JP2005262332A - Camshaft grinding method and grinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸心を構成する主軸とセンタとの間にカムシャフトを保持して回転させると共に、この回転に対応させて砥石を切り込み方向へ動かすことで非真円形形状のカムシャフトを研削するカムシャフト研削方法及び研削盤に関するものである。 In the present invention, the camshaft is held and rotated between the main shaft constituting the shaft center and the center, and the grindstone is moved in the cutting direction in accordance with this rotation to grind the non-circular camshaft. The present invention relates to a camshaft grinding method and a grinding machine.
従来より、カムシャフトを加工する研削盤では、軸心を構成する主軸とセンタとの間にカムシャフトを保持して回転させると共に、この回転に同期させて砥石を切り込み方向へ動かすことで非真円形形状のカムシャフトを研削している。 Conventionally, in a grinding machine for processing a camshaft, the camshaft is held and rotated between the main shaft constituting the shaft center and the center, and the grindstone is moved in the cutting direction in synchronization with this rotation. A circular camshaft is ground.
ここで、非真円形形状のカムシャフトのカムを研削するためには、カムを軸心に対して位相合わせする必要がある。この位相合わせのために、従来技術ではカムシャフトに位相基準(ピン、ピン孔、キー溝)を設けていた。図7(A)に示すようにカム50を備えるカムシャフト52は、主軸台25の主軸25aにチャック52bで固定され、カムシャフト52側の位相基準孔54に主軸側の位相基準ピン48が嵌入されることで、主軸台25に対してカム50の位相が合わされている。図7(B)は、図7(A)のb−b断面を示している。カムシャフトを主軸Cで回転させると共に、この回転に対応させて砥石車29を切り込み方向Xへ動かすことで、軸心(主軸)Cから偏心したカム50を研削している。ここで、特許文献1には、定寸装置を用いてカムの位相を検出する技術が開示されている。特許文献2には、位相基準を設けることなくカムシャフトを研削する技術が開示されている。
しかしながら、従来技術では、カムシャフトに位相基準(ピン、ピン孔、キー溝)を設けるための加工が必要になった。更に、カムシャフト側に設ける位相基準と主軸側に設ける位相基準との間に隙間があると、隙間分だけカムに位相角度誤差が生じていた。更に、この隙間を見越して加工を行う必要があるため、カムの研削してはいけない部分を研削しないようにするためには、取りしろ(黒皮:研削部分)を多めに設定することが要求され、黒皮を多めに持たせるために研削時間が長くなるという問題があった。 However, in the prior art, processing for providing a phase reference (pins, pin holes, key grooves) on the camshaft is required. Further, if there is a gap between the phase reference provided on the camshaft side and the phase reference provided on the main shaft side, a phase angle error has occurred in the cam by the gap. Furthermore, since it is necessary to perform machining in anticipation of this gap, it is necessary to set a large margin (black skin: ground part) in order not to grind parts that should not be ground on the cam. In addition, there is a problem that the grinding time becomes long in order to have a large amount of black skin.
一方、特許文献2では、位相基準を設けることなくカムシャフトを研削しているが、測定用の位相センサを別途設けることが必要になるという課題があった。
On the other hand, in
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、位相センサを設けることなく、カム加工用の位相基準を無くすことができるカムシャフト研削方法及び研削盤を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a camshaft grinding method and a grinding machine capable of eliminating a phase reference for cam machining without providing a phase sensor. Is to provide.
上記目的を達成するため、本発明のカムシャフト研削方法は、軸心を構成する主軸とセンタとの間にカムシャフトを保持して回転させると共に、この回転に対応させて砥石を切り込み方向へ動かすことで非真円形形状のカムシャフトのカムを研削するカムシャフト研削方法において:
軸心に回動可能に支持されたカムシャフトのカムへ定寸装置の接触子を接触させるステップと;
軸心に支持された前記カムシャフトを回転させて、前記カムのカム位相を測定するステップと;
測定したカム位相に基づき前記カムを加工するステップと;から成ることを技術的特徴とする。
In order to achieve the above object, the camshaft grinding method of the present invention rotates the camshaft while holding the camshaft between the main shaft constituting the shaft center and the center, and moving the grindstone in the cutting direction corresponding to this rotation. In a camshaft grinding method for grinding a cam of a non-round camshaft:
Contacting a sizing device contact with a cam of a camshaft rotatably supported on an axis;
Rotating the camshaft supported on an axis to measure the cam phase of the cam;
And a step of machining the cam based on the measured cam phase.
