JP2750757B2 - 円筒研削盤の砥石修正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は２枚以上の砥石を並置してプランジカットに
より一つの加工物の２個所以上に同時に切込み研削を行
う円筒研削盤の砥石修正装置に関する。

「従来の技術」 カム軸のジャーナル部、クランク軸のジャーナル部、
ピン部は夫々上述したような円筒研削盤を用いることに
より、従来１個所宛研削していた円筒研削盤に比べて格
段に加工時間を短縮している。

第２図は２枚の砥石1,2を並置して加工物Ｗの２箇所
をプランジカットにより研削する円筒研削盤を示してい
る。テーブル３上には加工物主軸台４、心押台５が取付
けられ、加工物主軸台４、心押台５が取付けられ、加工
物主軸台４の加工物主軸６に取付けたセンサ７と心押台
５に取付けたセンサ８により加工物Ｗは支持され、加工
物Ｗは加工物主軸６に取り付けた駆動具９により駆動さ
れ回転する。砥石1,2を備え砥石1,2を回転駆動するよう
に支持された砥石台11は加工物支持用の両センタ7,8を
結ぶ加工物Ｗの中心と平行な砥石軸を備えている。砥石
台11は図示矢印のｘ方向の加工物Ｗの中心に直交する方
向に進退する。砥石台11の後方には砥石修正装置13が設
けられている。

砥石台11が進退すると回転している砥石1,2が進退し
て回転中の加工物Ｗの離れた２個所が例えば同直径に加
工される。この加工個所の直径d1,d2を計測するために
測定器14,15を備えている。

「発明が解決しようとする課題」 このような研削盤では加工物Ｗの左右の研削個所の研
削後の直径が研削を続行すると該左右の研削個所で違っ
て来る。この主たる原因は熱変形と考えられ、テーブル
３、加工物主軸台４、心押台５、砥石台11及び上記構成
物を支持する機台16が熱変形するが、特に砥石軸、加工
物主軸６の熱による熱形が主たるものである。砥石１、
及び２の間の不均等な摩耗は砥石修正により精度を復元
することができる。上記円筒研削盤の熱変形は設計上熱
変形し難い構造を配慮したり、冷却手段を備えたりして
極力抑制されるけれども、解消することは出来ない。そ
の結果加工物Ｗの左右の研削個所に段差が発生する。こ
の経時的に生ずる段差を解消するため、従来は測定器1
4,15で測定した左右の直径d1,d2差に見合うだけ、テー
ブル３を旋回中心17を中心にして傾けたり、心押台５の
中心を加工物中心と直交する方向に微小量移動しセンタ
８をオフセットして補正している。

然し乍ら、このようにしようとするとテーブル３を旋
回中心17で回転するために例えば機台16とテーブル３間
を該旋回中心17と同心のピンでテーブル３が垂直軸を中
心に回転できるようにすると共に旋回量を微調整する位
置及び調整後テーブル３を固定する固定手段が必要とな
り、研削盤が複雑になると共に精度上も精度確保も考慮
すると機械加工及び組立加工工数が大幅に増加する。心
押台５のセンタ８を加工物中心に直角方向に移動するに
は第２図（ａ）に示すように心押し軸24の中心Ｏの上方
に中心０′のある偏心ブッシュ25を心押台本体23のボア
に回転自在に嵌入し、偏心ブッシュ25の外周のウォーム
歯車部25aにウォーム部26をかみ合せた調整ノブ26を心
押台本体23に軸方向の運動を規制して回転自在に支持し
ている。心押し軸24は偏心ブッシュ25に対して軸方向に
移動する。調整ノブ26を回転すると偏心ブッシュ25は回
転し、中心０′は左右に移動する。又、上記二つの方法
は移動量にばらつきがあり、一度の調整で的確な精度は
得難い。

上記のような機械構成の複雑、高価となる問題点以上
に問題となるのが加工物Ｗの左右の研削個所の段差が生
じた際の調整である。この調整はテーブル３の傾動の場
合には固定手段を弛めて微調整装置によりテーブル３を
傾動し、テーブル３の傾動の量をダイヤルゲージ等によ
り計測しなければならず時間がかかる。心押台５のセン
タ８をオフセットする場合も同様である。

また、テーブル３が傾動不能に固定され、心押台５の
センタ８をｘ方向に移動できない円筒研削盤も用いられ
ている。この場合は加工物Ｗの左右の研削個所の測定器
（自動定寸法装置となっている）14,15の何れかの測定
器が直径の小さい側の限界近傍に達した場合にスパーク
アウトした後砥石1,2を後退させることにしている。こ
れにより、通常左右の研削個所の直径は許容誤差に入り
得るが、左右の直径差は解消されず製品としては好まし
いものではない。

