JP3898437B2 - 溝加工方法及びその実施に直接使用する加工装置 - Google Patents
溝加工方法及びその実施に直接使用する加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3898437B2 JP3898437B2 JP2000354662A JP2000354662A JP3898437B2 JP 3898437 B2 JP3898437 B2 JP 3898437B2 JP 2000354662 A JP2000354662 A JP 2000354662A JP 2000354662 A JP2000354662 A JP 2000354662A JP 3898437 B2 JP3898437 B2 JP 3898437B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- axis
- grinding wheel
- grinding
- machining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに形成された溝の測定結果に基づいて決定された溝の割出し中心位置が加工位置と一致するように溝を割り出し位置決めし、先端位置の変位を補正した工具により溝を高精度に加工する溝加工方法及びその実施に直接使用する加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ワークに形成された溝を高精度に加工、とりわけ研削加工するために、溝の幅方向中心を計測し、この計測結果に基づいて溝の割出し中心位置を算出し、この割出し中心位置が加工中心位置と一致するように溝を加工位置に割出し、幅方向中心位置が前記加工中心位置と一致する砥石車でこの溝を研削加工する方法は、特許2753350号公報に記載されている。しかし、この方法では砥石車の幅方向中心位置が砥石台の熱変形等で変位すると溝中心位置の加工精度を確保することができない。
【0003】
また、ワーク外周面を研削する外周面が幅方向に直線状である砥石車の端面及び外周面の座標値を求めるために、ワークを回転可能に支持する主軸台に設けられた第1及び第2検知ピンを砥石車の端面及び外周面で研削し、第1及び第2ピンの各研削端面と主軸台に設けられたワークの軸線方向及び半径方向の基準面との段差をタッチセンサによりそれぞれ計測し、この各段差変化により砥石車の外周面及び端面位置の変位を求めるものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
溝を加工する場合、砥石台の砥石車を回転支持する先端部分は比較的細長い形状となる。特に、溝がワークに穿設された穴の内周面に形成されている場合、砥石台の砥石車を回転支持する先端部分は、ワークの穴内に進入できるように、穴径に制約され、かなり細長い形状となる。そして、加工時に穴内に進入する小径の砥石車を回転駆動する駆動機構の発熱により、砥石台の細長い先端部分は比較的大きく熱変形し易く、これに加えて砥石車は小径であるため摩耗し易い。このため砥石外周面及び端面の位置変位が大きくなる問題があった。この解決方法として、加工後に例えばタッチセンサのような計測装置により機上で溝形状(特に、溝深さや溝中心)を正確に測定し、この測定結果を次加工の砥石車の位置決めに反映する方法があるが、CVT用コーンの軸線上に穿設された穴の内周面に軸線と平行に形成されたボールスプライン溝のように、底面が断面半円形状で溝底に逃がしが刻設されている場合は、溝形状を測定装置により機上で正確に測定することが困難であるためこの方法を利用することはできない。
【0005】
また、ワークを回転可能に支持する主軸台に設けられた第1及び第2検知ピンを砥石車の端面及び外周面で研削し、第1及び第2ピンの各研削端面と主軸台に設けられた各基準面との段差を計測し、この段差変化により砥石車の端面及び外周面位置の変化を求める方法は、穴に軸線と平行に形成された断面半円形状の細長い溝を加工する場合には、砥石車、タッチセンサのプローブ及び第1、第2ピンの取付け関係が複雑になり、また砥石車外周の断面が小径の円弧形状であるため第2ピン端面を平面に研削し難いなどの理由で適用は困難であった。
【0006】
特に、CVT用コーンのボールスプライン溝は、溝のピッチ精度及び溝深さの寸法精度が厳しく、溝の割出し中心位置を的確に決定するとともに、溝を加工する工具の先端位置の座標値を正確に確定することが強く望まれていた。
【0007】
本発明は従来の不具合を解消して係る要望に応えるためになされたもので、ワークの溝の割出し中心位置を的確に決定し、この割出し中心位置が加工中心位置と一致するように溝を加工位置に割り出すとともに、熱変形等で変位する砥石車の先端位置の座標値を正確に確定して、溝を高精度に加工するようにしたものである。
【0008】
