JPH05285808A - 内面研削における砥石オシレーション方法および内面研削盤 - Google Patents
内面研削における砥石オシレーション方法および内面研削盤Info
- Publication number
- JPH05285808A JPH05285808A JP11397192A JP11397192A JPH05285808A JP H05285808 A JPH05285808 A JP H05285808A JP 11397192 A JP11397192 A JP 11397192A JP 11397192 A JP11397192 A JP 11397192A JP H05285808 A JPH05285808 A JP H05285808A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grinding
- grindstone
- grinding wheel
- oscillation
- work
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】砥石が後退した時の単位研削幅当りの法線研削
力が過大となるのを防止し、ワーク形状精度の向上，砥
石寿命低下の防止を図ることを目的とする。 【構成】砥石のツルーイングをつかさどるテーブルの移
動方向に対して角度を有する方向に砥石をオシレーショ
ンさせるようにした。この方法を実施する内面研削盤
は、前後進する砥石テーブルと、この砥石テーブル上に
枢支されかつ上部にオシレーション動作する作動台を備
えた砥石スピンドルオシレーションユニットと、この作
動台上に保持されかつ該作動台に対して旋回可能な砥石
スピンドル装置と、砥石スピンドルオシレーションユニ
ットを砥石テーブルに対して固定するクランプ装置とを
有している。
力が過大となるのを防止し、ワーク形状精度の向上，砥
石寿命低下の防止を図ることを目的とする。 【構成】砥石のツルーイングをつかさどるテーブルの移
動方向に対して角度を有する方向に砥石をオシレーショ
ンさせるようにした。この方法を実施する内面研削盤
は、前後進する砥石テーブルと、この砥石テーブル上に
枢支されかつ上部にオシレーション動作する作動台を備
えた砥石スピンドルオシレーションユニットと、この作
動台上に保持されかつ該作動台に対して旋回可能な砥石
スピンドル装置と、砥石スピンドルオシレーションユニ
ットを砥石テーブルに対して固定するクランプ装置とを
有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒状ワークに対して
砥石をオシレーションしつつワーク内面の研削加工を行
う場合の砥石オシレーション方法およびこの方法を実施
するのに有用な砥石オシレーション装置を備えた内面研
削盤に関する。
砥石をオシレーションしつつワーク内面の研削加工を行
う場合の砥石オシレーション方法およびこの方法を実施
するのに有用な砥石オシレーション装置を備えた内面研
削盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばころがり軸受内輪のような環状小
物部品の内面研削では、間欠インプロセス測定を行いつ
つ砥石を砥石テーブルの軸線に沿ってワーク内へ前後進
（オシレーション）させて研削することが行われてい
る。小物ワークの内面研削の場合、図５，図６のよう
に、寸法上の制約から砥石スピンドル４先端の砥石１と
インプロセスゲージ３を同時にワーク２の研削面に接触
させることができないため、砥石１とインプロセスゲー
ジ３を連動させてオシレーションさせ、砥石１が後退し
たときにインプロセスゲージ３をワーク２に挿入して定
寸測定を行っている。この方法で従来は、間欠測定デー
タが予め設定された定寸値を超えた時点でワーク研削を
終了するのが普通である。しかしこの場合は必ずしも真
の定寸点で研削を終了することができないため、寸法精
度の向上が制限される。これに対し寸法精度の向上を図
るため間欠インプロセス定寸測定中の測定信号によりワ
ーク寸法の予測制御を行い、この予測制御信号により測
定装置の後退と砥石の切込停止を制御する方法および装
置が提案されている（特公昭５３−１４７９７号公
報）。この方法においては測定装置が定寸前で後退して
寸法測定動作を終了とし、予測定寸時点で砥石をワーク
から離脱させる。
物部品の内面研削では、間欠インプロセス測定を行いつ
つ砥石を砥石テーブルの軸線に沿ってワーク内へ前後進
（オシレーション）させて研削することが行われてい
る。小物ワークの内面研削の場合、図５，図６のよう
に、寸法上の制約から砥石スピンドル４先端の砥石１と
インプロセスゲージ３を同時にワーク２の研削面に接触
させることができないため、砥石１とインプロセスゲー
ジ３を連動させてオシレーションさせ、砥石１が後退し
たときにインプロセスゲージ３をワーク２に挿入して定
寸測定を行っている。この方法で従来は、間欠測定デー
タが予め設定された定寸値を超えた時点でワーク研削を
終了するのが普通である。しかしこの場合は必ずしも真
の定寸点で研削を終了することができないため、寸法精
度の向上が制限される。これに対し寸法精度の向上を図
るため間欠インプロセス定寸測定中の測定信号によりワ
ーク寸法の予測制御を行い、この予測制御信号により測
定装置の後退と砥石の切込停止を制御する方法および装
置が提案されている（特公昭５３−１４７９７号公
報）。この方法においては測定装置が定寸前で後退して
寸法測定動作を終了とし、予測定寸時点で砥石をワーク
から離脱させる。
【０００３】上述の方法および装置は、定寸予測信号の
タイミングによりオシレーションストロークの任意の位
置で切り上る（砥石とワークの離脱）ので、研削終了時
にワークと砥石の接触位置が一定せず、ワーク内面に直
