JP6421040B2 - ６面体ワークの研削方法 - Google Patents

Description

本発明は、６面体ワークの側面に対して研削（切削を含む）を実行するようにした６面体ワークの研削方法に関するものである。

特許文献１には、加工具によって生じた表面のうねり形状を低減させるための技術が開示されている。この技術は、ワークの表面を回転砥石で複数回研削するものであって、同じ領域を研削する場合、研削開始位置を変更することにより、ワークの表面にうねりが出現しないようにしたものである。

特開２００２−６６９１６号公報

従って、特許文献１の技術については、ワークの表面のうねりを除去して研削精度を向上できるが、多面体ワークの側面相互の関係、例えば隣接する側面に対する直角度を高精度に出現させて、多面体ワーク全体を所要形状に高精度に加工することには不向きであった。このように、多面体の側面を他の側面との関係において高精度に研削することは困難であって、このような研削においては、一般には専用研削盤が用いられたり、汎用研削盤において精密バイスでワークを傾けてチャッキングして研削したりしている。そして、専用研削盤は高価で、かつ柔軟運用が困難である。一方、汎用研削盤でワークをチャッキングさせることはセッティングが難しく、かつ大きなワークを固定することが困難である。

本発明の目的は、専用研削盤を用いたり、ワークをチャッキングしたりすることなく、６面体ワーク全体を所要形状に高精度に加工できる６面体ワークの研削方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明においては、多面体ワークの側面を研削する研削方法であって、一つの側面を測定して、その側面を基準面とし、その基準面に隣接する他の側面を前記基準面を基準として研削することを特徴とする。

以上の多面体研削方法によれば、ひとつの基準面を研削すれば、その基準面を基準として他の面を正確に研削できて、高精度な多面体を加工できる。

本発明によれば、専用研削盤を用いることなく、６面体ワークを所要形状に高精度に加工できるという効果を発揮する。

研削装置の側面図。 研削装置の研削部の斜視図。 研削装置の電気的構成を示すブロック図。 多面体研削手順を示すフローチャート。

以下、本発明を具体化した実施形態の研削装置を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、研削盤の機台２１上にはテーブル２２がモータ２７によりＸ軸方向（左右方向）の所定範囲内に往復移動可能に搭載され、その上面には多面体ワーク７０がマグネットチャック等に固定手段を用いて固定される。

本実施形態において取り扱われる多面体ワーク７０は６面体であって、各側面７０１〜７０６は隣接する他の側面７０１〜７０６に対して直角をなすように研削される。
テーブル２２の上方には、昇降体２５がモータ２６によって昇降可能に、かつ図３に示すモータ２８によりＺ軸方向（前後方向）に移動可能に設けられている。この昇降体２５にはモータ２３によって回転される回転砥石２４がＹ軸方向（上下方向）に昇降可能に設けられている。この回転砥石２４はテーブル２２の移動領域の上方に位置している。そして、この回転砥石２４により、テーブル２２上のワーク７０の上面を研削することができる。この場合、前記Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸方向の移動の少なくとも２軸方向の移動を合成すれば、多面体ワーク７０に対して任意の傾きの研削面を形成できる。

前記各モータ２３，２６，２７，２８は制御装置３３による制御を受ける。記憶部３４は研削装置全体を動作させるためのプログラムや一時的なデータを記憶する。そして、制御装置３３は、前記各モータ２３，２６〜２８の動作を制御することにより、回転砥石２４によるＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各方向における平面研削を実行させるとともに、各軸方向における面の傾きを補正するように研削することが可能である。

前記昇降体２５には検出装置３１が設けられ、その検出子３２においてワーク７０の側面７０１〜７０６の位置や傾きを検出することができる。検出されたデータは制御装置３３に入力される。

次に、以上のように構成された研削方法を図２及び図４を参照しながら説明する。本実施形態の研削方法は、６面体の側面を他の側面に対して直角または平行に研削するものである。

はじめに、ワーク７０の６箇所の側面のうち一つの側面７０１が上向きになるようにテーブル２２上にセットされて、任意の傾きとなるように平面研削される（Ｓ１）。この側面７０１が第１基準面７０１となる。

次に、前記第１基準面７０１が横向きになって検出子３２と対向するように倒して、この第１基準面７０１の位置と傾きとが測定される（Ｓ２）。このような測定の場合、第１基準面７０１等の被測定面の少なくとも２箇所のポイントを測定する必要があるが、４箇所以上のポイントを測定するのが好ましい。この測定結果は、制御装置３３に転送されて、第１基準面７０１の位置及び傾きが制御装置３３によって認識される（Ｓ３）。

そして、第１基準面７０１を基準にして、その隣の上向きになった側面７０２が研削される（Ｓ４）。この側面７０２が第２基準面７０２となる。この場合、第１基準面７０１の位置データをもとに、側面７０２が第１基準面７０１に対して直角をなすように研削される。

次いで、第１基準面７０１及び第２基準面７０２と隣接するふたつの側面のうちの一つの側面７０３を上向きにし、第１，第２基準面７０１，７０２が測定される（Ｓ５）。その測定結果に基づき、Ｘ軸方向及びZ軸方向の研削される面のデータが必要に応じて補正される（Ｓ６）。すなわち、側面７０３が第１基準面７０１及び第２基準面７０２の双方に対して直角をなすように研削されるようにしたデータが生成される。

次いで、テーブル２２上のドレッサ（図示しない）にて回転砥石２４の端面角度が所要角度になるようにドレスされる（Ｓ７）。
そして、３つの側面７０１，７０２，７０３が相互に直角をなすように第３基準面としての側面７０３が研削される（Ｓ８）。その後は、回転砥石２４の研削面の傾きがゼロになるように前記ドレッサによるドレスによって補正される（Ｓ９）。

その後、各側面７０１，７０２，７０３が順次下側になるようにワーク７０をテーブル２２上に設置して、各側面７０１，７０２，７０３の反対側の側面７０４，７０５，７０６が側面７０１，７０２，７０３と平行に研削される（Ｓ１０及びＳ１１）。

このようにすれば、各側面７０１〜７０６が隣接する他の側面７０１〜７０６に対して直角をなす６面体が形成される。
従って、前記実施形態においては、以下の効果がある。

（１）汎用研削盤等の汎用の研削装置を用いて、６面体等の多面体ワークを正確かつ容易に研削することができる。
（２）この場合、ワーク７０のチャッキングが不要であるため、大きなワークであっても、支障なく作業を遂行できる。

（３）任意に研削した第１基準面７０１を基準にして各側面７０２〜７０６が研削されるため、研削プログラムを簡素化できる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化してもよい。

・３面体等の６面体以外の多面体ワークを研削すること。
・側面を隣接する他の側面に対して直角に研削する以外の角度で研削したり、クラウニング研削したりすること。

・前記実施形態の研削盤を測定器として使用すること。すなわち、前記検出子３２によりワーク７０の側面を検出することにより、ワーク７０の側面の平面度、直角度、平行度等を測定できる。平面度の測定においては、測定平面の複数箇所を検出して、各位置の高さを認識すればよく、直角度の測定においては、隣接する複数の面間の直角度を認識すればよく、平行度の測定においては、相互に反対側に位置する面の平行度を認識すればよい。

１１…回転砥石、２４…回転砥石、７０…ワーク、７０１…第１基準面、７０２…第２基準面。

Claims (2)

1. 往復移動可能なテーブル上にマグネットチャックで固定された６面体ワークの側面を昇降可能な昇降体に支持された回転砥石により平面研削する研削方法であって、
   前記テーブル上の６面体ワークの上面に位置する一つの側面を前記回転砥石により研削し、同側面が横向きになって前記昇降体に支持された検出装置の検出子と対向する状態で同側面を前記検出子により測定して、その側面を第１基準面とし、その第１基準面に隣接し６面体ワークの上面に位置する他の側面を前記第１基準面を基準として直角に研削して、第２基準面を形成し、前記第１，第２基準面を対向する前記検出子により測定し、その第１，第２基準面に隣接し６面体ワークの上面に位置する側面を同第１，第２基準面に対して直角をなすように研削し、３側面を研削した後に、研削済みの３側面と平行に残りの３側面を研削する６面体ワークの研削方法。
2. 残りの３側面を研削するに際して、前記回転砥石の研削面をドレスする請求項１に記載の６面体ワークの研削方法。