JPH06312356A - Ｃｎｃ治具研削盤の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上下に連なるテーパー部と垂直部との連続加
工を可能ならしめて、その加工時間の短縮と無人運転を
可能にしたＣＮＣ治具研削盤の駆動制御装置を提供する
ことにある。 【構成】 上下に連なるテーパー部5aと垂直部5bとを連
続加工するＣＮＣ治具研削盤であって、被研削物１の輪
郭加工面５の長さを算出する算出手段Ａ６、算出手段Ａ
６により算出された被研削物の輪郭加工面の長さに基づ
き該加工面の加工分割回数を算出する算出手段Ｂ７、テ
ーパー部5aの加工距離とこのテーパー部に連なる垂直部
5bの加工距離を算出する算出手段Ｃ８、テーパー部のテ
ーパー角度θに基づき前記スピンドル２と作業テーブル
１との移動距離を算出する算出手段Ｄ９、算出手段Ｄ９
により算出された移動距離に基づいてスピンドル２とテ
ーブル１とを移動させる駆動機構Ａ10、駆動機構Ａ10に
よるスピンドルの移動量が前記算出手段Ｃ８により算出
されたテーパー部5aの加工距離に到達した時点でスピン
ドル２のみが単独で移動して垂直部を加工する様に前記
駆動機構Ａ10を制御する制御手段Ａ11、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右・前後に移動する
作業テーブル上に載置セットされたコーナー円弧状で平
面矩形形状の被研削物の輪郭加工面に、前記テーブルの
移動と上下に移動するスピンドルの移動とによって該ス
ピンドルに取り付けた研削砥石を沿わせながら上下に連
なるテーパー部と垂直部とを連続加工するＣＮＣ治具研
削盤に関し、特に上下に連なるテーパー部と垂直部とを
連続加工するその加工動作の駆動制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】従来、この種のＣＮＣ治
具研削盤は、作業テーブル上に載置セットされた被研削
物の輪郭加工面に、テーパー部と垂直部とを上下に連ね
て研削加工する場合、まず初めに砥石を取り付けたスピ
ンドルの角度を垂直な姿勢から加工するテーパー部のテ
ーパー角度に合わせてこの角度に沿わせたスピンドルの
下降及び上昇方向の移動とＮＣ装置からのＮＣ指令によ
るテーブルの左右・前後方向の移動によって砥石を前記
加工面に沿わせながら該加工面にテーパー部を加工し、
テーパー部の加工が終了した後に、スピンドルを垂直な
元の姿勢に戻してテーパー部に連なる垂直部を加工して
いた。然るに、従来の研削盤は被研削物を載置する作業
テーブルを左右・前後方向即ちＸ軸方向とＹ軸方向に移
動させるその駆動はＮＣ指令によるＮＣ自動運転が可能
なものの、砥石を支持するスピンドルを上下方向即ちＺ
軸方向に移動させるその駆動はシリンダーによる機械的
に行なっているために、テーパー部のみ、或いは垂直部
のみの単独加工であれば可能であるが、両者を連続加工
することができない。即ち、従来の研削盤はテーブルを
移動させるＸ軸とＹ軸の駆動部のみを自動運転を可能と
する二次源制御であるために、テーパー部と垂直部とを
被研削物の加工面に連続加工することはできいものであ
った。従って、従来ではテーパー部と垂直部とを被研削
物の輪郭加工面に加工するためにはスピンドルの角度を
変える段取りを行なわなければならない。即ちテーパー
部を加工するための段取りとテーパー部の加工が終了し
た後に垂直部を加工する段取りとを行なわなければなら
ないために、作業能率が極めて悪い。しかも２工程に分
けてテーパー部と垂直部の加工を行なわなければならな
いことから、加工時間が長くなってしまうと言う問題が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な従来
事情に鑑みてなされたもので、上下に連なるテーパー部
と垂直部との連続加工を可能ならしめて、その加工時間
の短縮と無人運転を可能にしたＣＮＣ治具研削盤の駆動
制御装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を達成するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が講じる技術的手段は、左右・前後に移動する
作業テーブル上に載置セットされた被研削物の輪郭加工
面に、前記テーブルの移動と上下に移動するスピンドル
の移動とによって該スピンドルに取り付けた研削砥石を
沿わせながら上下に連なるテーパー部と垂直部とを連続
加工するＣＮＣ治具研削盤であって、被研削物の輪郭加
工面の長さを算出する算出手段Ａ、算出手段Ａにより算
出された被研削物の輪郭加工面の長さに基づき該加工面
の加工分割回数を算出する算出手段Ｂ、テーパー部の加
工距離とこのテーパー部に連なる垂直部の加工距離を算
出する算出手段Ｃ、テーパー部のテーパー角度に基づき
前記スピンドルと作業テーブルとの移動距離を算出する
算出手段Ｄ、算出手段Ｄにより算出された移動距離に基
づいてスピンドルとテーブルとを移動させる駆動機構
Ａ、駆動機構Ａによるスピンドルの移動量が前記算出手
段Ｃにより算出されたテーパー部の加工距離に到達した
時点でスピンドルのみが単独で移動して垂直部を加工す
る様に前記駆動機構Ａを制御する制御手段Ａ、を備えた
ことを特徴とする。

