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JP4366337B2 - Method for grinding a cam having a three-dimensional curved surface - Google Patents
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JP4366337B2 - Method for grinding a cam having a three-dimensional curved surface - Google Patents

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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

本発明は、三次元曲面を有するカムの研削方法に関する。   The present invention relates to a method for grinding a cam having a three-dimensional curved surface.

一般に、自動車のエンジンの吸気弁機構又は排気弁機構に用いられるカムシャフトに形成されたカムは、ベース円部、リフト部及びカムトップ部により形成されていて、カムシャフトの中心軸線方向に関する前記リフト部及びカムトップ部の断面形状はどの部位も同一形状になっている。このカムシャフトに代えて、エンジンの燃費や出力等の特性を向上するためにカムのリフト部及びカムトップ部の断面形状が前記中心軸線方向に連続的に変化する三次元曲面となっているカムシャフトが用いられるようになった。   Generally, a cam formed on a camshaft used for an intake valve mechanism or an exhaust valve mechanism of an automobile engine is formed by a base circle portion, a lift portion, and a cam top portion, and the lift in the direction of the central axis of the camshaft. The cross-sectional shapes of the part and the cam top part are the same in every part. Instead of this camshaft, the cam has a three-dimensional curved surface in which the sectional shapes of the cam lift and cam top continuously change in the direction of the central axis in order to improve characteristics such as fuel efficiency and output of the engine. A shaft was used.

前者のカムシャフトのカムの研削方法は、主軸装置に装着されたカムシャフトを回転し、このカムシャフトの一個のカムを予め作成された一つのプロファイルデータに基づいて、前記中心軸線方向に移動制御される砥石により初回の研削を行い、次に、砥石を前記中心軸線方向に相対移動させて、同じプロファイルデータにより次の研削を行い、この動作を順次繰り返すことにより連続的に行うことができる。しかし、後者のカムシャフトのカムの研削は、前記リフト部及びカムトップ部が前記中心軸線方向に連続的に変化するので、前記中心軸線方向と直交する多数の仮想断面の曲面形状に対応したそれぞれ異なる例えば200個のプロファイルデータを作成し、この多数のプロファイルデータを順次用いてカムの前記中心軸線方向の研削を間欠的に行うようにしたものが提案されている。又、カムシャフトを回転させるとともに、その中心軸線方向に移動させ、砥石をカムの三次元曲面に螺旋状に接触させて研削する方法も提案されている。(特許文献1の段落番号0029参照)
特開2005−14171号公報
In the former camshaft cam grinding method, the camshaft mounted on the main shaft device is rotated, and one cam of this camshaft is controlled to move in the direction of the central axis based on one profile data created in advance. The first grinding is performed with the grindstone, and then the grindstone is relatively moved in the direction of the central axis, the next grinding is performed with the same profile data, and this operation can be sequentially repeated. However, in the cam grinding of the latter camshaft, since the lift part and the cam top part continuously change in the central axis direction, each of them corresponds to a curved surface shape of a large number of virtual cross sections orthogonal to the central axis direction. For example, 200 different profile data are created, and the many profile data are sequentially used to grind the cam in the central axis direction intermittently. In addition, a method has also been proposed in which the camshaft is rotated and moved in the direction of the central axis thereof, and the grinding stone is spirally brought into contact with the three-dimensional curved surface of the cam to perform grinding. (See paragraph number 0029 of Patent Document 1)
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-14171

ところが、三次元カムの前者の研削方法は、一つのプロフアイルデータによりカムを一回研削したら、砥石をカムから後退させて、砥石をカムシャフトの中心軸線方向に次の研削作業位置まで一ピッチだけ移動させ、この間にプロファイルデータを次のプロファイルデータに置き換えて、カムの研削を行うようになっていたので、研削作業の能率が低下するという問題があった。   However, the former grinding method of the three-dimensional cam is that once the cam is ground with one profile data, the grindstone is retracted from the cam and the grindstone is moved to the next grinding work position in the direction of the center axis of the camshaft. During this time, the profile data is replaced with the next profile data, and the cam is ground. Therefore, there is a problem that the efficiency of the grinding work is lowered.

