JPH1044014A - カム研削方法 - Google Patents
カム研削方法Info
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- JPH1044014A JPH1044014A JP20612196A JP20612196A JPH1044014A JP H1044014 A JPH1044014 A JP H1044014A JP 20612196 A JP20612196 A JP 20612196A JP 20612196 A JP20612196 A JP 20612196A JP H1044014 A JPH1044014 A JP H1044014A
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- Japan
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- cam
- axis
- grinding
- line
- grinding wheel
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 砥石をカム面に線接触させて、断面形状が軸
方向で変化するカムを能率よく簡単に研削する。 【手段】 連続可変リフトカム１の研削に際し、異なる
２断面の輪郭上で法線が同一角度となる２点Ｇ，Ｆを通
る直線を求める。直線Ｇ−Ｆを含む法平面内で、この直
線と平行に砥石軸線Ｄを位置決めする。２点Ｇ，Ｆに接
触する砥石１８によりカム１のカム面を研削する。
方向で変化するカムを能率よく簡単に研削する。 【手段】 連続可変リフトカム１の研削に際し、異なる
２断面の輪郭上で法線が同一角度となる２点Ｇ，Ｆを通
る直線を求める。直線Ｇ−Ｆを含む法平面内で、この直
線と平行に砥石軸線Ｄを位置決めする。２点Ｇ，Ｆに接
触する砥石１８によりカム１のカム面を研削する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等に用い
られるカム、特に、断面形状が軸方向で変化するカムを
研削する方法に関するものである。
られるカム、特に、断面形状が軸方向で変化するカムを
研削する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関で使用されるカムは断面
形状が軸方向で同一であったため、図８に示すような研
削盤を用い、砥石台３１に砥石軸３２をＣ軸（主軸軸
線）と平行に設け、カム３３より幅広の砥石３４を砥石
軸３２に取り付け、砥石台３１のＸ軸方向送りと主軸台
３５のＺ軸方向送りとを同期制御することで、カム３３
を砥石３４によって研削することができた。
形状が軸方向で同一であったため、図８に示すような研
削盤を用い、砥石台３１に砥石軸３２をＣ軸（主軸軸
線）と平行に設け、カム３３より幅広の砥石３４を砥石
軸３２に取り付け、砥石台３１のＸ軸方向送りと主軸台
３５のＺ軸方向送りとを同期制御することで、カム３３
を砥石３４によって研削することができた。
【０００３】近年、内燃機関の性能向上を目的に、断面
形状が軸方向で変化する連続可変リフトカムが注目され
始めている。しかしながら、このような異形カムの場合
は、前述の研削方法を適用できないため、図９及び図１
０に示すように、カム４１よりも幅狭で外周が円弧状に
形成された砥石４２を用い、この砥石４２の周面をカム
面に点接触させて研削する、いわゆるコンタリング加工
法（コンツアー研削法）が採用されていた。
形状が軸方向で変化する連続可変リフトカムが注目され
始めている。しかしながら、このような異形カムの場合
は、前述の研削方法を適用できないため、図９及び図１
０に示すように、カム４１よりも幅狭で外周が円弧状に
形成された砥石４２を用い、この砥石４２の周面をカム
面に点接触させて研削する、いわゆるコンタリング加工
法（コンツアー研削法）が採用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この加工法
は点接触による研削であるため、従来の幅広砥石３４と
比較して加工能率が著しく低下するばかりでなく、砥石
４２の位置決めデータが膨大になるという問題点があっ
た。
は点接触による研削であるため、従来の幅広砥石３４と
比較して加工能率が著しく低下するばかりでなく、砥石
４２の位置決めデータが膨大になるという問題点があっ
た。
【０００５】そこで、本発明の課題は、砥石をカム面に
線接触させることで、断面形状が軸方向で変化するカム
を能率よく簡単に研削できる方法を提供することにあ