【０００５】又、左右・前後に移動する作業テーブル上
に載置セットされたリング状被研削物の輪郭加工面に、
前記テーブルの移動と上下に移動するスピンドルの移動
とによって該スピンドルに取り付けた研削砥石を沿わせ
ながら上下に連なるテーパー部と垂直部とを連続加工す
るＣＮＣ治具研削盤であって、被研削物の輪郭加工面の
円周長さを算出する算出手段Ａ、算出手段Ａにより算出
された被研削物の輪郭加工面の円周長さに基づき該加工
面の加工分割回数を算出する算出手段Ｂ、テーパー部の
加工距離とこのテーパー部に連なる垂直部の加工距離を
算出する算出手段Ｃ、テーパー部のテーパー角度に基づ
き前記スピンドルと作業テーブルとの移動距離を算出す
る算出手段Ｄ、算出手段Ｄにより算出された移動距離に
基づきスピンドルとテーブルとを移動させる駆動機構
Ａ、駆動機構Ａによるスピンドルの移動量が前記算出手
段Ｃにより算出されたテーパー部の加工距離に到達した
時点でスピンドルのみが単独で移動して垂直部を加工す
る様に前記駆動機構Ａを制御する制御手段Ａ、前記算出
手段Ｂにより算出された加工分割回数に基づく駆動機構
Ａによるテーブルの移動に追動させて砥石の偏心方向を
常に加工面に対し直角に向ける様にスピンドルを回転さ
せる駆動機構Ｂ、を備えたことを特徴とする。

【０００６】更に、左右・前後に移動する作業テーブル
上に載置セットされたコーナー円弧状で平面矩形形状の
被研削物の輪郭加工面に、前記テーブルの移動と上下に
移動するスピンドルの移動とによって該スピンドルに取
り付けた研削砥石を沿わせながら上下に連なるテーパー
部と垂直部とを連続加工するＣＮＣ治具研削盤であっ
て、被研削物の輪郭加工面の各辺直線部の長さと各四隅
コーナーＲの円弧長さを算出する算出手段Ａ、算出手段
Ａにより算出された被研削物の輪郭加工面の各辺直線部
の長さと各四隅コーナーＲの円弧長さに基づき該直線部
と四隅コーナーＲの加工分割回数を算出する算出手段
Ｂ、直線部とコーナーＲのテーパー部の加工距離とこの
テーパー部に連なる垂直部の加工距離を算出する算出手
段Ｃ、直線部とコーナーＲのテーパー部のテーパー角度
に基づき前記スピンドルと作業テーブルとの移動距離を
算出する算出手段Ｄ、算出手段Ｄにより算出された移動
距離に基づきスピンドルとテーブルとを移動させる駆動
機構Ａ、駆動機構Ａによるスピンドルの移動量が前記算
出手段Ｃにより算出されたテーパー部の加工距離に到達
した時点でスピンドルのみが単独で移動して垂直部を加
工する様に前記駆動機構Ａを制御する制御手段Ａ、前記
算出手段Ｂにより算出されたコーナーＲの加工分割回数
に基づき該コーナーＲに沿って前記駆動機構Ａによるテ
ーブルの移動に追動させながらその移動に伴い変わる砥
石の偏心方向を常に加工面に対し直角に向ける様にスピ
ンドルを回転制御する駆動機構Ｂ、及び駆動機構Ｂによ
るスピンドルの前記駆動回転を、駆動機構Ａによるテー
ブルの移動に同期させる制御手段Ｂ、を備えたことを特
徴とする。

【０００７】

【作 用】而して、上記した本発明の請求項１に記載
の技術的手段によれば、被研削物を載置セットする作業
テーブルの左右・前後の動きと研削砥石を独自駆動回転
可能に支持するスピンドルの上下の動きは、算出手段Ａ
〜Ｄにより算出されて設定される加工条件（内容を含
む）に基づく駆動機構Ａの駆動と、制御手段Ａによる駆
動機構Ａの前記駆動制御とによって実行されて、被研削
物の輪郭加工面に上下に連なるテーパー部と垂直部との
連続加工が行なわれる。

【０００８】又、請求項２に記載の技術的手段によれ
ば、被研削物を載置セットする作業テーブルの左右・前
後の動きと研削砥石を独自駆動回転可能に支持するスピ
ンドルの上下の動きは、算出手段Ａ〜Ｄにより算出され
て設定される加工条件（内容を含む）に基づく駆動機構
Ａの駆動と、制御手段Ａによる駆動機構Ａの前記駆動制
御と、駆動機構Ｂにより砥石の偏心方向を常に加工面に
対し直角に（方線方向に）向けるスピンドルの回転制御
とによって実行されて、リング状被研削物の輪郭加工面
に上下に連なるテーパー部と垂直部との連続加工が行な
われる。

【０００９】更に、請求項３に記載の技術的手段によれ
ば、被研削物を載置セットする作業テーブルの左右・前
後の動きと研削砥石を独自駆動回転可能に支持するスピ
ンドルの上下の動きは、算出手段Ａ〜Ｄにより算出され
て設定される加工条件（内容を含む）に基づく駆動機構
Ａの駆動と、制御手段Ａによる駆動機構Ａの前記駆動制
御とによって実行され、且つ駆動機構Ｂにより砥石の偏
心方向を常に加工面に対し直角に（方線方向に）向ける
スピンドルの駆動回転を、前記駆動機構Ａの駆動に同期
させる動きは、制御手段Ｂによって実行されて、コーナ
ー円弧状で平面矩形形状を呈する被研削物の四隅コーナ
ーＲと各辺直線部の輪郭加工面に上下に連なるテーパー
部と垂直部との連続加工が行なわれる。

【００１０】

【実 施 例】本発明の実施例を図面に基づいて以下説
明すれば、図１はＣＮＣ治具研削盤の外観（全体）を示
した側面図で、作業テーブル１は架台上に左右・前後方
向即ちＸ軸方向とＹ軸方向に移動自在に配設され、後述
する駆動機構Ａ10のＸ軸サーボモーターX-1 により左右
方向に移動、そしてＹ軸サーボモーターY-1 により前後
方向に移動せしめて、その上面にセットされた平面矩形
形状を呈する被研削物３を前記左右・前後方向に移送す
る様になっている一方、スピンドル２は作業テーブル１
の上方位置に装着したスライド機構に固着支持させて上
下方向即ちＺ軸方向に移動自在に配設され、駆動機構Ａ
10により上下方向に移動せしめて、後述する自動切込み
装置12を介して下端に支持する高周波モーター13により
独自に駆動回転し被研削物４の輪郭加工面５を研削加工
する研削砥石３を、該加工面５に沿わせて上下往復移動
させる様になっている。

