JP3555318B2 - 研削方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形状のワークをワークの加工幅より小さい薄幅砥石車を用いて高速で研削する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円筒形状のワークをワークの加工幅より小さい薄幅砥石車を用いて高速で研削する方法として、図５で示すように、ワークＷの回転軸線ＷＯに対しストレート部５０ａと傾斜したテーパ部５０ｂが設けられている砥石５０を用い、先ず砥石５０をワークＷに対し回転軸線ＷＯと直交するプランジ方向に前進移動させ、ワークＷのフランジ部ＷＦの一端部を図６（ａ）で示すように、砥石５０のストレート部５０ａのエッジ部で端面研削Ｅし、さらに図６（ｂ）で示すように、プランジ研削Ｐして所望の仕上げ径まで加工し、次いで、砥石５０をワークＷの回転軸線ＷＯと平行なトラバース方向に移動させてワークＷの外周面を砥石５０のテーパ部５０ｂとストレート部５０ａとによってトラバース研削Ｔして全体の研削加工を行う方法がある。
【０００３】
これによれば、トラバース研削Ｔ時に砥石５０のテーパ部５０ｂにより粗研削を行い、続いてストレート部５０ａにより仕上げ研削を行うことができるので、ワークＷに対して１パスで円筒研削を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の研削サイクルにおいて、トラバース研削Ｔの開始速度が速い場合に、図７で示すように、フランジ部ＷＦの端面の外周側に数μｍの幅で形状だれｔが発生することがある。
【０００５】
これは、プランジ研削Ｐの終了時まで研削抵抗が極めて小さく、ワークＷのたわみが殆どないのに対し、トラバース速度が速いためにトラバース研削Ｔが開始する瞬間に研削抵抗が大きくなって、ワークＷにたわみが生じて、このたわみの影響で、端面部が砥石５０の端面に接触し、研削されるためである。
【０００６】
本発明の目的は、上記研削サイクルにおいて、ワーク端面部の外周側に形状だれが発生しないようにした研削方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の方法は、薄幅砥石を用いてワークを端面研削、プランジ研削及びトラバース研削を行う方法において、前記トラバース研削行程で、砥石面がワーク端面から僅かに離間する所定量を殆ど研削抵抗のかからない遅い速度と、前記所定量のトラバース研削後は正規の早い速度の２段階の速度に切り換えてトラバース研削するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明方法が実施される研削加工装置を示し、１は研削加工装置のベッドであり、このベッド１上には砥石台２がＸ軸線方向に進退可能に載置されている。前記砥石台２には砥石３が回転可能に軸承されている。この砥石３は図２で示すように、薄幅であり、ダイヤモンド又はＣＢＮのような超硬質砥粒の砥石層を備えており、ワークＷの回転軸線ＷＯに対しストレート部３ａと傾斜したテーパ部３ｂが設けられている。４は砥石回転用モータであり、これによって砥石３は回転駆動される。５はエンコーダ５ａが連結されたＸ軸サーボモータであり、前記砥石台２をＸ軸線方向に進退送り移動する。
【０００９】
前記ベッド１上の砥石台２の前方にはエンコーダ９ａが連結されたＺ軸サーボモータ９によってＺ軸方向に移動するテーブル６が載置され、このテーブル６上には主軸台７と心押台８とが対向して設置されている。前記主軸台７の主軸センタ７ａと心押台８の心押センタ８ａとにフランジ部ＷＦを有するワークＷが支承され、主軸台７に内蔵されている主軸駆動モータによって回転駆動されるようになっている。
【００１０】
１１は前記研削加工装置を制御する数値制御装置である。この数値制御装置１１は中央処理装置１２と、データの入力を行うキーボード，データの表示を行うＣＲＴ表示装置を備えている入出力装置１４と接続され、かつ前記中央処理装置１２と接続しているインタフェース１３と、前記中央処理装置１２と接続しているメモリ１５と、前記中央処理装置１２と接続され、かつモータ駆動回路１７，１８と接続されているインタフェース１６とから構成されている。
【００１１】
前記メモリ１５には、加工プログラム及び数値制御プログラムを実行するのに必要な制御データが記憶されている。
【００１２】
前記一方のモータ駆動回路１７はＸ軸サーボモータ５に接続されており、Ｘ軸サーボモータ５のエンコーダ５ａは前記モータ駆動回路１７とインタフェース１６に接続している。
【００１３】
