JP3865974B2 - Cylindrical grinding machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸の回りに回転可能に支持された工作物と一体の偏心円筒の中心軸の位置を測定し、この偏心円筒を加工する円筒研削盤に関し、特に、工作物(例:クランクシャフト等)のジャーナル等を回転可能に支持したままこの工作物と一体の偏心円筒(例:クランクピン等)の中心軸の位置測定及び真円加工を行う円筒研削盤に関する。
【0002】
【従来の技術】
加工時の回転軸から偏心した円筒ピンの研削加工では、回転軸(以下、「C軸」と言う場合がある。)周りの回転運動と、C軸に対して垂直なX軸方向の砥石台の平行移動運動とを正確に同期させることにより、偏心した円筒ピンを高精度の真円に研削加工することができる。
例えば、ガソリンエンジンのクランク軸のクランクピン等を研削加工する場合、クランクピン(円筒ピン)に対する仕上げの工程において、最後に残された約50〜500μm程度の研削取代を上記の方法で研削加工することがある。
【0003】
これらの偏心円筒研削において、例えば、Vブロック等の把持基準を有するチャックを用いて円筒ジャーナル(クランクジャーナル)を把持し、このチャックを上記C軸の周りに回転させることにより研削加工を実施する場合には、円筒ピンを所望の形状に高精度に仕上げるために、仕上げ前の円筒ピンの中心軸の位置を正確に求めておく必要が生じる。
【0004】
そこで、円筒ピンの中心軸の位置を正確に求めるために、把持基準により把持された際の円筒ジャーナルに対する円筒ピンの相対位置(偏心方向)や円筒ジャーナルの半径等が、個々の工作物に依存しないようにする等の工夫が成されてきた。
例えば従来より、この様な円筒ピンの偏心方向(位相)を確定するための手段としては、工作物に位相基準となる溝や印を設けたり、位相決め装置を用いたりする等の方法がとられている。
また、C軸に対して円筒ジャーナルの中心軸を正しく固定するために、円筒ジャーナルの半径を高い精度で規定の値に仕上げてから、円筒ピンの仕上げを行う等の方法も考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、研削盤に上記の様な位置決め装置を具備すれば、その分だけ研削盤の製造コストが高くなる。
また、個々の工作物に位相基準となる溝や印を設ければ、その分だけ工作物の生産性が低下する等の問題が生じる。
また、円筒ジャーナルを円筒ピンと同等レベルの高い精度で仕上げる必要がない場合には、円筒ジャーナルの半径を高い精度で規定の値に仕上げる上記の方法には、工作物の生産性を大幅に落とす等の問題がある。
【0006】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、上記の様な回転軸から偏心した円筒ピンの製造を低コスト、或いは短時間で、高精度に行うことができる円筒研削盤をより安価に提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、第1の手段は、回転軸の回りを回転可能に支持された円筒ジャーナルに対して偏心してこの円筒ジャーナルと一体成形され、上記の回転軸から偏心量εだけ偏心した円筒ピンを研削する円筒研削盤において、円筒ピンの円周上の最上位点pの回転軸からの高さhを測定する定寸装置と、この点pの回転軸に対する回転角ψを測定する回転角測定手段と、高さhの最大値Hを与える円筒ピンの円周上の点Pの回転軸に対する回転角Ψを記憶する位相記憶手段と、円筒ジャーナルの中心軸の回転軸からの高さS(但しS≠0)、回転角Ψ、及び、前記円筒ピンの前記円筒ジャーナルに対する与えられた定格の偏心量Eに基づいて偏心量εを算出する偏心量演算手段と、回転角Ψと偏心量εに基づいて円筒ピンに関する研削データを算出する研削データ演算手段とを備えることである。
【0008】
また、第2の手段は、上記の第1の手段において、偏心量演算手段により、偏心量εをε=S cos Ψ± ( E 2 −S 2 sin 2 Ψ ) 1/2 により算出することである。
【0009】
更に、第3の手段は、上記の第2の手段において、偏心量演算手段が算出した偏心量εに対する相異なる2つの実数解ε1,ε2より、偏心量εに一致する正しい解を最大値Hに基づいて選択する偏心量選択手段を備えることである。
【0010】
また、第4の手段は、上記の第1乃至第3のいずれかの手段において、高さhを与える最上位点をp1、その回転軸に対する回転角をψ1とし、回転軸の回りに一体成形された円筒ジャーナル及び円筒ピンを回動させたときに、p1と異なる点であって、円筒ピンの円周上の最上位点であって高さhを与える点p2の、p1が最上位点である状態における回転軸に対する回転角をψ2とし、回転角ψ1,ψ2に基づいて回転角Ψを算出する位相演算手段を備えることである。
尚、上記の回転軸は、回動軸であってもよい。
以上の手段により、前記の課題を解決することができる。
【0011】
【作用及び発明の効果】
図1は、本発明の作用を示す工作物のxy平面上の断面図である。この座標の取り方は一般には任意であるが、本図1においては簡単のため、鉛直方向上向きをy軸の正の向きとし、xz平面を高さの基準面(h=0)とし、主軸の回転軸(C軸)をz軸と仮定する。
本図中の各記号の定義は以下の通りである。
(記号定義)
A … 円筒ピン、又は、円筒ピン横断面の円周
B … 円筒ジャーナル、又は、円筒ジャーナル横断面の円周
OA … 円筒ピンAの中心軸上の点
OB … 円筒ジャーナルBの中心軸上の点
C … 研削加工時の回転軸、又は、この回転軸(C軸≡z軸)上の点
E … 円筒ピンAの円筒ジャーナルBに対する定格の偏心量
ε … 円筒ピンAの回転軸Cからの偏心量
p … 円筒ピンAの円周上の点
(高さhを計測する際の円筒ピンAの最上位点)
h … 点pの回転軸Cからの高さ(点pのy座標)
H … 高さhの最大値
P … 高さhの最大値Hを与える円筒ピンAの円周上の点
S … 円筒ジャーナルBの中心軸の回転軸Cからの高さ
ψ … 点pの回転軸Cに対する回転角
Ψ … 点Pの回転軸Cに対する回転角
φ … 円筒ピンAの倒れ角(辺OAOBのy軸正の向きからの角度)
R … 仕上げ前の円筒ピンAの半径
【0012】
この様に、点OBがy軸上に位置する様に円筒ジャーナルBを把持し、その後、この工作物を回転軸Cの回りに時計回りに回転させれば、この回転中に点pの高さhを随時多数回測定しておくことにより、高さhの最大値Hを与える点Pの回転軸Cに対する回転角Ψを求めることができる。ただし、ここで、回転角Ψは点OBを基準(Ψ=0)として左回りに測定した角度である。
【0013】
この時、三角形OAOBCに対して、次の余弦公式が成り立つ。
【数1】
E2=ε2+S2−2εScosΨ …(1)
そこで、本式(1)をεについて解けば、次式(2)を得る。
【数2】
ε=ScosΨ±(E2−S2sin2Ψ)1/2 …(2)
【0014】
円筒ジャーナルBの中心軸OBの回転軸Cからの高さSは、後で詳述するように、公知の3点接触法等により、計測することができる量である。
偏心量εを正確に求める方法は後述する様に他にもあるが、例えば、式(2)を用いる上記の方法で、点Pの回転角Ψを計測することにより偏心量εを求めれば、円筒ピンAの中心軸のx−y座標(xA,yA)は、次式(3)の通りに求めることができる。
【数3】
xA=εcos(π/2+Ψ),
yA=εsin(π/2+Ψ) …(3)
【0015】
従って、この様に、仕上げ前の円筒ピンAの中心軸の座標(xA,yA)を正確に求めることができれば、円筒ピンAに関する研削データをこの座標を基準として高精度に算出することが可能となるため、回転軸周りの回転運動とx軸方向の砥石の平行移動運動とを正確に同期させることにより円筒ピンAを所望の形状に仕上げることが可能となる。
【0016】
例えば、仕上げ前の円筒ピンAの半径をR、仕上げ加工時の研削取代の幅をδr(正の定数)とすれば、式(3)より仕上げ後の円筒ピンA′の円周の方程式は、次式(4)の通りに求めることができる。
