JP4511700B2 - Grinding method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砥石車等の加工具を用いてワーク表面の研削加工を行うための研削加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
研削盤において、ワークWは、移動可能なテーブルに固定保持されて、このテ−ブルと共に往復直線移動される。砥石車は、ワークに対して接離方向及びテーブルの移動方向と直交する方向に移動可能になっている。そして、砥石車が、ワークに接触した状態で、ワークの一端部から他端部まで往復移動するように、テーブルを可動させて研削を行う。そして、その列(テーブルが一直線上を移動することにより研削される一列を以下、トラックという)が研削されると、砥石車を1トラック移動させて、再び同様にテーブルを移動させて研削し、これを繰り返して、ワークWの全表面を研削する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、加工具は、微視的にみると一定水平面を研削するものではなく、その固有振動数により上下動をしながらワークを研削する。そのため、従来では、ワークの同じ表面を砥石車で複数回研削しても、その研削開始点を毎回同じにしているため、砥石車の上下動が一致し、図4に示すようにワークWの表面に、山の部分96aと谷の部分96bとが交互に形成されたうねり形状96が残っていた。そのため、研削精度の向上が図れなかった。
【0004】
本発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであって、その目的は、加工具により生じた表面のうねり形状を低減させて、研削精度を向上させることのできる研削加工方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項1の研削加工方法の発明では、ワークを載置したテーブルの移動により加工具とワークとのとの間で相対的な送り移動を行わせ、前記ワークの同一面を複数回研削する研削加工方法において、研削時の前記テーブルの同一移動方向における移動の開始点をその前の回の前記同一移動方向における移動の開始点に対して位置変更するようにした。
【0006】
従って、加工具に対してワークを相対的に移動するためワークを載置したテーブルを移動させる際、そのテーブルの移動を開始する位置を、前の回のテーブルの同一移動方向の移動の開始点に対して位置変更するので、前の回に生じた加工具の微小な上下動により生じた表面の山の部分が、今回の加工具の微小な上下動により削られるとともに、谷の部分の研削が抑制される。そのため、これを繰り返すことで、加工されるワーク表面の精度を向上させることができる。なお、テーブルの送り移動の開始点の位置をずらす量は、固有周波数の上下動の大きさ等に応じて、すなわちそのワークWの材質や砥石車16の回転速度、移動速度等を考慮して設定される。
【0007】
請求項2の研削加工方法の発明では、前記テーブルの移動の同一移動方向の開始点がすべて異なるように位置変更される。従って、どの研削時においても、加工具の微小な上下動が一致しないので、加工具により生じた表面のうねり形状を効率よく低減させることができ、ワークWの表面の研削精度を向上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の研削加工装置を研削盤に適用した場合として説明する。
まず、研削盤の全体構成について説明する。
【0011】
図1に示すように、コラム12は機台11上に配設され、モータ13の駆動によって前後方向に移動可能である。ヘッド14はコラム12に保持され、モータ15の駆動によって昇降可能である。加工具としての砥石車16はヘッド14に回転可能に保持され、モータ17の駆動によって回転される。テーブル18は、機台11上に配設され、ワークWを載置し、これを図示せぬワークチャックにより着脱可能に固定した状態で、モータ19の駆動によって矢印方向26に往復直線運動される。なお、コラム12,ヘッド14,テーブル18は、モータ13,15,19と共に移動手段を構成している。移動手段は、砥石車16とワークWを相対的に移動させてワーク表面を砥石車16により研削させる。また、各モータ13,15,17,19は、モータ駆動回路20によって駆動される。制御手段としてのコンピュータ21は、予め記憶された加工プログラムに基づいてモータ駆動回路20を制御する。
【0012】
(実施例1)
まず、ワークWは、モータ19の駆動により端部の、図2に示されるトラック24aの1回目の研削開始位置Aに相対配置される。そして、モータ17を回転させながら、モータ15を駆動させて砥石車16を下降させて、ワークWに接触させて、研削を開始する。そして、テーブル18を移動させて、ワークWの左端まで研削を行う。1回目の研削が終了したら、モータ15の駆動により砥石車16が上昇させられてワークWの通過面から離される。そして、モータ19の駆動によりテーブル18と共にワークWが、1回目の研削開始位置Aより図2の右方にある2回目の研削開始位置Bまで戻される。
【0013】
続いて、この位置から同様に2回目の研削が開始され、1回目で研削した部分を研削する。これにより、砥石車16の微小な上下動による1回目の研削で生じたうねりが削られる。その後、ワークWは、2回目の研削開始位置Bより右方にある3回目の研削開始位置Cまで戻される。同様にして、この研削開始位置Cから研削が行われる。これにより、砥石車16の微小な上下動による1回目、2回目の研削で生じたうねりが削られる。そして、同様に、4回目の研削開始位置Dまで戻された後に、4回目の研削が行われ、前回までの研削で生じたうねりが削られる。なお、同一トラックに対する研削回数はワークの種類等に応じて適宜に決定される。
【0014】
このようにして、トラック24aについて4回の研削が終了すると、モータ13の駆動により、砥石車16が矢印方向27に1トラック分だけ送られ、トラック24bに至る。そして、このトラック24bについても、トラック24aと同様にして、4回の研削を行う。以下、各トラック24c、24d,・・・24nを複数回研削しながら、砥石車16を間欠的に可動させて、ワークWを研削する。
