JPH04372361A - Grinding machine equipped with magnetic bearing spindle - Google Patents

Grinding machine equipped with magnetic bearing spindle

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JPH04372361A
JPH04372361A JP14608091A JP14608091A JPH04372361A JP H04372361 A JPH04372361 A JP H04372361A JP 14608091 A JP14608091 A JP 14608091A JP 14608091 A JP14608091 A JP 14608091A JP H04372361 A JPH04372361 A JP H04372361A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grinding
magnetic bearing
rotor shaft
bearing spindle
workpiece
Prior art date
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Pending
Application number
JP14608091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
So Okubo
大窪 創
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Seiki KK
Original Assignee
Seiko Seiki KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Seiki KK filed Critical Seiko Seiki KK
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the high-accuracy grinding of a workpiece by micro-depth of cut of sub-micron unit. CONSTITUTION:A wheel spindle stock table 12 is moved, and the rotor shaft 22 of a magnetic bearing spindle 10 is rotated to perform rapid grinding (A), rough grinding (B) and fine grinding (C) to a workpiece by a grinding wheel 25. In order to further perform micro-depth of cut of 0.1mum unit after the termination of the fine grinding (C), an exciting current corresponding to this micro- depth of cut is fed to the radial direction electromagnets 24a, 24b, 26a, 26b of the magnetic bearing spindle 10 by the control of the main controller 70 and magnetic bearing spindle 10 of a control part 16 so as to displace the rotor shaft 22 slightly into the direction of the workpiece W.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は円筒研削盤に利用する磁
気軸受スピンドル装備研削盤に関し、特に、磁気軸受ス
ピンドルのロータ軸の微小変位制御を行い精研削等の後
に、サブミクロン単位の微小切り込み(マイクロフィー
ド)を行う磁気軸受スピンドル装備研削盤に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a grinding machine equipped with a magnetic bearing spindle used in a cylindrical grinding machine, and in particular, it controls minute displacement of the rotor shaft of the magnetic bearing spindle to make minute cuts in submicron units after precision grinding, etc. This invention relates to a grinding machine equipped with a magnetic bearing spindle that performs (micro-feed).

【0002】0002

【従来の技術】近時、ワークの高精度の加工要求に伴い
、円筒研削盤では砥石の切り込み速度を随時変化させて
研削が行われている。このような円筒研削盤は、ワーク
を取り付ける主軸を配置した主軸台テーブルと、砥石台
テーブルの一方あるいは両方を移動させる移動機構を備
えている。この移動機構は、例えば、サーボモータ、ボ
ール螺子を用い、さらにワークの研削寸法を検出する定
寸検出部等を備えている。
2. Description of the Related Art Recently, with the demand for high-precision machining of workpieces, cylindrical grinders are used to perform grinding by constantly changing the cutting speed of the grindstone. Such a cylindrical grinding machine includes a headstock table on which a main spindle for attaching a workpiece is arranged, and a movement mechanism that moves one or both of the grindstone table. This moving mechanism uses, for example, a servo motor and a ball screw, and further includes a sizing detection section that detects the grinding dimension of the workpiece.

【0003】上記の円筒研削盤ではワークの加工中の寸
法を、設定された仕上がり寸法からの残り取代量として
定寸検出部で検出している。図4は砥石台テーブルで切
り込みを行う円筒研削盤における切り込み状態の一例を
示している。図4に示すように、研削は急速前進(A)
、粗研削(B)と、これに続く精研削(C)とからなり
、所望の所定寸法に達した時にスパークアウト(D)し
、続いて急速後退(E)となる。
[0003] In the above-mentioned cylindrical grinding machine, the size of the workpiece during machining is detected by the sizing detection section as the remaining machining amount from the set finished size. FIG. 4 shows an example of a cutting state in a cylindrical grinder that performs cutting using a grindstone table. As shown in Figure 4, the grinding progresses rapidly (A)
, rough grinding (B) followed by fine grinding (C), spark out (D) when a desired predetermined dimension is reached, followed by rapid retraction (E).