近時は砥石台11の移動のみならず砥石修正装置13をコ
ンピュータによる数値制御即ち、CNC制御により、加工
物Ｗと平行なｚ方向にトラバースさせると共にｚ方向に
直角な水平方向のｘ方向に切込を行うCNC制御の砥石修
正装置13が実用されている。このようなCNC制御で総て
の移動部分を制御する円筒研削盤はテーブル３は傾動せ
ず、心押台５のセンタ８はオフセットせず、前記したよ
うに加工物Ｗの左右の研削個所の直径の寸法限界の管理
により精度管理を行っている。

このため、複数の砥石に対応して夫々砥石修正装置を
配設し、複数の砥石の夫々で研削された加工物の複数個
所に対応して夫々設けられた測定器で測定した値を演算
装置に入力して加工物径差、砥石修正量を演算し、各砥
石修正装置により夫々の砥石を修正している（特公昭46
−36794号公報、特公昭49−6277号公報）。

上記のように複数の砥石に夫々砥石修正装置を備える
と修正用ロータリダイヤの摩耗差を生じてくるので砥石
修正をくり返すとこの誤差が許容できない大きさとな
る。また、砥石修正工具が複数あるため高価となる。そ
して加工位置にある加工物回りに複数の砥石修正装置が
あるので加工物の着脱操作を損なう。

本発明は２枚以上の砥石を並置しプランジカットによ
り一つの加工物の２個所以上に同時に切込研削を行う円
筒研削盤における上記課題を解消した砥石修正装置を提
供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明は二個以上の円筒形砥石を並置し、プランジカ
ットで切込みを行う円筒研削盤の砥石修正装置におい
て、前記円筒形砥石の回転軸線に平行かつ直交する方向
に移動する回転自在なロータリダイヤを装架した単一の
砥石修正装置を備え、加工物の研削箇所に夫々の直径を
計測する測定器を配設し、前記測定器により加工物夫々
の直径をCNC制御装置に入力し、CNC制御装置は予め砥石
修正量を記憶した値と計測された加工物の直径間の誤差
に応じて砥石修正量を選択し、一方の砥石には切込み量
を前記砥石修正装置に与え、他方の砥石には切込み量と
前記直径間の誤差量を与えることにより、CNC制御によ
りトラバース運動を制御される前記砥石修正装置を前記
円筒形砥石に夫々個別に砥石切込み方向に進退運動を間
挿して各砥石を修正することにより、加工物の各研削箇
所の直径間の誤差修正を行うことを特徴とする円筒研削
盤の砥石修正装置。である。

「実 施 例」 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。第１
図は平面図である。機台16と一体又は別体で固定してテ
ーブル３が設けられテーブル３上に加工物主軸台４が固
定され、加工物主軸台４に対して進退可能に心押台５が
対向して固定されている。加工物主軸台４の加工物主軸
６に設けたセンタ７及び心押台５に設けたセンタ８によ
り加工物Ｗは支持され、該加工物Ｗは加工物主軸６に取
点けた駆動具９により回転駆動される。加工物Ｗの中心
に直交するｘ方向に進退する砥石台11には加工物Ｗの中
心と平行な砥石軸に円筒形の砥石1,2が回転駆動される
ように取りつけられている。砥石台11の後部に設けられ
た砥石修正装置13は砥石1,2の砥石軸に平行な中心で回
転駆動されるロータリダイヤ18を備えている。ロータリ
ダイヤ18は外周にダイヤモンドを埋設した修正工具であ
る。該ロータリダイヤ18を回転駆動する装置を備えた砥
石修正装置本体19は図示されない案内及び駆動装置によ
り砥石1,2の砥石軸と平行なｚ方向とｚ方向に直角なｘ
方向に移動するようになっており、該駆動装置はCNC制
御装置21により制御されるようになっている。砥石台11
は機台16上において図示されない案内と駆動装置により
ｘ方向に移動するようになっており、該砥石台11の駆動
装置はCNC制御装置21により制御されるようになってい
る。テーブル３上には砥石1,2により研削される加工物
Ｗの研削された直径d1,d2を計測する測定器14,15が配設
され、該測定器14,15が加工物Ｗを計測した信号はCNC制
御装置21に転送され、両測定器14,15の測定値が加工物
Ｗの研削個所が所要の寸法になった場合にスパークアウ
ト後に砥石台11を後退させる自動定寸装置となってい
る。

