JP2004042174A - Surface grinding process - Google Patents

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JP2004042174A
JP2004042174A JP2002201438A JP2002201438A JP2004042174A JP 2004042174 A JP2004042174 A JP 2004042174A JP 2002201438 A JP2002201438 A JP 2002201438A JP 2002201438 A JP2002201438 A JP 2002201438A JP 2004042174 A JP2004042174 A JP 2004042174A
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grinding
work
grindstone
electric motor
stone
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Application number
JP2002201438A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuharu Komata
小俣 和春
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Daisho Seiki Corp
Original Assignee
Daisho Seiki Corp
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Publication date
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve grinding precision in a grinding process using a planar grinder, through a simple structure of the grinder. <P>SOLUTION: The surface surface grinding process is a method to grind work W to obtain a specific machining allowance by revolving a grinding stone through a stone rotational electric motor 8 and moving the stone in the direction of stone core. While the rotating stone 3 is being moved toward the work in the direction of the rotational axis core of the stone after the current from the electric motor 8 is detected through a current detector, when a fixed current increase is detected from the non-load electric current value, the grinding is started, and grinding the specified machining allowance D6 is implemented with the grinding start location P3 as the basis. The fixed current increase value for determining the grinding start position is preferably set to 0.5 ampere. As a result, it is not necessary to attach any special measuring instrument or sensor, and maintenance or adjustment activities are not needed, either. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、砥石を砥石回転用電動モータにより回転すると共に砥石回転軸芯方向に移動することにより、ワークを平面研削するいわゆるインフィード方式の平面研削方法であって、竪型平面研削盤、横型平面研削盤あるいは両頭平面研削盤等、各種平面研削盤に適用できる平面研削方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、インフィード方式の平面研削方法において、前加工におけるワーク寸法のばらつき並びに研削時のワークの取付高さのばらつき等に対して、常に一定の取代で研削できるように、ダイヤルゲージ等各種インプロセス測定器を用い、各ワーク毎に実際の研削量を測定し、取代を調整している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなインプロセス測定器により研削量を実測する方法では、研削盤にセンサー等の測定部材を別途取り付けなければならず、メンテナンス及び調節が複雑になり、測定作業にも手間がかかる。
【0004】
【発明の目的】
本願発明は平面研削方法において、センサー等の測定用部材を新たに備えることなく、常に一定の取代で研削でき、研削精度の良い平面研削方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本願請求項1記載の発明は、砥石を砥石回転用電動モータにより回転すると共に砥石回転軸芯方向に移動することにより、ワークを平面研削する平面研削方法において、砥石回転用電動モータの電流を検出し、砥石をワークから離れた待機位置から砥石回転軸芯方向にワーク側へ移動中、砥石回転用電動モータの電流が無負荷状態の値から所定量増加した時の砥石の位置を研削開始位置とし、該研削開始位置を基準として所定取代の研削を行なうことを特徴とする平面研削方法である。