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の円筒研削盤等において、砥石台テーブル等は比較的
重量があり、このため、微少切り込みを行おうとしても
砥石台テーブル等の移動の応答性が悪く、良好な追従性
が得られないためサブミクロン単位の微小切り込みがで
きない。またボール螺子はバックラッシュがあり、送り
の分解能に限界があるため微小切り込みが困難となる。 また、V溝・平ガイドを用いる移動機構ではステイック
スリップが発生して微小切り込みができないという欠点
がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional cylindrical grinding machines, etc., the grindstone table, etc. is relatively heavy, and therefore, even when attempting to make a minute cut, the responsiveness of the movement of the grindstone table, etc. It is not possible to make small incisions in the submicron level because of poor followability and poor followability. Additionally, ball screws have backlash and have limited feed resolution, making it difficult to make minute cuts. Furthermore, a moving mechanism using a V-groove/flat guide has the disadvantage that stick slip occurs and it is impossible to make minute cuts.

【0005】本発明は上記課題に鑑みてなされ、精研削
等の所定研削の後に、サブミクロン単位の微小切込みが
できる優れた磁気軸受スピンドル装備研削盤を提供する
ことを目的とする。
The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an excellent grinding machine equipped with a magnetic bearing spindle that is capable of making minute cuts in submicron units after predetermined grinding such as precision grinding.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気軸受スピン
ドル装備研削盤は、上記目的を達成するために、ロータ
軸に砥石が固定されるとともに磁気浮上用電磁石を備え
る磁気軸受スピンドルと、磁気軸受スピンドルが配置さ
れる砥石台テーブルと、ワーク保持する主軸と主軸を配
置した主軸台テーブルと、砥石台テーブル、主軸台テー
ブルのいずれか、あるいは両方が移動し、且つ磁気軸受
スピンドルのロータ軸を回転して砥石でワークに対する
所定の研削を終了した後、さらに微細切り込みを行うた
めに磁気軸受スピンドルの磁気浮上用電磁石の励磁電流
を制御してロータ軸を切り込み方向に変位させる制御手
段とを備えるものである。徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a grinding machine equipped with a magnetic bearing spindle of the present invention includes a magnetic bearing spindle having a grinding wheel fixed to a rotor shaft and equipped with an electromagnet for magnetic levitation, and a magnetic bearing spindle equipped with a magnetic bearing spindle. The grindstone table on which the spindle is placed, the spindle that holds the workpiece, the headstock table on which the spindle is placed, the grindstone table, the headstock table, or both move, and the rotor axis of the magnetic bearing spindle is rotated. and a control means for displacing the rotor shaft in the cutting direction by controlling the excitation current of the magnetic levitation electromagnet of the magnetic bearing spindle in order to make a finer cut after finishing the prescribed grinding of the workpiece with the grindstone. It is. be a sign.

【0007】[0007]

【作用】上記のように構成される本発明の磁気軸受スピ
ンドル装備研削盤では、ロータ軸の変位制御の応答性が
早く、追従性が良い磁気軸受スピンドルを用いており、
ワークの所定の研削の後、精研削の後に磁気軸受スピン
ドルのロータ軸を微小変位させる制御を行い、例えば、
0.1μm単位の微小切り込みを行う。これによって、
ワークの高精度研削ができる。すなわち、加工面粗さ、
寸法精度および真円度の向上を図ることができる。
[Operation] The grinding machine equipped with a magnetic bearing spindle of the present invention configured as described above uses a magnetic bearing spindle that has a quick response in controlling the displacement of the rotor shaft and has good followability.
After the predetermined grinding of the workpiece, the rotor axis of the magnetic bearing spindle is controlled to be slightly displaced after the fine grinding.
A minute incision is made in units of 0.1 μm. by this,
High precision grinding of workpieces is possible. In other words, the machined surface roughness,
It is possible to improve dimensional accuracy and roundness.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例の構成を図面をもと
に詳細に説明する。図1は実施例の構成を示している。 この例は磁気軸受スピンドル10と、この磁気軸受スピ
ンドル10が固定された砥石台テーブル12と、ワーク
Wが配置される主軸台テーブル14と、プログラマブル
コントローラ等の制御部(制御手段に対応)16とから
なる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an embodiment. This example includes a magnetic bearing spindle 10, a grindstone table 12 to which the magnetic bearing spindle 10 is fixed, a headstock table 14 on which a workpiece W is placed, and a control unit (corresponding to control means) 16 such as a programmable controller. Consisting of

