JP5162966B2

JP5162966B2 - 研削盤

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Publication number: JP5162966B2
Application number: JP2007151379A
Authority: JP
Inventors: 久修小林
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2027-06-07
Also published as: JP2008302466A

Description

本発明は、砥石車のツルーイング装置を備えた研削盤、特に砥石車の研削面がツルーイングロールによって実際に削除された量を把握することができるツルーイング装置を備えた研削盤に関するものである。

一般に研削盤においては、工作物を予め定められた加工本数研削する毎に、ツルーイング工具によって砥石車の研削面をツルーイングするようになっている。ところで、例えばＣＢＮ等の硬質砥粒からなる砥石車を備えた研削盤においては、熱変位等によるツルーイング工具と砥石車との相対位置変化に拘わらず、数ミクロンの精度で砥石車に対するツルーイング工具の切込み量を安定的に制御するために、砥石車を支持した砥石台あるいはツルーイング工具を支持したツルーイング装置内にＡＥセンサ等からなる接触検出手段を設け、砥石車の研削面にツルーイング工具が接触したことをＡＥ信号に基づいて検知し、この接触位置を基点にして砥石車に対するツルーイング工具の切込み量を制御するようになっている。

このとき、砥石車の研削面にツルーイング工具を実際に接触させて接触を検出すると、接触時にツルーイン工具によって砥石車の研削面が削られ、砥石車の研削面に接触検出による傷が残ってしまう。

これを防止するために、特許文献１に記載された砥石車のツルーイング装置においては、砥石車に対してツルーイングロールと一体的に移動する接触検知ピンを設け、砥石車の研削面を接触検知ピンに当接させ、その接触信号により研削面のツルーイングロールに対する相対位置を検出することにより、砥石車の研削面がツルーイングロールによって実際に削除されたツルーイング量や砥石車の摩耗量を検出している。この場合、砥石車を接触検知ピンに当接させると接触検知ピンが研削されて磨耗するため、研削面と接触検知ピンとの接触検知後に、砥石台に装着したタッチセンサを接触検知ピン先端に当接させて接触検知ピンの摩耗量を算出している。そして、砥石車を接触検知ピンとの接触検知により検出された研削面の位置からツルーイングロールに向かって、摩耗していない接触検知ピン先端の位置からツルーイングロールまでの初期距離、接触検知ピンの摩耗量、ツルーイングロールの研削面への切込み量に基づいて演算した移動量だけ移動させて研削面のツルーイングを行っている。

また、特許文献２には、砥石車の研削面と当接される接触検知ロールがツルーイングロールと同軸に支承され、砥石台がＸ軸方向に前進され、砥石車が接触検知用ロールに接触したことがＡＥセンサによって検出されると、砥石台がこの接触位置から単位切り込量ずつＸ軸方向に切り込まれ、単位切込み量切り込まれる毎にＺ軸方向にトラバースされて、砥石車の研削面を所定切込み量ツルーイングするようになっている。
特開平９−７０７５５号公報（段落〔００１０〕、図２）特開２００７−８３３５１号公報（段落〔００１７〕〜〔００２６〕、図２）

特許文献１に記載のものでは、ツルーイング装置とは別に接触検出ピンを設けなければならず、接触検出ピン設置用のスペースを必要とし、砥石車とツルーイングロールとの相対移動ストロークが長くなり、コスト的にも不利になる問題があった。また、接触検知ピンは固定式であり接触面積が小さいので、接触検知時に砥石車の研削面によって削られて接触検知ピンの先端と接触検知位置との間にズレが生じ、砥石車の径や幅の演算の誤差要因になっていた。

特許文献２に記載されたものにおいては、ツルーイングロールと接触検知ロールとは常に同一径に維持され、砥石車が接触検知ロールに接触した位置を基準にして砥石車の研削面をツルーイングロールに対して所定切込み量切り込むので、ツルーイング前の研削面からのツルーイングロールの所定切込み量を正確に制御することができる。

