JPH02284865A

JPH02284865A - 内面研削装置

Info

Publication number: JPH02284865A
Application number: JP10302389A
Authority: JP
Inventors: Yukio Oda; 小田　幸夫; Susumu Yamanaka; 将山中; Masanobu Tomita; 富田　正伸; Naoto Tominaga; 直人富永
Original assignee: Toyoda Koki KK; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyoda Koki KK
Priority date: 1989-04-22
Filing date: 1989-04-22
Publication date: 1990-11-22
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JP2786879B2

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〕この発明は、内面研削装置に関する。

〔従来の技術）従来の技術による内面研削は、工作物の凹部乃至穴部の
加工において、先ずフライス盤で内面を切削加工し、次
工程において内面研削盤で切削加工された内周面を研削
仕上げしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の技術による工作物の凹部乃至穴部の加工のように
、先ずフライス盤で内周面を切削加工し５次工程におい
て内面研削盤で切削加工された内周面を単に研削仕上げ
を行った場合、フライス切削後の内周面寸法の分布範囲
は広く、それにも拘らず同一条件で単に研削仕上げをす
るので、研削代の大小により砥石軸の撓みが一定でなく
、研削精度が高くなく、例えば寸法誤差が大きくへなる
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による内面研削装置は、荒研削と仕上げ研削と
を行う内面研削砥石駆動装置、工作物内周面計測定寸装
置、前記二者に対向し得る工作物回転駆動装置、工作物
回転駆動装置を内面研削砥石駆動装置と工作物内周面計
測定寸装置とに選択対向し得るように工作物回転駆動装
置と内面研削砥石駆動装置及び工作物内周面計測定寸装
置とを相対移動し、且つ切込み送りする送り駆動装置、
並びに送り駆動装置を制御し、且つ工作物内周面計測装
置からの計測信号が入力される制御装置を具備し、前記
制御装置は、工作物回転駆動装置と内面研削砥石駆動装
置及び工作物内周面計測定寸装置との選択対向位置決め
相対移動指令、設定切込み量切込み送り指令及び工作物
内周面計測定寸装置の計測寸法差に基づく補正切込み量
の切込み指令を荒研削・仕上げ研削・計測の順に出力し
、計測寸法が所定値以下になるまで仕上げ研削・計測を
繰り返す加ニブログラムを備えている。

〔作　　用〕

前加工による内周面寸法精度が悪い工作物は、工作物回
転駆動装置により保持されて回転駆動され、先ず工作物
回転駆動装置と荒研削用内面研削砥石駆動装置とが対向
するように制御装置からの指令に基づき送り駆動装置が
作動する。そうして制御装置からの指令に基づく送り駆
動装置の作動により設定量の荒研削切込み送りが行われ
、荒研削用内面研削砥石により所定の荒研削が行われる
。

荒研削が完了すると、工作物回転駆動装置と仕上げ研削
用内面研削砥石駆動装置とが対向するように制御装置か
らの指令に基づき送り駆動装置が作動する。そうして制
御装置からの指令に基づく送り駆動装置の作動により設
定量の仕上げ研削切込み送りが行われ、仕上げ研削用内
面研削砥石により所定の仕上げ研削が行われる。

仕上げ研削が完了すると、工作物回転駆動装置と工作物
内周面計測定寸装置とが対向するように制御装置からの
指令に基づき送り駆動装置が作動する。そうして工作物
内周面計測定寸装置により仕上げ研削された工作物が計
測され、所望の寸法と差が許容値内の場合は、研削加工
は完了し、負の許容値外の場合は、研削装置を停止し、
正の許容値外の場合は、仕上げ研削切込みの設定量が寸
法差に関連して補正された上、正常の寸法になるまで上
記の仕上げ研削及び計測が繰り返される。

〔実　施　例〕

この発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図に示す内面研削盤において、ベツド１上には、工
作物主軸台２を載置した第１テーブル３が切込み方向（
Ｘ軸線方向）に滑動自在に設けられていると共に、第１
砥石台４、第２砥石台５及び定寸装置６を載置した第２
テーブル７が長手送り方向（Ｙ軸線方向）に滑動自在に
設けられている。

第１テーブル３は、サーボモータ８で駆動される図示し
ないボールねじ機構により切込み方向（Ｘ軸線方向）に
ベツド１上の案内面９に沿って往復動されるようになっ
ており、第２テーブル７は、サーボモータ１０で駆動さ
れる図示しないボールねじ機構により長手送り方向（Ｙ
軸線方向）にベツド１上の案内面１１に沿って往復動さ
れるようになっている。

工作主軸台２には、チャックＩ２が装着された工作主軸
１３が回転自在に軸承され、主軸用サーボモータ１４に
よって回転駆動されるようになっていると共に、工作主
軸１３にはエンコーダ１５が結合され、工作主軸１３の
回転位相が検出されるようになっている。第１砥石台４
には荒研削用砥石１６を装着した砥石軸１７が内蔵エア
モータにより回転駆動されるように設けられており、第
２砥石台５には仕上げ研削用砥石１８を装着した砥石軸
１９が内蔵エアモータにより回転駆動されるように設け
られている。

少なくとも上記の各サーボモータ８，１０．１４は、下
記のような数値制御装置により制御される。

各サーボモータ８　、１０．１４の駆動回路２０．２１
．２２及び定寸装置６は、第１図に示すように数値制御
装置３０に接続されている。

更に具体的に述べると、数値制御装置３０は、ＣＰＵ（
中央演算処理装置）３＋、並びにＣＰ　Ｕ３１に接続さ
れたインタフェース３２．３３及びメモリ３４から構成
されている。

駆動回路２０．２１．２２はインタフェース３２に接続
され、インタフェース３３には、別に入力装置２３が接
続されている。

第６図に示すフライス盤において、ベツド４１上には、
工作物テーブル４２が長手送り方向（Ｘ軸線方向）に滑
動自在に設けられていると共に、前後方向（Ｘ軸線方向
）に移動可能なコラム４３には、主軸頭４４が上下方向
に滑動自在に設けられている。

工作物テーブル４２は、サーボモータ４５で駆動される
図示しないねじ機構により長手送り方向（Ｘ軸線方向）
にベツドｌ上の案内面に沿って往復動Ｉされるようなっ
ており、コラム４３は図示しないサーボモータ及びねじ
機構により前後方向（Ｘ軸線方向）に進退され、主軸頭
４４は、サーボモータ４６で駆動される図示しないねじ
機構により上下方向（Ｙ軸線方向）にコラム４３上の案
内面に沿って上下動されるようなっている。主軸頭４４
には、エンドミル４７を装着した主軸がモータにより回
転駆動されるように設けられている。

上記のフライス盤も図示しないが、第１図の内面研削盤
と同様に数値制御装置により制御されるものである。

上記の内面研削盤における研削加工について述べる。

（１）先ず、数値制御装置における自動加工指令に基づ
き、第６図に示したフライス盤において。

工作物テーブル４２上に保持された工作物Ｗに対して、
主軸頭４４がサーボモータ４６により下降送りされた上
、工作物テーブル４２の長手送りとコラム４３の前後方
向送りとの複合送りが制御されて行われると、エンドミ
ル４７により工作物テーブル４２上に保持された工作物
Ｗに対して所望形状の内面切削が行われる。

（２）上記のようにフライス盤で内面加工された工作物
Ｗは、図示しない搬送装置によりフライス盤から搬出さ
れた後、第１図に示す内面研削盤に搬入された上、チャ
ック１２に把持される（第２回ステップ１０１）。

（３）数値制御装置３０からの指令信号に基づいて主軸
用サーボモータ１４が駆動回路２２を介して回転駆動さ
れることにより、工作物Ｗは回転する。

工作物Ｗ、即ち工作主軸１３の回転位相がエンコーダ１
５により検出され、その検出された位相信号が数値制御
装置３０に入力される。

（４）数値制御装置３０からの指令信号に基づいてサー
ボモータ８が駆動回路２０を介して回転駆動されること
により、第１テーブル３は原位置から案内面９に沿って
Ｘ軸線方向に前進し、工作物Ｗが第１砥石台４、即ち荒
研削用砥石１６に対向する所定の第１準備位置に位置決
めされる（ステップ１０２）。

（５）数値制御装置３０からの指令信号に基づいてサー
ボモータＩＱが駆動回路２１を介して回転駆動されるこ
とにより、第２テーブル７は案内面１１に沿ってＹ軸線
方向に前進し、モータで回転駆動される荒研削用砥石１
６が工作物Ｗの内周面内に入る。

しかる後、数値制御装置３０からの指令信号に基づいて
サーボモータ８が駆動回路２０を介して回転駆動される
ことにより、第１テーブル３は案内面９に沿ってＸ軸線
方向に前進し、所定切込み量の切込み送りがされると共
に、第２テーブル７は研削範囲で往復進退し、荒研削が
行われる。

荒研削工程においては、所定切込み量の切込み送りは第
３図に示すように例えば３段階で行なわれる。第４段階
は切込量が零である。

工作物Ｗの内周面断面形状が円形の場合は、工作物Ｗは
、Ｘ軸線方向の定位置のままでよいが、非円形の場合に
は、内周面断面形状に応じて、工作主軸１３の位相に関
連した所定のＸ軸線方向位置に工作物Ｗが位置するよう
に数値制御装置３０から駆動回路２０に指令信号が出力
され、それに基づいてサーボモータ８が回転駆動される
ことにより、第１テーブル３が案内面９に沿ってＸ軸線
方向に進退する。

荒研削工程が終了すると、数値制御装置３０からの指令
信号に基づいてサーボモータ８が駆動回路２０を介して
回転駆動されることにより、第１テーブル３は案内面９
に沿ってＸ軸線方向に僅か後退すると共に、サーボモー
タ１０が駆動回路２１を介して回転駆動されることによ
り、第２テーブル７は案内面１１に沿ってＹ軸線方向に
後退する（ステンプ１０３）。

（６）再び数値制御装置３０からの指令信号に基づいて
サーボモータ８が駆動回路２０を介して回転駆動される
ことにより、第１テーブル３は案内面９に沿ってＸ軸線
方向に前進し、工作物Ｗが第２砥石台５、即ち仕上げ研
削用砥石１８に対向する所定の第２準備位置に位置決め
される（ステップ１０４）。

（７）数値制御装置３０からの指令信号に基づいてサー
ボモータ１０が駆動回路２１を介して回転駆動されるこ
とにより、第２テーブル７は案内面１１に沿ってＹ軸線
方向に前進し、エアモータで回転駆動される仕上げ研削
用砥石１８が工作物Ｗの内周面内に入る。しかる後、数
値制御装置３０からの指令信号に基づいてサーボモータ
８が駆動回路２０を介して回転駆動されることにより、
第１テーブル３は案内面９に沿ってＸ軸線方向に前進し
、所定切込み量の切込み送りがされると共に、第２テー
ブル７は研削範囲で往復進退し、仕上げ研削が行われる
。

仕上げ研削工程においては、所定切込み量の切込み送り
は第３図乃至第５図に示すように例えばＮｏ、　５〜Ｎ
００７の３段階反復され、第８段階は切込量が零である
。

第４図中、Ａは、原点から工作物Ｗと仕上げ研削用砥石
１８とが対応する位置までの第１テーブル３の移動量で
あり、ＲＩ＋　Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、理論的な加工径で
ある。第５図中、Ｄ３は、砥石軸１７．１９の撓みに起
因する切込み補正量であり、Ｘ　ａ　＝　Ｘ　ｄは、第
１テーブル３のＸ軸線方向の座標を示す。

従って、Ｒ２−Ｒ，、Ｒ３−Ｒ２、Ｒ４−Ｒ，が各段階
の切込み量である。

工作物Ｗの内周面断面形状に関する作用は、荒研削の場
合と同様である。

仕上げ研削工程が終了すると、数値制御装置３０からの
指令信号に基づいてサーボモータ８が駆動回路２０を介
して回転駆動されることにより、第１テーブル３は案内
面９に沿ってＸ軸線方向に僅かに後退すると共に、サー
ボモータ１０が駆動回路２１を介して回転駆動されるこ
とにより、第２テーブル７は案内面１１に沿ってＹ軸線
方向に後退する（ステップ１０５）。

（８）再び数値制御装置３０からの指令信号に基づいて
サーボモータ８が駆動回路２０を介して回転駆動される
ことにより、第１テーブル３は案内面９に沿ってＸ軸線
方向に前進し、工作物Ｗが定寸装置６に対向する所定の
第３準備位置に位置決めされる（ステップ１０６）。

（９）数値制御装置３０からの指令信号に基づいてサー
ボモータ１０が駆動回路ｚ１を介して回転駆動されるこ
とにより、第２テーブル７は案内面１１に沿ってＹ軸線
方向に前進し、定寸装置６のフィーラは工作物Ｗの内周
面内に入る。しかる後、一対のフィーラを開かせて内周
面に接触させると、加工寸法が検出される。そうして、
定寸装置６においては、設定された理論寸法と実測寸法
とが比較され、その差が演算され、数値制御装置３０に
演算出力信号が入力される（ステップ１０７）。

（ｌＯ）実測寸法と理論寸法との比較で、削り残しｔ　
Ｄ＋が実質的に零で実測寸法が適正の場合は、その演算
出力信号を受けた数値制御装置３０がらの指令信号によ
り両サーボモータ８．ｌＯが両駆動回路２０．２１を介
して回転駆動されて、第１テーブル３及び第２テーブル
７は、原位置に復帰する（ステップ１０８）。

そうして、加工済の工作物Ｗはチャック１２から取外し
搬出され、内面研削は完了し、以後、上記（１）からの
作用が繰り返される。

（１り削り残し量Ｄ１が負（削り過ぎ）の場合はその演
算出力信号を受けた数値制御装置３０からの指令信号に
より、内面研削盤は異常であるとして停止される（ステ
ップ１０９）。

（１２）削り残し量Ｄ１が正（削り残し）の場合は、そ
の演算出力信号を受けた数値制御装置３０において、補
正量Ｄ２が演算される。

即ち、Ｄ２＝ａ　ｘＤ、十ｂ　　　ａ（１，ｂ（０（ａ
及びｂは定数であり、補正量をＤのままとすると実際に
は削り過ぎとなるので、Ｄ２はＤＩより小さくする。）
（ステップ１１０）（１３）数値制御装置３０において、上記（７）項のＤ
３がＤ２に置換設定される（ステップ１１１）。

（１４）以後、削り残し量Ｄ１が許容範囲であって実測
寸法が適正になるまで（１１）項を除く上記（６）項以
降（但し仕上げ研削の切込みは１段階である）以降の作
用が繰り返される。

なお、上述した実施例においては、荒研削と仕上げ研削
とが別々の砥石により分けて行われているが、荒研削と
仕上げ研削とが一つの砥石により行われるようにしても
よい。

〔発明の効果）この発明よれば、自動化された内面研削において、前加
工による工作物の内周面寸法の分布範囲が広くても、砥
石軸の撓み等による最終研削精度の低下を防止し、自動
的に内面研削仕上げ寸法を高く維持し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例における内面研削盤の平面
図及び制御装置のブロック図。第２図は、この発明の実施例における内面研削盤の作動
のフローチャート、第３図は、この発明の実施例における内面研削盤の作動
の第１テーブルの移動位置変化のグラフ、第４図は、こ
の発明の実施例における内面研削盤の仕上げ研削の砥石
切込み状態を示す説明図、第５図は、この発明の実施例
における内面研削盤の仕上げ研削の砥石切込み作動のフ
ローチャート、第６図は、この発明の実施例おける内面研削盤による内
面研削の前加工を行うフライス盤の正面図である。１：ベツド　２：工作物主軸台　３：第１テーブル４：
第１砥石台　５：第２砥石台　６：定寸装置７：第２テ
ーブル　　　８．１０：サーボモータ９　、　＋１：案
内面　　１２：チャック　１３：工作主軸１４：主軸用
サーボモータ　　　　１５：エンコータ１６：荒研削用
砥石　　　　１８：仕上げ研削用砥石１７．１９：砥石
軸２０，２１，２２：駆動回路２３：入力装置３０：数
値制御装置３１：ＣＰＵ（中央演算処理装置）３２．３
３：インタフェース３４：メモリ　　４１：ベッド４２
：工作物テーブル４３：コラム４４：主軸頭４５．４６：サーボモータ４７：エンドミル

Claims

【特許請求の範囲】

荒研削と仕上げ研削とを行う内面研削砥石駆動装置、工
作物内周面計測定寸装置、前記二者に対向し得る工作物
回転駆動装置、工作物回転駆動装置を内面研削砥石駆動
装置と工作物内周面計測定寸装置とに選択対向し得るよ
うに工作物回転駆動装置と内面研削砥石駆動装置及び工
作物内周面計測定寸装置とを相対移動し、且つ切込み送
りする送り駆動装置、並びに送り駆動装置を制御し、且
つ工作物内周面計測装置からの計測信号が入力される制
御装置を具備し、前記制御装置は、工作物回転駆動装置
と内面研削砥石駆動装置及び工作物内周面計測定寸装置
との選択対向位置決め相対移動指令、設定切込み量切込
み送り指令及び工作物内周面計測定寸装置の計測寸法差
に基づく補正切込み量の切込み指令を荒研削・仕上げ研
削・計測の順に出力し、計測寸法が所定値以下になるま
で仕上げ研削・計測を繰り返す加工プログラムを備えて
いる内面研削装置