JP3120578B2 - 研削装置 - Google Patents
研削装置Info
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Description
適正量急速後退させた後再び研削を継続させるバックオ
フ工程を挿入して工作物を研削加工する研削装置に関す
る。
7に示すように主軸台と心押台により支持した工作物に
対し砥石台を、これに軸承した砥石車が工作物に接触す
る直前まで急速送りし、その後、砥石台を予め設定した
切込み速度にて粗研削送りし、この粗研削送りの終了時
点で砥石台を予め指定された量急速後退させる。これに
より、粗研削時に工作物およびその支持部の撓み、ある
いは砥石軸の撓みなどで生じる削り残り量を一旦解消す
る。その後、砥石車が工作物に接触する直前まで砥石台
を急速送りした後、予め指定した切込み速度にて精研削
し、さらに微研削送りにて工作物を目標寸法に仕上げる
ようにしている。
ような従来の研削盤におけるバックオフ実行タイミング
は固定されているため、粗研削時の研削抵抗が比較的小
さく、かつ削り残し量が許容値以下でバックオフ処理が
不要な研削状態であってもバックオフ処理が実行されて
しまい、その分、研削サイクルタイムが増加することに
なる。また、バックオフ処理を必要とする最適時点での
バックオフ投入ができないため、バックオフ実行タイミ
ングの不適正により微研削送りが終了する時点になって
も削り残しが解消できない場合には、工作物の面粗度、
円筒度などの加工精度が悪化する問題がある。
定されているため、バックオフ時における実際の削り残
し量が指定された後退量より小さい場合、その差に相当
する分、研削サイクルタイムが増加してしまう。また、
バックオフ時の砥石台の後退量が削り残し量より小さい
場合には、バックオフ時に削り残し量を解消できず、そ
の結果、工作物の真円度などの加工精度が悪化するとい
う問題があった。
たもので、バックオフ処理の必要な時にのみ最適なタイ
ミングでバックオフ処理を実行できる研削装置を提供す
ることを目的とする。
に図1に対応づけて本発明を説明すると、本発明の研削
装置は、回転駆動される砥石車19を有する砥石台13
と、前記砥石車19により研削される工作物Wと砥石車
19とが接近離間する方向に前記砥石台13および工作
物Wを相対移動させる駆動手段100と、前記砥石台1
3の移動量を検出する位置検出手段110と、前記工作
物Wの加工径を計測する定寸手段120と、前記位置検
出手段110で検出された砥石台13の移動量と前記定
寸手段120で計測された工作物Wの加工径とから工作
物Wの削り残し量を求め、この削り残し量が許容値を超
えた時にバックオフ処理が必要と判定する判定手段13
0と、前記削り残し量が許容値以上と判定されたときに
その削り残し量に応じて砥石台13の後退量を算出する
演算手段140と、前記算出した後退量に応じ前記駆動
手段100を制御して砥石台13を後退させる制御手段
150とを備えてなるものである。
削り残し量が許容値以上になったことを判定すると、そ
の時点で砥石台13をバックオフ動作モードにする。そ
して、演算手段140で算出した後退量だけ砥石台13
を駆動手段100により急速後退制御する。これによ
り、工作物Wをバックオフ処理の必要なときのみに最適
なタイミングでバックオフ処理でき、砥石台の後退量を
削り残し量に応じた必要最小限にコントロールし得る。
て説明する。図2は、本発明による研削装置の全体の構
成図である。図2おいて、10は円筒研削盤、30は研
削盤を制御する数値制御装置である。研削盤10は、ベ
ッド11上にZ軸方向に移動可能に設置した工作物テー
ブル12、およびベッド11上にX軸方向に移動可能に
設置した砥石台13を備える。
タおよび送りねじによりZ軸方向に移動されるようにな
っているとともに、工作物テーブル12上には、主軸1
5を軸承する主軸台14と心押台16が左右に位置して
対向設置されている。工作物Wの両端は、主軸15と心
押台16にそれぞれ設けたセンタ15a,16aによっ
て支持され、さらに工作物Wの左端部には主軸15に突
設した回止め部材17が係合され、これによって工作物
Wを主軸15と一体に回転させるようになっている。ま
た、主軸15は主軸台14に設けたモータ18により回
転駆動される。
削するCBN砥石などの砥石車19、この砥石車19を
主軸15と平行に支持する砥石軸20、及びこの砥石軸
20とベルトなどの回転伝達機構21を介して砥石車1
9を回転駆動するモータ22を有する。また、砥石台1
3は、ベッド11に設けたサーボモータ23と、このサ
ーボモータ23により回転される送りねじ(図示せず)
によってX軸方向(工作物Wの軸線と直交する方向)に
移動される。
上に設置されたインプロセス定寸装置であり、工作物W
の外径寸法を直接測定し、その測定信号(アナログ信
号)は数値制御装置30に入力される。25は砥石台1
3の移動位置を検出する位置検出器(エンコーダ)であ
り、この位置検出器25の検出値は数値制御装置30に
入力される。
削装置全体を制御し管理する中央処理装置(以下CPU
という)31、メモリ32、外部とのデータを授受する
インタフェース33、およびCPU31からの指令に応
じて駆動パルスを分配送出するパルス分配回路34を備
える。CPU31には、A−Dコンバータ35を介して
定寸装置24が接続され、さらにA−Dコンバータ36