しかしながら、ツルーイングにおいては、砥石車の研削面がツルーイングロールによりツルーイングされるとともに、ツルーイングロールも砥石車によって研削されて摩耗するので、砥石車をツルーイングロールに対して正確に所定切込み量切り込んでも砥石車の半径が所定切込み量だけ小径になることはなく、切込み量の一部が砥石車の実際のツルーイング量に相当し、残りがツルーイングロールの摩耗量に相当することとなる。従って、ツルーイング量を把握することができず、延いては砥石車の直径を正確に算出することが不可能であった。このため、砥石車により工作物を加工するとき、砥石車と工作物との衝突を防止するために、砥石台を早送り速度から粗研削送り速度に切り替えるときの空研削代を大きくすることが必要となって加工時間が長くなり、或いは、砥石寿命の管理を正確に行うことができないという問題が生じる。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、ツルーイング前後において砥石車の研削面と接触検知ロールとの接触を検出することにより、砥石車の研削面の実際のツルーイング量、延いてはツルーイング後の砥石車の径を正確に把握可能なツルーイング装置を有する研削盤を提供するものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、砥石台に回転駆動可能に支承された砥石車に対して相対移動可能なツルーイング装置を備え、該ツルーイング装置に回転駆動可能に支承されたツルーイングロールを前記砥石車に対して切込んで前記砥石車をツルーイングする研削盤において、前記ツルーイングロールによるツルーイング時に前記砥石車と接触しない位置に前記ツルーイングロールと同軸上に回転駆動可能に前記ツルーイング装置に支承された接触検知ロールと、前記砥石車の研削面が前記接触検知ロールに接触すると接触信号を送出する接触検出手段と、前記砥石台の前記ツルーイング装置に対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、ツルーイング前に前記砥石車を前記接触検知ロール対して前進させ前記接触検出手段から接触信号が送出されたときに、前記相対位置検出手段により検出された前記砥石台の前記ツルーイング装置に対する第１相対位置を検出する第１相対位置検出手段と、前記砥石車の半径および前記ツルーイングロールの半径に基づいて前記砥石車の研削面を前記ツルーイングロールに対して所定切込み量切り込んで前記研削面をツルーイングするツルーイング手段と、該ツルーイング後に前記砥石車を前記接触検知ロール対して前進させ前記接触検出手段から接触信号が送出されたときに、前記相対位置検出手段により検出された前記砥石台の前記ツルーイング装置に対する第２相対位置を検出する第２相対位置検出手段と、前記砥石車のツルーイング前の半径から前記第１相対位置と前記第２相対位置との差を減算することによりツルーイング後の前記砥石車の半径を求める砥石径演算手段と、前記ツルーイングロールのツルーイング前の半径から、前記所定切込み量から前記第１相対位置と前記第２相対位置との差を引いた値を減算することによりツルーイング後のツルーイングロールの半径を求めるツルーイングロール半径演算手段と、を設けたことである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、砥石台に回転駆動可能に支承された砥石車に対して相対移動可能なツルーイング装置を備え、該ツルーイング装置に前記砥石車の回転中心と直角な回転中心回りに回転駆動可能に支承されたツルーイングロールを前記砥石車の側方研削面に対して切込んで前記側方研削面をツルーイングする研削盤において、前記ツルーイングロールによるツルーイング時に前記砥石車と接触しない位置に前記ツルーイングロールと同軸上に回転駆動可能に前記ツルーイング装置に支承された接触検知ロールと、前記砥石車の研削面が前記接触検知ロールに接触すると接触信号を送出する接触検出手段と、前記ツルーイング装置の前記砥石台に対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、ツルーイング前に前記接触検知ロールを前記側方研削面に対して移動させ前記接触検出手段から接触信号が送出されたときに、前記相対位置検出手段により検出された前記ツルーイング装置の前記砥石台に対する第１相対位置を検出する第１相対位置検出手段と、前記側方研削面の前記砥石台の基準位置に対する側方研削面位置および前記ツルーイングロールの半径に基づいて前記ツルーイングロールを前記側方研削面に対して所定切込み量切り込んで前記側方研削面をツルーイングする側方研削面ツルーイング手段と、該ツルーイング後に前記接触検知ロールを前記側方研削面対して移動させ前記接触検出手段から接触信号が送出されたときに、前記相対位置検出手段により検出された前記ツルーイング装置の前記砥石台に対する第２相対位置を検出する第２相対位置検出手段と、前記側方研削面のツルーイング前の前記側方研削面位置から前記第１相対位置と前記第２相対位置との差を減算することによりツルーイング後の前記側方研削面位置を求める側方研削面位置演算手段と、前記ツルーイングロールのツルーイング前の半径から、前記所定切込み量から前記第１相対位置と前記第２相対位置との差を引いた値を減算することによりツルーイング後のツルーイングロールの半径を求めるツルーイングロール半径演算手段と、を設けたことである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記接触検知ロールは、前記ツルーイングロールと別体に形成されていることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記接触検知ロールは、前記ツルーイングロールと一体に形成されていることである。

