JP5515480B2 - Center pressure automatic control device - Google Patents
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Description
本発明は、マスタ主軸に設けたセンタに対してスレーブ主軸に設けたセンタを加圧して、工作物とセンタとの間に摩擦力を発生させ、この摩擦力によって工作物の両端を同期回転駆動する研削盤におけるセンタ加圧力自動制御装置に関するものである。 The present invention pressurizes the center provided on the slave spindle relative to the center provided on the master spindle to generate a frictional force between the workpiece and the center, and both ends of the workpiece are synchronously rotated by this frictional force. The present invention relates to a center pressure automatic control device for a grinding machine.
センタによって両端支持される工作物に対し、センタの加圧力を大きくすることにより、センタの摩擦力によって工作物の両端を同期回転駆動し、工作物を研削加工する研削盤として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。かかる構成の研削盤においては、工作物の端部をチャックしたり、駆動金具を取付けたりする必要がないので、例えば、円筒状の工作物をつかみ変えることなくその全長に亘って研削が可能になるとともに、形状の異なる各種工作物に応じた駆動金具等を不要にでき、多種類の工作物をセンタの加圧力制御のみによって回転駆動できる特徴がある。 As a grinding machine that grinds a workpiece by synchronously rotationally driving both ends of the workpiece by the friction force of the center by increasing the center pressing force with respect to the workpiece supported at both ends by the center. 1 is known. In a grinding machine with such a configuration, it is not necessary to chuck the end of the work piece or to attach a drive fitting. For example, grinding can be performed over the entire length without changing the cylindrical work piece. In addition, there is a feature that it is possible to eliminate the need for drive fittings or the like corresponding to various types of workpieces, and to rotate various types of workpieces only by the center pressure control.
ところが、センタの摩擦力のみによって工作物を駆動するものであるので、研削抵抗によって工作物がスリップしないような摩擦力を得るためには、センタの加圧力を十分大きく設定する必要がある。反面、センタの加圧力を大きくしすぎると、工作物が撓んで研削精度の低下を招くため、センタの加圧力をむやみに大きくすることができない技術的制約がある。 However, since the workpiece is driven only by the friction force of the center, it is necessary to set the center pressing force sufficiently large in order to obtain a friction force that prevents the workpiece from slipping due to the grinding resistance. On the other hand, if the center pressing force is increased too much, the workpiece will bend and the grinding accuracy will be reduced, so there is a technical limitation that the center pressing force cannot be increased unnecessarily.
しかも、通常研削盤においては、工作物を砥石車によって、順次粗研削、精研削および微研削して目標寸法に加工するようになっており、これら粗研削、精研削および微研削によって工作物に作用する研削抵抗が異なるため、各研削抵抗に応じた適切なセンタ加圧力に制御しないと、工作物の高精度な研削を行うことができなくなる。また、振れ止め装置を用いた研削盤においては、振れ止め装置を工作物に挿入することにより、振れ止めシューと工作物との間に摩擦抵抗が発生するため、この摩擦抵抗を考慮してセンタ加圧力を設定しないと、摩擦抵抗の増大によって工作物にスリップを発生させる恐れがある。 Moreover, in a normal grinding machine, a workpiece is sequentially processed into a target dimension by rough grinding, fine grinding and fine grinding with a grinding wheel, and these rough grinding, fine grinding and fine grinding process the workpiece. Since the acting grinding resistance is different, it is impossible to perform high-precision grinding of a workpiece unless the center pressing force is controlled according to each grinding resistance. In addition, in a grinding machine using a steady rest, a frictional resistance is generated between the steady rest shoe and the workpiece by inserting the steady rest into the workpiece. If the pressing force is not set, the workpiece may slip due to increased frictional resistance.
本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、粗研削、精研削、微研削による研削抵抗に応じて、センタ加圧力を自動的に制御するセンタ加圧力自動制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and is a center pressure automatic control device that automatically controls the center pressure according to the grinding resistance by rough grinding, fine grinding, and fine grinding. Is intended to provide.
