JP2001071263A - 研削加工方法 - Google Patents
研削加工方法Info
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- JP2001071263A JP2001071263A JP24583599A JP24583599A JP2001071263A JP 2001071263 A JP2001071263 A JP 2001071263A JP 24583599 A JP24583599 A JP 24583599A JP 24583599 A JP24583599 A JP 24583599A JP 2001071263 A JP2001071263 A JP 2001071263A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】研削加工において、砥石の性状或いはワークの
材質および加工条件が全て同じであるとき、切込み量の
目標値に対する実際の切込み量の比を用いて加工の補正
或いは補正を含む加工を行うことにより、研削加工の高
精度化と工数の低減を図ることにある。 【解決手段】被研削材或いは同材質のダミーの被研削材
を研削加工し、切込み量の目標値に対する実切込み量の
比を求め、この比を用いて前記加工の条件が同じのと
き、切り込み量の補正を行うもので、補正切込み量は、
残存切込み量に前記比を掛けたものとし、また前記比が
わかっている時、一回仕上げを目標に加工を行なう時の
切込み量は、目標切込み量に前記比を掛けたものとす
る。
材質および加工条件が全て同じであるとき、切込み量の
目標値に対する実際の切込み量の比を用いて加工の補正
或いは補正を含む加工を行うことにより、研削加工の高
精度化と工数の低減を図ることにある。 【解決手段】被研削材或いは同材質のダミーの被研削材
を研削加工し、切込み量の目標値に対する実切込み量の
比を求め、この比を用いて前記加工の条件が同じのと
き、切り込み量の補正を行うもので、補正切込み量は、
残存切込み量に前記比を掛けたものとし、また前記比が
わかっている時、一回仕上げを目標に加工を行なう時の
切込み量は、目標切込み量に前記比を掛けたものとす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、研削加工に係
り、特に形状を高精度に加工するための補正を含む研削
加工方法に関する。
り、特に形状を高精度に加工するための補正を含む研削
加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 工作機械の補正加工は、切削、研削を
中心に従来から行なわれてきた。しかしながら補正を必
要とする誤差要因は、機械や工具およびワークのたわみ
変形や熱変形、その他位置決め誤差や工具の摩耗、或い
は加工条件、更にはワークの形状、材質、硬さ等の影響
もあり、各要素が複雑にからみ合っている。
中心に従来から行なわれてきた。しかしながら補正を必
要とする誤差要因は、機械や工具およびワークのたわみ
変形や熱変形、その他位置決め誤差や工具の摩耗、或い
は加工条件、更にはワークの形状、材質、硬さ等の影響
もあり、各要素が複雑にからみ合っている。
【０００３】このため、従来の補正加工に関する発明と
しては種々有るものの、例えば特開昭５９−８１７０５
号公報に開示されている様にその殆どが未知数を含む関
数として表現してあり、従って具体性は無かった。即
ち、従来の補正加工に関する発明は前記関数がどのよう
なものか特定されない具体性の無いものであったから、
加工の都度、全ての条件に照合した加工条件の設定を基
に、補正を行う必要があった。
しては種々有るものの、例えば特開昭５９−８１７０５
号公報に開示されている様にその殆どが未知数を含む関
数として表現してあり、従って具体性は無かった。即
ち、従来の補正加工に関する発明は前記関数がどのよう
なものか特定されない具体性の無いものであったから、
加工の都度、全ての条件に照合した加工条件の設定を基
に、補正を行う必要があった。
【０００４】特に切削加工においては、切込み深さが研
削加工に比べて大きいので負荷も大きく、また材料の物
性は一定としても、刃物の撓みや刃先形状、或いはすく
い角や逃げ角による負荷の差が大きいなど、刃物の形状
を含む加工条件が殆ど同じでなければ、切込み深さの補
正を簡単な式で表現することは困難であった。
削加工に比べて大きいので負荷も大きく、また材料の物
性は一定としても、刃物の撓みや刃先形状、或いはすく
い角や逃げ角による負荷の差が大きいなど、刃物の形状
を含む加工条件が殆ど同じでなければ、切込み深さの補
正を簡単な式で表現することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが研削加工にお
いては、通常円盤状の砥石を回転させその外周で加工を
行なうことが多く、切削と比べて切込み量が浅いので、
砥石のワークとの接触断面形状は殆ど変わらない。また
砥粒は向きや形状は不定で、更に砥粒の切れ刃のすくい
角は鋭角から鈍角まで含むので、砥粒それぞれの切削力
は不安定であるが、砥粒は微細かつ多数であり、更に砥
石はツルーイングをした後高速回転で用いられるので荷
重変動は平均化され、回転当たりの負荷変動は殆ど無い
か非常に小さい。
いては、通常円盤状の砥石を回転させその外周で加工を
