JP2011194552A - Compound surface grinding apparatus with workpiece support device - Google Patents
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Description
本発明は、超硬パンチ、段付き角エジェクターピン、六角フランジ付きロッド、液晶表示板の反射鏡、T−ダイなどの被研削物(ワークピース)表面を平面研削するワーク支持装置付き複合平面研削装置に関する。さらに詳しくは、被研削物の粗研削加工と仕上げ研削加工を粗研削砥石車と仕上げ研削砥石車のように異なった種類の砥石車一対を用いて、あるいは平坦加工砥石車と総形砥石車のように異なった種類の砥石車一対を用いて被研削物の研削加工を行なって表面平滑性に優れたワークを与えることができるドレッサ付き複合平面研削装置に関する。 The present invention is a compound surface grinding with a work support device for surface grinding of a surface of an object to be ground (workpiece) such as a carbide punch, a stepped square ejector pin, a rod with a hexagon flange, a reflecting mirror of a liquid crystal display panel, a T-die, etc. Relates to the device. More specifically, rough grinding and finish grinding of an object to be ground are performed using a pair of different types of grinding wheels such as a rough grinding wheel and a finishing grinding wheel, or between a flat grinding wheel and a general grinding wheel. As described above, the present invention relates to a composite surface grinding apparatus with a dresser capable of grinding a workpiece using a pair of different types of grinding wheels to give a workpiece having excellent surface smoothness.
超硬パンチ、段付き角エジェクターピン、六角フランジ付きロッド、液晶表示板の反射鏡等のワークをプロファイル研削加工する超精密マイクロプロファイル研削装置は知られている。例えば、株式会社岡本工作機械製作所の「超精密マイクロプロファイル研削盤“UPZ210LiII/UPG310Li”」カタログ(非特許文献1)は、ワークテーブルがリニアモータ駆動であって、直交型ロータリードレッサをワークテーブルに搭載された電磁チャックの左端傍の中央に据え付けたマイクロプロファイル研削装置を開示する(図6参照)。 2. Description of the Related Art Ultra-precise micro-profile grinding apparatuses that perform profile grinding of workpieces such as carbide punches, stepped square ejector pins, hexagon flanged rods, and liquid crystal display panel reflectors are known. For example, the catalog of “Ultra-Precision Micro Profile Grinding Machine“ UPZ210L i II / UPG310L i ”” (Non-patent Document 1) of Okamoto Machine Tool Co., Ltd. A micro-profile grinding apparatus installed at the center near the left end of an electromagnetic chuck mounted on a table is disclosed (see FIG. 6).
また、異なった種類の砥石車一対を軸承する砥石軸を備える複合研削装置を用い、1台の支持装置に両端を支持され横軸方向に回転している被研削物を同時に粗研削加工および仕上げ研削加工する方法は知られている。 Also, using a composite grinding machine equipped with a grinding wheel shaft that supports a pair of different types of grinding wheels, rough grinding and finishing are simultaneously performed on an object to be ground that is supported at both ends by one supporting device and rotating in the horizontal axis direction. Methods for grinding are known.
例えば、特公表2002−542955号公報(特許文献1)および米国特許第6878043号明細書(特許文献2)は、主軸台と心押台間に支持された被研削物である自動車用クランプ軸を研削加工するのに、先ず少なくとも主軸受に粗研削砥石を用いて粗研削加工を施し、次いでストローク軸受に仕上げ研削加工を施し、かつその後に前記主軸受に仕上げ研削砥石を用いて仕上げ研削加工を施して、ただ一度チャックされたままの状態でストローク軸受及び主軸受を研削する方法を提案する。 For example, Japanese Patent Publication No. 2002-542955 (Patent Document 1) and US Pat. No. 6,878,043 (Patent Document 2) describe an automobile clamp shaft that is an object to be ground supported between a headstock and a tailstock. For grinding, first, at least the main bearing is subjected to rough grinding using a rough grinding wheel, then the stroke bearing is subjected to finish grinding, and then the main bearing is subjected to finish grinding using the finish grinding wheel. A method for grinding the stroke bearing and the main bearing while being chucked once is proposed.
また、米国特許第5484327号明細書(特許文献3)は、チルト機構を備えた粗研削砥石軸と、同じくチルト機構を備えた仕上げ研削砥石軸を用い、これら研削砥石軸を水平軸方向に回転する被研削材である自動車用バルブの回転軸を上下に配置し、同時に自動車用バルブの粗研削加工と仕上げ研削加工を施す方法を提案する。 US Pat. No. 5,484,327 (Patent Document 3) uses a rough grinding wheel shaft provided with a tilt mechanism and a finish grinding wheel shaft provided with a tilt mechanism, and these grinding wheel shafts are rotated in the horizontal axis direction. We propose a method of arranging the rotating shaft of the automotive valve, which is the material to be ground, up and down, and at the same time performing rough grinding and finish grinding of the automotive valve.
