JP6059845B1

JP6059845B1 - NC grinding machine

Info

Publication number: JP6059845B1
Application number: JP2016214975A
Authority: JP
Inventors: 山本　優; 山本　　優; 公壮永尾; 盛治安井
Original assignee: SHIGIYA MACHINERY WORKS Ltd
Current assignee: SHIGIYA MACHINERY WORKS Ltd
Priority date: 2016-11-02
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2036-11-02
Also published as: JP2018069416A

Abstract

【課題】ボールねじに熱変位が生じた場合や、砥石などに摩耗や熱変位が生じた場合であっても、高い精度でワークを仕上げることができるＮＣ研削装置を提供する。【解決手段】砥石３０と、砥石３０を移動させるボールねじとを備えたＮＣ研削装置１０において、砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ１である第一基準位置と、砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ２である第二基準位置との間で砥石３０を移動可能とし、第一基準位置にある砥石３０の研削面３１を非接触で検出する第一検知部８１と、第二基準位置にある砥石３０の研削面３１を非接触で検出する第二検知部８２と、砥石３０を第一基準位置と第二基準位置との間で基準距離ｘ２−ｘ１だけ移動させる間に要したボールねじ５０の回転数Ｎを検出する基準距離移動時回転数検出手段と、回転数Ｎに基づいてｘ軸方向における砥石３０の移動量を補正する移動量補正手段とを設けた。【選択図】図５An NC grinding device capable of finishing a workpiece with high accuracy even when thermal displacement occurs in a ball screw or when wear or thermal displacement occurs in a grindstone or the like. In an NC grinding apparatus having a grindstone and a ball screw for moving the grindstone, a first reference position where the x coordinate of the grinding surface of the grindstone is x1, and a grinding surface of the grindstone. A first detection unit 81 that enables the grindstone 30 to move between a second reference position whose x coordinate is x2 and detects the grinding surface 31 of the grindstone 30 at the first reference position in a non-contact manner; and a second reference The second detection unit 82 that detects the grinding surface 31 of the grinding wheel 30 at a position in a non-contact manner, and the time required to move the grinding wheel 30 by the reference distance x2-x1 between the first reference position and the second reference position. A reference speed moving speed detecting means for detecting the rotational speed N of the ball screw 50 and a moving amount correcting means for correcting the moving amount of the grindstone 30 in the x-axis direction based on the rotational speed N are provided. [Selection] Figure 5

Description

本発明は、砥石を用いてワークを研削加工するためのＮＣ研削装置に関する。 The present invention relates to an NC grinding apparatus for grinding a workpiece using a grindstone.

砥石を用いてワークを研削するＮＣ研削装置においては、砥石を直線移動させるための駆動手段としてボールねじが採用されることが多い。この理由としては、ボールねじが、各種の直線送り機構のなかでも精密性やコストのバランスが良いことなどが挙げられる。しかし、ワーク研削作業を連続して行った場合などには、摩擦熱などによってボールねじやその周辺部品が熱変位を起こすことがある。ボールねじなどが熱変位を起こすと、ボールねじの回転数あたりの砥石の移動量に誤差が生じるようになり、砥石を所定の位置よりも余分に移動させてしまうなどの不具合が生じる虞がある。特に、ワークの被加工面に向かって砥石を進退させる方向において、砥石の移動量に誤差が生じると、ワークの仕上がり寸法の精度低下を招くため好ましくない。 In an NC grinding apparatus that grinds a workpiece using a grindstone, a ball screw is often employed as a driving means for linearly moving the grindstone. The reason for this is that the ball screw has a good balance of precision and cost among various linear feed mechanisms. However, when the workpiece grinding operation is continuously performed, the ball screw and its peripheral parts may be thermally displaced by frictional heat. When a ball screw or the like undergoes thermal displacement, an error occurs in the amount of movement of the grindstone per number of rotations of the ball screw, and there is a possibility of causing problems such as moving the grindstone more than a predetermined position. . In particular, if an error occurs in the amount of movement of the grindstone in the direction in which the grindstone is advanced or retracted toward the work surface of the workpiece, it is not preferable because the accuracy of the finished dimension of the workpiece is reduced.

ところで、特許文献１には、ボールねじの熱変位による送り量のずれを補正することができる方法が提案されている。特許文献１に記載のボールねじの熱変位補正方法は、同文献の図２に示されるように、モータ１と、モータ１によって回転されるボールねじ２と、ボールねじ２に螺合され、ボールねじ２を回転させることで移動可能とされたテーブル３と、モータ１の回転数に基づいてテーブル３の位置を検出する位置検出機４とを備えた工作機械において、テーブル３に取り付けられた接触センサ５の先端部５１が、テーブル３の移動方向に延在する被接触治具Ｊに設けられた被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３…Ｊｎに接触した際に、位置検出機４が実際に出力したテーブル３の位置Ｌ１´，Ｌ２´，Ｌ３´…Ｌｎ´と、接触センサ５が被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３…Ｊｎに接触する際の理論上の（ボールねじの熱変位がないと仮定した場合の）テーブル３の位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…Ｌｎとの差に基づいて、ボールねじ２の熱変位を補正するものとなっている。同文献に記載の方法は、１個の接触センサ５だけでボールねじ２の熱変位を測定することができるものであるため、コスト面で優れている。 By the way, Patent Document 1 proposes a method capable of correcting a shift in feed amount due to a thermal displacement of a ball screw. As shown in FIG. 2 of the same document, the method for correcting the thermal displacement of the ball screw described in Patent Document 1 is screwed into the motor 1, the ball screw 2 rotated by the motor 1, and the ball screw 2. In a machine tool including a table 3 that can be moved by rotating the screw 2 and a position detector 4 that detects the position of the table 3 based on the number of rotations of the motor 1, a contact attached to the table 3. When the tip 51 of the sensor 5 contacts the contacted jig contacts J1, J2, J3... Jn provided on the contacted jig J extending in the moving direction of the table 3, the position detector 4 is actually Ln ′ and L3 ′ of the table 3 output to the theoretical position when the contact sensor 5 contacts the contacted jig contacts J1, J2, J3. (Assuming there is no) 3 on the basis of the difference between the positions L1, L2, L3 ... Ln of, which is intended to correct the thermal displacement of the ball screw 2. The method described in this document is excellent in cost because it can measure the thermal displacement of the ball screw 2 with only one contact sensor 5.

特開２０００−２１８４６９号公報JP 2000-218469 A

しかし、特許文献１に記載の方法は、接触センサを用いるものであったため、接触センサの取り付け位置や角度などに精度が要求される。加えて、ＮＣ研削装置において重要なのは、砥石の研削面の位置であるところ、特許文献１に記載の方法をＮＣ研削装置における砥石の移動量補正に応用しようとしても、砥石の位置を直接的に検出することはできず、間接的にしか検出することができない。このため、砥石や、接触センサや、それらの取付部材などに、摩耗や熱変位などによる変形が生じた場合でも、それによる誤差を加味して砥石の研削面の位置を補正することはできない。さらに、特許文献１に記載の方法を用いる場合には、被接触治具接点を備えた被接触治具を、砥石がボールねじによって移動する方向（ワークの被加工面に向かって進退する方向）に延在させて設ける必要があり、ＮＣ研削装置内のレイアウトに空間的制限を生じる虞もある。 However, since the method described in Patent Document 1 uses a contact sensor, accuracy is required for the attachment position and angle of the contact sensor. In addition, what is important in the NC grinding apparatus is the position of the grinding surface of the grindstone. Even if the method described in Patent Document 1 is applied to the correction of the movement amount of the grindstone in the NC grinding apparatus, the position of the grindstone is directly set. It cannot be detected and can only be detected indirectly. For this reason, even if a grinding wheel, a contact sensor, a mounting member thereof, or the like is deformed due to wear or thermal displacement, the position of the grinding surface of the grinding wheel cannot be corrected in consideration of an error caused by the deformation. Furthermore, when using the method of patent document 1, the direction (a direction which advances / retreats toward the to-be-processed surface of a workpiece | work) the to-be-contacted jig | tool provided with the to-be-contacted jig contact by a grindstone with a ball screw. Therefore, there is a possibility that the layout in the NC grinding apparatus may be spatially limited.

本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、砥石自身の位置に基づいて砥石の移動量誤差を補正することができ、ボールねじに熱変位が生じた場合はもちろんのこと、砥石や、その取付部材などに摩耗や熱変位が生じた場合においても、高い精度でワークを仕上げることができるＮＣ研削装置を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can correct a moving amount error of the grindstone based on the position of the grindstone itself, and of course, when a thermal displacement occurs in the ball screw. An NC grinding apparatus capable of finishing a workpiece with high accuracy even when wear or thermal displacement occurs on a grindstone or its mounting member is provided.

