JP3944640B2

JP3944640B2 - Single-side grinding method and apparatus

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Publication number: JP3944640B2
Application number: JP2002187058A
Authority: JP
Inventors: 保夫白尾; 徳嘉菊地; 郁夫梶谷
Original assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2004025385A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、片面研削方法および装置、さらに詳しくは、研削砥石と研削を行わない加圧部材との間にワークを位置させ、研削砥石および／または加圧部材に軸方向の切り込み送りを与えて、研削砥石によりワークの片側の被研削面の研削を行う片面研削方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、短円柱状ワークあるいは比較的厚い円板状ワークの片面の被研削面を研削する方法として、従来、ワークを保持するポケットを有し所定位置に割り出し位置決めが可能なキャリアを用い、停止状態のキャリアのポケットに保持したワークを研削砥石と研削を行わない加圧部材との間の一定位置に位置させ、研削砥石および／または加圧部材に軸方向の切り込み送りを与えて、研削砥石によりワークの被研削面の研削を行うものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来の片面研削方法では、研削中、ワークが研削砥石と加圧部材の間の一定位置に位置しているため、研削砥石の一定部分が被研削面を研削し、しかもワークの被研削面の一部が集中的に研削されて、研削後の被研削面に偏りが生じて、精度不良となることがあり、製品によってはそれが問題になることがある。
【０００４】
また、上記の従来の片面研削方法は、研削砥石および／または加圧部材を常に一定位置から一定距離移動させて切り込み送りを与えるだけであるから、研削砥石の摩耗などにより、加圧力が変化し、それにより所望の加工精度が得られなくなることがある。
【０００５】
とくに、ワークの仕上研削を行う場合など、研削砥石に弾性砥石を使用し、ワークの被研削面とその周縁部のＲ面（断面が比較的小径の円弧状の面）を同時に加工することが行われる。そのような場合に、研削砥石の摩耗などによって加圧力が低下すると、所望のＲ面が得られず、あるいは、所望の大きさのＲ面を得るために長時間を要し、加工効率が悪いという問題がある。逆に、加圧力が大きすぎると、研削砥石の摩耗が大きくなるという問題がある。
【０００６】
加圧力を管理するには、ロードセルなどの加圧力検出手段を用いることが考えられるが、そうすると、加圧力検出手段が別に必要となり、その分費用がかかることになる。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、加工精度の高い片面研削方法および装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の目的は、また、加圧力の変化による加工精度の低下や加工効率の低下を防止することができ、しかも余分に費用の発生しない片面研削方法および装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明による片面研削方法は、研削砥石と研削を行わない加圧部材との間にワークを位置させ、研削砥石および／または加圧部材に軸方向の切り込み送りを与えて、研削砥石によりワークの片側の被研削面の研削を行う片面研削方法であって、ワーク回転部材のポケットにワークを遊嵌状態に保持し、研削砥石と加圧部材との間で、ワーク回転部材によりワークを強制的に回転させて研削を行う片面研削方法において、研削中に研削砥石を回転させる砥石軸の駆動電力を検出し、この検出値に基づいて、次の研削時の研削砥石および／または加圧部材の切り込み終了位置を調整することを特徴とするものである。
上記の方法において、研削砥石と加圧部材の一方にのみ軸方向の切り込み送りを与える場合、それについて切り込み終了位置の調整を行なう。また、研削砥石と加圧部材の両方に軸方向の切り込み送りを与える場合、両者の少なくとも一方について切り込み終了位置の調整を行なう。
【００１０】
本発明の片面研削方法によれば、加圧部材に接触するワークの部分を基準として、被研削面の研削を行うので、加工後のワークの厚み寸法が揃えられ、精度の高い研削ができる。
【００１１】
さらに、研削中にワーク回転部材によりワークを強制的に回転させるので、研削砥石の一定部分が被研削面を研削して、ワークの被研削面の一部だけが集中的に研削されることがなく、被研削面全体が均等に研削される。したがって、研削後のワークの被研削面に偏りが生じることがなく、精度の高い研削ができる。
砥石軸の駆動電力は、ワークの加圧力に対応している。したがって、研削中の砥石軸の駆動電力の検出値に基づいて次の研削時の研削砥石および／または加圧部材の切り込み終了位置を調整することにより、加圧力を一定範囲に保つことができる。このため、研削砥石の摩耗などによって加圧力が変化することを防止することができ、高い加工精度を得ることができる。とくに、研削砥石に弾性砥石を使用して、ワークの被研削面とＲ面を同時に研削する場合、加圧力を一定範囲に保つことにより、所望の大きさのＲ面を短時間で得ることができ、加工精度および加工効率が向上する。また、砥石軸の駆動電力を検出するだけでよく、ロードセルなどの加圧力検出手段を別に設ける必要がなく、余分な費用を必要としない。
【００１２】
加圧部材として、好ましくは、回転するワークとともに自由に回転できる加圧ローラを用いる。
【００１３】
本発明の片面研削方法において、ワークの仕上研削を行う場合など、たとえば、研削砥石に弾性砥石を使用し、ワークの被研削面とその周縁部のＲ面を同時に研削する。
【００１４】
このようにすれば、ワークの被研削面とＲ面を同時に研削することができ、加工効率が向上する。また、前記のように加圧力が一定範囲に保たれることにより、所望の大きさのＲ面を短時間で得ることができ、加工精度および加工効率が向上する。
【００１８】
本発明の片面研削方法において、たとえば、切り込み送り量を一定とし、切り込み開始位置を調整することによって切り込み終了位置の調整を行う。
【００１９】
これによれば、切り込み開始位置を調整するだけで、後は、常に同じ研削サイクルを実行することができ、送り制御が単純になる。
【００２０】
しかし、切り込み終了位置の調整は、切り込み終了位置を直接調整することにより行なうようにしてもよいし、切り込み開始位置を一定として切り込み送り量を調整することにより行なうようにしてもよい。
【００２１】
砥石軸の駆動電力として、たとえば、研削中の駆動電流の最大値を検出し、それに基づいて、切り込み終了位置を調整する。
【００２２】
本発明による片面研削装置は、研削砥石と、研削砥石に対向するように配置された研削を行わない加圧部材と、ワークを保持して研削砥石と加圧部材の間に位置させるワーク保持手段と、研削砥石および／または加圧部材に切り込み送りを与える送り手段とを備え、研削砥石によりワークの片側の被研削面の研削を行う片面研削装置であって、ワーク保持手段が、ワークをポケットに遊嵌状態に保持して強制的に回転させるワーク回転部材を備えている片面研削装置において、研削中に研削砥石を回転させる砥石軸の駆動電力を検出する電力検出手段と、その検出結果に基づいて次の研削時の研削砥石および／または加圧部材の切り込み終了位置を調整する調整手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の片面研削装置によれば、加圧部材に接触するワークの部分を基準として、被研削面の研削が行われるので、加工後のワークの厚み寸法が揃えられ、精度の高い研削ができる。
【００２４】
また、研削中にワーク回転部材によりワークが強制的に回転させられるので、研削砥石の一定部分が被研削面を研削して、ワークの被研削面の一部だけが集中的に研削されることがなく、被研削面全体が均等に研削される。したがって、研削後のワークの被研削面に偏りが生じることがなく、精度の高い研削ができる。
