JP3850224B2 - 研削加工方法及び数値制御研削盤 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カム等の非円形工作物又は円形工作物（以下、単に「工作物」という。）を砥石車のプロフィル創成運動により研削する研削加工方法及びその研削加工方法を実施するための数値制御研削盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、数値制御装置により主軸軸線に垂直な方向の砥石車の送りを工作物を支持する主軸回転に同期して制御し、カム等の非円形工作物或いは回転軸と偏心した円形断面の工作物を研削加工する方法が行われている。砥石車の送りを同期制御するには数値制御装置にプロフィルデータを付与することが必要である。このプロフィルデータは砥石車を工作物の仕上げ形状に沿って往復運動、すなわちプロフイル創成運動させるように、主軸の単位回転角毎の砥石車の移動量を与えるものである。
一方、工作物を研削加工するためには、プロフィルデータの他に砥石車の送り、切り込み、後退等の加工サイクルを制御するための加工サイクルデータが必要である。工作物はこの加工サイクルデータとプロフィルデータに基づき加工されるのであるが、とくに研削完了後の砥石車の逃がし動作とプロフィル創成運動との関係が加工精度、加工速度上重要となる。
従来の研削盤の機能では、研削後に砥石車を逃がす場合には主軸の回転を停止させて、その後砥石車を早送り後退させることしか出来なかった。回転している砥石車が工作物に接触した状態で主軸の回転を停止させると、機械系のスプリングバック作用により工作物は砥石車に押圧されるため、工作物の砥石車との接触面が研削されそこに凹みが生じるという問題点があった。
【０００３】
そこで、それらの問題点を解決するために、スパークアウト完了後の砥石車の逃がし動作を制御するための逃がしデータとプロフィルデータとを非円形工作物の所定の回転角の区間において合成し、主軸の回転を停止させることなく砥石車をプロフィル創成運動に逃がし動作を重畳させて逃がすようにした数値制御研削盤は本出願人により既に提案されている。
【０００４】
その研削加工方法の原理を図１に基づいて説明する。
図１は数値制御研削盤を用いて非円形又は円形工作物を研削加工する際の砥石車の工作物に対する移動軌跡を示したものであり、Ｏは主軸軸線、Ｗは工作物（この場合は非円形工作物）、Ｇは砥石車である。主軸のθ方向の回転に同期して砥石車ＧはＸ方向に往復運動するのであるから、工作物Ｗに固定された座標系から見ると、砥石車Ｇは矢印Ａ方向の工作物Ｗの回りの周回運動となる。そして、粗研削、精研削、仕上げ研削の各工程において回転角θ２の区間で切込み前進ｄ１，ｄ２，ｄ３が行われる。なお、破線はそれぞれｄ１，ｄ２，ｄ３の切込み前の工作物外径を示し、１点鎖線はそれぞれｄ１，ｄ２，ｄ３の切込み前の砥石車の位置を示す。Ｌは砥石車Ｇが工作物Ｗに対してプロフィル創成運動（スパークアウト時）を行うときのその中心の軌跡である。
上記研削盤による研削加工方法は主軸の回転を停止させることなくプロフィル創成運動と研削加工完了後の逃がし動作とを時間的に平行して実行するものである。すなわち、砥石車Ｇは曲線Ｌに沿って工作物Ｗをプロフィル創成しており、Ｐ１点で創成（スパークアウト）が完了したとすると、その後砥石車Ｇは点Ｐ１と点Ｐ２を結ぶ曲線に沿って送られ、砥石車Ｇは回転角θ１の区間で逃がされる。この区間ではプロフィル創成運動と逃がし動作とが同時的に進行されている。その後は、必要に応じてＰ２点で主軸の回転を停止し、Ｐ３点まで砥石車Ｇを早送り後退させる。
具体的には、研削加工完了後の逃がしデータ設定手段により逃がし動作を規定するデータが与えられ、データ合成手段により、そのデータと予め与えられたプロフィルデータとが合成される。データの合成はプロフイル創成運動に逃がし運動が重畳するように、すなわち砥石車Ｇが点Ｐ１と点Ｐ２を結ぶ曲線上を動くように行われる。砥石車逃がし手段はこの合成データに基づき主軸の回転角に応じて砥石車の位置を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】
前記数値制御研削盤における砥石車逃がし手段により、研削加工終了時の工作物の砥石車との接触面に凹みが生じるという問題点は解決されたが、研削加工工程では、粗研削、精研削、仕上げ研削、スパークアウト研削、逃がし動作工程の各工程を行うことが必要であり、加工時間が長いという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解消し、プロフイル創成運動と逃がし運動を重畳したデータを用いた砥石車逃がし手段により、研削加工終了時の工作物の砥石車との接触面に凹みが生じることなく、かつ加工時間を短縮した非円形又は円形工作物の研削加工方法及びその研削加工方法を実施するための数値制御研削盤に関する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の非円形又は円形工作物の研削加工方法は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状のプロフィルデータに基づいて砥石車の送りを前記工作物の回転に同期して制御するプロフィル創成運動をさせ、各研削加工ステップに応じて前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物に対して所定量切込み前進させることにより前記工作物を研削加工し、前記研削加工ステップにおける仕上げ研削完了後、前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと前記プロフィルデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がすようにした非円形又は円形工作物を研削する研削加工方法において、前記研削加工ステップにおける最終仕上げ研削時に砥石車を工作物の所定角度位置から所定量切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて前記所定角度位置から砥石車を徐々に逃がす工作物の所定回転角度範囲より小さくしたことを特徴とするものである。
更に、本発明の非円形又は円形工作物の研削加工方法は、前記最終仕上げ研削時に砥石車を工作物に切込み前進させる回転角度範囲が合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす回転角度範囲の３分の１以下であることを特徴とするものであり、また、前記各研削ステップにおいて砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の回転角度範囲を前記最終仕上げ研削に向かって徐々に小さくしたことを特徴とするものである。
