JPH0775966A

JPH0775966A - 研削方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0775966A
Application number: JP24749793A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Ishikawa; 慈昭石川
Original assignee: Nippei Toyama Corp
Current assignee: Nippei Toyama Corp
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】砥石の研削面とワークの被研削面の間隔を直
接非接触で検出し、砥石のワークへの接近過程における
空研削時間を短縮することのできる研削方法を提供す
る。【構成】砥石１が回転しワーク２が研削位置に保持さ
れた状態で研削サイクルが開始すると砥石台が急速前進
し、その間にワーク２が回転を開始し、非接触検出器５
に設けられた投光器３及び受光器４のカバー６、７が受
光側・投光側ともに開かれ、その後砥石１とワーク２と
の間隔が予め定められた値に達すると、投光器３から発
せられて受光器４に受光される光量の変化を受光器４が
検知し、その検知信号が制御装置１７に入力されサーボ
モータ１９による砥石１の送り速さが研削送り速さに変
更され、それと同時に非接触検出器５の投光器３及び受
光器４のカバー６、７は閉じられ、研削液バルブが開か
れて空研削から実研削に入る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は円筒研削盤等の研削盤を
用いた研削方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】研削盤では、微細な切削刃たる砥粒を用
いて加工を行うために、フライス盤や旋盤等に比べ高い
仕上げ精度の加工表面が得られる。しかし、通常砥石の
ワークに対する接近距離が不明であるため切り込み量の
基準となる切削開始点及び接近速度が一定しないという
欠点を有している。これは、研削の際に砥石車から砥粒
が脱落することによる他、ドレッサ等による形状修正作
業によっても研削面が摩耗するためである。したがっ
て、同一寸法のワークを加工する場合にも、研削開始点
の移動に従ってワーク方向への砥石車の送りを調整する
必要がある。

【０００３】研削盤における研削開始点を検知するため
の方法としては、砥石車にワーク側方向への送りを手動
で与え、砥石車とワークが接触した際に発する音等で判
断する手動送りによる方法が一般に用いられている。し
かしかかる方法は作業員の熟練に依存し、作業効率が悪
いという問題がありその対策として、砥石とワークが接
触したときの砥石駆動モーターあるいはワーク駆動モー
タの電力、電流の変化、あるいは機械に生ずる歪を検出
して砥石のワークへの送り速さを送り速度から研削速度
に切り替える方法がある。しかしこの方法では砥石とワ
ークが接触するときの速度が早すぎると砥石とワークが
接触したときに砥石が破損したり、ワークが固定位置か
ら飛び出したりする恐れがあるため、砥石の接近速度を
押さえざるを得ず、砥石がワークに接近する空研削時間
が長くなるという問題がある。

【０００４】そこで砥石とワークの接触を検知するので
はなく、砥石の位置を非接触で検知する方法が種々検討
されている。かかる非接触検出法としては従来次の様な
方法が提案されている。先ず実開昭６３ー１１０３７１
号には図４に示すように平面研削盤において、テーブル
２４上に取付けられた被加工物２５の上面と、回転する
砥石２６の加工面との距離を無接触で計測する距離セン
サー２７を砥石の安全保護カバー２８に付設した平面研
削盤が開示されている。

【０００５】また特開平２ー１９８７６８号には、図５
に示すようにテーブル３２上のマグネットテーブル３３
近傍に空気吐出部３４を設け、その空気吐出部３４の空
気吐出口３５からエアマイクロメータの空気を吐出さ
せ、この吐出空気に砥石３１の研削面を近づけ、エアマ
イクロメータにおける供給空気圧の変化により、空気吐
出部３４に対する砥石３１の研削面の位置を検出するよ
うにした砥石研削面の非接触検出方法が開示されてい
る。さらに特開平３ー３２５６１号には図６に示すよう
に平面状工具４５と被加工物添付治具４６間に非接触計
測機４８を配置して被加工物４７加工中に平面状工具４
５と被加工物添付治具４６間距離を計測し、この計測値
に基づき被加工物４７の平面状工具４５への送り量を制
御する研削加工方法が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上の従来の
非接触検出法では次のような問題がある。すなわち従来
の実開昭６３ー１１０３７１号、特開平２ー１９８７６
８号、特開平３ー３２５６１号等における案はすべてあ
る基準点と砥石の研削面を非接触で検出するものであ
り、砥石の研削面とワークの被研削面との間隔を直接検
出するものではない。具体的には実開昭６３ー１１０３
７１号は図４に示すように被加工物２５の上面と、回転
する砥石２６の安全保護カバー２８との距離を検出する
ものであり、また特開平２ー１９８７６８号は図６に示
すように空気吐出部３４に対する砥石３１の研削面の位
置を検出するものである。さらに特開平３ー３２５６１
号では平面状工具４５と被加工物添付治具４６間の距離
を計測するものである。したがって以上の従来の各種研
削方法における砥石の位置測定方法は砥石の研削面とワ
ークの被研削面との間隔を直接検出するものではないた
め特に円筒状加工物を研削対象物とする場合に砥石のワ
ークへの接近過程における空研削時間を短縮することが
困難であるという問題があった。従って本発明は以上の
従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、
砥石の研削面とワークの被研削面の間隔を直接非接触で
検出し、砥石のワークへの接近過程における空研削時間
を短縮することのできる研削方法を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の研削方
法は砥石の研削面とワークの被研削面の間隔を非接触検
出器で検出し、砥石がワークに接近して砥石とワークと
の間隔が予め定められた値に達したとき非接触検出器が
発する信号により、砥石台の送り速さを早送りから研削
送りに切り換えることを特徴とする。また本発明の研削
装置は砥石の研削面とワークの被研削面の間隔を検出す
る非接触検出器と、その非接触検出器に接続される砥石
送り速さ制御手段とを有し、砥石がワークに接近して砥
石とワークとの間隔が予め定められた値に達したときに
非接触検出器が発する信号により、砥石送り速さ制御手
段により砥石台の送り速さを早送りから研削送りに切り
換えることを特徴とする。本発明を実施するにあたって
ワークの直径のバラツキは予め知ることができるので非
接触検出器の砥石の移動方向軸に平行な位置はワークの
種類により非接触検出器を移動することにより調整する
ことができる。またワークの中心軸の位置は固定してい
るので直径の異なるワークの各々の直径のデータを非接
触検出器移動装置のメモリーに記憶させておき、ワーク
を指定することにより自動的に非接触検出器の位置を調
整することもできる。また非接触検出器の砥石の移動方
向と垂直な方向すなわちワークの軸方向の位置はワーク
の研削される部分の範囲内であれば特に限定されず適宜
設定することができる。以上において非接触検出器は投
光−受光器からなり、受光器の受光量に応じた出力が得
られる光電センサーとすることができる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の研削方法の一実施例を説明す
る。図１は本発明の研削方法に適用される研削装置を示
す。図に示されるように砥石１はワーク２に対して離間
して配置され、砥石１とワーク２との間に投光器３、受
光器４からなり、受光器４の受光量に応じた出力が得ら
れる光電センサーである非接触検出器５が配置され、砥
石１のワーク２に対する進路と交差して投光器３から投
光され、その光が受光器４により受光される。投光器３
及び受光器４はそれぞれカバー６、７を有しそれらのカ
バー６、７はそれぞれシリンダー機構８、９により駆動
されるピニオン・ラック機構１０、１１により開閉され
る。また各シリンダー機構８、９は非接触検出器移動装
置としてのワーク移動スライド部１２、１３に取り付け
られて、ワーク２と共に位置決めされる。図２は非接触
検出器５を含む本発明の研削装置の概念図であり、図に
示されるように非接触検出器５における検知結果はアン
プ１４、アンプ１５、アンプ１６を介して制御装置１７
に入力され、かかる制御装置１７からの制御信号がサー
ボドライバー１８を介してサーボモータ１９に入力さ
れ、かかるサーボモータ１９によってボールネジ２０に
より砥石台が駆動され砥石１が所要位置に送られる。

【０００９】したがって以上の研削装置によれば次のよ
うにして本発明の研削方法が実施される。砥石１が回転
した状態でワーク２は研削位置に保持され、その状態で
は非接触検出器５に設けられる投光器３及び受光器４の
カバー６、７は閉じた状態とされる。また研削過程で研
削液を供給する図示しない研削液バルブも閉じられてい
る。図３に示されるように研削サイクルが開始すると砥
石台が急速前進し（Ａ→Ｂ）、その間にワーク２が回転
を開始し、非接触検出器５に設けられた投光器３及び受
光器４のカバー６、７が受光側・投光側ともに開かれ
る。その後砥石１とワーク２との間隔が予め定められた
値に達すると、投光器３から発せられて受光器４に受光
される光量の変化を受光器４が検知し、その検知信号が
アンプ１４、アンプ１５、アンプ１６を介して制御装置
１７に入力される（Ｂ）。以上において、アンプ１４は
受光器が受ける受光量に応じた電圧をアンプ１５に出力
する。アンプ１５はアンプ１４の出力とギャップ設定器
２１との出力の差をアンプ１６に出力する。アンプ１６
はアンプ１５の出力（アンプ１６の入力）が零になると
制御装置１７に信号を出力し、制御装置１７はこの信号
を受けるとサーボドライバー１８に信号を送り、サーボ
モータ１９の回転数を予め設定された速度に下げる。そ
の結果サーボモータ１９による砥石１の送り速さが研削
送り速さに変更され、それと同時に非接触検出器５の投
光器３及び受光器４のカバー６、７は閉じられ、研削液
バルブが開かれて空研削から実研削に入る（Ｂ→Ｃ→Ｄ
→Ｅ→Ｆ）。その間Ｂ→Ｃ→Ｄ間では粗研削が行われ、
Ｄ→Ｅ間では精研削が行われる。その後研削終了と同時
に砥石台が戻り、ワーク２の回転が停止し、冷却水バル
ブが閉じられて研削サイクルが完了する（Ｆ→Ｇ）。

【００１０】以上において本実施例では非接触検出器５
の投光器３及び受光器４のカバー６、７が設けられて研
削過程の進行に応じてこの投光器３及び受光器４のカバ
ー６、７が開閉される。これは研削液や砥石の脱落砥粒
やワーク２の研削粉等が非接触検出器５の投光器３の投
光面及び受光器４の受光面へ付着することを防止し、砥
石１の送り位置検出の検出精度を向上するものである。
このように検出精度を向上する手段としてはその他に次
のものがある。

【００１１】先ず、砥石１及びワーク２が配置される研
削工程の環境をドライにすることにより検出精度を向上
することができる。研削工程の環境をドライにすること
により砥石１やワーク２に研削液や砥石の脱落砥粒やワ
ーク２の研削粉等が付着することを防止することがで
き、光量変化の受光器４による検知を鋭敏にすることが
できるからである。また、同様に光量変化の受光器４に
よる検知を鋭敏にすることを目的として砥石１及びワー
ク２が配置される研削工程への外光を遮断することがで
きる。さらに砥石１およびワーク２に、研削液や砥石の
脱落砥粒やワーク２の研削粉等が付着することを防止す
ることを目的として砥石１およびワーク２にエアーを吹
き付けるようにすることもできる。

【００１２】

【発明の効果】以上のように本発明の研削方法及びその
装置によれば、砥石の研削面とワークの被研削面の間隔
を非接触検出器で検出し、砥石がワークに接近して砥石
とワークとの間隔が予め定められた値に達したとき非接
触検出器が発する信号により、砥石の送り速さを早送り
から研削送りに切り換えるようにしたので、研削盤にお
ける砥石の空研削時間を短縮して、研削盤の生産性を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の研削装置の模式図であ
る。

【図２】図１に示す研削装置の概念図である。

【図３】本発明の研削方法における研削工程の進行を
示す説明図である。

【図４】従来の研削装置を示す図である。

【図５】従来の他の研削装置を示す図である。

【図６】従来のさらに他の研削装置を示す図である。

【符号の説明】

１・・・砥石、２・・・ワーク、５・・・非接触検出
器、１７・・・制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】砥石の研削面とワークの被研削面の間隔
を非接触検出器で検出し、砥石がワークに接近して砥石
とワークとの間隔が予め定められた値に達したとき非接
触検出器が発する信号により、砥石台の送り速さを早送
りから研削送りに切り換えることを特徴とする研削方
法。
【請求項２】砥石の研削面とワークの被研削面の間隔
を検出する非接触検出器と、その非接触検出器に接続さ
れる砥石送り速さ制御手段とを有し、砥石がワークに接
近して砥石とワークとの間隔が予め定められた値に達し
たときに非接触検出器が発する信号により、砥石送り速
さ制御手段により砥石の送り速さを早送りから研削送り
に切り換えることを特徴とする研削装置。
【請求項３】非接触検出器が投光−受光器からなり、
受光器の受光量に応じた出力が得られる光電センサーで
ある請求項２記載の研削装置。