JPS6274568A - Ｎｃ制御のワ−クレストを使用した研削方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明はＮＣ研削盤においてＮＣ制御のワークレストを
用いた研削方法に関する。

従来技術 一般に剛性の低い工作物を高精度に能率良く研削加工す
るにはワークレストが用いられており、このワークレス
トは固定式のもの若しくは油圧。

電気を用いた自動追従式のものが使用されている。

然しこれ等のものは何れも特定工作物に対して固有の専
用的な仕様となっていて汎用性にかけるとともに装置の
調整に対してＰ練が必要であった。

従来正寸に仕上げた工作物またはマスターにレストの水
平シュー、下部シューを当て反対側にそれぞれインジゲ
ータを接触させてマスターにシューが接触する位置を探
って決めていた。また下部シューの前進送りは水平シュ
ーのレスト軸と平行なレスト軸によるためリリービング
機構が必要であった。更にシューの摩耗補正はその都度
マスターセットして調整を行う不便があった。またシュ
ーの先行量の調整は水平シューと下部シューの同時調整
つまみにて行い押し量の調整はそれぞれ単独に微細調整
つまみにて調整しなければならず手間がかかる。またこ
れ等の調整機構を必ず備えなければならなかった。

発明が解決しようとする問題点 ワークレストの機能を完全に働かせるためには前記の数
々の調整を行わねばならず煩わしい作業が問題であった
。

問題点を解決するための手段 砥石に対向するヘッド位置に固定され水平シュ−２８下
部シュー２９ともＮＧで独立位置制御され、その基準原
点を心押軸２２の中心線上に一敗せしめるため随時チェ
ックできるようにしたワークレスト３０の前記水平シュ
ー、下部シューの送りが砥石７の切り込み送りのプログ
ラムにもとずいて同期して行われ、或いは入力データに
もとすき可変に行いうるようにしたものである。

実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。

第１．２，３．４図において、ベッド１の上面後寄りに
は砥石下台２が設けられており、砥石下台２上の前後方
向の摺動案内面には砥石台３が摺動可能に載置され下面
の雌ねじが砥石下台２に回転のみ可能に軸承された送り
ねじ４と螺合している。送りねじ４は砥石下台２の後部
に固定した検出器５付モータ６によって回転され位置制
御される。

砥石台３には砥石台の移動方向と直角方向に砥石軸が回
転可能に軸承されていて一方の軸端に砥石７が他方の軸
端にプーリ８が固定されており、砥石台３上にａ置した
モータ９のプーリ１０との間にかけられたベルトを介し
て砥石軸が回転される。そして砥石７のカバー１１．及
び研削液供給管１２が付属している。ヘッド１の上面部
寄りには砥石軸と平行に摺動案内面が設けられていてこ
の上にキャリジ１３が載置され下面の雌ねじがベッド１
に回転のみ可能に軸承された送りねし１４と螺合してい
る。この送りねじ１４はベッドｌの横に固定された検出
器１５付モータ１６によって回転される。

キャリジ１３の上面はテーブル１７が工作物Ｗのテーパ
補正のため水平面上で微量旋回可能に載置固定されてい
る。テーブル１７上左端にはケレ回し１９とセンタ２０
を有する主軸台１８がまた右端にはセンタ２１を有し軸
方向に移動可能な心押軸２２を有する心押台２３が固定
されている。

以上は周知の研削盤である。

ワークレスト３０の本体３１は砥石７に対向する位置で
ベッド１の前面に固定されており、センタ２０．２１で
把持した工作物Ｗの研削側の反対側を受ける耐摩耗材の
水平シュー２８を有する水平シュー案内軸３２が、水平
に摺動のみ可能に軸承されていて、本体３１に回転のみ
可能に軸承され、検出器３４付のモータ３５の出力軸と
連結した送りねじ３３と螺合しており、送りねし３３の
回転で前後進される。また工作物Ｗの下側で僅かに砥石
寄りを受ける耐摩耗材の下部シュー２９を上面に存する
Ｌ形の下部シュー案内軸３６が、下部シューの接触点と
工作物中心とを結ぶ線と平行な方向に摺動゛のみ可能に
軸承されており、本体３１に回転のみ可能に軸承された
送りねじ３７と螺合している。送りねじ３７の軸端には
傘歯車３日が固着され、この傘歯車３８は本体３１の側
面に設けた検出器３９付のモータ４０の出力軸端の傘歯
車４１と噛み合っている。

