KR100552428B1 - 브레이크디스크 가공용 수직형 양두평면 연삭반에서의 연삭방법 - Google Patents

브레이크디스크 가공용 수직형 양두평면 연삭반에서의 연삭방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피가공물의 상하 연삭면을 동시에 평면연삭하는 브레이크디스크가공용 수직형 양두평면 연삭반에서의 양면연삭방법에 관한 것으로, 각 연마석의 상하방향으로의 전체 이동행정이, 대기위치에서부터 피연삭면과 접촉하기 전의 검출개시위치까지 소정의 공이송속도로 이동하게 되는 공이송행정과, 상기 공이송속도보다 저속인 검출속도로 검출개시위치에서 피연삭면과 접촉한 이후의 검출종료위치까지 이동함과 더불어 연삭개시위치를 검출하는 검출행정 및, 연삭개시위치에서 연삭종단위치까지 연삭속도로 이동하게 되는 연삭행정을 갖도록 되어 있다. 상기 연삭개시위치는, 검출행정 중에 각 연마석회전용 전동모터의 전류를 각각 검출해서 당해 전류가 무부하상태의 값에서부터 소정량 증가했을 때에 대응하는 위치로 설정하게 된다.

Description

브레이크디스크가공용 수직형 양두평면 연삭반에서의 연삭방법{Method of grinding for a vertical type of double disc surface grinding machine for a brake disc}
도 1은 본 발명에 따른 연삭방법이 적용되는 수직형 양두평면 연삭반의 측면도,
도 2는 연마석의 승강 및 회전구동기구를 나타낸 도면,
도 3은 피가공물보유지지용 치구 및 피가공물의 종단면 확대도,
도 4는 연마석의 이동행정을 나타낸 작용설명도,
도 5는 연마석회전용 전동모터의 전류값이 시간에 따라 변화하는 모습을 나타낸 도면,
도 6은 각 행정에서의 연마석의 이동량을 나타낸 도면이다.
본 발명은, 상하로 마주보는 1쌍의 연마석을 각각 연마석회전용 전동모터로 회전구동함과 더불어 연마석승강용 모터로 상하방향으로 이동할 수 있도록 해서, 피가공물의 상하 피연삭면을 동시에 평면연삭하는 브레이크디스크가공용 수직형 평면연삭반에서의 인피드방식(infeed system)의 연삭방법에 관한 것이다.
종래의 인피드방식 양면연삭방법에서는, 전가공(前加工)에서의 피가공물의 치수오차 및 연삭시의 피가공물의 부착높이의 오차 등에 대해 항상 일정한 허용치를 넘지 않게 연삭되도록 다이얼게이지와 같은 각종 인프로세스(in-process)측정기를 가지고 각 피가공물마다 실제의 연삭량을 측정하여 연삭허용치를 조정하도록 되어 있다.
상기와 같은 인프로세스측정기로 연삭량을 측정하는 방법에서는, 연삭반(硏削盤)에 센서와 같은 측정부재를 별도로 설치해야만 하여서, 유지관리 및 조절이 복잡하고 측정작업에 품이 많이 들게 된다.
또, 피가공물로서 브레이크디스크와 같이 비교적 얇고 강성이 낮은 판형상부재의 양면을 연삭하는 경우, 전가공시의 정밀도오차에 따라 상하의 연마석에 의한 연삭개시시기에 차이가 나서 피가공물의 기준면에 대한 평행도 및 편향의 수정능력이 낮아지게 된다.