【数4】
(x−xA)2+(y−yA)2=r2=(R−δr)2 …(4)
ただし、ここで、rは円筒ピンAの仕上げ後の所望の半径である。
【0017】
また、特に、このδrの値を円筒ピンAの断面(xy平面)上の点OAを中心とする半径方向に応じて変化させれば、即ち、研削取代の幅をδr(η)なる半径方向を表す角ηの関数として扱えば、非真円形工作物の研削加工を実施することも可能である。
尚、上記の回転軸は、回動軸であっても上記と同様の作用・効果が得られることは言うまでもない。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
(第1実施例)
図2は、本実施例の円筒研削盤100のハードウェア構成図である。本実施例においては、鉛直方向上向きをy軸方向の正の向きとする右手系の直交座標系を用いている。従って、xz平面は水平面となっている。
水平な床面上に設置された円筒研削盤100のベッド36上には、モータ24の駆動によりZ軸方向に移動するテーブル40が設けられている。
【0019】
モータ24、28の回転量は各々エンコーダ22、26により検出される。テーブル40には主軸31を有する主軸台30と、センタ38を有する心押台42とが設けられており、心押台42のセンタ38と主軸31の先端に設けられたチャック32とにより、工作物Wが主軸中心を回転軸(C軸)として回転自在に取付けられている。主軸31は、モータ28の駆動によりチャック32を介して工作物Wを回転させる。
【0020】
ベッド36上には、モータ54の駆動によりX軸方向に移動する砥石台48が設けられている。モータ54の回転量はエンコーダ52により検出される。砥石台48の側面には砥石車44が設けられており、モータ50の駆動によりこの砥石車44の周囲一周に渡って配設された砥石46(工具)が回転する。またベッド36上には、砥石車44に対向して定寸装置70が設けられている。定寸装置70はX軸方向に移動し、工作物Wの円筒部分の外径等の測定に用いられる。
【0021】
数値制御装置10は、メモリ1(記憶手段)と、CPU2(演算手段)と、インタフェース(I/F)3、4とから構成されている。I/F4は、キーボードやディスプレイ等から成る入出力装置12とCPU2とのデータの送受信を仲介する。
【0022】
I/F3は、PLC14、アンプ16、砥石台移動モータ駆動回路18、テーブル移動モータ駆動回路19、及び主軸モータ駆動回路20とのデータの送受信を仲介する。プログラマブルロジックコントローラ(PLC)14は、定寸装置70の制御を行う。アンプ16は、定寸装置70の出力を増幅し、A/D変換する。
【0023】
砥石台移動モータ駆動回路18、テーブル移動モータ駆動回路19、及び主軸モータ駆動回路20は、各々X軸、Z軸、C軸(回転軸)の各駆動信号を増幅、或いは、サーボ制御する。これらの駆動回路は、CPUを内蔵したサーボ制御装置により構成しても良い。
【0024】
この様に円筒研削盤100を構成し、C軸(主軸)周りの回転運動と、C軸に対して垂直なX軸方向の砥石台の平行移動運動とを正確に同期させることにより、偏心した円筒ピン(工作物W)の偏心円筒研削加工を行う。
【0025】
図3、及び図4に、本実施例のチャック60のxy平面上、及びxz平面上の断面図を示す。主軸31の端面に支持されたチャック32には、面板32aを介して略U字型のブラケット61が取り付けられており、このブラケット61の凹部61aには、Vブロック62がz軸方向に直列に2つ並べて取り付けられている。このVブロック62の互いに向かい合う把持基準面62aの挟み角は、α〔ラジアン〕である(図6)。このVブロック62よりも主軸31側には、工作物Wの端部に当接してz軸方向の位置決めを行うブロック62bが取り付けられている。
【0026】
Vブロック62の側方には、旋回ピン63によって回動可能に支持されたL字型のクランプアーム64が取り付けられている。クランプアーム64の一端には、シリンダ65のシリンダロッド66が、長穴67を介してピン66aにより取り付けられており、シリンダロッド66は、ピストン68に固定されている。
【0027】
そして、このシリンダ65を作動(図中右進)させると、クランプアーム64が回旋ピン63を中心に反時計回りに回旋され、Vブロックの把持基準面62aに工作物Wを押し付けて把持し、主軸と共に回転軸Cを中心に回転する。
【0028】
図5に、本実施例の定寸装置70のxy平面上の断面図を示す。この定寸装置70は、差動トランス機構を用いて定寸動作を行うものであり、図略の駆動装置によりx軸方向に進退可能にベッド36上に支持されいる。符号71は定寸装置70の本体を示し、この内部には、口形をした支持部材71aが一体的に支持されている。
【0029】
支持部材71aには、ブロック75が昇降可能に直動ベアリング76を介してパイロットバー77に支持されている。ブロック75の下部には、支持部材71a、本体71を貫通して連結シャフト78が支持されており、この連結シャフト78には、工作物Wの測位点に接触する測位面79を有するフィーラ80が固定されている。
【0030】
フィーラ80は、本図5に示す様に、例えば円筒ピンA等の測定対象(工作物など)がC軸回りに回旋した際に、その測位点(測定対象の外周の最上位点p)が測位面79から外れてしまわない様にx軸方向に幅広に形成されている。
【0031】
前記ブロック75の略中央には、貫通穴81を通して連結棒82が遊嵌され、この連結棒82の下端にはフランジ83が形成されている。また、連結棒82の上端は、本体71の上部に設けられたエアーシリンダ72内のピストン84に連結されている。
【0032】
ブロック75と支持部材71aとの間には、ブロック75に支持された磁性体から成るコア74aと、コア74aの外周を取り巻くように支持部材71aに固定された差動コイル74bとを備えた差動トランス74が設けられている。
【0033】
本定寸装置70は、これらの構成(差動トランス機構)に基づいたコア74aと差動コイル74bとの相対変位により円筒ピンA等の測定対象の最上位点pの高さを検出することができる。
尚、上記の定寸装置70に、更に、下部フィーラ85(図5の破線部)を備えれば、定寸装置70により円筒の直径などを測定することも可能となる。
【0034】
図6は、円筒ジャーナルBの中心軸OBの点Cからの高さSを求める方法を表す、円筒ジャーナルBとVブロック62の断面図である。ここで、C軸からVブロック62の基準点Gまでの距離をd、円筒ジャーナルBの半径をD、把持基準面62aの挟み角をαとする。この時、本図6のように点Cからの円筒ジャーナルBの高さYを定寸装置70により測定すれば、S及びDは次式(5)、(6)の通りに求めることができる。
【0035】
【数5】
S=Y−D=(Y−d)/{1+sin(α/2)}+d
=D/sin(α/2)+d …(5)
【数6】
D=(Y−d)sin(α/2)/{1+sin(α/2)} …(6)
【0036】
尚、dは、必ずしも正数である必要はなく、この値はチャック60の具体的な構成に依存する。例えば、点CをVブロック62の基準点Gと一致する様に選択(配設)すれば、この時「d=0」となり、式(5)は簡潔になる。
また、例えば、仮想的な基準ジャーナルMをVブロック62で把持した際の中心点OM(中心軸)と点C(C軸)とが一致する様に点Cを選択(配設)すれば、この時「d=−|GOM|=−D0/sin(α/2)」となる。ただし、ここで、D0は基準ジャーナルMの半径である。従って、この時、ΔD≡(D−D0)とおけば、S=ΔD/sin(α/2)となり、式(5)をより簡潔に書くことができる。
【0037】
以上、図6及び式(5)に示した様に、本実施例の円筒研削盤100によれば、図1及び式(1)、(2)の高さSは、定寸装置70で測定した円筒ジャーナルBの最上位点の高さYを用いて求めることができる。
以下、式(2)の複号「±」の選択基準について述べる。
【0038】
図7は、本実施例における、円筒ピンAの倒れ角φの初期設定時の適正範囲を示すxy平面図である。図1、及び式(2)に基づいて、
