JP2008221420A - Cylindrical grinding machine and chamfering method using the same - Google Patents
Cylindrical grinding machine and chamfering method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008221420A JP2008221420A JP2007064709A JP2007064709A JP2008221420A JP 2008221420 A JP2008221420 A JP 2008221420A JP 2007064709 A JP2007064709 A JP 2007064709A JP 2007064709 A JP2007064709 A JP 2007064709A JP 2008221420 A JP2008221420 A JP 2008221420A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- chamfer
- chamfers
- grindstone
- work
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
本発明は円筒研削盤及びそれを用いた面取り加工方法に関する。 The present invention relates to a cylindrical grinder and a chamfering method using the same.
従来、円柱状ないし円筒状(以下、「円筒状」に代表させる。)のワークの外表面を、回転する砥石によって研削加工する円筒研削盤が提供されている。この円筒研削盤は、最終的な製品形態が円筒状になる機械部品であれば、およそどんな種類の部品の加工においても利用されうる。例えば、この円筒研削盤は、油圧パワーステアリング装置用の油圧バルブを構成するバルブスプール等の外表面の加工に利用されている。
このような円筒研削盤は、例えば特許文献1に開示されているようなものが知られている。この特許文献1においては、高精度な研削加工が行える円筒研削盤が開示されており、特に回転割り出しを行うワーク駆動装置付きの円筒研削盤が開示されている。
As such a cylindrical grinder, for example, one disclosed in
ところで、前記円筒研削盤によれば、いわゆるチャンファリング(chamfering)加工が行われ得る。ここにチャンファリング加工とは、一般的には面取り加工を意味するが、円筒状のワークの外表面の一部を削り取って平坦面をつくり出す加工をも含む(本明細書では、かかる平坦面を「チャンファ」という。)。特に前記バルブスプールの加工に即していえば、その外表面と該外表面に形成されている溝の壁との間の角部についての面取り加工が、前記チャンファリング加工に該当するといえる。なお、前記の溝は、円筒状のバルブスプールの軸線に沿って延びる形態を一般的にもつ。 By the way, according to the cylindrical grinding machine, so-called chamfering can be performed. The chamfering process generally means a chamfering process, but includes a process of scraping a part of the outer surface of a cylindrical workpiece to create a flat surface (in this specification, such a flat surface is referred to as a chamfering process). It is called “Changhwa”.) In particular, in accordance with the processing of the valve spool, it can be said that the chamfering process at the corner between the outer surface and the groove wall formed on the outer surface corresponds to the chamfering process. The groove generally has a form extending along the axis of the cylindrical valve spool.
このようなバルブスプールの加工を行う場合、いわば多段階のチャンファリング加工とも呼びうる加工が行われることがある。ここで、多段階のチャンファリング加工とは、例えば以下のようである。すなわち、1)前述のように、溝と外表面との間の角部について面取り加工を行う、2)続いて、1)によって形成された面と元々の外表面との間の角部について面取り加工を行う、3)更に続いて、2)によって形成された面と元々の外表面との間の角部について面取り加工を行う、というようである。原理的には、かかる工程は何度でも繰り返し行われうる。このような加工は、油圧バルブの、より微妙な、あるいはよりスムースな動作態様を実現するために行われる。 When processing such a valve spool, processing that can be called multi-stage chamfering processing may be performed. Here, the multi-stage chamfering process is, for example, as follows. That is, 1) As described above, chamfering is performed on the corner between the groove and the outer surface. 2) Subsequently, chamfering is performed on the corner between the surface formed in 1) and the original outer surface. 3) Further, it seems that chamfering is performed on the corner between the surface formed by 2) and the original outer surface. In principle, such a process can be repeated any number of times. Such processing is performed in order to realize a more delicate or smoother operation mode of the hydraulic valve.
しかしながら、前述のようなチャンファリング加工、特に前記の多段階のチャンファリング加工を行うこと(しかもそれを比較的高精度に行うこと)は、極めて困難である。なぜなら、多段階のチャンファリング加工を行う際には、上述のように、研削対象部位を、順次に且つ少しずつ、ずらしていく必要があり、その都度その都度におけるワークと砥石との相対的な位置決めを適切に行わなければならないからである。 However, it is extremely difficult to perform the above-described chamfering process, particularly the multi-stage chamfering process (and performing it with relatively high accuracy). This is because when performing multi-stage chamfering, as described above, it is necessary to shift the portion to be ground sequentially and little by little, and each time the relative position between the workpiece and the grindstone is increased. This is because positioning must be performed appropriately.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、チャンファを高精度に形成可能な円筒研削盤及びそれを用いた面取り加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cylindrical grinder capable of forming a chamfer with high accuracy and a chamfering method using the same.
上記目的を達成するため、本発明に係る円筒研削盤は、円柱状又は円筒状のワークを、その中心軸の周りに回転可能に保持するワーク保持手段と、円盤状の砥石を、その中心を軸として回転可能に保持し、且つ、当該砥石を前記ワークに向かって並進運動させ得る砥石保持手段と、前記ワークを所定の角度だけ回転させるように前記ワーク保持手段を駆動制御し、且つ、前記砥石を所定の距離だけ並進運動させるように前記砥石保持手段を駆動制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ワークのワーク外表面上に形成されるべきチャンファの両端を通る仮想円の、一定の座標系における中心座標を求め、前記中心座標及び前記ワークの中心間を結ぶ基準直線と前記座標系上の一定の直線とがなす加工角度、及び、前記ワークと前記仮想円とが重なり合う部分における前記基準直線に沿った長さである切込量を演算し、前記加工角度に基づく前記所定の角度だけ、前記ワーク保持手段を介して前記ワークを回転させ、前記ワークの回転の後、前記切込量に基づく前記所定の距離だけ、前記砥石保持手段を介して前記砥石を回転させながら並進運動させ、もって前記ワーク外表面に現実にチャンファを形成する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a cylindrical grinding machine according to the present invention includes a workpiece holding means for holding a columnar or cylindrical workpiece rotatably around its central axis, and a disc-shaped grindstone at its center. A grindstone holding means capable of holding the grindstone rotatably as a shaft and translating the grindstone toward the workpiece; driving and controlling the work holding means so as to rotate the workpiece by a predetermined angle; and Control means for driving and controlling the grindstone holding means so as to translate the grindstone by a predetermined distance, and the control means is a virtual circle passing through both ends of the chamfer to be formed on the work outer surface of the work. A center coordinate in a fixed coordinate system, a processing angle formed by a reference straight line connecting the center coordinate and the center of the workpiece and a fixed straight line on the coordinate system, and the workpiece and the workpiece A cutting amount that is a length along the reference straight line in a portion where a virtual circle overlaps is calculated, the workpiece is rotated through the workpiece holding means by the predetermined angle based on the machining angle, and the workpiece After the rotation, the chamfer is translated by rotating the grindstone through the grindstone holding means for the predetermined distance based on the cutting depth, so that a chamfer is actually formed on the outer surface of the workpiece. And
また、本発明に係る円筒研削盤では、前記制御手段は、前記チャンファを2つ以上形成する、ように構成してもよい。 In the cylindrical grinder according to the present invention, the control means may be configured to form two or more chamfers.
また、本発明に係る円筒研削盤では、前記制御手段は、前記チャンファを1つ以上形成し、且つ、前記チャンファの少なくとも1つ以上を、前記ワーク外表面に予め形成された溝を形作る壁面と前記ワーク外表面との間の角部について形成する、ように構成してもよい。 In the cylindrical grinding machine according to the present invention, the control means includes one or more chamfers, and at least one chamfer is a wall surface that forms a groove formed in advance on the work outer surface. You may comprise so that it may form about the corner | angular part between the said work outer surfaces.
