JPS59219156A - 工具研削盤における研削位置の設定方法と装置 - 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】 技術分着 本発明は工具研削盤（でおける研削位置の設定方法およ
び装置に関し、特に数値制御装置（却下、ＮＣ装置）に
よって作動ｍυ御されるＮＣ工具研削盤における直神軸
方向の研削位置の設定に有効な方法および装置に関する
。

従来技術 工作楼械による機械加工においては、その加工精兜が工
具の寸法および切れ味に大きく依存し、故に工具研削が
加工黄変の向上に極めて大きな因子となる。近時は工作
機械の自動化が著しく、従って加工′！１１度が惧械精
麿と共に工具精度によって決定される変合いも大きく、
故に工具精度の向上と同時に一定の基準内に維持すぺ＜
、ＮＣ工具研削盤によって自動的に工具研削を行う傾向
にある。

然るにＮＣＩＪ！研削盤においても、各被研削工具の研
削位置、つまり工具と砥石車の邂こう点の初期設定は、
研削盤のテーブルやサドル、又は砥石ヘッドを手動で作
動させ、ゲージやドースカン等の測定器具を駆使してお
こなうために多くの設定時間と熟練を要し非能塞的であ
るという欠点を有している。

発明の目的 従って本発明の目的は上述した設定時間の短縮を計ると
共にＮＣ装置と連動させることも可能な工具研削盤に赴
ける研削位置の設定方法および装置を提供せんとするも
のである。

発明の構成と作用 本発明によれば、工具研削盤における研削位ｊ醒の設定
方法において、ワークヘッド作動部イ目１１に予め基準
面を形成し、前記基準面と、前記ワークヘッド作動部側
およＪ砥石車作動部側の既知寸法とから一定の基準寸法
を演算確定Ｌ／　％次いで被研削ワークの径寸法および
ワーク軸方向長さを前記基準面に基づいて計測し１次い
で前記演鎧、確定した一定の基準寸法と前記に計測した
ワークの径寸法およびワーク軸方向長さとから研削位置
の設定寸法を演算し、この演算結果に従ってワークヘッ
ド作′ｓＪ４部又は砥石車、作動部を移動させて前記被
研削ワークと砥石ｊ１ｆとの間で研削位置の設定をおこ
なうようにした工具研削盤における研削位置の設定方法
が提供され、かつまた工具研削盤における研削位装置の
設定装置において、ワーク取付軸穴を有するワークヘッ
ドの嬬面と前記ワークヘッドが載設された可動サドルの
一部に基準面を形成し、前記基準面上に設定されると哄
にスケール目盛沿いに贋ｒ＃ｈする測定子を有して被研
削ワークの径と工具長ざと？計？ｔｔ１．ｌする計測器
と、前記計測器に設けられて前記削辿１器の計測結果上
パルス出力として送出するパルス信号出力器とを設け、
工具研削盤が有するワークヘッド作動部および砥石車作
動部に関する既知寸法と前記パルス信号出力器から送出
される被研削ワークの径寸法出力および工具長出力とか
ら７９値制御装置によって研削位置を演泗決定し、前記
ワークヘッド作動部又は前記砥石車作動部を該研削位置
へ移動すべく指令するように構成した工具研削盤におけ
る研削位置の設定装置が提俳爆れるのである。

却下、本発明を添付図面に示す実施例開基づいて詳斜（
１に説明する。

第１図は本発明による研削位置の設定方法を実施するよ
うに構成されたＮＣＴ君研削盤の要部構成を示す斜祈図
である。

同第１図において、基台１０に１は被研削１刊Ｔが増刊
けられるワークヘッド作動部１２と砥石車Ｇ（本実姉例
は両頭の例を示している）が増刊けられた砥石車作動部
１４とがそれぞれ可動に設けられている。ワークヘッド
作動部１２は、工Ｐ取付軸１６を有した主軸台１８と、
この主軸台１８が載設された第一のサドル２０と、この
第一サドル２０の下方に設けられた第二のサドル２２と
、この第二サドル２２が載設された回転台２４と。