又、三次元カムの後者の研削方法は、カムの外面に対し砥石を螺旋状に接触させて研削するので、一つのプロファイルデータで研削作業を連続的に行うことができるが、最初に複雑で非常に面倒な螺旋状のプロファイルデータを作成しなければならないので、その作成時間が長くなり、ソフトウエアの作成コストを低減することができないという問題があった。加えて、後者の研削方法は、プロファイルデータが螺旋状に研削可能に連続的に作成されているので、それを部分的に修正することが難しいという問題もあった。   Further, the latter grinding method of the three-dimensional cam grinds with a grindstone spirally contacting the outer surface of the cam, so that grinding work can be continuously performed with one profile data. Since very troublesome spiral profile data has to be created, the creation time becomes long, and there is a problem that the cost of creating software cannot be reduced. In addition, the latter grinding method has a problem that it is difficult to partially correct the profile data because the profile data is continuously created so as to be spirally ground.

本発明の目的は、上記従来の問題点を解消して、プロファイルデータの作成を容易に行うことができるとともに、研削作業の能率を向上することができる三次元曲面を有するカムの研削方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cam grinding method having a three-dimensional curved surface that can solve the above-mentioned conventional problems, can easily create profile data, and can improve the efficiency of grinding work. There is to do.

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ベース円部と、三次元曲面を有するカムを回転させるとともに、複数のプロファイルデータを順次用いて前記カムに対し回転駆動される砥石をカムの中心軸線と直交する方向に相対移動させて、カムの前記ベース円部及び三次元曲面複数回に分けて研削する研削方法において、現在のプロファイルデータにより前記カムのベース円部及び三次元曲面の研削を行ない、該ベース円部の研削工程中に、現在のプロファイルデータを次のプロファイルデータに入れ替えるとともに、同じく該ベース円部の研削工程中に、前記砥石を次のベース円部及び三次元曲面の研削を行う研削予定位置のうち当該ベース円部と対応する位置へ相対移動させて、前記次のプロファイルデータによりカムのベース円部及び三次元曲面の研削を連続的に行うことを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 rotates a cam having a base circle portion and a three-dimensional curved surface, and is driven to rotate with respect to the cam using a plurality of profile data sequentially. the grinding wheel are relatively moved in a direction perpendicular to the center axis of the cam, in the grinding method for grinding by dividing the base circle portion and a three-dimensional curved surface of the cam into a plurality of times, the base circle portion of the cam and the current profile data no line grinding of a three-dimensional curved surface, during the grinding process of the base circle portion, with replacing the current profile data to the next profile data, also during the grinding process of the base circle portion, the grinding wheel the next base circle parts and are moved relative to the corresponding position with the base circle portion of the grinding scheduled position for grinding the three-dimensional curved surface, of the cam by the next profile data And gist to carry out grinding over the scan circle portion and the three-dimensional curved surface continuously.

請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記カムのベース円部は、砥石の直線部により研削され、前記三次元曲面は、砥石の円弧部により研削されることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2おいて、前記各プロファイルデータは、カムの三次元曲面に対する砥石の円弧部の加工点の移動分を考慮して作成されたものであることを要旨とする。
The gist of the invention of claim 2 is that, in claim 1, the base circle portion of the cam is ground by a straight portion of a grindstone, and the three-dimensional curved surface is ground by an arc portion of the grindstone.
The invention described in claim 3 is the invention according to claim 2, wherein each profile data is created in consideration of the movement of the machining point of the arc portion of the grindstone with respect to the three-dimensional curved surface of the cam. And

請求項4に記載の発明は、請求項2又は3において、前記砥石は、中央に直線部を有し、該直線部の左右両側に円弧部を有していることを要旨とする。   The gist of a fourth aspect of the present invention is that, in the second or third aspect, the grindstone has a straight portion at the center and arc portions on both the left and right sides of the straight portion.

