JP2021070134A - Grinding device and grinding method - Google Patents

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Abstract

To provide a grinding device and a grinding method, allowing for improvement of accuracy of determining grinding burn in a workpiece.SOLUTION: A grinding device 100 comprises: a grindstone 2 grinding a workpiece 80; an electric motor 3 for a grindstone which rotationally drives the grindstone 2; an X-axis motor 41 and a Y-axis motor 5 which generate moving force for relatively moving the workpiece 80 and the grindstone 2; and a control unit 6 which controls the electric motor 3 for a grindstone, the X-axis motor 41 and the Y-axis motor 5. The control unit 6 determines occurrence of grinding burn in the workpiece 80, on the basis of a detected value by a heat-flow sensor which detects heat flow from a grinding point P at which the grindstone 2 contacts the workpiece 80.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、研削装置及び研削方法に関する。 The present invention relates to a grinding device and a grinding method.

従来、回転駆動する砥石によって工作物を研削加工する研削装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a grinding device for grinding a workpiece with a rotary-driven grindstone is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献１に記載の研削装置は、回転駆動される工作物と、工作物の外周面を研削する砥石と、工作物の研削点付近にクーラントを供給するクーラントノズルと、工作物の研削焼けを判定する研削焼け判定部と、を備えている。研削焼け判定部は、砥石を回転駆動するモータの電力計から出力される情報と、工作物の温度を測定する温度センサの検出値とに基づいて研削焼けの有無を判定する。温度センサは、工作物の外周面のうち研削点に対して軸対象となる位置に当接して、当該部位の表面温度を検出する。 The grinding apparatus described in Patent Document 1 has a rotary-driven workpiece, a grindstone that grinds the outer peripheral surface of the workpiece, a coolant nozzle that supplies coolant near the grinding point of the workpiece, and a grinding burn of the workpiece. It is provided with a grinding burn determination unit for determining. The grinding burn determination unit determines the presence or absence of grinding burn based on the information output from the wattmeter of the motor that rotationally drives the grindstone and the detection value of the temperature sensor that measures the temperature of the workpiece. The temperature sensor abuts on the outer peripheral surface of the workpiece at a position that is axisymmetric with respect to the grinding point, and detects the surface temperature of the portion.

特開２０１０−１９４６４１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-194641

特許文献１に記載の研削装置では、工作物の表面に温度センサが当接しているため、温度センサが当接している工作物の表面にクーラントが付着していると、工作物の表面温度を高精度に検出することが困難な場合があり、研削焼けの判定精度においてなお改善の余地があった。 In the grinding apparatus described in Patent Document 1, since the temperature sensor is in contact with the surface of the workpiece, if coolant adheres to the surface of the workpiece with which the temperature sensor is in contact, the surface temperature of the workpiece is determined. It may be difficult to detect with high accuracy, and there is still room for improvement in the determination accuracy of grinding burn.

そこで、本発明の目的は、工作物の研削焼けの判定精度を向上させることが可能な研削装置及び研削方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a grinding apparatus and a grinding method capable of improving the determination accuracy of grinding burn of a workpiece.

本発明は、上記の目的を達成するため、工作物を研削する砥石と、前記砥石を回転駆動する駆動機構と、前記工作物と前記砥石とを相対移動させる移動機構と、前記駆動機構及び前記移動機構を制御する制御部とを有する研削装置であって、前記制御部は、前記砥石が前記工作物に接する研削点からの熱流を検出する熱流センサの検出値に基づいて、前記工作物における研削焼けの発生を判定する、研削装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention includes a grindstone for grinding a workpiece, a drive mechanism for rotationally driving the grindstone, a moving mechanism for relatively moving the workpiece and the grindstone, the drive mechanism and the said. A grinding device having a control unit that controls a moving mechanism, wherein the control unit in the workpiece is based on a detection value of a heat flow sensor that detects a heat flow from a grinding point where the grindstone is in contact with the workpiece. Provided is a grinding device for determining the occurrence of grinding burn.

また、本発明は、上記の目的を達成するため、工作物を研削する砥石と、前記砥石を回転駆動する駆動機構と、前記工作物と前記砥石とを相対移動させる移動機構と、研削する研削方法であって、前記工作物の研削焼けを判定する判定工程と、前記工作物における研削焼け深さを測定する測定工程と、前記測定工程での測定結果に基づいて研削条件を変更する変更工程と、を備えている、研削方法を提供する。 Further, in order to achieve the above object, the present invention includes a grindstone for grinding a workpiece, a drive mechanism for rotationally driving the grindstone, a moving mechanism for relatively moving the workpiece and the grindstone, and grinding for grinding. The method is a determination step of determining the grinding burn of the workpiece, a measuring step of measuring the grinding burn depth of the workpiece, and a changing step of changing the grinding conditions based on the measurement results in the measuring step. And, which provides a grinding method.