【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、主軸軸線方向に穿設された穴に溝が形成されたワークを割出し回転可能に支承してベッド上に固定された主軸台と、前記主軸軸線と平行なZ軸およびZ軸と直角で互いに直角なX軸、Y軸方向に移動可能にベッド上に装架された砥石台と、該砥石台に回転可能に支承され前記ワークに対してZ軸方向に相対移動され前記穴に進入して前記溝を加工する砥石車と、前記ベッドにX軸及びY軸に夫々平行に取り付けられ前記砥石車の端面及び外周面で加工される第1及び第2検知ピンと、X軸及びY軸に夫々直角に前記ベッドに設けられた第1及び第2基準面と、を備え、前記砥石車の端面で前記第1検知ピンを研削するステップと、タッチセンサのプローブを前記第1検知ピンの研削端面と前記第1基準面に当接して両者間の段差を測定するステップと、前記砥石車の外周面で前記第2検知ピンを研削するステップと、前記タッチセンサのプローブを前記第2検知ピンの研削端面と前記第2基準面に当接して両者間の段差を測定するステップと、前記第1検知ピンの研削端面と前記第1基準面との段差及び前記第2検知ピンの研削端面と前記第2基準面との段差に基づいて前記砥石車の先端位置の座標値を確定するステップと、前記ワークに形成された前記溝の割出し中心位置を溝センサにより測定された溝位置に基づいて決定するステップと、加工位置に割り出された前記溝を所望仕上形状に加工するために前記砥石車の先端位置を前記確定された砥石車先端位置の座標値に基づいて加工開始位置に位置決めするステップと、前記溝を割出し中心位置が加工中心位置と一致するように前記加工位置に割り出すステップと、前記加工開始位置から加工動作を実行して溝を加工するステップとからなることである。
【0010】
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1に記載の溝加工方法において、前記砥石車の外周面で前記第2検知ピンを研削するステップでは、前記第2検知ピンの軸方向と直交するX軸方向に砥石車をトラバースさせて、前記第2検知ピンの研削端面が砥石車幅方向に平坦となるようにすることである。
【0011】
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1又は請求項2に記載の溝加工方法において、前記溝の割出し中心位置を決定するステップ及び前記砥石車の先端位置の座標値を確定するステップにおいては、砥石台に設けられた前記溝センサ及びタッチセンサを非測定位置から測定位置へ進出させるステップを含み、前記溝の割出し中心位置を決定するステップでは、溝センサがワークの穴内に進入されて溝位置を測定し、溝を加工するステップに先立って非測定位置へ退避されることである。
【0012】
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の溝加工方法において、前記溝を加工するステップでは、砥石車が溝の長手方向に沿ってクリープ研削送りされることである。
【0013】
請求項5に係る発明の構成上の特徴は、ワークが着脱可能に装着される主軸を割出し回転可能に軸承してベッドに固定された主軸台と、前記主軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、主軸軸線と平行なZ軸と直角で互いに直角なX軸、Y軸方向に移動可能にベッド上に装架された砥石台と、前記砥石台のX軸及びY軸方向の位置を検出する手段と、該砥石台に回転可能に支承され前記主軸台に対してZ軸方向に相対移動され前記ワークにZ軸方向に穿設された穴に進入して穴内周面に形成された溝を加工する砥石車と、前記砥石台に測定位置と非測定位置との間で移動可能に装架され測定位置で前記穴内に進入されて溝位置を測定する溝センサと、前記ベッドにX軸及びY軸に夫々平行に取り付けられ前記砥石車の端面及び外周面で加工される第1及び第2検知ピンと、X軸及びY軸に夫々直角に前記ベッドに設けられた第1及び第2基準面と、前記砥石台に測定位置と非測定位置との間で移動可能に装架され測定位置で前記第1及び第2検知ピンの研削端面及び前記第1及び第2基準面を検知するタッチセンサとを備えたことである。
【0014】
請求項6に係る発明の構成上の特徴は、請求項5に記載の溝加工装置において、前記溝センサ及びタッチセンサが取り付けられた旋回アームを前記砥石台に測定位置と非測定位置との間で旋回可能に支承したことである。
【0015】
【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、底面が断面半円状でワークに穿設された穴の内周面に穴軸線と平行に形成された溝の割出し中心位置を溝センサにより測定された溝位置に基づいて決定し、先端部の断面が半円状に形成された砥石車の端面で第1検知ピンを研削し、タッチセンサのプローブを第1検知ピンの研削端面と第1基準面に当接して両者間の段差を測定し、前記砥石車の外周面で第2検知ピンを研削し、前記タッチセンサのプローブを第2検知ピンの研削端面と第2基準面に当接して両者間の段差を測定し、第1検知ピンの研削端面と第1基準面との段差及び第2検知ピンの研削端面と第 2 基準面との段差に基づいて砥石車の先端位置の座標値を確定し、加工位置に割出された溝を所望仕上形状に加工するために前記砥石車の先端位置を前記確定された砥石車先端位置の座標値に基づいて加工開始位置に位置決めし、前記溝を割出し中心位置が加工中心位置と一致するように前記加工位置に割り出し、前記加工開始位置から加工動作を実行して溝を加工するようにした。これにより、穴内周面に形成された溝を研削するために熱変形等により変位し易く構造上測定が困難とされていた砥石車の先端位置の変位を正確に測定し、この測定結果に基づいて先端位置の座標値を正確に補正して確定することができるので、熱変形等による砥石車の変位を正確に補正することができ、前記砥石車の両端面に作用する切削抵抗を均等化して、溝を中心位置、溝深さ等の寸法を極めて高精度に加工することができる。
