JP2024004925A - Measuring apparatus and measuring method - Google Patents
Measuring apparatus and measuring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024004925A JP2024004925A JP2022104831A JP2022104831A JP2024004925A JP 2024004925 A JP2024004925 A JP 2024004925A JP 2022104831 A JP2022104831 A JP 2022104831A JP 2022104831 A JP2022104831 A JP 2022104831A JP 2024004925 A JP2024004925 A JP 2024004925A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- diameter
- gauge
- wall thickness
- outer diameter
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 31
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
Description
本開示は、測定装置及び測定方法に関する。 The present disclosure relates to a measuring device and a measuring method.
環状のワークにおける外径又は内径の測定に関して、種々の技術が知られている。例えば特許文献1には、環状工作物(ワーク)の内径又は外径を機械加工する際のインプロセス定寸制御方法が開示されている。この方法では、機械加工開始前に標準状態における非加工面の直径としての外径を予め測定して、加工中は肉厚寸法をインプロセスゲージで測定して、両測定値に基づいて被加工面の直径としての内径を刻々に計算する。 Various techniques are known for measuring the outer or inner diameter of annular workpieces. For example, Patent Document 1 discloses an in-process sizing control method when machining the inner diameter or outer diameter of an annular workpiece. In this method, before starting machining, the outer diameter as the diameter of the non-machined surface in the standard state is measured in advance, and during machining, the wall thickness dimension is measured with an in-process gauge, and the workpiece is machined based on both measured values. Calculate the inner diameter as the diameter of the face moment by moment.
環状工作物の非加工面の直径としての外径は、予め標準状態において測定室で正確に精密測定されて、外径寸法記憶器に記憶されている。 The outer diameter as the diameter of the non-machined surface of the annular workpiece is precisely and precisely measured in advance in a measurement chamber in a standard state, and is stored in an outer diameter size memory.
特許文献1では、ワークの被加工面の直径(内径)を、直接的に測定するのではなく、ワークの非加工面(外径)の直径寸法及びワークの肉厚寸法に基づいて測定する。これにより、ワークの加工時におけるワークの歪みに起因する測定誤差を低減して、ワークの被加工面の直径(内径)を、より精度よく測定することができる。 In Patent Document 1, the diameter (inner diameter) of the processed surface of the workpiece is not directly measured, but is measured based on the diameter dimension of the non-processed surface (outer diameter) of the workpiece and the wall thickness dimension of the workpiece. Thereby, measurement errors due to distortion of the workpiece during processing can be reduced, and the diameter (inner diameter) of the processed surface of the workpiece can be measured with higher accuracy.
しかしながら、特許文献1では、ワークの非加工面の直径(外径)を、標準状態において測定室で精密測定する必要がある。すなわち、ワークの非加工面の直径(外径)を測定する前に、ワークを工作機械から取り外すとともに、当該直径(外径)を測定した後に、ワークを工作機械に再び取り付ける必要がある。 However, in Patent Document 1, it is necessary to precisely measure the diameter (outer diameter) of the unprocessed surface of the workpiece in a standard state in a measurement chamber. That is, before measuring the diameter (outer diameter) of the unprocessed surface of the workpiece, it is necessary to remove the workpiece from the machine tool, and after measuring the diameter (outer diameter), it is necessary to reinstall the workpiece into the machine tool.
そして、ワークを工作機械に取り付けると、ワークの加工を再開する。ワークの加工中に、ワークの肉厚寸法を測定しながら、ワークの非加工面の直径(外径)寸法及びワークの肉厚寸法に基づいてワークの被加工面の直径(内径)を測定する。 Then, when the workpiece is attached to the machine tool, machining of the workpiece is resumed. During processing of the workpiece, while measuring the wall thickness dimension of the workpiece, the diameter (inner diameter) of the workpiece surface to be processed is measured based on the diameter (outer diameter) of the non-processed surface of the workpiece and the wall thickness dimension of the workpiece. .
特許文献1では、ワークの非加工面の直径(外径)を測定する前後において、工作機械に対してワークを着脱する作業が発生するので、ワークの加工及びワークの寸法測定に時間及び手間がかかってしまい、非効率である。 In Patent Document 1, the work is required to be attached to and removed from the machine tool before and after measuring the diameter (outer diameter) of the non-machined surface of the work, so it takes time and effort to process the work and measure the dimensions of the work. It takes a lot of time and is inefficient.
本開示は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワークの外径又は内径を精度よく且つ効率的に測定することにある。 The present disclosure has been made in view of this point, and its purpose is to accurately and efficiently measure the outer diameter or inner diameter of a workpiece.
本開示に係る測定装置は、環状のワークにおける外径及び内径のうちの一方の径を測定する一方径測定部と、上記ワークの半径方向の肉厚を測定する肉厚測定部と、上記一方径測定部による上記一方の径の測定値及び上記肉厚測定部による上記肉厚の測定値に基づいて、上記ワークにおける外径及び内径のうちの他方の径を算出する他方径算出部と、を備え、上記一方径測定部は、上記ワークの中心に関して互いに反対側に配置され且つ上記一方の径に臨む第1ゲージ及び第2ゲージで構成されており、上記肉厚測定部は、上記第1ゲージと、上記半径方向において上記ワークの上記肉厚を介して上記第1ゲージに対向し且つ上記他方の径に臨む第3ゲージと、で構成されている。 A measuring device according to the present disclosure includes: a diameter measuring section that measures one of an outer diameter and an inner diameter of an annular workpiece; a wall thickness measuring section that measures a wall thickness of the workpiece in a radial direction; a second diameter calculating section that calculates the other of the outer diameter and inner diameter of the workpiece based on the measured value of the one diameter by the diameter measuring section and the measured value of the wall thickness by the wall thickness measuring section; The one diameter measuring section is composed of a first gauge and a second gauge that are arranged on opposite sides with respect to the center of the workpiece and facing the one diameter, and the wall thickness measuring section is configured to and a third gauge that faces the first gauge in the radial direction through the thickness of the workpiece and faces the other diameter.
