JPH04135170A - 数値制御研削盤 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は数値制御研削盤の初品研削加工時の座標系及び
加工データの補正に関するものである。

「従来の技術」 数値制御研削盤による初品研削加工においては、研削抵
抗による工作物（以下ワークという）のたわみによる加
工誤差を除去するため、研削加工時のたわみ量Δｘ０を
事前に確認し座標系を補正する必要がある。このため、
仕上がり径Ｘ０より微少量（５／１００ｍｍ程度）オー
バサイズで研削を行う、これはたわみ量△ｘ０の設定間
違いにより、ワークを加工し過ぎて、無駄ワークを作り
出すことを防止するためである。

このオーバサイズ量の指定方式と；−１では、本来座標
系の補止手段“ζある ■砥石台の前進位置デ・〜りを補ｊＥｉｔ分だけ増減し
て研削するブ】式（この場合、座標系全体を補正づ−る
ためのデータど、たわみ量を補正するためのデータをそ
れぞれ分割して持つ） ■砥石台座標の原点位置を、補正社分シフ）・して研削
する方式かあり、この２１’！Ｉｉ類の方式のいずれか
を用いていた。

Ｕ発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記■の方式では、オーバサイズ研削時
に既に座標系の補正がなされ、座標系全体の補正値が入
力されている場合には、ＣＲＴＩの現在位置表示からワ
ーク外径実測値を引いた値が前記たわみ量ΔＸｏとはな
らない。さらに、ＣＲＴＩの現在位置表示とワーク外径
とが一致しないため、作業者が手動パルス発生器のハン
ドル操作により仕上げ研削を行う場合には、補正値を考
慮しなからハンドル操作を行）必要がある。

また、上記■の方式では座標系をシフｌ−してしまうな
ぬ、工作物の研削位置によるたわみ量の差を絶対呈どし
て補正することができないという問題点がある。

本発明はｈ−記した問題点に鑑みてなされノ、・もので
、ＣＲＴ　Ｖの現在位置表示とワーク外径・１゛法とを
一致させること　及び１ノークのたわみ量の補ｊ丁を簡
単な操作により７）うことができる数値制御研削盤を提
供することを■的とするものである。

「課題を解決するための手段Ｊ −Ｆ記目的を達成するための具体的手段と１１．で、主
軸軸線と直交づるＸ軸方同番ご移動できるように案内さ
れた砥石台に、前記主軸軸線ど平行な円筒部研削面を形
成した砥石車を軸架し、前記円筒部研削面のＸ軸方向の
位置と、前記砥石車の端面の主軸軸線と平行なＸ軸方向
の位１とによって表される砥石車の研削先端点の位置座
標を加重位置データとして入力し、所定の加工プログラ
ムに基づいて前記砥石台と工作物テーブルとの間の相対
移動を制御し、て研削加工を行うとともに、前記研削先
端点の位置をＣＲＴ　、、Ｊ−に表示するようＣ１”ｊ
また数値制御研削盤において、設定されたワー・り座標
系の現在位置表示値を補正して位置記憶することにより
、該ワーク座標系を設定変更する全段補正手段と、航記
Ｚ軸方向の所定位置における砥石車の円筒部研削面の各
加工位置データをそれぞれ補止する各段補正手段と、前
記Ｚ＊ｌｌ］’Ｊ向の所定位置における砥石車の円筒部
研削面の各加工位置データを一律の補正値で試し研削時
のみ補正可能とするオーバサイズ補正手段とを備えたこ
とを特徴とする数値制御研削盤が提供される。

「作用」 上記数値制御研削盤の作用は以下の通りである。

全段補正手段により現在位置表示の補正値を入力して記
憶手段に記憶させ、ワーク座標系を設定変更することに
より、心神台を移動した場合等のセンタのずれを補正し
て　ワーク座標系におけるＣＲＴ上の現在位置表示とワ
ーク外径寸法とを一致させる。そして、ワーク座標系を
設定変更し、た後初品研削の際、研削抵抗によるワーク
のたわみ量を求めるため、オー・バサイズ補正手段によ
りＸ軸方向の所定位置における砥石車の円筒部研削面の
各加工位置データを一律の補正値で補正する。

そして、研削加圧後のワーク外径寸法から、ＣＲ′ｒに
表示される砥石車の円筒部研削面の現在位置表示値と前
記−律の補正値とを引いた値を求め、この値を各補正値
として、各段補正手段によりＸ軸方向の所定位置におけ
る砥石車の円筒部研削面の各加工位置データをそれぞれ
補正する。補正された加工位置データにより研削加工し
た後のワーク外径寸法が、前記円筒部研削面の各加工位
置データと一律の補正値を加えた値と等しくなったとき
、前記各段補正手段が補Ｍした各補止値をワークのたわ
み量として求めることができる。

「実縄例」 本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図において、１０は数値制御研削盤のベツドを示し
、このベツド１０十−には主軸台１１と心神台１２を設
置した工作物テーブル１３が載置されている。主軸台１
１と心神台１２との間には工作物が支持され。図略の主
軸駆動モータに連結された主軸１５の回転によって回転
駆動されるようになっている。主軸台１１は工作物テー
ブル１３に対して相対的にスライド可能に構成されてい
る。

尚、１４は工作物テーブル１３が原位置に復帰したこと
を検出するＺ軸原点検出器である。一方、前記ベツド１
０の後方には、砥石台１７が主軸軸線Ｏ８と直交するＸ
軸方向に進退可能に装架され、この砥石台１７はサーボ
モータ１８に連結された図略の送りねじを介して送り制
御されるようになっている。そして、砥石台１７には、
主軸軸線○Ｓと平行な円筒部研削面Ｇａと、この円筒部
研削面Ｇａと直交する肩部研削面Ｇｂとを有するアンギ
ュラ形の砥石車Ｇが主軸軸線Ｏｓに対して斜めに軸承さ
れた砥石軸１９を介して回転可能に軸承され、図略の砥
石駆動モータにて回転駆動されるようになっている。砥
石車Ｇの先端を示す研削先端点Ｇｐは、Ｘ軸の軸線に対
して角度θで斜交する面内に位置している。また、θは
砥石軸１つと研削面Ｇａとの成す角で定義される砥石角
でもある。砥石軸１つのもう一方の軸端１９ｂには、ス
トレート形の砥石車２３が軸承されるようになっている
。そして、砥石台１７は軸２４を中心として回転できる
ように構成され、アンギュラ形の砥石車とストレート形
の砥石車とが交換可能になっている。ストレート形の砥
石車２３が装着されたときは、傾斜角θを砥石車Ｇの円
筒部研削面Ｇａが主軸軸線Ｏｓと平行になるように設定
する。尚、前記ベツド１０の後端には、砥石台１７か原
位置まで後退したことを検出するＸ軸原点検出器２１が
設ｉされている。

また、前記心神台１２の砥石台１７ｒＭの側面には、ダ
イヤモンド等から成る修正工具ＤＴがブラケット２２を
介して取り付けられ、この修正工具ＤＴを用いて砥石車
Ｇの修正を行うようになっている。

第２図は、上記構成の研削盤を制御する制御回路を示し
同図において、４０は前記サーボモータ１６．１８をそ
れぞれ駆動する駆動回路４１．４２へパルスを分配して
、ワーク座標系の新規設定制御、工作物の加工制御、砥
石車Ｇの修正制御等を行う数値制御装置である。この数
値制御装置４０は演算処理装置４５、記憶装置Ｍと演算
処理装置４５に接続されたインタフェース４６．４７に
よって構成されている。そして、インタフェース４６に
はデータ書き込み装置５０と、加工の開始等を指令する
指令スイッチＲＣＳ〜ＤＲ８と、手動パルス発生器５１
と、原点検出器１４．２１とが接続されている。インタ
フェース４７の出力は駆動回路４１．４２に接続されて
いる。さらに、データ書き込み装置５０には研削先端点
Ｇｐの現在位置表示を行うＣＲＴ５０ａと、後述する各
種補正処理の選択スイッチ（図略）が設けられている。

前記記憶装置Ｍには、砥石車Ｇの円筒部研削面Ｇａ、肩
部研削面ＧＭ）Ｘ、Ｚ軸方向ＡＸ、ＡＺを記憶する現在
位置レジスタＲＸ、ＲＺが形成されている。Ａ　Ｘ　、
Ａ　Ｚは砥石車Ｇの研削先端点Ｇｐの位置座標を表して
いる。その他、記憶装置Ｍには、加工データエリアＭＤ
Ａ、ＮＣプログラムエリアＮＣＰＡ及び制御データエリ
アＣＤＡが設けられており、加工データエリアＭＤＡに
は工作物テーブル１３の割り出し位置、加工面の仕上げ
寸法、粗研完了寸法等のデータがデータ書き込み装置５
０により書き込まれている。ＮＣプログラムエリアＮＣ
ＰＡには、工作物研削サイクル用のＮＣプログラムと砥
石修正用のＮＣプログラムとがデータ書き込み装置５０
を用いて書き込まれている。制御データエリアＣＤＡに
は、座標系設定処理で使用される制御データが記憶され
ている。

ここで、第３図を参照して数値制御研削盤の座標系の補
正及びＣＲＴの現在位置表示とワークの外径寸法との関
係について説明する。座標系には、機械座標系ｘ−Ｚと
ワーク座標系ｘ’−ｚ′の２種類がある０機械に固有な
点を原点とし、基本となる座標系を機械座標系といい、
ワーク上のある点をプログラム原点としてユーザが任意
に設定（位置記憶）できる座標系をワーク座標系という
。

Ｘ軸についてのＣＲＴ上のワーク座標系による現在位置
表示ＷＫｘは、工作物の中心を前記プログラム原点とす
れば、工作物の中心と砥石円筒部が一致したとき現在位
置表示「０」と表示される。

ワーク座標系現在位置■’Ｋｘど機械座標系現存ζη實
ＭＳｘとの関仲は、第′３図（こ示ずようにＷ　Ｋ　ｘ
Ｍ　Ｓ　ｘ　−ＯＷ　Ｋ　ｘ−ＯＭ　Ｓ　ｘとなる。イ
リし、０ＷＫｘはワーク座標系と機械座標系のオフセラ
１−１１−１Ｏは現在位置表示の補正値である。ＣＲＴ
上のワーク座標系による現在信置表示ＷＫｘは、ＷＫｘ
−ＭＳｘ−ＯＷＫｘ−（’）ＭＳｘとなる。

心神台の移動等によりセンタがずｔｒ、た場合のワーク
座標系の補正は、ｊづ、下のよ゛）に行う。まず、ワー
クの外径に砥石の円筒研削面を接触させ軽く研削し、こ
の時の砥もの前進端位置であるＣＲＴ上の現在位置表示
ＷＫｘを記憶する。この状態では心神台の移動等による
セ〉′夕のずれが補正されていないのて、前記記憶した
ＷＫｘとワーク外径実測値は−・致しない。そこで両者
の差を求め、これをが１２０ＭＳｘに加えて該０ＭＳｘ
を補正すると、ワーク座標系全体の補ｊｌ：（以下中段
補ｉｆ−という）がなされ、ワーク座標系が新／：に設
定へバーる。

これにより、ＣＲＴ　、、、、、Ｌ、の現在イ）′１装
表示とワー・り外径・１法とか−・致する。

以下、初品研削時において、研削抵抗によるワークのた
わみ量を求めるための、全段補正処理、各段補正処理及
びオーバサイズ補正処理について説明する。

第４図は、前記各種補正処理の概略を示したフローチャ
ー　１・・である。研削加モされるワークは、第５図に
示すようにＺ軸方向で仕−Ｆ−げ径をＣ０１ＣＯ２，Ｃ
Ｏ３としたものとする。

ステップ１（］０でワーク座標系の変更であれば、ステ
ップ１０１て全段補正値０ＭＳｘを入力（、て、全段補
正処理を行う。これにより、ワーク座標系が設定変更さ
れ、心神台１２の移動によるセ〉夕のずれが補正される
。

尚、全段補正値はワーク座標系の設定変更く位置記憶）
以外では、設定不Ｉｉ丁能である。

続いてステップ１．０２の判断処理により、試し研削の
場合のみステップ１０３で、オーバサイズ補正値を入力
１．て本−バサイズ補正処理を行う。

オーバサイズ補正処理は、研削抵抗によるワークのたわ
み量を１確に求めるために行うものて′ある。

前記（、ｔ：ように全段補Ｈ−によりＣ”、　Ｆ２　’
丁ｊ−の現在位置表示ぐとワーク外径Ｉ法を−・致させ
た後、ワークのイ↑十げ径刈法ＣＯ］、ＣＯ２及びＣＯ
３に対し。

ての−律のＡ−バサイズ補正値ＡＯＯを入力する。

オーバサイズ補止量Ａ　ＯＯを入力１−て研削加Ｔｉ−
１ても研削位置によりたわみ量が異なり、加［後のワー
クの外径４法ＣＯ１，，ＣＯ２及びＣ０３の増加分は、
オーバサイズ補正５１　Ａ　ＯＯとは異なる。

、二のＷなる量をたわみ１ｌｌ）０１゜ＣＯ２及び１）
０３として定義し１、ステップ１０４で、ワークの仕上
げ径ＣＯ１，ＣＯ２及びＣＯ３に対する補正値として入
力する（各段補正）、この場合、第６図に示すように例
ノばワークの仕上げ径ＣＯＩの部分について、加工位置
データをＣＯ１＋ＡＯＯ＋Ｄ０１として加工を行った結
果、オーバサイズ補正量ＡＯＯ分仕上げ径ＣＯ１より大
きく加工されていれば、たわみ量として前記補正値ｒ）
０１が求まる。その他の仕上げ径ＣＯ２，ＣＯ３の部分
についても同様である。以Ｆにより、ワークの各仕上げ
径の部分のたわみ量が求まるから、オーバサイズ補正量
、Ａ　ＯＯ＝　Ｏと・）１．て加−１径を再入力Ｉ、゛
Ｃ本加工することにより、所定ｆ）加■仔で加工できる
ことになる。

第７図は、−ト記補」■処理に基つく研削サイクルを示
１−たフｌ′７−チャー■・て′ある。まず、ステ・ｌ
ブ２００〜２０１て、テーブル割り出しを行い砥石台に
早送り前進を掛ける。ステップ２０２では、前記加工位
置データＣ＊ｉ＋ＡＯＯ＋ＤＨまで研削送りする。加工
位置データは、仕上げ径ＣＯＸの部分ではＣＯ］＋ＡＯ
Ｏ＋ＤＯ１である。研削後はステップ２０３で、砥石台
を早送り後退させる。

以上の研削サイクルを繰り返して、仕゛上げ径ＣＯ２，
ＣＯ３の部分の研削を行う。

上記実施例のオーバサイズ補正量を、アンダサイズ補正
菫とすることも可能である。

「発明の効果」 本発明は手配構成を有し、座標系の補正を行うため目的
別に全段補正値、オーバ（アンダ）サイズ補正値及び各
段補正値を入力し、そｈぞれ独立した補正値と［、て処
理できるようにしたから　ＣＲＴ上の現在位置表示とワ
ークの外径寸法を一致させハンドル操作による手動研削
を作業者が補正値を考慮することなく行うことができる
。また、初品研削時の研削抵抗によるワークのたわみ量
を簡単な操作で容易に求めることができる。

ｐ 研削先端点。

【図面の簡単な説明】

添付図面第１図は機械的部分を一具体例として示した本
発明の研削盤をしめず概略の全体構成図、第２図は実施
例装置の制御回路のブロック図、第３図は機械座標系と
ワーク座標系の関係を示した説明図、第４図は各補正処
理を示すフローチャート、第５図はワークの仕上げ径を
示した平面図、第６図は仕上げ径と各補正値及び加工位
置データとを表にした図、第７図は研削サイクルを示す
フローチャートである。 １３、、、工作物テーブル、　１７．、、砥石台、１６
．１８．、、サーボモータ、４０　、、、数値制御装置
、４５．、、演算処理装置、　５０．、、データ書き込
み装置、Ｇ９１、砥石車、Ｇ　ａ　、、、円筒部研削面
、第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　主軸軸線と直交するＸ軸方向に移動できるように案内
   された砥石台に、前記主軸軸線と平行な円筒部研削面を
   形成した砥石車を軸架し、前記円筒部研削面のＸ軸方向
   の位置と、前記砥石車の端面の主軸軸線と平行なＺ軸方
   向の位置とによって表される砥石車の研削先端点の位置
   座標を加工位置データとして入力し、所定の加工プログ
   ラムに基づいて前記砥石台と工作物テーブルとの間の相
   対移動を制御して研削加工を行うとともに、前記研削先
   端点の位置をＣＲＴ上に表示するようにした数値制御研
   削盤において、 設定されたワーク座標系の現在位置表示値を補正して位
   置記憶することにより、該ワーク座標系を設定変更する
   全段補正手段と、前記Ｚ軸方向の所定位置における砥石
   車の円筒部研削面の各加工位置データをそれぞれ補正す
   る各段補正手段と、前記Ｚ軸方向の所定位置における砥
   石車の円筒部研削面の各加工位置データを一律の補正値
   で試し研削時のみ補正可能とするオーバサイズ補正手段
   とを備えたことを特徴とする数値制御研削盤。