JP3897226B2 - 砥石車修正方法及び砥石車修正装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、砥石車、特に円錐面を研削する砥石面を有する砥石車の修正方法及び修正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術における円筒面と円錐面とを研削するアンギュラ砥石車の修正は、図7Aに示す形式及び図7Bに示す形式が採られている。
図7Aに示す形式においては、両側円錐面のアンギュラ砥石車Gの砥石面、即ち第1円錐面G1及び第2円錐面G2に接触し得るようにフォーミングダイヤモンド51を先端に取り付けたバー52から構成されたドレッサー50Aが固定して設けられている。そして、修正するべき砥石面がフォーミングダイヤモンド51の先端に接触した状態で、砥石車Gとドレッサー50Aとの相対送りが第1円錐面G1及び第2円錐面G2の母線方向に沿って行われることにより、即ちトラバース送りにより円錐砥石面の修正が行われる。
【0003】
図7Bに示す形式においては、基端側のドレッササーボモータ12により回転駆動されるドレッサ軸が本体11に回転可能に軸受されており、ドレッサ軸の先端部には、ロータリドレッサ13が取り付けられて構成されたドレッサー50Bが固定して設けられいる。
そして、回転するロータリドレッサ13の外周面・縁部が修正するべき砥石面に接触した状態で、砥石車Gとドレッサー50Bとの相対送りを第1円錐面及び第2円錐面の母線方向に沿って行われることにより、即ちトラバース送りにより円錐砥石面の修正が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術におけるフォーミングダイヤモンドのドレッサーによる修正の場合には、フォーミングダイヤモンドが摩耗し易い。
【0005】
そして、フォーミングダイヤモンドが摩耗している場合のドレッシングにおいては、ドレッシング抵抗が過大となり、ドレッシングにおいてビビリが生じ易く、その結果、砥石車の修正された砥石面は不規則になる。
又、回転するロータリドレッサによる修正の場合には、ロータリドレッサの回転時の振れが砥石車の砥石面に転写される。
【0006】
いずれにせよ、その結果、そのようなドレッシングを行ったアンギュラ砥石車によりプランジ研削された工作物表面、特に、無段変速機のプーリのシーブ面のような円錐面は、半径位置により周速が異なるために図8に示すような模様が目立って発生し、不良品となる。
この発明は、工作物の円錐面をプランジ研削するのに際して、上記の従来の技術の問題点を解消するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明の砥石車修正方法は、少なくとも円錐面を有する工作物を研削をする砥石車に対するロータリドレッサによる砥石面修正において、工作物の円錐面をプランジ研削する砥石面の修正時には、砥石面に線接触する回転面をもつロータリドレッサを回転停止状態で砥石面修正を行い、砥石面修正毎にロータリドレッサの停止回転位相を変えてロータリドレッサを停止状態にして、砥石面に線接触するロータリドレッサの停止した回転面上の接触線を更新する。
【0008】
その砥石車修正方法を実施する砥石車修正装置は、少なくとも工作物の円錐面をプランジ研削する砥石面を修正する回転面を有するロータリドレッサと、ロータリドレッサを取り付けた回転可能なドレッサ軸を回転駆動する駆動モータと、駆動モータの回転・停止を制御し、工作物の円錐面をプランジ研削する砥石面の修正時には、ロータリドレッサの回転を停止状態にする制御部、又は砥石面修正毎にロータリドレッサの停止回転位相を変えて停止状態にして、砥石面に線接触するロータリドレッサの停止した回転面上の接触線を更新する制御部とを具備している。
【0009】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態における円筒面と円錐面とを研削する砥石車の修正方法を実施する砥石車修正装置を図面に従って説明する。
図1に示す実施の形態では、砥石車修正装置は、砥石面が両側円錐面であるアンギュラ砥石車Gを備え、例えば無段変速機のプーリのような円錐面W2と円筒面W1とをもつ工作物Wを研削するアンギュラ研削盤に設けられている。