【数7】
a≡ScosΨ …(7)
【数8】
b≡(E2−S2sin2Ψ)1/2 …(8)
【数9】
Θ0≡Ψ+π/2 …(9)
と、定義する。
【0039】
この時、図7から判る様に、式(2)は次式(10)の形に書き直すことができる。
【数10】
ε=ε1≡a+b (φ≦Θ0),
ε=ε2≡a−b (φ≧Θ0) …(10)
【0040】
従って、図7から判る様に、次式(11)が成り立つ。
【数11】
0<φ<π/2 ⇒ ε=ε1 …(11)
即ち、円筒ピンAの倒れ角φを直角未満の正の値に選択(初期設定)すれば、この時、円筒ピンAの回転軸Cからの偏心量εは、式(10)のε1の形で得ることができる。
【0041】
以上の理論に基づいて、円筒ピンAの研削データを作成し、円筒ピンAを所望の形状に研削加工する方法を以下に例示する。
図8、図9は、本実施例における、円筒ピンAの研削データを作成する手順を示すフローチャートである。本フローチャートは、図2の数値制御装置10により実行するものである。
【0042】
まず、最初にステップ705では、整数nと前記の最大値Hを0に初期設定する。次に、ステップ710では、Vブロック62の中心線Lをy軸に一致させ、主軸(C軸)の回転角θを0に初期化する。ただし、この回転角θは、x軸方向の正の向きより左まわりに計る角度とする。
【0043】
ステップ715では、円筒ジャーナルBの外周面をVブロック62の把持基準面62aに当接させ、円筒ピンAの倒れ角φが「0<φ<π/2」となるように円筒ジャーナルBをクランプアーム64により把持固定する。ステップ717では、テーブル40を所定量移動させ、定寸装置70の前方に円筒ジャーナルBを位置決めする。ステップ720では、定寸装置70を所定量前進させることにより、定寸装置70の測位面79を円筒ジャーナルBの上部に位置づけし、測定の準備をする。
【0044】
ステップ725では、定寸装置70により、図6或いは式(5)、式(6)の円筒ジャーナルBの高さYを測定する。
ステップ730では、テーブル40を移動させることにより、円筒ピンAを定寸装置70の前方に位置づけする。
【0045】
ステップ735では、円筒ピンAの円周上の現在の最上位点pの高さhを定寸装置70により測定する。ステップ740では、h<Hならば、図9のステップ760へ、そうでないならばステップ745へ処理を移す。ステップ745では、変数H、及び変数nの値を更新する。即ち、変数Hの値を最新の測定値hに変更し、変数nの値を1だけ増加する。ステップ750では、主軸(C軸)を微小角δθ(>0)だけ右まわりに回転させ、ステップ735へ処理を戻す。
【0046】
図9のステップ760では、次式(12)により、高さhの最大値Hを与える円筒ピンAの円周上の点Pの、主軸に対する回転角Ψを数値制御装置10のメモリ1に記憶する(位相記憶手段)。
【数12】
Ψ=(n−1)δθ …(12)
【0047】
ステップ765では、定寸装置70を後退する。ステップ770では、主軸を初期位相(θ=0)まで戻し、改めて、回転角θを「π/2+Ψ」に初期化し直す。ステップ775では、式(5),(7),(8),(10),(12)より、偏心量ε(=ε1)の値を求める(偏心量演算手段)。
【0048】
ステップ780では、以上で求めたεとΨの値に基づいて、式(3)、式(4)により、円筒ピンAのリフトデータ(加工形状データ)を作成する。
尚、式(4)の研削取代の幅δrは、円筒ピンAの半径方向を表す角ηの関数であっても良い。この様にすれば、非真円形工作物の研削加工を実施することも可能である。
【0049】
ステップ785では、砥石46の回転半径を入出力装置12より入力する。ただし、砥石46の回転半径は、本ステップにおいて、所定の測定データ等から演算により求めても良い。ステップ790では、従来技術により、円筒ピンAのリフトデータ(加工形状データ)に基づいて、円筒ピンAの研削データ(C−xプロフィールデータ)を作成する(研削データ演算手段)。
【0050】
即ち、ステップ790では、ステップ770で初期化し直した主軸の回転角θと砥石46の回転中心のx座標との関係を、ステップ785で求めた砥石46の回転半径と上記の円筒ピンAのリフトデータ(加工形状データ)等より、公知の従来技法によって幾何学的に求め、この関係をC軸の回転角θと砥石台48の位置座標xとを同期制御するためのデータ形式(C−xプロフィールデータの形式)にして記憶する。
ステップ795では、円筒ピンAの研削データに従って、円筒ピンAを研削加工する。
【0051】
以上の手順に従えば、円筒ピンAを高い精度で所望の形状に仕上げることができる。また、本実施例の手順に従って、円筒ジャーナルBをVブロック62で一旦把持すれば、円筒ピンAの研削加工が完了するまで、工作物を把持し直す必要が無い。これにより、加工時間を短縮することができ、生産性が向上する。
【0052】
また、上記の様に円筒研削盤100を構成すれば、研削盤に位相を設定するための位置決め装置を備える必要が無く、その分だけ研削盤の製造コストを低く抑えることができる。また、個々の工作物に位相基準となる溝や印を設ける必要も無く、その分だけ工作物の生産性が向上する。
【0053】
(第2実施例)
第1実施例では、ステップ735〜760において、式(12)により、高さhの最大値Hを与える円筒ピンAの円周上の点Pの主軸(C軸)に対する回転角Ψを求めたが、本第2実施例では、この回転角Ψをより高い精度で求める方法について述べる。
【0054】
図10は、前記の本発明の第3の手段における位相演算手段の作用を示す円筒ピンAの断面図であり、円筒ピンAの中心点OAを点C(C軸)の回りにθ1+θ2だけ右まわりに回転させた際に得られる、円筒ピンAの回転動作前後の図形を表している。
本図10において、点p1、及び点p2は、その点が円筒ピンAの最上位点となった際の各高さh1,h2が、互いに等しい2点である。点p1が円筒ピンAの最上位点となった時の、点p1,p2のC軸に対する各回転角(位相)をψ1,ψ2とする。
【0055】
この時、上記の各高さh1,h2は、図10から判る様に、次式(13)、(14)により与えられる。
【数13】
h1=R+εcosθ1 …(13)
【数14】
h2=R+εcosθ2 …(14)
【0056】
更に、この時、図10から判る様に、次式(15)が成り立つ。
【数15】
h1=h2 ⇔ θ1=θ2 ⇔ β1=β2 ⇔ Ψ=(ψ1+ψ2)/2
…(15)
従って、上記の様な2点p1,p2のC軸に対する位相ψ1,ψ2を求めれば、式(15)の最右辺の形で、回転角Ψを求めることができる(位相演算手段)。
【0057】
尚、式(13)をθ1で1回微分すると、次式(16)を得る。
【数16】
dh1/dθ1=−εsinθ1 …(16)
従って、|dh1/dθ1|が最大値を示す、θ1=π/2の付近、即ち、h1=Rの付近で、h1及びψ1を測定した際に、上記の方法によって最も高い精度で回転角Ψを求めることができる。
【0058】
(第3実施例)
第1実施例においては、式(11)の「0<φ<π/2」なる制約により、ε=ε1を保証した。本第3実施例においては、この様な制約を課さずに、偏心量εの値を求める方法について述べる。
【0059】
図1から判る様に、偏心量εの値は、次式(17)により、求めても良い。
【数17】
ε=H−R …(17)
ただし、ここで、Hは第1実施例のステップ735〜760において求めた点pの高さhの最大値である。仕上げ前の円筒ピンAの半径Rが既知数ならば、第1実施例のステップ775では、この式(17)により偏心量εの値を求めることもできる。このような場合には、偏心量εの解は一意に定まる。
【0060】
また、仕上げ前の円筒ピンAの半径Rが未知数の場合でも、半径Rを定寸装置70等により測定すれば、式(17)により偏心量εの正確な値を求めることができるので、式(3)に示す通りに、仕上げ前の円筒ピンAの中心軸の座標(xA,yA)を正確に求めることができる。
これらの場合にも、本発明の作用・効果を得ることができる。
【0061】
