JP2010042482A - 円筒研削盤及びねじ研削盤 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを高精度に且つ効率的に研削することができる円筒研削盤などを提供する。
【解決手段】円筒研削盤１は、制御装置５０による制御の下、砥石台送り機構３５により砥石車２６を切り込み量を有するように位置決めした後、テーブル２０をテーブル送り機構２１により移動させて砥石車２６をワークＷに対して相対移動させるもので、テーブル送り機構２１により砥石車２６とともに移動し、砥石車２６による研削後のワークＷの外径をワークＷの全長に渡って連続的に測定する測定機構４５を備える。制御装置５０は、テーブル送り機構２１によるワークＷ及び砥石車２６の次回の相対移動時に、測定機構４５により測定され測定結果記憶部５１に格納された測定値を基に切り込み量を補正して切り込み方向におけるワークＷ及び砥石車２６の位置関係を調整しながらワークＷの軸線方向にワークＷ及び砥石車２６を相対移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、円筒状をしたワークの外周面を研削するための円筒研削盤、及び円筒状をしたワークにねじ研削を施すためのねじ研削盤に関する。

従来、研削盤として、例えば、特開昭６１−６５７２３号公報に開示されたものが知られている。この研削盤は、ベッドと、水平に配置されたワークの一端側を支持するための主軸台と、主軸台から間隔を空けて設けられ、ワークの他端側を支持するための心押台と、主軸台及び心押台によって支持されたワークをその軸線中心に回転させるワーク回転駆動機構と、主軸台及び心押台が上面に配設され、ワークの軸線方向に移動自在にベッド上に設けられるテーブルと、テーブル上面の、主軸台と心押台との間に配設され、ワークの外周面に当接してこのワークを回転可能に支持するワークレストと、テーブルを移動させるテーブル送り機構と、ワークの外周面に当接する砥石車と、ワークの軸線と直交する方向に移動自在にベッド上に設けられ、砥石車をその軸線中心に回転自在に支持する砥石台と、砥石車をその軸線中心に回転させる砥石車回転駆動機構と、砥石台を移動させる砥石台送り機構と、主軸台に配設され、ワークの外周面に当接する測定子を備えてワークの外径を測定する測定ヘッドなどを備える。

前記砥石車には、ワークの外周面を研削するための外周研削部と、ねじを研削するためのねじ研削部とが一体的に形成されており、このねじ研削部は、ワークの、外周研削部によって外周面が研削された部分に当接するようになっている。

このような研削盤では、例えば、主軸台及び心押台によって支持されたワークがワーク回転駆動機構により回転せしめられ、砥石車が砥石車回転駆動機構により回転せしめられるとともに、砥石台送り機構により砥石台が所定の切り込み量を有するようにワークの軸線と直交する方向に移動せしめられて位置決めされ、この後、テーブル送り機構によりテーブルがワークの軸線方向に移動せしめられる。これにより、ワーク外周面の全面に渡って外周研削及びねじ研削が同時に行われる。尚、外周研削及びねじ研削は、測定ヘッドによって測定されるワークの外径が所定寸法となるまで行われる。

特開昭６１−６５７２３号公報

しかしながら、測定ヘッドが主軸台に配設され、主軸台やワークとともにその軸線方向に移動する上記従来の研削盤では、ワークの全体に渡って外径を測定することができないため、測定ヘッドで外径を測定した部分しか精度が確保されず、その他の部分については要求される精度を満足することができない場合があった。

また、このような問題を防止すべく、作業者が、測定ヘッドによる測定ヶ所以外の部分の外径を測定して、測定ヘッドの測定値や作業者が測定した測定値を基にワークレストの、ワークの軸線と直交する方向における位置を調整し、これによって、外径精度を高めるという作業も行われているが、この作業は非常に熟練を要し、更に、この作業中は研削を行うことができないために研削効率の低下を招いている。

