CN103313822A - 磨削异常监视方法以及磨削异常监视装置 - Google Patents

磨削异常监视方法以及磨削异常监视装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103313822A
CN103313822A CN2011800640479A CN201180064047A CN103313822A CN 103313822 A CN103313822 A CN 103313822A CN 2011800640479 A CN2011800640479 A CN 2011800640479A CN 201180064047 A CN201180064047 A CN 201180064047A CN 103313822 A CN103313822 A CN 103313822A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grinding
workpiece
load
unusual
threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011800640479A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103313822B (zh
Inventor
春日智行
斋藤敦
吉见隆行
池田昌生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Publication of CN103313822A publication Critical patent/CN103313822A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103313822B publication Critical patent/CN103313822B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0061Force sensors associated with industrial machines or actuators
    • G01L5/0076Force sensors associated with manufacturing machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/16Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the load
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B24B19/06Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements for grinding races, e.g. roller races
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/003Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving acoustic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/10Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means
    • B24B49/105Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means using eddy currents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/14Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the temperature during grinding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/04Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces externally
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/12Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring axial thrust in a rotary shaft, e.g. of propulsion plants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本发明提供一种在对多个同种工件进行磨削的情况下,通过更加适当地设定阈值能够提高磨削异常的判定精度的磨削异常监视方法以及磨削异常监视装置。根据在进行至少一个工件(W)的试磨削时检测到的试磨削负荷所涉及的自磨削开始的经过时间或者工件(W)与砂轮座(43)之间的相对位置,来设定不同磨削负荷的上限阈值(Th1)和下限阈值(Th2)中的至少一个。在进行工件(W)的正式磨削时检测到的正式磨削负荷超过了自磨削开始的经过时间或者与工件(W)与砂轮座(43)之间的相对位置对应的上限阈值(Th1)和下限阈值(Th2)中的至少一个的情况下,判定为磨削异常。

Description

磨削异常监视方法以及磨削异常监视装置
技术领域
本发明涉及在对多个同种工件进行磨削的情况下进行磨削异常的监视的方法以及进行磨削异常的监视的装置。
背景技术
例如在日本特开平4-176541号公报(专利文献1)中,作为在加工工件时判定异常的方法,公开了一种在工具传送电动机的电流值超过了规定阈值时就判定为异常的方法。换言之,在加工阻力变得大于规定值的情况下判定为异常。
然而,如果是批量生产产品,就会磨削多个同种工件。像这样在磨削多个同种工件的情况下,会由于工件材料状态的形状差别、砂轮座的锋锐度差别等各种因素而导致磨削负荷产生差别。因此,如果使到阈值的允许范围过小,有可能将本来是正常的情况也判定为异常。另一方面,如果使到阈值的允许范围过大,有可能无法准确地判定异常。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的。提供一种在磨削多个同种工件的情况时,通过更加适当地设定阈值能够提高磨削异常的判定精度的磨削异常监视方法以及磨削异常监视装置。
(磨削异常监视方法)
(1)本发明的磨削异常监视方法监视使用通过使工件与砂轮座相对移动而磨削上述工件的磨床来对多个同种上述工件进行磨削时的磨削异常,上述磨削异常监视方法具备:试磨削负荷检测步骤,在进行至少一个上述工件的试磨削时检测试磨削负荷;阈值设定步骤,根据由上述试磨削负荷检测步骤检测到的上述试磨削负荷所涉及的自磨削开始的经过时间或者上述工件与上述砂轮座之间的相对位置,来设定不同磨削负荷的上限阈值和下限阈值中的至少一个;正式磨削负荷检测步骤,在进行上述工件的正式磨削时检测正式磨削负荷;以及磨削异常判定步骤,在由上述正式磨削负荷检测步骤检测到的上述正式磨削负荷超过了与自上述磨削开始的经过时间或者上述工件与上述砂轮座之间的相对位置对应的上述上限阈值和上述下限阈值中的至少一个的情况下,判断为磨削异常。
根据本发明,基于进行试磨削时的试磨削负荷来设定阈值。尤其是,阈值被设定成根据自磨削开始的经过时间或者工件与砂轮座之间的相对位置而不同。例如,磨削负荷的举动为从磨削开始缓缓地增大,这之后持续几乎恒定的状态,最后缓缓地减少。另外,在粗磨削后进行精磨削的情况下。磨削负荷与此对应地发生变化。换言之,阈值被设定成根据进行试磨削时的试磨削负荷而不同,由此能够在从磨削开始到磨削结束的期间设定与各个状态对应的适当的阈值。因此,能够设定对以往那样的恒定阈值而言困难的高精度的阈值。
这里,作为阈值可以仅设定上限阈值与下限阈值中的一个,也可以设定上限阈值与下限阈值中的两个。上限阈值是指在成为比该上限阈值大的正式磨削负荷的情况下判定为磨削异常的阈值。下限阈值是指在成为比该下限阈值小的正式磨削负荷的情况下判定为磨削异常的阈值。