行なうことが多く、切削と比べて切込み量が浅いので、
砥石のワークとの接触断面形状は殆ど変わらない。また
砥粒は向きや形状は不定で、更に砥粒の切れ刃のすくい
角は鋭角から鈍角まで含むので、砥粒それぞれの切削力
は不安定であるが、砥粒は微細かつ多数であり、更に砥
石はツルーイングをした後高速回転で用いられるので荷
重変動は平均化され、回転当たりの負荷変動は殆ど無い
か非常に小さい。
【０００６】また研削加工における砥石の加工精度への
影響は、ビビリ等の振動による表面性状への影響と、変
形による形状精度への影響であるが、砥石の砥粒の大き
さ（番手）及び集中度（砥石における砥粒の割合）は前
記振動の基として表面性状に影響するが、砥石の弾性や
機械の剛性に依る変形は形状精度に影響するから、形状
精度は前記変形即ち負荷荷重に比例して変化する。
影響は、ビビリ等の振動による表面性状への影響と、変
形による形状精度への影響であるが、砥石の砥粒の大き
さ（番手）及び集中度（砥石における砥粒の割合）は前
記振動の基として表面性状に影響するが、砥石の弾性や
機械の剛性に依る変形は形状精度に影響するから、形状
精度は前記変形即ち負荷荷重に比例して変化する。
【０００７】即ち、研削加工は切削加工と比べて不安定
要素が少なく、このためある範囲の条件を特定でき、そ
の特定された条件を用いて補正加工或いは補正を含む研
削加工を行なうことが出来る。
要素が少なく、このためある範囲の条件を特定でき、そ
の特定された条件を用いて補正加工或いは補正を含む研
削加工を行なうことが出来る。
【０００８】例えば、砥石の性状或いはワークの材質お
よび加工条件が同じであるなら、所定量の切込みを行な
うと、その切込み量、即ち負荷荷重にほぼ比例して撓
み、従って前記所定の切込み量（即ち目標値）に対し実
際の切込み量は比例するので、その比例値を利用して補
正加工を行なうことにより、研削加工における形状精度
の高精度化と、従来は加工毎の測定や補正量の算出等に
より工数が増加していたのを低減させることが出来る。
よび加工条件が同じであるなら、所定量の切込みを行な
うと、その切込み量、即ち負荷荷重にほぼ比例して撓
み、従って前記所定の切込み量（即ち目標値）に対し実
際の切込み量は比例するので、その比例値を利用して補
正加工を行なうことにより、研削加工における形状精度
の高精度化と、従来は加工毎の測定や補正量の算出等に
より工数が増加していたのを低減させることが出来る。
【０００９】従って本発明の目的は、研削加工におい
て、砥石の性状或いはワークの材質および加工条件が全
て同じであるとき、切込み量の目標値に対する実際の切
込み量の比を用いて加工の補正或いは補正を含む加工を
行うことにより、研削加工の高精度化と工数の低減を図
ることにある。
て、砥石の性状或いはワークの材質および加工条件が全
て同じであるとき、切込み量の目標値に対する実際の切
込み量の比を用いて加工の補正或いは補正を含む加工を
行うことにより、研削加工の高精度化と工数の低減を図
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第一の発明は、研削加工において、被研削材を所定の
条件で研削し、その目標切込み量に対する実切込み量の
比を求め、更に、この比を用いて補正切込み量を算出
し、次いで新たな目標切込み量として前記補正切込み量
を設定し、前記被研削材の面を設定された補正切込み量
により、再度研削することを特徴とする研削加工方法に
ある。
の第一の発明は、研削加工において、被研削材を所定の
条件で研削し、その目標切込み量に対する実切込み量の
比を求め、更に、この比を用いて補正切込み量を算出
し、次いで新たな目標切込み量として前記補正切込み量
を設定し、前記被研削材の面を設定された補正切込み量
により、再度研削することを特徴とする研削加工方法に
ある。
【００１１】これは、被研削材である材料、工具である
砥石および双方に関する加工条件が決まると、研削にお
いて切込みを行なった時の目標値に対する実測値は、工
具や機械の弾性変形が基になっているので切り込み量の
目標値に比例するから、この比を用いて補正加工を行な
うものである。
砥石および双方に関する加工条件が決まると、研削にお
いて切込みを行なった時の目標値に対する実測値は、工
具や機械の弾性変形が基になっているので切り込み量の
目標値に比例するから、この比を用いて補正加工を行な
うものである。
【００１２】第二の発明は、第一の発明において、前記
補正切込み量は、前記目標切込み量と実切込み量との差
である残存切込み量と、前記比との積としたことを特徴
とする研削加工方法にある。
補正切込み量は、前記目標切込み量と実切込み量との差
である残存切込み量と、前記比との積としたことを特徴
とする研削加工方法にある。
【００１３】これは、切込み量の目標値に向かって加工
を行なうとき、前記弾性変形により目標値に到達しない
ため、前記比を用いて補正加工を行なうものであり、特
に精度を必要とする場合に有効で、前期比が明確でない
時には、一回目の加工結果の測定により、その比を求め
ることが出来る。
を行なうとき、前記弾性変形により目標値に到達しない
ため、前記比を用いて補正加工を行なうものであり、特
に精度を必要とする場合に有効で、前期比が明確でない
時には、一回目の加工結果の測定により、その比を求め
