JPH1190822A - Work rest device - Google Patents
Work rest deviceInfo
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- JPH1190822A JPH1190822A JP9256364A JP25636497A JPH1190822A JP H1190822 A JPH1190822 A JP H1190822A JP 9256364 A JP9256364 A JP 9256364A JP 25636497 A JP25636497 A JP 25636497A JP H1190822 A JPH1190822 A JP H1190822A
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- arm member
- support arm
- work
- grinding
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン用クラン
クシャフト等の長尺なワークの外周面を研削する際にワ
ークの加工部分を支持するワークレスト装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work rest device for supporting a machined portion of a long work such as an engine crankshaft when grinding the outer peripheral surface of the work.
【0002】[0002]
【従来の技術】クランクシャフト等のワークの外周面に
研削加工を施す場合、研削盤の対向する2つの主軸台の
間に主軸中心に対し加工部分の軸中心を合わせるように
してクランクシャフトの両端部を支持固定し、研削する
領域に回転する砥石車を当接させて研削することにな
る。この研削加工においては、砥石車の研削抵抗によ
り、クランクシャフトが撓み、両主軸台の回転中心とク
ランクシャフトの加工部分の軸中心とがずれて研削精度
が低下する場合があることから、砥石車と対向するよう
にクランクシャフトの加工部分外周面に当接させてクラ
ンクシャフトの加工部分を支持するワークレストが採用
されている。2. Description of the Related Art When grinding the outer peripheral surface of a work such as a crankshaft or the like, both ends of the crankshaft are arranged between two opposed headstocks of a grinder so that the center of the machined portion is aligned with the center of the spindle. The part is supported and fixed, and the rotating grinding wheel is brought into contact with the area to be ground to perform the grinding. In this grinding process, the grinding shaft may bend due to the grinding resistance of the grinding wheel, and the rotation center of both headstocks may be displaced from the shaft center of the processed portion of the crankshaft, thereby reducing grinding accuracy. And a work rest that supports the processed portion of the crankshaft by abutting against the outer peripheral surface of the processed portion of the crankshaft so as to face the same.
【0003】このようなワークレストの従来例として
は、実開平4−109848号公報等に示されたものが
あり、同公報に開示のワークレストは、研削加工の間
中、一定の圧力でワークレストを加工部分に付勢するよ
うに構成されている。A conventional example of such a work rest is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 4-109848, etc. The work rest disclosed in the publication discloses a work rest at a constant pressure during grinding. It is configured to urge the rest against the processed portion.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、クランクシ
ャフトの外周面つまりピン部及びジャーナル部を研削す
るような場合に用いるワークレストは、クランクシャフ
トのカウンタウェイト間の狭い領域に配置されるため、
その寸法上の制約から剛性的に限界があり、研削加工の
際の研削抵抗あるいは研削抵抗の変動等により、ワーク
レストが変形し、あるいは、その変形量に変動を来たす
場合がある。The work rest used for grinding the outer peripheral surface of the crankshaft, that is, the pin portion and the journal portion, is arranged in a narrow region between the counterweights of the crankshaft.
There is a limit in rigidity due to the dimensional restriction, and the work rest may be deformed or the amount of deformation may be changed due to the grinding resistance during grinding or the fluctuation of the grinding resistance.
【0005】従って、上記従来技術の如く、研削加工の
間中一定の圧力でワークレストをワークに向けて付勢す
るようなものでは、駆動部分の摺動抵抗等により一定押
圧力の一部が消費されて、ワークの位置にて本来必要と
する支持力が得られない場合があり、又、研削抵抗の変
動あるいは温度変化による押し代のばらつき等に追従し
た支持を行うことができず、その結果、主軸台の回転中
心とワークの軸中心とが芯ずれを起こし、研削精度の低
下を招くことになる。Therefore, in the case where the work rest is urged toward the work with a constant pressure during the grinding process as in the above-mentioned prior art, a part of the constant pressing force is reduced due to the sliding resistance of the driving portion. In some cases, the required supporting force may not be obtained at the position of the work due to the consumption of the work, and the support cannot follow the variation of the pushing allowance due to the fluctuation of the grinding resistance or the temperature change. As a result, the center of rotation of the headstock and the axis of the work are misaligned, and the grinding accuracy is reduced.