ワークの加工中に、工具をワークに押し当てるので、特にワークが薄肉で変形しやすい場合には、ワークが撓んでしまう。このため、ワークの加工中に、ワークにおける外径又は内径を直接的に測定しようとしても、ワークの外径又は内径を正確に測定することができない。一方、工具をワークに押し当てても、ワークの肉厚は、ほとんど変化しない。 During machining of a workpiece, the tool is pressed against the workpiece, which causes the workpiece to bend, especially if the workpiece is thin and easily deformed. For this reason, even if an attempt is made to directly measure the outer diameter or inner diameter of the workpiece during processing, the outer diameter or inner diameter of the workpiece cannot be accurately measured. On the other hand, even if the tool is pressed against the workpiece, the thickness of the workpiece hardly changes.
かかる構成によれば、加工前に測定されたワークの一方の径及び加工中に測定されるワークの肉厚に基づいて、ワークの他方の径を算出する。これにより、ワークの加工中にワークの他方の径を精度よく測定することができる。 According to this configuration, the other diameter of the workpiece is calculated based on the diameter of one side of the workpiece measured before machining and the wall thickness of the workpiece measured during machining. Thereby, the diameter of the other side of the workpiece can be measured with high accuracy during processing of the workpiece.
さらに、第1ゲージ及び第2ゲージによってワークの一方の径を測定するとともに、第1ゲージ及び第3ゲージによってワークの肉厚を測定する。すなわち、ゲージの組み合せを変更するだけで、ワークの一方の径の測定と、ワークの肉厚の測定と、を切り換えることができる。このため、ワークにおける一方の径及び肉厚を、(工作機械に対してワークを着脱する等の無駄な作業なく、)加工サイクルの中で効率的に測定することができる。 Further, one diameter of the workpiece is measured by the first gauge and the second gauge, and the wall thickness of the workpiece is measured by the first gauge and the third gauge. That is, by simply changing the combination of gauges, it is possible to switch between measuring the diameter of one side of the workpiece and measuring the wall thickness of the workpiece. Therefore, the diameter and wall thickness of one side of the workpiece can be efficiently measured during the machining cycle (without unnecessary work such as attaching and detaching the workpiece to and from the machine tool).
以上、ワークの外径又は内径を精度よく且つ効率的に測定することができる。 As described above, the outer diameter or inner diameter of the workpiece can be measured accurately and efficiently.
一実施形態では、上記他方の径を測定する他方径測定部をさらに備え、上記他方径測定部は、上記第3ゲージと、上記半径方向において上記ワークの上記肉厚を介して上記第2ゲージに対向し且つ上記他方の径に臨む第4ゲージと、で構成されている。 In one embodiment, the other diameter measuring section further includes a second diameter measuring section that measures the other diameter, and the second diameter measuring section connects the third gauge to the second gauge through the wall thickness of the workpiece in the radial direction. and a fourth gauge facing the other diameter.
かかる構成によれば、例えばワークが厚肉で変形しにくい場合に、第3ゲージ及び第4ゲージによって、ワークの他方の径を直接的に測定することによって、ワークの他方の径を簡単に測定することができる。 According to this configuration, for example, when the workpiece is thick and difficult to deform, the diameter of the other side of the workpiece can be easily measured by directly measuring the diameter of the other side of the workpiece using the third and fourth gauges. can do.
一実施形態では、上記一方の径は、内径であり、上記他方の径は、外径であり、上記第1ゲージ、上記第2ゲージ及び上記第3ゲージは、上記ワークの上記外径に対する工具の押圧方向と交差する方向に沿って、並んで配置されている。 In one embodiment, the one diameter is an inner diameter, the other diameter is an outer diameter, and the first gauge, the second gauge, and the third gauge are a tool for the outer diameter of the workpiece. They are arranged side by side along the direction intersecting the pressing direction.
工具をワークの外径に対して押圧すると、ワークは、当該押圧方向と交差する方向に伸びる。すなわち、第1ゲージ、第2ゲージ及び第3ゲージは、ワークの伸び方向に沿って配置されている。仮に、ワークの外径を伸び方向に沿って直接的に測定しようとした場合、ワークの伸びに起因する測定誤差が大きくなってしまう。一方、ワークの肉厚は、ワークの伸びの影響をほとんど受けない。 When the tool is pressed against the outer diameter of the workpiece, the workpiece stretches in a direction intersecting the pressing direction. That is, the first gauge, the second gauge, and the third gauge are arranged along the elongation direction of the workpiece. If an attempt was made to directly measure the outer diameter of the workpiece along the elongation direction, the measurement error due to the elongation of the workpiece would increase. On the other hand, the wall thickness of the workpiece is hardly affected by the elongation of the workpiece.
かかる構成によれば、ワークの内径及びワークの肉厚に基づいて、ワークの外径を算出するので、第1ゲージ、第2ゲージ及び第3ゲージがワークの伸び方向に沿って並んで配置されていたとしても、ワークの外径を、ワークの伸びの影響をほとんど受けずに、精度よく測定することができる。すなわち、ゲージの配置自由度を高めることができる。 According to this configuration, since the outer diameter of the workpiece is calculated based on the inner diameter of the workpiece and the wall thickness of the workpiece, the first gauge, the second gauge, and the third gauge are arranged side by side along the elongation direction of the workpiece. Even if the workpiece is stretched, the outer diameter of the workpiece can be measured with high accuracy without being affected by the elongation of the workpiece. That is, the degree of freedom in arranging the gauges can be increased.