上記課題は、
ワークを研削加工するための砥石と、
砥石を、ワークの被加工面に向かって進退させる方向であるｘ軸方向に移動させるためのボールねじと、
を備えたＮＣ研削装置であって、
砥石が、ワークの研削加工を行うための研削位置と、砥石の研削面のｘ座標がｘ_１である第一基準位置と、砥石の研削面のｘ座標がｘ_１よりも大きいｘ_２である第二基準位置との間を移動可能とされるとともに、
第一基準位置にある砥石の研削面を非接触で検出するための第一検知部と、
第二基準位置にある砥石の研削面を非接触で検出するための第二検知部と、
砥石を第一基準位置と第二基準位置との間でｘ軸方向に基準距離ｘ_２−ｘ_１だけ移動させる間に要した前記ボールねじの回転数Ｎを求める基準距離移動時回転数検出手段と、
基準距離移動時回転数検出手段で検出された回転数Ｎに基づいて、ｘ軸方向における砥石の移動量を補正する移動量補正手段と
をさらに備えた
ことを特徴とするＮＣ研削装置
を提供することによって解決される。 The above issues
A grindstone for grinding workpieces;
A ball screw for moving the grindstone in the x-axis direction, which is a direction for advancing and retreating toward the work surface of the workpiece;
NC grinding device equipped with
Grindstone, and the grinding position, a first reference position x coordinate of the grinding surface of the grinding is x _1, x-coordinate of the grinding surface of the grinding is a larger x ₂ than x ₁ for performing the grinding of the workpiece It is possible to move between the second reference position,
A first detector for detecting the grinding surface of the grindstone at the first reference position in a non-contact manner;
A second detector for detecting the grinding surface of the grindstone at the second reference position in a non-contact manner;
Reference speed movement speed detection means for obtaining the rotation speed N of the ball screw required for moving the grindstone between the first reference position and the second reference position in the x-axis direction by a reference distance x ₂ -x ₁ When,
Provided is an NC grinding apparatus, further comprising a movement amount correcting means for correcting the movement amount of the grindstone in the x-axis direction based on the rotation speed N detected by the reference distance moving rotation speed detection means. It is solved by.

本発明のＮＣ研削装置は、第一検知部及び第二検知部によって砥石の研削面の位置を直接的に検出して砥石の移動量誤差を補正するものであるため、ボールねじの熱変位以外の要因、例えば、砥石の取付部材の熱変位や砥石の研削面の摩耗などの要因によって砥石の研削面位置に誤差が生じた場合であっても、砥石の研削面位置を正確に補正して、高い精度でワークを仕上げることができるものとなっている。加えて、本発明のＮＣ研削装置においては、特許文献１における被接触治具に相当する部材を用いる必要がないため、装置内のレイアウトの自由度が高くなっている。 Since the NC grinding device of the present invention directly detects the position of the grinding surface of the grindstone by the first detector and the second detector to correct the movement error of the grindstone, other than the thermal displacement of the ball screw Even if there is an error in the grinding surface position of the grinding wheel due to factors such as thermal displacement of the wheel mounting member or wear of the grinding surface of the grinding wheel, the grinding surface position of the grinding wheel is accurately corrected. The workpiece can be finished with high accuracy. In addition, in the NC grinding apparatus of the present invention, since it is not necessary to use a member corresponding to the contacted jig in Patent Document 1, the degree of freedom of layout in the apparatus is high.

本発明のＮＣ研削装置における第一検知部及び第二検知部は、砥石の研削面を非接触で検出することが可能なものであれば、その種類を特に限定されず、光電センサの検知部（発光部及び受光部）などとしてもよいが、エアを噴出するためのエアノズルとすると好ましい。というのも、光電センサを用いて砥石の研削面を検出する方法としては、反射型の光電センサを、その検知光が砥石の検出面に略垂直に入射するように配置し、その反射光の光量により砥石の研削面の位置を検出する方法と、透過型の光電センサを、その検知光の光軸が砥石の検出面に略平行となるように配置し、砥石が第一基準位置に達したときに検知光が砥石で遮断されるようにすることで砥石の研削面の位置を検出する方法とが考えられるが、前者の方法では、検出結果が砥石の表面の状態に影響されやすくなるという問題があり、後者の方法では、光電センサの検知光の光軸が砥石の検出面に略平行となるように光電センサの向きを高精度で設定する必要があるという問題がある。これに対して、エアを噴出するためのエアノズルを、砥石の検出面に向かってエアが噴出されるように配置して、噴出されるエアのエア圧を測定することで砥石の研削面の位置を検出するようにすると、検出結果が砥石の表面の状態に影響されにくいだけでなく、エアノズルの向きをそれ程高精度に設定しておかなくとも、所望の精度で砥石の研削面の位置を検出することができるからである。なお、第一検知部や第二検知部から噴出される「エア」は、空気に限定されるものではなく、窒素ガスなどの各種の気体であってもよい。 The first detection unit and the second detection unit in the NC grinding apparatus of the present invention are not particularly limited as long as the first detection unit and the second detection unit can detect the grinding surface of the grindstone in a non-contact manner. Although it is good also as (a light emission part and a light-receiving part) etc., when it is set as the air nozzle for ejecting air, it is preferable. This is because, as a method of detecting the grinding surface of the grindstone using the photoelectric sensor, a reflective photoelectric sensor is arranged so that the detection light is incident substantially perpendicularly to the detection surface of the grindstone, and the reflected light of A method of detecting the position of the grinding surface of the grindstone by the amount of light and a transmissive photoelectric sensor are arranged so that the optical axis of the detection light is substantially parallel to the detection surface of the grindstone, and the grindstone reaches the first reference position. It is conceivable to detect the position of the grinding surface of the grindstone by blocking the detection light with the grindstone at the time, but in the former method, the detection result is easily influenced by the state of the surface of the grindstone. In the latter method, there is a problem that the direction of the photoelectric sensor needs to be set with high accuracy so that the optical axis of the detection light of the photoelectric sensor is substantially parallel to the detection surface of the grindstone. On the other hand, an air nozzle for ejecting air is arranged so that air is ejected toward the detection surface of the grindstone, and the position of the grinding surface of the grindstone is measured by measuring the air pressure of the ejected air. Detecting the position of the grinding surface of the grindstone with the desired accuracy is possible not only because the detection result is not easily affected by the surface condition of the grindstone, but also without setting the direction of the air nozzle so high. Because it can be done. The “air” ejected from the first detection unit and the second detection unit is not limited to air, and may be various gases such as nitrogen gas.

本発明のＮＣ研削装置において、第一検知部及び第二検知部をエアノズルとする場合には、第一検知部にエアを供給するための第一エア流路と、第二検知部にエアを供給するための第二エア流路とを、別々のエア供給源に接続してもよいが、共通のエア供給源に接続すると好ましい。すなわち、第一検知部にエアを供給するための第一エア流路の上流端と、第二検知部にエアを供給するための第二エア流路の上流端とを、共に、共通エア流路の下流端に接続し、共通エア流路の上流端に、第一検知部と第二検知部とで共通のエア供給手段を接続するようにすると好ましい。これにより、１つのエア供給手段で第一検知部へのエア供給と第二検知部へのエア供給をまかなうことができるようになり、装置をシンプルなものとすることができるとともに、コストを削減することもできる。 In the NC grinding device of the present invention, when the first detection unit and the second detection unit are air nozzles, the first detection unit and the second detection unit are supplied with air. The second air flow path for supply may be connected to a separate air supply source, but is preferably connected to a common air supply source. That is, the upstream end of the first air flow path for supplying air to the first detection unit and the upstream end of the second air flow path for supplying air to the second detection unit are both shared air flow. It is preferable to connect to the downstream end of the path and connect the common air supply means to the upstream end of the common air flow path in the first detection unit and the second detection unit. As a result, the air supply to the first detection unit and the air supply to the second detection unit can be provided by one air supply means, and the apparatus can be simplified and the cost can be reduced. You can also

この場合には、さらに、共通エア流路の下流端に、第一検知部へのエア供給と第二検知部へのエア供給とを切り替えるためのエア供給切替手段を設けるとともに、共通エア流路におけるエア供給切替手段が設けられた箇所よりも上流側に、第一検知部から噴出されるエア及び第二検知部から噴出されるエアのエア圧（このエア圧は、検知部（エアノズル）の噴出口と、該噴出口に対向させた対向物との距離に応じて変化する。）を測定するためのエア圧測定手段を取り付けるようにすると好ましい。これにより、エア供給切替手段を操作するだけで、第一検知部へのエア供給と第二検知部へのエア供給とを容易に切り替えることができるとともに、第一検知部から噴出されるエアの圧力と、第二検知部から噴出されるエアの圧力とを、１つのエア圧測定手段で測定することができるようになり、装置をシンプルなものとしてコストを削減することができる。さらに、第一検知部から噴出されるエアの圧力と第二検知部から噴出されるエアの圧力とを別々のエア圧測定手段で測定する場合に比べて、高い精度で砥石の移動量誤差を補正することも可能になる。というのも、第一検知部と第二検知部とのそれぞれにエア圧測定手段を備えた場合には、それらのエア圧測定手段の特性差（個体差）によって砥石の移動量誤差の補正精度が影響を受ける虞があるところ、エア圧測定手段を第一検知部と第二検知部とで共通のものとすると、このような特性差（個体差）をなくすことができ、砥石の移動量誤差の補正精度を向上させることができるからである。なお、エア圧測定手段は、エアの圧力を直接測定するものに限定されず、エアの流量や流速など、エアの圧力と関連する物理量を測定するものも含むものとする。 In this case, air supply switching means for switching between the air supply to the first detection unit and the air supply to the second detection unit is further provided at the downstream end of the common air flow path, and the common air flow path The air pressure of the air ejected from the first detection unit and the air ejected from the second detection unit upstream of the location where the air supply switching means is provided (this air pressure is the air pressure of the detection unit (air nozzle)). It is preferable to attach an air pressure measuring means for measuring (depending on the distance between the jet outlet and the opposing object facing the jet outlet). Thereby, it is possible to easily switch between the air supply to the first detection unit and the air supply to the second detection unit only by operating the air supply switching unit, and the air blown from the first detection unit. The pressure and the pressure of the air ejected from the second detection unit can be measured by one air pressure measuring means, and the cost can be reduced by simplifying the apparatus. Furthermore, compared with the case where the pressure of the air ejected from the first detector and the pressure of the air ejected from the second detector are measured by separate air pressure measuring means, the movement error of the grindstone is highly accurate. It is also possible to correct. This is because, when each of the first detector and the second detector is provided with an air pressure measuring means, the correction accuracy of the movement error of the grindstone due to the characteristic difference (individual difference) between the air pressure measuring means. If the air pressure measurement means is common to the first detector and the second detector, this characteristic difference (individual difference) can be eliminated, and the amount of movement of the grindstone This is because the error correction accuracy can be improved. Note that the air pressure measurement means is not limited to the one that directly measures the air pressure, but includes one that measures a physical quantity related to the air pressure, such as the air flow rate and the flow velocity.

以上のように、本発明によって、砥石自身の位置に基づいて砥石の移動量誤差を補正することができ、ボールねじに熱変位が生じた場合はもちろんのこと、砥石や、その取付部材などに摩耗や熱変位が生じた場合においても、高い精度でワークを仕上げることが可能になる。 As described above, according to the present invention, it is possible to correct the movement error of the grindstone based on the position of the grindstone itself, and of course, when the thermal displacement occurs in the ball screw, the grindstone, its mounting member, etc. Even when wear or thermal displacement occurs, the workpiece can be finished with high accuracy.

ＮＣ研削装置の平面図である。It is a top view of NC grinding device. 砥石が研削位置にあるときのＮＣ研削装置における砥石周辺を表した図である。It is a figure showing the grindstone periphery in NC grinding device when a grindstone exists in a grinding position. 砥石が第一基準位置にあるときのＮＣ研削装置における砥石周辺を表した図である。It is a figure showing the grindstone periphery in NC grinding device when a grindstone exists in the 1st standard position. 砥石が第二基準位置にあるときのＮＣ研削装置における砥石周辺を表した図である。It is a figure showing the grindstone periphery in NC grinding device when a grindstone is in the 2nd standard position. ＮＣ研削装置における第一エアノズル及び第二エアノズルの周辺を表した図である。It is a figure showing the periphery of the 1st air nozzle and 2nd air nozzle in NC grinding device. ＮＣ研削装置における出入力系統を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the input / output system in NC grinding device. ＮＣ研削装置における砥石位置検出手段の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the grindstone position detection means in NC grinding device.

以下、本発明のＮＣ研削装置の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the NC grinding apparatus of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.

１．ＮＣ研削装置
図１は、ＮＣ研削装置１０の平面図である。図２は、砥石３０が研削位置にあるときのＮＣ研削装置１０における砥石３０周辺を表した図である。図３は、砥石３０が第一基準位置にあるときのＮＣ研削装置１０における砥石３０周辺を表した図である。図４は、砥石３０が第二基準位置にあるときのＮＣ研削装置１０における砥石３０周辺を表した図である。図５は、ＮＣ研削装置１０における第一エアノズル（第一検知部）８１及び第二エアノズル（第二検知部）８２の周辺を表した図である。図５においては、第一基準位置（砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ_１である位置）にある砥石３０を実線で、第二基準位置（砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ_２である位置）にある砥石３０を破線で示している。 1. NC Grinding Device FIG. 1 is a plan view of an NC grinding device 10. FIG. 2 is a view showing the periphery of the grindstone 30 in the NC grinding apparatus 10 when the grindstone 30 is in the grinding position. FIG. 3 is a view showing the periphery of the grindstone 30 in the NC grinding apparatus 10 when the grindstone 30 is at the first reference position. FIG. 4 is a view showing the periphery of the grindstone 30 in the NC grinding apparatus 10 when the grindstone 30 is at the second reference position. FIG. 5 is a view showing the periphery of the first air nozzle (first detection unit) 81 and the second air nozzle (second detection unit) 82 in the NC grinding apparatus 10. In FIG. 5, the grinding wheel 30 in a first reference position (x-coordinate of the grinding surface 31 of the grinding wheel 30 is x ₁ position) by the solid line, x-coordinate of the grinding surface 31 of the second reference position (grinding wheel 30 is x _The grindstone 30 at the position ₂ is indicated by a broken line.

本実施態様のＮＣ研削装置１０は、図１に示すように、装置の土台を為すベッド１１上に、ワークＷを保持するためのワーク保持手段２１と、ワークＷを研削加工するための砥石３０と、砥石３０を回転可能に支持するための砥石台４０と、砥石台４０をベッド１１に対して移動させるためのボールねじ５０と、ボールねじ５０を回転させるための駆動手段５１と、各部の制御を行うための制御部６０とを備えたものとなっている。砥石３０を支持する砥石台４０は、ボールねじ５０により、図１における矢印Ａの方向（砥石３０をワークＷの被加工面Ｗ_ｓに向かって進退させる方向。図１においては、ｘ軸方向。）に移動させることが可能となっている。一方、ワークＷを保持するワーク保持手段２１は、ベッド１１に対してｚ軸方向に移動可能なテーブル２０に設けられている。このテーブル２０には、砥石３０をドレスするためのドレッサ７１を備えたドレスツールホルダ７０も設けられている。ドレスツールホルダ７０には、砥石３０の研削面３１（本実施態様においては、円盤状の砥石３０の外周面）の位置を非接触で検出するための砥石位置検出手段８０も設けられている。 As shown in FIG. 1, the NC grinding apparatus 10 of the present embodiment includes a work holding means 21 for holding a work W on a bed 11 serving as a base of the apparatus, and a grindstone 30 for grinding the work W. A grindstone base 40 for rotatably supporting the grindstone 30, a ball screw 50 for moving the grindstone base 40 with respect to the bed 11, a driving means 51 for rotating the ball screw 50, The control part 60 for performing control is provided. A grindstone base 40 that supports the grindstone 30 is in the direction indicated by the arrow A in FIG. 1 (the direction in which the grindstone 30 is advanced and retracted toward the work surface W _s of the workpiece W. In FIG. 1, the x-axis direction. ) Can be moved. On the other hand, the work holding means 21 that holds the work W is provided on a table 20 that is movable in the z-axis direction with respect to the bed 11. The table 20 is also provided with a dressing tool holder 70 having a dresser 71 for dressing the grindstone 30. The dress tool holder 70 is also provided with a grindstone position detecting means 80 for detecting the position of the grinding surface 31 of the grindstone 30 (in this embodiment, the outer peripheral surface of the disc-shaped grindstone 30) without contact.

砥石位置検出手段８０は、図１に示すように、それぞれに砥石３０の研削面３１を検出可能な第一検知部８１と第二検知部８２とを備えている。第一検知部８１及び第二検知部８２は、砥石３０の研削面３１を非接触で検出することが可能なものであれば、その種類を特に限定されず、光電センサの検知部（発光部又は受光部）などとしてもよいが、本実施態様においては、エアを噴出するエアノズルとなっている。第一検知部（第一エアノズル）８１及び第二検知部（第二エアノズル）８２を配する位置は特に限定されず、ドレスツールホルダ７０とは別の箇所に設けてもよいが、本実施態様においては、ドレスツールホルダ７０における、砥石３０の回転中心を通るｘｚ平面に重なる位置に第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２を設けている。第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２は、ドレスツールホルダ７０と一体的に形成するようにしてもよい。砥石３０の研削面３１の検出は、第一エアノズル８１や第二エアノズル８２から噴出されるエアの圧力を、後述するエアセンサ（エア圧測定手段）８３（図７）で測定することによって行われる。第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２から噴出するエアは、後述するエアコンプレッサ８４（図７）によって供給されるようになっている。 As shown in FIG. 1, the grindstone position detection means 80 includes a first detector 81 and a second detector 82 that can detect the grinding surface 31 of the grindstone 30. The type of the first detection unit 81 and the second detection unit 82 is not particularly limited as long as the first detection unit 81 and the second detection unit 82 can detect the grinding surface 31 of the grindstone 30 in a non-contact manner. In this embodiment, the air nozzle is used to eject air. The position where the first detection unit (first air nozzle) 81 and the second detection unit (second air nozzle) 82 are arranged is not particularly limited, and may be provided at a location different from the dress tool holder 70. , The first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 are provided in a position overlapping the xz plane passing through the center of rotation of the grindstone 30 in the dress tool holder 70. The first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 may be formed integrally with the dress tool holder 70. The grinding surface 31 of the grindstone 30 is detected by measuring the pressure of air ejected from the first air nozzle 81 or the second air nozzle 82 with an air sensor (air pressure measuring means) 83 (FIG. 7) described later. The air ejected from the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 is supplied by an air compressor 84 (FIG. 7) described later.

駆動手段５１は、ボールねじ５０を正回転及び逆回転できるものであればその種類を特に限定されない。本実施態様においては、アブソリュートエンコーダを備えたサーボモータを駆動手段５１として使用している。駆動手段（サーボモータ）５１は、制御部６０内に設けられた駆動制御手段６４に接続されており、この駆動制御手段６４からの制御信号に基づいて、ボールねじ５０を所望の回転数だけ回転させるようになっている。ボールねじ５０が回転すると、砥石台４０がボールねじ５０の回転数に応じた距離だけボールねじ５０の軸方向（図１においてはｘ軸方向）に移動し、これに伴って砥石３０がｘ軸方向に移動する。すなわち、ボールねじ５０の回転数を制御することによって、砥石３０のｘ軸方向における移動量を制御することができるようになっている。 The type of the driving means 51 is not particularly limited as long as it can rotate the ball screw 50 forward and backward. In this embodiment, a servo motor provided with an absolute encoder is used as the driving means 51. The drive means (servo motor) 51 is connected to a drive control means 64 provided in the control unit 60, and rotates the ball screw 50 by a desired number of revolutions based on a control signal from the drive control means 64. It is supposed to let you. When the ball screw 50 rotates, the grindstone base 40 moves in the axial direction of the ball screw 50 (the x-axis direction in FIG. 1) by a distance corresponding to the number of rotations of the ball screw 50. Move in the direction. That is, by controlling the rotation speed of the ball screw 50, the amount of movement of the grindstone 30 in the x-axis direction can be controlled.

これにより、砥石３０は、図２に示す研削位置と、図３に示す第一基準位置と、図４に示す第二基準位置との間を移動することができるようになっている。研削位置へは、ＮＣ研削装置１０が研削モード（ワークＷを研削するときのモード）にあるときに移動され、第一基準位置及び第二基準位置へは、ＮＣ研削装置１０が補正モード（砥石３０の移動量誤差を補正するモード）にあるときに移動される。補正モードは、その実行時期を特に限定されるものではないが、通常、ＮＣ研削装置１０の起動時に自動的に実行されるか、研削モードが開始されてから所定時間経過後に自動的に実行されるか、オペレーターによるボタン操作などが為された任意のタイミングに手動で実行される。本実施態様においては、砥石３０が研削位置（図２）と第一基準位置（図３）若しくは第二基準位置（図４）との間を移動する際、又は、砥石３０が第一基準位置（図３）と第二基準位置（図４）との間を移動する際に、テーブル２０がｚ軸方向に移動するようにしているが、砥石３０側がｚ軸方向に移動する（砥石３０がｘ軸方向に加えてｚ軸方向にも移動する）ようにしてもよい。 Thereby, the grindstone 30 can move between the grinding position shown in FIG. 2, the first reference position shown in FIG. 3, and the second reference position shown in FIG. The NC grinding device 10 is moved to the grinding position when the NC grinding device 10 is in the grinding mode (mode when grinding the workpiece W), and the NC grinding device 10 is in the correction mode (grinding stone) to the first reference position and the second reference position. It is moved when it is in a mode for correcting 30 movement amount errors. Although the execution time of the correction mode is not particularly limited, it is usually automatically executed when the NC grinding apparatus 10 is started or automatically after a predetermined time has elapsed since the start of the grinding mode. Or, it is executed manually at any time when the button operation by the operator is performed. In this embodiment, when the grindstone 30 moves between the grinding position (FIG. 2) and the first reference position (FIG. 3) or the second reference position (FIG. 4), or the grindstone 30 is the first reference position. When moving between (FIG. 3) and the second reference position (FIG. 4), the table 20 moves in the z-axis direction, but the grindstone 30 side moves in the z-axis direction (the grindstone 30 In addition to the x-axis direction, it may move in the z-axis direction).

しかし、砥石３０を研削位置に移動させる際に、ボールねじ５０に熱変位が生じていると、ボールねじ５０の単位回転数あたりの砥石３０のｘ軸方向における移動量（以下、「砥石３０の移動率」と表現することがある。）が、初期状態（ボールねじ５０が熱変位していないときの砥石３０の移動率）からずれた状態となるため、砥石３０を目的の位置に移動させることができなくなる虞がある。そこで、本実施態様のＮＣ研削装置１０においては、砥石位置検出手段８０を用いて砥石３０の研削面３１の位置を直接的に検出することにより、砥石３０の移動率を補正（更新）する補正モードを設けており、砥石３０の移動量誤差を補正することができるようにしている。以下、砥石３０の移動量誤差を補正するための手順について、具体的に説明する。 However, when the grindstone 30 is moved to the grinding position, if the ball screw 50 is thermally displaced, the amount of movement of the grindstone 30 in the x-axis direction per unit revolution of the ball screw 50 (hereinafter referred to as “the grindstone 30 Is moved from the initial state (movement rate of the grindstone 30 when the ball screw 50 is not thermally displaced), and the grindstone 30 is moved to a target position. There is a risk that it will not be possible. Therefore, in the NC grinding apparatus 10 according to the present embodiment, the position of the grinding surface 31 of the grindstone 30 is directly detected using the grindstone position detection means 80, thereby correcting (updating) the movement rate of the grindstone 30. A mode is provided so that the movement amount error of the grindstone 30 can be corrected. Hereinafter, the procedure for correcting the movement amount error of the grindstone 30 will be specifically described.

２．砥石の移動量誤差補正
既に述べたように、本実施態様のＮＣ研削装置１０においては、研削モードにあるときには、砥石３０が研削位置（図２）に移動する一方、補正モードにあるときには、砥石３０が第一基準位置（図３）と、第二基準位置（図４）との間を移動するようになっている。この補正モードにおいて、砥石３０を第一基準位置から第二基準位置へと移動させる間に要したボールねじ５０の回転数Ｎに基づいて、砥石３０の移動量誤差を補正するようにしている。本実施態様においては、補正モードが実行されると、砥石３０が第一基準位置へ移動してから第二基準位置へと移動するようになっているが、この順番は逆であってもよい。 2. As described above, in the NC grinding apparatus 10 of the present embodiment, the grindstone 30 moves to the grinding position (FIG. 2) when in the grinding mode, while the grindstone when in the correction mode. 30 is configured to move between a first reference position (FIG. 3) and a second reference position (FIG. 4). In this correction mode, the movement amount error of the grindstone 30 is corrected based on the rotational speed N of the ball screw 50 required while moving the grindstone 30 from the first reference position to the second reference position. In this embodiment, when the correction mode is executed, the grindstone 30 moves to the first reference position and then moves to the second reference position. However, this order may be reversed. .

図６は、ＮＣ研削装置１０における出入力系統を示したブロック図である。本実施態様のＮＣ研削装置１０における制御部６０は、図６に示すように、基準距離移動時回転数検出手段６１と、移動量補正手段６２と、移動率記憶手段６３と、上述した駆動制御手段６４とを備えたものとなっている。基準距離移動時回転数検出手段６１には、エアセンサ８３の検出信号Ｓ_１，Ｓ_２、並びに、駆動手段（サーボモータ）５１の回転数が入力されるようになっている。 FIG. 6 is a block diagram showing an input / output system in the NC grinding apparatus 10. As shown in FIG. 6, the control unit 60 in the NC grinding apparatus 10 of the present embodiment includes a reference distance movement rotation speed detection means 61, a movement amount correction means 62, a movement rate storage means 63, and the drive control described above. Means 64 are provided. The reference number movement rotation speed detection means 61 receives the detection signals S ₁ and S ₂ of the air sensor 83 and the rotation speed of the drive means (servo motor) 51.

