JPH08318462A - 砥石測定装置及び砥石測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】砥石の使用面の形状を数値として確認すること
が可能な砥石測定装置を提供することにある。 【構成】円弧状に形成された砥石１５の使用面１５ａと
接触する接触子１８に接触面２１〜２３を３面設けた。
そして、圧電素子１９により各接触面２１〜２３が砥石
１５の使用面１５ａと接触したことを検出するようにし
た。圧電素子１９により接触面２１〜２３と使用面とが
接触したことが検出された際、コントローラ２０により
そのときの座標値が検出される。そして、コントローラ
２０は使用面１５ａと各接触面２１〜２３の接触位置の
座標値及び接触子１８の形状に基づき、使用面１５ａの
円弧半径値及び中心位置を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形研削盤等に用いる
砥石の使用面の形状を測定する砥石測定装置及び砥石測
定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
成形研削盤（例えば、ならい研削盤）に用いる砥石の使
用面の形状は、複雑な形状の輪郭研削が必要なことか
ら、通常、真円弧状に形成されている。そして、研削前
において、砥石の使用面の形状は、研削盤に装備されて
いる投影機を使用し、目視で確認している。

【０００３】しかしながら、目視では砥石の形状（使用
面の円弧半径及び使用面の円弧中心位置）を数値として
正確に確認できない。そのため、ワークの研削精度が低
下したり、使用面の円弧半径及び使用面の円弧中心位置
が所定値からズレている場合でも、その数値を確認でき
ないので、補正が不可能であった。

【０００４】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は砥石の使用面の円弧半径
及び円弧中心位置を数値として確認することが可能な砥
石測定装置を提供することにある。

【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、請求項１に記載の発明においては、円弧状に形成さ
れた砥石の使用面と接触可能な複数の接触面を有する接
触子と、前記接触子を、砥石の回転軸線方向に対して直
交する方向及び回転軸線方向と同方向に移動させる移動
手段と、前記各接触面が前記砥石の使用面と接触したこ
とを検出する検出手段と、前記検出手段により接触面と
使用面とが接触したことが検出された際、その接触位置
を検出する接触位置検出手段とを備えたことをその要旨
とする。

【０００６】請求項２に記載の発明においては、前記接
触子は、砥石の回転軸線と平行な第１の接触面と、同第
１の接触面に対して９０度を超えた角度の間隔を設けて
第１の接触面の両端側に形成された第２の接触面及び第
３の接触面とを有していることをその要旨とする。

【０００７】請求項３に記載の発明においては、使用面
が円弧状に形成された砥石の回転軸線と平行な第１の接
触面と、同第１の接触面に対して９０度を超えた角度の
間隔を設けて第１の接触面の両端側に形成された第２の
接触面及び第３の接触面とを有する接触子により砥石を
測定する方法であって、前記砥石の使用面に第１の接触
面、第２の接触面、第３の接触面をそれぞれ接触させ、
使用面と各接触面との接触位置に基づき、前記使用面の
円弧半径値と円弧の中心位置を測定することをその要旨
とする。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の発明では、砥石の使用面の円
弧半径を測定する際は、移動手段により使用面と接触子
の各接触面とを接触させる。使用面と接触面とが接触し
た際には、検出手段によりその旨が検出される。検出手
段により使用面と接触面とが接触したことが検出される
と、位置検出手段により両者の接触した位置が検出され
る。各接触面と使用面との接触位置に基づき、使用面の
円弧半径値及び円弧の中心位置が算出される。

【０００９】請求項２に記載の発明では、接触子の第１
の接触面、第２の接触面及び第３の接触面と使用面とを
接触させ、各接触位置に基づき、使用面の円弧半径値及
び円弧の中心位置が算出される。

【００１０】請求項３に記載の発明では、例えば、ま
ず、第１の接触面と砥石の使用面とを接触させる。第１
の接触面と使用面との接触位置が基準位置となる。次に
第２の接触面、第３の接触面を順次使用面と接触させ
る。前記各接触面と使用面との接触位置及び接触子の形
状に基づき、使用面の円弧半径値及び円弧の中心位置が
算出される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
基づいて説明する。図１及び図２に示すように、ベッド
１１上には砥石台ユニット１２及びテーブル１３が配置
されている。砥石台ユニット１２は図示しない駆動機構
によりベッド１１に対して前後方向Ｙ（図１において左
右方向）及び左右方向Ｘ（図２において左右方向）に相
対移動する。前記砥石台ユニット１２には、回転軸線が
砥石台ユニット１２の移動方向と直交する方向を向く砥
石軸モーター１４が支持されている。砥石軸モーター１
４は砥石軸ユニット１２に上下動（揺動）可能に支持さ
れている。砥石軸モーター１４には砥石１５が回転可能
に支持されている。図４に示すように、この砥石１５の
使用面１５ａの断面形状は真円の一部の円弧状に形成さ
れている。