ることが出来る。
【００１４】第三の発明は、研削加工において、第一の
被研削材と同一材質であるダミー用の第二の被研削材
を、所定の条件で研削して、その目標切込み量に対する
実切込み量の比を求め、次いでこの比と前記目標切込み
量との積を切込み量として設定し、前記第一の被研削材
に対し、前記設定された切込み量により研削を行ない、
実切込み量として前記目標切込み量を得ることを特徴と
する第一の発明に記載の研削加工方法にある。
被研削材と同一材質であるダミー用の第二の被研削材
を、所定の条件で研削して、その目標切込み量に対する
実切込み量の比を求め、次いでこの比と前記目標切込み
量との積を切込み量として設定し、前記第一の被研削材
に対し、前記設定された切込み量により研削を行ない、
実切込み量として前記目標切込み量を得ることを特徴と
する第一の発明に記載の研削加工方法にある。
【００１５】これは目標切込み量と、ダミー用の第二の
被研削材を研削して求めた前記比との積を切込み量とす
ることで、一回目の加工から補正を含んだ研削加工を行
なうものである。
被研削材を研削して求めた前記比との積を切込み量とす
ることで、一回目の加工から補正を含んだ研削加工を行
なうものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下実施の形態を例示して説明す
る。図１は本発明における原理説明用第一の被研削材
（またはダミー用第二の被研削材）の断面図で、５はそ
の表面、７はここまで研削加工を行ないたいという目標
加工面、６は目標加工面７に対して研削を行なった時の
実加工面で、目標加工面７を加工したときの仕上がり面
が実加工面６であって、加工時の反力による砥石の撓み
や砥石軸の曲げを含む機械の歪みから、表面５と目標加
工面７との間にある。
る。図１は本発明における原理説明用第一の被研削材
（またはダミー用第二の被研削材）の断面図で、５はそ
の表面、７はここまで研削加工を行ないたいという目標
加工面、６は目標加工面７に対して研削を行なった時の
実加工面で、目標加工面７を加工したときの仕上がり面
が実加工面６であって、加工時の反力による砥石の撓み
や砥石軸の曲げを含む機械の歪みから、表面５と目標加
工面７との間にある。
【００１７】従って、表面５から目標加工面７までをｔ
（目標切込み量）、表面５から実加工面６までをｆ（実
切込み量）、実加工面６から目標加工面７までの未加工
部をｓ（残存切込み量）とすると、ワークおよび砥石の
材質と共に加工条件が同じであれば、ｔとｆとは比例す
る。
（目標切込み量）、表面５から実加工面６までをｆ（実
切込み量）、実加工面６から目標加工面７までの未加工
部をｓ（残存切込み量）とすると、ワークおよび砥石の
材質と共に加工条件が同じであれば、ｔとｆとは比例す
る。
【００１８】そこでワークの表面５上の加工部に任意の
点1および２を採り、以下前記ｔ、ｆ、ｓに添え字１，
２を付けて表わすと、 ｔ／ｆ＝ｔ１／ｆ１＝ｔ２／ｆ２＝ｋ （１） ｋ：比例定数、
点1および２を採り、以下前記ｔ、ｆ、ｓに添え字１，
２を付けて表わすと、 ｔ／ｆ＝ｔ１／ｆ１＝ｔ２／ｆ２＝ｋ （１） ｋ：比例定数、
【００１９】（注）図１より、ｔ＝ｆ＋ｓが成り立つ。
（添え字１，２は省略） また（１）式は、研削負荷変動が多いと成り立たないの
で、同じ切込み深さに対する負荷が場所により変わらな
い様に、表面５は加工場所が違っても曲率の差が小さい
ことが好ましい。
（添え字１，２は省略） また（１）式は、研削負荷変動が多いと成り立たないの
で、同じ切込み深さに対する負荷が場所により変わらな
い様に、表面５は加工場所が違っても曲率の差が小さい
ことが好ましい。
【００２０】次に図１において、実加工面６から目標加
工面７までの未加工部ｓ（残存切込み量）を除去し、目
標加工面７を得る研削補正加工を行なうものとする。
工面７までの未加工部ｓ（残存切込み量）を除去し、目
標加工面７を得る研削補正加工を行なうものとする。
【００２１】前記切込みでは、ｔの切込み量で実際には
ｆの除去量であるから、Δｔの切込みで深さｓの除去と
するようなΔｔは、 ｔ／ｆ＝Δｔ／ｓ ∴Δｔ＝ｓ・ｔ／ｆ ＝ｓ・ｋ または（ｔ−ｆ）・ｋ （２） 即ち、補正のための切込み量Δｔは残存切込み量である
ｓまたはｔ−ｆに前記（１）式の比ｋを掛けたものであ
る。
ｆの除去量であるから、Δｔの切込みで深さｓの除去と
するようなΔｔは、 ｔ／ｆ＝Δｔ／ｓ ∴Δｔ＝ｓ・ｔ／ｆ ＝ｓ・ｋ または（ｔ−ｆ）・ｋ （２） 即ち、補正のための切込み量Δｔは残存切込み量である
ｓまたはｔ−ｆに前記（１）式の比ｋを掛けたものであ
る。
【００２２】更に、図１において、表面５から目標加工
面７まで一度で加工する一回仕上げとすると、図１のｆ
に相当するものがｔに当たるから、目標切込み量をＴと
すると、（２）式同様 Ｔ＝ｔ・ｋ （３）
面７まで一度で加工する一回仕上げとすると、図１のｆ
に相当するものがｔに当たるから、目標切込み量をＴと
すると、（２）式同様 Ｔ＝ｔ・ｋ （３）
【００２３】即ち、一度の切込みで補正を含めた目標加
工面７を創製する一回仕上げを行うためには、目標切込
み量ｔに前記（１）式の比ｋを掛ければ良い。
工面７を創製する一回仕上げを行うためには、目標切込
み量ｔに前記（１）式の比ｋを掛ければ良い。
【００２４】以上、（２）、（３）式からわかる様に、
