JP2004074327A - 竪型両頭平面研削盤における研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】前加工精度に大きなばらつきがあっても、各ワークの前加工精度に応じて、効率的に砥石を送り込み、研削できる竪型両頭平面研削盤の研削方法を提供する。
【解決手段】研削位置Ａ１において、上下の砥石２，３を待機位置から研削終端位置まで移動することにより、ワークの上下被研削面を同時に平面研削する方法である。ワーク着脱位置Ａ１の近傍に配置された前加工測定器１３により、研削前のワークＷの上下被研削面の上下方向位置を測定すると共に、上記測定値に基づいて砥石２，３の待機位置を設定する。ワークＷを研削位置Ａ２に移動し、砥石２，３を上記設定された待機位置からワークに接触する研削開始位置または接触手前の位置まで高速の送り速度で移動する。その後、上記送り速度より低速の研削速度で研削する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ワーク保持治具に保持されたワークの上下の被研削面を、上下方向移動可能な上下１対の砥石により同時に研削する竪型両頭平面研削盤の研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
竪型両頭平面研削盤における定量研削の一例として、本件出願人は、砥石回転用モータの電流値を測定し、該電流値の変化により砥石の研削開始位置を設定する方法を開発している。すなわち、砥石回転用モータの電流値を測定しながら砥石をワークに接近させ、ワークに接触後、電流値増加分が設定値に達すると、該位置を研削開始位置としてコントローラ等に記憶し、砥石を一旦待機位置まで後退させる。上下の砥石が共に研削開始位置を検出して後退した後、再度両砥石を上記研削開始位置の直前まで高速で送り込み、次いで研削速度に減速し、研削開始位置から所定取代の研削を行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記研削方法でワークの上下両被研削面を研削する場合、ワークの前加工精度、すわなち、研削前の振れ、厚み及び高さ等を把握していない状態で研削開始位置の検出を行なうので、砥石の待機位置（後退位置）は、ワークの各種異形等を考慮してワークから大きく離れた位置に設定しなければならず、したがって、砥石の送り量（アプローチ量）が無駄に長くなり、作業能率の低下の原因となっている。
【０００４】
【発明の目的】
本願発明は、前加工精度に大きなばらつきがあっても、研削前にワークを測定しておくことにより、各ワークの前加工精度に応じて、効率的に砥石を送り込み、研削できる竪型両頭平面研削盤の研削方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１記載の発明は、上下に対向すると共に上下方向移動可能な１対の回転砥石と、ワーク保持治具を有するワーク移動用の移動テーブルとを備え、移動テーブルによりワークを研削位置とワーク着脱位置とに位置変更可能とし、研削位置において、両砥石をワークの上下被研削面からそれぞれ上下に離れた待機位置から、研削終端位置まで移動することにより、ワークの上下被研削面を同時に平面研削する竪型両頭平面研削盤において、
ワーク着脱位置の近傍に配置された前加工測定器により、研削前のワークの上下被研削面の上下方向位置を測定すると共に、上記測定値に基づいて砥石の待機位置を設定し、
ワークを研削位置に移動し、砥石を上記設定された待機位置からワークに接触する研削開始位置または接触手前の位置まで高速の送り速度で移動し、
その後、上記送り速度より低速の研削速度で研削することを特徴とする竪型両頭平面研削盤における研削方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明を適用した竪型両頭平面研削盤の側面図であり、本体ケース１内に上下に対向する１対の環状形の砥石２，３を収納しており、上下の砥石２，３は、同一の垂直軸芯Ｏ３上に配置された上下の砥石軸４，５にそれぞれ固着されている。両砥石軸４，５はそれぞれ昇降機構により上下方向移動可能に構成されると共に、互いに逆方向に回転するように動力伝達機構に連動連結している。
【０００７】
ワーク移動用の回転テーブル６は垂直なテーブル駆動軸７の上端に固着され、該テーブル駆動軸７は円筒形の支持ケース８に軸受を介してテーブル回転軸心Ｏ１回り回転可能に支持されると共に図示しない伝動機構を介して駆動モータに連動連結している。
【０００８】
回転テーブル６上には、１対のワーク保持治具１０と、各ワーク保持治具１０上のワークＷを上方から固定するクランプ装置１２を備え、回転テーブル６の近傍位置には研削前のワーク寸法を測定する前加工寸法測定器１３が配置されている。