本発明によれば、カムのベース円部の研削を行う工程中に、現在のプロファイルデータを次のプロファイルデータに入れ替えるとともに、砥石を次の研削を行う位置へ相対移動させてカムの外面の研削を連続的に行うようにした。このため、プロファイルデータの作成を容易に行うことができるとともに、研削作業の能率を向上することができる。   According to the present invention, during the process of grinding the base circle portion of the cam, the current profile data is replaced with the next profile data, and the grindstone is relatively moved to the next grinding position to grind the outer surface of the cam. Was performed continuously. For this reason, the profile data can be easily created and the efficiency of the grinding operation can be improved.

以下、本発明を具体化した三次元曲面を有するカムの研削方法の一実施形態を図1〜図8にしたがって説明する。
図2に示すように、カム研削盤のベース11上にはZ軸ガイドレール12が敷設され、このZ軸ガイドレール12にはワーク支持台13がZ軸駆動モータ14及び図示しないボールねじナットによりZ軸方向へ往復移動可能に支持されている。ワーク支持台13上には主軸台15が配設され、主軸16及びその主軸16を回転させるための主軸用モータ17を備えている。ワーク支持台13上にはホルダ18が主軸16との間の間隔を調整自在に配設され、主軸16に対向するようにその中心軸線上に位置する支軸19を備えている。
Hereinafter, an embodiment of a method for grinding a cam having a three-dimensional curved surface embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, a Z-axis guide rail 12 is laid on the base 11 of the cam grinding machine. A workpiece support 13 is attached to the Z-axis guide rail 12 by a Z-axis drive motor 14 and a ball screw nut (not shown). It is supported so as to be able to reciprocate in the Z-axis direction. A spindle stock 15 is disposed on the work support 13 and includes a spindle 16 and a spindle motor 17 for rotating the spindle 16. A holder 18 is disposed on the work support 13 such that the distance between the holder 18 and the main shaft 16 can be adjusted, and a support shaft 19 is provided on the center axis so as to face the main shaft 16.

前記主軸台15の主軸16とホルダ18の支軸19との間には、カムシャフト20がワーク支持台13の前記移動方向であるZ軸方向に沿って軸線が延びるように着脱可能に装着されている。このカムシャフト20は、直線状のロッド21と、このロッド21の外周に所定のピッチで嵌合固定された複数のカム22とにより構成されている。このカムシャフト20の装着状態で、主軸用モータ17が回転されることにより、カムシャフト20が自身の中心軸線Oを中心として一方向(図4の矢印参照)へ回転される。   A camshaft 20 is detachably mounted between the main shaft 16 of the main shaft base 15 and the support shaft 19 of the holder 18 so that the axis extends along the Z-axis direction that is the moving direction of the work support base 13. ing. The camshaft 20 includes a linear rod 21 and a plurality of cams 22 fitted and fixed to the outer periphery of the rod 21 at a predetermined pitch. When the main shaft motor 17 is rotated in the mounted state of the camshaft 20, the camshaft 20 is rotated in one direction (see the arrow in FIG. 4) about its own central axis O.

この実施形態においては、図3及び図4に示すように前記カム22のカム面は、その中心軸線Oを中心とした半円筒形状のベース円部22aと、そのベース円部22aの両端から延びる一対のリフト部22bと、リフト部22bを介してベース円部22aの反対側に位置するカムトップ部22cとを備えている。前記リフト部22b及びカムトップ部22cは、図3に示すようにカムシャフト20の中心軸線O方向に関して、該中心軸線Oからの距離が連続的に変化する三次元曲面に形成されている。   In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the cam surface of the cam 22 extends from a semi-cylindrical base circle 22 a centered on the central axis O and from both ends of the base circle 22 a. A pair of lift portions 22b and a cam top portion 22c located on the opposite side of the base circle portion 22a via the lift portion 22b are provided. As shown in FIG. 3, the lift portion 22 b and the cam top portion 22 c are formed in a three-dimensional curved surface whose distance from the central axis O continuously changes with respect to the central axis O direction of the camshaft 20.

