JP3812869B2

JP3812869B2 - Cylindrical grinding method and apparatus

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Publication number: JP3812869B2
Application number: JP02731999A
Authority: JP
Inventors: 新野康生; 納谷敏明
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2019-02-04
Also published as: JP2000218479A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、１つの回転軸線上でワークを回転させた状態でこの軸線を横切る方向に回転砥石を進退送り自在とし、ワークの回転と砥石の進退送りとを同期して制御できるようにした前記ワークを所定直径の真円に研削する円筒研削方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、回転軸線と同心に円筒外周面を研削する円筒研削加工においては、ワークがその回転軸線の周りに回転され、この回転軸線を横切る方向に回転砥石を進退させて研削加工が行われる。
研削加工の間、ワークは研削抵抗により、砥石から逃げる方向に撓みを生じ、これによりワークの円筒研削面は楕円となる。この楕円の程度は、ワークに対する砥石の切り込み速度の大小により左右され、通常、切り込み速度を速くし研削能率を向上するに連れて、楕円の程度は大きくなる。
ワークが楕円形状に研削されるのを防止するため、砥石の押し込み方向と反対方向からワークを押し付けるレスト装置が高能率研削においては通常使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、レスト装置の使用は、研削盤の製造コスト及び維持コストを増加させ、レストシューと加工面との摩擦による面精度の低下を生じ、さらには、研削盤のワークテーブル上の構成を複雑にし、研削屑や脱落砥粒がテーブル上に堆積する問題を生じる。
さらに、レスト装置の押し込み量の設定等は微細な調整を必要とし、レストシューの摩耗が真円度の悪化を徐々にもたらすなど、レスト装置を用いた場合でも、円筒加工面に高い真円度を得ることは、必ずしも容易でない等の間題もある。さらに、円筒研削においては、砥石の切り込み速度を順次低下させる複数の研削工程により加工しているが、加工能率を向上する観点から、切り込み速度が遅い最終切り込み工程（例えば、仕上研削工程）における取代を可及的に小さくすると、この工程に先行する切り込み速度の速い工程（例えば、粗研削工程）における真円度の悪さを最終切り込み工程では除去できず、このため時間のかかる最終切り込み工程での取代を大きく設定するように研削条件を決めなければならず、結果として加工能率を向上できないとの間題も生じている。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、レスト装置の有無に拘らず、高精度な真円度に円筒研削面を加工することのできる円筒研削方法及び装置を提供することである。
本発明の他の目的は、レスト装置を使用しない場合やレスト装置の使用が困難な場合においても、高精度な真円度に円筒研削面を加工することのできる円筒研削方法及び装置を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、最終仕上工程に先行する工程の終了時点で高精度の真円度が確保されているようにし、これに連続する最終仕上工程における取代を小さくでき、これにより加工時問を短縮することのできる円筒研削方法及び装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の円筒研削方法は、１つの回転軸線上でワークを回転させた状態でこの軸線を横切る方向に回転砥石を切り込み前進して前記ワークを所定直径の真円に研削する円筒研削方法において、ワークの回転と砥石の進退送りとを同期して制御できるようにし、未加工のワークを粗研削工程について試し研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により粗研削真円補正データを作成し、仕上研削工程の試し研削は、粗研削工程を前記粗研削真円補正データに従って研削することにより実質的に真円度誤差を排除した後に、正規のプログラムに従って試し仕上研削を行ない、真円度誤差を測定し、この誤差により仕上研削真円補正データを作成し、正規の研削においては、粗研削工程及び仕上研削工程をそれぞれの真円補正データに従って研削加工することを特徴とするものである。
【００１０】
更に、本発明の円筒研削装置は、１つの回転軸線上でワークを回転させた状態でこの軸線を横切る方向に回転砥石を進退送り自在とし、ワークの回転と砥石の進退送りとを同期して制御できるようにした前記ワークを所定直径の真円に研削する円筒研削装置において、正規のプログラムにより全研削工程を通して試し研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により作成した全研削真円補正データと、正規のプログラムにより試し粗研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により作成した粗研削真円補正データと、粗研削工程を前記粗研削真円補正データに従って研削することにより実質的に真円度誤差を排除した後に、正規のプログラムにより試し仕上研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により作成した仕上研削真円補正データとを登録する手段と、正規の研削において、未加工のワークの研削条件によるモードを判別する手段と、前記モード判別手段のモードにより、前記正規のプログラム、全研削真円補正データ、粗研削真円補正データ、仕上研削真円補正データの各組み合わせを選択して研削加工を実行する手段とを有することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の円筒研削方法は、１つの回転軸線上でワークを回転させた状態でこの軸線を横切る方向に回転砥石を切り込み前進して前記ワークを所定直径の真円に研削する円筒研削方法において、ワークの回転と砥石の進退送りとを同期して制御できるようにし、未加工のワークを粗研削工程について試し研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により粗研削真円補正データを作成し、仕上研削工程の試し研削は、粗研削工程を前記粗研削真円補正データに従って研削することにより実質的に真円度誤差を排除した後に、正規のプログラムに従って試し仕上研削を行ない、真円度誤差を測定し、この誤差により仕上研削真円補正データを作成し、正規の研削においては、粗研削工程及び仕上研削工程をそれぞれの真円補正データに従って研削加工するものであるので、効率的で、かつ、特に高精度の真円度が得られる。
【００１６】