【0009】磁気軸受スピンドル10は磁性体のロータ
軸22が設けられ、この一方の先端に砥石25が固定さ
れている。ロータ軸22の周囲には、ロータ軸22をラ
ジアル方向に浮上、保持するための一組つづのラジアル
方向用電磁石24a、24bとラジアル方向用電磁石2
6a、26bが配置されている。さらにロータ軸22に
一体的に構成された磁性体のディスク30を挟んでアキ
シャル方向にロータ軸22を保持する一組づつのアキシ
ャル方向用電磁石32a、32bおよびアキシャル方向
用電磁石34a、34bが配置されている。
The magnetic bearing spindle 10 is provided with a rotor shaft 22 made of a magnetic material, and a grindstone 25 is fixed to one end of the rotor shaft 22 . Around the rotor shaft 22, there are a pair of radial direction electromagnets 24a and 24b for floating and holding the rotor shaft 22 in the radial direction, and a radial direction electromagnet 2.
6a and 26b are arranged. Furthermore, a pair of axial direction electromagnets 32a, 32b and axial direction electromagnets 34a, 34b are arranged to hold the rotor shaft 22 in the axial direction with a magnetic disk 30 integrated with the rotor shaft 22 sandwiched therebetween. ing.

【0010】またロータ軸22の周囲にはモータ36が
設けられ、このモータ36によってロータ軸22が回転
駆動される。さらに、ロータ軸22の両端部の周囲位置
には、ロータ軸22のラジアル方向位置を検出する位置
センサー40a、40bが配置され、ここでの検知信号
によって、制御部16を通じてラジアル方向用電磁石2
4a、24bの励磁電流が制御される。同様に位置セン
サー42a、42bが設けられており、ラジアル方向用
電磁石26a、26bの励磁電流が制御される。これに
よってロータ軸22をラジアル方向の所定位置で保持す
るようになっている。
Further, a motor 36 is provided around the rotor shaft 22, and the rotor shaft 22 is rotationally driven by the motor 36. Further, position sensors 40a and 40b are arranged around both ends of the rotor shaft 22 to detect the radial direction position of the rotor shaft 22, and a detection signal from these sensors is sent to the radial direction electromagnet 2 through the control section 16.
The excitation currents of 4a and 24b are controlled. Similarly, position sensors 42a and 42b are provided to control the excitation current of the radial direction electromagnets 26a and 26b. This allows the rotor shaft 22 to be held at a predetermined position in the radial direction.

【0011】また、ロータ軸22の他方の端部から離間
して位置センサー44が設けられ、この位置センサー4
4から出力する検知信号によって、制御部16を通じて
アキシャル方向用電磁石32a、32b、34a、34
bの励磁電流が制御され、ロータ軸22をアキシャル方
向の所定位置に保持するようになっている。砥石台テー
ブル12は上記の磁気軸受スピンドル10を移動させる
ためのサーボモータ50と、このサーボモータ50で回
転駆動されるボール螺子52が設けられており、制御部
16からの制御によって、砥石台テーブル12が矢印方
向Xaあるいは矢印方向Xbへ移動する。
Further, a position sensor 44 is provided apart from the other end of the rotor shaft 22.
4, the axial direction electromagnets 32a, 32b, 34a, 34
The excitation current b is controlled to hold the rotor shaft 22 at a predetermined position in the axial direction. The grindstone table 12 is provided with a servo motor 50 for moving the magnetic bearing spindle 10 described above, and a ball screw 52 that is rotationally driven by the servo motor 50. 12 moves in the arrow direction Xa or the arrow direction Xb.

