JP2002224954A - 工作機械の制御システムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】砥石車の砥石修正処理が必要かどうかを正確に
判定することが可能な円筒研削盤の制御システムを提供
する。 【解決手段】砥石車を駆動する砥石駆動モータのモータ
電流Ｍｉに基づいて工作物の単位時間当たりの研削除去
量Δを算出し（Ｓ１３０）、その単位時間研削除去量Δ
を累積して工作物の総研削除去量Ｒを算出し（ｓ１４
０）、その総研削除去量Ｒに基づいて砥石車の摩耗量Ｄ
を算出し（Ｓ１６０）、その砥石摩耗量Ｄに基づいて砥
石車による工作物の研削加工を続行させるべきかどうか
を判定し（Ｓ１７０）、砥石車による工作物の研削加工
を続行させるべきではないと判定された場合には（Ｓ１
７０：Ｙｅｓ）、砥石車の修正処理を行う。つまり、砥
石駆動モータのモータ電流Ｍｉに基づき砥石摩耗量Ｄを
定量的に求めるため、オペレータの経験に頼ることな
く、砥石車の砥石修正処理が必要かどうかを正確に判定
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】本発明は工作機械の制御シス
テムおよび記録媒体に係り、詳しくは、工作物を保持し
て回転させ、回転する砥石と工作物とを相対的に移動さ
せ、工作物に砥石を接触させて研削加工する工作機械の
制御システム、および、この制御システムのプログラム
が記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工作物を保持して回転させ、
回転する砥石と工作物とを相対的に移動させ、工作物に
砥石を接触させて研削加工する工作機械が種々提案され
ている。このような工作機械では、研削加工を続けてい
ると、砥石の目詰まり，目つぶれ，目こぼれ等が発生し
て砥石の切れ味が低下し、加工精度の悪化や研削焼けが
生じることになる。尚、砥石の目詰まりとは、砥石の表
面に多数付着してある砥粒の間に、工作物の研削屑が詰
まることである。また、砥石の目つぶれとは、砥石表面
の砥粒が摩耗することである。また、砥石の目こぼれと
は、砥石表面から砥粒が剥離することである。そして、
研削焼けとは、工作物が砥石で擦られるだけで研削され
ず、擦られて生じる摩擦熱により工作物表面が焼けて変
色，変質することである。

【０００３】そこで、砥石の切れ味を良好に保つため
に、砥石の整形を行うツルーイングや砥石の目立てを行
うドレッシングなどの砥石修正処理を施す必要がある。
従来は、研削加工した工作物の数をカウントし、その
カウント数が規定数に達した時点で砥石修正処理を施す
方法、オペレータが工作物の加工精度に応じて経験的
に必要と判断した時点で砥石修正処理を施す方法、など
がとられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の方法では、前
記規定数を過大に設定すると、砥石修正処理を施す前に
砥石の切れ味が低下してしまい、加工精度の悪化や研削
焼けが生じるという問題があった。また、前記規定数を
過小に設定すると、砥石修正処理を頻回に施すことにな
り、砥石寿命が短くなることに加え、砥石修正処理に要
する時間分だけ製造ＴＡＴ（Turn Around Time）が増大
するため、製造コストが増加するという問題があった。
つまり、前記の方法では、前記規定数を過不足のない
最適値に設定する必要があるが、その規定数の設定はオ
ペレータが経験的に行うしかなく、前記規定数を最適値
に設定することは難しかった。また、前記の方法で
は、オペレータが経験的に砥石修正処理を施すかどうか
を判断するため、最適な時点で砥石修正処理を施すのは
難しかった。そのため、前記の方法でも、砥石修正処
理を施す前に砥石の切れ味が低下することや、砥石修正
処理を頻回に施すことがあり、前記の方法と同じ問題
があった。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、以下の目的を有するものである。 （１）砥石による工作物の研削加工を続行させるべきか
どうかを正確に判定することが可能な工作機械の制御シ
ステムを提供する。 （２）必要な時点で砥石修正処理を施すことが可能な工
作機械の制御システムを提供する。 （３）上記（１）または（２）の工作機械の制御システ
ムを実現するようにコンピュータシステムを機能させる
ためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り
可能な記録媒体を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段・作用および発明の効果】
係る目的を達成するためになされた請求項１に記載の発
明は、工作物を保持して回転させる工作物駆動手段と、
工作物を研削する砥石と、その砥石を回転させる砥石駆
動手段と、前記砥石と工作物とを相対的に移動させる移
動手段とを備えた工作機械の制御システムにおいて、前
記砥石駆動手段による前記砥石の回動力を検出する回動
力検出手段と、その回動力検出手段の検出した前記砥石
の回動力に基づいて、工作物の単位時間当たりの研削除
去量を算出する第１算出手段と、その第１算出手段の算
出した工作物の単位時間当たりの研削除去量を累積する
ことにより、工作物の総研削除去量を算出する第２算出
手段と、その第２算出手段の算出した工作物の総研削除
去量に基づいて、前記砥石の摩耗量を算出する第３算出
手段と、その第３算出手段の算出した前記砥石の摩耗量
に基づいて、前記砥石による工作物の研削加工を続行さ
せるべきかどうかを判定する判定手段とを備えたことを
その要旨とする。従って、請求項１に記載の発明によれ
ば、砥石の回動力に基づき砥石の摩耗量を定量的に求め
るようにしているため、制御システムのオペレータの経
験に頼ることなく、砥石による工作物の研削加工を続行
させるべきかどうかを正確に判定することができる。

