JP3169228B2 - ドレッシング方法 - Google Patents

ドレッシング方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は研削盤におけるドレッシ
ング条件の設定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】研削加工において、ドレッシング条件は
研削結果に大きな影響を及ぼすが、従来は作業者の経験
により決定されていた。最近のNC研削盤では、例えば
特公昭63−53562号公報に開示されているよう
に、ドレッシング条件の選択データを予めNC装置に入
力しておき、この選択データとあとから対話形式で入力
する砥石や工作物の寸法、材質等に関する情報とを用い
て、NC装置がドレッシング条件を自動的に設定するよ
うにしたものもある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ド
レッシング条件の選択データを準備するために膨大な基
礎実験が必要であり、かつ、研削結果に特に影響の大き
いドレッシング切込み量やドレッシング送り速度の選択
については対応がなされていなかった。また、砥石の状
態変化は単に砥石の種類と工作物材質との組合せだけで
決定されるのではなく、ドレッシング切込み量やドレッ
シング送り速度により大きく変化し、特に単石ダイヤモ
ンドドレッサを使用する場合には、その先端形状の影響
も大きく受けるので、上記従来技術のように一定の選択
データに基づいてドレッシング条件を決定しても、必ず
しも適正な値に設定されるとは限らなかった。また、ド
レッシングは一般的には研削加工を中断して行うので、
研削能率の面からはドレッシングを行う頻度は少ない方
がよい。すなわち、ドレッシング間にできるだけ多く工
作物を研削することが望ましい。本発明は上記した従来
技術の課題を解決し、適正なドレッシング条件を自動的
に設定するための方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、加工
行いながら研削抵抗の法線分力と接線分力との比を監視
し、前記比が予め定める値を超えたときにドレッシング
を行うようにした研削砥石のドレッシング方法におい
て、予めドレッシング条件fi(ただし、iは正の整
数。)の初期ドレッシング条件f0と、ドレッシング条
件の修正量Δfと、第i回目のドレッシングから第i+
1回目のドレッシングまでの間に除去した工作物の量に
対応する物理量Viの初期値V0と、を定めておき、f1
=f0として第1回目のドレッシングを行ない、第i+
1回目のドレッシング条件fi+1を、 Vi>Vi-1の場合は、fi+1=fi+Δf、 Vi=Vi-1の場合は、fi+1=fi、 Vi<Vi-1の場合は、fi+1=fi−Δf として、ドレッシングすることにより解決される。
【0005】
【作用】研削抵抗の法線分力Fnと接線分力Ftとの比
(二分力比:α=Fn/Ft)は、ほぼ砥石の切れ味だ
けによって決まる値であり、研削加工中は砥石の切れ味
の変化に伴って、第3図に示すように変化する。したが
って、二分力比αによって砥石の切れ味を監視すれば、
ドレッシングを行う時期を判定することができる。 ま
た、ドレッシング条件を (1) 初期ドレッシング条件f0とその修正量△fを
予め設定しておく。 (2) ドレッシング条件f1=f0で1回目のドレッシ
ングを行い、次のドレッシングまでの除去量V1を求め
る。 (3) ドレッシング条件をf2=f1+△fとして2回
目のドレッシングを行い、次のドレッシングまでの除去
量V2を求める。 (4) V2=V1ならドレッシング条件をf3=f22>V1ならドレッシング条件をf3=f2+△f V2<V1ならドレッシング条件をf3=f2−△f として3回目のドレッシングを行い、次のドレッシング
までの除去量V3を求める。 以下、この操作を繰り返すことにより、ドレッシング条
件を最適値に設定できる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を示す図1及び図2
により説明する。図1は本発明を平面研削盤に適用した
場合の概念図を示す。1はコラムで、図示しないベッド
に図において左右方向に摺動自在に保持されている。2
は砥石頭で、コラム1に図において上下方向に摺動自在
に保持され、モータ3により駆動される。4は砥石軸
で、砥石頭2に回転自在に保持され、モータ5により駆
動される。6は砥石で砥石軸4の先端に取り付けられて
いる。7は工作物で、図示しないテーブル上に取り付け
られており、図において紙面に垂直な方向に移動され
る。8はドレッシング装置で以下の部分より構成されて
いる。9はベースで砥石頭2に固定されている。10は
スライダで、ベース9に図において左右方向に摺動自在
に保持され、モータ11により駆動される。12はドレ
ッサヘッドで、スライダ10に図において上下方向に摺
動自在に保持され、モータ13により駆動される。14
はドレッサで、ドレッサヘッド12に取り付けられてお
り、その先端にダイヤモンド粒15が固着されている。
16は振動センサで砥石頭2に固定されている。17は
電流センサでモータ5に接続されている。18は振動
計、19は電流計、20はNC装置である。NC装置2
0には、研削加工及びドレッシングを行うためのプログ
ラム、砥石6及び工作物7の寸法、材質等に関する情
報、各種初期設定条件等が予め入力されている。以上の
構成において、図示しない始動ボタンを押すと、NC装
置20に入力されたプログラムに従って各駆動系が動作
し、工作物7と砥石6の相対運動により研削加工が行わ
れ、また、ドッレサ14と砥石6の相対運動によりドレ
ッシングが行われる。
【0007】 以下、ドレッシング条件の自動設定手順
を示す図2により説明する。ここでは、ドレッシング切
込み量を固定し、ドレッシング送り速度を設定する場合
について述べる。なお、次の諸量は予めNC装置20に
設定しておく。 a. 工作物7の幅Bと長さL b. 研削切込み量t c. 初期工作物除去量V0 d. 初期ドレッシング送り速度f0及び修正量△f 初期工作物除去量V0と初期ドレッシング送り速度f0
すぐに更新されるので、安全サイドに設定しておけばよ
い。プログラムがスタートすると、まずドレッシング送
り速度f1=f0で1回目のドレッシングが行われ、その
後砥石6が切込まれて研削加工が開始される。同時に、
ドレッシング後の砥石切込み回数のカウントが開始され
る。この値は次のドレッシングが行われるとリセットさ
れる。砥石6が工作物7の長さ方向に1パスするごとに
研削抵抗の法線分力Fnが砥石頭2の振動として、ま
た、接線分力Ftがモータ5の消費電として測定さ
れ、NC装置20に取り込まれて記憶される。砥石6が
工作物7の幅方向に1パスしたときに仕上寸法に達すれ
ば研削加工は終了する。仕上げ寸法に達していなけれ
ば、砥石6が工作物7の幅方向に1パスする間の法線分
力Fnと接線分力Ftの平均値Fnm、Ftmを求め、
これから二分力比αが α=Fnm/Ftm (1) として計算される。このとき、ドレッシング後の最初の
切込みによる研削加工であれば αl=k・α (k>1) (2) として二分力比の許容値αlを求める。すなわち、二分
力比αがドレッシング直後の砥石6の切れ味を表すαに
対してk倍の値に達したときにドレッシングを行うよう
にする。なお、ドレッシング間除去量は次式(3)によ
り求めることができる。 Vi=B・L・t・ni (3) ここで、B :工作物の幅 L :工作物の長さ t :研削切込み量 ni:i回目のドレッシング後の研削切込み回数 次に、求めた二分力比αと許容値αlを比較し、α≦αl
であれば砥石6の切れ味は良好であるから、研削切込み
を与える工程に戻って研削加工を継続する。また、α>
αlであれば砥石6の切れ味が低下しているから、ドレ
ッシングを行う。このとき前回のドレッシング間除去量
i-1と今回のドレッシング間除去量Viとを比較し、そ
の結果から次のようにドレッシング送り速度を設定しな
おす。 Vi<Vi-1のとき fi+1=fi−△f Vi=Vi-1のとき fi+1=fii>Vi-1のとき fi+1=fi+△f ここで、fi :今回のドレッシング送り速度 fi+1 :次回のドレッシング送り速度 △f :ドレッシング送り速度修正量 すなわち、例えばドレッシング送り速度を△fだけ増加
させてドレッシングした結果、ドレッシング間除去量が
増加すれば、次回のドレッシングではさらに△fだけド
レッシング送り速度を増加させ、逆に△fだけ増加した
結果、ドレッシング間除去量が減少した場合には、次回
のドレッシングでは△fだけドレッシング送り速度を減
少させるという操作を繰り返すことになる。これによ
り、ドレッシング間除去量を最大にするドレッシング送
り速度に漸近させることができる。
【0008】この設定変更を行ったのちに、再びドレッ
シングを行う工程に戻り、以下、仕上寸法に達するまで
この操作を繰り返して研削加工を行う。
【0009】以上述べたように、本実施例によれば、膨
大な基礎実験を必要とするドレッシング条件の選択デー
タを準備することなく、自動的にドレッシング条件を設
定できるという効果がある。また、常に砥石6の切れ味
を監視しながら、ドレッシング間除去量が最大になるよ
うにドレッシング条件を設定するので、高能率な研削加
工が可能になるという効果がある。なお、ドレッシング
条件を設定する方法は上記実施例に示した方法に限定さ
れるものではなく、例えば次のようにしてもよい。 (1) 上記実施例では、ドレッシング切込み量を固定
してドレッシング送り速度を設定するようにしたが、ド
レッシング送り速度を固定してドレッシング切込み量を
設定するようしてもよいし、ドレッシング切込み量とド
レッシング送り速度の両方を設定するようにしてもよ
い。 (2) 上記実施例では、ドレッシング間除去量を求め
るのに式(3)を用いたが、必ずしも除去量そのものを
求める必要はなく、除去量に対応する物理量であれば別
の量でもよい。例えば研削切込み回数niを除去量の代
わりに用いてもよい。 (3) 上記実施例では、研削抵抗の法線分力と接線分
力をそれぞれ砥石頭2の振動とモータ5の消費電流で測
定するようにしたが、工作物7を圧電素子あるいは歪ゲ
ージを介してテーブルに取り付けて直接測定するなど、
他の方法によってもよい。 (4) 上記実施例では、砥石6が工作物7の幅方向に
1パスする間の法線分力と接線分力の平均値で二分力比
を求めるようにしたが、砥石6が工作物7の幅方向の特
定の位置(例えば幅方向の中央位置)を研削加工すると
その法線分力と接線分力から二分力比を求めるようにし
てもよい。 (5) 上記実施例では、二分力比の許容値αlをドレ
ッシング直後に求めた二分力比に係数kを乗じた値とし
て決定したが、αlの値を固定して予めNC装置に設定
しておくようにしてもよい。
【0010】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
砥石の切れ味の指標となる研削抵抗の二分力比と、ドレ
ッシング間除去量を基準としてドレッシング条件を設定
するようにしたので、膨大な基礎実験を必要とするドレ
ッシング条件の選択データを準備することなく、自動的
にドレッシング条件を設定できるという効果がある。ま
た、ドレッシング間除去量が最大となるようにドレッシ
ング条件を設定するようにしたので、高能率な研削加工
を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を平面研削盤に適用した場合の概念図。
【図2】ドレッシング条件の設定手順を示すフローチャ
ート。
【図3】研削抵抗の二分力比の変化の様子を示す説明
図。
【符号の説明】
2・・砥石頭 5・・モータ 6・・砥石 7・・工作物 8・・ドレッシング装置 16・・振動センサ 17・・電流センサ 20・・NC装置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加工を行いながら研削抵抗の法線分力と接
    線分力との比を監視し、前記比が予め定める値を超えた
    ときにドレッシングを行うようにした研削砥石のドレッ
    シング方法において、 予めドレッシング条件fi(ただし、iは正の整数。)
    の初期ドレッシング条件f0と、 ドレッシング条件の修正量Δfと、第i回目のドレッシングから第i+1回目のドレッシン
    グまでの間に除去した工作物の量に対応 する物理量Vi
    の初期値V0と、を定めておき、 f1=f0として第1回目のドレッシングを行ない、 第i+1回目のドレッシング条件fi+1を、 Vi>Vi-1の場合は、fi+1=fi+Δf、 Vi=Vi-1の場合は、fi+1=fi、 Vi<Vi-1の場合は、fi+1=fi−Δf として、ドレッシングすることを特徴とするドレッシン
    グ方法。
  2. 【請求項2】前記ドレッシング条件がドレッシング送り
    速度または/およびドレッシング切込量であることを特
    徴とする請求項1に記載のドレッシング方法。
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