また、本発明の研削盤は、軸心を構成する主軸とセンタとの間にカムシャフトを保持して回転させると共に、この回転に対応させて砥石を切り込み方向へ動かすことで非真円形形状のカムシャフトのカムを研削する研削盤において:
軸心に回動可能に支持されたカムシャフトのカムへ定寸装置の接触子を接触させ、該カムシャフトを回転させて、当該カムのカム位相を測定するカム位相測定手段と;
測定したカム位相に基づき前記カムを加工する加工手段と;を備えることを技術的特徴とする。
In addition, the grinding machine of the present invention holds and rotates the camshaft between the main shaft constituting the shaft center and the center, and moves the grindstone in the cutting direction in response to this rotation, so that it has a non-round shape. In grinding machines that grind camshaft cams:
Cam phase measuring means for measuring the cam phase of the cam by contacting the contact of the sizing device to the cam of the camshaft rotatably supported on the shaft, and rotating the camshaft;
And a processing means for processing the cam based on the measured cam phase.
請求項1のカムシャフト研削方法では、軸心に回動可能に支持されたカムシャフトのカムへ定寸装置の接触子を接触させ、軸心に支持されたカムシャフトを回転させて、カムのカム位相を測定する。そして、測定したカム位相に基づきカムを加工する。このため、カムシャフトに加工用位相基準を設ける必要がなくなる。更に、カムシャフト側の加工用位相基準と研削盤側の位相基準との間の誤差に起因するカムの位相角誤差を無くすことができ、加工精度を高めるとともに、研削部分を減らすことが可能になり、加工時間を短縮することができる。 In the camshaft grinding method according to the first aspect, the contact of the sizing device is brought into contact with the cam of the camshaft rotatably supported on the shaft center, the camshaft supported on the shaft center is rotated, and the cam shaft Measure the cam phase. Then, the cam is processed based on the measured cam phase. For this reason, it is not necessary to provide a processing phase reference on the camshaft. Furthermore, the cam phase angle error caused by the error between the camshaft-side machining phase reference and the grinding machine-side phase reference can be eliminated, and machining accuracy can be improved and the grinding part can be reduced. Thus, the processing time can be shortened.
請求項2では、カム位相の測定は、定寸装置の上側接触子と下側接触子の測定値が同一になるカム位相をカムトップ位置とする。このため、正確にカム位相を測定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the cam phase is measured by setting the cam phase where the measured values of the upper contact and the lower contact of the sizing device are the same as the cam top position. For this reason, it is possible to accurately measure the cam phase.
請求項3では、測定した1のカムのカム位相に基づきカムシャフトの全てのカムを加工する。このため、測定の時間が短縮でき、短時間でカムシャフトを研削することが可能になる。 According to the third aspect, all cams of the camshaft are processed based on the measured cam phase of one cam. For this reason, the measurement time can be shortened, and the camshaft can be ground in a short time.
請求項4では、カムシャフトの中央部のカムのカム位相を測定し、測定したカム位相に基づきカムシャフトの全てのカム、即ち、中央部カムの右側及び左側のカムを加工する。カムシャフトの一方の端部に設けた位相基準に基づき加工する場合に他方の端部側のカムは、基準に対して加工位置が遠くなるための位相角誤差が大きくなっていた。これに対して、本発明では、測定した中央部カムに近接する右側及び左側のカムを加工するため、カムシャフト端部側のカムの位相角誤差を小さくすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the cam phase of the cam at the center of the camshaft is measured, and all the cams of the camshaft, that is, the right and left cams of the center cam are processed based on the measured cam phase. When machining based on the phase reference provided at one end of the camshaft, the cam on the other end side has a large phase angle error because the machining position is far from the reference. On the other hand, in the present invention, the right and left cams close to the measured central cam are processed, so that the phase angle error of the cam on the camshaft end side can be reduced.
