JPS63256347A - 加工物の研削方法 - 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】 本発明は新規な、改良された研削機械および加工物を研
削するためのその機械の操作方法に関するものである。

加工物の回転軸に対しある鋭角度で延びる行路に沿って
可動な研削ホイールを有する研削機械はよく知られてい
る。そのような研削機械のあるものは米国特許２，８１
３，３７９号、第２，９５５，３９１号、第３，１４５
，５０７号、および第３，７６２，１０２号に記載され
ている。そのような従来周知の研削機械の少なくともあ
るものでは、加工物の肩部面と側面の研削は、研削ホイ
ールを加工物回転軸の方へ動がす突込み研削で行われて
いる。研削ホイールが加工物の方へ内方向へ動いていく
に従って、そのホイールの環状正面が加工物の円筒形側
面を所要の直径になるまで研削する。同時に研削ホイー
ルの環状端面が半径方向に延びる肩部面を加工する。

このような従来の機械の突込み研削ストロークでは、研
削ホイールの正面によって研削される加工物の軸方向延
在部分は比較的短かい部分でしかない、研削ホイールの
正面の寸法より大きい長さの軸方向延在側部の研削を行
う場合には、研削ホイールが、突込み研削ストロークの
完了後、加工物肩部から離れるように動かされ、それか
ら加工物がこれの回転軸に沿って動かされて１連の横方
向研削ストロークを受ける。加工物の肩部面は既に所要
の深さまで研削されているから、それら横方向研削スト
ロークの間、研削ホイールの端縁面は肩部面から離れて
いる。そこでそれら横方向研削ストロークが行われてい
るときは研削ホイールの正面だけが加工物側面を研削す
る。

研削機械では種々な制御システムが使用されている。前
記の米国特許に述べられている制御システムの外にも、
米国特許第２，７０１，４９４号、第３，６３４゜９７
８号、第３，８１８，６４２号、第３，８２０，２８７
号および第３，９１９．６１４号には又別の研削加工制
御システムが記載されている。加工物の回転軸に鋭角度
をなして延びる行路に沿って動くホイールを有する研削
機械と関連して種々な制御システムが使われているが、
それら制御システムは何れも、研削ホイールがこれの行
路に沿って動かされた位置に対応するデータを記憶する
レジスタを備えるものと考えられる。しかし研削ホイー
ルの端縁面と正面の加工物に対する位置は加工物回転軸
に対し鋭角度で延びる行路に沿って研削ホイールが動く
に従って、変化する。従って研削ホイールのその行路に
沿った位置を表示するデータそれ自体は、加工物の半径
方向延在肩部面および軸方向延在側面に対する、研削ホ
イールの端縁面と正面の位置は表示していない。

加工物回転軸に鋭角度で延在する行路に沿って動く研削
ホイールの正面と端縁面の目直しは、加工物の軸方向延
在側面に対する研削ホイールの正面の位置、および加工
物の半径方向延在肩部面に対する研削ホイールの端縁面
の位置を変化させる。

従ってホイールの目直しを行った後では、そのような研
削ホイールの制御システムは、そのホイールから目直し
で除去された材料の量分を補正するように調整しなけれ
ばならない、このことは従来は、研削ホイールのこれの
行路に沿った加工物に対する位置を表示する、レジスタ
内に記憶されているデータを調整することにより行われ
てきた。

従来の制御システムは、研削ホイールの端縁面と正面お
よび加工物の半径方向延在肩部面の間の距離に対応する
データを記憶し、そして変え、こうしてホイールの目直
しに対する補正を行うものではないと思われる。加工物
の回転軸に対し鋭角度の行路に沿って動く研削ホイール
の正面と端縁面の目直しをする装置は米国特許第３，９
１６，５８１号に述べられている。またその他の研削ホ
イール口直し装置が米国特許第２，８９４，３６０号、
第２，８９５，２６５号、第２，９００，９７４号、お
よび第２，９０７，３１５号に記載されている。

加工物の面は予め、米国特許第３，８８５，７３４号に
記述されているような方法で、基準面と係合するプロー
ブを使って、研削ホイールに対し正確に位置決めされる
。それら従来の位置決め組立体を使い、加工物を動かし
てその基準面を所定の位置に正確に位置決めしなければ
ならない、その所定位置に対する基準面の位置決めにい
ささかの狂いでもあれば、加工物の研削にも狂いが生じ
る。いうまでもなく基準面の正確な位置決め作業は時間
のかかる仕事である。

加工物の基準面を加工物回転軸に対し正確に位置決めす
ることの困難に加え、研削ホイールを加工物に対し比較
的小幅に送ることの困難がある。

従来のある種の研削機械では、作業者が制御装置を始動
するとき、加工物に向けて研削ホイールを小幅に動かす
ことができないこともある。加工物の方へホイールが動
かないのに気付いた作業者は制御装置を再び作動させる
であろう、こうして制御装置の作動を繰返した後、研削
ホイールは比較的大幅に加工物回転軸の方へ動くことに
なる。いうまでもなくホイールの動きが大幅に行われた
りすれば、加工物の形状は間違ったものになってしまう
。

また従来の技術では直径の異なる個所で加工物の各回転
ごとに同じ深さの材料を除去するのに困難があった。す
なわち、研削ホイールの送り速度は、加工物の小さな直
径部分では各回転ごとに小さな金属分量を除去するよう
にされている。そして直径が比較的大きい部分でも同じ
深さの金属除去を行いたい場合でも従来のある種の研削
機械の送り速度では、加工物の各回転ごとの金属材料除
去深さが大径部分において違ってくる。これは、加工物
の回転速度を直径の異なる部分によって調節する場合、
研削ホイールの送り速度が手動的にセットされていた為
である。このようなセツティングでは、加工物の寸法が
異なる部分ごとに、各回転の材料除去深さは違ったもの
になる。

研削ホイールは比較的高速で回転し、従って過大な力が
加わると破壊することもあるから、研削機械を操作する
ときには注意しなければならない６即ち研削ホイールが
加工物に対し高速運動しているとき、又加工物が研削ホ
イールに対し高速回転しているときには、研削ホイール
を加工物に係合させこの結果、過大な力が研削ホイール
に加わるのを避けるように注意しなければならないので
ある。更に研削加工中、研削ホイールの送り速度が過大
になってもホイールの破壊を招くことがある。

こうして、これまで見てきたような何等かの理由、例え
ば機械の閏違った取扱いによって、研削機械の操作のと
きホイールまたは加工物位置決め連動装置または制御装
置が正当に働らかなければ、研削機械の操作上いろいろ
な問題が生じるのである。ホイール位置決め駆動軸が破
損すれば、機械の制御がきかなくなり、研削ホイールを
加工物から離すことが不可能になろう、また同様に加工
物位置決め駆動軸が破損すれば加工物肩部を研削ホイー
ルから離せなくなろう。

本発明は、ある種の従来の研削機械の操作における前記
のようないろいろな欠点を克服する新規で且つ改良され
た方法と装置を提供するものである。そこで本発明によ
る研削機械の操作においては、傾斜したホイールの繰返
される横方向研削ストロークによって、加工物の半径方
向延在肩部と軸方向延在側部の両方の研削が行われる。

その各横方向ストロークの一方の端部において、研削ホ
イールの端縁面が加工物の半径方向肩部に係合すると共
に、ホイールの正面が加工物の側部に係合する。加工物
肩部の方への研削ホイールの傾斜行路に沿い運動を補正
するため、研削ホイールが傾斜行路に沿って肩部の方へ
動く距離に等しい距離だけ肩部の半径方向延在面のある
平面からずれている端縁面がずれている位置より研削ホ
イールの加工物の方へ運動が開始される。

加工物の第１直径部分の研削が終ると、別の直径部分の
研削に入る前に研削ホイールは所定のクリア（じゃまの
無い）地点まで引込められる。このクリア地点に引込め
られたところで研削ホイールの正面は加工物の次の部分
の外側の所定距離のところに設定される。クリア地点を
次の研削部分の面から小距離のところに設定することに
より、研削ホイールの引込め量も必要最小限にすること
ができる。

研削ホイールは、加工物回転軸に鏡角度で延びる行路に
沿って動くが、研削ホイールの正面は加工物回転軸に平
行に延在し、またホイールの端縁面は加工物回転軸に直
角に延在する。このような研削ホイールの各面と加工物
間の関係により、加工物に対するホイールのそれら面の
位置は、非直交軸でなく直交軸の関係で知るのが望まし
い、これはホイールの動きが、加工物回転軸に鋭角度の
行路で行われてもその通りなのである。

そこで、加工物回転軸に沿った研削ホイールの端縁面の
位置に対応するデータを記憶するＺ軸しジスタが備えら
れる。また加工物回転軸に直角に延びる軸に沿った研削
ホイールの正面の位置に対応するデータを記憶するＸ軸
しジスタが備えられる。それら２つの直交する軸に対す
る研削ホイールの端縁面と正面の位置は、ホイールがそ
れら軸のそれぞれに対し鋭角度で延びる１つの行路に沿
って動かされるにつれて、変化する。そこで両レジスタ
内のデータはホイールが該行路に沿って動かされるにつ
れて変化される。研削ホイールのその行路の傾斜した向
きを補正するためレジスタ無いのデータは、その行路と
加工物回転軸間の鋭角度の余弦と正弦の関数として変え
られる。加工物がこれの回転軸に沿って動いても、正面
の加工物回転軸に対する位置は変化しないから加工物が
回転軸に沿って動かされるときはＺ軸しジスタ内のデー
タだけが変化される。

本発明による研削機械では、加工物の最初の位置決めの
とき、加工物の基準面を基準平面に対する所定位置に正
確に位置決めする必要はなく、加工物基準面を基準平面
近くに位置決めするだけでよい、２軸レジスタ内に記憶
されるデータが、半径方向に延在する該基準平面からの
加工物基準面のずれの距離を補正するように調節される
。そのように基準平面からずれた加工物基準面は、加工
物の軸方向に延びる側部に対する研削ホイールの端縁面
の位置に関係する。そこでＺ軸しジスタ内のデータを、
基準面が該基準平面からずれている距離だけ調整しなけ
ればならない。

本発明に従って操作される研削機械では、加工物回転軸
の方への研削ホイールの送りを非常に小さい幅で行うこ
とができる。これは、研削ホイールを加工物から離間す
る方向へ比較的大きい距離動かし、次いでホイールをそ
の大きい距離と、ホイールを加工物の方へ動かしたいと
思う小さな距離との和に等しい距離、加工物の方へ動か
すことによってなされる。研削ホイールが加工物から遠
ざけられ、次いで近づけられるそのような運動によって
、ホイールは小距離だれ加工物の方へ動かされる。

加工物の半径方向に延在する肩部は、同様にして、加工
物回転軸に沿って比較的小距離ずつ変位させることがで
きる。即ち肩部を研削ホイールから離す方向に小距離動
かす場合、加工物は初め比較的大きな軸方向の距離をホ
イールから離れる方−向に動かされ、それから該大距離
マイナス該小距離に等しい距離、ホイールの方へ戻さ・
れるのである。