另外,磨削负荷是指由于利用砂轮座磨削工件而在砂轮座以及工件产生的负荷。该磨削负荷能够利用驱动砂轮座的电动机的电流值、功率值、进行砂轮座与工件之间的相对移动的驱动轴的电动机的电流值、功率值、能够驱动工件旋转的电动机的电流值、功率值以及砂轮座或者工件的支承部分的挠曲形变量等而计算出。另外,磨削负荷能够基于工件W中的磨削部位的形变量即工件W由于被砂轮座43按压而产生的挠曲形变量来计算。这是因为该挠曲形变量与磨削负荷对应。另外,磨削负荷能够根据工件W的磨削部位的温度计算出。这是因为该温度与磨削负荷对应。
另外,阈值可以是针对自磨削开始的经过时间的磨削负荷所涉及的阈值、和针对工件与砂轮座之间的相对位置的磨削负荷所涉及的阈值中的任意一个。如果不变更磨削条件中的工件与砂轮座之间的相对移动速度,则两者是一对一的关系。
并且,通过在进行试磨削时的试磨削负荷的举动,在作业者发生移动速度的输入错误的情况下,能够早期发现该输入错误。这样,能够防止产出多个不合格品。
(2)上述阈值设定步骤也可以设定上述上限阈值和上述下限阈值,并根据自磨削开始的经过时间或者上述工件与上述砂轮座之间的相对位置将上述上限阈值与上述下限阈值之间的宽度设定为不同宽度。
由此,能够设定更适当的阈值。例如,在磨削开始之后磨削负荷立刻增大的状态下和在磨削负荷为恒定状态下,有时每个个体的磨削负荷的差别不同。在磨削开始之后磨削负荷立刻增大的状态与磨削负荷为恒定的状态相比每个个体的磨削负荷的差别大。所以,例如将在试磨削负荷增大的状态下的上限阈值与下限阈值之间的宽度(允许范围)设定得大于试磨削负荷为恒定的状态下的上限阈值与下限阈值之间的宽度。因此,能够更高精度地进行磨削异常的判定。
(3)另外,上述磨削异常监视方法也可以具备针对超过了上述上限阈值和上述下限阈值中的至少一个的异常区域设定与磨削异常种类对应的多个异常类别区域的异常类别区域设定步骤,在上述磨削异常判定步骤判定为上述磨削异常的情况下基于多个上述异常类别区域来判定上述磨削异常种类。
通常,磨削异常存在各种因素。所以,在判定为磨削异常的情况下,通过基于设定的异常类别区域来判定磨削异常种类,能够掌握是哪种磨削异常种类。作为磨削异常种类,存在发生磨削过负荷异常(例如,磨削灼伤)、由工件预加工中的形状差别而引起的异常、砂轮座的表面异常以及磨削后的工件的表面粗糙度不合格等。由形状差别引起的异常例如是指在磨削作为轴承外轮的内圆周面的轨道面的槽的情况下,由预加工中的槽位置、槽深度等差别引起的异常。另外,砂轮座的表面异常是指由砂轮座的修整不合格(例如修整留量异常、修整器的锋锐度不足等)引起的磨粒平坦化、由磨削负荷大引起的磨粒脱落、由磨粒磨损引起的砂轮座的锋锐度降低,或者由磨削负荷大和冷却介质少引起的切屑向砂轮座表面熔敷等。
(4)另外,上述异常类别区域可以被设定为禁止继续下一个上述工件的磨削的警告区域和允许继续下一个上述工件的磨削的注意区域。由此,能够根据异常的程度适当地进行下一个处置。例如,将产生磨削过负荷异常设定为警告区域,将其它异常设定为注意区域等。
(5)另外,上述上限阈值和上述下限阈值是与上述工件和上述砂轮座之间的相对位置对应的阈值,上述磨削异常监视方法也可以具备:在针对当前的上述工件的上述正式磨削负荷在上述上限阈值与上述下限阈值的范围内的情况下,按照针对之后待磨削的上述工件的上述正式磨削负荷接近上述上限阈值与上述下限阈值的范围内的上述上限阈值的方式来变更磨削条件的磨削条件变更步骤。
在进行磨削异常的判定时,若在上限阈值与下限阈值的范围内,则判定为正常。所以,若在上限阈值与下限阈值的范围内,则即使变更磨削条件也能够判定为正常。所以,通过按照接近上限阈值与下限阈值的范围内的上限阈值的方式来变更磨削条件,能够缩短磨削时间,即磨削循环时间。然而,磨削时间会由于变更磨削条件而变化。即使磨削条件被变更了,针对工件与砂轮座之间的相对位置的阈值也不会被变更。所以,在变更磨削条件时,磨削负荷所涉及的阈值是针对工件与砂轮座之间的相对位置的阈值。由此,能够进行磨削条件的变更。
(6)上述磨削异常监视方法也可以具备:在由上述磨削异常判定步骤判定为上述磨削异常的情况下,针对与上述磨削异常相关的信息来进行画面显示、打印、存储或者向外部装置输出的异常信息输出步骤。
通过针对与磨削异常相关的信息进行画面显示、打印、存储或者向外部装置输出,作业者能够可靠地掌握磨削异常。
(7)上述异常信息输出步骤也可以存储与上述磨削异常相关的信息的过去履历。
通过存储与磨削异常相关的信息的过去履历,能够掌握磨削异常的趋势,并能够寻求磨削异常的发生机理。所以,通过使用磨削异常的趋势和磨削异常的发生机理,在进行今后的磨削时能够预测发生磨削异常的前兆。其结果,能够针对今后的磨削决定适当的对策。
(8)也可以被应用于同时磨削上述工件的多个磨削部位的磨床,上述试磨削负荷检测步骤和上述正式磨削负荷检测步骤利用多个位移传感器或者温度传感器来检测上述工件的多个磨削部位各自的挠曲形变量或者温度,并基于各个上述挠曲形变量或者温度来计算各上述磨削负荷,上述阈值设定步骤决定上述工件的多个磨削部位各自的上述上限阈值和下限阈值中的至少一个,上述磨削异常判定步骤基于各个上述正式磨削负荷来判定各个上述磨削部位的磨削异常。
由此,在同时磨削工件的多个磨削部位的情况下,能够判定各个磨削部位的磨削异常。
(磨削异常监视装置)
(9)本发明的磨削异常监视装置是监视使用通过使工件与砂轮座相对移动而磨削上述工件的磨床来对多个同种上述工件进行磨削时的磨削异常的磨削异常监视装置,具备:磨削负荷检测单元,其检测针对自磨削开始的经过时间或者上述工件与上述砂轮座之间的相对位置的磨削负荷;阈值设定单元,其根据在进行至少一个上述工件的试磨削时由上述磨削负荷检测单元检测到的上述试磨削负荷所涉及的自磨削开始的经过时间或者上述工件与上述砂轮座之间的相对位置来设定不同磨削负荷的上限阈值和下限阈值中的至少一个;以及磨削异常判定单元,其在进行上述工件的正式磨削时由上述磨削负荷检测单元检测到的正式磨削负荷超过了与自上述从磨削开始的经过时间或者上述工件与上述砂轮座之间的相对位置对应的上述上限阈值和上述下限阈值中的至少一个的情况下,判定为磨削异常。
根据本发明的磨削异常监视装置,能够设定对以往那样的恒定阈值而言困难的高精度的阈值。另外,磨削异常监视方法中的其他特征部分同样能够用于本发明的磨削异常监视装置。而且,起到相同的效果。
附图说明
图1是磨床的俯视图。
图2(a)表示在砂轮座43的轴向中心与轴承外轮的内圆周轨道面的轴向位置存在偏差时的形状差别引起的磨削异常的种类,图2(b)表示作为轴承外轮的内圆周轨道面的槽的深度偏离所希望深度时的由形状差别引起的磨削异常的种类。
图3是磨削异常监视装置的功能框图。
图4是阈值设定程序的流程图。
图5是阈值设定程序中的阈值设定处理的流程图。
图6是表示针对自磨削开始的经过时间的磨削负荷的图,表示基于试磨削的平均试磨削负荷、正常范围的上限阈值以及下限阈值。
图7是表示针对自磨削开始的经过时间的磨削负荷的图,表示异常类别区域。
图8是异常监视程序的流程图。
图9表示显示装置的画面的履历显示状态。
图10是表示第二实施方式:针对砂轮座与工件之间的X方向的相对位置的磨削负荷的图,表示正常范围的上限阈值和下限阈值以及异常区域中的异常类别区域。
图11是第三实施方式:磨削异常监视装置的功能框图。
图12是异常监视程序的流程图。
图13是表示在磨削条件变更前针对砂轮座与工件之间的X方向的相对位置的磨削负荷的图,表示正常范围的上限阈值和下限阈值以及用于磨削条件变更的阈值。
图14是表示在磨削条件变更后针对砂轮座与工件之间的X方向的相对位置的磨削负荷的图,表示正常范围的上限阈值和下限阈值以及用于磨削条件变更的阈值。
图15是针对图13和图14的状态表示针对自磨削开始的经过时间的砂轮座与工件之间的X方向的相对位置的图。
图16是表示第四实施方式中的第一个例子的图。
图17是表示第四实施方式中的第二个例子的图。
图18是表示第四实施方式中的第三个例子的图。
具体实施方式
<第一实施方式>
(1.磨床的机械构成)
作为磨床1的一个例子,以主轴台横动型内面磨床为例参照图1进行说明。并且,将该磨床1的加工对象的工件W作为轴承的外轮,以使用该磨床1磨削该轴承外轮的内圆周轨道面的情况为例进行说明。而且,这里以在磨削多个同种工件W的情况下即制造作为批量生产产品的工件W的情况为对象进行说明。
如图1所示,磨床1由床身10、工作台20、主轴台30、磨具支承装置40、接近开关50、接触检测传感器80、砂轮座成形装置(未图示)以及控制装置60所构成。