本開示に係る測定方法は、環状のワークにおける外径及び内径のうちの一方の径を上記ワークの加工前に測定する一方径測定工程と、上記ワークの半径方向の肉厚を上記ワークの加工中に測定する肉厚測定工程と、上記一方径測定工程で上記加工前に測定された上記一方の径の測定値及び上記肉厚測定工程で上記加工中に測定される上記肉厚の測定値に基づいて、上記ワークにおける外径及び内径のうちの他方の径を算出する他方径算出工程と、を備え、上記一方径測定工程において、上記一方の径は、上記ワークの中心に関して互いに反対側に配置され且つ上記一方の径に臨む第1ゲージ及び第2ゲージによって測定されており、上記肉厚測定工程において、上記肉厚は、上記第1ゲージと、上記半径方向において上記ワークの上記肉厚を介して上記第1ゲージに対向し且つ上記他方の径に臨む第3ゲージと、によって測定される。 The measuring method according to the present disclosure includes a diameter measuring step of measuring one of the outer diameter and inner diameter of an annular workpiece before processing the workpiece, and measuring the wall thickness of the workpiece in the radial direction. a wall thickness measurement step in which the inner diameter is measured, a measurement value of the one diameter measured before the processing in the one diameter measurement step, and a measurement value of the wall thickness measured during the processing in the wall thickness measurement step. a second diameter calculation step of calculating the other of the outer diameter and the inner diameter of the workpiece based on the above, and in the one diameter measurement step, the one diameter is on opposite sides of the center of the workpiece. The thickness is measured by a first gauge and a second gauge which are arranged in the direction of the workpiece in the radial direction, and in the wall thickness measurement step, the wall thickness is measured by the first gauge and the wall thickness of the workpiece in the radial direction. and a third gauge that faces the first gauge across the thickness and faces the other diameter.
本開示によれば、ワークの外径又は内径を精度よく且つ効率的に測定することができる。 According to the present disclosure, the outer diameter or inner diameter of a workpiece can be measured accurately and efficiently.
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail based on the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the present disclosure, its applications, or its uses.
<第1実施形態>
(測定装置)
図1は、測定装置1を示す概略構成図である。測定装置1は、工作機械としての研削盤(図示せず)に導入されている。測定装置1は、主に、環状(リング状)のワークWの外径Dを測定するためにある。ワークWは、例えば円環状である。
<First embodiment>
(measuring device)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a measuring device 1. As shown in FIG. The measuring device 1 is installed in a grinding machine (not shown) as a machine tool. The measuring device 1 is mainly used to measure the outer diameter D of an annular (ring-shaped) work W. The workpiece W has, for example, an annular shape.
ワークWは、軸方向一端部において、研削盤のチャック(図示せず)によって、把持されている。チャックに把持されたワークWは、主軸(図示せず)の駆動によって、中心軸Wa回りに回転する。ワークWの外径Dは、2つのシュー2,3によって支持されている。研削盤は、所謂シューセンタレス型である。研削盤は、ワークWの複合加工が可能である。 The workpiece W is held at one end in the axial direction by a chuck (not shown) of a grinding machine. The workpiece W gripped by the chuck is rotated around the central axis Wa by driving a main shaft (not shown). The outer diameter D of the workpiece W is supported by two shoes 2 and 3. The grinding machine is a so-called shoe centerless type. The grinding machine is capable of multiple machining of the workpiece W.
ワークWの外径Dには、工具としての外径側研削砥石4が押し当てられる。外径側研削砥石4は、ワークWの外周側に配置されている。外径側研削砥石4は、中心軸4a回りに回転する。ワークWの回転方向Wbと外径側研削砥石4の回転方向4bとは、互いに反対である。 An outer diameter grinding wheel 4 serving as a tool is pressed against the outer diameter D of the workpiece W. The outer diameter grinding wheel 4 is arranged on the outer peripheral side of the workpiece W. The outer diameter grinding wheel 4 rotates around a central axis 4a. The rotational direction Wb of the workpiece W and the rotational direction 4b of the outer diameter grinding wheel 4 are opposite to each other.
同様に、ワークWの内径dには、工具としての内径側研削砥石5が押し当てられる。内径側研削砥石5は、ワークWの内周側に配置されている。 Similarly, an inner diameter grinding wheel 5 as a tool is pressed against the inner diameter d of the workpiece W. The inner diameter grinding wheel 5 is arranged on the inner circumferential side of the workpiece W.
測定装置1は、内径測定部(一方径測定部)10と、外径測定部(他方径測定部)20と、肉厚測定部30と、外径算出部(他方径算出部)40と、を備える。また、測定装置1は、第1ゲージ51と、第2ゲージ52と、第3ゲージ53と、第4ゲージ54と、を備える。 The measuring device 1 includes an inner diameter measuring section (one diameter measuring section) 10, an outer diameter measuring section (the other diameter measuring section) 20, a wall thickness measuring section 30, an outer diameter calculating section (the other diameter calculating section) 40, Equipped with The measuring device 1 also includes a first gauge 51, a second gauge 52, a third gauge 53, and a fourth gauge 54.
各ゲージ51~54は、例えば、公知の接触式センサである。各ゲージ51~54自体は、基準点(ゼロ点)からの変位量を測定している。基準点は、マスターワークによって、設定(ゼロセット)される。接触式センサには、例えば、伸縮可能なスピンドルが内蔵されている。なお、各ゲージ51~54は、渦電流式、光学式、超音波式又はレーザ式等の非接触式センサでもよい。 Each of the gauges 51 to 54 is, for example, a known contact type sensor. Each of the gauges 51 to 54 itself measures the amount of displacement from a reference point (zero point). The reference point is set (zero set) by the master work. For example, a contact sensor has a built-in extendable spindle. Note that each of the gauges 51 to 54 may be a non-contact type sensor such as an eddy current type, an optical type, an ultrasonic type, or a laser type.
第1ゲージ51及び第2ゲージ52は、通常、ワークWにおける外径D及び内径dのうちの一方の径である内径dを、測定するためにある。第1ゲージ51及び第2ゲージ52は、ワークWの中心軸Waに関して、互いに反対側に配置されている。第1ゲージ51及び第2ゲージ52は、ワークWの内径(一方の径)dに臨む。 The first gauge 51 and the second gauge 52 are generally used to measure the inner diameter d, which is one of the outer diameter D and the inner diameter d of the workpiece W. The first gauge 51 and the second gauge 52 are arranged on opposite sides of the central axis Wa of the work W. The first gauge 51 and the second gauge 52 face the inner diameter (one diameter) d of the workpiece W.