径寸法の段差ができるなど、ワーク母線形状を悪化させ
る欠点がある。これを解決するために、間欠インプロセ
ス測定装置の間欠測定データを用いてワーク寸法の予測
演算を行い、ワーク寸法が定寸点の或る範囲内に入った
ときに丁度砥石がオシレーションの前進端にくるように
以後のオシレーション速度あるいはオシレーションの残
り回数を規制する方法が提案されている（特願平３−１
００４２２号）。この方法は、砥石が常にワークに対し
て全面当りの状態で切り上るので、ワークの寸法精度だ
けでなく母線形状精度，円筒精度が向上する。
タイミングによりオシレーションストロークの任意の位
置で切り上る（砥石とワークの離脱）ので、研削終了時
にワークと砥石の接触位置が一定せず、ワーク内面に直
径寸法の段差ができるなど、ワーク母線形状を悪化させ
る欠点がある。これを解決するために、間欠インプロセ
ス測定装置の間欠測定データを用いてワーク寸法の予測
演算を行い、ワーク寸法が定寸点の或る範囲内に入った
ときに丁度砥石がオシレーションの前進端にくるように
以後のオシレーション速度あるいはオシレーションの残
り回数を規制する方法が提案されている（特願平３−１
００４２２号）。この方法は、砥石が常にワークに対し
て全面当りの状態で切り上るので、ワークの寸法精度だ
けでなく母線形状精度，円筒精度が向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】実際の研削作業中の砥
石スピンドル４は、図７，図８に示すように法線研削力
によってたわみを生じ、砥石オシレーションの後退時に
砥石１の先端稜部がワーク２の研削面を局部的に削り込
む現象が起る。具体的には、前述の間欠測定を伴なう研
削方法では図８のように砥石後退時の研削幅Ｗb はワー
ク全長Ｗf の約１／２となるが、従来の方法では砥石の
ツルーイングをつかさどる砥石テーブルの移動方向と平
行に砥石スピンドル４をオシレーションさせるので、砥
石後退時における研削幅の減少（Ｗf →Ｗb ）の割には
法線研削力は小さくならず、したがってこのときの単位
研削幅当りの法線研削力が過大となり、砥石１はその先
端稜部１ａでワーク２に急に削り込むこととなる。研削
作業中のワーク母線形状の悪化が大きいと研削終了時の
形状精度に影響を与えるので、加工中からワーク母線形
状を正しく保つ必要がある。上述した従来の方法はいず
れも、定寸法精度を悪くすることなく、加工サイクル中
に悪化したワーク母線形状を研削終了寸前に修正するた
めのものであって、研削途中のワーク形状の向上を狙っ
たものではない。例えば上述した特願平３−１００４２
２号における研削制御方法では常に砥石が前進端で切り
上ることとしているものの、オシレーション動作中の砥
石先端での急激な削り込みによるワーク母線形状の悪化
を研削終了時に除去しきれない。また従来の方法では、
ワーク形状の悪化だけでなく、砥石後退時の部分的な大
きな研削抵抗により砥石の局部的摩耗が進み、砥石寿命
が低下するという問題がある。
石スピンドル４は、図７，図８に示すように法線研削力
によってたわみを生じ、砥石オシレーションの後退時に
砥石１の先端稜部がワーク２の研削面を局部的に削り込
む現象が起る。具体的には、前述の間欠測定を伴なう研
削方法では図８のように砥石後退時の研削幅Ｗb はワー
ク全長Ｗf の約１／２となるが、従来の方法では砥石の
ツルーイングをつかさどる砥石テーブルの移動方向と平
行に砥石スピンドル４をオシレーションさせるので、砥
石後退時における研削幅の減少（Ｗf →Ｗb ）の割には
法線研削力は小さくならず、したがってこのときの単位
研削幅当りの法線研削力が過大となり、砥石１はその先
端稜部１ａでワーク２に急に削り込むこととなる。研削
作業中のワーク母線形状の悪化が大きいと研削終了時の
形状精度に影響を与えるので、加工中からワーク母線形
状を正しく保つ必要がある。上述した従来の方法はいず
れも、定寸法精度を悪くすることなく、加工サイクル中
に悪化したワーク母線形状を研削終了寸前に修正するた
めのものであって、研削途中のワーク形状の向上を狙っ
たものではない。例えば上述した特願平３−１００４２
２号における研削制御方法では常に砥石が前進端で切り
上ることとしているものの、オシレーション動作中の砥
石先端での急激な削り込みによるワーク母線形状の悪化
を研削終了時に除去しきれない。また従来の方法では、
ワーク形状の悪化だけでなく、砥石後退時の部分的な大
きな研削抵抗により砥石の局部的摩耗が進み、砥石寿命
が低下するという問題がある。
【０００５】本発明は、砥石が後退した時の単位研削幅
当りの法線研削力が過大となることを防ぎ、ワーク形状
の向上および砥石の寿命低下の防止を図ることを目的と
するものである。
当りの法線研削力が過大となることを防ぎ、ワーク形状
の向上および砥石の寿命低下の防止を図ることを目的と
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による内面研削盤
の砥石オシレーション方法は、砥石のツルーイングをつ
かさどる砥石テーブルの移動方向に対して傾斜した方向
に砥石をオシレーションさせるようにしたものである。
の砥石オシレーション方法は、砥石のツルーイングをつ
かさどる砥石テーブルの移動方向に対して傾斜した方向
に砥石をオシレーションさせるようにしたものである。
【０００７】また上述の砥石オシレーション方法を実施
するための本発明による内面研削盤は、砥石のツルーイ
ングをつかさどって前後進する砥石テーブルと、前記砥
石テーブル上に旋回可能に枢支されかつオシレーション
動作する作動台を備えた砥石スピンドルオシレーション
ユニットと、前記作動台上に保持されかつ該作動台に対
して旋回可能な砥石スピンドル装置と、前記砥石スピン