【0006】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の平面研削方法において、砥石回転用電動モータの電流が無負荷状態の値から0.5アンペア増加した時の砥石の位置を研削開始位置とすることを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1〜図4は本願発明によるインフィード方式の平面研削方法を実施するための竪型平面(片面)研削盤を示している。図1は一部断面で示す側面図であり、この図1において、垂直な砥石軸1の下端ヘッド2に環状の回転砥石3が着脱自在に固定されており、上記砥石軸1は上下スライド筒5に回転可能で上下方向一体移動可能に支持されると共に、後述する動力伝達機構を介して砥石回転用電動モータ8に連動連結し、該砥石回転用電動モータ8により所望の回転速度で回転するようになっている。上下スライド筒5は研削盤本体7に上下方向移動可能に支持されると共に、後述する昇降機構を介して昇降用ACサーボモータ10に連動連結し、該昇降用ACサーボモータ10により所望の速度で上下方向に移動できるようになっている。
【0008】
砥石3の前下方には円形のインデックステーブル11が水平姿勢で配置されており、該インデックステーブル11はテーブル支持ケース12に垂直回転軸芯O1回り回転可能に支持されると共に図示しないテーブル駆動用電動モータに連動連結し、180°ずつインデックス回転制御されるようになっている。インデックステーブル11上には、1対のワーク保持治具15がテーブル回転軸芯O1回りに180°の位相差で配置されると共に、それぞれ円筒形の治具支持ケース16に自転軸芯O2回り回転可能に支持されており、インデックステーブル11が半回転することにより、砥石車側の研削位置A1と、反対側の着脱位置A2の間でワーク保持治具15を位置変更できるようになっている。
【0009】
テーブル支持ケース12の前方にはワーク着脱装置17が配置されており、該ワーク着脱装置17は、研削盤本体7に固着された取付枠20の前面に、左右方向移動可能に左右スライド21を支持しており、該左右スライダ21にシリンダ22を介して内部拡張式のワーク掴み爪23を昇降可能に設けてある。
【0010】
図2は図1のII−II断面拡大図であり、前記シリンダ22及びワーク掴み爪23は左右に間隔をおいて1対設けられており、ワーク掴み爪23はワークWの中心孔に挿入されて拡張することにより、ワークWを掴むことができるようになっている。左側のワーク掴み爪23はローディング用であって、左右スライダ21の左右方向の移動により、取付枠20の左側に配置された未加工ワーク搬入機構18と着脱位置A2のワーク保持治具15のとの間を往復し、一方、右側のワーク掴み爪23はアンローディング用であって、左右スライダ21の左右方向の移動により、取付枠20の右側に配置された加工済ワーク搬出機構19と着脱位置A2のワーク保持治具15の間を往復するようになっている。
【0011】
図3は砥石昇降機構及び砥石回転機構並びにそれらの制御機構の一例を示す側面略図であり、上下スライド筒5はボールねじ機構25のトラベルナット26に固定されており、該トラベルナット26はボールを介して垂直な送りねじ27に昇降可能に螺合し、送りねじ27はウォームギヤ機構29を介して前記昇降用ACサーボモータ10に連動連結している。すなわち、昇降用ACサーボモータ10の回転により、ウォームギヤ機構29及びボールねじ機構25を介して上下スライド筒5と共に砥石軸1及び砥石3を昇降するようになっている。
【0012】
昇降用ACサーボモータ10にはロータリエンコーダ31が連結されており、該ロータリエンコーダ31で昇降用ACサーボモータ10の回転角度を検出することにより、砥石3の上下方向位置及び上下方向の移動量(昇降量)を検出するようになっている。たとえば、ロータリエンコーダ31の1パルスで0.5μmの上下方向の移動量を検出できる性能を有している。
【0013】
砥石軸1の上端部にはスプライン部1aが形成されており、該スプライン部1aは、内周スプラインを有するスプロケット30に上下方向摺動自在にスプライン嵌合し、該スプロケット30はベルト伝動機構28を介して前記砥石回転用電動モータ8に連動連結している。すなわち、砥石回転用電動モータ8の回転により、ベルト伝動機構28、スプロケット30及びスプライン嵌合部分を介して砥石軸1及び砥石3を回転し、かつ、砥石軸1及び砥石3の上下方向の移動は許すようになっている。砥石回転用電動モータ8には、ワークWに対する砥石3の研削開始位置(接触位置)を検知するために、上記砥石回転用電動モータ8内を流れる電流値を計測する電流検知器32が備えられている。
【0014】
砥石回転用電動モータ8及び砥石昇降用ACサーボモータ10のオンオフ及び回転速度を制御するために、両モータ8,10はマイコンを内蔵するコントローラ33に接続し、該コントローラ33の入力部には前記電流検知器32及びロータリエンコーダ31等が接続し、電流検知器32により検出された砥石回転用電動モータ8の電流値と、ロータリエンコーダ31により検知された送りねじ27の回転角度検知信号が入力されるようになっている。
【0015】
コントローラ33内では、ロータリエンコーダ31より検知した送りねじ27の回転角及び回転数により、砥石3の上下方向の位置及び昇降量を算出するようになっており、そして、前記電流検知器32から入力された電流値が無負荷回転時の値(たとえば7アンペア)に対して0.5アンペア増加した時に、砥石3が研削開始位置に至ったと判断し、該研削開始位置からの下降量を研削量としてロータリエンコーダ31で計測するように設定されている。
【0016】
図4は研削位置A1におけるワークW及びワーク保持治具15の縦断面拡大図である。ワークWはコンプレッサの軸受部材であり、ボス部40とつば部41を一体に有しており、つば部41の表面が本願研削方法による平面研削対象面となっている。
【0017】
治具支持ケース16には垂直なワーク回転軸34が自転軸芯O2回り回転可能に支持されており、ワーク回転軸34の上端面に筒型の治具本体35が同軸芯に固着され、該治具本体35の上面に環状の位置決めピース36が同軸芯に固着され、上記治具本体35とワーク回転軸34は、両者35,34にいんろう嵌合する円柱部材37により同一軸芯上に合わせられている。位置決めピース36の内径はワークWのボス部41が嵌合する寸法に設定され、また自転軸芯O2から偏芯した位置には上方に突出する回止め兼位置決めピン38が固着されている。円柱部材37の中心には上方に突出する中心ロッド39がボルト44により固定されており、該中心ロッド39はワークWの中心孔42に嵌合する寸法に設定されている。