床身10几乎呈矩形被配置在地上。但是,床身10的形状并不局限于矩形。在该床身10的上表面形成有一对Z轴导轨11a、11b,上述一对Z轴导轨11a、11b在图1的左右方向(Z轴向)延伸且相互平行。一对Z轴导轨11a、11b是能够使工作台20滑动的轨道。并且,在床身10上,在一对Z轴导轨11a、11b之间配置有用于向图1的左右方向驱动工作台20的Z轴滚珠丝杠11c,并配置有驱动该Z轴滚珠丝杠11c旋转的Z轴电动机11d。
并且,在床身10的上表面形成有能够使磨具台42滑动的一对X轴导轨12a、12b,上述一对X轴导轨12a、12b在图1的上下方向(X轴向)延伸且相互平行。并且,在床身10上,在一对X轴导轨12a、12b之间配置有用于向图1的上下方向驱动磨具台42的X轴滚珠丝杠12c,并配置有驱动该X轴滚珠丝杠12c旋转的X轴电动机12d。
工作台20形成为长边矩形的平板状并被配置成能够在床身10的上表面中一对Z轴导轨11a、11b上滑动。工作台20与Z轴滚珠丝杠11c的螺母部件连结,并由Z轴电动机11d的驱动沿一对Z轴导轨11a、11b移动。该Z轴电动机11d具有编码器,能够由编码器检测Z轴电动机11d的旋转角。
主轴台30被设置在工作台20的上表面,并能够旋转地支撑工件W。具体而言,主轴台30具备主轴台主体31、电磁吸盘32、导向板33以及主轴电动机34。主轴台主体31被固定在工作台20的上表面中图1的左侧。在该主轴台主体31能够绕Z轴旋转地设置有电磁吸盘32。电磁吸盘32利用磁力吸附保持作为工件W的轴承。导向板33和电磁吸盘32被设置在主轴台30并由导向板33支撑工件W的侧面由此进行工件W的定位。而且,电磁吸盘32被主轴电动机34驱动相对于主轴台主体31旋转。该主轴电动机34具有编码器,能够利用编码器检测主轴电动机34的旋转角。
磨具支承装置40具备磨具台41、砂轮座驱动用电动机42以及砂轮座43。磨具台41被配置成能够在床身10的上表面中一对X轴导轨12a、12b上滑动。并且,磨具台41与X轴滚珠丝杠12c的螺母部件连结并由X轴电动机12d的驱动沿一对X轴导轨12a、12b移动。
而且,在该磨具台41中主轴台30侧的X轴向端面固定有砂轮座驱动用电动机42。在该砂轮座驱动用电动机42的前端设置有磨削作为工件W的轴承外轮的内圆周轨道面的砂轮座43。换言之,砂轮座43被安装成能够相对于磨具台41绕Z轴旋转。
接近开关50被设置在床身10的上表面,是检测由砂轮座43进行作为工件W的轴承外轮的磨削循环开始和磨削循环结束的开关。换言之,在磨具台41接近接近开关50而接近开关50与磨具台41之间的Z轴向分离距离成为设定值以下,则接近开关50判断为磨削循环开始。另一方面,在磨具台41远离接近开关50,接近开关50与磨具台41之间的Z轴向分离距离超过设定值的情况下,接近开关50判断为磨削循环结束。
接触检测传感器80被设置在主轴台主体31的侧面,是根据砂轮座43来检测作为工件W的轴承外轮的磨削开始的传感器。换言之,若工件W与砂轮座43接触,则接触检测传感器80检测该接触而判断为磨削开始。作为接触检测传感器80例如使用AE传感器。此外,接触检测传感器80在本实施方式中用于判定磨削负荷数据的收集开始以及收集结束。也能够代替接触检测传感器80,而基于磨具台41的X轴位置和工作台20的Z轴位置来判定磨削负荷数据的收集开始和收集结束。
砂轮座成形装置(未图示)被设置在例如主轴台30或床身10,是将砂轮座43的外圆周面成形的修整器。由该砂轮座成形装置修整而成的砂轮座43为锋锐度良好的状态,并且被形成为所希望的形状。
控制装置60控制各电动机,使工件W绕Z轴旋转、使砂轮座43旋转,并且通过使工件W与砂轮座43发生Z轴向和X轴向的相对移动进行作为工件W的轴承外轮的内圆周轨道面的磨削。后面进行详细说明。另外,控制装置60具备监视在工件W的磨削中的磨削异常的磨削异常监视装置70。但是,并不局限于在控制装置60的内部具备磨削异常监视装置70,也能够作为外部装置而使用。
(2.磨削异常种类的说明)
接下来,对由磨削异常监视装置70监视的磨削异常种类进行说明。作为磨削异常种类有(A)发生磨削过负荷异常;(B)由在工件W的预加工中的形状差别引起的异常;(C)砂轮座43的表面异常;以及(D)在磨削后的工件W的表面粗糙度不合格,等等。
这里,参照图2(a)(b)对由在(B)工件W的预加工中的形状差别引起的异常进行说明。如图2(a)所示,例如在利用砂轮座43磨削作为工件W的轴承外轮的内圆周轨道面的槽的情况下,有时在预加工中的槽的轴向位置(Z轴向位置)偏离所希望的位置。在这样的情况下,在砂轮座43的轴向中心与轴承外轮的内圆周轨道面的轴向位置之间产生偏差。然后,在由砂轮座43磨削内圆周轨道面时,发生局部部分接触,磨削负荷局部增大。然后,发生砂轮座43的磨粒的局部脱落、崩裂,在这之后磨削没有偏差的工件W的情况下有可能无法磨削成所希望的形状。
另外,如图2(b)所示,作为在预加工中的内圆周轨道面的槽的深度有时偏离所希望的深度。其结果,在磨削留量产生差别。尤其是,在槽的深度比所希望深度深的情况下,由于磨削而产生残留物质。由此,表面粗糙度有可能不合格。
另外,(C)砂轮座的表面异常是指由砂轮座43的修整不合格(例如修整留量异常、修整器的锋锐度不足等)引起的磨粒平坦化、由磨削负荷大引起的磨粒脱落、由磨粒磨损引起的砂轮座43的锋锐度降低或者由磨削负荷大和冷却介质少引起的切屑向砂轮座43的表面熔敷等。
(3.磨削异常监视装置的构成)
接下来,参照图3的功能框图对磨削异常监视装置70进行说明。这里在对磨削异常监视装置70进行说明时,在图3中也记载上述磨床1的部分构成。这里,在图3中对与图1的磨床1的构成相同的构成赋予相同的附图标记。并且,在砂轮座驱动用电动机42中安装有检测该砂轮座驱动用电动机42的驱动功率的电动机功率计42a。此外,也可以由砂轮座驱动用电动机42的电机放大器直接收集功率值来代替电动机功率计42a。
磨削异常监视装置70构成为具备磨削负荷计算部71、阈值设定部72、异常判定部73以及输出部74。磨削负荷计算部71基于从电动机功率计42a获取的砂轮座驱动用电动机42的驱动功率来计算由砂轮座43磨削工件W而产生的磨削负荷。磨削负荷具有随砂轮座驱动用电动机42的驱动功率增大而增大的关系。
此外,作为磨削负荷的计算方法,在本实施方式中,使用砂轮座驱动用电动机42的驱动功率,但也能够由以下的方式计算磨削负荷。例如,能够由砂轮座驱动用电动机42的电流值、进行砂轮座43与工件W之间的相对移动的X轴电动机12d的电流值、功率值,能够驱动工件W旋转的主轴电动机34的电流值、功率值以及砂轮座43或者工件W的支承部分的挠曲形变量等计算磨削负荷。
另外,能够基于工件W中的磨削部位的形变量即工件W由于被砂轮座43按压而产生的挠曲形变量计算磨削负荷。这是因为该挠曲形变量与磨削负荷对应。例如由位移传感器来计测工件W中的磨削部位的挠曲形变量。
另外,能够根据工件W的磨削部位的温度来计算磨削负荷。这是因为该温度与磨削负荷对应。但是,不容易计测工件W中的与砂轮座43接触的点即磨削点的温度。所以,计测工件W的磨削部位(内圆周面或者外圆周面)中偏离磨削点(砂轮座43之间的接触点)的相位的部位的温度。工件W的磨削部位的温度在磨削点和偏离磨削点的相位不同,但是偏离磨削点的相位的温度是与磨削点的温度对应的值。因此,即使是偏离磨削点的相位也能够充分计测。而且,在工件W的磨削部位中偏离磨削点的相位的温度的计测是利用接触该部位的接触式温度传感器或者与该部位非接触的非接触式温度传感器来进行计测的。
阈值设定部72存储由作业者设定的正常区域的上限阈值Th1和正常范围的下限阈值Th2。上限阈值Th1和下限阈值Th2是针对磨削负荷的阈值,根据工件W的自磨削开始的经过时间T设定上述限阈值Th1和下限阈值Th2。并且,阈值设定部72针对超过了上限阈值Th1和下限阈值Th2的异常区域设定并存储与磨削异常种类对应的多个异常类别区域。如上所述,该磨削异常种类有(A)发生磨削过负荷异常;(B)由在工件W的预加工中的形状差别引起的异常;(C)砂轮座43的表面异常;以及(D)在磨削后的工件W的表面粗糙度不合格等。此外,在后面详细说明上限阈值Th1、下限阈值Th2以及异常类别区域。另外,优选设定上限阈值Th1和下限阈值Th2这两个值,但也可以仅设定任意一个。
