JP2013129047A - 研削状態判定方法および研削状態判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】砥石車の砥石面等の状態を高精度に判定することができる研削状態判定方法および研削状態判定装置を提供する。
【解決手段】工作物Ｗの研削において、例えば砥石車４３の砥石面が工作物Ｗに片当たりして砥石面が損傷した場合、研削送り速度は大きく変化する。そこで、定負荷制御内における所定制御範囲の砥石車４３の研削送り速度に関する速度関係値の許容値を設定する。例えば、第二粗工程の開始時点Ｔｓにおける砥石車４３の第１送り速度Ｖ１と、第二粗工程の終了時点Ｔｅにおける砥石車４３の第２送り速度Ｖ２との送り速度差ΔＶの許容値を設定する。これにより、送り速度差ΔＶが許容値を逸脱したときは研削送り速度が大きく変化したことになるので、砥石車４３の砥石面等の状態が不良であることを高精度に判定することができ、砥石面が損傷状態の砥石車４３による研削の継続を防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、工作物の研削において研削状態の判定を行う方法および研削状態の判定を行う装置に関するものである。

例えば特開２００３−２９１０６４号公報（特許文献１）には、工作物の研削において砥石車の研削送り速度を検出して研削状態を判定する方法が記載されている。つまり、砥石車のモータ電力が目標電力となるように定電力制御する場合、砥石車の研削能力が低下するにつれて研削送り速度が低下することから、粗工程時の砥石車の研削送り速度を検出し、検出した砥石車の研削送り速度が低いとき、砥石車の研削能力が低下したと判定し、仕上げ工程時の目標電力を低く設定している。

特開２００３−２９１０６４号公報

一般的に、工作物の研削において砥石車の砥石面が損傷した場合、砥石車のモータ電力は高くなる傾向にある。このような場合、特許文献１に記載の研削状態判定方法では、高くなった砥石車のモータ電力を低くして目標電力となるように定電力制御する。このため、砥石車の砥石面が損傷したままで仕上げ工程に入ることになり、完成品の面粗さが悪化するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、砥石車の砥石面等の状態を高精度に判定することができる研削状態判定方法および研削状態判定装置を提供することを目的とする。

（研削状態判定方法）
（請求項１）本発明の研削状態判定方法は、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、研削状態を判定する研削状態判定方法において、前記工作物を研削するときの研削負荷を一定で制御する定負荷制御内にて、所定制御範囲の前記砥石車の研削送り速度に関する値を速度関係値として求める速度関係値演算工程と、前記速度関係値の許容値を設定する許容値設定工程と、前記速度関係値および前記許容値に基づいて、研削状態を判定する研削状態判定工程と、を備える。

（請求項２）前記研削状態判定方法は、前記定負荷制御内の任意の第１時点における前記砥石車の研削送り速度を第１送り速度として検出する第１送り速度検出工程と、前記第１時点より後の前記定負荷制御内の第２時点における前記砥石車の研削送り速度を第２送り速度として検出する第２送り速度検出工程と、を備え、前記速度関係値演算工程は、前記速度関係値として前記第１送り速度と前記第２送り速度との送り速度差を求めるようにしてもよい。

（請求項３）前記研削状態判定方法は、前記定負荷制御内の任意の第１時点を検出する第１時点検出工程と、前記第１時点における前記砥石車の研削送り速度を第１送り速度として検出する第１送り速度検出工程と、前記第１時点より後の前記定負荷制御内の第２時点を検出する第２時点検出工程と、前記第２時点における前記砥石車の研削送り速度を第２送り速度として検出する第２送り速度検出工程と、を備え、前記速度関係値演算工程は、前記速度関係値として前記第１送り速度と前記第２送り速度との送り速度差および前記第１時点と前記第２時点との時間差から加速度を求めるようにしてもよい。

（請求項４）また、前記第１時点は、前記定負荷制御の開始時点であるようにしてもよい。

（請求項５）また、前記第１時点は、前記定負荷制御の開始時点であり、前記第２時点は、前記定負荷制御の終了時点であるようにしてもよい。

（請求項６）前記研削状態判定方法は、前記砥石車の研削送り速度の最低送り速度を設定する最低送り速度設定工程、を備え、前記研削状態判定工程は、前記第１送り速度および前記最低送り速度に基づいて、研削状態を判定し、前記第２送り速度および前記最低送り速度に基づいて、研削状態を判定し、その後に前記速度関係値および前記許容値に基づいて、研削状態を判定するようにしてもよい。

