JPS58160055A - 機械加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、剥離機、特にホーニング機械に関づる。

従来、公知のホーニング機械は通常効果的な加工操作を
行なう場合に制限が伴なっていた。

従って本発明は、作業片を機械加工づる改良された装置
を提供りることを目標としている。

本発明によれば、加工工具（砥石）の加工半径を調整す
る供給機構ど、この砥石を回転駆動する駆動機構と、加
］行程を行なうために前記砥石を軸方向に１１復運動さ
口る行程機構と、前記供給機構の供給部材の（Ｑ買およ
び速度と前記供給部材に印加される力の応答を監視する
監視手段と、この監視手段に依存して所定の方法で前記
供給＋Ｍ横、駆動機構および行程Ｐ７１構の動作を各々
制御！ｌツる制御手段とを備え、前記砥石の本体に対し
て加］表面の位置を調整りる調整手段と、少なくとも１
個の加工表面を４：Ｊ’　ｄる砥石を用いた加工物の機
械加工装置が提供される、。

以下に図面を参照して説明する。

これらの図面に丞される好ましい形態の装置は、ホーニ
ング機どじ−（知られている型の研摩器である。この機
械は、通１；ｉ゛作業片（加工物）の穴を精密加Ｉ　７
するために用いられ、個々に独立した３種類のＴ貝の動
き、リイＣわら、 （ａ　）加工される作業片の穴内ぐ穴の軸方向に往復渦
動づる工具の往復運動、 （ｂ）この往復運動の軸の回りを回転する工員の回転運
動、および （Ｃ）作業片の穴を所望の径に機械加工でさるように、
例えば研摩面の摩滅を満すために、往復軸の放射方向に
工具の研摩面を膨張させたり、収縮させたりするために
軸方向に沿って工具内の供給コーンの動きを形成するこ
とが要求される。

記載の装置においては、これらの動きが後述の供給機４
ｉ１１００、スピンドル駆動機構２００．および行程駆
動機構３００によって各々形成される。

またこの装置、は、後述する数々の電気閉回路の制御に
よって油圧制御される。これらの機構は、全でホーニン
グ機の主な基枠に取付けられているが、重要な部分を明
確にするために添付図面および明細書に詳述しない。

供給機構１００は、研摩器からかなり容易に取りはずし
できるユニットの形態をとっている。供給ピストン１０
２は、一端がスピンドル１　’Ｏ６の土、下端を各々ｖ
１通して延びるピストン棒１０Ｅ３と一体に形成される
のが好ましい。このビス１ヘン棒１０８の下端は、・Ｊ
・−ニング機の供給］−ンの円鉗棒に首脱自（１に取付
りられる。さらにスピンドル１０６はハウシング１０９
内においＣ回転自在に支持され、りＹましくはスピンド
ル１０６に一体成型された同軸の南中１１０と同時に回
転している。従ってスピンドル駆動機構２００は、この
南中１１０に接続されると共に、回転駆動力がこの南中
１１０を介してスピンドル１０６およびホーニング工具
に加えられる。この供給ビスＩ〜ン１９２Ｊ５よびピス
トン棒１０８は、スピンドル１０６によって回転（さる
。この特別の配列は、従来使用されていたｒ４　Ｘ’　
Ｊ）　Ｊ、び摩滅しがらな回転１へンスト走行体および
代表的な柔軟継手の使用をなくりごとができる３、また
小−ニング工具円鉗棒の供給ビス１ヘン棒への面接連結
は、通常使用される柔軟継手も除去し、従・）でこれら
と関連ける問題を除去づる。。

室１０４にお（」る供給ピストン１０２の移動、従って
ホーニング工具の有効仔の変化は、加圧された油流体、
代表値７０バール（約７０気圧）の油圧を往復動作のピ
ストン−シリンダユニットとして機能するピストン１０
２および軸１０６内に形成される室１０４に印加プるこ
とによって制御される。流体は、ハウジング１０９に取
付けられると共に４００　Ｏｒｌ）ｍ以上のスピンドル
の回転速度のスピンドル用に流体静力学的の制御密封体
を有する回転出口１１４の方法によって、スピンドル室
１０４に接続されるサーボ弁ユニット１１２を介して往
来する。このピストン１０２間の流体圧差はハウジング
１０９に取付けられた１個以上の差動圧力変換器１１６
の手段によって測定される。供給機構１００は、後述す
るように１μの精度の位置と０．１バールの差動圧の精
度が得られる行程駆動機構によって、ハウジング１０９
の高加速、高減速の期間においてピストンの位置および
差動圧の、偏差に耐えるようになっている。