請求項１に係る発明によれば、接触検知ロールが、ツルーイングロールによるツルーイング時に砥石車と接触しない位置にツルーイングロールと同軸上に回転駆動可能に支承され、ツルーイング前に砥石車を接触検知ロール対して前進させ接触検出手段から接触信号が送出されたときに、砥石台のツルーイング装置に対する第１相対位置を検出し、砥石車の半径およびツルーイングロールの半径に基づいて砥石車の研削面をツルーイングロールに対して所定切込み量切り込んで研削面をツルーイングし、該ツルーイング後に砥石車を接触検知ロール対して前進させ接触検出手段から接触信号が送出されたときに、砥石台のツルーイング装置に対する第２相対位置を検出し、砥石車のツルーイング前の半径から第１相対位置と第２相対位置との差を減算することによりツルーイング後の砥石車の半径を求め、ツルーイングロールのツルーイング前の半径から、前記所定切込み量から第１相対位置と第２相対位置との差を引いた値を減算することによりツルーイング後のツルーイングロールの半径を求めるので、砥石車の研削面の実際のツルーイング量、延いてはツルーイング後の砥石車の径を正確に把握することができる。この場合、接触検知ロールは、円板状の回転体であるので、接触検知時、研削面との接触面積が広くなり、接触検知ロールの摩耗がほとんど無く、砥石車の径、幅等を正確に演算することができる。これにより、砥石車により工作物を加工するとき、砥石台を早送り速度から粗研削送り速度に切り替えるときの空研削代を小さくすることができて加工時間を短縮することができ、或いは、砥石寿命の管理を正確に行うことができる。そして、接触検知ロールはツルーイング装置にツルーイングロールと同軸に支承されるので、接触検知ロールの装着スペースを小さくし、砥石車とツルーイングロールとの相対移動ストロークを短くすることができて研削盤を小型化、低コスト化することができる。

請求項２に係る発明によれば、接触検知ロールが、ツルーイングロールによるツルーイング時に砥石車と接触しない位置にツルーイングロールと同軸上に回転駆動可能に支承され、ツルーイング前に接触検知ロールを砥石車の側方研削面に対して移動させ接触検出手段から接触信号が送出されたときに、ツルーイング装置の砥石台に対する第１相対位置を検出し、側方研削面の砥石台の基準位置に対する側方研削面位置およびツルーイングロールの半径に基づいてツルーイングロールを側方研削面に対して所定切込み量切り込んで側方研削面をツルーイングし、該ツルーイング後に接触検知ロールを側方研削面対して移動させ接触検出手段から接触信号が送出されたときに、ツルーイング装置の砥石台に対する第２相対位置を検出し、側方研削面のツルーイング前の側方研削面位置から第１相対位置と第２相対位置との差を減算することによりツルーイング後の側方研削面位置を求め、ツルーイングロールのツルーイング前の半径から、前記所定切込み量から第１相対位置と第２相対位置との差を引いた値を減算することによりツルーイング後のツルーイングロールの半径を求めるので、砥石車の側方研削面の実際のツルーイング量、延いてはツルーイング後の砥石車の側方研削面の位置を正確に把握することができる。この場合、接触検知ロールは、円板状の回転体であるので、接触検知時、研削面との接触面積が広くなり、接触検知ロールの摩耗がほとんど無いので、砥石車の側方研削面の実際のツルーイング量、砥石車の側方研削面位置を正確に演算することができる。これにより、砥石車の側方研削面により工作物を加工するとき、砥石台を早送り速度から粗研削送り速度に切り替えるときの空研削代を小さくすることができて加工時間を短縮することができ、或いは、砥石寿命の管理を正確に行うことができる。そして、接触検知ロールはツルーイング装置にツルーイングロールと同軸に支承されるので、接触検知ロールの装着スペースを小さくし、砥石車とツルーイングロールとの相対移動ストロークを短くすることができて研削盤を小型化、低コスト化することができる。

請求項３に係る発明によれば、接触検知ロールは、ツルーイングロールと別体に形成されているので、接触検知ロールが摩耗した場合に容易に交換することができる。

請求項４に係る発明によれば、接触検知ロールとツルーイングロールとを同じ消耗品として取り扱って管理することができる。

以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、砥石車のツルーイング装置を備えた研削盤１０の全体を示すもので、研削盤１０のベッド１１上には、テーブル１２が水平なＸ軸方向に移動可能に案内支持されている。テーブル１２上には主軸台１３と心押台１４とが対向して配置され、主軸台１３には工作物Ｗの一端を把持するチャック１５が設けられ、心押台１４には工作物Ｗの他端を支持するセンタ１６が設けられている。工作物Ｗは、チャック１５とセンタ１６とによってテーブル１２の移動方向（Ｘ軸方向）と平行な回転中心Ｏｗの回りに回転できるように両端を支持され、チャック１５によって回転駆動されるようになっている。

また、ベッド１１上には、砥石台２０がテーブル１２の移動方向と直交する水平なＺ軸方向に移動可能に案内支持されている。砥石台２０には砥石軸２３がテーブル１２の移動方向（Ｘ軸方向）と平行な回転中心Ｏｇの回りに回転可能に軸承され、砥石軸２３の一端に砥石車２１が取り付けられている。砥石車２１は、例えば円盤状の金属コアの外周に超硬質のＣＢＮ砥粒をビトリファイドボンドで結合したもので構成されている。砥石車２１は外周面に、テーブル１２の移動方向（Ｘ軸方向）と平行な円筒研削面２１ａを有している。砥石軸２３は砥石駆動モータ２２によってベルト伝動機構２４を介して回転駆動され、円筒研削面２１ａによって工作物Ｗの円筒部をトラバース研削するようになっている。

