JP2013129027A - Method and device for monitoring grinding abnormality - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作物の研削において研削異常の監視を行う方法および研削異常の監視を行う装置に関するものである。 The present invention relates to a method for monitoring a grinding abnormality in grinding a workpiece and a device for monitoring a grinding abnormality.
工作物の研削において工作物の温度が上昇すると工作物の研削異常として研削焼けが発生し易くなる。工作物の温度上昇は、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱、もしくは工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により起こる。 When the temperature of the workpiece rises during grinding of the workpiece, grinding burn is likely to occur as an abnormal grinding of the workpiece. The temperature rise of the workpiece is caused by heat generation due to a large grinding load applied instantaneously or heat conduction due to long-time contact between the workpiece and abrasive grains and chips.
例えば特開平4−348867号公報(特許文献1)には、工作物の回転速度および砥石車の切込速度によって与えられる研削負荷の工作物1回転内の変動を最小にすることにより、最小の時間で工作物の形状誤差を修正する研削盤が開示されている。この研削盤によれば、研削負荷の変動を制御しているため、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼けを監視することが可能である。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-348867 (Patent Document 1) discloses a method for minimizing the fluctuation within one rotation of the workpiece of the grinding load given by the rotation speed of the workpiece and the cutting speed of the grinding wheel. A grinding machine is disclosed that corrects the shape error of the workpiece over time. According to this grinding machine, since the fluctuation of the grinding load is controlled, it is possible to monitor the grinding burn of the workpiece caused by the heat generated by the large grinding load applied instantaneously.
上述のように、特許文献1に記載の発明では、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼けを監視することは可能である。しかし、工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触は、研削負荷に大きな変化が見られないため、該接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することはできない。 As described above, in the invention described in Patent Document 1, it is possible to monitor grinding burn of a workpiece generated by heat generated by a large grinding load that is instantaneously applied. However, since contact between the workpiece and the abrasive grains and chips for a long time does not show a great change in the grinding load, it is impossible to monitor grinding burn of the workpiece caused by heat conduction due to the contact.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる研削異常監視方法および研削異常監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a grinding abnormality monitoring method and a grinding abnormality monitoring apparatus capable of improving the accuracy of determination of grinding burn that occurs in grinding of a workpiece. And
(研削異常監視方法)
(請求項1)本発明の研削異常監視方法は、工作物を回転させると共に砥石車を回転させ、工作物と砥石車とを相対移動させることにより前記工作物を研削する研削盤を用いて、前記工作物の研削焼けを監視する研削異常監視方法において、前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度および前記砥石車の研削負荷についての閾値を設定する閾値設定工程と、前記工作物を研削するときの前記砥石車の研削負荷を検出する研削負荷検出工程と、前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度を検出する回転速度検出工程と、検出した前記砥石車の研削負荷および検出した前記工作物の回転速度と、設定した前記閾値との関係に基づいて、前記工作物の研削焼け発生を判定する研削焼け判定工程と、を備える。
(Grinding abnormality monitoring method)
(Claim 1) The grinding abnormality monitoring method of the present invention uses a grinding machine that rotates the workpiece and rotates the grinding wheel and grinds the workpiece by relatively moving the workpiece and the grinding wheel. In the grinding abnormality monitoring method for monitoring the grinding burn of the workpiece, a threshold setting step for setting a threshold value for the rotational speed of the workpiece and the grinding load of the grinding wheel when the grinding burn of the workpiece occurs, A grinding load detecting step for detecting a grinding load of the grinding wheel when grinding the workpiece, a rotational speed detecting step for detecting a rotational speed of the workpiece when grinding the workpiece, and the detected grinding wheel And a grinding burn determination step of determining occurrence of grinding burn of the workpiece based on a relationship between a grinding load of the vehicle and the detected rotation speed of the workpiece and the set threshold value.
(請求項2)前記研削異常監視方法は、検出した前記工作物の回転速度に対応した前記閾値を決定する閾値決定工程、を備え、前記閾値設定工程は、前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度と前記砥石車の研削負荷との関係に基づいて、前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する前記砥石車の研削負荷についての閾値を設定し、前記研削焼け判定工程は、検出した前記砥石車の研削負荷が、決定した前記閾値以上となった場合に前記工作物の研削焼け発生と判定するようにしてもよい。 (Claim 2) The grinding abnormality monitoring method includes a threshold value determining step for determining the threshold value corresponding to the detected rotational speed of the workpiece, and the threshold value setting step is performed when the workpiece is ground. Based on the relationship between the rotational speed of the workpiece and the grinding load of the grinding wheel, a threshold is set for the grinding load of the grinding wheel with respect to the rotational speed of the workpiece when grinding burn of the workpiece occurs, In the grinding burn determination step, when the detected grinding load of the grinding wheel becomes equal to or more than the determined threshold value, it may be determined that grinding burn has occurred on the workpiece.
(請求項3)。前記閾値設定工程は、複数種の前記工作物に応じた複数の前記閾値を設定するようにしてもよい。 (Claim 3). The threshold value setting step may set a plurality of threshold values corresponding to a plurality of types of workpieces.
(請求項4)前記研削異常監視方法は、検出した前記砥石車の研削負荷が、前記閾値を超えず、且つ前記閾値に近づくように前記砥石車の研削条件を変更する条件変更工程、を備えるようにしてもよい。 (Claim 4) The grinding abnormality monitoring method includes a condition changing step of changing the grinding condition of the grinding wheel so that the detected grinding load of the grinding wheel does not exceed the threshold and approaches the threshold. You may do it.
(請求項5)前記閾値設定工程は、前記工作物の研削焼けが発生するときの前記砥石車の研削負荷についての研削負荷閾値および前記工作物の回転速度についての回転速度閾値を設定し、前記研削焼け判定工程は、検出した前記工作物の回転速度が前記回転速度閾値未満である場合、および検出した前記砥石車の前記研削負荷が前記研削負荷閾値以上である場合の少なくとも一方の場合に、前記工作物の研削焼け発生と判定するようにしてもよい。 (Claim 5) The threshold value setting step sets a grinding load threshold value for a grinding load of the grinding wheel and a rotational speed threshold value for a rotational speed of the workpiece when grinding burn of the workpiece occurs. In the grinding burn determination step, when the detected rotational speed of the workpiece is less than the rotational speed threshold, and at least one of the detected grinding load of the grinding wheel is greater than or equal to the grinding load threshold, You may make it determine with the grinding burn generation | occurrence | production of the said workpiece | work.
(請求項6)前記工作物の複数の研削部位を同時に研削する研削盤に適用され、複数の変位センサまたは温度センサにより前記工作物の複数の研削部位のそれぞれのたわみ変位量または温度を検出し、それぞれの前記たわみ変位量または温度に基づいてそれぞれの前記研削負荷を算出し、それぞれの前記研削負荷に基づいてそれぞれの前記研削部位の研削焼けを判定するようにしてもよい。 (Claim 6) The present invention is applied to a grinding machine for simultaneously grinding a plurality of grinding parts of the workpiece, and detects a deflection displacement amount or a temperature of each of the grinding parts of the workpiece by a plurality of displacement sensors or temperature sensors. The respective grinding loads may be calculated based on the respective deflection displacement amounts or temperatures, and the grinding burns of the respective grinding sites may be determined based on the respective grinding loads.
