JP3834493B2 - Compound grinding method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砥石車を用いて工作物を複合研削する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ツールホルダ等のV溝、外周面、端面及びテーパ面を研削する場合には、図1に示すように、プレーンタイプの円筒研削盤によりV溝1及び外周面2を研削し、アンギュラタイプの円筒研削盤により端面3及びテーパ部4の研削を行うことが一般的に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来の研削方法及び装置においては、V溝及び外周面を専用に研削するプレーンタイプ円筒研削盤と端面及びテーパ部を専用に研削するアンギュラタイプ円筒研削盤の2台が必要で、設備投資費が高くなり、V溝及び外周面の研削と端面及びテーパ部の研削を別の研削盤で行うので、工作物をチャックし直さなければならず、寸法のバラツキが生じ易く、かつ研削加工のサイクルタイムが長くなる問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明の構成上の特徴は、軸線に対して第1角度をなす第1側面を有し、該第1角度より小さい第2角度をなす第2側面と前記第1角度より大きい第3角度をなす第3側面とにより形成されるV溝が前記第1側面から軸線方向に所定距離隔てて形成された工作物を前記工作物軸線回りに支持して回転駆動し、前記第1及び第3側面に対応する寸法にドレスされた第1及び第3研削側面と、前記第2側面に対応する寸法に対して軸線方向送り研削代だけ多くドレスされた第2研削側面が形成された砥石車を前記工作物に対して前記第2角度より大きく前記第1角度より小さい移動角度で前進端位置まで相対的に送り移動させて、前記第1側面及び前記第3側面を前記第1研削側面及び第3研削側面により所定寸法に研削加工するとともに、前記第2側面を所定寸法に対して前記軸線方向送り研削代だけ残して前記第2研削側面により研削加工し、前記砥石車が前進端位置に位置した状態で前記工作物と前記砥石車とを前記軸線方向に相対的に送り移動させて前記第2側面を前記第2研削側面により前記軸線方向送り研削代だけ研削加工することである。
【0005】
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、軸線方向に延在する第1外周面、該第1外周面から前記軸線に対して第1角度で半径方向に延出する第1側面、該第1角度より小さい第2角度で延出する第2側面と前記第1角度より大きい第3角度で延出する第3側面とにより形成されるV溝、前記第1及び第2側面の延出端を接続する第2外周面、前記V溝底部をなす第3外周面及び前記第3外側面の延出端に接続する第4外周面が形成された工作物を前記工作物軸線回りに支持して回転駆動し、前記第1及び第3側面に対応する寸法にドレスされた第1及び第3研削面と、前記第2側面に対応する寸法に対して軸線方向送り研削代だけ多くドレスされた第2研削側面と、前記第1乃至第4外周面に夫々対応する第1乃至第4研削外周面が形成された砥石車を前記工作物に対して前記第2角度より大きく前記第1角度より小さい移動角度で前進端位置まで相対的に送り移動させて、前記第1側面、前記第3側面及び前記第1乃至第4外周面を前記第1研削側面、第3研削側面及び第1乃至第4研削外周面により所定寸法に研削加工するとともに、前記第2側面を所定寸法に対して前記軸線方向送り研削代だけ残して前記第2研削側面により研削加工し、前記砥石車が前進端位置に位置した状態で前記工作物と前記砥石車とを前記軸線方向に相対的に送り移動させて前記第2側面を前記第2研削側面により前記軸線方向送り研削代だけ研削加工することである。
【0006】
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項2に記載の複合研削方法において、前記砥石車を前記工作物に対して前記移動角度で相対的に送り移動させ、前記第1外周研削面により研削加工される前記第1外周面の外径が所定寸法になったことを検出する測定装置からの信号により前記砥石車を前記前進端位置に停止させることである。
【0007】
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至3のいずれかに記載した複合研削方法において、前記工作物の前記第1乃至第3側面に対応する第1乃至第3ドレス側面が形成されたドレッサを前記工作物軸線と平行な軸線回りに支持して回転駆動し、前記砥石車を前記ドレッサに対して前記軸線と直角な方向にドレス前進端位置まで相対的にドレス送り移動させて、前記研石車の前記第1研削側面及び前記第3研削側面を前記第1ドレス側面及び第3ドレス側面により所定寸法にドレスするとともに、前記第2研削側面を前記第2ドレス側面によりドレスし、前記砥石車がドレス前進端位置に位置した状態で前記ドレッサと前記砥石車とを前記軸線方向に相対的にドレス送り移動させて前記第2研削側面を前記第2ドレス側面により前記軸線方向送り研削代だけ多くドレスすることである。
【0008】