【0006】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
達成されたものであり、その目的とするところは、研削
抵抗あるいは研削抵抗の変動等により、ワークを支持す
るワークレストが変形しあるいはその変形量が変化して
押圧支持力が変化するような場合があっても、研削抵抗
の変動に追従して常に最適な押圧支持力が得られるよう
にコントロールすることができるワークレスト装置を提
供することにある。The present invention has been achieved in view of the above-mentioned problems of the prior art. It is an object of the present invention to provide a method in which a work rest supporting a work is deformed or deformed due to a grinding resistance or a change in the grinding resistance. Provided is a work rest device that can control to follow a change in grinding resistance and always obtain an optimal pressing support force, even if the pressing amount changes due to a change in the deformation amount. Is to do.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
ワークレスト装置は、長尺形状をなすワークの両端部を
支持して、ワークを回転させつつ砥石車によりワークの
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であって、前記砥石車の研削抵抗に
対抗するように前記ワークを周方向の別々の位置にて支
持する第1支持アーム部材及び第2支持アーム部材と、
前記第1支持アーム部材及び第2支持アーム部材を別々
に駆動させて前記ワークに押圧支持力を及ぼす第1駆動
手段及び第2駆動手段と、前記第1支持アーム部材及び
第2支持アーム部材それぞれの研削抵抗による変形量を
検出する第1検出手段及び第2検出手段と、前記第1検
出手段及び第2検出手段の出力情報に基づいて、前記第
1支持アーム部材及び第2支持アーム部材によるそれぞ
れの押圧支持力の合成ベクトルと研削抵抗のベクトルと
がお互いに同一大きさで逆向きとなるように、前記第1
駆動手段及び第2駆動手段を制御する制御手段と、を備
えた構成となっている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a work rest device which supports both ends of a long workpiece and grinds the outer peripheral surface of the workpiece by a grinding wheel while rotating the workpiece. What is claimed is: 1. A workrest device for supporting a processing portion of a work when processing, wherein a first support arm member and a first support arm member for supporting the work at different positions in a circumferential direction so as to oppose a grinding resistance of the grinding wheel. 2 support arm members,
A first drive unit and a second drive unit that separately drive the first support arm member and the second support arm member to exert a pressing support force on the work; and the first support arm member and the second support arm member, respectively. A first detecting means and a second detecting means for detecting an amount of deformation due to a grinding resistance of the first and second supporting arm members based on output information of the first and second detecting means. The first vector is set so that the resultant vector of the pressing support force and the vector of the grinding force are opposite to each other with the same magnitude.
And a control means for controlling the driving means and the second driving means.
【0008】本発明の請求項2に係るワークレスト装置
は、前記第1検出手段及び第2検出手段が、前記第1支
持アーム部材及び第2支持アーム部材に設けられたひず
みゲージからなり、前記制御手段が、前記ひずみゲージ
のひずみ量に応じて、前記第1駆動手段及び第2駆動手
段を制御する構成となっている。According to a second aspect of the present invention, in the work rest device, the first detecting means and the second detecting means comprise strain gauges provided on the first supporting arm member and the second supporting arm member. The control means controls the first drive means and the second drive means in accordance with the amount of strain of the strain gauge.
【0009】本発明の請求項3に係るワークレスト装置
は、前記制御手段が、前記第1支持アーム部材による押
圧支持力と前記第2支持アーム部材による押圧支持力と
の比が常に一定となるように、前記第1駆動手段及び第
2駆動手段を制御する構成となっている。According to a third aspect of the present invention, in the work rest device, the ratio of the pressing support force of the first support arm member to the pressing support force of the second support arm member is always constant. As described above, the first driving unit and the second driving unit are controlled.
【0010】[0010]
【発明の効果】本発明の請求項1に係るワークレスト装
置によれば、砥石車による研削抵抗あるいは研削抵抗の
変動等により、研削加工中に、ワークを支持する第1支
持アーム部材及び第2支持アーム部材が変形しあるいは
それらの変形量が変化した場合、第1検出手段及び第2
検出手段により、第1支持アーム部材及び第2支持アー
ム部材の変形量を検出し、これらの検出情報に基づき、
制御手段が第1駆動手段及び第2駆動手段を制御して、
第1支持アーム部材及び第2支持アーム部材それぞれに
よる押圧支持力の合成ベクトルが研削抵抗のベクトルに
対して常に平行でかつ同一の大きさにして逆向きとなる
ようにする。According to the work rest device of the first aspect of the present invention, the first support arm member and the second support arm member for supporting the work during the grinding process due to the grinding resistance of the grinding wheel or the fluctuation of the grinding resistance. When the supporting arm member is deformed or the amount of deformation is changed, the first detecting means and the second detecting means
The detecting means detects the deformation amount of the first support arm member and the second support arm member, and based on the detected information,
The control means controls the first driving means and the second driving means,
The combined vector of the pressing support force of each of the first support arm member and the second support arm member is always parallel to the vector of the grinding resistance and has the same magnitude so as to be in the opposite direction.
【0011】従って、研削盤の主軸台の回転中心とワー
クの加工部分の軸中心との芯ずれが抑制されるように支
持されることになり、これにより、研削精度を向上させ
ることができる。Therefore, the center of rotation of the headstock of the grinding machine and the axis of the machined portion of the workpiece are supported so as to suppress misalignment, whereby the grinding accuracy can be improved.
【0012】また、上記芯ずれが抑制されることによ
り、研削工程の簡略化を行うことができ、これにより、
研削時間の短縮化を達成することができる。In addition, since the above-mentioned misalignment is suppressed, the grinding process can be simplified.
Shortening of the grinding time can be achieved.