特開2002−346889号公報(特許文献4)は、一対の砥石車を用い、ロータリーテーブル上に搭載されたリング状ワークを研削加工して環状カップリングを機械加工する方法を提案する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-346889 (Patent Document 4) proposes a method of machining an annular coupling by grinding a ring-shaped workpiece mounted on a rotary table using a pair of grinding wheels.
本特許出願人は、特願2008−230387号明細書(特許文献5)にて、粗研削砥石車と仕上げ研削砥石車の一対を用いて1台の左右方向に往復移動可能なワークテーブルに搭載されたワークピースを同時に粗研削加工と仕上げ研削加工する方法を提案した。 In the specification of Japanese Patent Application No. 2008-230387 (Patent Document 5), the applicant of this patent is mounted on a work table that can reciprocate in the left-right direction using a pair of a rough grinding wheel and a finish grinding wheel. A method was proposed for rough grinding and finish grinding of the workpieces simultaneously.
一方、砥石車でワークにV溝や円弧(アール)傾斜、フランジの六角平面、スプライン軸の溝を研削加工する際に用いるワークを軸方向に旋回するチルト機能を備えたワーク支持装置も実用化されている。例えば、円筒研削装置に使用される主軸台と心押台よりなるワーククランプ機構、図7aに示されるカネテック株式会社製“KCT−U形水冷式可傾形電磁チャック KCT−1530UE”(商品名)、図7bに示される特開2004−148431号公報(特許文献6)に開示されるチルト式ロータリーテーブル60の磁気チャック64、図7cに示される特開2004−249410号公報(特許文献7)に開示されるスイベル機構270、前記非特許文献1のカタログ2頁の中央に掲載されたNC旋回割り出しクランプ機構が挙げられる。
On the other hand, a workpiece support device equipped with a tilt function that pivots the workpiece in the axial direction, which is used when grinding V-grooves, arc inclinations, hexagonal planes of flanges, and grooves of spline shafts on the workpiece with a grinding wheel, is also put into practical use. Has been. For example, a work clamp mechanism composed of a headstock and a tailstock used in a cylindrical grinding apparatus, “KCT-U water-cooled tiltable electromagnetic chuck KCT-1530UE” (trade name) shown in FIG. The magnetic chuck 64 of the tilt type rotary table 60 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-148431 (Patent Document 6) shown in FIG. 7b, and Japanese Patent Laid-Open No. 2004-249410 (Patent Document 7) shown in FIG. Examples thereof include the disclosed
従来、超硬パンチを研削加工するには、平面研削装置(図6に示すプロファイル成形研削盤も含む)を用い、ワークテーブルへの砥石接近を手動早送りし、砥石の被研削材への自動切り込みを開始した後、粗研削加工、精密仕上げ研削加工、スパークアウト、ワークテーブル右端停止、最後にワークテーブルより砥石の後退の手動早送りを行って成形していた。この研削方法では、粗研削加工に続いて精密仕上げ研削加工が行われるために加工時間が長くなる欠点がある。 Conventionally, to grind cemented carbide punches, a surface grinder (including the profile forming grinder shown in FIG. 6) is used, and the grindstone approaching the work table is manually fast-fed to automatically cut the grindstone into the workpiece. After starting, rough grinding, precision finish grinding, sparking out, stopping the work table right end, and finally performing manual fast-forwarding of the grindstone back from the work table. This grinding method has a disadvantage that the processing time is long because the precision finish grinding is performed following the rough grinding.
また、塗工機の流延T−ダイを研削加工するに、従来は、単一の砥石軸を備える平面研削装置を用い、先ず、被研削材のT−ダイを粗研削砥石車を用いてワークチャックテーブル上に固定された被研削材であるT−ダイを砥石車とワークチャックテーブルの相対的な動きにより粗研削加工し、ついで、粗研削加工された被研削材をピッチポリィシャ機に移し、仕上げ研磨加工していた。この従来のT−ダイ平面平坦化加工方法では、被加工物のT−ダイの移し変えに時間が割かれ、加工時間が長くなる欠点がある。 Moreover, conventionally, in order to grind the casting T-die of the coating machine, a surface grinding apparatus having a single grinding wheel shaft is used, and first, the T-die of the material to be ground is used using a rough grinding wheel. The T-die, which is the workpiece to be ground fixed on the work chuck table, is roughly ground by the relative movement of the grinding wheel and the work chuck table, and then the roughly ground workpiece is turned into a pitch polisher. It was transferred and finished and polished. In this conventional T-die flattening processing method, there is a drawback that it takes time to transfer the T-die of the workpiece and the processing time becomes long.
