JP3263988B2 - 砥石修正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、軸方向中央が最大外
径で両側縁に向かって小外径となる砥石の外周に形成し
た縦断面半円形などの研削面を修正ロールによって修正
する砥石修正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、砥石の外周に形成した縦断面半円
形の研削面の修正は、図６，図７に示すように、砥石１
を軸（Ｚ）方向に移動させると共に、この方向と直交す
る上下（Ｙ）方向に移動させつつ、ダイヤモンドロール
などの修正ロール２を砥石１の軸方向中央を通る半径上
の点（Ｏ）を中心として一方向に旋回させ、修正ロール
２の尖らせた外周縁部で、砥石１の研削面１ａを切込
み、数値制御（ＮＣ）方式のツルーイングをしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の砥石修
正では、砥石１の最大外径である研削面１ａの軸方向中
央１ｂに達した時に砥石１の下降を上昇に反転させ、研
削面１ａの一側部のツルーイングから続けてその他側部
のツルーイングをしている。このため、砥石１の上下方
向の送りの反転によるバックラッシュやロストモーショ
ンの影響によって、修正後の研削面に形状不良が生じる
という問題点があった。

【０００４】この発明は、前述した問題点を解決して、
軸方向中央が最大外径で両側縁に向かって小外径となる
砥石の研削面に対し、バックラッシュやロストモーショ
ンによる影響がなく、形状精度のよい修正が数値制御方
式によってできる、砥石修正装置の提供を目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述のよう
な砥石修正装置において、数値制御装置の記憶装置に、
砥石の一側縁と中央との間、および砥石の他側縁と中央
との間に分け、両側縁から中央に向けまたは中央から両
側縁に向けて、それぞれ研削面を修正する第１、および
第２修正プログラムを具備させたものである。

【０００６】

【作用】この発明による砥石修正装置は、軸方向中央が
最大外径で両側に向かって小外径となる砥石の外周面に
形成し、前記軸方向中央の両側が対称な研削面を、数値
制御装置の記憶装置に設けた第１修正プログラムに基づ
く、砥石の軸方向移動およびこの方向と直交する方向へ
の昇降などの移動と修正ロールの旋回とによるこれらの
相対移動で、その外周縁部によって砥石の一側縁から軸
方向中央まで切込み、その後、前記研削面を、第２修正
プログラムに基づく、砥石と修正ロールとの相対移動
で、その外周縁部によって砥石の他側縁から軸方向中央
まで切込むものである。したがって、研削面１ａに対す
る１回のツルーイング動作をその一側部と他側部とに分
けて行うことで、動作中の砥石などの移動方向の反転を
なくし、この反転動作による修正をした研削面がバック
ラッシュやロストモーションによる影響がなく、形状精
度のよい修正が、数値制御方式によってできる。

【０００７】なお、前述の説明は、研削面の修正を砥石
の一側縁および他側縁から軸方向中央に向かって行った
が、この発明は、研削面の軸方向中央から一側縁および
他側縁に向けて修正を行ってもよく、この場合でも同様
な作用を得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例につき図を参照し
て説明する。研削盤は、図１，図２に示すようにベッド
にテーブル１１と砥石台１２とが設けられ、砥石台１２
に設けた砥石１を軸回りに回転させつつ、テーブル１１
と砥石台１２とを互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向に
移動させ、砥石１によってテーブル１１上に設けた図略
の工作物をＸ軸方向へ溝研削するように構成されてい
る。

【０００９】砥石修正装置は、テーブル１１側に修正台
１３の基台１４が装着されている。修正台１３は、基台
１４に回転体１５がＸ軸と平行な水平軸回りに回動可能
に装着され、回転体１５にアーム１６を介してダイヤモ
ンドロールなどからなる修正ロール２が回転体１５の回
動軸線と直交する軸線回りに回転可能に装着され、修正
ロール２は尖らせた外周縁が回転体１５の軸心線１７の
延長上に位置し回転体１５がその軸回りに修正ロール旋
回用サーボモータ１８によって正，逆回転すると共に、
修正ロール２はその軸回りに修正ロール回転用モータ
（図示省略）によって回転するように構成されている。