第3ゲージ53及び第4ゲージ54は、通常、ワークWにおける外径D及び内径dのうちの他方の径である外径Dを、測定するためにある。第3ゲージ53及び第4ゲージ54は、ワークWの中心軸Waに関して、互いに反対側に配置されている。 The third gauge 53 and the fourth gauge 54 are usually used to measure the outer diameter D, which is the other of the outer diameter D and the inner diameter d of the workpiece W. The third gauge 53 and the fourth gauge 54 are arranged on opposite sides of the central axis Wa of the workpiece W.
第3ゲージ53は、ワークWの半径方向Rにおいて、ワークWの肉厚tを介して、第1ゲージ51に対向している。第3ゲージ53は、ワークWの外径(他方の径)Dに臨む。 The third gauge 53 faces the first gauge 51 in the radial direction R of the workpiece W, with the thickness t of the workpiece W interposed therebetween. The third gauge 53 faces the outer diameter (the other diameter) D of the workpiece W.
第4ゲージ54は、ワークWの半径方向Rにおいて、ワークWの肉厚tを介して、第2ゲージ52に対向している。第4ゲージ54は、ワークWの外径(他方の径)Dに臨む。 The fourth gauge 54 faces the second gauge 52 in the radial direction R of the workpiece W, with the wall thickness t of the workpiece W interposed therebetween. The fourth gauge 54 faces the outer diameter (the other diameter) D of the workpiece W.
第1ゲージ51(第3ゲージ53)及び第2ゲージ52(第4ゲージ54)は、ワークWの中心軸Waに関して、互いに180°正反対側に配置される必要は必ずしもなく、180°から多少ずれてもよい。 The first gauge 51 (third gauge 53) and the second gauge 52 (fourth gauge 54) do not necessarily have to be arranged 180° exactly opposite to each other with respect to the central axis Wa of the workpiece W, but may be slightly deviated from 180°. You can.
第1ゲージ51と第2ゲージ52とを組み合わせると、ワークWの内径dを測定可能になる。第3ゲージ53と第4ゲージ54とを組み合わせると、ワークWの外径Dを測定可能になる。第1ゲージ51と第3ゲージ53とを組み合わせると、ワークWの半径方向Rの肉厚tを測定可能になる。第2ゲージ52と第4ゲージ54とを組み合わせると、ワークWの半径方向Rの肉厚tを測定可能になる。 By combining the first gauge 51 and the second gauge 52, the inner diameter d of the workpiece W can be measured. When the third gauge 53 and the fourth gauge 54 are combined, the outer diameter D of the workpiece W can be measured. By combining the first gauge 51 and the third gauge 53, it becomes possible to measure the wall thickness t of the work W in the radial direction R. When the second gauge 52 and the fourth gauge 54 are combined, the thickness t of the workpiece W in the radial direction R can be measured.
ここで、外径側研削砥石4を、ワークWの外径Dに対して押圧方向Aに押圧すると、ワークWは、外径側研削砥石4と2つのシュー2,3とに挟まれて変形する。そして、ワークWは、外径側研削砥石4及び2つのシュー2,3が存在しない方向に、大きく伸びる(以下、「伸び方向B」という)。伸び方向Bは、押圧方向Aと交差する方向であり、例えば押圧方向Aと直交する方向Bである。 Here, when the outer diameter side grinding wheel 4 is pressed in the pressing direction A against the outer diameter D of the workpiece W, the workpiece W is deformed by being sandwiched between the outer diameter side grinding wheel 4 and the two shoes 2 and 3. do. Then, the workpiece W largely extends in a direction in which the outer diameter grinding wheel 4 and the two shoes 2 and 3 do not exist (hereinafter referred to as "stretching direction B"). The stretching direction B is a direction intersecting the pressing direction A, for example, a direction B perpendicular to the pressing direction A.
なお、押圧方向Aは、ワークWの外径Dに対する外径側研削砥石4の移動方向でもある。第1ゲージ51、第2ゲージ52、第3ゲージ53及び第4ゲージ54は、伸び方向Bに沿って、並んで配置されてもよい。 Note that the pressing direction A is also the direction in which the outer diameter side grinding wheel 4 moves with respect to the outer diameter D of the workpiece W. The first gauge 51, the second gauge 52, the third gauge 53, and the fourth gauge 54 may be arranged side by side along the stretching direction B.
内径測定部10は、第1ゲージ51及び第2ゲージ52で構成されており、ワークWの内径dを測定する。外径測定部20は、第3ゲージ53及び第4ゲージ54で構成されており、ワークWの外径Dを測定する。 The inner diameter measuring section 10 is composed of a first gauge 51 and a second gauge 52, and measures the inner diameter d of the workpiece W. The outer diameter measuring section 20 includes a third gauge 53 and a fourth gauge 54, and measures the outer diameter D of the workpiece W.
肉厚測定部30は、第1ゲージ51及び第3ゲージ53で構成されており、ワークWの半径方向Rの肉厚tを測定する。なお、肉厚測定部30は、第2ゲージ52及び第4ゲージ54で構成されてもよい。 The wall thickness measuring section 30 includes a first gauge 51 and a third gauge 53, and measures the wall thickness t of the workpiece W in the radial direction R. Note that the wall thickness measuring section 30 may include a second gauge 52 and a fourth gauge 54.
外径算出部40は、マイコン及びプログラムで構成されており、研削盤に内蔵されている。外径算出部40は、各ゲージ51~54に電気的に接続されており、各ゲージ51~54からの信号を受信する。 The outer diameter calculation section 40 is composed of a microcomputer and a program, and is built into the grinding machine. The outer diameter calculating section 40 is electrically connected to each of the gauges 51-54, and receives signals from each of the gauges 51-54.
外径算出部40は、内径測定部10(第1ゲージ51及び第2ゲージ52)により測定されたワークWの内径dの測定値及び肉厚測定部30(第1ゲージ51及び第3ゲージ53)により測定されるワークWの肉厚tの測定値に基づいて、ワークWの外径Dを算出する(D=d+2t)。 The outer diameter calculating section 40 calculates the measured value of the inner diameter d of the workpiece W measured by the inner diameter measuring section 10 (the first gauge 51 and the second gauge 52) and the wall thickness measuring section 30 (the first gauge 51 and the third gauge 53). ) The outer diameter D of the workpiece W is calculated based on the measured value of the wall thickness t of the workpiece W (D=d+2t).
