JP2694189B2 - 砥石成形方法および平面研削盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、平面研削盤における砥石成形方法および
その平面研削盤に関する。

（従来の技術） 従来、平面研削盤においては、ベッド上にＸ軸方向
（左右方向）へ往復動自在なテーブルを設け、しかもベ
ッド上にＺ軸方向（前後方向）へ移動自在なコラムを設
け、さらにこのコラム上にＹ軸方向（上下方向）へ移動
自在な砥石ヘッドが設けられている。この砥石ヘッドに
は回転自在な砥石が装着されている。

したがって、テーブル上にワークを載置し、テーブル
をＸ軸方向へ往復動させると共に、回転自在な砥石をＹ
軸、Ｚ軸方向へ送り、ワークに切込みを与えて研削加工
が行なわれている。

砥石の外周面に所望の成形加工を行なう際には、テー
ブル上に設けられている通称卓上型と呼ばれるドレッサ
ーで行なうことが知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前述した従来のテーブル上に設けられた卓
上型のドレッサーで砥石に成形加工を行なう場合には、
砥石の外周面の仕上り形状に沿ってドレッサーを相対的
に倣わせて行なっていると共に、切込み量を小さくして
行なっていた。

そのため、砥石の外周面の仕上り形状に沿ってドレッ
サーを相対的に倣わせて成形加工を行なうものでは、テ
ーブル上のドレッサーに対して砥石を前後、上下に移動
制御しつつ成形加工を行うものであり、かつ１回の切込
み量は大きな値を取ることができないから、成形加工に
非常に長い時間がかかるという問題があった。

また、砥石の外周面の仕上り形状に沿って加工する倣
い加工による成形加工の交点計算は自動プログラミング
装置を用いて行なっていると共に、プログラム量も多く
要するという問題があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたも
ので、請求項１に係る発明は、左右方向へ往復動自在な
テーブルにロータリドレッサーを設け、上記テーブルの
上方位置に配置した砥石ヘッドを、上記テーブルに対し
て前後方向および上下方向へ移動可能に設け、上記砥石
ヘッドに、前後方向の軸心回りに回転自在の砥石を設け
てなる平面研削盤における砥石成形方法において、前記
砥石の下方位置に前記ロータリドレッサーを位置決めす
る工程、上記ロータリドレッサーに対して砥石を回転し
つつ下降せしめて砥石の径方向に所望量の切込みを行う
（ｂ）工程、砥石の径方向に所望量の切込みを行った後
に砥石を上昇せしめて前記ロータリドレッサーから離反
する（ｃ）工程、ロータリドレッサーから砥石を離反し
た後、砥石を前後方向へ所定ピッチだけ移動する（ｄ）
工程、前記（ｂ），（ｃ）および（ｄ）工程を繰り返し
て砥石の外周面を所望の形状に成形加工する（ｅ）工
程、の各工程を有することを特徴とする平面研削盤にお
ける砥石成形方法である。

請求項２に係る発明は、左右方向へ往復動自在なテー
ブルにロータリドレッサーを設け、上記テーブルの上方
位置に配置した砥石ヘッドを、上記テーブルに対して前
後方向および上下方向へ移動可能に設け、上記砥石ヘッ
ドに、前後方向の軸心回りに回転自在の砥石を設け、か
つ前記テーブルの左右動、前記砥石ヘッドの前後および
上下動を自動制御可能のNC装置を備えてなる平面研削盤
において、前記砥石の外周面の仕上り形状に沿って前記
ロータリドレッサーを相対的に移動するための倣い用プ
ログラムを記憶した倣い用プログラムメモリと、上記倣
い用プログラムを前記NC装置に入力し、この倣い用プロ
グラムに従って前記砥石に対する前記ロータリドレッサ
ーの相対的な切込み点から一定距離だけ離れて自動的に
空運転を行っているときに切込み点の位置を読み取り登
録する登録手段と、この登録手段によって登録された切
込み点を基にして作成された荒取り用プログラムを記憶
する荒取り用プログラムメモリとを備え、上記荒取り用
プログラムメモリに記憶されたプログラムに従って自動
的に前記砥石の成形加工を行う構成としてなる平面研削
盤である。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図を参照するに、NC装置を備えた平面研削盤１に
おける箱型形状のベッド３上に左右方向（以下、Ｘ軸方
向という。）へ延伸したガイドレール５が設けられてお
り、このガイドレール５に案内されて図示省略の油圧シ
リンダによってＸ軸方向へ往復動自在なテーブル７が前
記ガイドレール５に設けられている。

前記ベッド３の後方に設けたベッド上には、前後方向
（以下、Ｚ軸方向という。）へ図示省略のサーボモータ
のごとき駆動モータにより移動自在なコラム９が設けら
れている。このコラム９には上下方向（以下、Ｙ軸方向
という。）へ延伸したガイド部材11が取付けられてお
り、このガイド部材11に案内されてサーボモータのごと
き駆動モータ13によりＹ軸方向へ移動自在な砥石ヘッド
15が前記コラム９に設けられている。砥石ヘッド15には
図示省略の駆動モータにより回転自在な砥石17が装着さ
れている。

前記ベッド３の上部前面には、テーブル７をＸ軸方向
へ手動にて手動送りさせる手動ハンドル19が取付けられ
ている。ベッド３の右側面には、例えばＬ字形状のブラ
ケット23を介して平面研削盤１を自動制御するためのNC
装置25が取付けられている。なお、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向
の手動送りはNC装置25における操作盤の手動発生器にて
行なわれる。

上記構成により、テーブル７上に図示省略のワークを
載置し、NC装置25の自動制御により、テーブル７をＸ軸
方向へ往復動させると共に、コラム９をＺ軸方向へ、砥
石ヘッド15をＹ軸方向へ送り、かつ砥石17を回転させて
ワークに研削加工が行なわれることになる。

前記テーブル７上の左端には荒取り用ドレッサーとし
てのロータリドレッサー27が、右端には仕上げ用ドレッ
サーとしての首振りドレッサー29が設けられており、テ
ーブル７がそれぞれ右端，左端に停止したときに、ロー
タリドレッサー27、首振りドレッサー29が砥石17の直下
に位置決めするように取付けられている。

上記構成により、砥石17の外周面を所望の形状に成形
を行なう際に、テーブル７上の左端，右端に設けたロー
タリドレッサー27と首振りドレッサー29をNC装置25の自
動制御によって、一連の工程で砥石17の荒取り、仕上げ
の成形加工が行なわれる。

より詳細には、第２図に示したフローチャートを基に
して説明すれば、ステップS1でテーブル７を右端に停止
させ、ロータリドレッサー27が砥石17の直下に位置決め
するよう荒取り位置決めを行なう。ステップS2では詳細
を後述するロータリドレッサー27に対し砥石17をＹ軸方
向へ所望量切り込む。そして、ロータリードレッサー27
から砥石17を上方向に離反した後、コラム９をＺ軸方向
へ一定のピッチで送り込み、再び砥石17を下降して所望
量の切込みを行う。すなわち、Ｙ軸方向（上下方向）の
移動時にのみ切込み加工を行って砥石17の外周面に所望
の形状のドレス加工（荒取り成形加工）を行なう。ステ
ップS3においては、ステップ２のドレス加工を繰り返し
て砥石17の外周面の仕上り形状に沿って倣う態様にドレ
ス加工を行なう。

次に、ステップS4でテーブル７を起動させ、ステップ
S5でテーブル７を左端に停止させ、首振りドレッサー29
が砥石17の直下に位置決めするよう仕上げ位置決めを行
なう。ステップS6で首振りドレッサー29により、砥石17
の外周面の仕上り形状に倣うようにドレス加工（仕上加
工）を行なって終了する。