非特許文献1に開示される超精密マイクロプロファイル研削盤“UPZ210LiII/UPG310Li”(商品名)は、ワークにV溝や円弧傾斜を加工するために砥石軸を前後に1〜5度傾斜させるチルド機構を利用していた。ワークをチルトするワーク支持機構をワークテーブルに搭載すれば砥石軸にチルド機構を設ける必要がなくなる、あるいは、より傾斜のきついV溝やアール(円弧)加工できる利点がある。
The ultra-precise micro-profile grinding machine “UPZ210LiII / UPG310Li” (trade name) disclosed in
本発明は、前記特許文献5に記載される異なった砥石車を砥石軸に回転可能に軸承する一対の砥石軸を備える複合平面研削装置を用い、先ずワークテーブルに搭載されるワーク支持装置(例えば電磁チャック)に固定されている被研削材(ワークピース)をワークテーブルと第一砥石軸の相対的な動きにより研削加工を行った後に、被加工物であるワークピースを別のワーク支持装置に移しかえることなくワークテーブルと第二砥石軸の相対的な動きにより研削加工をすることにより超硬パンチ、段付き角エジェクターピンパンチ、電気部品金型部材、自動車部品金型部材、T−ダイなどを加工するワーク支持装置付き複合平面研削装置の提供を目的とする。
The present invention uses a composite surface grinding apparatus including a pair of grinding wheel shafts that rotatably support different grinding wheels described in
請求項1の発明は、
左右方向に往復移動可能なワークテーブルと、このワークテーブル上に搭載固定されたワークの左右方向(X軸方向)の軸または前後方向(Y軸方向)の軸廻りにワークを旋回可能とするチルト機構を備えるワーク支持装置と、前記ワークテーブルを左右方向に往復移動させる左右移動機構有するワークステージ(A)、
被研削物の表面を研削加工する第一研削砥石車を回転自在に固定する第一砥石軸を鉛直方向に固定する前後方向に移動可能な第一ツールテーブルと、この第一ツールテーブルを前後方向に移動させる前後移動機構と、前記第一砥石軸の昇降機構と、前記第一砥石軸の回転機構を備える第一研削ステージ(B1)と、
前記第一ツールテーブルに対し左右方向に並列して設けられた第二ツールテーブルに被研削物の表面を研削加工する第二研削砥石車を回転自在に固定する第二砥石軸を鉛直方向に固定する前後方向に移動可能な第二ツールテーブルと、この第二ツールテーブルを前後方向に移動させる前後移動機構と、前記第二研削砥石軸の昇降機構と、前記第二砥石軸の回転機構を備える第二研削ステージ(B2)、
を備えるツールステージ(B)、
を備えるワーク支持装置付き複合平面研削装置であって、
前記ワーク支持装置を搭載するワークテーブルの待機位置でのワーク支持装置の中心点位置は、そのワーク支持装置の中心点が前記第一砥石軸に回転自在に固定された第一研削砥石車の加工開始時待機位置の第一研削砥石の直径方向の中心点と前記第二砥石軸に回転自在に固定された第二研削砥石車の加工開始時待機位置の第二研削砥石車の直径方向の中心点を含む同一鉛直平面上に在って、前記第一研削砥石車直径方向の中心点および前記第二研削砥石車直径方向の中心点から等距離の位置に在ることを特徴とする、ワーク支持装置付き複合平面研削装置を提供するものである。
The invention of
A work table that can reciprocate in the left-right direction, and a tilt that enables the work to turn about the axis in the left-right direction (X-axis direction) or the front-rear direction (Y-axis direction) of the work mounted and fixed on this work table A work stage having a mechanism, and a work stage (A) having a left-right movement mechanism for reciprocating the work table in the left-right direction,
A first tool table movable in the front-rear direction for fixing the first grinding wheel shaft for fixing the first grinding wheel for grinding the surface of the workpiece to be rotatable, and the first tool table in the front-rear direction. A first grinding stage (B 1 ) including a back-and-forth movement mechanism for moving the first grinding wheel shaft, a lifting mechanism for the first grinding wheel shaft, and a rotation mechanism for the first grinding wheel shaft;
A second grinding wheel shaft for rotatably fixing a second grinding wheel for grinding the surface of an object to be ground is fixed in a vertical direction on a second tool table provided in parallel with the first tool table in the left-right direction. A second tool table movable in the front-rear direction, a front-rear moving mechanism for moving the second tool table in the front-rear direction, a lifting mechanism for the second grinding wheel shaft, and a rotation mechanism for the second wheel shaft Second grinding stage (B 2 ),
Tool stage (B) with
A composite surface grinding apparatus with a workpiece support device comprising:
The center point position of the work support device at the standby position of the work table on which the work support device is mounted is the machining of the first grinding wheel in which the center point of the work support device is rotatably fixed to the first grindstone shaft. The center point in the diameter direction of the first grinding wheel at the start standby position and the center in the diameter direction of the second grinding wheel at the processing start time of the second grinding wheel rotatably fixed to the second grinding wheel shaft The workpiece is located on the same vertical plane including the point and is equidistant from the center point in the diameter direction of the first grinding wheel and the center point in the diameter direction of the second grinding wheel. A composite surface grinding apparatus with a support device is provided.
請求項2の発明は、前記ワークステージのワークテーブル上には、ワーク支持装置の後ろ側位置であって前記ワークテーブルの略中央部に据え付けられたロータリー式砥石車ドレッサが設けられていることを特徴とする、請求項1記載のワーク支持装置付き複合平面研削装置を提供するものである。
The invention according to
本発明のワーク支持装置付き複合平面研削装置は、砥石車の交換が不要でワークをプロファイル研削加工できるので、研削加工時間を短縮できる。 The composite surface grinding apparatus with a workpiece support device of the present invention can shorten the grinding time because the workpiece can be profile-ground without replacing the grinding wheel.
また、砥石軸にチルト機構が備え付けられていなくてもワーク支持装置のワーク軸チルト(旋回)機構を利用することによりV溝研削加工や円弧(アール面)加工、六角平面加工を行うことができる。 Further, even if the grindstone shaft is not equipped with a tilt mechanism, V-groove grinding, arc (round surface) machining, and hexagonal plane machining can be performed by using the workpiece shaft tilt (turning) mechanism of the workpiece support device. .
また、ロータリードレッサをワークテーブルの後ろ側略中央部に据え付けるので、砥石車のドレス成形時にワークテーブルが右転もしくは左転するときの衝撃エネルギィによるロータリードレッサの変位が小さくて済む。よって、研削砥石車のドレス成形が寸法精度よく行われる。 Further, since the rotary dresser is installed at the substantially central portion on the rear side of the work table, the displacement of the rotary dresser due to the impact energy when the work table is turned to the right or to the left during dressing of the grinding wheel can be reduced. Therefore, dressing of the grinding wheel is performed with high dimensional accuracy.
以下、図を用いて本発明の複合平面研削装置をさらに詳細に説明する。
図1、図2、図3および図4で示される研削加工開始前の待機位置での各部材位置を示す複合平面研削装置1において、この複合平面研削装置1は、ツールステージ2とワークステージ3と図5に示す数値制御装置4を備える。
Hereinafter, the composite surface grinding apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
1, 2, 3, and 4, in the compound
ツールステージ2は、機械フレーム5に設けられたツールテーブルベース21上に設けられた第一案内レール21a上に設けられた第一ツールテーブル22aと、この第一ツールテーブル22aをリニアモータ駆動で前後方向に往復移動させる駆動機構23aと、前記ツールテーブルベース21上に起立して設けられたコラム20と、このコラム前壁側に具備された砥石ヘッド案内レール24d上をサーボモータ24c駆動で回転するボールネジ24eの旋回駆動で上下方向に砥石ヘッド取り付け滑走板24fを昇降させる第一昇降機構24aと、被研削物の表面を平面研削加工する第一砥石軸25aの先端に第一研削砥石車26aを回転自在に軸承した第一砥石ヘッドと、その第一砥石軸25a軸心方向が水平方向となるよう前記砥石ヘッド取り付け滑走板24fに取り付けた第一砥石ヘッドと、その第一砥石軸25aの軸心周りに第一研削砥石車26aを回転させる砥石軸回転駆動機構25mと、第一砥石軸に回転自在に固定された第一研削砥石車26aを前後方向にプラスマイナス3度傾斜させるチルト角度調整ボルト27iとチルトクランプレバー27jを傾斜させる第一チルトヘッド機構27a,27aと、
前記ツールテーブルベース21上に前記第一案内レール21aに対して並列して設けられた第二案内レール21b上に設けられたに設けられた第二ツールテーブル22bと、この第二ツールテーブル22bをリニアモータ駆動で前後方向に往復移動させる駆動機構23bと、前記ツールテーブルベース21上に起立して設けられたコラム20と、このコラム前壁側に具備された砥石ヘッド案内レール24d上をサーボモータ24c駆動で回転するボールネジ24eの旋回駆動で上下方向に砥石ヘッド取り付け滑走板24fを昇降させる第二昇降機構24bと、被研削物の表面を平面研削加工する第二砥石軸25bの先端に第二研削砥石車26bを回転自在に軸承した第二砥石ヘッドと、その第二砥石軸25b軸心方向が水平方向となるよう前記砥石ヘッド取り付け滑走板24fに取り付けた第二砥石ヘッドと、その第二砥石軸25bの軸心周りに第二研削砥石車26bを回転させる砥石軸回転駆動機構25mと、第二砥石軸25bに回転自在に軸承された第二研削砥石車26bを前後方向にプラスマイナス1〜5度傾斜させるチルト角度調整ボルト27iとチルトクランプレバー27jを傾斜させる第二チルトヘッド機構27b,27bと、前記第一砥石軸に回転自在に固定された第一研削砥石車25aと前記第二砥石軸に回転自在に固定された第二研削砥石車25bを撮像するCCDカメラ28aとCCD光源28bを備える機上画像処理機構28とを設置している。
The
A second tool table 22b provided on a
前述の第一研削砥石車26aと第二研削砥石車26bは安全カバー26c,26cにより保護されている。第一研削砥石車26aと被研削材との研削加工点および第二研削砥石車26bと被研削材との研削加工点には研削液供給ノズル29より研削液が供給される。図1中、29a,29bは研削液供給パイプである。
The
図3に仮想線で示すように、チルトヘッド機構27a,27bは、第一砥石軸25aに軸承された第一研削砥石車26a、第二砥石軸25bに軸承された第二研削砥石車26bの直径方向を前後方向に1〜5度傾けることができ、砥石車による超硬パンチのV字フェース先端のR形状やV溝を精度よくプロファイル成形することができ、垂直面の面粗度が向上した被研削材に加工することができる。また、被研削材の端部をR研削加工することも可能である。図3においてチルト角度調整ボルト27iを回転駆動するマイクロモータは省略されている。
