JP2512753B2 - 研削盤の送り制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、砥石によりワークを研削加工する研削盤の
送り制御装置に関するものである。

（従来技術） 従来、例えば特開昭59−134657号公報に示されるよう
に、ワークの研削加工寸法の計測値と、ワークの研削加
工寸法目標値との差を求め、これに応じて研削加工終了
までに必要な繰返し切込み回数と適切な切込み量を算出
して砥石軸の送りを制御することにより、研削加工を自
動化するようにしたものが知られている。しかし、上記
従来装置では、研削加工時に生じる砥石軸の撓みについ
て考慮されておらず、砥石軸の送り位置と、砥石によっ
て実際に研削加工された加工位置との間に、上記砥石軸
の撓み量に相当するずれが発生するため、上記研削加工
寸法の目標値に対応した適正な研削制御を実行すること
ができないという問題があった。

また、上記砥石軸の撓み量は、荒研削もしくは仕上研
削等の研削段階および砥石の切味等に応じて変化するた
め、この砥石軸の撓み量の変化に対応した適正な研削制
御を実行することができる研削盤の送り制御装置の開発
が望まれていた。

（発明の目的） 本発明は、上記の技術背景のもとになされたものであ
り、砥石軸の撓みを考慮することにより、研削段階に対
応した適正状態でワークを研削加工することができる研
削盤の送り制御装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、円形の研削面を研削する砥石が装着された
砥石軸と、この砥石軸を研削方向に移動させる切込み機
構とを有する研削盤の送り制御装置であって、上記砥石
により研削加工されたワークの加工位置を検出する加工
位置検出手段と、上記砥石軸の切込み位置を検出する切
込み位置検出手段と、上記加工位置検出手段で検出した
ワークの加工位置と上記切込み位置検出手段で検出した
砥石軸の切込み位置とに基づいて所定の研削加工位置か
ら予め設定された加工終了位置までの研削区間内におけ
るワークの加工量および砥石軸の切込み量を演算すると
ともに、このワークの加工量から砥石軸の切込み量を減
算することにより砥石軸の撓み量を算出する撓み量演算
手段と、上記ワークの加工位置に対応した砥石軸の理想
撓み量を記憶する撓み量記憶手段と、上記撓み量演算手
段で求めた砥石軸の撓み量と上記撓み量記憶手段から出
力された理想撓み量とを比較することにより撓み量の偏
差を求める比較手段と、この比較手段からの出力信号に
応じて砥石軸の撓み量を上記理想撓み量に一致させるよ
うに上記砥石軸の送り速度を制御する切込み速度制御手
段とを備えたものである。

上記の構成によれば、例えば砥石の切れ味が低下する
等により研削抵抗が増大して砥石軸の実際の撓み量が理
想撓み量よりも大きくなった場合には、切込み機構の送
り速度を低下させて砥石軸の撓み量を減少させる制御が
実行されることとなる。

（実施例） 第１図は、本発明に係る研削盤の送り制御装置の実施
例を示している。上記研削盤は、砥石１が装着された砥
石軸４と、この砥石軸４を駆動する駆動モータ５と、こ
の駆動モータ５が載置された基台６をねじ送りする切込
み機構７とを有している。また、送り制御装置は、砥石
１により研削されるワークＷの孔径を検出するインナー
ゲージ２と、その出力信号に応じてワークＷの加工位置
を検出する加工位置検出手段３と、上記切込み機構７の
作動状態を検出して砥石軸４の切込み位置を検出する切
込み位置検出手段８と、上記加工位置検出手段３で検出
したワークＷの加工位置と切込み位置検出手段８で検出
した砥石軸４の切込み位置とに基づいて砥石軸４の撓み
量を演算する撓み量演算手段９と、上記ワークＷの加工
位置に対応した砥石軸４の理想撓み量を記憶する撓み量
記憶手段10と、上記撓み量演算手段９で求めた実際の砥
石軸４の撓み量と上記撓み量記憶手段10から読出した理
想撓み量とを比較することにより撓み量の偏差を求める
比較手段11と、この比較手段11からの出力信号に応じて
上記砥石軸４の送り速度を制御する切込み速度制御手段
12とを備えている。そして、砥石軸４の撓み量を理想撓
み量に一致させるため、上記切込み速度制御手段12によ
り砥石軸４の送り速度が制御されるようになっている。