このように、平面研削盤１におけるテーブル７の左
端、右端にそれぞれロータリドレッサー27、首振りドレ
ッサー29を設け、NC装置25で自動制御せしめて、荒取り
用と仕上げ用のドレス加工を一連の工程で行なうことが
できるから、砥石17の成形時間を従来より大幅に短縮す
ることができると共に、特に仕上げ用ドレッサーとして
の首振りドレッサー29の摩耗を少なくすることができ、
しかも精度の向上を図ることができる。

ロータリドレッサー27、首振りドレッサー29で砥石17
に成形加工を行なう構成ブロック図が第３図に示されて
いる。

第３図において、NC装置25には、補間部31を介してコ
ラム９、砥石ヘッド15をそれぞれＺ軸方向、Ｙ軸方向へ
移動させるサーボモータのごとき駆動モータ33,13が接
続されている。したがって、駆動モータ33,13を駆動制
御することにより、コラム９、砥石ヘッド15がそれぞれ
Ｚ軸方向、Ｙ軸方向に移動制御され、砥石17がＺ軸,Y軸
方向へ移動制御される。

前記NC装置25には、ロータリドレッサー27、首振りド
レッサー29を、砥石17の外周面の仕上り形状に沿って倣
うように相対的に移動するための倣い用プログラムを記
憶した倣い用プログラム・メモリ35が接続されている。
この倣い用プログラム・メモリ35には第４図に示すごと
く、砥石17の外周面の仕上り形状に沿ってドレッサーを
相対的に移動してドレス加工を行なう前記倣い用プログ
ラムが記憶されている。

ロータリドレッサー27で砥石17の荒取り用ドレス加工
を行なう際、ロータリドレッサー27が円板状であり、第
５図に示されているように、厚さ方向（軸方向）である
左右方向の剛性よりも径方向である上下方向の剛性が大
きいため、本実施例では第６図に示したように、上下方
向（Ｙ軸方向）への切込み時にのみ荒取り用ドレス加工
を行なう。

このときの切込みポイントの登録の仕方について説明
すると、第７図に示されているように、実際に切込みた
いポイントとはP₁〜P₁₁であるが、座標値を求めるため
には、高度な計算を要するから、P₁′〜P₁₁′に示すよ
うなｌだけ離れた位置にて、砥石17の仕上り形状に沿っ
て倣うように相対的に移動させ、所定のピッチごとにポ
イントを登録する。

すなわち、第３図において、倣い用プログラム・メモ
リ35に予め記憶されている倣い用プログラムをNC装置25
へ入力して、自動的に空運転を行なう。このとき、砥石
17は第７図のP₁′〜P₁₁′の様にｌだけ離れた位置に
て、補間部31を介してＹ軸用の駆動モータ13,Z軸用の駆
動モータ33により移動される。換言すれば、砥石17の外
周面の仕上り形状に沿って倣うように、第７図のP₁′〜
P₁₁′の点上をドレッサが相対的に移動されることによ
る。上記移動中に並列処理にてNC装置25からの座標値を
NC装置25に接続された登録手段37にて、第８図に示した
ごとき、P_n＝P_n′＋ｌの値として読み取り、さらに、登
録手段37に接続された荒取り用プログラム・メモリ39
に、第９図に示したごとく、所定位置から所定ピッチご
とに砥石17の外周面の仕上り形状に沿う位置まで径方向
に切込みを行うための荒取り用プログラムを記憶する。
この荒取り用プログラム・メモリ39に記憶された荒取り
用プログラムをNC装置25に入力して自動運転することに
より、ロータリドレッサー27にて荒取り用Ｙ軸切込みド
レス加工が簡単かつ容易に、しかも短時間で行なうこと
ができる。

