(57)【要約】【課題】基準面を移動することなくツルーイングが可能な研削盤を提供する。【解決手段】  ツルーイングロール８をＵ軸方向へ送ることでツルーイングロール８に接触可能で、かつ、Ｕ軸方向と所定の角度をなす基準面１６ａを備える基準部材１６を備える。  ツルーイングロール８と基準面１６ａが接触するＵ軸の送り位置によりツルーイングロールの径を演算する演算部３６を備える。  ツルーイングロールの径の値を用いて、砥石車１１とツルーイングロール８の相対位置を決定して相対移動することで、砥石車１１の研削作用面をツルーイングする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるツルーイングロールと砥石車を相対移動させる移動手段を備え、前記ツルーイングロールの径の値を用いて、前記砥石車と前記ツルーイングロールの相対位置を決定して相対移動することで、前記砥石車の研削作用面をツルーイングする研削盤において、
前記ツルーイングロールを前記ツルーイングロールの回転軸線と直交する送り軸方向へ送る送り手段と、
前記送り軸方向と所定の角度をなし、かつ、前記ツルーイングロールが前記送り軸方向の所定位置にあるとき前記ツルーイングロールのツルーイング作用面に接触する、基準面を備える基準部材と、
前記所定位置の値を用いて前記ツルーイングロールの径を演算する演算手段を備える研削盤。
【請求項２】
前記ツルーイングロールと前記送り手段と前記基準部材を旋回テーブル上に備える請求項１記載の研削盤。
【請求項３】
前記基準部材が前記ツルーイングロールの回転軸心より下方に配置される請求項１または請求項２に記載の研削盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削盤の砥石車のツルーイング方法に関するものであり、詳しくはツルーイングロールの径を測定してその値を用いてツルーイングロールの位置決めを行う研削盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ツルーイング時の砥石車に対するツルーイングロールの切込み量を必要最小限の値とすることは、砥石車の切れ味確保、砥石寿命の点から重要である。一方、ツルーイングを行うとツルーイングロールが摩耗して、ツルーイングロールの径が変化し結果としてツルーイング作用位置が変化する。そのため、ツルーイングロールの径を常に正確に把握して、ツルーイングロールの切込み位置を正確に管理することが重要で、ツルーイングロールの径を以下に示す方法で測定することが行われている。
基準面を備えた基準部材がツルーイングロールの回転中心を通るツルーイングロールの送りの軸線上に配置され、ツルーイングロールの外周面が基準面に接触するまで送られる。ツルーイングロールの径を、両者が接触した時の、ツルーイングロールの回転中心の送り位置から演算する（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１２７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、ツルーイングロール径の測定時に基準面がツルーイングロールの回転中心を通る送り軸線上に配置されている。このため、ツルーイング実施時には基準面がツルーングロールと干渉しない位置に移動する必要があり、この移動に伴う基準面位置の誤差が発生し、ツルーイングロール径の測定精度が低下する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、基準面を移動することなくツルーイングが可能な研削盤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、回転駆動されるツルーイングロールと砥石車を相対移動させる移動手段を備え、前記ツルーイングロールの径の値を用いて、前記砥石車と前記ツルーイングロールの相対位置を決定して相対移動することで、前記砥石車の研削作用面をツルーイングする研削盤において、
前記ツルーイングロールを前記ツルーイングロールの回転軸線と直交する送り軸方向へ送る送り手段と、