【0013】本発明の請求項2に係るワークレスト装置
によれば、第1支持アーム部材及び第2支持アーム部材
それぞれの研削抵抗による変形量を検出する第1検出手
段及び第2検出手段として、第1支持アーム部材及び第
2支持アーム部材それぞれに設けたひずみゲージを採用
することから、簡略な構造にして容易に第1支持アーム
部材及び第2支持アーム部材の変形量を検出することが
できる。According to the work rest device of the second aspect of the present invention, the first detecting means and the second detecting means for detecting the deformation amounts of the first support arm member and the second support arm member due to the grinding resistance, respectively, Since the strain gauges provided on each of the first support arm member and the second support arm member are employed, the deformation amount of the first support arm member and the second support arm member can be easily detected with a simple structure. .
【0014】そして、第1支持アーム部材及び第2支持
アーム部材に設けられた各々のひずみゲージのひずみ量
に応じて、制御手段が第1駆動手段及び第2駆動手段を
制御する。The control means controls the first drive means and the second drive means according to the amount of strain of each strain gauge provided on the first support arm member and the second support arm member.
【0015】すなわち、各々のひずみゲージのひずみ量
は、第1支持アーム部材及び第2支持アーム部材それぞ
れがワークに及ぼす押圧支持力に対応することから、各
々のひずみゲージのひずみ量をフィードバックしつつ、
これら各々のひずみ量の比率が所定の値となるように、
第1駆動手段及び第2駆動手段を制御することで、第1
支持アーム部材による押圧支持力と第2支持アーム部材
による押圧支持力との比が一定になるように調節され
る。That is, since the strain amount of each strain gauge corresponds to the pressing support force exerted on the work by each of the first support arm member and the second support arm member, the strain amount of each strain gauge is fed back. ,
In order for the ratio of each of these strain amounts to be a predetermined value,
By controlling the first drive means and the second drive means, the first drive means
The ratio is adjusted so that the ratio between the pressing support force of the support arm member and the pressing support force of the second support arm member is constant.
【0016】これにより、主軸台の回転中心とワークの
加工部分の軸中心との芯ずれが簡略な構造にて抑制さ
れ、これにより、研削精度の向上及び構造上の簡略化を
達成することができる。Thus, the misalignment between the rotation center of the headstock and the axis of the machined portion of the work is suppressed by a simple structure, thereby improving the grinding accuracy and simplifying the structure. it can.
【0017】本発明の請求項3に係るワークレスト装置
によれば、制御手段により第1駆動手段及び第2駆動手
段が制御されて、第1支持アーム部材による押圧支持力
と第2支持アーム部材による押圧支持力との比が常に一
定となるように調節される。According to the work rest device of the third aspect of the present invention, the first drive means and the second drive means are controlled by the control means, and the pressing support force of the first support arm member and the second support arm member. Is adjusted so that the ratio to the pressing support force by the constant is always constant.
【0018】すなわち、砥石車による研削抵抗のベクト
ルの向きは常に一定であるため、各々の押圧支持力の比
を一定に保持するだけで、両押圧支持力の合成ベクトル
を研削抵抗のベクトルと平行でかつ同一の大きさとなる
ように調節することができる。That is, since the direction of the vector of the grinding force by the grinding wheel is always constant, the composite vector of the two pressing and supporting forces is parallel to the vector of the grinding force only by keeping the ratio of the respective pressing and supporting forces constant. And can be adjusted to have the same size.
【0019】これにより、主軸台の回転中心とワークの
加工部分の軸中心との芯ずれが抑制され、研削精度を向
上させることができる。As a result, misalignment between the center of rotation of the headstock and the center of the axis of the processed portion of the work can be suppressed, and the grinding accuracy can be improved.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0021】図1は、本発明に係るワークレスト装置を
備えた研削盤を示す平面図である。この研削盤では、図
1に示すように、基台1の上面に設けられたスライドベ
ース(不図示)上に、主軸台2と主軸台3とが対向する
ように配置されており、これら主軸台2,3の対向端部
には、ワークとしてのクランクシャフト4の両端を支持
固定するためのチャック5,6が設けられている。クラ
ンクシャフト4は、このチャック5,6を介し、加工部
分の軸中心が主軸中心と一致するように主軸台2,3に
両端が支持されている。そして、上記主軸台2,3は、
クランクシャフト4を支持した状態で、スライドベース
上をX軸方向(図面左右方向)に移動可能となってい
る。FIG. 1 is a plan view showing a grinding machine provided with a work rest device according to the present invention. In this grinding machine, as shown in FIG. 1, a headstock 2 and a headstock 3 are arranged on a slide base (not shown) provided on the upper surface of a base 1 so as to face each other. Chucks 5 and 6 for supporting and fixing both ends of a crankshaft 4 as a work are provided at opposite ends of the tables 2 and 3. Both ends of the crankshaft 4 are supported by the headstocks 2 and 3 via the chucks 5 and 6 such that the axis center of the processed portion coincides with the center of the spindle. And the headstocks 2 and 3 are
With the crankshaft 4 supported, the slide base can be moved in the X-axis direction (the left-right direction in the drawing).
【0022】また、クランクシャフト4の軸線方向に対
して直交するY軸方向(図面上下方向)には、クランク
シャフト4を挟んで、砥石車7とワークレスト装置10
とが対向するように配置されている。上記砥石車7は、
砥石台8に回転自在に支持されており、この砥石台8
は,砥石車7がクランクシャフト4に対して進退自在と
なるように、スライドベース9上に支持されている。In the Y-axis direction (vertical direction in the drawing) orthogonal to the axial direction of the crankshaft 4, the grinding wheel 7 and the work rest device 10 are sandwiched by the crankshaft 4.