上記理想撓み量は、第２図に示すように、研削開始点
０から初期研削点Ａまでの間、砥石軸４の切込み速度を
増加させつつ行なわれる初期研削の研削抵抗値に対応し
て撓み量が徐々に増大し、上記初期研削点Ａから荒研削
点Ｂまでの間、所定速度で砥石軸４を切込むことにより
行なわれる荒研削の研削抵抗値に対応して所定の撓み量
が維持され、上記荒研削点Ｂから加工終了点Ｃまでの
間、砥石軸４の切込み速度を低下させつつ行なわれる仕
上研削の研削抵抗値に対応して撓み量が徐々に減少する
ように、各研削段階に応じて予め設定されている。

上記研削盤の送り制御装置により砥石軸４の送り速度
を制御するには、上記加工位置検出手段３および切込み
位置検出手段８によってワークＷの加工位置および砥石
軸４の切込み位置を検出しつつ、各研削段階に応じて予
め設定された切込み速度で砥石軸４を切込み機構７によ
りねじ送りしてワークＷを研削加工する。そして上記加
工位置検出手段３から出力されるワーク加工位置の検出
信号と、上記切込み位置検出手段８から出力される砥石
軸切込み位置の検出信号とに応じて、砥石軸４の撓み量
を撓み量演算手段９において算出する。すなわち、所定
の研削加工位置から予め設定された加工終了位置までの
ワークＷの研削は、上記研削加工位置に対応した切込み
位置から切込み終了位置まで砥石軸４が移動するととも
に、上記切込み位置における砥石軸４の撓みが切込み終
了位置に至るまでに復元することによって行なわれるた
め、上記区間のワーク加工量および砥石軸切込み量を撓
み量演算手段９において求めるとともに、上記ワーク加
工量から砥石軸切込み量を減算することにより、上記研
削加工点における砥石軸４の撓み量を算出することがで
きる。

次いで、上記撓み量演算手段９で求めた砥石軸４の撓
み量と、撓み量記憶手段10で読出した上記研削加工位置
に対応した理想撓み量とを比較手段11で比較することに
より、上記研削加工位置における砥石軸４の実際の撓み
量と、理想撓み量との偏差を求める。そして上記比較手
段11において実際の撓み量と理想撓み量とが相違してい
ることが判別された場合には、その偏差に応じた切込み
速度制御信号を切込み速度制御手段12に出力して上記切
込み機構７の送り速度を制御する。例えば砥石１の切味
が低下する等により研削抵抗が増大して実際の撓み量が
理想撓み量よりも大きくなった場合には、上記切込み機
構７の送り速度を低下させて砥石軸４の撓み量を減少さ
せるように制御する。

このように、ワークＷの加工位置に応じて算出したワ
ーク加工量と、砥石軸４の切込み位置に応じて算出した
砥石軸切込み量とに基づいて実際の砥石軸４の撓み量を
求め、この撓み量を予め設定された理想撓み量に一致さ
せるように砥石軸４の送り速度を制御するように構成し
たため、砥石１の切味が低下しているにも拘らず速い切
込み速度で砥石軸４を切込み、砥石軸４の駆動モータ５
に過負荷が発生したり、砥石１の切味が充分にあるにも
拘らず遅い切込み速度で砥石軸４を切込んで作業効率が
低下する等の弊害の発生を防止し、研削段階に対応した
研削力でワークＷを適正に研削することができる。