請求項5の研削盤では、軸心に回動可能に支持されたカムシャフトのカムへ定寸装置の接触子を接触させ、軸心に支持されたカムシャフトを回転させて、カムのカム位相を測定する。そして、測定したカム位相に基づきカムを加工する。このため、カムシャフトに加工用位相基準を設ける必要がなくなる。更に、カムシャフト側の加工用位相基準と研削盤側の位相基準との間の誤差に起因するカムの位相角誤差を無くすことができ、加工精度を高めるとともに、研削部分を減らすことが可能になり、加工時間を短縮することができる。 In the grinding machine according to claim 5, the cam of the sizing device is brought into contact with the cam of the camshaft rotatably supported on the shaft center, and the camshaft supported on the shaft center is rotated so that the cam phase of the cam. Measure. Then, the cam is processed based on the measured cam phase. For this reason, it is not necessary to provide a processing phase reference on the camshaft. Furthermore, the cam phase angle error caused by the error between the camshaft-side machining phase reference and the grinding machine-side phase reference can be eliminated, and machining accuracy can be improved and the grinding part can be reduced. Thus, the processing time can be shortened.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る研削盤20を示している。研削盤20はベッド22を有し、ベッド22上には、工作物テーブル23がZ軸方向(トラバース軸)に移動可能に設置され、この工作物テーブル23は、サーボモータ24および該サーボモータ24により回転される送りねじ(図示せず)によってZ軸方向に移動される。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a
工作物テーブル23上には、主軸台25および心押台26が左右に対向設置されており、この主軸台25と心押台26との間には、主軸台25の主軸25aに設けたチャック25bと心押台26に設けたセンタ26aとによりカムシャフト52の両端が支持されている。主軸25aは、主軸モータ25Mにより回動される。
On the work table 23, a
図1において、砥石台27は、ベッド22上に工作物テーブル23の移動方向と直角なX軸方向(切り込み方向)に移動可能に設置されており、ベッド22に固定されたサーボモータ28および該サーボモータ28により回転される送りねじ(図示せず)によりX軸方向に移動される。砥石台27には、カムシャフト52を研削する砥石車29と砥石車29を駆動するインバータモータ30とが取り付けられている。数値制御装置100が駆動装置102を介して上記各モータ24、25M、28、30を制御する。
In FIG. 1, a grindstone table 27 is installed on a bed 22 so as to be movable in an X-axis direction (cutting direction) perpendicular to the moving direction of the workpiece table 23, and a
図2に図1中のカムシャフト52を拡大して示す。カムシャフト52には、複数のカム50が設けられている。図1中に示す砥石車29と対向する位置には、カムシャフト52のカム50を測定するための接触子42Uを備える定寸装置40が配置されている。
FIG. 2 shows an enlarged view of the
図3(A)に図2中のA−A断面を示す。定寸装置40は、図2に示した上側接触子42Uと共に下側接触子42Dを備え、定寸送り装置44により送られて、図3(B)に示すように前進位置でカム50の検出を行う。定寸装置40は、カムシャフト52の中心、即ち、主軸Cの水平線上に原点が設定されている。なお、ここでの主軸Cの水平線とは、物理的な水平線を意味せず、測定及び加工の際の相対的な位置関係を意味する点に注意されたい。上側接触子42U及び下側接触子42Dは、主軸Cの水平線に対して上下にオフセットした位置で、位相角を測定するカムプロフィール前加工面が当たるように調整されている。第1実施形態では、定寸装置40は、加工中のカム50の加工状態の測定のみならず、加工開始前にカムの位相測定に用いられ、測定した位相に基づき、カム50が加工される。図1中に示すように定寸装置40は、定寸装置40は、数値制御装置100が駆動装置102を介して制御する。
FIG. 3A shows a cross section taken along the line AA in FIG. The sizing
図3及び図4を参照して第1実施形態に係る研削盤でのカム50の位相測定について説明する。
