JP3376650B2 - 研削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、工作物の円筒状の外径
を研削する研削装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】円筒研削盤等の研削装置においては、図
１３に示すように、主軸台と心押台のセンタ１５ａ，１
６ａにより支持した工作物Ｗに対し回転する砥石車１９
を有する砥石台を送り込んで被研削面の外径を研削して
いる。砥石台の位置を、図１４の図表の線Ｇに示すよう
に、粗研削G1、精研削G2、微研削G3と順次送り速度を減
少させながら送り込むことにより、工作物Ｗの被研削面
Waの外径は、砥石台位置に換算した値で示せば、例えば
線Ｈに示すように減少する。この種の円筒研削加工にお
いては、高い精度を得るためにインプロセス定寸装置２
４を用いて研削中に被研削面の外径を計測しながら加工
を行い、被研削面Waの外径が予め定められた粗研削完了
径d1及び精研削完了径d2に達した時点で、それぞれ送り
速度を粗研送りから精研送りに、また精研送りから微研
送りに切り替え、仕上目標径Ｄに達すれば研削加工を完
了し、必要に応じスパークアウト研削を行って、砥石台
を後退させている。ある時点における線ＧとＨの差は、
研削加工に必要な研削抵抗を与えるための工作物及びそ
の支持部の撓み（研削残量）である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし図１４に示す関
係は砥石車１９の切れ味により異なったものとなる。す
なわち、砥石車１９の切れ味がよい場合（例えばツルー
イング直後）は、図１５の線Ga及びHaに示すように、研
削残量が小さいので比較的早い時点で粗研削完了径d1に
達する。これにより砥石台の粗研削送りが短くなり、こ
れに応じて送り速度の小さい精研削及び微研削送りが長
くなるので、１本の工作物を研削加工するための合計時
間、すなわちサイクルタイムは長くなる。これと逆に砥
石車１９の切れ味が悪くなった場合（例えばツルーイン
グ後相当本数の工作物を加工した後）には粗研削送りが
長くなり、これによって生じた工作物Ｗの撓みによって
粗研削及び微研削送りが短くなるので、図１５の線Gb及
びHbに示すように、サイクルタイムは短くなる。すなわ
ち砥石車の切れ味の変化によりサイクルタイムのばらつ
きを生じる。連続した加工ラインで工作物を加工する場
合には、一部の加工ステーションにこのようなばらつき
があると、加工ライン全体のネックとなって加工ライン
の能率を低下させるので好ましくない。 【０００４】これに対し、研削残量、その変化状態及び
加工本数比（ツルーイング後の工作物の加工本数／ツル
ーイングインターバルの間の全加工本数）などの砥石車
の切れ味の変化と関連して変化する加工状態を示す複数
の因子を演算し、この複数の因子を入力情報として予め
定めたファジー情報（各メンバシップ関数及びプロダク
ションルール）を使用したファジー推論により砥石車の
切れ味がよい場合にはその程度に応じて予め定められた
粗研削完了径及び精研削完了径を仕上目標径に近づける
ように補正し、定寸装置により計測される被研削面の外
径がこれらの補正された各完了径になるまで砥石台を前
進させて砥石車により粗研削及び精研削を行い、次いで
定寸装置により計測される被研削面の外径が仕上目標径
になるまで砥石台を微研削速度で前進させて砥石車によ
り被研削面を研削することが考えられる。これによれ
ば、砥石車の切れ味がよい場合には、粗研削及び精研削
において、仕上目標径に近づくように補正された各完了
径まで研削されるので、送り速度の小さい微研削送りが
長くなることはなく、従ってサイクルタイムのばらつき
が減少させ、平均サイクルタイムを従来に比して減少さ
せることができる。 【０００５】ところで、前述のような微研削の際の研削
