JP2764012B2

JP2764012B2 - 研削装置

Info

Publication number: JP2764012B2
Application number: JP6237646A
Authority: JP
Inventors: 寛林; 真野々山; やすじ榊原; 浩昭杉浦
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1998-06-11
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JPH0899251A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークの加工に必要な
データの入力を容易にした研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の加工箇所を有するワークを
加工するには、形状データの入力をはじめとする各種の
作業を行った後に、実際の加工を開始する。図１２は、
この形状データの入力作業から実際に研削加工されるま
での概要を示したものである。作業者は、まずワークの
設計図面に基づいて、ワークの形状を特定する形状デー
タを操作盤に設けられたキーボードより入力する。この
形状データの入力は、これから加工する複数の加工箇所
の全てについて入力される。ここで入力される形状デー
タは、例えば、１つの加工箇所について研削方式、仕上
げ直径、取り代および加工箇所の幅等のデータがある
（ステップ５００）。この形状データ入力が完了する
と、研削装置のＮＣ制御装置は、形状データから加工に
必要な加工データを自動決定する。次に作業者は、この
自動決定された加工データが正しいものであるかの確認
作業を行う（ステップ５０２）。この確認作業は、主に
加工データ上でワークと砥石が加工中に干渉するか否か
の判定を行うものであり、画面表示された加工データの
数値から判断する場合と、加工データに基づいたシミュ
レーション画像から判断する場合がある。

【０００３】この加工データの確認作業が終了すると、
作業者は次に座標の設定を行う（ステップ５０４）。こ
の作業は、実際に砥石をワークの加工箇所に接触させて
砥石の位置を記憶させるとともに、その加工箇所の直径
を入力することによって、砥石とワークの座標関係を記
憶させるものである。以上の作業を終了すると、テスト
サイクルを行う（ステップ５０６）。このテストサイク
ルは、ワークを載置するテーブルと砥石台を加工データ
に基づいて実際に動かすことによって、その加工経路が
正確であるか否かをチェックするものである。この時、
砥石はワークに対して実際の加工経路より所定量オフセ
ットした位置を移動する。このテストサイクルの実行
後、特に問題がなければ試研削が行われる（ステップ５
０８）。この試研削では、実際の加工と同様にワークを
加工データに基づいて加工するものである。そして、こ
の試研削によって、加工されたワークの寸法を作業者は
確認する。この結果、加工された寸法が所望の寸法であ
れば、加工データは正しいものであったと判断される。
また、加工されたワークの寸法が適切なものでない場合
には、ステップ５０４で設定した座標値を測定値と仕上
径との誤差に基づいて補正する。または、ステップ５０
２の加工データを補正する。

【０００４】この試研削の結果が、適切なものとなって
初めて、実際のワークの加工が開始される（ステップ５
１０）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、加工
データの入力作業から実際に研削加工されるまで手順
は、各プロセスがシリアル的に進行する。この時、各プ
ロセスにおいて、異常がないことが確認されるまでは次
のプロセスには進めない。従って、各プロセス毎に加工
データが正しいことを確認する必要があり、必要に応じ
て補正する必要がある。従って、このような方法では、
実際の加工が実行されるまでに、時間がかかるため、作
業者に大きな負担となっていた。特にこのような方法
は、多くの種類のワークを少量加工する場合には、実際
の加工時間に対する加工データの決定時間の割合が大き
くなり、生産性を低下させる原因となっていた。また、
複数の加工箇所を有するワークの場合は、ステップ５０
０で全ての加工箇所の形状データを入力して、加工デー
タを完成させなければならない。このような方式では、
さしあたって加工する必要のない箇所のデータ入力まで
行ってしまう場合もあり、このような問題は、複数の加
工箇所を有するワークの場合において特に顕著になって
いた。

【０００６】また、砥石とワークの位置関係が不適切で
あると、ワークの加工不良を発生するだけでなく、大き
な事故につながる危険性をもつ。従って、上記した方法
ではステップ５０２の画面上での加工データの確認と、
ステップ５０６のテストサイクルの２つのステップでワ
ークの位置関係を判断している。しかし、このような方
法は、時間がかかるという問題があり、上記した問題点
と同様に多品種少量生産には不向きであるという問題が
あった。

【０００７】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたものであり、加工データの作成を容易にす
るとともに、砥石とワークの位置関係の確認も容易に行
うことができる多品種少量生産に好適な研削装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成する手段として、請求項１に記載された手段は、砥
石をワークに対して相対的に移動させる砥石移動手段を
有し、前記砥石移動手段によって前記砥石を前記ワーク
に対して相対的に前進させることにより前記ワークの外
周を加工する研削装置において、前記ワークにおける１
つの加工箇所に対して研削加工する研削方式を入力する
研削方式入力手段と、前記加工箇所の仕上げ径を入力す
る仕上げ径入力手段と、前記研削方式と前記仕上げ径と
から加工データを自動決定する自動決定手段と、手動操
作により砥石とワークを相対移動して砥石を前記加工箇
所の両端位置に位置決めする手動操作位置決め手段と、
前記手動操作位置決め手段により位置決めした両端位置
を手動操作指令に応答して取り込む両端位置取り込み手
段と、前記研削方式，仕上げ径，加工データ，両端位置
を記憶する記憶手段と、加工動作の実行を手動により指
令する加工動作指令手段と、前記加工動作指令手段から
の指令に応答して前記加工データおよび前記両端位置に
基づき砥石を前記加工箇所に対して相対移動して研削加
工を行う加工制御手段と、前記加工制御手段により制御
されて前記加工箇所の加工が終了した後、全ての加工箇
所についての加工が行われるようにするため、前記ワー
ク上の次の加工箇所の研削方式，仕上げ径および両端位
置の入力の要否を手動により指令する次加工データ入力
要否指令手段とを備えたものである。