본 발명은 이상과 같은 사정을 감안해서 발명한 것으로, 브레이크디스크가공용 수직형 양두평면 연삭반에 있어서, 피가공물이 강성이 낮은 판상부재이더라도 센서와 같은 측정용 부재를 갖추지 않고도 항상 일정한 허용치 내로 연삭할 수가 있어 연삭정밀도가 양호하게 되는 양면연삭방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하로 마주보는 1쌍의 연마석을 각각 연마석회전용 전동모터로 회전구동함과 더불어 연마석승강용 모터로 상하방향으로 이동할 수 있도록 해서, 양 연마석을 피가공물의 상하 피연삭면에서 각각 상하로 떨어진 대기위치로부터 연삭종단위치까지 이동하게 함으로써, 피가공물의 상하 피연삭면을 동시에 평면연삭하는 브레이크디스크가공용 수직형 양두평면 연삭반에서의 양면연삭방법에 있어서,
상기 각 연마석의 상하방향 전체 이동행정이, 소정의 공이송속도(空移送速度)로 대기위치(待期位置)에서 피연삭면과 접촉하기 전의 검출개시위치까지 이동하는 공이송행정과, 상기 공이송속도보다 저속인 검출속도로 검출개시위치에서 피연삭면과 접촉한 이후의 검출종료위치까지 이동함과 더불어 연삭개시위치를 검출하는 검출행정 및, 연삭속도로 연삭개시위치에서 연삭종단위치까지 이동하는 연삭행정을 갖도록 하고서, 상기 연삭개시위치가, 검출행정 중에 각 연마석회전용 전동모터의 전류를 각각 검출해서 당해 전류가 무부하상태의 값에서부터 소정량 증가했을 때에 대응하는 위치로 설정하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성됨으로써, 피가공물이 전가공될 때 정밀도에 오차가 있더라도, 각 피가공물마다 간단히 연삭개시위치를 검지할 수가 있어 연삭정밀도가 향상될 수 있게 된다. 또, 연마석회전용 전동모터의 전류값의 변화를 검지해서 연삭개 시위치를 검출하기 때문에, 종래와 같이 인프로세스측정기로 연삭량을 측정하는 경우에 비해 센서와 같은 측정용구를 설치할 필요가 없어, 유지관리 및 조절에 품이 절약됨과 더불어 구조가 복잡해지지 않게 된다.
상기와 같은 구성에 더하여, 상기 각 연마석회전용 전동모터의 전류변화에 의해 상하 각각의 연삭개시위치를 검출한 후, 상하 각 연마석을 피연삭면에서 떨어진 위치까지 일단 되돌려 상하의 연마석을 동시에 연마행정으로 이행하게 되면, 피가공물의 피연삭부가 강성이 낮은 디스크부분인 경우에도 연삭 도중에 피연삭부가 상하방향으로 휘어지지 않아 연삭정밀도가 향상됨과 더불어, 상하의 연마석의 소모량이 균일해지도록 하여 연삭정밀도의 장기간의 안정성을 확보할 수 있게 된다.
또, 상기와 같은 구성에 더해서, 상기 연삭행정이 연삭속도가 다른 복수의 행정으로 나눠지도록 하면, 피연삭부의 두께에 맞춰 연삭정밀도를 보다 더 향상시킬 수가 있게 된다.
이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조로 해서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 연삭방법을 실시하기 위한 수직형 양두평면 연삭반(兩頭平面硏削盤)의 측면도이다. 본체케이스(1) 내에는 상하로 마주보는 1쌍의 환형상 연마석(2,3)이 수납되어 있고, 이들 연마석(2,3)이 같은 수직축심(03)상에 배치된 상하의 연마석축(4,5)에 각각 고정되도록 되어 있는 바, 이들 양 연마석축(4,5)은 각각 상하의 슬라이드원통(33,33)에 회전하면서 일체적으로 승강할 수 있게 지지되어 있다.
한편, 피가공물(W)을 공급하는 인덱스테이블(index table:6)이 수직으로 배치된 테이블구동축(7)의 상단에 고정되어 있는 바, 이 테이블구동축(7)은 원통형상의 지지케이스(8)에 베어링을 매개로 테이블회전축심(O1) 주위를 회전할 수 있게 지지함과 더불어, 도시되지 않은 전동기구(傳動機構)를 매개로 구동모터에 연동(連動)하도록 연결되어 있다.
상기 인덱스테이블(6) 상에는 1쌍의 피가공물지지용 치구(治具:10)와 피가공물(W)을 위쪽에서 고정시키는 클램프장치(12)가 갖춰져 있다.
상기 양 피가공물지지용 치구(10,10)는 테이블회전축심(01) 주위에 180°의 위상차로 배치됨과 더불어, 원통형의 치구지지케이스(15)에 자전축심(O2) 주위에 회전구동할 수 있게 지지되어, 인덱스테이블(6)이 반회전(半回轉)함으로써 연마석쪽의 연삭위치(A2)와 반대쪽의 착탈위치(A1) 사이에서 위치를 변경할 수 있도록 되어 있다.
상기 클램프장치(12)는 아래쪽으로 신장될 수 있는 클램프로드(21)를 가진 1쌍의 실린더(22)와, 상기 각 클램프로드(21)의 하단부에 장착된 압압유니트(23)로 구성되어 있다. 각 실린더(22)는 각각 피가공물지지용 치구(10)의 자전축심(O2)과 동일축심 상에 배치됨과 더불어, 인덱스테이블(6)의 상부면에 고정된 브래킷(24)에 고정되어, 인덱스테이블(6)의 회전에 따라 피가공물지지용 치구(10)와 함께 테이블회전축심(O1) 주의를 회전하도록 되어 있다.
