JPS5859757A - 自動研削方法におよび装置 - 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】 本発明は被加工物に沿った所定位置で動作する研削工具
を用い、各位置における正確なその配置が研削工具に先
行する感ケ１瞳１あるいｄ、感知装置によって自動的に
決定される被加工物研削方法および装置に関する。

ブローチェ具の自動研削に関し、ホイール状の研削工具
および感知側の双方を、長手方向に移動可能なブローチ
に対しそれぞれ縦方向および横方向に可動なように装架
することは既に提案されている。寸だ、ブローチ装着用
の固定ヘッドを設け、縦方向および横方向の運動に加え
固定ベットの長手方向に研削ホイールおよび感知針を移
動することも提案されている。いずれの場合にもブロー
チの各歯の位置を感知する感知針の動作は、ザムホイー
ルにより研削機に手動で入力したテークに従って行なわ
れ、その直後、感知側が次の歯の位置を感知する動作を
行なう前に手前の歯を研削するよう研削ホイールが作動
する。

本発明の主な目的は高い精度で一連の研削作業を行なう
に要する時間を短縮しかつ研削機の可動部材の摩耗を少
なくすることである。この目的を達成するため、本発明
によれば、研削すべき被加工物を固定ベットに装着（７
、研削位置を被加工物の全長に沿った感知企１の前進パ
スに」・・いて感知し、４４４られた研削位置情報をＭ
ｌ　：　ｌ：ｔ：Ｘ　Ｌｙ、’ｆ）１２加丁物に沿った
研削工具の復帰パスに」、・いて記憶１１冒・１）を使
用して各位置における研削を順次行なう。

上記方法によりは、（ＤＩ削機ｔ−１、ぞのｌ（さが短
縮され可動ベッドあるいｄテーブルを有するもの」：り
も大きな（ｉ！ｊ重に而１えることが１１１来る３、史
にω［削ホイールおよび感知側は被加圧′吻の令艮に沿
った各位置に」夕いて交ＩＪに作動する）１イ・四か４
いの−Ｃ１！１）−に横スライＩ・の厚−、ＩＬ、＋Ｌ
−よ（１）’　（ｌｌν１１↓かｌζツノ市さＪする３
゜史に本発明によ、１１ば、被加ト物にインで）た所′
Ａ１ｆの複数位置において自動的に　連の１υ［削作道
を行々う装置は、被加工物を収受し固着する・１段をイ
］する固定ベットと；該固定−＼ノドに利］７て長手方
向に移動用−能な第１のｉ＜１（月と、該第１のｆ’：
ｌＳ　ｉｇにり＝Ｊｌ〜て略縦方向に移動可能に装着し
／こ第２の部」」と、該第２の部（」に対してかつ前記
固定ヘッドに対して横手方向に移動１１」能に装置した
第；３の部４）Ｊと、該第３のｆ’ｉｌ’＝　４Ａに対
して略水平＋ｌ（ｂを中心として回動可能に枢着した工
作ヘット−と、該工作−ヘッド゛に崗１１融させて装着
した感知側および研削工具とを含み前記固定ベントに装
着した感知研削アセンブリと、マイクロプロセツサに送
出され記憶された動作指令および感知情報に従って前記
感知研削アセンブリの個々の構成部イ」の動作を制御す
る中央ユニットとを有し、該中央ユニットば、前記感知
研削アセ／ブリが被加工物の全長に沿った一方向におい
て移動して前記感知針が研削を行なうべき各位置を感知
し記録する最初の感知ザイクルと、前記感知研削アセン
ブリが被加工物に沿って反対方向に移動して前記研削工
具か各位置におりて所要の研削を行なう前記感知ザイク
ルに続く研削ザイクルとで制御を行なう。

以下図示実施例にもとついて本発明の詳細な説明する。

図示の研削機−研削すべきブローチを収受し固着する固
定ベッドおよびテーブル（ベット／テーブル）■を有す
る。該ヘットは熱的安定性および耐振性を良好とするた
め合成みかけ石により成型するのが好捷しく、寸だテー
ブルはミーハナイト（Ｍｅｅｈａｎ白ｅ）により鋳造す
るのが好捷しい。円筒ブ「１−チをイσ［削する」場合
には、へ５ノド／テーブル１は第１図およＯ−第２図に
小才ように主軸台３および心神ｊ７台２を設け、該−主
＋ｌ（１＋台３を歯状ベルト（図示省略）を介しステッ
プモータ４４で駆動し、外面ブローチを研削する場合に
に１．主軸台３訃よび上押ｊ〜台２０代りに磁気チャッ
クイ５ ５１（第５，６および７図参照）あるいに１、他のｄ持
装置を用いる。