CNC制御装置21は上記測定器14,15の信号を受けコンピ
ュータによる数値を演算し、自動的に砥石台の動きを制
御する自動定寸機能も有する。また、測定器14,15から
の加工物Ｗの直径の測定値を受け加工物Ｗの直径差Δｄ
＝d1−d2を計算し、ついでその値の２分の１Δd/2＝Δ
ｒを計算する。CNC制御装置21には砥石修正装置13のト
ラバースにおいてロータリダイヤ18が砥石1,2間におい
てｘ方向に微少量Δｘ（０を含む）移動するプログラム
を入力しておく。このΔｘは例えばロータリダイヤ18が
第１図において右行するとき砥石中心に向って進むとき
を（−）、退くときを（＋）とすれば例えばμ単位とし
てΔｘ＝−3,−2,−1,0,＋1,＋2,＋３である。上記測定
器14,15からCNC制御装置21に入力されて計算された加工
物Ｗの左右の研削個所の半径差Δｒに見合うΔｘを含む
プログラムが選択されるようになっている。

次に砥石修正方法をのべる。今、加工物Ｗ及び砥石1,
2を回転して、砥石1,2を加工物Ｗに切込みを行う。測定
器14,15の信号はCNC制御装置21に入力され、加工物Ｗの
研削中の直径d1,d2差d1−d2＝Δｄが計算され、更にそ
の２分の１の半径差Δd/2＝Δｒが計算される。この計
算値が例えば２μであったとする。

今Δｒの許容値を２μとするとΔｘ＝−２μとなるプ
ログラムを選択してロータリダイヤ18が右行して砥石１
の外周を修正した後に砥石1,2間においてロータリダイ
ヤ18はｘ方向にΔｘ＝−２μ送られ、その後ｚ方向に右
行して砥石２の外周を修正する。これにより、砥石１の
修正切込量を直径でΔＤとすると砥石１の修正後の直径
はD1−ΔＤ、砥石２の修正後の直径はD2−Δｄ−２Δｘ
となる。ΔｘはΔｒと等しいから修正後の両砥石1,2に
よる加工物Ｗの次回研削時の左右の研削個所の直径差は
他の条件を無視すれば０である。同様にΔｒ＝2.5μの
場合もΔｘ＝−２μのプログラムが選択されるがこの場
合砥石修正後の加工物Ｗの次回研削時の左右の研削個所
の直径差は１μと小さい値に補正される。Δｒが３μと
なればΔｘ＝−３μのプログラムが選択される。従っ
て、砥石修正後の加工物Ｗの左右の研削個所の直径差は
２μを越えることがない。

砥石摩耗に伴う砥石外周の形状、切味、加工物面粗度
の低下に伴う砥石修正間隔（ドレスインターバル）と上
記両砥石1,2の左右の直径修正の関係をのべる。加工物
Ｗを一本宛加工する毎に砥石を修正する場合は、測定器
14,15により計測された加工物Ｗの研削個所の直径差に
基づいて半径差ΔｒがCNC制御装置21で計算され、この
Δｒの値に合ったΔｘのプログラムが選択され２つの砥
石1,2間においてΔｘのロータリダイヤ18の切込方向の
運動をともなう修正を行う。砥石摩耗に基づく砥石修正
間隔が２本以上の場合は、該砥石修正間隔の間での加工
において加工物Ｗの左右の研削個所が半径差Δｒの許容
値たとえば２μを越えるとΔｘ＝２μの砥石1,2間にお
ける砥石修正装置13の切込方向運動を加えたトラバース
による砥石修正を行ない、この砥石修正を行った後はこ
の両砥石1,2の砥石修正から始まる砥石摩耗に基づく砥
石修正間隔をもって次回砥石修正を行う。