ドルオシレーションユニットを前記砥石テーブルに対し
て固定するオシレーションユニット用クランプ装置と、
前記砥石スピンドル装置を前記作動台に対して固定する
砥石スピンドル装置用クランプ装置とを有している。
するための本発明による内面研削盤は、砥石のツルーイ
ングをつかさどって前後進する砥石テーブルと、前記砥
石テーブル上に旋回可能に枢支されかつオシレーション
動作する作動台を備えた砥石スピンドルオシレーション
ユニットと、前記作動台上に保持されかつ該作動台に対
して旋回可能な砥石スピンドル装置と、前記砥石スピン
ドルオシレーションユニットを前記砥石テーブルに対し
て固定するオシレーションユニット用クランプ装置と、
前記砥石スピンドル装置を前記作動台に対して固定する
砥石スピンドル装置用クランプ装置とを有している。
【０００８】
【作用】本発明によれば、オシレーション後退時に砥石
をワークから離れる方向に砥石をツルーイングする砥石
テーブルの移動方向に対し角度を有して後退させるの
で、砥石後退時の砥石スピンドルのたわみ量が減少し、
単位研削幅当りの法線研削力が小さくなる。このオシレ
ーション角度を適切に選定することにより砥石最後退時
の単位研削幅当りの法線研削力を従来より小さくでき
る。具体的にはツルーイングをつかさどる砥石テーブル
上に、独立したオシレーション方向の砥石駆動を行うオ
シレーションユニットを設け、このオシレーションユニ
ットを砥石テーブルに対して旋回させて角度設定し、ク
ランプする。オシレーションユニットをテーブルに対し
て旋回させても、該ユニット上の作動台に対して前記砥
石スピンドル装置を逆方向に同じ角度旋回させることに
より、砥石の母線は砥石テーブルの移動方向と一致させ
得る。なお砥石のツルーイングは砥石テーブルとツルア
との相対移動で行われる。
をワークから離れる方向に砥石をツルーイングする砥石
テーブルの移動方向に対し角度を有して後退させるの
で、砥石後退時の砥石スピンドルのたわみ量が減少し、
単位研削幅当りの法線研削力が小さくなる。このオシレ
ーション角度を適切に選定することにより砥石最後退時
の単位研削幅当りの法線研削力を従来より小さくでき
る。具体的にはツルーイングをつかさどる砥石テーブル
上に、独立したオシレーション方向の砥石駆動を行うオ
シレーションユニットを設け、このオシレーションユニ
ットを砥石テーブルに対して旋回させて角度設定し、ク
ランプする。オシレーションユニットをテーブルに対し
て旋回させても、該ユニット上の作動台に対して前記砥
石スピンドル装置を逆方向に同じ角度旋回させることに
より、砥石の母線は砥石テーブルの移動方向と一致させ
得る。なお砥石のツルーイングは砥石テーブルとツルア
との相対移動で行われる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明による砥石オシレーション方
法を説明するためのワーク２と砥石１の位置関係を拡大
して示したものである。同図（ａ）は無負荷状態での砥
石１のオシレーション方向を示し、同図（ｂ）は加工時
負荷状態での砥石最後退時の縦断面を示したものであ
る。本発明においては前述したように砥石スピンドル装
置のオシレーション方向を砥石後退時に砥石スピンドル
４のたわみが開放されて小さくなる方向（砥石軸線に対
し角度θの方向）にとる。砥石後退時の砥石スピンドル
のたわみ量δbは、法線研削力を受けて傾きをもったワ
ーク加工面２ａと新しく設定した砥石スピンドル装置の
オシレーション方向との角度差から生じるたわみの開放
量によって決まる。ここで砥石後退時の単位研削幅当り
の法線研削力はオシレーション角度θの大きさにより調
整可能である。この角度θは、後述する数式モデルによ
り砥石最前進時の法線研削力を変数とする関数で表わす
ことが可能となる。
て説明する。図１は本発明による砥石オシレーション方
法を説明するためのワーク２と砥石１の位置関係を拡大
して示したものである。同図（ａ）は無負荷状態での砥
石１のオシレーション方向を示し、同図（ｂ）は加工時
負荷状態での砥石最後退時の縦断面を示したものであ
る。本発明においては前述したように砥石スピンドル装
置のオシレーション方向を砥石後退時に砥石スピンドル
４のたわみが開放されて小さくなる方向（砥石軸線に対
し角度θの方向）にとる。砥石後退時の砥石スピンドル
のたわみ量δbは、法線研削力を受けて傾きをもったワ
ーク加工面２ａと新しく設定した砥石スピンドル装置の
オシレーション方向との角度差から生じるたわみの開放
量によって決まる。ここで砥石後退時の単位研削幅当り
の法線研削力はオシレーション角度θの大きさにより調
整可能である。この角度θは、後述する数式モデルによ
り砥石最前進時の法線研削力を変数とする関数で表わす
ことが可能となる。
【００１０】本発明によるオシレーション角度θを解析
するに際し、以下の仮定を行う。 （イ）単純化のためワークは内面に段の付いていない状
態から研削を行う。 （ロ）砥石が前進位置から後退位置まで移動する間にワ
ークが削られる量は、加工時の砥石スピンドルのたわみ
量に比べて非常に小さいものとする。 （ハ）砥石がワークに削り込む直前の瞬間を取り上げ
て、このときの砥石スピンドルのたわみ量より法線研削
力を求め、砥石がいかにワークに削り込んでいくかを解
析する。 （ニ）砥石面および研削面は研削力による弾性変形を生
じない、つまり砥石とワークの接線は常に直線で表わさ
れる。
するに際し、以下の仮定を行う。 （イ）単純化のためワークは内面に段の付いていない状
態から研削を行う。 （ロ）砥石が前進位置から後退位置まで移動する間にワ
ークが削られる量は、加工時の砥石スピンドルのたわみ
量に比べて非常に小さいものとする。 （ハ）砥石がワークに削り込む直前の瞬間を取り上げ
て、このときの砥石スピンドルのたわみ量より法線研削