【０００９】
両ワーク保持治具１０は、テーブル軸芯Ｏ１回りに１８０°の位相差で配置されると共に、円筒形の治具支持ケース１５に自転軸芯Ｏ２回り回転駆動可能に支持されており、回転テーブル６が半回転することにより、砥石側の研削位置Ａ２と、反対側の着脱位置Ａ１の間で位置変更できるようになっている。
【００１０】
クランプ装置１２は、下方へ伸長可能なクランプロッド２１を有する１対のシリンダ２２と、各クランプロッド２１の下端部に装着された押付ユニット２３から構成されている。各シリンダ２２は、それぞれワーク保持治具１０の自転軸芯Ｏ２と同一軸芯上に配置されると共に、回転テーブル６の上面に固定されたブラケット２４に固定され、回転テーブル６の回転によりワーク保持治具１０と共にテーブル回転軸芯Ｏ１周りに回転するようになっている。
【００１１】
図２は着脱位置Ａ１におけるワーク保持治具１０及び測定器１３の拡大側面図である。縦断面で示すワークＷは、内側ディスク部２６と、該内側ディスク部２６と筒部を介して一体成形された外側フランジ部２７を有しており、該外側フランジ部２７の上下両端面が、被研削面として同時に平面研削される。
【００１２】
クランプ装置１２の押付ユニット２３は、下端部に回転可能な鋼球２５を備えており、該鋼球２５によりワークＷの中心孔の周縁を押え付け、保持治具１０及びワークＷの自転軸芯Ｏ２回りの回転を許すようになっている。
【００１３】
寸法測定器１３は回転テーブル６のワーク着脱位置Ａ１の近傍に配置されており、上下１対のてこ形測定子３０を備えた差動トランス式電気マイクロメータである。各測定子３０のアーム部３１は各測定ヘッド３２に上下方向回動可能に支持され、上側のアーム部３１は板ばね等の付勢手段により下方に付勢され、下側のアーム部３１は板ばね等の付勢手段により上方に付勢されている。測定器本体３３内又は測定ヘッド３２内には各測定子用の差動トランスが内蔵されており、各測定子３０の上下方向の変位を電流等の電気的量に変換し、アンプ等を介してデジタルあるいは指針方式で制御盤３５の表示面に表示するようになっている。また、各測定ヘッド３２内には、各測定子３０を付勢手段に抗して上方及び下方に強制的に広げることができるリトラクタ機構（シリンダ装置等）が備えられている。
【００１４】
上下の測定ヘッド３２は、それぞれ上下方向スライド調節可能に測定器本体３３に支持されており、上側測定子調節ねじ３７及び下側測定子調節ねじ３８により、各測定ヘッド３２の上下方向位置をそれぞれ調節できるようになっている。
【００１５】
測定器本体３３は前後スライダ３９に搭載され、該前後スライダ３９は、垂直な支持プレート４０に設けられた上下１対の水平なレール４１に前後方向移動可能に支持されると共に、前後用油圧シリンダ４２のロッドに連結され、該油圧シリンダ４２の伸縮により前後に移動するようになっている。
【００１６】
【研削方法】
まず、図３のように、研削されるワーク寸法（厚み）の基準となるマスターゲージＭＧを用いて、前加工寸法測定器１３の０値調整を行ない、調整後の寸法測定器１３により、図４のように研削前のワーク寸法を着脱位置Ａ１で測定し、該測定値に基づいて、図５のように研削位置Ａ２において、所定取り代の研削を行なう。以下、各工程毎に詳しく説明する。
【００１７】
［測定器の０調整］
（１）図３において、研削されるワーク寸法（厚み）の基準となるマスターゲージＭＧをワーク保持治具１０の上面に載せ、クランプ装置１２の押付ユニット２３により、マスターゲージＭＧの中央孔の周縁を上方から押え付け、マスターゲージＭＧを所定位置に位置決め固定する。
【００１８】
（２）上下の測定子３０をリトラクト機構で上下に広げた状態として、前後用油圧シリンダ４２により測定器本体３３を前進させ、仮想線のような前進位置でリトラクト機構を解除することにより上下の測定子３０の間隔を狭め、両測定子３０をマスターゲージＭＧの外周側フランジ部２７上下端面に接触させる。
【００１９】
（３）測定電流値を制御盤３５の表示面（モニター）に表示させ、まず上側測定子用調整ねじ３７により上側測定ヘッド３２を上下方向にスライドさせ、上面位置表示値が”０”になるように調整し、次に下側測定子用調整ねじ３８により下側測定ヘッド３２を上下方向にスライドさせ、下面位置の表示値が”０”になるように調整する。
【００２０】
（４）測定アーム部３１の上下のリトラクションを繰り返し、表示値が大きく変化しないのを確認する。確認後、リトラクタにより測定子３０を上下に広げた状態で後退させ、また、クランプ装置１２によるクランプを解除し、ワーク保持治具１０上からマスターゲージＭＧを外す。
【００２１】
［前加工状態のワークの測定］