また、本発明に係る円筒研削盤では、前記制御手段は、前記チャンファを少なくとも2つ以上形成し、前記チャンファの1つである第1チャンファを、前記ワーク外表面に予め形成された溝を形作る壁面と前記ワーク外表面との間の角部について形成し、且つ、前記チャンファの他の1つである第nチャンファ(nは2以上の整数)を、第n−1チャンファと前記ワーク外表面との間の角部について形成する、ように構成してもよい。 In the cylindrical grinder according to the present invention, the control means forms at least two chamfers, and forms a first chamfer, which is one of the chamfers, on a groove formed in advance on the work outer surface. An n-th chamfer (n is an integer of 2 or more), which is formed at a corner between a wall surface and the outer surface of the workpiece, and is another one of the chamfers, is replaced with an (n-1) -th chamfer and the outer surface of the workpiece. You may comprise so that it may form about the corner | angular part between.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る円筒研削盤を用いた面取り加工方法は、円柱状又は円筒状のワークのワーク外表面を、回転する円盤状の砥石の外周面によって研削する円筒研削盤を用いたワーク外表面の面取り加工方法であって、前記ワーク外表面上に形成されるべきチャンファの両端を通る仮想円の、一定の座標系における中心座標を求める工程と、前記中心座標及び前記ワークの中心間を結ぶ基準直線と前記座標系上の一定の直線とのなす加工角度を演算する工程と、前記ワークと前記仮想円とが重なり合う部分における前記基準直線に沿った長さである切込量を演算する工程と、前記加工角度に基づく所定角度だけ、前記ワークをその中心軸周りに回転させるワーク回転工程と、当該ワーク回転工程の後、前記砥石を、前記切込量に基づく所定距離だけ前記ワークに向かって並進運動させることで、前記ワーク外表面に現実にチャンファを形成する工程と、を含むことを特徴とする。 Moreover, in order to solve the said subject, the chamfering method using the cylindrical grinder which concerns on this invention is the cylinder which grinds the workpiece | work outer surface of a columnar or cylindrical workpiece | work with the outer peripheral surface of a rotating disk-shaped grindstone. A method for chamfering a workpiece outer surface using a grinding machine, the step of obtaining a center coordinate in a fixed coordinate system of a virtual circle passing through both ends of a chamfer to be formed on the workpiece outer surface, and the center coordinate And a step of calculating a processing angle formed by a reference straight line connecting the centers of the workpieces and a fixed straight line on the coordinate system, and a length along the reference straight line at a portion where the work and the virtual circle overlap. A step of calculating a cutting depth, a workpiece rotation step of rotating the workpiece around its central axis by a predetermined angle based on the machining angle, and after the workpiece rotation step, the grindstone, Be to translate a predetermined distance based on the serial depth of cut toward the workpiece, characterized in that it comprises a step of forming a chamfer on reality the workpiece outer surface.
また、本発明に係る円筒研削盤を用いた面取り加工方法では、前記チャンファは、少なくとも2つ以上形成される、ように構成してもよい。 In the chamfering method using the cylindrical grinding machine according to the present invention, at least two chamfers may be formed.
また、本発明に係る円筒研削盤を用いた面取り加工方法では、前記チャンファは少なくとも1つ以上形成され、且つ、前記チャンファのうち少なくとも1つ以上は、前記ワーク外表面に予め形成された溝を形作る壁面と前記ワーク外表面との間の角部について形成される、ように構成してもよい。 In the chamfering method using the cylindrical grinder according to the present invention, at least one chamfer is formed, and at least one of the chamfers has a groove formed in advance on the outer surface of the workpiece. You may comprise so that it may form about the corner | angular part between the wall surface to form and the said workpiece | work outer surface.
また、本発明に係る円筒研削盤を用いた面取り加工方法では、前記チャンファは少なくとも2つ以上形成され、前記チャンファのうちの1つである第1チャンファは、前記ワーク外表面に予め形成された溝を形作る壁面と前記ワーク外表面との間の角部について形成され、且つ、前記チャンファのうちの他の1つである第nチャンファ(nは2以上の整数)は、第n−1チャンファと前記ワーク外表面との間の角部について形成される、ように構成してもよい。 In the chamfering method using the cylindrical grinder according to the present invention, at least two chamfers are formed, and the first chamfer that is one of the chamfers is formed in advance on the outer surface of the workpiece. An n-th chamfer (n is an integer of 2 or more), which is formed at a corner between a wall surface forming a groove and the outer surface of the workpiece, and is one of the chamfers, is an n-1th chamfer. And the outer surface of the workpiece.
以上のように、本発明によれば、回転角及び切込量が好適に算出されるようになっているので、チャンファを高精度に形成することが可能である。 As described above, according to the present invention, since the rotation angle and the cutting amount are suitably calculated, it is possible to form the chamfer with high accuracy.
以下では、本発明の実施の形態について、図1を参照して説明する。本実施形態に係る円筒研削盤1は、ベッド10、主軸台20、芯押台23、テーブル26及び砥石31を備える。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
主軸台20は、ワークWを支持する把持部21及び回転部を備えている。
把持部21は、図1に示すように、開閉可能な爪を備えている。爪が閉じればワークWの一端が把持され、開けば解放される。ただし、ワークWを支持する手段は、このような爪による方式以外の方式もあり、本発明においては、それを採用するようにしてもよい。場合によっては、例えば後述する芯押台23に備えられるセンター25と同様の構成を備えるだけでもよい。
なお、図1におけるワークWの図示は、ワークWに対する加工が実行中であるとした場合における、当該ワークWの占める位置を破線で示すことによって行われている。
The
As shown in FIG. 1, the
Note that the work W in FIG. 1 is illustrated by a broken line indicating the position occupied by the work W when machining on the work W is being executed.
回転部(不図示)は、図1に示す軸線A1の周りにワークWを回転させる。これにより、ワークWは、その外表面の任意の部分が砥石31に対向させられるように、位置決めされうる。すなわち、回転部は、ワークWと砥石31との相対的位置関係を調整するために用いられる(後に図3等を参照して改めて触れる。)。
The rotating unit (not shown) rotates the workpiece W around the axis A1 shown in FIG. Thereby, the workpiece | work W can be positioned so that the arbitrary parts of the outer surface may be made to oppose the
芯押台23は、図1に示すように、主軸台20に向かって突出するセンター25をもつ。芯押台23は、このセンター25を図中左側に突出させるための突出機構(不図示)をもつ。また、このセンター25には、図示しないスプリングを発生源とする弾性力が作用している。これにより、芯押台23は、センター25を介して、ワークWの図中右端を所定の力で押すことが可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
これら主軸台20及び芯押台23は、テーブル26の上に設置されている。テーブル26には、図示しない並進駆動部が備えられている。この並進駆動部は、主軸台20及び芯押台23全体を、テーブル26とともに図1中左右方向(以下、「Z方向」ということがある。)に駆動する。かかる移動は、レール29,29の延在方向に従う。
The
なお、このようなテーブル26並びに主軸台20及び芯押台23により、ワークWの固定は、例えば次のように行われる。第1に、テーブル26上の適当な位置に固定された主軸台20の把持部21によって、ワークWの一端を把持する。第2に、ワークWの長さに応じて、テーブル26上における適当な位置に、芯押台23を位置付けさせる。第3に、芯押台23のセンター25を図中左側に突出させ、ワークWの他端を押す。この際、センター25は、ワークWを前記弾性力によって押さえつける。以上のようにして、ワークWは、主軸台20及び芯押台23の協働によって固定される。
Note that the workpiece W is fixed by the table 26, the
なお、芯押台23に代えて、前述した、把持部21をもつ主軸台20と同様の主軸台が備えられてもよい。
また、芯押台23は必ずしも設ける必要がない。この場合、ワークWは、その一端が主軸台20の把持部21によって支持されるだけとなる。
Instead of the
Further, the
砥石31は、図1に示すように、略円盤形状をもつ。その中心には、回転軸(不図示)の一端が貫通し、その他端は砥石保持台32に接続されている。すなわち、砥石31は、回転軸を介して砥石保持台32に保持されている。なお、回転軸と砥石31とは固定的に接続される。
As shown in FIG. 1, the
砥石保持台32は、回転軸に回転動力を与える回転部(不図示)をもつ。それによって、砥石保持台32は、円盤形状の砥石31を図1に示す軸線A2の周りに回転させる能力をもつ。
The
また、砥石保持台32は、図1中上下方向(以下、「X方向」ということがある。)に、該砥石保持台32自身を移動するための並進駆動部(不図示)をもつ。かかる砥石保持台32の移動は、レール33,33の延在方向に従う。
これにより、砥石31は、主軸台20によって支持されたワークWに対して近接可能であり、更に接触することができる。このような接触によって、ワークWの外表面は、回転する砥石31の外周面によって研削されることになる。なお、研削の進行は、前記並進駆動部による、砥石31のワークWの存する方向への更なる移動による。
Further, the
Thereby, the
なお、図において、砥石31の幅(図1中Z方向の長さ)は、ワークWに対して比較的小さいものが描かれているが、これは単なる一例に過ぎない。例えば、ワークWの長さとほぼ同じ幅の砥石を用いるようにしてもよく、場合によっては、ワークWの長さよりも大きい砥石を用いてもよい。 In the figure, the width of the grindstone 31 (the length in the Z direction in FIG. 1) is relatively small with respect to the workpiece W, but this is merely an example. For example, a grindstone having a width substantially the same as the length of the work W may be used. In some cases, a grindstone larger than the length of the work W may be used.