As shown by phantom lines in FIG. 3, the
第一研削砥石車26aと第二研削砥石車26bは、砥番が異なる以外は、砥石形状、砥石径、砥石幅、結合材、砥粒密度等、同一であってもよい。また、被研削物の用途によっては、砥番、砥石形状、砥石径、砥石幅、結合材、砥粒密度全てが異なっていてもよい。図2では砥番が異なる同一形状の外周縁平坦な砥石車26a,26bを示す。砥石車26は、砥番が異なる同一形状の外周縁に傾斜を有する総形砥石車26a,26bであってもよい。砥石車26としては、砥番200〜600番のダイヤモンド、cBN、WC、GCなどの砥粒の電着砥石、ビトリファイドボンド砥石、メタルボンド砥石、レジンボンド砥石などが使用可能である。
The
機上画像処理機構28は、第二研削砥石車26bと第一研削砥石車26aおよび被研削材の現状を画像として数値制御装置4の画像表示板(ディスプレイ)CRTに映し出す。
The on-machine
ワークステージ3は、左右方向に往復移動可能なワークテーブル31と、このワークテーブル31上に搭載固定されたワークの左右方向(X軸方向)の軸または前後方向(Y軸方向)の軸廻りにワークを旋回可能とするチルト機構32を備えるワーク支持装置33と、前記ワークテーブル31を左右方向に往復移動させる左右移動機構35を有する。
The
ワーク支持装置33としては、主軸台と心押台よりなるクランプ機構、図1に示すチルト機構付き電磁チャック33、図4に示すワークwを上方に把持(支持)するワークチャック36の回転軸(X軸)をこの回転軸廻りにロータリーアクチュエータ(NC割り出し機構)32で旋回可能としたNC旋回割り出しクランプ機構33、図7bに示すチルト式ロータリーテーブル60、図7cに示すスイベル270などが挙げられる。
As the
ワークテーブル31の左右方向移動、ワーク支持装置の軸チルト機構32によるワークの回転軸(X軸)廻りのチルト(旋回)傾斜、砥石軸25a,25bの昇降移動のこれら相対的な動きによりワークwに溝加工や円弧加工が施される。図4は、仮想線を用いて移動されたワーク位置を示している。
The workpiece w is moved by the relative movement of the workpiece table 31 in the horizontal direction, the tilt (turning) tilt around the rotation axis (X axis) of the workpiece by the
ワークテーブル31の左右方向移動手段35は、ワークテーブル31底面に備えられた滑走材31bを案内レール31c上に左右方向に往復移動させる可動子31eと固定子31dを有するリニアモータテーブル駆動機構35であってもよい。このリニアモータテーブル駆動機構35は、ボールネジのサーボモータ駆動を用いる流体(油、水、気体)静圧摺動案内を利用した高速レシプロツールテーブル駆動機構としてもよいし、油圧シリンダー駆動とV字型摺動案内もしくは平型摺動案内とドッグとソレノイドバルブを利用したツールテーブル反転機構であってもよい。ツールテーブルの昇降機構および前後移動機構も同様の機構に変更してもよい。
The horizontal movement means 35 of the work table 31 is a linear motor
図1および図2から理解されるように、ワークテーブル31の待機位置でのワークテーブルの中心点位置31cは、電磁チャックテーブルの中心点31c位置に、または、図4に示されるようにワークテーブル31に搭載されたワーク支持装置33上のワーク研削開始点31c位置にあって、前記第一砥石軸25aに回転自在に固定された第一研削砥石車26aの加工開始時待機位置の第一研削砥石車の直径方向の中心点26acと前記第二砥石軸25bに回転自在に固定された第二研削砥石車26bの加工開始時待機位置の第二研削砥石車の直径方向の中心点26bcを含む同一鉛直平面上(ワークテーブル31上平面に対し直角面)に在って、前記第一研削砥石車直径方向の中心点26acおよび前記第二研削砥石車直径方向の中心点26bcから等距離の位置に在る。
As can be understood from FIGS. 1 and 2, the
ワーク支持装置31付き複合平面研削装置1を市販する場合、研削加工開始時のワークテーブルの中心点位置を第二砥石軸下方または第一削砥石軸下方に位置させた複合平面研削装置であっても、もしくは、第一研削砥石車の中心点と第二研削砥石車の中心点とワークテーブルの中心点を結ぶ平面がワークテーブルに対し鉛直でない場合であっても、加工プログラムソフトの指令により研削開始後、直ちにワークテーブル31の中心点位置31cと第一研削砥石車の中心点と第二研削砥石車の中心点を結ぶ平面がワークテーブル31上平面に対し直角であり、前記第一研削砥石車直径方向の中心点26acおよび前記第二研削砥石車直径方向の中心点26bcから等距離の位置に在るように作動する複合平面研削装置も本発明の範疇である。
When the composite
ワークステージ3を構成するワークテーブル31は、更にロータリードレッサ40を備えてもよく、このロータリードレッサ40はチルト機構32を備えるワーク支持装置33の後方傍位置であってワークテーブル31の略中央部位置に搭載される。
The work table 31 constituting the
図1において、実線で示される待機位置に在るワークテーブル31,ワークチャックテーブル33は、研削加工時には仮想線で示されるワークテーブル31' ワークチャックテーブル33’位置で左転または右転される。また、また、第一研削砥石車26aおよび第二研削砥石車26bは、研削加工開始前、研削加工中、研削加工後の何時のときでもツールテーブルを前後移動させることによりロータリードレッサ40でドレス成形される。このドレッシング操作において、砥石軸25をチルトヘッド機構27により前後方向に傾斜させて研削砥石車26の成形ドレスを行うことも可能である。研削砥石車26は、研削加工開始前、研削加工途中、または、研削加工終了後に行われるよう加工ソフトプログラミングされる。研削砥石車26a,26bは同時にドレス成形されてもよいし、別々にドレス成形されてもよい。
