JP3335074B2 - Method and apparatus for detecting grinding force calculation data in centerless grinding - Google Patents

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、センターレス研削
における研削抵抗を算出するために必要なデータである
ところの、ブレードが受ける３次元の研削反力を検出す
る方法、および、同じく検出するための装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a three-dimensional grinding reaction force applied to a blade, which is data necessary for calculating a grinding force in centerless grinding, and a method for detecting the same. Related to the device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図３は、センターレス研削の原理を示
し、主要構成部材である調整砥石と、研削砥石と、ブレ
ードとの位置関係、および被加工物の位置、並びに回転
方向を表した模式図である。円弧矢印Ｖｒのように回転
している調整車（通商・調整砥石）２と、静止部材であ
るブレード３とによって円柱状の被加工物１が支承され
る。上記の被加工物１は、調整砥石２からの摩擦伝動を
受けて円弧矢印Ｖｗ方向に回転せしめられる。砥石車
（通称・研削砥石）４は円弧矢印Ｖｇ方向に回転駆動さ
れつつ被加工物１に接触せしめられる。この際、被加工
物１の周速よりも研削砥石４の周速の方が大きくなるよ
うに運転され、被加工物１はその外周面を研削される。
図示の角αは研削砥石の心高角、角βは調整砥石の心高
角である。上記の研削時、センターレス研削特有の造円
作用により、被加工物はその中心線を高速されることな
く高精度の真円柱状に研削仕上げされる。調整砥石２の
中心線を紙面に垂直な方向とせずに送り角を付すること
によって被加工物１にスラスト方向の力を与えて通し送
りしたり、被加工物を円柱面でなく円錐面に研削仕上げ
する等の応用技術が公知，公用であるが、図３について
以上に説明した構造，機能がセンターレス研削の基本で
ある。以上に説明したセンターレス研削によると、高能
率で、高精度の回転面を研削仕上げすることが出来るの
で、センターレス研削機は製造工業における機械加工用
機器として広く実用されている。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows the principle of centerless grinding, and is a schematic view showing the positional relationship between an adjusting whetstone, a grinding whetstone, and a blade, which are main components, the position of a workpiece, and the direction of rotation. FIG. The columnar workpiece 1 is supported by the adjusting wheel (trade / adjustment grindstone) 2 rotating as shown by the arc arrow Vr and the blade 3 as a stationary member. The workpiece 1 is rotated in the direction of the circular arc Vw by receiving the frictional transmission from the adjusting grindstone 2. The grinding wheel (commonly called a grinding wheel) 4 is brought into contact with the workpiece 1 while being rotationally driven in the direction of the arc Vg. At this time, the operation is performed so that the peripheral speed of the grinding wheel 4 is higher than the peripheral speed of the workpiece 1, and the outer peripheral surface of the workpiece 1 is ground.
The illustrated angle α is the center angle of the grinding wheel, and the angle β is the center angle of the adjusting wheel. At the time of the above-mentioned grinding, the workpiece is ground and finished in a highly accurate perfect cylindrical shape without speeding up the center line thereof by the circular forming action peculiar to the centerless grinding. By giving a feed angle to the workpiece 1 by giving a feed angle without setting the center line of the adjusting whetstone 2 in a direction perpendicular to the paper surface, or by feeding the workpiece 1 through the thrust direction, the workpiece is conical rather than cylindrical. Although applied techniques such as grinding and finishing are publicly known and used, the structure and function described above with reference to FIG. 3 are the basics of centerless grinding. According to the centerless grinding described above, a highly efficient and highly accurate rotating surface can be ground and finished, so that the centerless grinding machine is widely used as a machine processing device in the manufacturing industry.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】センターレス研削方式
は、他の各種の研削方式の何れとも異なって、被加工物
の軸心を拘束することなく回転させながら造円機能を働
かせるという特異なメカニズムによって超高精度の円柱
面（もしくは円錐面）を研削仕上げするので、その研削
理論の解明が進められている。しかし、被加工物がフロ
ーティング状態で回転しているため、研削の理論的構成
が複雑であり、未だ完全には解明されていると言えな
い。１９９３年以前においては、須田稔氏が精機学会に
おいて、ブレードに働く垂直方向の力を以て研削力を代
表させた心無し研削加工理論を発表している。また、橋
本福雄氏は同学会において、調整砥石の軸受に掛かる力
に基づいて心無し研削過程における被加工物の運動解析
を発表している。しかし、これらの心無し研削理論を実
際に適用しようとすると、被加工物とブレードとの摩擦
係数や被加工物と調整砥石との摩擦係数の値を求めなけ
ればならず、かつ、これらの摩擦係数は研削作業条件に
よって変動するという困難を伴っていた。The centerless grinding method is different from any of various other grinding methods in that it has a unique mechanism of exerting a circle forming function while rotating the workpiece without restraining the axis thereof. By grinding the cylindrical surface (or conical surface) with ultra-high accuracy, the grinding theory is being elucidated. However, since the workpiece is rotating in a floating state, the theoretical configuration of grinding is complicated, and it cannot be said that it has been completely elucidated yet. Prior to 1993, Minoru Suda published a theory of centerless grinding at the Japan Society of Precision Engineers, in which grinding force was represented by vertical force acting on a blade. Fukuo Hashimoto also presented a motion analysis of the workpiece in the centerless grinding process based on the force applied to the bearing of the adjusting wheel at the same society. However, in order to actually apply these centerless grinding theories, it is necessary to determine the value of the friction coefficient between the workpiece and the blade or the friction coefficient between the workpiece and the adjusting grindstone. The coefficient was accompanied by difficulty in varying with the grinding operation conditions.

【０００４】こうした理論的解明を更に一歩進めるた
め、本発明者を含む複数の研究者は、研削作業条件を設
定する際の指針を得ることを当面の目的として、幾何学
的支持条件だけでなく研削条件をも考慮できるシミュレ
ーション法を創作し、平成８年３月５日発行の精密工学
会誌６２巻３号（社団法人精密工学会発行）に報告し
た。上記の報告文献は、センターレス研削のメカニズム
の全容を完全に解明したものではないが、センターレス
インフィード研削における成円過程と最適加工条件につ
いてのシミュレーション解析に基づいて、真円度を最小
ならしめる心高角γただし、γ＝α＋β （図３参
照）と被加工物回転速度の値が存在すること、および、
その最適値は該報告文献で明らかにしたシミュレーショ
ンの手法によって推定し得ること、並びに、シミュレー
ションに必要な加工弾性パラメータが、研削抵抗のスパ
ークアウト時定数と被加工物の回転速度との関数として
求められることを明らかにした。In order to take this theoretical elucidation one step further, a plurality of researchers including the present inventor have set not only geometric support conditions but also geometrical support conditions for the time being to obtain guidelines for setting grinding operation conditions. A simulation method that can take grinding conditions into consideration was created, and reported in the Journal of the Japan Society of Precision Engineering, Vol. 62, No. 3, published on March 5, 1996 (published by the Japan Society for Precision Engineering). Although the above report does not completely elucidate the whole mechanism of centerless grinding, based on simulation analysis of the rounding process and optimal machining conditions in centerless infeed grinding, if the roundness is minimized, The center angle γ to be tightened, where γ = α + β (see FIG. 3) and the value of the workpiece rotation speed exist; and
The optimum value can be estimated by the simulation method disclosed in the report, and the processing elasticity parameter required for the simulation is obtained as a function of the spark-out time constant of the grinding resistance and the rotation speed of the workpiece. Revealed that

【０００５】そこで、上述の報告文献に示した理論を実
際のセンターレス研削作業に適用して、工業製品の品質
向上に実効あらしめるためには、研削抵抗を算出するこ
とが必要になる。研削抵抗の算出の理論式は公知である
が、該理論式によって研削抵抗を算出しようとすると、
ブレードが受けている研削反力を３次元データとして検
出することが必要である。本発明は上述の事情に鑑みて
為されたものであって、実際にセンターレス研削が行な
われている状態（テスト研削であっても量産研削であっ
ても良い）において、ブレードが受けている３次元の力
を検出することができ、しかも、上記のセンターレス研
削が行なわれている状態を乱さない検出方法、および、
上記検出方法を実施するに好適な検出装置を提供するこ
とを目的とする。[0005] Therefore, in order to apply the theory shown in the above-mentioned report to an actual centerless grinding operation to effectively improve the quality of industrial products, it is necessary to calculate the grinding force. The theoretical formula for calculating the grinding force is known, but when trying to calculate the grinding force by the theoretical formula,
It is necessary to detect the grinding reaction force received by the blade as three-dimensional data. The present invention has been made in view of the above circumstances, and receives a blade in a state where centerless grinding is actually performed (either test grinding or mass production grinding). A detection method that can detect a three-dimensional force and does not disturb the state where the centerless grinding is performed; and
It is an object of the present invention to provide a detection device suitable for performing the above detection method.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的原理について、その実施形
態に対応する図１を参照して略述すると、被加工物１は
調整砥石２とブレード３とに支承されて回転しつつ、研
削砥石４によって研削されている。上記のブレード３の
底面をフロートベース６ｃに固着する。調整砥石２の軸
心と平行なＺ軸と、「調整砥石２の軸心と研削砥石４の
軸心とを含む面」に平行なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，
Ｙ，Ｚを設定する。上記のＹ軸は一般に水平であるが傾
斜を付されている場合が有るので、正確に言えばＹ軸は
ほぼ水平な軸である。The basic principle of the present invention created to achieve the above object will be briefly described with reference to FIG. 1 corresponding to an embodiment of the present invention. It is ground by a grinding wheel 4 while rotating while being supported by the blade 2 and the blade 3. The bottom surface of the blade 3 is fixed to the float base 6c. Three orthogonal axes X, including a Z-axis parallel to the axis of the adjusting wheel 2 and a Y-axis parallel to a “plane including the axis of the adjusting wheel 2 and the axis of the grinding wheel 4”;
Set Y and Z. The above-mentioned Y axis is generally horizontal but may be inclined, so to be precise, the Y axis is a substantially horizontal axis.

【０００７】前記の「ブレード３の底面をフロートベー
ス６ｃに固着する」とは、必ずしも別体に構成して固着
するという意味ではなく、結果的にブレードがフロート
ベースと一体に連設されていれば足りる。また、上記の
フロートベースは、静止部材（例えばセンターレス研削
盤のベッド）に対して剛体力学的にリジッドには拘束さ
れていないことを表す呼名であるが、通常の浮動という
概念に比して著しく剛性の高い支持状態の部材であっ
て、官能的には静止部材に準じる部材である。上記のよ
うに構成することにより、ブレード３が受ける研削抵抗
の反力を、フロートベース６ｃが受ける力として検出す
ることができる。The above-mentioned "fixing the bottom surface of the blade 3 to the float base 6c" does not necessarily mean that the blade 3 is separately formed and fixed, but as a result, the blade is integrally connected to the float base. Is enough. The float base is a name indicating that it is not rigidly bound to a stationary member (for example, a bed of a centerless grinding machine) in terms of rigid body mechanics. It is a member in a supported state having extremely high rigidity, and is a member functionally similar to a stationary member. With the above configuration, the reaction force of the grinding resistance received by the blade 3 can be detected as the force received by the float base 6c.

【０００８】そこで、上記のフロートベース６ｃを、Ｘ
−Ｙ面と平行な、４枚の硬い板バネ７ｘｙ，８ｘｙ，９
ｘｙ，１０ｘｙ、および、Ｘ−Ｚ面と平行な４枚の硬い
板バネ１１ｘｚ，１２ｘｚ，１３ｘｚ，１４ｘｚによっ
て、剛性の静止部材である外枠６ｄに対して弾性的に支
持する。Therefore, the float base 6c is replaced with X
-Four hard leaf springs 7xy, 8xy, 9 parallel to the Y plane
The four hard plate springs 11xz, 12xz, 13xz, and 14xz, which are parallel to the xy, 10xy, and XZ planes, elastically support the outer frame 6d, which is a rigid stationary member.