【００１１】図３は本発明の駆動制御装置の第１実施例
に係る機能ブロック図で、図において６は被研削物４の
輪郭加工面５の長さを算出する算出手段Ａ、７は算出手
段Ａ６により算出された被研削物４の前記長さに基づき
輪郭加工面５の加工分割回数を算出する算出手段Ｂ、８
は輪郭加工面５のテーパー部5aの加工距離Ｌ_１とこのテ
ーパー部5aに連なる垂直部5bの加工距離Ｌ_２を算出する
算出手段Ｃ、９はテーパー部5aのテーパー角度θに基づ
き前記スピンドル２と作業テーブル１との同期させた移
動距離を算出する算出手段Ｄ、10は算出手段Ｄ９により
算出された移動距離に基づいてスピンドル２とテーブル
１とを移動させる駆動機構Ａ、11は駆動機構Ａ10による
スピンドル２の移動量が前記算出手段Ｃ８により算出さ
れたテーパー部5aの加工距離Ｌ_１に到達した時点でスピ
ンドル２のみが単独で下降移動して垂直部5bを加工する
様に前記駆動機構Ａ10を制御する制御手段Ａであり、算
出手段Ａ〜Ｄ６，７，８，９により算出されて設定され
る加工条件（内容を含む）に基づく駆動機構Ａ10の駆動
と、この駆動を制御する制御手段Ａ11による駆動機構Ａ
10の制御動作とによって、作業テーブル１の左右・前後
方向の動きと研削砥石３を支持するスピンドル２の上下
方向の動きが実行されて、被研削物４の輪郭加工面５に
上下に連なるテーパー部5aと垂直部5bとの連続加工が行
なわれる様に構成してある。

【００１２】上記した算出手段Ａ〜Ｄ６，７，８，９
は、中央処理装置（ＣＰＵ）に接続されいるメモリに、
各算出内容に応じて記憶した算出方程式である。例えば
算出手段Ａ６による被研削物４の輪郭加工面５のＸ軸方
向又はＹ軸方向の長さ、即ち被研削物４の長辺方向Ｌ_３
又は短辺方向Ｌ_４の長さを算出の場合、その長さを算出
（演算）し得る内容にてメモリに記憶した算出方程式
で、算出内容に応じて中央処理装置（ＣＰＵ）に入力さ
れて算出（演算）処理される様に構成してある。そし
て、これら算出手段Ａ〜Ｄ６，７，８，９により算出さ
れる上記した各種のデータは中央処理装置（ＣＰＵ）に
接続されいるＲＡＭに記憶され駆動機構Ａ10は、中央処
理装置（ＣＰＵ）に適宜の構成（電気）機器を介して接
続され、作業テーブル１を左右方向に移動させるＸ軸サ
ーボモーターA-1 と前後方向に移動させるＹ軸サーボモ
ーターY-1 、そしてスピンドル２を上下方向に移動させ
るＺ軸サーボモーターZ-1 で、これら各サーボモーター
X-1 ，Y-1 ，Z-1 は駆動回路等の適宜の構成機器を介し
て中央処理装置（ＣＰＵ）に接続され、該装置（ＣＰ
Ｕ）からの出力信号（データ）により作動せしめて、Ｘ
軸サーボモーターX-1 はテーブル１を左右（横）方向に
移動させる動きを与えると共に、Ｙ軸サーボモーターY-
1 はテーブル１を前後方向に移動させる動きを与え、そ
してＺ軸サーボモーターZ-1 はスピンドル２を上下方向
に移動される動きを与える様に構成してある。ちなみ
に、Ｘ軸・Ｙ軸両サーボモーターX-1 ，Y-1 はボールネ
ジとボールナットとにより作業テーブル１の裏面におい
て該テーブル１に連繋されており、そして，Ｚ軸サーボ
モーターZ-1 はボールネジとボールナット及びその他の
連結部材によりスピンドル２を垂直に支持する昇降枠12
に連繋されている。

【００１３】制御手段Ａ11は、Ｚ軸サーボモーターZ-1
によるスピンドル２の下降移動量が前記算出手段Ｃ８に
より算出されたテーパー部5aの加工距離Ｌ_１に到達した
時点でスピンドル２のみが単独で下降移動して垂直部5b
を加工する、即ち算出手段Ｄ９により算出された移動距
離に基づきＺ軸サーボモーターA-3 によりスピンドル２
を下降移動させながら、この動きに同期させて行なうテ
ーパー部5aの研削加工が終了した時点で同期するＸ軸サ
ーボモーターX-1 又はＹ軸サーボモーターY-1による作
業テーブル１の左右又は前後方向の移動を止めてスピン
ドル２のみがその動きを止めることなく下降移動して垂
直部5bを加工する様に、そしてスピンドル１が単独で上
昇移動して垂直部5bを加工し、その動きを止めることな
く再びテーパー部5aの加工に入る時には該動きにＸ軸サ
ーボモーターX-1 又はＹ軸サーボモーターY-1 による作
業テーブル１の左右又は前後方向の移動を前記算出手段
Ｄ９により算出された移動距離に基づき同期させる働き
をなす。