請求項5に係る発明の構成上の特徴は、軸線に対して第1角度をなす第1側面を有し、該第1角度より小さい第2角度をなす第2側面と前記第1角度より大きい第3角度をなす第3側面とにより形成されるV溝が前記第1側面から軸線方向に所定距離隔てて形成された工作物を前記工作物軸線回りに支持して回転駆動する工作物支持装置と、前記第1及び第3側面に対応する寸法にドレスされた第1及び第3研削面と、前記第2側面に対応する寸法に対して軸線方向送り研削代だけ多くドレスされた第2研削側面が形成された砥石車を支承して回転駆動する砥石台と、前記第2角度より大きく前記第1角度より小さい移動角度で前記砥石台を工作物支持装置に対して相対的に移動させる第1移動手段と、前記工作物支持装置と前記砥石台とを前記軸線方向に相対的に移動させる第2移動手段と、前記砥石台を前記工作物支持装置に対して前記第1移動手段により前記移動角度で前進端位置まで相対的に送り移動させて、前記第1側面及び前記第3側面を前記第1研削側面及び第3研削側面により所定寸法に研削加工するとともに、前記第2側面を所定寸法に対して前記軸線方向送り研削代だけ残して前記第2研削側面により研削加工する第1送り制御手段と、前記砥石台が前進端位置に位置した状態で前記工作物支持装置を前記第2移動手段により前記砥石台に対して前記軸線方向に送り移動させて前記第2側面を前記第2研削側面により前記軸線方向送り研削代だけ研削加工する第2送り制御手段とを備えたことである。
【0009】
請求項6に係る発明の構成上の特徴は、軸線方向に延在する第1外周面、該第1外周面から前記軸線に対して第1角度で半径方向に延出する第1側面、該第1角度より小さい第2角度で延出する第2側面と前記第1角度より大きい第3角度で延出する第3側面とにより形成されるV溝、前記第1及び第2側面の延出端を接続する第2外周面、前記V溝底部をなす第3外周面及び前記第3外側面の延出端に接続する第4外周面が形成された工作物を前記工作物軸線回りに支持して回転駆動する工作物支持装置と、前記第1及び第3側面に対応する寸法にドレスされた第1及び第3研削面と、前記第2側面に対応する寸法に対して軸線方向送り研削代だけ多くドレスされた第2研削側面と、前記第1乃至第4外周面に夫々対応する第1乃至第4研削外周面が形成された砥石車を支承して回転駆動する砥石台と、前記第2角度より大きく前記第1角度より小さい移動角度で前記砥石台を工作物支持装置に対して相対的に移動させる第1移動手段と、前記工作物支持装置と前記砥石台とを前記軸線方向に相対的に移動させる第2移動手段と、前記砥石台を前記工作物支持装置に対して前記第1移動手段により前記移動角度で前進端位置まで相対的に送り移動させて、前記第1側面、前記第3側面及び前記第1乃至第4外周面を前記第1研削側面、第3研削側面及び第1乃至第4研削外周面により所定寸法に研削加工するとともに、前記第2側面を所定寸法に対して前記軸線方向送り研削代だけ残して前記第2研削側面により研削加工する第1送り制御手段と、前記砥石台が前進端位置に位置した状態で前記工作物支持装置と前記砥石台とを前記第2移動手段により前記軸線方向に相対的に送り移動させて前記第2側面を前記第2研削側面により前記軸線方向送り研削代だけ研削加工する第2送り制御手段とを備えたことである。
【0010】
請求項7に係る発明の構成上の特徴は、請求項6に記載の複合研削装置において、前記第1移動手段は、前記第1外周研削面により研削加工される前記第1外周面の外径が所定寸法になったことを検出する測定装置からの信号により前記砥石車を前記前進端位置に停止させることである。
【0011】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、第1側面を有し、第2側面と第3側面とによりV溝が形成された工作物を工作物軸線回りに回転駆動し、第1乃至第3研削側面を有する砥石車を工作物に対して軸線が第2側面となす第2角度より大きく第1側面となす第1角度より小さい移動角度で前進端位置まで相対的に送り移動させて、第1側面及び第3側面を第1研削側面及び第3研削側面により所定寸法に研削加工するとともに、第2側面を軸線方向送り研削代だけ残して第2研削側面により研削加工し、砥石車が前進端位置に位置した状態で工作物と砥石車とを軸線方向に相対的に送り移動させて第2側面を第2研削側面により軸線方向送り研削代だけ研削加工するので、1台の研削装置で第1側面とV溝を形成する第2,第3側面を研削することが可能で設備投資費を低く押さえることができ、研削工程が2台の研削盤に分割されていないので研削工程間に生じる寸法のバラツキをなくすことができる。
【0012】
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、第1側面を有し、第2側面と第3側面とによりV溝が形成され、第1乃至第3側面に接続する第1乃至第4外周面を有する工作物を工作物軸線回りに回転駆動し、第1乃至第3研削側面及び第1乃至第4研削外周面が形成された砥石車を工作物に対して軸線が第2側面となす第2角度より大きく第1側面となす第1角度より小さい移動角度で前進端位置まで相対的に送り移動させて、第1側面、第3側面及び第1乃至第4外周面を第1研削側面、第3研削側面及び第1乃至第4研削外周面により所定寸法に研削加工し、第2側面を所定寸法に対して軸線方向送り研削代だけ残して第2研削側面により研削加工し、砥石車が前進端位置に位置した状態で工作物と砥石車とを軸線方向に相対的に送り移動させて第2側面を第2研削側面により軸線方向送り研削代だけ研削加工するので、1台の研削装置で複合面を研削をすることが可能で設備投資費を低く押さえることができる。また、第1乃至第3側面及び第1乃至第4外周面を1台の研削盤で高精度に短時間に研削加工することができる。
【0013】
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、砥石車を工作物に対して所定の移動角度で相対的に送り移動させて第1外周面の外径が所定寸法になったことを測定装置で検出して、砥石車を前進端位置に正確に停止させるので、第1外周面の高い寸法精度を確保することができるとともに、複合研削による他の部位の高い寸法精度も確保することができる。
【0014】