【０００９】上記の「硬い板バネ」の硬いという意味、
および、「弾性的に支持する」の弾性的という意味は次
のとおりである。すなわち、実際の機器の部材には、弾
性の大きい部材も有り剛性の大きい部材もあるが、剛体
力学で定義されるような完全な剛性を有する部材は無
い。こうした考察に基づいて本発明においては「ブレー
ドに必要な位置精度を保持せしめて、センタレス研削の
仕上精度に及ぼす誤差を無視し得る程度の硬さ（バネ定
数）を有し、かつ、その弾性変形をストレインゲージで
検出できる程度の弾性を有する板バネ」を用いる。従っ
て、本発明における板バネは、一般に用いられている板
バネという概念に比して非常に硬いバネであるが、スト
レインゲージによって一時的変形を検出し得るという点
に着目すると弾性部材である。ただし、最近の公知公用
のセンサ技術の発達により、従前は剛体と見做していた
程度の硬いバネも、ストレインゲージで歪みを計測し得
るようになっている。また、センターレス研削の仕上げ
精度に及ぼす影響を無視できない程度に板バネ状の部材
が撓んでも、その撓みを演算手段によって補正した場
合、もしくは、その撓みを機械的手段によって補正した
場合は、上記の撓みが消失したものと見做して、該板バ
ネ状部材を前述の定義に従って硬いバネとして取り扱う
ことができる。前記の、Ｘ−Ｙ面に平行な板バネ、およ
びＸ−Ｚ面に平行な板バネに生じる応力をストレインゲ
ージで検出して、「研削抵抗を算出するための検出デー
タ」に供する。The above-mentioned "hard leaf spring" means hard,
The meaning of "elastically supporting" is as follows. That is, some members of the actual device have high elasticity and high rigidity, but none of the members have complete rigidity as defined by rigid body mechanics. Based on these considerations, the present invention provides that the blade has a hardness (spring constant) that can maintain the required positional accuracy of the blade and that can neglect the error that affects the finishing accuracy of centerless grinding, and that its elastic deformation Is used, a plate spring having such an elasticity that can be detected by a strain gauge. Therefore, the leaf spring in the present invention is a very hard spring as compared with a generally used concept of a leaf spring, but is an elastic member when it is noted that temporary deformation can be detected by a strain gauge. However, with the recent development of publicly known sensor technology, even a hard spring that has been conventionally regarded as a rigid body can measure a strain with a strain gauge. Further, even if the leaf spring-like member is bent to such an extent that the effect on the finishing accuracy of the centerless grinding cannot be ignored, if the bending is corrected by arithmetic means, or if the bending is corrected by mechanical means, Assuming that the deflection has disappeared, the leaf spring-like member can be treated as a hard spring according to the above definition. The stress generated in the leaf springs parallel to the XY plane and the leaf springs parallel to the XZ plane are detected by a strain gauge, and used as “detection data for calculating grinding resistance”.

【００１０】以上に説明した原理に基づいて、請求項１
の発明の構成は、ブレードと調整砥石とによって被加工
物を支承するとともに、調整砥石と被加工物との間の摩
擦伝動によって被加工物を回転せしめつつ、研削砥石に
よって被加工物を研削するセンターレス研削において、
前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸と、ほぼ水平なＹ軸と
を含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを設定し、前記ブレードの底
面をフロートベースに対して固着するとともに、該フロ
ートベースを静止部材に対して、Ｘ−Ｙ面と平行な板バ
ネ状部材およびＸ−Ｚ面と平行な板バネ状部材によって
弾性的に支持し、かつ、前記Ｘ−Ｙ面と平行な板バネ状
部材、およびＸ−Ｚ面と平行な板バネ状部材の弾性変形
の３次元データを検出して、研削抵抗の算出に供するこ
とを特徴とする。以上に説明した請求項１の発明による
と、ブレードと一体的に固着されたフロートベースが受
ける力を、Ｘ−Ｙ面に平行な板バネ状部材の弾性変形
と、Ｘ−Ｚ面に平行な板バネ状部材の弾性変形とを計測
することによって、ブレードに掛かる力を３次元データ
として検出することができ、研削抵抗を算出するための
基礎データとして好適である。前記の板バネ状部材を、
その弾性変形の計測が可能な範囲内で充分に硬く構成す
ることにより、センターレス研削の作業条件を乱すこと
なく、研削抵抗算出用のデータを、リアルタイムで検出
することができるので、センターレス研削に関する既知
の理論式（例えば１９９６年３月、社団法人精密工学会
発行の精密工学会誌６２巻３号に掲載された「センター
レス研削に関する研究」）を用いて、真円度を最小なら
しめる研削条件を探求することができ、センターレス研
削技術の進歩、特に加工精度の向上に貢献するところ多
大である。[0010] Based on the principle described above, claim 1
In the configuration of the invention, the workpiece is supported by the blade and the adjusting grindstone, and the workpiece is ground by the grinding wheel while rotating the workpiece by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece. In centerless grinding
Three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y axis are set, and the bottom surface of the blade is fixed to the float base. Is elastically supported by a leaf spring-like member parallel to the XY plane and a leaf spring-like member parallel to the XY plane, and is a leaf spring parallel to the XY plane. The present invention is characterized in that three-dimensional data of elastic deformation of a member and a leaf spring-like member parallel to the XZ plane are detected and used for calculating a grinding resistance. According to the first aspect of the present invention described above, the force received by the float base integrally fixed to the blade is changed by the elastic deformation of the leaf spring-like member parallel to the XY plane and the force parallel to the XZ plane. By measuring the elastic deformation of the leaf spring-like member, the force applied to the blade can be detected as three-dimensional data, which is suitable as basic data for calculating the grinding resistance. The leaf spring-like member,
By making the structure sufficiently hard within the range where the elastic deformation can be measured, the data for calculating the grinding force can be detected in real time without disturbing the working conditions of centerless grinding. Using a known theoretical formula (for example, “Study on Centerless Grinding” published in Journal of Precision Engineering, Vol. 62, No. 3, published by the Japan Society of Precision Engineering, March 1996), to minimize the roundness. It is possible to search for conditions and to contribute to the advancement of centerless grinding technology, especially to the improvement of machining accuracy.

【００１１】請求項２の発明の構成は前記請求項１の発
明の構成に加えて、前記のＸ−Ｙ面と平行な板バネ状部
材に、Ｙ方向の単軸ストレインゲージを貼着し、前記の
Ｘ−Ｚ面と平行な板バネ状部材の片方の面に、Ｚ方向の
単軸ストレインゲージを貼着するとともに、該Ｘ−Ｚ面
と平行な板バネ状部材の他方の面にＸ方向のクロス形ス
トレインゲージを貼着して、前記板バネ状部材それぞれ
の弾性変形の３次元データを検出することを特徴とす
る。以上に説明した請求項２の発明によると、板バネ状
部材の弾性変形をストレインゲージによって計測するの
で、該板バネ状部材を充分に硬く（バネ定数を大きく）
して弾性変形を極微量に抑制しても応力を検出すること
ができる。そして、弾性変形が極微量であれば、弾性変
形によるブレードの変位が極微量となり、本発明の適用
によってセンターレス研削の作業条件が乱されることは
無視し得る程度に僅少である。さらに、図３に示した原
理図から容易に理解されるように、標準的なセンターレ
ス研削においては（特殊センターレス研削は例外として
除外する）、構成部材をＸ−Ｙ面と平行な任意に面で切
断しても同一の断面形状を呈する。このため、本請求項
２の構成のように、Ｘ−Ｙ面にＹ方向の単軸ストレイン
ゲージを配設するとともに、Ｘ−Ｚ面にＺ方向の単軸ス
トレインゲージとＸ方向のクロス形ストレインゲージと
を配設することにより、効率良く、かつ正確に３次元デ
ータを検出することができる。According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, a uniaxial strain gauge in the Y direction is attached to a leaf spring-shaped member parallel to the XY plane. A uniaxial strain gauge in the Z direction is attached to one surface of the leaf spring-shaped member parallel to the XZ plane, and X is attached to the other surface of the leaf spring-shaped member parallel to the XZ plane. A three-dimensional data of elastic deformation of each of the leaf spring-like members is detected by attaching a cross-shaped strain gauge in each direction. According to the second aspect of the present invention, since the elastic deformation of the leaf spring-like member is measured by the strain gauge, the leaf spring-like member is made sufficiently hard (large spring constant).
Even if the elastic deformation is suppressed to a very small amount, the stress can be detected. If the elastic deformation is very small, the displacement of the blade due to the elastic deformation becomes very small, and it is negligible that the working conditions of the centerless grinding are disturbed by applying the present invention. Furthermore, as can be easily understood from the principle diagram shown in FIG. 3, in standard centerless grinding (special centerless grinding is excluded as an exception), the components can be arbitrarily set parallel to the XY plane. Even when cut along a plane, the same cross-sectional shape is exhibited. Therefore, a single-axis strain gauge in the Y-direction is provided on the XY plane, and a single-axis strain gauge in the Z-direction and a cross-shaped strain gauge in the X-direction are provided on the XY plane. By disposing the gauge, three-dimensional data can be detected efficiently and accurately.

【００１２】請求項３の発明の構成は、ブレードと調整
砥石とによって被加工物を支承するとともに、調整砥石
と被加工物との間の摩擦伝動によって被加工物を回転せ
しめつつ、研削砥石によって被加工物を研削するセンタ
ーレス研削において、前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸
と、ほぼ水平なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを設定
し、前記ブレードの底面をフロートベースに対して固着
するとともに、該フロートベースを中間ベースに対し
て、Ｘ−Ｙ面と平行な板バネ状部材によって弾性的に支
持し、さらに、上記の中間ベースを静止部材に対してＸ
−Ｚ面と平行な板バネ状部材によって弾性的に支持し、
かつ、上記の中間ベースを静止部材に対して、Ｙ−Ｚ面
と平行な板バネ状部材によって弾性的に支持し、前記の
Ｘ−Ｙ面と平行な板バネ状部材、Ｘ−Ｚ面と平行な板バ
ネ状部材、および、Ｙ−Ｚ面と平行な板バネ状部材の弾
性変形の３次元データを検出して、研削抵抗の算出に供
することを特徴とする。以上に説明した請求項３の発明
によると、ブレードを一体的に固着されたフロートベー
スをＸ−Ｙ面と平行な（すなわち垂直な）板バネ状部材
によって中間ベースに対して支持するとともに、この中
間ベースをＸ−Ｚ面と平行な（すなわち垂直な）板バネ
状部材およびＹ−Ｚ面と平行な（すなわち水平な）板バ
ネ状部材によって静止部材に対して支持するので、前記
のブレードが上記３種類の板バネ状部材で３次元空間内
で変位可能に支持される。そして、前記３種類の板バネ
状部材の弾性変形量を解析することによってブレードが
受ける研削反力に関する３次元データが得られ、研削抵
抗の算出に好適である。According to a third aspect of the present invention, a workpiece is supported by a blade and an adjusting grindstone, and the workpiece is rotated by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece while the grinding wheel is used. In centerless grinding for grinding a workpiece, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y axis are set, and the bottom surface of the blade is floated. The float base is fixed to the base, and the float base is elastically supported by the leaf spring-like member parallel to the XY plane with respect to the intermediate base.
-Elastically supported by a leaf spring-like member parallel to the Z plane,
And the above-mentioned intermediate base is elastically supported by a leaf spring-like member parallel to the YZ plane with respect to the stationary member, and the leaf spring-like member parallel to the XY plane, the XZ plane, It is characterized in that three-dimensional data of elastic deformation of a parallel leaf spring-like member and a leaf spring-like member parallel to the YZ plane is detected and used for calculating a grinding resistance. According to the third aspect of the present invention described above, the float base to which the blades are integrally fixed is supported by the leaf spring-like member parallel to the XY plane (that is, perpendicular to the intermediate base), and Since the intermediate base is supported relative to the stationary member by a leaf spring-like member parallel (ie, perpendicular) to the XZ plane and a leaf spring-like member (ie, horizontal) parallel to the YZ plane, The three types of leaf spring members are supported so as to be displaceable in a three-dimensional space. By analyzing the amount of elastic deformation of the three types of leaf spring-like members, three-dimensional data on the grinding reaction force received by the blade is obtained, which is suitable for calculating the grinding resistance.

【００１３】請求項４の発明の構成は前記請求項３の発
明の構成に加えて、前記のＸ−Ｙ面と平行な板バネ状部
材にＺ軸方向の単軸ストレインゲージを貼着するととも
に、前記のＸ−Ｚ面と平行な板バネ状部材にＹ軸方向の
単軸ストレインゲージを貼着し、さらに、前記のＹ−Ｚ
面と平行な板バネ状部材にＸ軸方向の単軸ストレインゲ
ージを貼着して、前記板バネ状部材それぞれの弾性変形
の３次元データを検出することを特徴とする。以上に説
明した請求項４の発明によると、前記請求項３の発明を
適用してフローティングベースを垂直な板バネ状部材に
より中間ベースに対して弾性的に支持するとともに、該
中間ベースを垂直な板バネ状部材および水平な板バネ状
部材により静止部材に対して弾性的に支持することを前
提として、Ｚ軸方向の単軸ストレインゲージとＹ軸方向
の単軸ストレインゲージおよびＸ軸方向の単軸ストレイ
ンゲージにより（すなわち、水平方向および垂直方向の
３軸方向の単軸ストレインゲージにより）、ブレードが
受ける研削反力を３次元データとして検出し、研削抵抗
の算出に供することができる。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the third aspect of the present invention, a uniaxial strain gauge in the Z-axis direction is attached to the leaf spring-like member parallel to the XY plane. A uniaxial strain gauge in the Y-axis direction is attached to a leaf spring-shaped member parallel to the XZ plane, and further, the YZ
A uniaxial strain gauge in the X-axis direction is attached to a leaf spring-like member parallel to the plane, and three-dimensional data of elastic deformation of each of the leaf spring-like members is detected. According to the fourth aspect of the present invention described above, the floating base is elastically supported by the vertical leaf spring-like member with respect to the intermediate base by applying the invention of the third aspect, and the intermediate base is vertically extended. Assuming that the leaf spring-like member and the horizontal leaf spring-like member elastically support the stationary member, the single-axis strain gauge in the Z-axis direction, the single-axis strain gauge in the Y-axis direction, and the single-axis strain gauge in the X-axis direction. With the axial strain gages (that is, with the uniaxial strain gages in the horizontal and vertical directions), the grinding reaction force applied to the blade can be detected as three-dimensional data and used for calculating the grinding force.