【0017】
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、請求項2に記載の溝加工方法において、前記砥石車の外周面で前記第2検知ピンを研削するステップでは、前記第2検知ピンの軸方向と直交する砥石車の幅方向に砥石車をトラバースさせて、前記第2検知ピンの先端面を砥石車幅方向に平坦に研削するようにしたので、先端部の断面が半円状に形成された砥石車で第2検知ピンの先端面を平坦に研削することができ、砥石車の先端位置の変位を正確に測定することができる。
【0018】
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、請求項2又は請求項3に記載の溝加工方法において、砥石台に設けられた溝センサ及びタッチセンサを非測定位置から測定位置へ進出させて、砥石車先端位置の変位を測定して先端位置の座標値を確定し、溝センサのみをワークの穴内に進出して溝位置を測定し、溝の加工に先立って溝センサ及びタッチセンサを非測定位置へ退避するようにしたので、溝センサ及びタッチセンサが砥石車と干渉することなく、穴内周面に形成された溝の割出し中心位置を的確に決定し、砥石車の先端位置の変位を正確に測定して変位を補正することができ、溝を中心位置、溝深さ等の寸法を極めて高精度に加工することができる。
【0019】
上記のように構成した請求項4に係る発明においては、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の溝加工方法において、砥石車を溝の長手方向に沿ってクリープ研削送りするようにしたので、割出し中心位置が加工位置と一致するように割り出された溝を先端位置の変位を補正された砥石車により高精度、高能率に研削することができる。
【0020】
上記のように構成した請求項5に係る発明においては、ワークが着脱可能に装着される主軸を割出し回転可能に軸承する主軸台と、主軸の回転位置を検出する手段と、主軸軸線と平行なZ軸と直角で互いに直角なX軸、Y軸方向に移動可能な砥石台と、砥石台のX軸及びY軸方向の位置を検出する手段と、該砥石台に回転可能に支承され主軸台に対してZ軸方向に相対移動され前記ワークの穴内周面に形成された溝を加工する砥石車と、測定位置で前記穴内に進入されて溝位置を測定する溝センサと、前記ベッドにX軸及びY軸に夫々平行に取り付けられ砥石車の端面及び外周面で加工される第1及び第2検知ピンと、X軸及びY軸に夫々直角にベッドに設けられた第1及び第2基準面と、測定位置で前記第1及び第2検知ピンの各研削端面及び前記第1及び第2基準面を検知するタッチセンサとを備えたので、溝の割出し中心位置を的確に決定し、割出し中心位置が加工中心位置に一致するように加工位置に割り出された溝を、熱変形等による変位を補正して先端位置の座標値を確定された砥石車で研削加工することにより、溝を中心位置、溝深さ等の寸法を極めて高精度に研削加工することができる。
【0021】
上記のように構成した請求項6に係る発明においては、請求項6に記載の溝加工装置において、前記溝センサ及びタッチセンサが取り付けられた旋回アームを前記砥石台に測定位置と非測定位置との間で旋回可能に支承したので、溝センサ及びタッチセンサが砥石車と干渉することなく、穴内周面に形成された溝の位置を測定して割出し中心位置を的確に決定し、砥石車先端位置の変位を正確に測定して変位を補正することができる。
【0022】
【実施の形態】
以下に本発明に係る溝加工方法の実施に直接使用する溝加工装置について、図面に基づいて説明する。図1において、ベッド1上に主軸台2が載置され、主軸台2には主軸3がZ軸と平行な水平軸線回りに回転可能に軸承されている。主軸3は、先端にワークWを着脱可能に把持するチャック4が取り付けられ、後端にサーボモータ5の出力軸が連結されて割出し回転されるようになっている。6はサーボモータ5の出力軸に回転連結されたエンコーダで、主軸3の回転位置を検出する回転位置検出手段として機能するようになっている。ワークWはCVT用のコーンであり、図4に示すように軸線上に穴7が穿設され、穴7の内周面には底面が断面半円形状で底部に逃がしが刻設された複数の溝8が軸線と平行に同ピッチで形成されている。
【0023】