図2に示すように前記ベース11上にはX軸ガイドレール23が敷設され、このX軸ガイドレール23には砥石台24がX軸駆動モータ25及びボールねじ26によりカムシャフト20の中心軸線O(Z軸)方向と直交するX軸方向へ往復移動可能に支持されている。   As shown in FIG. 2, an X-axis guide rail 23 is laid on the base 11, and a grindstone base 24 is placed on the X-axis guide rail 23 by an X-axis drive motor 25 and a ball screw 26. It is supported so that it can reciprocate in the X-axis direction orthogonal to the (Z-axis) direction.

砥石台24には回転砥石28が回転軸27を介して回転可能に支持され、砥石用モータ29の回転運動がベルト駆動機構30を介して前記回転砥石28に伝達され、該砥石28が一方向に回転されるようになっている。前記回転砥石28の外周面の形状は、図6に示すようにその中心軸線O´と直交する方向から見たとき、直線状の直線部28aと、円弧状の円弧部28bとにより形成されている。   A rotating grindstone 28 is rotatably supported on the grindstone base 24 via a rotating shaft 27, and the rotational movement of a grindstone motor 29 is transmitted to the rotating grindstone 28 via a belt drive mechanism 30. To be rotated. The shape of the outer peripheral surface of the rotating grindstone 28 is formed by a linear straight portion 28a and an arcuate circular arc portion 28b when viewed from a direction orthogonal to the central axis O ′ as shown in FIG. Yes.

図2に示すように、前記Z軸駆動モータ14、主軸用モータ17及びX軸駆動モータ25には、それぞれの回転角を検出するためのエンコーダ31,32,33が設けられている。   As shown in FIG. 2, the Z-axis drive motor 14, the main shaft motor 17 and the X-axis drive motor 25 are provided with encoders 31, 32 and 33 for detecting respective rotation angles.

次に、カムの研削装置の制御システムを図5に基づいて説明する。
図5に示すように、制御装置41には、各種の演算処理を行うためのCPU(中央処理装置)42、ROM(リードオンリメモリ)43、及びRAM(ランダムアクセスメモリ)44が設けられている。CPU42は、カム研削盤全体の動作を制御するための制御手段を構成している。ROM43は、カム研削盤全体の動作を制御するためのプログラム等を記憶している。RAM44は、研削動作を実行するための各種データを一時的に記憶する記憶手段を構成している。前記CPU42、ROM43及びRAM44は、制御信号を転送するバス45と、インターフェース46と図示しない駆動回路を介して前記Z軸駆動モータ14、主軸用モータ17及びX軸駆動モータ25と接続されている。又、前記エンコーダ31,32,33からの信号が制御装置41に入力されるようになっている。なお、前記バス45にはインターフェース47を介してキーボードやマウス等よりなる入力装置48と、ディスプレイやプリンタ等よりなる出力装置49が接続されている。
Next, a control system for the cam grinding apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the control device 41 is provided with a CPU (Central Processing Unit) 42, a ROM (Read Only Memory) 43, and a RAM (Random Access Memory) 44 for performing various arithmetic processes. . The CPU 42 constitutes a control means for controlling the operation of the entire cam grinding machine. The ROM 43 stores a program for controlling the operation of the entire cam grinding machine. The RAM 44 constitutes storage means for temporarily storing various data for executing the grinding operation. The CPU 42, ROM 43 and RAM 44 are connected to the Z-axis drive motor 14, the spindle motor 17 and the X-axis drive motor 25 via a bus 45 for transferring control signals, an interface 46 and a drive circuit (not shown). Signals from the encoders 31, 32, 33 are input to the control device 41. Note that an input device 48 such as a keyboard and a mouse and an output device 49 such as a display and a printer are connected to the bus 45 via an interface 47.

