JP7135289B2 - 研削盤及び研削方法 - Google Patents
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Description
本発明の研削盤は、砥石車を回転可能に支持し、前記砥石車を回転駆動する砥石車駆動モータを有する砥石台と、工作物の一端をチャックで把持して回転可能に支持し、前記工作物を回転駆動する工作物駆動モータを有する主軸台と、前記工作物の他端をセンタで加圧支持する心押台と、前記工作物の回転軸線と交差する方向に前記工作物に対し前記砥石車を相対的に接近離間させる送り装置と、前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記工作物の研削加工を行う制御装置と、を備える。
前記工作物は、前記センタの加圧支持により曲がって変形し、前記砥石車により研削加工される前記工作物の加工部位は、前記工作物が曲がって変形することにより、変形前の軸線から偏心する部位である。
本発明の研削盤で工作物の研削加工を行う研削方法は、前記工作物の形状を入力する入力工程と、前記工作物の形状に基づいて、前記センタの加圧支持により前記工作物の径方向に掛かる変形力、及び前記変形力による前記工作物の加工部位の軸線の偏心量を求め、前記変形力と前記偏心量との相関関係を求める第一演算工程と、前記センタに設けられる計測装置からの計測値に基づいて、前記センタの加圧支持により現研削加工対象の前記工作物の径方向に掛かる変形力及び前記変形力の位相を求める第二演算工程と、前記変形力と前記偏心量との相関関係を参照して、入力される前記現研削加工対象の工作物の径方向に掛かる変形力に対応する前記現研削加工対象の工作物の加工部位の軸線の偏心量を求める第三演算工程と、前記現研削加工対象の工作物の加工部位の軸線の前記偏心量及び前記変形力の位相に等しい偏心位相を加味して、前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記現研削加工対象の工作物の研削加工を行う加工工程と、を備える。
本実施形態の研削盤の一例として、ツインヘッド研削盤を例に挙げて図を参照して説明する。以下の説明では、図2に示すように、当該研削盤1の研削加工対象の工作物は、直列4気筒のシングルプレーンのクランクシャフトWを例に挙げ、その研削加工部位は、クランクピンP1-P4及びクランクジャーナルJ1-J5とする。
図1に示すように、研削盤1は、床上にベッド11が固定され、ベッド11には、クランクシャフトWを回転可能に両端支持する主軸台12及び心押台13が取り付けられる。
背景技術で述べたように、研削盤1では、クランクシャフトWをクランプして研削加工を行う。すなわち、クランクシャフトWの両端を主軸台12のセンタ14及び心押台13のセンタ18で加圧支持し、クランクシャフトWの片端をチャック15で把持して研削加工を行う。
次に、制御装置31の構成及び動作について図を参照して詳述する。図3に示すように、制御装置31には、入力装置32と、第一演算装置33と、第二演算装置34と、第三演算装置35と、記憶装置36とを備える。
次に、砥石車28の送り動作の制御について図を参照して説明する。図12に示すように、この研削加工制御では、クランクジャーナルJ3の位相αに応じて、砥石車28の送り位置、すなわちクランクシャフトWの回転軸線Lwと砥石車28の回転中心Ogとの距離Xを変動させる必要がある。
次に、研削加工(加工工程)の詳細動作を図を参照して説明する。ここで、研削盤1は、クランクシャフトWの切削加工を、2つの砥石車28により、先ず、クランクピンP1及びクランクジャーナルJ3、次に、クランクピンP2及びクランクジャーナルJ4、次に、クランクピンP3及びクランクジャーナルJ5を行い、次に、1つの砥石車28により、クランクピンP4、次に、クランクジャーナルJ2、最後に、クランクジャーナルJ1を行う。
次に、別例の制御装置は、図3に示す制御装置31と同一構成であるが、第二演算装置34及び第三演算装置35の機能が異なる。すなわち、センサ18に装着される歪ゲージSGの代わりに、図13に示す渦電流式の距離センサDS(計測装置)及び距離センサDSを移動させる油圧シリンダOS(計測装置)が現研削加工対象のクランクシャフトWに配置される。
上述した実施形態では、工作物として直列4気筒のシングルプレーンのクランクシャフトWを例に説明したが、ダブルプレーンのクランクシャフトや直列6気筒のクランクシャフト等、もしくはクランクシャフトW以外の円筒状のシャフトやカムシャフト等にも適用可能である。
Claims (5)
- 砥石車を回転可能に支持し、前記砥石車を回転駆動する砥石車駆動モータを有する砥石台と、
工作物の一端をチャックで把持して回転可能に支持し、前記工作物を回転駆動する工作物駆動モータを有する主軸台と、
前記工作物の他端をセンタで加圧支持する心押台と、
前記工作物の回転軸線と交差する方向に前記工作物に対し前記砥石車を相対的に接近離間させる送り装置と、
