JP2007015042A - Grinding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研削装置に関し、例えば、円筒部材の内面研削を行う内面研削装置に関する。 The present invention relates to a grinding apparatus, for example, an internal grinding apparatus that performs internal grinding of a cylindrical member.
研削装置は、ワーク(被加工物)を砥石で研削する装置であり、硬い部材でも精度よく加工できることから精密部品の加工に多用されている。
このような研削装置のうち、例えば、ベアリングの内輪の内周面など、円筒部材の内周面を研削する内面研削装置がある。
BACKGROUND ART A grinding device is a device that grinds a workpiece (workpiece) with a grindstone, and is often used for processing precision parts because it can process even a hard member with high accuracy.
Among such grinding devices, for example, there is an inner surface grinding device for grinding an inner peripheral surface of a cylindrical member such as an inner peripheral surface of an inner ring of a bearing.
図8は、従来の内面研削装置の構造を示した図である。
テーブル13はz軸方向に移動し、テーブル14はx軸方向に移動するようになっており、テーブル14の上には砥石スピンドル12が設置されている。
FIG. 8 is a view showing the structure of a conventional internal grinding apparatus.
The table 13 moves in the z-axis direction, the table 14 moves in the x-axis direction, and the
テーブル13を+z方向に移動させることにより砥石スピンドル12を前進させ、−z方向に移動させることにより後退させることができる。
また、砥石8をワーク2の内周に挿入し、x方向に移動させることにより砥石8をワーク2の内周面に当てることができる。
The
Further, the
内面研削装置1aは、ワークヘッドスピンドル16にセットしたワーク2を軸線の回りに回転させながら、砥石8を回転させてワーク2の内周面に接触させて内周面を研削する。
The inner surface grinding apparatus 1a grinds the inner peripheral surface by rotating the
砥石8は、ワーク2を加工すると摩耗するため、時折摩耗に合わせて時折ドレスする必要がある。
このため、内面研削装置1aは、ワークヘッドスピンドル16と砥石スピンドル12の間にドレス装置15を備えている。
Since the
For this reason, the internal grinding apparatus 1 a includes a
ドレス装置15は、アーム17、アーム17の先端に取り付けられたモータ18、及びモータ18に取り付けたドレッサ19から構成されている。
アーム17は、モータ18が取り付けられた側の他端側が回転軸となって、モータ18を上下方向に回転移動させるようになっている。
The
The
内面研削装置1aがワーク2を加工する際は、アーム17は、上昇回転によって所定位置に上がっており、前進した砥石8とドレッサ19が干渉しないようにする。
When the internal grinding device 1a processes the
ドレスを行う場合(例えば、所定個数のワーク2を加工してカウンタアップとなったとき)、砥石スピンドル12は、所定位置まで後退し、アーム17がワークヘッドスピンドル16の近傍まで下降回転して停止する。
When dressing is performed (for example, when a predetermined number of
そして、モータ18によってドレッサ19を回転させ、これを砥石8に当てて砥石8を前進後退(トラバース)させることにより砥石8の外周面をドレスする。
ドレスが終了すると、モータ18が停止すると共にアーム17が上昇回転して元の位置に復帰する。
Then, the
When the dressing is finished, the
このように内面研削を行う発明として、次の「研削砥石のドレス装置」がある。 As an invention for performing internal grinding in this manner, there is the following “grinding wheel dressing device”.
この技術は、ワークの複数の異なる面を研削する研削装置のドレス装置を1つにして小型化するとともに、研削面の接触検知を簡単な回路構成で行えるようにするものである。 This technique reduces the size of a single dressing device for grinding a plurality of different surfaces of a workpiece, and enables detection of contact of the grinding surface with a simple circuit configuration.
内面研削装置1aは、ワークヘッドスピンドル16と砥石スピンドル12の間にドレス装置を装備する空間が必要なため、装置の小型化が困難という問題があった。
また、砥石8のドレス後の形状の精度がワーク2の加工精度に影響するため、モータ18の回転精度、アーム17の上下移動によるドレッサ19の位置決め精度を高精度で制御する必要があり、ドレス装置が高価なものになってしまうという問題もあった。更には、モータ18の冷却・潤滑機構が必要になり、内面研削装置1aの中央付近に配管・配線も必要になる。そのため、装置内が複雑化してしまうという問題もあった。
The internal grinding device 1a has a problem that it is difficult to reduce the size of the device because a space for mounting a dressing device is required between the
Further, since the accuracy of the shape of the
そこで、本発明の目的は、研削装置の砥石ドレス機構を簡略化することである。 Accordingly, an object of the present invention is to simplify the grindstone dressing mechanism of the grinding apparatus.
