工作機械の定寸加工制御方法及びその装置
【課題】本発明は、２つの砥石台により異なる加工箇所を同時に各々独立して加工を行うツインヘッド研削盤では、研削加工が同時に進行できないことがあり、一方が加工中に他方でスパークアウトを行った際、工作物には一方の砥石から抵抗が掛かって撓んだ状態であるため、スパークアウトを行われない。
【解決手段】そこで、スパークアウト工程の１つ前の工程における最終目標寸法に先に達した加工箇所の砥石台を一端所定量後退させ、他方の加工箇所が最終目標寸法に達したらその砥石台も所定量後退させた後、同時に両砥石台によりスパークアウトを行うようにすることで、スパークアウトを確実に行えるようにする。
【解決手段】そこで、スパークアウト工程の１つ前の工程における最終目標寸法に先に達した加工箇所の砥石台を一端所定量後退させ、他方の加工箇所が最終目標寸法に達したらその砥石台も所定量後退させた後、同時に両砥石台によりスパークアウトを行うようにすることで、スパークアウトを確実に行えるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピンを同時に各々独立して研削することのできるツインヘッドクランクピン定寸研削制御方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピンを同時に各々独立して研削することのできるツインヘッドクランクピン研削方法は特開昭５４−７１４９５号公報により既に知られているが、この場合、加工部分であるクランク軸のクランクピン部分はクランク軸のジャーナル部を中心に旋回するので加工部分を直接測定しながら加工を行う場合には、後述する追従式の定寸装置を使用し、各加工部分が所定寸法に至る毎に定寸装置から発せられる信号に基づいて対応する砥石台の送りを制御する方法が採用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のツインヘッドクランクピン研削盤においては、各砥石台による加工は独立して行われるので、工作物の状態、砥石の状態等により各砥石台による研削加工が同時に進行できないことがある。従って、一方がスパークアウト、即ち切り込みを零としても、工作物には他方の砥石台の砥石から工作物に抵抗が掛かっており、工作物が撓んだ状態となっているため、スパークアウトがされなくなってしまい、クランクピンの仕上げ精度、真円度に影響を及ぼすこととなる。また、他方がスパークアウト完了まで一方の砥石台をスパークアウト状態に維持しておくと、切り込み過ぎとなってしまう。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピン等の、同一工作物の２箇所を同時に各々独立して研削することのできるツインヘッド研削において、高精度な研削加工、特に、仕上げ精度、真円度向上ができる定寸加工制御方法及びそのための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明の工作機械の定寸研削制御方法は、それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた少なくとも２つ以上の工具台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して加工を行うことのできる工作機械の加工制御方法であって、先に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させ、全ての加工箇所の工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記特徴に加え、少なくとも最終工程の前の１段階において、先に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させ、全ての工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことを特徴とするものでり、更に、最後に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させることなく他の工具台とともに次工程の加工を同時に行うようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の工作機械の定寸研削制御方法は、それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた２つの砥石台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して研削加工を行うことのできるツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法であって、少なくとも最終のスパークアウト工程を行う前の１段階において、測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させ、双方の砥石台が所定量後退した後にスパークアウト工程を同時に行うことを特徴とするものである。さらには、少なくとも最終のスパークアウト工程を行う前の１段階において、先に測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させ、他方の加工箇所が目標値に達すると、前記後退した砥石台を後退した分だけ前進させて双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の工作機械の定寸研削制御装置は、それぞれに追従式定寸装置を備えた２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピンを同時に各々独立して研削することのできるツインヘッドクランクピン研削盤において、２つの砥石台を加工位置に割出す手段と、２つの砥石台を研削するために前進させる手段と、２つの砥石台において最終研削加工の前の少なくとも１段階において、同時に工作物の測定を行う手段と、測定結果が先に目標寸法に達した加工箇所の砥石台を所定量後退させる手段と、他方の加工箇所の測定結果が目標寸法に達すると同時に一方の後退した砥石台を後退した分だけ前進させる手段と、双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行う手段とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた少なくとも２つ以上の工具台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して加工を行うことのできる工作機械の加工制御方法であって、先に目標寸法に達した箇所の工具台は所定量後退させ、全ての箇所の工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うようにしたので、工作物に掛かる研削抵抗が均一となるので、真円度等に悪影響を与える恐れがなく、高精度の研削を行うことができる。
【００１０】
また、少なくとも最終工程の前の１段階において、先に目標寸法に達した箇所の工具台は所定量後退させ、全ての工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことことにより、全ての加工箇所の仕上げ寸法を高精度に加工することができる。
【００１１】
また、最後に目標寸法に達した箇所の工具台は所定量後退させることなく他の工具台とともに次工程の加工を同時に行うようにすることにより、高精度に且つサイクルタイムを短縮することができる。
【００１２】
また、本発明の定寸加工制御方法をツインヘッド研削盤に適用することにより、その特徴的な作用効果を顕著にすることができ、２つの砥石台によるスパークアウト工程を同時に且つ確実に行うことができるため、高精度な研削加工を行うことができる。
【００１３】
また、後に測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させることなく双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行うようにすることにより、撓みによる加工精度の影響が少なく且つサイクルタイムを短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の工作機械の定寸加工制御方法を、ツインヘッドクランクピン研削盤に適用した実施例を図１〜図８について説明する。
【００１５】
ツインヘッドクランクピン研削盤はその平面図を図１に示すように左右２つの加工ヘッドである砥石台８、９を左右方向・前後方向に摺動自在に設け、その砥石台８、９の砥石軸と平行する位置に工作物であるクランクシャフトＷを支持する主軸台１８及び心押台１７が設置されている。すなわち、ベッド１上にはその長手左右方向（Ｚ軸方向）のＺ軸案内レール２上に右側砥石台８を載置する右側Ｚ軸テーブル６が送りねじ３により摺動自在に設けられ、それと同列にベッド１上の長手左右方向（Ｚ軸方向）に左側砥石台９を載置する左側Ｚ軸テーブル７が送りねじ４により摺動自在に設けられている。左右のそれぞれのＺ軸テーブル６、７には、砥石１４、１５を回転駆動自在に具備する砥石台８、９が前記長手左右方向（Ｚ軸方向）と直交する前後方向（Ｘ軸方向）にそれぞれの送りねじ１２、１３により摺動自在に設けられている。
【００１６】
前記左右砥石台８、９の前方長手方向に主軸台１８、心押し台１７が設置されており、その間に工作物であるクランクシャフトＷを一対のセンターにより支持するようになっている。主軸台１８にはクランクシャフト回転駆動用のサーボモータ１８Ｍが設けられ、チャック等によりクランクシャフトＷの軸端を把持して回転駆動できるように構成され、一方心押し台１７はそのセンターによりクランクシャフトＷの軸芯を支持するように構成されている。
【００１７】
前記各送りネジにはエンコーダ付きのサーボモータが設けられ、後に説明する制御装置により制御される。すなわち、長手左右方向（Ｚ軸方向）に右側砥石台８を載置する右側Ｚ軸テーブル６を移動するための送りねじ３の端部にはエンコーダ７０付きのサーボモータ６０が設けられ、左側Ｚ軸テーブル７のための送りねじ４にはエンコーダ７２付きのサーボモータ６８が設けられている。また、左右のそれぞれのＺ軸テーブル６、７上には、砥石台８、９の前後方向（Ｘ軸方向）摺動用の送りねじ１２、１３の端部にエンコーダ５０、５２付きサーボモータ４４、４８が設けられている。砥石台８、９には砥石１４、１５が回転駆動されるように支持されており、当然砥石駆動用の駆動モータが砥石台８、９に内蔵されている。
【００１８】
本発明の実施例に係るツインヘッドクランクピン研削盤の概略の構成は以上のようになっており、工作物であるクランクシャフトＷを主軸台１８、心押し台１７間に支持し、左右Ｚ軸テーブル６，７をサーボモータ６０、６８により砥石１４、１５がクランクシャフトＷの加工位置、図１ではクランクピンＣＰ（イ）及びＣＰ（ハ）と整列対向する位置に割出す。次に主軸台１８のエンコーダ１８Ｅ付き主軸駆動サーボモータ１８Ｍを回転しクランクシャフトＷを制御回転させる。その際クランクシャフトＷはその軸受部の軸芯、即ち、ジャーナルＣＰ（ホ）中心で回転されるので、加工箇所であるクランクピンＣＰ（イ）〜ＣＰ（ハ）はジャーナルＣＰ（ホ）を中心とする公転旋回運動をすることになる。そして、左右両テーブル６、７上のＸ軸方向送りネジ１２、１３を各サーボモータ４４、４８により前進後退をさせる。その際、加工箇所であるクランクピンＣＰ（イ）、（ハ）は公転旋回しているので、制御手段により主軸サーボモータ１８Ｍの回転と同期させて砥石台８、９を前後動させながら回転砥石１４、１５により研削加工を行う。研削作業にあわせて砥石台８，９のサーボモータ４４、４８により切込み前進運動を与え、徐々に最終仕上げ寸法に仕上げるように作動する。
【００１９】
また、本発明の実施例のツインヘッドクランクピン研削盤には、仕上げ寸法を制御するために各砥石台８、９の上面には、図２に示すように定寸装置２０が載置されている。この定寸装置２０は、公転旋回するクランクピンに絶えず接触しながら追従して加工箇所の寸法測定を行う形式の公知の追従式定寸装置（例えば、イタリア、マーポス社製）であり、以下、図２に基づいて説明する。
【００２０】
砥石台９の上面に定寸装置２０の支持部材２１が載置され、該支持部材２１に枢支され砥石１５の前方に延びる第１アーム２２の先端に第２アーム２３が枢支され、更に第２アーム２３の先端に約直角に採寸用の測定棒２８が固定されている。該測定棒２８は、その先端に固定され、加工箇所であるクランクピンＣＰ（ハ）の外周に接触するＶブロック２５と、その中心に進退自在に設けられたプローブ２７とからなり、該プローブ２７の前進後退を電気的に検出して電気信号として出力する構造となっている。
【００２１】
該Ｖブロック２５の先端にはガイド部材２６が固定されており、測定棒２８のＶブロック２５がクランクピンＣＰ（ハ）に係合するためのガイドの役目をしている。定寸装置２０には、休止位置（２点鎖線位置）と測定位置（実線位置）とに測定棒２８を移動するための作動装置が設けられている。
【００２２】
砥石台９の上面には油圧シリンダ３１が設けられ、前記第１アーム２２の後端に垂直に、しかもオフセットして取付けられた操作片３０を前記シリンダ３１のピストン３２により押圧することにより第１アーム２２を上方へ回動させ、図２に２点鎖線で示される休止位置に保たれる。この時第２アーム２３は第１アーム２２先端に枢支されているのみであるので位置が保てないため、第１アーム２２の先端部下方に第３アーム２４が固定されており、第３アーム２４先端の支持突起２９により休止位置において第２アーム２３の位置を保つように構成されている。２点鎖線の休止位置から、油圧シリンダ３１のピストン３２を戻すことにより徐々に測定棒２８が降下しクランクピンＣＰ（ハ）の位置にくると、まずガイド部材２６がクランクピンＣＰ（ハ）に接触し、ガイド部材２６に沿ってクランクピンＣＰ（ハ）がＶブロック２５に係合するようになっており、その時点では第２アーム２３は第３アーム２４の支持突起２９から離れて自由に回動できるようになっている。即ち、クランクピンＣＰ（ハ）が１点鎖線に示される軌跡に沿って公転旋回運動するに応じて常にＶブロック２５が係合するようになっている。
【００２３】
次に本発明の実施例のツインヘッドクランクピン研削盤の制御装置を説明する。図３に示すように、本制御系は、数値制御装置置７８を備えており、数値制御装置７８は、右側砥石制御用ＣＰＵ８０及び左側砥石制御用ＣＰＵ９０、ＲＯＭＩ０９、ＲＡＭ１１１がバス８８を介して相互に接続可能に構成されている。
【００２４】
右側砥石制御用ＣＰＵ８０には、インターフェース８２を介し、Ｘ軸サーボモータ用制御回路８４、Ｚ軸サーボモータ用制御回路８６が接続されている。Ｘ軸サーボモータ用制御回路８４には、右側Ｘ軸サーボモータ４４が接続され、この右側Ｘ軸サーボモ一タ４４には、前述したようにエンコーダ５０が配置され、このエンコーダ５０は、Ｘ軸サーボモータ用制御回路８４に接続されている。Ｚ軸サーボモータ用制御回路８６には、右側Ｚ軸サーボモータ６０が接続され右側Ｚ軸サーボモータは、前述したエンコーダ７０が配置され、このエンコーダダ７０は、Ｚ軸サ一ボモータ用制御回路８６に接続されている。
【００２５】
また、左側砥石制御用ＣＰＵ９０には、インターフェース９２を介して、Ｘ軸サーボモータ用制御回路９４、Ｚ軸サーボモータ用制御回路９６、主軸サーボモータ用制御回路９８が接続されている。Ｘ軸サーボモータ用制御回路９４には、左側Ｘ軸サーボモータ４８が接続されこの左側Ｘ軸サーボモ一タ４８には、エンゴーダ５２が配置され、このエンコーダ５２は、Ｘ軸サーボモータ用制御回路９４に接続されている。Ｚ軸サーボモータ用制御回路９６には、左側Ｚ軸サーボモータ６８が接続されこの左側Ｚ軸サーボモータにはエンコーダ７２が配置され、このエンコーダ７２は、Ｚ軸サーボモータ用制御回路９６に接続されている。
【００２６】
主軸サーボモ一夕用制御回路９８には、主軸サーボモータ１８Ｍが配置され、この主軸サーボモータ１８Ｍには、エンコーダ１８Ｅが配置され、このエンコーダ１８Ｅは、主軸サーボモータ用制御回路９８に接続されている。また，上記バス８８には、インターフェース１０１を介して、ＣＲＴ１０３及びテンキー１０５等を備えた入出力装置１０７が接続れている。ＲＯＭ１０９には、システム制御プログラムなどが記億され、ＲＡＭ１１１には加工プログラムなどが記憶されている。更に数値制御装置７８のほかに、バス８８にはシーケンスコントローラ１１２がインターフェース１１３を介して接続され、また左右両砥石台に設けられた左右の定寸装置２０Ｌ，２０ＲがＡ−Ｄ変換器を含むインターフェース１１４を介して接続されている。
【００２７】
次に、本発明の特徴である具体的制御方式について、その制御ステップを示す図４のフローチャートに沿って説明する。まず加工開始１２０の信号により左右の砥石台８、９を、それぞれ加工箇所のクランクピンＣＰ（イ）、ＣＰ（ハ）に整列させるために割出しを行う（１２１）。次に両砥石台８，９を早送り前進（１２２）させ、砥石１４，１５がクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の加工部分に接触した段階から両砥石台８，９は粗研削送り前進（１２３）となり、一定量研削した段階から一端砥石台２０の前進を停止して、定寸装置２０をそれぞれのクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の部分の挿入する（１２４）。そして、精研削送り前進（１２５）を行い精研削を行う。
【００２８】
精研削では定寸装置２０により寸法値測定を行い、先に一方のクランクピン（例えばＣＰ（イ））が精研削終了の目標寸法に達すると、即ちどちらか一方の定寸装置２０から定寸信号が出力されると（１２６）、対応した砥石台８を０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの所定量だけ後退（１２７）させ、クランクピンＣＰ（イ）から砥石１４を離隔させる。その間、他方の砥石台９は継続して精研削加工を行っており、この他方のクランクピンＣＰ（ハ）が精研削終了の目標寸法に達すると（１２８）、即ち他方の定寸装置２０から定寸信号が出力されると、対応する砥石台９も０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの所定量だけ後退（１２９）させ、クランクピンＣＰ（ハ）から砥石１５を離隔させる。
【００２９】
そして、同時に両砥石台８，９を後退した量（０．１ｍｍ〜０，５ｍｍ）だけ前進（１３０）させ、同時にスパークアウト（１３１）を行い、クランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の研削加工を終了し、左右の砥石台８，９を一定量後退させた後（１３２）に定寸装置を休止位置に戻して（１３３）砥石台８，９を後退（１３４）させる。さらに、ステップ（１３５）にて、次のクランクピンＣＰ（ロ），ＣＰ（ニ）の研削加工が残っている際には（ＮＯ）となり、再び最初のステップに戻り、両砥石台をクランクピンＣＰ（ロ），ＣＰ（ニ）に整列させる位置に砥石台８，９を割り出し（１２１）、同様の研削サイクルが実行され、全てのクランクピンの研削加工が終了すれば、両砥石台が原位置に復帰（１３６）して全ての研削サイクルが終了（１３７）する。
【００３０】
以上の研削サイクルは図５に図示されており、上の線は左右の砥石台８，９による切り込み量を示し、下の線はクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の径変化を示す。なお、図５の上の線はあくまで砥石台の切り込み量のみを表示したものであり、前述したように砥石台８，９はクランクピンＣＰの旋回運動に同期してＸ軸方向に前後移動しながら所望の切り込み量が与えてられて研削加工を行っている。
【００３１】
早送り前進から加工部分に砥石が接触した段階（ａ）からクランクピンＣＰの８回転程度の間粗研削送り前進となり、一定量研削した段階（ｂ）から一端砥石台２０の前進を停止して定寸装置２０を挿入し（ｂ〜ｃ）、次に、精研削送り前進でクランクピンを５回転程度研削しながら定寸装置２０により寸法測定を行う。そして、先に精研削終了目標寸法に達した時点、（ｄ１）でそのクランクピンＣＰ（イ）に対応した砥石台８を所定量（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）後退させ（ｅ１）、他方のクランクピンＣＰ（ハ）は継続して精研削を行って、精研削終了目標寸法に達したら（ｄ２）、同じくこのクランクピンＣＰ（ハ）に対応した砥石台９も所定量（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）後退させる（ｅ２）。なお、図５のｄ１−ｅ１−ｆ１−ｇ１、ｄ２−ｄ２−ｆ１−ｇ１の各間の長さは分かり易いよう拡大表記してある。
【００３２】
そして、両砥石台８，９が後退したことを確認したら、これら両砥石台８，９を後退した量（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）だけ同時に前進させる（ｆ１〜ｇ１、ｆ２〜ｇ２）ことで、両砥石１４，１５により同時にスパークアウトを工作物１〜２回転分程度行いクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の研削を終了（ｈ１，ｈ２）、砥石台８，９を後退させる。
【００３３】
本発明の場合、それぞれ個別に制御されている左右２つの砥石台８、９により別のクランクピンＣＰ（イ）及びＣＰ（ハ）を同時研削するものであり、その加工進捗度が異なることになる。したがって、各クランクピンＣＰ（イ）及びＣＰ（ハ）の直径寸法は図５の下方の線で現されるような軌跡を辿ることになる。工作物ＷであるクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の研削前の直径がＤｂで、仕上げ直径がＤｆで、その差が取り代となる。
【００３４】
最初の粗研削、続いて精研削が行われるが２つの砥石台８，９による研削加工は全く同じではないので、粗研削終了時の寸法と仕上げ寸法Ｄｆとの差Δｄ１，Δｄ２には差異がでる。従って、精研削時に定寸研削を行うと、当然のことながら、精研削終了の目標寸法（Ｄｆ＋Δｄ３）に達するまでの時間にも差異が生じることとなる。
【００３５】
この際、先に精研削終了の目標寸法に達した側の砥石台８を続けて次工程のスパークアウト、即ち、砥石台８の切り込み量を零にして砥石１４から工作物に対する抵抗を無くして工作物の撓み分の仕上げ加工を行っても、他方の砥石台９はまだ精研削加工中で切り込みを与えているため、工作物Ｗは未だ撓んだ状態である。従って、工作物Ｗの撓みが戻る、即ちスプリングバックを期待して行うスパークアウトが殆ど効果が無くなってしまい、思うようにスパークアウトを行うことが出来ず、クランクピンＣＰ（イ）の仕上げ精度、真円度が悪くなってしまう。
【００３６】
そこで、本発明の特徴として、先に精研削終了目標寸法に達した側の砥石台８を一端所定量だけ後退させ、他方が精研削終了目標寸法になるまで待機させる。この際、砥石台８は切り込み前進は行っていないが、工作物の回転に応じてＸ軸方向に前後移動している。そして、他方のクランクピンＣＰ（ハ）の測定寸法が精研削目標寸法に達すると、この対応する砥石台９も所定量後退させることにより、工作物Ｗに掛かる抵抗を無くし、工作物の撓みを排除する。
【００３７】
その後、両砥石台８，９を後退した分だけ前進させることにより、同時に工作物Ｗの１〜２回転分のスパークアウト、即ち工作物の撓み分のΔｄ３だけ研削加工を行う。（図５のΔｄ３は分かり易いように拡大表示してあり、実際には微少量である。）従って、スパークアウト時には、２つの砥石台によるクランクシャフトＷに掛かる負荷が偏ることがないため、精度の高い最終仕上げ加工を行うことが可能となる。
【００３８】
次に、本発明に掛かる定寸加工制御方法の第２の実施の形態を図６について説明する。概略は図４と同様であり、まず加工開始（１４０）の信号により左右の砥石台を、それぞれ加工箇所であるクランクピンＣＰ（イ）、ＣＰ（ハ）に整列させるために割出しを行う（１４１）。次に両砥石台８，９を早送り前進させ（１４２）、砥石が各々のクランクピンの加工部分に接触した段階から両砥石台は粗研削送り前進（１４３）となり、一定量研削した段階で定寸装置２０をクランクピン部分に挿入する（１４４）。そして、寸法測定を行いながら、精研削送り前進（１４５）で精研削を行う。左右のクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の測定寸法のどちらか一方が先に精研削終了目標寸法に達すると（１４６）、その対応する砥石台８は所定量後退（１４７）させ、継続して精研削加工を行っている他方のクランクピンＣＰ（ハ）が精研削終了目標寸法に達するまで待機させる。
【００３９】
そして、他方のクランクピンＣＰ（ハ）の測定値が精研削終了目標寸法に達したら（１４８）、対応する砥石台９の切り込み量を零とし、且つ所定量だけ後退していた一方の砥石台８は後退した分だけ前進させ（１４９）、両砥石台ともに工作物１〜２回転分のスパークアウト（１５０）を行う。この際、一方の砥石台８がスパークアウトを行う位置にまで前進する間、他方の砥石台９は切り込み量が零、即ちスパークアウト状態となっているため、左右のスパークアウト時間に多少の差異が生じるが、後退量は極僅かであるため、さして影響はない。また、最終ステップの切り込み量、即ち精研削工程の切り込み量の設定が少ない場合（例えばφ２μｍ／ｒｅｖ）では、工作物に掛かる負荷が小さいため、撓み量も少ない、即ちスプリングバックにより戻る量も小さいために多少スパークアウト時間が長くなっても加工精度、真円度に特に影響はない。
【００４０】
以後の動作ステップ（１５１）〜ステップ（１５６）は図４の場合のステップ（１３２）〜ステップ（１３７）と同じであるので説明は省略する。これにより、砥石台を後退させる時間を短縮することができるため、サイクルタイムの短縮が図れる。
【００４１】
次に、本発明に掛かる定寸加工制御方法の第３の実施の形態を図７について説明する。概略は図４及び図６と同様であるため、異なる箇所のみ説明する。ステップ（１６０）からステップ（１６６）は図４のステップ（１２０）からステップ（１２６）と同じである。
【００４２】
ステップ（１６６）にて左右の砥石台８，９のどちらかが先に精研削目標寸法に達したら、左右の砥石台８，９を一端所定量（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）後退させる（１６７）。そして、まだ精研削目標寸法に達していない側の砥石台９のみ再度切り込み前進を行い（１６８）、精研削終了目標寸法に達したら（１６９）、再度所定量後退させた後（１７０）、左右の砥石台８，９を後退させた所定量だけ同時に前進（１７１）させて、左右の砥石１４，１５によりクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）のスパークアウトを同時に行う（１７２）。
【００４３】
以下のステップ（１７３）から（１７８）は図４のステップ（１３２）から（１３６）と同じである。図４、図５の実施の形態においては、先に精研削目標寸法に達した側の砥石台８を後退した際、工作物Ｗに掛かる抵抗が変化し、工作物Ｗの撓み量が変化してしまうため、他方の砥石台９における精研削加工の途中で撓みが変化することにより、加工精度に影響を及ぼすことがあるが、図６に示した第３の実施の形態によれば、一方が定寸に達した時点で左右の砥石台を同時に後退させ、改めて残りの研削を行うようにしたものであるため、より精度の高い研削加工が可能となる。
【００４４】
次に、本発明に掛かる定寸加工制御方法の第４の実施の形態を図８について説明する。概略は図４と同様であり、粗研削加工においても定寸加工制御を行うものである。まず加工開始（１８０）の信号により左右の砥石台８，９を、それぞれ加工箇所であるクランクピンＣＰ（イ）、ＣＰ（ハ）に整列させるために割出しを行う（１８１）。次に両砥石台８，９を早送り前進させ（１８２）、砥石１４，１５が各々のクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の加工部分に接触して工作物表面の黒皮が加工された状態で定寸装置２０をクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の部分の挿入する（１８３）。そして、寸法測定を行いながら、両砥石台は粗研削送り前進（１８４）となり、左右のクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の測定寸法のどちらか一方が先に粗研削終了目標寸法に達すると（１８５）、その対応する砥石台８は所定量後退（１８６）させ、他方のクランクピンＣＰ（ハ）が粗研削終了目標寸法に達するまで待機させる。
【００４５】
そして、他方のクランクピンＣＰ（ハ）の測定値が粗研削終了目標寸法に達したら（１８７）、所定量後退させていた一方の砥石台８を前進させ（１８８）、左右の砥石台８，９を精研削送り前進してクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の精研削を行う（１８９）。以下、ステップ（１９０）からステップ（２０１）は図４の第１の実施例と同じである。従って、全体の取代が少ない場合でも、撓みの影響が無く、より高精度な研削加工が可能となる。
【００４６】
（その他の実施例）前記の実施例はツインヘッドクランクピン研削盤に適用したものであるが、本発明の加工制御方法は、クランクピン研削に限らず、同一の工作物の２つもしくはそれ以上の加工箇所を同時に加工するものであれば適応可能であり、例えば、クランクピンとジャーナルの同時加工、プランジカットの出来る円筒研削盤、カム研削盤、カッター工具を用いたピンミラーやカムミラーにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤の平面図。
【図２】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤における定寸装置を現す側面図。
【図３】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤の定寸加工制御装置を示すブロック図。
【図４】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤の定寸加工制御の制御フローチャート。
【図５】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤の定寸加工制御のサイクル線図。
【図６】第２の実施の形態における定寸加工制御方法の制御フローチャート。
【図７】第３の実施の形態における定寸加工制御方法の制御フローチャート。
【図８】第４の実施の形態における定寸加工制御方法の制御フローチャート。
【符号の説明】
【００４８】
１： ベッド
８： 右砥石台
９： 左砥石台
１４： 右砥石
１５： 左砥石
１７： 心押し台
１８： 主軸台
２２： 定寸装置
２５： Ｖブロック
２８： 測定棒
２７： プローブ
７８： 数値制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピンを同時に各々独立して研削することのできるツインヘッドクランクピン定寸研削制御方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピンを同時に各々独立して研削することのできるツインヘッドクランクピン研削方法は特開昭５４−７１４９５号公報により既に知られているが、この場合、加工部分であるクランク軸のクランクピン部分はクランク軸のジャーナル部を中心に旋回するので加工部分を直接測定しながら加工を行う場合には、後述する追従式の定寸装置を使用し、各加工部分が所定寸法に至る毎に定寸装置から発せられる信号に基づいて対応する砥石台の送りを制御する方法が採用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のツインヘッドクランクピン研削盤においては、各砥石台による加工は独立して行われるので、工作物の状態、砥石の状態等により各砥石台による研削加工が同時に進行できないことがある。従って、一方がスパークアウト、即ち切り込みを零としても、工作物には他方の砥石台の砥石から工作物に抵抗が掛かっており、工作物が撓んだ状態となっているため、スパークアウトがされなくなってしまい、クランクピンの仕上げ精度、真円度に影響を及ぼすこととなる。また、他方がスパークアウト完了まで一方の砥石台をスパークアウト状態に維持しておくと、切り込み過ぎとなってしまう。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピン等の、同一工作物の２箇所を同時に各々独立して研削することのできるツインヘッド研削において、高精度な研削加工、特に、仕上げ精度、真円度向上ができる定寸加工制御方法及びそのための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明の工作機械の定寸研削制御方法は、それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた少なくとも２つ以上の工具台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して加工を行うことのできる工作機械の加工制御方法であって、先に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させ、全ての加工箇所の工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記特徴に加え、少なくとも最終工程の前の１段階において、先に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させ、全ての工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことを特徴とするものでり、更に、最後に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させることなく他の工具台とともに次工程の加工を同時に行うようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の工作機械の定寸研削制御方法は、それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた２つの砥石台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して研削加工を行うことのできるツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法であって、少なくとも最終のスパークアウト工程を行う前の１段階において、測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させ、双方の砥石台が所定量後退した後にスパークアウト工程を同時に行うことを特徴とするものである。