【００１４】上記自動切込み装置12は、被研削物４の輪
郭加工面５に沿ってスピンドル２が一周した時点で、継
続して行なう該加工面５に対する砥石３の１回当たりの
切込み量を、予め設定されている“総切込み量”に到達
するまで自動的に変更する働きをなすもので、Ｕ軸サー
ボモーターU-1 によるボールネジの回転に伴うボールナ
ットの上下移動を、ガイド傾斜面に沿って横方向即ちＵ
軸方向（砥石３の切込み方向）に変換するボールナット
に連結させた楔形状の方向変換部材により砥石を切込み
方向に移動させる様に構成してある。即ち砥石３を着脱
自在に支持し、該砥石３を所定の回転数（ｒｐｍ）にて
駆動回転させる高周波モーター13を、方向変換部材によ
り砥石３の切込み方向にスライド移動するスライド部材
14に取り付けて高周波モーター13を砥石３の切込み方向
に移動させる様に構成してある。そして、Ｕ軸サーボモ
ーターU-1 は中央処理装置（ＣＰＵ）に駆動回路等の適
宜の構成機器を介して接続され、該装置（ＣＰＵ）から
の出力信号（データ）に基づいて作動せしめて、上記し
た動きを与える様にしてある。

【００１５】図４は本発明の駆動制御装置の第２実施例
に係る機能ブロック図で、駆動機構Ｂ15を備えた以外は
上記した第１実施例の機能ブロック図と変わりないこと
から、同じ構成部分に同じ符号を用いることでその説明
は省略する。斯る第２実施例の機能ブロック図は上記算
出手段Ｂ15により算出された加工分割回数に基づく駆動
機構Ａ10のＸ軸サーボモーターX-1 とＹ軸サーボモータ
ーY-1 による作業テーブル１の左右・前後方向の移動に
追動させて砥石３の偏心方向を常に輪郭加工面５に対し
直角に（法線方向に）向ける様にスピンドル２を回転さ
せる駆動機構Ｂ15を備えたものである。即ち、リング状
の被研削物４の円周輪郭加工面５やコーナーが円弧状で
平面矩形形状を呈する被研削物４の四隅コーナーＲの輪
郭加工面５に沿わせて上記したテーパー部5aと垂直部5b
とを連続加工する際、Ｘ軸サーボモーターX-1 とＹ軸サ
ーボモーターY-1 による作業テーブル１の左右・前後方
向の移動により向きが変わる砥石３の偏心方向を常に輪
郭加工面５に対し直角に向ける様にスピンドル２を、前
記作業テーブル１の左右・前後方向の移動に追動させて
回転させる駆動機構Ｂ15を備えたものである。

【００１６】駆動機構Ｂ15は、中央処理装置（ＣＰＵ）
に適宜の構成（電気）機器を介して接続され、Ｘ軸サー
ボモーターX-1 とＹ軸サーボモーターY-1 による作業テ
ーブル１の左右・前後方向の移動により向きが変わる砥
石３の偏心方向が常に輪郭加工面５に対し直角に向く様
にスピンドル２を回転させるＣ軸サーボモーターC-1
で、駆動回路等の適宜の構成機器を介して中央処理装置
（ＣＰＵ）に接続され、該装置（ＣＰＵ）からの出力信
号（データ）により作動せしめて、砥石３の偏心方向を
常に輪郭加工面５に対し直角に向ける様にスピンドル２
を駆動回転させる。

【００１７】図５は本発明の駆動制御装置の第３実施例
に係る機能ブロック図で、制御手段Ｂ16を備えた以外は
上記した第２実施例の機能ブロック図と変わりないこと
から、同じ構成部分に同じ符号を用いることでその説明
は省略する。斯る第３実施例の機能ブロック図は駆動機
構Ｂ16のＣ軸サーボモーターC-1 により上記した様に砥
石３の偏心方向が常に輪郭加工面５に対し直角に向く様
にスピンドル２を回転させる駆動回転を、駆動機構Ａ10
のＸ軸サーボモーターX-1 とＹ軸サーボモーターY-1 に
よる作業テーブル１の移動に同期させる制御手段Ｂ16を
備えたものである。即ち、コーナーが円弧状で平面矩形
形状を呈する被研削物４の輪郭加工面５の各辺直線部と
四隅コーナーＲに上記したテーパー部5aと垂直部5bとを
上下に、そして上下に連なる該テーパー部5aと垂直部5b
とを夫々周方向に連設させて連続加工する際、Ｘ軸サー
ボモーターX-1 又はＹ軸サーボモーターY-1 による作業
テーブル１の左右又は前後方向の直線的な移動による各
辺直線部の輪郭加工面５、そしてＸ軸サーボモーターX-
1 とＹ軸サーボモーターY-1 による作業テーブル１の左
右・前後両方向の円弧移動による四隅コーナーＲの輪郭
加工面５に対して自動切込み装置13のＵ軸サーボモータ
ーU-1 による砥石３の切込み方向を常に直角に向ける方
向補正を行なう。即ち遊星回転させずに制御手段Ｂ16を
備えたものである。

【００１８】制御手段Ｂ16は、駆動機構Ｂ15のＣ軸サー
ボモーターC-1 により上記した様に砥石３の偏心方向が
常に輪郭加工面５に対し直角に向く様にスピンドル２を
回転させる駆動回転を、算出手段Ｂ７により算出された
直線部の加工分割回数にスピンドル２の上下往復移動回
数が達した時点で駆動機構Ａ10のＸ軸サーボモーターX-
1 とＹ軸サーボモーターY-1 による作業テーブル１の移
動に同期させ、そして該同期動作を算出手段Ｂ７により
算出されたコーナーＲの加工分割回数にスピンドル２の
上下往復移動回数が達した時点で解除する働きをなす。