【０００７】次に、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の工作機械の制御システムにおいて、前記判定手
段の判定結果に基づき、前記砥石による工作物の研削加
工を続行させるべきではないと判定された場合に前記砥
石の修正処理を行う砥石修正手段を備えたことをその要
旨とする。従って、請求項２に記載の発明によれば、必
要な時点で砥石に砥石修正処理を施すことが可能にな
り、砥石の切れ味を常に良好に保って工作物の加工精度
の悪化や研削焼けを防止すると共に、砥石修正処理を頻
回に施すことを防止して製造コストの増大を抑制するこ
とができる。

【０００８】ところで、請求項３に記載の発明のよう
に、請求項１または請求項２に記載の工作機械の制御シ
ステムにおいて、前記回動力検出手段は、前記砥石駆動
手段による前記砥石の回転トルクに基づいて前記回動力
を検出するようにしてもよい。また、請求項４に記載の
発明のように、請求項１または請求項２に記載の工作機
械の制御システムにおいて、前記砥石駆動手段は電動モ
ータであり、前記回動力検出手段は、前記電動モータの
モータ電流に基づいて前記砥石の回動力を検出するよう
にしてもよい。

【０００９】次に、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜４のいずれか１項に記載の工作機械の制御システムに
おいて、前記第１算出手段は、工作物の研削加工方式と
前記回動力検出手段の検出した前記砥石の回動力とに基
づいて、工作物の単位時間当たりの研削除去量を算出す
ることをその要旨とする。従って、請求項５に記載の発
明によれば、工作物の研削加工方式（例えば、円筒研削
盤の場合は端面部研削加工と円筒部研削加工）に応じ
て、工作物の単位時間当たりの研削除去量を正確に算出
することができる。次に、請求項６に記載の発明者は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の工作機械の制シス
テムにおいて、前記第３算出手段は、前記砥石の種類と
前記第２算出手段の算出した工作物の総研削除去量とに
基づいて、前記砥石の摩耗量を算出することその要旨と
する。従って、請求項６に記載の発明によれば、砥石の
種類に応じて、砥石の摩耗量を正確に算出することがで
きる。次に、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれか１項に記載の工作機械の制御システムにおける
前記第１算出手段，第２算出手段，第３算出手段，判定
手段，砥石修正手段として、コンピュータシステムを機
能させるためのプログラムが記録されたコンピュータで
読み取り可能な記録媒体を提供するものである。つま
り、請求項１〜４のいずれか１項に記載の工作機械の制
御システムにおける前記第１算出手段，第２算出手段，
第３算出手段，判定手段，砥石修正手段を実現するため
の機能は、コンピュータシステムで実行されるプログラ
ムとして備えることができる。このようなコンピュータ
プログラムの場合、例えば、ＲＯＭやバックアップＲＡ
Ｍをコンピュータで読み取り可能な記録媒体として前記
コンピュータプログラムを記録しておき、このＲＯＭあ
るいはバックアップＲＡＭをコンピュータシステムに組
み込んで用いることができる。この他、半導体メモリ
（メモリスティックなど），ハードディスク，フロッピ
ー（登録商標）ディスク，データカード（ＩＣカード，
磁気カードなど），光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−
Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤなど），光磁気ディスク（ＭＯ
など），相変化ディスク，磁気テープなどのコンピュー
タで読み取り可能な記録媒体に前記コンピュータプログ
ラムを記録しておき、そのコンピュータプログラムを必
要に応じてコンピュータシステムにロードして起動する
ことにより用いてもよい。