前記送り軸方向と所定の角度をなし、かつ、前記ツルーイングロールが前記送り軸方向の所定位置にあるとき前記ツルーイングロールのツルーイング作用面に接触する、基準面を備える基準部材と、
前記所定位置の値を用いて前記ツルーイングロールの径を演算する演算手段を備えることである。
【０００６】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記ツルーイングロールと前記送り手段と前記基準部材を旋回テーブル上に備えることである。
【０００７】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２に係る発明において、前記基準部材が前記ツルーイングロールの回転軸心より下方に配置されることである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項1に係る発明によれば、ツルーイングロールの半径変化量に比べて基準面とツルーイングロールが接触する送り位置の変化量が大きいので、送り位置の誤差に起因するツルーイングロール径の誤差が小さくなり、ツルーイング径を正確に演算可能になる。よって、ツルーイングによる砥石車の形状成形精度が良い研削盤を提供できる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、旋回テーブルを旋回することで砥石車に円弧形状のツルーイングを容易に実施でき、正確な円弧半径が設定可能な研削盤を提供できる。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、基準部材がツルーイングロール交換の邪魔にならないので、ツルーイングロール交換が容易な研削盤を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の研削盤の全体構成を示す平面図である。
【図２】本実施形態のツルーイング装置の全体を示す斜視図である。
【図３】本実施形態のツルーイングロール径を測定する状況を示す図である。
【図４】本実施形態のツルーイングロール径と送り位置の関係を示す図である。
【図５】本実施形態のツルーイングロール径測定工程のフローチャート図である。
【図６】ツルーイング時の砥石車とツルーイングロールの関係を示す図である。
【図７】図６のＡ矢視図である。
【図８】本実施形態のツルーイング工程のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、ベアリング外輪の内周軌道面などを研削する内面研削盤の砥石車に、円弧形状のツルーイングを実施する例に基づき説明する。
図１に示すように、内面研削盤１は、ベッド２を備え、ベッド２上には、送りモータ１２の回転によりベース４をＸ軸方向に送る送り装置３と、Ｘ軸に直交するＺ軸方向に、送りモータ１３の回転により砥石台１０を送る砥石台送り装置９を備えている。ベース４上には、工作物Ｗを回転可能に保持する主軸５と、図示しない旋回モータにより、Ｘ軸とＺ軸に直交するＢ軸回りに旋回される旋回テーブル６を備えている。旋回テーブル６上には、ツルーイングロール８を回転駆動するツルーイング装置７を備えている。砥石台１０は砥石車１１を回転自在に支持し、砥石車１１を回転させる回転モータ（図示省略する）を備えている。
以上の構成により、主軸５とツルーイング装置７は、送り装置３により砥石車１１に対してＸ軸方向に切込み送りを与えられる。また、砥石車１１は砥石台送り装置９によりＺ軸方向に送られ、工作物Ｗの内周加工面に砥石車１１が接触する研削位置と、ツルーイングロール８の外周に砥石車１１が接触するツルーイング位置に割出しされる。
【００１３】
図２示すように、ツルーイング装置７は、旋回テーブル６上に固定されたガイド７２によりＸ軸と平行なＵ軸方向に往復運動可能に支持されたツルーイング本体７１を備え、ツルーイング本体７１はモータ７３で回転駆動される送りねじ７４によりＵ軸方向に送られる。ここで、ツルーイングロール８は、Ｕ軸方向に送られるとき、旋回テーブル６の旋回中心Ｐ上を通過する位置に保持されている。また、基準部材１６が、旋回テーブル６上で、かつ、ツルーイングロール８のＵ軸方向の通過経路上に配置されている。ツルーイング本体７１は内部にＡＥ（アコースティック・エミッション）検知センサ７５を備え、ツルーイングロール８が基準部材１６に接触した時に発生するＡＥ信号を検知できる。