力を求め、砥石がいかにワークに削り込んでいくかを解
析する。 （ニ）砥石面および研削面は研削力による弾性変形を生
じない、つまり砥石とワークの接線は常に直線で表わさ
れる。
【００１１】図１に示す記号の説明は以下のとおりであ
る。 Ａ；砥石オシレーションストローク、 Ａ´；砥石オシレーション時の砥石面に平行にとった砥
石移動長さ、 Ｆf ，Ｆb ；法線研削力、 Ｌ；砥石長さ、 Ｗf ，Ｗb ；研削幅、 δf ，δb ；砥石面中央部のたわみ量、 ξf ，ξb ；法線力による砥石面の傾き角、 θ；オシレーション角度（無負荷状態の砥石面と砥石オ
シレーション方向の角度）、 ここで添字ｆ，ｂは各々砥石前進時（ｆ）および砥石後
退時（ｂ）を示す。また法線方向の機械系たわみ剛性Ｋ
m と砥石面の法線研削力に対する砥石面傾斜感度Ｓc は
以下のように定義される。図２において、研削中の砥石
スピンドル４は砥石面中央部に法線方向の力を受けてた
わむ。このとき法線力Ｆと砥石面中央部に対称な２点
（幅Ｂ）での法線力方向の変位量δ1 ，δ2 を測定すれ
ば、 Ｋm ＝２Ｆ／（δ1 ＋δ2 ） Ｓc ＝（δ1 −δ2 ）／Ｆ・Ｂ
る。 Ａ；砥石オシレーションストローク、 Ａ´；砥石オシレーション時の砥石面に平行にとった砥
石移動長さ、 Ｆf ，Ｆb ；法線研削力、 Ｌ；砥石長さ、 Ｗf ，Ｗb ；研削幅、 δf ，δb ；砥石面中央部のたわみ量、 ξf ，ξb ；法線力による砥石面の傾き角、 θ；オシレーション角度（無負荷状態の砥石面と砥石オ
シレーション方向の角度）、 ここで添字ｆ，ｂは各々砥石前進時（ｆ）および砥石後
退時（ｂ）を示す。また法線方向の機械系たわみ剛性Ｋ
m と砥石面の法線研削力に対する砥石面傾斜感度Ｓc は
以下のように定義される。図２において、研削中の砥石
スピンドル４は砥石面中央部に法線方向の力を受けてた
わむ。このとき法線力Ｆと砥石面中央部に対称な２点
（幅Ｂ）での法線力方向の変位量δ1 ，δ2 を測定すれ
ば、 Ｋm ＝２Ｆ／（δ1 ＋δ2 ） Ｓc ＝（δ1 −δ2 ）／Ｆ・Ｂ
【００１２】図１においてまず、砥石オシレーション方
向を無負荷状態の砥石面から角度θの方向にとった場合
の砥石スピンドルたわみ量の変化を求める。図１の幾何
学的寸法関係から、 Ａｓｉｎθ＝（δf −δb ）−｛（Ａ´−Ｌ／２）ｓｉｎξf ＋（Ｌ／２）ｓｉｎξb ｝・・・（１） このとき法線研削力により傾く砥石面の角度はそれぞ
れ、 ｔａｎξf ＝Ｓc ・Ｆf ＝Ｓc ・Ｋm ・δf ・・・（２） ｔａｎξb ＝Ｓc ・Ｆb ＝Ｓc ・Ｋm ・δb ・・・（３） 次に、従来みられていた砥石後退時の急な削り込みをな
くすため、砥石後退時の単位研削幅当り法線研削力を砥
石前進時のそれと等しくする場合を例にとる。まず砥石
前進時および砥石後退時の単位研削幅当りの法線研削力
Ｐf ，Ｐb は各々、 Ｐf ＝Ｆf ／Ｗf ＝Ｋm δf ／Ｗf ・・・（４） Ｐb ＝Ｆb ／Ｗf ＝Ｋm δb ／Ｗb ・・・（５）
向を無負荷状態の砥石面から角度θの方向にとった場合
の砥石スピンドルたわみ量の変化を求める。図１の幾何
学的寸法関係から、 Ａｓｉｎθ＝（δf −δb ）−｛（Ａ´−Ｌ／２）ｓｉｎξf ＋（Ｌ／２）ｓｉｎξb ｝・・・（１） このとき法線研削力により傾く砥石面の角度はそれぞ
れ、 ｔａｎξf ＝Ｓc ・Ｆf ＝Ｓc ・Ｋm ・δf ・・・（２） ｔａｎξb ＝Ｓc ・Ｆb ＝Ｓc ・Ｋm ・δb ・・・（３） 次に、従来みられていた砥石後退時の急な削り込みをな
くすため、砥石後退時の単位研削幅当り法線研削力を砥
石前進時のそれと等しくする場合を例にとる。まず砥石
前進時および砥石後退時の単位研削幅当りの法線研削力
Ｐf ，Ｐb は各々、 Ｐf ＝Ｆf ／Ｗf ＝Ｋm δf ／Ｗf ・・・（４） Ｐb ＝Ｆb ／Ｗf ＝Ｋm δb ／Ｗb ・・・（５）
【００１３】砥石後退時の研削幅Ｗb は幾何学的寸法か
ら次のようになる。
ら次のようになる。
【００１４】式（１）と式（４），（５）より、砥石前
進時および後退時における単位研削幅当り法線研削力を
等しくする時の砥石オシレーション角度θが求められ
る。即ちＰf ＝Ｐb より、 δb ＝δf （１−Ａ´／Ｗf ）・・・（７） 式（２）より、 ｓｉｎξf ＝Ｓc Ｋm δf ／√（１＋Ｓc 2 Ｋm 2 δf 2 ）・・・（８） Ｓc 2 Ｋm 2 δf ≪１・・・（９） 式（９）を考慮すれば式（８）は、 ｓｉｎξf ≒Ｓc Ｋm δf ・・・（１０） 同様に、 ｓｉｎξb ≒Ｓc Ｋm δb ・・・（１１） 式（７），（１０），（１１）を式（１）に代入すれ
ば、 Ａｓｉｎθ＝δf Ａ´／Ｗf −｛（Ａ´−Ｌ／２）＋（Ｌ／２）（１−Ａ´／ Ｗf ）δf Ｓc Ｋm ｝ ＝（δf Ａ´／Ｗf ）｛１−Ｓc Ｋm （Ｗf −Ｌ／２）｝・・・（１２） ここでＡ＝Ａ´と置けるので、無負荷状態の砥石面即ち
砥石テーブル送り方向と砥石オシレーション方向の角度
差（砥石オシレーション角度θ）はθが小であるため、 ｔａｎθ＝ｓｉｎθ／√（１−ｓｉｎ2 θ） ≒ｓｉｎθ・・・（１３） 式（１２），（１３）より結局オシレーション角度θ
は、 ｔａｎθ＝（Ｆf ／Ｗf ）｛１／Ｋm −Ｓc （Ｗf −Ｌ／２）｝・・（１４）
進時および後退時における単位研削幅当り法線研削力を
等しくする時の砥石オシレーション角度θが求められ
る。即ちＰf ＝Ｐb より、 δb ＝δf （１−Ａ´／Ｗf ）・・・（７） 式（２）より、 ｓｉｎξf ＝Ｓc Ｋm δf ／√（１＋Ｓc 2 Ｋm 2 δf 2 ）・・・（８） Ｓc 2 Ｋm 2 δf ≪１・・・（９） 式（９）を考慮すれば式（８）は、 ｓｉｎξf ≒Ｓc Ｋm δf ・・・（１０） 同様に、 ｓｉｎξb ≒Ｓc Ｋm δb ・・・（１１） 式（７），（１０），（１１）を式（１）に代入すれ