【００１０】尚、上述した［特許請求の範囲］および
［課題を解決するための手段および発明の効果］に記載
した構成要素と、後述する［発明の実施の形態］に記載
した構成部材との対応関係は以下のようになっている。
「工作機械」は円筒研削盤１０に該当する。「工作物駆
動手段」は、主軸台１６、心押台１８、主軸１６ａ、チ
ャック１６ｂ、センタ１８ａ、主軸サーボモータ駆動回
路（ＤＵＣ）４０、主軸サーボモータ４２、主軸エンコ
ーダ４４、数値制御装置（ＣＮＣ）１００から構成され
る。「砥石駆動手段」は、砥石駆動モータ２４、プーリ
２６，３０、ベルト２８から構成される。「移動手段」
は、砥石台２０、第１モータ駆動回路（ＤＵＺ）８０、
第１サーボモータ８２、第１エンコーダ８４、数値制御
装置１００から構成される。「砥石」は砥石車２２に該
当する。

【００１１】「回動力検出手段」は、電流検出装置３２
とＡ／Ｄコンバータ３４およびＣＰＵ１０２におけるＳ
１１０の処理に該当する。「砥石の回動力」は、砥石駆
動モータ２４のモータ電流Ｍｉに相当する。「第１算出
手段」は、ＣＰＵ１０２におけるＳ１２０およびＳ１３
０の処理に該当する。「第２算出手段」は、ＣＰＵ１０
２におけるＳ１４０の処理に該当する。「第３算出手
段」は、ＣＰＵ１０２におけるＳ１５０およびＳ１６０
の処理に該当する。「判定手段」は、ＣＰＵ１０２にお
けるＳ１７０の処理に該当する。「砥石修正手段」は、
砥石修正装置５０およびＣＰＵ１０２におけるＳ２００
の処理に該当する。「電動モータ」は砥石駆動モータ２
４に該当する。「記録媒体」は、ＲＯＭ１２２またはＲ
ＡＭ１２０のバッファ領域１２０ｄに該当する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を工作機械として円
筒研削盤に具体化した一実施形態について図面を参照し
て説明する。 ［実施形態の主要構成］図１は、本実施形態における円
筒研削盤の制御システムの概略構成図であり、円筒研削
盤の要部平面図と、制御システムのブロック回路図とを
示すものである。本実施形態の制御システム１は、円筒
研削盤１０、数値制御装置（ＣＮＣ：Computerized Num
erical Control）１００、入力装置１１０、出力装置１
１２などから構成されている。

【００１３】円筒研削盤１０の構成部材はベッド１２上
に配置されている。ベッド１２上には、テーブル１４が
水平方向（図示Ｘ−Ｘ’方向）に移動可能に案内支持さ
れている。テーブル１４は、第２サーボモータ９２の回
転軸に取り付けられたボールねじ（図示略）によって送
り移動される。第２サーボモータ９２の回転位置（テー
ブル１４の位置）は第２エンコーダ９４によって検出さ
れる。テーブル１４上には、主軸台１６と心押台１８と
が対向して配置されている。主軸台１６における心押台
１８側の端部には主軸１６ａが設けられ、主軸１６ａの
先端部にはチャック１６ｂが設けられ、主軸１６ａは主
軸サーボモータ４２によって回転駆動される。主軸サー
ボモータ４２の回転数は主軸エンコーダ４４によって検
出される。心押台１８における主軸台１６側の端部には
センタ１８ａが設けられている。

【００１４】工作物（ワーク）Ｗは第１端部（図示左端
部）と第２端部（図示右端部）とを有し、その第１端部
はチャック１６ｂによって把持され、その第２端部はセ
ンタ１８ａによってセンタ支持され、工作物Ｗは主軸台
１６と心押台１８との間に支持される。そして、工作物
Ｗは主軸１６ａの回転に伴って回転駆動（回動）され、
その工作物Ｗの回転軸（ワーク回転軸）はテーブル１４
の移動方向（図示Ｘ−Ｘ’方向）と平行に設定されてい
る。