在由磨削负荷计算部71计算出的实际正式磨削负荷超过了与自磨削开始的经过时间对应的上限阈值Th1和下限阈值Th2的情况下,异常判定部73判定为磨削异常。并且,在判定为磨削异常的情况下,异常判定部73根据实际正式磨削负荷达到了哪个异常类别区域来判定该磨削异常是哪个磨削异常种类。
在判定为磨削异常的情况下,输出部74针对与磨削异常相关的信息进行向显示装置81的画面的显示处理、由打印装置82进行的打印处理、向存储装置83的存储处理或者利用通信装置84向外部装置的通信输出等。由作业者进行输出的选择。由此,作业者根据作业者对与磨削异常相关的信息选择输出方式,能够可靠地掌握磨削异常。
(4.由磨削异常监视装置进行的处理)
接下来,参照图4~图8对由磨削异常监视装置70进行的处理进行说明。针对由磨削异常监视装置70进行的处理按照阈值设定程序的执行和异常监视程序的执行的顺序进行说明。
(4-1.阈值设定程序)
作为由磨削异常监视装置70进行的处理,最初执行阈值设定程序。参照图4~图7对该阈值设定程序的执行进行说明。这里,在对阈值设定程序的执行进行说明时,使用上述磨削异常监视装置70的各部和磨床1的各部进行说明。
阈值设定程序在进行至少一个工件W的试磨削时检测试磨削负荷,基于此时的试磨削负荷来设定上限阈值Th1、下限阈值Th2以及各种异常类别区域(A)~(D)。下面进行详细说明。
如图4所示,作业者输入试磨削的个数Pn(步骤S1)。试磨削是指在进行工件W的正式磨削前对与正式磨削同种的工件W进行的磨削。该试磨削的个数Pn至少是一个,可以任意设定。接着,将试磨削实际个数P设定为1(步骤S2)。
接着,若接近开关50变化为接通(ON)状态,则开始试磨削的磨削循环(步骤S3)。由于开始磨削循环,如图3所示,控制装置60驱动各电动机,开始利用砂轮座43磨削作为工件W的轴承外轮的内圆周轨道面。具体而言,若开始磨削循环,则如图1所示,砂轮座43向可能进入作为工件W的轴承外轮的径向内侧的位置使磨具台41从基准位置(未图示)向X轴向移动。这之后,通过使工作台20在Z轴向移动,砂轮座43进入作为工件W的轴承外轮的径向内侧。并且,砂轮座43在X轴向作为工件W的轴承外轮的内圆周轨道面移动开始磨削。在进行工件W的磨削粗磨削后,连续进行精磨削。若磨削结束,则以与直到磨削开始相反的顺序进行工作,返回基准位置结束磨削循环。
在开始步骤S3中的磨削循环后,由接触检测传感器80判定是否检测到砂轮座43与工件W之间的接触(步骤S4)。并且,在检测到接触之前待机(步骤S4:否)。
然后,若检测到接触(步骤S4:是),则开始磨削负荷数据的收集(步骤S5)。换言之,若砂轮座43与工件W接触,则开始磨削负荷数据的收集。具体而言,图3所示的磨削负荷计算部71从电动机功率计取得砂轮座驱动用电动机42的功率值并计算试磨削负荷。此外,由于可认为砂轮座驱动用电动机42的功率值与试磨削负荷大致成比例,因此也可以将电动机功率值置换为试磨削负荷而使用。
接着,由接触检测传感器80判定是否成为非接触检测(步骤S6)。换言之,在不是非接触检测的情况下,即在检测到接触的期间,继续磨削负荷数据的收集(步骤S6:否)。并且,若成为非接触检测,则结束磨削负荷数据的收集(步骤S7)。换言之,收集到的磨削负荷数据是从开始粗磨削到结束精磨削期间的磨削负荷数据。接着,根据接近开关50是否成为断开(OFF)状态来判定是否结束了磨削循环(步骤S8)。
接着,若结束磨削循环(步骤S8:是),则判定试磨削的实际个数P是否是在步骤S1设定的个数Pn(步骤S9)。并且,在试磨削的实际个数P不是设定个数Pn的情况下,将试磨削实际个数P加上1后从步骤S3开始反复(步骤S11)。换言之,进行第二个之后的试磨削,进行这期间的磨削负荷数据的收集。并且,在步骤S9,若试磨削的实际个数P成为设定个数Pn,则执行阈值设定处理(步骤S10)。
这里,参照图6对收集到的磨削负荷数据的举动的一个例子进行说明。图6的数据(data)表示多个收集到的磨削负荷数据的平均值的举动。如图6的数据所示,若从磨削开始就开始粗磨削(5~10小时的范围),则试磨削负荷急剧增大。则这之后,在13小时附近进行作为恒定的试磨削负荷的粗磨削。这之后,进行精磨削,最终成为试磨削负荷接近零的状态。
接下来,参照图5对图4的阈值设定程序的步骤S10中的阈值设定处理进行说明。使用收集到的磨削负荷数据来计算试磨削负荷的平均(步骤S21)。此外,若试磨削的个数Pn为一个,则试磨削负荷的平均为一个磨削负荷数据。
接着,在显示装置81中对计算出的试磨削负荷的平均进行画面显示(步骤S22)。换言之,使显示装置81的画面显示图6的数据。接着,进行正常范围的上限阈值Th1和下限阈值Th2的输入(步骤S23)。如图6所示,上限阈值Th1和下限阈值Th2被设定为根据自磨削开始的经过时间而不同。换言之,上限阈值Th1和下限阈值Th2都是根据试磨削负荷的举动而被设定的。
例如,在磨削开始之后磨削负荷立刻增大的状态下和在磨削负荷为恒定的状态下,每个个体的磨削负荷的差别有时会不同。在磨削开始之后磨削负荷立刻增大的状态与磨削负荷为恒定的状态相比,每个个体的磨削负荷的差别更大。所以,例如将在试磨削负荷增大的状态下的上限阈值Th1与下限阈值Th2之间的宽度(允许范围)设定得比在试磨削负荷为恒定的状态下的上限阈值Th1与下限阈值Th2之间的宽度更大。因此,能够更高精度地进行磨削异常的判定。
若结束上限阈值Th1和下限阈值Th2的设定,则进行每个磨削异常种类的异常类别区域的设定(步骤S24)。参照图7对异常类别区域进行说明。如图7所示,作为磨削异常种类,针对(A1)发生磨削过负荷异常;(B1)由在工件W的预加工中的形状差别引起的异常;(C1)砂轮座43的表面异常;以及(D1)在磨削后的工件W的表面粗糙度不合格设定异常类别区域。
返回图5进行说明。在图5的步骤S25之后进行警告区域和注意区域的设定(步骤S25),结束阈值设定处理。分别作为警告区域或者注意区域而对图7所示的异常类别区域进行设定。具体而言,将(A1)发生磨削过负荷异常设定为“警告区域”,将除此之外的异常类别区域设定为“注意区域”。这里,警告区域是禁止继续下一工件W的磨削的区域,注意区域是由于是异常但程度较低所以允许继续下一工件W的磨削的区域。
(4-2.异常监视程序)
接下来,对异常监视程序进行说明。参照图8对该异常监视程序的执行进行说明。异常监视程序基于当前的正式磨削负荷和预先设定的各阈值Th1、Th2判定是否已发生磨削异常。并且,在是磨削异常的情况下,基于各异常类别区域(A1)~(D1)来判定磨削异常种类。下面进行详细说明。
如图8所示,首先如上所述执行阈值设定程序进行阈值模式的设定(步骤S31)。换言之,进行阈值Th1、Th2以及异常类别区域(A1)~(D1)的设定。
接着,若接近开关50变化为接通(ON)状态,则开始正式磨削的磨削循环(步骤S32)。通过开始磨削循环,磨床1的各部进行与在试磨削说明的动作相同的动作。在开始磨削循环后,判定是否由接触检测传感器80检测到了砂轮座43与工件W之间的接触(步骤S33)。并且,在检测到接触之前待机(步骤S33:否)。
并且,若检测到接触(步骤S33:是),则开始磨削负荷数据的收集(步骤S34)。具体而言,如图3所示的磨削负荷计算部71从电动机功率计取得砂轮座驱动用电动机42的功率值并计算正式磨削负荷。此外,由于可认为在正式磨削时也与试磨削时相同,砂轮座驱动用电动机42的功率值与正式磨削负荷大致成比例,因此将电动机功率值置换为正式磨削负荷而使用。
而且,从开始磨削负荷数据的收集之后立刻进行磨削异常判定(步骤S35)。换言之,如图7所示,基于当前时刻的正式磨削负荷进行磨削异常的判定。具体而言,判定当前时刻的正式磨削负荷是否超过了与自磨削开始的经过时间对应的上限阈值Th1和下限阈值Th2。并且,在判定为当前时刻的正式磨削负荷为磨削异常的情况下,判定磨削异常种类。具体而言,根据当前时刻的正式磨削负荷位于图7中的各种异常类别区域(A1)~(D1)中的哪个位置来判定磨削异常种类。
接着,由接触检测传感器80判定是否成为非接触检测(步骤S36)。在不是非接触检测的情况下,即在检测到接触的期间,继续数据的收集和判定(步骤S36:否)。并且,若成为非接触检测,则结束磨削负荷数据的收集(步骤S37)。若结束磨削负荷数据的收集,则同时也结束磨削异常判定。接着,根据接近开关50是否成为断开(OFF)状态来判定是否结束了磨削循环(步骤S38)。
接着,若结束磨削循环(步骤S38:是),则判定磨削异常判定的结果是否正常(步骤S39)。如果正常,判定是否有下一个工件W(步骤S40),如果有下一个工件W,则从步骤S32开始反复处理。另一方面,如果没有下一个工件W,结束异常监视程序。