る。
線接触させることで、断面形状が軸方向で変化するカム
を能率よく簡単に研削できる方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のカム研削方法は、断面形状が軸方向で変
化するカムを研削するにあたり、異なる２断面の輪郭上
で法線が同一角度となる２点を通る直線を含む法平面内
で、前記直線と平行に砥石軸を位置決めし、前記２点に
接触する砥石によりカム面を研削することを特徴とす
る。
めに、本発明のカム研削方法は、断面形状が軸方向で変
化するカムを研削するにあたり、異なる２断面の輪郭上
で法線が同一角度となる２点を通る直線を含む法平面内
で、前記直線と平行に砥石軸を位置決めし、前記２点に
接触する砥石によりカム面を研削することを特徴とす
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の研削方
法が適用される連続可変リフトカムの一例を示すもので
ある。このカム１の形状は軸方向位置が異なる２断面、
例えば、リフト量の小さい側のＡ面プロフィールと、リ
フト量の大きい側のＢ面プロフィールとによって表され
る。Ａ面及びＢ面において、リフト量がピークとなるカ
ム軸周りの位相を０°とし、任意の角度θをなす直線と
直交する線がＡ面プロフィールと接する点をＧ、Ｂ面プ
ロフィールと接する点をＦとした場合、これらの２点
Ｇ，Ｆにおける法線は同一角度となる。また、２点を結
ぶ直線Ｇ−Ｆは位相θにおける前後方向のカム面形状を
特定する。従って、Ａ面及びＢ面の輪郭上で法線が同一
角度となる２点を通る直線を０°〜３６０°の全ての位
相で求めることにより、この連続可変リフトカム１のカ
ム形状データを決定することができる。
形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の研削方
法が適用される連続可変リフトカムの一例を示すもので
ある。このカム１の形状は軸方向位置が異なる２断面、
例えば、リフト量の小さい側のＡ面プロフィールと、リ
フト量の大きい側のＢ面プロフィールとによって表され
る。Ａ面及びＢ面において、リフト量がピークとなるカ
ム軸周りの位相を０°とし、任意の角度θをなす直線と
直交する線がＡ面プロフィールと接する点をＧ、Ｂ面プ
ロフィールと接する点をＦとした場合、これらの２点
Ｇ，Ｆにおける法線は同一角度となる。また、２点を結
ぶ直線Ｇ−Ｆは位相θにおける前後方向のカム面形状を
特定する。従って、Ａ面及びＢ面の輪郭上で法線が同一
角度となる２点を通る直線を０°〜３６０°の全ての位
相で求めることにより、この連続可変リフトカム１のカ
ム形状データを決定することができる。
【０００８】図２及び図３は上記形状データに基づいて
作成された加工プログラムを実行する数値制御研削盤の
一例を示すものである。この研削盤においては、ベッド
１１上にテーブル１２がＺ軸方向（ベッド長手方向）に
移動位置決め可能に設置されている。テーブル１２上に
は主軸台１３が固定され、主軸台１３に主軸１４がカム
１をＣ軸周りで回転割出可能に支持されている。また、
ベッド１１上には砥石台１５がＺ軸と直交するＸ軸方向
に移動位置決め可能に設置され、砥石台１５上には旋回
体１６がＺ軸及びＸ軸に直交するＢ軸周りで旋回可能に
設けられている。旋回体１６には揺動体１７がＢ軸と直
交するＡ軸周りで揺動可能に支持され、この揺動体１７
に砥石１８がＡ軸及びＢ軸と直交する砥石軸１９により
回転可能に取り付けられている。そして、テーブル１２
のＺ軸移動、主軸１４のＣ軸割り出し、砥石台１５のＸ
軸移動、旋回体１６の旋回、及び揺動体１７の揺動を同
期制御することにより、連続可変リフトカム１が砥石１
８によって研削される。
作成された加工プログラムを実行する数値制御研削盤の
一例を示すものである。この研削盤においては、ベッド
１１上にテーブル１２がＺ軸方向（ベッド長手方向）に
移動位置決め可能に設置されている。テーブル１２上に
は主軸台１３が固定され、主軸台１３に主軸１４がカム
１をＣ軸周りで回転割出可能に支持されている。また、
ベッド１１上には砥石台１５がＺ軸と直交するＸ軸方向
に移動位置決め可能に設置され、砥石台１５上には旋回
体１６がＺ軸及びＸ軸に直交するＢ軸周りで旋回可能に
設けられている。旋回体１６には揺動体１７がＢ軸と直
交するＡ軸周りで揺動可能に支持され、この揺動体１７
に砥石１８がＡ軸及びＢ軸と直交する砥石軸１９により
回転可能に取り付けられている。そして、テーブル１２
のＺ軸移動、主軸１４のＣ軸割り出し、砥石台１５のＸ