ロータリドレッサー27にて荒取り用Ｙ軸切込みドレス
加工を行なう登録手続きの動作を第10図に示されたフロ
ーチャートを基にして説明すると、まず、ステップS7で
倣い用プログラムメモリから倣い用プログラムをNC装置
25に入力して空運転を行い、所定ピッチで最初の目標値
例えば第７図においてP₁′，P₂′，P₃′，…，P₁₁を設
定する。ステップS8において上記P₁′，P₂′…P₁₁′に
対応してのP₁，P₂…P₁₁の登録の倣いサイクルが終了し
たかどうかの判断を行ない、倣いサイクルが終了してい
れば、そのまま終了する。

倣いサイクルが終了していなければ、ステップS9に進
み、Ｚ軸の位置すなわち、所定ピッチでP₁′，P₂′，
P₃′，…，P_nを読み込む。ステップS10でＺ軸の値は目
標値かどうか判断し、目標値でなければ、ステップS9の
手前に戻る。目標値であれば、ステップ11に進み、Y,Z
軸の位置例えばP_n′の座標値を読み込む。

ステップS12で切込み点すなわちY,Z軸の位置（P₁，
P₂，P₃，…，P_n）を登録手段37に登録する。ステップS1
3で目標値を加算する。

ステップS13までで１サイクルが終了し、ステップS8
の手前に戻り、予め設定した倣いサイクルが終了するま
で行なう。

このように、自動プログラミング装置を使うことな
く、Ｙ軸方向への切込みにより簡単かつ容易に、しかも
短時間で荒取り用プログラムを作成することができる。

次に、ロータリドレッサー27にて荒取り用Ｙ軸切込み
ドレス加工を行なう動作を第11図に示したフローチャー
トに基づき説明すれば、まず、ステップS14で砥石17を
ドレス開始点（第７図においてＯ点の位置）へ移動す
る。ステップS15でドレスサクルが終了したかどうか判
断し、終了していればそのまま終了し、終了していなけ
ればステップS16に進む。

ステップS16で砥石17を次切込み点（第７図においてP
₁′）までＺ軸移動させる。ステップS17でＹ軸方向へ切
込む（第７図においてP₁）。次に、ステップS18で砥石1
7をＹ軸の元の位置へ戻し、再度ステップS15の手前に戻
すことを繰り返して、サイクルが終了するまで続ける。

このように、倣い用プログラムを用いて並列処理する
ことによってロータリドレッサー27の荒取り用ドレスサ
イクルのプログラムを簡単かつ容易に作成することがで
き、このプログラムを荒取りプログラム・メモリ39に記
憶させることができる。

したがって、倣い用プログラム・メモリ35、荒取り用
プログラム・メモリ39に記憶されている倣い用プログラ
ムと荒取り用プログラムを用い、すでに第２図で述べた
フローチャートに基づいてロータリドレッサー27と首振
りドレッサー29で荒取り用と仕上げ用のドレス加工が一
連にて自動的に行なうことができる。

なお、この発明は、前述した実施例に限定されること
なく、適宜の設計的に変更を行なうことにより、その他
の態様で実施し得るものである。例えば本実施例では、
荒取り用ドレッサーとしてロータリドレッサー27を、仕
上げ用ドレッサーとして首振りドレッサー29を使用して
いるが、これら以外のドレッサーであっても構わない。
また、テーブル７の左端にロータリドレッサー27を、右
端に首振りドレッサー29を設けて説明したが、ロータリ
ドレッサー27と首振りドレッサー29を逆に設けてもよ
く、またテーブル７の他の位置に設けても対応可能であ
る。