【0015】
上述した実施例1においては、次のような効果を奏する。
(a)砥石車16が、微小な上下動しながらワークWの被研削表面に回転接触するが、ワークWが砥石車16に対して相対的に移動する同一移動方向の移動の開始位置を各回毎にずらしているので、各回毎に生じる上下動の位相が一致せずにずれる。そのため、このずれにより前回の山の部分が今回の谷の部分で研削されるとともに、谷の部分の研削が抑制されて、砥石車16の上下動により従来生じていたワークW上のうねりを研削することができる。したがって、精度良くワークの表面を研削加工することができる。
【0016】
(b)同じ研削面を複数回研削する際に、それぞれ異なる移動開始点から行うようにしたので、どの研削時においても、加工具の微小な上下動が一致せず、加工具により生じた表面のうねり形状を効率よく低減させることができ、ワークWの表面の研削精度を向上させることができる。
【0017】
(c)砥石車16に対してワークWが移動を開始する位置、及び砥石車16が下降するタイミングやテーブル18が往復直線運動を開始するタイミングの制御をコンピュータ21で自動的に行うようにしている。このため、移動開始をコンピュータ21により精度良く行うことができ、ワークWの加工精度の向上が期待できる。
【0018】
(実施例2)
上記実施例1では、図2の右方から左方へと一方向に砥石を移動させて各トラック24a,24b・・・を研削したが、本実施例では、両方向に砥石を移動させる際に、研削を行う。すなわち、上記実施例1と同様に、研削開始位置Aで、ワークWと接触する位置に砥石車16を降下させるとともに、砥石車16を回転させて、研削を開始する。そして、ワークWの他端部まで研削した後、研削開始位置Eで至った後、テーブル18を逆方向に移動させて、2回目の研削を行う。そして、図2の研削開始位置Bに至った後、テーブル18を1回目の研削時と同じ方向に移動させて、3回目の研削を行う。その後、図2の研削開始位置Fに至ったならば、テーブル18を2回目の研削時と同じ方向に移動させて、研削を行う。
【0019】
本実施例2においても、上記実施例1の(a)及び(c)の効果を得ることができる。
(実施例3)
本実施例では、図3において砥石車16とワークWとの相対位置が1回目の研削開始位置Aとなるように配置する。そして、この研削開始位置A−1で、砥石車16がワークWに接触するように降下させ、この位置から砥石車16を駆動させて研削を行う。モータ19の駆動によりワークWが図3中の右側に向かって移動を開始し、トラック24aの表面を研削する。トラック24aの研削が終了すると、モータ13の駆動により砥石車16が1トラック分だけ矢印方向27に移動されるとともに、砥石車16とワークWとの相対位置がトラック24bの1回目の研削開始位置A−2に至り、ここから再び研削が開始される。そして、トラック24bを研削し終わると、砥石車16が1トラック分だけ矢印方向27に移動されて、砥石車16がトラック24cの研削開始位置A−3に至り、ここから再び研削が開始される。このような研削を繰り返して行い、各トラック24a,24b・・・を左右から研削して、ワークWの表面全体を1回研削する。
【0020】
1回目の研削が終了すると、砥石車16とワークWとの相対位置が、1回目の研削開始位置A−1とは異なる2回目の研削開始位置B−1となるように配置する。そして、再びこの研削開始位置から研削を行い、トラック24aを研削する。このトラック24aの研削が終了すると、モータ13の駆動により再び砥石車16が1トラック分だけ矢印方向27に移動され、1回目の研削開始位置A−2とは異なる2回目の研削開始位置B−2に配置される。そして、この研削開始位置B−2からトラック24bの研削を行う。以下、1回目の研削開始位置A−3,・・・A−nとは異なる2回目の研削開始位置B−3,・・・B−nから研削を行い2回目の研削を行う。
【0021】
そして、ワークWの全表面に対して2回目の研削が終了すると、同様にして、1回目の研削開始位置A−1,A−2,・・・A−n及び2回目の研削開始位置B−1,B−2,・・・B−nの研削開始位置とは異なる3回目の研削開始位置C−1,C−2,・・・C−nから研削を行い3回目の研削を行う。
【0022】
本実施例3においても、上記実施例1の(a)〜(c)の効果を得ることができる。
(変形例)
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【0025】
・上記実施例3では、上記実施例2と同じように1トラックを1回ずつ研削し、最後のトラックまで研削したら最初のトラックに戻って再び研削を繰り返す方法を採っている。しかし、実施例1のように、1トラック繰り返し連続して4回研削するようにしても良い。
【0026】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項1、2の発明によれば、加工具がワーク表面の同じ軌跡上を繰り返して複数回研削する際に、その加工具の上下動によるうねりが一致せずに研削されるので、研削精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態における研削盤の要部斜視図。
【図2】 実施例1、実施例2における研削方法を説明する図。
【図3】 実施例3における研削方法を説明する図。
【図4】 従来の研削盤により研削されたワークの縦断面図。
【符号の説明】
14…砥石車支持手段としてのヘッド、16…加工具としての砥石車、19…移動手段としてのモータ、21…制御手段としてのコンピュータ、24a〜24n…トラック、27…最終研削面、A、A−1、A−2、A−3、A−n、B、B−1、B−2、B−3、B−n、C、C−1、C−2、D、E、F…研削開始位置、W…ワーク。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to grinding of how to carry out the grinding of the workpiece surface using a processing tool such as a grinding wheel.
