JP2002059335A

JP2002059335A - 加工液供給装置及び加工装置

Info

Publication number: JP2002059335A
Application number: JP2000248854A
Authority: JP
Inventors: Takao Yoneda; 孝夫米田; Takayuki Hotta; 尊之堀田
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】加工量に基いて最適量の加工液を提供するこ
とを可能とする加工液供給装置。【解決手段】加工液供給制御は、コンピュータ数値制
御装置（ＣＮＣ）付きの円筒研削盤２と、研削砥石３７
を有する砥石台１４と、工作物１を保持して回転させる
主軸台１１と、クーラントタンク７に蓄えられたクーラ
ント６をノズル４３に供給するインバータ制御付きのポ
ンプ４２と、研削加工部に配設されたノズル４３で構成
されている。研削加工時、クーラント６の供給量は、砥
石台１４の送り速度と工作物１の周速度の積との値をパ
ラメータにした数式を用いてコンピュータ数値制御基盤
（ＣＮＣ）５１により演算される。クーラント６供給量
は、算出した供給量に基づて、ポンプ４２の回転を制御
することによりクーラント６の流量を可変調整する。工
作物１の加工量に基いてクーラント６の流量を制御する
ことにより、工作物１の加工精度を向上することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工液の供給量を
制御する加工液供給制御装置及び加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械加工機は、工作物を加工工具で機械
加工するものであり、旋盤、フライス盤等の切削加工機
や、研削盤、ホーニング盤等の研削加工機の他、種々の
加工機がある。なかでも、研削盤は、工作物を研削加工
するのに用いられている。研削加工は、一般に研削砥石
を用いて工作物を研削する加工であり、工作物の研削箇
所の加工形状や加工部位、要求される仕上り精度等に応
じて、研削箇所に適用できる研削盤や研削盤のアプリケ
ーションが選択される。例えば、研削盤の種別の中で、
円筒研削盤、平面研削盤、カム研削盤、ジグ研削盤など
は、研削盤の代表的なものとしてよく知られている。ま
た、研削盤の研削方法は、工作物を研削砥石で研削する
際に、工作物と研削砥石の間に加工液をかけながら研削
をする湿式研削法と、加工液を用いない乾式研削法の２
類がある。湿式研削方法による研削方法は、研削加工時
に加工液が用いられ、加工液は、工作物と研削砥石との
摩擦によって発生する熱を冷却する冷却作用と、研削粉
や砥粒による研削砥石の目詰まりを除去する洗浄作用を
提供している。このため、湿式研削方法を用いた研削盤
は、研削加工の高速化と研削仕上げの高精度化等を要求
されている研削分野で特に向いており、今日の研削盤の
主流となって、鉱物性の研削液や水溶性の研削液が、研
削加工時に使われている。研削加工の仕上げまでに至る
過程は、研削の第一段階で研削の粗加工をする粗研削工
程、第二段階で粗加工から仕上げ加工に導く精研削工
程、第三段階で研削の仕上げを行う微研削工程、最終仕
上げによるスパークアウトの４工程に大別される。通
常、工作物の研削量は、粗研削工程、精研削工程、微研
削工程、スパークアウトの順に少なくしている。後工程
で研削箇所の寸法及び形状精度の狙い値に加工し易いよ
うに、粗研削工程で単位時間当たりの研削量を多くし、
研削代の大部分を研削するようにしている。このような
研削方法は、精研削工程、微研削工程で担う工程が極力
少なくすることで、工作物の研削工程における加工時間
を短縮化して研削の生産性を上げること、それに伴う生
産コストの低減を図ること、そして、研削砥石やドレッ
サ用工具等の工具寿命を長くできるメリットを有する特
徴があり、一般的に行われている。実際に、粗研削工程
での研削加工は、工作物と研削砥石の間に多量の加工液
を吐出させることで、工作物の研削代に対する研削砥石
の送り速度を大きくすることが可能となり、研削箇所に
対して研削砥石による大きな削り込みを行っている。こ
のような研削盤では、加工液の供給流量を可変する手動
式の絞り弁が、加工液供給ポンプと、加工液を研削砥石
と工作物の接触部に吐出するノズルとの間にある管路に
設けられている。作業者は、経験に基づいて、粗研削工
程、精研削工程や微研削工程に応じて絞り弁の開口を手
動で調整している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来では、作業者が、
手動で絞り弁の開度を調整して加工液の供給流量の調整
を行なっているため、ノズルから吐出される加工液の吐
出流量が、機械加工の加工量に適応していない場合があ
る。このため、例えば精研削工程や微研削工程におい
て、工作物と研削砥石との接触部付近に吐出される加工
液の流量が多い場合には、工作物と研削工具との接触部
付近に発生する加工液による動圧によって、加工精度が
悪化する。一方、加工液の流量が少い場合には、工作物
の冷却能力が低下し、加工時に発生する熱によって、加
工精度が悪化する。更には、工作物を研削する研削砥石
の研削面に、研削粉等の加工屑や脱落した砥粒等が残存
した状態で加工するために、工作物の加工面に加工傷や
焼付けを起こして、加工面の面粗度が悪化する。