Are arranged so as to face each other. The grinding wheel 7 is
The grindstone 8 is rotatably supported by the grindstone 8.
Are supported on a slide base 9 so that the grinding wheel 7 can move forward and backward with respect to the crankshaft 4.
【0023】一方、ワークレスト装置10は、クランク
シャフト4に対して進退自在となるようにスライドベー
ス11上に支持されており、ワークレスト装置10を構
成する第1支持アーム部材12及び第2支持アーム部材
13(図1中には、第1支持アーム部材12のみ示す)
が、クランクシャフト4のカウンタウェイト4c間を通
って、加工部分としてのジャーナル部4aあるいはピン
部4bの外周面に対して当接あるいは離脱できるように
なっている。On the other hand, the workrest device 10 is supported on a slide base 11 so as to be able to advance and retreat with respect to the crankshaft 4, and the first support arm member 12 and the second support arm constituting the workrest device 10 are provided. Arm member 13 (only the first support arm member 12 is shown in FIG. 1)
Can be passed or separated from the outer peripheral surface of the journal portion 4a or the pin portion 4b as a processed portion through the space between the counterweights 4c of the crankshaft 4.
【0024】次に、上記ワークレスト装置10について
詳細に説明する。Next, the work rest device 10 will be described in detail.
【0025】このワークレスト装置10は、図2に示す
ように、ワークとしてのクランクシャフト4の加工部
分、すなわち、ジャーナル部4aあるいはピン部4bの
外周面に当接する第1シュー12aを担持した第1支持
アーム部材12と、周方向において上記第1シュー12
aとは異なる位置にて、同様に外周面に当接する第2シ
ュー13aを担持した第2支持アーム部材13とを備え
ている。As shown in FIG. 2, the work rest device 10 has a first shoe 12a carrying a first shoe 12a abutting on a processed portion of the crankshaft 4 as a work, that is, the outer peripheral surface of the journal portion 4a or the pin portion 4b. 1 support arm member 12 and the first shoe 12 in the circumferential direction.
and a second support arm member 13 that carries a second shoe 13a that similarly contacts the outer peripheral surface at a position different from a.
【0026】そして、上記第1支持アーム部材12は、
支軸14のまわりに揺動自在に枢支されると共に、スプ
リング27により反時計回わりに回転するように付勢さ
れており、端部12bに対して、矢印L1の方向に往復
動するプランジャ15の端部が当接されている。また、
このプランジャ15は、駆動モータ16により不図示の
送りねじ等を介して往復動されるようになっている。The first support arm member 12 is
While being swingably pivotally supported around a support shaft 14, the spring 27 is biased to rotate in a counterclockwise times fairly, with respect to the end portion 12b, and reciprocates in the direction of arrow L 1 plunger 15 ends are in contact with each other. Also,
The plunger 15 is reciprocated by a drive motor 16 via a feed screw (not shown) or the like.
【0027】上記駆動モータ16、送りねじ、プランジ
ャ15等により、第1支持アーム部材12を駆動させ
て、ワークに対する押圧支持力を調節する第1駆動手段
が構成されている。A first drive means for driving the first support arm member 12 by the drive motor 16, the feed screw, the plunger 15 and the like to adjust the pressing support force on the workpiece.
【0028】一方、上記第2支持アーム部材13は、第
1支持アーム部材12と同様に支軸14のまわりに揺動
自在に枢支され、端部13bに対して、矢印L2の方向
に往復動する連結ロッド17が取り付けられている。ま
た、この連結ロッド17は、駆動モータ18により不図
示の送りねじ,レバー等を介して往復動されるようにな
っている。On the other hand, the second support arm member 13 is swingably pivotally supported around a first support arm member 12 in the same manner as the support shaft 14, relative to the end 13b, in the direction of arrow L 2 A reciprocating connecting rod 17 is attached. The connecting rod 17 is reciprocated by a driving motor 18 via a feed screw, a lever, and the like (not shown).
【0029】上記駆動モータ18、送りねじ、レバー、
連結ロッド17等により、第2支持アーム部材13を駆
動させて、ワークに対する押圧支持力を調節する第2駆
動手段が構成されている。The drive motor 18, feed screw, lever,
A second driving unit that drives the second support arm member 13 by the connecting rod 17 and the like to adjust the pressing support force on the workpiece is configured.
【0030】上記構成によれば、駆動モータ16の作動
により、プランジャ15が図中右向きに移動すると、第
1支持アーム部材12は図中時計回わりに回転して、第
1シュー12aがクランクシャフト4の加工部分4a,
4bに略横方向から押圧支持力を及ぼし、又、駆動モー
タ18の作動により、連結ロッド17が図中左向きに移
動すると、第2支持アーム部材13は図中反時計回わり
に回転して、第2シュー13aがクランクシャフト4の
加工部分4a,4bに略下方向から押圧支持力を及ぼす
ことになる。According to the above configuration, when the plunger 15 moves rightward in the drawing by the operation of the drive motor 16, the first support arm member 12 rotates clockwise in the drawing, and the first shoe 12a Processed part 4a,
When the connecting rod 17 is moved leftward in the figure by the operation of the drive motor 18, the second support arm member 13 rotates counterclockwise in the figure, The two shoes 13a exert a pressing support force on the machined portions 4a, 4b of the crankshaft 4 from substantially below.