軸移動、旋回体１６の旋回、及び揺動体１７の揺動を同
期制御することにより、連続可変リフトカム１が砥石１
８によって研削される。
【０００９】次に、上記構成の研削盤によるカム研削方
法の一実施形態について説明する。連続可変リフトカム
１の研削にあたり、まず、図１に示すように、前記２点
Ｇ，Ｆを通る直線と各点Ｇ，Ｆでの法線とを含む法平面
（図中、ハッチングで示す面）内で、直線Ｇ−Ｆと直交
する方向に砥石１８の半径だけ離れた位置に、直線Ｇ−
Ｆと平行な直線を求め、これを砥石軸線Ｄとする。次
に、図４〜図７に示すように、砥石１８との相対距離か
ら揺動体１７の揺動軸線つまりＡ軸中心を求め、かつＡ
軸中心と砥石軸線Ｄとの交点Ｏを求める。
法の一実施形態について説明する。連続可変リフトカム
１の研削にあたり、まず、図１に示すように、前記２点
Ｇ，Ｆを通る直線と各点Ｇ，Ｆでの法線とを含む法平面
（図中、ハッチングで示す面）内で、直線Ｇ−Ｆと直交
する方向に砥石１８の半径だけ離れた位置に、直線Ｇ−
Ｆと平行な直線を求め、これを砥石軸線Ｄとする。次
に、図４〜図７に示すように、砥石１８との相対距離か
ら揺動体１７の揺動軸線つまりＡ軸中心を求め、かつＡ
軸中心と砥石軸線Ｄとの交点Ｏを求める。
【００１０】ここで、図４に示すようにθが９０°〜２
７０°のとき、又は、図５に示すようにθが０°のとき
は、交点ＯがＸＺ平面内にあるため、交点Ｏの位置を
Ｘ，Ｚ座標値より求めることができる。これに対し、図
６に示すようにθがその他の角度である場合は、交点Ｏ
がＸＺ平面外にあるため、この場合は、Ｚ軸中心線と交
点Ｏとを含むＸ’Ｚ平面内でＺ軸と直交する方向がＸと
なるように、Ｃ軸線周りで座標軸を回転して（図７参
照）、交点Ｏの位置をＸ，Ｚ座標値より求める。なお、
Ａ軸と砥石軸線Ｄとが同一平面内にない場合は、両者の
最も接近した位置の砥石軸線とＺ軸中心線とを含む平面
内でＺ軸と直交する方向がＸとなるように座標軸を回転
する。
７０°のとき、又は、図５に示すようにθが０°のとき
は、交点ＯがＸＺ平面内にあるため、交点Ｏの位置を
Ｘ，Ｚ座標値より求めることができる。これに対し、図
６に示すようにθがその他の角度である場合は、交点Ｏ
がＸＺ平面外にあるため、この場合は、Ｚ軸中心線と交
点Ｏとを含むＸ’Ｚ平面内でＺ軸と直交する方向がＸと
なるように、Ｃ軸線周りで座標軸を回転して（図７参
照）、交点Ｏの位置をＸ，Ｚ座標値より求める。なお、
Ａ軸と砥石軸線Ｄとが同一平面内にない場合は、両者の
最も接近した位置の砥石軸線とＺ軸中心線とを含む平面
内でＺ軸と直交する方向がＸとなるように座標軸を回転
する。
【００１１】続いて、交点Ｏの位置をＸ軸、Ｚ軸、Ａ
軸、及びＢ軸に置き換えて、各駆動軸の位置決めデータ
を決定するとともに、θに座標軸の回転角度を加えて、
Ｃ軸の割出データを決定する。そして、これらのデータ
を０°〜３６０°の全位相で求め、かつ、駆動軸の位置
決め位置、カム１の大きさ、砥石１８の径及び材質など
から砥石１８の回転速度及び切込量等の必要な数値を求
めて、連続可変リフトカム１の加工プログラムを作成す
る。
軸、及びＢ軸に置き換えて、各駆動軸の位置決めデータ
を決定するとともに、θに座標軸の回転角度を加えて、
Ｃ軸の割出データを決定する。そして、これらのデータ
を０°〜３６０°の全位相で求め、かつ、駆動軸の位置
決め位置、カム１の大きさ、砥石１８の径及び材質など
から砥石１８の回転速度及び切込量等の必要な数値を求
めて、連続可変リフトカム１の加工プログラムを作成す
る。
【００１２】実際の加工に際しては、Ｃ軸の割り出し回
転に伴い、全位相で砥石軸線Ｄをカム面上の直線と平行
に位置決めし、砥石１８を各直線上の２点に接触させ
て、カム面を研削する。こうすれば、幅広の砥石１８が
常にカム面に線接触するため、従来のコンタリング加工
法と比較し、研削効率がよく、砥石寿命が向上し、ドレ
ッシング回数も減少し、もって、連続可変リフトカム１
を能率よく研削することができる。また、実際の加工プ
ログラムでは、研削点の基準が、図１のＧ，Ｆではな
く、それらの中間点Ｅに設定されるため、データ量を大
幅に削減することも可能である。
転に伴い、全位相で砥石軸線Ｄをカム面上の直線と平行
に位置決めし、砥石１８を各直線上の２点に接触させ
て、カム面を研削する。こうすれば、幅広の砥石１８が
常にカム面に線接触するため、従来のコンタリング加工
法と比較し、研削効率がよく、砥石寿命が向上し、ドレ
ッシング回数も減少し、もって、連続可変リフトカム１
を能率よく研削することができる。また、実際の加工プ
ログラムでは、研削点の基準が、図１のＧ，Ｆではな