このピストン１０２の動きを正確に制御するためには、
変換器（トランジューサ）１１８が軸１Ｏ６とピストン
との相対速度および相対位置を測定するために設（）ら
れる。この変換器１１８は、ハウジング１０９の中空直
立延長部１２２内のピストン棒１０８土に同軸に取付け
られたユニット１２０を備えた電磁変換器が好ましい。

このユニット１２０は、軸１０６の上方で、一端が軸１
０６にトラストレールあるいは他の摺動結合部材によっ
て接続される管１２４に強固に固定されて支持される。

この管１２４内にはピストン棒１０Ｂの上部自由端が突
出している。またこの上部自由端には、ピストン棒１０
８の同軸穴１３０に同軸状のユニット１２０から延長し
ている］ア１２８に電磁誘導結合される環状永久磁石１
２６が取付けられて運ばれる。このコア１２８とピスト
ン穴１３０との間には、ピストン穴がコアにこすれ４７
いように十分な隙間が形成される。この管１２４は、湿
度が変化してムユニット１２０と軸１０Ｇとの間の距離
の精度が維持できるように、膨張温度係数が供給ピスト
ンにおける寸法変化を補償覆るように材質が選択される
。この結果、湿度が５０℃変化してもピストンの位置誤
差は０．１２５μである。

この研摩器は、電源を供給すると自動的に、供給ピスト
ン監視変換器１１８の自己校正手順が゛動作する。ピス
トンは可能な限り十分に引っ込められ、従って１陥まで
落下している１、この最終位置はその後、研摩器が通電
中の全ての未来の操作用のピストンデータ位置として基
準化される。

油圧緩衝′Ｖｔ置（図示略）は滑かな油圧変動および供
給ミス寸なわち緊急停止時のデータをなくす供給ピスト
ンに適合させることが好ましい。

次に第２図に示すスピンドル駆動機構２００は、各軸線
が平行に配置されて一列に配列される等速南中２０２．
２．０４および２０６を備えるのが好ましい。これらの
等速歯車は、歯車２０２をキー固定する軸２１６が駆動
モータ２１０のギヤボックス２０８に接続される。また
等速歯車２０１は、スピンドルの歯車１１０に平行な軸
線を有して、ハウジング１０８の横方向の延長部に回転
自在に取付けられ、軸２１６の下端部でキー固定される
。

この歯車２０１はスピンドル歯車１１０と噛合づる。ギ
ヤボックス２０８は、変速油圧モータが０７ましいモー
タから３，４対１の減速比を形成４ることが好ましい。

またこのギヤボックスは、スピンドルを高速で操作させ
た場合に、省かれる。あるいは１対１のギＡ７比を選択
しても良い。油圧流体は閉回路で油圧モータに供給され
、その流れが後述する電気−油圧者ナーボシステムによ
って制御される。モータ番よスピンドル１１０を所定の
範囲、例えば１００〜１１０００ｒｐにある一定の変速
ｒｐｍを形成するように制御ｌＯされる。このモータの
トルクおよび速度制御は、一定の５馬力と得られた速度
が±２　ｒｌ’）ｍの精度を達成するように、油圧［−
タに供給される流体圧がモータ速度を測定づるデジタル
タコメータ２１４を右づる圧力変換器２１２によってモ
ニタされる。このタコメータ２１４は、油圧モータの各
位置の高精痕を形成づるために、従って例えばＴ貝自動
交換機構がこの研摩器に使用できるように０．１８度以
上で目盛られたスピンドル１０６を形成することが好ま
しい。

圧力変換器２１２は、加えられた回転時の作動圧を各々
をモニタく監視）する。このスピンドルの駆動は、十分
な許容値を達成できるように加速、減速の制御速度を有
して反転できる。

この第２図に示される行程駆動機構３００は、行程ピス
トンとピストン棒として機能をする円筒ハウジング延長
（ピストン棒）１２２の部分を同軸的に囲む油圧シリン
ダ３０２を備えている。このピストン棒１２２は、下端
部が供給機構１００に着脱自在に接続される。ピストン
棒１２２およびシリンダ３０２は、第２図において示さ
れるように、２重作動ピストンシリンダとして機能する
。