ば、 Ａｓｉｎθ＝δf Ａ´／Ｗf −｛（Ａ´−Ｌ／２）＋（Ｌ／２）（１−Ａ´／ Ｗf ）δf Ｓc Ｋm ｝ ＝（δf Ａ´／Ｗf ）｛１−Ｓc Ｋm （Ｗf −Ｌ／２）｝・・・（１２） ここでＡ＝Ａ´と置けるので、無負荷状態の砥石面即ち
砥石テーブル送り方向と砥石オシレーション方向の角度
差（砥石オシレーション角度θ）はθが小であるため、 ｔａｎθ＝ｓｉｎθ／√（１−ｓｉｎ2 θ） ≒ｓｉｎθ・・・（１３） 式（１２），（１３）より結局オシレーション角度θ
は、 ｔａｎθ＝（Ｆf ／Ｗf ）｛１／Ｋm −Ｓc （Ｗf −Ｌ／２）｝・・（１４）
【００１５】式（１４）からも分るように砥石オシレー
ション時の単位研削幅当りの法線研削力を等しくした場
合の砥石オシレーション方向は、砥石前進端での法線研
削力Ｆf を変数にもつ関数で表わされ、この法線研削力
を検出することによって得られたオシレーション角度θ
でオシレーション研削を行う。スキップ研削中にこの法
線研削力が大きく変化した場合とか砥石交換時などには
これにあわせてオシレーション角度θを変更する。
ション時の単位研削幅当りの法線研削力を等しくした場
合の砥石オシレーション方向は、砥石前進端での法線研
削力Ｆf を変数にもつ関数で表わされ、この法線研削力
を検出することによって得られたオシレーション角度θ
でオシレーション研削を行う。スキップ研削中にこの法
線研削力が大きく変化した場合とか砥石交換時などには
これにあわせてオシレーション角度θを変更する。
【００１６】次に、上述の砥石オシレーション方法を実
施する場合のワーク内面研削盤について図３，図４を参
照して説明する。研削盤のベッド上に砥石テーブル７お
よび該テーブル７の移動方向に対向してワーク２を保持
したワーク主軸台（図示省略）が搭載され、さらに主軸
台近傍にインプロセスゲージ３をもつインプロセス測定
装置９が設けられている。砥石テーブル７上には砥石オ
シレーションユニット６が垂直な枢軸１５を介して該テ
ーブル７に対して旋回可能に載せられ、また砥石オシレ
ーションユニット６上には、該オシレーションユニット
のガイド部６ａに案内されて往復運動する作動台１６が
載せられている。この作動台１６上には、該作動台に対
して旋回可能な砥石スピンドル装置５が搭載されてい
る。図示の例では砥石スピンドル装置５は、砥石テーブ
ル７に対するオシレーションユニット６の旋回とは独立
して作動台１６に立設した枢軸１４（図３）のまわりに
旋回可能となっているが、勿論本発明はこのような枢軸
構造に限定されるものでなく、例えば作動台１６上面お
よび砥石スピンドル装置５の下面にオシレーションユニ
ット６の枢軸１５を中心とした適当な半径の円弧状凹凸
係合部を形成し、この円弧状係合部に沿って砥石スピン
ドル装置５を作動台１６に対して旋回するようにしても
よい。砥石スピンドル装置５と作動台１６との間には４
個の法線方向力を検出する圧電形フォースゲージ１７が
介在され、各フォースゲージ１７の和により研削動作時
の砥石１にかかる法線研削力が検出される。
施する場合のワーク内面研削盤について図３，図４を参
照して説明する。研削盤のベッド上に砥石テーブル７お
よび該テーブル７の移動方向に対向してワーク２を保持
したワーク主軸台（図示省略）が搭載され、さらに主軸
台近傍にインプロセスゲージ３をもつインプロセス測定
装置９が設けられている。砥石テーブル７上には砥石オ
シレーションユニット６が垂直な枢軸１５を介して該テ
ーブル７に対して旋回可能に載せられ、また砥石オシレ
ーションユニット６上には、該オシレーションユニット
のガイド部６ａに案内されて往復運動する作動台１６が
載せられている。この作動台１６上には、該作動台に対
して旋回可能な砥石スピンドル装置５が搭載されてい
る。図示の例では砥石スピンドル装置５は、砥石テーブ
ル７に対するオシレーションユニット６の旋回とは独立
して作動台１６に立設した枢軸１４（図３）のまわりに
旋回可能となっているが、勿論本発明はこのような枢軸
構造に限定されるものでなく、例えば作動台１６上面お
よび砥石スピンドル装置５の下面にオシレーションユニ
ット６の枢軸１５を中心とした適当な半径の円弧状凹凸
係合部を形成し、この円弧状係合部に沿って砥石スピン
ドル装置５を作動台１６に対して旋回するようにしても
よい。砥石スピンドル装置５と作動台１６との間には４
個の法線方向力を検出する圧電形フォースゲージ１７が
介在され、各フォースゲージ１７の和により研削動作時
の砥石１にかかる法線研削力が検出される。
【００１７】砥石オシレーションユニット６の後端部の
上面には枢軸１５を円弧中心とする円弧溝１８が形成さ
れ、この円弧溝１８を通して該オシレーションユニット
上面から砥石テーブル７へオシレーションユニット固定
用のクランプボルト１９が螺挿されている。砥石テーブ
ル７上には油圧シリンダ装置（図示省略）が載置され、
該油圧シリンダ装置のピストンロッド２０とクランプボ
ルト１９の頭部が噛合しており、ピストンロッド２０の
前進，後退によってクランプボルト１９が回転し、その
ボルト頭部で砥石オシレーションユニット６を砥石テー
ブル７に締め付けて自動クランプし、あるいはクランプ
解除するようになっている。図には示されていないが、
砥石スピンドル装置５も適当なクランプ装置によって砥
石スピンドル装置５の旋回後作動台１６にクランプでき
るようになっている。
上面には枢軸１５を円弧中心とする円弧溝１８が形成さ
れ、この円弧溝１８を通して該オシレーションユニット
上面から砥石テーブル７へオシレーションユニット固定
用のクランプボルト１９が螺挿されている。砥石テーブ
ル７上には油圧シリンダ装置（図示省略）が載置され、
該油圧シリンダ装置のピストンロッド２０とクランプボ
ルト１９の頭部が噛合しており、ピストンロッド２０の