【0018】
砥石3と研削位置A1におけるワーク保持治具15との前後方向の位置関係は、自転軸芯O2が、砥石3の研削面幅Eの中央線を通るように設定されている。
【0019】
図5は、前記図3のロータリエンコーダ31で検出された砥石3の上下方向の位置及び昇降量を基に、コントローラ33によって制御される砥石3の下降速度及び下降量(送り量及び研削量)を示す作用説明図であり、理解しやすいように上下方向の寸法のみを拡大して示してある。
【0020】
図5において、位置P1は砥石3が最も上方に位置する待機位置であって、研削位置A1で自転しているワークWに対して、待機位置P1から高速の送り速度V1(たとえば2000μm/s)で砥石3が下降を始めるように設定されている。
【0021】
位置P2は上記高速の送り速度V1から中速の送り速度V2(たとえば200μm/s)に切り換えられる位置であって、上記待機位置P1から距離D1(たとえば320μm)だけ下方位置に設定されている。
【0022】
位置P3は砥石3がワークWの表面に接触する研削開始位置であって、図3の電流検知器32により検知される電流値が、無負荷時の値(7アンペア)から0.5アンペア増加した時の位置である。該研削開始位置P3において、中速の送り速度V2から低速の切削速度V3(たとえば70μm/s)に切り換えられるように設定されている。また、待機位置P1から予想される研削開始位置P3までの距離D5は概ね400μm前後であり、位置P2から予想される研削開始位置P3までの距離D2は概ね80μmである。
【0023】
位置P4は研削中において低速の研削速度V3から微低速の仕上げ速度V4(たとえば12μm)に切り換えられ位置であり、研削開始位置P3からの距離D3は70μmに設定されている。
【0024】
位置P5は研削終端位置であり、研削開始位置P3から研削終端位置P5までの距離D4は、所定の取代100μmに設定されている。
【0025】
さらに、研削終端位置P5においては、タイマーによりたとえば2秒間スパークアウトし、その後、砥石3を上方の待機位置P1に戻すように設定されている。
【0026】
なお、図5では下降速度V1→V2→V3→V4の変化を、各位置P2,P3,P4で急激に行なわれるような表現で示してあるが、これは便宜上の表現であって、それぞれ一定の減速距離を経て変化するように設定されている。
【0027】
図6は、砥石回転用電動モータ8の電流値の経時変化を表しており、無負荷時には前述ように電流値が7アンペアであり、砥石がワークに接触することにより電流値が急激に上昇する。
【0028】
この上昇過程の初期において、7アンペアから0.5アンペアの増加を検出した時点Tsを研削開始位置P3としている。
【0029】
研削開始位置P3を過ぎても電流値は上昇しており、研削速度V3から仕上げ速度V4に切り換わった後、電流値は低下し、スパークアウト期間S.Oに移る段階で一時安定し、その後、無負荷時の電流値まで低下する。
【0030】
なお、この図6においても、図5と同様、下降速度V1→V2→V3→V4→0の変化GA急激に行なわれるような表現で示してあるが、これも便宜上の表現であって、それぞれ一定の減速距離を経て変化している。したがって、実際に中速送り速度V2から減速して研削速度V3になるのは、研削開始位置P3(Ts)より少し後のT3付近である。
【0031】
【研削方法】
[ワーク供給]
図2において、ワーク着脱装置17の左右スライダ21を左方に移動し、ワーク掴み爪23を下降してワークWの中心孔42に挿入し、拡張することにより左側のワーク掴み爪23で未加工ワークWを掴むと同時に、右側のワーク掴み爪23で着脱位置A2上の加工済みワークWを掴む。
【0032】
両ワーク掴み爪23を上昇して右方に移動し、下降して縮径することにより、未加工ワークWを着脱位置A2のワーク保持治具15の上に載せ、加工済みワークWをワーク搬出機構19に載せる。
【0033】
続いてインデックステーブル11を180°回転し、未加工ワークWを載せたワーク保持治具15を研削位置A1に位置させる。
【0034】
研削位置A1において砥石3の下降によりワークWの表面を所定の取代だけ研削し、研削終了後は、インデックステーブル11を再び180°回転して加工済みワークWを着脱位置A2に戻し、アンローディング用のワーク掴み爪23により、ワーク搬出機構19上へ移送する。
【0035】
[研削作業]
図7は研削作業の流れをフロー図に示したものであり、該図7により研削作業を説明する。
【0036】
ステップ1において、研削位置A1で自転しているワークWに対し、砥石3を待機位置P1から高速送り速度V1で下降させ、同時にロータエンコーダ31により砥石3の上下方向位置及び待機位置P1からの下降距離を測定すると共に、電流検知器31により、砥石回転用電動モータ8の電流値(無負荷時)を測定する。
【0037】
ステップ2において、下降距離が予め設定されたD1に至ったか否かを判別し、YESであればステップ3に進んで下降速度をV1からV2に減速し、NOであればステップ1に戻る。
【0038】
ステップ4では中速の送り速度V2を持続し、ステップ5に進み、砥石回転用電動モータ8の電流値が無負荷時の値(7アンペア)から0.5アンペア増加したか否かを判別する。NOの場合はステップ4に戻り、YESの場合は、砥石3がワークWに接触する研削開始位置P3まで下降したと判断し、ステップ6に進んで、下降速度を中速の送り速度V2から低速の研削速度V3に切換えると同時に、研削開始位置P3からの研削量(下降量)の測定を開始する。
【0039】
ステップ7において下降速度V3を持続し、ステップ8に進み、研削開始位置P3からの研削量がD3に至ったか否かを判別し、NOの場合はステップ7に戻り、YESの場合はステップ9に進み、下降速度を低速の研削速度V3から微低速の仕上げ速度V4に切り換え、ステップ10において仕上げ速度V4による研削を続行する。
【0040】
ステップ11において、速度V4で研削中、研削開始位置P3からの研削量がD6(所定取代)に至ったか否かを判別し、NOの場合はステップ10に戻り、YESの場合は、ステップ12に進んで、砥石3を研削終端位置P5で停止することによりスパークアウトを開始する同時に、タイマーによるカウントを開始する。
【0041】
