JP2627229B2 - Sizing device for non-cylindrical workpieces - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は例えばテープデッキ等に
用いられる磁気ヘッド等直接定寸装置が使用できない非
円筒形状工作物用の定寸装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sizing device for a non-cylindrical workpiece in which a direct sizing device such as a magnetic head used for a tape deck cannot be used.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図４に示す磁気ヘッドのように揺動回転
させて加工範囲θだけのＲ面の研削加工を行う工作物
は、図５に示すような直接定寸装置のフインガＦ１，Ｆ
２で工作物外周を挟持して測定センサ１００により加工
直径の変化を検出し、送り速度粗密切換え信号、及び定
寸信号を出力して、加工径が所定寸法公差内に納まるよ
う定寸制御することができない。2. Description of the Related Art A workpiece for performing an R-plane grinding process only for a processing range .theta. By swinging and rotating like a magnetic head shown in FIG. 4 is composed of fingers F1, F of a direct sizing apparatus as shown in FIG.
In step 2, a change in the processing diameter is detected by the measurement sensor 100 while holding the outer periphery of the workpiece, and a feed speed coarse / fine switching signal and a fixed size signal are output to perform the fixed size control so that the processed diameter falls within a predetermined size tolerance. Can not do.

【０００３】そこで従来から行っている方法は、図６に
示すように両センタ支持方式の加工段取１０１の工作物
Ｗ取付装置の隣に、回転式ダイヤモンドロール１０２を
先端に有する軸１０３を軸方向移動可能かつばねにより
突出勝手に付勢し、軸１０３の後端面と接触して信号を
出力するタッチセンサ１０４を同心に設け、ダイヤモン
ドロール１０２が砥石１０５の外周に接触して軸１０３
が押し下げられ、センサ１０４と当接して信号が出力さ
れる位置が定寸点となるよう調整して研削を行ってい
た。Therefore, a conventional method is to use a shaft 103 having a rotary diamond roll 102 at its tip next to a work W mounting device of a machining setup 101 of a double center support system as shown in FIG. A touch sensor 104 which is movable in the direction and is urged by a spring to protrude freely and comes into contact with the rear end surface of the shaft 103 to output a signal is provided concentrically.
Has been depressed and adjusted so that the position at which the signal comes into contact with the sensor 104 becomes the fixed size point, and the grinding is performed.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたダ
イヤモンドロールを砥石に当てる方法は、加工精度にむ
らがあり、ダイヤモンドロールにより砥石外周に傷が付
き面粗度を悪くするという問題点を有していた。The method of applying a diamond roll to a grindstone as described in the prior art has a problem in that the processing accuracy is uneven, and the diamond roll scratches the periphery of the grindstone to deteriorate the surface roughness. Had.

【０００５】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところ
は、揺動回転中心に支持される測定ヘッドにより砥石外
周に無接触で位置を計測して、本機の熱変位に影響され
ない高精度かつ面粗度の良好な研削を可能にする定寸装
置を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to adjust the position of a grindstone without contact with the outer periphery of a grindstone by a measuring head supported on a swing rotation center. It is an object of the present invention to provide a sizing device which measures and can perform high-precision grinding with good surface roughness, which is not affected by thermal displacement of the machine.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における非円筒形状工作物用定寸装置は、非円
筒形状工作物を加工段取に取付け揺動旋回して行うＲ面
研削中に加工寸法を検出して定寸信号等の信号を出力す
る装置であって、前記加工段取に同心かつ回転可能に支
持される軸の先端にエアノズルを有する測定ヘッドを設
け、該測定ヘッドが常時砥石軸心を向くよう前記軸の回
転を規制する回り止め手段を設け、前記測定ヘッドに一
定圧力のエアを供給する手段と、前記測定ヘッド内のエ
ア圧力の変化により前記測定ヘッドと砥石外周との隙間
の変位量を検出して予め記憶する変位量に達したとき信
号を出力する手段とを設けてなるものである。In order to achieve the above object, a non-cylindrical workpiece sizing device according to the present invention is provided. A measuring head having an air nozzle at an end of a shaft concentrically and rotatably supported on the machining setup, the apparatus comprising: A rotation preventing means for regulating the rotation of the shaft so as to always face the grinding wheel axis, a means for supplying air at a constant pressure to the measuring head, and the measuring head and the grinding wheel by a change in air pressure in the measuring head. Means for detecting a displacement amount of a gap with the outer periphery and outputting a signal when the displacement amount reaches a displacement amount stored in advance.

【０００７】[0007]

【作用】工作物を揺動回転し、砥石のＸ軸方向の切込送
りで行う研削加工中に、測定ヘッドのノズル前面と、砥
石外周の隙間の変位量を測定ヘッド内のエア圧力の変化
で検知して、予め記憶する一方の設定値と一致したとき
切込送り粗密切換え用信号を出力してＸ軸の送り速度を
遅くする。更に加工が進んで検知信号が予め記憶する他
方の設定値と一致したとき定寸信号を出力し、タイマ設
定時間スパークアウトを行ったあと、砥石を後退させ
る。[Function] During the grinding process in which the workpiece is oscillatingly rotated and the grindstone is fed by cutting in the X-axis direction, the amount of displacement between the front surface of the nozzle of the measurement head and the gap between the periphery of the grindstone is changed by the air pressure in the measurement head. And when it matches one of the pre-stored set values, a cutting feed coarse / fine switching signal is output to reduce the X-axis feed speed. Further, when machining proceeds and the detection signal coincides with the other set value stored in advance, a fixed size signal is output, and after a timer set time has been sparked out, the grindstone is retracted.

【０００８】[0008]

【実施例】実施例について図１〜図４を参照して説明す
る。円筒研削盤において、図示しないベッドのＺ軸方向
の案内上にテーブル１が移動位置決め可能に載置され、
テーブル１上に主軸台２と心押台３が位置調整可能に取
付けられている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment will be described with reference to FIGS. In the cylindrical grinder, the table 1 is movably positioned on a guide (not shown) in the Z-axis direction of a bed,
A headstock 2 and a tailstock 3 are mounted on a table 1 so as to be position-adjustable.

【０００９】主軸台センタ４と心押台５により両端を支
持される取付段取は、枠体６の両端に軸受ハウジング７
が同心に嵌着されており、この軸受ハウジング７に複数
の軸受を介して測定ヘッド取付軸８が回転可能に支持さ
れ、枠体６の両端面にセンタ穴を有する蓋９が同心に固
着されている。The mounting setup supported at both ends by the headstock center 4 and the tailstock 5 includes a bearing housing 7 at both ends of the frame 6.
The measuring head mounting shaft 8 is rotatably supported on the bearing housing 7 via a plurality of bearings, and lids 9 having center holes at both end surfaces of the frame 6 are fixed concentrically. ing.

【００１０】枠体６の長手方向中央部は図２の断面図に
示すように過半分が切欠かれており、この切欠き部に工
作物取付台６ａが削設されている。この取付台６ａ上に
図４に示す非円筒形状工作物Ｗが複数個並列に載置さ
れ、押さえ板１１によりクランプされている。As shown in the sectional view of FIG. 2, the center of the frame 6 in the longitudinal direction is cut out in a majority, and a work mount 6a is cut in the cutout. A plurality of non-cylindrical workpieces W shown in FIG. 4 are placed in parallel on the mounting table 6 a and clamped by the holding plate 11.

