JP2005262425A - Processing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately correct the positional relationship between a grinding wheel and a work, by accurately measuring a grinding wheel diameter, even if a touch sensor cannot be arranged on the rotational axis of the grinding wheel. <P>SOLUTION: A diametrally unchangeable reference grinding wheel 22b is coaxially arranged with the grinding wheel 22a. Even if the rotational axis O of the grinding wheel 22a moves by thermal displacement, the reference grinding wheel 22b is similarly moved. As a result, a contact position Xa for contacting this reference grinding wheel 22b with a detecting pin 34 is determined, and next, a contact position Xb for contacting the touch sensor 50 with the detecting pin 34 is determined. A distance C up to the tip of the touch sensor 50 can be determined from the rotational axis O on the basis of these contact positions Xa and Xb. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回転工具を回転可能に軸承した工具台とワークを支持するテーブルとを相対移動させて加工を行う加工装置において、回転工具とワークとの位置関係を正確に把握するためのタッチセンサ及び検知ピンを備えた加工装置に関するものである。   The present invention relates to a touch sensor for accurately grasping the positional relationship between a rotary tool and a workpiece in a machining apparatus that performs machining by relatively moving a tool table that rotatably supports a rotary tool and a table that supports the workpiece. And a processing apparatus having a detection pin.

従来、回転工具を回転可能に軸承した工具台とワークを支持するテーブルとを相対移動させて加工を行う加工装置として、例えば円筒研削盤が知られている。この円筒研削盤は、回転工具としての研削砥石を回転可能に砥石台上に軸承し、テーブル上に回転可能に保持されたワークに対して研削砥石を切り込むことにより、研削加工を行う。このような構成の円筒研削盤では、高精度な研削加工を実施するうえで、ワークへの研削砥石の切込量を正確に制御する必要があるが、研削加工中では機械の熱変位、研削砥石の摩耗及びツルーイングによって研削砥石の研削面、即ち研削砥石のワーク側先端位置が変化してくる。このため、研削加工中は定期的に研削砥石の径を検出し、研削砥石とワークの位置関係を補正するようにしている。   2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a cylindrical grinder is known as a processing apparatus that performs processing by relatively moving a tool table that rotatably supports a rotating tool and a table that supports a workpiece. This cylindrical grinder performs a grinding process by rotatably supporting a grinding wheel as a rotary tool on a grinding wheel base and cutting the grinding wheel into a workpiece held rotatably on a table. In a cylindrical grinder with such a configuration, it is necessary to accurately control the cutting amount of the grinding wheel into the workpiece in order to carry out high-precision grinding. The grinding surface of the grinding wheel, that is, the workpiece side tip position of the grinding wheel changes due to wear and truing of the grinding wheel. For this reason, during the grinding process, the diameter of the grinding wheel is periodically detected to correct the positional relationship between the grinding wheel and the workpiece.

加えて、カムシャフト等のカムプロフィルを研削する場合は、砥石径の変化に伴い、砥石外周とワークとの研削個所が回転軸線回りで変化し、プロフィル誤差となってあらわれる。よって、プロフィル誤差を小さくするためには砥石径を正確に求めることが必要とされる。   In addition, when grinding a cam profile such as a camshaft, the grinding point between the grinding wheel outer periphery and the workpiece changes around the rotation axis along with the change in the grinding wheel diameter, resulting in a profile error. Therefore, in order to reduce the profile error, it is necessary to accurately obtain the grindstone diameter.

特許文献1は、研削砥石とワークの位置関係を補正するための構成として、特許文献1の図1に示されるように、砥石台(6)の研削砥石(7)回転軸線上にタッチセンサ(24)を備え、テーブル(3)には検知ピン(34)を突設している。そして、定期的に研削砥石(7)及びタッチセンサ(24)を検知ピン(34)に接触させ、研削砥石(7)の回転軸線の熱変位による移動を補正したうえで砥石径を測定し、研削砥石(7)の摩耗及びツルーイングよる砥石径の変化を検出し、研削砥石(7)とワークWの位置関係を補正するようにしている。
特開平11−277428号公報(段落番号0014、図1、図2)
Patent Document 1 discloses a configuration for correcting the positional relationship between a grinding wheel and a workpiece, as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, on a grinding wheel (7) rotation axis of a grinding wheel base (6). 24), and a detection pin (34) is projected from the table (3). Then, the grinding wheel (7) and the touch sensor (24) are periodically brought into contact with the detection pin (34), the movement of the grinding wheel (7) due to thermal displacement of the rotational axis is corrected, and the grinding wheel diameter is measured. A change in the grinding wheel diameter due to wear and truing of the grinding wheel (7) is detected, and the positional relationship between the grinding wheel (7) and the workpiece W is corrected.
JP-A-11-277428 (paragraph number 0014, FIGS. 1 and 2)

特許文献1のように、研削砥石(7)の砥石径を正確に測定するためには、回転軸線の熱変位による移動量の影響を排除する必要がある。このため、特許文献1では、タッチセンサ(24)を低熱膨張材で形成し、タッチセンサ(24)の一端を研削砥石(7)の回転軸線上に装着し、研削砥石(7)の回転軸線の熱変位による移動量と同じだけ移動するようにしている。   As in Patent Document 1, in order to accurately measure the grinding wheel diameter of the grinding wheel (7), it is necessary to eliminate the influence of the movement amount due to the thermal displacement of the rotation axis. For this reason, in Patent Document 1, the touch sensor (24) is formed of a low thermal expansion material, one end of the touch sensor (24) is mounted on the rotation axis of the grinding wheel (7), and the rotation axis of the grinding wheel (7). The amount of movement is the same as the amount of movement due to thermal displacement.

ところが、円筒研削盤の構成によっては、タッチセンサ(24)の設置位置を研削砥石(7)の回転軸線上にすることができない場合がある。この場合は、   However, depending on the configuration of the cylindrical grinder, the installation position of the touch sensor (24) may not be on the rotation axis of the grinding wheel (7). in this case,

タッチセンサ(24)の装着位置と研削砥石(7)の回転軸線の間の距離をオフセット量として予め記憶させている。しかしながら、研削砥石(7)の回転軸線の熱変位による移動量と、タッチセンサの装着位置とでは、熱変位がおなじとはならず、予め記憶されたオフセット量に誤差が生じてしまい、正確な砥石径を測定することができなく、加工精度が悪化する可能性があった。
加えて、回転軸線の位置と測定した砥石周面の位置から演算により砥石径を求めているが、ワークに対する切込み方向の回転軸線の位置は毎回の切込み送りにより大きく熱変位する。この熱変位した回転軸線の位置を正確に求めることは困難であるので、演算により求めた砥石径も正確さに欠ける。
The distance between the mounting position of the touch sensor (24) and the rotational axis of the grinding wheel (7) is stored in advance as an offset amount. However, the amount of movement due to the thermal displacement of the rotational axis of the grinding wheel (7) and the mounting position of the touch sensor do not match the thermal displacement, and an error is generated in the offset amount stored in advance. The grinding wheel diameter could not be measured, and the processing accuracy could be deteriorated.
In addition, the grindstone diameter is obtained by calculation from the position of the rotation axis and the measured position of the circumferential surface of the grindstone, but the position of the rotation axis in the cutting direction relative to the workpiece is largely thermally displaced by the cutting feed every time. Since it is difficult to accurately determine the position of the rotational axis that has been thermally displaced, the grindstone diameter determined by calculation is also inaccurate.

本発明は、係る従来の問題点を改善するためになされたもので、回転工具である研削砥石の径を正確に測定できるようにし、研削砥石とワークの位置関係を精度よく補正することを目的とする。   The present invention has been made to improve the conventional problems, and has an object to accurately measure the diameter of a grinding wheel that is a rotary tool and to accurately correct the positional relationship between the grinding wheel and a workpiece. And

上記の課題を解決するため、請求項1に係わる発明の構成上の特徴は、回転工具を工具軸線回りで回転可能に軸承した工具台と、工作物を保持するテーブルと、回転工具の外周面及び/又は工具側面の位置を基準にして前記工具台とテーブルとを互いに離接する方向に相対移動させて工作物を加工する加工装置において、回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径及び/又は工具幅が既知の基準工具と、テーブルに固定された検知ピンと、前記基準工具の外周面及び/又は工具側面を検知ピンに向かって移動させて該基準工具の外周面及び/又は工具側面が前記検知ピンに接触もしくは切り込まれた位置を基準位置として記憶する手段と、基準位置から前記検知ピンに向かって前記回転工具を移動したときに前記回転工具の外周面及び/又は工具側面が前記基準ピンに接触又は切り込まれた位置を送り込み位置として記憶するとともに、前記基準位置から前記回転工具が移動した移動量を記憶する手段と、前記基準位置と送り込み位置の差を求め、この差と前記移動量との偏差から前記回転工具の摩耗量を演算する手段と、この回転工具の摩耗量に基づいて前記工具の径及び又は側面位置を求める手段とを備えたことである。   In order to solve the above-mentioned problems, the structural features of the invention according to claim 1 include a tool table on which a rotary tool is rotatably supported around a tool axis, a table for holding a workpiece, and an outer peripheral surface of the rotary tool. And / or a machining apparatus for machining a workpiece by moving the tool table and the table relative to each other in a direction to be separated from each other with respect to the position of the side surface of the tool. Alternatively, the reference tool having a known tool width, the detection pin fixed to the table, and the outer peripheral surface and / or the tool side surface of the reference tool are moved toward the detection pin, so that the outer peripheral surface and / or the tool side surface of the reference tool are Means for storing the position touched or cut into the detection pin as a reference position, and the outer peripheral surface of the rotary tool and / or when the rotary tool is moved from the reference position toward the detection pin. The position where the tool side surface is in contact with or cut into the reference pin is stored as a feed position, and a means for storing the amount of movement of the rotary tool from the reference position and the difference between the reference position and the feed position are obtained. And means for calculating the amount of wear of the rotary tool from the difference between the difference and the amount of movement, and means for determining the diameter and / or side surface position of the tool based on the amount of wear of the rotary tool. .

また、請求項2に係わる発明の構成上の特徴は、回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径が既知の基準工具と、砥石台上に前記テーブルに向かって延設されたタッチセンサと、該タッチセンサに接触可能にテーブルに固定された検知ピンと、前記基準回転工具による前記検知ピンへの接触位置を記憶する基準工具接触位置記憶手段と、前記基準回転工具による前記検知ピンへの接触後に、検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第1接触位置記憶手段と、前記基準工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第1接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記基準回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第1相対距離演算手段と、前記第1相対距離演算手段により演算された相対距離と前記基準回転工具の径とから前記工具軸線からタッチセンサ先端までの距離を演算するタッチセンサ距離演算手段と、前記回転工具による前記検知ピンへの接触位置を記憶する工具接触位置記憶手段と、前記回転工具による前記検知ピンへの接触後に、検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第2接触位置記憶手段と、前記工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第2接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第2相対距離演算手段と、前記第2相対距離演算手段により演算された相対距離と前記タッチセンサ距離演算手段より演算された前記工具軸線からタッチセンサ先端までの距離に基づいて前記回転工具の径を演算する回転工具径演算手段と、前記回転工具径演算手段により演算された回転工具の径に基づいて前記回転工具の外周面の位置を変更する位置変更手段とを備えたことにある。   Further, the structural feature of the invention according to claim 2 is that a reference tool that is supported coaxially with the rotation axis of the rotary tool and has a known diameter in advance, a touch sensor that extends toward the table on a grindstone table, A detection pin fixed to the table so as to be able to contact the touch sensor, a reference tool contact position storage means for storing a contact position of the reference rotation tool to the detection pin, and a contact of the reference rotation tool to the detection pin Later, the contact surface of the detection pin is detected by a touch sensor, and the first contact position storage means for storing the contact position, the contact position stored in the reference tool contact position storage means, and the first contact position storage means are stored. A first relative distance calculating means for calculating a relative distance between the outer peripheral surface of the reference rotary tool and the tip of the touch sensor based on the contact position, and a calculation by the first relative distance calculating means. A touch sensor distance calculating means for calculating a distance from the tool axis to the tip of the touch sensor from a measured relative distance and a diameter of the reference rotating tool, and a tool contact position for storing a contact position of the rotating tool to the detection pin After contact with the detection pin by the rotating tool with the storage means, the second contact position storage means for detecting the contact surface of the detection pin with a touch sensor and storing the contact position, and the tool contact position storage means. Second relative distance calculation means for calculating a relative distance between the outer peripheral surface of the rotary tool and the tip of the touch sensor based on the contact position stored in the second contact position storage means and the second contact position storage means; The rotation based on the relative distance calculated by the relative distance calculation means and the distance from the tool axis to the tip of the touch sensor calculated by the touch sensor distance calculation means. Rotating tool diameter calculating means for calculating the diameter of the tool, and position changing means for changing the position of the outer peripheral surface of the rotating tool based on the diameter of the rotating tool calculated by the rotating tool diameter calculating means. is there.

また、請求項3に係わる発明の構成上の特徴は、前記回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径が既知の基準工具と、前記テーブルに固定されX軸及びZ軸沿って延びるX軸検知ピン及びZ軸検知ピンと、前記回転工具の工具中心から前記基準回転工具又は回転工具の側面までの距離を記憶した側面距離記憶手段と、前記基準回転工具の外周面による前記X軸検知ピンへの接触位置を記憶するX軸接触位置記憶手段と、前記基準回転工具又は回転工具の側面による前記Z軸検知ピンへの接触位置を記憶するZ軸接触位置記憶手段と、前記基準工具の径、前記側面距離記憶手段に記憶された前記回転工具の工具中心から前記基準回転工具又は回転工具の側面までの距離、及び前記X軸検知ピン並びにZ軸検知ピンへの切込み位置に基づいて前記回転工具の工具中心の補正座標を演算する座標補正手段とを備えたことにある。   Further, the structural feature of the invention according to claim 3 is that a reference tool having a known diameter in advance and coaxially supported with the rotation axis of the rotary tool, and an X axis which is fixed to the table and extends along the X axis and the Z axis. To the detection pin and the Z-axis detection pin, side distance storage means for storing the distance from the tool center of the rotary tool to the side of the reference rotary tool or the rotary tool, and the X-axis detection pin by the outer peripheral surface of the reference rotary tool X-axis contact position storage means for storing the contact position, Z-axis contact position storage means for storing a contact position of the reference rotary tool or the side surface of the rotary tool to the Z-axis detection pin, a diameter of the reference tool, The rotary tool based on the distance from the tool center of the rotary tool stored in the side distance storage means to the side surface of the reference rotary tool or rotary tool, and the cutting position to the X-axis detection pin and Z-axis detection pin Craft Coordinate correction means for calculating the correction coordinates of the tool center is provided.