ステップ13において、タイマーカウントしながらスパークアウトを持続し、ステップ14に進み、タイマーカウントが終了したか否かを判別し、NOの場合はステップ13に戻り、YESの場合はスパークアウトが終了したものと認識して、ステップ15に進み、砥石3を待機位置P1まで上昇させる。
【0042】
上記研削作業において、ワーク保持治具15に取り付けられた未加工ワークWの表面は、前加工の精度のばらつきにより変化があるが、ワーク毎に、砥石回転用電動モータ8の電流値の変化で研削開始位置(接触位置)を検出し、所定量の取代を研削することになり、安定した研削精度を得ることができる。
【0043】
なお、上記実施の形態におけるワークWはコンプレッサの軸受け部分であり、組付時のガス気密性を確保するため、砥石3の研削面をワークの自転軸芯O2上に位置させると共にを微かに傾斜させることにより、図5に仮想線で示すようにワーク表面を、中央部が周縁よりも僅か1.5μm凹んだ凹面形状に研削している。このような研削は、通常の完全な平面を研削する場合に比べてより高い真直度が要求されるが、本願の研削方法によると安定した研削精度が得られる。
【0044】
【その他の実施の形態】
(1)砥石軸を水平に配置した横軸型平面研削盤あるいは対向する1対の回転砥石を備えた両頭平面研削盤においても、本願発明の研削方法を適用することは可能である。
【0045】
(2)研削開始位置の設定基準となる電流値の増加量は、前記実施の形態では0.5アンペアに設定しているが、ワークの硬さ、砥石の回転速度あるいは送り速度によって、それぞれに適した各種値に設定することは可能である。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、(1)ワークをインフィード研削により平面研削する方法において、砥石回転用電動モータの電流値の増加を検知することにより、砥石がワークに接触する研削開始位置を検知し、該研削開始位置を基準として、所定の取代を研削するようにしているので、ワークの前加工時に精度のばらつきがあっても、各ワーク毎に簡単に研削開始位置を検知でき、研削精度が向上する。
【0047】
(2)砥石回転用電動モータの電流値の変化を検知して研削開始位置を検出するので、従来のようにインプロセス測定器で研削量を実測する場合に比べて、センサー等の測定用具を取り付ける必要がなく、メンテナンス及び調節の手間が省けると共に構造が複雑化しない。
【0048】
(3)研削開始位置を認識するための電流増加量を、0.5アンペアに設定してあると、ワーク表面の黒皮部分等のように実際の取代に含まれないような部分を、取代から除外することができると共に、実際のワークの肉部分を研削し過ぎることもなく、無駄なく、効率良く研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明にかかる研削方法を適用する片面研削盤の側面図である。
【図2】図1のII−II断面拡大図である。
【図3】砥石の昇降及び回転駆動機構を示す図である。
【図4】ワーク保持治具及びワークの縦断面拡大図である。
【図5】砥石の下降速度及び送り量を示す作用説明図である。
【図6】砥石回転用電動モータの電流値の経時変化を示す図である。
【図7】本願発明による研削方法の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
1 砥石軸
3 砥石
8 砥石回転用電動モータ
10 砥石昇降用ACサーボモータ
11 インデックステーブル
15 ワーク保持治具
17 ワーク着脱装置
25 ボールねじ機構(昇降機構)
31 ロータリエンコーダ
32 電流検知器
33 コントローラ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The invention of the present application is a so-called in-feed type surface grinding method for grinding a work by rotating a grindstone by an electric motor for rotating a grindstone and moving the grindstone in the axis direction of the grindstone rotation. The present invention relates to a surface grinding method applicable to various surface grinding machines such as a surface grinding machine or a double-sided surface grinding machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the infeed type surface grinding method, various in-process methods such as dial gauges are used so that the workpiece can be ground with a constant allowance for variations in workpiece dimensions in the pre-processing and variations in the mounting height of the workpiece during grinding. The actual grinding amount is measured for each work using a measuring device, and the allowance is adjusted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of actually measuring the amount of grinding using an in-process measuring device as described above, a measuring member such as a sensor must be separately attached to the grinding machine, so that maintenance and adjustment are complicated, and the measuring operation is troublesome.
