JP6488894B2 - Cylindrical workpiece grinding machine - Google Patents
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Description
本発明は、円筒ワークの外周面を研削する研削加工装置に関する。 The present invention relates to a grinding apparatus for grinding an outer peripheral surface of a cylindrical workpiece.
従来、転がり軸受の外輪等の円筒ワークの外周面を研削する装置として、スルーフィードセンタレス研削加工装置が知られている。図9に示すように、この研削加工装置は、円柱形状を有する砥石90と調整車91との間をブレード92上に沿って、複数の円筒ワークWを通過させる間に、各円筒ワークWの外周面に対して砥石90を接触させ、研削する装置である。
Conventionally, a through-feed centerless grinding apparatus is known as an apparatus for grinding an outer peripheral surface of a cylindrical workpiece such as an outer ring of a rolling bearing. As shown in FIG. 9, this grinding apparatus is configured so that a plurality of cylindrical workpieces W pass between a
しかし、スルーフィードセンタレス研削加工装置では、装置上に加工基準となる明確な位置が無く、所望の精度(寸法、真円度、粗さ等)を得るためには砥石90と調整車91との間隔やワーク芯高等の各機構部の配置を微調整する必要があるが、その作業は、作業者の試行錯誤に頼る部分が大きい。このため、円筒ワークWのサイズ(型番)の変更が行われると、砥石90と調整車91との間隔の変更が必要であるが、その変更(段替え)に時間を要する。特に、多種混流生産や多品種小ロットの生産を行う場合、段替えを頻繁に行う必要があり、この場合、装置の稼働率が著しく低下し生産性が悪くなる。
なお、このようなスルーフィードセンタレス研削を行う場合、一度の研削代(取り代)を小さくする必要があり、また、所望の精度を得るためには、複数セットの間隔が異なる砥石90と調整車91とを含む研削装置を並べて、これら研削装置に対して円筒ワークWを順に通過させる必要がある。このため、段替えの際、これら複数セットの研削装置全ての調整が必要となる。
However, in the through-feed centerless grinding apparatus, there is no clear position as a machining reference on the apparatus, and in order to obtain desired accuracy (dimension, roundness, roughness, etc.), the
When performing such through-feed centerless grinding, it is necessary to reduce the grinding allowance (removal allowance) once, and in order to obtain a desired accuracy, the
円筒ワークの外周面の研削を行う他の装置として、インフィード研削加工装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この装置は、例えば図10に示すように、円筒ワークWを下から支持する二つのシュー99と、円筒ワークWを保持するチャック98a及びこのチャック98aを回転させる図外のモータを含む回転機構98と、砥石97とを有している。
As another apparatus for grinding the outer peripheral surface of a cylindrical workpiece, an in-feed grinding apparatus is known (for example, see Patent Document 1). For example, as shown in FIG. 10, the apparatus includes two
インフィード研削加工装置は、転がり軸受の内輪のように比較的肉厚である円筒ワークの外周面研削に好適である。つまり、この研削加工装置を用いて転がり軸受の比較的薄肉である外輪の外周面を研削しようとすると、図11に示すように、砥石97の接触力によって円筒ワークWが押し潰されて変形してしまい、所望の精度(例えば真円度)を得ることができない。特に、生産効率を高めるために砥石97の送り速度を速めると、研削抵抗が大きくなって円筒ワークWの変形が大きくなり、精度の確保が困難となる。
The in-feed grinding apparatus is suitable for grinding an outer peripheral surface of a cylindrical workpiece that is relatively thick like an inner ring of a rolling bearing. In other words, when the grinding device is used to grind the outer peripheral surface of the outer ring, which is a relatively thin rolling bearing, the cylindrical workpiece W is crushed and deformed by the contact force of the
そこで、砥石97の接触による円筒ワークWの変形を抑えるためには、砥石97の送り速度を低く設定すればよいが、この場合、研削加工時間(サイクルタイム)が長くなり、生産性が低下する。
このように、インフィード研削加工装置の場合、精度(加工精度)の向上と生産性の向上とはトレードオフの関係にあり、これらを同時に満たすことは不可能であると考えられていた。
Therefore, in order to suppress the deformation of the cylindrical workpiece W due to the contact with the
Thus, in the case of an in-feed grinding apparatus, improvement in accuracy (machining accuracy) and improvement in productivity are in a trade-off relationship, and it has been considered impossible to satisfy these simultaneously.
なお、特許文献1に開示されている技術では、円筒ワークを上からローラにより押している。これにより、円筒ワークが変形しようとしても、ローラで矯正することが可能となる。しかし、特許文献1に開示されている装置を用いて、粗加工を行うことは可能であるが、高い精度を要する仕上げ加工を行うことは困難である。これは、仕上げ加工を行う場合、砥石の送り速度を低下させており、この場合、研削抵抗は小さく円筒ワークがほとんど変形しないにもかかわらず、上側のローラが円筒ワークを押すことで円筒ワークが僅かであるが不要に変形してしまい、この変形が仕上げ加工に要する精度に悪影響を与えてしまうためである。
In the technique disclosed in
そこで、本発明は、研削時間を短縮しながら、加工精度を高めることが可能となる円筒ワークの研削加工装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cylindrical workpiece grinding apparatus capable of improving machining accuracy while shortening grinding time.
前記目的を達成するための円筒ワークの研削装置は、円筒ワークを当該円筒ワークの中心線回りに回転させる回転機構と、回転する前記円筒ワークの外周面に接触させて研削を行うための砥石と、前記円筒ワークの外周面に対して前記砥石と異なる位置で接触可能である接触部を有し、当該砥石の接触による当該円筒ワークの変形を抑制する矯正機構と、前記円筒ワークの研削開始後の第1時間帯では前記接触部を前記円筒ワークの外周面に接触させて前記砥石による研削を行い、当該第1時間帯後であって研削終了を含む第2時間帯では前記接触部を前記円筒ワークから離した状態で前記砥石の送り速度を低下させて研削する制御を行う研削制御部と、を備えている。 A grinding apparatus for a cylindrical workpiece for achieving the object includes a rotating mechanism for rotating the cylindrical workpiece around a center line of the cylindrical workpiece, and a grindstone for performing grinding by bringing the cylindrical workpiece into contact with the outer peripheral surface of the rotating cylindrical workpiece. A correction mechanism that has a contact portion that can contact the outer peripheral surface of the cylindrical workpiece at a position different from that of the grindstone, and suppresses deformation of the cylindrical workpiece due to contact with the grindstone; In the first time zone, the contact portion is brought into contact with the outer peripheral surface of the cylindrical workpiece to perform grinding with the grindstone, and in the second time zone after the first time zone and including the end of grinding, the contact portion is A grinding control unit that performs grinding by reducing the feed speed of the grindstone while being separated from the cylindrical workpiece.