【0010】
そのアンギュラ研削盤について説明すると、図1において、ベッド1上には、X軸線方向(左右方向)案内面が形成されていると共に、X軸線方向(左右方向)案内面の後方に、X軸線とは適宜の角度で交差するZ軸線方向(前後方向)案内面が形成されており、更に、X軸線方向(左右方向)案内面に沿ってX軸線方向に滑動し得るテーブル2が載置されると共に、Z軸線方向(前後方向)案内面に沿ってZ軸線方向に滑動し得る砥石台3が載置されている。
【0011】
テーブル2上には、テーブル2の長手方向、即ちX軸線方向の工作主軸軸線上で対向した工作主軸台4及び心押台5が設けられている。
そして、テーブル2はベッド1に設けられた送りサーボモータ6で、砥石台3はベッド1に設けられた送りサーボモータ7で、夫々駆動されるボールねじ機構によりX軸線方向、Z軸線方向に移動されるようになっている。
【0012】
工作主軸台4においては、主軸サーボモータ8により回転駆動される工作主軸9の先端にセンタ及び回転伝達部材が取り付けられ、工作物Wは、工作主軸9のセンタと心押台5のセンタとによって支承され、回転伝達部材によって回転駆動されるようになっている。砥石台3には、Z軸線方向に直交した方向でテーブル2に向って突出した砥石軸が砥石モータにより回転駆動されるように設けられている。
【0013】
砥石軸の先端に取り付けられたアンギュラ砥石車Gの外周面の砥石面は、砥石軸先端側の第1円錐面G1と砥石軸基端側(砥石台3側)の第2円錐面G2とからなる両側円錐面となっている。そして、第1円錐面G1と工作物Wの円筒面(プーリ軸外周面)W1とは、対向する両者の母線が平行となり、砥石軸基端側の第2円錐面G2と工作物Wの円錐面(プーリのシーブ面)W2とは対向する両者の母線が平行となっている。
【0014】
上記のアンギュラ研削盤には、砥石修正装置10が設置されている。
その砥石修正装置10について説明する。
砥石修正装置10は、工作主軸台4の砥石台側に本体11が取り付けられ、本体11には、基端側のドレッササーボモータ12により回転駆動されるドレッサ軸が回転可能に軸受されており、ドレッサ軸の心押台5に向く先端部には、ロータリドレッサ13が取り付けられている。
【0015】
ロータリドレッサ13は、図2に示すように厚円板状であり、外周面即ち円筒面13aの母線はX軸線方向であり、両側面、特に先端側の側面と外周面との角部は、面取り形状で、アンギュラ砥石車Gの第2円錐面G2及び工作物Wの円錐面W2(プーリのシーブ面)の母線と平行な母線をもった円錐面13bを形成している。
【0016】
各送りサーボモータ6,7、主軸サーボモータ8及びドレッササーボモータ12は数値制御装置20により制御駆動されるのであるが、その数値制御装置20について説明する。
数値制御装置20は、図1に示すように、ROM21、RAM22、夫々演算機能を備えた回転数制御手段23及び送り速度制御手段24を備え、インターフェース25を介して、送りサーボモータ6,7、主軸サーボモータ8及びドレッササーボモータ12の各駆動回路26,27,28,29が数値制御装置20からの指令信号が入力されるように接続されていると共に、CRT表示器30及び制御指令を入力する操作盤31が接続されている。
【0017】
そして、各送りサーボモータ6,7、主軸サーボモータ8及びドレッササーボモータ12は、駆動回路26,27,28,29に接続され、そこからの入力により駆動されると共に、インターフェース25を介して回転数を数値制御装置20に入力するように接続されている。
【0018】
この発明の実施の形態における砥石修正方法を上記の砥石修正装置10の操作・作用と併せて説明する。
先ず、数値制御装置20には、操作盤31の操作により次のようなデータが入力される。
【0019】
アンギュラ砥石車Gの第1円錐面修正開始時における送りサーボモータ6,7による送り座標Xa,Za
アンギュラ砥石車Gの円錐面修正開始時における送りサーボモータ6,7による送り座標Xb,Zb
【0020】
アンギュラ砥石車Gの第1円錐面修正終了時における送りサーボモータ6,7による送り座標Xc,Zc
アンギュラ砥石車Gの円錐面修正終了時における送りサーボモータ6,7による送り座標Xd,Zd
【0021】
工作物Wの円筒面研削開始時における送りサーボモータ6,7による送り座標Xe,Ze
工作物Wの円錐面研削開始時における送りサーボモータ6,7による送り座標Xf,Zf
【0022】
工作物Wの円筒面研削終了時における送りサーボモータ6,7による送り座標Xg,Zg
工作物Wの円錐面研削終了時における送りサーボモータ6,7による送り座標Xh,Zh
アンギュラ砥石車Gの第1円錐面修正時におけるサーボモータ12の回転速度Ng
【0023】
アンギュラ砥石車Gの円錐面修正時におけるサーボモータ12の回転角A
工作物Wの円筒面研削時におけるサーボモータ8の回転速度Na
工作物Wの円錐面研削時におけるサーボモータ8の回転速度Nb
【0024】
図1乃至図5に従ってアンギュラ砥石車Gの砥石面の修正を説明する。
砥石面修正が開始され、数値制御装置20によるデータの読込みが行われる。(ステップ1)
数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路26,27により送りサーボモータ6,7が駆動される。それにより、テーブル2は、所定座標位置にまでX軸線方向(図1で右方)に送られると共に、砥石台3は所定座標位置、即ち待機位置にまでZ軸線方向(図1で上方)に後退する。 (ステップ2)
【0025】
砥石台3においては、砥石軸、即ちアンギュラ砥石車Gは砥石モータにより回転駆動される。
数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路27により送りサーボモータ7が駆動され、砥石台6は所定座標位置、即ち修正位置にまでZ軸線方向(図1で下方)に前進する。 (ステップ3)
【0026】
数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路29によりロータリーサーボモータ12が駆動され、ロータリドレッサ13は、所定回転速度で回転する。 (ステップ4)
【0027】
数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路26により送りサーボモータ6が駆動され、テーブル2は所定座標位置にまでX軸線方向(図1で左行)に送られる。
それにより、所定座標の修正位置にまで前進している砥石台6のアンギュラ砥石車Gの回転している第1円錐面G1は、所定切込位置にまで前進しているので、回転してX軸線方向に移動するロータリドレッサ13の円筒面13aによりアンギュラ砥石車Gの側面側から順次所定切込量で修正される。(図2参照、なお矢印は砥石車Gに対するロータリドレッサ13の相対移動軌跡を示す)(ステップ5)
【0028】
次に、下記の(1)又は(2)のプロセスを行う。
(1)ロータリドレッサ13の円筒面13aによるアンギュラ砥石車Gの第1円錐面G1に対する修正終了後、ロータリドレッサ13がアンギュラ砥石車Gから離れることなく連続して第2円錐面G2に対するロータリドレッサ13の円錐面13bによる修正が行われる場合は、ロータリドレッサ13の円錐面13bがアンギュラ砥石車Gの第2円錐G2に対し所定切込量となる所定座標位置に達し、数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路29によりドレッササーボモータ12が停止する。
【0029】
(2)ロータリドレッサ13の円筒面13aによるアンギュラ砥石車Gの第1円錐面G1に対する修正終了後、ロータリドレッサ13がアンギュラ砥石車Gから一端離れ、改めてロータリドレッサ13とアンギュラ砥石車Gとの相対位置決めが行われてからロータリドレッサ13の円錐面13bによるアンギュラ砥石車Gの第2円錐面G2に対する修正が行われる場合(図5参照)には、数値制御装置20からの指令信号に基づいて、ステップ6のテーブル2の送りは、ロータリドレッサ13の円筒面13aがアンギュラ砥石車Gの第1円錐面G1からX軸線方向に離れる所定座標位置に達するまで続いて停止し、そして、砥石台3もZ軸線方向(図1で上方)に僅かに後退させられる。
そして、数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路29によりドレッササーボモータ12が停止する。
【0030】
