiges Element. Während eines Längsschleifens, bei dem ein Schleifrad entlang einer Achse in Richtung eines Werkstücks bewegt wird, wird die Außenumfangsfläche des Werkstücks abgeschrägt, wenn die Richtung der Drehachse des Werkstücks relativ zu einer Verfahrrichtung des Schleifrades geneigt (schräggestellt) ist. Daher ist es notwendig, das Werkstück so zu positionieren, dass die Drehachse des Werkstücks parallel zu der Verfahrrichtung (Durchlaufrichtung) des Schleifrades ist.
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Als Verfahren zum Stützen des Werkstücks gibt es ein Verfahren zum Stützen von zwei Endflächen des Werkstücks durch ein Mittelelement oder ein Einspannelement, ein Verfahren zum Stützen einer Außenumfangsfläche in der Nähe der beiden Enden des Werkstücks durch einen Schuh, ein Verfahren zum Stützen durch ein Mittelelement und ein Schuh und dergleichen.
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Was ein Werkstück anbelangt, das Achszapfenabschnitte an beiden Enden hat, kann das Werkstück zu einer Form in Bezug auf (relativ zu) den Achszapfenabschnitten geschliffen werden, indem eine Außenumfangsfläche des Werkstücks in einem Zustand geschliffen werden, bei dem Außenumfangsflächen der Achszapfenabschnitte an den beiden Enden jeweils durch einen Schuh gestützt sind. Für das Werkstück, das wunschgemäß zu der Form in Bezug auf die Achszapfenabschnitte ausgebildet wird, ist ein Schleifverfahren nützlich, bei dem eine Außenumfangsfläche eines Achszapfenabschnittes gestützt ist. Jedoch ist es in dem Fall, bei dem die Außenumfangsfläche des Achszapfenabschnittes durch den Schuh gestützt ist, nicht einfach, eine Position des Schuhs zu bestimmen, um das Werkstück in einer erwünschten Stellung zu positionieren.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Schleifmaschine, die dazu in der Lage ist, eine Position eines Schuhs zum Positionieren eines Werkstücks in einer erwünschten Stellung zu steuern, wenn das Schleifen in einem Zustand ausgeführt wird, bei dem eine Außenumfangsfläche eines Achszapfenabschnittes durch den Schuh gestützt ist.
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1. Erste Schleifmaschine
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Gemäß einem ersten veranschaulichten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Schleifmaschine: eine Werkstückstützvorrichtung, die ein Werkstück drehbar stützt, das einen ersten Achszapfenabschnitt und einen zweiten Achszapfenabschnitt an zwei axialen Enden von ihm hat; ein Schleifrad, das so aufgebaut ist, dass es das Werkstück schleift, indem es sich relativ zu dem Werkstück in einer horizontalen Richtung bewegt; eine Messvorrichtung, die zum Positionieren des Werkstücks durch die Werkstückstützvorrichtung verwendet wird; und eine Steuervorrichtung, die so aufgebaut ist, dass sie die Werkstückstützvorrichtung auf der Basis eines Messwertes, der durch die Messvorrichtung gemessen wird, steuert, um eine Positioniersteuerung des Werkstücks auszuführen.
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Die Werkstückstützvorrichtung umfasst: einen ersten unteren Schuh und einen ersten Seitenschuh, die drehbar den ersten Achszapfenabschnitt zum Positionieren des Werkstücks stützen; einen zweiten unteren Schuh und einen zweiten Seitenschuh, die den zweiten Achszapfenabschnitt zum Positionieren des Werkstücks stützen; eine erste untere Zuführvorrichtung und eine zweite untere Zuführvorrichtung, die so aufgebaut sind, dass sie jeweils den ersten unteren Schuh und den zweiten unteren Schuh in einer radialen Richtung des Werkstücks bewegen; und eine erste Seitenzuführvorrichtung und eine zweite Seitenzuführvorrichtung, die so aufgebaut sind, dass sie jeweils den ersten Seitenschuh und den zweiten Seitenschuh in der radialen Richtung des Werkstücks bewegen.
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Die Messvorrichtung umfasst: ein Seitenmessinstrument, das an einer Seite angeordnet ist, die zu dem ersten Seitenschuh und dem zweiten Seitenschuh in Bezug auf eine Drehachse des Werkstücks entgegengesetzt ist, und das eine horizontale Position an sowohl einem axialen Endabschnitt als auch dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks misst. Die Steuervorrichtung so aufgebaut ist, dass sie: die erste Seitenzuführvorrichtung auf der Basis eines Messwertes steuert, der durch das Seitenmessinstrument an dem einen axialen Endabschnitt des Werkstücks gemessen wird, um eine Horizontalpositioniersteuerung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks auszuführen; und die zweite Seitenzuführvorrichtung auf der Basis eines Messwertes steuert, der durch das Seitenmessinstrument an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks gemessen wird, um eine Horizontalpositioniersteuerung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks auszuführen.
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Gemäß dem vorstehend erläuterten Aspekt steuert die Steuervorrichtung die Werkstückstützvorrichtung auf der Basis des durch die Messvorrichtung gemessenen Messwertes, um die Positioniersteuerung des Werkstücks auszuführen. Daher kann das Werkstück automatisch positioniert werden. Insbesondere führt die Steuervorrichtung die horizontale Positioniersteuerung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks aus, indem die erste Seitenzuführvorrichtung auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das Seitenmessinstrument an dem einen axialen Endabschnitt des Werkstücks gemessen wird. Des Weiteren führt die Steuervorrichtung die horizontale Positioniersteuerung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks aus, indem die zweite Seitenzuführvorrichtung auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das Seiteninstrument an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks gemessen wird.
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Das heißt eine Position des Schuhs der ersten Seite und eine Position des Schuhs der zweiten Seite kann automatisch unter Anwendung des Messwertes bestimmt werden, der durch das Seitenmessinstrument gemessen wird, und eine Stellung des Werkstücks kann auf eine erwünschte Stellung eingestellt werden. Daher kann in einem Stützverfahren unter Verwendung eines Schuhs ein Werkstück mit einer erwünschten Form mit einer hohen Genauigkeit geschliffen werden.
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2. Zweite Schleifmaschine
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Gemäß einem zweiten veranschaulichten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Schleifmaschine: eine Werkstückstützvorrichtung, die ein Werkstück drehbar stützt, das einen ersten Achszapfenabschnitt und einen zweiten Achszapfenabschnitt an seinen beiden axialen Enden aufweist; ein Schleifrad, das so aufgebaut ist, dass es das Werkstück schleift, indem es sich relativ zu dem Werkstück in einer horizontalen Richtung bewegt; eine Messvorrichtung, die zum Positionieren des Werkstücks durch die Werkstückstützvorrichtung verwendet wird; und eine Steuervorrichtung, die so aufgebaut ist, dass sie die Werkstückstützvorrichtung auf der Basis eines durch die Messvorrichtung gemessenen Messwertes steuert, um eine Positioniersteuerung des Werkstücks auszuführen.
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Die Werkstückstützvorrichtung umfasst: einen ersten unteren Schuh und einen ersten Seitenschuh, die den ersten Achszapfenabschnitt drehbar stützen, um das Werkstück zu positionieren; einen zweiten unteren Schuh und einen zweiten Seitenschuh, die den zweiten Achszapfenabschnitt drehbar stützen, um das Werkstück zu positionieren; eine erste untere Zuführvorrichtung und eine zweite untere Zuführvorrichtung, die so aufgebaut sind, dass sie jeweils den ersten unteren Schuh und den zweiten unteren Schuh in einer radialen Richtung des Werkstücks bewegen; und eine erste Seitenzuführvorrichtung und eine zweite Seitenzuführvorrichtung, die so aufgebaut sind, dass sie jeweils den ersten Seitenschuh und den zweiten Seitenschuh in der radialen Richtung des Werkstücks bewegen.
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Die Messvorrichtung umfasst: ein oberes Messinstrument, das an einer Seite angeordnet ist, die zu dem ersten unteren Schuh und dem zweiten unteren Schuh in Bezug auf eine Drehachse des Werkstücks entgegengesetzt ist, und das eine Position in einer nach oben und nach unten weisenden Richtung an sowohl dem einen axialen Endabschnitt als auch dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks misst. Die Steuervorrichtung ist so aufgebaut, dass sie die erste untere Zuführvorrichtung auf der Basis eines Messwertes steuert, der durch das obere Messinstrument an dem einen axialen Endabschnitt des Werkstücks gemessen wird, um eine Positioniersteuerung in einer nach oben und nach unten weisenden Richtung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks auszuführen; und die zweite untere Zuführvorrichtung auf der Basis eines Messwertes steuert, der durch das obere Messinstrument an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks gemessen wird, um eine Positioniersteuerung in einer nach oben und nach unten weisenden Richtung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks auszuführen.
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Gemäß dem vorstehend erläuterten zweiten Aspekt steuert die Steuervorrichtung die Werkstückstützvorrichtung auf der Basis des Messwertes, der durch die Messvorrichtung gemessen wird, um die Positioniersteuerung des Werkstücks auszuführen. Daher kann das Werkstück automatisch positioniert werden. Insbesondere führt die Steuervorrichtung die Positioniersteuerung in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks aus, indem die erste untere Zuführvorrichtung auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das obere Messinstrument gemessen wird, an den einen axialen Endabschnitt des Werkstücks. Des Weiteren führt die Steuervorrichtung die Positioniersteuerung in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks aus, indem die zweite untere Zuführvorrichtung auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das obere Messinstrument gemessen wird, an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks.
