[发明专利]磨石接触检测方法及其装置、以及珩磨方法和珩磨机

说明书

技术领域

本发明涉及磨石接触检测方法及其装置、以及珩磨方法和珩磨机，更具体地，本发明涉及磨石深度切削技术，其适合于珩磨一珩磨磨石而同时以特定的切削深度机械地正向深度切削到工件的内圆周中的珩磨技术。 

背景技术

在各种使用加工工具切削和磨削加工件(下文中称为工件)的机床中，要求特定加工工具与工件的相对位置，尤其要精确地特定加工工具与工件的接触位置，以对将加工工具定位在工件上或深度切削进行时刻判断和操作控制。 

为此，靠近所述加工工具设置有诸如探针的接触型传感器或者诸如AE(声发射)传感器的非接触型传感器，并且使用用于探测加工工具与实际工件的接触位置的接触型检测装置(例如参见日本专利申请特开No.2005-262385)。 

然而，在设置有这种接触位置检测装置的机床中，除了加工工具之外还需要独立的装置，并且整个机床的结构尺寸较大，结构复杂。 

因为不能获得检测空间或传感器的安装空间，所以这样的构造不能应用在工件加工的窄空间中。 

特别地，在将工件的孔内圆周修整至镜面光滑表面的珩磨过程中，因为珩磨磨石被插入到工件的孔中，所以加工空间很窄，并且不能采用传统常规机床中用到的接触检测装置。 

在这种情况下，在传统的珩磨过程中，不考虑珩磨磨石与工件的接触位置，而确定珩磨磨石的最终扩展量(最终切削深度)，并且通常执行珩磨过程以达到这个最终扩展量的目标。 

近来，在凸-凹配合的一对零件的加工中，当一个零件加工完成时，另一个零件也加工完成以与所述第一个零件匹配，这被称为匹配过程或对准过程(aiming process)，这个匹配过程最好是在修整工件的孔内圆周的珩磨过程中进行。 

在这个匹配过程中或在珩磨过程的匹配珩磨过程中，由珩磨磨石与工件的内圆周的接触位置确定切削深度，珩磨磨石与工件的接触位置为处理参考位置，其对于探测接触位置来说是必要的。在要求修整精度为亚微米级(sub-micro)单位的高精度珩磨中，接触位置的检测精度也要求为亚微米级的高精度。 

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供新型的磨石接触检测技术，以解决现有技术中的问题。 

本发明的另一个目的是提供新型的磨石接触检测技术，能够以高的精度检测珩磨磨石与工件的内圆周的接触位置。 

本发明的另一个目的是提供珩磨加工技术，通过使用上述磨石接触检测技术，能够缩短处理循环时间并确保高的修整精度。 

本发明的磨石接触检测方法是在过程中检测珩磨磨石与工件的内圆周接触的方法，其特征在于，沿着所述工件的内圆周的轴线方向往复地移动设置有珩磨磨石的珩磨工具、使所述珩磨工具绕所述轴线旋转、由机械驱动装置以特定的切削深度移动所述珩磨磨石以及珩磨所述工件的内圆周，其中，设置有用于驱动主轴旋转的伺服马达和用于驱动切削深度的伺服马达，分别用作用于旋转和驱动具有所述珩磨工具的主轴的主轴旋转驱动源和用于以特定的切削深度移动所述珩磨磨石的切削深度驱动源，以及由从所述两个伺服马达的操作而获得的各种电信息来检测所述珩磨磨石与所述工件的所述内圆周的接触位置。 

以下的配置作为优选实施例。 

(1)所述方法包括(a)快速伸缩过程，用于由所述用于驱动切削深度的伺服马达以预定的切削深度快速地移动所述珩磨磨石，同时 由所述用于驱动主轴旋转的伺服马达旋转所述珩磨工具，(b)初步接触检测过程，其在所述快速伸缩过程之后，用于由所述用于驱动切削深度的伺服马达以预定的中间速度以一切削深度移动所述珩磨磨石，并且由从所述用于驱动主轴旋转的伺服马达和所述用于驱动切削深度的伺服马达的操作而获得的各种电信息来以高精度的初步接触灵敏度检测所述珩磨磨石与所述工件的所述内圆周的接触状态，以及(c)最终接触检测过程，在所述初步接触检测过程之后，用于由所述用于驱动切削深度的伺服马达以预定的低速以一切削深度移动所述珩磨磨石，并且由从所述用于驱动主轴旋转的伺服马达和所述用于驱动切削深度的伺服马达的操作而获得的各种电信息来以低于初步接触灵敏度的最终接触灵敏度检测所述珩磨磨石与所述工件的所述内圆周的接触状态。 

(2)所述初步接触检测过程和所述最终接触检测过程中的电信息包括至少所述用于驱动主轴旋转的伺服马达的主轴电流(spindlecurrent)值和主轴转速以及所述用于驱动切削深度的伺服马达的扩展电流(expansion current)值。