[0004]
[Object of the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface grinding method which can always be ground with a fixed allowance without newly providing a measuring member such as a sensor in the surface grinding method and has a high grinding accuracy.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 of the present application is directed to a surface grinding method for performing surface grinding of a work by rotating a grinding wheel by an electric motor for rotating a grinding wheel and moving the grinding wheel in a direction of a grinding wheel rotation axis. When the current of the electric motor for grinding wheel is moved to the work side from the standby position away from the work to the work side in the direction of the grinding wheel rotation axis, the current of the electric motor for grinding wheel rotation increases by a predetermined amount from the value in the no-load state. A surface grinding method characterized in that a grinding wheel position is set as a grinding start position and grinding is performed with a predetermined allowance based on the grinding start position.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the surface grinding method according to the first aspect, the position of the grinding wheel when the current of the electric motor for rotating the grinding wheel increases by 0.5 amperes from a value in a no-load state is set as a grinding start position. It is characterized by.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 4 show a vertical plane (one-sided) grinding machine for performing an in-feed type surface grinding method according to the present invention. FIG. 1 is a side view showing a partial cross section. In FIG. 1, an annular rotary grindstone 3 is detachably fixed to a lower end head 2 of a vertical grindstone shaft 1, and the grindstone shaft 1 is a vertical slide cylinder. 5 and is rotatably supported by the grindstone rotating electric motor 8 via a power transmission mechanism described later, and is rotated at a desired rotation speed by the grindstone rotating electric motor 8. It has become. The vertical slide cylinder 5 is supported by the grinding machine main body 7 so as to be movable in the vertical direction, and is linked to an elevation AC servomotor 10 via an elevation mechanism described later, and is driven at a desired speed by the elevation AC servomotor 10. It can be moved up and down.
[0008]
A circular index table 11 is disposed in front of and below the grindstone 3 in a horizontal posture. The index table 11 is supported by a table support case 12 so as to be rotatable around a vertical rotation axis O1 and a table driving electric motor (not shown). It is linked to a motor and is controlled by 180 ° index rotation. On the index table 11, a pair of work holding jigs 15 are arranged with a phase difference of 180 ° around the table rotation axis O1, and each of them rotates around the rotation axis O2 in a cylindrical jig support case 16. The work holding jig 15 can be changed between a grinding position A1 on the grinding wheel side and a detachable position A2 on the opposite side by rotating the index table 11 half a turn.
[0009]
A work attachment / detachment device 17 is disposed in front of the table support case 12, and the work attachment / detachment device 17 supports a left-right slide 21 movably in the left-right direction on the front surface of a mounting frame 20 fixed to the grinding machine body 7. The left and right sliders 21 are provided with a work gripping claw 23 of an internal expansion type via a cylinder 22 so as to be able to move up and down.
[0010]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1. The cylinder 22 and the work gripping claw 23 are provided in a pair at right and left intervals, and the work gripping claw 23 is inserted into the center hole of the work W. The work W can be grasped by expanding the work W. The left work gripping claw 23 is for loading, and the left and right sliders 21 move in the left and right directions to move the unworked work loading mechanism 18 disposed on the left side of the mounting frame 20 and the work holding jig 15 at the attachment / detachment position A2. The right work gripping claw 23 is for unloading, and the right and left sliders 21 move in the left-right direction to move the processed work unloading mechanism 19 disposed on the right side of the mounting frame 20 and the attachment / detachment position. It reciprocates between the work holding jigs 15 of A2.
[0011]
FIG. 3 is a schematic side view showing an example of a grindstone raising / lowering mechanism, a grindstone rotating mechanism, and a control mechanism thereof. The upper and lower slide cylinder 5 is fixed to a travel nut 26 of a ball screw mechanism 25. The feed screw 27 is movably screwed to a vertical feed screw 27 via a worm gear mechanism 29. In other words, the rotation of the lifting AC servomotor 10 raises and lowers the grinding wheel shaft 1 and the grinding wheel 3 together with the vertical slide cylinder 5 via the worm gear mechanism 29 and the ball screw mechanism 25.