また、請求項4に係わる発明の構成上の特徴は、回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径が既知の基準工具と、砥石台上に前記テーブルに向かって延設されたタッチセンサと、該タッチセンサに接触可能にテーブルに固定された検知ピンと、前記基準回転工具による前記検知ピンへの接触位置を記憶する基準工具接触位置記憶手段と、前記基準回転工具による前記検知ピンへの接触後に、検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第1接触位置記憶手段と、前記基準工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第1接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記基準回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第1相対距離演算手段と、前記第1相対距離演算手段により演算された相対距離と前記基準回転工具の径とから前記工具軸線からタッチセンサ先端までの距離を演算するタッチセンサ距離演算手段と、前記回転工具による前記検知ピンへの接触位置を記憶する工具接触位置記憶手段と、前記回転工具による前記検知ピンへの接触後に、検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第2接触位置記憶手段と、前記工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第2接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第2相対距離演算手段と、前記第2相対距離演算手段により演算された相対距離と前記タッチセンサ距離演算手段より演算された前記工具軸線からタッチセンサ先端までの距離に基づいて前記回転工具の径を演算する回転工具径演算手段と、 前記回転工具径演算手段により演算された回転工具の径に基づいてツルーイング工具を回転工具の端面に所定量切り込んでツルーイングを行う工具修正手段を備えたことにある。   Further, the structural feature of the invention according to claim 4 is that a reference tool that is supported coaxially with the rotation axis of the rotary tool and has a known diameter in advance, a touch sensor that extends toward the table on a grindstone table, A detection pin fixed to the table so as to be able to contact the touch sensor, a reference tool contact position storage means for storing a contact position of the reference rotation tool to the detection pin, and a contact of the reference rotation tool to the detection pin Later, the contact surface of the detection pin is detected by a touch sensor, and the first contact position storage means for storing the contact position, the contact position stored in the reference tool contact position storage means, and the first contact position storage means are stored. A first relative distance calculating means for calculating a relative distance between the outer peripheral surface of the reference rotary tool and the tip of the touch sensor based on the contact position, and a calculation by the first relative distance calculating means. A touch sensor distance calculating means for calculating a distance from the tool axis to the tip of the touch sensor from a measured relative distance and a diameter of the reference rotating tool, and a tool contact position for storing a contact position of the rotating tool to the detection pin After contact with the detection pin by the rotating tool with the storage means, the second contact position storage means for detecting the contact surface of the detection pin with a touch sensor and storing the contact position, and the tool contact position storage means. Second relative distance calculation means for calculating a relative distance between the outer peripheral surface of the rotary tool and the tip of the touch sensor based on the contact position stored in the second contact position storage means and the second contact position storage means; The rotation based on the relative distance calculated by the relative distance calculation means and the distance from the tool axis to the tip of the touch sensor calculated by the touch sensor distance calculation means. A rotating tool diameter calculating means for calculating the tool diameter; and a tool correcting means for cutting the truing tool by a predetermined amount into the end face of the rotating tool based on the diameter of the rotating tool calculated by the rotating tool diameter calculating means. That is.

また、請求項5に係わる発明の構成上の特徴は、回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径が既知の基準工具と、前記テーブルに固定されX軸及びZ軸沿って延びるX軸検知ピン及びZ軸検知ピンと、前記回転工具の中心から前記基準回転工具又は回転工具の側面までの距離を記憶した側面距離記憶手段と、前記基準回転工具の外周面による前記X軸検知ピンへの接触位置を記憶するX軸接触位置記憶手段と、前記基準回転工具又は回転工具の側面による前記Z軸検知ピンへの接触位置を記憶するZ軸接触位置記憶手段と、前記基準工具の径、前記側面距離記憶手段に記憶された前記回転工具の中心から前記基準回転工具又は回転工具の側面までの距離、及び前記X軸検知ピン並びにZ軸検知ピンへの切込み位置に基づいて前記回転工具の中心の補正座標を演算する座標補正手段と、前記基準回転工具による前記X軸検知ピンへの接触後に、X軸検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第1接触位置記憶手段と、前記X軸接触位置記憶手段に記憶されたX軸接触位置と前記第1接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記基準回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第1相対距離演算手段と、前記第1相対距離演算手段により演算された相対距離と前記基準回転工具の径とから前記工具中心からタッチセンサ先端までの距離を演算するタッチセンサ距離演算手段と、前記座標補正手段による前記回転工具の中心の補正座標を基準にして前記X軸検知ピンへ接触を行う切込み実行手段と、前記切込み実行手段による前記X軸検知ピンへの接触位置を記憶する工具接触位置記憶手段と、前記回転工具による前記X軸検知ピンへの接触後に、X軸検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第2接触位置記憶手段と、前記工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第2接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第2相対距離演算手段と、前記第2相対距離演算手段により演算された相対距離と前記タッチセンサ距離演算手段より演算された前記工具中心からタッチセンサ先端までの距離に基づいて前記回転工具の球面径を演算する回転工具球面径演算手段と、前記座標補正手段により演算された前記回転工具の工具中心及び前記回転工具球面径演算手段により演算された球面径に基づいて前記回転工具のツルーイングを行う球面ツルーイング手段とを備えたことにある。   Further, the structural feature of the invention according to claim 5 is that a reference tool that is supported coaxially with the rotation axis of the rotary tool and has a known diameter, and an X-axis detection that is fixed to the table and extends along the X-axis and the Z-axis. A pin and a Z-axis detection pin; a side-distance storage means for storing a distance from the center of the rotary tool to a side of the reference rotary tool or the rotary tool; and contact with the X-axis detection pin by an outer peripheral surface of the reference rotary tool X-axis contact position storage means for storing a position; Z-axis contact position storage means for storing a contact position of the reference rotary tool or the side surface of the rotary tool to the Z-axis detection pin; a diameter of the reference tool; Based on the distance from the center of the rotary tool stored in the distance storage means to the side surface of the reference rotary tool or the rotary tool, and the cutting position to the X-axis detection pin and the Z-axis detection pin, the center of the rotary tool is determined. Correction coordinates Coordinate correction means for calculating, and after contact with the X axis detection pin by the reference rotary tool, a first contact position storage means for detecting contact with the end surface of the X axis detection pin with a touch sensor and storing the contact position; Based on the X-axis contact position stored in the X-axis contact position storage means and the contact position stored in the first contact position storage means, the relative distance between the outer peripheral surface of the reference rotary tool and the tip of the touch sensor is calculated. First relative distance calculating means for calculating, and touch sensor distance calculating means for calculating the distance from the tool center to the tip of the touch sensor from the relative distance calculated by the first relative distance calculating means and the diameter of the reference rotating tool. A cutting execution means for making contact with the X-axis detection pin based on a correction coordinate of the center of the rotary tool by the coordinate correction means, and a contact with the X-axis detection pin by the cutting execution means Tool contact position storage means for storing the position, and second contact position storage means for detecting the contact of the end surface of the X axis detection pin with a touch sensor after the contact with the X axis detection pin by the rotary tool and storing the contact position And calculating the relative distance between the outer peripheral surface of the rotary tool and the tip of the touch sensor based on the contact position stored in the tool contact position storage means and the contact position stored in the second contact position storage means. A spherical surface of the rotary tool based on a second relative distance calculation means, a relative distance calculated by the second relative distance calculation means, and a distance from the tool center to the tip of the touch sensor calculated by the touch sensor distance calculation means. A rotating tool spherical diameter calculating means for calculating a diameter; a tool center of the rotating tool calculated by the coordinate correcting means; and a spherical diameter calculated by the rotating tool spherical diameter calculating means. And spherical truing means for performing truing of the rotary tool on the basis thereof.

本発明は、請求項1のように構成したことにより、回転工具が加工によって磨耗した場合、回転工具が磨耗する以前の外周面及び/又は工具側面が基準工具によって決定された基準位置から加工によって磨耗した回転工具の現在の外周面及び/又は工具側面が検知ピンに接触又は切り込むまでに移動した移動量求める。次に回転工具の現在の外周面及び/又は工具側面が検知ピンに接触又は切り込まれた位置と基準位置との差(距離)を求め、これら2つの位置の間の距離と移動量との偏差が回転工具の摩耗量となるので、この磨耗量分だけ回転工具が磨耗する以前の径もしくは工具幅を補正することにより、熱変位による回転軸線の移動を排除した回転工具の現在径及び/又は工具幅を求めることができる。   According to the present invention, when the rotary tool is worn by machining, the outer peripheral surface and / or the tool side surface before the rotary tool is worn are machined from the reference position determined by the reference tool. The amount of movement of the worn rotating tool until the current outer peripheral surface and / or tool side surface contacts or cuts the detection pin is obtained. Next, the difference (distance) between the position where the current outer peripheral surface and / or the tool side surface of the rotary tool is in contact with or cut into the detection pin and the reference position is obtained, and the distance between the two positions and the movement amount are calculated. Since the deviation becomes the amount of wear of the rotary tool, by correcting the diameter or tool width before the rotary tool is worn by this amount of wear, the current diameter of the rotary tool and / or the movement of the rotary axis due to thermal displacement are eliminated. Alternatively, the tool width can be determined.

本発明は、請求項2のように構成したことにより、基準工具が回転工具と同軸上に配置されていることから、回転工具の回転軸線が熱変位によって移動しても基準工具も同様に移動する。このため、この基準工具の径が既知であれば回転軸線からタッチセンサの先端までの距離を求めることができ、この回転軸線からタッチセンサの先端までの距離に基づいて回転工具の径を正確に求めることができ、回転工具の先端位置とワークとの位置関係を正確に補正することができる。   According to the present invention, since the reference tool is arranged coaxially with the rotary tool by configuring as in claim 2, even if the rotation axis of the rotary tool moves due to thermal displacement, the reference tool moves similarly. To do. Therefore, if the diameter of the reference tool is known, the distance from the rotation axis to the tip of the touch sensor can be obtained, and the diameter of the rotary tool can be accurately determined based on the distance from the rotation axis to the tip of the touch sensor. Thus, the positional relationship between the tip position of the rotary tool and the workpiece can be accurately corrected.

また、請求項3のように構成したことにより、回転工具の回転軸線が熱変位によって移動して工具中心が移動しても基準工具も同様に移動する。このため、基準工具の外周面及び側面(又は回転工具の側面)の位置変化を検出することにより工具中心の熱変位による移動量を検出することができる。この熱変位の移動量分だけ工具中心の位置を補正することにより、回転工具とワークとの位置関係を正確に把握することができる。   Further, according to the third aspect of the present invention, even if the rotation axis of the rotary tool moves due to thermal displacement and the tool center moves, the reference tool moves in the same manner. For this reason, the movement amount by the thermal displacement of a tool center is detectable by detecting the position change of the outer peripheral surface and side surface (or side surface of a rotary tool) of a reference | standard tool. By correcting the position of the tool center by the amount of movement of this thermal displacement, the positional relationship between the rotary tool and the workpiece can be accurately grasped.

また、請求項4のように構成したことにより、基準工具が回転工具と同軸上に配置されていることから、回転工具の回転軸線が熱変位によって移動しても基準工具も同様に移動する。このため、この基準工具の径が既知であれば回転軸線からタッチセンサの先端までの距離を求めることができ、この回転軸線からタッチセンサの先端までの距離に基づいて回転工具の径を正確に求めることができ、回転工具の径が正確に求まることによりツルーイング時の修正量を正確に管理することができるので、回転工具を余分にツルーイングすることもなく、最適なツルーイングを実現できる。   Further, since the reference tool is arranged coaxially with the rotary tool by configuring as in the fourth aspect, even if the rotation axis of the rotary tool moves due to thermal displacement, the reference tool moves in the same way. Therefore, if the diameter of the reference tool is known, the distance from the rotation axis to the tip of the touch sensor can be obtained, and the diameter of the rotary tool can be accurately determined based on the distance from the rotation axis to the tip of the touch sensor. Since the diameter of the rotating tool can be obtained accurately, the correction amount at the time of truing can be accurately managed, and therefore the optimum truing can be realized without excessively truing the rotating tool.

また、請求項5のように構成したことにより、回転工具の回転軸線が熱変位によって移動して工具中心が移動しても基準工具も同様に移動する。このため、基準工具の外周面及び側面(又は回転工具の側面)の位置変化を検出することにより工具中心の熱変位による移動量を検出することができる。この熱変位の移動量分だけ工具中心の位置を補正することにより、基準工具の径が既知であれば回転軸線からタッチセンサの先端までの距離を求めることができ、この回転軸線からタッチセンサの先端までの距離に基づいて回転工具の径を正確に求めることができ、これら正確な回転工具の径と工具中心の位置が求まれば、回転工具の球面形状の刃面を正確にツルーイングできる。   In addition, since the rotation axis of the rotary tool moves due to thermal displacement and the tool center moves, the reference tool moves in the same manner. For this reason, the movement amount by the thermal displacement of a tool center is detectable by detecting the position change of the outer peripheral surface and side surface (or side surface of a rotary tool) of a reference | standard tool. By correcting the position of the tool center by the amount of movement of this thermal displacement, the distance from the rotation axis to the tip of the touch sensor can be obtained if the diameter of the reference tool is known. The diameter of the rotary tool can be accurately determined based on the distance to the tip, and if the accurate diameter of the rotary tool and the position of the tool center are determined, the spherical blade surface of the rotary tool can be accurately trued.

以下、本発明を具体化した実施形態について図を参照して説明する。図1は、本発明の1実施形態に係る研削装置を具現化した円筒研削盤10の平面図である。図1において、ベッド12の上にテーブル14がZ軸方向に移動可能に案内支持されている。テーブル14の上には主軸台16と心押台18とが対向して配置され、主軸台16には、Z軸と平行な回転軸線Q回りに回転可能に主軸17が軸承され、図略主軸モータによって回転駆動される。主軸17の一端にはワークWの一端を把持するチャック17aが設けられている。心押台18にはワークWの他端をセンタ支持するセンタ18aが回転軸線Qと同軸上に回転可能に軸承されている。これによってワークWは、回転軸線Qと同軸にチャック17aとセンタ18aとによってワークWの両端が支持され回転駆動される。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a cylindrical grinding machine 10 that embodies a grinding apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a table 14 is supported on a bed 12 so as to be movable in the Z-axis direction. A headstock 16 and a tailstock 18 are disposed on the table 14 so as to face each other. A spindle 17 is supported on the spindle stock 16 so as to be rotatable about a rotation axis Q parallel to the Z axis. It is rotationally driven by a motor. A chuck 17 a that holds one end of the workpiece W is provided at one end of the main shaft 17. A center 18 a that supports the other end of the workpiece W as a center is supported on the tailstock 18 so as to be rotatable coaxially with the rotation axis Q. As a result, the workpiece W is rotationally driven with the chuck 17a and the center 18a supporting both ends of the workpiece W coaxially with the rotation axis Q.

このテーブル14には、後述する砥石車22の位置検出用の接触検知装置30と、砥石車22の目立てを行うためのツルーイング装置40とが設けられている。接触検知装置30には、検知ピンヘッド32に、砥石車22の外周側を指向する検知ピン34がX方向に突設されている。この検知ピンヘッド32は、検知ピン34と砥石車22の接触信号を検出する振動検出器(以下AEセンサと称す)36を介して、テーブル14側に支持されている。他方、ツルーイング装置40は、図2(A)に示すように、ツルア軸42にツルーイング工具44が、図示しないビルトインモータによってツルア軸42が回転されることにより、回動されるように構成されている。   The table 14 is provided with a contact detection device 30 for detecting the position of the grinding wheel 22 described later and a truing device 40 for sharpening the grinding wheel 22. In the contact detection device 30, a detection pin 34 that faces the outer peripheral side of the grinding wheel 22 protrudes from the detection pin head 32 in the X direction. The detection pin head 32 is supported on the table 14 side via a vibration detector (hereinafter referred to as an AE sensor) 36 that detects a contact signal between the detection pin 34 and the grinding wheel 22. On the other hand, as shown in FIG. 2A, the truing device 40 is configured such that a truing tool 44 is rotated on a truing shaft 42 when the truing shaft 42 is rotated by a built-in motor (not shown). Yes.

