JPS5944178B2 - cam grinding device - Google Patents

cam grinding device

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JPS5944178B2
JPS5944178B2 JP50081588A JP8158875A JPS5944178B2 JP S5944178 B2 JPS5944178 B2 JP S5944178B2 JP 50081588 A JP50081588 A JP 50081588A JP 8158875 A JP8158875 A JP 8158875A JP S5944178 B2 JPS5944178 B2 JP S5944178B2
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cam
main shaft
lift amount
master
rotation angle
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JP50081588A
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脩 小林
正司 木村
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカムシャフトの如き工作物のカムを研削する装
置に関するもので、その目的とするところは研削加工の
際工作物の砥石に対する相対周速0 度をほぼ一定にし
、高精度なカムプロフィルを得ることである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for grinding a cam of a workpiece such as a camshaft, and its purpose is to keep the relative circumferential velocity of the workpiece to the grindstone at approximately constant 0 degrees during grinding. , to obtain a highly accurate cam profile.

一般にカムシャフト等のカムを研削加工する場合、カム
のプロフィルに見合つた形状のマスタカムをフォロアロ
ーラに圧接し、マスタカムのプロ5 プールに応じて揺
動台を揺動させると共に、この揺動台上で主軸と心押台
との間に挟持したカムシャフトをマスタカムと同期して
一定回転速度で回転させ、砥石によつてカムシャフトの
カムを研削する方法をとつている。
Generally, when grinding a cam such as a camshaft, a master cam with a shape that matches the cam profile is pressed against the follower roller, and a rocking table is swung according to the pro5 pool of the master cam. In this method, a camshaft held between a main shaft and a tailstock is rotated at a constant speed in synchronization with a master cam, and the cam of the camshaft is ground using a grindstone.

’0 しかし、第1図に示すようにトップ部T、ベース
円部B及びこの両者を結ぶサイド部Sを有するカムCに
おいて、これを上述のように一定の回転速度で回転しな
がら揺動中心Oを中心に揺動させて砥石Cにより研削す
るときには、トップ部Tお’5 よびベース内部Bの円
弧部分では砥石Gに対するカム面の相対周速度(以下カ
ム面周速度と称する)が一定となり精密な加工が行なわ
れるが、サイド部Sを研削する時点では研削点Pが移動
するのでカム面周速度は急激に上昇する。
'0 However, as shown in Fig. 1, in a cam C that has a top part T, a base circular part B, and a side part S connecting these two parts, while rotating at a constant rotational speed as described above, the swing center When grinding is performed with the grindstone C by swinging around O, the relative circumferential speed of the cam surface with respect to the grindstone G (hereinafter referred to as the cam surface circumferential speed) is constant in the top portion T and the arc portion of the base interior B. Precise machining is performed, but since the grinding point P moves when the side portion S is ground, the cam surface peripheral speed increases rapidly.

この状態が第210図に示されており、これから明らか
な様にカムCのサイド部Sである回転角120度および
240度付近のカム面周速は、他の部分の周速に比較し
て著しく大きくなつている。このように研削点Pが急速
移動した部分は、第2図のカムプロフィル15誤差曲線
かられかるように切込み不足又は過剰となりカムプロフ
ィル誤差が生じ、こうして仕上げ面精度が悪化するとい
う不都合があつた。゛、 本発明は従来のこのような不都合を解消するために、マ
スタカムのリフト量をフオロアローラとの接触位置より
単位回転角度だけ先行した測定位置で順次測定し、この
測定出力に応じて工作物の回転速度を制御してカム面周
速度をほぼ一定にするようにしたことを特徴とする。
This state is shown in Fig. 210, and as is clear from this, the cam surface peripheral speed near the rotation angle of 120 degrees and 240 degrees, which is the side portion S of the cam C, is higher than the peripheral speed of other parts. It's getting noticeably bigger. As can be seen from the cam profile 15 error curve in Fig. 2, in the area where the grinding point P moved rapidly in this way, there was an inconvenience that the cutting depth was insufficient or excessive, resulting in a cam profile error, and thus the finished surface accuracy deteriorated. . In order to solve these conventional problems, the present invention sequentially measures the lift amount of the master cam at a measurement position that is a unit rotation angle ahead of the contact position with the follower roller, and adjusts the workpiece according to the measurement output. It is characterized in that the rotational speed is controlled to keep the cam surface circumferential speed almost constant.

以下本発明の実施例を第3図〜第6図を参照して説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 to 6.

まず1はカム研削装置の摺動台、2はこの摺動台1上に
固設された主軸台、3は摺動台1に支持軸4,5により
揺動自在に支持された揺動台である。
First, 1 is a sliding table of the cam grinding device, 2 is a headstock fixed on this sliding table 1, and 3 is a rocking table supported on the sliding table 1 by support shafts 4 and 5 so as to be swingable. It is.