ヘット／テーブル１にＣＩ、後部延長部・１（第５図参
照）を設け、該後Ｒ１ｆ延長部／１に−・ノド／デ・−
プル１の長手方向に延びる高１ｌｌｊ度に硬度を有しか
つ研削した案内路５，６を設ける３、該案内路５，６に
は、ヘノｌ−／デープル１に装着しだブ１１−チ５０の
歯を感知しかつ研削する可動アセンブリ９の一部を構成
するスライド８が案内路に沿って移動するようローラ７
がＩ■来着しである。可動アセンブリ９はスライド８の
案内路（図示省略）に沿って可動な縦スライド１０と、
スライド１０の上端によって支持された７１／−ノ、１
１２１の案内路（図示省略）に沿って可動な４１４スラ
イド１１とを有する。工作ヘット１２が、スライド１１
の移動方向と平行な軸】３（第８図参照）を中心として
回動するようスライド１１の一端に装着しである。該し
た研削ホイール１５が設けである。

以−にの構成により可動ベッド研削機に比較して研削機
の全長が短くなり、寸だベッド／テーブル１の負荷支持
能力およ０・安定性が向上する。

各スライド８，１０および１１の移動はそれぞれボール
ねしおよびナツト機構１６．１７および１８により行な
われ、該機構は蛇腹式カバー２２゜２３および２４によ
りそれぞれ保護されかつそれぞれステップモータ１９．
２０および２１により歯状ベルト（図示せず）を介して
駆動される。該駆動は制御駆動ユニット４０の制御下に
おいて行なわれる。該制御駆動ユニット４０はステップ
モータ４４をも制御し操作パネル２５を有するマイクロ
プロセツサか送出する信号によって作動する。

該操作パネル２５にはキーボード２６があり、これを介
して入力データを対話式の質疑応答形式で入力し、かか
る入力データをビデオ表示ユニット２７で表示する。第
３図ば１−述のマイク［ｊプロセッサの正面図、第４図
は表示ユニットの表示例をチのばらつきにかかわらず一
定１辻を切削するだめ、ブローチに沿ったｉ’＋ｉ＋進
パスに、１）′−いて、制御駆動エニンｌ−／ｌ０Ｋ４
娶続した感知眉１４に、Ｊ：り各歯の位置を感知し、よ
−って全ての歯の位置を感知してその情報をマイクロプ
ロセソ′りに伝送しかつ記憶させ、しかる後ブローチに
沿つ／ξ工作ヘッド１２の復帰パスにおける連続？ｔ７
Ｉ削”リーイクルを開始する。

」二記工程は各歯をその位置が感知された直後に研削し
ていた従来方法とｄ、異っている。本発明では連続感知
ザイクルの後で連続ω１削規イクルを行なうことにより
、ブローチのω［削に要する時間が減少し、横スライド
１１の摩耗および破損が減少する。

研削ホイール１５は液体冷却式スピンドル３０に装着し
、その回転速度を制御駆動ユニソ１−４０およびスピン
ドル３０の間の駆動連結部に設けた速度制御ユニット６
０により、１，８００〜１８．００Ｏｒｐｍの範囲で連
続可変とする。研削機に幻：研削ホイール１５のだめの
自動ダイアモンドホイールドレッサ ホイールドレッサ３１は矢印１！８方向に回転可能にキ
ャリッジ３２に装架し、一方該キャリッジ３２は矢印Ｙ
方向に移動可能にキャリノ／３３に装架しである。該ギ
ヤリッジ３３は更に矢印Ｗ方向に可動にガイド３４に装
着しである。ドレッサ３１の回転はステップモータ４１
により行なわれ、矢印ＶおよびＷ方向の直線移動はステ
ップモータ４２、４３によりそれぞれ行なわれる。ステ
ップモータ４１，４２および４３は、使用研削ホイール
の形状に従ってかつホイールの目立て増加量を完全に補
償するへくキーボード２６を介してプログラムされたマ
イクロプロセッサの制御に基づいて制御駆動ユニット４
０により駆動される。研削スピンドル３０のだめの速度
制御ユニット６０は制御駆動ユニツｈ　４　０を升して
ドレッザテータを呼び出すことが出来、研削スピンドル
の回転速度は目立ての結果ホイールの直径が減少したこ
とを補償した後の表面速度に関する要件により決定され
る。

最上の研削加工を１（Ｊるため研削ＱＪ．研削液を用い
て行ない、該研削液は独ケユニット（図示省略）により
連続濾過する。

本発明による研削機は、すべてのタイプの夕１．　ｉｒ
ｌｌおよび総形ブローチの場合には、第５，６および７
図に示した磁気チャック５１丼たは他の保持装置を使用
して、正面研削および１−１立て研削を後退動作により
行ない、円筒ブローチの場合には第１図および第２図に
示したように主軸台３および補正済心押し台２を使用し
て十記研削を行なう。本発明の研削機は、所要の研削工
具を）ＩＩＩいることにより、他の研削作業例えば円筒
？ｉｌｌｉ削およびスプライン研削を行なうことも出来
る。

第１１図および第１２図は本発明の研削機による代表的
な連続感知研削ザイクルを示し、１１３図は本発明の研
削機により研削可能な若干の歯の形状を示す。

尚、第１Ｏ図において、ステップモータ１９はＸ方向（
軸）、ステップモータ２０はＹ方向（軸）、ステップモ
ータ２１はＺ方向（軸）、４４はへ方向（＠）の駆動用
である。

更に、第１１図において、数字Ｏ．ｌ、２、４、５は、
それぞれ 〇−開始点 ■−直径感知（検知） ２−感知位置からの後退 ４−感知針の後退 ５−次の歯の開始点 であり、第１２図において、数字Ｏ〜７は、〇−開始点 ｌ−フィード速度変換点 ２−歯の深さ ３−スパーク・アウト ４−／へツク・フィート ５−フィード速度変換点 ６−後退点 ７−次の歯の開始点 である。第１３図において、上段は円筒ブローチの歯を
示し、中段及び下段は外面ブローチの歯を示し、第１３
図の中段において、４種の歯は、それぞれ、左から、ア
ングル０７人ツク、ラジアス・バック、区長アングル・
バック、アングルｅノくツク・タプル・フェイスφポジ
ティブであり、一方、ｒ段の３種の南は、それぞれ、左
から、ラジアス・へツク・ダブルφフエイスーボジテイ
プ、アングル・バック・ダブル・フェイス・ネガティブ
、延長アングル・バックφダブル台フェイス・ネガティ
ブである。

（１５） 一畳−ムー１１−−−

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係るブローチ研削機のそ
れぞれ正面図および背面図、第３図および第４図はマイ
クロプロセッサの操作パネルおまひ代表的なデータ表示
例を示す拡大正面図、第５図は研削すべきブローチの上
方に位置するホイール状研削工具を示す第２図の５Ｖ−
Ｖに沿った断面図、第６図および第７図はそれぞれブロ
ーチに関して動作位置にある感知針および研削ホイール
を示す拡大詳細図、第８図は第７図の右側から見た図、
第９図は研削ホイールのドレッサの斜視図、第１０図は
制御駆動ユニツｉ・およびその感知研削アセンブリとホ
イールドレッサへの接続関係を示すブロック図、第１１
図および第１２図はそれぞれ同筒ブローチの感知ザイク
ルおよび研削サイクルを説明する図、第１３図は本発明
により研削可能な種々のブローチ歯を説明する図である
。 ｌ　ベッドおよびテーブル （昆） １２・工作ヘッド １４・・・感知剣 ５０・　ブローチ 特許用ｗ＋人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被加工物に沿った所定の複数位置において自動的に
   研削作業を行なう方法に関し、被加工物を固定ベッドに
   装着する工程と、該固定ベッドに対して複数方向に調整
   可能な工作ヘッドに取付けた感知針を被加工物の全長に
   沿った一方向に移動させて研削を行なうべき位置を感知
   する工程と、得られた研削位置情報をマイクロプロセッ
   サに入力する工程と、被加工物に沿った工作ヘッドの復
   帰パスにおいて該工作ヘッドに取付けた研削工具の動作
   を前記情報を使用して制御する工程とを有することを特
   徴とする自動研削方法。 ２）研削すべきブローチを固定ベッドに装着する工程と
   、該固定ベッドに対して複数方向に調整可能な工作ヘッ
   ドに取付けた感知針をブローチの全長に沿った一方向に
   移動させてブローチの全ての歯の位置を感知する工程と
   、得られた歯位置情報をマイクロプロセッサに入力する
   工程と、ブローチに沿った工作ヘッドの復帰パスにおい
   て該工作ヘッドに取付けた研削工具の動作を前記情報を
   使用して制御する工程とを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の自動研削方法。 ３）被加工物に沿った所定の複数位置において自動的に
   研削作業を行なう装置において、被加工物を収受し固着
   する手段を有する固定ベントと、該固定ベッドに対して
   長手方向に移動可能な第１の部材と、該第１の部材に対
   して略縦方向に移動可能に装着した第２の部材と、該第
   ２の部材に対してかつ前記固定ベッドに対して横手方向
   に移動可能に装着した第３の部材と、該第３の部材に対
   して略水平軸を中心として回動可能に枢着した工作ヘッ
   ドと、該工作ヘッドに離融させて装着した感知針および
   研削工具とを含む前記固定ベッドに装置した感知研削ア
   センブリと、マイクロプロセッサに送出され記憶された
   動作指令および感知情報に従って前記感知研削アセンブ
   リの個々の構成部材の動作を制御する中央ユニットとを
   有し、該中央ユニットは、前記感知研削アセ／ブリが被
   加工物の全長に沿った一方向に移動１〜で前記感知側が
   ０１削を行なうべき各位置を感知しｉＦ−：　ｋｌｉす
   る最初の感知サイクルと、前記感知研削アセンブリが岐
   加二１］物に沿って反力１方向に移動して前記研削工具
   が各位置において新装のイｌノ［削を行なう前記感知リ
   イクルに続く研削サイクルとで制１ｉ１１１を７−ｊな
   うことを！Ｉ′！Ｊ−徴とする自動研削装置。 ４）研削すべきブ「フ・−１を収受１〜固着する手段を
   有する固定ベットと、積置＞ｉｋ−＼ツト（ｚｃ？ｌし
   てＪ（手力向に移動可能な第１の部（」と、該第１の部
   Ａ′、Ａに対して略縦方向に移動可ｒｉＰに装４“Ｈ，
   ／ｉ−第２の部４Ａと、該第２の部４′Ａに：ｉＪｌ、
   ？かつ前記固′、、ｉ２ベノ；・に対して横手方向に移
   動ＩＩＪ能に装置（７た第：３の部月と、該第３の部拐
   に対［７て略水牢＋ｌ（ｉを中心と１〜て回動可能に枢
   着した工作ヘットと、該工作ヘツｉ・に離融させて装着
   した感知側お」、ひ研削ホイールとを含み前記固定ベッ
   トに装着し／（感知研削アセンブリと、マイク「１プｒ
   ｌ−１＝ノリに送出され配憶された動作指令および感知
   情報に従って前記感知４Ｄｆ削アセンブリの個々の構成
   部Ｈの動作を制御する中央ユニットとを有し、該中央ユ
   ニットｄ：、前記感知研削アセンブリが研削す−＼きブ
   「」−チの全長に沿った一方向に移動して前記感知側が
   前記ブローチの各歯の位置を感知し記録する最初の感知
   サイクルと前記感知研削アセンブリが前記ブ■コーチに
   沿って反対方向に移動してｉ″ｌＩ　Ｍｊ２研削ホイー
   ルが各ブローチ歯の所要の研削を行なう前記感知サイク
   ルに続く研削サイクルとで制？１ｆｌｉ−行なうことを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の自動研削装置。 ５）前記第１、第２および第３の部（詞が前記中央ユニ
   ットの制御によりステップモータによっテ駆動されるボ
   ールねしおよびナソＩ・機構により作動するスライドで
   ある特許請求の範囲第４項記載の自動研削装置。 ６）前記研削ホイール用のトレソザを有し、該ドレッサ
   は第１のキャリッジに回転可能に装着され、該第１のギ
   ャリツ７は第２のキャリッジに直線移動が可能なように
   装着され、該第２のギヤリッジは前記第１のギヤリッジ
   の移動方向に略直交する方向に移動用能であり、前記１
   ・１７ノーローの回転移動および前記両ギャリノンのＩ
   Ｌｆ線移動ばω［削ホイールに関して前記マイク「Ｊプ
   ［１セツザに入力さｆ−したテークに従ってＡＤ記中央
   ユニットに」：り制御される特許請求の範囲第４．ｒＪ
   ″１ｔｌｉｃｋｌ第５項記載の自動研削装置。 ７）前記ホイールドレッサの個々の構成部拐は前記中火
   ユニットの制御に」：リステ、ノフ′Ｉヨータによって
   作動する！１１許請求の範囲第６　Ｊｌ’、ｌ記載の装
   置。 ８）前記研削ホイールの動ｆ＋速度ｖ１１、前記中火側
   ｆｆ１ｌｌユニット」っ・よびホイールスピノトルの間
   に介在しかつホイール１−１立て動作に関しマイクロプ
   ロセッサに入力ｌ−たテークを呼び出し可能な制１ｆｌ
   ｌユニットにより御制さノする特許Ｒｆｆ求の範囲第６
   項または第７項記載の自動Ｕ［削装置。