さらに、研削中の砥石軸の駆動電力の検出値に基づいて次の研削時の研削砥石および／または加圧部材の切り込み終了位置を調整することにより、前記のように、加圧力を一定範囲に保つことができる。このため、研削砥石の摩耗などによって加圧力が変化することを防止することができ、高い加工精度を得ることができる。とくに、研削砥石に弾性砥石を使用して、ワークの被研削面とＲ面を同時に研削する場合、加圧力を一定範囲に保つことにより、所望の大きさのＲ面を短時間で得ることができ、加工精度および加工効率が向上する。また、砥石軸の駆動電力を検出するだけでよく、ロードセルなどの加圧力検出手段を別に設ける必要がなく、余分な費用を必要としない。
【００２５】
好ましくは、ワーク回転部材に複数のポケットが設けられている。
【００２６】
このようにすれば、複数のワークを同時に研削することができ、加工効率が向上する。
【００２７】
本発明の片面研削装置において、たとえば、加圧部材が、回転するワークとともに自由に回転できる加圧ローラである。
【００２８】
このようにすれば、ワークと回転部材との間に相対運動が生じないため、回転部材に摩耗が生じることがなく、常に精度の高い研削が可能になる。
【００２９】
加圧ローラには、たとえば、ウレタンゴムなどを用いた弾性部材製のもの、焼入鋼などの鋼などを用いた金属製のものなどが使用される。
【００３０】
弾性部材製の加圧ローラの場合、ワーク形状に関係なく、ワークと接触する加圧ローラの面は平坦面でよい。
【００３１】
金属製の加圧ローラの場合、ワークと接触する面は平坦面でもよいが、ワークがテーパ部分を有するような場合は、ワークを加圧する面にみぞを形成して、テーパ部分をみぞにはめて、ワークの軸方向の位置決めをするようにする。このようにすれば、より精度の高い研削が可能になる。ワークを加圧する面に円形の凹所を形成し、ワークのテーパ部分を凹所にはめ、凹所の全周をテーパ部分に接触させて、ワークの軸方向の位置決めをするようにしても、同様の効果が奏される。
【００３２】
本発明の片面研削装置において、ワークの仕上研削を行う場合など、たとえば、研削砥石が、ワークの被研削面とその周縁部のＲ面を同時に研削することができる弾性砥石である。
【００３３】
このようにすれば、ワークの被研削面とＲ面を同時に研削することができ、加工効率が向上する。また、前記のように加圧力が一定範囲に保たれることにより、所望の大きさのＲ面を短時間で得ることができ、加工精度および加工効率が向上する。
【００３４】
本発明の片面研削装置において、たとえば、ワーク保持手段が、ワーク回転部材を回転支持してこれを研削砥石と加圧部材の間およびその外側に移動させることができるキャリアである。
【００３５】
このようにすれば、キャリアによりワーク回転部材を研削砥石と加圧部材の間に位置させて研削を行うことができ、キャリアによりワーク回転部材を研削砥石と加圧部材の間の外側に移動させた状態で、回転部材に対するワークの脱着を行うことができる。
【００３６】
好ましくは、キャリアに複数の回転部材が設けられている。
【００３７】
このようにすれば、１つの回転部材に保持したワークの研削を行っている間に、他の回転部材に対してワークの脱着を行うことができる。
【００３８】
キャリアは、たとえば、１つの旋回軸により旋回させられてワーク回転部材を移動させるものである。
【００３９】
その場合、たとえば、ワーク回転部材を回転駆動するための駆動軸をキャリア旋回軸の内側に同心状に配置する。キャリアに複数のワーク回転部材が設けられている場合は、それらの駆動軸も同心状に配置する。
【００４０】
このようにすれば、キャリアの旋回機構およびワーク回転部材の回転駆動機構を含むキャリア全体の構成をコンパクトにすることができる。
【００４３】
本発明の片面研削装置において、たとえば、調整手段が、切り込み送り量を一定とし、切り込み開始位置を調整することによって切り込み終了位置の調整を行うものである。
【００４４】
これによれば、調整手段が切り込み開始位置を調整するだけで、後は、送り手段が常に同じ研削サイクルを実行することができ、送り制御が単純になる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００４６】
図１〜図４は、片面研削装置の１例を示している。図１は片面研削装置の主要部の斜視図、図２は図１の一部を示す垂直断面図、図３は図２の一部を示す底面図、図４は片面研削装置の電気的構成の１例を示す図面である。
【００４７】
図１および図２に示すように、片面研削装置は、立軸両頭平面研削盤における実施形態で、水平に配置された定盤(1)と、定盤(1)の側方に配置された研削砥石(2)と、砥石(2)の上方に配置された加圧ユニット(3)と、定盤(1)の上方であって加圧ユニット(3)と砥石(2)の中間に配置されて一部が加圧ユニット(3)と砥石(2)の間に位置することができるようになった水平板状のキャリア(4)とを備えている。
【００４８】
砥石(2)は鉛直な回転中心軸(A)を中心とする砥石軸(5)の上端に上向きに固定され、その上端面が平面状の研削面(2a)となっている。図４に示すように、砥石軸(5)は回転駆動装置の回転駆動モータ(6)によって回転させられ、それにより砥石(2)が回転させられる。また、砥石軸(5)は下側送り装置の送りモータ(7)によって軸方向に移動させられ、それにより砥石(2)に軸方向の切り込み送りが与えられる。砥石(2)には、たとえば、ＰＶＡ砥石などの弾性砥石、ダイヤモンド砥石、ＣＢＮ砥石などを用いることができる。
【００４９】
加圧ユニット(3)は、軸(A)を中心とする上側送り軸(8)の下端に固定された支持部材(9)と、支持部材(9)の一部に取り付けられた加圧部材である加圧ローラ(10)とを備えている。支持部材(9)は、軸(A)を中心とする短円柱の下側一側部が取除かれた形状をなし、この部分に、加圧ローラ(10)が、転がり軸受(11)を介して、鉛直軸(B)を中心に自由に回転しうるように取り付けられている。加圧ローラ(10)の下端面は、支持部材(9)の下端面よりも少し下方に位置している。たとえば、加圧ローラ(10)は焼入鋼製で、その下端面に軸(B)を中心とする環状みぞ(12)が形成されている。みぞ(12)の断面形状は、たとえば、長方形または正方形である。図４に示すように、送り軸(8)は上側送り装置の送りモータ(13)によって軸方向に移動させられ、それにより加圧ローラ(10)に軸方向の切り込み送りが与えられる。なお、砥石(2)および加圧ローラ(10)の切り込み送り方向は、互いに接近する方向を正（＋）方向、互いに離れる方向を負（−）方向とする。したがって、砥石(2)については、上側が＋側で、下側が−側であり、加圧ローラ(10)については、下側が＋側で、上側が−側である。
【００５０】
図４に示すように、送りモータ(7)(13)は、送り制御装置(14)により制御される。回転駆動モータ(6)にはその電力すなわち砥石軸(5)の駆動電力を検出する電力検出手段としての電力計(15)が接続され、その出力が演算装置(16)に入力される。演算装置(16)は、電力計(15)の出力に基づいて砥石(2)および／または加圧部材(10)の切り込み開始位置を調整することにより切り込み終了位置を調整するためのもので、砥石(2)および／または加圧部材(10)の切り込み開始位置を決定して、制御装置(14)に出力する。制御装置(14)は、演算装置(16)の出力に基づいて送りモータ(7)(13)を制御することにより、砥石および加圧部材(10)の送りを制御する。送りモータ(7)(13)および送り制御装置(14)は送り手段を構成し、演算装置(16)は調整手段を構成する。演算装置(16)および制御装置(14)の動作については、後にさらに詳しく説明する。
【００５１】
キャリア(4)は、砥石(2)の側方の鉛直な回転中心軸(C)を中心とする図示しないキャリア旋回軸にその中心部が固定されて、放射方向にのびており、その両端寄りの部分に、ワーク装着部(17a)(17b)が設けられている。ワーク装着部は符号(17)で総称し、区別するときは、第１ワーク装着部(17a)、第２ワーク装着部(17b)という。図示は省略したが、キャリア旋回軸はキャリア旋回モータによって駆動され、それにより、キャリア(4)が旋回する。キャリア(4)は、１８０度ずつ旋回させられ、図１に示すように、ワーク装着部(17)の一方が砥石(2)と加圧部材(10)の間に位置して他方が反対側の定盤(1)上に位置するワーク着脱位置に停止させられる。
【００５２】
定盤(1)は、円板の砥石(2)側の部分が切欠かれた形状をなし、キャリア(4)と同心になるように、キャリア(4)の下方に固定状に配置されている。定盤(1)の外径は、キャリア(4)の長さとほぼ等しい。定盤(1)の上面(1a)は、砥石(2)と加圧ローラ(10)の高さの中間に位置している。定盤(1)の砥石(2)側の一部は、砥石(2)との干渉を避けるために、切欠かれており、この切欠き部(1b)の周面は、通常、砥石(2)の外周面に近接している。