【００１５】また、ベッド１２上には、砥石台２０が、
テーブル１４の移動方向（図示Ｘ−Ｘ’方向）と直交す
る水平方向（図示Ｙ−Ｙ’方向）に案内支持されてい
る。砥石台２０は、第１サーボモータ８２の回転軸に取
り付けられたボールねじ（図示略）によって送り移動さ
れる。第１サーボモータ８２の回転位置（砥石台２０の
位置）は第１エンコーダ８４によって検出される。砥石
台２０には、円板状の砥石車２２がテーブル１４の移動
方向（図示Ｘ−Ｘ’方向）と平行な軸線回りに回転可能
に支持されている。砥石車２２の回転軸にはプーリ３０
が取り付けられ、砥石駆動モータ（電動モータ）２４の
回転軸にはプーリ２６が取り付けられ、各プーリ３０，
２６にはベルト２８が架け渡されている。そして、砥石
駆動モータ２４の回動力は、プーリ２６→ベルト２８→
プーリ３０の経路で砥石車２２に伝達され、砥石車２２
は高速で回転駆動（回動）される。また、テーブル１４
上には、砥石車２２の修正処理を行う砥石修正装置５０
が設けられている。尚、砥石修正装置５０は、具体的に
は、砥石車２２の整形を行うツルーイングを実行するた
めのツルアや、砥石車２２の目立てを行うドレッシング
を実行するためのドレッサなどから構成されている。

【００１６】円筒研削盤１０は、数値制御装置１００に
よって制御される。数値制御装置１００は、ＣＰＵ１０
２、ＲＡＭ１２０、ＲＯＭ１２２、インターフェース
（Ｉ／Ｆ）１０４，１０６などを有する周知のマイクロ
コンピュータを含んで構成されている。入力装置（例え
ば、キーボード、ポインティングディバイスなど）１１
０から転送されてくる種々のデータ信号は、インターフ
ェース１０４を介してＣＰＵ１０２へ転送される。ま
た、ＣＰＵ１０２の生成した種々のデータ信号は、イン
ターフェース１０４を介して出力装置（例えば、ディス
プレイ、音声再生装置など）１１２へ転送される。

【００１７】ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１２２に記録（記
憶）されているコンピュータプログラムに従い、コンピ
ュータによる各種演算処理により、各インターフェース
１０４，１０６を介して転送されてきたデータ信号と、
ＲＡＭ１２０に記録（記憶）されているデータ信号また
はコンピュータプログラムに基づいて、円筒研削盤１０
を制御するためのデータ信号を生成する。ＲＡＭ１２０
には各バッファ領域（記憶領域）１２０ａ〜１２０ｄが
設けられている。バッファ領域１２０ａには、砥石駆動
モータ２４のモータ電流Ｍｉから工作物Ｗの単位時間当
たりの研削除去量（単位時間研削除去量）Δを算出（演
算）するのに使用される変換係数ηのテーブルが記録
（記憶）されている。バッファ領域１２０ｂには、単位
時間研削除去量Δを累積して得られた工作物Ｗの総研削
除去量Ｒが記録（記憶）されている。バッファ領域１２
０ｃには、工作物Ｗの総研削除去量Ｒから砥石車２２の
砥石摩耗量Ｄを算出（演算）するのに使用される変換係
数εのテーブルが記録（記憶）されている。バッファ領
域１２０ｄには、円筒研削盤１０に砥石車２２の砥石修
正処理を実行させるためのコンピュータプログラム（砥
石修正処理制御プログラム）が記録（記憶）されてい
る。

【００１８】ＣＰＵ１０２の生成した砥石駆動モータ２
４の駆動信号は、インターフェース１０６を介してイン
バータ装置（ＩＮＶ）３６へ転送される。インバータ装
置３６は、ＣＰＵ１０２の生成した駆動信号に従って、
砥石駆動モータ２４を速度制御する。インバータ装置３
６の内部には、電流検出装置３２およびＡ／Ｄコンバー
タ３４が設けられている。電流検出装置３２は、砥石駆
動モータ２４のモータ電流Ｍｉを検出する。その電流検
出装置３２によって検出されたモータ電流Ｍｉは、Ａ／
Ｄコンバータ３４によりディジタル信号に変換されてイ
ンターフェース１０６へ転送される。

【００１９】主軸エンコーダ４４は、主軸サーボモータ
４２の回転数を検出し、その検出信号を、主軸サーボモ
ータ駆動回路（ＤＵＣ）４０へ転送すると共に、インタ
ーフェース１０６を介してＣＰＵ１０２へ転送する。Ｃ
ＰＵ１０２の生成した主軸サーボモータ４２の駆動信号
は、インターフェース１０６を介して主軸サーボモータ
駆動回路４０へ転送される。主軸サーボモータ駆動回路
４０は、ＣＰＵ１０２の生成した駆動信号に従って、主
軸サーボモータ４２を回転駆動する。

【００２０】第１エンコーダ８４は、第１サーボモータ
８２の回転位置（砥石台２０の位置）を検出し、その検
出信号を、第１モータ駆動回路（ＤＵＺ）８０へ転送す
ると共に、インターフェース１０６を介してＣＰＵ１０
２へ転送する。ＣＰＵ１０２の生成した第１サーボモー
タ８２の駆動信号は、インターフェース１０６を介して
第１モータ駆動回路８０へ転送される。第１モータ駆動
回路８０は、ＣＰＵ１０２の生成した駆動信号に従っ
て、第１サーボモータ８２を回転駆動する。

【００２１】第２エンコーダ９４は、第２サーボモータ
９２の回転位置（テーブル１４の位置）を検出し、その
検出信号を、第２モータ駆動回路（ＤＵＸ）９０へ転送
すると共に、インターフェース１０６を介してＣＰＵ１
０２へ転送する。ＣＰＵ１０２の生成した第２サーボモ
ータ９２の駆動信号は、インターフェース１０６を介し
て第２モータ駆動回路９０へ転送される。第２モータ駆
動回路９０は、ＣＰＵ１０２の生成した駆動信号に従っ
て、第２サーボモータ９２を回転駆動する。

【００２２】［実施形態の動作］制御システム１のオペ
レータは、まず、チャック１６ｂとセンタ１８ａとの間
に工作物Ｗを取り付け、次に、入力装置１１０を用いて
数値制御装置１００に工作物Ｗの研削加工を開始させる
ための指示を行う。数値制御装置１００のＣＰＵ１０２
は、入力装置１１０から工作物Ｗの研削加工を開始させ
るための指示がなされると、ＲＯＭ１２２に記録されて
いる研削加工のコンピュータプログラムに従い、各エン
コーダ４４，８４，９４の検出信号に基づき各モータ駆
動回路４０，８０，９０を介して各サーボモータ４２，
８２，９２の回転駆動を制御すると共に、インバータ装
置３２を介して砥石駆動モータ２４の回転駆動を制御す
る。その結果、第１サーボモータ８２により砥石台２０
が図示Ｙ’方向に移動され、砥石車２２の研削面が工作
物Ｗの研削加工箇所に向けられる。そして、砥石駆動モ
ータ２４により砥石車２２が一定回転速度で回転駆動さ
れる。また、第２サーボモータ９２によりテーブル１４
が図示Ｘ−Ｘ’方向に所定速度で移動される。さらに、
主軸サーボモータ４２により主軸１６ａが回転駆動され
ることにより、工作物Ｗが回転駆動される。これによ
り、工作物Ｗの外周面の研削加工箇所に砥石車２２の研
削面が接触され、工作物Ｗが研削加工される。

【００２３】この円筒研削盤１０による工作物Ｗの研削
加工中に、ＣＰＵ１０２は砥石修正処理が必要であるか
どうかを判定する砥石修正判定処理を行い、その砥石修
正判定処理の結果、必要ならば砥石修正処理を行う。図
２は、ＣＰＵ１０２が工作物Ｗの研削加工中に実行する
砥石修正判定処理および砥石修正処理の流れを示すフロ
ーチャートである。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１２２に記
録されている砥石修正判定処理のコンピュータプログラ
ムに従い、コンピュータによる各種演算処理によって、
砥石修正判定処理を実行する（ステップ（以下「Ｓ」と
記載する）１００）。

【００２４】続いて、ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１２０の
バッファ領域１２０ｄに記憶されている砥石修正処理制
御プログラムに従い、コンピュータによる各種演算処理
によって、砥石修正装置５０を用いた砥石車２２の砥石
修正処理を円筒研削盤１０に実行させ（Ｓ２００）、そ
の後に再びＳ１００の処理に戻り、Ｓ１００，Ｓ２００
の処理を繰り返し実行する。ここで、砥石修正処理に
は、砥石車２２の整形を行うツルーイングや砥石車２２
の目立てを行うドレッシングなどがあるが、これらは公
知であり、本出願人もこれらの関連出願を多数行ってい
るため（例えば、特開平９−７６１５３号、特開平６−
１０６４５３号など）、ここでは詳細な説明を省略す
る。

【００２５】尚、前記コンピュータプログラムをコンピ
ュータで読み取り可能な記録媒体（半導体メモリ（メモ
リスティックなど）、ハードディスク、フロッピーディ
スク、データカード（ＩＣカード，磁気カードなど）、
光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，Ｄ
ＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯなど）、相変化ディ
スク、磁気テープなど）を備えた外部記憶装置に記録し
ておき、当該コンピュータプログラムを必要に応じて外
部記憶装置からＣＰＵ１０２にロードして起動すること
により用いるようにしてもよい。

【００２６】図３は、砥石修正判定処理（図２に示すＳ
１００）の流れを示すフローチャートである。まず、Ｃ
ＰＵ１０２は、電流検出装置３２の検出した砥石駆動モ
ータ２４のモータ電流Ｍｉを、Ａ／Ｄコンバータ３４か
らインターフェース１０６を介して読み込む（Ｓ１１
０）。次に、ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１２０のバッファ
領域１２０ａに記憶されている変換係数ηのテーブルを
参照し、後述する工作物Ｗの現在の研削加工サイクルパ
ターン（研削加工方式）に対応した変換係数ηを抽出す
る（Ｓ１２０）。続いて、ＣＰＵ１０２は、式（１）に
示すように、モータ電流Ｍｉに変換係数ηを乗算するこ
とにより、工作物Ｗの単位時間当たりの研削除去量（単
位時間研削除去量）Δを算出する（Ｓ１３０）。 Δ＝η×Ｍｉ ………式（１）

【００２７】図４は、モータ電流Ｍｉと単位時間研削除
去量Δとの関係を示すグラフである。円筒研削盤１０に
おいて、工作物Ｗの研削加工サイクルパターン（研削加
工方式）には端面部研削加工と円筒部研削加工の２種類
があり、この両者共に、モータ電流Ｍｉと単位時間研削
除去量Δとの間には正比例の関係が成り立つ。そこで、
ＲＡＭ１２０のバッファ領域１２０ａに端面部研削加工
および円筒部研削加工にそれぞれ対応する２種類の変換
係数ηのテーブルを記憶させておき、現在（Ｓ１２０の
処理を実行している時点）の研削加工サイクルパターン
（研削加工方式）が端面部研削加工または円筒部研削加
工のいずれであるかに基づいて当該テーブルを参照すれ
ば、所望の変換係数ηを得ることができる。

【００２８】続いて、ＣＰＵ１０２は、式（２）に示す
ように、ＲＡＭ１２０のバッファ領域１２０ｂに記憶さ
れている総研削除去量Ｒに、Ｓ１２０の処理で算出した
単位時間研削除去量Δを加算することにより、単位時間
研削除去量Δを累積した現在の総研削除去量Ｒを算出
し、その現在の総研削除去量Ｒをバッファ領域１２０ｂ
に記憶させる（Ｓ１４０）。 Ｒ←Ｒ＋Δ ………式（２） 次に、ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１２０のバッファ領域１
２０ｃに記憶されている変換係数εのテーブルを参照
し、現在使用中の砥石車２２の砥石種類に対応した変換
係数εを抽出する（Ｓ１５０）。

【００２９】続いて、ＣＰＵ１０２は、式（３）に示す
ように、総研削除去量Ｒに変換係数εを乗算することに
より、砥石車２２の砥石摩耗量Ｄを算出する（Ｓ１６
０）。 Ｄ＝ε×Ｒ ………式（３） 図５は、総研削除去量Ｒと砥石摩耗量Ｄとの関係を示す
グラフである。円筒研削盤１０において、工作物Ｗの総
研削除去量Ｒと砥石車２２の砥石摩耗量Ｄとの間には正
比例の関係が成り立ち、総研削除去量Ｒに対する砥石摩
耗量Ｄは砥石車２２の砥石種類によって異なる。そこ
で、ＲＡＭ１２０のバッファ領域１２０ｃに複数の砥石
種類（図５では２つの砥石種類Ａ，Ｂのみ図示）にそれ
ぞれ対応する複数の変換係数εのテーブルを記憶させて
おき、砥石車２２の砥石種類に基づいて当該テーブルを
参照すれば、所望の変換係数εを得ることができる。