【0012】主軸台テーブル14は、ワークWを取り付
ける主軸60と、ワークWの心押し部62とが設けられ
ている。さらに、ワークWが所望の寸法に加工されたか
を検出するために定寸コンタクトを有する定寸検出器6
4が備えられており、ここからの検出信号が制御部へ1
6に供給される。制御部16は、メインコントローラ7
0と磁気軸受コントローラ72を有している。
The headstock table 14 is provided with a main shaft 60 to which a workpiece W is attached, and a tail stock portion 62 for the workpiece W. Further, a sizing detector 6 having a sizing contact for detecting whether the workpiece W has been processed to a desired dimension.
4 is provided, and the detection signal from here is sent to the control unit 1.
6. The control unit 16 includes a main controller 7
0 and a magnetic bearing controller 72.

【0013】メインコントローラ70はCPU、RAM
、ROM、I/O等で構成されるマイクロプロセッサ(
MPU)等が用いられており、定寸検出器64からの検
出信号が供給されるとともにデジタル信号に変換する寸
法検出回路74が接続されている。さらにメインコント
ローラ70と、サーボモータ50との間に砥石台テーブ
ルサーボモータドライバ76が接続されている。この砥
石台テーブルサーボモータドライバ76はメインコント
ローラ70に接続された操作盤78からの指示によりサ
ーボモータ50に駆動電流を送出する。これによって、
砥石台テーブル12、すなわち、磁気軸受スピンドル1
0が矢印方向Xaあるいは矢印方向Xbに移動する。
[0013] The main controller 70 includes a CPU and a RAM.
, ROM, I/O, etc.
A size detection circuit 74 is connected to which a detection signal from a sizing detector 64 is supplied and which converts it into a digital signal. Further, a grindstone table servo motor driver 76 is connected between the main controller 70 and the servo motor 50. This grindstone table servo motor driver 76 sends a drive current to the servo motor 50 according to instructions from an operation panel 78 connected to the main controller 70 . by this,
Grinding wheel head table 12, i.e. magnetic bearing spindle 1
0 moves in the arrow direction Xa or the arrow direction Xb.

【0014】また、メインコントローラ70とモータ3
6との間にモータドライバ80が接続されている。この
モータドライバ80からはメインコントローラ70から
指示されたこ回転速度を得るための駆動電流がモータ3
6に供給されている。磁気軸受コントローラ72は、位
置センサー40a、40b、42a、42b、44から
の検知信号が、それぞれ供給されるPID(補正回路)
と、それぞれのPIDの出力端に接続された増幅器を備
えている。それぞれの増幅器にはラジアル方向用電磁石
24a、24b、26a、26bとアキシャル方向用電
磁石32a、32b、34a、34bが接続されている
[0014] Furthermore, the main controller 70 and the motor 3
A motor driver 80 is connected between 6 and 6. This motor driver 80 supplies a drive current to the motor 3 to obtain the rotational speed instructed by the main controller 70.
6. The magnetic bearing controller 72 is a PID (correction circuit) to which detection signals from the position sensors 40a, 40b, 42a, 42b, and 44 are respectively supplied.
and an amplifier connected to the output terminal of each PID. Radial direction electromagnets 24a, 24b, 26a, 26b and axial direction electromagnets 32a, 32b, 34a, 34b are connected to each amplifier.

【0015】このラジアル方向用電磁石24a、24b
、26a、26bには、位置センサー40a、40b、
42a、42bからの検知信号の値にもとづいて増幅器
を通じて制御された励磁電流が供給されている。これに
よってロータ軸22をラジアル方向の所定位置に保持す
るようになっている。また、位置センサー44からの検
知信号が供給されるPID(補正回路)と、このPID
の出力端に接続された増幅器を備えている。この増幅器
にはアキシャル方向用電磁石32a、32b、34a、
34bが接続されている。このアキシャル方向用電磁石
32a、32b、34a、34bには位置センサー44
の検知信号の値にもとづいて、増幅器を通じて制御され
た励磁電流が供給され、これによってロータ軸22をア
キシャル方向の所定位置に保持するようになっている。
These radial direction electromagnets 24a, 24b
, 26a, 26b include position sensors 40a, 40b,
A controlled excitation current is supplied through an amplifier based on the value of the detection signal from 42a, 42b. This allows the rotor shaft 22 to be held at a predetermined position in the radial direction. Additionally, a PID (correction circuit) to which a detection signal from the position sensor 44 is supplied, and a PID
It has an amplifier connected to the output terminal of the This amplifier includes axial direction electromagnets 32a, 32b, 34a,
34b is connected. These axial direction electromagnets 32a, 32b, 34a, 34b have position sensors 44
Based on the value of the detection signal, a controlled excitation current is supplied through the amplifier, thereby holding the rotor shaft 22 at a predetermined position in the axial direction.