【０００４】本発明は、上述した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、加工物
の加工量に基いて加工液の流量を制御することにより、
加工物の加工精度を向上させることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載の通り
の構成を備えている。請求項１に記載の加工液供給装置
では、加工手段により加工される被加工物の加工部に吐
出される加工液の供給量を、制御する加工液供給装置で
あって、被加工物の加工量に基いて制御する。このた
め、加工液の供給量を加工状態に応じた適切な量に制御
することができ、加工物の加工精度を向上させることが
できる。また、加工手段による被加工物の加工量は、例
えば、加工手段で加工される被加工物の加工前の寸法と
加工後の寸法との差により表され、寸法あるいは形状変
化量をいう。また、請求項２に記載された加工供給装置
である。請求項２に記載の加工液供給装置では、単位時
間当たりの被加工物の加工量に基いて加工液の供給量を
制御する。これにより、加工液の供給量を一層適切な量
に制御することができる。

【０００６】また、請求項３に記載された加工液供給装
置では、加工手段による加工速度により被加工物の加工
量を算出する加工液供給装置である。これにより、加工
液の供給量を加工状態に応じた適切な量に制御すること
ができる。また、請求項４に記載された加工供給装置で
は、被加工物の外径、被加工物の回転数、加工手段の送
り速度により被加工物の加工量を算出する加工液供給装
置である。このため、加工液の供給量を加工状態に応じ
た適切な量に制御することが容易にでき、加工物の加工
精度を向上させることができる。なお、加工速度は、被
加工物の加工される量（単位時間当り）、例えば、加工
手段の動作速度から求められる量であったり、被加工物
の動作速度から求められる量であったり、被加工物の加
工手段との相対速度から求められる量等で表わされる。

【０００７】また、請求項５に記載された加工装置は、
加工液供給装置として請求項１〜請求項４のいずれかに
記載の加工液供給装置を用いているため、加工物の加工
精度を向上させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第一の実施の形
態を、図１及び図２を用いて説明する。本実施の形態で
は、コンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）付き円筒研削
盤で研削加工を行う機械加工装置について説明する。図
１は、被加工物１（以下、「工作物」という）を研削加
工する円筒研削盤２の概略平面図を示したものである。
円筒研削盤２の作動方向による説明は、図１に示すＸ軸
方向及びＹ軸方向に基いて行う。図２は、円筒研削盤２
の主軸台１１から芯押し台１２を見た工作物１の研削加
工状態を示す断面図である。円筒研削盤２は、工作物１
を研削加工する研削盤本体３、円筒研削盤２の制御装置
４、円筒研削盤２を運転操作する操作盤５、加工液６
（以下、「クーラント」という）を蓄えるクーラントタ
ンク７、クーラント６をノズル４３に供給するクーラン
ト装置８で構成されている。

【０００９】研削盤本体３は、主軸台１１と芯押し台１
２を搭載するテーブル１３と、研削砥石３７を有する砥
石台１４を備えている。テーブル１３と砥石台１４は、
ベッド１５に搭載されている。テーブル１３は、ベッド
１５の上をＸ軸方向に移動可能に設けられている。ベッ
ド１５の側部には、Ｘ軸モータ１６が取付けられてい
る。Ｘ軸モータ１６には、モータの回転状態を検出する
Ｘ軸エンコーダ１７が設けられている。Ｘ軸モータ１６
の回転軸は、Ｘ軸ボールネジ１８と結合されている。ま
た、テーブル１３には、Ｘ軸送りナット（図示省略）が
取付けられている。Ｘ軸ボールネジ１８は、Ｘ軸送りナ
ットに係合されている。このため、Ｘ軸モータ１６が回
転すると、テーブル１３はベッド１５に対してＸ軸方向
に移動する。テーブル１３の位置は、Ｘ軸エンコーダ１
７によって検出される。

