JP2714457B2 - 研削装置 - Google Patents

研削装置

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JP2714457B2
JP2714457B2 JP28551789A JP28551789A JP2714457B2 JP 2714457 B2 JP2714457 B2 JP 2714457B2 JP 28551789 A JP28551789 A JP 28551789A JP 28551789 A JP28551789 A JP 28551789A JP 2714457 B2 JP2714457 B2 JP 2714457B2
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典一 沢木
清之 青木
芳樹 西岡
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Asahi Diamond Industrial Co Ltd
Toyoda Koki KK
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、1トラバース当たりの切込量と1研削工程
当たりの切込回数を設定されて、逐次研削を行う研削装
置に関するものである。
「従来の技術」 ワークとしてのダイヤモンド工具若しくはCBN工具に
対する面研削を行う場合、該ダイヤモンド工具若しくは
CBN工具の硬度及び製作方法等により、砥石の摩耗状態
が極端に相違する。また、研削しながら接触形計測装置
を使ってワークの実研削量を計測することができない。
これは、ダイヤモンド工具のような、表面に凹凸を持つ
ワークに接触形計測装置の接触子をすべりながら接触さ
せるため、接触子が摩耗して精度がでないことによる。
以上の理由により、ダイヤモンド工具若しくはCBN工
具に対する面研削は、作業者が手動切込みにより面研削
を行った後、主軸台を停止して研削量の手動測定を行う
作業を、何回も繰返して行うことにより所定の仕上寸法
に研削していた。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、前記研削作業は長時間に亘るため作業
効率が悪く、さらに作業者による手動作業を必須とする
ため、自動化を行って無人化することもできない等の問
題点がある。
本発明は、これらの問題点を解決するためになされた
もので、次の研削工程に入る前にワークの実際の研削量
を自動的に計測するとともに、各研削工程毎の実研削量
と切込回数との関係から砥石の摩耗量を取り込んで次工
程の切込回数を算出し、自動的に研削作業を行うことが
できる研削装置を提供することを目的とするものであ
る。
「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するための具体的手段は、第1図に示
すように、1トラバース当たりの切込量と1研削工程当
たりの切込回数を設定されて、逐次研削を行う研削装置
1において、研削工程毎に実研削量を自動検出する研削
量自動検出手段2と、各研削工程毎の切込回数を積算す
る切込回数積算手段3と、総研削量と実研削量との差か
ら残存研削量を算出するとともに、積算切込回数/実研
削量から単位実研削量当たりの切込回数を算出して、前
記残存研削量に掛けることにより、次研削工程の切込回
数を演算する切込回数演算手段4と、演算された切込回
数と前記1トラバース当たりの切込量とに基づいて次工
程の研削を行う研削制御手段5とを設けたことを特徴と
するものである。
「作用」 前記具体的手段によれば、設定された1トラバース当
たりの切込量と1研削工程当たりの切込回数により、研
削装置1が研削を行うと、研削量自動検出手段2により
実研削量が計測され、この実研削量と切込回数積算手段
3により演算された積算切込回数とに基づいて、切込回
数演算手段4が(総研削量−実研削量)により残存研削
量と、(積算切込回数/実研削量)から単位実研削量当
たりの切込回数とを算出し、それぞれを掛けることによ
り次研削工程の切込回数を演算し、研削制御手段5が研
削装置1を制御して、前記1トラバース当たりの切込量
と演算された切込回数の研削を行う。