ベッド12の上に、工具台である砥石台20が、テーブル14の移動方向と直交するX軸方向に案内支持され、この砥石台20に砥石車22がテーブル14の移動方向と平行な砥石軸線Oの回りに回転可能に支持されている。この砥石車22は、円盤状の研削砥石(回転工具)22aと、砥石車22a側面に取り付けられた基準砥石(基準工具)22bを備えている。研削砥石22aは、ワークWの研削を行い、基準砥石22bは、研削砥石22aの径の測定に用いられ、これら両砥石22a,22bは、一体結合され、砥石駆動モータ24によって回転駆動されるようになっている。砥石台20のテーブル14側には、タッチセンサ50が配置されている。タッチセンサ50は、図2(A)に示すように検知ピン34の先端と接触して位置検出するための測定ヘッド54と、該測定ヘッド54を支持するためのフィーラ52とを有し、研削中には、他の部材との接触を避けるために、図略の旋回モータによって図1中の点線で示す位置まで退避される。該タッチセンサ50は、検知ピン34との接触を検出すると、端面測定信号を数値制御装置60側へ送出するよう構成されている。   On the bed 12, a grindstone table 20 as a tool table is guided and supported in the X-axis direction orthogonal to the moving direction of the table 14, and the grindstone wheel 22 is parallel to the moving direction of the table 14 on the grindstone table 20. It is supported rotatably around O. The grinding wheel 22 includes a disk-shaped grinding wheel (rotary tool) 22a and a reference grinding wheel (reference tool) 22b attached to the side surface of the grinding wheel 22a. The grinding wheel 22a grinds the workpiece W, the reference grindstone 22b is used to measure the diameter of the grinding wheel 22a, and both the grindstones 22a and 22b are integrally coupled and driven to rotate by the grindstone drive motor 24. It has become. A touch sensor 50 is disposed on the table 14 side of the grindstone table 20. As shown in FIG. 2A, the touch sensor 50 has a measurement head 54 for detecting the position in contact with the tip of the detection pin 34, and a feeler 52 for supporting the measurement head 54. In order to avoid contact with other members, they are retracted to a position indicated by a dotted line in FIG. The touch sensor 50 is configured to send an end face measurement signal to the numerical controller 60 side when detecting contact with the detection pin 34.

次に、該円筒研削盤10を制御する数値制御装置60の構成について説明する。数値制御装置60は、装置全体を管理する中央制御装置62と、種々の制御値及びプログラムを保持するメモリ64と、インタフェース66、68から主として成る。このメモリ64には、研削加工プログラムと、砥石修正プログラムと、砥石径補正プログラムと、砥石径データと、回転軸線Qから測定ヘッド52までの距離Cとが記憶されている。この数値制御装置60には、インタフェース66を介して入力装置70が接続され、入力装置70によって種々のデータが入力されるようになっている。該入力装置70は、データの入力等を行うためのキーボード、データの表示を行うCRT等の表示装置が備えられている。また、数値制御装置60には、接触検知装置30からの接触信号が増幅器72を介して入力されるようになっている。この増幅器72は、接触検知装置30からの検知信号に応じて、オン・オフ信号を数値制御装置60側へ出力するよう構成されている。   Next, the configuration of the numerical controller 60 that controls the cylindrical grinding machine 10 will be described. The numerical controller 60 mainly includes a central controller 62 that manages the entire apparatus, a memory 64 that stores various control values and programs, and interfaces 66 and 68. The memory 64 stores a grinding program, a grindstone correction program, a grindstone diameter correction program, grindstone diameter data, and a distance C from the rotation axis Q to the measuring head 52. An input device 70 is connected to the numerical control device 60 through an interface 66, and various data are input by the input device 70. The input device 70 includes a keyboard for inputting data and the like, and a display device such as a CRT for displaying data. In addition, a contact signal from the contact detection device 30 is input to the numerical control device 60 via an amplifier 72. The amplifier 72 is configured to output an on / off signal to the numerical control device 60 side in response to a detection signal from the contact detection device 30.

数値制御装置60は、ボールネジ(図示せず)により砥石台20を前記テーブル14の移動方向と直交するX軸方向へ送るための第1サーボモータ82へ、第1モータ駆動回路80を介して駆動信号を与える。この第1サーボモータ82に取り付けられた第1エンコーダ84は、第1サーボモータ82の回転位置、即ち、砥石台20の位置を、第1モータ駆動回路80及び数値制御装置60側へ送出するように構成されている。   The numerical control device 60 is driven via a first motor drive circuit 80 to a first servo motor 82 for sending the grinding wheel base 20 in the X-axis direction orthogonal to the moving direction of the table 14 by a ball screw (not shown). Give a signal. The first encoder 84 attached to the first servo motor 82 sends the rotational position of the first servo motor 82, that is, the position of the grindstone table 20 to the first motor drive circuit 80 and the numerical controller 60 side. It is configured.

数値制御装置60は、ボールネジ(図示せず)によりテーブル14を水平方向に送るための第2サーボモータ92へ、第2モータ駆動回路90を介して駆動信号を与える。この第2サーボモータ92に取り付けられた第2エンコーダ94は、テーブル14の位置を、第2モータ駆動回路90及び数値制御装置60へ送出するように構成されている。   The numerical controller 60 gives a drive signal via a second motor drive circuit 90 to a second servo motor 92 for feeding the table 14 in the horizontal direction by a ball screw (not shown). The second encoder 94 attached to the second servo motor 92 is configured to send the position of the table 14 to the second motor drive circuit 90 and the numerical controller 60.

ここで、円筒研削盤10の座標系について説明する。座標系には、機械座標系とワーク座標系の2種類がある。機械に固有な点を原点とし、基本となる座標系を機械座標系といい、ワーク上のある点をプログラム原点としてユーザが任意に設定(位置記憶)できる座標系をワーク座標系という。通常はこのワーク座標系によって円筒研削盤10は制御されている。X軸についてのワーク座標系は、ワークWの中心(回転軸線O)を前記プログラム原点とし、ワークWの中心と研削砥石22aのワーク側の先端が一致したとき砥石台の現在位置が「0」とされている。砥石台20はワークWの中心から所定量だけ研削砥石の先端が後退した位置を後退端Xendとして設定され、加工時の砥石台20の移動指令は、この後退端Xendからの前進量によって指令される。このため、研削砥石22aの先端位置が加工による摩耗及びツルーイングによって変化した場合には、砥石台20を前進させて後退端Xendを補正する必要があり、研削盤10は、常に正確な研削砥石22aの径を記憶しておく。砥石車22が新しいものと交換されると、砥石径の補正処理を行い、正確な砥石径データに基づいて振れ取りを行った後、加工を開始する。そして、所定数のワークWを加工し、研削砥石22aの砥石面を修正する必要が生じた場合にツルーイングを行い、このツルーイングとワーク加工とを繰り返す。また、本実施形態の円筒研削盤10では、後述するようにツルーイングインターバルにおいて、砥石径の補正処理を行い、砥石径のデータを更新することにより常に正確な砥石径データに基づいて加工を進める。この円筒研削盤10による動作について、図2、の説明図と、数値制御装置60による処理を示す図3〜図7のフローチャートとを参照して説明する。   Here, the coordinate system of the cylindrical grinding machine 10 will be described. There are two types of coordinate systems: a machine coordinate system and a workpiece coordinate system. A point unique to the machine is the origin, the basic coordinate system is called the machine coordinate system, and a coordinate system that can be arbitrarily set (position stored) by the user with a certain point on the workpiece as the program origin is called the work coordinate system. Normally, the cylindrical grinding machine 10 is controlled by this work coordinate system. In the workpiece coordinate system for the X axis, the center of the workpiece W (rotation axis O) is the program origin, and the current position of the grinding wheel base is “0” when the center of the workpiece W and the tip of the grinding wheel 22a coincide with each other. It is said that. The grindstone table 20 is set as a retreat end Xend where the tip of the grindstone has retreated by a predetermined amount from the center of the workpiece W, and the movement command of the grindstone table 20 at the time of machining is commanded by the advance amount from the retreat end Xend. The For this reason, when the tip position of the grinding wheel 22a changes due to wear and truing due to processing, it is necessary to advance the grinding wheel base 20 to correct the backward end Xend, and the grinding machine 10 is always capable of accurate grinding wheel 22a. Remember the diameter. When the grinding wheel 22 is replaced with a new one, a grinding wheel diameter correction process is performed, and after machining is performed based on accurate grinding wheel diameter data, machining is started. Then, when a predetermined number of workpieces W are processed and it becomes necessary to correct the grindstone surface of the grinding wheel 22a, truing is performed, and the truing and workpiece machining are repeated. Further, in the cylindrical grinding machine 10 of the present embodiment, as will be described later, the grinding wheel diameter correction processing is performed in the truing interval, and the grinding wheel diameter data is updated to always proceed the processing based on accurate grinding wheel diameter data. The operation of the cylindrical grinding machine 10 will be described with reference to the explanatory diagram of FIG. 2 and the flowcharts of FIGS.

数値制御装置60は、先ず、砥石車22が交換されたかを判断する(図3に示すS100)。砥石車22が交換された際には(S100がYes)、仮の砥石径を現在の砥石径ROとして記憶し、この砥石径R0に基づいて砥石台が後退端にあるときの砥石車22の先端位置Xendを初期設定する。(S101)その後、研削砥石22aの振れを取る(S102)。ここで、振れとは、砥石外周面において、砥石軸線Oを中心として真円となっていない部分を指し、砥石車22を砥石軸(図示せず)に取り付けた際に、数100μmの振れが生じている。このため、後述するツルーイング時の動作と同様にして、ツルーイング工具44によって数10回に分けて接触を行い、砥石表面を一皮剥いて振れを取り除く。   The numerical controller 60 first determines whether the grinding wheel 22 has been replaced (S100 shown in FIG. 3). When the grinding wheel 22 is replaced (S100 is Yes), the temporary grinding wheel diameter is stored as the current grinding wheel diameter RO, and the grinding wheel 22 when the grinding wheel base is at the retracted end based on the grinding wheel diameter R0 is stored. The tip position Xend is initialized. (S101) Thereafter, the grinding wheel 22a is shaken (S102). Here, the runout refers to a portion that is not a perfect circle around the grindstone axis O on the outer peripheral surface of the grindstone, and when the grindstone wheel 22 is attached to the grindstone shaft (not shown), a runout of several hundred μm occurs. Has occurred. For this reason, in the same manner as the operation at the time of truing described later, contact is made in several tens of times with the truing tool 44, and the surface of the grindstone is peeled off to remove the shake.

そして、数値制御装置60はツルーイングを開始する(S103)。このツルーイングは、上記振れ取りのサイクルと連続的に行う。当該処理のサブルーチンを示す図6のフローチャートと、この際の動作を示す図2とを参照してツルーイング処理について詳細に説明する。
砥石交換時、図1に示す数値制御装置60のメモリ64には、基準砥石22bの径G及び研削砥石22aの仮の径R0が記憶されている。この状態において、タッチセンサ50の測定ヘッド52の正確な長さCを測定する。第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、基準砥石22bと検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図2(A)に示すように基準砥石22bが検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S400)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S401がNo)。そして、検知ピン34と基準砥石22bの外周との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S401がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該基準砥石22bの接触位置座標、即ち、ワークWの中心から研削砥石22aの先端位置の座標Xaを記憶する(S402)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。
Then, the numerical controller 60 starts truing (S103). This truing is performed continuously with the above-described run-out cycle. The truing process will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 6 showing the subroutine of the process and FIG. 2 showing the operation at this time.
When the grindstone is replaced, the memory 64 of the numerical controller 60 shown in FIG. 1 stores the diameter G of the reference grindstone 22b and the temporary diameter R0 of the grindstone 22a. In this state, the accurate length C of the measuring head 52 of the touch sensor 50 is measured. By controlling the second servo motor 92 and moving the table 14 horizontally, the reference grindstone 22b and the detection pin 34 are brought into a position facing each other, and then the first servo motor 82 is controlled to place the grindstone table 20 on the table. 14 side, and the grindstone base 20 is moved until the reference grindstone 22b contacts the detection pin 34 as shown in FIG. 2 (A) (S400). This contact feed is continued until a contact signal is detected (S401 is No). When the contact between the detection pin 34 and the outer periphery of the reference grindstone 22b is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input through the amplifier 72 (S401 is Yes), the movement of the table 14 is stopped. The contact position coordinates of the reference grindstone 22b, that is, the coordinates Xa of the tip position of the grindstone 22a from the center of the workpiece W are stored (S402). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に、図2(B)に示すようにタッチセンサ50を測定位置に旋回させた後、第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、フィーラ54と検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図2(B)に示すようにフィーラ54が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S403)。そして、検知ピン34とフィーラ52との接触が検出され、その接触信号が入力されると(S404がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該タッチセンサ50の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から研削砥石の先端位置の座標Xbを記憶する(S405)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。   Next, as shown in FIG. 2B, the touch sensor 50 is turned to the measurement position, and then the second servo motor 92 is controlled to move the table 14 horizontally, whereby the feeler 54 and the detection pin 34 are moved. 2, the first servo motor 82 is controlled to send the grinding wheel base 20 to the table 14 side, and the grinding wheel base 20 is touched until the feeler 54 contacts the detection pin 34 as shown in FIG. Is moved (S403). When the contact between the detection pin 34 and the feeler 52 is detected and the contact signal is input (Yes in S404), the movement of the table 14 is stopped and the contact position coordinates of the touch sensor 50, that is, the workpiece is detected. The coordinates Xb of the tip position of the grinding wheel from the center of W are stored (S405). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

そして、次式によって基準砥石22bの接触位置座標Xa及びタッチセンサ50の接触位置座標Xbからフィーラ54の正確な長さCを演算し、この回転軸線Qから測定ヘッド52までの距離Cをメモリ64に記憶する。(S406)。
C=(Xa−Xb)+G ・・・(1)
次に図2(C)に示すように研削砥石22aが検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S407)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S408がNo)。そして、検知ピン34と研削砥石の外周との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器を介して入力されると(S408がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該研削砥石の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から研削砥石の先端位置の座標Xcを記憶する(S409)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。
Then, the exact length C of the feeler 54 is calculated from the contact position coordinate Xa of the reference grindstone 22b and the contact position coordinate Xb of the touch sensor 50 by the following formula, and the distance C from the rotation axis Q to the measuring head 52 is stored in the memory 64. To remember. (S406).
C = (Xa−Xb) + G (1)
Next, as shown in FIG. 2C, the grinding wheel base 20 is moved until the grinding wheel 22a contacts the detection pin 34 (S407). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S408). When the contact between the detection pin 34 and the outer periphery of the grinding wheel is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input through the amplifier (S408 is Yes), the movement of the table 14 is stopped and The contact position coordinates of the grinding wheel, that is, the coordinates Xc of the tip position of the grinding wheel from the center of the workpiece W are stored (S409). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に、図2(D)に示すようにタッチセンサ50を測定位置に旋回させた後、第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、フィーラ54と検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図2(D)に示すようにフィーラ54が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S410)。そして、検知ピン34とフィーラ52との接触が検出され、その接触信号が入力されると(S411がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該タッチセンサ50の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から研削砥石22aの先端位置の座標Xdを記憶する(S412)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。   Next, as shown in FIG. 2D, after the touch sensor 50 is turned to the measurement position, the second servo motor 92 is controlled to move the table 14 horizontally, whereby the feeler 54 and the detection pin 34 are moved. 2, the first servo motor 82 is controlled to feed the grinding wheel base 20 to the table 14 side, and the grinding wheel base 20 is touched until the feeler 54 contacts the detection pin 34 as shown in FIG. Is moved (S410). When the contact between the detection pin 34 and the feeler 52 is detected and the contact signal is input (Yes in S411), the movement of the table 14 is stopped and the contact position coordinates of the touch sensor 50, that is, the workpiece is detected. The coordinates Xd of the tip position of the grinding wheel 22a from the center of W are stored (S412). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

