JP3362952B2 - 適応制御研削方法及びその装置 - Google Patents
適応制御研削方法及びその装置Info
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- JP3362952B2 JP3362952B2 JP06109094A JP6109094A JP3362952B2 JP 3362952 B2 JP3362952 B2 JP 3362952B2 JP 06109094 A JP06109094 A JP 06109094A JP 6109094 A JP6109094 A JP 6109094A JP 3362952 B2 JP3362952 B2 JP 3362952B2
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- Feedback Control In General (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は適応制御研削方法及びそ
の装置に関するものである。
の装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工作物を研削加工する場合、適正な研削
を行わせるために、研削抵抗を安定させる必要がある。
を行わせるために、研削抵抗を安定させる必要がある。
【０００３】従来、このような研削方法としては、定
圧力研削方法、定かつぎ量研削方法、定電力研削方
法等のフィードバック制御を利用した適応制御研削方法
がある。
圧力研削方法、定かつぎ量研削方法、定電力研削方
法等のフィードバック制御を利用した適応制御研削方法
がある。
【０００４】の方法は、工作物に対する砥石の切込み
を切込みシリンダにより行い、シリンダ内の圧力が一定
となるように制御するものである。
を切込みシリンダにより行い、シリンダ内の圧力が一定
となるように制御するものである。
【０００５】の方法は、かつぎ量が一定となるように
切込み量を制御するものである。内面研削等では、研削
砥石は回転軸の先端部に取り付けられ、片持ち状態とな
っている。このため、研削により回転軸が撓み、送り台
による送り量と、実際の砥石の移動量との間には差が生
じる。この差がかつぎ量であり、かつぎ量を一定にする
ことにより研削抵抗を安定させる。
切込み量を制御するものである。内面研削等では、研削
砥石は回転軸の先端部に取り付けられ、片持ち状態とな
っている。このため、研削により回転軸が撓み、送り台
による送り量と、実際の砥石の移動量との間には差が生
じる。この差がかつぎ量であり、かつぎ量を一定にする
ことにより研削抵抗を安定させる。
【０００６】の方法は、研削状態によって研削砥石を
回転駆動するための駆動モータでの消費電力が変化する
ところに目をつけ、この消費電力が一定となるように制
御するものである。
回転駆動するための駆動モータでの消費電力が変化する
ところに目をつけ、この消費電力が一定となるように制
御するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記各研削
方法のようなフィードバック制御では、一般に、目標値
と実際値との間に偏差が生じるが、この偏差を小さく、
すなわちループゲインを大きくする方法は経験により行
っていた。特に、内面研削では、研削砥石を設けた回転
軸は細く、しかも片持ちであるため、設定切込み速度に
対する実際の内径増加速度の応答性が悪く、両者が一致
するまでの間に秒単位の過渡現象が現れている。
方法のようなフィードバック制御では、一般に、目標値
と実際値との間に偏差が生じるが、この偏差を小さく、
すなわちループゲインを大きくする方法は経験により行
っていた。特に、内面研削では、研削砥石を設けた回転
軸は細く、しかも片持ちであるため、設定切込み速度に
対する実際の内径増加速度の応答性が悪く、両者が一致
するまでの間に秒単位の過渡現象が現れている。
【０００８】しかしながら、ループゲインを大きくすれ
ばする程、前記応答性は良くなるもののオーバーシュー
トやハンチングを生じる危険がある。したがって、前記
ループゲインは工作物寸法のばらつき等を考慮して適切
な値よりも小さく設定しなければならなかった。
ばする程、前記応答性は良くなるもののオーバーシュー
トやハンチングを生じる危険がある。したがって、前記
ループゲインは工作物寸法のばらつき等を考慮して適切
な値よりも小さく設定しなければならなかった。
【０００９】また、個別には次のような問題がある。す
なわち、前記の方法では、駆動モータ等から発生する
熱の影響等によりシリンダ内の油の温度が変動し、その
圧力を一定に維持することが困難で、微調整が不可能で
ある。
なわち、前記の方法では、駆動モータ等から発生する
熱の影響等によりシリンダ内の油の温度が変動し、その
圧力を一定に維持することが困難で、微調整が不可能で
ある。
【００１０】また、前記の方法では、工作物の加工取
代が偏心している場合や、研削砥石と工作物の接触位置
の検出誤差等がかつぎ量の算出精度を低下させる原因と
なり、加工精度が安定しない。前記加工取代が偏心して
いれば、目標かつぎ量の設定が困難である。
代が偏心している場合や、研削砥石と工作物の接触位置
の検出誤差等がかつぎ量の算出精度を低下させる原因と
なり、加工精度が安定しない。前記加工取代が偏心して
いれば、目標かつぎ量の設定が困難である。
【００１１】さらに、前記の方法では、駆動モータで
の消費電力が研削砥石の外径寸法の影響を受けて変動す
る。
の消費電力が研削砥石の外径寸法の影響を受けて変動す
る。
【００１２】本発明は前記問題点に鑑み、効率的で加工
精度の高い適応制御研削方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。
精度の高い適応制御研削方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、工作物に研削砥石を摺
接させて目標電力に基づく切込速度で研削加工を行わせ
る一方、該研削加工中に検出される実削電力に基づいて
前記切込速度をフィードバック制御するようにした適応
制御研削方法において、前記目標電力及び実削電力に基
づいて次式
め、請求項１に記載の発明では、工作物に研削砥石を摺
接させて目標電力に基づく切込速度で研削加工を行わせ
る一方、該研削加工中に検出される実削電力に基づいて
前記切込速度をフィードバック制御するようにした適応
制御研削方法において、前記目標電力及び実削電力に基
づいて次式
【数１１】
Ｐc：目標電力、Ｐr：実削電力、Ｋ：系全体のゲイン定
数 に従ってゲイン定数を算出し、該ゲイン定数に基づいて
次式
数 に従ってゲイン定数を算出し、該ゲイン定数に基づいて
次式
【数１２】
Ｐc'：内部目標電力，Ｐc：目標電力、Ｋ：系全体のゲ