また、他方のモータ駆動回路１８はＺ軸サーボモータ９に接続されており、Ｚ軸サーボモータ９のエンコーダ９ａは前記モータ駆動回路１８とインタフェース１６に接続している。
【００１４】
前記Ｘ軸サーボモータ５に連結されているエンコーダ５ａとＺ軸サーボモータ９に連結されたエンコーダ９ａによって主軸台７，テーブル６の絶対位置が検出されるようになっており、検出信号はモータ駆動回路１７，１８に帰還されて位置のフィードバック制御が行われると共に、数値制御装置１１に入力される。
【００１５】
そこで、前記砥石３によるワークＷの研削加工は図３のフローチャートで示すように、従来と同様に砥石３をワークＷに対し回転軸線ＷＯと直交するプランジ方向に前進移動させ、ワークＷのフランジ部ＷＦの一端部を砥石３のストレート部３ａのエッジ部で端面研削Ｅし、プランジ研削Ｐして所望の仕上げ径まで加工し、次いで、砥石３をワークＷの回転軸線ＷＯと平行なトラバース方向に移動させてワークＷの外周面を砥石３のテーパ部３ｂとストレート部３ａとによってトラバース研削Ｔして全体の研削加工を行うものである。
【００１６】
ところで、本発明方法においては、トラバース研削Ｔの行程で、図４で示すトラバース研削Ｔの動作内容が、従来の方法とは異にしている。
【００１７】
すなわち、図３のフローチャートにおいて研削サイクルの指令によりワーク端面研削Ｅのための加工位置（図２で砥石３が点線位置）にテーブル６が位置決めされる。そして、砥石３及びワークＷが回転駆動され、砥石台２の前進によりワークＷのフランジ部ＷＦの端面を研削加工する。
【００１８】
続いて、ワークＷの外周が所定の仕上げ寸法に研削される位置まで砥石台２が前進し、プランジ研削Ｐを行い、このプランジ研削Ｐの完了後にテーブル６が図１の左方向にトラバースしてトラバース研削Ｔの行程に入る。
【００１９】
このトラバース研削Ｔの行程では、砥石面がワーク端面から僅かに離間する所定量ｆ１を殆ど研削抵抗のかからない遅い速度のトラバース研削Ｔ１を行う。これによりワークＷがトラバース研削Ｔの開始時にたわむことが抑えられるため、ワークＷのフランジ部ＷＦの端面の外周側が余分に削られることがなく、従来のように形状だれｔの発生を抑止するのである。
【００２０】
前記所定量ｆ１の遅い速度のトラバース研削Ｔ１後においては、速度切り換え位置イからトラバース研削完了位置ロまでの距離ｆ２では正規の速い速度にてトラバース研削Ｔ２する。
【００２１】
因みに前記砥石面がワーク端面から僅かに離間する所定量ｆ１は、例えば、５×１０−２≦ｆ１≦１［ｍｍ］程度であり、正規の速いトラバース速度は７５ｍｍ／ｍｉｎで、遅いトラバース速度は速度１０ｍｍ／ｍｉｎのように大幅に遅くする。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、ワークを端面研削、プランジ研削してトラバース研削行程に入ったときに、砥石面がワーク端面から僅かに離間する所定量を殆ど研削抵抗のかからない遅い速度のトラバース研削し、その後はトラバース研削完了までは正規の速い速度にてトラバース研削する２段階の速度に切り換えた研削方法であるから、トラバース研削が開始する瞬間の研削抵抗が低減され、これによりトラバース研削の開始時にワークのたわみが抑えられるため、ワークの端面の外周側が余分に削られることがなく、形状だれの発生が防止できる。しかも速度の速いトラバース量は僅かであるので、研削能率への影響を最少限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法が用いられる研削加工装置とその数値制御装置の平面図
【図２】本発明の研削方法を示す説明図
【図３】端面研削からトラバース研削までのフローチャート
【図４】トラバース研削の動作内容を示すフローチャート
【図５】従来の研削加工サイクルの説明図
【図６】従来の研削研削状態を示す説明図
【図７】図６（ｃ）のＡ部拡大図
【符号の説明】
１ ベッド
２ 砥石台
３ 砥石
４ 砥石回転用モータ
５ Ｘ軸サーボモータ
６ テーブル
７ 主軸台
８ 心押台
９ Ｚ軸サーボモータ
１１ 数値制御装置
ｆ１ 遅い速度のトラバース研削を行う所定量
ｆ２ 速い速度のトラバース研削を行う距離

Claims (1)

1. 薄幅砥石を用いてワークを端面研削、プランジ研削及びトラバース研削を行う方法において、前記トラバース研削行程で、砥石面がワーク端面から僅かに離間する所定量を殆ど研削抵抗のかからない遅い速度と、前記所定量のトラバース研削後は正規の早い速度の２段階の速度に切り換えてトラバース研削するようにしたことを特徴とする研削方法。

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