【００３０】続いて、ＣＰＵ１０２は、Ｓ１６０の処理
で算出した砥石摩耗量Ｄが予め設定しておいたしきい値
Ｄｔ以上であるかどうかを判定する（Ｓ１７０）。そし
て、ＣＰＵ１０２は、砥石摩耗量Ｄがしきい値Ｄｔ未満
（Ｄ＜Ｄｔ）の場合には（Ｓ１７０：Ｎｏ）、Ｓ１１０
の処理に戻り、Ｓ１１０〜Ｓ１７０の処理を繰り返し実
行する。その結果、ＲＡＭ１２０のバッファ領域１２０
ｂには、単位時間研削除去量Δを累積した総研削除去量
Ｒが記憶されることになる。また、ＣＰＵ１０２は、砥
石摩耗量Ｄがしきい値Ｄｔ以上（Ｄ≧Ｄｔ）の場合には
（Ｓ１７０：Ｙｅｓ）、ＲＡＭ１２０のバッファ領域１
２０ｂに記憶されている総研削除去量Ｒをゼロクリアさ
せ（Ｓ１８０）、その後に砥石修正処理（図２に示すＳ
２００）へ移行する。

【００３１】［実施形態の作用・効果］以上詳述したよ
うに、本実施形態によれば、砥石修正判定処理（Ｓ１０
０、Ｓ１１０〜Ｓ１８０）において、砥石駆動モータ２
４のモータ電流Ｍｉに基づき砥石車２２の砥石摩耗量Ｄ
を定量的に求めるようにしている。そのため、制御シス
テム１のオペレータの経験に頼ることなく、砥石車２２
による工作物Ｗの研削加工を続行させるべきかどうか
（砥石車２２の砥石修正処理が必要かどうか）を正確に
判定することができる。そして、砥石車２２による工作
物Ｗの研削加工を続行させるべきではないと判定した場
合（砥石車２２の砥石修正処理が必要と判定した場合。
Ｓ１７０：Ｙｅｓ）には、砥石修正処理（Ｓ２００）を
実行するようにしている。そのため、必要な時点で砥石
車２２に砥石修正処理を施すことができる。従って、本
実施形態によれば、砥石車２２の切れ味を常に良好に保
って工作物Ｗの加工精度の悪化や研削焼けを防止すると
共に、砥石修正処理を頻回に施すことを防止して製造コ
ストの増大を抑制することができる。尚、前記各変換係
数η，εおよびしきい値Ｄｔについては、実験的に最適
値を求めて設定しておけばよい。

【００３２】［別の実施形態］ところで、本発明は上記
実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体
化してもよく、その場合でも、上記実施形態と同等もし
くはそれ以上の作用・効果を得ることができる。 ［１］上記実施形態では、砥石駆動モータ２４のモータ
電流Ｍｉを検出する電流検出装置３２を設け、そのモー
タ電流Ｍｉに基づいて単位時間研削除去量Δを算出して
いる（Ｓ１３０）。しかし、砥石駆動モータ２４のモー
タ動力に対応する砥石車２２の回動力（例えば、砥石駆
動モータ２４または砥石車２２の回転トルクなど）を検
出する適宜な検出装置（例えば、トルク検出装置など）
を設け、その検出装置によって検出したモータ動力に対
応する回動力に基づいて単位時間研削除去量Δを算出す
るようにしてもよい。この場合、ＲＡＭ１２０のバッフ
ァ領域１２０ａには、前記回動力から単位時間研削除去
量Δを算出するための変換係数のテーブルを記憶させて
おけばよい。

【００３３】［２］上記実施形態では、砥石台２０を図
示Ｙ’方向に送り移動させることにより、砥石車２２を
工作物Ｗに向けて移動させるようにしている。しかし、
砥石台２０を移動させずに固定した状態で、テーブル１
４を図示Ｙ方向に送り移動させることにより、工作物Ｗ
を砥石車２２に向けて移動させるようにしてもよい。ま
た、砥石台２０を図示Ｙ’方向に送り移動させると共
に、テーブル１４を図示Ｙ方向に送り移動させるように
してもよい。つまり、砥石車２２または工作物Ｗのいず
れか一方または両方を移動させることにより、砥石車２
２と工作物Ｗとを相対的に移動させて、工作物Ｗに砥石
車２２を接触させるようにすればよい。 ［３］上記実施形態は円筒研削盤の制御システムに適用
したものであるが、本発明はこれに限らず、工作物を保
持して回転させ、回転する砥石と工作物を相対的に移動
させ、工作物に砥石を接触させて研削加工する工作機械
（例えば、クランクシャフト研削盤、カム研削盤など）
の制御システム全般に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施形態における円筒研
削盤の制御システムの概略構成図。