主軸台１３の砥石台２０側の側面には、砥石車２１をツルーイングするためのツルーイング装置３０が固定されている。図２に示すように、ツルーイング装置３０には、図略のビルトインモータによって回転駆動されるツルア軸３１が回転中心Ｏｔ回りに回転可能に軸承され、ツルア軸３１の端部には薄幅のツルーイングロール３２が嵌着されている。ツルーイングロール３２の外周面には砥石車２１の研削面２１ａと平行な円筒状のツルーイング面３２ａが設けられている。ツルア軸３１の先端部には、ツルーイングロール３２により小径の接触検知ロール３３がツルーイングロール３２とＸ軸方向に間隔を置いて嵌着されている。これにより、接触検知ロール３３がツルーイング装置３０上に、ツルーイングロール３２による砥石車２１のツルーイング時に砥石車２１と接触しない位置にツルーイングロール３２と同軸上に回転駆動可能に支承されている。

接触検知ロール３３は砥石車２１の研削面２１ａが接触しても摩耗しないように外周面を高硬度に焼入れされた焼入れ鋼等で作成されている。接触検知ロール３３の外周面は砥石車２１の研削面２１ａと平行な円筒状の接触検出面３３ａに形成されている。また、接触検知ロール３３は、その幅寸法をツルーイングロール３２の幅寸法より十分に大きく構成され、砥石車２１の研削面２１ａとの接触によって接触検知ロール３３が極力削られないようにするとともに、後述する接触検出手段による接触検出精度を高めるようにしている。

接触検出手段を構成するＡＥセンサ３５がツルーイング装置３０に配設されている。ＡＥセンサ３５は、砥石車２１と接触検知ロール３３との接触によって発生する弾性波を検出するものである。ＡＥセンサ３５は、上記したツルーイング装置３０の他、砥石車２１を支承した砥石台２０等に設けることもできる。

研削盤１０を制御する数値制御装置４０は、図１に示すように、中央処理装置４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３、インターフェィス４４から主に構成されている。ＲＯＭ４２にはシステムプログラムが記憶され、ＲＡＭ４３には、研削加工プログラム、ツルーイングプログラム、ツルーイング切込み量データ、砥石車径データ、ツルーイングロール径データ、接触検知ロール径データ等が記憶されている。数値制御装置４０には、入力装置４５を介して種々のデータが入力されるようになっており、入力装置４５は、データの入力等を行うためのキーボード、データの表示を行うＣＲＴ等の表示装置を備えている。また、数値制御装置４０には、接触検出手段（ＡＥセンサ）３５からの接触信号（ＡＥ信号）が増幅器４６を介して入力されるようになっている。

数値制御装置４０は、砥石台２０をＺ軸方向へ移動させるＺ軸サーボモータ５１にＺ軸モータ駆動ユニット５０を介して駆動信号を与えるようになっており、Ｚ軸サーボモータ５１に取付けられたエンコーダ５２がＺ軸サーボモータ５１の回転位置、すなわち、砥石台２０の位置情報をＺ軸モータ駆動ユニット５０および数値制御装置４０へ送出し、数値制御装置４０のＲＡＭ４３に割り付けられたＺ軸現在位置エリア６０には、砥石台２０のＺ軸方向の現在位置Ｚ、即ち、工作物Ｗの回転中心Ｏｗから砥石車２１の回転中心Ｏｇまでの距離Ｚが砥石台２０の位置情報に基づいて演算され記憶されるようになっている。工作物Ｗの回転中心Ｏｗとツルア軸３１の回転中心Ｏｔとの間のＺ軸方向の距離Ｌは既知寸法である。エンコーダ５２、Ｚ軸現在位置エリア６０等により、砥石台２０のツルーイング装置３０に対するＺ軸方向の相対位置を検出する相対位置検出手段４７が構成されている。

また、数値制御装置４０は、テーブル１２をＸ軸方向へ移動させるＸ軸サーボモータ５５にＸ軸モータ駆動ユニット５４を介して駆動信号を与えるようになっており、Ｘ軸サーボモータ５５に取付けられたエンコーダ５６がＸ軸サーボモータ５５の回転位置、すなわち、テーブル１２の位置情報をＸ軸モータ駆動ユニット５４および数値制御装置４０へ送出し、数値制御装置４０のＲＡＭ４３に割り付けられたＸ軸現在位置エリア６１には、テーブル１２の基準位置からＸ軸方向に移動した現在位置Ｘが記憶されるようになっている。エンコーダ５６、Ｘ軸現在位置エリア６１等により、砥石台２０のツルーイング装置３０に対するＸ軸方向の相対位置を検出するＸ軸相対位置検出手段４８が構成されている。

次に、ツルーイング装置３０による砥石車２１のツルーイング動作について説明する。数値制御装置４０は、砥石車２１による工作物Ｗの加工本数をカウントし、加工本数が予め定められた値に達すると図３に示すツルーイングプログラムを実行する。サーボモータ５５が数値制御装置４０からの指令により回転駆動され、テーブル２１がＸ軸方向に移動され、接触検知ロール３３が砥石車２１と対向する位置に割出されるとともに、ツルア軸３１、延いては接触検知ロール３３が図略のビルトインモータによって回転駆動される（ステップＳ１）。

続いて、サーボモータ５１が数値制御装置４０からの指令により回転駆動され、砥石台２０がＺ軸方向にツルーイング装置３０に向かって前進される。これにより、砥石車２１が接触検知ロール３３対して前進され、砥石車２１が接触検知ロール３３に接触して接触検出手段３５から接触信号が送出されると、そのときのＺ軸相対位置検出手段４７により検出された砥石台２０の現在位置Ｚ１がＲＡＭ４３の第１Ｚ軸相対位置記憶エリア６２に第１Ｚ軸相対位置Ｚ１として記憶される（ステップＳ２）。

そして、第１Ｚ軸相対位置Ｚ１、ＲＡＭ４３に既知数として登録された接触検知ロール３３の半径Ｒｃ、ツルーイングロール径エリア６４に記憶されたツルーイングロール３３の半径Ｒｔに基づいて砥石車２１の研削面２１ａをツルーイングロール３２のツルーイング面３２ａに対して切込み量ΔＴ切り込んで研削面２１ａをツルーイングする。即ち、サーボモータ５１が数値制御装置４０からの指令により回転駆動され、砥石台２０の現在位置Ｚを示すＺ軸現在位置エリア６０の内容Ｚが、Ｚ＝Ｚ１＋Ｒｔ−Ｒｃ−ΔＴとなるように、砥石台２０が位置決めされる。これにより、ツルーイングロール３２が砥石車２１に対して切込み量ΔＴ切り込まれ、サーボモータ５５が数値制御装置４０からの指令により回転駆動されてテーブル２１がＸ軸方向に移動され、砥石車２１がツルーイングロール３２によってツルーイングされる。このようなツルーイング動作がｎ回繰り返されることにより、砥石台２１が所定切込み量Ｔ＝ｎ×ΔＴ前進され、砥石車２１の研削面２１ａがツルーイングロール３２により所定切込み量Ｔツルーイングされる（ステップＳ３）。

ツルーイング後、テーブル２１がＸ軸方向に移動されて接触検知ロール３３が砥石車２１と対向する位置に割出され、砥石台２０がＺ軸方向にツルーイング装置３０に向かって前進される。砥石車２１が接触検知ロール３３対して前進され、砥石車２１が接触検知ロール３３に接触して接触検出手段３５から接触信号が送出されたときに、相対位置検出手段４７により検出された砥石台２０の第２現在位置Ｚ２がＲＡＭ４３に割り付けられた第２Ｚ軸相対位置記憶エリア６３に第２Ｚ軸相対位置Ｚ２として記憶される（ステップＳ４）。

ツルーイングによって実際にツルーイングされた量Ｔｇが、第１および第２Ｚ軸相対位置Ｚ１、Ｚ２から、Ｔｇ＝Ｚ１−Ｚ２によって算出される。ＲＡＭ４３に割り付けられた砥石車径エリア６５に記憶されたツルーイング前の砥石車２１の半径Ｒｇから実際のツルーイング量Ｔｇが減算されてツルーイング後の砥石車２１の半径Ｒｇが算出され、砥石車径エリア６５に記憶される（ステップＳ５）。

図４に示すように、所定切込み量Ｔに対して実際のツルーイング量がＴｇであることは、ツルーイングロール３２がツルーイングの間にＴｔだけ磨耗したことを意味する。ツルーイングロール３２の摩耗量Ｔｔが、所定切込み量Ｔから砥石車２１の実際のツルーイング量Ｔｇを減算して求められる。ＲＡＭ４３に割り付けられたツルーイングロール径エリア６４に記憶されたツルーイング前のツルーイングロール３２の半径Ｒｔから磨耗量Ｔｔが減算されてツルーイング後のツルーイングロール３２の半径Ｒｔが算出され、ツルーイングロール径エリア６４に記憶される（ステップＳ６）。

このようにして、ツルーイング後の砥石車２１の半径Ｒｇ、延いては砥石車２１の前端面と工作物中心との間隔を正確に把握することができるので、砥石車２１により工作物Ｗを加工するとき、砥石台２０を早送り速度から粗研削送り速度に切り替えるときの空研削代を小さくすることができて加工時間を短縮することができ、且つ砥石車２１の寿命の管理を正確に行うことができる。

