JP2000225566A

JP2000225566A - 内面研削盤

Info

Publication number: JP2000225566A
Application number: JP11029669A
Authority: JP
Inventors: Yukito Kubo; 幸人久保; Hiroto Tanaka; 寛人田中; Atsushi Uchida; 敦内田
Original assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: JTEKT Machine Systems Corp
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】機上で自動的且つ高精度に内径測定を行うこと
ができ、しかも測定結果に基づいて高精度に研削加工を
行うことができる内面研削盤を提供する。【解決手段】ベッド２上に主軸台３、及びこれに対向す
る砥石台９を設ける。空気吐出口を有し、被加工物Ｗの
加工孔Ｗａ内に非接触で挿入される測定ヘッド２４、測
定ヘッド２４に圧縮空気を供給する圧縮空気供給部、圧
縮空気供給部の空気流量及び／又は空気圧を基に加工孔
Ｗａの内径寸法を検出する検出部からなる内径測定装置
２２を設ける。測定ヘッド２４を支持部材１１により支
持し、支持部材１１をベッド２上に配設された基台７上
に砥石台９とともに並設し、基台７と主軸台３とを、主
軸台３の軸線に沿った方向及びこれと直交する方向に相
対移動可能に設ける。制御装置３０により主軸台３と基
台７とを相対移動させることにより、砥石１０ａによる
研削加工、内径測定装置２２による内径測定が順次実施
されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物の孔内周
面を研削加工する内面研削盤に関し、更に詳しくは、研
削加工した孔の内径寸法を測定することができる測定装
置を備えた内面研削盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記内面研削盤により、例えば、高い加
工寸法精度が要求されるベアリング内輪の内周面を研削
加工する場合、従来から定寸装置が用いられており、こ
の定寸装置により随時加工寸法を測定しながら研削加工
を行い、所定寸法に仕上がった時点で加工を終えるよう
にしている。

【０００３】この定寸装置を用いた従来の研削方法の一
例を、図８に基づいて説明する。図中、Ｗは中心部に孔
Ｗａを備えた被加工物（ワーク）であり、１０３ａ，１
０３ｂは定寸装置を構成する電気マイクロメータの測定
子であり、１０１は先端に砥石１０２を備えた砥石軸で
ある。

【０００４】周知のように、上記内面研削盤において
は、ワークＷを軸中心に回転させた状態で、同じく軸中
心に回転する砥石軸１０１の砥石１０２をワークＷの孔
Ｗａ内に差し入れた後、矢示Ｊ−Ｋ方向に往復移動させ
るとともに、所定の切り込み量となるように前記砥石軸
１０１を孔Ｗａの径方向に移動させることにより、前記
孔Ｗａの内周面が研削加工される。尚、図８（ａ）は砥
石軸１０１が矢示Ｊ方向に移動した状態を、（ｂ）は砥
石軸１０１が矢示Ｋ方向に移動した状態をそれぞれ示し
ている。

【０００５】前記一対の測定子１０３ａ，１０３ｂは相
互に離反して開くように付勢されており、ワークＷの孔
Ｗａ内に差し入れられてそれぞれ孔Ｗａの内周面に当接
した際に、その開き度合いが前記定寸装置によって電気
的に検出され、これにより孔Ｗａの内径寸法が検出され
るようになっている。そして、この一対の測定子１０３
ａ，１０３ｂを、研削加工を開始する際に、或いは所定
時間研削加工が進行した後に、前記ワークＷの孔Ｗａ内
に差し入れて、現に研削加工されている孔Ｗａの内径を
随時測定して監視し、その内径が所定寸法となったとき
に研削加工を終了するのである。

【０００６】尚、この図８に示した例では、測定子１０
３ａ，１０３ｂを前記孔Ｗａ内の定位置に差し入れるよ
うにしているが、従来、この他に、前記孔Ｗａの内径が
小さい場合には、図９に示すように、この測定子１０３
ａ，１０３ｂを前記砥石軸１０１に追随させて矢示Ｊ−
Ｋ方向に移動させるようにしたものもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の定寸装置は、その測定子１０３ａ，１０３ｂを回転
中のワークＷに接触させることにより、その寸法を測定
するように設けられているので、ワークＷが超硬などの
高硬度材料からなる場合には、測定子１０３ａ，１０３
ｂのワークＷと接触する部分が異常に早く摩耗して正確
な測定ができなくなるという問題を有していた。この場
合、正確な測定をするためには、摩耗限界に達した測定
子１０３ａ，１０３ｂを都度交換する必要があるが、こ
のようにするとランニングコストが高くなり、また、頻
繁な交換によって加工時間が長くなるという問題があ
る。