【００５３】
キャリア(4)の各ワーク装着部(17)において、円形の開口部(18)が形成され、開口部(18)の内側に、円板状のワーク回転部材(19a)(19b)が、その中心である鉛直軸を中心に回転しうるように支持されている。回転部材は符号(19)で総称し、区別するときは、第１回転部材(19a)、第２回転部材(19b)という。回転部材(19)はキャリア(4)より少し厚く、キャリア(4)より上下に突出しており、回転部材(19)の下端面と定盤(1)の上面(1a)との間には、少し隙間があいている。詳細な図示は省略したが、回転部材(19)の外周部は、開口部(18)の周縁部に回転はしうるが軸方向（上下方向）にほとんど移動しないように支持されている。開口部(18)の周縁部に、３個以上（この例では４個）の支持歯車(20)が、その中心である鉛直軸を中心に自由に回転しうるように、円周方向に等間隔をおいて配置され、これらの歯車(20)が回転部材(19)の外周に形成された歯車(21)にかみ合っており、これにより、回転部材(19)が径方向に移動しないように支持されている。
【００５４】
キャリア(4)に、第１回転部材(19a)の歯車(21)とかみ合う第１駆動歯車(22a)および第２回転部材(19b)の歯車(21)とかみ合う第２駆動歯車(22b)が設けられている。第１および第２駆動歯車は、符号(22)で総称する。図示は省略したが、第１駆動歯車(22a)は、軸(C)を中心とする第１駆動軸に固定された歯車とかみ合っており、第１駆動モータで第１駆動軸を駆動することにより、キャリア(4)に対して第１回転部材(19a)が回転する。第２駆動歯車(22b)は、軸(C)を中心とする第２駆動軸に固定された歯車とかみ合っており、第２駆動モータで第２駆動軸を駆動することにより、キャリア(4)に対して第２回転部材(19b)が回転する。
【００５５】
なお、キャリア旋回軸および２つの駆動軸のうち少なくとも旋回軸および第１駆動軸は中空状をなし、旋回軸の内側に第１駆動軸が同心状に配置され、さらに第１駆動軸の内側に第２駆動軸が同心状に配置されて、これら３つの軸が個別に回転しうるようになっている。
【００５６】
回転部材(19)には、ワーク(W)を遊嵌状態に保持するための複数の円形ポケット(23)が円周方向に等間隔をおいて形成されている。
【００５７】
この例で加工されるワーク(W)は、下部が短円柱部(Wa)で、上部が先細テーパ部(Wb)となり、外径に比べて高さの低いものである。ワーク(W)の上下両端面は平坦面であり、下端面が被研削面(S)となっている。
【００５８】
上記の片面研削装置を用いてワーク(W)の研削を行う場合、ワーク着脱位置に停止しているキャリア(4)の定盤(1)上に位置して停止している回転部材(19)のポケット(23)にワーク(W)を遊嵌状態に装着する。このとき、ワーク(W)の下端の被研削面(S)が定盤上面(1a)にのり、短円柱部(Wa)がポケット(23)の内側にわずかな隙間をあけてはまり、テーパ部(Wb)が回転部材(19)より上方に突出する。ワーク(W)の装着が終了すると、キャリア(4)を１８０度旋回させて、ワーク着脱位置に停止させる。このとき、砥石(2)は回転するとともに、研削面(2a)が定盤上面(1a)と同一高さの研削位置に停止し、加圧ローラ(10)は砥石研削面(2a)より上方の切り込み開始位置に停止している。砥石研削面(2a)と加圧ローラ(10)の下端面との上下間隔はワーク(W)の高さより大きくなっている。キャリア(4)が旋回すると、回転部材(19)のポケット(23)に遊嵌状態に保持されたワーク(W)は定盤上面(1a)上から砥石研削面(2a)上に移り、キャリア(4)がワーク着脱位置に停止したときには、全てのワーク(W)が研削面(2a)上にのり、加圧ローラ(10)との間に入る。
【００５９】
キャリア(4)がワーク着脱位置に停止したならば、砥石(2)と加圧ローラ(10)の間に位置している回転部材(19)を回転させて、これに保持されているワーク(W)を強制的に回転させる。そして、砥石(2)を研削位置に停止させた状態で、加圧ローラ(10)を切り込み開始位置から＋方向に一定距離だけ高速で移動させた後に、さらに＋方向に一定距離だけ低速で移動させ、その位置に一定時間停止させた後に、切り込み開始位置まで戻す所定の研削サイクルを実行することにより、加圧ローラ(10)に切り込み送りを与え、いわゆるインフィード研削により研削面(2a)で被研削面(S)を研削する。加圧ローラ(10)を＋方向に高速で移動させた後に低速で移動させている途中で、ワーク(W)の上側テーパ部(Wb)が加圧ローラ(10)下端面のみぞ(12)にはまり、みぞ(12)の両開口縁部に接触する。この状態で加圧ローラ(10)をさらに＋方向に移動させることにより、加圧ローラ(10)と砥石(2)とで、ワーク(W)の加圧力が付与され、被研削面(S)が研削される。なお、加圧ローラ(10)がワーク(W)に接触した後は、加圧ローラ(10)は回転しているワーク(W)とともに回転する。
【００６０】
上記のように、砥石(2)と加圧ローラ(10)の間に位置する回転部材(19)を回転させてワーク(W)の研削を行っている間、定盤(1)上に位置している回転部材(19)は停止しており、そのポケット(23)に、上記同様、ワーク(W)が装着される。
【００６１】
加圧ローラ(10)が切り込み開始位置に戻って研削が終了すると、砥石(2)と加圧ローラ(10)の間に位置している回転部材(19)が回転を停止し、キャリア(4)が１８０度旋回して、ワーク着脱位置に停止する。
【００６２】
これにより、加工前のワーク(W)が保持された回転部材(19)が砥石(2)と加圧ローラ(10)の間に位置するので、上記同様に、ワーク(W)の研削が行われる。一方、キャリア(4)の旋回により、加工後のワーク(W)を保持した回転部材(19)が定盤(1)上に移るので、加工後のワーク(W)が取り外され、加工前のワーク(W)が装着される。
【００６３】
後は、上記と同様である。
【００６４】
研削中、ワーク(W)のテーパ部(Wb)が加圧ローラ(10)のみぞ(12)にはまり、この部分を基準として、被研削面(S)の研削が行われるので、加工後のワーク(W)の厚み寸法が揃えられ、精度の高い研削ができる。さらに、研削中に回転部材(19)により砥石(2)に対してワーク(W)が強制的に回転させられるので、砥石研削面(2a)の一定部分が被研削面(S)を研削して、ワーク(W)の被研削面(S)の一部だけが集中的に研削されることがなく、被研削面(S)全体が均等に研削される。したがって、研削後のワーク(W)の被研削面(S)に偏りが生じることがなく、精度の高い研削ができる。また、研削中に加圧ローラ(10)がワーク(W)とともに回転し、ワーク(W)と加圧ローラ(10)との間に相対運動が生じないため、加圧ローラ(10)に摩耗が生じることがなく、常に精度の高い研削が可能になる。
【００６５】
砥石(2)に弾性砥石を使用した場合、ワーク(W)の被研削面とその周縁部のＲ面を同時に研削することができる。
【００６６】
上記の研削サイクルにおける加圧ローラ(10)の送り制御は、送り制御装置(14)によって行われる。そして、必要に応じ、演算装置(16)により、次のように、研削中に研削に要する砥石軸(5)の駆動電力（研削用駆動電力）の最大値が求められ、これに基づいて、砥石(2)の切り込み開始位置が調整され、それにより、加圧ローラ(10)の切り込み終了位置が調整される。
【００６７】
演算装置(16)には、予め実験で求められた最適な研削用駆動電力の最大値が基準値として設定されている。演算装置(16)は、研削中に電力計(15)の出力から研削用駆動電力の最大値（研削用駆動電力検出最大値）を求め、研削終了後に、この検出最大値が基準値を含む所定の範囲内にあるかどうかを調べる。そして、検出最大値が上記範囲の上限より大きい場合は、加圧ローラ(10)の切り込み開始位置を−側に補正し、逆に、検出最大値が上記範囲の下限より小さい場合は、加圧ローラ(10)の切り込み開始位置を＋側に補正する。上記のように、研削サイクル中、砥石(2)は一定の研削位置に停止しており、加圧ローラ(10)の切り込み送り量（送り距離）は常に一定であるから、加圧ローラ(10)の切り込み開始位置を補正することにより、結果的に、加圧ローラ(10)の切り込み終了位置が補正される。
【００６８】
図５は、加圧ローラ(10)の切り込み終了位置の調整に関する演算装置(16)および送り制御装置(14)における動作の１例を示すフローチャートである。次に、このフローチャートを参照して、切り込み送り量の調整動作の１例について説明する。