次に、研削盤１０の主軸台１３に、砥石車２１の側方研削面２１ｂ、２１ｃをツルーイングするツルーイング装置７０をツルーイング装置３０に替えて固定した第２の実施形態について第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図５に示すように、ツルーイング装置７０には、図略のビルトインモータによって回転駆動されるツルア軸７１が、砥石車２１の回転中心Ｏｇと直角な回転中心Ｏｔ回りに回転可能に軸承され、ツルア軸７１の端部には薄幅のツルーイングロール３２が嵌着されている。ツルーイングロール３２の外周面には砥石車２１の側方研削面２１ｂ、２１ｃと平行な円筒状のツルーイング面３２ａが設けられている。ツルア軸７１の先端部には、ツルーイングロール３２により小径の接触検知ロール３３がツルーイングロール３２とＺ軸方向に間隔を置いて嵌着されている。ツルーイング装置７０に接触検出手段を構成するＡＥセンサ３５が取り付けられている。

砥石車２１の左側方研削面２１ｂをツルーイングする場合、図６に示すように、砥石台２０がＺ軸方向に前進され、接触検知ロール３３が左側方研削面２１ｂと対向する位置に割出され、接触検知ロール３３が回転駆動される（ステップＳ１１）。続いて、テーブル１２が原位置ＯｒからＸ軸方向に右進され、接触検知ロール３３が左側方研削面２１ｂに向かって移動される。接触検知ロール３３が左側方研削面２１ｂに接触して接触検出手段３５から接触信号が送出されると、そのときのＸ軸相対位置検出手段４８により検出されたテーブル１２の現在位置Ｘ１がＲＡＭ４３の第１Ｘ軸相対位置記憶エリア７２（図７参照）に第１Ｘ軸相対位置Ｘ１として記憶される（ステップＳ１２）。

そして、第１Ｘ軸相対位置Ｘ１、ＲＡＭ４３に既知数として登録された接触検知ロール３３の半径Ｒｃ、ツルーイングロール径エリア７４に記憶されたツルーイングロール３３の半径Ｒｔに基づいて左側方研削面２１ｂをツルーイングロール３２のツルーイング面３２ａに対して切込み量ΔＴ切り込んで左側方研削面２１ｂをツルーイングする。即ち、サーボモータ５５が数値制御装置４０からの指令により回転駆動され、テーブル１２の現在位置Ｘを示すＸ軸現在位置エリア６１の内容Ｘが、Ｘ＝Ｘ１−（Ｒｔ−Ｒｃ）＋Δｔとなるように、テーブル１２が位置決めされる。これにより、ツルーイングロール３２が左側方研削面２１ｂに対して切込み量ΔＴ切り込まれ、サーボモータ５１が数値制御装置４０からの指令により回転駆動されて砥石台２０がＺ軸方向に進退され、左側方研削面２１ｂがツルーイングロール３２によってツルーイングされる。このようなツルーイング動作がｎ回繰り返されることにより、ツルーイングロール３２が所定切込み量Ｔ＝ｎ×ΔＴ右進され、左側方研削面２１ｂがツルーイングロール３２により所定切込み量Ｔツルーイングされる（ステップＳ１３）。

ツルーイング後、砥石台２０がＺ軸方向に移動されて接触検知ロール３３が左方研削面２１ｂと対向する位置に割出され、テーブル１２がＸ軸方向に右進され、接触検知ロール３３が左側方研削面２１ｂに接触して接触検出手段３５から接触信号が送出されたときに、Ｘ軸相対位置検出手段４８により検出されたテーブル１２の第２現在位置Ｘ２がＲＡＭ４３に割り付けられた第２Ｘ軸相対位置記憶エリア７３に第２Ｘ軸相対位置Ｘ２として記憶される（ステップＳ１４）。

ツルーイングによって実際にツルーイングされた量Ｔｇが、第１および第２Ｘ軸相対位置Ｘ１、Ｘ２から、Ｔｇ＝Ｘ２−Ｘ１によって算出される。ＲＡＭ４３に割り付けられた左側方研削面位置エリア７５に記憶されたツルーイング前の左側方研削面位置Ｐｂから実際のツルーイング量Ｔｇが減算されてツルーイング後の左側方研削面位置Ｐｂが算出され、左側方研削面位置エリア７５に記憶される（ステップＳ１５）。左側方研削面位置Ｐｂは、砥石車２１の左側方研削面２１ｂの砥石台２０に設定した基準位置Ｓからの距離である。なお、原点Ｏｒから基準位置Ｓまでの距離は既知寸法Ｈである。

ツルーイングロール３２の摩耗量Ｔｔが、所定切込み量Ｔから左側方研削面２１ｂの実際のツルーイング量Ｔｇを減算して求められる。ＲＡＭ４３に割り付けられたツルーイングロール径エリア７４に記憶されたツルーイング前のツルーイングロール３２の半径Ｒｔから磨耗量Ｔｔが減算されてツルーイング後のツルーイングロール３２の半径Ｒｔが算出され、ツルーイングロール径エリア７４に記憶される（ステップＳ１６）。

このようにして、ツルーイング後の砥石車２１の左側方研削面位置Ｐｂ、延いては左側方研削面２１ｂと工作物Ｗの端面との間隔を正確に把握することができるので、左側方研削面２１ｂにより工作物端面を加工するとき、テーブル１２を早送り速度から粗研削送り速度に切り替えるときの空研削代を小さくすることができて加工時間を短縮することができ、且つ砥石車２１の寿命の管理を正確に行うことができる。

砥石車２１の右側方研削面２１ｃのツルーイングは、左側方研削面２１ｂの場合とほとんど同じであるので、図６に示すツルーイングプログラムの対応するステップにおける相違点のみ簡単に説明する。ステップ１１においては、ツルーイング装置７０が砥石車２１より右側に位置するまで、テーブル１２が原位置ＯｒからＸ軸方向に左進された後に、砥石台２０がＺ軸方向に移動され、接触検知ロール３３が右側方研削面２１ｃと対向する位置に割出される。接触検知ロール３３を右側方研削面２１ｃに接触させるために、テーブル１２がＸ軸方向に左進される。

ステップ１３においては、右側方研削面２１ｃをツルーイングするために、テーブル１２は、その現在位置Ｘを示すＸ軸現在位置エリア６１の内容Ｘが、Ｘ＝Ｘ１＋（Ｒｔ−Ｒｃ）−Δｔとなるように、テーブル１２が位置決めされる。これにより、ツルーイングロール３２が右側方研削面２１ｃに対して切込み量ΔＴ切り込まれる。

ステップ１５においては、ツルーイングによって実際にツルーイングされた量Ｔｇは、第１および第２Ｘ軸相対位置Ｘ１、Ｘ２から、Ｔｇ＝Ｘ１−Ｘ２によって算出される。ＲＡＭ４３に割り付けられた右側方研削面位置エリア７６に記憶されたツルーイング前の右側方研削面位置Ｐｃから実際のツルーイング量Ｔｇが加算されてツルーイング後の右側方研削面位置Ｐｃが算出され、右側方研削面位置エリア７６に記憶される。右側方研削面位置Ｐｂは、砥石車２１の左側方研削面２１ｂの砥石台２０に設定した基準位置Ｓからの距離である。

上記実施の形態では、ツルーイングロールと接触検知ロールは別体で形成され、軸方向に間隔をおいてツルア軸に嵌着されているが、ツルーイングロールと接触検知ロールは一体に形成してもよい。図８において、主軸台８１には、工作物Ｗを回転駆動するための面板８２がＸ軸と平行な回転軸線回りに回転可能に支承されている。この面板８２に、ツルーイングロール８３と接触検知ロール８４とが軸方向に所定間隔をおいて同軸に形成されたツルーイング工具８５が回転軸線上に着脱可能に固定されている。また、接触検知ロール８４を特別に設けなくてもツルーイング工具８５のフランジ部を接触検知ロールとして利用してもよい。

なお、特にＣＢＮ等の超砥粒からなる砥石車２１においては、砥石車２１に対するツルーイングロール３２の切込み量を大きくできない制約があるため、順次切込みを付与しながらツルーイングを数回（例えば２〜３回）繰り返すことにより、砥石車２１の研削面２１ａの目立ておよび整形を的確に行えるようになるが、かかるツルーイング回数は特に限定されるものではなく、例えば、砥石車２１の研削面２１ａのダメッジが小さな状態でツルーイングを行う場合には、１回の切込みでツルーイングを完了することも可能である。

上記した実施の形態においては、砥石車２１と接触検知ロール３３との接触をＡＥセンサ３５にて検出する例について述べたが、接触検出手段として特にＡＥセンサに限定されることなく、各種構成の接触検出手段を用いることができるものである。

上記した実施の形態においては、ツルーイング装置３０、７０を主軸台１３に設置した例について述べたが、ツルーイング装置３０、７０は、砥石台２０に対してＸ軸方向およびＺ軸方向に相対移動可能なテーブル１２上に直接設置してもよい。

本発明の実施の形態を示すツルーイング装置を備えた研削盤の平面図。ツルーイング装置を拡大して示した図。ツルーイングプログラムを示すフローチャート。所定切込み量と、実際の砥石車のツルーイング量およびツルーイングロールの磨耗量との関係を示す図。砥石車の側方研削面をツルーイングするツルーイング装置を示す図。左側方研削面をツルーイングするプログラムを示すフローチャート。図６に示すプログラムに対応するＲＡＭを示す図。ツルーイングロールと接触検知ロールを一体にしたツルーイング工具を示す図。

符号の説明

１２…テーブル、１３…主軸台、１４…心押台、２０…砥石台、２１…砥石車、２１ａ…研削面、２１ｂ…左側方研削面、２１ｃ…右側方研削面、３０、７０…ツルーイング装置、３１、７１…ツルア軸、３２，８３…ツルーイングロール、３３，８４…接触検知ロール、３５…接触検出手段（ＡＥセンサ）、４０…数値制御装置、４１…中央処理装置、４３…ＲＡＭ、４７…Ｚ軸相対位置検出手段、４８…Ｘ軸相対位置検出手段、６０…Ｚ軸現在位置エリア、６１…Ｘ軸現在位置エリア、６２，７２…第１Ｚ軸相対位置エリア、６３，７３…第２Ｚ軸相対位置エリア、６４，７４…ツルーイングロール径エリア、６５…砥石車径エリア、７５…左側方研削面位置エリア、７６…右側方研削面位置エリア、８５…ツルーイング工具、Ｗ…工作物。

Claims

砥石台に回転駆動可能に支承された砥石車に対して相対移動可能なツルーイング装置を備え、該ツルーイング装置に回転駆動可能に支承されたツルーイングロールを前記砥石車に対して切込んで前記砥石車をツルーイングする研削盤において、
前記ツルーイングロールによるツルーイング時に前記砥石車と接触しない位置に前記ツルーイングロールと同軸上に回転駆動可能に前記ツルーイング装置に支承された接触検知ロールと、
前記砥石車の研削面が前記接触検知ロールに接触すると接触信号を送出する接触検出手段と、
前記砥石台の前記ツルーイング装置に対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、
ツルーイング前に前記砥石車を前記接触検知ロール対して前進させ前記接触検出手段から接触信号が送出されたときに、前記相対位置検出手段により検出された前記砥石台の前記ツルーイング装置に対する第１相対位置を検出する第１相対位置検出手段と、
前記砥石車の半径および前記ツルーイングロールの半径に基づいて前記砥石車の研削面を前記ツルーイングロールに対して所定切込み量切り込んで前記研削面をツルーイングするツルーイング手段と、
該ツルーイング後に前記砥石車を前記接触検知ロール対して前進させ前記接触検出手段から接触信号が送出されたときに、前記相対位置検出手段により検出された前記砥石台の前記ツルーイング装置に対する第２相対位置を検出する第２相対位置検出手段と、
前記砥石車のツルーイング前の半径から前記第１相対位置と前記第２相対位置との差を減算することによりツルーイング後の前記砥石車の半径を求める砥石径演算手段と、
前記ツルーイングロールのツルーイング前の半径から、前記所定切込み量から前記第１相対位置と前記第２相対位置との差を引いた値を減算することによりツルーイング後のツルーイングロールの半径を求めるツルーイングロール半径演算手段と、を設けたことを特徴とする研削盤。
砥石台に回転駆動可能に支承された砥石車に対して相対移動可能なツルーイング装置を備え、該ツルーイング装置に前記砥石車の回転中心と直角な回転中心回りに回転駆動可能に支承されたツルーイングロールを前記砥石車の側方研削面に対して切込んで前記側方研削面をツルーイングする研削盤において、
前記ツルーイングロールによるツルーイング時に前記砥石車と接触しない位置に前記ツルーイングロールと同軸上に回転駆動可能に前記ツルーイング装置に支承された接触検知ロールと、
前記砥石車の研削面が前記接触検知ロールに接触すると接触信号を送出する接触検出手段と、
前記ツルーイング装置の前記砥石台に対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、
ツルーイング前に前記接触検知ロールを前記側方研削面に対して移動させ前記接触検出手段から接触信号が送出されたときに、前記相対位置検出手段により検出された前記ツルーイング装置の前記砥石台に対する第１相対位置を検出する第１相対位置検出手段と、
前記側方研削面の前記砥石台の基準位置に対する側方研削面位置および前記ツルーイングロールの半径に基づいて前記ツルーイングロールを前記側方研削面に対して所定切込み量切り込んで前記側方研削面をツルーイングする側方研削面ツルーイング手段と、
該ツルーイング後に前記接触検知ロールを前記側方研削面対して移動させ前記接触検出手段から接触信号が送出されたときに、前記相対位置検出手段により検出された前記ツルーイング装置の前記砥石台に対する第２相対位置を検出する第２相対位置検出手段と、
前記側方研削面のツルーイング前の前記側方研削面位置から前記第１相対位置と前記第２相対位置との差を減算することによりツルーイング後の前記側方研削面位置を求める側方研削面位置演算手段と、
前記ツルーイングロールのツルーイング前の半径から、前記所定切込み量から前記第１相対位置と前記第２相対位置との差を引いた値を減算することによりツルーイング後のツルーイングロールの半径を求めるツルーイングロール半径演算手段と、を設けたことを特徴とする研削盤。
請求項１または２において、前記接触検知ロールは、前記ツルーイングロールと別体に形成されていることを特徴とする研削盤。
請求項１または２において、前記接触検知ロールは、前記ツルーイングロールと一体に形成されていることを特徴とする研削盤。