【００１０】主軸台１１と芯押し台１２が、テーブル１
３に固定されている。工作物１は、工作物１の外周にリ
ング状の加工冶具（ケレー）を予めはめておき、工作物
１の両端部１ａ，１ｂの中心位置を、主軸台１１の主軸
２１と芯押し台のセンタ２２で挟む形態で支持される。
主軸２１を駆動する主軸モータ２３には、主軸モータ２
３の回転状態を検出する主軸エンコーダ２４が設けられ
ている。主軸２１の中心から偏心した位置に取付いてい
る突起（図示省略）は、主軸２１の回転に伴って主軸２
１の中心の周囲を回転するようになっている。そして、
この突起の回転を加工冶具に伝達することで、工作物１
が回転できるようになっている。

【００１１】図２に示すように、定寸装置２６が、テー
ブル１３に隣接した位置でベッド１５の上面に取付けら
れている。定寸装置２６は、上下方向に２本の計測用の
触子２７を有する計測部２８を備えている。これらの触
子２７を工作物１の外周部に接触させることによって、
工作物１の外径寸法を計測することができる。計測部２
８は、待機位置から測定位置との間で移動できるように
構成されている。

【００１２】次に、砥石台１４は，ベッド１５の上をＹ
軸方向に移動可能に設けられている。Ｙ軸モータ３１
が、ベッド１５の側部に取付けられている。Ｙ軸モータ
３１には、モータの回転状態を検出するＹ軸エンコーダ
３２が設けられている。Ｙ軸モータ３１の回転軸は、Ｙ
軸ボールネジ３３と結合されている。また、Ｙ軸送りナ
ット３５が、砥石台１４のベッド１５に取付けられてい
る。Ｙ軸ボールネジ３３は、Ｙ軸送りナット３５に係合
されている。このため、Ｙ軸モータ３１が回転すると、
砥石台１４はベッド１５に対してＹ軸方向に移動する。
砥石台１４の位置は、Ｙ軸エンコーダ３２によって検出
される。

【００１３】次に、砥石モータ３６が、砥石台１４に取
付けられている。砥石モータ３６の回転軸は、砥石軸と
連結されている。研削砥石３７は、円盤形状に形成され
ており砥石軸に締結されている。研削砥石３７の外周に
は、カバー３８が設けられている。

【００１４】次に、研削加工部に吐出するクーラント６
が、クーラントタンク７に蓄えられている。クーラント
６は、クーラント装置８によってクーラントタンク７か
ら循環管路４１を介してノズル４３から研削加工部に吐
出される。クーラント装置８は、ポンプ４２等で構成さ
れている。ポンプ４２は、インバータによって制御さ
れ、クーラント６の供給量を可変調整する。ノズル４３
は、研削加工部に配設され、クーラント６を吐出する部
位を可変できるようにフレキシブルな構造となってい
る。また、ポンプ４２とノズル４３を接続する循環管路
４１には、弁４４が設けられている。クーラント６は、
研削加工部に吐出された後、濾過されて再びクーラント
タンク７に戻される。

【００１５】次に、図３に基いて加工装置の制御装置を
説明する。図３は、本実施の形態に用いられている円筒
研削盤２の制御装置４のブロック図である。この円筒研
削盤２には、２軸のコンピュータ数値制御軸（２軸ＣＮ
Ｃ）とスピンドル軸等を制御する制御装置４が搭載され
ている。図３に示す制御装置４は、コンピュータ数値制
御基盤（ＣＮＣ）５１、サーボ制御基盤５２とシーケン
ス制御基盤（ＰＬＣ）５３を有する制御盤で構成されて
いる。

