JP2016097489A - 研削盤及び研削方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】研削盤は、第一及び第二主軸31,41間における第一及び第二回転軸線を通るXZ平面n上にて、砥石軸51の第三回転軸線を第一及び第二回転軸線の方向と直角な方向に移動する砥石軸51が回転可能に設けられる砥石台を備える。砥石軸51に保持される砥石車52は、砥石台が第一主軸31側へ移動することにより第一被研削物Wを研削し、砥石台が第二主軸側41へ移動することにより第二被研削物Wを研削する。
【選択図】図4A
Description
本発明の研削盤は、鉛直方向に延びる第一回転軸線周りに回転可能であり、第一被研削物を支持する第一主軸と、前記第一回転軸線に対して所定の間隔をあけて平行に延びる第二回転軸線周りに回転可能であり、前記第一被研削物とは異なる第二被研削物を回転可能に支持する第二主軸と、前記第一及び第二回転軸線と平行に延びる第三回転軸線を有し、前記第一及び第二主軸間における前記第一及び第二回転軸線を通る平面上にて、前記第三回転軸線を前記第一及び第二回転軸線の方向と直角な方向に移動する砥石台と、前記砥石台に回転可能に設けられる砥石軸と、前記砥石軸に設けられ、前記砥石台が前記第一主軸側へ移動することにより前記第一被研削物を研削し、前記砥石台が前記第二主軸側へ移動することにより前記第二被研削物を研削する砥石車と、を備える。
本発明の研削方法は、上記研削盤により前記被研削物を研削加工する研削方法において、前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向が同一となり、且つ前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点が回転位相方向にずれるように制御して研削加工を行う研削工程、を備える。
本発明の研削方法によれば、砥石車は、第一及び第二主軸間の移動方向と、第一及び第二主軸にそれぞれ支持される第一及び第二被加工物の研削加工時の切込方向とが同一方向となり、さらに第一及び第二被加工物の研削加工時の回転方向が同一であるため、加工制御が容易となって作業コストを抑制できる。
本実施形態の研削盤は、車両用エンジンのカムシャフトにおいてシャフトに組み付け可能な非円形板状(例えば、瓢箪形状)のピースカム(被研削物)を研削加工する工作機械であり、一例として、立形研削盤を例に挙げ、図1A、図1B、図1C、図1D、図1Eを参照して説明する。
図1A及び図1Bに示すように、研削盤1は、ベッド2と、第一主軸台3と、第二主軸台4と、砥石台5と、吐出装置6と、ツルーイング装置7と、移動装置8と、搬入出装置9と、図1Eに示す制御装置10等とを備える。
制御装置10は、詳細は後述するが、研削盤1に対する被研削物Wの搬入出を制御し、また、搬入した被研削物の研削加工を制御し、また、必要に応じて砥石車52の目立てを制御する。
図1Eに示すように、制御装置10は、第一主軸制御部101と、第二主軸制御部102と、砥石軸制御部103と、砥石台制御部104と、第一ノズル制御部105と、第二ノズル制御部106と、ツルーイング装置制御部107と、第一ロボット制御部108と、第二ロボット制御部109と、加工開始位相調整部110と、搬入出指令部111等とを備える。
第二主軸制御部102は、図略のチャック用モータを駆動制御し第二主軸チャック43の爪を開閉して被研削物Wの支持又は支持解除を行い、また、第二主軸駆動モータ42を駆動制御して第二主軸41を回転させ第二主軸チャック43に支持される被研削物Wを回転させる。
砥石台制御部104は、図略の砥石台駆動モータを駆動制御して砥石台5をX軸方向に移動する。
第一ノズル制御部105は、図略のポンプを駆動制御してクーラント液を第一ノズル61から吐出する。
第二ノズル制御部106は、図略のポンプを駆動制御してクーラント液を第二ノズル62から吐出する。
第一ロボット制御部108は、図略のチャック用モータを駆動制御し第一、第二ロボットチャック94a,94bの爪をそれぞれ開閉して被研削物Wのピックアップ又はセットを行い、また、第一アーム駆動モータ95を駆動制御し第一アーム93を回転させ第一、第二ロボットチャック94a,94bに支持される被研削物Wを移動させる。
第二ロボット制御部109は、図略のチャック用モータを駆動制御し第一、第二ロボットチャック97a,97bの爪をそれぞれ開閉して被研削物Wのピックアップ又はセットを行い、また、第二アーム駆動モータ98を駆動制御し第二アーム96を回転させ第一、第二ロボットチャック97a,97bに支持される被研削物Wを移動させる。
次に、搬入出装置9等の動作を、図3A、図3B、図3C、図3Dの動作図を参照して説明する。なお、第一ロボット91の動作及び第二ロボット92の動作は、第一アーム93及び第二アーム96の被研削物Wの搬入時の回転方向が異なるのみ、すなわち第一アーム93はZ軸上方向から見て反時計周りに回転して被研削物Wを搬入するのに対し、第二アーム96はZ軸上方向から見て時計周りに回転して被研削物Wを搬入するため、以下では第一アーム93の動作を説明する。また、第一主軸31の第一主軸チャック33には、研削加工済みの被研削物Wが支持されているものとする。また、第一アーム93の原点位置は、第一ロボットチャック94aが搬送コンベア99上を搬送されてくる被研削物Wをピックアップできる搬入位置とする。
次に、第一、第二主軸台3,4、砥石台5及び吐出装置6等の動作を、図4A、図4B、図4C、図4D、図4Eの動作図を参照して説明する。
第一主軸制御部101は、第一ロボット91から未研削加工の被研削物Wを受け取ったら、チャック用モータを駆動制御し第一主軸31の第一主軸チャック33の爪を閉じて被研削物Wを支持する。そして、加工開始位相調整部110は、第一主軸チャック33に支持される被研削物Wを予め設定された加工開始位相に調整する(図4A参照)。砥石台制御部104は、砥石台駆動モータを駆動制御して砥石台5をX軸左方向に移動し、砥石車52を第一主軸チャック33の被研削物Wに対する研削開始位置に位置決めする(図4B参照)。
次に、ツルーイング装置7、移動装置8及び砥石台5等の動作を、図5A、図5B、図5C、図5D、図5Eの動作図を参照して説明する。なお、ツルーイング装置7は、使用しない場合は砥石車52のX軸方向の移動に干渉しない砥石車52よりも下方の所定の待機位置に位置している(図5A参照)。
次に、制御装置10による研削盤1の動作タイミングについて、図2のタイムチャートを参照して説明する。なお、本例では、第一主軸31側及び第二主軸41側のそれぞれにおいて、一の動作が完了してから次の動作を開始する場合を説明するが、部材間の干渉等の問題が無ければ一の動作中に次の動作を開始してもよい。
本実施形態の研削盤1は、鉛直方向に延びる第一回転軸線L1周りに回転可能であり、被研削物(第一被研削物)Wを支持する第一主軸31と、第一回転軸線L1に対して所定の間隔をあけて平行に延びる第二回転軸線L2周りに回転可能であり、第一被研削物Wとは異なる被研削物(第二被研削物)Wを回転可能に支持する第二主軸41と、第一及び第二回転軸線L1,L2と平行に延びる第三回転軸線L3を有し、第一及び第二主軸31,41間における第一及び第二回転軸線L1,L2を通るXZ平面n上にて、第三回転軸線L3を第一及び第二回転軸線L1,L2の方向と直角な方向に移動する砥石台5と、砥石台5に回転可能に設けられる砥石軸51と、砥石軸51に設けられ、砥石台5が第一主軸31側へ移動することにより第一被研削物Wを研削し、砥石台5が第二主軸41側へ移動することにより第二被研削物Wを研削する砥石車52と、を備える。
なお、上述の実施形態では、第一主軸チャック33又は第二主軸チャック43の被研削物Wの加工開始位相の調整は、第二主軸チャック43又は第一主軸チャック33の被研削物Wの研削加工中に行う構成としたが、第二主軸チャック43又は第一主軸チャック33の被研削物Wの研削加工後に、砥石車52を第一主軸チャック33又は第二主軸チャック43に向けて移動させる途中で行うようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、立形研削盤に適用する場合を説明したが、横形研削盤に対しても同様に適用可能である。
Claims (10)
- 鉛直方向に延びる第一回転軸線周りに回転可能であり、第一被研削物を支持する第一主軸と、
前記第一回転軸線に対して所定の間隔をあけて平行に延びる第二回転軸線周りに回転可能であり、前記第一被研削物とは異なる第二被研削物を回転可能に支持する第二主軸と、
前記第一及び第二回転軸線と平行に延びる第三回転軸線を有し、前記第一及び第二主軸間における前記第一及び第二回転軸線を通る平面上にて、前記第三回転軸線を前記第一及び第二回転軸線の方向と直角な方向に移動する砥石台と、
前記砥石台に回転可能に設けられる砥石軸と、
前記砥石軸に設けられ、前記砥石台が前記第一主軸側へ移動することにより前記第一被研削物を研削し、前記砥石台が前記第二主軸側へ移動することにより前記第二被研削物を研削する砥石車と、
を備える研削盤。 - 前記研削盤は、
前記被研削物の研削加工を制御する制御装置、を備え、
前記制御装置は、
前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向が同一となり、且つ前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点が回転位相方向にずれるように制御する、請求項1の研削盤。 - 前記研削盤は、
前記砥石車をツルーイングするツルーイング装置を備え、
前記ツルーイング装置は、
前記砥石車の外径を測定する際の移動方向が前記砥石台の移動方向であり、前記砥石車の外径を測定する際の測定点が前記第一及び第二回転軸線を通る平面上に位置するように前記第一及び第二主軸間に配置される、請求項1又は2の研削盤。 - 前記第一及び第二主軸台は、前記第一及び第二回転軸線を通る平面上における前記第一及び第二主軸台の外周間距離を、少なくとも前記砥石車の直径及び前記砥石台の移動方向における前記ツルーイング装置の最大長の加算値だけ隔てて配置される、請求項3の研削盤。
- 前記研削盤は、
前記ツルーイング装置を前記鉛直方向に移動させる移動装置、を備え、
非円形の前記被研削物を研削する、請求項3又は4の研削盤。 - 前記制御装置は、
前記第一被研削物の研削加工中、又は前記砥石軸が前記第一主軸から前記第二主軸に向かって移動中に、前記第二被研削物を予め設定された加工開始位相に調整する調整手段、を備える、請求項2乃至5の研削盤。 - 前記研削盤は、
前記被研削物を前記第一及び第二主軸に対しそれぞれ搬入出可能な搬入出装置を備え、
前記制御装置は、
前記搬入出装置に対し、前記第一被研削物又は前記第二被研削物の研削加工中に、前記第二被研削物又は前記第一被研削物の搬出及び新たな前記被研削物の搬入を指令する指令手段、を備える、請求項2乃至6の研削盤。 - 前記研削盤は、
前記第一又は第二被研削物の研削加工中に研削液をそれぞれ吐出可能な2つのノズルを有する吐出装置を備える、請求項1乃至7の研削盤。 - 前記2つのノズルは、前記第一又は第二被研削物に対する前記研削液の吐出方向が前記第一又は第二被研削物の研削点における前記砥石車の回転方向となるように配置される、請求項8の研削盤。
- 請求項1の研削盤により前記被研削物を研削加工する研削方法において、
前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向が同一となり、且つ前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点が回転位相方向にずれるように制御して研削加工を行う研削工程、を備える研削方法。
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