JPH0780771A - 数値制御研削盤 - Google Patents

数値制御研削盤

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JPH0780771A
JPH0780771A JP22749393A JP22749393A JPH0780771A JP H0780771 A JPH0780771 A JP H0780771A JP 22749393 A JP22749393 A JP 22749393A JP 22749393 A JP22749393 A JP 22749393A JP H0780771 A JPH0780771 A JP H0780771A
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JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
rigidity
grinding
work
traverse
Prior art date
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Pending
Application number
JP22749393A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Unno
邦彦 海野
Tomoyasu Imai
智康 今井
Masato Kitajima
正人 北島
Ryohei Mukai
良平 向井
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.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
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Publication of JPH0780771A publication Critical patent/JPH0780771A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的とするところは、振れの原因であ
る工作物の剛性を考慮してトラバース速度を軸方向に変
更するこによって、トラバース研削の時においても振止
め装置を使用することなく段取り替え時間を省くことが
できる。また高精度に円筒度を出すことができかつ研削
効率を向上させることを目的としている。 【構成】入力された工作物の形状データに基づいて工作
物の円筒形状の剛性値K (m+1) を求め、この剛性値K
(m+1) より工作物の円筒形状毎に変更される砥石の切込
速度と軸方向位置で変更される工作物の回転速度とトラ
バース速度Fとを制御して、工作物の剛性に応じて研削
条件を制御する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主軸と心押軸に取り付け
られたセンタに支持され、このセンタの軸線まわりに回
転する工作物に対して砥石を送り込み且つ軸方向に相対
移動させることにより工作物をトラバース研削するよう
にした数値制御研削盤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、研削盤にて工作物を研削する場
合、片側で切り込みを終えそのまま砥石を軸方向に移動
させることにより加工するトラバース研削においては、
たわみを小さくするために振止め装置を1つ又は複数個
設ける等によって、研削を実施している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような研削盤で
は、多種少量加工においては、振止めの段取り替えに時
間を多く必要とするという問題点があった。そこで本発
明の目的とするところは、振れの原因である工作物の剛
性を考慮してトラバース速度を軸方向に変化させること
によって、トラバース研削の時においても振止め装置を
使用することなく段取り替え時間を省くことである。ま
た高精度に円筒度を出すことができ且つ研削効率を向上
することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題点を解決するためになされたものであり、軸線回り
に回転する工作物に対して砥石を送り込み且つ軸方向に
相対移動させることにより工作物をトラバース研削する
研削盤において、入力された工作物形状データに基づい
て前記工作物の円筒形状の剛性を決定する剛性決定手段
と、この剛性決定手段によって定められた工作物の円筒
形状の剛性値に従ってトラバース速度を軸方向に変える
ことにより制御して研削条件を変更する研削条件決定手
段とを設けたものである。さらには、軸線回りに回転す
る多段の工作物に対して砥石を送り込み且つ軸方向に相
対移動させることにより工作物をトラバース研削する研
削盤において、入力された工作物形状データに基づいて
前記工作物の円筒形状毎の剛性を決定する剛性決定手段
と、この剛性決定手段によって定められた工作物の円筒
形状毎の剛性値に従ってトラバース速度を変えることに
より制御して研削条件を変更する研削条件決定手段とを
設けたものである。
【0005】
【作用】本発明は、上記のような構成において、工作物
の形状データが入力されると、剛性決定手段により工作
物の円筒形状の剛性が決定される。これによってトラバ
ース速度を軸方向に変えることによって制御することに
よって研削条件を変更し、決定していく。また、工作物
が多段の場合は、工作物の形状データが入力されると、
剛性決定手段により工作物の円筒形状毎の剛性が決定さ
れ、これによってトラバース速度を軸方向に変えて制御
することによって研削条件を変更し、決定していく。
【0006】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1において1は研削盤の本体を示し、ベッド2上
にテーブル3を介して主軸台4と心押台5が載置され、
テーブル3はサーボモータ6によって軸長手方向(Y方
向)に移動可能に設けられている。また前記主軸台4と
心押台5との間で工作物Wがセンタによって両端を支持
され、主軸モータ7によって駆動される主軸23の回転
によって回転されるようになっている。また砥石8を軸
架する砥石台9が前記工作物Wの加工面に対して進退可
能(X方向)に前記ベット2上に案内され、サーボモー
