专利名称：工件的防滑方法以及装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及利用顶尖(center)的摩擦力对工件的两端进行驱动而使工件的两端同步旋转，从而对工件进行磨削的磨床中的工件的防滑方法以及装置。
背景技术：
众所周知有例如专利文献1所记载的磨床，对于由顶尖进行两端支承的工件，通过增大顶尖的加压力，利用顶尖的摩擦力对工件的两端进行驱动而使工件的两端同步旋转，从而对工件进行磨削加工。在上述结构的磨床中，其特征在于，由于不需要装夹工件的端部，或者安装驱动件，因此，例如无需改变夹持圆筒状工件的方式就能够遍及全长进行磨肖IJ，并且不需要与形状不同的各种工件对应的驱动件等，能够仅利用顶尖的加压力控制对多种工件进行驱动而使其旋转。然而，由于上述磨床仅利用顶尖的摩擦力对工件进行驱动，因此，为了利用磨削阻力得到使得工件不会滑动的摩擦力，需要将顶尖的加压力设定为足够大。相反，如果顶尖的加压力过大，则工件挠曲，导致磨削精度降低，因此存在不可过度增大顶尖的加压力的技术制约。因此，根据顶尖加压力的设定的不同，存在磨削阻力超过顶尖的摩擦阻力，在顶尖与工件之间发生滑动，从而工件加工不良的情况。一直以来，作为检测工件的滑动的装置，众所周知有例如专利文献2以及专利文献3所记载的装置。专利文献1 日本特开平8-132338号公报专利文献2 日本实公昭47-11269号公报专利文献3 日本实公昭48-45174号公报由于专利文献2以及专利文献3所记载的装置利用工件的非圆形部、或者安装于活动顶尖(rolling center)的非圆形部件检测工件的异常旋转，因此，在凸轮轴、曲轴之类具有非圆形部的工件中能够进行异常旋转检测，但在不具有非圆形部的圆筒状的工件中， 存在如果不设置专利文献3所记载的那样的特殊顶尖等则无法检测异常旋转的问题。并且，由于上述专利文献2以及专利文献3所记载的装置检测滑动后的结果，在检测到的时刻，工件处于已经产生异常旋转的状态，因此，期望能够在工件滑动之前预先进行检测的装置。
发明内容
本发明是为了解决上述现有的问题点，并且满足上述期望而完成的，其目的在于提供一种在工件滑动之前改变磨削条件，从而能够将工件的滑动防范于未然的工件的防滑方法以及装置。技术方案1所涉及的发明的特征在于，磨床具备主动主轴，在该主动主轴设置有对工件的一端进行支承的顶尖；从动主轴，在该从动主轴设置有对上述工件的另一端进行支承的顶尖；以及主动伺服电机和从动伺服电机，上述主动伺服电机驱动上述主动主轴旋转，上述从动伺服电机驱动上述从动主轴旋转，使得上述主动主轴与上述从动主轴同步旋转，通过对设置于上述主动主轴的上述顶尖以及设置于上述从动主轴的上述顶尖中的至少一方相对于另一方进行加压，使得上述工件与上述顶尖之间产生摩擦力，从而驱动上述工件的两端同步旋转，在该状态下，使砂轮座相对于上述工件前进从而执行磨削，其中，在执行磨削之前，执行滑动检测循环，该滑动检测循环用于检测上述工件与上述顶尖发生滑动的上述伺服电机的极限电流值，在执行磨削时，当上述伺服电机的电流值达到基于上述极限电流值设定的滑动阈值之际，变更磨削条件，以将上述工件与上述顶尖发生滑动的情况防范于未然。技术方案2所涉及的发明的特征在于，在技术方案1的基础上，上述滑动检测循环通过利用上述伺服电机使上述主动主轴以及上述从动主轴中的至少一方旋转来检测上述工件与上述顶尖发生滑动的极限电流值。技术方案3所涉及的发明的特征在于，在技术方案1的基础上，上述滑动检测循环通过利用上述主动伺服电机和上述从动伺服电机使上述主动主轴和上述从动主轴朝相反方向旋转来检测上述工件与上述顶尖发生滑动的极限电流值。技术方案4所涉及的发明的特征在于，在技术方案1 3中任意一项的基础上， 通过使上述砂轮座的前进速度减慢、或者对上述顶尖的加压力进行控制来变更上述磨削条件。技术方案5所涉及的发明的特征在于，在技术方案4的基础上，具备根据在粗磨肖IJ、精磨削、微磨削时产生的磨削阻力自动地对上述顶尖的加载压力进行控制的顶尖加压
直ο技术方案6所涉及的发明的特征在于，在技术方案5的基础上，上述顶尖加压装置构成为分别针对上述粗磨削、精磨削、微磨削，使上述顶尖加压力呈阶梯状地变化。技术方案7所涉及的发明的特征在于，在技术方案6的基础上，上述顶尖加压装置构成为随着上述粗磨削、精磨削、微磨削的进行，使上述顶尖加压力无级地变化。技术方案8所涉及的发明的特征在于，在技术方案5的基础上，上述顶尖加压装置构成为随着上述粗磨削、精磨削、微磨削的进行，使上述顶尖加载压力呈曲线状地变化。技术方案9所涉及的发明的特征在于，在技术方案5 8中任意一项的基础上，上述磨床具备抑制工件振摆的止振装置，上述顶尖加压装置构成为在将上述止振装置插入磨削中的工件之际，提高上述顶尖加压力。技术方案10所涉及的发明的特征在于，在技术方案1 4中任意一项的基础上， 在变更了上述磨削条件的情况下，将下一个工件的磨削数据修正为变更后的磨削条件。