[0012]
A rotary encoder 31 is connected to the lifting / lowering AC servomotor 10, and by detecting the rotation angle of the lifting / lowering AC servomotor 10 with the rotary encoder 31, the vertical position of the grinding wheel 3 and the vertical movement amount ( (Elevation). For example, the rotary encoder 31 has a performance of detecting a vertical movement amount of 0.5 μm with one pulse of the rotary encoder 31.
[0013]
A spline portion 1a is formed at an upper end portion of the grinding wheel shaft 1. The spline portion 1a is spline-fitted to a sprocket 30 having an inner peripheral spline so as to be vertically slidable. And is linked to the electric motor 8 for rotating the grindstone through the shaft. That is, the rotation of the electric motor 8 for rotating the grinding wheel rotates the grinding wheel shaft 1 and the grinding wheel 3 via the belt transmission mechanism 28, the sprocket 30, and the spline fitting portion, and moves the grinding wheel shaft 1 and the grinding wheel 3 in the vertical direction. Is forgiving. The electric motor 8 for rotating the grindstone is provided with a current detector 32 for measuring a current value flowing in the electric motor 8 for rotating the grindstone in order to detect a grinding start position (contact position) of the grindstone 3 with respect to the workpiece W. ing.
[0014]
In order to control the on / off and rotation speed of the electric motor 8 for rotating the grinding wheel and the AC servomotor 10 for lifting and lowering the grinding wheel, the two motors 8 and 10 are connected to a controller 33 having a built-in microcomputer. The current detector 32 and the rotary encoder 31 are connected, and the current value of the grinding wheel rotating electric motor 8 detected by the current detector 32 and the rotation angle detection signal of the feed screw 27 detected by the rotary encoder 31 are input. It has become so.
[0015]
The controller 33 calculates the vertical position and the vertical movement of the grindstone 3 based on the rotation angle and the number of rotations of the feed screw 27 detected by the rotary encoder 31, and inputs from the current detector 32. When the measured current value increases by 0.5 amperes with respect to the value at the time of the no-load rotation (for example, 7 amps), it is determined that the grindstone 3 has reached the grinding start position, and the amount of decrease from the grinding start position is determined by the grinding amount. Is set to be measured by the rotary encoder 31.
[0016]
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of the work W and the work holding jig 15 at the grinding position A1. The work W is a bearing member of the compressor, and has a boss portion 40 and a flange portion 41 integrally. The surface of the flange portion 41 is a surface to be ground by the grinding method of the present invention.
[0017]
A vertical work rotation shaft 34 is supported by the jig support case 16 so as to be rotatable around the rotation axis O2. A cylindrical jig body 35 is fixed to the upper end surface of the work rotation shaft 34 in a coaxial manner. An annular positioning piece 36 is fixed to the upper surface of the jig main body 35 in a coaxial manner, and the jig main body 35 and the work rotating shaft 34 are coaxial with each other by a cylindrical member 37 which fits into the both 35 and 34. Are aligned. The inner diameter of the positioning piece 36 is set to a size to which the boss 41 of the work W fits, and a detent and positioning pin 38 that projects upward is fixed at a position eccentric from the rotation axis O2. A center rod 39 protruding upward is fixed to the center of the cylindrical member 37 by a bolt 44, and the center rod 39 is set to a size that fits into the center hole 42 of the workpiece W.
[0018]
The positional relationship between the grindstone 3 and the workpiece holding jig 15 at the grinding position A1 in the front-rear direction is set so that the rotation axis O2 passes through the center line of the grinding surface width E of the grindstone 3.
[0019]
FIG. 5 shows the descending speed and descending amount (feed amount and grinding amount) of the grindstone 3 controlled by the controller 33 based on the vertical position and the amount of elevation of the grindstone 3 detected by the rotary encoder 31 of FIG. FIG. 4 is an operation explanatory diagram showing only the vertical dimension in an enlarged manner for easy understanding.
[0020]
In FIG. 5, a position P1 is a standby position where the grindstone 3 is located at the uppermost position, and a high feed speed V1 (for example, 2000 μm / s) from the standby position P1 to the workpiece W rotating at the grinding position A1. Is set so that the grinding wheel 3 starts to descend.
[0021]
The position P2 is a position where the high-speed feed speed V1 is switched from the high-speed feed speed V1 to the medium-speed feed speed V2 (for example, 200 μm / s), and is set below the standby position P1 by a distance D1 (for example, 320 μm).
[0022]
The position P3 is a grinding start position at which the grindstone 3 comes into contact with the surface of the work W, and the current value detected by the current detector 32 in FIG. 3 increases by 0.5 amp from the value at no load (7 amp). It is the position when you did. At the grinding start position P3, the setting is made so that the medium feed speed V2 can be switched to a low cutting speed V3 (for example, 70 μm / s). The distance D5 from the standby position P1 to the expected grinding start position P3 is approximately 400 μm, and the distance D2 from the position P2 to the expected grinding start position P3 is approximately 80 μm.