上記のように構成した請求項4に係る発明においては、ドレッサの第1乃至第3ドレス側面を工作物軸線と平行な軸線回りに回転駆動し、砥石車をドレッサに対して前記軸線と直角な方向にドレス前進端位置まで相対的にドレス送り移動させて、研石車の第1研削側面及び第3研削側面を第1ドレス側面及び第3ドレス側面により所定寸法にドレスするとともに、第2研削側面を第2ドレス側面によりドレスし、砥石車がドレス前進端位置に位置した状態でドレッサと砥石車とを軸線方向に相対的にドレス送り移動させ、砥石車の前進端位置における軸線方向相対送りにより第2研削面が工作物の第2側面を研削する軸線方向送り研削代に応じた量だけ第2研削側面を第2ドレス側面によりドレスするので、複合研削面を有する砥石車を高精度に効率的にドレスすることができる。
【0015】
上記のように構成した請求項5に係る発明においては、第1側面を有し、第2側面と第3側面とによりV溝が形成された工作物を工作物支持装置により工作物軸線回りに回転駆動し、第1乃至第3研削側面が形成された砥石車を砥石台に支承して回転駆動し、第1移動手段により軸線が第2側面となす第2角度より大きく第1側面となす第1角度より小さい移動角度で砥石台を工作物支持装置に対して相対的に送り移動させて、第1側面及び第3側面を第1研削側面及び第3研削側面により所定寸法に研削加工するとともに、第2側面を所定寸法に対して軸線方向送り研削代だけ残して第2研削側面により研削加工し、砥石台が前進端位置に位置した状態で工作物支持装置を砥石台に対して軸線方向に相対的に送り移動させて第2側面を第2研削側面により軸線方向送り研削代だけ研削加工するので、1台の研削装置で第1側面とV溝を形成する第2,第3側面を研削することが可能で設備投資費を低く押さえることができ、研削工程が2台の研削盤に分割されていないので研削工程間に生じる寸法のバラツキをなくすことができる。
【0016】
上記のように構成した請求項6に係る発明においては、第1側面を有し、第2側面と第3側面とによりV溝が形成され、第1乃至第3側面に接続する第1乃至第4外周面を有する工作物を工作物支持装置により工作物軸線回りに回転駆動し、第1乃至第3研削側面及び第1乃至第4研削外周面が形成された砥石車を砥石台に支承して回転駆動し、第1移動手段により軸線が第2側面となす第2角度より大きく第1側面となす第1角度より小さい移動角度で砥石台を工作物支持装置に対し相対的に送り移動させて、第1側面及び第3側面及び第1乃至第4外周面を第1研削側面、第3研削側面及び第1乃至第4研削外周面により所定寸法に研削加工するとともに、第2側面を所定寸法に対して軸線方向送り研削代だけ残して第2研削側面により研削加工し、砥石台が前進端位置に位置した状態で工作物支持装置を砥石台に対して軸線方向に相対的に移動させて、第2側面を第2研削側面により軸線方向送り研削代だけ研削加工するので、1台の研削装置で複合面を研削することが可能で設備投資費を低く押さえることができるとともに、第1乃至第3側面及び第1乃至第4外周面を1台の研削盤で高精度に短時間に研削加工することができる。
【0017】
上記のように構成した請求項7に係る発明においては、第1移動手段は、第1外周面の外径が所定寸法になったことを測定装置が検出し、その信号により砥石車を前進端位置に停止させるので、第1外周面の高い寸法精度を確保することができるとともに、複合研削による他の部位の高い寸法精度も確保することができる。
【0018】
【実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図2において、10は工作物WであるツールホルダのV溝やテーパ部等の側面及び外周面を同時に研削することができる複合研削装置であり、T字型のベッド15上のX軸方向(左右方向)に工作物支持装置16、Z軸方向(前後方向)に砥石台17が摺動可能に載置されている。
【0019】
工作物支持装置16は、T字型のベッド15上にX軸方向に延在されたX軸ガイドレール24,25上にテーブル26が摺動可能に載置され、該テーブル26上に主軸台35及び心押台36が載置されて構成されている。主軸台35のセンタ軸の先端には超硬センタ37が取り付けられ、心押台36に取り付けられている超硬センタ38との間で工作物Wを支持する。センタ軸には回転面板40が回転可能に支承され、該回転面板40が主軸モータ34により回転駆動されて回し金を介して工作物WをX軸線回りに回転するようになっている。
【0020】
工作物Wは、図3に示すように、軸線方向に延在するテーパ状の第1外周面11、該第1外周面11から軸線に対して90度である第1角度αで半径方向に延出する第1側面21、該第1角度α(90度)より小さい60度である第2角度βで延出する第2側面22と第1角度α(90度)より大きい120度である第3角度γで延出する第3側面23とにより形成されるV溝、第1側面21及び第2側面22の延出端を接続する第2外周面12、V溝底部をなす第3外周面13及び第3側面23の延出端に接続する第4外周面14で形成されている。
【0021】
T字型ベッド15上に傾斜して固定された砥石台ベース41上には、X軸方向に対して第2角度β(60度)より大きく第1角度α(90度)より小さい角度をなすZ軸方向に延在するZ軸ガイドレール42,43が設けられ、砥石台17はZ軸ガイドレール42,43上に摺動可能に載置されている。砥石台17には砥石軸7が回転可能に軸承され、砥石軸7の先端に砥石車Gが装着され、砥石軸7は砥石モータ6により回転駆動される。砥石車Gの外周面には、工作物Wの第1乃至第3側面21〜23及び第1乃至第4外周面11〜14に対応する第1乃至第3研削側面71〜73及び第1乃至第4研削外周面61〜64が形成されている。
【0022】
砥石台17は、Z軸サーボモータ45によりボールネジ機構46を介してZ軸ガイドレール42,43上をZ軸方向に工作物支持装置16に対して相対的に移動される。Z軸ガイドレール42,43、Z軸サーボモータ45及びボールネジ機構46等によって、第2角度β(60度)より大きく第1角度α(90度)より小さい移動角度で砥石台17を工作物支持装置16に対して相対的に移動させる第1移動手段20が構成される。工作物支持装置16のテーブル26は、X軸サーボモータ28によりボールネジ機構29を介してX軸ガイドレール24,25上をX軸方向に砥石台17と相対的に移動される。X軸ガイドレール24,25、X軸サーボモータ28及びボールネジ機構29によって、工作物支持装置16と砥石台17とを軸線方向に相対的に移動させる第2移動手段30が構成される。
【0023】
T字型ベッド15上で工作物支持装置16を挟んで砥石台17と反対側前面の中央付近には測定装置18が取り付けられている。測定装置18は、工作物Wの第1側面21に接触して工作物WのX軸方向位置を測定する端面測定装置8と第1外周面11の外径を研削中に測定する外径測定装置9とにより構成されている。端面測定装置8及び外径測定装置9は図略の進退装置によって側定位置と退避位置との間で夫々進退可能となっている。端面測定装置8及び外形測定装置9は測定位置において測定子が工作物Wの第1側面21及び第1外周面11の外径に接触し、内蔵されている差動トランスが接触子の変位量を電気的に検出して電気信号として第1側面21のX軸方向の位置及び第1外周面11の外径を後述の数値制御装置51へ出力するようになっている。外径測定装置9は、工作物Wの第1外周面11の外径が砥石車Gの第1研削外周面61により所定寸法に研削されたことを検出し、後述の数値制御装置51に信号をフィードバックして、砥石車Gを前進端位置60に停止させる。
【0024】
数値制御装置51には、制御指令及び加工条件等を入力する入力装置50が接続されており、第1,第2送り制御手段52,53及び第1,第2ドレス送り制御手段54,55を備えている。各送り制御手段52〜55は、インターフェース56を介してX軸及びZ軸駆動回路57,58からX軸及びZ軸サーボモータ28,45に駆動信号を発信するとともに、X軸及びZ軸サーボモータ28,45の回転から工作物支持装置16及び砥石台17のX軸及びZ軸方向位置をX軸及びZ軸エンコーダ27,44により検出しインターフェース56を介して数値制御装置51にフィードバックするようになっている。第1送り制御手段52は、第1移動手段20により砥石台17を第2角度より大きく第1角度より小さい移動角度で前進端位置60まで工作物支持装置16に対して相対的に送り移動して、工作物Wの第1側面21、第3側面23及び第1乃至第4外周面11〜14を砥石車Gの第1研削側面71、第3研削側面73及び第1乃至第4研削外周側面61〜64により所定寸法に研削加工するとともに、図4に示すように、第2側面22を所定寸法に対して後述する軸線方向送り研削代(d22)残して(d21)だけ研削加工する。
【0025】
第2送り制御手段53は、砥石台17が前進端位置60に位置した状態で、工作物支持装置16と砥石台17とを軸線方向、即ちX軸方向に相対的に送り移動させて、工作物Wの第2側面22を砥石車Gの第2研削側面72により残りの軸線方向送り研削代(d22)だけ研削加工するようになっている。このときの砥石台17と工作物支持装置16とのX軸線方向の相対移動量(L)は、第2角度はβ度であるので、L=d22/sinαとなる。
【0026】
ドレッサ装置19はドレッサ台31に回転軸33が回転可能に支承され、回転軸33の先端にダイヤモンドロールDが装着されている。ドレッサ台31は、工作物支持装置16の主軸台35に固着され、回転軸33がドレッサ駆動モータ47により駆動されてダイヤモンドロールDが工作物軸線と平行なX軸線回りに回転駆動される。ダイヤモンドロールDには、図5に示すように、砥石車Gの第1乃至第3研削側面71〜73をドレスするための第1乃至第3ドレス側面74〜76、第2乃至第4研削外周面62〜64をドレスするための第2乃至第4ドレス外周面65〜67及び第1研削外周面61をドレスするための大径テーパ状の第1ドレス外周面68が形成されている。第1乃至第3ドレス側面74〜76及び第2乃至第4ドレス外周面65〜67の断面位置寸法は、工作物Wの第1乃至第3側面21〜23及び第2乃至第4外周面12〜14の断面位置寸法と同一である。第1ドレス送り手段54は、第1移動手段20により砥石台17を工作物支持装置16に対して相対的に送り移動させて砥石車Gの第1研削側面71及び第3研削側面73を第1ドレス側面74及び第3ドレス側面76により所定寸法にドレスし、第2研削側面72を第2ドレス側面75により所定量ドレスする。第2ドレス送り制御手段55は、第1ドレス送り制御手段54により、ドレス前進端位置69に砥石車Gが到達した状態で、工作物支持装置16と砥石台17を第2移動手段30によりX軸線方向に相対的にドレス送り移動させて第2研削側面72を第2ドレス側面75により軸線方向送り研削代(d22)に応じた量だけドレスする。
【0027】
上記のように構成した複合研削装置の作動を複合研削方法とともに、図6に示す複合研削装置の作動のフローチャートに基づいて説明する。先ず、作業者が工作物Wを工作物支持装置16の主軸台35の超硬センタ37と心押台36の超硬センタ38との間に取り付け、回し金で回転面板40に取り付ける。次に、数値制御装置51に取り付けられているスタート釦を押すことにより、工作物Wの研削サイクルがスタートする。工作物WをX軸方向に位置決めするために、測定装置18の端面測定装置8が側定位置に前進され、工作物支持装置16がX軸サーボモータ28により右方に移動される。工作物Wの第1側面21が端面測定装置8の測定子に接触して第1側面21のX軸方向の位置が検出され、数値制御装置51に送信されて研削位置と比較される。第1側面21が研削位置に移動して端面測定装置8からの検出信号が研削位置と一致すると、数値制御装置51はX軸サーボモータ28を停止して工作物支持装置16延いては工作物Wを研削位置に位置決めする(ステップ77)。工作物WのX軸方向位置決めが完了すると端面測定装置8は退避位置に後退し、主軸モータ34が駆動されて工作物Wが回転面板40により回し金を介して回転駆動される(ステップ78)。
【0028】
Z軸サーボモータ45が駆動され、ボールネジ機構46を介して砥石台17がZ軸ガイドレール42,43に案内されて工作物Wに向かって早送り速度、粗研削送り速度、精研削送り速度で前進され(ステップ79)、砥石モータ6により回転駆動されている砥石車Gの第1乃至第3研削側面71〜73及び第1乃至第4研削外周面61〜64が工作物Wの第1乃至第3側面21〜23及び第1乃至第4外周面11〜14を粗研削及び精研削加工する(ステップ80)。第1研削外周面61が第1外周面11を僅かに粗研削して黒皮を除去したとき、外径測定装置9が測定位置に前進されて接触子が第1外周面11に接触してその外径を測定し、第1外周面11の外径に対応する電気信号を数値制御装置51に送信する。数値制御装置51は外径測定装置9から入力される第1外周面11の外径に応じて砥石台17の送り速度を粗研削送り速度から精研削送り速度に変え、第1外周面11の外径が所定寸法になったときZ軸サーボモータ45を停止して砥石台17延いては砥石車Gを前進端位置60に停止させる(ステップ81)。このとき、第2研削側面72は、軸線方向送り研削代(d22)に相当する量だけ多くドレスされているので、第2側面22は所定寸法に対して軸線送り研削代(d22)だけ残して第2研削側面72により研削加工される。続いて、外径測定装置9が退避位置に後退した後、工作物支持装置17を砥石台16に対してX軸線方向に移動量L=d22/sinαだけ研削送りして第2側面を第2研削側面72により所定寸法に仕上る(ステップ82)。その後、砥石台17が原位置に後退し、工作物支持装置16が原位置に移動し、工作物Wの回転が停止されて(ステップ83)、工作物Wの一連の複合研削加工が終了する。
【0029】
次に砥石車Gのドレス方法及び装置について図7のフローチャートに基づいて説明する。数値制御装置51にドレスのスタートを指令すると、砥石車Gのドレスサイクルがスタートする。工作物支持装置16及び砥石台17がドレス開始位置に位置決めされ、ドレスモータ47が駆動されてダイヤモンドロールDが回転駆動される(ステップ85)。
【0030】
X軸及びZ軸サーボモータ28,45が同時2軸制御されて駆動され、ボールネジ機構29,46を介して工作物支持装置16及び砥石台17がX軸及びZ軸ガイドレール24,25及び42,43に案内されて互いに関連して移動され、砥石モータ6により回転駆動される砥石車Gの第1研削外周面61をダイヤモンドロールDの第1ドレス外周面68によりテーパ状にドレスする(ステップ86)。第1研削外周面61のドレス後、X軸及びZ軸サーボモータ28,45の駆動により、第1乃至第3研削側面71〜73と第1乃至第3ドレス側面74〜76とがX軸線方向に整列して対向する図5に示す位置に工作物支持装置16及び砥石台17を位置決めする。次に、X軸及びZ軸サーボモータ28,45を同時2軸制御して、砥石車GをダイヤモンドロールDに対してZ軸線と直角な方向に相対的に前進させ、第1研削側面71を第1ドレス側面74により端面ドレスし(ステップ87)、前進端付近で第2、第3研削側面72,73及び第2乃至第4研削外周面62〜64を第2,第3ドレス側面75,76及び第2乃至第4ドレス外周面65〜67により所定寸法に総型ドレスする(ステップ88)。前進端位置69でZ軸サーボモータ45延いては砥石台17を停止させ(ステップ89)、工作物支持装置16をX軸サーボモータ28により左方にX軸線方向移動量L=d22/sinαだけ移動して第2研削側面72を第2ドレス側面により軸線方向送り研削代(d22)だけドレスして所定寸法に仕上る(ステップ90)。最後に端面70と第1ドレス側面74とをX軸線方向に整列させて、砥石車GをダイヤモンドロールDに対して直角方向に前進させ、端面70を第1ドレス側面74により端面ドレスして砥石車Gのドレスを終了する(ステップ91)。砥石台17及び工作物支持装置16が原位置に移動し、ダイヤモンドロールDの回転が停止される(ステップ92)。
【0031】
なお、上記の実施形態では、工作物支持装置16の軸線であるX軸に対して砥石台17を第2角度β(60度)より大きく第1角度α(90度)より小さい移動角度でZ軸方向に研削移動するようにZ軸ガイドレール42,43を配置したが、Z軸ガイドレールをX軸に対して直角に配置して、砥石台17をX軸に対して直角なZ軸方向に移動するようにし、工作物支持装置16と砥石台17の移動を数値制御により同時2軸制御して砥石台17を工作物支持装置16に対して前述の移動角度で相対的に送り移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の分割された研削工程を示す図である。
【図2】 本発明に係わる複合研削装置の平面図である。
【図3】 砥石車により工作物を研削する関係を示す図である。
【図4】 工作物の研削代を示す図である。
【図5】 砥石車とダイヤモンドロールの関係を示す図である。
【図6】 工作物の研削工程を示す図である。
【図7】 砥石車のドレス工程を示す図である。
【符号の説明】
8・・・端面測定装置、9・・・外径測定装置、10・・・複合研削装置、11〜14・・・第1〜第4外周面、15・・・T字型ベッド、16・・・工作物支持装置、17・・・砥石台、18・・・測定装置、19・・・ドレッサ装置、20・・・第1移動手段、21〜23・・・第1〜第3側面、26・・・テーブル、30・・・第2移動手段、31・・・ドレッサ台、35・・・主軸台、36・・・心押台、41・・・砥石台ベース、51・・・数値制御装置、52,53・・・第1,第2送り制御手段、54,55・・・第1,第2ドレス送り制御手段、60・・・前進端位置、61〜64・・・第1〜第4研削外周面、65〜68・・・第1〜第4ドレス外周側面、69・・・ドレス前進端位置、70・・・端面、71〜73・・・第1〜第3研削側面、74〜76・・・第1〜第3ドレス側面、α・・・第1角度、β・・・第2角度、γ・・・第3角度、D・・・ダイヤモンドロール、G・・・砥石車、d22・・・軸線方向送り研削代、L・・・軸線方向移動量、W・・・工作物。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for complex grinding a workpiece using a grinding wheel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when grinding V-grooves, outer peripheral surfaces, end surfaces and tapered surfaces of tool holders, etc., as shown in FIG. It is generally known that the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional grinding method and apparatus described above require two units, a plain type cylindrical grinder that grinds the V-groove and outer peripheral surface exclusively, and an angular type cylindrical grinder that grinds the end surface and taper portion exclusively. The cost increases, and grinding of the V-groove and the outer peripheral surface and the grinding of the end face and the taper portion are performed by another grinding machine. Therefore, the workpiece must be re-chucked, and the dimensional variation is likely to occur. There was a problem that the cycle time became long.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the invention described in claim 1 is that a first side surface forming a first angle with respect to the axis has a first side which forms a second angle smaller than the first angle. A V-groove formed by two side surfaces and a third side surface having a third angle larger than the first angle is supported around the workpiece axis line and formed at a predetermined distance in the axial direction from the first side surface. And rotationally drive the firstas well asCorresponds to the third aspectFirst and third grinding side surfaces dressed in dimensions, and second grinding side surfaces dressed more by the axial feed grinding allowance than the dimensions corresponding to the second side surfacesIs moved relative to the work piece at a movement angle larger than the second angle and smaller than the first angle with respect to the workpiece, and the first side surface and the third side surface are moved. The first side surface and the third side surface are ground to a predetermined size, and the second side surface isSaidGrinding is performed by the second grinding side face while leaving only the axial feed grinding allowance, and the workpiece and the grinding wheel are relatively fed and moved in the axial direction in a state where the grinding wheel is located at the forward end position. The second side surface is ground by the second grinding side surface by the axial feed grinding allowance.
[0005]
The structural feature of the invention according to
[0006]
A structural feature of the invention according to
[0007]
A structural feature of the invention according to
[0008]
The structural feature of the invention according to claim 5 is that it has a first side surface that forms a first angle with respect to the axis, a second side surface that forms a second angle smaller than the first angle, and is larger than the first angle. A workpiece support device for rotating and driving a workpiece in which a V-groove formed by a third side surface forming a third angle is formed at a predetermined distance in the axial direction from the first side surface around the workpiece axis. And the firstas well asCorresponds to the third aspectFirst and third grinding surfaces dressed in dimensions, and second grinding side surfaces dressed more by an axial feed grinding allowance than the dimensions corresponding to the second side surfacesAnd a first wheel for moving the wheel head relative to the workpiece support device at a movement angle larger than the second angle and smaller than the first angle. The moving means, the second moving means for relatively moving the workpiece support device and the grindstone table in the axial direction, and the movement of the grindstone table with respect to the workpiece support device by the first moving means. The first side surface and the third side surface are ground to a predetermined dimension by the first grinding side surface and the third grinding side surface, and the second side surface is predetermined dimension. AgainstSaidA first feed control means for grinding by the second grinding side face while leaving only an axial feed grinding allowance; and the workpiece support device is moved by the second moving means in the state where the grinding wheel base is located at the forward end position. Second feed control means for feeding and moving the second side surface with respect to the table in the axial direction by the second grinding side surface by the axial feed grinding amount.
[0009]
A structural feature of the invention according to claim 6 is that a first outer peripheral surface extending in the axial direction, a first side surface extending radially from the first outer peripheral surface at a first angle with respect to the axis, A V-groove formed by a second side surface extending at a second angle smaller than the first angle and a third side surface extending at a third angle larger than the first angle, and extending the first and second side surfaces A workpiece having a second outer peripheral surface connecting ends, a third outer peripheral surface forming the bottom of the V-groove, and a fourth outer peripheral surface connecting to the extending end of the third outer surface is supported around the workpiece axis. A workpiece support device that is rotationally driven, and the firstas well asThird sideFirst and third grinding surfaces dressed in a dimension corresponding to the second grinding surface, and a second grinding side surface dressed by an axial feed grinding allowance more than the dimension corresponding to the second side surface;Corresponding to each of the first to fourth outer peripheral surfacesDoA grinding wheel base that supports and rotates the grinding wheel on which the first to fourth grinding outer peripheral surfaces are formed, and the grinding wheel base with respect to the workpiece support device at a movement angle larger than the second angle and smaller than the first angle. First moving means for relatively moving, second moving means for relatively moving the workpiece support device and the grindstone table in the axial direction, and the grindstone table with respect to the workpiece support device. The first moving means is relatively moved to the forward end position at the moving angle, and the first side surface, the third side surface, and the first to fourth outer peripheral surfaces are moved to the first ground side surface and third ground surface. The side surface and the first to fourth grinding outer peripheral surfaces are ground to a predetermined dimension, and the second side surface is ground with respect to the predetermined dimension.SaidFirst feed control means for grinding by the second grinding side face while leaving only an axial feed grinding allowance, and the workpiece support device and the grinding wheel base in the state where the grinding wheel base is positioned at the forward end position. And a second feed control means for moving the second side surface relative to the axial direction by the moving means and grinding the second side surface by the second grinding side surface by the axial feed grinding allowance.
[0010]
A structural feature of the invention according to claim 7 is the composite grinding apparatus according to claim 6, wherein the first moving means is an outer diameter of the first outer peripheral surface ground by the first outer peripheral ground surface. Is that the grinding wheel is stopped at the forward end position by a signal from a measuring device that detects that a predetermined dimension has been reached.
[0011]
[Operation and effect of the invention]
In the invention according to claim 1 configured as described above, a workpiece having a first side surface and having a V groove formed by the second side surface and the third side surface is driven to rotate around the workpiece axis, The grinding wheel having the first to third grinding side faces is moved relative to the workpiece to the forward end position at a movement angle larger than the second angle formed by the second side face and smaller than the first angle formed by the first side face. The first side surface and the third side surface are ground to a predetermined dimension by the first grinding side surface and the third grinding side surface, and the second side surface is ground by the second grinding side surface while leaving only the axial feed grinding allowance, With the grinding wheel positioned at the forward end position, the workpiece and the grinding wheel are moved relative to each other in the axial direction, and the second side is ground by the second grinding side for the axial feed grinding allowance. Forming a first side surface and a V-groove with 3 side can be suppressed low capital expenditure can be ground and dimensional variation occurring between the grinding process because the grinding process is not divided into two grindersCan be eliminated.
