平坦で微細な機械加工表面のための除去率を制御する作動力の検知方法
【課題】ワ−クの材料除去率を制御する為に作動力を調節する方法であって、ワ−クの表面を平坦に機械加工するための改良された方法を提供する。
【解決手段】荷重付与装置１４によりワ−ク１２へ加えられる作動力と、荷重付与装置１４の位置の検知手段２０を備える。検知された荷重付与装置１４の作動力と位置は、主制御装置２２に伝達され、主制御装置２２は、このデータに基づいて、目標であるワ−ク１２の表面特性を得る為に、ワ−クに対する付与力を調節する。
【解決手段】荷重付与装置１４によりワ−ク１２へ加えられる作動力と、荷重付与装置１４の位置の検知手段２０を備える。検知された荷重付与装置１４の作動力と位置は、主制御装置２２に伝達され、主制御装置２２は、このデータに基づいて、目標であるワ−ク１２の表面特性を得る為に、ワ−クに対する付与力を調節する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料の表面を削って除去する方法に関する。より詳しく言うと、
本発明は、機械加工された材料の表面の除去率を制御するための作動力の検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を製造する時、所望の表面を得る為に、表面に研磨面を有する除去装置が、部品を正確に機械加工する為にしばしば使用される。
特に平坦なホーニング(固い自在な研磨面を回転する事により、通常の平坦又は平坦に近いワ−ク表面からの材料除去方法)処理においては、
材料除去率は、他の関連個所の表面処理と同様に、固定研摩材の寿命と、ワ−クに対する作動力との関数である。
【０００３】
除去率の違いは、寸法の大きさの特性と同様に、三次元的形状又は表面粗度、並びに表面の形状又は平坦度のように、表面の摩擦特性に影響する。
現在の技術における材料除去率は、一定のサイクルタイムの長さと、一定の作動力の指数関数率で減少する典型的な除去率である。
この特性は、平滑に研磨された部位の寸法上の特性、並びに表面の三次元的形状と表面の外形の変化を含んでいる。
【０００４】
現状の技術は、その能力において、変化を減少する事に限定されており、又、ワ−クへの作動力を調節する為にフィードバック制御を行い、それによって、材料率と、最終的に除去される材料のト−タル量を減少させている。
従って、表面の三次元的形状と、外形の双方を最適化させる一方、製造コストを最小にする為の改良された方法が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の第１の目的は、ワ−クの表面を平坦に機械加工する改良された方法を提供する事である。
【０００６】
本発明の第２の目的は、機械加工の工程を変える為に、閉ル−プのフィードバック制御を利用する事である。
【０００７】
本発明の第３の目的は、改良された機械加工方法を提案する事により、全体の製造コストを減少させる事である。
【０００８】
本発明に関する、上記した目的及び他の目的、特徴、或いは、優れた効果は、具体的な実施例と特許請求の範囲により、明らかになると思う。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ワ−クの材料除去率を制御する為に作動力を調節する方法に関する。
この方法は、荷重供給装置によりワ−クへ供給される作動力と荷重供給装置の位置の検知を含む。次に、検知された荷重供給装置の作動力と位置は、主制御装置に伝達され、主制御装置は、目標であるワ−クの表面特性を製造する為に、デ−タに基づいて、ワ−クへの供給力を調節する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図は、ワ−ク１２の表面を除去する為に使用される機械加工装置１０を示す。
機械加工装置１０は、相互に連結された３つの主要な要素、すなわち荷重付与装置１４、作動力変換器１６、および作動力付与装置１８を有する。
【００１１】
荷重付与装置１４の１つの実施例は、空気シリンダのような荷重シリンダであるが、これに代わり、ボ−ルスクリュ−アクチュエ−タ等も使用可能である。
荷重付与装置１４は、センサ２０を備えており、このセンサ２０は、荷重付与装置１４の直線上の位置を測定するのに使われる。
好ましい例では、センサ２０は、リニア式可変作動変圧器（ＬＶＤＴ）であり、主制御装置２２に電気的に接続され、荷重付与装置１４の位置に関する信号を、主制御装置２２にコンスタントに送る。
【００１２】
作動力変換器１６はロードセルであり、荷重付与装置１４に取り付ける為の取付部材２４を備えている。図示の実施例では、取付部材２４は、荷重付与装置１４に貫役されたネジ軸であり、ワッシャ２６とナット２８で、荷重付与装置１４に固定されている。このように、主制御装置２２に接続されている作動力変換器１６により、主制御装置２２は、荷重付与装置１４に与えられる作動力と位置のデ−タを収集する。
【００１３】
作動力変換器１６から突出している第２の取付部材３０により、作動力変換器１６は、作動力付与装置１８に、耐摩耗軸受３２を介して回転自在に接続されている。耐摩耗軸受３２は、荷重付与装置１４とワ−ク１２に接続されている作動力付与装置１８との相対的な回転を可能にしている。ワ−ク１２は、ワ−ク１２を機械加工するための研磨材３４と接している。