本発明に従って操作される研削機械は、加工物の比較的
大きな直径の部分と小さな直径の部分とで、各回転ごと
の材料除去深さを同じにできる。

このことは、加工物の表面速度が一定であるように回転
速度が調節されても、加工物の各回転ごとに加工物の方
へと内方向に動かされる研削ホイールの送り速度が同じ
距離になるように調節することによって行われる。加工
物の直径と表面速度の手操作でプリセットされるパラメ
ーターは制御システムにより自動的に処理され、これに
よって、加工物の各回転ごとのインチで表わされる所要
な材料の除去率に対応する毎分当りのインチで表わされ
る正確なホイール摺動送り速度が計算され、そして設定
（セット）される。

研削ホイールが加工物に対し高速運動し、そして加工物
が研削ホイールに対し高速運動するとき研削ホイールを
回わすモーターには比較的小さな又は遊びの負荷が掛か
る。従って研削ホイール又は加工物が高速回転している
ときには、研削ホイール駆動モーターを動かすのに要す
る電流は普通比較的小さい、研削ホイールが加工物その
他の物体と係合してその電流が増大すると、ホイールと
加工物間の高速運動は停められ、ホイールは引込み位置
へと動かされる。同様に、研削作業中、研削ホイール駆
動モーターの電流が所定の最高値以上になれば、研削ホ
イールに過大な力がかかるのを防ぐため研削作業は停止
される。

研削ホイールと加工物を動かす駆動装置と制御装置は研
削機械が正常運転している間は作動が狂うことはないが
、その機械の取扱いが悪かったり又はその他の情況によ
っては機能不良になることもある。このような場合の中
間表示を行うため、機械の制御回路と関連して作動する
細小パルス発生器が駆動軸の一方の端部に結合され、そ
して粗大パルス発生器がその駆動軸の他方の端部に結合
される。ワイヤの損傷またはパルス発生器の作動不良に
よって電気フィードバッグが無くなったり或いはそれら
２つのパルス発生器間で駆動軸が破損しなりすると、そ
れら発生器からの出力が一致しなくなり、そこでそれら
出力を比較することによって機能不良を検出できる。そ
れら発生器の出力がある所定量相違し、従って機能不良
が表示されると、研削機械は停められる。

本発明のこれまで述べてきた、又その他の諸特徴は添付
図面と関連して以下に続ける説明からより明らかになろ
う。

本発明に従って構成される研削機械３０が第１図ないし
第３図に示される。この研削機械３０はベース３２（第
１図）を備え、これの上に可動な加工物キャリッジ又は
テーブル３４が装架される。

駆動モーター３６（第３図）が駆動ねじ３８を回わし、
これによってキャリッジ３４は、ベース３２上に装架さ
れた１対の平行なトラック４０と４２に沿って動かされ
る。駆動ねじ３８とトラック４０．４２は、ベース３２
に対するキャリッジ３４の動きに合わせて相互に入子式
に摺動するウェイ・ガード４６（第１図と第２図）によ
って囲われている。

第１図に見られるように加工物５０はキャリッジ３４上
で回転できるように主軸台５２と心押台５４によって支
持される。加工物５０は、この後Ｚ軸と称する軸と合致
する加工物中心軸５６で回転するように主軸台と心軸台
により支持される。

加工物５０のその回転軸５６は、縦方向に延在する駆動
ねじ３８およびトラック４０．４２と平行に延びる（第
３図参照）、そこで駆動モーター３６によりねじ３８が
回わされ、これによってキャリッジ３４がトラック４０
．４２に沿って動かされると、加工物５０は回転軸５６
に沿って動かされる。

加工物駆動モーター６０が主軸台５２に結合していて、
加工物５０を軸５６を中心に回転させる。

主軸台５２、心押台５４、およ、び駆動モーター６０は
全てキャリッジ３４上に装架されていて、モーター３６
がキャリッジ駆動ねじ３８を回わすと、トラック、４０
と４２に沿って動かされる。キャリッジ駆動ねじ３８は
これのねじ条と係合する適当なナツト組立体によりキャ
リッジ３４に結合される。

第１図と第３図に見られるように、円形の研削ホイール
６２がホイール・ガード６４によって囲われ、そして加
工物回転軸５６に対しある鋭角度をなして戒ゝびる軸６
６（第３図）を中心にして回転するように装架される。

図示の実施例において研削ホイール回転軸６６は加工物
回転軸５６に対し３０°の角度をなし、そして軸５６と
同じ水平面内に設定されている。しかし場合に応じ、そ
の角度は違ったものにされ、また垂直方向にずらされて
もよい。

研削ホイール６２は、加工物回転軸５６に対しある鋭角
度で延びる平行な案内トラック７２と７４に沿って、加
工物５０に対し接近と離間するように動くことのできる
キャリッジ７０上に回転可能に装架される０図示の実施
例において、加工物回転軸５６に対し６０’の鋭角度で
延びる中心軸７８を有する行路に沿って動かされるよう
にキャリッジ７０と研削ホイール６２はトラック７２゜
７４によって支持される。加工物５０に対しホイール６
２を離間接近させるように駆動するため、モーター８２
が駆動ねじ８４を回転させる。このねじは適当なナツト
組立体によってキャリッジ７０に結合され、そしてトラ
ック７２．７４および研削ホイール６２の移動行路と平
行に延在している。研削ホイールは加工物５０に対し動
かされると同時に、キャリッジ７０上に装架されている
モーター８８によって中心軸６６で回転するように駆動
される。

第３図に示すようにコンピュータ９２が研削機械３０の
操作を制御する。コンピュータ９２はケーブル９６によ
って入力制御パネル９４に接続される（第１図と第３図
参照）、この入力制御パネルまたはターミナル９４は、
コンピュータ９２内のメモリー・レジスタへデータを送
る制御ステーションである。それらメモリー・レジスタ
へ送られるデータにはレジスタ・アドレス、数値データ
および実行指令が含まれる。

コンピュータ・レジスタはプレフイクス・キーによって
アドレスが求められ、そしである加工物の研削に間する
数値データが制御ターミナル９４の手動押釦数値キーに
よって入れられる。ある加工物の研削に関するデータが
コンピュータに入れられたら、機械に単一サイクル１段
階の作業工程を一度にやらせるように制御装置９４が作
動される。これによってセットアツプの点検ができ、そ
して最適なサイクル時間が出される。単一サイクルが完
了すると機械３０は自動サイクルに切換えられ、そして
必要なだけ多くの部品を同じ形状に正確に研削できる。

制御ターミナル９４は、各セットごとに２１個の入口を
もった、１０セツトのデータ・エントリ・キーを有する
。その２１のエントリの内、１０個は位置に関し、９個
は速度に関し、そして２個は命令に間するものである。

２つの命令エントリは直径数値を含む、この命令エント
リは研削数を識別する。これはメモリー・ブックのペー
ジ数のよ・うなものが考えられよう。第２の命令は最終
直径の命令で、これによってコンピュータは、なお次の
研削工程があるかどうかを教えられる。

制御パネル９４からコンピュータ９２へ送られる１０個
の位置エントリは、ホイール・スライド７０の位置と加
工物キャリッジまたはテーブル３４の位置に関する。６
個のホイール・スライド位置エントリは、迅速横方向動
きが開始される引込み位置に対応するクリア（じゃまの
ない）地点位置エントリを含む、高速位置エントリは、
迅速横動きが停止し、そしてホイール・スライドの早送
りが始まる地点を示す、補助位置エントリは、研削プロ
セスにおいて用いられる、追従ステイーディ・レストま
たは自動適用装置のような補助装置に関する。中間位置
エントリは、ホイールの早送りが停められ、そしてホイ
ールの中間送り速度が採られる位置を表示する。低速位
置エントリは、研削ホイールの中間送りが止まり、遅送
りが始まるホイール位置を示す、最後に直径位置エント
リはホイールの送り入れが停められる位置を示す。

前記ホイール・スライド位置キーの他に制御パネル９４
はテーブル位置エントリのための手操作キーを有する。

これらには、横方向研削時にホイールが研削個所の左側
にある場合のホイール・スライドの送り（ビック）量で
ある左側直径位置エントリが含まれる。また右側直径位
置エントリは横方向研削時、研削個所の右側にホイール
があるときのホイール・スライドの前方向送り（ピック
）量である。左側位置エントリは、ホイール・スライド
が前方向にビックし、そしてそこで少し滞在（ａ　ｃｌ
ｗｅｌｌ）　Ｉ、た後、キャリッジ３４の動きが逆転さ
れるときのテーブルの位置を表示する。それは研削ホイ
ール６２が研削個所の左端縁にあるとき起こる。右側位
置エントリは、ホイール・スライドが前方向にピックし
、そして滞在の後、キャリッジ３４の動きが逆転される
ときのキャリッジ３４の位置である。それは研削ホイー
ル６２が研削個所の右端縁にあるときに起こる。

研削ホイールは常に加工物の回転軸の一方の間第３図で
いえば上側にあるから、全てのホイール・スライド位置
エントリは正である。また全てのテーブルまたは加工物
キャリッジ位置は前に行帰が付けられている。というの
は、部品のあるものによっては、Ｚ軸に沿った零位置、
すなわち前記に直角なＸ軸１００（第４図）が交錯する
Ｚ軸の位置が加工物の最左端部以外の個所に置かれるこ
ともあるからである。Ｘ軸１００とＺ軸５６の交点の左
側の位置はマイナスになり、右側の位置はプラスになる
。留意すべきこととして、Ｘ軸１００の位置はキャリッ
ジ３４に対し固定されており、そしてＸ軸とＺ軸５６の
交点は、キャリッジ３４と共に機械のベース３２に対し
案内トラック４０゜４２に沿って動く。従って研削ホイ
ール６２の行路中心軸７８（第３図）とＺ軸５６の交点
は、キャリッジ３４がトラック４０．４２に沿って動く
につれてＺ軸に沿って変位する。

制御パネル９４へ入れられる９個の速度エントリの内、
４個はホイール・スライド送り速度（又はレート）、４
個はテーブルの送り速度〈又はレート）、そして１個は
加工物の速度に関するものである。ホイール・スライド
送りレート又は速度には、「接近」送り速度であり、そ
して特殊な場合に限ってストック取外しに利用される早
送り速度が含まれる。研削ホイールの中間送り速度は、
研削加工において加工物から主要な材料除去を行う際の
ものである。最後に遅送り速度において、最終滞在に入
る前に研削圧力が低レベルまで落とされる。一定直径レ
ートはその滞在中に用いられそしてホイールの毎分当り
の直径方向送りは入れられない、それは零の送り入れ（
イン−フィード）速度である。突込み研削のときそれは
毎秒送りで入れられ、横研削のときそれは「デッド・パ
ス（ｄｅａｄ　ｐａｓｓｅｓ）　Ｊ　　（送り無しのテ
ーブル反転）で入れられる。この滞在中に除去される材
料の量は通常非常に少ない。