前記RAM44には、カム22のベース円部22a、三次元曲面のリフト部22b及びカムトップ部22cを研削するための多数(この実施形態では例えば200個であるが、簡略化のため第1〜第15プロファイルデータD1〜D15とする)のプロファイルデータD1〜D15が主軸16の回転割出角度に対する砥石台24の位置データとして予め記憶されている。第1〜第15プロファイルデータD1〜D15のうち前記ベース円部22aを研削するプロファイルデータは、全て同一のデータとなっている。又、リフト部22b及びカムトップ部22cを研削するプロファイルデータは、全て異なるデータとなっている。各プロファイルデータは、カム22の中心軸線Oから外周面までの回転角度毎のリフトデータ、回転砥石28の半径及びカム22の回転角度毎の回転砥石28の切り込み量をファクタとした回転砥石28のX軸方向位置を表すデータとして作成されている。   The RAM 44 includes a large number (for example, 200 in this embodiment, for grinding the base circle portion 22a, the three-dimensional curved lift portion 22b, and the cam top portion 22c of the cam 22; Profile data D1 to D15 of 15th profile data D1 to D15) is stored in advance as position data of the grinding wheel base 24 with respect to the rotation index angle of the main shaft 16. Of the first to fifteenth profile data D1 to D15, the profile data for grinding the base circle portion 22a are all the same data. The profile data for grinding the lift portion 22b and the cam top portion 22c are all different data. Each profile data includes the lift data for each rotation angle from the central axis O of the cam 22 to the outer peripheral surface, the radius of the rotation wheel 28 and the cutting amount of the rotation wheel 28 for each rotation angle of the cam 22 as factors. It is created as data representing the position in the X-axis direction.

上記各プロファイルデータD1〜D15は、図6に示すようにカム22の中心軸線Oと直交する仮想平面Sと、カム22の外表面との交差する仮想断面に基づいて作成される。このとき、三次元曲面のリフト部22b及びカムトップ部22cを研削する回転砥石28の円弧部28bは、一定の曲率半径となっており、カムトップ部22cの加工点Pを通る軸線方向の接線Lの勾配αは、各加工点P毎に変化する。このため、回転砥石28の円弧部28bがリフト部22b又はカムトップ部22cに接触する加工点Pの位置も変化する。この加工点Pの変位分(移動分)を考慮して、各プロファイルデータD1〜D15が作成される。   Each of the profile data D1 to D15 is created based on a virtual cross section where a virtual plane S orthogonal to the central axis O of the cam 22 and the outer surface of the cam 22 intersect as shown in FIG. At this time, the arc part 28b of the rotating grindstone 28 for grinding the lift part 22b and the cam top part 22c having a three-dimensional curved surface has a constant radius of curvature, and is tangent in the axial direction passing through the machining point P of the cam top part 22c. The gradient α of L changes for each processing point P. For this reason, the position of the processing point P at which the arc portion 28b of the rotating grindstone 28 contacts the lift portion 22b or the cam top portion 22c also changes. The profile data D1 to D15 are created in consideration of the displacement (movement) of the processing point P.

次に、前記制御装置41の機能について説明する。
前記制御装置41は、前記カム22のベース円部22aの第1〜第15プロファイルデータD1〜D15が全て同じデータとなっているので、第1プロファイルデータD1に基づいてカム22の第1研削予定面の研削動作を行っている途中であって、前記ベース円部22aの研削動作の間に、第1プロファイルデータD1から第2プロファイルデータD2に置き換える動作を行う機能を有している。又、制御装置41は、前記置き換え動作と同期して、前記ベース円部22aの研削動作の間に、ワーク支持台13を第1回目の研削位置から第2回目の研削を行う位置までZ軸方向に一ピッチだけ移動する機能を有している。
Next, functions of the control device 41 will be described.
In the control device 41, since the first to fifteenth profile data D1 to D15 of the base circle portion 22a of the cam 22 are all the same data, the first grinding schedule of the cam 22 is based on the first profile data D1. During the surface grinding operation, the first profile data D1 is replaced with the second profile data D2 during the grinding operation of the base circle 22a. Further, in synchronization with the replacement operation, the control device 41 moves the workpiece support base 13 from the first grinding position to the second grinding position from the first grinding position during the grinding operation of the base circle portion 22a. It has the function of moving by one pitch in the direction.