この研削加工装置によれば、第1時間帯では、円筒ワークの外周面に接触部を接触させることにより、砥石の接触による円筒ワークの変形が抑えられ、この第1時間帯では砥石の送り速度を速くすることができる。これにより、研削時間が短縮される。その後の第2時間帯では、接触部を円筒ワークから離した状態で砥石の送り速度を低下させて研削を行うことにより、砥石の接触による円筒ワークの変形は抑えられ、そして、接触部が円筒ワークを強制的に押さないため、円筒ワークの精度を高めることが可能となる。以上のように、研削時間を短縮しながら、精度を高めることが可能となる。
なお、前記第2時間帯において砥石の送り速度を低下させるが、これは第1時間帯における砥石の送り速度よりも低下させることを意味しており、また、送り速度を低い値で有する場合の他に、送り速度をゼロとする場合も含む。
According to this grinding apparatus, in the first time zone, the deformation of the cylindrical workpiece due to the contact of the grindstone is suppressed by bringing the contact portion into contact with the outer peripheral surface of the cylindrical workpiece. Can be faster. Thereby, grinding time is shortened. In the subsequent second time zone, grinding is performed by reducing the feed speed of the grindstone while the contact portion is separated from the cylindrical workpiece, so that the deformation of the cylindrical workpiece due to the contact with the grindstone is suppressed, and the contact portion is cylindrical. Since the work is not forcibly pushed, the accuracy of the cylindrical work can be increased. As described above, it is possible to improve accuracy while shortening the grinding time.
In addition, although the feed rate of the grindstone is lowered in the second time zone, this means that the feed rate of the grindstone is lowered in the first time zone, and when the feed rate has a low value. In addition, the case where the feed rate is set to zero is included.
また、前記第1時間帯は、前記ワークの外周面に対して粗加工を行う時間帯を含み、前記第2時間帯は、前記ワークの外周面に対して仕上げ加工を行う時間帯、及びスパークアウトの時間帯の内の、少なくともスパークアウトの時間帯を含むのが好ましい。
この場合、粗加工を短時間で行うことができ、生産効率を向上させることができ、第2時間帯で高い加工精度で研削を行うことができる。
The first time zone includes a time zone during which rough machining is performed on the outer circumferential surface of the workpiece, and the second time zone is a time zone during which finishing machining is performed on the outer circumferential surface of the workpiece, and a spark. It is preferable to include at least the spark-out time zone among the out-time zones.
In this case, rough machining can be performed in a short time, production efficiency can be improved, and grinding can be performed with high machining accuracy in the second time zone.
また、前記矯正機構は、更に、前記円筒ワークに対して前記接触部を押し付け可能でかつ押し付け力の変更を可能とするアクチュエータを有し、前記研削制御部は、前記アクチュエータの動作を制御して前記押し付け力を制御する圧力制御部を有する構成とすることができる。
この場合、円筒ワークに対する接触部の押し付け力を所定の値として、円筒ワークの変形を抑制することが可能となる。
The correction mechanism further includes an actuator capable of pressing the contact portion against the cylindrical workpiece and changing a pressing force, and the grinding control unit controls the operation of the actuator. It can be set as the structure which has a pressure control part which controls the said pressing force.
In this case, it is possible to suppress the deformation of the cylindrical workpiece by setting the pressing force of the contact portion against the cylindrical workpiece to a predetermined value.
また、このような押し付け力の制御を行う場合において、前記圧力制御部は、前記円筒ワークに前記砥石が接触することで生じる反力に関する負荷情報を取得し、取得した前記負荷情報に基づいて前記アクチュエータをフィードバック制御して当該アクチュエータの出力を調整するのが好ましい。
砥石の送り速度と、円筒ワークに砥石を接触させることで生じる反力とは、相関がある。そこで、この反力に関する負荷情報を取得し、この負荷情報に基づいてアクチュエータの出力を調整することで、円筒ワークに対する砥石の接触状態(接触力)に応じて接触部の押し付け力を変更することができる。この結果、適切な押し付け力によって接触部が円筒ワークに接触して、円筒ワークの変形を抑制することが可能となる。
また、この場合において、前記圧力制御部は、前記反力が大きくなる場合の前記負荷情報が取得されると、前記アクチュエータの出力を大きくし、前記反力が小さくなる場合の前記負荷情報が取得されると、前記アクチュエータの出力を小さくするのが好ましい。
前記反力が大きくなる場合は、円筒ワークに対して砥石は強く接触しており、この場合、円筒ワークは変形しやすい状態にあることから、接触部による押し付け力を高めて円筒ワークの変形を抑制することができる。
In the case of controlling the pressing force, the pressure control unit acquires load information regarding a reaction force generated when the grindstone comes into contact with the cylindrical workpiece, and based on the acquired load information, It is preferable to adjust the output of the actuator by feedback control of the actuator.
There is a correlation between the feed speed of the grindstone and the reaction force generated by bringing the grindstone into contact with the cylindrical workpiece. Therefore, by acquiring load information related to the reaction force and adjusting the output of the actuator based on the load information, the pressing force of the contact portion is changed according to the contact state (contact force) of the grindstone with respect to the cylindrical workpiece. Can do. As a result, the contact portion comes into contact with the cylindrical workpiece by an appropriate pressing force, and the deformation of the cylindrical workpiece can be suppressed.
In this case, when the load information when the reaction force increases is acquired, the pressure control unit increases the output of the actuator and acquires the load information when the reaction force decreases. Then, it is preferable to reduce the output of the actuator.
When the reaction force increases, the grindstone is in strong contact with the cylindrical workpiece, and in this case, the cylindrical workpiece is in a state of being easily deformed. Can be suppressed.
または、前記のような押し付け力の制御を行う場合において、前記圧力制御部は、前記押し付け力に対応する前記アクチュエータの出力情報を記憶している記憶部を有し、当該出力情報に基づいて前記アクチュエータを動作させる制御を行う構成とすることができる。
この場合、定められた押し付け力で接触部を円筒ワークに接触させ、円筒ワークの変形を抑制することが可能となる。
Alternatively, in the case of controlling the pressing force as described above, the pressure control unit has a storage unit that stores output information of the actuator corresponding to the pressing force, and based on the output information, It can be set as the structure which performs control which operates an actuator.
In this case, the contact portion can be brought into contact with the cylindrical workpiece with a predetermined pressing force, and deformation of the cylindrical workpiece can be suppressed.
また、前記のような押し付け力の制御以外として、前記矯正機構は、前記円筒ワークに対して前記接触部を押し付け可能でかつ当該円筒ワークと当該接触部との相対位置を変更可能とするアクチュエータを有し、前記研削制御部は、前記アクチュエータの動作ストロークを制御して前記円筒ワークと前記接触部との相対位置を調整する制御を行う位置制御部を有する構成とすることができ、これにより位置制御を行ってもよい。つまり、円筒ワークと接触部との相対位置を所定の値に保って、円筒ワークの変形をこの接触部により抑制することが可能となる。 In addition to the control of the pressing force as described above, the correction mechanism is an actuator that can press the contact portion against the cylindrical workpiece and change the relative position between the cylindrical workpiece and the contact portion. And the grinding control unit can be configured to include a position control unit that controls the operation stroke of the actuator to adjust the relative position between the cylindrical workpiece and the contact unit. Control may be performed. That is, the relative position between the cylindrical workpiece and the contact portion can be maintained at a predetermined value, and the deformation of the cylindrical workpiece can be suppressed by the contact portion.
また、前記円筒ワークの研削加工装置において、前記接触部は、前記円筒ワークの回転を妨げない形状であればよく、前記円筒ワークの外周面に平行となる中心線回りに回転自在なローラであるのが好ましく、この場合、接触部(ローラ)は、回転する円筒ワークと接触することで供回りすることができ、良好な接触状態が得られる。 In the cylindrical workpiece grinding apparatus, the contact portion may have any shape that does not hinder the rotation of the cylindrical workpiece, and is a roller that is rotatable around a center line that is parallel to the outer peripheral surface of the cylindrical workpiece. In this case, the contact portion (roller) can be rotated by contacting the rotating cylindrical workpiece, and a good contact state can be obtained.
本発明によれば、薄肉である円筒ワークの外周面に対して研削を行う場合であっても、研削時間を短縮しながら、精度を高めることが可能となる。 According to the present invention, even when grinding is performed on the outer peripheral surface of a thin cylindrical workpiece, it is possible to improve accuracy while shortening the grinding time.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔円筒ワークの研削加工装置の構成について〕
図1は、本発明の円筒ワークの研削加工装置の実施の一形態を横から見た説明図である。図2は、この研削加工装置の一部を上から見た説明図である。研削加工装置1は、転がり軸受の外輪のような中空の円筒ワークの外周面を研削するための装置である。本実施形態では、円筒ワークを転がり軸受の外輪Wとして説明する。外輪Wは、その径方向内側に設けられる内輪と比較して薄肉であり、径方向から与えられる外力によって内輪よりも変形しやすい。また、外輪Wは内輪と比較して半径との比の観点からも薄肉であり剛性が低く変形しやすい。そこで、このような外輪Wの外周面fに対して研削を行う場合であっても、本実施形態の研削加工装置1は、研削時間を短縮しながら、精度(寸法、真円度、粗さ等)を高めて研削を行うことを可能とする。以下、その構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of grinding device for cylindrical workpiece]
FIG. 1 is an explanatory view of a cylindrical workpiece grinding apparatus according to an embodiment of the present invention as viewed from the side. FIG. 2 is an explanatory view of a part of the grinding apparatus as viewed from above. The grinding
研削加工装置1は、外輪Wを回転させる回転機構10と、砥石7と、矯正機構20と、研削制御部30とを備えている。図1に示す研削加工装置1は、更に、外輪Wを下から支持する支持部材として二つのシュー8,9、及び外輪Wの径寸法を測定する測定器6を備えている。
The grinding
回転機構10は、外輪Wを保持するチャック11、及びこのチャック11を回転させる駆動用モータ12(図2参照)を有している。本実施形態のチャック11はマグネットチャックであり、外輪Wの中心線C1がチャック11の回転中心線と一致するようにして、外輪Wを保持する。駆動用モータ12がチャック11を回転させることにより、外輪Wを中心線C1回りに回転させることができる。
The
シュー8,9は、チャック11により保持される外輪Wの中心線C1よりも下の位置に設けられている。一方のシュー8は、砥石7と反対側に設けられており、砥石7が外輪Wに接触して押した際に外輪Wが逃げないように支持する位置に設けられている。他方のシュー9は、砥石7側に設けられており、一方のシュー8と共に外輪Wが落下しないように下から支持する位置に設けられている。
The
砥石7は、円板状(円環状)であり、図示していないが、砥石用モータによって回転するホルダに取り付けられている。この砥石用モータが回転することにより、砥石7は、砥石7の中心線C2回りに回転する。また、図外のホルダは砥石用アクチュエータ5(図2参照)によって進退移動可能となる構成であり、これにより砥石7は研削の対象となる外輪Wに対して接近離反移動可能となる。砥石用アクチュエータ5は、研削制御部30からの指令信号に基づいて、砥石7を外輪Wに接近させたり離反させたりすると共に、接近させる方向へ砥石7を移動させる速度、つまり、砥石7の送り速度を変更したりする。
そして、砥石7は、回転する外輪Wの外周面fに接触して研削を行う。この際、研削制御部30によって砥石用アクチュエータ5の動作制御が行われて、砥石7を所定の送り速度で動作させながら外輪Wの外周面fの研削を行うことができる。
The
And the
図1において、矯正機構20は、外輪Wの外周面fに接触可能である接触部を有している。本実施形態の前記接触部はローラ21である。また、矯正機構20は、ローラ21を動作させる矯正用のアクチュエータ22を有している。矯正用のアクチュエータ22は、エアシリンダとする他に、サーボモータの回転を直線移動に変換する機構(例えばボールねじ機構)や、油圧機構(油圧シリンダ)等を有するものとすることができる。なお、後述の圧力制御(その1)及び(その2)を採用する場合、アクチュエータ22はエアシリンダであり、後述の位置制御を採用する場合、アクチュエータ22はサーボモータの回転を直線移動に変換する機構を有するものである。いずれの場合であっても、アクチュエータ22は、ロッド23をその長手方向に沿って直線移動させることができる。そして、このロッド23の先部にローラ21が取り付けられている。特に、ローラ21は、外輪Wの外周面fに平行となる中心線C3回りに回転自在となって、ロッド23に取り付けられている。
図1に示す形態では、外輪Wに対して砥石7が水平方向から接近して接触し、ローラ21は鉛直方向から接近して接触する構成となっており、ローラ21は、外輪Wの外周面fに対して砥石7との接触位置と異なる位置で接触可能となっている。
In FIG. 1, the
In the form shown in FIG. 1, the
矯正用のアクチュエータ22がロッド23を前進させることで、外輪Wに対してローラ21を押し付け可能とし、かつ、ロッド23を進退させることで、外輪Wとローラ21との相対位置が変更可能となる。また、矯正機構20はアクチュエータ22の動作距離、つまり、ローラ21(ロッド23)の移動ストロークを管理する(計測する)変位センサ24を更に備えている。変位センサ24の計測値は、研削制御部30に送信される。
When the straightening
また、矯正用のアクチュエータ22をエアシリンダとする場合、矯正機構20は、このアクチュエータ22を動作させるエアの圧力を調整するために、電空レギュレータ等の圧力制御機能を更に備えている。このため、アクチュエータ22は、外輪Wに対してローラ21を押し付け可能でかつ、外輪Wに対するローラ21の押し付け力の変更が可能となる。なお、押し付け力の変更(調整)は、後に具体例を説明するが、研削制御部30によって行われる。
Further, when the straightening
前記のような矯正機構20によれば、矯正用のアクチュエータ22の型式にかかわらず、砥石7の接触による外輪Wの変形(歪)を抑制することができる。つまり、研削のために砥石7が外輪Wに対して所定の送り速度(>0)を有して接触すると、剛性の低い外輪Wは変形しようとするが、この外輪Wに対して砥石7と異なる部分でローラ21を接触させることで、外輪Wの前記変形を抑制することができる。
According to the
研削制御部30は、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)からなり、内部メモリ等の記憶部31に格納されている各種プログラムを演算装置(CPU)が実行することで各種制御を行うように構成されている。研削制御部30は、各種制御を行う機能部として圧力制御部32と位置制御部33との内の少なくとも一方を有している。これら機能部については後に説明する。