（１）図２において、図示しないローディング装置により未研削（前加工状態）のワークＷを、ワーク着脱位置Ａ１のワーク保持治具１０上に載せ、クランプ装置１２の押付ユニット２３により、ワークＷの中央孔の周縁を押し付け、位置決め固定する。
【００２２】
（２）上記のようにワークＷをワーク保持治具１０に位置決め固定した後、測定器１３により、ワークＷをゆっくりと自転させながらフランジ部２７の上下両端面の上下方向位置を測定する。
【００２３】
すなわち、測定子３０を上下方向に開いた状態で測定器本体３３を前進させ、ゆっくりと回転するワークＷに対して、上側の測定子３０を下降すると同時に下側の測定子３０を上昇させ、未研削ワークＷの上下被研削面の上下方向位置を測定する。
【００２４】
図４において、前加工精度によっては、ワークが１回転する間にたとえば仮想線で示すように上下の振れが生じるが、前記Ｏ値調整された基準値に対する最大値ｄ１，ｄ２をそれぞれ制御盤３５内の制御装置に入力し、その入力値ｄ１，ｄ２を基に、該ワークＷに対するアプローチ量が最も短くなるように砥石の待機位置を設定する。すなわち、測定したワークの上下被研削面の最大値ｄ１、ｄ２から、それぞれ必要最小限のアプローチ量（たとえば数百μｍ）を確保するように砥石の待機位置を設定する。
【００２５】
［研削作業］
（１）図５において、前記のように前加工状態の寸法を基にワーク毎に導き出された待機位置Ｐ０まで、上下の砥石２，３を上方及び下方に退け、待機させる。
【００２６】
（２）図１の回転テーブル６の回転により、着脱位置Ａ１のワークＷを研削位置Ａ２に移動し、ワーク保持治具１０を自転させることによりワークＷを自転軸芯Ｏ２回りに回転させる。
【００２７】
（３）　図５において、上側砥石２を待機位置Ｐ０から高速の送り速度で下降させると同時に同速度で下側砥石３を上昇させ、それぞれ研削開始位置Ｐ１まで所定のアプローチ量だけ送り込み、その後、低速の研削速度に上下の砥石２，３の下降及び上昇速度を切り換え、研削終端位置まで所定の取り代を研削する。
【００２８】
【発明のその他の実施の形態】
（１）上記高速の送り速度によるアプローチ後の研削行程は、材料に応じて各種考えられ、たとえば粗研削速度から仕上げ研削速度へと、順次減速するように研削することも可能である。
【００２９】
（２）ワークを着脱位置から研削位置に位置変更するための移動テーブルとしては、回転テーブルの他にリニア式の移動テーブルを利用することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、（１）研削作業時において、砥石がワークに接触するまでのアプローチ時間を、ワーク毎に短縮することができ、研削作業能率が向上する。
【００３１】
（３）ワーク着脱位置で各ワークの上下被研削面を測定するので、測定器を配置するスペースが簡単に確保でき、また、研削作業位置から離れた個所で測定するので、研削作業中において、次のワークを精度良く測定することができ、これによっても作業能率が向上する。
【００３２】
（４）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。
【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竪型両頭平面研削盤の側面図である。
【図２】寸法測定器の拡大側面図である。
【図３】０値調整作業を示す寸法測定器の側面図である。
【図４】ワークの寸法測定作業を示す側面略図である。
【図５】研削作業の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
２　上側の砥石
３　下側の砥石
４　上側の砥石軸
５　下側の砥石軸
６　回転テーブル
１０　ワーク保持治具
１２　クランプ装置
１３　前加工寸法測定器
３５　制御盤

Claims (1)

1. 上下に対向すると共に上下方向移動可能な１対の回転砥石と、ワーク保持治具を有するワーク移動用の移動テーブルとを備え、移動テーブルによりワークを研削位置とワーク着脱位置とに位置変更可能とし、研削位置において、両砥石をワークの上下被研削面からそれぞれ上下に離れた待機位置から、研削終端位置まで移動することにより、ワークの上下被研削面を同時に平面研削する竪型両頭平面研削盤において、
   ワーク着脱位置の近傍に配置された前加工測定器により、研削前のワークの上下被研削面の上下方向位置を測定すると共に、上記測定値に基づいて砥石の待機位置を設定し、
   ワークを研削位置に移動し、砥石を上記設定された待機位置からワークに接触する研削開始位置または接触手前の位置まで高速の送り速度で移動し、
   その後、上記送り速度より低速の研削速度で研削することを特徴とする竪型両頭平面研削盤における研削方法。

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