【００１４】
稼動時、作動力付与装置１８は、作動力変換器１６と荷重付与装置１４に対して相対的に回転して、ワ−ク１２に作用する。これにより、ワ−ク１２の表面１１は、研磨材３４で機械加工される。ワ−ク１２の表面１１が機械加工される時、作動力変換器１６は、主制御装置２２に、荷重供給装置１４によりワ−ク１２に作動する力を検知するよう伝達する一方、センサ２０は、荷重供給装置１４の位置を検知する。ついで、検知された力は、主制御装置２２に伝達され、主制御装置２２は、この情報に基づいてワ−ク１２への作動力を調節する。その結果、電流か電圧を測定して、荷重付与装置１４に加えられる圧力を制御する。
【００１５】
主制御装置２２により、荷重付与装置１４が加える力を制御することにより、材料の除去は、良好かつ効果的に行われる。この機械加工により、良好な三次元的表面や外形、並びに寸度が得られるだけでなく、製造工程における、付加的なコストは減少される。従って、少なくとも、前記した目的のすべては達成される。
【００１６】
当業者であれば、本発明の範囲の趣旨より逸脱する事なく、装置に他の種々の変更を行うことが可能である。このような変更や変形であって、特許請求の範囲に含まれるものは、すべて、それによって保護されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図は、ワ−クの表面の機械加工に使用される装置の側断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０ 機械加工装置
１１ ワークの表面
１２ ワ−ク
１４ 荷重付与装置
１６ 作動力変換器
１８ 作動力付与装置
２０ センサ
２２ 主制御装置
２４ 取付部材
２６ ワッシャ
２８ ナット
３０ 第２の取付部材
３２ 耐磨耗軸受
３４ 研磨材
【図１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料の表面を削って除去する方法に関する。より詳しく言うと、
本発明は、機械加工された材料の表面の除去率を制御するための作動力の検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を製造する時、所望の表面を得る為に、表面に研磨面を有する除去装置が、部品を正確に機械加工する為にしばしば使用される。
特に平坦なホーニング(固い自在な研磨面を回転する事により、通常の平坦又は平坦に近いワ−ク表面からの材料除去方法)処理においては、
材料除去率は、他の関連個所の表面処理と同様に、固定研摩材の寿命と、ワ−クに対する作動力との関数である。
【０００３】
除去率の違いは、寸法の大きさの特性と同様に、三次元的形状又は表面粗度、並びに表面の形状又は平坦度のように、表面の摩擦特性に影響する。
現在の技術における材料除去率は、一定のサイクルタイムの長さと、一定の作動力の指数関数率で減少する典型的な除去率である。
この特性は、平滑に研磨された部位の寸法上の特性、並びに表面の三次元的形状と表面の外形の変化を含んでいる。
【０００４】
現状の技術は、その能力において、変化を減少する事に限定されており、又、ワ−クへの作動力を調節する為にフィードバック制御を行い、それによって、材料率と、最終的に除去される材料のト−タル量を減少させている。
従って、表面の三次元的形状と、外形の双方を最適化させる一方、製造コストを最小にする為の改良された方法が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の第１の目的は、ワ−クの表面を平坦に機械加工する改良された方法を提供する事である。
【０００６】
本発明の第２の目的は、機械加工の工程を変える為に、閉ル−プのフィードバック制御を利用する事である。
【０００７】
本発明の第３の目的は、改良された機械加工方法を提案する事により、全体の製造コストを減少させる事である。
【０００８】
本発明に関する、上記した目的及び他の目的、特徴、或いは、優れた効果は、具体的な実施例と特許請求の範囲により、明らかになると思う。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ワ−クの材料除去率を制御する為に作動力を調節する方法に関する。
この方法は、荷重供給装置によりワ−クへ供給される作動力と荷重供給装置の位置の検知を含む。次に、検知された荷重供給装置の作動力と位置は、主制御装置に伝達され、主制御装置は、目標であるワ−クの表面特性を製造する為に、デ−タに基づいて、ワ−クへの供給力を調節する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図は、ワ−ク１２の表面を除去する為に使用される機械加工装置１０を示す。
機械加工装置１０は、相互に連結された３つの主要な要素、すなわち荷重付与装置１４、作動力変換器１６、および作動力付与装置１８を有する。
【００１１】
荷重付与装置１４の１つの実施例は、空気シリンダのような荷重シリンダであるが、これに代わり、ボ−ルスクリュ−アクチュエ−タ等も使用可能である。
荷重付与装置１４は、センサ２０を備えており、このセンサ２０は、荷重付与装置１４の直線上の位置を測定するのに使われる。