（請求項７）前記研削状態判定方法は、前記工作物の粗研削において適用するようにしてもよい。

（研削状態判定装置）
（請求項８）本発明の研削状態判定装置は、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、研削状態を判定する研削状態判定装置において、前記工作物を研削するときの研削負荷を一定で制御する定負荷制御内にて、所定制御範囲の前記砥石車の研削送り速度に関する値を速度関係値として求める速度関係値演算手段と、前記速度関係値の許容値を設定する許容値設定手段と、前記速度関係値および前記許容値に基づいて、研削状態を判定する研削状態判定手段と、を備える。

（請求項１）工作物の研削において、例えば砥石車の砥石面が工作物に片当たりして砥石面が損傷した場合、研削送り速度は大きく変化する。そこで、本発明の研削状態判定方法のように、定負荷制御内における所定制御範囲の砥石車の研削送り速度に関する速度関係値の許容値を設定する。これにより、速度関係値が許容値を逸脱したときは研削送り速度が大きく変化したことになるので、砥石車の砥石面等の状態が不良であることを高精度に判定することができ、砥石面が損傷状態の砥石車による研削の継続を防止することができる。

（請求項２）これにより、定負荷制御内における任意の制御範囲の始点および終点の砥石車の砥石面等の状態を高精度に判定することができる。

（請求項３）これにより、定負荷制御内における任意の制御範囲内での砥石車の砥石面等の状態を高精度に判定することができる。

（請求項４）定負荷制御の開始時点においては、砥石車の砥石面は正常であるため、定負荷制御の開始時点を基準とすることにより以降の時点での砥石車の砥石面等の状態を高精度に判定することができる。

（請求項５）これにより、定負荷制御の全制御範囲内における砥石車の砥石面等の状態を高精度に判定することができる。

（請求項６）これにより、速度関係値が許容値の範囲内であっても、第１送り速度および第２送り速度の少なくとも一方が最低送り速度未満である場合に、砥石車の砥石面等の状態が不良であると判定することができる。

（請求項７）研削状態判定方法を工作物の粗研削において適用することにより、砥石面が損傷状態の砥石車による仕上げ研削を防止することができる。

（請求項８）本発明の研削状態判定装置によれば、上述した研削状態判定方法における効果と同様の効果を奏する。また、研削状態判定方法における他の特徴部分について、本発明の研削状態判定装置に同様に適用できる。そして、同様の効果を奏する。

研削盤の平面図である。 実施形態：研削状態判定装置の機能ブロック図である。 実施形態：研削状態判定プログラムのフローチャートである。 研削サイクルにおける研削時間と研削負荷との関係および研削時間と研削送り速度との関係を示す図である。 表示装置の画面の履歴表示状態を示す。 研削状態の判定方法の変形態様を説明するための研削時間と研削送り速度との関係を示す図である。 研削状態の判定方法の別の変形態様を説明するための研削時間と研削送り速度との関係を示す図である。

（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。

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、制御装置６０と、接触検知センサ８０と、定寸装置９０と、砥石車成形装置（図示せず）とから構成される。

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。

さらに、ベッド１０の上面には、砥石台４２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。

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。

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。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。

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。

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。

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。

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。

定寸装置９０は、テーブル２０の上面に設けられ、砥石車４３により工作物Ｗである軸受外輪の内周軌道面を研削しているときの研削送り位置における工作物Ｗの内径を測定する装置である。この定寸装置９０は、装置本体から延びるＬ字状のアーム９１が図略の駆動装置により図１の左右方向および上下方向に移動可能に構成され、アーム９１の先端に装着されたプローブ９２が軸受外輪の内周軌道面に常に当接可能に構成されている。

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。

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制御を行う。ここで、図４に示すように、一般的に研削サイクルは、空研、粗研、仕上げ、スパークアウトの工程で順に行われている。そして、粗研では、第一粗研、第二粗研に分けて行う工程もあり、第一粗工程では、主に黒皮を取り除いている。制御装置６０は、第二粗研工程において工作物Ｗに対する研削負荷を一定に制御する定負荷制御を行う。研削負荷は、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ので、制御装置６０は、砥石車駆動用モータ４２の駆動電力に基づいて定電力制御を行う。

なお、研削負荷として、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等を用いることができる。

また、研削負荷として、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のたわみ変位量を用いることができる。当該たわみ変位量は、研削負荷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。

また、研削負荷として、工作物Ｗの研削部位の温度を用いることができる。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。

制御装置６０は、定負荷制御される第二粗研工程において砥石車４３の研削送り速度に関する値（速度関係値）と該速度関係値の許容値とを比較して研削状態を判定する研削状態判定装置７０を備えている。ただし、研削状態判定装置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。なお、本実施形態では、第二粗工程において研削状態を判定する研削状態判定装置７０について説明するが、仕上げ工程において研削状態を判定する研削状態判定装置としてもよい。

（２．研削状態、砥石車の速度関係値および許容値の説明）
次に、研削状態判定装置７０により判定する研削状態、研削状態判定装置７０にて算出される砥石車の速度関係値および研削状態判定装置７０に設定される許容値について説明する。研削状態としては、砥石車４３の砥石面状態、すなわち砥石面における損傷等の発生の有無、および加工状態、すなわちクーラントの有無や工作物Ｗの形状・硬さ等の異常の発生の有無等がある。

図４に示すように、砥石車４３の速度関係値としては、砥石車駆動用モータ４２の駆動電力が一定に制御される第二粗工程の開始時点Ｔｓ（第１時点）における砥石車４３の開始送り速度Ｖｓ（第１送り速度）と、第二粗工程の終了時点Ｔｅ（第２時点）における砥石車４３の終了送り速度Ｖｅ（第２送り速度）との送り速度差ΔＶがある。また、開始送り速度Ｖｓと終了送り速度Ｖｅとの送り速度差ΔＶおよび開始時点Ｔｓと終了時点Ｔｅとの時間差ΔＴから求まる加速度ａがある。また、砥石車４３による研削が可能な最低の研削送り速度である最低送り速度Ｖｍｉｎがある。速度関係値の許容値としては、作業者によって予め実測された研削状態を良好な状態に保てる送り速度差ΔＶの許容値ｄＶまたは加速度ａの許容値ｄａがある。

（３．研削状態判定装置の構成）
次に、研削状態判定装置７０について、図２の機能ブロック図を参照して説明する。ここで研削状態判定装置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、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。

研削状態判定装置７０は、研削送り速度読込部７１と、研削時間読込部７２と、速度関係値算出部７３と、許容値記憶部７４と、研削状態判定部７５と、出力部７６とを備えて構成される。

研削送り速度読込部７１は、制御装置６０から砥石車４３の研削送り速度を読み込む。研削時間読込部７２は、制御装置６０から砥石車４３による研削時間を読み込む。速度関係値算出部７３は、研削送り速度読込部７１により読み込まれる研削送り速度および必要な場合は研削時間読込部７２により読み込まれる研削時間に基づいて、速度関係値を算出する。許容値記憶部７４は、速度関係値の許容値を記憶する。研削状態判定部７５は、速度関係値算出部７３で算出される速度関係値と、許容値記憶部７４に記憶された速度関係値の許容値とを比較して研削状態を判定する。

出力部７６は、研削状態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、研削状態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状態を把握することができる。

（４．研削状態判定装置による処理）
次に、研削状態判定装置７０による研削状態判定プログラムの実行について、図３を参照して説明する。研削状態判定プログラムは、一例として図４に示すように、定負荷制御が行われている第二粗工程の開始時点Ｔｓおよび終了時点Ｔｅにおける砥石車４３の開始送り速度Ｖｓおよび終了送り速度Ｖｅを読み込み、各送り速度Ｖｓ，Ｖｅと最低送り速度Ｖｍｉｎとを比較して研削状態を判定し、さらに各送り速度Ｖｓ，Ｖｅの送り速度差ΔＶと許容値ｄＶとを比較して研削状態を判定する。以下に詳細に説明する。

図３に示すように、速度関係値として送り速度差ΔＶの許容値ｄＶ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、送り速度差ΔＶの許容値ｄＶを読込む（ステップＳ２）。

送り速度差ΔＶの許容値ｄＶ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、第一粗研削してから第二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。

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、すなわち第一粗工程が開始されたか否かを判定する（ステップＳ４）。そして、第一粗工程が開始・実行されたら（ステップＳ４：Ｙｅｓ、ステップＳ５）、予め設定されている第一粗工程の所定の切込量の研削が完了して第二粗工程が開始されたか否かを判定する（ステップＳ６）。具体的には、図２の研削送り速度読込部７１が定寸装置９０から読み込んだ工作物Ｗの内径に基づいて、第一粗工程の所定の切込量の研削が完了したか否かを判定する。あるいは、接触検知センサ８０により工作物Ｗとの接触を検知後、所定の切込量だけ砥石台４１が移動したか否かで第一粗工程が完了したか否かを判定する。

第二粗工程が開始されたら（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、第二粗工程の開始時点Ｔｓにおける砥石車４３の開始送り速度Ｖｓを読み込む（ステップＳ７）。具体的には、研削送り速度読込部７１が制御装置６０から砥石車４３の開始送り速度Ｖｓを読み込む。そして、砥石車４３の開始送り速度Ｖｓが最低送り速度Ｖｍｉｎ未満であるか否かを判定する（ステップＳ８）。具体的には、図２の研削状態判定部７５が研削送り速度読込部７１から開始送り速度Ｖｓを読み込むと共に許容値記憶部７４から最低送り速度Ｖｍｉｎを読み込んで両者を比較する。

砥石車４３の開始送り速度Ｖｓが最低送り速度Ｖｍｉｎ未満である場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、研削状態が不良であると判定し、図２の出力部７６により、表示装置８１に不良内容を表示し、記憶装置８３に不良内容を記憶する（ステップＳ９）。そして、研削を停止する（ステップＳ１０）。なお、研削停止させずに砥石車４３のドレッシングを促すようにしてもよい。

一方、砥石車４３の開始送り速度Ｖｓが最低送り速度Ｖｍｉｎ以上である場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、第二粗工程が実行される（ステップＳ１１）。そして、第二粗工程が終了したか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、研削送り速度読込部７１が定寸装置９０から読み込んだ工作物Ｗの内径が第二粗工程終了時の寸法になったか否かを判定する。あるいは、砥石車４３の砥石径を考慮して、砥石台４１が所定の位置まで達したことで研削が完了したか否かで第二粗工程が終了したか否かを判定する。

第二粗工程が終了したら（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、第二粗工程の終了時点Ｔｅにおける砥石車４３の終了送り速度Ｖｅを読み込む（ステップＳ１３）。そして、砥石車４３の終了送り速度Ｖｅが最低送り速度Ｖｍｉｎ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。砥石車４３の終了送り速度Ｖｅが最低送り速度Ｖｍｉｎ未満である場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、研削状態が不良であると判定し、図２の出力部７６により、表示装置８１に不良内容を表示し、記憶装置８３に不良内容を記憶する（ステップＳ９）。そして、研削を停止する（ステップＳ１０）。なお、研削停止させずに砥石車４３のドレッシングを促すようにしてもよい。

一方、砥石車４３の終了送り速度Ｖｅが最低送り速度Ｖｍｉｎ以上である場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、砥石車４３の速度関係値として、開始送り速度Ｖｓと終了送り速度Ｖｅとの送り速度差ΔＶを算出し（ステップＳ１５）、送り速度差ΔＶが許容値ｄＶ内であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。送り速度差ΔＶが許容値ｄＶ外である場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、研削状態が不良であると判定し、図２の出力部７６により、表示装置８１に不良内容を表示し、記憶装置８３に不良内容を記憶する（ステップＳ９）。そして、研削を停止する（ステップＳ１０）。なお、研削停止させずに砥石車４３のドレッシングを促すようにしてもよい。

一方、送り速度差ΔＶが許容値ｄＶ内である場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、仕上げ工程が実行される（ステップＳ１７）。そして、仕上げ工程が終了したか否かを判定し（ステップＳ１８）、仕上げ工程が終了した場合には、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Ｓ１９）。そして、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Ｓ２０）、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Ｓ２１）、ステップＳ３から処理を繰り返す。一方、次の工作物Ｗが無ければ、研削を停止する（ステップＳ１０）。

なお、ステップＳ１５において、砥石車４３の速度関係値として、開始送り速度Ｖｓと終了送り速度Ｖｅとの送り速度差ΔＶを算出して研削状態を判定したが、開始送り速度Ｖｓと終了送り速度Ｖｅとの送り速度差ΔＶおよび開始時点Ｔｓと終了時点Ｔｅとの時間差ΔＴから求まる加速度ａを算出して許容値ｄａと比較し、送り速度差ΔＶと同様に研削状態を判定するように構成してもよい。この場合、ステップＳ７，Ｓ１５において、図２に示す研削時間読込部７２が制御装置６０から第二粗工程の開始時点Ｔｓおよび終了時点Ｔｅを読み込み、研削送り速度読込部７１が研削時間読込部７２から第二粗工程の開始時点Ｔｓおよび終了時点Ｔｅを読み込んで加速度ａを算出する。

また、ステップＳ８，１４における開始送り速度Ｖｓおよび終了送り速度Ｖｅと最低送り速度Ｖｍｉｎとの比較処理は省略し、送り速度差ΔＶと許容値ｄＶとの比較処理のみで研削状態を判定するように構成してもよい。

（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の研削状態判定プログラムの実行により、研削状態の不良が発生した場合には（図３のステップＳ８，１４，１６）、不良内容が記憶装置８３に記憶される。なお、記憶装置８３には、不良内容の他、良好内容についても記憶しても良い。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、過去の不良履歴が記憶される。また、研削不良として記憶されていない工作物Ｗは、良好であることが分かる。また、記憶装置８３に良好内容が記憶されている場合には、直接的に良好である工作物Ｗを把握できる。

そうすると、図５に示すように、表示装置８１の画面には、全ての工作物Ｗについて、研削状態が良好であるか不良であるかが表示される。このように、研削状態に関する情報の過去の履歴を記憶することで、研削状態の傾向を把握できる。そこで、研削状態の傾向を用いることで、今後の研削を行う際に、研削状態の不良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。

（６．変形態様）
上述の実施形態では、定負荷制御が行われている第１時点として定負荷制御の開始時点Ｔｓ、第２時点として定負荷制御の終了時点Ｔｅの各砥石車４３の研削送り速度を読み込んで研削状態を判定したが、定負荷制御中の任意の時点を第１時点および第２時点とし、各時点の砥石車４３の研削送り速度を読み込んで研削状態を判定するようにしてもよい。さらに、例えば図６に示すように、任意の時点Ｔ１，Ｔ２での砥石車４３の研削送り速度Ｖ１，Ｖ２を一定間隔ΔＴ毎に繰り返し読み込んで研削状態を判定するようにしてもよい。定負荷制御中の研削送り速度は必ずしも一定に変化する訳ではなく、急激に変動する場合や細かく変動する場合もあり、その場合に対応するためである。

また、例えば図７に示すように、第１時点として定負荷制御の開始時点Ｔｓの砥石車４３の研削送り速度Ｖｓを読み込み、第２時点として定負荷制御の任意の時点Ｔｎの砥石車４３の研削送り速度Ｖｎを読み込んで研削状態を判定するようにしてもよい。定負荷制御の開始時点Ｔｓにおいては、砥石車４３の砥石面はまだ正常であるため、定負荷制御の開始時点Ｔｓを基準とすることにより以降の時点での砥石車４３の砥石面等の状態を高精度に判定することができるためである。

また、砥石車４３による工作物Ｗの研削部位として工作物Ｗの内周面を研削する場合の研削状態を判定するようにしたが、工作物Ｗの外周面やその他の工作物を研削する場合の研削状態も判定することができる。

（７．研削状態判定処理の効果）
工作物Ｗの研削において、例えば砥石車４３の砥石面が工作物Ｗに片当たりして砥石面が損傷した状態で研削を続けると、研削送り速度は大きく変化する。そこで、定負荷制御内における所定制御範囲の砥石車４３の研削送り速度に関する速度関係値の許容値を設定する。例えば、第二粗工程の開始時点Ｔｓにおける砥石車４３の開始送り速度Ｖｓと、第二粗工程の終了時点Ｔｅにおける砥石車４３の終了送り速度Ｖｅとの送り速度差ΔＶの許容値ｄＶを設定する。これにより、送り速度差ΔＶが許容値ｄＶを逸脱したときは研削送り速度が大きく変化したことになるので、砥石車４３の砥石面等の状態が不良であることを高精度に判定することができ、砥石面が損傷状態の砥石車４３による研削の継続を防止することができる。

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、 ９０：定寸装置
７０：研削状態判定装置、 ７１：研削送り速度読込部、 ７２：研削時間読込部
７３：速度関係値算出部、 ７４：許容値記憶部、 ７５：研削状態判定部
７６：出力部

Claims (8)

1. 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、研削状態を判定する研削状態判定方法において、
   前記工作物を研削するときの研削負荷を一定で制御する定負荷制御内にて、所定制御範囲の前記砥石車の研削送り速度に関する値を速度関係値として求める速度関係値演算工程と、
   前記速度関係値の許容値を設定する許容値設定工程と、
   前記速度関係値および前記許容値に基づいて、研削状態を判定する研削状態判定工程と、
   を備える研削状態判定方法。
2. 請求項１において、
   前記研削状態判定方法は、
   前記定負荷制御内の任意の第１時点における前記砥石車の研削送り速度を第１送り速度として検出する第１送り速度検出工程と、
   前記第１時点より後の前記定負荷制御内の第２時点における前記砥石車の研削送り速度を第２送り速度として検出する第２送り速度検出工程と、
   を備え、
   前記速度関係値演算工程は、前記速度関係値として前記第１送り速度と前記第２送り速度との送り速度差を求める研削状態判定方法。
3. 請求項１において、
   前記研削状態判定方法は、
   前記定負荷制御内の任意の第１時点を検出する第１時点検出工程と、
   前記第１時点における前記砥石車の研削送り速度を第１送り速度として検出する第１送り速度検出工程と、
   前記第１時点より後の前記定負荷制御内の第２時点を検出する第２時点検出工程と、
   前記第２時点における前記砥石車の研削送り速度を第２送り速度として検出する第２送り速度検出工程と、
   を備え、
   前記速度関係値演算工程は、前記速度関係値として前記第１送り速度と前記第２送り速度との送り速度差および前記第１時点と前記第２時点との時間差から加速度を求める研削状態判定方法。
4. 請求項２又は３において、
   前記第１時点は、前記定負荷制御の開始時点である研削状態判定方法。
5. 請求項２又は３において、
   前記第１時点は、前記定負荷制御の開始時点であり、前記第２時点は、前記定負荷制御の終了時点である研削状態判定方法。
6. 請求項２〜５の何れか一項において、
   前記研削状態判定方法は、
   前記砥石車の研削送り速度の最低送り速度を設定する最低送り速度設定工程、
   を備え、
   前記研削状態判定工程は、前記第１送り速度および前記最低送り速度に基づいて、研削状態を判定し、前記第２送り速度および前記最低送り速度に基づいて、研削状態を判定し、その後に前記速度関係値および前記許容値に基づいて、研削状態を判定する研削状態判定方法。
7. 請求項１〜６の何れか一項において、
   前記研削状態判定方法は、前記工作物の粗研削において適用する研削状態判定方法。
8. 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、研削状態を判定する研削状態判定装置において、
   前記工作物を研削するときの研削負荷を一定で制御する定負荷制御内にて、所定制御範囲の前記砥石車の研削送り速度に関する値を速度関係値として求める速度関係値演算手段と、
   前記速度関係値の許容値を設定する許容値設定手段と、
   前記速度関係値および前記許容値に基づいて、研削状態を判定する研削状態判定手段と、
   を備える研削状態判定装置。

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