移動率記憶手段６３は、上で述べた砥石３０の移動率（ボールねじ５０の単位回転数あたりの砥石３０のｘ軸方向における移動量）を記憶しておくための手段である。この移動率記憶手段６３には、初期状態（ボールねじ５０に熱変位が生じていない状態）における砥石３０の移動率（以下、「初期移動率」と表現することがある。）が初期値として記憶されているが、補正モードが実行されたときには、新たな移動率に補正（更新）されるようになっている。駆動手段（サーボモータ）５１を制御する駆動制御手段６４は、砥石３０が目的の位置へと移動するように、駆動手段（サーボモータ）５１を制御するためのものである。 The movement rate storage means 63 is a means for storing the movement rate of the grindstone 30 described above (the amount of movement of the grindstone 30 in the x-axis direction per unit rotational speed of the ball screw 50). In this movement rate storage means 63, the movement rate of the grindstone 30 in an initial state (a state in which no thermal displacement is generated in the ball screw 50) (hereinafter sometimes referred to as “initial movement rate”) is set as an initial value. Although stored, when the correction mode is executed, it is corrected (updated) to a new movement rate. The drive control means 64 for controlling the drive means (servo motor) 51 is for controlling the drive means (servo motor) 51 so that the grindstone 30 moves to a target position.

補正モードが開始されると、砥石３０が第一基準位置へと移動される。第一基準位置は、図５に示すように、砥石３０の研削面３１のｘ軸方向における位置（ｘ座標）がｘ_１となる位置である。砥石３０が第一基準位置に位置していることは、第一エアノズル８１からエアを噴出することによって検出される。本実施態様においては、第一エアノズル８１の噴出口８１ａに砥石３０の研削面３１を対向させた状態で、噴出口８１ａからエアを矢印Ｂの向きに噴射させ、その圧力を、後述するエアセンサ８３（図７）を用いて測定することにより、砥石３０が第一基準位置にあるかどうか（噴出口８１ａから研削面３１までの距離が所定距離Ｌ_１となっているかどうか）を判断するようになっている。砥石３０が第一基準位置に重なると、エアセンサ８３から基準距離移動時回転数検出手段６１へ検出信号Ｓ_１（図６）が出力されるようになっている。 When the correction mode is started, the grindstone 30 is moved to the first reference position. The first reference position, as shown in FIG. 5, the position in the x-axis direction of the grinding surface 31 of the grinding wheel 30 (x coordinate) is the position where the x _1. The fact that the grindstone 30 is located at the first reference position is detected by ejecting air from the first air nozzle 81. In this embodiment, air is jetted from the jet port 81a in the direction of the arrow B in a state where the grinding surface 31 of the grindstone 30 is opposed to the jet port 81a of the first air nozzle 81, and the pressure of the air sensor 83 is described later. by measurement using a (FIG. 7), so as to determine whether the grinding wheel 30 is in the first reference position (whether the distance from the ejection port 81a to the grinding surface 31 has a predetermined distance L ₁₎ It has become. When the grindstone 30 overlaps the first reference position, a detection signal S ₁ (FIG. 6) is output from the air sensor 83 to the rotation speed detection means 61 when the reference distance is moved.

検出信号Ｓ_１が出力されると、砥石３０が第二基準位置へと移動される。第二基準位置は、図５に示すように、砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ_２（ｘ_２＞ｘ_１）となる位置である。砥石３０が第二基準位置に位置していることは、第二エアノズル８２からエアを噴出することによって検出される。本実施態様においては、第二エアノズル８２の噴出口８２ａに砥石３０の研削面３１を対向させた状態で、噴出口８２ａからエアを矢印Ｃの向きに噴射させ、その圧力を、後述するエアセンサ８３（図７）を用いて測定することにより、砥石３０が第二基準位置にあるかどうか（噴出口８２ａから研削面３１までの距離が所定距離Ｌ_２となっているかどうか）を判断するようになっている。砥石３０が第二基準位置に重なると、エアセンサ８３から基準距離移動時回転数検出手段６１へ検出信号Ｓ_２（図６）が出力されるようになっている。 When the detection signal S ₁ is output, the grinding wheel 30 is moved to a second reference position. As shown in FIG. 5, the second reference position is a position where the x coordinate of the grinding surface 31 of the grindstone 30 is x ₂ (x ₂ > x ₁ ). The fact that the grindstone 30 is located at the second reference position is detected by ejecting air from the second air nozzle 82. In this embodiment, with the grinding surface 31 of the grindstone 30 opposed to the ejection port 82a of the second air nozzle 82, air is ejected from the ejection port 82a in the direction of arrow C, and the pressure is controlled by an air sensor 83 described later. by measurement using a (FIG. 7), so as to determine whether the grinding wheel 30 is in the second reference position (whether the distance from the ejection port 82a to the grinding surface 31 is in the predetermined distance L ₂₎ It has become. When the grindstone 30 is overlapped with the second reference position, the detection signal S ₂ (FIG. 6) is output from the air sensor 83 to the rotation speed detection means 61 when the reference distance is moved.

この間（検出信号Ｓ_１が出力されてから検出信号Ｓ_２が出力されるまでの間）に、砥石３０の研削面３１はｘ軸方向において基準距離ｘ_２−ｘ_１だけ移動する。基準距離移動時回転数検出手段６１は、砥石３０がｘ軸方向において基準距離ｘ_２−ｘ_１だけ移動する間に要したボールねじ５０の回転数Ｎ（本実施態様においては、駆動手段（サーボモータ）５１の回転数に一致する）の検出を行っている。検出されたボールねじ５０の回転数Ｎ（駆動手段（サーボモータ）５１の回転数）は、移動量補正手段６２へと出力される。 During this time (between the detection signals S ₁ is output to the detection signal S ₂ is outputted), the grinding surface 31 of grinding wheel 30 is moved by the reference distance x ₂ -x ₁ in x-axis direction. The reference speed movement speed detection means 61 is configured such that the rotation speed N of the ball screw 50 required while the grindstone 30 moves by the reference distance x ₂ −x ₁ in the x-axis direction (in this embodiment, the drive means (servo The motor)) matches the number of revolutions of 51). The detected rotation speed N of the ball screw 50 (the rotation speed of the drive means (servo motor) 51) is output to the movement amount correction means 62.

移動量補正手段６２では、基準距離移動時回転数検出手段６１で求められた回転数Ｎに基づいて、ｘ軸方向における砥石３０の移動率を演算する。移動量補正手段６２で行う演算は、その演算結果に基づいて砥石３０の移動量誤差を補正することが可能なものであれば、特に限定されない。例えば、基準距離ｘ_２−ｘ_１を回転数Ｎで除した数である（ｘ_２−ｘ_１）／Ｎの値を求めて、これを新たな砥石３０の移動率として用いるようにしてもよい。しかし、基準距離ｘ_２−ｘ_１は、第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２の取り付け誤差などによって予定の長さからずれてしまう虞があるところ、（ｘ_２−ｘ_１）／Ｎの値を求めるようにした場合には、このような基準距離ｘ_２−ｘ_１のずれによる影響を排除することができない。 The movement amount correction means 62 calculates the movement rate of the grindstone 30 in the x-axis direction based on the rotation speed N obtained by the reference distance movement rotation speed detection means 61. The calculation performed by the movement amount correcting means 62 is not particularly limited as long as it can correct the movement amount error of the grindstone 30 based on the calculation result. For example, a value of (x ₂ −x ₁ ) / N, which is a number obtained by dividing the reference distance x ₂ −x ₁ by the rotation speed N, may be obtained and used as the moving rate of the new grindstone 30. . However, the reference distance x ₂ −x ₁ may be deviated from a predetermined length due to an attachment error of the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82, and the value of (x ₂ −x ₁ ) / N is set. When it is determined, it is impossible to eliminate the influence of such a deviation of the reference distance x ₂ −x ₁ .

このため、本実施態様においては、初期状態（装置の始動時など、ボールねじ５０が熱変位を起こしていない状態）における砥石３０の移動率（初期移動率）を、基準距離移動時回転数検出手段６１で求められた回転数Ｎに基づいて補正することで、新たな砥石３０の移動率を求めるようにしている。具体的には、次のようにしている。まず、初期状態において、上記の手順と同様にして砥石３０を第一基準位置及び第二基準位置に位置させることで、砥石３０が第一基準位置と第二基準位置との間を移動する間に要したボールねじ５０の回転数（以下、「初期回転数Ｎ_ｓ」と表現することがある。）を求めておく。次に、初期回転数Ｎ_ｓと、基準距離移動時回転数検出手段６１によって求められたボールねじ５０の回転数Ｎとから、比Ｎ／Ｎ_ｓを求め、これに基づいて砥石３０の移動率を補正する。補正後の砥石３０の移動率は、移動率記憶手段６３に記憶される。砥石３０の移動率が補正（更新）されると、補正モードが終了する。 For this reason, in this embodiment, the movement rate (initial movement rate) of the grindstone 30 in the initial state (the state in which the ball screw 50 is not thermally displaced, such as when the apparatus is started), is detected as the number of rotations when moving the reference distance. By correcting based on the rotation speed N obtained by the means 61, a new moving rate of the grindstone 30 is obtained. Specifically, this is done as follows. First, in the initial state, the grindstone 30 is moved between the first reference position and the second reference position by positioning the grindstone 30 at the first reference position and the second reference position in the same manner as described above. The number of rotations of the ball screw 50 required for the above (hereinafter sometimes referred to as “initial number of rotations N _s ”) is obtained. Next, the ratio N / N _s is obtained from the initial rotational speed N _s and the rotational speed N of the ball screw 50 obtained by the reference distance moving rotational speed detection means 61, and based on this, the moving rate of the grindstone 30 is obtained. Correct. The corrected movement rate of the grindstone 30 is stored in the movement rate storage means 63. When the movement rate of the grindstone 30 is corrected (updated), the correction mode ends.

補正モードが終了すると、研削モードが実行される。研削モードは、補正モードが終了すると自動的に、又は、オペレーターのボタン操作などにより手動で実行される。当該研削モードでは、直前の補正モードで補正（更新）された移動率に基づいて、ボールねじ５０の回転数（駆動手段（サーボモータ）５１の回転数）が制御される。このため、ボールねじ５０などに熱変位が生じた場合であっても、その熱変位を反映した移動率に基づいて砥石３０を移動させることで、砥石３０を目的の位置に移動させることができるようになっている。このため、ワークＷを精度よく仕上げることができる。 When the correction mode ends, the grinding mode is executed. The grinding mode is executed automatically when the correction mode ends or manually by an operator's button operation. In the grinding mode, the rotational speed of the ball screw 50 (the rotational speed of the driving means (servo motor) 51) is controlled based on the movement rate corrected (updated) in the immediately previous correction mode. For this reason, even when a thermal displacement occurs in the ball screw 50 or the like, the grindstone 30 can be moved to a target position by moving the grindstone 30 based on the movement rate reflecting the thermal displacement. It is like that. For this reason, the workpiece W can be finished with high accuracy.

このように、本実施態様のＮＣ研削装置１０は、補正モードを実行することにより、砥石３０の移動率（ボールねじ５０の単位回転数あたりの砥石３０のｘ軸方向における移動量）を補正することができるものとなっているが、それに加えて、砥石３０の研削面３１のｘ軸方向における位置も補正することができるものとなっている。すなわち、本実施態様のＮＣ研削装置１０においては、砥石３０の研削位置への移動制御は、砥石３０が第一基準位置又は第二基準位置にあるときからボールねじ５０が何回転したか（駆動手段（サーボモータ）５１が何回転したか）により行うようにしているため、砥石３０を所望の研削位置へより正確に移動させるためには、砥石３０が第一基準位置又は第二基準位置に一致する位置に移動したことを高精度に検出する必要があるところ、この検出を上記のエアセンサ８３を用いて高精度で行うことができるようになっている。 As described above, the NC grinding apparatus 10 according to the present embodiment corrects the moving rate of the grindstone 30 (the amount of movement of the grindstone 30 in the x-axis direction per unit rotational speed of the ball screw 50) by executing the correction mode. In addition, the position of the grinding surface 31 of the grindstone 30 in the x-axis direction can also be corrected. That is, in the NC grinding apparatus 10 of this embodiment, the movement control of the grindstone 30 to the grinding position is performed by how many times the ball screw 50 has rotated since the grindstone 30 is at the first reference position or the second reference position (drive). In order to move the grindstone 30 more accurately to a desired grinding position, the grindstone 30 is moved to the first reference position or the second reference position. Where it is necessary to detect the movement to the coincident position with high accuracy, this detection can be performed with high accuracy using the air sensor 83 described above.

このため、第一基準位置や第二基準位置は、これらと研削位置との間の距離が変化しにくいようにすることが好ましい。すなわち、砥石３０が第一基準位置にあることを検出するための第一エアノズル８１や、砥石３０が第二基準位置にあることを検出するための第二エアノズル８２が、ワークＷに対して相対的に変位しにくいようにすると好ましい。具体的には、第一エアノズル８１や第二エアノズル８２の、ワークＷに対する最大相対変位量が、５μｍ以下となるようにすると好ましい。第一エアノズル８１や第二エアノズル８２の最大相対変位量は、３μｍ以下となるようにするとより好ましく、１μｍ以下となるようにするとさらに好ましい。 For this reason, it is preferable that the distance between the first reference position and the second reference position is not easily changed. That is, the first air nozzle 81 for detecting that the grindstone 30 is at the first reference position and the second air nozzle 82 for detecting that the grindstone 30 is at the second reference position are relative to the workpiece W. It is preferable to make it difficult to be displaced. Specifically, it is preferable that the maximum relative displacement amount of the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 with respect to the workpiece W is 5 μm or less. The maximum relative displacement amount of the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 is more preferably 3 μm or less, and further preferably 1 μm or less.

第一エアノズル８１や第二エアノズル８２が変位しにくいようにするための方法は、第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２の設置箇所によっても異なり、特に限定されない。例えば、第一エアノズル８１、第二エアノズル８２、ドレスツールホルダ７０又はその取付部材などのノズル周辺部位の熱変位を抑えることにより、第一エアノズル８１や第二エアノズル８２が変位しにくいようにすることができる。ノズル周辺部位の熱変位を抑える方法としては、温度調節された研削液をノズル周辺部位にかけることや、ノズル周辺部位を冷却するための冷却液を循環させることなどによって、ワーク研削中もノズル周辺部位の温度が変化しにくいようにすることが考えられる。また、ノズル周辺部位の一部又は全部を、熱膨張を起こしにくい素材で形成するようにしてもよい。この場合において、ノズル周辺部位の一部又は全部を形成する素材は、その種類を特に限定されないが、室温における熱膨張係数が５×１０^−６／Ｋ以下のものとすると好ましい。ノズル周辺部位の一部又は全部を形成する素材は、室温における熱膨張係数が３×１０^−６／Ｋ以下のものとするとより好ましく、１×１０^−６／Ｋ以下のものとするとさらに好ましい。このような素材としては、一部の金属やセラミックスなどが挙げられる。より具体的には、ニッケル合金（室温における熱膨張係数は０〜１．５×１０^−６／Ｋ程度）などを採用することができる。 The method for making it difficult for the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 to be displaced differs depending on the installation location of the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 and is not particularly limited. For example, the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 are made difficult to be displaced by suppressing thermal displacement of nozzle peripheral portions such as the first air nozzle 81, the second air nozzle 82, the dress tool holder 70, or an attachment member thereof. Can do. As a method of suppressing thermal displacement around the nozzle, the temperature around the nozzle can be reduced by applying a temperature-adjusted grinding fluid to the nozzle or by circulating a coolant to cool the nozzle periphery. It is conceivable to make the temperature of the part difficult to change. Moreover, you may make it form a part or all part of a nozzle peripheral part with the raw material which does not raise | generate a thermal expansion easily. In this case, the material forming part or all of the peripheral portion of the nozzle is not particularly limited, but it is preferable that the thermal expansion coefficient at room temperature is 5 × 10 ⁻⁶ / K or less. The material forming part or all of the peripheral portion of the nozzle has a thermal expansion coefficient at room temperature of preferably 3 × 10 ⁻⁶ / K or less, and more preferably 1 × 10 ⁻⁶ / K or less. Such materials include some metals and ceramics. More specifically, a nickel alloy (the thermal expansion coefficient at room temperature is about 0 to 1.5 × 10 ⁻⁶ / K) or the like can be employed.

第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２で検出される第一基準位置及び第二基準位置は、ｘ軸方向において、ワークＷの目標仕上げ位置にできるだけ近くなる箇所に設けることが好ましい。というのも、ボールねじ５０に生じる熱変位の程度（大小）は、多くの場合、ボールねじ５０の全長において均一ではなく不均一であるため、ワークＷの目標仕上げ位置にできるだけ近い箇所において砥石３０を基準距離ｘ_２−ｘ_１だけ（第一基準位置と第二基準位置との間で）移動させ、その間に要したボールねじ５０の回転数Ｎに基づいて砥石３０の移動量誤差を補正することにより、当該補正の精度を高めて、ワークＷを高い精度で仕上げることができるようになるからである。 It is preferable that the first reference position and the second reference position detected by the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 are provided at a location as close as possible to the target finishing position of the workpiece W in the x-axis direction. This is because the degree (large or small) of the thermal displacement generated in the ball screw 50 is not uniform in the entire length of the ball screw 50 and is not uniform in many cases. Therefore, the grindstone 30 is as close as possible to the target finishing position of the workpiece W. Is moved by the reference distance x ₂ −x ₁ (between the first reference position and the second reference position), and the movement amount error of the grindstone 30 is corrected based on the rotation speed N of the ball screw 50 required during that time. This is because the accuracy of the correction can be increased and the workpiece W can be finished with high accuracy.

具体的には、第一基準位置と第二基準位置のうち、ｘ軸方向においてワークＷの目標仕上げ位置に近い方（本実施態様においては、第二基準位置）における砥石３０の研削面３１のｘ座標（ｘ_ｐとする。本実施態様において、ｘ_ｐはｘ_２に一致する。）と、ワークＷの目標仕上げ位置ｘ_Ｗとの距離｜ｘ_ｐ−ｘ_Ｗ｜が、基準距離ｘ_２−ｘ_１の５倍以下となるようにすると好ましい。距離｜ｘ_ｐ−ｘ_Ｗ｜は、基準距離ｘ_２−ｘ_１の３倍以下となるようにするとより好ましく、１倍以下となるようにするとさらに好ましい。ただし、本発明のＮＣ研削装置１０においては、距離｜ｘ_ｐ−ｘ_Ｗ｜をゼロにしなくとも（第一基準位置又は第二基準位置における砥石３０の研削面３１のｘ座標をワークＷの目標仕上げ位置に一致させなくとも）、十分な精度でワークＷを仕上げることができるようになっている。 Specifically, between the first reference position and the second reference position, the grinding surface 31 of the grindstone 30 at the one closer to the target finishing position of the workpiece W in the x-axis direction (in this embodiment, the second reference position). The distance | x _p −x _W | between the x coordinate (x _p . In this embodiment, x _p coincides with x ₂ ) and the target finishing position x _W of the workpiece W is the reference distance x ₂ −. preferably made to be less than five times the x _1. The distance | x _p −x _W | is more preferably 3 times or less of the reference distance x ₂ −x ₁ , and further preferably 1 time or less. However, in the NC grinding apparatus 10 of the present invention, the x coordinate of the grinding surface 31 of the grindstone 30 at the first reference position or the second reference position is used as the target of the workpiece W even if the distance | x _p −x _W | is not zero. Even if it does not coincide with the finishing position), the workpiece W can be finished with sufficient accuracy.

第一基準位置と第二基準位置とを、ｘ軸方向においてどの程度離して設置するのかについても、特に限定されない。しかし、上述したように、ボールねじ５０には不均一に熱変位が生じるところ、基準距離ｘ_２−ｘ_１を長くしすぎると、研削位置付近における砥石３０の移動量誤差を精度よく補正することができなくなる虞がある。このため、基準距離ｘ_２−ｘ_１は、５００ｍｍ以下とすると好ましく、４００ｍｍ以下とするとより好ましく、３００ｍｍ以下とするとさらに好ましい。一方、基準距離ｘ_２−ｘ_１を短くしすぎても、砥石３０の移動量誤差を精度よく補正することができなくなる虞がある。このため、基準距離ｘ_２−ｘ_１は、１０ｍｍ以上とすると好ましい。基準距離ｘ_２−ｘ_１は、３０ｍｍ以上とするとより好ましく、５０ｍｍ以上とするとさらに好ましい。 The distance between the first reference position and the second reference position in the x-axis direction is not particularly limited. However, as described above, the thermal displacement of the ball screw 50 occurs unevenly, and if the reference distance x ₂ -x ₁ is too long, the movement amount error of the grindstone 30 in the vicinity of the grinding position is accurately corrected. There is a risk that it will not be possible. For this reason, the reference distance x ₂ -x ₁ is preferably 500 mm or less, more preferably 400 mm or less, and even more preferably 300 mm or less. On the other hand, even if the reference distance x ₂ -x ₁ is too short, there is a possibility that the movement amount error of the grindstone 30 cannot be corrected with high accuracy. For this reason, the reference distance x ₂ -x ₁ is preferably 10 mm or more. The reference distance x ₂ -x ₁ is more preferably 30 mm or more, and further preferably 50 mm or more.

３．砥石位置検出手段
続いて、砥石３０の研削面３１の位置を検出するための砥石位置検出手段８０の具体的な構成について説明する。図７は、ＮＣ研削装置１０における砥石位置検出手段８０の構成例を示す模式図である。本実施態様のＮＣ研削装置１０における砥石位置検出手段８０は、図７に示すように、第一エアノズル８１と、第二エアノズル８２と、第一エアノズル８１及び第二エアノズルから噴出されるエアのエア圧を測定するためのエアセンサ（エア圧測定手段）８３と、第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２にエアを供給するためのエアコンプレッサ（エア供給手段）８４とを備えたものとなっている。 3. Grinding wheel position detection means Next, a specific configuration of the grinding wheel position detection means 80 for detecting the position of the grinding surface 31 of the grinding wheel 30 will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of the grindstone position detecting means 80 in the NC grinding apparatus 10. As shown in FIG. 7, the grindstone position detection means 80 in the NC grinding apparatus 10 of the present embodiment includes a first air nozzle 81, a second air nozzle 82, and air air ejected from the first air nozzle 81 and the second air nozzle. An air sensor (air pressure measuring means) 83 for measuring pressure and an air compressor (air supply means) 84 for supplying air to the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 are provided.

エアコンプレッサ８４から第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２にエアを送るエア流路８５は、途中で分岐した構造となっており、エアコンプレッサ８４に接続された共通エア流路８５ａと、共通エア流路８５ａの下流端（図７においては、紙面に向かって上側の端縁）に接続された第一エア流路８５ｂ及び第二エア流路８５ｃとで構成されている。第一エア流路８５ｂの下流端には第一エアノズル８１が接続されており、第二エア流路８５ｃの下流端には第二エアノズル８２が接続されている。共通エア流路８５ａの下流端（エア流路８５の分岐点）には、切替弁（エア供給切替手段）８６が設けられており、第一エア流路８５ｂへのエア供給と第二エア流路８５ｃへのエア供給とを切り替えることができるようになっている。このため、第一エアノズル８１へのエア供給と、第二エアノズル８２へのエア供給とを、１つのエアコンプレッサ８４でまかない、エアコンプレッサ８４を設置するスペースを節約することができるだけでなく、コストを削減することもできるようになっている。 The air flow path 85 for sending air from the air compressor 84 to the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82 has a structure branched in the middle, and a common air flow path 85a connected to the air compressor 84 and a common air flow The first air flow path 85b and the second air flow path 85c are connected to the downstream end of the path 85a (in FIG. 7, the upper edge toward the paper surface). A first air nozzle 81 is connected to the downstream end of the first air flow path 85b, and a second air nozzle 82 is connected to the downstream end of the second air flow path 85c. A switching valve (air supply switching means) 86 is provided at the downstream end of the common air flow path 85a (the branch point of the air flow path 85), and the air supply to the first air flow path 85b and the second air flow The air supply to the path 85c can be switched. For this reason, not only can the air supply to the first air nozzle 81 and the air supply to the second air nozzle 82 be covered by a single air compressor 84, it is possible not only to save space for installing the air compressor 84 but also to reduce the cost. It can also be reduced.

エアセンサ８３は、共通エア流路８５ａにおける切替弁８６が設けられた箇所よりも上流側に取り付けられており、エアコンプレッサ８４から供給されたエアが第一エアノズル８１に供給されている間（以下、「第一エアノズル供給時」と表現することがある。）は、第一エアノズル８１から噴出されるエアの圧力を測定し、エアコンプレッサ８４から供給されたエアが第二エアノズル８２に供給されている間（以下、「第二エアノズル供給時」と表現することがある。）は、第二エアノズル８２から噴出されるエアの圧力を測定するようになっている。エアノズルから噴出されるエアの圧力は、上述したように、エアノズルの噴出口と、該噴出口に対向させた対向物との距離（例えば、砥石３０の研削面３１との距離）に応じて変化するため、これを測定することにより、対向物の位置を検出することができる。 The air sensor 83 is attached to the upstream side of the common air flow path 85a where the switching valve 86 is provided, and the air supplied from the air compressor 84 is being supplied to the first air nozzle 81 (hereinafter, referred to as the air sensor 83). "At the time of supplying the first air nozzle"), the pressure of the air ejected from the first air nozzle 81 is measured, and the air supplied from the air compressor 84 is supplied to the second air nozzle 82. The pressure of the air ejected from the second air nozzle 82 is measured during the interval (hereinafter sometimes referred to as “when the second air nozzle is supplied”). As described above, the pressure of the air ejected from the air nozzle changes according to the distance between the air nozzle ejection port and the opposing object facing the ejection port (for example, the distance from the grinding surface 31 of the grindstone 30). Therefore, the position of the opposing object can be detected by measuring this.

すなわち、本実施態様における砥石位置検出手段８０は、第一エアノズル供給時には、第一エアノズル８１の噴出口８１ａに対向させた砥石３０の研削面３１の位置を検出することができ、第二エアノズル供給時には、第二エアノズル８２の噴出口８２ａに対向させた砥石３０の研削面３１の位置を検出することができるようになっている。これにより、第一エアノズル８１と第二エアノズル８２とのそれぞれにエアセンサ８３を備えなくとも、１台のエアセンサ８３で両方のエアノズルにおける研削面３１の位置検出を行うことができるため、エアセンサ８３を設置するスペースやコストを節約することができる。加えて、砥石３０の移動量誤差の補正精度を向上させることもできる。というのも、第一エアノズル８１と第二エアノズル８２とのそれぞれにエアセンサ８３を備えた場合には、基準距離ｘ_２−ｘ_１に、エアセンサ８３の特性差（個体差）に起因する誤差が生じて、砥石３０の移動量誤差の補正精度が低下する虞があるところ、エアセンサ８３を第一エアノズル８１と第二エアノズル８２とで共通のものとすると、このような特性差（個体差）をなくすことができるからである。 That is, the grindstone position detecting means 80 in the present embodiment can detect the position of the grinding surface 31 of the grindstone 30 opposed to the jet port 81a of the first air nozzle 81 when the first air nozzle is supplied. Sometimes, the position of the grinding surface 31 of the grindstone 30 that is opposed to the ejection port 82a of the second air nozzle 82 can be detected. Accordingly, the air sensor 83 is installed because the position of the grinding surface 31 in both air nozzles can be detected by one air sensor 83 without providing the air sensor 83 in each of the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82. To save space and cost. In addition, the correction accuracy of the movement amount error of the grindstone 30 can be improved. This is because when the air sensor 83 is provided in each of the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82, an error caused by a characteristic difference (individual difference) of the air sensor 83 occurs in the reference distance x ₂ −x _1. Therefore, if the air sensor 83 is common to the first air nozzle 81 and the second air nozzle 82, there is a possibility that the correction accuracy of the movement amount error of the grindstone 30 may be reduced, and such a characteristic difference (individual difference) is eliminated. Because it can.

エアセンサ８３は、エアノズルから噴出されるエアの圧力を測定して、エアノズルの噴出口に対向させた対向物の位置を検出することが可能なものであれば、その種類を特に限定されない。エアセンサ８３は、エアの圧力を直接測定するものに加えて、これと関連する物理量（例えば、エアの流量や流速など）を測定するものであってもよい。エアの圧力を直接測定する場合において、圧力の測定方法は、真空式としてもよいが、本実施態様においては、背圧式を採用している。具体的には、その下流端が大気圧に開放された開放エア流路（図示省略）を、エアコンプレッサ８４と切替弁８６との間から分岐させて設けており、共通エア流路８５ａと開放エア流路との差圧を測定することで、第一エアノズル８１又は第二エアノズル８２から噴出されるエアにかかっている背圧を測定するようにしている。 The type of the air sensor 83 is not particularly limited as long as it can measure the pressure of the air ejected from the air nozzle and detect the position of the facing object opposed to the air nozzle outlet. The air sensor 83 may measure a physical quantity (for example, air flow rate or flow velocity) associated with the air sensor 83 in addition to the air pressure direct measurement. In the case of directly measuring the air pressure, the pressure measuring method may be a vacuum type, but in this embodiment, a back pressure type is adopted. Specifically, an open air flow path (not shown) whose downstream end is opened to atmospheric pressure is provided by branching from between the air compressor 84 and the switching valve 86, and is open to the common air flow path 85a. By measuring the differential pressure with the air flow path, the back pressure applied to the air ejected from the first air nozzle 81 or the second air nozzle 82 is measured.

４．その他
既に述べたように、本発明のＮＣ研削装置１０においては、砥石３０がｘ軸方向に移動可能とされるとともに、テーブル２０又は砥石３０がｚ軸方向に移動可能となっている。テーブル２０又は砥石３０をｚ軸方向に移動させる機構は、特に限定されないが、これにボールねじを用いる場合には、上述した砥石位置検出手段８０と同様の構成をもう一組設けて、ｚ軸方向におけるテーブル２０又は砥石３０の移動量誤差も補正するようにしてもよい。このような構成は、砥石３０の回転軸がワークＷの被加工面Ｗ_ｓに対して傾斜している場合など、ｚ軸方向における砥石３０とワークＷの位置関係（ワークＷに対する砥石３０の相対位置）もワークＷの仕上げ精度に大きく影響する場合に、特に有益である。砥石位置検出手段８０と同様の構成をもう一組設ける場合には、ｘ軸方向の移動量誤差補正に用いる砥石位置検出手段８０のエアコンプレッサ８４又はエアセンサ８３を、ｚ軸方向の移動量誤差補正のためにも流用することにより、スペースおよびコストをさらに節約できるようにすることもできる。 4). Others As already described, in the NC grinding apparatus 10 of the present invention, the grindstone 30 is movable in the x-axis direction, and the table 20 or the grindstone 30 is movable in the z-axis direction. The mechanism for moving the table 20 or the grindstone 30 in the z-axis direction is not particularly limited, but when a ball screw is used for this, another set of the same configuration as the grindstone position detecting means 80 described above is provided, and the z-axis You may make it also correct | amend the movement amount error of the table 20 or the grindstone 30 in a direction. In such a configuration, when the rotation axis of the grindstone 30 is inclined with respect to the work surface W _s of the workpiece W, the positional relationship between the grindstone 30 and the workpiece W in the z-axis direction (relative of the grindstone 30 with respect to the workpiece W). The position) is particularly useful when the finishing accuracy of the workpiece W is greatly affected. When another set of the same configuration as that of the grinding wheel position detection unit 80 is provided, the air compressor 84 or the air sensor 83 of the grinding wheel position detection unit 80 used for the movement amount error correction in the x-axis direction is corrected by the movement amount error correction in the z-axis direction. Can also be used to save even more space and cost.

１０ＮＣ研削装置
１１ベッド
２０テーブル
２１ワーク保持手段
３０砥石
３１研削面
４０砥石台
５０ボールねじ
５１駆動手段
６０制御部
６１基準距離移動時回転数検出手段
６２移動量補正手段
６３移動率記憶手段
６４駆動制御手段
７０ドレスツールホルダ
７１ドレッサ
８０砥石位置検出手段
８１第一エアノズル（第一検知部）
８１ａ噴出口
８２第二エアノズル（第二検知部）
８２ａ噴出口
８３エアセンサ（エア圧測定手段）
８４エアコンプレッサ（エア供給手段）
８５エア流路
８５ａ共通エア流路
８５ｂ第一エア流路
８５ｃ第二エア流路
８６切替弁（エア供給切替手段）
Ｗワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 NC grinding apparatus 11 Bed 20 Table 21 Work holding means 30 Grinding stone 31 Grinding surface 40 Grinding wheel base 50 Ball screw 51 Drive means 60 Control part 61 Reference number movement rotation speed detection means 62 Movement amount correction means 63 Movement rate storage means 64 Drive Control means 70 Dress tool holder 71 Dresser 80 Grinding wheel position detection means 81 First air nozzle (first detection part)
81a Spout 82 Second air nozzle (second detector)
82a Spout 83 Air sensor (air pressure measuring means)
84 Air compressor (air supply means)
85 air flow path 85a common air flow path 85b first air flow path 85c second air flow path 86 switching valve (air supply switching means)
W Work

Claims

A grindstone for grinding workpieces;
A ball screw for moving the grindstone in the x-axis direction, which is a direction for advancing and retreating toward the work surface of the workpiece;
NC grinding device equipped with
Grindstone, and the grinding position, a first reference position x coordinate of the grinding surface of the grinding is x _1, x-coordinate of the grinding surface of the grinding is a larger x ₂ than x ₁ for performing the grinding of the workpiece It is possible to move between the second reference position,
A first detector for detecting the grinding surface of the grindstone at the first reference position in a non-contact manner;
A second detector for detecting the grinding surface of the grindstone at the second reference position in a non-contact manner;
Reference speed movement speed detection means for obtaining the rotation speed N of the ball screw required for moving the grindstone between the first reference position and the second reference position in the x-axis direction by a reference distance x ₂ -x ₁ When,
An NC grinding apparatus, further comprising: a moving amount correcting unit that corrects a moving amount of the grindstone in the x-axis direction based on the rotation number N detected by the reference number moving rotation number detecting unit.

The NC grinding device according to claim 1, wherein the first detector and the second detector are air nozzles for ejecting air.

The upstream end of the first air flow path for supplying air to the first detection unit and the upstream end of the second air flow path for supplying air to the second detection unit are both of the common air flow path. Connected to the downstream end,
The NC grinding apparatus according to claim 2, wherein a common air supply means is connected to the upstream end of the common air flow path in the first detection unit and the second detection unit.

At the downstream end of the common air flow path, air supply switching means for switching between air supply to the first detection unit and air supply to the second detection unit is provided,
Air pressure measurement for measuring the air pressure of the air ejected from the first detector and the air ejected from the second detector upstream of the location where the air supply switching means is provided in the common air flow path. The NC grinding apparatus according to claim 3, wherein the means is attached.