イン定数 に従って内部目標電力を算出し、該内部目標電力に基づ
いて切込速度をフィードバック制御するようにしたもの
である。
イン定数 に従って内部目標電力を算出し、該内部目標電力に基づ
いて切込速度をフィードバック制御するようにしたもの
である。
【００１４】そして、前記請求項１に記載の発明に係る
適応制御研削方法を実施するために、請求項２に記載の
発明では、工作物を回転駆動可能に取り付けた工作物切
込台と、該工作物切込台に目標電力に基づく切込速度で
切込送りを与える切込モータと、研削砥石を回転させる
駆動モータと、該駆動モータでの実削電力を検出する電
力検出部とを備え、該電力検出部で検出された実削電力
に基づいて前記工作物切込台の切込速度をフィードバッ
ク制御する適応制御研削装置において、前記電力検出部
で検出される実削電力に基づいて次式
適応制御研削方法を実施するために、請求項２に記載の
発明では、工作物を回転駆動可能に取り付けた工作物切
込台と、該工作物切込台に目標電力に基づく切込速度で
切込送りを与える切込モータと、研削砥石を回転させる
駆動モータと、該駆動モータでの実削電力を検出する電
力検出部とを備え、該電力検出部で検出された実削電力
に基づいて前記工作物切込台の切込速度をフィードバッ
ク制御する適応制御研削装置において、前記電力検出部
で検出される実削電力に基づいて次式
【数１３】
Ｐc：目標電力、Ｐr：実削電力、Ｋ：系全体のゲイン定
数 に従ってゲイン定数を算出する研削特性演算部と、 該研削特性演算部で算出したゲイン定数に基づいて次式
数 に従ってゲイン定数を算出する研削特性演算部と、 該研削特性演算部で算出したゲイン定数に基づいて次式
【数１４】
Ｐc'：内部目標電力，Ｐc：目標電力、Ｋ：系全体のゲ
イン定数 に従って内部目標電力を算出する目標値補正部と、 該目標値補正部で算出した内部目標電力に基づいて切込
速度をフィードバック制御する切込台制御部とを設けた
ものである。
イン定数 に従って内部目標電力を算出する目標値補正部と、 該目標値補正部で算出した内部目標電力に基づいて切込
速度をフィードバック制御する切込台制御部とを設けた
ものである。
【００１５】また、請求項３に記載の発明では、工作物
に研削砥石を摺接させて目標研削抵抗に基づく切込速度
で研削加工を行わせる一方、該研削加工中に検出される
実削抵抗に基づいて前記切込速度をフィードバック制御
するようにした適応制御研削方法において、前記実削抵
抗に基づいて次式
に研削砥石を摺接させて目標研削抵抗に基づく切込速度
で研削加工を行わせる一方、該研削加工中に検出される
実削抵抗に基づいて前記切込速度をフィードバック制御
するようにした適応制御研削方法において、前記実削抵
抗に基づいて次式
【数１５】
Ｆtc：目標研削接線抵抗、Ｆtr：実削接線抵抗
Ｆnc：目標研削法線抵抗、Ｆnr：実削法線抵抗、
Ｋ：系全体のゲイン定数
に従ってゲイン定数を算出し、該ゲイン定数に基づいて
次式
次式
【数１６】
Ｆtc'：内部目標研削接線抵抗、Ｆtc：目標研削接線抵
抗、 Ｆnc'：内部目標研削法線抵抗、Ｆnc：目標研削法線抵
抗、 Ｋ：系全体のゲイン定数 に従って内部目標研削抵抗を算出し、該研削抵抗に基づ
いて切込速度をフィードバック制御するようにしたもの
である。
抗、 Ｆnc'：内部目標研削法線抵抗、Ｆnc：目標研削法線抵
抗、 Ｋ：系全体のゲイン定数 に従って内部目標研削抵抗を算出し、該研削抵抗に基づ
いて切込速度をフィードバック制御するようにしたもの
である。
【００１６】そして、前記請求項３に記載の発明に係る
適応制御研削方法を実施するために、請求項４に記載の
発明では、工作物を回転駆動可能に取り付けた工作物切
込台と、該工作物切込台に目標研削抵抗に基づく切込速
度で切込送りを与える切込モータと、研削砥石を回転さ
せる駆動モータと、研削時の実削抵抗を算出する研削抵
抗検出部とを備え、該研削抵抗検出部からの実削抵抗に
基づいて前記工作物切込台の切込速度をフィードバック
制御する適応制御研削装置において、前記研削抵抗検出
部で検出される実削抵抗に基づいて次式
適応制御研削方法を実施するために、請求項４に記載の
発明では、工作物を回転駆動可能に取り付けた工作物切
込台と、該工作物切込台に目標研削抵抗に基づく切込速
度で切込送りを与える切込モータと、研削砥石を回転さ
せる駆動モータと、研削時の実削抵抗を算出する研削抵
抗検出部とを備え、該研削抵抗検出部からの実削抵抗に
基づいて前記工作物切込台の切込速度をフィードバック
制御する適応制御研削装置において、前記研削抵抗検出
部で検出される実削抵抗に基づいて次式
【数１７】
Ｆtc：目標研削接線抵抗、Ｆtr：実削接線抵抗
Ｆnc：目標研削法線抵抗、Ｆnr：実削法線抵抗、
Ｋ：系全体のゲイン定数
に従ってゲイン定数を算出する研削特性演算部と、該研
削特性演算部で算出したゲイン定数に基づいて次式
削特性演算部で算出したゲイン定数に基づいて次式
【数１８】
Ｆtc'：内部目標研削接線抵抗、Ｆtc：目標研削接線抵
抗、 Ｆnc'：内部目標研削法線抵抗、Ｆnc：目標研削法線抵
抗、 Ｋ：系全体のゲイン定数 に従って内部目標研削抵抗を算出する目標値補正部と、
該目標値補正部で算出した内部目標研削抵抗に基づいて
切込速度をフィードバック制御する切込台制御部とを設
けたものである。
抗、 Ｆnc'：内部目標研削法線抵抗、Ｆnc：目標研削法線抵
抗、 Ｋ：系全体のゲイン定数 に従って内部目標研削抵抗を算出する目標値補正部と、
該目標値補正部で算出した内部目標研削抵抗に基づいて
切込速度をフィードバック制御する切込台制御部とを設
けたものである。
【００１７】さらに、請求項５に記載の発明では、工作
物に研削砥石を摺接させて目標電力に基づく切込速度で
研削加工を行わせる一方、該研削加工中に検出される実
削電力に基づいて前記切込速度をフィードバック制御す
るようにした適応制御研削方法において、前記実削電力
に基づいて次式
物に研削砥石を摺接させて目標電力に基づく切込速度で
研削加工を行わせる一方、該研削加工中に検出される実
削電力に基づいて前記切込速度をフィードバック制御す
るようにした適応制御研削方法において、前記実削電力
に基づいて次式
【数１９】
但し、
Ｐc0：研削砥石の使用開始径に於ける目標電力、Ｖw：
工作物周速度、 Ｐr（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径Ｄs0に於ける実削
電力、 Ｐc（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の目標電
力（内部目標電力）、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度 に従って内部目標電力を算出し、該内部目標電力に基づ
いて切込速度をフィードバック制御するようにしたもの
である。
工作物周速度、 Ｐr（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径Ｄs0に於ける実削
電力、 Ｐc（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の目標電
力（内部目標電力）、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度 に従って内部目標電力を算出し、該内部目標電力に基づ
いて切込速度をフィードバック制御するようにしたもの
である。
【００１８】そして、前記請求項５に記載の発明に係る
適応制御研削方法を実施するために、請求項６に記載の
発明では、工作物を回転駆動可能に取り付けた工作物切
込台と、該工作物切込台に目標電力に基づく切込速度で
切込送りを与える切込モータと、研削砥石を回転させる
駆動モータと、該駆動モータでの実削電力を検出する電
力検出部とを備え、該電力検出部で検出された実削電力
に基づいて前記工作物切込台の切込速度をフィードバッ
ク制御する適応制御研削装置において、前記実削電力に
基づいて次式
適応制御研削方法を実施するために、請求項６に記載の
発明では、工作物を回転駆動可能に取り付けた工作物切
込台と、該工作物切込台に目標電力に基づく切込速度で
切込送りを与える切込モータと、研削砥石を回転させる
駆動モータと、該駆動モータでの実削電力を検出する電
力検出部とを備え、該電力検出部で検出された実削電力
に基づいて前記工作物切込台の切込速度をフィードバッ
ク制御する適応制御研削装置において、前記実削電力に
基づいて次式
【数２０】
但し、
Ｐc0：研削砥石の使用開始径に於ける目標電力、Ｖw：
工作物周速度、 Ｐr（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径Ｄs0に於ける実削
電力、 Ｐc（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の目標電
力（内部目標電力）、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度 に従って内部目標電力を算出する目標電力補正部と、該
目標電力補正部で算出した内部目標電力に基づいて切込
速度をフィードバック制御する切込台制御部とを設けた
ものである。
工作物周速度、 Ｐr（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径Ｄs0に於ける実削
電力、 Ｐc（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の目標電
力（内部目標電力）、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度 に従って内部目標電力を算出する目標電力補正部と、該
目標電力補正部で算出した内部目標電力に基づいて切込
速度をフィードバック制御する切込台制御部とを設けた
ものである。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。 （第１実施例） 図１は第１実施例に係る内面研削装置の切込制御を行な
うための各構成を示すブロック図である。図において、
工作物Ｗは工作物切込台１に回転駆動するように取り付
けられている。工作物切込台１は切込モータ２により工
作物Ｗを図示しない砥石台上の研削砥石７に対して切込
送りされる（切込方向と速度は、図１中矢印と符号Ｖx
で示す。）。切込モータ２は切込台制御部３からの制御
信号すなわち切込速度Ｖxに基づいて駆動し、切込台制
御部３には目標電力設定部４から入力された目標電力Ｐ
cに基づいて目標値補正部６で演算された内部目標電力
Ｐc´が入力される。
明する。 （第１実施例） 図１は第１実施例に係る内面研削装置の切込制御を行な
うための各構成を示すブロック図である。図において、
工作物Ｗは工作物切込台１に回転駆動するように取り付
けられている。工作物切込台１は切込モータ２により工
作物Ｗを図示しない砥石台上の研削砥石７に対して切込
送りされる（切込方向と速度は、図１中矢印と符号Ｖx
で示す。）。切込モータ２は切込台制御部３からの制御
信号すなわち切込速度Ｖxに基づいて駆動し、切込台制
御部３には目標電力設定部４から入力された目標電力Ｐ
cに基づいて目標値補正部６で演算された内部目標電力
Ｐc´が入力される。
【００２０】一方、研削砥石７は駆動モータ８で回転
し、駆動モータ８での消費電力（実削電力）Ｐrは電力
検出部９で検出される。電力検出部９で検出された消費
電力（実削電力）Ｐrは研削特性演算部１１及び切込台
制御部３にそれぞれ入力され、研削特性演算部１１で、
入力された消費電力（実削電力）Ｐrと目標電力Ｐcとに
基づいてゲイン定数Ｋを算出され、目標値補正部６に出
力される。
し、駆動モータ８での消費電力（実削電力）Ｐrは電力
検出部９で検出される。電力検出部９で検出された消費
電力（実削電力）Ｐrは研削特性演算部１１及び切込台
制御部３にそれぞれ入力され、研削特性演算部１１で、
入力された消費電力（実削電力）Ｐrと目標電力Ｐcとに
基づいてゲイン定数Ｋを算出され、目標値補正部６に出
力される。
【００２１】ところで、前記各部の制御は、次のことを
前提条件としている。すなわち、（１）定速研削時に
は、研削抵抗は研削砥石７の大小では殆ど変化しない。
（２）通常使用領域で砥石周速を上げると研削抵抗はリ
ニアに減少する。（３）研削抵抗は研削砥石７と工作物
Ｗの相対周速度の影響を強く受ける。（４）研削抵抗比
λ＝Ｆn／Ｆt（Ｆn：研削法線抵抗、Ｆt：研削接線抵
抗）は研削砥石７の大小では殆ど変化しない。（５）研
削定数は研削砥石７の大小では殆ど変化しない。（６）
研削時定数ＴはＴ＝１／ＧＳ（Ｇ：研削定数、Ｓ：研削
系の総合剛性）で算出できる。（７）系全体の消費電力
はＰ＝Ｆt（ＶS±ＶW）／６０η（ＶS：研削砥石周速
度、ＶW：工作物周速度、η：電力効率＝0.7〜0.8）で
表される。
前提条件としている。すなわち、（１）定速研削時に
は、研削抵抗は研削砥石７の大小では殆ど変化しない。
（２）通常使用領域で砥石周速を上げると研削抵抗はリ
ニアに減少する。（３）研削抵抗は研削砥石７と工作物
Ｗの相対周速度の影響を強く受ける。（４）研削抵抗比
λ＝Ｆn／Ｆt（Ｆn：研削法線抵抗、Ｆt：研削接線抵
抗）は研削砥石７の大小では殆ど変化しない。（５）研
削定数は研削砥石７の大小では殆ど変化しない。（６）
研削時定数ＴはＴ＝１／ＧＳ（Ｇ：研削定数、Ｓ：研削
系の総合剛性）で算出できる。（７）系全体の消費電力
はＰ＝Ｆt（ＶS±ＶW）／６０η（ＶS：研削砥石周速
度、ＶW：工作物周速度、η：電力効率＝0.7〜0.8）で
表される。
【００２２】なお、前記各前提条件は実験により求めら
れ、結果を示すグラフは（１）…図２、（２）…図３、
（３）…図４、（４）…図５、（５）…図６、（７）…
