JP2542084B2 - 研削砥石の研削面修正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、研削加工に用いられる砥石の外周研削面
の修正方法に関するものである。

（従来の技術） 研削加工に用いられる円盤状の砥石（以下、研削砥石
と呼ぶ）の外周研削面には、研削加工を行った量がある
程度以上になる度毎に、研削面の切れ味や形状を回復さ
せるべく目直しや形直し等の修正を施す必要があるが、
この修正は一般に、単に円筒状の研削面の目直しのみを
行う場合には、先ず、例えば単石ダイヤモンド等を用い
たドレッサを、研削砥石の側方位置にて、互いの接近方
向であるその砥石の半径方向内方へ、そのドレッサの先
端が砥石の外周研削面より半径方向の内側に位置するま
で送り、次いで、その砥石をその軸線方向へ直線的に移
動させることにて、ドレッサを砥石の外周研削面に切込
ませて行い、また外周研削面を所定の断面形状とする形
直しも行う場合には、例えば、その修正する形状に対応
する断面形状のフォーミングドレッサを、研削砥石の外
周研削面に対向する位置にて、その砥石の半径方向内方
へ送ることにて、ドレッサを砥石の外周研削面に切込ま
せて行う。

従って、上記修正時の、ドレッサを砥石の半径方向内
方へ向けて送る送り量は、少なくとも、前回修正時と今
回の修正時との間の研削加工により摩耗した砥石の半径
減少量と、外周研削面に所定の切れ味あるいは形状を回
復させ得る、砥石半径方向へのドレッサの適正切込み量
とを加えたものとする必要があるが、研削砥石の外周研
削面を用いる場合の、研削加工量、例えばワーク加工数
に対する砥石の径方向寸法の摩耗による減少量は、第７
図に一点鎖線Ｓで示す如く研削面の修正を行わない場合
でも一般に砥石の直径が小さくなる程増加する傾向があ
る。

このため本出願人は先に特開昭64−27857号（特願昭6
2−181245号）にて、ドレッサの前回修正位置からの送
り量を、研削砥石の径方向寸法の減少に応じて増加させ
ることにより、砥石の摩耗による減少量が少ない使用開
始当初は前回修正時のドレッサの位置からの送り増加量
を少なくし、砥石の摩耗による減少量の増加に応じて送
り増加量を増加させ得るようにして、ドレッサの砥石へ
の切込み量を適正切込み量に維持して研削砥石およびド
レッサの不要な消耗を防止する修正方法を提案したが、
この方法では、ワークの硬度が特に高かったして砥石に
異常摩耗が生じた場合に切込み量が不足するおそれがあ
るという問題があったため、本出願人はさらに特願昭63
−71774号にて、ワーク加工数が一定数に達する度毎
に、計測により求めた砥石の実半径に基づき定めた送り
量でドレッサを送って、適正切込み量を確実に維持し得
るようにした修正方法を提案した。

（発明が解決しようとする課題） ところで、本願発明者らは上記方法につきさらに研究
を進めるうちに、以下の改良点を見出した。

すなわち上記方法にあっては、第７図に示すように、
一定数ワークを加工する毎に研削砥石の修正を行い、こ
の修正時に砥石の実半径に応じて前回修正時のドレッサ
の位置からの送り量を増加させているため、上記一定数
のワークの加工途中、例えば修正直後に砥石に異常摩耗
が生じた場合でも、この一定数のワークの加工が終了す
るまで修正を行わず、これがため異常摩耗の発生から砥
石修正までの間加工したワークは表面仕上げ精度が充分
でない可能性があった。

この発明は、上記従来方法の課題を有利に解決した修
正方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明の研削砥石の研削面修正方法は、ドレッサも
しくは研削砥石の、それら相互の接近方向への送りによ
ってその研削砥石の外周研削面を修正するに際し、前記
研削砥石により研削加工されたワークの加工表面の位置
とその研削加工を行ったときの前記研削砥石の送り量と
に基づきその研削砥石の実半径を求め、前記実半径の、
ワークの研削加工による減少量が所定量を越える度毎
に、その減少した実半径に応じた量だけ前記ドレッサを
送って前記外周研削面の修正を行うことを特徴とするも
のである。

（作用） かかる方法にあっては、ワークの研削加工後その寸法
を計測するのに伴ない、そのワークの加工表面の位置を
求め、これとともに、その研削加工を行ったときの研削
砥石の送り量を求めて、それら位置および量から研削砥
石の実半径（現実の半径）を算出し、その実半径の、ワ
ークの研削加工による減少量が所定量を越えたら、その
減少した実半径に応じた量だけドレッサを送って外周研
削面の修正を行う。

従ってこの発明の方法によれば、ワークの加工による
研削砥石の減少量が、異常摩耗の発生により大幅に増加
した場合でも、直ちに研削面の修正を行うことができる
ので、表面仕上げ精度が高いワークの生産を常に確実に
行うことができる。

しかもこの発明の方法によれば、外周研削面の修正を
行うに際し、ワークの研削加工で減少した実半径に応じ
た量だけドレッサを送ることから、ドレッサを、その適
正切込み量を確保するのに必要な最少限の送り量だけ送
ることができるので、外周研削面の修正の際のドレッサ
の切り込み過ぎを防止し得て、研削砥石の寿命も延長す
ることができる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。

第１図はこの発明の研削砥石の修正方法の一実施例を
適用した数値制御（NC）円筒研削盤を示す構成図であ
り、図中１は本体、２は研削砥石、３はワークをそれぞ
れ示す。

ここにおける研削砥石２は、円盤状をなすもので、砥
石台４に枢支されて、砥石駆動モータ５の作動に基づ
き、紙面と直交する方向へ延在するその中心軸線O₁の周
囲に回転する。

またここにおけるワーク３は、本体１に設けられた図
示しない主軸に取付けられたチャック６に一端部を把持
されるとともに他端部を図示しない芯押し台に支持され
て、その主軸を駆動する図示しない主軸駆動モータの作
動に基づき、中心軸線O₁と平行に延在する主軸の中心軸
線と整列するワーク３の中心軸線O₂の周囲に回転する。

研削砥石２を支持する砥石台４は、ボールねじ軸の回
転によりそこに螺合するボールナットを移動させる駆動
機構と、直線状ガイドによりそこに嵌合するスライダの
移動を案内する案内機構とを有する平行送り機構７を介
し直角送り台８に支持されており、この直角送り台８は
また、平行送り機構７と同様の機構である直角送り機構
９を介し本体１に支持されている。

ここで、平行送り機構７は、ボールねじ軸を駆動する
平行送りモータ10の作動に基づき砥石台４、ひいては研
削砥石２をその軸線O₁の延在方向、すなわちワーク３の
軸線O₂の延在方向へ往復移動させる。また直角送り機構
９は、ボールねじ軸11を駆動する直角送りモータ12の作
動に基づき直角送り台８、ひいては研削砥石２に、図中
矢印Ｄで示すように、ワーク３の軸線O₂と直角の方向か
らそのワーク３へ接近する直角送り移動およびそれと逆
方向への直角戻し移動をもたらす。

直角送り台８はまた、平行送り機構７と同様の機構で
あるドレッサ送り機構13を介し、先端部に単石ダイヤモ
ンドを有するドレッサ14を支持しており、ドレッサ送り
機構13は、ボールねじ軸15を駆動するドレッサ送りモー
タ16の作動に基づきドレッサ14に、図中矢印Ｅで示すよ
うに研削砥石２の軸線O₁と直角の方向からその砥石２に
接近する送り移動およびそれと逆方向への戻し移動をも
たらす。

図中17は上記各モータ用のNC制御装置を示し、この制
御装置17は、入力部18、記憶部19、演算・制御部20およ
び加工数カウンタ21を具える。

ここで、入力部18は、操作盤22からの直接操作信号お
よび制御プログラム信号と、研削加工中のワーク３の外
径寸法をプローブ23aのワーク３への接触により計測す
る寸法計測装置23からの寸法信号とを入力して演算・制
御部20へ送り、演算・制御部20は、通常のCPUにより、
入力された制御プログラムを記憶部19へ送って記憶させ
るとともに、そこから読出した制御プログラムあるいは
直接操作信号に基づき、上記各モータの駆動回路24〜28
へ信号を出力してそれらのモータの作動を制御し、加工
数カウンタ21は、所定の研削加工が終了したワーク３の
数を計数して、その加工数を演算・制御部20へ送る。
尚、上記送りモータ10,12,16は各々ロータリエンコーダ
を具え、各送り量を駆動回路24〜26へフィードバックし
て高精度の送りを可能ならしめる。

かかる構成を有するこの円筒研削盤により、例えば通
常加工を行う場合は、第２図に示す制御プログラムを繰
り返し実行させて、多数のワーク３の研削加工を行う。

すなわちここでは、先ずステップ101で、ワーク３の
研削加工を行う。この研削加工は、制御プログラム中に
含まれるワーク３の回転数、研削砥石２の回転数、研削
砥石２の平行および直角送り移動の送り量および送り速
度の指示や、寸法計測装置23からの寸法信号のフィード
バック等に基づいて、ワーク３の外周面3aが所定外径で
所定仕上げ精度となるように、研削砥石２の外周研削面
2aを用いて行う。

次のステップ102では、所定戻り位置での研削砥石２
の中心軸線O₁とワーク中心軸線O₂との間の距離Ｌと、上
記寸法信号に基づくワーク３の研削加工後の半径ｒと、
上記ステップ101での研削加工の時の上記戻り位置から
加工終了までの直角戻り量Ａとから、次式により、その
研削加工終了時の砥石２の実半径Ｒを求め、 Ｒ＝Ｌ−ｒ−Ａ その実半径Ｒと、前回の砥石修正時の実半径（一回も修
正を行っていない場合は使用開始時に計測した実半径）
との差を演算して、修正後のワーク加工の繰り返しによ
る実半径の減少量を求める。

そしてここでは、次のステップ103で、上記研削砥石
２の実半径減少量が研削面の切れ味や形状の回復が必要
となる所定量ａを越えたか否かを判断し、その減少量が
所定量ａを越えていなければこのプログラムを終了する
が所定量ａを越えていればステップ104へ進んで砥石２
の外周研削面2aの修正を行う。

この修正は、上記戻り位置での研削砥石２の中心軸線
O₁と所定戻り位置でのドレッサ14の先端との間の距離Ｃ
と、上記実半径Ｒと、外周研削面に所定の切れ味あるい
は形状を回復させ得る適正切込み量ｂとから次式 Ｂ＝Ｃ−Ｒ＋ｂ により求めたドレッサ送り量Ｂだけドレッサ14を送るこ
とにて行い、かかる修正が済むとこのプログラムが終了
する。

上記プログラムを繰り返し実行することにより、研削
砥石に異常摩耗がなければ第３図に二点鎖線で示す如
く、砥石実半径が大きい場合の修正と次の修正との間の
ワーク加工数ｉが、砥石実半径が小さい場合の修正と次
の修正との間のワーク加工数ｈよりも大幅に増加し、従
って、第６図に実線Ｔで示す如く、一定個数の加工毎に
修正を行う従来方法（図中破線Ｕで示す）と比較して砥
石寿命を延長することができ、この一方、ワークの硬度
が特に高かったり切削加工時の切粉の焼付きがあったり
して研削砥石に異常摩耗が生じた場合は第３図に一点鎖
線で示す如く（Ｊの時点で異常摩耗）、その異常摩耗に
よって砥石実半径の減少量が上記所定量ａを越えた加工
数ｊの時点で直ちに修正を行うので、外周研削面の切れ
味や形状が許容程度以上に悪化するのを防止し得て、ワ
ークの表面仕上げ精度の低下を確実に防止することがで
きる。尚、上記ドレッサ14の送りにより、修正毎の実半
径減少量は第３図に示すように一定値ｃとなる。

また上記円筒研削盤により、例えば高精度加工を行う
場合は、第４図に示す制御プログラムを繰り返し実行さ
せて、多数のワーク３の研削加工を行う。

このプログラムは、第２図に示すプログラムのステッ
プ101と102との間にステップ105を挿入したものであ
り、このステップ105では、砥石の修正後所定数すなわ
ち１個もしくは数個のワーク加工を行ったか否かを判断
して、行っていなければステップ102へ進み、行ってい
ればステップ104へ進んで次の砥石修正を行う。

かかるプログラムの実行により、研削砥石に異常摩耗
がなければ第３図に実線で示す如くワーク加工数ｈ毎に
修正を行って、ワークの加工精度を常に高精度に維持す
ることができ（この場合は従来と同様の修正方法とな
り、修正毎の実半径減少量は第３図中g,cで示す如く、
実半径が小さくなるに従って増加する。）、この一方、
研削砥石に異常摩耗が生じた場合は第３図に破線で示す
如く（ｋの時点で異常摩耗）、加工数がｈよりも少ない
ｋの時点で直ちに修正を行うので、ワークの加工精度を
確実に高精度に維持することができる。

第６図は従来から用いられる油圧式研削盤を示し、こ
の研削盤では、平行送り機構７、直角送り機構９および
ドレッサ送り機構13を各々、油圧シリンダ29,30,31によ
り駆動している。

かかる研削盤でも、直角送り機構９およびドレッサ送
り機構13にそれぞれ送り量検出用のリニアセンサ32,33
を設ければ、先の例と同様にしてこの発明の修正方法を
実施することができ、従って上述したと同様の作用効果
をもたらすことができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の
例に限定されるものでないことはもちろんである。

（発明の効果） かくしてこの発明の方法によれば、ワークの加工によ
る研削砥石の減少量が異常摩耗の発生により大幅に増加
した場合でも、直ちに研削面の修正を行い得て、表面仕
上げ精度が高いワークの生産を常に確実に行うことがで
き、しかも、外周研削面の修正の際のドレッサの切り込
み過ぎを防止し得て、研削砥石の寿命も延長することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の研削砥石の研削面修正方法の一実施
例を適用した円筒研削盤を示す構成図、 第２図は上記円筒研削盤に上記実施例の方法を実行させ
る制御プログラムを示すフローチャート、 第３図はワーク加工数と研削砥石の半径との関係を示す
関係線図、 第４図は上記円筒研削盤にこの発明の他の実施例を実行
させる制御プログラムを示すフローチャート、 第５図はワーク加工数と研削砥石の直径との関係を大ま
かに示す関係線図、 第６図はこの発明を適用し得る他の円筒研削盤を示す構
成図、 第７図は従来方法を示すフローチャートである。 １……本体、２……研削砥石 2a……外周研削面、３……ワーク 10……平行送りモータ、12……直角送りモータ 14……ドレッサ、16……ドレッサ送りモータ 17……NC制御装置、23……寸法計測装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドレッサもしくは研削砥石の、それら相互
   の接近方向への移動によってその研削砥石の外周研削面
   を修正するに際し、 前記研削砥石により研削加工されたワークの加工表面の
   位置とその研削加工を行ったときの前記研削砥石の送り
   量とに基づきその研削砥石の実半径を求め、 前記研削砥石の実半径の、ワークの研削加工による減少
   量が所定量を越える度毎に、その減少した実半径に応じ
   た量だけ前記ドレッサを送って前記外周研削面の修正を
   行うことを特徴とする、研削砥石の研削面修正方法。