技术方案11所涉及的发明的特征在于，磨床具备主动主轴，在该主动主轴设置有对工件的一端进行支承的顶尖；从动主轴，在该从动主轴设置有对上述工件的另一端进行支承的顶尖；以及主动伺服电机和从动伺服电机，上述主动伺服电机驱动上述主动主轴旋转，上述从动伺服电机驱动上述从动主轴旋转，使得上述主动主轴与上述从动主轴同步旋转，通过对设置于上述主动主轴的上述顶尖以及设置于上述从动主轴的上述顶尖中的至少一方相对于另一方进行加压，使得上述工件与上述顶尖之间产生摩擦力，从而驱动上述工件的两端同步旋转，在该状态下，使砂轮座相对于上述工件前进从而执行磨削，其中，预先设定规定的电流值，在反复的生产循环中，执行如下的简易循环在将上述工件支承于上述主动主轴以及上述从动主轴之间的状态下，当利用上述伺服电机使上述主动主轴以及上述从动主轴中的至少一方旋转之际，如果达到上述规定的电流值，则过渡至磨削循环。技术方案12所涉及的发明的特征在于，磨床具备主动主轴，在该主动主轴设置有对工件的一端进行支承的顶尖；从动主轴，在该从动主轴设置有对上述工件的另一端进行支承的顶尖；以及主动伺服电机和从动伺服电机，上述主动伺服电机驱动上述主动主轴旋转，上述从动伺服电机驱动上述从动主轴旋转，使得上述主动主轴与上述从动主轴同步旋转，通过相对于设置于上述主动主轴的上述顶尖对设置于上述从动主轴的上述顶尖进行加压，使得上述工件与上述顶尖之间产生摩擦力，从而驱动上述工件的两端同步旋转，在该状态下，使砂轮座相对于上述工件前进从而磨削，其中，具备检测机构，在执行磨削前，该检测机构检测上述工件与上述顶尖发生滑动的上述伺服电机的极限电流值；运算机构，该运算机构基于上述极限电流值运算滑动阈值；存储机构，该存储机构存储利用上述运算机构运算出的滑动阈值；以及磨削条件变更机构，在执行磨削时，当上述伺服电机的电流值达到上述滑动阈值之际，该磨削条件变更机构变更磨削条件，以免上述工件与上述顶尖发生滑动。根据技术方案1所涉及的发明，在执行磨削前，执行用于检测工件与顶尖发生滑动的伺服电机的极限电流值的滑动检测循环，在执行磨削时，当伺服电机的电流值达到基于极限电流值设定的滑动阈值之际，变更磨削条件，以将工件与顶尖发生滑动的情况防范于未然，因此，能够实现不使工件滑动的安全的磨削加工。并且，由于并非利用计算来算出不发生滑动的条件，而是在机上在磨削前测量发生滑动的摩擦阻力，因此，能够进行高精度的测量，能够可靠地防止工件与顶尖之间的滑动。根据技术方案2所涉及的发明，滑动检测循环通过利用伺服电机使主动主轴以及从动主轴中的至少一方旋转来检测工件与顶尖发生滑动的极限电流值，因此，能够在接近实际加工的条件下测量发生滑动的摩擦阻力。根据技术方案3所涉及的发明，滑动检测循环通过利用主动伺服电机和从动伺服电机使主动主轴和从动主轴朝相反方向旋转来检测工件与顶尖发生滑动的极限电流值，因此，能够将主动伺服电机以及从动伺服电机中任意较小一方的电流值设定成上限值。根据技术方案4所涉及的发明，通过使砂轮座的前进速度减慢、或者对顶尖的加压力进行控制来变更磨削条件，因此，在伺服电机的电流值达到基于极限电流值设定的滑动阈值之后，能够通过磨削条件的变更使伺服电机的电流值降低，能够可靠地防止工件与顶尖之间的滑动。根据技术方案5所涉及的发明，具备根据在粗磨削、精磨削、微磨削时产生的磨削阻力自动地对顶尖加压力进行控制的顶尖加压装置，因此，在磨削阻力大的粗磨削时，能够增大顶尖加压力而防止工件的滑动，在精磨削以及微磨削时，能够与磨削阻力的减少相应地使顶尖加压力减少，由此能够防止工件的滑动、且能够将工件的变形抑制在最小限度，能够实现高精度的磨削加工。根据技术方案6所涉及的发明，顶尖加压装置构成为针对粗磨削、精磨削、微磨削的每个阶段，使顶尖加压力呈阶梯状地变化，因此，能够与在粗磨削、精磨削、微磨削时产生的磨削阻力相应地对顶尖加压力进行控制，能够防止工件的滑动、且能够将工件的变形抑制在最小限度。根据技术方案7所涉及的发明，顶尖加压装置构成为随着粗磨削、精磨削、微磨削的进行，使顶尖加压力无级地变化，因此，能够随着因进行各磨削步骤导致的工件直径的减少而使顶尖加压力减少。根据技术方案8所涉及的发明，顶尖加压装置构成为随着粗磨削、精磨削、微磨削的磨削步骤的进行，使顶尖加压力呈曲线状地变化，因此，能够将顶尖加压力控制为与随着粗磨削、精磨削以及微磨削的进行而实际产生的磨削阻力相称的顶尖加压力，能够将顶尖加压力控制为不引起工件的滑动以及变形的最小限度的顶尖加压力。根据技术方案9所涉及的发明，磨床具备抑制工件振摆的止振装置，顶尖加压装置构成为在将止振装置插入磨削中的工件之际，提高顶尖加压力，因此，尽管因止振装置的插入而摩擦阻力增大，也不会在工件与顶尖之间发生滑动。根据技术方案10所涉及的发明，在变更了磨削条件的情况下，将下一个工件的磨削数据修正为变更后的磨削条件，因此，在下一次的磨削加工中，能够将伺服电机的电流值保持在滑动阈值以下。根据技术方案11所涉及的发明，预先设定规定的电流值，在反复的生产循环中， 执行如下的简易循环在将工件支承于主动主轴以及从动主轴之间的状态下，当利用伺服电机使主动主轴以及从动主轴中的至少一方旋转之际，如果达到规定的电流值，则过渡至磨削循环，因此，在反复的生产循环中，能够以短时间执行简易循环，并且能够提高安全度。根据技术方案12所涉及的发明，具备检测机构，在执行磨削前，该检测机构检测工件与顶尖发生滑动的伺服电机的极限电流值；运算机够，该运算机构基于极限电流值运算滑动阈值；存储机构，该存储机构存储利用运算机构运算出的滑动阈值；以及磨削条件变更机构，在执行磨削时，当伺服电机的电流值达到滑动阈值之际，该磨削条件变更机构变更磨削条件，以免工件与顶尖发生滑动，因此，能够实现基于预先检测到的数据可靠地防止磨削时的工件与顶尖之间的滑动的磨床。