タ10によって移動されるようになっている。
【0007】一方数値制御装置15は、サーボモータ
6,10,7を駆動する駆動回路11,12,13にイ
ンタフェイス14を介してパルスを分配してそれぞれテ
ーブル3、砥石台9を移動させ工作物Wを回転駆動させ
る演算処理装置16、メモリ17を有している。そして
前記演算処理装置16にはメモリ17が接続され、メモ
リ17内には数値制御プログラムが記憶されている。ま
た前記演算処理装置16にはインタフェイス18を介し
て研削条件演算装置(工作物剛性演算装置)19が接続
されている。
【0008】この研削条件演算装置19は図2に示すよ
うに演算処理装置20とメモリ21とCRT表示装置2
2とキーボード23とから構成されており、前記メモリ
21にはキーボード22から入力される工作物Wの形状
データ、材質および各円筒部の剛性を記憶する工作物デ
ータ記憶領域PDAと、求められた剛性値から工作物の
回転速度と砥石の切り込み速度とトラバース速度を求め
て記憶しておく研削条件記憶領域GTAと、研削盤の特
性および剛性および研削条件の演算に必要な特性データ
を記憶する特性データ記憶領域CDAが設けられてい
る。この特性データ記憶領域CDAには、図3(c)に
示すように工作物の材質毎の剛性値と研削能率を示す特
性データと、図4に示すように工作物が多段の時の各段
における剛性値と主軸回転速度の関係(図4(a))、
剛性値とトラバース速度の関係(図4(b))を表す特
性データと、図3に示すように工作物に段差がない場合
の工作物長さと主軸回転速度の関係(図3(a))、工
作物長さとトラバース速度の関係(図3(b))を表す
特性データおよび研削盤1の主軸台4と心押台5の軸の
剛性値が記憶されている。
【0009】以上のような構成で剛性値を求め主軸回転
速度と砥石の切り込み速度とトラバース速度を求める動
作を図7のフローチャート図によって説明する。また図
6は段数nの工作物の記号の取り決めを示している。先
ず剛性値K(m+1) を求めるにあたってステップ100に
てキーボード23より工作物Wの軸方向寸法Lと円筒部
の直径寸法dと工作物の段数nおよび工作物Wの材質が
入力され、工作物データ記憶領域PDAに記憶される。
次にステップ101においてm=0にセットし、ステッ
プ102において、各円筒部の中央部分に単位荷重が加
わっているとして考え、図6の形状A(m+1) では(L
(m) +L(m+1) )/2の点を荷重点Lp(m +1) としてい
る。そこで形状A(m+1) のたわみ量λ’(m+1)
【0010】
【数1】
【0011】にて計算される。次にステップ103に進
み工作物を剛体と考えて形状A(m+1) に単位荷重がかか
っている時の主軸台4と心押台5の軸の剛性値a、bを
考慮した主軸台4と心押台5のたわみ量λ”(m+1)
【0012】
【数2】
【0013】にて計算される。但し、I(m+1) =π×d
(m+1) /64, E:ヤング率である。そしてこれらた
わみ量λ’(m+1) 、λ”(m+1) が計算されると、ステッ
プ104でたわみ量λ’(m+1) 、λ”(m+1) が加算され
た値の逆数が形状A(m+1) の剛性値K(m+1) として求め
られる。そこですべての段数の剛性値K(m+1) が求めら
れたかがステップ105で判定され、求められていれば
本プログラムを終了し、求められていなければステップ
106でmに1が加算されステップ102に戻る。
【0014】以上の処理によって、工作物の各段の剛性
値K(m+1) が工作物データ記憶領域PDAに記憶され
る。剛性値K(m+1) が求められると、次にこの剛性値K
(m+1) より主軸回転速度A(K(m+1) )、砥石の切り込
み速度V(m+1) 、トラバース速度F(K(m+1) )が求め
られる。これをフローチャートの図8で説明すると、ま
ず工作物記憶領域PDAよりnのデータを読み出しステ
ップ202でn=1であるか否かを判定し、次にn=1
であればステップ203の段差なしの研削条件決定手段
へ移行し、n≠1であればステップ204の多段の場合
の研削条件決定手段へ移行する。次にそれぞれ段差がな
い場合、多段の場合の研削条件決定手段を説明する。
【0015】工作物に段差がない場合はステップ205
の工作物データ記憶領域PDAに記憶された剛性値K
(m+1) から特性データ記憶領域CDAに入力されている
主軸回転速度A(K(m+1) )、トラバース速度F(K
(m+1) )を決定するそれぞれの換算値表(図5)からス
テップ206において換算した換算値を求める。次にス
テップ207によって、予め特性データ記憶領域CDA
に入力されている剛性値を考慮した基本主軸回転速度a
(L) ,剛性値を考慮した基本トラバース速度f (L)
を読み込んで、ステップ208で主軸回転速度A (L)
とトラバース速度F(L) を次の式 A (L) =a (L) ×換算値A’ , F (L) =f
(L) ×換算値F’ によって求め、研削条件記憶領域GTAに記憶される。
この式によって工作物Wの円筒形状軸方向の剛性に応じ
て主軸回転速度A (L) とトラバース速度F (L) を変
化させていく。また砥石の送り速度V(m+1) の決定は特
性データ記憶手段CDAに記憶されている図3(a)に
示す工作物Wの材質毎の剛性値K(m+1) と研削能率Z
(m+1) の関係を示す特性データよりステップ209で工
作物データ記憶領域PDAに記憶された工作物材質と剛
性値K(m+1) から研削能率Z(m+1) が求められ、次にス
テップ210で先の研削能率Z(m+1) より次式
【0016】
【数3】
【0017】によって砥石台9の送り速度V(m+1) =V
(1) が求めら、研削条件記憶領域GTAに記憶される。
工作物Wが多段の場合はステップ211において工作物
データ記憶領域PDAに記憶された剛性値K(m+1)
ら、特性データ記憶手段CDAに記憶されている図4の
ような工作物の剛性値K(m+1) と主軸回転速度A(K
(m+1) )の関係(図4(a))を示す特性データ、工作
物の剛性値K(m+1) とトラバース速度F(K (m+1) )の
関係(図4(b))を示す特性データによってステップ
212によって各円筒形状毎の主軸回転速度A(K
(m+1) )とトラバース速度F(K(m+1) )を求め、研削
条件記憶領域GTAに記憶される。これによって工作物
Wの円筒形状軸方向における剛性値K(m+1) に応じて主
軸回転速度A(K(m+1) )とトラバース速度F(K
(m+1) )を変化させていく。また砥石の送り速度V
(m+1) の決定は段差がない場合と同様にステップ21
3、214によって各段におけるそれぞれの剛性値K
(m+1) 毎の砥石の送り速度V(m+1)
【0018】
【数4】
【0019】が求められ、研削条件記憶領域GTAに記
憶される。このように研削条件が決定されたのち、この
それぞれの値が数値制御装置15に転送されメモリ17
に記憶され、この記憶された工作物Wの各段毎の主軸回
転速度A(K(m+1) )が駆動回路13に出力され、主軸
回転指令が与えられることにより主軸23が回転され
る。また、砥石台9の送り速度V(m+1) は駆動回路12
に出力され、サーボモータ10が駆動されて砥石台9が
送り速度V(m+1) で移動される。さらにトラバースにお
いては、トラバース速度F(K(m+1) )が駆動回路11
に出力され、テーブル3が速度F(K(m+1) )でトラバ
ース移動することにより工作物Wの研削が行われてい
く。
【0020】他の応用変形例として剛性計算をCNC内
でなく、オフラインであらかじめ計算することも可能で
ある。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように本発明においては、振
れの原因である工作物の剛性を考慮してトラバース速度
を軸方向に変化させることによって、トラバース研削の
時においても振止め装置を使用することなく段取り替え
時間を省くことができる。また高精度に円筒度を出すこ
とができ且つ研削効率を向上できるという効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】研削盤の全体構成図
【図2】研削条件演算装置の構成図
【図3】図3(a)工作物に段差がない場合の工作物の
長さにおける主軸回転速度の特性データを表す図 図3(b)工作物に段差がない場合の工作物の長さにお
けるトラバース速度の特性データを表す図 図3(c)工作物の材質毎の剛性値と研削能率を示す特
性データを表す図
【図4】図4(a)工作物が多段の場合の剛性値におけ
る主軸回転速度の特性データを表す図 図4(b)工作物が多段の場合の剛性値におけるトラバ
ース速度の特性データを表す図
【図5】図5(a)剛性値における主軸回転速度の換算
値を表す図 図5(b)剛性値におけるトラバース速度の換算値を表
す図
【図6】段数nの工作物の記号記載図
【図7】演算処理装置の処理を示すフローチャート図
【図8】剛性値より研削条件を決定するフローチャート
【符号の説明】
1 研削盤 3 テーブル 8 砥石 15 数値制御装置 19 研削条件演算装置 20 演算処理装置 21 メモリ 22 CRT表示装置 23 キーボード W 工作物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向井 良平 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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸線回りに回転する工作物に対して砥石を
    送り込み且つ軸方向に相対移動させることにより工作物
    をトラバース研削する研削盤において、入力された工作
    物形状データに基づいて前記工作物の円筒形状の剛性を
    決定する剛性決定手段と、この剛性決定手段によって定
    められた工作物の円筒形状の剛性値に従ってトラバース
    速度を軸方向に変えることにより制御して研削条件を変
    更する研削条件決定手段とを設けたことを特徴とする数
    値制御研削盤。
  2. 【請求項2】軸線回りに回転する多段の工作物に対して
    砥石を送り込み且つ軸方向に相対移動させることにより
    工作物をトラバース研削する研削盤において、入力され
    た工作物形状データに基づいて前記工作物の円筒形状毎
    の剛性を決定する剛性決定手段と、この剛性決定手段に
    よって定められた工作物の円筒形状毎の剛性値に従って
    トラバース速度を変えることにより制御して研削条件を
    変更する研削条件決定手段とを設けたことを特徴とする
    数値制御研削盤。
JP22749393A 1993-09-13 1993-09-13 数値制御研削盤 Pending JPH0780771A (ja)

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JP22749393A JPH0780771A (ja) 1993-09-13 1993-09-13 数値制御研削盤

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JP22749393A JPH0780771A (ja) 1993-09-13 1993-09-13 数値制御研削盤

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JPH0780771A true JPH0780771A (ja) 1995-03-28

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JP22749393A Pending JPH0780771A (ja) 1993-09-13 1993-09-13 数値制御研削盤

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002283230A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Seiko Instruments Inc 円筒度制御装置
JP2007517675A (ja) * 2003-12-23 2007-07-05 ダイヤモンド イノベーションズ、インク. ロール研削用研削砥石およびロール研削方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002283230A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Seiko Instruments Inc 円筒度制御装置
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040127