以上の構成に加えて、本実施形態の円筒研削盤は制御部100をもつ。
制御部100は、図示しないプロセッサ、プロセッサによる処理の手順を定義したプログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、ユーザによる適当な数値入力等を受けて実行されるプログラム及び必要な情報を記憶しておくRAM(Random Access Memory)を備える。
In addition to the above configuration, the cylindrical grinding machine of the present embodiment has a
The
制御部100は、上に説明した各構成要素、すなわち主軸台20、テーブル26及び砥石保持台32等を制御する。これにより、主軸台20によるワークWの回転、テーブル26を介した主軸台20及び芯押台23の移動、砥石保持台32による砥石31の移動及び回転等のそれぞれは、好適に設定された態様において行われうるようになっている。
本実施形態において特に、制御部100は、このような能力を用いて、チャンファを形成するにあたっての、ワークWと砥石31との相対的位置関係を好適に設定する。このため、制御部100は更に、後述するワークWの好適な回転角及び切込量を演算する能力をもつが、この点については、すぐ後より詳しく説明する。
The
Especially in this embodiment, the
次に、上述した構成の円筒研削盤1の動作を説明する。本実施形態においては、前記円筒研削盤1により、円柱状のワークWが、図2に示すような溝WG並びに3つのチャンファC1,C2及びC3をもつ形状に加工される場合を例にとって説明を行う。
Next, the operation of the cylindrical grinding
図2では、軸方向に臨んだワークWは円形であり、その図中右方に溝WGが形成されている。この溝WGの断面形状は、ワークWの径方向に平行に延びる辺が他の辺に比べて若干長い、概略長方形状に一致する。また、溝WGは、円柱状のワークWの中心軸に沿って(即ち、図2紙面に向かって垂直方向に)、所定の長さだけ延在する。 In FIG. 2, the workpiece W facing in the axial direction is circular, and a groove WG is formed on the right side in the drawing. The cross-sectional shape of the groove WG corresponds to a substantially rectangular shape in which the side extending in parallel with the radial direction of the workpiece W is slightly longer than the other sides. Further, the groove WG extends for a predetermined length along the central axis of the cylindrical workpiece W (that is, in the vertical direction toward the paper surface of FIG. 2).
溝WGの図中上方には、チャンファC1,C2及びC3が形成されている(図中破線参照)。このうちチャンファC1は、図2に示すように、溝WGを形作る図中上方の壁面とワークWの外周面との間の角部について、面取り加工が施されることによって形成される。また、チャンファC2は、チャンファC1として形成された平面とワークWの外周面との間の角部について、面取り加工が施されることによって形成され、チャンファC3は、チャンファC2として形成された平面とワークWの外周面との間の角部について、面取り加工が施されることによって形成される。 Chamfers C1, C2, and C3 are formed above the groove WG in the figure (see the broken line in the figure). Among these, as shown in FIG. 2, the chamfer C1 is formed by chamfering a corner portion between the upper wall surface in the drawing forming the groove WG and the outer peripheral surface of the workpiece W. Further, the chamfer C2 is formed by chamfering a corner portion between the flat surface formed as the chamfer C1 and the outer peripheral surface of the workpiece W, and the chamfer C3 is formed with the flat surface formed as the chamfer C2. The corner portion between the workpiece W and the outer peripheral surface is formed by chamfering.
このようなチャンファC1,C2及びC3はそれぞれ、図に示すように両端をもつ。すなわち、チャンファC1の両端は、図2中符号E及びT1で示された両点を意味する。チャンファC2及びC3についても、それぞれ同様に、T1及びT2、並びに、T2及びB3で示された各両点が、それらの両端である。
このように、本発明においては、一般に「チャンファの両端」とは、「ワークを軸方向に臨んだ場合にみられる、当該チャンファとワーク外表面又は当該チャンファに隣接する他のチャンファとの2つの交点」のことを指示する用語として用いられている。
Each of such chamfers C1, C2, and C3 has both ends as shown in the figure. That is, both ends of the chamfer C1 refers to both points shown in FIG. 2 code E and T 1. For even chamfer C2 and C3, similarly respectively, T 1 and T 2, as well, each two points indicated by T 2 and B 3, is their opposite ends.
Thus, in the present invention, in general, the “both ends of the chamfer” means “the chamfer and the other chamfer adjacent to the chamfer that are seen when the work is faced in the axial direction”. It is used as a term indicating “intersection point”.
上述したチャンファC1,C2及びC3の形成、即ちチャンファリング加工は、理想的には、図2に示す理想加工直線L1,L2及びL3に従って行われる。例えば、チャンファC1に関して言えば、当該チャンファC1は、理想加工直線L1と、これに平行に引かれたワークWの輪郭円の接線との距離として把握される切込量ε1だけ研削が行われることで、設計通り正確に形成されることになる(チャンファC2及びC3についても同様である。図中ε2及びε3参照。なお、これらε1,ε2及びε2を、以下ではそれぞれ、第1、第2及び第3理想切込量と呼ぶことにする。)。 The formation of the chamfers C1, C2, and C3 described above, that is, chamfering processing is ideally performed according to ideal processing straight lines L1, L2, and L3 shown in FIG. For example, with respect to chamfer C1, the chamfer C1 is ground by a cutting amount ε 1 which is grasped as a distance between the ideal machining straight line L1 and the tangent line of the contour circle of the workpiece W drawn parallel thereto. (The same applies to chamfers C2 and C3. See ε 2 and ε 3 in the figure. Note that these ε 1 , ε 2 and ε 2 are respectively shown below.) These will be referred to as the first, second and third ideal depths of cut).
前述の円筒研削盤1を用いた実際の加工では、図2に示すような理想的形状を、その理想的形状のままに実現することは不可能であるが、それに可能な限り近い形状を実現することが当然望まれる。
しかしながら、これは極めて難しい。特に図2に示すような、いわば多段階のチャンファリング加工を実行する場合、チャンファC1,C2及びC3それぞれに応じて、ワークWに対する砥石31の相対的な位置決めをその都度適切に行う必要があるため、理想的形状の実現の困難性は増す。
というのも、溝WGの位置を正規とみれば、チャンファC1,C2及びC3が、いわばワークW上における一種特殊な位置に形成されることが要請され、また、円盤状の砥石31を用いた、円柱ないし円筒外表面に対する加工(つまり、2つの円の接触による加工)を行いながらも、平面を作り出すことが要請されるからである。この場合、後に図3を参照して説明するように、当該砥石31の回転中心とワークWの回転中心とを結ぶ線上に、被研削部位は位置しない。
このようであるため、加工当初の砥石31のセッティングをどのようにすればよいかは、直ちには判明しない。また、このセッティングの態様に応じて、切込量も変わってくるため、その設定もどの程度とすればよいのかは、直ちには判明しない。
以上のように、理想的なチャンファC1,C2及びC3の形成には困難が伴うのである。
In the actual processing using the above-described cylindrical
However, this is extremely difficult. In particular, when performing multi-stage chamfering as shown in FIG. 2, it is necessary to appropriately position the
This is because if the position of the groove WG is regarded as normal, it is required that the chamfers C1, C2 and C3 are formed at a kind of special position on the work W, and the disc-shaped
Because of this, it is not immediately clear how to set the
As described above, it is difficult to form ideal chamfers C1, C2, and C3.
そこで、本実施形態では、可能な限り、理想的なチャンファC1,C2及びC3を形成すべく、ワークWと砥石31との相対的な位置関係を、以下のような手法を用いて定める。
Therefore, in this embodiment, in order to form ideal chamfers C1, C2, and C3 as much as possible, the relative positional relationship between the workpiece W and the
まず、当該手法を説明する前提として、以下に述べる各種記号をあらかじめ導入しておく。なお、以下の説明においては、図2に示すようなxy平面座標系を主に想定することにする(この座標系は、図1に示す座標系とは異なる。)。このxy平面座標系は、ワークWの中心Oに原点をもち、かつ、そのx軸が溝WGの容積を丁度半分に分かつ線に一致する。
また、以下においては、ベクトルを表すために、記号”「」”を用いる。例えば、記号Aのベクトルを表現する場合、一般的表記法によれば、それは”太字体のA”で表されるところを、”「A」”と表すことにする。
First, as a premise for explaining the method, various symbols described below are introduced in advance. In the following description, an xy plane coordinate system as shown in FIG. 2 is mainly assumed (this coordinate system is different from the coordinate system shown in FIG. 1). This xy plane coordinate system has an origin at the center O of the workpiece W, and its x axis halves the volume of the groove WG and coincides with the line.
In the following, the symbol ““ ”” is used to represent a vector, for example, when a vector of symbol A is represented, according to a general notation, it is represented by “bold A”. This is expressed as ““ A ””.