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Das heißt eine Position des ersten unteren Schuhs und eine Position des zweiten unteren Schuhs können automatisch bestimmt werden unter Verwendung des durch das obere Messinstrument verwendeten Messwertes, und eine Stellung des Werkstücks kann auf eine erwünschte Stellung eingestellt werden. Daher kann in einem Stützverfahren unter Verwendung eines Schuhs ein Werkstück mit einer erwünschten Form mit hoher Genauigkeit geschliffen werden.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Schleifmaschine.
- 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Werkstückstützvorrichtung mit einem Schuh.
- 3 zeigt eine Darstellung einer Schleifmaschine mit einem Innenaufbau einer Messvorrichtung.
- 4 zeigt eine Darstellung einer Schleifmaschine, wobei ein Betriebsprozess zum Messen eines Werkstücks durch ein Seitenmessinstrument gezeigt ist, das die Messvorrichtung bildet.
- 5 zeigt eine Darstellung einer Schleifmaschine in einem Fall, bei dem das Werkstück durch das Seitenmessinstrument gemessen wird, das die Messvorrichtung bildet.
- 6 zeigt eine Darstellung einer Schleifmaschine in einem Fall, bei dem das Werkstück durch ein oberes Messinstrument gemessen wird, das die Messvorrichtung bildet.
- 7A zeigt einen Anfangsprozess eines Schleifverfahrens.
- 7B zeigt einen ersten Anfangspositionierprozess des Schleifverfahrens.
- 7C zeigt einen zweiten Anfangspositionierprozess des Schleifverfahrens.
- 7D zeigt einen Anfangspositioniervollendungsprozess des Schleifverfahrens.
- 7E zeigt einen Hauptschleifprozess (Primärschleifprozess) des Schleifverfahrens.
- 7F zeigt einen Nachprimärschleifaußendurchmessermessprozess des Schleifverfahrens.
- 7G zeigt einen Hochgenauigkeitspositionierprozess des Schleifverfahrens.
- 7H zeigt einen Sekundärschleifprozess des Schleifverfahrens.
- 8 zeigt ein Flussdiagramm eines ersten Beispiels eines Anfangspositionierverfahrens.
- 9 zeigt ein Flussdiagramm eines zweiten Beispiels des Anfangspositionierverfahrens.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1. Sollwerkstück W
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Ein Sollwerkstück W ist nachstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Das Werkstück W ist beispielsweise eine Rolle oder dergleichen. Das Werkstück W, das eine Rolle ist, wird beispielsweise zum Befördern eines Blattes oder zum Strecken des Blattes verwendet. Ein Material des Blattes ist Papier, ein Textilstoff, Metall, Kunststoff oder dergleichen.
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Das Werkstück W hat einen Körperabschnitt Wa, der an einer axialen Mitte angeordnet ist, und einen ersten Achszapfenabschnitt Wb und einen zweiten Achszapfenabschnitt Wc, die an beiden axialen Enden angeordnet sind. Der Körperabschnitt Wa hat eine zylindrische Außenumfangsfläche. Der erste Achszapfenabschnitt Wb und der zweite Achszapfenabschnitt Wc haben jeweils einen kleineren Durchmesser als der Körperabschnitt Wa, und sie sind koaxial positioniert. Der erste Achszapfenabschnitt Wb und der zweite Achszapfenabschnitt Wc haben zylindrische Außenumfangsflächen, und sie sind koaxial positioniert. Der erste Achszapfenabschnitt Wb und der zweite Achszapfenabschnitt Wc haben den gleichen Durchmesser oder sie haben unterschiedliche Durchmesser.
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Das Werkstück W ist nicht auf die Rolle beschränkt, solange der erste Achszapfenabschnitt Wb und der zweite Achszapfenabschnitt Wc umfasst sind. Die Form des Körperabschnittes Wa ist nicht auf die zylindrische Außenumfangsfläche beschränkt. Beispielsweise kann der Körperabschnitt Wa eine Nockenform haben oder eine Form mit Abschnitten, deren Durchmesser in der axialen Richtung unterschiedlich sind.
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2. Aufbau der Schleifmaschine 1
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Ein Aufbau einer Schleifmaschine 1 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Schleifmaschine 1 schleift die Außenumfangsfläche des Werkstücks W, indem ein Schleifrad 70 zu dem Werkstück W oder von diesem weg relativ bewegt wird, während das Schleifrad 70 in einem Zustand gedreht wird, bei dem das Werkstück W um eine Drehachse gedreht wird. Ein zu schleifender Abschnitt des Werkstücks W kann lediglich den Körperabschnitt Wa umfassen oder kann den ersten Achszapfenabschnitt Wb und den zweiten Achszapfenabschnitt Wc zusätzlich zu dem Körperabschnitt Wa umfassen.
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Als die Schleifmaschine 1 kann eine Schleifmaschine der Tischverfahrart, eine Schleifmaschine der Schleifbasisverfahrart oder dergleichen angewendet werden. Als die Schleifmaschine 1 kann eine zylindrische Schleifmaschine, eine Nockenschleifmaschine oder dergleichen genutzt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem die Schleifmaschine 1 eine zylindrische Schleifmaschine der Tischverfahrart ist.
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Die Schleifmaschine 1 umfasst ein Bett 10, einen Tisch 20, eine Spindelvorrichtung 30, eine Reitstockvorrichtung 40 (Reitstockspindel), eine Werkstückstützvorrichtung 50, eine Schleifbasis 60, das Schleifrad 70, eine Messvorrichtung 80 und eine Steuervorrichtung 90. Das Bett 10 ist auf einer Einbaufläche eingebaut.
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Das Bett 10 ist in einer derartigen Weise ausgebildet, dass seine Breite in der nach links und nach rechts weisenden Richtung (eine Länge in der Richtung einer Achse Z) an einer nahen Seite einer Richtung einer Achse X lang ist, während eine Breite in der nach links und nach rechts weisenden Richtung an einer entfernten Seite der Richtung der Achse X kurz ist. Das Bett 10 hat eine Z-Achsen-Schiene 11, die sich in der Richtung einer Achse Z erstreckt, an einer oberen Fläche an der nahen Seite der Richtung der Achse X. Des Weiteren ist das Bett 10 mit einer Kugelumlaufspindel 12 versehen, die parallel zu der Z-Achsen-Schiene 11 ist, und mit einem Motor 13 versehen, der so aufgebaut ist, dass er drehend die Kugelumlaufspindel 12 antreibt. Das Bett 10 hat außerdem eine X-Achsen-Schiene 14, die sich in der Richtung der Achse X erstreckt, an der oberen Fläche an der entfernten Seite der Richtung der Achse X. Des Weiteren ist das Bett 10 mit einer Kugelumlaufspindel 15 versehen, die parallel zu der X-Achsen-Schiene 14 ist, und mit einem Motor 16 versehen, der so aufgebaut ist, dass er die Kugelumlaufspindel 15 drehend antreibt.
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Hierbei fungieren die Kugelumlaufspindel 12 und der Motor 13 als eine NC-Antriebsvorrichtung, die wie nachstehend beschrieben den Tisch 20 in der Richtung der Achse Z relativ zu dem Bett 10 bewegt. Die Kugelumlaufspindel 15 und der Motor 16 fungieren ebenfalls als eine NC-Antriebsvorrichtung, die die Schleifbasis 60, das Schleifrad 70 und die Messvorrichtung 80 wie nachstehend beschrieben in der Richtung der Achse X relativ zu dem Bett 10 bewegt.
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Der Tisch 20 ist in einer länglichen Form ausgebildet und ist durch die Z-Achsen-Schiene 11 so gestützt, dass er in der Richtung der Achse Z (horizontale Richtung) bewegbar ist. Außerdem ist der Tisch 20 durch eine Spindelmutter, die an die Kugelumlaufspindel 12 geschraubt ist, fixiert und wird in der Richtung der Achse Z durch ein drehendes Antreiben des Motors 13 bewegt.
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Die Spindelvorrichtung 30 treibt drehend das Werkstück W an. Die Spindelvorrichtung 30 ist an dem Tisch 20 an einer Endseite in der Richtung der Achse Z angeordnet. Die Spindelvorrichtung 30 hat einen Kopfstock 31 (Spindelstock), der an dem Tisch 20 fixiert ist, einen Motor 32, ein Drehungsübertragungselement 33, das gemäß einem Drehantrieb des Motors 32 dreht, und ein Eingriffselement 34, das an dem ersten Achszapfenabschnitt Wb des Werkstücks W fixiert ist und mit dem Drehübertragungselement 33 in Eingriff steht. Das Eingriffselement 34 ist beispielsweise ein Drehbankherz. Des Weiteren hat die Spindelvorrichtung 30 ein Mittelelement 35. Das Mittelelement 35 kann an dem Kopfstock 31 in einer nicht drehbaren Weise vorgesehen sein oder es kann in einer drehbaren Weise vorgesehen sein. Das Mittelelement 35 stützt eine Endfläche eines axialen Endabschnittes des Werkstücks W.
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Die Reitstockvorrichtung 40 ist auf dem Tisch 20 an der anderen Endseite in der Richtung der Achse Z angeordnet. Die Reitstockvorrichtung 40 hat ein Mittelelement 41. Das Mittelelement 41 kann in einer nicht drehbaren Weise vorgesehen sein oder es kann in einer drehbaren Weise vorgesehen sein. Das Mittelelement 41 stützt eine Endfläche des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W.
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Die Werkstückstützvorrichtung 50 stützt die Außenumfangsfläche des Werkstücks W in einer radialen Richtung und stützt das Werkstück W drehbar. Die Werkstückstützvorrichtung 50 hat eine erste Stützvorrichtung 51, die den ersten Achszapfenabschnitt Wb des Werkstücks W von der Außenumfangsfläche in der radialen Richtung stützt, und eine zweite Stützvorrichtung 52, die den zweiten Achszapfenabschnitt Wc von der Außenumfangsfläche in der radialen Richtung stützt. Wenn das Werkstück W geschliffen wird, werden die erste Stützvorrichtung 51 und die zweite Stützvorrichtung 52 angewendet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Mittelelemente 35 und 41 für den Transport des Werkstücks W (die Übertragung), das Positionieren des Werkstücks W und dergleichen verwendet, um das Werkstück W durch die Werkstückstützvorrichtung 50 zu stützen, anstatt dass das Werkstück W während des Schleifens gestützt wird. Das heißt die Werkstückstützvorrichtung 50 und die Mittelelemente 35 und 41 werden nicht gleichzeitig verwendet, wenn das Werkstück W geschliffen wird.
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Die Schleifbasis 60 ist in einer rechtwinkligen Form ausgebildet und ist durch die X-Achsen-Schiene 14 so gestützt, dass sie in der Richtung der Achse X (horizontale Richtung) bewegbar ist. Außerdem ist die Schleifbasis 60 an einer Spindelmutter fixiert, die an die Kugelumlaufspindel 15 geschraubt ist, und wird in der Richtung der Achse X durch drehendes Antreiben des Motors 16 bewegt. Die Schleifbasis 60 hat eine Messvorrichtungsstützbasis 61, die die nachstehend beschriebene Messvorrichtung 80 stützt, an einer Seite einer oberen Fläche.
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Das Schleifrad 70 ist in einer Scheibenform ausgebildet und ist durch die Schleifbasis 60 so gestützt, dass es um eine Achse drehbar ist, die parallel zu der Achse Z ist. Daher schleift das Schleifrad 70 das Werkstück W, indem es sich relativ zu dem Werkstück W in der horizontalen Richtung bewegt. In diesem Beispiel werden das Schleifrad 70 und das Werkstück W relativ zueinander in der Richtung der Achse Z bewegt, wodurch der Körperabschnitt Wa des Werkstücks W durch das Schleifrad 70 längsgeschliffen (in Verfahrrichtung; Schleifen mit seitlichem Vorschub) wird.
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Die Messvorrichtung 80 ist auf der Schleifbasis 60 vorgesehen und wird zum Positionieren des Werkstücks W durch die Werkstückstützvorrichtung 50 verwendet. Die Messvorrichtung 80 ist auf der Schleifbasis 60 vorgesehen und wird in der Richtung der Achse X zusammen mit der Schleifbasis 60 bewegt. In diesem Beispiel ist die Messvorrichtung 80 durch die Messvorrichtungsstützbasis 61 der Schleifbasis 60 so gestützt, dass sie in der Richtung der Achse X bewegbar ist. Das heißt zusätzlich zu einem Bewegen der Messvorrichtung 80 in der Richtung der Achse X relativ zu dem Bett 10 durch Bewegen der Schleifbasis 60 in der Richtung der Achse X wird die Messvorrichtung 80 in der Richtung der Achse X relativ zu dem Bett 10 aufgrund einer Bewegung der Messvorrichtung 80 an sich in der Richtung der Achse X relativ zu der Messvorrichtungsstützbasis 61 bewegt.
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Die Steuervorrichtung 90 steuert die Positionen des Tisches 20, der Spindelvorrichtung 30 und der Schleifbasis 60. Des Weiteren führt die Steuervorrichtung 90 eine Drehsteuerung der Spindelvorrichtung 30 und eine Drehsteuerung des Schleifrades 70 aus. Darüber hinaus führt die Steuervorrichtung 90 die Positioniersteuerung des Werkstücks W aus, indem die Messvorrichtung 80 gesteuert wird und die Werkstückstützvorrichtung 50 gesteuert wird auf der Basis des Messwertes, der durch die Messvorrichtung 80 gemessen wird.
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3. Aufbau der Werkstückstützvorrichtung 50
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Ein Aufbau der Werkstückstützvorrichtung 50 (51, 52) ist nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die erste Stützvorrichtung 51 und die zweite Stützvorrichtung 52, die die Werkstückstützvorrichtung 50 bilden, haben den gleichen Aufbau. In der nachfolgenden Beschreibung ist, wenn ein Bestandteilelement der ersten Stützvorrichtung 51 und ein Bestandteilelement der zweiten Stützvorrichtung 52 voneinander unterschieden werden, eine Endung „a“ hinzugefügt, um das Bestandteilelement der ersten Stützvorrichtung 51 aufzuzeigen, während „erster“ vor dem Namen des Bestandteilelementes hinzugefügt ist, und eine Endung „b“ ist hinzugefügt, um das Bestandteilelement der zweiten Stützvorrichtung 52 aufzuzeigen, während „zweiter“ vor seinem Namen hinzugefügt ist.
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Die erste Stützvorrichtung 51 und die zweite Stützvorrichtung 52 haben Stützkörper 101a und 101b, Seitenschuhe 102a und 102b, untere Schuhe 103a und 103b, Seitenzuführvorrichtungen 104a und 104b und untere Zuführvorrichtungen 105a und 105b.
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Die Stützkörper 101a und 101b sind auf dem Tisch 20 fixiert. Die Seitenschuhe 102a und 102b sind durch die Stützkörper 101a und 101b so gestützt, dass sie in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung bewegbar sind. Das heißt die Bewegungsrichtungen, in denen sich die Seitenschuhe 102a und 102b relativ zu den Stützkörpern 101a und 101b bewegen, können lediglich eine Komponente einer horizontalen Richtung umfassen oder können die horizontale Richtung aufweisen, die als eine Hauptkomponente dient, und außerdem eine geringfügige Komponente der nach oben und nach unten weisenden Richtung umfassen.
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Der erste Seitenschuh 102a stützt drehbar den ersten Achszapfenabschnitt Wb in einem Zustand, bei dem der erste Seitenschuh 102a in Kontakt mit einem Seitenabschnitt des ersten Achszapfenabschnittes Wb des Werkstücks W ist. Wenn der erste Seitenschuh 102a relativ zu dem ersten Stützkörper 101a bewegt wird, kann der erste Seitenschuh 102a eine horizontale Position des einen axialen Endabschnittes (ein linkes Ende in 1) des Werkstücks W ändern. Das heißt der erste Seitenschuh 102a dient dazu, den einen axialen Endabschnitt des Werkstücks W zu positionieren.
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Der zweite Seitenschuh 102b stützt drehbar den zweiten Achszapfenabschnitt Wc in einem Zustand, bei dem der zweite Seitenschuh 102b in Kontakt mit einem Seitenabschnitt des zweiten Achszapfenabschnittes Wc des Werkstücks W ist. Wenn der zweite Seitenschuh 102b relativ zu dem zweiten Stützkörper 101b bewegt wird, kann der zweite Seitenschuh 102b eine horizontale Position des anderen axialen Endabschnittes (ein rechtes Ende in 1) des Werkstücks W ändern. Das heißt der zweite Seitenschuh 102b dient dazu, den anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W zu positionieren.
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Die unteren Schuhe 103a und 103b sind durch die Stützkörper 101a und 101b so gestützt, dass sie in einer im Wesentlichen nach oben und nach unten weisenden Richtung bewegbar sind. Das heißt die Bewegungsrichtungen, in denen sich die unteren Schuhe 103a und 103b relativ zu den Stützkörpern 101a und 101b bewegen, können lediglich eine Komponente in der nach oben und nach unten weisenden Richtung umfassen oder können die nach oben und nach unten weisende Richtung haben, die als eine Hauptkomponente dient, und außerdem eine geringfügige Komponente in horizontaler Richtung umfassen.
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Der erste untere Schuh 103a stützt drehbar den ersten Achszapfenabschnitt Wb in einem Zustand, bei dem der erste untere Schuh 103a mit einem unteren Abschnitt des ersten Achszapfenabschnittes Wb des Werkstücks W in Kontakt steht. Wenn der erste untere Schuh 103a relativ zu dem ersten Stützkörper 101a bewegt wird, kann der erste untere Schuh 103a eine Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an dem einen axialen Endabschnitt (das linke Ende in 1) des Werkstücks W ändern. Das heißt der erste untere Schuh 103a dient dazu, den einen axialen Endabschnitt des Werkstücks W zusammen mit dem ersten Seitenschuh 102a zu positionieren.
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Der zweite untere Schuh 103b stützt drehbar den zweiten Achszapfenabschnitt Wc in einem Zustand, bei dem der zweite untere Schuh 103b mit einem unteren Abschnitt des 2. Achszapfenabschnittes Wc des Werkstücks W in Kontakt steht. Wenn der zweite untere Schuh 103b relativ zu dem zweiten Stützkörper 101b bewegt wird, kann der zweite Seitenschuh 102b eine Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an dem anderen axialen Endabschnitt (das rechte Ende in 1) des Werkstücks W ändern. Das heißt der zweite untere Schuh 103b dient dazu, den anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W zusammen mit dem zweiten Seitenschuh 102b zu positionieren.
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Hierbei ist ein Mittelwinkel des Werkstücks W zwischen einer Position, an der das Werkstück W mit den Seitenschuhen 102a und 102b in Kontakt steht, und einer Position, an der das Werkstück W mit den unteren Schuhen 103a und 103b in Kontakt steht, ein Winkel, der größer als 90° ist. Dies ist so, um zu ermöglichen, dass das Werkstück W durch die Seitenschuhe 102a und 102b und die unteren Schuhe 103a und 103b positioniert wird.
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Die Seitenzuführvorrichtungen 104a und 104b bewegen die Seitenschuhe 102a und 102b relativ zu den Stützkörpern 101a und 101b jeweils in einer Richtung, deren Hauptkomponente eine Komponente in der horizontalen Richtung ist. Das heißt die erste Seitenzuführvorrichtung (Zuführvorrichtung der ersten Seite) 104a bewegt den ersten Seitenschuh 102a in einer Richtung, deren Hauptrichtung die horizontale Richtung ist, d.h. in der radialen Richtung des ersten Achszapfenabschnittes Wb des Werkstücks W. Die zweite Seitenzuführvorrichtung (Zuführvorrichtung der zweiten Seite) 104b bewegt den zweiten Seitenschuh 102b in einer Richtung, deren Hauptkomponente die horizontale Richtung ist, d.h. in der radialen Richtung des zweiten Achszapfenabschnittes Wc des Werkstücks W.
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Die Seitenzuführvorrichtungen 104a und 104b haben jeweils beispielsweise einen Motor und einen Kraftumwandlungsmechanismus, und sie bewegen die Seitenschuhe 102a und 102b. Beispielsweise umfassen die Seitenzuführvorrichtungen 104a und 104b Motoren und Schnecken 111a und 111b, Schneckenräder 112a und 112b und Gleitschrauben 113a und 113b, die koaxial zu den Schneckenrädern 112a und 112b sind. Die Gleitschrauben 113a und 113b sind an die Seitenschuhe 102a und 102b jeweils geschraubt. Daher können die Seitenschuhe 102a und 102b geradlinig (linear) in der Richtung, deren Hauptkomponente die horizontale Richtung ist, durch ein drehendes Antreiben der Motoren bewegt werden.
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Die unteren Zuführvorrichtungen 105a und 105b bewegen die unteren Schuhe 103a und 103b relativ zu den Stützkörpern 101a und 101b jeweils in einer Richtung, deren Hauptkomponente eine Komponente in der nach oben und nach unten weisenden Richtung ist. Das heißt die erste untere Zuführvorrichtung 105a bewegt den ersten unteren Schuh 103a in einer Richtung, deren Hauptkomponente die nach oben und nach unten weisende Richtung ist, d.h. in der radialen Richtung des ersten Achszapfenabschnittes Wb des Werkstücks W. Die zweite untere Zuführvorrichtung 105b bewegt den zweiten unteren Schuh 103b in einer Richtung, deren Hauptrichtung die nach oben und nach unten weisende Richtung ist, d.h. in der radialen Richtung des zweiten Achszapfenabschnittes Wc des Werkstücks W.
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Die unteren Zuführvorrichtungen 105a und 105b umfassen jeweils beispielsweise einen Motor und einen Kraftumwandlungsmechanismus, und sie bewegen die unteren Schuhe 103a und 103b. Beispielsweise umfassen die unteren Zuführvorrichtungen 105a und 105b Motoren und Schnecken 121a und 121b, Schneckenräder 122a und 122b, Gleitschrauben 123a und 123b, die koaxial zu den Schneckenrädern 122a und 122b sind, fixierte geneigte Basen 124a und 124b, die mit den Stützkörpern 101a und 101b einstückig sind, und bewegliche geneigte Elemente 125a und 125b.
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Die Gleitschrauben 123a und 123b sind jeweils an die beweglichen geneigten Elemente 125a und 125b geschraubt. Die beweglichen geneigten Elemente 125a und 125b gleiten an geneigten oberen Flächen der fixierten geneigten Basen 124a und 124b und stützen gleitfähig untere Flächen der unteren Schuhe 103a und 103b. Die Bewegungsrichtungen der beweglichen geneigten Elemente 125a und 125b und die Bewegungsrichtungen der unteren Schuhe 103a und 103b bilden einen Winkel, der von 90° abweicht. Daher können die unteren Schuhe 103a und 103b linear (geradlinig) in einer Richtung, deren Hauptkomponente die nach oben und nach unten weisende Richtung ist, durch drehendes Antreiben der Motoren bewegt werden.
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Es sollte hierbei beachtet werden, dass die Seitenzuführvorrichtungen 104a und 104b und die unteren Zuführvorrichtungen 105a und 105b, die vorstehend beschrieben sind, lediglich Beispiele sind, und verschiedene Konfigurationen können aufgegriffen werden, solange die Seitenschuhe 102a und 102b und die unteren Schuhe 103a 103b in erwünschte Richtungen bewegt werden können.
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4. Konfigurationen der Messvorrichtungsstützbasis 61 und der Messvorrichtung 80
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Nachstehend sind Konfigurationen der Messvorrichtungsstützbasis 61 und der Messvorrichtung 80 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die Messvorrichtungsstützbasis 61 ist an einer Seite einer oberen Fläche der Schleifbasis 60 angeordnet und ist an einer Position angeordnet, die in der Richtung der Achse Z des Schleifrades 70 versetzt ist. Die Messvorrichtungsstützbasis 61 hat eine Schiene 61a und eine Kugelumlaufspindel 61b, die sich in der Richtung der Achse X erstrecken, an einer Seite von ihr. Die Messvorrichtungsstützbasis 61 hat des Weiteren einen Motor 61c, der drehend die Kugelumlaufspindel 61b antreibt. Obwohl der Aufbau, bei dem die Messvorrichtungsstützbasis 61 die Kugelumlaufspindel 61b und den Motor 61c hat, beispielartig aufgezeigt ist, können beispielsweise eine Zylindervorrichtung oder dergleichen dabei angewendet werden.
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Die Messvorrichtung 80 ist durch die Messvorrichtungsstützbasis 61 gestützt und wird in der Richtung der Achse X relativ zu der Schleifbasis 60 durch drehendes Antreiben des Motors 61c bewegt. Die Messvorrichtung 80 umfasst einen Körper 81, der durch die Messvorrichtungsstützbasis 61 beweglich gestützt ist, ein Seitenmessinstrument 82, eine Zylindervorrichtung 83, einen Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84, ein oberes Messinstrument 85, eine NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstruments und einen oberen Schnell-Vorwärts-Sensor 87.
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Das Seitenmessinstrument 82 ist ein Sensor, der eine horizontale Position an der Außenumfangsfläche des Werkstücks W misst. Beispielsweise ist das Seitenmessinstrument 82 ein kontaktfreier Abstandssensor (Distanzsensor). Jedoch kann ein Abstandssensor der Kontaktart ebenfalls als das Seitenmessinstrument 82 angewendet werden.
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Genauer gesagt ist das Seitenmessinstrument 82 an einer Seite, die zu dem ersten Seitenschuh 102a relativ zu der Drehachse des Werkstücks W entgegengesetzt ist, angeordnet und misst eine horizontale Position des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W. Hierbei umfasst der eine axiale Endabschnitt des Werkstücks W den ersten Achszapfenabschnitt Wb des Werkstücks W und einen Endabschnitt, der an der Seite des ersten Achszapfenabschnittes Wb des Körperabschnittes Wa des Werkstücks W angeordnet ist. Außerdem ist das Seitenmessinstrument 82 an einer Seite, die zu dem zweiten Seitenschuh 102b relativ zu der Drehachse des Werkstücks W entgegengesetzt ist, angeordnet und misst eine horizontale Position des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W. Hierbei umfasst der andere axiale Endabschnitt des Werkstücks W den zweiten Achszapfenabschnitt Wc des Werkstücks W und einen Endabschnitt, der an der Seite des zweiten Achszapfenabschnittes Wc des Körperabschnittes Wa des Werkstücks W angeordnet ist.
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Die Zylindervorrichtung 83 ist in dem Körper 81 der Messvorrichtung 80 vorgesehen und bewegt das Seitenmessinstrument 82 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung zwischen einer Messposition und einer zurückversetzten Position. Die Messposition des Seitenmessinstrumentes 82 befindet sich in einem Bereich unter dem Körper 81, und die zurückversetzte Position befindet sich in einem Bereich, der im Inneren des Körpers 81 untergebracht ist. Das Seitenmessinstrument 82 ist in der Nähe eines unteren Endes eines beweglichen Endes vorgesehen, das an einer Stange der Zylindervorrichtung 83 fixiert ist. Im vorliegenden Beispiel hat die Zylindervorrichtung 83 einen einfachen Aufbau, bei dem die Zylindervorrichtung 83 lediglich ein Positionieren an zwei Positionen ausführen kann, die die Messposition und die zurückversetzte Position umfassen.
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Der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 ist in der Nähe des unteren Endes des beweglichen Elementes vorgesehen, das an der Stange der Zylindervorrichtung 83 fixiert ist. Das heißt der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 ist so vorgesehen, dass er einstückig mit dem Seitenmessinstrument 82 bewegbar ist. Der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 ist beispielsweise parallel zu dem Seitenmessinstrument 82 in der Richtung der Achse Z angeordnet. Das heißt der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 und das Seitenmessinstrument 82 sind an der gleichen Position in der Richtung der Achse Y (nach oben und nach unten weisende Richtung) und an der gleichen Position in der Richtung der Achse X (die horizontale Richtung unter den Richtungen, die senkrecht zu der Drehachse des Werkstücks W sind) angeordnet. Jedoch sind in 3 der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 und das Seitenmessinstrument 82 geringfügig voneinander abweichend dargestellt aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung.
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Der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 hat eine erfassbare Distanz, die länger als eine erfassbare Distanz des Seitenmessinstrumentes 82 ist. Der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 wird verwendet, wenn das Seitenmessinstrument 82 anfänglich relativ zu dem Werkstück W positioniert ist. Daher kann, indem der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 während des Anfangspositionierens des Seitenmessinstrumentes 82 verwendet wird, eine schnelle Vorwärtsbewegung ausgeführt werden.
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Das obere Messinstrument 85 ist ein Sensor, der eine Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an der Außenumfangsfläche des Werkstücks W misst. Beispielsweise ist das obere Messinstrument 85 ein kontaktfreier Abstandssensor. Jedoch kann ein Abstandssensor der Kontaktart als der obere Messsensor 85 angewendet werden.
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Genauer gesagt ist das obere Messinstrument 85 an einer Seite angeordnet, die zu dem ersten unteren Schuh 103a relativ zu der Drehachse des Werkstücks W entgegengesetzt ist, und es misst eine Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W. Außerdem ist das obere Messinstrument 85 an einer Seite angeordnet, die zu dem zweiten unteren Schuh 103b relativ zu der Drehachse des Werkstücks W entgegengesetzt ist, und es misst eine Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W.
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Die NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstruments ist in dem Körper 81 der Messvorrichtung 80 vorgesehen und bewegt das obere Messinstrument 85 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung zwischen einer Messposition und einer zurückversetzten Position. Die Messposition des oberen Messinstrumentes 85 befindet sich in einem Bereich unter dem Körper 81, und die zurückversetzte Position ist in einem Bereich angeordnet, die im Inneren des Körpers 81 untergebracht ist. Des Weiteren ist die NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstrumentes an der nahen Seite in der Richtung der Achse X angeordnet, d.h. an der Seite des Werkstücks W relativ zu der Zylindervorrichtung 83.
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Die NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstruments hat einen Motor, eine Kugelumlaufspindel, eine Spindelmutter und dergleichen. Das obere Messinstrument 85 ist in der Nähe eines unteren Endes eines beweglichen Elements vorgesehen, das an der Spindelmutter der NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstruments fixiert ist.
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Der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 ist in der Nähe des unteren Endes des beweglichen Elementes vorgesehen, das an der Spindelmutter der NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstruments fixiert ist. Das heißt der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 ist so vorgesehen, dass er einstückig mit dem oberen Messinstrument 85 bewegbar ist. Der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 ist beispielsweise parallel zu dem oberen Messinstrument 85 in der Richtung der Achse Z angeordnet. Das heißt der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 und das obere Messinstrument 85 sind an der gleichen Position in der Richtung der Achse X (die horizontale Richtung unter den Richtungen, die senkrecht zu der Drehachse des Werkstücks W sind) und an der gleichen Position in der Richtung der Achse Y (nach oben und nach unten weisende Richtung) angeordnet. Jedoch sind in 3 der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 und das obere Messinstrument 85 geringfügig voneinander abweichend dargestellt aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung.
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Der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 hat eine erfassbare Distanz, die länger als eine erfassbare Distanz des oberen Messinstrumentes 85 ist. Der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 wird dann angewendet, wenn das obere Messinstrument 85 anfänglich relativ zu dem Werkstück W positioniert wird. Daher kann, indem der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 während des anfänglichen Positionierens des oberen Messinstrumentes 85 angewendet wird, eine schnelle Vorwärtsbewegung ausgeführt werden.
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Das Seitenmessinstrument 82 muss mit hoher Genauigkeit in der horizontalen Richtung relativ zu dem Werkstück W positioniert werden. Das Seitenmessinstrument 82 kann in der horizontalen Richtung relativ zu dem Werkstück W unter Verwendung einer NC-Antriebsvorrichtung positioniert werden, die die Schleifbasis 60 in der Richtung der Achse X relativ zu dem Bett 10 bewegt. Außerdem wird das Seitenmessinstrument 82 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung zwischen der Messposition und der zurückversetzten Position bewegt. Das heißt eine Richtung, in der das Seitenmessinstrument 82 mit hoher Genauigkeit relativ zu dem Werkstück positioniert wird, unterscheidet sich von einer Richtung, in der das Seitenmessinstrument 82 zwischen der Messposition und der zurückversetzten Position bewegt wird. Daher ist die Vorrichtung, die das Seitenmessinstrument 82 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung zwischen der Messposition und der zurückversetzten Position bewegt, nicht die NC-Vorrichtung, sondern die Zylindervorrichtung 83. Daher können die Kosten verringert werden.
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Das obere Messinstrument 85 muss mit hoher Genauigkeit in der nach oben und nach unten weisenden Richtung relativ zu dem Werkstück W positioniert werden. Des Weiteren wird das obere Messinstrument 85 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung zwischen der Messposition und der zurückversetzten Position bewegt. Das heißt eine Richtung, in der das obere Messinstrument 85 mit hoher Genauigkeit relativ zu dem Werkstück W positioniert wird, stimmt mit einer Richtung überein, in der das obere Messinstrument 85 zwischen der Messposition und der zurückversetzten Position bewegt wird. Daher ist die Vorrichtung, die das obere Messinstrument 85 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung zwischen der Messposition und der zurückversetzten Position bewegt, die NC-Vorrichtung.
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5. Betrieb der Messvorrichtung 80
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Nachstehend ist der Betrieb der Betrieb der Messvorrichtung 80 unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 beschrieben. Das Seitenmessinstrument 82 misst eine horizontale Position eines Seitenabschnittes der Außenumfangsfläche des Werkstücks W. Das heißt das Seitenmessinstrument 82 entspricht einer Messung einer horizontalen Position der Drehachse des Werkstücks W.
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Zunächst wird, wie dies in 3 gezeigt ist, der Motor 16 durch die Steuervorrichtung 90 (siehe 1) so drehend angetrieben, dass die Schleifbasis 60 relativ zu dem Bett 10 in einer derartigen Weise positioniert wird, dass das Schleifrad 70 an einer Position ausreichend entfernt von dem Werkstück W an der fernen Seite in der Richtung der Achse X angeordnet wird. Beispielsweise wird die Schleifbasis 60 an einem hinteren Ende in der Richtung der Achse X angeordnet.
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Anschließend wird, wie dies in 4 gezeigt ist, der Körper 81 der Messvorrichtung 80 zu der nahen Seite in der Richtung der Achse X relativ zu der Messvorrichtungsstützbasis 61 bewegt, indem der Motor 61c durch die Steuervorrichtung 90 drehend angetrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt halten das Seitenmessinstrument 82 und das obere Messinstrument 85 einen Zustand bei, bei dem sie im Körper 81 der Messvorrichtung 80 untergebracht sind. Wenn ein Mechanismus zum Antreiben des Körpers 81 der Messvorrichtung 80 die NC-Antriebsvorrichtung ist, kann der Körper 81 der Messvorrichtung 80 an einer beliebig eingestellten Position wunschgemäß positioniert werden. Wenn andererseits der Mechanismus die Zylindervorrichtung oder dergleichen ist, wird der Körper 81 der Messvorrichtung 80 an einer voreingestellten Position positioniert.
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Anschließend treibt, wie dies in 4 gezeigt ist, die Steuervorrichtung 90 die Zylindervorrichtung 83 so an, dass das Seitenmessinstrument 82 aus der zurückversetzten Position, die sich oben befindet, zu der Messposition bewegt, die sich unten befindet. Daher ist das Seitenmessinstrument 82 der fernen Seite in der Richtung der Achse X relativ zu dem Werkstück W zugewandt. Das heißt das Seitenmessinstrument 82 befindet sich an der Seite, die zu den Seitenschuhen 102a und 102b relativ zu der Drehachse des Werkstücks W entgegengesetzt ist.
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Anschließend treibt, wie dies in 5 gezeigt ist, die Steuervorrichtung 90 drehend den Motor 16 so an, dass die Schleifbasis 60 zu der nahen Seite in der Richtung der Achse X relativ zu dem Bett 10 bewegt wird, d.h. die Messvorrichtung 80 wird in einer Richtung bewegt, in der sie sich dem Seitenabschnitt des Werkstücks W nähert. Zu diesem Zeitpunkt bewegt die Steuervorrichtung 90 die Schleifbasis 60 relativ zu dem Werkstück W schnell nach vorn, um das anfängliche Positionieren des Seitenmessinstrumentes 82 auszuführen, auf der Basis eines Messwertes, der durch den Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 gemessen wird. Wenn der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 verwendet wird, kann das Werkstück W an einer entfernten Position erfasst werden, und somit kann verhindert werden, dass der Seiten-Schnell-Vorwärts-Sensor 84 und das Werkstück W miteinander kollidieren, sogar dann, wenn eine schnelle Vorwärtsbewegung ausgeführt wird. Als ein Ergebnis kann das Positionieren des Seitenmessinstrumentes 82 in einer kurzen Zeitspanne ausgeführt werden.
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Anschließend wird in einem in 5 gezeigten Zustand, wenn das Seitenmessinstrument 82 von einer kontaktfreien Art ist, ein Abstand in der horizontalen Richtung zwischen dem Seitenmessinstrument 82 und dem Seitenabschnitt der Außenumfangsfläche des Werkstücks W gemessen. Wenn das Seitenmessinstrument 82 von einer Kontaktart ist, wird die horizontale Position des Seitenabschnittes der Außenumfangsfläche des Werkstücks W durch das Seitenmessinstrument 82 gemessen.
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Danach berechnet die Steuervorrichtung 90 eine Position eines Außenumfangs des Werkstücks W aus den Mitten der Mittelelemente 35 und 41 auf der Basis des durch das Seitenmessinstrument 82 gemessenen Messwertes, einer Position des Körpers 81 in der Richtung X und einer Position der Schleifbasis 60 in der Richtung X, und sie steuert die Seitenzuführvorrichtungen 104a und 104b in derartiger Weise, dass eine Mitte des Werkstücks W sich an den Mitten der Mittelelemente 35 und 41 befindet, und ändert somit die horizontalen Positionen der Seitenschuhe 102a und 102b. Genauer gesagt wird, wenn die horizontale Position des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W durch das Seitenmessinstrument 82 gemessen wird, die horizontale Position des ersten Seitenschuhs 102a geändert, indem die erste Seitenzuführvorrichtung 104a auf der Basis des durch das Seitenmessinstrument 82 gemessenen Messwertes gesteuert wird. In dieser Weise wird eine horizontale Positionierungssteuerung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W ausgeführt. Des Weiteren wird, wenn die horizontale Position des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W durch das Seitenmessinstrument 82 gemessen wird, die horizontale Position des zweiten Seitenschuhs 102b geändert, indem die zweite Seitenzuführvorrichtung 104b auf der Basis des durch das Seitenmessinstruments 82 gemessenen Messwertes gesteuert wird. In dieser Weise wird eine horizontale Positionierungssteuerung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W ausgeführt.
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Anschließend treibt die Steuervorrichtung 90 die Zylindervorrichtung 83 so an, dass das Seitenmessinstrument 82 zu der zurückversetzten Position bewegt wird, d.h. die Position, an der die Messvorrichtung 80 in dem Körper 81 untergebracht ist. Hierbei kann, bevor das Seitenmessinstrument 82 zu der zurückversetzten Position bewegt wird, die Schleifbasis 60 relativ zu dem Bett 10 zu der fernen Seite in der Richtung der Achse X geringfügig bewegt werden.
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Anschließend treibt, wie dies in 6 gezeigt ist, die Steuervorrichtung 90 die NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstruments so an, dass das obere Messinstrument 85 von der zurückversetzten Position, die oben angeordnet ist, zu der Messposition bewegt wird, die unten angeordnet ist. Das heißt das obere Messinstrument 85 wird in einer Richtung bewegt, in der es sich einem oberen Abschnitt des Werkstücks W nähert. Zu diesem Zeitpunkt bewegt die Steuervorrichtung 90 das bewegliche Element der NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstruments relativ zu dem Werkstück W schnell nach vorn, um ein anfängliches Positionieren des oberen Messinstrumentes 85 auszuführen, auf der Basis eines durch den oberen Schnell-Vorwärts-Sensor 87 gemessenen Messwertes. Wenn der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 verwendet wird, kann das Werkstück W an einer entfernten Position erfasst werden, und somit kann verhindert werden, dass der obere Schnell-Vorwärts-Sensor 87 und das Werkstück W miteinander kollidieren, sogar wenn eine schnelle Vorwärtsbewegung ausgeführt wird. Als ein Ergebnis kann das Positionieren des oberen Messinstrumentes 87 in einer kurzen Zeitspanne ausgeführt werden.
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Anschließend wird in einem in 6 gezeigten Zustand, wenn das obere Messinstrument 85 von einer kontaktfreien Art ist, ein Abstand in der nach oben und nach unten weisenden Richtung zwischen dem oberen Messinstrument 85 und dem oberen Abschnitt der Außenumfangsfläche des Werkstücks W gemessen. Wenn das obere Messinstrument 85 von einer Kontaktart ist, wird die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung zu dem oberen Abschnitt der Außenumfangsfläche des Werkstücks W durch das obere Messinstrument 85 gemessen.
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Dann berechnet die Steuervorrichtung 90 die Position des Außenumfangs des Werkstücks W aus den Mitten der Mittelelemente 35 und 41 auf der Basis des durch das obere Messinstrument 85 gemessenen Messwertes und einer Position in der Richtung Z des oberen Messinstrumentes 85, das durch die NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstruments bewegt wird, und sie steuert die oberen Zuführvorrichtungen 105a und 105b in derartiger Weise, dass die Mitte des Werkstücks W sich an den Mitten der Mittelelemente 35 und 41 befindet, und sie ändert somit die Positionen in der nach oben und nach unten weisenden Richtung der unteren Schuhe 103a und 103b.
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Genauer gesagt wird, wenn die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W durch das obere Messinstrument 85 gemessen wird, die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des ersten unteren Schuhs 103a geändert, indem die erste untere Zuführvorrichtung 105a auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das obere Messinstrument 85 gemessen wird. In dieser Weise wird eine Positionierungssteuerung in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W ausgeführt. Des Weiteren wird, wenn die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W durch das obere Messinstrument 85 gemessen wird, die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des zweiten unteren Schuhs 103b geändert, indem die zweite untere Zuführvorrichtung 105b auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das obere Messinstrument 85 gemessen wird. In dieser Weise wird eine Positionierungssteuerung in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W ausgeführt.
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Anschließend treibt die Steuereinheit 90 die NC-Antriebsvorrichtung 86 des oberen Messinstruments so an, dass das obere Messinstrument 85 zu der zurückversetzten Position bewegt wird, d.h. die Position, an der die Messvorrichtung 80 in dem Körper 81 untergebracht ist. Des Weiteren wird, indem der Motor 61c durch die Steuervorrichtung 90 drehend angetrieben wird, der Körper 81 der Messvorrichtung 80 zu der entfernten Seite in der Richtung der Achse X relativ zu der Messvorrichtungsstützbasis 61 bewegt, und der in 3 gezeigte Zustand wird erlangt.
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6. Schleifverfahren
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Nachstehend ist ein Verfahren zum Schleifen des Werkstücks W durch die Schleifmaschine 1 unter Bezugnahme auf die 7A bis 7H beschrieben. In den 7A bis 7H sind lediglich ein Teil der Bestandteilelemente um das Werkstück W herum gezeigt. Im vorliegenden Beispiel ist ein Fall beispielartig erläutert, bei dem der Körperabschnitt Wa des Werkstücks W zu einer zylindrischen Form längsgeschliffen wird.
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Zunächst wird, wie dies in 7A gezeigt ist, ein Anfangszustand eingestellt (Anfangsprozess). In dem Anfangszustand werden zwei Endflächen des Werkstücks W durch die Mittelelemente 35 und 41 gestützt, stehen der erste Seitenschuh 102a und der erste untere Schuh 103a mit dem ersten Achszapfenabschnitt Wb in Kontakt und stehen der zweite Seitenschuh 102b und der zweite untere Schuh 103b mit dem zweiten Achszapfenabschnitt Wc in Kontakt.
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Ein Beispiel des Anfangszustandes ist ein Zustand, bei dem das Werkstück W von außen herein befördert wird, und die Seitenschuhe 102a und 102b und die unteren Schuhe 103a und 103b in Kontakt gebracht werden, während das Werkstück W vorübergehend durch die Mittelelemente 35 und 41 gestützt wird. Außerdem ist ein anderes Beispiel des Anfangszustandes ein Zustand, bei dem das Werkstück W durch das Schleifrad 70 grob geschliffen wird, während das Werkstück W lediglich durch die Seitenschuhe 102a und 102b und die unteren Schuhe 103a und 103b gestützt wird, und dann stützen die Mittelelemente 35 und 41 zusätzlich die beiden Endflächen des Werkstücks W.
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Anschließend wird, wie dies in 7B gezeigt ist, ein erster Anfangspositionierprozess ausgeführt. Zunächst wird, indem eine Position in der Richtung der Achse Z des Tisches 20 durch die Steuervorrichtung 90 gesteuert wird, das Seitenmessinstrument 82 an einer Position positioniert, an der die horizontale Position des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W gemessen werden kann. In 7B ist das Seitenmessinstrument 82 an einer Position positioniert, an der es der Nähe des ersten Achszapfenabschnittes Wb des Körperabschnittes Wa des Werkstücks W in der horizontalen Richtung zugewandt ist.
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In diesem Zustand steuert die Steuervorrichtung 90 die erste Seitenzuführvorrichtung 104a, während das Seitenmessinstrument 82 die horizontale Position des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W misst. Das heißt die Steuervorrichtung 90 steuert die horizontale Position des ersten Seitenschuhs 102a auf der Basis des Messwertes, der durch das Seitenmessinstrument 82 gemessen wird. In dieser Weise bestimmt die Steuervorrichtung 90 die horizontale Position an dem einen axialen Endabschnitt des Werkstücks W. Beispielsweise hält die Steuervorrichtung 90 eine Bewegung des ersten Seitenschuhs 102a an, wenn ein Bewegungsbetrag des Werkstücks W, das durch Drücken des ersten Seitenschuhs 102a gegen das Werkstück W bewegt wird, einen vorbestimmten Wert erreicht, und sie bestimmt somit die horizontale Position des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W.
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Des Weiteren steuert die Steuervorrichtung 90 die erste untere Zuführvorrichtung 105a, während das obere Messinstrument 85 die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W misst. Das heißt die Steuervorrichtung 90 steuert die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des ersten unteren Schuhs 103a auf der Basis des Messwertes, der durch das obere Messinstrument 85 gemessen wird. In dieser Weise bestimmt die Steuervorrichtung 90 die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an dem einen axialen Endabschnitt des Werkstücks W. Beispielsweise hält die Steuervorrichtung 90 die Bewegung des ersten unteren Schuhs 103a an, wenn ein Bewegungsbetrag des Werkstücks W, das durch Drücken des ersten unteren Schuhs 103a gegen das Werkstück W bewegt wird, einen vorbestimmten Wert erreicht, und somit bestimmt sie die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W.
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Anschließend wird, wie dies in 7C gezeigt ist, ein zweiter Anfangspositionierprozess ausgeführt. Indem die Position in der Richtung der Achse Z des Tisches 20 durch die Steuervorrichtung 90 gesteuert wird, wird das Seitenmessinstrument 82 an einer Position positioniert, an der die horizontale Position des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W gemessen werden kann. In 7C ist das Seitenmessinstrument 82 an einer Position positioniert, an der es der Nähe (der näheren Umgebung) des zweiten Achszapfenabschnittes Wc des Körperabschnittes Wa des Werkstücks W in der horizontalen Richtung zugewandt ist.
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In diesem Zustand steuert die Steuervorrichtung 90 die zweite Seitenzuführvorrichtung 104b, während das Seitenmessinstrument 82 die horizontale Position des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W misst. Das heißt die Steuervorrichtung 90 steuert die horizontale Position des zweiten Seitenschuhs 102b auf der Basis des Messwertes, der durch das Seitenmessinstrument 82 gemessen wird. In dieser Weise bestimmt die Steuervorrichtung 90 die horizontale Position an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W. Beispielsweise hält die Steuervorrichtung 90 die Bewegung des zweiten Seitenschuhs 102b an, wenn ein Bewegungsbetrag des Werkstücks W, das durch Drücken des zweiten Seitenschuhs 102b gegen das Werkstück W bewegt wird, einen vorbestimmten Wert erreicht, und sie bestimmt somit die horizontale Position des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W.
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Des Weiteren steuert die Steuervorrichtung 90 die zweite untere Zuführvorrichtung 105b, während das obere Messinstrument 85 die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W misst. Das heißt die Steuervorrichtung 90 steuert die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des zweiten unteren Schuhs 103b auf der Basis des Messwertes, der durch das obere Messinstrument 85 gemessen wird. In dieser Weise bestimmt die Steuervorrichtung 90 die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W. Beispielsweise hält die Steuervorrichtung 90 die Bewegung des zweiten unteren Schuhs 103b an, wenn ein Bewegungsbetrag des Werkstücks W, das durch Drücken des zweiten unteren Schuhs 103b gegen das Werkstück W bewegt wird, einen vorbestimmten Wert erreicht, und somit bestimmt sie die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W.
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Anschließend werden, wie dies in 7D gezeigt ist, die Mittelelemente 35 und 41 von dem Werkstück W wegbewegt, und somit ist die Anfangspositionierung vollendet (Anfangspositionierungsvollendungsprozess). Das heißt das Werkstück W wird lediglich durch die Seitenschuhe 102a und 102b und die unteren Schuhe 103a und 103b gestützt.
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Anschließend wird, wie dies in 7E gezeigt ist, die Spindelvorrichtung 90 durch die Steuervorrichtung 90 so gesteuert, dass das Werkstück W gedreht wird, während das Schleifrad 70 relativ zu dem Werkstück W in der axialen Richtung des Werkstücks W bewegt wird, wodurch das Primärschleifen (Primärschleifprozess) ausgeführt wird. In diesem Beispiel wird der Körperabschnitt Wa des Werkstücks W einem Längsschleifen (Schleifen mit seitlichem Vorschub) ausgesetzt, das durch das Schleifrad 70 ausgeführt wird.
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Anschließend wird, wie dies in 7F gezeigt ist, ein Außendurchmesser des Werkstücks W nach dem Primärschleifen gemessen (Außendurchmessermessprozess). Die Messung des Außendurchmessers kann durch einen Anwender ausgeführt werden, indem ein Messwert eingegeben wird, oder kann ausgeführt werden, indem ein (nicht gezeigtes) automatisches Messinstrument angewendet wird. Ein Abschnitt, dessen Außendurchmesser gemessen wird, umfasst zumindest die nähere Umgebung der beiden Enden des Werkstücks W. Natürlich können drei oder mehr Abschnitte vorhanden sein, für die der Außendurchmesser gemessen wird. Bei der Messung des Außendurchmessers wird hierbei hauptsächlich gemessen, ob der zu schleifende Abschnitt des Werkstücks W eine abgeschrägte Form hat, und eine Größe der Abschrägung (die seinem Abschrägungswinkel entspricht) wird des Weiteren gemessen, wenn der zu schleifende Abschnitt eine abgeschrägte Form hat. Das heißt eine Richtung der Drehachse des Werkstücks W wird gemessen, wenn das Primärschleifen (Hauptschleifen) ausgeführt wird.
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Anschließend wird, wie dies in 7G gezeigt ist, um die Abschrägung zu modifizieren, die Richtung der Drehachse des Werkstücks W so eingestellt, dass ein Hochgenauigkeitspositionieren ausgeführt wird (Hochgenauigkeitspositionierprozess). Indem die Position in der Richtung der Achse Z des Tisches 20 durch die Steuervorrichtung 90 gesteuert wird, wird das Seitenmessinstrument 82 an einer Position positioniert, an der die horizontale Position des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W gemessen werden kann. In 7D wird das Seitenmessinstrument 82 an einer Position positioniert, an der es der näheren Umgebung des zweiten Achszapfenabschnittes Wc des Körperabschnittes Wa des Werkstücks W in der horizontalen Richtung zugewandt ist.
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In diesem Zustand steuert die Steuervorrichtung 90 die zweite Seitenzuführvorrichtung 104b, während das Seitenmessinstrument 82 die horizontale Position des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W misst. Das heißt die Steuervorrichtung 90 steuert die horizontale Position des zweiten Seitenschuhs 102b auf der Basis des Messwertes, der durch das Seitenmessinstrument 82 gemessen wird. In dieser Weise bestimmt die Steuervorrichtung 90 die horizontale Position an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W. Beispielsweise bewegt die Steuervorrichtung 90 den zweiten Seitenschuh 102b in der horizontalen Richtung auf der Basis der gemessenen Größe der Abschrägung, insbesondere auf der Basis einer Horizontalrichtungskomponente des Abschrägungswinkels. Dann wird die Horizontalrichtungskomponente des Abschrägungswinkels der Drehachse des Werkstücks W auf null eingestellt.
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Des Weiteren steuert die Steuervorrichtung 90 die zweite untere Zuführvorrichtung 105b, während das obere Messinstrument 85 die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W misst. Das heißt die Steuervorrichtung 90 steuert die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des zweiten unteren Schuhs 103b auf der Basis des Messwertes, der durch das obere Messinstrument 85 gemessen wird. In dieser Weise bestimmt die Steuervorrichtung 90 die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W. Beispielsweise bewegt die Steuervorrichtung 90 den zweiten unteren Schuh 103b in der nach oben und nach unten weisenden Richtung auf der Basis der gemessenen Größe der Abschrägung, insbesondere auf der Basis einer Komponente des Abschrägungswinkels in der nach oben und nach unten weisenden Richtung. Dann wird die Komponente des Abschrägungswinkels in der nach oben und nach unten weisenden Richtung der Drehachse des Werkstücks W auf null eingestellt.
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In dieser Weise kann, indem die horizontale Position und die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W eingestellt werden, die Richtung der Drehachse des Werkstücks W geändert werden, und die Richtung der Drehachse des Werkstücks W kann so gestaltet werden, dass sie mit einer Verfahrrichtung des Schleifrades 70 übereinstimmt.
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In dem vorstehend beschriebenen Beispiel des Hochgenauigkeitspositionierens wird die Einstellung ausgeführt, während der andere axiale Endabschnitt des Werkstücks W gemessen wird. Die Einstellung kann außerdem ausgeführt werden, während der eine axiale Endabschnitt des Werkstücks W gemessen wird. In diesem Fall stellt die Steuervorrichtung 90 die Positionen des ersten Seitenschuhs 102a und des ersten unteren Schuhs 103a ein.
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Genauer gesagt führt die Steuervorrichtung 90 die Horizontalpositioniersteuerung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W aus, indem die erste Seitenzuführvorrichtung 104a auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das Seitenmessinstrument 82 an dem einen axialen Endabschnitt des Werkstücks W gemessen wird. Des Weiteren führt die Steuervorrichtung 90 die Positioniersteuerung in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W aus, indem die erste untere Zuführvorrichtung 105a auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das obere Messinstrument 85 an dem einen axialen Endabschnitt des Werkstücks W gemessen wird.
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Anschließend wird, wie dies in 7H gezeigt ist, die Spindelvorrichtung 30 durch die Steuervorrichtung 90 so gesteuert, dass das Werkstück W gedreht wird, während das Schleifrad 70 relativ zu dem Werkstück W in der axialen Richtung des Werkstücks W bewegt wird, wodurch das Sekundärschleifen ausgeführt wird (Sekundärschleifprozess). In diesem Beispiel wird der Körperabschnitt Wa des Werkstücks W einem Längsschleifen (Schleifen mit seitlichem Vorschub) ausgesetzt, das durch das Schleifrad 70 ausgeführt wird. Da die Drehachse des Werkstücks W mit der Verfahrrichtung des Schleifrades 70 übereinstimmt, kann die Außenumfangsfläche des Werkstücks W zu einer hochgradig genauen zylindrischen Form geschliffen werden.
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7. Effekte des Schleifverfahrens
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Wie dies vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuervorrichtung 90 die Werkstückstützvorrichtung 50 auf der Basis des durch die Messvorrichtung 80 gemessenen Messwertes, um die Positioniersteuerung des Werkstücks W auszuführen. Daher kann das Werkstück W automatisch positioniert werden. Insbesondere führt die Steuervorrichtung 90 die Horizontalpositioniersteuerung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W aus, indem die erste Seitenzuführvorrichtung 104a auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das Seitenmessinstrument 82 an dem einen axialen Endabschnitt des Werkstücks W gemessen wird. Des Weiteren führt die Steuervorrichtung 90 die Horizontalpositioniersteuerung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W aus, indem die zweite Seitenzuführvorrichtung 104b auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das Seitenmessinstrument 82 an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W gemessen wird.
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Das heißt die Position des ersten Seitenschuhs 102a und die Position des zweiten Seitenschuhs 102b können automatisch bestimmt werden, indem der durch das Seitenmessinstrument 82 gemessene Messwert verwendet wird, und eine Stellung des Werkstücks W kann auf eine wunschgemäße Stellung festgelegt (eingestellt) werden. Daher kann in einem Stützverfahren, das einen Schuh verwendet, ein Werkstück mit einer erwünschten Form mit hoher Genauigkeit geschliffen werden.
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Das gleiche gilt für das Positionieren in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des Werkstücks W. Das heißt die Steuervorrichtung 90 führt die Positioniersteuerung in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des einen axialen Endabschnittes des Werkstücks W aus, indem die erste untere Zuführvorrichtung 105a auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das obere Messinstrument 85 an dem einen axialen Endabschnitt des Werkstücks W gemessen wird. Des Weiteren führt die Steuervorrichtung 90 die Positioniersteuerung in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks W aus, indem die zweite untere Zuführvorrichtung 105b auf der Basis des Messwertes gesteuert wird, der durch das obere Messinstrument 85 an dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks W gemessen wird.
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Das heißt die Position des ersten unteren Schuhs 103a und die Position des zweiten unteren Schuhs 103b können automatisch bestimmt werden, indem der durch das obere Messinstrument 85 gemessene Messwert verwendet wird, und die Stellung des Werkstücks W kann auf die wunschgemäße Stellung festgelegt werden. Daher kann in dem Stützverfahren, das den Schuh verwendet, das Werkstück mit der erwünschten Form mit hoher Genauigkeit geschliffen werden.
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In dem vorstehend beschriebenen Schleifverfahren wird, nach dem das Primärschleifen an einer Anfangsposition durch eine Anfangspositioniersteuerung ausgeführt worden ist, der Außendurchmesser gemessen, wird das Hochgenauigkeitspositionieren auf der Basis des Messwertes des Außendurchmessers ausgeführt, und wird das Sekundärschleifen an einer Hochgenauigkeitsposition durch eine Hochgenauigkeitspositioniersteuerung ausgeführt. Eine zylindrische Form mit einem gewissen Grad an hoher Genauigkeit kann bei dem Primärschleifen geschliffen werden, und eine noch genauere zylindrische Form kann geschliffen werden, indem das Sekundärschleifen nach dem Ausführen des Hochgenauigkeitspositionierens ausgeführt wird.
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8. Beispiel eines Anfangspositionierverfahrens
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In dem vorstehend beschriebenen Schleifverfahren wird das Anfangspositionieren des Werkstücks W wie vorstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die 7B und 7C ausgeführt. Als das Anfangspositionierverfahren kann ein beliebiges der beiden folgenden Beispiele angewendet werden.
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8-1. Erstes Beispiel eines Anfangspositionierverfahrens
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Ein Anfangspositionierverfahren gemäß einem ersten Beispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Zunächst wird der eine axiale Endabschnitt des Werkstücks W in der horizontalen Richtung positioniert (Schritt S1). Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuervorrichtung 90 die Position des ersten Seitenschuhs 102a auf der Basis des durch das Seitenmessinstrument 82 gemessenen Messwertes. Anschließend wird der eine axiale Endabschnitt des Werkstücks W in der nach oben und nach unten weisenden Richtung positioniert (Schritt S2). Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuervorrichtung 90 die Position des ersten unteren Schuhs 103a auf der Basis des durch das obere Messinstrument 85 gemessenen Messwertes.
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Anschließend wird der andere axiale Endabschnitt des Werkstücks W in der horizontalen Richtung positioniert (Schritt S3). Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuervorrichtung 90 die Position des zweiten Seitenschuhs 102b auf der Basis des durch das Seitenmessinstrument 82 gemessenen Messwertes. Anschließend wird der andere axiale Endabschnitt des Werkstücks W in der nach oben und nach unten weisenden Richtung positioniert (Schritt S4). Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuervorrichtung 90 die Position des zweiten unteren Schuhs 103b auf der Basis des durch das obere Messinstrument 85 gemessenen Messwertes. Dann ist das Anfangspositionieren vollendet.
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Das heißt der eine Endabschnitt des Werkstücks W wird in der horizontalen Richtung und in der nach oben und nach unten weisenden Richtung positioniert, und danach wird der andere Endabschnitt des Werkstücks W in der horizontalen Richtung und in der nach oben und nach unten weisenden Richtung positioniert. Indem ein derartiger Vorgang ausgeführt wird, kann die Bewegung des Tisches 20 reduziert werden, und das Anfangspositionieren kann in einer kurzen Zeitspanne ausgeführt werden.
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Für sowohl den einen Endabschnitt als auch den anderen Endabschnitt in der axialen Richtung des Werkstücks W wird das Positionieren in der nach oben und nach unten weisenden Richtung ausgeführt, nachdem das Positionieren in der horizontalen Richtung ausgeführt worden ist. Da das Schleifrad 70 sich in der horizontalen Richtung relativ zu dem Werkstück W während des Schleifens bewegt, hat eine Richtung der Horizontalrichtungskomponente der Drehachse des Werkstücks W einen größeren Einfluss auf die Genauigkeit der zylindrischen Form des Werkstücks W im Vergleich zu einer Richtung der Komponente in der nach oben und nach unten weisenden Richtung. Daher wird das Positionieren in der horizontalen Richtung vor demjenigen in der nach oben und nach unten weisenden Richtung ausgeführt, sodass das Schleifen mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden kann.
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8-2. Zweites Beispiel eines Anfangspositionierverfahrens
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Ein Anfangspositionierverfahren gemäß einem zweiten Beispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Zunächst wird der eine axiale Endabschnitt des Werkstücks W in der horizontalen Richtung positioniert (Schritt S11). Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuervorrichtung 90 die Position des ersten Seitenschuhs 102a auf der Basis des durch das Seitenmessinstrument 82 gemessenen Messwertes. Anschließend wird der andere axiale Endabschnitt des Werkstücks W in der horizontalen Richtung positioniert (Schritt S12). Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuervorrichtung 90 die Position des zweiten Seitenschuhs 102b auf der Basis des durch das Seitenmessinstrument 82 gemessenen Messwertes.
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Anschließend wird der eine axiale Endabschnitt des Werkstücks W in der nach oben und nach unten weisenden Richtung positioniert (Schritt S13). Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuervorrichtung 90 die Position des ersten unteren Schuhs 103a auf der Basis des durch das obere Messinstrument 85 gemessenen Messwertes. Anschließend wird der andere axiale Endabschnitt des Werkstücks W in der nach oben und nach unten weisenden Richtung positioniert (Schritt S14). Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuervorrichtung 90 die Position des zweiten unteren Schuhs 103b auf der Basis des durch das obere Messinstrument 85 gemessenen Messwertes. Dann ist das Anfangspositionieren vollendet.
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Das heißt das Positionieren in der horizontalen Richtung wird zunächst an dem einen Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt des Werkstücks W ausgeführt, und dann wird das Positionieren in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an dem einen Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt des Werkstücks W ausgeführt. Indem ein derartiger Vorgang ausgeführt wird, nimmt die Bewegung des Tisches 20 zu, und die für das Anfangspositionieren erforderliche Zeitspanne nimmt zu.
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Jedoch beeinflusst, wie dies bei dem Anfangspositionierverfahren gemäß dem ersten Beispiel beschrieben ist, das horizontale Positionieren des Werkstücks W in starkem Maße die Formgenauigkeit des Werkstücks W. Daher kann durch das erste Positionieren der beiden Enden des Werkstücks W in der horizontalen Richtung das Schleifen mit höherer Genauigkeit ausgeführt werden.
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9. Weiteres
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In der vorstehend dargelegten Beschreibung werden die beiden Enden des Werkstücks W automatisch in der horizontalen Richtung und in der nach oben und nach unten weisenden Richtung eingestellt, in dem die Seitenschuhe 102a und 102b und die unteren Schuhe 103a und 103b eingestellt werden. Jedoch kann bei Bedarf lediglich die horizontale Richtung aufgegriffen werden oder lediglich die nach oben und nach unten weisende Richtung kann aufgegriffen werden.
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Wenn die Position des Seitenmessinstrumentes 82 an dem einen Endabschnitt des Werkstücks W und die Position des Seitenmessinstrumentes 82 an dem anderen Endabschnitt des Werkstücks W die gleichen sind, kann die horizontale Position des zweiten Seitenschuhs 102b so gesteuert werden, dass der Messwert des Seitenmessinstrumentes 82 an dem einen Endabschnitt des Werkstücks W und der Messwert des Seitenmessinstrumentes 82 an dem anderen Endabschnitt des Werkstücks W die gleichen sind.
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Wenn die Position des oberen Messinstrumentes 85 an dem einen Endabschnitt des Werkstücks W und die Position des oberen Messinstrumentes 85 an dem anderen Endabschnitt des Werkstücks W die gleichen sind, kann die Position in der nach oben und nach unten weisenden Richtung des unteren Schuhs 103b so gesteuert werden, dass der Messwert des oberen Messinstrumentes 85 an dem einen Endabschnitt des Werkstücks W und der Messwert des oberen Messinstrumentes 85 an dem anderen Endabschnitt des Werkstücks W die gleichen sind.
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Die Schleifmaschine weist auf: einen ersten unteren Schuh, einen ersten Seitenschuh, einen zweiten unteren Schuh und einen zweiten Seitenschuh als eine Werkstückstützvorrichtung; ein Seitenmessinstrument, das an einer Seite angeordnet ist, die zu dem ersten Seitenschuh und dem zweiten Seitenschuh in Bezug auf eine Drehachse des Werkstücks entgegengesetzt ist, und das eine horizontale Position an sowohl dem einen axialen Endabschnitt als auch dem anderen axialen Endabschnitt des Werkstücks misst; und eine Steuervorrichtung, die so aufgebaut ist, dass sie eine erste Seitenzuführvorrichtung und eine zweite Seitenzuführvorrichtung auf der Basis von durch das Seitenmessinstrument gemessenen Messwerten steuert, um Horizontalpositioniersteuerungen des einen axialen Endabschnittes und des anderen axialen Endabschnittes des Werkstücks auszuführen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 63267151 A [0002, 0004]
- JP H1034502 A [0002, 0005]