次に、前記のように構成したカム研削装置について、その動作を説明する。
図2に示すように、回転砥石28がカムシャフト20上の1つのカム22に対向配置された状態で、回転砥石28が一方向へ高速回転されるとともに、カムシャフト20が一方向へ回転される。この状態で、回転砥石28がカムシャフト20に対して離間する位置からカムシャフト20に接近してそのカムシャフト20に接触する。
Next, the operation of the cam grinding apparatus configured as described above will be described.
As shown in FIG. 2, in the state where the rotating grindstone 28 is disposed opposite to one cam 22 on the camshaft 20, the rotating grindstone 28 is rotated at a high speed in one direction, and the camshaft 20 is rotated in one direction. The In this state, the rotating grindstone 28 approaches the camshaft 20 from a position away from the camshaft 20 and comes into contact with the camshaft 20.

図1によりカム22の研削動作を説明すると、ステップS1において、RAM44から第1プロファイルデータD1が読み出され、ステップS2において、第1プロファイルデータD1に基づいて、カム22の第1研削予定面のベース円部22a、リフト部22b及びカムトップ部22cの研削が行われる。ステップS3において、カム22の第1研削予定面のベース円部22aの研削中に第1プロファイルデータD1が第2プロファイルデータD2に置き換えられる。ステップS4において、第1研削予定面のベース円部22aの研削中にカムシャフト20がZ軸方向に移動されて、カム22の第2研削予定面のベース円部22aに回転砥石28が対応する。ステップS5において、カム22の第2研削予定面のベース円部22a、リフト部22b及びカムトップ部22cが研削される。ステップS6において、カム22の第2研削予定面のベース円部22aの研削中に第2プロファイルデータD2が第3プロファイルデータD3に置き換えられる。ステップS7において、第2研削予定面のベース円部22aの研削中にカムシャフト20がZ軸方向に移動されて、カム22の第3研削予定面のベース円部22aに回転砥石28が対応する。   The grinding operation of the cam 22 will be described with reference to FIG. 1. In step S1, the first profile data D1 is read from the RAM 44, and in step S2, the first grinding planned surface of the cam 22 is determined based on the first profile data D1. The base circle portion 22a, the lift portion 22b, and the cam top portion 22c are ground. In step S3, the first profile data D1 is replaced with the second profile data D2 during the grinding of the base circle 22a of the first grinding planned surface of the cam 22. In step S4, the camshaft 20 is moved in the Z-axis direction during grinding of the base circle portion 22a on the first grinding planned surface, and the rotating grindstone 28 corresponds to the base circle portion 22a on the second grinding scheduled surface of the cam 22. . In step S5, the base circular portion 22a, the lift portion 22b, and the cam top portion 22c of the second scheduled grinding surface of the cam 22 are ground. In step S6, the second profile data D2 is replaced with the third profile data D3 during grinding of the base circle 22a of the second grinding planned surface of the cam 22. In step S7, the camshaft 20 is moved in the Z-axis direction during grinding of the base circle portion 22a of the second grinding planned surface, and the rotating grindstone 28 corresponds to the base circle portion 22a of the third grinding planned surface of the cam 22. .

以上の動作が順次連続的に行われ、カム22の外周が所要形状に研削される。又、このカム22に対する研削は、カム22の外周に対する回転砥石28の切込み量(研削代)を減少させながら、粗研削→中仕上げ研削→仕上げ研削→スパークアウトの順で、複数の研削工程を経て行われる。この研削工程を経ることにより、カム22の外周に、図3及び図4に示すような非真円形状をなす所定の三次元形状のカム22が形成される。   The above operations are sequentially performed sequentially, and the outer periphery of the cam 22 is ground into a required shape. Further, the grinding with respect to the cam 22 reduces the cutting amount (grinding allowance) of the rotating grindstone 28 with respect to the outer periphery of the cam 22 and performs a plurality of grinding steps in the order of rough grinding → medium finish grinding → finish grinding → spark out. After that. Through this grinding process, a predetermined three-dimensional cam 22 having a non-circular shape as shown in FIGS. 3 and 4 is formed on the outer periphery of the cam 22.