【００１４】請求項５の発明の構成は前記請求項１〜４
の発明の構成に加えて、ブレードが受ける力を、ストレ
インゲージによって検出しつつ、前記被加工物の回転速
度を、電磁誘導作用を利用して非接触的に検出し、研削
状態の算出に供することを特徴とする。以上に説明した
請求項５の発明によると、ブレードが受ける３次元の研
削反力を継続的に検知しつつ、被加工物の挙動に影響を
与えることなく、該被加工物の回転速度を検出すること
ができる。上記の回転速度検出の技術的な意義は次のと
おりである。すなわち、本発明者らが研究して報告した
「センターレス研削における真円度を最小ならしめる研
削条件をシミュレーションする理論式」は、研削抵抗と
被加工物の回転速度の関数として加工弾性パラメータを
求めるものである。このため、本発明の請求項１もしく
は請求項４の構成によって研削抵抗算出のための３次元
データを求めつつ、これを補完するための被加工物の回
転速度を求めるものである。ただし、回転速度の検出方
法はセンターレス研削の作業条件を乱すものであっては
ならない。こうした観点において本請求項５の構成は電
磁誘導を利用して非接触的に回転速度を検出するので、
被加工物に及ぼす電磁力は微小であり、かつ、研削液が
被加工物に注ぎ掛けられていてもその影響を受けない。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the configuration of the first to fourth aspects.
In addition to the configuration of the invention, the rotational speed of the workpiece is detected in a non-contact manner using electromagnetic induction while detecting the force received by the blade with a strain gauge, and used for calculating the grinding state. It is characterized by the following. According to the invention of claim 5 described above, the rotation speed of the workpiece is detected without affecting the behavior of the workpiece while continuously detecting the three-dimensional grinding reaction force received by the blade. can do. The technical significance of the above rotation speed detection is as follows. That is, the present inventors have researched and reported "theoretical formula for simulating the grinding conditions for minimizing the roundness in centerless grinding", the processing elasticity parameter as a function of the grinding force and the rotation speed of the workpiece. Is what you want. Therefore, according to the first or fourth aspect of the present invention, while obtaining three-dimensional data for calculating the grinding force, the rotational speed of the workpiece to supplement the three-dimensional data is obtained. However, the method of detecting the rotational speed must not disturb the working conditions of centerless grinding. From such a viewpoint, the configuration of claim 5 detects the rotation speed in a non-contact manner using electromagnetic induction.
The electromagnetic force exerted on the workpiece is very small, and is not affected even if the grinding fluid is poured onto the workpiece.

【００１５】請求項６の発明の構成は前記請求項１〜４
の発明の構成に加えて、ブレードが受ける力を、ストレ
インゲージによって検出しつつ、前記被加工物の回転速
度を、光学作用および光電作用を利用して非接触的に電
気信号として検出し、研削状態の算出に供することを特
徴とする。以上に説明した請求項６の発明によると、研
削抵抗の算出に関する請求項１，同２の発明を補完して
被加工物の回転速度を検出するということについては請
求項５の発明と同様であるが、光学的手段を用いるた
め、被加工物に注ぎ掛けられる研削液によって回転速度
検出を妨げられ易いという問題が有る。しかしながら、
センターレス研削による加工は、必ずしも１回の工程で
円柱状被加工物の長さ方向に関して全外周面を研削する
とは限らないので、当該研削工程における被加工面から
離れた個所において回転速度を光学的に検出することが
可能な場合は少なくない。そして、光学的検出が可能な
場合に、光学・光電手段によって被加工物の回転速度を
検出すると、該被加工物に対して微小な力も及ぼす虞れ
が無い。また、研削液に含有されている微細な鉄粉（研
削粉）の影響を受ける虞れも無い。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the configuration of the first to fourth aspects.
In addition to the configuration of the invention, the force received by the blade is detected by a strain gauge, and the rotational speed of the workpiece is detected as an electric signal in a non-contact manner using an optical action and a photoelectric action, and grinding is performed. It is characterized by being used for calculation of a state. According to the sixth aspect of the invention described above, the detection of the rotational speed of the workpiece is complemented to the first and second aspects of the invention relating to the calculation of the grinding force. However, since optical means is used, there is a problem that the detection of the rotational speed is easily hindered by the grinding fluid poured onto the workpiece. However,
Since machining by centerless grinding does not always grind the entire outer peripheral surface in the longitudinal direction of the columnar workpiece in one step, the rotational speed is optically controlled at a point away from the surface to be machined in the grinding process. There are many cases where it is possible to detect it in a targeted manner. When the rotational speed of the workpiece is detected by optical / photoelectric means when optical detection is possible, there is no possibility that a small force is exerted on the workpiece. Further, there is no possibility of being affected by fine iron powder (grinding powder) contained in the grinding fluid.

【００１６】請求項７の発明の構成は、ブレードと調整
砥石とによって被加工物を支承するとともに、調整砥石
と被加工物との間の摩擦伝動によって被加工物を回転せ
しめつつ、研削砥石によって被加工物を研削するセンタ
ーレス研削において、前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸
と、ほぼ水平なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定
し、前記のブレードを、可撓性の部材を介して静止部材
に対して支承し、前記ブレードのＸ，Ｙ，Ｚ、３軸方向
の変位を、レーザー測距器によって検出して、研削砥石
の算出に供することを特徴とする。以上に説明した請求
項７の発明によると、ブレードを支承する可撓性の部材
を著しく硬くして、研削条件を乱すことなく３軸方向の
変位を計測して３軸応力（３次元応力）を算出すること
ができる。前記可撓性部材が著しく硬いと、研削反力に
よる変位が極微小となるが、レーザー測距器によると極
微小の変位をも高精度で検出することができる。According to a seventh aspect of the present invention, a workpiece is supported by a blade and an adjusting grindstone, and the workpiece is rotated by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece while the grinding wheel is used. In centerless grinding for grinding a workpiece, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z-axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a Y-axis that is substantially horizontal are assumed, and the blade is set to a suitable position. It is supported on a stationary member via a flexible member, and the displacement of the blade in X, Y, and Z directions is detected by a laser distance measuring device, and is used for calculation of a grinding wheel. I do. According to the seventh aspect of the present invention described above, the flexible member supporting the blade is made extremely hard, and the displacement in the three axial directions is measured without disturbing the grinding conditions, and the three-dimensional stress (three-dimensional stress) is measured. Can be calculated. If the flexible member is extremely hard, the displacement due to the grinding reaction force is extremely small. However, even a very small displacement can be detected with a laser range finder with high accuracy.

【００１７】請求項８の発明の構成は、ブレードと調整
砥石とによって被加工物を支承するとともに、調整砥石
と被加工物との間の摩擦伝動によって被加工物を回転せ
しめつつ、研削砥石によって被加工物を研削するセンタ
ーレス研削において、前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸
と、ほぼ水平なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを設定
し、前記のブレードの底部を静止部材に対して固定する
とともに、該ブレードに予め切欠，溝孔，もしくは薄肉
部を形成しておいて弾性変形を助成し、上記ブレードの
頂部付近もしくは該ブレードの上半部のＸ，Ｙ，Ｚ、３
軸方向の変位をレーザー干渉計によって検出して、研削
抵抗の算出に供することを特徴とする。以上に説明した
請求項８の発明によると、ブレードを弾性的に支持する
代りに、ブレード自体に可撓性を与え、該ブレード研削
反力によって撓む微小変位の、変化量を相対値としてレ
ーザー干渉計で計測することによって３次元の変位デー
タを得る。変位データが得られれば応力データに換算す
ることは可能である。ブレードに与える可撓性を微小に
設定しておくと、該ブレードの変位によるセンターレス
研削状態の乱れは無視し得る程度に少なくなるが、研削
反力によるブレードの変位量も微小になる。本請求項８
を適用すると、レーザー干渉計によってブレードの変位
が微小であっても、確実に、かつ高精度で、リアルタイ
ムに検出することができる。According to an eighth aspect of the present invention, a workpiece is supported by a blade and an adjusting grindstone, and the workpiece is rotated by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece while the grinding wheel is used. In centerless grinding for grinding a workpiece, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y axis are set, and the bottom of the blade is adjusted. In addition to fixing to the stationary member, a notch, a slot, or a thin portion is formed in the blade in advance to promote elastic deformation, and X, Y, X near the top of the blade or in the upper half of the blade. Z, 3
The invention is characterized in that the displacement in the axial direction is detected by a laser interferometer and used for calculating the grinding force. According to the invention of claim 8 described above, instead of elastically supporting the blade, the blade itself is provided with flexibility, and the amount of change in the minute displacement that is deflected by the blade grinding reaction force is defined as a relative value. Three-dimensional displacement data is obtained by measuring with an interferometer. If displacement data is obtained, it can be converted into stress data. If the flexibility imparted to the blade is set to a very small value, the disturbance of the centerless grinding state due to the displacement of the blade is reduced to a negligible level, but the displacement amount of the blade due to the grinding reaction force is also small. Claim 8
Is applied, even if the displacement of the blade is minute by the laser interferometer, it is possible to reliably and accurately detect the blade in real time.

【００１８】請求項９の発明の構成は前記請求項１〜８
の発明の構成に加えて、ブレードが受ける３軸方向の力
に基づいて研削抵抗を算出する公知の演算を行なうプロ
グラムを予め与えてある演算回路に、前記ストレインゲ
ージもしくはレーザー測距器またはレーザー干渉計の検
出信号を入力せしめることを特徴とする。以上に説明し
た請求項９の発明によると、請求項１〜８の発明によっ
て検出した３次元データに基づいて、センターレス研削
抵抗の瞬時値を算出し、かつ、その変化を把握すること
ができる。本発明者らの研究報告に係る理論式によって
真円度を最小ならしめるシミュレーションを探求するに
は、研削抵抗を常数としてでなく、スパークアウト時の
瞬時的な変化を求める必要が有るので、本請求項９を適
用して研削抵抗の値、およびその変化をリアルタイムに
算出することの意義は大きい。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the configuration of the first to eighth aspects.
In addition to the configuration of the invention, the arithmetic circuit provided with a program for performing a known calculation for calculating the grinding force based on the triaxial force received by the blade is provided in advance to the strain gauge or the laser distance measuring device or the laser interference. It is characterized by inputting a detection signal of a meter. According to the ninth aspect described above, the instantaneous value of the centerless grinding force can be calculated based on the three-dimensional data detected by the first to eighth aspects, and the change can be grasped. . In order to search for a simulation that minimizes the roundness by the theoretical formula according to the research report of the present inventors, it is necessary to obtain not the grinding resistance as a constant but an instantaneous change at the time of spark out. The significance of calculating the value of the grinding force and its change in real time by applying claim 9 is significant.

【００１９】請求項１０の発明の構成は、ブレードと調
整砥石とによって被加工物を支承するとともに、調整砥
石と被加工物との間の摩擦伝動によって被加工物を回転
せしめつつ、研削砥石によって被加工物を研削するセン
ターレス研削機において、前記調整砥石の軸心に平行な
Ｚ軸と、ほぼ水平なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを
設定し、前記ブレードの底面に固着されたほぼ長方形の
フロートベースと、上記フロートベースの四隅にそれぞ
れ配置されて該フロートベースを支持する、計４個の、
Ｘ−Ｙ面に平行な板バネ状の部材と、同じく前記フロー
トベースの四隅にそれぞれ配置されて該フロートベース
を支持する、計４個の、Ｘ−Ｚ面に平行な板バネ状部材
と、前記合計８個の板バネ状部材それぞれの弾性変形を
検出する手段と、を具備していることを特徴とする。以
上に説明した請求項１０の発明によると、ブレードを固
着されたフロートベースが「互いに直交する垂直な４対
の板バネ状部材」に支承されているので、該４対の板バ
ネ状部材の弾性変形を検出することによってブレードに
加えられている力、すなわち研削反力を３次元データと
して把握することができる。さらに、弾性変形を検出す
る手段として高感度の検出手段を用いることによって板
バネ状部材の硬さ（バネ定数）を高くすることができ、
センターレス研削の作業条件を乱すことなく所望の３次
元データを検出できる。According to a tenth aspect of the present invention, a workpiece is supported by a blade and an adjusting grindstone, and the workpiece is rotated by friction transmission between the adjusting grindstone and the workpiece, while the grinding wheel is used. In a centerless grinding machine for grinding a workpiece, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z-axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y-axis are set, and a bottom surface of the blade is provided. A substantially rectangular float base fixed thereto, and a total of four float bases respectively arranged at four corners of the float base to support the float base;
A leaf-spring-like member parallel to the XY plane, and a total of four leaf-spring-like members parallel to the XZ plane, each of which is disposed at each of the four corners of the float base to support the float base; Means for detecting the elastic deformation of each of the eight leaf spring-shaped members in total. According to the tenth aspect of the present invention described above, the float base to which the blades are fixed is supported by the "four pairs of perpendicular leaf spring members perpendicular to each other". By detecting the elastic deformation, the force applied to the blade, that is, the grinding reaction force can be grasped as three-dimensional data. Furthermore, the hardness (spring constant) of the leaf spring-like member can be increased by using a highly sensitive detection means as a means for detecting elastic deformation,
Desired three-dimensional data can be detected without disturbing the working conditions of centerless grinding.