さらには、少なくとも最終のスパークアウト工程を行う前の１段階において、先に測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させ、他方の加工箇所が目標値に達すると、前記後退した砥石台を後退した分だけ前進させて双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の工作機械の定寸研削制御装置は、それぞれに追従式定寸装置を備えた２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピンを同時に各々独立して研削することのできるツインヘッドクランクピン研削盤において、２つの砥石台を加工位置に割出す手段と、２つの砥石台を研削するために前進させる手段と、２つの砥石台において最終研削加工の前の少なくとも１段階において、同時に工作物の測定を行う手段と、測定結果が先に目標寸法に達した加工箇所の砥石台を所定量後退させる手段と、他方の加工箇所の測定結果が目標寸法に達すると同時に一方の後退した砥石台を後退した分だけ前進させる手段と、双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行う手段とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた少なくとも２つ以上の工具台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して加工を行うことのできる工作機械の加工制御方法であって、先に目標寸法に達した箇所の工具台は所定量後退させ、全ての箇所の工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うようにしたので、工作物に掛かる研削抵抗が均一となるので、真円度等に悪影響を与える恐れがなく、高精度の研削を行うことができる。
【００１０】
また、少なくとも最終工程の前の１段階において、先に目標寸法に達した箇所の工具台は所定量後退させ、全ての工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことことにより、全ての加工箇所の仕上げ寸法を高精度に加工することができる。
【００１１】
また、最後に目標寸法に達した箇所の工具台は所定量後退させることなく他の工具台とともに次工程の加工を同時に行うようにすることにより、高精度に且つサイクルタイムを短縮することができる。
【００１２】
また、本発明の定寸加工制御方法をツインヘッド研削盤に適用することにより、その特徴的な作用効果を顕著にすることができ、２つの砥石台によるスパークアウト工程を同時に且つ確実に行うことができるため、高精度な研削加工を行うことができる。
【００１３】
また、後に測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させることなく双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行うようにすることにより、撓みによる加工精度の影響が少なく且つサイクルタイムを短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の工作機械の定寸加工制御方法を、ツインヘッドクランクピン研削盤に適用した実施例を図１〜図８について説明する。
【００１５】
ツインヘッドクランクピン研削盤はその平面図を図１に示すように左右２つの加工ヘッドである砥石台８、９を左右方向・前後方向に摺動自在に設け、その砥石台８、９の砥石軸と平行する位置に工作物であるクランクシャフトＷを支持する主軸台１８及び心押台１７が設置されている。すなわち、ベッド１上にはその長手左右方向（Ｚ軸方向）のＺ軸案内レール２上に右側砥石台８を載置する右側Ｚ軸テーブル６が送りねじ３により摺動自在に設けられ、それと同列にベッド１上の長手左右方向（Ｚ軸方向）に左側砥石台９を載置する左側Ｚ軸テーブル７が送りねじ４により摺動自在に設けられている。左右のそれぞれのＺ軸テーブル６、７には、砥石１４、１５を回転駆動自在に具備する砥石台８、９が前記長手左右方向（Ｚ軸方向）と直交する前後方向（Ｘ軸方向）にそれぞれの送りねじ１２、１３により摺動自在に設けられている。
【００１６】
前記左右砥石台８、９の前方長手方向に主軸台１８、心押し台１７が設置されており、その間に工作物であるクランクシャフトＷを一対のセンターにより支持するようになっている。主軸台１８にはクランクシャフト回転駆動用のサーボモータ１８Ｍが設けられ、チャック等によりクランクシャフトＷの軸端を把持して回転駆動できるように構成され、一方心押し台１７はそのセンターによりクランクシャフトＷの軸芯を支持するように構成されている。
【００１７】
前記各送りネジにはエンコーダ付きのサーボモータが設けられ、後に説明する制御装置により制御される。すなわち、長手左右方向（Ｚ軸方向）に右側砥石台８を載置する右側Ｚ軸テーブル６を移動するための送りねじ３の端部にはエンコーダ７０付きのサーボモータ６０が設けられ、左側Ｚ軸テーブル７のための送りねじ４にはエンコーダ７２付きのサーボモータ６８が設けられている。また、左右のそれぞれのＺ軸テーブル６、７上には、砥石台８、９の前後方向（Ｘ軸方向）摺動用の送りねじ１２、１３の端部にエンコーダ５０、５２付きサーボモータ４４、４８が設けられている。砥石台８、９には砥石１４、１５が回転駆動されるように支持されており、当然砥石駆動用の駆動モータが砥石台８、９に内蔵されている。
【００１８】
本発明の実施例に係るツインヘッドクランクピン研削盤の概略の構成は以上のようになっており、工作物であるクランクシャフトＷを主軸台１８、心押し台１７間に支持し、左右Ｚ軸テーブル６，７をサーボモータ６０、６８により砥石１４、１５がクランクシャフトＷの加工位置、図１ではクランクピンＣＰ（イ）及びＣＰ（ハ）と整列対向する位置に割出す。次に主軸台１８のエンコーダ１８Ｅ付き主軸駆動サーボモータ１８Ｍを回転しクランクシャフトＷを制御回転させる。その際クランクシャフトＷはその軸受部の軸芯、即ち、ジャーナルＣＰ（ホ）中心で回転されるので、加工箇所であるクランクピンＣＰ（イ）〜ＣＰ（ハ）はジャーナルＣＰ（ホ）を中心とする公転旋回運動をすることになる。そして、左右両テーブル６、７上のＸ軸方向送りネジ１２、１３を各サーボモータ４４、４８により前進後退をさせる。その際、加工箇所であるクランクピンＣＰ（イ）、（ハ）は公転旋回しているので、制御手段により主軸サーボモータ１８Ｍの回転と同期させて砥石台８、９を前後動させながら回転砥石１４、１５により研削加工を行う。研削作業にあわせて砥石台８，９のサーボモータ４４、４８により切込み前進運動を与え、徐々に最終仕上げ寸法に仕上げるように作動する。
【００１９】
また、本発明の実施例のツインヘッドクランクピン研削盤には、仕上げ寸法を制御するために各砥石台８、９の上面には、図２に示すように定寸装置２０が載置されている。この定寸装置２０は、公転旋回するクランクピンに絶えず接触しながら追従して加工箇所の寸法測定を行う形式の公知の追従式定寸装置（例えば、イタリア、マーポス社製）であり、以下、図２に基づいて説明する。
【００２０】
砥石台９の上面に定寸装置２０の支持部材２１が載置され、該支持部材２１に枢支され砥石１５の前方に延びる第１アーム２２の先端に第２アーム２３が枢支され、更に第２アーム２３の先端に約直角に採寸用の測定棒２８が固定されている。該測定棒２８は、その先端に固定され、加工箇所であるクランクピンＣＰ（ハ）の外周に接触するＶブロック２５と、その中心に進退自在に設けられたプローブ２７とからなり、該プローブ２７の前進後退を電気的に検出して電気信号として出力する構造となっている。
【００２１】
該Ｖブロック２５の先端にはガイド部材２６が固定されており、測定棒２８のＶブロック２５がクランクピンＣＰ（ハ）に係合するためのガイドの役目をしている。定寸装置２０には、休止位置（２点鎖線位置）と測定位置（実線位置）とに測定棒２８を移動するための作動装置が設けられている。
【００２２】
砥石台９の上面には油圧シリンダ３１が設けられ、前記第１アーム２２の後端に垂直に、しかもオフセットして取付けられた操作片３０を前記シリンダ３１のピストン３２により押圧することにより第１アーム２２を上方へ回動させ、図２に２点鎖線で示される休止位置に保たれる。この時第２アーム２３は第１アーム２２先端に枢支されているのみであるので位置が保てないため、第１アーム２２の先端部下方に第３アーム２４が固定されており、第３アーム２４先端の支持突起２９により休止位置において第２アーム２３の位置を保つように構成されている。２点鎖線の休止位置から、油圧シリンダ３１のピストン３２を戻すことにより徐々に測定棒２８が降下しクランクピンＣＰ（ハ）の位置にくると、まずガイド部材２６がクランクピンＣＰ（ハ）に接触し、ガイド部材２６に沿ってクランクピンＣＰ（ハ）がＶブロック２５に係合するようになっており、その時点では第２アーム２３は第３アーム２４の支持突起２９から離れて自由に回動できるようになっている。即ち、クランクピンＣＰ（ハ）が１点鎖線に示される軌跡に沿って公転旋回運動するに応じて常にＶブロック２５が係合するようになっている。
【００２３】
次に本発明の実施例のツインヘッドクランクピン研削盤の制御装置を説明する。図３に示すように、本制御系は、数値制御装置置７８を備えており、数値制御装置７８は、右側砥石制御用ＣＰＵ８０及び左側砥石制御用ＣＰＵ９０、ＲＯＭＩ０９、ＲＡＭ１１１がバス８８を介して相互に接続可能に構成されている。
【００２４】
右側砥石制御用ＣＰＵ８０には、インターフェース８２を介し、Ｘ軸サーボモータ用制御回路８４、Ｚ軸サーボモータ用制御回路８６が接続されている。Ｘ軸サーボモータ用制御回路８４には、右側Ｘ軸サーボモータ４４が接続され、この右側Ｘ軸サーボモ一タ４４には、前述したようにエンコーダ５０が配置され、このエンコーダ５０は、Ｘ軸サーボモータ用制御回路８４に接続されている。Ｚ軸サーボモータ用制御回路８６には、右側Ｚ軸サーボモータ６０が接続され右側Ｚ軸サーボモータは、前述したエンコーダ７０が配置され、このエンコーダダ７０は、Ｚ軸サ一ボモータ用制御回路８６に接続されている。
【００２５】
また、左側砥石制御用ＣＰＵ９０には、インターフェース９２を介して、Ｘ軸サーボモータ用制御回路９４、Ｚ軸サーボモータ用制御回路９６、主軸サーボモータ用制御回路９８が接続されている。Ｘ軸サーボモータ用制御回路９４には、左側Ｘ軸サーボモータ４８が接続されこの左側Ｘ軸サーボモ一タ４８には、エンゴーダ５２が配置され、このエンコーダ５２は、Ｘ軸サーボモータ用制御回路９４に接続されている。Ｚ軸サーボモータ用制御回路９６には、左側Ｚ軸サーボモータ６８が接続されこの左側Ｚ軸サーボモータにはエンコーダ７２が配置され、このエンコーダ７２は、Ｚ軸サーボモータ用制御回路９６に接続されている。
【００２６】
主軸サーボモ一夕用制御回路９８には、主軸サーボモータ１８Ｍが配置され、この主軸サーボモータ１８Ｍには、エンコーダ１８Ｅが配置され、このエンコーダ１８Ｅは、主軸サーボモータ用制御回路９８に接続されている。また，上記バス８８には、インターフェース１０１を介して、ＣＲＴ１０３及びテンキー１０５等を備えた入出力装置１０７が接続れている。ＲＯＭ１０９には、システム制御プログラムなどが記億され、ＲＡＭ１１１には加工プログラムなどが記憶されている。更に数値制御装置７８のほかに、バス８８にはシーケンスコントローラ１１２がインターフェース１１３を介して接続され、また左右両砥石台に設けられた左右の定寸装置２０Ｌ，２０ＲがＡ−Ｄ変換器を含むインターフェース１１４を介して接続されている。
【００２７】
次に、本発明の特徴である具体的制御方式について、その制御ステップを示す図４のフローチャートに沿って説明する。まず加工開始１２０の信号により左右の砥石台８、９を、それぞれ加工箇所のクランクピンＣＰ（イ）、ＣＰ（ハ）に整列させるために割出しを行う（１２１）。次に両砥石台８，９を早送り前進（１２２）させ、砥石１４，１５がクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の加工部分に接触した段階から両砥石台８，９は粗研削送り前進（１２３）となり、一定量研削した段階から一端砥石台２０の前進を停止して、定寸装置２０をそれぞれのクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の部分の挿入する（１２４）。そして、精研削送り前進（１２５）を行い精研削を行う。
【００２８】
精研削では定寸装置２０により寸法値測定を行い、先に一方のクランクピン（例えばＣＰ（イ））が精研削終了の目標寸法に達すると、即ちどちらか一方の定寸装置２０から定寸信号が出力されると（１２６）、対応した砥石台８を０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの所定量だけ後退（１２７）させ、クランクピンＣＰ（イ）から砥石１４を離隔させる。その間、他方の砥石台９は継続して精研削加工を行っており、この他方のクランクピンＣＰ（ハ）が精研削終了の目標寸法に達すると（１２８）、即ち他方の定寸装置２０から定寸信号が出力されると、対応する砥石台９も０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの所定量だけ後退（１２９）させ、クランクピンＣＰ（ハ）から砥石１５を離隔させる。
【００２９】
そして、同時に両砥石台８，９を後退した量（０．１ｍｍ〜０，５ｍｍ）だけ前進（１３０）させ、同時にスパークアウト（１３１）を行い、クランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の研削加工を終了し、左右の砥石台８，９を一定量後退させた後（１３２）に定寸装置を休止位置に戻して（１３３）砥石台８，９を後退（１３４）させる。さらに、ステップ（１３５）にて、次のクランクピンＣＰ（ロ），ＣＰ（ニ）の研削加工が残っている際には（ＮＯ）となり、再び最初のステップに戻り、両砥石台をクランクピンＣＰ（ロ），ＣＰ（ニ）に整列させる位置に砥石台８，９を割り出し（１２１）、同様の研削サイクルが実行され、全てのクランクピンの研削加工が終了すれば、両砥石台が原位置に復帰（１３６）して全ての研削サイクルが終了（１３７）する。
【００３０】
以上の研削サイクルは図５に図示されており、上の線は左右の砥石台８，９による切り込み量を示し、下の線はクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の径変化を示す。なお、図５の上の線はあくまで砥石台の切り込み量のみを表示したものであり、前述したように砥石台８，９はクランクピンＣＰの旋回運動に同期してＸ軸方向に前後移動しながら所望の切り込み量が与えてられて研削加工を行っている。
【００３１】
早送り前進から加工部分に砥石が接触した段階（ａ）からクランクピンＣＰの８回転程度の間粗研削送り前進となり、一定量研削した段階（ｂ）から一端砥石台２０の前進を停止して定寸装置２０を挿入し（ｂ〜ｃ）、次に、精研削送り前進でクランクピンを５回転程度研削しながら定寸装置２０により寸法測定を行う。そして、先に精研削終了目標寸法に達した時点、（ｄ１）でそのクランクピンＣＰ（イ）に対応した砥石台８を所定量（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）後退させ（ｅ１）、他方のクランクピンＣＰ（ハ）は継続して精研削を行って、精研削終了目標寸法に達したら（ｄ２）、同じくこのクランクピンＣＰ（ハ）に対応した砥石台９も所定量（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）後退させる（ｅ２）。なお、図５のｄ１−ｅ１−ｆ１−ｇ１、ｄ２−ｄ２−ｆ１−ｇ１の各間の長さは分かり易いよう拡大表記してある。
【００３２】
そして、両砥石台８，９が後退したことを確認したら、これら両砥石台８，９を後退した量（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）だけ同時に前進させる（ｆ１〜ｇ１、ｆ２〜ｇ２）ことで、両砥石１４，１５により同時にスパークアウトを工作物１〜２回転分程度行いクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の研削を終了（ｈ１，ｈ２）、砥石台８，９を後退させる。
【００３３】
本発明の場合、それぞれ個別に制御されている左右２つの砥石台８、９により別のクランクピンＣＰ（イ）及びＣＰ（ハ）を同時研削するものであり、その加工進捗度が異なることになる。したがって、各クランクピンＣＰ（イ）及びＣＰ（ハ）の直径寸法は図５の下方の線で現されるような軌跡を辿ることになる。工作物ＷであるクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の研削前の直径がＤｂで、仕上げ直径がＤｆで、その差が取り代となる。
【００３４】
最初の粗研削、続いて精研削が行われるが２つの砥石台８，９による研削加工は全く同じではないので、粗研削終了時の寸法と仕上げ寸法Ｄｆとの差Δｄ１，Δｄ２には差異がでる。従って、精研削時に定寸研削を行うと、当然のことながら、精研削終了の目標寸法（Ｄｆ＋Δｄ３）に達するまでの時間にも差異が生じることとなる。
【００３５】
この際、先に精研削終了の目標寸法に達した側の砥石台８を続けて次工程のスパークアウト、即ち、砥石台８の切り込み量を零にして砥石１４から工作物に対する抵抗を無くして工作物の撓み分の仕上げ加工を行っても、他方の砥石台９はまだ精研削加工中で切り込みを与えているため、工作物Ｗは未だ撓んだ状態である。従って、工作物Ｗの撓みが戻る、即ちスプリングバックを期待して行うスパークアウトが殆ど効果が無くなってしまい、思うようにスパークアウトを行うことが出来ず、クランクピンＣＰ（イ）の仕上げ精度、真円度が悪くなってしまう。
【００３６】
そこで、本発明の特徴として、先に精研削終了目標寸法に達した側の砥石台８を一端所定量だけ後退させ、他方が精研削終了目標寸法になるまで待機させる。この際、砥石台８は切り込み前進は行っていないが、工作物の回転に応じてＸ軸方向に前後移動している。そして、他方のクランクピンＣＰ（ハ）の測定寸法が精研削目標寸法に達すると、この対応する砥石台９も所定量後退させることにより、工作物Ｗに掛かる抵抗を無くし、工作物の撓みを排除する。
【００３７】
その後、両砥石台８，９を後退した分だけ前進させることにより、同時に工作物Ｗの１〜２回転分のスパークアウト、即ち工作物の撓み分のΔｄ３だけ研削加工を行う。（図５のΔｄ３は分かり易いように拡大表示してあり、実際には微少量である。）従って、スパークアウト時には、２つの砥石台によるクランクシャフトＷに掛かる負荷が偏ることがないため、精度の高い最終仕上げ加工を行うことが可能となる。
【００３８】
次に、本発明に掛かる定寸加工制御方法の第２の実施の形態を図６について説明する。概略は図４と同様であり、まず加工開始（１４０）の信号により左右の砥石台を、それぞれ加工箇所であるクランクピンＣＰ（イ）、ＣＰ（ハ）に整列させるために割出しを行う（１４１）。次に両砥石台８，９を早送り前進させ（１４２）、砥石が各々のクランクピンの加工部分に接触した段階から両砥石台は粗研削送り前進（１４３）となり、一定量研削した段階で定寸装置２０をクランクピン部分に挿入する（１４４）。そして、寸法測定を行いながら、精研削送り前進（１４５）で精研削を行う。左右のクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の測定寸法のどちらか一方が先に精研削終了目標寸法に達すると（１４６）、その対応する砥石台８は所定量後退（１４７）させ、継続して精研削加工を行っている他方のクランクピンＣＰ（ハ）が精研削終了目標寸法に達するまで待機させる。
【００３９】
そして、他方のクランクピンＣＰ（ハ）の測定値が精研削終了目標寸法に達したら（１４８）、対応する砥石台９の切り込み量を零とし、且つ所定量だけ後退していた一方の砥石台８は後退した分だけ前進させ（１４９）、両砥石台ともに工作物１〜２回転分のスパークアウト（１５０）を行う。この際、一方の砥石台８がスパークアウトを行う位置にまで前進する間、他方の砥石台９は切り込み量が零、即ちスパークアウト状態となっているため、左右のスパークアウト時間に多少の差異が生じるが、後退量は極僅かであるため、さして影響はない。また、最終ステップの切り込み量、即ち精研削工程の切り込み量の設定が少ない場合（例えばφ２μｍ／ｒｅｖ）では、工作物に掛かる負荷が小さいため、撓み量も少ない、即ちスプリングバックにより戻る量も小さいために多少スパークアウト時間が長くなっても加工精度、真円度に特に影響はない。
【００４０】
以後の動作ステップ（１５１）〜ステップ（１５６）は図４の場合のステップ（１３２）〜ステップ（１３７）と同じであるので説明は省略する。これにより、砥石台を後退させる時間を短縮することができるため、サイクルタイムの短縮が図れる。
【００４１】
次に、本発明に掛かる定寸加工制御方法の第３の実施の形態を図７について説明する。概略は図４及び図６と同様であるため、異なる箇所のみ説明する。ステップ（１６０）からステップ（１６６）は図４のステップ（１２０）からステップ（１２６）と同じである。
【００４２】
ステップ（１６６）にて左右の砥石台８，９のどちらかが先に精研削目標寸法に達したら、左右の砥石台８，９を一端所定量（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）後退させる（１６７）。そして、まだ精研削目標寸法に達していない側の砥石台９のみ再度切り込み前進を行い（１６８）、精研削終了目標寸法に達したら（１６９）、再度所定量後退させた後（１７０）、左右の砥石台８，９を後退させた所定量だけ同時に前進（１７１）させて、左右の砥石１４，１５によりクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）のスパークアウトを同時に行う（１７２）。
【００４３】
以下のステップ（１７３）から（１７８）は図４のステップ（１３２）から（１３６）と同じである。図４、図５の実施の形態においては、先に精研削目標寸法に達した側の砥石台８を後退した際、工作物Ｗに掛かる抵抗が変化し、工作物Ｗの撓み量が変化してしまうため、他方の砥石台９における精研削加工の途中で撓みが変化することにより、加工精度に影響を及ぼすことがあるが、図６に示した第３の実施の形態によれば、一方が定寸に達した時点で左右の砥石台を同時に後退させ、改めて残りの研削を行うようにしたものであるため、より精度の高い研削加工が可能となる。
【００４４】
次に、本発明に掛かる定寸加工制御方法の第４の実施の形態を図８について説明する。概略は図４と同様であり、粗研削加工においても定寸加工制御を行うものである。まず加工開始（１８０）の信号により左右の砥石台８，９を、それぞれ加工箇所であるクランクピンＣＰ（イ）、ＣＰ（ハ）に整列させるために割出しを行う（１８１）。次に両砥石台８，９を早送り前進させ（１８２）、砥石１４，１５が各々のクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の加工部分に接触して工作物表面の黒皮が加工された状態で定寸装置２０をクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の部分の挿入する（１８３）。そして、寸法測定を行いながら、両砥石台は粗研削送り前進（１８４）となり、左右のクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の測定寸法のどちらか一方が先に粗研削終了目標寸法に達すると（１８５）、その対応する砥石台８は所定量後退（１８６）させ、他方のクランクピンＣＰ（ハ）が粗研削終了目標寸法に達するまで待機させる。
【００４５】
そして、他方のクランクピンＣＰ（ハ）の測定値が粗研削終了目標寸法に達したら（１８７）、所定量後退させていた一方の砥石台８を前進させ（１８８）、左右の砥石台８，９を精研削送り前進してクランクピンＣＰ（イ），ＣＰ（ハ）の精研削を行う（１８９）。以下、ステップ（１９０）からステップ（２０１）は図４の第１の実施例と同じである。従って、全体の取代が少ない場合でも、撓みの影響が無く、より高精度な研削加工が可能となる。
【００４６】
（その他の実施例）前記の実施例はツインヘッドクランクピン研削盤に適用したものであるが、本発明の加工制御方法は、クランクピン研削に限らず、同一の工作物の２つもしくはそれ以上の加工箇所を同時に加工するものであれば適応可能であり、例えば、クランクピンとジャーナルの同時加工、プランジカットの出来る円筒研削盤、カム研削盤、カッター工具を用いたピンミラーやカムミラーにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤の平面図。
【図２】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤における定寸装置を現す側面図。
【図３】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤の定寸加工制御装置を示すブロック図。
【図４】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤の定寸加工制御の制御フローチャート。
【図５】本発明のツインヘッドクランクピン研削盤の定寸加工制御のサイクル線図。
【図６】第２の実施の形態における定寸加工制御方法の制御フローチャート。
【図７】第３の実施の形態における定寸加工制御方法の制御フローチャート。
【図８】第４の実施の形態における定寸加工制御方法の制御フローチャート。
【符号の説明】
【００４８】
１： ベッド
８： 右砥石台
９： 左砥石台
１４： 右砥石
１５： 左砥石
１７： 心押し台
１８： 主軸台
２２： 定寸装置
２５： Ｖブロック
２８： 測定棒
２７： プローブ
７８： 数値制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた少なくとも２つ以上の工具台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して加工を行うことのできる工作機械の加工制御方法であって、
先に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させ、全ての加工箇所の工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことを特徴とする工作機械の定寸加工制御方法。
【請求項２】
少なくとも最終工程の前の１段階において、先に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させ、全ての工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことを特徴とする請求項１に記載の工作機械の定寸加工制御方法。
【請求項３】
最後に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させることなく他の工具台とともに次工程の加工を同時に行うようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の工作機械の定寸加工制御方法。
【請求項４】
それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた２つの砥石台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して研削加工を行うことのできるツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法であって、
少なくとも最終のスパークアウト工程を行う前の１段階において、測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させ、双方の砥石台が所定量後退した後にスパークアウト工程を同時に行うことを特徴とするツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法。
【請求項５】
それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた２つの砥石台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して研削加工を行うことのできるツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法であって、
少なくとも最終のスパークアウト工程を行う前の１段階において、先に測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させ、他方の加工箇所が目標値に達すると、前記後退した砥石台を後退した分だけ前進させて双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行うことを特徴とするツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法。
【請求項６】
それぞれに追従式定寸装置を備えた２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピンを同時に各々独立して研削することのできるツインヘッドクランクピン研削盤において、
２つの砥石台を加工位置に割出す手段と、２つの砥石台を研削するために前進させる手段と、２つの砥石台において最終研削加工の前の少なくとも１段階において、同時に工作物の測定を行う手段と、測定結果が先に目標寸法に達した加工箇所の砥石台を所定量後退させる手段と、他方の加工箇所の測定結果が目標寸法に達すると同時に一方の後退した砥石台を後退した分だけ前進させる手段と、双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行う手段とを備えていることを特徴とするツインヘッドクランクピン研削盤の定寸研削制御装置。
【請求項１】
それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた少なくとも２つ以上の工具台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して加工を行うことのできる工作機械の加工制御方法であって、
先に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させ、全ての加工箇所の工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことを特徴とする工作機械の定寸加工制御方法。
【請求項２】
少なくとも最終工程の前の１段階において、先に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させ、全ての工具台が所定量後退した後に次工程の加工を同時に行うことを特徴とする請求項１に記載の工作機械の定寸加工制御方法。
【請求項３】
最後に目標寸法に達した加工箇所の工具台は所定量後退させることなく他の工具台とともに次工程の加工を同時に行うようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の工作機械の定寸加工制御方法。
【請求項４】
それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた２つの砥石台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して研削加工を行うことのできるツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法であって、
少なくとも最終のスパークアウト工程を行う前の１段階において、測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させ、双方の砥石台が所定量後退した後にスパークアウト工程を同時に行うことを特徴とするツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法。
【請求項５】
それぞれに対応した位置に定寸装置を備えた２つの砥石台により同一の工作物の異なる加工箇所に同時に各々独立して研削加工を行うことのできるツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法であって、
少なくとも最終のスパークアウト工程を行う前の１段階において、先に測定値が目標寸法に達した加工箇所の砥石台は所定量後退させ、他方の加工箇所が目標値に達すると、前記後退した砥石台を後退した分だけ前進させて双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行うことを特徴とするツインヘッド研削盤の定寸加工制御方法。
【請求項６】
それぞれに追従式定寸装置を備えた２つの砥石台によりクランク軸の異なるクランクピンを同時に各々独立して研削することのできるツインヘッドクランクピン研削盤において、
２つの砥石台を加工位置に割出す手段と、２つの砥石台を研削するために前進させる手段と、２つの砥石台において最終研削加工の前の少なくとも１段階において、同時に工作物の測定を行う手段と、測定結果が先に目標寸法に達した加工箇所の砥石台を所定量後退させる手段と、他方の加工箇所の測定結果が目標寸法に達すると同時に一方の後退した砥石台を後退した分だけ前進させる手段と、双方の砥石台により同時にスパークアウト工程を行う手段とを備えていることを特徴とするツインヘッドクランクピン研削盤の定寸研削制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−９５６８７（Ｐ２００６−９５６８７Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７９９８５（Ｐ２００５−３７９９８５）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【分割の表示】特願平１１−２８０７２４の分割
【原出願日】平成１１年９月３０日（１９９９．９．３０）
【出願人】（０００００３４７０）豊田工機株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【分割の表示】特願平１１−２８０７２４の分割
【原出願日】平成１１年９月３０日（１９９９．９．３０）
【出願人】（０００００３４７０）豊田工機株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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