JP3764368B2

JP3764368B2 - Workrest device and control method thereof

Info

Publication number: JP3764368B2
Application number: JP2001314740A
Authority: JP
Inventors: 貞恒安味
Original assignee: 株式会社日平トヤマ
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: JP2003117813A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばエンジン用クランクシャフト等の長尺状のワークの外周面を研削加工する際に、ワークの加工部分を支持するワークレスト装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、研削盤によりクランクシャフト等の長尺状のワークの外周面を研削加工する場合には、ワークを両端にて一対の主軸台間に支持した状態でその軸線を中心に回転させながら、ワークの所定加工部分に砥石車を接触させて、加工部分の外周面を研削加工している。この研削加工に際しては、砥石車の研削抵抗等によりワークに撓みが発生して、主軸台の回転中心とワークの加工部分の軸心との間にずれが生じ、研削精度の低下を招くおそれがある。このような不具合を未然に防止するために、クランクシャフト等を研削するようにした研削盤においては、ワークの加工部分の外周面に砥石車の反対側からシューを当接させて、ワークの加工部分を支持するようにしたワークレスト装置が装備されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のワークレスト装置においては、ワークの切削加工中に、加工部分の外周面の研削速度に関係なく、砥石車に対向してシューがワーク中心に向かってシリンダ等により一定の圧力で加工部分の外周面に押し付けられるようになっている。この場合、ワークはその外周面が連続して切削されているため、加工部の半径寸法が研削の進行に伴って変化し続ける。しかも、シューは、ワークの回転中心に向かって押し付け動作を行っているが、前述のように、ワークの外周面が変化し続けているため、ワークの回転中心と加工部の外形寸法に対する中心とが一致しない。このため、ワークは偏心運動をする場合もあり、シューがこれに追従できない。従って、ワークの加工部分の外周面に対するシューの支持位置が加工部分の外周面の研削状態に即応せず、高精度の研削加工を行うことができないという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ワークの加工部分の外周面に対するシューの支持位置を、加工部分の外周面の研削状態に応じて追従移動することができて、高精度の研削加工を行うことができるワークレスト装置及びその制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、長尺状のワークを両端にて支持した状態でその軸線を中心に回転させながら、ワークの外周面を研削加工する際に、研削加工中の円筒部を支持するワークレスト装置において、
前記ワークの回転角度に応じて、ワークの半径方向の寸法の変化する加工部分に設けられたシューの支持位置を加工部分の半径方向へ追従するように移動制御するための制御手段を設け、その制御手段は、ワークの加工点からシューの支持位置までのワークの回転角度に応じた加工部分の外周面の変位量に応じて、研削中の加工点の半径寸法をｄ、加工点からシューの支持位置までの回転角度をＲ、加工点の切込速度をｑとしたとき、ワークの回転中心からシューの支持位置までの距離Ｄを、次式（１）に基づいて算出してシューの支持位置を移動制御することを特徴とするものである。
Ｄ＝ｄ＋（Ｒ／２π）×ｑ … （１）
ここでｑをワーク１回転当りの切込み量（ｍｍ／ｒｅｖ）で表し、これを切込速度と呼んでいる。
【０００６】
従って、この請求項１に記載の発明によれば、ワークの加工部分の研削加工中に、その加工部分の外周面に対するシューの支持位置を、加工部分の外周面の研削状態，すなわち変位量に応じて随時設定変更することができる。よって、ワークの加工部分の外周面に対するシューの支持位置を加工部分の外周面の円筒半径に即応させることができ、ワークを高精度に研削加工することができる。また、ワークの回転中心からのシューの支持位置を、前記式（１）に基づいて容易に算出することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、長尺状のワークを両端にて支持した状態でその軸線を中心に回転させながら、ワークの外周面を研削加工する際に、研削加工中の円筒部を支持するワークレスト装置の制御方法において、
前記ワークの回転角度に応じて、ワークの半径方向の寸法の変化する加工部分に設けられたシューの支持位置を加工部分の半径方向へ追従するように移動制御するための制御手段を設け、その制御手段は、研削中の加工点の半径寸法をｄ、加工点からシューの支持位置までの回転角度をＲ、加工点の切込速度をｑとしたとき、ワークの回転中心からシューの支持位置までの距離Ｄを、次式（１）に基づいて算出してシューの支持位置を移動制御することを特徴とするものである。
【０００８】
Ｄ＝ｄ＋（Ｒ／２π）×ｑ … （１）
ここでｑをワーク１回転当りの切込み量（ｍｍ／ｒｅｖ）で表し、これを切込速度と呼んでいる。
【０００９】
従って、この請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の作用と同様の作用を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この研削盤においては、基台１１上にワーク支持装置１２が配設されている。すなわち、基台１１の上面には移動テーブル１３が一対のガイドレール１４を介してＸ方向へ移動可能に支持されている。移動テーブル１３の上面には一対の主軸台１５，１６がガイドレール１７を介してＸ方向へ移動可能に支持され、それらの対向端部にはクランクシャフト等のワークＷを両端にて支持するためのチャック１５ａ，１６ａが設けられている。
【００１５】
前記ワーク支持装置１２と対応するように、基台１１上には砥石装置１８が配設されている。すなわち、基台１１の上面には砥石台１９が一対のガイドレール２０を介してＹ方向へ移動可能に支持され、その上面には加工ヘッド２１が配設されている。加工ヘッド２１には回転軸２２が回転可能に支持され、その先端には砥石車２３が取り付けられている。