(研削異常監視装置)
(請求項7)本発明の研削異常監視装置は、工作物を回転させると共に砥石車を回転させ、工作物と砥石車とを相対移動させることにより前記工作物を研削する研削盤を用いて、前記工作物の研削焼けを監視する研削異常監視装置において、前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度と前記砥石車の研削負荷との関係に基づいて、前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する前記砥石車の研削負荷についての閾値を設定する閾値設定手段と、前記工作物を研削するときの前記砥石車の研削負荷を検出する研削負荷検出手段と、前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度を検出する回転速度検出手段と、検出した前記工作物の回転速度に対応した前記閾値を決定する閾値決定手段と、検出した前記砥石車の研削負荷が、決定した前記閾値以上となった場合に前記工作物の研削焼け発生と判定する研削焼け判定手段と、を備える。
(Grinding abnormality monitoring device)
(Claim 7) The grinding abnormality monitoring device of the present invention uses a grinding machine for rotating the workpiece and rotating the grinding wheel and grinding the workpiece by relatively moving the workpiece and the grinding wheel. In the grinding abnormality monitoring device for monitoring the grinding burn of the workpiece, the grinding burn of the workpiece is determined based on the relationship between the rotational speed of the workpiece when grinding the workpiece and the grinding load of the grinding wheel. Threshold setting means for setting a threshold for the grinding load of the grinding wheel with respect to the rotational speed of the workpiece when it is generated, and grinding load detection means for detecting the grinding load of the grinding wheel when grinding the workpiece. A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the workpiece when grinding the workpiece; a threshold determining means for determining the threshold corresponding to the detected rotational speed of the workpiece; and the detected grinding wheel of Cutting load comprises a grinding burn occurs and determines grinding burn determination means of the workpiece when a determined the threshold or more, the.
(請求項1)研削において工作物と砥粒および切りくずとの接触時間が大きく変化する研削条件として工作物の回転速度がある。工作物の回転速度が低くなると工作物と砥粒および切りくずとの接触時間が長くなり、工作物の研削焼けが発生し易くなる。そこで、本発明の研削異常監視方法のように、工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度および砥石車の研削負荷についての閾値を設定し、検出した砥石車の研削負荷および検出した工作物の回転速度と、設定した閾値との関係に基づいて、工作物の研削焼け発生を判定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼け、および工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。よって、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。なお、各工程は、時系列に記載されたものではなく、順不同で実行可能である。 (Claim 1) The grinding speed at which the contact time between the workpiece and the abrasive grains and chips changes greatly in grinding is the rotational speed of the workpiece. When the rotational speed of the workpiece is lowered, the contact time between the workpiece and the abrasive grains and chips becomes longer, and the grinding burn of the workpiece is likely to occur. Therefore, as in the grinding abnormality monitoring method of the present invention, a threshold value is set for the rotational speed of the workpiece and the grinding load of the grinding wheel when grinding burn of the workpiece occurs, and the detected grinding load of the grinding wheel and Based on the relationship between the detected rotation speed of the workpiece and the set threshold, occurrence of grinding burn of the workpiece is determined. In this way, the grinding burn of the workpiece caused by heat generated by a large grinding load applied instantaneously and the grinding burn of the workpiece caused by heat conduction due to long-time contact between the workpiece and abrasive grains and chips are monitored. Can do. Therefore, it is possible to improve the determination accuracy of grinding burn that occurs in grinding of a workpiece. Each process is not described in time series, and can be executed in any order.
(請求項2)より詳細には、工作物を研削するときの該工作物の回転速度と砥石車の研削負荷との関係に基づいて、工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する砥石車の研削負荷についての閾値を設定する。そして、検出した工作物の回転速度に対応した閾値を決定し、検出した砥石車の研削負荷が、決定した閾値以上となった場合に前記工作物の研削焼け発生と判定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼け、および工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。よって、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。 (Claim 2) More specifically, based on the relationship between the rotational speed of the workpiece when grinding the workpiece and the grinding load of the grinding wheel, the workpiece when grinding burn of the workpiece occurs A threshold value for the grinding load of the grinding wheel with respect to the rotation speed is set. Then, a threshold value corresponding to the detected rotational speed of the workpiece is determined, and when the detected grinding load of the grinding wheel is equal to or greater than the determined threshold value, it is determined that the grinding burn of the workpiece has occurred. In this way, the grinding burn of the workpiece caused by heat generated by a large grinding load applied instantaneously and the grinding burn of the workpiece caused by heat conduction due to long-time contact between the workpiece and abrasive grains and chips are monitored. Can do. Therefore, it is possible to improve the determination accuracy of grinding burn that occurs in grinding of a workpiece.
(請求項3)工作物の形状や材質等が変更されたとき、研削焼けが発生する砥石車の研削負荷や工作物の回転速度が相違することがある。そこで、本発明の研削異常監視方法のように、複数種の工作物に応じた複数の閾値を夫々設定する。これにより、工作物の形状や材質等が変更されたときの工作物の研削焼けを高精度に監視することができる。 (Claim 3) When the shape, material, etc. of the workpiece are changed, the grinding load of the grinding wheel and the rotational speed of the workpiece, which cause grinding burn, may be different. Therefore, as in the grinding abnormality monitoring method of the present invention, a plurality of threshold values corresponding to a plurality of types of workpieces are set. Thereby, grinding burn of the workpiece when the shape or material of the workpiece is changed can be monitored with high accuracy.
(請求項4)工作物の研削焼けの判定に際して、砥石車の研削負荷が閾値以上にならなければ、工作物の研削焼けは発生していないと判定している。つまり、砥石車の研削負荷が閾値を超えず、且つ閾値に近づくように研削条件を変更しても、工作物の研削焼けは発生していないと判定できる。そこで、砥石車の研削負荷が閾値を超えず、且つ閾値に近い条件変更用目標値を設定し、この条件変更用目標値を超えたら条件変更用目標値を下回るように研削条件を変更することで、研削時間、すなわち研削サイクルタイムを短縮できる。 (Claim 4) When determining the grinding burn of the workpiece, if the grinding load of the grinding wheel does not exceed the threshold value, it is determined that the grinding burn of the workpiece has not occurred. That is, even if the grinding conditions are changed so that the grinding load of the grinding wheel does not exceed the threshold and approaches the threshold, it can be determined that grinding burn of the workpiece has not occurred. Therefore, the grinding load of the grinding wheel does not exceed the threshold value, and a target value for condition change that is close to the threshold value is set, and if this target value for condition change is exceeded, the grinding condition is changed so as to fall below the target value for condition change. Thus, the grinding time, that is, the grinding cycle time can be shortened.
