JP2940073B2 - Grinding machine control method - Google Patents

Grinding machine control method

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JP2940073B2
JP2940073B2 JP13481690A JP13481690A JP2940073B2 JP 2940073 B2 JP2940073 B2 JP 2940073B2 JP 13481690 A JP13481690 A JP 13481690A JP 13481690 A JP13481690 A JP 13481690A JP 2940073 B2 JP2940073 B2 JP 2940073B2
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grinding
spark
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sharpness
time
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良一 鈴木
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  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は円筒状あるいは円柱状ワークの内,外面を研
削する研削盤の制御方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for controlling a grinding machine for grinding the inner and outer surfaces of a cylindrical or columnar work.

(従来技術) この種の研削盤において砥石の切味K(金属除去パラ
メータ)は研削送り速度(研削速度)と同様に加工精度
や研削サイクルタイムに大きな影響を与えるが、砥石切
味は砥石の種類,砥石径あるいはツルーイング,ドレッ
シング等により変化する。切味変動の大きい砥石、例え
ばCBN砥石を用いて研削を行う場合、一般にドレス後や
砥石径大の使用領域では砥石切味は悪い。この状態で定
常の研削送りを実行すると研削力が過大となって研削焼
けが発生することが多い。第7図(a)は砥石切味の差
が研削力の差となることを示すための研削力と研削速度
の関係を示した図である。図中Aは砥石径が小で砥石切
味が良く、Bは砥石径大、砥石切味が悪い状態である。
CBN砥石は研削を重ねるごとに切味が向上してくること
が経験的に知られているが、第7図(a)ではBからA
の方向に直線の傾きが変化してくる。粗研削速度をv1
設定すると切味良の時はF1の研削力が、また切味悪の場
合はF2の研削力がかかることになる。F2>F1ではワーク
加工面には大きな力が発生する。これらは削る力よりも
砥石のボンド面で擦る力の方が大きいため研削熱による
研削焼けの原因となり易い(第7図(c)のC,D箇
所)。そのため通常切味が良好になるまで経験的なスキ
ップ数を設けて第7図(b),(c)に示すように段階
的に研削速度を上昇させている。
(Prior art) In this type of grinding machine, the sharpness K (metal removal parameter) of a grinding wheel has a great influence on the processing accuracy and the grinding cycle time as well as the grinding feed speed (grinding speed). It varies depending on the type, grinding wheel diameter, truing, dressing, etc. When grinding is performed using a grindstone having a large change in sharpness, for example, a CBN grindstone, the sharpness of the grindstone is generally poor after dressing or in a use area having a large grindstone diameter. When the regular grinding feed is performed in this state, the grinding force is excessively large and grinding burn often occurs. FIG. 7 (a) is a diagram showing the relationship between the grinding force and the grinding speed to show that the difference in the sharpness of the grinding stone becomes the difference in the grinding force. In the figure, A is a state in which the grindstone diameter is small and the grindstone sharpness is good, and B is a state in which the grindstone diameter is large and the grindstone sharpness is poor.
It is empirically known that the sharpness of a CBN grindstone improves with each grinding. However, in FIG.
The inclination of the straight line changes in the direction of. Grinding force of F 1 when the sharpness good Setting rough grinding speed v 1, but also in the case of sharpness evil so that grinding force F 2 is applied. F 2> large force is generated in the F 1 the workpiece processed surface. These are more likely to cause grinding burns due to grinding heat because the rubbing force on the bond surface of the grindstone is greater than the rubbing force (points C and D in FIG. 7 (c)). Therefore, an empirical skip number is usually provided until the sharpness becomes good, and the grinding speed is gradually increased as shown in FIGS. 7 (b) and (c).

第8図はフィードレート研削でなおかつ仕上研削力が
一定に制御されている状態のスパークアウト研削時間と
仕上研削力との関係を示したものであり、砥石切味によ
る研削力の差が寸法変化となることを示す例である。A
は切味が良い場合、Bは砥石切味が悪い場合である。仕
上送り完了から送り停止後T0秒のスパークアウト研削に
移行し、T0秒後の研削力はF1およびF2となり、ワーク寸
法変化は直径当り(F2−F1)×2×1/kμm程度の差と
なって現れる。なおkは砥石軸バネ定数(KG/μm)で
ある。
FIG. 8 shows the relationship between the spark-out grinding time and the finish grinding force in the state of feed rate grinding and the finish grinding force being controlled to be constant. This is an example showing that A
Indicates a case where the sharpness is good, and B indicates a case where the sharpness of the whetstone is poor. Proceeds to finish feeding feed from completion spark-out grinding after stopping T 0 seconds, the grinding force of the T 0 seconds after F 1 and F 2, and the workpiece dimensional change per diameter (F 2 -F 1) × 2 × 1 It appears as a difference of about / kμm. Here, k is a grindstone axis spring constant (KG / μm).

(発明が解決しようとする課題) 上述したように従来の研削方法は、砥石切味に関係な
く経験的に設定されたスキップ数で研削速度を決定して
いたので、どうしても安全側な速度設定となり、研削能
率が制限される。これに対して砥石切味を計算し研削力
を変化させる方法もあるが、研削力制御では軸受外輪の
内面溝研削の場合、第9図に示すようにワーク10の溝エ
ッジ部10aに砥石9が当り、局部的に過大な力がかかり
易く、ワークに研削焼けが発生する。また従来のように
スパークアウト時間を経験によって決める方法では、フ
ィードレート研削の場合、微妙に寸法変化を起すという
問題があった。またCBN砥石の切味は砥石径は勿論のこ
と、ツルアーの状態変化等によっても大きく左右され、
ツルーイングやドレッシングにも影響され易く、砥石切
味を或る範囲に制御するのは非常に大変であった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional grinding method, the grinding speed is determined by the skip number empirically set regardless of the wheel sharpness. , Grinding efficiency is limited. On the other hand, there is a method of changing the grinding force by calculating the grindstone cutting edge. However, in the grinding force control, in the case of the inner surface groove grinding of the bearing outer ring, as shown in FIG. And an excessive force is likely to be applied locally, causing grinding burn on the work. Further, in the conventional method of determining the spark-out time based on experience, there has been a problem that in the case of feed rate grinding, a slight dimensional change occurs. In addition, the sharpness of the CBN grinding wheel is greatly affected not only by the grinding wheel diameter but also by the change in the condition of the truer, etc.
It is easily affected by truing and dressing, and it has been very difficult to control the sharpness of the grinding stone within a certain range.

本発明はこのような問題に鑑み、砥石切味により自動
的に研削速度,ツルーイング判定を行うようにし、これ
によってCBN砥石の場合においても研削能率向上,効率
向上を図り得、また同様に砥石切味に応じて自動的にス
パークアウト時間を制御することによりワークの加工精
度および研削能率の向上を図り得る研削制御方法を提供
することにある。
In view of the above problems, the present invention automatically determines the grinding speed and truing based on the grinding wheel sharpness, thereby improving the grinding efficiency and efficiency even in the case of a CBN grinding wheel. An object of the present invention is to provide a grinding control method capable of improving the processing accuracy and the grinding efficiency of a work by automatically controlling a spark-out time according to taste.

(課題を解決するための手段) 本発明による研削盤の制御方法は、研削中の研削速度
値および研削力値の少なくとも1つを求め、該研削速度
値および研削力値の少なくとも1つからスパークアウト
時間およびスパークアウト研削力の少なくとも1つを制
御する研削盤の制御方法において、各研削サイクル毎の
砥石切味Kを求め、この砥石切味Kを用いて、予め求め
られる研削剛性値(K′)と、仕上送り時の研削力とス
レッショルドフォースとの差分と、予め設定されたスパ
ークアウト完了時の研削力(Fα)とスレッショルドフ
ォースとの差分とに基づいてスパークアウト時間(T0
を制御するようにしたものである。
(Means for Solving the Problems) In a method for controlling a grinding machine according to the present invention, at least one of a grinding speed value and a grinding force value during grinding is obtained, and a spark is obtained from at least one of the grinding speed value and the grinding force value. In the control method of the grinding machine for controlling at least one of the grinding time and the spark-out grinding force, a grinding wheel sharpness K for each grinding cycle is determined, and a grinding rigidity value (K) previously determined using the grinding wheel sharpness K is determined. ′), The difference between the grinding force at the time of finishing feed and the threshold force, and the difference between the predetermined grinding force (Fα) at the time of completion of spark-out and the threshold force, and the spark-out time (T 0 ).
Is controlled.

また本発明によれば、研削中の研削速度値および研削
力値の少なくとも1つを求め、該研削速度値および研削
力値の少なくとも1つからスパークアウト時間およびス
パークアウト研削力の少なくとも1つを制御する研削盤
の制御方法において、スパークアウト中の研削力を一定
にするように前記砥石切味Kに反比例してスパークアウ
ト時間を制御することを特徴とする研削盤の制御方法が
提供される。
According to the present invention, at least one of a grinding speed value and a grinding force value during grinding is obtained, and at least one of a spark-out time and a spark-out grinding force is determined from at least one of the grinding speed value and the grinding force value. In the method of controlling a grinding machine to be controlled, there is provided a method of controlling a grinding machine, characterized in that a spark-out time is controlled in inverse proportion to the wheel sharpness K so as to keep a grinding force during spark-out constant. .

さらに本発明によれば、研削中の研削速度値および研
削力値の少なくとも1つを求め、該研削速度値および研
削力値の少なくとも1つからスパークアウト時間および
スパークアウト研削力の少なくとも1つを制御する研削
盤の制御方法において、予め定めた一定の仕上研削送り
時間後のスパークアウト中の研削力が予め定めたスパー
クアウト完了時の研削力(Fα)となった時に砥石を急
速後退してスパークアウトを完了させることを特徴とす
る研削盤の制御方法が提供される。
Further, according to the present invention, at least one of a grinding speed value and a grinding force value during grinding is obtained, and at least one of a spark-out time and a spark-out grinding force is determined from at least one of the grinding speed value and the grinding force value. In the method of controlling a grinding machine to be controlled, the grinding wheel is rapidly retracted when the grinding force during spark-out after a predetermined fixed finish grinding feed time becomes the predetermined grinding force at the time of spark-out completion (Fα). A method for controlling a grinding machine is provided, wherein spark-out is completed.

また本発明によれば、研削中の研削速度値および研削
力値の少なくとも1つを求め、該研削速度値および研削
力値の少なくとも1つからスパークアウト時間およびス
パークアウト研削力の少なくとも1つを制御する研削盤
の制御方法において、実スパークアウト時間がその設定
値よりずれた時スパークアウト完了時の研削力(Fα)
を変更し、切り上がり点補正を行うことを特徴とする研
削盤の制御方法が提供される。
According to the present invention, at least one of a grinding speed value and a grinding force value during grinding is obtained, and at least one of a spark-out time and a spark-out grinding force is determined from at least one of the grinding speed value and the grinding force value. In the control method of the grinding machine to be controlled, when the actual spark-out time deviates from the set value, the grinding force at the time of completion of the spark-out (Fα)
And a method of controlling a grinding machine characterized by performing a cutting-up point correction.

(作用) 本発明によれば、砥石切味により切込速度を変化させ
るため研削焼け対策として非常に有効であるほか、研削
能率の向上が図れる。また砥石切味をモニタしてツルー
イングおよびドレッシング後の砥石性状つまり砥石切味
を或る決めた範囲内に制御することができる。またスパ
ークアウト時間も砥石切味により自動的に制御されるこ
とにより、ワークの加工精度を安定に保つことができ
る。
(Operation) According to the present invention, the cutting speed is changed by the sharpness of the grindstone, which is very effective as a measure against grinding burns, and also improves the grinding efficiency. In addition, by monitoring the cutting edge of the grinding stone, it is possible to control the properties of the grinding stone after truing and dressing, that is, the grinding stone cutting edge within a predetermined range. In addition, the spark-out time is also automatically controlled by the sharpness of the grindstone, so that the processing accuracy of the workpiece can be stably maintained.

(実施例) 次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る制御方法を実施する場合の制御
系統を示すブロック図、第2図は本発明に適用される内
面研削盤の平面図である。本発明は前述のように研削速
度および研削力を検出して砥石切味を演算し、この砥石
切味に比例して研削速度を増減する。具体的には演算制
御部1で砥石径演算部2および研削力検出部3からの信
号により後述の演算式にしたがって研削速度を演算し、
その結果を切込制御部4へ出力する。砥石径演算部2は
例えば砥石径を大,中,小の3つの範囲に分割し、これ
に対応した研削開始速度,定常研削速度を開始速度
(中),定常速度(中)のように設定する。勿論砥石径
はさらに細かく多段階に分け、それに対応した速度を設
定してもよい。これらを第7図(a)に示せば砥石径大
では研削速度v2、砥石径小では研削速度v1のように研削
速度を変化させて、研削時の研削力を低くし、研削焼け
が発生しにくい設定とする。砥石径大で研削速度v1のま
まだと研削力FはF2のように大となる。これをさけるた
め砥石径大では研削速度v2とする。また使用中の砥石径
の変化量はツルーイング時の切込スライド位置の変化量
で間接的に判断できるから、これにより砥石径の大小を
判定する。切込速度を一定に制御するための切込制御部
4は速度指令信号を切込送り制御部5へ出力する。切込
送り制御部5は切込モータ7(第2図)を駆動し、研削
部6は第2図の切込スライド8,砥石9を動作させ、ワー
ク10に対する砥石9の切込を行う。11は砥石軸モータ、
12は砥石軸、13は砥石送りモータである。
FIG. 1 is a block diagram showing a control system for implementing a control method according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of an internal grinding machine applied to the present invention. According to the present invention, the grinding speed and the grinding force are detected as described above to calculate the wheel sharpness, and the grinding speed is increased or decreased in proportion to the wheel sharpness. Specifically, the arithmetic control unit 1 calculates the grinding speed in accordance with an arithmetic expression described later based on signals from the grinding wheel diameter calculation unit 2 and the grinding force detection unit 3,
The result is output to the cut control unit 4. The grinding wheel diameter calculation unit 2 divides the grinding wheel diameter into three ranges, for example, large, medium, and small, and sets the corresponding grinding start speed and steady grinding speed as the start speed (medium) and steady speed (medium). I do. Of course, the grindstone diameter may be further finely divided into multiple stages, and the speed corresponding thereto may be set. These FIG. 7 (a) to Shimese grinding speed v 2 in the grinding wheel large diameter if, in the grindstone small diameter by changing the grinding speed as the grinding speed v 1, to lower the grinding force during grinding, the grinding burn It is set to be less likely to occur. Grinding force F that it remains grinding velocity v 1 at grindstone large diameter is large as F 2. The grinding wheel large diameter to avoid this and the grinding speed v 2. In addition, the amount of change in the grinding wheel diameter during use can be indirectly determined by the amount of change in the cutting slide position during truing, and thus the size of the grinding wheel diameter is determined. The cutting control unit 4 for controlling the cutting speed to be constant outputs a speed command signal to the cutting feed control unit 5. The cutting feed control unit 5 drives a cutting motor 7 (FIG. 2), and the grinding unit 6 operates the cutting slide 8 and the grindstone 9 shown in FIG. 11 is a wheel spindle motor,
12 is a grinding wheel shaft, and 13 is a grinding wheel feed motor.

ツルーイング完了後、研削開始速度例えば前記砥石径
に対応する研削速度が設定され、研削が開されるが、こ
の場合開始速度設定は粗速度,仕上速度設定の2つによ
り研削が開始される。研削中は研削力検出部3によりそ
れぞれの研削力が測定され、以下に示す演算式により砥
石切味Kが算出される。
After the truing is completed, a grinding start speed, for example, a grinding speed corresponding to the above-mentioned grindstone diameter is set, and the grinding is started. In this case, the starting speed is set by two of the rough speed and the finishing speed. During the grinding, the respective grinding forces are measured by the grinding force detector 3, and the grinding wheel sharpness K is calculated by the following arithmetic expression.

VR…粗速度設定(mm/s)、 VF…仕上速度設定(mm/s)、 FR…粗研削力(KG)、 FF…仕上研削力(KG)、 DW…ワーク仕上寸法(mm)、B……研削巾(mm)、 これらはすべて演算制御部1で実行される。砥石切味
Kが求まったならば、次にこの砥石切味Kに基づいて以
下の演算式により粗研削速度VR,仕上研削速度VFが演算
部1で自動的に算出される。
V R … Coarse speed setting (mm / s), V F … Finishing speed setting (mm / s), F R … Coarse grinding force (KG), FF … Finish grinding force (KG), D W … Work finish dimensions (Mm), B ... Grinding width (mm) These are all executed by the arithmetic and control unit 1. If the grindstone sharpness K is Motoma', then the grinding wheel sharpness K Based on the following operation expression by the rough grinding speed V R, finish grinding speed V F is automatically calculated in the calculating portion 1.

VR0…定常状態粗送り速度(mm/s)、 VF0…定常状態仕上送り速度(mm/s)、 KREF…定常状態切味(mm3/KG・s)、 上式により砥石入切味が定常状態に到達するまでは砥
石切味に比例した速度で研削し、一度定常状態になった
ならばその後は定常速度で研削を続行する。
V R0 … steady-state rough feed rate (mm / s), V F0 … steady-state finish feed rate (mm / s), K REF … steady-state sharpness (mm 3 / KG · s) Grinding is performed at a speed proportional to the wheel sharpness until the taste reaches a steady state, and once the steady state is reached, grinding is continued at a steady speed thereafter.

第3図(a)〜(c)はそれぞれ研削個数(スキップ
数N)と砥石切味K,研削速度V,および研削力Fとの関係
を示したものである。上式の砥石切味Kは研削個数N個
の移動平均を用いることも考えられるし、速度の上昇率
を制限することもあり得る。かくして第3図(b),
(c)に示すように変化し、第7図(b),(c)に比
較して、なだらかにかつ能率よく研削を遂行することが
できる。KREFとしては砥石切味が安定した状態の定常速
度(VR0,VF0)で研削したときの砥石切味を用いる(第
3図(a))。
FIGS. 3 (a) to 3 (c) show the relationships among the number of grindings (the number of skips N), the cutting edge K, the grinding speed V, and the grinding force F, respectively. For the above-mentioned grinding wheel sharpness K, it is conceivable to use a moving average of N grinding numbers, and it is also possible to limit the rate of increase in speed. Thus, FIG. 3 (b),
As shown in FIG. 7C, the grinding can be performed more smoothly and more efficiently than in FIGS. 7B and 7C. As the K REF , the grinding wheel sharpness when grinding at a steady speed (V R0 , V F0 ) with the grinding wheel sharpness being stable is used (FIG. 3 (a)).

本発明の他の形態においては、ツルーイング後の砥石
切味をモニタし、ツルーイング、ドレッシングの制御を
行って砥石切味が予め定めたゾーンに入るようにする。
CBN砥石はツルーイングによって切味が悪くなることを
経験している。ツルーイング完了後ワークを研削し研削
切味Kを求め、前記の特性を利用する。砥石切味Kは、
K>最大設定切味の場合、ツルーイング不足と判定し、
もう一度ツルーイングを実行する。これらはすべて演算
制御部1で実行される。予め決めたNT回ツルーイングし
てもK>最大設定切味であればツルーイングNGと判定し
研削焼け防止のためサイクル終了とする。一方ツルーイ
ング過多でK<最小設定切味となった場合はドレッシン
グを実行し、砥石切味を出す。同様にドレッシング完了
後ワークを研削し、砥石切味Kを求め、ドレッシング不
足と判定し、予め決めておいたND回ドレッシングしても
K<最小設定切味であればドレッシングNGと判定し焼け
防止のためのサイクル終了とする。これら一連の流れを
第4図にフローチャートとして示す。第5図は砥石切味
判定によるツルーイングゾーン決定方法を説明するため
の図であり、ツルーイング開始から実研削開始までのワ
ーク個数と砥石切味の関係を示している(同図→→
→の過程)。図示の例には4回目にツルーイングの
所定判定ゾーンに砥石切味が制御された場合である。こ
れら一連のサイクルによりツルーイング後の砥石切味を
最小設定味<砥石切味<最大設定切味の状態にすること
ができる。
In another embodiment of the present invention, the sharpness of the grindstone after truing is monitored, and the truing and dressing are controlled so that the sharpness of the grindstone enters a predetermined zone.
CBN whetstones have experienced a decrease in sharpness due to truing. After the truing is completed, the work is ground to obtain a grinding sharpness K, and the above-mentioned characteristics are used. Whetstone cutness K
If K> maximum setting sharpness, it is determined that truing is insufficient,
Perform truing again. These are all executed by the arithmetic and control unit 1. If K> maximum setting sharpness even after truing NT times predetermined, truing NG is determined and the cycle is ended to prevent grinding burn. On the other hand, when K is smaller than the minimum setting sharpness due to excessive truing, dressing is executed to give a sharpening stone. Similarly grinding the dressing after completion work, seek grindstone sharpness K, it determines that the dressing insufficient, determines if it dressing NG also K <minimal set sharpness and dressing N D times determined in advance burnt End the cycle for prevention. FIG. 4 is a flowchart showing a series of these flows. FIG. 5 is a diagram for explaining a truing zone determination method based on grinding wheel sharpness determination, and shows the relationship between the number of workpieces and the grinding wheel sharpness from the start of truing to the start of actual grinding (see FIG. 5 →→).
→ process). The example shown in the figure is a case where the grindstone sharpness is controlled to a predetermined truing determination zone for the fourth time. Through these series of cycles, the grindstone sharpness after truing can be set to the condition of minimum setting sharpness <grinding wheel sharpness <maximum setting sharpness.

本発明の他の形態としてスパークアウト中の研削力を
モニタし、スパークアウト完了時の研削力が目標値まで
下がった時点で切込を急速後退させる例を以下に示す。
仕上研削完了後スパークアウト時間と砥石切味との関係
により、ワーク寸法が変化することは既に述べたが、こ
の対策としてスパークアウト完了の研削力を一定にすれ
ばワーク寸法も揃うことは明白である。この例としてス
パークアウト時間と研削力の関係を第6図(a),
(b)に示す。FFは仕上研削力であり、切込送りが停止
してからスパークアウトが開始する。Fαはスパークア
ウト完了点となる研削力であり、第1図の研削力検出部
3により随時演算制御部1に取り込まれ、研削力とFα
の比較が行われ、両者の一致が確認されると、切込制御
部4に対して急速後退の指令が発せられ、切込送り制御
部5により切込モータ7が駆動されて切込スライド8は
後退を開始し、研削原点に戻る。かくして第6図の
(a)のように砥石切味が良,悪の状態でも砥石切味に
よる寸法変化の影響が少なくなる。ただし砥石切味によ
りスレッショルドフォース(研削可能な限界研削力)は
第7図(a)に示すようにF02→F01のように変動し、F
αとF01が近づいてくると研削が思うように進行しなく
なる。ワークの真円度,びびりを良くするためにはFα
はスレッショルドフォースにある程度は近づけた方がよ
い。この様子を第6図(a)で示せば、スパークアウト
延長時間分βが長くなり、サイクルタイムの変動が大き
くなることが考えられる。この対策として、以下のよう
にFαを変更する。変更の目安としてスパークアウト時
間Tα(FFからFαまで下がる時間)を計測し、Fα
変更する。変更方法はまずスパークアウト下限時間TL
α<スパークアウト上限時間TUとなるようにαなる
予め決められたオフセット量をFαに加算または減算し
てTαを制御する。TαはN個の移動平均を用いること
も考えられる。
As another embodiment of the present invention, an example in which the grinding force during spark-out is monitored and the cut is rapidly retracted when the grinding force at the time of completion of spark-out falls to a target value will be described below.
It has already been mentioned that the work size changes due to the relationship between the spark-out time after finish grinding and the sharpness of the grindstone.However, as a countermeasure, if the grinding force at spark-out completion is constant, it is clear that the work size will be uniform. is there. As an example, the relationship between the spark-out time and the grinding force is shown in FIG.
(B). F F is a finish grinding force, spark-out is started from cutting the feed is stopped. F alpha is the grinding power to be spark-out completion point, taken at any time arithmetic control unit 1 by the grinding force detector 3 of FIG. 1, the grinding force and F alpha
Are compared, and when the two coincide with each other, a command for rapid retreat is issued to the cut control unit 4, and the cut feed motor 5 is driven by the cut feed control unit 5 to cut the slide 8. Starts retreating and returns to the grinding origin. Thus, as shown in FIG. 6 (a), the influence of the dimensional change due to the sharpness of the grindstone is reduced even when the sharpness of the grindstone is good or bad. However, the threshold force (the limit grinding force that can be ground) fluctuates from F 02 to F 01 as shown in FIG.
When α and F 01 approach, grinding will not proceed as expected. To improve the roundness and chatter of the work, F α
Should be as close as possible to the threshold force. If this situation is shown in FIG. 6 (a), it is conceivable that the spark-out extension time β becomes longer and the fluctuation of the cycle time becomes larger. As a countermeasure, is changed as follows. As a guide for the change, the spark-out time T α (time from F F to F α ) is measured, and F α is changed. First, change the spark-out lower limit time T L <
T alpha <offset amount predetermined comprising alpha 1 such that spark-out upper limit time T U by adding or subtracting the F alpha control the T alpha. T alpha is also conceivable to use a moving average of N.

α≧TUでFα′=Fα+α(KG) Tα≦TLでFα′=Fα+α(KG) 上記条件は連続N回でFα変更となることも考えられ
る。上記の演算はすべて演算制御部1で実行される。次
にFαを変更したときのワーク寸法の制御について、寸
法変化分は直径換算で以下に示す式により求める。
= F α + α 1 (KG ) above condition is also contemplated that the F alpha modified N times in a row 'F alpha by = F α + α 1 (KG ) T α ≦ T L' at T α ≧ T U F α . All the above calculations are performed by the calculation control unit 1. Next, regarding the control of the work size when is changed, the size change is calculated by the following formula in terms of diameter.

Δd=(Fα′−Fα)×1/k×2(μm) k…スピンドルバネ定数(KG/μm) この直径換算変化量を補正するための仕上送り完了点
ST点を変更する。変更後の仕上送り完了点をST′とすれ
ば ST′=ST−Δd(μm) となり、Fαを変更した分の寸法補正は仕上送り完了点
で制御する。上記演算はすべて演算制御部1で実行され
る。かくしてT0により安定したスパークアウトを実行で
きる。これらの様子は第6図(b),(c)に示すとお
りである。
Δd = (F α ′ −F α ) × 1 / k × 2 (μm) k: spindle spring constant (KG / μm) Finish feed point to correct this diameter conversion change
Change the ST point. = S T -Δd (μm) becomes, F alpha the changed amount of size correction is controlled by finishing feed completion point 'S T if' finishing feed completion point of the modified S T. All the above calculations are performed by the calculation control unit 1. Thus it can perform stable spark-out by T 0. These states are as shown in FIGS. 6 (b) and (c).

また砥石切味Kによりスパークアウト時間T0を変化さ
せても同様な対策が可能である。この例を以下に示す。
仕上研削力からスパークアウト中に変化する研削力をF
αとすると、以下の式に示すようにスパークアウトによ
り研削力Fαの変化は、K′を研削剛性値、Fn0をスレ
ショルドフォースとして、 Fα=(FF−Fn0)e−t/K′+Fn0 ただし 上式中のtをスパークアウト時間T0とすれば砥石切味K
によりT0を変化させてFαを一定にすることができる。
T0の算出は上式からtを解いて として求められる。これらはすべて演算制御部1で演算
され、T0が新たなスパークアウト時間として切込制御部
4に入力される。かくして第6図(a)のようにT0を変
化させてFαをほぼ一定に制御し、砥石切味による寸法
変化の影響を少なくする。上式の砥石切味KはN個の移
動平均を用いることも考えられるし、スパークアウト時
間の制限を設けることもできる。この方法においてもF
αがFn0に近づきすぎるため、T0が長くなりすぎる欠点
があり得る。この場合にはスパークアウト完了点の力F
α,仕上完了点STを変更する。Fn0は(VRFF−VFFR)/
(VR−VF)から求め、FF>Fα>Fn0となるFα=Fn0
αを求める。αは予め決めた定数である。これによ
りT0をほぼ一定におさえることができる。
The same countermeasure is possible even if the spark-out time T 0 is changed according to the grindstone sharpness K. This example is shown below.
The grinding force that changes during the spark-out from the finish grinding force is F
When alpha, change of the grinding force F alpha by spark-out as shown in the following equation, grinding stiffness value K ', the F n0 as threshold force, F α = (F F -F n0) e -t / K ' + F n0 where If t in the above equation is the spark-out time T 0 , the grindstone sharpness K
Can change T 0 to make constant.
To calculate T 0 , solve t from the above equation Is required. These are all calculated by the calculation control unit 1, and T 0 is input to the cut-in control unit 4 as a new spark-out time. Thus by changing the T 0 as FIG. 6 (a) is controlled substantially constant F alpha, to reduce the influence of the dimensional change due to the grindstone sharpness. For the above-mentioned grinding wheel sharpness K, it is conceivable to use a moving average of N pieces, and it is also possible to set a limit on the spark-out time. In this method, F
Since α is too close to F n0 , there may be a disadvantage that T 0 becomes too long. In this case, the force F at the spark-out completion point
α, to change the finish completion point S T. F n0 is (V R F F -V F F R) /
(V R -V F) determined from, F F> F α> a F n0 F α = F n0 +
Find α 0 . α 0 is a predetermined constant. Thereby, T 0 can be kept almost constant.

次に砥石切味Kに反比例してスパークアウト時間を制
御し、Fαを一定にしてワーク寸法の変化を小さくする
方法を以下に示す。第6図(a)のように砥石切味によ
りスパークアウト時間を変化させてスパークアウト完了
時の研削力Fαをほぼ一定の所へ制御する。制御すべき
スパークアウト時間T0は次式 ただしT…定常状態(切味安定,定常研削速度)で研削
したときの最適スパーアウト時間、 KREF…定常状態での砥石切味、 CBN砥石はツルーイング後は切味が悪いが、研削を重ね
ていくとほぼ安定した状態に落ち着いてくる。この状態
の切味をKREFとして砥石切味が定常状態の切味より悪い
場合、 T0>T,(T0=T+α)となる。また砥石切味が定常状
態よりも良くなったことを想定するとT0<Tとなるが、
本来クパークアウトはワークの真円度やびびり等を良好
にするためのものであるためT0≧Tとし、一度定常状態
になったならば、その後はT0=Tとして研削を続行す
る。上式の砥石切味KはN個の移動平均を用いることも
できるし、スパークアウト時間の変化率を制限すること
もあり得る。かくして第6図(a)のように砥石切味に
よる寸法変化の影響を少なくすることができる。上記の
T0は演算制御部1で自動的に算出され、次回の研削時に
適用される。
Then controlling the spark-out time in inverse proportion to the grindstone sharpness K, shown below how to reduce the change of the workpiece dimension and the F alpha constant. The by grindstone sharpness as 6 Figure (a) changing the spark-out time is controlled substantially to a constant where the grinding force F alpha during spark-out completion. The spark-out time T 0 to be controlled is However, T: optimal spar-out time when grinding in steady state (stable cutting, steady grinding speed), K REF : grinding wheel sharpness in steady state, CBN grinding wheel has poor sharpness after truing, but repeated grinding As you go, it will settle down to an almost stable state. When the sharpness in this state is K REF and the sharpness in the grinding stone is worse than the sharpness in the steady state, T 0 > T, (T 0 = T + α). Also, assuming that the grinding wheel sharpness is better than the steady state, T 0 <T,
Originally, the spark out is intended to improve the roundness and chatter of the work, so that T 0 ≧ T. Once the steady state is reached, grinding is continued with T 0 = T thereafter. In the above formula, the whetstone sharpness K can use a moving average of N pieces, or limit the rate of change of the spark-out time. Thus, the influence of the dimensional change due to the sharpness of the grinding stone can be reduced as shown in FIG. 6 (a). above
T 0 is automatically calculated by the arithmetic and control unit 1 and applied to the next grinding.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、砥石切味変化に
応じてスパークアウト時間を制御するため、研削焼け防
止および能率向上が同時に達成されるだけでなく、速度
設定が自動化され、研削盤の無人化運転が可能となる。
またスパークアウトの制御により常に加工精度の良い安
定した品質が得られる。ツルーイングゾーン判定により
砥石切味を良好な状態から使用可能となるばかりでな
く、ツルーイング装置自体,ドレッシング装置自体のNG
判定もできるという効果もある。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since the spark-out time is controlled in accordance with the change in the sharpness of the grindstone, not only the prevention of grinding burn and the improvement of the efficiency are achieved at the same time, but also the speed setting is automated. Thus, unmanned operation of the grinding machine becomes possible.
In addition, stable quality with high processing accuracy is always obtained by controlling the spark-out. The determination of the truing zone not only makes it possible to use the grinding wheel sharpness from a good condition, but also the NG of the truing device itself and the dressing device itself.
There is also an effect that determination can be made.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る制御方法を実施する場合の制御系
統を示すブロック図、第2図は本発明に適用される内面
研削盤の平面図、第3図(a)〜(c)はそれぞれ研削
個数と砥石切味,研削速度,および研削力との関係を示
した図、第4図は本発明におけるツルーイングゾーン判
定のフローチャートを示す図、第5図は砥石切味判定に
よるツルーイングゾーン決定方法を説明するための研削
個数(スキップ数)と砥石切味の関係を示す図、第6図
(a),(b)は本発明を実施する場合の研削時間に対
する研削力パターンを示す図、第6図(c)は本発明に
おける切込パターンを示す図、第7図(a)は研削力と
研削速度の関係を示す図、第7図(b),(c)はそれ
ぞれ従来の研削個数に対する粗研削速度および粗研削力
の関係を示す図、第8図は一般の仕上研削からスパーク
アウトに至る研削力パターンを示す図、第9図は軸受外
輪の溝研削における砥石の溝エッジ当り状態を示す図で
ある。 1……演算制御部、2……砥石径演算部、 3……研削力検出部、4……切込制御部、 5……切込送り制御部、6……研削部、 7……切込モータ、8……切込スライド、 9……砥石、10……ワーク、 11……砥石軸モータ、13……砥石送りモータ。
FIG. 1 is a block diagram showing a control system for implementing a control method according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of an internal grinding machine applied to the present invention, and FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the relationship between the grinding number and the grinding wheel sharpness, the grinding speed, and the grinding force, FIG. 4 is a flowchart showing the truing zone determination in the present invention, and FIG. 6 (a) and 6 (b) show the relationship between the grinding number (skip number) and the cutting edge of the grinding wheel for explaining the method, and FIGS. 6 (a) and 6 (b) show the grinding force patterns with respect to the grinding time when the present invention is carried out; FIG. 6 (c) is a diagram showing a cutting pattern in the present invention, FIG. 7 (a) is a diagram showing a relationship between a grinding force and a grinding speed, and FIGS. 7 (b) and (c) are conventional grinding methods. A diagram showing the relationship between the coarse grinding speed and the coarse grinding force with respect to the number, 8 figure drawing from a general fine grinding showing the grinding force pattern that leads to spark-out, FIG. 9 is a diagram showing the groove edge per state of the wheel in the groove grinding of the bearing outer ring. 1 ... Calculation control unit, 2 ... Whetstone diameter calculation unit, 3 ... Grinding force detection unit, 4 ... Cut control unit, 5 ... Cut feed control unit, 6 ... Grinding unit, 7 ... Cut Infeed motor, 8 ... Infeed slide, 9 ... Grindstone, 10 ... Workpiece, 11 ... Grindstone shaft motor, 13 ... Grindstone feed motor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B24B 49/16 B23Q 15/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B24B 49/16 B23Q 15/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】研削中の研削速度値および研削力値の少な
くとも1つを求め、該研削速度値および研削力値の少な
くとも1つからスパークアウト時間およびスパークアウ
ト研削力の少なくとも1つを制御する研削盤の制御方法
において、各研削サイクル毎の砥石切味Kを求め、この
砥石切味Kを用いて、予め求められる研削剛性値
(K′)と、仕上送り時の研削力とスレッショルドフォ
ースとの差分と、予め設定されたスパークアウト完了時
の研削力(Fα)とスレッショルドフォースとの差分と
に基いてスパークアウト時間(T0)を制御することを特
徴とする研削盤の制御方法。
At least one of a grinding speed value and a grinding force value during grinding is determined, and at least one of a spark-out time and a spark-out grinding force is controlled from at least one of the grinding speed value and the grinding force value. In the control method of the grinding machine, a grindstone cutting edge K for each grinding cycle is determined, and the grinding rigidity value (K ′) previously determined, and a grinding force and a threshold force at the time of finishing feed are determined using the grinding stone cutting edge K. A spark-out time (T 0 ) based on a difference between the threshold force and a predetermined difference between a grinding force (Fα) at the time of completion of spark-out and a threshold force.
【請求項2】スパークアウト中の研削力を一定にするよ
うに前記砥石切味Kに反比例してスパークアウト時間を
制御することを特徴とする請求項第1項に記載した研削
盤の制御方法。
2. The grinding machine control method according to claim 1, wherein the spark-out time is controlled in inverse proportion to the whetstone sharpness K so as to keep the grinding force during the spark-out constant. .
【請求項3】研削中の研削速度値および研削力値の少な
くとも1つを求め、該研削速度値および研削力値の少な
くとも1つからスパークアウト時間およびスパークアウ
ト研削力の少なくとも1つを制御する研削盤の制御方法
において、予め定めた一定の仕上研削送り時間後のスパ
ークアウト中の研削力が予め定めたスパークアウト完了
時の研削力(Fα)となった時に砥石を急速後退してス
パークアウトを完了させることを特徴とする研削盤の制
御方法。
3. A method for determining at least one of a grinding speed value and a grinding force value during grinding and controlling at least one of a spark-out time and a spark-out grinding force from at least one of the grinding speed value and the grinding force value. In the method of controlling a grinding machine, when the grinding force during spark-out after a predetermined constant finish grinding feed time becomes the predetermined grinding force at the time of completion of spark-out (Fα), the grindstone is rapidly retracted and spark-out occurs. And a grinding machine control method.
【請求項4】実スパークアウト時間がその設定値よりず
れた時はスパークアウト完了時の研削力(Fα)を変更
し、切り上がり点補正を行うことを特徴とする請求項第
3項に記載した研削盤の制御方法。
4. The method according to claim 3, wherein when the actual spark-out time deviates from the set value, the grinding force (Fα) at the time of the completion of the spark-out is changed to perform a cut-up point correction. Grinding machine control method.
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