JP3208876B2 - 数値制御研削盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、砥石車の送り速度を適
応制御する数値制御研削盤に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、低剛性の工作物を研削加工すると、
その工作物は砥石から受ける力により湾曲し加工中に振
れが発生する場合がある。このような振れの発生は、加
工精度に影響を与えるという問題があった。これを解決
するために、研削条件（砥石車の送り速度）を縮小変更
して加工を行っている。一方、センタ穴ずれや焼き入れ
による工作物の歪みなどにより、工作物中心と加工中心
との間にずれが生じていることがある。この場合、数値
制御研削盤による研削開始付近では砥石により工作物の
一部のみが研削される。すると、その際の研削条件（砥
石車の送り速度）によっては、工作物に振動が発生し、
加工精度が悪くなるという問題があった。これを解決す
るために、センタ穴の前加工精度や焼き入れによる変形
量に基づいて研削条件を決め加工を実施している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、研削加工中
の振れの発生は、砥石車の刃先面の状態（切れ味）の善
し悪しや工作物自体の剛性のバラツキなどにより発生し
たりしなかったりする。従って、研削条件の設定如何に
より以下のような問題が発生する。即ち、全ての研削状
態において振れが発生しないような条件で加工すること
は研削速度が遅すぎることとなりサイクルタイムの増加
を招く。又、振れ発生を考慮していない条件での加工で
は、振れが発生した部位などでは加工精度不良となる。
一方、上述の工作物中心と加工中心との間のずれの要因
としては、他にセンタ穴への異物（切り屑など）の混入
や心押台センタの押し付け圧不良などが考えられる。し
かし、これらによるずれ量を全て予測して研削条件を決
定することは不可能である。このため、加工精度不良が
発生する可能性があり、極端に上記ずれが大きい場合に
は工作物の加工自体が無駄となることもあった。又、上
記ずれを考慮した減速制御は部分研削中だけで良いた
め、部分研削が終了した後の全周研削中において減速制
御を続行すると効率的に無駄を生じることとなりサイク
ルタイムの増加を招くという問題もあった。

【０００４】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、効率の良
い研削加工を行うと共に加工精度を向上させることであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成における第１の特徴は、工作物に対して砥
石車を所定の送り速度で移動させ前記工作物を研削加工
する数値制御研削盤において、前記砥石車の現在位置を
検出する位置検出手段と、研削加工中の前記工作物の外
径寸法を前記研削盤の主軸回転に伴って連続的に測定す
る測定手段と、前記位置検出手段により検出された砥石
車の現在位置と、前記測定手段により連続的に測定され
た外形寸法とから、前記研削盤の主軸軸線における前記
工作物の１回転当りの外径寸法の変化量が振れによるも
のか否かを判定し、振れによるものと判定された場合に
は、前記変化量を振れ量として算出する振れ量演算手段
と、前記位置検出手段により検出された砥石車の現在位
置と、前記測定手段により連続的に測定された外形寸法
とから、前記研削盤の主軸軸線における前記工作物の１
回転当りの外径寸法の変化量が振れであるかどうか判定
し、該変化量である振れ量を算出する振れ量演算手段
と、前記振れ量に基づき前記砥石車の送り速度を算出す
る速度演算手段と、該速度演算手段により算出された前
記送り速度に基づき前記砥石車の送り速度を変更する速
度変更手段とを備えたことである。

【０００６】又、第２の特徴は、工作物に対して砥石車
を所定の送り速度で移動させ前記工作物を研削加工する
数値制御研削盤において、前記砥石車の現在位置を検出
する位置検出手段と、研削加工中の前記工作物の外径寸
法を前記研削盤の主軸回転に伴って連続的に測定する測
定手段と、前記測定手段により連続的に測定された外形
寸法から、前記研削盤の主軸軸線と前記工作物中心との
ずれがあるかを判定するとともに、ずれがあると判定さ
れるときは、前記工作物の外径寸法の変化量と前記砥石
車の現在位置とからずれ量を算出するずれ量演算手段
と、前記ずれ量と前記工作物の残り取代とから加工遂行
に伴う前記ずれ量の解消が不可のときには加工中止する
加工中止手段と、前記ずれ量の解消が可能のときには該
ずれ量に基づき前記砥石車の送り速度を算出する速度演
算手段と、該速度演算手段により算出された前記送り速
度に基づき前記砥石車の送り速度を変更する速度変更手
段とを備えたことである。また、第３の特徴は、工作物
に対して砥石車を所定の送り速度で移動させ前記工作物
を研削加工する数値制御研削盤において、前記砥石車の
現在位置を検出する位置検出手段と、研削加工中の前記
工作物の外径寸法の変化量を前記研削盤の主軸回転に伴
って連続的に測定する測定手段と、前記測定手段により
連続的に測定された外径寸法から、前記研削盤の主軸軸
線と前記工作物中心とのずれがあるかを判定するととも
に、ずれがあると判定されるときは、前記工作物の外径
寸法の変化量と前記砥石車の現在位置とからずれ量を算
出するずれ量演算手段と、前記ずれ量と前記工作物の残
り取代とから加工遂行に伴う前記ずれ量の解消が不可の
ときには加工中止する加工中止手段と、前記ずれ量の解
消が可能のときには該ずれ量に基づき前記砥石車の送り
速度を算出する第１速度演算手段と、前記位置検出手段
により検出された砥石車の現在位置と、前記測定手段に
より連続的に測定された外形寸法とから、前記研削盤の
主軸軸線における前記工作物の１回転当りの外径寸法の
変化量が振れによるものか否かを判定し、振れによるも
のと判定された場合には、前記変化量を振れ量として算
出する振れ量演算手段と、前記振れ量に基づき前記砥石
車の送り速度を算出する第２速度演算手段と、ずれがあ
る場合には前記第１速度演算手段により、ずれが無い場
合は前記第２速度演算手段により算出された前記送り速
度に基づき前記砥石車の送り速度を変更する速度変更手
段とを備えたことである。

【０００７】

【作用】「第１の特徴の作用」 上記の手段によれば、位置検出手段により検出された砥
石車の現在位置と測定手段により連続的に測定された外
形寸法とから、研削盤の主軸軸線における工作物の１回
転当りの外径寸法の変化量が振れによるものか否かが判
定される。そして、振れによるものと判定された場合に
は、その変化量は、工作物の剛性不足などに起因する振
れ量とされる。そして、砥石車の送り速度が適宜縮小変
更されることにより工作物の振れをなくすことができ
る。

【０００８】「第２の特徴の作用」 上記の手段によれば、測定手段により連続的に測定され
た研削中の工作物の外形寸法から、研削盤の主軸軸線と
工作物中心とのずれがあるか否かが判定される。そし
て、ずれがあると判定されるときは、工作物の外径寸法
の変化量と砥石車の現在位置とからずれ量が算出され
る。このずれ量が解消不可のときには工作物を加工中止
とし、ずれ量が解消可能のときにはそれに基づき砥石車
の送り速度が算出される。そして、砥石車の送り速度が
適宜縮小変更されることにより研削盤の主軸軸線と工作
物中心との間のずれをなくすことができる。 「第３の特徴の作用」 上記の手段によれば、第２の特徴の作用ののち、第１の
特徴の作用が生じる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１は本発明に係る数値制御研削盤の全体の機
械的構成を示した構成図である。１０は研削盤のベッド
で、このベッド１０上にはテーブル１１が摺動可能に配
設されている。テーブル１１上には主軸１３を軸架した
主軸台１２が配設され、その主軸１３はサーボモータ１
４により回転される。又、テーブル１１上の右端には心
押台１５が載置され、心押台１５のセンタ１６と主軸１
３のセンタ１７とによって工作物Ｗが挾持されている。
工作物Ｗは主軸１３に突設された位置決めピン１８に嵌
合することで、工作物Ｗの回転位相は主軸１３の回転位
相に一致している。

【００１０】ベッド１０の後方には工作物Ｗ側に向かっ
て進退可能な砥石台２０が案内され、砥石台２０にはモ
ータ２１によって回転駆動される砥石車Ｇが支承されて
いる。この砥石台２０は、図略の送り螺子を介してサー
ボモータ２３に連結され、サーボモータ２３の正逆転に
より前進後退される。

【００１１】一方、ベッド１０の前方には、工作物Ｗの
径を測定する外径測定装置５０が配設されている。外径
測定装置５０は主として、オフセット間隔の調整が可能
な一対の接触子５１と差動トランス５２と増幅器５３と
から構成されている。一対の接触子５１のＵ，Ｖ軸方向
の摺動位置決めは図略のサーボモータにより行われる。
そして、工作物Ｗの径の測定時には一対の接触子５１の
間隔は工作物Ｗの径の変動に伴って変化し、その測定値
は外径測定装置５０の増幅器５３を介して数値制御装置
３０に出力される。この出力値は、設定されたオフセッ
ト間隔に対する一対の接触子５１の間隔の変移を表して
いる。

【００１２】ドライブユニット４０，４１，４５は数値
制御装置３０から指令パルスを入力して、それぞれサー
ボモータ２３，１４，外径測定装置５０の図示しないサ
ーボモータを駆動する回路である。又、サーボモータ２
３，１４には、それぞれ、速度を検出するタコジェネレ
ータ６３，６１、位置を検出するパルスエンコーダ６
２，６０が付加されており、それらの信号は、それぞ
れ、ドライブユニット４０，４１に帰還している。ドラ
イブユニット４０，４１はパルスエンコーダ６２，６０
の出力により砥石車Ｇの現在位置と工作物Ｗの現在回転
角を記憶しており、それらの現在位置及び現在回転角は
数値制御装置３０により読み取ることが可能である。数
値制御装置３０は主として、サーボモータ１４，２３を
同期制御し、工作物Ｗの研削加工を制御する装置であ
る。その数値制御装置３０には、加工サイクルデータ等
を入力するテープリーダ４２と制御データ等の入力を行
う操作盤を兼ねたキーボード４３と各種の情報を表示す
るＣＲＴ表示装置４４が接続されている。

【００１３】図２は、数値制御装置３０の電気的構成を
示したブロックダイヤグラムである。数値制御装置３０
は研削盤を制御するためのメインＣＰＵ３１と制御プロ
グラムを記憶したＲＯＭ３２と各種データを記憶するＲ
ＡＭ３３と入出力インタフェース３４とデータ入力手段
を達成するＡ／Ｄコンバータ３８とから主として構成さ
れている。

【００１４】メインＣＰＵ３１にはＡ／Ｄコンバータ３
８が接続されており、そのＡ／Ｄコンバータ３８にて外
径測定装置５０から出力されるアナログ信号をディジタ
ル値に変換した工作物Ｗの現在径の測定値がメインＣＰ
Ｕ３１に入力される。又、メインＣＰＵ３１からは速度
切換信号等がＩ／Ｏポートを介してシーケンスコントロ
ーラ３９に入力されている。

【００１５】ＲＡＭ３３内にはＮＣデータ領域３３１
と、現在位置レジスタ３３２と、データ設定領域３３３
と、速度指令値領域３３４とが形成されている。ＮＣデ
ータ領域３３１はＮＣデータを記憶する領域であり、現
在位置レジスタ３３２は砥石車の研削点の現在位置をリ
アルタイムで記憶する領域であり、データ設定領域３３
３は工作物の研削加工に必要なパラメータなどの諸デー
タを記憶する領域であり、速度指令値領域３３４は研削
送り速度の指令値を記憶する領域である。

【００１６】数値制御装置３０にはその他サーボモータ
１４，２３の駆動系として、ドライブＣＰＵ３６とＲＡ
Ｍ３５とパルス分配回路３７が設けられている。ＲＡＭ
３５はメインＣＰＵ３１から砥石車Ｇの位置決めデータ
を入力して記憶する装置である。ドライブＣＰＵ３６は
砥石車Ｇの送りに関しスローアップ、スローダウン、目
標点の補間等の演算を行い補間点の位置決めデータを定
周期で出力する装置である。パルス分配回路３７は移動
指令パルスを出力する回路である。

【００１７】又、ドライブＣＰＵ３６はドライブユニッ
ト４０，４１から、それぞれ、リアルタイムで機械原点
を基準とする砥石台２０の現在位置及び主軸の現在回転
角を読取り、ＲＡＭ３５に記憶する。砥石車Ｇの研削点
が所定の既知の基準位置に位置決めされた時に、現在位
置レジスタ３３２の値が既知の値に設定されて、砥石車
Ｇの刃先面上の研削点を表す座標系が設定される。その
後は、メインＣＰＵ３１により、砥石台２０の移動に伴
って、ＲＡＭ３５に記憶された砥石台２０の現在位置の
移動量だけ、リアルタイムで現在位置レジスタ３３２の
値が加減算される。従って、メインＣＰＵ３１は、任意
時刻で現在位置レジスタ３３２の値を参照することによ
り、その時の砥石車Ｇの研削点の現在位置を知ることが
できる。尚、砥石車Ｇの研削点の現在位置を以下、単
に、砥石車Ｇの現在位置という。

【００１８】次に、本実施例に係る数値制御装置で使用
されているメインＣＰＵ３１の処理手順を示した図３の
フローチャートに基づき、図４、図５、図６及び図７を
参照して説明する。尚、図４は、砥石車Ｇの現在位置と
ずれ量を有する工作物との関係を示した説明図であり、
図５は、工作物Ｗに対して砥石車Ｇの残り移動量をＲと
したときのずれ解消可否の判定条件を説明したタイミン
グチャートである。又、図６は、図４における砥石車Ｇ
の現在位置の変化とその砥石車Ｇの送り速度との関係を
示したタイミングチャートであり、図７は、工作物に振
れが生じた場合の変動量と砥石車の現在位置の変化との
関係を示したタイミングチャートである。

【００１９】ここで、砥石情報としては、砥石位置（砥
石車の現在位置から求められる主軸軸線から砥石車の研
削点までの距離の２倍）：ｘと、時間当りの変化量：Δ
ｘと、指令速度（初期値）：Ｖ₀ とがある。又、工作物
情報としては、定寸測定値から求められる工作物外径の
１回転当りの平均値：Ｄと、その前回値との偏差である
変化量：ΔＤと、工作物外径の１回転当りの最小値：Ｄ
min と、その前回値との偏差である変化量：ΔＤmin
と、工作物外径の１回転当りの最大値：Ｄmax と、その
前回値との偏差である変化量：ΔＤmax と、工作物外径
の１回転当りの最大値Ｄmax と最小値Ｄmin との差分で
ある変動量：ｄ（＝Ｄmax−Ｄmin）とがある。更に、パ
ラメータとしては、ずれ許容値：α（上記変動量ｄに対
する許容値であり、ｄ≦αならば、ずれなしと判定され
る）と、振れ許容値：α′（上記変動量ｄに対する許容
値であり、ｄ≦α′ならば、振れなしと判定される）
と、減速係数：β（実験により算出される減速すべき今
回の指令速度の前回の指令速度に対する係数）と、許容
加速比：γ（今回算出された指令速度と前回の指令速度
との比に対する許容値であり、加速比＞γならば、速度
変更なしとされる）とがある。上記情報のうち初期値及
びパラメータなどについては予めＲＡＭ３３内に記憶さ
れている。

【００２０】先ず、初期設定後のステップ１００で、測
定値が読み込まれる。尚、図４に示された工作物Ｗと砥
石車Ｇとの位置関係におけるＧ₀〜Ｇ₁までの間では、砥
石車Ｇが工作物Ｗの全外周に渡って全く接触していない
ため研削加工は進行しておらず、上記変化量ΔＤは零で
ある。次にステップ１０２に移行して、ステップ１００
で読み込まれた測定値に基づいて変動量ｄが算出され
る。次にステップ１０４に移行して、変動量ｄがずれ許
容値αを越えているか否かが判定される。ステップ１０
４で、ｄ＞αの不等号が成立するとステップ１０６に移
行し、工作物中心Ｗ₀ と研削盤の主軸軸線（加工中心）
Ｏとの間にずれが有るか否かが判定される。以下、研削
加工以前における研削盤の主軸軸線Ｏから工作物中心Ｗ
₀までの距離も同じくＷ₀ で表す。尚、研削加工以前に
おいて、工作物中心Ｗ₀ と研削盤の主軸軸線（加工中
心）Ｏとの間のずれ量ｓは最大でも数十μm 程度とす
る。従って、このとき工作物中心Ｗ₀ を通った工作物外
径と主軸軸線Ｏを通った工作物外径に関する測定値は同
じ寸法値として検出される。

【００２１】ステップ１０６では、ΔＤmin＞０及びΔ
Ｄmax＝０、又はΔＤmin＞ΔＤmaxであるときYES と判
定され、ステップ１０８に移行する。前者の判定条件
は、工作物Ｗに対して砥石車Ｇが接触している範囲の両
端位置と主軸軸線Ｏとのなす角度θ（研削角度）がθ＜
180 °（図４に示された工作物Ｗと砥石車Ｇとの位置関
係におけるＧ₁〜Ｇ₃までの間）の場合である。即ち、工
作物Ｗの最小値の変化量ΔＤmin が増加しているにも拘
わらず、工作物外径の最大値Ｄmax が変化しないという
場合を示している。このような場合には、ずれが存在し
ており工作物Ｗの外周のうち上記角度θだけ砥石車Ｇに
より部分的に研削されていると分かるのである。尚、図
４に、工作物Ｗに対して砥石車ＧがＧ₂ 位置まで送られ
た状態における角度θを例示し、このときまでに工作物
Ｗが研削加工される部分を斜線にて示した。

【００２２】又、後者の判定条件は、工作物Ｗに対して
砥石車Ｇが接触している範囲の両端位置と主軸軸線との
なす角度θが180°≦θ＜360°（図４に示された工作物
Ｗと砥石車Ｇとの位置関係におけるＧ₃〜Ｇ₄までの間）
の場合である。即ち、工作物Ｗの最小値の変化量ΔＤmi
n の方が工作物Ｗの最大値の変化量ΔＤmax よりも大き
いという変化量に逆転現象が現れている場合を示してい
る。このような場合にも、ずれが存在しており工作物Ｗ
の外周のうち上記角度θだけ砥石車Ｇにより部分的に研
削されていると分かるのである。

【００２３】ステップ１０８では、ステップ１００で読
み込まれた測定値に基づいてずれ量ｓが演算される。こ
こで、上述のステップ１０６において前者の判定条件を
満たしたときには、ずれ量ｓはｓ＝(ｘ＋Ｄmax)／２−
Ｄminとして算出される。又、後者の判定条件を満たし
たときには、ずれ量ｓはｓ＝ｄとして算出される。

【００２４】次にステップ１１０に移行して、ずれ解消
可能か否かが判定される。図５において、時間ｔ₁ で、
砥石車Ｇによる工作物Ｗの研削加工が開始され、変動量
ｄ（＝Ｄmax−Ｄmin）が徐々に大きくなり、時間ｔ₂(ｘ
＝ｘ₀)で、上述のステップ１０４の判定をYES としてい
る。ここで、時間ｔ₃(θ＝180°)に至るまでは、工作物
外径の最大値Ｄmax は変化することなく、工作物外径の
最小値Ｄmin のみが減少している。尚、時間ｔ₁〜ｔ₃で
は、（ｘ／２）とＤmin との変化量は等しくなり、算出
されるずれ量ｓ（図では、砥石位置ｘ₀ において算出さ
れたずれ量をｓ₀ としている）は一定であり、上記Ｗ₀
と等しい。その後の時間ｔ₃〜ｔ₄では、工作物外径の最
大値Ｄmax,最小値Ｄmin が共に減少すると共にその差分
である変動量ｄ（＝ｓ）も減少する。そして、時間ｔ₄
でずれ取りが完了し、これ以後において砥石車Ｇによる
工作物Ｗの全外周に対する研削加工となる。尚、図５に
おいて、ずれ量ｓの大きさを斜線部分 にて示した。上
述のステップ１０６における前者の判定条件を満たした
ときには、ｓ＜｛Ｒ−(ｘ−Ｄmax)｝／２ 、後者の判定
条件を満たしたときには、ｓ＜Ｒ／２が成立すると、ず
れ量ｓの解消が可能となる。即ち、時間ｔ₄ の時点より
先の砥石位置まで残り移動量Ｒが存在しており、砥石車
Ｇが更に工作物Ｗに対して研削加工が進行できれば、ず
れは解消される。逆に、時間ｔ₄ の時点より以前に残り
移動量Ｒがなくなり、ずれ取りの途中で工作物Ｗの仕上
げ径まで達してしまうと、ずれは解消されない。

【００２５】ステップ１１０で、ずれ解消可能となると
ステップ１１２に移行する。ステップ１１２では、減速
中の時間を求めるためのタイマをスタートさせた後、ス
テップ１１４に移行し、ずれ量ｓの演算に必要な測定値
が読み込まれる。そして、ステップ１１６に移行し、上
述のステップ１０８と同様にステップ１０６の判定条件
に基づき、ｓ＝(ｘ＋Ｄmax)／２−Ｄmin又はｓ＝ｄが算
出される。次にステップ１１８に移行して、現在の指令
速度Ｖ₀ に替わる新しい指令速度Ｖ₁ が次式に基づき演
算され、その指令速度Ｖ₁ （Ｖ₁＜Ｖ₀）への変速処理が
実行される（図６参照）。

【数１】Ｖ₁＝ｆ(ｓ)＝｛１−(ｓ／２β)｝Ｖ₀

【００２６】次にステップ１２０に移行して、ずれ取り
完了か否かが判定される。即ち、ｄ≦αの不等号が成立
するまで上述のステップ１１４からステップ１２０まで
が繰り返され、ステップ１２０にてｄ≦αとなるとステ
ップ１２２に移行する。尚、上述のステップ１０６にお
ける前者の判定条件（θ＜180°)が成立する間は、１回
のみ指令速度Ｖ₁ が演算され、演算された指令速度に基
づき変速処理される（図４に示された工作物Ｗと砥石車
Ｇとの位置関係におけるＧ₁〜Ｇ₃までの間に対応）。
又、上述のステップ１０６における後者の判定条件（18
0°≦θ＜360°）間は、ずれ量ｓの算出される度に前回
の指令速度から次々と指令速度Ｖ_2,Ｖ_3,…が演算され、
それぞれ演算された指令速度に基づき変速処理される
（図４に示された工作物Ｗと砥石車Ｇとの位置関係にお
けるＧ₃〜Ｇ₄までの間に対応）。

【００２７】ステップ１２２では、上述のステップ１１
２でスタートさせたタイマを停止し、減速中の経過時間
ｔ_P が求められる（図６参照）。そして、ステップ１２
４に移行し、速度演算及び変速処理が実行される。即
ち、指令速度Ｖ_1,Ｖ_2,Ｖ_3,…によりずれ取りが完了した
後におけるサイクルタイムの増加を招かないため、加速
のための指令速度Ｖ_E が次式に基づき演算され、その指
令速度Ｖ_E への変速処理が実行される（図６参照）。

【数２】 Ｖ_E＝ｆ(ｘ₃)＝ｘ₃／｛(ｘ₂／Ｖ₀)＋(ｘ₃／Ｖ₀)−ｔ_P｝ ここで、ｘ₂：減速中の砥石車移動量、ｘ₃：残りの砥石
車移動量である。但し、(Ｖ_E／Ｖ₀)＊100＞γの場合、
Ｖ_E＝Ｖ₀＊γ／100とする。

【００２８】次にステップ１２６に移行して、再び測定
値を読み込んだ後、ステップ１２８に移行する。ステッ
プ１２８では、上述のステップ１０２と同様に、変動量
ｄを算出した後、ステップ１３０に移行する。尚、上述
のステップ１０４又はステップ１０６における判定がNO
である場合には、以下をスキップして直ちにステップ１
３０に移行する。ステップ１３０では、上述のステップ
１２８で算出された変動量ｄが振れ許容値α′を越えて
いるか否かが判定される。この時、ｄ＞α′の不等号が
成立するとステップ１３２に移行し、振れが有るか否か
が判定される。

【００２９】ここで、砥石車Ｇが工作物Ｗの全外周に渡
って接触しているとき（図４に示された工作物Ｗと砥石
車Ｇとの位置関係におけるＧ₄〜Ｇ₅までの間）の研削加
工中に発生してくる振れでは、砥石車Ｇが工作物Ｗの全
外周に渡って研削のため食い込んでいるため砥石位置ｘ
はｘ＜Ｄmin,Ｄmax であり、且つ、ΔＤmin＜ΔＤmaxと
なる。上記不等号が成立すると、振れ有りとしてステッ
プ１３４に移行し、図７に示したように、現在の指令速
度Ｖ_P に替わる新しい指令速度Ｖ_Q （Ｖ_Q＜Ｖ_P）が次式
により算出され、その指令速度Ｖ_Q への変速処理が実行
される。

【数３】Ｖ_Q＝ｆ(Ｖ_P,ｄ，Δｄ) 但し、Δｄは今回の測定値に基づく変動量ｄと前回値と
の偏差を表す変化量である。

【００３０】次にステップ１３６に移行して、工作物Ｗ
に対する研削完了位置まで砥石車Ｇが移動完了か否かが
判定される。尚、上述のステップ１３０又はステップ１
３２における判定がNOである場合には、以下をスキップ
して直ちにステップ１３６に移行する。ステップ１３６
で、砥石車Ｇの移動が完了していなければ、上述のステ
ップ１００に戻り、同様の処理が繰り返し実行される。
そして、ステップ１３６で移動完了と判定されると砥石
車Ｇを後退させ主軸回転を停止し、本プログラムを終了
する。尚、上述のステップ１１０で、ずれ解消不可と判
定されるとステップ１３８に移行し、図６で破線の矢印
にて示したように、研削中止処理として砥石車Ｇを後退
させ主軸回転を停止した後、工作物異常の信号を出力
し、本プログラムを終了する。

【００３１】 上述したように、工作物中心と主軸軸線と
の間にずれがある場合には、そのずれ量に応じて砥石車
Ｇの送り速度が最適値に制御されるため研削加工精度が
補償されることとなる。そして、ずれによる振れが解消
した後においては、サイクルタイムの増加を抑えるため
再び砥石車Ｇの送り速度が許容される限り上昇されるた
めサイクルタイムの増加が抑えられる。上記ずれ量の研
削加工完了時における解消が不可であれば研削途中にお
いてその研削が中止される。この場合には、無駄な研削
が回避できると共に工作物側のセンタ穴などの不具合に
よりずれが生じているならば、その対策を施した後に再
研削加工が可能となり材料の無駄もなくすことができ
る。更に、上記ずれを解消した後の研削加工において、
工作物の剛性不足により振れが生じている場合にも、そ
の振れ量に応じて適宜、砥石車Ｇの送り速度が最適値に
制御されるため、研削加工精度が補償される。上記実施
例においては、工作物中心と加工中心との間のずれと、
研削加工中の振れとに基づいて、砥石車の送り速度を連
続的に制御する例について述べたが、これらを独立的に
制御することもできる。

【００３２】

【発明の効果】

「第１の効果」本発明は、以上説明したように構成さ
れ、研削中にリアルタイムで算出された振れ量に基づき
砥石車の送り速度が変更される。このようにして、砥石
車の送り速度が減速され工作物の研削加工で生じた振動
増幅状態が減衰消去されるため研削加工精度が安定す
る。又、研削速度を一律に遅くして研削加工精度を確保
するのではなく、振れ発生に対応し必要時のみ減速制御
されるため結果的にサイクルタイムを向上させることが
可能となる。

【００３３】「第２の効果」 本発明は、以上説明したように構成され、研削中にリア
ルタイムで算出されたずれ量に基づき砥石車の送り速度
が変更される。このようにして、砥石車の送り速度が減
速され最適条件によりずれが取り除かれるため研削加工
精度が安定する。このとき、このずれ量が解消不可のと
きには工作物を加工中止とすることにより、最終的な加
工不良を未然に防止できると共に無駄な研削加工時間の
発生がなくなる。「第３の効果」 本発明は、以上説明したように構成され、研削中にリア
ルタイムで算出されたずれ量に基づき砥石車の送り速度
が変更される。 このようにして、砥石車の送り速度が減
速され最適条件によりずれが取り除かれるため研削加工
精度が安定する。 このとき、このずれ量が解消不可のと
きには工作物を加工中止とすることにより、最終的な加
工不良を未然に防止できると共に無駄な研削加工時間の
発生がなくなる。 ずれが取り除かれたのち、砥石車の送
り速度が減速され工作物の研削加工で生じた振動増幅状
態が減衰消去されるため研削加工精度が安定する。 又、
研削速度を一律に遅くして研削加工精度を確保するので
はなく、振れ発生に対応し必要時のみ減速制御されるた
め結果的にサイクルタイムを向上させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的な一実施例に係る数値制御研削
盤の全体の機械的構成を示した構成図である。

【図２】数値制御研削盤の数値制御装置の電気的構成を
示したブロックダイヤグラムである。

【図３】同実施例に係る数値制御装置で使用されている
メインＣＰＵの処理手順を示したフローチャートであ
る。

【図４】砥石位置とずれ量が存在する工作物との関係を
示した説明図である。

【図５】ずれ解消可否の判定条件を説明したタイミング
チャートである。

【図６】図４における砥石位置の変化と砥石車送り速度
との関係を示したタイミングチャートである。

【図７】工作物に振れが生じた場合の振れ量と砥石位置
との関係を示したタイミングチャートである。

【符号の説明】

３０…数値制御装置 ３３…ＲＡＭ ５０…外径測定装置（測定手段） ステップ１０２，１２８…振れ量（変動量）演算手段 ステップ１０８，１１６…ずれ量演算手段 ステップ１１０，１３８…加工中止手段 ステップ１１８，１３４…速度演算手段及び速度変更手
段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−9782（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−14463（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−255066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−124278（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 49/00 - 49/18 B24B 47/20 G05B 19/416

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物に対して砥石車を所定の送り速度
   で移動させ前記工作物を研削加工する数値制御研削盤に
   おいて、 前記砥石車の現在位置を検出する位置検出手段と、 研削加工中の前記工作物の外径寸法を前記研削盤の主軸
   回転に伴って連続的に測定する測定手段と、 前記位置検出手段により検出された砥石車の現在位置
   と、前記測定手段により連続的に測定された外形寸法と
   から、前記研削盤の主軸軸線における前記工作物の１回
   転当りの外径寸法の変化量が振れによるものか否かを判
   定し、振れによるものと判定された場合には、前記変化
   量を振れ量として算出する振れ量演算手段と、 前記振れ量に基づき前記砥石車の送り速度を算出する速
   度演算手段と、 前記速度演算手段により算出された前記送り速度に基づ
   き前記砥石車の送り速度を変更する速度変更手段とを備
   えたことを特徴とする数値制御研削盤。
2. 【請求項２】 工作物に対して砥石車を所定の送り速度
   で移動させ前記工作物を研削加工する数値制御研削盤に
   おいて、 前記砥石車の現在位置を検出する位置検出手段と、 研削加工中の前記工作物の外径寸法を前記研削盤の主軸
   回転に伴って連続的に測定する測定手段と、 前記測定手段により連続的に測定された外形寸法から、
   前記研削盤の主軸軸線と前記工作物中心とのずれがある
   かを判定するとともに、ずれがあると判定されるとき
   は、前記工作物の外径寸法の変化量と前記砥石車の現在
   位置とからずれ量を算出するずれ量演算手段と、 前記ずれ量と前記工作物の残り取代とから加工遂行に伴
   う前記ずれ量の解消が不可のときには加工中止する加工
   中止手段と、 前記ずれ量の解消が可能のときには該ずれ量に基づき前
   記砥石車の送り速度を算出する速度演算手段と、 前記速度演算手段により算出された前記送り速度に基づ
   き前記砥石車の送り速度を変更する速度変更手段とを備
   えたことを特徴とする数値制御研削盤。
3. 【請求項３】 工作物に対して砥石車を所定の送り速度
   で移動させ前記工作物を研削加工する数値制御研削盤に
   おいて、 前記砥石車の現在位置を検出する位置検出手段と、 研削加工中の前記工作物の外径寸法を前記研削盤の主軸
   回転に伴って連続的に測定する測定手段と、 前記測定手段により連続的に測定された外径寸法から、
   前記研削盤の主軸軸線と前記工作物中心とのずれがある
   かを判定するとともに、ずれがあると判定されるとき
   は、前記工作物の外径寸法の変化量と前記砥石車の現在
   位置とからずれ量を算出するずれ量演算手段と、 前記ずれ量と前記工作物の残り取代とから加工遂行に伴
   う前記ずれ量の解消が不可のときには加工中止する加工
   中止手段と、 前記ずれ量の解消が可能のときには該ずれ量に基づき前
   記砥石車の送り速度を算出する第１速度演算手段と、 前記位置検出手段により検出された砥石車の現在位置
   と、前記測定手段により連続的に測定された外形寸法と
   から、前記研削盤の主軸軸線における前記工作物の１回
   転当りの外径寸法の変化量が振れによるものか否かを判
   定し、振れによるものと判定された場合には、前記変化
   量を振れ量として算出する振れ量演算手段と、 前記振れ量に基づき前記砥石車の送り速度を算出する第
   ２速度演算手段と、 ずれがある場合には前記第１速度演算手段により、ずれ
   が無い場合は前記第２速度演算手段により算出された前
   記送り速度に基づき前記砥石車の送り速度を変更する速
   度変更手段とを備えたことを特徴とする数値制御研削
   盤。