【００２０】請求項１１の発明の構成は前記請求項１０
の発明の構成に加えて、前記板バネ状部材の弾性変形を
検出する手段が、前記４個のＸ−Ｙ面に平行な板バネ状
部材のそれぞれに貼着された単軸ストレインゲージと、
前記４個のＸ−Ｚ面に平行な板バネ状部材それぞれの片
方の面に貼着された単軸ストレインゲージと、前記４個
のＸ−Ｚ面と平行な板バネ状部材それぞれの他方の面に
貼着されたクロス形ストレインゲージと、から成るもの
であることを特徴とする。以上に説明した請求項１１の
発明によると、センターレス研削の仕上げ精度に影響を
及ぼさない程度の硬い（バネ定数の大きい）板バネ状部
材を用いても、該硬い板バネ状部材の弾性変形を正確に
検出することができ、計８個の単軸ストレインゲージと
計４個のクロス形ストレインゲージという検出用の部材
は、ブレードが受ける研削反力を３次元データとして検
出するための必要にして充分な構成要件をなし、正確で
効率の良い検出を可能ならしめる。すなちわ、無駄も無
く不足も無い、最も合理的なストレインゲージ配列によ
って高精度の検出を行なうことができる。The structure of the invention of claim 11 is the same as that of claim 10
In addition to the configuration of the invention, a unit for detecting elastic deformation of the leaf spring-like member is a single-axis strain gauge attached to each of the four leaf spring-like members parallel to the XY plane,
A uniaxial strain gauge attached to one surface of each of the four leaf spring-like members parallel to the four XZ planes, and the other of the respective leaf spring-like members parallel to the four XZ planes; And a cross-shaped strain gauge attached to the surface. According to the eleventh aspect described above, even if a hard (large spring constant) leaf spring-like member that does not affect the finishing accuracy of centerless grinding is used, the elastic deformation of the hard leaf spring-like member can be achieved. Can be accurately detected, and a total of eight single-axis strain gauges and four cross-type strain gauges are necessary for detecting the grinding reaction force received by the blade as three-dimensional data. And sufficient configuration requirements to enable accurate and efficient detection. In other words, high-precision detection can be performed by the most rational strain gauge arrangement without waste and lack.

【００２１】請求項１２の発明の構成は、ブレードと調
整砥石とによって被加工物を支持するとともに、調整砥
石と被加工物との間の摩擦伝動によって被加工物を回転
せしめつつ、研削砥石によって被加工物を研削するセン
ターレス研削機において、前記調整砥石の軸心に平行な
Ｚ軸と、ほぼ水平なＹ軸とを含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを
設定し、中間ベースを静止部材に対して支持しているＸ
−Ｚ面と平行な複数個の板バネ状部材、および、中間ベ
ースを静止部材に対して支持している、Ｙ−Ｚ面に平行
な複数個の板バネ状部材と、上記中間ベースに対してフ
ロートベースを支持している。Ｘ−Ｙ面に平行な複数個
の板バネ状部材と、前記各複数個の板バネ状部材ぞれぞ
れの弾性変形を検出する手段と、を具備していることを
特徴とする。以上に説明した請求項１２の発明による
と、静止部材に対する中間ベースの変位と、該中間ベー
スに対するフロートベース（ブレードと一体連設されて
いる）の変位とを、相互に独立に検出することによっ
て、ブレードの変位を３次元データとして検出すること
ができ、この検出値に基づいて該ブレードが受ける研削
反力の３次元データが算出されるので、センターレス研
削の研削抵抗値の算出に供するに好適である。According to a twelfth aspect of the present invention, the workpiece is supported by the blade and the adjusting grindstone, and the workpiece is rotated by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece while the grinding grindstone is used. In a centerless grinding machine for grinding a workpiece, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y axis are set, and the intermediate base is a stationary member. X in favor of
A plurality of leaf spring-like members parallel to the YZ plane, and a plurality of leaf spring-like members parallel to the YZ plane supporting the intermediate base with respect to the stationary member; Support the float base. It is characterized by comprising a plurality of leaf spring-like members parallel to the XY plane, and means for detecting elastic deformation of each of the plurality of leaf spring-like members. According to the twelfth aspect of the present invention, the displacement of the intermediate base with respect to the stationary member and the displacement of the float base (integrally connected to the blade) with respect to the intermediate base are detected independently of each other. Since the displacement of the blade can be detected as three-dimensional data, and the three-dimensional data of the grinding reaction force received by the blade is calculated based on the detected value, the displacement can be used for calculating the grinding resistance value of centerless grinding. It is suitable.

【００２２】請求項１３の発明の構成は前記請求項１２
の発明の構成に加えて、前記の板バネ状部材それぞれの
弾性変形を検出する手段が、前記複数個のＸ−Ｙ面に平
行な板バネ状部材の内の少なくとも２個に貼着された、
Ｚ軸方向の単軸ストレインゲージと、前記複数個のＸ−
Ｚ面と平行な板バネ状部材の内、少なくとも２個に貼着
されたＹ軸方向のストレインゲージと、前記複数個のＹ
−Ｚ面に平行な板バネ状部材の内の少なくとも２個に貼
着された、Ｘ軸方向の単軸ストレインゲージと、から成
るものであることを特徴とする。以上に説明した請求項
１３の発明によると、各板バネ状部材ごとに１軸方向の
歪みを検出することにより、３種類の板バネ状部材それ
ぞれから検出される１次元データを総合して「ブレード
を一体的に結合されたフロートベース」の変位を３次元
データとして検出することができ、これに基づいてブレ
ードが受ける研削反力の算出が可能となる。しかも、前
記板バネ状部材の歪みを高感度で検出することができる
ので、該板バネ状部材を硬くしてその歪みを極微量なら
しめても所要のデータが得られる。板バネ状部材の歪み
が極微量であれば、センターレス研削条件に影響を及ぼ
すことなく研削抵抗を求めるための３次元データが得ら
れる。The structure of the invention of claim 13 is the same as that of claim 12
In addition to the configuration of the present invention, the means for detecting the elastic deformation of each of the leaf spring members is attached to at least two of the plurality of leaf spring members parallel to the XY plane. ,
A uniaxial strain gauge in the Z-axis direction, and the plurality of X-
A strain gauge in the Y-axis direction affixed to at least two of the leaf spring members parallel to the Z plane;
And a single-axis strain gauge in the X-axis direction attached to at least two of the plate spring-like members parallel to the -Z plane. According to the above-described invention, the one-dimensional data detected from each of the three types of leaf spring members is integrated by detecting the distortion in one axial direction for each leaf spring member. The displacement of the "float base integrally connected with the blade" can be detected as three-dimensional data, and based on this, it is possible to calculate the grinding reaction force applied to the blade. Moreover, since the distortion of the leaf spring-like member can be detected with high sensitivity, necessary data can be obtained even if the leaf spring-like member is hardened and the distortion is reduced to a very small amount. When the distortion of the leaf spring-like member is extremely small, three-dimensional data for obtaining the grinding resistance without affecting the centerless grinding conditions can be obtained.

【００２３】請求項１４の発明の構成は前記請求項１
１，１３の発明の構成に加えて、前記単軸ストレインゲ
ージおよび／またはクロス形ストレインゲージに接続さ
れて、前記のブレードが受けている力の３次元データを
出力する機能を有し、ブリッジ回路を内蔵する演算手段
を備えていることを特徴とする。以上に説明した請求項
１４の発明によると、ブリッヂ回路にストレインゲージ
を接続導通せしめて高感度で正確に歪量を検知すること
ができ、演算手段によってブレードが受ける力の３次元
データを算出して出力するので、請求項１１もしくは請
求項１３に記載した検出装置の適用を前提として、セン
ターレス研削における研削抵抗算出用データをリアルタ
イムで検出することができ、センターレス研削技術の向
上、特に真円度の向上に貢献するところ多大である。According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the configuration of the first aspect.
In addition to the configurations of the inventions according to the first and the thirteenth aspects, the bridge circuit is connected to the single-axis strain gauge and / or the cross-type strain gauge and has a function of outputting three-dimensional data of the force received by the blade. Is provided, which is characterized by having arithmetic means incorporating therein. According to the fourteenth aspect of the present invention, the strain gauge can be connected to the bridge circuit to make it conductive so that the amount of strain can be accurately detected with high sensitivity, and the three-dimensional data of the force received by the blade is calculated by the calculating means. As a result, the data for calculating the grinding resistance in the centerless grinding can be detected in real time on the assumption that the detection device described in claim 11 or 13 is applied. There is a great deal of contribution to improving the roundness.

【００２４】[0024]

【発明の実施の形態】図１は本発明の１実施形態を示
し、ブレードと、該ブレードを支承している部材と、セ
ンサ類とを実線で描くとともに、センターレス研削の調
整砥石と研削砥石と被加工物とを仮想線で描いた模式図
である。ブレード３と調整砥石２とによって被加工物１
を回転させながら支承し、研削砥石４によって該被加工
物の外周面を無心的に研削する。これらの部材の配置は
図３に示したセンターレス研削の原理図におけると同様
である。本図１に示した直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚのうち、Ｘ
軸とＹ軸とは前掲の図３におけると同様であって、Ｚ軸
は調整砥石の軸心と平行な座標軸である。Ｙ軸は基本的
にはＺ軸に直交する水平軸であり、従って基本的にはＺ
軸は垂直軸である。ただし、被加工物の支持や回転を安
定させるため等の事情でＹ軸を水平面に比して傾斜させ
る場合も有る。このため、Ｙ軸は常に水平とは必らず、
ほぼ水平な軸ということになる。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a blade, a member supporting the blade, and sensors are drawn by solid lines, and an adjustment wheel and a grinding wheel for centerless grinding. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a workpiece and a workpiece by virtual lines. Workpiece 1 by blade 3 and adjusting whetstone 2
Is rotated and the outer peripheral surface of the workpiece is groundlessly ground by the grinding wheel 4. The arrangement of these members is the same as in the principle diagram of the centerless grinding shown in FIG. Of the three orthogonal axes X, Y, and Z shown in FIG.
The axis and the Y axis are the same as those in FIG. 3 described above, and the Z axis is a coordinate axis parallel to the axis of the adjusting grindstone. The Y axis is basically a horizontal axis orthogonal to the Z axis, and
The axis is the vertical axis. However, the Y axis may be inclined relative to the horizontal plane for reasons such as stabilizing the support and rotation of the workpiece. For this reason, the Y axis is not always horizontal,
In other words, the axis is almost horizontal.

【００２５】符号６で示したブレードベースは厚板状の
鋼製ブロックであって、機械加工によって８個の方形孔
より成る切取部が削り取られ（図において、８個中の２
個の切取部に符号６ａ，６ｂを付して示した。残り６個
の切取部も図に現われているが、符号および名称の付記
は省略してある）、隣接する２個の切取部の間に垂直板
状の板バネ状部材（計８個）が削り出されている。上述
の機械加工により、該ブレードベース６の周囲には枠状
の外枠６ｄが形成されるとともに、中央部には長方形板
状のフロートベース６ｃが形成され、上記外枠６ｄとフ
ロートベース６ｃとを連結する形に計８個の板バネ状部
材（詳細後述）が形成される。上記の計８個の板バネ状
部材の内、４個はＸ−Ｙ面と平行に、４個はＸ−Ｚ面
に、それぞれ平行であり、いずれもＸ軸に平行であるか
ら垂直（詳しくはほぼ垂直）な板状をなしている。以
下、紛らわしくない場合に限り、単に板バネと略称する
ことにする。The blade base indicated by reference numeral 6 is a thick steel plate block, and a cutout consisting of eight square holes is cut off by machining (in the figure, 2 out of 8 cutouts).
The cutouts are indicated by reference numerals 6a and 6b. The remaining six cutouts also appear in the figure, but reference numerals and names are omitted), but a vertical plate-like leaf spring-like member (eight in total) is provided between two adjacent cutouts. It has been cut. By the above-mentioned machining, a frame-shaped outer frame 6d is formed around the blade base 6, and a rectangular plate-shaped float base 6c is formed at the center portion. The outer frame 6d, the float base 6c Are connected to form a total of eight leaf spring-like members (details described later). Of the above eight leaf spring-like members, four are parallel to the XY plane and four are parallel to the XZ plane, respectively. Is almost vertical). Hereinafter, only when it is not confusing, it is simply referred to as a leaf spring.

【００２６】Ｘ−Ｙ面に平行な４枚の板バネ７ｘｙ，８
ｘｙ，９ｘｙ，１０ｘｙは、それぞれフロートベース６
ｃの四隅と外枠６ｄの内周とを連結している。Four leaf springs 7xy, 8 parallel to the XY plane
xy, 9xy and 10xy are the float base 6 respectively.
The four corners c are connected to the inner periphery of the outer frame 6d.

【００２７】また、Ｘ−Ｚ面に平行な４枚の板バネ１１
ｘｚ，１２ｘｚ，１３ｘｚ，１４ｘｚも、それぞれフロ
ートベース６ｃの四隅と外枠６ｄの内周とを連結してい
る。前記ブレード３の底面はフロートベース６ｃに対し
て一体的に固着されている。本発明を実施する場合、ブ
レードベース６とブレード３とを別体に構成した後に相
互に固着して一体的に連結しても良く、また、１個のブ
ロック状鋼材からブレードベースとブレードとの一体連
設部材を削り出しても良い。一方、ブレードベース６の
外周部をなす外枠６ｄは、静止部材（例えばセンターレ
ス研削盤のベッド）に対して固定する。これにより、ブ
レード３は計８枚の板バネを介して静止部材に対して弾
性的に支承される。ただし、本実施形態における前記計
８枚の板バネは、いずれもバネ定数の大きい（硬い）バ
ネ部材であって、官能的には剛性の支持部材であり、ブ
レード３はセンターレス研削の仕上げ精度に影響を及ぼ
す虞れが無い程度に強固に支承される。このように剛的
な支承が可能なのは、硬い板バネの極微小な弾性変形
を、次に述べるようにして高感度で検出し得るように構
成したからである。Further, four leaf springs 11 parallel to the XZ plane are provided.
xz, 12xz, 13xz, and 14xz also connect the four corners of the float base 6c and the inner periphery of the outer frame 6d. The bottom surface of the blade 3 is integrally fixed to the float base 6c. In practicing the present invention, the blade base 6 and the blade 3 may be separately formed and then fixed to each other and integrally connected. Alternatively, the blade base and the blade 3 may be formed of one block-shaped steel material. The integral member may be cut out. On the other hand, the outer frame 6d that forms the outer peripheral portion of the blade base 6 is fixed to a stationary member (for example, a bed of a centerless grinding machine). Thus, the blade 3 is elastically supported on the stationary member via the eight leaf springs. However, the total of eight leaf springs in this embodiment are spring members having a large spring constant (hard) and are functionally rigid support members, and the blade 3 has a centerless grinding finish accuracy. Is firmly supported to the extent that there is no risk of affecting the condition. The rigid support is possible in this manner because a very small elastic deformation of a hard leaf spring can be detected with high sensitivity as described below.

【００２８】前記のＸ−Ｙ面に平行な板バネ状部材（略
称Ｘ−Ｙ面バネ）７ｘｙに、Ｙ軸方向の単軸ストレイン
ゲージ１５を貼着してその歪みを検出できるようにす
る。同様に、Ｘ−Ｙ面板バネ８ｘｙに、Ｙ軸方向の単軸
ストレインゲージ１８を貼着し、同様に、Ｘ−Ｙ面面バ
ネ９ｘｙおよびＸ−Ｙ面バネ１０ｘｙにも（本図１では
隠れているが）それぞれにＹ軸方向の単軸ストレインゲ
ージを貼着して歪みを検出し得るようにする。A uniaxial strain gauge 15 in the Y-axis direction is attached to a leaf spring-like member (abbreviated as XY plane spring) 7xy parallel to the XY plane so that its distortion can be detected. Similarly, a uniaxial strain gauge 18 in the Y-axis direction is adhered to the XY plane leaf spring 8xy, and similarly, the XY plane spring 9xy and the XY plane spring 10xy (hidden in FIG. 1). However, a uniaxial strain gauge in the Y-axis direction is attached to each of them so that distortion can be detected.

【００２９】さらに、Ｘ−Ｚ面面に平行な４枚の板バネ
については、Ｘ−Ｚ面板バネ１１ｘｚおよびＸ−Ｚ面板
バネ１２ｘｚのそれぞれは、その片方の面にＺ軸方向の
単軸ストレインゲージが、他方の面にはＸ方向のクロス
形ストレインゲージが貼着されている。本図１において
はＸ−Ｚ面板バネ１１ｘｚの片方の面に貼着された単軸
ストレインゲージ１６が現われて、他方の面に貼着され
たクロス形ストレインゲージが隠れている。そして、Ｘ
−Ｚ面板バネ１２ｘｚの片方の面に貼着された単軸スト
レインゲージが隠れていて、その他方の面に貼着された
クロス形ストレインゲージ２４が現れている。同様に、
Ｘ−Ｚ面板バネ１３ｘｚの下方の面に貼着された単軸ス
トレインゲージが隠れていて、その他方の面に貼着され
たクロス形ストレインゲージ２５が現れている。また、
Ｘ−Ｚ面板バネ１４ｘｚにも、片方の面に単軸ストレイ
ンゲージが、他方の面にクロス形ストレインゲージが、
それぞれ貼着されている。Further, with respect to the four leaf springs parallel to the XZ plane, each of the XZ plane leaf springs 11xz and the XZ plane leaf springs 12xz has a uniaxial strain in the Z axis direction on one surface thereof. The gauge has a cross-shaped strain gauge attached in the X direction on the other surface. In FIG. 1, a uniaxial strain gauge 16 attached to one surface of the XZ plane leaf spring 11xz appears, and a cross-shaped strain gauge attached to the other surface is hidden. And X
The uniaxial strain gauge attached to one surface of the -Z-plane leaf spring 12xz is hidden, and the cross-shaped strain gauge 24 attached to the other surface appears. Similarly,
The uniaxial strain gauge attached to the lower surface of the XZ plane leaf spring 13xz is hidden, and the cross-shaped strain gauge 25 attached to the other surface appears. Also,
The X-Z plane leaf spring 14xz also has a uniaxial strain gauge on one surface and a cross-type strain gauge on the other surface.
Each is stuck.

【００３０】一方、本図１に示した非接触式回転速度セ
ンサ５は、被加工物１の回転速度を検出する。本実施形
態においては、被加工物１の図示手前側の端面ｓに歯車
形のターゲット（図示省略）を取り付けて、電磁誘導形
のセンサによって回転速度情報をパルス電流として検出
する。前記被加工物が研削砥石４の接触を受けている部
分の付近は、通常、研削液を注ぎ掛けられているが、本
実施形態のように電磁誘導作用を利用して回転速度を検
出すると、研削液によって検出を妨げられる虞れが無
い。しかし、被加工物１は、必ずしもその長さ方向につ
いて全部の外周面を研削されるとは限らないので、該被
加工物の他端付近ｔが研削加工を受けない状態の時、こ
の部分にターゲットを取り付ければ光学的に回転速度を
検出することができる。光学的に回転速度を検出する場
合は、光電効果を利用して電気信号として出力を取り出
すことが望ましい。その理由は、出力電気信号を演算回
路に入力して自動的に研削抵抗を算出するに好都合だか
らである。電磁誘導を利用して被加工物の回転速度を検
出する場合、該被加工物が受ける電磁的な制動力は極微
弱であるから、これを零と見做すことができる。光学的
に回転速度を検出する場合は、被加工物に及ぼす力学的
な影響は完全に零であるから一層好都合である。On the other hand, the non-contact type rotational speed sensor 5 shown in FIG. 1 detects the rotational speed of the workpiece 1. In the present embodiment, a gear-shaped target (not shown) is attached to an end surface s on the near side of the workpiece 1 in the drawing, and rotation speed information is detected as a pulse current by an electromagnetic induction type sensor. In the vicinity of the portion where the workpiece is in contact with the grinding wheel 4, the grinding fluid is usually poured. However, when the rotation speed is detected using the electromagnetic induction action as in the present embodiment, There is no possibility that the detection will be hindered by the grinding fluid. However, since the workpiece 1 is not always ground on the entire outer peripheral surface in the length direction, when the vicinity t of the other end of the workpiece is not subjected to the grinding processing, the workpiece 1 is not ground. If the target is attached, the rotation speed can be optically detected. When the rotational speed is optically detected, it is desirable to take out the output as an electric signal using the photoelectric effect. The reason is that it is convenient to input the output electric signal to the arithmetic circuit and automatically calculate the grinding resistance. When the rotational speed of a workpiece is detected using electromagnetic induction, the electromagnetic braking force applied to the workpiece is extremely weak, and can be regarded as zero. It is more convenient to optically detect the rotational speed because the mechanical effect on the workpiece is completely zero.

【００３１】図１について以上に説明したようにして配
設した複数個のストレインゲージを、図示しない演算手
段に接続する。本実施形態の演算手段は、主としてブリ
ッジ回路と、演算回路よりなるマイクロコンピュータと
によって構成されている。前記複数個のストレインゲー
ジをブリッジ回路に組み込むことによって、各板バネの
弾性変形を高感度，高精度で電気的に読み取ることがで
きる。マイクロコンピュータには、公知の研削抵抗算出
の理論式を予めプログラムとして与えておき、ブリッジ
回路によって読み取られた弾性変形の方向と量、およ
び、非接触式回転速度センサ５から入力された電気信号
に基づいて、センターレス研削における研削抵抗値、並
びに、研削仕上面の真円度を最小ならしめる研削条件を
算出する。A plurality of strain gauges arranged as described above with reference to FIG. 1 are connected to arithmetic means (not shown). The calculation means of the present embodiment is mainly configured by a bridge circuit and a microcomputer including the calculation circuit. By incorporating the plurality of strain gauges into the bridge circuit, the elastic deformation of each leaf spring can be electrically read with high sensitivity and high accuracy. A known theoretical formula for calculating the grinding force is given to the microcomputer as a program in advance, and the direction and amount of elastic deformation read by the bridge circuit and the electric signal input from the non-contact type rotational speed sensor 5 are added to the microcomputer. Based on this, the grinding resistance value in the centerless grinding and the grinding conditions for minimizing the roundness of the ground surface are calculated.

【００３２】図２は、前掲の図１と異なる実施形態を示
し、ブレードと該ブレードの支持構造部分、および、該
支持構造部分の弾性変形を検出する手段を模式的に描い
た部分破断斜視図である。先に説明した図１の実施形態
と比較しつつ本実施形態（図２）について説明すると、
ブレードベースに機械加工を施して、たて孔状の２個の
切取部２７ａと、横孔状の２個の切取部２７ａ′とを削
り取り、フロートベース２７ｂと、計４個の垂直なＸ−
Ｙ面板バネ２８ｘｙ，２９ｘｙ，３０ｘｙ，３１ｘｙ
と、中間ベース２７ｃと、計４個の垂直なＸ−Ｚ面板バ
ネ４１ｘｚ，４２ｘｚ，４３ｘｚ，４４ｘｚと、計４個
の水平なＹ−Ｚ面板バネ３２ｙｚ，３３ｙｚ，３４ｙ
ｚ，３５ｙｚと、２個の静止ベース２７ｄとが削り出さ
れている。前記フロートベース２７ｂにはブレード３の
底部が一体的に固着され、前記静止ベース２７ｄはセン
ターレス研削機の静止部材に対して固定される。前記Ｘ
−Ｙ面板バネにはＺ軸方向の、Ｘ−Ｚ面板バネにはＹ軸
方向の、Ｙ−Ｚ面板バネにはＸ軸方向の、単軸ストレイ
ンゲージ３６がそれぞれ貼着されている。このように構
成しても、多数の単軸ストレインゲージ３６を総合して
３次元応力データが得られる。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view schematically showing an embodiment different from the above-mentioned FIG. 1, showing a blade, a support structure portion of the blade, and a means for detecting elastic deformation of the support structure portion. It is. This embodiment (FIG. 2) will be described in comparison with the embodiment of FIG. 1 described above.
The blade base is machined to cut off two vertical cutouts 27a and two horizontal cutouts 27a ', and float base 27b and a total of four vertical X-shaped cutouts 27a'.
Y-plane leaf springs 28xy, 29xy, 30xy, 31xy
, An intermediate base 27c, a total of four vertical X-Z plane leaf springs 41xz, 42xz, 43xz, 44xz, and a total of four horizontal YZ plane leaf springs 32yz, 33yz, 34y.
z, 35yz and two stationary bases 27d are cut out. The bottom of the blade 3 is integrally fixed to the float base 27b, and the stationary base 27d is fixed to a stationary member of a centerless grinding machine. The X
A single-axis strain gauge 36 is attached to the -Y-plane leaf spring in the Z-axis direction, to the X-Z-plane leaf spring in the Y-axis direction, and to the YZ-plane leaf spring in the X-axis direction. Even with such a configuration, three-dimensional stress data can be obtained by integrating a large number of uniaxial strain gauges 36.

【００３３】図１の実施形態および図２の実施形態にお
ける構造・機能から容易に理解されるように、本発明は
要するにブレードを硬いバネで支持した状態で、該ブレ
ードの変位を検出するものである。従って、前掲の実施
形態におけるストレインゲージに代えてレーザー測距器
によってブレードもしくはフロートベースの変位を検出
しても同様の効果が得られる。As can be easily understood from the structure and function of the embodiment shown in FIG. 1 and the embodiment shown in FIG. 2, the present invention basically detects the displacement of the blade while supporting the blade with a hard spring. is there. Therefore, the same effect can be obtained by detecting the displacement of the blade or the float base by using a laser range finder instead of the strain gauge in the above-described embodiment.

【００３４】さらに、前述の実施形態においては剛体で
あるブレード３を硬いバネで支承したが、ブレードの下
半部に切欠，溝孔，もしくは薄肉部を形成して可撓性を
与え、ブレード自体が３次元応力のそれぞれに対して極
微小の弾性変形が可能なように構成して、該ブレードの
上半部の変位をレーザー干渉計で検出しても同様の効果
が得られる。この場合、レーザー干渉計からブレード上
の標定点までの距離の絶対値を求めても良いが、距離の
変化量の相対的な値を求めることが望ましい。Further, in the above-described embodiment, the rigid blade 3 is supported by a hard spring, but a notch, a slot, or a thin portion is formed in the lower half of the blade to give flexibility, and the blade itself is provided. The same effect can be obtained even if the configuration is such that a very small elastic deformation is possible for each of the three-dimensional stresses and the displacement of the upper half of the blade is detected by a laser interferometer. In this case, the absolute value of the distance from the laser interferometer to the control point on the blade may be obtained, but it is desirable to obtain the relative value of the amount of change in the distance.

【００３５】[0035]

【発明の効果】以上に本発明の実施形態を挙げてその構
成・機能を明らかならしめたように、請求項１の発明に
よると、ブレードと一体的に固着されたフロートベース
が受ける力を、Ｘ−Ｙ面に平行な板バネ状部材の弾性変
形と、Ｘ−Ｚ面に平行な板バネ状部材の弾性変形とを計
測することによって、ブレードに掛かる力を３次元デー
タとして検出することができ、研削抵抗を算出するため
の基礎データとして好適である。前記の板バネ状部材
を、その弾性変形の計測が可能な範囲内で充分に硬く構
成することにより、センターレス研削の作業条件を乱す
ことなく、研削抵抗算出用のデータを、リアルタイムで
検出することができるので、センターレス研削に関する
既知の理論式（例えば１９９６年３月、社団法人精密工
学会発行の精密工学会誌６２巻３号に掲載された「セン
ターレス研削に関する研究」）を用いて、真円度を最小
ならしめる研削条件を探求することができ、センターレ
ス研削技術の進歩、特に加工精度の向上に貢献するとこ
ろ多大である。As described above, according to the embodiment of the present invention, the structure and function thereof are clarified. According to the first aspect of the present invention, the force received by the float base integrally fixed to the blade is reduced. By measuring the elastic deformation of the leaf spring-like member parallel to the XY plane and the elastic deformation of the leaf spring-like member parallel to the XZ plane, it is possible to detect the force acting on the blade as three-dimensional data. This is suitable as basic data for calculating the grinding force. The leaf spring-like member is configured to be sufficiently hard within a range in which its elastic deformation can be measured, so that data for grinding resistance calculation is detected in real time without disturbing the operation conditions of centerless grinding. Therefore, using a known theoretical formula for centerless grinding (for example, “Research on Centerless Grinding” published in Journal of Precision Engineering, Vol. 62, No. 3 issued by the Japan Society of Precision Engineering, March 1996), Grinding conditions that minimize roundness can be searched for, and this is a great contribution to the advancement of centerless grinding technology, especially to the improvement of machining accuracy.

【００３６】請求項２の発明によると、板バネ状部材の
弾性変形をストレインゲージによって計測するので、該
板バネ状部材を充分に硬く（バネ定数を大きく）して弾
性変形を極微量に抑制しても応力を検出することができ
る。そして、弾性変形が極微量であれば、弾性変形によ
るブレードの変位が極微量となり、本発明の適用によっ
てセンターレス研削の作業条件が乱されることは無視し
得る程度に僅少である。さらに、図３に示した原理図か
ら容易に理解されるように、標準的なセンターレス研削
においては（特殊センターレス研削は例外として除外す
る）、構成部材をＸ−Ｙ面と平行な任意の面で切断して
も同一の断面形状を呈する。このため、本請求項２の構
成のように、Ｘ−Ｙ面にＹ方向の単軸ストレインゲージ
を配設するとともに、Ｘ−Ｚ面にＺ方向の単軸ストレイ
ンゲージとＸ方向のクロス形ストレインゲージとを配設
することにより、効率良く、かつ正確に３次元データを
検出することができる。According to the second aspect of the present invention, since the elastic deformation of the leaf spring member is measured by the strain gauge, the leaf spring member is sufficiently hardened (spring constant is increased) to suppress the elastic deformation to a very small amount. However, the stress can be detected. If the elastic deformation is very small, the displacement of the blade due to the elastic deformation becomes very small, and it is negligible that the working conditions of the centerless grinding are disturbed by applying the present invention. Further, as can be easily understood from the principle diagram shown in FIG. 3, in the standard centerless grinding (special centerless grinding is excluded as an exception), any component parallel to the XY plane can be used as a component. Even when cut along a plane, the same cross-sectional shape is exhibited. Therefore, a single-axis strain gauge in the Y direction is provided on the XY plane, and a single-axis strain gauge in the Z direction and a cross-shaped strain in the X direction are provided on the XY plane. By disposing the gauge, three-dimensional data can be detected efficiently and accurately.

【００３７】請求項３の発明によると、ブレードを一体
的に固着されたフロートベースをＸ−Ｙ面と平行な（す
なわち垂直な）板バネ状部材によって中間ベースに対し
て支持するとともに、この中間ベースをＸ−Ｚ面と平行
な（すなわち垂直な）板バネ状部材およびＹ−Ｚ面と平
行な（すなわち水平な）板バネ状部材によって静止部材
に対して支持するので、前記のブレードが上記３種類の
板バネ状部材で３次元空間内で変位可能に支持される。
そして、前記３種類の板バネ状部材の弾性変形量を解析
することによってブレードが受ける研削反力に関する３
次元データが得られ、研削抵抗の算出に好適である。According to the third aspect of the present invention, the float base to which the blades are integrally fixed is supported by the leaf spring-like member parallel (ie, perpendicular) to the XY plane with respect to the intermediate base. Since the base is supported relative to the stationary member by a leaf spring-like member parallel (ie, perpendicular) to the XZ plane and a leaf spring-like member (ie, horizontal) parallel to the YZ plane, the blade is It is supported so as to be displaceable in a three-dimensional space by three types of leaf spring-like members.
Then, by analyzing the amount of elastic deformation of the three types of leaf spring-like members, a value related to the grinding reaction force received by the blade is obtained.
Dimensional data is obtained, which is suitable for calculation of grinding force.

【００３８】請求項４の発明によると、前記請求項３の
発明を適用してフローティングベースを垂直な板バネ状
部材により中間ベースに対して弾性的に支持するととも
に、該中間ベースを垂直な板バネ状部材および水平な板
バネ状部材により静止部材に対して弾性的に支持するこ
とを前提として、Ｚ軸方向の単軸ストレインゲージとＹ
軸方向の単軸ストレインゲージおよびＸ軸方向の単軸ス
トレインゲージにより（すなわち、水平方向および垂直
方向の３軸方向の単軸ストレインゲージにより）、ブレ
ードが受ける研削反力を３次元データとして検出し、研
削抵抗の算出に供することができる。According to the fourth aspect of the present invention, the floating base is elastically supported on the intermediate base by the vertical leaf spring-like member by applying the invention of the third aspect, and the intermediate base is mounted on the vertical plate. Assuming that the spring member and the horizontal leaf spring member elastically support the stationary member, the single-axis strain gauge in the Z-axis direction and Y
The axial single-axis strain gauge and the X-axis single-axis strain gauge (that is, the horizontal and vertical three-axis single-axis strain gauges) detect the grinding reaction force applied to the blade as three-dimensional data. , And can be used to calculate the grinding resistance.

【００３９】請求項５の発明によると、ブレードが受け
る３次元の研削反力を継続的に検知しつつ、被加工物の
挙動に影響を与えることなく、該被加工物の回転速度を
検出することができる。上記の回転速度検出の技術的な
意義は次のとおりである。すなわち、本発明者らが研究
して報告した「センターレス研削における真円度を最小
ならしめる研削条件をシミュレーションする理論式」
は、研削抵抗と被加工物の回転速度の関数として加工弾
性パラメータを求めるものである。このため、本発明の
請求項１もしくは請求項４の構成によって研削抵抗算出
のための３次元データを求めつつ、これを補完するため
の被加工物の回転速度を求めるものである。ただし、回
転速度の検出方法はセンターレス研削の作業条件を乱す
ものであってはならない。こうした観点において本請求
項５の構成は電磁誘導を利用して非接触的に回転速度を
検出するので、被加工物に及ぼす電磁力は微小であり、
かつ、研削液が被加工物に注ぎ掛けられていてもその影
響を受けない。According to the fifth aspect of the present invention, the rotational speed of the workpiece is detected without affecting the behavior of the workpiece while continuously detecting the three-dimensional grinding reaction force received by the blade. be able to. The technical significance of the above rotation speed detection is as follows. That is, the present inventors have researched and reported "theoretical formula for simulating grinding conditions that minimizes roundness in centerless grinding."
Is to determine the processing elasticity parameter as a function of the grinding force and the rotation speed of the workpiece. Therefore, according to the first or fourth aspect of the present invention, while obtaining three-dimensional data for calculating the grinding force, the rotational speed of the workpiece to supplement the three-dimensional data is obtained. However, the method of detecting the rotational speed must not disturb the working conditions of centerless grinding. From such a viewpoint, the configuration of claim 5 detects the rotation speed in a non-contact manner using electromagnetic induction, so that the electromagnetic force exerted on the workpiece is very small.
In addition, even if the grinding fluid is poured on the workpiece, it is not affected.

【００４０】請求項６の発明によると、研削抵抗の算出
に関する請求項１，同２の発明を補完して被加工物の回
転速度を検出するということについては請求項５の発明
と同様であるが、光学的手段を用いるため、被加工物に
注ぎ掛けられる研削液によって回転速度検出を妨げられ
易いという問題が有る。しかしながら、センターレス研
削による加工は、必ずしも１回の工程で円柱状被加工物
の長さ方向に関して全外周面を研削するとは限らないの
で、当該研削工程における被加工面から離れた個所にお
いて回転速度を光学的に検出することが可能な場合は少
なくない。そして、光学的検出が可能な場合に、光学・
光電手段によって被加工物の回転速度を検出すると、該
被加工物に対して微小な力も及ぼす虞れが無い。また、
研削液に含有されている微細な鉄粉（研削粉）の影響を
受ける虞れも無い。According to the sixth aspect of the present invention, the detection of the rotational speed of the workpiece is complemented to the first and second aspects of the invention relating to the calculation of the grinding force, as in the fifth aspect of the invention. However, since optical means is used, there is a problem that the detection of the rotational speed is easily hindered by the grinding fluid poured onto the workpiece. However, machining by centerless grinding does not always grind the entire outer peripheral surface in the longitudinal direction of the columnar workpiece in one step, and therefore, the rotational speed at a position distant from the surface to be machined in the grinding process. Can be detected optically in many cases. And when optical detection is possible,
When the rotation speed of the workpiece is detected by the photoelectric means, there is no possibility that a small force is exerted on the workpiece. Also,
There is no risk of being affected by fine iron powder (grinding powder) contained in the grinding fluid.

【００４１】請求項７の発明によると、ブレードを支承
する可撓性の部材を著しく硬くして、研削条件を乱すこ
となく３軸方向の変位を計測して３軸応力（３次元応
力）を算出することができる。前記可撓性部材が著しく
硬いと、研削反力による変位が極微小となるが、レーザ
ー測距器によると極微小の変位をも高精度で検出するこ
とができる。According to the seventh aspect of the present invention, the flexible member supporting the blade is made extremely hard, and the displacement in the three axial directions is measured without disturbing the grinding conditions to reduce the triaxial stress (three-dimensional stress). Can be calculated. If the flexible member is extremely hard, the displacement due to the grinding reaction force is extremely small. However, even a very small displacement can be detected with a laser range finder with high accuracy.

【００４２】請求項８の発明によると、ブレードを弾性
的に支持する代りに、ブレード自体に可撓性を与え、該
ブレード研削反力によって撓む微小変位の、変化量を相
対値としてレーザー干渉計で計測することによって３次
元の変位データを得る。変位データが得られれば応力デ
ータに換算することは可能である。ブレードに与える可
撓性を微小に設定しておくと、該ブレードの変位による
センターレス研削状態の乱れは無視し得る程度に少なく
なるが、研削反力によるブレードの変位量も微小にな
る。本請求項８を適用すると、レーザー干渉計によって
ブレードの変位が微小であっても、確実に、かつ高精度
で、リアルタイムに検出することができる。According to the eighth aspect of the present invention, instead of elastically supporting the blade, the blade itself is given flexibility and the amount of change in the minute displacement that is deflected by the blade grinding reaction force is defined as a relative value and the laser interference is used as the relative value. Three-dimensional displacement data is obtained by measuring with a meter. If displacement data is obtained, it can be converted into stress data. If the flexibility imparted to the blade is set to a very small value, the disturbance of the centerless grinding state due to the displacement of the blade is reduced to a negligible level, but the displacement amount of the blade due to the grinding reaction force is also small. By applying the present invention, even if the displacement of the blade is minute by the laser interferometer, it is possible to reliably and accurately detect the displacement of the blade in real time.

【００４３】請求項９の発明によると、請求項１〜８の
発明によって検出した３次元データに基づいて、センタ
ーレス研削抵抗の瞬時値を算出し、かつ、その変化を把
握することができる。本発明者らの研究報告に係る理論
式によって真円度を最小ならしめるシミュレーションを
探求するには、研削抵抗を常数としてでなく、スパーク
アウト時の瞬時的な変化を求める必要が有るので、本請
求項９を適用して研削抵抗の値、およびその変化をリア
ルタイムに算出することの意義は大きい。According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to calculate the instantaneous value of the centerless grinding force based on the three-dimensional data detected by the first to eighth aspects of the present invention and to grasp the change. In order to search for a simulation that minimizes the roundness by the theoretical formula according to the research report of the present inventors, it is necessary to obtain not the grinding resistance as a constant but an instantaneous change at the time of spark out. The significance of calculating the value of the grinding force and its change in real time by applying claim 9 is significant.

【００４４】請求項１０の発明によると、ブレードを固
着されたフロートベースが「互いに直交する垂直な４対
の板バネ状部材」に支承されているので、該４対の板バ
ネ状部材の弾性変形を検出することによってブレードに
加えられている力、すなわち研削反力を３次元データと
して把握することができる。さらに、弾性変形を検出す
る手段として高感度の検出手段を用いることによって板
バネ状部材の硬さ（バネ定数）を高くすることができ、
センターレス研削の作業条件を乱すことなく所望の３次
元データを検出できる。According to the tenth aspect of the present invention, since the float base to which the blade is fixed is supported by "four pairs of perpendicular leaf spring members perpendicular to each other", the elasticity of the four pairs of leaf spring members is improved. By detecting the deformation, the force applied to the blade, that is, the grinding reaction force can be grasped as three-dimensional data. Furthermore, the hardness (spring constant) of the leaf spring-like member can be increased by using a highly sensitive detection means as a means for detecting elastic deformation,
Desired three-dimensional data can be detected without disturbing the working conditions of centerless grinding.

【００４５】請求項１１の発明によると、センターレス
研削の仕上げ精度に影響を及ぼさない程度の硬い（バネ
定数の大きい）板バネ状部材を用いても、該硬い板バネ
状部材の弾性変形を正確に検出することができ、計８個
の単軸ストレインゲージと計４個のクロス形ストレイン
ゲージという検出用の部材は、ブレードが受ける研削反
力を３次元データとして検出するための必要にして充分
な構成要件をなし、正確で効率の良い検出を可能ならし
める。すなちわ、無駄も無く不足も無い、最も合理的な
ストレインゲージ配列によって高精度の検出を行なうこ
とができる。According to the eleventh aspect of the present invention, even if a hard (large spring constant) leaf spring-like member that does not affect the finishing accuracy of the centerless grinding is used, the elastic deformation of the hard leaf spring-like member is suppressed. Accurate detection is possible, and a total of eight single-axis strain gauges and four cross-type strain gauges are required for detecting the grinding reaction force received by the blade as three-dimensional data. Make sufficient configuration requirements to enable accurate and efficient detection. In other words, high-precision detection can be performed by the most rational strain gauge arrangement without waste and lack.

【００４６】請求項１２の発明によると、静止部材に対
する中間ベースの変位と、該中間ベースに対するフロー
トベース（ブレードと一体連設されている）の変位と
を、相互に独立に検出することによって、ブレードの変
位を３次元データとして検出することができ、この検出
値に基づいて該ブレードが受ける研削反力の３次元デー
タが算出されるので、センターレス研削の研削抵抗値の
算出に供するに好適である。According to the twelfth aspect of the invention, the displacement of the intermediate base with respect to the stationary member and the displacement of the float base (integrally connected to the blade) with respect to the intermediate base are detected independently of each other, Since the displacement of the blade can be detected as three-dimensional data, and the three-dimensional data of the grinding reaction force applied to the blade is calculated based on the detected value, it is suitable for use in calculating the grinding resistance value of centerless grinding. It is.

【００４７】請求項１３の発明によると、各板バネ状部
材ごとに１軸方向の歪みを検出することにより、３種類
の板バネ状部材それぞれから検出される１次元データを
総合して「ブレードを一体的に結合されたフロートベー
ス」の変位を３次元データとして検出することができ、
これに基づいてブレードが受ける研削反力の算出が可能
となる。しかも、前記板バネ状部材の歪みを高感度で検
出することができるので、該板バネ状部材を硬くしてそ
の歪みを極微量ならしめても所要のデータが得られる。
請求項１４の発明によると、ブリッヂ回路にストレイン
ゲージを接続導通せしめて高感度で正確に歪量を検知す
ることができ、演算手段によってブレードが受ける力の
３次元データを算出して出力するので、請求項１１もし
くは請求項１３に記載した検出装置の適用を前提とし
て、センターレス研削における研削抵抗算出用データを
リアルタイムで検出することができ、センターレス研削
技術の向上、特に真円度の向上に貢献するところ多大で
ある。According to the thirteenth aspect of the present invention, the one-dimensional distortion detected in each of the leaf spring-like members is detected, so that the one-dimensional data detected from each of the three types of leaf spring-like members is integrated into a “blade”. Float-based integrated displacement is detected as three-dimensional data,
Based on this, it is possible to calculate the grinding reaction force applied to the blade. Moreover, since the distortion of the leaf spring-like member can be detected with high sensitivity, necessary data can be obtained even if the leaf spring-like member is hardened and the distortion is reduced to a very small amount.
According to the fourteenth aspect of the present invention, the strain gauge can be connected and connected to the bridge circuit to accurately detect the amount of strain with high sensitivity, and the arithmetic means calculates and outputs the three-dimensional data of the force received by the blade. Assuming that the detection device according to claim 11 or 13 is applied, it is possible to detect grinding force calculation data in centerless grinding in real time, and to improve centerless grinding technology, particularly to improve roundness. There is a great deal to contribute to.

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

【図１】本発明の１実施形態を示し、ブレードと、該ブ
レードを支承している部材と、センサ類とを実線で描く
とともに、センターレス研削の調整砥石と研削砥石と被
加工物とを仮想線で描いた模式図である。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a blade, a member supporting the blade, and sensors are drawn with solid lines, and an adjustment grindstone, a grinding grindstone, and a workpiece of centerless grinding are formed. It is the schematic diagram drawn with the virtual line.

【図２】前掲の図１と異なる実施形態を示し、ブレード
と該ブレードの支持構造部分、および、該支持構造部分
の弾性変形を検出する手段を模式的に描いた部分破断斜
視図である。FIG. 2 is a partially broken perspective view schematically showing a blade, a support structure portion of the blade, and a unit for detecting elastic deformation of the support structure portion, showing an embodiment different from the above-described FIG. 1;

【図３】センターレス研削の原理を示し、主要構成部材
である調整砥石と、研削砥石と、ブレードとの位置関
係、および被加工物の位置、並びに回転方向を表した模
式図である。FIG. 3 is a schematic view showing the principle of centerless grinding, showing a positional relationship between an adjusting grindstone, a grinding grindstone, and a blade, which are main components, a position of a workpiece, and a rotation direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…被加工物、２…調整砥石、３…ブレード、４…研削
砥石、５…非接触式回転速度センサ、６…ブレードベー
ス、６ａ，６ｂ…切取部、６ｃ…フロートベース、６ｄ
…外枠、７ｘｙ，８ｘｙ，９ｘｙ，１０ｘｙ…Ｘ−Ｙ面
に平行な板バネ状部材、１１ｘｚ，１２ｘｚ，１３ｘ
ｚ，１４ｘｚ…Ｘ−Ｚ面に平行な板バネ状部材、１５，
１６…単軸ストレインゲージ、１８…単軸ストレインゲ
ージ、２４，２５…クロス形ストレインゲージ、２７…
ブレードベース、２７ａ，２７ａ′…切取部、２７ｂ…
フロートベース、２７ｃ…中間ベース、２７ｄ…静止ベ
ース、２８ｘｙ，２９ｘｙ，３０ｘｙ，３１ｘｙ…Ｘ−
Ｙ面に平行な板バネ状部材、３２ｙｚ，３３ｙｚ，３４
ｙｚ，３５ｙｚ…Ｙ−Ｚ面に平行な板バネ状部材、３６
…単軸ストレインゲージ、ｓ…被加工物の研削部側の端
面、ｔ…被加工物の研削面から離間した部分、４１ｘ
ｚ，４２ｘｚ，４３ｘｚ，４４ｘｚ…ＸＺ面に平行な板
バネ状部材。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Workpiece, 2 ... Adjusting grindstone, 3 ... Blade, 4 ... Grinding grindstone, 5 ... Non-contact type rotational speed sensor, 6 ... Blade base, 6a, 6b ... Cut-out part, 6c ... Float base, 6d
... Outer frame, 7xy, 8xy, 9xy, 10xy ... A leaf spring-like member parallel to the XY plane, 11xz, 12xz, 13x
z, 14xz... a leaf spring-like member parallel to the XZ plane;
16: Single axis strain gauge, 18: Single axis strain gauge, 24, 25: Cross type strain gauge, 27 ...
Blade base, 27a, 27a '... cutout, 27b ...
Float base, 27c: middle base, 27d: stationary base, 28xy, 29xy, 30xy, 31xy ... X-
A leaf spring member parallel to the Y plane, 32yz, 33yz, 34
yz, 35yz... leaf spring members parallel to the YZ plane, 36
... Single-axis strain gauge, s ... End face of the workpiece on the side of the grinding portion, t ... Part separated from the grinding face of the workpiece, 41x
z, 42xz, 43xz, 44xz ... leaf spring-like members parallel to the XZ plane.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−344252（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−276196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−39588（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−52653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−27184（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−182667（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−47833（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 5/18 B24B 49/16 B23Q 17/09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-344252 (JP, A) JP-A-7-276196 (JP, A) JP-A-53-39588 (JP, A) JP-A 8- 52653 (JP, A) JP-A-51-27184 (JP, A) JP-A-6-182667 (JP, A) JP-A-5-47833 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) B24B 5/18 B24B 49/16 B23Q 17/09

