JP4281339B2

JP4281339B2 - Deflection method for long cylindrical workpiece in numerically controlled machine tool

Info

Publication number: JP4281339B2
Application number: JP2002347840A
Authority: JP
Inventors: 欣小平
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP2004181537A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、印刷ロールのような長尺円筒ワークの振れを必要最小限の取代でもって自動的に除去する加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
凹版或いは凸版印刷に使用する印刷ロールは、印刷機に取り付けられて印刷作業に使用された後、新たな異なる印刷面を形成できるようにするために再生される。この再生作業では、凹版印刷用ロールの場合、ロール表面を剥ぎ取ってロール表面から陥没されている文字、図形等を除去すると共に、ロール表面の回転振れを除去する。この回転振れの原因は、主に、ロールの両端に形成されたセンタ穴の精度が印刷作業中のロール支持穴としての使用により損なわれ、センタ穴の形状自体が崩れたり、この崩れによりセンタ穴中心が外周面に対し実質的に偏奇すること等による。この回転振れが大きいと、このロールを再使用する印刷作業において、印刷の濃淡ムラを生じるばかりでなく、印刷ができなくなる。このため、使用済みの印刷ロールは、その後の再使用のために加工され、表面が剥ぎ取られて印刷作用面が除去されると共に、振れが除去される。
【０００３】
このような印刷用ロールを再生するための従来の加工方法は、使用済みの印刷ロールを印刷機から取り外し、その両端部を旋盤等の加工機上でセンタ支持し、ロールを回転させながらの長手方向の振れが最大となる位置から工具を手動で所定量切込み、その工具とロールとを長手方向に相対移動してロールの全長に工具が接触できるようにトラバース送りする。このような、手動切込みとトラバース送りとを何度も繰り返すことにより、ロールの全長から先の印刷面が除去されると共に、振れも除去されるようになる。
また、数値制御を利用して自動加工する方法の試みも考えられる。この試みでは、最初に手作業によりロールの最大振れ量を測定し、ロールに対する切込み方向の工具の初期位置を最大振れ量よりもかなり後退した位置に設定することが考えられる。そして、この初期位置から、ロールの両端或いは片端位置で所定量の切込み送りを与え、続いてロールの長手方向において往復切削送りを与え、この切込み送りと切削送りを所定回数繰り返し、ロール表面を再生加工する作業手順の態様が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した旋削加工において手動で切込みを与える場合、作業者はロール再生加工の作業に付きっきりとなり、省力化と言った点で不利である。
数値制御の利用による自動加工の試みがなされる場合では、作業者は加工作業における操作や監視が不要となって省力化に貢献できるが、工具の切込み方向の初期位置を安全性の観点から相当の余裕を持った後方にプログラムする必要があり、数値制御のプログラム動作が開始されてから実際に材料除去が始まるまでにかなりの時間的ロスを伴うことになる。また、ロール再生加工は、ロールの表面から先の印刷面が振れが除去された時点で終了とすることができ、終了時の絶対寸法は特に問題とされないのが通常であるが、先の印刷面や振れの確実な除去と云う観点で、かなりの削りすぎを行うことが必要となる。
【０００５】
さらに、手動工具切込みや数値制御を利用する従来の加工方法では、加工前の印刷使用済みのロールの振れ測定は、作業者の手作業による面倒で不正確な作業を必要としている。
旋盤作業に代えて、ロール再生加工作業を数値制御円筒研削盤を用いて行うことも考えられるが、この円筒研削盤を使用する場合では、実質的に数値制御旋盤について述べたような、加工初期における材料除去を伴わない時間的ロスや、加工終了段階における過度の切込みすぎや、面倒な振れ測定、などの問題が付随することとなる。特に、円筒研削盤でロール再生加工を実施が試みられる場合では、工具である砥石の一回当たりの切込み量を旋削バイトに比べて小さく設定する必要があるので、前記加工初期における材料除去を伴わない空研削量の過大設定による時間的ロスが一層の問題となる。
【０００６】
従って、本発明の主たる目的は、これらの問題を解消し、例えば印刷ロールのような長尺円筒ワークを或る作業の使用後に表面を剥ぎ取りかつ振れを除去する加工を必要最小限の取代でもって全自動で能率よく行うことができるようにすることにある。
本発明の他の目的は、長尺円筒ワークから表面を剥ぎ取りかつ振れを除去する加工を数値制御円筒研削盤を使用して全自動で能率よく行うことができる加工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段とその作用】
上述した課題を解決するために、請求項１に記載の振れ取り加工方法は、数値制御円筒研削盤において、加工サイクルの開始前に、ワークを回転させながら振れ測定器のプローブをワークに係合させ、この係合時における振れ測定器の出力に基づいてワークの回転振れによる見かけ上の最大径部及び最小径部の工具台送り座標系におけるそれぞれの位置を最大径部位置及び最小径部位置として記憶し、砥石を最大径部位置又はこの位置から空研削量後退した位置である加工サイクル開始位置へ位置決めしてから加工サイクルを開始して工具台と前記ワーク支持装置との間のトラバース送りと切込み送りとを繰り返し実行し、砥石が最小径部位置から所定の切込み量だけさらに切込みされるようにしてから加工サイクルを終了するようにした。
【０００８】
この構成によれば、加工サイクルの開始前に、長尺円筒ワークの回転振れによる見かけ上の最大径部及び最小径部を工具台送り座標系の位置として記憶したので、加工サイクル開始位置への工具先端の設定及び加工サイクルの終了がこれら最大径部及び最小径部の工具台切込み座標系の位置に基づいて決定される。このため、切込み開始位置はワークの最大径部に精密に接近でき、また加工終了時期も最小径部を基準として所定の取代を除去する位置に正確に設定できる。これにより、加工開始時の無駄な空加工時間が短縮され、また加工過多、つまり過度の切込みすぎも防止される。
【０００９】
振れ測定器がワークの回転振れを測定できる工具台の位置を確定し、この測定位置において振れ測定器から振れ量の最大値及び最小値を得るようにしたので、振れの最大値及び最小値が工具台の切込み座標系の位置に正確に置き換えられ、工具台の加工サイクルの制御が高精度かつ確実に実施される。
【００１０】
好ましくは、請求項２に記載される振れ取り加工方法のように、ワークの回転振れをワークの長手方向における略中間位置を含む複数の長手方向位置で行い、各長手方向位置について測定される振れ量の複数の最大値と最小値の中から最も大きな値を示す１つの最大値と最も小さな値を示す１つの最小値を選択し、これら選択した１つの最大値及び最小値と振れ測定時における前記工具台の送り座標系の位置とに基づいてワークの見かけ上の最大径部位置及び最小径部位置を工具台送り座標系の位置に置き換えるようにした。
振れの最大値と最小値をワークの長手方向の略中間位置を含む複数の長手方向位置について測定し、これらの値の内の最大の値及び最小の値を取得してワークの最大径部及び最小径部としたので、砥石の振れ取り加工サイクルの開始位置及び終了位置が正確に制御される。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の振れ取り加工方法によれば、加工サイクルの終了後に、振れ測定器によりワークの回転振れを確認するようにした。
これにより、振れ取り加工の良否が機上で確認され、修正加工が必要であることが判れば、正規の振れ取り加工の設定を維持した状態で、修正加工が素早くかつ容易に行なわれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の長尺ワークの振れ取り加工方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明加工方法を実施する数値制御円筒研削盤の概略平面図を示す。図１において、１０はベッドで、このベッド１０上の前部にはテーブル１１が固定され、このテーブル１１上にワークＷの両端を一対のセンターで回転自在に支持するワーク支持装置としての主軸台１２及び心押台１３が搭載固定されている。主軸台１２は回転面板１４を有し、この面板１４に固定の駆動金１６がワークＷの端面穴に螺合された被駆動ピン１５を駆動するようにこれと係合している。これにより、主軸台１２に固着したサーボモータ１７が駆動されるとき、面板１４とワークＷは一体回転される。ワークＷは、長尺円筒形状であって、本実施の形態では、凹版印刷機での印刷作業に使用された後この印刷機から取り外されて再生のために加工される印刷ロールである。