【００１６】
前記砥石台１９上には砥石回転用モータ２４が配設され、このモータ２４により、プーリ２５，２６及びベルト２７を介して砥石車２３が回転されるようになっている。基台１１の後端には砥石移動用モータ２８が配設され、このモータ２８により図示しないボールネジを介して砥石台１９がＹ方向へ移動されるようになっている。
【００１７】
そして、前記クランクシャフト等のワークＷにおけるジャーナル等の加工部分Ｗａ〜Ｗｅを研削加工する場合には、そのワークＷが一対の主軸台１５，１６間に装着された状態で、図示しないテーブル移動用モータにより移動テーブル１３がＸ方向に移動される。この移動により、ワークＷの所定の加工部分Ｗａ〜Ｗｅが砥石車２３と対応配置される。この状態で、図示しないワーク回転用モータにより、ワークＷが軸線Ｌを中心に回転される。それとともに、砥石車２３が砥石回転用モータ２４により所定の回転速度で回転されながら、砥石移動用モータ２８によりワークＷに向かってＹ方向に所定の切込速度で接近移動される。この接近移動により、砥石車２３がワークＷの所定の加工部分Ｗａ〜Ｗｅに接触されて、その加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面が研削されるようになっている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、前記基台１１上にはワークレスト装置２９が配設され、ワークＷの所定の加工部分Ｗａ〜Ｗｅが研削加工される際に、このワークレスト装置２９により、加工部分Ｗａ〜Ｗｅが砥石車２３と対向して支持されるようになっている。すなわち、基台１１上には第１支持アーム３０及び第２支持アーム３１が支軸３２を介して回動可能に支持され、それらの先端にはワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面に側方及び下方から当接する第１シュー３０ａ及び第２シュー３１ａが設けられている。
【００１９】
前記第１支持アーム３０にはバネ３３が掛装され、このバネ３３により、第１支持アーム３０が図２の反時計方向に、すなわち第１シュー３０ａをワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅから離間させる方向に回動付勢されている。第２支持アーム３１にはバネ３４が掛装され、このバネ３４により、第２支持アーム３１が図２の時計方向に、すなわち第２シュー３１ａをワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅから離間させる方向に回動付勢されている。
【００２０】
前記第１支持アーム３０の端部にはプランジャ３５が当接され、このプランジャ３５には駆動手段としての第１サーボモータ３６が図示しないボールネジを介して作動連結されている。そして、この第１サーボモータ３６の回転により、ボールネジ及びプランジャ３５を介して第１支持アーム３０が回動されて、第１シュー３０ａがワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面に対する所定の支持位置に移動配置されるようになっている。
【００２１】
前記第２支持アーム３１の端部にはプランジャ３７が接続され、このプランジャ３７には駆動手段としての第２サーボモータ３８が図示しないボールネジを介して作動連結されている。そして、この第２サーボモータ３８の回転により、ボールネジ及びプランジャ３７を介して第２支持アーム３１が回動されて、第２シュー３１ａがワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面に対する所定の支持位置に移動配置されるようになっている。
【００２２】
次に、前記のように構成されたワークレスト装置２９の回路構成について説明する。図３に示すように、制御手段としての制御装置４１には、記憶手段としてのメモリ４２、キーボード等の入力装置４３及び前記両サーボモータ３６，３８が接続されている。そして、メモリ４２には入力装置４３からの入力により、図４に示すように、ワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅに対する加工点Ｐ０から各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２までの回転角度に応じた加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面の変位量ｏ１，ｏ２が予め記憶されている。
【００２３】
すなわち、図４及び図５に示すように、ワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅの研削加工時には、加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面が加工点Ｐ０から各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２まで回転されることにより、その回転角度に応じた切込量の変位が発生する。この場合、加工点Ｐ０から各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２までの回転角度をＲ１，Ｒ２（度）、加工点Ｐ０の切込速度をｑ（ｍｍ／ｒｅｖ）としたとき、各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２における変位量ｏ１，ｏ２（ｍｍ）は次式（２）及び（３）で表され、砥石台１９の移動制御位置データとともに、この変位量ｏ１，ｏ２がメモリ４２に記憶されている。
【００２４】
ｏ１＝（Ｒ１／２π）×ｑ … （２）
ｏ２＝（Ｒ２／２π）×ｑ … （３）
また、前記制御装置４１は、ワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅの研削加工中に、メモリ４２に記憶された変位量ｏ１，ｏ２に基づいて、各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２を変更制御する。すなわち、図４に示すように、研削中の加工点Ｐ０の半径寸法がｄであるとき、ワークＷの回転軸線Ｌ上の回転中心Ｌａから各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２までの距離Ｄ１，Ｄ２（ｍｍ）を、次式（４）及び（５）に基づいて算出する。
【００２５】
Ｄ１＝ｄ＋ｏ１＝ｄ＋（Ｒ１／２π）×ｑ … （４）
Ｄ２＝ｄ＋ｏ２＝ｄ＋（Ｒ２／２π）×ｑ … （５）