この場合、ピストン棒１２２が全て引っ込めると、供給
機構１００を中間の高さに押し上げる。

全ての速度において、再現精度は次のようである。

位置±０．１２５＋ｍｎ、繰り返し位置±０．１２５陥
、 ある速度における速度に依存する折り返し点±０．１２
５ｍｙｎ、 折り返し点の位置０．０２５師、 短行程−折り返し点間に形成される移動距離は５〜５０
ｗｎに調整できる。特にメクラ端を有づる穴を研摩した
場合に、不正確な寸法および内径を正寸ために用いられ
る。

位置精度に関しては、前項に記載されているのと同一で
ある。

休止時間（設定Ｃきる）は、底側の折り返し点で形成さ
れ、勿論不正確さを補正覆るために主行程ピストンの方
向の変化を近延させることができる。この特徴は各復行
程に休止でき、あるい（よ第３、第４、第５あるいは第
６番目の復行程に休止できるようにプ１］グラムされる
ことを含んでいる。

復行程時間は復行程時の衝撃を最小にするために正確に
ランプ（勾配）イ・１けされでいる。この時間は、穴の
全表面に正確なホーニング行程を施でことから得られる
角度の代表的なりロスーハッヂ模様になるように可能な
限り短い（５００ｍｍ／秒の行程速度で５０ｍ５の代表
値）時間である。

シリンダ３０２に流入する流体の油圧および流速は、シ
リンダ近傍に取付番プられた電磁−油圧サーボ弁ユニッ
トの手段によって制御される。

ピストン棒１２２、従ってホーニング工具の全作動距離
は代表的に３００ｍｙｎであり、主な部品が最小数の部
品の交換で、工具選択時の工程において容易に単純に変
化できる。

流体の圧力は代表的に７０バールである。また行程速度
は１ｗｌ１／秒〜５００ＴｆｆＩＴｌ／秒間で変化でき
る。研摩工程において、行程駆動機構は、ピストン棒１
２２　リ゛なわち研摩工具をζ所定の範囲内では一定速
度で、反転前は制御された減速で、行程方向の反転後に
は加速して、可能な限り短い反転■程時間で往復させる
。更に、特にメクラ端を有する穴を研摩する場合に、正
確な端部の工程位置が望まれる。正確な制御を確保づる
ためには、変換器３０６が行程速度と位置との両者を測
定するために用いられ、通常電磁型の変換器が用いられ
る。

この変換器３０６は、駆動機構２００の上面に適宜固定
される静止ユニット３０８を備えている。

このユニット３０８は、静止部材３０８のＦ方にピスト
ン棒１２２に平行の延びている棒３１０を有しＣいる。

この棒３１０はピストン棒１２２に相対的に固定される
環状磁石３１２を貫通している。これら棒３１０と磁石
３１２と間の隙間は、ピストン棒１２２の行程運動中に
おいても引っ掛からないように一１分に形成される。

シリンダ３０２の各端部には、圧力変換器用の圧力取出
点が適宜形成され、これにより研摩工具に加えられる工
程中の研摩力の正確な測定を容易させる。従って圧力変
換器の圧力差は研摩力に変換される。

大使中にＪ３いでは、ピストン棒１２２が供給駆動機構
の自重およびシリンダ３０２内の液漏れによって落下す
る。このような落下は、ある場合において、加工物を供
給駆動機構の下の位置、すむわちスピンドル１０６に接
続される■貝下の位置に載置して損復させることがある
。この問題を解決づるためには、電源の遮断時にピスト
ン棒１２２をその場に［］ツクすることが必要であり、
従って電源投入時に油圧で作動のクランプ機構４００が
形成される。

第３図において記載されているように、クランプ機構４
００は、シリンダ３０２上のピストン棒１２２の部分を
囲み、このシリンダ３０２に対して固定されるハウジン
グ部４０４内の環状の満４０４に保持される止転クラン
ブリング４０２を備えている。このリング４０２はハウ
ジング４０４のリング状の溝４０４に接して延長してい
る穴４０８に隙間４０２を含んで＠４０４に位置してい
る。リング４０２の一端部は、近接のリング端部でノツ
チと係合し、メクラ穴４０８の端部で保持される円筒の
くさび４１０によって、その場に保持される。このリン
グの反対の端部も、穴内において軸方向に摺動でき、穴
４０８に突出する作動棒４１２の端部と係合するノツチ
を有している。