加工物キャリッジまたはテーブル３４に間する２つの送
り速度は、そのテーブルがＺ軸５６に沿って動くときの
速度に関連する。左側送り速度はテーブルが第３図で右
の方へ動く速度であり、研削ホイール６２が加工物５０
の左端部（第３図）に接近するときの速度を示す、右側
送り速度はキャリッジ３４が第３図で左方向へ動く速度
であり、研削ホイール６２が加工５０の右端部（第３図
）に接近する速度を表示する。それら２つの送り速度エ
ントリの他に、更に２つのキャリッジ３４に関する送り
速度エントリがある。これらエントリは毎分当りの線送
りでは入れられず、滞在時間の秒として入れられる。左
側直径レートは、テーブルが滞在し、そしてホイール６
２が研削の左端部にあり、そしてテーブルまたはキャリ
ッジ３４が横方向送りの最右端部にある時間である。同
様に右側直径レートは、テーブルが滞在し、そしてホイ
ール６２が研削の右端部にあり、そしてキャリッジ３４
が横方向送りの最左端部にある時間である。

滞在時間は秒で入れられ、これによって側面の端部を研
削でき、そして加工物の直線性を向上できる。

これまで述べて来たことの他に、制御パネル９４はまた
手動的に作動できる入れキーおよびリコール・キーを備
える。入れキーが作動されるとコンピュータ９２の記憶
レジスタ内に既にあるデータに更に数値データが書込ま
れる。リコール・キーは数値データをパネル９４の表示
セクション１０４（第１図と第３図）に表示させる。

種々な命令に関する数値データを受入れるため数のＯか
ら９までに対応する手動数字キーが制御パネル９４上に
備えられ、これらキーは命令キーが作動された後で手動
的に動かされる。制御パネル９４に入った数値データは
表示セクション１０４に表示される。

次に加工物の位置決めについて述べる。

研削作業に入る前に、加工物５０をＸ軸１００に対する
所定の軸方向位置に位置決めしなければならない。これ
は、加工物上に予め選ばれた基準面が１つの基準平面内
に正確に位置決めされるまで、加工物をＺ軸５６に沿っ
て変位させることにより行われる。いうまでもなく加工
物の基準面が基準平面に対し正確に位置決めされないと
、加工物はＸ軸１００に対し正しい位置決めされず、こ
れによって研削加工の狂いが生じることになろう。

加工物の位置決めを容易にするためには、加工物の基準
面を基準平面内に正確に位置決めする必要性を無くせば
よい０本発明によれば加工物の基準面は基準平面の真ぐ
近くに位置決めすればよい。

第４図に示すような１０一プ組立体ｌＯ８が、加工物５
０上の基準面１１０が基準平面１１２からずれている距
離の関数として変化するマグニチュードをもった出力信
号を出す、基準平面１１２加工物中心軸５６上の任意の
固定位置においてはＸ軸１００に平行に、そしてＺ軸５
６に直角に延在する。第４図において基準平面１１２は
Ｘ軸１００の右側にずれているように示されているがＸ
軸の左側にずれていてもよいし、あるいはＸ軸と合致し
ていてもよい。

プローブ組立体１０８は、キャッリジ３４上にピボット
結合１１８により枢架されたプローブ部材１１６を備え
る。このプローブ部材の一方の端部又はポインタ１２０
は環状基準面１１０と係合しそして反対側の端部１１２
はポテンショメーターの抵抗コイル１２４と共同する。

勿論必要であれば違う型式のトランスジューサを使用し
てもよい。

基準面１１０が基準平面１１２に正確に整合された場合
、零電圧出力信号がリード１２８を通してアナログ・デ
ジタル変換器１２６へ送られる。

基準面１１０が基準平面１１２と正確に整合した位置に
対応するその零電圧信号に対し、変換器１２６はそれに
対応して零出力信号を出す、基準面１１０が第４図のよ
うに基準平面１１２からずれていると、アナログ−デジ
タル変換器１２６への出力電圧は、そのずれの距離に対
応する正のマグニチュードになる。そこで変換器２６か
らの出力は、基準面１１０が基準平面１１２の右方へず
れている距離に対応するマグニチュードと正の方位を有
するマルチ・ビット２進数になる。同様に基準面１１０
が基準平面１１２の左の方にずれていれば、アナログ−
デジタル変換器１２６へプローブ組立体１０８から出さ
れる出力電圧は、面１１０の左方へのずれ距離に対応す
る負のマグニチュードのものになる。従って変換器１２
６からの出力は、基準平面１１２に対する基準面１１０
のずれの距離に対応するマグニチュードと負の方位をも
ったマルチ・ビット２進数にされる。

アナログ−デジタル変換器１２６からの出力信号は、Ｘ
軸１００に対する研削ホイール６２の環状端縁面１３０
の位置（第３図、第４図参照）に対応するデータを記憶
するレジスタへ伝送される。

基準面１１０が基準平面１１２の右側に位置していれば
、変換器１２６からの出力は、該位置レジスタ内のデー
タを減らし、そこで加工物５０が基準位置より右方へず
れているということにより、研削ホイールの環状端縁面
１３０がＸ軸１００に対して本来あるべき位置より近づ
き過ぎていることを表示する。もし基準面１１０が基準
平面１１２の左方へずれていれば、変換器１２６がらの
出力によりレジスタ内のデータが表示することは、研削
ホイール６２の端縁面１３０がＸ軸１００から離れ過ぎ
、従って基準面１１０を基準平面１１２の左方へずらす
ような補正を行うことを表示する。

ここでプローブ組立体１０８は、Ｘ軸１００に鋭角度の
行路に沿って動くホイール６２を有する研削機械と関連
して使用されることになっているが、加工物上の基準面
は同様にして、Ｚ軸５６に直角な、すなわちＸ軸に平行
な行路に沿って動くホイールを有する研削機械でも位置
決めできることは理解されよう、またプローブ組立体１
０８は特に有利なものではあるが、その他の従来知られ
ているプローブ組立体でも研削機械３０における加工物
の位置決めに利用できることは理解されるべきである。

さらに、基準面は第４図のようにＸ軸に向かっているの
ではなく、Ｘ軸の反対側の面に採られてもよい。

直径の異なるいろいろな肩部と側部を研削機械３０に研
削する方法が第５図ないし第１０図に概略的に示される
。研削開始時、研削ホイール６２は加工物５０から相当
距離離間した引込み位置にある。加工物はプローブ組立
体１０８により、先に述べたようにして、回転軸５６に
沿って位置決めされている。

研削加工が始められると、研削ホイールはモーター８２
により高速度で加工物５０の回転軸に鋭角度で延びる行
路に沿って内方向へ予めプログラムに組まれている高速
送り地点の直前の地点に至るまで、動かされる。予めプ
ログラムされている中間速度地点に達すると研削ホイー
ルの送り速度は更に中間または研削送り速度まで落とさ
れる。

その落した速度で研削ホイールは加工物の方へと内方に
動かされていき、そこでホイールの環状端縁面１３０が
、第６図に示すように、加工物の半径方向に延びる環状
肩部１３４に係合し、またこの時、ホイールの環状正面
１３８が加工物の円筒形側部１４０に係合する。研削ホ
イールが第５図の位置から内方向へ第６図の位置へと動
いていくとき、ホイールはこれの回転駆動モーター１８
８によって連続的に回わされており、のた加工物５０も
駆動モーター６０によって軸５６周りで回わされている
。

肩部１３４と側面１４０に係合した研削ホイールは肩部
１３４を研削すべく所定距離内方へ動かされ、これによ
ってホイールの半径方向延在側面はＺ軸５６に対する所
定位置内に位置決めされる。

ホイール６２の端縁面１３０による肩部１３４の研削と
同様にホイール正面１３４が加工物側部１４０を所要の
直径まで研削する。加工物５０の側部１４０は肩部１３
４に対し直角に延在するがら、それら側部と肩部は研削
ホイール６２の直角な正面１３８と端縁面１３０によっ
て同時に研削できる。

加工物の肩部１３４と側部１４０が研削されると、研削
ホイール６２はモーター８２により加工物から離れて第
７図に示すような予めプログラムされているクリア地点
まで動かされる。このクリア地点においてホイール６２
の正面１３８は加工物の次の側部１４４の外方の所定距
離のところに置かれる（第７図）。この時点で、側部１
４４の円筒形外面とＺ軸５６間の距離は、Ｚ軸５６と研
削ホイール６２の正面１３８間の距離より小さい。

連続的に回転している研削ホイール６２がその第１クリ
ア地点位置へ動かされた後、連続的に回転している加工
物５０はこれの回転軸５６に沿って第８図で見て右方向
に、ホイール６２の端縁面１３０が半径方向延在肩部面
１４６に対する所定位置になるまで、動かされる０次い
で研削ホイール６２は突込み研削ストロークで内方向に
、第８図のクリア位置から第９図の位置へと動かされる
。

そのような研削ホイールが突込み研削ストロークを動か
されると、研削ホイールの正面１３８が円筒形側部１４
４を研削し、そしてホイールの端縁面１３０が半径方向
延在肩部１４６を研削する。

側面１４４と肩部１４６の両方の研削が研削ホイール６
２の単一の突込みストロークによってなされる。これは
、研削ホイールの端縁面１３０が第８図に示すように肩
部１４６の右方へずらされるようにして加工物５０が回
転軸５６に沿って正確に位置決めされるからである。次
いで研削ホイール６２はＺ軸に鏡角度で延びる行路に沿
って内方向へ動かされ、そこで正面１３８に直角に端縁
面１３０が肩部１４６を効果的に研削する。同様にＺ軸
５６に平行な正面１３８が側面１４４を効果的に研削す
る。

続いて研削ホイール６２は２軸５６から離れる方向に、
第９図に示す研削位置の端部から第１０図に示す第２の
予めプログラムされているクリア地点位置へ動かされる
。この第２クリア地点において研削ホイール６２の正面
１３８は肩部１４６の外方に置かれる。この時点でホイ
ール６２は第８図に示した第１クリア地点位置における
よりも更にＺ軸から離れる。これは肩部１４６の直径が
肩部１３４より大きい最大直径だからである。

そのクリア地点をその最大直径より少しく大きい距離、
Ｚ軸の外方に位置するところに設けることによって研削
ホイール送りを小さくすることができる。すなわち、研
削ホイール６２が第７図のクリア地点位置へ動かされた
とき、そのＺ軸から外方へ離れる距離は、ホイール６２
が第１０図の第２クリア地点位置に動かされてＺ軸から
外方へ離れる距離よりも小さい、それら異なるクリア地
点位置は制御パネル９４から手動的にプログラムに入れ
ることができる。しかし、操作者が次のクリア地点位置
を選定しなかったり、あるいはそのプログラミングを間
違ったりした場合には、コンピュータ９２がメモリーを
探して該次の直径の寸法を決定し、そして研削ホイール
６２をその直径の最大寸法から外方の所定距離のところ
に位置するクリア地点位置へと自動的に位置決めする。