[0012]
In the invention according to
[0013]
In the invention according to
[0014]
In the invention according to
[0015]
In the invention according to claim 5 configured as described above, a workpiece having a first side surface and having a V-groove formed by the second side surface and the third side surface is moved around the workpiece axis by the workpiece support device. The grindstone wheel having the first to third grinding side surfaces is rotationally driven and is rotationally driven by being supported on the grindstone table, and the first moving means makes the first side surface larger than the second angle formed by the second side surface. The wheel head is moved relative to the workpiece support device at a movement angle smaller than the first angle, and the first side surface and the third side surface are ground to a predetermined dimension by the first grinding side surface and the third grinding side surface. At the same time, the second side surface is ground by the second grinding side surface while leaving only an allowance for feed grinding in the axial direction with respect to a predetermined dimension, and the workpiece support device is axially aligned with respect to the wheel base with the wheel head positioned at the forward end position. Move the second side relative to the direction Since the grinding is carried out by the axial feed grinding allowance on the cut side, it is possible to grind the first side and the second and third sides forming the V-groove with a single grinding machine, thereby reducing the capital investment cost. And because the grinding process is not divided into two grinding machines, the dimensional variation that occurs during the grinding processCan be eliminated.
[0016]
In the invention which concerns on Claim 6 comprised as mentioned above, it has a 1st side surface and is divided into a 2nd side surface and a 3rd side surface.ThanA workpiece having V-grooves and having first to fourth outer peripheral surfaces connected to the first to third side surfaces is rotationally driven around the workpiece axis by the workpiece support device, and the first to third grinding side surfaces and the The grinding wheel on which the first to fourth grinding outer peripheral surfaces are formed is supported on a grinding wheel base and driven to rotate, and the first moving means makes the axis larger than the second angle formed by the second side surface and by the first angle formed by the first side surface. The grindstone is moved relative to the workpiece support device at a small movement angle, and the first side surface, the third side surface, and the first to fourth outer peripheral surfaces are moved to the first grinding side surface, the third grinding side surface, and the first to first side surfaces. The grinding wheel is ground to the predetermined dimension by the fourth grinding outer peripheral surface, and the grinding wheel base is positioned at the forward end position by grinding the second side surface while leaving the second side surface by an axial feed grinding allowance with respect to the predetermined dimension. With the workpiece support device relative to the grinding wheel base in the axial direction Since the second side surface is ground by an axial feed grinding allowance by the second grinding side surface, it is possible to grind the composite surface with a single grinding device and keep the capital investment cost low, The first to third side surfaces and the first to fourth outer peripheral surfaces can be ground with high accuracy in a short time by one grinder.
[0017]
In the invention according to claim 7 configured as described above, the first moving means detects that the outer diameter of the first outer peripheral surface has become a predetermined dimension, and the grinding wheel is moved forward by the signal. Since it is stopped at the position, high dimensional accuracy of the first outer peripheral surface can be secured, and high dimensional accuracy of other parts by composite grinding can be secured.
[0018]
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 2,
[0019]
The
[0020]
As shown in FIG. 3, the workpiece W has a tapered first outer
[0021]
On the
[0022]
The
[0023]
On the T-shaped
[0024]
The
[0025]
The second feed control means 53 moves the
[0026]
In the
[0027]
The operation of the composite grinding apparatus configured as described above will be described together with the composite grinding method based on the flowchart of the operation of the composite grinding apparatus shown in FIG. First, an operator attaches the workpiece W between the
[0028]
The Z-
[0029]
Next, a dressing method and apparatus for the grinding wheel G will be described based on the flowchart of FIG. When the
[0030]
The X-axis and Z-
[0031]
In the above embodiment, the grindstone table 17 is moved at a movement angle larger than the second angle β (60 degrees) and smaller than the first angle α (90 degrees) with respect to the X axis that is the axis of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a conventional divided grinding process.
FIG. 2 is a plan view of a composite grinding apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship of grinding a workpiece with a grinding wheel.
FIG. 4 is a diagram showing a grinding allowance for a workpiece.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between a grinding wheel and a diamond roll.
FIG. 6 is a diagram showing a grinding process of a workpiece.
FIG. 7 is a diagram showing a dressing process of a grinding wheel.
[Explanation of symbols]
8 ... End face measuring device, 9 ... Outer diameter measuring device, 10 ... Composite grinding device, 11-14 ... First to fourth outer peripheral surfaces, 15 ... T-shaped bed, 16. ..Workpiece support device, 17 ... Wheel head, 18 ... Measurement device, 19 ... Dresser device, 20 ... First moving means, 21-23 ... First to third side surfaces, 26 ... Table, 30 ... Second moving means, 31 ... Dresser base, 35 ... Spindle base, 36 ... Tailstock, 41 ... Grinding wheel base, 51 ... Numerical value Control device, 52, 53 ... first and second feed control means, 54, 55 ... first and second dress feed control means, 60 ... forward end position, 61 to 64 ... first -4th grinding outer peripheral surface, 65-68 ... 1st-4th dress outer peripheral side surface, 69 ... Dress advance end position, 70 ... End surface, 71-73 ... 1st-3rd grinding side surface, 74-76 ... 1st-3rd dress side surface, (alpha) ... 1st angle, (beta) ... 2nd angle, (gamma) ... 3rd angle, D ... Diamond roll, G ... grinding wheel, dtwenty two... Axial feed grinding allowance, L ... Axis movement, W ... Workpiece.
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