[0023]
The position P4 is a position that is switched from the low grinding speed V3 to a very low finishing speed V4 (for example, 12 μm) during grinding, and the distance D3 from the grinding start position P3 is set to 70 μm.
[0024]
The position P5 is a grinding end position, and a distance D4 from the grinding start position P3 to the grinding end position P5 is set to a predetermined allowance of 100 μm.
[0025]
Further, at the grinding end position P5, the timer is set to spark out for, for example, 2 seconds, and thereafter, the grindstone 3 is set to return to the upper standby position P1.
[0026]
In FIG. 5, the change of the descending speed V1 → V2 → V3 → V4 is shown in such a manner that the change is performed sharply at each of the positions P2, P3, and P4. It is set to change through the deceleration distance of
[0027]
FIG. 6 shows a temporal change of the current value of the electric motor 8 for rotating the grinding wheel. When no load is applied, the current value is 7 amps as described above, and the current value rises sharply when the grinding wheel comes into contact with the workpiece. .
[0028]
At the initial stage of this ascent process, the time Ts at which the increase from 7 amps to 0.5 amps is detected is defined as the grinding start position P3.
[0029]
The current value has increased even after the grinding start position P3, and after switching from the grinding speed V3 to the finishing speed V4, the current value decreases, and the spark-out period S.P. It temporarily stabilizes at the stage of moving to O, and then decreases to the current value at no load.
[0030]
In FIG. 6, as in FIG. 5, a change GA of the descending speed V1 → V2 → V3 → V4 → 0 is rapidly performed, but this is also a convenient expression. It changes after a certain deceleration distance. Therefore, it is around T3 that is slightly later than the grinding start position P3 (Ts) until the grinding speed V3 is actually reduced from the medium feed speed V2 to the grinding speed V3.
[0031]
[Grinding method]
[Work supply]
In FIG. 2, the left and right sliders 21 of the work attaching / detaching device 17 are moved to the left, the work grasping claws 23 are lowered, inserted into the center holes 42 of the work W, and expanded, so that the work is not processed by the left work grasping claws 23. At the same time as the workpiece W is gripped, the processed workpiece W on the attaching / detaching position A2 is gripped by the right workpiece gripping claw 23.
[0032]
The unprocessed work W is placed on the work holding jig 15 at the attachment / detachment position A2 by raising the both work gripping claws 23 to move rightward and moving down to reduce the diameter, and unloading the processed work W. Put on the mechanism 19.
[0033]
Subsequently, the index table 11 is rotated by 180 °, and the work holding jig 15 on which the unprocessed work W is placed is positioned at the grinding position A1.
[0034]
At the grinding position A1, the surface of the work W is ground by a predetermined allowance by the lowering of the grindstone 3, and after finishing the grinding, the index table 11 is again rotated by 180 ° to return the processed work W to the attaching / detaching position A2 for unloading. Is transferred onto the work unloading mechanism 19 by the work gripping claw 23.
[0035]
[Grinding work]
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the grinding operation. The grinding operation will be described with reference to FIG.
[0036]
In step 1, the grindstone 3 is lowered at a high feed rate V1 from the standby position P1 with respect to the workpiece W rotating at the grinding position A1, and at the same time, the rotor encoder 31 lowers the grindstone 3 from the vertical position and the standby position P1. In addition to measuring the distance, the current detector 31 measures the current value (at no load) of the electric motor 8 for rotating the grinding wheel.
[0037]
In step 2, it is determined whether or not the descending distance has reached D1 set in advance. If YES, the process proceeds to step 3 where the descending speed is reduced from V1 to V2, and if NO, the process returns to step 1.
[0038]
In step 4, the medium feed speed V2 is maintained, and the process proceeds to step 5, in which it is determined whether the current value of the electric motor 8 for rotating the grinding wheel has increased by 0.5 amperes from the value at no load (7 amps). . In the case of NO, the process returns to Step 4, and in the case of YES, it is determined that the grindstone 3 has been lowered to the grinding start position P3 where it comes into contact with the workpiece W, and the process proceeds to Step 6, where the descent speed is reduced from the medium feed speed V2 to the low At the same time as the grinding speed V3, the measurement of the grinding amount (falling amount) from the grinding start position P3 is started.
[0039]
In step 7, the descending speed V3 is maintained, and the process proceeds to step 8, where it is determined whether or not the grinding amount from the grinding start position P3 has reached D3. If NO, the process returns to step 7, and if YES, the process proceeds to step 9. Then, the descending speed is switched from the low grinding speed V3 to the very low finishing speed V4, and the grinding at the finishing speed V4 is continued in step 10.