その後、数値制御装置20からの指令信号に基づいて、駆動回路26によりドレッササーボモータ6が駆動され、ロータリドレッサ13の円錐面13bがアンギュラ砥石車Gの第2円錐G2に対し所定切込量となる所定座標位置するまでテーブル2、即ちロータリドレッサ13は、X軸線方向(図1で右方向)に送られて位置決めされる。
(ステップ6)
上記(1)又は(2)のいずれのプロセスにおいても、数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路29によりドレッササーボモータ12が停止する際には、場合によっては、前回の砥石修正時の停止した角度位置に適宜の角度だけ進んだ角度位置に停止する。 (ステップ6a)
【0031】
数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路26により送りサーボモータ6が所定速度で駆動されると同時に、駆動回路27により送りサーボモータ7が所定速度で駆動される。
それにより、テーブル2は所定速度で所定座標位置にまでX軸線方向(図1で左行)に送られると同時に、砥石台3は所定速度で所定座標位置にまでZ軸線方向(図1で下方)に前進する。
【0032】
従って、テーブル2の送りと砥石台3の前進との合成送りのもとで、砥石台6のアンギュラ砥石車Gの回転している第2円錐面G2は、回転停止しているロータリドレッサ13の円錐面13b(所定母線部)により、アンギュラ砥石車Gの先端縁から側面に向って所定切込量で修正される。(図2参照)(ステップ7)
【0033】
数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路26により送りサーボモータ6が停止し、テーブル2は所定座標位置に停止し、駆動回路27により送りサーボモータ7が所定速度で駆動され、砥石台3は所定速度で所定座標位置、即ち待機位置にまでZ軸線方向(図1で上方)に後退して停止する。かくして、アンギュラ砥石車Gの修正は終了する。 (ステップ8)
【0034】
上記のようにして修正されたアンギュラ砥石車Gにより、例えば無段変速機のプーリのような円筒面W1(プーリ軸外周面)と円錐面W2(プーリのシーブ面)とをもつ工作物Wが研削される(図3参照)。
その際、アンギュラ研削盤(図1参照)においては、送りサーボモータ6、7及び主軸サーボモータ8に対する制御は、砥石車の修正の場合のように数値制御装置20で制御される。そして、下記のように研削加工が行われる(図6参照)。
【0035】
工作物Wに対する研削が開始され、数値制御装置20によるデータの読込みが行われる。 (ステップ11)
砥石台6においては、砥石軸、即ちアンギュラ砥石車Gは砥石モータにより回転駆動され、工作主軸台4の工作主軸のセンタと心押台5のセンタとに保持された工作物Wは、主軸サーボモータ8により回転駆動される。 (ステップ12)
【0036】
数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路26により送りサーボモータ6が駆動される。それにより、テーブル2は、待機位置にあるアンギュラ砥石車Gに対して所定関係位置である所定座標位置にまでX軸線方向に送られる。(ステップ13)
【0037】
数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路26により送りサーボモータ6が所定速度で駆動されると同時に、駆動回路27により送りサーボモータ7が所定速度で駆動される。
それにより、テーブル2は所定速度で所定座標位置にまでX軸線方向(図1で左行)に送られると同時に、砥石台3は所定速度で所定座標位置にまでZ軸線方向(図1で下方)に前進する。
【0038】
従って、テーブル2の送りと砥石台3の前進との合成送りのもとで、工作物Wの円筒面W1はアンギュラ砥石車Gの第1円錐面G1により、工作物Wの円錐面W2はアンギュラ砥石車Gの第2円錐面G2により、夫れ夫れ所定の切込み量で同時にプランジ研削される。 (ステップ14)
【0039】
数値制御装置20からの指令信号に基づいて駆動回路26により送りサーボモータ6が停止し、テーブル2は所定座標位置に停止し、駆動回路27により送りサーボモータ7が所定速度で駆動され、砥石台3は所定速度で所定座標位置、即ち待機位置にまでZ軸線方向(図1で上方)に後退して停止する。かくして、工作物Wに対する研削は終了する。 (ステップ15)
【0040】