更に、本発明の円筒研削装置は、１つの回転軸線上でワークを回転させた状態でこの軸線を横切る方向に回転砥石を進退送り自在とし、ワークの回転と砥石の進退送りとを同期して制御できるようにした前記ワークを所定直径の真円に研削する円筒研削装置において、正規のプログラムにより全研削工程を試し研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により作成した全研削真円補正データと、正規のプログラムにより試し粗研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により作成した粗研削真円補正データと、粗研削工程を前記粗研削真円補正データに従って研削することにより実質的に真円度誤差を排除した後に、正規のプログラムにより試し仕上研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により作成した仕上研削真円補正データとを登録する手段と、正規の研削において、未加工のワークの研削条件によるモードを判別する手段と、前記モード判別手段のモードにより、前記正規のプログラム、全研削真円補正データ、粗研削真円補正データ、仕上研削真円補正データの各組み合わせを選択して研削加工を実行する手段とを有するものであるので、未加工の研削加工箇所の研削条件により、モードを設定し、そのモードに応じて、正規のプログラム、全研削真円補正データ、粗研削真円補正データ、仕上研削真円補正データの組み合わせを選択して研削加工ができるので、効率的かつ高真円度の加工が可能となる。
本発明による円筒研削方法及び装置は、全体形状が円筒状のワークのみではなく、加工すべき一部の形状が円筒のワークをも対象とするものである。
【００１７】
【実施例】
本発明の実施例の円筒研削方法及び円筒研削装置を図１〜図９について説明する。
図１は本発明の実施例の円筒研削方法を実施するための円筒研削装置の全体を示したものである。円筒研削装置はその平面図を図１に示すように、ベッド１の横長手方向に設けられたガイド３、３上にテーブル２が横方向（Ｚ軸方向）に摺動自在に載置されている。テーブル２上にはその両端に主軸台７及び心押台８が対向する位置に設けられ、主軸台７にはワーク回転駆動用の主軸駆動モータ９が設けられ、チャック等により円筒状ワークＷの軸端を把持して回転駆動できるように構成され、一方心押台８はそのセンター等によりワークＷの軸芯を支持するように構成されている。したがって、その主軸台７の主軸軸線と同軸に円筒状ワークＷが把持されるので、円筒状ワークＷはその軸線回り（Ｃ軸）に制御回転されるようになっている。ここに示された円筒状ワークＷは、複数の要加工箇所がワークの軸線方向に分離・配列されているものである。
【００１８】
ベッド１上にはＺ軸送りねじ４が横方向（Ｚ軸方向）に配置され、その左端に設けられたテーブル駆動モータ５によりテーブル２を横方向（Ｚ軸方向）に摺動させることができる。このテーブル２のＺ軸方向の移動により、円筒状ワークＷの要加工箇所の位置を砥石１５に対して整列するように割り出すことができる。
【００１９】
前記テーブル２の摺動方向（Ｚ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に、Ｘ軸ガイド１１、１１上を摺動できるように回転砥石１５を有する砥石台１０が載置されており、Ｘ軸送りねじ１２、砥石台駆動モータ１３により、砥石１５を円筒状ワークＷの軸線と直交する方向（Ｘ軸方向）に移動できるように構成されている。砥石台１０には、当然回転砥石１５を回転させるための駆動モータ（図示せず）が備えられている。前記砥石台駆動モータ１３、テーブル駆動モータ５、主軸駆動モータ９は、いずれも、プログラムに基づいて制御回転できるようにエンコーダ１４，６を備えたサーボモータで構成される。
【００２０】
本実施例の円筒研削装置は、数値制御装置（ＣＮＣ）２０を備えており、数値制御装置２０は、入力装置２１を介して、加工動作プログラム、試し研削プログラムが蓄積されており、さらに、試し研削プログラムにより作成される、全研削真円補正データ３０、粗研削真円補正データ４０及び、２つの仕上研削真円補正データ５０、６０が登録され、ＣＰＵ２２、インターフェース２３を介し、主軸駆動モータ（Ｃ軸）制御回路１６、砥石台駆動モータ（Ｘ軸）制御回路１８、テーブル駆動モータ（Ｚ軸）制御回路１７が接続され、主軸駆動モータ９、砥石台駆動モータ１４、テーブル駆動モータ５を夫々制御駆動するようになっている。したがって、数値制御装置２０により、テーブル駆動モータ５を駆動して円筒状ワークＷの加工箇所が砥石１５の位置と整列するようにテーブル２を割り出し、主軸駆動モータ９により円筒状ワークＷを回転させ、その回転位相に応じた形状位置に、砥石１５を接触させるように砥石台駆動モータ１４を制御駆動することにより円筒状ワークＷの円筒部分の研削加工を行うものである。
さらに、ベッド１上の砥石１５と対向する位置には、インプロセス定寸装置９０が設けられており、砥石１５によるワークＷの加工中には、前進して、その２つのフィーラ９１、９１´が加工面に接触し（図９）、真円補正を行うための真円度誤差の測定を行うように構成され、その測定結果は、インターフェース２３´を介してＣＰＵ２２に入力される。
【００２１】
数値制御装置２０に蓄積されている研削サイクルを実行するための加工動作プログラムは後述の図７に示されているフローチャートに基づくものであり、試し研削プログラムは各真円補正データを作成するためのプログラムであり、全研削真円補正データ３０、粗研削真円補正データ４０及び２つの仕上研削真円補正データ５０、６０は前記試し研削プログラム（図３〜図６参照）により作成された真円補正データである。
【００２２】
図２は、本実施例の円筒研削方法を実現するために工程管理者又はオペレータが加工準備及び実行プロセスを実行するための作業プロセスを示している。
まず、ステップ２４では研削条件の設定が行われる。これは図８に示されるように、円筒状ワークＷの仕上径Ｄｆに対して取代ｅがある場合、砥石は早送りによりワークＷに近付けられ、ワークＷに接触する手前の点（ａ）で粗研削送りに切り替えられ、仕上研削代を残した点（ｂ）で仕上研削（精研削）送りに切り替えられ、仕上径Ｄｆに達したところで、砥石が早送り後退で原位置に戻されるという研削サイクルが設定され、更に、夫々の切り込み量、速度等が設定される。
【００２３】
次に、ステップ２５において、全研削真円補正データを作成する。これは図３に示されるフローチャートにより、未加工ワークを試し削りして行われるが、まず、ステップ３２において、正規のプログラム（通常の円筒研削）により未加工ワークに前記粗研削、仕上研削の研削サイクルによる全研削が実行される。全研削が終了した段階で加工箇所の真円度測定を行い（図９）、真円度誤差抽出が行われる（ステップ３３）。ステップ３４において、抽出された誤差に基づいて全研削真円補正データを作成する。
【００２４】
この全研削真円補正データを作成する工程は図９に示されている。すなわち、全研削が終了した段階で、ワークＷの外周に接触している定寸装置９０の２つのフィーラ９１、９１´により、図略のエンコーダの出力であるワークＷの回転軸（Ｃ軸）の角度Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・・Ｃｎに応じた真円度誤差を求め補正値α０、α１、α２、α３・・・・αｎとしている。この定寸装置は、インプロセス定寸装置として示され、加工中にのみ前進し、ワークの加工外周面に上下１対のフィーラ９１、９１´を接触させており、仕上寸法に達したことを検知する機能、及び、研削送り速度の切り替え点の検出機能も兼ねている。本発明の実施のためには、特にはインプロセス定寸装置は必要なく、オフラインで真円度誤差を測定しても良い。
他の粗研削真円補正データ４０、２つの仕上研削真円補正データ５０、６０を作成する場合にも同様の作業が行われる。
【００２５】
