JP2604878B2 - 研削盤の数値制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、砥石台を任意の角度に旋回して位置決めす
る研削盤の数値制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、砥石台を任意の角度に旋回して位置決めする研
削盤の数値制御装置が知られているが、研削盤の数値制
御装置21は第７図に示すように、プログラムを格納する
メモリ29を有しており、メモリ29にはプログラム（第９
図参照）を読み出すプログラム読み出し部30が接続され
ている。

そして、プログラム読み出し部30には読み出したプロ
グラムを解析してプログラム中に砥石台旋回位置決め指
令があった場合に、指定されている旋回位置決め角度θ
を出力するプログラム解析部31が接続されており、プロ
グラム解析部31には旋回位置決め角度θに基づき砥石台
旋回位置決め関数を発生する砥石台旋回軸関数発生部33
が接続されている。

更に、砥石台旋回軸関数発生部33には砥石台旋回軸制
御部34が接続されており、砥石台旋回軸制御部34には砥
石台旋回モータ13が接続されている。

次いで、本例の動作を第７図のブロック図と第８図の
フローチャートに沿って説明する。

操作盤からメモリ29に格納されているプログラムのう
ち所望のプログラムがRUNされると、プログラム読み出
し部30はプログラムを読み出してプログラム解析部31へ
出力する。

そして、プログラム中で砥石選択指令が行われたら
（S11）、砥石選択指令で指定されている砥石軸番号WNA
を読み込み（S12）、更に砥石選択指令で指定されてい
る砥石情報番号WNBを読み込み（S13）、更に砥石情報を
読み出す（S14）。

それから、砥石台旋回位置決め指令を行い、位置決め
角度θを指定する（S21）。

そして、指定された位置決め角度θは砥石台旋回軸関
数発生部33へ出力され、砥石台旋回軸関数発生部33は、
割り出し角度θに基づき砥石台旋回軸関数を発生し、砥
石台旋回軸制御部34は、砥石台旋回軸関数に基づき砥石
台旋回軸モータ13を回転させる。

すると、砥石台12は角度θだけ回転し（S16）、第４
図における砥石台基準座標GOと算出した砥石端面幅WS及
び砥石外面幅WPとからプログラム原点POに対する研削基
準点GPの座標を操作盤28の現在位置表示画面上に表示す
る（S17）。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の研削盤の数値制御装置は、以上のように構成さ
れていたので、砥石径ODと砥石端面幅WSと砥石外面幅WP
と砥石角度WAを含む砥石の形状によって求まる情報を各
砥石ごとに設定しておく砥石情報を選択する指令と、砥
石台の旋回位置決め指令を別々に行うので、位置決め指
令を行う際に位置決め角度を誤ってプログラム入力する
と、砥石回転軸と主軸とがなす角度と、砥石情報に設定
されている砥石角度とが一致しないため、プログラム指
令による演算上の研削基準である砥石先端点GPと実際の
砥石先端点との位置が異なり、砥石台を移動して工作物
に近付いたときに、砥石が工作物に衝突するという課題
があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになさ
れたもので、それぞれの砥石に対して砥石に付された砥
石番号と、前記砥石回転軸と主軸とのなす砥石角度とか
らなる砥石情報と、を対応付けた砥石情報テーブルを設
定し、位置決め角度を誤ることのない研削盤の数値制御
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係わる研削盤の数値制御装置は、被研削物
を固定して回転する主軸と、少なくとも１つの砥石が配
置された砥石台と、砥石台が固定された回転自在な砥石
台回転軸と、砥石台回転軸を回転する駆動手段とを備
え、主軸と直交する第１軸と主軸と平行な第２軸とを含
む平面内で任意の旋回角度に砥石台を自動的に位置決め
し得る研削盤の数値制御装置において、砥石に付された
砥石軸番号と、前記砥石の回転軸と前記主軸とのなす砥
石角度とからなる砥石情報と、を対応付けた砥石情報テ
ーブルを設定する設定手段と、設定手段が設定した砥石
情報テーブルを記憶する記憶手段と、使用する砥石の砥
石軸番号に基づいて所定の砥石情報テーブルを選択する
選択手段と、選択手段により選択された砥石情報テーブ
ルに基づき砥石台の回転角度を算出する演算手段と、演
算手段が算出した砥石台の回転角度に砥石台を位置決め
するように駆動手段を制御する制御手段と、備えたこと
を特徴とするものである。

［作用］ この発明における研削盤の数値制御装置は、砥石に対
して、砥石に付された砥石番号と、前記砥石の回転軸と
主軸とのなす砥石角度とからなる砥石情報と、を対応付
けた砥石情報テーブルを設定手段により設定し、設定手
段が設定した砥石情報テーブルを記憶手段に記憶し、選
択手段により使用する砥石の砥石番号に基づいて所定の
砥石情報テーブルを選択し、選択手段により選択された
記憶手段が記憶する砥石情報テーブルに基づき砥石台の
回転角度を演算手段により算出し、演算手段が算出した
砥石台の回転角度に砥石台を位置決めするように制御手
段により駆動手段を制御する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図によって説明する。

研削盤１は、第１図に示すように、ヘッド２を有して
おり、ベッド２上には主軸台３が配設されている。

そして、主軸台３により主軸４が回転自在に支持され
おり、主軸４の先端には、工作物５を握持するチャック
６が設けられている。

更に、ベッド２上には、砥石台テーブル７が主軸４の
軸線方向（Ｚ軸方向）へ摺動自在に搭載されており、砥
石台テーブル７はＺ軸送りモータ８によりＺ軸方向へ移
動されるようになっている。

また、砥石台テーブル７上には、砥石台旋回テーブル
９が主軸４と直交する方向（Ｘ軸方向）へ摺動自在に搭
載されており、砥石台旋回テーブル９はＸ軸送りモータ
10によりＸ軸方向へ移動されるようになっている。

そして、砥石台旋回テーブル９上には、回転自在な砥
石旋回軸11に砥石台12が固定されており、砥石旋回軸11
にはギア11aが形成されている。

更に、ギア11aは砥石台旋回軸モータ13の軸に設けら
れたギア14と歯合しており、砥石台旋回軸モータ13によ
り砥石旋回軸11は回転されるようになっている。

また、砥石台12上には砥石軸15,16,17がXZ平面上に固
定されており、砥石軸16の先端には砥石19が取り付けら
れている。

同様に、砥石軸15の先端にはアングルタイプの砥石1
8、砥石軸17の先端には砥石20が取り付けられている。

そして、研削盤１は数値制御装置21に接続されてお
り、数値制御装置21は中央処理装置（以下、CPUと略
す）22を有しており、CPU22には、インターフェイス23
を介して、Ｚ軸送りモータ８の駆動回路24,X軸送りモー
タ10の駆動回路25及び砥石台旋回軸モータ13の駆動回路
26が接続されている。

更に、CPU22には、インターフェイス27を介してCRT及
びキーボードを備える選択手段としての操作盤28が接続
されており、かつプログラムを格納するメモリ29が接続
されている。

また、CPU22は、第２図に詳示するように、メモリ29
からプログラム（第３図参照）を読み出すプログラム読
み出し部30を有しており、プログラム読み出し部30には
読み出したプログラムを解析してプログラム中に砥石台
旋回位置決め指令があった場合に、指定されている砥石
軸番号WNAと砥石情報番号WNBとを出力するプログラム解
析部31が接続されている。

そして、プログラム解析部31には演算手段としての砥
石台旋回角度演算部32が接続されており、砥石台旋回角
度演算部32には、砥石台12の位置決め角度θに基づき砥
石台旋回位置決め関数を発生する砥石台旋回軸関数発生
部33が接続されている。

更に、砥石台旋回軸関数発生部33には制御手段として
の砥石台旋回軸制御部34が接続されており、砥石台旋回
軸制御部34には砥石台旋回軸モータ13が接続されてい
る。

また、操作盤28には砥石の回転軸と前記主軸とのなす
砥石角度を含む砥石情報を設定する設定手段としての砥
石情報設定部35が設けられており、砥石情報設定部35に
は設定された砥石情報を砥石ごとの砥石番号に対応した
砥石情報テーブルを記憶するメモリ29内に設けられた砥
石情報記憶部36が接続されており、砥石情報記憶部36は
砥石旋回角度演算部32に接続されている。

ついで、本実施例の作用を第５図及び第６図のフロー
チャートに沿って説明する。

砥石の形状によって決まる砥石情報を第２図のブロッ
ク図において、操作盤28から入力してメモリ29内の砥石
情報記憶部36へ記憶する場合は第５図のフローチャート
に沿って説明する。

オペレータは操作盤28のキーボードにより、砥石情報
設定モードを選択し（S1）、CRTの画面が砥石情報設定
画面になってから、画面上で砥石情報番号を選択する
（S2）。

そして、装着されている砥石のタイプが、内研削用砥
石か、外研削用プレーン砥石か、外研削用アングル砥石
かを設定し（S3）、砥石の外径寸法OD（第４図参照）を
設定する（S4）。

それから、CPU22は、砥石のタイプが外研削用アング
ル砥石か否か判断し（S5）、砥石のタイプが外研削用ア
ングル砥石であると判断した場合、砥石角度WA（第４図
参照）を設定する（S6）。

