JPH01216771A - 砥石車・ワーク間距離の非接触式検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用公費〉 本発明は研削用砥石車とワークとの間の距離を非接触式
に検知する方法に関する。

〈従来の技術〉 回転する砥石車によ９被加工物（以下、ワーク）を加工
する工作機械に研削盤がある。

研削盤では、微細な切削刃なる砥粒を用いて加工を行う
ために、フライス盤や旋盤等に比べ高い仕上精度の加工
表面が得られるのであるが、一方切込量の基準となる研
削開始点が一定しないという欠点を有している。これは
、研削の際に砥石車から砥粒が脱落することによる他、
ドレッサ等による形状修正作業によっても研削面が摩耗
するためである。したがって、同ｉ寸法のワークを加工
する場合にも、研削開始点の移動に従ってワーク方向へ
の砥石車の送りを徐々に増やしてゆく必要がある。

研削開始点を検知するためには、砥石車にワーク方向へ
の送りを手動で与え、砥石車とワークが接触した際に発
する音等で判断する手動送りによる方法が一般に用いら
れている。

また、非接触式に研削開始点を検知するものとしては高
周波音による方法が知られている。これは高速回転する
砥石車から発せられる高周波音が接近によってワークに
伝えられることを利用したもので、研削自動化の手段と
して考えられている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、以上述べた研削開始点の検知方法はそれぞれ
に不具合を有していた。

例えば、手動送りによる方法では、研削の自動化が行え
ないことは当然として、ワークに対する切込みが過大と
ならないように、送りを微少にする必要があった。特に
、高精度鏡面加工時等においては、過大な送りをすると
長時間かけてドレスした砥石車の研削面が傷むために極
微少送りが要求され、研削開始点の検知に時間を要する
と共に、作業者に高い緊張と疲労を与えていた。

また、高周波音による方法では、研削面から発せられる
高周波音の振幅や波長が、砥石車の粒度やドレス状態、
外径、研削剤の付着状況等により変化することがある。

したがって、この方法は一定の条件下でしか用いること
ができず、多種のワークを研削する汎用機には適用する
ことが難しかった。また、専用機に適用した場合にも、
砥石車の研削面等に対する管理は厳重に行う必要があっ
た。

く課題を解決するための手段〉 そこで、本発明では研削面に空気孔を開口してある砥石
車を、当該空気孔がワークの加工面に対峙するように保
持すると共に、空気供給路を通して空気孔に圧縮空気を
供給し、コノ空気供給路の圧力を検出することにより、
前記砥石車の研削面と前記ワークの加工面との間の距離
を検知するようにしたことを特徴とする砥石車・ワーク
間距離の非接触式検知方法を提案するものである。

く作　　　用〉 砥石車がワークに接近するに従い、空気孔から研削面に
噴出する圧縮空気がワークによって遮られるため、空気
供給路の圧力が上昇する。したがってこの圧力を検出す
ることにより砥石車とワーク間の距離が検知される。

く実　施　例〉 本発明を研ＩＩＩ盤に適用した二つの実施例を図面に基
づき具体的に説明する。

第一実施例はＮＣ研削盤に、また第二実施例は倣い研削
盤に、それぞれ本発明を適用したものであり、共に横軸
型平面研削を行うものである。

第１図と第２図には第一実施例における研削部の正面と
縦断面を各々示し、第３図には空気系統のダイアグラム
を示してある。また、第４図には第二実施例における研
削部の正面を示してある。

に叉１１ 第１図および第２図において、１は砥石車であり、フラ
ンジ２と砥石押え３を介してスピンドル４のテーパ部４
ａに取り付けられている。図中、５はナツトであり、ス
ピンドル先端のねじ部４ｂに螺合して７ランジ２とスピ
ンドル４の接合を確実なものにしている。

スピンドル４は、任意の角度で回転を停止できるオリエ
ンチー９１ン機能を有するモータ（図示せず）に接続し
ている。

スピンドルヘッド６には外部配管７が接続すると共に、
この外部配管７から供給された圧縮空気をスピンドル４
に導くための空気孔８が形成されている。図中、９は前
後に間隔をあけて設けられたオイルシールであり、スピ
ンドルヘッド６とスピンドル４間より圧縮空気が洩れる
ことを防止する一方、円環状の空気溝ｌＯを形成してい
る。前記空気孔８はこの空気溝１０に臨むようにスピン
ドルヘッド６の内周面に開口されている。スピンドル４
には空気溝１０からの圧縮空気をテーパ部４ａに導くた
めの空気孔１１，１２．１３と円環状の空気溝１４が形
成されている。図中、１５は空気孔１２の先端を塞ぐプ
ラグである。

フランジ２には、スピンドル４の空気溝１４と砥石車１
の嵌合面２ａを連通する空気孔１６が形成され、砥石車
１には７ランジ２の空気孔１６からの圧縮空気を導くた
めの円環状の空気溝１７と、この空気溝１７に連通し研
削面１ａに開口した空気孔１８が形成されている。そし
て、第３図に示すとうり、外部配管７にはニアコンプレ
ッサ等の圧縮空気源１９と、半導体圧力センサ等の圧力
検出装置２０が接続している。

以下、本実施例の作用を述べる。

このＮＣ研削盤では研削量を数値制御して研削を行うの
であるが、実際の研削を始める前に図示しない制御装置
により研削開始点の検出が行われる。

スピンドル４を駆動するモータのオリエンチー９１ン機
能により、研削面１ａの空気孔１８がワーク２１に対し
垂直に位置するように砥石車１が回転停止する。次に、
圧縮空気源１９から圧縮空気が送られ、空気孔１８から
ワーク２１に向けて噴出され、その状態で砥石車１にワ
ーク２１の方向への送りを与える。

このとき、研削面１ａとワーク２１間の距離が大きいう
ちは圧縮空気が自由に流出するが、距離が小さくなるに
従い流出抵抗が増大し、空気供給路の圧力も増大する。

砥石車１の送りは、圧力検出装置２０により検出した圧
力が小さい間は早く行われ、大きくなるに従い遅くされ
る。そして、所定の圧力値になった時に送りは中止され
るが、この時点の研削面１ａとワーク２１間の距離ａは
実験等により予め求められている。

したがって、研削開始点はその状態から距離ａ送りを与
えた位置となり、研削を行う場合の送り量は必要切込量
子〇とすればよいことになる。

以上は、研削開始時におけるものであるが、大型のワー
クを研削する際等には、所定研削時間毎に研削開始点を
検出するようにして加工精度が保たれる。

本実施例のＮＣ研削盤では、このように研削開始点を自
動的かつ非接触式に検出するため、研削盤でありながら
切削工具を使用する他の工作機械と同様の操作で加工作
業が行える。

凰；」ｕ１儒 第二実施例の機械的構成は第一実施例と同一であるため
、同一部材には同一の符号を付しその説明は省略する。

尚、第４図にお１１て、ワーク２１の横に載置されてい
るものは倣ｔ１モデルたる基準ブロック２２である。

本実施例において、ワーク２１は基準ブロック２２と同
一高さになるように研削されるのであるが、以下その手
順を述べる。

まず、第一実施例と同様に砥石車１の空気孔１８の位置
を定め、圧縮空気を噴出させて、ワーク２１と基準ブロ
ック２２の各々の研削開始点を求める。

次に、これらの研削開始点の差Δｂを求める。この差Δ
ｂは、ワーク２１から研削量ζよって除去すべき量すな
わち切込量乞ζ等しし１゜したがって、ワーク２１の研
削開始点力ｉら、砥石車１にΔｂの送りを与えて研削す
れＩｆ基準ブロック２２と同一の高さこと研削される。

尚、Δｂが大きい場合には、砥石車の摩耗により一度に
最終形状にすることができない場合があるが、この時は
必要に応じて砥石車１をドレスした後、再度上記の手順
を繰り返せばよい。そして、Δ１）＝Ｑとなった時点で
研削が終了する。

本実施例の倣い研削盤は、このように倣いモデルに対し
非接触で、かつ砥石車１の摩耗に対する補正を行えるよ
うになっているため、倣いモデルの寿命が長く保てると
共に、自動化が容易に行える。

尚、第一実施例と第二実施例は共に横軸平面研削を行う
研削盤に本発明を適用したものであるが、縦軸平面研削
や円筒軒別を行う研削盤に本発明を適用してもよい。そ
して、縦軸平面研削を行う場合にはスピンドルを駆動す
るモータにオリエンチー９１ン機能は不要である。

〈発明の効果〉 本発明に係る砥石車・ワーク間の非接触式検知方法によ
れば、砥石車のワークに対向する研削面に設けられた空
気孔から圧縮空気を噴出させ、圧縮空気の供給路の圧力
を検出することにより、砥石車とワーク間の距離を検知
するようにしたため、手動送りや高周波音による従来の
検知方法と異り、研削の自動化が容易かつ安定した情況
で行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、各々第一実施例における研削部の正
面図と縦断面図であり、第３図は空気系統のダイアグラ
ムである。また第４図は第二実施例における研削部の正
面図である。 図　中、 １は砥石車、 ４はスピンドル１ ７は外部配管、 １８は空気孔、 １９は圧縮空気源、 ２０は圧力検出装置、 ２１はワーク、 ２２は基準ブロックである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　研削面に空気孔を開口してある砥石車を、当該空気孔
   がワークの加工面に対峙するように保持すると共に、空
   気供給路を通して空気孔に圧縮空気を供給し、この空気
   供給路の圧力を検出することにより、前記砥石車の研削
   面と前記ワークの加工面との間の距離を検知するように
   したことを特徴とする砥石車・ワーク間距離の非接触式
   検知方法。