本発明に係る研削装置及び研削方法によれば、工作物の研削焼けの判定精度を向上させることが可能である。 According to the grinding apparatus and the grinding method according to the present invention, it is possible to improve the accuracy of determining the grinding burn of the workpiece.

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る研削装置の全体構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a grinding apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図２（ａ）は、砥石の回転軸方向に沿って見た場合の研削装置の構成を示す模式図であり、図２（ｂ）は、砥石と工作物との並び方向であって、砥石側から見た場合の研削装置の構成を示す模式図である。FIG. 2A is a schematic view showing the configuration of the grinding device when viewed along the rotation axis direction of the grindstone, and FIG. 2B is the alignment direction of the grindstone and the workpiece, and FIG. 2B is the grindstone. It is a schematic diagram which shows the structure of the grinding apparatus when viewed from the side. 図３は、砥石、工作物、及び熱流センサの構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the configurations of the grindstone, the workpiece, and the heat flow sensor. 図４は、閾値を決定するための試験において熱流センサが検出した熱流と研削能率との関係を示すグラフの一例である。FIG. 4 is an example of a graph showing the relationship between the heat flow detected by the heat flow sensor and the grinding efficiency in the test for determining the threshold value. 図５（ａ）は、熱流センサに熱流が貫通する状態を示した説明図であり、図５（ｂ）は、熱流センサの構成を示す説明図である。FIG. 5 (a) is an explanatory diagram showing a state in which the heat flow penetrates the heat flow sensor, and FIG. 5 (b) is an explanatory diagram showing the configuration of the heat flow sensor. 図６は、第２の実施の形態に係る研削装置の構成を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the grinding apparatus according to the second embodiment. 図７は、第２の実施の形態に係る砥石、工作物、及び熱流センサの構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the configurations of the grindstone, the workpiece, and the heat flow sensor according to the second embodiment. 図８は、第３の実施の形態に係る研削装置をＹ軸方向に沿って見た場合の熱流センサの位置を示した説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing the position of the heat flow sensor when the grinding device according to the third embodiment is viewed along the Y-axis direction.

［第１の実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。 [First Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. It should be noted that the embodiments described below are shown as suitable specific examples for carrying out the present invention, and there are some parts that specifically exemplify various technically preferable technical matters. , The technical scope of the present invention is not limited to this specific aspect.

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る研削装置１００の全体構成を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the grinding apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.

図１に示すように、研削装置１００は、土台となるベッド１と、軸状の工作物８０を研削する円盤状の砥石２と、砥石２を回転駆動する駆動機構としての砥石用電動モータ３と、工作物８０に対して砥石２を相対移動させる移動力を発生するＸ軸モータ４１及びＹ軸モータ５１と、砥石用電動モータ３、Ｘ軸モータ４１、及びＹ軸モータ５１を制御する制御部６と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the grinding device 100 includes a bed 1 as a base, a disk-shaped grindstone 2 for grinding a shaft-shaped workpiece 80, and an electric motor 3 for a grindstone as a drive mechanism for rotationally driving the grindstone 2. Control to control the X-axis motor 41 and the Y-axis motor 51 that generate a moving force that relatively moves the grindstone 2 with respect to the workpiece 80, and the electric motor 3, the X-axis motor 41, and the Y-axis motor 51 for the grindstone. It is provided with a part 6.

ベッド１には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸案内レール１０ａ，１０ｂが設けられ、Ｘ軸案内レール１０ａ，１０ｂ上にはＸ軸テーブル４０が設置されている。Ｘ軸テーブル４０は、ベッド１上に設けられたＸ軸ボールねじ４２によってＸ軸方向に移動され、Ｘ軸案内レール１０ａ，１０ｂ上を摺動する。Ｘ軸ボールねじ４２は、ベッド１に設置されたＸ軸モータ４１によって駆動される。砥石用電動モータ３は、Ｘ軸テーブル４０上に設置されたＹ軸テーブル２０に取り付けられている。 The bed 1 is provided with X-axis guide rails 10a and 10b extending in the X-axis direction, and an X-axis table 40 is installed on the X-axis guide rails 10a and 10b. The X-axis table 40 is moved in the X-axis direction by the X-axis ball screw 42 provided on the bed 1 and slides on the X-axis guide rails 10a and 10b. The X-axis ball screw 42 is driven by an X-axis motor 41 installed on the bed 1. The electric motor 3 for the grindstone is attached to the Y-axis table 20 installed on the X-axis table 40.