【００１０】また、砥石台１２にはＺ軸方向に往復移動
可能にコラム１９が設けられ、コラム１９は砥石台移動
用サーボモータ２０によってねじ軸２１を介しＺ方向に
往復移動するように構成されている。前記コラム１９に
は昇降体２２がＹ方向に昇降可能に係合支持され、昇降
体２２は砥石昇降用サーボモータ２３によってねじ軸２
４を介し昇降するように構成され、昇降体２２には砥石
回転用電動機（図示省略）によってＺ軸と平行な軸回り
に回転する砥石１が軸支されている。

【００１１】なお、前記砥石１は、軸方向中央が最大外
径で両側に向かって小外径となり、その外周に縦断面半
円形に研削面１ａが形成され、その軸方向中央の左，右
側部が対称に形成されている。また、図２中、２５はね
じ軸２６を介してテーブル１１をＸ軸方向に移動させる
ためのテーブル移動用サーボモータである。

【００１２】テーブル１１、砥石台１２およびこれらに
装着した回転体１５などの各部材を制御する数値制御
（ＮＣ）装置３１は、中央処理装置３２、記憶装置３
３、入力装置３４を有し、中央処理装置３２からの指令
により、パルス分配回路３５，３６，３７を介し、駆動
回路３８，３９，４０で修正ロール旋回用，砥石台移動
用，砥石昇降用の各サーボモータ１８，２０，２３をそ
れぞれ駆動するようになされている。

【００１３】また、記憶装置３３には、図３の（ａ）に
示す砥石１の研削面１ａの左側部を左側縁から軸方向中
央に向けて修正する第１修正プログラム５１と、図３の
（ｂ）に示す砥石１の研削面１ａの右側部を右側縁から
軸方向中央に向けて修正する第２修正プログラム５２と
が記憶され、第１，第２修正プログラム５１，５２は砥
石１の進退および昇降と、修正ロール２の旋回とを左，
右対称に順次行うように設定されている。

【００１４】次に、この実施例の動作を、図４の砥石と
修正ロールとの位置関係を示した説明図、および図５の
修正動作の手順を示すフローチャートに基づいて説明す
る。まず、砥石台移動用サーボモータ２０およびテーブ
ル移動用サーボモータ２５を駆動させて、砥石台１２お
よびテーブル１１をＺ方向およびＸ方向に移動させて、
砥石１および修正ロール２を修正スタート位置にして停
止させる。この状態で図５に示すように、砥石１を回転
（ステップＳ１）し、修正ロール２をそれぞれ軸回りに
回転させる（ステップＳ２）。

【００１５】次に、ステップＳ３において砥石昇降用電
動機２３を駆動させ、昇降体２２を下降させることで、
図４（ａ）のＡに示すように砥石１を下降させる。な
お、砥石１は修正ロール２の切込み量ｔを含んだ量だけ
下降させる。また、この状態で、修正ロール２は、軸方
向を砥石１の軸方向と平行にし、砥石１の左方に位置さ
せてある。

【００１６】続いて、ステップＳ４において修正台１３
に設けた修正ロール旋回用サーボモータ１８を駆動さ
せ、回転体１５を時計回りに回動させて、図４の（ｂ）
のＢに示すように、修正ロール２を９０°時計回りに旋
回させる。この状態で、修正ロール２は軸方向を砥石１
の軸方向と直交させ、修正ロール２の尖らせた外周縁を
砥石１の研削面１ａの左側縁と対向させる。

【００１７】その後、ステップＳ５で砥石台移動用サー
ボモータ２０を駆動させ、コラム１９を左方に移動させ
て、砥石１を同方向に前進させることで、図４の（ｃ）
のＣに示すように、砥石１の研削面１ａの左側縁を修正
ロール２の外周縁に当接させる。

【００１８】この状態で、図３の（ａ），図４の（ｄ）
のＤ１，Ｄ２，Ｄ３に示すように、修正ロール２を反時
計回りに９０°旋回させ（Ｄ１）、砥石１を上昇させ
（Ｄ２）、砥石１を左方に前進させ（Ｄ３）る各送り動
作を、数値制御装置３１の記憶装置３３に記憶させた第
１修正プログラム５１によって同時に行い、研削面１ａ
の左側縁から軸方向中央までの９０°の範囲にわたる左
側部を修正ロール２の外周縁部によって切込んでツルー
イングする（ステップＳ６）。

