磨削加工方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种在被加工物的表面磨削等中使用的磨削加工装置的磨削加工方法，尤其涉及其空走开始位置的校正。
【背景技术】
[0002]将工件(被加工物)的表面磨削成平面的磨削加工装置使工件的表面与磨具的表面平行，一边分别使它们旋转一边通过进给机构使磨具与工件接触，从而对工件进行磨削。例如，在专利文献I中，公开了一种通过进给机构将磨具向工件侧进给从而对工件进行磨削的磨削加工装置。该磨削加工装置基于表示相对于磨具的进给速度的多个目标速度和多个目标位置的加工模式，以从粗磨加工到精磨加工的方式，控制相对于进给位置的进给速度，从而能够得到良好精度的磨削结果。
[0003]另外，在专利文献I中，根据厚度传感器的计测值与进给位置的原点设定时和加工后或加工中的测定值来计算出磨具的磨损，并基于该值对磨具与工件刚刚接触之前的空走开始位置进行校正。通过在各加工开始之前适当地校正空走开始位置，从而缩短空走距离，缩短加工时间。
[0004]专利文献1:日本专利第4338458号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的课题
[0006]在专利文献I中，根据工件的磨削结束时的厚度传感器的计测值与进给位置的值，以在加工前设定的各原点处的值为基准来计算出磨具的磨损，并基于该算出值对加工模式整体进行移动修正，从而校正空走开始位置。空走是按照使磨具和工件能够以分别不造成损伤的方式接触的进给速度进行的进给控制。通过在磨具与工件不接触且磨具与工件尽可能地接近的位置开始空走，能够缩短空走距离，缩短整体的加工时间。
[0007]专利文献I的校正方法在成为前提的规定的条件下极其稳定，非常有用，然而存在如果不满足该成为前提的条件则无法适当地校正空走开始位置的情况。作为这种情况的例子，例如，在蓝宝石加工那样的需要较大的按压力的加工中，因机械构成要素的弹性变形引起的位移是无法忽视的。
[0008]该专利文献I的校正方法在因机械构成要素的弹性变形引起的校正量比空走距离小这一前提下成立。然而，在工件为蓝宝石那样硬度非常高的构件的情况下，需要以较大的按压力将磨具按压于工件，因此机械构成要素的弹性变形大，该前提有时不成立。
[0009]例如，在以较大的按压力按压磨具而对蓝宝石进行磨削时，在磨削加工装置中产生较大的弹性变形，因该弹性变形引起的位移包含于厚度传感器的计测值以及进给位置中。
[0010]因此，基于包含了因弹性变形引起的位移的计测值、进给位置而校正了的空走开始位置被设定在与没有弹性变形的状态下的工件的表面相比靠里侧的位置处，存在空走开始之前磨具与工件碰撞的可能性。如果为了避免这种情况而以存在余量的方式设定假想的弹性变形量以上的空走距离，则会降低校正的效果，空走的时间变长，因此整体的加工时间也变长。
[0011]本发明的目的在于提供一种能够不受机械的弹性变形的影响而适当地校正空走开始位置的磨削加工方法。
[0012]用于解决课题的方法
[0013]本发明的一个方案的磨削加工方法用于通过控制使磨具与工件相对往复移动的进给台，而使所述磨具与所述工件一边旋转一边经由能够实现安全接触的空走而接触，从而对所述工件的表面进行磨削，在将所述工件磨削至加工目标位置之后使所述磨具的位置返回的途中，在成为了所述进给台的位移所包含的机械的弹性变形能够忽视的状态时，测定所述进给台的位置或位移量，基于所述进给台的位置或位移量来计算出空走开始位置的校正值，基于所述校正值来校正下一次的空走开始位置。
[0014]另外，本发明的另一方案的磨削加工方法用于通过控制使磨具与工件相对往复移动的进给台，而使所述磨具与所述工件一边旋转一边经由能够实现安全接触的空走而接触，从而对所述工件的表面进行磨削，在将所述工件磨削至加工目标位置时，测定所述工件的表面位置或厚度和所述进给台的位置或位移量，获取在将所述工件磨削至所述加工目标位置时的所述进给台的位移所包含的机械的弹性变形量，根据所述弹性变形量来修正基于所述工件的表面位置或厚度和所述进给台的位置或位移量而计算出的空走开始位置的校正值，基于修正后的所述校正值来校正下一次的空走开始位置。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明，能够适当地校正通过磨具对工件进行磨削的磨削加工装置的空走开始位置。
【附图说明】
[0017]图1是表示本实施方式所使用的磨削加工装置中的与磨削有关的结构的图。
[0018]图2是用于对磨具2与工件W的位置关系进行说明的图。
