JPH03228571A - Ｎｃ研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＮＣ研削盤及びその機内計測方法に関する。

従来の技術 従来ＮＣ研削盤においては研削加工の外に切削加工を行
うものはなかった。また従来、研削盤の本機に組込んだ
外径定寸装置、内径定寸装置、端面定寸装置では１台の
計測器で１個所のみ測定可能であった。さらに測定範囲
を広くとって切換えユニットとの併用により何種かの径
の測定が可能であった。

発明が解決しようとする課題 工作機械はマシニングセンタのように複合加工機が巾広
い市場性を有しているが、研削盤ではこのようなものは
なかった。また内径、外径、端面段差、真直度、端面振
れ１円筒度、内径段差、外径段差、取代、ダイヤモンド
修正工具位置、砥石寸法等の多種類の測定を行うにはそ
れぞれの計測器が必要であり本機にそれ等を取付けるこ
とは取付空間、他の計器との干渉さらに経費等種々問題
があった。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたもので、その目的とするところは複合機能を有す
るＮＣ研削盤と、研削加工前後に１台の計測器で製品、
工具等の多種の精度の確認のできる機内計測法を提供し
ようとするものである。

課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために本発明は、内研位置と外器
位置のＸ軸方向に位置決めされる主軸台と、Ｘ軸方向に
移動位置決めされるテーブルと該テーブル上でＸ軸方向
に移動位置決めされるタレット砥石台とを備え、該タレ
ット砥石台には砥石軸等とバイト等と計測器がタレット
割出位置に設けられているものである。

また１台の計測器で各種の計測を可能とするものである
。

作用 外器時には主軸台を外器位置に内研時には主軸台を内研
位置に、それぞれＸ軸方向の位置を選択位置決めし、把
握した工作物に対しタレット砥石台のバイトを割出して
必要な切削加工を行い、次いで砥石軸を割出してタレ、
上刃物台をＸ−Ｚ軸制御して研削加工を行う。加工前又
は終了後タレット刃物台を割出して計測器で各種の計測
を行う計測の種類は工作物の加工精度を要する各種のも
のが実行される。

実施例 以下本発明の実施例を第１図、第２図にもとづき説明す
る。

ＮＣ研削盤において、ヘッド１上面左端には上面にＸ軸
方向の平行案内面を有する主軸台下台２が固定されてお
り、その上にＸ軸方向の主軸を回転可能に軸承した主軸
台３が摺動可能に載置されている。主軸の回転は研削時
に適する回転数とバイトによる切削加工が可能な回転数
が得られるものである。そして主軸台３は油圧シリンダ
装置４で内研位置、外器位置の２位置に移動される。主
軸の先端にはチャック５が嵌着されて工作物を把持し回
転が与えられるようになっている。ベツド１の主軸台３
の右側にはＸ軸方向案内面にテーブル６が摺動可能に載
置され、図示しないモータ送りねじにより移動位置決め
制御される。テーブル６の上のＸ軸方向の平行案内面に
は砥石台下台７が摺動可能に載置されており、図示しな
いモータにより送りねじ８で移動位置決め制御される。

砥石下台７の上にタレット砥石台９が９０″の旋回割出
し位置決め可能に設けられている。このタレット砥石台
９には内外研可能または内研専用で高周波モータのビル
トイン形の砥石軸１０．１１が中心に対し１８０　　°
離れて設けられており、砥石軸１１は長軸、砥石軸１０
は短軸のものが取付けられている。さらにタレット砥石
台９には砥石軸に対して９０″位置に計測装置１２とそ
の反対側に旋削用のバイト１３が取付けられている。

そして計測装置１２は検出軸の先端にＬ形フイラ１２ａ
を固着し、検出軸方向で押込み方向のマイナス側、検出
軸と直角方向のプラス側、マイナス側の３方向の変位値
が検出できるものであり、０点で出力信号を発する電気
マイクロメータが用いられるが、計測の種類ではタッチ
センサを用いることもでき、市販のものを使用すること
ができる。

なお、タレット砥石台には上記の他うッピング軸、ホー
ニング軸及び望性加工工具等を選択取付けできることは
勿論であり、また制御軸はＸ軸Ｚ軸に限られるものでな
い。

チャック５に取付けた荒加工された工作物Ｗを必要によ
りバイト１３を加工位置に旋回割出し主軸を切削加工の
回転に切換えテーブル６をＺ軸、タレット砥石台９をＸ
軸制御して外径または内径または端面を切削加工する。

取付狂いが修正されたあとタレット砥石台９を割出して
砥石軸１０を加工位置とし、主軸台３を流体圧シリンダ
装置４を作動して外径研削位置とし工作物の端面及び外
径の研削加工を行い、次いでタレット砥石台９をＸ−Ｚ
軸制御して待避位置として旋回して砥石軸１１を加工位
置に割出す、流体圧シリンダ装置４を作動して主軸台３
を内径研削位置とし、タレット砥石台９をＸ−Ｚ軸制御
して内研加工を行う。

次いで機上で工作物の加工精度を計測するためにタレッ
ト砥石台９をＸ−Ｚ軸制御して退避させ旋回して計測器
１２を計測位置に割出す。

なお、チャック５の中心に、内径寸法及び厚み既知の基
準リングを取付けておき基準リング端面位置（機械原点
から距離）が既知としてフィシ１２ａをＺ軸方向に当接
させて測定器フィシのオフセット値を演算して求めてお
く。さらに計測器１２は内径計測時の計測方向切換えに
よる補正量（かづぎ量）αと外径計測時の計測方向切換
えによる補正量βとを事前に測定しておくものである。

ａ、内径計測（第３図） タレット砥石台９をＸ軸制御してフィシ１２ａの先端側
面を工作物Ｗの内径に接触させ０点体号の出力時のＸ軸
の位置をＸｌ、計測器を逆方向に移動させて内径の１８
０９反対側でフィシを反対方向から接触させ０魚信号出
力時のＸ軸位置をＸとしくＸＩ　　　Ｘｙ）＋α＝内径
をＮＣ装置で演算させる。

ｂ、外径計測（第４図） 計測器をＸ、Ｚ軸制御してフィシ１２ａ先端側面をＸ軸
方向から工作物の外径に接触させて０点体号の出力時の
Ｘ軸位置をＸｌ、次いでＸ−Ｚ軸１ｉｌＩ　ｍしてフィ
シ１２ａを１８０＠反対側からフィシ１２ａを外径に接
触させ０魚信号出力時のＸ軸位置をＸｔ　としくＸＩ　
　−Ｘｌ　）−β＝外径をＮＣ装置で演算させる。

Ｃ８端面段差及び端面計測（第５図） 計測器１２をＺ−Ｘ軸制御して外端にフィシ１２ａの先
端を軸方向から接触させθ点信号出力時の２軸位置をＺ
＋　、次いで大股にフィシ１２ａを接触させてθ点信号
出力時のＸ軸位置をＺ２としＺ＋　　　Ｚｚ　一段差を
ＮＣ装置で演算させる。

また工作物をチャックの軸方向基準面に当接把持して端
面にフィシ１２ａの先端を軸方向から接触させてＯ点信
号出力時のＸ軸位置と前記基準面位置とより工作物の取
代を算出して加ニブログラムを補正する。さらに工作物
をチャックの基準面位置に当接させないで把持する場合
に同様にフィシ１２ａを端面に当接し０魚信号出力時の
Ｘ軸位置と目標値とのずれ量を算出して加工原点を補正
する。

ｄ、真円度計測（第６図） 計測器１２をＺ−Ｘ軸制御してフィシ１２ａを内径（ま
たは外径）に接触させ主軸、工作物を旋回して計測器１
２の出力の最大値兼小値を計測しくＸｍａｘ　−Ｘｍ１
ｎ　）　／　２　＝真円度をＮＣ装置で演算させ半径表
示とする。なおこの場合タッチセンサは使用できない。

ｅ、端面振れ計測（第７図） 計測器１２をＸ−Ｚ軸制御してフィシ１２ａ先端を端面
に接触させ主軸を回転して測定しＺ　Ｉｌａｘ−Ｚｍｉ
ｎ＝振れをＮＣ装置で演算させる。この場合タッチセン
サは使用できない。

ｆ１円筒度計測（第８図） 計測器１２をＺ−Ｘ軸制御して工作物の端面近くの内径
（又は外径）にフィシ１２ａをＸ軸方向からＸ軸の所定
位置で接触させ、出力信号値をＸフィシ１２ａをＸ軸退
避させてＺ軸の所定位置に位置決めしＸ軸の前記所定位
置に位置決めしてフィシ１２ａを接触させその時の出力
をＸ□として（ＸＩ　　　Ｘｚ　）／２−円筒度または
テーパ量をＮＣ装置で演算して半径表示とする。この場
合タレット砥石台の現在位置をｉ＊認するようにすれば
タッチセンサでも計測は可能である。

ｇ、内径段差計測（第９図） 計測器１２をＺ−Ｘ軸制御して大径の内径にフィシ１２
ａを接触Ｏ点信号出力時のＸ軸位置をＸ、次いで小径の
内径にフィシ１２ａを接触０魚信号出力時のＸ軸位置を
ＸよとしてＸＩ　　　Ｘｚ＝段差をＮＣ装置で演算させ
る。

ｈ、外径段差計測（第１０図） 計測器１２をＺ−Ｘ軸制御してフィシ１２ａを大径外径
に接触０魚信号出力時のＸ軸位置をＸ１小径の外径に接
触θ点信号出力時のＸ軸位置をＸとしＸ、−Ｘよ一段差
をＮＣ装置で演算させる。

ｉ、マスク使用による内外径計測 主軸と同心に内外径寸法既知のマスクを取付けるか、ま
たはマスク搬送装置で必要時主軸と同心に位置決めする
。先ず計測器でこの状態にあるマスクの内または外径寸
法を計測算出する。この計測値ｄ０に対し実際のマスク
寸法ｄ、との差を求めて補正値（かづぎ量）とする０次
に前述のようにして工作物の内または外径寸法を算出し
、この値に前記補正値をＮＣ装置で内径の場合加算、外
径の場合減算させる。

」　ダイヤモンド修正工具の刃先位置の計測（第１１図
） 十字形フィシ１２ａの一腕にはダイヤモンド修正工具１
４の刃先先端に接触するＸ軸方間の接触面１２ＸとＺ軸
方向の接触面１２２を有し高硬度材質を有する測定子を
ダイヤモンド修正工具の芯高となるように付加されてい
る。他の２腕の測定子は前述の計測に用いる。

測定位置に測定器をＸ−Ｚ軸制御してＸ軸方向からフィ
シ１２ａの接触面１２Ｘを接触させて０魚信号出力時の
Ｘ軸位置Ｘ１をＮＣ装置に記憶させる。次いでＺ軸方向
からフィシ１２ａの接触面１２ｚを接触させてＯ点信号
出力時のＺ軸位置ＺをＮＣ装置に記憶させる。そしてダ
イヤモンド修正工具のＸ軸、Ｚ軸のオフセット値を演算
させる。

ｋ、砥石位置の計測 予め概略寸法が測定され、そのデータがＮＣデータとし
てインプットされた砥石をＸ−Ｚ軸制御して工作物内径
の研削位置手前に位置決めしＸ・Ｚ軸指令寸法迄研削す
る０次いで砥石に替え計測器を割出しＸ−Ｚ軸制御して
工作物内径及び長子寸法を計測し、０魚信号出力時のＸ
−Ｚ軸現在値をＮＣ装置に記憶し指令値との差により砥
石オフセットを演算させて砥石原点を設定する。

その他、内外径振れ計測、端面溝計測、内径溝計測、外
径溝計測も可能であり、さらに各種の原点設定を可能と
する。そしてこれらの計測は必要に応して加工前、加工
後に適宜行うものである。

効果 上述のように構成したので本発明は以下の効果を奏する
。

請求項１の研削盤はバイトを付属させたので工作物取付
時の偏心量取付誤差分を切削除去することができ、研削
取代を必要最少として研削時間を短縮化することが可能
となり研削能率を向上させることができる。また主軸台
を内径位置、外径位置に位置決めできるので、タレット
刃物台の位置制御距離が短くなりアイドルタイムを減少
することができる。

請求項２の機内計測法は１台の計測器で行うための計測
の種類に合った計測器を準備する必要がな（少経費とす
ることができ、また計測器の取替え、工作物を取外して
の計測するときのように長い計測準備時間が必要でなく
大幅に時間短縮が可能となるうえ、機内計測であるため
高い計測精度が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の研削盤の正面図、第２図はタレット砥
石台の平面図、第３図から第１１図までは各種計測状態
を示す図である。 ３・・主軸台　４・・流体圧シリンダ装置６・・テーブ
ル　９・・タレット砥石台１０．１１・・砥石軸　１２
・・計測器１３・・バイト 第 ３ 図 第 図 第 １１図 ２ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内研位置と外研位置のＸ軸方向に位置決めされる
   主軸台と、Ｚ軸方向に移動位置決めされるテーブルと、
   該テーブル上でＸ軸方向に移動位置決めされるタレット
   砥石台とを備え、該タレット砥石台には砥石軸等とバイ
   ト等と計測器がタレット割出位置に設けられてなり、研
   削、切削、計測を可能とすることを特徴とするＮＣ研削
   盤。
2. （２）研削盤機体に設けられた１個の計測器により加工
   工作物の内径、外径、端面段差、真円度、端面振れ、円
   筒度、内径の段差、取代、ダイヤモンド修正工具位置、
   砥石等の寸法を測定可能とすることを特徴とする研削盤
   における機内計測方法。