図7及び図8は、第1〜第15プロファイルデータD1〜D15がベース円部22aにおいて、置き換えられる様子を模式的に表したものである。
上記実施形態の三次元曲面を有するカムの研削方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
FIGS. 7 and 8 schematically show how the first to fifteenth profile data D1 to D15 are replaced in the base circle portion 22a.
According to the method for grinding a cam having a three-dimensional curved surface in the above embodiment, the following effects can be obtained.

(1)上記実施形態では、カム22のベース円部22a、リフト部22b及びカムトップ部22cの研削を行う複数のプロファイルデータを順次用いて、カム22の外面の研削を行う際に、ベース円部22aの研削中に現在のプロファイルデータを次のプロファイルデータに置き換えるとともに、カム22を現在の研削位置から次の研削予定位置まで移動するようにした。このため、カムシャフト20から回転砥石28を各プロファイルデータによる研削作業毎に接近・離間する必要がなく、研削作業の能率を大幅に向上することができる。   (1) In the above embodiment, when the outer surface of the cam 22 is ground using a plurality of profile data for grinding the base circle 22a, the lift 22b and the cam top 22c of the cam 22, the base circle During the grinding of the portion 22a, the current profile data is replaced with the next profile data, and the cam 22 is moved from the current grinding position to the next planned grinding position. For this reason, it is not necessary to approach and separate the rotating grindstone 28 from the camshaft 20 for each grinding operation according to each profile data, and the efficiency of the grinding operation can be greatly improved.

(2)上記実施形態では、複数のプロファイルデータがカム22を螺旋状に研削するプロファイルデータではなく、それぞれ独立して作成されているので、プロファイルデータの部分修正を容易に行うことができる。   (2) In the above-described embodiment, the plurality of profile data are created independently of each other rather than the profile data for grinding the cam 22 in a spiral shape, so that partial correction of the profile data can be easily performed.

(3)上記実施形態では、回転砥石28に直線部28aと円弧部28bを形成したので、直線部28aを用いて、カム22のベース円部22aを研削し、円弧部28bを用いてリフト部22b及びカムトップ部22cを研削することができ、カムの研削面の加工精度を向上することができるとともに、回転砥石28の磨耗量を抑制することができる。   (3) In the above embodiment, since the linear portion 28a and the arc portion 28b are formed on the rotary grindstone 28, the base circle portion 22a of the cam 22 is ground using the linear portion 28a, and the lift portion is used using the arc portion 28b. 22b and the cam top part 22c can be ground, the processing accuracy of the grinding surface of the cam can be improved, and the wear amount of the rotating grindstone 28 can be suppressed.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図9に示すように、回転砥石28の直線部28aの左右両側に円弧部28bを形成し、前記勾配αが中心軸線Oに関して反転するカム22の三次元曲面を研削するようにしてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 9, arc portions 28b may be formed on the left and right sides of the linear portion 28a of the rotating grindstone 28, and the three-dimensional curved surface of the cam 22 where the gradient α is reversed with respect to the central axis O may be ground. .

○ 図10に示すように、回転砥石28に半円弧状の円弧部28bのみを形成して、カム22の研削を行うようにしてもよい。この場合には、ベース円部22aを研削するのに円弧部28bの左右方向の中央部が使用される。   As shown in FIG. 10, the cam 22 may be ground by forming only the semicircular arc portion 28 b on the rotating grindstone 28. In this case, the center part in the left-right direction of the arc part 28b is used to grind the base circle part 22a.

○ 前記ワーク支持台13を省略して、主軸台15をベース11の所定位置に装着し、砥石台24をZ軸方向に移動するようにしてもよい。
○ 前記カム22に対し回転駆動される砥石28をカム22の中心軸線Oと直交する方向に相対移動させて、カム22の外面を研削するようにした研削装置を用いてもよい。
The workpiece support base 13 may be omitted, the headstock 15 may be mounted at a predetermined position on the base 11, and the grindstone base 24 may be moved in the Z-axis direction.
A grinding device that grinds the outer surface of the cam 22 by moving the grindstone 28 that is rotationally driven with respect to the cam 22 in a direction perpendicular to the central axis O of the cam 22 may be used.