【００６９】
図５において、キャリア(4)が旋回してワーク着脱位置に停止し、砥石(2)および回転部材(19)が回転を開始した後、加圧ローラ(10)を切り込み方向に移動させる前に、制御装置(14)が加圧ローラ(10)を切り込み開始位置に停止させ(ステップ１)、演算装置(16)が、そのときの電力計(15)の出力を検出し、それを無負荷駆動電力値Ｓ0として記憶する(ステップ２)。次に、制御装置(14)が、上記の研削サイクルを実行して研削を行い、演算装置(16)がその間の電力計(15)の出力を検出して、その最大値を求め、それを最大電力検出値Ｓ1として記憶する(ステップ３)。次に、Ｓ1とＳ0の差（＝Ｓ1−Ｓ0）を演算し、それを研削用駆動電力検出最大値Ｓ2として記憶する(ステップ４)。次に、基準値Ｓを含む範囲（基準範囲）の上限（Ｓ＋ａ）とＳ2とを比較し(ステップ５)、Ｓ2が（Ｓ＋ａ）より大きければ、加圧ローラ(10)の切り込み開始位置を−方向に所定量（たとえば５μｍ）補正し(ステップ６)、処理を終了する。ステップ５においてＳ2が（Ｓ＋ａ）以下であれば、基準範囲の下限（Ｓ−ａ）とＳ2とを比較し(ステップ７)、Ｓ2が（Ｓ−ａ）より小さければ、加圧ローラ(10)の切り込み開始位置を＋方向に所定量（たとえば５μｍ）補正し(ステップ８)、処理を終了する。ステップ７において、Ｓ2が（Ｓ−ａ）以上である場合、すなわち、Ｓ2が基準範囲内にある場合は、そのまま処理を終了する。今回の処理において、切り込み開始位置の補正が行われなかった場合は、次回の処理において、ステップ１が実行されても、切り込み開始位置は変化しない。これに対し、切り込み開始位置の−補正あるいは＋補正が行われた場合は、次回の処理において、ステップ１が実行されることにより、切り込み開始位置が補正量分変化し、それにより、切り込み送り量が調整される。
【００７０】
上記のように、研削に要する駆動電力の最大値が基準値を含む所定の範囲内になるように切り込み終了位置を調整することにより、加圧力を一定範囲に保つことができる。このため、研削砥石に摩耗などによって加圧力が変化することを防止することができ、高い加工精度を得ることができる。とくに、研削砥石に弾性砥石を使用して、ワークの被研削面とＲ面を同時に研削する場合、加圧力を一定範囲に保つことにより、所望の大きさのＲ面を短時間で得ることができ、加工精度および加工効率が向上する。
【００７１】
片面研削装置の構成およびそれを使用した片面研削方法は、上記実施形態のものに限らず、適宜変更可能である。
【００７２】
上記実施形態では、加圧ローラ(10)にみぞ(12)が形成されているために、加工精度をさらに向上させることができるが、みぞの代りに、ワーク(W)と同数の円形凹所をワーク(W)に対応して形成し、ワーク(W)のテーパ部(Wb)を凹所にはめ、凹所の全周をテーパ部(Wb)に接触させて、ワーク(W)の軸方向の位置決めをするようにしても、同様の効果が奏される。しかし、みぞを設けずに、加圧ローラ(10)の平坦な下端面をワーク(W)の平坦な上端面に接触させるようにしてもよい。
また、ワーク形状が一様断面の短円柱状の場合なども、加圧ローラ(10)にみぞを設けずに、加圧ローラ(10)の平坦な下端面をワークの平坦な上端面に接触させる。
【００７３】
加圧ローラ(10)として、ウレタンゴムなどの弾性部材を使用することもできる。その場合は、ワーク形状に関係なく、加圧ローラ(10)にみぞを設けずに、加圧ローラ(10)の平坦な下端面をワークに接触させる。
【００７４】
上記実施形態では、キャリア(4)にワーク回転部材(19)が２つ設けられているが、１つでも、３つ以上でもよい。また、ワーク回転部材(19)におけるポケットの数も、任意に変更可能である。
【００７５】
上記実施形態では、砥石軸(5)の駆動電力に基づいて切り込み終了位置を調整することにより、加工精度および加工効率を向上させるようにしているが、必ずしもそうする必要はない。
【００７６】
また、上記実施形態では、加圧ローラ(10)の切り込み送り量を一定とし、切り込み開始位置を調整することにより切り込み終了位置を調整しているが、切り込み終了位置を直接調整するようにしてもよいし、切り込み開始位置を一定とし、切り込み送り量を調整することにより切り込み終了位置を調整するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態を示す片面研削装置の主要部の斜視図である。
【図２】図２は、図１の片面研削装置の一部を示す垂直断面図である。
【図３】図３は、図２のIII−III線の矢視図（底面図）である。
【図４】図４は、図１の片面研削装置の電気的構成の１例を示す構成図である。
【図５】図５は、切り込み送り量の調整動作の１例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
(2) 研削砥石
(4) キャリア
(5) 砥石軸
(10) 加圧ローラ
(14) 送り制御装置
(15) 電力計
(16) 演算装置
(19a)(19b) ワーク回転装置
(23) ポケット
(W) ワーク
(S) 被研削面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a single-side grinding method and apparatus, more specifically, a workpiece is positioned between a grinding wheel and a pressure member that does not perform grinding, and an axial cutting feed is applied to the grinding wheel and / or pressure member. The present invention relates to a single-side grinding method and apparatus for grinding a surface to be ground on one side of a workpiece with a grinding wheel.
[0002]
[Prior art]
For example, as a method of grinding a surface to be ground on one side of a short cylindrical workpiece or a relatively thick disc-shaped workpiece, conventionally, a carrier having a pocket for holding the workpiece and capable of being indexed and positioned at a predetermined position is used. The workpiece held in the carrier pocket is positioned at a fixed position between the grinding wheel and the non-grinding pressure member, and the grinding wheel and / or the pressure member is fed in the axial direction, What grinds the ground surface of a work is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional single-side grinding method, since the workpiece is positioned at a fixed position between the grinding wheel and the pressure member during grinding, a fixed portion of the grinding wheel grinds the surface to be ground, A part of the surface to be ground is intensively ground, and the surface to be ground after grinding is biased, resulting in poor accuracy, which may be a problem depending on the product.