〔発明の効果〕

以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要
するに請求項１に係る発明は、左右方向へ往復動自在な
テーブル（７）にロータリドレッサー（27）を設け、上
記テーブル（７）の上方位置に配置した砥石ヘッド（1
5）を、上記テーブル（７）に対して前後方向および上
下方向へ移動可能に設け、上記砥石ヘッド（15）に、前
後方向の軸心回りに回転自在の砥石（17）を設けてなる
平面研削盤における砥石成形方法において、前記砥石
（17）の下方位置に前記ロータリドレッサー（27）を位
置決めする（ａ）工程、上記ロータリドレッサー（27）
に対して砥石（17）を回転しつつ下降せしめて砥石（1
7）の径方向に所望量の切込みを行う（ｂ）工程、砥石
（17）の径方向に所望量の切込みを行った後に砥石（1
7）を上昇せしめて前記ロータリドレッサー（27）から
離反する（ｃ）工程、ロータリドレッサー（27）から砥
石（17）を離反した後、砥石（17）を前後方向へ所定ピ
ッチだけ移動する（ｄ）工程、前記（ｂ），（ｃ）およ
び（ｄ）工程を繰り返して砥石（17）の外周面を所望の
形状に成形加工する（ｅ）工程、の各工程を有する平面
研削盤における砥石成形方法である。

請求項２に係る発明は、左右方向へ往復動自在なテー
ブル（７）にロータリドレッサー（27）を設け、上記テ
ーブル（７）の上方位置に配置した砥石ヘッド（15）
を、上記テーブル（７）に対して前後方向および上下方
向へ移動可能に設け、上記砥石ヘッド（15）に、前後方
向の軸心回りに回転自在の砥石（17）を設け、かつ前記
テーブル（17）の左右動、前記砥石ヘッド（15）の前後
および上下動を自動制御可能のNC装置（25）を備えてな
る平面研削盤において、前記砥石（17）の外周面の仕上
り形状に沿って前記ロータリドレッサー（27）を相対的
に移動するための倣い用プログラムを記憶した倣い用プ
ログラムメモリ（35）と、上記倣い用プログラムを前記
NC装置（25）に入力し、この倣い用プログラムに従って
前記砥石（17）に対する前記ロータリドレッサー（27）
の相対的な切込み点から一定距離だけ離れて自動的に空
運転を行っているときに切込み点の位置を読み取り登録
する登録手段と、この登録手段によって登録された切込
み点を基にして作成された荒取り用プログラムを記憶す
る荒取り用プログラムメモリ（39）と、を備え、上記荒
取り用プログラムメモリ（39）に記憶されたプログラム
に従って自動的に前記砥石（17）の成形加工を行う構成
としてなる平面研削盤である。

前記構成より明らかなように、請求項１に係る発明に
おいては、砥石17を回転しつつ下降することにより、ロ
ータリドレッサー27によって砥石17の径方向に所望量の
切込みを行い、その後にロータリドレッサー27と砥石17
を離反し、砥石17を前後方向へ所定ピッチ移動した後に
再び砥石17の径方向に所望量の切込みを行うことを繰り
返して、上記砥石17の外周面を所望の形状に成形加工す
るものであるから、砥石17に対してロータリドレッサー
27を軸方向に移動するときには、砥石17からロータリド
レッサー27が離反していて加工を行わないものであり、
砥石17に対して径方向に切込むときにのみ加工を行うも
のである。

したがって、ロータリドレッサー27の剛性が大きく変
形の少ない方向でもって砥石17の加工を行うこととな
り、大きな切込みを行うことができると共に、ロータリ
ドレッサー27の全周面でもっ加工可能であり、砥石17の
外周面の成形加工を能率良く行うことができるものであ
る。