(1)理想加工直線とワークの輪郭との交点等
理想加工直線L1とワークWの輪郭との交点を、図2に示すようにA1及びB1とする(図2において、前者は黒丸、後者は白丸で表されている。後のA2及びB2,A3及びB3についても同じ。)。そして、これらA1及びB1のベクトルをそれぞれ、
「A」1=(a1x a1y)T,「B」1=(b1x b1y)T
と定める。
また、理想加工直線L2とワークWの輪郭との交点A2及びB2、及び、理想加工直線L3とワークWの輪郭との交点A3及びB3についても全く同様にして、ベクトルを、
「A」2=(a2x a2y)T,「B」2=(b2x b2y)T
「A」3=(a3x a3y)T,「B」3=(b3x b3y)T
と定める。
さらに、理想加工直線L1とL2との交点T1、及び、理想加工直線L2とL3との交点T2についても、同様にして、ベクトルを、
「T」1=(t1x t1y)T,「T」2=(t2x t2y)T
と定める。
(1) Intersection of ideal machining line and workpiece contour, etc. The intersection of ideal machining line L1 and workpiece W is defined as A 1 and B 1 as shown in FIG. 2 (the former is a black circle, The latter is represented by a white circle, and the same applies to A 2 and B 2 , A 3 and B 3 later). And these A 1 and B 1 vectors are respectively
“A” 1 = (a 1x a 1y ) T , “B” 1 = (b 1x b 1y ) T
It is determined.
Also, the intersections A 2 and B 2 between the ideal machining straight line L2 and the contour of the workpiece W, and the intersections A 3 and B 3 between the ideal machining straight line L3 and the contour of the workpiece W are exactly the same.
“A” 2 = (a 2x a 2y ) T , “B” 2 = (b 2x b 2y ) T
“A” 3 = (a 3x a 3y ) T , “B” 3 = (b 3x b 3y ) T
It is determined.
Further, for the intersection T 1 between the ideal machining lines L1 and L2 and the intersection T 2 between the ideal machining lines L2 and L3, the vector
“T” 1 = (t 1x t 1y ) T , “T” 2 = (t 2x t 2y ) T
It is determined.
(2)理想加工角度
ワークWの中心Oから理想加工直線L1におろした垂線(以下、垂線”PL”と名付ける。図3参照。)と、水平線(x軸)とのなす角度を、図2に示すように、α1とする。以下、理想加工曲線L2及びL3に関しても、同様にして角度α2及びα3が定義される。なお、これらの角度α1,α2及びα3を、以下ではそれぞれ、第1、第2及び第3理想加工角度と呼ぶことにする。
(2) Ideal machining angle The angle formed by a vertical line (hereinafter referred to as perpendicular line "PL", see FIG. 3) from the center O of the workpiece W to the ideal machining straight line L1 and the horizontal line (x axis) is shown in FIG. as shown in, the alpha 1. Hereinafter, the angles α 2 and α 3 are similarly defined for the ideal processing curves L2 and L3. These angles α 1 , α 2, and α 3 are hereinafter referred to as first, second, and third ideal machining angles, respectively.
(3)その他の記号
ワークWの半径をrとする。また、溝WGの幅(図2中上下方向の長さ)を2hとする。この記号hを用いれば、既に、チャンファC1の両端のうちの1つとして説明した点Eは、直線y=hと理想加工直線L1との交点として説明することができる。
以上の他、以下では上述の記号以外の記号も使用するが、それは後の説明における適宜の箇所において導入することにする。
(3) Other symbols Let r be the radius of the workpiece W. The width of the groove WG (the length in the vertical direction in FIG. 2) is 2h. If this symbol h is used, the point E that has already been described as one of both ends of the chamfer C1 can be described as the intersection of the straight line y = h and the ideal machining line L1.
In addition to the above, symbols other than those described above are also used below, but they will be introduced at appropriate points in the following description.
以上の準備の下、まず、上述の各ベクトル「A」1,「B」1,「A」2,「B」2,「A」3及び「B」3は、それぞれ、前記したワークWの半径r、第1〜第3理想加工角度α1,α2及びα3を用いて、以下のように表現することができる。 In the above preparation, first, each of the above-described vectors “A” 1 , “B” 1 , “A” 2 , “B” 2 , “A” 3, and “B” 3 represents the workpiece W described above. Using the radius r and the first to third ideal machining angles α 1 , α 2, and α 3 , it can be expressed as follows.
なお、これらの式のうち、例えばベクトル「A」1,「B」1に関する〔数1〕は、図2において、三角形OA1B1に着目することで導き出されうる。
すなわち、まず、三角形OA1B1を構成する辺のうち辺OA1及び辺OB1の長さはrであり(OA1=OB1=r)、且つ、第1理想加工角度α1を規定する前記垂線PLと辺A1B1との交点(この段落において、特にDと名付ける。)及び中心点O間の長さが(r−ε1)であることから、辺A1B1の長さの1/2は、SQR(2rε1-ε1 2)である(ただし、「SQR」は根号を表す。以下の説明において同じ。)。これが、〔数1〕中のk1に相当する。後は、辺A1B1とy軸とのなす角度がα1であることを利用し、例えばベクトル「A」1が、ベクトルODとベクトルDA1の合成によって得られることを利用すれば、〔数1〕は得られる。
このことは、ベクトル「A」2及び「B」2に関する〔数2〕、並びに、ベクトル「A」3及び「B」3に関する〔数3〕についても同様にあてはまる。
Of these equations, for example, [Equation 1] relating to the vectors “A” 1 and “B” 1 can be derived by focusing on the triangle OA 1 B 1 in FIG.
That is, first, of the sides constituting the triangle OA 1 B 1 , the lengths of the sides OA 1 and OB 1 are r (OA 1 = OB 1 = r), and the first ideal machining angle α 1 is defined. Since the length between the intersecting point of the perpendicular line PL and the side A 1 B 1 (named specifically in this paragraph as D) and the center point O is (r−ε 1 ), the side A 1 B 1 1/2 of the length is SQR (2rε 1 −ε 1 2 ) (where “SQR” represents a root number, and the same applies in the following description). This corresponds to a k 1 in equation (1). After that, using the fact that the angle formed between the side A 1 B 1 and the y axis is α 1 , for example, using the fact that the vector “A” 1 is obtained by combining the vector OD and the vector DA 1 , [Equation 1] is obtained.
The same applies to [Equation 2] for the vectors “A” 2 and “B” 2 and [Equation 3] for the vectors “A” 3 and “B” 3 .
他方、上述のベクトル「T」1及び「T」2については、以下のように表現することができる。 On the other hand, the vectors “T” 1 and “T” 2 described above can be expressed as follows.
なお、これらの式のうち、例えばベクトル「T」1に関する〔数4〕の式中、P1は直線A1B1(即ち、理想加工直線L1)の傾きを、Q1はその切片を表現し、同じくP2は直線A2B2(即ち、理想加工直線L2)の傾きを、Q2はその切片を表現するものである。〔数4〕は、これらP1,Q1,P2及びQ2を利用して表現された、直線A1B1の方程式と直線A2B2のそれとからなる連立方程式を解くことによって、導き出される。
このことは、ベクトル「T」2に関する〔数5〕についても同様にあてはまる。
Of these equations, for example, in the equation [Equation 4] relating to the vector “T” 1 , P 1 represents the slope of the straight line A 1 B 1 (ie, the ideal machining straight line L1), and Q 1 represents its intercept. Similarly, P 2 represents the slope of the straight line A 2 B 2 (that is, the ideal machining line L 2), and Q 2 represents the intercept thereof. [Equation 4] is expressed by using these P 1 , Q 1 , P 2 and Q 2 , and solving the simultaneous equations consisting of the equation of the straight line A 1 B 1 and that of the straight line A 2 B 2 , Derived.
The same applies to [Equation 5] concerning the vector “T” 2 .
さらに、理想加工直線L1と直線y=hとの交点Eについて、そのベクトルを、「E」=(ex ey)Tと定める。このベクトル「E」は、理想加工直線L1が前述のようにy=P1x+Q1と表現され得、これとy=hとからx=(h−Q1)/P1が導かれることを利用して、
「E」=(ex ey)T=((h−Q1)/P1 h)T … (0)
と表現することができる(P1及びQ1については、前記の〔数4〕を参照。)。
Furthermore, the intersection E between the ideal processing line L1 and the straight line y = h, the vector, defined as "E" = (e x e y) T . The vector “E” indicates that the ideal machining straight line L1 can be expressed as y = P 1 x + Q 1 as described above, and x = (h−Q 1 ) / P 1 is derived from this and y = h. Use
"E" = (e x e y) T = ((h-Q 1) / P 1 h) T ... (0)
(For P 1 and Q 1, see the above [Equation 4]).
このようにして求められる各ベクトルは、当然ながら、理想的な加工を前提にしている。 Naturally, each vector obtained in this way is premised on ideal processing.
さて続いて、図3に示すように、チャンファC1の両端に該当する点Eと点T1とを通る半径Rの仮想円31Cを想定し、その中心をG1とする。この場合にいう「仮想円31C」とは、砥石31を想定したものに他ならない(したがって、前記半径Rは、実際に使用しようとする砥石31の径に基づいて定められるべきである。)。そうして、この中心G1のベクトル「G」1を、前述の各ベクトルと同様に、
「G」1=(g1x g1y)T
と定める。
Well Subsequently, as shown in FIG. 3, assume a
“G” 1 = (g 1x g 1y ) T
It is determined.