[0004]
Further, in the above conventional single-side grinding method, the grinding wheel and / or the pressure member is always moved from a certain position by a certain distance to provide the cutting feed, so that the applied pressure changes due to wear of the grinding wheel. As a result, desired processing accuracy may not be obtained.
[0005]
In particular, when finishing grinding of a workpiece, an elastic grinding wheel is used as a grinding wheel, and the workpiece surface to be ground and the R surface of its peripheral portion (arc-shaped surface having a relatively small cross section) can be processed simultaneously. Done. In such a case, if the applied pressure is reduced due to wear of the grinding wheel or the like, the desired R surface cannot be obtained, or it takes a long time to obtain the R surface of the desired size, and the processing efficiency is poor. There is a problem. Conversely, if the applied pressure is too large, there is a problem that the wear of the grinding wheel increases.
[0006]
In order to manage the applied pressure, it is conceivable to use applied pressure detecting means such as a load cell. However, if this is done, additional applied pressure detecting means is required, which increases the cost.
[0007]
An object of the present invention is to solve the above problems and provide a single-side grinding method and apparatus with high processing accuracy.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a single-side grinding method and apparatus that can prevent a reduction in machining accuracy and a reduction in machining efficiency due to a change in applied pressure, and that does not generate extra costs.
[0009]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In the single-side grinding method according to the present invention, a workpiece is positioned between a grinding wheel and a pressure member that does not perform grinding, an axial cutting feed is applied to the grinding wheel and / or the pressure member, and the workpiece is removed by the grinding wheel. A single-side grinding method for grinding a surface to be ground on one side. The workpiece is held loosely in the pocket of the workpiece rotating member, and the workpiece is forced between the grinding wheel and the pressure member by the workpiece rotating member. Rotate to grind In the single-side grinding method, the driving power of the grinding wheel shaft that rotates the grinding wheel during grinding is detected, and the cutting end position of the grinding wheel and / or the pressure member during the next grinding is adjusted based on this detected value. It is characterized by this.
In the above method, when the cutting feed in the axial direction is given only to one of the grinding wheel and the pressure member, the cutting end position is adjusted for that. Further, in the case where axial cutting feed is applied to both the grinding wheel and the pressure member, the cutting end position is adjusted for at least one of the two. .
[0010]
According to the single-side grinding method of the present invention, since the surface to be ground is ground on the basis of the part of the workpiece that contacts the pressure member, the thickness dimension of the workpiece after processing is made uniform and high-precision grinding can be performed.
[0011]
Furthermore, since the workpiece is forcibly rotated by the workpiece rotating member during grinding, a certain portion of the grinding wheel grinds the surface to be ground, and only a part of the surface to be ground of the workpiece is intensively ground. The entire surface to be ground is evenly ground. Therefore, the surface to be ground of the workpiece after grinding is not biased, and highly accurate grinding can be performed.
The driving power of the grindstone shaft corresponds to the pressure applied to the workpiece. Therefore, the applied pressure can be maintained within a certain range by adjusting the cutting end position of the grinding wheel and / or the pressure member during the next grinding based on the detected value of the driving power of the grinding wheel shaft during grinding. For this reason, it is possible to prevent the applied pressure from being changed due to wear of the grinding wheel, and high processing accuracy can be obtained. In particular, when an elastic grindstone is used as a grinding wheel and the surface to be ground and the R surface of the workpiece are ground at the same time, a desired size of the R surface can be obtained in a short time by keeping the applied pressure within a certain range. This improves machining accuracy and machining efficiency. Moreover, it is only necessary to detect the driving power of the grindstone shaft, and it is not necessary to provide additional pressure detection means such as a load cell, so no extra cost is required. .
[0012]
As the pressure member, a pressure roller that can freely rotate together with the rotating workpiece is preferably used.
[0013]
In the single-side grinding method of the present invention, for example, when grinding a workpiece, an elastic grindstone is used as a grindstone, and the surface to be ground of the workpiece and the R surface of the peripheral portion thereof are ground simultaneously.
[0014]
If it does in this way, the to-be-ground surface and R surface of a work can be ground simultaneously, and processing efficiency improves. In addition, by maintaining the pressure within a certain range as described above, it is possible to obtain an R surface having a desired size in a short time, and machining accuracy and machining efficiency are improved. .
[0018]
The present invention In this single-side grinding method, for example, the cut feed amount is fixed, and the cut end position is adjusted by adjusting the cut start position.
[0019]
According to this, only by adjusting the cutting start position, the same grinding cycle can always be executed thereafter, and feed control becomes simple.
[0020]
However, the cut end position may be adjusted by directly adjusting the cut end position, or by adjusting the cut feed amount while keeping the cut start position constant.
[0021]
As the driving power for the grinding wheel shaft, for example, the maximum value of the driving current during grinding is detected, and the cutting end position is adjusted based on the detected value.
[0022]
A single-side grinding apparatus according to the present invention includes a grinding wheel, a pressure member that is disposed so as to face the grinding wheel, and does not perform grinding, and a workpiece holding means that holds the workpiece and is positioned between the grinding wheel and the pressure member. And a grinding means and / or a feeding means for cutting and feeding the pressure member, and a grinding machine for grinding a surface to be ground on one side of the workpiece with the grinding stone, wherein the workpiece holding means pockets the workpiece. A workpiece rotating member that is held in a loosely fitted state and forcibly rotates is provided. In the single-side grinding apparatus, the power detection means for detecting the driving power of the grinding wheel shaft that rotates the grinding wheel during grinding, and the cutting end position of the grinding wheel and / or the pressure member at the time of the next grinding based on the detection result Adjusting means for adjusting It is characterized by this.
[0023]
According to the single-side grinding apparatus of the present invention, since the surface to be ground is ground based on the part of the workpiece that contacts the pressure member, the thickness dimension of the workpiece after processing is uniformed, and high-precision grinding can be performed. .
[0024]
Also, Since the workpiece is forcibly rotated by the workpiece rotating member during grinding, a certain part of the grinding wheel grinds the surface to be ground, and only a part of the surface to be ground is not intensively ground. The entire surface to be ground is evenly ground. Therefore, the surface to be ground of the workpiece after grinding is not biased, and highly accurate grinding can be performed.
Furthermore, by adjusting the cutting end position of the grinding wheel and / or the pressure member at the time of the next grinding based on the detected value of the driving power of the grinding wheel shaft during grinding, the applied pressure is kept within a certain range as described above. Can keep. For this reason, it is possible to prevent the applied pressure from being changed due to wear of the grinding wheel, and high processing accuracy can be obtained. In particular, when an elastic grindstone is used as a grinding wheel and the surface to be ground and the R surface of the workpiece are ground at the same time, a desired size of the R surface can be obtained in a short time by keeping the applied pressure within a certain range. This improves machining accuracy and machining efficiency. Moreover, it is only necessary to detect the driving power of the grindstone shaft, and it is not necessary to provide additional pressure detection means such as a load cell, so no extra cost is required. .
[0025]
Preferably, the work rotating member is provided with a plurality of pockets.
[0026]
In this way, a plurality of workpieces can be ground at the same time, and the processing efficiency is improved.
[0027]
In the single-side grinding apparatus of the present invention, for example, the pressure member is a pressure roller that can freely rotate with the rotating workpiece.
[0028]
In this way, since no relative movement occurs between the workpiece and the rotating member, the rotating member is not worn, and high-accuracy grinding is always possible.