尚上記加工物Ｗの左右の研削個所の計測は研削中に行
われ、自動定寸されるものであるが、始業時の最初の一
本目の加工物Ｗを研削するに際しては、研削盤の状況が
どのようになっているかが分からない。即ち、前日の終
業時は研削盤が稼働の結果室温等の関係も加味して熱変
形も定常状態となりこの状態で加工物Ｗの左右の研削個
所の直径差が極小となるように砥石修正が行われている
処、翌日朝の始業時は研削盤は全体がほぼ室温となって
も、熱的には定常状態にはなっていないので、そのまま
加工をすると加工物Ｗの左右の研削個所の段差が大きく
なり、通常の段差修正では砥石修正が不足する可能性が
ある。そこで始業時一本目の加工物Ｗは砥石1,2をプラ
ンジカットで切込む場合は通常ファーストフィード（荒
切込）、メディアムフィード（中切込）、マイクロフィ
ード（微小切込）を行うがメディアムフィードで研削盤
を停止して測定器14,15の測定値を読み（図示されない
が測定器14,15に関し表示装置を備えている）、この時
点での半径差に相当するΔｘの値を持つプログラムを呼
び出し、砥石修正を行うことも可能である。第一回の修
正の後は熱変形に基づいて次第に加工物Ｗの研削個所の
段差は漸増するとしても、常に修正動作直前の加工物の
直径誤差を補正する方向に砥石修正を行うので、加工物
Ｗの寸法を的確に管理することが出来る。

実施例は並列する砥石を２枚としたが３枚以上であっ
ても、砥石修正装置のロータリダイヤ18がトラバースす
る際に、加工物Ｗの各研削個所の測定器で計測された直
径差に基づいて各砥石間でｘ方向の変位を加えて砥石修
正を行うものである。

実施例は加工物Ｗの左右の研削個所の直径を同直径を
前提とした説明としたが直径が異なる場合は加工物Ｗの
研削個所の直径差が砥石修正装置のトラバース中の切込
方向移動Δｘに該直径差の２分の１が加えられるだけ
で、適用できることはいうまでもない。

実施例は（１）研削盤の熱変形に基づく、研削個所の
直径のばらつきを常に修正できる精度の良い加工物を得
ることが出来る。

（２）操作がほとんど不必要で熟練を要しない。

（３）用いられる円筒研削盤はテーブルの傾動或は心押
台のセンターのオフセット装置が不必要なため、簡単で
精度が良い。

〔発明の効果〕 本発明は二個以上の円筒形砥石を並置し、プランジカ
ットで切込みを行う円筒研削盤の砥石修正装置におい
て、前記円筒形砥石の回転軸線に平行かつ直交する方向
に移動する回転自在なロータリダイヤを装架した単一の
砥石修正装置を備え、加工物の研削箇所に夫々の直径を
計測する測定器を配設し、前記測定器により加工物夫々
の直径をCNC制御装置に入力し、CNC制御装置は予め砥石
修正量を記憶した値と計測された加工物の直径間の誤差
に応じて砥石修正量を選択し、一方の砥石には切込み量
を前記砥石修正装置に与え、他方の砥石には切込み量と
前記直径間の誤差量を与えることにより、CNC制御によ
りトラバース運動を制御される前記砥石修正装置を前記
円筒形砥石に夫々個別に砥石切込み方向に進退運動を間
挿して各砥石を修正することにより、加工物の各研削箇
所の直径間の誤差修正を行うことを特徴とする円筒研削
盤の砥石修正装置としたため、 （１）砥石修正工具の摩耗によっては複数の砥石の修正
に誤差が生じない。

（２）一個の砥石修正工具で複数砥石の修正を行えるた
め装置が構成簡単で安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いられる研削盤の平面図、
第２図は従来例の平面図、第２図（ａ）は第２図の心押
台の縦断面図である。 Ｗ……加工物、1,2……砥石、３……テーブル、４……
加工物主軸台、５……心押台、６……加工物主軸、7,8
……センタ、９……駆動具、11……砥石台、13……砥石
修正装置、14,15……測定器、16……機台、17……旋回
中心、18……ロータリダイヤ、19……砥石修正装置本
体、21……CNC制御装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二個以上の円筒形砥石を並置し、プランジ
   カットで切込みを行う円筒研削盤の砥石修正装置におい
   て、前記円筒形砥石の回転軸線に平行かつ直交する方向
   に移動する回転自在なロータリダイヤを装架した単一の
   砥石修正装置を備え、加工物の研削箇所に夫々の直径を
   計測する測定器を配設し、前記測定器により加工物夫々
   の直径をCNC制御装置に入力し、CNC制御装置は予め砥石
   修正量を記憶した値と計測された加工物の直径間の誤差
   に応じて砥石修正量を選択し、一方の砥石には切込み量
   を前記砥石修正装置に与え、他方の砥石には切込み量と
   前記直径間の誤差量を与えることにより、CNC制御によ
   りトラバース運動を制御される前記砥石修正装置を前記
   円筒形砥石に夫々個別に砥石切込み方向に進退運動を間
   挿して各砥石を修正することにより、加工物の各研削箇
   所の直径間の誤差修正を行うことを特徴とする円筒研削
   盤の砥石修正装置。