【０００９】また、請求項２に記載された手段は、砥石
をワークに対して相対的に移動させる砥石移動手段を有
し、前記砥石移動手段によって前記砥石を前記ワークに
対して相対的に前進させることにより前記ワークの外周
を少なくとも２つの研削工程に基づいて加工する研削装
置において、前記ワークにおける１つの加工箇所に対し
て研削加工する研削方式を入力する研削方式入力手段
と、前記加工箇所の仕上げ径を入力する仕上げ径入力手
段と、前記研削方式と前記仕上げ径とから加工データを
自動決定する自動決定手段と、手動操作により砥石とワ
ークを相対移動して砥石を前記加工箇所の両端位置に位
置決めする手動操作位置決め手段と、前記手動操作位置
決め手段により位置決めした両端位置を手動操作指令に
応答して取り込む両端位置取り込み手段と、前記研削方
式，仕上げ径，加工データ，両端位置を記憶する記憶手
段と、加工動作の実行を手動により指令する加工動作指
令手段と、前記加工動作指令手段からの指令に応答して
前記加工データおよび前記両端位置に基づき砥石を前記
加工箇所に対して相対移動して研削加工を行う加工制御
手段と、前記加工制御手段により制御されて前記加工箇
所の加工が終了した後、全ての加工箇所についての加工
が行われるようにするため、前記ワーク上の次の加工箇
所の研削方式，仕上げ径および両端位置の入力の要否を
手動により指令する次加工データ入力要否指令手段と、
前記加工制御手段の制御下により第１加工される前記ワ
ークの全ての加工箇所の加工順序を記憶する加工順序記
憶手段と、前記ワークの全ての加工箇所の第１加工が終
了した後、全ての加工箇所の第２加工を全自動で実行す
る指令を手動で与える自動加工指令手段と、この自動加
工指令手段からの指令に応じて前記加工制御手段を制御
し、全ての加工箇所の第２加工を前記第１加工の加工順
序と同じ順序で行う自動加工制御手段とを備えたもので
ある。

【００１０】

【作用】請求項１に記載された手段は、ワークのある加
工箇所についてのみ研削方式と仕上げ径を入力して加工
データを決定する。そして、手動操作により実際に砥石
とワークを相対移動させて砥石を加工箇所の両端位置に
位置決めし、この位置決めされた両端位置の座標を取り
込む。この両端位置と前記加工データに基づいて前記ワ
ークの加工箇所の研削加工が行われる。

【００１１】請求項２に記載された手段は、最初にワー
クのある加工箇所についてのみ研削方式と仕上げ径を入
力して加工データを決定する。そして、手動操作により
実際に砥石とワークを相対移動させて砥石を加工箇所の
両端位置に位置決めし、この位置決めされた両端位置の
座標を取り込む。この両端位置と前記加工データに基づ
いて前記ワークの加工箇所の研削加工が行われる。そし
て、このワークの全ての加工箇所の第１加工が終了した
後、手動による指令を与えることにより、この全ての加
工箇所の第２加工を全自動で研削加工を行う。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１において、１０はベッドであり、このベッド
１０にテーブル１１が水平方向（Ｚ方向）に移動可能に
案内支持されている。テーブル１１上には主軸台１３と
心押台１４が対向して設置され、主軸台１３にはワーク
Ｗの一端を把持するチャック１３ａが設けられていると
ともに心押台１４にはワークＷの他端をセンタ支持する
センタ１４ａが設けられている。これによって主軸台１
３と心押台１４によってワークＷの回転軸線がテーブル
１１の水平移動方向と平行になるようにワークＷが両端
支持され、主軸台１３によってワークＷが回転駆動され
るようになっている。また、主軸台１３上には砥石１６
（工具）を修正するドレス１３ｂが取り付けられてい
る。なお、本実施例のワークＷは、図２（ａ）にも示す
ように複数の円筒状の段である加工箇所（以下単に段と
呼ぶ）Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を有する多段ワークである。

【００１３】ベッド１０上には、砥石台１５がテーブル
１０の移動方向と直交する水平方向（Ｘ方向）に案内支
持され、この砥石台１５に砥石１６がテーブル１１の移
動方向と平行な軸線回りに回転可能に軸承されている。
この砥石１６は砥石駆動モータ１７によって図略のプー
リ、ベルトを介して回転駆動されるようになっている。
上述したテーブル１１の移動は、ベッド１０に設けられ
たサーボモータ２１によってなされ、砥石台１５の移動
はベッド１０に設けられたサーボモータ２２によってな
されるようになっている。また、各サーボモータ２１，
２２には、それぞれエンコーダ６１，６２が取り付けら
れている。