そして、制御装置４１は、砥石台１９の移動制御による位置データと、これらの距離Ｄ１，Ｄ２の算出値に基づいて、第１サーボモータ３６及び第２サーボモータ３８を駆動して、各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２を変更制御する。このため、ワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅの研削加工にともなう変位に従って各シュー３０ａ，３１ａが加工部分Ｗａ〜Ｗｅに対する支持位置を変化させることができる。
【００２６】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（ａ）このワークレスト装置２９においては、ワークＷの外周面の研削加工時に、ワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅを支持する一対のシュー３０ａ，３１ａが設けられている。そして、制御装置４１により、加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面に対する各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２が、ワークＷの加工点Ｐ０から各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２までの回転角度に応じた加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面の変位量ｏ１，ｏ２に基づいて、加工部分Ｗａ〜Ｗｅの半径方向に変更制御されるようになっている。
【００２７】
このため、ワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅの研削加工中に、その加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面に対する各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２を、加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面の研削状態に応じて随時設定変更することができる。よって、ワークＷを高精度に研削加工することができる。
【００２８】
（ｂ）このワークレスト装置２９においては、研削中の加工点Ｐ０の半径寸法をｄ、加工点Ｐ０から各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２までの回転角度をＲ１，Ｒ２、加工点Ｐ０の切込速度をｑとしたとき、ワークＷの回転軸線Ｌ上の回転中心Ｌａから各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２までの距離Ｄ１，Ｄ２が、次式（４）及び（５）に基づいて算出されるようになっている。
【００２９】
Ｄ１＝ｄ＋（Ｒ１／２π）×ｑ … （４）
Ｄ２＝ｄ＋（Ｒ２／２π）×ｑ … （５）
このため、ワークＷの回転中心Ｌａからの各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２を、前記式（４）及び（５）に基づいて容易に算出することができる。
【００３０】
（ｃ）このワークレスト装置２９においては、前記各シュー３０ａ，３１ａについて回転角度に応じた加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面の変位量ｏ１，ｏ２を記憶するメモリ４２が設けられている。そして、前記制御装置４１により砥石台１９の移動制御による位置データとともにメモリ４２に予め記憶された変位量ｏ１，ｏ２に基づいて、各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２が変更制御されるようになっている。このため、メモリ４２に記憶された変位量ｏ１，ｏ２に基づいて、各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２を容易に変更制御することができる。
【００３１】
（ｄ）このワークレスト装置２９においては、前記各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２を変更する駆動手段としてサーボモータ３６，３８が使用されている。このため、サーボモータ３６，３８の駆動により、各シュー３０ａ，３１ａの支持位置Ｐ１，Ｐ２を正確に変更制御することができる。
【００３２】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・前記実施形態では、クランクシャフトをワークとしたが、これ以外のもの、例えばカムシャフトをワークとすること。
【００３３】
・前記実施形態では、加工部分をクランクシャフトのジャーナルとしたが、加工部分をクランクピンとすること。
・前記実施形態においては、ワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅに対応して第１支持アーム３０及び第２支持アーム３１が回動可能に配設され、それらの支持アーム３０，３１の端部に第１シュー３０ａ及び第２シュー３１ａが設けられていた。これに対し、これらの第１シュー３０ａ及び第２シュー３１ａを、ワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面に対してその半径方向へ直線的に移動可能に対向配置し、第１サーボモータ３６及び第２サーボモータ３８により、ボールネジを介して移動させるように構成すること。このように構成すれば、シュー３０ａ，３１ａがワークＷの中心を中心とした半径方向に変位させることができるため、ワークＷに対して偏心方向への力が作用することがなく、加工精度をさらに向上できる。
【００３４】
・前記実施形態においては、ワークＷの加工部分Ｗａ〜Ｗｅの外周面が２つのシュー３０ａ，３１ａにより支持されるようになっているが、２つ以上の複数のシューによりワークを抱え込むように支持するように構成すること。このように構成した場合でも、前記実施形態とほぼ同様の手段で効果を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、実施形態で例示したように、この発明においては、ワークの加工部分の外周面に対するシューの支持位置を、加工部分の外周面の研削状態に応じて設定変更することができて、高精度の研削加工を行うことができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のワークレスト装置を備えた研削盤を示す平面図。
【図２】図１のワークレスト装置を拡大して示す側面図。
【図３】ワークレスト装置の回路構成を示すブロック図。
【図４】ワークレスト装置の動作を説明する説明図。
【図５】ワークの回転角と切込量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１１…基台、１２…ワーク支持装置、１３…移動テーブル、１５，１６…主軸台、１８…砥石装置、１９…砥石台、２１…加工ヘッド、２３…砥石車、２９…ワークレスト装置、３０…第１支持アーム、３０ａ…第１シュー、３１…第２支持アーム、３１ａ…第２シュー、３６…駆動手段としての第１サーボモータ、３８…駆動手段としての第２サーボモータ、４１…制御手段としての制御装置、４２…記憶手段としてのメモリ、Ｗ…ワーク、Ｗａ…加工部分、Ｌ…回転軸線、Ｐ０…加工点、Ｐ１，Ｐ２…支持位置、Ｄ１，Ｄ２…距離、Ｒ１，Ｒ２…回転角度、ｏ１，ｏ２…変位量。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a work rest device that supports a processed portion of a workpiece when grinding an outer peripheral surface of a long workpiece such as an engine crankshaft, for example, and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
In general, when grinding the outer peripheral surface of a long workpiece such as a crankshaft with a grinding machine, the workpiece is rotated around its axis while being supported between a pair of headstocks at both ends. A grinding wheel is brought into contact with the predetermined processing portion, and the outer peripheral surface of the processing portion is ground. During this grinding process, the workpiece may bend due to grinding resistance of the grinding wheel, etc., causing a shift between the rotation center of the headstock and the axis of the workpiece processing part, which may lead to a decrease in grinding accuracy. is there. In order to prevent such problems, in a grinding machine that grinds the crankshaft, etc., the work is processed by contacting the shoe from the opposite side of the grinding wheel to the outer peripheral surface of the work part. It is equipped with a work rest device that supports the part.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this conventional work rest device, during the machining of the workpiece, the shoe is opposed to the grinding wheel at a constant pressure by a cylinder or the like facing the grinding wheel regardless of the grinding speed of the outer peripheral surface of the machining portion. It is designed to be pressed against the outer peripheral surface of the processed part. In this case, since the outer peripheral surface of the workpiece is continuously cut, the radial dimension of the processed portion continues to change as the grinding progresses. In addition, the shoe is pressing toward the center of rotation of the workpiece, but as described above, the outer peripheral surface of the workpiece continues to change. Does not match. For this reason, the workpiece may move eccentrically, and the shoe cannot follow this. Therefore, there is a problem that the support position of the shoe with respect to the outer peripheral surface of the processed portion of the workpiece does not immediately correspond to the grinding state of the outer peripheral surface of the processed portion, and high-precision grinding cannot be performed.
[0004]
The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose is a work rest device that can move the support position of the shoe with respect to the outer peripheral surface of the work part of the work in accordance with the grinding state of the outer peripheral surface of the work part and perform high-precision grinding. And providing a control method thereof.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is used when grinding the outer peripheral surface of a workpiece while rotating an elongated workpiece around its axis while supporting the workpiece at both ends. In the work rest device that supports the cylindrical part during grinding,
Control means is provided for controlling the movement of the support position of the shoe provided in the machining portion whose dimension in the radial direction of the workpiece changes in accordance with the rotation angle of the workpiece so as to follow the radial direction of the machining portion. The control means sets the radius dimension of the machining point during grinding to d, the machining point to the shoe in accordance with the displacement amount of the outer peripheral surface of the machining part according to the rotation angle of the workpiece from the workpiece machining point to the shoe support position . When the rotation angle to the support position is R and the cutting speed of the machining point is q, the distance D from the rotation center of the workpiece to the shoe support position is calculated based on the following equation (1) to support the shoe. The position is controlled to move.
D = d + (R / 2π) × q (1)
Here, q is represented by a cutting amount (mm / rev) per rotation of the workpiece, and this is called a cutting speed.
[0006]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, during the grinding of the processed portion of the workpiece, the shoe support position relative to the outer peripheral surface of the processed portion is set to the ground state of the outer peripheral surface of the processed portion, that is, the amount of displacement. The setting can be changed as needed. Therefore, the support position of the shoe with respect to the outer peripheral surface of the processed portion of the workpiece can be made to immediately correspond to the cylindrical radius of the outer peripheral surface of the processed portion, and the workpiece can be ground with high accuracy. Further, the shoe support position from the rotation center of the workpiece can be easily calculated based on the equation (1).
[0007]
The invention according to claim 2 supports the cylindrical portion during grinding when the outer peripheral surface of the workpiece is ground while rotating around the axis while the long workpiece is supported at both ends. In the method for controlling the work rest device,
Control means is provided for controlling the movement of the support position of the shoe provided in the machining portion whose dimension in the radial direction of the workpiece changes in accordance with the rotation angle of the workpiece so as to follow the radial direction of the machining portion. When the radius of the machining point being ground is d, the rotation angle from the machining point to the shoe support position is R, and the cutting speed at the machining point is q, the control means is the shoe support position from the workpiece rotation center. Is calculated based on the following equation (1) to control the movement of the shoe support position .
[0008]
D = d + (R / 2π) × q (1)
Here, q is represented by a cutting amount (mm / rev) per rotation of the workpiece, and this is called a cutting speed.
[0009]
Therefore, according to the second aspect of the invention, the same action as that of the first aspect can be obtained.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in this grinding machine, a workpiece support device 12 is disposed on a base 11. That is, the moving table 13 is supported on the upper surface of the base 11 so as to be movable in the X direction via a pair of guide rails 14. A pair of headstocks 15 and 16 are supported on the upper surface of the moving table 13 so as to be movable in the X direction via the guide rails 17, and work pieces such as a crankshaft are supported at both ends at their opposite ends. Chucks 15a and 16a are provided.
[0015]
A grindstone device 18 is disposed on the base 11 so as to correspond to the workpiece support device 12. That is, a grindstone base 19 is supported on the upper surface of the base 11 through a pair of guide rails 20 so as to be movable in the Y direction, and a processing head 21 is disposed on the upper surface. A rotating shaft 22 is rotatably supported by the machining head 21, and a grinding wheel 23 is attached to the tip thereof.
[0016]
A grinding wheel rotating motor 24 is disposed on the grinding wheel base 19, and the grinding wheel 23 is rotated by the motor 24 via pulleys 25 and 26 and a belt 27. A grindstone moving motor 28 is disposed at the rear end of the base 11, and the grindstone table 19 is moved in the Y direction by a ball screw (not shown).
[0017]
When grinding the processing portions Wa to We such as journals in the workpiece W such as the crankshaft, the workpiece W is mounted between the pair of headstocks 15 and 16 for moving the table (not shown). The moving table 13 is moved in the X direction by the motor. By this movement, predetermined machining portions Wa to We of the workpiece W are arranged in correspondence with the grinding wheel 23. In this state, the workpiece W is rotated about the axis L by a workpiece rotating motor (not shown). At the same time, the grinding wheel 23 is moved toward the workpiece W by the grinding wheel moving motor 28 at a predetermined cutting speed in the Y direction while being rotated by the grinding wheel rotating motor 24 at a predetermined rotational speed. By this approaching movement, the grinding wheel 23 is brought into contact with predetermined machining portions Wa to We of the workpiece W, and the outer peripheral surfaces of the machining portions Wa to We are ground.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, a work rest device 29 is disposed on the base 11, and when predetermined processing portions Wa to We of the work W are ground, The processing portions Wa to We are supported so as to face the grinding wheel 23. That is, the first support arm 30 and the second support arm 31 are rotatably supported on the base 11 via the support shaft 32, and the tip ends of the first support arm 30 and the second support arm 31 are arranged on the outer peripheral surfaces of the processing portions Wa to We of the workpiece W. A first shoe 30a and a second shoe 31a that abut from the side and from below are provided.
[0019]
A spring 33 is hooked on the first support arm 30, and the spring 33 causes the first support arm 30 to move counterclockwise in FIG. 2, that is, the first shoe 30 a is separated from the processed portions Wa to We of the workpiece W. It is urged to rotate in the direction of movement. A spring 34 is hooked on the second support arm 31, and the spring 34 causes the second support arm 31 to move in the clockwise direction in FIG. 2, that is, in the direction in which the second shoe 31 a is separated from the processed portions Wa to We of the workpiece W. Is urged to rotate.
[0020]
A plunger 35 is brought into contact with the end portion of the first support arm 30, and a first servo motor 36 as a driving means is operatively connected to the plunger 35 via a ball screw (not shown). Then, the rotation of the first servo motor 36 rotates the first support arm 30 via the ball screw and the plunger 35, so that the first shoe 30 a has a predetermined support for the outer peripheral surfaces of the processed portions Wa to We of the workpiece W. It is arranged to move to the position.
[0021]
A plunger 37 is connected to the end of the second support arm 31, and a second servo motor 38 as a driving means is operatively connected to the plunger 37 via a ball screw (not shown). Then, the second support motor 31 is rotated by the rotation of the second servo motor 38 via the ball screw and the plunger 37, so that the second shoe 31a supports the outer peripheral surface of the processed portions Wa to We of the workpiece W with a predetermined support. It is arranged to move to the position.
[0022]
Next, the circuit configuration of the work rest device 29 configured as described above will be described. As shown in FIG. 3, a control device 41 as control means is connected to a memory 42 as storage means, an input device 43 such as a keyboard, and both the servo motors 36 and 38. Then, in the memory 42, as shown in FIG. 4, the rotation angle from the machining point P0 to the machining portions Wa to We of the workpiece W to the support positions P1 and P2 of the shoes 30a and 31a is obtained by the input from the input device 43. The displacement amounts o1 and o2 of the outer peripheral surfaces of the corresponding processed portions Wa to We are stored in advance.
[0023]
That is, as shown in FIGS. 4 and 5, when grinding the processed portions Wa to We of the workpiece W, the outer peripheral surface of the processed portions Wa to We extends from the processing point P0 to the support positions P1 and P2 of the shoes 30a and 31a. By being rotated, a displacement of a cutting amount corresponding to the rotation angle is generated. In this case, when the rotation angle from the processing point P0 to the support positions P1, P2 of the shoes 30a, 31a is R1, R2 (degrees) and the cutting speed of the processing point P0 is q (mm / rev), each shoe The displacements o1 and o2 (mm) at the support positions P1 and P2 of 30a and 31a are expressed by the following equations (2) and (3). The displacements o1 and o2 are stored in the memory together with the movement control position data of the grindstone base 19. 42.
[0024]
o1 = (R1 / 2π) × q (2)
o2 = (R2 / 2π) × q (3)
The control device 41 changes the support positions P1 and P2 of the shoes 30a and 31a based on the displacement amounts o1 and o2 stored in the memory 42 during the grinding of the processed portions Wa to We of the workpiece W. Control. That is, as shown in FIG. 4, when the radius dimension of the processing point P0 during grinding is d, the distance from the rotation center La on the rotation axis L of the workpiece W to the support positions P1, P2 of the shoes 30a, 31a. D1 and D2 (mm) are calculated based on the following equations (4) and (5).
[0025]
D1 = d + o1 = d + (R1 / 2π) × q (4)
D2 = d + o2 = d + (R2 / 2π) × q (5)
And the control apparatus 41 drives the 1st servo motor 36 and the 2nd servo motor 38 based on the position data by the movement control of the grindstone base 19, and the calculated value of these distances D1 and D2, and each shoe 30a. , 31a is changed and controlled. For this reason, each shoe 30a, 31a can change the support position with respect to the process parts Wa-We according to the displacement accompanying the grinding process of the process parts Wa-We of the workpiece | work W. FIG.
[0026]
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(A) The work rest device 29 is provided with a pair of shoes 30a and 31a that support the processed portions Wa to We of the workpiece W during grinding of the outer peripheral surface of the workpiece W. Then, the control unit 41, each shoe 30a with respect to the outer peripheral surface of the working portion Wa～We, the support positions P1, P2 of the 31a, the rotation of the machining point P0 of the workpiece W to the support positions P1, P2 of the shoes 30a, 31a Based on the displacements o1 and o2 of the outer peripheral surfaces of the machining portions Wa to We according to the angle , change control is performed in the radial direction of the machining portions Wa to We.
[0027]
For this reason, during grinding of the processed portions Wa to We of the workpiece W, the support positions P1 and P2 of the shoes 30a and 31a with respect to the outer peripheral surfaces of the processed portions Wa to We are ground on the outer peripheral surfaces of the processed portions Wa to We. The setting can be changed at any time according to the state. Therefore, the workpiece W can be ground with high accuracy.
[0028]
(B) In this work rest device 29, the radius dimension of the machining point P0 being ground is d, the rotation angles from the machining point P0 to the support positions P1, P2 of the shoes 30a, 31a are R1, R2, and the machining point P0. The distance D1, D2 from the rotation center La on the rotation axis L of the workpiece W to the support positions P1, P2 of the shoes 30a, 31a is represented by the following equations (4) and (5) It is calculated on the basis of
[0029]
D1 = d + (R1 / 2π) × q (4)
D2 = d + (R2 / 2π) × q (5)
For this reason, the support positions P1, P2 of the shoes 30a, 31a from the rotation center La of the workpiece W can be easily calculated based on the equations (4) and (5).
[0030]
(C) The work rest device 29 is provided with a memory 42 for storing displacement amounts o1 and o2 of the outer peripheral surfaces of the machining portions Wa to We corresponding to the rotation angles of the shoes 30a and 31a. Then, the support positions P1 and P2 of the shoes 30a and 31a are changed and controlled based on the displacement amounts o1 and o2 stored in advance in the memory 42 together with the position data obtained by the movement control of the grinding wheel head 19 by the control device 41. It has become. Therefore, the support positions P1, P2 of the shoes 30a, 31a can be easily changed and controlled based on the displacement amounts o1, o2 stored in the memory 42.
[0031]
(D) In the work rest device 29, servo motors 36 and 38 are used as drive means for changing the support positions P1 and P2 of the shoes 30a and 31a. For this reason, it is possible to accurately change and control the support positions P1 and P2 of the shoes 30a and 31a by driving the servomotors 36 and 38.
[0032]
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
In the above embodiment, the crankshaft is a workpiece, but other than that, for example, a camshaft is a workpiece.
[0033]
In the above embodiment, the processed portion is the journal of the crankshaft, but the processed portion is a crank pin.
In the embodiment, the first support arm 30 and the second support arm 31 are rotatably arranged corresponding to the processed portions Wa to We of the workpiece W, and the end portions of the support arms 30 and 31 are arranged. A first shoe 30a and a second shoe 31a were provided. On the other hand, the first shoe 30a and the second shoe 31a are arranged so as to be opposed to the outer peripheral surfaces of the processed portions Wa to We of the workpiece W so as to be linearly movable in the radial direction, and the first servo motor 36 is arranged. The second servo motor 38 is configured to be moved via a ball screw. If comprised in this way, since the shoes 30a and 31a can be displaced to the radial direction centering on the center of the workpiece | work W, the force to an eccentric direction does not act with respect to the workpiece | work W, and processing precision is improved. It can be further improved.
[0034]
In the embodiment, the outer peripheral surfaces of the processed portions Wa to We of the workpiece W are supported by the two shoes 30a and 31a, but are supported so as to hold the workpiece by two or more shoes. To be configured. Even in the case of such a configuration, the effect can be obtained by substantially the same means as in the above embodiment.
[0035]
【The invention's effect】
As described above in the embodiment, in the present invention, the shoe support position with respect to the outer peripheral surface of the processed portion of the workpiece can be set and changed according to the grinding state of the outer peripheral surface of the processed portion. The effect of being able to perform the grinding process is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a grinding machine equipped with a work rest device according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged side view showing the work rest device of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the work rest device.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the work rest device.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a rotation angle of a workpiece and a cutting amount.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Base, 12 ... Work support apparatus, 13 ... Moving table, 15, 16 ... Spindle base, 18 ... Grinding wheel apparatus, 19 ... Grinding wheel base, 21 ... Processing head, 23 ... Grinding wheel, 29 ... Work rest apparatus, 30 ... 1st support arm, 30a ... 1st shoe, 31 ... 2nd support arm, 31a ... 2nd shoe, 36 ... 1st servomotor as drive means, 38 ... 2nd servomotor as drive means, 41 ... control Control device as means, 42 ... Memory as storage means, W ... Work, Wa ... Machining part, L ... Rotating axis, P0 ... Machining point, P1, P2 ... Support position, D1, D2 ... Distance, R1, R2 ... Rotation angle , o1, o2,.

Claims

長尺状のワークを両端にて支持した状態でその軸線を中心に回転させながら、ワークの外周面を研削加工する際に、研削加工中の円筒部を支持するワークレスト装置において、
前記ワークの回転角度に応じて、ワークの半径方向の寸法の変化する加工部分に設けられたシューの支持位置を加工部分の半径方向へ追従するように移動制御するための制御手段を設け、
その制御手段は、ワークの加工点からシューの支持位置までのワークの回転角度に応じた加工部分の外周面の変位量に応じて、研削中の加工点の半径寸法をｄ、加工点からシューの支持位置までの回転角度をＲ、加工点の切込速度をｑとしたとき、ワークの回転中心からシューの支持位置までの距離Ｄを、次式（１）に基づいて算出してシューの支持位置を移動制御することを特徴とするワークレスト装置。
Ｄ＝ｄ＋（Ｒ／２π）×ｑ … （１） In the work rest device that supports the cylindrical part during grinding when grinding the outer peripheral surface of the work while rotating around the axis while supporting the long work at both ends,
A control means is provided for moving and controlling the shoe support position provided in the machining portion where the radial dimension of the workpiece changes in accordance with the rotation angle of the workpiece so as to follow the radial direction of the machining portion,
The control means sets the radius dimension of the machining point during grinding to d, the machining point to the shoe in accordance with the displacement amount of the outer peripheral surface of the machining part according to the rotation angle of the workpiece from the workpiece machining point to the shoe support position. When the rotation angle to the support position is R and the cutting speed at the machining point is q, the distance D from the center of rotation of the workpiece to the support position of the shoe is calculated based on the following equation (1) and features and to Ruwa over crest device to control the movement of the support position.
D = d + (R / 2π) × q (1)

長尺状のワークを両端にて支持した状態でその軸線を中心に回転させながら、ワークの外周面を研削加工する際に、研削加工中の円筒部を支持するワークレスト装置の制御方法において、In the control method of the work rest device that supports the cylindrical portion during grinding, when rotating the outer peripheral surface of the workpiece while rotating the axis around the axis while supporting the long workpiece at both ends,
前記ワークの回転角度に応じて、ワークの半径方向の寸法の変化する加工部分に設けられたシューの支持位置を加工部分の半径方向へ追従するように移動制御するための制御手段を設け、その制御手段は、研削中の加工点の半径寸法をｄ、加工点からシューの支持位置までの回転角度をＲ、加工点の切込速度をｑとしたとき、ワークの回転中心からシューの支持位置までの距離Ｄを、次式（１）に基づいて算出してシューの支持位置を移動制御することを特徴とするワークレスト装置の制御方法。A control means is provided for controlling the movement of the support position of the shoe provided in the machining portion whose dimension in the radial direction of the workpiece changes according to the rotation angle of the workpiece so as to follow the radial direction of the machining portion, When the radius of the machining point being ground is d, the rotation angle from the machining point to the shoe support position is R, and the cutting speed of the machining point is q, the control means is the shoe support position from the workpiece rotation center. A control method for a work rest device, wherein the distance D is calculated based on the following equation (1) to control the movement of the shoe support position.
Ｄ＝ｄ＋（Ｒ／２π）×ｑ … （１）D = d + (R / 2π) × q (1)