また、これらの問題は、外径研削の場合だけでなくねじ研削についても同様のことが言える。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、ワークを高精度に且つ効率的に研削することができる円筒研削盤及びねじ研削盤の提供をその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
円筒状をしたワークの一端及び他端をそれぞれ支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させる回転駆動手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークの外周面を研削する砥石車と、前記ワークの外周面と砥石車とが接近，離反する方向に前記ワーク支持手段と砥石車とを相対移動させて前記ワークに切り込みを与える第１送り手段と、前記ワークの軸線方向に前記ワークと砥石車とが相対移動するように前記ワーク支持手段と砥石車とを相対的に移動させる第２送り手段と、前記各送り手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第２送り手段により前記ワーク及び砥石車を一方向にのみ相対移動させて前記ワークの外周面を研削するとともに、この相対移動を複数回繰り返すように構成された円筒研削盤において、
前記砥石車による研削後のワーク外周面に当接する測定子を有し、この測定子当接部分の外径を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された測定値を記憶する測定結果記憶手段とを備え、
前記第２送り手段は、前記砥石車及び測定手段とワークとを相対移動させ、
前記測定手段は、前記ワークに対する相対移動によってこのワークの全長に渡り連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に外径を測定して前記測定結果記憶手段に格納し、
前記制御手段は、前記第２送り手段による前記ワークと砥石車及び測定手段との次回の相対移動時に、前記測定結果記憶手段に格納された測定値を基に基準径に対する前記ワーク軸線方向各位置のずれ量を算出するとともに、このずれ量を打ち消すような、前記ワーク軸線方向の各位置における補正量を算出して、算出した補正量及び前記ワーク軸線方向における位置を基に予め設定された切り込み量を補正し、補正後の切り込み量を基に前記第１送り手段を制御して切り込み方向における前記ワーク及び砥石車の位置関係を調整しながら、前記ワークの軸線方向に前記ワーク及び砥石車を相対移動させるように構成されてなることを特徴とする円筒研削盤に係る。

この円筒研削盤によれば、第１送り手段によりワーク支持手段と砥石車とが相対移動せしめられて砥石車がワークに対して所定の切り込み量を有するように位置決めされた後、第２送り手段によりワーク支持手段と砥石車及び測定手段とが相対的に移動せしめられる。尚、このとき、ワーク及び砥石車は適宜手段により軸線中心に回転せしめられている。

そして、ワーク支持手段と砥石車及び測定手段との相対移動により、砥石車がワークの一端側から他端側に向けて或いはワークの他端側から一端側に向けてワークの軸線方向に沿って相対移動するとともに、測定子のワークとの当接部がワークの一端側から他端側に向けて或いはワークの他端側から一端側に向けて砥石車の相対移動方向と同方向に移動し、これにより、ワークの外周面が研削されるとともに、砥石車による研削後の外径であってワーク軸線方向の各位置における外径がその全長に渡って連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に測定され、測定結果記憶手段に格納される。

この後、砥石車がワークの他端側或いは一端側まで移動すると、再度、第１送り手段により砥石車がワークに対し所定の切り込み量を有するように位置決めされた後、第２送り手段により砥石車及び測定手段がワークの軸線方向に沿って同方向に移動せしめられる。

その際、制御手段により、測定結果記憶手段に格納された測定値を基に基準径に対するワーク軸線方向各位置のずれ量が算出されるとともに、このずれ量を打ち消すような、ワーク軸線方向の各位置における補正量が算出されて、算出された補正量及びワーク軸線方向における位置を基に予め設定された切り込み量が補正され、補正後の切り込み量を基に第１送り手段が制御されて切り込み方向におけるワーク及び砥石車の位置関係が調整されながら、第２送り手段によりワークの軸線方向にワーク及び砥石車が相対移動せしめられる。

これにより、ワークの外径がその全長に渡ってほぼ一定となるように研削される。また、上記と同様、測定子のワークとの当接部がワークの軸線方向に沿って移動し、ワーク軸線方向の各位置における外径が連続的，一定距離毎又は一定時間毎に測定されて測定結果記憶手段に格納される。

以降、ワークの外径が所定寸法となるまで研削が繰り返されるが、このとき、測定結果記憶手段に格納された測定結果を基に切り込み量が補正される。尚、前記基準径とは、例えば、切り込み量を有する砥石車及びワークを第２送り手段によってワーク軸線方向に相対移動させた後における理論上の寸法のことであり、第２送り手段により砥石車及びワークを相対移動させる各回毎に異なる値に設定されるとともに、研削による最終仕上げ寸法、切り込み量、切り込み回数などに応じて設定されるものである。また、外径を一定距離毎や一定時間毎に測定した場合には、例えば、補間によりワーク軸線方向の任意位置における測定値を求めることができる。

このように、本発明に係る円筒研削盤によれば、ワークの全体に渡って外径を測定し、その測定結果に基づいて切り込み量を補正しているので、ワーク全体が要求精度を満足するように研削することができる。また、研削に当たり、作業者が何らかの作業を行う必要も無いので、効率的にワークを研削することができ、その上、熟練した作業者でなくても高精度にワークを研削することができる。