(測定方法)
測定装置1を用いた測定方法について説明する。測定装置1を用いた測定方法では、内径d及び肉厚tに基づいて外径Dを算出することが可能であり、また通常通りに外径Dを直接的に測定することも可能である。
(Measuring method)
A measurement method using the measurement device 1 will be explained. In the measuring method using the measuring device 1, it is possible to calculate the outer diameter D based on the inner diameter d and the wall thickness t, and it is also possible to directly measure the outer diameter D as usual.
測定方法は、準備工程と、一方径測定工程としての内径測定工程と、肉厚測定工程と、他方径算出工程としての外径算出工程と、完了工程と、を備える。測定方法は、特にワークWが薄肉で変形しやすい場合に、適用される。 The measurement method includes a preparation step, an inner diameter measurement step as one diameter measurement step, a wall thickness measurement step, an outer diameter calculation step as the other diameter calculation step, and a completion step. The measurement method is applied particularly when the workpiece W is thin and easily deformed.
先ず、準備工程において、ワークWの内径dを測定するための準備が行われる。具体的には、旋盤によるワークWの内径d及び外径Dの旋削、ワークWの熱処理、研削盤によるワークWの端面の研削、研削盤によるワークWの外径Dの粗研削、及び研削盤によるワークWの内径dの粗研削が行われる。 First, in a preparation step, preparations are made to measure the inner diameter d of the workpiece W. Specifically, turning the inner diameter d and outer diameter D of the workpiece W using a lathe, heat treating the workpiece W, grinding the end face of the workpiece W using a grinder, rough grinding the outer diameter D of the workpiece W using a grinder, and grinding the workpiece W using a grinder. Rough grinding of the inner diameter d of the workpiece W is performed.
次に、内径測定工程において、ワークWの加工としての仕上研削は、まだ行われない。内径測定工程において、内径測定部10(第1ゲージ51及び第2ゲージ52)によって、ワークWの内径dを、ワークWの仕上研削前に、測定する。 Next, in the inner diameter measurement process, finish grinding as processing of the workpiece W is not yet performed. In the inner diameter measuring step, the inner diameter d of the workpiece W is measured by the inner diameter measuring section 10 (first gauge 51 and second gauge 52) before finishing grinding of the workpiece W.
次に、肉厚測定工程において、外径側研削砥石4によって、ワークWの外径Dの仕上研削が、行われる。肉厚測定工程において、肉厚測定部30(第1ゲージ51及び第3ゲージ53)によって、ワークWの半径方向Rの肉厚tを、ワークWの外径Dの仕上研削中に、測定する。 Next, in the wall thickness measurement process, finish grinding of the outer diameter D of the workpiece W is performed by the outer diameter side grinding wheel 4. In the wall thickness measurement step, the wall thickness t of the workpiece W in the radial direction R is measured by the wall thickness measurement unit 30 (first gauge 51 and third gauge 53) during finish grinding of the outer diameter D of the workpiece W. .
次に、外径算出工程において、外径側研削砥石4によるワークWの外径Dの仕上研削が、継続される。外径算出工程において、内径測定工程で仕上研削前に測定されたワークWの内径dの測定値及び肉厚測定工程で仕上研削中に測定されるワークWの肉厚tの測定値に基づいて、ワークWの外径Dを、ワークWの仕上研削中に、算出する(D=d+2t)。 Next, in the outer diameter calculation step, finish grinding of the outer diameter D of the workpiece W by the outer diameter side grinding wheel 4 is continued. In the outer diameter calculation step, based on the measured value of the inner diameter d of the workpiece W measured before finish grinding in the inner diameter measurement step and the measured value of the wall thickness t of the workpiece W measured during finish grinding in the wall thickness measurement step. , the outer diameter D of the workpiece W is calculated during finish grinding of the workpiece W (D=d+2t).
最後に、完了工程において、内径側研削砥石5によって、ワークWの内径dの仕上研削(加工)が、行われる。 Finally, in the completion step, finish grinding (processing) of the inner diameter d of the workpiece W is performed by the inner diameter grinding wheel 5.
なお、ワークWが厚肉で変形しにくい場合には、外径測定部20(第3ゲージ53及び第4ゲージ54)によって、ワークWの外径Dを、直接的に測定すればよい。 Note that when the workpiece W is thick and difficult to deform, the outer diameter D of the workpiece W may be directly measured by the outer diameter measuring section 20 (the third gauge 53 and the fourth gauge 54).
(作用効果)
ワークWの仕上研削中に、外径側研削砥石4をワークWの外径Dに押し当てるので、特にワークWが薄肉で変形しやすい場合には、ワークWが撓んでしまう(図1の二点鎖線参照)。このため、ワークWの仕上研削中に、ワークWの外径Dを直接的に測定しようとしても、ワークWの外径Dを正確に測定することができない。一方、外径側研削砥石4をワークWの外径Dに押し当てても、ワークWの肉厚tは、ほとんど変化しない。
(effect)
During finish grinding of the workpiece W, the outer diameter side grinding wheel 4 is pressed against the outer diameter D of the workpiece W, so the workpiece W is bent, especially when the workpiece W is thin and easily deformed (see 2 in Fig. 1). (See dot-dashed line). For this reason, even if an attempt is made to directly measure the outer diameter D of the workpiece W during finish grinding of the workpiece W, the outer diameter D of the workpiece W cannot be accurately measured. On the other hand, even if the outer diameter side grinding wheel 4 is pressed against the outer diameter D of the workpiece W, the wall thickness t of the workpiece W hardly changes.