また、上記のように所定の研削加工位置における砥石
軸４の撓み量を上記研削加工位置から加工終了位置まで
のワーク加工量と、その区間における砥石軸切込み量と
に基づいて算出するように構成したため、上記研削加工
位置におけるワークＷの加工位置と砥石軸４の切込み位
置とを直接比較して砥石軸４の撓み量を求めるように構
成した場合に比べて、砥石軸４の撓み量を簡単かつ正確
に検出できるという利点がある。すなわち、上記ワーク
Ｗの加工位置と砥石軸４の切込み位置とを直接比較して
砥石軸４の切込み量を求めるようにした場合には、砥石
軸４が摩耗して砥石１の外径が変化すると、上記研削加
工位置と切込み位置との相対位置が変化するので、これ
に応じた検出誤差が生じるのを防止するために検出値の
補正を行なう必要があるが、上記のようにワークＷ加工
量と砥石軸切込み量とに基づいて砥石軸４の撓み量を求
めるように構成した場合には、砥石１の外径が変化した
としても上記ワーク加工量と砥石軸切込み量の演算値に
影響を及ぼすことがないので、砥石軸４の撓み量を簡単
かつ正確に検出することができる。

なお、上記砥石軸４の理想撓み量は、ワークＷの形状
および材質等に応じて変化するため、上記ワークＷの材
質等に応じた種々の理想撓み量を設定し、そのうちから
ワークＷの材質等に対応した理想撓み量を選定するよう
に構成することが望ましい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、加工位置検出手段で検
出したワークの加工位置と上記切込み位置検出手段で検
出した砥石軸の切込み位置とに基づいて所定の研削加工
位置から予め設定された加工終了位置までの研削区間内
におけるワークの加工量および砥石軸の切込み量を演算
するとともに、このワークの加工量から砥石軸の切込み
量を減算することにより砥石軸の撓み量を撓み量演算手
段において算出するとともに、この撓み量の演算値と、
撓み量記憶手段から出力された理想撓み量との偏差を求
め、この偏差に応じて砥石軸の撓み量を上記理想撓み量
に一致させるように砥石軸の送り速度を制御するように
構成したため、砥石軸の切り味が低下しているのにも拘
らず、砥石軸の切込み速度が速い速度に設定されて砥石
軸の駆動モータに過負荷が発生したり、あるいは砥石軸
の切れ味が十分にあるにも拘らず、砥石軸の切込み速度
が遅い速度に設定されて作業効率が低下したりする等の
弊害を防止し、研削段階に対応した研削力でワークを適
正に研削できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略図、第２図は研削段
階に対応した砥石軸の理想撓み量を示す特性図である。 １……砥石、３……加工位置検出手段、４……砥石軸、
８……切込み位置検出手段、９……撓み量演算手段、10
……撓み量記憶手段、11……比較手段、12……切込み速
度検出手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円形の研削面を研削する砥石が装着された
   砥石軸と、この砥石軸を研削方向に移動させる切込み機
   構とを有する研削盤の送り制御装置であって、上記砥石
   により研削加工されたワークの加工位置を検出する加工
   位置検出手段と、上記砥石軸の切込み位置を検出する切
   込み位置検出手段と、上記加工位置検出手段で検出した
   ワークの加工位置と上記切込み位置検出手段で検出した
   砥石軸の切込み位置とに基づいて所定の研削加工位置か
   ら予め設定された加工終了位置までの研削区間内におけ
   るワークの加工量および砥石軸の切込み量を演算すると
   ともに、このワークの加工量から砥石軸の切込み量を減
   算することにより砥石軸の撓み量を算出する撓み量演算
   手段と、上記ワークの加工位置に対応した砥石軸の理想
   撓み量を記憶する撓み量記憶手段と、上記撓み量演算手
   段で求めた砥石軸の撓み量と上記撓み量記憶手段から出
   力された理想撓み量とを比較することにより撓み量の偏
   差を求める比較手段と、この比較手段からの出力信号に
   応じて砥石軸の撓み量を上記理想撓み量に一致させるよ
   うに上記砥石軸の送り速度を制御する切込み速度制御手
   段とを備えたことを特徴とする研削盤の送り制御装置。