加工裝置以及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及非圓形的工件的加工裝置以及加工方法，特別是涉及相位規(guī)定。
【背景技術(shù)】
[0002]在非圓形的工件的加工過程中，為了減少無用的留量，必須與加工前的非圓形的工件相應(yīng)地進(jìn)行加工。因此，以非圓形的特定的相位作為加工基準(zhǔn)使工件與工具相對(duì)運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行加工。例如在凸輪軸作為非圓形的工件進(jìn)行加工的情況下，關(guān)于設(shè)定凸輪軸的相位基準(zhǔn)，公知有將凸輪軸安裝于工件主軸使之旋轉(zhuǎn)，使凸輪的突起部接觸相位規(guī)定部件而使旋轉(zhuǎn)停止，檢測(cè)接觸時(shí)的工件主軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的上升來檢測(cè)相位分度的結(jié)束的技術(shù)。參照日本特開2000-246591號(hào)公報(bào)。
[0003]在日本特開2000-246591號(hào)公報(bào)所記載的技術(shù)中，使凸輪的突起部與相位規(guī)定部件接觸來使旋轉(zhuǎn)停止，因此工件主軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力被限制為在接觸時(shí)不破損相位規(guī)定部件的程度，加工時(shí)的工件主軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力也被限制。因此，若加工力超過工件主軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，則工件主軸的旋轉(zhuǎn)停止，從而存在無法進(jìn)行凸輪軸的加工的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一在于提供能夠與相位規(guī)定部件的強(qiáng)度無關(guān)地設(shè)定加工時(shí)的工件主軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的加工裝置以及加工方法。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)方式的加工裝置具備:
[0006]工件保持件，其對(duì)具備非圓形的周面的工件進(jìn)行保持；
[0007]工件主軸，其具有安裝上述工件保持件的安裝部；
[0008]調(diào)整單元，其用于調(diào)整上述工件與上述工件保持件之間的保持力；
[0009]相位規(guī)定部件，其能夠配置于上述工件的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，通過上述工件的旋轉(zhuǎn)使上述周面與相位規(guī)定部件接觸，使上述工件相對(duì)于上述工件保持件相對(duì)旋轉(zhuǎn)，由此能夠進(jìn)行上述工件的相位規(guī)定；
[0010]相位規(guī)定檢測(cè)單元，其檢測(cè)相位規(guī)定的結(jié)束；
[0011]控制單元，其控制所述調(diào)整單元，以使得在直至相位規(guī)定結(jié)束為止將所述保持力作為相位規(guī)定用保持力，而在相位規(guī)定結(jié)束后將所述保持力切換為大于所述相位規(guī)定用保持力的加工用保持力，并將相位規(guī)定結(jié)束時(shí)的所述工件主軸的相位作為加工基準(zhǔn)相位；以及
[0012]加工單元，其以上述加工基準(zhǔn)相位為基準(zhǔn)對(duì)上述工件進(jìn)行加工。
[0013]根據(jù)上述方式的加工裝置，以在直至相位規(guī)定結(jié)束為止將工件與工件保持件之間的保持力作為相位規(guī)定用保持力，而在相位規(guī)定結(jié)束后切換為大于相位規(guī)定用保持力的加工用保持力的方式進(jìn)行控制。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)如下加工裝置，即:能夠?qū)⒃谙辔灰?guī)定時(shí)工件相對(duì)于工件保持件相對(duì)旋轉(zhuǎn)的情況下的周面與相位規(guī)定部件的接觸力設(shè)定得較小，從而能夠進(jìn)行在加工時(shí)工件不因大的加工用保持力而移動(dòng)的可靠的把持，進(jìn)而能夠以相位規(guī)定結(jié)束時(shí)的工件主軸的相位為加工基準(zhǔn)相位進(jìn)行加工。
[0014]上述方式的加工裝置也可以具備接觸力檢測(cè)單元，其對(duì)上述周面與上述相位規(guī)定部件的接觸力進(jìn)行檢測(cè)，