一度研削加工をした後で補正加工をするときも、また目
標加工面を一度で作るときも、常に前記（１）式の比ｋ
を掛けて切込み量を求めることが出来る。
一度研削加工をした後で補正加工をするときも、また目
標加工面を一度で作るときも、常に前記（１）式の比ｋ
を掛けて切込み量を求めることが出来る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、被研削材および砥
石の材質と共に加工条件が全て同じときは、目標切込み
量ｔと実切込み量ｆとは比例するので、この比を用いる
ことにより、補正加工も簡単な補正式によって切込み量
がわかり、更にこの比を用いて目標加工面を一度で創製
することが出来るから、加工の高精度化と工数の低減を
図ることが出来る。
石の材質と共に加工条件が全て同じときは、目標切込み
量ｔと実切込み量ｆとは比例するので、この比を用いる
ことにより、補正加工も簡単な補正式によって切込み量
がわかり、更にこの比を用いて目標加工面を一度で創製
することが出来るから、加工の高精度化と工数の低減を
図ることが出来る。
【図１】本発明における研削加工方法を説明する被研削
材の断面図。
材の断面図。
５ 被研削材の表面 ６ 実加工面 ７ 目標加工面 ｔ 目標切込み量 ｆ 実切込み量 ｓ 残存切込み量 ｋ 比または比例定数 Ｔ 目標切込み量（表面５から目標加工面７まで一度で
加工するとき）
加工するとき）
Claims (3)
- 【請求項１】 研削加工において、被研削材を所定の条
件で研削し、その目標切込み量に対する実切込み量の比
を求め、更に、この比を用いて補正切込み量を算出し、
次いで新たな目標切込み量として前記補正切込み量を設
定し、前記被研削材の面を設定された補正切込み量によ
り、再度研削することを特徴とする研削加工方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記補正切込み量
は、前記目標切込み量と実切込み量との差である残存切
込み量と、前記比との積としたことを特徴とする研削加
工方法。 - 【請求項３】 研削加工において、第一の被研削材と同
一材質であるダミー用の第二の被研削材を、所定の条件
で研削して、その目標切込み量に対する実切込み量の比
を求め、次いでこの比と前記目標切込み量との積を切込
み量として設定し、前記第一の被研削材に対し、前記設
定された切込み量により研削を行ない、実切込み量とし
て前記目標切込み量を得ることを特徴とする請求項1記
載の研削加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24583599A JP2001071263A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 研削加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24583599A JP2001071263A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 研削加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001071263A true JP2001071263A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17139567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24583599A Pending JP2001071263A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 研削加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001071263A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002283230A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Seiko Instruments Inc | 円筒度制御装置 |
| JP2003053664A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Nagase Integrex Co Ltd | 工作機械及び加工方法 |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24583599A patent/JP2001071263A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002283230A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Seiko Instruments Inc | 円筒度制御装置 |
| JP2003053664A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Nagase Integrex Co Ltd | 工作機械及び加工方法 |
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