この揺動台3には主軸6が回転自在に軸承され、この主
軸6の中央部には複数のマスタカム7が直列に嵌着され
ている。また主軸6の先端にはセンタが嵌合されており
、このセンタと揺動台3上に固定した心押台8のセンタ
との間にカムCを有するカムシヤフトの如き工作物Wが
挟持されている。主軸6の後端部には自在継手9が設け
られ、この自在継手9にはスプライン軸10を介して自
在継手11が連結され、この自在継手11には前記摺動
台1に回転自在に軸承した伝動軸12が結合されている
。そしてこの伝動軸12はサーボモータ13および減速
歯車装置14からなる回転駆動装置15により回転駆動
されるようになつている。また第3図において16は主
軸6が単位回転角度θだけ回転する毎にパルス信号を送
出する単位回転角度検出装置で、この検出装置16は、
主軸6の後端部に固定され第6図で示す如く円周方向に
多数のスリツトSを単位回転角度θずつ隔てて刻設した
スリツト円板17と、この円板17に隣接して配置した
光源18と、この光源18に対向して設けられ円板17
の回転に従つてスリツトSを介して光源18に応答する
フオトトランジスタ等の光電変換器19とから構成され
ている。さらに前記揺動台3の下端部には揺動腕20が
取付けら瓢この揺動腕20と主軸台2との間には引張ス
プリング21が張架されている。このスプリング21に
より揺動台3は、支持軸4,5を中心として第4図にお
いて反時計方向に回動するように常時付勢され、マスタ
カム7が後述のフオロアローラ31に所要の接触圧で圧
接されている。そして主軸台2にはシリンダ装置22が
装着され、このシリンダ装置22のピストンロツド23
は、マスタカム7とフオロアローラ31との接触状態を
開離する場合に前記揺動腕20の先端部を押圧し、揺動
台3を引張スプリング21の引張力に抗して時計方向に
揺動させてマスタカム7をフオロアローラ31から離脱
させるようになつている。また前記揺動台3の下端部に
は揺動腕20の反対側に支持台25が主軸6の軸線方向
に摺動自在に装架され、この支持台25の先端にマスタ
カム7のリフト量を測定する差動変圧器の如きリフト量
測定装置26が装着されている。この測定装置26の測
定子27は、第4図に示すように主軸6が回転するとき
マスタカム7とフオロアローラ31との接触位置CPに
対して前記単位回転角度θだけ先行した関係の測定位置
MPでマスタカム7に接触している。尚、マスタカム7
の回転に従い測定子27が前進方向(第4図で右方向)
に変位するときには測定装置26から漸次増大する測定
出力電圧が出力されるようになつている。前記主軸台2
の左側部には、フオロアローラ支持体30がアリ溝嵌合
で主軸6の軸線方向に摺動自在に支持され、この支持体
30に前述のフオロアローラ31が回転自在に軸架され
、第5図で示すように前記測定子2rに隣接してマスタ
カム7に接触している。支持体30の下端にはラツク3
2が設けられ、このラツク32には主軸台2に回転自在
に軸架されたギヤ33がアイドラギヤ34を介して噛合
されている。ギヤ33を支持する軸端にはスターギヤ3
5が固着され、このギヤ35は摺動台1を摺動自在に装
架したベースB上に固設のドツグバ一36上に多数植設
したドツグ37と係合して回転するようになつている。
支持台30の下端部にはまた保持部材38が固定されこ
の保持部材38の先端に形成した嵌合溝39には前記支
持台25が主軸6の軸線方向への相対移動が規制される
と共に揺動台3の揺動に従つて嵌合溝39内で摺動でき
るように嵌合している。第6図において46は前記光電
変換器19に接続されたパルス波整形回路で、スリツト
円板17の回転に従つて単位回転角度θ毎に光源18に
応動して得られる光電変換器19のパルス信号を方形の
パルス波形に整形するものである。次に単位回転角度検
出装置16から先行するパルス信号が送出された微小時
間経過後に前記リフト量測定装置26からの出力を記憶
する記憶装置45について説明する。まず前記パルス波
整形回路46には整形されたパルス信号が立ち下つた直
後に立ち上るパルス信号を送出するワンシヨツト回路4
7が接続されている。このワンシヨツト回路47は第1
のゲート回路48のゲート端子に接続され、このゲート
回路48の入力端子にはリフト量測定装置26の出力端
子が接続され、さらにその出力端子にはアースとの間に
コンデンサC1が接続されている。よつてコンデンサC
1には前記パルス信号が送出された微小時間経過後にリ
フト量検出装置26からの出力が記憶されることになる
。次に主軸6の回転に従つて単位回転角度検出装置16
から後続するパルス信号が送出されたとぎこのパルス信
号に基づいてこのときのリフト量測定装置26からの出
力と前記記憶装置45に記憶された出力との差を演算す
る演算装置50について説明する。
A main shaft 6 is rotatably supported on the rocking table 3, and a plurality of master cams 7 are fitted in series in the center of the main shaft 6. Further, a center is fitted to the tip of the main spindle 6, and a workpiece W such as a camshaft having a cam C is held between this center and the center of a tailstock 8 fixed on the rocking table 3. There is. A universal joint 9 is provided at the rear end of the main shaft 6, and a universal joint 11 is connected to this universal joint 9 via a spline shaft 10, and this universal joint 11 is rotatably supported on the sliding table 1. A transmission shaft 12 is connected thereto. The transmission shaft 12 is rotatably driven by a rotary drive device 15 consisting of a servo motor 13 and a reduction gear device 14. Further, in FIG. 3, 16 is a unit rotation angle detection device that sends out a pulse signal every time the main shaft 6 rotates by a unit rotation angle θ.
A slit disk 17 is fixed to the rear end of the main shaft 6 and has a large number of slits S carved in the circumferential direction at intervals of a unit rotation angle θ, as shown in FIG. A light source 18 and a disk 17 provided opposite the light source 18.
The photoelectric converter 19, such as a phototransistor, responds to a light source 18 via a slit S according to the rotation of the phototransistor. Furthermore, a swinging arm 20 is attached to the lower end of the swinging table 3, and a tension spring 21 is stretched between the swinging arm 20 and the headstock 2. The spring 21 constantly urges the rocking table 3 to rotate counterclockwise in FIG. has been done. A cylinder device 22 is mounted on the headstock 2, and a piston rod 23 of this cylinder device 22 is mounted on the headstock 2.