ベッド1の上面には固定ベース10が主軸台2と対向して固定され、固定ベース10にはZ軸スライド11がZ軸方向に摺動可能に支承され、固定ベース10に取付けられたサーボモータ12により図略のボールネジ送り機構によりZ軸方向に送り移動されるようになっている。13はZ軸スライド11のZ軸方向の位置を検出するためのエンコーダで、サーボモータ12の出力軸に連結されている。Z軸スライド11の上面にはX軸スライド15がZ軸と直角で水平なX軸方向に摺動可能に支承され、Z軸スライド11に取り付けられたサーボモータ16により図略のボールネジ送り機構によりX軸方向に送り移動されるようになっている。17はX軸スライド15のX軸方向の位置を検出するためのエンコーダで、サーボモータ16の出力軸に連結されている。X軸スライド15の上面にはコラム18が立設され、コラム18に砥石台20がX軸及びZ軸と直角なY軸方向に摺動可能に支承され、コラム18の上面に取り付けられたサーボモータ21により図略のボールネジ送り機構によりY軸方向に送り移動されるようになっている。22は砥石台20のY軸方向の位置を検出するためのエンコーダで、サーボモータ16の出力軸に連結されている。
【0024】
図2に示すように、砥石台20の主軸台2側にはワークWの穴7に進入可能な細長い突出部28がZ軸方向に突設され、突出部28の先端部にX軸と平行に回転可能に軸承された砥石軸23に円盤状工具である砥石車Gが嵌着されている。砥石軸23は先端に嵌着されたプーリ24と砥石台20に固定された駆動モータ25の出力軸に嵌着されたプーリ26との間にプーリベルト27が掛け渡されて回転駆動されるようになっている。
【0025】
図1及び図3において、30は砥石台20に旋回可能に支承された旋回アームで、突出部28上方で水平姿勢となる測定位置と垂直姿勢となる非測定位置との間で進退するようになっている。突出部28の基部と連接する砥石台20の前方部には、回動軸31がX軸と平行に回動可能に軸承され、回動軸31の後端に砥石台20に固定された旋回シリンダ32の出力軸が連結され、前端に旋回アーム30が固定されている。旋回アーム30の先端には溝センサ33が、旋回アーム30が測定位置に旋回したとき、突出部28先端より前方に位置してワークWの穴7内に進入可能なようにブラケット34を介して取り付けられている。旋回アーム30の中央部にはタッチセンサ35が取り付けられ、旋回アーム30が測定位置に旋回したときタッチセンサ35のプローブ36は垂直状態となり、その先端は砥石車Gの下端外周面とZ軸方向で一致しY軸方向で若干下方位置で砥石車Gの端面と並列する。
【0026】
40はベッド1に主軸台2と固定ベース10との間で砥石車GからX軸方向に適宜離間して固定された取付台で、第1検知ピン41がX軸と、第2検知ピン42がY軸と平行に取り付けられ、X軸と直角な基準面43及びY軸と直角な基準面44が形成された基準ブロック45が取り付けられている。図7a,dに示すように、砥石車Gの回転中心とフランジ部端面との交点を基準点RTとすると、砥石台20が原点復帰したとき基準点RTは送り原点46に位置し、送り原点46と基準面43とのX軸方向の距離Ax及び送り原点46と基準面44とのY軸方向の距離Ayは、機械出荷時に数値制御装置45のメモリ48にパラメータとして記憶されている。
【0027】
数値制御装置45は、中央処理装置47、メモリ48を有し、インターフェース49を介して軸駆動制御ユニット50、プログラマブルコントローラ51及び入力装置52に接続されている。軸駆動制御ユニット50にはサーボモータ5,12,16,21及びエンコーダ6,13,17,22が接続され、プログラマブルコントローラ51には駆動モータ25、旋回シリンダ32、溝センサ33及びタッチセンサ35が接続されている。メモリ48には、図4、図7に示す送り原点46から基準点RTの現在位置までのX軸,Y軸方向の距離である座標値Tx,Tyを表すX軸及びY軸ポジションカウンタが割付けられ、数値制御装置45にエンコーダ17,22から単位パルスが入力される毎にTx,TyはX軸スライド15、砥石台20の移動方向に応じて単位量づつ加減算されるようになっている。さらに、メモリ48には本発明に係る溝加工方法を実行するための図8及び図9に示す工具先端位置座標値確定プログラム60及び溝加工プログラム80が記憶されている。
【0028】
次に本発明に係る溝加工方法を上記溝加工装置の作動とともに説明する。先ず、砥石車Gの先端位置の座標値を確定する方法を図8に示す工具先端位置座標値確定プログラム60に基づいて説明する。Z軸スライド11及び砥石台20がサーボモータ12,21により砥石車Gの端面が第1ピン41と対向するまで移動される。先回、砥石車Gの端面で第1ピン41の先端を研削したときのX軸ポジションカウンタの内容Txを記憶するメモリ48の第1ピン研削位置記憶エリヤの内容Dxに切込み量Δxが加算される。X軸スライド15がサーボモータ16により送り原点からX軸ポジションカウンタの内容TxがDx+Δxになるまで前進され、第1ピン研削位置記憶エリヤの内容DxがDx+Δxに更新される(ステップ61、図7a)。
【0029】