そして次式によって実際の研削砥石の径R1を求める(S413)。
R1=(Xc−Xd)+C・・・(2)
加工中に生じた摩耗量を測定するために、メモリ64に記憶されている以前に測定を行った際の研削砥石の径R0(ここでは仮の径)から今回測定した研削砥石の径R1を減算することにより砥石径の変化量ΔR(=R0−R1)を演算し、この値ΔRを記憶する(S414)と共に、以前に測定を行った際の研削砥石22aの径R0を今回演算で求めた研削砥石22aの径R1に置き換える(S415)。そして、変化量ΔRだけ砥石台20を前進させた位置(=Xend+ΔR)を新たな砥石台の後退端Xendに更新する(S416)。なお、ここでは、砥石交換直後なので、熱変位がなければ変化量ΔRは零となる。
その後、テーブル14を水平に移動させることにより、研削砥石22aとツルーイング工具44とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20を後退端Xendからテーブル14側へ所定量だけ送り、砥石面をツルーイング工具44の修正研削面に対向した砥石修正開始位置に位置させる(S417)。そして、砥石台20を修正切込量T1だけ前進させ(S418)、テーブル14を水平に移動させることにより、研削砥石22bの砥石面を修正研削面44aにてツルーイングを行う(S419)。なお、前記修正切込量T1を複数に分けて、テーブル14の修正切込量及び砥石台20の修正送りを複数回行うようにしてもよい。砥石面G1の修正が終ると、砥石台20は後退端Xendまで後退する。
その後、数値制御装置60は、この砥石径の減少量T1に基づいて砥石台の後退端Xendを更新(=Xend+T1)し(S420)、砥石面に対するツルーイング処理を終了する。
Then, the actual grinding wheel diameter R1 is obtained by the following equation (S413).
R1 = (Xc−Xd) + C (2)
In order to measure the amount of wear that occurred during processing, the diameter R1 of the grinding wheel measured this time is calculated from the diameter R0 (temporary diameter in this case) of the grinding wheel that was previously measured and stored in the memory 64. By subtracting, a change amount ΔR (= R0−R1) of the grindstone diameter is calculated, and this value ΔR is stored (S414), and the diameter R0 of the grinding wheel 22a when the measurement is performed previously is obtained by this calculation. The grinding wheel 22a is replaced with the diameter R1 (S415). Then, the position (= Xend + ΔR) where the wheel head 20 is moved forward by the change amount ΔR is updated to the retreat end Xend of the new wheel head (S416). Here, since the grinding wheel is replaced immediately, the change ΔR is zero if there is no thermal displacement.
Thereafter, the table 14 is moved horizontally so that the grinding wheel 22a and the truing tool 44 are opposed to each other, and then the first servo motor 82 is controlled to move the wheel base 20 from the retracted end Xend to the table 14 side. A fixed amount is fed, and the grindstone surface is positioned at the grindstone correction start position facing the correction grinding surface of the truing tool 44 (S417). Then, the grinding wheel base 20 is moved forward by the corrected cutting amount T1 (S418), and the table 14 is moved horizontally, whereby the grinding wheel surface of the grinding wheel 22b is trued with the corrected grinding surface 44a (S419). The correction cutting amount T1 may be divided into a plurality, and the correction cutting amount of the table 14 and the correction feed of the grindstone table 20 may be performed a plurality of times. When the correction of the grindstone surface G1 is finished, the grindstone base 20 is retracted to the retracted end Xend.
Thereafter, the numerical controller 60 updates the back end Xend of the grinding wheel base (= Xend + T1) based on the wheel diameter reduction amount T1 (S420), and ends the truing process on the grinding wheel surface.

再び、主動作を示す図5のフローチャートを参照して説明を続ける。数値制御装置60は、ステップ103のツルーイング処理が完了すると、ツルーイング後の加工本数を示す変数Kをリセットし(S104)、また、砥石車幅補正後の加工本数を示す変数Dをリセットする(S105)。   The description will be continued again with reference to the flowchart of FIG. 5 showing the main operation. When the truing process in step 103 is completed, the numerical controller 60 resets the variable K indicating the number of machining after truing (S104), and resets the variable D indicating the number of machining after the grinding wheel width correction (S105). ).

その後、ワークWを搬入して、図1に示すテーブル14の上の主軸台16と心押台18との間に保持する(図4に示すS106)。そして、ツルーイング後の加工本数を示す変数Kが、予め設定された所定本数K1(ここでは、100とする)を越えるか否かに基づきツルーイングを行うかを判断する(S107)。ここでは、加工を開始するところなので、当該ステップ107の判断がNoとなり、ステップ111へ移行する。   Thereafter, the workpiece W is carried in and held between the head stock 16 and the tailstock 18 on the table 14 shown in FIG. 1 (S106 shown in FIG. 4). Then, it is determined whether to perform truing based on whether or not the variable K indicating the machining number after truing exceeds a predetermined number K1 (here, 100) (S107). Here, since processing is to be started, the determination in step 107 is No, and the process proceeds to step 111.

ステップ111では、メモリ64に更新・記憶された後退端Xendのデータに基づいて、ワークWを加工する。その後、ツルーイング後の加工本数を示す変数Kに1を加える(S112)。また、砥石径補正後の加工本数を示す変数Dに1を加える(S113)。   In step 111, the workpiece W is machined based on the data of the backward end Xend updated and stored in the memory 64. Thereafter, 1 is added to the variable K indicating the number of processed pieces after truing (S112). Further, 1 is added to the variable D indicating the number of machining after the grinding wheel diameter correction (S113).

引き続き数値制御装置60は、砥石径を補正するか否かを判断する(図7に示すS114)。即ち、砥石径補正後の加工本数Dが予め設定された所定本数D1(ここでは20本とする)を越えたか否かを判断し、この所定本数D1を越えている場合には(S114がYes)、ツルーイングインターバル(ツルーイングを行ってから次にツルーイングを行うまでの間)において、後述する砥石径補正を行う(S115)。ここでは、1本目のワークWの加工が行われたところなので(S114がNo)ステップ117に進んで加工の終了したワークWを搬出し、全てのワークWについて加工が終了したかを判断する(S118)。ここでは、加工が終了していないため(S118がNo)、図3に示すステップ100へ戻る。   Subsequently, the numerical controller 60 determines whether or not to correct the grinding wheel diameter (S114 shown in FIG. 7). That is, it is determined whether or not the machining number D after the grinding wheel diameter correction has exceeded a preset predetermined number D1 (here, 20), and if it exceeds the predetermined number D1 (Yes in S114). ) In the truing interval (from the truing to the next truing), the grindstone diameter correction described later is performed (S115). Here, since the machining of the first workpiece W has been performed (No in S114), the process proceeds to step 117, where the workpiece W that has been machined is unloaded and it is determined whether machining has been completed for all the workpieces W ( S118). Here, since the processing has not been completed (No in S118), the process returns to step 100 shown in FIG.

ステップ100では、砥石車22の交換が成されたかを判断するが、ここでは当該ステップ100の判断がNoとなり、ワークWを搬入して(図4に示すS108)、次のワークWについての加工を開始する。
そして、ワークWの加工を繰り返し、加工本数Dが予め設定された所定本数D1(20本)を越えると、即ち、21本目の加工時にステップ114がYesとなり、砥石径補正処理(S115)を行う。
In Step 100, it is determined whether the grinding wheel 22 has been replaced. Here, the determination in Step 100 is No, the workpiece W is loaded (S108 shown in FIG. 4), and the next workpiece W is processed. To start.
Then, the machining of the workpiece W is repeated, and when the machining number D exceeds a predetermined number D1 (20), that is, step 114 becomes Yes at the 21st machining, and the grindstone diameter correcting process (S115) is performed. .

ここで、ステップ115の砥石径補正処理について、当該処理のサブルーチンを示す図7を参照して説明する。
この砥石径補正処理は、図6に示すツルーイング処理のステップ400からステップ416の処理と同じ処理を行う。図1に示す数値制御装置60のメモリ64には、基準砥石22bの径G及び以前に測定した研削砥石の径R0が記憶されている。この状態において、タッチセンサ50の測定ヘッド52の正確な長さCを測定する。第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、基準砥石22bと検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図2(A)に示すように基準砥石22bが検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S450)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S451がNo)。そして、検知ピン34と基準砥石22bの外周との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S451がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該基準砥石22bの接触位置座標、即ち、ワークWの中心から研削砥石22aの先端位置の座標Xaを記憶する(S452)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。
Here, the grindstone diameter correcting process in step 115 will be described with reference to FIG. 7 showing a subroutine of the process.
This grindstone diameter correcting process is the same as the process from step 400 to step 416 of the truing process shown in FIG. In the memory 64 of the numerical controller 60 shown in FIG. 1, the diameter G of the reference grindstone 22b and the diameter R0 of the grinding wheel measured before are stored. In this state, the accurate length C of the measuring head 52 of the touch sensor 50 is measured. By controlling the second servo motor 92 and moving the table 14 horizontally, the reference grindstone 22b and the detection pin 34 are brought into a position facing each other, and then the first servo motor 82 is controlled to place the grindstone table 20 on the table. 14 side, and the grindstone base 20 is moved until the reference grindstone 22b contacts the detection pin 34 as shown in FIG. 2 (A) (S450). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S451). When the contact between the detection pin 34 and the outer periphery of the reference grindstone 22b is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input through the amplifier 72 (Yes in S451), the movement of the table 14 is stopped. The contact position coordinates of the reference grindstone 22b, that is, the coordinates Xa of the tip position of the grinding grindstone 22a from the center of the workpiece W are stored (S452). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に、図2(B)に示すようにタッチセンサ50を測定位置に旋回させた後、第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、測定ヘッド54と検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図2(B)に示すように測定ヘッド54が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S453)。そして、検知ピン34と測定ヘッド54との接触が検出され、その接触信号が入力されると(S454がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該タッチセンサ50の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から研削砥石22aの先端位置の座標Xbを記憶する(S455)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。
そして、(1)式によって基準砥石22bの接触位置座標Xa及びタッチセンサ50の接触位置座標Xbから回転軸線Qから測定ヘッド52までの距離Cを演算し、この回転軸線Qから測定ヘッド52までの距離Cをメモリ64に記憶する(S456)。
Next, as shown in FIG. 2B, after the touch sensor 50 is turned to the measurement position, the second servo motor 92 is controlled to move the table 14 horizontally, whereby the measurement head 54 and the detection pin are moved. 34, the first servo motor 82 is controlled to feed the grindstone table 20 to the table 14 side, and the grindstone is moved until the measuring head 54 contacts the detection pin 34 as shown in FIG. The table 20 is moved (S453). When contact between the detection pin 34 and the measurement head 54 is detected and a contact signal is input (Yes in S454), the movement of the table 14 is stopped and the contact position coordinates of the touch sensor 50, that is, The coordinates Xb of the tip position of the grinding wheel 22a from the center of the workpiece W are stored (S455). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.
Then, the distance C from the rotation axis Q to the measurement head 52 is calculated from the contact position coordinate Xa of the reference grindstone 22b and the contact position coordinate Xb of the touch sensor 50 by the equation (1), and the distance from the rotation axis Q to the measurement head 52 is calculated. The distance C is stored in the memory 64 (S456).

次に図2(C)に示すように研削砥石22bが検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S457)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S458がNo)。そして、検知ピン34と研削砥石22aの外周との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S458がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該研削砥石22aの接触位置座標、即ち、ワークWの中心から研削砥石22aの先端位置の座標Xcを記憶する(S459)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。   Next, as shown in FIG. 2C, the grinding wheel base 20 is moved until the grinding wheel 22b contacts the detection pin 34 (S457). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S458). When the contact between the detection pin 34 and the outer periphery of the grinding wheel 22a is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input through the amplifier 72 (S458 is Yes), the movement of the table 14 is stopped. The contact position coordinates of the grinding wheel 22a, that is, the coordinates Xc of the tip position of the grinding wheel 22a from the center of the workpiece W are stored (S459). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に、図2(D)に示すようにタッチセンサ50を測定位置に旋回させた後、第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、測定ヘッド54と検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図2(D)に示すようにフィーラ54が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S460)。そして、検知ピン34とフィーラ52との接触が検出され、その接触信号が入力されると(S461がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該タッチセンサ50の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から研削砥石22aの先端位置の座標Xdを記憶する(S462)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。   Next, as shown in FIG. 2D, after the touch sensor 50 is turned to the measurement position, the second servo motor 92 is controlled to move the table 14 horizontally, whereby the measurement head 54 and the detection pin are moved. 34, the first servo motor 82 is controlled to feed the grindstone table 20 to the table 14 side, and the grindstone table is moved until the feeler 54 contacts the detection pin 34 as shown in FIG. 20 is moved (S460). When the contact between the detection pin 34 and the feeler 52 is detected and the contact signal is input (Yes in S461), the movement of the table 14 is stopped and the contact position coordinates of the touch sensor 50, that is, the workpiece is detected. The coordinates Xd of the tip position of the grinding wheel 22a from the center of W are stored (S462). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

その後(2)式によって実際の研削砥石の径R1を求め(S463)、加工中に生じた摩耗量を測定するために、メモリ64に記憶されている以前に測定を行った際の研削砥石22aの径R0から今回測定した研削砥石の径R1を減算することにより砥石径の変化量ΔR(=R0−R1)を演算し、この値を記憶する(S464)と共に、以前に測定を行った際の研削砥石22aの径R0を今回演算で求めた研削砥石22aの径R1に置き換える。(S465)。そして、この変化量ΔRだけ砥石台を前進させた位置(=Xend+ΔR)を新たな砥石台の後退端Xendに更新する(S466)。   Thereafter, the diameter R1 of the actual grinding wheel is obtained by the equation (2) (S463), and the grinding wheel 22a when the measurement is performed before being stored in the memory 64 in order to measure the wear amount generated during the processing. The grinding wheel diameter change amount ΔR (= R0−R1) is calculated by subtracting the grinding wheel diameter R1 measured this time from the diameter R0, and this value is stored (S464). The diameter R0 of the grinding wheel 22a is replaced with the diameter R1 of the grinding wheel 22a obtained by this calculation. (S465). Then, the position (= Xend + ΔR) where the wheel head is advanced by this change amount ΔR is updated to the backward end Xend of the new wheel head (S466).

