JPS6332587B2 - - Google Patents

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
に沿つ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
のは米国特許第2813379号、第2955391号、第
3145507、および第3762102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かす突込み研削
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つて、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縁面が
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つて研削される加
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つて動かされて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2701494号、第3634978
号、第3818642号、第3820287号および第3919614
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
路に沿つ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
行路に沿つ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
に沿つて研削ホイールが動くに従つて、変化す
る。従つて研削ホイールのその行路に沿つた位置
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つて
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。従つてホイールの目直しを行つた後では、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つた加工
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
角度の行路に沿つて動く研削ホイールの正面と端
縁面の目直をする装置は米国特許第3916581号に
述べられている。またその他の研削ホイール目直
し装置が米国特許第2894360号、第2895265号、第
2900974号、および第2907315号に記載されてい
る。

加工物の面は予め、米国特許第3885734号に記
述されているような方法で、基準面と係合するプ
ローブを使つて、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つたものになつてし
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
難があつた。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つてくる。これは、
加工物の回転速度を直径の異なる部分によつて調
節する場合、研削ホイールの送り速度が手動的に
セツトされていた為である。このようなセツテイ
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つたものになる。

研削ホイールは比較的高速で回転し、従つて過
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。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
度が過大になつ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、例えば機械の間違つた取扱いによつて、研削
機械の操作のときホイールまたはを加工物位置決
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
トロークによつて、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
斜行路に沿つ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
加工物の方への運動が開始される。

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（じやまの無い）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、加工物回転軸に鋭角度で延び
る行路に沿つて動くが、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、加工物回転軸に沿つた研削ホイールの
端縁面の位置に対応するデータを記憶するＺ軸レ
ジスタが備えられる。また加工物回転軸に直角に
延びる軸に沿つ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軸レジスタが備えられ
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
つ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つて動
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
内のデータは、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つて動いても、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
転軸に沿つて動かされるときはＺ軸レジスタ内の
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。Ｚ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軸レジスタ内
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。

本発明に従つ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
によつてなされる。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
よつて、ホイールは小距離だけ加工物の方へ動か
される。

加工物の半径方向に延在する肩部は、同様にし
て、加工物回転軸に沿つ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。

本発明に従つ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
とによつて行われる。加工物の直径と表面速度の
手操作でプリセツ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、これによつて、
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（セツト）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。従つて研削ホイール又
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つたり
又はその他の情況によつ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
不良によつて電気フイードバツクが無くなつたり
或いはそれら２つのパルス発生器間で駆動軸が破
損したりすると、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
よつ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、従つ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。

本発明に従つ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
加工物キヤリツジ又はテーブル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、これによつてキヤリツジ３４は、ベー
ス３２上に装架された１対の平行なトラツク４０
と４２に沿つて動かされる。駆動ねじ３８とトラ
ツク４０，４２は、ベース３２に対するキヤリツ
ジ３４の動きに合わせて相互に入子式に摺動する
ウエイ・ガード４６（第１図と第２図）によつて
囲われている。

第１図に見られるように加工物５０はキヤリツ
ジ３４上で回転できるように主軸台５２と心押台
５４によつて支持される。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押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およびトラツク４０，４２と平行
に延びる（第３図参照）。そこで駆動モーター３
６によりねじ３８が回わされ、これによつてキヤ
リツジ３４がトラツク４０，４２に沿つて動かさ
れると、加工物５０は回転軸５６に沿つて動かさ
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は全てキヤリツジ３４上に装架されてい
て、モーター３６がキヤリジ駆動ねじ３８を回わ
すと、トラツク４０と４２に沿つて動かされる。
キヤリジ駆動ねじ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ヤリジ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によつて囲
われ、そして加工物回転軸５６に対しある鋭角度
をなして延びる軸６６（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
度は違つたものにされ、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
ある鋭角度で延び平行な案内トラツク７２と７４
に沿つて、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ヤリジ７０上に回転可能に
装架される。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
有する行路に沿つて動かされるようにキヤリジ７
０と研削ホイール６２はトラツク７２，７４によ
つて支持される。加工物５０に対しホイール６２
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つてキヤリジ７０に結合さ
れ、そしてトラツク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、
キヤリジ７０上に装架されているモーター８８に
よつて中心軸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ユータ９２が研削機
械３０の操作を制御する。コンピユータ９２はケ
ーブル９６によつて入力制御パネル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、コンピユータ９２内
のメモリー・レジスタへデータを送る制御ステー
シヨンである。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。