また、仕上げ前の円筒ピンAの半径Rの値を測定せずに、次式(18)により偏心量εの第3の候補値ε3を定義し、式(10)のε1、ε2の2つの解の中から、よりε3に近い解を真の偏心量εとして選択するという方法も考えられる。
【数18】
ε3≡H−R0 …(18)
ただし、ここで、R0は仕上げ前の円筒ピンAの半径の標準値(既知数)である。
【0062】
ここで、よりε3に近い解を式(10)のε1、ε2の2つの解の中から選択するには、例えば、ε3との差の絶対値がより小さい方、或いは、ε3を基準(分母)とした比の値がより1に近い方を選択すれば良い(偏心量選択手段)。
【0063】
このような方法によれば、式(11)の「0<φ<π/2」なる制約を課さなくとも、第1実施例と略同様の作用・効果を得ることができる。
【0064】
ただし、式(8)のbの値が非常に小さい時、或いは、R0に対する個々の工作物の円筒ピンAの半径Rのバラツキ(標準偏差ΔR)が非常に大きい時等には、偏心量εは、式(18)を利用した上記の偏心量選択手段で求めるよりもは、むしろ直接式(17)を用いて求めた方がよい。
本第3実施例の偏心量選択手段は、仕上げ前の全工作物における|R−R0|の最大値がbよりも小さい時や、或いはΔR≪b成る時等に、大きな効果を発揮する。
【0065】
尚、以上の各実施例においては、円筒研削盤100の定寸装置70は差動トランス機構を用いているが、これら定寸装置の測定原理や制御方式等、本発明の円筒研削盤の具体的な構成は、特に上記の実施例に限定されるものではない。
即ち、本発明の円筒研削盤は、上記の実施例とは異なる公知の定寸装置等を任意に組み合わせて構成しても良い。
【0066】
例えば、上記の実施例においては、Vブロック62を用いた三点接触方式のチャック32により、式(5)から円筒ジャーナルBの中心軸の高さSを求めたが、このような三点接触方を用いなくとも、「S=Y−D」を用いた公知の手段により高さSを求めることは可能である。従って、Vブロックを備えなくとも、本発明の手段により、本発明の作用・効果を得ることは可能である。
【0067】
また、前記の本発明の第1の手段においては、回転角Ψと偏心量εに基づいて円筒ピンに関する研削データを算出する研削データ演算手段を円筒研削盤に備えるが、このような研削データ演算手段を備えなくとも、本発明を変形して適用する装置として、円筒ピンの円周上の点pの回転軸からの高さhを測定する定寸装置と、この点pの回転軸に対する回転角ψを測定する回転角測定手段と、高さhの最大値Hを与える円筒ピンの円周上の点Pの回転軸に対する回転角Ψを記憶する位相記憶手段とを備える装置を構成すれば、このような装置は、工作物の初期位相検出装置として利用することができる。
【0068】
更に、上記の初期位相検出装置に、円筒ジャーナルの中心軸の回転軸からの高さS、回転角Ψ、最大値H、円筒ピンの半径R、又は、これらS、Ψ、H、Rの内の少なくとも何れか1つに関する関連値に基づいて偏心量εを算出する偏心量演算手段を備えれば、このような装置は、偏心した円筒ピンの中心位置検出装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の作用を示す工作物のxy平面上の断面図。
【図2】 本発明の実施例の円筒研削盤100のハードウェア構成図。
【図3】 本発明の実施例のチャック60のxy平面上の断面図。
【図4】 本発明の実施例のチャック60のxz平面上の断面図。
【図5】 本発明の実施例の定寸装置70のxy平面上の断面図。
【図6】 本発明の実施例における、円筒ジャーナルの中心軸の高さSを求める方法を表す円筒ジャーナルとVブロックの断面図。
【図7】 本発明の実施例における、円筒ピンの倒れ角φの初期設定時の適正範囲を示すxy平面図。
【図8】 本発明の実施例における、円筒ピンの研削データを作成する手順を示すフローチャート(前半)。
【図9】 本発明の実施例における、円筒ピンの研削データを作成する手順を示すフローチャート(後半)。
【図10】 本発明の実施例における位相演算手段の作用を示す円筒ピンの断面図。
【符号の説明】
100 … 円筒研削盤
10 … 数値制御装置
70 … 定寸装置
A … 円筒ピン
B … 円筒ジャーナル
C … 研削加工時の回転軸
D … 円筒ジャーナルBの半径
E … 円筒ピンAの円筒ジャーナルBに対する定格の偏心量
ε … 円筒ピンAの回転軸Cからの偏心量
OA … 円筒ピンAの中心軸上の点
OB … 円筒ジャーナルBの中心軸上の点
p … 円筒ピンAの円周上の最上位点
h … pの回転軸Cからの高さ
H … 高さhの最大値
P … 高さhの最大値Hを与える円筒ピンAの円周上の点
S … 円筒ジャーナルBの中心軸の回転軸Cからの高さ
ψ … 点pの回転軸Cに対する回転角
Ψ … 点Pの回転軸Cに対する回転角
φ … 円筒ピンAの倒れ角
R … 円筒ピンAの半径[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylindrical grinding machine for measuring the position of a central axis of an eccentric cylinder integrated with a workpiece rotatably supported around a rotation axis, and particularly to a workpiece (eg, a crank). The present invention relates to a cylindrical grinding machine that measures the position of the central axis of an eccentric cylinder (eg, a crankpin) integrated with the work piece and carries out a round process while rotatably supporting a journal of a shaft or the like.
[0002]
[Prior art]
In grinding of a cylindrical pin that is eccentric from the rotation axis at the time of machining, a rotational movement around the rotation axis (hereinafter sometimes referred to as “C-axis”) and a grinding wheel bed in the X-axis direction perpendicular to the C-axis By accurately synchronizing the translational movement of the cylindrical pin, the eccentric cylindrical pin can be ground into a highly accurate perfect circle.
For example, when grinding a crank pin or the like of a crank shaft of a gasoline engine, in the finishing process for the crank pin (cylindrical pin), the grinding allowance of about 50 to 500 μm remaining at the end is ground by the above method. Sometimes.
[0003]