この棒４１２の他端にはシリンダ４１６内を摺動し得る
ピストン４１４が形成される。このピストン４１４は、
シリンダ４１６内を第１、第２の室４１８および４２０
に分割している。従って室４１８内には、ビス１−ンを
付勢づる１個以上の圧縮スプリング４２２が挿入される
。すなわち、棒４１２は穴４０８にイ・１勢されてリン
グ４０２を圧縮し、これによってリング４０２がピスト
ン棒１２２を把持するようにｍ３作する。この圧縮スプ
リング４２２に加えられる力は、クランプリング４０２
およびピストン棒１２２間の摩擦力がピストン棒１２２
の１小をその場で支持するのに十分であるが行程駆動の
動作時にピストン棒１２２に加えられる■復の移動力に
Ｊ、って容易に移動できるように調整される。これｔよ
、動作中に偶発的にクランプ機構が作動しても損傷が起
こらないことを保汀している。

一方室４２０は、研摩器が通電されると、加圧流体がこ
のクランプ機構４００をゆるめるために室４２０に供給
されるように、油圧供給源に接続されている。

第４図〜第６図は、供給機構１００、スピンドル駆動機
構２００および行程駆動機３００の制御回路のブロック
図を各々示している。

まず、第４図は供給機１１００の制御回路を示し、この
回路は、４４２で概略的に示される研摩工具円錐棒に接
続される供給ピストン１０２を順に制御するサーボ弁ユ
ニット１１２の動作を制御づるマイクロプロセットのマ
イクロコンピュータ４４０を備えている。この回路にお
いては、２個の負帰還ループが形成され、第１のループ
が差動圧変換器１１６を備え、第２のループが位置およ
び速度変換器１１８を備えている。またこの回路は、例
えば供給ピストンのパネル状の往路を形成づる階段状の
信号を形成するために、供給ピストン１０２の供給に効
果的な通常制御信号を変調できる所定の周波数の信号の
数を形成できる（トーンバースト）信号発生器４４４を
備えている。この発生器４４４の他に、加工物の測定を
可能とし、この測定結果の信号を研摩プログラムの入力
制御信号として機能させる計数機構４４６を備えている
。最終的にキーボード４４８は所望の供給速度、供給ピ
ストンの終端位置、供給量の増量度および差動圧変換器
１１６に測定される時に許容される最大圧力差等の情報
を、操作者によってマイク［］］ンビ］−夕に供給して
いる。

このような制御システムを用いると、供給ピストン１０
２の種々の供給系に効果的である。まず、正供給が研摩
工具に加えられ、これは時間に対づる円鉗棒の部がセッ
トされるが、圧力が無視される。例えば、もし変換器１
１６によって監視される差動圧が所定値を越えると、そ
の後供給が例えば停止されあるいは他の所望の操作が行
われる。

これは特に問題となる小径の研摩工具が用いられる時の
工具の破損等の問題をなくしてしまう。

圧力供給、１なわち至１０４の差動駆動圧によって供給
される円錐棒の制御された動きは、例えば変換器１１８
による位置および速度の測定を通して効果的な供給ピス
トン１０２の位置および速度に有効である。

パルス供給、４なわち供給ピストン１０２の漸増的な段
階移動、従って研摩工程あるいは特別の行程イ装置で加
えられる設定期間に行なわれる研摩工具円錐棒は信号発
生器４４４の制御下で有効である。この発生器４４／ｌ
によって発生される信号の形は最適な加工状態を形成す
るために変化できる。このような高周波数信号は、正の
供給あるいは圧力供給が加えられた時に供給ピストン１
０２の移動を制御する信号を変調するために用いられて
も良い。また差動供給システムは加工物の研摩期間中に
おいて同時にされる。すなわち、研摩工具に効果的な精
密制御は研摩摩減量および除去された成分量の計量を容
易に行える。

この研摩工具に加えられる供給の型を制御する変数は、
研摩工程において変化できる。例えば、圧力供給が加え
られた場合に、油圧は研摩■稈の端部でかなり低く保持
され、この工程の中間ではかなり高い値に調整される。

これは、研摩工具の刃の部分が加工物の穴から突出した
場合に、もし同じ流体圧が維持され、従って研摩工具の
刃と穴と間に介在する圧力は、端部が薄い壁で作られる
加工物を製造した場合に、特に径および寸法に不正確さ
となる刃の接触面積が減少した時に、増加する。