[0015]上述相位規(guī)定檢測(cè)單元將在上述接觸力檢測(cè)單元檢測(cè)到超過判定接觸力的上述接觸力后使上述工件主軸停止旋轉(zhuǎn)的時(shí)刻檢測(cè)為相位規(guī)定的結(jié)束，
[0016]被保持于上述工件保持件的上述工件為多個(gè)，
[0017]上述判定接觸力也可以被設(shè)定為小于因被保持于上述工件保持件的全部上述工件與上述工件保持件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的摩擦力，并且大于因從上述工件的總數(shù)中減去I后的個(gè)數(shù)的上述工件與上述工件保持件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的摩擦力。
[0018]根據(jù)上述方式的加工裝置，在將多個(gè)相同工件安裝于工件保持件的情況下，在全部工件相對(duì)于工件保持件相對(duì)旋轉(zhuǎn)的情況下，即、在全部工件的周面與相位規(guī)定部件接觸的情況下，接觸力檢測(cè)單元檢測(cè)超過判定接觸力的接觸力，并將其檢測(cè)為相位規(guī)定的結(jié)束。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)將全部工件定位于相同的相位的加工裝置。
[0019]在上述方式的加工裝置中，也可以構(gòu)成為上述接觸力檢測(cè)單元通過檢測(cè)上述工件主軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電流值來檢測(cè)接觸力。
[0020]根據(jù)上述方式的加工裝置，能夠通過檢測(cè)工件主軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電流值來檢測(cè)接觸力，從而無需特別的檢測(cè)裝置而能夠?qū)崿F(xiàn)廉價(jià)的加工裝置。
[0021]在上述方式的加工裝置中，也可以構(gòu)成為上述相位規(guī)定檢測(cè)單元以將上述相位規(guī)定部件配置于上述工件的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，并將上述工件主軸旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)限制角度以上后停止旋轉(zhuǎn)的時(shí)刻作為相位規(guī)定的結(jié)束，上述旋轉(zhuǎn)限制角度為配置于上述工件的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的上述相位規(guī)定部件與上述工件不干擾的上述工件的旋轉(zhuǎn)角度。
[0022]根據(jù)上述方式的加工裝置，由于以將相位規(guī)定部件配置于工件的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，并將工件主軸旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)限制角度以上后停止旋轉(zhuǎn)的時(shí)刻作為相位規(guī)定的結(jié)束，所以無需特別的相位檢測(cè)單元而能夠?qū)崿F(xiàn)廉價(jià)的加工裝置。
[0023]在上述方式的加工裝置中，上述工件保持件也可以為內(nèi)徑把持用的彈簧筒夾。
[0024]根據(jù)上述方式的加工裝置，由于工件保持件為內(nèi)徑把持用的彈簧筒夾，并以工件的內(nèi)徑為基準(zhǔn)來進(jìn)行工件與工件保持件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)工件的定位精度高的加工裝置。
【附圖說明】
[0025]通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特性及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加清楚，其中，對(duì)于相同的要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。
[0026]圖1是表示本實(shí)施方式的研磨機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的示意俯視圖。
[0027]圖2是圖1的A向視圖。
[0028]圖3是表示彈簧筒夾的圖。
[0029]圖4是表示第I實(shí)施方式的相位規(guī)定的工序的流程圖。
[0030]圖5A?圖5E是表示相位規(guī)定的順序的圖。
[0031]圖6是表示第2實(shí)施方式的相位規(guī)定的工序的流程圖。
[0032]圖7是表示相位規(guī)定的順序的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，基于對(duì)作為具備非圓形的周面的工件的平板凸輪的周面進(jìn)行研磨的凸輪研磨機(jī)的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0034]如圖1所示，凸輪研磨機(jī)I具備床2，在床2上具備能夠在X軸方向往復(fù)的砂輪臺(tái)
3、和工件主軸4。砂輪臺(tái)3將砂輪7支承為可旋轉(zhuǎn)，砂輪7被砂輪軸旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(省略圖示)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。工件主軸4在可旋轉(zhuǎn)地支承于主體4a的主軸4b的端部保持作為工件保持件的彈簧筒夾5，彈簧筒夾5把持平板凸輪W的內(nèi)徑。相位規(guī)定裝置6具備可進(jìn)退的相位規(guī)定部件6a，相位規(guī)定部件6a以與把持狀態(tài)下的全部平板凸輪W相對(duì)的方式配置。
[0035]該凸輪研磨機(jī)I具備控制裝置30，作為控制裝置30的功能性結(jié)構(gòu)，具備:控制砂輪臺(tái)3的進(jìn)給的X軸控制部31 ;控制工件主軸4的旋轉(zhuǎn)的主軸控制部32 ;控制相位規(guī)定裝置10的前進(jìn)后退的相位規(guī)定控制部33 ;以及記錄控制程序、控制數(shù)據(jù)的記錄部34。主軸控制部32具備:對(duì)相位規(guī)定部件6a與平板凸輪W的接觸力進(jìn)行測(cè)定的接觸力測(cè)定部321 ;和控制彈簧筒夾5的保持力的保持力控制部322。
[0036]控制裝置30能夠通過基于被預(yù)先設(shè)定并被儲(chǔ)存于記錄部的控制數(shù)據(jù)對(duì)砂輪臺(tái)3、工件主軸4、相位規(guī)定裝置6等的動(dòng)作進(jìn)行控制而實(shí)現(xiàn)相位規(guī)定、研磨。
[0037]在圖2中示出了從工件主軸4的旋轉(zhuǎn)軸線方向觀察的圖。平板凸輪W在外周面的一部分具備突起部，并具備圓形的內(nèi)周面。平板凸輪W被彈簧筒夾5把持內(nèi)周面，并能夠繞工件主軸4的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。相位規(guī)定裝置6由主體6b與可進(jìn)退的相位規(guī)定部件6a構(gòu)成，并配置為:在相位規(guī)定部件6a的前進(jìn)位置，平板凸輪W的突起部的周面與相位規(guī)定部件6a接觸，在相位規(guī)定部件6a的后退位置，平板凸輪W的周面與相位規(guī)定部件6a不接觸。
[0038]在將平板凸輪W相對(duì)于工件主軸4的相位確定到規(guī)定加工基準(zhǔn)相位后，基于加工數(shù)據(jù)使工件主軸4的主軸4b的相位與砂輪7的X軸進(jìn)給位置同步地移動(dòng)來進(jìn)行平板凸輪W的凸輪形狀的研磨。
[0039]基于圖3對(duì)彈簧筒夾5的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。在主軸4b的端部安裝有推力基準(zhǔn)部件5a，在其內(nèi)側(cè)配置有具備內(nèi)周錐面的彈簧筒5b。在中心部配置有引棒5c，其在一端部具備沿彈簧筒5b的內(nèi)周錐面滑動(dòng)的錐部。引棒5c的另一端與配置于主軸4b的內(nèi)部的液壓缸(未圖示)卡合，引棒5c能夠沿軸向移動(dòng)。由此，彈簧筒5b與引棒5c的進(jìn)退對(duì)應(yīng)地放縮外徑，從而能夠把持或者釋放平板凸輪W的內(nèi)周面。另外，對(duì)基于把持而產(chǎn)生的彈簧筒5b與平板凸輪W的保持力進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整單元為液壓缸，通過改變液壓缸的工作壓力，能夠?qū)⒈３至υO(shè)定為所希望的大小。上述的液壓缸的控制由保持力控制部322進(jìn)行。
[0040]以下，參照?qǐng)D4、圖5對(duì)相位規(guī)定兩個(gè)平板凸輪Wl、W2的方法詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0041]首先，在彈簧筒5b的外徑收縮的狀態(tài)下，將兩個(gè)平板凸輪Wl、W2插入彈簧筒5b，并以平板凸輪Wl的側(cè)面與推力基準(zhǔn)部件5a接觸的方式進(jìn)行按壓(SI)。利用液壓缸使引棒5c后退，使彈簧筒5b的外徑擴(kuò)大而把持平板凸輪Wl、W2的內(nèi)周面，從而結(jié)束第I階段夾持。此