【００１３】
摺動台２０は、ベッド１０上の後部に形成された前後一対の案内面２１に沿ってワークＷの長手方向（回転軸線Ｏ１方向）に摺動自在に案内され、サーボモータ２２により送りねじ２３を回転することにより、ベッド１０上をワークＷの回転軸線Ｏ１と平行にトラバース送りされる。摺動台２０は、その上面に形成された左右一対の案内面２０ａに沿って工具台としての砥石台２５を回転軸線Ｏ１横切る方向、正確には同軸線と直交する方向に進退自在に案内している。摺動台２０の後端部に取り付けたサーボモータ２６を駆動することにより送りねじ２７が回転され、砥石台２５がワークＷに対し接近或いは離間するように進退送りされる。
【００１４】
砥石台２５は、その前部左端面側においてワークの回転軸線と平行な砥石軸線Ｏ２の廻りに加工工具としての砥石Ｇを回転自在に支持し、右端面側に固着した駆動モータ２７によりこの砥石Ｇを回転駆動可能としている。なお、図中２９、３０は、摺動台２０の左右側を覆うテレスコ式カバー装置を示し、各カバー装置２９、３０はその内側端のカバー部材２９ａ、３０ａを摺動台２０の両側面に固定してこれと共に一体移動させ、摺動台２０のトラバース移動と共にカバー領域を伸縮するようにしている。
【００１５】
砥石台２５の前面には、ワークＷと接触してワークＷの振れを検出する振れ測定器４０が取り付けられ、この測定器４０は、測定棹４１をワークＷ側に差し出す実線図示の測定位置と破線図示の退避位置に水平旋回移動可能としている。
上述したサーボモータ１７、２２及び２６は、それぞれエンコーダ１７a、２２ａ及び２６ａを付属し、これらエンコーダ１７a、２２ａ及び２６ａの出力により、ワークＷの回転位置や砥石台２５（すなわち、砥石２６）のＺ軸座標系におけるトラバース位置及びＸ軸座標系における送り位置を検出できるようになっている。また、サーボモータ１７、２２及び２６、エンコーダ１７a、２２ａ及び２６ａは、一般にＣＮＣと称されるコンピュータ制御形の数値制御装置（以下、ＣＮＣ装置と云う）５０に接続され、同装置５０からの指令により駆動され、逆に同装置５０に対し位置情報を帰還入力するようになっている。さらに、振れ測定器４０もＣＮＣ装置５０に接続され、同装置５０からの指令により計測位置と退避位置に選択的に割り出し可能であり、また同装置５０に対し振れ位置に関する出力を入力するようになっている。
【００１６】
図２は、本発明による振れ取り加工方法においてワークＷの回転振れを検出する方法を説明する説明図である。本実施の形態におけるワークＷは、凹版印刷用のロールであって、図略の印刷機上で使用された後、印刷機から外され、円筒研削盤上にセンター支持される。このような使用済みロールＷは、外周面に文字や図形、その他の情報が凹部として例えば４０μｍ程度の深さで陥没している。また、印刷中にセンター穴に侵入する印刷インクやその他の不純物により、センター穴が変形し、このセンター穴の支持中心は実質的にロール外周面から偏奇し、これがロールＷの回転振れとなる。
【００１７】
典型的には、図２に例示するように、ロールＷは、その両センター穴が同一角度位相方向に偏奇する場合、その位相角度方向を砥石Ｇ側に向けるとき、実線で示す見かけ上の最大径部を差し出し、その位相角度から半回転進むとき、砥石Ｇ側に対し２点鎖線で示す見かけ上の最小径部を差し出す。また、別の典型的な回転振れの形態では、ロールＷの両センター穴が半回転異なる角度位相方向に偏奇する場合であって、この場合、ロールＷの長手方向の略中間位置が最小の振れとなり、両端部が直径方向の反対側で見かけ上の最大径部をそれぞれ砥石Ｇに対して向け、各最大径部の径方向の反対側に最小径部を砥石Ｇに対し差し向けることとなる。この後者の場合、１つの角度位相上では、ロールＷの一端側が最大径部となると他端側が最小径部となり、その角度位相と半回転異なる角度位相では、ロールＷの一端側が最小径部となり他端側が最大径部となるのである。
なお、見かけ上の最大径部とは、その最大径部の回転軌跡が形成する円の断面積の径が実際の断面積の径よりも大きく見えることを意味する。
【００１８】
このため、測定器４０により振れを計測する場合には、最低限ロールＷのロール作用面の全長Ｌ０の長手方向における任意な１つの個所を計測すれば用が足りる場合と、図２に示すように、長手方向の中間位置Ｌ０／２とその他の１つ或いはそれ以上の個所、好適にはロール表面の両端から所定長さＬ１内側に入った位置を測定することが必要な場合とがある。これは、ロールＷの特性に依存するので、振れ取り加工するロールに応じて測定法を変更してもよいし、全てのロールについて複数箇所の回転振れを測定するようにしてもよい。
なお、図中の符号Ｚ０は、本実施の形態が適用される円筒研削盤のＺ軸座標の原点であり、主軸台１２のセンター上のワークＷ端面との境界点に定義されている。上記の各計測位置は、この原点Ｚ０を起点として、予めＣＮＣ装置５０に入力されているロールＷの全長Ｌ０や前記所定長さＬ１等のデータを利用して確定される。
【００１９】
図３は、図２に示す各計測位置で回転振れを計測する振れ測定器４０の様子を示す。測定器４０の測定棹４１の先端から懸垂されるプローブ４２は、ワークの回転状態における見かけ上の最大径部の表面が砥石の送り座標系Ｘに占める最大径部位置Ｐｍ及び最小径部の表面が同座標系に占める最小径部位置Ｐｓを検出する。図３に例示するロールＷにおいては、その外周面と同心の正規中心Ｎcpに対し実際中心Ａcpは偏心量ｅだけ図示右側に偏奇しており、これにより最小径部の半径Ｒに対し最大径部の半径は２ｅだけ大きい。
【００２０】
そして、このような最大径部の表面が砥石Ｇ側に向いた回転位相における砥石台２５の送り座標系Ｘに占める最大径部位置Ｐｍ及び最小径部の表面が砥石Ｇ側に向いた回転位相における同座標系に占める最小径部位置Ｐｓは、測定器４０を上記見かけ上の最大径及び最小径を測定できる位置に移動した状態の砥石台２５のＸ軸座標位置をサーボモータ２６のエンコーダ２６ａの出力から検出し、この座標位置出力と測定器４０の測定出力とに基づいて確定できる。この最大径部位置Ｐｍ及び最小径部位置Ｐｓからなる各組のデータは、図２に示すＺ軸方向の複数の測定位置の各々について得られる。そして、これら複数組のデータの内で最も値の大きな１つの最大径部位置Ｐｍが選択され、この最大径部位置Ｐｍの位置又はこの位置を所定の安全用の空研削代ΔＸ１分だけ後方に下げた位置ＰCsを加工サイクル開始位置と設定する。また、前記複数組のデータの内で最も値の小さな１つの最小径部位置Ｐｓが選択され、これに対し所定の加工取代ｘ２分だけ切込み送りした位置ＰＣｆを加工サイクル終了位置と設定する。
【００２１】
図４は、ＣＮＣ装置５０が実行する振れ取り加工プログラムの処理ルーチンを示す。以下、この処理ルーチンに従って、本実施の形態における振れ取り加工方法の手順を具体的に説明する。凹版印刷機における使用が終了したロール、すなわちワークＷを、図１のように研削盤の主軸台１２と心押台１３との間に支持した後、ＣＮＣ装置５０に対し振れ取り加工指令が与えられる。図４のルーチンはこの加工指令に応答して実行開始され、ステップＳ１において計測位置指定変数Ｎが初期値「１」にセットされる。次にステップＳ２では、測定器４０が計測位置へ前進され、そのプローブ４２がワークＷの外周面に当接できるように前方に差し出される。
【００２２】
続くステップＳ３では、Ｎ＝１に基づき、図２に示すワークＷの加工面の左端から所定距離Ｌ１だけ中に入った位置に測定器４０を整列するようにサーボモータ２２を制御する。このＺ軸制御は、下記のワーク情報及び機械情報を利用して行われる。すなわち、ＣＮＣ装置５０には、ワーク情報として、データＬ０、Ｌ１等が予め入力されており、また機械情報として、砥石台２５及び砥石Ｇ先端のＺ軸座標系及びＸ軸座標系における現在位置を、砥石台２５の制御位置の変更及び砥石Ｇのツールイングによる縮径に関連して更新保持し、さらに砥石Ｇの左端面の前端コーナー部位置に対するプローブ４２のＺ軸方向及びＸ軸方向のオフセット量Ｍｚ、Ｍｘ（図１参）を砥石Ｇのツルーイングに関連して更新記憶している。
【００２３】
Ｎ＝１のため、ステップＳ４に続いてステップＳ５が実行され、Ｘ軸測定位置割り出しがワークＷの端部（この実施の形態では、図２の実線の位置に測定器４０を割り出した位置）において行われる。この割り出し動作では、サーボモータ１７が駆動され、ワークＷが回転された状態において、砥石台２５が前進され、測定器４０の測定位置を確定する砥石台２５の位置が２段アプローチ動作により割り出される。この位置割り出しは、図３に線図として併記して示すように、図略の砥石台後退位置から速度が比較的早い粗アプローチ送りＦraと速度の遅い精アプローチＦfaの２段階送りで行われる。つまり、最初は、砥石台後退位置から粗アプローチ送りFraが行われ、プローブ４２がワークＷに接触してＣＮＣ装置５０に信号が入ると、砥石台２５が所定の短い距離だけ同速度で後退され、最後に精アプローチＦfaで再接近しプローブ４２が自由状態から偏奇されて、測定中立点に到達する。この時、この測定中立点への到達がＣＮＣ装置５０に検出されて砥石台２５の割り出し送りが停止され、砥石台２５の振れ測定位置が設定される。振れ測定位置の設定動作は、振れ量が小さいか殆どない個所を使用して行うのが好ましい。