第５図は、油；（ポンプ５００およびサーボ弁５０２を
経由して油１ｆモータ２１０を制御づるマイクロコンピ
ユータ／Ｉ４０のスピンドル駆動機構２００を示してい
る。このシステムには、３個の帰還ループが形成され、
第１のループが油圧モータ２１０に一定の馬力を確保覆
るように機能する圧力変換器２１２と共同している。第
２の帰還ループは、モータ駆動用の流体圧を監視して回
転研摩力の計算が研摩工具に加えられる情報を形成し、
もし圧力が所定の原価位置を越えたならばモータへの流
体供給を改新４る低舅を形成づる差動圧力変換器５０４
を右している。また第３のループは油圧モータ２１０、
？Ｉなわち研摩工具４４２の角位置を監視覆るタロメー
タ２１４を備え、この結果研摩工具を所望の選択角位置
に位置させることができる。

最後に、キーボード５０６は操作者に研摩■貝の所望の
回転速度、いかなる変化、例えば研摩中において効果的
な速度のような予め選択されたスピンドル駆動情報を供
給させることができる。

第６図は、行程駆動機構３００の制御システムを示し、
主な制御がサーボ弁ユニット３０４、行程ピストンおよ
び供給機構１００を介して行われる。また２組の帰還ル
ープが形成され、第１の帰還ループが差動圧変換器３１
６を備えている。この第１の帰還ループはシリンダ３０
２に存在する差圧によって行程ピストンを制御でき、例
えばメクラ穴が加工されている限り、研摩工具の端部が
メクラ穴の端部に接触した瞬間に工程が停止し、従って
工具の損傷が最小になることを確保できる。

従って変換器３１６は研摩工具に加えられる軸方向の研
摩力を計算する情報も形成する。一方、第２の帰還ルー
プは反転誤差（変換器３０６）を監視し、もし反転位置
の誤差が０．２ｗｍ以上ならば、この誤差状態となり、
工具が引っ込められて中断操作となる。メクラ穴に工具
が接触したことは、シリンダ３０２の流体の差圧の増加
として感知される。従って第２の帰還ループは、ピスト
ン棒１２２、すなわち研摩工具の正確な位置および速度
を監視づ”る位置および速度変換器３０６を備えている
。

キーボード６００は操作者が例えば所望の１稈速度およ
び端部の位置秀の行程情報をコンビコータ４４０に供給
させることを形成し、計数機構６０２は行程および供給
変数の自動調整をできるように工作物の刈払の情報を形
成する。これら計数機構６０２おＪ、び４４６は単一の
計数機構で置換してもよい。また１−ボード４４８，５
０６および６００も単一のキーボードに置き換えても良
い３゜従来、公知のり１摩器は、供給、行程およびスピ
ンドル駆動機構が全て亙（，１に独立して制御されてい
た。本発明に（１夕いては、供給、行程おＪ、びスピン
ドル駆動機構が他の機構の変数の変化に依存して調整で
きる別の機構の変数と相互に制御できる。

前述の研摩器を用いて提供可能な操作上の追加機能の次
の記述は、研摩器の融通性を増加させる利点を有してい
る１、 全ての供給補助機能は、ゴー程中の寸法測定装置、工程
終了あるいは前の帰還制御あるいは最終の供給ピストン
の位置からの帰還制御から制御できる。

また穴の平行性の正確な制御は工程中あるいは工程後の
寸法測定によって制御され、これによりテーパ状、タル
状あるいはベル状の穴を補正するために行程の反転位置
を変化できる。

このように穴の形を検出することによって、反転位置は
平行な状態を創造あるいは幾何的要求を満たすために漸
増あるいは漸減できる。例えば本装置を用いてテーパ穴
を平行に加工できる。

記述した本発明による好ましい研摩器は、研摩工程を４
つ段階および追加機能に分けて行なっている。

以下に各段階を説明する。

第１段階− この段階の研摩工程において、供給ピストン１０２は、
基本位置から研摩工具を膨張させるために所定の位置に
移動する。これは次の１つによって有効となる。

（ａ　）かなり低圧の流体は室１０４に加えられて第１
図に示されるように下方に供給ピストンを駆動し、研摩
工具の研磨面（研摩刃）が加工物の穴の壁に接触づるま
で研摩工員を膨張させ、この位置が室１０４内の差圧の
増加およびピストンの走行速度大幅な空化によって検出
される。供給ピストン位置はその後監視され、マイクロ
コンビコータに記憶される。