この発明の三次元曲面を有するカムの研削方法のフローチャート。The flowchart of the grinding method of the cam which has a three-dimensional curved surface of this invention. カム研削盤の平面図。The top view of a cam grinder. カムの拡大正面図。The enlarged front view of a cam. 図3のカムの右側面図。FIG. 4 is a right side view of the cam of FIG. 3. カム研削盤の制御システムのブロック回路図。The block circuit diagram of the control system of a cam grinder. カムと回転砥石との関係を示す正面図。The front view which shows the relationship between a cam and a rotating grindstone. カムの研削動作を示す正面図。The front view which shows the grinding operation of a cam. 図7のカムの底面図。The bottom view of the cam of FIG. この発明の別例を示すカムと回転砥石の正面図。The front view of the cam and rotary grindstone which show another example of this invention. この発明の別例を示す回転砥石の正面図。The front view of the rotary grindstone which shows another example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

O…中心軸線、P…加工点、D1〜D15…プロファイルデータ、22…カム、22a…ベース円部、28…砥石、28a…直線部、28b…円弧部。   O ... center axis, P ... machining point, D1 to D15 ... profile data, 22 ... cam, 22a ... base circle, 28 ... grindstone, 28a ... linear part, 28b ... arc part.

Claims (4)

ベース円部と、三次元曲面を有するカムを回転させるとともに、複数のプロファイルデータを順次用いて前記カムに対し回転駆動される砥石をカムの中心軸線と直交する方向に相対移動させて、カムの前記ベース円部及び三次元曲面複数回に分けて研削する研削方法において、
現在のプロファイルデータにより前記カムのベース円部及び三次元曲面の研削を行ない、該ベース円部の研削工程中に、現在のプロファイルデータを次のプロファイルデータに入れ替えるとともに、同じく該ベース円部の研削工程中に、前記砥石を次のベース円部及び三次元曲面の研削を行う研削予定位置のうち当該ベース円部と対応する位置へ相対移動させて、前記次のプロファイルデータによりカムのベース円部及び三次元曲面の研削を連続的に行うことを特徴とする三次元曲面を有するカムの研削方法。
While rotating the base circle and the cam having a three-dimensional curved surface, the grindstone that is rotationally driven with respect to the cam is sequentially moved in a direction perpendicular to the central axis of the cam by using a plurality of profile data in order. In the grinding method of grinding the base circle and the three-dimensional curved surface in a plurality of times ,
No line grinding of the base circle portion and a three-dimensional curved surface of the cam by the current profile data, during the grinding process of the base circle portion, with replacing the current profile data to the next profile data, also of the base circle portion During the grinding process, the grindstone is relatively moved to a position corresponding to the base circle portion of the next base circle portion and a three-dimensional curved surface to be ground, and the base circle of the cam is determined by the next profile data. Grinding a cam having a three-dimensional curved surface characterized by continuously grinding the part and the three-dimensional curved surface .
請求項1において、前記カムのベース円部は、砥石の直線部により研削され、前記三次元曲面は、砥石の円弧部により研削されることを特徴とする三次元曲面を有するカムの研削方法。 2. The method of grinding a cam having a three-dimensional curved surface according to claim 1, wherein the base circle portion of the cam is ground by a straight portion of a grindstone, and the three-dimensional curved surface is ground by an arc portion of the grindstone. 請求項2おいて、前記各プロファイルデータは、カムの三次元曲面に対する砥石の円弧部の加工点の移動分を考慮して作成されたものであることを特徴とする三次元曲面を有するカムの研削方法。 The profile data according to claim 2, wherein each profile data is created in consideration of movement of a machining point of a circular arc portion of a grindstone with respect to the three-dimensional curved surface of the cam. Grinding method. 請求項2又は3において、前記砥石は、中央に直線部を有し、該直線部の左右両側に円弧部を有していることを特徴とする三次元曲面を有するカムの研削方法。 4. The method for grinding a cam having a three-dimensional curved surface according to claim 2, wherein the grindstone has a linear portion at the center and arc portions on both the left and right sides of the linear portion.
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