In these eccentric cylindrical grindings, for example, when a cylindrical journal (crank journal) is gripped using a chuck having a gripping reference such as a V block, and the chuck is rotated around the C axis, grinding is performed. Therefore, in order to finish the cylindrical pin in a desired shape with high accuracy, it is necessary to accurately determine the position of the central axis of the cylindrical pin before finishing.
[0004]
Therefore, in order to accurately determine the position of the central axis of the cylindrical pin, the relative position (eccentric direction) of the cylindrical pin with respect to the cylindrical journal and the radius of the cylindrical journal when it is gripped according to the gripping reference depend on the individual workpiece. Ingenuity has been made to prevent it.
For example, conventionally, as a means for determining the eccentric direction (phase) of such a cylindrical pin, a method such as providing a workpiece with a groove or mark as a phase reference or using a phasing device is used. It has been.
Further, in order to correctly fix the central axis of the cylindrical journal with respect to the C axis, a method of finishing the cylindrical pin after finishing the radius of the cylindrical journal to a specified value with high accuracy may be considered.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the grinding machine is provided with the positioning device as described above, the manufacturing cost of the grinding machine increases accordingly.
Further, if a groove or mark serving as a phase reference is provided in each workpiece, there arises a problem that the productivity of the workpiece is reduced by that amount.
In addition, when it is not necessary to finish the cylindrical journal with the same level of precision as the cylindrical pin, the above method of finishing the radius of the cylindrical journal to the specified value with a high precision greatly reduces the productivity of the workpiece. There is a problem.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to manufacture a cylindrical pin eccentric from the rotating shaft as described above at low cost or in a short time with high accuracy. It is to provide a cylindrical grinder capable of performing the above at a low cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the following means are effective.
That is, the first means is eccentrically formed with respect to a cylindrical journal supported so as to be rotatable around a rotation axis, and is integrally formed with the cylindrical journal, and grinds a cylindrical pin eccentric from the rotation axis by an eccentricity amount ε. In the cylindrical grinding machine, on the circumference of the cylindrical pinTopA sizing device for measuring the height h of the point p from the rotation axis, a rotation angle measuring means for measuring the rotation angle ψ relative to the rotation axis of the point p, and a circular circle of a cylindrical pin that gives the maximum value H of the height h Phase storage means for storing the rotation angle Ψ of the point P on the circumference with respect to the rotation axis, and the height S of the central axis of the cylindrical journal from the rotation axis(However, S ≠ 0), Rotation angle Ψ,And a given rated eccentricity E of the cylindrical pin with respect to the cylindrical journal.And an amount of eccentricity calculating means for calculating the amount of eccentricity ε based on the above, and a grinding data calculating means for calculating grinding data relating to the cylindrical pin based on the rotation angle Ψ and the amount of eccentricity ε.