【００１４】
この内面研削盤１は、所定のプログラムを実行することで自動化された研削加工やツルーイングを実行する制御装置３０を備えている。制御装置３０の機能的構成として、送り装置３の送りを制御するＸ軸制御部３１、砥石台送り装置９の送りを制御するＺ軸制御部３２、旋回テーブル６の旋回を制御するＢ軸制御部３３、ツルーイング装置７の送りを制御するＵ軸制御部３４、砥石車１１の回転を制御する砥石軸制御部３５などを具備している。また、予め設定した演算式に基づき各種の演算を行う演算部３６、各種プログラムやデータを記録する記録部３７を備えている。
【００１５】
ツルーイングロール８の径を計測する方法について、図３、図４に基づき説明する。
図３に示すツルーイング装置７の側面図において、旋回テーブル６の旋回中心Ｐとツルーイングロール８の回転中心Ｑの間のＵ軸方向の距離をＵ軸の送り位置とする。ツルーイングロール８の送り経路上に基準部材１６が配置されているので、基準面１６ａとツルーイングロール８の外周面は所定のＵ軸の送り位置で接触する。
この接触位置はツルーイングロール８の径により異なり、ツルーイングロール８の径と接触位置の関係は図４に示すように表せる。図４において、ツルーイングロール８の回転中心Ｑの移動軸線ｎと基準面１６ａの延長線ｍは、基準面１６ａの傾斜角度Θで交差し、その交点を点Ｍとする。点Ｍと旋回中心ＰのＵ軸方向の距離をＬとする。いま、ツルーイングロール８の半径がｒｔで基準面１６ａとツルーイングロール８の接触時のＵ軸の送り位置をＵｋ１とすると、式ｒｔ／ｓｉｎΘ＝Ｕｋ１＋Ｌが成り立つ。これより、ツルーイングロール８の半径ｒｔは式ｒｔ＝（Ｕｋ１＋Ｌ）・ｓｉｎΘで演算でき、傾斜角度Θと点Ｍと旋回中心ＰのＵ軸方向の距離Ｌは一定であるため、基準面１６ａとツルーイングロール８の接触時のＵ軸の送り位置Ｕｋ１を検出することで、ツルーイングロール８の半径ｒｔを演算できる。Ｕ軸の送り位置はＵ軸制御部３４において常に記録されており常時読み取ることが可能である。
【００１６】
具体的なツルーイングロール径の測定工程について図５のフローチャートに基づき説明する。
予め計測して求めた、基準面１６ａの傾斜角度Θと、交点Ｍと旋回中心Ｐの間の距離Ｌの値を記録部３７に記録しておく。
ツルーイングロール８を回転させる（Ｓ１）。Ｕ軸を駆動して、ツルーイングロール８をツルーイングロール径測定開始位置Ｕｋへ位置決めする（Ｓ２）。ツルーイングロール８をΔＵだけステップ送りで前進させる（Ｓ３）。ＡＥセンサ７５でＡＥ信号を検知したか確認する。確認していなければステップＳ３へ移動し再度ステップ送りし、確認したならばステップＳ５へ移動する（Ｓ４）。Ｕ軸の現在位置Ｕｋ１を記録部３７に記録する（Ｓ５）。ツルーイングロール径ｒｔを式ｒｔ＝（Ｕｋ１＋Ｌ）・ｓｉｎΘを用いて演算部３６で演算し、記録部３７に記録する（Ｓ６）。
以上のようなツルーイングロール径の測定方法によれば、ツルーイングロール径の変化量より、Ｕ軸の接触位置の変化量が大きくなる。このため、Ｕ軸の送り誤差より径の誤差が小さくなり、ツルーイングロール径の計測精度が向上する。また、基準部材１６をツルーイングロール８の下部に配置することで、基準部材１６がツルーイングロール８の交換の邪魔になることを避けることができる。
【００１７】
次に、砥石車１１の回転中心を含む断面における研削作用面を、中心角αの円弧にツルーイングする方法について、図６、図７に基づき説明する。
図６に示すツルーイング装置の側面図において、ツルーイングロール８の半径をｒｔとし、砥石車１１の半径をｒｗとし、砥石車１１のツルーイングの円弧半径をｒｓとする。また、Ｘ軸の原点位置を砥石車１１の回転中心Ｏの位置とし、Ｘ軸
(テーブル４)の基準位置を旋回テーブル６の旋回中心Ｐとし、Ｘ軸の送り位置を回転中心Ｏと旋回中心Ｐ間のＸ軸方向の距離で表す。