Ｙ軸テーブル２０は、Ｘ軸テーブル４０においてＹ軸方向に延びたＹ軸案内レール４０ａ，４０ｂ上に設置されている。また、Ｙ軸テーブル２０は、Ｘ軸テーブル４０に設けられたＹ軸ボールねじ５２によってＹ軸方向に移動され、Ｙ軸案内レール４０ａ，４０ｂ上を摺動する。Ｙ軸ボールねじ５２は、Ｘ軸テーブル４０に配置されたＹ軸モータ５１によって駆動される。Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ５１、Ｘ軸ボールねじ４２、及びＹ軸ボールねじ５２は、工作物８０と砥石２とを相対移動させる移動機構を構成する。 The Y-axis table 20 is installed on the Y-axis guide rails 40a and 40b extending in the Y-axis direction in the X-axis table 40. Further, the Y-axis table 20 is moved in the Y-axis direction by the Y-axis ball screw 52 provided on the X-axis table 40, and slides on the Y-axis guide rails 40a and 40b. The Y-axis ball screw 52 is driven by a Y-axis motor 51 arranged on the X-axis table 40. The X-axis motor 41, the Y-axis motor 51, the X-axis ball screw 42, and the Y-axis ball screw 52 form a moving mechanism for relatively moving the workpiece 80 and the grindstone 2.

工作物８０は、その軸方向の両端がベッド１上に設置された主軸台１１，１２に支持されており、主軸台１１，１２に内蔵されたモータによって回転駆動される。 Both ends of the workpiece 80 in the axial direction are supported by the headstocks 11 and 12 installed on the bed 1, and the workpiece 80 is rotationally driven by a motor built in the headstocks 11 and 12.

研削装置１００は、砥石２が工作物８０に接する研削点からの熱流を検出する熱流センサ７をさらに備えている。本実施の形態では、研削装置１００をＸＹ平面に垂直な方向に沿って見た場合に、熱流センサ７が、砥石２と重なる位置に設けられている。熱流センサ７は、制御部６と電気的に接続されており、制御部６は熱流センサ７の検出値を取得可能である。 The grinding device 100 further includes a heat flow sensor 7 that detects a heat flow from a grinding point where the grindstone 2 is in contact with the workpiece 80. In the present embodiment, the heat flow sensor 7 is provided at a position where it overlaps with the grindstone 2 when the grinding device 100 is viewed along the direction perpendicular to the XY plane. The heat flow sensor 7 is electrically connected to the control unit 6, and the control unit 6 can acquire the detected value of the heat flow sensor 7.

図２（ａ）は、砥石２の回転軸Ｏ１方向（図１におけるＸ方向）に沿って見た場合の研削装置１００の構成を示す模式図であり、図２（ｂ）は、砥石２と工作物８０との並び方向（図１におけるＹ方向）であって、砥石２側から見た場合の研削装置１００の構成を示す模式図である。図２（ａ）では、砥石２及び工作物８０の回転方向を矢印で示している。以下の説明において、「上」「下」とは、鉛直方向の上下をいうものとする。 2 (a) is a schematic diagram showing the structure of a grinding apparatus 100 when viewed along the direction (X direction in FIG. 1) rotation axis O 1 direction of the grinding wheel 2, FIG. 2 (b), the grinding wheel 2 It is a schematic view which shows the arrangement direction (the Y direction in FIG. 1) of and a workpiece 80, and shows the structure of the grinding apparatus 100 when viewed from the grindstone 2 side. In FIG. 2A, the rotation directions of the grindstone 2 and the workpiece 80 are indicated by arrows. In the following description, "upper" and "lower" shall mean up and down in the vertical direction.

図２（ａ）に示すように、研削装置１００は、研削点Ｐにクーラントノズル８１からクーラントを供給しながら工作物８０を研削する。ここで、研削点Ｐとは、工作物８０の外周面のうち砥石２によって研削される点をいう。クーラントノズル８１は、研削点Ｐの近傍に配置され、研削点Ｐの上部に位置している。 As shown in FIG. 2A, the grinding device 100 grinds the workpiece 80 while supplying coolant from the coolant nozzle 81 to the grinding point P. Here, the grinding point P means a point on the outer peripheral surface of the workpiece 80 that is ground by the grindstone 2. The coolant nozzle 81 is arranged near the grinding point P and is located above the grinding point P.