【００１９】次に、以上の如く構成したＣＮＣ治具研削
盤の駆動制御装置による被研削物４の研削加工の一実施
例を説明すれば、図６乃至図９及び図11乃至図14は図17
に示したコーナーが円弧状で平面矩形形状を呈するリン
グ状被研削物４の外側輪郭加工面５に上下に連なるテー
パー部5aと垂直部5bを、内側輪郭加工面5-1 に外向き傾
斜のテーパー部5a-1と内向き傾斜のテーパー部5a-2（逆
向きテーパー部）を加工する場合の動作の一例を示した
中央処理装置（ＣＰＵ）がＲＯＭに記憶されている制御
プログラムを実行することにより進行するＲＡＭに記憶
されているフローチャートであり、これらのフローチャ
ートは一連の動きによって進行する。即ち、被研削物４
の外側輪郭加工面５の各辺直線部と四隅コーナーＲへの
テーパー部5aと垂直部5bの加工、そして内側輪郭加工面
5-1 への外向き傾斜のテーパー部5a-1の加工、最後に内
側輪郭加工面5-1 への内向き傾斜のテーパー部5a-2の加
工が一連の動作により行なわれる。

【００２０】作業者が研削盤の起動操作スイッチを入れ
ると、算出手段Ａ６による被研削物４の外側輪郭加工面
５の長辺と短辺の直線部の長さＬ_３，Ｌ_４と四隅コーナ
ーＲの円弧長さを算出されると共に、算出手段Ａ６によ
り算出された直線部の長さＬ _３，Ｌ_４と四隅コーナーＲ
の円弧長さに基づき該直線部と四隅コーナーＲの加工分
割回数が算出手段Ｂ７により算出される。次に直線部と
コーナーＲのテーパー部5aの加工距離Ｌ_１とこのテーパ
ー部5aに連なる垂直部5bの加工距離Ｌ_２が算出手段Ｃ８
により算出され、最後に直線部とコーナーＲのテーパー
部5aのテーパー角度θに基づきスピンドル２の上下と作
業テーブル１の左右・前後の移動距離が算出手段Ｄ９に
より算出されてＲＡＭに記憶される。算出手段Ａ〜Ｄ
６，７，８，９により算出され設定された加工条件（内
容を含む）がＲＡＭに記憶されると、ＲＡＭに予めプロ
グラムメモリにて記憶させておいた図６に示すフローチ
ャートのステップ順にてまず初めに奥側直線部（図10
（イ）において上側）のプログラムメモリが呼び出され
る（ステップ20）。奥側直線部のプログラムが呼び出さ
れると、図７のフローチャートに示す様に直線部の上記
加工分割回数に基づきスピンドル２の上下往復移動回数
をカウントするカウンタの初期化が行なわれる（ステッ
プ31）。本実施例においてスピンドル２が上下に１往復
することで加工分割回数、１回を更新する様にしてあ
る。例えば加工分割回数が５の場合、スピンドル２が上
下に５往復することで繰り返しカウンタが更新される。
カウンタの初期化が行なわれると、高周波モーター13が
作動して砥石３を回転させ、Ｘ軸サーボモーターX-1 、
Ｙ軸サーボモーターY-1 、Ｚ軸サーボモーターZ-1 が作
動を開始して作業テーブル１左右（Ｘ軸）・前後（Ｙ
軸）方向の移動に同期させてスピンドル２を下降（Ｚ
軸）移動させてテーパー部5aの加工（ステップ32）、垂
直部5bの加工（ステップ33）を行なうと共に、スピンド
ル２を上昇させて垂直部5bの加工（ステップ34）、テー
パー部5aの加工（ステップ35）を上記奥側直線部の加工
分割回数に基づき該分割回数分、カウンタが更新する
（ステップ36）まで繰り返し行なう（図10参照）。この
時点で繰り返しカウンタが加工分割回数より小さいか否
かを判断し（ステップ37）、大きい場合には今回移動し
たテーブル１の左右（Ｘ軸）移動距離を算出する（ステ
ップ38）と共に、残りの移動距離を算出する（ステップ
39）。残り移動距離の有無を判断し（ステップ40）、残
りの移動距離がある場合にはその残りの移動距離を２分
割して（ステップ41）スピンドル２を作業テーブル１の
移動に同期させて再び上下往復移動させる（ステップ42
〜45）ことで、奥側直線部の輪郭加工面５に対するテー
パー部5aと垂直部5bの加工が終了となる。

【００２１】奥側直線部の加工が終了すると、次に左奥
コーナーＲ（図10（イ）において上側左）のプログラム
メモリが呼び出される（ステップ21）。左奥コーナーＲ
のプログラムが呼び出されると、図８のフローチャート
に示す様にコーナーＲの上記加工分割回数に基づきスピ
ンドル２の上下往復移動回数をカウントするカウンタの
初期化が行なわれる（ステップ50）。カウンタの初期化
が行なわれると、高周波モーター13が作動して砥石３を
回転させ、Ｘ軸サーボモーターX-1 、Ｙ軸サーボモータ
ーY-1 、Ｚ軸サーボモーターZ-1 が作動を開始すると共
に、制御手段Ｂ16によりＣ軸サーボモーターC-1 も作動
を開始し、作業テーブル１の左右（Ｘ軸）・前後（Ｙ
軸）方向の移動に同期して砥石３の偏心方向が常に輪郭
加工面５に対し直角に向く様にスピンドル２を回転（Ｃ
軸）させると共に、スピンドル２を下降（Ｚ軸）移動さ
せてテーパー部5aの加工（ステップ51）、垂直部5bの加
工（ステップ52）を行なうと共に、スピンドル２を上昇
させて垂直部5bの加工（ステップ53）、テーパー部5aの
加工（ステップ54）を上記コーナー部の加工分割回数に
基づき該分割回数分、カウンタが更新する（ステップ5
5）まで繰り返し行なう。この時点で繰り返しカウンタ
が加工分割回数より小さいか否かを判断し（ステップ5
6）、大きい場合には再度上記した動作を繰り返すこと
で左奥コーナー部の輪郭加工面５に対するテーパー部5a
と垂直部5bの加工が終了となる。

【００２２】左奥コーナー部の加工が終了すると、次に
左側直線部（図10（イ）において左側）のプログラムメ
モリが呼び出される（ステップ22）。左側直線部のプロ
グラムが呼び出されると、図９のフローチャートに示す
様に左側直線部の上記加工分割回数に基づきスピンドル
２の上下往復移動回数をカウントするカウンタの初期化
が行なわれる（ステップ31）。カウンタの初期化が行な
われると、以後は上記した奥側直線部のステップ32〜35
順にて左側直線部の加工分割回数に基づき該分割回数
分、カウンタが更新する（ステップ36）まで繰り返し行
なう。即ち、左側直線部の加工あってはステップ37によ
る判断により繰り返しカウンタが加工分割回数より大き
い場合には今回移動したテーブル１の前後（Ｙ軸）移動
距離を算出し（ステップ60）。ステップ60を得ること
で、左側直線部の輪郭加工面５に対するテーパー部5aと
垂直部5bの加工が終了となる。

【００２３】以後は左手前コーナーＲ（図10（イ）にお
いて下側左）のプログラムメモリ（ステップ23）、手前
直線部（図10（イ）において下側）のプログラムメモリ
（ステップ24）、右手前コーナーＲ（図10（イ）におい
て下側右）のプログラムメモリ（ステップ25）、右側直
線部（図10（イ）において右側）のプログラムメモリ
（ステップ26）、右奥コーナーＲ（図10（イ）において
上側右）のプログラムメモリ（ステップ27）を呼び出し
て、上記した如く図７乃至図９に夫々示すフローチャー
トにより実行することで、各辺直線部と四隅コーナーＲ
に対するテーパー部5aと垂直部5bの加工が終了となり、
最後にニゲＲのプログラムメモリを呼び出し（ステップ
28）、そしてＸ軸サーボモーターX-1 、Ｙ軸サーボモー
ター Y-1、Ｚ軸サーボモーターZ-1 、Ｃ軸サーボモー
ターC-1 が作動してスピンドル２を原点位置まで移動さ
せて戻す（ステップ29）と共に、作業テーブル１及び砥
石３の向きを原点位置まで移動させて戻す（ステップ3
0）ことによって、被研削物４の外側輪郭加工面５の加
工が終了する。

【００２４】被研削物４の外側輪郭加工面５の加工が終
了すると、内側輪郭加工面5-1 への外向き傾斜のテーパ
ー部5a-1の加工に入り、ＲＡＭに予めプログラムメモリ
にて記憶させておいた図11に示すフローチャートのステ
ップ順にてまず初めにアプローチコーナーＲ（図15
（イ）において下側左）のプログラムメモリが呼び出し
（ステップ70）、該コーナーＲの加工分割回数を２分割
する（ステップ71）。同コーナーＲの２分割後、アプロ
ーチＲの角度指示して左手前コーナーＲのプログラムを
呼び出す（ステップ72）。左手前コーナーＲのプログラ
ムが呼び出されると、図13のフローチャートに示す様に
同コーナーＲの加工分割回数に基づきスピンドル２の上
下往復移動回数をカウントするカウンタの初期化が行な
われる（ステップ90）。カウンタの初期化が行なわれる
と、高周波モーター13が作動して砥石３を回転させ、Ｘ
軸サーボモーターX-1 、Ｙ軸サーボモーターY-1 、Ｚ軸
サーボモーターZ-1 及び制御手段Ｂ16によるＣ軸サーボ
モーターC-1 が作動を開始して、作業テーブル１の左右
（Ｘ軸）・前後（Ｙ軸）方向の移動に同期して砥石３の
偏心方向が常に輪郭加工面5-1 に対し直角に向く様にス
ピンドル２を回転（Ｃ軸）させると共に、スピンドル２
を下降（Ｚ軸）移動させてテーパー部5a-1の加工（ステ
ップ91）を行なうと共に、スピンドル２を上昇させてテ
ーパー部5a-1の加工（ステップ92）を上記コーナー部の
加工分割回数に基づき該分割回数分、カウンタが更新す
る（ステップ93）まで繰り返し行なう。この時点で繰り
返しカウンタが加工分割回数より小さいか否かを判断し
（ステップ94）、大きい場合には再度上記したステップ
91〜93を繰り返すことで左奥コーナー部の輪郭加工面5-
1 に対するテーパー部5a-1の加工が終了となる。

【００２５】左手前コーナーＲの加工が終了すると、次
に左側直線部（図15（イ）において左側）のプログラム
メモリが呼び出される（ステップ73）。左側直線部のプ
ログラムが呼び出されると、図12のフローチャートに示
す様に左側直線部の上記加工分割回数に基づきスピンド
ル２の上下往復移動回数をカウントするカウンタの初期
化が行なわれる（ステップ100 ）。カウンタの初期化が
行なわれると、高周波モーター13が作動して砥石３を回
転させ、Ｘ軸サーボモーターX-1 、Ｙ軸サーボモーター
Y-1 、Ｚ軸サーボモーターZ-1 が作動を開始して作業テ
ーブル１を左右（Ｘ軸）・前後（Ｙ軸）方向の移動に同
期させてスピンドル２を下降（Ｚ軸）移動させてテーパ
ー部5a-1の加工（ステップ101 ）を行なうと共に、スピ
ンドル２を上昇させてテーパー部5aの加工（ステップ10
2 ）を上記コーナー部の加工分割回数に基づき該分割回
数分、カウンタが更新する（ステップ103 ）まで繰り返
し行なう（図15参照）。この時点で繰り返しカウンタが
加工分割回数より小さいか否かを判断し（ステップ104
）、大きい場合には今回移動したテーブル１の前後
（Ｙ軸）移動距離を算出する（ステップ105 ）と共に、
残りの移動距離を算出する（ステップ106 ）。残り移動
距離の有無を判断し（ステップ106 ）、残りの移動距離
がある場合にはその残りの移動距離を２分割して（ステ
ップ107 ）スピンドル２を作業テーブル１の移動に同期
させて再び上下往復移動させる（ステップ109 〜110 ）
ことで、左側直線部の輪郭加工面5-1 に対するテーパー
部5a-1の加工が終了となる。

【００２６】以後は左奥コーナーＲ（図15（イ）におい
て上側左）のプログラムメモリ（ステップ74）、奥側直
線部（図15（イ）において上側）のプログラムメモリ
（ステップ75）、右奥コーナーＲ（図15（イ）において
上側右）のプログラムメモリ（ステップ76）、左側直線
部（図15（イ）において左側）のプログラムメモリ（ス
テップ77）、右手前コーナーＲ（図15（イ）において下
側右）のプログラムメモリ（ステップ78）、手前直線部
（図15（イ）において下側）のプログラムメモリ（ステ
ップ79）、そしてコーナーＲの加工分割回数を２分割す
る（ステップ80）。同コーナーＲの２分割後、アプロー
チＲの角度指示して左手前コーナーＲのプログラムメモ
リ（ステップ81）を呼び出して、上記した如く図12乃至
図13に夫々示すフローチャートにより実行することで、
各辺直線部と四隅コーナーＲに対するテーパー部5a-1の
加工が終了となり、最後にニゲＲのプログラムメモリを
呼び出し（ステップ82）及びＣ軸の数値更新（ステップ
83）、そしてＸ軸サーボモーターX-1 、Ｙ軸サーボモー
ターY-1 、Ｚ軸サーボモーターZ-1 、Ｃ軸サーボモータ
ーC-1 が作動してスピンドル２を原点位置まで移動させ
て戻す（ステップ84）と共に、作業テーブル１及び砥石
３の向きを原点位置まで移動させて戻す（ステップ85）
ことによって、被研削物４の内側輪郭加工面5-1 の外向
き傾斜のテーパー部5a-1の加工が終了する。

【００２７】被研削物４の内側輪郭加工面5-1 の外向き
傾斜のテーパー部5a-1の加工が終了すると、内側輪郭加
工面5-1 への内向き傾斜のテーパー部5a-2の加工に入
り、上記した様に図11に示すフローチャートのステップ
73〜81順にて図12乃至図13に夫々示すフローチャートが
呼び出されて、各辺直線部と四隅コーナーＲに対する内
向き傾斜のテーパー部5a-2の加工が終了となる（図15参
照）。

【００２８】而して、本発明ＣＮＤ治具研削盤の駆動制
御装置によれば、作業テーブル１を左右・前後に移動さ
せるＸ軸，Ｙ軸、スピンドル２を上下に移動させるＺ軸
の三次元制御（同時三軸制御）が可能となり、上下に連
なるテーパー部5aと垂直部5bとを同時に連続加工するこ
とができる。しかもこれらＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の同時制御
に加えて、作業テーブル１の左右・前後の移動に追動さ
せながらその移動に伴い変わる砥石３の偏心方向を常に
被研削物４の輪郭加工面５に対し直角に向けるＣ軸をも
同時に制御する四次元制御（同時四軸制御）が可能とな
り、円錐，垂直，外向きテーパー，内向きテーパー，底
面，コーナーＲ面等を同時に連続加工することができ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明ＣＮＤ軸研削盤の駆動制御装置は
叙上の如く構成してなるから、下記の効果を秦する。作
業テーブルを左右・前後に移動させるＸ軸，Ｙ軸、スピ
ンドルを上下に移動させるＺ軸の三次元制御（同時三軸
制御）が可能であることから、上下に連なるテーパー部
と垂直部とを同時に連続加工することができる。しかも
これらＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の同時制御に加えて、作業テー
ブル１の左右・前後の移動に追動させながらその移動に
伴い変わる砥石の偏心方向を常に被研削物の輪郭加工面
に対し直角に向けるＣ軸をも同時に制御する四次元制御
（同時四軸制御）が可能であることから、円錐，垂直，
外向きテーパー，内向きテーパー，底面，コーナーＲ面
等を同時に連続加工することができ、加工時間の大幅な
短縮化と無人運転が可能となり、同時に高精度にて加工
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ＣＮＣ治具研削盤の外観（全体）を示した側
面図

【図２】 同正面図

【図３】 本発明ＣＮＣ治具研削盤の駆動制御装置の第
１実施例に係る機能ブロック図

【図４】 第２実施例に係る同機能ブロック図

【図５】 第３実施例に係る同機能ブロック図

【図６】 本発明ＣＮＣ治具研削盤の駆動制御装置の一
実施例を示す外側輪郭加工面にテーパー部と垂直部を加
工する動作フローチャート

【図７】 同外側輪郭加工面のＸ軸方向の直線部にテー
パー部と垂直部を加工する動作フローチャート

【図８】 同外側輪郭加工面のコーナーＲにテーパー部
と垂直部を加工する動作フローチャート

【図９】 同外側輪郭加工面のＹ軸方向の直線部にテー
パー部と垂直部を加工する動作フローチャート

【図10】 同フローチャートによる加工状態を示した被
研削物の概略図で、（イ）は平面図、（ロ）はその一部
を示した正面図

【図11】 内側輪郭加工面にテーパー部を加工する動作
フローチャート

【図12】 同内側輪郭加工面の直線部にテーパー部を加
工する動作フローチャート

【図13】 同内側輪郭加工面のコーナーＲにテーパー部
を加工する動作フローチャート

【図14】 同フローチャートによる外向き傾斜のテーパ
ー部の加工状態を示した被研削物の概略図で、（イ）は
平面図、（ロ）はその一部を示した正面図

【図15】 同フローチャートによる内向き傾斜のテーパ
ー部（逆向きテーパー部）の加工状態を示した被研削物
の概略図で、（イ）は平面図、（ロ）はその一部を示し
た正面図

【図16】 本発明ＣＮＣ治具研削盤の駆動制御装置の一
実施例により加工した被研削物を示し、（イ）は平面
図、（ロ）は同縦断面図

【符号の説明】

１…作業テーブル ２…スピンド
ル ３…砥石 ４…被研削物 ５…輪郭加工面 ６…算出手段
Ａ ７…算出手段Ｂ ８…算出手段
Ｃ ９…算出手段Ｄ 10…駆動機構
Ａ 11…制御手段Ａ 15…駆動機構
Ｂ 16…制御手段Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右・前後に移動する作業テーブル上に
   載置セットされた被研削物の輪郭加工面に、前記テーブ
   ルの移動と上下に移動するスピンドルの移動とによって
   該スピンドルに取り付けた研削砥石を沿わせながら上下
   に連なるテーパー部と垂直部とを連続加工するＣＮＣ治
   具研削盤であって、 被研削物の輪郭加工面の長さを算出する算出手段Ａ、算
   出手段Ａにより算出された被研削物の前記長さに基づき
   輪郭加工面の加工分割回数を算出する算出手段Ｂ、テー
   パー部の加工距離とこのテーパー部に連なる垂直部の加
   工距離を算出する算出手段Ｃ、テーパー部のテーパー角
   度に基づき前記スピンドルと作業テーブルとの移動距離
   を算出する算出手段Ｄ、算出手段Ｄにより算出された移
   動距離に基づきスピンドルとテーブルとを移動させる駆
   動機構Ａ、駆動機構Ａによるスピンドルの移動量が前記
   算出手段Ｃにより算出されたテーパー部の加工距離に到
   達した時点でスピンドルのみが単独で移動して垂直部を
   加工する様に前記駆動機構Ａを制御する制御手段Ａ、を
   備えたことを特徴とするＣＮＣ治具研削盤の駆動制御装
   置。
2. 【請求項２】 左右・前後に移動する作業テーブル上に
   載置セットされた被研削物のリング状の輪郭加工面に、
   前記テーブルの移動と上下に移動するスピンドルの移動
   とによって該スピンドルに取り付けた研削砥石を沿わせ
   ながら上下に連なるテーパー部と垂直部とを連続加工す
   るＣＮＣ治具研削盤であって、 被研削物の輪郭加工面の円周長さを算出する算出手段
   Ａ、算出手段Ａにより算出された被研削物の前記円周長
   さに基づき輪郭加工面の加工分割回数を算出する算出手
   段Ｂ、テーパー部の加工距離とこのテーパー部に連なる
   垂直部の加工距離を算出する算出手段Ｃ、テーパー部の
   テーパー角度に基づき前記スピンドルと作業テーブルと
   の移動距離を算出する算出手段Ｄ、算出手段Ｄにより算
   出された移動距離に基づきスピンドルとテーブルとを移
   動させる駆動機構Ａ、駆動機構Ａによるスピンドルの移
   動量が前記算出手段Ｃにより算出されたテーパー部の加
   工距離に到達した時点でスピンドルのみが単独で移動し
   て垂直部を加工する様に前記駆動機構Ａを制御する制御
   手段Ａ、前記算出手段Ｂにより算出された加工分割回数
   に基づく駆動機構Ａによるテーブルの移動に追動させな
   がらその移動に伴い変わる砥石の偏心方向を常に加工面
   に対し直角に向ける様にスピンドルを回転させる駆動機
   構Ｂ、を備えたことを特徴とするＣＮＣ治具研削盤の駆
   動制御装置。
3. 【請求項３】 左右・前後に移動する作業テーブル上に
   載置セットされた四隅コーナーが円弧状で平面矩形形状
   を呈する被研削物の輪郭加工面に、前記テーブルの移動
   と上下に移動するスピンドルの移動とによって該スピン
   ドルに取り付けた研削砥石を沿わせながら上下に連なる
   テーパー部と垂直部とを連続加工するＣＮＣ治具研削盤
   であって、 被研削物の輪郭加工面の各辺直線部の長さと各四隅コー
   ナーＲの円弧長さを算出する算出手段Ａ、算出手段Ａに
   より算出された被研削物の前記各辺直線部の長さと各四
   隅コーナーＲの円弧長さに基づき該直線部と四隅コーナ
   ーＲの加工分割回数を算出する算出手段Ｂ、直線部とコ
   ーナーＲのテーパー部の加工距離とこのテーパー部に連
   なる垂直部の加工距離を算出する算出手段Ｃ、直線部と
   コーナーＲのテーパー部のテーパー角度に基づき前記ス
   ピンドルと作業テーブルとの移動距離を算出する算出手
   段Ｄ、算出手段Ｄにより算出された移動距離に基づき前
   記スピンドルとテーブルとを移動させる駆動機構Ａ、駆
   動機構Ａによるスピンドルの移動量が前記算出手段Ｃに
   より算出されたテーパー部の加工距離に到達した時点で
   スピンドルのみが単独で移動して垂直部を加工する様に
   前記駆動機構Ａを制御する制御手段Ａ、前記算出手段Ｂ
   により算出された各辺直線部及び四隅コーナーＲの加工
   分割回数に基づく前記駆動機構Ａによるテーブルの移動
   に追動させながらその移動に伴い変わる砥石の偏心方向
   を常に各辺直線部と四隅コーナーＲの輪郭加工面に対し
   直角に向ける様にスピンドルを駆動回転させる駆動機構
   Ｂ、及び駆動機構Ｂによるスピンドルの前記駆動回転
   を、駆動機構Ａによるテーブルの移動に同期させる制御
   手段Ｂ、を備えたことを特徴とするＣＮＣ治具研削盤の
   駆動制御装置。