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ブレードと調整砥石とによって被加工物
を支承するとともに、調整砥石と被加工物との間の摩擦
伝動によって被加工物を回転せしめつつ、研削砥石によ
って被加工物を研削するセンターレス研削において、 前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸と、ほぼ水平なＹ軸と
を含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを設定し、 前記ブレードの底面をフロートベースに対して固着する
とともに、該フロートベースを静止部材に対して、Ｘ−
Ｙ面と平行な板バネ状部材およびＸ−Ｚ面と平行な板バ
ネ状部材によって弾性的に支持し、 かつ、前記Ｘ−Ｙ面と平行な板バネ状部材、およびＸ−
Ｚ面と平行な板バネ状部材の弾性変形の３次元データを
検出して、研削抵抗の算出に供することを特徴とする、
センターレス研削における研削抵抗算出用データの検出
方法。A center for grinding a workpiece by a grinding wheel while supporting the workpiece by a blade and an adjusting grindstone, and rotating the workpiece by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece. In the less grinding, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y axis are set, and the bottom surface of the blade is fixed to the float base. X-
A leaf spring-like member parallel to the Y plane and a leaf spring-like member parallel to the XZ plane, and a leaf spring-like member parallel to the XY plane;
Detecting three-dimensional data of elastic deformation of the leaf spring-shaped member parallel to the Z-plane and providing the same for calculation of grinding resistance;
Detection method of grinding resistance calculation data in centerless grinding. 【請求項２】 前記のＸ−Ｙ面と平行な板バネ状部材
に、Ｙ方向の単軸ストレインゲージを貼着し、 前記のＸ−Ｚ面と平行な板バネ状部材の片方の面に、Ｚ
方向の単軸ストレインゲージを貼着するとともに、該Ｘ
−Ｚ面と平行な板バネ状部材の他方の面にＸ方向のクロ
ス形ストレインゲージを貼着して、前記板バネ状部材そ
れぞれの弾性変形の３次元データを検出することを特徴
とする、請求項１に記載したセンターレス研削における
研削抵抗算出用データの検出方法。2. A uniaxial strain gauge in the Y-direction is attached to a leaf spring-like member parallel to the XY plane, and is attached to one surface of the leaf spring-like member parallel to the XZ plane. , Z
A single-axis strain gauge in the direction
Attaching a cross-shaped strain gauge in the X direction to the other surface of the leaf spring-shaped member parallel to the -Z plane, and detecting three-dimensional data of elastic deformation of each of the leaf spring-shaped members; The method for detecting grinding resistance calculation data in centerless grinding according to claim 1. 【請求項３】 ブレードと調整砥石とによって被加工物
を支承するとともに、調整砥石と被加工物との間の摩擦
伝動によって被加工物を回転せしめつつ、研削砥石によ
って被加工物を研削するセンターレス研削において、 前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸と、ほぼ水平なＹ軸と
を含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを設定し、 前記ブレードの底面をフロートベースに対して固着する
とともに、該フロートベースを中間ベースに対して、Ｘ
−Ｙ面と平行な板バネ状部材によって弾性的に支持し、 さらに、上記の中間ベースを静止部材に対してＸ−Ｚ面
と平行な板バネ状部材によって弾性的に支持し、 かつ、上記の中間ベースを静止部材に対して、Ｙ−Ｚ面
と平行な板バネ状部材によって弾性的に支持し、 前記のＸ−Ｙ面と平行な板バネ状部材、Ｘ−Ｚ面と平行
な板バネ状部材、および、Ｙ−Ｚ面と平行な板バネ状部
材の弾性変形の３次元データを検出して、研削抵抗の算
出に供することを特徴とする、センターレス研削におけ
る研削抵抗算出用データの検出方法。3. A center for grinding a workpiece by a grinding wheel while supporting the workpiece by a blade and an adjusting grindstone, and rotating the workpiece by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece. In the less grinding, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y axis are set, and the bottom surface of the blade is fixed to the float base. , The float base with respect to the intermediate base, X
-Elastically supported by a leaf spring-shaped member parallel to the Y-plane; and the above-mentioned intermediate base is elastically supported by a leaf-spring-shaped member parallel to the XZ plane with respect to the stationary member; The intermediate base is elastically supported by a leaf spring member parallel to the YZ plane with respect to the stationary member, and the leaf spring member parallel to the XY plane, a plate parallel to the XZ plane. Grinding force calculation data in centerless grinding, wherein three-dimensional data of elastic deformation of a spring-like member and a plate spring-like member parallel to the YZ plane is detected and used for calculation of grinding resistance. Detection method. 【請求項４】 前記のＸ−Ｙ面と平行な板バネ状部材に
Ｚ軸方向の単軸ストレインゲージを貼着するとともに、 前記のＸ−Ｚ面と平行な板バネ状部材にＹ軸方向の単軸
ストレインゲージを貼着し、さらに、 前記のＹ−Ｚ面と平行な板バネ状部材にＸ軸方向の単軸
ストレインゲージを貼着して、前記板バネ状部材それぞ
れの弾性変形の３次元データを検出することを特徴とす
る、請求項３に記載したセンターレス研削における研削
抵抗算出用データの検出方法。4. A single-axis strain gauge in the Z-axis direction is attached to a leaf spring-like member parallel to the XY plane, and a Y-axis direction is attached to the leaf spring-like member parallel to the X-Z plane. A single-axis strain gauge is attached, and a single-axis strain gauge in the X-axis direction is attached to a leaf spring-shaped member parallel to the YZ plane. The method for detecting data for calculating grinding resistance in centerless grinding according to claim 3, wherein the method detects three-dimensional data. 【請求項５】 ブレードが受ける力を、ストレインゲー
ジによって検出しつつ、 前記被加工物の回転速度を、電磁誘導作用を利用して非
接触的に検出し、研削状態の算出に供することを特徴と
する、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載したセ
ンターレス研削における研削抵抗算出用データの検出方
法。5. The method according to claim 1, wherein a rotational speed of the workpiece is detected in a non-contact manner using electromagnetic induction while detecting a force applied to the blade by a strain gauge, and used for calculating a grinding state. The method for detecting grinding force calculation data in centerless grinding according to any one of claims 1 to 4, wherein: 【請求項６】 ブレードが受ける力を、ストレインゲー
ジによって検出しつつ、 前記被加工物の回転速度を、光学作用および光電作用を
利用して非接触的に電気信号として検出し、研削状態の
算出に供することを特徴とする、請求項１ないし請求項
５の何れかに記載したセンターレス研削における研削抵
抗算出用データの検出方法。6. A grinding state is calculated by detecting a rotational speed of the workpiece as an electrical signal using an optical action and a photoelectric action in a non-contact manner while detecting a force applied to the blade by a strain gauge. The method for detecting grinding resistance calculation data in centerless grinding according to any one of claims 1 to 5, wherein the method is used for: 【請求項７】 ブレードと調整砥石とによって被加工物
を支承するとともに、調整砥石と被加工物との間の摩擦
伝動によって被加工物を回転せしめつつ、研削砥石によ
って被加工物を研削するセンターレス研削において、 前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸と、ほぼ水平なＹ軸と
を含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、 前記のブレードを、可撓性の部材を介して静止部材に対
して支承し、 前記のブレードのＸ，Ｙ，Ｚ、３軸方向の変位を、レー
ザー測距器によって検出して、研削砥石の算出に供する
ことを特徴とする、センターレス研削における研削抵抗
算出用データの検出方法。7. A center for grinding a workpiece by a grinding wheel while supporting the workpiece by a blade and an adjusting grindstone, and rotating the workpiece by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece. In less grinding, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y axis are assumed, and the blade is connected via a flexible member. A centerless grinding method for supporting a stationary member, detecting a displacement of the blade in X, Y, and Z directions in a three-axis direction with a laser distance measuring device and calculating a grinding wheel. How to detect data for calculating grinding force. 【請求項８】 ブレードと調整砥石とによって被加工物
を支承するとともに、調整砥石と被加工物との間の摩擦
伝動によって被加工物を回転せしめつつ、研削砥石によ
って被加工物を研削するセンターレス研削において、 前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸と、ほぼ水平なＹ軸と
を含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを設定し、 前記のブレードの底部を静止部材に対して固定するとと
もに、該ブレードに予め切欠，溝孔，もしくは薄肉部を
形成しておいて弾性変形を助成し、 上記ブレードの頂部付近もしくは該ブレードの上半部の
Ｘ，Ｙ，Ｚ、３軸方向の変位をレーザー干渉計によって
検出して、研削抵抗の算出に供することを特徴とする、
センターレス研削における研削抵抗算出用データの検出
方法。8. A center for grinding a workpiece by a grinding wheel while supporting the workpiece by a blade and an adjusting grindstone, and rotating the workpiece by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece. In less grinding, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z-axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y-axis are set, and the bottom of the blade is fixed to a stationary member. At the same time, a notch, a slot, or a thin portion is formed in the blade in advance to promote elastic deformation, and X, Y, Z, and three-axis displacement near the top of the blade or the upper half of the blade. Is detected by a laser interferometer and used for calculating a grinding force,
Detection method of grinding resistance calculation data in centerless grinding. 【請求項９】 ブレードが受ける３軸方向の力に基づい
て研削抵抗を算出する公知の演算を行なうプログラムを
予め与えてある演算回路に、前記ストレインゲージもし
くはレーザー測距器またはレーザー干渉計の検出信号を
入力せしめることを特徴とする、請求項１ないし請求項
８の何れかに記載したセンターレス研削における研削抵
抗算出用データの検出方法。9. A detection circuit for detecting the strain gauge, the laser range finder, or the laser interferometer to an arithmetic circuit which is provided in advance with a program for performing a known arithmetic operation for calculating a grinding resistance based on triaxial forces received by the blade. The method for detecting grinding resistance calculation data in centerless grinding according to any one of claims 1 to 8, wherein a signal is input. 【請求項１０】 ブレードと調整砥石とによって被加工
物を支承するとともに、調整砥石と被加工物との間の摩
擦伝動によって被加工物を回転せしめつつ、研削砥石に
よって被加工物を研削するセンターレス研削機におい
て、 前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸と、ほぼ水平なＹ軸と
を含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを設定し、 前記ブレードの底面に固着されたほぼ長方形のフロート
ベースと、 上記フロートベースの四隅にそれぞれ配置されて該フロ
ートベースを支持する、計４個の、Ｘ−Ｙ面に平行な板
バネ状の部材と、 同じく前記フロートベースの四隅にそれぞれ配置されて
該フロートベースを支持する、計４個の、Ｘ−Ｚ面に平
行な板バネ状部材と、 前記合計８個の板バネ状部材それぞれの弾性変形を検出
する手段と、を具備していることを特徴とする、センタ
ーレス研削における研削抵抗算出用データの検出装置。10. A center for grinding a workpiece by a grinding wheel while supporting the workpiece by a blade and an adjusting grindstone, and rotating the workpiece by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece. In the grinding machine, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y axis are set, and a substantially rectangular float fixed to the bottom surface of the blade is provided. A base, and a total of four plate-spring members parallel to the XY plane, each of which is disposed at each of the four corners of the float base and supports the float base; A total of four leaf spring-like members supporting the float base and parallel to the XZ plane, and means for detecting elastic deformation of each of the total of eight leaf spring-like members are provided. To The symptom, the data grinding resistance calculation in centerless grinding detector. 【請求項１１】 前記板バネ状部材の弾性変形を検出す
る手段が、 前記４個のＸ−Ｙ面に平行な板バネ状部材のそれぞれに
貼着された単軸ストレインゲージと、 前記４個のＸ−Ｚ面に平行な板バネ状部材それぞれの片
方の面に貼着された単軸ストレインゲージと、 前記４個のＸ−Ｚ面と平行な板バネ状部材それぞれの他
方の面に貼着されたクロス形ストレインゲージと、 から成るものであることを特徴とする、請求項１０に記
載したセンターレス研削における研削抵抗算出用データ
の検出装置。11. A means for detecting elastic deformation of the leaf spring-like member, comprising: a uniaxial strain gauge attached to each of the four leaf spring-like members parallel to the XY plane; And a uniaxial strain gauge attached to one surface of each of the leaf spring-like members parallel to the XZ plane, and attached to the other surface of each of the four leaf spring-like members parallel to the four XZ planes. The apparatus for detecting data for calculating a grinding force in centerless grinding according to claim 10, wherein the apparatus comprises: 【請求項１２】 ブレードと調整砥石とによって被加工
物を支持するとともに、調整砥石と被加工物との間の摩
擦伝動によって被加工物を回転せしめつつ、研削砥石に
よって被加工物を研削するセンターレス研削機におい
て、 前記調整砥石の軸心に平行なＺ軸と、ほぼ水平なＹ軸と
を含む直交３軸Ｘ，Ｙ，Ｚを設定し、 中間ベースを静止部材に対して支持しているＸ−Ｚ面と
平行な複数個の板バネ状部材、および、中間ベースを静
止部材に対して支持している、Ｙ−Ｚ面に平行な複数個
の板バネ状部材と、 上記中間ベースに対してフロートベースを支持してい
る。Ｘ−Ｙ面に平行な複数個の板バネ状部材と、 前記各複数個の板バネ状部材ぞれぞれの弾性変形を検出
する手段と、 を具備していることを特徴とする、センターレス研削に
おける研削抵抗算出用データの検出装置。12. A center for grinding a workpiece by a grinding wheel while supporting the workpiece by a blade and an adjusting grindstone and rotating the workpiece by frictional transmission between the adjusting grindstone and the workpiece. In the grinding machine, three orthogonal axes X, Y, and Z including a Z-axis parallel to the axis of the adjusting grindstone and a substantially horizontal Y-axis are set, and the intermediate base is supported on the stationary member. A plurality of leaf spring-like members parallel to the XZ plane, and a plurality of leaf spring-like members parallel to the YZ plane supporting the intermediate base with respect to the stationary member; On the other hand, the float base is supported. A center comprising: a plurality of leaf spring-like members parallel to the XY plane; and means for detecting elastic deformation of each of the plurality of leaf spring-like members. Detector for data for calculating grinding force in less grinding. 【請求項１３】 前記の板バネ状部材それぞれの弾性変
形を検出する手段が、前記複数個のＸ−Ｙ面に平行な板
バネ状部材の内の少なくとも２個に貼着された、Ｚ軸方
向の単軸ストレインゲージと、 前記複数個のＸ−Ｚ面と平行な板バネ状部材の内、少な
くとも２個に貼着されたＹ軸方向のストレインゲージ
と、 前記複数個のＹ−Ｚ面に平行な板バネ状部材の内の少な
くとも２個に貼着された、Ｘ軸方向の単軸ストレインゲ
ージと、 から成るものであることを特徴とする、請求項１２に記
載したセンターレス研削における研削抵抗算出用データ
の検出装置。13. The Z-axis, wherein the means for detecting the elastic deformation of each of the leaf spring members is attached to at least two of the plurality of leaf spring members parallel to the XY plane. A strain gauge in the Y-axis direction attached to at least two of the leaf spring-like members parallel to the plurality of X-Z planes; and the plurality of YZ planes. 13. A single-axis strain gauge in the X-axis direction affixed to at least two of the plate spring-like members parallel to. Detecting device for data for calculating grinding force. 【請求項１４】 前記単軸ストレインゲージおよび／ま
たはクロス形ストレインゲージに接続されて、前記のブ
レードが受けている力の３次元データを出力する機能を
有し、ブリッジ回路を内蔵する演算手段を備えているこ
とを特徴とする、請求項１１もしくは請求項１３に記載
したセンターレス研削における研削抵抗算出用データの
検出装置。14. An arithmetic unit connected to the single-axis strain gauge and / or the cross-shaped strain gauge and having a function of outputting three-dimensional data of a force received by the blade, and having a built-in bridge circuit. 14. The apparatus for detecting grinding resistance calculation data in centerless grinding according to claim 11, wherein the apparatus is provided.