(請求項5)他の方法として、より詳細には、工作物の研削焼けが発生するときの砥石車の研削負荷についての研削負荷閾値および工作物の回転速度についての回転速度閾値を夫々設定する。そして、検出した砥石車の研削負荷が、設定した研削負荷閾値以上である場合に工作物の研削焼け発生と判定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。また、検出した工作物の回転速度が、設定した回転速度閾値未満である場合に工作物の研削焼け発生と判定する。これにより、工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。よって、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。 (Claim 5) As another method, more specifically, a grinding load threshold for the grinding load of the grinding wheel and a rotational speed threshold for the rotational speed of the workpiece when grinding burn of the workpiece occurs are set. . Then, when the detected grinding load of the grinding wheel is equal to or larger than the set grinding load threshold, it is determined that the grinding burn of the workpiece has occurred. This makes it possible to monitor the grinding burn of the workpiece caused by heat generated by a large grinding load that is instantaneously applied. Further, when the detected rotational speed of the workpiece is less than the set rotational speed threshold value, it is determined that grinding burn of the workpiece has occurred. As a result, it is possible to monitor the grinding burn of the workpiece caused by heat conduction due to contact between the workpiece and the abrasive grains and chips for a long time. Therefore, it is possible to improve the determination accuracy of grinding burn that occurs in grinding of a workpiece.
(請求項6)これにより、工作物の複数の研削部位を同時に研削する場合に、それぞれの研削部位の研削異常を判定することができる。 (Claim 6) Thereby, when grinding several grinding parts of a workpiece simultaneously, the grinding abnormality of each grinding part can be determined.
(請求項7)本発明の研削異常監視装置によれば、上述した研削異常監視方法における効果と同様の効果を奏する。また、研削異常監視方法における他の特徴部分について、本発明の研削異常監視装置に同様に適用できる。そして、同様の効果を奏する。 (Claim 7) According to the grinding abnormality monitoring device of the present invention, the same effects as those in the above-described grinding abnormality monitoring method can be obtained. Further, other characteristic portions in the grinding abnormality monitoring method can be similarly applied to the grinding abnormality monitoring apparatus of the present invention. And the same effect is produced.
(1.研削盤の機械構成)
研削盤1の一例として、主軸台トラバース型内面研削盤を例に挙げ、図1を参照して説明する。そして、当該研削盤1の研削対象の工作物Wを軸受の外輪とし、当該研削盤1を用いて当該軸受の外輪の内周軌道面を研削する場合を例に挙げて説明する。そして、ここでは、同種の工作物Wを複数個研削する場合、すなわち量産製品としての工作物Wを製造する場合を対象として説明する。
(1. Machine configuration of grinding machine)
As an example of the grinding machine 1, a headstock traverse type internal grinding machine will be described as an example and described with reference to FIG. 1. A case where the workpiece W to be ground by the grinding machine 1 is used as an outer ring of a bearing and the inner peripheral raceway surface of the outer ring of the bearing is ground using the grinding machine 1 will be described as an example. Here, a case where a plurality of workpieces W of the same type are ground, that is, a case where a workpiece W as a mass-produced product is manufactured will be described.
図1に示すように、研削盤1は、ベッド10と、テーブル20と、主軸台30と、砥石支持装置40と、近接スイッチ50と、接触検知センサ80と、砥石車成形装置(図示せず)と、制御装置60とから構成される。
As shown in FIG. 1, the grinding machine 1 includes a
ベッド10は、ほぼ矩形状からなり、床上に配置される。ただし、ベッド10の形状は矩形状に限定されるものではない。このベッド10の上面には、一対のZ軸ガイドレール11a,11bが、図1の左右方向(Z軸方向)に延びるように、且つ、相互に平行に形成されている。一対のZ軸ガイドレール11a,11bは、テーブル20が摺動可能なレールである。さらに、ベッド10には、一対のZ軸ガイドレール11a,11bの間に、テーブル20を図1の左右方向に駆動するための、Z軸ボールねじ11cが配置され、このZ軸ボールねじ11cを回転駆動するZ軸モータ11dが配置されている。
The
さらに、ベッド10の上面には、砥石台41が摺動可能な一対のX軸ガイドレール12a,12bが、図1の上下方向(X軸方向)に延びるように、且つ、相互に平行に形成されている。さらに、ベッド10には、一対のX軸ガイドレール12a,12bの間に、砥石台41を図1の上下方向に駆動するための、X軸ボールねじ12cが配置され、このX軸ボールねじ12cを回転駆動するX軸モータ12dが配置されている。
Further, on the upper surface of the
テーブル20は、長手矩形の平板状に形成されており、ベッド10の上面のうち、一対のZ軸ガイドレール11a,11b上を摺動可能に配置されている。テーブル20は、Z軸ボールねじ11cのナット部材に連結されており、Z軸モータ11dの駆動により一対のZ軸ガイドレール11a,11bに沿って移動する。このZ軸モータ11dはエンコーダを有しており、エンコーダによりZ軸モータ11dの回転角を検出することができる。
The table 20 is formed in a long rectangular flat plate shape, and is slidably disposed on the pair of Z-axis guide rails 11 a and 11 b in the upper surface of the
主軸台30は、テーブル20の上面に設けられ、工作物Wを回転可能に支持する。具体的には、主軸台30は、主軸台本体31と、マグネットチャック32と、シュー33と、主軸モータ34とを備えている。主軸台本体31は、テーブル20の上面のうち、図1の左側に固定されている。この主軸台本体31には、Z軸周りに回転可能にマグネットチャック32が設けられている。
The
マグネットチャック32は、工作物Wである軸受を磁力により吸着して保持する。シュー33、マグネットチャック32は、主軸台30に設けられ、シュー33によって工作物Wの側面を支持することにより、工作物Wの位置決めを行う。そして、マグネットチャック32は、主軸モータ34により主軸台本体31に対して回転駆動される。この主軸モータ34はエンコーダを有しており、エンコーダにより主軸モータ34の回転角を検出することができる。
The
砥石支持装置40は、砥石台41と、砥石車駆動用モータ42と、砥石車43とを備えている。砥石台41は、ベッド10の上面のうち、一対のX軸ガイドレール12a,12b上を摺動可能に配置されている。そして、砥石台41は、X軸ボールねじ12cのナット部材に連結されており、X軸モータ12dの駆動により一対のX軸ガイドレール12a,12bに沿って移動する。
The grinding