ツルーイングロール８はＵｔ＝ｒｔ＋ｒｓで演算される送り位置Ｕｔに位置決めされる。ここで、基準部材１６はツルーイングロール８と基準部材１６が接触しない位置に配置されている。次に、テーブル４がＸｔ＝ｒｗ−ｒｓで演算されるＸｔに位置決めされ、砥石車１１とツルーイングロール８の外周が接触する。この状態で図７に示すように、旋回テーブル６の搖動運動により、ツルーイングロール８を中心角αの８’と８”の間で往復円弧運動をさせることで砥石車１１の外周に半径ｒｓの円弧形状のツルーイングを行うことができる。
【００１８】
具体的なツルーイング工程について図８のフローチャートに基づき説明する。
予め、ツルーイングの円弧形状の中心角の角度αと円弧の半径ｒｓの値を記録部３７に入力しておく。
ツルーイングロール８を回転させる（Ｓ１）。Ｕ軸を駆動して、ツルーイングロール８をツルーイング開始位置Ｕｔへ位置決めする（Ｓ２）。Ｚ軸を駆動して、砥石車１１をツルーイングロール８と対向するツルーイング開始位置Ｚｔへ位置決めする（Ｓ３）。Ｘ軸を駆動して、テーブル４の旋回中心Ｐをツルーイング開始位置Ｘｔへ位置決めする。ここで、Ｘｔの値は砥石車１１の半径ｒｗから円弧の半径ｒｓを差引いた値である（Ｓ４）。テーブル４をΔＸ１だけステップ送りで前進させ、ツルーイングロール８を砥石車１１に切込む（Ｓ５）。ＡＥセンサ７５でＡＥ信号を検知したか確認する。確認していなければステップＳ５へ移動し再度ステップ送りし、確認したならばステップＳ７へ移動する（Ｓ６）。Ｂ軸を駆動して、ツルーイングロール８を右回りにα／２旋回させる。この操作によりツルーイングロール８は図７に示す８”の位置に位置決めされる（Ｓ７）。Ｂ軸を駆動して、ツルーイングロール８を左回りにα旋回させる。この操作によりツルーイングロール８は図７に示す８’の位置に位置決めされる（Ｓ８）。テーブル４をΔＸ２だけステップ送りで前進させ、ツルーイングロール８を砥石車１１に切込む（Ｓ９）。Ｂ軸を駆動して、ツルーイングロール８を右回りにα旋回させる。この操作により、ツルーイングロール８は、砥石車１１の研削作用面をＸ軸方向でΔＸ２だけ除去し８”の位置に位置決めされる（Ｓ１０）。テーブル４を後退させ、旋回中心Ｐをツルーイング開始位置Ｘｔへ位置決めする（Ｓ１１）。Ｂ軸を駆動して、ツルーイングロール８を左回りにα／２旋回させる。この操作により、ツルーイングロール８は図７に示す８の位置に位置決めされ、その回転軸と砥石車１１の回転軸が平行になる（Ｓ１２）。砥石車１１の半径ｒｗの値を式ｒｗ＝Ｘｔ＋ｒｓ−Ｃ・ΔＸ１−ΔＸ２を用いて演算部３６により演算し記録部３７のｒｗの値を書き換える。ここで、ＣはステップＳ５におけるステップ送りΔＸ１の繰り返し回数である（Ｓ１３）。
【００１９】
以上のようなツルーイング方法によれば、ツルーイング円弧の半径ｒｓの誤差は、Ｕ軸の送り誤差とツルーイングロール８の半径ｒｔの誤差の和であり、他の要因を含まない。また、ツルーイングロール径の測定の誤差はＵ軸の送り誤差とＡＥセンサの検知誤差の和であり、他の要因を含まない。結果的に、ＡＥセンサの検知誤差を除くと、Ｕ軸の送り精度とほぼ同等の精度でツルーイング円弧の半径ｒｓを決めることができ、容易に所望の精度を確保できる。
【００２０】
なお、本実施例では基準部材１６を旋回テーブル６に固定したが砥石台１０の側面に固定してもよい、この場合、基準部材とツルーイングロール８が対抗する位置にＺ軸を駆動して砥石台１０を位置決めした後にルーイングロール径の測定工程を実施する。
また、ツルーイングロール８と基準部材１６の接触をＡＥ信号により検出したが、ツルーイングロール８を駆動するモータの動力変化により検出してもよい。
【符号の説明】
【００２１】
Ｗ：工作物  ３：送り装置  ４：ベース  ６：旋回テーブル  ７：ツルーイング装置  ８：ツルーイングロール  ９：砥石台送り装置  １０：砥石台  １１：砥石車  １６：基準部材  ３０：制御装置  ３１：Ｘ軸制御部  ３２：Ｚ軸制御部  ３３：Ｂ軸制御部  ３４：Ｕ軸制御部  ３６：演算部  ３７：記録部  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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