これによって、第８図に示すような加工物の軸方向運動
の際に研削ホイール６２と加工物５０の干渉が生じるの
を防ぐ。

側面１４０と１４４を非常に平滑に仕上げるため、回転
している加工物５０を、突込み研削操作のとき、加工物
回転軸に沿って往復させることができる、側面１４０の
研削作業時の加工物５０の往復操作の態様が第１９図に
示される。そこで、回転している研削ホイール６２がＺ
軸５６に鋭角度の行路に沿って内方向へ動かされるとき
、加工物５０が第１９図の矢印１５０で示すようにその
回転軸に沿って前後に往復駆動される。第１９図で右方
への加工物のストロークの終端部は、その加工物５０が
常に機械３０のベース３２およびホイール端縁面１３０
に対し同一位置になる地点になる。加工物がそのストロ
ーク終端位置になったとき、研削仕上り肩面１３４が位
置する平面は、研削ホイール６２の端縁面１３０がホイ
ール送り位置の端部に位置する平面に当たる。

、研削ホイール６２が内方へ動かされるとき、上記のよ
うに加工物５０をこれの回転軸に沿って往復動させるこ
とによって、回転している側面１４０はホイール６２の
正面１３８に対し軸方向に動かされ、これによって非常
に平滑な側面が加工されるのである。側面を所要な直径
に仕上げるために研削ホイール６２をこれの回転軸、す
なわち第３図の軸６６に沿って往復動させることはでき
ない。その回転軸６６はＺ軸５６に対し角度をなしてい
るからである。第１９図では加工物５０の往復運動は側
部１４０の加工を行うものとして示し、ているが、側部
１４４を平滑に仕上げるために、その側部を研削ホイー
ル６２に対し往復運動させることも無油行われよう。

研削ホイール６２の突込み研削送りを行うときの上記加
工物５０の往復運動は好適には、加工物５０をこれの回
転軸５６に沿って位置決めする駆動装置と同じ装置によ
って行われる。すなわちモーター３６が最初ねじ３８を
回わしてキャリッジ３４と加工物５０を第３図で左方へ
動かし、それからそのモーター３６が逆転されることに
よって、加工物５０が、先に左方へ動かされたと同じ距
離、右方へ戻される。このように研削ホイールに対する
加工物の位置決めと、加工物の往復運動の２つの機能を
同一のモーター３６で行わせることによって、研削機械
３０の構成を簡単にすることができる。

加工物５０の肩部１３４と１４６およびその各側部１４
０と１４４が第５図ないし第９図のようにして研削され
た後、研削ホイール６２は肩部１４６の外方になる第１
０図に示す第２クリア地点位置へ動かされる０回転して
いる加工物５０は第１１図に示すようにその回転軸に沿
って右方へ動かされる。この加工物の軸方向運動は、肩
部１４６が研削ホイールの正面１３８に隣接する位置に
なったとき、停められる。

研削ホイール６２はそこで内方向へ動かされ、これによ
ってホイール正面１３８は第１１図に示すように加工物
５０の長手方向に延びる円筒形側部１５４に係合する０
次いで加工物は研削ホイール６２に対し右方向に第１１
図の位置から第１２図の位置へと動かされる。この加工
物５０の右方向動きが行われている間、研削ホイール６
２の正面１３８は回転している加工物の円筒形側部１５
４を効果的に横方向研削を行う。

加工物のその横方向研削ストロークの終端直前において
、研削ホイール６２の端縁面１３０が、加工物の半径方
向に延びる肩部に１５８接触する。

次いで、研削ホイール６２に対する加工Ｔｈ５０のその
右方向動きが終了したときには、ホイール６２の端縁面
１３０は肩部１５８の半径方向外方部分１６２（第２０
図参照）を所要の軸方向位置まで研削している。留意す
べきことは、肩部１５８の半径方向外方部分１６２が研
削ホイール端縁面１３０により所要の仕上げに研削され
るとき、研削ホイールの正面１３８が肩部１５８まで加
工物５０から材料を除去することである。

加工物５０の側部１５４を所要の深さまで研削するため
には、研削ホイール６２を第１２図と第２０図に示す位
置から２軸５６の方へ内方向へ動かさなければならない
、加工物５０の側部１５４を第２０図の破線１６６で示
す深さまで研削する場合、研削ホイール６２をＺ軸に鋭
角度で延びる行路に沿って、第２０図において１６８で
示す距離、内方向へ動かす必要がある。距離１６８の大
きさは図面を明瞭にするため実際より誇張されている。

研削ホイール６２をＺ軸の方へ内方向へ距離１６８（第
２０図）を動かせば、研削ホイールの端縁面１３０は第
２０図に示す位置から内方向且つ左方向を動かされる。

研削ホイール端縁面１３０が内方向へ動くと、それは同
時に第２０図で１７０で示す距離、左方向へ動く、そこ
でもし、研削ホイール６２が内方向へ動くとき、加工物
が第２０図の位置に維持されていれば、肩部１５８は研
削ホイールの端縁面１３０によって、第２０図の所要な
位置よりも左方へ変位したところまで切込まれてしまう
ことになる。環状肩部１５８のそのような望ましくない
変位は、研削ホイール６２の行路がＺ軸５６に対して角
度をなしており、従って研削ホイール６２がその行路に
沿って内方へ動けばそれとともにホイール６２の端縁面
１３０が左方へ（第２０図で見て）動かされることによ
り生ずるのである。

本発明の１つの特徴として、研削ホイール６２が第２０
図の実線位置から破線１６６で示す深さまで動くときに
端縁面１３０が左方向へ（第２０図において）動かされ
る量（ｅｘｔｅｎｔ　）を補正するように加工物５０が
動かされる。すなわち研削ホイール６２の端縁面１３０
のその左方向運動を補正するため、ホイール６２がＺ軸
の方へ内方向へ動かされる前に、加工物５０が距離１７
０に等しい距離だけ左方向に動かされるのである。

この加工物の左方向への動きによって、研削ホイール６
２は、これが第２０図と第２１図において１６８で示す
距離を内方向に動かされる前に、肩部１５８から距離１
７０だけ離間される。そこで研削ホイール６２が距離１
６８、内方へ送られるとき、そのホイールの端縁面１３
０は第２０図に示すと同じ平面へ戻されるが、しかし側
面１５４に対し半径方向内方へずれた個所へ送込まれる
。従って回転している研削ホイール６２が距離１６８を
動くと、回転している肩部１５８の半径方向内方部分１
７４（第２０図）が研削され、肩部面１°５８の既に研
削されている半径方向内方部部分１６２の連続面が加工
されるのである。

研削ホイール６２がこれの行路に沿って距離１６８を内
方へ動くと、ホイール６２の正面１３８は、このホイー
ルの行路とＺ軸間の角度Ａ（第２１図）の正弦と距離１
６８の積、すなわちｓｉｎ＾・距離１６８に等しい距離
、Ｚ軸５６の方へ動く、その距離は第２１図で１７４で
示す距離である。同様に研削ホイール端縁面１３０はＸ
軸１００の方へ、ｅＯ８＾・距離１６８に等しい距離１
７０を動く、研削ホイールが内方へ動かされる前に加工
物５０は先ず距離１７０だけ左方へ引込められているか
ら、その研削ホイールの内方動きのときに肩部１５８が
軸方向へ変位されることはない、加工物５０のそのよう
な左方向へのシフトを行わなければ肩部１５８は距離１
７０に相当する量を研削切除されてしまう。

研削ホイール６２が内方へ動かされ、その正面１３８が
第２０図の破線１６６と整合し、そして端縁面１３０が
肩部１５８の半径方向内方部分１７４および外方部分１
６２に係合した後、加工物５０は第１２図の位置から左
方向へ第１３図の位置へと動かされ、これによって加工
物の側部１５４の第２の横方向研削が行われる。第１１
図に示す位置から第１２図に示す位置までの第１加工ス
トロークおよび第１２図に示す位置から第１３図に示す
位置までの第２加工ストロークを複数回繰り返すことに
よって、加工物５０の側部１５４および肩部１５８を所
望寸法に研削する。

距離１７４は図面を明瞭にするため誇張して示されてい
る。その横方向研削ストロークが完了したら、研削ホイ
ール６２は再び内方向へＺ軸５６の方へ動かされる０次
いで加工物５０は第１４図に示すように研削ホイール６
２に対し軸方向に動がされ、これによって第３横方向研
削ストロークが行われる。これら研削ストロークは、加
工物の側部１５４と肩部１５８が所要の仕上げ寸法に研
削されるまで繰返される０次に研削ホイールがＺ軸５６
から離れる方向に第１５図に示す予めプログラムされた
クリア地点位置へ動かされる。研削ホイール６２がこの
クリア地点になったとき、そのホイールは第１０図のク
リア地点より外方にあり、そして加工物５０の次の円筒
形側部１８０の外側に位置する。

研削ホイール６２が第１５図のクリア地点位置に維持さ
れている間に、加工物が右へ動かされて研削ホイールを
側部１８０および半径方向延在肩部１８４に整合させる
。次に研削ホイール６２が側部１４０と肩部１３４の研
削に関して説明したようにして、突込み研削ストローク
で内方へ動かされて、側部１８０と肩部１８４を同時に
研削する。この突込みストロークのとき、側部１８０の
仕上げをより平滑にするため、加工物５０をこれの回転
軸に沿って往復動させることもできる。

側部１８０と肩部１８４が仕上げられた後、研削ホイー
ル６２はクリア地点位置へ引込められ、そして最後の円
筒形側面１８６が第１７図に示すようにして研削される
。次いで研削ホイールは第１８図の引込み位置へ動かさ
れ、そしてテーブル３４が最初の研削位置へと戻されて
、仕上げられた加工物６２が研削機＄１３０から取外さ
れる。

加工物５０の研削が行われるとき、研削ホイール６２と
加工物は、第６図ないし第９図に示す突込み研削ストロ
ークか、あるいは第１２図ないし第１４図に示す横方向
研削ストロークの何れかによって、相対的に動かされる
。しかし加工物によっては、これの単一の肩部および軸
方向延在側部を仕上げるため、突込みと横方向研削を組
合せて行うのが望ましい、これは、肩部の半径方向寸法
が比較的大きく、従って加工物側部を仕上げる横方向研
削ストロークの終端部でその肩部を仕上げることができ
ない場合がそうなるであろう。

肩部の半径方向寸法が比較的大きい場合、肩部の半径方
向外方部分を仕上げるためには、研削ホイール６２は突
込み研削ストロークで動かされよう、研削ホイールは次
いで内方向へ動かされて側部の肩部に隣接する部分を研
削し、それから肩部の半径方向内方部分を研削する。次
に加工物が軸方向に研削ホイールに対し動かされ、これ
によって研削ホイールの正面１３８の横方向研削ストロ
ークが行われることになる。この横方向研削ストローク
は、加工物５０の側部１５４に関連して先に述べたよう
に繰返し行われよう。