更に、前記合成データに基づいて砥石車を徐々に工作物から逃がす工作物の回転角度範囲が９０度であることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の数値制御装置を有する数値制御研削盤は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状に沿って砥石車をプロフィル創成運動させるためのプロフィルデータと、各研削ステップでの工作物の所定回転角度範囲における切込み前進量等の加工サイクルを制御する加工サイクルデータと、仕上げ研削完了後に前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと、前記プロフィルデータと前記逃がしデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がす砥石車逃がし手段とを備えた数値制御装置を有する数値制御研削盤において、
前記加工サイクルデータは、前記研削ステップにおける最終の仕上げ研削時に砥石車を切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす工作物の回転角度範囲より小さく設定されていることを特徴とするものである。
また、本発明の数値制御装置を有する数値制御研削盤は、前記加工サイクルデータは、前記各研削ステップにおける砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記最終の仕上げ研削に向かって徐々に小さく設定したことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の非円形又は円形工作物の研削加工方法は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状のプロフィルデータに基づいて砥石車の送りを前記工作物の回転に同期して制御するプロフィル創成運動をさせ、各研削加工ステップに応じて前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物に対して所定量切込み前進させることにより前記工作物を研削加工し、前記研削加工ステップにおける仕上げ研削完了後、前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと前記プロフィルデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がすようにした非円形又は円形工作物を研削する研削加工方法において、前記研削加工ステップにおける最終仕上げ研削時に砥石車を工作物の所定角度位置から所定量切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて前記所定角度位置から砥石車を徐々に逃がす工作物の所定回転角度範囲より小さくしたことにより、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されるものである。
本発明の研削加工方法は、カム等の非円形工作物の加工に適用されるとともに、クランクピンのように回転軸に対して偏心した円形断面の工作物をプロフイル創成研削する場合においても同様に適用することができる。
また、最終仕上げ研削時に砥石車を工作物の所定角度位置から所定切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて前記所定角度位置から砥石車を徐々に逃がす工作物の所定角度範囲より小さくしたことにより前記の作用効果を奏するものであるが、前記最終仕上げ研削時に砥石車を工作物に切込み前進させる回転角度範囲が合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす回転角度範囲の３分の１以下とすることにより、また、前記各研削ステップにおいて砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の回転角度範囲を前記最終仕上げ研削に向かって徐々に小さくしたことにより、より確実に工作物を高精度に加工することができる。
更に、前記合成データに基づいて砥石車を徐々に工作物から逃がす工作物の回転角度範囲が９０度であることが通常であり、砥石車を徐々に工作物から逃がす工作物の回転角度範囲の基準として本発明の要件を構成する。
【００１０】
本発明の数値制御装置を有する数値制御研削盤は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状に沿って砥石車をプロフィル創成運動させるためのプロフィルデータと、各研削ステップでの工作物の所定回転角度範囲における切込み前進量等の加工サイクルを制御する加工サイクルデータと、仕上げ研削完了後に前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと、前記プロフィルデータと前記逃がしデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がす砥石車逃がし手段とを備えた数値制御装置を有する数値制御研削盤において、前記加工サイクルデータは、前記研削ステップにおける最終の仕上げ研削時に砥石車を切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす工作物の回転角度範囲より小さく設定されていることにより、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されるものである。
また、前記加工サイクルデータは、前記各研削ステップにおける砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記最終の仕上げ研削に向かって徐々に小さく設定したことにより、研削残り部分が少なくなり、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されると同時に、精度の高い研削加工が可能となる。
【００１１】
【実施例】
本発明の主軸軸線に垂直な方向の砥石車の送りを工作物を支持する主軸回転に同期して制御し、カム等の非円形工作物或いは回転軸に対して偏心した円形断面の工作物を研削加工し、プロフイル創成運動と逃がし運動を重畳したデータを用いて砥石車を逃がすようにした、非円形工作物又は円形工作物の研削加工方法の原理は前記図１について説明した通りである。
【００１２】
本発明の非円形工作物又は円形工作物の研削加工方法及びその研削加工方法を実施するための数値制御研削盤の具体的な実施例を図２〜図６について説明する。
図２は本発明の１実施例の数値制御研削盤を示した構成図である。１０は数値制御研削盤のベッドで、このベッド１０上にはテーブル１１が摺動可能に配設されている。テーブル１１上には主軸１３を軸架した主軸台１２が配設され、その主軸１３はサーボモータ１４により回転される。また、テーブル１１上、右端には心押台１５が載置され、心押台１５のセンタ１６と主軸１３のセンタ１７とによって工作物Ｗ（この場合はカムシャフト）が挾持されている。工作物Ｗは主軸１３に突設された位置決めピン１８に嵌合し、工作物Ｗの回転位相は主軸１３の回転位相に一致している。ベッド１０の後方には工作物Ｗ側に向かって進退可能な砥石台２０が案内され、砥石台２０にはモータ２１によって回転駆動される砥石車Ｇが支承されている。この砥石台２０は、図略の送り螺子を介してサーボモータ２３に連結され、サーボモータ２３の正逆転により前進後退される。