[0008]
Further, the second means is the above-described first means by the eccentric amount calculating means.,sideHeart volume εε = S cos Ψ ± ( E 2 -S 2 sin 2 Ψ ) 1/2 ByIt is to calculate.
[0009]
Further, the third means obtains a correct solution corresponding to the eccentricity ε from the two different real solutions ε1 and ε2 with respect to the eccentricity ε calculated by the eccentricity calculating means in the second means. It is provided with the eccentric amount selection means to select based on.
[0010]
Further, the fourth means is one of the first to third means described above, wherein the highest point giving the height h is p1, the rotation angle with respect to the rotation axis is ψ1, and integrally molded around the rotation axis When the cylindrical journal and the cylindrical pin are rotated, p1 is the highest point on the circumference of the cylindrical pin that is different from p1 and is the point p2 that gives the height h. In this state, the rotation angle with respect to the rotation axis is set to ψ2, and phase calculation means for calculating the rotation angle ψ based on the rotation angles ψ1 and ψ2 is provided.
Note that the rotation shaft may be a rotation shaft.
The above-described problems can be solved by the above means.
[0011]
[Operation and effect of the invention]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a workpiece on the xy plane showing the operation of the present invention. In general, the method of taking these coordinates is arbitrary, but for the sake of simplicity in FIG. 1, the upward direction in the vertical direction is the positive direction of the y axis, the xz plane is the height reference plane (h = 0), and the main axis Is assumed to be the z-axis.
The definition of each symbol in this figure is as follows.
(Symbol definition)
A ... Cylindrical pin or circumference of cylindrical pin cross section
B ... Cylindrical journal or circumference of cylindrical journal cross section
OA... Points on the central axis of cylindrical pin A
OB... Points on the central axis of cylindrical journal B
C ... Rotary axis during grinding or point on this rotary axis (C axis ≡ z axis)
E ... Rated eccentric amount of cylindrical pin A relative to cylindrical journal B
ε ... Eccentricity of cylindrical pin A from rotation axis C
p ... Points on the circumference of the cylindrical pin A
(The highest point of the cylindrical pin A when measuring the height h)
h ... Height of the point p from the rotation axis C (y coordinate of the point p)
H ... Maximum value of height h
P ... The point on the circumference of the cylindrical pin A that gives the maximum value H of the height h
S: Height of the central axis of the cylindrical journal B from the rotation axis C
ψ… rotation angle of point p with respect to rotation axis C
Ψ ... rotation angle of point P with respect to rotation axis C
φ ... Tilt angle of cylindrical pin A (side OAOBAngle from positive direction of y-axis)
R ... Radius of cylindrical pin A before finishing
[0012]
In this way, point OBIf the cylindrical journal B is gripped so that is positioned on the y-axis, and then the workpiece is rotated clockwise around the rotation axis C, the height h of the point p is increased many times at any time during this rotation. By measuring, the rotation angle Ψ with respect to the rotation axis C of the point P giving the maximum value H of the height h can be obtained. Here, the rotation angle Ψ is a point O.BIs the angle measured counterclockwise with reference to (Ψ = 0).
[0013]
At this time, triangle OAOBFor C, the following cosine formula holds:
[Expression 1]
E2= Ε2+ S2-2εScosΨ (1)
Therefore, when the equation (1) is solved for ε, the following equation (2) is obtained.
[Expression 2]
ε = ScosΨ ± (E2-S2sin2Ψ)1/2 ... (2)
[0014]
Center axis O of cylindrical journal BBThe height S from the rotation axis C is an amount that can be measured by a known three-point contact method or the like, as will be described in detail later.
There are other methods for accurately obtaining the amount of eccentricity ε, as will be described later. For example, if the amount of eccentricity ε is obtained by measuring the rotational angle Ψ of the point P by the above method using Equation (2), The xy coordinate (x of the central axis of the cylindrical pin AA, YA) Can be obtained by the following equation (3).
[Equation 3]
xA= Εcos (π / 2 + Ψ),
yA= Εsin (π / 2 + ψ) (3)
[0015]
Therefore, in this way, the coordinates (xA, YA) Can be accurately calculated, the grinding data relating to the cylindrical pin A can be calculated with high accuracy on the basis of these coordinates, so that the rotational movement around the rotation axis and the parallel movement movement of the grindstone in the x-axis direction It is possible to finish the cylindrical pin A into a desired shape by synchronizing them accurately.
[0016]
For example, if the radius of the cylindrical pin A before finishing is R, and the width of the grinding allowance during finishing is δr (positive constant), the equation of the circumference of the cylindrical pin A ′ after finishing is given by Equation (3). The following equation (4) can be obtained.
[Expression 4]
(XxA)2+ (Y−yA)2= R2= (R-δr)2 (4)
Here, r is a desired radius after finishing the cylindrical pin A.
[0017]
In particular, the value of δr is set to a point O on the cross section (xy plane) of the cylindrical pin A.AIf the width of the grinding allowance is changed as a function of the angle η representing the radial direction δr (η), the non-circular workpiece can be ground. Is also possible.
Needless to say, even if the rotating shaft is a rotating shaft, the same operation and effect as described above can be obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples.
(First embodiment)
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the cylindrical grinding machine 100 of the present embodiment. In this embodiment, a right-handed orthogonal coordinate system is used in which the upward direction in the vertical direction is the positive direction in the y-axis direction. Therefore, the xz plane is a horizontal plane.
On the
[0019]
The rotation amounts of the
[0020]
On the
[0021]
The numerical controller 10 includes a memory 1 (storage means), a CPU 2 (calculation means), and interfaces (I / F) 3 and 4. I / F4Mediates transmission / reception of data between the
[0022]
I / F3Intermediates data transmission / reception with the
[0023]
The wheel head moving
[0024]
In this way, the cylindrical grinding machine 100 is configured, and is eccentric by accurately synchronizing the rotational movement around the C axis (main axis) and the parallel movement of the grinding wheel head in the X axis direction perpendicular to the C axis. Eccentric cylindrical grinding of the cylindrical pin (workpiece W) is performed.