【００１４】次に数値制御装置４０について説明する。
数値制御装置４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）４５、メ
モリ４４、およびインタフェース４６，４７より構成さ
れている。インタフェース４６にはＮＣ制御に必要な制
御パラメータや、ＮＣプログラムを入力する操作盤５０
が接続されている。操作盤５０は、ディスプレイ５１、
後述する各個運転起動ボタン５５、自動運転起動ボタン
５６、位置記憶ボタン５７、追い込み研削ボタン５８、
テーブル割出しボタン５９、次段入力ボタン６０、各種
の入力ボタンを備えたキーボード５２、砥石台１５を手
動送りするためのハンドル５３、ハンドル５３のＸ，Ｚ
方向の切換えを行う方向切換ボタン５４が取り付けられ
ている。このハンドル５３は、操作盤５０内のパルス発
生器に接続され、ハンドル５３の回転数に応じたパルス
を発生させるようになっている。従って、方向切換ボタ
ン５４がＸ方向となっている時には、ハンドル５３によ
って砥石台１５が手動送りされ、方向切換ボタン５４が
Ｚ方向となっている時には、ハンドル５３によってテー
ブル１１が手動送りされるようになっている。

【００１５】また、インタフェース４７にはサーボモー
タ駆動回路（ＤＵ）４１，４２が接続されている。この
サーボモータ駆動回路４１，４２は中央処理装置４５か
らの指令を入力してサーボモータ２１，２２を駆動する
回路である。また、このサーボモータ駆動回路４１，４
２には、エンコーダ６１，６２によって検出されたテー
ブル１１および砥石台１５の現在位置がフィードバック
されている。メモリ４４には操作盤５０から入力される
形状データや、自動決定された加工データ等が記憶され
るデータエリアと、後述するプログラムや中間ドレスプ
ログラム等の各種のプログラムを記憶するプログラムエ
リアが設けられている。

【００１６】以上の構成に基づいて本実施例の作用を説
明する。図８，９，１０は、本実施例のフローチャート
である。本実施例の研削加工は、作業者の要求によって
各ステップは幾つかのパターンに分けられる。即ち、運
転方式として、ステップ１１２で判別される各個運転と
自動運転に分けられる。また、研削の種類としては、ス
テップ１４２で判別される通常の研削と、追い込み研削
に分けられる。本実施例の研削装置は、このような運転
方式と研削の種類を種々に組み合わせることによって多
様な加工が行えるようになっている。

【００１７】運転方式について説明すると、各個運転と
は、荒研削（１番目の研削工程）と精研削（２番目の研
削工程）からなる２つの研削工程について、１つの研削
工程毎に中断して研削加工を行うものである。即ち、こ
の各個運転は、各個運転起動ボタン５５によって開始さ
れ、荒研削のみが終了した所で加工を中断する。次に精
研削を行いたい場合には、テーブル割出しボタン５９と
各個運転起動ボタン５５の両方を押して加工を開始す
る。即ち、１つのワークの各段の荒研削または同一種類
のワークの同じ段の荒研削を行う場合には、各個運転起
動ボタン５５のみが押されることになる。また、１つの
ワークの各段の精研削または同一種類のワークの同じ段
の精研削を行う場合には、各個運転起動ボタン５５とテ
ーブル割出しボタン５９の両方が押されることになる。

【００１８】研削の種類について説明すると、通常の研
削とは、本実施例の場合、作業者によって入力された仕
上げ径まで、荒研削と精研削の２つの研削工程によって
後述するオーバサイズ量を用いないで精研削開始径およ
び仕上げ径まで研削していく方式である。なお、研削工
程はこのように荒研削と精研削の２つに限定されるもの
ではなく、荒研削、精研削および微研削のように３つの
工程分けても良いし、必要に応じては１つのみの研削工
程や４つ以上の研削工程に分けても良い。また、追い込
み研削とは、高度な寸法精度が要求される場合であり、
図５に示すようにワークＷの仕上げ径Ｄにオーバサイズ
量ｄを加えた外径寸法まで一旦研削した後、仕上げ径Ｄ
と現在の直径との差を測定して、その残り分を追い込み
量Ｔとして研削するものである。

【００１９】次に図８，９，１０の各ステップについて
説明する。本実施例の加工のためのデータ入力作業は、
これから加工するワークＷの段Ｗ１の形状データのみを
入力すれば段Ｗ１の加工がすぐに実行できるようになっ
ている。そして、段Ｗ１の加工を実行した後に、段Ｗ
２，Ｗ３の加工が必要ならば、順次データを加えて、段
Ｗ２，Ｗ３の加工が行えるようになっている。まずステ
ップ１００にて作業者によるワークの形状データの入力
作業が開始される。ステップ１０２では、剛性の入力が
行われる。この剛性の入力は操作盤５０のディスプレイ
５１に表示された画面を見ながら入力される。即ち、図
２（ｂ）に示すように作業者は自分が加工しようとして
いるワークの形状から最も適当と思われるワークの剛性
を大、中、小の中から選択し、キーボード５２より入力
する。なお、この剛性の入力は、数値を直接入力する形
式を用いても良い。次に、作業者はステップ１０４にお
いてディスプレイ５１に表示された画面より研削方式を
キーボード５２より入力する。これは、１．プランジ研
削、２．トラバース研削、３．プランジトラバース研
削、および４．ショルダ研削（端面研削）の中から選択
される。この場合は例えば２のトラバース研削が選択さ
れる（図３（ｃ））。