く、それらの中間点Ｅに設定されるため、データ量を大
幅に削減することも可能である。
【００１３】なお、上記実施形態では、カム１を仕上げ
形状に研削する際の方法について説明したが、粗加工の
場合は、砥石径をオフセットするなどして対応できる。
また、研削盤の構成は図２及び図３の実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の研削方法を実施可能な範囲
で、各部の構成を以下に例示するように変更することも
可能である。 （１） テーブル１２又は砥石台１５の何れか一方をＸ
軸及びＺ軸の両方向に移動可能に構成すること。 （２） 砥石軸線Ｄをカム面上の直線と平行に位置決め
するための揺動及び旋回手段を、上記実施形態とは逆
に、カム１側に設けること。 （３） 揺動体１７を省略し、砥石１８をＡ軸上に取り
付け、旋回体１６の旋回に伴い、砥石軸線ＤをＣ軸に対
し非平行に位置決め可能に構成すること。 （４） 上記実施形態では、Ｘ，Ｚ，Ａ，Ｂ，Ｃの５軸
を備えた研削盤を用いて加工するため、Ｘ’Ｚ平面から
ＸＺ平面への座標軸の回転が必要であるが、砥石１８又
はカム１の何れか一方側の移動機構にＹ軸（Ｘ，Ｚに直
交する方向）を付加し、座標軸の回転を不要にするこ
と。 （５） 上記実施形態では、カム形状をカム１の両端面
について求めたが、例えば、端面近傍の２断面、或い
は、実際に使用する軸方向範囲内の２断面でもよく、つ
まり、一つのカムにおいて軸方向位置が異なる２断面で
あればよい。
形状に研削する際の方法について説明したが、粗加工の
場合は、砥石径をオフセットするなどして対応できる。
また、研削盤の構成は図２及び図３の実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の研削方法を実施可能な範囲
で、各部の構成を以下に例示するように変更することも
可能である。 （１） テーブル１２又は砥石台１５の何れか一方をＸ
軸及びＺ軸の両方向に移動可能に構成すること。 （２） 砥石軸線Ｄをカム面上の直線と平行に位置決め
するための揺動及び旋回手段を、上記実施形態とは逆
に、カム１側に設けること。 （３） 揺動体１７を省略し、砥石１８をＡ軸上に取り
付け、旋回体１６の旋回に伴い、砥石軸線ＤをＣ軸に対
し非平行に位置決め可能に構成すること。 （４） 上記実施形態では、Ｘ，Ｚ，Ａ，Ｂ，Ｃの５軸
を備えた研削盤を用いて加工するため、Ｘ’Ｚ平面から
ＸＺ平面への座標軸の回転が必要であるが、砥石１８又
はカム１の何れか一方側の移動機構にＹ軸（Ｘ，Ｚに直
交する方向）を付加し、座標軸の回転を不要にするこ
と。 （５） 上記実施形態では、カム形状をカム１の両端面
について求めたが、例えば、端面近傍の２断面、或い
は、実際に使用する軸方向範囲内の２断面でもよく、つ
まり、一つのカムにおいて軸方向位置が異なる２断面で
あればよい。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の研削方法
によれば、砥石がカム面に線接触するので、断面形状が
軸方向で変化するカムを能率よく簡単に研削できるとい
う優れた効果を奏する。
によれば、砥石がカム面に線接触するので、断面形状が
軸方向で変化するカムを能率よく簡単に研削できるとい
う優れた効果を奏する。
【図１】本発明の研削方法が適用される連続可変リフト
カムの形状説明図である。
カムの形状説明図である。
【図２】同研削方法の実施装置である数値制御研削盤の
平面図である。
平面図である。
【図３】同研削盤の斜視図である。
【図４】カム位相９０°におけるカムと砥石との相関図
である。
である。
【図５】カム位相０°におけるカムと砥石との相関図で
ある。
ある。
【図６】その他のカム位相におけるカムと砥石との相関
図である。
図である。
【図７】図６の座標軸を回転した後のカムと砥石との相
関図である。
関図である。
【図８】従来の通常カムの研削方法を示す研削盤の平面
図である。
図である。
【図９】従来の連続可変リフトカムの研削方法を示す研
削盤の平面図である。
削盤の平面図である。
【図１０】同研削盤の斜視図である。
１・・連続可変リフトカム、１２・・テーブル、１３・
・主軸台、１５・・砥石台、１６・・旋回体、１７・・
揺動体、１８・・砥石、Ｄ・・砥石軸線、Ｏ・・交点。
・主軸台、１５・・砥石台、１６・・旋回体、１７・・
揺動体、１８・・砥石、Ｄ・・砥石軸線、Ｏ・・交点。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１２月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のカム研削方法は、断面形状が軸方向で変
