JPH0740208A - 研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定寸信号が得られるまでの時間を短縮し、加
工サイクルタイムを大幅に短縮することを目的とする。 【構成】 砥石車２１を工作物Ｗに対し、従来の粗研＋
精研分の取代を含めた位置まで早送り前進させた後、工
作物Ｗを所定量左進させて上記取代分をトラバース研削
で粗研し、その後、砥石車２１を前進させてプランジ研
削により定寸装置１８から定寸信号が得られるまで微研
削し、定寸信号が得られた段階で工作物Ｗを左進してワ
ンパストラバース研削に移行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作物の円筒面に対し
て傾斜する研削面と、工作物の円筒面と平行な研削面を
有する砥石を用いてワンパスで工作物をトラバース研削
する研削方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作物をワンパスでトラバース研削する
ための砥石には、図４（ａ）に示すように、工作物Ｗの
円筒面に対して傾斜する荒研削面１ａと、工作物Ｗの円
筒面と平行な仕上研削面１ｂとを有する、比較的薄い砥
石車１が使用される。従来、このような砥石車を用いて
工作物をワンパスでトラバース研削する場合は、まず、
図４（ａ）に示すように、両端を主軸台と心押台により
センタ支持した工作物Ｗを、その左端側が砥石車１と相
対向する位置まで割出し、この状態で砥石車１を工作物
に接近する方向（プランジ方向）に前進させることによ
り、工作物Ｗを図４（ｂ）に示す如く粗研、精研、微研
の順にプランジ研削する。そして、微研削時に定寸装置
２から定寸信号が出力された時点で砥石車１の切り込み
送りを停止し、その後、工作物Ｗを図４（ｂ）の左方へ
移動することにより、工作物Ｗをワンパスでトラバース
研削していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述す
る従来の研削方法では、プランジ研削により定寸位置ま
で切り込み送りをかけた後、トラバース研削へ移行する
方法を採っているため、工作物の加工サイクルタイムが
長くなってしまう。その主要因は、プランジ研削時の工
作物にかかる半径方向の研削抵抗が大きく、しかも工作
物が撓み易いため、プランジ方向の送り速度を大きくで
きないからである。

【０００４】本発明は、上述した従来の問題を解決する
もので、その目的とするところは、定寸信号が出力され
るまでの時間を短縮し、加工サイクルタイムを大幅に短
縮できる研削方法を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、工作物を回転駆動する主軸台と、前記工作
物の回転軸線と平行な研削面を有する砥石車を回転駆動
する砥石台と、前記工作物と砥石車とが互いに接近離間
する方向並びに前記工作物の回転軸線方向に前記主軸台
と砥石台を相対移動させる駆動手段と、前記工作物の径
を測定する定寸手段とを有し、前記主軸台及び砥石台を
前記駆動手段により相対移動させることで工作物をトラ
バース研削する研削方法であって、前記駆動手段により
前記砥石台を工作物に対しその定寸径より僅かに大きい
位置まで工作物と砥石車とが互いに接近離間する方向に
早送りする第１の工程と、前記早送り終了後に前記主軸
台及び砥石台を前記駆動手段により工作物の回転軸線方
向に相対移動させて工作物を一端から所定量トラバース
研削する第２の工程と、前記第２の工程終了後に前記主
軸台及び砥石台を前記駆動手段により工作物と砥石車と
が互いに接近離間する方向に前記定寸手段から定寸信号
が得られるまで相対移動させてプランジ研削する第３の
工程と、第３の工程終了後に前記主軸台及び砥石台を前
記駆動手段により工作物の回転軸線方向に相対移動させ
て工作物をワンパスでトラバース研削する第４の工程と
を備える構成にした。