【００２０】次にステップ１０６において、これから加
工するワークの段Ｗ１の仕上げ径（直径）を入力する
（図３（ｄ））。この場合、直径２８（ｍｍ）が入力さ
れる。以上の過程によって形状データの入力が完了す
る。ステップ１０８では、ステップ１０６までに入力さ
れた形状データに基づいて、加工データの自動決定を行
う。即ち、ワークの剛性、研削方式および仕上げ径から
精研削を開始する時のワークの直径である精研削開始
径、荒研削および精研削の時の研削速度、トラバース回
数等の加工データが決定される。

【００２１】ステップ１１０では、これから加工する段
Ｗ１の幅を入力する。この段Ｗ１の幅は、作業者が実際
にハンドル５３によって、砥石１６を段Ｗ１の両端位置
に位置決めさせることによって簡単かつ確実に入力させ
る。即ち、図３（ｅ）に示すように作業者は、段Ｗ１の
一端側に砥石１６を位置決めした時（砥石１６ａの位
置）、位置記憶ボタン５７を押す。この時のエンコーダ
６１の値から基準位置からの段Ｗ１の一端の位置を演算
し、メモリ４４に記憶する。そして、同様に段Ｗ１のも
う一端側に砥石１６を位置決めして、その位置で再び位
置記憶ボタン５７を押す（砥石１６ｂの位置）。これに
よってもう一端の位置が記憶される。そして、加工が実
施された時には、砥石１６は、位置記憶ボタン５７が押
された両端位置の間を移動してトラバース研削を行う。
この場合では、基準位置より７５（ｍｍ）の位置と２２
０（ｍｍ）の位置が自動的に入力される。このように実
際にワークＷに砥石１６を位置決めする理由は、ワーク
寸法の入力を容易にするだけでなく、ワークＷと砥石１
６との干渉を確認する意味も有している。

【００２２】以上のステップが終了すると、実際にワー
クＷを研削する。この時作業者は、上述したように、各
個運転によって加工を実施するか、自動運転によって加
工を実施するかを選択する。ステップ１１２において、
各個運転起動ボタン５５が押され、各個運転が選択され
ると（ＹＥＳ）、各個運転を実行すべくステップ１１４
に移行する。また、自動運転起動ボタン５６が押され自
動研削である場合には（ＮＯ）、ステップ１２２に移行
する（図９）。

【００２３】まず各個運転について説明する。各個運転
は、上記したように各個運転起動ボタン５５を押される
度に次の加工工程に移行する運転方式であり、形状デー
タを入力しながら最初のワークＷを研削する場合には、
この運転方式が適している。ステップ１１４では、各個
運転起動ボタン５５が押される前に、テーブル割出しボ
タン５９が押されているかを判別する。テーブル割出し
ボタン５９は、テーブル１１を次の加工位置に移動させ
るボタンであり、荒研削から精研削に移行する時にはこ
のボタンが押されることになる。即ち、後述するよう
に、第２の加工箇所である段Ｗ２の荒研削が終了し、第
１の加工箇所である段Ｗ１の精研削を行う場合には、こ
のテーブル割出しボタン５９を押して、砥石１６の位置
を段Ｗ２上から段Ｗ１上に移動させた後（ステップ１１
８）、各個運転起動ボタン５５を押すことによって段Ｗ
１の精研削が開始される。また、段Ｗ１の荒研削が終了
した後に、続けて各個運転によって精研削を行いたい場
合には、荒研削が終了した後にテーブル割出しボタン５
９を押し、続けて各個運転起動ボタン５５を押すことに
よって段Ｗ１の精研削が実行される。ただし、この場合
には、ステップ１１８において実際にテーブル１１が移
動することはない。

【００２４】従って、ステップ１１４において、テーブ
ル割出しボタン５９が押されていると判別されると（Ｙ
ＥＳ）、ステップ１１８に移行してテーブル１１を次の
加工段に移動させた後、ステップ１２０で次の研削工程
の精研削を行う。また、テーブル割出しボタン５９が押
されていないと判別されると（ＮＯ）、ステップ１１６
に移行して、現在加工データを作成した段の荒研削を行
う。この荒研削のステップ１１６と精研削のステップ１
２０は、上記したように通常の研削の場合と、追い込み
研削の場合がある。以下は、まず通常の研削の時のみを
説明し、追い込み研削の場合は、後に図１０を用いて説
明する。