この発明の各シューの原点合わせをするために心押軸２
２のセンタ嵌着部の外周には、基準リングゲージＭをセ
ンタ２１の穴中心と同心に支持するテーパ面４２及び軸
直角面を有するフランジ４３が設けられており、後述す
るタッチセンサ４７゜４８の原点合わせ用で内径が基準
となる基準リングゲージＭのテーパ穴がテーパ面４２と
嵌着する。

フランジ４３外周に突設したブラケット４４に研削液供
給管路から分岐された配管４５が支持されていて、先端
に中心を向くノズル４６が取り付けられ基準リング外周
を洗浄しつつ、工作物と基（セリングと熱膨張による寸
法変化を防止する。更に心押軸２２のテーパ嵌着部には
水平シュー２８が当接しうる位置と下部シュー２９が当
接しうる位置にそれぞれタッチセンサ４７．４８力（１
平膜されていて増巾器４９．５０を介しζＮ　ＣＷ置に
信号が送られる。

そして砥石台３の制御はＮＣ装置のテープ５１のデータ
をよみとるテープリーダ５２の読み取り指令値が関数発
生部５３に送られ指令された速度及び軌跡を描く関数が
位置制御５４にリアルタイ１、で入力され、その比較回
路５５において検出器５よりの位置検出値と比較されそ
の値は速度制御部５６に入力され比較回路５７において
検出器５よりの速度検出値と比較され電流指令でサーボ
アンプ部５８に人力し電力増巾されてモータ４に出力さ
れ砥石台３の切り込み位置制御が行われる。

同様にキャリジ１３の制御はテープリーダ５２の読み取
った指令値及び検出器１５の検出値が関数発生部５３３
位置制御部５５．速度制御部５７゜サーボアンプ部５８
によりタイムジャリングにより演算されて出力がモータ
１６に与えられ位置決め制御が行われる。更にワークレ
スト３０の水平シ１−２８及び下部シｓ　−２９はテー
プリーダ５２の読み取り指令値が関数発生部５３位置制
御部５４、速度制御部５６でタイムジャリングで演算さ
れサーボアンプ部５８で増巾された出力がそれぞれのモ
ータ３５．４０に与えられるが、水平シュー２８の検出
器３４の出力は砥石台３の検出器５の出力とともに位置
制御５４の比較回路５５で比較され１、また速度制御部
５６の比較回路５７で比較されて水平シュー２８の動き
は砥石台３の動きにもとづいている。同様に下部シュー
２９の検出器３９の出力は砥石台３の検出器５の出力と
ともに位置制御部５４の比較回路５５で比較され、また
速度制御部５６の比較回路５７で比較されて下部シュー
２９の動きも砥石台３の動きにもとづいていて、研削プ
ログラムによってワークレスト３０が駆動されている。

制御装置のテープ５１には砥石切り込み１位置決めに必
要なるデータが書き込まれており更に研削プログラムに
もとづくワークレスト３０の水平シュー２８．下部シュ
ー２９への指令も書き込まれており、また試研削におい
て間接定寸の場合の粗研削終了時の位置、密研削終了時
の位Ｗ、定寸位置のそれぞれの位置データが記憶されて
おりまた図示しない直接定寸装置の同ＩＰ、２Ｐ、３Ｐ
信号の出力位置とを比較制御できるようになっていて指
令値データと直接定寸のＩＰ、２Ｐ、３Ｐ信号位置との
ずれ量が許容値を越えるとアラームを出力するようにな
っている。