この回転台２４が載った摺動テーブル２６とを具備して
いる。他方、砥石車作動部１４は砥石軸２８を有した砥
石ヘッド３０と、砥石ヘッドサドル３２と、この砥石ヘ
ッドサドル６２が載設された回転台３４と、この回転台
３４が載置されたＺ軸台３６とを具備している。上述の
ワークヘッド作動部１２３．−よび砥石車作動部１４に
おいて、摺動テーブル２６け［シ１示の゛Ｘ″軸方向に
可動に構成され、こ′？尤によって第一、ｖ；ニザドル
２０．２２と４１゛に主軸台゛１Ｂを砥石車作動部１４
に対して遠近作’ｅ貞せることができる。また回転台２
４は、床面に対しで功。直な縦方向の回転軸心（却下、
Ｗ軸線という）を有して摺動テーブル２６に対して矢印
Ｗ方向に旋回可能に形成されている。第二サドル２２け
１図示の矢印”Ｕ”で示すＵ軸方向に移動可能に形成さ
れ、とのＵ軸方向は１回転台２４が回転原点（Ｗ方向の
回転角が零の位置）にあるときにはＸ晰と一致する。第
一サドル２０は上述した第二ラドル２２の移動方向、つ
まりＵ軸方向と直交する矢印■で示したＹ軸方向に移動
可能に形成されている。、主軸台１８は矢印”０２パで
示した上・下の画調方向に傾動が可能に形成され。

寸たこの主軸台１８内で工具取付軸１６は矢印＠Ａ”で
示すその軸心寸わりに回転可能に形成されている。

砥石車作動部１４においては、砥石＋ｊ１１２Ｂがその
軸心まわシに研削回転が可能であると共に矢印゛ｂ゛°
で示す、該砥石＋１８１１２８の軸心と直交する軸紳ま
わりに砥石ヘッド５０が旋回可能に形成されている二ま
た砥石ヘッドサドル３２は砥石側１２Ｂの軸心と直交し
た矢印゛Ｙ°′で示すＹ用ｊ方向に移動可能であり、こ
のＹ軸方向はまた摺動テーブル２６の移動方向、つまり
Ｘ軸方向と直交する方向である。回転台３４は、砥石ヘ
ッドサドル３２および砥石ヘッド３０を床面に垂直な矢
印”０１”で示す縦軸線まわりに旋回させるように形成
されており、またＺ軸台３６は床面に垂直なＺ軸方向。

つまり上記回転台３４の旋回軸線に沿って上・下動可能
に形成されている。故に２Ｍ台３６の上・下動に応じて
回転台３４＆砥石ヘッドサドル６２を介して砥石ヘッド
３０が上・下することは′ビうまでもない。

上述の構成を有した工具研削盤において、上記ワークヘ
ッド作動部１２％砥石単作ＱＩｊ＋部１４は共にＮＣ装
置（図示なし〕に予め格納ジれＡ−プログラムに従って
作動することによシ、披研削工具ＩＩ　７１１１１に対
し砥石車Ｏによって所望の研削作用を施すことができる
もので、らり、上記各部の動作はＮＣ装置の指令に従っ
てｊｆＪＪ、環１源をなす駆動モータ（パルスモータ）
が作動し、所望の移動動作を生ぜしめる。゛なお　？４
’　ｉ　刀において、Ｍｌは砥石車Ｇの砥石＠２８をｊ
ＱＩ　ＷＥ　駆動するモータ、Ｍ２は砥石へラッド５０
を矢印゛°Ｂ′”方向に旋回駆動するモータ、Ｍ３　は
砥（ゴヘッドーリードル３２全Ｙ軸方向に駆動するモー
タ、Ｍ４１′４１パ１ｊ　ｓ２台３４を矢印′Ｃ１″方
向に旋回ＦＡ動するそ一タ、　Ｍ　ｓ　ｌ＜ま工具増刊
軸１６を矢印０Δ°″方ＩＩ旧（回転させるそ一タ、Ｍ
６は主軸台１８″ｆ：矢印”Ｃ２”方向ｉｃ上−下傾動
させるモータ。

Ｍｌは第一サドル２０をＶ明１方向に駆動すＺ）モータ
である１、被研削工具′ｒを砥石車Ｇによって研削する
ｊセ合には、該被研削工具Ｔを工具取付軸１８に装着１
−る。この場合に一般的には工具増刊軸１８にはテーパ
穴がｉｈ成さねており、このテーパ穴に被研削工具Ｔが
ｉ′！Ｉ−摺曲に又は工具ホルダを介して装着される。

次いで、上述したＸ軸方向、Ｕ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸
方向に対応する各可動部を移Ｗ１させることによって被
研削下、ｌ”Ｊ　Ｔに対１．て砥石車Ｇを研削開始点に
１９定する、所謂「ｂ帥＾ｉ百ｔこおける研削位置の設
定が研削作業の段ｑ＊　ｒｒ王宮として遂行される。そ
し、てこの段取り１稈に本Ｑ　Ｉｌ＋が適用されイ）、
、なお、本発明の適用（、（当って１件。

工１研削磐のワークヘッド作動部１２に：１．−ける主
軸台１Ｂの端面に基準面Ｒ，１が形成され、士た第一サ
ドル２０の一端から水平に突出さぜた〕１（平シ・４・
単面Ｒ２が形成される。

次にト述した基準面　Ｒ，＋　、　Ｒ２を用いて行わＦ
する本発明の１代額方向における研削位置の設定方法を
説明する。なお、この直線方向の研削位１々の設常にお
いては１回転台２４．３４は共にＷ方向、Ｃ１方向にお
ける回転角は零位置に予め設定さ１１２１首た主軸台１
．８の上・下傾き角、砥石ヘッド３０の″ｂ１１方向の
傾き角も零位置に設定をれろ、っ先ず、Ｘ軸方向、Ｕ軸
方向の研削位置の設定方法を第２図ないしＷＥ４図に基
づいて説明する。

！！！２図に示すように被研削工具Ｔが主軸台１８の工
具取付軸１６に装着されるとき、Ｘ＠力方向移動するテ
ーブル２６、Ｕ軸方向に移動する第二サドル２２１は砥
石ヘッド作動部１４から遠去かった機械上におけるそれ
ぞれの原点位置に後退している。このような状態で、Ｘ
軸、Ｕ軸方向における研削位置をＷ軸線上に設定すべく
次のように操作される。すなわち１．”ｑ　２図におけ
る寸法“Ａ″、つまり主軸台１８の錘直端面几１から砥
石車Ｇの端面までの距離がＸ軸方向における機械固有の
寸法として予め測定されておシ、また予めＮＣ装置へ記
憶設定される直として既知寸法として把握されている。

更に〜■軸軸線ら主軸台１８の錘直端面几１　＝１での
距離寸法＋＋　Ｂ　ｕもＵ軸方向における機械固有の寸
法として予め測定され、同じ＜ＮＣ装置へ記・、蝋設定
可能な既知寸法として把握されている。従って主軸台１
８の錘直基準面Ｒ１から被研削工具Ｔの先！ＩＭ′まで
の寸法″′Ｃ″を計測すれば、〜■軸線上において１、
恢イυｆ削工具Ｔの先端と砥石車Ｇの端面とか晰触する
研削位置までのテーブル２６、第二サドル２２の移動距
離がそれぞれ以下の式によって得られる。つまり、 Ｘ軸方向におけるテーブル２６の設定移動距離　Ｅ”＝
Ａ　−Ｂ　　　　　　　　　、−０−■ＵＵ軸方向おけ
る第二サドル２２０役定移動距Ｆ！ｊ　　”Ｄ”＝　Ｂ
　−Ｃ・・・・・・■なお、上述の■式、■式において
、・σ々ＱＪｆ削工具Ｔがボールエンドミルの嚇合に（
ｒよその先端の１求形部の中心がＷ軸線と一致した研削
位置に東るように設定される。

さて、上述した寸法”Ｃ”の計測には、ＩＴ　３　ｊＱ
ｊνよび第４図に示すような計測器４０が用いられる。

この計測器４０ｉ、ｔ：長さの目盛付けがされたスケー
ル４２と、このスケール４２に１０つて一鴎さ方向に摺
動すると共に長さ表示をディジタル表示することのでき
る周知のスライダー４４どこのスライダー４４に取付け
られているナイフェツジ形状の測定子４６と、スケール
４２を保持すると共に長さ計測に当って波計測部の適江
個所に形成したＶ溝部分に定着する基台４８とを具備し
て！ヒ或され、本発明で１は主軸台１８の頂部に形成し
７’、　Ｖ　ｒｊに１８ａ（第４図に明示）に、円柱面
を有するように予め形成された−・（５台４８をＬｒ、
を着させて、主軸台１８の４準而Ｈ，１：；ｊハら彼研
削工ＥＬ　−１１ｐ　＋＋に関する長さ寸法を・計測す
る。なお、スライダー４４は上述の如く計測しだ員さ衣
示伊アイジタル表示すると共にパルス信号として出力す
ることが可能なように形成されブヒものを用いれば、Ｎ
Ｃ装置に該）くルス信号を人力することによりＮＣ装置
自体で上述し７た０式の演ａを自ｕ、’ｌＪ的に遂行し
、唄にその演算結果に従って工［↓イ１）（副盤の対応
する、駆動モータへ指令を行うことにより（０］削位置
の自動設定も可能である。なお、−に述した０式の演算
はＮＣ装置によって自声り遂行しイ静ること１は可うま
でもない。

次に篤１図のＹ軸、Ｚ軸方向における研削位置の設定す
法をへ′３５図および第６図に基づいて説明する。なお
、この」場合には砥石ヘッド作！ｌｔｂ部１４において
砥石へノドザドノシ３２　、Ｚ　＋軸台６６がそれぞれ
Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動することによ、す、砥石用Ｇ
をイ皮１０１削工具Ｔに向けて接近させ研削位置に設定
する方法がとられ、しかもその場合には砥石軸２８の中
心線の移動距離を演算する方法が採られる。従ってこの
ような；８肋距帷のｌ寅算に当っては、被研削工具′ｒ
が次々と変わる場合（／ｃも、砥石車Ｇの直径ｄ、およ
び砥石へッドザドル３２゜Ｚ軸台６６がそれぞれＹ軸方
向とＺ軸方向に１．・ける所定の後退位置まで後退して
いる状態での工具取付軸の中心と砥石軸２８の中心との
間の虫憚（Ｙ軸方向には第５図の寸法″Ｇ　ＩＩ、Ｚ　
）＋ｌ＋方向１１こは第５図の寸法″Ｆ”）の三つの値
（ｄ、（」、Ｆ）は機械固有の既知（直として予め計測
８７９　握へれている。従って、これらの値１．ｊ　Ｎ
　Ｃ；装置１ｃ記憶設定することがｉ１能なことも言う
すでもない。夛た第１図に示し／こ基準面Ｒ２から彼（
ｄｆ削工鵬Ｉｌｌの裟看される工Ｎ　ｌ’−（１２付軸
１６の軸線までの距離Ｈ（第６図参照尤も機械固有の値
として予め計測把握されている。

上述した機械に固有の既知値に対して畿イ０１削工具Ｔ
の直径りを、被研削工具′ｒがｆ６都度、１１°測すれ
ば、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向における朗削位憔の設定移動距
離は次式■、■とじて演算することができる。

Ｙｊ噛方同（こおける砥石ヘッドサドル５２の設定１〕 移動距離　Ｇ１−Ｇ−（／２　＋　７２）　・・・・・
・■Ｚ軸方向にお・リ−るＺ軸台５６の設定移動ＰｊＰ
、離　　１”　　＝Ｆ−（Ｄ／２　　十％）両・・■上
述した破＜Ｊｉ削工具゛ｒの直粍りの計測は第６図に７
Ｊ＜すよりな工Ｋ　ｆ６測７岨器５ｏを基準面Ｒ２に設
定し、で実行される。この工具径測定器５ｏも先の計測
″Ｂ′？ｒ４０占同畦に長さ寸法の目盛付されたスケー
ル５２に沿って摺動、固定が自在なスライダー５４、該
スライダー５４に取付けられたナイフェツジ形状の測定
子５６、スケール５２を測定基準面に定着さぜる基台５
８を具備して構成されでいる。そして；ベンイダ−５４
は測定基準面からの良さ寸法をディジタル表示すると共
に好ましくは計測した長さ寸法をパルス出力としてＮＣ
＝疾置等ｅこ直接的に人力すめことができるように形成
きれる。

上述のような工具径測定器５ａを、第一サドル２０、ｖ
、ら突出し、ん基準面几２に据え付けて被研削工員′ｒ
の外径に測定子５６を接触させれば、４＄面Ｒ２から被
研削工具′ｒの中心線までの寸法１Ｈ”は予め・機械固
有の値として既知で七・る・プ・ら工Ｉｔ　Ｔの外径］
ＪＫ関し、　”／２　ノｆ直ｋ　迅速カッ、＋Ｅ　ｉｆ
Ｎ　Ｖｅｌ　！ｉｌｌ　’ｒ’１することができに）。

従って、工具径測定器５０の＋Ｉ！ｌＩ定ぞ、１′ｉ果
から■式。

０式に基づいて設定距離Ｇ１．Ｆ’１　　をイ悄単にＩ
帆ｇでき、かつＮＣＣ装置−おいて、自Ｉｉ功（寅ｐ（
を・兼行することも可能である。すなわぢ、予めＩ’Ｊ
　Ｃ装置に記憶させた（Ｇ−ｄ／）および（Ｆ　−ｄ／
　）より′Ｌ！／を２　　　　　　　　　　　　　　　
　２　　　　　　　２減算する演算を自負的に遂行させ
るのでイ５る。そして、その演算結果に基づ（八てＮ　
Ｃ涛１７からニーｌ研削盤の対応する駆動モータに指令
を送１４廿づ−れば、Ｙ軸方向およびＺ・前方向の研削
位置の設定も自動釣かつ１Ｅ確に達成することができる
。

なお、菅石東Ｇは立方晶窒化硼素砥石又ｂ」、ダイヤモ
ンド砥石を用いる場所に（は砥石外ｔ、砥石端面の摩耗
は、一定の腿期使用藺間Ｌ′こ亘ってｌｑｉ、１・１６
無視することが口ｆ能であり、従って、とＩＬらに四す
る測定値は長期間に亘って不変値と見なすことができる
。また一定の長期間か経過したときには再計測して補正
−を行なえばよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、工、
、１′１．へ■画盤によって工具の（１ｆｆ削伊行う段
取り工程で遂行されるωＦ削位置の設定に当り、工四ω
Ｆ削］１トに予め杉成し／ζ、広準自と、長さ寸法の計
測器ない［７副定、４とケ１′ｌ用することにより極め
て正確かつ迅速０ζ設；ν全行い得ると共に特殊な熟練
度を不要とＬ７７′″二ｔ、１１削１立１．イの設定全
行うことができる。

つまり、従来、試１−削等の非能率的な方法が採られろ
／こめｌｙ同時間と熟練度とを要した研削位置の設定を
罰ｔ￥Ｌな一作業工程として実行できるようにし、しか
も°１ｎ度のＩイ（保を容易にするものでＪ−）る。

更に」；述！、た設定Ｉｆｌデは工具研削盤の機−して
実行できる有、ｌｉｄがあｊ、１、ｌｌ外でのブリセツ
ティング作業が全く不要であるという利点も有している
。

更にＮＣ＝１置との連動によって研削位置の設定を自動
化すると表が可能であり、故罠究極的には工具研削盤ｐ
ｃよる工具Ｖ［削の信頼性を向上させる効果も得られる
。

【図面の簡単な説明】

′−（￥１図ｉｄ−ドウら明−が適用される工具研削盤
の要部構成を示す斜視図、＠２図は４：発明によるＸ軸
方向、Ｕ軸方向の研削ｉ装置のｅ定方性を１ｉ５ｉ！）
４１する；・＋２；示桟構１″４、第３図は計測器にょ
る工四長の計測方法を説明する部分正面図、第４図ｉｄ
第３図の１％／　−■線に沿う断面図、哨５図はＹ軸、
Ｚｉｊ々１１方向の（ｌｌ（削位置の設定方法を説明す
る砥石車と破研０１１工暖との関係位置を示ず略示図、
第６図は計測器１／（、よる工具径の計測方法を説明す
る部分ＩＥ回図０１０・・・基台、　　１２・・・ワー
クヘッド作ａｉｂ部、１４・・・砥石ヘッド作動部、　
　１６・・・工＋４−収付軸、１８・・・主軸台、　　
２ｏ・・・亀−サドル、　　２２・・・第二サドル、　
　２６・・・テーブル、　　２８・・・研石輔、６０・
・・砥石ヘッド、　　３２・・・砥石ヘッドサドル、６
６・・・Ｚ軸台、　Ｔ・・・被研削工具、　Ｇ・・・砥
石東、几１．Ｒ２・・・基部面、　　４ｏ・・・工具長
計測器、５０・・・工具径測定器。 第　５図 ゛ゲ′ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工具研削盤における研削位置の設定方法において、
   ワークヘッド作動部側に予め基準面を形成し、前記基準
   面と、前記ワークヘッド作動部側および砥石車作動部（
   Ｉｌｌの既知寸法とから一定の基準寸法を演負確定し１
   次いで被研削ワークの径寸法およびワーク軸方向長さを
   前記基準面に基づいて計測し１次いで前記演算確定した
   一定の基準寸法と前記に帽測したワークの径寸法および
   ワーク軸方向長さとから研削位置の設定寸法を演算し。 この演算結果に従ってワークヘッド作動部又は砥石車作
   動部を移動させて前記被研削ワークと砥石車との間で研
   削位置の設定をおこなうようにした工具研削盤における
   研削位置の設定方法。 ２、前記演算確定した一定の基準寸法を予め数値制御＠
   置内に記憶せしめると共に前記ワークの径寸法およびワ
   ーク州１方向長さを前記数値７１ｉ１Ｊ御装置にスカす
   ることによって前記研削位置の設定寸法を自Ｍ１演算せ
   しめるようにした特許請求の範囲＃！１項に記載の工具
   研削盤における研削位置の設定方法。 ３、工具研削盤における研削位置の設定材竹において、
   ワーク取付軸穴を有するワークヘッドの端面と前記ワー
   クヘッドが載設された０］′動サドルの一部に基準面を
   形成し％前記基準面上に設定されると共にスケール目区
   沿いに摺動する測定子を有して被研削ワークの径と工具
   長をとを計１ｊｌｌ−する計測器と、的記計？１Ｉｌｌ
   器に設けられて前記計４１１１器の計」１１結果をパル
   ス出力として送出するパルス信号出力器とを設け、工月
   研削盤が有するワーク５ツド作動部および砥石車作動部
   に関する既知寸法と前記パルス信号出力器から送出され
   るゲ；研削ワークの径寸法出力および工具長出力とから
   数値制御装置によって研削位Ｒを演儂決定し、午１記ワ
   ークヘッド作動部又は前記砥石車作動部を該研削位置へ
   移動すべく指令するように構成した工具研削盤におけノ
   １研削位置の設定％置。