【０００６】

【作用】上記の構成により、第１の工程を経た後、第２
の工程で工作物を仕上げ取代分を残してトラバース研削
し、その後、残りの仕上げ取代分をプランジ研削してワ
ンパストラバース研削へ移行するから、定寸信号が得ら
れるまでの時間が短縮される。よって、工作物の加工サ
イクルタイムを大幅に短縮することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明方法の実施例を図面に基づいて
説明する。図１は、本発明方法を適用した円筒研削盤の
全体の構成図である。図１において、１０は円筒研削
盤、３０は円筒研削盤１０を制御する数値制御装置であ
る。

【０００８】円筒研削盤１０は、ベッド１１上にＺ軸方
向に移動可能に設置した工作物テーブル１２、およびベ
ッド１１上にＸ軸方向に移動可能に設置した砥石台１３
を備える。

【０００９】工作物テーブル１２は、ベッド１１に取り
付けたサーボモータ１４および該サーボモータ１４によ
り回転される図略の送りねじとによりＺ軸方向に移動さ
れる。サーボモータ１４は数値制御装置３０により制御
される。

【００１０】工作物テーブル１２上には、主軸台１５と
心押台１６が左右に位置して対向設置されている。工作
物Ｗは、主軸台１５の主軸１５ａに設けたチャック１７
と、心押台１６のセンタ１６ａにより、両端支持され
る。また、工作物テーブル１２には、工作物Ｗの加工径
を測定するインプロセスタイプの定寸装置１８が設置さ
れており、この定寸装置１８で測定された工作物Ｗの測
定信号は数値制御装置３０に入力される。

【００１１】砥石台１３は、ベッド１１に取り付けたサ
ーボモータ２０および該サーボモータ２０により回転さ
れる図略の送りねじとによりＸ軸方向に移動される。サ
ーボモータ２０は数値制御装置３０により制御される。
また、砥石台１３は、砥石車２１を支持する砥石軸２２
と、砥石車２１を周速１６０ｍ／ｓで高速回転させる駆
動モータ２３を備え、駆動モータ２３と砥石軸２２間は
ベルト等の回転伝達機構２４により連結されている。

【００１２】砥石車２１は、工作物Ｗの円筒面と平行な
仕上研削面２１ａと、工作物Ｗの円筒面に対して傾斜す
る荒研削面２１ｂを有する。

【００１３】数値制御装置３０は、図１に示すように、
研削盤全体を制御し管理する中央処理装置（以下ＣＰＵ
と略称する）３１と、工作物Ｗの加工プログラムおよび
ＣＰＵ３１での演算結果などのデータを格納するメモリ
３２と、ＣＰＵ３１からの指令値に応じて駆動パルスを
分配送出するパルス分配回路３３，３４、および外部と
のデータの授受を行うインタフェース３５を備える。

【００１４】前記パルス分配回路３３には、駆動回路３
６を介してテーブル送り用のサーボモータ１４が接続さ
れ、また、パルス分配回路３４には、駆動回路３７を介
して砥石台送り用のサーボモータ２０が接続されてい
る。また、インタフェース３５には、定寸装置１８、及
び制御データ、研削開始指令などを入力する操作釦、Ｃ
ＲＴ表示部等を有する入力装置３８が接続されている。

【００１５】次に、上記のように構成された本実施例の
動作を図２に示すフローチャートおよび図３を参照して
説明する。主軸台１５の主軸１５ａと心押台１６間に適
正に工作物Ｗが装着された状態において、入力装置３８
の研削釦（不図示）が押されることにより、加工プログ
ラムがスタートする。

【００１６】まず、主軸台１５に内蔵された図略の駆動
モータにより工作物Ｗが回転され、かつ砥石車２１が所
定の速度で回転される。ＣＰＵ３１は、加工プログラム
に従いメモリ３２から読み出された砥石早送り前進指令
を解読して、パルス分配回路３４に供給する。これに伴
いパルス分配回路３４からは前進指令に応じたパルス信
号が送出され、このパルス信号を駆動回路３７に供給す
ることにより、サーボモータ２０を回転駆動して砥石台
１３をＸ軸方向に早送り前進させる（ステップＳ１）。

【００１７】このときの砥石車２１の早送り前進位置
は、図３に示すように、従来技術で述べた粗研と精研が
完了した時点における砥石車２１の位置と等しい。ま
た、このときの工作物Ｗと砥石車２１との位置関係は、
図３の破線に示すように、砥石車２１の仕上研削面２１
ｂが加工前の工作物Ｗの端面角部に接触する直前とな
る。

【００１８】上記粗研と精研分の取代を含めた位置まで
砥石車の早送り前進が行われると、ＣＰＵ３１は、メモ
リ３２から読み出されたテーブル左進指令を解読してパ
ルス分配回路３３に供給する。これに伴いパルス分配回
路３３からはテーブル左進指令に応じたパルス信号が送
出され、このパルス信号を駆動回路３６に供給すること
により、サーボモータ１４を回転駆動して工作物テーブ
ル１２を所定量（定寸装置１８により工作物Ｗの加工径
を測定できる必要最小限の移動量）左進させる（ステッ
プＳ２）。

【００１９】工作物テーブル１２が左進されると、工作
物Ｗは、図３の１点鎖線に示すように、回転する砥石車
２１の荒研削面２１ｂによって左端から従来の粗研＋精
研分に相当する取代がトラバース研削により粗研削され
る。このときの研削方式はトラバース研削であるため、
工作物Ｗにかかる半径方向の研削抵抗は小さく、これに
伴いトラバース方向の送り速度はプランジ方向の送り速
度より大幅に大きくできる。

【００２０】工作物テーブル１２の左進による所定長さ
のトラバース粗研削が終了すると、ＣＰＵ３１は、ステ
ップＳ３に示す砥石微研前進処理を実行する。即ち、ス
テップＳ３では、加工プログラムにしたがいＣＰＵ３１
からパルス分配回路３４に対し微研前進指令信号を供給
することにより、パルス分配回路３４から微研指令信号
に応じたパルス信号が送出され、このパルス信号を駆動
回路３７に供給してサーボモータ２０を回転駆動するこ
とにより、砥石台１３を微研指令に応じた送り速度にて
前進させ、工作物Ｗを図３の実線に示すように、プラン
ジ研削により微研削する。

【００２１】次のステップＳ４では、図３に示すよう
に、定寸装置１８のフィーラ１８ａを工作物Ｗの微研削
部位の外周に係合し、これにより工作物Ｗの加工径を測
定して、その径信号をＣＰＵ３１に入力し、微研削され
る工作物Ｗの加工径が定寸に達したかを判定する。ここ
で、定寸信号がない場合はステップＳ３に戻って砥石台
１３をさらに微研前進させる。また、定寸信号有りが判
定されたときはプランジ研削による微研送りを停止させ
てステップＳ５に進む。

【００２２】ステップＳ５では、加工プログラムにした
がいＣＰＵ３１からテーブル左進指令信号をパルス分配
回路３３に供給することにより、パルス分配回路３３か
らテーブル左進指令に応じたパルス信号を送出し、この
パルス信号を駆動回路３６に供給してサーボモータ１４
を回転駆動することにより、工作物テーブル１２を左進
指令に応じた送り速度にて左進させる。これにより工作
物Ｗは全長に亘りワンパスでトラバース研削される。

【００２３】工作物Ｗに対するトラバース研削が終了す
ると、ステップＳ６に進み、ＣＰＵ３１からの早送り後
退指令により、砥石台１３を後退指令に応じた速度にて
早送り後退させる。そして、次のステップＳ７におい
て、ＣＰＵ３１からのテーブル右進指令により、工作物
テーブル１２を右進させ、元位置へ復帰させる。これに
より、１つの工作物Ｗの加工が終了する。

【００２４】上述のような本実施例においては、砥石台
１３を工作物Ｗに対し、従来の粗研＋精研分の取代を含
めた位置まで早送り前進させた後、工作物テーブル１２
を所定量左進させることにより、上記取代分をトラバー
ス研削で粗研し、その後、砥石台１３を前進させてプラ
ンジ研削により定寸信号が得られるまで微研削し、定寸
信号が得られた段階で工作物テーブル１２を左進するこ
とにより、工作物Ｗをワンパスでトラバース研削する構
成としたので、定寸信号が得られるまでの時間を大幅に
短縮できる。又、定寸信号を基に砥石台１３の前進位置
を決めるため、熱変位の影響を受けないで工作物Ｗを所
定の寸法径に仕上げることができる。

【００２５】因みに、定寸信号が得られるまでの研削方
式を従来のプランジ研削で行った場合、粗研に６秒、精
研に６秒、微研に６秒、計１８秒要していたが、本実施
例の研削方式にあっては、トラバース粗研に２秒、微研
に６秒、計８秒となり、定寸信号が得られるまでの研削
時間は、従来の１／２以下にできる。このことは、従来
の粗研＋精研分の取代をトラバース研削するときのワー
クにかかる半径方向の研削抵抗が小さく、トラバース方
向の送り速度を大きくできるからである。その結果、工
作物の加工サイクルタイムを大幅に短縮することができ
る。

【００２６】なお、本発明方法は、工作物の回転軸線と
直角な方向に砥石台を送るものに限らず、工作物の回転
軸線に対し傾斜したアンギュラ方向に砥石台を送るもの
にも適用できる。このように、上記実施例に示す構成の
ものに限定されず、請求項に記載した範囲を逸脱しない
限り、種々の変形が可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、砥石台を工作物に対し仕上げ取代分を残した位置ま
で早送りし、この位置から工作物を所定量トラバース研
削し、その後、定寸信号が得られるまでプランジ研削し
た後、ワンパスのトラバース研削へ移行する研削サイク
ル方式としたので、定寸信号が得られるまでの研削時が
短縮され、これによって工作物の加工サイクルタイムを
大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を適用した研削装置の全体構成を示
すブロック図である。

【図２】本実施例における工作物の研削手順を示すフロ
ーチャートである。

【図３】本実施例による研削動作時の工作物と砥石車と
の関係を示す説明図である。

【図４】従来の研削方式による工作物と砥石車との関係
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 研削盤 １２ 工作物テーブル １３ 砥石台 １４ サーボモータ（駆動手段） １５ 主軸台 １６ 心押台 １８ 定寸装置 ２０ サーボモータ（駆動手段） ２１ 砥石車 ３０ 数値制御装置 ３１ ＣＰＵ ３２ メモリ Ｗ 工作物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 納谷 敏明 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 服部 和也 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物を回転駆動する主軸台と、前記工
   作物の回転軸線と平行な研削面を有する砥石車を回転駆
   動する砥石台と、前記工作物と砥石車とが互いに接近離
   間する方向並びに前記工作物の回転軸線方向に前記主軸
   台と砥石台を相対移動させる駆動手段と、前記工作物の
   径を測定する定寸手段とを有し、前記主軸台及び砥石台
   を前記駆動手段により相対移動させることで工作物をト
   ラバース研削する研削方法であって、 前記駆動手段により前記砥石台を工作物に対しその定寸
   径より僅かに大きい位置まで工作物と砥石車とが互いに
   接近離間する方向に早送りする第１の工程と、前記早送
   り終了後に前記主軸台及び砥石台を前記駆動手段により
   工作物の回転軸線方向に相対移動させて工作物を一端か
   ら所定量トラバース研削する第２の工程と、前記第２の
   工程終了後に前記主軸台及び砥石台を前記駆動手段によ
   り工作物と砥石車とが互いに接近離間する方向に前記定
   寸手段から定寸信号が得られるまで相対移動させてプラ
   ンジ研削する第３の工程と、第３の工程終了後に前記主
   軸台及び砥石台を前記駆動手段により工作物の回転軸線
   方向に相対移動させて工作物をワンパスでトラバース研
   削する第４の工程とを備える研削方法。