In FIG. 1, a work table 31 and a work chuck table 33 at a standby position indicated by a solid line are turned to the left or right at a position of a work table 31 ′ work chuck table 33 ′ indicated by a virtual line during grinding. Also, the
図5に示す数値制御装置4は、システムプログラムメモリ、研削加工プログラムメモリ、閾値メモリ、入力判定部、砥石軸回転制御部、チルトヘッド回転制御部、砥石軸上下移動制御装置、ツールテーブル前後移動制御装置、ワークテーブル左右移動駆動制御部、ワーク軸チルト機構制御部、ドレッシング制御部、画像検出部、研削加工プログラム終了判定部、ドレッシング制御部、入力判定部、しきい値管理部、画像処理制御部、キーボード、および、ディスプレイ(CRT)などを有する。
The
図1に示されていないX(左右)軸リニアスケールセンサ、Y(前後)軸リニアスケールセンサ、Z(高さ)軸リニアスケールセンサ、または変位センサより電気信号で送付されてきた被研削材の座標軸値は、研削加工された被研削材(ワーク)の厚み演算に利用され、しきい値メモリに記憶されていた値に達したら研削加工停止の指令が出される。 The X (left / right) axis linear scale sensor, Y (front / rear) axis linear scale sensor, Z (height) axis linear scale sensor, or displacement sensor not shown in FIG. The coordinate axis value is used for the thickness calculation of the material to be ground (work) that has been ground, and when the value stored in the threshold value memory is reached, a command to stop grinding is issued.
本発明のワーク支持装置付き複合平面研削装置1は、従来の平面研削装置(平面成形研削装置も含む)と同じく、被研削材をプランジ研削加工、シフトプランジ研削加工、トラバース研削加工、コンタリング成形加工、クリープ成形加工、および、特開2002−346888号公報に記載される一方向ストローク研削加工、前記特許文献5(特願2008−230387号明細書)に記載の被加工物の粗研削加工と仕上げ研削加工を同時に行う加工などに用いることができる。
The composite
被加工物の表面粗さ(Ra)は、キーエンス株式会社の3Dレーザー顕微鏡 KEYENCE VK−8710(商品名)で測定できる。 The surface roughness (Ra) of the workpiece can be measured with a 3D laser microscope KEYENCE VK-8710 (trade name) manufactured by Keyence Corporation.
本発明のチルト機構を備えたワーク支持装置付き複合平面研削装置1を用い、被研削材(ワーク)を研削加工する工程は次のように行われる。
The process of grinding a workpiece (workpiece) using the composite
(1)ワーク支持装置の電磁チャックテーブル33上面に被研削材を載置する。または、ワーク支持装置(NC旋回割り出しクランプ機構)33に備えられたワークチャック36上方に被研削材を把持させる。
(1) A material to be ground is placed on the upper surface of the electromagnetic chuck table 33 of the workpiece support device. Alternatively, the workpiece is gripped above the
(2)数値制御装置4のディスプレイ(CRT)画面に表示される加工ソフト選択画面より目的の加工ソフト番号をキィーボード操作で選択する。
(2) The target machining software number is selected from the machining software selection screen displayed on the display (CRT) screen of the
(3)ディスプレイCRT画面に表示される研削加工条件、例えば、砥石、ストローク幅、砥石速度、ワーク軸チルト角度等をキィーボード操作で選択または入力する。 (3) A grinding process condition displayed on the display CRT screen, for example, a grindstone, a stroke width, a grindstone speed, a workpiece axis tilt angle, or the like is selected or input by a keyboard operation.
(4)ドレッシング条件画面を選択し、ドレッシング条件をキィーボード操作で選択または入力する。 (4) Select the dressing condition screen and select or input the dressing condition by keyboard operation.