請求項１に係る発明の特徴は、工作物の一端を支持するセンタを設けたマスタ主軸と、前記工作物の他端を支持するセンタを設けたスレーブ主軸と、前記マスタ主軸および前記スレーブ主軸を同期して回転駆動するマスタサーボモータおよびスレーブサーボモータとを備え、前記マスタ主軸に設けた前記センタおよび前記スレーブ主軸に設けた前記センタの少なくとも一方を他方に対して加圧し、この加圧により前記工作物と前記センタとの間に摩擦力を発生させて前記工作物の両端を同期回転駆動し、その状態で、前記工作物に対して砥石台を切込んで研削サイクルを実行する研削盤におけるセンタ加圧力自動制御装置にして、前記研削サイクルは、粗研削、精研削、微研削からなり、これら粗研削、精研削、微研削時に発生する研削抵抗に応じたセンタ加圧力を発生させるのに必要なセンタ加圧力制御用サーボモータの回転量に基づいて、センタ加圧力を制御するセンタ加圧装置を備えたことである。 The feature of the invention according to claim 1 is that a master spindle provided with a center for supporting one end of a workpiece, a slave spindle provided with a center for supporting the other end of the workpiece, the master spindle and the slave spindle and a master servo motor and a slave servo motor for rotating synchronously, under pressure to the other at least one of the center provided in the center and the slave spindle provided in the master spindle, this pressure Grinding in which a frictional force is generated between the workpiece and the center to drive both ends of the workpiece synchronously, and in that state, a grinding wheel is cut into the workpiece to execute a grinding cycle. in the center pressure automatic control device in the board, the grinding cycle, the rough grinding, fine grinding, made fine grinding, the grinding resistance generated these rough grinding, fine grinding, during the fine grinding Depending was based on the rotation amount of the servo motor for center pressure control necessary to generate the center pressure is that provided with a center pressing apparatus for controlling the center pressure.
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、研削盤を制御する制御装置のメモリには、前記粗研削、精研削、微研削に応じた前記センタ加圧力と前記サーボモータの回転量との対応関係が記憶され、前記粗研削、精研削、微研削毎に設定された前記センタ加圧力と前記サーボモータの回転量に基づいて、前記センタ加圧装置は、前記センタ加圧力を階段状に変化させるように構成されていることである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the memory of the control device that controls the grinding machine includes the center pressure and the rotation amount of the servo motor corresponding to the rough grinding, fine grinding, and fine grinding. The center pressurizing device steps the center pressurizing force on the basis of the center pressing force set for each of the rough grinding, fine grinding, and fine grinding and the rotation amount of the servo motor. It is comprised so that it may change to a shape.
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１において、前記センタ加圧装置は、前記粗研削、精研削、微研削の進行につれて、前記センタ加圧力を無段階に変化させるように構成されていることである。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the center pressurizing device is configured to change the center pressing force steplessly as the rough grinding, fine grinding, and fine grinding progress. It is that you are.
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１において、前記センタ加圧装置は、前記粗研削、精研削、微研削の進行につれて、前記センタ加圧力を曲線状に変化させるように構成されていることである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the center pressurizing device is configured to change the center pressing force in a curved shape as the rough grinding, fine grinding, and fine grinding progress. It is that you are.
請求項５に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記研削盤は、工作物を振れ止めする振れ止め装置を備え、前記センタ加圧装置は、前記振れ止め装置を研削中の工作物に挿入した際に、前記センタ加圧力を高めるように構成されていることである。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the grinding machine includes a steadying device for steadying a workpiece, and the center pressurizing device includes the steadying device. The center pressing force is configured to increase when the stopper is inserted into the workpiece being ground.
請求項１に係る発明によれば、粗研削、精研削、微研削時に発生する研削抵抗に応じたセンタ加圧力を発生させるのに必要なセンタ加圧力制御用サーボモータの回転量に基づいて、センタ加圧力を制御するセンタ加圧装置を備えているので、研削抵抗が大きな粗研削時には、センタ加圧力を大きくして工作物のスリップを防止し、精研削および微研削時には、研削抵抗の減少に応じてセンタ加圧力を減少させることで、工作物の変形を最小に抑制して、精度の高い研削加工を実現することができる。 According to the invention according to claim 1 , based on the rotation amount of the servo motor for controlling the center force required to generate the center force corresponding to the grinding resistance generated during rough grinding, fine grinding, and fine grinding , A center pressurizing device that controls the center pressure is provided, so that during rough grinding with a large grinding resistance, the center pressure is increased to prevent the workpiece from slipping, and during fine grinding and fine grinding, the grinding resistance is reduced. Accordingly, by reducing the center pressing force according to the above, it is possible to suppress the deformation of the workpiece to the minimum and realize a highly accurate grinding process.
請求項２に係る発明によれば、研削盤を制御する制御装置のメモリには、粗研削、精研削、微研削に応じたセンタ加圧力とサーボモータの回転量との対応関係が記憶され、粗研削、精研削、微研削毎に設定されたセンタ加圧力とサーボモータの回転量に基づいて、センタ加圧装置は、粗研削、精研削、微研削毎に、センタ加圧力を階段状に変化させるように構成されているので、粗研削、精研削、微研削時に発生する研削抵抗に応じてセンタ加圧力を制御することができ、工作物のスリップを防止しながら、工作物の変形を最小に抑制することができる。 According to the invention of claim 2, the memory of the control device that controls the grinding machine stores a correspondence relationship between the center pressing force corresponding to rough grinding, fine grinding, and fine grinding and the rotation amount of the servo motor. Based on the center pressure set for each of rough grinding, fine grinding, and fine grinding, and the amount of rotation of the servo motor , the center pressurizer increases the center pressure in a stepped manner for each of rough grinding, fine grinding, and fine grinding. Since it is configured to change, the center pressure can be controlled according to the grinding resistance generated during rough grinding, fine grinding, and fine grinding, preventing the workpiece from slipping and preventing deformation of the workpiece. It can be minimized.
請求項３に係る発明によれば、センタ加圧装置は、粗研削、精研削、微研削の進行につれて、センタ加圧力を無段階に変化させるように構成されているので、各研削ステップによる工作物の径の減少につれて、センタ加圧力を減少させることができる。 According to the invention of claim 3, since the center pressurizing device is configured to change the center pressing force steplessly as the rough grinding, fine grinding, and fine grinding progress, the work by each grinding step is performed. As the diameter of the object decreases, the center pressing force can be reduced.
請求項４に係る発明によれば、センタ加圧装置は、粗研削、精研削、微研削の研削ステップの進行につれて、センタ加圧力を曲線状に変化させるように構成されているので、粗研削、精研削および微研削の進行につれて実際に発生する研削抵抗に見合ったセンタ加圧力に制御することが可能となり、工作物のスリップおよび変形を起こさない最小限のセンタ加圧力に制御することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the center pressurizing device is configured to change the center pressing force in a curved shape as the grinding steps of rough grinding, fine grinding, and fine grinding progress. As the precision grinding and fine grinding progress, it is possible to control the center pressing force corresponding to the grinding resistance that is actually generated, and it is possible to control to the minimum center pressing force that does not cause slip and deformation of the workpiece. .
請求項５に係る発明によれば、研削盤は、工作物を振れ止めする振れ止め装置を備え、センタ加圧装置は、振れ止め装置を研削中の工作物に挿入した際に、センタ加圧力を高めるように構成されているので、振れ止め装置の挿入によって摩擦抵抗が増大するのも係わらず、工作物とセンタとの間でスリップを発生させないようにすることができる。 According to the invention of claim 5, the grinding machine is provided with a steadying device for steadying the workpiece, and the center pressurizing device has a center pressure applied when the steadying device is inserted into the workpiece being ground. Therefore, it is possible to prevent slippage between the workpiece and the center even though the frictional resistance is increased by inserting the steady rest device.
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、研削盤のベッド１０上には、テーブル１１がＺ軸サーボモータ１２によってＺ軸方向（図１の左右方向）に移動可能に案内支持されている。テーブル１１上には、マスタ主軸Ｃｍを回転可能に軸承した主軸台１３が設置され、マスタ主軸Ｃｍの先端に工作物Ｗの一端を支持するセンタ１４が取付けられている。マスタ主軸Ｃｍは、進退駆動装置１５によって軸線方向に所定量進退されるようになっているとともに、マスタサーボモータ１６によって回転駆動されるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a table 11 is guided and supported on a
テーブル１１上の主軸台１３と対向する位置には、心押台１７が設置されており、この心押台１７にマスタ主軸Ｃｍと同軸上にスレーブ主軸Ｃｓが回転可能に軸承され、スレーブ主軸Ｃｓの先端に工作物Ｗの他端を支持するセンタ１８が取付けられている。スレーブ主軸Ｃｓは、センタ加圧制御用のサーボモータ２０により軸線方向に進退されるようになっているとともに、スレーブサーボモータ２１によってマスタ主軸Ｃｍと同期して回転駆動されるようになっている。
A
また、ベッド１０上のテーブル１１の後方位置には、砥石台２３がＸ軸サーボモータ２４によってＺ軸方向と直交するＸ軸方向（図１の上下方向）に移動可能に案内支持されている。砥石台２３には、砥石車２５がＺ軸方向と平行な軸線の回りに回転可能な砥石軸２６を介して軸承され、図略の砥石軸駆動モータによって回転駆動されるようになっている。
Further, at the rear position of the table 11 on the
次に、センタ１４、１８の加圧力を制御する構成を図２に基づいて説明する。心押台１７には、スレーブ主軸Ｃｓをベアリング３０を介して回転可能に支持した心押ラム３１が、スレーブ主軸Ｃｓの軸線方向に摺動可能に支持されている。スレーブ主軸Ｃｓの後端には、スレーブサーボモータ２１のモータシャフト２１ａが連結され、スレーブ主軸Ｃｓはスレーブサーボモータ２１によってマスタ主軸Ｃｍと同期して回転駆動されるようになっている。
Next, a configuration for controlling the pressing force of the
心押ラム３１の後端には連結板３２が固定されており、この連結板３２は心押ラム３１の径方向に伸延するスプリング受け部３２ａを有している。心押台１７には、心押ラム３１と径方向に所定の間隔を有してボールねじ軸３３が心押ラム３１と平行に配置され、ボールねじ軸３３は心押ラム３１と平行な軸線の回りに回転のみ可能に支持されている。ボールねじ軸３３には、ボールナット３４が螺合され、ボールナット３４は心押台１７に軸線方向に摺動のみ可能に支持されている。ボールナット３４には、連結板３２より伸延されたスプリング受け部３２ａに対向するスプリング受け部３４ａがボールねじ軸３３の径方向に伸延して設けられている。
A connecting
ボールナット３４と連結板３２の各スプリング受け部３４ａ、３２ａの間には、加圧スプリング３５が介挿され、この加圧スプリング３５のばね力によって、心押ラム３１をセンタ１４に向かって前進する方向に付勢している。ボールねじ軸３３の一端には、センタ加圧力制御用のサーボモータ２０のモータシャフト２０ａが連結され、このサーボモータ２０を回転制御することによって、ボールナット３４がボールねじ軸３３の軸線方向、すなわち、加圧スプリング３５を圧縮する方向あるいは加圧スプリング３５より離れる方向に移動され、これによって、加圧スプリング３５のばね力が変化される。
A
上記したセンタ加圧力制御用のサーボモータ２０、ボールねじ軸３３、ボールナット３４および加圧スプリング３５等によって、センタ加圧装置３７を構成している。
The
なお、図２では図示を省略してあるが、心押ラム３１とボールナット３４は、加圧スプリング３５の伸縮作用を妨げない範囲内で、心押ラム３１の軸線方向に所定量だけ相対移動可能に連係され、これにより、ボールナット３４の後退によって心押ラム３１を後退できるようにしてある。
Although not shown in FIG. 2, the
図２中の４１は、ボールナット３４による加圧スプリング３５の押込み量を確認する渦電流センサを示し、この渦電流センサ４１は取付けブラケット４２を介して連結板３２に固定されている。渦電流センサ４１は、ボールナット３４に固定された鉄板部材４２との距離を測定し、加圧スプリング３５が目標とする圧縮量に圧縮されていることを確認できるようにしている。
In FIG. 2,
研削盤を制御する数値制御装置５０は、図１に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）５１と、種々の制御値およびプログラムを記憶するメモリ５２と、インターフェィス５３、５４から主に構成されている。メモリ５２には、入出力装置５５から入力された制御パラメータと研削加工を実行するためのＮＣプログラムがそれぞれ記憶されている。また、メモリ５２には、粗研削加工、精研削加工および微研削加工の各研削ステップに応じたセンタ加圧力とサーボモータ３７の回転量との対応関係テーブルが、工作物Ｗの種類毎に記憶されている。かかる対応関係テーブルは、例えば、ある工作物Ｗの粗研削加工（精研削加工、微研削加工）時に発生する研削抵抗に応じたセンタ加圧力と、当該センタ加圧力を発生させるに必要な加圧スプリング３５のばね力、すなわち、サーボモータ３７の回転量との関係をデータ化したものである。
As shown in FIG. 1, the
数値制御装置５０は、砥石台２３をＸ軸方向へ移動させるＸ軸サーボモータ２４に指令された駆動信号を与えるＸ軸駆動ユニット５６を制御するようになっており、Ｘ軸サーボモータ２４に取付けられた図略のエンコーダがＸ軸サーボモータ２４の回転位置、すなわち、砥石台２３の位置を数値制御装置５０へ送出するように構成されている。また、数値制御装置５０は、テーブル１１をＺ軸方向へ移動させるＺ軸サーボモータ１２に駆動信号を与えるＸ軸駆動ユニット５７を制御するようになっており、Ｚ軸サーボモータ１２に取付けられた図略のエンコーダがＺ軸サーボモータ１２の回転位置、すなわち、テーブル１１の位置を数値制御装置５０へ送出するように構成されている。
The
そして、数値制御装置５０は、メモリ５２に記憶されたＮＣプログラムの目標位置指令とエンコーダからの現在位置信号との偏差により、Ｚ軸およびＸ軸サーボモータ１２、２４をそれぞれ駆動し、テーブル１１および砥石台２３をそれぞれ目標位置に位置決め制御するようになっている。
The
また、数値制御装置５０は、センタ加圧力制御用のサーボモータ３７に指令された駆動信号を与える加圧力制御ユニット５８を制御するとともに、マスタサーボモータ１６とスレーブサーボモータ２１を同期回転制御する同期回転制御装置５９を制御するように構成されている。
The
次に上記した実施の形態における研削盤の動作について説明する。テーブル１３上の主軸台２１と心押台２２との間に工作物Ｗが搬入されると、センタ加圧力制御用のサーボモータ３７が駆動され、ボールねじ軸３３が回転される。ボールねじ軸３３の回転により、ボールナット３４がボールねじ軸３３の軸線方向に移動され、加圧スプリング３５が圧縮される。かかる加圧スプリング３５の圧縮により、心押ラム１８が前進され、心押ラム１８に軸承されたスレーブ主軸Ｃｓのセンタ１８が工作物Ｗのセンタ穴に係合し、工作物Ｗをマスタ主軸Ｃｍに向かって押圧する。工作物Ｗの一端のセンタ穴がマスタ主軸Ｃｍのセンタ１８に係合すると、心押ラム１８の前進運動が停止される。
Next, the operation of the grinding machine in the above-described embodiment will be described. When the workpiece W is loaded between the
続いて、砥石台２３がＸ軸サーボモータによって工作物Ｗに向かってＸ軸方向に早送り前進される。砥石台２３が砥石車２４と工作物Ｗとが当接する直前まで早送り前進されると、数値制御装置５０からの指令に基づいてセンタ加圧力制御用のサーボモータ３７が加圧力制御ユニット５８によって回転制御され、加圧スプリング３５が圧縮されてセンタ加圧力が増大される。加圧スプリング３５の圧縮量は、センタ加圧力制御用のサーボモータ３７の回転量によって制御され、センタ加圧力は、図３に示すように、粗研削加工時に発生する研削抵抗に応じたセンタ加圧力Ｆ１に設定される。
Subsequently, the grindstone table 23 is moved forward in the X-axis direction toward the workpiece W by the X-axis servomotor. When the
なお、加圧スプリング３５の圧縮量、換言すれば、心押ラム１８とナット部材３４との相対位置関係を、渦電流センサ４１によってナット部材３４に固定された鉄板部材４２との距離を測定することによって検出することができる。従って、例えば、工作物Ｗのセンタ穴の異常などによって、加圧スプリング３５が所定の圧縮量に圧縮されていない場合には、これを渦流センタ４１の出力に基づいて検出することができ、異常信号を送出することができる。
The compression amount of the
同時に、マスタサーボモータ１６が起動されてマスタ主軸Ｃｍが回転駆動されるとともに、同期回転制御装置５９により、スレーブ主軸Ｃｓがスレーブサーボモータ２１によってマスタ主軸Ｃｍと同期して回転駆動され、マスタ主軸Ｃｍおよびスレーブ主軸Ｃｓに設けられた各センタ１４、１８と工作物Ｗのセンタ穴との摩擦係合作用によって工作物Ｗが回転駆動される。
At the same time, the
砥石台２３が砥石車２４と工作物Ｗとが当接する直前まで早送り前進されると、砥石台２３の送り速度が粗研削送りに変換され、その粗研削送り速度にて砥石車２４によって工作物Ｗが粗研削加工される。かかる粗研削加工時においては、工作物Ｗに大きな研削抵抗が作用するが、センタ加圧力Ｆ１がその研削抵抗に応じた値に設定されているため、研削抵抗によって工作物Ｗがセンタ１４、１８に対しスリップすることがない。
When the
砥石台２３が粗研削送り速度にて予め定められた位置まで前進したことが図略のエンコーダからのフィードバック信号によって検出されると、砥石台２３の送り速度が精研削送りに変換されるとともに、数値制御装置５０からの指令に基づいてセンタ加圧力制御用のサーボモータ３７が加圧力制御ユニット５８によって回転制御され、図３に示すように、センタ加圧力が精研削加工時に発生する研削抵抗に応じたセンタ加圧力Ｆ２まで減少される。この状態で、工作物Ｗは砥石車２４によって精研削加工される。かかる精研削加工時においては、工作物Ｗに作用する研削抵抗に応じてセンタ加圧力が減少されているため、工作物Ｗを撓ませることなく精研削加工を高精度に実行することができる。
When it is detected by a feedback signal from an unillustrated encoder that the
さらに、砥石台２３が精研削送り速度にて予め定められた位置まで前進したことが図略のエンコーダからのフィードバック信号によって検出されると、砥石台２３の送り速度が微研削送りに変換されるとともに、数値制御装置５０からの指令に基づいてセンタ加圧力制御用のサーボモータ３７が加圧力制御ユニット５８によって回転制御され、図３に示すように、センタ加圧力が微研削加工時に発生する僅かな研削抵抗に応じたセンタ加圧力Ｆ３までさらに減少される。この状態で、工作物Ｗは砥石車２４によって微研削加工される。微研削加工終了後、砥石台２３は一定時間停止されて、工作物Ｗのスパークアウトが行われ、その後、砥石台２３は早送りで原位置まで戻され、工作物Ｗの研削サイクルが完了する。その後、センタ加圧力制御用のサーボモータ３７が前記と逆方向に駆動され、心押ラム３１が原位置まで後退されて、工作物Ｗが両センタ１４、１８間より搬出される。
Further, when it is detected by a feedback signal from an encoder (not shown) that the
次に、上記した実施の形態の変形例について説明する。図４は、粗研削から微研削に移行するにつれて、センタ加圧力を連続した直線状に漸減させるようにしたものである。すなわち、粗研削加工、精研削加工および微研削加工の進行につれて、センタ加圧力制御用のサーボモータ３７を一定の速度で連続的に制御するものである。これによれば、粗研削加工（精研削加工、微研削加工）の間においても、工作物Ｗの径の減少につれて研削抵抗が変化するため、その変化に対応してセンタ加圧力を連続的に制御することができる。
Next, a modification of the above embodiment will be described. FIG. 4 shows that the center pressing force is gradually reduced to a continuous linear shape as the process shifts from rough grinding to fine grinding. That is, as the rough grinding process, the fine grinding process, and the fine grinding process proceed, the center pressing force
また、図５は、粗研削から微研削に移行するにつれて、センタ加圧力を二次曲線に近似した曲線状に沿って漸減させるようにしたものである。すなわち、粗研削加工、精研削加工および微研削加工の進行につれて、センタ加圧力制御用のサーボモータ３７を速度を変化させながら連続的に制御するものである。これは、同図の枠内に示すように、粗研削時、精研削時および微研削時における研削抵抗が比例的に変化するのではなく、二次曲線的に変化するものであるため、より実状に合ったセンタ加圧力に制御することができる。
FIG. 5 shows that the center pressing force is gradually decreased along a curved line approximated to a quadratic curve as the process shifts from rough grinding to fine grinding. That is, as the rough grinding process, the fine grinding process, and the fine grinding process progress, the
図６〜図９は、さらに別の変形例を示すもので、工作物Ｗの振れを防止する振れ止め装置６０を備えた研削盤に適用しようとするものである。振れ止め装置６０は、工作物Ｗを挟んで砥石台１７と反対側のベッド１１上に設置され、例えば、図６に示すように、工作物Ｗを砥石車２５に対向する横方向から支持する横シュー６１と、工作物Ｗを上方向から支持する上シュー６２と、工作物Ｗを上方へ振れるのを抑制する下シュー６３を備えている。
FIG. 6 to FIG. 9 show still another modified example, which is intended to be applied to a grinding machine provided with a steadying
振れ止め装置６０を備えた研削盤においては、工作物Ｗに振れ止め装置６０を挿入することによって、工作物Ｗには研削抵抗とは別に、振れ止めシューと工作物Ｗとの間に発生する摩擦抵抗が加わり、この摩擦抵抗分だけセンタ加圧力を増大する必要がある。このために、数値制御装置５０のメモリ５２（図１参照）には、振れ止め装置６０を挿入したことによって各シュー６１、６２、６３と工作物Ｗとの間に発生する摩擦抵抗に応じたセンタ加圧力の増大分が、精研削加工および微研削加工毎に記憶されている。
In the grinding machine provided with the
従って、例えば、図７に示すように、粗研削加工と精研削加工との間に振れ止め装置６０を挿入する研削盤においては、精研削加工時おけるセンタ加圧力を、精研削加工時に発生する研削抵抗に応じたセンタ加圧力Ｆ２と、振れ止め装置６０によって発生する摩擦抵抗に応じたセンタ加圧力ｆ２とを合算した値とし、同じく、微研削加工時おけるセンタ加圧力を、微研削加工時に発生する研削抵抗に応じたセンタ加圧力Ｆ３と、振れ止め装置６０によって発生する摩擦抵抗に応じたセンタ加圧力ｆ３とを合算した値とするようにしている。
Therefore, for example, as shown in FIG. 7, in a grinding machine in which the
また、図８に示すように、センタ加圧力を図４に示したように連続した直線状に漸減させるものにおいては、工作物Ｗに振れ止め装置６０を挿入した粗研削時および精研削時には、その直線を平行移動させるようにセンタ加圧力を振れ止め装置６０による摩擦抵抗分だけ増大させるようにしている。さらに、図９に示すように、センタ加圧力を図５に示したように曲線状に漸減させるものにおいては、工作物Ｗに振れ止め装置６０を挿入した粗研削時および精研削時には、その曲線を平行移動させるようにセンタ加圧力を振れ止め装置６０による摩擦抵抗分だけ増大させるようにしている。
Further, as shown in FIG. 8, in the case of gradually decreasing the center pressing force into a continuous linear shape as shown in FIG. 4, during rough grinding and fine grinding in which the
上記した実施の形態によれば、粗研削、精研削、微研削時に発生する研削抵抗に応じて、センタ加圧力を階段状に変化させたり、無段階に変化させたり、あるいは、曲線状に変化させるようにしたので、研削抵抗が大きな粗研削時には、センタ加圧力を大きくして工作物Ｗのスリップを防止することができるとともに、精研削および微研削時には、研削抵抗の減少に応じてセンタ加圧力を減少させて工作物Ｗの変形を最小に抑制することができ、精度の高い研削加工を実現することができる。 According to the above-described embodiment, the center pressure is changed stepwise, steplessly, or changed in a curved line according to the grinding resistance generated during rough grinding, fine grinding, and fine grinding. Therefore, during rough grinding with a large grinding resistance, the center pressure can be increased to prevent the workpiece W from slipping, and during fine grinding and fine grinding, the center force can be increased according to the decrease in grinding resistance. By reducing the pressure, deformation of the workpiece W can be suppressed to the minimum, and highly accurate grinding can be realized.
また、上記した実施の形態によれば、工作物Ｗを振れ止めする振れ止め装置６０を研削中の工作物Ｗに挿入した際に、振れ止め装置６０による摩擦抵抗の増大に応じて、センタ加圧力を高めるようにしたので、振れ止め装置６０の挿入によって摩擦抵抗が増大するにも係わらず、工作物Ｗとセンタ１４、１８との間でスリップを確実に発生させないようにすることができる。
Further, according to the above-described embodiment, when the steadying
上記した実施の形態においては、センタ加圧装置３７を心押台１７側に設けて、スレーブ主軸Ｃｓに設けたセンタ１８をマスタ主軸Ｃｍに設けたセンタ１４に対して加圧するようにした例について述べたが、センタ加圧装置３７を主軸台１２側に設けて、マスタ主軸Ｃｍに設けたセンタ１４をスレーブ主軸Ｃｓに設けたセンタ１８に対して加圧するようにしてもよく、あるいはまた、マスタ主軸Ｃｍに設けたセンタ１４およびスレーブ主軸Ｃｓに設けたセンタ１８の双方をそれぞれセンタ加圧装置３７によって加圧するようにしてもよい。
In the embodiment described above, an example in which the
また、上記した実施の形態においては、加圧スプリング３５のばね力によって、センタ１４、１８の加圧力を制御するようにしたが、センタ加圧力は、必ずしもスプリング力でなくてもよく、例えば、エアシリンダあるいは油圧シリンダによるエア圧あるいは油圧力によって制御するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the pressing force of the
さらに、上記した実施の形態においては、振れ止め装置６０を粗研削加工と精研削加工との間に挿入する例について述べたが、振れ止め装置６０は、粗研削加工中あるいは精研削加工中に挿入するようにしてもよく、この場合には、振れ止め装置６０を挿入した時点でセンタ加圧力を、振れ止め装置６０による摩擦抵抗の増大に応じて制御するようにすればよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the
以上、本発明を実施の形態に即して説明したが、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得るものである。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and does not depart from the gist of the present invention described in the claims. It can take various forms.
本発明に係るセンタ加圧力制御装置は、センタを加圧して工作物Ｗの両端をセンタ１４、１８の摩擦力により同期回転駆動し、研削を行う研削盤に用いるのに適している。
The center pressure control apparatus according to the present invention is suitable for use in a grinding machine that pressurizes the center and synchronously rotationally drives both ends of the workpiece W by the frictional force of the
１１…テーブル、１２…主軸台、Ｃｍ…マスタ主軸、１４…センタ、１６…マスタサーボモータ、１７…心押台、Ｃｓ…スレーブ主軸、１８…センタ、２０…センタ加圧力制御用サーボモータ、２１…スレーブサーボモータ、２３…砥石台、３１…心押ラム、３５…加圧スプリング、３７…センタ加圧装置、５０…数値制御装置、６０…振れ止め装置、Ｗ…工作物。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記研削サイクルは、粗研削、精研削、微研削からなり、これら粗研削、精研削、微研削時に発生する研削抵抗に応じたセンタ加圧力を発生させるのに必要なセンタ加圧力制御用サーボモータの回転量に基づいて、センタ加圧力を制御するセンタ加圧装置を備えたことを特徴とする研削盤におけるセンタ加圧力自動制御装置。 A master spindle provided with a center for supporting one end of the workpiece; a slave spindle provided with a center for supporting the other end of the workpiece; a master servo motor for rotationally driving the master spindle and the slave spindle synchronously; and a slave servo motor, at least one of the center provided in the center and the slave spindle provided on said master spindle is pressurized with respect to the other, between the center and the more the workpiece to the pressure A friction force is generated at both ends of the workpiece so that both ends of the workpiece are synchronously rotated, and in that state, a grinding wheel base is cut into the workpiece, and a center pressurization automatic control device in a grinding machine is executed. ,
The grinding cycle consists of rough grinding, fine grinding, and fine grinding, and a servo motor for center pressure control required to generate a center pressure according to the grinding resistance generated during these rough grinding, fine grinding, and fine grinding. A center pressure automatic control device for a grinding machine, comprising a center pressure device for controlling the center pressure based on the amount of rotation of the center.
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