前進，後退によってクランプボルト１９が回転し、その
ボルト頭部で砥石オシレーションユニット６を砥石テー
ブル７に締め付けて自動クランプし、あるいはクランプ
解除するようになっている。図には示されていないが、
砥石スピンドル装置５も適当なクランプ装置によって砥
石スピンドル装置５の旋回後作動台１６にクランプでき
るようになっている。
【００１８】砥石オシレーションユニット６はオシレー
ション駆動モータ，リニアガイドおよび偏心カムを有し
ており、前記オシレーションモータの駆動で前記偏心カ
ムおよび前記リニアガイドを介し、上部の作動台１６に
ガイド部６ａに沿った正弦波状の往復運動（オシレーシ
ョン動作）を与えるようになっている。砥石オシレーシ
ョンユニット６の旋回角度は砥石テーブル７の移動方向
に対してθの角度でとり、この角度がオシレーション角
度とされる。当初のオシレーション角度θを設定する場
合はまず、オシレーション角度θが０の状態で研削を行
い、そのときの法線研削力をフォースゲージ１７から検
出し、演算回路２１で前述の式（１４）にしたがって算
出し、砥石オシレーションユニット６のクランプ装置を
解放し、演算回路２１からの出力信号でモータ駆動装置
２２を介して直動モータ１３により砥石オシレーション
ユニット６を枢軸１５を中心に角度θだけ旋回させる。
次に前述したオシレーションユニット用クランプ装置に
よって砥石オシレーションユニット６を砥石テーブル７
に固定し、同時に砥石スピンドル装置５を作動台１６に
対して同じ角度θだけ逆方向に旋回させてクランプす
る。これによって砥石母線Ｔは砥石テーブル７の移動方
向と平行に保持される。この後、砥石テーブル７を前進
させて砥石スピンドル装置５のスピンドル先端の砥石１
をワーク２に挿入し、ベッド上の切込送りモータ（図示
省略）により切込みを与えてワーク２のオシレーション
研削に入る。そのときの砥石オシレーションは無負荷時
の砥石母線Ｔに対し角度θだけ傾斜した方向となる。
ション駆動モータ，リニアガイドおよび偏心カムを有し
ており、前記オシレーションモータの駆動で前記偏心カ
ムおよび前記リニアガイドを介し、上部の作動台１６に
ガイド部６ａに沿った正弦波状の往復運動（オシレーシ
ョン動作）を与えるようになっている。砥石オシレーシ
ョンユニット６の旋回角度は砥石テーブル７の移動方向
に対してθの角度でとり、この角度がオシレーション角
度とされる。当初のオシレーション角度θを設定する場
合はまず、オシレーション角度θが０の状態で研削を行
い、そのときの法線研削力をフォースゲージ１７から検
出し、演算回路２１で前述の式（１４）にしたがって算
出し、砥石オシレーションユニット６のクランプ装置を
解放し、演算回路２１からの出力信号でモータ駆動装置
２２を介して直動モータ１３により砥石オシレーション
ユニット６を枢軸１５を中心に角度θだけ旋回させる。
次に前述したオシレーションユニット用クランプ装置に
よって砥石オシレーションユニット６を砥石テーブル７
に固定し、同時に砥石スピンドル装置５を作動台１６に
対して同じ角度θだけ逆方向に旋回させてクランプす
る。これによって砥石母線Ｔは砥石テーブル７の移動方
向と平行に保持される。この後、砥石テーブル７を前進
させて砥石スピンドル装置５のスピンドル先端の砥石１
をワーク２に挿入し、ベッド上の切込送りモータ（図示
省略）により切込みを与えてワーク２のオシレーション
研削に入る。そのときの砥石オシレーションは無負荷時
の砥石母線Ｔに対し角度θだけ傾斜した方向となる。
【００１９】砥石１のツルーイングは、砥石テーブル７
の移動方向と平行に設置したツルア８により砥石テーブ
ル７の前後進動作で行われる。
の移動方向と平行に設置したツルア８により砥石テーブ
ル７の前後進動作で行われる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、砥
石オシレーション動作の砥石後退時に砥石がワークから
離れる方向にオシレーションするようにしたので、この
オシレーション角度を適切に設定することにより、砥石
後退時の単位研削幅当りの法線研削力を従来より小さく
することができ、従来インプロセス測定内面研削におい
てワーク研削面に段差を生じる原因となっていた砥石後
退位置での急な削り込みが防止される。図９は従来のオ
シレーション方法による研削でのワーク内径母線形状
（同図（ａ））と本発明の方法によるワーク母線形状
（同図（ｂ））とを比較した図であり、図９（ａ）のよ
うに従来は研削面に０．３μｍ前後の段差が生じていた
が、本発明により図９（ｂ）の如くほとんど段差の検出
されない研削面が得られた。なおこの場合にも定寸法精
度およびサイクルタイムは悪化しなかった。また従来方
法では、ころがり軸受内輪のＣＢＮ砥石による研削で５
０個程度のワークを加工すると、砥石面前側半分が偏っ
て粗れたが、本発明の方法を用いた場合は５００個程度
のワークを連続加工できるようになり、生産性の著しい
向上がもたらされる。
石オシレーション動作の砥石後退時に砥石がワークから
離れる方向にオシレーションするようにしたので、この
オシレーション角度を適切に設定することにより、砥石
後退時の単位研削幅当りの法線研削力を従来より小さく
することができ、従来インプロセス測定内面研削におい
てワーク研削面に段差を生じる原因となっていた砥石後
退位置での急な削り込みが防止される。図９は従来のオ
シレーション方法による研削でのワーク内径母線形状
（同図（ａ））と本発明の方法によるワーク母線形状
（同図（ｂ））とを比較した図であり、図９（ａ）のよ
うに従来は研削面に０．３μｍ前後の段差が生じていた
が、本発明により図９（ｂ）の如くほとんど段差の検出
されない研削面が得られた。なおこの場合にも定寸法精
度およびサイクルタイムは悪化しなかった。また従来方