本実施形態によれば、ワークWの仕上研削前に測定されたワークWの内径d及びワークWの仕上研削中に測定されるワークWの肉厚tに基づいて、ワークWの外径Dを算出する(D=d+2t)。これにより、ワークWの仕上研削中にワークWの外径Dを精度よく測定することができる。 According to this embodiment, the outer diameter D of the workpiece W is determined based on the inner diameter d of the workpiece W measured before finish grinding of the workpiece W and the wall thickness t of the workpiece W measured during finish grinding of the workpiece W. Calculate (D=d+2t). Thereby, the outer diameter D of the workpiece W can be measured with high accuracy during finish grinding of the workpiece W.
さらに、第1ゲージ51及び第2ゲージ52(内径測定部10)によってワークWの内径dを測定するとともに、第1ゲージ51及び第3ゲージ53(肉厚測定部30)によってワークWの肉厚tを測定する。すなわち、ゲージ51~54の組み合せを変更するだけで、ワークWの内径dの測定と、ワークWの肉厚tの測定と、を切り換えることができる。 Further, the inner diameter d of the workpiece W is measured by the first gauge 51 and the second gauge 52 (inner diameter measuring section 10), and the wall thickness of the workpiece W is measured by the first gauge 51 and the third gauge 53 (thickness measuring section 30). Measure t. That is, simply by changing the combination of the gauges 51 to 54, it is possible to switch between measuring the inner diameter d of the workpiece W and measuring the wall thickness t of the workpiece W.
このため、ワークWにおける内径d及び肉厚tを、(研削盤に対してワークWを着脱する等の無駄な作業なく、)加工サイクルの中で効率的に測定することができる。 Therefore, the inner diameter d and wall thickness t of the workpiece W can be efficiently measured during the machining cycle (without unnecessary work such as attaching and detaching the workpiece W to the grinder).
以上、ワークWの外径Dを精度よく且つ効率的に測定することができる。 As described above, the outer diameter D of the workpiece W can be measured accurately and efficiently.
ワークWが厚肉で変形しにくい場合に、第3ゲージ53及び第4ゲージ54(外径測定部20)によって、ワークWの外径Dを直接的に測定することによって、ワークWの外径Dを簡単に測定することができる。 When the workpiece W is thick and difficult to deform, the outer diameter of the workpiece W can be determined by directly measuring the outer diameter D of the workpiece W using the third gauge 53 and the fourth gauge 54 (outer diameter measuring section 20). D can be easily measured.
外径側研削砥石4をワークWの外径Dに対して押圧すると、ワークWは、押圧方向Aと直交する伸び方向Bに伸びる。ここで、第1ゲージ51、第2ゲージ52、第3ゲージ53及び第4ゲージ54は、ワークWの伸び方向Bに沿って配置されている。 When the outer diameter side grinding wheel 4 is pressed against the outer diameter D of the workpiece W, the workpiece W is elongated in an elongation direction B orthogonal to the pressing direction A. Here, the first gauge 51, the second gauge 52, the third gauge 53, and the fourth gauge 54 are arranged along the stretching direction B of the workpiece W.
仮に、ワークWの外径Dを第3ゲージ53及び第4ゲージ54によって伸び方向Bに沿って直接的に測定しようとした場合、ワークWの伸びに起因する測定誤差が大きくなってしまう。一方、ワークWの肉厚tは、ワークWの伸びの影響をほとんど受けない。 If it is attempted to directly measure the outer diameter D of the workpiece W along the elongation direction B using the third gauge 53 and the fourth gauge 54, the measurement error due to the elongation of the workpiece W will increase. On the other hand, the wall thickness t of the work W is hardly affected by the elongation of the work W.
本実施形態では、ワークWの内径d及びワークWの肉厚tに基づいて、ワークWの外径Dを算出するので、第1ゲージ51、第2ゲージ52、第3ゲージ53及び第4ゲージ54がワークWの伸び方向Bに沿って並んで配置されていたとしても、ワークWの外径Dを、ワークWの伸びの影響をほとんど受けずに、精度よく測定することができる。すなわち、ゲージ51~54の配置自由度を高めることができる。 In this embodiment, the outer diameter D of the workpiece W is calculated based on the inner diameter d of the workpiece W and the wall thickness t of the workpiece W, so the first gauge 51, the second gauge 52, the third gauge 53, and the fourth gauge 54 are arranged side by side along the elongation direction B of the workpiece W, the outer diameter D of the workpiece W can be measured with high accuracy almost unaffected by the elongation of the workpiece W. That is, the degree of freedom in arranging the gauges 51 to 54 can be increased.
<第2実施形態>
図2に示すように、第2実施形態に係る測定装置1は、第1実施形態に係る測定装置1と実質的に同じ装置であり、ゲージ51~54の組み合せを変更しただけである(符号51~54の配置が図1と図2とで異なる)。
<Second embodiment>
As shown in FIG. 2, the measuring device 1 according to the second embodiment is substantially the same as the measuring device 1 according to the first embodiment, except that the combination of gauges 51 to 54 is changed (reference numeral The arrangement of 51 to 54 is different between FIG. 1 and FIG. 2).
測定装置1は、環状のワークWの外径Dを測定する外径測定部10と、ワークWの半径方向Rの肉厚tを測定する肉厚測定部30と、外径測定部10によるワークWの外径Dの測定値及び肉厚測定部30によるワークWの肉厚tの測定値に基づいてワークWの内径dを算出する内径算出部40と、を備える。 The measuring device 1 includes an outer diameter measuring section 10 that measures the outer diameter D of an annular workpiece W, a wall thickness measuring section 30 that measures the wall thickness t of the workpiece W in the radial direction R, and a workpiece that is measured by the outer diameter measuring section 10. An inner diameter calculating section 40 that calculates the inner diameter d of the workpiece W based on the measured value of the outer diameter D of the workpiece W and the measured value of the wall thickness t of the workpiece W by the wall thickness measuring section 30 is provided.
外径測定部10は、ワークWの中心軸Waに関して互いに反対側に配置され且つワークWの外径Dに臨む第1ゲージ51及び第2ゲージ52で、構成されている。 The outer diameter measuring section 10 includes a first gauge 51 and a second gauge 52 that are arranged on opposite sides of the central axis Wa of the workpiece W and face the outer diameter D of the workpiece W.
肉厚測定部30は、第1ゲージ51と、ワークWの半径方向RにおいてワークWの肉厚tを介して第1ゲージ51に対向し且つワークWの内径dに臨む第3ゲージ53と、で構成されている。 The wall thickness measurement unit 30 includes a first gauge 51, a third gauge 53 that faces the first gauge 51 in the radial direction R of the workpiece W through the wall thickness t of the workpiece W, and faces the inner diameter d of the workpiece W. It is made up of.
測定装置1は、ワークWの内径dを直接的に測定する内径測定部20を、さらに備えてもよい。内径測定部20は、第3ゲージ53と、ワークWの半径方向RにおいてワークWの肉厚tを介して第2ゲージ52に対向し且つワークWの内径dに臨む第4ゲージ54と、で構成されている。 The measuring device 1 may further include an inner diameter measuring section 20 that directly measures the inner diameter d of the workpiece W. The inner diameter measuring section 20 includes a third gauge 53 and a fourth gauge 54 that faces the second gauge 52 in the radial direction R of the workpiece W through the wall thickness t of the workpiece W and faces the inner diameter d of the workpiece W. It is configured.
その他の実施形態に係る測定方法は、環状のワークWの外径DをワークWの仕上研削前に測定する外径測定工程と、ワークWの半径方向Rの肉厚tをワークWの仕上研削中に測定する肉厚測定工程と、外径測定工程で仕上研削前に測定されたワークWの外径Dの測定値及び肉厚測定工程で仕上研削中に測定されるワークWの肉厚tの測定値に基づいて、ワークWの内径dを算出する内径算出工程と、を備える。 The measuring method according to another embodiment includes an outer diameter measuring step of measuring the outer diameter D of the annular workpiece W before finish grinding the workpiece W, and measuring the wall thickness t in the radial direction R of the workpiece W before finish grinding the workpiece W. In the wall thickness measurement step, the outer diameter D of the workpiece W measured before finish grinding in the outer diameter measurement step, and the wall thickness t of the workpiece W measured during finish grinding in the wall thickness measurement step. and an inner diameter calculation step of calculating the inner diameter d of the workpiece W based on the measured value.
外径測定工程において、ワークWの外径Dは、ワークWの中心軸Waに関して互いに反対側に配置され且つワークWの外径Dに臨む第1ゲージ51及び第2ゲージ52によって、測定される。 In the outer diameter measurement step, the outer diameter D of the workpiece W is measured by a first gauge 51 and a second gauge 52 that are arranged on opposite sides of the central axis Wa of the workpiece W and face the outer diameter D of the workpiece W. .
肉厚測定工程において、ワークWの肉厚tは、第1ゲージ51と、ワークWの半径方向RにおいてワークWの肉厚tを介して第1ゲージ51に対向し且つワークWの内径dに臨む第3ゲージ53と、によって測定される。 In the wall thickness measurement process, the wall thickness t of the workpiece W is determined by the distance between the first gauge 51 and the inner diameter d of the workpiece W, which is opposite to the first gauge 51 through the wall thickness t of the workpiece W in the radial direction R of the workpiece W. It is measured by the facing third gauge 53.
<その他の実施形態>
以上、本開示を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
<Other embodiments>
Although the present disclosure has been described above using preferred embodiments, such descriptions are not limiting, and of course, various modifications are possible.
伸び方向Bは、押圧方向Aと必ずしも直交する必要はなく、斜めに交差してもよい。他方径算出部40は、研削盤に内蔵されるのではなく、研削盤とは独立して設けられてもよい。測定装置1は、研削盤以外の他の工作機械(例えば旋盤)に導入されてもよい。 The stretching direction B does not necessarily need to be perpendicular to the pressing direction A, and may intersect diagonally. On the other hand, the diameter calculating section 40 may not be built into the grinding machine, but may be provided independently from the grinding machine. The measuring device 1 may be introduced into a machine tool other than a grinding machine (for example, a lathe).
ゲージは、4つある必要はなく、最低限3つあればよい。すなわち、内径側2つ及び外径側1つの計3つのゲージの組合せ、又は、内径側1つ及び外径側2つの計3つのゲージの組合せでもよい。 There is no need to have four gauges, just three at least. That is, a combination of three gauges in total, two on the inner diameter side and one on the outer diameter side, or a combination of three gauges in total, one on the inner diameter side and two on the outer diameter side, may be used.
本開示は、測定装置及び測定方法に適用できるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。 The present disclosure can be applied to measuring devices and measuring methods, so it is extremely useful and has high industrial applicability.
d 内径
D 外径
t 肉厚
W ワーク
Wa 中心軸
Wb 回転方向
R 半径方向
A 押圧方向
B 伸び方向
1 測定装置
2 シュー
3 シュー
4 外径側研削砥石(工具)
4a 中心軸(中心)
4b 回転方向
5 内径側研削砥石(工具)
10 内径測定部(外径測定部、一方径測定部)
20 外径測定部(内径測定部、他方径測定部)
30 肉厚測定部
40 外径算出部(内径算出部、他方径算出部)
51 第1ゲージ
52 第2ゲージ
53 第3ゲージ
54 第4ゲージ
d Inner diameter D Outer diameter t Wall thickness W Workpiece Wa Center axis Wb Rotating direction R Radial direction A Pressing direction B Elongation direction 1 Measuring device 2 Shoe 3 Shoe 4 Outer diameter grinding wheel (tool)
4a Central axis (center)
4b Rotation direction 5 Inner diameter grinding wheel (tool)
10 Inner diameter measuring section (outer diameter measuring section, one diameter measuring section)
20 Outer diameter measuring section (inner diameter measuring section, other diameter measuring section)
30 Wall thickness measurement section 40 Outer diameter calculation section (inner diameter calculation section, other diameter calculation section)
51 1st gauge 52 2nd gauge 53 3rd gauge 54 4th gauge
Claims (4)
前記ワークの半径方向の肉厚を測定する肉厚測定部と、
前記一方径測定部による前記一方の径の測定値及び前記肉厚測定部による前記肉厚の測定値に基づいて、前記ワークにおける外径及び内径のうちの他方の径を算出する他方径算出部と、を備え、
前記一方径測定部は、前記ワークの中心に関して互いに反対側に配置され且つ前記一方の径に臨む第1ゲージ及び第2ゲージで構成されており、
前記肉厚測定部は、前記第1ゲージと、前記半径方向において前記ワークの前記肉厚を介して前記第1ゲージに対向し且つ前記他方の径に臨む第3ゲージと、で構成されている、測定装置。 a diameter measuring part that measures one of the outer diameter and the inner diameter of the annular workpiece;
a wall thickness measurement unit that measures the wall thickness of the workpiece in the radial direction;
a second diameter calculating section that calculates the other of the outer diameter and inner diameter of the workpiece based on the measured value of the one diameter by the one diameter measuring section and the measured value of the wall thickness by the wall thickness measuring section; and,
The one diameter measuring section is composed of a first gauge and a second gauge that are arranged on opposite sides with respect to the center of the workpiece and face the one diameter,
The wall thickness measuring section includes the first gauge and a third gauge that faces the first gauge through the wall thickness of the workpiece in the radial direction and faces the other diameter. ,measuring device.