「実施例」 本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第2図は面研削装置1の平面図を示し、ベッド10上に
テーブル11が水平方向に移動可能に案内台12により案内
されている。さらに該ベッド10上には、送りテーブル13
が前記テーブル11の移動方向に直交する方向に移動可能
に案内台14により案内されている。テーブル11及び送り
テーブル13は、それぞれサーボモータ15及び16の駆動に
よりその移動を行う。
前記テーブル11には、マグネットチャック17を装着し
た主軸台18とドレッサ19とが該テーブル11の移動方向に
直交して設置される。
また、前記送りテーブル13上には、砥石駆動モータ20
が設置され、該砥石駆動モータ20により駆動される砥石
軸21が回転可能に軸承される。砥石軸21には、砥石22が
着脱可能に取付けられる。さらにベッド10には、前記主
軸台18のマグネットチャック17に吸引固定されるワーク
Wに対向するようにレーザ式変位計23を設置する。
レーザ式変位計23は研削量演算回路40に接続され、こ
の研削量演算回路40は数値制御装置41に接続されてい
る。数値制御装置41は駆動回路42,43を介して前記サー
ボモータ15,16に接続され、また入力装置44にも接続さ
れている。
前記研削量演算回路40は、基準面の位置と、研削され
た面の位置とによって研削量の演算を行うものである。
前記入力装置44には、後述する研削量ΔA,切込回数N0
が入力される。前記レーザ式変位計23と研削量演算回路
40とによって第1図の研削量自動検出手段2が構成さ
れ、数値制御装置41は切込回数演算手段4と切込回数積
算手段3を備えている。
前記構成の面研削装置1は、数値制御装置41により、
所定のプログラムに基づいて各種制御信号が出力され、
例えば前記サーボモータ15,16,砥石駆動モータ20等が制
御される。
第3図は、本実施例装置を制御して面研削を行うため
のフローチャートである。
本実施例の面研削装置1の作動を、前記第3図に示す
フローチャート及び研削量と切込回数との関係を説明し
た第4図とを参照して説明する。
先ず、ステップ(以下ステップを単にSと表示する)
101〜103で黒皮研削を行って面研削の基準面を研削する
ため、砥石22の先端から基準面までの研削量ΔA,切込回
数N0及び1トラバース当たりの切込量t0を設定する。マ
グネットチャック17と砥石22を回転させながら、テーブ
ル11の移動と送りテーブル13の移動を繰り返すことによ
って黒皮研削を行い、黒皮研削終了後は、テーブル11を
移動させてワークWとレーザ式変位計23を対応させ、マ
グネットチャック17を回転させながらレーザ式変位計23
により基準面まで距離を計測する。このとき、ワークW
に研削液が供給されないため、精度良く測定できる。続
いて基準面から仕上げ面までの総研削量ΔT,荒研削量Δ
B,荒研削工程における1トラバース当たりの切込量t1,
仕上げ研削工程における1トラバース当たりの切込量t2
及び最初の荒研削工程の切込回数N1を設定し、設定され
たt1,N1で荒研削を行う(S104,S105)。この荒研削工程
で研削された実研削量Δ1を、レーザ式変位計23により
前記基準面からの変位として計測する(S106)。続い
て、前記(N1/Δ1)から単位実研削量当たりの切込回
数を算出するとともに、(ΔB−Δ1)により残存する
荒研削量を算出して、掛け合わせることにより次工程の
切込回数N2を演算する(S107)。このN2とt1に基づい
て、再び荒研削を行い実研削量Δ2を計測する(S108,S
109)。ここで、(ΔB−Δ2)で算出される残存荒研
削量が、荒研削量に対する許容公差±a内に入っていれ
ば後述する仕上研削工程に進み、許容公差内に無ければ
n=3として荒研削を続行する(S110,S111)。n=3
以後の荒研削工程においては、ΔB−Δ(n−1)によ
り残存荒研削量を算出し、これまでの研削工程における
切込回数を(N1+N2+……+Nn-1)として積算するとと
もに、実研削量Δ(n−1)で割って、単位実研削量当
たりの切込回数を算出し、これを前記残存荒研削量に掛
けることにより、次工程における切込回数Nnを演算する
(S112)。この切込回数Nnと前記荒研削工程における1
トラバース当たりの切込量t1により荒研削を行い、実研
削量Δnを計測する(S113,S114)。ここでΔB−Δn
から算出される残存荒研削量が、前記荒研削量に対する
許容公差±a内に在れば仕上研削工程を行うが、無けれ
ば続いて残存研削量ΔB−Δn>aを判断する(S115,S
116)。ΔB−Δn>aであれば、nをインクリメント
してn=n+1とし、前記S112以下の荒研削を行う。Δ
B−Δn<aであれば、前記−a≦ΔB−Δn≦aでな
いとの判断とを併せると、荒研削における許容研削量Δ
B−aを超えて研削したことになるので、続いて実研削
量Δnが、仕上げ研削量の許容値ΔT−b≦Δn≦ΔT
+bを満足するか否かを判断する(S116,S118)。満足
していれば仕上げ研削を行うことなくスパークアウト研
削を行って終了する(S119)。実研削量Δnが仕上げ研
削量の前記許容値を満足していなければ、続いて実研削
量ΔnがΔn<ΔT−bか否かを判断する。Δn<ΔT
−bは即ちb<ΔT−Δnであるので、残存研削量ΔT
−Δn>bであれば仕上げ研削工程へ進む。ΔT−b>
Δnでなければ、前記ΔT−b≦Δn≦ΔT+bでない
との判断とを併せると、この場合の実研削量ΔnはΔn
>ΔT+bとなって仕上げ面を超えて研削したこととな
り、研削不良(NG)となる(S120,S121)。S107とS112
では、実研削量Δ1,Δ2,Δnが小さければ、砥石22の摩
耗が大きいと判断して切込回数を増し、実研削量Δ1,Δ
2,Δnが大きければ、砥石22の摩耗が小さいと判断して
切込回数を減すような演算を行う。
続いて、仕上げ研削工程について説明する。仕上げ研
削工程は、前記荒研削工程において−a≦ΔB−Δn≦
aを満足した場合(S110でYES)と、荒研削における許
容研削量ΔB−aを超えて研削し(S116でNO)、かつΔ
n<ΔT−b即ち実研削量Δnが許容仕上げ研削量より
も少ない場合に行われる(S120でYES)。
仕上げ研削の場合の切込回数の演算も基本的には、前
記荒研削の場合と同様にして行われる。
先ず、(ΔT−Δn)より残存する仕上げ研削量を算
出し、荒研削工程での切込回数(N1+N2+‥‥+Nn)を
積算して実研削量Δnで割ることにより、単位実研削量
当たりの切込回数を算出し、前記残存仕上げ研削量に掛
けることにより、最初の仕上げ研削工程における切込回
数M1を演算する(S122)。この切込回数M1と仕上げ研削
工程における1トラバース当たりの切込量t2により仕上
げ研削を行い、レーザ式変位計23により実研削量ΔLを
計測する(S123,S124)。続いて、(ΔT−ΔL)より
残存仕上げ研削量を算出する。(ΔL−Δn)より前記
仕上げ研削工程における実仕上げ研削量を算出し、前記
切込回数M1を割ることにより単位実仕上げ研削量当たり
の切込回数を求めて、前記残存仕上げ研削量に掛けて次
仕上げ研削工程の切込回数M2を演算する(S125)。この
切込回数M2と前記切込量t2により、仕上げ研削を行う
(S126)。実研削量ΔSをレーザ式変位計23で計測した
のち、実研削量ΔSがΔT−b≦ΔS≦ΔT+bを満足
すれば、スパークアウト研削を行って仕上げ研削を終了
する(S127〜S129)。満足しなげれば、前記と同様に
M2,t2でもって、ΔT−b≦ΔS≦ΔT+bを満足する
までS126〜S128の仕上げ研削を続行する。
前記実施例の面研削装置1は、以上説明したように荒
研削及び仕上げ研削において、各切込回数の積算値を実
研削量で割ることにより、砥石の摩耗を取り込んだ単位
実研削量当たりの切込回数を算出し、これに残存研削量
を掛けて、次研削工程の切込回数を演算して、設定され
た1トラバース当たりの切込量でもって面研削を行うと
ともに、各研削工程に於いてレーザ式変位計23により自
動的に実研削量を計測して、許容公差内に目標研削量と
実研削量との偏差が入っているか否かを確認するように
しているので、所定の研削寸法までの面研削を自動的に
行うことができる。
また、第5図は本発明の変形実施例を示したテーブル
往復形の面研削装置31の概略側面図である。
往復移動するテーブル32上にワークWを固定し、該ワ
ークWに対して接近可能な砥石ベッド33に軸承した回転
砥石34により研削を行う。レーザ式変位形35は、ベッド
36に固定される。このようなテーブル往復形の面研削装
置31においても、第3図に示したフローチャートにより
自動的に面研削を行うことができる。
なお、本発明は、面研削装置に限らず、ワークが砥石
のような凹凸をもつものであれば、円筒研削装置にも適
用できる。この場合、ワークは円柱状となり、接触式定
寸装置でワークの径を測定する。
「発明の効果」 本発明は、前記具体的手段及び作用の説明で明らかに
したように、設定された1トラバース当たりの切込量と
1研削工程当たりの切込回数により、研削装置が研削を
行うと、研削量自動検出手段により実研削量が計測さ
れ、この実研削量と切込回数積算手段により積算された
積算切込回数とに基づいて、切込回数演算手段が(総研
削量−実研削量)により残存研削量と、(積算切込回数
/実研削量)から単位実研削量当たりの切込回数とを算
出し、それぞれを掛けることにより次研削工程の切込回
数を演算し、研削制御手段が研削装置を制御して、前記
1トラバース当たりの切込量と演算された切込回数の研
削を行うものであるので、特に硬度及び製作方法等によ
り砥石の摩耗状態が極端に異なる複数のダイヤモンド工
具及びCBN工具の面研削を行う場合、研削加工しながら
実研削量を測定しなくても、次研削工程前に実研削量を
測定し、単位実研削量当たりの切込回数を演算すること
により砥石摩耗量を取り込んだ状態で次研削工程の切込
回数が自動的に演算できる。これによって、砥石の摩耗
が激しいときは、次研削工程の切込回数が増えて残存研
削量を減らし、砥石の摩耗が少ないときは、次研削工程
の切込回数が減って削りすぎの可能性を少なくすること
ができ、作業者の手動計測及び作業を必要としないダイ
ヤモンド工具等の研削の自動化及び無人化を実現するこ
とができる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明の実施例を示し、第1図は概略ブロッ
ク図、第2図は面研削装置の概略平面図、第3図は面研
削装置の作動を示すフローチャート、第4図は研削工程
における研削量と切込回数との関係を説明した説明図、
第5図は変形実施例の概略側面図である。 1,31……面研削装置、2……研削量自動検出手段、3…
…切込回数積算手段、4……切込回数演算手段、5……
研削制御手段、10,36……ベッド、11,32……テーブル、
18……主軸台、21……砥石軸、22,34……砥石、25,35…
…レーザ式変位計、W……ワーク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 内藤 真徳 (56)参考文献 特開 平1−234151(JP,A) 特開 昭60−199510(JP,A) 特開 昭51−140294(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1トラバース当たりの切込量と1研削工程
    当たりの切込回数を設定されて、逐次研削を行う研削装
    置において、 研削工程毎に実研削量を自動検出する研削量自動検出手
    段と、各研削工程毎の切込回数を積算する切込回数積算
    手段と、(総研削量−実研削量)から残存研削量を算出
    するとともに、(積算切込回数/実研削量)から単位実
    研削量当たりの切込回数を算出して、前記残存研削量に
    掛けることにより、次研削工程の切込回数を演算する切
    込回数演算手段と、演算された切込回数と前記1トラバ
    ース当たりの切込量とに基づいて次工程の研削を行う研
    削制御手段とを設けたことを特徴とする研削装置。
JP28551789A 1989-10-31 1989-10-31 研削装置 Expired - Lifetime JP2714457B2 (ja)

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JP2008030172A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Nagase Integrex Co Ltd 研削盤及び研削方法
CN107953154B (zh) * 2017-12-27 2020-03-10 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 玻璃基板的研磨方法及研磨装置

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