を介して位置検出器25が接続されている。また、イン
タフェース33には、制御データ等を入力するキーボー
ド等の入力装置40が接続され、パルス分配回路34に
は、駆動回路41を介して砥石台用サーボモータ23が
接続されている。
Wを研削加工するための加工プログラム、定寸装置24
からの測定値と位置検出回路36からの砥石台位置デー
タとから工作物Wの削り残し量を求めるための算出プロ
グラム、削り残し量からバックオフ時期を判定する判定
プログラム、削り残し量からバックオフ時の最適後退量
および後退後の切込み送り速度を算出する演算プログラ
ムなどのデータが格納されている。
ボモータ23が駆動手段100を、位置検出器25が位
置検出手段110を、定寸装置24が定寸手段120
を、CPU31およびメモリ32が判定手段130およ
び演算手段140を、CPU31およびパルス分配回路
34が制御手段150をそれぞれ構成している。
動作を図3に示すフローチャートを参照して説明する。
入力装置40からの指令により研削装置がスタートされ
ると、メモリ32内の加工プログラムに従って研削加工
が開始される。まず、ステップS1では、主軸台14と
心押台16により支持され工作物Wをモータ18により
予め設定された速度で回転した状態で、砥石台13を早
送り前進させる。すなわち、加工プログラム内の砥石台
早送り指令をCPU31で解読してパルス分配回路34
に指令値を与え、これによりパルス分配回路34から送
出されるパルス信号を駆動回路42を介してサーボモー
タ23に加えることにより、サーボモータ23を駆動
し、砥石台13を砥石車19が工作物Wに接触する直前
まで早送り前進させる。その後、砥石台13を予め設定
した粗研削送り速度Aにて前進させ、工作物Wを粗研削
する(ステップS2)。
々変化する砥石台13の切込み送り位置は位置検出器2
5により検出され、その検出値はA−Dコンバータ36
によりデジタル信号に変換されてCPU31に入力され
る。また、定寸装置24の測定子24aは工作物Wの被
研削面に係合され、これにより工作物Wの加工径をイン
プロセス計測して、その計測値をA−Dコンバータ35
によりデジタル信号に変換し、CPU31に入力され
る。
て、位置検出器25で検出した砥石台13の送り位置か
ら求められる切込み量と定寸装置24で測定される径寸
法とから、砥石台13の切込み量に対する工作物Wの削
り残し量D,Δを算出する。
ラフに表わしたものであり、この削り残し量は、工作物
の材質、砥石の特性および研削条件により異なるもの
の、時間の経過とともに増加する傾向にある。なお、D
は削り残し量の最小値を表わし、Δは工作物1回転当り
の削り残し量の変動量を表わす。
し量の最小値D又は削り残し量の変動量Δが許容値以下
かを判定する。ここで、削り残し量D,Δのいずれも許
容値以下で、バックオフする必要がないと判断された場
合はステップS5に進み、粗研削Aが終了したかを判定
する。
径になったときに定寸装置25から出力される定寸信号
により行われる。粗研削Aが終了していないときはステ
ップS2に戻り、このステップS2以下の処理を実行す
る。また、粗研削Aが完了していると判定されたときは
ステップS6に進み、砥石台13を予め設定した精研削
送り速度にて前進させ、工作物Wを精研削する。そし
て、次のステップS7において、粗研削と同様に定寸装
置25の定寸信号を基に精研削が終了したかを判定す
る。
8に進み、砥石台13を予め設定した微研削送り速度に
て前進させ、工作物Wを微研削する。そして、次のステ
ップS9において、定寸装置25の定寸信号を基に微研
削の終了が判定されると、砥石台13は停止し、砥石台
13を元位置へ早送り後退させる(ステップS10)。
これにより、工作物Wの研削が終了し、同時に定寸装置
24を後退して測定子24aを工作物Wから退避させ
る。
削り残し量D,Δのいずれかが許容値以上となり、バッ
クオフする必要があると判定されたときは、ステップS
11に進み、砥石台13の最適後退量および後退動作後
の砥石台13の切込み送り速度を削り残し量D,Δを基
に演算する。
で与えられ、この式は、XB =aD+bΔで表わされ
る。ここで、係数a,bを1とすると、後退量XB は、
XB =(D+Δ)となる。
度V2 は、V2 =f(V1 ,D)で与えられ、この式
は、V2 =V1 ×c(V1 )/Dで表わされる。ここ
で、c(V1 )=0.04V1 であるから、バックオフ後
の切込み送り速度V2 は、V2 =V1 ×0.04V1 /D
となる。
出した後退量XB 分だけ、予め設定されている最高の速
度で急速後退させた後、その後退位置から、算出した切
込み速度V2 で砥石台13を切込み送り制御する。
御時における切込み量と研削時間との関係を示すグラフ
であり、図5(b)は、砥石台13のバックオフ動作前
の速度V1 と後退後の再演算した速度V2 の関係を示す
グラフである。
された切込み速度V2 で砥石台13を前進送り制御して
工作物Wを粗研削Bを行う。そして、次のステップS1
4において、定寸装置25からの定寸信号を基に粗研削
Bが終了したかを判定する。ここで、否定判定された場
合はステップS13に戻り、肯定判定された場合はステ
ップS6へ進む。
器で検出した砥石台の切込み量と定寸位置で検出した工
作物の径寸法とから工作物の削り残し量を算出し、この
削り残し量が許容値以上になったときにバックオフ動作
させるようにしたので、バックオフ処理が必要なときに