法では、ころがり軸受内輪のＣＢＮ砥石による研削で５
０個程度のワークを加工すると、砥石面前側半分が偏っ
て粗れたが、本発明の方法を用いた場合は５００個程度
のワークを連続加工できるようになり、生産性の著しい
向上がもたらされる。
【図１】本発明による砥石オシレーション方法を説明す
るためのワークと砥石の位置関係を拡大して示した図で
ある。
るためのワークと砥石の位置関係を拡大して示した図で
ある。
【図２】研削中の砥石スピンドルのたわみ状態を示した
模式図である。
模式図である。
【図３】本発明の実施例による内面研削盤の部分的な平
面図である。
面図である。
【図４】図３の実施例の概略的な側面図である。
【図５】間欠インプロセス定寸測定研削における砥石オ
シレーション前進端の状態を示す断面図である。
シレーション前進端の状態を示す断面図である。
【図６】間欠インプロセス定寸測定研削における砥石オ
シレーション後退端の状態を示す断面図である。
シレーション後退端の状態を示す断面図である。
【図７】砥石スピンドルがたわんだときの砥石オシレー
ション前進端の状態を示す断面図である。
ション前進端の状態を示す断面図である。
【図８】砥石スピンドルがたわんだときの砥石オシレー
ション後退端の状態を示す断面図である。
ション後退端の状態を示す断面図である。
【図９】従来の方法と本発明の方法を比較したワーク内
径母線形状精度を示す図である。
径母線形状精度を示す図である。
１ 砥石 ２ ワーク ５ 砥石スピンドル装置 ６ 砥石オシレーションユニット ７ 砥石テーブル ８ ツルア １３ 直動モータ １４，１５ 枢軸 １６ 作動台 １７ 圧電形フォースゲージ ２１ 演算回路 ２２ モータ駆動装置
Claims (2)
- 【請求項１】砥石のツルーイングをつかさどる砥石テー
ブルの移動方向に対して傾斜した方向に砥石をオシレー
ションさせることを特徴とする内面研削における砥石オ
シレーション方法。 - 【請求項２】砥石のツルーイングをつかさどって前後進
する砥石テーブルと、前記砥石テーブル上に旋回可能に
枢支されかつオシレーション動作する作動台を備えた砥
石スピンドルオシレーションユニットと、前記作動台上
に保持されかつ該作動台に対して旋回可能な砥石スピン
ドル装置と、前記砥石スピンドルオシレーションユニッ
トを前記砥石テーブルに対して固定するオシレーション
ユニット用クランプ装置と、前記砥石スピンドル装置を
前記作動台に対して固定する砥石スピンドル装置用クラ
ンプ装置とを有することを特徴とする内面研削盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11397192A JP3345910B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 内面研削における砥石オシレーション方法および内面研削盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11397192A JP3345910B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 内面研削における砥石オシレーション方法および内面研削盤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05285808A true JPH05285808A (ja) | 1993-11-02 |
| JP3345910B2 JP3345910B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=14625806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11397192A Expired - Lifetime JP3345910B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 内面研削における砥石オシレーション方法および内面研削盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3345910B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6616508B1 (en) | 1999-03-02 | 2003-09-09 | Nsk Ltd. | Internal grinding method and internal grinding machine |
| JP2004314229A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | 加工装置 |
| JP2007190638A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Jtekt Corp | 内面研削盤 |
| KR100833011B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2008-05-27 | 주식회사 포스코 | 롤쵸크의 슬리브 사상장치 |
| CN102554779A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-07-11 | 天津大学 | 可变成型点直线包络外廓形线为凸函数回转件的加工方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104742017B (zh) * | 2013-02-07 | 2017-04-12 | 常州工学院 | 平面共轭凸轮轮廓检测和磨削加工装置的精确控制方法 |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP11397192A patent/JP3345910B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6616508B1 (en) | 1999-03-02 | 2003-09-09 | Nsk Ltd. | Internal grinding method and internal grinding machine |