【００１６】コンピュータ数値制御基盤（ＣＮＣ）５１
は、サーボモータ（Ｘ軸モータ１６、Ｙ軸モータ３
１）、ＡＣモータ（主軸モータ２３）、スピンドルモー
タ（砥石モータ３６）とポンプ４２等を制御するための
演算処理等に関する数値制御を行う。サーボ制御基盤５
２は、サーボモータ（Ｘ軸モータ１６、Ｙ軸モータ３
１）を駆動制御する。シーケンス制御基盤（ＰＬＣ）５
３は、主に、スピンドルモータ（砥石モータ３６）、Ａ
Ｃモータ（主軸モータ２３）及び定寸装置２６の駆動制
御等を行う。コンピュータ数値制御基盤（ＣＮＣ）５
１、サーボ制御基盤５２とシーケンス制御基盤（ＰＬ
Ｃ）５３は、ローカルバス５４で相互に接続されてい
る。

【００１７】次に、円筒研削盤２を操作し、あるいは、
加工プログラムやデータを入力するための操作盤５が設
けられている。操作盤５は、制御装置４に接続されてい
る。作業者は、操作盤５のスイッチキーを操作すること
によって、円筒研削盤２を作動させて研削作業を行うこ
とができる。また、操作盤５のスイッチキーを操作する
ことによって、円筒研削盤２の加工プログラム等を入力
することができる。また、操作盤５には、砥石モータ３
６の起動停止スイッチＳと、ポンプ４２の起動停止スイ
ッチＰが設けられている。

【００１８】次に、図４から図６までを用いて、クーラ
ント６の供給量を制御する方法について説明する。クー
ラント６の供給量は、例えば、粗研削工程、精研削工程
及び微研削工程毎にそれぞれ制御される。図４は、コン
ピュータ数値制御基盤（ＣＮＣ）５１によって、クーラ
ント６の供給量を算出する方法の第一の実施の形態を示
すフローチャート図である。図５は、各研削加工毎のク
ーラント６の供給量を決定する数式を示したものであ
る。図６は、工作物１を研削加工するための加工処理を
示すフローチャート図である。

【００１９】クーラント６の吐出量は、工作物１の単位
時間当たりの加工量、例えば、工作物１の外径値、主軸
２１の回転数、砥石台１４の送り速度により決定され
る。すなわち、図４に示すように、ステップＳ１〜Ｓ５
により得られる。ステップＳ１では、工作物外径読込Ｓ
１を読み込む。例えば、定寸装置２６で計測した工作物
１の外径値が、コンピュータ数値制御基盤（ＣＮＣ）５
１に読み込まれる。ステップＳ２では、主軸回転数を読
み込む。例えば、主軸２１の回転数の設定値がコンピュ
ータ数値制御基盤（ＣＮＣ）５１に読み込まれる。ステ
ップＳ３では、砥石台送り速度を読み込む。例えば、砥
石台１４の送り速度の設定値が、コンピュータ数値制御
基盤（ＣＮＣ）５１に読み込まれる。次に、ステップＳ
４でクーラント６の流量を決定する。クーラント６の流
量は、例えば、図５に示す数式Ｆ₁₃（ｘ₁）、Ｆ
₁₂（ｘ₁）、Ｆ₁₁（ｘ₁）を用いて、コンピュータ数値制
御盤（ＣＮＣ）５１により演算される。

【００２０】図５に示す粗研削工程、精研削工程び微研
削工程毎の数式Ｆ₁₃（ｘ₁）、Ｆ₁₂（ｘ₁）、Ｆ
₁₁（ｘ₁）の変数ｘ₁は、工作物１の周速度と砥石台１４
の送り速度の積から得られる。なお、工作物１の周速度
は、例えば、工作物１の外径値と主軸２１の回転数との
積に係数を乗じて求めることができる。そして、算出し
たクーラント６の流量（ステップＳ４）に基いて、ポン
プ４２の回転を制御することにより、クーラント６の流
量を可変調整する（ステップＳ５）。

【００２１】次に、本実施の形態の円筒研削盤２による
自動運転方法を、図６に示すフローチャート図を用いて
説明する。以下では、円柱形状を有する工作物１の外周
面を研削加工する場合について説明する。なお、工作物
１の研削加工は、粗研削工程と、精研削工程と、微研削
工程を経て、スパークアウトで最終仕上げが行われるも
のとする。