（ｂ　”）研摩工具の膨張時の位置用の供給ピストン位
置は、プリヒツトされ、流体圧が室１０４に印加ぐきる
ように低差動圧検出器と無視する。もし、研摩刃が供給
ピストン１０２のプリセット位置への到着前に加工物の
穴壁に接触したならば、このプリセットの低無視値に耐
える差動圧が供給ピストンの動きを直ぐに停止させる変
換器１１６によって監視される。その後供給ピストン位
置は監視され、マイクロ」ンビュータに記憶される。

（Ｃ）これは上記の（ｂ）に類似しているが、ピストン
がかなり高速度すなわち５０ｍｍ／秒より早い速度で最
初の膨張位置に移動することが異なっている。研摩刃は
、プリセット位置への移動中に加工物の穴に接触されな
い。

第２段階 この段階において、供給ピストン、づなわも研摩刃は、
加工物の穴の壁を研摩できるように移動する。　　（ａ
　）室１０４内の流体の差動圧がセットされ、行程機構
３００が作動する。この室１０４内の差動圧の維持は、
研摩刃が膨張して加工物の穴を研摩することを確実にさ
せる。この研摩行程の時間が設定され、あるいは供給ピ
ストン１０２の終端位置がマイク［］コンピュータにプ
ログラムされ、この終端位置において、ピストンで達成
された研摩が終了する。追加機能は第１段階の（ａ　）
のみが用いられる。

（ｂ　）室１０４の差動圧および供給ピストン速度は、
室１０４の所定位置を達成した供給ピストン１０２ある
いは所定設定時間後に終端する研摩操作によって選択さ
れる。

（Ｃ）供給ピストン１０２の動きは、研摩操作が所定時
間後に終端する位置づなわら供給ピストン位置まで所定
の間隔でパルス状の流体圧で有効となる不連続な階段状
である。

（ｄ　）漸増のパルス供給は、上記（Ｃ）の如く用いら
れ、最初の完全な行程サイクル後１ノ１１えられ、その
後所定時間あるいは供給ピストン位置が達成されるまで
各行程の反転端毎にあるいは上部反転喘あるいは下部反
転端毎に加えられる。

（ｅ　）供給ピストン１０２は、研摩刃が加工物の穴壁
に接触するまで所定速度が供給され、その後供給が油圧
にスイップされた時に制御された供給および瞬時の供給
位置が監視され、マイクロコンビ１−夕に記憶される。

この操作は第１段階の追加機能（ｂ　）および（Ｃ）で
用いられる。

第３段階 供給ピストンは、圧力供給あるいは所定速度供給の下で
最終位置あるいは再度の漸増油圧パルスが供給ピストン
に印加できる位置に移動する。この段階は飛ばしで、直
接第２段階から第４段階に移行できる。

第４段階 この操作段階は、加工物の穴が所望の什トリ径に研摩さ
れた後に有効である。

（ａ　）供給ビスｉ〜ン１０２は、最終位置がら所定時
間かりて引き付けられ、従って研摩工具が引っ込むよう
に引きつけられる。この研摩工具は行程ピストンが上部
の引っ込み点まで移動するまで、この操作中において連
続的に回転している。その後スピンドルが停止し、行程
ピストンが中間の引っ込み位置に移動する。これは、研
摩工具の引っ込み前に研摩工具の回転を除いて（ａ　）
と類似している。

（ｂ）穴から最終の仕上り径に研摩された後、研摩工具
の引っ込み、研摩工具の回転および供給ピストンの引っ
込みは所定時間で有効になる。

所定の寸法状態は所定の供給ピストン位置あるいは露１
数システムからの信号を用いて達成される。

全ての場合において、最終の寸法状態の供給ピストンの
位置は監視され、マイクロコンピュータに記憶される。

第２、第３段階において２個の研摩刃の摩滅間の補償は
予め設定できる。この補償量は手動的あるいは自動的に
外部計器を用いて初期化できる。

理解されるように、上記の段階のあるものは飛ば覆こと
ができ、個々の段階の機能は個々に作動でき、研摩工程
のどの時刻においても巽常信月が例えば差動圧変換器あ
るいは位置速度変換器を介して発せられた場合に終端す
ることができる。

正しい内形を達成できるためには、第２、第３段階が短
行程、休止行程およびスピンドル速度変化および反転を
適宜プログラムできる（用語「休止行程」は、ゼロ長行
程が例えばメクラ穴を加工するｌＪめにスピンドル回転
で加えられる限り設定される。） 第７図および第８図は、油圧、ピストン速反およびピス
トン位置が時間の好適と共に変化する２種類の研摩動作
を示している。