また、本発明は、上記円筒研削盤とほぼ同様の構成を備えたねじ研削盤に係り、このねじ研削盤は、前記砥石車がワークに対してねじ研削を行い、前記測定手段が、砥石車による研削後のねじ溝に当接する測定子を有し、この測定子当接部分の有効径又は斜径を測定するように構成されている点で前記円筒研削盤と相違している。

このねじ研削盤においても、上述した円筒研削盤でワークの外周を研削するときと同様にしてねじ研削を行うことができる。したがって、ワークの全体に渡って有効径又は斜径を測定し、その測定結果に基づいて切り込み量を補正することができるため、上記と同様の効果を得ることができる。

尚、上述した円筒研削盤及びねじ研削盤において、前記制御手段は、前記測定手段によって連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に測定される測定値を基に基準径に対するずれ量を算出するとともに、このずれ量を打ち消すような補正量を算出して、算出した補正量を基に予め設定された切り込み量を補正し、補正後の切り込み量を基に前記第１送り手段を制御して切り込み方向における前記ワーク及び砥石車の位置関係を調整しながら、前記ワークの軸線方向に前記ワーク及び砥石車を相対移動させるように構成されていても良い。この場合、前記測定結果記憶手段は省略することができる。

このようにすれば、上記のように、今回の測定結果を次回の研削に反映させるのではなく、今回の測定結果を直ちに反映させることができる。即ち、測定手段によって測定されるワークの外径、有効径又は斜径を基に切り込み量を補正することで、現在進行中（同一工程）の研削において、未研削部分の外径を研削する際における切り込み量を、研削された部分のワーク外径、有効径又は斜径を基に補正することができる。このようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。

この場合、補正の具体例としては、例えば、測定されたワークの外径や有効径又は斜径が基準径よりも大きいか、或いは小さいかを比較してその差を補正量として算出し、この差だけ切り込み量を調整するようにしたり、得られる測定値からワークの外径や有効径又は斜径が次第に大きくなっているのか、或いは小さくなっているのかを判断し、次第に大きくなっているようなときには、外径や有効径又は斜径が小さくなるように切り込み量を調整する（大きくする）補正量を算出して切り込み量を補正し、逆に、次第に小さくなっているようなときには、外径や有効径又は斜径が大きくなるように切り込み量を調整する（小さくする）補正量を算出して切り込み量を補正すると良い。

以上のように、本発明に係る円筒研削盤及びねじ研削盤によれば、高精度に且つ効率的に、ワーク外周面の研削を行ったり、ワークに対しねじ研削を行うことができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係る円筒研削盤の概略構成を示した平面図であり、図２は、図１における矢示Ａ−Ａ方向の断面図であり、図３は、図１における矢示Ｂ−Ｂ方向の断面図である。また、図４は、図２における矢示Ｃ方向の側面図であり、図５は、図４における矢示Ｄ方向の側面図である。

図１乃至図５に示すように、本例の円筒研削盤１は、ベッド１１と、間隔を隔てて配設され、円筒状をした長尺のワークＷを水平に支持する主軸台１２及び心押台１７と、ワークＷをその軸線中心に回転させるワーク回転駆動機構（図示せず）と、ワークＷの軸線方向たる左右方向に移動自在にベッド１１上に設けられ、上面に主軸台１２及び心押台１７が配設されるテーブル２０と、テーブル２０を移動させるテーブル送り機構２１と、ワークＷの軸線と垂直な水平方向たる前後方向に移動自在にベッド１１上に設けられる砥石台２５と、砥石台２５によって軸線がワークＷの軸線と平行に且つ軸線中心に回転自在に支持され、ワークＷの外周面に当接してこれを研削するための砥石車２６と、砥石車２６をその軸線中心に回転させる砥石車回転駆動機構３０と、砥石台２５を移動させる砥石台送り機構３５と、テーブル２０の上面の、主軸台１２と心押台１７との間に一定間隔で配設され、ワークＷの外周面に当接してこのワークＷを回転可能に支持する複数のワークレスト４０と、ベッド１１上に配設され、ワークＷの外径を測定する測定機構４５と、ワーク回転駆動機構（図示せず），テーブル送り機構２１，砥石車回転駆動機構３０及び砥石台送り機構３５の作動を制御する制御装置５０とを備える。尚、前記円筒研削盤１は、例えば、両端が他の部分よりも小径に形成された段付き形状のワークＷの外周面を研削するように構成されているものとする。

前記主軸台１２は、支持するワークＷと同軸且つ回転自在に設けられる主軸１３と、主軸１３の先端部に設けられたセンタ１４及び回し板１５と、ワークＷの一端側に取り付けられ、回し板１５に係合してこれとともに回転する回し金１６とを備えており、センタ１４によってワークＷの一端側を支持する。前記ワーク回転駆動機構（図示せず）は、主軸台１２の内部に内蔵され、主軸１３を回転させることで、回し板１５，回し金１６及びワークＷを一体的に回転させる。

前記心押台１７は、支持するワークＷと同軸に設けられるセンタ１８と、センタ１８をその軸線方向に移動させる機構（図示せず）と、センタ１８を任意の位置に固定する機構（図示せず）とを備えており、センタ１８によってワークＷの他端側を支持する。前記テーブル２０は、ベッド１１の上面に設けられたガイドレール１１ａと係合するスライダ２０ａを備えており、これらガイドレール１１ａ及びスライダ２０ａによって移動が案内される。

前記テーブル送り機構２１は、ベッド１１に固定されたサーボモータ２２と、ワークＷの軸線方向と平行に設けられ、サーボモータ２２によって軸中心に回転せしめられるボールねじ２３と、テーブル２０の下面に固設され、ボールねじ２３と螺合してこれに沿って移動するナット２４とを備えており、ボールねじ２３の回転によりナット２４とともにテーブル２０を前記左右方向に移動させる。

前記砥石台２５は、ベッド１１の上面に設けられたガイドレール１１ｂと係合するスライダ２５ａを備えており、これらガイドレール１１ｂ及びスライダ２５ａによって移動が案内される。また、砥石台２５は、ベッド１１の後部側に配設されている。前記砥石車２６は、ワークＷの横側に配置され、その回転軸２７が砥石台２５の両側面から突出している。

前記砥石車回転駆動機構３０は、砥石台２５の上面に固設された駆動モータ３１と、駆動モータ３１の出力軸に固設されたプーリ３２と、砥石車２６の回転軸２７の一端に固設されたプーリ３３と、各プーリ３２，３３間に掛け渡された伝動ベルト３４とを備えており、駆動モータ３１の回転動力をプーリ３２，伝動ベルト３４及びプーリ３３を介し砥石車２６に伝達してこれを回転させる。

前記砥石台送り機構３５は、ベッド１１に固定されたサーボモータ３６と、ワークＷの軸線と垂直な水平方向に設けられ、サーボモータ３６によって軸中心に回転せしめられるボールねじ３７と、砥石台２５の下面に固設され、ボールねじ３７と螺合してこれに沿って移動するナット３８とを備えており、ボールねじ３７の回転によりナット３８とともに砥石台２５を前記前後方向に移動させる。

前記各ワークレスト４０は、砥石車２６との間にワークＷを挟むようにその横側に配置されてワークＷの外周面に当接する第１当接部材４１と、ワークＷのほぼ下側に配置されてワークＷの外周面に当接する第２当接部材４２と、これら各当接部材４１，４２を支持し、テーブル２０の上面に設けられた支持部材４３とを備える。

前記測定機構４５は、ワークＷに対して進退自在に設けられる測定ヘッド４６と、測定ヘッド４６がその進退方向にスライド移動自在に設けられるベース４８と、テーブル２０と砥石台２５との間のベッド１１上に固設され、ベース４８を支持する支柱４９と、測定ヘッド４６をワークに対して進退させる移動機構（図示せず）とを備えており、測定ヘッド４６は、砥石車２６がワークＷに当接する部分よりも心押台１７側に配置されている。

前記測定ヘッド４６は、ワークＷの外周面に当接する測定子４７を有し、この測定子４７の変位を検出して測定子当接部分のワークＷ外径を測定するように構成されており、斜め下方に移動してワークＷに接近し、斜め上方に移動してワークＷから離反する。前記測定子４７は、ワークＷを挟むように一定間隔を隔てて対向するように設けられた２つの部材４７ａ，４７ｂからなる。尚、この測定ヘッド４６は、ワークＷに対する相対移動によって外径をワークＷのほぼ全長に渡り連続的に，一定距離毎に又は一定時間毎に測定する。