研削ホイールが半径方向延在肩面に達した横方向研削ス
トロークの終端において、加工物を軸方向に動かしてそ
の肩部を研削ホイールから離さなければならない０次い
で研削ホイールは内方向へ加工物回転軸の方へ動かされ
、そして研削ホイールの端縁面が肩部の半径方向内方部
分を仕上げる。

そこで肩部は研削ホイール６２の端縁面１３０から離れ
る方向に、研削ホイール６２がＸ軸１００に対し平行に
Ｚ軸５６の方へ内方向へ動かされる距離と、研削ホイー
ルの行路がＺ軸５６（すなわち加工物回転軸）との間に
作る角度の合接（ｃｏｔ　）との積に等しい距離、動か
される。これによって研削ホイール６２の端縁面１３０
は、ホイール６２の横方向研削ストロークの終端におけ
ると同じ平面に、ホイールの内方向運動の終端において
も位置することになる。

場合によって、研削ホイール６２の端縁面が肩部１５８
の方へ動かされる量を補正するのに、研削ホイール端縁
面がその肩部から第２０図の距離１７０だけ離間すると
ころで加工ストロークを終らせることが好適である。こ
の肩′部の方へ端縁面１３０の動きの補正が、肩部の手
前で加工ストロークを終らせることで行われる方法が第
２９図に示される。

第２９図に示された研削ホイール６２は、加工物が第１
１図の位置から右方向へ第１２図のストローク終端位置
へ動かされたところの、加工ストローク終端部にある。

加工物の右方向動きは、研削ホイール端縁面１３０が肩
部１５８から第２９図で１７０ａで示す距離だけ離間す
るところで停められる。次に研削ホイール６２は第２９
図で１６８ａで示す距離、Ｚ軸の方へ内方向に動かされ
る。そこで、研削ホイールがＺ軸の方へ、このＺ軸に鋭
角度で延びる行路に沿って動いていくに従い、端縁面１
３０と肩１５８の半径方向面との間にある材料が研削さ
れる。

研削ホイール６２の端縁面６２が半径方向延在肩面１５
８と係合した時点で、ホイール６２の内方向動きは停め
られる。このホイール位置から他の加工ストロークが始
まる。それまでに研削ホイ−ルの正面１３８は破線１６
６ａの深さまで動かされている。続いて加工物を第１２
図と第１３図に示すように左方向へ動かすことによって
、次の加工ストロークが行われる。

第５図ないし第１８図に示す研削操作において研削ホイ
ールの加工物回転軸の方への内方向動きは、比較的小刻
みまたは小幅な距離ずつ行うのが望ましい、しかし、こ
の研削ホイールの小幅な移動量は、その距離だけ動かす
指令を制御パネル９４に入れても、モーター８２（第３
図）がその小幅移動を行わせることができない程度に小
さいものである。研削ホイールを内方へ小幅に動かす指
令が繰返されれば、第１指令と第２指令の両方が重なっ
て同時に研削ホイール６２を作動する可能性もでてくる
。もしこのことが生じれば、研削ホイール６２はＺ軸の
方へ研削ホイールの所要の比較的小刻みの動きの２倍に
等しい距離だけ動かしてしまうことにもなる。

これの偶然性を避けるため、研削ホイール６２は初めＺ
軸５６から比較的大きい距離、例えば０．１２７ｍｍ　
（０，００５インチ）引込められる。

それから研削ホイールは、これが引込められたその比較
的大きい距離と、ホイールがＺ軸５６の方へ内方向に動
かされるべき比較的小幅な距離の和に等しい距離、Ｚ軸
の方へ動かされる。この研削ホイールが最初比較的大き
い距離、Ｚ軸がら離れる方向に動かされ、次いでその大
きな距離と小幅な距離の和の距離をＺ軸の方へ動かされ
ることから結局研削ホイールは小幅な距離、Ｚ軸の方へ
内方向へ動かされることになる。

研削ホイールをＺ軸の方へ比較的小さい距離ずつ動かす
ことの他に、加工物５０を軸方向にホイール端縁面１３
０に対して比較的小さい距離ずつ動かしていくことが望
ましい。そこで加工物の肩部面、例えば肩部面１３４を
研削ホイール端縁面１３０の方へ小距離動かすとすれば
、肩部１３４を最初比較的大きな距離ホイール端縁面１
３０がら離れる方へ動かし、次いでその大距離と比較的
小さな距離の和に等しい距離、ホイール端縁面１３０の
方へ動かす、これによって端縁面１３０の方への肩部の
正味運動は、該小距離だけ行われたことになる。肩部１
３４を比較的小刻みな距離研削ホイールから離す場合に
は肩部を比較的大距離ホイールから離し、次ぎにその大
距離と比較的小距離の差に等しい距離、ホイールの方へ
戻す。

コンピュータ９２（第３図）は、ワーナー・アンド・ス
ウエジイのコンピュータ・ディビジョンのモデルＮｏ、
Ｃ８−４Ａマイクロ・コンピュータ制度システムによる
ものである。このマイクロ・コンピュータは、手動操作
キーボード９４およびその他のインターフェイス・モジ
ュールからデータを受けるＩｎｔｅｌ　Ｎ　ｏ　、４０
４０チツプにより構成される中央処理ユニットを備える
。この中央処理ユニットは命令に従ってデータを操作し
、調時と計算を行い、そして機械の作動情報を出力イン
ターフェイス・モジュールに送る。

コンピュータ９２内のランダム・アクセス・メモリーは
、３０日バッテリ・バックアップを使って非揮発性に作
られるＩｎｔｅｌ　Ｎｏ、５１０１チツプに構成される
。この非揮発性ランダム・アクセス・メモリーは中央処
理ユニットによる基準用のパート・プログラム・データ
を記憶する。また１つのランダム・アクセス・メモリー
がＩｎｔｅｌＮｏ。

５１０１チツプにより構成され、データの一時的記憶を
行う、プログラムを組める消去可能なリード・オンリー
・メモリー・ユニットがＩｎｔｅｌ　Ｎ　ｏ　。

１７０２Ａ紫外線消去チツプにより構成され、コンピュ
ータ制御システム駐在（実施）制御プログラムで用いら
れる。このプログラムは、入力インターフェイス・モジ
ュールおよびランダム・アクセス・メモリーから受ける
データを処理するための命令を中央処理ユニットへ出す
。

研削ホイール６２に対するＸ軸１００の位置に関する情
報をコンピュータ９２へ入れるため、パルス発生器１９
０（第３図）が駆動ねじ３８と同時にモーター３６．に
よって駆動される１発生器１９０からのパルスはり−ド
１９２を通ってコンピュータ９２へ送られる。コンピュ
ータ９２はリード１９４を介してモーター３６の作動を
制御する。

同様にパルス発生器１９８（第３図）　がモーター９２
および研削ホイール・キャリッジ駆動ねじ８４と結合さ
れ、Ｚ軸５６に対する研削ホイールの位置を示すパルス
を出す、これらパルスはり−ド２００によりコンピュー
タ９２へ伝えられる。

モーター８２の作動はリード２０２を通して送られてく
る信号により制御される。

研削作業が行われている間、コンピュータ９２はモータ
ー６０を連続的に操作させる信号をり−ド２０４（第３
図）を通して送出する。これによってモーター６０は加
工物５０をＺ軸５６の周りで予めプログラムされた面速
度で回転させる。同様にコンピュータは研削ホイール６
２を連続回転させるようにモーター８８の作動を制御す
る。このモーター８８の回転速度は、リード２０６から
伝えられる信号に応答するよう予めプログラムされてい
る命令に従って変えられる。

研削ホイール６２が加工物５０に対し接近および離間す
るように動かされるとき、Ｘ軸１００に対する研削ホイ
ール端縁面１３０の位置は変化する。更にＺ軸５６に対
する正面１３８の位置も変化する。先に述べたごとく、
これは研削ホイールの行路がＺ軸５６に対し角度をなし
ているためである。また更に加工物キャリッジ３４が加
工物回転軸に沿って動くとき、端縁面１３０に対するＸ
軸１００の位置が変化する。

Ｘ軸１００に対する端縁面１３０の位置の軌跡をコンピ
ュータ９２が保持できるようにするためＺ軸しジスタ２
１０（第２２図）がコンピュータ９２内に備えられる。

このＺ軸しジスタ２１０は　　、プリセット可能なアッ
プ−ダウン・カウンタである。しかし必要に応じその他
の装置にすることもできる。レジスタ２１０は、Ｚ軸５
６上で読まれる、Ｘ軸１００に対する端縁面１３０の位
置に対応するデータを記憶する。

コンピュータ９２内には第２のまたはＸ軸のレジスタ２
１４が備えられる。このレジスタもプリセットできるア
ップ−ダウン・カウンタであるが必要であれば別の装置
でもよい、Ｘ軸しジスタ２１４はＸ軸上で読まれる、Ｚ
軸に対する正面１３８の位置に対応するデータを記憶す
る。

Ｚ軸しジスタ２１０とＸ軸しジスタ２１４に記憶された
データは、制御パネルにあるデジタル読出しディスプレ
イ１０４（第１図、第２２図）で継続的に見ることがで
きる。すなわちＸ軸しジスタ２１０内のデータがディス
プレイ１０４で見られるときは、コンピュータ９２はＡ
ＮＤゲート２２０と接続したスイッチ２１８（第２２図
）を閉じる。そこでそのＡＮＤゲートはＺ軸しジスタ内
のデータをディスプレイ１０４へ送れるようになる。同
様にＸ軸しジスタ内のデータかでディスプレイ１０４に
送られるときには、コンピュータによってスイッチ２２
２（第２２図）が作動され、これによってＡＮＤゲート
２２４がデータをディスプレイ１０４へ送れるようにな
る０作動された方のＡＮＤゲート２２０または２２４か
らのデータはり一ド２２８によってディスプレイ１０４
へ伝送される。同様な回路によって必要な任意のプログ
ラムのディスプレイ表示を行うことができよう。

加工物５０が初めにＸ軸１００に対し位置決めされると
き、加工物５０上の基準面は、第４図のプローブ組立体
１０８と関連して既に説明したようにして、基準平面１
１２からずらされる。この場合、マルチ−ビット二進信
号がアナログ−デジタル変換器１２６からリード２３２
を通してＺ軸しジスタ２１０へ送られる（第２２図）、
加工物が最初にＸ軸１００に対し位置決めされるその時
負荷スイッチ２３４が閉じられ、そしてＡ−Ｄ変換器１
２６からの信号がレジスタ２１０へ送られそこで、基準
面１１０が所定の基準平面１１２からずらされる距離に
対応するデータがそのレジスタ内にプリセットされる。