图1是适合于本发明的实施的磨床的整体图。图2是示出顶尖加压装置的简图。图3是示出滑动检测循环的步骤的流程图。图4是示出滑动检测循环时的主动主轴和从动主轴的旋转状态的图。图5是示出滑动检测循环中的C轴电流值的变动的图。图6是示出实际磨削时，防止工件滑动的磨削循环的图。图7是示出实际磨削时的防止工件滑动的流程图的图。图8是示出滑动检测循环的简易循环的图。图9是示出根据磨削步骤使顶尖加压力呈阶梯状变化的磨削循环的图。图10是示出根据磨削步骤使顶尖加压力无级地变化的磨削循环的图。图11是示出根据磨削步骤使顶尖加压力呈曲线状变化的磨削循环的图。图12是示出抑制工件的振摆的止振装置的图。图13是示出根据止振装置的插入而相应地使顶尖加压力呈阶梯状变化的磨削循环的图。图14是示出根据止振装置的插入而相应地使顶尖加压力无级地变化的磨削循环的图。图15是示出根据止振装置的插入而相应地使顶尖加压力呈曲线状变化的磨削循环的图。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，在磨床的床身10上， 工作台11由ζ轴伺服电机12引导支承而能够沿着Z轴方向(图1的左右方向)移动。在工作台11上，设置有对主动主轴Cm进行轴支承而使得该主动主轴Cm能够旋转的主轴箱 13，在主动主轴Cm的末端，安装有对工件W的一端进行支承的顶尖14。主动主轴Cm形成为基于进退驱动装置15而沿轴线方向进退规定量，并且由主动伺服电机16驱动而旋转。在工作台11上，在与主轴箱13对置的位置设置有尾座17，在该尾座17，从动主轴 Cs以与主动主轴Cm位于同轴上的方式被轴支承，使得该从动主轴Cs能够旋转，在从动主轴 Cs的末端，安装有对工件W另一端进行支承的顶尖18。从动主轴Cs形成为基于顶尖加压控制用伺服电机20而沿轴线方向进退，并且由从动伺服电机21驱动而与主动主轴Cm同步旋转。并且，在床身10上的工作台11的后方位置，砂轮座23由X轴伺服电机24引导支承而能够沿与Z轴方向正交的X轴方向(图1的上下方向)移动。砂轮25经由能够围绕与Z轴方向平行的轴线旋转的砂轮轴26轴支承于砂轮座23，且由省略图示的砂轮轴驱动马达驱动而旋转。接下来，基于图2对控制顶尖14、18的加压力的结构进行说明。尾座滑块(ram)31 以能够沿从动主轴Cs的轴线方向滑动的方式被支承于尾座17，该尾座滑块31经由轴承30 对从动主轴Cs进行支承而使其能够旋转。在从动主轴Cs的后端，连结有从动伺服电机21 的电机轴21A，从动主轴Cs由从动伺服电机21驱动而与主动主轴Cm同步旋转。在尾座滑块31的后端固定有连结板32，该连结板32具有沿尾座滑块31的径向伸延的弹簧座部32a。在尾座17，与尾座滑块31在径向隔开规定间隔以与尾座滑块31平行的方式配置有滚珠丝杠33，滚珠丝杠33被支承为仅能够围绕与尾座滑块31平行的轴线旋转。在滚珠丝杠33螺合有滚珠螺母(ball nut) 34，滚珠螺母34由尾座17支承而仅能够沿轴线方向滑动。在滚珠螺母34，以沿滚珠丝杠33的径向延伸的方式设置有与从连结板32 延伸出的弹簧座部32a对置的弹簧座部34a。在滚珠螺母34与连结板32的各弹簧座部34a、32a之间，夹插有加压弹簧35，利用该加压弹簧35的弹力对尾座滑块31向使其向顶尖14前进的方向施力。顶尖加压力控制用伺服电机20的电机轴20a与滚珠丝杠33的一端连结，通过对该伺服电机20进行旋转控制，滚珠螺母34沿着滚珠丝杠33的轴线方向、即压缩加压弹簧35的方向或者从加压弹簧 35离开的方向移动，由此，加压弹簧35的弹力变化。利用上述顶尖加压力控制用伺服电机20、滚珠丝杠33、滚珠螺母34以及加压弹簧 35等构成顶尖加压装置37。另外，虽然在图2中省略了图示，但尾座滑块31和滚珠螺母34在不妨碍加压弹簧 35的伸缩作用的范围内，以能够沿尾座滑块31的轴线方向相对移动规定量的方式连接，由此，能够通过滚珠螺母34的后退而使尾座滑块31后退。
图2中的41表示确认基于滚珠螺母34的加压弹簧35的推入量的涡流传感器，该涡流传感器41经由安装支架42固定于连结板32。涡流传感器41测定其与固定于滚珠螺母34的铁板部件43之间的距离，从而能够确认加压弹簧35是否被压缩至作为目标的压缩量。如图1所示，对磨床进行控制的数值控制装置50主要由中央处理装置(CPU) 51、存储各种控制值以及程序的存储器52、以及接口 5354构成。在存储器52分别存储有从输入输出装置阳输入的控制参数和用于执行磨削加工的NC程序。并且，在存储器52存储有基于用于防止工件W滑动的极限电流值(极限C轴电流值)Al运算出的滑动阈值A2，并且针对每种工件W存储有与粗磨削加工、精磨削加工以及微磨削加工的各磨削步骤对应的、顶尖加压力与伺服电机20的旋转量之间的对应关系表。上述对应关系表例如是将下述关系数据化而成的，该关系为与某一工件W的粗磨削加工(精磨削加工、微磨削加工)时产生的磨削阻力相应的顶尖加压力、和为了产生该顶尖加压力所需要的加压弹簧35的弹力亦即伺服电机20的旋转量之间的关系。各种数据经由输入输出装置55输入至数值控制装置 50，输入装置55具备用于进行数据输入等的键盘、进行数据显示的显示装置。构成为数值控制装置50对X轴驱动单元56进行控制，该X轴驱动单元56对使砂轮座23向X轴方向移动的X轴伺服电机M赋予所指令的驱动信号，安装于X轴伺服电机M的省略图示的编码器将X轴伺服电机M的旋转位置亦即砂轮座23的位置向数值控制装置50送出。并且，构成为数值控制装置50对X轴驱动单元57进行控制，该X轴驱动单元57对使工作台11向Z轴方向移动的Z轴伺服电机12赋予驱动信号，安装于Z轴伺服电机12的省略图示的编码器将Z轴伺服电机12的旋转位置亦即工作台11的位置向数值控制装置50送出。进而，数值控制装置50根据存储于存储器52的NC程序的目标位置指令和来自编码器的当前位置信号之间的偏差对ζ轴以及X轴伺服电机12、M分别进行驱动，对工作台 11以及砂轮座23分别进行定位控制而将其分别定位于目标位置。并且，数值控制装置50构成为，对加压力控制单元58进行控制，并且对同步旋转控制装置59进行控制，上述加压力控制单元58对顶尖加压力控制用伺服电机20赋予所指令的驱动信号，上述同步旋转控制装置59对主动伺服电机16和从动伺服电机21进行控制而使其同步旋转。接下来，基于图3的流程图，对检测工件W与顶尖14、18滑动时的主动伺服电机16 以及从动伺服电机21的极限C轴电流值Al的滑动检测循环进行说明。在执行磨削循环之前，将工件W搬入两顶尖14、18之间(步骤S11)，利用顶尖加压装置37使设置于从动主轴Cs的顶尖18相对于设置于主动主轴Cm的顶尖14前进(步骤S12)而进行加压，由此，利用两个顶尖14、18以正规加压力夹紧工件W。在此之后，如图 4所示，利用主动伺服电机16以及从动伺服电机21使主动主轴Cm以及从动主轴Cs向相反方向旋转角度θ (步骤S13)。此时，在工件W与两顶尖14、18之间，因基于顶尖加压力的摩擦阻力而产生有阻碍主动主轴Cm以及从动主轴Cs的旋转的摩擦转矩。与此相对，若欲使主动主轴Cm以及从动主轴Cs旋转目标角度，需要产生胜过作用于工件W与两顶尖14、18之间的摩擦转矩的转矩，因此，在主动伺服电机16以及从动伺服电机21依次流过大的负载电流。进而，在来自主动主轴Cm以及从动主轴Cs的转矩(C轴转矩)比工件W与两顶尖14、18之间的摩擦转矩大的时刻，在左右某一个顶尖14、18发生滑动，一旦发生滑动则工件W与两顶尖14、18之间的摩擦转矩变化为动摩擦阻力，因此，主动伺服电机16以及从动伺服电机21的负载电流降低。因此，如图5所示，主动主轴Cm以及从动主轴Cs旋转角度θ为止的主动伺服电机 16以及从动伺服电机21的C轴电流值(负载电流值)形成如下波形在即将在工件W与两顶尖14、18之间发生滑动之前最大，在滑动后因成为动摩擦阻力负载而降低。因此，将即将在工件W与两顶尖14、18之间发生滑动之前的最大电流值作为极限C轴电流值Al进行检测(步骤S14)，且读入并存储于数值控制装置50。在该情况下，在主动伺服电机16与从动伺服电机21的负载电流值的最大值不同的情况下，将较小一方的负载电流值作为极限C 轴电流值Al加以存储。上述步骤S14构成检测极限电流值的机构。接下来，使两顶尖14、18后退(步骤S15)，在该状态下，利用主动伺服电机16以及从动伺服电机21使主动主轴Cm以及从动主轴Cs向与上述方向相反的方向旋转角度θ， 使主动主轴Cm以及从动主轴Cs恢复至最初的绝对原点(步骤S16)，最后，基于上述极限C 轴电流值Al运算滑动阈值Α2 (步骤S17)，将该滑动阈值Α2存储于数值控制装置50的存储器52，结束滑动检测循环。如图6所示，上述的滑动阈值Α2是对极限C轴电流值Al乘以安全率而求得的，表示只要控制在该滑动阈值Α2以内就不会引起滑动的安全区域。上述步骤S17构成运算滑动阈值Α2的运算机构，并且，上述存储器52构成存储滑动阈值Α2的存储机构。可以认为在实际的磨削加工中，当因磨削阻力而在工件W施加有相对于主动主轴Cm以及从动主轴Cs反向的转矩的情况下，若主动伺服电机16或者从动伺服电机21的负载电流值达到上述极限C轴电流值Al，则会在左右某一方的顶尖14、18发生滑动。因此，如图6所示，对极限C轴电流值Al乘以安全率，求得作为不会发生滑动的安全区域的滑动阈值Α2，将该滑动阈值Α2存储于数值控制装置50的存储器52，在磨削加工中始终监视主动伺服电机16或者从动伺服电机21的负载电流值，在负载电流值超过滑动阈值Α2的情况下，使砂轮座23的进给速度变慢等，从而降低磨削阻力。由此，能够实现不会发生滑动的安全的磨削加工。接下来，参照图6的循环线图以及图7的流程图对上述实施方式中的工件的防滑方法进行说明。当工件W被搬入工作台13上的主轴箱21与尾座22之间后，顶尖加压力控制用伺服电机20被驱动，滚珠丝杠33旋转。通过滚珠丝杠33旋转，滚珠螺母34沿着滚珠丝杠33 的轴线方向移动，加压弹簧35被压缩。通过上述的加压弹簧35的压缩，尾座滑块18前进， 由尾座滑块18轴支承的从动主轴Cs的顶尖18与工件W的顶尖孔卡合，向主动主轴Cm推压工件W。当工件W的一端的顶尖孔与主动主轴Cm的顶尖14卡合时，尾座滑块18的前进运动停止，此外，通过伺服电机20的旋转，加压弹簧35被压缩从而顶尖加压力增大。加压弹簧35的压缩量由顶尖加压力控制用伺服电机20的旋转量控制，顶尖加压力被设定成预先决定的值。另外，能够通过利用涡流传感器41测量其与被固定于螺母部件34的铁板部件42 之间的距离而检测加压弹簧35的压缩量、换言之为尾座滑块18与螺母部件34之间的相对位置关系。因此，例如在因工件W的顶尖孔的异常等而压缩弹簧35未被压缩规定的压缩量的情况下，能够基于涡流顶尖41的输出检测到该情况，送出异常信号。接下来，主动伺服电机16起动，主动主轴Cm被驱动而旋转，并且，从动主轴Cs由从动伺服电机21驱动而与主动主轴Cm同步旋转，利用设置于主动主轴Cm以及从动主轴Cs 的各顶尖14、18与工件W的顶尖孔之间的摩擦卡合作用对工件W进行驱动而使工件W旋转。同时，砂轮座23沿X轴方向依次以快速进给速度、粗磨削进给速度、精磨削进给速度以及微磨削进给速度前进，执行利用砂轮25对工件W进行磨削加工的磨削循环(图7的步骤 100)。接下来，在步骤102中判断磨削循环是否已经结束，在磨削循环未结束的情况 (否)下，在之后的步骤104中，判断主动伺服电机16以及从动伺服电机21中任意一方的负载电流值(C轴电流值)是否超过滑动阈值A2。在C轴电流值未超过滑动阈值A2的情况 (否)下，继续进行磨削循环，但当C轴电流值超过滑动阈值A2(是)时，在步骤106中，利用过载功能以降低砂轮座23的X轴进给速度的方式进行控制。通过降低X轴进给速度，在工件W的磨削加工时所作用的磨削阻力下降，因此，能够抑制C轴电流值变得过大的情况。 上述步骤106构成技术方案中的变更磨削条件的磨削条件变更机构。例如，如图6的磨削循环线图所示，当在对工件W进行粗磨削加工的中途C轴电流值超过滑动阈值A2的情况下，粗磨削进给速度从当初的规定的进给速度变化为降低一定比例后的进给速度。即，如图6所示，通过以从Sl的磨削循环过渡至S2的磨削循环的方式变更磨削条件，能够将工件W的滑动防范于未然。在上述步骤102中，在判断磨削循环已结束的情况(是)下，在步骤108中判断是否需要变更磨削循环数据。即，在变更了磨削条件的情况下，如果不使磨削循环数据从图6 的Sl变更为S2，则在下一个的工件W的磨削加工中，C轴电流值也超过滑动阈值A2的可能性增高，因此，在此类情况下，判断为需要变更磨削循环数据(是)，在下一个步骤110中，变更磨削循环数据，程序返回。通过此类处理，使得在下一个工件W的磨削加工中，C轴电流值不会超过滑动阈值A2。另外，作为磨削条件的变更，除了减慢砂轮座23的进给速度之外，也可以以使顶尖加压力增加的方式进行控制。顶尖加压力控制后述。并且，即便在粗磨削加工中对砂轮座23的粗磨削进给速度施以过载而变更了粗磨削进给速度的情况下，在粗磨削加工后的精磨削加工时或者微磨削加工时，也以最初设定的精磨削进给速度或者微磨削进给速度进行精磨削或者微磨削。进而，在该精磨削时或者微磨削时，当发生了 C轴电流值超过滑动阈值A2的事态的情况下，与上述相同，只要对精磨削进给速度或者微磨削进给速度施以过载而使进给速度下降即可。另一方面，在基于C轴电流值超过了滑动阈值A2的情况而变更了磨削条件的情况下，也能够使用原来的磨削循环数据进行下一个的工件W的磨削加工。进而，也可以是在因磨削加工而发生了 C轴电流值超过滑动阈值A2的事态的情况下，每当发生该事态时变更磨削条件。然而，在反复对相同工件进行磨削加工的生产线中，如果每当对工件W进行磨削加工时都反复进行上述的滑动检测循环，则会导致磨削效率下降。因此，在反复对相同工件进行磨削加工的生产线中，可以仅在对第一件工件进行磨削加工的情况下执行上述滑动检测循环，或者也可以一天一次、一周一次的方式定期进行上述滑动检测循环。此外，在反复对相同工件进行磨削加工的情况下，也可以执行图8所示的简易循环，或者也可以执行图8的简易循环和图7的滑动检测循环双方。通过附加图8的简易循环，能够提高安全度。对于简易循环，如图8所示，在执行磨削之前，将工件W搬入两顶尖14、18之间(步骤200)，利用顶尖加压装置37使设置于从动主轴Cs的顶尖18相对于设置于主动主轴Cm 的顶尖14前进(步骤202)，通过对顶尖14、18加压，利用两顶尖14、18以正规加压力将工件W夹紧。在此之后，利用主动伺服电机16以及从动伺服电机21使主动主轴Cm以及从动主轴Cs向相反方向旋转角度θ (步骤204)。至此为止与上述滑动检测循环相同，但在简易循环中，在使主动主轴Cm以及从动主轴Cs向相反方向旋转之后，在步骤206中，判定主动伺服电机16以及从动伺服电机21 中的任意一方是否达到了规定的电流值(例如上述滑动阈值Α2)。如果达到了规定的电流值，则工件W的顶尖孔与顶尖14、18以充分的摩擦力卡合，因此判定为0Κ，过渡至磨削循环 (步骤208)。在未达到规定的电流值的情况下，因在工件W和顶尖14、18之间嵌入了异物、 工件W的异常、顶尖14、18的异常等，工件W与顶尖14、18在达到规定的电流值之前滑动， 因此，判定为NG而异常停止(步骤210)。根据此类简易循环，由于无需使主动主轴Cm以及从动主轴Cs旋转角度θ直至工件W和顶尖14、18发生滑动，并且无需如滑动检测循环的步骤图所述那样使顶尖14、18后退，无需使主动主轴Cm以及从动主轴Cs返回旋转角度θ，因此，能够以短时间执行简易循环。并且，规定的电流值除了能够基于利用上述滑动检测循环检测到的极限电流值Al 设定之外，也能够预先基于实验等设定。根据上述实施方式，在执行磨削之前，执行检测工件W和顶尖14、18发生滑动的极限C轴电流值Al的滑动检测循环，在执行磨削时，在主动伺服电机16以及从动伺服电机21 的负载电流值(C轴电流值)达到基于极限C轴电流值Al设定的滑动阈值Α2之际，减慢砂轮座23的进给速度、或者增大顶尖加压力等而变更磨削条件。由此，能够实现不使工件W 发生滑动的安全的磨削加工。并且，由于并非利用计算来算出不发生滑动的条件，而使在机上在进行磨削之前， 使用实际的工件W测量发生滑动时的摩擦阻力，因此，能够进行高精度的测量，能够可靠地防止工件W与顶尖14、18之间的滑动。并且，根据上述实施方式，在反复的生产循环中，执行如下的简易循环在利用主动伺服电机16和从动伺服电机21使主动主轴Cm和从动主轴Cs向相反方向旋转之际，如果达到滑动阈值Α2，则视为作用有足够的摩擦阻力，判定为OK而过渡至磨削循环，因此，无需使主动主轴Cm以及从动主轴Cs旋转直到工件W与顶尖14、18发生滑动，能够在短时间执行滑动检测循环。在上述实施方式中，叙述了在滑动检测循环时以及简易循环时，利用主动伺服电机16以及从动伺服电机21使主动主轴Cm以及从动主轴Cs向相反方向旋转角度θ的例子，但也可以在将主动伺服电机16以及从动伺服电机21中的一方固定的状态下，仅使另一方朝一方向旋转规定角度，从而求得极限C轴电流值Al。
12
在上述实施方式中，叙述了将顶尖加压装置37设置于尾座17侧，并相对于设置于主动主轴Cm的顶尖14对设置于从动主轴Cs的顶尖18加压的例子，但也可以将顶尖加压装置37设置于主轴箱12侧，并相对于设置于从动主轴Cs的顶尖18对设置于主动主轴Cm 的顶尖14加压，或者也可以利用顶尖加压装置37对设置于主动主轴Cm的顶尖14以及设置于从动主轴Cs的顶尖18双方加压。接下来，对顶尖加压力控制进行说明。加压弹簧35的压缩量由顶尖加压力控制用伺服电机37的旋转量控制，如图9所示，顶尖加压力设定成与在粗磨削加工时产生的磨削阻力相应的顶尖加压力F1。当利用来自省略图示的编码器的反馈信号检测到砂轮座23以粗磨削进给速度前进至预先设定的位置时，砂轮座23的进给速度转换为精磨削进给，并且基于来自数值控制装置50的指令，利用加压力控制单元58对顶尖加压力控制用伺服电机 20进行旋转控制，如图9所示，顶尖加压力减少至与在精磨削加工时产生的磨削阻力相应的顶尖加压力F2。在该状态下，利用砂轮对对工件W进行精磨削加工。在上述精磨削加工时，由于顶尖加压力与作用于工件W的磨削阻力相应地减少，因此，能够高精度地进行精磨削加工而不会使工件W挠曲。此外，当利用来自省略图示的编码器的反馈信号检测到砂轮座23以精磨削进给速度前进至预先决定的位置时，砂轮座23的进给速度转换为微磨削进给速度，并且基于来自数值控制装置50的指令，利用加压力控制单元58对顶尖加压力控制用伺服电机20进行旋转控制，如图9所示，顶尖加压力进一步减少至与在微磨削加工时产生的微小磨削阻力相应的顶尖加压力F3。在该状态下，利用砂轮M对工件W进行微磨削加工。微磨削加工结束后，砂轮座23停止一定时间，进行工件W的无火花磨削(spark out)，然后，砂轮座23 通过快速进给而返回至原位置，结束工件W的磨削循环。然后，顶尖加压力控制用伺服电机 20向与上述方向相反的方向被驱动，尾座滑块31后退至原位置，将工件W从两顶尖14、18 之间搬出。接下来，对上述实施方式的变形例进行说明。图10是示出随着从粗磨削过渡至微磨削使顶尖加压力呈连续直线状地逐渐减少的图。即，随着粗磨削加工、精磨削加工以及微磨削加工的进行，以一定的速度连续地对顶尖加压力控制用伺服电机20进行控制。由此， 在粗磨削加工(精磨削加工、微磨削加工)期间中，随着工件W的直径减少而磨削阻力变化，因此，能够与该变化对应地连续地对顶尖加压力进行控制。并且，图11是示出随着从粗磨削过渡至微磨削使顶尖加压力呈近似二次曲线的曲线状逐渐减少的图。即，随着粗磨削加工、精磨削加工以及微磨削加工的进行，边使顶尖加压力控制用伺服电机20的速度变化边对顶尖加压力控制用伺服电机20连续地进行控制。这是由于，如该图的框内所示，粗磨削时、精磨削时以及微磨削时的磨削阻力并非成比例地变化，而是呈二次曲线状变化，因此能够控制成更切合实际情况的顶尖加压力。图12 图15是示出此外的其它的变形例的图，应用于具备抑制工件W的振摆的止振装置60的磨床。止振装置60设置在隔着工件W与砂轮座17相反一侧的床身11上， 例如，图如12所示，止振装置60具备横向导靴(shoe)61，该横向导靴61从与砂轮25对置的横方向对工件W进行支承；上导靴62，该上导靴62从上方对工件W进行支承；以及下导靴63，该下导靴63抑制工件W向上方振摆。在具备止振装置60的磨床中，通过将止振装置60插入工件W，由此，在工件W上，除了施加有磨削阻力之外，还施加有在止振导靴与工件W之间产生的摩擦阻力，需要将顶尖加压力增大与该摩擦阻力相应的量。因此，在数值控制装置50的存储器52 (参照图1) 中，针对每个精磨削加工以及微磨削加工存储有与通过插入止振装置60而在各导靴61、 62,63与工件W之间产生的摩擦阻力相应的顶尖加压力的增大量。因此，例如，如图13所示，在粗磨削加工与精磨削加工之间插入止振装置60的磨床中，将精磨削加工时的顶尖加压力设定成将与精磨削加工时产生的磨削阻力相应的顶尖加压力F2和与由止振装置60产生的摩擦阻力相应的顶尖加压力F2的合计值，同样地，将微磨削加工时的顶尖加压力设定成将与微磨削加工时产生的磨削阻力相应的顶尖加压力 F3和与由止振装置60产生的摩擦阻力相应的顶尖加压力F3的合计值。并且，如图14所示，在如图10所示那样使顶尖加压力呈连续直线状地逐渐减少的装置中，在将止振装置60插入工件W的粗磨削时以及精磨削时，以使该直线平行移动的方式使顶尖加压力增大与由止振装置60产生的摩擦阻力相应的量。此外，如图15所示，在如图11那样使顶尖加压力呈曲线状地逐渐减少的装置中，在将止振装置60插入工件W的粗磨削时以及精磨削时，以使该曲线平行移动的方式使顶尖加压力增大与由止振装置60产生的摩擦阻力相应的量。根据上述实施方式，由于根据在粗磨削、精磨削、微磨削时产生的磨削阻力而使顶尖加压力呈阶梯状地变化、或者无级地变化、或者呈曲线状地变化，因此，在磨削阻力大的粗磨削时，能够增大顶尖加压力而防止工件W的滑动，并且，在精磨削以及微磨削时，能够与磨削阻力的减少相应地使顶尖加压力减少，从而能够将工件W的变形抑制在最小限度， 能够实现高精度的磨削加工。并且，根据上述实施方式，在将抑制工件W振摆的止振装置60插入磨削中的工件 W之际，与由止振装置60产生的摩擦阻力的增大相应地提高顶尖加压力，因此，即便因止振装置60的插入而摩擦阻力增大，也能够可靠地避免在工件W与顶尖14、18之间发生滑动。并且，在上述实施方式中，利用加压弹簧35的弹力对顶尖14、18的加压力进行控制，但顶尖加压力的控制并非必须利用弹力，例如也可以利用由气缸或者液压缸产生的气压或者液压力进行控制。此外，在上述实施方式中，叙述了将滑动检测循环的简易循环时的滑动阈值设定成与图3所示的滑动检测循环的滑动阈值A2相同的值的例子，但简易循环时的滑动阈值并不需要与滑动检测循环的滑动阈值A2相同，也可以确定为其它值。以上，根据实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于在实施方式中叙述的结构，能够在不脱离权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内采用各种实施方式。本发明所涉及的工件的防滑方法以及装置适用于通过对顶尖进行加压而利用顶尖14、18的摩擦力对工件W的两端进行驱动从而使工件W的两端同步旋转，以便进行磨削的磨床。附图标记说明11 工作台；12 主轴箱；Cm 主动主轴；14 顶尖；16 主动伺服电机；17 尾座； Cs 从动主轴；18 顶尖；20 顶尖加压力控制用伺服电机；21 从动伺服电机；23 砂轮座； 31 尾座滑块；35 加压弹簧；37 顶尖加压装置；50 数值控制装置；60 止振装置；W 工件；Al 极限电流值；A2 滑动阈值。
权利要求
1.一种磨床中的工件的防滑方法，所述磨床具备主动主轴，在该主动主轴设置有对工件的一端进行支承的顶尖；从动主轴，在该从动主轴设置有对所述工件的另一端进行支承的顶尖；以及主动伺服电机和从动伺服电机，所述主动伺服电机驱动所述主动主轴旋转，所述从动伺服电机驱动所述从动主轴旋转，使得所述主动主轴与所述从动主轴同步旋转，通过对设置于所述主动主轴的所述顶尖以及设置于所述从动主轴的所述顶尖中的至少一方相对于另一方进行加压，使得所述工件与所述顶尖之间产生摩擦力，从而驱动所述工件的两端同步旋转，在该状态下，使砂轮座相对于所述工件前进从而执行磨削，所述磨床中的工件的防滑方法的特征在于，在执行磨削前，执行滑动检测循环，该滑动检测循环用于检测所述工件与所述顶尖发生滑动的所述伺服电机的极限电流值，在执行磨削时，当所述伺服电机的电流值达到基于所述极限电流值运算出的滑动阈值之际，变更磨削条件，以将所述工件和所述顶尖发生滑动的情况防范于未然。
2.根据权利要求1所述的磨床中的工件的防滑方法，其特征在于，所述滑动检测循环通过利用所述伺服电机使所述主动主轴以及所述从动主轴中的至少一方旋转来检测所述工件与所述顶尖发生滑动的所述极限电流值。
3.根据权利要求1所述的磨床中的工件的防滑方法，其特征在于，所述滑动检测循环通过利用所述主动伺服电机和所述从动伺服电机使所述主动主轴和所述从动主轴朝相反方向旋转来检测所述工件与所述顶尖发生滑动的所述极限电流值。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的磨床中的工件的防滑方法，其特征在于， 通过使所述砂轮座的前进速度减慢、或者对所述顶尖的加压力进行控制来变更所述磨削条件。
5.根据权利要求4所述的磨床中的工件的防滑方法，其特征在于， 具备自动地对所述顶尖的加压力进行控制的顶尖加压装置。
6.根据权利要求5所述的磨床中的工件的防滑方法，其特征在于，所述顶尖加压装置构成为分别针对粗磨削、精磨削、微磨削，使所述顶尖加压力呈阶梯状地变化。
7.根据权利要求5所述的磨床中的工件的防滑方法，其特征在于，所述顶尖加压装置构成为随着所述粗磨削、精磨削、微磨削的进行，使所述顶尖加压力无级地变化。
8.根据权利要求5所述的磨床中的工件的防滑方法，其特征在于，所述顶尖加压装置构成为随着所述粗磨削、精磨削、微磨削的进行，使所述顶尖加压力呈曲线状地变化。
9.根据权利要求5 8中任意一项所述的磨床中的工件的防滑方法，其特征在于，所述磨床具备抑制工件的振摆的止振装置，所述顶尖加压装置构成为在将所述止振装置插入磨削中的工件之际，提高所述顶尖加压力。
10.根据权利要求1 4中任意一项所述的磨床中的工件的防滑方法，其特征在于， 在变更了所述磨削条件的情况下，将下一个工件的磨削数据修正为变更后的磨削条件。
11.一种磨床中的工件的防滑方法，所述磨床具备主动主轴，在该主动主轴设置有对工件的一端进行支承的顶尖；从动主轴，在该从动主轴设置有对所述工件的另一端进行支承的顶尖；以及主动伺服电机和从动伺服电机，所述主动伺服电机驱动所述主动主轴旋转，所述从动伺服电机驱动所述从动主轴旋转，使得所述主动主轴与所述从动主轴同步旋转，通过对设置于所述主动主轴的所述顶尖以及设置于所述从动主轴的所述顶尖中的至少一方相对于另一方进行加压，使得所述工件与所述顶尖之间产生摩擦力，从而驱动所述工件的两端同步旋转，在该状态下，使砂轮座相对于所述工件前进从而执行磨削，所述磨床中的工件的防滑方法的特征在于， 预先设定规定的电流值，在反复的生产循环中，执行如下的简易循环在将所述工件支承于所述主动主轴以及所述从动主轴之间的状态下，当利用所述伺服电机使所述主动主轴以及所述从动主轴中的至少一方旋转之际，如果达到所述规定的电流值，则过渡至磨削循环。
12.—种磨床中的工件的防滑装置，所述磨床具备主动主轴，在该主动主轴设置有对工件的一端进行支承的顶尖；从动主轴，在该从动主轴设置有对所述工件的另一端进行支承的顶尖；以及主动伺服电机和从动伺服电机，所述主动伺服电机驱动所述主动主轴旋转，所述从动伺服电机驱动所述从动主轴旋转，使得所述主动主轴与所述从动主轴同步旋转，通过相对于设置于所述主动主轴的所述顶尖对设置于所述从动主轴的所述顶尖进行加压，使得所述工件与所述顶尖之间产生摩擦力，从而驱动所述工件的两端同步旋转，在该状态下，使砂轮座相对于所述工件前进从而执行磨削，所述磨床中的工件的防滑装置的特征在于， 所述磨床中的工件的防滑装置具备检测机构，在执行磨削前，该检测机构检测所述工件与所述顶尖发生滑动的所述伺服电机的极限电流值；运算机构，该运算机构基于所述极限电流值运算滑动阈值； 存储机构，该存储机构存储利用所述运算机构运算出的滑动阈值；以及磨削条件变更机构，在执行磨削时，当所述伺服电机的电流值达到所述滑动阈值之际， 该磨削条件变更机构变更磨削条件，以免所述工件与所述顶尖发生滑动。
全文摘要
具备主动伺服电机(16)以及从动伺服电机(21)，主动伺服电机(16)驱动设置有对工件(W)的一端进行支承的顶尖(14)的主动主轴(Cm)旋转，从动伺服电机驱动设置有对工件的另一端进行支承的顶尖(18)的从动主轴(Cs)旋转，使得主动主轴和从动主轴同步旋转，在执行磨削之前，执行滑动检测循环，该滑动检测循环用于检测工件与顶尖发生滑动的伺服电机的极限电流值(A1)，在执行磨削时，当伺服电机的电流值达到基于极限电流值设定的滑动阈值(A2)时，变更磨削条件，以将工件和顶尖发生滑动的情况防范于未然。
文档编号B24B5/02GK102470506SQ20108003282
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月28日 优先权日2009年7月22日
发明者牧内明 申请人:株式会社捷太格特