第７図においで、研摩工具は、研摩刃が加工物の穴に接
触するまで低圧供給で急速に膨張する。

その後、研摩は供給ピストン１０２の所定位置が第２段
階の終りで達成されるまで所定の圧力を供給しながら行
なわれる。その後第３段階において、研摩工具が供給ピ
ストン０速な引っ込みによって引っ込んだ場合の供給ピ
ストンの最終位置までパルス供給が加工物の穴を仕上げ
るために加えられる。

第８図において、研摩工具の急速な最初の膨張は研摩刃
が加工物の穴の壁から離れた所定位置に近ずくまで行な
われる。次に供給ピストンの動きは、研摩刃がこの離れ
た所定位置から加工物の穴の壁に接触するまでより低速
で続行される。その後研摩は、供給ピストンが第２の所
定位置になるまで第７図と同様に動作し、その後供給ピ
ストンが最終の所定位置になるまで研摩をより低圧およ
び減速の供給ピストンで続行される。その後所定時間の
遅延後、研摩工具は供給ピストン１０２の引っ込みによ
って引っ込められる。

上記に記載の操作の伯に、コンピュータは追加の （１）加工サイクル毎の研摩刃の摩減量、（２）加工サ
イクル毎の加工物の除去量、（３）研摩刃の摩減量め合
計、従って研摩工具の交換時期の検出、 （４）（１）、（２）項の比率（研摩定数）ＧＧ＝１リ
イクル毎の除去量／摩滅部 がプログラムされている。

特別の加工状態で設定された研摩定数Ｇを求めると、］
ンビ」−ターは種ノＺのパラメータ例えば供給速度を変
化させて最大の比率Ｇを維持し、従って経済的な研摩工
具の使用が算出される。

本発明は特に研摩器に関連して説明したが、他の工作機
械、例えば穴ぐり錐器、ダイヤモンド刃穴ぐり器、穿孔
器、ド１ノル器等の操作および他の研摩、切削操作にも
応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による好ましい形態の研摩器の供給機構
を示す断面図、第２図は第１図に示づ供給機構を駆動づ
る駆動機構を示づ断面図、第３図は第２図の駆動機構用
のクランプ機構を承り第２図の■−■線断面図、第４図
〜第６図は第１図〜第３図に示す供給、駆動および行程
機構用の制御システムを各々示す概略ブロック図、第７
図および第８図は２種類の研１？操作を各々示すタイミ
ングチャート図である。。 １００・・・・・・供給機構、２００・・・・・・駆動
機構、３００・・・・・・行程機構、４４０・・・・・
・制御手段（マイクロコンピュータ） 出願人　ジョンズ　アンド　シツブマンビーエルシー 図面ｆゾ・書ｒ内容に変更なし） Ｆ１０４ 手続補正書（ハ） 昭和５８年４月２６日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第２１６２５５号 ２、発明の名称 機械加工装置 ３、補正をする者 特許出願人 ジョンズ　アンド　シップマン　ビーエルシー４、代理
人 住　所　　東京都中央区八重洲２丁目１番５号７、補正
の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）加工工具の加工半径を調整する供給機構と、この
   加工工具を同転駆動する駆動機構と、加工行程を行なう
   ｌこめに前記加工工具を軸方向に往復運動させる行程機
   構と、前記供給機構の供給部材の位置および達磨ど前記
   供給部材に印加される力の応答を監視する監視り段と、
   この監視手段に依存して所定の方法ぐ前記供給機構、駆
   動機構および行程機構の動作を各々制御Ｉ−Ｊる制御手
   段とを備えｌこ　、 前記加工工具の本体に対して加工表面の位置を調整する
   調整手段と、少なくとも１個の加工表面を有する加工工
   具を用いた加工物の機械加二Ｕ　Ｒｉａ。 （２）前記供給機構は、前記加工工具の本体が盾脱自在
   に固定される第１の手段と、航記加■工具調整手段に接
   続される第２の手段とを備え、前記第１、第２の手段は
   前記工具本体に対して前記加工表面位置を調整するため
   に互いにｄ換でさ、前記第２の手段は前記供給部材を備
   えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の機械
   加工装置。 （３）前記第１および第２の手段は、共通の軸線に沿っ
   て置換できることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の機械加工装置。 （４）前記供給部材は、前記第１の手段の室内に軸方向
   に往復運動できる供給ピストンと、この供給ピストンを
   貫通して、前記加工表面調整手段に接続されるシリンダ
   の下端に各々突出するピストン棒とを備えたことを特徴
   とする特許請求の＃ｉ！囲第２項あるいは第３項記載の
   機械加工装置。 （５〉前記供給ピストンおよび前記室は、２重作動のピ
   ストンシリンダユニットの一部を形成（ることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載の機械加工装置。 （６）前記第１の手段は、回転自在に駆動されるように
   前記駆動機構に接続されるスピンドルを備えたことを特
   徴とする特許請求の範囲第４項あるいは第５項記載の機
   械加工装置。 （７）前記制御手段は、前記室に流入する流体を制御！
   ｐする弁手段と、前記供給ピストンのＸ動圧を監視覆る
   手段と、前記室に対して前記供給ピストンの位置および
   速度を監視づる手段と、前記差動圧、供給ピストン位置
   および供給ピストン速度に依存して前記弁丁段を制御し
   、これにより前記供給ピストンを前記室に対して移動さ
   せ、また前記加工工具の直径を所定の方法で調整する制
   御回路とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第４
   項から第６項までのいヂれかに記載の機械加工装置。 （８）前記制御［【１１路は、前記差動圧が所定値を越
   えた場合に前記供給ピストンの禁止動作に操作（′きる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の機械加工
   装置３゜ （９）前記制御回路は、前記供給ピストンの動作を変調
   するために、所定の高周波数の数を発生づる、前記制御
   回路に接続された信号発生器を備えたことを特徴とづる
   １）訂請求の範囲第７頃あるいは第８項記載の機械加工
   装置。 （１０）前記駆動機構は、流体圧駆動モータおよび前記
   モータに加えられる流体圧を監視する手段と、前記七−
   タ間の差動圧を監視づる手段と、前記流体圧および差動
   圧に依存して前記モータによって前記供給機構に印加さ
   れる回転駆動を制ｍ’＋する制御回路とを備えた制御シ
   ステムを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第９項まで゛のいずれかに記載の機械加工装置。 （１１）前記制御システムは、前記制御回路に接続され
   ると共に前記供給機構の角位置を監視する手段を備えた
   制御ループを含むことを特徴とする特お請求の範囲第１
   ０項記載の機械加工装置。 （１２）前記行程機構は、第２の手段に往復運動して接
   続される第１の手段を備えて、前記供給機構を着脱自在
   に収容できるようになっていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項から第１１項までのいずれかに記載の機
   械加工装置。 （１３）前記第１および第２の手段は、入れ子式に相互
   接続された細長部材を各々備え、これら細長部材の１つ
   がビス１−ン、仙がシリンダとして作用４ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１２項記載の機械加工装置。 （１４）前記第１、第２の手段は、２重作動ビストンー
   シリンダコーットを備えたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１２項あるいは第１３項記載の機械加工装置。 （１５）前記第２の手段は前記供給機構のハウジングに
   着脱自在に接続されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１２珀、第１３項あるいは第１４項記載の機械加工装
   置１、 （１６）前記制御手段は、前記行程機構の操作を制御す
   る制御システムを備え、この制御システノ＼は前記行程
   機構に加えられる差動流体圧を監視する手段およびこの
   差動流体圧に依存して前記行程機構を制御づる制御回路
   を右することを特徴とする時給Ｊ＾求の範囲第１２項か
   ら第１５項のいずれかに記載の機械加工装置１゜ （１７）前記制御シスラムは的記供給機禍の位買おＪ、
   び速度をＣ視づる手段を右し、前記制御回路は前記差動
   流体Ｈによって前記行程機構を制御りるように操作でき
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１６項記載の機械
   加工装置。 （１８）前記行程機構には、第２の部材に対し第１の部
   材をクランプさせるように作動づるクランプ機構が設け
   られることを特徴とする特許請求の範囲第１２項から第
   １７項のいずれかに記載の機械加工装置。 （１９）前記クランプ機構は流体斤的に操作できると共
   に加圧流体源に接続されるピストンーシリンダコニット
   に接続されるクランプを有し、前記加圧流体が供給され
   た場合に、このクランプがクランプ位置から前記行程機
   構の動作ができるように解放位置に移動することを特徴
   とする特許請求の範囲第１８項記載の機械加−［装置。