更に、前述S4で設定された砥石の外径寸法ODと前述S6
で設定された砥石角度WAとから第４図に示す砥石端面幅
WS及び砥石外面幅WPを次式により演算する（S7）。

WS＝OD/2×sinWA…100 WP＝OD/2×cosWA…101 そして、算出した砥石端面幅WS及び砥石外面幅WPをメ
モリ29内の砥石情報記憶部36に記憶する（S8）。

なお、前述ステップS5において、砥石のタイプが外研
削用アングル砥石でないと判断した場合、砥石角度WAを
零とし（S9）、砥石幅の設定を行う（S10）。

次いで、砥石台を位置決めする場合の動作を第６図の
フローチャートにより説明する。

操作盤28からメモリ29に格納されているプログラムの
うち所望のプログラムがRUNされると、プログラム読み
出し部30はプログラムを読み出してプログラム解析部31
へ出力する。

そして、プログラム中で砥石選択指令が行われたら
（S11）、砥石選択指令で指定されている砥石軸番号WNA
を読み込み（S12）、更に砥石選択指令が指定されてい
る砥石情報番号WNBを読み込む（S13）。

更に、砥石台旋回角度演算部32は、砥石情報記憶部36
から指定された番号の砥石情報を砥石情報テーブルから
読み出す（S14）。

それから、砥石台旋回角度演算部32は、砥石軸番号WN
Aと砥石情報内の砥石角度WAとから次式により割り出し
角度（砥石台旋回角度）θを算出する（S15）。

θ＝（WNA−１）×90゜＋WA…102 そして、算出した割り出し角度θは砥石台旋回軸関数
発生部33へ出力され、砥石台旋回軸関数発生部33は、割
り出し角度θに基づき砥石台旋回軸関数を発生し、砥石
台旋回軸制御部34は、砥石台旋回軸関数に基づき砥石台
旋回軸モータ13を回転させる。

すると、砥石台12は角度θだけ回転し（S16）、第４
図における砥石基準座標GOと算出した砥石端面幅WS及び
砥石外面幅WPとからプログラム原点POに対する研削基準
点GPの座標を操作盤28の現在位置表示画面上に表示する
（S17）。

なお、上述実施例においては、砥石台12上には３本の
砥石軸が設けられていたが、本発明は砥石軸の数に限定
されるものではない。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、砥石に対し
て砥石に付された砥石番号と、前記砥石の回転軸と主軸
とのなす砥石角度とからなる砥石情報と、を対応付けた
砥石情報テーブルを設定・記憶し、選択手段により選択
された砥石に対応して記憶手段が記憶する砥石情報テー
ブルに基づき砥石台の回転角度を算出して算出した砥石
台の回転角度に砥石台を位置決めするように構成したの
で、砥石台の位置決め角度を誤ることがなく、砥石が工
作物に衝突することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による研削盤を示す平面
図、 第２図は、本発明の数値制御装置の構成を示すブロック
図、 第３図は、本発明のプログラム例を示す図、 第４図は、砥石の各部の寸法を示す平面図、 第５図及び第６図は、本発明の作用を示すフローチャー
ト図、 第７図は、従来の数値制御装置の構成を示すブロック
図、 第８図は、従来例の作用を示すフローチャート図、 第９図は、従来のプログラム例を示す図である。 １……研削盤 ４……主軸 11……砥石回転軸 12……砥石台 13……駆動手段 21……数値制御装置 28……選択手段 32……演算手段 34……制御手段 35……設定手段 36……記憶手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被研削物を固定して回転する主軸と、少な
   くとも１つの砥石が配置された砥石台と、砥石台が固定
   された回転自在な砥石台回転軸と、砥石台回転軸を回転
   する駆動手段とを備え、主軸と直交する第１軸と主軸と
   平行な第２軸とを含む平面内で任意の旋回角度に砥石台
   を自動的に位置決めし得る研削盤の数値制御装置におい
   て、 砥石に付された砥石軸番号と、前記砥石の回転軸と前記
   主軸とのなす砥石角度とからなる砥石情報と、を対応付
   けた砥石情報テーブルを設定する設定手段と、 設定手段が設定した砥石情報テーブルを記憶する記憶手
   段と、 使用する砥石の砥石軸番号に基づいて所定の砥石情報テ
   ーブルを選択する選択手段と、 選択手段により選択された砥石情報テーブルに基づき砥
   石台の回転角度を算出する演算手段と、 演算手段が算出した砥石台の回転角度に砥石台を位置決
   めするように駆動手段を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする研削盤の数値制御装置。