のみ最適なタイミングで実行することができる。このた
め、従来のようにバックオフ処理が不要なときでも行わ
れたり、あるいは必要時に行われなかったりする問題が
なくなり、研削サイクルタイムを短縮できるほか、真円
度、面粗さなどの加工精度を向上できる。
応じて砥石台の後退量を設定し、かつ後退後の砥石台の
切込み送り速度を削り残し量に応じて設定するようにし
たので、研削サイクルタイムが短縮され、工作物の加工
精度も向上できる。
説明する。この第1の実施例において、前記第1の実施
例と異なる点は、図6に示すように砥石台13を算出し
た後退量XB まで急速後退した後、この時点から、再演
算した速度V2 に達するまでの砥石台13の前進送り速
度V′を一次曲線状に減速制御するようにしたところに
ある。
施例と同様に削り残し量が許容値以上になったときの削
り残し量を基に数1により切込み速度V2 を求める。
度V2 に達するまで連続的に制御する速度V′は、例え
ば直線減速の場合は数2により求められる。
での移動時間である。また、V0 ,aは数3により求め
られる。
とにより、数2は数4の形で表わされる。
りバックオフ制御されるときの砥石台13の切込み量と
研削時間との関係は図6(a)に示すようになり、ま
た、砥石台13の切込み送り速度と時間との関係は図6
(b)に示すようになる。
により、後退後から速度V2 で切込み送りを開始するま
での時間Tを制御できるから、バックオフ研削時の研削
サイクルタイムをさらに短縮することができる。なお、
上述した実施例は、粗研削A時にバックオフ研削を行う
例について述べたが、精研削にもバックオフ研削を行う
ようにしても良い。
作物の定寸信号と砥石台の切込み量から工作物の削り残
し量を求め、この削り残し量が許容値以上になったとき
にバックオフ処理が実行されるようにしたので、最適な
タイミングでバックオフ処理をかけることができ、無駄
なバックオフ処理がなくなり、研削サイクルタイムを短
縮できる。
きに、この削り残し量に応じた後退量を算出して砥石台
を後退制御するようにしたので、研削サイクルタイムが
短縮され、真円度、面粗さ等の研削精度を向上すること
ができる。
の一例を示す全体の構成図である。
示すフローチャートである。
る。
度を示す説明用のグラフである
み送り速度を示す説明用グラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 回転駆動される砥石車を有する砥石台
と、前記砥石車により研削される工作物と砥石車とが接
近離間する方向に前記砥石台および工作物を相対移動さ
せる駆動手段と、前記砥石台の移動量を検出する位置検
出手段と、前記工作物の加工径を計測する定寸手段と、
前記位置検出手段で検出された砥石台の移動量と前記定
寸手段で計測された工作物の加工径とから工作物の削り
残し量を求め、この削り残し量が許容値を超えたときに
バックオフ処理が必要と判定する判定手段と、前記削り
残し量が許容値以上と判定されたときにその削り残し量
に応じて砥石台の後退量を算出する演算手段と、前記算
出した後退量に応じ前記駆動手段を制御して砥石台を後
退させる制御手段とを備えたことを特徴とする研削装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04193571A JP3120578B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 研削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04193571A JP3120578B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 研削装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0631625A JPH0631625A (ja) | 1994-02-08 |
JP3120578B2 true JP3120578B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=16310227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04193571A Expired - Fee Related JP3120578B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 研削装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3120578B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3624480B2 (ja) | 1995-08-30 | 2005-03-02 | 日本精工株式会社 | 輪体成形装置及び輪体成形方法 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP04193571A patent/JP3120578B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH0631625A (ja) | 1994-02-08 |
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