本発明は、前記目的を達成するために、物体を保持する保持手段と、研削砥石を回転させる第1の回転手段と、前記保持手段で被加工物を保持している場合に、前記第1の回転手段で回転させた研削砥石を前記被加工物用に位置制御して、前記保持した被加工物を研削する研削手段と、前記保持手段でドレッサを保持している場合に、前記第1の回転手段で回転させた研削砥石をドレス用に位置制御して、前記回転させた研削砥石をドレスするドレス手段と、を具備したことを特徴とする研削装置を提供する(第1の構成)。
第1の構成において、前記保持手段を回転させる第2の回転手段と、前記保持手段で被加工物を保持している場合の前記第2の回転手段の回転数と、前記保持手段でドレッサを保持している場合の前記第2の回転手段の回転数と、を切り替える回転数切替手段と、を具備するように構成することもできる(第2の構成)。
第1の構成、第2の構成において、前記保持手段に前記ドレッサを搬送して着脱するドレッサ着脱手段を具備するように構成することもできる(第3の構成)
第1の構成、第2の構成、又は第3の構成において、加工した被加工物の個数を計数する計数手段を具備し、前記ドレス手段は、前記計数手段で計数した被加工物の個数が所定個数になるごとに前記砥石をドレスするように構成することもできる(第4の構成)。
In order to achieve the above object, the present invention provides a holding means for holding an object, a first rotating means for rotating a grinding wheel, and the first holding means when the workpiece is held by the holding means. The grinding wheel rotated by the rotating means is controlled in position for the workpiece, the grinding means for grinding the held workpiece, and the dresser is held by the holding means. A grinding apparatus comprising: dressing means for controlling the position of a grinding wheel rotated by the rotating means for dressing and dressing the rotated grinding wheel (first configuration) .
In the first configuration, the second rotating means for rotating the holding means, the number of rotations of the second rotating means when the workpiece is held by the holding means, and the dressing means by the holding means. A rotation speed switching means for switching between the rotation speeds of the second rotation means when held can also be configured (second configuration).
In the first configuration and the second configuration, the holding unit may be configured to include a dresser attaching / detaching unit that transports and attaches the dresser (third configuration).
In the first configuration, the second configuration, or the third configuration, a counting unit that counts the number of processed workpieces is provided, and the dressing unit has a number of workpieces counted by the counting unit. The grindstone can be dressed every time the predetermined number is reached (fourth configuration).
本発明によると、研削装置の砥石ドレス機構を簡略化することができる。 According to the present invention, the grindstone dressing mechanism of the grinding apparatus can be simplified.
(1)実施の形態の概要
図8に示したドレス装置15を撤去する。そして、ワークヘッドスピンドル16がドレッサをクランプし、ワークヘッドスピンドル16でドレッサを回転させて砥石8をドレスする。即ち、ワークヘッドスピンドル16でワーク2の回転とドレッサ19の回転の双方を行う。
(1) Outline of Embodiment The
ドレッサをワークの代わりにワークヘッドスピンドル16に取り付けるため、ドレッサは、ワークと外径が概略等しい棒部材の先端に取り付けられている。
ワークヘッドスピンドル16は、この棒部材をくわえることにより、ドレッサをワークの代わりに保持することができる。
In order to attach the dresser to the
The
また、ワーク2の回転数と、ドレッサの回転数は異なるため、内面研削装置は、ワーク加工時にはワーク加工用の回転数、ドレス時にはドレス用の回転数にワークヘッドスピンドル16の回転数を制御する。
また、ワーク2の取り付けと、ドレッサの取り付けはローダ装置を用いて自動的に行うことができるが、ローダ装置を備えない機種の場合は、オペレータが手作業で行うことができる。
Further, since the rotational speed of the
The
ワークヘッドスピンドル16を駆動するモータは、回転数の制御を行うことができ、ワークヘッドスピンドル16も精密にできているため、このようにドレス装置15の代わりにワークヘッドスピンドル16を使用することができる。
そして、ドレス装置を省略してワークヘッドスピンドル16にワークの回転とドレッサの回転を兼用させることにより、内面研削装置の小型化、製造コストの低減、及び機構の単純化などを図ることができる。
Since the motor for driving the
Then, by omitting the dressing device and allowing the
(2)実施の形態の詳細
図1は、本実施の形態に係る内面研削装置のレイアウトを示した平面図である。
内面研削装置1は、数値制御により主軸の回転数(回転速度)、砥石の移動経路(パス)、砥石のドレス量(切込量)、ドレス回数(切込回数)、クーラントの吐出などを制御することができるNC工作機械で構成されている。
このため、加工プログラムを実行してワークを自動的に加工することができるほか、ドレスプログラムを実行して砥石8を自動的にドレスすることができる。
(2) Details of Embodiment FIG. 1 is a plan view showing a layout of an internal grinding apparatus according to the present embodiment.
The
For this reason, the workpiece can be automatically machined by executing the machining program, and the
内面研削装置1は、ワークヘッドスピンドル16、モータ23、砥石スピンドル12を備えている。
ワークヘッドスピンドル16(第2の回転手段)は、軸受によって保持された回転軸を備えている。この回転軸の先端には、ワークを着脱可能に保持するワーク保持部31(ワーク保持手段)が形成されている。
The
The work head spindle 16 (second rotating means) includes a rotating shaft held by a bearing. A work holding portion 31 (work holding means) for holding the work in a detachable manner is formed at the tip of the rotating shaft.