【００２５】ステップ１１４において、形状データの入
力を行った最初のワークＷの段Ｗ１を加工する時には、
当然、段Ｗ１の荒研削を最初に行うため、テーブル割出
しボタン５９が押されることはなく、ステップ１１６に
よって段Ｗ１の荒研削が実行された後、ステップ１３２
に移行する（図２（ｆ））。ステップ１３２では、次の
加工箇所の形状データに入力を行うか否かを判別する。
即ち、次の加工箇所である段Ｗ２の形状データを入力す
る場合には、作業者は次段入力ボタン６０を押す。この
次段入力ボタン６０が押されているならば（ＹＥＳ）、
ステップ１０４に移行して次の加工箇所である段Ｗ２の
形状データの入力を行う。ただし、この場合は、同じワ
ークに対しては剛性入力は一度で良いため、ステップ１
０２は省略される。また、次段入力ボタン６０が押され
ず、各個運転起動ボタン５５または自動運転起動ボタン
５６が押されたならば（ＮＯ）、ステップ１１２に戻
る。このようにして、複数の加工箇所の形状データの入
力が各個運転によって行われる。つまり、段Ｗ１のみを
各個運転によって加工する場合には、以下の手順とな
る。図３（ａ）に示すように、初回のステップ１１２に
おいて、各個運転起動ボタン５５が押される。この時、
段Ｗ１の荒研削を行うため、ステップ１１４はＮＯとな
り、段Ｗ１の荒研削が実行される。そして、続いて段Ｗ
１の精研削を行うために、作業者はテーブル割出しボタ
ン５９を押した後、再び各個運転起動ボタン５５を押
す。即ち、ステップ１３２はＮＯとなり、２回目のステ
ップ１１２，１１４はＹＥＳとなる。これによって段Ｗ
１の加工が各個運転によって完了する。なお、普通各個
運転において荒研削から精研削に移行する場合には、マ
ニュアル起動によって作業は荒研削の後に砥石１６の中
間ドレス作業を行ってから精研削を行う。

【００２６】次に、段Ｗ１と段Ｗ２の形状データ入力と
各個運転を行う場合について、図１１の作業過程を示し
た図に基づいて説明する。この場合では、図３（ｂ）に
示すようにまず段Ｗ１と段Ｗ２の荒研削のみを先に実行
することによって、中間ドレスの回数を減少させ効率良
く加工を行うことができる。即ち、段Ｗ１の加工データ
を作成し（図１１（Ａ））、段Ｗ１の荒研削が終了した
後に（図１１（Ｂ））、次段入力ボタン６０を押してス
テップ１３２（図８）をＹＥＳとし、段Ｗ２の形状デー
タ入力を行って加工データを作成する（図１１
（Ｃ））。そして、ステップ１１２をＹＥＳ、ステップ
１１４をＮＯとすることによって、段Ｗ２の荒研削を行
う（図１１（Ｄ））。ここで、マニュアル起動によって
中間ドレスのプログラムを実行した後（図１１
（Ｅ））、テーブル割出しボタン５９を押して、砥石１
６位置を段Ｗ２の位置から段Ｗ１の位置へ移動させる。
なお、この場合、段Ｗ１の位置は最初のステップ１１０
でメモリ４４に記憶されているため、自動的にテーブル
割出しが行われる。そして、作業者は各個運転起動ボタ
ン５５を押す。これによって、ステップ１３２はＮＯと
なり、ステップ１１２、１１４はＹＥＳとなり、段Ｗ１
の精研削が実行される（図１１（Ｆ））。この後同様に
テーブル割出しボタン５９を押した後、各個運転起動ボ
タン５５を押すことによって、段Ｗ２の精研削が実行さ
れる（図１１（Ｇ））。

【００２７】以上によって、最初にワークＷの形状デー
タ入力および加工が実行されるが、２本目からは、ステ
ップ１１２にて次に示す自動運転を選択することによっ
て、作成した加工データに基づいて順次加工が実行され
る。ステップ１１２で自動運転起動ボタン５６が押され
たならば、ステップ１２２に移行する。ステップ１２２
では現在までに作成された加工データによって、次に加
工する箇所とその研削工程を判断する。そして、次に行
う研削工程が精研削であり、かつ荒研削から精研削に移
行する最初の精研削であるか否かが判別される。ステッ
プ１２４によって最初の精研削であることが判断される
と（ＹＥＳ）、ステップ１２６に移行して中間ドレスを
行った後、ステップ１２８に移行する。ステップ１２４
によって最初の精研削でないことが判断されると（Ｎ
Ｏ）、直接ステップ１２８に移行する。ステップ１２８
では、ステップ１２２によって判別された次の研削工程
の加工を実行する。この研削工程の加工が完了すると、
ステップ１３０によって、現在加工した研削工程が最終
の研削工程であるかが判断される。即ち、最終の研削工
程であるならば（ＹＥＳ）、ステップ１３２に移行す
る。また、最終の研削工程でないならば（ＮＯ）、ステ
ップ１２２に移行して、次の研削工程を実行する。

【００２８】以上のステップによって自動運転は実行さ
れるが、各研削工程の実行順序は基本的に各個運転の場
合と同じに設定される。即ち、加工データが作成された
時の順序がメモリ４４に記憶されており、これに基づい
て実行される。ただし、この加工順序は、加工順番を変
更しても加工データを変更する必要がないように加工デ
ータとは別の領域に記憶されており、加工が実行される
時には、順次加工順番が読み出されるとともに、その段
の加工データが読出されて加工が実行される。即ち、段
Ｗ１のみの加工データが作成されている時には、図３
（ａ）に示すように段Ｗ１の荒研削を行った後に、中間
ドレスを行い、この後段Ｗ２の精研削を行う。また、段
Ｗ１と段Ｗ２のように複数の段の加工データが作成され
ている場合には、図３（ｂ）に示すように先ず全ての荒
研削を行った後に、中間ドレスを行い、この後全ての精
研削を行う。つまり、作業者は上記したように段Ｗ１の
加工データを作成して荒研削を行った後に、段Ｗ２の加
工データを作成して荒研削を行う。この加工データに作
成順によって、加工順序は自動的に段Ｗ１の荒研削、段
Ｗ２の荒研削、段Ｗ１の精研削、段Ｗ２の精研削の順に
設定される。図６は、３つの加工箇所Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３
の形状データの入力を行った後に自動運転を起動した時
のプロセスを示したものである。このように本実施例に
よれば、順次、形状データの入力を行った後、自動運転
によって入力した全ての加工箇所を連続的に加工するこ
とができる。なお、この例では、段Ｗ２，Ｗ３の研削方
式をプランジ研削としている。このように各段に研削方
式が入力されると、図４のｂの領域に示すようにメモリ
４４の内容に基づいて各研削方式を表示することができ
る。