| KR100833011B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2008-05-27 | 주식회사 포스코 | 롤쵸크의 슬리브 사상장치 |
| JP2004314229A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | 加工装置 |
| JP2007190638A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Jtekt Corp | 内面研削盤 |
| CN102554779A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-07-11 | 天津大学 | 可变成型点直线包络外廓形线为凸函数回转件的加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3345910B2 (ja) | 2002-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6616508B1 (en) | Internal grinding method and internal grinding machine | |
| US5245793A (en) | Method and apparatus for fine working or microfinishing | |
| US7794306B2 (en) | Surface finishing apparatus and related method | |
| US6767273B1 (en) | Crankpin grinding method | |
| US6419563B1 (en) | Method of and an apparatus for machining a workpiece with plural tool heads | |
| US7882633B2 (en) | Method for machining shaft bearing seats | |
| US6038489A (en) | Machine tools | |
| EP0305471A1 (en) | ROTATING DRESSING ROLL, METHOD AND DEVICE FOR DRESSING POT GRINDING WHEELS. | |
| JP3345910B2 (ja) | 内面研削における砥石オシレーション方法および内面研削盤 | |
| JPH06190706A (ja) | 非円性の工作物を研削する方法および装置 | |
| US4112624A (en) | Grinding machine | |
| JP2000198063A (ja) | ナットねじ溝のラップ加工方法および装置 | |
| US4203261A (en) | Abrasive belt machining apparatus | |
| EP0950214B1 (en) | Method of controlling a machine tool | |
| US3688447A (en) | Grinding machine | |
| EP1635989B1 (en) | Improvements in and relating to the grinding of cylindrical surfaces and adjoining side-walls | |
| JP3783998B2 (ja) | 半径測定式定寸制御方法及び半径測定式定寸装置 | |
| JP3764368B2 (ja) | ワークレスト装置及びその制御方法 | |
| JPH10156720A (ja) | 砥石修正方法及びその装置 | |
| JP2001259973A (ja) | 円筒状工作物の外周面研削方法および研削装置 | |
| KR0171645B1 (ko) | 피가공물 내통면의 호닝가공방법 및 그 장치 | |
| JP3082524B2 (ja) | ホーニング加工における砥石の拡張量の制御方法およびその装置 | |
| JPH11262845A (ja) | 内面研削方法 | |
| JP3866951B2 (ja) | 加工方法及び加工装置 | |
| KR100716405B1 (ko) | 가공물 연마 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070906 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100906 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110906 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110906 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120906 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120906 Year of fee payment: 10 |