【００２４】
図５は、測定器４０の測定レンジの詳細を示す説明図であって、この測定器４０は、図略のバネ機構によりプローブ４２を常に第１測定端Ｒe1に保持し、第２測定端Ｒe2まで前記バネ機構の撥力に抗して偏奇可能である。この両測定端Ｒe1とＲe2との中間位置が測定中立点Ｐｎである。従って、粗アプローチ送りFraにおいてプローブ４２がワークＷ表面に当接し、第１測定端Ｒe1から中立点Ｐｎ側に偏奇される時、この瞬間の測定器４０からの出力変化を捉えて砥石台２５を所定の短い距離だけ後退し、その後精アプローチＦfaにおいて低速で再接近し、プローブ４２が測定中立点Ｐｎに偏奇するまで低速で前進される。プローブ４２がこの中立点Ｐｎに到達した瞬間を測定器４０からの出力で捉え、砥石台２５の前進を停止するようにサーボモータ２６の駆動を停止する。この砥石台２５の停止位置は、エンコーダ２６ａから読取ることができ、この停止位置における砥石Ｇの先端位置が図５に示すＰＧｍとして確定される。測定中立点Ｐｎは、測定器４０から中立点信号を出力するようにしてもよいが、この中立点信号を出力できない形式のものを使用する場合は、ＣＮＣ装置５０内部で測定器４０の出力を中立点閾値と比較して中立点到達の判定を行うようにしてもよい。
【００２５】
このようにしてプローブ４２が測定中立点Ｐｎに偏奇する位置に砥石台２５が停止された状態において、ステップＳ７が次に実行され、ワークＷを回転させる。この間、プローブ４２は図略のバネ機構によりワークＷの表面に押し当てられているのでワーク表面に沿ってＸ軸方向に進退し、砥石Ｇ側に後退する最大径部出力＋αとワーク軸線Ｏ１側に接近する最小径部出力―βが計測される。そして、先に捕捉した測定位置砥石位置ＰＧｍと既知である砥石Ｇに対するプローブ４２のオフセット距離Ｍｘとの和に前記最大径部出力＋α及び最小径部出力―βをそれぞれ加算することにより、Ｘ軸座標系における最大径部位置Ｐｍ及び最小径部位置Ｐｓが演算され、これら位置をＣＮＣ装置５０のメモリーに記憶しておく。次に、ステップＳ８にて計測位置指定変数Ｎが最終指定変数３か否か判定され、この場合「Ｎｏ」と判定されてステップＳ９で変数を歩進させ、再びステップＳ３に戻る。
【００２６】
これにより、２回目のステップＳ３、Ｓ５〜Ｓ８が実行され、図２に示すワークＷの長手方向中間位置のワーク断面について、Ｘ軸座標系における最大径部位置Ｐｍ及び最小径部位置Ｐｓが検出され、これら位置がＣＮＣ装置５０のメモリーに記憶される。さらに、ステップＳ９において変数Ｎが３に設定された後、３回目のステプＳ３、Ｓ５〜Ｓ８が実行され、ワークＷの長手方向の右端部のワーク断面について、Ｘ軸座標系における最大径部位置Ｐｍ及び最小径部位置Ｐｓが検出され、これら位置がＣＮＣ装置５０のメモリーに記憶される。これにより、ワークＷの左端部、中間部、右端部の各断面についての３組の最大径部位置Ｐｍ及び最小径部位置Ｐｓがデータとして捕捉される。
【００２７】
このように３組の最大径部位置Ｐｍ及び最小径部位置Ｐｓが捕捉されると、ステップＳ８からステップＳ１０へ進み、測定器４０は旋回して図１に示す実線の計測位置から破線の退避位置へ後退される。続くステップＳ１１では、メモリーに記憶された３組の最大径部位置Ｐｍ及び最小径部位置Ｐｓのデータから最も値の大きな１つの最大径部位置Ｐｍが選択される。そして、図３に示すように、この選択された１つの最大径部位置Ｐｍに保安のための空研削代ΔＸ１を加算して加工サイクル開始径位置ＰＣｓを決定する。また、３つの最小径部位置Ｐｓのデータから最も値の小さな１つの最小径部位置Ｐｓが選択され、これから研削代x２を減算して加工サイクル終了径位置ＰＣｆを決定する。このように設定された加工サイクル開始径位置ＰＣｓと終了径位置ＰＣｆの偏差を加工サイクルの単位切込み深さΔｘ３で除算し、加工サイクルの切込みの分割数を求める処理を行う。
【００２８】
このサイクル分割処理の後、ステップＳ１２へ進み、図６に示す加工サイクルを実行する。この加工サイクルは、間欠トラバース研削方式として知られる研削方式であり、回転中のワークＷの片端部或いは両端部で砥石ＧをワークＷに対し単位切込み量Δx3切込んでから両者間にワーク長手方向のトラバース送りを与えるように実行される。ワークＷに対する砥石Ｇの切込み回数が前記分割数になった後にトラバース送りが与えられると、その送り端において直ちに、或いは切込み量ゼロで逆方向にトラバース送りしたその端部において、加工サイクルが終了され、砥石台２５は後退端位置まで後退し、振れ取り加工が終了する。
この結果、ワークの表面からは先の凹版印刷作業で使用された印刷面が剥ぎ取られ、同時に回転振れも除去され、次の凹版印刷作業に供するべくワークＷは再生される。
簡単に加工例を示すと、ワークＷの凹版印刷作業面の情報刻印凹部の深さは０．０４ｍｍ、振れが０．０２〜０．１ｍｍであり、よって直径で０．３ｍｍ以上の研削が必要であり、これを半径で０．０１ｍｍの単位切込みとトラバース送りを１５〜１７回程度行って印刷作業面及び振れを除去した。
【００２９】
本実施の形態においては、上記した振れ取り加工サイクルを実行した後、振れ確認サイクルを実行するようにしている。すなわち、ステップＳ１３において、ステップＳ３〜Ｓ９と同様な処理を複数回繰り返し実行し、図２に示すワークの両端部及び中央部の３箇所の各断面における見かけ上の最大径部位置Ｐｍと最小径部位置Ｐｓを計測する。続いて、ステップＳ１４において、これら３つの最大径部位置Ｐｍのデータのうちの最大値と３つの最小径部位置Ｐｓのデータの最小値との偏差である最大振れ量Ｆmaxを演算し、ステップＳ１５においてこの値が許容最大振れ量Ｆrefを超えるか否か比較し、超えるときはステップＳ１６で加工不良を意味するＮＧ報告を行って図４のルーチンを終了する。
これにより、振れ取り加工された再生ワークの良否が機上で検査され、不良ワークについては、修正加工が施されて、良品ワークにされるのである。
【００３０】
（他の実施の形態）
上述した実施の形態では、本発明による加工方法を数値制御円筒研削盤に適用した形態として説明したが、他の形式の工作機械、例えば、数値制御旋盤において本発明の加工方法を適用することもできる。
また、上記実施の形態はワークを凹版印刷用の印刷ロールとして説明したが、ワークＷは凸版印刷用のロールであってもよく、また印刷ロール以外のその他の長尺円筒ワークであってもよい。
また、上記ワークの振れ量測定は、ワークの両端と中央の３箇所としたが、これ以上の個所で振れ測定を行うようにしてもよい。印刷機或いはワークの特性によりワークの回転振れの最大値をワークの長手方向の１箇所で測定することができるような場合では、複数箇所での測定は必ずしも必要ではなく、そのような特定の１箇所でワークの回転振れを測定して最大振れと認定するようにしてもよい。
【００３１】
さらに、振れ測定器４０は、図１、図３及び図５に示すような形式のものに限られず、ワークＷが持つ振れ量をカバーする測定レンジを有するものであれば、使用に供すことができる。特に、振れ測定器４０は、工具台２５の前面に装着した形式のものを採用したが、これ以外の形式のもの、例えば、工具台２５の上面に搭載され、工具台２５の上方位置から砥石Ｇの前方の計測位置に進退する形式のものも採用できる。
さらに、本発明方法を円筒研削盤として砥石台トラバース形のものに適用した形態を例示したが、砥石台をトラバースさせずにワークテーブル１１をワーク軸線Ｏ１と平行に往復動するテーブルトラバース形のものに適用してもよい。この場合、振れ測定器４０は、工具台以外の場所、例えばベッド１０のような固定部に設置することもできる。
それ以上に、振れ測定器４０はこの装置自体の案内送り機構を設け、この案内機構によりワーク軸線Ｏ１に沿って割り出し可能とし、この割り出し位置でワークの振れを測定するように構成してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ワークの回転振れを自動計測し、ワークの回転振れによる見かけ上の最大径部及び最小径部を工具台送り座標系の位置として記憶したので、加工サイクル開始位置への工具先端の設定及び加工サイクルの終了がこれら最大径部及び最小径部の工具台送り座標系の位置に基づいて手動操作に伴う人為的誤差を巻き込むことなく正確に短時間で自動決定される。このため、切込み開始位置はワークの最大径部に精密に接近でき、また最小径部の座標位置から所定の取代分切り込んだ位置で加工を確実に終了でき、振れ取り加工作業の省力化に役立つのみならず、加工時間の短縮や加工過多、つまり過度の切込みすぎの防止と云った実用上の効果を奏することができる。
【００３３】
また、本発明によれば、円筒研削盤において本発明方法を実施すると共に、振れ測定器を円筒研削盤の砥石を支持する工具台に搭載し、ワークの回転振れを測定できる工具台の位置を確定し、この測定位置において振れ測定器から振れ量の最大値及び最小値を得るようにしたので、振れの最大値及び最小値が工具台の送り座標系の位置に正確に置き換えられ、工具台の加工サイクルの制御を高精度かつ確実に実施可能とし、高精度かつ高能率な研削加工による振れ取り加工を実現できる。
【００３４】
請求項２に記載の発明によれば、振れの最大値と最小値をワークの長手方向の略中間位置を含む複数の長手方向位置について測定し、これらの値の内の最大の値及び最小の値を取得してワークの最大径部及び最小径部としたので、砥石の振れ取り加工サイクルの開始位置及び終了位置がより一層高精度に制御できる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、加工サイクルの終了後に、振れ検出器によりワークの回転振れを確認するようにしたので、振れ取り加工の良否が機上で確認でき、修正加工が必要であれば、正規の振れ取り加工の設定状態で、修正加工を迅速かつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の長尺円筒ワークの振れ取り加工方法を実施する数値制御円筒研削盤の概略平面図。
【図２】回転振れの測定個所を説明するための説明図。
【図３】振れ測定時における測定器プローブの係合位置とＸ軸座標系位置との関係を説明する説明図。
【図４】本発明による振れ取り加工方法を実施するために図１の数値制御円筒研削盤のＣＮＣ装置が実行するプログラムルーチンを示すフローチャート。
【図５】図３に示す測定器プローブの測定レンジとＸ軸座標系位置との関係を説明する説明図。
【図６】振れ取り研削サイクルにおける砥石Ｇの動きを説明する説明図。
【符号の説明】
Ｗ：長尺円筒ワーク、１２：主軸台、１３：心押台、Ｇ：砥石（工具）、２５：砥石台（工具台）、Ｏ１：ワークの回転軸線、２０：摺動台、１７、２２、２６：サーボモータ、１７ａ、２２ａ、２６ａ：エンコーダ、５０：ＣＮＣ装置、４０：測定器、４２：プローブ、Ｐｍ：最大径部位置、Ｐｓ：最小径部位置、 Δｘ１：空研削量、ＰＣｓ：加工サイクル開始位置、ｘ２：切込み量（取代）、ＰＣｆ：加工サイクル終了位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing method for automatically removing runout of a long cylindrical workpiece such as a printing roll with a minimum required machining allowance.
[0002]
[Prior art]
A printing roll used for intaglio printing or letterpress printing is regenerated in order to be able to form a new different printing surface after it is mounted on a printing press and used for printing operations. In this reproduction operation, in the case of an intaglio printing roll, the roll surface is peeled off to remove characters, figures, and the like that are depressed from the roll surface, and rotational fluctuations on the roll surface are removed. The cause of this rotational run-out is mainly that the accuracy of the center hole formed at both ends of the roll is impaired by the use as a roll support hole during printing work, and the shape of the center hole itself collapses. This is because the center is substantially deviated with respect to the outer peripheral surface. If this rotational shake is large, not only unevenness of printing but also printing cannot be performed in a printing operation for reusing this roll. For this reason, the used printing roll is processed for subsequent reuse, the surface is peeled off, the printing surface is removed, and the runout is removed.
[0003]
A conventional processing method for regenerating such a printing roll is such that a used printing roll is removed from the printing machine, both ends thereof are center-supported on a processing machine such as a lathe, and the length of the roll is rotated while rotating. A tool is manually cut by a predetermined amount from a position where the deflection of the direction becomes the maximum, and the tool and the roll are moved relative to each other in the longitudinal direction, and traverse feed is performed so that the tool can contact the entire length of the roll. By repeating such manual cutting and traverse feeding many times, the previous printing surface is removed from the entire length of the roll, and shake is also removed.
It is also conceivable to try a method of automatic processing using numerical control. In this attempt, it is conceivable to first measure the maximum runout amount of the roll manually and set the initial position of the tool in the cutting direction with respect to the roll to a position considerably retracted from the maximum runout amount. From this initial position, a predetermined amount of cutting feed is given at both ends or one end of the roll, and then a reciprocating cutting feed is given in the longitudinal direction of the roll, and this cutting feed and cutting feed are repeated a predetermined number of times to regenerate the roll surface. An aspect of the work procedure to be processed is conceivable.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the cutting is manually performed in the above-described turning process, the operator is unequivocally involved in the work of the roll regeneration process, which is disadvantageous in terms of labor saving.
When automatic machining is attempted using numerical control, the operator does not need to operate or monitor the machining work, which can contribute to labor saving. However, the initial position in the cutting direction of the tool is equivalent from the viewpoint of safety. Therefore, there is a considerable time loss from the start of the numerical control program operation to the actual material removal. In addition, the roll regeneration processing can be terminated when the previous printing surface is removed from the roll surface, and the absolute dimension at the end is usually not a problem. From the viewpoint of surely removing the surface and runout, it is necessary to perform a considerable amount of shaving.
[0005]
Furthermore, in the conventional processing method using manual tool cutting or numerical control, the run-out measurement of a used roll before processing requires troublesome and inaccurate work by an operator's manual work.
In place of the lathe work, it is conceivable to perform the roll recycling work using a numerically controlled cylindrical grinder. However, when this cylindrical grinder is used, the initial stage of machining is substantially as described for the numerically controlled lathe. This involves problems such as time loss without material removal, excessive cutting at the end of processing, and troublesome vibration measurement. In particular, when roll regeneration processing is attempted with a cylindrical grinder, it is necessary to set the cutting depth per grindstone as a tool smaller than that of a turning tool, which is accompanied by material removal at the initial stage of the processing. The time loss due to the excessive setting of the blank grinding amount becomes a further problem.
[0006]
Therefore, the main object of the present invention is to solve these problems and to remove a long cylindrical work such as a printing roll after use of a certain work and to remove the run-out with a minimum allowance. The goal is to be able to do it fully automatically and efficiently.
Another object of the present invention is to provide a machining method capable of efficiently and fully automatically performing a process of peeling off a surface from a long cylindrical workpiece and removing run-out using a numerically controlled cylindrical grinder. .
[0007]
[Means for solving the problems and their functions]
In order to solve the above-described problem, the run-out processing method according to claim 1 is a numerically controlled cylindrical grinder, Before the start of the machining cycle, Engage the probe of the run-out measuring instrument with the work while rotating the work. Based on the output of the run-out measuring instrument at the time of this engagement, the tool table feed coordinates of the apparent maximum and minimum diameters due to the run-out of the work Each position in the system is stored as the maximum diameter part position and the minimum diameter part position, and the processing cycle is started after the grindstone is positioned at the maximum diameter part position or the processing cycle start position that is the position where the grinding amount is retracted from this position. The traverse feed and the cut feed between the tool table and the workpiece support device are repeatedly executed so that the grindstone is further cut from the minimum diameter position by a predetermined cut amount, and then the machining cycle is finished. I made it.
[0008]
According to this configuration, Before starting the machining cycle, the long cylinder Since the apparent maximum diameter and minimum diameter due to the workpiece runout are stored as the position of the tool base feed coordinate system, the setting of the tool tip to the machining cycle start position and the end of the machining cycle are the same as the maximum diameter and maximum diameter. Small diameter Part It is determined based on the position of the tool base cutting coordinate system. For this reason, the cutting start position can be accurately approached to the maximum diameter portion of the workpiece, and the machining end timing can be accurately set to a position where a predetermined machining allowance is removed with reference to the minimum diameter portion. As a result, useless empty machining time at the start of machining is shortened, and excessive machining, that is, excessive cutting is prevented.
[0009]
Run-out measuring instrument Since the position of the tool base that can measure the rotational runout of the workpiece is determined and the maximum and minimum values of the runout are obtained from the runout measuring device at this measurement position, the maximum and minimum values of the runout are the infeed of the tool base. The position of the coordinate system is accurately replaced, and the machining cycle of the tool table is controlled with high accuracy and reliability.
[0010]
Preferably, Claim 2 As in the deflection processing method described in the above, the rotational deflection of the workpiece is performed at a plurality of longitudinal positions including a substantially intermediate position in the longitudinal direction of the workpiece, and a plurality of maximum values of the deflection amount measured for each longitudinal position One maximum value indicating the largest value and one minimum value indicating the smallest value are selected from among the minimum values, and the selected one maximum value and minimum value and the feed coordinates of the tool table at the time of run-out measurement are selected. Based on the position of the system, the apparent maximum diameter position and minimum diameter position of the workpiece are replaced with the position of the tool base feed coordinate system.
The maximum value and the minimum value of the deflection are measured for a plurality of longitudinal positions including a substantially intermediate position in the longitudinal direction of the workpiece, and the maximum value and the minimum value among these values are obtained to obtain the maximum diameter portion of the workpiece and Since the minimum diameter portion is used, the start position and end position of the wobbling processing cycle of the grindstone are accurately controlled.
[0011]
further, Claim 3 According to the run-out processing method described in (1), the rotational run-out of the workpiece is confirmed by a run-out measuring instrument after the end of the machining cycle.
As a result, whether or not the deflection process is good is confirmed on the machine, and if it is found that the correction process is necessary, the correction process is performed quickly and easily in a state where the normal setting of the deflection process is maintained.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a long workpiece deflection method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic plan view of a numerically controlled cylindrical grinder for carrying out the machining method of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a bed. A table 11 is fixed to the front portion of the bed 10, and a headstock as a work support device that rotatably supports both ends of a work W at a pair of centers on the table 11. 12 and a tailstock 13 are mounted and fixed. The head stock 12 has a rotating face plate 14, and a driving metal 16 fixed to the face plate 14 is engaged with the driven pin 15 screwed into an end face hole of the work W so as to drive it. Thereby, when the servo motor 17 fixed to the head stock 12 is driven, the face plate 14 and the workpiece W are rotated together. The work W has a long cylindrical shape, and in this embodiment, the work W is a printing roll that is used for a printing operation in an intaglio printing machine and then removed from the printing machine and processed for reproduction.
[0013]
The slide table 20 is slidably guided in the longitudinal direction of the workpiece W (in the direction of the rotation axis O1) along a pair of front and rear guide surfaces 21 formed at the rear portion on the bed 10 and is fed by a servo motor 22 to a feed screw 23. Is traversed on the bed 10 in parallel with the rotation axis O1 of the workpiece W. The slide table 20 guides the grindstone table 25 as a tool table along a pair of left and right guide surfaces 20a formed on the upper surface thereof so as to freely advance and retract in a direction crossing the rotation axis O1, more precisely in a direction perpendicular to the coaxial line. ing. The feed screw 27 is rotated by driving a servo motor 26 attached to the rear end portion of the slide table 20, and the grindstone table 25 is advanced and retracted so as to approach or separate from the workpiece W.
[0014]
The grindstone base 25 rotatably supports a grindstone G as a processing tool around a grindstone axis O2 parallel to the rotation axis of the workpiece on the front left end face side, and this grindstone is driven by a drive motor 27 fixed to the right end face side. G can be driven to rotate. In the figure, reference numerals 29 and 30 denote telescopic cover devices that cover the left and right sides of the slide table 20, and the cover devices 29 and 30 have cover members 29 a and 30 a at their inner ends on both sides of the slide table 20. The cover area is fixed and moved together therewith, and the cover area is expanded and contracted with the traverse movement of the slide base 20.
[0015]
On the front surface of the grindstone base 25, a run-out measuring device 40 that contacts the workpiece W and detects the run-out of the workpiece W is attached. The measuring device 40 has a measurement position illustrated in a solid line that extends the measuring rod 41 toward the workpiece W side. A horizontal turning movement is possible at a retracted position shown by a broken line.
The servo motors 17, 22 and 26 described above are provided with encoders 17a, 22a and 26a, respectively, and the rotation position of the workpiece W and the Z of the grinding wheel base 25 (that is, the grinding wheel 26) are determined by the outputs of these encoders 17a, 22a and 26a. The traverse position in the axis coordinate system and the feed position in the X axis coordinate system can be detected. The servo motors 17, 22 and 26 and encoders 17 a, 22 a and 26 a are connected to a computer-controlled numerical control device (hereinafter referred to as CNC device) 50 generally called CNC, and commands from the device 50. In contrast, the position information is fed back to the apparatus 50. Further, the shake measuring device 40 is also connected to the CNC device 50, and can be selectively indexed to the measurement position and the retracted position according to a command from the device 50, and an output related to the shake position is input to the device 50. It has become.
[0016]
FIG. 2 is an explanatory view for explaining a method for detecting the rotational runout of the workpiece W in the runout processing method according to the present invention. The work W in the present embodiment is a roll for intaglio printing, is used on a printing machine (not shown), is removed from the printing machine, and is center-supported on a cylindrical grinder. In such a used roll W, characters, graphics, and other information are recessed as a recess on the outer peripheral surface, for example, at a depth of about 40 μm. In addition, the center hole is deformed by printing ink and other impurities that enter the center hole during printing, and the center of support of the center hole is substantially deviated from the outer peripheral surface of the roll, and this causes rotational shake of the roll W.
[0017]
Typically, as illustrated in FIG. 2, when both the center holes are deviated in the same angular phase direction, the roll W has an apparent maximum indicated by a solid line when the phase angular direction is directed toward the grindstone G. When the diameter portion is inserted and the rotation proceeds half a turn from the phase angle, the apparent minimum diameter portion indicated by a two-dot chain line is provided to the grindstone G side. In another typical form of rotational runout, both center holes of the roll W are deviated in an angular phase direction different from each other by half rotation, and in this case, a substantially middle position in the longitudinal direction of the roll W is the smallest runout. Thus, both ends are directed to the grindstone G with the apparent maximum diameter portion on the opposite side in the diameter direction, and the minimum diameter portion is directed to the grindstone G on the opposite side in the radial direction of each maximum diameter portion. . In this latter case, on one angular phase, when one end side of the roll W becomes the maximum diameter portion, the other end side becomes the minimum diameter portion, and at one angular phase different from the angular phase, one end side of the roll W becomes the minimum diameter portion. The other end side is the maximum diameter portion.
Note that the apparent maximum diameter portion means that the diameter of the cross-sectional area of the circle formed by the rotation locus of the maximum diameter portion appears larger than the actual cross-sectional area diameter.
[0018]
For this reason, when measuring the deflection by the measuring instrument 40, it is sufficient to measure at least one arbitrary position in the longitudinal direction of the total length L0 of the roll acting surface of the roll W, as shown in FIG. In addition, there may be cases where it is necessary to measure the intermediate position L0 / 2 in the longitudinal direction and one or more other points, preferably a position that enters the predetermined length L1 from both ends of the roll surface. Since this depends on the characteristics of the roll W, the measurement method may be changed according to the roll to be shaken, or the rotational runout at a plurality of locations may be measured for all rolls.
In addition, the code | symbol Z0 in a figure is the origin of the Z-axis coordinate of the cylindrical grinder to which this Embodiment is applied, and is defined in the boundary point with the workpiece | work W end surface on the center of the head stock 12. Each of the above measurement positions is determined using data such as the total length L0 of the roll W and the predetermined length L1 previously input to the CNC device 50, starting from the origin Z0.
[0019]
FIG. 3 shows a state of the shake measuring instrument 40 that measures the rotational shake at each measurement position shown in FIG. The probe 42 suspended from the tip of the measuring rod 41 of the measuring device 40 has a surface of the maximum diameter portion Pm and the surface of the minimum diameter portion that the surface of the apparent maximum diameter portion in the rotating state of the work occupies in the feed coordinate system X of the grindstone. Is detected in the same coordinate system. In the roll W illustrated in FIG. 3, the actual center Acp is deviated to the right in the figure by the eccentric amount e with respect to the normal center Ncp concentric with the outer peripheral surface, thereby the maximum diameter portion with respect to the radius R of the minimum diameter portion. The radius of is larger by 2e.
[0020]
Then, in such a rotational phase that the surface of the maximum diameter portion faces the grindstone G side, the maximum diameter portion position Pm in the feed coordinate system X of the grindstone table 25 and the rotation phase that the surface of the minimum diameter portion faces the grindstone G side. The minimum diameter portion position Ps occupying in the same coordinate system is the X-axis coordinate position of the grinding wheel base 25 in a state where the measuring device 40 is moved to a position where the apparent maximum diameter and minimum diameter can be measured. And can be determined based on the coordinate position output and the measurement output of the measuring device 40. Each set of data including the maximum diameter position Pm and the minimum diameter position Ps is obtained for each of a plurality of measurement positions in the Z-axis direction shown in FIG. Then, one maximum diameter portion position Pm having the largest value is selected from the plural sets of data, and the position of this maximum diameter portion position Pm or this position is moved backward by a predetermined safety blanking allowance ΔX1. The lowered position PCs is set as the machining cycle start position. Further, one smallest diameter position Ps having the smallest value among the plurality of sets of data is selected, and a position PCf cut and fed by a predetermined machining allowance x2 is set as a machining cycle end position.
[0021]
FIG. 4 shows a processing routine of a run-out machining program executed by the CNC device 50. Hereinafter, according to this processing routine, the procedure of the deflection processing method in the present embodiment will be specifically described. A roll, which has been used in the intaglio printing press, that is, the workpiece W is supported between the headstock 12 and the tailstock 13 of the grinding machine as shown in FIG. It is done. The routine of FIG. 4 is started in response to this machining command, and the measurement position designation variable N is set to the initial value “1” in step S1. Next, in step S2, the measuring instrument 40 is advanced to the measurement position, and the probe 42 is pushed forward so that it can contact the outer peripheral surface of the workpiece W.
[0022]
In the subsequent step S3, based on N = 1, the servo motor 22 is controlled so that the measuring device 40 is aligned at a position that enters the predetermined distance L1 from the left end of the processed surface of the workpiece W shown in FIG. This Z-axis control is performed using the following workpiece information and machine information. That is, data L0, L1 and the like are input in advance to the CNC device 50 as work information, and the current position in the Z-axis coordinate system and the X-axis coordinate system of the grindstone base 25 and the grindstone G tip is given as machine information. The wheel 42 is updated and held in relation to the change in the control position of the grinding wheel base 25 and the reduction of the grinding wheel G by tooling, and the Z axis direction and X axis direction offset of the probe 42 with respect to the front end corner position of the left end surface of the grinding wheel G The amounts Mz and Mx (see FIG. 1) are updated and stored in relation to the truing of the grindstone G.
[0023]
Since N = 1, step S5 is executed subsequent to step S4, and the X-axis measurement position is determined at the end of the workpiece W (in this embodiment, the position at which the measuring device 40 is determined at the position indicated by the solid line in FIG. 2). Done in In this indexing operation, in the state where the servo motor 17 is driven and the workpiece W is rotated, the grinding wheel base 25 is advanced, and the position of the grinding wheel base 25 for determining the measurement position of the measuring instrument 40 is determined by the two-stage approach operation. It is. As shown in FIG. 3 as a diagram, this position indexing is performed by a two-step feed from a rough approach feed Fra having a relatively high speed and a fine approach Ffa having a slow speed from a wheel head retracted position (not shown). That is, initially, rough approach feed Fra is performed from the grindstone table retreat position, and when the probe 42 contacts the workpiece W and a signal is input to the CNC device 50, the grindstone table 25 is retreated at the same speed by a predetermined short distance. Finally, the probe approach is reapproached by the fine approach Ffa, and the probe 42 is deviated from the free state to reach the measurement neutral point. At this time, the arrival at the measurement neutral point is detected by the CNC device 50, the index feed of the grinding wheel base 25 is stopped, and the runout measurement position of the grinding wheel base 25 is set. The setting operation of the shake measurement position is preferably performed using a portion where the shake amount is small or almost absent.