【００１２】前記テーブル１３は図示しない駆動機構に
よりベッド１１に対して相対移動する。テーブル１３の
上面には砥石測定用アタッチメント１６が着脱可能に支
持されている。図４に示すように、砥石測定用アタッチ
メント１６は円板状に形成され、同アタッチメント１６
の上面には接触子ホルダー１７が支持されている。前記
砥石１５の使用面１５ａと対向する接触子ホルダー１７
の部位には接触子１８が支持されている。

【００１３】接触子１８の後端には前記接触子ホルダー
１７に装着された圧電素子１９が接触されている。圧電
素子１９はコントローラ２０に接続され、前記接触子１
８に外部から力が作用した際、圧電素子１９はコントロ
ーラ２０にオン信号を出力する。コントローラ２０は圧
電素子１９からオン信号を入力した際、前記テーブル１
３の座標値（接触子１８の座標値）を記憶するようにな
っている。前記接触子１８は、その平面形状が台形状に
形成され、前端面が第１の接触面２１、左斜面が第１の
接触面２２、右側の斜面が第３の接触面２３となってい
る。前記第１の接触面２１は砥石１５の回転軸線と平行
に形成されている。また、第１の接触面２１と第２の接
触面２２及び第３の接触面２３との間の角度は９０度を
超える角度である。

【００１４】次に、本実施例の作用について説明する。
まず、接触子１８の第１の接触面２１と砥石１５の使用
面１５ａとが対向するようにテーブル１３を移動させ
る。次に、砥石１５の使用面１５ａに第１の接触面２１
が接触するまで砥石台ユニット１２を前進させる。第１
の接触面２１が砥石１５の使用面１５ａと接触すると、
圧電素子１９からコントローラ２０にオン信号が出力さ
れ、コントローラ２０はこのときのテーブル１３のＹ座
標を基準（Ｙ＝０）として記憶する。

【００１５】次に砥石台ユニット１２を後退させて使用
面１５ａと第１の接触面２１とを離間させる。次に砥石
台ユニット１２を左側に移動させ、使用面１５ａと第１
の接触面２２とを対向させた後、砥石台ユニット１２を
前進させて使用面１５ａと第１の接触面２２とを接触さ
せる。コントローラ２０はこのときのテーブル１３のＹ
座標を記憶するとともに、Ｘ座標を基準（Ｘ＝０）とす
る。

【００１６】次に砥石台ユニット１２を後退させ、使用
面１５ａと第１の接触面２２とを離間させる。そして、
砥石台ユニット１２を右側に移動させ、使用面１５ａと
第３の接触面２３とを対向させた後、砥石台ユニット１
２を前進させて使用面１５ａと第３の接触面２３とを接
触させる。コントローラ２０はこのときのＸ座標及びＹ
座標位置を記憶する。

【００１７】コントローラ２０は砥石台ユニット１２の
前記各座標位置に基づき、砥石１５の使用面１５ａの円
弧半径値を算出する。円弧半径値は次式に基づき算出さ
れる。 ＸM ＝Ｌ＋Ｒ・（cos α＋cos β）＋ＹML・tan α＋Ｙ
MR・tan β Ｒ・（cos α＋cos β）＝ＸM −（Ｌ＋ＹML・tan α＋
ＹMR・tan β） Ｒ＝ＸM −（Ｌ＋ＹML・tan α＋ＹMR・tan β）／（co
s α＋cos β） Ｌ：決定値（第１の接触面２１の幅） α：決定値（第２の接触子２２の角度） β：決定値（第３の接触子２３の角度） ＸM ：測定値（第２の接触面２２と使用面１５ａとが接
触した部位の使用面１５ａの円弧中心から第３の接触面
２３と使用面１５ａとが接触した部位の使用面１５ａの
円弧中心までの間の距離） ＹML：測定値（第１の接触面２１から第２の接触面２２
と使用面１５ａとが接触した部位までの間の距離） ＹMR：測定値（第１の接触面２１から第３の接触面２３
と使用面１５ａとが接触した部位までの間の距離） コントローラ２０は上記の式に基づいて使用面１５ａの
円弧半径値Ｒを算出する。そして、コントローラ２０は
使用面１５ａの円弧半径値Ｒを算出した後、その円弧半
径値Ｒを記憶する。