前記制御装置５０は、砥石台送り機構３５の制御により、砥石台２５を前記前後方向に移動させて砥石車２６がワークＷに対して所定の切り込み量を有するように位置決めし、テーブル送り機構２１の制御により、所定の切り込み量を有する砥石車２６がワークＷの他端側から一端側に（心押台１７側から主軸台１２側に）相対移動するようにテーブル２０を前記左右方向に移動させてワークＷの外周面を研削するとともに、このような相対移動を複数回繰り返して所定寸法に仕上げる。

また、制御装置５０は、測定ヘッド４６から得られる検出信号たる測定値であってワークＷのほぼ全長に渡って測定された外径を記憶する測定結果記憶部５１を備えており、テーブル送り機構２１によるワークＷと砥石車２６及び測定ヘッド４６との次回の相対移動時に、測定結果記憶部５１に格納された測定値を基に、予め設定された切り込み量を補正して切り込み方向たる前記前後方向におけるワークＷ及び砥石車２６の位置関係を調整しながら砥石車２６をワークＷの他端側から一端側に移動させる。

具体的には、測定結果記憶部５１に格納された測定値を基に、基準径に対するワークＷ軸線方向各位置のずれ量を算出し、このずれ量を打ち消すような、ワークＷ軸線方向の各位置における補正量を算出する。例えば、前記測定値が図６の実線、前記基準径が図６の一点鎖線で示される寸法であるとすると、これらの差が前記補正量となる。ここで、前記基準径とは、例えば、切り込み量を有する砥石車２６をワークＷの他端側から一端側に移動させた後に得られる理論上の寸法であり、砥石車２６をワークＷの他端側から一端側に移動させる各回毎に異なる値に設定されるとともに、研削による最終仕上げ寸法、切り込み量、切り込み回数などに応じて設定されるものである。また、外径を一定距離毎や一定時間毎に測定した場合には、例えば、補間によりワークＷの軸線方向の任意位置における測定値を算出することができる。

そして、算出した補正量及びワークＷ軸線方向における位置を基に予め設定された切り込み量を補正し、補正後の切り込み量を基に砥石台送り機構３５を制御して砥石車２６の位置を調整しつつ、テーブル送り機構２１により砥石車２６をワークＷの軸線方向に移動させる。

以上のように構成された本例の円筒研削盤１によれば、以下に説明するようにしてワークＷの外周面が研削される。即ち、ワークＷが主軸台１２及び心押台１７によって支持され、砥石台送り機構３５により砥石車２６がワークＷに対して所定の切り込み量を有するように位置決めされた後、ワーク回転駆動機構（図示せず）及び砥石車回転駆動機構３０によりワークＷ及び砥石車２６がそれぞれ回転せしめられた状態で、テーブル送り機構２１により砥石車２６がワークＷの他端側から一端側に移動せしめられる。また、このとき、テーブル２０の前記左右方向への移動により、測定ヘッド４６の測定子４７のワークＷとの当接部が砥石車２６と同様にワークＷの他端側から一端側に相対移動する。

これにより、ワークＷの外周面（両端の小径部を除いた部分）が砥石車２６によって他端側から一端側に向けて順次研削されていき、また、砥石車２６による研削後の外径であってワークＷの軸線方向の各位置における外径が連続的に，一定距離毎に又は一定時間毎に測定され、測定結果記憶部５１に格納される。

この後、砥石車２６がワークＷの一端側まで移動し、また、ワークＷの外径がそのほぼ全長に渡って測定されると、再度、砥石台送り機構３５により砥石車２６がワークＷに対して所定の切り込み量を有するように位置決めされた後、テーブル送り機構２１により砥石車２６がワークＷの他端側から一端側に移動せしめられ、ワークＷの外周面が研削される。

その際、制御装置５０により、測定結果記憶部５１に格納された測定値を基に所定の切り込み量が補正されて切り込み方向におけるワークＷ及び砥石車２６の位置関係が調整されつつ砥石車２６がワークＷの他端側から一端側に相対的に移動せしめられる。これにより、ワークＷの外径が全長に渡ってほぼ一定となるように研削される。

また、測定子４７のワークＷとの当接部がワークＷの他端側から一端側に相対移動し、ワークＷの軸線方向の各位置における外径が連続的に，一定距離毎に又は一定時間毎に測定されて測定結果記憶部５１に格納される。

以降、ワークＷの外径が所定寸法となるまで研削が繰り返されるが、このとき、測定結果記憶部５１に格納された測定結果を基に切り込み量が補正される。

このように、本例の円筒研削盤１によれば、ワークＷの全体に渡って外径を測定し、その測定結果に基づいて切り込み量を補正しているので、ワークＷ全体が要求精度を満足するように研削することができる。また、研削に当たり、作業者が何らかの作業を行う必要も無いので、効率的にワークＷを研削することができ、その上、熟練した作業者でなくても高精度にワークＷを研削することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

上例では、測定結果を次回の研削時に反映させるようにしたが、これに限られるものではなく、現在進行中（同一工程）の研削において測定結果を直ちに反映させるようにしても良い。即ち、この場合、前記制御装置５０は、前記測定結果記憶部５１が省略されて構成され、当該制御装置５０は、測定ヘッド４６から連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に得られる検出信号たる測定値を基に基準径に対するずれ量を算出するとともに、このずれ量を打ち消すような補正量を算出して、算出した補正量を基に予め設定された切り込み量を補正し、補正後の切り込み量を基に砥石台送り機構３５を制御して砥石車２６の位置を調整しつつ、テーブル送り機構２１により砥石車２６をワークＷの軸線方向に移動させる。尚、前記基準径は上述と同様である。

例えば、測定されたワークＷの外径が基準径よりも大きいか、或いは小さいかを単に比較してその差を補正量として算出し、この差だけ切り込み量を調整するようにしたり、得られる測定値からワークＷの外径が次第に大きくなっているのか、或いは小さくなっているのかを判断し、次第に大きくなっているようなときには、外径が小さくなるように切り込み量を調整する（大きくする）補正量を算出して切り込み量を補正し、逆に、次第に小さくなっているようなときには、外径が大きくなるように切り込み量を調整する（小さくする）補正量を算出して切り込み量を補正すると良い。このようにしても、上述した効果と同様の効果を得ることができる。

また、研削対象となるワークＷは、上述したものに限られず、例えば、図７に示すような、外周面にボールねじのねじ溝Ｗａが形成されたねじ軸であっても良い。この場合、前記測定ヘッド４６は、その測定子４７がねじ溝Ｗａ間のワークＷ外周面に当接するように構成され、前記制御装置５０は、ワーク回転駆動機構（図示せず）によるワークＷの回転と、テーブル送り機構２１による、測定子４７のワークＷとの当接部の相対移動とを同期させつつ、ワークＷを回転させるとともに測定子４７をワークＷの他端側から一端側に相対移動させる。

また、上例では、前記円筒研削盤１で切り込み量を補正しつつワークＷの外周面を研削するようにしたが、これに限られるものではなく、ねじ研削盤において、切り込み量を補正しつつねじ研削を行うようにしても良い。以下、このねじ研削盤について説明するが、以下の説明では、上記円筒研削盤１と相違する部分についてのみ、図８乃至図１０を参照して説明する。

図８乃至図１０に示すように、前記ねじ研削盤は、前記砥石車２６がねじ研削を行うように構成され、前記砥石台２５が、砥石車２６の回転軸２７がワークＷの軸線と平行な状態（水平）から研削すべきボールねじのリード角と同じ角度だけ傾くように傾斜して配置され、前記測定ヘッド４６は、斜径を測定するように構成され、前記制御装置５０は、ワーク回転駆動機構（図示せず）によるワークＷの回転と、テーブル送り機構２１による砥石車２６のワークＷ軸線方向の相対移動とを同期させつつ、ワークＷを回転させるとともに砥石車２６をワークＷの他端側から一端側に相対移動させてワークＷに対しねじ研削を施す。尚、前記ねじ研削盤は、例えば、旋盤などによって予めねじ溝Ｗａが形成されたワーク（ねじ軸）の該ねじ溝Ｗａを研削するように構成されているものとする。また、制御装置５０が測定ヘッド４６の測定結果を基に切り込み量を補正する点については、上記と同様であるので、その詳しい説明を省略する。

前記測定ヘッド４６は、研削すべきボールねじのリード角と同じ角度だけ垂直から傾斜し、前記測定子４７を構成する部材４７ａ，４７ｂは、その先端部が当該ボールねじで使用される実際のボールと同じボールから構成されており、これらの部材４７ａ，４７ｂがねじ溝Ｗａ内に当接するようになっている。そして、このようにして測定される径が斜径であるが、この斜径に代えて有効径を測定するように前記測定ヘッド４６を構成しても良い。