好ましい例では、センサ２０は、リニア式可変作動変圧器（ＬＶＤＴ）であり、主制御装置２２に電気的に接続され、荷重付与装置１４の位置に関する信号を、主制御装置２２にコンスタントに送る。
【００１２】
作動力変換器１６はロードセルであり、荷重付与装置１４に取り付ける為の取付部材２４を備えている。図示の実施例では、取付部材２４は、荷重付与装置１４に貫役されたネジ軸であり、ワッシャ２６とナット２８で、荷重付与装置１４に固定されている。このように、主制御装置２２に接続されている作動力変換器１６により、主制御装置２２は、荷重付与装置１４に与えられる作動力と位置のデ−タを収集する。
【００１３】
作動力変換器１６から突出している第２の取付部材３０により、作動力変換器１６は、作動力付与装置１８に、耐摩耗軸受３２を介して回転自在に接続されている。耐摩耗軸受３２は、荷重付与装置１４とワ−ク１２に接続されている作動力付与装置１８との相対的な回転を可能にしている。ワ−ク１２は、ワ−ク１２を機械加工するための研磨材３４と接している。
【００１４】
稼動時、作動力付与装置１８は、作動力変換器１６と荷重付与装置１４に対して相対的に回転して、ワ−ク１２に作用する。これにより、ワ−ク１２の表面１１は、研磨材３４で機械加工される。ワ−ク１２の表面１１が機械加工される時、作動力変換器１６は、主制御装置２２に、荷重供給装置１４によりワ−ク１２に作動する力を検知するよう伝達する一方、センサ２０は、荷重供給装置１４の位置を検知する。ついで、検知された力は、主制御装置２２に伝達され、主制御装置２２は、この情報に基づいてワ−ク１２への作動力を調節する。その結果、電流か電圧を測定して、荷重付与装置１４に加えられる圧力を制御する。
【００１５】
主制御装置２２により、荷重付与装置１４が加える力を制御することにより、材料の除去は、良好かつ効果的に行われる。この機械加工により、良好な三次元的表面や外形、並びに寸度が得られるだけでなく、製造工程における、付加的なコストは減少される。従って、少なくとも、前記した目的のすべては達成される。
【００１６】
当業者であれば、本発明の範囲の趣旨より逸脱する事なく、装置に他の種々の変更を行うことが可能である。このような変更や変形であって、特許請求の範囲に含まれるものは、すべて、それによって保護されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図は、ワ−クの表面の機械加工に使用される装置の側断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０ 機械加工装置
１１ ワークの表面
１２ ワ−ク
１４ 荷重付与装置
１６ 作動力変換器
１８ 作動力付与装置
２０ センサ
２２ 主制御装置
２４ 取付部材
２６ ワッシャ
２８ ナット
３０ 第２の取付部材
３２ 耐磨耗軸受
３４ 研磨材
【図１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワ−クにおける材料除去率を制御する為に作動力を調節する方法であって、
荷重付与装置によりワ−クに加えられる力を検知し、
荷重付与装置の位置を検知し、
前記検知された力と位置を、主制御装置へ伝達し、
前記検知された力と位置に基づいて、ワ−クに与えられる力を調節することを特徴とする方法。
【請求項２】
荷重付与装置は荷重シリンダであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
荷重付与装置は、荷重付与装置の位置を検知するリニア式可変作動変圧器を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１】
ワ−クにおける材料除去率を制御する為に作動力を調節する方法であって、
荷重付与装置によりワ−クに加えられる力を検知し、
荷重付与装置の位置を検知し、
前記検知された力と位置を、主制御装置へ伝達し、
前記検知された力と位置に基づいて、ワ−クに与えられる力を調節することを特徴とする方法。
【請求項２】
荷重付与装置は荷重シリンダであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
荷重付与装置は、荷重付与装置の位置を検知するリニア式可変作動変圧器を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【公開番号】特開２００９−１２５９２６（Ｐ２００９−１２５９２６Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−２９５０１３（Ｐ２００８−２９５０１３）
【出願日】平成２０年１１月１９日（２００８．１１．１９）
【出願人】（５０１００４４６４）サウアー ダンフォス インコーポレイテッド (31)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９５０１３（Ｐ２００８−２９５０１３）
【出願日】平成２０年１１月１９日（２００８．１１．１９）
【出願人】（５０１００４４６４）サウアー ダンフォス インコーポレイテッド (31)
【Ｆターム（参考）】
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