[0029]
As the pressure roller, for example, an elastic member made of urethane rubber or a metal made of steel such as hardened steel is used.
[0030]
In the case of a pressure roller made of an elastic member, the surface of the pressure roller in contact with the workpiece may be a flat surface regardless of the shape of the workpiece.
[0031]
In the case of a metal pressure roller, the surface that contacts the workpiece may be a flat surface. However, if the workpiece has a tapered portion, a groove is formed on the surface that presses the workpiece, and the tapered portion is fitted into the groove. Position the workpiece in the axial direction. In this way, more accurate grinding is possible. Forming a circular recess on the surface to which the workpiece is pressed, fitting the taper part of the work into the recess, contacting the entire circumference of the recess with the taper part, and positioning the workpiece in the axial direction, Similar effects are produced.
[0032]
The present invention In this single-side grinding apparatus, for example, when grinding a workpiece, the grinding wheel is an elastic grindstone that can simultaneously grind the surface to be ground of the workpiece and the R surface of the peripheral portion thereof.
[0033]
If it does in this way, the to-be-ground surface and R surface of a work can be ground simultaneously, and processing efficiency improves. In addition, by maintaining the pressure within a certain range as described above, it is possible to obtain an R surface having a desired size in a short time, and machining accuracy and machining efficiency are improved. .
[0034]
The present invention In this single-side grinding apparatus, for example, the work holding means is a carrier that can rotate and support the work rotating member and move it between and outside the grinding wheel and the pressure member.
[0035]
In this manner, the workpiece rotating member can be positioned between the grinding wheel and the pressure member by the carrier for grinding, and the workpiece rotating member can be moved to the outside between the grinding wheel and the pressure member by the carrier. In this state, the workpiece can be attached to and detached from the rotating member.
[0036]
Preferably, the carrier is provided with a plurality of rotating members.
[0037]
In this way, the workpiece can be attached to and detached from the other rotating member while the workpiece held on one rotating member is being ground.
[0038]
For example, the carrier is turned by one turning shaft to move the work rotating member.
[0039]
In this case, for example, a drive shaft for rotationally driving the workpiece rotating member is disposed concentrically inside the carrier turning shaft. When a plurality of workpiece rotating members are provided on the carrier, their drive shafts are also arranged concentrically.
[0040]
In this way, the configuration of the entire carrier including the carrier turning mechanism and the rotation driving mechanism of the workpiece rotating member can be made compact.
[0043]
The present invention In this single-side grinding apparatus, for example, the adjusting means adjusts the cutting end position by adjusting the cutting start position while keeping the cutting feed amount constant.
[0044]
According to this, the adjustment means only adjusts the cutting start position, and thereafter, the feed means can always execute the same grinding cycle, and the feed control becomes simple.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0046]
1 to 4 show an example of a single-side grinding apparatus. 1 is a perspective view of a main part of a single-side grinding apparatus, FIG. 2 is a vertical sectional view showing a part of FIG. 1, FIG. 3 is a bottom view showing a part of FIG. 2, and FIG. It is drawing which shows one example of these.
[0047]
As shown in FIGS. 1 and 2, the single-side grinding apparatus is an embodiment of a vertical-axis double-headed surface grinding machine, and a horizontal surface plate (1) and a side surface of the surface plate (1) are ground. The grindstone (2), the pressure unit (3) disposed above the grindstone (2), and located above the surface plate (1) and between the pressure unit (3) and the grindstone (2) And a horizontal plate-like carrier (4) that can be positioned between the pressure unit (3) and the grindstone (2).
[0048]
The grindstone (2) is fixed upward at the upper end of the grindstone shaft (5) centered on the vertical rotation center axis (A), and the upper end surface thereof is a flat grinding surface (2a). As shown in FIG. 4, the grindstone shaft (5) is rotated by the rotation drive motor (6) of the rotation drive device, whereby the grindstone (2) is rotated. Further, the grindstone shaft (5) is moved in the axial direction by the feed motor (7) of the lower feeding device, and thereby, the grindstone (2) is fed in the axial direction. As the grindstone (2), for example, an elastic grindstone such as a PVA grindstone, a diamond grindstone, a CBN grindstone, or the like can be used.
[0049]
Pressurization unit (3) ,axis A support member (9) fixed to the lower end of the upper feed shaft (8) centered on (A), and a pressure roller (10) as a pressure member attached to a part of the support member (9); It has. The support member (9) has a shape in which the lower one side of the short cylinder centering on the shaft (A) is removed, and the pressure roller (10) is provided with the rolling bearing (11) in this portion. And is attached so that it can freely rotate about the vertical axis (B). The lower end surface of the pressure roller (10) is located slightly below the lower end surface of the support member (9). For example, the pressure roller (10) is made of hardened steel, and an annular groove (12) centering on the shaft (B) is formed on the lower end surface thereof. The cross-sectional shape of the groove (12) is, for example, a rectangle or a square. As shown in FIG. 4, the feed shaft (8) is moved in the axial direction by the feed motor (13) of the upper feed device, and thereby the pressure roller (10) is fed in the axial direction. In addition, regarding the cutting and feeding direction of the grindstone (2) and the pressure roller (10), a direction approaching each other is a positive (+) direction, and a direction away from each other is a negative (−) direction. Therefore, the upper side of the grindstone (2) is the + side, and the lower side is the-side, and the pressure roller (10) is the + side, and the upper side is the-side.
[0050]
As shown in FIG. 4, the feed motors (7) and (13) are controlled by a feed control device (14). The rotary drive motor (6) is connected to a power meter (15) as a power detection means for detecting the power, that is, the drive power of the grindstone shaft (5), and its output is input to the arithmetic unit (16). Is The The computing device (16) is for adjusting the cutting end position by adjusting the cutting start position of the grindstone (2) and / or the pressure member (10) based on the output of the wattmeter (15), The cutting start position of the grindstone (2) and / or the pressure member (10) is determined and output to the control device (14). The control device (14) controls the feed of the grindstone and the pressure member (10) by controlling the feed motors (7) and (13) based on the output of the computing device (16). The feed motors (7) and (13) and the feed control device (14) constitute feed means, and the arithmetic unit (16) constitutes adjustment means. The operations of the arithmetic device (16) and the control device (14) will be described in more detail later.
[0051]
The center of the carrier (4) is fixed to a carrier swiveling shaft (not shown) centered on the vertical rotation center axis (C) on the side of the grindstone (2) and extends in the radial direction. The part is provided with workpiece mounting parts (17a) and (17b). The workpiece mounting portions are collectively referred to by reference numeral (17), and when distinguished, they are referred to as a first workpiece mounting portion (17a) and a second workpiece mounting portion (17b). Although illustration is omitted, the carrier turning shaft is driven by a carrier turning motor, whereby the carrier (4) turns. The carrier (4) is swiveled 180 degrees at a time, and as shown in FIG. 1, one of the workpiece mounting parts (17) is located between the grindstone (2) and the pressure member (10) and the other is on the opposite side. Is stopped at the workpiece attachment / detachment position located on the surface plate (1).
[0052]
The surface plate (1) has a shape in which a portion of the disc on the grindstone (2) side is cut out, and is fixedly arranged below the carrier (4) so as to be concentric with the carrier (4). . The outer diameter of the surface plate (1) is almost equal to the length of the carrier (4). The upper surface (1a) of the surface plate (1) is located in the middle of the height of the grindstone (2) and the pressure roller (10). A part of the surface plate (1) on the grindstone (2) side is notched to avoid interference with the grindstone (2), and the peripheral surface of this notch (1b) is usually the grindstone (2 ).