前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記工作物の研削加工を行う制御装置と、
を備える研削盤であって、
前記工作物は、前記センタの加圧支持により曲がって変形し、
前記砥石車により研削加工される前記工作物の加工部位は、前記工作物が曲がって変形することにより、変形前の軸線から偏心する部位であり、
前記制御装置は、
記憶装置と、
前記工作物の形状を入力して前記記憶装置に記憶する入力装置と、
前記工作物の形状に基づいて、前記センタの加圧支持により前記工作物の径方向に掛かる変形力、及び前記変形力による前記工作物の加工部位の軸線の偏心量を求め、前記変形力と前記偏心量との相関関係を前記記憶装置に記憶する第一演算装置と、
前記センタに設けられる計測装置からの計測値に基づいて、前記センタの加圧支持により現研削加工対象の前記工作物の径方向に掛かる変形力及び前記変形力の位相を求めて前記記憶装置に記憶する第二演算装置と、
前記変形力と前記偏心量との相関関係を参照して、入力される前記現研削加工対象の工作物の径方向に掛かる変形力に対応する前記現研削加工対象の工作物の加工部位の軸線の偏心量を求めて前記記憶装置に記憶する第三演算装置と、を備え、
前記現研削加工対象の工作物の加工部位の軸線の前記偏心量及び前記変形力の位相に等しい偏心位相を加味して、前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記現研削加工対象の工作物の研削加工を行う、研削盤。 - 前記センタに設けられる計測装置は、前記工作物の径方向の直交二軸の歪を計測するセンサである、請求項1に記載の研削盤。
- 前記制御装置は、クランクジャーナル及び前記クランクジャーナルの回転軸線から径方向にオフセットした中心軸線を有するクランクピンを備えるクランクシャフトを研削加工対象とする、請求項1又は2に記載の研削盤。
- 前記制御装置は、研削加工前の前記クランクピンの中心軸線と前記砥石車の回転軸線との距離に基づいて、前記クランクジャーナルの回転軸線と前記砥石車の回転軸線との距離を求めて前記送り装置の送り動作を制御する、請求項3に記載の研削盤。
- 研削盤で工作物の研削加工を行う研削方法であって、
前記研削盤は、
砥石車を回転可能に支持し、前記砥石車を回転駆動する砥石車駆動モータを有する砥石台と、
工作物の一端をチャックで把持して回転可能に支持し、前記工作物を回転駆動する工作物駆動モータを有する主軸台と、
前記工作物の他端をセンタで加圧支持する心押台と、
前記工作物の回転軸線と交差する方向に前記工作物に対し前記砥石車を相対的に接近離間させる送り装置と、
前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記工作物の研削加工を行う制御装置と、
を備え、
前記工作物は、前記センタの加圧支持により曲がって変形し、
前記砥石車により研削加工される前記工作物の加工部位は、前記工作物が曲がって変形することにより、変形前の軸線から偏心する部位であり、
前記研削方法は、
前記工作物の形状を入力する入力工程と、
前記工作物の形状に基づいて、前記センタの加圧支持により前記工作物の径方向に掛かる変形力、及び前記変形力による前記工作物の加工部位の軸線の偏心量を求め、前記変形力と前記偏心量との相関関係を求める第一演算工程と、
前記センタに設けられる計測装置からの計測値に基づいて、前記センタの加圧支持により現研削加工対象の前記工作物の径方向に掛かる変形力及び前記変形力の位相を求める第二演算工程と、
前記変形力と前記偏心量との相関関係を参照して、入力される前記現研削加工対象の工作物の径方向に掛かる変形力に対応する前記現研削加工対象の工作物の加工部位の軸線の偏心量を求める第三演算工程と、
前記現研削加工対象の工作物の加工部位の軸線の前記偏心量及び前記変形力の位相に等しい偏心位相を加味して、前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記現研削加工対象の工作物の研削加工を行う加工工程と、
を備える研削方法。
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JP2017203129A JP7135289B2 (ja) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | 研削盤及び研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017203129A Active JP7135289B2 (ja) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | 研削盤及び研削方法 |
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