JPS6224232B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は立方晶窒化硼素よりなる硬質の砥粒を
金属円板の外周面に層状に固着したCBN砥石車
を備えた研削盤における制御装置に関するもので
ある。

本発明の目的は、研削加工につれて上昇する砥
石ガード内の温度を室温に対して一定の条件で制
御し、以つて砥石車の熱膨張を研削盤各部に対し
て一定の比率に保ち、工作物の寸法精度を向上さ
せることである。

一般にCBN砥石車は、アルミニウムあるいは
鋳物材よりなるベース円板の外周面に、立方晶窒
化硼素よりなる硬質の砥粒層を数mm程度形成して
構成される。かかるCBN砥石車を備えた研削盤
はその砥石車の砥粒が硬質で摩耗がほとんど生じ
ないことから、いわゆるデツドストツプ研削にて
も工作物の寸法精度を十分確保できる利点があ
る。

ところでCBN砥石車を用いて工作物を研削加
工すると、加工熱が砥石車の金属円板に伝えられ
て砥石車が熱膨張し、これによつて工作物の寸法
精度に無視できない影響を招く。この主たる要因
は、研削加工の進行に伴つて砥石ガード内の温度
が漸次上昇し、砥石車の熱膨張を増長させるため
である。すなわち、連続的な研削加工の間におけ
る砥石ガード内の温度を測定すると、砥石ガード
内温度は第１図の線図で示すように研削本数（時
間）の増加につれて次第に上昇し、例えば第１本
目の工作物研削時と第６本目の工作物研削時とで
は、ガード内温度は△Ｔ゜上昇し、この温度上昇
につれて砥石車の熱膨張も増大する結果、工作物
寸法がマイナス傾向となる事態を招く。

本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、砥石ガード内温度を室温に対して一定
の条件で制御して砥石車の熱膨張を管理するよう
にしたものである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第２図において、１０は研削盤のベツドを示し、
このベツド上にはテーブル１１が摺動可能に載置
され、このテーブル１１上に工作物Ｗを支持し、
かつ回転駆動する図略の主軸台および心押台１２
が設置されている。前ベツド１０上には砥石台１
３がテーブル１１の摺動方向と交差する方向に進
退可能に載置され、この砥石台１３に図略の回転
駆動モータにベルト連結された砥石軸１４が回転
可能に支承されている。砥石軸１４の一端にはア
ルミニウムあるいは鋳物等のベース円板１５の外
周面に立方晶窒化硼素よりなる硬質の砥粒を層状
に固着したCBN砥石車１６が取付けられ、この
砥石車１６は前記回転駆動モータにより矢印方向
に回転駆動されるようになつている。砥石台１３
の側面には砥石車１６を覆う砥石ガード１７が固
着され、この砥石ガード１７の前面部に研削点に
クーラントを供給するクーラントノズル１８が取
付けられている。

前記砥石ガード１７には砥石ガード１７内に臨
んで熱電温度計等の第１の温度センサ２０が取付
けられている。この、第１の温度センサ２０は砥
石ガード１７内における平均的な温度を測定し得
るように砥石ガード１７の後部に配設され、砥石
ガード１７内の温度に応じた出力電圧を出力す
る。また研削盤が設置された室内の温度を測定す
るために第２の温度センサ２１が設けられ、この
第２の温度センサ２１より室温に応じた出力電圧
が出力される。第１の温度センサ２０の出力は増
幅器２２に加えられて出力増幅され、比較器２３
の一方の入力端に与えられる。また第２の温度セ
ンサ２１の出力は増幅器２４に加えられて出力増
幅され、この増幅出力は乗算器２５に加えられて
ある定数ｎが乗算され、前記比較器２３の他方の
入力端に与えられる。比較器２３は与えられた両
出力を比較しその一致により制御信号Ｓ１を出力
する。すなわち比較器２３は、室温Ｔ１に対して
砥石ガード１７内の温度Ｔ２が一定の比率
（nT1）に達すると制御信号Ｓ１を出力する。

さらに前記砥石ガード１７にはガード１７内の
温度を室温に対して冷却制御する冷却装置が備え
られている。この冷却装置は砥石ガード１７の奥
部に向けて開口されたエアノズル２７と、このエ
アノズル２７にエア管路２８を介して連結された
加圧エア供給源２９と、前記エア管路２８中に設
けられた制御弁３０とによつて構成されている。
かかる制御弁３０は前記砥石台１３の後退信号Ｓ
２に基いて作動され、その連通路を開口して加圧
エア供給源２９とエアノズル、２７とを連通し、
また前記比較器２３の制御信号Ｓ１に基いて作動
され、連通路を閉止して加圧エア供給源２９とエ
アノズル２７との連通を遮断するようになつてい
る。

本発明は上記したように構成されているので、
図略の主軸台と心押台１２との間に工作物Ｗが支
持されて回転駆動されると、砥石台１３が早送り
で前進され、砥石車１６が工作物Ｗに衝接する直
前で遅送りに変換される。その後テーブル１１の
トラバース運動と砥石台１３の間歇切込み動作と
により工作物Ｗを砥石車１６にてトラバース研削
する。そして研削点にはクーラントノズル１８に
より常時クーラントが供給されている。

前記砥石台１３がデツドストツプ位置まで前進
され、工作物Ｗが所定の寸法に研削加工される
と、砥石台後退信号Ｓ２が出力され、砥石台１３
が原位置まで後退される。かかる後退信号Ｓ２に
基いて制御弁３０が切換えられ、加圧エア供給源
２９より加圧エアがエアノズル２７に供給され、
砥石ガード１７内に噴出される。これにより前記
研削加工により砥石ガード１７内に篭もつた加工
熱がエアとともに砥石ガード１７外に排出され、
ガード１７内が冷却される。ガード１７内の温度
Ｔ１が室温Ｔ２に対して一定の比率（nT2）に達
するまで冷却されると、比較器２３より制御信号
Ｓ１が出力される。この制御信号Ｓ１に基いて前
記制御弁３０が原位置に切換えられ、エアノズル
２７からの加圧エアの噴出が停止される。このよ
うなエアによる砥石ガード１７内の冷却作用は非
研削時に遂行され、加工時の加工熱によつて温度
上昇したガード１７内温度が研削加工の終了のた
びに室温に対して常に一定の関係に保持される。
従つて第３図の線図で示すように研削加工につれ
て砥石ガード１７内温度が上昇することがなく、
砥石車１６の熱膨張を工作物Ｗを含む研削盤各部
の熱膨張に対して一定の関係に保持でき、工作物
Ｗの寸法精度を向上できるようになる。

上記実施例においては、砥石ガード１７内を冷
却するためにエアを用いているが、クーラントを
利用することもできる。

また上記実施例においては、砥石ガード１７内
の温度を室温に対して一定の比率に制御するよう
にしたが、砥石ガード１７内を室温に対して一定
の温度差に制御するようにしても効果的である。

以上述べたように本発明は、研削加工の終了の
たびに砥石ガード内の温度を室温に対して一定の
条件で制御するようになつているので、研削加工
の進行につれて砥石ガード内温度の上昇により砥
石車の熱膨張が漸次増大する問題を解決でき、し
かもその熱膨張を工作物を含む研削盤各部の熱膨
張に対して一定の関係に保持できることから工作
物の加工寸法を均一かつ高精度に確保できる特徴
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来における研削本数と砥石ガード内
温度との関係を示す線図、第２図は本発明の実施
例を示す研削盤における制御装置の概要図、第３
図は本発明における研削本数と砥石ガード内温度
との関係を示す線図である。 １０……ベツド、１１……テーブル、１３……
砥石台、１６……砥石車、１７……砥石ガード、
２０，２１……温度センサ、２３……比較器、２
７……エアノズル、２９……加圧エア供給源、３
０……制御弁、Ｗ……工作物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベツド上に進退可能に載置された砥石台と、
   この砥石台に回転可能に支承され金属円板の外周
   面に立方晶窒化硼素よりなる硬質の砥粒を層状に
   固着した砥石車と、前記砥石台に固着され前記砥
   石車を覆う砥石ガードと、この砥石ガード内の温
   度を研削加工の終了のたびに室温に対して一定の
   条件で冷却制御する温度制御装置を備え、この温
   度制御装置は、砥石ガード内の温度を検出する第
   １の温度センサ、室温を検出する第２の温度セン
   サおよび前記砥石ガード内温度を室温に対して一
   定の関係に保持させるべく砥石ガード内を冷却す
   る冷却装置より構成されてなる研削盤における制
   御装置。 ２ 前記冷却装置は、砥石ガード内に開口された
   冷却流体ノズルと、この流体ノズルに冷却流体を
   供給する流体供給装置と、この流体供給装置と前
   記流体ノズルとを結ぶ流体通路中に設けられ非研
   削時に開口作動されて流体供給装置と流体ノズル
   を連通しかつ前記第１の温度センサの出力に基い
   て閉止作動されて流体供給装置と流体ノズルの連
   通を遮断する制御弁とよりなる特許請求の範囲第
   １項に記載の研削盤における制御装置。