【００２９】また、この自動運転においても一旦全ての
加工が完了した後にステップ１３２に移行することによ
って、新たな加工箇所の形状データ入力を行うことがで
きる。例えば、作業者が段Ｗ１の自動運転による加工を
終了して、まだ加工データを作成していない段Ｗ２の加
工を行いたい場合は、自動運転終了後に次段入力ボタン
６０を押すことによって、段Ｗ２の形状データを入力し
て、段Ｗ２の加工を行うことができる。

【００３０】さらにこの実施例によれば、各個運転と自
動運転を組み合わせて加工することも可能である。即
ち、上記した各個運転による段Ｗ１と段Ｗ２の加工の場
合、図１１（Ｆ），（Ｇ）に示す精研削を行う場合に
は、テーブル割出しボタン５９と各個運転起動ボタン５
５の両方を押すことによって、精研削を各個運転によっ
て行っている。しかし、荒研削を実行した後には、加工
データの作成は完了しており、荒研削の各個運転によっ
て加工データが正しく作成されたことは、ある程度確認
できている。このため、荒研削が完了した後は、ステッ
プ１１２で自動運転を選択することによって、図１１
（Ｆ），（Ｇ）に相当する残りの段Ｗ１と段Ｗ２の精研
削を自動運転にて実行することができる。これによっ
て、最初のワークＷにおける加工データの作成から加工
までをより迅速に行うことができる。

【００３１】次に追い込み研削の場合について図４，５
を参照しながら説明する。追い込み研削とは、上記した
ようにワークＷの仕上げ径Ｄ（荒研削の場合は精研削開
始径）にオーバサイズ量ｄを加えた外径寸法まで一旦研
削した後、仕上げ径Ｄと現在の直径との差を測定して、
その残り分を追い込み量Ｔとして研削するものである。
この追い込み研削を行うか否かは、ステップ１０６まで
の形状データを入力する過程において、作業者によって
任意に設定できる。即ち、ディスプレイ５１上には図４
に示すデータ入力画面が表示できるようになっている。
この画面のｃの領域に示す追い込み研削の有無を設定す
る領域の所望の段の位置にカーソルを移動させて追い込
み研削ボタン５８を用いてフラグ１を立てることによっ
て追い込み研削を設定できる。即ち、追い込み研削は荒
研削、精研削のそれぞれにについて設定できるようにな
っており、図４に示す段Ｗ１（Ｎｏ．１）においては、
荒研削はフラグが０であるため、追い込み研削は行わ
ず、精研削はフラグが１であるため、追い込み研削は行
うことが設定されている。

【００３２】このように設定された追い込み研削は、上
記したステップ１１６，１２０の荒研削および精研削に
おいて、判別されて実行される。この過程は基本的に同
じであるため、図１０のフローチャートを用いて、この
両方について説明する。ステップ１１６またはステップ
１２０が開始されると、ステップ１４０以降がスタート
する。ステップ１４２では、通常の研削であるか、追い
込み研削であるかを判別する。上記したように、これか
ら行う研削が追い込み研削であることが設定されている
ならば、（ＹＥＳ）、追い込み研削を実行すべくステッ
プ１４４に移行する。また、通常の研削である場合には
（ＮＯ）、ステップ１５２に移行して、上記した通常の
研削加工を行う。

【００３３】ステップ１４４において追い込み量Ｔが入
力されているか否かを判別する。即ち、追い込み量Ｔが
入力されているならば（ＹＥＳ）、ステップ１４８に移
行し、追い込み量Ｔが入力されていないならば（Ｎ
Ｏ）、ステップ１４６に移行する。この追い込み量Ｔ
は、作業者がキーボード５２より入力するものである。
普通、最初の加工においては、目標位置として、あらか
じめ設定されているオーバサイズ量ｄまで荒研削を行う
ため追い込み量Ｔは設定されていない。従って、ステッ
プ１４６において、オーバサイズ量ｄまで研削を行う
（図５（ａ））。

【００３４】オーバサイズ量ｄまでの研削が完了する
と、ステップ１５４に移行し、図８のステップ１３２に
復帰する。即ち、次の加工箇所である段Ｗ２の形状デー
タを入力する場合には、作業者は次段入力ボタン６０を
押す。この次段入力ボタン６０が押されているならば
（ＹＥＳ）、ステップ１０４に移行して次の加工箇所で
ある段Ｗ２の形状データの入力を行う。また、次段入力
ボタン６０が押されず、再び各個運転起動ボタン５５が
押されたならば（ＮＯ）、ステップ１４０に戻る。な
お、この時自動運転起動ボタン５６が押される場合も考
えられるが、追い込み研削中に以下の加工を自動運転す
ることは一般的でないため、ここにおいては、各個運転
起動ボタン５５が押された場合について説明する。

【００３５】現時点が、上記したステップ１４６でオー
バサイズ量ｄまでの荒研削が完了したところであると、
作業者は現在加工した段Ｗ１の径を測定する。この測定
によって仕上げ径Ｄと現在の径との差（半径相当）を知
ることができる。この測定値を追い込み量Ｔとしてキー
ボード５２より入力する（研削装置が理想的状態であれ
ば追い込み量Ｔ＝オーバサイズ量ｄとなる。）。そし
て、再び各個運転起動ボタン５６を押す。即ち、ステッ
プ１３２はＮＯとなり、２度目のステップ１４２，１４
４はＹＥＳとなる。従ってステップ１４８に移行し、追
い込み量Ｔ分の研削が行われる。ステップ１４８が終了
すると、ステップ１５０において追い込み量Ｔがクリア
され、ステップ１５４に移行する。

【００３６】この状態で作業者は再び段Ｗ１の径を測定
する。これによって適切な径が得られた場合、次の段Ｗ
２の入力を行う時は、次段入力ボタン６０を押してステ
ップ１０４に移行する。また、同じ種類のワークＷの段
Ｗ１を加工する時には、別操作によってワークＷを交換
して追い込み量Ｔを入力せずにステップ１１２以降を繰
り返せば良い。

【００３７】一方、追い込み研削を行っても適切な径が
得られなかった場合には、再び追い込み量Ｔ’を入力し
て自動運転起動ボタン５６を押すことによって、追い込
み研削を複数回行うこともできる（図５（ｂ））。以上
述べた追い込み研削では、最初の加工をオーバサイズ量
ｄまで自動的に行っている。しかし、場合によっては、
オーバサイズ量ｄを用いず手動によって最初の加工を行
うことも可能である。この場合は、ステップ１１０で両
端位置の入力を行った後、ハンドル５３によって、手動
研削を行う。この手動研削はオーバサイズ量ｄに相当す
る程度の量を仕上げ径Ｄより残しておく必要がある。こ
の状態で作業者は、ワークＷの径を測定し、追い込み量
Ｔを求め、入力する。この状態で各個運転起動ボタン５
５を押せば、ステップ１４４，１４８，１５０が同様に
起動される。このように手動研削を組み合わせることに
よって、熟練作業者の技術をいかした精密な研削加工を
行うことができる。

【００３８】また、この追い込み研削は、砥石１６とワ
ークＷとの座標設定の確認を行うのに有効である。即
ち、オーバサイズ量ｄと追い込み量Ｔとの差は、砥石１
６とワークＷとの座標誤差に基づいたものと考えられ
る。このため、次の段またはワークＷを加工する時に
は、この誤差分をキーボード５２より入力して加工デー
タを補正すれば良い。従って、従来のような座標設定は
不要となる。しかも、最初のワークにこのような座標誤
差を生じていても追い込み量Ｔを設定することによっ
て、座標誤差分を補正して加工できる。従って、最初の
ワークも無駄になることはない。なお、このような座標
の補正は、次の様な場合でも行うことができる。即ち、
加工が一旦終了する精研削開始径または仕上げ径は、目
標値としてディスプレイ５１に表示される。この目標値
と、加工が終了した時に実際に測定した径との誤差が座
標誤差となるため、この誤差を用いて座標の補正を行う
ことができる。

【００３９】本実施例の研削装置は、上記した形状デー
タの入力から加工までを簡単な操作で迅速に行うだけで
なく、各段の研削順序等を簡単に変更できる構成を有し
ている。上述したように段Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の順に加工
データを設定していくと、図７（ａ）に示すような加工
順序が決定される。この加工順序は加工データとは別に
メモリ４４内に記憶されており、このデータが図４の領
域ｄに示すにように表示される。

【００４０】本実施例では、この領域ｄの位置にカーソ
ルを移動させることによって、研削順序を変更すること
ができる。即ち、段Ｗ１の研削工程を荒研削だけの１工
程としたい場合には、領域ｄにおける４を０とする。そ
して、研削順序を段Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２としたい時、即
ち、図７（ｂ）のようにしたい時には、３を２とし、２
を３とし、６を５とし、５を４とすることによって研削
順序を変更する。研削装置は、次回に自動研削を行う時
には、この新たに設定された研削順序に従って、研削を
行う。このように本実施例の研削装置は、研削順序を簡
単に変更できる特徴を有している。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に記載された手段は、ワークの
ある加工箇所についてのみ研削方式と仕上げ径を入力し
て加工データを決定し、その加工箇所のみ研削加工が行
えるようにした。従って、全ての加工箇所で形状データ
を入力することなく必要な箇所の研削加工が実行でき
る。このため、必要な箇所だけ加工データを作成して加
工が実行できるため、簡単かつ迅速な加工ができる。ま
た、実際に砥石を加工箇所に位置決めすることによって
砥石が移動する両端位置を入力するため、砥石がワーク
に干渉することは、この時点で確認できるため、従来の
ように加工データの確認やテストサイクルを行う必要が
ない。さらに、全ての加工箇所でなく、ある加工箇所の
み先に加工を行えるため、この加工後の寸法と目標とし
た仕上げ径との差より座標誤差を求めて補正することが
できる。従って、次の加工の座標補正ができるため、従
来のような砥石とワークとを接触させる座標設定は必要
ない。従って、研削時間を短縮できる。このように本発
明は、形状データの入力から加工までを迅速に行い、か
つテストサイクルや座標設定等の作業を省略できるた
め、多品種少量生産に好適な研削装置を提供できる。