このベクトル「G」1は、線分ET1の中点V(図3中ハッチングした丸参照)についてのベクトル「V」と、この中点Vから仮想円31Cの中心G1に至るベクトル「H」とを用いることにより、
「G」1=「V」+「H」
と表現することができる。更に、このうちのベクトル「V」は、前記までに導入されたベクトル「E」及び「T」1により、
「V」=「E」+1/2(「T」1−「E」)
と表すことができるから、結局、
「G」1=1/2(「T」1+「E」)+「H」
となる。
This vector “G” 1 includes a vector “V” for the midpoint V of the line segment ET 1 (see the hatched circle in FIG. 3) and a vector “H” from the midpoint V to the center G 1 of the
“G” 1 = “V” + “H”
It can be expressed as Furthermore, the vector “V” among them is the vector “E” and “T” 1 introduced so far.
“V” = “E” +1/2 (“T” 1 − “E”)
After all,
“G” 1 = 1/2 (“T” 1 + “E”) + “H”
It becomes.
ここで、ベクトル「H」の向きは、第1理想加工角度α1を規定する前記垂線PLの傾きと完全に一致する。したがって、その大きさHを用いると、ベクトル「H」は、
「H」=(Hcosα1 Hsinα1)T
と表すことができる。この表式中、Hは、図3からわかるように、仮想円31Cの半径Rを斜辺とし、1/2・|(「T」1−「E」)|を他の一辺とする直角三角形の、残る一辺の長さを意味する。
以上のこと、及び、|「T」1−「E」|=(t1y−ey)/cosα1(ベクトル(「T」1−「E」)とy軸のなす角度はα1である。)あることに注意すると、結局、ベクトル「G」1は、
Here, the direction of the vector “H” completely coincides with the inclination of the perpendicular line PL that defines the first ideal machining angle α 1 . Thus, using its magnitude H, the vector “H” is
“H” = (Hcosα 1 Hsinα 1 ) T
It can be expressed as. In this expression, H is a right triangle having a radius R of the
Above, and, | "T" 1 - "E" | = (t 1y -e y) / cosα 1 ( vector ( "T" 1 - "E") and the angle of the y-axis is the alpha 1 Note that there is, eventually, the vector “G” 1 is
と表現され得ることになる。 It can be expressed as
このベクトル「G」1の意義は次のようである。
図3に示す仮想円31CとワークWとの配置関係は、当該仮想円31Cを砥石31とみたてるならば、チャンファC1の加工終了時点における砥石31とワークWとの最も望ましい配置関係を表している。言い換えると、砥石31とワークWとの最終的な配置関係が、図3の如くになるのであれば、チャンファC1は、理想的形状に最も近い形で形成され得ることになるのである。なぜなら、前述の定義上、仮想円31Cの周上、即ち砥石31の円周上に、チャンファC1の両端E及びT1が乗っているからである(なお、砥石31が円盤形状をもつ以上、完全な平坦面を形成することはできないが、砥石31の径が十分に大きければ、実際上は、平坦面と同視しうる曲面を加工することは当然可能である。本実施形態は、かかる場合を念頭に置く。)。
The significance of this vector “G” 1 is as follows.
The arrangement relationship between the
ここで、図3中破線で示すように、仮想円31Cを、第1理想加工角度α1を規定する垂線PLの延在する方向に平行に移動させた、仮想円31CSを想定してみる。この仮想円31CSの中心(図中破線による小さな円参照)は、前記垂線PLに平行であり、かつ、仮想円31Cの中心G1を通る直線ML上に、のる。ちなみに、前記〔数6〕を導出する際に用いた中点Vもまた、この直線ML上にのる(図中ハッチングされた円参照)。
Here, as shown by a broken line in FIG. 3, a
この仮想円31CSの想定から明らかなように、当該仮想円31CSとワークWの外表面との接触点(これは、前述の「被研削部位」に該当しうる。)は、前記の垂線PL上にも、直線ML上にも存在しない。また、直線MLは、ワークWの中心Oを通らない。このようなことから、好適なチャンファC1を形成するためには、ワークWと砥石31との相対的配置関係は、一種特殊なものとして設定される必要があるのである。
なお、図3においては、図1に示す座標系が、図3の場合にどのように表されるかを併せて示しておいた。この場合、示された座標系のX軸は、図3中の直線RLに平行である。
As is clear from the assumption of the virtual circle 31CS, the contact point between the virtual circle 31CS and the outer surface of the workpiece W (this may correspond to the above-mentioned “grinding part”) is on the perpendicular line PL. Nor on the straight line ML. The straight line ML does not pass through the center O of the workpiece W. For this reason, in order to form a suitable chamfer C1, the relative positional relationship between the workpiece W and the
Note that FIG. 3 also shows how the coordinate system shown in FIG. 1 is represented in the case of FIG. In this case, the X axis of the shown coordinate system is parallel to the straight line RL in FIG.
以上述べたところから明らかなように、ベクトル「G」1とは結局、直接的には、加工終了時点における砥石31の中心が位置するべき場所を指示するものと理解することができる。
あるいは、別の観点から、ベクトル「G」1とは、チャンファC1を最も好適に形成可能な、砥石31の加工開始時点における中心位置を示唆するもの、と理解することができるのである。
As is clear from the above description, the vector “G” 1 can be understood to directly indicate the location where the center of the
Alternatively, from another point of view, the vector “G” 1 can be understood as suggesting the center position of the
以上の議論は、チャンファC2及びC3についても全く同様にあてはまる。すなわち、前述のような仮想円31Cと同様の円が、チャンファC2の両端T1及びT2を通る場合における、その中心をG2とし、チャンファC3の両端T2及びB3間を通る場合における、その中心をG3として、前記と同様に、
「G」2=(g2x g2y)T
「G」3=(g3x g3y)T
と定める。そうして、これらベクトル「G」2及び「G」3について、前記と同様にして、
The above discussion applies to chamfers C2 and C3 in exactly the same manner. That is, in the case the same circle and the
“G” 2 = (g 2x g 2y ) T
“G” 3 = (g 3x g 3y ) T
It is determined. Then, for these vectors “G” 2 and “G” 3 ,
を得ることができる。これらベクトル「G」2及び「G」3は、それぞれ、チャンファC2及びC3を最も好適に形成可能な、砥石31の加工開始時点における中心位置を示唆するものと理解することができるのである。
Can be obtained. These vectors “G” 2 and “G” 3 can be understood to indicate the center position at the time of starting the processing of the
さて、以上のように、ベクトル「G」1,「G」2及び「G」3が求められたら、続いて、当該ベクトル「G」1,「G」2及び「G」3を用いて、実際の加工時に利用しうるパラメータであるワークWの回転角と、切込量を求める。 Now, as described above, when prompted vector "G" 1 "G" 2 and "G" 3, followed by the vector "G" 1, using a "G" 2 and "G" 3, The rotation angle of the workpiece W and the depth of cut, which are parameters that can be used during actual machining, are obtained.
これを、まずベクトル「G」1を例にとり、既に参照した図3を参照しながら説明する。
(1)ワークの回転角
まず、前述の加工終了時点を表す仮想円31Cの中心G1とワークWの中心Oとを結ぶ直線RLを想定する。チャンファC1を形成するためのワークWの回転角β1は、この直線RLとx軸とのなす角度と定義される。すると、この回転角β1は、
tanβ1=(g1y/g1x)
と表すことができ、よって、
β1=arctan(g1y/g1x)
と求めることができる。
This will be described with reference to FIG. 3 which has already been referred to, taking the vector “G” 1 as an example.
(1) the rotation angle of the workpiece first, assuming a straight line RL connecting the center O of the center G 1 and the workpiece W in the
tanβ 1 = (g 1y / g 1x )
And thus
β 1 = arctan (g 1y / g 1x )
It can be asked.
(2)切込量
切込量δ1は、図3に示すように、仮想円31CとワークWとが重なり合う部分における直線RLに沿った長さとして観念される。すると、この切込量δ1は、
|「G」1|=r+R−δ1
を満たすことがわかるから、これにより、
δ1=r+R−SQR(g1x 2+g1y 2)
と求めることができる。
(2) Cutting amount The cutting amount δ 1 is considered as the length along the straight line RL in the portion where the
| “G” 1 | = r + R−δ 1
So that
δ 1 = r + R−SQR (g 1x 2 + g 1y 2 )
It can be asked.
以上の議論は、ベクトル「G」1以外の他のベクトル「G」2及び「G」3についても全く同様に当てはまり、それぞれの回転角をβ2及びβ3、切込量をδ2及びδ3とすれば、
β2=arctan(g2y/g2x)
β3=arctan(g3y/g3x)
δ2=r+R−SQR(g2x 2+g2y 2)
δ3=r+R−SQR(g3x 2+g3y 2)
と求めることができる。
The above discussion applies to the other vectors “G” 2 and “G” 3 other than the vector “G” 1 in the same manner, and the rotation angles are β 2 and β 3 , and the cut amounts are δ 2 and δ. If it is 3 ,
β 2 = arctan (g 2y / g 2x )
β 3 = arctan (g 3y / g 3x )
δ 2 = r + R−SQR (g 2x 2 + g 2y 2 )
δ 3 = r + R−SQR (g 3x 2 + g 3y 2 )
It can be asked.
以上のようにして求められた、ワークWの回転角β1,β2及びβ3と、切込量δ1,δ2及びδ3とを用いるならば、チャンファC1,C2及びC3の加工は、極めて正確に行うことができる。例えば、チャンファC1は、溝WGが予め形成されたワークWを回転角β1だけ回転させた後、切込量δ1の設定の下、砥石31を回転させながらワークWに対して図1中のX軸方向に並進運動させることで、極めて正確に形成されることになる。この場合、X軸方向の並進運動とは、砥石31の中心が直線RLをなぞっていくような並進運動を意味する。
If the rotation angles β 1 , β 2 and β 3 of the workpiece W and the cut amounts δ 1 , δ 2 and δ 3 obtained as described above are used, the machining of the chamfers C1, C2 and C3 is performed. Can be done very accurately. For example, the chamfer C1 rotates the workpiece W in which the groove WG is formed in advance by the rotation angle β 1 , and then rotates the
さて、前記の制御部100は、以上述べたような根拠に基づき、現実に形成しようとするチャンファC1,C2及びC3の形状及び位置に応じて、回転角β1,β2及びβ3の値と、切込量δ1,δ2及びδ3の値とを具体的に算出する。
以下では、前述の事項をまとめる意味も込めて、制御部100による処理の流れにつき、図4を参照して説明する。
The
Hereinafter, the flow of processing by the
まず、制御部100は、仮想円の中心座標を算出する(ステップS1)。ここで、「仮想円」とは、形成しようとする、あるいは形成されるべきチャンファの両端に、その周が乗る円である。例えば図3の仮想円31Cの如きである。また、仮想円の「中心座標」とは、前記でいうベクトル「G」1,「G」2及び「G」3がそれに該当することは言うまでもない。
さらに、ここでいう「チャンファの両端」とは、図2に即していえば、E及びT1、T1及びT2、又はT2及びB3が、それぞれ該当する。
なお、この場合における中心座標は、当然ながら、すべて既知の値から具体的に算出される。例えばベクトル「G」1を表す〔数6〕中のex及びeyについていえば、これらex及びeyに前記(0)式を代入し、この(0)式中のP1及びQ1に〔数4〕に記載したP1=−(1/tanα1)及びQ1=a1y+(a1x/tanα1)を代入し、更にこのQ1の表式中のa1x及びa1yに〔数1〕を代入する、というようである。その他の記号についても同様である。
First, the
Further, “both ends of the chamfer” referred to here corresponds to E and T 1 , T 1 and T 2 , or T 2 and B 3 , respectively, according to FIG.
Note that the central coordinates in this case are naturally calculated from known values. For example As for e x and e y in represent a vector "G" 1 [6], by substituting the these e x and e y (0) equation, P 1 and Q in the (0) equation 1 is substituted with P 1 = − (1 / tan α 1 ) and Q 1 = a 1y + (a 1x / tan α 1 ) described in [Equation 4], and a 1x and a in the expression of Q 1 are further substituted. It seems that [Equation 1] is substituted for 1y . The same applies to other symbols.
続いて、制御部100は、ステップS1で算出された中心座標及びワークの中心を結ぶ基準直線と、x軸とのなす角度を算出する(ステップS2)。ここで「基準直線」とは、例えば図3に示す直線RLが該当する。ただし、前記ベクトル「G」2及び「G」3に関する算出過程では、当然ながら、直線RLとは異なる直線(不図示)が、その「基準直線」に該当することになる。
また、「角度」とは、前記でいう回転角β1,β2及びβ3がそれに該当する。以下、この「角度」を、図4に示すように「回転角β」という。
Subsequently, the
The “angle” corresponds to the rotation angles β 1 , β 2 and β 3 described above. Hereinafter, this “angle” is referred to as “rotation angle β” as shown in FIG.
続いて、制御部100は、仮想円とワークとが重なり合う部分における前記基準直線に沿った長さを算出する(ステップS3)。この「長さ」とは、前記でいう切込量δ1,δ2及びδ3がそれに該当する。以下、この「長さ」を、図4に示すように「切込量δ」という。
Subsequently, the
以上の、中心座標、回転角β及び切込量δは、既に説明した事項からも明らかなように、形成されるべきチャンファが複数存在する場合には、その数に応じた数だけ算出されることになる。 The center coordinates, the rotation angle β, and the cutting depth δ are calculated by the number corresponding to the number of chamfers to be formed, as is clear from the matters already described. It will be.
以上のようにして、回転角β及び切込量δが求まったら、制御部100は、ワークWを現実に加工する段階に進む(図4参照)。
When the rotation angle β and the cutting depth δ are obtained as described above, the
まず、制御部100は、1番初めに形成されるべきチャンファの回転角βに対応する角度だけ、ワークWを回転させる(ステップS4)。図2のチャンファC1に即して言えば、回転角β1だけの回転である。これにより、ワークWと砥石31との相対的位置関係は好適に設定されることになる。
なお、2番目以降のチャンファの加工については、その直前までにおいて、ワークWが一定角度分、既に回転していることを考慮しなければならない。例えば、図2のチャンファC2の形成をこれより行おうとする場合には、ワークWは、既に回転角β1だけ回転済みであるから、β2−β1だけ回転させられる、というようになる。一般に、m番目(mは2以上の整数)のチャンファCmの形成を行おうとする場合、ワークWは、βm−βmー1だけ回転させられる。
First, the
Regarding the machining of the second and subsequent chamfers, it must be considered that the workpiece W has already been rotated by a certain angle until immediately before that. For example, when the formation of the chamfer C2 of FIG. 2 is to be performed from now on, the workpiece W has already been rotated by the rotation angle β 1 , so that it is rotated by β 2 −β 1 . In general, when the m-th (m is an integer of 2 or more) chamfer Cm is to be formed, the workpiece W is rotated by β m −β m−1 .
続いて、制御部100は、切込量δに基づく距離だけ砥石31を移動させて、ワークWの研削を行う(ステップS5)。この砥石31の並進運動の際には、当該砥石31は回転させられたままである。
なお、図2のように形成されるべきチャンファが複数ある場合においては、現実加工段階は、その数だけ繰り返し実施される(ステップS6)。
また、図2のように溝WGが形成される場合には、その溝WGを挟んだ両側に、同じ形状をもつチャンファが形成されることが通常である。例えば、図2でいえば、溝WGの図中下方にも、チャンファC1,C2及びC3それぞれに相当する、チャンファC4,C5及びC6(いずれも不図示)を形成する、というようである。このような場合においても、中心座標、回転角β及び切込量δは、前述の手順と本質的に何ら相違ない手順によって算出され得る。したがって、この場合も、形成されるべきチャンファが複数ある場合に該当し、図4のステップS6に従って、繰り返し、現実の加工が行われることになる。
ちなみに、上述のような、具体的な値を持つ回転角及び切込量に基づく、円筒研削盤1の制御(より具体的には、主軸台20及び砥石保持台32等の駆動制御)それ自体に着目すれば、それは特段奇異なものではなく、従前行われていた円筒研削の手法と何ら変わるところはない。
Subsequently, the
When there are a plurality of chamfers to be formed as shown in FIG. 2, the actual processing stage is repeatedly performed by that number (step S6).
In addition, when the groove WG is formed as shown in FIG. 2, it is normal that chamfers having the same shape are formed on both sides of the groove WG. For example, referring to FIG. 2, chamfers C4, C5, and C6 (all not shown) corresponding to the chamfers C1, C2, and C3 are formed below the groove WG in the drawing. Even in such a case, the center coordinate, the rotation angle β, and the cutting amount δ can be calculated by a procedure that is essentially different from the procedure described above. Therefore, this case also corresponds to a case where there are a plurality of chamfers to be formed, and actual processing is repeatedly performed according to step S6 of FIG.