前記他方の径を測定する他方径測定部をさらに備え、
前記他方径測定部は、前記第3ゲージと、前記半径方向において前記ワークの前記肉厚を介して前記第2ゲージに対向し且つ前記他方の径に臨む第4ゲージと、で構成されている、測定装置。 The measuring device according to claim 1,
Further comprising a second diameter measuring section that measures the diameter of the other diameter,
The other diameter measuring section includes the third gauge and a fourth gauge that faces the second gauge through the wall thickness of the workpiece in the radial direction and faces the other diameter. ,measuring device.
前記一方の径は、内径であり、
前記他方の径は、外径であり、
前記第1ゲージ、前記第2ゲージ及び前記第3ゲージは、前記ワークの前記外径に対する工具の押圧方向と交差する方向に沿って、並んで配置されている、測定装置。 The measuring device according to claim 1,
The one diameter is an inner diameter,
The other diameter is an outer diameter,
The first gauge, the second gauge, and the third gauge are arranged side by side along a direction intersecting a direction in which a tool presses the outer diameter of the workpiece.
前記ワークの半径方向の肉厚を前記ワークの加工中に測定する肉厚測定工程と、
前記一方径測定工程で前記加工前に測定された前記一方の径の測定値及び前記肉厚測定工程で前記加工中に測定される前記肉厚の測定値に基づいて、前記ワークにおける外径及び内径のうちの他方の径を算出する他方径算出工程と、を備え、
前記一方径測定工程において、前記一方の径は、前記ワークの中心に関して互いに反対側に配置され且つ前記一方の径に臨む第1ゲージ及び第2ゲージによって測定されており、
前記肉厚測定工程において、前記肉厚は、前記第1ゲージと、前記半径方向において前記ワークの前記肉厚を介して前記第1ゲージに対向し且つ前記他方の径に臨む第3ゲージと、によって測定される、測定方法。 a diameter measuring step of measuring one of the outer diameter and inner diameter of the annular workpiece before processing the workpiece;
a wall thickness measuring step of measuring the wall thickness of the workpiece in the radial direction while processing the workpiece;
Based on the measured value of the one diameter measured before the processing in the one diameter measuring step and the measured value of the wall thickness measured during the processing in the thickness measuring step, a second diameter calculation step of calculating the other diameter of the inner diameters,
In the one diameter measuring step, the one diameter is measured by a first gauge and a second gauge that are arranged on opposite sides with respect to the center of the workpiece and face the one diameter,
In the wall thickness measurement step, the wall thickness is determined by the first gauge, and a third gauge that faces the first gauge in the radial direction through the wall thickness of the workpiece and faces the other diameter; Measured by, measurement method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022104831A JP2024004925A (en) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Measuring apparatus and measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022104831A JP2024004925A (en) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Measuring apparatus and measuring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024004925A true JP2024004925A (en) | 2024-01-17 |
Family
ID=89540026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022104831A Pending JP2024004925A (en) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Measuring apparatus and measuring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024004925A (en) |
-
2022
- 2022-06-29 JP JP2022104831A patent/JP2024004925A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018008371A (en) | Grinding machine for grinding of profile | |
JP2017071046A (en) | Method for finish processing of bevel gear in tooth tip region, machine for processing bevel gear, and grinding tool designed according to same | |
US9855606B2 (en) | Hollow rotating shaft finishing method and hollow rotating shaft | |
JP2024004925A (en) | Measuring apparatus and measuring method | |
JP2001062718A (en) | Double head grinding device and grinding wheel position correcting method | |
JP5395570B2 (en) | Cylindrical grinding method and apparatus | |
CN111843622B (en) | Grinding method and grinding machine | |
JP4940904B2 (en) | Bulk quantity measuring device | |
JP6877800B1 (en) | Finishing method for round holes in the work | |
JP3840389B2 (en) | Processing method and processing apparatus | |
JP2015044249A (en) | Turning and broaching machine with balance measurement function | |
JP3662632B2 (en) | Tapered surface machining method and taper surface machining apparatus for movable sheave for continuously variable transmission | |
JP3810640B2 (en) | Method and apparatus for clamping workpiece in grinding machine | |
JP4964550B2 (en) | Compound grinding method | |
JP3241453B2 (en) | Grinding method | |
JPS59134656A (en) | Finishing work | |
JP2024063416A (en) | Groove grinding method, groove grinding device, and program | |
JPH10230458A (en) | Taper grinding device | |
SU1125107A1 (en) | Method of determining machine rigidity | |
JP2002066917A (en) | Automatic inputting method of processing data | |
JP2003311610A (en) | Grinder, and grinding method using it | |
JP2024046938A (en) | Grinding method by centerless shoe | |
JP2005088167A (en) | Grinding method and grinding device | |
JPH0957590A (en) | Pin grinding device and its method for crankshaft | |
JPS63283850A (en) | Working method for shaft body |