X軸スライド15が送り原点まで後退され、先回アーム30が旋回シリンダ32により旋回されてタッチセンサ35が測定位置に進出されプローブ36は垂直状態となる。プローブ36の先端が第1基準面43と対向するようにZ軸スライド11、砥石台20が位置決めされ、プローブ36が基準面43に当接してタッチセンサ35からオン信号が出力されるまで、X軸スライド15が前進され、オン信号が出力されたときのX軸ポジションカウンタの内容Tx=Ex1が記憶される(ステップ62、図7b)。X軸スライド15が送り原点に後退され、プローブ36の先端が第1ピン41と対向するように砥石台20が下降され、プローブ36が第1ピン41の研削端面に当接してタッチセンサ35からオン信号が出力されるまでX軸スライド15が前進され、オン信号が出力されたときのX軸ポジションカウンタの内容Tx=Ex2が記憶される(ステップ63、図7c)。
【0030】
X軸スライド15が原点復帰したとき、基準点RTが位置する送り原点46と基準面43とのX軸方向の距離AxからEx1とEx2との差が減算され、第1ピン41の送り原点からの研削端面位置Bx’が算出されてメモリ48に記憶される(ステップ64)。今回の研削端面位置Bx’と先回の研削端面位置Bxとが比較され、Bx’の方が小さい場合は、今回、第1ピン41の先端面が砥石車Gの端面で研削されなかったことを示すので、Bx’の方が大きくなるまでステップ61乃至65が繰り返される(ステップ65)。第1ピン41の先端面が砥石車Gの端面で研削され、研削端面位置Bx’の方がBxより大きくなると、基準点RTと砥石車Gの先端位置GTとの間のX軸方向距離を示すX軸補正値Cx’が第1ピン41の研削端面位置Bx’から第1ピン研削位置記憶エリヤの内容Dx及び砥石車Gの幅寸法Hの半分を減算することにより算出されてメモリ48に記憶される(ステップ66)。砥石車の先端位置GTは砥石車22の幅方向の中心線上の最下点である。砥石車Gの幅寸法Hは、最初に測定して入力しメモリ48に記憶しておくもので、砥石車Gを交換しない限り一定である。
【0031】
Z軸スライド11及びX軸スライド15がサーボモータ12,16により砥石車Gの下端外周面が第2ピン42と対向するまで移動される。先回、砥石車Gの下端外周面で第2ピン42の先端面を研削したときのY軸ポジションカウンタの内容Tyを記憶するメモリ48の第2ピン研削位置記憶エリヤの内容Dyに切込み量Δyが加算される。砥石台20がサーボモータ21により送り原点からY軸ポジションカウンタの内容TyがDy+Δyになるまで下降され、第2ピン研削位置記憶エリヤの内容DyがDy+Δyに更新される(ステップ67、図7d)。この状態で図6に示すように、X軸スライド15がサーボモータ16により所定量往復移動されて砥石車Gが第2検知ピン42の軸方向と直交する幅方向にトラバースされ、第2検知ピン42の先端面が砥石車Gの幅方向に平坦に研削される。
【0032】
砥石台20が送り原点まで上昇され、旋回アーム30が旋回シリンダ32により旋回されてタッチセンサ35が測定位置に進出されプローブ36は垂直状態となる。プローブ36の先端が第2基準面44と対向するようにZ軸スライド11、X軸スライド15が位置決めされ、プローブ36が基準面44に当接してタッチセンサ35からオン信号が出力されるまで、砥石台20が下降され、オン信号が出力されたときのY軸ポジションカウンタの内容Ty=Ey1が記憶される(ステップ68、図7e)。砥石台20が送り原点に上昇され、プローブ36の先端が第2ピン42と対向するようにX軸スライド15が前進され、プローブ36が第2ピン42の研削端面に当接してタッチセンサ35からオン信号が出力されるまで砥石台20が下降され、オン信号が出力されたときのY軸ポジションカウンタの内容Ty=Ey2が記憶される(ステップ69、図7f)。
【0033】
砥石台20が原点復帰したとき、基準点RTが位置する送り原点46と基準面44とのY軸方向の距離AyからEy1とEy2との差が減算され、第2ピン42の送り原点46からの研削端面位置By’が検出されてメモリ48に記憶される(ステップ70)。今回の研削端面位置By’と先回の研削端面位置Byとが比較され、By’の方が小さい場合は、今回、第2ピン42の先端面が砥石車Gの下端外周面で研削されなかったことを示すので、By’の方が大きくなるまでステップ67乃至71が繰り返される(ステップ71)。第2ピン42の先端面が砥石車Gの下端外周面で研削され、研削端面位置By’の方がByより大きくなると、基準点RTと砥石車Gの先端位置GTとの間のY軸方向の距離を示すY軸補正値Cy’が第2ピン42の研削端面位置By’から第2ピン研削位置記憶エリヤの内容Dyを減算することにより算出されてメモリ48に記憶される(ステップ72)。砥石車G先端位置の座標値の確定は、X軸及びY軸ポジションカウンタの内容Tx,TyにCx’,Cy’を加算して確定される。Z軸スライド11、X軸スライド15、砥石台20は送り原点に復帰され、先回アーム30は旋回シリンダ32により非測定位置に退避される。
【0034】
主軸台2のチャック4にワークWが取り付けられ、図9に示す溝加工プログラム80が実行されると、工具先端位置座標値確定プログラム60が実行された後に加工されたワークWの個数を記憶するためにメモリ48に割振られたワーク数カウンタの内容Jに1が加算される(ステップ81)。
【0035】