ワーク保持部31は、例えば、ダイヤフラムチャック、コレットチャック、パワーチャックなどの保持機構により構成されており、例えば、爪などと呼ばれる爪部材でワーク2の外周を3方向から把持することにより保持する。
The
本実施の形態では、ワーク2として円筒部材であるベアリングの内輪を用い、ベアリングの内周面を砥石8で研削するものとする。
一方、ワークヘッドスピンドル16の回転軸の他端には、プーリ20が取り付けられている。
In the present embodiment, an inner ring of a bearing that is a cylindrical member is used as the
On the other hand, a
モータ23は、回転軸が、ワークヘッドスピンドル16の回転軸と平行になるように配設されており、回転軸の先端にはプーリ24が設けられている。
そして、プーリ24とプーリ20には、ベルト22が掛けられており、モータ23の回転駆動力がベルト22を介してワークヘッドスピンドル16に伝達されるようになっている。
The
A
そのため、モータ23を駆動して、ワーク保持部31に装着されたワーク2を中心線の回りに回転させることができる。
モータ23は、例えば、ACサーボモータで構成されており、回転方向と回転数を数値制御プログラムによって高精度に制御することができる。
そのため、モータ23によって、ワークヘッドスピンドル16の回転数をワーク2を回転させる場合の回転数、及びドレッサを回転させる場合の回転数に設定することができる。このように内面研削装置1は、回転数切り替え手段を備えている。
Therefore, it is possible to drive the
The
Therefore, the
なお、本実施の形態の内面研削装置1では、プーリベルトを使用したワークヘッドスピンドル16を用いたが、これに限定するものではなく、ワークヘットスピンドルにモータが直づけされたビルトイン構造を用いることもできる。
In the inner
砥石スピンドル12(第1の回転手段)は、回転軸と、この回転軸を駆動して回転させるためのモータを備えており、回転軸がワークヘッドスピンドル16の回転軸と平行となるように配設されている。
The grindstone spindle 12 (first rotating means) includes a rotating shaft and a motor for driving and rotating the rotating shaft, and is arranged so that the rotating shaft is parallel to the rotating shaft of the
砥石スピンドル12の回転軸の先端には、砥石8の軸部材(クイルと呼ばれることがある)を装着して保持するための装着機構(砥石装着手段)が設けられており、これにより砥石8を回転軸の先端に装着することができる。
At the tip of the rotating shaft of the
なお、この金属棒の内部には、クーラント(研削液)を供給するための流路を設けることも可能である。
また、ワーク加工時、及びドレス時には、砥石8の内部や外部から砥石8にクーラントが供給される。これによって、砥石8の劣化低減、切り粉の排出、切削箇所の冷却などを行うことができる。
It is also possible to provide a flow path for supplying coolant (grinding fluid) inside the metal rod.
Further, at the time of workpiece machining and dressing, coolant is supplied to the
砥石スピンドル12は、例えば、毎分15万回転程度の高速回転を行うことができ、砥石8にとって最適な周速を達成することができる。
なお、砥石スピンドル12の回転数と回転方向は数値制御プログラムにより設定することができる。
For example, the
The rotation speed and rotation direction of the
砥石8は、剛性の高い金属棒(クイル)の先端に砥粒を樹脂で固めるなどして円柱状に形成された軸付き砥石である。金属棒と砥石8の中心線は一致するように形成されている。砥石8の外周を構成する円柱面がワーク2の内周に接触してこれを研削する。
The
本実施の形態では、一例として、砥石8をCBN(cubic boron nitride:立方晶窒化ホウ素)で構成したが、これは砥石8の材質を限定するものではなく、ワークなどに応じた各種材質を選択することができる。
In the present embodiment, as an example, the
砥石スピンドル12は、テーブル14の上面に設置されており、更に、テーブル14は、テーブル13の上面に設置されている。
テーブル14は、x軸方向(砥石8の回転軸に垂直な方向)に移動可能に設置され、テーブル13はz軸方向(主軸方向)に移動可能に設置されている。
これらテーブルの移動量、及び移動速度は数値制御によりコントロールされる。
The
The table 14 is installed to be movable in the x-axis direction (direction perpendicular to the rotation axis of the grindstone 8), and the table 13 is installed to be movable in the z-axis direction (main axis direction).
The moving amount and moving speed of these tables are controlled by numerical control.
砥石スピンドル12は、テーブル14とテーブル13の移動によりzx平面内を移動することができる。
The
これによって砥石8をzx平面内で移動させることができ、内面研削装置1は、ワーク2と砥石8を回転させながら、砥石8をワーク2に挿入して、砥石8をワーク2の内面に当てることにより、ワーク2の内周面全周に渡って研削を行うことができる。
このように、内面研削装置1は、砥石8を研削加工用に位置制御してワーク2を研削する研削手段を備えている。
As a result, the
As described above, the inner
また、砥石8をzx平面内で移動させることにより、内面研削装置1は砥石8とドレッサを回転させながら砥石8の円柱面をドレッサに当てることができ、これによって砥石8の円柱面をドレスすることができる。
このように、内面研削装置1は、砥石8をドレス用に位置制御して砥石8をドレスするドレス手段を備えている。
Further, by moving the
As described above, the
また図示しないが、ワークヘッドスピンドル16の上方には、ワーク2やドレッサをワークヘッドスピンドル16のワーク保持部31に供給するローダ装置が設置されている。ローダ装置については後述する。
Although not shown, a loader device for supplying the
ローダ装置がワーク2やドレッサをワーク保持部31に取り付ける取り付け動作、あるいは取り外す取り外し動作を行っている間、砥石スピンドル12は、−z方向に移動し、砥石8は後退して待機する。
そして、ワーク2を加工、あるいはドレッサをドレスする際には、砥石スピンドル12は+z方向に移動し、砥石8は前進する。
While the loader device is performing an attaching operation for attaching the
When processing the
以上のように、内面研削装置1は、ワーク保持部31がドレス時にドレッサを保持するため、図8に示したドレス装置15を備える必要がない。
これによって、ワークヘッドスピンドル16と砥石スピンドル12の距離を縮めることができ、図中で符号Dで示したように、内面研削装置1のZ軸方向の距離をD%縮めることができた。Dは、例えば、約5%である。
As described above, the
As a result, the distance between the
次にワーク保持部31について説明する。
図2は、ワーク2がワーク保持部31に保持されているところを示している。ワーク保持部31は、同心に等間隔に設けられた3本の爪部材32a、32b、及び図示しない32cを備えている。以下、これら爪部材を単に爪部材32と記す。
Next, the
FIG. 2 shows the
ワーク保持部31は、爪部材32をワーク保持部31の中心線(回転軸)を中心としてラジアル方向に開閉する機構を備えている。
この機構により、ワーク保持部31は、爪部材32によって円柱形状を有する物体(ワーク2など)の外周をくわえ、当該物体の中心線とワーク保持部31の中心線(即ち、ワークヘッドスピンドル16の中心線)が一致するように当該物体を保持することができる。
なお、爪部材32の開閉は、数値制御プログラムにより自動的に行うことができる。
The
By this mechanism, the
The claw member 32 can be opened and closed automatically by a numerical control program.
ワーク保持部31は、爪部材32を開状態にしてローダ装置からワーク2の供給を受け、そして、爪部材32を閉じてこれを保持する。
ワーク2の加工が終了すると、ワーク保持部31は、爪部材32を開き、ワーク2を放す。
The
When the processing of the
このようにして保持したワーク2を回転し、ワーク2の内周面に回転する砥石8を挿入して当てることによりワーク2の内周面33を研削することができる。
なお、研削の際には、砥石8の円柱面をワーク2の内周面に当てたまま砥石8をz軸方向に前後させることにより(トラバース)、内周面33の加工精度を高めることができる。
The inner
During grinding, the grinding
図3は、本実施の形態で使用するドレッサ部材の外観を示した図である。図3(a)は、ドレッサ部材35を回転軸に垂直な方向から見たところを示しており、図3(b)は、ドレッサ部材35を回転軸方向(矢線A方向)に見たところを示している。
FIG. 3 is a view showing the appearance of the dresser member used in the present embodiment. FIG. 3A shows the
ドレッサ部材35は、円柱形状を有する棒部材36と、円盤形状を有するドレッサ19などから構成されている。
棒部材36は、例えば、鉄、アルミ、ステンレスなどの金属材料で形成されており、棒部材36の外径は、ワーク2の外径と概略等しくなっている。
このため、ワーク保持部31は棒部材36をワーク2の代わりに保持することができる。
The
The
For this reason, the
棒部材36の先端には、棒部材36と同心で、棒部材36の外径よりも径が小さい円柱部37が形成されている。円柱部37の先端には、雌ねじ38を締めるための雄ねじが形成されている。
A
ドレッサ19は、例えば、鉄、アルミ、ステンレスなどの金属材料で形成された円盤部材で構成されている。
ドレッサ19の中心には、円柱部37と勘合する貫通孔が中心線上に設けられており、所定のはめあい公差において、円柱部37に挿入できるようになっている。
The
At the center of the
ドレッサ19の外周部分には、ドレッサ19の外周に張り出すように斜面部が設けられている。そして、斜面部の外周部分には切刃25、25、25、・・・、が配置されている。
A slope portion is provided on the outer peripheral portion of the
切刃25は、例えば直方体形状を有するダイヤモンド粒により構成されており、ドレッサ19の外周上に、中心軸に対して同心となるように複数配置されている。本実施の形態では、24個の切刃25を等間隔にて配置した。
The cutting edges 25 are made of, for example, diamond grains having a rectangular parallelepiped shape, and a plurality of cutting
また、切刃25は、円盤部材27の中心軸と垂直に突出しており、後述するように、この露出している部分の先端が砥石8の円柱面をドレスする。
Further, the
なお、ドレスとは、砥粒の脱落、砥石の目つぶれ、目詰まりを起こして研削能力が低下した砥石の表面を除去し、砥石表面の砥粒の状態を再生する作業である。また、ドレスする処理をドレッシングとも呼ぶ。 Note that dressing is an operation of removing the surface of the grindstone whose grinding ability has been reduced by dropping off the abrasive grains, clogging or clogging the grindstone, and regenerating the state of the abrasive grains on the grindstone surface. The dressing process is also called dressing.
砥石研削面の修正、及び回転軸に対する振れの修正を行う成形作業をツルーイングというが、何れも砥石8の表面を研削する加工であるため、本実施の形態のドレスは、ツルーイングの概念も含むものとして説明する。
The forming operation for correcting the grinding wheel grinding surface and correcting the runout with respect to the rotation axis is called truing. However, since both are processes for grinding the surface of the
本実施の形態では、ドレッサ19により砥石8をドレスするが、これは、砥石8をドレスするドレッサをドレッサ19に限定するものではなく、砥石8の円柱面をドレスできるものであれは、各種の形態のドレッサが使用可能である。
In the present embodiment, the
このように構成されたドレッサ19を棒部材36の円柱部37に装着し、円柱部37の先端の雄ねじに雌ねじ38をねじ込むことにより、ドレッサ19を棒部材36に押しつけて固定することができる。
By attaching the
また、ドレッサ19と棒部材36が回転方向にずれを生じないように、例えば、円柱部37に軸線方向に伸びる凸部を形成と、ドレッサ19の貫通孔に軸線方向の伸びる凹部を形成し、これらを嵌合させるように構成することもできる。
Further, in order to prevent the
次に、図4を用いてローダ装置の仕組みについて説明する。
ローダ装置40は、ワークヘッドスピンドル16(図1)の上部に設けられており、ワーク保持部31にワーク2やドレッサ部材35を供給する。
ローダ装置40は、アーム回転モータ43、供給アーム41、回収アーム42などから構成されている。
Next, the mechanism of the loader device will be described with reference to FIG.
The
The
供給アーム41、及び回収アーム42の先端は、例えば、円柱状の部材をつかむ機械的な機構や、あるいはエアによって吸引して吸着する機構が設けられている。
これらの機構によって、供給アーム41や回収アーム42は、ワーク2やドレッサ部材35の棒部材36をつかんだり放したりすることができる。
The tips of the
With these mechanisms, the
供給アーム41は、ワーク保持部31にワーク2を供給するアームであり、回収アーム42は、加工の終わったワーク2をワーク保持部31から回収するアームである。
供給アーム41と回収アーム42は、アーム回転モータ43の回転によって一体となって上下移動するようになっている。
The
The
ワーク2の供給と回収を行う場合、ローダ装置40は次のように動作する。
まず、供給アーム41にはワーク2を保持し、回収アーム42は何も保持しない。一方、ワーク保持部31は加工後のワーク2を保持した状態となっている。
When supplying and collecting the
First, the
この状態で、回収アーム42がワーク保持部31の位置に下降するまでアーム回転モータ43が回転する。このとき供給アーム41は、未加工のワーク2を持ったまま回収アーム42と共に下降することになる。
次に、ワーク保持部31が加工済みのワーク2を放し、これを回収アーム42が受け取ってつかむ。
In this state, the
Next, the
次に、アーム回転モータ43は、更に回転し、供給アーム41をワーク保持部31の位置まで下降させる。
そして、供給アーム41は、ワーク2を放し、一方、ワーク保持部31は、これを受け取ってくわえる。
このようにして、ワーク保持部31から加工済みのワーク2が取り外され、未加工のワーク2がセットされる。
Next, the
Then, the
In this way, the processed
ワーク保持部31にワーク2がセットされると、アーム回転モータ43が逆回転し、供給アーム41と回収アーム42は元の位置まで上昇する。そして、回収アーム42は、保持している加工済みのワーク2を放す。
When the
回収アーム42が放した加工済みのワーク2は、図示しない経路を転がってワーク2の回収エリアに送られる。
一方、供給アーム41には、次の未加工のワーク2がワーク2の貯蔵エリアから図示しない経路を転がってきて供給され、供給アーム41は、これをつかむ。
The processed
On the other hand, the next
以上のようなローダ装置40を用いてワーク保持部31へのワーク2の取り付け・取り外しを行うことにより、多数のワーク2を自動的に連続して加工することができる。
By attaching / detaching the
また、内面研削装置1は、ワーク2の加工回数を計数しており、所定回数に達すると、砥石8のドレスルーチンを実行する。
ドレッサ部材35は、ワーク2とは異なる位置で保管されており、ドレスルーチンが実行されると、アーム回転モータ43が供給アーム41をドレッサ部材35の保管位置まで移動させ、供給アーム41はドレッサ部材35をつかむ。
Further, the
The
そして、アーム回転モータ43が回転して供給アーム41をワーク保持部31の位置まで下降し、ワーク保持部31がドレッサ部材35を装着する。
ドレッサ部材35の装着が完了すると、アーム回転モータ43は、逆回転して供給アーム41と回収アーム42を上昇させて、ドレスが終了するまで待機する。
Then, the
When the mounting of the
そして、ドレスが終了すると、アーム回転モータ43が回転して回収アーム42がワーク保持部31の位置まで下降し、回収アーム42がワーク保持部31からドレッサ部材35を受け取る。なお、ドレッサ部材35の回収も供給アーム41で行うように構成してもよい。
次に、アーム回転モータ43が逆回転して回収アーム42を上昇させ、ドレッサ部材35を元の位置に返却する。
When the dressing is completed, the
Next, the
以上のようにして、ローダ装置40は、ドレス時にドレッサ部材35をワーク保持部31にセットすることができ、ドレスが終了すると、ドレッサ部材35をワーク保持部31から回収することができる。
なお、ローダ装置40は、ドレッサ部材35をワーク保持部31に搬送して着脱するドレッサ着脱手段を構成している。
As described above, the
The
図5(a)は、ワーク2の加工時におけるワーク保持部31付近の状態を示した図である。
図に示したように、ワーク2を加工する場合には、ワーク保持部31にワーク2が装着され、砥石8が前進してワーク2の内周面を研削する。この際に、ワークヘッドスピンドル16は、ワーク2を中心線の回りにワーク用の回転数で回転させる。
FIG. 5A is a diagram illustrating a state in the vicinity of the
As shown in the figure, when machining the
図5(b)は、ワーク2のドレス時における状態を示した図である。
図に示したように、砥石8をドレスする場合には、ワーク保持部31にドレッサ部材35が装着され、ワークヘッドスピンドル16によってドレス用の回転数で回転する。
そして、砥石8が前進して切刃25が砥石8の円柱面に接触し、砥石8を前進後退させることにより砥石8の円柱面が全体に渡ってドレスされる。
FIG. 5B is a diagram illustrating a state when the
As shown in the figure, when dressing the
Then, the
図6は、内面研削装置1がワークの加工、及び砥石のドレスを行う手順を説明するためのフローチャートである。
ここでは、内面研削装置1は、ワーク2をM個加工するごとに砥石8をドレスする場合について説明する。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a procedure in which the internal
Here, the case where the inner
なお、以下の処理は、後述するCPU(Central Processing Unit)が、加工プログラム(ワーク2の加工時)やドレスプログラム(ドレス時)を実行することにより行われるものである。 The following processing is performed when a CPU (Central Processing Unit) described later executes a machining program (when machining the workpiece 2) or a dress program (when dressing).
まず、内面研削装置1は、ワーク2の加工数を計数するカウンタiを0に初期化する(ステップ5)。
次に、内面研削装置1は、未加工のワーク2が存在するか確認する(ステップ10)。
内面研削装置1は、供給アーム41や未加工のワーク2の貯蔵エリアなどにワークを検出するセンサを備えており、これらのセンサの出力により未加工のワーク2が存在するか否かを確認する。
First, the
Next, the inner
The
未加工のワーク2が存在しない場合(ステップ10;N)、内面研削装置1は、ワーク2の加工処理を終了する。
未加工のワーク2が存在する場合(ステップ10;Y)、内面研削装置1は、ワーク2の加工を行う(ステップ15)。
When there is no unprocessed workpiece 2 (step 10; N), the
When there is an unprocessed workpiece 2 (step 10; Y), the inner
ワークの加工は、ローダ装置40がワーク保持部31にワーク2をセットし、その後、砥石8が前進してワーク2の内周面を研削することにより行う。
ワーク2の加工が終了すると、ローダ装置40がワーク保持部31から加工済みのワーク2を回収する。
The work is performed by the
When the processing of the
ワーク2の加工を終えると内面研削装置1は、iに1を加えてインクリメントする(ステップ20)。
次に、内面研削装置1は、iがM未満であるか否かを判断する(ステップ25)。このように内面研削装置1は、加工したワーク2の個数を計数する計数手段を備えている。
When the machining of the
Next, the
iがM未満である場合(ステップ25;Y)、加工したワーク2の個数がMに達していないので、内面研削装置1は、ステップ10に戻り、引き続き次のワーク2を加工する。
If i is less than M (
iがM未満でない場合(ステップ25;N)、加工したワーク2の個数がMに達したので、内面研削装置1は、砥石8のドレスを行う(ステップ30)。
砥石8のドレスを終了すると、内面研削装置1は、ステップ5に戻る。
If i is not less than M (
When the dressing of the
以上のようにして内面研削装置1は、ワーク2を所定個数加工するごとに砥石8をドレスするため、ワーク2の加工による砥石8の劣化を低減することができ、ワーク2の加工精度を維持することができる。
As described above, the
また、内面研削装置1では、ローダ装置40によりワーク2とドレッサ部材35を自動的にワーク保持部31に供給したが、本実施の形態によるワークヘッドスピンドル16でドレッサ19を回転させるという方式を所謂手込め式などと呼ばれる手動式の内面研削装置に適用することもできる。
In the internal
手動式の場合、内面研削装置1はローダ装置40を装備せず、内面研削装置1のオペレータが手作業でワーク2のワーク保持部31への取り外しを行う。
オペレータは、ワーク2を加工する場合、ワーク保持部31にワーク2を取り付けてワーク2の加工プログラムを実行し、砥石8をドレスする場合は、ワーク保持部31にドレッサ部材35を取り付けてドレスプログラムを実行する。
In the case of the manual type, the
The operator attaches the
次に、内面研削装置1のハードウェア的な構成について説明する。
図7は、内面研削装置1のハードウェア的な構成の一例を示したブロック図である。
内面研削装置1は、CPU65、ROM(Read Only Memory)66、RAM(Random Access Memory)67、入力部68、表示部69、駆動制御部71、入出力I/F(インターフェース)72、記憶媒体駆動部73、記憶部74などの各機能部がバスライン75で接続されて構成されている。
Next, the hardware configuration of the
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of the inner
The internal
CPU65は、数値制御プログラムに従って、テーブル13、テーブル14、砥石スピンドル12、モータ23、クーラントの供給など、内面研削装置1を構成する各要素の数値制御を行う。
また、CPU65は、ファイルの入出力や、数値制御プログラムの編集の受け付けなど、所定のプログラムに従って各種の情報処理も行う。
The
The
ROM66は、内面研削装置1を動作させるための基本的なプログラムやデータなどを記憶した読み出し専用のメモリである。
RAM67は、CPU65が動作するためのワーキングエリアを提供する読み書き可能なメモリである。
The
The
入力部68は、内面研削装置1に情報を入力するための機能部であり、例えば、キーボードやタッチパネルなどの入力装置を備えている。
入力装置には、数字、文字、記号などを入力する文字キーやテンキー、予め設定された機能を指定するための機能キーなどを備えている。
ユーザは、入力部68を操作することにより、数値制御プログラムの作成、呼出、編集などを行ったり、内面研削装置1の動作を規定する各種パラメータを設定したりすることができる。
The
The input device includes character keys and numeric keys for inputting numbers, characters, symbols, etc., function keys for designating preset functions, and the like.
By operating the
表示部69は、液晶ディスプレイ、CRT(Cathode−Ray Tube)ディスプレイ、あるいはプラズマディスプレイなどの表示装置を備えており、文字情報や画像情報を表示することができる。
ユーザは、表示部69に数値制御プログラムを表示してこれを編集したり、あるいは予め用意されているメニュー画面を表示して各種のパラメータを設定したりするのに用いることができる。
The
The user can display the numerical control program on the
駆動制御部71は、例えば、ACサーボモータなどの駆動系に接続されており、CPU65は、駆動制御部71を介してテーブル13、テーブル14、砥石スピンドル12、モータ23、ローダ装置40、クーラントの供給装置などを制御することができる。
The
入出力I/F72は、内面研削装置1を外部機器と接続するためのインターフェースである。
入出力I/F72を用いて内面研削装置1をパーソナルコンピュータなどの外部機器に接続することにより、内面研削装置1と外部機器の間で数値制御プログラムの送受信などを行うことができる。
このため、外部で数値制御プログラムを用意し、入出力I/F72から内面研削装置1に入力することができる。
The input / output I /
By connecting the
For this reason, a numerical control program can be prepared externally and input to the
記憶媒体駆動部73は、装着された着脱可能な記憶媒体を駆動し、数値制御プログラムなどの読み書きを行う機能部である。
読み書き可能な記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、半導体記憶装置、磁気テープなどがある。
また、読み取り専用の記憶媒体としては、例えば、CD−ROMなどの光ディスク類や紙テープなどがある。
The storage
Examples of the readable / writable storage medium include a flexible disk, a magneto-optical disk, a semiconductor storage device, and a magnetic tape.
In addition, examples of the read-only storage medium include optical disks such as CD-ROM and paper tape.
記憶部74は、例えば、半導体メモリやハードディスクなどで構成された読み書き可能な記憶装置である。
記憶部74には、プログラム類を格納したプログラム部76とデータ類を記憶したデータ部77が形成されている。
The
The
図7(b)に示したように、プログラム部76には、OS(Operating System)81、加工プログラム82、ドレスプログラム83、その他の各種プログラムがCPU65で実行可能に記憶されている。
As shown in FIG. 7B, the
加工プログラム82、ドレスプログラム83は、それぞれワーク2の加工、及び砥石8のドレスを行うための数値制御プログラムである。
なお、加工プログラム82やドレスプログラム83は複数記憶することができ、プログラム番号などの登録IDにより管理することができる。
そして、加工の際、あるいはドレスの際には、プログラム部76から目的のプログラムを呼び出してCPU65に実行させることができる。
The
A plurality of
When processing or dressing, the target program can be called from the
OS81は、ファイルの入出力管理など、内面研削装置1を運営する基本的な機能をCPU65に発揮させるためのプログラムである。
データ部77には、内面研削装置1を動作させるための各種パラメータや座標値、内面研削装置1の運用履歴86などが記憶されている。
The
The
以上のように、本実施の形態では、主軸と砥石スピンドル間にあるドレッサを廃止し、ドレス必要時には、主軸にドレッサをくわえて主軸が回転を与え、ドレスを行うようにした。
即ち、ドレス時は主軸がドレッサをくわえ、ドレス終了後、ドレッサを外しワークをクランプして加工する。
As described above, in this embodiment, the dresser between the spindle and the grindstone spindle is eliminated, and when the dress is necessary, the dresser is added to the spindle and the spindle is rotated to perform dressing.
That is, when dressing, the spindle adds the dresser, and after the dressing is finished, the dresser is removed and the workpiece is clamped for machining.
また、ドレス終了時は、主軸からドレッサを取り外しワークを加工するようにした。
主軸へのドレッサの着脱はオートローダ付きの機械ではローダが着脱するが、オートローダがない場合はオペレータが手動にて行う。
At the end of dressing, the dresser was removed from the spindle and the workpiece was machined.
The loader is attached to and detached from the spindle with a machine with an autoloader, but if there is no autoloader, the operator must do it manually.
以上に説明した本実施の形態により次のような効果を得ることができる。
(1)ドレス装置を省略することにより、内面研削装置1の製造コストを低減することができる。
(2)ドレス装置を省略することによりワークヘッドスピンドル16と砥石スピンドル12の間の距離を縮めることができ、これによって内面研削装置1の小型化を図ることができる。
(3)ドレス装置を省略することにより、内面研削装置1の中央付近の機構、配管、配線を省略することができ、内面研削装置1の構造を簡単化することができる。
The following effects can be obtained by the present embodiment described above.
(1) By omitting the dressing device, the manufacturing cost of the
(2) By omitting the dressing device, the distance between the
(3) By omitting the dressing device, the mechanism, piping, and wiring near the center of the inner
なお、本実施の形態では、内面研削装置1を例にとり説明したが、これは、実施を内面研削装置への適用に限定するものではなく、ワークと砥石の間にドレッサ装置が装備された各種の工作機械に適用することができる。
In the present embodiment, the inner
また、ワークも円筒形状に限定するものではなく、例えば、円柱状で外周面を研削するものに適用することもできる。 Further, the workpiece is not limited to a cylindrical shape, and can be applied to, for example, a columnar shape whose outer peripheral surface is ground.
1 内面研削装置
2 ワーク
8 砥石
12 砥石スピンドル
13 テーブル
14 テーブル
16 ワークヘッドスピンドル
19 ドレッサ
20 プーリ
22 ベルト
23 モータ
24 プーリ
31 ワーク保持部
32 爪部材
35 ドレッサ部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
研削砥石を回転させる第1の回転手段と、
前記保持手段で被加工物を保持している場合に、前記第1の回転手段で回転させた研削砥石を前記被加工物用に位置制御して、前記保持した被加工物を研削する研削手段と、
前記保持手段でドレッサを保持している場合に、前記第1の回転手段で回転させた研削砥石をドレス用に位置制御して、前記回転させた研削砥石をドレスするドレス手段と、
を具備したことを特徴とする研削装置。 Holding means for holding an object;
First rotating means for rotating the grinding wheel;
When holding the workpiece by the holding means, the grinding means for grinding the held workpiece by controlling the position of the grinding wheel rotated by the first rotating means for the workpiece. When,
Dressing means for dressing the rotated grinding wheel by controlling the position of the grinding wheel rotated by the first rotating means for dressing when holding the dresser by the holding means;
A grinding apparatus comprising:
前記保持手段で被加工物を保持している場合の前記第2の回転手段の回転数と、前記保持手段でドレッサを保持している場合の前記第2の回転手段の回転数と、を切り替える回転数切替手段と、
を具備したことを特徴とする請求項1に記載の研削装置。 Second rotating means for rotating the holding means;
Switching between the rotation speed of the second rotation means when the workpiece is held by the holding means and the rotation speed of the second rotation means when the dresser is held by the holding means. Rotation speed switching means;
The grinding apparatus according to claim 1, comprising:
前記ドレス手段は、前記計数手段で計数した被加工物の個数が所定個数になるごとに前記砥石をドレスすることを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載の研削装置。 Comprising a counting means for counting the number of processed workpieces;
4. The grinding apparatus according to claim 1, wherein the dressing means dresses the grindstone every time the number of workpieces counted by the counting means reaches a predetermined number. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005197622A JP2007015042A (en) | 2005-07-06 | 2005-07-06 | Grinding device |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009023057A (en) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Disco Abrasive Syst Ltd | Dressing method of grinding member and grinder |
JP2009196048A (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | Grinding method, grinding tool and grinding device |
JP2009208181A (en) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | Grinding stone dressing method and grinding device |
CN110640469A (en) * | 2019-08-08 | 2020-01-03 | 浙江西密克轴承股份有限公司 | Three-axis machining center |
-
2005
- 2005-07-06 JP JP2005197622A patent/JP2007015042A/en not_active Withdrawn
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