[0025]
3 and 4 are sectional views of the
[0026]
On the side of the
[0027]
When the
[0028]
FIG. 5 is a sectional view on the xy plane of the sizing
[0029]
The
[0030]
As shown in FIG. 5, the
[0031]
A connecting
[0032]
block75Between the support member 71a and the block75A
[0033]
The sizing
If the sizing
[0034]
FIG. 6 shows the central axis O of the cylindrical journal BBIt is sectional drawing of the cylindrical journal B and the
[0035]
[Equation 5]
S = Y−D = (Y−d) / {1 + sin (α / 2)} + d
= D / sin (α / 2) + d (5)
[Formula 6]
D = (Y−d) sin (α / 2) / {1 + sin (α / 2)} (6)
[0036]
Note that d is not necessarily a positive number, and this value depends on the specific configuration of the
Further, for example, the center point O when the virtual reference journal M is gripped by the V block 62.MIf point C is selected (arranged) so that (center axis) and point C (C axis) coincide with each other, then “d = − | GO”M| = −D0 / sin (α / 2) ”. Here, D0 is the radius of the reference journal M. Therefore, at this time, if ΔD≡ (D−D0), then S = ΔD / sin (α / 2), and Equation (5) can be written more simply.
[0037]
As described above, as shown in FIG. 6 and equation (5), according to the cylindrical grinding machine 100 of this embodiment, the height S of FIG. 1 and equations (1) and (2) is measured by the sizing
The selection criteria for the double sign “±” in the formula (2) will be described below.
[0038]
FIG. 7 is an xy plan view showing an appropriate range when the tilt angle φ of the cylindrical pin A is initially set in the present embodiment. Based on FIG. 1 and equation (2),
[Expression 7]
a≡ScosΨ (7)
[Equation 8]
b≡ (E2-S2sin2Ψ)1/2 ... (8)
[Equation 9]
Θ0≡Ψ + π / 2 (9)
And define.
[0039]
At this time, as can be seen from FIG. 7, equation (2) can be rewritten into the following equation (10).
[Expression 10]
ε = ε1≡a + b (φ ≦ Θ0),
ε = ε2≡ab (φ ≧ Θ0) …(Ten)
[0040]
Therefore, as can be seen from FIG. 7, the following equation (11) is established.
## EQU11 ##
0 <φ <π / 2 ⇒ ε = ε1 (11)
That is, if the tilt angle φ of the cylindrical pin A is selected to be a positive value less than a right angle (initial setting), the eccentric amount ε from the rotation axis C of the cylindrical pin A at this time is the form of ε1 in the equation (10). Can be obtained at
[0041]
Based on the above theory, the method of creating grinding data of the cylindrical pin A and grinding the cylindrical pin A into a desired shape will be exemplified below.
8 and 9 are flowcharts showing a procedure for creating grinding data of the cylindrical pin A in the present embodiment. This flowchart is executed by the numerical controller 10 of FIG.
[0042]
First, in
[0043]
In
[0044]
In
In
[0045]
In
[0046]
In
[Expression 12]
Ψ = (n−1) δθ (12)
[0047]
In
[0048]
In
The width δr of the grinding allowance in the equation (4) may be a function of the angle η representing the radial direction of the cylindrical pin A. In this way, it is also possible to carry out grinding of non-round workpieces.
[0049]
In
[0050]
That is, in
In
[0051]
If the above procedure is followed, the cylindrical pin A can be finished in a desired shape with high accuracy. Further, once the cylindrical journal B is gripped by the
[0052]
Further, if the cylindrical grinding machine 100 is configured as described above, it is not necessary to provide a positioning device for setting the phase in the grinding machine, and the manufacturing cost of the grinding machine can be reduced by that much. Further, it is not necessary to provide a phase reference groove or mark on each workpiece, and the productivity of the workpiece is improved accordingly.
[0053]
(Second embodiment)
In the first embodiment, in
[0054]
FIG. 10 is a cross-sectional view of the cylindrical pin A showing the operation of the phase calculation means in the third means of the present invention, and the center point O of the cylindrical pin AARepresents a figure before and after the rotation operation of the cylindrical pin A, obtained by rotating clockwise around the point C (C axis) by θ1 + θ2.
In FIG. 10, the points p1 and p2 are two points whose heights h1 and h2 are equal to each other when the point becomes the highest point of the cylindrical pin A. The rotation angles (phases) of the points p1 and p2 with respect to the C axis when the point p1 is the highest point of the cylindrical pin A are denoted by ψ1 and ψ2.
[0055]
At this time, the heights h1 and h2 are given by the following equations (13) and (14) as can be seen from FIG.
[Formula 13]
h1 = R + εcosθ1 (13)
[Expression 14]
h2 = R + εcosθ2 (14)
[0056]
Further, at this time, as can be seen from FIG. 10, the following equation (15) is established.
[Expression 15]
h1 = h2⇔θ1 = θ2⇔β1 = β2⇔ψ = (ψ1 + ψ2) / 2
(15)
Therefore, if the phases ψ1 and ψ2 with respect to the C axis of the two points p1 and p2 as described above are obtained, the rotation angle ψ can be obtained in the form of the rightmost side of the equation (15) (phase calculation means).
[0057]
In addition, when the equation (13) is differentiated once by θ1, the following equation (16) is obtained.
[Expression 16]
dh1 / dθ1 = −εsinθ1 (16)
Therefore, when h1 and ψ1 are measured in the vicinity of θ1 = π / 2, that is, in the vicinity of h1 = R, where | dh1 / dθ1 | has the maximum value, the rotational angle Ψ with the highest accuracy by the above method. Can be requested.
[0058]
(Third embodiment)
In the first embodiment, ε = ε1 is guaranteed due to the constraint of “0 <φ <π / 2” in Expression (11). In the third embodiment, a method for obtaining the value of the eccentricity ε without imposing such restrictions will be described.
[0059]
As can be seen from FIG. 1, the value of the eccentricity ε may be obtained by the following equation (17).
[Expression 17]
ε = HR (17)
However, H is the maximum value of the height h of the point p calculated | required in step 735-760 of 1st Example here. If the radius R of the cylindrical pin A before finishing is a known number, in
[0060]
Even if the radius R of the cylindrical pin A before finishing is unknown, if the radius R is measured by the sizing
Also in these cases, the action and effect of the present invention can be obtained.
[0061]
Further, the third candidate value ε3 of the eccentricity ε is defined by the following equation (18) without measuring the value of the radius R of the cylindrical pin A before finishing, and two of ε1 and ε2 in the equation (10) are defined. A method of selecting a solution closer to ε3 as the true eccentricity ε from the solutions is also conceivable.
[Expression 18]
ε3≡H-R0 (18)
Here, R0 is the standard value (known number) of the radius of the cylindrical pin A before finishing.
[0062]
Here, in order to select a solution closer to ε3 from the two solutions ε1 and ε2 in Equation (10), for example, the one having the smaller absolute value of the difference from ε3 or ε3 as a reference (denominator). It is sufficient to select the one with a ratio value closer to 1 (eccentricity selection means).