次に、ワークWの溝位置が測定され、各溝の割出し中心位置が算出されて記憶される(ステップ82)。即ち、旋回アーム30が旋回シリンダ32により測定位置に旋回され、Z軸スライド11、X軸スライド15及び砥石台20がサーボモータ12,16,21により移動されて溝センサ33が穴7の溝8と対向する測定位置に進出される。この状態で主軸3がサーボモータ5により低速で1回転され、溝センサ33はワークWの回転中に各溝8の両端エッジを検出してエッジが通過する毎にパルス状のエッジ信号を数値制御装置45に送出する。数値制御装置45では、各エッジ信号が出力されたときの主軸3の基準位置からの回転角度を記憶し、溝両端のエッジ信号から各溝8の測定中心位置θ1・・・θmを求める。この各溝の測定中心位置と各溝の設定中心位置Θ1・・・Θmとの各溝の偏差(θm−Θm)を全溝分合計した偏差総和Σ(θm−Θm)を溝数mで除して平均偏差εを求め、設定中心位置に平均偏差εを加算して各溝8の割出し中心位置(Θ1+ε)・・・(Θm+ε)を算出して記憶する。これにより各溝の中心位置のピッチ誤差の影響を最小とすることができ、溝研削の際の砥石車両端面での取代のばらつきを最小にすることができ、砥石車Gに作用する研削抵抗が両端面で異なって研削精度に悪影響を及ぼし砥石車Gの寿命を短くする等の不具合を最小にすることができる。各溝8の割出し中心位置の決定が完了すると、Z軸スライド11、X軸スライド15、砥石台20は送り原点に復帰され、先回アーム30は旋回シリンダ32により非測定位置に退避される。
【0036】
次に、加工位置に割り出された溝8を所望仕上形状に加工するために砥石車Gの先端位置GTが確定された工具先端位置の座標値に基づいて加工開始位置に位置決めされる。即ち、X軸スライダ15及び砥石台20がサーボモータ16,21により駆動され、X軸及びY軸ポジションカウンタの内容がTx=Xtc−Cx’、Ty=Ytc−Cy’になる位置に位置決めされる(ステップ83)。Xtc,Ytcは溝加工時に砥石車Gの先端位置GTが位置すべき送り原点46からのX軸方向及びY軸方向の距離である。Cx’、Cy’は基準点RTと砥石車G先端位置GTとの間のX軸及びY軸方向距離を示すX軸及びY軸補正値である。溝数カウンタの内容Kに1が加算され(ステップ84)、主軸3がサーボモータ5により基準位置から(Θ1+ε)回転され、割出し中心位置が加工中心位置に一致するようにワークWの第1溝が加工位置に割り出される(ステップ85)。
【0037】
続いて図5に示すようにZ軸スライド11がサーボモータ12により研削送り速度で前進され、溝8は砥石車GによりY軸方向に取代Δd切り込まれた状態でクリープ研削される。溝8の全長に亙って研削が完了すると砥石台20は若干量上昇されて砥石車Gが溝8から逃がされ、Z軸スライド11は突出部28が穴7から出るまで早戻し速度で後退される(ステップ86)。溝数カウンタの内容KがワークWに形成された溝数mか否かチェックされ(ステップ87)、否であればステップ84乃至87が繰り返され全溝8が研削加工される。溝数カウンタの内容Kがmになると、Kが0にリセットされ(ステップ88)、ワーク数カウンタの内容Jがnか否か、換言すれば砥石車G先端位置の座標値を確定してから次に確定を行うまでに加工できるワークWの個数として設定したn個のワークWの加工を行ったか否かチェックされ(ステップ89)、否の場合はプログラムを終了する。ワーク数カウンタの内容Jがnの場合、前述の工具先端位置座標値確定プログラム60が実行され(ステップ90)、ワーク数カウンタの内容Jを0にリセットして終了する。
【0038】
尚、ステップ90は、所定本数nの加工インターバルの第1本目の加工に先立って、ステップ82の前又は後で、J=1のときに、実行されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る溝加工方法を実施する装置の全体を示す図である。
【図2】 砥石台の砥石車を支承する突出部を示す図である。
【図3】 溝センサとタッチセンサが取り付けられた旋回アームを示す図である。
【図4】 砥石車の先端位置と基準点、穴に形成された溝及び送り原点の関係を示す図である。
【図5】 溝の加工サイクルを示す図である。
【図6】 砥石車を幅方向にトラバースして第2ピンの先端面を研削する状態を示す図である。
【図7】 砥石車の先端位置の座標値を確定する各ステップにおける検知ピン、基準面、砥石車の基準点、送り原点の関係を示す図である。
【図8】 工具先端位置座標値確定プログラムのフロー図である。
【図9】 溝加工プログラムのフロー図である。
【符号の説明】
1・・・ベッド、2・・・主軸台、3・・・主軸、4・・・チャック、5,12,16,21・・・サーボモータ、6,13,17,22・・・エンコーダ、7・・・穴、8・・・溝、11・・・Z軸スライダ、15・・・X軸スライダ、20・・・砥石台、28・・・突出部、30・・・旋回アーム、32・・・旋回シリンダ、33・・・溝センサ、35・・・タッチセンサ、36・・・プローブ、41,42・・・第1、第2検知ピン、43,44・・・第1、第2基準面、45・・・数値制御装置、46・・・送り原点、50・・・軸駆動制御ユニット、51・・・プログラマブルコントローラ、52・・・入力装置、W・・・ワーク、G・・・砥石車、GT・・・先端位置、GR・・・基準点、60・・・工具先端位置座標値確定プログラム、80・・・溝加工プログラム。