(5)前記研削加工条件、ドレッシング条件の設定が終了したら、研削開始ボタンを押し、被研削材の粗研削加工を開始する。 (5) When the setting of the grinding conditions and dressing conditions is completed, a grinding start button is pressed to start rough grinding of the material to be ground.
(6)加工ソフトプログラムの指示に基づき、ワークテーブル31は先ず図1において実線で示される待機位置から左方向に移動し、ついで、右転して右方向に移動し、左転位置(待機位置)で左転し、再び、左方向へ移動する左右往復移動をテーブル速度0.1〜60m/分で開始する。 (6) Based on the instruction of the machining software program, the work table 31 first moves to the left from the standby position indicated by the solid line in FIG. 1, then turns right and moves to the right, and turns to the left rotation position (standby position). ), And the left and right reciprocating movement is started again at a table speed of 0.1 to 60 m / min.
(7)第一砥石軸に固定されている第一研削砥石車26aを3,000〜20,000min−1で回転させ、前記第一研削砥石車26aの砥石軸25aを下降させつつチルト機構付き電磁チャック33上面にチャックされている被研削材上表面に第一研削砥石車26a回転周面を当接させ、ついで切り込みを行い、0.0001〜0.03mmの切り込み送り量の粗研削加工を行う。前記第一研削砥石車26aの砥石軸25aの前後方向送り速度は、0.1〜1,000mm/分で行う。
(7) The
(8)上記ワークテーブル31の左右往復移動、砥石軸25aの下降による切り込み、ツールテーブル22aの前後移動を継続することにより第一研削砥石車26aと被研削材との相対的な動きにより被研削材表面は粗研削加工される。研削加工条件やドレッシング条件の設定に従い、研削加工途中にチルトヘッド機構32によるワーク軸(X軸)旋回傾斜や砥石26aのドレス成形が行われることもある。
(8) The work table 31 is reciprocated left and right, cut by lowering the
(9)被研削材の粗研削加工が終了したら、前記第一砥石軸25aが上昇されることにより第一研削砥石車26aは被研削材表面より遠ざけられ、待機位置まで上昇すると第一研削砥石車26aの回転が停止される。一方、ワークテーブル31も待機位置へと移動され、待機位置で左右移動が停止される。
(9) When the rough grinding of the workpiece is completed, the
(10)次に仕上げ研削加工に移る加工ソフトプログラムの指示に基づき、ワークテーブル31は先ず図1において実線で示される待機位置から右方向に移動し、ついで、左転して左方向に移動し、右転位置(待機位置)で右転し、再び、右方向へ移動する左右往復移動をテーブル速度0.1〜60m/分で開始する。 (10) Based on the instruction of the machining software program to move to finish grinding, the work table 31 first moves to the right from the standby position indicated by the solid line in FIG. 1, and then turns to the left and moves to the left. Then, a right-and-left reciprocation is started at a table speed of 0.1 to 60 m / min.
(11)砥石軸25bに固定されている第二研削砥石車26bを3,000〜15,000min−1で回転させ、前記第二研削砥石車26bの砥石軸25bを下降させつつ電磁チャック33上面にチャックされている被研削材上表面に第二研削砥石車26b回転周面を当接させ、ついで切り込みを行い、0.0001〜0.01mmの切り込み送り量の仕上げ研削加工を行う。前記仕上げ研削砥石26bの砥石軸25bの前後方向送り速度は、0.1〜1,000mm/分で行う。
(11) The upper surface of the
(12)上記ワークテーブル31の左右往復移動、砥石軸25bの下降による切り込み、ツールテーブル22bの前後移動を継続することにより第二研削砥石車26bと被研削材との相対的な動きにより被研削材表面は仕上げ研削加工される。研削加工条件やドレッシング条件の設定に従い、研削加工途中にワーク軸旋回傾斜や第二研削砥石車26bのドレス成形が行われることもある。
(12) The work table 31 is reciprocated in the left and right directions, the incision is made by lowering the
(13)被研削材の仕上げ研削加工が終了したら、前記第二砥石軸25bが上昇されることにより第二研削砥石車26bは被研削材表面より遠ざけられ、待機位置まで上昇すると第二研削砥石車26bの回転が停止される。一方、ワークテーブル31も待機位置へと移動され、待機位置で左右移動が停止される。
(13) When the finish grinding of the workpiece is finished, the
(14)ワーク支持装置31の電磁チャックテーブル33を脱磁したのち、研削加工された被研削材を電磁チャックテーブル33上面より取り去る。または、ワーク支持装置31のワークチャック36を緩めたのち、研削加工された被研削材をチャック把持部36より取り去る。
(14) After demagnetizing the electromagnetic chuck table 33 of the
図4に示すX軸チルト機構32付属ワーク支持装置33をスペーサー固定台37を介してワークテーブル31上に搭載した複合平面研削装置1を用い、被研削材として超硬合金V−40(G−5)を用い、第一研削砥石車#200ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石26aの上下切り込み速度1mm/分、前後送り0.16mm/分、ワーク軸チルト(旋回)角度3度以下で、第二研削砥石車#600ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石26bの上下切り込み速度0.1mm/分、前後送り0.18mm/分で、ワークテーブル31左右移動速度7,200mm/分の条件でプランジ研削加工して、表面粗さ(Ra)が0.637μmの加工ワークを製造した。
The composite
本発明の第一砥石軸25aおよび第二砥石軸25b一対の砥石ヘッド25、1台のワークテーブル31を備えるワーク支持装置付き複合平面研削装置1は、砥石の交換を行わずしてワークの粗研削加工と仕上げ研削加工を行うことができ、研削加工時間を短縮できる。また、研削砥石車26a,26bのドレス成形を寸法精度よく行うことができる。
The composite
1 複合平面研削装置
2 ツールステージ
3 ワークステージ
4 数値制御装置
X ワーク旋回軸
20 コラム
22a 第一ツールテーブル
22b 第二ツールテーブル
25a 第一砥石軸
25b 第二砥石軸
26a 第一削砥石車
26b 第二研削砥石車
27 砥石軸チルトヘッド機構
29 研削液供給ノズル
31 ワークテーブル
32 ワーク軸チルト機構
33 ワーク支持装置(電磁チャック)
36 ワークチャック部