[0063]
According to such a method, it is possible to obtain substantially the same operation and effect as in the first embodiment without imposing the constraint of “0 <φ <π / 2” in Expression (11).
[0064]
However, when the value of b in Equation (8) is very small, or when the variation (standard deviation ΔR) of the radius R of the cylindrical pin A of each workpiece with respect to R0 is very large, the eccentricity ε Rather than using the above-mentioned eccentricity selection means using equation (18), it is better to obtain directly using equation (17).
The eccentricity selection means of the third embodiment exhibits a great effect when the maximum value of | R−R0 | in all the workpieces before finishing is smaller than b or when ΔR << b.
[0065]
In each of the above embodiments, the sizing
That is, the cylindrical grinding machine of the present invention may be configured by arbitrarily combining known sizing devices and the like different from the above-described embodiments.
[0066]
For example, in the above embodiment, the height S of the central axis of the cylindrical journal B is obtained from the equation (5) by the three-
[0067]
In the first means of the present invention described above, the cylindrical grinder includes grinding data calculation means for calculating grinding data related to the cylindrical pin based on the rotation angle Ψ and the eccentricity ε. As a device to which the present invention is modified without any means, a sizing device that measures the height h of the point p on the circumference of the cylindrical pin from the rotation axis, and the rotation of the point p with respect to the rotation axis. If an apparatus comprising a rotation angle measuring means for measuring the angle ψ and a phase storage means for storing the rotation angle ψ with respect to the rotation axis of the point P on the circumference of the cylindrical pin giving the maximum value H of the height h is configured. Such an apparatus can be used as an initial phase detection apparatus for a workpiece.
[0068]
Further, the above initial phase detector includes the height S of the central axis of the cylindrical journal from the rotation axis, the rotation angle Ψ, the maximum value H, the radius R of the cylindrical pin, or the inside of these S, Ψ, H, R. If an eccentricity amount calculating means for calculating the eccentricity amount ε based on the related value regarding at least one of the above is provided, such an apparatus can be used as a center position detecting device for the eccentric cylindrical pin.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view on a xy plane of a workpiece showing the operation of the present invention.
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a cylindrical grinding machine 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view on an xy plane of a
FIG. 4 is a cross-sectional view on the xz plane of a
FIG. 5 is a cross-sectional view on the xy plane of a sizing
FIG. 6 is a cross-sectional view of a cylindrical journal and a V block showing a method for obtaining the height S of the central axis of the cylindrical journal in the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an xy plan view showing an appropriate range at the time of initial setting of the tilt angle φ of the cylindrical pin in the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart (first half) showing a procedure for creating grinding data of a cylindrical pin in an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart (second half) showing a procedure for creating grinding data for a cylindrical pin in an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a cylindrical pin showing the operation of the phase calculation means in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 ... Cylindrical grinding machine
10: Numerical control device
70 ... Sizing device
A ... Cylindrical pin
B ... Cylindrical journal
C… Rotating shaft during grinding
D ... Radius of cylindrical journal B
E ... Rated eccentric amount of cylindrical pin A relative to cylindrical journal B
ε ... Eccentricity of cylindrical pin A from rotation axis C
OA ... Points on the central axis of cylindrical pin A
OB ... Points on the central axis of cylindrical journal B
p ... On the circumference of the cylindrical pin AToppoint
h ... Height of p from rotation axis C
H ... Maximum value of height h
P ... The point on the circumference of the cylindrical pin A that gives the maximum value H of the height h
S: Height of the central axis of the cylindrical journal B from the rotation axis C
ψ… rotation angle of point p with respect to rotation axis C
Ψ ... rotation angle of point P with respect to rotation axis C
φ ... Cylinder pin A tilt angle
R ... Radius of cylindrical pin A
Claims (4)
前記円筒ピンの円周上の最上位点pの前記回転軸からの高さhを測定する定寸装置と、
前記点pの前記回転軸に対する回転角ψを測定する回転角測定手段と、
前記高さhの最大値Hを与える前記円筒ピンの円周上の点Pの前記回転軸に対する回転角Ψを記憶する位相記憶手段と、
前記円筒ジャーナルの中心軸の前記回転軸からの高さS(但しS≠0)、前記回転角Ψ、及び、前記円筒ピンの前記円筒ジャーナルに対する与えられた定格の偏心量Eに基づいて前記偏心量εを算出する偏心量演算手段と、
前記回転角Ψと前記偏心量εに基づいて前記円筒ピンに関する研削データを算出する研削データ演算手段と
を備えたことを特徴とする円筒研削盤。In a cylindrical grinder that grinds a cylindrical pin that is eccentrically formed with the cylindrical journal eccentrically with respect to a cylindrical journal that is rotatably supported around a rotating shaft, and is eccentric by an eccentric amount ε from the rotating shaft,
A sizing device for measuring a height h from the rotation axis of the uppermost point p on the circumference of the cylindrical pin;
A rotation angle measuring means for measuring a rotation angle ψ of the point p with respect to the rotation axis;
Phase storage means for storing a rotation angle Ψ of the point P on the circumference of the cylindrical pin that gives the maximum value H of the height h with respect to the rotation axis;
The eccentricity based on the height S (where S ≠ 0) of the central axis of the cylindrical journal, the rotational angle Ψ, and the rated eccentricity E of the cylindrical pin with respect to the cylindrical journal. An eccentricity calculating means for calculating the amount ε;
A cylindrical grinding machine, comprising grinding data calculation means for calculating grinding data relating to the cylindrical pin based on the rotation angle Ψ and the eccentric amount ε.
前記回転軸の回りに前記一体成形された前記円筒ジャーナル及び前記円筒ピンを回転させたときに、前記p1と異なる点であって、前記円筒ピンの円周上の最上位点であって前記高さhを与える点p2の、前記p1が最上位点である状態における前記回転軸に対する回転角をψ2とし、回転角ψ1,ψ2に基づいて前記回転角Ψを算出する位相演算手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の円筒研削盤。 The most significant point giving the height h is p1, the rotation angle with respect to the rotation axis is ψ1,
When the integrally formed cylindrical journal and the cylindrical pin are rotated around the rotation axis, the point is different from the p1 and is the highest point on the circumference of the cylindrical pin and the height Phase rotation means for calculating the rotation angle ψ based on the rotation angles ψ 1 and ψ 2, where the rotation angle of the point p 2 giving the height h with respect to the rotation axis in the state where the p 1 is the highest point is ψ 2. The cylindrical grinding machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the cylindrical grinding machine is characterized.
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