コンピユータ・レジスタはプレフイクス・キー
によつてアドレスが求められ、そしてある加工物
の研削に関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つて入れられる。ある加
工物の研削に関するデータがコンピユータに入れ
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。これによつてセツ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、各セツトごとに21個の
入口をもつた、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
関するものである。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・ブツ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、これによつてコンピユータは、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からコンピユータ９２へ送られ
る10個の位置エントリは、ホイール・スライド７
０の位置と加工物キヤリジまたはテーブル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（じやまのない）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、追従ステイーデイ・
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（ピツク）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（ピツ
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ピツクし、そしてそこで少し
滞在（ａ dwell）した後、キヤリジ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ツクし、そして滞在の後、
キヤリジ３４の動きが逆転されるときのキヤリジ
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起こる。

研削ホイールは常に加工物の回転軸の一方の側
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ヤリジ位置は前に付号
が付けられる。というのは、部品のあるものによ
つては、Ｚ軸に沿つた零位置、すなわちＺ軸に直
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
位置はキヤリジ３４に対し固定されており、そし
てＸ軸とＺ軸５６の交点は、キヤリジ３４と共に
機械のベース３２に対し案内トラツク４０，４２
に沿つて動く。従つて研削ホイール６２の行路中
心軸７８（第３図）とＺ軸５６の交点は、キヤリ
ジ３４がトラツク４０，４２に沿つて動くにつれ
てＺ軸に沿つて変位する。

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
合に限つてストツ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―フイー
ド）速度である。突込み研削のときはそれは毎秒
送りで入れられ、横研削のときそれは「デツド・
パス（dead passes）」（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。

加工物キヤリジまたはテーブル３４に関する２
つの送り速度は、そのテーブルがＺ軸５６に沿つ
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。右側送り速度はキヤ
リジ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つの速り速度
エントリの他に、更に２つのキヤリジ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６２が研削の左端部にあ
り、そしてテーブルまたはキヤリジ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、そしてキヤリジ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、これによつて側面の端部を
研削でき、そして加工物の直線性を向上できる。

これまで述べてきたことの他に、制御パネル９
４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
ンピユータ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の表示セクシヨン１
０４（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０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に入つた数値データは表示セクシヨン１０
４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に沿つ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
れによつ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。本発明によれば加工物の基
準面を基準平面の直ぐ近くに位置決めすればよ
い。第４図に示すようなプローブ組立体１０８
が、加工物５０上の基準面１１０が基準平面１１
２からずれている距離の関数として変化するマグ
ニチユードをもつた出力信号を出す。加工物中心
軸５６上の任意の固定位置において、基準平面１
１２はＸ軸１００に平行に、そしてＺ軸５６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、キヤリジ３４上にピ
ボツト結合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はポテンシヨメーター
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ユ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１
２６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
ニチユードになる。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ユードと正の方位
を有するマルチ・ビツト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１１
０の左方へのずれ距離に対応する負のマグニチユ
ードのものになる。従つて変換器１２６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ユードと負の方位を
もつたマルチ・ビツト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１０
０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から
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１０
０から離れ過ぎ、従つて基準面１１０が基準平面
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
鋭角度の行路に沿つて動くホイール６２を有する
研削機械と関連して使用されることになつている
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つて動く
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１０８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
軸に向かつているのではなく、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で研削する方法が第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に沿つて位置決
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つ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によつて連続的に回わされており、また加工物
５０も駆動モーター６０によつて軸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、これによつ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１３
４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１３４に対し直角に延在する
から、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によつて同時に研
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１４４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に沿つ
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。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。そのように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１４４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６２の単一の突込みストロークによつてな
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に沿つて正
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軸に鋭角度で延びる行路に沿つて内
方向へ動かされ、そこで正面１３８に直角な端縁
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Ｚ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
とによつ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
クリア地点位置に動かされたとき、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クリア地点位置へ動かされて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つたり、あるいはその
プログラミングを間違つたりした場合には、コン
ピユータ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
れによつて、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、加工物回転軸に沿つ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
度の行路に沿つ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
回転軸に沿つ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つた
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つて往
復動させることによつて、回転している側面１４
０はホイール６２の正面１３８に対し軸方向に動
かされ、これによつ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に沿つ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
ることも無論行われよう。

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に沿つて位置決めする駆
動装置と同じ装置によつて行われる。すなわちモ
ーター３６が最初ねじ３８を回わしてキヤリジ３
４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つて、
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
によつて、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１４０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１
４６の外方になる第１０図に示す第２クリア地点
位置へ動かされる。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つて右方へ動
かされる。この加工物の軸方向運動は、肩部１４
６が研削ホイールの正面１３８に隣接する位置に
なつたとき、停められる。

研削ホイール６２はそこで内方向へ動かされ、
これによつてホイール正面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。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６２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１５８に接触す
る。次いで、研削ホイール６２に対する加工物５
０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１
５８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Ｚ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
行路に沿つて、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軸の方へ内方向に距離１
６８（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
左方向へ動かされる。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１７
０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２
０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によつて、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に対し角度をなしており、従つて
研削ホイール６２がその行路に沿つて内方へ動け
ばそれとともにホイール６２の端縁面１３０に左
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１７０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つて、研削ホ
イール６２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１７０だけ離間される。そこ
で研削ホイール６２が距離１６８、内方へ送られ
るとき、そのホイールの端縁面１３０は第２０図
に示すと同じ平面へ戻されるが、しかし側面１５
４に対し半径方向内方へずれた個所へ送込まれ
る。従つ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
方向内部分１７４（第２０図）が研削され、肩部
面１５８の既に研削されている半径方向外方部分
１６２の連続面が加工されるのである。

研削ホイール６２がこれの行路に沿つて距離１
６８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２
１図）の正弦と距離１６８の積、すなわちsin
Ａ・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１０
０の方へ、cos Ａ・距離１６８に等しい距離１７
０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１７０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１
７４および外方部分１６２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、これによつて加工物の側部１５
４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
り返すことによつて、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１７
４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。次いで加工物５０は第１４図に示すよ
うに研削ホイール６２に対し軸方向に動かされ、
これによつて第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１５
４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。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つたとき、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
の回転軸に沿つ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が研削機械３０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
よつて、相対的に動かされる。しかし加工物によ
つては、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、従つ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、これによつ
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。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１３
０から離れる方向に、研削ホイール６２がＸ軸１
００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余接
（cot）との積に等しい距離、動かされる。これに
よつて研削ホイール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。

場合によつて、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。この肩部の方への端縁
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１１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１
６８ａ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つて動いていくに従
い、端縁面１３０と肩部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１５８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
ールの正面１３８は破線１６６ａ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つて、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９
４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。もしも、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
の両方が重なつ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
の所要な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軸から離れる方向に
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１３０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１３０か
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１
３０の方へ動かす。これによつて端縁面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１３４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。

コンピユータ９２（第３図）は、ワーナー・ア
ンド・スウエジイのコンピユータ・デイビジヨン
のモデルNo.CS―4Aマイクロ・コンピユータ制度
システムによるものである。このマイクロ・コン
ピユータは、手動操作キーボード９４およびその
他のインターフエイス・モジユールからデータを
受けるIntelNo.4040チツプにより構成される中央
処理ユニツトを備える。この中央処理ユニツトは
命令に従つてデータを操作し、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エイ
ス・モジユールに送る。

コンピユータ９２内のランダム・アクセス・メ
モリーは、30日バツテリ・バツクアツプを使つて
非揮発性に作られるIntelNo.5101チツプにより構
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ツ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・ユニツトがIntelNo.1702A紫外線
消去チツプにより構成され、コンピユータ制御シ
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、入力インターフエイス・
モジユ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
理ユニツトへ出す。

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ユータ９２へ入れるため、パ
ルス発生器１９０（第３図）が駆動ねじ３８と同
時にモーター３６によつて駆動される。発生器１
９０からのパルスはリード１９２を通つてコンピ
ユータ９２へ送られる。コンピユータ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・キヤリジ駆動ねじ８
４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。これらパルスはリード
２００によりコンピユータ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、コンピユータ９２
はモーター６０を連続的に操作させる信号をリー
ド２０４（第３図）を通して送出する。これによ
つてモーター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
様にコンピユータは研削ホイール６２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
れている命令に従つて変えられる。

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。また更に加工物キヤリジ３４が加工物回転
軸に沿つて動くとき、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
をコンピユータ９２が保持できるようにするため
Ｚ軸レジスタ２１０（第２２図）がコンピユータ
９２内に備えられる。このＺ軸レジスタ２１０は
プリセツト可能なアツプ―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５６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。

コンピユータ９２内には第２のまたはＸ軸のレ
ジスタ２１４が備えられる。このレジスタもプリ
セツトできるアツプ―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軸レジスタ２
１４はＸ軸上で読まれる、Ｚ軸に対する正面１３
８の位置に対応するデータを記憶する。

Ｚ軸レジスタ２１０とＸ軸レジスタ２１４に記
憶されたデータは、制御パネルにあるデジタル読
出しデイスプレイ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軸レジス
タ２１０内のデータがデイスプレイ１０４で見ら
れるときには、コンピユータ９２はANDゲート
２２０と接続したスイツチ２１８（第２２図）を
閉じる。そこでそのANDゲートはＺ軸レジスタ
内のデータをデイスプレイ１０４へ送れるように
なる。同様にＸ軸レジスタ内のデータがデイスプ
レイ１０４に送られるときには、コンピユータに
よつてスイツチ２２２（第２２図）が作動され、
これによつてANDゲート２２４がデータをデイ
スプレイ１０４へ送れるようになる。作動された
方のANDゲート２２０または２２４からのデー
タはリード２２８によつてデイスプレイ１０４へ
伝送される。同様な回路によつて必要な任意のプ
ログラムのデイ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１１２からずらされる。この
場合、マルチ―ビツ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
レジスタ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
負荷スイツチ２３４が閉じられ、そしてＡ―Ｄ変
換器１２６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
タ内にプリセツトされる。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軸レジスタ２１０は初めにプリセツト
されるのである。

モーター３６が加工物キヤリジ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小し、そこで
Ｚ軸の読みが減小する。このときコンピユータ９
２はスイツチ２３８を閉じ、これによつてAND
ゲート２３８はパルス発生器１９０からのパルス
をリード１９２によつてＺ軸レジスタ２１０へ送
る。更にカウント・ダウン・スイツチ２４２がコ
ンピユータによつて閉じられ、そこで発生器１９
０からのパルス入力はプリセツト・カウンタ２１
０をカウント・ダウンする。パルス発生器１９０
はモーター３６によりキヤリジ駆動ねじ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
ヤリジ３４と加工物５０の位置を表わす。従つて
発生器１９０からのパルスはカウンタ２１０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が加工物キヤリジ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・アツプ・スイツチ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・アツプする。従つて、レジスタ２１０内
に記憶されるデータは、加工物キヤリジ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１０
０間の距離は、研削ホイール６２の行路とＺ軸５
６が作る角度の余弦の関数として減小する。そこ
でパルス発生器１９８からの出力は、Ｚ軸レジス
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２５
０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
ピユータ９２によるスイツチ２５４の閉鎖によつ
て働くようになつている。そこでＺ軸レジスタ２
１０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・スイツ
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、
スイツチ２４６が閉じられると、パルス発生器１
９８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２１０内に記憶される
データをカウント・アツプする。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Ｚ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５
６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
物キヤリジ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。従つて
Ｚ軸に沿うキヤリジ３４の運動がＸ軸レジスタ２
１４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。従つて、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ユータにより
スイツチ２６８が閉じられることにより働くよう
になつている。マルチプライア２６２は発生器１
９８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。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軸レジスタ２１
４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
ツチ２７２が閉じられ、これによつてレジスタ２
１４内のデータが減小される。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・アツプ・スイツチ２７４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２
２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の摩耗と純化を補
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つて行われる。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2900974号に述べ
られていると同様な方法によつて、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
る案内トラツク２８６と２８８に沿つて工具キヤ
リジ２８４が動かされると、目直し工具２８０が
研削ホイール面に沿つて動いて端縁面１３０と正
面１３８を創生または成型する。目直し工具キヤ
リジ２８４は、モーター２９４で回わされる駆動
ねじ２９２によつて駆動される。

目直し工具２８０が研削ホイール６２の端縁面
１３０と正面１３８を横切つて動かされると、そ
れら端縁面と正面は第２３図の実線の位置から内
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
の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
つてそれら面１３０，１３８のＺ軸５６とＸ軸１
００に対する位置は変わる。すなわち研削ホイー
ルの目直しによつて、その端縁面１３０はＸ軸１
００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Ｚ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１３
８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５０に対し接近、離間する研削ホイールの
行路に平行に測つて同じ距離、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３００はそのように両方とも同じであるか
ら、ＺとＸ軸レジスタ２１０と２１４に記憶され
るデータを変えることによつて、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軸レ
ジスタ２１０内のデータを変えるため、スイツチ
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
行路に沿つてそのホイール面がずらされる距離３
００に対応する。そこでマルチプライア３０８が
パルス発生器３０６からのパルスに研削ホイール
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
は目直しによつてＸ軸１００から離間する方へ変
位されるので、カウント・アツプ・スイツチ２４
６がコンピユータ９２によつて閉じられ、そして
ANDゲート３１０からＺ軸レジスタ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軸レジスタ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軸レジスタ２１
４内に記憶されるデータを変えなければならな
い。このために、発生器３０６からのパルスがリ
ード３１４によつてマルチプライア３１６に送ら
れ、ANDゲート３１８に接続される。この時点
でスイツチ３２０がコンピユータによつて閉じら
れ、従つてANDゲート３１８はそれらパルスを
Ｘ軸レジスタ２１４へ伝送できる。マルチプライ
ア３１６はリード３１４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sin60゜に等しいフアク
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・アツプ・スイツチ２７
４は閉じられており、従つてＸ軸レジスタ２１４
はカウント・アツプされ、これによつて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・キヤ
リ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25.4mm）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・キヤリジの送り速度も変えられる。この研
削ホイール・キヤリ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、このことは普通行われない。

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ツトされた諸パラメ
ーターはコンピユータ９２によつて自動的に処理
され、これによつてモーター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
の面速度関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小するために、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をしてい
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３０の操作者が間違つて研
削ホイール６２を加工物５０に触れさせたりすれ
ば、ホイじル６２が破損することもある。研削ホ
イール６２はモーター８８によつて連続的に比較
的高速度で回わされているから、研削ホイールか
加工物の高速運動中にホイールが加工物に係合す
るようなことが起つた場合、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
ンピユータ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によつて監視される。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３２６から信号がリード３２８を通じてコン
ピユータ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、コンピユータ
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。従つてモーター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から信号がコンピユータ９２へ
送られ、これによつて研削ホイール・キヤリジ駆
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
に不在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つたりした場合、電気制
御装置が機能不良を起したり、あるいは加工物キ
ヤリジ駆動ねじ３８（第３図参照）または研削ホ
イール・キヤリジ駆動ねじ８４が壊れたりするこ
とになる。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ヤリジ
駆動ねじまたは軸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１９０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ヤリジ３４が
その駆動ねじ３８に沿つて動かされた量を正確に
示す１連の間隔の詰まつ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検知するための
ものであるから、発生器１９０ほど細かいパルス
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３８が回転すると接近スイツ
チ３４０を通過するように動かされる。１つの突
起３３８が接近スイツチ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、接近スイツチから発せられる
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
る所定量違つていれば、モーター３６により駆動
されるキヤリジ駆動軸３８の一方の端部の速度は
他方の端部の速度と違つていることになる。この
ことは無論、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。従つてそのようなこと
が起つたら研削機械３０は直ぐにコンピユータ９
２によつて停止される。

第２６図に示すように研削ホイール・キヤリジ
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ヤツ
プまたはノツチ３５０を有するホイール３４８を
備える（第２７図）。ノツチ３５０が接近スイツ
チ３５２を通過するごとにこの接近スイツチは出
力パルス発生する。粗大パルス発生器３３４から
１連の間隔が大きいパルスは微細パルス発生器１
９８（第２６図）からの１連の間隔の小さいパル
スと比較される。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、加工物キヤリジ駆動軸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３６２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の操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からの出力はコンパレー
タ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３３２からサブトラクタへ送られる
パルスの数と違つてくる。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３６８へ危険信
号が送出され、これによつてコンピユータ９２が
研削機械３０の操作を停める。

加工物キヤリジ駆動軸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・キヤリジ駆動軸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
つて金属加工物５０の半径方向に延びる肩部１５
８と軸方向に延びる側部１５４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
のと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、傾斜した行路に沿つた加工物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１３
０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６２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の所定距離のとこ
ろに置かれる。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
することによつて、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
で延びる行路に沿つて動くが、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つ
ても、その通りである。

そこで、加工物回転軸に沿つた研削ホイール端
縁面１３０の位置に対応するデータを記憶するＺ
軸レジスタ２１０と、加工物回転軸に直角な軸に
沿つ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軸レジスタ２１４が備えられ
る。それら端縁面１３０と正面１３８の両方の位
置は、それら軸に鋭角度で延びる行路に沿つて研
削ホイール６２が動かされるにつれて変化するか
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つて動かされるとともに変
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、これの回転軸に沿つた
動きでは、この回転軸に対する研削ホイールの正
面１３８の位置は変らないから、加工物がこれの
回転軸に沿つて動かされるとき、Ｚ軸レジスタ２
１０のデータだけが変化する。

本発明による研削機械３０において加工物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１１
０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１１０がず
れている距離を補正するようＺ軸レジスタ２１０
内の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１３０の、加工物の軸方向延在側部に対する位
置も影響を受ける。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軸レジスタ２１０のデータは調節されなければ
ならない。

本発明に従つ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
けることによつて研削ホイールは、その両距離の
差の小さな距離だけ加工物の方へ動かされること
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つて比
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から離す方向に動か
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深さを同じにできる。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
ることによつてなされる。加工物の直径と面速度
の手動的にプリセツ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、
セツトするよう、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。従つてホイールまたは加工物が高速で
動いている間は、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へ動かされる。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
械の間違つた取扱いとか、その他の不測の情況に
よつて、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きれば、それらパルス発生器
の出力は違つたものになり、従つてこれら出力を
比較することによつ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違い、従つ
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つて動く型式の
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つて動く型式
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つ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２
８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、コンピユ
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ユー
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関
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
行路に沿つ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度で
延びる行路に沿つ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２２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図は研削ホイール目直し装置の概略図。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つ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、３４……
加工物キヤリジ、３６……同駆動モーター、３８
……同駆動ねじ、５０……加工物、５２……主軸
台、５４……心押台、５６……加工物回転軸（Ｚ
軸）、６２……研削ホイール、７０……同キヤリ
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……コンピユータ、９４
……制御パネル、１００……Ｘ軸、１０４……デ
イスプレイ、１０８……プローブ組立体、１１０
……加工物基準面、１１２……基準平面、１１６
……プローブ部材、１２４……ポテンシヨメータ
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、１３４，１４
６，１５８，１８４……加工物肩部、１３８……
研削ホイール正面、１４０，１４４，１５４，１
８０，１８６……加工物側部、１９０，１９８…
…パルス発生器、２１０……Ｚ軸レジスタ、２１
４……Ｘ軸レジスタ、２８０……目直し工具、３
０６……パルス発生器、３２６……感知器、３３
２，３３４……粗大パルス発生器、３４０，３５
２……接近スイツチ、３５８……マルチプライ
ア、３６２……サブトラクタ、３６４……コンパ
レータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半径方向に突出する肩部１５８および該肩部
   から離れる方向に延びる軸方向部分１５４を有す
   る加工物５０を研削する方法であつて、次の工程
   からなる方法。 イ 加工物５０を第１軸５６の周りに回転させる
   こと。 ロ 加工物５０の肩部１５８を研削するための第
   １面１３０と加工物の軸方向部分１５４を研削
   するための第２面１３８を有する研削ホイール
   ６２を設けること。 ハ 前記第１軸５６に対して鋭角度で延びる第２
   軸６６の周りに前記研削ホイール６２を回転さ
   せること。 ニ 前記第２面１３８の軸方向幅よりも大きい距
   離にわたつて加工物にそつて軸方向に延びる第
   加工ストローク（第１１図、第１２図）にお
   いて回転中の研削ホイール６２と回転中の加工
   物５０との間に相対運動を行わせること。 ホ 前記第１加工ストロークのさいに加工物の軸
   方向部分１５４を研削ホイールの前記第２面１
   ３８と係合させること。 ヘ 前記第１加工ストロークの完了後、前記第１
   軸５６に対し鋭角度Ａで延びる行路７２，７４
   に沿つて該第１軸５６に向けて研削ホイール６
   ２を動かし、これによつて該研削ホイールの前
   記第１面１３０を加工物の該肩部１５８に向け
   て動かすこと。 ト 前記(ヘ)の工程における研削ホイール６２の移
   動前に、前記行路７２，７４にそう該研削ホイ
   ールの移動量１６８と鋭角度Ａの余弦の積に等
   しい距離１７０だけ、該研削ホイールの第１面
   １３０と加工物５０の肩部１５８との間に間隙
   を設けることによつて前記第１加工ストローク
   を補正すること（第２０図、第２１図、第２９
   図）。 チ 前記(ヘ)の工程の完了後、第２加工ストローク
   （第１２図、第１３図）において回転中の研削
   ホイールと回転中の加工物との間に相対運動を
   行わせること。該第２加工ストロークは前記第
   ２面の軸方向幅よりも大きい距離にわたつて加
   工物にそつて軸方向に延びている。 リ 加工物の軸方向部分１５４を前記第２加工ス
   トロークのさいに前記研削ホイール６２の第２
   面１３８に係合させること。