JPS6322261A - 光倣い研削盤の自動化方法 - 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】 本発明は光倣い研削盤の自動化方法に関わり、更に詳細
には、光倣い研削盤によって外面に曲線を含む凹凸を研
削するにあたり、所望の形状の変化点位置を実際に、ス
クリーン上にはりつけた素材の同倍率拡大図形に手動に
よって砥石車の先端部を位置させるか、或いは素材を研
削して位置させ、その位置の座標を制＠装置に記憶させ
、上記各形状変化点間の加工速度、加工順序、及び直線
補間によるか曲線補間によるかをも記憶させ、或いはテ
ープ化しておくことで、爾後の加工を完全に自動化する
光倣い研削盤の自動化方法に関するものである。

従来上記のような外面に曲線を含む輪郭研削は総形砥石
車を図面に一致させてドレッシングして研ｉ′ｊｌＩす
るか、光学倣い研削盤を使って、断面した態様において
は先端部が微小円弧状の砥石車をスクリーン上の図形に
合わせて移動させるか、或いは製作図面の形状変化点を
すべて計算して座標化し、加工順序、移動速度、直線補
間、曲線補間をテープ化して全自動によって研削してい
たのである。

上記の総形砥石車による研削は、砥石車の摩耗の毎にド
レッシングを行うものであり、全体の凹凸が決まってし
まうから専用の砥石車となって汎用性がないことと、全
面が均一に摩耗しないために不経済で不合理な加工方法
である。

第２の光学倣い研削方式は、摩耗の少いダイヤモンドホ
イールなども使え、輪郭の変化に広く対応できる長所は
あるが、研削油を使用できず、Ｘ軸、Ｙ軸方向の２軸を
同時に手動で制御して完全な直線や円弧を研削するには
、高度の熟練を必要としたのである。

第３の所望の輪郭図形の変化点を図上計算によって算出
し、途中の移動条件を加えてテープ化し完全自動で研削
する研削方式は、理想的ではあるが砥石車の先端点及び
２番部分の状態を無視した加工方法であって、数学に熟
達したプログラマ−が専門に従事する必要があることか
ら、誰でもできるという性質のものではないのである。

本発明は上記した従来の研削方法の欠点を克服すべくな
されたもので、専門のプログラマ−でなくても比較的容
易に完全自動研削を達成した研削方法を提供するもので
ある。

以下に図面にもとづいて本発明の好適実施例を詳細に説
明する。

第１図、第２図は光倣い研削盤１で、特に加工情報を記
憶装置に入力し、これから出力するための操作盤３を備
えている。この操作盤は記憶装置及び記憶装置にもとづ
く研削盤の自動制御装置を収めた框体５を附属している
。

光倣い研削盤１は、従来から公知のもので簡単に説明す
ると、機台７の上部左側に砥石車９を保持する砥石ヘッ
ド１１が、砥石車９を軸１３のまわりに回動自在に支承
しており、砥石ヘッド１１は砥石昇降枠体１５に沿って
昇降自在に設けである。砥石ヘッド１１の回動を案内す
るコラム１７の裏面に設けられた電ｖＪ機の如き駆動手
段１９によりベルトを介して砥石車９を回転して・研削
を行うものである。

コラム１７は下面に摺動向を有し、受台２１の上面に形
成した案内溝に沿い、第１図の前後方向（Ｘ軸方向）に
移動する。

受台２１の下面には、Ｘ軸方向に砥石車９、砥石ヘッド
１１、コラム１７を移動自在な移動台２３が設けられ、
移動台２３の下面には砥石車９、砥石ヘッド１１、コラ
ム１７を第１図における左右方向（Ｙ軸方向）に移動す
るＹ軸移動手段２５が設けられている。

機台７の前面には、Ｘ軸ハンドル２７．Ｙ軸ハンドル２
９が設けられ、砥石車９、砥石ヘッド１１、コラム１７
をＸ軸方向、Ｙ軸方向へ手動により移動可能に構成され
ている。機台７の上面右側の砥石車９と対向する位置に
は、被加工物を挾持するテーブル３１が設けられ、デー
プル３１は下面に設けらたＸ軸径動台３３の案内面に沿
ってＸ軸ハンドル３５によって、Ｘ軸方向に移動自在に
設けられている。

Ｘ軸径動台３３の下面には、Ｙ軸方向に移動自在な案内
面を有するＹ軸径動台３７が設けられ、Ｙ軸径動台３７
の右端部に設けられたＹ軸ハンドル３９の回転により、
Ｘ軸径動台３３をＹ軸方向へ移動するものである。

Ｙ軸径動台３７は、上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在あ
り、電動機のごときＺ軸駆動手段４１により昇降するも
のである。

砥石車９と被加工物の研削面の上方には、研削面を投影
する投影器が設けられ、機台７の上方に設けられたスク
リーン４３に、砥石車９と被加工物を投影するように設
けられ、この投影の倍率は数段階選択可能に設けられて
いる。

又、光倣い研削盤だけの制御に用いられるυ制御盤４５
が機台７の第１回正面左上方に設けられており、第２図
の右端には、研削粉末の集！！！装置４７が備えられて
いる。

第３図は、前記した操ｔ￥Ｗ３を拡大して示したもので
、より詳細には、状態表示部４９と、記憶装置操作部５
１と、記憶装置に情報を入力する状態を砥石車９の移動
と関連して作り出す研削盤の操作部５３とから成ってい
る。

第４図は、本発明の詳細な説明する図であって、図によ
ってその方法の１例を具体的に説明する。

初めに、投影器のスクリーン４３上に、被加工物の拡大
率に相応する原図５５を貼りつける。第４図は原図５５
と被加工物の撮像を使用する場合とをいっしょに記載し
てあって、原図５５の加工面に斜線を附した部分だけ大
きな搬像を原図とともに被加工物を投影して情報を用意
する場合に用いられるが、情報を作る過程は、被加工物
が輪郭線の変化する位置で研削されてしまうという点を
除けば同じであるからまとめて説明する。まづ、操作盤
３を操作し、Ｘ軸手動ハンドル２７、Ｙ軸手動ハンドル
２つを手動で回動して、スクリーン上の原図５５の正面
に離れて砥石車９の先端を位置させる。図には砥石車９
の先端だけを拡大して示してあり、砥石車先端アールの
曲率中心を十字形で示しである。砥石車の先端部が上記
の位置に位置を占めた時ＡのＸ軸、Ｙ軸座標値を座標原
点として記憶装置に登録する。

次に移動速度として早送りを入力しておいて、手動で砥
石車先端アール部が、原図の左方向に大きく直線で延び
ている部分の砥石車側延長線と接する位ＱＢまで専らＹ
軸方向にだけ移動し、Ｘ軸。

Ｙ軸座標値を登録する。この場合砥石車９は手動によっ
て実際に八からＢまで移動しているので、Ｂ点の座ｅＡ
Ｗ１は光倣い研削盤１の備えた制御＋］盤４５に表示さ
れたＸ軸、Ｙ軸座標値から、Ａ点（原点）座標値を加減
した値が登録される。

次にＢ点から０点までの研削移動速度を入力する。次い
で砥石車先端を手動送りで任意の経路を移動させ、上記
直線部が円弧移動に切り換る０点に合わせ、０点のＸ軸
、Ｙ軸座標値を登録する。

Ｂ点から０点までの移動は直線移動であるが、直線移動
は特に補間条件を入力しない。

ところで、一般的に、制御装置の演算部は各種の演算機
能を秦し得るので、砥石車の象を直線部の任意の複数箇
所に接触せしめ、その各接触位置の座標値に基づいて直
線部の式を求めることも可能である。

次に０点からＤ点までの移動は円弧移動であるから円弧
補間信号を入力し、Ｄ点のＸ軸、Ｙ軸座標を登録し、円
弧補間の曲率半径Ｒ＋　　（被加工物のアールから砥石
車先端アールを減した寸法）を設計図から算出し、入力
する。

この場合、円弧上の３点以上に砥石車の像を接触せしめ
、各点における座標値に基づいて演算部の演算処理によ
り円の式を求めることが可能である。そして、前記直線
と円の接点をも演算部の演算処理により求めることも可
能である。すなわち直線や円弧およびそれらの交点は、
直線上あるい゛　は円弧上の複数点の座標値に基づいて
、制御装置の演算部において演算処理により求めること
も可能である。

次にＤ点からＥ点への移動は直線移動にもどるので直線
補間の信号を入力し、Ｅ点のＸ軸、Ｙ軸座標値を登録す
る。

次の１点は砥石車が被加工物から離れた位置であり、Ｘ
軸座標値はＥ点のそれと同じく、Ｙ！Ｉｌｌ座標値は後
述するＧ点のＹ軸座標値になるべく近い任意の位置に設
定登録し、Ｅ点からＦ点間の移動送度として早送りの指
定信号を入力しておく。

Ｇ点、Ｈ点の座標を登録し、Ｇ点からＨ点までの移動は
再び研削送りを入力しておく。１点からＧ点までと、Ｇ
点から１１点までは何れも直線補間で良いから特に補間
指定は不要である。

Ｈ点から１点までは円弧補間指令が必要であり、曲率半
径Ｒ２（この場合は被加工物アールに砥石車先端アール
を加算した数値）と、円弧中心座標値を入力しておき、
Ｉ点′の座標値も登録しておく。

１点と０点との間は直線補間を指令し、０点の座標を登
録しておく。

Ｋ点は前記したＨ点と同じく、被加工物から離れた位置
であり、原点Ａに復帰する過程で被加工物に砥石車先端
が触れずに直線補間で移動できる任意の点でよく、座標
位置を登録し、早送り指令を入力しておくことになる。

Ｋ点から原点（Ａ点）への復帰は、既に両座様が登録さ
れているから、復帰指令を入力すれば足りる。

今上記した研削プログラムを取り出して整理すると、加
工指令は次のように記録されている。

１）砥石車先端は、原点Ａに位置せよ。

２）砥石車先端は、８点まで早送りで移動せよ。

３）砥石車先端は、０点まで切削送りで移動せよ。

４）砥石車先端は、Ｄ点までＲ１円弧の円弧補間で移動
せよ。

５）砥石車先端は、１点まで直線補間にもどって移動せ
よ。

６）砥石車先端は、Ｈ点まで早送りで移動せよ７）砥石
車先端は、Ｇ点まで移動せよ。

８）砥石車先端は、Ｈ点まで切削送りで移動せよ。

９）砥石車先端は、１点まで曲率半径Ｒ２の円弧補間で
移動せよ。

１０）砥石車先端は、０点まで直線補間にもどって移動
せよ。

１１）砥石車先端は、Ｋ点まで早送りで移動せよ。

１２）砥石車先端は、原点Ａまで復帰せよ。

ということになる。

このようにして、１サイクルの加工情報はすべて記憶さ
れたのであるから、同じ加工を行うにあたって、プログ
ラム番号で上記加工１サイクルのプログラムを呼び出し
、全自動で正確な研削作業が可能となり、実加工中は光
倣い機構を使用しないため湿式研削が許される効果が得
られたのである。

以上のごとき実施例の説明により理解されるように、要
するに本発明の要旨は特許請求の範囲に記載のとおりで
あるから、本発明によれば、ス装置の記憶装置に入力し
、必要な円弧補間よび直ね補間を自動的に行なうと共に
、移動速度等の必要なデータを入力することにより、光
倣い研削盤の自動化が可能となり、従来に比較して自動
化が極めて容易なものである。

すなわち本発明によれば、スクリーンを見て、製品の研
削すべき部分と砥石車との関係座標データを目視する態
様において制御装置に入力できるので、誤りが少なく、
自動化が容易なものである。

なお、本発明は前述の実施例のみに限られるものではな
く、適宜の変更を行なうことによってはその他の態様に
て実施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施した光倣い研削盤の正面図 第２図は、同上側面図、 第３図は、操作Ｗ４のパネル拡大正面図、第４図は、本
発明のプログラミング方法の説明図である。 図面中の主要部分を表わす符号の説明 １・・・光倣い研削Ｉ！７１３−・・操作盤２７・・・
Ｘ軸ハンドル　　　２９−Ｙ軸ハンドル４３・・・スク
リーン　　　　４９・・・状態表示部５１・・・記憶装
置操作部　　５３・・・研削盤操作部５５・・・拡大原
図 代理人　　弁理士　　三　好　　保　男第３　図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光倣い研削盤の自動化方法にして、少なくとも次の（
   ａ）〜（ｇ）の各過程を包含することを特徴とする自動
   化方法。 （ａ）光倣い研削盤におけるスクリーン上に製品の研削
   すべき部分の形状を所定倍率にて拡大して表示する過程
   。 （ｂ）スクリーン上に表示された製品の研削すべき部分
   から離れた位置に光倣い研削盤の砥石車の像を位置決め
   し、この位置の座標値を原点位置として制御装置の記憶
   装置に入力する過程。 （ｃ）スクリーン上に表示された製品の研削すべき部分
   の直線部および円弧部のそれぞれの複数箇所に砥石車の
   像を接触せしめて、各接触位置の座標値を制御装置の記
   憶装置に入力する過程。 （ｄ）製品の研削すべき部分から離れた任意の位置の砥
   石車の座標値を制御装置の記憶装置に入力する過程。 （ｅ）上記（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の過程により入力さ
   れた座標値に基づいて直線部の直線補間および円弧部の
   円弧補間を自動的に行なうと共に砥石車の移動径路を自
   動的に設定する過程。 （ｆ）スクリーン上に表示された製品の研削すべき部分
   の研削工程および製品の研削すべき部分から離れた位置
   の砥石車の移動工程における砥石車の移動速度を定める
   過程。 （ｇ）予め定められた砥石車の移動工程、研削工程およ
   び各工程における砥石車の移動速度に従って、スクリー
   ン上に表示された製品の研削すべき部分と同形状に製品
   を研削すべく光倣い研削盤を自動制御する過程。