【0031】尚、各々の押圧支持力を減少させる場合
は、プランジャ15及び第1支持アーム部材12、連結
ロッド17及び第2支持アーム部材13をそれぞれ上記
動作とは逆向きに作動させればよい。In order to reduce the respective pressing and supporting forces, the plunger 15 and the first support arm member 12, the connecting rod 17 and the second support arm member 13 may be respectively operated in the opposite directions to the above operations. .
【0032】さらに、第1支持アーム部材12の対向す
る左右両側面には、第1支持アーム部材12の変形量を
検出するための第1検出手段としてのひずみゲージ19
が設けられており、又、第2支持アーム部材13の対向
する上下両面には、第2支持アーム部材の変形量を検出
するための第2検出手段としてのひずみゲージ20が設
けられている。そして、これらのひずみゲージ19,2
0は、配線21を介して、それぞれのひずみ量を測定す
る測定器22に接続されており、さらに、A/D変換器
23、演算器24、シーケンサ25、アンプ26が順次
接続されている。Further, strain gauges 19 as first detection means for detecting the amount of deformation of the first support arm member 12 are provided on both left and right opposite sides of the first support arm member 12.
Are provided on both upper and lower opposing surfaces of the second support arm member 13, and strain gauges 20 are provided as second detection means for detecting the amount of deformation of the second support arm member. And these strain gauges 19, 2
Numeral 0 is connected via a wiring 21 to a measuring device 22 for measuring the respective amounts of strain, and further, an A / D converter 23, a computing device 24, a sequencer 25, and an amplifier 26 are sequentially connected.
【0033】上記測定器22、A/D変換器23、演算
器24、シーケンサ25、アンプ26等により、第1検
出手段及び第2検出手段すなわちひずみゲージ19,2
0のひずみ量に基づいて、第1支持アーム部材12及び
第2支持アーム部材13によるそれぞれの押圧支持力の
合成ベクトルが砥石車7による研削抵抗のベクトルに対
して常に平行で同一大きさにして逆向きとなるように上
記第1駆動手段及び第2駆動手段を制御する制御手段が
構成されている。The measuring device 22, the A / D converter 23, the computing device 24, the sequencer 25, the amplifier 26 and the like make up the first detecting means and the second detecting means, that is, the strain gauges 19 and 2.
Based on the strain amount of 0, the combined vector of the pressing support forces of the first support arm member 12 and the second support arm member 13 is always parallel to the vector of the grinding resistance by the grinding wheel 7 and has the same magnitude. Control means for controlling the first driving means and the second driving means in the opposite direction is configured.
【0034】上記構成によれば、研削抵抗により第1支
持アーム部材12及び第2支持アーム部材13が変形し
て、ひずみゲージ19,20に変化が生じると、測定器
22によりそのひずみ量が測定され、得られた測定値が
A/D変換器23によりデジタル信号化され、変換され
たデジタル信号が演算器24に入力されて所定の演算が
行われ、得られた演算値がシーケンサ25へ送られ、さ
らにシーケンサ25の出力信号に基づいてアンプ26か
らの出力信号がコントロールされ、所望の押圧支持力が
得られるように駆動モータ16,18が駆動される。According to the above configuration, when the first support arm member 12 and the second support arm member 13 are deformed by the grinding resistance and change occurs in the strain gauges 19 and 20, the measuring device 22 measures the amount of strain. The obtained measured value is converted into a digital signal by the A / D converter 23, and the converted digital signal is input to the calculator 24 to perform a predetermined calculation, and the obtained calculated value is sent to the sequencer 25. The output signal from the amplifier 26 is controlled based on the output signal from the sequencer 25, and the drive motors 16 and 18 are driven so that a desired pressing support force is obtained.
【0035】すなわち、ワーク(クランクシャフト)を
直接支持する第1支持アーム部材12及び第2支持アー
ム部材13の変形量、つまり、ひずみゲージ19,20
の変化量が、各々の支持アーム部材12,13の押圧支
持力の変化量に対応することから、ひずみゲージ19,
20の各々の変化量を監視して、この各々の変化量を所
定の比率となるようにフィードバック制御することで、
第1支持アーム部材12による押圧支持力と第2支持ア
ーム部材による押圧支持力との比を所定の値、例えば初
期設定値に維持することができる。That is, the deformation amount of the first support arm member 12 and the second support arm member 13 that directly support the work (crankshaft), that is, the strain gauges 19 and 20
Since the amount of change corresponds to the amount of change in the pressing support force of each of the support arm members 12, 13, the strain gauges 19,
By monitoring the amount of change of each of the 20 and feedback-controlling the amount of change of each of the 20 to a predetermined ratio,
The ratio between the pressing support force of the first support arm member 12 and the pressing support force of the second support arm member can be maintained at a predetermined value, for example, an initial setting value.
【0036】次に、砥石車7による研削抵抗と、第1支
持アーム部材12及び第2支持アーム部材13による押
圧支持力との関係について説明する。図3に示すよう
に、砥石車7をワーク(クランクシャフト)4に当接さ
せて研削加工を行う場合において、研削抵抗Fの接線分
力をFt、法線分力をFnとすると、これらの分力F
t,Fnは、次式(1),(2)のように表わされる。Next, the relationship between the grinding resistance of the grinding wheel 7 and the pressing support force of the first support arm member 12 and the second support arm member 13 will be described. As shown in FIG. 3, when grinding is performed by bringing the grinding wheel 7 into contact with the work (crankshaft) 4, assuming that a tangential component force of the grinding resistance F is Ft and a normal component force is Fn. Component F
t and Fn are represented by the following equations (1) and (2).
【0037】 Ft=Pm・(Sc+μS) …… (1) Fn=Pm・S …… (2) ここで、Sc:研削溝の断面積、S:研削刃とワークの
接触部の法線方向への投影面積、μ:研削刃とワーク間
の摩擦係数、Pm:ワークの塑性流動圧力である。Ft = Pm · (Sc + μS) (1) Fn = Pm · S (2) where Sc is the cross-sectional area of the grinding groove, and S is the direction normal to the contact portion between the grinding blade and the work. , Μ: coefficient of friction between the grinding blade and the work, Pm: plastic flow pressure of the work.
【0038】また、上記(1)及び(2)式から、次式
(3)が導かれる。From the above equations (1) and (2), the following equation (3) is derived.
【0039】 [0039]
【0040】上記式(3)から理解されるように、同一
材料のワークを同一の砥石車7で研削する場合、研削抵
抗Fの大きさは変化しても、そのベクトルの方向は一定
となる。As can be understood from the above equation (3), when workpieces of the same material are ground by the same grinding wheel 7, the direction of the vector becomes constant even if the magnitude of the grinding resistance F changes. .
【0041】一方、第1支持アーム部材12の第1シュ
ー12a及び第2支持アーム部材13の第2シュー13
aがワーク4を支持する際において、各々の法線方向に
おける押圧支持力をFu,Fdとすると、これら押圧支
持力Fu,Fdの合成ベクトルはFrとなる。On the other hand, the first shoe 12a of the first support arm member 12 and the second shoe 13 of the second support arm member 13
When a supports the work 4 and the pressing support forces in the respective normal directions are Fu and Fd, the resultant vector of the pressing support forces Fu and Fd is Fr.
【0042】従って、第1支持アーム部材12による押
圧支持力Fuと、第2支持アーム部材13による押圧支
持力Fdとの大きさを調節して、その合成ベクトルFr
の大きさと向きをコントロールすれば、合成ベクトルF
rが研削抵抗Fと平行でかつ同一の大きさになるように
することができ、これにより、ワーク4の研削抵抗Fに
よる撓みが抑制されて、主軸台2,3の回転中心とワー
ク4の加工部分4a,4bの軸中心との芯ずれとが極力
零に近づけられることになる。Accordingly, the magnitude of the pressing support force Fu by the first support arm member 12 and the pressing support force Fd by the second support arm member 13 are adjusted, and the resultant vector Fr is adjusted.
By controlling the size and direction of
r can be made parallel to and the same size as the grinding resistance F, whereby the bending of the work 4 due to the grinding resistance F is suppressed, and the rotation center of the headstocks 2 and 3 and the work 4 The misalignment between the machined portions 4a and 4b and the center of the shaft is made as close to zero as possible.
【0043】次に、本装置の動作について説明する。先
ず、図4に示すように、主軸台2,3の間に正寸のマス
ターワーク4´をその加工部分の軸中心が主軸台2,3
の主軸中心と一致するようにして取り付け、砥石車7が
マスターワーク4´に当接していない状態で、ダイヤル
ゲージ30を当接させて、マスターワーク4´を回転さ
せる。そして、ダイヤルゲージ30の針の振れが0とな
るように、第1支持アーム部材12及び第2支持アーム
部材13の押圧支持力を調節して、その時のひずみゲー
ジ19,20の変化量を検出し、その検出値を初期値と
して演算器24に記憶させる。Next, the operation of the present apparatus will be described. First, as shown in FIG. 4, a precision master work 4 'is placed between the headstocks 2 and 3 so that the center of the machined portion of the master work 4' is located on the headstocks 2 and 3.
The grinding wheel 7 is brought into contact with the master work 4 'in a state where the grinding wheel 7 is not in contact with the master work 4', and the master work 4 'is rotated. Then, the pressure supporting force of the first support arm member 12 and the second support arm member 13 is adjusted so that the needle deflection of the dial gauge 30 becomes zero, and the amount of change of the strain gauges 19 and 20 at that time is detected. Then, the detected value is stored in the computing unit 24 as an initial value.
【0044】続いて、ワーク4を取り付け、砥石車7を
ワーク4に当接させて研削加工を開始する。すると、こ
の研削加工において生じる研削抵抗Fにより、第1支持
アーム部材12及び第2支持アーム部材13にそれぞれ
負荷が加わる。Subsequently, the work 4 is mounted, and the grinding wheel 7 is brought into contact with the work 4 to start grinding. Then, a load is applied to each of the first support arm member 12 and the second support arm member 13 by the grinding resistance F generated in the grinding.
【0045】この負荷により、各々のひずみゲージ1
9,20が変化するため、その変化量を測定器22によ
り測定する。With this load, each strain gauge 1
Since 9 and 20 change, the amount of change is measured by the measuring device 22.
【0046】続いて、得られた測定値をA/D変換器2
3に通してデジタル量とし、演算器24にてこのデジタ
ル量に基づき所定の演算を行い、得られた演算結果をシ
ーケンサ25に入力してアンプ26の出力信号をコント
ロールする。Subsequently, the obtained measured value is converted to an A / D converter 2
The arithmetic unit 24 performs a predetermined operation based on the digital amount, and the obtained operation result is input to the sequencer 25 to control the output signal of the amplifier 26.
【0047】そして、アンプ26からの出力信号に基づ
いて駆動モータ16,18を駆動して、第1支持アーム
部材12による押圧支持力Fuと第2支持アーム部材1
3により押圧支持力Fdとの比が初期状態と同じになる
ように、第1支持アーム部材12及び第2支持アーム部
材13を調節する。Then, the driving motors 16 and 18 are driven based on the output signal from the amplifier 26, and the pressing support force Fu by the first support arm member 12 and the second support arm member 1
3, the first support arm member 12 and the second support arm member 13 are adjusted so that the ratio with the pressing support force Fd becomes the same as the initial state.
【0048】以上の動作を研削加工中連続して行うこと
により、主軸台2,3の回転中心とワーク4の加工部分
4a,4bの軸中心との芯ずれが常に零に近づくように
調節され、これにより、研削加工の真円度が向上する。By performing the above operations continuously during the grinding process, the misalignment between the rotation centers of the headstocks 2 and 3 and the axis centers of the processing portions 4a and 4b of the work 4 is adjusted so as to always approach zero. Thus, the roundness of the grinding process is improved.
【0049】以上述べたようなワーク(クランクシャフ
ト)4の研削加工においては、図5に示すように、研削
加工前の径寸法から最終仕上げの径寸法に至るまでの間
に、順次送り速度を小さくしたファーストフィード、ミ
ィディアムフィード、フィニッシュフィード、及び送り
速度が零のスパークアウト等の研削工程が採られてい
る。In the grinding of the work (crankshaft) 4 as described above, as shown in FIG. 5, the feed rate is sequentially increased from the diameter before the grinding to the diameter of the final finish. Grinding processes such as reduced first feed, medium feed, finish feed, and spark-out with zero feed speed are employed.
【0050】このような研削工程において、従来のワー
クレスト装置を用いる場合は、例えば削り代20〜30
μm手前から真円度を出すためのフィニッシュフィード
工程を開始していたが、本発明のワークレスト装置を用
いる場合は芯ずれを極力小さくできるため、フィニッシ
ュフィード工程を短縮することができる。これにより、
研削加工全体の短縮化が行える。In the case of using a conventional work rest device in such a grinding step, for example, a cutting allowance of 20 to 30 is used.
Although the finish feed process for obtaining roundness has been started just before μm, when the work rest device of the present invention is used, misalignment can be minimized, so that the finish feed process can be shortened. This allows
The entire grinding process can be shortened.
【0051】また、上記のような4段階の研削工程を採
るのではなく、工程数を減らして研削工程の簡略化を行
うことにより、研削加工全体の短縮化を行うことも可能
である。Also, instead of employing the above-described four-stage grinding process, the number of processes can be reduced and the grinding process can be simplified, so that the entire grinding process can be shortened.
【0052】以上述べた実施例においては、ワークとし
てクランクシャフトを用いた場合についてのみ示した
が、これに限定されるものではなく、その他の長尺なワ
ークでも適用可能である。In the embodiment described above, only the case where the crankshaft is used as the work has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other long works.
【0053】また、上述実施例における駆動モータ1
6,18としては、トルクモータ、あるいは、エンコー
ダを備えたサーボモータ等を用いてもよい。Further, the drive motor 1 in the above embodiment
As the motors 6 and 18, a torque motor or a servo motor having an encoder may be used.
【0054】さらに、上述実施例においては、第1支持
アーム部材12及び第2支持アーム部材14の変形量を
検出する検出手段として、ひずみゲージを採用する場合
を示したが、これに限定されるものではなく、圧電素子
等を採用し、その起電力の変化量を測定する構成であっ
てもよい。Further, in the above-described embodiment, the case where the strain gauge is employed as the detecting means for detecting the amount of deformation of the first support arm member 12 and the second support arm member 14 has been described. Instead, a configuration may be adopted in which a piezoelectric element or the like is adopted and the amount of change in the electromotive force is measured.
【図1】 本発明に係るワークレスト装置を備えた研削
盤を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a grinding machine provided with a work rest device according to the present invention.
【図2】 本発明に係るワークレスト装置の一実施例を
示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing one embodiment of a work rest device according to the present invention.
【図3】 砥石車による研削抵抗とワークレスト装置に
よる押圧支持力との関係を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a grinding resistance by a grinding wheel and a pressing support force by a work rest device.
【図4】 本発明に係るワークレスト装置において初期
設定を行う状態を示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which initialization is performed in the work rest device according to the present invention.
【図5】 ワークを研削加工する際の研削工程の各段階
を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing each stage of a grinding process when grinding a work.
2 主軸台 3 主軸台 4 クランクシャフト(ワーク) 4a ジャーナル部(加工部分) 4b ピン部(加工部分) 4c カウンタウェイト 5,6 チャック 7 砥石車 8 砥石台 10 ワークレスト装置 12 第1支持アーム部材 12a 第1シュー 12b 端部 13 第2支持アーム部材 13a 第2シュー 13b 端部 14 支軸 15 プランジャ 16 駆動モータ 17 連結ロッド 18 駆動モータ 19 ひずみゲージ(第1検出手段) 20 ひずみゲージ(第2検出手段) 21 配線 22 測定器 23 A/D変換器 24 演算器 25 シーケンサ 26 アンプ 27 スプリング 2 Headstock 3 Headstock 4 Crankshaft (work) 4a Journal part (working part) 4b Pin part (working part) 4c Counterweight 5,6 Chuck 7 Grinding wheel 8 Grinding wheel stand 10 Workrest device 12 First support arm member 12a First shoe 12b End 13 Second support arm member 13a Second shoe 13b End 14 Support shaft 15 Plunger 16 Drive motor 17 Connecting rod 18 Drive motor 19 Strain gauge (first detection means) 20 Strain gauge (second detection means) ) 21 Wiring 22 Measuring device 23 A / D converter 24 Computing device 25 Sequencer 26 Amplifier 27 Spring
Claims (3)
て、ワークを回転させつつ砥石車によりワークの外周面
を研削加工する際に、ワークの加工部分を支持するワー
クレスト装置であって、 前記砥石車の研削抵抗に対抗するように前記ワークを周
方向の別々の位置にて支持する第1支持アーム部材及び
第2支持アーム部材と、 前記第1支持アーム部材及び第2支持アーム部材を別々
に駆動させて前記ワークに押圧支持力を及ぼす第1駆動
手段及び第2駆動手段と、 前記第1支持アーム部材及び第2支持アーム部材それぞ
れの研削抵抗による変形量を検出する第1検出手段及び
第2検出手段と、 前記第1検出手段及び第2検出手段の出力情報に基づい
て、前記第1支持アーム部材及び第2支持アーム部材に
よるそれぞれの押圧支持力の合成ベクトルと研削抵抗の
ベクトルとがお互いに同一大きさで逆向きとなるよう
に、前記第1駆動手段及び第2駆動手段を制御する制御
手段と、 を備えたことを特徴とするワークレスト装置。1. A work rest device that supports both ends of a long work and supports a processed portion of the work when grinding the outer peripheral surface of the work with a grinding wheel while rotating the work. A first support arm member and a second support arm member for supporting the work at different positions in the circumferential direction so as to oppose the grinding resistance of the grinding wheel; and the first support arm member and the second support arm. A first driving unit and a second driving unit that separately drive members to exert a pressing support force on the work; and a first detecting unit that detects an amount of deformation of each of the first supporting arm member and the second supporting arm member due to a grinding resistance. Detection means and second detection means; and synthesis of respective pressing support forces by the first support arm member and the second support arm member based on output information of the first detection means and the second detection means. As vector and the vector of the grinding force are opposite in the same size with each other, work rest device being characterized in that and a control means for controlling said first drive means and second drive means.
前記第1支持アーム部材及び第2支持アーム部材に設け
られたひずみゲージからなり、前記制御手段は、前記ひ
ずみゲージのひずみ量に応じて、前記第1駆動手段及び
第2駆動手段を制御する、ことを特徴とする請求項1記
載のワークレスト装置。2. The first detecting means and the second detecting means,
It comprises a strain gauge provided on the first support arm member and the second support arm member, and the control means controls the first drive means and the second drive means according to a strain amount of the strain gauge, The workrest device according to claim 1, wherein:
材による押圧支持力と前記第2支持アーム部材による押
圧支持力との比が常に一定となるように、前記第1駆動
手段及び第2駆動手段を制御する、ことを特徴とする請
求項1又は2記載のワークレスト装置。3. The first driving means and the second driving means such that a ratio between a pressing support force of the first support arm member and a pressing support force of the second support arm member is always constant. The workrest device according to claim 1, wherein the workrest device controls a driving unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9256364A JPH1190822A (en) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | Work rest device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9256364A JPH1190822A (en) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | Work rest device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1190822A true JPH1190822A (en) | 1999-04-06 |
Family
ID=17291666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9256364A Pending JPH1190822A (en) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | Work rest device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH1190822A (en) |
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-
1997
- 1997-09-22 JP JP9256364A patent/JPH1190822A/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040316 |