なお、上記実施の形態においては、工作物の円錐面をプランジ研削する場合について述べたが、端面をプランジ研削(砥石車を工作物軸線方向に移動させるイラスト研削)する砥石車側面の修正にも、この発明は適用され得る。
【0041】
【発明の効果】
この発明の砥石車修正装置を用いての砥石車修正方法により修正されたアンギュラ砥石車の砥石面は、不規則状態にならないので、そのアンギュラ砥石車により工作物の端面乃至円錐面をプランジ研削した場合に、工作物の研削面には、アンギュラ砥石車の砥石面による疵模様が発生しない、即ち不良品とはならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態における砥石車修正装置を備具したアンギュラ研削盤の平面図及び数値制御装置のブロック図ある。
【図2】この発明の実施の形態におけるアンギュラ砥石車修正方法の説明図である。
【図3】この発明の実施の形態におけるアンギュラ砥石車修正方法で修正されたアンギュラ砥石車による円筒面と円錐面との研削を説明する説明図である。
【図4】この発明の実施の形態におけるアンギュラ砥石車修正方法のフローチャートである。
【図5】この発明の実施の別の形態におけるアンギュラ砥石車修正方法の説明図である。
【図6】この発明の実施の形態におけるアンギュラ研削盤の作動のフローチャートである。
【図7】従来の技術におけるアンギュラ砥石車修正方法の説明図である。
【図8】従来の技術におけるアンギュラ砥石車修正方法により修正されたアンギュラ砥石車による円錐面に対するプランジ研削における研削面状態の説明図である。
【符号の説明】
1 ベッド
2 テーブル
3 砥石台
4 工作主軸台
5 心押台
6,7 送りサーボモータ
8 主軸サーボモータ
10 砥石修正装置
11 本体
12 ドレッササーボモータ
13 ロータリドレッサ
13a 円筒面
13b 円錐面
20 数値制御装置
21,22 ROM
23 回転数制御手段
24 送り速度制御手段
25 インターフェース
26,27,28,29 駆動回路
30 CRT表示器
31 操作盤
G アンギュラ砥石車
W 工作物
G1,W1 円筒面
G2,W2 円錐面
Claims (4)
- 工作物の回転軸線に平行な円筒面と該回転軸線に対して交差する端面又は円錐面とを有する工作物の円筒面を研削すると共に端面又は円錐面をプランジ研削する砥石車に対するロータリドレッサによる砥石面修正において、工作物の円筒面を研削する砥石面の修正時には、ロータリドレッサを回転させた状態で砥石面修正を行い、工作物の端面又は円錐面を研削する砥石面の修正時には、ロータリドレッサの回転を停止させた状態で砥石面修正を行うロータリドレッサによる砥石車修正方法。
- 工作物の端面又は円錐面をプランジ研削する砥石面の修正時にロータリドレッサを停止状態にする際、砥石面の修正毎にロータリドレッサの回転位相を変えてロータリドレッサを停止状態にして、砥石面に線接触するロータリドレッサの停止した回転面上の接触線を更新する請求項1に記載の砥石車修正方法。
- 工作物の回転軸線に平行な円筒面と該回転軸線に対して交差する端面又は円錐面とを有する工作物の円筒面を研削すると共に端面又は円錐面をプランジ研削する砥石車に対する砥石車修正装置において、
工作物の円筒面を研削する砥石面及び工作物の端面又は円錐面をプランジ研削する砥石面を修正する回転面を有するロータリドレッサ、
該ロータリドレッサを取り付けた回転可能なドレッサ軸を回転駆動する駆動モータ
並びに駆動モータの回転・停止を制御し、工作物の円筒面を研削する砥石面の修正時には、ロータリドレッサを回転状態にし、工作物の端面又は円錐面を研削する砥石面の修正時には、ロータリドレッサの回転を停止状態にする制御部
を具備した砥石車修正装置。 - 工作物の端面又は円錐面をプランジ研削する砥石面の修正時にロータリドレッサの回転を停止状態にする制御部が、ロータリドレッサを停止状態にする際、砥石面の修正毎に砥石面に接触するロータリドレッサの停止した回転面上の線接触を変更するために、回転停止毎にロータリドレッサを一定方向に所定角度回転位相を変えてロータリドレッサを停止状態にする請求項3に記載の砥石車修正装置。
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