次に、図２のステップ２６において、粗研削真円補正データ４０を作成する。これは図４に示されるフローチャートにより、未加工ワークを試し研削して行われるが、まず、ステップ４２において、正規のプログラム（通常の円筒研削）により未加工ワークの粗研削が実行される。粗研削が終了した段階でワークの真円度測定を行い、真円度誤差抽出が行われる（ステップ４３）。ステップ４４において、抽出された誤差に基づいて粗研削真円補正データ４０を作成する。
【００２６】
続いてステップ２７において、仕上研削真円補正データ５０、６０の作成が行われる。これは図５又は図６に示されたフローチャートにしたがって２種類の仕上研削真円補正データ５０、６０が作成される。図５においては、図４のフローチャートにおいて粗研削真円補正データ４０を作成するために試し研削されたワークは使用せず、別の未加工のワークを試し研削して仕上研削真円補正データ５０の作成が行われる。すなわち、ステップ５２において、図４のフローチャートにしたがって作成された粗研削真円補正データ４０を使用して、未加工ワークの粗研削を行い、その後正規のプログラム（通常の円筒研削）によりワークの仕上研削が実行（ステップ５３）される。仕上研削終了後、真円度測定を行い、真円度誤差抽出を行い（ステップ５４）、その抽出誤差に基づいて仕上研削真円補正データ５０を作成する（ステップ５５）。
【００２７】
図６のフローチャートは、図５のフローチャートにより作成された仕上研削真円補正データ５０に代わって用いられる別の仕上研削真円補正データ６０を作成するためのものであり、作成過程が相違している。ステップ６２において、粗研削は行わず、正規のプログラム（通常の円筒研削）により、未加工ワークの仕上研削を行い、仕上研削終了後、真円度測定して、真円度誤差抽出を行い（ステップ６３）、その抽出誤差に基づいて仕上研削真円補正データ６０を作成する（ステップ６４）。
以上作成された全研削真円補正データ３０、粗研削真円補正データ４０、２つの仕上研削真円補正データ５０、６０は、図２のステップ２８において数値制御装置（ＣＮＣ）のメモリに登録しておく。
【００２８】
前記図５の仕上研削真円補正データ５０の作成では、粗研削真円補正データ４０を使用して、未加工ワークの粗研削を行った後正規のプログラム（通常の円筒研削）により仕上研削を実施しているのに対して、図６の作成では、粗研削は行わず、未加工ワークに直接仕上研削のみが実行されるものであり、ワークの取代が小さく、粗研削工程が実施されない場合に用いられる仕上研削真円補正データを作成するものである。
なお、円筒状ワークＷには、円筒加工する箇所が軸方向に離れて配列されているが、各加工箇所により、ワークの撓み状態が異なるので、各加工箇所毎に真円補正データを準備することが、高精度の真円度が要求される場合には必要となる。
【００２９】
全研削真円補正データ３０、粗研削真円補正データ４０、２つの仕上研削真円補正データ５０、６０等が、数値制御装置（ＣＮＣ）のメモリに登録（ステップ２８）された段階で、図２のステップ２９において、正規の研削加工を実行する。
ワークの正規の円筒研削加工は図７のフローチャートにより実行される。本円筒研削方法においては、そのワークの研削条件（ワークの材質、研削箇所、研削代の量、仕上げ公差等）により４つの補正モードにより実行される。概ね、補正モード１は、研削代が比較的多く、研削加工における真円度低下の少ない場合に、補正モード２は研削代が比較的多く、真円度低下が比較的に大きい場合に、補正モード３は粗研削代が小さい場合に、補正モード４は仕上研削条件が緩やかの場合や、仕上研削における真円度低下の少ない場合に適用される。
まず、加工開始の条件が整っているかを判定し（ステップ７２）、ＯＫでない場合にはアラームを出し（ステップ７３）、ＯＫの場合には加工されるワークの研削条件により予め選択された補正モードを読み込み（ステップ７４）、ワークの加工箇所の位置にテーブルを割り出し（ステップ７５）、砥石と加工箇所とを整列させる。
【００３０】
次にステップ７６で砥石台の早送り前進工程に移り、読み込まれた補正モードを識別して（ステップ７７）補正モード１、２、３、４の選別をする。
補正モード１の場合には、早送り前進から粗研削送りに切り替わった段階で、数値制御装置（ＣＮＣ）のメモリに登録しておいた前記図３のフローチャートに基づいて作成された全研削真円補正データ３０を用いて砥石台を制御して（砥石台の通常のＸ軸切込送りに、ワークの回転角ごとに真円補正データを加味してＣ軸ーＸ軸制御を行う）粗研削を行う。粗研削が終わると仕上研削送りに切り替わるが、その場合にも前記と同様に全研削真円補正データ３０を用いて砥石台を切り込み送りに真円補正データを重合して制御して仕上研削が行われる（ステップ７９）。仕上研削工程が終了すると短時間の零切込研削（スパークアウト）工程（ステップ８０）を経て、砥石台を早送り後退させ（ステップ８１）、砥石台は原位置に戻り、ワークの１箇所の研削作業を終了する。
【００３１】
次にそのワークにおいて未加工の加工箇所があるか否かを判定し（ステップ８２）、ある場合にはステップ７５に戻り、テーブル２を次に加工する加工箇所が砥石と整列する位置に割り出し、前記と同じ研削加工を実施し、全ての加工箇所の円筒研削加工が終了すれば、その円筒状ワークの研削作業が終了する。
【００３２】
補正モード２の場合には、早送り前進から粗研削送りに切り替わった段階で、ステップ８４において数値制御装置のメモリに登録しておいた前記図４のフローチャートに基づいて作成された粗研削真円補正データ４０を用いて砥石台を制御して粗研削を行う。粗研削が終わると仕上研削送り（精研削送り）に切り替わるが、その場合には前記図５のフローチャートに基づいて作成された仕上研削真円補正データ５０を用いて行われる（ステップ８５）。仕上研削工程が終了すると短時間の零切込研削（スパークアウト）工程（ステップ８０）を経て、砥石台を早送り後退させ（ステップ８１）、砥石台は原位置に戻り、ワークの１箇所の研削作業を終了する。
【００３３】
補正モード３の場合には、早送り前進から粗研削送りに切り替わった段階で、ステップ８６において真円補正データを用いず、通常のプログラムにより砥石台を制御して粗研削を行う。粗研削が終わると仕上研削送り（精研削送り）に切り替わるが、その場合には前記図６のフローチャートに基づいて作成された仕上研削補正補正データ６０を用いて行われる（ステップ８７）。仕上研削が終了すると短時間の零切込研削（スパークアウト）工程（ステップ８０）を経て、砥石台を早送り後退させ（ステップ８１）、砥石台は原位置に戻り、ワークの１箇所の研削作業を終了する。
【００３４】
補正モード４の場合には、早送り前進から粗研削送りに切り替わった段階で、ステップ８８において数値制御装置のメモリに登録しておいた前記図４のフローチャートに基づいて作成された粗研削真円補正データ４０を用いて砥石台を制御して粗研削を行う。粗研削が終わると仕上研削送り（精研削送り）に切り替わるが、その場合には真円補正データを用いず、通常のプログラムにより砥石台を制御して仕上研削を行なう（ステップ８９）。仕上研削が終了すると短時間の零切込研削（スパークアウト）工程（ステップ８０）を経て、砥石台を早送り後退させ（ステップ８１）、砥石台は原位置に戻り、ワークの１箇所の研削作業を終了する。
以後の作業は補正モード１の場合と同じである。
【００３５】
以上の研削サイクルにおいて、早送り前進工程から、粗研削送り工程に切り替わる点、粗研削送り工程から仕上研削送り工程に切り替わる点、更には仕上研削送り工程が終了して早送り後退工程に切り替わる点（図８におけるａ、ｂ、ｃ点）は、真円度を測定するために設けられているインプロセス定寸装置９０の測定結果により判別されるが、予め設定されたプログラムにより遂行しても良い。