【００２２】最初、作業者は、粗研削工程から精研削工
程に移る外径寸法の設定値φＤ₁、精研削工程から微研
削工程に移る外径寸法の設定値φＤ₂、微研削工程から
スパークアウトに移る外径寸法の設定値φＤ₃、スパー
クアウト後の完成外径寸法φＤ₄を、操作盤５６を用い
て入力する。また、粗研削工程、精研削工程及び微研削
工程における砥石台１４の送り速度設定値、主軸２１の
回転数設定値を入力する。

【００２３】次に、円筒研削盤２の主軸台１１と芯押し
台１２によって工作物１を支持する。その後、起動停止
スイッチＳをＯＮにする。これにより、砥石モータ３６
が回転する（ステップＰ１）。砥石台１４がＹ軸方向の
切り込み側に移動して研削砥石３７が工作物１に接近す
る（ステップＰ２）。そして、砥石台１４が工作物１の
粗研削開始位置に達したか否かを判断する（ステップＰ
３）。粗研削開始位置に達していなければステップＰ２
の処理を繰り返し、粗研削開始位置に達していればステ
ップＰ４に進む。ステップＰ４では、定寸装置２６を触
子２７が工作物１の外周の上下部位に近接するように移
動させる。次いで、ステップＰ５では、ポンプ４２が起
動して、クーラント６の供給が開始される。

【００２４】粗研削工程のクーラント６の供給量は、粗
研削工程の送り速度設定値、回転数設定値、外径値に基
いて数式Ｆ₁₃（ｘ₁）により決定される。そして、この
算出した供給量に基いてクーラント６を供給しながら、
砥石台１４を粗研削工程の送り速度設定値で移動させ、
主軸２１を粗研削工程の回転数設定値で回転させて、研
削砥石３７により工作物１の研削加工面を研削する（ス
テップＰ６）。その後、定寸装置２６により工作物１の
外径寸法が設定値φＤ₁に達して、定寸信号を出力され
ているか否かを判断する（ステップＰ７）。達していな
い場合には、ステップＰ６の処理を続行し、達していれ
ばステップＰ８に進む。

【００２５】次に、ステップＰ８では、精研削工程のク
ーラント６の供給量は、精研削工程の送り速度設定値、
回転数設定値、外径値に基いて数式Ｆ₁₂（ｘ₁）により
決定される。そして、この算出した供給量に基いてクー
ラント６を供給しながら、砥石台１４を精研削工程の送
り速度設定値で移動させ、主軸２１を精研削工程の回転
数設定値で回転させて、研削砥石３７により工作物１の
研削加工面を研削する。その後、定寸装置２６により工
作物１の外径寸法が設定値φＤ₂に達して、定寸信号を
出力されているか否かを判断する（ステップＰ９）。達
していない場合には、ステップＰ８の処理を続行し、達
していればステップＰ１０に進む。

【００２６】次に、ステップＰ１０では、微研削工程の
クーラント６の供給量は、微研削工程の送り速度設定
値、回転数設定値、外径値に基いて数式Ｆ₁₁（ｘ₁）に
より決定される。そして、この算出した供給量に基いて
クーラント６を供給しながら、砥石台１４を微研削工程
の送り速度設定値で移動させ、主軸２１を微研削工程の
回転数設定値で回転させて、研削砥石３７により工作物
１の研削加工面を研削する。その後、定寸装置２６によ
り工作物１の外径寸法が設定値φＤ₃に達して、定寸信
号を出力されているか否かを判断する（ステップＰ１
１）。達していない場合には、ステップＰ１０の処理を
続行し、達していればステップＰ１２に進む。

【００２７】次に、ステップＰ１２では、スパークアウ
トの工程のクーラント６の供給量は、微研削工程の供給
量のまま供給される。そして、この微研削工程の供給量
に基いてクーラント６を供給しながら、砥石台１４の送
り速度設定値をゼロにして、主軸２１を微研削工程の回
転数設定値で回転させて、研削砥石３７により工作物１
の研削加工面を研削する。その後、定寸装置２６により
工作物１の外径寸法が設定値φＤ₄に達して、定寸信号
を出力されているか否かを判断する（ステップＰ１
３）。達していない場合には、ステップＰ６の処理を続
行し、達していればステップＰ１４に進む。

【００２８】次に、ステップＰ１４で、起動停止スイッ
チＰがＯＦＦになる。これにより、クーラント６の供給
が停止して、定寸装置２６は所定の位置に後退復帰（ス
テップＰ１５）する。その後、砥石台１４が、Ｙ軸方向
の切り込み側と逆方向に移動（ステップＰ１６）して、
研削砥石３７が工作物１から離れる。そして、起動停止
スイッチＳがＯＦＦになる。これにより、砥石モータ３
６の回転が停止（ステップＰ１７）する。こうして、研
削加工の作業は完了する。

【００２９】以上では、クーラント６の供給量は、工作
物１の外径値、主軸２１の回転数、砥石台１４の送り速
度の決定により求めたが、砥石台１４の送り速度により
求めることもできる。次に、クーラント６の供給量を算
出する方法の第二の実施の形態を、図７及び図８を用い
て説明する。図７は、コンピュータ数値制御基盤（ＣＮ
Ｃ）５１によって、クーラント６の供給量を算出する演
算処理方法を示すフローチャート図である。図８は、研
削加工の各工程毎の、クーラント６の供給量を決定する
数式を示したものである。本実施の形態では、クーラン
ト６の供給量は、工作物１の単位時間当たりの加工量、
例えば、砥石台１４の送り速度により決定される。すな
わち、図７に示すように、ステップＳ１１〜Ｓ１３によ
り得られる。ステップＳ１１では、砥石台送り速度を読
み込む。例えば、砥石台１４の送り速度設定値が読み込
まれる。次に、ステップＳ１２でクーラント６の流量を
決定する。クーラント６の流量は、例えば、図８に示す
数式Ｆ₂₃（ｘ₂）、Ｆ₂₂（ｘ₂）、Ｆ₂₁（ｘ₂）を用い
て、コンピュータ数値制御盤（ＣＮＣ）５１により演算
される。

【００３０】図８に示す粗研削工程、精研削工程及び微
研削工程毎の数式Ｆ₂₃（ｘ₂）、Ｆ₂ ₂（ｘ₂）、Ｆ₂₁（ｘ
₂）の変数ｘ₂は、砥石台１４の送り速度（ステップＳ１
１）から得られる。そして、算出したクーラント６の流
量（ステップＳ１２）に基いて、ポンプ４２の回転を制
御することにより、クーラント６の流量を可変調整する
（ステップＳ１３）。

【００３１】以上では、クーラント６の供給量を求める
数式は、粗研削工程、精研削工程及び微研削工程毎に区
分して使い分けたが、工作物１の周速度と砥石台送り速
度の積の値による閾値で区分して使い分けることもでき
る。次に、クーラント６の供給量を算出する方法の第三
の実施の形態を、図４及び図９を用いて説明する。図９
は、工作物１の周速度と砥石台送り速度の積の値による
閾値で区分して、クーラント６の吐出量を決定する数式
を示したものである。

【００３２】本実施の形態では、クーラント６の供給量
は、工作物１の単位時間当たりの加工量、例えば、工作
物１の外径値、主軸２１の回転数、砥石台１４の送り速
度により決定される。すなわち、図４に示すように、ス
テップＳ１〜Ｓ５により得られる。

【００３３】図９に示すクーラント６の吐出量を求める
数式の変数ｘ₃は、工作物１の周速度と砥石台１４の送
り速度の積から得られる。なお、工作物１の周速度は、
例えば、工作物１の外径値と主軸２１の回転数との積に
係数を乗じて求めることができる。クーラント６の吐出
量を求める数式は、閾値５０００（ｍｍ²／ｍｉｎ²）を
境界に異なる。次に、ステップＳ４でクーラント６の流
量を決定する。クーラント６の流量は、例えば、図９に
示す数式Ｆ₃₁（ｘ₃）、Ｆ₃₂（ｘ₃）を用いて、コンピュ
ータ数値制御盤（ＣＮＣ）５１により演算される。クー
ラント６の供給量を決定する数式は、変数ｘ₃が閾値未
満で数式Ｆ₃₁（ｘ₃）、閾値以上で数式Ｆ₃₂（ｘ₃）を適
用する。算出した供給量（ステップＳ５）に基いて、ポ
ンプ４２の回転を制御することにより、クーラント６の
流量を可変調整する。

【００３４】第三の実施の形態では、工作物１の周速度
と砥石台送り速度の積の値による閾値で区分して使い分
けたが、砥石台送り速度の値による閾値で区分して使い
分けることもできる。クーラント６の供給量を算出する
方法の第四の実施の形態を、図７及び図１０を用いて説
明する。図１０は、砥石台送り速度の値による閾値で区
分して、クーラント６の供給量を決定する数式を示した
ものである。

【００３５】本実施の形態では、クーラント６の供給量
は、工作物１の単位時間当りの加工量、例えば、砥石台
１４の送り速度により決定される。すなわち、図７に示
すように、ステップＳ１１〜Ｓ１３により得られる。図
１０に示すクーラント６の供給量を求める数式の変数ｘ
₄は、砥石台１４の送り速度（ステップＳ１１）から得
られる。クーラント６の供給量を求める数式は、砥石台
送り速度の値で閾値１．０（ｍｍ／ｍｉｎ）を境界に異
なる。次に、ステップＳ１２でクーラント６の流量を決
定する。クーラント６の流量は、例えば、図１０に示す
数式Ｆ₄₁（ｘ₄）、Ｆ₄₂（ｘ₄）を用いて、コンピュータ
数値制御盤（ＣＮＣ）５１により演算される。クーラン
ト６の流量を決定する数式は、変数ｘ₄が閾値未満で数
式Ｆ₄₁（ｘ₄）、閾値以上で数式Ｆ₄₂（ｘ₄）を適用す
る。そして、算出した供給量（ステップＳ１３）に基い
て、ポンプ４２の回転を制御することにより、クーラン
ト６の流量を可変調整する。

【００３６】以上を総合して、本発明の形態に関わる加
工液供給装置では、工作物１の研削加工で単位時間当た
りの研削量に応じて最適量のクーラント６を供給するこ
とができる。

【００３７】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適宜変
更してもよい。例えば、円筒研削盤２について説明した
が、本発明は円筒研削盤２以外の種々の機械加工装置に
適用できる。また、２軸のコンピュータ数値制御軸（２
軸ＣＮＣ）とスピンドル軸等を有する制御装置４を搭載
した円筒研削盤２の場合で説明したが、数値制御軸及び
スピンドル軸の軸数や他のモータ軸等の軸数は、この限
りではなく種々変更可能である。また、加工液供給装置
を備えた円筒研削盤２について説明したが、本発明はク
ーラント６の供給量を制御する加工液供給装置として構
成することもできる。また、加工液供給制御装置は、別
のコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）式の機械加工機にも
後付けの対応を可能とする。あるいは、クーラントの供
給制御は、別のコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）式の機
械加工機にある制御装置内を変更することで対応できる
ものとする。

【００３８】また、砥石台１４の送り動作だけによって
工作物１を加工するプランジャ研削加工法を用いた加工
装置について説明したが、本発明は、砥石台１４の送り
動作とテーブル１３の送り動作によって工作物を研削加
工するトラバース研削加工法を用いた加工装置にも適用
可能である。この場合には、送り速度は、加工中に砥石
台１４が工作物１の研削加工面に向かい移動する動作速
度、あるいは、加工中にテーブル１３が工作物１の軸方
向に移動する動作速度より求める。また、クーラント６
の供給量を、砥石台送り速度により、あるいは、工作物
１の外径値、主軸回転数、砥石台送り速度により決定し
たが、工作物１の加工量に対応した供給量を求めること
ができれば、種々のパラメータを用いることができ、ま
た、種々の演算式により求めることができる。また、ク
ーラント６の供給量を、砥石台送り速度、あるいは、工
作物１の外径値、主軸回転数、砥石台送り速度等の単位
の中に見られる時間的概念が含まれたパラメータで決定
したが、工作物１の加工量に対応した供給量を求めるこ
とができれば、例えば、研削代のような時間的概念を含
まない種々のパラメータを用いることもでき、また、種
々の演算式により求めることもできる。また、工作物１
の加工条件を操作盤５に入力することで、コンピュータ
数値制御盤（ＣＮＣ）等が加工量を判別し、判別された
工作物１の加工量に基いてクーラント６の供給量を決め
ることもできる。また、送り速度の値は、操作盤５に入
力した送り速度設定値でも良い。