[0053]
In each work mounting part (17) of the carrier (4), a circular opening (18) is formed, and inside the opening (18), disk-like work rotating members (19a) (19b) are provided. It is supported so that it can rotate around the vertical axis that is the center. The rotating members are collectively referred to by reference numeral (19), and when distinguished, they are referred to as a first rotating member (19a) and a second rotating member (19b). The rotating member (19) is slightly thicker than the carrier (4) and protrudes up and down from the carrier (4), and between the lower end surface of the rotating member (19) and the upper surface (1a) of the surface plate (1), There is a little gap. Although not shown in detail, the outer peripheral portion of the rotating member (19) is supported by the peripheral portion of the opening (18) so as to be able to rotate but hardly move in the axial direction (vertical direction). At the periphery of the opening (18), three or more (four in this example) support gears (20) can be rotated in the circumferential direction, etc. so that they can freely rotate around the center vertical axis. These gears (20) are arranged at intervals and mesh with the gear (21) formed on the outer periphery of the rotating member (19), so that the rotating member (19) does not move in the radial direction. It is supported.
[0054]
The carrier (4) has a first drive gear (22a) meshing with the gear (21) of the first rotating member (19a) and a second drive gear (22b) meshing with the gear (21) of the second rotating member (19b). Is provided. The first and second drive gears are collectively referred to by reference numeral (22). Although not shown, the first drive gear (22a) meshes with a gear fixed to the first drive shaft centered on the shaft (C), and the first drive motor drives the first drive shaft. Thus, the first rotating member (19a) rotates with respect to the carrier (4). The second drive gear (22b) meshes with a gear fixed to the second drive shaft centered on the shaft (C), and the carrier (4) is driven by driving the second drive shaft with the second drive motor. The second rotating member (19b) rotates relative to the rotation.
[0055]
Of the carrier swivel shaft and the two drive shafts, at least the swivel shaft and the first drive shaft are hollow, the first drive shaft is concentrically arranged inside the swivel shaft, and further inside the first drive shaft. The second drive shaft is arranged concentrically so that these three shafts can rotate individually.
[0056]
In the rotating member (19), a plurality of circular pockets (23) for holding the workpiece (W) in a loosely fitted state are formed at equal intervals in the circumferential direction.
[0057]
The workpiece (W) to be machined in this example has a short cylindrical portion (Wa) at the lower portion and a tapered portion (Wb) at the upper portion, and has a lower height than the outer diameter. The upper and lower end surfaces of the workpiece (W) are flat surfaces, and the lower end surface is a surface to be ground (S).
[0058]
When grinding the workpiece (W) using the single-side grinding device described above, the rotating member (19) stopped on the surface plate (1) of the carrier (4) stopped at the workpiece attachment / detachment position. The work (W) is mounted in a loose fit state in the pocket (23). At this time, the to-be-ground surface (S) at the lower end of the workpiece (W) is placed on the top surface (1a) of the workpiece, and the short cylindrical part (Wa) is fitted with a slight gap inside the pocket (23), and the tapered part. (Wb) protrudes upward from the rotating member (19). When the mounting of the workpiece (W) is completed, the carrier (4) is turned 180 degrees and stopped at the workpiece attaching / detaching position. At this time, the grindstone (2) rotates, the grinding surface (2a) stops at the grinding position at the same height as the upper surface of the surface plate (1a), and the pressure roller (10) is above the grinding wheel grinding surface (2a). Stops at the incision start position. The vertical distance between the grindstone grinding surface (2a) and the lower end surface of the pressure roller (10) is larger than the height of the workpiece (W). When the carrier (4) turns, the workpiece (W) held loosely in the pocket (23) of the rotating member (19) moves from the upper surface (1a) of the surface plate to the grinding surface (2a) of the carrier. When (4) stops at the workpiece attachment / detachment position, all the workpieces (W) ride on the grinding surface (2a) and enter the pressure roller (10).
[0059]
When the carrier (4) stops at the workpiece attaching / detaching position, the rotating member (19) positioned between the grindstone (2) and the pressure roller (10) is rotated to hold the workpiece ( Forcibly rotate W). Then, with the grindstone (2) stopped at the grinding position, the pressure roller (10) is moved at a high speed by a fixed distance in the + direction from the incision start position, and further moved at a low speed by a fixed distance in the + direction. After stopping at that position for a certain period of time, by performing a predetermined grinding cycle to return to the incision start position, the pressure roller (10) is incised and fed by the so-called infeed grinding on the grinding surface (2a). Grind the surface to be ground (S). While the pressure roller (10) is moved in the + direction at high speed and then at low speed, the upper taper part (Wb) of the work (W) is in the lower surface of the pressure roller (10) (12) Fits into contact with both opening edges of the groove (12). In this state, by further moving the pressure roller (10) in the + direction, the pressure of the workpiece (W) is applied between the pressure roller (10) and the grindstone (2), and the surface to be ground (S) Is ground. Note that after the pressure roller (10) contacts the workpiece (W), the pressure roller (10) rotates with the rotating workpiece (W).
[0060]
As described above, while grinding the workpiece (W) by rotating the rotating member (19) located between the grindstone (2) and the pressure roller (10), it is positioned on the surface plate (1). The rotating member (19) is stopped, and the work (W) is mounted in the pocket (23) as described above.
[0061]
When the pressure roller (10) returns to the incision start position and the grinding is completed, the rotating member (19) located between the grindstone (2) and the pressure roller (10) stops rotating, and the carrier (4 ) Turns 180 degrees and stops at the workpiece attachment / detachment position.
[0062]
As a result, the rotating member (19) holding the workpiece (W) before processing is positioned between the grindstone (2) and the pressure roller (10), so that the workpiece (W) is ground in the same manner as described above. Is called. On the other hand, the rotating member (19) that holds the processed workpiece (W) moves on the surface plate (1) by turning the carrier (4), so the processed workpiece (W) is removed and the workpiece before processing is removed. Work (W) is mounted.
[0063]
The rest is the same as above.
[0064]
During grinding, the taper part (Wb) of the workpiece (W) fits into the groove (12) of the pressure roller (10), and the ground surface (S) is ground with this part as a reference. The workpiece (W) has the same thickness and can be ground with high precision. Furthermore, since the workpiece (W) is forcibly rotated with respect to the grindstone (2) by the rotating member (19) during grinding, a certain portion of the grindstone grinding surface (2a) grinds the surface to be ground (S). Thus, only a part of the surface (S) to be ground of the workpiece (W) is not intensively ground, and the entire surface to be ground (S) is ground uniformly. Therefore, the ground surface (S) of the workpiece (W) after grinding is not biased, and highly accurate grinding can be performed. Also, the pressure roller (10) rotates with the workpiece (W) during grinding, and no relative movement occurs between the workpiece (W) and the pressure roller (10), so the pressure roller (10) is worn. Therefore, grinding with high accuracy is always possible.
[0065]
When an elastic grindstone is used for the grindstone (2), the surface to be ground of the workpiece (W) and the R surface of the peripheral edge thereof can be ground simultaneously.
[0066]
Feed control of the pressure roller (10) in the above grinding cycle is performed by the feed control device (14). Then, if necessary, the maximum value of the driving power (grinding driving power) of the grinding wheel shaft (5) required for grinding during grinding is obtained by the arithmetic unit (16) as follows, based on this, The cutting start position of the grindstone (2) is adjusted, and thereby the cutting end position of the pressure roller (10) is adjusted.
[0067]
In the arithmetic unit (16), the maximum value of the optimum grinding driving power obtained in advance by experiments is set as a reference value. The arithmetic unit (16) obtains the maximum value of grinding drive power (grinding drive power detection maximum value) from the output of the wattmeter (15) during grinding, and this detected maximum value includes the reference value after grinding is completed. Check whether it is within the predetermined range. If the maximum detected value is larger than the upper limit of the above range, the cutting start position of the pressure roller (10) is corrected to the negative side. Conversely, if the maximum detected value is smaller than the lower limit of the above range, Correct the notch start position of the roller (10) to the + side. As described above, the grinding wheel (2) is stopped at a constant grinding position during the grinding cycle, and the cutting feed amount (feed distance) of the pressure roller (10) is always constant. As a result, the cut end position of the pressure roller (10) is corrected.