このようにして、基準面１１０と所定の基準平面１１２
間の距離を補正するようＺ軸しジスタ２１０は初めにプ
リセットされるのである。

モーター３６が加工物キャリッジ３４を第３図で右方向
に動かすとき、研削ホイール６２の端縁面１３０とＸ軸
間の距離は代数的に減少し、そこでＺ軸の読みが減少す
る。このときコンピュータ９２はスイッチ２３８を閉じ
、これによってＡＮＤゲート２３８はパルス発生器１９
０からのパルスをリード１９２によってＺ軸しジスタ２
１０へ送る。更にカウント・ダウン・スイッチ２４２が
コンピュータによって閉じられ、そこで発生器１９０か
らのパルス入力はプリセット・カウンタ２１０をカウン
ト・ダウンする。パルス発生器１９０はモーター３６に
よりキャリッジ駆動ねじ３８と同期して駆動されるから
発生器１９０からのパルス信号はベース３２と研削ホイ
ール６２に対するキャリッジ３４と加工物５０の位置を
表わす。従って発生器１９０からのパルスはカウンタ２
１０内に記憶されるデータをＸ軸１００と研削ホイール
端縁面１３０間の距離の関数として減らしていく。

同様に、モーター３６が加工物キャリッジ３４を第３図
で左方向へ駆動するとき、Ｘ軸１００と端縁面１３０間
の距離は増加する。この場合、カウント・アップ・スイ
ッチ２４６が閉じられ、そこでパルス発生器１９０から
のパルスがＡＮＤゲート２４０を通して伝送され、レジ
スタ２１０をカウント・アップする。従って、レジスタ
２１０内に記憶されるデータは、加工物キャリッジ３４
が研削ホイール６２から離れていくに従いＸ軸とホイー
ル端縁面１３０間の距離の増加に対応して、増加する。

モーター８２が駆動されて研削ホイール６２を加工物の
方へ動かすと、端縁面１３０とＸ軸１００間の距離は、
研削ホイール６２の行路とＺ軸５６が作る角度の余弦の
関数として減少する。

そこでパルス発生器１９８からの出力は、Ｚ軸しジスタ
２１０へ送られる前に、マルチプライア２５０（第２２
図）に伝送される。マルチプライア２５０はＡＮＤゲー
ト２５２へ送られるパルスの数を減らす、ＡＮＤゲート
２５２はその時点で、コンピュータ９２によるスイッチ
２５４の閉鎖によって働くようになっている。そこで２
軸レジスタ２１０へ送られるパルス数は、パルス発生器
１９８により最初に作られたパルス数と、研削ホイール
６２の行路がＺ軸５６との間に作る角度の余弦との積に
等しいものとなる。その角度は図示の実施例では６０度
である。研削ホイール６２は加工物の方へ動かされ、そ
してダウン・カウント・スイッチ２４２が閉じられるか
ら、端縁面１３０がＸ軸１００の方へ動くとき、パルス
はカウンタ２１０をカウント・ダウンする。

研削ホイールがＺ軸５６から遠ざかれば、端縁面１３０
とＸ軸１００間の距離は増大するから、スイッチ２４６
が閉じられると、パルス発生器１９８からマルチプライ
ア２５０とゲート２５２へ送られるパルスはレジスタ２
１０内に記憶されるデータをカウント・アップする。そ
こでレジスタ２１０内のデータは、研削ホイールが加工
物に対し接近または離間するように動かされるとき、Ｚ
軸に対するホイールの行路の角度の余弦の関数として変
化する。

正面１３８と２軸間の距離はＸ軸１００上で読まれる。

この距離は、研削ホイール６２がＺ軸５６に対し接近ま
たは離間するように動かされるときだけ変化する。加工
物５０の回転軸に沿う加工物キャリッジ３４の運動はＺ
軸から研削ホイール正面１３８までの距離を変えること
はない、従ってＺ軸に沿うキャリッジ３４の運動がＸ軸
しジスタ２１４内に記憶されるデータに変化をもたらす
ことはない。

加工物５０に対し接近または離間する研削ホイール６２
の運動はＺ軸５６から正面１３８までの距離を変える。

従って、パルス発生器１９８からのパルス入力もリード
２６０によりマルチプライア２６２を通してＡＮＤゲー
ト２６４へ送られる。

このＡＮＤゲート２６４は、研削ホイール６２が加工物
に対し動かされるときコンピュータによりスイッチ２６
８が閉じられることにより働くようになっている。マル
チプライア２６２は発生器１９８からの出力を、研削ホ
イール６２の行路とＺ軸５６間の角度の正弦で乗算する
０図示の実施例ではマルチプライア２６２はパルス発生
器１９８からのパルスを６０度の正弦で乗算する。

ＡＮＤゲート２６４からの出力は次いでＸ軸しジスタ２
１４へ伝送される、研削ホイール６２が加工物５０の方
へ動かされるとき、カウント・ダウン・スイッチ２７２
が閉じられ、これによってレジスタ２１４内のデータが
減少される。同様に研削ホイール６２が加工物から離れ
る方へ動かされるとき、カウント・アップ・スイッチ２
７４が閉じられ、そこでＡＮＤゲート２６４から送出さ
れるパルスはレジスタ２１４内のデータを増大させる。

説明を解かり易くするためここに第４図と第２２図を示
したが、必要であればそれ以外のそしてより複雑な回路
を用いてもよいことは理解されよう。

研削ホイールが相当期間使用された後、ホイールの端縁
面１３０と正面１３８の摩耗と鈍化を補正するため目直
しする必要がある。これは目直し工具２８０（第２３図
）を研削ホイール６２に係合させるよう動かすことによ
って行われる。適当なテンプレートまたは成形バー（図
示せず）が目直し工具２８０を、米国特許第２，９００
，９７４号に述べられていると同様な方法によって、研
削ホイール６２の回転軸６６に対し接近または離間する
ように動かす、研削ホイール回転軸６６に平行に延びる
案内トラック２８６と２８８に沿って工具キャリッジ２
８４が動かされると、目直し工具２８０が研削ホイール
面に沿って動いて端縁面１３０と正面１３８を創生また
は成型する。目直し工具キャリッジ２８４は、モーター
２９４で回わされる駆動ねじ２９２によって駆動される
。

目直し工具２８０が研削ホイール６２の端縁面１３０と
正面１３８を横切って動かされると、それら端縁面と正
面は第２３図で実線の位置から内方へ破線の位置へと目
直しされる。いうまでもなく、そのようにして研削ホイ
ールの材料が除去されたら、その端縁面と正面はその除
去された材料め量に対応する距離だけ研削ホイールの回
転軸の方へ半径方向内方向に変位される。この変位によ
ってそれら面１３０，１３８のＺ軸５６とＸ軸１００に
対する位置は変わる。すなわち研削ホイールの目直しに
よって、その端縁面１３０はＸ軸１００から離れて右方
向に（第３図において）変位されそこでＺ軸５６上の端
縁面１３０の位置の読みは増大する。同様に研削ホイー
ルの目直しは正面１３８を２軸から離れる上方向へ（第
３図において）変位させ、そこでＸ軸１００上の正面１
３８の位置の読みも増大する。

目直しのとき、研削ホイールの正面と端縁面は加工物５
０に対し接近、離間する研削ホイールの行路に平行に測
って同じ距離、半径方向内方向へずらされる。この距離
は第２３図に３００で示す。

目直しにおけるホイール正面と端縁面のずらし距離３０
０はそのように両方とも同じであるから、ＺとＸ軸しジ
スタ２１０と２１４に記憶されるデータを変えることに
よって、目直しによる正面１３８と端縁面１３０のずれ
の補正がなされよう。

研削ホイールの目直し作業を補正すべくＺ軸しジスタ２
１０内のデータを変えるため、スイッチ３０４（第２２
図）が閉じられ、そしてパルス発生器３０６から所定数
のパルスがマルチプライア３０８を介してＡＮＤゲート
３１０に伝送される。

発生器３０６からのパルス数は、研削ホイールの行路に
沿ってそのホイール面がずらされる距離３００に対応す
る。そこでマルチプライア３０８がパルス発生器３０６
からのパルス研削ホイールの行路とＺ軸間の角度の余弦
、図示の実施例では　　　′ｃｏｓ６０°を乗算する。

研削ホイールの端縁面１３０は目直しによってＸ軸１０
０から離間する方へ変位されるので、カウント・アップ
・スイッチ２４６がコンピュータ９２によって閉じられ
、そしてＡＮＤゲート３１０からＺ軸しジスタ２１０へ
送られるパルスがこのレジスタ内のカウントを増加させ
る。

Ｘ軸１００から離れる端縁面１３０の動きを補正するべ
くＺ軸しジスタ２１０内に記憶されるデータを変えるこ
との他に、Ｚ軸５６から離れる正面１３８の動きを補正
するべくＸ軸しジスタ２１４内に記憶されるデータをか
えなければならない、このために、発生器３０６からの
パルスがリード３１４によってマルチプライア３１６に
送られ、ＡＮＤゲート３１８に接続される。この時点で
スイッチ３２０がコンピュータによって閉じられ、従っ
てＡＮＤゲート３１８はそれらパルスをＸ軸しジスタ２
１４へ伝送できる。マルチプライア３１６はリード３１
４に送られたパルスを、研削ホイール６２の行路がＺ軸
５６との間に作る角度の正弦図示の実施例では５ｉｎ６
０°に等しいファクタで乗算する。パルスがＡＮＤゲー
ト３１８から送られるとき、カウント・アップ・スイッ
チ２７４は閉じられており、従ってＸ軸しジスタ２１４
はカウント・アップされ、これによってＺ軸５６から離
間する方向の正面１３８の動きが補正されるのである。

従来の研削機械において、研削ホイール・キャリッジ駆
動モーターにより加工物の方へ動かされる研削ホイール
の送り速度は、毎分当りのインチ（１インチは２５．４
−）単位の動きで計算される。また研削加工では周知の
ように、加工物の種々な研削部分の直径が異なる場合、
加工物の面速度と研削ホイールの面速度の間の関係を所
要なものにするよう加工物の回転速度が変えられる。こ
の回転速度が変えられると、加工物の方への研削ホイー
ル・キャリッジの送り速度も変えられる。

この研削ホイール・キャリッジの送り速度を変えて、加
工物の各回転ごとの材料除去率をほぼ一定にするように
もできるが、このことは普通性われない。

本発明の１つの特徴によれば、加工物の直径が異なる部
分でも、その１回転当りの材料除去の半径方向深さを一
定に保つように、研削ホイール送り速度が算出される。

加工物の直径、面速度、および送り速度の手動的にプリ
セットされた諾パラメーターはコンピュータ９２によっ
て自動的に処理され、これによってモーター８２による
研削ホイール６２の加工物５０の方への駆動が、加工物
の回転速度が直径の違う部分ごとに変えられてもその各
回転の材料除去半径方向深さを同じにするように行われ
る。

加工物５０の比較的小さな直径の部分が研削されるとき
、加工物の円筒形側面と研削ホイール間の面速度間係を
所要なものとするよう、加工物はＺ軸５６周りで高速度
で回わされる。加工物の直径が小さいので、加工物の各
回転ごとに所定の半径方向量ずつ加工物直径を減少する
ために、研削ホイール６２は高速度で前方へ動かされる
。直径の大きな面が研削されるとき、研削ホイールとの
間に所要な面速度関係を得るため、加工物はより遅い速
度で回わされる。そこで加工物の比較的直径の小さい部
分と同じ仕上げにしようとすれば、加工物の各回転ごと
の金属除去量を同じにしなければならない、そこで加工
物１回転の金属除去率（インチ単位の半径方向深さで表
わされる）を同じにするためには、加工物へ向けてこの
研削ホイール６２の送りはより低速で行われる。

研削ホイールまたは加工物が高速運動しているとき、回
転している研削ホイールは通常、回転している金属加工
物から離間されている。そのような高速運動時に機械３
０の操作者が間違って研削ホイール６２を加工物５０に
触れさせたりすれば、ホイール６２が破損することもあ
る。研削ホイール６２はモーター８８によって連続的に
比較的高速度で回わされているから、研削ホイールか加
工物の高速度運動中にホイールが加工物に係合するよう
なことが起った場合、研削機械３０を直ぐに停止させる
か、あるいはその係合を外さなければならない。

研削ホイールまた加工物の高速運動中研削ホイール６２
が加工物５０に係合した場合、これをコンピュータ９２
に表示させるようにするため、第３図に示すごとくリー
ド２０６を通してモーター８８に伝送される電流または
電圧−電流相関係が連続的に感知器３２６によって監視
される。加工物または研削ホイールの高速運動中、もし
モーター８８で研削ホイール６２を回転させるに要する
電流が所定の比較的低い遊び電流を超えれば、感知器３
２６から信号がリード３２８を通じてコンピュータ９２
へ送出される。研削ホイール６２または加工物５０の高
速運動時に、モーター８８へ送られる電流が遊び負荷電
流以上に増大した場合直ぐに研削ホイールを加工物から
引込め、そして研削機械３０を停止させるように、コン
ピュータ９２はプログラムを組まれている。研削ホイー
ルを回転させるためのモーター８８の電流が増大する原
因は研削ホイール６２が加工物５０のような物体と係合
することによるものが最も一般的である。従ってモータ
ー８８の電流増大は、研削ホイールまたは加工物の高速
運動時の研削ホイールと物体の係合を表示するものと見
做せるのである。

研削加工中、研削ホイール６２に加わる負荷が過大にな
ることがある。ホイールの破損を防ぐためそのような過
大負荷の掛かることは避けねばならない、研削中、研削
ホイールに過大な負荷が掛かるのを検知するため、研削
中、リード２０６から研削ホイール駆動モーター８８に
送られる電流が監視される。研削ホイール６２を駆動す
るに要するモーター８８の電流がある所定値以上になる
と、感知器３２６から信号がコンピュータ９２へ送られ
、これによって研削ホイール・キャリッジ駆動モーター
８２が研削ホイールを引込め、また研削機械３０が停め
られる。

研削機械３０の操作中、この機械の種々な部分に不注意
に過大な負荷が掛けられたり、あるいは機械の保守が満
足でなかったりした場合、電気制御装置が機能不良を起
したり、あるいは加工物キャリッジ駆動ねじ３８（第３
図参照）または研削ホイール・キャリッジ駆動ねじ８４
が壊れたりすることになる１本発明のまた別の特徴によ
れば、そのような事故が生じた場合、研削機械３０が自
動的に停められる。

電気制御装置の機能不良または加工物キャリッジ駆動ね
しまたは軸３８の破損を検知するため、第２４図に示す
ように駆動軸３８の一方の端部にあるパルス発生器１９
０からの出力がその駆動軸の他方の端部に結合された第
２パルス発生器３３２からの出力と比較される。パルス
発生器１９０は駆動軸３８が回わされた量およびキャリ
ッジ３４がその駆動ねじ３８に沿って動かされた量を正
確に示す１連の間隔の詰まったパルスを発生する。パル
ス発生器３３２（第２４図）は機械の、軸３８の破損の
ような大きな故障だけを感知するためのものであるから
、発生器１９０はと細かいパルスを出す必要はない。

その比較的粗大なパルスを出す発生器３３２は磁化可能
な金属ホイール３３６（第２５図）を備え、このホイー
ルは複数個の突起３３８を有し、これら突起は駆動軸３
８が回転すると接近スイッチ３４０を通過するように動
かされる。１つの突起３３８が接近スイッチ３４０を通
過するごとに１つのパルスが発生される。突起３３８の
間隔は可成り大きいから、接近スイッチから発せられる
パルスの間隔も長い、粗大パルス発生器３３２から出た
パルスは微細パルス発生器１９０からのパルスと比較さ
れる。パルス発生器３３２からの１連の粗大パルスに対
応する距離が微細パルス発生器１９０からの１連のパル
スに対応する距離とある所定量違っていれば、モーター
３６により駆動されるキャリッジ駆動軸３８の一方の端
部の速度は他方の端部の速度と違っていることはなる。

このことは無油、軸３８が破損したか、その他の機械の
故障があることを表す、従ってそのようなことが起った
ら研削機械３０は直ぐにコンピュータ９２によって停止
される。

第２６図に示すように研削ホイール・キャリッジ７０の
駆動軸８４に粗大パルス発生器３３４が取付けられる。

このパルス発生器は複数個のギャップまたはノツチ３５
０を有するホイール３４８を　　　　゛備える（第２７
図）、ノツチ３５０が接近スイッチ３５２を通過するご
とにこの接近スイッチは出力パルスを発生する。粗大パ
ルス発生器３３４からｌ連の間隔が大きいパルスは微細
パルス発生器１９８（第２６図）からの１連の間隔の小
さいパルスと比較され為、そこで、発生器１９８からの
１連のパルスに対応する距離が発生器３３４からの１連
のパルスに対応する距離と所定量以上異なれば、研削機
械３０は停められる。

第２８図に、加工物キャリッジ駆動軸３８の一方の端部
に結合された微細パルス発生器１９０からのパルスを軸
３８の他方の端部に結合された粗大パルス発生器３３２
からのパルスと比較するための制御回路が示される。こ
の制御回路は、発生器１９０からの１連の間隔の狭いパ
ルスを受ける送り速度マルチプライア３５８を備える。

このマルチプライアからの出力は、発生器３３２からの
１つのパルスで示される駆動軸３８の回転量にそれぞれ
が対応するようにされた１連の間隔の広いパルスである
。この発生器３３２とマルチプライア３５８の出力パル
スはサブトラクタ３６２へ送られる。

サブトラクタ３６２はパルス発生器３３２からのパルス
より送り速度マルチプライア３５８からのパルスを差引
く。このサブトラクタ３６２からの出力はコンパレータ
３６４へ伝送される。コンパレータ３６４はサブトラク
タ３６２からの出力を、リーバ３６６を通して送られて
くる所定の許容誤差信号と比較する。サブトラクタ３６
２からの出力がその許容誤差信号を超えると、コンパレ
ータ３６４はリード３６８へ出力信号を発する。

研削機械３０の繰作が正常に行われているときはパルス
発生器１９０および送り速度マルチプライア３５８から
サブトラクタ３６２へ送られるパルスの数と、粗大パル
ス発生器３３２からそのサブトラクタへ送られるパルス
の数は同じになる。従つてサブトラクタ３６２からの出
力はコンバレー゛り３６４へ送られる所定の許容誤差信
号を超えることはない、しかし駆動軸３８の破損その他
の理由で研削機械３０が機能不良になると、パルス発生
器１９０およびマルチプライア３５８からサブトラクタ
３６２へ伝送されるパルスの数は、粗大パルス発生器３
３２からサブトラクタへ送られるパルスの数と違って来
る。この差は、コンパレータ３６４へ送られる比較的小
さい許容誤差信号よりすぐ大きくなり、そこでリード３
６８へ危険信号が送出され、これによってコンピュータ
９２が研削機械３０の操作を停める。

加工物キャリッジ駆動軸３８に結合される粗大パルス発
生器３３２と微細パルス発生器１９０に関連する制御回
路のみを第２８図に示したが、同様な回路が研削ホイー
ル・キャリッジ駆動軸８４の微細パルス発生器１９８と
粗大パルス発生器３４４にも備えられることは理解され
よう。

これまでの説明から明らかなように、本発明は角度のあ
る研削ホイール６２の繰返し横方向研削加工ストローク
（第１０図ないし第１５図）によって金属加工物５０の
半径方向に延びる肩部１５８と横方向に延びる側部１５
４を研削するように操作する研削機械を提供するもので
ある。その横方向研削加工ストロークの一方の端部にお
いて（第１２図）、研削ホイール６２の端縁面１３０が
加工物の半径方向肩部１５８と係合し、そしてこのしき
研削ホイールの正面１３８は加工物の側部１５４に係合
している。横方向研削加工ストロークの完了時の、傾斜
した行路に沿った加工物５０の方への研削ホイール６２
の動きを補正するためホイールが加工物回転軸の方へ内
方向へ動かされる前に、加工物５０はホイール６２の端
縁面１３０から離れる方へ変位される。

加工物５０の第１直径部分の研削（第６図）が終り、更
に大きい第２直径部分の研削に入る前に研削ホイール６
２は所定のクリア地点へ引込められる（第７図）、研削
ホイールがそのクリア地点へ引込められたとき、そのホ
イールの正面１３８は加工物の次の研削部分の外方へ所
定距離のところに置かれる１次に研削される加工物部分
の面から外方へ僅かな距離のところにクリア地点を選定
することによって、研削ホイールの引込み量は必要最小
限にされる。

研削ホイール６２は加工物回転軸に対し鋭角度で延びる
行路に沿って動くが、研削ホイールの正面１３８は加工
物回転軸に平行に、そして端縁面１３０は直角に延びる
。加工物と研削ホイールの面のそのような関係のために
、加工物に対する研削ホイール面の位置を非直交軸では
なく直交軸として知る必要がある。研削ホイールの動き
の行路が、加工物回転軸に対し斜めに延びるものであっ
ても、その通りである。

そこで、加工物回転軸に沿った研削ホイール端縁面１３
０の位置に対応するデータを記憶するＺ軸しジスタ２１
０と、加工物回転軸に直角な軸に沿った研削ホイール正
面１３８の位置に対応するデータを記憶するＸ軸しジス
タ２１４が備えられる。それら端縁面１３０と正面１３
８の両方の位置は、それら軸に鋭角度で延びる行路に沿
って研削ホイール６２が動がされるにつれて変化するが
ら、両レジスタ２１０と２１４内に記憶されるデータも
、研削ホイール６２が加工物回転軸に鋭角度で延びる該
行路に沿って動がされるとともに変化する。研削ホイー
ルの行路の傾斜した向きに対する補正を行うため、レジ
スタ２１０と２１４内に記憶されるデータは、研削ホイ
ールの行路と加工物の回転軸間の鋭角度の正弦と余弦の
関数として変化される。加工物の、これの回転軸に沿っ
た動きでは、この回転軸に対する研削ホイールの正面１
３８の位置は変らないがら、加工物がこれの回転軸に沿
って動がされるとき、Ｚ軸しジスタ２１０のデータだけ
が変化する。

本発明による研削機械３ｏにおいては加工物５０の最初
の位置決めのとき、その加工物上の基準面１１０（第４
図）の、基準平面１１２に対する所定位置への位置決め
は、正確に行われる必要はない。その基準平面に近く、
加工物上の基準面１１０を位置決めするだけでよい、そ
こで、半径方向に延在する基準平面１１２から基準面１
１０がずれている距離を補正するようＺ軸しジスタ２１
０内の距離データが調整される。加工物上の基準面１１
０が基準平面からずれれば、研削ホイールの端縁面１３
０の、加工物の軸方向延在側部に対する位置も影響受け
る。そこで、半径方向延在基準平面１１２からの基準面
１１０のずれ距離に関し、Ｚ軸しジスタ２１０のデータ
は調節されなければならない。

本発明に従って操作される研削機械では、その研削ホイ
ール６２の加工物回転軸の方への動きを非常に小刻みに
行うことができる。その操作は、まず研削ホイール６２
を比較的大きな距離だけ加工物５０から離す方向に動か
し、次いでその大きな距離と加工物の方へ研削ホイール
を進めようとする小さな距離とを加えた距離だけ、研削
ホイールを加工物の方へ戻す、つまり、研削ホイールを
、加工物から初め大きく離間し、次いで大きく近づける
ことによって研削ホイールはその両距離の差の小さな距
離だけ加工物の方へ動がされることになる。

同様にして加工物５０の半径方向に延びる肩部（例えば
肩部１３４）を加工物回転軸に沿って比較的小距離変位
させることができる。すなわち肩部１３４を研削ホイー
ル６２がら離す方向に動かそうとする場合、加工物５０
は初め比較的大きい軸方向距離、研削ホイールから離れ
る方向に動かされ、次いでその大距離引く該比較的小さ
い距離に等しい距離を研削ホイールの方へ軸方向に戻さ
れる。

本発明による研削ホイールは、加工物の大きな直径の部
分でも小さな直径の部分でも、その１回転当りの半径方
向材料除法さを同じにできる。このことは、面速度を一
定にするように加工物回転速度が調節されても、研削ホ
イール６２を加工物の各回転ごとに同じ距離だけ加工物
の方へ内方向へ動かすように研削ホイールの送り速度を
調整することによってなされる。加工物の直径と面速度
の手動的にプリセットされるパラメーターは、加工物か
らの所要な材料除去率（加工物１回転当りのインチ）に
対応するように正確なホイール・スライド送り速度（毎
分当りのインチ）を算出し、セットするよう、制御シス
テムにより自動的に処理される。

加工物５０に対し研削ホイール６２が高速運動し、そし
て研削ホイールに対し加工物が高速運動しているとき、
研削ホイールを回転させるモーター８８には比較的小さ
い負荷または遊び負荷が掛けられる。従ってホイールま
たは加工物が高速で動いている問は、研削ホイール回転
駆動モーター８８を動かすのに通常は比較的小電流しか
使われない、研削ホイールが加工物その他の物体と係合
してその電流が増大すると、加工物５０と研削ホイール
６２間の高速運動は停められ、そして研削ホイールは引
込み位置に動かされる。同様に、研削作業中、研削ホイ
ール６２を回転駆動するモーター８８の電流が所定の最
高値を超えれば、研削作業は中断されて研削ホイールに
過大な力が加わるのを防ぐ。

研削機械が正常に運転しているときは、電気回路の故障
や、加工物５０と研削ホイール６２の駆動軸３８と８４
の破損は起らないであろうが、機械の間違った取扱いと
か、その他の不測の情況によって、そのような故障が生
じることもあり得る。

このような事故を直ちに表示するため、機械の制御回路
に備えられる微細パルス発生器１９０または１９８が上
記駆動軸の一方の端部に結合され、そして粗大パルス発
生器３３２または３４４がその軸の他方の端部に結合さ
れる。もしその駆動軸が２つのパルス発生器の間で破損
したり、その他の機能不良が起これば、それらパルス発
生器の出力は違ったものになり、従ってこれら出力を比
較することによって機能不良を検出できる。そしてそれ
ら発生器の出力が所定量以上達い、従って機能不良が表
示されれば、研削機械の操作は停められる。

ここに、研削ホイール６２が加工物５０の回転軸に対し
鋭角度で延びる行路に沿って動く型式の研削機械３０の
多くの特徴を記述してきたが、これら特徴のあるものは
、研削ホイールが加工物の回転軸に対し直角に延びる行
路に沿って動く型式の研削機械にも適用され得ることは
理解されよう。

例えば第４図の加工物位置決め装置は、加工物回転軸に
直角な行路に沿って動く研削ホイールに対し、加工物を
位置決めするのにも好適に利用できるものである。同様
に、第２４図ないし第２８図に示した安全特性の多くは
、さまざまな型式の研削機械に使うことができる。また
、コンピュータ９２はここである特定の構造のものを提
示したがそれ以外になおいろいろな構造のコンピュータ
を研削機械３０に備えることができることは理解されよ
う。更に、研削機械３０はテーパ研削を行うためのスイ
ベル・テーブルを備えるような構造にしてもよい、また
この説明書中で寸法と送り速度は英国のシステムで述べ
てきたが、必要であればメートル法にできることはいう
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による研削機械の立面図、第２図は第１
図の２−２線による縮小平面図。第３図は第１図の機械
の研削ホイール・加工物、および制御装置の関係を示す
ための概略図、第４図は基準面が所定の基準平面からず
らされた距離を求める装置を示す概略図、第５図ないし
第１８図は、加工物のさまざまな半径方向肩部と軸方向
側部の研削を行うときの研削ホイールと加工物の間の間
係を説明するための概略図、第１９図は、加工物の半径
方向肩部と比較的短い側面を研削するときの加工物が軸
方向に動かされる態様を示す拡大図。 第２０図は、加工物回転軸に鋭角度で延びる行路に沿っ
た研削ホイールの動きを補正するため加工物が軸方向に
動かされる態様を説明するための概略図、第２１図は、
加工物回転軸に鋭角門で延６る行路に沿って研削ホイー
ルが動く態様を更に説明するためのダイアグラム、第２
２図は、１対のレジスタとこれらレジスタに記憶される
データを変えるための制御回路を示すダイアグラム、第
２３図は研削ホイール口直し装置の概略図、第２４図は
、加工物を軸方向に動かす駆動軸。この駆動軸を回転さ
せるモーター、および該駆動軸に結合される１対のパル
ス発生器の関係を示すための拡大図。第２５図は第２４
図の２５−２５線による図面、第２６図は研削ホイール
位置決め駆動軸、この駆動軸を回転させるモーター、お
よび該駆動軸に設けられる１対のパルス発生器の関係を
示すための拡大図、第２７図は第２６図の２７−２７線
による図面、第２８図は第２４図と第２５図に示したパ
ルス発生器と関連して働く制御回路のダイアグラム、第
２９図は、加工物回転軸に対し鋭角度に延びる行路に沿
った研削ホイールの動きを補正する変化形態様の概略図
。 ３０・・・・研削機械、　　３２・・・・ベース、　３
４・・・・加工物キャリッジ、　３６・・・・同駆動モ
ーター、３８・・・・同駆動ねじ、　５０・・・・加工
物、５２・・・・主軸台、　５４！・・・心軸台、　　
５６・・・・加工物回転軸（Ｚ軸）、　６２・・・・研
削ホイール、　７０・・・・同キャリッジ、　７８・・
・・同行路軸、８２・・・・同駆動モーター、　８４・
・・・同駆動ねじ、８８−・・・研削ホイール回転駆動
モーター、９２・・・・コンピュータ、　９４・・・・
制御パネル、１００・・・・Ｘ軸、　　１０４・・・・
ディスプレイ、１０８・・・・プローブ組立体、　　１
１０・・・・加工物基準面、　１１２・・・・基準平面
、　１１６・・・・プローブ部材、　　１２４・・・・
ポテンショメーター抵抗、　１２６・・・・アナログ−
デジタル変換器、１３０・・・・研削ホイール端縁面、
　　　１３４゜１４６．１５８．１８４・・・加工物肩
部、１３８・・・・研削ホイール正面、　１４０，１４
４゜１５４．１８０，１８６・・・・加工物側部、１９
０．１９８・・・パルス発生器、　　２１０・・・Ｚ軸
しジスタ、　　　２１４・・・・Ｘ軸しジスタ、２８０
・・・・目直し工具、　　３０６・・・・パルス発゛土
器、　　３２６・・・感知器、　３３２．３３４・・・
・粗大パルス発生器、　　３４０，３５２・・・・接近
スイッチ、　　　３５８・・・・マルチプライア、３６
２・・・・サブトラクタ、　　３６４・・・・コンパレ
ータ。 特許出願人　　ザ・ワーナー・アンド・（外２名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半径方向に突出する複数の肩部および複数の円筒
   形側面を有する加工物を研削する方法であって、次の工
   程からなる方法。 イ、加工物を第１軸のまわりに回転させること。 ロ、前記第１軸に鋭角度で延びる第２軸のまわりに研削
   ホイールを回転させること。 ハ、加工物の第１円筒形側面を研削すること。 ニ、回転中の加工物の第１円筒形側面から離れて前記第
   １軸に向かう鋭角度で延びる行路にそって回転中の研削
   ホイールを移動させること。 ホ、研削ホイールの面が加工物の第２円筒形側面の半径
   よりもわずかに大きい第１距離だけ前記第１軸から離隔
   されている第１乗越え位置まで研削ホイールが移動した
   とき、前記行路にそう研削ホイールの移動を中断するこ
   と。 ヘ、研削ホイールを前記第１距離だけ加工物の軸から離
   隔させた状態で研削ホイールが加工物の第２円筒形側面
   にほぼ近接する位置まで前記第１軸にそう第１方向に回
   転中の加工物を移動させること。 ト、前記加工物の第２円筒形側面を研削すること。 チ、回転中の加工物の第２円筒形側面から離れて前記第
   １軸に向かう鋭角度で延びる行路にそって回転中の研削
   ホイールを移動させること。 リ、研削ホイールの面が加工物の第３円筒形側面の半径
   よりもわずかに大きくかつ前記第１距離と異なる第２距
   離だけ前記第１軸から離隔されている第２乗越え位置ま
   で研削ホイールが移動したとき、前記行路にそう研削ホ
   イールの移動を中断すること。 ヌ、研削ホイールを前記第２距離だけ加工物の軸から離
   隔させた状態で加工物の第３円筒形側面にほぼ近接する
   位置まで前記第１軸にそって回転中の加工物を移動させ
   ること。 ル、前記加工物の第３円筒形側面を研削して、異なる寸
   法の加工物の円筒形側面と関連した異なる乗越え点位置
   を用いること。