ドライブユニット４０、４１は数値制御装置３０から指令パルスを入力して、それぞれサーボモータ２３、１４を駆動する回路である。数値制御装置３０は主としてサーボモータ１４、２３を同期制御して、工作物Ｗの研削加工を制御する装置である。その数値制御装置３０には、プロフィルデータ、加工サイクルデータ等を入力するテープリーダ４２と制御データ等の入力を行うキーボード４３と各種の情報を表示するＣＲＴ表示装置４４が接続されている。
【００１３】
数値制御装置３０は第３図に示すように、研削盤を制御するためのメインＣＰＵ３１と制御プログラムを記憶したＲＯＭ３３と入カデータ等を記憶するＲＡＭ３２と入出力インタフェース３４とで主として構成されている。ＲＡＭ３２上にはＮＣデータを記憶するＮＣデータ領域３２１とプロフィルデータを記憶するプロフィルデータ領域３２２とモード設定のための送りモード設定領域３２３と工作物モード設定領域３２４と逃がしモード設定領域３２５とが形成されている。数値制御装置３０はその他サーボモータ１４、２３の駆動系として、ドライブＣＰＵ３６とＲＡＭ３５とパルス分配回路３７が設けられている。ＲＡＭ３５はメインＣＰＵ３１から砥石車Ｇの位置決めデータを入力する記憶装置であり、ドライブＣＰＵ３６は砥石車Ｇの送りに関しスローアップ、スローダウン、目標点の補間等の演算を行い補間点の位置決めデータを定周期で出力する装置であり、パルス分配回路３７は移動指令パルスを出力する回路である。
【００１４】
ＲＡＭ３２には加工サイクルデータを含むＮＣデータが記憶されており、このＮＣデータはＣＰＵ３１によりプログラムされた手順に従って解読され、それぞれの工程が遂行される。
ここでは、図４に示された３０ｍｍφの円をベース円（Ｂ）とする非円形のカム（工作物Ｗ）をプロフィル創成研削加工する場合について説明する。なお、工作物は円形であっても、また、クランクピンのように円形断面であって加工軸線に対して偏心したものをプロフィル創成研削するものにも本発明は有効に適用できる。
【００１５】
図４に示された工作物は最終仕上げ寸法が実線で示された３０ｍｍφの円（Ｂ）をベース円とするカムＷ´であり、加工前の形状は２点鎖線で示されているように３５．００５ｍｍφの円をベース円とするカムＷである。
このカムＷをプロフィル創成研削加工する場合には、通常切込み開始位置はベース円部（図４の０度）であり、研削切込みは図４の表の通り第１、第２粗研削、第１、第２精研削、第１、第２仕上げ研削をによる計６ステップで行われる。図４の表に示されている例においては、ステップ１では第１粗研削が行われれるが、その研削開始位置は３５．００５ｍｍφの位置であり、工作物１回転当たりの切込量が０．５ｍｍφで２回切込みが行われ、切込み研削計１．０ｍｍφの粗研削が行われる。その０．５ｍｍφの切込みの際の切込角度は例えばｔ１の６０度に設定される。すなわち工作物が６０度回転するのに合わせて砥石車ＧをＸ方向に０．５ｍｍφ切り込ませることを示している。
【００１６】
次のステップ２においては、第２粗研削が行われる。すなわち第１粗研削後の径は３４．００５ｍｍφであるので、その位置が、切り込み開始時の砥石車Ｇの位置であり、切込角度ｔ１の６０度で１回転当たりの切込量が０．２５ｍｍφで、４回転第２粗研削が行われ、計１．０ｍｍφの研削が行われる。
次のステップ３においては、第１精研削が行われる。すなわち第２粗研削後の径は３３．００５ｍｍφであるので、その位置が、第１精研削切り込み開始時の砥石車Ｇの位置であり、切込角度（ｔ１）６０度で１回転当たりの切込量が０．２ｍｍφで、計５回転の第１精研削が行われ、計１．０ｍｍφの研削が行われる。
【００１７】
ステップ４、５、６においても前記ステップと同様に第２精研削、第１、第２仕上げ研削が行われる。この場合、最終仕上げ研削に向かって、１回転当たりの切込量を小さくするとともに、切込角度（ｔ１）も小さくしている。
ステップ６の第２仕上げ研削（最終仕上げ研削）においては、切込量が０．００５ｍｍφと小さく設定してあり、かつ切込角度（ｔ１）も２０度と小さくしてある。そのため仕上げ研削の後の研削残り部分は小さくなる。
図４の加工例においては、工作物の計３７回転で５．００５ｍｍφの切込研削が行われて、所望のベース円が３０ｍｍφのカムＷ´（工作物）が得られる。
なお、各研削ステップにおける切込角度は前記したｔ１，のほかｔ２に示す角度であっても良い。ｔ２の場合は、ｔ１と同様に最終仕上げ研削の切込角度２０であり、かつ徐々に小さくなっている。ｔ３は、従来の切込角度であり、各工程ともに６０度である。
【００１８】
図４に示された研削加工工程を図５で説明する。
ステップ１の研削開始位置（ｑ１点）から工作物回転角π／３（６０度）にわたって０〜π／３の範囲でプロフィル創成研削と０．５ｍｍφの切込研削を行い（ｑ２点）、ｑ２点〜ｑ３点間で工作物１回転（２π）のプロフィル創成研削が行われ、ｑ３点〜ｑ４点間において、同様に工作物回転角２π〜７π／３（６０度）にわたってプロフィル創成研削と０．５ｍｍφの切込研削を行い、ｑ４点〜ｑ５点間で工作物のプロフィル創成研削が行われ、ステップ１が終了し、工作物径（ベース円径）は３４．００５ｍｍφとなる（ｑ５点）。以後、順次各ステップ順にプロフィル創成研削と切込研削加工が行われ、最終のステップ６においては、工作物径（ベース円径）３０．００５ｍｍφにおいて，ｑ１０点〜ｑ１１点間で、切込角度（ｔ１）２０度にわたってプロフィル創成研削と０．００５ｍｍφの切込研削を行い、ｑ１１点〜ｑｅ点間で第２仕上げプロフィル研削を終了する（ｑｅ）。本発明においては、最後のスパークアウト研削は必要としない。
研削加工が終了すると、ｑｅ点〜ｑｇ点間の工作物回転角９０度にわたって砥石車Ｇの逃げ動作を行い（プロフィル創成運動と共に逃げ動作を行う）、早送り後退が指令された場合には主軸回転を停止してｑｇ点からｑｈ点まで早送りで後退される。砥石車Ｇの逃げ動作は、読み出されたプロフィルデータに単位角当たりの逃げ量が減算されて移動量データが合成され（すなわち、データ合成手段により、プロフイル創成運動に逃がし運動が重畳される）、その合成データに基づいて主軸の回転角に応じて砥石車Ｇの位置を制御することにより行われる。
【００１９】
本発明においては、最終の仕上げ研削終了時のスパークアウト研削を省略することができるが、その理由を図６により説明する。
図６は、ステップ６の第２仕上げ研削が終了した時点（図５のｑｅ点）の状態を示したものである。最終の第２仕上げ研削は、図５のｑ１０点〜ｑ１１点間で、切込角度（ｔ１）２０度にわたってプロフィル創成研削と０．００５ｍｍφの切込研削を行い、ｑ１１点〜ｑｅ点間で第２仕上げプロフィル研削が行われたものであるので、ｑ１０点〜ｑ１１点間では、２０度にわたって３０．００５ｍｍφから３０．０００ｍｍφに減少している。したがって、０度〜２０度にかけて、工作物には、仕上げ寸法の３０．０００ｍｍφに対して僅かな研削残し部分（ａ）が存在している。
従来は、切込角度が大きく（例えば、ｔ３の６０度）、この研削残し部分（ａ）も大きかったために、これを除去するために最低１回転のスパークアウト研削を実行していた。
【００２０】
しかし、本発明においては、前記図５におけるｑｅ点〜ｑｇ点間における砥石車Ｇの逃げ動作工程において、研削残し部分（ａ）を研削することによりスパークアウト研削を省略するものである。そのためには、最終の仕上げ研削における切込角度が２０度と小さいこと、及びｑｅ点〜ｑｇ点間のプロフイル創成運動に逃がし運動が重畳された合成データに基づいて、プロフイル創成運動をしながら徐々に逃がしを行い、かつ砥石車Ｇの逃げ動作が回転角９０度と大きな角度にわたって実施されることが必要である。したがって、前記研削残し部分（ａ）は少なく、かつ、砥石車Ｇの逃がし運動が９０度にわたってプロフイル創成運動をしながら徐々に行われるため、研削残し部分（ａ）をその過程で十分研削することができ、スパークアウトを省略できる。そのため従来の研削方法と比較して加工時間を短縮することができる。
本発明を実施するには、砥石車Ｇの逃げ角度は通常９０とするが、研削切込角度は前記砥石車Ｇの逃げ角度より小さければ可能であるが、砥石車Ｇの逃げ角度の１／３以下が好適である。
また、図４の表に切込角度の例がｔ１，ｔ２として示されているように、最終仕上げ研削になるにしたがって切込角度を小さくすることにより、各研削ステップにおける研削残し部分（ａ）が少なくなり、精度の高い研削加工を遂行できる。
【００２１】
前記実施例においては、本発明の研削加工方法を非円形工作物であるカムの研削加工に適用した例について説明したが、カムの研削に限らず、クランクピンのように回転軸に対し偏心した円形断面の工作物をプロフイル創成研削する場合においても同様に適用することができるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状のプロフィルデータに基づいて砥石車の送りを前記工作物の回転に同期して制御するプロフィル創成運動をさせ、各研削加工ステップに応じて前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物に対して所定量切込み前進させることにより前記工作物を研削加工し、前記研削加工ステップにおける仕上げ研削完了後、前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと前記プロフィルデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がすようにした非円形又は円形工作物を研削する研削加工方法において、前記研削加工ステップにおける最終仕上げ研削時に砥石車を工作物の所定角度位置から所定量切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて前記所定角度位置から砥石車を徐々に逃がす工作物の所定回転角度範囲より小さくしたことにより、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されるものである。
【００２３】
また、各研削ステップにおいて砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の回転角度範囲を前記最終仕上げ研削に向かって徐々に小さくすることにより、研削残り部分が少なくなり、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されると同時に、精度の高い研削加工が可能となる。
【００２４】
さらに、本発明は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状に沿って砥石車をプロフィル創成運動させるためのプロフィルデータと、各研削ステップでの工作物の所定回転角度範囲における切込み前進量等の加工サイクルを制御する加工サイクルデータと、仕上げ研削完了後に前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと、前記プロフィルデータと前記逃がしデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がす砥石車逃がし手段とを備えた数値制御装置を有する数値制御研削盤において、前記加工サイクルデータは、前記研削ステップにおける最終の仕上げ研削時に砥石車を切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす工作物の回転角度範囲より小さく設定されていることにより、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されるものである。
【００２５】
また、加工サイクルデータは、各研削ステップにおける砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を最終の仕上げ研削に向かって徐々に小さく設定したことにより、研削残り部分が少なくなり、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されると同時に、精度の高い研削加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による砥石車の逃げ動作の概念を示した説明図。
【図２】本発明の実施例にかかる数値制御研削盤の構成図。
【図３】本発明の実施例にかかる数値制御装置の構成を示したブロック図。
【図４】本発明の実施例による切込研削の工程を示した説明図。
【図５】本発明の実施例による砥石車の切込み、逃げ動作の工程を示した説明図。
【図６】本発明の実施例による砥石車の切込み、逃げ動作を示した説明図。
【符号の説明】
１０：ベッド、
１１：テーブル、
１３：主軸
４，２３：サーボモータ、
１５：心押台
２０：砥石台
３０：数値制御装置
Ｌ：プロフィル創成研削中の砥石車中芯の軌跡
Ｇ：砥石車
Ｗ：工作物
Ｗ´：加工終了時の工作物
【発明の属する技術分野】
本発明は、カム等の非円形工作物又は円形工作物（以下、単に「工作物」という。）を砥石車のプロフィル創成運動により研削する研削加工方法及びその研削加工方法を実施するための数値制御研削盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、数値制御装置により主軸軸線に垂直な方向の砥石車の送りを工作物を支持する主軸回転に同期して制御し、カム等の非円形工作物或いは回転軸と偏心した円形断面の工作物を研削加工する方法が行われている。砥石車の送りを同期制御するには数値制御装置にプロフィルデータを付与することが必要である。このプロフィルデータは砥石車を工作物の仕上げ形状に沿って往復運動、すなわちプロフイル創成運動させるように、主軸の単位回転角毎の砥石車の移動量を与えるものである。
一方、工作物を研削加工するためには、プロフィルデータの他に砥石車の送り、切り込み、後退等の加工サイクルを制御するための加工サイクルデータが必要である。工作物はこの加工サイクルデータとプロフィルデータに基づき加工されるのであるが、とくに研削完了後の砥石車の逃がし動作とプロフィル創成運動との関係が加工精度、加工速度上重要となる。
従来の研削盤の機能では、研削後に砥石車を逃がす場合には主軸の回転を停止させて、その後砥石車を早送り後退させることしか出来なかった。回転している砥石車が工作物に接触した状態で主軸の回転を停止させると、機械系のスプリングバック作用により工作物は砥石車に押圧されるため、工作物の砥石車との接触面が研削されそこに凹みが生じるという問題点があった。
【０００３】
そこで、それらの問題点を解決するために、スパークアウト完了後の砥石車の逃がし動作を制御するための逃がしデータとプロフィルデータとを非円形工作物の所定の回転角の区間において合成し、主軸の回転を停止させることなく砥石車をプロフィル創成運動に逃がし動作を重畳させて逃がすようにした数値制御研削盤は本出願人により既に提案されている。
【０００４】
その研削加工方法の原理を図１に基づいて説明する。
図１は数値制御研削盤を用いて非円形又は円形工作物を研削加工する際の砥石車の工作物に対する移動軌跡を示したものであり、Ｏは主軸軸線、Ｗは工作物（この場合は非円形工作物）、Ｇは砥石車である。主軸のθ方向の回転に同期して砥石車ＧはＸ方向に往復運動するのであるから、工作物Ｗに固定された座標系から見ると、砥石車Ｇは矢印Ａ方向の工作物Ｗの回りの周回運動となる。そして、粗研削、精研削、仕上げ研削の各工程において回転角θ２の区間で切込み前進ｄ１，ｄ２，ｄ３が行われる。なお、破線はそれぞれｄ１，ｄ２，ｄ３の切込み前の工作物外径を示し、１点鎖線はそれぞれｄ１，ｄ２，ｄ３の切込み前の砥石車の位置を示す。Ｌは砥石車Ｇが工作物Ｗに対してプロフィル創成運動（スパークアウト時）を行うときのその中心の軌跡である。
上記研削盤による研削加工方法は主軸の回転を停止させることなくプロフィル創成運動と研削加工完了後の逃がし動作とを時間的に平行して実行するものである。すなわち、砥石車Ｇは曲線Ｌに沿って工作物Ｗをプロフィル創成しており、Ｐ１点で創成（スパークアウト）が完了したとすると、その後砥石車Ｇは点Ｐ１と点Ｐ２を結ぶ曲線に沿って送られ、砥石車Ｇは回転角θ１の区間で逃がされる。この区間ではプロフィル創成運動と逃がし動作とが同時的に進行されている。その後は、必要に応じてＰ２点で主軸の回転を停止し、Ｐ３点まで砥石車Ｇを早送り後退させる。
具体的には、研削加工完了後の逃がしデータ設定手段により逃がし動作を規定するデータが与えられ、データ合成手段により、そのデータと予め与えられたプロフィルデータとが合成される。データの合成はプロフイル創成運動に逃がし運動が重畳するように、すなわち砥石車Ｇが点Ｐ１と点Ｐ２を結ぶ曲線上を動くように行われる。砥石車逃がし手段はこの合成データに基づき主軸の回転角に応じて砥石車の位置を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】
前記数値制御研削盤における砥石車逃がし手段により、研削加工終了時の工作物の砥石車との接触面に凹みが生じるという問題点は解決されたが、研削加工工程では、粗研削、精研削、仕上げ研削、スパークアウト研削、逃がし動作工程の各工程を行うことが必要であり、加工時間が長いという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解消し、プロフイル創成運動と逃がし運動を重畳したデータを用いた砥石車逃がし手段により、研削加工終了時の工作物の砥石車との接触面に凹みが生じることなく、かつ加工時間を短縮した非円形又は円形工作物の研削加工方法及びその研削加工方法を実施するための数値制御研削盤に関する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の非円形又は円形工作物の研削加工方法は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状のプロフィルデータに基づいて砥石車の送りを前記工作物の回転に同期して制御するプロフィル創成運動をさせ、各研削加工ステップに応じて前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物に対して所定量切込み前進させることにより前記工作物を研削加工し、前記研削加工ステップにおける仕上げ研削完了後、前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと前記プロフィルデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がすようにした非円形又は円形工作物を研削する研削加工方法において、前記研削加工ステップにおける最終仕上げ研削時に砥石車を工作物の所定角度位置から所定量切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて前記所定角度位置から砥石車を徐々に逃がす工作物の所定回転角度範囲より小さくしたことを特徴とするものである。
更に、本発明の非円形又は円形工作物の研削加工方法は、前記最終仕上げ研削時に砥石車を工作物に切込み前進させる回転角度範囲が合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす回転角度範囲の３分の１以下であることを特徴とするものであり、また、前記各研削ステップにおいて砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の回転角度範囲を前記最終仕上げ研削に向かって徐々に小さくしたことを特徴とするものである。
更に、前記合成データに基づいて砥石車を徐々に工作物から逃がす工作物の回転角度範囲が９０度であることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の数値制御装置を有する数値制御研削盤は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状に沿って砥石車をプロフィル創成運動させるためのプロフィルデータと、各研削ステップでの工作物の所定回転角度範囲における切込み前進量等の加工サイクルを制御する加工サイクルデータと、仕上げ研削完了後に前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと、前記プロフィルデータと前記逃がしデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がす砥石車逃がし手段とを備えた数値制御装置を有する数値制御研削盤において、
前記加工サイクルデータは、前記研削ステップにおける最終の仕上げ研削時に砥石車を切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす工作物の回転角度範囲より小さく設定されていることを特徴とするものである。
また、本発明の数値制御装置を有する数値制御研削盤は、前記加工サイクルデータは、前記各研削ステップにおける砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記最終の仕上げ研削に向かって徐々に小さく設定したことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の非円形又は円形工作物の研削加工方法は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状のプロフィルデータに基づいて砥石車の送りを前記工作物の回転に同期して制御するプロフィル創成運動をさせ、各研削加工ステップに応じて前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物に対して所定量切込み前進させることにより前記工作物を研削加工し、前記研削加工ステップにおける仕上げ研削完了後、前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと前記プロフィルデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がすようにした非円形又は円形工作物を研削する研削加工方法において、前記研削加工ステップにおける最終仕上げ研削時に砥石車を工作物の所定角度位置から所定量切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて前記所定角度位置から砥石車を徐々に逃がす工作物の所定回転角度範囲より小さくしたことにより、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されるものである。
本発明の研削加工方法は、カム等の非円形工作物の加工に適用されるとともに、クランクピンのように回転軸に対して偏心した円形断面の工作物をプロフイル創成研削する場合においても同様に適用することができる。
また、最終仕上げ研削時に砥石車を工作物の所定角度位置から所定切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて前記所定角度位置から砥石車を徐々に逃がす工作物の所定角度範囲より小さくしたことにより前記の作用効果を奏するものであるが、前記最終仕上げ研削時に砥石車を工作物に切込み前進させる回転角度範囲が合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす回転角度範囲の３分の１以下とすることにより、また、前記各研削ステップにおいて砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の回転角度範囲を前記最終仕上げ研削に向かって徐々に小さくしたことにより、より確実に工作物を高精度に加工することができる。
更に、前記合成データに基づいて砥石車を徐々に工作物から逃がす工作物の回転角度範囲が９０度であることが通常であり、砥石車を徐々に工作物から逃がす工作物の回転角度範囲の基準として本発明の要件を構成する。
【００１０】
本発明の数値制御装置を有する数値制御研削盤は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状に沿って砥石車をプロフィル創成運動させるためのプロフィルデータと、各研削ステップでの工作物の所定回転角度範囲における切込み前進量等の加工サイクルを制御する加工サイクルデータと、仕上げ研削完了後に前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと、前記プロフィルデータと前記逃がしデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がす砥石車逃がし手段とを備えた数値制御装置を有する数値制御研削盤において、前記加工サイクルデータは、前記研削ステップにおける最終の仕上げ研削時に砥石車を切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす工作物の回転角度範囲より小さく設定されていることにより、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されるものである。
また、前記加工サイクルデータは、前記各研削ステップにおける砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記最終の仕上げ研削に向かって徐々に小さく設定したことにより、研削残り部分が少なくなり、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されると同時に、精度の高い研削加工が可能となる。
【００１１】
【実施例】
本発明の主軸軸線に垂直な方向の砥石車の送りを工作物を支持する主軸回転に同期して制御し、カム等の非円形工作物或いは回転軸に対して偏心した円形断面の工作物を研削加工し、プロフイル創成運動と逃がし運動を重畳したデータを用いて砥石車を逃がすようにした、非円形工作物又は円形工作物の研削加工方法の原理は前記図１について説明した通りである。
【００１２】
本発明の非円形工作物又は円形工作物の研削加工方法及びその研削加工方法を実施するための数値制御研削盤の具体的な実施例を図２〜図６について説明する。
図２は本発明の１実施例の数値制御研削盤を示した構成図である。１０は数値制御研削盤のベッドで、このベッド１０上にはテーブル１１が摺動可能に配設されている。テーブル１１上には主軸１３を軸架した主軸台１２が配設され、その主軸１３はサーボモータ１４により回転される。また、テーブル１１上、右端には心押台１５が載置され、心押台１５のセンタ１６と主軸１３のセンタ１７とによって工作物Ｗ（この場合はカムシャフト）が挾持されている。工作物Ｗは主軸１３に突設された位置決めピン１８に嵌合し、工作物Ｗの回転位相は主軸１３の回転位相に一致している。ベッド１０の後方には工作物Ｗ側に向かって進退可能な砥石台２０が案内され、砥石台２０にはモータ２１によって回転駆動される砥石車Ｇが支承されている。この砥石台２０は、図略の送り螺子を介してサーボモータ２３に連結され、サーボモータ２３の正逆転により前進後退される。
ドライブユニット４０、４１は数値制御装置３０から指令パルスを入力して、それぞれサーボモータ２３、１４を駆動する回路である。数値制御装置３０は主としてサーボモータ１４、２３を同期制御して、工作物Ｗの研削加工を制御する装置である。その数値制御装置３０には、プロフィルデータ、加工サイクルデータ等を入力するテープリーダ４２と制御データ等の入力を行うキーボード４３と各種の情報を表示するＣＲＴ表示装置４４が接続されている。
【００１３】
数値制御装置３０は第３図に示すように、研削盤を制御するためのメインＣＰＵ３１と制御プログラムを記憶したＲＯＭ３３と入カデータ等を記憶するＲＡＭ３２と入出力インタフェース３４とで主として構成されている。ＲＡＭ３２上にはＮＣデータを記憶するＮＣデータ領域３２１とプロフィルデータを記憶するプロフィルデータ領域３２２とモード設定のための送りモード設定領域３２３と工作物モード設定領域３２４と逃がしモード設定領域３２５とが形成されている。数値制御装置３０はその他サーボモータ１４、２３の駆動系として、ドライブＣＰＵ３６とＲＡＭ３５とパルス分配回路３７が設けられている。ＲＡＭ３５はメインＣＰＵ３１から砥石車Ｇの位置決めデータを入力する記憶装置であり、ドライブＣＰＵ３６は砥石車Ｇの送りに関しスローアップ、スローダウン、目標点の補間等の演算を行い補間点の位置決めデータを定周期で出力する装置であり、パルス分配回路３７は移動指令パルスを出力する回路である。
【００１４】
ＲＡＭ３２には加工サイクルデータを含むＮＣデータが記憶されており、このＮＣデータはＣＰＵ３１によりプログラムされた手順に従って解読され、それぞれの工程が遂行される。
ここでは、図４に示された３０ｍｍφの円をベース円（Ｂ）とする非円形のカム（工作物Ｗ）をプロフィル創成研削加工する場合について説明する。なお、工作物は円形であっても、また、クランクピンのように円形断面であって加工軸線に対して偏心したものをプロフィル創成研削するものにも本発明は有効に適用できる。
【００１５】
図４に示された工作物は最終仕上げ寸法が実線で示された３０ｍｍφの円（Ｂ）をベース円とするカムＷ´であり、加工前の形状は２点鎖線で示されているように３５．００５ｍｍφの円をベース円とするカムＷである。
このカムＷをプロフィル創成研削加工する場合には、通常切込み開始位置はベース円部（図４の０度）であり、研削切込みは図４の表の通り第１、第２粗研削、第１、第２精研削、第１、第２仕上げ研削をによる計６ステップで行われる。図４の表に示されている例においては、ステップ１では第１粗研削が行われれるが、その研削開始位置は３５．００５ｍｍφの位置であり、工作物１回転当たりの切込量が０．５ｍｍφで２回切込みが行われ、切込み研削計１．０ｍｍφの粗研削が行われる。その０．５ｍｍφの切込みの際の切込角度は例えばｔ１の６０度に設定される。すなわち工作物が６０度回転するのに合わせて砥石車ＧをＸ方向に０．５ｍｍφ切り込ませることを示している。
【００１６】
次のステップ２においては、第２粗研削が行われる。すなわち第１粗研削後の径は３４．００５ｍｍφであるので、その位置が、切り込み開始時の砥石車Ｇの位置であり、切込角度ｔ１の６０度で１回転当たりの切込量が０．２５ｍｍφで、４回転第２粗研削が行われ、計１．０ｍｍφの研削が行われる。
次のステップ３においては、第１精研削が行われる。すなわち第２粗研削後の径は３３．００５ｍｍφであるので、その位置が、第１精研削切り込み開始時の砥石車Ｇの位置であり、切込角度（ｔ１）６０度で１回転当たりの切込量が０．２ｍｍφで、計５回転の第１精研削が行われ、計１．０ｍｍφの研削が行われる。
【００１７】
ステップ４、５、６においても前記ステップと同様に第２精研削、第１、第２仕上げ研削が行われる。この場合、最終仕上げ研削に向かって、１回転当たりの切込量を小さくするとともに、切込角度（ｔ１）も小さくしている。
ステップ６の第２仕上げ研削（最終仕上げ研削）においては、切込量が０．００５ｍｍφと小さく設定してあり、かつ切込角度（ｔ１）も２０度と小さくしてある。そのため仕上げ研削の後の研削残り部分は小さくなる。
図４の加工例においては、工作物の計３７回転で５．００５ｍｍφの切込研削が行われて、所望のベース円が３０ｍｍφのカムＷ´（工作物）が得られる。
なお、各研削ステップにおける切込角度は前記したｔ１，のほかｔ２に示す角度であっても良い。ｔ２の場合は、ｔ１と同様に最終仕上げ研削の切込角度２０であり、かつ徐々に小さくなっている。ｔ３は、従来の切込角度であり、各工程ともに６０度である。
【００１８】
図４に示された研削加工工程を図５で説明する。
ステップ１の研削開始位置（ｑ１点）から工作物回転角π／３（６０度）にわたって０〜π／３の範囲でプロフィル創成研削と０．５ｍｍφの切込研削を行い（ｑ２点）、ｑ２点〜ｑ３点間で工作物１回転（２π）のプロフィル創成研削が行われ、ｑ３点〜ｑ４点間において、同様に工作物回転角２π〜７π／３（６０度）にわたってプロフィル創成研削と０．５ｍｍφの切込研削を行い、ｑ４点〜ｑ５点間で工作物のプロフィル創成研削が行われ、ステップ１が終了し、工作物径（ベース円径）は３４．００５ｍｍφとなる（ｑ５点）。以後、順次各ステップ順にプロフィル創成研削と切込研削加工が行われ、最終のステップ６においては、工作物径（ベース円径）３０．００５ｍｍφにおいて，ｑ１０点〜ｑ１１点間で、切込角度（ｔ１）２０度にわたってプロフィル創成研削と０．００５ｍｍφの切込研削を行い、ｑ１１点〜ｑｅ点間で第２仕上げプロフィル研削を終了する（ｑｅ）。本発明においては、最後のスパークアウト研削は必要としない。
研削加工が終了すると、ｑｅ点〜ｑｇ点間の工作物回転角９０度にわたって砥石車Ｇの逃げ動作を行い（プロフィル創成運動と共に逃げ動作を行う）、早送り後退が指令された場合には主軸回転を停止してｑｇ点からｑｈ点まで早送りで後退される。砥石車Ｇの逃げ動作は、読み出されたプロフィルデータに単位角当たりの逃げ量が減算されて移動量データが合成され（すなわち、データ合成手段により、プロフイル創成運動に逃がし運動が重畳される）、その合成データに基づいて主軸の回転角に応じて砥石車Ｇの位置を制御することにより行われる。
【００１９】
本発明においては、最終の仕上げ研削終了時のスパークアウト研削を省略することができるが、その理由を図６により説明する。
図６は、ステップ６の第２仕上げ研削が終了した時点（図５のｑｅ点）の状態を示したものである。最終の第２仕上げ研削は、図５のｑ１０点〜ｑ１１点間で、切込角度（ｔ１）２０度にわたってプロフィル創成研削と０．００５ｍｍφの切込研削を行い、ｑ１１点〜ｑｅ点間で第２仕上げプロフィル研削が行われたものであるので、ｑ１０点〜ｑ１１点間では、２０度にわたって３０．００５ｍｍφから３０．０００ｍｍφに減少している。したがって、０度〜２０度にかけて、工作物には、仕上げ寸法の３０．０００ｍｍφに対して僅かな研削残し部分（ａ）が存在している。
従来は、切込角度が大きく（例えば、ｔ３の６０度）、この研削残し部分（ａ）も大きかったために、これを除去するために最低１回転のスパークアウト研削を実行していた。
【００２０】
しかし、本発明においては、前記図５におけるｑｅ点〜ｑｇ点間における砥石車Ｇの逃げ動作工程において、研削残し部分（ａ）を研削することによりスパークアウト研削を省略するものである。そのためには、最終の仕上げ研削における切込角度が２０度と小さいこと、及びｑｅ点〜ｑｇ点間のプロフイル創成運動に逃がし運動が重畳された合成データに基づいて、プロフイル創成運動をしながら徐々に逃がしを行い、かつ砥石車Ｇの逃げ動作が回転角９０度と大きな角度にわたって実施されることが必要である。したがって、前記研削残し部分（ａ）は少なく、かつ、砥石車Ｇの逃がし運動が９０度にわたってプロフイル創成運動をしながら徐々に行われるため、研削残し部分（ａ）をその過程で十分研削することができ、スパークアウトを省略できる。そのため従来の研削方法と比較して加工時間を短縮することができる。
本発明を実施するには、砥石車Ｇの逃げ角度は通常９０とするが、研削切込角度は前記砥石車Ｇの逃げ角度より小さければ可能であるが、砥石車Ｇの逃げ角度の１／３以下が好適である。
また、図４の表に切込角度の例がｔ１，ｔ２として示されているように、最終仕上げ研削になるにしたがって切込角度を小さくすることにより、各研削ステップにおける研削残し部分（ａ）が少なくなり、精度の高い研削加工を遂行できる。
【００２１】
前記実施例においては、本発明の研削加工方法を非円形工作物であるカムの研削加工に適用した例について説明したが、カムの研削に限らず、クランクピンのように回転軸に対し偏心した円形断面の工作物をプロフイル創成研削する場合においても同様に適用することができるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状のプロフィルデータに基づいて砥石車の送りを前記工作物の回転に同期して制御するプロフィル創成運動をさせ、各研削加工ステップに応じて前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物に対して所定量切込み前進させることにより前記工作物を研削加工し、前記研削加工ステップにおける仕上げ研削完了後、前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと前記プロフィルデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がすようにした非円形又は円形工作物を研削する研削加工方法において、前記研削加工ステップにおける最終仕上げ研削時に砥石車を工作物の所定角度位置から所定量切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて前記所定角度位置から砥石車を徐々に逃がす工作物の所定回転角度範囲より小さくしたことにより、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されるものである。
【００２３】
また、各研削ステップにおいて砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の回転角度範囲を前記最終仕上げ研削に向かって徐々に小さくすることにより、研削残り部分が少なくなり、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されると同時に、精度の高い研削加工が可能となる。
【００２４】
さらに、本発明は、非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状に沿って砥石車をプロフィル創成運動させるためのプロフィルデータと、各研削ステップでの工作物の所定回転角度範囲における切込み前進量等の加工サイクルを制御する加工サイクルデータと、仕上げ研削完了後に前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと、前記プロフィルデータと前記逃がしデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がす砥石車逃がし手段とを備えた数値制御装置を有する数値制御研削盤において、前記加工サイクルデータは、前記研削ステップにおける最終の仕上げ研削時に砥石車を切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす工作物の回転角度範囲より小さく設定されていることにより、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されるものである。
【００２５】
また、加工サイクルデータは、各研削ステップにおける砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を最終の仕上げ研削に向かって徐々に小さく設定したことにより、研削残り部分が少なくなり、最後のスパークアウト研削をすることが不必要となり、加工時間が短縮されると同時に、精度の高い研削加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による砥石車の逃げ動作の概念を示した説明図。
【図２】本発明の実施例にかかる数値制御研削盤の構成図。
【図３】本発明の実施例にかかる数値制御装置の構成を示したブロック図。
【図４】本発明の実施例による切込研削の工程を示した説明図。
【図５】本発明の実施例による砥石車の切込み、逃げ動作の工程を示した説明図。
【図６】本発明の実施例による砥石車の切込み、逃げ動作を示した説明図。
【符号の説明】
１０：ベッド、
１１：テーブル、
１３：主軸
４，２３：サーボモータ、
１５：心押台
２０：砥石台
３０：数値制御装置
Ｌ：プロフィル創成研削中の砥石車中芯の軌跡
Ｇ：砥石車
Ｗ：工作物
Ｗ´：加工終了時の工作物
Claims (6)
- 非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状のプロフィルデータに基づいて砥石車の送りを前記工作物の回転に同期して制御するプロフィル創成運動をさせ、各研削加工ステップに応じて前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物に対して所定量切込み前進させることにより前記工作物を研削加工し、前記研削加工ステップにおける仕上げ研削完了後、前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと前記プロフィルデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がすようにした非円形又は円形工作物を研削する研削加工方法において、
前記研削加工ステップにおける最終仕上げ研削時に砥石車を工作物の所定角度位置から所定量切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて前記所定角度位置から砥石車を徐々に逃がす工作物の所定回転角度範囲より小さくしたことを特徴とする非円形又は円形工作物の研削加工方法。 - 前記最終仕上げ研削時に砥石車を工作物に切込み前進させる回転角度範囲が合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす回転角度範囲の３分の１以下であることを特徴とする請求項１に記載の非円形又は円形工作物の研削加工方法。
- 前記各研削ステップにおいて砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の回転角度範囲を前記最終仕上げ研削に向かって徐々に小さくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の非円形又は円形工作物の研削加工方法。
- 前記合成データに基づいて砥石車を徐々に工作物から逃がす工作物の回転角度範囲が９０度であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の非円形又は円形工作物の研削加工方法。
- 非円形又は円形工作物の回転に伴いその工作物の仕上げ形状に沿って砥石車をプロフィル創成運動させるためのプロフィルデータと、各研削ステップでの工作物の所定回転角度範囲における切込み前進量等の加工サイクルを制御する加工サイクルデータと、仕上げ研削完了後に前記工作物の所定回転角度範囲にて前記砥石車を前記工作物から離間させる逃がしデータと、前記プロフィルデータと前記逃がしデータとを合成した合成データに基づいて前記砥石車を前記工作物から徐々に逃がす砥石車逃がし手段とを備えた数値制御装置を有する数値制御研削盤において、
前記加工サイクルデータは、前記研削ステップにおける最終の仕上げ研削時に砥石車を切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記合成データに基づいて砥石車を工作物から徐々に逃がす工作物の回転角度範囲より小さく設定されていることを特徴とする数値制御装置を有する数値制御研削盤。 - 前記加工サイクルデータは、前記各研削ステップにおける砥石車を工作物に対して切込み前進させる工作物の所定回転角度範囲を前記最終の仕上げ研削に向かって徐々に小さく設定したことを特徴とする請求項５に記載の数値制御装置を有する数値制御研削盤。
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