図3(A)は、カムシャフト52が図示しない搬入装置により搬入された状態を示す。図3(A)に示すように主軸25a及び心押台26のセンタ26a(図2参照)で軸心Cに支持される。この投入状態では、軸心(主軸)Cとカムトップ50Tとはずれた位置、即ち、軸心C上の水平線から外れた位置にある。先ず、図3(B)に示すように定寸装置40を上側接触子42Uと下側接触子42Dとが軸心Cを挟んで対象位置となるように前進させ、接触子42U、42Dをカム50のカムプロフィール前加工面に接触させる。そして、図4(A)に示すように、図1中の示す主軸モータ25Mを駆動しカムシャフト52を僅かに時計方向へ回転させ、上側接触子42U、下側接触子42Dの測定値が同一になるまでカムシャフト52を回転させる。ここで、時計方向へ回転させても上側接触子42U、下側接触子42Dの測定値が同一にならない際、即ち、図4(B)に示すようにカムトップ50Tが軸心C上の水平線よりも下側にある場合には、カムシャフト52を反時計方向へ回転させ、上側接触子42U、下側接触子42Dの測定値が同一になるまでカムシャフト52を回転させる。図5に示すように、上側接触子42U、下側接触子42Dの測定値が同一になるようにカム50を回転させることで、軸心C上の水平線がカムトップ50Tと交差するようになる。即ち、カム50は図中の軸心Cとカムトップ50Tを結ぶ線分に対して線対称であるため、上側接触子42Uの測定値(図中a1分)と下側接触子42Dの測定値(図中a2分)とが等しくなる際に、軸心C上の水平線がカムトップ50Tと交差する。第1実施形態では、このカム位相(軸心C上の水平線がカムトップ50Tと交差する位相)を位相基準としてカム加工を行う。
The phase measurement of the
FIG. 3A shows a state in which the
図6は、第1実施形態の研削盤でのカムシャフト52研削の工程図である。
まず、前段の鍛造工程によりほぼ形状の仕上がっているカムシャフト52を図示しない搬入装置で搬入し(S12)、以降の工程でカム50に残した黒皮を研削する。主軸台25の主軸25aを前進させ、図2に示すカムシャフト52のリヤ側基準孔50rに嵌入させ(S14)、心押台26のセンタ26aを前進させカムシャフト52のフロント側基準孔50fに嵌入させ(S16)、カムシャフト52をC軸(軸心C)上に保持する。この後、チャック25bを閉じて主軸25aにカムシャフト52を固定させる(S18)。そして、図3(B)を参照して上述したように定寸装置40を前進させ、上側接触子42U及び下側接触子42Dをカム50に接触させる(S20)。ここでは、図2中に示すようにカムシャフト52の複数のカムの内、軸心Cに対して中央部のカム50を測定対象とする。そして、図4(A)を参照して上述したように図1中に示す主軸モータ25Mを駆動しカムシャフト52を僅かに回転させ、上側接触子42Uと下側接触子42Dとの出力が等しくなる位置で回転を停止することで、軸心Cにカム50のカムトップ50Tを位相合わせする(S22)。そして、定寸装置40を後退させる(S24)。以上によりカム50の位相検出が終わり、測定したカムの位相角に対し、予め入力したカム位相角で割り出してカムプロフィール加工を行う。ここでは、図7(B)を参照して上述した従来技術と同様に、カムシャフト52の回転に対応させて砥石車29を切り込み方向へ動かすことで軸心Cから偏心したカム50を研削する(S26)。なお、第1実施形態では、中央部の1のカム50の位相を検出し、中央部の図中右側のカム50、及び、左側のカム50を研削する。
FIG. 6 is a process diagram of the
First, the
第1実施形態では、カムシャフトの中央部のカムのカム位相を測定し、測定したカム位相に基づきカムシャフトの全てのカム、即ち、中央部カムの右側及び左側のカムを加工する。図7を参照して上述した従来技術のようにカムシャフトの一方の端部に設けた位相基準に基づき加工する場合、他方の端部側のカムは、基準に対して加工位置が遠くなるための位相角誤差が大きくなっていた。これに対して、第1実施形態では、測定した中央部カムに近接する右側及び左側のカムを加工するため、カムシャフト端部側のカムの位相角誤差を小さくすることができる。 In the first embodiment, the cam phase of the cam at the center of the camshaft is measured, and all cams of the camshaft, that is, the right and left cams of the center cam are processed based on the measured cam phase. When processing is performed based on the phase reference provided at one end of the camshaft as in the prior art described above with reference to FIG. 7, the processing position of the cam at the other end is far from the reference. The phase angle error was large. On the other hand, in the first embodiment, the right and left cams close to the measured central cam are processed, and therefore the phase angle error of the cam on the camshaft end side can be reduced.
第1実施形態の研削盤及びカムシャフト研削方法では、軸心Cに回動可能に支持されたカムシャフト52のカム50へ定寸装置40の接触子42U、42Dを接触させ、軸心Cに支持されたカムシャフト52を回転させて、カム50のカム位相を測定する。そして、測定したカム位相に基づきカム50を加工する。このため、カムシャフト52に加工用位相基準を設ける必要がなくなる。更に、図7を参照して上述した従来技術でのカムシャフト側の加工用位相基準54と研削盤側の位相基準48との間の隙間に起因するカムの位相角誤差を無くすことができ、加工精度を高め得る。加工精度を高めることで、従来設けられていた研削してはいけない部分が削られることを防ぐための余分な黒皮、即ち、研削部分を減らすことが可能になり、加工時間を短縮することができる。
In the grinding machine and the camshaft grinding method of the first embodiment, the
上述した実施形態では、カム50の位相測定について説明したが、本発明の研削盤、カムシャフト研削方法は、非真円形形状の研削部位を有する種々の工作物に適用可能である。
In the above-described embodiment, the phase measurement of the
20 研削盤
25 主軸台
25a 主軸
26 心押台
26a センタ
27 砥石台
28 サーボモータ
29 砥石車
40 定寸装置
50 カム
50T カムトップ
52 カムシャフト
C 軸心
20 grinding
Claims (5)
軸心に回動可能に支持されたカムシャフトのカムへ定寸装置の接触子を接触させるステップと;
軸心に支持された前記カムシャフトを回転させて、前記カムのカム位相を測定するステップと;
測定したカム位相に基づき前記カムを加工するステップと;から成ることを特徴とするカムシャフト研削方法。 A camshaft that grinds the cam of a non-circular camshaft by holding and rotating the camshaft between the main shaft constituting the shaft center and the center and moving the grindstone in the cutting direction in response to this rotation In grinding method:
Contacting a sizing device contact with a cam of a camshaft rotatably supported on an axis;
Rotating the camshaft supported on an axis to measure the cam phase of the cam;
A camshaft grinding method comprising: machining the cam on the basis of the measured cam phase.
軸心に回動可能に支持されたカムシャフトのカムへ定寸装置の接触子を接触させ、該カムシャフトを回転させて、当該カムのカム位相を測定するカム位相測定手段と;
測定したカム位相に基づき前記カムを加工する加工手段と;を備えることを特徴とする研削盤。 A grinding machine that grinds cams of non-circular camshafts by holding and rotating the camshaft between the main shaft and the center constituting the shaft center and moving the grindstone in the cutting direction in response to this rotation In:
Cam phase measuring means for measuring the cam phase of the cam by contacting the contact of the sizing device to the cam of the camshaft rotatably supported on the shaft, and rotating the camshaft;
And a processing means for processing the cam based on the measured cam phase.
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JP2004073893A JP2005262332A (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Camshaft grinding method and grinder |
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