作用 砥石７．ワークレスト３０のシーケンスチャートを示す
第６図及び砥石切り込み、ワークレスト移動線図を示す
第５図を参照して説明する。

加工前にタッチセンサ４７．４８の原点を合わせるため
基準ゲージＭを心押軸のセンタ嵌着部の外側テーバ面に
同軸となるように嵌合させ、このときのタッチセンサ４
７．４８の出力位置をチェックしておき、キャリジ１３
を位置制御して、心理台２３のタッチセンサ４７．４８
をワークレスト３０の水平シュー２８．下部シュー２９
と一致させる。そしてモータ３５．４０を駆動して水平
シュー２８．下部シュー２９を前進させクノチ信号が出
力した時点で位置記憶して停止され原点合わせを行って
おく。テープ５１よりテープリーダ５２で読み取った指
令値により関数発生部５３で指令された速度で指令され
た軌跡を描（関数が発生され、位置制御部５４．速度制
御部５６よりサーボアンプ５８で増巾された出力が各モ
ータ６゜１６．３５．４０に送られる。

先ずバックオフありの場合において、砥石台３は後退位
置にあって、モータ６が高速回転され所定位置迄早送り
で位置決め前進され、その後ギヤノブ送りに速度を蕗と
した送りで前進され、工作物Ｗの偏心を除くためにスパ
ークアウトがおこなわれ次いで荒研削送りとなり荒研削
が行われ所定時間スパークアウトが行われる。スパーク
アウトが終了すると砥石台３は所定量後退し工作物Ｗよ
り一旦離れる。ここで今まで作用していた研削力が取り
除かれ撓んでいた工作物Ｗの撓みは戻る。

バックオフ完了位１でワークレスト３０に位Ｗ　決め指
令が出され砥石現在値＋先行量へ水平シュー２８、下部
シュー２９が前進位置決め送りされる。

ワークレスト３０が位置決めされたとき砥石３が後退に
よって工作物Ｗと離れているため粗研削以後工作物Ｗは
水平シュー２８．下部シュー２９の先行量介挿されるこ
とになる。砥石７はワークレスト３０の前進中バックオ
フ位置で僅かに停止し、ワークレストの位置決め完了と
研削プログラムの粗研削指令で荒研削より遅い速度で研
削に入る。

直接定寸装置を用いるときは該装置も前進位置決めされ
る。ワークレスト３０の水平シュー２８゜下部シュー２
９はそれぞれ砥石台３の検出器５の出力が水平シュー２
８の検出器３４．下部シュー２９の検出器３９とともに
それぞれ入力され演算されたサーボアンプ５日よりの出
力によってそれぞれのモータ３５．４０が駆動され砥石
７の粗研削送りに追従して前進される。粗研削が進行し
て直接定寸装置のＩＰ倍信号たは間接定寸装置の粗送り
量のデータにより砥石７の送りが停止しスパークアウト
され、ワークレスト３０の水平シュー２８、下部シュー
２９とも同時に停止される。所定時間のスパークアウト
が終ると砥石７に密研削送りが与えられ、水平シュー２
８．下部シュー２９は砥石７の切り込みに追従した送り
が与えられる。水平シュー２８．下部シュー２９に定寸
位置データが与えられそれぞれの検出器３４．３９から
出力される現在値と一致するとワークレスト３０の送り
は停止される。水平シュー２８、下部シュー２９にはそ
れぞれ先行量が付加され砥石３に先行していたため砥石
７の停止の前に停止しスパークアウトｇ勢となる。密研
削送りが進行し直接定寸装置より２Ｐ信号または間接定
寸装置の密送り量データにより砥石７の送りは停止され
スパークアウトが行われる。スパークアウトによって削
り残し量が研削され、直接定寸装置の３Ｐ信号が出力さ
れまたはスパークアウトタイマデータにより砥石７．直
接定寸装置及び水平シュー２８．下部シュー２９が後退
される。砥石７は戻り端位置迄後退するが水平シュー２
８．下部シュー２９は途中ワークレスト追従切りの後退
位置データが人力されその位置で停止する。

次いでバックオフ無しの場合にふいて砥石７の荒送り後
、指令で砥石がスパークアウトに入るとワークレスト３
０の水平シュー２８．下部シュー２９にはワークレスト
位置決めのための砥石台現在値−逃げ！（−先行Ｎ）の
データが入力されそれぞれ前進して逃げ量分工作物Ｗの
手前で停止する。従ってワークレスト３０は工作物Ｗと
は接触しない。ワークレスト前進位置決め及び所定時間
のスパークアウトが終わると、その位置から砥石７は粗
研削の送りが与えられる。一方ワークレスト３０の水平
シュー２８．下部シュー２９には砥石台送り速度に追従
した送りにフィードレートの％が乗算されるため砥石７
の粗研削送りより早い速度で前進して途中で工作物Ｗに
接触し次第に押し込む。前記同様ＩＰ倍信号たは粗送り
量データにより粗研削送りを終わりの所定時間のスパー
クアウトを行い砥石７．ワークレスト３０とも停止させ
る。

スパークアウトが終わると密研削送りで砥石７が−送ら
れまた水平シュー２８．下部シュー２９は砥石送りに追
従しながらフィードレート分早く送られる。同様２Ｐ信
号または密送り量データにより砥石が停止される。水平
シュー２８．下部シュー２９にはワークレスト定寸位置
データが入力されそれぞれ検出器３４．３９からの現在
値と一致したとき各シューの送りは停止される。砥石７
は遅れて同様に２Ｐ信号または密送り量データにより停
止しスパークアウトに入る。スパークアウトを行い同様
に３Ｐ信号またはスパークアウトタイマデータにより砥
石７．定寸装置及び水平シュー２８、下部シュー２９が
後退される。ワークレスト３０は途中追従切の後退位置
デ・−夕が入力され各シューの現在値が一致すると戻り
は停止される。

研削加工が行われるとキャリジ１３を位置制御してワー
クレスト３０とタッチセンサ４７．４８との位置合わせ
を行い水平シュー２８．下部シュー２９の原点補正を行
いシューの摩耗を自動で補正するとともに機微本体の熱
変位も自動で補正するものである。

効果 以上詳述したように本発明はワークレストの水平シュー
、下部シューをそれぞれ独立してＮＣ制御するようにな
し砥石台の検出器の出力にもとづいて研削プログラムに
よる各シューの制御を行うようになしたので、工作物固
有のシュー及びマスクゲージが不要となり原点補正の手
！’Ｊ＋　調整をなくすことができる。また多段径の振
れ止め作業ができるため特定工作物に限定されず汎用性
が増し、長尺多段軸の高精度、高能率自動加工が可能と
なる、更にシュー摩耗補正と機械本体の熱変位補正が自
動的に行われる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は研削盤の説明用側面図、第２図は同正面図、第
３図はタッチセンサ埋設部の説明図、第４図はシューの
原点合わせの図、第５図は砥石の切り込み、ワークレス
トの移動を示す図、第６図は砥石、ワークレストのシー
ケンス図である。 ３・・・砥石台　７・・・砥石 ５．１５，３４．３９・・・検出器 ６．１６．３５．４０・・・モータ １３・・・キャリジ　　１７・・・テーブル２２・・・
心押軸　４７，４８・・タッチセンサ　　５２・・・テ
ープリーグ ５３・・・関数発生部　５４・・位置制御部５６・・速
度制御部　　５８・・サーボアンプ５５．５７・・・比
較回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）砥石に対向するベッド位置に固定され水平シュー
   、下部シューともＮＣで独立位置制御され、その基準原
   点を心押軸中心線上に一致せしめるため随時チェックで
   きるようにしたワークレストの前記水平シュー、下部シ
   ューの送りが砥石の切り込み送りのプログラムにもとづ
   いて同期して行われ、或いは入力データにもとづき可変
   に行いうることを特徴とするＮＣ制御のワークレストを
   使用した研削方法。