そして、この砥石台41のうち主軸台30側のX軸方向端面には、砥石車駆動用モータ42が固定されている。この砥石車駆動用モータ42の先端には、工作物Wである軸受外輪の内周軌道面を研削する砥石車43が設けられている。つまり、砥石車43は、砥石台41に対して、Z軸周りに回転可能に取り付けられている。
A grinding
近接スイッチ50は、ベッド10の上面に設けられ、砥石車43により工作物Wである軸受外輪の研削サイクル開始および研削サイクル終了を検出するスイッチである。つまり、近接スイッチ50は、近接スイッチ50に砥石台41が接近して、近接スイッチ50と砥石台41とのZ軸方向離間距離が設定値以下になると研削サイクル開始と判断する。一方、近接スイッチ50は、近接スイッチ50から砥石台41が遠ざかり、近接スイッチ50と砥石台41とのZ軸方向離間距離が設定値を超えた場合に研削サイクル終了と判断する。
The
接触検知センサ80は、主軸台本体31の側面に設けられ、砥石車43により工作物Wである軸受外輪の研削開始を検出するセンサである。つまり、接触検知センサ80は、工作物Wに砥石車43が接触すると該接触を検知して研削開始と判断する。接触検知センサ80としては、例えばAEセンサが用いられる。
なお、接触検知センサ80は、本実施形態において、砥石車43の研削負荷データおよび工作物Wの回転速度データの収集開始および収集終了の判定に用いている。接触検知センサ80に代えて、砥石台41のX軸位置およびテーブル20のZ軸位置に基づいて砥石車43の研削負荷データおよび工作物Wの回転速度データの収集開始および収集終了の判定を行うこともできる。
The
In the present embodiment, the
砥石車成形装置(図示せず)は、例えば主軸台30やベッド10に設けられ、砥石車43の外周面を成形するドレッサーである。この砥石車成形装置によりドレッシングされた砥石車43は、切れ味の良好な状態となり、かつ、所望形状に形成される。
The grinding wheel molding device (not shown) is a dresser that is provided on the
制御装置60は、各モータを制御して、工作物WをZ軸周りに回転させ、砥石車43を回転させ、且つ、工作物Wと砥石車43とをZ軸方向およびX軸方向の相対移動することにより工作物Wである軸受外輪の内周軌道面の研削の適応制御を行う。詳細は後述する。また、制御装置60は、工作物Wの研削において研削焼けを監視する研削異常監視装置70を備えている。ただし、研削異常監視装置70は、制御装置60の内部に備えるものに限られず、外部装置として適用することもできる。
The
(2.研削焼けおよび閾値の説明)
次に、研削異常監視装置70により監視する研削焼けおよび研削異常監視装置70に設定される閾値について説明する。工作物Wの研削において工作物Wの温度が上昇すると工作物Wの研削焼けが発生し易くなる。工作物Wの温度上昇は、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱、もしくは工作物Wと砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により起こる。
(2. Explanation of grinding burn and threshold)
Next, the threshold value set in the grinding burn and grinding
研削において工作物Wと砥粒および切りくずとの接触時間が大きく変化する研削条件として工作物Wの回転速度がある。工作物Wの回転速度が低くなると工作物Wと砥粒および切りくずとの接触時間が長くなり、工作物Wの研削焼けが発生し易くなる。そこで、工作物Wを研削するときの該工作物Wの回転速度と砥石車43の研削負荷との関係に基づいて、図4に示すように、工作物Wの研削焼けが発生するときの該工作物Wの回転速度Vに対する砥石車43の研削負荷Rについての閾値R(v)を設定する。この閾値R(v)は、工作物Wの回転速度Vが高まるにつれて大きくなる関係にある。
The rotation speed of the workpiece W is a grinding condition in which the contact time between the workpiece W and the abrasive grains and chips changes greatly in grinding. When the rotational speed of the workpiece W is reduced, the contact time between the workpiece W and the abrasive grains and chips becomes longer, and grinding burn of the workpiece W is likely to occur. Therefore, based on the relationship between the rotational speed of the workpiece W when grinding the workpiece W and the grinding load of the
この閾値R(v)を設定しておき、工作物Wを研削するときの砥石車43の研削負荷Rおよび該工作物Wの回転速度Vを検出する。そして、検出した工作物Wの回転速度Vに対応した閾値R(v)を決定し、検出した砥石車43の研削負荷Rが、決定した閾値R(v)以上となった場合に工作物Wの研削焼け発生と判定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷Rによる発熱により発生する工作物Wの研削焼け、および工作物Wと砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物Wの研削焼けを監視することができる。よって、工作物Wの研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。
This threshold value R (v) is set, and the grinding load R of the
また、工作物Wの形状や材質等が変更されたとき、研削焼けが発生する砥石車43の研削負荷Rや工作物Wの回転速度Vが相違することがある。そこで、図4に示すように、複数種(図4においては2種)の工作物Wに応じた複数の閾値R(v)(図4においてはR(va),R(vb))を夫々設定する。これにより、工作物Wの形状や材質等が変更されたときの工作物Wの研削焼けを高精度に監視することができる。
In addition, when the shape, material, or the like of the workpiece W is changed, the grinding load R of the
また、工作物Wの研削焼けの判定に際して、砥石車43の研削負荷Rが閾値R(v)以上にならなければ、工作物Wの研削焼けは発生していないと判定している。つまり、砥石車43の研削負荷Rが閾値R(v)を超えず、且つ閾値R(v)に近づくように研削条件を変更しても、工作物Wの研削焼けは発生していないと判定できる。そこで、砥石車43の研削負荷Rが閾値Rvを超えず、且つ閾値Rvに近い条件変更用目標値を設定し、この条件変更用目標値を超えたら条件変更用目標値を下回るように研削条件を変更することで、研削時間、すなわち研削サイクルタイムを短縮できる。
Further, when the grinding burn of the workpiece W is determined, if the grinding load R of the
(3.研削異常監視装置の構成)
次に、研削異常監視装置70について、図2の機能ブロック図を参照して説明する。ここで研削異常監視装置70を説明するに当たり、図2には、上述した研削盤1の一部構成についても記載する。ここで、図2において、図1の研削盤1の構成と同一構成については、同一符号を付す。そして、主軸モータ34には、当該主軸モータ34の回転速度を計測するモータ回転速度センサ34aが取り付けられている。なお、モータ回転速度センサ34aに代えて、主軸モータ34のエンコーダにより回転速度を計測するようにしてもよい。また、砥石車駆動用モータ42には、当該砥石車駆動用モータ42の駆動電力を計測するモータ電力計42aが取り付けられている。なお、モータ電力計42aに代えて、砥石車駆動用モータ42のモータアンプにより直接電力値を収集してもよい。
(3. Configuration of grinding abnormality monitoring device)
Next, the grinding
研削異常監視装置70は、回転速度算出部71と、研削負荷算出部72と、データ記憶部73と、閾値決定部74と、焼け判定部75と、出力部76と、条件変更部77とを備えて構成される。回転速度算出部71は、モータ回転速度センサ34aから取り込んだ主軸モータ34の回転速度に基づいて、工作物Wの回転速度Vを算出する。工作物Wの回転速度Vは、主軸モータ34の回転速度が高まれば高まる関係を有している。
The grinding
研削負荷算出部72は、モータ電力計42aから取り込んだ砥石車駆動用モータ42の駆動電力に基づいて、工作物Wを砥石車43により研削することにより発生する砥石車43の研削負荷Rを算出する。砥石車43の研削負荷Rは、砥石車駆動用モータ42の駆動電力が大きくなれば大きくなる関係を有している。なお、砥石車43の研削負荷Rの算出方法として、本実施形態においては、砥石車駆動用モータ42の駆動電力を用いるが、この他に以下により砥石車43の研削負荷Rを算出することもできる。例えば、砥石車43の研削負荷Rは、砥石車駆動用モータ42の電流値、砥石車43と工作物Wとの相対移動を行うX軸モータ12dの電流値、電力値、工作物Wを回転可能に駆動する主軸モータ34の電流値、電力値、砥石車43または工作物Wの支持部分のたわみ変形量などにより算出できる。
The grinding
また、研削負荷Rは、工作物Wにおける研削部位の変形量、すなわち砥石車43に押し付けられることにより生じる工作物Wのたわみ変位量に基づいて算出できる。当該たわみ変位量は、研削負荷Rに応じたものとなるためである。工作物Wにおける研削部位のたわみ変位量は、例えば、変位センサにより計測する。
