JP6903876B2 - 研削装置及び研削方法 - Google Patents
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研削装置1の構成について、図1を参照して説明する。研削装置1として、図1に示すように、例えば、テーブルトラバース型の円筒研削装置を例に挙げる。ただし、研削装置1は、砥石台を工作物の軸方向にトラバースさせる砥石台トラバース型の研削装置を適用することもできる。また、本実施形態においては、工作物Wの外周面を研削する場合を例に挙げるが、工作物Wの内周面を研削する場合にも適用できる。
テーブル11上には、軸状の工作物Wの一端を支持して回転駆動する主軸台12と、工作物Wの他端を回転自在に支持する心押台13が設置されている。そして、主軸台12と心押台13とで工作物Wの中心軸線CLがZ軸方向に一致するように支持し、研削加工時には工作物Wを回転駆動する。主軸台12は工作物Wを回転駆動する主軸モータを備えている。
砥石台14には、砥石車15が回転可能に設けられている。また、砥石台14には、砥石軸回転モータ16が設けられ、該砥石軸回転モータ16は砥石車15を回転駆動する。
次に制御装置20のメイン処理による研削加工の手順を、図2を参照して説明する。図2に示すように、先ず、砥石車15を工作物W側へ早送り前進せしめる(S1)。続いて、粗研(S2)、精研(S3)、微研(S4)を行う。その後、砥石車15を工作物Wから早送り後退(S5)させて、加工を終了する。尚、粗研(S2)、精研(S3)、微研(S4)の各工程ではそれぞれ、工作物Wが工程毎の所定の仕上がり寸法に至まで複数回にわたり切込み、トラバース研削が行われる。つまり、粗研、精研、微研の各工程で、図4のトラバース処理が行われる。粗研時には粗研時仕上がり寸法があり、精研時には精研時仕上がり寸法があり、微研時には微研時仕上がり寸法があり、それぞれの仕上がり寸法が計測装置17に設定され、それぞれの仕上がり寸法になると、それぞれの到達信号を計測装置17は出力するようになっている。
研削装置1の第一例の研削加工の基本動作について、図3を参照して説明する。図3には、工作物Wに対する砥石車15の移動経路を示す。第一例の研削加工は、円筒状の工作物Wを対象とする。
次に、図3及び図4に基づいて研削装置1の制御装置20により粗研(S2)、精研(S3)、微研(S4)でそれぞれ実行されるトラバース研削処理について説明する。研削加工を開始すると、先ず、制御装置20は、計測装置17から到達信号を取得したか否かを判定する(S1)。
図2に示す前記の第一例の研削加工は、円筒状の工作物Wを対象としたが、この他に第二例の研削加工にも適用できる。第二例の研削加工は、図5に示すように、スプール弁などの長手方向に複数箇所の被研削部を有し、2つの被研削部間に砥石車15の幅より小さい幅を持つ溝部を有する工作物W1を対象とする。この場合、図5のb,dの動作に示すように、断続的なトラバース研削となる。そして、計測装置17は、例えば、一端から2番目の被研削部の径方向の寸法を計測し、制御装置20は、これに基づいて残り取り代を算出して次の切込量を決定する。
次にトラバース研削の一種であるコンタリング研削に本発明を適用した第三例を説明する。第三例の研削加工は、図6に示すように、大径部と、小径部と、両者間に大径側から漸次縮径するテーパー部とを備えた工作物W2を対象とする。この場合、図6の動作b,dに示すように、各トラバース研削の途中において、砥石車15の切込方向(X軸方向)の位置が変化する。そして、計測装置17は、例えば、小径部の径方向の寸法を計測し、制御装置20は、これに基づいて残り取り代を算出して次の切込量を決定するようにしている。これに限らず、計測装置17は、大径部又はテーパー部の径方向の寸法を計測し、制御装置20は、計測した寸法に基づいて次の切込量を決めるようにしてもよい。
次に、図6及び図7に基づいて研削装置1の制御装置20により粗研(S2)、精研(S3)、微研(S4)でそれぞれ実行されるコンタリング研削処理について説明する。研削加工を開始すると、先ず、制御装置20は、計測装置17から到達信号を取得したか否かを判定する(S30)。
研削装置1は、上述したように、工作物W,W1,W2と砥石車15とを工作物W,W1,W2の軸方向に相対移動することによりトラバース研削を行う。そして、研削装置1は、工作物W,W1,W2の軸方向の所定位置にて工作物W,W1,W2の径方向の寸法を計測する計測装置17と、計測装置17からの計測値に基づいて切込方向の残り取り代を算出し、残り取り代が予め設定された規定の切込量以上の場合には砥石車15の次の切込量として規定の切込量を選択する一方、残り取り代が規定の切込量より少ない場合には次の切込量として残り取り代を選択することで次の切込量を決定する制御装置20とを備える。
Claims (3)
- 工作物と砥石車とを前記工作物の軸線と交差する方向に切込量だけ切込み、切込んだ後に前記工作物と前記砥石車とを前記工作物の軸方向に相対移動することによりトラバース研削を行い、前記切込みと前記トラバース研削とを交互に繰り返す研削装置であって、
前記工作物を支持するテーブルをトラバースさせるテーブルトラバース型研削装置の場合には前記テーブルに設置され、前記砥石車を支持する砥石台をトラバースさせる砥石台トラバース型研削装置の場合には前記工作物を支持するベッドに設置され、前記砥石車を前記工作物に対して相対的に切込方向へ移動する位置とは異なる前記工作物の軸方向の所定位置であって、前記トラバース研削中に前記工作物の軸方向に変化しないで前記軸方向の一定の位置にて、第一トラバース研削中の前記工作物の径方向の寸法を計測する計測装置と、
前記計測装置による前記第一トラバース研削中の計測値に基づいて前記第一トラバース研削の後における切込方向の残り取り代を算出し、前記残り取り代が予め設定された規定の切込量以上の場合には前記砥石車の次の切込量として前記規定の切込量を選択する一方、前記残り取り代が前記規定の切込量より少ない場合には前記次の切込量として前記残り取り代を選択することで前記次の切込量を決定し、前記次の切込量に基づいて前記第一トラバース研削の次の前記トラバース研削である第二トラバース研削を行う制御装置と、
を備える、研削装置。 - 前記砥石車を前記工作物に対して相対的に前記切込方向へ移動させる位置は、前記工作物の軸方向端部であり、
前記計測装置の位置は、前記工作物の軸方向中央部である、請求項1に記載の研削装置。 - 工作物と砥石車とを前記工作物の軸線と交差する方向に切込量だけ切込み、切込んだ後に前記工作物と前記砥石車とを前記工作物の軸方向に相対移動することによりトラバース研削を行い、前記切込みと前記トラバース研削とを交互に繰り返す研削方法であって、
前記工作物を支持するテーブルをトラバースさせるテーブルトラバース型研削装置の場合には前記テーブルに設置され、又は、前記砥石車を支持する砥石台をトラバースさせる砥石台トラバース型研削装置の場合には前記工作物を支持するベッドに設置された計測装置を用いて、前記砥石車を前記工作物に対して相対的に切込方向へ移動する位置とは異なる前記工作物の軸方向の所定位置であって、前記トラバース研削中に前記工作物の軸方向に変化しないで前記軸方向の一定の位置にて第一トラバース研削中に計測された前記工作物の径方向の寸法に基づいて、前記第一トラバース研削の後における切込方向の残り取り代を算出する工程と、
前記残り取り代が予め設定された規定の切込量以上の場合には、前記砥石車の次の切込量として前記規定の切込量を選択する一方、前記残り取り代が前記規定の切込量より少ない場合には、前記次の切込量として前記残り取り代を選択ことで前記次の切込量を決定する工程と、
前記次の切込量に基づいて前記第一トラバース研削の次の前記トラバース研削である第二トラバース研削を行う工程と、
を備える、研削方法。
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