【００４２】請求項２に記載された手段は、最初に全て
の加工箇所の１番目の加工工程を加工した後に、２番目
の加工工程を実行できるようにしたために、仕上げの研
削のために砥石を修正する中間ドレスの回数を減少させ
ることができる。このため、研削時間を短縮できるとと
もに、砥石の寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の全体構成図である。

【図２】本実施例の作用を説明するための図である。

【図３】本実施例の作用を説明するための図である。

【図４】本実施例の画面表示を説明するための図であ
る。

【図５】本実施例の作用を説明するための図である。

【図６】本実施例の作用を説明するための図である。

【図７】本実施例の作用を説明するための図である。

【図８】本実施例の作用を示すフローチャートである。

【図９】図８の続き示すフローチャートである。

【図１０】本実施例の作用を示すフローチャートであ
る。

【図１１】本実施例の作業過程を示す図である。

【図１２】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１１テーブル１３主軸台１４心押台１５砥石台１６砥石５０操作盤５３ハンドルＷワーク

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−300303（ＪＰ，Ａ) 特開平２−65946（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23Q 15/00 301 B24B 51/00 G05B 19/4155

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】砥石をワークに対して相対的に移動させ
る砥石移動手段を有し、前記砥石移動手段によって前記
砥石を前記ワークに対して相対的に前進させることによ
り前記ワークの外周を加工する研削装置において、前記
ワークにおける１つの加工箇所に対して研削加工する研
削方式を入力する研削方式入力手段と、前記加工箇所の
仕上げ径を入力する仕上げ径入力手段と、前記研削方式
と前記仕上げ径とから加工データを自動決定する自動決
定手段と、手動操作により砥石とワークを相対移動して
砥石を前記加工箇所の両端位置に位置決めする手動操作
位置決め手段と、前記手動操作位置決め手段により位置
決めした両端位置を手動操作指令に応答して取り込む両
端位置取り込み手段と、前記研削方式，仕上げ径，加工
データ，両端位置を記憶する記憶手段と、加工動作の実
行を手動により指令する加工動作指令手段と、前記加工
動作指令手段からの指令に応答して前記加工データおよ
び前記両端位置に基づき砥石を前記加工箇所に対して相
対移動して研削加工を行う加工制御手段と、前記加工制
御手段により制御されて前記加工箇所の加工が終了した
後、全ての加工箇所についての加工が行われるようにす
るため、前記ワーク上の次の加工箇所の研削方式，仕上
げ径および両端位置の入力の要否を手動により指令する
次加工データ入力要否指令手段とを備えたことを特徴と
する研削装置。
【請求項２】砥石をワークに対して相対的に移動させ
る砥石移動手段を有し、前記砥石移動手段によって前記
砥石を前記ワークに対して相対的に前進させることによ
り前記ワークの外周を少なくとも２つの研削工程に基づ
いて加工する研削装置において、前記ワークにおける１
つの加工箇所に対して研削加工する研削方式を入力する
研削方式入力手段と、前記加工箇所の仕上げ径を入力す
る仕上げ径入力手段と、前記研削方式と前記仕上げ径と
から加工データを自動決定する自動決定手段と、手動操
作により砥石とワークを相対移動して砥石を前記加工箇
所の両端位置に位置決めする手動操作位置決め手段と、
前記手動操作位置決め手段により位置決めした両端位置
を手動操作指令に応答して取り込む両端位置取り込み手
段と、前記研削方式，仕上げ径，加工データ，両端位置
を記憶する記憶手段と、加工動作の実行を手動により指
令する加工動作指令手段と、前記加工動作指令手段から
の指令に応答して前記加工データおよび前記両端位置に
基づき砥石を前記加工箇所に対して相対移動して研削加
工を行う加工制御手段と、前記加工制御手段により制御
されて前記加工箇所の加工が終了した後、全ての加工箇
所についての加工が行われるようにするため、前記ワー
ク上の次の加工箇所の研削方式，仕上げ径および両端位
置の入力の要否を手動により指令する次加工データ入力
要否指令手段と、前記加工制御手段の制御下により第１
加工される前記ワークの全ての加工箇所の加工順序を記
憶する加工順序記憶手段と、前記ワークの全ての加工箇
所の第１加工が終了した後、全ての加工箇所の第２加工
を全自動で実行する指令を手動で与える自動加工指令手
段と、この自動加工指令手段からの指令に応じて前記加
工制御手段を制御し、全ての加工箇所の第２加工を前記
第１加工の加工順序と同じ順序で行う自動加工制御手段
とを備えたことを特徴とする研削装置。