このようにねじ研削盤を構成しても、上述した円筒研削盤１と同様、ワークＷの全体に渡って斜径を測定し、その測定結果に基づいて切り込み量を補正することができるので、ねじ軸全体が要求精度を満足するようにねじ研削することができる。また、ねじ研削に当たり、作業者が何らかの作業を行う必要も無いので、効率的にねじ研削することができ、その上、熟練した作業者でなくても高精度にねじ研削を行うことができる。

ワークＷの外周面を研削する際の上記円筒研削盤１の具体的な動作や、ワークＷに対してねじ研削を施す際におけるねじ研削盤の具体的な動作は、上述したものに何ら限定されるものではなく、更に、これら円筒研削盤１やねじ研削盤の具体的構造、前記測定機構４５の具体的構造や配置位置についても上述したものに限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係る円筒研削盤の概略構成を示した平面図である。 図１における矢示Ａ−Ａ方向の断面図である。 図１における矢示Ｂ−Ｂ方向の断面図である。 図２における矢示Ｃ方向の側面図である。 図４における矢示Ｄ方向の側面図である。 切り込み量の補正について説明するための説明図である。 研削対象となるその他のワーク例を示した側面図である。 本発明の他の実施形態に係るねじ研削盤の一部を示した断面図である。 図８における矢示Ｅ方向の側面図である。 図９における矢示Ｆ方向の側面図である。