【００３６】
上述した図３〜図６の各試し研削及び図７の正規の研削における真円補正データを用いない正規のプログラム（通常の円筒研削）による各研削ステップ３２、４２、５３、６２、８６、８９は、具体的には、例えば下記の２通りの方法で実施される。
第１の方法は、このような各ステップにおいて、対応する真円補正データを使用せずに、図８に示す通常の研削サイクルの加工条件のみに依存して研削動作を制御するようにＣＰＵ２２の制御プログラムを設計することにより実施される。この場合、ワークＷを回転するサーボモータ９は、砥石台１０を切り込み送りするサーボモータ１３と非同期で所定回転速度又はそのステップに対応して定めた回転速度で回転される。
第２の方法は、図９に示す真円補正データ３０、４０、５０、６０と同様に、通常研削用のダミー補正データ（図略）をメモリに登録し、このダミー補正データの各ワーク回転角Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・・Ｃｎに対する補正値α０、α１、α２、α３・・・・αｎを全て零の値として設定しておき、真円補正データ３０、４０、５０、６０の何れも使用しない場合は、前記ダミー補正データを使用するようにＣＰＵ２２の制御プログラムを設計することにより達成される。この場合、ＣＰＵ２２は、ワークＷの回転位相Ｃに対する零の補正値を図８の研削サイクルに従う砥石台１０の切り込み送りに重合するようにサーボモータ９とサーボモータ１３を同期制御するが、重合される補正値がゼロであるため、実質的に図８の研削サイクルのみに従う制御が実行される。
また、上記実施例におけるワークＷの主軸チャックに対する取り付けは、試し研削と正規の研削とも同一の角度位相関係となるように行われることは言うまでもない。
【００３７】
（その他の実施例）
前記の実施例においては、研削工程が、粗研削及び、仕上研削の２工程で行っているが、粗研削を１次、２次に分ける等、３工程以上として、真円度をさらに向上させることもできる。すなわち、この場合、各工程の終了時点で、真円度誤差が小さくなるように、各工程における真円補正データを作成し、その真円補正データにしたがってＣ軸−Ｘ軸制御することになる。
また、本円筒研削方法は、研削加工中にレスト装置を用いない、レストレス研削に最適であるので、その例について説明したが、レスト装置を用いた研削装置に適用しても良いことは当然である。
更に、真円度測定のために、本実施例においては、図９に示されたインプロセス定寸装置を用いたが、オフラインで測定しても良い。
なお、本実施例においては、円筒の外周面を真円に研削する円筒研削について説明したが、円筒の内面を真円に加工する内面円筒研削にも適用することができる。
また、本発明は、剛性が回転位相に応じて大きな異方性を持つクランクシャフトのジャーナル部の研削にも特に有効である。本発明をＣ軸−Ｘ軸制御形のクランクピン研削盤で実施する場合では、クランクシャフトのピン部及びジャーナル部を連続して高能率、かつ高精度に加工できる効果が奏せられる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の円筒研削方法は、１つの回転軸線上でワークを回転させた状態でこの軸線を横切る方向に回転砥石を切り込み前進して前記ワークを所定直径の真円に研削する円筒研削方法において、ワークの回転と砥石の進退送りとを同期して制御できるようにし、未加工のワークを粗研削工程について試し研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により粗研削真円補正データを作成し、仕上研削工程の試し研削は、粗研削工程を前記粗研削真円補正データに従って研削することにより実質的に真円度誤差を排除した後に、正規のプログラムに従って試し仕上研削を行って仕上研削真円補正データを作成し、正規の研削においては、粗研削工程及び仕上研削工程をそれぞれの真円補正データに従って研削加工するので、効率的で、かつ、特に高精度の真円度が得られる。
【００４３】
更に、本発明の円筒研削装置によれば、未加工の研削加工箇所の研削条件により、補正モードを設定し、その補正モードに応じて、数値制御装置に登録されている正規のプログラム、全研削真円補正データ、粗研削真円補正データ、２種類の仕上研削真円補正データの組み合わせを選択して正規の研削加工ができるので、ワークの条件に応じて効率的、かつ高真円度の円筒研削加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の円筒研削方法を適用する円筒研削装置の平面図。
【図２】本発明の円筒研削方法の加工準備、実行プロセスを示すフローチャート。
【図３】本発明の円筒研削方法の全研削真円補正データの作成過程を示すフローチャート。
【図４】本発明の円筒研削方法の粗研削真円補正データの作成過程を示すフローチャート。
【図５】本発明の円筒研削方法の仕上研削真円補正データの作成過程を示すフローチャート。
【図６】本発明の円筒研削方法の他の仕上研削真円補正データの作成過程を示すフローチャート。
【図７】本発明の円筒研削方法の正規の研削加工工程を示すフローチャート。
【図８】本発明の円筒研削方法の研削送り工程を示す概念図。
【図９】本発明の円筒研削方法に使用される真円補正データの説明図。
【符号の説明】
１：ベッド
２：テーブル
５：テーブル駆動モータ
９：主軸駆動モータ
１０：砥石台
１３：砥石台駆動モータ
１６：主軸駆動モータ制御回路
１７：テーブル駆動モータ制御回路
１８：砥石台駆動モータ制御回路
２０：数値制御装置（ＣＮＣ）
３０：全研削真円補正データ
４０：粗研削真円補正データ
３０：仕上研削真円補正データ
３０：他の仕上研削真円補正データ
Ｗ：ワーク[0001]
[Industrial application fields]
In the present invention, the rotary grindstone can be freely advanced and retracted in a direction crossing the axis while the workpiece is rotated on one rotational axis, and the rotation of the workpiece and the advance and retreat of the grindstone can be controlled synchronously. The present invention relates to a cylindrical grinding method and apparatus for grinding a workpiece into a perfect circle having a predetermined diameter.
[0002]
[Prior art]
In general, in a cylindrical grinding process that grinds the outer peripheral surface of a cylinder concentrically with a rotation axis, the workpiece is rotated around the rotation axis, and grinding is performed by advancing and retracting the rotary grindstone in a direction crossing the rotation axis.
During the grinding process, the workpiece is bent in a direction to escape from the grindstone due to the grinding resistance, and the cylindrical grinding surface of the workpiece becomes an ellipse. The degree of the ellipse depends on the cutting speed of the grindstone with respect to the workpiece. Normally, the degree of the ellipse increases as the cutting speed is increased to improve the grinding efficiency.
In order to prevent the workpiece from being ground into an elliptical shape, a rest device that presses the workpiece in a direction opposite to the pushing direction of the grindstone is usually used in high-efficiency grinding.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the use of the rest device increases the manufacturing and maintenance costs of the grinding machine, causes a reduction in surface accuracy due to friction between the rest shoe and the machined surface, and further complicates the construction of the grinding machine on the work table. This causes a problem that grinding scraps and falling abrasive grains accumulate on the table.
Furthermore, even when the rest device is used, such as setting the amount of pushing of the rest device requires fine adjustment, and wear of the rest shoe gradually deteriorates the roundness, the roundness on the cylindrical surface is high. There are some problems, such as not always easy. Furthermore, in cylindrical grinding, processing is performed by a plurality of grinding processes that sequentially reduce the cutting speed of the grindstone. From the viewpoint of improving the processing efficiency, machining allowances in the final cutting process (for example, finish grinding process) with a slow cutting speed are performed. As much as possible, the poor roundness in the process with high cutting speed (for example, rough grinding process) preceding this process cannot be removed in the final cutting process. Grinding conditions have to be determined so as to set a large machining allowance, resulting in a problem that machining efficiency cannot be improved.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a cylindrical grinding method and apparatus capable of processing a cylindrical grinding surface with high accuracy roundness regardless of the presence or absence of a rest device.
Another object of the present invention is to provide a cylindrical grinding method and apparatus capable of machining a cylindrical grinding surface with high accuracy roundness even when the rest device is not used or when it is difficult to use the rest device. That is.
Still another object of the present invention is to ensure high-accuracy roundness at the end of the process preceding the final finishing process, thereby reducing the machining allowance in the final finishing process that follows this process. To provide a cylindrical grinding method and apparatus capable of shortening time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem,The cylindrical grinding method of the present invention is a cylindrical grinding method for grinding a workpiece into a perfect circle of a predetermined diameter by cutting and advancing a rotating grindstone in a direction crossing the axis while rotating the workpiece on one rotational axis. It is possible to control the rotation of the workpiece and the advance / retreat of the grinding wheel in synchronization, trial grinding the unprocessed workpiece in the rough grinding process, measure the roundness error, and create rough grinding roundness correction data based on this error. In the trial grinding of the finish grinding process, the roundness process is ground according to the rough grinding roundness correction data to substantially eliminate the roundness error, and then the trial finish grinding is performed according to a regular program. The accuracy error is measured and finish grinding perfect circle correction data is created based on this error. In regular grinding, the rough grinding process and the finish grinding process are ground according to the respective round correction data. And it is characterized in Rukoto.
[0010]
Furthermore, the cylindrical grinding apparatus of the present invention allows the rotating grindstone to advance and retreat in a direction crossing this axis while rotating the workpiece on one rotation axis, and synchronizes the rotation of the workpiece and the advance and retreat of the grindstone. In a cylindrical grinding machine that grinds the workpiece into a perfect circle with a predetermined diameter, trial grinding is performed through the entire grinding process using a regular program, and the roundness error is measured. By correcting the data and trial rough grinding with a legitimate program, measuring the roundness error, and grinding the rough grinding round correction data created by this error and the rough grinding process according to the rough grinding round correction data. After virtually eliminating roundness error, trial finish grinding is performed with a regular program, roundness error is measured, and finish grinding roundness correction data created based on this error is registered. Means for discriminating the mode according to the grinding conditions of the unprocessed workpiece in regular grinding, and the mode of the mode discriminating unit, the regular program, all-rounding round correction data, rough grinding round correction data And means for selecting each combination of the finish grinding perfect circle correction data and executing the grinding process.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The cylindrical grinding method of the present invention is a cylindrical grinding method for grinding a workpiece into a perfect circle of a predetermined diameter by cutting and advancing a rotating grindstone in a direction crossing the axis while rotating the workpiece on one rotational axis. It is possible to control the rotation of the workpiece and the advance / retreat of the grinding wheel in synchronization, trial grinding the unprocessed workpiece in the rough grinding process, measure the roundness error, and create rough grinding roundness correction data based on this error. In the trial grinding of the finish grinding process, the roundness process is ground according to the rough grinding roundness correction data to substantially eliminate the roundness error, and then the trial finish grinding is performed according to a regular program. The accuracy error is measured and finish grinding perfect circle correction data is created based on this error. In regular grinding, the rough grinding process and the finish grinding process are ground according to the respective round correction data. Because it is shall, efficient, and roundness of high accuracy can be obtained in particular.
[0016]
Furthermore, the cylindrical grinding apparatus of the present invention allows the rotating grindstone to advance and retreat in a direction crossing this axis while rotating the workpiece on one rotation axis, and synchronizes the rotation of the workpiece and the advance and retreat of the grindstone. In a cylindrical grinding machine that grinds the workpiece into a perfect circle with a predetermined diameter, the entire grinding process is trial-ground using a regular program, and the roundness error is measured. By correcting the data and trial rough grinding with a legitimate program, measuring the roundness error, and grinding the rough grinding round correction data created by this error and the rough grinding process according to the rough grinding round correction data. After virtually eliminating roundness error, trial finish grinding with a legitimate program, measuring roundness error, and registering the finished grinding roundness correction data created by this error And means for discriminating the mode according to the grinding conditions of the unprocessed workpiece in regular grinding, and the mode of the mode discriminating means, the regular program, all-rounding round correction data, rough grinding round correction data, finish And a means for executing grinding by selecting each combination of grinding round correction data, so a mode is set according to the grinding conditions of an unprocessed grinding part, and a normal mode is set according to the mode. Since a combination of a program, total grinding round correction data, rough grinding round correction data, and finish grinding round correction data can be selected for grinding, efficient and high roundness machining can be performed.
The cylindrical grinding method and apparatus according to the present invention are intended not only for workpieces having a cylindrical shape as a whole but also for workpieces having a cylindrical shape to be machined.
[0017]
【Example】
A cylindrical grinding method and a cylindrical grinding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows the entire cylindrical grinding apparatus for carrying out the cylindrical grinding method of the embodiment of the present invention. As shown in a plan view of the cylindrical grinding apparatus, a table 2 is slidably placed in a lateral direction (Z-axis direction) on guides 3 and 3 provided in a transverse longitudinal direction of the bed 1. Yes. On the table 2, a headstock 7 and a tailstock 8 are provided at opposite ends of the table 2. A spindle driving motor 9 for driving the work is provided on the headstock 7. The shaft end is held so as to be rotationally driven, and the tailstock 8 is configured to support the axis of the workpiece W by its center or the like. Accordingly, since the cylindrical workpiece W is gripped coaxially with the spindle axis of the headstock 7, the cylindrical workpiece W is controlled to rotate around the axis (C axis). The cylindrical workpiece W shown here has a plurality of machining points separated and arranged in the axial direction of the workpiece.
[0018]
A Z-axis feed screw 4 is disposed on the bed 1 in the lateral direction (Z-axis direction), and the table 2 can be slid in the lateral direction (Z-axis direction) by a table drive motor 5 provided at the left end thereof. . By the movement of the table 2 in the Z-axis direction, it is possible to determine the position of the required machining portion of the cylindrical workpiece W so as to align with the grindstone 15.
[0019]
A grindstone base 10 having a rotating grindstone 15 is placed so that it can slide on the X-axis guides 11 and 11 in a direction (X-axis direction) orthogonal to the sliding direction (Z-axis direction) of the table 2. The grindstone 15 can be moved in the direction orthogonal to the axis of the cylindrical workpiece W (X-axis direction) by the X-axis feed screw 12 and the grindstone drive motor 13. The grinding wheel base 10 is naturally provided with a drive motor (not shown) for rotating the rotary grinding wheel 15. The grindstone drive motor 13, the table drive motor 5, and the spindle drive motor 9 are all composed of servo motors equipped with encoders 14 and 6 so as to be controlled and rotated based on a program.
[0020]
The cylindrical grinding apparatus according to the present embodiment includes a numerical control device (CNC) 20. The numerical control device 20 stores a machining operation program and a trial grinding program via an input device 21. Total grinding perfect circle correction data 30, rough grinding perfect circle correction data 40, and two finish grinding perfect circle correction data 50 and 60, which are created by the grinding program, are registered, and the spindle drive motor ( C axis) control circuit 16, wheel head drive motor (X axis) control circuit 18 and table drive motor (Z axis) control circuit 17 are connected, and spindle drive motor 9, wheel head drive motor 14 and table drive motor 5 are respectively connected. Control driven. Therefore, the numerical controller 20 drives the table drive motor 5 to index the table 2 so that the machining location of the cylindrical workpiece W is aligned with the position of the grindstone 15, and the spindle drive motor 9 rotates the cylindrical workpiece W. The cylindrical portion of the cylindrical workpiece W is ground by controlling and driving the grinding wheel base drive motor 14 so that the grinding wheel 15 is brought into contact with the shape position corresponding to the rotational phase.
Further, an in-process sizing device 90 is provided at a position facing the grindstone 15 on the bed 1, and during the processing of the workpiece W by the grindstone 15, the two feelers 91 and 91 ′ move forward. Is in contact with the processed surface (FIG. 9), and is configured to measure the roundness error for performing roundness correction, and the measurement result is input to the CPU 22 via the interface 23 ′.
[0021]
The machining operation program for executing the grinding cycle stored in the numerical controller 20 is based on the flowchart shown in FIG. 7 to be described later, and the trial grinding program is for creating each perfect circle correction data. The total grinding perfect circle correction data 30, rough grinding perfect circle correction data 40 and two finish grinding perfect circle correction data 50, 60 are true circles created by the trial grinding program (see FIGS. 3 to 6). Correction data.
[0022]
FIG. 2 shows a work process for a process manager or operator to execute a machining preparation and execution process in order to realize the cylindrical grinding method of the present embodiment.
First, in step 24, grinding conditions are set. As shown in FIG. 8, when there is a machining allowance e with respect to the finishing diameter Df of the cylindrical workpiece W, the grindstone is brought close to the workpiece W by rapid traverse and rough at a point (a) before contacting the workpiece W. The grinding cycle in which the grinding wheel is switched to the finishing grinding (fine grinding) feed at the point (b) that leaves the finishing grinding allowance, and when the finishing diameter Df is reached, the grinding wheel is returned to the original position by rapid traverse and backward movement. In addition, the respective cutting amounts, speeds, and the like are set.
[0023]
Next, in step 25, all grinding circle correction data is created. This is done by trial-cutting the unprocessed workpiece according to the flowchart shown in FIG. 3. First, in step 32, the rough workpiece and the finish grinding are applied to the unprocessed workpiece by a regular program (normal cylindrical grinding). Full grinding by cycle is performed. At the stage where all grinding is completed, the roundness of the machining location is measured (FIG. 9), and roundness error extraction is performed (step 33). In step 34, all grinding circle correction data is created based on the extracted error.
[0024]
FIG. 9 shows a process for creating this total grinding circle correction data. That is, when all grinding is completed, the rotation axis (C axis) of the workpiece W, which is the output of the encoder (not shown), is output by the two feelers 91 and 91 'of the sizing device 90 that are in contact with the outer periphery of the workpiece W. .. Cn are obtained as correction values α0, α1, α2, α3... Αn. This sizing device is shown as an in-process sizing device. The sizing device is advanced only during machining, and a pair of upper and lower feelers 91 and 91 'are brought into contact with the machining outer peripheral surface of the workpiece, and the finishing dimension is reached. It also has a function of detecting and a function of detecting the switching point of the grinding feed speed. For implementing the present invention, an in-process sizing device is not particularly required, and the roundness error may be measured off-line.
The same operation is performed when the other rough grinding perfect circle correction data 40 and the two finish grinding perfect circle correction data 50 and 60 are created.
[0025]
Next, in step 26 of FIG. 2, rough grinding perfect circle correction data 40 is created. This is performed by trial-grinding the unmachined workpiece according to the flowchart shown in FIG. 4. First, in step 42, rough grinding of the unmachined workpiece is executed by a regular program (normal cylindrical grinding). When the rough grinding is completed, the roundness of the workpiece is measured, and roundness error extraction is performed (step 43). In step 44, rough grinding perfect circle correction data 40 is created based on the extracted error.
[0026]
Subsequently, in step 27, finish grinding perfect circle correction data 50 and 60 are created. In this process, two types of finish grinding perfect circle correction data 50 and 60 are created in accordance with the flowchart shown in FIG. In FIG. 5, the workpiece that has been trial-ground in order to create the rough grinding roundness correction data 40 in the flowchart of FIG. 4 is not used, and another unfinished workpiece is trial-ground to finish grinding roundness correction data 50. Is created. That is, in step 52, rough grinding of the unfinished workpiece is performed using the rough grinding perfect circle correction data 40 created according to the flowchart of FIG. 4, and then the workpiece is finished by a regular program (normal cylindrical grinding). Grinding is performed (step 53). After finishing grinding, roundness measurement is performed, roundness error extraction is performed (step 54), and finish grinding roundness correction data 50 is created based on the extraction error (step 55).
[0027]
The flowchart in FIG. 6 is for creating another finish grinding circle correction data 60 used in place of the finish grinding circle correction data 50 created in accordance with the flowchart in FIG. Yes. In step 62, rough grinding is not performed, and the unfinished workpiece is finish ground by a regular program (normal cylindrical grinding). After finishing grinding, roundness is measured and roundness error is extracted ( Step 63), finish grinding perfect circle correction data 60 is created based on the extraction error (step 64).
The total grinding perfect circle correction data 30, rough grinding perfect circle correction data 40, and two finish grinding perfect circle correction data 50 and 60 created above are registered in the memory of the numerical controller (CNC) in step 28 of FIG. Keep it.
[0028]
In the creation of the finish grinding perfect circle correction data 50 shown in FIG. 5, the rough grinding perfect circle compensation data 40 is used to perform rough grinding of an unmachined workpiece, and then finish grinding is performed using a regular program (normal cylindrical grinding). In contrast to the implementation, the rough grinding is not performed in the creation of FIG. 6 but only the finish grinding is performed directly on the unprocessed workpiece, and the machining allowance of the workpiece is small and the rough grinding process is not performed. Is used to create finish grinding perfect circle correction data used in the process.
In the cylindrical workpiece W, the portions to be cylindrically processed are arranged apart from each other in the axial direction. However, since the bending state of the workpiece varies depending on each processing portion, perfect circle correction data is prepared for each processing portion. This is necessary when high accuracy roundness is required.
[0029]
At the stage where all grinding perfect circle correction data 30, rough grinding perfect circle correction data 40, two finish grinding perfect circle correction data 50, 60, etc. are registered in the memory of the numerical controller (CNC) (step 28). In step 29 of 2, a regular grinding process is executed.
The normal cylindrical grinding of the workpiece is executed according to the flowchart of FIG. This cylindrical grinding method is executed in four correction modes depending on the grinding conditions of the workpiece (workpiece material, grinding location, amount of grinding allowance, finishing tolerance, etc.). In general, the correction mode 1 is corrected when the grinding allowance is relatively large and the roundness reduction in grinding is small, and the correction mode 2 is corrected when the grinding allowance is relatively large and the circularity decrease is relatively large. Mode 3 is applied when the rough grinding allowance is small, and correction mode 4 is applied when the finish grinding conditions are moderate or when the roundness reduction in finish grinding is small.
First, it is determined whether or not the conditions for starting machining are satisfied (step 72). If not OK, an alarm is issued (step 73). If OK, a correction mode selected in advance according to the grinding conditions of the workpiece to be machined is issued. Is read (step 74), the table is indexed to the position of the machining part of the workpiece (step 75), and the grindstone and the machining part are aligned.
[0030]
Next, in step 76, the process proceeds to the fast-forward advance process of the grindstone, and the read correction mode is identified (step 77), and the correction modes 1, 2, 3, and 4 are selected.
In the case of the correction mode 1, the entire grinding circle correction generated based on the flowchart of FIG. 3 registered in the memory of the numerical controller (CNC) at the stage of switching from the rapid feed forward to the rough grinding feed. Rough grinding by controlling the grinding wheel head using the data 30 (C axis X-axis control is added to the normal X-axis cutting feed of the grinding wheel head by adding round correction data for each rotation angle of the workpiece) Do. When the rough grinding is finished, it is switched to finish grinding feed. In this case as well, finish grinding can be performed by superimposing the round circle correction data on the grinding wheel table using the total grinding round correction data 30 and controlling it. Performed (step 79). When the finish grinding process is completed, after a short zero-cut grinding (spark out) process (step 80), the grindstone table is fast-forwarded and retracted (step 81), the grindstone table returns to the original position, and grinding of one part of the workpiece is performed. Finish the work.
[0031]
Next, it is determined whether or not there is an unmachined machining location in the workpiece (step 82). If there is, the process returns to step 75, and the table 2 is indexed to a position where the machining site to be machined next is aligned with the grinding wheel When the same grinding process as described above is performed and the cylindrical grinding process is completed at all the machining points, the grinding work of the cylindrical workpiece is completed.
[0032]
In the case of the correction mode 2, when the fast-forward advance is switched to the rough grinding feed, the rough grinding perfect circle correction created based on the flowchart of FIG. 4 registered in the memory of the numerical controller in step 84 is performed. The grinding wheel is controlled by using the data 40 to perform rough grinding. When the rough grinding is finished, it is switched to finish grinding feed (fine grinding feed). In this case, the finish grinding perfect circle correction data 50 created based on the flowchart of FIG. 5 is used (step 85). When the finish grinding process is completed, after a short zero-cut grinding (spark out) process (step 80), the grindstone table is fast-forwarded and retracted (step 81), the grindstone table returns to the original position, and grinding of one part of the workpiece is performed. Finish the work.
[0033]
In the correction mode 3, at the stage of switching from fast forward advance to rough grinding feed, rough grinding is performed in step 86 by controlling the grindstone table by a normal program without using the perfect circle correction data. When the rough grinding is finished, the feed is switched to finish grinding feed (fine grinding feed). In this case, the finish grinding correction correction data 60 created based on the flowchart of FIG. 6 is used (step 87). When finish grinding is completed, a short zero-cut grinding (spark out) process (step 80) is performed, and then the grindstone base is fast-forwarded and retracted (step 81), the grindstone table returns to the original position, and grinding work is performed on one part of the workpiece. Exit.
[0034]
In the case of the correction mode 4, when the fast-forward advance is switched to the rough grinding feed, the rough grinding perfect circle correction created based on the flowchart of FIG. 4 registered in the memory of the numerical controller in step 88 is performed. The grinding wheel is controlled by using the data 40 to perform rough grinding. When the rough grinding is finished, it is switched to finish grinding feed (fine grinding feed). In this case, the grinding wheel table is controlled by a normal program and finish grinding is performed without using the perfect circle correction data (step 89). When finish grinding is completed, a short zero-cut grinding (spark out) process (step 80) is performed, and then the grindstone base is fast-forwarded and retracted (step 81), the grindstone table returns to the original position, and grinding work is performed on one part of the workpiece. Exit.
Subsequent operations are the same as those in the correction mode 1.
[0035]
In the above grinding cycle, the point where the rapid feed forward process is switched to the rough grinding feed process, the point where the coarse grinding feed process is switched to the finish grinding feed process, and the point where the finish grinding feed process is completed and the fast feed reverse process is switched (see FIG. The points a, b, and c in FIG. 8 are determined by the measurement result of the in-process sizing device 90 provided for measuring the roundness, but may be executed by a preset program.
[0036]
Each of the grinding steps 32, 42, 53, 62, 86, 89 according to the regular program (normal cylindrical grinding) that does not use the true circle correction data in the trial grinding of FIGS. 3 to 6 and the regular grinding of FIG. 7. Specifically, for example, the following two methods are used.
In the first method, the CPU 22 controls the grinding operation so as to control only the processing conditions of the normal grinding cycle shown in FIG. 8 without using the corresponding perfect circle correction data in each step. This is done by designing a control program. In this case, the servo motor 9 that rotates the workpiece W is rotated asynchronously with the servo motor 13 that cuts and feeds the grindstone table 10 at a predetermined rotational speed or a rotational speed determined corresponding to the step.
In the second method, dummy correction data (not shown) for normal grinding is registered in a memory in the same manner as the perfect circle correction data 30, 40, 50, 60 shown in FIG. 9, and each workpiece rotation of this dummy correction data is performed. The correction values α0, α1, α2, α3,... Αn for the angles C0, C1, C2, C3... Cn are all set to zero values, and the perfect circle correction data 30, 40, 50, 60 are set. If neither of these is used, it is achieved by designing the control program of the CPU 22 to use the dummy correction data. In this case, the CPU 22 synchronously controls the servo motor 9 and the servo motor 13 so that the zero correction value for the rotational phase C of the workpiece W is superimposed on the cutting feed of the grinding wheel base 10 according to the grinding cycle of FIG. Since the correction value to be zero is zero, control according to only the grinding cycle of FIG. 8 is executed.
Needless to say, the work W is attached to the main spindle chuck in the above embodiment so that the trial grinding and the regular grinding have the same angular phase relationship.
[0037]
(Other examples)
In the above-described embodiment, the grinding process is performed in two steps of rough grinding and finish grinding. However, the roundness is further improved by three or more steps, such as dividing the rough grinding into primary and secondary. You can also That is, in this case, at the end of each step, the round circle correction data in each step is created so that the roundness error becomes small, and the C-axis-X axis control is performed according to the round circle correction data. .
In addition, since this cylindrical grinding method is optimal for restless grinding without using a rest device during grinding, the example has been described, but it is naturally applicable to a grinding device using a rest device. It is.
Further, in the present embodiment, the in-process sizing apparatus shown in FIG. 9 is used for measuring the roundness, but the measurement may be performed off-line.
In this embodiment, the cylindrical grinding in which the outer peripheral surface of the cylinder is ground into a perfect circle has been described. However, the present invention can also be applied to the inner surface cylindrical grinding in which the inner surface of the cylinder is processed into a perfect circle.
The present invention is also particularly effective for grinding a journal portion of a crankshaft whose rigidity has a large anisotropy depending on the rotational phase. In the case where the present invention is implemented by a C-axis-X-axis control type crank pin grinding machine, there is an effect that the pin portion and the journal portion of the crank shaft can be processed continuously with high efficiency and high accuracy.
[0042]
【The invention's effect】
The cylindrical grinding method of the present invention is a cylindrical grinding method for grinding a workpiece into a perfect circle of a predetermined diameter by cutting and advancing a rotating grindstone in a direction crossing the axis while rotating the workpiece on one rotational axis. It is possible to control the rotation of the workpiece and the advance / retreat of the grinding wheel in synchronization, trial grinding the unprocessed workpiece in the rough grinding process, measure the roundness error, and create rough grinding roundness correction data based on this error. In the trial grinding of the finish grinding process, the rounding process is ground according to the rough grinding perfect circle correction data to substantially eliminate the roundness error, and then the finish grinding is performed according to the regular program. Creates perfect circle correction data, and in regular grinding, the rough grinding process and the finish grinding process are ground according to the respective perfect circle correction data, so it is efficient and particularly highly accurate Roundness can be obtained.
[0043]
Furthermore, according to the cylindrical grinding apparatus of the present invention, the correction mode is set according to the grinding conditions of the unprocessed grinding portion, and the regular program registered in the numerical control device and the entire grinding are selected according to the correction mode. Regular grinding can be performed by selecting a combination of round circle correction data, rough grinding round circle correction data, and two types of finish grinding round circle correction data. Therefore, efficient and high roundness can be achieved depending on workpiece conditions. Cylindrical grinding can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a cylindrical grinding apparatus to which a cylindrical grinding method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing processing preparation and execution processes of the cylindrical grinding method of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a process for creating all grinding perfect circle correction data in the cylindrical grinding method of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a process of creating rough grinding perfect circle correction data in the cylindrical grinding method of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a process of creating finish grinding perfect circle correction data in the cylindrical grinding method of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing another finish grinding circle correction data creation process of the cylindrical grinding method of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a regular grinding process of the cylindrical grinding method of the present invention.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a grinding feed process of the cylindrical grinding method of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of perfect circle correction data used in the cylindrical grinding method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Bed
2: Table
5: Table drive motor
9: Spindle drive motor
10: Whetstone stand
13: Wheel head drive motor
16: Spindle drive motor control circuit
17: Table drive motor control circuit
18: Wheel head drive motor control circuit
20: Numerical controller (CNC)
30: Total grinding circle correction data
40: Rough grinding perfect circle correction data
30: Finish grinding perfect circle correction data
30: Other finish grinding perfect circle correction data
W: Workpiece

Claims

In a cylindrical grinding method in which a workpiece is rotated on one rotational axis and a rotary grindstone is cut and advanced in a direction crossing the axis to grind the workpiece into a perfect circle of a predetermined diameter.
It is possible to control the rotation of the workpiece and the advance and retreat of the grindstone in synchronization.
Trial grinding of unprocessed workpieces in the rough grinding process, measuring roundness error, and creating rough grinding roundness correction data based on this error, trial grinding in the finish grinding process is the rough grinding process. After substantially eliminating roundness error by grinding according to circle correction data, trial finish grinding is performed according to a regular program, roundness error is measured, and finish grinding roundness correction data is created using this error. ,
In regular grinding, a rough grinding step and a finish grinding step are ground according to respective round circle correction data.

When the workpiece is rotated on one rotational axis, the rotary grindstone can be moved forward and backward in a direction crossing the axis, and the rotation of the workpiece and the forward and backward movement of the grindstone can be controlled in synchronization with each other. In a cylindrical grinding machine that grinds to a perfect circle,
Trial grinding through the whole grinding process with a regular program, measuring roundness error, and creating all grinding roundness correction data created by this error,
By trial rough grinding with a regular program, roundness error is measured, and the rough grinding roundness correction data created by this error and the rough grinding process are ground according to the rough grinding roundness correction data. After eliminating the circularity error, means for trial finish grinding with a regular program, measuring the roundness error, and registering the finish grinding roundness correction data created by this error,
In regular grinding, means for discriminating the mode according to the grinding conditions of the unmachined workpiece;
Means for executing grinding by selecting each combination of the regular program, all-rounding round correction data, rough grinding round correction data, and finish grinding round correction data according to the mode of the mode discrimination means. A cylindrical grinding device characterized by the above.