JPS62255066A - 研削方法及びその方法を実施する直接定寸装置付研削盤 - 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】 産業上の利用分野 本発明は研削盤において加工中工作物の回し金が外れた
場合若しくは剛性の低い工作物の加工中の撓み等加工状
況を監視する研削方法及び撓みを検出できる機能を有す
る直接定寸装置付研削盤に関する。

従来技術 加工工作物にキー溝、穴などの切欠き或いは突起のない
丸軸を加工する場合において、加工中に回し金の固定ボ
ルトがゆるんで滑りを起こしたり若しくは外れる場合が
ある。この状態は作業者が常に注意していないとなかな
か分からないものである。また剛性の低い工作物の加工
中しばしば危険な撓み量に達する場合もあった。

発明が解決しようとする問題点 回し金の不作用、危険な撓み量等を作業者に代わり検出
する方法が未だ開発されておらず加工状況の把握が難し
いので全自動化への進展の問題点となっている。

問題点を解決するための手段 直接定寸装置の直径を計測するフイーラのそれぞれの変
位を検出する検出器からの出力にもとづき研削中の工作
物の撓み量を算出しその値が設定値を越えたときアラー
ム若しくはドレッシングを知らせる研削方法であり、ま
た工作物の１回転信号を出力する回転検出器１４と、工
作物を直径上の２点で計測する直接定寸装置の２個のフ
ィーラ１２ａ、１２ｂの変化を検出するそれぞれの検出
器１３ａ、１３ｂと、該検出器の出力を入力する定寸装
置管制部１５とを備え、該定寸装置管制部１５には前記
検出器の出力にもとづき直径値を演算する第１演算回路
２２と、該第１演算回路２２の演算値にもとづき定寸信
号を発生する制御信号発生回路２３と、前記第１演算回
路２３の演算値を前記回転検出器１４の１回転信号で記
憶する記憶回路２５と、該記憶回路２５の記憶値と前記
第１演算回路の１回転後の演算値にもとづき研削１回転
中の工作物の疑似撓み量を前記回転検出器１４の１回転
信号で演算する第２演算回路２７と、前記検出器１３ａ
、１３ｂの出力にもとづき工作物の撓み量を演算する第
３演算回路２８と、該第３演算回路２８の演算値を前記
第２演算回路２７の演算値と粗切込中の許容最大撓み量
の和と比較して第３演算回路２８の演算値が等しいか大
きなときは警報を出力する第１比較演算回路２９と、前
記第３演算回路２８の演算値を前記第２演算回路２９の
演算値と密切込中の許容撓み量の和を前記制御信号発生
回路２３の密切込み途中の設定工作物径の信号で比較し
て第３演算回路２日の演算値が等しいか大きいときは砥
石８のドレッシング信号または送り速度減速信号を出力
する第２比較演算回路３２とを含んでなるものである。

実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。

周知の研削盤において、図示しないべ、ド上で左右動さ
れるテーブル上にはセンタ１を嵌着した主軸を有する主
軸台２が載置固着され、モータ３で回転されるチャック
４が主軸と同心に軸承さている。主軸台２に対向してセ
ンタ５を嵌着した心理台６がテーブル上に載置固定され
ている。そして工作物Ｗは両センタ１，５で挟持される
。ベッド上テーブルの後側に切込方向に移動可能に砥石
台７が載置され砥石８を嵌着した砥石軸を回転可能に軸
承するとともにモータ９で回転される送りねじ１０によ
って切込が与えられる。またテーブル上には工作物Ｗの
加工寸法を計測する直接定寸装置１１が設定されている
。この直接定寸装置１１は図示しないテーブル上に固定
した取り付は台上で作業位置と待機位置に進退され、工
作物Ｗの上面に接触する上フイーラ１２ａと工作物の下
面に接触する下フイーラ１２ｂとはそれぞれに変位検出
器１３ａ、１３ｂを備えている。変位検出器は加工に先
だち工作物Ｗのマスクにて設定しておきそれぞれがマス
クの半径値よりの増減を出力するものである。そして変
位検出器１３ａ、１３ｂの出力は定寸装置管制部１５に
送られこの管制部からの出力信号は本機の図示しない制
御装置に送り出される。そして主軸台２には工作物の１
回転信号を出力する近接スイッチ１４が取り付けられて
いる。

定寸装置管制部１５は次の回路より構成されている。即
ち制御装置からの測定開始信号により変位検出器１３ａ
、１３ｂの出力を入力し、工作物Ｗにキー溝、穴等の切
欠き位置での出力をカットする規制回路２１．規制回路
２１を通過した変位検出器１３ａ、１３ｂの各値Ｇ＋、
Ｇｔを入力してｃ＋＋ｃｚ　ｘｄの演算を行わせ直径値
を算出する第、演算回路２２．該第１演算回路の研削加
工中の直径値が設定された砥石台の早戻りの正寸工作物
直径ｄｏ、スパークアウトの工作物直径ｄ１．　　密切
込み途中の工作物直径ｄ！、密切込み開始の工作物直径
ｄ、におけるそれぞれの設定信号３Ｐ、２Ｐ、２“Ｐ。

ＩＰを出力するとともにフィーラの振動等により発生す
る不安定要素をカットする制御信号発生回路２３、制御
信号発生回路２３を通過した工作物直径値を近接スイッ
チ１４の１回転信号が出力されたときアンド回路２４の
ゲートが開かれ入力する第１記憶回路２５、制御信号発
生回路２３を通過した工作物直径値ｄｒとそれより１回
転前の第１記憶回路２５に記憶された工作物直径値ｄ、
−１とを近接スイッチ１４の信号が出力さたときアンド
回路２６のゲートが開かれ設定値にとでｋ（ｄ、−。

−ｄｒ）・δ°　の演算を行わせる第２演算回路２７、
規制回路２１を通過した値Ｇ＋、Ｇ＊の（Ｇ　ｔ　　Ｇ
、）／２＝δの演算を行なわせ第３演算回路２８、この
第３演算回路２８の演算値δが研削中の許容最大撓み量
δ、と第２演算回路２７の演算値δ°の和と比較されδ
が大きいかまたは等しいときアラーム信号を制御装置に
入力する第１比較演算回路２９、密切込途中の工作物の
設定直径値ｄ２になったときの定寸信号２°Ｐを所定時
間記憶する第２記憶回路３０の出力によりアンド回路３
１のゲートが開かれたとき第２演算回路２７、第３演算
回路２８の出力及び密研削中の許容撓み量δｂを入力し
、第３演算回路２８の出力δが第２演算回路２７の出力
δ′と密切込中の許容撓み量δｂの和と比較されδが大
きいかまたは等しいときは本機の制御装置にドレッシン
グ信号或いは送り速度減速信号を出力する第２比較演算
回路３２等で工作物の加工中の撓みを検出する。また第
１記憶回路２５の記憶直径値ｄｒ−＋　と第１演算回路
２２の１回転後の直径値ｄｒを近接スイッチ１４の１回
転信号でアンド回路３３のゲートが開かれ工作物１回転
当たりの直径減少ｌｉｄ、、−ｄｒと１回転当たりの平
均直径減少量の設定値Δｄとを比較し設定値より大きい
とき制御装置へドレッシング信号を出力する第３比較演
算回路３４で工作物１回転当たりの直径減少量を検出す
る。また第３演算回路２８の演算値δを近接スイッチ１
４の１回転信号が出力されたときアンド回路３５のゲー
トが開かれ記憶する第３記憶回路３６、第３演算回路２
日の演算値δｒと第３記憶回路３６の１回転前の値δ、
−８とを近接スイッチ１４の１回転信号でアンドゲート
３７が開かれ変化率δ７−１／δｒを演算しその値を制
御装置に出力する第４演算回路３８等で加工状況監視を
する回路により構成されている。

なおこの工作物１回転当たりの直径減少量の検出及び加
工状況監視の回路は必要により適宜設けられるものであ
る。

作用 研削中玉作物は第３図に示すように切込速度。

切込量に応じて研削力Ｆを受けその方向にδｍ撓まされ
る。研削力Ｆは接線力Ｆｔ、法線力Ｆｎとに分解できこ
の比Ｆ　ｔ　／　Ｆ　ｎ−αは約１／２　となることが
知られている。定寸装置１１のフィーラ１２ａ、１２ｂ
は上下方向に変位可能となっているため接線力ｐｔのみ
の撓みを検出することができる。また砥石によって研削
される工作物Ｗは第４図のように１回転中でいわゆるの
字形に研削されるため撓みが零としたときでも直接定寸
装置の出力は撓みがあるように現れる。これを疑似撓み
量とする。その量は直径値ｄｒとその１回転前の直径４
１ｄ、Ｉ　　との差（ｄ、−、−ｄ　ｒ）で１７４回転
過ぎた上面ではｉｔ　　＝１　／４（ｄ、−＋　　−ｄ
　ｒ）　／２、砥石の裏側ではＩｌｚ　＝２／４（ｄ、
−＋　−ｄ　ｒ）　／２、下側ではｊ！　−３／４（ｄ
−＋　　　ｄ　ｒ　）　１／２従って上面と下面との差
Ｊ　＝１／４（ｄ−＋　　　ｄ　ｒ　）　１／２である
。

工作物が決定されると直径値が正寸のｄ、であるマスク
により直接定寸装置１１を調整し検出器１３ａ、１３ｂ
の出力を零にしておく、工作物Ｗが両センタ１．５に挟
持され研削開始で直接定寸装置が前進されて計測位置と
なり規制回路２１が作動する。第５図のように砥石台７
が早送り前進され所定位置で粗切込みに切換わり途中で
砥石が工作物に接触して研削が開始されると研削力Ｆに
よって工作物が図のように撓む、研削の進行とともに直
接定寸装置１１の検出機１３ａ、１３ｂよりそれぞれマ
スクの半径値に対してプラス量が出力され、第１演算回
路２２において直径値に計算される。その値は第１記憶
回路２５に１回転毎に記憶され第２演算回路２７におい
て１回転中の疑似撓み量δ゛を算出し、このδ°　と設
定値δａとの和と第３演算回路２８の撓み量δとの大小
を第１比較演算回路２９で比較して監視する。ここでδ
が小さくてアラームが出力されなければ研削が続行され
、大きいか等しくてアラーム出力があれば砥石台を後退
させ必要な処置をする。直径が設定値ｄ、になると制御
信号発生回路２３よりＩＰ傷信号制御装置に出力されモ
ータ９を制御して砥石台７の送りが密送りに切り換えら
れる。密切込みとなると研削力Ｆも小さくなって工作物
Ｗの撓み量は急激に減少していく、工作物直径が設定値
ｄ２に達すると制御信号発生回路２３より２”Ｐ信号が
出力され、その信号は第２記憶回路３０に記憶される。

この密切込み中の撓み量δは第２演算回路２７の疑似撓
み量δ”と密切込中の許容撓み黴δｂの和と第２記憶回
路３０の出力のあるときに比較されてδが小さければ研
削を続行し、δが大きいか等しければ切込み速度を減速
するかその研削が終わったあとで砥石のドレッシングが
行われる。密切込みにより工作物直径が設定値ｄ、に達
すると、制御信号発生回路２３から２Ｐ信号が制御装置
に出力され、モータ９の駆動が停止されスパークアウト
に入る。ここで撓みによる切り残し量が取り除かれ、直
径値が正寸ｄ０に達すると制御信号発生回路２３から３
Ｐ信号が制御装置に出力され、モータ９が逆転されると
ともに図示しないシリンダ装置により砥石台７が早戻り
後退される。

このようにして工作物の研削は行われる。なお工作物１
回転当たりの直径の減少量によってドレッシング信号を
出力、若しくは撓み量を変化率の監視を必要により併用
またはそれに替えるものである。

効果 以上詳述したように本発明は加工中工作物の撓み量が連
続して検出できるため、回し金が外れた異常研削或いは
危険な状態にある撓み量を早期に発見できて加工時の安
全と生産性の向上を図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御線図、第２図は直接定寸装置の説
明図、第３図は工作物撓みの説明図、第４図は１回転中
の工作物の研削形状を示す図、第５図はプランジカット
切込時の砥石切込量、切込速度、工作物の撓み量を示す
図である。 ２・・主軸台　６・・心理台　７・・砥石台１１・・直
接定寸装置　１４・・近接スイッチ１５・・定寸装置管
制部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直接定寸装置の直径を計測するフイーラのそれぞ
   れの変位を検出する検出器からの出力にもとづき研削中
   の工作物の撓み量を算出しその値が設定値を越えたとき
   アラーム若しくはドレッシングを知らせることを特徴と
   する研削方法。
2. （２）工作物の１回転信号を出力する回転検出器と、工
   作物を直径上の２点で計測する直接定寸装置の２個のフ
   イーラの変化を検出するそれぞれの検出器と、該検出器
   の出力を入力する定寸装置管制部とを備え、該定寸装置
   管制部には前記検出器の出力にもとづき直径値を演算す
   る第１演算回路と、該第１演算回路の演算値にもとづき
   定寸信号を発生する制御信号発生回路と、前記第１演算
   回路の演算値を前記回転検出器の１回転信号で記憶する
   記憶回路と、該記憶回路の記憶値と前記第１演算回路の
   １回転後の演算値にもとづき研削１回転中の工作物の疑
   似撓み量を前記回転検出器の１回転信号で演算する第２
   演算回路と、前記検出器の出力にもとづき工作物の撓み
   量を演算する第３演算回路と、該第３演算回路の演算値
   を前記第２演算回路の演算値と粗切込中の許容最大撓み
   量の和と比較して第３演算回路の演算値が等しいか大き
   なときは警報を出力する第１比較演算回路と、前記第３
   演算回路の演算値を前記第２演算回路の演算値と密切込
   中の許容撓み量の和を前記制御信号発生回路の密切込途
   中の設定工作物径の信号で比較して第３演算回路の演算
   値が等しいか大きいときは砥石のドレッシング信号また
   は送り速度減速信号を出力する第２比較演算回路とを含
   んでなることを特徴とする直接定寸装置付研削盤。