【００１９】前述のようにして、砥石１の研削面１ａの
左側部のツルーイングを行った後、これと左右対称に研
削面１ａの右側部のツルーイングを行う。すなわち、図
４の（ｅ）に示すＥ，Ｆ，ＧのようにステップＳ７で
は、砥石１を上昇させて、ステップＳ８では左方に前進
させ、ステップＳ９では砥石１を修正ロール２の切込み
量ｔを含んだ量だけ、つまり前記Ａの位置まで下降させ
る。

【００２０】続いて、ステップＳ１０では図４の（ｆ）
のＨに示すように、修正ロール２を９０°反時計回りに
旋回させ、その外周縁を砥石１の研削面１ａの右側縁と
対向させる。その後、ステップＳ１１で図４の（ｇ）の
Ｉに示すように、砥石１を右方に後退させることで、砥
石１の研削面１ａの右側縁を修正ロール２の外周縁に当
接させる。

【００２１】ステップＳ１２では、図３の（ｂ），図４
の（ｈ）のＪ１，Ｊ２，Ｊ３に示すように、修正ロール
２を時計回りに９０°旋回させ（Ｊ１）、砥石１を上昇
させ（Ｊ２）、砥石１を右方に後退させる（Ｊ３）各送
り動作を、数値制御装置３１の記憶装置３３に記憶させ
た第２修正プログラム５２によって同時に行い、研削面
１ａの右側縁から軸方向中央までの９０°の範囲にわた
る右側部を修正ロール２の外周縁部によって切込んでツ
ルーイングする。

【００２２】前述のようにして、砥石１の研削面１ａの
右側部のツルーイングを行った後、図４の（ｉ）のＫに
示すように、砥石１を上昇復帰（ステップＳ１３）させ
てＬに示すように後退させる（ステップＳ１４）。

【００２３】以上によって、図３の（ｃ）に示すよう
に、研削面１ａの１回のツルーイングを終り、必要に応
じ図４の（ａ）〜（ｉ）に示すＡ〜Ｌの各動作を所要回
数繰返し、研削面１ａの修正を完了させる。この際、ツ
ルーイング回数ｎに修正ロール２による切込み量ｔを乗
じた（ｎ×ｔ）だけ、砥石１の下降位置、すなわち図４
の（ａ）のＡに示した砥石１下降端位置を補正する。

【００２４】なお、前述した実施例では、図４，図５の
ステップＳ６，ステップＳ１２の動作だけではなく、ス
テップＳ３〜Ｓ５，ステップＳ７〜Ｓ１１およびステッ
プＳ１３〜Ｓ１４を含む全動作を、数値制御装置３１の
記憶装置３３に記憶させたプログラムに基づき、中央処
理装置３２からの指令によってパルス分配回路３５，３
６，３７を介し駆動回路３８，３９，４０により、修正
ロール旋回用，砥石台移動用，砥石昇降用の各サーボモ
ータ１８，２０，２３を駆動させることで、修正ロール
２の旋回、砥石１の昇降，移動を自動的に行う。

【００２５】この実施例では、前述したように、軸方向
中央が最大外径で両側に向かって小外径となる砥石１の
外周に縦断面半円形に形成された研削面１ａを、砥石１
の軸方向移動およびこの軸方向に直交する昇降と、外周
縁を尖らせた修正ロール２の砥石軸方向中央を通る半径
上の点、すなわち最大外径通る半径上の点を中心とする
旋回とにより、修正ロール２の外周縁部で切込む際に、
砥石１の左側縁から中央までその研削面１ａを切込んで
ツルーイングした後、砥石１の右側縁から中央までその
研削面１ａを切込む、２動作に分けて研削面１ａを修正
している。

【００２６】したがって、従来のように１回のツルーイ
ング動作の途中で砥石１の下降を上昇に反転させないこ
とにより、バックラッシュやロストモーションの影響に
よる形状不良が生じることがなく、研削面１ａを高精度
に修正できる。