Further, the grinding load R can be calculated based on the deformation amount of the grinding part in the workpiece W, that is, the deflection displacement amount of the workpiece W caused by being pressed against the grinding
また、研削負荷Rは、工作物Wの研削部位の温度により算出できる。当該温度は、研削負荷に応じたものとなるためである。ただし、工作物Wにおける砥石車43に接触している点、すなわち研削点の温度を計測することは容易でない。そこで、工作物Wの研削部位(内周面または外周面)のうち研削点(砥石車43との接触点)からずれた位相の部位の温度を計測する。工作物Wの研削部位の温度は、研削点と研削点からずれた位相では異なるが、研削点からずれた位相の温度は、研削点の温度に応じた値となる。従って、研削点からずれた位相であっても十分に計測できる。そして、工作物Wの研削部位のうち研削点からずれた位相の温度の計測は、当該部位に接触させる接触式温度センサまたは当該部位に非接触とする非接触式温度センサにより計測する。
Further, the grinding load R can be calculated from the temperature of the grinding part of the workpiece W. This is because the temperature depends on the grinding load. However, it is not easy to measure the temperature of the workpiece W in contact with the grinding
データ記憶部73は、作業者によって予め実測された工作物Wの回転速度Vに対する砥石車43の研削負荷Rについての閾値R(v)のテーブルデータ(図4参照)および砥石車43の研削負荷Rが閾値R(v)を超えず、且つ閾値R(v)に近い条件変更用目標値R(x)のテーブルデータ(図4参照)等を記憶する。
The
閾値決定部74は、データ記憶部73に記憶された工作物Wの回転速度Vに対する砥石車43の研削負荷Rについての閾値R(v)のテーブルデータに基づいて、回転速度算出部71で算出される工作物Wの回転速度Vに対する砥石車43の研削負荷Rについての閾値R(v)を決定する。
The threshold
焼け判定部75は、研削負荷算出部72により算出される砥石車43の研削負荷Rが閾値R(v)以上となった場合に、研削焼け発生と判定する。
The
出力部76は、研削焼け発生と判定された場合に、研削焼けに関する情報について、表示装置81の画面への表示処理、印刷装置82による印字処理、記憶装置83への記憶処理、または通信装置84により外部装置への通信出力などを行う。出力の選択は、作業者により行われる。これにより、研削焼けに関する情報について、作業者によって選択された出力形態により、作業者は確実に研削焼けを把握することができる。
When it is determined that grinding burn has occurred, the
条件変更部77は、研削負荷算出部72により算出される砥石車43の研削負荷Rが、データ記憶部73に記憶された条件変更用目標値R(x)のテーブルデータに基づいて、閾値R(v)を超えず、且つ閾値R(v)に近づくように砥石車43の研削条件を変更する。
The
(4.研削異常監視装置による処理)
次に、研削異常監視装置70による研削異常監視プログラムの実行について、図3を参照して説明する。研削異常監視プログラムは、現在の工作物Wの回転速度Vに対する砥石車43の研削負荷Rについての閾値R(v)に基づいて、研削焼けが発生したか否かを判定する。以下に詳細に説明する。
(4. Processing by grinding abnormality monitoring device)
Next, execution of the grinding abnormality monitoring program by the grinding
図3に示すように、閾値に関するデータとして工作物Wの回転速度Vに対する砥石車43の研削負荷Rについての閾値R(v)のテーブルデータ(図4参照)および砥石車43の研削負荷Rが閾値R(v)を超えず、且つ閾値R(v)に近い条件変更用目標値R(x)のテーブルデータ(図4参照)が既に記憶されているか否かを判定する(ステップS1)。まだ記憶されていなければ、閾値に関するデータを読込む(ステップS2)。
As shown in FIG. 3, the table data (see FIG. 4) of the threshold value R (v) for the grinding load R of the
閾値に関するデータが記憶されていれば、研削サイクルを開始する(ステップS3)。研削サイクルが開始されることで、図2に示すように、制御装置60が各モータを駆動し、砥石車43により工作物Wである軸受外輪の内周軌道面を研削し始める。より詳細には、研削サイクル開始後、図1に示すように、砥石車43が工作物Wである軸受外輪の径方向内側に進入可能となる位置に向かって、砥石台41を基準位置(図示せず)からX軸方向へ移動させる。その後、テーブル20をZ軸方向に移動させることにより、砥石車43が工作物Wである軸受外輪の径方向内側に進入する。そして、砥石車43が工作物Wである軸受外輪の内周軌道面に向かってX軸方向に移動し、工作物Wと砥石車43との接触検知後、研削を開始する。工作物Wの研削は、黒皮を研削してから粗研削を行った後に、仕上研削を連続して行う。研削が終了すると、研削開始までとは逆の順序で動作し、基準位置に戻り、研削サイクルを終了する。
If data relating to the threshold is stored, a grinding cycle is started (step S3). When the grinding cycle is started, as shown in FIG. 2, the
近接スイッチ50がON状態、すなわち研削サイクルが開始されたら、接触検知センサ80が工作物Wと砥石車43との接触を検知したか否かを判定する(ステップS4)。
When the
そして、接触検知センサ80が工作物Wと砥石車43との接触を検知したら(ステップS4:Yes)、工作物Wを砥石車34により研削するときの研削負荷Rおよび工作物Wの回転速度Vを測定する(ステップS5,S6)。そして、工作物Wの回転速度Vに対する閾値R(v)を閾値決定用データから決定する(ステップS7)。具体的には、図2に示すデータ記憶部73に記憶された工作物Wの回転速度Vに対する砥石車43の研削負荷Rについての閾値R(v)のテーブルデータに基づいて、回転速度算出部71により算出される工作物Wの回転速度Vに対する閾値R(v)を決定する。
When the
そして、砥石車34の研削負荷Rおよび工作物Wの回転速度Vの測定直後から、研削焼け判定を行う(ステップS8)。つまり、工作物Wの回転速度Vに対する砥石車43の研削負荷Rが閾値R(v)を超えず、且つ閾値R(v)に近づくように砥石車43の研削条件、例えば砥石車43の研削送り速度、回転速度等を変更し、研削焼けの判定を行う。
Then, immediately after measurement of the grinding load R of the
具体的には、図4に示すように、閾値R(v)を超えず、且つ閾値R(v)に近い条件変更用目標値R(x)を設定し、この条件変更用目標値R(x)を超えたら条件変更用目標値R(x)を下回るように研削条件を変更する。そして、砥石車43の研削負荷Rが閾値R(v)を超えていない場合には、研削焼けなしと判定し(ステップS9)、近接スイッチ50がOFF状態、すなわち研削サイクルが終了したか否かを判定する(ステップS10)。そして、研削サイクルが終了していない場合には、ステップS5に戻って上述の処理を行う。
Specifically, as shown in FIG. 4, a condition change target value R (x) that does not exceed the threshold R (v) and is close to the threshold R (v) is set, and the condition change target value R ( If x) is exceeded, the grinding conditions are changed so as to fall below the condition change target value R (x). If the grinding load R of the
一方、ステップS8において、砥石車43の研削負荷Rが閾値R(v)を超えている場合には、研削焼け発生と判定し、図2の出力部76により、表示装置81に焼け内容を表示し、記憶装置83に焼け内容を記憶する(ステップS11)。そして、研削サイクルを停止する(ステップS12)。
On the other hand, when the grinding load R of the
一方、ステップS10において、研削サイクルが終了した場合には、次の工作物Wが有るか否かを判定し(ステップS13)、次の工作物Wが有れば、該工作物Wの設置の段取りを行い(ステップS14)、ステップS3から処理を繰り返す。一方、次の工作物Wがなければ、研削サイクルを停止する(ステップS12)。 On the other hand, if the grinding cycle is completed in step S10, it is determined whether or not there is a next workpiece W (step S13). If there is a next workpiece W, the installation of the workpiece W is determined. Setup is performed (step S14), and the processing is repeated from step S3. On the other hand, if there is no next workpiece W, the grinding cycle is stopped (step S12).