40 ロータリードレッサ
DESCRIPTION OF
36
Claims (2)
被研削物の表面を研削加工する第一研削砥石車を回転自在に固定する第一砥石軸を鉛直方向に固定する前後方向に移動可能な第一ツールテーブルと、この第一ツールテーブルを前後方向に移動させる前後移動機構と、前記第一砥石軸の昇降機構と、前記第一砥石軸の回転機構を備える第一研削ステージと、
前記第一ツールテーブルに対し左右方向に並列して設けられた第二ツールテーブルに被研削物の表面を研削加工する第二研削砥石車を回転自在に固定する第二砥石軸を鉛直方向に固定する前後方向に移動可能な第二ツールテーブルと、この第二ツールテーブルを前後方向に移動させる前後移動機構と、前記第二研削砥石軸の昇降機構と、前記第二砥石軸の回転機構を備える第二研削ステージ、
を備えるツールステージ、
を備えるワーク支持装置付き複合平面研削装置であって、
前記ワーク支持装置を搭載するワークテーブルの待機位置でのワーク支持装置の中心点位置は、そのワーク支持装置の中心点が前記第一砥石軸に回転自在に固定された第一研削砥石車の加工開始時待機位置の第一研削砥石の直径方向の中心点と前記第二砥石軸に回転自在に固定された第二研削砥石車の加工開始時待機位置の第二研削砥石車の直径方向の中心点を含む同一鉛直平面上に在って、前記第一研削砥石車直径方向の中心点および前記第二研削砥石車直径方向の中心点から等距離の位置に在ることを特徴とする、ワーク支持装置付き複合平面研削装置。 A work support device comprising a work table capable of reciprocating in the left-right direction, a tilt mechanism capable of turning the work about a left-right axis or a front-rear direction axis of the work mounted and fixed on the work table; A work stage having a left-right movement mechanism for reciprocating the table in the left-right direction;
A first tool table movable in the front-rear direction for fixing the first grinding wheel shaft for fixing the first grinding wheel for grinding the surface of the workpiece to be rotatable, and the first tool table in the front-rear direction. A first grinding stage comprising a back-and-forth movement mechanism for moving the first grinding wheel shaft, a lifting mechanism for the first grinding wheel shaft, and a rotation mechanism for the first grinding wheel shaft,
A second grinding wheel shaft for rotatably fixing a second grinding wheel for grinding the surface of an object to be ground is fixed in a vertical direction on a second tool table provided in parallel with the first tool table in the left-right direction. A second tool table movable in the front-rear direction, a front-rear moving mechanism for moving the second tool table in the front-rear direction, a lifting mechanism for the second grinding wheel shaft, and a rotation mechanism for the second wheel shaft Second grinding stage,
A tool stage with
A composite surface grinding apparatus with a workpiece support device comprising:
The center point position of the work support device at the standby position of the work table on which the work support device is mounted is the machining of the first grinding wheel in which the center point of the work support device is rotatably fixed to the first grindstone shaft. The center point in the diameter direction of the first grinding wheel at the start standby position and the center in the diameter direction of the second grinding wheel at the processing start time of the second grinding wheel rotatably fixed to the second grinding wheel shaft The workpiece is located on the same vertical plane including the point and is equidistant from the center point in the diameter direction of the first grinding wheel and the center point in the diameter direction of the second grinding wheel. Composite surface grinding machine with support device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010067319A JP2011194552A (en) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | Compound surface grinding apparatus with workpiece support device |
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JP (1) | JP2011194552A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014017370A1 (en) | 2013-11-29 | 2015-06-03 | Fanuc Corporation | SERVO CONTROL SYSTEM FOR GRINDING A SLICED SURFACE |
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-
2010
- 2010-03-24 JP JP2010067319A patent/JP2011194552A/en active Pending
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