この砥石径補正処理の終了により、加工本数Dをクリアし(図5に示すS116)、ステップ117へ進み、加工の完了したワークWを搬出する。以降も加工を継続し、当該砥石径補正処理を加工本数の20本毎(即ち、41本目、61本目、81本目)に繰り返す。   Upon completion of the grinding wheel diameter correction process, the machining number D is cleared (S116 shown in FIG. 5), the process proceeds to step 117, and the workpiece W that has been machined is carried out. Thereafter, the machining is continued, and the grinding wheel diameter correction process is repeated every 20 machining cycles (that is, the 41st, 61st, and 81st).

そして、ワークWの加工本数Cが101本目となり、予め設定された所定本数K1(100本)を越えると、図6に示すステップ107におけるK>K1かの判断がYesとなり、ツルーイング処理が開始され(S108)、図2及び図8を参照したと同様にしてツルーイングにて、研削砥石22aのツルーイングを行う。当該ツルーイング処理(S108)の終了により、ツルーイング後の加工本数を示す変数Kの値をリセットし(S109)、そして、ツルーイングに引き続いて砥石径補正が実行されることを回避するため、砥石径補正後の加工本数を示す変数Dの値をリセットする(S110)。ここで、ツルーイング処理(S108)の終了後には、砥石径R0はR1に更新される。   When the number of workpieces C processed becomes the 101st and exceeds the predetermined number K1 (100) set in advance, the determination of K> K1 in step 107 shown in FIG. 6 becomes Yes, and the truing process is started. (S108) The truing of the grinding wheel 22a is performed by truing in the same manner as with reference to FIGS. Upon completion of the truing process (S108), the value of the variable K indicating the number of workpieces after truing is reset (S109), and the grinding wheel diameter correction is performed in order to avoid performing the grinding wheel diameter correction subsequent to truing. The value of the variable D indicating the number of subsequent machining is reset (S110). Here, after the end of the truing process (S108), the grindstone diameter R0 is updated to R1.

その後、搬入したワークW(101本目)を加工し(S111)、そして、ステップ112からステップ114の処理を経て、ワークWの搬出を行う(S117)。   Thereafter, the loaded workpiece W (101st workpiece) is processed (S111), and the workpiece W is unloaded through the processing from step 112 to step 114 (S117).

数値制御装置60は、101本目のワーク加工時のツルーイングの終了後、201本目のワーク加工時の次のツルーイングまでの間に、121本目、141本目、161本目、181本目に上記砥石径補正処理(S115)を行う。これにより、ツルーイングインターバルの間に砥石摩耗及び熱変位による変化量が多いと想定される場合(例えば、ワークWの加工本数が多い場合等)、における誤差を小さくすることができ、不良品が発生することを防止する。   The numerical controller 60 performs the above-described grinding wheel diameter correction processing on the 121st, 141st, 161st, and 181st lines after the end of truing at the time of processing the 101st work until the next truing at the time of machining the 201st work. (S115) is performed. This can reduce errors in cases where there is a large amount of change due to grinding wheel wear and thermal displacement during the truing interval (for example, when the number of workpieces W is large), resulting in defective products. To prevent.

なお、この実施形態では、加工サイクルにおけるツルーイングインターバルにおいて、砥石径補正処理を数回実施するようになっている。このため、ツルーイングインターバルの間に砥石摩耗量及び熱変位量が小さいと判断される場合には、ツルーイングインターバルにおける砥石径補正処理を省略することも可能である。これは、上記変数D1と変数K1とを等しく設定することにより実現できる。   In this embodiment, the grindstone diameter correction process is performed several times during the truing interval in the machining cycle. For this reason, when it is determined that the grinding wheel wear amount and the thermal displacement amount are small during the truing interval, it is possible to omit the grinding wheel diameter correction processing in the truing interval. This can be realized by setting the variable D1 and the variable K1 equal.

以上のように、研削砥石22aと同軸上に基準砥石22bを設けたことにより、回転軸線Qが熱変位で移動したととしても、研削砥石22aと基準砥石22bが同等の熱変位分だけ移動することになる。このため、基準砥石22bの径Gに基づいて回転軸線Qから測定ヘッド52までの距離Cを補正して正確に現在の砥石径を求めることができる。従って、この現在の砥石径に基づき座標系の補正を行うことにより、研削加工精度を向上できると共に、ツルーイング処理を高精度に行うことができる。   As described above, by providing the reference grindstone 22b coaxially with the grinding grindstone 22a, even if the rotation axis Q moves due to thermal displacement, the grindstone 22a and the reference grindstone 22b move by the equivalent thermal displacement. It will be. Therefore, the current grindstone diameter can be accurately obtained by correcting the distance C from the rotation axis Q to the measuring head 52 based on the diameter G of the reference grindstone 22b. Therefore, by correcting the coordinate system based on the current grindstone diameter, it is possible to improve the grinding accuracy and to perform the truing process with high accuracy.

次に、本発明の第2実施形態について図8から図14に基づいて説明する。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態と同様な部材については図示及び説明を省略する。この第2実施形態においては、図8(A)に示すように研削砥石の研削面が軸線O上に設定された点Pを中心とした球面に成形された球面砥石23となっている。また、研削時の球面砥石23とワークWの接近に伴うテーブルと砥石台の干渉を防止するために、軸線Oが角度θの傾きを持って設置されている。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the description of the second embodiment, illustration and description of members similar to those of the first embodiment are omitted. In the second embodiment, as shown in FIG. 8A, the grinding surface of the grinding wheel is a spherical grinding wheel 23 formed into a spherical surface centered on a point P set on the axis O. Further, in order to prevent interference between the table and the grindstone table due to the approach of the spherical grindstone 23 and the workpiece W during grinding, the axis O is installed with an inclination of an angle θ.

このように、球面砥石23を用いて研削する場合は、球面砥石23の中心点Pの位置を正確に求め、この中心点Pに基づいてツルーイングや座標設定を行う必要がある。このため第2の実施形態における円筒研削盤10では、砥石径の他に砥石軸線Oの延びる方向及び砥石軸線Oと直交する方向の熱変位を測定して球面砥石の中心点を求めている。第2の実施形態における円筒研削盤10では、図8(A)に示すように砥石軸線Oの延びる方向の熱変位を測定するのに、X軸方向延びる検知ピン34と、Z軸方向に延びる検知ピン35とを備えている。   Thus, when grinding using the spherical grindstone 23, it is necessary to accurately obtain the position of the center point P of the spherical grindstone 23 and to perform truing and coordinate setting based on the center point P. Therefore, in the cylindrical grinder 10 in the second embodiment, the center point of the spherical grindstone is obtained by measuring the thermal displacement in the direction in which the grindstone axis O extends and the direction orthogonal to the grindstone axis O in addition to the grindstone diameter. In the cylindrical grinding machine 10 according to the second embodiment, as shown in FIG. 8A, in order to measure the thermal displacement in the direction in which the grinding wheel axis O extends, the detection pin 34 that extends in the X-axis direction and the Z-axis direction extend. And a detection pin 35.

なお、この第2の実施形態では、X軸方向の座標は第1の実施形態と同様にワークWの中心と研削砥石のワーク側の先端が一致したとき砥石台の現在位置が「0」とされ、砥石台の後退と共に値が増加していくように設定されている。また、Z軸方向の座標は、テーブルが左右いずれかの移動端を「0」として設定され、ここでは左側移動端を「0」として設定されている。   In the second embodiment, the coordinate in the X-axis direction is “0” when the center of the workpiece W and the workpiece-side tip of the grinding wheel coincide with each other, as in the first embodiment. The value is set so as to increase as the grindstone head moves backward. The coordinate in the Z-axis direction is set such that the left or right moving end of the table is set to “0”, and the left moving end is set to “0” here.

また、メモリ64には、砥石交換時における初期設定値として、基準砥石22bの径G、球面砥石の仮の径R0球面砥石の仮の中心位置Pの座標(X0,Z0)及び基準砥石22bの側面から中心点Pまでの距離Hが記憶される。また、これら砥石のデータに基づいて予め演算もしくは試験的に求められた砥石台の後退端における球面砥石の先端位置Xend、基準砥石22bが検知ピン34に接触したときの砥石先端の初期接触位置Xα0及び、基準砥石22bの側面が検知ピン35が接触する初期接触位置Zα0が記憶されている。   Further, in the memory 64, as initial setting values at the time of exchanging the grindstone, the diameter G of the reference grindstone 22b, the provisional diameter R0 of the spherical grindstone, the coordinates (X0, Z0) of the provisional center position P of the spherical grindstone, and the reference grindstone 22b The distance H from the side surface to the center point P is stored. Further, the tip position Xend of the spherical grinding wheel at the retreating end of the grinding wheel base calculated in advance or experimentally based on these grinding wheel data, and the initial contact position Xα0 of the grinding wheel tip when the reference grinding wheel 22b contacts the detection pin 34. In addition, an initial contact position Zα0 where the side surface of the reference grindstone 22b contacts the detection pin 35 is stored.

以下、第2の実施形態における研削盤の動作について説明する。なお、主動作については図3から図5に示す第1の実施形態における主動作とほぼ同様であり、ステップ102の初期接触位置Xα0、Zα0が接触位置を示すパラメータ値としてXα、Zαにセットされる点が異なるのみである。   The operation of the grinding machine in the second embodiment will be described below. The main operation is substantially the same as the main operation in the first embodiment shown in FIGS. 3 to 5, and the initial contact positions Xα0 and Zα0 in step 102 are set to Xα and Zα as parameter values indicating the contact positions. The only difference is.

従って、主動作については説明を省略し、図3乃至図5のステップ103、108、115に示すツルーイングと砥石径修正の動作についてのみ説明する。   Accordingly, the description of the main operation is omitted, and only the operations of truing and grindstone diameter correction shown in steps 103, 108, and 115 of FIGS. 3 to 5 will be described.

図3乃至図5のステップ103、108に示すツルーイングの動作について、図8乃至図12を用いて説明する。はじめに、砥石先端の初期接触位置Xα0及び、基準砥石22bの側面が検知ピン35が接触する初期接触位置Zα0が接触位置Xα、Zαにセットしたのち(S500)、実際の球面砥石の中心位置を求める。この実際の球面砥石23の中心は、図11に示すステップ501からステップ509の手順により求められる。第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、基準砥石22bの円筒面と検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図8(A)に示すように基準砥石22bが検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S501)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S502がNo)。そして、検知ピン34と基準砥石22bの円筒面との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S502がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該基準砥石22bの接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石23の先端位置の座標Xβを記憶する(S503)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。   The truing operation shown in steps 103 and 108 of FIGS. 3 to 5 will be described with reference to FIGS. First, after the initial contact position Xα0 at the tip of the grindstone and the initial contact position Zα0 at which the side surface of the reference grindstone 22b contacts the detection pin 35 are set to the contact positions Xα and Zα (S500), the center position of the actual spherical grindstone is obtained. . The actual center of the spherical grindstone 23 is obtained by the procedure from step 501 to step 509 shown in FIG. The second servo motor 92 is controlled to move the table 14 horizontally, so that the cylindrical surface of the reference grindstone 22b and the detection pin 34 face each other, and then the first servo motor 82 is controlled to grindstone table. 20 is sent to the table 14 side, and the grindstone base 20 is moved until the reference grindstone 22b contacts the detection pin 34 as shown in FIG. 8A (S501). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S502). When the contact between the detection pin 34 and the cylindrical surface of the reference grindstone 22b is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input through the amplifier 72 (Yes in S502), the movement of the table 14 is stopped. At the same time, the contact position coordinates of the reference grindstone 22b, that is, the coordinates Xβ of the tip position of the spherical grindstone 23 from the center of the workpiece W are stored (S503). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に基準砥石22bの側面と検知ピン35とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御してテーブル14を砥石台20側へ送り、図8(B)に示すように基準砥石22bの側面が検知ピン35に接触するまでテーブル14を移動する(S504)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S505がNo)。そして、検知ピン35と基準砥石22bの側面との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S505がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該基準砥石22bの接触位置座標、即ち、テーブル14の移動端からの位置の座標Xβを記憶する(S506)。そして、砥石台20は、後退端Xendまで後退し、テーブル14を左の移動端に戻す。   Next, after setting the side surface of the reference grindstone 22b and the detection pin 35 to face each other, the first servo motor 82 is controlled to send the table 14 to the grindstone table 20 side, and as shown in FIG. The table 14 is moved until the side surface of 22b contacts the detection pin 35 (S504). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S505). When the contact between the detection pin 35 and the side surface of the reference grindstone 22b is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input via the amplifier 72 (Yes in S505), the movement of the table 14 is stopped. The contact position coordinates of the reference grindstone 22b, that is, the coordinates Xβ of the position from the moving end of the table 14 are stored (S506). Then, the grindstone table 20 moves backward to the backward end Xend and returns the table 14 to the left moving end.

そして、現在設定されている接触位置Xα、Zαとステップ503及びステップ506で測定した現在の接触位置Xβ、Zβから次式によってX方向の誤差ΔX及び、Z方向の誤差を求める(S507)。
ΔX=Xα−Xβ (3a)
ΔZ=Zα−Zβ (3b)
この誤差ΔX、ΔZは、熱変位による砥石台20の砥石軸のずれを示し、ステップ508では、次回の測定に備えて接触位置Xα、Zαを現在の接触位置Xβ、Zβに置き換える。
Then, an error ΔX in the X direction and an error in the Z direction are obtained from the currently set contact positions Xα and Zα and the current contact positions Xβ and Zβ measured in steps 503 and 506 by the following equations (S507).
ΔX = Xα−Xβ (3a)
ΔZ = Zα−Zβ (3b)
The errors ΔX and ΔZ indicate the shift of the grinding wheel axis of the grinding wheel base 20 due to thermal displacement. In step 508, the contact positions Xα and Zα are replaced with the current contact positions Xβ and Zβ in preparation for the next measurement.

次に、ステップ509では、設定されている球面砥石23の仮(前回)の中心位置P0(X0、Z0)から実際の中心に次式によって補正する。
X0=X0−ΔX ・・・(4a)
Z0=Z0−ΔZ ・・・(4b)
さらに、熱変位による砥石台の砥石軸のずれは、後退端Xendにも影響を及ぼすことから、ステップ510では、次式によって後退端Xendを更新する。
Xend=Xend−ΔX ・・・(5)
このステップ510の熱変位による後退端Xendのずれの更新に続いて砥石径の測定が図12に示すステップ511乃至ステップ524によって達成される。
Next, in step 509, the provisional (previous) center position P0 (X0, Z0) of the set spherical grindstone 23 is corrected to the actual center by the following equation.
X0 = X0−ΔX (4a)
Z0 = Z0−ΔZ (4b)
Further, since the shift of the grinding wheel axis of the grinding wheel base due to thermal displacement also affects the backward end Xend, in step 510, the backward end Xend is updated by the following equation.
Xend = Xend−ΔX (5)
Following the renewal of the shift of the backward end Xend due to the thermal displacement in step 510, the measurement of the grindstone diameter is achieved by steps 511 to 524 shown in FIG.