【図２】一実施形態において工作物の研削加工中に実行
される砥石修正判定処理および砥石修正処理の流れを示
すフローチャート。

【図３】図２のＳ１００に示す砥石修正判定処理の流れ
を示すフローチャート。

【図４】モータ電流Ｍｉと単位時間研削除去量Δとの関
係を示すグラフ。

【図５】総研削除去量Ｒと砥石摩耗量Ｄとの関係を示す
グラフ。

【符号の説明】

１…制御システム １０…円筒研削盤 １６…主軸台 １６ａ…主軸 １６ｂ…チャック １８…心押台 １８ａ…センタ ２０…砥石台 ２２…砥石車 ２４…砥石駆動モータ ２６，３０…プーリ ２８…ベルト ３２…電流検出装置 ３４…Ａ／Ｄコンバータ ３６…インバータ装置（ＩＮＶ） ４０…主軸サーボモータ駆動回路（ＤＵＣ） ４２…主軸サーボモータ ４４…主軸エンコーダ ５０…砥石修正装置 ８０…第１モータ駆動回路（ＤＵＺ） ８２…第１サーボモータ ８４…第１エンコーダ １００…数値制御装置（ＣＮＣ） １０２…ＣＰＵ １０６…インターフェース（Ｉ／Ｆ） １２０…ＲＡＭ １２０ａ〜１２０ｄ…バッファ領域 １２２…ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C029 DD02 3C034 AA01 BB91 CA09 CB12 DD07 3C043 AA01 CC03 DD06 3C047 AA02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物を保持して回転させる工作物駆動
   手段と、 工作物を研削する砥石と、 その砥石を回転させる砥石駆動手段と、 前記砥石と工作物とを相対的に移動させる移動手段とを
   備えた工作機械の制御システムにおいて、 前記砥石駆動手段による前記砥石の回動力を検出する回
   動力検出手段と、 その回動力検出手段の検出した前記砥石の回動力に基づ
   いて、工作物の単位時間当たりの研削除去量を算出する
   第１算出手段と、 その第１算出手段の算出した工作物の単位時間当たりの
   研削除去量を累積することにより、工作物の総研削除去
   量を算出する第２算出手段と、 その第２算出手段の算出した工作物の総研削除去量に基
   づいて、前記砥石の摩耗量を算出する第３算出手段と、 その第３算出手段の算出した前記砥石の摩耗量に基づい
   て、前記砥石による工作物の研削加工を続行させるべき
   かどうかを判定する判定手段とを備えたことを特徴とす
   る工作機械の制御システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の工作機械の制御システ
   ムにおいて、 前記判定手段の判定結果に基づき、前記砥石による工作
   物の研削加工を続行させるべきではないと判定された場
   合に前記砥石の修正処理を行う砥石修正手段を備えたこ
   とを特徴とする工作機械の制御システム。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の工作機
   械の制御システムにおいて、前記回動力検出手段は、前
   記砥石駆動手段による前記砥石の回転トルクに基づいて
   前記回動力を検出することを特徴とする工作機械の制御
   システム。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の工作機
   械の制御システムにおいて、 前記砥石駆動手段は電動モータであり、 前記回動力検出手段は、前記電動モータのモータ電流に
   基づいて前記砥石の回動力を検出することを特徴とする
   工作機械の制御システム。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の工
   作機械の制御システムにおいて、 前記第１算出手段は、工作物の研削加工方式と前記回動
   力検出手段の検出した前記砥石の回動力とに基づいて、
   工作物の単位時間当たりの研削除去量を算出することを
   特徴とする工作機械の制御システム。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の工
   作機械の制御システムにおいて、 前記第３算出手段は、前記砥石の種類と前記第２算出手
   段の算出した工作物の総研削除去量とに基づいて、前記
   砥石の摩耗量を算出することを特徴とする工作機械の制
   御システム。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の工
   作機械の制御システムにおける前記第１算出手段，第２
   算出手段，第３算出手段，判定手段，砥石修正手段とし
   て、コンピュータシステムを機能させるためのプログラ
   ムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒
   体。