착탈위치(A1)의 근방에는 연삭되기 전(전가공상태)의 피가공물(W)의 치수를 측정하기 위한 치수측정기(13)가 배치되는 바, 이 치수측정기(13)는 상하 1쌍의 지렛대형 측정자(17)를 갖춘 주지의 차동트랜스식 전기마이크로메터로 되어 있다. 여기서, 상기 각 측정자(17)는 상하방향으로 자유로이 개폐되도록 지지됨과 더불어 폐쇄방향으로 스프링에 의해 밀어붙여지도록 되어 있어서, 측정기본체(16) 내에 내장된 각 측정자용 차동트랜스에 의해 각 측정자(17)의 상하방향으로의 변위를 전류와 같은 전기적 량으로 변환시켜 콘트롤러(62:도 2 참조)로 입력함과 더불어, 앰프 등을 거쳐 디지털이나 지침방식(指針方式)으로 제어반의 표시부에 표시하도록 되어 있다. 도 1의 측정기본체(16)는 전후방향 슬라이더(18)를 매개로 전후방향으로 이동할 수 있게 지지되어, 전후방 유압실린더(19)에 의해 전후방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
도 3은 연삭위치(A2)에서의 피가공물지지용 치구(10) 및 피가공물(W)의 확대단면도이다. 피가공물(W)은 예컨대 차량용 브레이크디스크로서, 이는 허브(hub:26)와 이 허브(26)의 상단 플랜지부에 고정된 환상(環狀)의 디스크(27)로 구성되고서, 이 디스크(27)의 상하 양 단면(端面)이 피연삭면으로 되어 있다.
상기 치구지지케이스(15) 내에는 베어링(29)을 매개로 자전축(30)이 회전할 수 있게 지지되어 있는 바, 이 자전축(30)의 상단면에 피가공물지지용 치구(10)가 동일한 자전축심(O2) 상에 고정되고, 상기 자전축(30)의 하단부는 도시되지 않은 기어전동기구를 매개로 구동모터로 연결되도록 되어 있다.
상기 피가공물지지용 치구(10)는, 환상으로 형성됨과 더불어 상부면에 환상의 위치결정부재(28)가 동일축심으로 고정되어 있는 바, 위치결정부재(28)의 상부면에는 피가공물(W)의 플랜지부의 하부면이 닿는 환상의 피가공물기준면(32)이 위로 돌출하도록 형성되고, 상기 위치결정부재(28)의 내주면(31)은 피가공물(W)의 허브(26)가 끼워지는 치수를 갖도록 되어 있다. 또, 상기 피가공물지지용 치구(10)에는 이 피가공물지지용 치구(10)에 대해 피가공물(W)이 회전하는 것을 막기 위한 회전저지용 핀(37)이 위로 돌출되어 피가공물(W)의 부착용 볼트(41)에 원주방향으로 걸어맞춰지도록 되어 있다.
상기 압압유니트(23)는, 피가공물(W)의 중앙에 형성된 구멍 가장자리에 위쪽으로 닿게 되는 강구(鋼球;46)와, 이 강구(46)가 아래로 돌출하도록 끼워져 지지되도록 하는 강구지지원통(47), 상기 강구(46)의 상부면에 닿게 되는 원추형 받침면(48a)을 가진 구압압부재(48), 클램프로드(21)의 하단부에 베어링(50)을 매개로 자전축심(O2) 주위를 자유로이 회전할 수 있게 지지하는 베어링홀더(51) 및, 이 베어링홀더(51)의 하부면에 고정된 하부캡(52)을 갖도록 되어 있는 바, 상기 강구(46)와 강구지지원통(47), 구압압부재(48) 및 베어링홀더(51)는 모두 피가공물지지용 치구(10)의 자전축심(O2)과 같은 축심상에 정렬하도록 되어 있다.
상기 강구지지원통(47)의 하반분(下半分) 내주면은 아래쪽이 작은 직경으로 된 테이퍼형상으로 형성되어, 이 테이퍼부분에 의해 강구(46)를 아래로 돌출한 형태로 보유지지하도록 되어 있다. 상기 강구지지원통(47) 내에는 위쪽에서 구압압부 재(48)가 끼워져 강구지지원통(47)과 함께 상기 하부캡(52)에 아래가 돌출한 형태로 결합되어 있다.
도 2는 연마석승강기구 및 연마석회전기구와 이들을 제어하는 제어기구의 1예를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
위쪽 연마석축(4)은 상하 슬라이드원통(33) 내에 베어링을 매개로 회전할 수 있게 지지됨과 더불어, 상하 슬라이드원통(33)과 일체로 상하방향으로 이동하도록 되어 있고, 상하 슬라이드원통(33)이 볼나사기구(34)의 트레블너트(35)에 고정되고서 이 트레블너트(35)가 볼을 매개로 수직의 이송너트(36)에 승강할 수 있게 나사로 결합되며, 상기 이송너트(36)는 웜기어기구(38)를 매개로 위쪽 연마석승강용 AC서보모터(39)에 연동하도록 연결되어 있다. 즉, 연마석승강용 AC서보모터(39)의 회전에 따라 웜기어기구(38) 및 볼나사기구(34)를 매개로 상하 슬라이드원통(33)과 함께 위쪽 연마석축(4) 및 위쪽 연마석(2)을 승강시키도록 되어 있다.
연마석승강용 AC서보모터(39)에는 로터리엔코더(43)가 연결되어, 이 로터리엔코더(43)에서 연마석승강용 AC서보모터(39)의 회전각도를 검출함으로써, 위쪽 연마석(2)의 상하방향위치 및 상하방향의 이동량(승강량)을 검출하도록 되어 있다. 예컨대, 로터리엔코더(43)의 1펄스로 0.5㎛의 상하방향 이동량을 검출하는 성능을 갖도록 되어 있다.
위쪽 연마석축(4)의 상단부에는 스플라인(4a)이 형성되어, 이 스플라인(4a)이 내주면에 스플라인을 가진 스프로켓(44)에 상하방향으로 자유로이 미끄럼이동하도록 스플라인결합되고서, 상기 스프로켓(44)이 벨트전동기구(45)를 매개로 위쪽 연마석회전용 전동모터(49)에 연동하도록 연결되어 있다. 즉, 위쪽 연마석회전용 전동모터(49)의 회전에 의해, 벨트전동기구(45)와 스프로켓(44) 및 스플라인끼움부분을 매개로 위쪽 연마석축(4) 및 위쪽 연마석(2)이 회전하도록 하는 한편, 위쪽 연마석축(4) 및 위쪽 연마석(2)의 상하방향의 이동을 허용하도록 되어 있다. 상기 위쪽 연마석회전용 전동모터(49)에는 피가공물(W)에 대한 위쪽 연마석(2)의 연삭개시위치를 검지하기 위해, 상기 위쪽 연마석회전용 전동모터(49) 내를 흐르는 전류값을 계측하는 위쪽 전류검지기(61)가 갖춰져 있다.
아래쪽 연마석축(5)의 연마석승강기구 및 연마석회전기구는, 상기 위쪽 연마석축(4)용 연마석승강기구 및 연마석회전기구와 상하대칭으로 배치되어 있기는 하지만 기본적 구조는 마찬가지로서, 같은 기능을 하는 부품에는 같은 부호를 붙이기로 한다.
상하의 각 연마석회전용 전동모터(49,49) 및 연마석승강용 AC서보모터(39, 39)의 온(ON)-오프(OFF)와 정역회전절환 및 회전속도를 각각 개별로 제어하기 위해, 각 모터(39,39;49,49)가 마이콘을 내장한 콘트롤러(62)에 접속되는 한편, 이 콘트롤러(62)의 입력부에는 상기 상하의 전류검지기(61,61) 및 상하의 로터리엔코더(43,43) 등이 접속되어, 각 전류검지기(61,61)에 의해 검출된 상하의 각 연마석회전용 전동모터(49,49)의 각 전류값과, 각 로터리엔코더(43,43)에 의해 검지된 AC서보모터(39,39)의 각 회전각도검지신호가 입력되도록 되어 있다.
콘트롤러(62) 내에서는 각 로터리엔코더(43,43)에서 검지된 AC서보모터(39, 39)의 회전각 및 회전수에 따라 상하의 각 연마석(2,3)의 상하방향위치 및 승강량 을 각각 산출하도록 되어 이어서, 상기 각 전류검지기(61,61)에서 입력된 전류값이 무부하회전시의 값(예컨대 20 ~ 30암페어)에 대해 소정량(예컨대 1.0암페어)이 증가했을 때 각 연마석(2,3)이 연삭개시위치에 이르렀다고 판단하여, 각 연삭개시위치로부터의 이동량을 연삭량으로서 로터리엔코더(43,43)로 계측하도록 되어 있다.
[연마석의 승강량 및 승강속도제어]
도 4는 상하의 각 연마석(2,3)의 이동행정을 나타내는 바, 대기위치(P1)에서부터 연삭종단위치(Pe)까지의 전체 이동행정이 승강속도 및 이동방향의 절환에 따라 각각 9개의 소행정(小行程;#1 ~ #9)으로 나눠지도록 되어 있다.
먼저, 위쪽 연마석(2)에 관한 각 행정(#1 ~ #9)에 대해 설명하면, 제1행정(#1)은, 피가공물(W)의 상단 피연삭면(K)에 대해 약 1mm 정도 떨어진 대기위치(P1)에서 피연삭면(K)에 대해 50㎛ 정도 떨어진 검출개시위치(P2)에 이르기까지의 공이송행정(空移送行程)인 바, 그 하강속도는 2000㎛/s 정도로 빠르다.
제2행정(#2)은, 검출개시위치(P2)에서부터 피연삭면(K)과 접촉한 후의 검출종료위치(P3)에 이르기까지의 검출행정으로서, 검출종료위치(P3)는 피연삭면(K)과 일정한 부하 이상으로 접촉함으로써 검출되는 연삭개시위치(Ps)보다 5 ~ 10㎛ 정도 아래가 된다. 이 제2행정(#2)에서의 하강속도는 50㎛/s 정도가 된다.
상기 연삭개시위치(Ps)는 도 2의 위쪽 전류검지기(61)에 의해 검지되는 전류값이 무부하시의 값(20 ~ 30암페어)에서 1.0암페어 증가했을 때의 위치인 바, 이 연삭개시위치(Ps)가 피가공물(W)의 상부면 쪽 연삭량(Du)의 기준위치로 된다.
제3행정(#3)은, 검출종료위치(P3)에서부터 위쪽의 되돌림위치(P4)까지 50㎛를 상승하는 제1되돌림행정으로서, 이 제3행정(#3)에서의 상승속도는 200㎛/s이다.
제4행정(#4)은, 되돌림위치(P4)에서부터 연삭개시위치(Ps) 부근의 위치(P5)에 이르기까지 하강하는 제2공이송행정인 바, 그 하강속도는 100㎛/s이다. 단, 상기 검출행정(#2)에서 이미 연삭개시위치(Ps)보다 약간 아래의 검출종료위치(P3)까지 피연삭면(K)을 연삭한 후이기 때문에, 제4행정(#4) 하단의 공이송종단위치(P5)에서는 상기 연마석(2)이 피가공물(W)의 상단 피연삭면(K)에 접촉하지 않게 된다.
제5행정(#5)은, 상기 공이송종단위치(P5)에서부터 피연삭면(K)에 접촉함과 더불어 35㎛ 정도 아래의 편향제거(run-out removal)종단위치(P6)에 이르기까지의 편향제거행정으로서, 하강속도는 10㎛/s이다. 이 제5행정(#5)에서 피가공물(W)의 피연삭면(K)의 상하방향으로 편향범위를 연삭하게 된다.
제6행정(#6)은 실질적인 연삭행정에 상당하는 것으로, 편향제거종단위치(P6)에서부터 55㎛ 정도 아래쪽의 연삭중간위치(P7)에 이르기까지의 중간속도 연삭행정으로서, 그 하강속도는 20㎛/s 이다.
제7행정(#7)은, 연삭중간위치(P7)에서부터 위쪽의 제2되돌림위치(P8)까지 40㎛를 상승하는 되돌림행정인 바, 이 제7행정(#7)에서의 상승속도는 100㎛이다.
제8행정(#8)은 상기 제2되돌림위치(P8)에서부터 상기 연삭중간위치(P7)보다 약간(예컨대 5㎛) 위쪽의 끝처리연삭개시위치(P9)에 이르기까지 하강하는 공이송행정으로서, 하강속도는 100㎛/s 이다.
제9행정(#9)은 끝처리연삭행정에 상당하는 것으로, 끝처리연삭개시위치(P9)에서 연삭종단위치(Pe)에 이르기까지의 저속연삭행정인 바, 하강속도는 5㎛ 정도이다.
상기 제9행정(#9) 이후는 타이머에 의해 연삭종단위치(Pe)에 정지해 있는 상태에서 일정시간 연삭하는 스파크아웃(spark-out)행정으로서, 이 스파크아웃행정이 끝난 후 상기 연마석(2)은 대기위치(P1)까지 상승하게 된다.
아래쪽 연마석(3)도 위쪽의 연마석(2)과 마찬가지로 9개의 행정(#1 ~ #9) 및 스파크아웃행정으로 구성되어 있으나, 검출행정(#2)에서의 연삭개시위치(Ps)의 검출시점은 전가공의 상태에 따라 위쪽의 연마석과 반드시 일치하는 것은 아니다. 따라서, 제3행정(되돌림행정:#3)에서 제4행정(공이송행정:#4)으로 옮겨질 때는 상하의 연마석(2,3)을 일단 동조시켜 상하의 연마석(2,3)이 동시에 제4행정(공이송행정:#4)에서 제5행정(중간속도 연삭행정:#5)으로 이행하도록 제어하게 된다.
또, 제9행정(저속연삭행정:#9)으로 이행할 때도 일단 제6행정(중간속도 연삭행정:#6)에서 제7행정(되돌림행정:#7) 및 제8행정(공이송행정:#8)을 경유할 때 다시 상하의 연마석(2,3)을 동시에 제9행정(#9)으로 이행하도록 제어하게 된다.
한편, 상하의 연마석(2,3)의 행정 중 실질적으로 연삭을 행하는 행정인 제5와 제6 및 제9행정(#5,#6,#9)의 이동속도(연삭속도)는 항상 상하가 같은 속도가 되 도록 설정되어도 좋지만, 수직형 양두평면 연삭반에서 브레이크디스크와 같은 강성이 작은 피연삭부를 연삭하는 경우에는 위쪽으로 휘어지는 경향이 있기 때문에, 피연삭부의 두께나 형상에 따라 아래쪽 연마석(3)의 상승속도에 대해 위쪽 연마석(2)의 하강속도를 예컨대 60 ~ 70%가 되도록 설정하여도 된다. 그에 따라, 연삭 도중에 피가공물(W)의 피연삭부가 위로 휘어지는 것이 확실하게 방지될 수 있게 된다.
[상하 연마석의 대기위치의 설정]
상하의 각 연마석(2,3)의 대기위치(P1)는, 도 1의 착탈위치(A1)에서 치수측정기(13)에 의해 측정된 전가공상태의 피가공물의 치수에 기해 피가공물마다 설정된다.
상기 치수측정기(13)는 피가공물(W)의 연삭마무리치수에 대응하는 마스터게이지(master gauge)를 써서 0점조정하게 되고, 상기 착탈위치(A1)에서 지지용 치구(10)로 위치결정되어 고정된 미연삭피가공물(W)의 상하 피연삭면을 상하의 측정자(17)에 의해 각각 측정하여, 그 측정치에 기해 도 4의 제2행정(검출행정:#2)에서의 연삭개시위치(검출위치:Ps)가 미연삭피가공물(W)의 상단 피연삭면과 대략 일치하도록 대기위치(P1)를 설정한다.
[연삭개시위치의 검출]
도 5는 상기 행정(#2 ~ #9)에서 연마석회전용 전동모터(49)의 전류값 변화를 개략적으로 나타낸 것으로, 제2행정(검출행정:#2)의 종단부근에서 연마석이 피연삭면에 접촉하기 시작함으로써, 전류값이 무부하시의 값(20 ~ 30암페어)에서 급격히 세워지는 형태를 하게 된다. 이렇게 세워지는 구간에서 무부하시의 전류값에서 1 암페어 증가한 시점(Ts)을 검출하여, 그 시점(Ts)에 대응하는 연마석위치를 도 4의 연마개시위치(Ps)로 해서 콘트롤러(62)에다 기입하도록 되어 있다.
한편, 도 5의 제3행정(제1되돌림행정:#3)에서는 일단 전류값이 낮아지고, 제4와 제5 및 제6의 각 행정(#4,#5,#6)을 경유하여 전류값이 70 ~ 80암페어 정도까지 상승하고 나서, 제7 및 제8행정(제2되돌림행정 및 공이송행정:#7,#8)에서 조금 낮아진 후, 제9행정(저속연삭행정:#9)에서 다시 상승하고, 스파크아웃행정(S.O)에서 무부하상태의 전류값까지 낮아지게 된다.
도 6은 각 행정(#2 ~ #9)에서의 연마석이동량과 시간과의 관계를 나타낸 도면으로서, 제3행정(#3)과 제7행정(#7)의 되돌림행정 및 제4행정(#4) 과 제8행정(#8)의 공이송행정에서의 이동량의 변화를 명확히 나타내고 있다.
[연삭방법의 개요]
연삭작업의 각 곳에서의 상세한 내용은 이미 설명을 하였기 때문에, 여기서는 연삭방법 전체의 개요를 설명하기로 한다.
(1) 도 1에서의 착탈위치(A1)에서, 압압유니트(23)를 상승시켜 피가공물(W)을 피가공물지지용 치구(10) 상에 올려놓고서 클램프로드(21)를 하강시킴으로써 압압유니트(23)를 피가공물(W)의 상부면 중앙부에다 밀어붙인다.
(2) 도 3에서의 피가공물(W)을 장착할 때는, 피가공물(W)의 허브(26)가 위치결정부재(28)의 내주면(31)에 끼워져, 상기 허브(26)의 플랜지부 하면이 위치결정 부재(28)의 환상의 기준면(32)에 닿고, 회전저지용 핀(37)은 피가공물(W)의 부착용 볼트(41)에 원주방향으로 걸려지게 된다. 이 상태에서 압압유니트(23)를 하강시키면 강구가 허브(26)의 내주면(중앙구멍)의 상단가장자리에 압접되어, 피가공물(W)이 소정의 위치로 위치결정되어 고정됨과 더불어 피가공물지지용 치구(10)에 대한 회전이 저지되게 된다.
(3) 도 1의 착탈위치(A1)에서 클램핑이 완료된 후에 치수측정기(13)를 전진시켜, 상하의 측정자(17)에 의해 미연삭피가공물(W)의 환상 디스크(27)의 상하 양 피연삭면의 상하방향위치를 측정해서 이를 도 4의 콘트롤러(62)에다 입력한다. 상기 측정값에 기해 도 4의 상하 각 연마석(2,3)은 각각 쓸데없이 피연삭면에서 떨어지지 않는 위치가 대기위치(P1)로 설정되게 된다.
(4) 도 2와 같이 인덱스테이블(6)이 반회전함으로써 피가공물지지용 치구(10)의 위치가 연삭위치(A2)로 변경되게 된다.
(5) 피가공물(W)을 연삭위치(A2)로 변경한 후 피가공물지지용 치구(10)를 자전(自轉)시킴으로써 피가공물(W)을 자전축심(O2) 주위를 회전시켜 위쪽의 연마석(2)을 하강시킴과 동시에, 같은 속도로 아래쪽 연마석(3)을 상승시켜, 도 4에 도시된 것과 같이 9개의 행정(#1 ~ #9) 및 스파크아웃행정(S.O)을 거쳐 상하 각각 소정의 연삭량(Du,Dd)만큼 연삭한다.
즉, 상하의 연마석(2,3)은 먼저 대기위치(P1)에서부터 고속의 이동속도(2000 ㎛/s)로 검출개시위치(P2)까지 이동하여, 그 검출개시위치(P2)에서 속도가 50㎛/s 로 감속되어 검출종료위치(P3)까지 이동하게 된다. 이 제2행정(검출행정:#2)에서는 전류값이 1암페어 증가하는 위치를 검출해서 연삭개시위치(Ps)로 설정함과 더불어, 검출종료위치(P3)로부터 제1되돌림위치(P4)까지 200㎛/s의 속도로 일단 되돌려지게 된다.
이어, 상하의 연마석(2,3)이 함께 제1되돌림위치(P4)에 모인 시점에서 제4행정(#4)으로 되어, 양 연마석(2,3)이 동시에 100㎛/s의 속도로 공이송종단위치(P5;대략 연삭개시위치(Ps)에 해당)까지 공이송되고, 이 공이송종단위치(P5)에서 속도가 10㎛/s 로 바뀌어 제5행정인 편향제거행정으로 이행하게 된다.
편향제거종단위치(P6)에서 속도가 20㎛/s 로 바뀌어 제6행정(#6)의 중간속도 연삭작업으로 들어가게 되는 바, 이 중간속도 연삭작업이 연삭중간위치(P7)에 이르면 일단 제2되돌림위치(P8)까지 100㎛/s의 속도로 되돌려져, 양 연마석(2,3)을 다시 동조(同調)시켜 끝처리연삭개시위치(P9)까지 100㎛/s의 속도로 공이송하게 되고, 이 끝처리연삭개시위치(P9)에서 속도가 끝처리속도인 5㎛/s로 바뀌어 제9행정(끝처리연삭행정:#9)으로 이행됨으로써 연삭종단위치(Pe)까지 끝처리연삭을 하게 된다.
연삭종단위치(Pe)에서는 3초 정도 스파크아웃하여 대기위치(P1)까지 되돌려 지게 된다.
상기와 같은 연삭작업에서, 피가공물지지용 치구(10)에 부착된 미연삭피가공물(W)의 표면은 전가공 정밀도의 오차에 따라 달라지기는 하지만, 피가공물마다 상하의 연마석회전용 전동모터(49)의 전류값 변화에 따라 연삭개시위치(접촉위치: Ps)를 검출해서 소정량의 연삭량을 연삭하게 됨으로써 안정된 연삭정밀도를 얻을 수가 있게 된다.
상기와 같이 매 피가공물마다 연삭개시위치(Ps)를 검출함과 더불어, 도 4의 제5행정(편향제거행정:#5) 전에 제3행정(되돌림행정:#3) 및 제4행정(공이송행정 :#4)을 거치도록 함으로써, 상하의 연마석(2,3)을 동조시켜 연삭작업으로 들어가도록 하고 있기 때문에, 브레이크디스크와 같은 얇고 강성이 낮은 피가공물의 양면을 연삭하는 경우, 상하의 양 연마석(2,3)을 동시에 피가공물(W)의 상하 양 피연삭면에 접촉시켜 동시에 연삭을 개시할 수가 있게 됨으로써 피연삭부의 평행도 및 편향방지 정밀도가 향상될 수 있게 된다.
한편, 상기의 실시예와 다른 실시예로서는, 상기 실시예에서는 연삭개시위치의 설정기준으로 되는 전류값의 증가량을 1.0암페어로 설정하였으나, 피가공물의 경도(硬度), 연마석의 회전속도 또는 이송속도에 따라 각각에 적합한 각종 전류값으로 설정할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 브레이크디스크가공용 수직형 양 두평면 연삭반을 가지고 판상부재를 연삭가공함에 있어, 피가공물이 강성이 낮은 판상부재이더라도 센서와 같은 측정용 부재를 갖추게 하지 않고서도 항상 일정한 허용치 내로 연삭할 수가 있어, 연삭정밀도가 양호한 양면연삭방법을 제공할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 상하로 마주보는 1쌍의 연마석을 각각 연마석회전용 전동모터로 회전구동함과 더불어 연마석승강용 모터로 상하방향으로 이동할 수 있도록 하여, 양 연마석을 피가공물의 상하 피연삭면에서 각각 상하로 떨어진 대기위치로부터 연삭종단위치까지 이동하도록 함으로써, 피가공물의 상하 피연삭면을 동시에 평면연삭하는 브레이크디스크가공용 수직형 양두평면 연삭반에서의 연삭방법에 있어서,
    상기 각 연마석의 상하방향 전체이동행정의 단계는, 소정의 공이송속도로 대기위치에서 피연삭면과 접촉하기 전의 검출개시위치까지 이동하는 공이송행정 단계와, 상기 공이송속도보다 저속인 검출속도로 검출개시위치에서 피연삭면과 접촉한 이후의 검출종료위치까지 이동함과 더불어 연삭개시위치를 검출하는 검출행정 단계 및, 연삭속도로 연삭개시위치에서 연삭종단위치까지 이동하는 연삭행정 단계를 포함하도록 되어 있고, 상기 연삭개시위치는, 상기 검출행정 단계 중에 각 연마석회전용 전동모터의 전류를 각각 검출하여, 당해 전류가 무부하상태의 값에서부터 소정량 증가했을 때에 대응하는 위치로 설정되도록 하는 것을 특징으로 하는 브레이크디스크가공용 수직형 양두평면 연삭반에서의 연삭방법.
  2. 제1항에 있어서, 각 연마석회전용 전동모터의 전류변화에 의해 상하 각각의 연삭개시위치를 검출한 후, 상하 각 연마석을 피연삭면에서 떨어진 위치까지 되돌려, 상하의 연마석을 동시에 연삭행정 단계로 이행되도록 하는 것을 특징으로 하는 브레이크디스크가공용 수직형 양두평면 연삭반에서의 연삭방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연삭행정의 단계가, 연삭속도가 다른 복수의 행정으로 나눠지도록 하는 것을 특징으로 하는 브레이크디스크가공용 수직형 양두평면 연삭반에서의 연삭방법.
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