The grinding
測定器6は、研削される外輪Wの径寸法(直径)を計測するためのものであり、本実施形態では接触式のセンサからなる。研削が進むことで径が小さくなる外輪Wの外周面fの直径がこの測定器6によって刻々と測定され、測定値は研削制御部30へ送信される。
The measuring
〔研削加工方法について〕
以上の構成を備えている研削加工装置1によって行われる研削加工について説明する。
図1に示すように、シュー8,9の上に外輪Wを載せる。この際、砥石7及びローラ21は外輪Wから離れた退避位置にある。そして、シュー8,9上の外輪Wをチャック11が保持し、回転機構10によって外輪Wを中心線C1回りに回転させる。更に、砥石7を回転させ、また、矯正機構20を動作可能状態とする。そして、矯正機構20によりローラ21を外輪Wに押し付けながら、この外輪Wの外周面fを砥石7により研削する。
[About grinding method]
The grinding process performed by the grinding
As shown in FIG. 1, the outer ring W is placed on the
ここで、研削加工に含まれる各工程について説明する。研削加工には、第1粗加工工程、第2粗加工工程、仕上げ加工工程、及びスパークアウト工程が含まれており、この順に行われる、各工程の管理(動作制御)は研削制御部30によって行われる。なお、第1粗加工工程及び第2粗加工工程は、外輪Wの外周面fに対して粗加工を行う工程であり、これらは粗加工工程に含まれる。図3は、これら各工程を説明するためのグラフである。このグラフでは、横軸が、研削開始S1から研削終了S5までの経過時間を示しており、縦軸が、加工量(研削量)を示している。図3に示すように、時間経過と共に加工量が増加しており、所定の加工量について研削されて得た外輪Wは仕上がり寸法Kを有する。
Here, each process included in the grinding process will be described. The grinding process includes a first roughing process, a second roughing process, a finishing process, and a spark-out process. Management (operation control) of each process performed in this order is performed by the grinding
第1粗加工工程は黒皮除去工程であり、この工程では外輪Wの外周面fに砥石7を接触させ黒皮層の除去を行う。第1粗加工工程では、砥石7の送り速度V1を速くして行う。具体的には仕上げ加工工程における送り速度V3よりも速い(V1>V3)。
The first roughing step is a black skin removing step, and in this step, the grinding
第2粗加工工程では、黒皮層を除去した外輪Wの外周面fから更に所定の取り代を除去する。この第2粗加工工程では、砥石7の送り速度V2を最も速くして行う。具体的には第1粗加工工程における送り速度V1よりも速い(V2>V1)。
In the second roughing step, a predetermined machining allowance is further removed from the outer peripheral surface f of the outer ring W from which the black skin layer has been removed. In the second roughing process, the feeding speed V2 of the
仕上げ加工工程では、粗加工を終えた外輪Wの外周面fに対して仕上げ加工を行い、仕上げ面を得る。この仕上げ加工工程では、砥石の送り速度V3を遅くして行う。具体的には第1粗加工工程及び第2粗加工工程における送り速度V1,V2よりも遅い(V3<V1<V2)。 In the finishing process, a finishing process is performed on the outer peripheral surface f of the outer ring W after the roughing process to obtain a finished surface. In this finishing process, the grindstone feed speed V3 is decreased. Specifically, it is slower than the feed speeds V1 and V2 in the first roughing process and the second roughing process (V3 <V1 <V2).
スパークアウト工程では、仕上げ加工を終えた外輪Wに対して切り込みを与えずに砥石7を回転させた状態とする。つまり、このスパークアウト工程では、砥石7の送り速度V4はゼロである(V4=0)。このスパークアウト工程は、外輪Wの外周面fにおける切り残しを無くすためや仕上げ面の精度向上のために行われる。
In the spark-out step, the
以上より、本実施形態の研削加工に含まれる各工程における砥石7の送り速度をまとめると、V4(=0)<V3<V1<V2となる。
このように砥石7の送り速度を変更しながら、砥石7によって外輪Wの外周面fの研削が行われる。そして、この間に研削制御部30及び矯正機構20が機能して砥石7の接触に起因する外輪Wの変形を抑制する。これら研削制御部30及び矯正機構20によって行われる制御は、圧力制御と位置制御との内のいずれか一方である。以下において、圧力制御(その1)、圧力制御(その2)、及び位置制御について説明する。
From the above, when the feeding speed of the
Thus, the outer peripheral surface f of the outer ring W is ground by the
〔圧力制御(その1)について〕
第1粗加工工程及び第2粗加工工程において、外輪Wに対するローラ21の押し付け力を制御する圧力制御(その1)が行われる。図3において「矯正実施範囲」が、この圧力制御(その1)の行われる範囲を示している。図4は、圧力制御(その1)のフローチャートである。圧力制御(その1)は圧力制御部32(図4ではPLCと記す)によって実行される。
[Pressure control (part 1)]
In the first roughing process and the second roughing process, pressure control (part 1) for controlling the pressing force of the
圧力制御部32からの指令信号によって、第1粗加工工程が開始されると(図4のステップSt11)、矯正機構20の動作も開始される(ステップSt21)。つまり、前記指令信号によって、図5に示すように、外輪Wの外周面fに砥石7を接触させかつこの外輪Wの外周面fにローラ21を所定の押し付け力により押し付ける。なお、第1粗加工工程では、一定の送り速度V1によって砥石7は送られ、外輪Wに接触して研削が行われる。
When the first roughing process is started by a command signal from the pressure control unit 32 (step St11 in FIG. 4), the operation of the
外輪Wに砥石7が接触するとこの砥石7には研削抵抗が作用し、この研削抵抗は回転機構10が有する駆動用モータ12(図2参照)の電流値に影響を与える。そこで、圧力制御部32は、外輪Wに接触する砥石7の負荷出力の情報(負荷情報)として駆動用モータ12の電流値iを監視する(図4のステップSt31)。
圧力制御部32は、この電流値iに基づいて、設定条件圧力でローラ21が外輪Wを押すようにフィードバック制御を行う。つまり、砥石7の送り速度V1を一定として研削を行っていると電流値iは変動する。そこで、取得した電流値iが高くなると、圧力制御部32は、エアシリンダからなるアクチュエータ22の出力を高め、ローラ21による外輪Wへの押し付け力を高める。これに対して、取得した電流値iが低くなると、圧力制御部32は、エアシリンダからなるアクチュエータ22の出力を低下させ、ローラ21による外輪Wへの押し付け力を弱める。
When the
Based on the current value i, the
これは、電流値iが高くなることは、砥石7の研削抵抗が大きくなることを意味しており、研削抵抗が大きくなると外輪Wは変形しやすいことから、このような場合にはローラ21による押し付け力を高めることで、この変形を抑制している。そして、電流値iが低くなることは、砥石7の研削抵抗が小さくなることを意味しており、研削抵抗が小さくなると外輪Wは変形しにくくなることから、このような場合にはローラ21による押し付け力を低くすることで、外輪Wの変形を防止している。
This means that an increase in the current value i means that the grinding resistance of the
圧力制御部32はこのような圧力制御を行い、第1粗加工工程が終了すると(図4のステップSt12)、第2粗加工工程が開始される(ステップSt13)。第2粗加工工程の開始と共に、砥石7の送り速度が速められる(送り速度V1から送り速度V2へ変化する)。そして、この第2粗加工工程においても、圧力制御部32が、外輪Wに接触する砥石7の負荷出力の情報として駆動用モータ12の電流値iを監視する(図4のステップSt32)。
圧力制御部32は、この電流値iに基づいて、設定条件圧力でローラ21が外輪Wを押すようにフィードバック制御を行う(図4のステップSt22)。砥石7の送り速度V2を一定として研削を行っていると電流値iは変動する。そこで、取得した電流値iが高くなると、圧力制御部32はアクチュエータ22の出力を高め、ローラ21による外輪Wへの押し付け力を高める。これに対して、取得した電流値iが低くなると、圧力制御部32は、アクチュエータ22の出力を低下させ、ローラ21による外輪Wへの押し付け力を弱める。
The
Based on the current value i, the
これは、第2粗加工工程においても、電流値iが高くなることは、砥石7の研削抵抗が大きくなることを意味しており、研削抵抗が大きくなると外輪Wは変形しやすいことから、このような場合にはローラ21による押し付け力を高めることで、この変形を抑制している。そして、電流値iが低くなることは、砥石7の研削抵抗が小さくなることを意味しており、研削抵抗が小さくなると外輪Wは変形しにくくなることから、このような場合にはローラ21による押し付け力を低くすることで、外輪Wの変形を防止している。
This also means that the current value i increases in the second roughing process, which means that the grinding resistance of the
圧力制御部32はこのような圧力制御を行い、第2粗加工工程が終了すると(図4のステップSt14)、つまり、所定の取り代が除去されると、仕上げ加工工程が開始される(ステップSt15)。仕上げ加工工程の開始と共に、砥石7の送り速度を遅くする(送り速度V2から送り速度V3へ変化させる)。更に、この仕上げ加工工程の開始と共に、圧力制御部32からの指令信号によって、アクチュエータ22を動作させてローラ21を後退させ(ステップSt23)、図6に示すように、ローラ21と外輪Wとを非接触とする。なお、砥石7及び外輪Wは継続して回転状態にある。
The
そして、仕上げ加工工程が終了すると(ステップSt16)、つまり、所定の精度が得られると、スパークアウト工程が開始される(ステップSt17)。スパークアウト工程では、砥石7の送りを停止し(送り速度V4=0)、所定時間について砥石7及び外輪Wをそれぞれ回転させる。所定時間が経過すると、外輪Wから砥石7を離反させ、外輪W及び砥石7の回転を停止させ、研削を終える。
When the finishing process ends (step St16), that is, when a predetermined accuracy is obtained, the spark-out process is started (step St17). In the spark-out process, the feeding of the
以上のように、研削制御部30の圧力制御部32は、図3に示すように、外輪Wの研削開始S1後の粗加工工程(第1粗加工工程と第2粗加工工程)を行う第1時間帯T1では、ローラ21を外輪Wの外周面fに接触させて砥石7による研削を行う(図5参照)。そして、この第1時間帯T1の後であって研削終了S5を含むスパークアウト工程及びその前の仕上げ加工工程を行う第2時間帯T2では、ローラ21を外輪Wから離した状態で(図6参照)、砥石7の送り速度を、粗加工工程での送り速度V1,V2よりも低下させて研削する制御を行う。
As described above, the
そして、本実施形態の矯正機構20が有するアクチュエータ22は、前記のとおり、外輪Wに対してローラ21を押し付け可能でかつ押し付け力の変更を可能とする構成である。そこで、この圧力制御(その1)では、圧力制御部32が、このアクチュエータ22の動作を制御して前記押し付け力を制御している。すなわち、砥石7の送り速度(V1,V2)と、外輪Wに対して砥石7を接触させることで生じる反力とは、相関がある。そこで、圧力制御部32が、この反力に関する負荷情報を取得し、この負荷情報に基づいてアクチュエータ22の出力を調整することで、外輪Wに対する砥石7の接触状態(接触力)に応じて、この外輪Wに対するローラ21の押し付け力を変更することができる。
And the
この圧力制御(その1)について具体的に説明する。圧力制御部32は、外輪Wに対して砥石7が接触することで生じる反力に関する負荷情報として、砥石7を回転させる駆動用モータ12(図2参照)の電流値iを取得する。そして、圧力制御部32は、取得したこの負荷情報(電流値i)に基づいてアクチュエータ22をフィードバック制御して、アクチュエータ22の出力を調整する制御を行っている。
This pressure control (part 1) will be specifically described. The
例えば、圧力制御部32は、前記反力が大きくなる場合の負荷情報(電流値i)が取得されると、アクチュエータ22の出力を大きくし、前記反力が小さくなる場合の負荷情報(電流値i)が取得されると、アクチュエータ22の出力を小さくする。前記反力が大きくなる場合は、外輪Wに砥石7は強く接触しており、この場合、外輪Wは変形しやすい状態にあることから、ローラ21による押し付け力を高めて外輪Wの変形を抑制することができる。これに対して、前記反力が小さくなる場合は、外輪Wに砥石7は比較的弱く接触しており、この場合、外輪Wの変形は小さいことから、ローラ21による押し付け力を低くして、外輪Wの変形を抑制する。
以上より、圧力制御(その1)によれば、適切な押し付け力によってローラ21は外輪Wに接触し、砥石7が接触する外輪Wの変形を抑制することが可能となる。
For example, when the load information (current value i) when the reaction force increases is acquired, the
As described above, according to the pressure control (part 1), the
なお、第1粗加工工程及び前記第2粗加工工程では、設定条件圧力によってローラ21が外輪Wを押すようにフィードバック制御される。前記設定条件圧力とアクチュエータ22の出力とは相関があり、所定の設定条件圧力を得るためのアクチュエータ22の出力は圧力制御部32において予め定められている。
また、前記設定条件圧力は、砥石7の負荷出力×設定係数で表すことができる。設定係数は入力することで自由に変更可能であり任意の値をとり得る。また、第1粗加工工程と第2粗加工工程とで異なる設定係数を採用することができる。
In the first roughing process and the second roughing process, feedback control is performed so that the
The set condition pressure can be expressed as load output of the
〔圧力制御(その2)について〕
外輪Wに対するローラ21の押し付け力について圧力制御部32が行う圧力制御は、他の手順とすることができる。なお、この圧力制御(その2)の場合も、第1粗加工工程及び第2粗加工工程において外輪Wに対するローラ21の押し付け力が制御される。つまり、図3に示す「矯正実施範囲」が、この圧力制御(その2)が行われる範囲である。図7は、圧力制御(その2)のフローチャートである。圧力制御(その2)は圧力制御部32(図7ではPLCと記す)によって実行される。