図７のようになった。この場合、使用した工作物は、φ
12×10mm、SUJ─2、ＨＲＣ60で、周速は95m/min、取代
はφ0.15mmである。また、使用した研削砥石７は、φ1
0.5〜7.4mmで、周速は1660〜2640m/minである。
れ、結果を示すグラフは（１）…図２、（２）…図３、
（３）…図４、（４）…図５、（５）…図６、（７）…
図７のようになった。この場合、使用した工作物は、φ
12×10mm、SUJ─2、ＨＲＣ60で、周速は95m/min、取代
はφ0.15mmである。また、使用した研削砥石７は、φ1
0.5〜7.4mmで、周速は1660〜2640m/minである。
【００２３】ここで、具体的に各部の働きについて詳し
く説明する。前記切込台制御部３では、目標値補正部６
で算出された内部目標電力Ｐc´及び電力検出部９で検
出された消費電力（実削電力）Ｐrに基づいて、従来周
知の演算により切込速度Ｖxをフィードバック制御す
る。
く説明する。前記切込台制御部３では、目標値補正部６
で算出された内部目標電力Ｐc´及び電力検出部９で検
出された消費電力（実削電力）Ｐrに基づいて、従来周
知の演算により切込速度Ｖxをフィードバック制御す
る。
【００２４】前記目標電力設定部４では、工作物Ｗの種
類、使用する研削砥石７の種類等に応じて経験的に求め
た目標値が出力されるようになっている。この目標値
は、工作物切込台１を最適な切込速度、つまり、研削抵
抗が加工能率あるいは加工精度の上で最適とした場合
に、駆動モータ８で消費される電力値に等しい値であ
る。
類、使用する研削砥石７の種類等に応じて経験的に求め
た目標値が出力されるようになっている。この目標値
は、工作物切込台１を最適な切込速度、つまり、研削抵
抗が加工能率あるいは加工精度の上で最適とした場合
に、駆動モータ８で消費される電力値に等しい値であ
る。
【００２５】前記研削特性演算部１１では、最初に設定
された目標電力Ｐcと、前記電力検出部９で検出した駆
動モータ８の消費電力（実削電力）Ｐrとに基づいて次
式に従って定常研削時に於けるゲイン定数Ｋを求めてい
る。
された目標電力Ｐcと、前記電力検出部９で検出した駆
動モータ８の消費電力（実削電力）Ｐrとに基づいて次
式に従って定常研削時に於けるゲイン定数Ｋを求めてい
る。
【００２６】
【数２１】
Ｐc：目標電力、Ｐr：実削電力、Ｋ：系全体のゲイン定
数
数
【００２７】前記目標値補正部６では、目標電力設定部
４から入力される目標電力Ｐcと、試研削の際に、前記
研削特性演算部１１で算出したゲイン定数Ｋに基づいて
次式に従って研削定常時に於ける内部目標電力Ｐc'を求
めている。
４から入力される目標電力Ｐcと、試研削の際に、前記
研削特性演算部１１で算出したゲイン定数Ｋに基づいて
次式に従って研削定常時に於ける内部目標電力Ｐc'を求
めている。
【００２８】
【数２２】
Ｐc'：内部目標電力，Ｐc：目標電力、Ｋ：系全体のゲ
イン定数
イン定数
【００２９】ここで、前記（数２１）及び前記（数２
２）の算出方法を説明する。すなわち、切込速度Ｖxで
工作物Ｗが研削砥石７に圧接するように切込モータ２を
駆動制御した場合、工作物Ｗの実際の内径増加速度（実
内径増加速度）Ｖrと、そのときの研削法線抵抗Ｆnとの
間には次式に示す関係が成立する。
２）の算出方法を説明する。すなわち、切込速度Ｖxで
工作物Ｗが研削砥石７に圧接するように切込モータ２を
駆動制御した場合、工作物Ｗの実際の内径増加速度（実
内径増加速度）Ｖrと、そのときの研削法線抵抗Ｆnとの
間には次式に示す関係が成立する。
【００３０】
【数２３】
Ｖr：内径増加速度、Ｇ：研削定数、Ｆn：研削法線抵抗
【００３１】一方、切込速度Ｖxで定速切込みを行った
場合、時間ｔに於ける前記工作物取付台１の切込量をＸ
とすると、前記研削法線抵抗Ｆnと実際の内径増加量Ｘr
との間には次式に示す関係が成立する。
場合、時間ｔに於ける前記工作物取付台１の切込量をＸ
とすると、前記研削法線抵抗Ｆnと実際の内径増加量Ｘr
との間には次式に示す関係が成立する。
【００３２】
【数２４】
Ｓ：剛性定数、ｔ：研削経過時間
【００３３】したがって、内径増加速度Ｖrと実際の内
径増加量Ｘrとの間にはＶr＝ｄＸr／ｄｔなる関係が成
立するので、前記（数２３）及び前記（数２４）を代入
すると次式となる。
径増加量Ｘrとの間にはＶr＝ｄＸr／ｄｔなる関係が成
立するので、前記（数２３）及び前記（数２４）を代入
すると次式となる。
【００３４】
【数２５】
【００３５】これをｔ＝０，Ｘr＝０なる初期条件で解
き、１／（Ｇ・Ｓ）＝ＴＧとおくと次式となる。
き、１／（Ｇ・Ｓ）＝ＴＧとおくと次式となる。
【００３６】
【数２６】
【００３７】すなわち、内面研削は時定数ＴＧの一次遅
れ系とみなすことができる（図８参照）。
れ系とみなすことができる（図８参照）。
【００３８】これらの結果に基づいて定電力研削制御を
解析すると、目標電力Ｐcと実削電力Ｐrとの間には次式
に示す関係が成立する。
解析すると、目標電力Ｐcと実削電力Ｐrとの間には次式
に示す関係が成立する。
【００３９】
【数２７】
【００４０】そして、所定の研削時間が経過して定常状
態となれば、駆動モータ８の目標電力Ｐcと実削電力Ｐr
との間には次式に示す関係が成立する。
態となれば、駆動モータ８の目標電力Ｐcと実削電力Ｐr
との間には次式に示す関係が成立する。
【００４１】
【数２８】
Ｐc：目標電力、Ｐr：実削電力、Ｋ：系全体のゲイン定
数
数
【００４２】以上の算出結果に基づいて前記（数２１）
及び前記（数２２）を導くことにより、所望の研削が可
能となった。
及び前記（数２２）を導くことにより、所望の研削が可
能となった。
【００４３】次に、前記構成からなる内面研削装置の内
面研削について説明する。まず、工作物Ｗを回転させる
と共に、駆動モータ８を駆動して研削砥石７を回転させ
る。そして、工作物Ｗの中心孔内に研削砥石７を挿入
し、切込モータ２の駆動により工作物切込台１を移動さ
せる。これにより、研削砥石７が工作物Ｗの内周面に摺
接し、試研削が開始される。
面研削について説明する。まず、工作物Ｗを回転させる
と共に、駆動モータ８を駆動して研削砥石７を回転させ
る。そして、工作物Ｗの中心孔内に研削砥石７を挿入
し、切込モータ２の駆動により工作物切込台１を移動さ
せる。これにより、研削砥石７が工作物Ｗの内周面に摺
接し、試研削が開始される。
【００４４】この試研削では、駆動モータ８での消費電
力（実削電力）Ｐrが、最適な研削状態、すなわち、研
削接線抵抗Ｆt又は研削法線抵抗Ｆn（両者には相関関係
があるため、いずれでもよい。）が最適となる場合の消
費電力と等しくなるように、予め目標電力設定部４に入
力した目標電力Ｐcに基づいて切込モータ２の駆動を開
始する。すなわち、前記目標電力設定部４から出力され
た目標電力値Ｐcは、目標値補正部６をそのまま通過し
て、従来周知の演算により切込台制御部３で工作物切込
台１の切込速度Ｖxに変換される。
力（実削電力）Ｐrが、最適な研削状態、すなわち、研
削接線抵抗Ｆt又は研削法線抵抗Ｆn（両者には相関関係
があるため、いずれでもよい。）が最適となる場合の消
費電力と等しくなるように、予め目標電力設定部４に入
力した目標電力Ｐcに基づいて切込モータ２の駆動を開
始する。すなわち、前記目標電力設定部４から出力され
た目標電力値Ｐcは、目標値補正部６をそのまま通過し
て、従来周知の演算により切込台制御部３で工作物切込
台１の切込速度Ｖxに変換される。
【００４５】試研削が開始されれば、駆動モータ８での
消費電力Ｐrは電力検出部９によって検出される。検出
された消費電力すなわち実削電力Ｐrは、切込台制御部
３及び研削特性演算部１１にそれぞれ入力される。
消費電力Ｐrは電力検出部９によって検出される。検出
された消費電力すなわち実削電力Ｐrは、切込台制御部
３及び研削特性演算部１１にそれぞれ入力される。
【００４６】研削特性演算部１１では、前述のように、
研削の定常状態において入力された信号に基づいて前記
（数２１）に従ってゲイン定数Ｋを算出し、目標値補正
部６に出力する。目標値補正部６では、前記（数２２）
に従って目標電力設定部４から入力された目標電力Ｐc
に（１＋Ｋ）／Ｋを乗じることにより内部目標電力
Ｐc′を算出する。
研削の定常状態において入力された信号に基づいて前記
（数２１）に従ってゲイン定数Ｋを算出し、目標値補正
部６に出力する。目標値補正部６では、前記（数２２）
に従って目標電力設定部４から入力された目標電力Ｐc
に（１＋Ｋ）／Ｋを乗じることにより内部目標電力
Ｐc′を算出する。
【００４７】このように、試研削時、前記電力検出部９
で検出した駆動モータ８での実削電力Ｐrと、前記目標
値補正部で演算した内部目標電力Ｐc´とに基づいて、
新たに切込速度Ｖxを算出して切込モータ２をフィード
バック制御するので、研削抵抗Ｆt又はＦnを一定に維持
することができ、常に、最適な研削加工を行なうことが
可能となる。また、随時、電力検出部９によって検出さ
れる実削電力Ｐrから内部目標電力Ｐc´を算出し、切込
速度Ｖxをフィードバック制御するようにしているの
で、応答性がよくなり、効率的に研削を行なうことがで
きる上、従来のように温度や工作物の偏心量の影響を受
けたりすることもない。
で検出した駆動モータ８での実削電力Ｐrと、前記目標
値補正部で演算した内部目標電力Ｐc´とに基づいて、
新たに切込速度Ｖxを算出して切込モータ２をフィード
バック制御するので、研削抵抗Ｆt又はＦnを一定に維持
することができ、常に、最適な研削加工を行なうことが
可能となる。また、随時、電力検出部９によって検出さ
れる実削電力Ｐrから内部目標電力Ｐc´を算出し、切込
速度Ｖxをフィードバック制御するようにしているの
で、応答性がよくなり、効率的に研削を行なうことがで
きる上、従来のように温度や工作物の偏心量の影響を受
けたりすることもない。
【００４８】ところで、前記内面研削は、図９に示すよ
うに、順次、割出、準急、黒皮研削、荒研削、仕上研削
及びスパークアウトにより行った。この結果、図１０及
び図１１に示すように、シミュレーションした結果と実
際に研削することにより得られた結果とは高精度に一致
し、実用的であることがわかった。
うに、順次、割出、準急、黒皮研削、荒研削、仕上研削
及びスパークアウトにより行った。この結果、図１０及
び図１１に示すように、シミュレーションした結果と実
際に研削することにより得られた結果とは高精度に一致
し、実用的であることがわかった。
【００４９】なお、研削砥石７をドレスすることにより
外径が小さくなる等、研削条件が変更すれば、ゲイン定
数Ｋを自動的に変更することもできる。
外径が小さくなる等、研削条件が変更すれば、ゲイン定
数Ｋを自動的に変更することもできる。
【００５０】例えば、工作物の研削により研削砥石７の
外径は徐々に小さくなるので、研削に伴う研削砥石７の
外径寸法の変化を考慮することが可能である。
外径は徐々に小さくなるので、研削に伴う研削砥石７の
外径寸法の変化を考慮することが可能である。
【００５１】具体的構成を図１２のブロック図に示す。
図中、電力─Ｆt変換部５では、次式に従って設定電力
Ｐcを研削接線抵抗Ｆtcに変換している。
図中、電力─Ｆt変換部５では、次式に従って設定電力
Ｐcを研削接線抵抗Ｆtcに変換している。
【００５２】
【数２９】
ＶS：研削砥石周速度、ＶW：工作物周速度、η：電力効
率＝0.7〜0.8
率＝0.7〜0.8
【００５３】このようにして設定電力Ｐcから変換され
る研削接線抵抗Ｆtcは、研削砥石周速度ＶS（研削砥石
７の外径）及び工作物周速度ＶW（工作物Ｗの内径）が
考慮されるので、研削により研削砥石７の外径が小さく
なれば、その変化に応じた適切な目標電力Ｐcを目標値
補正部６に入力することができる。
る研削接線抵抗Ｆtcは、研削砥石周速度ＶS（研削砥石
７の外径）及び工作物周速度ＶW（工作物Ｗの内径）が
考慮されるので、研削により研削砥石７の外径が小さく
なれば、その変化に応じた適切な目標電力Ｐcを目標値
補正部６に入力することができる。
【００５４】また、前記電力─Ｆt変換部１０でも、前
記電力─Ｆt変換部５と同様に前記（数２９）に基づい
て実削電力Ｐrを研削接線抵抗Ｆtrに変換することによ
り、研削砥石の外径寸法の変化が考慮される。したがっ
て、研削砥石７の外径の変化に拘わらず、研削制御を適
切に行うことが可能である。
記電力─Ｆt変換部５と同様に前記（数２９）に基づい
て実削電力Ｐrを研削接線抵抗Ｆtrに変換することによ
り、研削砥石の外径寸法の変化が考慮される。したがっ
て、研削砥石７の外径の変化に拘わらず、研削制御を適
切に行うことが可能である。
【００５５】（第２実施例）
図１３は、第２実施例に係る内面研削装置の切込制御を
行なうための各構成を示すブロック図である。第２実施
例では、研削砥石７の切込速度Ｖxを、研削法線抵抗Ｆn
又は研削接線抵抗Ｆtによってフィードバック制御する
ようにしたものである。なお、研削法線抵抗Ｆn及び研
削接線抵抗Ｆtは、研削砥石７に対して図１４に示すよ
うに作用し、両者には一定の関係が成立するので、以下
の説明では、研削接線抵抗Ｆtに基づいてフィードバッ
ク制御を行う場合のみを開示している。
行なうための各構成を示すブロック図である。第２実施
例では、研削砥石７の切込速度Ｖxを、研削法線抵抗Ｆn
又は研削接線抵抗Ｆtによってフィードバック制御する
ようにしたものである。なお、研削法線抵抗Ｆn及び研
削接線抵抗Ｆtは、研削砥石７に対して図１４に示すよ
うに作用し、両者には一定の関係が成立するので、以下
の説明では、研削接線抵抗Ｆtに基づいてフィードバッ
ク制御を行う場合のみを開示している。
【００５６】前記切込台制御部３には、目標研削抵抗設
定部４´から入力された目標研削接線抵抗Ｆtcに基づい