Claims (6)
- 主軸軸線方向に穿設された穴に溝が形成されたワークを割出し回転可能に支承してベッド上に固定された主軸台と、前記主軸軸線と平行なZ軸およびZ軸と直角で互いに直角なX軸、Y軸方向に移動可能にベッド上に装架された砥石台と、該砥石台に回転可能に支承され前記ワークに対してZ軸方向に相対移動され前記穴に進入して前記溝を加工する砥石車と、前記ベッドにX軸及びY軸に夫々平行に取り付けられ前記砥石車の端面及び外周面で加工される第1及び第2検知ピンと、X軸及びY軸に夫々直角に前記ベッドに設けられた第1及び第2基準面と、を備え、
前記砥石車の端面で前記第1検知ピンを研削するステップと、タッチセンサのプローブを前記第1検知ピンの研削端面と前記第1基準面に当接して両者間の段差を測定するステップと、前記砥石車の外周面で前記第2検知ピンを研削するステップと、前記タッチセンサのプローブを前記第2検知ピンの研削端面と前記第2基準面に当接して両者間の段差を測定するステップと、前記第1検知ピンの研削端面と前記第1基準面との段差及び前記第2検知ピンの研削端面と前記第2基準面との段差に基づいて前記砥石車の先端位置の座標値を確定するステップと、前記ワークに形成された前記溝の割出し中心位置を溝センサにより測定された溝位置に基づいて決定するステップと、加工位置に割り出された前記溝を所望仕上形状に加工するために前記砥石車の先端位置を前記確定された砥石車先端位置の座標値に基づいて加工開始位置に位置決めするステップと、前記溝を割出し中心位置が加工中心位置と一致するように前記加工位置に割り出すステップと、前記加工開始位置から加工動作を実行して溝を加工するステップとからなることを特徴とする溝加工方法。 - 請求項1に記載の溝加工方法において、前記砥石車の外周面で前記第2検知ピンを研削するステップでは、前記第2検知ピンの軸方向と直交するX軸方向に砥石車をトラバースさせて、前記第2検知ピンの研削端面が砥石車幅方向に平坦となるようにすることを特徴とする溝加工方法。
- 請求項1又は請求項2に記載の溝加工方法において、前記溝の割出し中心位置を決定するステップ及び前記砥石車の先端位置の座標値を確定するステップにおいては、砥石台に設けられた前記溝センサ及びタッチセンサを非測定位置から測定位置へ進出させるステップを含み、前記溝の割出し中心位置を決定するステップでは、溝センサがワークの穴内に進入されて溝位置を測定し、溝を加工するステップに先立って非測定位置へ退避されることを特徴とする溝加工方法。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の溝加工方法において、前記溝を加工するステップでは、砥石車が溝の長手方向に沿ってクリープ研削送りされることを特徴とする溝加工方法。
- ワークが着脱可能に装着される主軸を割出し回転可能に軸承してベッドに固定された主軸台と、前記主軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、主軸軸線と平行なZ軸と直角で互いに直角なX軸、Y軸方向に移動可能にベッド上に装架された砥石台と、前記砥石台のX軸及びY軸方向の位置を検出する手段と、該砥石台に回転可能に支承され前記主軸台に対してZ軸方向に相対移動され前記ワークにZ軸方向に穿設された穴に進入して穴内周面に形成された溝を加工する砥石車と、前記砥石台に測定位置と非測定位置との間で移動可能に装架され測定位置で前記穴内に進入されて溝位置を測定する溝センサと、前記ベッドにX軸及びY軸に夫々平行に取り付けられ前記砥石車の端面及び外周面で加工される第1及び第2検知ピンと、X軸及びY軸に夫々直角に前記ベッドに設けられた第1及び第2基準面と、前記砥石台に測定位置と非測定位置との間で移動可能に装架され測定位置で前記第1及び第2検知ピンの研削端面及び前記第1及び第2基準面を検知するタッチセンサとを備えたことを特徴とする溝加工装置。
- 請求項5に記載の溝加工装置において、前記溝センサ及びタッチセンサが取り付けられた旋回アームを前記砥石台に測定位置と非測定位置との間で旋回可能に支承したことを特徴とする溝加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000354662A JP3898437B2 (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 溝加工方法及びその実施に直接使用する加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000354662A JP3898437B2 (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 溝加工方法及びその実施に直接使用する加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002160150A JP2002160150A (ja) | 2002-06-04 |