符号の説明

１ 円筒研削盤
１１ ベッド
１２ 主軸台
１４ センタ
１７ 心押台
１８ センタ
２０ テーブル
２１ テーブル送り機構
２５ 砥石台
２６ 砥石車
３０ 砥石車回転駆動機構
３５ 砥石台送り機構
４５ 測定機構
４６ 測定ヘッド
４７ 測定子
５０ 制御装置
５１ 測定結果記憶部
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 円筒状をしたワークの一端及び他端をそれぞれ支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させる回転駆動手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークの外周面を研削する砥石車と、前記ワークの外周面と砥石車とが接近，離反する方向に前記ワーク支持手段と砥石車とを相対移動させて前記ワークに切り込みを与える第１送り手段と、前記ワークの軸線方向に前記ワークと砥石車とが相対移動するように前記ワーク支持手段と砥石車とを相対的に移動させる第２送り手段と、前記各送り手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第２送り手段により前記ワーク及び砥石車を一方向にのみ相対移動させて前記ワークの外周面を研削するとともに、この相対移動を複数回繰り返すように構成された円筒研削盤において、
   前記砥石車による研削後のワーク外周面に当接する測定子を有し、この測定子当接部分の外径を測定する測定手段と、
   前記測定手段によって測定された測定値を記憶する測定結果記憶手段とを備え、
   前記第２送り手段は、前記砥石車及び測定手段とワークとを相対移動させ、
   前記測定手段は、前記ワークに対する相対移動によってこのワークの全長に渡り連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に外径を測定して前記測定結果記憶手段に格納し、
   前記制御手段は、前記第２送り手段による前記ワークと砥石車及び測定手段との次回の相対移動時に、前記測定結果記憶手段に格納された測定値を基に基準径に対する前記ワーク軸線方向各位置のずれ量を算出するとともに、このずれ量を打ち消すような、前記ワーク軸線方向の各位置における補正量を算出して、算出した補正量及び前記ワーク軸線方向における位置を基に予め設定された切り込み量を補正し、補正後の切り込み量を基に前記第１送り手段を制御して切り込み方向における前記ワーク及び砥石車の位置関係を調整しながら、前記ワークの軸線方向に前記ワーク及び砥石車を相対移動させるように構成されてなることを特徴とする円筒研削盤。
2. 円筒状をしたワークの一端及び他端をそれぞれ支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させる回転駆動手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークの外周面を研削する砥石車と、前記ワークの外周面と砥石車とが接近，離反する方向に前記ワーク支持手段と砥石車とを相対移動させて前記ワークに切り込みを与える第１送り手段と、前記ワークの軸線方向に前記ワークと砥石車とが相対移動するように前記ワーク支持手段と砥石車とを相対的に移動させる第２送り手段と、前記各送り手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第２送り手段により前記ワーク及び砥石車を一方向にのみ相対移動させて前記ワークの外周面を研削するとともに、この相対移動を複数回繰り返すように構成された円筒研削盤において、
   前記砥石車による研削後のワーク外周面に当接する測定子を有し、この測定子当接部分の外径を測定する測定手段を備え、
   前記第２送り手段は、前記砥石車及び測定手段とワークとを相対移動させ、
   前記測定手段は、前記ワークに対する相対移動によってこのワークの全長に渡り連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に外径を測定し、
   前記制御手段は、前記測定手段によって連続的或いは一定距離毎又は一定時間毎に測定される測定値を基に基準径に対するずれ量を算出するとともに、このずれ量を打ち消すような補正量を算出して、算出した補正量を基に予め設定された切り込み量を補正し、補正後の切り込み量を基に前記第１送り手段を制御して切り込み方向における前記ワーク及び砥石車の位置関係を調整しながら、前記ワークの軸線方向に前記ワーク及び砥石車を相対移動させるように構成されてなることを特徴とする円筒研削盤。
3. 円筒状をしたワークの一端及び他端をそれぞれ支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させる回転駆動手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークに対しねじ研削を行う砥石車と、前記ワークの外周面と砥石車とが接近，離反する方向に前記ワーク支持手段と砥石車とを相対移動させて前記ワークに切り込みを与える第１送り手段と、前記ワークの軸線方向に前記ワークと砥石車とが相対移動するように前記ワーク支持手段と砥石車とを相対的に移動させる第２送り手段と、前記各送り手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第２送り手段により前記ワーク及び砥石車を一方向にのみ相対移動させてねじ研削を施すとともに、この相対移動を複数回繰り返すように構成されたねじ研削盤において、
   前記砥石車による研削後のねじ溝に当接する測定子を有し、この測定子当接部分の有効径又は斜径を測定する測定手段と、
   前記測定手段によって測定された測定値を記憶する測定結果記憶手段とを備え、
   前記第２送り手段は、前記砥石車及び測定手段とワークとを相対移動させ、
   前記測定手段は、前記ワークに対する相対移動によってこのワークの全長に渡り連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に有効径又は斜径を測定して前記測定結果記憶手段に格納し、
   前記制御手段は、前記第２送り手段による前記ワークと砥石車及び測定手段との次回の相対移動時に、前記測定結果記憶手段に格納された測定値を基に基準径に対する前記ワーク軸線方向各位置のずれ量を算出するとともに、このずれ量を打ち消すような、前記ワーク軸線方向の各位置における補正量を算出して、算出した補正量及び前記ワーク軸線方向における位置を基に予め設定された切り込み量を補正し、補正後の切り込み量を基に前記第１送り手段を制御して切り込み方向における前記ワーク及び砥石車の位置関係を調整しながら、前記ワークの軸線方向に前記ワーク及び砥石車を相対移動させるように構成されてなることを特徴とするねじ研削盤。
4. 円筒状をしたワークの一端及び他端をそれぞれ支持するワーク支持手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させる回転駆動手段と、前記ワーク支持手段によって支持されたワークに対しねじ研削を行う砥石車と、前記ワークの外周面と砥石車とが接近，離反する方向に前記ワーク支持手段と砥石車とを相対移動させて前記ワークに切り込みを与える第１送り手段と、前記ワークの軸線方向に前記ワークと砥石車とが相対移動するように前記ワーク支持手段と砥石車とを相対的に移動させる第２送り手段と、前記各送り手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第２送り手段により前記ワーク及び砥石車を一方向にのみ相対移動させてねじ研削を施すとともに、この相対移動を複数回繰り返すように構成されたねじ研削盤において、
   前記砥石車による研削後のねじ溝に当接する測定子を有し、この測定子当接部分の有効径又は斜径を測定する測定手段を備え、
   前記第２送り手段は、前記砥石車及び測定手段とワークとを相対移動させ、
   前記測定手段は、前記ワークに対する相対移動によってこのワークの全長に渡り連続的に或いは一定距離毎に又は一定時間毎に有効径又は斜径を測定し、
   前記制御手段は、前記測定手段によって連続的或いは一定距離毎又は一定時間毎に測定される測定値を基に基準径に対するずれ量を算出するとともに、このずれ量を打ち消すような補正量を算出して、算出した補正量を基に予め設定された切り込み量を補正し、補正後の切り込み量を基に前記第１送り手段を制御して切り込み方向における前記ワーク及び砥石車の位置関係を調整しながら、前記ワークの軸線方向に前記ワーク及び砥石車を相対移動させるように構成されてなることを特徴とするねじ研削盤。

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