て目標値補正部６で演算した内部目標研削接線抵抗Ｆtc
´が入力される。
定部４´から入力された目標研削接線抵抗Ｆtcに基づい
て目標値補正部６で演算した内部目標研削接線抵抗Ｆtc
´が入力される。
【００５７】前記駆動モータ８の設置部には歪みセンサ
１３（例えば、従来公知の切削動力を検出するキスラー
動力計（商品名）等）が設けられている。歪みセンサ１
３で検出された研削砥石７の実削接線抵抗Ｆtrは切込台
制御部３及び研削特性演算部１１にそれぞれ入力され
る。
１３（例えば、従来公知の切削動力を検出するキスラー
動力計（商品名）等）が設けられている。歪みセンサ１
３で検出された研削砥石７の実削接線抵抗Ｆtrは切込台
制御部３及び研削特性演算部１１にそれぞれ入力され
る。
【００５８】前記目標抵抗設定部４′には、予め前記歪
みセンサ１３によって検出する実削接線抵抗Ｆtrが最適
な研削状態であるときの値Ｆtcが設定される。
みセンサ１３によって検出する実削接線抵抗Ｆtrが最適
な研削状態であるときの値Ｆtcが設定される。
【００５９】前記研削特性演算部１１は研削抵抗検出部
９´で検出された実削接線抵抗Ｆtrに基づいて次式に従
ってゲイン定数Ｋを算出する。
９´で検出された実削接線抵抗Ｆtrに基づいて次式に従
ってゲイン定数Ｋを算出する。
【００６０】
【数３０】
Ｆtc：目標研削接線抵抗、Ｆtr：実削接線抵抗
【００６１】前記目標値補正部６では、目標研削抵抗設
定部４´から入力された目標研削接線抵抗Ｆtcと、前記
研削特性演算部１１で算出したゲイン定数Ｋとに基づい
て次式に従って研削定常時に於ける内部目標研削接線抵
抗Ｆtc′を求める。
定部４´から入力された目標研削接線抵抗Ｆtcと、前記
研削特性演算部１１で算出したゲイン定数Ｋとに基づい
て次式に従って研削定常時に於ける内部目標研削接線抵
抗Ｆtc′を求める。
【００６２】
【数３１】
Ｆtc'：内部目標研削接線抵抗、Ｆtc：目標研削接線抵
抗、
抗、
【００６３】前記切込台制御部３は、目標値補正部６で
算出した内部目標研削接線抵抗Ｆtc′と、研削抵抗検出
部９´で検出された研削砥石７の研削接線抵抗Ｆtrとに
基づいて、従来周知の方法により切込速度Ｖxをフィー
ドバック制御する。
算出した内部目標研削接線抵抗Ｆtc′と、研削抵抗検出
部９´で検出された研削砥石７の研削接線抵抗Ｆtrとに
基づいて、従来周知の方法により切込速度Ｖxをフィー
ドバック制御する。
【００６４】このようにして、前記第２実施例に係る内
面研削装置によっても、前記第１実施例と同様に、常
に、最適で、応答性が良く、効率的で、従来のように温
度や工作物の偏心量の影響を受けたりすることのない研
削を行うことが可能となる。
面研削装置によっても、前記第１実施例と同様に、常
に、最適で、応答性が良く、効率的で、従来のように温
度や工作物の偏心量の影響を受けたりすることのない研
削を行うことが可能となる。
【００６５】（第３実施例）
第３実施例では、研削砥石７の切込速度を、研削砥石７
の周速度に基づいてフィードバック制御するようにした
ものである。
の周速度に基づいてフィードバック制御するようにした
ものである。
【００６６】前記研削砥石７の周速度は図示しない周速
度検出部で検出する。すなわち、周速度検出部では、例
えば、駆動モータ８の実削電力Ｐr（回転数）と、研削
砥石７の外径寸法Ｄとが入力され、これらに基づいて周
速度を算出する。なお、研削砥石７の外径は初期外径か
ら何回ドレスを行ったかによって決定する。
度検出部で検出する。すなわち、周速度検出部では、例
えば、駆動モータ８の実削電力Ｐr（回転数）と、研削
砥石７の外径寸法Ｄとが入力され、これらに基づいて周
速度を算出する。なお、研削砥石７の外径は初期外径か
ら何回ドレスを行ったかによって決定する。
【００６７】研削砥石７の使用開始径Ｄs0に於ける目標
電力、実削電力及び研削砥石の周速をそれぞれＰc0、Ｐ
r0及びＶs（Ｄs0）とし、研削砥石７の砥石径Ｄsに於け
る前記各パラメータをそれぞれＰc（Ｄs）、Ｐr（Ｄs）
及びＶs（Ｄs）とすれば、Ｐr（Ｄs）とＰr0とは次式で
示す関係となる。
電力、実削電力及び研削砥石の周速をそれぞれＰc0、Ｐ
r0及びＶs（Ｄs0）とし、研削砥石７の砥石径Ｄsに於け
る前記各パラメータをそれぞれＰc（Ｄs）、Ｐr（Ｄs）
及びＶs（Ｄs）とすれば、Ｐr（Ｄs）とＰr0とは次式で
示す関係となる。
【００６８】
【数３２】
Ｐr（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の実削電
力、 Ｐr0：研削砥石の使用開始径に於ける実削電力、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度、 Ｖw：工作物周速度
力、 Ｐr0：研削砥石の使用開始径に於ける実削電力、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度、 Ｖw：工作物周速度
【００６９】また、前記（数２８）より前記（数３２）
は次式となる。
は次式となる。
【数３３】
【００７０】さらに、前記各砥石径Ｄs0、Ｄsに於ける
ループゲインをそれぞれＫ0、Ｋ（Ｄs）とすると、砥石
径Ｄsの時の内部目標電力Ｐc（Ｄs）は、前記（数３
３）及び前記（数２８）から次式となる。
ループゲインをそれぞれＫ0、Ｋ（Ｄs）とすると、砥石
径Ｄsの時の内部目標電力Ｐc（Ｄs）は、前記（数３
３）及び前記（数２８）から次式となる。
【００７１】
【数３４】
【００７２】ここで、これまでの実験解析により、ルー
プゲインＫ0、Ｋ（Ｄs）がＦtc＝（Ｖs±Ｖw）／６０η
・λ・Ｇに比例することが分かっているため、Ｋ0＝ｋ
（Ｖs（Ｄs0）±Ｖw）、Ｋ（Ｄs）＝ｋ（Ｖs（Ｄs）±
Ｖw）（ｋは定数）で表すことができる。したがって、
前記数３４は次式となる。
プゲインＫ0、Ｋ（Ｄs）がＦtc＝（Ｖs±Ｖw）／６０η
・λ・Ｇに比例することが分かっているため、Ｋ0＝ｋ
（Ｖs（Ｄs0）±Ｖw）、Ｋ（Ｄs）＝ｋ（Ｖs（Ｄs）±
Ｖw）（ｋは定数）で表すことができる。したがって、
前記数３４は次式となる。
【００７３】
【数３５】
但し、
Ｐc0：研削砥石の使用開始径に於ける目標電力、Ｖw：
工作物周速度、 Ｐr（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径Ｄs0に於ける実削
電力、 Ｐc（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の目標電
力（内部目標電力）、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度
工作物周速度、 Ｐr（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径Ｄs0に於ける実削
電力、 Ｐc（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の目標電
力（内部目標電力）、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度
【００７４】目標値補正部６では、前記（数３５）に基
づいて、砥石径Ｄsの時の内部目標電力Ｐc（Ｄs）を算
出し、この内部目標電力Ｐc（Ｄs）に従って研削砥石７
の切込速度Ｖxをフィードバック制御する。
づいて、砥石径Ｄsの時の内部目標電力Ｐc（Ｄs）を算
出し、この内部目標電力Ｐc（Ｄs）に従って研削砥石７
の切込速度Ｖxをフィードバック制御する。
【００７５】このように、第３実施例によれば、砥石使
用範囲において研削抵抗が高度に安定するので、研削精
度のばらつきが殆どなく、結果としてサイクルタイムが
前記第１実施例に比べて約１０％削減することが可能と
なった。
用範囲において研削抵抗が高度に安定するので、研削精
度のばらつきが殆どなく、結果としてサイクルタイムが
前記第１実施例に比べて約１０％削減することが可能と
なった。
【００７６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、研削砥石の切込速度を、研削特性演算部で求
めたゲイン定数に基づいて、目標値補正部で求めた内部
目標電力値に従ってフィードバック制御するようにした
ので、応答性がよくなり、効率的に研削を行なうことが
できる上、従来のように温度や工作物の偏心量の影響を
受けたりすることがない。
によれば、研削砥石の切込速度を、研削特性演算部で求
めたゲイン定数に基づいて、目標値補正部で求めた内部
目標電力値に従ってフィードバック制御するようにした
ので、応答性がよくなり、効率的に研削を行なうことが
できる上、従来のように温度や工作物の偏心量の影響を
受けたりすることがない。
【図１】 第１実施例に係る内面研削装置のブロック図
である。
である。
【図２】 砥石径と研削抵抗の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】 砥石回転速度と研削抵抗の関係を示すグラフ
である。
である。
【図４】 工作物周速度と研削抵抗の関係を示すグラフ
である。
である。
【図５】 研削砥石径と研削抵抗比の関係を示すグラフ
である。
である。
【図６】 研削砥石径と研削定数の関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図７】 研削砥石径と研削電力の関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図８】 時間と切込位置との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図９】 サイクル時間と研削砥石の移動距離との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図１０】 定電力適応制御研削時のサイクル時間と研
削抵抗との関係（シミュレーション及び実削結果）を示
すグラフである。
削抵抗との関係（シミュレーション及び実削結果）を示
すグラフである。
【図１１】 定電力適応制御研削時のサイクル時間と砥
石消費電力（実削電力）との関係（シミュレーション及
び実削結果）を示すグラフである。
石消費電力（実削電力）との関係（シミュレーション及
び実削結果）を示すグラフである。
【図１２】 図１の変形例を示すブロック図である。
【図１３】 第２実施例に係る内面研削装置の研削砥石
の切込制御を示すブロック図である。
の切込制御を示すブロック図である。
【図１４】 内面研削時に工作物から研削砥石に作用す
る力を示す図である。
る力を示す図である。
１…工作物切込台、２…切込モータ、３…切込台制御
部、４…目標電力設定部、５，１０…電力─Ｆｔ変換
部、６…目標値補正部、７…研削砥石、８…駆動モー
タ、９…電力検出部、１１…研削特性演算部、Ｗ…工作
物。
部、４…目標電力設定部、５，１０…電力─Ｆｔ変換
部、６…目標値補正部、７…研削砥石、８…駆動モー
タ、９…電力検出部、１１…研削特性演算部、Ｗ…工作
物。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭54−132893（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−63064（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−104399（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−105381（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−15079（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−8474（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−19463（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B24B 49/16
Claims (6)
- 【請求項１】 工作物に研削砥石を摺接させて目標電力
に基づく切込速度で研削加工を行わせる一方、該研削加
工中に検出される実削電力に基づいて前記切込速度をフ
ィードバック制御するようにした適応制御研削方法にお
いて、 前記目標電力及び実削電力に基づいて次式 【数１】 Ｐc：目標電力、Ｐr：実削電力、Ｋ：系全体のゲイン定
数 に従ってゲイン定数を算出し、該ゲイン定数に基づいて
次式 【数２】 Ｐc'：内部目標電力，Ｐc：目標電力、Ｋ：系全体のゲ
イン定数 に従って内部目標電力を算出し、該内部目標電力に基づ
いて切込速度をフィードバック制御することを特徴とす
る適応制御研削方法。 - 【請求項２】 工作物を回転駆動可能に取り付けた工作
物切込台と、該工作物切込台に目標電力に基づく切込速
度で切込送りを与える切込モータと、研削砥石を回転さ
せる駆動モータと、該駆動モータでの実削電力を検出す
る電力検出部とを備え、該電力検出部で検出された実削
電力に基づいて前記工作物切込台の切込速度をフィード
バック制御する適応制御研削装置において、 前記電力検出部で検出される実削電力に基づいて次式 【数３】 Ｐc：目標電力、Ｐr：実削電力、Ｋ：系全体のゲイン定
数 に従ってゲイン定数を算出する研削特性演算部と、 該研削特性演算部で算出したゲイン定数に基づいて次式 【数４】 Ｐc'：内部目標電力，Ｐc：目標電力、Ｋ：系全体のゲ
イン定数 に従って内部目標電力を算出する目標値補正部と、 該目標値補正部で算出した内部目標電力に基づいて切込
速度をフィードバック制御する切込台制御部とを設けた
ことを特徴とする適応制御研削装置。 - 【請求項３】 工作物に研削砥石を摺接させて目標研削
抵抗に基づく切込速度で研削加工を行わせる一方、該研
削加工中に検出される実削抵抗に基づいて前記切込速度
をフィードバック制御するようにした適応制御研削方法
において、 前記実削抵抗に基づいて次式 【数５】 Ｆtc：目標研削接線抵抗、Ｆtr：実削接線抵抗 Ｆnc：目標研削法線抵抗、Ｆnr：実削法線抵抗、 Ｋ：系全体のゲイン定数 に従ってゲイン定数を算出し、該ゲイン定数に基づいて
次式 【数６】 Ｆtc'：内部目標研削接線抵抗、Ｆtc：目標研削接線抵
抗、 Ｆnc'：内部目標研削法線抵抗、Ｆnc：目標研削法線抵
抗、 Ｋ：系全体のゲイン定数 に従って内部目標研削抵抗を算出し、該研削抵抗に基づ
いて切込速度をフィードバック制御することを特徴とす
る適応制御研削方法。 - 【請求項４】 工作物を回転駆動可能に取り付けた工作
物切込台と、該工作物切込台に目標研削抵抗に基づく切
込速度で切込送りを与える切込モータと、研削砥石を回
転させる駆動モータと、研削時の実削抵抗を算出する研
削抵抗検出部とを備え、該研削抵抗検出部からの実削抵
抗に基づいて前記工作物切込台の切込速度をフィードバ
ック制御する適応制御研削装置において、 前記研削抵抗検出部で検出される実削抵抗に基づいて次
式 【数７】 Ｆtc：目標研削接線抵抗、Ｆtr：実削接線抵抗 Ｆnc：目標研削法線抵抗、Ｆnr：実削法線抵抗、 Ｋ：系全体のゲイン定数 に従ってゲイン定数を算出する研削特性演算部と、 該研削特性演算部で算出したゲイン定数に基づいて次式 【数８】 Ｆtc'：内部目標研削接線抵抗、Ｆtc：目標研削接線抵
抗、 Ｆnc'：内部目標研削法線抵抗、Ｆnc：目標研削法線抵
抗、 Ｋ：系全体のゲイン定数 に従って内部目標研削抵抗を算出する目標値補正部と、 該目標値補正部で算出した内部目標研削抵抗に基づいて
切込速度をフィードバック制御する切込台制御部とを設
けたことを特徴とする適応制御研削装置。 - 【請求項５】 工作物に研削砥石を摺接させて目標電力
に基づく切込速度で研削加工を行わせる一方、該研削加
工中に検出される実削電力に基づいて前記切込速度をフ
ィードバック制御するようにした適応制御研削方法にお
いて、 前記実削電力に基づいて次式 【数９】 但し、 Ｐc0：研削砥石の使用開始径に於ける目標電力、Ｖw：
工作物周速度、 Ｐr（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径Ｄs0に於ける実削
電力、 Ｐc（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の目標電
力（内部目標電力）、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度 に従って内部目標電力を算出し、該内部目標電力に基づ
いて切込速度をフィードバック制御することを特徴とす
る適応制御方法。 - 【請求項６】 工作物を回転駆動可能に取り付けた工作
物切込台と、該工作物切込台に目標電力に基づく切込速
度で切込送りを与える切込モータと、研削砥石を回転さ
せる駆動モータと、該駆動モータでの実削電力を検出す
る電力検出部とを備え、該電力検出部で検出された実削
電力に基づいて前記工作物切込台の切込速度をフィード
バック制御する適応制御研削装置において、 前記実削電力に基づいて次式 【数１０】 但し、 Ｐc0：研削砥石の使用開始径に於ける目標電力、Ｖw：
工作物周速度、 Ｐr（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径Ｄs0に於ける実削
電力、 Ｐc（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の目標電
力（内部目標電力）、 Ｖs（Ｄs）：研削砥石の外径がＤsである場合の周速
度、 Ｖs（Ｄs0）：研削砥石の使用開始径に於ける周速度 に従って内部目標電力を算出する目標電力補正部と、該
目標電力補正部で算出した内部目標電力に基づいて切込
速度をフィードバック制御する切込台制御部とを設けた
ことを特徴とする適応制御研削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06109094A JP3362952B2 (ja) | 1993-11-01 | 1994-03-30 | 適応制御研削方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27356293 | 1993-11-01 | ||
| JP5-273562 | 1993-11-01 | ||
| JP06109094A JP3362952B2 (ja) | 1993-11-01 | 1994-03-30 | 適応制御研削方法及びその装置 |
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|---|---|
| JPH07171742A JPH07171742A (ja) | 1995-07-11 |
| JP3362952B2 true JP3362952B2 (ja) | 2003-01-07 |
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ID=26402137
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|---|---|---|---|
| JP06109094A Expired - Lifetime JP3362952B2 (ja) | 1993-11-01 | 1994-03-30 | 適応制御研削方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3362952B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012115930A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Nsk Ltd | 電力制御による研削方法および研削装置 |
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-
1994
- 1994-03-30 JP JP06109094A patent/JP3362952B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012115930A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Nsk Ltd | 電力制御による研削方法および研削装置 |
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