另一方面,在步骤S39判定为磨削异常判定的结果为磨削异常的情况下,由图3的输出部74在显示装置81上显示异常内容(步骤S41)。并且,由输出部74在存储装置83中存储异常内容(步骤S42)。这里,在本实施方式中,由于磨削多个同种工件W,在针对过去的工件W判定为磨削异常的情况下,这时的异常内容被存储在存储装置83。换言之,过去的磨削异常的履历被存储在存储装置83中。
而且,在步骤S42存储异常内容后,判定磨削异常种类是否是注意区域(步骤S43)。如果磨削异常种类为(B1)形状差别、(C1)砂轮座43的表面异常、(D1)工件W的表面粗糙度不合格,则是注意区域的异常。并且,如果磨削异常种类是注意区域,则移至步骤S40,如果有下一个工件W从步骤S32开始反复。
另外,在步骤S43判断为磨削异常种类不是注意区域的情况下,即在磨削异常种类是警告区域的情况下,针对控制装置60停止磨削而结束异常监视程序。换言之,如发生作为警告区域俄磨削异常,则停止由磨床1进行的磨削(步骤S44)。
(5.显示装置的画面的履历显示状态)
接下来,参照图9,对显示装置81的画面的履历显示状态进行说明。通过执行图8的磨削异常监视程序,在发生磨削异常的情况下(图8的步骤S39),异常内容被存储在存储装置83中(图8的步骤S42)。此外,在存储装置83中除了异常内容之外还可以存储正常内容。并且,在执行磨削异常监视程序期间,进行多个工件W的磨削。换言之,存储装置83中存储有过去的异常履历。另外,可知未被作为磨削异常而存储的工件W是正常的。另外,在存储装置83中存储有正常内容的情况下,能够直接地掌握正常的工件W。
然后,如图9所示,在显示装置81的画面针对所有工件W显示是正常还是磨削异常,并且,在是磨削异常的情况下,显示磨削异常种类和异常发生时刻。这样,通过存储与磨削异常相关的信息的过去的履历,能够掌握磨削异常的趋势,并能够寻求磨削异常的发生机理。所以,通过使用磨削异常的趋势和磨削异常的发生机理,能够在进行今后的磨削时预测磨削发生异常的前兆。其结果,能够针对今后的磨削决定适当的对策。
如上所述,基于进行试磨削时的试磨削负荷设定上限阈值Th1和下限阈值Th2。尤其是,将上限阈值Th1和下限阈值Th2被设定为根据自磨削开始的经过时间而不同。例如,磨削负荷的举动为从磨削开始缓缓增大,这之后继续几乎恒定的状态,最后缓缓减少。另外,在粗磨削后进行精磨削的情况下,磨削负荷据此而发生变化。换言之,通过基于进行试磨削时的试磨削负荷根据自磨削开始的经过时间,上限阈值Th1和下限阈值Th2被设定为不同,能够设定在从磨削开始到磨削结束期间与各个状态对应的阈值。因此,设定对以往那样的恒定的阈值而言困难的高精度的阈值。并且,在作业者发生移动速度的输入错误的情况下,通过在进行试磨削时的试磨削负荷的举动该输入错误能够早期地发现。这样,能够防止产出多个不合格品。
此外,在上述实施方式中,磨削负荷数据的收集开始和收集结束的判定使用了接近开关50,但可以不使用该接近开关50而通过磨具台41和工作台20在预先设定的X轴位置和Z轴位置移动来进行。
<第二实施方式>
在上述实施方式中,作为与磨削负荷相关的信息的图,将横轴设为自磨削开始的经过时间,但可以将横轴设为砂轮座43与工件W之间在X轴向的相对位置。针对这种情况下的上限阈值Th1、下限阈值Th2、各异常类别区域(A2)(B2)(C2)(D2)在图10中示出。针对自磨削开始的经过时间的磨削负荷的举动实际与针对在该X轴向的相对位置的磨削负荷的举动相同。因此,在这种情况下也能够起到同上的效果。
<第三实施方式>
接下来,对第三实施方式的磨削异常监视装置进行说明。上述的磨削异常监视装置70不变更磨削条件,磨削多个同种工件W。在本实施方式中,按照接近正常范围中上限阈值Th1的方式来变更磨削条件。下面进行详细说明。
(1.磨削异常监视装置的构成)
参照图11对本实施方式中的磨削异常监视装置170进行说明。本实施方式的磨削异常监视装置170构成为具备磨削负荷计算部171、异常判定部173、输出部74(第一实施方式与相同)以及磨削条件变更部175。这里,除阈值设定部172与磨削条件变更部175以外,对第一实施方式的各部使用针对自磨削开始的经过时间的磨削负荷而言,本实施方式的各部使用与砂轮座43与工件W之间在X轴向的相对位置对应的磨削负荷这点不同。换言之,是作为第二实施方式而说明的状态。
阈值设定部172在正常范围中作为接近正常范围的上限阈值Th1的阈值设定磨削条件变更用阈值Th3。该磨削条件变更用阈值Th3是在正式磨削负荷小于该阈值Th3的情况下按照成为正式磨削负荷超过了该阈值Th3的状态的方式来变更磨削条件的阈值。在由异常判定部173判定为正常的情况下,磨削条件变更部175按照使磨削时间变短的方式来变更磨削条件。具体而言,在当前的正式磨削负荷小于磨削条件变更用阈值Th3的情况下,按照超过了磨削条件变更用阈值Th3的方式来变更磨削条件。例如,加快针对砂轮座43的工件W的X轴向传送速度。
(2.由磨削异常监视装置进行的处理)
参照图12对由磨削异常监视装置170进行的处理进行说明。这里,阈值设定程序实际与第一实施方式相同。如图12所示,异常监视程序与第一实施方式的异常监视程序相比步骤S50的磨削条件变更的处理不同。由于其他的步骤共用,赋予相同步骤编号而省略说明。
换言之,在步骤S39判定为正常或者在步骤S43判定为注意区域的情况下有下一个工件W的情况下(步骤S40:是),在异常监视程序中进行磨削条件的变更(步骤S50)。与当前收集到的相对位置对应的磨削负荷数据是如图13所示的举动。此时,当前收集到的磨削负荷数据小于磨削条件变更用阈值Th3。
然后,计算当前收集到的磨削负荷数据与磨削条件变更用阈值Th3之间的差量,并根据该差量按照加快砂轮座43相对于工件W的X轴向传送速度的方式进行变更。并且,从步骤S32开始反复处理。换言之,利用针对下一工件W变更的磨削条件进行磨削。
在利用变更后的磨削条件进行的磨削中,磨削负荷数据是图14所示的举动。换言之,磨削负荷数据是正常范围内,超过磨削条件变更用阈值Th3。并且,在磨削条件的变更前后的磨削时间如图15所示。换言之,可知与在图15的数据1示出的磨削条件变更前相比,在图15的数据2示出的磨削条件变更后的磨削时间变短。
换言之,通过按照接近上限阈值Th1和下限阈值Th2的范围内上限阈值Th1的方式来变更磨削条件,能够缩短磨削时间即磨削循环时间。此外,磨削时间由于变更磨削条件而发生变化。即使磨削条件被变更,针对工件W与砂轮座43之间的相对位置的阈值也不被变更。所以,在变更磨削条件时,磨削负荷的阈值Th1、Th2是针对工件W与砂轮座43之间的相对位置的值。由此,如上所述,能够可靠地进行磨削条件的变更。
<第四实施方式>
在上述中,对是磨削工件W的单一位置的情况、计算单一磨削部位的磨削负荷并使用该磨削负荷进行异常监视进行了说明。之外,在同时磨削工件W的多个位置的情况下能够按照以下的方式而进行。换言之,可以计算各个磨削部位的磨削负荷,使用各个磨削负荷而进行各个磨削部位的异常监视。参照图16~图18对第四实施方式进行说明。
在图16示出第一个例子。第一个例子的工件W被形成为具有多个凸缘部Wb、Wb、Wb的轴状。并且,由砂轮座43、43分别磨削位于工件W中相邻的凸缘部Wb、Wb、Wb之间的小径轴部Wa、Wa的外圆周面。并且,由多个位移传感器100、100检测工件W的各个小径轴部Wa、Wa的外圆周面(磨削部位)中从被砂轮座43、43磨削的磨削点偏移180°相位的位置的挠曲形变量。
各个位移传感器100、100检测各个磨削部位的局部的挠曲形变量。各个位移传感器100、100可以是与工件W接触的传感器,也可以是非接触的传感器。例如,作为非接触式传感器可以使用涡流传感器。这里,挠曲形变量是与各磨削部位的局部的磨削负荷对应的值。并且,磨削负荷计算部71(相当于图3所示的磨削负荷计算部71)基于由位移传感器100、100检测到的挠曲形变量来计算与各磨削部位的磨削负荷或者磨削负荷对应的值。并且,与上述实施方式相同,在图3所示的异常检测部73判定各磨削部位是否是磨削异常。这样,能够分别判定多个磨削部位是否发生磨削异常。