【0016】この際、磁気軸受コントローラ72は操作
盤78の指示によりメインコントローラ70と連動して
、以降に詳細に説明するようにワークWの精研削の後の
微小変位制御を行い0.1μm単位の微小切り込みを行
う。次に、上記構成におけるワークの切り込みの動作に
ついて説明する。図2はワークの切り込み状態を示し、
図3は制御動作のフローチャートを示している。
At this time, the magnetic bearing controller 72 works in conjunction with the main controller 70 according to instructions from the operation panel 78, and performs minute displacement control after precision grinding of the workpiece W in units of 0.1 μm, as will be explained in detail later. Make small incisions. Next, the operation of cutting the workpiece in the above configuration will be explained. Figure 2 shows the cutting state of the workpiece,
FIG. 3 shows a flowchart of the control operation.

【0017】主軸60にワークWがセットされて研削作
業を開始する。メインコントローラ70からは、磁気軸
受コントローラ72に対して磁気軸受スピンドル10が
所定動作するように動作指示が行われる。磁気軸受コン
トローラ72からは、ラジアル方向用電磁石24a、2
4b、26a、26bとアキシャル方向用電磁石32a
、32b、34a、34bへ励磁電流が供給されてロー
タ軸22が磁気浮上する。同時にモータドライバ80か
らモータ36に通電されて、ロータ軸22が回転する(
ステップ(S)100)。
The workpiece W is set on the main spindle 60 and the grinding operation is started. The main controller 70 instructs the magnetic bearing controller 72 to operate the magnetic bearing spindle 10 in a predetermined manner. From the magnetic bearing controller 72, radial direction electromagnets 24a, 2
4b, 26a, 26b and axial direction electromagnet 32a
, 32b, 34a, and 34b, and the rotor shaft 22 is magnetically levitated. At the same time, the motor 36 is energized from the motor driver 80, and the rotor shaft 22 rotates (
Step (S) 100).

【0018】次に、操作盤78から研削の開始が指示さ
れたか否かが判断される。指示があるYesの場合は次
に進む。指示がないNoの場合は研削の開始の指示待ち
であり、このデシジョンを繰り返す。次に、砥石台テー
ブルサーボモータドライバ76にサーボモータ50の駆
動指示が行われて砥石台テーブル12が矢印方向Xbに
急速前進し、設定した前進位置に達するとメインコント
ローラ70は砥石台テーブルサーボモータドライバ76
を通じてサーボモータ50の動作を停止させる制御を行
う(S102)。
Next, it is determined whether or not the start of grinding has been instructed from the operation panel 78. If the instruction is Yes, proceed to the next step. If there is no instruction (No), an instruction to start grinding is awaited, and this decision is repeated. Next, an instruction to drive the servo motor 50 is given to the whetstone table servo motor driver 76, and the whetstone table 12 rapidly moves forward in the arrow direction driver 76
Control is performed to stop the operation of the servo motor 50 (S102).

【0019】続いて、図2に示す粗研削(B)を行う。 砥石台テーブルサーボモータドライバ76にサーボモー
タ50の駆動指示が行われて砥石台テーブル12が、さ
らに矢印方向Xbに前進して図2に示す粗研削(B)が
行われる。この粗研削(B)の所定の寸法変化量は定寸
検出器64で検出される。この検出信号を寸法検出回路
74を通じて取り込んだメインコントローラ70は砥石
台テーブルサーボモータドライバ76を通じてサーボモ
ータ50の動作を停止させる制御を行う(S103)。
Subsequently, rough grinding (B) shown in FIG. 2 is performed. An instruction to drive the servo motor 50 is given to the grindstone table servo motor driver 76, and the grindstone table 12 further advances in the arrow direction Xb to perform rough grinding (B) shown in FIG. 2. A predetermined dimensional change amount of this rough grinding (B) is detected by a sizing detector 64. The main controller 70 receives this detection signal through the dimension detection circuit 74, and controls the operation of the servo motor 50 to be stopped through the grindstone table servo motor driver 76 (S103).

【0020】さらに、粗研削(B)が終了したか否かが
判断される。終了したYesの場合は次に進む。指示が
ないNoの場合は粗研削(B)の終了待ちであり、この
デシジョンを繰り返す(S104)。続いて、精研削(
C)を行う(S105)。この精研削(C)は、メイン
コントローラ70が砥石台テーブルサーボモータドライ
バ76を通じてサーボモータ50に低回転を指示し、図
2に示す精研削(C)の所定の寸法変化量になるように
砥石台テーブル12が移動する。なお、寸法変化量は上
記粗研削(B)時と同様に行う。
Furthermore, it is determined whether the rough grinding (B) has been completed. If Yes, the process is completed, proceed to the next step. If there is no instruction (No), the process waits for the rough grinding (B) to be completed, and this decision is repeated (S104). Next, fine grinding (
C) is performed (S105). In this fine grinding (C), the main controller 70 instructs the servo motor 50 to rotate at low speed through the grindstone table servo motor driver 76, and the grinding wheel is rotated so that the predetermined dimensional change amount of the fine grinding (C) shown in FIG. The base table 12 moves. Note that the amount of dimensional change is determined in the same manner as in the rough grinding (B).

【0021】さらに、精研削(C)が終了したか否かが
判断される。終了したとするYesの場合は次に進む。 指示がないNoの場合は精研削(C)の終了待ちであり
、このデシジョンを繰り返す(S106)。この精研削
(C)の後、メインコントローラ70から砥石台テーブ
ルサーボモータドライバ76を通じてサーボモータ50
に移動停止が指示され、これによって砥石台テーブル1
2の移動が停止する(S107)。
Furthermore, it is determined whether fine grinding (C) has been completed. If Yes, it is assumed that the process has ended, then proceed to the next step. If there is no instruction (No), the process waits for the fine grinding (C) to be completed, and this decision is repeated (S106). After this fine grinding (C), the main controller 70 drives the servo motor 50 through the grindstone table servo motor driver 76.
is instructed to stop moving, which causes the grindstone table 1 to stop moving.
2 stops moving (S107).

【0022】この後、磁気軸受スピンドル10のロータ
軸22を微小変位させる制御を行い0.1μm単位の微
小切り込みを行う。先ず、メインコントローラ70から
磁気軸受コントローラ72に対してロータ軸22が矢印
方向Xb、すなわち、ワークW方向に図2に示す微少切
り込み(M)の所定の寸法変化量、すなわち、0.1μ
m単位で移動するように指示が行われる。これによって
磁気軸受コントローラ72から微少切り込み(M)の所
定の寸法変化量に対応する値の変位指令(ランプ波)を
ラジアル方向用電磁石24a、24b、26a、26b
に供給する制御が行われ、ロータ軸22が0.1μm単
位で矢印方向Xbに微小変位する(S108)。この場
合、砥石台テーブル12は図2に示すように停止(T)
中である。
[0022] Thereafter, the rotor shaft 22 of the magnetic bearing spindle 10 is controlled to be slightly displaced to make a minute cut in units of 0.1 μm. First, the rotor shaft 22 is moved from the main controller 70 to the magnetic bearing controller 72 in the direction of the arrow Xb, that is, in the direction of the workpiece W, by a predetermined dimensional change amount of the minute cut (M) shown in FIG. 2, that is, 0.1μ.
An instruction is given to move in m units. As a result, the magnetic bearing controller 72 sends a displacement command (ramp wave) of a value corresponding to a predetermined dimensional change amount of the minute cut (M) to the radial direction electromagnets 24a, 24b, 26a, 26b.
The rotor shaft 22 is minutely displaced in the direction of the arrow Xb in units of 0.1 μm (S108). In this case, the grindstone table 12 is stopped (T) as shown in FIG.
It's inside.

【0023】次に、微少切り込み(M)が終了したか否
かが判断される。終了したとするYesの場合は次に進
む。指示がないNoの場合は微少切り込み(M)の終了
待ちであり、このデシジョンを繰り返す(S109)。 そして、微少切り込み(M)が終了して、メインコント
ローラ70から磁気軸受コントローラ72に指示して、
ラジアル方向用電磁石24a、24b、26a、26b
への変位指令(ランプ波)の供給を停止する(S110
)。
Next, it is determined whether or not the minute incision (M) has been completed. If Yes, it is assumed that the process has ended, then proceed to the next step. If there is no instruction (No), the process waits for the minute cut (M) to end, and this decision is repeated (S109). Then, after the minute cut (M) is completed, the main controller 70 instructs the magnetic bearing controller 72 to
Radial direction electromagnets 24a, 24b, 26a, 26b
Stop supplying displacement commands (ramp waves) to (S110
).

【0024】続いて、ロータ軸22の微小変位の解除指
示がメインコントローラ70から磁気軸受コントローラ
72に行われる。これによって、磁気軸受コントローラ
72からラジアル方向用電磁石24a、24b、26a
、26bに通常の値の励磁電流が供給され、ロータ軸2
2が矢印方向Xa方向に変位し、正常位置に戻ることに
なる(S111)。この後、後退(R)となる。
Subsequently, the main controller 70 issues an instruction to the magnetic bearing controller 72 to cancel the minute displacement of the rotor shaft 22 . This allows the magnetic bearing controller 72 to control the radial direction electromagnets 24a, 24b, 26a.
, 26b are supplied with a normal value of excitation current, and the rotor shaft 2
2 is displaced in the arrow direction Xa and returns to the normal position (S111). After this, it becomes a retreat (R).

【0025】このように、磁気軸受スピンドル10のロ
ータ軸22は、変位制御に対する応答性が速く、追従性
が良いため、この特性を利用して精研削(C)の後にロ
ータ軸22を微小変位制御を行うこができる。これによ
って0.1μm単位の微小切り込み(M)を行うことが
できるものとなり、ワークWの高精度研削、すなわち、
加工面粗さ、寸法精度および真円度の向上を図ることが
できる。
[0025] As described above, the rotor shaft 22 of the magnetic bearing spindle 10 has a fast response to displacement control and good followability, so by utilizing these characteristics, the rotor shaft 22 can be minutely displaced after fine grinding (C). can be controlled. This makes it possible to make minute cuts (M) in units of 0.1 μm, which enables high-precision grinding of the workpiece W, that is,
It is possible to improve machined surface roughness, dimensional accuracy, and roundness.

【0026】なお、上記実施例では精研削(C)の後に
ロータ軸22の制御により微小切り込み(M)を行った
が、これに限定されない。例えば、急速研削(A)、粗
研削(B)のいずれかの後、あるいは、急速研削(A)
、粗研削(B)および精研削(C)の、それぞれの後に
微小切り込み(M)を行うようにしても良い。さらに、
上記実施例では砥石台テーブル12をワークW方向に移
動するようにしたが、砥石台テーブル12を固定し、主
軸台テーブル14を移動させるようにしても良く、また
、両方を移動するようにしても良い。
In the above embodiment, after fine grinding (C), minute cuts (M) were made by controlling the rotor shaft 22, but the present invention is not limited to this. For example, after either rapid grinding (A) or rough grinding (B), or after rapid grinding (A)
, the fine cutting (M) may be performed after each of the rough grinding (B) and the fine grinding (C). moreover,
In the above embodiment, the grindstone table 12 is moved in the direction of the workpiece W, but the grindstone table 12 may be fixed and the headstock table 14 may be moved, or both may be moved. Also good.