[0019]图3是表示磨削加工装置中的与控制有关的简要结构的框图。
[0020]图4是表示弹性变形量d(I)与校正量Δ (I)的关系的图。
【具体实施方式】
[0021 ] 参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0022](第一实施方式)
[0023]图1是表示本实施方式所使用的磨削加工装置中的与磨削有关的结构的图。就本实施方式的磨削加工装置而言，作为一个例子，是这样的装置:预先将工件侧固定于进给方向上，使磨具侧向该工件的方向进给移动，使磨具与工件接触，从而对工件的表面进行磨削。
[0024]如图1所示，磨削加工装置I具备:对工件W的表面进行磨削的磨具2、基座构件30、配置于基座构件30的上表面的工件支承部40以及磨削加工部50、控制磨削加工装置I的工作的控制装置6。在基座构件30的上表面的图1的右侧的区域配置有工件支承部40，在基座构件30的上表面的图1的左侧的区域配置有磨削加工部50。
[0025]另外，就本实施方式的磨削加工装置I而言，示出了在将轴向配置为横向的磨具旋转轴55的前端面安装有磨具2的卧式的磨削装置，然而本发明也能够在立式的磨削装置中实施。
[0026]工件支承部40具备:支承台41、设置于支承台41的工件旋转轴42、用于使工件旋转轴42旋转的驱动马达43、保持工件W的卡盘44。
[0027]支承台41固定于基座构件30的上表面，从支承台41朝向磨削加工部50地设置有工件旋转轴42。工件旋转轴42构成为在设置于支承台41上部的驱动马达43的作用下绕工件旋转轴42的中心轴42A旋转。
[0028]卡盘44设置于工件旋转轴42的前端面，通过真空吸附来对工件W进行保持。
[0029]磨削加工部50具备:固定台51、连结于固定台51的进给台52、用于使进给台52移动的进给驱动部53、安装于进给台52的支承台54、设置于支承台54的磨具旋转轴55、用于使磨具旋转轴55旋转的驱动马达56。
[0030]固定台51固定于基座构件30的上表面。在固定台51的上部，以在图1的左右方向(X方向)上滑动自如的方式连结有进给台52。进给驱动部53是使进给台52在图1的左右方向上移动的机构。
[0031]支承台54安装于进给台52的上部，从支承台54朝向工件支承部40地设置有磨具旋转轴55。
[0032]磨具旋转轴55构成为在设置于支承台54内部的驱动马达56的作用下绕磨具旋转轴55的中心轴55A旋转。在磨具旋转轴55的前面端安装有磨具2。
[0033]需要说明的是，在本实施方式中，示出了通过使磨具2侧移动而使磨具2与工件W相对地进行进给移动的例子，但本发明并不限定于此。作为其他例子，可以使工件W侧移动，或者也可以使磨具2侧与工件W侧双方移动。
[0034]作为磨削加工装置I的动作，在使磨具2与保持于卡盘44的工件W旋转的状态下，使磨具2以在进给方向上接近工件W的方式移动，使磨具2与工件W接触，从而对工件W进行磨削。
[0035]图2是用于对磨具2与工件W的位置关系进行说明的图。
[0036]安装于磨具旋转轴55的磨具2与保持于卡盘44的工件W以彼此的中心轴错开的方式平行地对置。磨具2的端面被定位为与工件W的中心Wtl相接。在磨削加工时，磨具2一边旋转一边被以期望的加工速度向工件W侧进给。
[0037]图3是表示磨削加工装置I中的与控制有关的简要结构的框图。
[0038]在磨削加工装置I中具备各种传感器。该传感器之一例如为检测工件W的表面位置的厚度传感器Si。厚度传感器S1可以为接触式的传感器也可以为非接触式的传感器。厚度传感器S1可以检测卡盘44的表面位置和工件W的表面位置，并将其中的工件W的表面位置通知给控制装置6，或者也可以将它们的差值作为工件W的厚度通知给控制装置6。
[0039]另外，作为其他的传感器，存在检测磨具2的进给量的进给位置检测器S2。进给位置检测器S2通过进给台52的位置或者位移量来计测磨具2的进给量。但是，由于在进给台52上经由支承台54、驱动马达56、磨具旋转轴55等固定有磨具2，因此，进给台52的位移包含上述机械的弹性变形。
[0040]控制装置6利用来自传感器Sp S2的通知，控制使磨具旋转轴55往复移动的进给驱动部53，从而控制磨具2的进给速度或位置，由此将工件W磨削至期望的厚度。进给速度或位置的控制按照规定的磨削加工模式进行。此时，控制装置6在磨具2与工件W接触之前，基于从传感器&的进给位置检测器通知的磨具2的进给量进行进给控制，从开始进行工件W的磨削起，基于从厚度传感器S1通知的工