[Pressure control (part 2)]
The pressure control performed by the
圧力制御部32からの指令信号によって、第1粗加工工程が開始されると(図7のステップSt41)、矯正機構20の動作も開始される(ステップSt51)。つまり、前記指令信号によって、図5に示すように、外輪Wの外周面fに砥石7を接触させかつこの外輪Wの外周面fにローラ21を所定の第1の押し付け力により押し付ける。なお、第1粗加工工程では、一定の送り速度V1によって砥石7は送られ、外輪Wに接触して研削が行われる。
When the first roughing process is started by a command signal from the pressure control unit 32 (step St41 in FIG. 7), the operation of the
前記第1の押し付け力は一定となるように圧力制御部32によって制御される。このために、ローラ21から外輪Wに第1の押し付け力を与えるだけのアクチュエータ22の出力値が定められており、また、この出力値でアクチュエータ22を動作させるための指令信号が、内部メモリ(記憶部31)に記憶されている。なお、アクチュエータ22はエアシリンダからなる。そこで、第1粗加工工程の間、圧力制御部32からアクチュエータ22に対して前記指令信号が送信される。これにより、アクチュエータ22は定められている出力値で動作し、外輪Wにローラ21を第1の押し付け力により押し付けることができる。
The first pressing force is controlled by the
圧力制御部32はこのような圧力制御を行い、第1粗加工工程が終了すると(図7のステップSt42)、第2粗加工工程が開始される(ステップSt43)。第2粗加工工程の開始と共に、砥石7の送り速度が速められる(送り速度V1から送り速度V2へ変化する)。そして、この第2粗加工工程においても、外輪Wにローラ21を所定の第2の押し付け力により押し付ける(ステップSt52)。
The
前記第2の押し付け力は一定となるように圧力制御部32によって制御される。このために、ローラ21から外輪Wに第2の押し付け力を与えるだけのアクチュエータ22の出力値が定められており、また、この出力値でアクチュエータ22を動作させるための指令信号が、内部メモリ(記憶部31)に記憶されている。そこで、第2粗加工工程の間、圧力制御部32からアクチュエータ22に対して前記指令信号が送信される。これにより、アクチュエータ22は定められている出力値で動作し、外輪Wにローラ21を第2の押し付け力により押し付けることができる。
The second pressing force is controlled by the
圧力制御部32はこのような圧力制御を行い、第2粗加工工程が終了すると(図7のステップSt44)、つまり、所定の取り代が除去されると、仕上げ加工工程が開始される(ステップSt45)。仕上げ加工工程の開始と共に、砥石7の送り速度を遅くする(送り速度V2から送り速度V1へ変化させる)。更に、この仕上げ加工工程の開始と共に、圧力制御部32からの指令信号によって、アクチュエータ22を動作させてローラ21を後退させ(ステップSt53)、図6に示すように、ローラ21と外輪Wとを非接触とする。なお、砥石7及び外輪Wは継続して回転状態にある。
The
そして、仕上げ加工工程が終了すると(ステップSt46)、つまり、所定の精度が得られると、スパークアウト工程が開始される(ステップSt47)。スパークアウト工程では、砥石7の送りを停止し(送り速度V4=0)、所定時間について砥石7及び外輪Wをそれぞれ回転させる。所定時間経過すると、外輪Wから砥石7を離反させ、外輪W及び砥石7の回転を停止させ、研削を終える。
When the finishing process is completed (step St46), that is, when a predetermined accuracy is obtained, the spark-out process is started (step St47). In the spark-out process, the feeding of the
なお、第1粗加工工程及び第2粗加工工程では、第1及び第2の押し付け力によってローラ21が外輪Wを押すように制御されるが、第1及び第2の押し付け力はそれぞれ変更可能であり任意の値を取り得る。また、第1粗加工工程と第2粗加工工程とで異なる押し付け力を採用することができる。
In the first roughing process and the second roughing process, the
以上のように、研削制御部30の圧力制御部32は、図3に示すように、外輪Wの研削開始S1後の粗加工工程(第1粗加工工程と第2粗加工工程)を行う第1時間帯T1では、ローラ21を外輪Wの外周面fに接触させて砥石7による研削を行う(図5参照)。そして、この第1時間帯T1の後であって研削終了S5を含むスパークアウト工程及びその前の仕上げ加工工程を行う第2時間帯T2では、ローラ21を外輪Wから離した状態で(図6参照)、砥石7の送り速度を、粗加工工程での送り速度V1,V2よりも低下させて研削する制御を行う。
As described above, the
そして、本実施形態の矯正機構20が有するアクチュエータ22は、前記のとおり、外輪Wに対してローラ21を押し付け可能でかつ押し付け力の変更を可能とする構成である。そこで、この圧力制御(その2)では、圧力制御部32が、アクチュエータ22の動作を制御して前記押し付け力を制御している。
And the
このために、圧力制御部32が有する記憶部31には、前記第1及び第2の押し付け力それぞれに対応するアクチュエータ22の出力情報として、これら第1及び第2の押し付け力を得るための出力でアクチュエータ22を動作させる指令信号が記憶されている。そして、圧力制御部32は、第1粗加工工程及び第2粗加工工程それぞれにおいて、記憶部31に記憶されている出力情報(指令信号)に基づいてアクチュエータ22を動作させる制御を行う。これにより、第1粗加工工程と第2粗加工工程とのそれぞれにおいて、定められた一定の押し付け力でローラ21を外輪Wに接触させることが可能である。
なお、このように一定の押し付け力でローラ21を外輪Wに接触させることで、砥石7により研削される外輪Wの変形が抑制されるのは、各工程において外輪Wは一定の割合で研削されることに基づく。
Therefore, the
Note that the deformation of the outer ring W to be ground by the
〔位置制御について〕
前記のような、外輪Wに対するローラ21の押し付け力を制御する圧力制御(その1)(その2)以外に、外輪Wとローラ21との相対位置を調整する制御を行う位置制御を行って、矯正機構20を機能させてもよい。この位置制御では、第1粗加工工程及び第2粗加工工程において、外輪Wに対するローラ21の位置が制御される。つまり、図3に示す「矯正実施範囲」が、この位置制御が行われる範囲である。図8は、位置制御のフローチャートである。位置制御は位置制御部33(図8ではPLCと記す)によって実行される。
[Position control]
In addition to the pressure control (part 1) (part 2) for controlling the pressing force of the
位置制御部33からの指令信号によって、第1粗加工工程が開始されると(図8のステップSt61)、矯正機構20の動作も開始される(ステップSt71)。つまり、前記指令信号によって、図5に示すように、外輪Wの外周面fに砥石7を接触させかつこの外輪Wの外周面fにローラ21を所定の押し付け力により押し付ける。なお、第1粗加工工程では、一定の送り速度V1によって砥石7は送られ、外輪Wに接触して研削が行われる。
When the first roughing process is started by a command signal from the position controller 33 (step St61 in FIG. 8), the operation of the
外輪Wの外周面fの径は研削が進むと徐々に小さくなる。このような時間経過に伴って径が小さくなる外周面fとローラ21との距離を、位置制御部33は計算により求めることができる。そして、位置制御部33は前記距離がゼロとなるように、アクチュエータ22を動作させる制御を行う。なお、外輪Wの径は、砥石7の送り速度V1に基づいて予め求められ内部メモリ(記憶部31)に記憶させた値であってもよく、又は、研削の際に測定器6によって測定された値であってもよい。
以上より、この位置制御では、位置制御部33は、外輪Wの外周面fとの間隔がゼロとなってローラ21が位置するように、アクチュエータ22の動作を制御する。このために、アクチュエータ22は、サーボモータの回転を直線移動に変換する機構(例えばボールねじ機構)を有するものであり、これにより、ローラ21の微細な位置制御が可能となる。
The diameter of the outer peripheral surface f of the outer ring W gradually decreases as the grinding progresses. The
As described above, in this position control, the
位置制御部33はこのような位置制御を行い、第1粗加工工程が終了すると(図8のステップSt62)、第2粗加工工程が開始される(ステップSt63)。第2粗加工工程の開始と共に、砥石7の送り速度が速められる(送り速度V1から送り速度V2へ変化する)。そして、この第2粗加工工程においても、位置制御部33は、研削が進むにつれて徐々に径が小さくなる外輪Wの外周面fとローラ21との距離がゼロとなるように、アクチュエータ22を動作させる制御を行う(ステップSt72)。
The
位置制御部33はこのような位置制御を行い、第2粗加工工程が終了すると(図8のステップSt64)、つまり、所定の取り代が除去されると、仕上げ加工工程が開始される(ステップSt65)。仕上げ加工工程の開始と共に、砥石7の送り速度を遅くする(送り速度V2から送り速度V1へ変化させる)。更に、この仕上げ加工工程の開始と共に、位置制御部33からの指令信号によって、アクチュエータ22を動作させてローラ21を後退させ(ステップSt73)、図6に示すように、ローラ21と外輪Wとを非接触とする。なお、砥石7及び外輪Wは継続して回転状態にある。
The
そして、仕上げ加工工程が終了すると(ステップSt66)、つまり、所定の精度が得られると、スパークアウト工程が開始される(ステップSt67)。スパークアウト工程では、砥石7の送りを停止し(送り速度V4=0)、所定時間について砥石7及び外輪Wをそれぞれ回転させる。所定時間経過すると、外輪Wから砥石7を離反させ、外輪W及び砥石7の回転を停止させ、研削を終える。
When the finishing process is completed (step St66), that is, when a predetermined accuracy is obtained, the spark-out process is started (step St67). In the spark-out process, the feeding of the
以上のように、研削制御部30の圧力制御部32は、図3に示すように、外輪Wの研削開始S1後の粗加工工程(第1粗加工工程と第2粗加工工程)を行う第1時間帯T1では、ローラ21を外輪Wの外周面fに接触させて砥石7による研削を行う(図5参照)。そして、この第1時間帯T1の後であって研削終了S5を含むスパークアウト工程及びその前の仕上げ加工工程を行う第2時間帯T2では、ローラ21を外輪Wから離した状態で(図6参照)、砥石7の送り速度を、粗加工工程での送り速度V1,V2よりも低下させて研削する制御を行う。
As described above, the
そして、本実施形態の矯正機構20が有するアクチュエータ22は、前記のとおり、外輪Wに対してローラ21を押し付け可能でかつ外輪Wとローラ21との相対位置を変更可能とする構成である。そこで、この位置制御では、位置制御部33が、アクチュエータ22の動作ストロークを制御して、外輪Wとローラ21との相対位置を調整する制御を行う。つまり、研削の時間経過に伴って径が小さくなる外輪Wの外周面fに追従するようにしてローラ21の位置制御が行われる。これにより、外輪Wとローラ21との相対位置を所定の値(本実施形態ではゼロ)に保って、砥石7が接触する外輪Wの変形をこのローラ21により抑制することが可能となる。
And the
〔各形態について〕
以上のように、図1に示す研削加工装置1によれば、粗加工を行う第1時間帯T1(図3参照)では、外輪Wの外周面fにローラ21を接触させることにより、砥石7の接触に起因する外輪Wの変形が抑えられ、この第1時間帯T1では砥石7の送り速度(V1,V2)を速くすることができる。これにより、研削時間が短縮される。
そして、その後の第2時間帯T2では、ローラ21を外輪Wから離した状態で砥石7の送り速度(V3,V4)を低下させて研削を行うことにより、砥石7の接触に起因する外輪Wの変形は抑えられ、そして、ローラ21が外輪Wを強制的に押さないため、外輪Wの精度(真円度)を高めることが可能となる。以上のように、薄肉である外輪Wに対する研削であっても、インフィード研削によって、研削時間を短縮しながら、精度を高めることが可能となる。
そして、外輪Wを研削加工装置1にセットすれば、第1粗加工工程からスパークアウト工程まで完了することができる。つまり、一つの装置1において複数の工程を集約して行うことができ、製造ラインの小規模化が可能となる。
[About each form]
As described above, according to the
Then, in the second time zone T2 thereafter, the outer ring W caused by the contact of the
And if the outer ring | wheel W is set to the
また、本実施形態では、外輪Wの外周面fに接触させる接触部は、この外周面fに平行となる中心線C3回りに回転自在なローラ21である。このため、ローラ21は、回転する外輪Wと接触することで供回りすることができ、好ましい接触状態が得られる。例えば、摺接による傷がつきにくくなる。
In the present embodiment, the contact portion that is brought into contact with the outer peripheral surface f of the outer ring W is a
なお、前記実施形態(図3参照)では、第1時間帯T1は、外輪Wの外周面fに対して粗加工を行う時間帯であり、第2時間帯T2は、外輪Wの外周面fに対して仕上げ加工を行う時間帯、及びスパークアウトの時間帯の双方である場合について説明した。しかし、第1時間帯T1と第2時間帯T2との境界は、図3に示す形態以外であってもよい。例えば、第1時間帯T1は、外輪Wの外周面fに対して粗加工を行う時間帯の他に、仕上げ加工を行う時間帯も含み、第2時間帯T2は、スパークアウトの時間帯のみであってもよい。
つまり、第1時間帯T1は、外輪Wの外周面fに対して粗加工を行う時間帯を含み、第2時間帯T2は、外輪Wの外周面fに対して仕上げ加工を行う時間帯、及びスパークアウトの時間帯の内の、少なくともスパークアウトの時間帯を含めばよい。これにより、粗加工を短時間で行うことができ、生産効率を向上させることができ、第2時間帯T2で高い加工精度で研削を行うことができる。
In the embodiment (see FIG. 3), the first time zone T1 is a time zone during which rough machining is performed on the outer circumferential surface f of the outer ring W, and the second time zone T2 is the outer circumferential surface f of the outer ring W. The case where it is both the time zone which finishes with respect to and the time zone of a spark out was demonstrated. However, the boundary between the first time zone T1 and the second time zone T2 may be other than the form shown in FIG. For example, the first time zone T1 includes a time zone in which finishing is performed in addition to a time zone in which rough machining is performed on the outer peripheral surface f of the outer ring W, and the second time zone T2 is only in a spark-out time zone. It may be.
That is, the first time zone T1 includes a time zone during which rough machining is performed on the outer circumferential surface f of the outer ring W, and the second time zone T2 is a time zone during which finishing machining is performed on the outer circumferential surface f of the outer ring W. And at least the spark-out time zone among the spark-out time zones. Thereby, rough machining can be performed in a short time, production efficiency can be improved, and grinding can be performed with high machining accuracy in the second time zone T2.
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の研削加工装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
例えば、前記実施形態では、外輪Wを下から支える支持部材としてシュー8,9を用いる場合(シュー研削)について説明したが、このようなシュー8,9を用いることなく研削を行う他の研削加工装置であってもよい。シューを用いない円筒研削の場合、例えば外輪Wを軸方向両側から把持(芯押し)して、この外輪Wを回転させて研削を行うことができる。
また、研削の対象を転がり軸受の外輪Wとして説明したが、その対象とする円筒ワークは他のものであってもよく、転がり軸受の内輪であってもよい。また、軸方向に長い長尺の円筒ワークであってもよく、この場合、自重によるたわみを防止するために支持部材を用いるのが好ましい。
更に、矯正機構20は、単一のローラ(接触部)21を有する場合について説明したが、複数のローラ(接触部)21を有していてもよい。つまり、外輪Wの外周面fに対して押す位置が複数箇所であってもよい。
また、前記実施形態では、加工時に測定器6を用いる場合があることを説明したが、加工時に測定器6を使用しないで加工することも可能である。
また、前記実施形態では、第2粗加工工程での砥石7の送り速度V2が、第1粗加工工程での送り速度V1よりも速い(V2>V1)場合について説明したが、これと異なる加工パターンもある。つまり、第1粗加工工程での砥石7の送り速度V1を、第2粗加工工程での送り速度V2以上としてもよい(V1≧V2)。
The embodiments disclosed above are illustrative in all respects and not restrictive. That is, the grinding apparatus of the present invention is not limited to the illustrated form, and may be of another form within the scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the
Moreover, although the grinding | polishing object was demonstrated as the outer ring | wheel W of a rolling bearing, the cylindrical workpiece | work made into the object may be another thing, and the inner ring | wheel of a rolling bearing may be sufficient as it. Further, it may be a long cylindrical workpiece that is long in the axial direction. In this case, it is preferable to use a support member in order to prevent deflection due to its own weight.
Furthermore, although the case where the
Moreover, although the said embodiment demonstrated that the measuring
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the feed speed V2 of the
1:研削加工装置 7:砥石 10:回転機構
20:矯正機構 21:ローラ(接触部) 22:アクチュエータ
30:研削制御部 31:記憶部 32:圧力制御部
33:位置制御部 W:外輪(円筒ワーク) f:外周面
C1:外輪の中心線 C3:ローラの中心線 T1:第1時間帯
T2:第2時間帯 V1,V2,V3,V4:送り速度
1: Grinding device 7: Grinding wheel 10: Rotating mechanism 20: Correction mechanism 21: Roller (contact part) 22: Actuator 30: Grinding control part 31: Storage part 32: Pressure control part 33: Position control part W: Outer ring (cylindrical) F) Outer peripheral surface C1: Center line of outer ring C3: Center line of roller T1: First time zone T2: Second time zone V1, V2, V3, V4: Feeding speed
Claims (8)
回転する前記円筒ワークの外周面に接触させて研削を行うための砥石と、
前記円筒ワークの外周面に対して前記砥石と異なる位置で接触可能である接触部を有し、当該砥石の接触による当該円筒ワークの変形を抑制する矯正機構と、
前記円筒ワークの研削開始後の第1時間帯では前記接触部を前記円筒ワークの外周面に接触させて前記砥石による研削を行い、当該第1時間帯後であって研削終了を含む第2時間帯では前記接触部を前記円筒ワークから離した状態で前記砥石の送り速度を低下させて研削する制御を行う研削制御部と、
を備えている、円筒ワークの研削加工装置。 A rotation mechanism for rotating the cylindrical workpiece around the center line of the cylindrical workpiece;
A grindstone for grinding in contact with the outer peripheral surface of the rotating cylindrical workpiece;
A correction mechanism that has a contact portion that can contact the outer peripheral surface of the cylindrical workpiece at a position different from the grindstone, and suppresses deformation of the cylindrical workpiece due to contact of the grindstone,
In the first time zone after the start of grinding of the cylindrical workpiece, the contact portion is brought into contact with the outer peripheral surface of the cylindrical workpiece to perform grinding with the grindstone, and after the first time zone and including the end of grinding. In the belt, a grinding control unit that performs control by reducing the feed rate of the grindstone in a state where the contact portion is separated from the cylindrical workpiece,
An apparatus for grinding cylindrical workpieces.
前記第2時間帯は、前記ワークの外周面に対して仕上げ加工を行う時間帯、及びスパークアウトの時間帯の内の、少なくともスパークアウトの時間帯を含む、請求項1に記載の円筒ワークの研削加工装置。 The first time zone includes a time zone for roughing the outer peripheral surface of the workpiece,
2. The cylindrical workpiece according to claim 1, wherein the second time zone includes at least a spark-out time zone among a time zone in which finishing processing is performed on the outer peripheral surface of the workpiece and a spark-out time zone. Grinding equipment.
前記研削制御部は、前記アクチュエータの動作を制御して前記押し付け力を制御する圧力制御部を有している、請求項1又は2に記載の円筒ワークの研削加工装置。 The correction mechanism further includes an actuator capable of pressing the contact portion against the cylindrical workpiece and changing a pressing force.
3. The cylindrical workpiece grinding apparatus according to claim 1, wherein the grinding control unit includes a pressure control unit that controls an operation of the actuator to control the pressing force. 4.
前記研削制御部は、前記アクチュエータの動作ストロークを制御して前記円筒ワークと前記接触部との相対位置を調整する制御を行う位置制御部を有している、請求項1又は2に記載の円筒ワークの研削加工装置。 The correction mechanism has an actuator capable of pressing the contact portion against the cylindrical workpiece and changing a relative position between the cylindrical workpiece and the contact portion;
3. The cylinder according to claim 1, wherein the grinding control unit includes a position control unit that controls an operation stroke of the actuator to adjust a relative position between the cylindrical workpiece and the contact unit. Work grinding machine.
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