【００１１】更に枠体６の工作物取付台６ａの両側は、
図３の断面図に示すように連結肉部６ｂを残し大きく切
欠かれており、この切欠部に検出ヘッド取付軸８の頭部
が突出している。取付軸８の頭部先端部は上下と砥石側
が平面に削設されており、いんろう溝を有する測定ヘッ
ド１２が、この取付軸先端の上下の二平面に係合されボ
ルト１３により固着されている。そして測定ヘッド１２
は位置調整ボルト１４により工作物Ｗの半径に対応した
位置調整と加工公差に対応した微調整ができるようにな
っている。Further, both sides of the work mount 6a of the frame 6 are
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the connecting head portion 6b is largely cut away, and the head of the detection head mounting shaft 8 protrudes from the cutout portion. The top end of the head of the mounting shaft 8 has the upper and lower sides and the grindstone side cut in a plane, and a measuring head 12 having a ring groove is engaged with the upper and lower two flat surfaces of the mounting shaft and fixed by bolts 13. I have. And the measuring head 12
The position adjustment bolt 14 enables position adjustment corresponding to the radius of the workpiece W and fine adjustment corresponding to the processing tolerance.

【００１２】更に取付軸８の頭部には図３に示すように
回り止め棒１５が直角に螺着されており、回り止め棒１
５の先端はテーブル１上に固定の回り止め台１６の穴に
嵌挿され、枠体６の揺動回転に関係なく常に測定ヘッド
が外研砥石１７の軸心を向いて静止するようになってい
る。Further, a detent rod 15 is screwed at a right angle to the head of the mounting shaft 8 as shown in FIG.
The tip of 5 is inserted into the hole of the fixed rotation stop 16 on the table 1 so that the measuring head always faces the axis of the external grinding wheel 17 and stands still regardless of the swinging rotation of the frame 6. ing.

【００１３】枠体６の左端には駆動ピン１８が平行に螺
着されており、駆動ピン１８の先端は主軸台２の駆動面
板１９の端面に固着の回し金２１先端のたて割り溝と係
合し、ボルト２２によりがたが取除かれている。A driving pin 18 is screwed in parallel to the left end of the frame 6, and the leading end of the driving pin 18 is attached to the end face of the driving face plate 19 of the headstock 2 with a split groove at the tip of a lock 21. Engaged and rattle has been removed by bolts 22.

【００１４】主軸台の駆動面板１９は図示しないＮＣ制
御の主軸モータにより駆動され、揺動角度θ，速度，移
動端タリー，定位置停止角度をそれぞれＮＣに入力する
ことにより、枠体６を自動的に角度θの範囲内で揺動回
転させるとともに、工作物Ｗ着脱に都合がいい工作物Ｗ
上向きの角度で停止するようになっている。The drive face plate 19 of the headstock is driven by an NC control spindle motor (not shown), and automatically inputs the swing angle θ, speed, moving end tally, and fixed position stop angle to the NC, thereby automatically moving the frame 6. The workpiece W is pivotally rotated within the range of the angle θ, and the workpiece W is convenient for attaching and detaching the workpiece W.
It stops at an upward angle.

【００１５】外研砥石１７は研削加工面粗さ０．６Ｓを
達成できるよう＃６００より細かい粒度のものが使用さ
れ、表面は常に滑らかにドレッシングされており、エア
マイクロ方式の位置検出に支障がない状態を保ってい
る。The external grinding wheel 17 has a finer grain size than # 600 so that a ground surface roughness of 0.6 S can be achieved, and the surface is always dressed smoothly, which hinders the position detection by the air micro method. Has not been maintained.

【００１６】測定ヘッド１２はエア管路２３を経て供給
されるエアが、ノズル１２ａより放出されるようになっ
ており、この測定ヘッドに供給されるエアは、エア源Ｐ
よりフィルタ２４により濾過され、圧力調整器２５によ
り圧力調整され、電磁切換弁２７により切換えられたの
ち、更に左右二個の圧力調整弁２８により細かい圧力調
整が行われて、管路２３を介して供給されるようになっ
ている。In the measuring head 12, air supplied through an air line 23 is discharged from a nozzle 12a. The air supplied to the measuring head is supplied from an air source P.
After being filtered by the filter 24, the pressure is adjusted by the pressure regulator 25, and the pressure is switched by the electromagnetic switching valve 27, the pressure is further finely adjusted by the two left and right pressure regulating valves 28, and is passed through the pipe 23. It is being supplied.

【００１７】管路２３の途中にＡ−Ｅ変換器２９が取付
けられている。このものは砥石１７の外周が測定ヘッド
１２のエアノズルの前面を僅少隙間を有してふさいだと
き、管路２３内圧力が変化する。この圧力変化量は隙間
が微少のとき変位量に比例することから、圧力変化を電
圧の変化に変換して変位量を検出するものである。An AE converter 29 is mounted in the middle of the pipe 23. When the outer periphery of the grindstone 17 closes the front surface of the air nozzle of the measuring head 12 with a small gap, the pressure in the pipeline 23 changes. Since the amount of pressure change is proportional to the amount of displacement when the gap is small, the amount of pressure change is converted to a change in voltage to detect the amount of displacement.

【００１８】管制部３１は予め設定されている変位量と
Ａ−Ｅ変換器２９により検出された変位量が一致したと
き切込速度の切換え信号又は定寸信号をＮＣ装置に出力
する部分である。The control section 31 is a section for outputting a cutting speed switching signal or a fixed size signal to the NC device when the preset displacement amount matches the displacement amount detected by the AE converter 29. .

【００１９】続いて本実施例の作用について説明する。
両センタ４，５間に支持された取付段取の枠体６上に、
非円筒形状工作物Ｗを複数個並列に取付け、ＮＣ駆動の
主軸モータにより本体６を揺動回転させ、テーブル１の
Ｚ軸方向移動と砥石１７のＸ軸方向の切込みでトラバー
ス研削加工が行われる。Next, the operation of the present embodiment will be described.
On the frame 6 of the mounting setup supported between the two centers 4 and 5,
A plurality of non-cylindrical workpieces W are mounted in parallel, the main body 6 is oscillated and rotated by an NC-driven spindle motor, and traverse grinding is performed by moving the table 1 in the Z-axis direction and cutting the grinding wheel 17 in the X-axis direction. .

【００２０】研削中テーブル１が移動端位置にくると測
定ヘッド１２のノズル１２ａ前面に砥石外周がきて、タ
リー時間経過後テーブル１が反転移動して離れる間、砥
石17によりノズル前面が隙間を有して塞いでいるため、
エア管路２３内圧力が高くなり、Ａ−Ｅ変換器２９から
隙間の変位量に比例した信号が管制部３１に送られる。When the table 1 comes to the moving end position during the grinding, the outer periphery of the grindstone comes to the front surface of the nozzle 12a of the measuring head 12, and after the tally time elapses, the front surface of the nozzle has a gap by the grindstone 17 while the table 1 is reversed and separated. And blocking it,
The pressure in the air duct 23 increases, and a signal proportional to the displacement of the gap is sent from the AE converter 29 to the control unit 31.

【００２１】管制部３１ではこの送られてきた信号を、
予め設定されているマスタテーブルと比較しており、砥
石１７のＸ軸方向の切込みが進んで次第に隙間が小さく
なり、管制部に入力される信号が大きくなってマスタテ
ーブルの一方の設定値と一致するとＮＣ装置に粗密切換
え信号が出力されて、砥石の切込み速度が遅くなる。The controller 31 converts the transmitted signal into
Compared with a preset master table, the gap gradually decreases as the cutting of the grindstone 17 in the X-axis direction progresses, and the signal input to the control unit increases to match one of the set values in the master table. Then, a coarse / fine switching signal is output to the NC device, and the cutting speed of the grindstone decreases.

【００２２】研削が進んで更に隙間が小さくなり、管制
部の入力信号がマスタテーブルの他方の設定値と一致す
ると、管制部から定寸信号が出力されて、切込が停止さ
れ、タイマが働いて設定時間スパークアウトが行われた
のち、ＮＣより砥石後退信号が出力されて、砥石１７が
工作物Ｗから離れ、枠体６の揺動回転が停止されて定位
置停止する。When the gap is further reduced as the grinding proceeds and the input signal of the control unit matches the other set value of the master table, a fixed size signal is output from the control unit, cutting is stopped, and the timer operates. After the spark-out for the set time, the grinding wheel retreat signal is output from the NC, the grinding wheel 17 separates from the workpiece W, the swinging rotation of the frame 6 is stopped, and the fixed position is stopped.

【００２３】[0023]

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。測定ヘッドと砥石外周
との隙間の変位量をエアマイクロ方式で検出して、切込
送りの粗密切換信号及び定寸信号を出力するようにした
ので、従来のダイヤモンドロールを砥石外周に当てて位
置を検出する方法に比べて、非接触式のため砥石表面に
傷を付けることがなく、面粗度が向上するとともに、工
作物の揺動回転中心に設けた軸に測定ヘッドを取付けて
熱変位による誤差を排除したので、寸法の誤差を半分程
度に抑えることができる。Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. The displacement amount of the gap between the measuring head and the outer periphery of the grindstone is detected by the air micro method, and the signal for switching between coarse and fine in feed and the fixed size signal is output. Compared to the method of detecting the non-contact type, the surface of the grindstone is not damaged due to the non-contact method, the surface roughness is improved, and the measuring head is attached to the axis provided at the center of rotation of the workpiece for thermal displacement. Since the error caused by the dimensional error is eliminated, the dimensional error can be suppressed to about half.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本実施例の非円筒工作物用定寸装置の測定ヘッ
ド部を有する加工段取りの側面図である。FIG. 1 is a side view of a machining setup having a measuring head portion of a non-cylindrical workpiece sizing apparatus of the present embodiment.

【図２】図１のイ−イ線視断面図及びブロック線図によ
り構成する本実施例の非円筒形状工作物用定寸装置全体
の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the entire non-cylindrical workpiece sizing apparatus of the present embodiment constituted by a sectional view taken along the line II in FIG. 1 and a block diagram.

【図３】図１のロ−ロ線視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a roll line in FIG. 1;

【図４】本実施例の非円筒形状工作物の斜視姿図であ
る。FIG. 4 is a perspective view of a non-cylindrical workpiece of the present embodiment.

【図５】従来の直接定寸装置の構造図である。FIG. 5 is a structural view of a conventional direct sizing device.

【図６】従来の非円筒形状工作物用定寸装置の測定ヘッ
ド部を有する加工段取の側面図である。FIG. 6 is a side view of a processing setup having a measuring head portion of a conventional non-cylindrical workpiece sizing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

６ 枠体 ８ 検出ヘッド取付軸 １２ 検出ヘッド １２ａ エアノズル １５ 回り止め棒 Ｗ 非円筒形状工作物 Reference Signs List 6 Frame 8 Detection head mounting shaft 12 Detection head 12a Air nozzle 15 Non-rotating rod W Non-cylindrical workpiece

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 非円筒形状工作物を加工段取に取付け揺
動旋回して行うＲ面研削中に加工寸法を検出して定寸信
号等の信号を出力する装置であって、前記加工段取に同
心かつ回転可能に支持される軸の先端にエアノズルを有
する測定ヘッドを設け、該測定ヘッドが常時砥石軸心を
向くよう前記軸の回転を規制する回り止め手段を設け、
前記測定ヘッドに一定圧力のエアを供給する手段と、前
記測定ヘッド内のエア圧力の変化により前記測定ヘッド
と砥石外周との隙間の変位量を検出して予め記憶する変
位量に達したとき信号を出力する手段とを設けてなるこ
とを特徴とする非円筒形状工作物用定寸装置。1. A device for detecting a processing dimension and outputting a signal such as a fixed-size signal during R-surface grinding performed by swinging and turning a non-cylindrical workpiece on a processing setup, wherein the processing step comprises: Providing a measuring head having an air nozzle at the tip of a shaft that is concentrically and rotatably supported by the take, and a detent means for restricting rotation of the shaft so that the measuring head always faces the grindstone axis,
Means for supplying air at a constant pressure to the measuring head, and detecting a displacement amount of a gap between the measuring head and the outer periphery of the grindstone by a change in air pressure in the measuring head, and a signal when the displacement amount reaches a previously stored displacement amount. And a means for outputting a non-cylindrical workpiece.