はじめに、砥石車の回転軸線Oからタッチセンサ50の測定ヘッド52までの砥石直径方向(図9(B)に示すW方向)の正確な長さCxを測定する。
第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、基準砥石22bと検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図9(A)に示すように基準砥石22bが検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S511)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S512がNo)。そして、検知ピン34と基準砥石22bの外周との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S512がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該基準砥石22bの接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石23の先端位置の座標Xaを記憶する(S513)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。
First, an accurate length Cx in the grinding wheel diameter direction (W direction shown in FIG. 9B) from the rotation axis O of the grinding wheel to the measurement head 52 of the touch sensor 50 is measured.
By controlling the second servo motor 92 and moving the table 14 horizontally, the reference grindstone 22b and the detection pin 34 are brought into a position facing each other, and then the first servo motor 82 is controlled to place the grindstone table 20 on the table. 14 side, and the grindstone base 20 is moved until the reference grindstone 22b contacts the detection pin 34 as shown in FIG. 9A (S511). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S512). When the contact between the detection pin 34 and the outer periphery of the reference grindstone 22b is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input via the amplifier 72 (S512 is Yes), the movement of the table 14 is stopped. The contact position coordinates of the reference grindstone 22b, that is, the coordinates Xa of the tip position of the spherical grindstone 23 from the center of the workpiece W are stored (S513). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に、図9(B)に示すようにタッチセンサ50を測定位置に旋回させた後、第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、フィーラ54と検知ピンとが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図9(B)に示すようにフィーラ54が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S514)。そして、検知ピン34とフィーラ52との接触が検出され、その接触信号が入力されると(S515がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該タッチセンサ50の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石23の先端位置の座標Xbを記憶する(S516)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。   Next, as shown in FIG. 9B, after the touch sensor 50 is turned to the measurement position, the feeler 54 and the detection pin are moved by controlling the second servo motor 92 and moving the table 14 horizontally. After the opposing position is reached, the first servo motor 82 is controlled to feed the grinding wheel base 20 to the table 14 side, and the grinding wheel base 20 is moved until the feeler 54 contacts the detection pin 34 as shown in FIG. 9B. (S514). When the contact between the detection pin 34 and the feeler 52 is detected and the contact signal is input (Yes in S515), the movement of the table 14 is stopped and the contact position coordinates of the touch sensor 50, that is, the workpiece is detected. The coordinates Xb of the tip position of the spherical grindstone 23 from the center of W are stored (S516). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

そして、次式によって基準砥石22bの接触位置座標Xa及びタッチセンサ50の接触位置座標Xbからフィーラ54の正確な長さCxを演算し、この回転軸線Qから測定ヘッド52までの距離Cxをメモリ64に記憶する。(S517)。
Cx=(Xa/Cosθ)−(Xb/Cosθ)+G ・・・(6)
次に図10(A)に示すようにX軸方向に微小切込を与えながら、テーブル14と砥石台20を同時2軸制御して砥石軸線Oと平行な方向に球面砥石23が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S518)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S519がNo)。そして、検知ピン34と球面砥石23の外周との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S519がYes)、砥石台20及びテーブル14の移動を停止すると共に、当該球面砥石23の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石23の先端位置の座標Xcを記憶する(S520)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。
Then, the exact length Cx of the feeler 54 is calculated from the contact position coordinate Xa of the reference grindstone 22b and the contact position coordinate Xb of the touch sensor 50 by the following formula, and the distance Cx from the rotation axis Q to the measuring head 52 is stored in the memory 64. To remember. (S517).
Cx = (Xa / Cosθ) − (Xb / Cosθ) + G (6)
Next, as shown in FIG. 10 (A), the table 14 and the grindstone base 20 are simultaneously controlled in two axes while giving a fine notch in the X-axis direction, and the spherical grindstone 23 is detected in the direction parallel to the grindstone axis O. The grindstone platform 20 is moved until it comes into contact with (S518). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S519). When the contact between the detection pin 34 and the outer periphery of the spherical grindstone 23 is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input through the amplifier 72 (Yes in S519), the grindstone table 20 and the table 14 are moved. And the contact position coordinates of the spherical grindstone 23, that is, the coordinates Xc of the tip position of the spherical grindstone 23 from the center of the workpiece W are stored (S520). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に、図10(B)に示すようにタッチセンサ50を測定位置に旋回させた後、第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、フィーラ54と検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図10(B)に示すようにフィーラ54が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S521)。そして、検知ピン34とフィーラ52との接触が検出され、その接触信号が入力されると(S522がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該タッチセンサ50の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石23の先端位置の座標Xdを記憶する(S523)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。   Next, as shown in FIG. 10B, after turning the touch sensor 50 to the measurement position, the feeler 54 and the detection pin 34 are controlled by controlling the second servo motor 92 and moving the table 14 horizontally. And the first servo motor 82 is controlled to feed the wheel head 20 to the table 14 side, and the wheel head 20 is moved until the feeler 54 contacts the detection pin 34 as shown in FIG. Is moved (S521). When the contact between the detection pin 34 and the feeler 52 is detected and the contact signal is input (Yes in S522), the movement of the table 14 is stopped and the contact position coordinates of the touch sensor 50, that is, the workpiece is detected. The coordinates Xd of the tip position of the spherical grindstone 23 from the center of W are stored (S523). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

そして次式によって実際の球面砥石23の径R1を求める(S524)。
R1=(Xc/Cosθ)−(Xd/Cosθ)+Cx・・・(7)
加工中に生じた摩耗量を測定するために、メモリ64に記憶されている以前に測定を行った際の球面砥石23の径R0(ここでは仮の径)から今回測定した球面砥石23の径R1を減算することにより砥石径の変化量ΔR(=R0−R1)を演算し(S525)、この値ΔRを記憶すると共に、以前に測定を行った際の球面砥石23の径R0を今回演算で求めた球面砥石23の径R1に置き換える(S526)。そして、変化量ΔRのX方向成分ΔRxを次式で求める(S527)。
And the diameter R1 of the actual spherical grindstone 23 is calculated | required by following Formula (S524).
R1 = (Xc / Cosθ) − (Xd / Cosθ) + Cx (7)
In order to measure the amount of wear generated during machining, the diameter of the spherical grindstone 23 measured this time from the diameter R0 (temporary diameter here) of the spherical grindstone 23 measured previously before being stored in the memory 64. By subtracting R1, the change amount ΔR (= R0−R1) of the grindstone diameter is calculated (S525), and this value ΔR is stored, and the diameter R0 of the spherical grindstone 23 when previously measured is calculated this time. This is replaced with the diameter R1 of the spherical grindstone 23 obtained in step S526. Then, the X-direction component ΔRx of the change amount ΔR is obtained by the following equation (S527).

ΔRX=ΔR・Cosθ ・・・(8)           ΔRX = ΔR · Cosθ (8)

そして、この球面砥石23の径の変化量ΔRのX方向成分ΔRxに基づき、砥石台を前進させた位置(=Xend−ΔRx)を新たな砥石台の後退端Xendに更新する(S528)。なお、砥石交換直後では、変化量ΔRは零であり、X方向成分ΔRxも零となる。
その後、球面砥石23の中心位置Pの座標(X0、Z0)に基づいて、テーブル14を水平に移動させることにより、球面砥石23とツルーイング工具44とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20を後退端Xendからテーブル14側へ所定量だけ送り、球面砥石の砥石面をツルーイング工具44に対向した砥石修正開始位置に位置させる(S529)。そして、砥石台20を修正切込量T1だけ前進させ(S530)、テーブル14と砥石台20を2軸制御し、ツルーイング工具44が球面砥石23の中心位置Pの座標(X0、Z0)を中心とする径(R1―T1)の円周を移動するように制御する(S531)。これによって球面砥石23の研削面は、熱変位及び砥石摩耗による影響を排除した高精度な球面にツルーイングされ、砥石面G1の修正が終ると、砥石台20は後退端Xendまで後退する。
Then, based on the X-direction component ΔRx of the diameter change amount ΔR of the spherical grindstone 23, the position (= Xend−ΔRx) where the grindstone head is advanced is updated to the retreat end Xend of the new grindstone base (S528). Note that the amount of change ΔR is zero and the X-direction component ΔRx is also zero immediately after the wheel replacement.
After that, the table 14 is moved horizontally based on the coordinates (X0, Z0) of the center position P of the spherical grindstone 23, so that the spherical grindstone 23 and the truing tool 44 face each other, and then the first servo motor. 82 is controlled to feed the grindstone table 20 by a predetermined amount from the retracted end Xend to the table 14 side, and the grindstone surface of the spherical grindstone is positioned at the grindstone correction start position facing the truing tool 44 (S529). Then, the grinding wheel base 20 is moved forward by the correction cutting amount T1 (S530), the table 14 and the grinding wheel base 20 are controlled in two axes, and the truing tool 44 is centered on the coordinates (X0, Z0) of the center position P of the spherical grinding wheel 23. Control is made to move around the circumference of the diameter (R1-T1) (S531). As a result, the grinding surface of the spherical grindstone 23 is trued into a highly accurate spherical surface that eliminates the effects of thermal displacement and grinding wheel wear, and when the grindstone surface G1 is corrected, the grindstone base 20 moves back to the retreat end Xend.

その後、数値制御装置60は、この砥石径の減少量T1に基づいて砥石台の後退端Xendを更新(=Xend−T1)し(S532)、砥石面に対するツルーイング処理を終了する。   After that, the numerical controller 60 updates the back end Xend of the grinding wheel base (= Xend−T1) based on the grinding wheel diameter reduction amount T1 (S532), and ends the truing process on the grinding wheel surface.

ステップ115の砥石径補正処理について、当該処理のサブルーチンを示す図13及び14を参照して説明する。
この砥石径補正処理は、図11及び12に示すツルーイング処理のステップ500からステップ528の処理と同じ処理を行う。即ち、砥石先端の初期接触位置Xα0及び、基準砥石22bの側面が検知ピン35が接触する初期接触位置Zα0が接触位置Xα、Zαにセットしたのち(S550)、実際の球面砥石23の中心位置を求める。この実際の球面砥石23の中心は、図13に示すステップ551からステップ559の手順により求められる。第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、基準砥石22bの円筒面と検知ピンとが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図8(A)に示すように基準砥石22bが検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S551)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S552がNo)。そして、検知ピン34と基準砥石22bの円筒面との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S552がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該基準砥石22bの接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石の先端位置の座標Xβを記憶する(S553)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。
The grindstone diameter correcting process in step 115 will be described with reference to FIGS. 13 and 14 showing a subroutine of the process.
This grindstone diameter correcting process is the same as the process from step 500 to step 528 of the truing process shown in FIGS. That is, after the initial contact position Xα0 of the grindstone tip and the initial contact position Zα0 where the side surface of the reference grindstone 22b contacts the detection pin 35 are set to the contact positions Xα and Zα (S550), the center position of the actual spherical grindstone 23 is set. Ask. The actual center of the spherical grindstone 23 is obtained by the procedure from step 551 to step 559 shown in FIG. The second servo motor 92 is controlled to move the table 14 horizontally, so that the cylindrical surface of the reference grindstone 22b and the detection pin are opposed to each other, and then the first servo motor 82 is controlled to move the grindstone table 20. It sends to the table 14 side, and moves the grindstone base 20 until the reference grindstone 22b contacts the detection pin 34 as shown in FIG. 8A (S551). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S552). When the contact between the detection pin 34 and the cylindrical surface of the reference grindstone 22b is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input via the amplifier 72 (S552 is Yes), the movement of the table 14 is stopped. At the same time, the contact position coordinates of the reference grindstone 22b, that is, the coordinates Xβ of the tip position of the spherical grindstone from the center of the workpiece W are stored (S553). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に基準砥石22bの円筒面と検知ピンとが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御してテーブル14を砥石台20側へ送り、図8(B)に示すように基準砥石22bの側面が検知ピン34に接触するまでテーブル14を移動する(S554)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S555がNo)。そして、検知ピン34と基準砥石22bの側面との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S555がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該基準砥石22bの接触位置座標、即ち、テーブル移動端からの位置の座標Xβを記憶する(S556)。そして、砥石台20は、後退端Xendまで後退し、テーブル14を左の移動端に戻す。   Next, after setting the cylindrical surface of the reference grindstone 22b and the detection pin to face each other, the first servo motor 82 is controlled to feed the table 14 to the grindstone table 20, and as shown in FIG. 8B, the reference grindstone 22b. The table 14 is moved until the side surface thereof contacts the detection pin 34 (S554). This contact feed is continued until a contact signal is detected (S555 is No). When the contact between the detection pin 34 and the side surface of the reference grindstone 22b is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input through the amplifier 72 (S555 is Yes), the movement of the table 14 is stopped. The contact position coordinates of the reference grindstone 22b, that is, the coordinates Xβ of the position from the table moving end are stored (S556). Then, the grindstone table 20 moves backward to the backward end Xend and returns the table 14 to the left moving end.

そして、現在設定されている接触位置Xα、Zαとステップ553及びステップ556で測定した現在の接触位置Xβ、Zβから式(3a)、(3b)によってX方向の誤差ΔX及び、Z方向の誤差を求める(S557)。   Then, from the currently set contact positions Xα and Zα and the current contact positions Xβ and Zβ measured in step 553 and step 556, the errors in the X direction ΔX and the errors in the Z direction are calculated according to equations (3a) and (3b). Obtain (S557).

この誤差ΔX、ΔZは、熱変位による砥石台の砥石軸のずれを示し、ステップ558では、次回の測定に備えて接触位置Xα、Zαを現在の接触位置Xβ、Zβに置き換える。   The errors ΔX and ΔZ indicate the shift of the grindstone axis of the grindstone table due to thermal displacement. In step 558, the contact positions Xα and Zα are replaced with the current contact positions Xβ and Zβ in preparation for the next measurement.

次に、ステップ559では、設定されている球面砥石23の仮(前回)の中心位置P0(X0、Z0)から実際の中心に式(4a)、(4b)によって補正する。
さらに、熱変位による砥石台の砥石軸のずれは、後退端Xendにも影響を及ぼすことから、ステップ560では、式(5)によって後退端Xendを更新する。
このステップ560の熱変位による後退端Xendのずれの更新に続いて砥石径の測定がステップ561乃至ステップ574によって達成される。
はじめに、砥石車の回転軸線Oからタッチセンサ50の測定ヘッド52までの砥石直径方向(図9(B)に示すW方向)の正確な長さCxを測定する。
Next, in step 559, the provisional (previous) center position P0 (X0, Z0) of the set spherical grindstone 23 is corrected to the actual center by the equations (4a) and (4b).
Furthermore, since the deviation of the grinding wheel axis of the grinding wheel base due to the thermal displacement also affects the backward end Xend, in step 560, the backward end Xend is updated by equation (5).
Following the renewal of the shift of the backward end Xend due to the thermal displacement in step 560, the measurement of the grindstone diameter is achieved by steps 561 to 574.
First, an accurate length Cx in the grinding wheel diameter direction (W direction shown in FIG. 9B) from the rotation axis O of the grinding wheel to the measurement head 52 of the touch sensor 50 is measured.

第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、基準砥石22bと検知ピン34とが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図9(A)に示すように基準砥石22bが検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S561)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S562がNo)。そして、検知ピン34と基準砥石22bの外周との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S562がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該基準砥石22bの接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石23の先端位置の座標Xaを記憶する(S563)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。   By controlling the second servo motor 92 and moving the table 14 horizontally, the reference grindstone 22b and the detection pin 34 are brought into a position facing each other, and then the first servo motor 82 is controlled to place the grindstone table 20 on the table. 14 side and moves the grindstone base 20 until the reference grindstone 22b contacts the detection pin 34 as shown in FIG. 9A (S561). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S562). When the contact between the detection pin 34 and the outer periphery of the reference grindstone 22b is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input through the amplifier 72 (S562 is Yes), the movement of the table 14 is stopped. The contact position coordinates of the reference grindstone 22b, that is, the coordinates Xa of the tip position of the spherical grindstone 23 from the center of the workpiece W are stored (S563). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に、図2(B)に示すようにタッチセンサ50を測定位置に旋回させた後、第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、フィーラ54と検知ピンとが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図9(B)に示すようにフィーラ54が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S564)。そして、検知ピン34とフィーラ52との接触が検出され、その接触信号が入力されると(S565がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該タッチセンサ50の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石23の先端位置の座標Xbを記憶する(S566)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。   Next, as shown in FIG. 2B, after the touch sensor 50 is turned to the measurement position, the feeler 54 and the detection pin are moved by controlling the second servo motor 92 and moving the table 14 horizontally. After the opposing position is reached, the first servo motor 82 is controlled to feed the grinding wheel base 20 to the table 14 side, and the grinding wheel base 20 is moved until the feeler 54 contacts the detection pin 34 as shown in FIG. 9B. (S564). When the contact between the detection pin 34 and the feeler 52 is detected and the contact signal is input (Yes in S565), the movement of the table 14 is stopped and the contact position coordinates of the touch sensor 50, that is, the workpiece is detected. The coordinates Xb of the tip position of the spherical grindstone 23 from the center of W are stored (S566). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

そして、式(5)によって基準砥石22bの接触位置座標Xa及びタッチセンサ50の接触位置座標Xbからフィーラ54の正確な長さCを演算し、この回転軸線Qから測定ヘッド52までの距離Cをメモリ64に記憶する。(S567)。
次に図10(A)に示すようにX軸方向に微小切込を与えながら、テーブルと砥石台を同時2軸制御して砥石軸線Oと平行な方向に球面砥石23が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S568)。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける(S569がNo)。そして、検知ピン34と球面砥石23の外周との接触がAEセンサ36にて検出され、その接触信号が増幅器72を介して入力されると(S569がYes)、砥石台及びテーブル14の移動を停止すると共に、当該球面砥石23の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石23の先端位置の座標Xcを記憶する(S570)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。
Then, the exact length C of the feeler 54 is calculated from the contact position coordinate Xa of the reference grindstone 22b and the contact position coordinate Xb of the touch sensor 50 by the equation (5), and the distance C from the rotation axis Q to the measuring head 52 is calculated. Store in the memory 64. (S567).
Next, as shown in FIG. 10 (A), the spherical grindstone 23 contacts the detection pin 34 in the direction parallel to the grindstone axis O by simultaneously controlling the table and grindstone two axes while giving a minute cut in the X-axis direction. The grindstone table 20 is moved until it is done (S568). This contact feed is continued until a contact signal is detected (No in S569). When the contact between the detection pin 34 and the outer periphery of the spherical grindstone 23 is detected by the AE sensor 36 and the contact signal is input via the amplifier 72 (Yes in S569), the grindstone table and the table 14 are moved. While stopping, the contact position coordinates of the spherical grindstone 23, that is, the coordinates Xc of the tip position of the spherical grindstone 23 from the center of the workpiece W are stored (S570). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend.

次に、図10(B)に示すようにタッチセンサ50を測定位置に旋回させた後、第2サーボモータ92を制御して、テーブル14を水平に移動させることにより、フィーラ54と検知ピンとが対向する位置にした後、第1サーボモータ82を制御して砥石台20をテーブル14側へ送り、図10(B)に示すようにフィーラ54が検知ピン34に接触するまで砥石台20を移動する(S571)。そして、検知ピン34とフィーラ52との接触が検出され、その接触信号が入力されると(S572がYes)、テーブル14の移動を停止すると共に、当該タッチセンサ50の接触位置座標、即ち、ワークWの中心から球面砥石23の先端位置の座標Xdを記憶する(S573)。そして、砥石台20を後退端Xendまで後退する。そして式(6)によって実際の球面砥石の径R1を求める(S574)。   Next, as shown in FIG. 10B, after the touch sensor 50 is turned to the measurement position, the feeler 54 and the detection pin are moved by controlling the second servo motor 92 and moving the table 14 horizontally. After the opposing position is reached, the first servo motor 82 is controlled to feed the grinding wheel base 20 to the table 14 side, and the grinding wheel base 20 is moved until the feeler 54 contacts the detection pin 34 as shown in FIG. (S571). When the contact between the detection pin 34 and the feeler 52 is detected and the contact signal is input (Yes in S572), the movement of the table 14 is stopped and the contact position coordinates of the touch sensor 50, that is, the workpiece is detected. The coordinates Xd of the tip position of the spherical grindstone 23 from the center of W are stored (S573). Then, the grindstone platform 20 is retracted to the retracted end Xend. And the diameter R1 of an actual spherical grindstone is calculated | required by Formula (6) (S574).

加工中に生じた摩耗量を測定するために、メモリ64に記憶されている以前に測定を行った際の球面砥石23の径R0(ここでは仮の径)から今回測定した球面砥石23の径R1を減算することにより砥石径の変化量ΔR(=R0−R1)を演算し(S575)、この値ΔRを記憶すると共に、以前に測定を行った際の球面砥石23の径R0を今回演算で求めた球面砥石23の径R1に置き換える(S576)。そして、変化量ΔRのX方向成分ΔRxを式(7)で求める(S577)。そして、この球面砥石23の径の変化量ΔRのX方向成分ΔRxに基づき、砥石台20を前進させた位置(=Xend−ΔRx)を新たな砥石台20の後退端Xendに更新する(S578)。   In order to measure the amount of wear generated during machining, the diameter of the spherical grindstone 23 measured this time from the diameter R0 (temporary diameter here) of the spherical grindstone 23 measured previously before being stored in the memory 64. The amount of change ΔR (= R0−R1) of the grindstone diameter is calculated by subtracting R1 (S575), and this value ΔR is stored, and the diameter R0 of the spherical grindstone 23 at the time of previous measurement is calculated this time. This is replaced with the diameter R1 of the spherical grindstone 23 obtained in (S576). Then, the X-direction component ΔRx of the change amount ΔR is obtained by Expression (7) (S577). Then, based on the X direction component ΔRx of the diameter change amount ΔR of the spherical grindstone 23, the position (= Xend−ΔRx) where the grindstone base 20 is advanced is updated to the retreat end Xend of the new grindstone base 20 (S578). .

なお、本発明の技術思想は、径(及び/又は、側面位置)が既知でワークWの研削に関与しない基準砥石22bを研削砥石22aと同軸上に配置し基準砥石22bの外周面の位置と研削により磨耗した研削砥石22aの外周面の位置とを比較することにより、研削砥石22aの回転軸線に熱変位が生じてもこの熱変位による影響を排除して、研削砥石22aの径(及び/又は、側面位置)を正確に求めることができるというものである。   The technical idea of the present invention is that the reference grindstone 22b having a known diameter (and / or side surface position) and not involved in the grinding of the workpiece W is arranged coaxially with the grinding grindstone 22a and the position of the outer peripheral surface of the reference grindstone 22b. By comparing the position of the outer peripheral surface of the grinding wheel 22a worn by grinding, even if thermal displacement occurs in the rotation axis of the grinding wheel 22a, the influence of this thermal displacement is eliminated, and the diameter (and / or / Alternatively, the side surface position) can be accurately obtained.

そして、基準砥石22bの外周面及び研削砥石22aの外周面の位置を求める方法として、前述した本発明の実施形態では、基準砥石22bの外周面及び研削砥石の外周面を検知ピン34、35に接触させ、このとき発生する振動を振動検出器(AEセンサ)36を使用して検出している。別な方法として、基準砥石にて検知ピン34、35を若干量研削し、この研削された位置をタッチセンサ50で測定する。次に磨耗した研削砥石22bにて検知ピン34,35に対して所定量送り、研削された検知ピン34,35の位置をタッチセンサ50で測定する方法であってもよい。測定により求められた検知ピン34、35の位置の差の値と前記所定量との差が研削砥石22bの摩耗量に相当するので、この摩耗量により研削砥石22bの径(及び/又は、側面位置)を求めるものであっても良い。   And as a method of calculating | requiring the position of the outer peripheral surface of the reference grindstone 22b and the outer peripheral surface of the grinding grindstone 22a, in the embodiment of this invention mentioned above, the outer peripheral surface of the reference grindstone 22b and the outer peripheral surface of the grinding grindstone are used as the detection pins 34 and 35. The vibration generated at this time is detected using a vibration detector (AE sensor) 36. As another method, the detection pins 34 and 35 are slightly ground with a reference grindstone, and the ground positions are measured by the touch sensor 50. Next, a method in which a predetermined amount is fed to the detection pins 34 and 35 by the worn grinding wheel 22b and the positions of the ground detection pins 34 and 35 are measured by the touch sensor 50 may be used. Since the difference between the difference between the positions of the detection pins 34 and 35 obtained by the measurement and the predetermined amount corresponds to the wear amount of the grinding wheel 22b, the diameter (and / or the side surface) of the grinding wheel 22b depends on the wear amount. (Position) may be obtained.

なお、上述の実施の形態においては、円筒研削盤10に本発明を適用した例について述べたが、砥石車20以外にも回転工具を用いる加工装置にも用いることができる。その他の加工装置としては、フライスを回転工具とするフライス盤、マシニングセンタなどがある。   In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the cylindrical grinding machine 10 has been described. However, the present invention can be used for a processing apparatus using a rotating tool in addition to the grinding wheel 20. Other processing devices include a milling machine using a milling tool as a rotary tool, a machining center, and the like.

実施の形態に係る円筒研削盤の概要を示す平面図。The top view which shows the outline | summary of the cylindrical grinding machine which concerns on embodiment. 第1の実施形態に係るツルーイング及び砥石径補正における動作説明図。Operation | movement explanatory drawing in the truing and grindstone diameter correction | amendment which concern on 1st Embodiment. 円筒研削盤の主動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the main operation | movement of a cylindrical grinder. 円筒研削盤の主動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the main operation | movement of a cylindrical grinder. 円筒研削盤の主動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the main operation | movement of a cylindrical grinder. 第1の実施形態に係るツルーイング時の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement at the time of truing which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る砥石径補正の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement of the grindstone diameter correction | amendment which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係るツルーイング及び砥石径補正における動作説明図。Operation | movement explanatory drawing in the truing and grindstone diameter correction | amendment which concern on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るツルーイング及び砥石径補正における動作説明図。Operation | movement explanatory drawing in the truing and grindstone diameter correction | amendment which concern on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るツルーイング及び砥石径補正における動作説明図。Operation | movement explanatory drawing in the truing and grindstone diameter correction | amendment which concern on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るツルーイング時の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement at the time of truing which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るツルーイング時の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement at the time of truing which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る砥石径補正の動作を示すフローチャート。説明図。The flowchart which shows the operation | movement of the grindstone diameter correction | amendment which concerns on 2nd Embodiment. Illustration. 第2の実施形態に係る砥石径補正の動作を示すフローチャート。説明図。The flowchart which shows the operation | movement of the grindstone diameter correction | amendment which concerns on 2nd Embodiment. Illustration.

符号の説明Explanation of symbols

10…円筒研削盤、12…ベッド、14…テーブル、16…主軸台、17…主軸、17a…チャック、18…心押台、18a…センタ、20…砥石台(工具台)、22…砥石車、22a…研削砥石(回転工具)、22b…基準砥石(基準工具)、23…球面砥石、30…接触検知装置、32…検知ピンヘッド、34、35…検知ピン、36…振動検出器(AEセンサ)、40…ツルーイング装置、44…ツルーイング工具、50…タッチセンサ、52…フィーラ、54…測定ヘッド、60…数値制御装置、62…中央制御装置、64…メモリ、66,68・・・インタフェース、70…入力装置、72…増幅器、80…第1モータ駆動回路、82…第1サーボモータ、84…第1エンコーダ、90…第2モータ駆動回路、92…第2サーボモータ、94…第2エンコーダ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cylindrical grinding machine, 12 ... Bed, 14 ... Table, 16 ... Main shaft base, 17 ... Main shaft, 17a ... Chuck, 18 ... Tailstock, 18a ... Center, 20 ... Grinding wheel base (tool table), 22 ... Grinding wheel , 22a ... grinding wheel (rotary tool), 22b ... reference wheel (reference tool), 23 ... spherical wheel, 30 ... contact detector, 32 ... detection pin head, 34, 35 ... detection pin, 36 ... vibration detector (AE sensor) 40 ... truing device, 44 ... truing tool, 50 ... touch sensor, 52 ... feeler, 54 ... measuring head, 60 ... numerical control device, 62 ... central control device, 64 ... memory, 66, 68 ... interface, DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 ... Input device, 72 ... Amplifier, 80 ... 1st motor drive circuit, 82 ... 1st servo motor, 84 ... 1st encoder, 90 ... 2nd motor drive circuit, 92 ... 2nd servo model Data, 94 ... the second encoder.

Claims (5)

回転工具を工具軸線回りで回転可能に軸承した工具台と、
工作物を保持するテーブルと、
前記回転工具の外周面及び/又は工具側面の位置を基準にして前記工具台とテーブルとを互いに離接する方向に相対移動させて工作物を加工する加工装置において、
前記回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径及び/又は工具幅が既知の基準工具と、テーブルに固定された検知ピンと、前記基準工具の外周面及び/又は工具側面を検知ピンに向かって移動させて該基準工具の外周面及び/又は工具側面が前記検知ピンに接触もしくは切り込まれた位置を基準位置として記憶する手段と、基準位置から前記検知ピンに向かって前記回転工具を移動したときに前記回転工具の外周面及び/又は工具側面が前記基準ピンに接触又は切り込まれた位置を送り込み位置として記憶するとともに、前記基準位置から前記回転工具が移動した移動量を記憶する手段と、前記基準位置と送り込み位置の差を求め、この差と前記移動量との偏差から前記回転工具の摩耗量を演算する手段と、この回転工具の摩耗量に基づいて前記工具の径及び又は側面位置を求める手段とを備えたことを特徴とする加工装置。
A tool table on which a rotating tool is rotatably supported around the tool axis;
A table for holding the workpiece;
In a processing apparatus for processing a workpiece by moving the tool table and the table relative to each other in a direction in which they are separated from each other with reference to the positions of the outer peripheral surface and / or the tool side surface of the rotary tool
A reference tool that is supported coaxially with the rotation axis of the rotary tool and has a known diameter and / or tool width in advance, a detection pin fixed to the table, and an outer peripheral surface and / or a tool side surface of the reference tool toward the detection pin Means for storing as a reference position a position where the outer peripheral surface and / or the tool side surface of the reference tool is contacted or cut into the detection pin, and the rotary tool is moved from the reference position toward the detection pin; Means for storing a position at which an outer peripheral surface and / or a tool side surface of the rotary tool is in contact with or cut into the reference pin as a feed position and storing a movement amount of the rotary tool moved from the reference position; A means for calculating a difference between the reference position and the feed position, calculating a wear amount of the rotary tool from a deviation between the difference and the moving amount, and based on the wear amount of the rotary tool. Processing apparatus characterized by comprising a means for determining the size and or side position of the tool.
回転工具を工具軸線回りで回転可能に軸承した工具台と、
工作物を保持するテーブルと、
前記回転工具の外周面の位置を基準にして前記工具台とテーブルとを互いに離接するX軸方向に相対移動させて工作物を加工する加工装置において、
前記回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径が既知の基準工具と、
前記砥石台上に前記テーブルに向かって延設されたタッチセンサと、
該タッチセンサに接触可能にテーブルに固定された検知ピンと、
前記基準回転工具による前記検知ピンへの接触位置を記憶する基準工具接触位置記憶手段と、
前記基準回転工具による前記検知ピンへの接触後に、検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第1接触位置記憶手段と、
前記基準工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第1接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記基準回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第1相対距離演算手段と、
前記第1相対距離演算手段により演算された相対距離と前記基準回転工具の径とから前記工具軸線からタッチセンサ先端までの距離を演算するタッチセンサ距離演算手段と、
前記回転工具による前記検知ピンへの接触位置を記憶する工具接触位置記憶手段と、
前記回転工具による前記検知ピンへの接触後に、検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第2接触位置記憶手段と、
前記工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第2接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第2相対距離演算手段と、
前記第2相対距離演算手段により演算された相対距離と前記タッチセンサ距離演算手段より演算された前記工具軸線からタッチセンサ先端までの距離に基づいて前記回転工具の径を演算する回転工具径演算手段と、
前記回転工具径演算手段により演算された回転工具の径に基づいて前記回転工具の外周面の位置を変更する位置変更手段と、
を備えたことを特徴とする加工装置。
A tool table on which a rotating tool is rotatably supported around the tool axis;
A table for holding the workpiece;
In a processing apparatus for processing a workpiece by moving the tool table and the table relative to each other in the X-axis direction with reference to the position of the outer peripheral surface of the rotary tool,
A reference tool that is supported coaxially with the rotation axis of the rotary tool and has a known diameter in advance;
A touch sensor extending toward the table on the grinding wheel platform;
A detection pin fixed to the table so as to be able to contact the touch sensor;
Reference tool contact position storage means for storing a contact position of the reference rotary tool to the detection pin;
First contact position storage means for detecting contact of the end surface of the detection pin with a touch sensor after the contact with the detection pin by the reference rotary tool, and storing the contact position;
Based on the contact position stored in the reference tool contact position storage means and the contact position stored in the first contact position storage means, the relative distance between the outer peripheral surface of the reference rotary tool and the tip of the touch sensor is calculated. First relative distance calculation means;
Touch sensor distance calculation means for calculating a distance from the tool axis to the tip of the touch sensor from the relative distance calculated by the first relative distance calculation means and the diameter of the reference rotary tool;
Tool contact position storage means for storing a contact position of the rotary tool to the detection pin;
A second contact position storage means for detecting contact of the end face of the detection pin with a touch sensor after the contact with the detection pin by the rotary tool, and storing the contact position;
A second calculating the relative distance between the outer peripheral surface of the rotary tool and the tip of the touch sensor based on the contact position stored in the tool contact position storage means and the contact position stored in the second contact position storage means; A relative distance calculation means;
Rotating tool diameter calculating means for calculating the diameter of the rotating tool based on the relative distance calculated by the second relative distance calculating means and the distance from the tool axis to the tip of the touch sensor calculated by the touch sensor distance calculating means. When,
Position changing means for changing the position of the outer peripheral surface of the rotating tool based on the diameter of the rotating tool calculated by the rotating tool diameter calculating means;
A processing apparatus comprising:
外周面に工具中心から所定径の球面形状の刃面を形成した回転工具を回転可能に軸承した工具台と、
工作物を保持するテーブルと、
前記回転工具の外周面を基準にして前記工具台とテーブルとを互いに離接するX軸方向及び該X軸方向と直交するZ軸方向に相対移動させ、前記回転工具によって工作物を加工する加工装置において、
前記回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径が既知の基準工具と、
前記テーブルに固定されX軸及びZ軸沿って延びるX軸検知ピン及びZ軸検知ピンと、
前記回転工具の工具中心から前記基準回転工具又は回転工具の側面までの距離を記憶した側面距離記憶手段と、
前記基準回転工具の外周面による前記X軸検知ピンへの接触位置を記憶するX軸接触位置記憶手段と、
前記基準回転工具又は回転工具の側面による前記Z軸検知ピンへの接触位置を記憶するZ軸接触位置記憶手段と、
前記基準工具の径、前記側面距離記憶手段に記憶された前記回転工具の工具中心から前記基準回転工具又は回転工具の側面までの距離、及び前記X軸検知ピン並びにZ軸検知ピンへの切込み位置に基づいて前記回転工具の工具中心の補正座標を演算する座標補正手段と、
を備えたことを特徴とする加工装置。
A tool table that rotatably supports a rotary tool having a spherical blade surface with a predetermined diameter from the center of the tool on the outer peripheral surface;
A table for holding the workpiece;
A processing apparatus for processing a workpiece with the rotary tool by moving the tool table and the table relative to each other in the X-axis direction and the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction with respect to the outer peripheral surface of the rotary tool. In
A reference tool that is supported coaxially with the rotation axis of the rotary tool and has a known diameter in advance;
An X axis detection pin and a Z axis detection pin fixed to the table and extending along the X axis and the Z axis;
Side distance storage means for storing the distance from the tool center of the rotary tool to the side of the reference rotary tool or the rotary tool;
X-axis contact position storage means for storing a contact position of the outer peripheral surface of the reference rotary tool to the X-axis detection pin;
Z-axis contact position storage means for storing the contact position of the reference rotary tool or the side surface of the rotary tool to the Z-axis detection pin;
The diameter of the reference tool, the distance from the tool center of the rotating tool stored in the side distance storage means to the side surface of the reference rotating tool or the rotating tool, and the cutting position to the X-axis detection pin and the Z-axis detection pin Coordinate correction means for calculating the correction coordinates of the tool center of the rotary tool based on
A processing apparatus comprising:
回転工具を工具軸線回りで回転可能に軸承した工具台と、
工作物を保持するテーブルと、
前記回転工具の外周面の位置を基準にして前記工具台とテーブルとを互いに離接するX軸方向に相対移動させて工作物を加工する加工装置において、
前記回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径が既知の基準工具と、
前記砥石台上に前記テーブルに向かって延設されたタッチセンサと、
該タッチセンサに接触可能にテーブルに固定された検知ピンと、
前記基準回転工具による前記検知ピンへの接触位置を記憶する基準工具接触位置記憶手段と、
前記基準回転工具による前記検知ピンへの接触後に、検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第1接触位置記憶手段と、
前記基準工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第1接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記基準回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第1相対距離演算手段と、
前記第1相対距離演算手段により演算された相対距離と前記基準回転工具の径とから前記工具軸線からタッチセンサ先端までの距離を演算するタッチセンサ距離演算手段と、
前記回転工具による前記検知ピンへの接触位置を記憶する工具接触位置記憶手段と、
前記回転工具による前記検知ピンへの接触後に、検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第2接触位置記憶手段と、
前記工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第2接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第2相対距離演算手段と、
前記第2相対距離演算手段により演算された相対距離と前記タッチセンサ距離演算手段より演算された前記工具軸線からタッチセンサ先端までの距離に基づいて前記回転工具の径を演算する回転工具径演算手段と、
前記回転工具径演算手段により演算された回転工具の径に基づいて前記ツルーイング工具を回転工具の端面に所定量切り込んでツルーイングを行う工具修正手段を備えたことを特徴とする加工装置。
A tool table on which a rotating tool is rotatably supported around the tool axis;
A table for holding the workpiece;
In a processing apparatus for processing a workpiece by moving the tool table and the table relative to each other in the X-axis direction with reference to the position of the outer peripheral surface of the rotary tool,
A reference tool that is supported coaxially with the rotation axis of the rotary tool and has a known diameter in advance;
A touch sensor extending toward the table on the grinding wheel platform;
A detection pin fixed to the table so as to be able to contact the touch sensor;
Reference tool contact position storage means for storing a contact position of the reference rotary tool to the detection pin;
First contact position storage means for detecting contact of the end surface of the detection pin with a touch sensor after the contact with the detection pin by the reference rotary tool, and storing the contact position;
Based on the contact position stored in the reference tool contact position storage means and the contact position stored in the first contact position storage means, the relative distance between the outer peripheral surface of the reference rotary tool and the tip of the touch sensor is calculated. First relative distance calculation means;
Touch sensor distance calculation means for calculating a distance from the tool axis to the tip of the touch sensor from the relative distance calculated by the first relative distance calculation means and the diameter of the reference rotary tool;
Tool contact position storage means for storing a contact position of the rotary tool to the detection pin;
A second contact position storage means for detecting contact of the end face of the detection pin with a touch sensor after the contact with the detection pin by the rotary tool, and storing the contact position;
A second calculating the relative distance between the outer peripheral surface of the rotary tool and the tip of the touch sensor based on the contact position stored in the tool contact position storage means and the contact position stored in the second contact position storage means; A relative distance calculation means;
Rotating tool diameter calculating means for calculating the diameter of the rotating tool based on the relative distance calculated by the second relative distance calculating means and the distance from the tool axis to the tip of the touch sensor calculated by the touch sensor distance calculating means. When,
A processing apparatus comprising tool correcting means for cutting a predetermined amount of the truing tool into an end face of the rotating tool based on the diameter of the rotating tool calculated by the rotating tool diameter calculating means.
外周面に回転工具の工具中心から所定径の球面形状の刃面を形成した回転工具を回転可能に軸承した工具台と、
工作物を保持するテーブルと、
前記回転工具の外周面を基準にして前記工具台とテーブルとを互いに離接するX軸方向及び該X軸方向と直交するZ軸方向に相対移動させ、前記回転工具によって工作物を加工する加工装置において、
前記回転工具の回転軸線と同軸に軸承され予め径が既知の基準工具と、
前記テーブルに固定されX軸及びZ軸沿って延びるX軸検知ピン及びZ軸検知ピンと、
前記回転工具の中心から前記基準回転工具又は回転工具の側面までの距離を記憶した側面距離記憶手段と、
前記基準回転工具の外周面による前記X軸検知ピンへの接触位置を記憶するX軸接触位置記憶手段と、
前記基準回転工具又は回転工具の側面による前記Z軸検知ピンへの接触位置を記憶するZ軸接触位置記憶手段と、
前記基準工具の径、前記側面距離記憶手段に記憶された前記回転工具の中心から前記基準回転工具又は回転工具の側面までの距離、及び前記X軸検知ピン並びにZ軸検知ピンへの切込み位置に基づいて前記回転工具の中心の補正座標を演算する座標補正手段と、
前記基準回転工具による前記X軸検知ピンへの接触後に、X軸検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第1接触位置記憶手段と、
前記X軸接触位置記憶手段に記憶されたX軸接触位置と前記第1接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記基準回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第1相対距離演算手段と、
前記第1相対距離演算手段により演算された相対距離と前記基準回転工具の径とから前記工具中心からタッチセンサ先端までの距離を演算するタッチセンサ距離演算手段と、
前記座標補正手段による前記回転工具の中心の補正座標を基準にして前記X軸検知ピンへ接触を行う切込み実行手段と、
前記切込み実行手段による前記X軸検知ピンへの接触位置を記憶する工具接触位置記憶手段と、
前記回転工具による前記X軸検知ピンへの接触後に、X軸検知ピン端面をタッチセンサにて接触検知し、接触位置を記憶する第2接触位置記憶手段と、
前記工具接触位置記憶手段に記憶された接触位置と前記第2接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、前記回転工具の外周面とタッチセンサの先端との相対距離を演算する第2相対距離演算手段と、
前記第2相対距離演算手段により演算された相対距離と前記タッチセンサ距離演算手段より演算された前記工具中心からタッチセンサ先端までの距離に基づいて前記回転工具の球面径を演算する回転工具球面径演算手段と、
前記座標補正手段により演算された前記回転工具の工具中心及び前記回転工具球面径演算手段により演算された球面径に基づいて前記回転工具のツルーイングを行う球面ツルーイング手段と、
を備えたことを特徴とする加工装置。
A tool base that rotatably supports a rotary tool having a spherical blade surface with a predetermined diameter from the tool center of the rotary tool on the outer peripheral surface;
A table for holding the workpiece;
A processing apparatus for processing a workpiece with the rotary tool by moving the tool table and the table relative to each other in the X-axis direction and the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction with respect to the outer peripheral surface of the rotary tool. In
A reference tool that is supported coaxially with the rotation axis of the rotary tool and has a known diameter in advance;
An X axis detection pin and a Z axis detection pin fixed to the table and extending along the X axis and the Z axis;
Side distance storage means for storing the distance from the center of the rotary tool to the side of the reference rotary tool or rotary tool;
X-axis contact position storage means for storing a contact position of the outer peripheral surface of the reference rotary tool to the X-axis detection pin;
Z-axis contact position storage means for storing the contact position of the reference rotary tool or the side surface of the rotary tool to the Z-axis detection pin;
In the diameter of the reference tool, the distance from the center of the rotary tool stored in the side distance storage means to the side of the reference rotary tool or the rotary tool, and the cutting position to the X-axis detection pin and the Z-axis detection pin A coordinate correcting means for calculating a correction coordinate of the center of the rotary tool based on;
A first contact position storage means for detecting contact of the end surface of the X-axis detection pin with a touch sensor after the contact with the X-axis detection pin by the reference rotary tool, and storing the contact position;
Based on the X-axis contact position stored in the X-axis contact position storage means and the contact position stored in the first contact position storage means, the relative distance between the outer peripheral surface of the reference rotary tool and the tip of the touch sensor is calculated. First relative distance calculating means for calculating;
Touch sensor distance calculation means for calculating a distance from the tool center to the tip of the touch sensor from the relative distance calculated by the first relative distance calculation means and the diameter of the reference rotary tool;
Incision execution means for making contact with the X-axis detection pin with reference to the correction coordinates of the center of the rotary tool by the coordinate correction means;
Tool contact position storage means for storing a contact position to the X-axis detection pin by the cutting execution means;
A second contact position storage means for detecting contact of the end surface of the X-axis detection pin with a touch sensor after the contact with the X-axis detection pin by the rotary tool, and storing the contact position;
A second calculating the relative distance between the outer peripheral surface of the rotary tool and the tip of the touch sensor based on the contact position stored in the tool contact position storage means and the contact position stored in the second contact position storage means; A relative distance calculation means;
A rotating tool spherical diameter for calculating the spherical diameter of the rotating tool based on the relative distance calculated by the second relative distance calculating means and the distance from the tool center to the tip of the touch sensor calculated by the touch sensor distance calculating means. Computing means;
Spherical truing means for truing the rotary tool based on the tool center of the rotary tool calculated by the coordinate correction means and the spherical diameter calculated by the rotary tool spherical diameter calculation means;
A processing apparatus comprising:
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