(5.表示装置の画面の履歴表示状態)
次に、図5を参照して、表示装置81の画面の履歴表示状態について説明する。図3の研削異常監視プログラムの実行により、研削焼けが発生した場合には(図3のステップS11)、研削焼け発生日時が記憶装置83に記憶される。そして、多数の工作物Wの研削が行われた場合、記憶装置83には、過去の焼け履歴が記憶される。また、研削焼け発生として記憶されていない工作物Wは、研削焼けなしであることが分かる。このように、研削焼けに関する情報の過去の履歴を記憶することで、研削焼けの傾向を把握できる。そこで、研削焼けの傾向を用いることで、今後の研削を行う際に、研削焼けの発生の前兆を予測できる。その結果、今後の研削について、適切な対策を決定できる。
(5. History display status of display device screen)
Next, the history display state of the screen of the
<第二実施形態>
次に、第二実施形態の研削異常監視装置について説明する。上述した研削異常監視装置70は、工作物Wの研削焼けが発生するときの該工作物Wの回転速度Vに対する砥石車43の研削負荷Rについての閾値R(v)を設定することとした。本実施形態では、工作物Wの研削焼けが発生するときの砥石車43の研削負荷Rについての研削負荷閾値Rt、および工作物Wの回転速度Vについての回転速度閾値Vtを夫々設定することとした。すなわち、工作物Wを研削する所定の回転速度Vにおいて工作物Wの研削焼けが発生するときの研削負荷閾値Rtを設定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。また、作業者の作業ミス等で上記所定の回転速度Vを低回転速度で設定した場合等に工作物Wの研削焼けが発生するときの回転速度閾値Vtを設定する。これにより、工作物Wと砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。よって、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。以下に詳細に説明する。
<Second embodiment>
Next, the grinding abnormality monitoring device of the second embodiment will be described. The grinding
(1.研削異常監視装置の構成)
本実施形態における研削異常監視装置170について図6を参照して説明する。本実施形態の研削異常監視装置170は、回転速度算出部71(第一実施形態と同様)と、研削負荷算出部72(第一実施形態と同様)と、閾値データ記憶部173と、焼け判定部75(第一実施形態と同様)と、出力部76(第一実施形態と同様)とを備えて構成される。
(1. Configuration of grinding abnormality monitoring device)
The grinding
閾値データ記憶部173は、作業者によって予め実測された工作物Wを研削する所定の回転速度Vにおいて工作物Wの研削焼けが発生するときの研削負荷閾値Rtのデータおよび作業者の作業ミス等で上記所定の回転速度Vを低回転速度で設定した場合等に工作物Wの研削焼けが発生するときの回転速度閾値Vtのデータを夫々記憶する。
The threshold
(2.研削異常監視装置による処理)
研削異常監視装置170による処理について図7を参照して説明する。閾値データとして工作物Wの研削焼けが発生するときの砥石車43の研削負荷Rについての研削負荷閾値Rtのデータおよび工作物Wの回転速度Vについての回転速度閾値Vtのデータが既に記憶されているか否かを判定する(ステップS21)。まだ記憶されていなければ、閾値データを読込む(ステップS22)。
(2. Processing by grinding abnormality monitoring device)
Processing by the grinding
閾値データが記憶されていれば、研削サイクルを開始する(ステップS23)。研削サイクルが開始されることで、図6に示すように、制御装置60が各モータを駆動し、砥石車43により工作物Wである軸受外輪の内周軌道面を研削し始める。
If threshold data is stored, a grinding cycle is started (step S23). When the grinding cycle is started, as shown in FIG. 6, the
近接スイッチ50がON状態、すなわち研削サイクルが開始されたら、接触検知センサ80が工作物Wと砥石車43との接触を検知したか否かを判定する(ステップS24)。
When the
そして、接触検知センサ80が工作物Wと砥石車43との接触を検知したら(ステップS24:Yes)、工作物Wを砥石車43により研削するときの研削負荷Rを測定する(ステップS25)。そして、測定した砥石車43の研削負荷Rが、閾値データ記憶部173に記憶された研削負荷閾値Rt以上であるか否かを判定し(ステップS26)、砥石車43の研削負荷Rが研削負荷閾値Rt以上であるときは、研削焼け発生と判定し、図6の出力部76により、表示装置81に焼け内容を表示し、記憶装置83に焼け内容を記憶する(ステップS27)。そして、研削サイクルを停止する(ステップS28)。
And if the
一方、ステップS26において、砥石車43の研削負荷Rが研削負荷閾値Rt未満であるときは、工作物Wを砥石車43により研削するときの工作物Wの回転速度Vを測定する(ステップS29)。そして、測定した工作物Wの回転速度Vが、閾値データ記憶部173に記憶された回転速度閾値Vt未満であるか否かを判定し(ステップS30)、工作物Wの回転速度Vが回転速度閾値Vt未満であるときは、研削焼け発生と判定し、図6の出力部76により、表示装置81に焼け内容を表示し、記憶装置83に焼け内容を記憶する(ステップS27)。そして、研削サイクルを停止する(ステップS28)。
On the other hand, when the grinding load R of the
一方、ステップS30において、工作物Wの回転速度Vが回転速度閾値Vt以上であるときは、研削焼けなしと判定し(ステップS31)、近接スイッチ50がOFF状態、すなわち研削サイクルが終了したか否かを判定する(ステップS32)。そして、研削サイクルが終了していない場合には、ステップS25に戻って上述の処理を行う。一方、ステップS32において、研削サイクルが終了した場合には、次の工作物Wが有るか否かを判定し(ステップS33)、次の工作物Wが有れば、該工作物Wの設置の段取りを行い(ステップS34)、ステップS23から処理を繰り返す。一方、次の工作物Wがなければ、研削サイクルを停止する(ステップS28)。
On the other hand, when the rotational speed V of the workpiece W is equal to or higher than the rotational speed threshold value Vt in step S30, it is determined that there is no grinding burn (step S31), and whether the
なお、研削負荷データの収集開始および収集終了の判定は、上記実施形態において接触検知センサ80を用いたが、この接触検知センサ80を用いずに、砥石台41およびテーブル20が予め設定されたX軸位置およびZ軸位置に移動してきたことにより行うこともできる。
In addition, although the
<第三実施形態>
次に、工作物Wの複数位置を同時に研削する場合には、以下のようにすることができる。つまり、それぞれの研削部位の研削負荷を算出し、それぞれの研削負荷を用いて、それぞれの研削部位における研削焼け監視を行うようにすることもできる。第三実施形態について図8〜図10を参照して説明する。
<Third embodiment>
Next, when grinding a plurality of positions of the workpiece W at the same time, it can be performed as follows. That is, it is also possible to calculate the grinding load at each grinding site and monitor the grinding burn at each grinding site using each grinding load. A third embodiment will be described with reference to FIGS.
第一例は、図8に示す。第一例の工作物Wは、複数のフランジ部Wb,Wb、Wbを有する軸状に形成されている。そして、工作物Wのうち隣り合うフランジ部Wb,Wb,Wbの間に位置する小径軸部Wa,Waの外周面のそれぞれを砥石車43,43により研削する。そして、複数の変位センサ100,100により、工作物Wのそれぞれの小径軸部Wa,Waの外周面(研削部位)のうち砥石車43,43に研削される研削点から180°位相をずらした位置のたわみ変位量を検出する。
A first example is shown in FIG. The workpiece W of the first example is formed in a shaft shape having a plurality of flange portions Wb, Wb, Wb. Then, the outer peripheral surfaces of the small-diameter shaft portions Wa and Wa located between the adjacent flange portions Wb, Wb and Wb of the workpiece W are ground by the grinding
それぞれの変位センサ100,100は、それぞれの研削部位の局所的なたわみ変位量を検出する。それぞれの変位センサ100,100は、工作物Wに接触するセンサでもよいし、非接触のセンサでもよい。例えば、非接触式センサとしては渦電流センサを適用できる。ここで、たわみ変位量は、各研削部位の局所的な研削負荷に応じた値となる。そして、研削負荷算出部72(図2,6に示す研削負荷算出部72に相当)が、変位センサ100,100により検出されたたわみ変位量に基づいて、各研削部位の研削負荷または研削負荷に応じた値を算出する。そして、上記実施形態と同様に、各研削部位が図2に示す焼け判定部75にて研削焼けであるか否かを判定する。このように、複数の研削部位のそれぞれについて、研削焼けが発生しているか否かを判定できる。
Each
また、変位センサ100,100を温度センサ100,100に置換することができる。温度センサ100,100は、変位センサ100,100と同様に、工作物Wに接触するセンサでもよいし、非接触のセンサでもよい。それぞれの温度センサ100,100は、工作物Wの各研削部位の温度を検出する。温度センサ100,100は、工作物Wのそれぞれの小径軸部Wa,Waの外周面(研削部位)のうち砥石車43,43に研削される研削点から位相をずらした位置、例えば、90°や180°の位置の温度を検出する。ここで、研削負荷が大きいほど、研削部位の温度は高くなる。つまり、それぞれの温度センサ100,100により検出される研削部位の温度は、各研削部位の研削負荷に応じた値となる。そして、研削負荷算出部72が、各研削部位の温度に基づいて、各研削部位の研削負荷または研削負荷に応じた値を算出する。
Further, the
次に、第二例を説明する。図9に示すように、第二例の工作物Wは、軸方向に連設する大径軸部Wcおよび小径軸部Wdを有する。工作物Wの研削部位は、大径軸部Wcの外周面、小径軸部Wdの外周面、および、大径軸部Wcと小径軸部Wdとの段差端面である。これらを同時に総型の砥石車43により研削する。
Next, a second example will be described. As shown in FIG. 9, the workpiece W of the second example has a large-diameter shaft portion Wc and a small-diameter shaft portion Wd that are continuously provided in the axial direction. The grinding parts of the workpiece W are the outer peripheral surface of the large-diameter shaft portion Wc, the outer peripheral surface of the small-diameter shaft portion Wd, and the step end surface between the large-diameter shaft portion Wc and the small-diameter shaft portion Wd. These are simultaneously ground by the grinding
そして、変位センサ200,300は、大径軸部Wcの外周面および小径軸部Wdのそれぞれの径方向たわみ変位量を検出する。そして、研削負荷算出部72が、変位センサ200,300により検出されたそれぞれのたわみ変位量に基づいて、各研削部位の研削負荷または研削負荷に応じた値を算出する。そして、上記実施形態と同様に、各研削部位が図2に示す焼け判定部75にて研削焼けであるか否かを判定する。なお、この例においても、変位センサ200,300を温度センサに置換することができる。
Then, the
次に、第三例を説明する。図10に示すように、第三例の工作物Wは、軸部Weおよびフランジ部Wfを有する。工作物Wの研削部位は、軸部Weの外周面およびフランジ部Wfの端面である。これらを同時に砥石車43(アンギュラ砥石)の外周面によりアンギュラ研削を行う。ここで、アンギュラ研削とは、砥石車43の回転中心軸を工作物Wの回転中心軸に対して傾斜させた状態で、工作物Wの外周面および端面を研削する方法をいう。
Next, a third example will be described. As shown in FIG. 10, the workpiece W of the third example has a shaft portion We and a flange portion Wf. The grinding part of the workpiece W is the outer peripheral surface of the shaft portion We and the end surface of the flange portion Wf. At the same time, angular grinding is performed on the outer peripheral surface of the grinding wheel 43 (angular grinding wheel). Here, the angular grinding refers to a method of grinding the outer peripheral surface and the end surface of the workpiece W in a state where the rotation center axis of the
そして、変位センサ400は、研削部位である軸部Weの外周面の径方向たわみ変位量を検出する。一方、変位センサ500は、もう一つの研削部位であるフランジ部Wfの端面の軸方向たわみ変位量を検出する。そして、研削負荷算出部72が、変位センサ400,500により検出されたそれぞれのたわみ変位量に基づいて、各研削部位の研削負荷または研削負荷に応じた値を算出する。そして、上記実施形態と同様に、各研削部位が図2に示す焼け判定部75にて研削異常であるか否かを判定する。なお、この例においても、変位センサ400,500を温度センサに置換することができる。
Then, the
また、第一例から第三例において、複数の研削部位のそれぞれを変位センサまたは温度センサによる検出値を用いて、それぞれの研削部位の研削負荷を算出した。この他に、第一実施形態に示したように、砥石車駆動用モータ42の駆動電力などを併用することで、1つの変位センサまたは温度センサを減らすことができる。つまり、砥石車駆動用モータ42の駆動電力に基づいて工作物W全体に生じる研削負荷を算出し、変位センサまたは温度センサにより局所的な研削部位の研削負荷を算出する。そして、変位センサおよび温度センサを設けていない研削部位は、工作物W全体の研削負荷から局所的な研削負荷を減算することにより算出できる。
Further, in the first to third examples, the grinding load of each grinding part was calculated using the detection values of the plurality of grinding parts by the displacement sensor or the temperature sensor. In addition, one displacement sensor or temperature sensor can be reduced by using together the driving power of the grinding
<その他>
上記実施形態においては、粗研削から仕上研削へ移行する際には、研削開始からの経過時間、または、砥石車43と工作物WとのX軸方向における相対位置によって切り替えている。ここで、仕上研削の開始のタイミングは、定寸装置により工作物Wの研削径が設定値に到達した時とすることがある。この場合には、定寸装置または制御装置は、仕上研削を開始する際に開始信号を出力する。そこで、異常監視に際して、当該信号を取得するまでは、粗研削のときの閾値を適用し、当該信号を取得した後に仕上研削の閾値を適用することもできる。このように、粗研削の閾値と仕上研削の閾値との切替タイミングを、定寸装置または制御装置からの出力信号を用いて決定することもできる。
<Others>
In the above embodiment, when shifting from rough grinding to finish grinding, switching is performed according to the elapsed time from the start of grinding or the relative position of the
1:研削盤
10:ベッド、 11a,11b:Z軸ガイドレール、 11c:Z軸ボールねじ
11d:Z軸モータ、 12a,12b:X軸ガイドレール、 12c:X軸ボールねじ
12d:X軸モータ
20:テーブル
30:主軸台、 31:主軸台本体、 32:マグネットチャック、 33:シュー
34:主軸モータ
40:砥石支持装置、 41:砥石台、 42:砥石車駆動用モータ
42a:モータ電力計、 43:砥石車
50:近接スイッチ、 60:制御装置、 80:接触検知センサ
70:研削異常監視装置、 71:回転速度算出部、 72:研削負荷算出部
73:データ記憶部、 74:閾値決定部、 75:焼け判定部、 76:出力部
77:条件変更部
170:研削異常監視装置、 173:閾値データ記憶部
100,200,300,400,500:変位センサまたは温度センサ
1: grinding machine 10: bed, 11a, 11b: Z-axis guide rail, 11c: Z-
Claims (7)
前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度および前記砥石車の研削負荷についての閾値を設定する閾値設定工程と、
前記工作物を研削するときの前記砥石車の研削負荷を検出する研削負荷検出工程と、
前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度を検出する回転速度検出工程と、
検出した前記砥石車の研削負荷および検出した前記工作物の回転速度と、設定した前記閾値との関係に基づいて、前記工作物の研削焼け発生を判定する研削焼け判定工程と、
を備える研削異常監視方法。 In a grinding abnormality monitoring method for monitoring grinding burn of the workpiece by using a grinding machine for rotating the workpiece and rotating the grinding wheel and relatively moving the workpiece and the grinding wheel to grind the workpiece. ,
A threshold setting step for setting a threshold for the rotational speed of the workpiece when grinding burn of the workpiece and the grinding load of the grinding wheel;
A grinding load detection step of detecting a grinding load of the grinding wheel when grinding the workpiece;
A rotational speed detection step of detecting the rotational speed of the workpiece when grinding the workpiece;
Grinding burn determination step for determining occurrence of grinding burn of the workpiece based on the relationship between the detected grinding load of the grinding wheel and the detected rotation speed of the workpiece and the set threshold value;
Grinding abnormality monitoring method comprising:
前記研削異常監視方法は、
検出した前記工作物の回転速度に対応した前記閾値を決定する閾値決定工程、を備え、
前記閾値設定工程は、前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度と前記砥石車の研削負荷との関係に基づいて、前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する前記砥石車の研削負荷についての閾値を設定し、
前記研削焼け判定工程は、検出した前記砥石車の研削負荷が、決定した前記閾値以上となった場合に前記工作物の研削焼け発生と判定する研削異常監視方法。 In claim 1,
The grinding abnormality monitoring method is:
A threshold value determining step for determining the threshold value corresponding to the detected rotational speed of the workpiece,
The threshold value setting step is based on the relationship between the rotational speed of the workpiece when grinding the workpiece and the grinding load of the grinding wheel, and the rotation of the workpiece when grinding burn of the workpiece occurs. Set a threshold for grinding load of the grinding wheel with respect to speed,
The grinding burn determination step is a grinding abnormality monitoring method in which when the detected grinding load of the grinding wheel is equal to or greater than the determined threshold value, occurrence of grinding burn of the workpiece is determined.
前記閾値設定工程は、複数種の前記工作物に応じた複数の前記閾値を設定する研削異常監視方法。 In claim 1 or 2,
The threshold value setting step is a grinding abnormality monitoring method in which a plurality of the threshold values corresponding to a plurality of types of the workpieces are set.
前記研削異常監視方法は、
検出した前記研削負荷が、前記閾値を超えず、且つ前記閾値に近づくように前記砥石車の研削条件を変更する条件変更工程、を備える研削異常監視方法。 In any one of Claims 1-3,
The grinding abnormality monitoring method is:
A grinding abnormality monitoring method comprising: a condition changing step of changing a grinding condition of the grinding wheel so that the detected grinding load does not exceed the threshold and approaches the threshold.
前記閾値設定工程は、前記工作物の研削焼けが発生するときの前記砥石車の研削負荷についての研削負荷閾値および前記工作物の回転速度についての回転速度閾値を設定し、
前記研削焼け判定工程は、検出した前記工作物の回転速度が前記回転速度閾値未満である場合、および検出した前記砥石車の前記研削負荷が前記研削負荷閾値以上である場合の少なくとも一方の場合に、前記工作物の研削焼け発生と判定する研削異常監視方法。 In claim 1,
The threshold setting step sets a grinding load threshold for a grinding load of the grinding wheel and a rotational speed threshold for a rotational speed of the workpiece when grinding burn of the workpiece occurs,
The grinding burn determination step is performed when the detected rotational speed of the workpiece is less than the rotational speed threshold and when the detected grinding load of the grinding wheel is greater than or equal to the grinding load threshold. , A grinding abnormality monitoring method for determining the occurrence of grinding burn of the workpiece.
前記工作物の複数の研削部位を同時に研削する研削盤に適用され、
複数の変位センサまたは温度センサにより前記工作物の複数の研削部位のそれぞれのたわみ変位量または温度を検出し、それぞれの前記たわみ変位量または温度に基づいてそれぞれの前記研削負荷を算出し、
それぞれの前記研削負荷に基づいてそれぞれの前記研削部位の研削焼けを判定する研削異常監視方法。 In any one of Claims 1-5,
Applied to a grinding machine for simultaneously grinding a plurality of grinding parts of the workpiece;
Detecting a deflection displacement amount or temperature of each of a plurality of grinding portions of the workpiece by a plurality of displacement sensors or temperature sensors, and calculating each grinding load based on each deflection displacement amount or temperature;
A grinding abnormality monitoring method for determining grinding burn of each grinding portion based on each grinding load.
前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度と前記砥石車の研削負荷との関係に基づいて、前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する前記砥石車の研削負荷についての閾値を設定する閾値設定手段と、
前記工作物を研削するときの前記砥石車の研削負荷を検出する研削負荷検出手段と、
前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
検出した前記工作物の回転速度に対応した前記閾値を決定する閾値決定手段と、
検出した前記砥石車の研削負荷が、決定した前記閾値以上となった場合に前記工作物の研削焼け発生と判定する研削焼け判定手段と、
を備える研削異常監視装置。 In a grinding abnormality monitoring device for monitoring grinding burn of the workpiece by using a grinding machine for rotating the workpiece and rotating the grinding wheel and relatively moving the workpiece and the grinding wheel to grind the workpiece. ,
Based on the relationship between the rotational speed of the workpiece when grinding the workpiece and the grinding load of the grinding wheel, the grinding wheel relative to the rotational speed of the workpiece when grinding burn of the workpiece occurs Threshold setting means for setting a threshold for the grinding load;
Grinding load detecting means for detecting a grinding load of the grinding wheel when grinding the workpiece;
Rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the workpiece when grinding the workpiece;
Threshold determination means for determining the threshold corresponding to the detected rotational speed of the workpiece;
Grinding burn judgment means for judging that the grinding burn of the workpiece is generated when the detected grinding load of the grinding wheel is equal to or more than the determined threshold value;
Grinding abnormality monitoring device comprising:
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