請求項２に係る発明においては、砥石17の外周面の仕
上り形状に沿ってロータリドレッサー27を相対的に移動
するための倣い用プログラムを記憶した倣い用プログラ
ムメモリ35から上記倣い用プログラムをNC装置25に入力
して、上記倣い用プログラムに従って砥石17からロータ
リドレッサー27を離反して自動的に空運転を行っている
ときに、砥石17に対するロータリドレッサー27の切込み
点の位置を登録手段により読み取って登録し、この登録
された切込み点を基にして作成された荒取り用プログラ
ムが荒取り用プログラムメモリに記憶されるものである
から、倣い用プログラムメモリ35に予め記憶してある倣
い用プログラムをNC装置25に入力してから運転すること
によって砥石成形加工用の荒取り用プログラムが自動的
に生成されることとなり、この荒取り用プログラムに従
ってテーブル７に備えたロータリドレッサー27を用いて
の砥石17の成形加工を自動的に実施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した一実施例の平面研削盤の正
面図、第２図はこの発明の動作を説明するフローチャー
ト図、第３図はこの発明を説明する構成ブロック図、第
４図は仕上げ用成形加工の倣い用プログラムの一例図、
第５図はロータリードレッサーの一部分図、第６図は荒
取り用成形加工を行なうＹ軸方向への切込みを説明する
砥石とロータリードレッサーとの関係図、第７図はＹ軸
方向への切込みによる荒取り用プログラムを作成するた
めの説明図、第８図は切込み点を求めるための説明図、
第９図はＹ軸方向への切込みサイクルの一例図、第10図
は切込み点を登録するまでのフローチャート、第11図は
荒取り用プログラムを作成するまでのフローチャートで
ある。 １……平面研削盤、７……テーブル 17……砥石、25……NC装置 27……ロータリドレッサー（荒取り用ドレッサー） 29……首振りドレッサー（仕上げ用ドレッサー）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右方向へ往復動自在なテーブル（７）に
   ロータリドレッサー（27）を設け、上記テーブル（７）
   の上方位置に配置した砥石ヘッド（15）を、上記テーブ
   ル（７）に対して前後方向および上下方向へ移動可能に
   設け、上記砥石ヘッド（15）に、前後方向の軸心回りに
   回転自在の砥石（17）を設けてなる平面研削盤における
   砥石成形方法において、 前記砥石（17）の下方位置に前記ロータリドレッサー
   （27）を位置決めする（ａ）工程、 上記ロータリドレッサー（27）に対して砥石（17）を回
   転しつつ下降せしめて砥石（17）の径方向に所望量の切
   込みを行う（ｂ）工程と、 砥石（17）の径方向に所望量の切込みを行った後に砥石
   （17）を上昇せしめて前記ロータリドレッサー（27）か
   ら離反する（ｃ）工程、 ロータリドレッサー（27）から砥石（17）を離反した
   後、砥石（17）を前後方向へ所定ピッチだけ移動する
   （ｄ）工程、 前記（ｂ），（ｃ）および（ｄ）工程を繰り返して砥石
   （17）の外周面を所望の形状に成形加工する（ｅ）工
   程、 の各工程を有することを特徴とする平面研削盤における
   砥石成形方法。
2. 【請求項２】左右方向へ往復動自在なテーブル（７）に
   ロータリドレッサー（27）を設け、上記テーブル（７）
   の上方位置に配置した砥石ヘッド（15）を、上記テーブ
   ル（７）に対して前後方向および上下方向へ移動可能に
   設け、上記砥石ヘッド（15）に、前後方向の軸心回りに
   回転自在の砥石（17）を設け、かつ前記テーブル（17）
   の左右動、前記砥石ヘッド（15）の前後および上下動を
   自動制御可能のNC装置（25）を備えてなる平面研削盤に
   おいて、前記砥石（17）の外周面の仕上り形状に沿って
   前記ロータリドレッサー（27）を相対的に移動するため
   の倣い用プログラムを記憶した倣い用プログラムメモリ
   （35）と、上記倣い用プログラムを前記NC装置（25）に
   入力し、この倣い用プログラムに従って前記砥石（17）
   に対する前記ロータリドレッサー（27）の相対的な切込
   み点から一定距離だけ離れて自動的に空運転を行ってい
   るときに切込み点の位置を読み取り登録する登録手段
   と、この登録手段によって登録された切込み点を基にし
   て作成された荒取り用プログラムを記憶する荒取り用プ
   ログラムメモリ（39）とを備え、上記荒取り用プログラ
   ムメモリ（39）に記憶されたプログラムに従って自動的
   に前記砥石（17）の成形加工を行う構成としてなること
   を特徴とする平面研削盤。