[0024]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing details of the measurement range of the measuring device 40. The measuring device 40 always holds the probe 42 at the first measuring end Re1 by a spring mechanism (not shown), and the second measuring end Re2. It is possible to deviate against the repelling force of the spring mechanism. An intermediate position between the measurement ends Re1 and Re2 is a measurement neutral point Pn. Accordingly, when the probe 42 comes into contact with the surface of the workpiece W in the rough approach feed Fra and is deviated from the first measurement end Re1 to the neutral point Pn side, the output change from the measuring device 40 at this moment is captured and the grindstone base 25 is moved. Retreat by a predetermined short distance and then re-approach at a low speed in the fine approach Ffa and advance at a low speed until the probe 42 is biased to the measurement neutral point Pn. The moment when the probe 42 reaches the neutral point Pn is captured by the output from the measuring device 40, and the drive of the servo motor 26 is stopped so as to stop the advance of the grinding wheel base 25. The stop position of the grindstone table 25 can be read from the encoder 26a, and the tip position of the grindstone G at this stop position is determined as PGm shown in FIG. The measurement neutral point Pn may output a neutral point signal from the measuring instrument 40, but when using a type that cannot output the neutral point signal, the output of the measuring instrument 40 is output inside the CNC device 50. It may be determined that the neutral point has been reached compared to the neutral point threshold value.
[0025]
In this way, in a state where the grindstone table 25 is stopped at the position where the probe 42 is eccentric to the measurement neutral point Pn, step S7 is executed next to rotate the workpiece W. During this time, since the probe 42 is pressed against the surface of the workpiece W by a spring mechanism (not shown), the maximum diameter output + α that moves forward and backward along the workpiece surface in the X-axis direction and retracts toward the grindstone G side and the workpiece axis O1 side. The minimum diameter part output approaching -β is measured. Then, by adding the maximum diameter portion output + α and the minimum diameter portion output −β to the sum of the previously captured measurement position grindstone position PGm and the offset distance Mx of the probe 42 with respect to the known grindstone G, the X axis The maximum diameter portion position Pm and the minimum diameter portion position Ps in the coordinate system are calculated, and these positions are stored in the memory of the CNC device 50. Next, in step S8, it is determined whether the measurement position specifying variable N is the final specified variable 3. In this case, it is determined "No", the variable is incremented in step S9, and the process returns to step S3 again.
[0026]
As a result, the second steps S3, S5 to S8 are executed, and the maximum diameter portion position Pm and the minimum diameter portion position Ps in the X-axis coordinate system are detected for the workpiece cross section at the intermediate position in the longitudinal direction of the workpiece W shown in FIG. These positions are stored in the memory of the CNC device 50. Further, after the variable N is set to 3 in step S9, the third steps S3, S5 to S8 are executed, and the maximum diameter portion position in the X-axis coordinate system for the workpiece cross section at the right end in the longitudinal direction of the workpiece W is executed. Pm and the minimum diameter portion position Ps are detected, and these positions are stored in the memory of the CNC device 50. Thereby, three sets of the maximum diameter portion position Pm and the minimum diameter portion position Ps for each cross section of the left end portion, the intermediate portion, and the right end portion of the workpiece W are captured as data.
[0027]
When the three sets of the maximum diameter portion position Pm and the minimum diameter portion position Ps are captured in this way, the process proceeds from step S8 to step S10, and the measuring instrument 40 turns to retract the broken line from the solid measurement position shown in FIG. Retracted to position. In subsequent step S11, one maximum diameter position Pm having the largest value is selected from the data of the three sets of maximum diameter position Pm and minimum diameter position Ps stored in the memory. Then, as shown in FIG. 3, the machining cycle start diameter position PCs is determined by adding a blanking allowance ΔX1 for security to the selected one maximum diameter portion position Pm. Further, one minimum diameter portion position Ps having the smallest value is selected from the data of the three minimum diameter portion positions Ps, and the machining cycle end diameter position PCf is determined by subtracting the grinding allowance x2 therefrom. The deviation between the machining cycle start diameter position PCs and the end diameter position PCf set in this way is divided by the unit cut depth Δx3 of the machining cycle, and processing for obtaining the number of divisions of the machining cycle cut is performed.
[0028]
After this cycle division processing, the process proceeds to step S12, and the machining cycle shown in FIG. 6 is executed. This processing cycle is a grinding method known as an intermittent traverse grinding method, in which the grindstone G is cut into the workpiece W at one end or both ends of the rotating workpiece W by a unit cut amount Δx3, and the workpiece longitudinal direction is between the two. It is executed to give a traverse feed. When traverse feed is given after the number of times of cutting of the grindstone G with respect to the workpiece W reaches the number of divisions, the machining cycle is completed immediately at the feed end or at the end portion traversed in the reverse direction with a cut amount of zero. Then, the grinding wheel base 25 is retracted to the retracted end position, and the runout processing is completed.
As a result, the printing surface used in the previous intaglio printing operation is peeled off from the surface of the workpiece, and at the same time, the rotational shake is removed, and the workpiece W is regenerated to be used for the next intaglio printing operation.
To give a simple example of processing, the depth of the information stamped recess on the intaglio printing work surface of the workpiece W is 0.04 mm, and the runout is 0.02 to 0.1 mm. Therefore, grinding with a diameter of 0.3 mm or more is necessary. This was performed by cutting the unit with a radius of 0.01 mm and traverse feeding about 15 to 17 times to remove the printing work surface and runout.
[0029]
In the present embodiment, after the above-described run-out processing cycle is executed, the run-out confirmation cycle is executed. That is, in step S13, the same processes as in steps S3 to S9 are repeatedly executed, and the apparent maximum diameter position Pm and the minimum diameter in each of the three cross sections at both ends and the center of the workpiece shown in FIG. The part position Ps is measured. Subsequently, in step S14, a maximum shake amount Fmax which is a deviation between the maximum value of the data of these three maximum diameter position Pm and the minimum value of the data of the three minimum diameter position Ps is calculated, and step S15. In step S16, it is compared whether or not this value exceeds the allowable maximum deflection amount Fref. If it exceeds, an NG report indicating a processing failure is made in step S16, and the routine of FIG.
As a result, the quality of the reworked workpiece that has been subjected to the deflection processing is inspected on the machine, and the defective workpiece is subjected to correction processing to be a non-defective workpiece.
[0030]
(Other embodiments)
In the embodiment described above, the machining method according to the present invention has been described as being applied to a numerically controlled cylindrical grinder. However, the machining method of the present invention may be applied to other types of machine tools, for example, a numerically controlled lathe. it can.
Moreover, although the said embodiment demonstrated the workpiece | work as a printing roll for intaglio printing, the workpiece | work W may be a roll for letterpress printing and may be other elongate cylindrical workpieces other than a printing roll. .
Moreover, although the said workpiece | work shake amount measurement was made into three places of the both ends and center of a workpiece | work, you may make it perform a shake measurement in more than this location. In the case where the maximum value of the rotational deflection of the workpiece can be measured at one location in the longitudinal direction of the workpiece due to the characteristics of the printing press or workpiece, measurement at a plurality of locations is not necessarily required. The rotational runout of the workpiece may be measured at a location to be recognized as the maximum runout.
[0031]
Furthermore, the run-out measuring device 40 is not limited to the type shown in FIGS. 1, 3, and 5 and can be used if it has a measurement range that covers the run-out amount of the workpiece W. it can. In particular, the run-out measuring instrument 40 employs a type that is mounted on the front surface of the tool base 25, but is of a type other than this, for example, is mounted on the upper surface of the tool base 25, and the grindstone is positioned above the tool base 25. A type that advances and retreats to the measurement position in front of G can also be adopted.
Furthermore, although the embodiment in which the method of the present invention is applied to a grinding wheel base traverse type as a cylindrical grinder is illustrated, a table traverse type in which the work table 11 reciprocates in parallel with the work axis O1 without traversing the grinding wheel base. You may apply to. In this case, the run-out measuring device 40 can be installed in a place other than the tool table, for example, in a fixed part such as the bed 10.
In addition, the run-out measuring device 40 may be configured to be provided with a guide feed mechanism of the apparatus itself, to be indexed along the work axis O1 by the guide mechanism, and to measure the run-out of the work at the index position. .
[0032]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the rotational deflection of the workpiece is automatically measured, and the apparent maximum diameter portion and minimum diameter portion due to the rotational deflection of the workpiece are stored as the position of the tool base feed coordinate system. The setting of the tool tip to the machining cycle start position and the end of the machining cycle are accurately performed in a short time without involving human error due to manual operation based on the position of the tool base feed coordinate system of these maximum diameter part and minimum diameter part. Automatically determined by For this reason, the incision start position can be accurately approached to the maximum diameter part of the workpiece, and machining can be reliably terminated at the position where the predetermined machining allowance is cut from the coordinate position of the minimum diameter part, which is useful for labor saving of the deflection machining work. In addition, it is possible to achieve practical effects such as shortening the machining time and excessive machining, that is, preventing excessive cutting.
[0033]
Also, According to the present invention, In addition to implementing the method of the present invention in a cylindrical grinder, the run-out measuring device is mounted on a tool stand that supports the grindstone of the cylindrical grinder, the position of the tool stand that can measure the rotational run-out of the workpiece is determined, and the run-out is measured at this measurement position. Since the maximum and minimum values of runout are obtained from the measuring instrument, the maximum and minimum values of runout are accurately replaced with the position of the feed coordinate system of the tool table, and the machining cycle control of the tool table is highly accurate. It is possible to carry out surely, and it is possible to realize run-out processing by grinding processing with high accuracy and high efficiency.
[0034]
Claim 2 According to the described invention, the maximum value and the minimum value of the deflection are measured for a plurality of longitudinal positions including a substantially intermediate position in the longitudinal direction of the workpiece, and the maximum value and the minimum value among these values are obtained. Since the workpiece has the maximum diameter portion and the minimum diameter portion, the start position and end position of the wobbling processing cycle of the grindstone can be controlled with higher accuracy.
further, Claim 3 According to the invention described in the above, after the end of the machining cycle, the runout of the workpiece is confirmed by the runout detector. Therefore, the quality of the runout processing can be confirmed on the machine, and if correction processing is necessary, The correction process can be performed quickly and easily in the normal set-up state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a numerically controlled cylindrical grinder for carrying out a method of machining a long cylindrical workpiece according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining measurement points of rotational shake.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a relationship between an engagement position of a measuring instrument probe and an X-axis coordinate system position during shake measurement.
4 is a flowchart showing a program routine executed by the CNC device of the numerically controlled cylindrical grinder shown in FIG. 1 in order to carry out the run-out processing method according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the measurement range of the measuring instrument probe shown in FIG. 3 and the X-axis coordinate system position.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the movement of the grindstone G in the run-out grinding cycle.
[Explanation of symbols]
W: Long cylindrical workpiece, 12: Spindle head, 13: Tailstock, G: Grinding wheel (tool), 25: Grinding wheel table (tool table), O1: Rotation axis of the workpiece, 20: Slide table, 17, 22 , 26: Servo motor, 17a, 22a, 26a: Encoder, 50: CNC device, 40: Measuring instrument, 42: Probe, Pm: Maximum diameter portion position, Ps: Minimum diameter portion position, Δx1: Empty grinding amount, PCs: Machining cycle start position, x2: cutting depth (removal allowance), PCf: machining cycle end position

Claims

長尺円筒ワークの両端をワーク支持装置により回転自在に支持し、また前記ワークを研削加工する砥石を回転支持する工具台を前記ワークの回転軸線を横切る方向に進退送り可能に設けると共にこの工具台と前記ワーク支持装置とをワークの軸線方向に相対的にトラバース送り可能とし、前記ワークの外周面にプローブを接触してこのワークの振れ量を測定できるとともに前記工具台に搭載されてこの工具台の移動により前記ワークに対し位置決め可能である振れ測定器を設け、さらに、前記工具台の進退送りと前記トラバース送りを数値制御可能として前記ワークを研削加工するようにしてなる数値制御円筒研削盤において、
前記プローブは、前記ワークの中心と前記砥石の中心を結ぶ線分に対して直角な線分上に旋回中心が位置し、前記ワークの中心と前記砥石の中心を結ぶ線分に沿って当接部が水平旋回可能に位置するようにし、
加工サイクルの開始前に、前記ワークを回転させながら前記振れ測定器の前記プローブを前記ワークに係合させる第１ステップと、
この係合時に前記振れ測定器により測定される振れ量の最大値及び最小値と振れ測定時における前記工具台の切込み座標系の位置とに基づいて最大径部位置及び最小径部位置を確定する第２ステップと、
前記砥石を前記最大径部位置又はこの位置から空研削量後退した位置である加工サイクル開始位置へ位置決めするように前記工具台を前進する第３ステップと、
前記工具台をこの加工サイクル開始位置へ前進した後に加工サイクルを開始して前記工具台と前記ワーク支持装置との間のトラバース送りと切込み送りとを繰り返し実行し、前記砥石が前記最小径部位置から所定の取代だけさらに切込みされるようにしてから前記加工サイクルを終了する第４ステップと、
からなることを特徴とする長尺円筒ワークの振れ取り加工方法。A tool base that rotatably supports both ends of a long cylindrical workpiece by a workpiece support device and that rotates and supports a grindstone for grinding the workpiece is provided so as to be able to advance and retreat in a direction crossing the rotation axis of the workpiece. And the workpiece support device can be relatively traversed in the axial direction of the workpiece, the probe can be brought into contact with the outer peripheral surface of the workpiece, and the amount of deflection of the workpiece can be measured. In a numerically controlled cylindrical grinder provided with a run-out measuring device that can be positioned with respect to the workpiece by movement of the workpiece, and further, the workpiece can be ground by enabling numerical control of the forward / backward feed and traverse feed of the tool table. ,
The probe has a turning center located on a line perpendicular to a line connecting the center of the workpiece and the center of the grindstone, and abuts along a line connecting the center of the work and the center of the grindstone. So that the part can be horizontally swiveled,
A first step of engaging the probe of the run-out measuring device with the workpiece while rotating the workpiece before the start of a machining cycle ;
The maximum diameter position and the minimum diameter position are determined based on the maximum value and minimum value of the amount of vibration measured by the vibration measuring device during the engagement and the position of the cutting coordinate system of the tool base at the time of the vibration measurement. The second step;
A third step of advancing the tool table so as to position the grindstone to the maximum diameter portion position or a machining cycle start position that is a position retracted by an idle grinding amount from this position;
After the tool base is advanced to the processing cycle start position, a processing cycle is started and traverse feed and cutting feed between the tool base and the workpiece support device are repeatedly executed, and the grindstone is positioned at the minimum diameter portion position. A fourth step of ending the machining cycle after further cutting by a predetermined machining allowance;
A method of swinging a long cylindrical workpiece characterized by comprising:

前記第１ステップは、前記ワークの長手方向における略中間位置とその他の１つ又はそれ以上の位置に前記振れ測定器のプローブを選択的に係合させることからなり、また、前記第２ステップは、前記ワークの長手方向の各位置で前記振れ測定器により測定される振れ量の複数の最大値と最小値の中から最も大きな値を示す１つの最大値と最も小さな値を示す１つの最小値を選択し、これら選択した１つの最大値及び最小値と振れ測定時における前記砥石の送り座標系の位置とに基づいて前記最大径部位置及び最小径部位置を確定することを特徴とする請求項１に記載の長尺円筒ワークの振れ取り加工方法。 The first step comprises selectively engaging a probe of the runout measuring instrument at a substantially intermediate position in the longitudinal direction of the workpiece and one or more other positions, and the second step comprises , One maximum value indicating the largest value and one minimum value indicating the smallest value among a plurality of maximum values and minimum values of the vibration amounts measured by the vibration measuring device at each position in the longitudinal direction of the workpiece. And determining the maximum diameter portion position and the minimum diameter portion position based on the selected one maximum value and minimum value and the position of the feed coordinate system of the grindstone at the time of runout measurement. Item 2. A method for machining a long cylindrical workpiece according to Item 1.

前記第４ステップの後に、前記振れ測定器のプローブを前記ワークに係合させ、これにより検出される振れ測定器の出力を確認する確認ステップを行うことを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載の長尺円筒ワークの振れ取り加工方法。 3. The confirmation step of engaging the probe of the shake measuring device with the workpiece and checking the output of the shake measuring device detected thereby after the fourth step. A method of machining a long cylindrical workpiece according to crab.