另外,能够将位移传感器100、100置换为温度传感器100、100。温度传感器100、100与位移传感器100、100相同,可以是与工件W接触的传感器,也可以是非接触的传感器。各个温度传感器100、100检测工件W的各磨削部位的温度。温度传感器100、100检测工件W的各个小径轴部Wa、Wa的外圆周面(磨削部位)中从被砂轮座43、43磨削的磨削点偏移的相位的位置,例如90°、180°的位置的温度。这里,磨削负荷越大,磨削部位的温度越高。换言之,由各个温度传感器100、100检测到的磨削部位的温度是与各磨削部位的磨削负荷对应的值。并且,磨削负荷计算部71基于各磨削部位的温度来计算与各磨削部位的磨削负荷或者磨削负荷对应的值。
接下来,对第二个例子进行说明。如图17所示,第二例的工件W具有在轴向连设的大径轴部Wc和小径轴部Wd。工件W的磨削部位是大径轴部Wc的外圆周面、小径轴部Wd的外圆周面以及大径轴部Wc与小径轴部Wd之间的阶梯差端面。由成形砂轮座43同时磨削它们。
并且,位移传感器200、300检测大径轴部Wc的外圆周面和小径轴部Wd各自的径向挠曲形变量。并且,磨削负荷计算部71基于由位移传感器200、300检测到的各个挠曲形变量来计算与部位的磨削负荷或者磨削负荷对应的值。并且,与上述实施方式相同,在图3所示的异常检测部73判定各磨削部位是否磨削异常。此外,在该例中,也能够将位移传感器200、300置换为温度传感器。
接下来,对第三个例子进行说明。图18所示,第三例的工件W具有轴部We和凸缘部Wf。工件W的磨削部位是轴部We的外圆周面和凸缘部Wf的端面。由砂轮座43(斜置磨具)的外圆周面同时对他们进行倾斜磨削。这里,倾斜磨削是指在使砂轮座43的旋转中心轴相对于工件W的旋转中心轴倾斜的状态下磨削工件W的外圆周面和端面的方法。
并且,位移传感器400检测作为磨削部位的轴部We的外圆周面的径向挠曲形变量。另一方面,位移传感器500检测作为另一个磨削部位的凸缘部Wf的端面的轴向挠曲形变量。并且,磨削负荷计算部71基于由位移传感器400、500检测到的各个挠曲形变量来计算与各磨削部位的磨削负荷或者磨削负荷对应的值。并且,与上述实施方式相同,在图3所示的异常检测部73判定各磨削部位是否磨削异常。此外,在该例中,也能够将位移传感器400、500置换为温度传感器。
另外,在第一个例子到第三例子中,使用由位移传感器或者温度传感器分别对多个磨削部位进行检测得到的检测值,计算各个磨削部位的磨削负荷。此外,如第一实施方式所述,通过同时采用砂轮座驱动用电动机42的驱动功率等,能够减少一个位移传感器或者温度传感器。换言之,基于砂轮座驱动用电动机42的驱动功率来计算在工件W整体产生的磨削负荷,由位移传感器或者温度传感器计算局部的磨削部位的磨削负荷。并且,对于未设置位移传感器和温度传感器的磨削部位能够通过从工件W整体的磨削负荷减去局部的磨削负荷而计算。
<其他>
在上述实施方式中,在从粗磨削移至精磨削时,根据自磨削开始的经过时间,或者砂轮座43与工件W之间的X轴向的相对位置进行切换。这里,精磨削的开始时机有时是由定尺装置使工件W的磨削径到达设定值时。此时,定尺装置或者控制装置输出在开始精磨削时输出开始信号。所以,在进行异常监视时,直到取得该信号都能够使用粗磨削时的阈值,在取得该信号后,能够使用精磨削的阈值。这样,粗磨削的阈值与精磨削的阈值之间的切换时机能够使用来自定尺装置或者控制装置的输出信号而决定。
附图符号说明:1…磨床;10…床身;30…主轴台;40…磨具支承装置;41…磨具台;42…砂轮座驱动用电动机;42a…电动机功率计;43…砂轮座;60…控制装置;100、200、300、400、500…位移传感器或者温度传感器;W…工件。

Claims (9)

1.一种磨削异常监视方法,监视使用通过使工件与砂轮座相对移动而磨削所述工件的磨床来对多个同种所述工件进行磨削时的磨削异常,所述磨削异常监视方法的特征在于,具备:
试磨削负荷检测步骤,在进行至少一个所述工件的试磨削时检测试磨削负荷;
阈值设定步骤,根据由所述试磨削负荷检测步骤检测到的所述试磨削负荷所涉及的自磨削开始的经过时间或者所述工件与所述砂轮座之间的相对位置,来设定不同磨削负荷的上限阈值和下限阈值中的至少一个;
正式磨削负荷检测步骤,在进行所述工件的正式磨削时检测正式磨削负荷;以及
磨削异常判定步骤,在由所述正式磨削负荷检测步骤检测到的所述正式磨削负荷超过了与自所述磨削开始的经过时间或者所述工件与所述砂轮座之间的相对位置对应的所述上限阈值和所述下限阈值中的至少一个的情况下,判断为磨削异常。
2.根据权利要求1所述的磨削异常监视方法,其特征在于,
所述阈值设定步骤设定所述上限阈值和所述下限阈值,并根据自磨削开始的经过时间或者所述工件与所述砂轮座之间的相对位置来将所述上限阈值与所述下限阈值之间的宽度设定为不同宽度。
3.根据权利要求1或者2所述的磨削异常监视方法,其特征在于,
所述磨削异常监视方法具备异常类别区域设定步骤,在该异常类别区域设定步骤中针对超过了所述上限阈值和所述下限阈值中的至少一个的异常区域设定与磨削异常种类对应的多个异常类别区域,
在所述磨削异常判定步骤判定为所述磨削异常的情况下,基于多个所述异常类别区域来判定所述磨削异常的种类。
4.根据权利要求3所述的磨削异常监视方法,其特征在于,
所述异常类别区域被设定为禁止继续磨削下一所述工件的警告区域和允许继续磨削下一所述工件的注意区域。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的磨削异常监视方法,其特征在于,
所述上限阈值和所述下限阈值是与所述工件和所述砂轮座之间的相对位置对应的阈值,
所述磨削异常监视方法具备磨削条件变更步骤,在该磨削条件变更步骤中在针对当前的所述工件的所述正式磨削负荷在所述上限阈值与所述下限阈值的范围内的情况下,按照使针对之后待磨削的所述工件的所述正式磨削负荷接近所述上限阈值与所述下限阈值的范围内中的所述上限阈值的方式来变更磨削条件。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的磨削异常监视方法,其特征在于,
所述磨削异常监视方法具备异常信息输出步骤,在该异常信息输出步骤中在由所述磨削异常判定步骤判定为所述磨削异常的情况下针对与所述磨削异常相关的信息进行画面显示、打印、存储或者向外部装置的输出。
7.根据权利要求6所述的磨削异常监视方法,其特征在于,
所述异常信息输出步骤存储与所述磨削异常相关的信息的过去履历。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的磨削异常监视方法,其特征在于,
被应用于同时对所述工件的多个磨削部位进行磨削的磨床,
所述试磨削负荷检测步骤和所述正式磨削负荷检测步骤,利用多个位移传感器或者温度传感器来检测所述工件的多个磨削部位各自的挠曲形变量或者温度,并基于各个所述挠曲形变量或者温度来计算各所述磨削负荷,
所述阈值设定步骤设定所述工件的多个磨削部位各自所涉及的所述上限阈值和下限阈值中的至少一个,
所述磨削异常判定步骤基于各个所述正式磨削负荷来判定各个所述磨削部位的磨削异常。
9.一种磨削异常监视装置,监视使用通过使工件与砂轮座相对移动而磨削所述工件的磨床来对多个同种所述工件进行磨削时的磨削异常,所述磨削异常监视装置的特征在于,具备:
磨削负荷检测单元,其检测针对自磨削开始的经过时间或者所述工件与所述砂轮座之间的相对位置的磨削负荷;
阈值设定单元,其根据在进行至少一个所述工件的试磨削时由所述磨削负荷检测单元检测到的试磨削负荷所涉及的自磨削开始的经过时间或者所述工件与所述砂轮座之间的相对位置,来设定不同磨削负荷的上限阈值和下限阈值中的至少一个;以及
磨削异常判定单元,其在进行所述工件的正式磨削时由所述磨削负荷检测单元检测到的正式磨削负荷超过了与自所述磨削开始的经过时间或者所述工件与所述砂轮座之间的相对位置对应的所述上限阈值和所述下限阈值中的至少一个的情况下,判定为磨削异常。
CN201180064047.9A 2011-01-21 2011-12-22 磨削异常监视方法以及磨削异常监视装置 Expired - Fee Related CN103313822B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-010708 2011-01-21
JP2011010708 2011-01-21
PCT/JP2011/079782 WO2012098805A1 (ja) 2011-01-21 2011-12-22 研削異常監視方法および研削異常監視装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103313822A true CN103313822A (zh) 2013-09-18
CN103313822B CN103313822B (zh) 2016-04-20

Family

ID=46515442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180064047.9A Expired - Fee Related CN103313822B (zh) 2011-01-21 2011-12-22 磨削异常监视方法以及磨削异常监视装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9212961B2 (zh)
EP (1) EP2666591B1 (zh)
JP (1) JP5842830B2 (zh)
CN (1) CN103313822B (zh)
WO (1) WO2012098805A1 (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110678820A (zh) * 2017-05-26 2020-01-10 三菱电机大楼技术服务株式会社 异常重要度计算系统、异常重要度计算装置及异常重要度计算程序
CN111015370A (zh) * 2019-11-11 2020-04-17 华侨大学 基于热力耦合的磨削监控方法
CN111113149A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 株式会社捷太格特 机床
CN111266990A (zh) * 2020-03-16 2020-06-12 上海华力微电子有限公司 一种设置研磨时间上限和研磨时间下限的方法及装置
CN111687749A (zh) * 2020-06-02 2020-09-22 宁夏巨能机器人股份有限公司 一种用于人机协作打磨系统的数据处理系统及其处理方法
CN111716148A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 兄弟工业株式会社 数值控制装置和数值控制装置的控制方法
CN112091726A (zh) * 2019-06-18 2020-12-18 株式会社捷太格特 加工工具的异常检测装置
CN112643406A (zh) * 2019-10-11 2021-04-13 发那科株式会社 检测装置和记录有程序的记录介质
CN115106901A (zh) * 2022-05-31 2022-09-27 安庆中船动力配套有限公司 一种具有可验证连杆齿面烧伤机构的磨削设备
CN116648329A (zh) * 2020-12-25 2023-08-25 千贝克科技有限公司 研磨具保持座的控制方法、研磨具保持座、及研磨工具
CN117260408A (zh) * 2023-11-21 2023-12-22 江苏京创先进电子科技有限公司 磨轮修整方法、磨轮修整与否识别方法、系统及减薄设备

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140067321A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Schmitt Industries, Inc. Systems and methods for monitoring machining of a workpiece
US10474128B2 (en) 2015-11-16 2019-11-12 Jtekt Corporation Abnormality analysis system and analysis apparatus
JP6828300B2 (ja) * 2015-11-16 2021-02-10 株式会社ジェイテクト 異常解析システム及び解析装置
EP3176658A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-07 Siemens Aktiengesellschaft Steuerungseinheit und verfahren zur steuerung einer werkzeugmaschine sowie eine verwendung
CN105843283B (zh) * 2016-05-16 2018-01-19 湖南大学 凸轮轴磨削加工的恒温控制装置及方法
JP6953690B2 (ja) 2016-08-10 2021-10-27 株式会社ジェイテクト 解析システム
JP6926472B2 (ja) 2016-12-27 2021-08-25 株式会社ジェイテクト 解析装置および解析システム
DE102017123824B4 (de) * 2017-10-13 2020-06-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Honmaschine und Verwendung einer Honmaschine
KR102502894B1 (ko) 2018-05-02 2023-02-24 삼성전자주식회사 평면부를 포함하는 윈도우 글래스의 제조 방법 및 상기 윈도우 글래스를 포함하는 전자 장치
IT201900001427A1 (it) * 2019-01-31 2020-07-31 Bottero Spa Metodo per la molatura e la lucidatura di lastre di vetro
WO2021089904A1 (en) 2019-11-07 2021-05-14 Mirka Ltd Method for controlling operation of an abrading system and an apparatus comprising an abrading head
CN116021425B (zh) * 2023-03-28 2023-06-09 江苏中科云控智能工业装备有限公司 一种基于物联网的去毛刺设备性能测试系统及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6263063A (ja) * 1985-09-13 1987-03-19 Mazda Motor Corp 研削盤における研削異常検出装置
JPH0248165A (ja) * 1988-08-09 1990-02-16 Toyoda Gosei Co Ltd バフ装置
JP2001009675A (ja) * 1999-06-29 2001-01-16 Disco Abrasive Syst Ltd 切削ユニットの異常検出方法及び切削装置
JP2002166353A (ja) * 2000-11-29 2002-06-11 Toshiba Mach Co Ltd 研磨布寿命の自動検知方法及び平面研磨装置
JP2003117815A (ja) * 2001-10-16 2003-04-23 Central Glass Co Ltd ガラス板周縁部の研磨異常の検出方法
CN101523565A (zh) * 2006-10-06 2009-09-02 株式会社荏原制作所 加工终点检测方法、研磨方法及研磨装置
TW201008704A (en) * 2008-06-17 2010-03-01 Nakamura Tome Precision Ind Polishing apparatus of substrate end face and polishing determining method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04176541A (ja) 1990-11-09 1992-06-24 Komatsu Ltd 切削加工検出方法
JPH0569311A (ja) * 1991-09-10 1993-03-23 Kawasaki Steel Corp ウエーハ基板の加圧研磨装置
JP3763975B2 (ja) * 1998-07-21 2006-04-05 株式会社荏原製作所 トップリング制御装置及びポリッシング装置
JP2001096455A (ja) * 1999-09-28 2001-04-10 Ebara Corp 研磨装置
JP2003326438A (ja) * 2002-02-28 2003-11-18 Fanuc Ltd 工具異常検出装置
JP3883485B2 (ja) * 2002-10-08 2007-02-21 ファナック株式会社 工具折損あるいは予知検出装置
JP4175648B2 (ja) * 2004-07-20 2008-11-05 国立大学法人広島大学 加工装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6263063A (ja) * 1985-09-13 1987-03-19 Mazda Motor Corp 研削盤における研削異常検出装置
JPH0248165A (ja) * 1988-08-09 1990-02-16 Toyoda Gosei Co Ltd バフ装置
JP2001009675A (ja) * 1999-06-29 2001-01-16 Disco Abrasive Syst Ltd 切削ユニットの異常検出方法及び切削装置
JP2002166353A (ja) * 2000-11-29 2002-06-11 Toshiba Mach Co Ltd 研磨布寿命の自動検知方法及び平面研磨装置
JP2003117815A (ja) * 2001-10-16 2003-04-23 Central Glass Co Ltd ガラス板周縁部の研磨異常の検出方法
CN101523565A (zh) * 2006-10-06 2009-09-02 株式会社荏原制作所 加工终点检测方法、研磨方法及研磨装置
TW201008704A (en) * 2008-06-17 2010-03-01 Nakamura Tome Precision Ind Polishing apparatus of substrate end face and polishing determining method

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110678820B (zh) * 2017-05-26 2022-10-18 三菱电机楼宇解决方案株式会社 异常重要度计算系统及异常重要度计算装置
CN110678820A (zh) * 2017-05-26 2020-01-10 三菱电机大楼技术服务株式会社 异常重要度计算系统、异常重要度计算装置及异常重要度计算程序
CN111113149A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 株式会社捷太格特 机床
CN111716148A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 兄弟工业株式会社 数值控制装置和数值控制装置的控制方法
CN111716148B (zh) * 2019-03-22 2022-04-12 兄弟工业株式会社 数值控制装置和数值控制装置的控制方法
CN112091726A (zh) * 2019-06-18 2020-12-18 株式会社捷太格特 加工工具的异常检测装置
CN112643406A (zh) * 2019-10-11 2021-04-13 发那科株式会社 检测装置和记录有程序的记录介质
CN111015370A (zh) * 2019-11-11 2020-04-17 华侨大学 基于热力耦合的磨削监控方法
CN111266990A (zh) * 2020-03-16 2020-06-12 上海华力微电子有限公司 一种设置研磨时间上限和研磨时间下限的方法及装置
CN111266990B (zh) * 2020-03-16 2022-01-28 上海华力微电子有限公司 一种设置研磨时间上限和研磨时间下限的方法及装置
CN111687749A (zh) * 2020-06-02 2020-09-22 宁夏巨能机器人股份有限公司 一种用于人机协作打磨系统的数据处理系统及其处理方法
CN116648329A (zh) * 2020-12-25 2023-08-25 千贝克科技有限公司 研磨具保持座的控制方法、研磨具保持座、及研磨工具
CN115106901A (zh) * 2022-05-31 2022-09-27 安庆中船动力配套有限公司 一种具有可验证连杆齿面烧伤机构的磨削设备
CN115106901B (zh) * 2022-05-31 2023-09-01 安庆中船动力配套有限公司 一种具有可验证连杆齿面烧伤机构的磨削设备
CN117260408A (zh) * 2023-11-21 2023-12-22 江苏京创先进电子科技有限公司 磨轮修整方法、磨轮修整与否识别方法、系统及减薄设备
CN117260408B (zh) * 2023-11-21 2024-02-02 江苏京创先进电子科技有限公司 磨轮修整方法、磨轮修整与否识别方法、系统及减薄设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012098805A1 (ja) 2012-07-26
US20140033830A1 (en) 2014-02-06
EP2666591A1 (en) 2013-11-27
JPWO2012098805A1 (ja) 2014-06-09
CN103313822B (zh) 2016-04-20
JP5842830B2 (ja) 2016-01-13
EP2666591B1 (en) 2019-07-03
EP2666591A4 (en) 2018-05-16
US9212961B2 (en) 2015-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103313822A (zh) 磨削异常监视方法以及磨削异常监视装置
TWI650625B (zh) 刀具磨耗檢測裝置、其檢測方法及刀具磨耗補償方法
CN105397566B (zh) 一种加工中心刀具磨损在线检测与智能补偿系统及方法
CN102069427B (zh) 磨床以及磨削方法
CN107728586B (zh) 解析系统
CN103506915A (zh) 磨削加工装置
CN105234820A (zh) 一种非接触式金属基砂轮圆度误差及磨损量在线检测方法及实现该方法的装置
US9180559B2 (en) Apparatus and method for measuring bearing dimension
CN104023914B (zh) 磨床的带有测定异常判断功能的加工直径测定装置及测定方法
CN112775731A (zh) 磨削系统
CN104154849B (zh) 基于三轴联动的复杂零件准测量中心路径规划实现方法及装置
JP2009198198A (ja) ロープ溝形状測定装置およびロープ溝形状測定方法
JP5821613B2 (ja) 研削異常監視方法および研削異常監視装置
JP5821615B2 (ja) 研削異常監視方法および研削異常監視装置
JP2015208812A (ja) 研削加工装置及び方法
JP4915319B2 (ja) 工作機械制御装置
CN205309930U (zh) 一种加工中心刀具磨损在线检测装置
CN202119413U (zh) 非接触式运动状态电机出轴径向跳动测量装置
JP5821616B2 (ja) 研削異常監視方法および研削異常監視装置
JP5821614B2 (ja) 研削異常監視方法および研削異常監視装置
JP7172636B2 (ja) 工作機械のメンテナンス支援装置および工作機械システム
WO2019058965A1 (ja) 転がり案内装置の状態診断方法
JP5821617B2 (ja) 研削状態判定方法および研削状態判定装置
CN108145531A (zh) 一种检测机床运动特性及精度退化规律的装置及方法
US20230057328A1 (en) Grinder, method for operation

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160420

Termination date: 20211222

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee