JPS6327144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の段差を有する多段工作物の各研
削加工箇所を数値制御研削盤によつて順次研削加
工する方法に関するものである。

一般に、複数の段差を有する多段工作物を研削
加工する場合には、工作物の軸線に対して鋭角で
延びる案内面に沿つて進退可能な砥石ヘツドを備
えたアンギユラ形の数値制御研削盤が用いられ
る。この研削盤の砥石ヘツドには工作物の円筒面
と端面にそれぞれ平行な２つの加工面をもつた砥
石が備えられ、この砥石によつて工作物の円筒面
と端面が同時に研削加工される。通常多段工作物
の複数の研削加工箇所は直径の小さな箇所から研
削加工が行われ、その箇所の加工が終了すると工
作物を支持したテーブルをインデツクスして直径
の大きな次の研削加工箇所を研削加工するように
制御される。

公知の研削加工方法においては、第１図に示す
ように、まず砥石Ｇが工作物Ｗの直径の小さな第
１の研削加工箇所Ｗ１に向つて前進され、その箇
所Ｗ１の円筒面と端面を同時に研削加工する。こ
の研削加工が終了すると、砥石Ｇは予めプログラ
ムされている位置まで後退される。この後退位置
は工作物軸線より次の第２の研削加工箇所Ｗ２の
半径より少しく大きい距離だけ隔てられた位置に
設定される。続いて工作物Ｗが軸線方向に予めプ
ログラムされている位置までインデツクスされ、
次いで砥石Ｇが前進されて第２の研削加工箇所Ｗ
２の円筒面と端面を同時に研削加工する。この研
削加工が終了すると、砥石Ｇは次の第３の研削加
工箇所Ｗ３の半径より少しく大きい距離まで後退
され、その後工作物Ｗが軸線方向に所定位置まで
インデツクスされる。

このように公知の研削加工方法においては、工
作物Ｗをインデツクスする際に砥石Ｇを後退させ
る距離（工作物直径方向の量）は、隣り合う研削
加工箇所Ｗ１とＷ２およびＷ２とＷ３の段差（直
径寸法差の1/2）に応じた必要最小限に定められ
ており、その結果砥石Ｇが研削送りで各研削加工
箇所Ｗ１〜Ｗ３に係合するまでに送られる空研削
代、所謂エアギヤツプを全ての研削加工箇所にお
いてほぼ一定にしてかつ最小に確保し得る特質が
ある。

しかしながら、上記した公知の研削加工方法に
おいては、工作物を軸線方向に移動させる際、す
なわち工作物を支持したテーブルがインデツクス
する際に、制御機器の故障等によりテーブルが定
められた位置に位置決めされずに暴走した場合に
は、砥石Ｇと工作物Ｗの加工段部あるいは最大径
箇所Ｗ０とが衝突し、砥石破壊を招く虞れがあ
る。

よつて本発明の目的は、テーブルインデツクス
時に仮りに暴走が生じても、工作物と砥石とが衝
突しないように、テーブルインデツクス時には必
ず砥石を工作物の最大径より外方の位置まで後退
させるようにした多段工作物の研削加工方法を提
供することである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第２図はアンギユラ形の数値制御研削盤を示すも
ので、主軸台１０と心押台１１とによつて工作物
Ｗを回転可能に支持するインデツクステーブル１
２が、工作物軸線に沿つてベツド１３上に形成さ
れた案内面１４に移動可能に支持され、ベツド１
３に固着されたサーボモータ１５によりねじ送り
機構を介して送り制御される。砥石Ｇを軸承した
砥石ヘツド１７は工作物軸線と鋭角θをなして交
差する方向に沿つてベツド１３上に形成された案
内面１８に進退可能に支持され、ベツド１３に固
着されたサーボモータ１９により減速歯車機構お
よびねじ送り機構を介して送り制御される。かか
る減速歯車機構はサーボモータ１９が指令パルス
に換算してＮパルス分回転すると、砥石ヘツド１
７が案内面１８に沿つてＮ×△ｄ／sinθ（但し△
ｄは１パルス当りの工作物直径方向への設定移動
量）だけ移動するような減速比になつており、従
つて砥石ヘツド１７の移動指令は工作物直径方向
の移動量にて指令できる。

前記工作物Ｗは複数の段部を有する多段工作物
で、一例として左端部に直径がＤ０の最大径部Ｗ
０を有し、右端部からその最大径部Ｗ０に向つて
直径が順次増大する複数の研削加工箇所Ｗ１，Ｗ
２，Ｗ３を有するもので示してある。また砥石Ｇ
は前記各研削加工箇所Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の円筒面
と端面にそれぞれ平行な２つの加工面Ｇ１，Ｇ２
を有し、前記砥石ヘツド１７にその進退方向に対
し直角な軸線のまわりに回転可能に軸承されてい
る。

前記ベツド１３上には、端面位置測定装置２０
が工作物軸線に向つて進退可能に支持され、その
前進端位置において端面位置測定装置２０の接触
子が工作物Ｗの基準端面Srに係合可能となり、
工作物Ｗが砥石Ｇに対して一定の関係位置に位置
決めされるようにインデツクテーブル１２を加工
原位置に位置決め制御する。

なお本実施例においては、砥石ヘツド１７の移
動方向をＸ軸、テーブル１２の移動方向をＺ軸と
しており、またＸ軸については砥石ヘツド１７が
工作物Ｗに向つて前進する方向を正方向に、Ｚ軸
についてはテーブル１２が右進する方向を正方向
にそれぞれ定めている。

２１は前記サーボモータ１９，１５を駆動する
駆動回路DUX、DUZに指令パルスを分配して工
作物Ｗの加工を制御する数値制御装置を示し、こ
の数値制御装置２０は演算処理装置CPU、メモ
リMEM、データ書込装置MDIにて構成されてい
る。メモリMEM内には工作物Ｗの研削加工に関
する数値データがデータ書込装置MDIによつて
書込まれており、この数値データは砥石ヘツド１
７およびテーブル１２の送り位置に関するデー
タ、送り速度に関するデータおよび命令に関する
データを含む。演算処理装置CPUは加工の開始
が指令されると、前記端面位置測定装置２０から
信号が出力される定められた位置に工作物Ｗの基
準端面Srが位置されるようにテーブル１２を位
置決めし、砥石ヘツド１７を後退端まで後退させ
た後に数値指令に基く送り制御を開始する。かか
る送り制御は、メモリMEMに記憶された移動指
令データを順次読出し、これに基いてパルス分配
を行うことによつて実行される。

次に第３図に基いて多段工作物Ｗの複数の研削
加工箇所Ｗ１〜Ｗ３を砥石Ｇによつて順次研削加
工する方法について説明する。

まず前述したように端面位置測定装置２０によ
つてインデツクステーブル１２が工作物軸線方向
の所定位置に位置決めされ、最も小径の第１の研
削加工箇所Ｗが砥石Ｇの行路上に位置決めされ
る。研削加工の開始により、砥石ヘツド１７はサ
ーボモータ１９により予めプログラムされた早送
り前進端位置まで高速度で前進される。この早送
り前進端位置は便宜上砥石Ｇの加工面Ｇ１から工
作物軸線までの距離Dtが、工作物Ｗの最大直径
Ｄ０の箇所Ｗ０より僅かな量αだけ外方に位置す
るＤ０／２＋αに設定されている。

砥石ヘツド１７が早送り前進端位置まで高速度
で前進されると、砥石ヘツド１７の送り速度は中
間速度まで落とされ、この速度はさらに砥石Ｇが
工作物Ｗの第１の研削加工箇所Ｗ１に接触する直
前で研削送り速度まで落とされ、その速度で砥石
Ｇが工作物Ｗに接触して砥石Ｇの２つの加工面Ｇ
１，Ｇ２により第１の研削加工箇所Ｗの円筒面と
端面を同時に研削加工する。

第１の研削加工箇所Ｗ１が定められた寸法に研
削加工されると、砥石ヘツド１７はサーボモータ
１９により後退され、予めプログラムされている
クリア位置に位置決めされる。このクリア位置は
砥石加工面Ｇ１から工作物軸線までの距離が前記
Dt（Ｄ０／２＋α）と等しくなるように設定され
ている。従つて砥石ヘツド１７は早送り前進端位
置より第１の研削加工箇所Ｗ１が定寸に達するま
でに前進した量と等しい量だけ後退されることに
なり、これによつて砥石Ｇは次の第２の研削加工
箇所Ｗ２より工作物直径方向に大きく隔てられ、
工作物Ｗの最大径箇所Ｗ０の外方に置かれること
になる。

砥石ヘツド１７が前記クリア位置に位置決めさ
れると、インデツクステーブル１２がサーボモー
タ１５により右進され、予めプログラムされてい
る所定位置に位置決めされる。これによつて前記
第１の研削加工箇所Ｗ１よりも直径の大きな第２
の研削加工箇所Ｗ２が砥石Ｇの行路上に位置決め
される。前記インデツクステーブル１２のインデ
ツクス時に、制御機器の故障等によつてテーブル
１２が予めプログラムされている所定位置に位置
決めされずに仮りに暴走を生じたとしても、砥石
ヘツド１７が前記クリア位置まで後退されている
ことにより、砥石Ｇは工作物Ｗのいかなる箇所、
とりわけ最大径部Ｗ０とも干渉しない。

次いで砥石ヘツド１７がサーボモータ１９によ
り中間速度で前進され、砥石Ｇが第２の研削加工
箇所Ｗ２に接触する直前で研削送り速度に変換さ
れ、砥石Ｇの２つの加工面Ｇ１，Ｇ２により第２
の研削加工箇所Ｗ２の円筒面と端面を同時に研削
加工する。

以下同様にして、第２の研削加工箇所Ｗ２の研
削加工が終了すると、砥石ヘツド１７が前記クリ
ア位置まで後退され、その状態でインデツクステ
ーブル１２が右方にインデツクスされて前記第２
の研削加工箇所Ｗ２よりも直径の大きな第３の研
削加工箇所Ｗ３を砥石Ｇの行路上に位置決めし、
砥石ヘツド１７を前進して第３の研削加工箇所Ｗ
３を研削加工する。このようにして工作物Ｗ上の
研削加工箇所Ｗ１〜Ｗ３の全ての加工が終了する
と、砥石ヘツド１７が後退端位置まで後退される
とともに、インデツクステーブル１２が最初の位
置まで戻され、そして加工された工作物Ｗが研削
盤より取外される。

上記実施例においては、テーブル１２のインデ
ツクス時に仮りに暴走が生じても、砥石Ｇと工作
物Ｗとの干渉を防止できるようにした加工方法
を、多段工作物Ｗの複数の研削加工箇所Ｗ１〜Ｗ
３を小径側から順次研削加工する例について述べ
たが、本発明はそれら研削加工箇所を大径側から
研削加工する場合についても同様に適用できるも
のであるので、以下その実施例を第４図に基いて
説明する。

まず前記端面位置測定装置２０によりインデツ
クステーブル１２を所定位置に位置決めして研削
加工箇所のうちで最も大径の第１の研削加工箇所
Ｗ１′を砥石Ｇの行路上に位置決めする。その状
態で砥石ヘツド１７を前進して第１の研削加工箇
所Ｗ１′を砥石Ｇによつて研削加工する。この研
削加工が終了すると砥石ヘツド１７を、砥石加工
面Ｇ１から工作物軸線までの距離が工作物W′の
最大径箇所Ｗ０′の半径より僅かに大きな値Dtと
なるクリア位置まで後退させ、その状態で第２の
研削加工箇所Ｗ２′を砥石Ｇの行路上に位置決め
させるべくテーブル１２がインデツクスされる。
従つてテーブル１２のインデツクス方向は実際上
においては工作物W′の最大径部Ｗ０′が砥石Ｇよ
り離れる方向であるが、誤動作によつて反対の方
向に暴走しても、砥石Ｇと工作物W′の最大径箇
所Ｗ０′との衝突を未然に防止できる。次いで第
２の研削加工箇所Ｗ２′を研削加工し、それが終
了すると砥石Ｇは前記クリア位置まで後退され、
以下同様にテーブル１２をインデツクスして最も
小径の第３の研削加工箇所Ｗ３′を研削加工する。

勿論、工作物の形状によつては研削加工順序は
画一的でなく、自由に選択できるものであるが、
テーブルのインデツクス時に砥石が工作物の最大
径箇所をクリアする位置まで後退されることには
変わりがない。

以上述べたように本発明の研削加工方法によれ
ば、ある研削加工箇所の加工が終了して別の研削
加工箇所を砥石の行路上に位置決めすべくテーブ
ルをインデツクスする場合には、必ず砥石を工作
物の最大径箇所より僅かな量αだけ外方のクリア
位置まで後退させるようにしたので、テーブルイ
ンデツクス時にテーブルが仮りに暴走しても、砥
石が工作物のいかなる箇所とも衝突しない保安効
果が奏せられ、しかも砥石を原位置まで後退させ
るものに比べてサイクルタイムの増大を防止でき
る効果も併せて奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の研削加工方法を示す図、第２図
は本発明方法に使用する数値制御研削盤に制御回
路を併記した図、第３図は本発明の研削加工方法
の一例を示す図、第４図は本発明の別の研削加工
方法を示す図である。 １２…インデツクステーブル、１７…砥石ヘツ
ド、Ｇ…砥石、Ｗ…多段工作物、Ｗ０…最大径
部、Ｗ１〜Ｗ３…研削加工箇所。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の段差を有する多段工作物を数値制御研
   削盤で研削加工する方法において、１つの研削加
   工箇所の研削加工が終了した後、次の研削加工箇
   所を研削加工する場合に、まず砥石の加工面を前
   記１つの研削加工箇所の研削加工終了位置より前
   記多段工作物の最大径箇所より僅かな量αだけ外
   方のクリア位置まで後退させ、次いで工作物を軸
   線方向にインデツクスさせて次の研削加工箇所を
   砥石の行路上に位置決めし、その後砥石を前記ク
   リア位置より前進させて前記次の研削加工箇所を
   研削加工するようにした多段工作物の研削加工方
   法。