JP2008093787A - 研削盤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワーク支持回転手段13、13a、14と、ワークwに対しワーク回転半径方向へ相対変位される研削砥石10とを備えた研削盤において、ワークwの研削中に研削抵抗に対応した出力の得られるものとしたAEセンサ16と、研削中のワーク研削箇所の撓みを実測する撓み実測手段26Aと、AEセンサ16の出力から検出される研削抵抗の大きさとワークwの撓み量ΔLとからワーク研削箇所の剛性を算出する剛性演算手段27Bとを設ける。
【選択図】図1
Description
即ち、請求項2に記載したように、前記撓み実測手段が、前記AEセンサの出力からワーク研削中の研削抵抗の大きさを検出する時点の砥石台のX軸方向の第一の座標値を検出し、一方では前記AEセンサの出力の変化からワーク研削箇所の撓み量がゼロであるときの、前記研削砥石を支持した砥石台のX軸方向の第二の座標値を検出し、これら第一及び第二の座標値に基づいてワーク研削箇所の撓み量を実測するものとなされている構成とする。
即ち、請求項1記載のものによれば、ワーク研削中に研削砥石がワークを押圧する力をAEセンサの出力から正確に実測すると共に撓み実測手段が研削中のワーク研削箇所の撓みを実測するため、ワーク研削箇所の剛性が人手を要することなく正確に算出されるのであり、したがって、剛性を考慮した正確な研削加工が簡易な手段により労力少なく行えるものとなる。
図1は円筒体やカムなどを研削するさいに使用される一般的なCNC研削盤を示し、1はベッド、2はベッド1上に左右方向(Z軸方向)の移動自在に設けられたワーク支持テーブル、3はベッド1上に前後方向(X軸方向)の移動自在に設けられた砥石台である。
先ず、モータ12が回転され、研削砥石10が回転駆動される。また、必要に応じサーボモータ4が回転され、ワーク支持テーブル2がZ軸方向へ移動される。これによりワークwが主軸台6などと共に移動され、研削すべきワークwはX軸方向上で研削砥石10と対向した状態となされる。続いて、砥石台3はX軸方向の機械座標上で、図4に示すように、予めプログラムで特定されている基準位置である座標位置p1に位置される。
即ち、研削砥石10を前進させる前にAEセンサ16を作動状態とする。このとき、研削砥石10はワークwに接触していないため空転していて空気を研削している状態となる。したがってAEセンサ16は研削砥石10の研削抵抗(研削抵抗と研削主分力の比は研削条件が同一であれば定数となるため、研削主分力でもよい。ここに、研削主分力とは研削点に作用する研削抵抗の分力の一つで研削点を通る砥石接線方向の力を言うものである。)が殆どゼロであることを示すゼロ出力を発し、このゼロ出力が送信部17及び受信部18を経て数値制御装置21に伝達される。
即ち、例えば、図5Aに示すようにプランジカット研削を実行するときは砥石台送り速度を粗送り速度に低下させるのであり、また図5Bに示すようにトラバースカット研削を実行するときはワーク支持テーブル2の送り方向を切り替えるときの砥石台3のX軸方向の送り量を粗研に対応した大きさとなすことで砥石台送り速度が粗送り速度となされる。
即ち、剛性演算手段27が図6のステップ(1)に示すように、図4中の精研が終了する直前(スパークアウトが開始される直前)に、AEセンサ16の出力から研削抵抗(研削主分力)を即時的に実測する。これと同時に、撓み実測手段26がこの時点の砥石台3のX軸方向の第一の座標値X1を読み込む。次に図6のステップ(2)に示すように、研削砥石10を後退させてワークwから離反させる。そして図6のステップ(3)に示すように再び前進させて研削砥石10をワークwに接触させるのであり、この接触開始点をAEセンサ16の出力から検出し、この検出時点の砥石台3のX軸方向の第二の座標値X2を読み込む。次に図6のステップ(4)に示すように、これら座標値X1、X2の差値を演算し、この差値をワーク研削箇所の見なし撓み量ΔLとする。そして図6のステップ(5)において、剛性演算手段27が精研終了直前の研削抵抗を上記見なし撓み量ΔLで除して剛性を算出する。
7 心押し台(ワーク支持手段)
9 主軸(ワーク支持手段)
10 研削砥石
11 砥石軸
13a 主軸センタ(ワーク支持手段)
14 心押しセンタ(ワーク支持手段)
16 AEセンサ
24 砥石送り制御手段
26 撓み実測手段
27 剛性演算手段
q 研削抵抗
w ワーク
Claims (4)
- ワークを支持し特定中心線回りへ回転させるワーク支持回転手段と、砥石軸回りへ回転されワークに対しワーク回転半径方向へ相対変位される研削砥石とを備えた研削盤において、ワークの研削中に研削抵抗に対応した出力を得るためのAEセンサと、研削中のワーク研削箇所の撓みを実測する撓み実測手段とを設けると共に、前記AEセンサの出力から検出される研削抵抗の大きさと前記ワークの撓み量とから前記ワーク研削箇所の剛性を算出する剛性演算手段を設けたことを特徴とする研削盤。
- 前記撓み実測手段が、前記AEセンサの出力からワーク研削中の研削抵抗の大きさを検出する時点の砥石台のX軸方向の第一の座標値を検出し、一方では前記AEセンサの出力の変化からワーク研削箇所の撓み量がゼロであるときの、前記研削砥石を支持した砥石台のX軸方向の第二の座標値を検出し、これら第一及び第二の座標値に基づいてワーク研削箇所の撓み量を実測するものとなされていることを特徴とする請求項1記載の研削盤。
- 前記撓み実測手段が、精研の終了直前のワーク研削箇所の撓みを実測する構成であることを特徴とする請求項1又は2記載の研削盤。
- 前記撓み実測手段が、ワーク研削箇所の径方向の熱変形量を、ワークの研削液による冷却に伴う熱変形量の変化から得られた実測データと、この実測データから得られた外挿推測データとにより決定し、この熱変形量を考慮したワーク研削箇所の厳密な撓み量を実測する構成であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の研削盤。
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