【０００８】本発明は、以上の実情に鑑みなされたもの
であって、機上で自動的且つ高精度に内径測定を行うこ
とができ、しかも測定結果に基づいて高精度に研削加工
を行うことができる内面研削盤の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するための本発明の請求項１に係る発明は、ベッド
と、該ベッド上に配設され、被加工物を保持して回転さ
せる主軸台と、前記ベッド上に前記主軸台と対向するよ
うに配設され、保持した砥石軸を回転させる砥石台とを
備え、前記主軸台と砥石台とが、主軸台の軸線に沿った
方向及び該軸線と直交する方向に相対移動可能に設けら
れるとともに、前記主軸台及び砥石台の各作動を制御す
る制御装置を備えた内面研削盤において、外周面に空気
吐出口を有し、前記被加工物の加工孔内に非接触で挿入
される測定ヘッドと、該測定ヘッドに圧縮空気を供給す
る圧縮空気供給部と、該圧縮空気供給部の空気流量及び
／又は空気圧を基に前記加工孔の内径寸法を検出する検
出部とを備えた内径測定装置を設け、前記測定ヘッドを
支持部材により支持せしめるとともに、前記支持部材を
前記ベッド上に配設された基台上に前記砥石台とともに
並設し、該基台と前記主軸台とを、前記主軸台の軸線に
沿った方向及び該軸線と直交する方向に相対移動可能に
設け、前記制御装置により前記主軸台と前記基台とを相
対移動させることにより、砥石による前記被加工物の研
削加工、及び前記内径測定装置による内径測定が順次実
施されるように構成したことを特徴とするものである。

【００１０】この発明によれば、まず、前記制御装置に
より前記主軸台及び前記砥石台を駆動，制御して、主軸
台に保持された被加工物を回転させ、砥石台に保持され
た砥石軸を回転させるとともに、前記主軸台と前記基台
とを相対的に移動させて砥石軸先端の砥石を被加工物の
加工孔内に挿入し、所定の切り込みを与えてこれを軸方
向に往復移動させることにより、加工孔の内周面を研削
することができる。

【００１１】そして、このようにして加工孔を適宜研削
加工した後、前記制御装置により前記主軸台と前記基台
とを再び相対的に移動させ、前記砥石を加工孔から抜き
出し、ついで前記支持部材に支持された測定ヘッドを前
記被加工物の加工孔内に非接触状態で挿入する。これに
より、前記内径測定装置によって加工孔の内径寸法が測
定される。即ち、測定ヘッドが加工孔内に挿入される
と、前記空気吐出口から測定ヘッドと加工孔との間隙に
圧縮空気が吐出され、そのときの圧縮空気供給部の空気
流量及び／又は空気圧を基に、加工孔の内径寸法が前記
検出部によって検出される。このようにして加工孔の内
径を測定した後、再度前記制御装置により前記主軸台と
前記基台とを相対的に移動させて測定ヘッドを加工孔か
ら抜き出す。

【００１２】このように、この発明によれば、測定ヘッ
ドを非接触で被加工物の加工孔内に挿入することによ
り、その内径を測定するようにしているので、被加工物
が回転中であっても、測定ヘッドが被加工物との摩擦に
よって摩耗するのを防止することができ、例え被加工物
が超硬などの高硬度材料からなるものであっても、長時
間にわたりこれを高精度に測定することができる。この
ため、測定ヘッドを従来のように頻繁に交換する必要が
なく、全体的な加工時間の短縮をはかることができる。
また、研削加工後に測定を行うようにしているので、研
削液や研削屑などの誤差要因の影響を受けることなく、
正確な測定を行うことができる。

【００１３】また、本発明の請求項２に係る発明は、上
記請求項１の発明における前記制御装置が、前記被加工
物を粗研削する粗研削工程、粗研削後の前記加工孔の内
径を測定する粗内径測定工程、粗研削後の被加工物を仕
上研削する仕上研削工程、仕上研削後の前記加工孔の内
径を測定する仕上内径測定工程を順次実施するように構
成され、且つ前記粗内径測定工程において測定された測
定寸法及び予め設定された目標寸法から前記仕上研削工
程における研削代を算出し、算出された研削代に基づい
て前記仕上研削工程における前記主軸台と前記基台との
相対移動を制御するように構成されてなるものである。