【0027】さらに、定寸装置を使用せず砥石台テーブ
ル座標で粗研削、精研削等の切り換えを行っても良い。 また、プランジ研削だけでなく、トラバース研削でも良
い。
Furthermore, it is also possible to switch between rough grinding, fine grinding, etc. using the grindstone table coordinates without using a sizing device. Moreover, not only plunge grinding but also traverse grinding may be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明は上記説明から明らかなように、
ワークの所定の研削後、例えば、精研削の後に、磁気軸
受スピンドルのロータ軸の微小変位制御を行いサブミク
ロン単位の微小切り込みを行うようにしたので、ワーク
の高精度研削ができる。すなわち、加工面粗さ、寸法精
度および真円度が向上するという効果を有する。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention has the following features:
After a predetermined grinding of the workpiece, for example, after precision grinding, the rotor shaft of the magnetic bearing spindle is controlled to perform minute displacement to perform a minute cut in submicron units, so that the workpiece can be ground with high precision. That is, it has the effect of improving machined surface roughness, dimensional accuracy, and roundness.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の磁気軸受スピンドル装備研削盤の実施
例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a grinding machine equipped with a magnetic bearing spindle according to the present invention.

【図2】実施例の動作説明に供されるワークの切り込み
状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a cutting state of a workpiece for explaining the operation of the embodiment.

【図3】実施例の制御動作のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of control operations in the embodiment.

【図4】従来のワークの研削における切り込み状態を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the cutting state in conventional workpiece grinding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  磁気軸受スピンドル 12  砥石台テーブル 14  主軸台テーブル 16  制御部 22  ロータ軸 24a、24b、26a、26b  ラジアル方向用電
磁石 25  砥石 32a、32b、34a、34b  アキシャル方向用
電磁石 40a、40b、42a、42b、44  位置センサ
ー70  メインコントローラ 72  磁気軸受コントローラ W  ワーク
10 Magnetic bearing spindle 12 Grinding head table 14 Headstock table 16 Control unit 22 Rotor shafts 24a, 24b, 26a, 26b Radial direction electromagnet 25 Grinding wheels 32a, 32b, 34a, 34b Axial direction electromagnet 40a, 40b, 42a, 42b, 44 Position sensor 70 Main controller 72 Magnetic bearing controller W Work

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ロータ軸に砥石が固定されるとともに
磁気浮上用電磁石を備える磁気軸受スピンドルと、上記
磁気軸受スピンドルが配置される砥石台テーブルと、ワ
ーク保持する主軸と主軸を配置した主軸台テーブルと、
上記砥石台テーブル、上記主軸台テーブルのいずれか、
あるいは両方が移動し、且つ磁気軸受スピンドルのロー
タ軸を回転して砥石でワークに対する所定の研削を終了
した後、さらに微細切り込みを行うために磁気軸受スピ
ンドルの磁気浮上用電磁石の励磁電流を制御してロータ
軸を切り込み方向に変位させる制御手段と、を備えるこ
とを特徴とする磁気軸受スピンドル装備研削盤。
Claim 1: A magnetic bearing spindle having a grinding wheel fixed to a rotor shaft and equipped with an electromagnet for magnetic levitation, a grindstone table on which the magnetic bearing spindle is arranged, a spindle for holding a workpiece, and a headstock table on which the spindle is arranged. and,
Either the above grindstone table or the above headstock table,
Alternatively, after both have moved and the rotor shaft of the magnetic bearing spindle has been rotated to complete the specified grinding of the workpiece with the grindstone, the excitation current of the magnetic levitation electromagnet of the magnetic bearing spindle is controlled in order to make even finer cuts. A grinding machine equipped with a magnetic bearing spindle, comprising: control means for displacing the rotor shaft in the cutting direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016093850A (en) * 2014-11-12 2016-05-26 トーヨーエイテック株式会社 Profile grinder

Citations (1)

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JPH01234162A (en) * 1988-03-14 1989-09-19 Seiko Seiki Co Ltd Processing method

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