[0040]
In step 11, during grinding at the speed V4, it is determined whether or not the grinding amount from the grinding start position P3 has reached D6 (predetermined allowance). If NO, return to step 10, and if YES, return to step 12. Then, spark-out is started by stopping the grindstone 3 at the grinding end position P5, and at the same time, counting by a timer is started.
[0041]
In step 13, the spark-out is continued while counting the timer, the process proceeds to step 14, and it is determined whether or not the timer counting is completed. If NO, the process returns to step 13, and if YES, the spark-out is completed. In step 15, the grindstone 3 is raised to the standby position P1.
[0042]
In the above-mentioned grinding operation, the surface of the unprocessed work W attached to the work holding jig 15 has a change due to a variation in the accuracy of the pre-processing. The grinding start position (contact position) is detected, and a predetermined amount of allowance is ground, so that stable grinding accuracy can be obtained.
[0043]
The work W in the above embodiment is a bearing portion of a compressor, and in order to secure gas tightness during assembly, the grinding surface of the grindstone 3 is positioned on the rotation axis O2 of the work and slightly inclined. By doing so, the work surface is ground to a concave shape in which the center portion is slightly recessed by 1.5 μm from the peripheral edge, as shown by a virtual line in FIG. Such grinding requires higher straightness than grinding a normal perfect plane, but the grinding method according to the present invention provides stable grinding accuracy.
[0044]
[Other embodiments]
(1) The grinding method of the present invention can be applied to a horizontal axis type surface grinding machine in which a grinding wheel shaft is arranged horizontally or a double-sided surface grinding machine having a pair of opposed rotating grinding wheels.
[0045]
(2) The amount of increase in the current value, which is a reference for setting the grinding start position, is set to 0.5 amps in the above-described embodiment. It is possible to set appropriate various values.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, (1) in the method of performing surface grinding by infeed grinding, a grinding start position at which the grinding wheel contacts the workpiece by detecting an increase in the current value of the electric motor for rotating the grinding wheel. , And a predetermined allowance is ground based on the grinding start position, so even if there is a variation in accuracy during pre-processing of the work, the grinding start position can be easily detected for each work, Grinding accuracy is improved.
[0047]
(2) Since the grinding start position is detected by detecting a change in the current value of the electric motor for rotating the grinding wheel, a measuring tool such as a sensor is used as compared with a conventional case where the grinding amount is actually measured by an in-process measuring device. It does not need to be attached, so that maintenance and adjustment can be omitted and the structure is not complicated.
[0048]
(3) If the amount of current increase for recognizing the grinding start position is set to 0.5 amperes, a portion that is not included in the actual allowance, such as a black scale portion on the work surface, is removed. , And the actual meat portion of the work is not excessively ground, and can be efficiently ground without waste.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a single-side grinding machine to which a grinding method according to the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
FIG. 3 is a view showing a mechanism for raising and lowering and rotating the grindstone.
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of a work holding jig and a work.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram showing a descending speed and a feed amount of a grindstone.
FIG. 6 is a diagram showing a change over time of a current value of an electric motor for rotating a grindstone.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a grinding method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Whetstone axis 3 Whetstone 8 Electric motor for rotation of whetstone 10 AC servomotor for raising and lowering whetstone 11 Index table 15 Work holding jig 17 Work attaching / detaching device 25 Ball screw mechanism (elevation mechanism)
31 rotary encoder 32 current detector 33 controller

Claims (2)

砥石を砥石回転用電動モータにより回転すると共に砥石回転軸芯方向に移動することにより、ワークを平面研削する平面研削方法において、
砥石回転用電動モータの電流を検出し、
砥石をワークから離れた待機位置から砥石回転軸芯方向にワーク側へ移動中、砥石回転用電動モータの電流が無負荷状態の値から所定量増加した時の砥石の位置を研削開始位置とし、該研削開始位置を基準として所定取代の研削を行なうことを特徴とする平面研削方法。
In a surface grinding method for performing surface grinding of a work by rotating a grinding wheel by a grinding wheel rotating electric motor and moving the grinding wheel in the axial direction of the grinding wheel,
Detects the current of the electric motor for grinding wheel rotation,
While moving the grindstone from the standby position away from the work to the work side in the direction of the grindstone rotation axis, the position of the grindstone when the current of the electric motor for rotating the grindstone increases by a predetermined amount from a value in a no-load state is set as a grinding start position, A surface grinding method characterized in that grinding is performed with a predetermined allowance based on the grinding start position.
請求項1記載の平面研削方法において、砥石回転用電動モータの電流が無負荷状態の値から0.5アンペア増加した時の砥石の位置を研削開始位置とすることを特徴する平面研削方法。2. The surface grinding method according to claim 1, wherein a position of the grinding wheel when a current of the electric motor for rotating the grinding wheel increases by 0.5 amperes from a value in a no-load state is set as a grinding start position.
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