[0002]
[Prior art]
In the grinding machine, the workpiece W is fixed and held on a movable table, and is reciprocated linearly together with this table. The grinding wheel is movable in a direction perpendicular to the contact / separation direction and the moving direction of the table with respect to the workpiece. Then, grinding is performed by moving the table so that the grinding wheel reciprocates from one end portion to the other end portion of the workpiece while in contact with the workpiece. Then, when that row (one row ground by moving the table in a straight line is hereinafter referred to as a track) is ground, the grinding wheel is moved by one track, and the table is moved in the same manner again for grinding. This is repeated to grind the entire surface of the workpiece W.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when viewed microscopically, the processing tool does not grind a fixed horizontal plane, but grinds the workpiece while moving up and down by its natural frequency. Therefore, conventionally, even if the same surface of the workpiece is ground several times with a grinding wheel, the grinding start point is made the same every time, so that the vertical movement of the grinding wheel coincides and the workpiece W is moved as shown in FIG. On the surface, a
[0004]
The present invention has been made paying attention to the problems existing in the above prior art, and its purpose is to reduce the waviness shape of the surface caused by the processing tool and improve the grinding accuracy. It is to provide a processing how.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention of grinding method according to
[0006]
Therefore, when moving the table on which the workpiece is placed in order to move the workpiece relative to the processing tool, the position at which the table starts to move is defined as the starting point of movement in the same movement direction of the previous table. As the position is changed, the crest portion of the surface generated by the minute vertical movement of the processing tool that occurred in the previous round is scraped by the minute vertical movement of the processing tool this time, and the valley portion is ground. Is suppressed. Therefore, by repeating this, the accuracy of the workpiece surface to be processed can be improved. The amount by which the position of the starting point of the table feed movement is shifted depends on the magnitude of the vertical movement of the natural frequency, that is, taking into account the material of the workpiece W, the rotational speed of the
[0007]
In the invention of grinding method according to
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the case where the grinding apparatus of the present invention is applied to a grinding machine will be described.
First, the overall configuration of the grinding machine will be described.
[0011]
As shown in FIG. 1, the
[0012]
Example 1
First, the workpiece W is relatively arranged at the end of the first grinding start position A of the
[0013]
Subsequently, the second grinding is similarly started from this position, and the portion ground at the first time is ground. As a result, the undulation generated by the first grinding due to the minute vertical movement of the
[0014]
In this way, when the grinding of the
[0015]
The first embodiment described above has the following effects.
(A)
[0016]
(B) Since the same grinding surface is ground several times, each movement is started from different starting points, so the minute vertical movements of the processing tool do not coincide at any grinding time, and the surface generated by the processing tool The waviness shape can be efficiently reduced, and the grinding accuracy of the surface of the workpiece W can be improved.
[0017]
(C) The
[0018]
(Example 2)
In the first embodiment, the grindstone is moved in one direction from the right to the left in FIG. 2 to grind the
[0019]
Also in the second embodiment, the effects (a) and (c) of the first embodiment can be obtained.
(Example 3)
In this embodiment, the grinding
[0020]
When the first grinding is completed, the relative position between the
[0021]
When the second grinding is completed on the entire surface of the workpiece W, the first grinding start positions A-1, A-2,... An and the second grinding start position B are similarly performed. Grinding is performed from the third grinding start position C-1, C-2,... Cn, which is different from the grinding start position of B-1, B-2,. .
[0022]
Also in the third embodiment, the effects (a) to (c) of the first embodiment can be obtained.
(Modification)
The above embodiment may be modified as follows without departing from the spirit of the present invention.
[0025]
In the third embodiment, as in the second embodiment, one track is ground one by one, and after grinding to the last track, the method returns to the first track and repeats grinding again. However, as in Example 1, grinding may be repeated four times continuously for one track.
[0026]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first and second aspects of the present invention, when the processing tool repeatedly grinds on the same trajectory on the workpiece surface a plurality of times, the waviness due to the vertical movement of the processing tool does not match. Therefore, the grinding accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a grinding machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a grinding method in Example 1 and Example 2;
FIG. 3 is a diagram illustrating a grinding method according to a third embodiment.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a workpiece ground by a conventional grinder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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