【００１４】この発明によれば、粗研削後に加工孔の内
径寸法を測定し、測定寸法及び予め設定された目標寸法
を基に仕上研削工程における研削代を算出し、算出され
た研削代に基づいて前記主軸台と前記基台とを相対的に
移動させ、研削代に相当する切り込みを砥石に与えるよ
うにしているので、仕上研削工程においてより高精度な
研削加工を行うことができる。したがって、加工孔の仕
上内径寸法が基準範囲外となって当該被加工物が不良品
となる割合を低いものとすることができる。尚、この発
明における前記目標寸法は、仕上研削後の最終的な寸法
が基準範囲となるように経験的に設定された、前記研削
代を算出するための数値である。

【００１５】また、本発明の請求項３に係る発明は、上
記請求項２の発明における前記制御装置が、前記仕上内
径測定工程において測定された寸法が予め設定された基
準範囲より小さい場合には、再度前記仕上研削工程及び
仕上内径測定工程を順次実施するように構成され、且つ
前記仕上内径測定工程において測定された測定寸法及び
予め設定された目標寸法から再度実施される前記仕上研
削工程における研削代を算出し、算出された研削代に基
づいて前記仕上研削工程における前記主軸台と前記基台
との相対移動を制御するように構成されてなるものであ
る。

【００１６】この発明によれば、仕上研削後に加工孔の
内径寸法を測定し、測定寸法が設定された基準範囲より
小さい場合には、測定寸法及び予め設定された目標寸法
から再度実施される仕上研削工程における研削代を算出
し、算出された研削代に基づいて前記主軸台と前記基台
とを相対的に移動させ、研削代に相当する切り込みを砥
石に与えるようにしているので、仕上研削後の加工孔の
内径寸法が前記基準範囲より小さい場合であっても、こ
れを基準範囲内のものに研削し直すことができる。した
がって、加工孔の仕上内径寸法が基準範囲外となって当
該被加工物が不良品となる割合を更に低いものとするこ
とができる。

【００１７】また、本発明の請求項４に係る発明は、上
記請求項１又は２又は３の発明における前記測定ヘッド
が、前記加工孔への挿入方向と反対方向にスライド自在
に前記支持部材に支持されてなるものである。

【００１８】前記測定ヘッドは被加工物の加工孔内に挿
入されるように設けられているので、これを挿入する際
の加工孔内径が測定ヘッドの外径より小さいと、測定ヘ
ッドを加工孔内に挿入することができず、測定ヘッドが
被加工物に押圧されて損傷したり、測定ヘッドを支持す
る支持部材の当該支持部が損傷するといった不都合を生
じる。

【００１９】この発明によれば、測定ヘッドを前記加工
孔への挿入方向と反対方向にスライド自在に設けている
ので、このような場合に、測定ヘッドが挿入方向と反対
方向にスライドして前記押圧を緩和することができ、こ
れが損傷したり、或いは支持部材の支持部が損傷すると
いった上記不都合が生じるのを防止することができる。

【００２０】また、本発明の請求項５に係る発明は、上
記請求項２又は３の発明における前記測定ヘッドが、前
記加工孔への挿入方向と反対方向にスライド自在に前記
支持部材に支持され、前記支持部材が、前記測定ヘッド
のスライド方向の移動を検出する移動検出手段を備える
とともに、前記制御装置が、前記粗内径測定工程時に前
記移動検出手段により前記測定ヘッドの移動が検出され
た場合に、予め設定された追い込み量で再度粗研削工程
を実施するように構成されてなるものである。

【００２１】この発明によれば、何らかの原因で研削後
の加工孔内径が測定ヘッドの外径より小さくなって、測
定の際に測定ヘッドを加工孔内に挿入することができ
ず、これが挿入方向と反対方向にスライドした場合に、
この移動を移動検出手段により検出し、予め設定された
追い込み量で再度粗研削を行うようにしているので、こ
のような場合にも中断することなく自動的に継続して研
削加工を行うことができる。したがって、能率の良い研
削作業を行うことができる。

【００２２】また、本発明の請求項６に係る発明は、上
記請求項１又は２又は３又は４又は５の発明における前
記支持部材が旋回自在に設けられ、支持した前記測定ヘ
ッドを測定位置と待避位置との間で移動させることがで
きるように設けられてなるものである。

【００２３】前記砥石台及び支持部材は基台上に並設さ
れているので、これらを接近させて設けると、研削加工
を実施すべく主軸台と基台とを相対移動させた際に、支
持部材や測定ヘッドが主軸台と干渉するおそれがあり、
逆に加工孔の内径を測定すべく主軸台と基台とを相対移
動させた際に、砥石台が主軸台と干渉するおそれがあ
る。したがって、支持部材と砥石台との間隔はこのよう
な干渉を生じない程度に広くする必要がある。その一
方、支持部材と砥石台との間隔を広くすると、研削加工
と測定工程を順次実施する際の前記主軸台と基台との相
対移動量が大きくなり、そのために移動時間が長くなっ
て全体的な加工時間が長くなるという問題を生じ、ま
た、機械全体の大きさが大きくなるという不都合を生じ
る。

【００２４】この発明によれば、前記支持部材を旋回自
在に設け、測定ヘッドを測定位置と待避位置との間で移
動させることができるようにしているので、測定位置に
ある時の測定ヘッドを砥石軸の先端よりも主軸台側に位
置するように設けることで、測定の際に砥石軸を主軸台
と干渉しない位置に位置させることができ、また、研削
加工の際には測定ヘッドを待避位置に移動させること
で、これが主軸台と干渉するのを防止することができ
る。したがって、支持部材と砥石台とを極力接近させて
基台上に並設することができ、上記のような問題が生じ
るのを防止することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について、添付図面に基づき説明する。図１は、本実施
形態に係る内面研削盤を示す平面図である。

【００２６】図１に示すように、本例の内面研削盤１
は、ベッド２と、このベッド２上に相互に対向するよう
に配設された主軸台３及び往復台５と、主軸台３に並ん
で同じくベッド２上に配設された支持台２６と、往復台
５上に配設された横送台７と、この横送台７上に並設さ
れた砥石台９及び支持アーム１１と、これら各部の作動
を制御する制御装置３０と、測定ヘッド２４を含む内径
測定装置２２とを備えている。以下、各部の詳細な構成
について説明する。

【００２７】前記主軸台３は、回転自在に支持された主
軸（図示せず）、及びこの主軸（図示せず）を回転させ
る駆動モータ（図示せず）を備えており、主軸（図示せ
ず）の前記往復台５側の端部にはチャック４が装着さ
れ、このチャック４に把持されたワークＷを軸中心に回
転させることができるようになっている。また、この主
軸台３と並んで平行に設けられる前記支持台２６には、
同様に前記往復台５側の端部にチャック２７が装着され
ており、このチャック２７にマスタリング２８が把持さ
れるようになっている。

【００２８】前記往復台５は、ベッド２上に平行に配設
された２本のガイドレール６，６上に載置され、図示し
ないサーボモータ，ボールナット及びボールねじ等から
なる駆動機構により駆動されて矢示Ａ−Ｂ方向に往復移
動するようになっている。また、前記横送台７は、往復
台５上に平行に配設された２本のガイドレール８，８上
に載置され、図示しないサーボモータ，ボールナット及
びボールねじ等からなる駆動機構により駆動されて矢示
Ｃ−Ｄ方向に往復移動するようになっている。

【００２９】前記砥石台９は、前記横送台７上の矢示Ｄ
方向端部に前記主軸台３と対向するように配設されてお
り、回転自在に支持された工具主軸（図示せず）、及び
この工具主軸（図示せず）を回転させる駆動モータ（図
示せず）を備え、工具主軸（図示せず）に装着された砥
石軸１０を軸中心に回転させることができるようになっ
ている。

【００３０】前記支持アーム１１は、一端が回転自在に
前記横送台７上の矢示Ｃ方向端部に連結され、図示しな
い駆動モータにより駆動されて矢示Ｅ−Ｆ方向に旋回移
動するようになっており、その他端には前記測定ヘッド
２４を支持する支持機構１２が設けられている。

【００３１】この支持機構１２は、図２に示すように、
前記支持アーム１１の他端に連結される中空の本体１４
と、この本体１４の前部を塞ぐ前蓋１６と、本体１４の
後部を塞ぐ後蓋１５と、本体１４内に設けられる中間ス
リーブ１７と、この中間スリーブ１７内に設けられて前
記測定ヘッド２４を矢示Ｉ−Ｈ方向にスライド自在に支
持する軸受メタル１８，１９とを備え、更に、前記測定
ヘッド２４の中間胴部に設けられたフランジ２４ａと前
記後蓋１５との間に配設された圧縮コイルばね２０を備
えており、この圧縮コイルばね２０により測定ヘッド３
を矢示Ｉ方向に付勢し、且つ矢示Ｉ−Ｈ方向にスライド
自在にこれを支持している。また、後蓋１５には、前記
測定ヘッド２４の後部に形成されたフランジ２４ｂと対
応した位置に近接スイッチ２１が設けられており、測定
ヘッド２４が矢示Ｉ方向端に位置するか否かがこの近接
スイッチ２１により検出されるようになっている。

【００３２】前記内径測定装置２２はいわゆるエアーマ
イクロメータと呼ばれる測定装置であり、上述した測定
ヘッド２４と、この測定ヘッド２４にフレキシブルチュ
ーブ２５を介してその後端部２４ｃから圧縮空気を供給
する圧縮空気供給部（図示せず）と、この圧縮空気供給
部（図示せず）の空気流量及び／又は空気圧を基に測定
対象物の内径寸法を検出する検出部（図示せず）とから
なる。尚、前記圧縮空気供給部（図示せず）及び検出部
（図示せず）は、図１に示した装置本体２３内に格納さ
れている。

【００３３】図２に示すように、前記測定ヘッド２４
は、その先端部２４ｄの外周面に空気吐出口２４ｅを備
えており、後端部２４ｃから供給された圧縮空気がこの
空気吐出口２４ｅから吐出されるようになっている。ま
た、先端部２４ｄの外径は、測定対象物、即ち、ワーク
Ｗの加工孔Ｗａの内径よりも小径となっており、この先
端部２４ｄが前記加工孔Ｗａ内に挿入され、前記空気吐
出口２４ｅから前記加工孔Ｗａと先端部２４ｄとの間隙
に圧縮空気が吐出される。この圧縮空気の吐出量は前記
間隙の大きさによって異なり、これにより前記圧縮空気
供給部（図示せず）の空気流量及び空気圧が変化し、前
記検出部（図示せず）において、間隙の大きさによって
異なる空流量及び／又は空気圧を基に前記加工孔Ｗａの
内径が検出される。尚、この検出部（図示せず）におけ
る０点調整は、基準寸法となる内径の孔を備えた前記マ
スターリング２８を用いて行われる。

【００３４】前記制御装置３０は、具体的にはその内部
構成を図示しないが、前記主軸台３，砥石台９，往復台
５及び横送台７などの作動を数値制御する数値制御部、
並びに前記内径測定装置２２により測定された加工孔Ｗ
ａの内径寸法から、次の研削工程における研削代を算出
する研削代算出部を備えており、前記数値制御部は図３
に示した手順に従って前記主軸台３，砥石台９，往復台
５及び横送台７などの作動を数値制御する。

【００３５】次に、以上の構成を備えた内面研削盤１に
より、ワークＷの加工孔Ｗａを研削加工するその手順に
ついて、図３乃至図７に基づいて説明する。尚、内面研
削盤１の各部は図１に示した状態にあるものとする。

【００３６】まず、前記制御装置３０は、図３に示した
ステップＳ１の粗研削を実行する。即ち、まず、前記主
軸台３の主軸（図示せず）を回転させてチャック４に保
持されたワークＷを所定の回転数で回転させるととも
に、前記砥石台９の工具主軸（図示せず）を回転させて
これに保持された砥石軸１０を所定の回転数で回転させ
る。ついで、横送台７を矢示Ｄ方向に適宜移動させた
後、往復台５を矢示Ａ方向に適宜移動させて砥石軸１０
の先端の砥石１０ａを前記加工孔Ｗａ内に挿入する。つ
いで、往復台５を矢示Ａ−Ｂ方向に繰り返して往復移動
させるとともに、予め定められた研削量となるように数
回に分けて横送台７を矢示Ｃ方向に移動させ、ワークＷ
の加工孔Ｗａを研削する。この状態を図４に示す。尚、
この粗研削においては、加工孔Ｗａは前記測定ヘッド２
４の先端部２４ｄを挿入し得る程度の内径寸法に研削さ
れる。

【００３７】次に、制御装置３０はステップＳ２の０点
調整を実行する。即ち、まず、前記往復台５を矢示Ｂ方
向に後退させ、横送台７を矢示Ｃ方向の適宜位置に移動
させた後、支持アーム１１を矢示Ｅ方向に旋回させて図
５に示した状態にする。ついで、前記内径測定装置２２
の圧縮空気供給部（図示せず）から測定ヘッド２４に圧
縮空気を供給するとともに、往復台５及び横送台７を適
宜移動させて、前記測定ヘッド２４の先端部２４ｄをマ
スタリング２８の基準孔内に挿入する。この状態を図６
に示す。そして、内径測定装置２２の検出部（図示せ
ず）はこの状態における圧縮空気供給部（図示せず）の
空気流量及び／又は空気圧を基に０点を調整する。尚、
ここに言う０点とは、最終的な研削仕上寸法について設
定された許容範囲の中心となる寸法を意味し、前記マス
タリング２８の基準孔はこの０点となる寸法に仕上げら
れている。そして、前記検出部（図示せず）はこの基準
孔について検出された空気流量及び／又は空気圧を０点
として記憶する。

【００３８】次に、制御装置３０は往復台５及び横送台
７を適宜移動させ、測定ヘッド２４の先端部２４ｄをワ
ークＷの加工孔Ｗａ内に挿入し（ステップＳ３）、前記
先端部２４ｄが実際に加工孔Ｗａ内に挿入されたかどう
かを確認する（ステップＳ４）。測定ヘッド２４の先端
部２４ｄがワークＷの加工孔Ｗａ内に挿入された状態を
図７に示す。ステップＳ１における粗研削後の加工孔Ｗ
ａの内径が前記測定ヘッド２４の先端部２４ｄの外径よ
り小さいと、当該先端部２４ｄを加工孔Ｗａ内に挿入す
ることができず、測定ヘッド２４は図２に示した矢示Ｈ
方向に移動し、この移動が近接スイッチ２１によって検
出される。制御装置３０はこの検出信号を受信して測定
ヘッド２４の先端部２４ｄが実際に加工孔Ｗａ内に挿入
されたかどうかを認識する。

【００３９】そして、制御装置３０は、ステップＳ４に
おいて測定ヘッド２４の先端部２４ｄが加工孔Ｗａ内に
挿入されてないと判断された場合には、予め設定された
追い込み量を研削代として、再度ステップＳ１からステ
ップＳ４を繰り返し実行し、一方、測定ヘッド２４の先
端部２４ｄが加工孔Ｗａ内に挿入されていると判断され
た場合には、次のステップＳ５を実行する。

【００４０】即ち、ステップＳ５においては、前記内径
測定装置２２の検出部（図示せず）により、測定ヘッド
２４の先端部２４ｄが加工孔Ｗａ内に挿入された際の前
記圧縮空気供給部（図示せず）の空気流量及び／又は空
気圧を基に、これを前記０点における空気流量及び／又
は空気圧と比較して０点との寸法差が検出され、制御装
置３０はこの寸法差についてのデータを受信する。つい
で、制御装置３０はその研削代算出部（図示せず）にお
いて、予め設定された仕上目標寸法と、前記検出部（図
示せず）から受信した寸法差から、仕上研削における研
削代を算出する（ステップＳ６）。前記仕上目標寸法
は、仕上研削後の最終的な寸法が前記許容範囲内となる
ように統計的な経験から定められた値であり、前記０点
であっても、或いはこれでなくても良い。尚、測定終了
後、前記圧縮空気供給部（図示せず）からの圧縮空気の
供給を停止する。

【００４１】次に、制御装置３０は往復台５を矢示Ｂ方
向に後退させ、横送台７を矢示Ｃ方向の適宜位置に移動
させた後、支持アーム１１を矢示Ｆ方向に旋回させた
後、前記ステップＳ１におけると同様に往復台５及び横
送台７を駆動して図４に示した状態にし、ついで、算出
された上記研削代に相当する切込を砥石１０ａに与え、
前記ステップＳ１におけると同様にワークＷを仕上研削
する（ステップＳ７）。

【００４２】ついで、制御装置３０は前記ステップＳ５
におけると同様にして、前記加工孔Ｗａの内径を測定し
（ステップＳ８）、測定寸法が前記許容範囲内にあるか
どうかを確認する（ステップＳ９）。そして、測定寸法
が前記許容範囲外である場合には、更に許容範囲より大
きいかどうかを確認し（ステップＳ１１）、小さい場合
には、ステップＳ６からステップＳ９を再度繰返して実
行し、許容範囲より大きい場合にはＮＧ表示を出力する
とともに（ステップＳ１２）、装置各部を図１に示した
状態に復帰させた後、処理を終了する。一方、測定寸法
が前記許容範囲内にある場合にはＯＫ表示を出力し（ス
テップＳ１０）、同様に装置各部を図１に示した状態に
復帰させた後、処理を終了する。

【００４３】このように、この内面研削盤１によれば、
測定ヘッド２４を非接触でワークＷの加工孔Ｗａ内に挿
入することにより、その内径を測定するようにしている
ので、ワークＷが回転中であっても、測定ヘッド２４が
ワークＷとの摩擦によって摩耗するのを防止することが
でき、例えワークＷが超硬などの高硬度材料からなるも
のであっても、長時間にわたりこれを高精度に測定する
ことができる。このため、測定ヘッド２４を従来のよう
に頻繁に交換する必要がなく、これにより全体的な加工
時間の短縮をはかることができる。また、研削加工後に
測定を行うようにしているので、研削液や研削屑などの
誤差要因の影響を受けることなく、正確な測定を行うこ
とができる。尚、測定ヘッド２４の先端部２４ｄは加工
孔Ｗａに対し非接触で挿入されるので、ワークＷは回転
した状態でも、停止した状態であっても良い。

【００４４】また、粗研削後に加工孔Ｗａの内径寸法を
測定し、測定寸法及び予め設定された目標寸法を基に仕
上研削工程における研削代を算出し、算出された研削代
に相当する切り込みで仕上研削を行うようにしているの
で、仕上研削においてより高精度な研削加工を行うこと
ができる。したがって、加工孔Ｗａの仕上寸法が基準範
囲外となってワークＷが不良品となる割合を低いものと
することができる。

【００４５】また、仕上研削後に加工孔Ｗａの寸法を測
定し、測定寸法が設定された許容範囲より小さい場合に
は、再度必要な研削代を算出して仕上研削を行うように
しているので、加工孔Ｗａの仕上寸法が基準範囲外とな
ってワークＷが不良品となる割合を更に低いものとする
ことができる。

【００４６】また、測定ヘッド２４をスライド自在に設
けているので、加工孔Ｗａの内径が測定ヘッド２４の先
端部２４ｄよりも小さく加工されているために、当該先
端部２４ｄを加工孔Ｗａ内に挿入することができない状
態であっても、挿入動作の際に測定ヘッド２４が挿入方
向と反対方向にスライドするため、これが損傷したり、
或いは前記支持機構１２や支持アーム１１が損傷すると
いった問題を生じることがない。

【００４７】また、この場合に、予め設定された追い込
み量で再度粗研削を行うようにしているので、このよう
な場合にも中断することなく自動的に継続して研削加工
を行うことができる。したがって、能率の良い研削作業
を行うことができる。

【００４８】また、前記砥石台９及び支持アーム１１を
接近させて横送台７上に固設すると、研削加工を実施す
べく往復台５を主軸台３側に移動させた際に、支持アー
ム１１や測定ヘッド２４がチャック４やワークＷ等と干
渉するおそれがあり、逆に加工孔Ｗａの内径を測定すべ
く往復台５を主軸台３側に移動させた際に、砥石台９が
チャック４やワークＷ等と干渉するおそれがある。そし
て、支持アーム１１と砥石台９との間隔をこのような干
渉を生じない程度に広くすると、研削工程と測定工程を
順次実施する際の横送台７の移動量が大きくなり、その
ために移動時間が長くなって全体的な加工時間が長くな
るという問題を生じ、また、機械全体の大きさが大きく
なるという不都合を生じる。

【００４９】この内面研削盤１によれば、前記支持アー
ム１１を矢示Ｅ−Ｆ方向に旋回自在に設け、測定ヘッド
２４を測定位置（矢示Ｅ方向端）と待避位置（矢示Ｆ方
向端）との間で移動させるとともに、測定位置にある時
の測定ヘッド２４を砥石軸１０の先端よりも主軸台３側
に位置するように設けているので、測定の際に砥石軸１
０をチャック４やワークＷ等と干渉しない位置に位置さ
せることができ、また、研削加工の際には測定ヘッド２
４を待避位置に移動させることでこれがチャック４やワ
ークＷ等と干渉するのを防止することができる。したが
って、支持アーム１１と砥石台９とを極力接近させて横
送台７上に並設することができ、上記のような問題が生
じるのを防止することができる。

【００５０】尚、上述したような問題は、砥石台９を旋
回自在に設けることによっても同様に解決することがで
きる。したがって、本例では、支持アーム１１を旋回自
在に設けたが、これに限るものではなく、砥石台９を旋
回自在に設けても良い。更には、支持アーム１１と砥石
台９の双方を旋回自在に設けることもでき、この場合に
は、横送台７の移動量をより効果的に押さえることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る内面研削盤を示す平
面図である。

【図２】図１の矢示Ｇ−Ｇ方向の断面図である。

【図３】本実施形態に係る制御装置の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図４】本実施形態に係る内面研削盤の動作状態を示す
平面図である。

【図５】本実施形態に係る内面研削盤の動作状態を示す
平面図である。

【図６】本実施形態に係る内面研削盤の動作状態を示す
平面図である。

【図７】本実施形態に係る内面研削盤の動作状態を示す
平面図である。

【図８】従来の内面研削方法を説明するための説明図で
ある。

【図９】従来の内面研削方法を説明するための説明図で
ある。

【符号の説明】

１内面研削盤２ベッド３主軸台４チャック５往復台７横送台９砥石台１０砥石軸１１支持アーム１２支持機構２１近接スイッチ２２内径測定装置２４測定ヘッド２６支持台２７チャック２８マスタリングＷワークＷａ加工孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内田敦大阪府八尾市南植松町２丁目34番地光洋機械工業株式会社内Ｆターム(参考） 3C029 BB04 3C034 AA05 BB96 CA02 CB01 DD20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベッドと、該ベッド上に配設され、被加
工物を保持して回転させる主軸台と、前記ベッド上に前
記主軸台と対向するように配設され、保持した砥石軸を
回転させる砥石台とを備え、前記主軸台と砥石台とが、
主軸台の軸線に沿った方向及び該軸線と直交する方向に
相対移動可能に設けられるとともに、前記主軸台及び砥
石台の各作動を制御する制御装置を備えた内面研削盤に
おいて、外周面に空気吐出口を有し、前記被加工物の加工孔内に
非接触で挿入される測定ヘッドと、該測定ヘッドに圧縮
空気を供給する圧縮空気供給部と、該圧縮空気供給部の
空気流量及び／又は空気圧を基に前記加工孔の内径寸法
を検出する検出部とを備えた内径測定装置を設け、前記
測定ヘッドを支持部材により支持せしめるとともに、前記支持部材を前記ベッド上に配設された基台上に前記
砥石台とともに並設し、該基台と前記主軸台とを、前記
主軸台の軸線に沿った方向及び該軸線と直交する方向に
相対移動可能に設け、前記制御装置により前記主軸台と前記基台とを相対移動
させることにより、砥石による前記被加工物の研削加
工、及び前記内径測定装置による内径測定が順次実施さ
れるように構成したことを特徴とする内面研削盤。
【請求項２】前記制御装置が、前記被加工物を粗研削
する粗研削工程、粗研削後の前記加工孔の内径を測定す
る粗内径測定工程、粗研削後の被加工物を仕上研削する
仕上研削工程、仕上研削後の前記加工孔の内径を測定す
る仕上内径測定工程を順次実施するように構成され、且
つ前記粗内径測定工程において測定された測定寸法及び
予め設定された目標寸法から前記仕上研削工程における
研削代を算出し、算出された研削代に基づいて前記仕上
研削工程における前記主軸台と前記基台との相対移動を
制御するように構成されてなる請求項１記載の内面研削
盤。
【請求項３】前記制御装置が、前記仕上内径測定工程
において測定された寸法が予め設定された基準範囲より
小さい場合には、再度前記仕上研削工程及び仕上内径測
定工程を順次実施するように構成され、且つ前記仕上内
径測定工程において測定された測定寸法及び予め設定さ
れた目標寸法から再度実施される前記仕上研削工程にお
ける研削代を算出し、算出された研削代に基づいて前記
仕上研削工程における前記主軸台と前記基台との相対移
動を制御するように構成されてなる請求項２記載の内面
研削盤。
【請求項４】前記測定ヘッドが、前記加工孔への挿入
方向と反対方向にスライド自在に前記支持部材に支持さ
れてなる請求項１又は２又は３記載の内面研削盤。
【請求項５】前記測定ヘッドが、前記加工孔への挿入
方向と反対方向にスライド自在に前記支持部材に支持さ
れ、前記支持部材が、前記測定ヘッドのスライド方向の移動
を検出する移動検出手段を備えるとともに、前記制御装置が、前記粗内径測定工程時に前記移動検出
手段により前記測定ヘッドの移動が検出された場合に、
予め設定された追い込み量で再度粗研削工程を実施する
ように構成されてなる請求項２又は３記載の内面研削
盤。
【請求項６】前記支持部材が旋回自在に設けられ、支
持した前記測定ヘッドを測定位置と待避位置との間で移
動させることができるように設けられてなる請求項１又
は２又は３又は４又は５記載の内面研削盤。