【００２７】前述した実施例では、砥石の一側縁から軸
方向中央まで研削面を修正した後、その他側縁から軸方
向中央まで研削面を修正するようにしたが、この発明
は、砥石の軸方向中央から一側縁まで研削面を修正した
後、その軸方向中央から他側縁まで研削面を修正するよ
うにしてもよい。

【００２８】また、前述した実施例では、砥石に軸方向
移動および昇降をさせ、修正ロールに旋回をさせて研削
面の修正を行ったが、この発明は、例えば砥石に軸方向
移動をさせ、修正ロールに昇降および旋回をさせるな
ど、前述した３動作を砥石と修正ロールとに適宜行わ
せ、これらを相対移動させて研削面を修正すればよく、
場合によっては、昇降に代えて砥石の軸方向と直交す
る、水平方向に砥石と修正ロールとを相対移動させても
よい。

【００２９】さらに、前述した実施例では研削面が縦断
面半円形の場合について説明したが、研削面が円弧状，
楕円弧状など軸方向中央が最大外径で両側縁に向かって
小外径となり、前記軸方向中央の両側が対称の研削面を
もつ砥石であれば適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による砥
石修正装置は、軸方向中央が最大外径で両側に向かって
小外径となる砥石の外周面に形成し、前記軸方向中央の
両側が対称な研削面を、数値制御装置の記憶装置に設け
た第１修正プログラムに基づく、砥石の軸方向移動およ
びこの方向と直交する方向への昇降などの移動と修正ロ
ールの旋回とによるこれらの相対移動で、その外周縁部
によって砥石の一側縁から軸方向中央まで切込み、その
後、前記研削面を、第２修正プログラムに基づく、砥石
と修正ロールとの相対移動で、その外周縁部によって砥
石の他側縁から軸方向中央まで切込むものである。

【００３１】したがって、研削面１ａに対する１回のツ
ルーイング動作をその一側部と他側部とに分けて行うこ
とで、動作中の砥石などの移動方向の反転をなくし、こ
の反転動作による修正をした研削面がバックラッシュや
ロストモーションによる影響がなく、形状精度のよい修
正が、数値制御方式によってできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による砥石修正装置を示し
た要部の側面図

【図２】図１のＩ−Ｉ線矢視正面図

【図３】前記実施例による砥石の修正プログラムの説明
図

【図４】前記実施例による修正動作時の砥石と修正ロー
ルとの位置関係を示す説明図

【図５】前記実施例による修正動作の手順を示すフロー
チャート

【図６】従来例による砥石と修正ロールとの動作説明図

【図７】前記従来による砥石に対する修正ロールの相対
的な動きを示した説明図

【符号の説明】

１ 砥石 １ａ 研削面 ２ 修正ロール １１ テーブル １２ 砥石台 １３ 修正台 １５ 回転体 １８ 修正ロール旋回用サーボモータ １９ コラム ２０ 砥石台移動用サーボモータ ２２ 昇降体 ２３ 砥石昇降用サーボモータ ３１ 数値制御装置 ３２ 中央処理装置 ３３ 記憶装置 ５１ 第１修正プログラム ５２ 第２修正プログラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若園 賀生 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 渡邊 康久 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−67075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−97092（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−2469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−144957（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 53/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向中央が最大外径で両側縁に向かっ
   て小外径となる砥石と、この砥石の軸方向中央の両側に
   対称に形成した研削面を切込んで修正する修正ロールと
   を、軸回りに回転させつつ、数値制御装置によって砥石
   の軸方向およびこの軸方向と直交する方向に相対移動さ
   せると共に、砥石の軸方向中央を通る半径上の点を中心
   として砥石と修正ロールとの一方を旋回させ、修正ロー
   ルによって研削面を切込む砥石修正装置において、前記
   数値制御装置の記憶装置に、砥石の一側縁と中央との
   間、および砥石の他側縁と中央との間に分け、両側縁か
   ら中央に向けまたは中央から両側縁に向けて、それぞれ
   研削面を修正する第１，および第２修正プログラムを具
   備させたことを特徴とする砥石修正装置。