[0068]
FIG. 5 is a flowchart showing an example of operations in the arithmetic device (16) and the feed control device (14) relating to the adjustment of the cutting end position of the pressure roller (10). Next, an example of the cutting feed amount adjustment operation will be described with reference to this flowchart.
[0069]
In FIG. 5, after the carrier (4) turns and stops at the workpiece attaching / detaching position, the grindstone (2) and the rotating member (19) start rotating, and before the pressure roller (10) is moved in the cutting direction. Then, the control device (14) stops the pressure roller (10) at the cutting start position (step 1), and the arithmetic device (16) detects the output of the wattmeter (15) at that time and loads it with no load. The drive power value S0 is stored (step 2). Next, the control device (14) performs the above grinding cycle to perform grinding, and the arithmetic device (16) detects the output of the wattmeter (15) in the meantime, finds the maximum value, and calculates it. The maximum power detection value S1 is stored (step 3). Next, the difference between S1 and S0 (= S1−S0) is calculated and stored as the grinding drive power detection maximum value S2 (step 4). Next, the upper limit (S + a) of the range including the reference value S (reference range) is compared with S2 (step 5). If S2 is larger than (S + a), the cutting start position of the pressure roller (10) is- The direction is corrected by a predetermined amount (for example, 5 μm) (step 6), and the process is terminated. If S2 is equal to or smaller than (S + a) in step 5, the lower limit (Sa) of the reference range is compared with S2 (step 7). If S2 is smaller than (Sa), the pressure roller (10). Is corrected by a predetermined amount (for example, 5 μm) in the + direction (step 8), and the process is terminated. If it is determined in step 7 that S2 is equal to or greater than (Sa), that is, if S2 is within the reference range, the process ends. If the cutting start position is not corrected in the current process, the cutting start position does not change even if Step 1 is executed in the next process. On the other hand, when the cut start position is corrected by-or +, step 1 is executed in the next processing, whereby the cut start position is changed by the correction amount, and the cut feed amount is thereby changed. Is adjusted.
[0070]
As described above, the applied pressure can be maintained within a certain range by adjusting the cutting end position so that the maximum value of the driving power required for grinding falls within a predetermined range including the reference value. For this reason, it is possible to prevent the applied pressure from changing due to wear or the like on the grinding wheel, and high processing accuracy can be obtained. In particular, when an elastic grindstone is used as a grinding wheel and the surface to be ground and the R surface of the workpiece are ground at the same time, a desired size of the R surface can be obtained in a short time by keeping the applied pressure within a certain range. This improves machining accuracy and machining efficiency.
[0071]
The configuration of the single-side grinding apparatus and the single-side grinding method using the same are not limited to those of the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.
[0072]
In the above embodiment, since the grooves (12) are formed on the pressure roller (10), the machining accuracy can be further improved, but instead of the grooves, the same number of circular recesses as the workpiece (W). Is formed to correspond to the workpiece (W), the taper portion (Wb) of the workpiece (W) is fitted into the recess, and the entire circumference of the recess is brought into contact with the taper portion (Wb), so that the axis of the workpiece (W) Even if the direction is positioned, the same effect can be obtained. However, the flat lower end surface of the pressure roller (10) may be brought into contact with the flat upper end surface of the workpiece (W) without providing a groove.
In addition, even when the work shape is a short cylinder with a uniform cross section, the flat bottom end surface of the pressure roller (10) is in contact with the flat top end surface of the work without providing a groove in the pressure roller (10). Let
[0073]
An elastic member such as urethane rubber can also be used as the pressure roller (10). In that case, the flat lower end surface of the pressure roller (10) is brought into contact with the work without providing a groove in the pressure roller (10) regardless of the shape of the work.
[0074]
In the above embodiment, two workpiece rotating members (19) are provided on the carrier (4), but one or three or more may be used. Further, the number of pockets in the work rotating member (19) can be arbitrarily changed.
[0075]
In the above embodiment, the cutting end position is adjusted based on the driving power of the grindstone shaft (5) to improve the machining accuracy and the machining efficiency, but it is not always necessary to do so.
[0076]
In the above embodiment, the cutting feed amount of the pressure roller (10) is fixed, and the cutting end position is adjusted by adjusting the cutting start position. However, the cutting end position may be adjusted directly. Alternatively, the cutting start position may be fixed, and the cutting end position may be adjusted by adjusting the cutting feed amount.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a single-side grinding apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a vertical sectional view showing a part of the single-side grinding apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is an arrow view (bottom view) taken along the line III-III in FIG. 2;
FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of an electrical configuration of the single-side grinding apparatus of FIG. 1;
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an operation for adjusting a cutting feed amount.
[Explanation of symbols]
(2) Grinding wheel
(4) Career
(5) Wheel axis
(10) Pressure roller
(14) Feed control device
(15) Wattmeter
(16) Arithmetic unit
(19a) (19b) Workpiece rotation device
(23) Pocket
(W) Workpiece
(S) Surface to be ground

Claims

The workpiece is positioned between the grinding wheel and the non-grinding pressure member, and the grinding wheel and / or the pressure member is fed in the axial direction to grind the surface to be ground on one side of the workpiece with the grinding wheel. A single-side grinding method to perform,
In a single-side grinding method in which a workpiece is held loosely in a pocket of a workpiece rotating member, and grinding is performed by forcibly rotating the workpiece by a workpiece rotating member between a grinding wheel and a pressure member ,
One-sided, wherein the driving power of the grinding wheel shaft for rotating the grinding wheel during grinding is detected, and the cutting end position of the grinding wheel and / or the pressure member during the next grinding is adjusted based on the detected value Grinding method.

2. The single-side grinding method according to claim 1, wherein an elastic grindstone is used as the grinding grindstone, and the surface to be ground of the workpiece and the R surface of the peripheral edge thereof are ground simultaneously.

The single-side grinding method according to claim 1 or 2 , wherein the cutting end position is adjusted by adjusting the cutting start position while keeping the cutting feed amount constant.

A grinding wheel, a pressure member that is disposed so as to face the grinding wheel, and that does not perform grinding, a workpiece holding means that holds the workpiece and is positioned between the grinding wheel and the pressure member, a grinding wheel and / or a processing wheel A single-side grinding apparatus that comprises a feed means for cutting and feeding the pressure member, and grinds the surface to be ground on one side of the workpiece with a grinding wheel,
In the single-side grinding apparatus, the workpiece holding means includes a workpiece rotating member that holds the workpiece in a loosely fitted state in the pocket and forcibly rotates the workpiece ,
Power detecting means for detecting the driving power of the grinding wheel shaft for rotating the grinding wheel during grinding, and adjusting means for adjusting the cutting end position of the grinding wheel and / or the pressure member during the next grinding based on the detection result; single-side grinding apparatus, characterized in that it comprises.

The single-side grinding apparatus according to claim 4 , wherein the pressure member is a pressure roller that can freely rotate together with the rotating workpiece.

The single-side grinding apparatus according to claim 4 or 5 , wherein the grinding wheel is an elastic grindstone capable of simultaneously grinding a surface to be ground of a workpiece and an R surface of a peripheral portion thereof.

A work holding unit, any one of the claims 4-6, characterized in that the carrier this by rotating support the work rotating member can be moved between and outside of the grinding wheel and the pressure member Single-side grinding machine.

The single-side grinding apparatus according to any one of claims 4 to 7, wherein the adjusting means adjusts the cutting end position by adjusting the cutting start position while keeping the cutting feed amount constant.