Incidentally, the control of the cylindrical grinding machine 1 (more specifically, the drive control of the
以上述べた、本実施形態に係る円筒研削盤1によれば、次のような作用効果が奏される。
すなわち、本実施形態の円筒研削盤1によれば、上述のように、チャンファを形成するにあたり、ワークWと砥石31の相対的配置関係を好適に設定することができるから、当該チャンファを、可能な限り、設計通り正確に形成することができる。
According to the cylindrical grinding
That is, according to the cylindrical grinding
しかも、かかる効果は、上述した、中心座標ないしベクトル「G」1、「G」2及び「G」3の算出、並びに回転角β及び切込量δの算出の原理あるいはその過程の説明からも明らかなように、形成されるべきチャンファがいくつあっても、あるいは溝WGがあろうとなかろうと、全く同様に享受しうる。これは、当該算出原理あるいは算出過程が、チャンファの個数に何ら関わらないからである。この点、特に、複数のチャンファを形成する場合にこそ、それらの正確な加工の困難性が増していたことに照らせば、本実施形態は極めて有利な効果を奏するものということができる。 Moreover, this effect can also be obtained from the above description of the calculation of the central coordinates or vectors “G” 1 , “G” 2 and “G” 3 and the calculation of the rotation angle β and the cutting depth δ or the process thereof. Obviously, it can be enjoyed in exactly the same way no matter how many chamfers are to be formed or whether there is a groove WG. This is because the calculation principle or calculation process has nothing to do with the number of chamfers. In this respect, in particular, in the case where a plurality of chamfers are formed, it can be said that the present embodiment has extremely advantageous effects in light of the fact that the difficulty of accurate processing has increased.
なお、以下では、上記実施形態では触れることのできなかった幾つかの点について補足する。 In the following, some points that could not be touched in the above embodiment will be supplemented.
(1) 上記実施形態においては、第1,第2及び第3理想加工角度α1,α2及びα3はすべて、図2を前提として、0より大きく、π/2〔rad〕よりも小さい場合を念頭に置いて説明をしているが、本発明においては、かかる形態の他、以下のような場合をも想定することができる。 (1) In the above embodiment, the first, second and third ideal machining angles α 1 , α 2 and α 3 are all larger than 0 and smaller than π / 2 [rad] on the premise of FIG. Although the description has been made with the case in mind, in the present invention, the following cases can be assumed in addition to such a configuration.
すなわち、図5に示すように、理想加工角度が0である場合である(以下、この理想加工角度をα0と呼ぶ(即ち、α0=0である)。)。
この場合、図2におけるベクトル「E」に対応するベクトル「EU」(図5中の点EU参照)について、前記の(0)式に代えて、
「EU」=(eux euy)T=(r−ε h)T … (0)’
を用いる。ここでεは、溝WGがなかったとした場合におけるワークWの輪郭円の接線と、理想加工直線LXとの距離として把握される理想切込量である。
That is, as shown in FIG. 5, the ideal machining angle is 0 (hereinafter, this ideal machining angle is referred to as α 0 (that is, α 0 = 0)).
In this case, for the vector “EU” (see the point EU in FIG. 5) corresponding to the vector “E” in FIG.
“EU” = (eu x eu y ) T = (r−ε h) T (0) ′
Is used. Here, ε is an ideal depth of cut grasped as a distance between the tangent line of the contour circle of the workpiece W and the ideal machining straight line LX when there is no groove WG.
後は、このベクトル「EU」を用いて、チャンファCX1の両端点である点EUと点T11とを通る仮想円(図5中破線参照)の中心座標と、その中心座標及びワークWの中心間を結ぶ基準直線とを求め、更に、この基準直線に基づいて加工角度及び切込量を求めれば、前述の実施形態と同様にして、好適なチャンファ加工を実施することができる。 After using the vector "EU", and the center coordinates of the virtual circle (see the broken line in FIG. 5) passing through the EU and the point T 11 points are the end points of the chamfer CX1, the center of the center coordinates and the workpiece W If a reference straight line connecting the two is obtained, and further, a machining angle and a cutting amount are obtained based on the reference straight line, a suitable chamfer machining can be performed in the same manner as in the above-described embodiment.
なお、チャンファCX1を形成した後には、それに続き、図2と同様にして、チャンファCX2,CX3,…等というように多段階のチャンファ加工を実施することも当然可能である(図5参照)。この場合には、前記における点T11に代えて、図5に示す点T101を用いて、前述の手順を踏めばよい。また、この場合における点T101に関するベクトル「T」101は、前述の〔数4〕及び〔数5〕を求めたのと同様の手順で求めることができる。
なお、チャンファCY1においても、点EDと点T12とに関し、上記と同様の手順を踏めばよい。
Note that after forming the chamfer CX1, it is naturally possible to carry out multi-stage chamfer processing such as chamfers CX2, CX3,... In the same manner as in FIG. In this case, instead of the point T 11 in the, with T 101 points shown in FIG. 5, it may be stomping the preceding steps. Furthermore, the vector "T" 101 about point T 101 in this case can be obtained by the same procedure as was determined [Formula 4] and [Equation 5] described above.
Also in chamfer CY1, relates the point ED and the point T 12, it stomping similar to the above procedure.
(2) 上記実施形態においては、回転角β及び切込量δを求めるための、各種の式を導入しているが、その表式方法は、単なる一例を示しているに過ぎない。例えば、前記の〔数6〕及び〔数7〕におけるα1,α2及びα3は、それぞれ、以下に示す、
γ1=arctan〔(ex−t1x)/(t1y−ey)〕
γ2=arctan〔(t1x−t2x)/(t2y−t1y)〕
γ3=arctan〔(t2x−b3x)/(b3y−t2y)〕
に置き換えることが可能である。
(2) In the above embodiment, various formulas for determining the rotation angle β and the cutting depth δ are introduced, but the expression method is merely an example. For example, α 1 , α 2 and α 3 in the above [Equation 6] and [Equation 7] are respectively shown below.
gamma 1 = arctan [(e x -t 1x) / ( t 1y -e y) ]
γ 2 = arctan [(t 1x −t 2x ) / (t 2y −t 1y )]
γ 3 = arctan [(t 2x −b 3x ) / (b 3y −t 2y )]
It is possible to replace
このような表式方法によれば、ベクトル「G」1,「G」2及び「G」3は、チャンファC1,C2及びC3それぞれの両端点の座標だけで表現されることになる。そして、この表式方法は、理想加工角度α1,α2及びα3を用いなくてもよいという点からみれば、より一般化されているということもできる。
いずれにせよ、本発明は、仮想円の中心座標及び基準直線から、加工角度及び切込量を求めることを中心に据える技術的思想であるから、その具体的手法がどのようなものになろうとも、基本的にこだわるものではない。
According to such an expression method, the vectors “G” 1 , “G” 2 and “G” 3 are expressed only by the coordinates of the end points of the chamfers C1, C2 and C3. This expression method can be said to be more generalized from the viewpoint that the ideal machining angles α 1 , α 2, and α 3 do not have to be used.
In any case, since the present invention is a technical idea centered on obtaining the machining angle and the cutting depth from the center coordinates of the virtual circle and the reference straight line, what the specific method will be. However, it is not basically sticking.
(3) 上記実施形態においては、テーブル26の移動のためにレール29,29が用いられ、また、砥石保持台32の移動のためにレール33,33が用いられているが、本発明は、かかる形態に限定されない。例えばこれらレール29,29あるいはレール33,33に代えて、すべり案内を用いるようにしてもよい。その他、基本的にどのような機構を用いたとしても、本発明の本質に関わることではなく、その範囲内にあることはいうまでもない。
(3) In the above embodiment, the
1 円筒研削盤
10 ベッド
20 主軸台
21 把持部
23 芯押台
25 センター
31 砥石
32 砥石保持台
29,33 レール
100 制御部
W ワーク
WG 溝
C1,C2,C3,CX1,CX2,CX3,CY1 チャンファ
L1,L2,L3,LX 理想加工直線
α1,α2,α3,α0 理想加工角度
ε1,ε2,ε3,ε 理想切込量
β1,β2,β3 回転角
δ1,δ2,δ3 切込量
DESCRIPTION OF
32 grinding
Claims (8)
円盤状の砥石を、その中心を軸として回転可能に保持し、且つ、当該砥石を前記ワークに向かって並進運動させ得る砥石保持手段と、
前記ワークを所定の角度だけ回転させるように前記ワーク保持手段を駆動制御し、且つ、前記砥石を所定の距離だけ並進運動させるように前記砥石保持手段を駆動制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記ワークのワーク外表面上に形成されるべきチャンファの両端を通る仮想円の、一定の座標系における中心座標を求め、
前記中心座標及び前記ワークの中心間を結ぶ基準直線と前記座標系上の一定の直線とがなす加工角度、及び、前記ワークと前記仮想円とが重なり合う部分における前記基準直線に沿った長さである切込量を演算し、
前記加工角度に基づく前記所定の角度だけ、前記ワーク保持手段を介して前記ワークを回転させ、
前記ワークの回転の後、前記切込量に基づく前記所定の距離だけ、前記砥石保持手段を介して前記砥石を回転させながら並進運動させ、
もって前記ワーク外表面に現実にチャンファを形成する、
ことを特徴とする円筒研削盤。 A workpiece holding means for holding a columnar or cylindrical workpiece rotatably about its central axis;
A grindstone holding means for holding a disc-shaped grindstone rotatably about its center and capable of translating the grindstone toward the workpiece;
Control means for driving and controlling the work holding means to rotate the work by a predetermined angle, and driving and controlling the grindstone holding means to translate the grindstone by a predetermined distance;
With
The control means includes
Find the center coordinates of a virtual circle passing through both ends of the chamfer to be formed on the workpiece outer surface of the workpiece in a fixed coordinate system,
A processing angle formed by a reference straight line connecting the center coordinates and the center of the workpiece and a fixed straight line on the coordinate system, and a length along the reference straight line at a portion where the workpiece and the virtual circle overlap. Calculate the depth of cut
The workpiece is rotated through the workpiece holding means by the predetermined angle based on the machining angle,
After the rotation of the workpiece, the predetermined distance based on the depth of cut is translated while rotating the grindstone via the grindstone holding means,
Therefore, a chamfer is actually formed on the outer surface of the workpiece.
A cylindrical grinder characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の円筒研削盤。 The control means forms two or more chamfers.
The cylindrical grinding machine according to claim 1.
前記チャンファを1つ以上形成し、且つ、
前記チャンファの少なくとも1つ以上を、前記ワーク外表面に予め形成された溝を形作る壁面と前記ワーク外表面との間の角部について形成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の円筒研削盤。 The control means includes
Forming one or more chamfers; and
At least one of the chamfers is formed at a corner between a wall surface forming a groove formed in advance on the work outer surface and the work outer surface;
The cylindrical grinding machine according to claim 1.
前記チャンファを少なくとも2つ以上形成し、
前記チャンファの1つである第1チャンファを、前記ワーク外表面に予め形成された溝を形作る壁面と前記ワーク外表面との間の角部について形成し、且つ、
前記チャンファの他の1つである第nチャンファ(nは2以上の整数)を、第n−1チャンファと前記ワーク外表面との間の角部について形成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の円筒研削盤。 The control means includes
Forming at least two chamfers;
Forming a first chamfer, which is one of the chamfers, at a corner between a wall surface forming a groove formed in advance on the work outer surface and the work outer surface; and
An n-th chamfer (n is an integer of 2 or more), which is another one of the chamfers, is formed at a corner between the n-1 chamfer and the work outer surface.
The cylindrical grinding machine according to claim 1.
前記ワーク外表面上に形成されるべきチャンファの両端を通る仮想円の、一定の座標系における中心座標を求める工程と、
前記中心座標及び前記ワークの中心間を結ぶ基準直線と前記座標系上の一定の直線とのなす加工角度を演算する工程と、
前記ワークと前記仮想円とが重なり合う部分における前記基準直線に沿った長さである切込量を演算する工程と、
前記加工角度に基づく所定角度だけ、前記ワークをその中心軸周りに回転させるワーク回転工程と、
当該ワーク回転工程の後、前記砥石を、前記切込量に基づく所定距離だけ前記ワークに向かって並進運動させることで、前記ワーク外表面に現実にチャンファを形成する工程と、
を含むことを特徴とする面取り加工方法。 A method for chamfering a work outer surface using a cylindrical grinder for grinding a work outer surface of a columnar or cylindrical work with an outer peripheral surface of a rotating disk-shaped grindstone,
Obtaining a center coordinate in a fixed coordinate system of a virtual circle passing through both ends of the chamfer to be formed on the outer surface of the workpiece;
Calculating a processing angle formed by a reference straight line connecting the center coordinates and the center of the workpiece and a fixed straight line on the coordinate system;
Calculating a cutting amount which is a length along the reference straight line in a portion where the work and the virtual circle overlap;
A workpiece rotation step of rotating the workpiece around its central axis by a predetermined angle based on the machining angle;
After the workpiece rotating step, the chamfer is actually formed on the outer surface of the workpiece by translationally moving the grindstone toward the workpiece by a predetermined distance based on the cutting depth; and
A chamfering method characterized by comprising:
前記チャンファのうち少なくとも1つ以上は、前記ワーク外表面に予め形成された溝を形作る壁面と前記ワーク外表面との間の角部について形成される、
ことを特徴とする請求項5に記載の面取り加工方法。 At least one chamfer is formed, and
At least one of the chamfers is formed at a corner portion between a wall surface forming a groove formed in advance on the work outer surface and the work outer surface.
The chamfering method according to claim 5.
前記チャンファのうちの1つである第1チャンファは、前記ワーク外表面に予め形成された溝を形作る壁面と前記ワーク外表面との間の角部について形成され、且つ、
前記チャンファのうちの他の1つである第nチャンファ(nは2以上の整数)は、第n−1チャンファと前記ワーク外表面との間の角部について形成される、
ことを特徴とする請求項5に記載の面取り加工方法。 At least two chamfers are formed,
A first chamfer that is one of the chamfers is formed at a corner between a wall surface that forms a groove formed in advance on the work outer surface and the work outer surface; and
The n-th chamfer (n is an integer of 2 or more), which is another one of the chamfers, is formed at a corner between the n-1 chamfer and the outer surface of the workpiece.
The chamfering method according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007064709A JP2008221420A (en) | 2007-03-14 | 2007-03-14 | Cylindrical grinding machine and chamfering method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007064709A JP2008221420A (en) | 2007-03-14 | 2007-03-14 | Cylindrical grinding machine and chamfering method using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008221420A true JP2008221420A (en) | 2008-09-25 |
Family
ID=39840603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007064709A Pending JP2008221420A (en) | 2007-03-14 | 2007-03-14 | Cylindrical grinding machine and chamfering method using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008221420A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109158840A (en) * | 2018-10-13 | 2019-01-08 | 晋江凯燕新材料科技有限公司 | The fluting chamfer machining technique of automotive brake pads and its dedicated fluting chamfering combined machine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59118577A (en) * | 1982-12-27 | 1984-07-09 | Koyo Jidoki Kk | Spool for rotary control valve of power steering gear and method of manufacturing said spool |
JPH0691527A (en) * | 1992-09-17 | 1994-04-05 | Toyoda Mach Works Ltd | Grinding device |
-
2007
- 2007-03-14 JP JP2007064709A patent/JP2008221420A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59118577A (en) * | 1982-12-27 | 1984-07-09 | Koyo Jidoki Kk | Spool for rotary control valve of power steering gear and method of manufacturing said spool |
JPH0691527A (en) * | 1992-09-17 | 1994-04-05 | Toyoda Mach Works Ltd | Grinding device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109158840A (en) * | 2018-10-13 | 2019-01-08 | 晋江凯燕新材料科技有限公司 | The fluting chamfer machining technique of automotive brake pads and its dedicated fluting chamfering combined machine |
CN109158840B (en) * | 2018-10-13 | 2024-04-09 | 晋江市凯燕新材料研究院股份有限公司 | Grooving and chamfering processing technology of automobile brake pad and special grooving and chamfering combined machine thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102269984B (en) | Post-processing method for five-axis linked numerical control processing | |
CN103144042B (en) | The method of gear grinding machines and finishing roll flute instrument | |
CN100506480C (en) | Grinding machine with a concentricity correction system | |
Yigit et al. | Analysis of tool orientation for 5-axis ball-end milling of flexible parts | |
Matsumura et al. | Cutting process of glass with inclined ball end mill | |
US10569348B2 (en) | Groove-forming method, control device for machine tool and tool path generating device | |
WO2005002788A3 (en) | Fast tool servo system and method for cutting a workpiece | |
US20120312133A1 (en) | Free form cutting machine | |
JP2018502729A (en) | Method, tool configuration and gear cutter for machining teeth | |
JP6509163B2 (en) | Method for finishing bevel gears in the tip region, machine for bevel gears processing, and grinding tools designed accordingly | |
JP6388251B2 (en) | Finishing wheel brush and force control finishing method | |
JP2018524187A (en) | Grinding machine and method for machining a workpiece | |
US10007251B2 (en) | Machine tool control device and machine tool | |
JP5413913B2 (en) | Non-circular machining method by turning | |
JP2010017769A (en) | Method of machining sheet-like workpiece | |
JP5881843B2 (en) | Tool path generation method, machine tool control apparatus, and tool path generation apparatus | |
JP2006035387A (en) | Method and apparatus for grinding cam with re-entrant surface | |
JP2008221420A (en) | Cylindrical grinding machine and chamfering method using the same | |
CN206123266U (en) | But tool changing sharp knife device | |
JP2007125644A (en) | Truing device of grinding wheel | |
JP4784767B2 (en) | 3-axis NC woodworking lathe system, tool path generation method, tool path generation program and recording medium | |
JPS5840257A (en) | Grinding method for arched corner | |
JP2009208175A (en) | Precursor for lens for glasses, lens for glasses, and working method for the lens | |
JP2007283433A (en) | Grinding method | |
JP4656371B2 (en) | Cutting method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091009 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20120117 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120313 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120821 |