JPH027791B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内面研削装置、特にマルチステツプ研
削によつて工作物の内面を研削加工する内面研削
装置に関するものである。

内面研削盤においては、研削加工の途中で砥石
車をドレツシングすることが一般に行われている
が、特に内径の大きな工作物を研削加工する場合
には、砥石車を微少量送込む毎にドレツシングを
行う必要があり、ドレツシングに費やされる時間
が長くなる。

ところでこの種の内面研削盤においては、前加
工による工作物の内径寸法のバラツキを考慮して
粗研削開始位置が設定される。従つて工作物の内
径寸法によつては、粗研削開始位置まで砥石車を
急速前進させても、砥石車と工作物内面との間に
は未だ相当のギヤツプが存在し、砥石車に１回や
２回の送込みを与えても実際に研削加工が行われ
ない事態が生じ、空動作する。しかも問題となる
のは、砥石車が一定量送込まれた後は、研削加工
が行われていないにも拘らず、ドレツシング動作
が行われ、砥石車は全く無駄に浪費されるととも
に、そのタイムロスが大きくなる。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、
作業者による操作スイツチの操作により、予め定
められたマルチステツプ研削サイクルを無効にし
て、砥石を必要な位置まで急速送り前進できるよ
うにし、以つてサイクルタイムを短縮できるよう
にすることを目的とするものである。

以下本発明の実施例を図面を基いて説明する。
第１図において、１０は数値制御内面研削盤のベ
ツドを示し、このベツド１０上には互いに直交す
る方向に２つの水平案内面１１，１２が形成され
ている。

一方の案内面１１には主軸台１３を設置したテ
ーブル１４がＸ軸方向に摺動可能に装架され、こ
のテーブル１４はサーボモータ１５に連結された
図略の送りねじを介して送り制御されるようにな
つている。主軸台１１には工作物Ｗを回転駆動す
る駆動面板１６がテーブル１４の摺動方向と平行
な軸線のまわりに回転可能に軸承され、駆動モー
タ１７にて回転駆動される。

他方の案内面１２には砥石台１８がＹ軸方向に
摺動可能に装架され、この砥石台１８はサーボモ
ータ１９に連結された図略の送りねじを介して送
り制御されるようになつている。砥石台１８には
砥石車２０が前記駆動面板１６の軸線と平行な軸
線のまわりに回転可能に軸承され、砥石駆動モー
タ２１にて回転駆動される。

２３は前記テーブル１４上に設置されたドレツ
シングツールである。

第２図は上記構成の内面研削盤を制御する制御
回路を示し、同図において、３０は前記サーボモ
ータ１５，１９をそれぞれ駆動する駆動回路３
１，３２へパルスを分配して、工作物Ｗの加工と
砥石車２０のドレツシングを制御する数値制御装
置で、この数値制御装置３０は演算処理装置３
３、メモリ３４ならびにインタフエイス３５，３
６によつて構成されている。インタフエイス３５
にはデータ書込装置３７と、サイクル起動スイツ
チ３８および操作スイツチ３９等を備えた操作盤
４０と、手動パルス発生器４１および位置検出器
４２，４３等が接続され、またインタフエイス３
６には駆動回路３１，３２が接続されている。

前記メモリ３４はコアメモリからなり、このメ
モリ３４内には、前記データ書込装置３７によつ
てデータの書込まれるデータエリアDAが設けら
れている。このデータエリアDAには、第３図に
示す各種データ、すなわち砥石車２０の原位置01
からの空研削量Ｄ１、砥石車２０の原位置01から
精研削開始位置までの粗研削量Ｄ２、精研削量Ｄ
３、ステツプ研削量Ｄ４、粗および精ドレツシン
グの切込み量Ｄ７，Ｄ８、テーブル１４の原位置
における砥石車２０の端面位置02から研削加工位
置、ドレツシング開始位置およびドレツシング終
了位置までの各距離のデータＤ９，Ｄ１０，Ｄ１
１、ドレツシングツール２３の先端から砥石車２
０の原位置01までの逃がし量Ｄ１２ならびに粗研
削加工および精研削加工におけるスパークアウト
時間のデータＴ１，Ｔ２が、それぞれ書込まれて
いる。

またメモリ３４内のRAMエリアRAには、砥
石車２０の原位置01を起点にした砥石車２０の移
動位置を表わすデータＡを記憶するレジスタと、
このデータＡを基に演算した基準移動量を表わす
データａを記憶するレジスタと、ステツプ研削の
回数を表わすデータｎを記憶するレジスタとが構
成されている。

次に上記構成の速値制御内面研削盤の動作を、
演算処理装置３３の処理動作を中心に説明する。

サイクル起動スイツチ３８を操作すると、演算
処理装置３３は第４図に示すプログラムを実行し
て工作物Ｗの内面をマルチステツプ研削によつて
加工する処理を行う。

すなわち演算処理装置３３は、最初にステツプ
（101）において、ステツプ研削回数ｎを記憶する
レジスタの内容を零にクリアするとともに、基準
移動量ａを記憶するレジスタの内容を零にクリア
する。ステツプ（102）においては、データＤ９
に応じたパルスを早送り速度FOでＸ軸用駆動
回路３１に分配し、テーブル１４を原位置より所
定量前進させて研削加工位置に位置決めする。

続いてステツプ（105）においては、基準移動
量ａと空研削量Ｄ１とステツプ研削量Ｄ４のｎ倍
の数値とが加算されるが、初期状態においてはｎ
＝０であり、かつ操作スイツチ３９が操作されな
い限りａ＝０であるので、空研削量Ｄ１に相当す
る数のパルスを空研削送り速度F1でＹ軸用駆
動回路３２に分配し、砥石車２０を原位置01より
所定量空研削送り前進させる。ステツプ（106）
においては、基準移動量ａと空研削量Ｄ１とステ
ツプ研削量Ｄ４のｎ＋１倍の数値とが加算され、
この加算値が粗研削量Ｄ２より小さいかどうかが
判別され、小さい場合には次のステツプ（107）
でステツプ研削量Ｄ４に相当する数のパルスを
粗研削送り速度F2でＹ軸用駆動回路３２に分配
し、砥石車２０を一定量粗研削送り前進させ、工
作物Ｗの内面を粗研削加工する。その後砥石車２
０の切込み端でスパークアウトが一定時間Ｔ１行
われ、それがタイムアツプする（ステツプ108）
と、次のステツプ（109）でステツプ研削の回数
ｎをカウントする前記レジスタに１が加算され、
ｎ＝１となる。

続いてステツプ（110）において、〔ａ＋Ｄ１＋
ｎ×Ｄ４〕が演算され、それに応じた数のパル
スを早送り速度FOでＹ軸用駆動回路３２に分配
し、砥石車２０を所定早送り後退させる。この砥
石車２０の後退量は前回の砥石車２０の原位置01
からの前進量と同じであり、砥石車２０は原位置
01に復帰される。

続いてステツプ（111）において、データＤ９
からデータＤ１０を減算した移動量が演算され、
その移動量に応じた数のパルスを早送り速度
FOでＸ軸用駆動回路３１に分配し、テーブル１
４を所定量移動させ、ドレツシングツール２３を
ドレツシング開始位置に位置決めする。ステツプ
（112）においては、逃がし量Ｄ１２に粗ドレツシ
ング切込み量Ｄ７を加算した移動量が演算され、
その移動量に応じた数のパルスを空研削送り速
度F1でＹ軸用駆動回路３２に分配し、砥石車２
０をドレツシングツール２３に対して所定量だけ
切込む。ステツプ（113）においてはデータＤ１
０からデータＤ１１を減算した移動量が演算さ
れ、その移動量に応じた数のパルスを粗ドレツ
シングトラバース速度F4で駆動回路３１に分配
し、砥石車２０を粗ドレツシングする。次いで逃
がし量Ｄ１２に応じた数のパルスを空研削送り
速度F1で駆動回路３２に分配し（ステツプ114）、
砥石車２０をドレツシングツール２３の先端より
所定量だけ逃がし、次のステツプ（115）で砥石
車２０の移動位置を記憶する位置レジスタの内容
Ａを零にクリアし、ドレツシング後の砥石車２０
の原位置01が定められる。次いでステツプ（116）
において、データＤ９からデータＤ１１を減算し
た移動量が演算され、その移動量に応じた数の
パルスを早送り速度FOで駆動回路３１に分配し、
前記ステツプ（105）に戻る。以下ステツプ
（105）から（116）までの前述した動作、すなわ
ちステツプ研削動作とドレツシング動作とを交互
に繰返すが、ステツプ（105）における砥石車２
０の空研削送り量およびステツプ（110）におけ
る砥石車２０の早送り後退量は、ステツプ研削量
Ｄ４づつ順次増加された量となる。

しかして前記ステツプ（106）において、Ｄ１
＋（ｎ＋１）×Ｄ４の量が粗研削量Ｄ２より小さい
と判別された場合、換言すれば粗研削量Ｄ２の残
り量がステツプ研削量Ｄ４よりも少なくなると、
ステツプ（117）にジヤンプされる。かかるステ
ツプ（117）においては、〔Ｄ２−（ａ＋Ｄ１＋ｎ
×Ｄ４）〕が演算され、前記粗研削量Ｄ２の残り
分に相当する数のパルスを粗研削におけるステ
ツプ研削量として粗研削送り速度F2でＹ軸用駆
動回路３２に分配し、しかる後一定時間Ｔ１スパ
ークアウトする（ステツプ118）。次いでステツプ
（119）において、粗研削量Ｄ２に応じた数のパ
ルスを早送り速度FOでＹ軸用駆動回路３２に分
配し、砥石車２０を所定量早送り後退させ、粗研
削加工を完了する。

続くステツプ（120）〜（124）においては、前
記ステツプ（111）〜（114）、（116）と同様なサ
イクルで砥石車２０をドレツシングするが、異な
る点はドレツシングツール２３に対する砥石車２
０の切込み量が精ドレツシング切込み量Ｄ８とな
り、またトラバース速度が精ドレツシングトラバ
ース速度F5となることである。

精ドレツシングが終了すると、ステツプ（125）
において粗研削量Ｄ２に相当する数のパルスを
空研削送り速度F1でＹ軸用駆動回路３２に分配
し、砥石車２０を粗研削加工された工作物内面に
接触する位置まで空研削送り前進させる。ステツ
プ（126）においては精研削量Ｄ３に相当する数
のパルスを精研削送り速度F3で駆動回路３２
に分配し、砥石車２０を一定量精研削送り前進さ
せて工作物Ｗの内面を精研削加工する。しかして
砥石車２０の送り前進端でスパークアウトを一定
時間Ｔ２行い、それがタイムアツプする（ステツ
プ127）と、次のステツプ（128）で粗研削量Ｄ２
に精研削量Ｄ３を加算した移動量に応じた数の
パルスを早送り速度FOで駆動回路３２に分配し、
次いでステツプ（129）で砥石車２０の移動位置
を記憶する位置レジスタの内容Ａを零にクリアす
る。ステツプ（130）においては、データＤ９に
相当するパルスを早送り速度FOでＸ軸用駆動
回路３１に分配し、テーブル１４を原位置に復帰
させ、マルチステツプ研削サイクルを完了する。
このサイクル図を第６図に示す。

なお、上記説明においては、砥石車２０の空研
削送りを前回の研削終了位置まで行うようにした
が、研削加工時に生ずる砥石軸のたわみにより、
空研削送りによつて砥石車２０がたわみ分だけ工
作物内面に切込まれるので、これを避けるために
は例えば、空研削送り量を砥石軸のたわみを考慮
した補正量εだけ減算した量とし、この補正量ε
をステツプ研削量Ｄ４に加算した送込むようにす
ればよい。

ところでテーブル１４が研削加工位置に位置決
めされている状態で、作業者が操作スイツチ３９
を押すと、上記したマルチステツプ研削サイクル
のプログラムが無効にされ、第５図に示すステツ
プ（131）において、Ｙ軸用駆動回路３２にパ
ルスが空研削送り速度F1で分配され、砥石車２
０は空研削送り前進される。しかして例えば砥石
車２０が工作物内面に接触してスパークが発生し
た時点で操作スイツチ３９を離すと、ステツプ
（134）において駆動回路３２へのパルス分配が停
止され、次のステツプ（135）において砥石車２
０の移動位置を表わすデータＡが読出されてその
データＡより空研削量Ｄ１を減算した数値ａが基
準移動量ａとしてレジスタに記憶される。さらに
ステツプ（136）においては、ステツプ研削回数
ｎを記憶するレジスタの内容が零にクリアされ、
その後第４図のステツプ（106）にジヤンプする。

ステツプ（106）においては、前記基準移動量
ａと空研削量Ｄ１とステツプ研削量Ｄ４のｎ＋１
倍の数値とを加算したものが粗研削量Ｄ２よりも
小さいかどうかが判別され、小さい場合には次の
ステツプ（107）において、砥石車２０が操作ス
イツチ３９の操作によつて送込まれた位置よりス
テツプ研削量Ｄ４だけ送込まれ、以下上述したマ
ルチステツプ研削サイクルに移行する。

このように操作スイツチ３９の操作によつて砥
石車２０を工作物Ｗの内径寸法に応じた位置まで
急速前進させることができ、第１回目のステツプ
研削より工作物Ｗを実際に粗研削加工することが
可能となる。これによりステツプ研削の回数を減
少でき、それに伴つて無駄なドレツシングも行わ
れなくなる。

しかして上記した操作スイツチ３９の操作は、
必ずしも研削サイクルの最初に行う必要はなく、
例えば、ステツプ研削量Ｄ４だけ砥石車２０を送
込んでも実際の研削加工が行われていないことを
確認したうえで、操作スイツチ３９を操作するよ
うにしてもよく、この場合においてもそれまでの
ステツプ研削回数が零にクリアされるため、操作
スイツチ３９の操作後は第１回目のステツプ研削
としてカウントされるようになる。

なお、操作スイツチ３９の操作による砥石車２
０の移動量Ａが粗研削量Ｄ２に一致するまで急速
前進されても操作スイツチ３９の押圧が解除され
ない場合には、第５図のステツプ（132）の判別
結果に基きステツプ（133）においてパルス分配
が停止され、その後は精研削加工に移行するべく
前記ステツプ（126）にジヤンプされる。

上記した実施例においては、工作物Ｗの内面を
プランジ研削で研削加工する例について述べた
が、本発明はトラバース研削にも適用できるもの
であることは勿論である。

以上述べたように本発明によれば、砥石車をス
テツプ研削量づつ増分的に送込んで工作物を研削
加工するステツプ研削動作と、砥石車をドレツシ
ングするドレツシング動作とを交互に繰返すマル
チステツプ研削サイクルにより工作物の内面を所
定寸法に研削加工するものにして、操作スイツチ
が操作されている間前記マルチステツプ研削サイ
クルを無効にし、砥石車を工作物内面に向かつて
急速送り前進させ、操作スイツチの操作が解除さ
れたときの砥石車の位置を基準にして前記マルチ
ステツプ研削サイクルを開始するようにした構成
であるので、空ステツプ研削が排除されて無駄な
ドレツシングが行われなくなり、これによりステ
ツプ研削の回数を工作物の内径寸法に応じて減少
でき、これに伴うドレツシング回数の減少と相俟
つて、研削サイクルタイムを大幅に短縮できる特
徴がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
数値制御内面研削盤の概略平面図、第２図は第１
図に示す内面研削盤を制御する制御回路図、第３
図は工作物と砥石車とドレツシングツールとの関
係を示す図、第４図および第５図は第２図に示す
演算処理装置の動作を示すフローチヤート、第６
図は研削サイクルを示す線図である。 １３……主軸台、１４……テーブル、１５……
サーボモータ、１８……砥石台、１９……サーボ
モータ、２０……砥石車、２３……ドレツシング
ツール、Ｗ……工作物、３０……数値制御装置、
３３……演算処理装置、３９……操作スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作物を回転駆動する主軸台を設置したテー
   ブルと、前記工作物の内面を研削加工する砥石車
   を軸承した砥石台とを互いに交差するＸ、Ｙ軸方
   向に相対移動可能に設け、前記テーブル上に砥石
   車をドレツシングするドレツシングツールを設
   け、前記砥石車をステツプ研削量づつ送込んで工
   作物を研削加工するステツプ研削動作と、砥石車
   をドレツシングするドレツシング動作とを交互に
   繰返すマルチステツプ研削サイクルにより工作物
   の内面を所定寸法に研削加工する内面研削装置に
   して、作業者によつて操作される操作スイツチが
   押圧されている間前記砥石車を工作物内面に向か
   つて急速送り前進させる手段と、前記操作スイツ
   チの押圧が解除された位置を基準にして前記マル
   チステツプ研削サイクルを開始させる手段とによ
   つて構成してなる内面研削装置。