【００３９】また、クーラント６の供給量制御を、クー
ラント６の流量制御により行ったが、クーラント６の圧
力制御により行っても良い。また、クーラント６の供給
量を、ポンプ４２の回転をインバータ制御して可変調整
したが、ポンプ４２とノズル４３を繋ぐ循環管路４１の
間に流量可変調整弁を設けて、流量可変調整弁の開度量
を可変調整しても良い。また、クーラント６の供給量
を、ノズル４３で開度量を可変調整しても良い。

【００４０】また、工作物１の外径寸法を定寸装置２６
で測定したが、砥石台１４の移動変位量から算出しても
良い。また、工作物１の外径寸法の測定は、マイクロメ
ータやノギス等の測定器具で工作物１を測定しても良
い。また、コンピュータ数値制御基盤（ＣＮＣ）５１で
演算処理をせずに、図５、図８、図９及び図１０に示す
クーラント６の供給量データを、予め算出して記憶させ
ておき、砥石台送り速度の設定値、あるいは、工作物１
の周速度と砥石台送り速度の積の値を読み出すようにし
ても良い。

【００４１】また、工作物１の回転速度は、主軸モータ
２３の逆起電力値から算出しても良い。また、工作物１
の回転速度は、主軸モータ２３に設けられている主軸エ
ンコーダ２４の信号から算出しても良い。また、加工処
理は、図６に示すフローチャート図の加工処理に限定さ
れず、種々変更を可能である。また、加工工程は、粗研
削工程、精研削工程及び微研削工程等に限定されず、適
宜変更可能である。また、クーラント６の供給量は、工
作物１の単位時間当たりの加工量に基いて制御したが、
単位時間当たりの加工量に限らない。例えば、工作物１
の研削加工前の径寸法から研削加工後の径寸法を引いた
変化量を、研削加工される加工量としも良い。また、ク
ーラント６は、水や水溶性加工液、あるいは、鉱物性加
工液等に限らない。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による加工
液供給装置及び加工装置によれば、機械加工を行う時、
機械加工による加工量に基いて加工液の供給制御が可能
となり、加工液は最適な供給量で機械加工部に供給する
ことができる。このため、被加工物の加工精度は向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】円筒研削盤の概略平面図である。

【図２】円筒研削盤で研削加工の状態を示す断面図であ
る。

【図３】円筒研削盤の制御装置に関するブロック図であ
る。

【図４】第一及び第三の実施の形態に関するクーラント
流量演算処理を示すフローチャート図である。

【図５】第一及び第三の実施の形態でクーラント供給量
を決定する数式である。

【図６】円筒研削盤の加工処理を示すフローチャート図
である。

【図７】第二及び第四の実施の形態に関するクーラント
流量演算処理を示すフローチャート図である。

【図８】第二及び第四の実施の形態でクーラント供給量
を決定する数式である。

【図９】第一及び第三の実施の形態でクーラント供給量
を決定する数式である。

【図１０】第二及び第四の実施の形態でクーラント供給
量を決定する数式である。

【符号の説明】

１…工作物１ａ…主軸センタ側端部１ｂ…センタ側端部２…円筒研削盤６…クーラント７…クーラントタンク８…クーラント装置１４…砥石台２６…定寸装置３７…研削砥石４１…循環管路４２…ポンプ４３…ノズル４４…弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工手段により加工される被加工物の加
工部に供給される加工液の供給量を制御する加工液供給
装置であって、被加工物の加工量に基いて加工液の供給
量を制御する加工液供給装置。
【請求項２】請求項１に記載の加工液供給装置であっ
て、単位時間当たりの被加工物の加工量に基いて加工液
の供給量を制御する加工液供給装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の加工液
供給装置であって、加工速度により被加工物の加工量を
算出する加工液供給装置。
【請求項４】請求項１〜請求項３に記載の加工液供給
装置であって、加工手段の送り速度により被加工物の加
工量を算出する加工液供給装置。
【請求項５】請求項１〜請求項４に記載の加工液供給
装置であって、被加工物の寸法、被加工物の回転数、加
工手段の送り速度により加工量を算出する加工液供給装
置。
【請求項６】被加工物を保持する保持手段と、保持手
段により保持された工作物を加工する加工手段と、加工
手段により加工される被加工物の加工部付近に加工液を
吐出する加工液吐出手段と、加工液吐出手段に供給する
加工液を制御する加工液制御装置とを有する加工装置で
あって、加工液供給装置として請求項１〜請求項５のい
ずれかに記載の加工液供給装置を用いた加工装置。