【００１８】次に、砥石測定用アタッチメント１６をテ
ーブル１３から取り外し、ワーク（図示せず）を取り付
けたワーク取付け用アタッチメントと入れ換える。この
状態で、コントローラ２０は所定のプログラムに基づ
き、ワークの研削を行う。このとき、コントローラ２０
は記憶した使用面１５ａの円弧半径値Ｒ及び中心位置に
基づき、輪郭制御における工具径補正と円弧の中心位置
の補正を行う。これにより、正確なワークの研削加工が
可能となる。

【００１９】なお、本発明は次のように構成することも
できる。 （１）上記実施例では、コントローラ２０により砥石１
５の使用面１５ａの円弧半径Ｒを算出するようにした。
これに対し、使用面１５ａと各接触面２１〜２３との接
触位置と接触子１８の形状に基づき、作業者により使用
面１５ａの円弧半径Ｒを算出するように構成してもよ
い。

【００２０】（２）接触子１８に接触面を３面以上設け
て具体化したり、平面凹状に形成して具体化してもよ
い。以上の各実施例から把握される請求項以外の技術的
思想について、その効果とともに以下に記載する。

【００２１】（１）前記請求項１又は請求項２に記載の
砥石測定装置において、前記接触位置検出手段により検
出された接触位置に基づき、砥石の使用面の円弧半径値
を算出する算出手段を備えた砥石測定装置。

【００２２】この構成によれば、算出手段により使用面
の円弧半径値を容易に算出することができる。 （２）前記請求項１又は請求項２に記載の砥石測定装置
において、前記接触子及び検出手段は取付部材に一体的
に取り付けられ、同取付部材はワークを固定するテーブ
ルに対して着脱可能に支持されている砥石測定装置。

【００２３】この構成によれば、砥石の使用面の円弧半
径の測定後、テーブルから取付部材を取り外す。そし
て、その取り外した取付部材が取り付けられていたテー
ブル位置にワークを装着する。これにより、ワークに対
する砥石の使用面の位置が容易に決定され、高精度の研
削加工を効率良く行うことができる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、正確に
砥石の使用面の円弧半径値及び円弧の中心位置を算出で
きることから、高精度の研削加工を行うことができる。

【００２５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、さらに高精度の研削加工を
行うことができる。請求項３に記載の発明によれば、正
確に砥石の使用面の円弧半径値及び円弧の中心位置を算
出測定できることから、高精度の研削加工を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した一実施例の成形研削盤の
部分正面図。

【図２】 成形研削盤の部分側面図。

【図３】 砥石の使用面と接触子とが接触した状態にお
ける側面図。

【図４】 （ａ）は砥石と砥石測定用アタッチメントの
平面図。（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大平面図。

【図５】 （ａ）は第１の接触面と砥石の使用面とが接
触した状態における平面図。（ｂ）は第２の接触面と砥
石の使用面とが接触した状態における平面図。（ｃ）は
第３の接触面と砥石の使用面とが接触した状態における
平面図。

【図６】 接触子と砥石の使用面との位置関係を示す平
面図。

【符号の説明】

１３…テーブル、１５…砥石、１５ａ…使用面、１８…
接触子、１９…検出手段としての圧電素子、２０…接触
位置検出手段としてのコントローラ、２１…第１の接触
面、２２…第２の接触面、２３…第３の接触面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円弧状に形成された砥石の使用面と接触
   可能な複数の接触面を有する接触子と、 前記接触子を、砥石の回転軸線方向に対して直交する方
   向及び回転軸線方向と同方向に移動させる移動手段と、 前記各接触面が前記砥石の使用面と接触したことを検出
   する検出手段と、 前記検出手段により接触面と使用面とが接触したことが
   検出された際、その接触位置を検出する接触位置検出手
   段とを備えた砥石測定装置。
2. 【請求項２】 前記接触子は、砥石の回転軸線と平行な
   第１の接触面と、同第１の接触面に対して９０度を超え
   た角度の間隔を設けて第１の接触面の両端側に形成され
   た第２の接触面及び第３の接触面とを有している請求項
   １に記載の砥石測定装置。
3. 【請求項３】 使用面が円弧状に形成された砥石の回転
   軸線と平行な第１の接触面と、同第１の接触面に対して
   ９０度を超えた角度の間隔を設けて第１の接触面の両端
   側に形成された第２の接触面及び第３の接触面とを有す
   る接触子により砥石を測定する方法であって、 前記砥石の使用面に第１の接触面、第２の接触面、第３
   の接触面をそれぞれ接触させ、使用面と各接触面との接
   触位置に基づき、前記使用面の円弧半径値と円弧の中心
   位置を測定する砥石測定方法。