JPH01240267A - 内面研削盤 - Google Patents

内面研削盤

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JPH01240267A
JPH01240267A JP63065099A JP6509988A JPH01240267A JP H01240267 A JPH01240267 A JP H01240267A JP 63065099 A JP63065099 A JP 63065099A JP 6509988 A JP6509988 A JP 6509988A JP H01240267 A JPH01240267 A JP H01240267A
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    • G05B2219/49191—Bending, tilt spindle in bearings to compensate for bending

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ワークの長孔内面を研削加工する内面研削盤
に係わり、特に高精度の円筒度および真直度が要求され
る内面研削盤に関する。
（発明の概要） 本発明は、磁気軸受で軸支されるスピンドルロータの先
端に砥石を備え、砥石がワークの長孔の奥へ進むに従っ
て磁気軸受の励磁電流を制御して砥石の回転軸芯を傾斜
させ、長孔の奥部に発生するテーパを未然に防止し、円
筒度および真直度を高めるようにしたものである。
（従来の技術） 従来、第５図に示すようなワーク１、例えばプランジャ
バルブの長孔ａを研削加工する際は、ワーク１を研削盤
の主軸台により回転させるとともに、高速回転するスピ
ンドルロータ２の先端に砥石軸（クイル）３を介して砥
石４を設け、この回転する砥石４を回転軸方向に移動（
トラバース）させることにより長孔ａの内面を研削加工
している。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の内面研削盤においては、研削加工
時のタイルの撓み等によりワーク１の長孔ａ内面形状は
、硲６図に示すように奥に行くに従って小径となるテー
パ状となり、円筒度、真直度が低下するという問題点が
ある。
このような問題点を解決するために、本出願人は先に特
願昭６１−９７６９号において、タイルの撓む場所から
奥の研削加工はタイルに所定角度傾斜を持たせて行うこ
とを提案した。
しかし、この所定角度形成は、テーブルに載置された砥
石台のメカニカルクランプを外し砥石台を偏心カム等を
使用してを所定角度に変更した後、再びメカニカルクラ
ンプ化めするようにして行っているため、任意の角度調
整ができず、また機構が複雑になり、さらにカタ等のた
め微小角度調整が難しいという問題点があった。
（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
おって、その構成は、一方の先端に砥石軸を介して砥石
を有し、かつ磁気軸受で軸支されて回転駆動されるスピ
ンドルロータと、前記磁気軸受が載置されるとともに、
前記スピンドルロータの軸芯方向へ移動可能な送り機構
を有するスピンドルと、 前記磁気軸受内におけるスピンドルロータの半径方向の
位置を検出するだめの位置センナと、ワークに設けられ
た長孔の内面位置に対応して前記砥石の回転中心軸線と
上記長孔の中心軸線とのなす砥石傾斜角を設定するため
の設定手段と、上記スピンドルロータの磁気軸受内の軸
芯方向が前記砥石傾斜角となるように前記磁気軸受の励
磁電流を制御するための制御手段と、 を具備することを特徴とするものである。
（作用） 本発明は、上記構成により砥石かワークの長孔の奥に進
むに従って、磁気軸受の励磁電流が制御されタイルの角
度が所定角度に調整されるように作用する。
（実施例の説明） 第１図は本発明に係わる内面研削盤の斜視図であって、
１はワーク、２はスピンドルロータおよび３はスピンド
ルロータ２の先端に設けられたタイルであって、その先
端に砥Ｕｉ４が備えられている。
ワーク１は主軸台５に設けられたモータ６により回転駆
動されるチャック７に支持されて回転されるとともに、
主軸台５はテーブル８に載置されており、このテーブル
８はワーク１の回転軸方向と直角方向に移動可能に構成
されている。
スピンドルロータ２は、第２図に示すように磁気軸受機
構により軸支されている。
すなわち、スピンドルロータ２はそのほぼ中央部に一体
的に設けられた円盤９を有し、これはスピンドル１０に
設けられたスラスト磁気軸受１１で軸支され、スピンド
ルロータ２の軸芯方向の力を受止めているとともに、そ
の左右端側をラジアル磁気軸受１２．１３により軸支さ
れている。
スラストおよびラジアル磁気軸受機構は周知であるので
、その詳細については省略するが、複数の対からなる電
磁石１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂの間にスピンドル
ロータを磁力により浮上させて軸支される。この場合、
通常電磁石とスピンドルロータ２の外周とにはＱ、５ｍ
ｍ程度の間隙が維持されている。
従って、ラジアル磁気軸受１２．１３の一対の電磁石１
２ａ、　１２ｂ、１３ａ、１３ｂの励磁電流を一方より
使方を大きくすると、例えば電磁石１２ａ、１３ａより
１２ｂ、１３ｂを大ぎくすると、その差分の励磁電流分
だけ電磁石１２ｂ、１３ｂ側に軸芯を偏らせて軸支する
ことができるだ【プでなく、電磁石１２ａより１２ｂの
励磁電流を大きくするとともに、電磁石１３ａより１３
ｂの励磁電流を小さくすることにより、磁気軸受の中心
軸線に対し、スピンドルロータ２の軸芯を傾斜させるこ
とができる。
スピンドルロータ２の傾斜は磁石４を矢印イ方向へ傾け
ることができ、これによりその先端に設けられた砥石４
に砥石傾斜角θを付与することができる。
Ａはモータステータであって、コイル１４に電流が流れ
るとスピンドルロータ２を回転させるように作用する。
従ってスピンドルロータ２はモータの回転子として作用
し、ステータ△は固定子として作用する。
１５．１６はスピンドルロータ２の左右端側に設けられ
た位置センサであって、それぞれ一対のセンサ１５ａ、
１５ｂおよび１６ａ、１６ｂから構成され、スピンドル
ロータ２の軸支位置、すなわち電磁５１２ａと１２ｂ間
ならびに１３ａと１３ｂ間のスピンドルロータの半径方
向位置が検出される。また１７は、円盤９の位置を検出
するための一対のセンサ１７ａ、１７ｂからなる位置セ
ンサである。
なあ、これら位置センサ１５，１６．１７としては本出
願人が先に実願昭６１−６１２６１号で提案した位置検
出装置等が使用できる。
スピンドル１０は、スピンドル台１８を介してテーブル
１９上に固定載置され、このデープル１９はベツド２０
上に設（ブられた案内部材２１によリスピンドルロータ
２の軸芯方向へ移動可能に構成されている。
テーブル１９の移動は、サーボモータ２２により回転さ
れるスクリュー２３により行われ、その移動量はサーボ
モータ２２に直結されているエンコーダ２４により検出
される。
第３図は、本実施例装置の電気的構成を示すブロック図
であって、システムプログラムが格納されているＲＯＭ
２５およびワーキングメ上りの格納されているＲＡＭ２
６を用いて所定の演算を行うＣＰＵ２７を有してあり、
これにより装置全体が統轄的に制御される。
サーボモータ２２は、ＣＰＵ２７からの制御信号をＤ／
Ａ変換器２８を介してサーボドライバ２９で受け、これ
により回転駆動される。またその回転数はエンコーダ２
４により検出され、その検出信号はパルス成形および方
向判別回路３０で処理された後位置カウンタ３１を介し
てＣＰＵ　２７に送出される。
ＣＰＵ２７は、Ｄ／Ａ変換器３２を介して磁気軸受］ン
トローラ３３に信号を送出し磁気軸受１２．１３の各電
磁′ｃｉ１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂの励磁電流を
制御するとともに、この励磁電流の制御によるスピンド
ルロータ２の半径方向の位置は位置センサ１５．１６に
より検出され、その信号は磁気軸受コントローラ３３に
含まれている位置検出回路３４．Ａ／Ｄ変換器３５を経
てＣＰＵ２７に送出される。
以下、第４図のフローチレートを参照しながらＣＰＵの
制御動作を説明する。
まず、ワーク１とスピンドルロータ２が所定方向に回転
して研削加工が開始されると（ステップ１００）、砥石
４がワーク１の長孔ａの奥の方への前進と、入口の方へ
の後退とを繰り返して往復動研削、すなわちレシプロケ
ーションが行なわれる。これは、エンコーダ２４てテー
ブル１９の位置を検出しながらサーボモータ２２の回転
制御により行なわれる（ステップ１０２）。
ＲＡＭ２６には、長孔ａ内の砥石４の位置と、その砥５
４の砥石傾斜角θが予め記憶されているので、テーブル
１９の移動量から砥石傾斜角θが演算され、その演算結
果に基づく砥石傾斜角θとなるように磁気軸受１５．１
６の励磁電流が調整される（ステップ１０４．１０６＞
。
従って、長孔ａ内は傾斜角の調整された砥石により所定
の穴寸法になるまで研削加工されて終了する（ステップ
１０８肯定、１１０）。
なお、上記実施例ではエンコーダ２４を用いてテーブル
１９の移動量を検知したが、これを近接スイッチ等から
なるテーブル移動距離検出器により行っても良い。
さらに、砥石傾斜角制御をテーブル１９の移動に対応し
て連続的に行ったが、これをテーブルの所定距離移動後
に砥石傾斜角θを一定に固定するようにしても良い。し
かし、本実施例のように連続して傾斜角を調整するよう
にすると、高精度の円筒度および真直度の長孔研削加工
ができる。
（効果） 本発明は上記の如く磁気軸受の励磁電流を制御して、砥
石傾斜角調整を磁気軸受の励磁電流を制−１０＝ 御して行うようにしたので、砥石傾斜角調整のための機
械的構成を全く必要とせず、内面研削盤の構造を簡単に
することができ、また磁気軸受の励磁電流を制御するだ
けで極めて容易に砥石傾斜角調整が行なえる。
従って高精度の内面研削加工を作業性を低下させずに行
なうことができる等の効果を有している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の一実施例を示す斜視図、第２図は
スピンドルの断面図、第３図は電気的構成を示すブロッ
ク図、第４図は動作のフローヂャートおよび第５，６図
は従来の内面研削盤にお（プる長孔の研削加工を説明す
るための説明図である。 １・・・ワーク ２・・・スピンドルロータ ３・・・砥石軸（タイル） ４・・・砥石 １０・・・スピンドル １１・・・スラスト磁気軸受 １２．１３・・・ラジアル磁気軸受 １５．１６．１７・・・位置センサ ２４・・・エンコーダ 特許出願人　　セイコー精機株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、一方の先端に砥石軸を介して砥石を有し、かつ磁気
    軸受で軸支されて回転駆動されるスピンドルロータと、 前記磁気軸受が載置されるとともに、前記スピンドルロ
    ータの軸芯方向へ移動可能な送り機構を有するスピンド
    ルと、 前記磁気軸受内におけるスピンドルロータの半径方向の
    位置を検出するための位置センサと、ワークに設けられ
    た長孔の内面位置に対応して前記砥石の回転中心軸線と
    上記長孔の中心軸線とのなす砥石傾斜角を設定するため
    の設定手段と、上記スピンドルロータの磁気軸受内の軸
    芯方向が前記砥石傾斜角となるように前記磁気軸受の励
    磁電流を制御するための制御手段と、 を具備することを特徴とする内面研削盤。
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