JP3898437B2 true JP3898437B2 (ja) | 2007-03-28 |
Family
ID=18827209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000354662A Expired - Fee Related JP3898437B2 (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 溝加工方法及びその実施に直接使用する加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3898437B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7043835B2 (en) * | 2004-04-09 | 2006-05-16 | Sunpower, Inc. | Method for centering a workpiece on the cylindrical axis of a bore |
CN102248446B (zh) * | 2011-04-22 | 2013-08-28 | 安徽新源石油化工技术开发有限公司 | 坡口机智能控制系统 |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000354662A patent/JP3898437B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002160150A (ja) | 2002-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5255680B2 (ja) | 切削ウォームのねじ山間隙にドレッシング工具をセンタリングするための装置ならびに方法 | |
KR0162906B1 (ko) | 다기능 측정 시스템 | |
JP4475817B2 (ja) | 機械加工前のギヤ等の歯付き被加工物を機械加工する方法および装置 | |
KR20060046791A (ko) | 기어 연삭기 | |
KR102502138B1 (ko) | 나선형 그루브를 포함하는 공작물을 제작하는 방법 및 연삭기 | |
US6038489A (en) | Machine tools | |
JPS58132460A (ja) | アンギユラ研削盤用数値制御装置 | |
JP2007257606A (ja) | ツールの加工位置決め誤差補正方法 | |
JP6101115B2 (ja) | 工作機械及び、工作機械によるワークの加工方法 | |
JP2010194623A (ja) | ねじ研削盤及びねじ溝研削方法 | |
JPH05111851A (ja) | 歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤 | |
JP7298131B2 (ja) | 工作機械 | |
JP3898437B2 (ja) | 溝加工方法及びその実施に直接使用する加工装置 | |
JPH10156692A (ja) | カム研削盤 | |
JP2011045940A (ja) | 円筒研削方法及び装置 | |
JPH1133801A (ja) | 溝加工装置 | |
EP0950214B1 (en) | Method of controlling a machine tool | |
JP3687770B2 (ja) | ツインヘッド研削盤の定寸研削制御方法及びその装置 | |
JPH0985621A (ja) | 工作機械 | |
JP4088071B2 (ja) | 複合加工用工作機械におけるワ−ク端面位置検出手段およびワ−ク端面位置検出方法 | |
JP3821345B2 (ja) | クランクピンの研削方法及び研削装置 | |
JP2597219B2 (ja) | Nc研削盤 | |
JP4048434B2 (ja) | 溝加工方法及び数値制御装置 | |
JP2012091261A (ja) | 工具研削盤における熱変位補正方法、工具研削盤、ncプログラム | |
JP3812869B2 (ja) | 円筒研削方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051028 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060301 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060912 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3898437 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110105 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |