JPH04177136A - 転がり軸受による研削力、切削力測定装置 - Google Patents
転がり軸受による研削力、切削力測定装置Info
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- JPH04177136A JPH04177136A JP2305470A JP30547090A JPH04177136A JP H04177136 A JPH04177136 A JP H04177136A JP 2305470 A JP2305470 A JP 2305470A JP 30547090 A JP30547090 A JP 30547090A JP H04177136 A JPH04177136 A JP H04177136A
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- Japan
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- grinding
- force
- gauges
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Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
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。
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）
本発明は研削盤、旋盤等の工作機械によって工作物を加
工する際の切削力、または研削力を転がり軸受により測
定する装置に関する。
工する際の切削力、または研削力を転がり軸受により測
定する装置に関する。
（従来技術）
旋盤のような一般的には刃物が回転せず工作物が回転し
刃物は工作物の回転軸を含む平面上を移動する工作機械
においては、刃物を把持する刃物台の部分に刃物に加わ
る接線方向、法線方向及び送り分力を測定するための切
削力計を設置している。
刃物は工作物の回転軸を含む平面上を移動する工作機械
においては、刃物を把持する刃物台の部分に刃物に加わ
る接線方向、法線方向及び送り分力を測定するための切
削力計を設置している。
砥石が回転し工作物は案内面に平行な平面上を移動する
平面研削盤等においては、工作物を取り付けるチャック
の部分に前記３分力を測定する研削力計を設置している
。
平面研削盤等においては、工作物を取り付けるチャック
の部分に前記３分力を測定する研削力計を設置している
。
これらの切削力計には圧電素子、歪計、または変位計を
応用している。
応用している。
工作物、砥石が双方とも回転する円筒研削盤、内面研削
盤においては工作物が取り付けられて回転する主軸、ま
たは砥石軸にトルク計を設置して接線方向分力を測定し
、法線方向分力は軸の法線方向の弾性的変位を検出する
ことによって測定している。
盤においては工作物が取り付けられて回転する主軸、ま
たは砥石軸にトルク計を設置して接線方向分力を測定し
、法線方向分力は軸の法線方向の弾性的変位を検出する
ことによって測定している。
接線方向分力の測定には前記の方法の他に主軸あるいは
砥石軸を駆動する電動機の電流を測定して接線方向分力
に換算する等の方法で測定する場合もある。
砥石軸を駆動する電動機の電流を測定して接線方向分力
に換算する等の方法で測定する場合もある。
（発明が解決しようとする課題）
従来の切削力計は電動機電流を計測する方法を除いて、
いずれも工具、砥石の近くに力を測定するためのセンサ
ー等を設置する必要があるか、または、歪計による計測
感度を上げるために低剛性の部分を設けである。したが
って、加工物周りが狭くなり、あるいは剛性低下による
加工精度、仕上げ面あらさの低下等を生じることがあり
、また、軸受に加わる負荷は計測されていないという問
題点があった。
いずれも工具、砥石の近くに力を測定するためのセンサ
ー等を設置する必要があるか、または、歪計による計測
感度を上げるために低剛性の部分を設けである。したが
って、加工物周りが狭くなり、あるいは剛性低下による
加工精度、仕上げ面あらさの低下等を生じることがあり
、また、軸受に加わる負荷は計測されていないという問
題点があった。
電動機電流による計測値には切削、研削抵抗力の他に軸
を支持している軸受の摩擦の影響があり、また、感度も
あまり良くないという問題点があった。
を支持している軸受の摩擦の影響があり、また、感度も
あまり良くないという問題点があった。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記課題を解決することを目的とし、研削盤、
または旋盤等の主軸、または砥石軸を支持する転がり軸
受の固定輪の軌道を除く表面の２箇所以上に歪ゲージを
貼付し、該歪ゲージからの出力信号処理手段を備え、研
削力あるいは切削力の接線方向分力及び法線方向分力お
よび送り分力を測定する如くなしたことを特徴とする。
または旋盤等の主軸、または砥石軸を支持する転がり軸
受の固定輪の軌道を除く表面の２箇所以上に歪ゲージを
貼付し、該歪ゲージからの出力信号処理手段を備え、研
削力あるいは切削力の接線方向分力及び法線方向分力お
よび送り分力を測定する如くなしたことを特徴とする。
（実施例）
第１図は内面研削盤のスピンドルに応用した例で、１，
２，３．４は砥石５が取り付けられている軸６を支持す
る転がり軸受、７は軸受間に軸方向の予圧を加えるため
のコイルスプリング、８はプーリーである。転がり軸受
１，２゜３．４を保持する軸受箱は省略しである。
２，３．４は砥石５が取り付けられている軸６を支持す
る転がり軸受、７は軸受間に軸方向の予圧を加えるため
のコイルスプリング、８はプーリーである。転がり軸受
１，２゜３．４を保持する軸受箱は省略しである。
第４図は第１図のＡ矢視から見た転がり軸受１の平面図
であり、１ａは外輪、１ｂは内輪、１ｃは内、外輪１ｂ
、ｌａ間に介装された転動体である。
であり、１ａは外輪、１ｂは内輪、１ｃは内、外輪１ｂ
、ｌａ間に介装された転動体である。
転がり軸受１の固定輪である外輪１ａの外周面の２箇所
には力を測定するための歪ゲージ９゜１０がそれぞれ貼
っである。この例では、歪ゲージは２箇所で研削抵抗力
の接線分力と法線分力および軸受異常負荷の検出が可能
である。
には力を測定するための歪ゲージ９゜１０がそれぞれ貼
っである。この例では、歪ゲージは２箇所で研削抵抗力
の接線分力と法線分力および軸受異常負荷の検出が可能
である。
研削抵抗の送り分力（軸に平行な方向の力）も測定した
い場合には、更にもう２箇所にゲージを追加する。仮に
歪ゲージ９の位置をＯｏとした場合、歪ゲージ１０の位
置は９０°であるとすれば、さらに１８０°、２７０°
の位置２箇所に歪ゲージを追加する必要がある。
い場合には、更にもう２箇所にゲージを追加する。仮に
歪ゲージ９の位置をＯｏとした場合、歪ゲージ１０の位
置は９０°であるとすれば、さらに１８０°、２７０°
の位置２箇所に歪ゲージを追加する必要がある。
なお、前記歪ゲージの貼付位置は外輪１ａの外周面に限
定されず、転動体１ｃが転動する軌道を除く表面であれ
ばよい。
定されず、転動体１ｃが転動する軌道を除く表面であれ
ばよい。
第２図は歪ゲージ９および歪ゲージ１０がらの出力の陰
極線オシログラフで、（ａ）は軸方向予圧のみの出力、
（ｂ）は第１図の砥石５に矢印の方向に２０ｋｇｆの力
が加わった場合の出力を示している。第２図（ｂ）では
明らかに歪ゲージ９からの出力が大きくなっているのが
わかる。
極線オシログラフで、（ａ）は軸方向予圧のみの出力、
（ｂ）は第１図の砥石５に矢印の方向に２０ｋｇｆの力
が加わった場合の出力を示している。第２図（ｂ）では
明らかに歪ゲージ９からの出力が大きくなっているのが
わかる。
第３図は第１図の砥石５に矢印の方向を０゜として右ま
わりに１１°の方向にラジアル荷重Ｗを加えたときの出
力電圧Ｖとの関係を実験的に求めた結果を示したもので
ある。ＷとＶの関係は、この範囲ではほぼ直線的関係に
あり、また歪ゲージ９と歪ゲージ１ｏからの出力電圧Ｖ
はラジアル荷重Ｗの垂直方向および水平方向の分力に比
例する電圧を示している。
わりに１１°の方向にラジアル荷重Ｗを加えたときの出
力電圧Ｖとの関係を実験的に求めた結果を示したもので
ある。ＷとＶの関係は、この範囲ではほぼ直線的関係に
あり、また歪ゲージ９と歪ゲージ１ｏからの出力電圧Ｖ
はラジアル荷重Ｗの垂直方向および水平方向の分力に比
例する電圧を示している。
例えば、第１図の砥石５の矢印と反対方向に被研削物が
あるものとすれば、矢印の方向が法線方向の力になり、
紙面に直角方向の力が研削の接線方向の分力に相当する
。
あるものとすれば、矢印の方向が法線方向の力になり、
紙面に直角方向の力が研削の接線方向の分力に相当する
。
なお、転がり軸受は玉軸受、円筒ころ軸受等、必要によ
り任意に選択される。また、実施例では負荷点に最も近
い、すなわち、砥石に最も近い側の軸受に歪ゲージを貼
付したが、測定可能であれば他の軸受に歪ゲージを貼付
してもよいことはもちろんである。
り任意に選択される。また、実施例では負荷点に最も近
い、すなわち、砥石に最も近い側の軸受に歪ゲージを貼
付したが、測定可能であれば他の軸受に歪ゲージを貼付
してもよいことはもちろんである。
（効 果）
本発明によると、研削盤、または旋盤等の主軸、または
砥石軸を支持する転がり軸受の固定輪の軌道を除く表面
の２箇所以上に歪ゲージを貼付し、該歪ゲージからの出
力信号処理手段を備え、研削力あるいは切削力の接線方
向分力及び法線方向分力および送り分力を測定する如く
なしたので、設定されている研削条件における各々の力
がわかっていれば、研削加工が正常に行われているか、
または砥石の砥粒の切れ刃が摩耗して切れなくなり、異
常な研削抵抗力を生じているか等の判断が可能である。
砥石軸を支持する転がり軸受の固定輪の軌道を除く表面
の２箇所以上に歪ゲージを貼付し、該歪ゲージからの出
力信号処理手段を備え、研削力あるいは切削力の接線方
向分力及び法線方向分力および送り分力を測定する如く
なしたので、設定されている研削条件における各々の力
がわかっていれば、研削加工が正常に行われているか、
または砥石の砥粒の切れ刃が摩耗して切れなくなり、異
常な研削抵抗力を生じているか等の判断が可能である。
したがって。
異常研削による被加工面の過熱による研削焼け、あるい
は砥石の破損等を未然に防止できる。
は砥石の破損等を未然に防止できる。
転がり軸受に歪ゲージを貼るのみであるから工具周りが
広く使える。また、剛性の低下もほとんど問題にならな
い。
広く使える。また、剛性の低下もほとんど問題にならな
い。
第１図は実施例である内面研削盤の砥石ヘッドの略図、
第２図は荷重と各歪ゲージからの出力電圧との関係を示
す陰極線オシログラフ、第３図は実験から得られた荷重
と出力電圧との関係を示す線図、第４図は第１図のＡ矢
視から見た転がり軸受の平面図である。 １．２，３．４・・・転がり軸受 ５・・・砥石 ６・・・砥石軸 ７・・・コイルスプリング ８・・・プーリー ９．１０・・・歪ゲージ 復代理人 代理人 弁理士 輛＼ 第２図 軸７７症ヒｔＭのみ（ａ）
第２図は荷重と各歪ゲージからの出力電圧との関係を示
す陰極線オシログラフ、第３図は実験から得られた荷重
と出力電圧との関係を示す線図、第４図は第１図のＡ矢
視から見た転がり軸受の平面図である。 １．２，３．４・・・転がり軸受 ５・・・砥石 ６・・・砥石軸 ７・・・コイルスプリング ８・・・プーリー ９．１０・・・歪ゲージ 復代理人 代理人 弁理士 輛＼ 第２図 軸７７症ヒｔＭのみ（ａ）
Claims (1)
- 研削盤、または旋盤等の主軸、または砥石軸を支持する
転がり軸受の固定輪の軌道を除く表面の２箇所以上に歪
ゲージを貼付し、該歪ゲージからの出力信号処理手段を
備え、研削力あるいは切削力の接線方向分力及び法線方
向分力および送り分力を測定する如くなした転がり軸受
による研削力、切削力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2305470A JPH04177136A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 転がり軸受による研削力、切削力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2305470A JPH04177136A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 転がり軸受による研削力、切削力測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04177136A true JPH04177136A (ja) | 1992-06-24 |
Family
ID=17945540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2305470A Pending JPH04177136A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 転がり軸受による研削力、切削力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04177136A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008100318A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Toyota Motor Corp | 軸状ワークの研削方法 |
| CN106767342A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 福建福光股份有限公司 | 球芯式研磨机机台测量球芯装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132926A (en) * | 1979-03-22 | 1980-10-16 | Lechler Gerhard | Power measuring apparatus |
-
1990
- 1990-11-09 JP JP2305470A patent/JPH04177136A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132926A (en) * | 1979-03-22 | 1980-10-16 | Lechler Gerhard | Power measuring apparatus |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008100318A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Toyota Motor Corp | 軸状ワークの研削方法 |
| CN106767342A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 福建福光股份有限公司 | 球芯式研磨机机台测量球芯装置 |
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