When releasing the contact state between the master cam 7 and the follower roller 31, the tip of the swinging arm 20 is pressed, and the swinging table 3 is rocked clockwise against the tensile force of the tension spring 21. The master cam 7 is separated from the follower roller 31. Further, at the lower end of the rocking table 3, on the opposite side of the rocking arm 20, a support stand 25 is mounted so as to be slidable in the axial direction of the main shaft 6. A lift amount measuring device 26 such as a differential transformer to be measured is installed. As shown in FIG. 4, the measuring stylus 27 of the measuring device 26 is at a measuring position MP which is in advance of the contact position CP between the master cam 7 and the follower roller 31 by the unit rotation angle θ when the main shaft 6 rotates, as shown in FIG. It is in contact with master cam 7. Furthermore, Mastercam 7
As the probe rotates, the probe 27 moves forward (toward the right in Fig. 4).
When the displacement occurs, the measurement device 26 outputs a measurement output voltage that gradually increases. The headstock 2
A fluoro roller support 30 is supported on the left side of the main shaft 6 by dovetail fitting so as to be slidable in the axial direction of the main shaft 6, and the aforementioned fluoro roller 31 is rotatably mounted on this support 30, as shown in FIG. As shown, it is in contact with the master cam 7 adjacent to the probe 2r. At the lower end of the support 30 is a rack 3.
2, and a gear 33 rotatably mounted on the headstock 2 is meshed with the rack 32 via an idler gear 34. A star gear 3 is provided at the end of the shaft that supports the gear 33.
5 is fixed, and this gear 35 rotates by engaging with a number of dogs 37 mounted on a dog bar 36 fixed on a base B on which the slide table 1 is slidably mounted. There is.
A holding member 38 is also fixed to the lower end of the support base 30, and a fitting groove 39 formed at the tip of the support base 38 allows the support base 25 to restrict relative movement in the axial direction of the main shaft 6 and to prevent rocking. They are fitted so that they can slide within the fitting groove 39 as the moving table 3 swings. In FIG. 6, reference numeral 46 denotes a pulse wave shaping circuit connected to the photoelectric converter 19, which generates pulses of the photoelectric converter 19 in response to the light source 18 at every unit rotation angle θ as the slit disk 17 rotates. It shapes the signal into a rectangular pulse waveform. Next, the storage device 45 that stores the output from the lift amount measuring device 26 after a minute time has elapsed since the preceding pulse signal was sent from the unit rotation angle detecting device 16 will be explained. First, the pulse wave shaping circuit 46 is a one-shot circuit 4 that sends out a pulse signal that rises immediately after the shaped pulse signal falls.
7 is connected. This one-shot circuit 47
The input terminal of this gate circuit 48 is connected to the output terminal of the lift measuring device 26, and the capacitor C1 is connected between the output terminal and ground. . Yotsute capacitor C
1 stores the output from the lift amount detection device 26 after a short time period has elapsed since the pulse signal was sent. Next, according to the rotation of the main shaft 6, the unit rotation angle detection device 16
The arithmetic device 50 that calculates the difference between the output from the lift amount measuring device 26 at this time and the output stored in the storage device 45 based on the pulse signal sent out after the subsequent pulse signal will be explained.

前記ゲート回路48の出力端子には差動増幅器51の負
入力端子が接続され、この差動増幅器51の正入力端子
は前記リフト量測定装置26の出力端子に接続されてい
る。そして差動増幅器51の出力端子には第2のゲート
回路52の入力端子が接続され、このゲート回路52の
ゲート端子には前記パルス波形整形回路46が接続され
ている。前記演算装置50からの出力に基づいて前記回
転駆動装置15のサーボモータ13の回転速度を制御す
る回転速度制御装置60について説明する。まず前記ゲ
ート回路52の出力端子にはボルテージホロワ用演算増
幅器61の入力端子が接続され、この入力端子にはアー
スとの間にコンデンサC2が接続されている。62は前
記演算増幅器61から出力される電圧の正負を判定する
正負判定回路で、演算増幅器61の出力端子に接続され
ている。
A negative input terminal of a differential amplifier 51 is connected to the output terminal of the gate circuit 48, and a positive input terminal of the differential amplifier 51 is connected to an output terminal of the lift amount measuring device 26. The output terminal of the differential amplifier 51 is connected to the input terminal of a second gate circuit 52, and the gate terminal of this gate circuit 52 is connected to the pulse waveform shaping circuit 46. A rotational speed control device 60 that controls the rotational speed of the servo motor 13 of the rotational drive device 15 based on the output from the arithmetic device 50 will be described. First, an input terminal of a voltage follower operational amplifier 61 is connected to the output terminal of the gate circuit 52, and a capacitor C2 is connected between this input terminal and ground. Reference numeral 62 denotes a positive/negative determination circuit for determining whether the voltage output from the operational amplifier 61 is positive or negative, and is connected to the output terminal of the operational amplifier 61.

この正負判別回路62の正判定出力端子62aは、電界
効果トランジスタ63のゲート端子63aに接続され、
その負判定出力端子62bは電界効果トランジスタ64
のゲート端子64aに接続されている。これらのトラン
ジスタ63,64のソース端子63b,64bは、前述
の演算増幅器61の出力端子に接続されている。さらに
トランジスタ63のドレン端子63cはサーボモータ1
3用の1駆動回路66の入力側に直接接続され、一方ト
ランジスタ64のドレン端子64cはアナログインバー
タ65を介して駆動回路66の入力側に接続されている
。次に上記構成における作動について説明する。
A positive judgment output terminal 62a of this positive/negative judgment circuit 62 is connected to a gate terminal 63a of a field effect transistor 63.
The negative judgment output terminal 62b is connected to the field effect transistor 64.
is connected to the gate terminal 64a of. Source terminals 63b and 64b of these transistors 63 and 64 are connected to the output terminal of the operational amplifier 61 described above. Furthermore, the drain terminal 63c of the transistor 63 is connected to the servo motor 1.
The drain terminal 64c of the transistor 64 is connected to the input side of the drive circuit 66 via an analog inverter 65. Next, the operation of the above configuration will be explained.

まず工作物Wを加工する際砥石Gと所要カムCとを対応
させるために、シリンダ装置22のピストンロツド23
の下降により揺動台3を時計方向に回動させた状態で摺
動台1が第1図で左方向に移動されると、スターギヤ3
5はベースB上のドツグ37と係合して回転する。この
スターギヤ35の回転によりフオロアローラ支持体30
は摺動され、第5図に示す如く所定のマスタカム7とフ
オアローラ31が対応する位置に位置決めされる。さら
にこの支持体30の摺動に従つて支持台25は保持部材
38に保持された状態で揺動台3上を摺動し、リフト量
測定装置26も測定子27がフオロアローラ31に対応
したマスタカム7に接触する位置に第5図で示すように
位置決めされる。これに続いて加工開始指令が発せられ
ると、シリンダ装置22のピストンドット23が上昇し
、揺動台3は引張スプリング21の引張力によつて支持
軸4,5を中心として反時計方向に旋回され、マスタカ
ム7はフオロアローラ31と接触する。この状態におい
てサーボモータ13を回転,駆動すると、この回転は歯
車減速装置14にて減速され、さらに伝動軸12および
自在継手11,9を介して主軸6に伝達され、マスタカ
ム7と共に主軸端に支持した工作物Wが回転する。こう
してマスタカム7の回転により揺動台3延いては工作物
Wは、マスタカム7のプロフイルに従つて揺動され、砥
石Gの軸心と工作物Wの軸心間の距離が変化する。これ
により工作物Wにはマスタカム7のプロフィルに見合つ
たカムCが研削加工される。このカムCを研削加工する
場合サーボモータ13による主軸6の回転速度を制御す
る動作について以下第6図を参照して説明する。まずフ
オロアローラ31に対するマスタカム7の接触点がマス
タカムのトツプ部Tから基礎内部Bへと移動する場合も
述べる。いま主軸6が単位回転角度θだけ回転してマス
タカム7のカム部P1がフオロアローラ31に接触する
と、マスタカム7のカム部P2にリフト量測定装置26
の測定子27が接触しながら前進方向に変位するため、
この測定装置26からは測定子27の変位に応じた測定
出力電圧が生起され、差動増幅器51の正入力端子に印
加される。一方差動増幅器51の負入力端子にはマスタ
カム7のカム部P1が測定子27に接触したときにコン
デンサC1に充電された測定出力電圧が印加されるので
、これらの両測定出力電圧の差が差動増幅器51によつ
て演算され、差動増輻器51の出力端子からはマスタカ
ム7のカム部Pl,P2におけるカムリフト量の差に相
当する出力電圧0Eが出力されてゲート回路52に投与
される。さらにフオロアローラ31にカム部P1が接触
したときに、光電変換器19がスリツト円板17のスリ
ツトSを介して光源18に応答して単位回転角度θの検
出パルス信号を発生し、このパルス信号はパルス波形整
形回路46により方形のパルス波形に整形されてゲート
回路52に投与される。
First, when machining the workpiece W, in order to match the grindstone G and the required cam C, the piston rod 23 of the cylinder device 22 is
When the sliding table 1 is moved to the left in FIG. 1 with the rocking table 3 rotated clockwise due to the lowering of the star gear 3
5 engages with the dog 37 on the base B and rotates. Due to the rotation of this star gear 35, the fluoro roller support 30
is slid, and the predetermined master cam 7 and follower roller 31 are positioned at corresponding positions as shown in FIG. Further, as the support body 30 slides, the support base 25 slides on the rocking base 3 while being held by the holding member 38, and the lift amount measuring device 26 also has a master cam whose measuring element 27 corresponds to the follower roller 31. 7, as shown in FIG. Subsequently, when a processing start command is issued, the piston dot 23 of the cylinder device 22 rises, and the rocking table 3 pivots counterclockwise around the support shafts 4 and 5 by the tensile force of the tension spring 21. Then, the master cam 7 comes into contact with the follower roller 31. When the servo motor 13 is rotated and driven in this state, this rotation is decelerated by the gear reduction device 14, further transmitted to the main shaft 6 via the transmission shaft 12 and the universal joints 11 and 9, and supported at the end of the main shaft together with the master cam 7. The workpiece W rotates. In this way, by the rotation of the master cam 7, the rocking table 3 and thus the workpiece W are swung according to the profile of the master cam 7, and the distance between the axis of the grindstone G and the axis of the workpiece W changes. As a result, a cam C matching the profile of the master cam 7 is ground on the workpiece W. When grinding this cam C, the operation of controlling the rotational speed of the main shaft 6 by the servo motor 13 will be explained below with reference to FIG. 6. First, the case where the contact point of the master cam 7 with respect to the follower roller 31 moves from the top portion T of the master cam to the inside B of the base will also be described. Now, when the main shaft 6 rotates by the unit rotation angle θ and the cam portion P1 of the master cam 7 contacts the follower roller 31, the lift amount measuring device 26 is attached to the cam portion P2 of the master cam 7.
Since the measuring head 27 of is displaced in the forward direction while making contact,
A measurement output voltage corresponding to the displacement of the probe 27 is generated from the measurement device 26 and applied to the positive input terminal of the differential amplifier 51 . On the other hand, since the measured output voltage charged in the capacitor C1 when the cam portion P1 of the master cam 7 contacts the probe 27 is applied to the negative input terminal of the differential amplifier 51, the difference between these two measured output voltages is Calculated by the differential amplifier 51, an output voltage 0E corresponding to the difference in cam lift amount between the cam portions Pl and P2 of the master cam 7 is output from the output terminal of the differential amplifier 51, and is applied to the gate circuit 52. Ru. Further, when the cam portion P1 comes into contact with the follower roller 31, the photoelectric converter 19 responds to the light source 18 through the slit S of the slit disk 17 to generate a detection pulse signal of the unit rotation angle θ. The pulse waveform shaping circuit 46 shapes the pulse waveform into a rectangular pulse waveform, and the pulse waveform is applied to the gate circuit 52 .

その結果ゲート回路52のゲートが開き、これにより出
力電圧0EはコンデンサC2に充電記憶される。このコ
ンデンサC2に記憶された出力電圧はボルテージホロワ
用演算増幅器61に印加され、この演算増幅器61の出
力端子から出力される前記出力電圧0Eに相当する出力
電圧は、正負判定回路62によつて正と判定され、正判
定出力端子62aから正判定信号が送出されてトランジ
スタ63のゲート端子63aに投与される。かくしてこ
の正判定信号に基づきトランジスタ63のソース端子6
3bとドレン端子63cとの導通が許容さ抵駆動回路6
6の入力側には演算増幅器61からの出力電圧が印加さ
れる。この結果サーボモータ13の回転速度はカム部P
l,P2のカムリフト量の差に応じて減速さ瓢主軸6は
次に研削加工が行なわれるカム部分(カム部Pl,P2
の間)のカム面周速度が変化しないように減速回転され
る。一方前記パルス波形整形回路46から送出された前
記パルス信号はまたワンシヨツト回路47を通じて微小
時間後にゲート回路48のゲート端子に導か瓢その結果
としてゲート回路48のゲートが開き、測定位置26か
らのカム部P2のカムリフト量に相当する測定出力電圧
に応じてコンデンサC1の充電が行なわれる。
As a result, the gate of the gate circuit 52 opens, whereby the output voltage 0E is charged and stored in the capacitor C2. The output voltage stored in the capacitor C2 is applied to the voltage follower operational amplifier 61, and the output voltage corresponding to the output voltage 0E output from the output terminal of the operational amplifier 61 is determined by the positive/negative determination circuit 62. It is determined to be positive, and a positive determination signal is sent from the positive determination output terminal 62a and applied to the gate terminal 63a of the transistor 63. Thus, based on this positive determination signal, the source terminal 6 of the transistor 63
3b and the drain terminal 63c are allowed to conduct with each other.
An output voltage from an operational amplifier 61 is applied to the input side of the operational amplifier 61. As a result, the rotational speed of the servo motor 13 is
The gourd main shaft 6 is decelerated according to the difference in cam lift amount between Pl and P2.
The cam surface is rotated at a reduced speed so that the peripheral speed of the cam surface does not change. On the other hand, the pulse signal sent from the pulse waveform shaping circuit 46 is also guided to the gate terminal of the gate circuit 48 after a minute time through the one-shot circuit 47. As a result, the gate of the gate circuit 48 is opened, and the cam part from the measurement position 26 is guided to the gate terminal of the gate circuit 48. The capacitor C1 is charged in accordance with the measured output voltage corresponding to the cam lift amount of P2.

その後主軸6およびマスタカム7がさらに単位回転角度
θだけ回転してマスタカム7のカム部P2がフオロアロ
ーラ31に接触すると、マスタカム7のカム部P3に測
定装置26の測定子27が接触しながら前進方向に変位
するので、前述と同様に測定装置26からの測定出力電
圧が差動増幅器51の正入力端子に印加される。
Thereafter, when the main shaft 6 and the master cam 7 further rotate by the unit rotation angle θ and the cam portion P2 of the master cam 7 contacts the follower roller 31, the probe 27 of the measuring device 26 contacts the cam portion P3 of the master cam 7 and rotates in the forward direction. Because of the displacement, the measured output voltage from the measuring device 26 is applied to the positive input terminal of the differential amplifier 51 in the same manner as described above.

その結果この測定出力電圧とコンデンサC1に充電され
ていた前記測定出力電圧との差が差動増幅器51にて演
算され、前述と同様にマスタカム7のカム部P2,P3
の間のカムリフト量の差に応じた出力電圧が差動増幅器
51の出力端子から出力される。この出力電圧はスリツ
ト円板17の単位回転角度θの回転に従つて変電変換器
19から発せられるパルス信号に基づいてゲート回路5
2の出力端子から出力されて、コンデンサC2に充電さ
れる。そしてボルテージホロワ用演算増幅器61の出力
端子からはコンデンサC2の充電電圧レベルに応じた電
圧が出力され、前述と同様にトランジスタ63のソース
端子63bとドレン端子63cとの導通を介してサーボ
モータ13の駆動回路66の入力側に印加され、これに
よりサーボモータ13の回転速度が減速される。このよ
うにして主軸6延いてはマスタカム7は単位回転角度θ
当りの回転によるカムリフト量の変化に応じてサーボモ
ータ13により回転速度が順次制御され、マスタカム7
および工作物WのカムCはカム面周速度がほぼ所望の一
定値に保たれながら回転する。
As a result, the difference between this measured output voltage and the measured output voltage charged in the capacitor C1 is calculated by the differential amplifier 51, and the cam portions P2 and P3 of the master cam 7 are calculated in the same manner as described above.
An output voltage corresponding to the difference in cam lift amount between the two is output from the output terminal of the differential amplifier 51. This output voltage is determined by the gate circuit 5 based on a pulse signal emitted from the transformer 19 as the slit disk 17 rotates at a unit rotation angle θ.
It is output from the output terminal of C2 and charged to the capacitor C2. Then, a voltage corresponding to the charging voltage level of the capacitor C2 is outputted from the output terminal of the voltage follower operational amplifier 61, and the voltage corresponding to the charging voltage level of the capacitor C2 is outputted to the servo motor 13 through the conduction between the source terminal 63b and the drain terminal 63c of the transistor 63. is applied to the input side of the drive circuit 66, thereby reducing the rotational speed of the servo motor 13. In this way, the main shaft 6 and the master cam 7 are rotated at a unit rotation angle θ.
The rotation speed is sequentially controlled by the servo motor 13 according to the change in the cam lift amount due to the rotation of the master cam 7.
The cam C of the workpiece W rotates while the cam surface peripheral speed is maintained at a substantially desired constant value.

さらに主軸6が回転してマスタカム7の基礎内部Bがフ
オロアローラ31に接触する場合には、前述の接触位置
CPと測定位置MP間におけるマスタカム7のリフト量
の差が零であるため、サーボモータ13の回転速度は変
更されない。
When the main shaft 6 further rotates and the base interior B of the master cam 7 contacts the follower roller 31, the difference in lift amount of the master cam 7 between the contact position CP and the measurement position MP is zero, so the servo motor 13 The rotation speed of is not changed.

そしてマスタカム7の基礎内部Bからトツプ部Tに向う
カム部がガイドローラ31に接触する場合には、リフト
量測定装置26の測定子27は後退する方向に変位する
ので、マスタカム7の単位回転角度θの回転に従つてこ
の測定装置26の出力端子からは漸次減少する測定出力
電圧が出力される。
When the cam part of the master cam 7 extending from the base interior B to the top part T contacts the guide roller 31, the probe 27 of the lift amount measuring device 26 is displaced in the backward direction, so that the unit rotation angle of the master cam 7 is As θ rotates, the output terminal of the measuring device 26 outputs a measurement output voltage that gradually decreases.

従つて差動増幅器51およびゲート回路52の作動を経
てボルテージホロワ用演算増幅器61の出力端子から出
力される出力電圧は、正負判定回路62で負と判定され
る。その結果この判定回路62の負判定出力端子62b
からは負判定信号が送出され、トランジスタ64のゲー
ト端子64aに投与される。これによりトランジスタ6
4のソース端子64bとドレン端子64cの導通が許容
され、前記演算増幅器61からの出力電圧信号はアナロ
グインバータ65により正に反転されて駆動回路66の
人力側に供給され、サーボモータ13の回転速度が減速
制御される。上述したように本発明は、フオロアローラ
とマスタカムとの接触点より単位角度だけ先行した位置
でマスタカムのリフト量を測定し後述するリフト量の変
化率を求めて回転速度制御するようにした構成であるた
め、制御系の応答遅れあるいはサーボモータの追従性に
左右されることなく、マスタカムとフオロアローラとが
接触した点における主軸の回転速度を正確な速度に制御
することができる優れた効果を有する。
Therefore, the output voltage outputted from the output terminal of the voltage follower operational amplifier 61 through the operation of the differential amplifier 51 and the gate circuit 52 is determined to be negative by the positive/negative determination circuit 62. As a result, the negative judgment output terminal 62b of this judgment circuit 62
A negative determination signal is sent from the transistor 64 and applied to the gate terminal 64a of the transistor 64. As a result, transistor 6
4, the output voltage signal from the operational amplifier 61 is positively inverted by the analog inverter 65 and supplied to the human power side of the drive circuit 66, and the rotational speed of the servo motor 13 is increased. is controlled to decelerate. As described above, the present invention has a configuration in which the lift amount of the master cam is measured at a position preceding the contact point between the follower roller and the master cam by a unit angle, and the rotation speed is controlled by determining the rate of change in the lift amount, which will be described later. Therefore, it has an excellent effect of being able to accurately control the rotational speed of the main shaft at the point where the master cam and the follower roller come into contact without being affected by the response delay of the control system or the followability of the servo motor.

また本発明は、リフト量測定装置からの出力と単位回転
角前において記憶装置に記憶されたリフト量測定値との
差からマスタカムのリフト量の変化率を演算して求める
構成であるため、カム面周速度が急激に上昇する点を適
確に検出することができ、この演算結果に基づいて主軸
の回転速度を制御することで、工作物のカムを高精度な
プロフイルに加工することができる利点がある。
Further, the present invention is configured to calculate and obtain the rate of change in the lift amount of the master cam from the difference between the output from the lift amount measuring device and the lift amount measurement value stored in the storage device before the unit rotation angle. It is possible to accurately detect the point where the surface circumference speed suddenly increases, and by controlling the rotational speed of the spindle based on this calculation result, it is possible to machine the workpiece cam into a highly accurate profile. There are advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はカムと砥石との対応関係を示す説明図、第2図
は従来のカム研削におけるカム面周速とカムプロフイル
誤差とを示す図、第3図は本発明の実施例に係るカム研
削装置の正面図、第4図は第3図の−線断面矢視図、第
5図は第4図の矢印Vにおける部分的な平面図、第6図
は主軸の回転速度を制御する制御回路図である。 1・・・・・・摺動台、2・・・・・・主軸台、3・・
・・・・揺動台、6・・・・・・主軸、7・・・・・・
マスタカム、15・・・・・・回転駆動装置、16・・
・・・・単位回転角度検出装置、26・・・・・・リフ
ト量測定装置、45・・・・・・記憶装置、50・・・
・・・演算装置、60・・・・・・回転速度制御装置、
C・・・・・・カム、CP・・・・・・接触位置、MP
・・・・・・測定位置、W・・・・・・工作物。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the correspondence relationship between the cam and the grindstone, FIG. 2 is a diagram showing the cam surface peripheral speed and cam profile error in conventional cam grinding, and FIG. 3 is a diagram showing the cam according to the embodiment of the present invention. A front view of the grinding device, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line - in FIG. 3, FIG. 5 is a partial plan view taken along arrow V in FIG. 4, and FIG. It is a circuit diagram. 1... Sliding base, 2... Headstock, 3...
...Rocking table, 6...Main shaft, 7...
Master cam, 15...Rotary drive device, 16...
...Unit rotation angle detection device, 26...Lift amount measuring device, 45...Storage device, 50...
... Arithmetic device, 60 ... Rotation speed control device,
C...Cam, CP...Contact position, MP
...Measurement position, W...Workpiece.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 摺動台上に摺動台を揺動可能に枢支し、この摺動台
に主軸を回転自在に軸承し、この主軸に回転駆動装置を
連結し、前記主軸上に嵌着したマスタカムをフォロアロ
ーラに圧接させ、主軸の回転に従い前記揺動台をマスタ
カムのプロフィルに応じて揺動させ主軸に取付けた工作
物のカムを研削するようにしたカム研削装置において、
前記主軸が単位回転角度だけ回転する毎にパルス信号を
送出する単位回転角度検出装置と、前記揺動台に取付ら
れ前記フォロアローラとマスタカムとの接触位置より前
記主軸の回転方向において前記単位回転角度だけ先行し
た測定位置でマスタカムのリフト量を測定するリフト量
測定装置と、前記単位回転角度検出装置から先行するパ
ルス信号の送出により前記リフト量測定装置からの出力
を記憶する記憶装置と、前記主軸の回転に従つて前記単
位回転角度検出装置から後続するパルス信号が送出され
たときこのパルス信号に基づいてこのときの前記リフト
量測定装置からの出力と前記記憶装置に記憶された出力
との差より前記マスタカムのリフト量の変化率を演算す
る演算装置と、この演算装置からの出力に基づいて前記
カム面の周速度がほぼ一定になるように前記回転駆動装
置の回転速度を制御する回転速度制御装置とを備えたこ
とを特徴とするカム研削装置。
1 A slider is pivotably supported on the slider, a main shaft is rotatably supported on the slider, a rotary drive device is connected to the main shaft, and a master cam fitted on the main shaft is mounted. In a cam grinding device that is brought into pressure contact with a follower roller and swings the rocking table according to the profile of the master cam as the main shaft rotates to grind a cam of a workpiece attached to the main shaft,
a unit rotation angle detection device that sends out a pulse signal every time the main shaft rotates by a unit rotation angle; a lift amount measuring device that measures the lift amount of the master cam at a measurement position that precedes by When a subsequent pulse signal is sent out from the unit rotation angle detection device in accordance with the rotation of a calculation device that calculates a rate of change in the lift amount of the master cam; and a rotation speed that controls the rotation speed of the rotary drive device so that the circumferential speed of the cam surface is approximately constant based on the output from the calculation device. A cam grinding device characterized by comprising a control device.
JP50081588A 1975-07-01 1975-07-01 cam grinding device Expired JPS5944178B2 (en)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992007690A1 (en) * 1990-11-02 1992-05-14 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Method of cutting in working cam shaft

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JPS4895692A (en) * 1972-03-21 1973-12-07

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