化するカムを研削する方法であって、カムの軸方向に直
交する異なる２断面の断面形状を示す輪郭上で輪郭の法
線が同一方向となる２点を通る直線を含む法平面内で、
前記直線と平行にカム及び砥石軸を相対位置決めし、前
記２点に接触する砥石によりカム面を研削することを特
徴とする。
めに、本発明のカム研削方法は、断面形状が軸方向で変
化するカムを研削する方法であって、カムの軸方向に直
交する異なる２断面の断面形状を示す輪郭上で輪郭の法
線が同一方向となる２点を通る直線を含む法平面内で、
前記直線と平行にカム及び砥石軸を相対位置決めし、前
記２点に接触する砥石によりカム面を研削することを特
徴とする。
Claims (1)
- 【請求項１】 断面形状が軸方向で変化するカムを研削
する方法であって、異なる２断面の輪郭上で法線が同一
角度となる２点を通る直線を含む法平面内で、前記直線
と平行に砥石軸を位置決めし、前記２点に接触する砥石
によりカム面を研削するカム研削方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20612196A JPH1044014A (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | カム研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20612196A JPH1044014A (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | カム研削方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1044014A true JPH1044014A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16518147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20612196A Pending JPH1044014A (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | カム研削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1044014A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6517601B1 (en) | 1999-09-21 | 2003-02-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Three-dimensional cam and production method thereof |
| JP2009537338A (ja) * | 2006-05-16 | 2009-10-29 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 研削盤の制御のための方法および数値制御研削盤 |
-
1996
- 1996-08-05 JP JP20612196A patent/JPH1044014A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6517601B1 (en) | 1999-09-21 | 2003-02-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Three-dimensional cam and production method thereof |
| JP2009537338A (ja) * | 2006-05-16 | 2009-10-29 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 研削盤の制御のための方法および数値制御研削盤 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051011 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051018 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060228 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |