JP3282871B2 - 研削加工におけるワークの寸法制御方法 - Google Patents
研削加工におけるワークの寸法制御方法Info
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Description
クの寸法制御において、制御系の応答遅れ時間に起因し
た加工寸法のバラツキ等の弊害を防止するための手段に
関する。
研削(r)→仕上げ研削(f)→スパークアウト(S
O)の工程順でなされ、各工程ごとに加工予定寸法(シ
ュミット設定値SCHr、SCHf、SCHso)が設定さ
れている。各工程ごとに加工予定寸法を設定するのは、
次工程での加工取り代を確保しておく必要があるためで
ある。例えば、仕上げ研削(f)では、粗研削(r)に
より生じたワーク表面の変質層を除去するために一定量
以上の仕上げ取り代を必要とするので、粗研削(r)で
はこの仕上げ取り代分を見込んだ寸法をシュミット設定
値SCHrとしている。
では、加工中のワーク寸法をインプロセスゲージで連続
的に検出し、その検出値を研削盤の制御系にフィードバ
ックして、研削砥石の切込送りを自動的に制御するよう
にしている。その際、研削熱による影響分を考慮し、ワ
ークの熱膨張量を適宜の手段で検出・演算し、この演算
値に基づいてインプロセスゲージの設定値を補正すると
いった制御手段が従来より採用されてきた。すなわち、
インプロセスゲージによる検出値G(=G1+G2)か
らワークの熱膨張量Δdpをマイナスした値をワークの
実寸法d=G−Δdpとして管理し、この実寸法を基準
として砥石の切込送りを制御するのである。
て、例えば、粗研削動力を一定レベルに制御し、粗研削
中の研削時間から粗研削動力の上記レベルに応じた研削
熱によるワークの熱膨張量を演算する手段(本出願人に
よる特公平4−48584号公報参照)、研削中の研削
動力と熱流入定数および熱流出定数からワークの熱膨張
量を演算する手段(本出願人による特願平3−2197
28号)等がある。
にはその制御系に固有の応答遅れ時間(Δt)があり、
インプロセスゲージによるワークの寸法検出から、制御
装置による補正量演算等を経て、砥石の切込送りが実際
に切り換えられるまでの間にはタイムラグが不可避であ
る。そのため、例えば図3において、制御装置が粗研削
(r)の終了時をd=G−Δdp=SCHrとして判断
し、この判断に基づいて信号を出力し、砥石の切込送り
を実際に切換えた時点では、既に、応答遅れ時間Δtr
(インプロセスゲージによる寸法検出時から起算)に対
応する寸法Δdr=V・Δtr(V:ワーク寸法生成速
度)だけシュミット設定値SCHrよりも加工が進行し
てしまっている。これは、仕上げ研削(f)での仕上げ
取り代がΔdrだけ減少することを意味する。しかも、
ワーク寸法生成速度Vは砥石の切れ味等によって微妙に
変動し、そのために、加工進行寸法Δdrにバラツキが
生じるので、一定量以上の仕上げ研削代を確保しようと
すると、寸法Δdrのバラツキ分を見込んで、仕上げ研
削代をある程度大きく設定しておく必要が生じる。この
ことは、加工時間の増大、加工効率の低下につながる。
同様のことは、仕上げ研削(f)からスパークアウト
(SO)への移行時、スパークアウト(SO)の終了時
にも生じ、加工精度にも影響を及ぼす。
応答遅れ時間に起因した弊害を解消することにある。
め、本発明は、加工中のワーク寸法をインプロセスゲー
ジで連続的に検出し、この検出値に基づいて砥石の切込
送りを制御しながら、ワークを各工程ごとに加工予定寸
法まで加工する研削加工におけるワークの寸法制御方法
において、インプロセスゲージによる寸法検出から砥石
の切込送りが切換えられる迄の間の制御系の応答遅れ時
間を予め求めておき、インプロセスゲージの検出値から
検出時点におけるワーク寸法生成速度を算出し、前記ワ
ーク寸法生成速度と前記応答遅れ時間とにより、前記応
答遅れ時間に対応する加工進行寸法を予測し、この予測
値を含めて、インプロセスゲージの設定値を補正し、該
補正値と加工予定寸法とを常時比較しながら、該補正値
が加工予定寸法に達した時点で各工程の終了を判断し
て、砥石の切込送りを切換える信号を出力する構成を提
供する。
に固有のものであり、例えば、信号の入出力に要する時
間、演算処理に要する時間、機器類の応答遅れに伴う時
間等が含まれる。この応答遅れ時間(Δt)は、予め、
実験等により求めておく。
スゲージによる検出値(G)からV=dG/dtとして
逐次算出する。このワーク寸法生成速度(V)は、イン
プロセスゲージによりワーク寸法を現に検出した時点の
値である。
速度(V)と応答遅れ時間(Δt)とによりΔd=V・
Δtとして求める。
てインプロセスゲージの設定値を補正する。
るための装置について、図1に示すブロック線図を参照
しながら説明する。砥石1は機械ベッド2上をスライド
可能な砥石台3に装着され、砥石軸駆動モータ4により
回転駆動される。そして、制御装置5からの送り駆動制
御信号Aで制御される切込送り駆動部6によって切込送
り動作を与えられる。ワークWの研削が開始されると、
研削動力信号Bが、砥石軸駆動モータ4から研削動力測
定部7を介して制御装置5の熱膨張量演算部5aに入力
される。熱膨張量演算部5aは、この研削動力信号Bに
基づいてワークWの熱膨張量Δdpを演算し、この演算
結果を制御装置5の補正量演算部5bへ送る。尚、本発
明は熱膨張量Δdpの演算手段についてはその如何を問
わないが、例えば、前述した本出願人による特公平4−
48584号公報記載の手段、あるいは、本出願人によ
る特願平3−219728号記載の手段等を採用すると
良い。
ロセスゲージ8によって連続的に検出され、寸法検出信
号G(=G1+G2)として補正量演算部5bに入力さ
れる。補正量演算部5bは、まず、微小時間dt内にお
けるインプロセスゲージ8の検出値変化量dX2から検
出時点におけるワーク寸法生成速度V(=dX2/d
t)を算出し、この算出値と制御系の応答遅れ時間Δt
とにより、応答遅れ時間Δtに対応する加工進行寸法Δ
dを、Δd=V・Δtとして予測する。ここで、「応答
遅れ時間Δt」とは、インプロセスゲージ8が現にワー
クWの寸法を検出した時点から、信号の入出力、変換
(例えばA/D変換)、演算処理等を経て砥石1の切込
送りが実際に切り換わる時点までの遅れ時間をいい、制
御系に固有のものである。この応答遅れ時間Δtは、例
えば、実験等により予め求めておく。このように、イン
プロセスゲージ8による検出値からワーク寸法生成速度
Vを算出することにより、砥石1の切れ味等の違いによ
るワーク寸法生成速度のバラツキ分を除去することがで
きる。つぎに、熱膨張量演算部5aにて演算した熱膨張
量Δdpと、上記加工進行寸法Δdとを含めてインプロ
セスゲージ8の設定値をde=G−Δdp+Δdとして補
正する。deはワークWの補正寸法である。この演算結
果は、制御装置5の判断部5cに送られる。尚、Δd
は、外面研削の場合は負の値、内面研削の場合は正の値
となる。
と、各工程ごとに設定された加工予定寸法(シュミット
設定値SCHr、SCHf、SCHso)とを常時にらみな
がら、de=SCHr、de=SCHf、de=SCHsoと
なった時点で各工程の終了を判断し、切込送り駆動部6
に送り駆動制御信号Aを出力し、砥石1の切込送りを切
り換えさせる。また、補正寸法deが未だシュミット設
定値に達していないと判断した場合は、その結果を熱膨
張量演算部5aにフィードバックし、以上の過程を反復
させる。
ークWの実寸法線図d、砥石1の切込スライド位置線図
X1をもって示したものである。研削加工は、粗研削
(r)、仕上げ研削(f)、スパークアウト(SO)の
工程順でなされ、各工程ごとにシュミット設定値SCH
r、SCHf、SCHsoが設定されている。そして、各工
程ごとに応答遅れ時間Δt(それぞれΔtr、Δtf、Δ
tsoとする)を予め実験により求め、これらを図1に示
す制御装置5の補正量演算部5bに登録してある。尚、
応答遅れ時間Δtは必ずしも各工程ごとに実験して求め
る必要はなく、例えば、粗研削(r)において求めたΔ
trの値を、そのままΔtf、Δtsoの値として用いても
良い。
行時を例にとって説明すると、制御装置5の判断部5c
は補正量演算部5bにより逐次演算処理された補正寸法
de=(G−Δdp)+Δdとシュミット設定値SCHr
とを常時にらみながら、de=SCHrとなった時点で粗
研削(r)の終了を判断し、切込送り駆動部6に送り駆
動制御信号Aを出力する。この出力信号Aに対応するワ
ークWの実寸法d(=G−Δdp)をdrとすると、実寸
法drはシュミット設定値SCHrよりも、応答遅れ時間
Δtrに対応する加工進行寸法(Δdrとする)だけ小さ
い。つまり、判断部5cは、シュミット設定値SCHr
に対して加工進行寸法Δdrだけ小さな寸法を基準にし
て送り駆動制御信号Aを出力することになる。したがっ
て、判断部5cが送り駆動制御信号Aを出力し、切込送
り駆動部6により砥石1の切込送りが実際に切り換わる
時点はシュミット設定値SCHrとほぼ一致することに
なる。判断部5cは、仕上げ研削(f)の終了時点をd
e=SCHfとして(実寸法df)、スパークアウト(S
O)の終了時点をde=SCHso(実寸法dso=最終仕
上げ寸法)として判断し、同様の制御を行なわせる。
インプロセスゲージの検出値より算出したその時点にお
けるワーク寸法生成速度と制御系の応答遅れ時間とによ
り、この応答遅れ時間に対応する加工進行寸法を予測
し、この予測値を含めて、インプロセスゲージの設定値
を補正するようにしたので、ワークが各工程の加工予定
寸法に達する時点と砥石の切込送りが実際に切り換わる
時点とをほぼ一致させることが可能となり、従来に比
べ、加工時間の短縮化、加工精度の向上を図ることがで
きる。
を示すブロック線図である。
線図および砥石の切込スライド位置線図である。
び砥石の切込スライド位置線図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 加工中のワーク寸法をインプロセスゲー
ジで連続的に検出し、この検出値に基づいて砥石の切込
送りを制御しながら、ワークを各工程ごとに加工予定寸
法まで加工する研削加工におけるワークの寸法制御方法
において、 インプロセスゲージによる寸法検出から砥石の切込送り
が切換えられる迄の間の制御系の応答遅れ時間を予め求
めておき、インプロセスゲージの検出値から検出時点に
おけるワーク寸法生成速度を算出し、前記ワーク寸法生
成速度と前記応答遅れ時間とにより、前記応答遅れ時間
に対応する加工進行寸法を予測し、この予測値を含め
て、インプロセスゲージの設定値を補正し、該補正値と
加工予定寸法とを常時比較しながら、該補正値が加工予
定寸法に達した時点で各工程の終了を判断して、砥石の
切込送りを切換える信号を出力することを特徴とする研
削加工におけるワークの寸法制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03639993A JP3282871B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 研削加工におけるワークの寸法制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03639993A JP3282871B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 研削加工におけるワークの寸法制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06246588A JPH06246588A (ja) | 1994-09-06 |
JP3282871B2 true JP3282871B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=12468779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03639993A Expired - Lifetime JP3282871B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 研削加工におけるワークの寸法制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3282871B2 (ja) |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP03639993A patent/JP3282871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06246588A (ja) | 1994-09-06 |
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