工作物８０は、その外周面８０ａに当接する第１及び第２のシュー１３，１４によって回転可能に支持されている。第１のシュー１３は、その先端が研削点Ｐよりも下方に位置する工作物８０の外周面８０ａに当接している。第２のシュー１４は、その先端が工作物８０の回転軸Ｏ２に対して研削点Ｐと対称となる位置の工作物８０の外周面８０ａに当接している。 The workpiece 80 is rotatably supported by first and second shoes 13 and 14 that abut on its outer peripheral surface 80a. The tip of the first shoe 13 is in contact with the outer peripheral surface 80a of the workpiece 80 located below the grinding point P. The second shoe 14 is in contact with the outer peripheral surface 80a of the workpiece 80 in a position where its leading end is the grinding point P is symmetrical with respect to the rotation axis O 2 of the workpiece 80.

熱流センサ７は、フレキシブル基板で形成された薄型平板状であり、その測定面７ａが砥石２の外周面２ａと対向する位置であって、クーラントノズル８１の先端部よりも上方の位置に設けられている。また、熱流センサ７は、測定面７ａとは反対側の裏面７ｂが、Ｘ軸方向に対して傾斜した金属プレート７０の表面に接して取り付けられている。なお、熱流センサ７の測定面７ａと砥石２の外周面２ａとの間の砥石２の半径方向の距離は、例えば、４０ｍｍ〜６０ｍｍである。 The heat flow sensor 7 is a thin flat plate formed of a flexible substrate, and its measurement surface 7a is provided at a position facing the outer peripheral surface 2a of the grindstone 2 and above the tip of the coolant nozzle 81. ing. Further, the heat flow sensor 7 is attached so that the back surface 7b on the side opposite to the measurement surface 7a is in contact with the surface of the metal plate 70 inclined in the X-axis direction. The radial distance of the grindstone 2 between the measurement surface 7a of the heat flow sensor 7 and the outer peripheral surface 2a of the grindstone 2 is, for example, 40 mm to 60 mm.

図２（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に見た場合に、Ｘ軸方向における熱流センサ７の取付位置は、測定面７ａの少なくとも一部が砥石２と重なる位置である。なお、砥石２の回転軸Ｏ１方向における熱流センサ７の位置はこれに限られるものではなく、例えばＹ軸方向に見た場合に、熱流センサ７の測定面７ａと砥石２とが重ならない位置であってもよい。 As shown in FIG. 2B, when viewed in the Y-axis direction, the mounting position of the heat flow sensor 7 in the X-axis direction is a position where at least a part of the measurement surface 7a overlaps with the grindstone 2. The position of the heat flow sensor 7 in the rotation axis O 1 direction of the grinding wheel 2 is not limited to this, for example, when viewed in the Y-axis direction, a position where the measurement surface 7a and the grinding wheel 2 of the heat flow sensor 7 does not overlap It may be.

図３は、砥石２、工作物８０、及び熱流センサ７の構成を示す斜視図である。図３では、熱流センサ７を破線で示している。図３に示すように、金属プレート７０は、砥石２の外周面２ａを上方から覆うように配置されている。なお、熱流センサ７を通過する熱流の流れをよくするために、金属プレート７０の材料は熱伝導率の高いものが望ましい。熱流センサ７は、研削点Ｐから発せられる熱流や、研削点Ｐから砥石２の内部へ伝導した熱が外周面２ａから放射される熱流を検出する。 FIG. 3 is a perspective view showing the configurations of the grindstone 2, the workpiece 80, and the heat flow sensor 7. In FIG. 3, the heat flow sensor 7 is shown by a broken line. As shown in FIG. 3, the metal plate 70 is arranged so as to cover the outer peripheral surface 2a of the grindstone 2 from above. In order to improve the flow of heat flow passing through the heat flow sensor 7, it is desirable that the material of the metal plate 70 has high thermal conductivity. The heat flow sensor 7 detects the heat flow generated from the grinding point P and the heat flow in which the heat conducted from the grinding point P to the inside of the grindstone 2 is radiated from the outer peripheral surface 2a.

制御部６は、熱流センサ７が検出した熱流に基づいて、研削焼けの有無を判定する。より詳細には、制御部６は、熱流センサ７の出力値に基づいた熱流が、予め定められた閾値より大きい場合に研削焼けが発生したと判定する。この閾値は、予め試験によって得られることができる。この試験は、例えば同一の研削対象でクーラントの供給量を一定にした状態において、研削能率（単位時間単位幅当たりの研削量）を変化させたときの熱流を測定し、研削焼けの有無をプロットしていくものである。 The control unit 6 determines the presence or absence of grinding burn based on the heat flow detected by the heat flow sensor 7. More specifically, the control unit 6 determines that grinding burn has occurred when the heat flow based on the output value of the heat flow sensor 7 is larger than a predetermined threshold value. This threshold can be obtained by testing in advance. In this test, for example, the heat flow when the grinding efficiency (grinding amount per unit time unit width) is changed while the coolant supply amount is constant for the same grinding object is measured, and the presence or absence of grinding burn is plotted. It is something to do.

図４は、上記の試験を行った際の熱流センサ７が検出した熱流と研削能率との関係を示すグラフの一例である。図４に示すように、研削能率を上げていくと熱流も大きくなり、研削焼けが発生していることがわかる。なお、制御部６は、熱流センサ７から出力される検出値が閾値を超えた場合には、砥石２の送り速度や、工作物８０の回転速度等の研削条件を最適化するように自動的に変更するように設定されている。なお、上記では、事前に実施した試験で得られたデータに基づいて閾値を決定しているが、これに限らず、例えば研削加工中に得られたデータに基づいて閾値を決定するようにしてもよい。 FIG. 4 is an example of a graph showing the relationship between the heat flow detected by the heat flow sensor 7 when the above test is performed and the grinding efficiency. As shown in FIG. 4, it can be seen that as the grinding efficiency is increased, the heat flow also increases and grinding burn occurs. When the detection value output from the heat flow sensor 7 exceeds the threshold value, the control unit 6 automatically optimizes the grinding conditions such as the feed rate of the grindstone 2 and the rotation speed of the workpiece 80. It is set to change to. In the above, the threshold value is determined based on the data obtained in the test conducted in advance, but the threshold value is not limited to this, and the threshold value is determined based on the data obtained during the grinding process, for example. May be good.

図５（ａ）及び（ｂ）は、熱流センサ７の原理を説明するための説明図であり、図５（ａ）は、熱流センサ７に熱流が貫通する状態を示した説明図であり、図５（ｂ）は、熱流センサ７の構成を示す説明図である。 5 (a) and 5 (b) are explanatory views for explaining the principle of the heat flow sensor 7, and FIG. 5 (a) is an explanatory view showing a state in which the heat flow penetrates the heat flow sensor 7. FIG. 5B is an explanatory diagram showing the configuration of the heat flow sensor 7.

図５（ａ）に示すように、熱流センサ７の厚みをｄ、測定面７ａの温度をＴ１、測定面７ａとは反対側の裏面７ｂの温度をＴ２、熱流センサ７の熱伝導率をλとすると、熱流センサ７を通過する熱流Ｑは、以下の式で求められる。
Ｑ＝（Ｔ１−Ｔ２）λ／ｄ
つまり、熱流センサ７は、熱流センサ７の測定面７ａとその裏面７ｂとの間の温度差に起因して発生する電圧により、熱流センサ７を通過する熱流Ｑを検出する。 As shown in FIG. 5A, the thickness of the heat flow sensor 7 is d, the temperature of the measurement surface 7a is T 1 , the temperature of the back surface 7b opposite to the measurement surface 7a is T 2 , and the thermal conductivity of the heat flow sensor 7. Assuming that λ, the heat flow Q passing through the heat flow sensor 7 is obtained by the following equation.
Q = (T 1- T 2 ) λ / d
That is, the heat flow sensor 7 detects the heat flow Q passing through the heat flow sensor 7 by the voltage generated due to the temperature difference between the measurement surface 7a of the heat flow sensor 7 and the back surface 7b thereof.

図５（ｂ）に示すように、熱流センサ７では、複数の熱電対７００が測定点Ａと測定点Ｂとに多点で直列して接続され、これらの熱電対のうち一端にある熱電対と他端にある熱電対のそれぞれ接点が計測器端子９０に接続される。複数の熱電対７００が直列して接続されていることにより、測定点Ａと測定点Ｂとの間の温度差に起因した出力電圧が増幅される。これにより、熱流センサ７の感度が増大し、精度の高い検出が可能となる。 As shown in FIG. 5B, in the heat flow sensor 7, a plurality of thermocouples 700 are connected in series at the measurement point A and the measurement point B at multiple points, and the thermocouple at one end of these thermocouples is connected. The contacts of the thermocouple at the other end are connected to the measuring instrument terminal 90. By connecting a plurality of thermocouples 700 in series, the output voltage due to the temperature difference between the measurement point A and the measurement point B is amplified. As a result, the sensitivity of the heat flow sensor 7 is increased, and highly accurate detection becomes possible.

本実施の形態では、制御部６が感度の高い熱流センサ７の検出値に基づいて研削点Ｐにおける研削焼けを判定するので、高精度に研削焼けを検知することが可能である。 In the present embodiment, since the control unit 6 determines the grinding burn at the grinding point P based on the detection value of the highly sensitive heat flow sensor 7, it is possible to detect the grinding burn with high accuracy.

本実施の形態に係る研削装置１００は、以下に述べる研削方法において用いられる。本実施の形態に係る研削方法は、工作物８０の研削焼けを判定する判定工程と、工作物８０における研削焼け深さを測定する測定工程と、測定工程で測定した研削焼け深さに基づいて研削装置１００の研削条件を変更する変更工程と、を有している。 The grinding device 100 according to the present embodiment is used in the grinding method described below. The grinding method according to the present embodiment is based on a determination step of determining the grinding burn of the workpiece 80, a measuring step of measuring the grinding burn depth of the workpiece 80, and the grinding burn depth measured in the measuring step. It has a changing process for changing the grinding conditions of the grinding device 100.

判定工程は、前述した通り、制御部６が熱流センサ７の検出値に基づいて研削焼けを判定する工程である。測定工程では、判定工程において研削焼けが有ると判定された工作物８０の研削焼けの深さを実測する。この測定は、例えば作業者の目視によって行われる。変更工程では、測定工程において測定した研削焼けの深さに基づいて研削条件を変更する。例えば、研削焼け深さが事前に定めていた所定の値よりも大きい場合には、研削焼け深さが浅くなるように研削条件を設定することができる。なお、研削条件としては、例えば砥石２の送り速度や、研削能率、工作物８０の回転速度などがある。また、変更工程では、例えば、研削焼け深さと熱流センサ７が検出した熱流との関係をデータ化し、このデータに基づいて工作物８０の研削焼け深さを推定することも可能である。 As described above, the determination step is a step in which the control unit 6 determines grinding burn based on the detected value of the heat flow sensor 7. In the measurement step, the depth of the grinding burn of the workpiece 80 determined to have the grinding burn in the determination step is actually measured. This measurement is performed, for example, visually by the operator. In the changing step, the grinding conditions are changed based on the depth of grinding burn measured in the measuring step. For example, when the grinding burn depth is larger than a predetermined value set in advance, the grinding conditions can be set so that the grinding burn depth becomes shallow. The grinding conditions include, for example, the feed rate of the grindstone 2, the grinding efficiency, and the rotation speed of the workpiece 80. Further, in the changing step, for example, it is possible to digitize the relationship between the grinding burn depth and the heat flow detected by the heat flow sensor 7, and estimate the grinding burn depth of the workpiece 80 based on this data.

以上説明したように、制御部６は、砥石２が工作物８０に接する研削点Ｐからの熱流を検出する熱流センサ７の検出値に基づいて、工作物８０における研削焼けの発生を判定する。 As described above, the control unit 6 determines the occurrence of grinding burn in the workpiece 80 based on the detection value of the heat flow sensor 7 that detects the heat flow from the grinding point P where the grindstone 2 is in contact with the workpiece 80.

本実施の形態によれば、熱流センサの検出値に基づいて研削焼けの判定をするので、例えばサーミスタ等の温度センサを用いた場合に比べて高い精度で研削点Ｐから発生する熱を検知することができる。つまり、工作物８０の研削焼けの判定精度を高めることが可能である。 According to the present embodiment, since the grinding burn is determined based on the detection value of the heat flow sensor, the heat generated from the grinding point P is detected with higher accuracy than when a temperature sensor such as a thermistor is used. be able to. That is, it is possible to improve the accuracy of determining the grinding burn of the workpiece 80.

なお、上記の実施の形態では、熱流センサ７が平板状であったが、例えば砥石２の外周面に沿って円弧状に湾曲して取り付けられていてもよい。 In the above embodiment, the heat flow sensor 7 has a flat plate shape, but it may be mounted so as to be curved in an arc shape along the outer peripheral surface of the grindstone 2, for example.

[第２の実施の形態]
次に、第２の実施の形態に係る研削装置１００について図６及び図７を参照して説明する。図６は、第２の実施の形態に係る研削装置１００を砥石２の回転軸Ｏ１方向に沿って見た場合の構成例を示す説明図である。図７は、第２の実施の形態に係る砥石２、工作物８０、及び熱流センサ７Ａの構成を示す斜視図である。 [Second Embodiment]
Next, the grinding apparatus 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Figure 6 is an explanatory diagram showing a configuration example in which the grinding apparatus 100 according to the second embodiment seen along the rotational axis O 1 direction of the grinding wheel 2. FIG. 7 is a perspective view showing the configurations of the grindstone 2, the workpiece 80, and the heat flow sensor 7A according to the second embodiment.

図７及び図８に示すように、第２の実施の形態に係る研削装置１００は、その熱流センサ７Ａの位置が第１の実施の形態に係る研削装置１００と異なる。図６に示すように、第２の実施の形態に係る研削装置１００では、熱流センサ７Ａが工作物８０の外周面８０ａと対向する位置に設けられている。 As shown in FIGS. 7 and 8, the position of the heat flow sensor 7A of the grinding device 100 according to the second embodiment is different from that of the grinding device 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, in the grinding apparatus 100 according to the second embodiment, the heat flow sensor 7A is provided at a position facing the outer peripheral surface 80a of the workpiece 80.

熱流センサ７Ａは、第１の実施の形態と同様、フレキシブル基板によって形成されており、曲面に沿って折り曲げ可能である。本実施の形態では、金属プレート７０Ａが工作物８０の周方向に沿って円弧状に湾曲しており、熱流センサ７Ａも金属プレート７０Ａの曲面に沿って湾曲して取り付けられている。つまり、熱流センサ７Ａは、工作物８０の周方向に沿って円弧状となるように取り付けられている。熱流センサ７Ａは、研削点Ｐから発せられる熱流や、研削点Ｐから工作物８０の内部へと電動した熱が外周面８０ａから放射される熱流を検出する。 Similar to the first embodiment, the heat flow sensor 7A is formed of a flexible substrate and can be bent along a curved surface. In the present embodiment, the metal plate 70A is curved in an arc shape along the circumferential direction of the workpiece 80, and the heat flow sensor 7A is also curved and attached along the curved surface of the metal plate 70A. That is, the heat flow sensor 7A is attached so as to form an arc along the circumferential direction of the workpiece 80. The heat flow sensor 7A detects the heat flow generated from the grinding point P and the heat flow radiated from the outer peripheral surface 80a from the electric heat from the grinding point P to the inside of the workpiece 80.

この第２の実施の形態においても、制御部６が熱流センサ７Ａの検出値に基づいて研削焼けを判定するので、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を得ることができる。 Also in this second embodiment, since the control unit 6 determines the grinding burn based on the detected value of the heat flow sensor 7A, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.

なお、第２の実施の形態の変形例として、熱流センサ７Ａが、研削点Ｐよりも下方に位置する工作物８０の外周面８０ａに当接する第１のシューと、回転軸Ｏ２に対してクーラントノズル８１とは反対側にあたる工作物８０の外周面８０ａに当接するシューとの間で、工作物８０の外周面８０ａと対向するように配置されていてもよい。 As a modification of the second embodiment, the heat flow sensor 7A is a first shoe abutting the outer peripheral surface 80a of the workpiece 80 which is located below the grinding point P, with respect to the rotation axis O 2 It may be arranged so as to face the outer peripheral surface 80a of the workpiece 80 between the shoe and the shoe which abuts on the outer peripheral surface 80a of the workpiece 80 which is on the opposite side of the coolant nozzle 81.

[第３の実施の形態]
次に、第３の実施の形態に係る研削装置について図８を参照して説明する。図８は、第３の実施の形態に係る研削装置をＹ軸方向に沿って見た場合の熱流センサ７Ｂの位置を示した説明図である。 [Third Embodiment]
Next, the grinding apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory view showing the position of the heat flow sensor 7B when the grinding apparatus according to the third embodiment is viewed along the Y-axis direction.

図８に示すように、第３の実施の形態に係る研削装置１００は、その熱流センサ７Ｂの位置が第１の実施の形態に係る研削装置１００と異なる。第３の実施の形態に係る研削装置では、熱流センサ７Ｂが、砥石２の回転軸Ｏ１方向における軸方向端面２１と対向する位置に設けられている。つまり、熱流センサ７Ｂの測定面と、砥石２の軸方向端面２１とが対面している。熱流センサ７Ｂは、砥石２の近傍に配置された平板状の金属プレート７０Ｂに取り付けられている。 As shown in FIG. 8, the position of the heat flow sensor 7B of the grinding device 100 according to the third embodiment is different from that of the grinding device 100 according to the first embodiment. Grinding apparatus according to the third embodiment, the heat flow sensor 7B is provided at a position opposite to the axial end face 21 in the rotation axis O 1 direction of the grinding wheel 2. That is, the measurement surface of the heat flow sensor 7B and the axial end surface 21 of the grindstone 2 face each other. The heat flow sensor 7B is attached to a flat metal plate 70B arranged in the vicinity of the grindstone 2.

この第３の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を得ることができる。 The same actions and effects as those of the first embodiment can also be obtained by this third embodiment.

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。 (Additional note)
Although the present invention has been described above based on the embodiments, these embodiments do not limit the invention according to the claims. It should also be noted that not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.

上記の実施の形態において、研削装置１００は、金属プレート７を冷却することにより金属プレート７の温度を一定に保つ冷却手段を備えていてもよい。これにより、金属プレート７の温度上昇を防ぐことができ、熱流センサ７の裏面７ｂの温度上昇に伴う検出誤差を防ぐことができる。 In the above embodiment, the grinding apparatus 100 may include a cooling means for keeping the temperature of the metal plate 7 constant by cooling the metal plate 7. As a result, it is possible to prevent the temperature rise of the metal plate 7, and it is possible to prevent a detection error due to the temperature rise of the back surface 7b of the heat flow sensor 7.

１…ベッド
２…砥石
３…砥石用電動モータ
５…軸モータ
６…制御部
７，７Ａ，７Ｂ…熱流センサ
７ａ…測定面
７ｂ…裏面
８１…クーラントノズル
７０，７０Ａ，７０Ｂ…金属プレート
８０…工作物
１００…研削装置 1 ... Bed 2 ... Grindstone 3 ... Electric motor for grindstone 5 ... Shaft motor 6 ... Control unit 7, 7A, 7B ... Heat flow sensor 7a ... Measurement surface 7b ... Back surface 81 ... Coolant nozzle 70, 70A, 70B ... Metal plate 80 ... Work Object 100 ... Grinding device

Claims (6)

工作物を研削する砥石と、前記砥石を回転駆動する駆動機構と、前記工作物と前記砥石とを相対移動させる移動機構と、前記駆動機構及び前記移動機構を制御する制御部とを有する研削装置であって、
前記制御部は、前記砥石が前記工作物に接する研削点からの熱流を検出する熱流センサの検出値に基づいて、前記工作物における研削焼けの発生を判定する、
研削装置。 A grinding device having a grindstone for grinding a workpiece, a drive mechanism for rotationally driving the grindstone, a moving mechanism for relatively moving the workpiece and the grindstone, and a control unit for controlling the drive mechanism and the moving mechanism. And
The control unit determines the occurrence of grinding burn in the workpiece based on the detection value of the heat flow sensor that detects the heat flow from the grinding point where the grindstone is in contact with the workpiece.
Grinding device. 前記制御部は、研削焼けが発生したと判定したときに研削条件を変更する、
請求項１に記載の研削装置。 The control unit changes the grinding conditions when it determines that grinding burn has occurred.
The grinding apparatus according to claim 1. 前記熱流センサは、前記砥石の外周面と対向する位置に設けられている、
請求項１又は２に記載の研削装置。 The heat flow sensor is provided at a position facing the outer peripheral surface of the grindstone.
The grinding apparatus according to claim 1 or 2. 前記熱流センサは、前記工作物の外周面と対向する位置に設けられている、
請求項１又は２に記載の研削装置。 The heat flow sensor is provided at a position facing the outer peripheral surface of the workpiece.
The grinding apparatus according to claim 1 or 2. 前記熱流センサは、前記砥石の回転軸方向における端面と対向する位置に設けられている、
請求項１又は２に記載の研削装置。 The heat flow sensor is provided at a position facing the end face in the rotation axis direction of the grindstone.
The grinding apparatus according to claim 1 or 2. 工作物を研削する砥石と、前記砥石を回転駆動する駆動機構と、前記工作物と前記砥石とを相対移動させる移動機構と、研削する研削方法であって、
前記工作物の研削焼けを判定する判定工程と、
前記工作物における研削焼け深さを測定する測定工程と、
前記測定工程での測定結果に基づいて研削条件を変更する変更工程と、を備えている、
研削方法。
A grinding method for grinding a work piece, a drive mechanism for rotationally driving the grindstone, a moving mechanism for relatively moving the work piece and the grindstone, and a grinding method for grinding.
Judgment process for determining grinding burn of the work
A measurement process for measuring the grinding burn depth in the workpiece, and
It includes a changing step of changing the grinding conditions based on the measurement result in the measuring step.
Grinding method.
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