残量は初期に大きく、研削の進行につれて減少して砥石
車の切れ味及び切込み送り速度等に応じた所定の限度内
に集束する。一方、工作物の加工精度及び真円度は微研
削終了時の研削残量の影響を受け、その際の研削残量が
所定の限度以内に集束しないと精度不良や真円度不良を
生じる。また研削状態は砥石車やツルアの種類及びツル
ーイング条件などにより大きく変化することがあり、あ
る定められた１セットのファジー情報を使用したファジ
ー推論により補正した粗研削及び精研削完了径を用いて
前述のような加工を行ったのでは、微研削終了時の研削
残量が必ずしも所定の限度以内に集束せず、このため精
度不良や真円度不良を生じることがある。本発明はこの
ような原因により精度不良や真円度不良が生じるのを防
止することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る研削装置は、図１に示すように、モータにより回転駆
動される砥石車１９を有する砥石台１３と、前記砥石車
１９とこれにより研削される工作物Ｗが互いに接近離間
する方向に前記砥石台１３と工作物Ｗを相対移動させる
駆動手段１００と、前記工作物Ｗに対する前記砥石台１
３の位置を検出する位置検出手段１１０と、研削中に工
作物Ｗの被研削面Waの外径を計測する定寸手段１２０を
備え、前段研削に引き続いて微研削を行って前記被研削
面Waを仕上目標径とする研削装置において、前記砥石車
１９の切れ味の挙動と関連して変化する加工状態を示す
複数の因子を演算する加工状態演算手段１４０と、前記
砥石車１９の切れ味の挙動が標準的状態の場合に対応し
て作成した標準ファジー情報を記憶するファジー情報記
憶手段１５０と、前記砥石車１９の切れ味の挙動の変化
に対応するよう前記複数の因子に基づき前記標準ファジ
ー情報を修正して修正ファジー情報を作成するファジー
情報修正手段１６０と、前記複数の因子を入力情報とし
前記修正ファジー情報を使用したファジー推論により前
記砥石車１９の切れ味がよい場合にはその程度に応じて
予め定められた前段研削完了径を仕上目標径に近づける
ように補正する前段研削完了径補正手段１７０と、前記
駆動手段１００を作動させて先ず前記定寸手段１２０に
より計測される被研削面Waの外径が前記前段研削完了径
補正手段１７０により補正された前段研削完了径になる
まで前記砥石台１３を前段研削速度で前進させて前記砥
石車１９により被研削面Waを研削し、次いで前記砥石台
１３を微研削速度で前進させて前記砥石車１９により被
研削面Waを研削する制御手段１３０を備えたことを特徴
とするものである。 【０００７】 【作用】ファジー情報修正手段１６０は、加工状態演算
手段１４０により演算された複数の因子に基づきファジ
ー情報記憶手段１５０に記憶された標準ファジー情報
を、砥石車１９の切れ味の挙動の変化に対応するように
修正して修正ファジー情報を作成する。前段研削完了径
補正手段１７０は、前記複数の因子を入力情報とし前記
修正ファジー情報を使用したファジー推論により砥石車
１９の切れ味がよい場合にはその程度に応じて予め定め
られた前段研削完了径を仕上目標径に近づけるように補
正する。制御手段１３０は駆動手段１００を介して砥石
台１３を先ず比較的速い切込み送り速度で前進させて砥
石車１９により工作物Ｗの被研削面Waを前段研削し、定
寸手段１２０により計測される被研削面Waの外径が前段
研削完了径補正手段１７０により補正された前段研削完
了径になれば前段研削を終了する。引き続いて制御手段
１３０は砥石台１３を切込み送り速度を比較的遅い微研
削速度に切り替えて前進させて被研削面Waの微研削を行
う。定寸手段１２０により計測される被研削面Waの外径
が仕上目標径に達すれば、制御手段１３０は必要に応じ
てスパークアウト研削を行い、砥石台１３を後退させて
研削を終了する。 【０００８】 【発明の効果】このような本発明によれば、砥石車の切
れ味がよい場合にはその程度に応じて予め定められた前
段研削完了径を仕上目標径に近づけるようにファジー推
論により補正し、この補正された前段研削完了径まで前
段研削において研削されるので、送り速度の小さい微研
削送りが長くなることはなく、しかも標準ファジー情報
を砥石車の切れ味の挙動の変化に対応するように修正し
た修正ファジー情報を使用しているので、微研削完了時
の研削残量を所定の限度以内に集束させることができ
る。従ってサイクルタイムが長くなることはなく、サイ
クルタイムのばらつきが減少すると共に、平均サイクル
タイムも従来に比して減少し、しかも精度不良や真円度
不良を生じることもなくなる。 【０００９】 【実施例】以下に図２〜図１１に示す実施例により、本
発明の説明をする。図２に示すように、研削盤１０のベ
ッド１１上に左右方向（Ｚ方向）移動可能に案内支持し
た工作物テーブル１２上には、主軸１５を軸承する主軸
台１４と心押台１６が左右方向に対向して同軸的に設け
られ、工作物Ｗは主軸１５と心押台１６に設けたセンタ
１５ａ，１６ａにより両端が支持されている。主軸１５
は主軸台１４に設けたモータ１８により回転駆動され、
工作物Ｗは左端部が主軸１５から突設された回止め部材
１７に係合されて主軸１５と共に回転される。 【００１０】また、ベッド１１上には、Ｚ方向と直交す
る水平なＸ方向に移動可能に砥石台１３が案内支持さ
れ、この砥石台１３にはＣＢＮ砥石等の砥石車１９が主
軸１５と平行な砥石軸２０により軸承され、Ｖベルト回
転伝達機構２１を介してモータ２２により回転駆動され
る。ベッド１１に設けたサーボモータ２３は、数値制御
装置３０のパルス分配回路３４から分配される制御パル
スに基づいて作動する駆動回路４１により制御駆動さ
れ、図略の送りねじ装置を介して砥石台１３にＸ方向の
送りを与えるものである。エンコーダ等の位置検出器２
５はサーボモータ２３の回転角度を介して砥石台１３の
移動位置を検出し、この検出値はセンサコントローラ４
２を介して数値制御装置３０に入力される。砥石車１９
は所定数の工作物Ｗの加工がなされる都度ツルーイング
により研削面の整形がなされ、ツルーイング後の工作物
Ｗの加工本数は数値制御装置３０のメモリ３２に記憶さ
れる。 【００１１】工作物テーブル１２上に設置されたインプ
ロセス定寸装置２４は、１対の測定子３４ａの先端部を
研削中の工作物Ｗの被研削面Waに係合してその外径寸法
を連続的に直接測定し、その測定信号（アナログ信号）
は数値制御装置３０に入力される。 【００１２】数値制御装置３０は、図２に示すように、
研削装置全体を制御し管理する中央処理装置（ＣＰＵ）
３１、メモリ３２、外部とのデータの授受を行うインタ
フェース３３、及びＣＰＵ３１からの指令に応じて駆動
パルスを分配送出するパルス分配回路３４を備えてい
る。ＣＰＵ３１には、Ａ−Ｄコンバータ３５を介して定
寸装置２４が接続され、またセンサコントローラ４２が
接続されている。このセンサコントローラ４２はＣＰＵ
３１により制御され、前述の位置検出器２５が接続され
ている。更に、インタフェース３３には、制御データ等
を入力するキーボード等の入力装置４０が接続され、ま
たパルス分配回路３４には、駆動回路４１を介して前述
のサーボモータ２３が接続されている。メモリ３２に
は、工作物Ｗを加工するための加工プログラム、砥石車
１９の切れ味の挙動（切れ味及びその変化状等）態が標
準的状態の場合に対応して作成した標準ファジー情報
（各メンバシップ関数及びプロダクションルール）、標
準ファジー情報を修正するための修正プログラム及びデ
ータ、並びにその他のデータ等が格納されている。 【００１３】本実施例と請求項の関係において、サーボ
モータ２３が駆動手段１００を、位置検出器２５が位置
検出手段１１０を、定寸装置２４が定寸手段１２０を、
ＣＰＵ３１及びパルス分配回路３４が制御手段１３０
を、ＣＰＵ３１及びメモリ３２が加工状態演算手段１４
０、ファジー情報修正手段１６０及び前段研削完了径補
正手段１７０を、メモリ３２がファジー情報記憶手段１
５０をそれぞれ構成している。 【００１４】次に、上記のように構成された本実施例の
動作の全体的流れを、図３に示すフローチャートにより
説明する。加工すべき工作物が登録され、入力装置４０
からの作動指令が与えられると、研削装置の数値制御装
置３０のＣＰＵ３１は、先ず標準ファジー情報を使用し
て、主加工プログラム（図示省略）に基づきステップ１
００の研削加工を実施する。すなわち砥石車１９が回転
し、主軸台１４と心押台１６により支持された工作物Ｗ
がモータ１８により所定の速度で回転した状態で、ＣＰ
Ｕ３１は予め設定した粗研削送り速度で砥石台１３を前
進させ、工作物Ｗの粗研削を実施する。粗研削の間に時
々刻々変化する砥石台１３の切込み送り位置は位置検出
器２５により検出され、その検出値はセンサコントロー
ラ４２を経てＣＰＵ３１に入力され、また定寸装置２４
は測定子３４ａが工作物Ｗの被研削面Waに係合されて被
研削面Waの外径をインプロセス計測し、その計測値はＡ
−Ｄコンバータ３５によりデジタル信号に変換してＣＰ
Ｕ３１に入力される。 【００１５】粗研削が進行し定寸装置２４により計測さ
れた被研削面Waの径が粗研削完了径D1に達すれば、ＣＰ
Ｕ３１は切込み送り速度を粗研削送り速度より小さい予
め設定された精研削送り速度に切り替えて砥石台１３を
前進させ、工作物Ｗの精研削を実施する。精研削が進行
し定寸装置２４により計測された被研削面Waの径が精研
削完了径D2に達すれば、ＣＰＵ３１は切込み送り速度を
更に小さく予め設定された微研削送り速度に切り替えて
砥石台１３を前進させ、工作物Ｗの微研削を実施する。
そして定寸装置２４により計測された被研削面Waの径が
仕上目標径Ｄに達すればＣＰＵ３１は砥石台１３の送り
を停止し、所定時間のスパークアウト研削を行ってから
砥石台１３を後退させてその工作物Ｗの研削加工を終了
する。 【００１６】以上に述べた本実施例の動作は、粗研削完
了径D1及び精研削完了径D2が研削状態に応じて補正され
る点を除き、図１４に示す従来技術の作動と実質的に同
一である。本実施例では前述したステップ１００の粗研
削が開始されれば、これと平行してこの粗研削完了径の
補正処理がなされる。すなわちＣＰＵ３１は先ず定寸装
置２４により計測された被研削面Waの径及び位置検出器
２５により検出された砥石台１３の位置を入力し、この
被研削面Waの径と砥石台１３の位置（被研削面Waの径に
換算した値）の差として、研削残量Ｚを演算する。砥石
台１３の位置は、工作物Ｗと砥石車１９の間の熱変位及
び砥石車１９の摩耗による誤差を補正したものとする。 【００１７】粗研削がある程度進行して砥石台１３が指
定位置（粗研削状態がある程度安定してしかも粗研削開
始位置に近い比較的位置）に達すれば、ＣＰＵ３１は加
工本数比Ｎ（ツルーイング後の工作物Ｗの加工本数／ツ
ルーイングインターバルの間になされる全加工本数）を
演算する。そしてこの加工本数比Ｎと先に演算した研削
残量Ｚに基づき、ＣＰＵ３１はファジー推論により粗研
削完了径の補正率Ｒを演算する。このファジー推論の内
容は次の通りである。 【００１８】本実施例の研削装置のメモリ３２に記憶さ
れた標準ファジー情報は、図５の(a)及び(b)に示す研削
残量及び加工本数比に関する入力情報メンバシップ関
数、図６に示す出力情報メンバシップ関数、並びに図７
の(a)及び(b)に示す粗研削及び精研削についてのプロダ
クションルールよりなっている。研削残量及び加工本数
比に関する入力情報メンバシップ関数の横軸は、研削残
量、加工本数比を表し、縦軸は０から１までのグレード
を表す。ＳＭＬ、ＭＤＬ、ＬＲＧは、小さい、中ぐら
い、大きいと思われるそれぞれの研削残量、加工本数比
に対するグレードの変化を表す関数である。出力情報メ
ンバシップ関数の横軸は補正率を表し、縦軸は０から１
までのグレードを表す。ＮＬＧ、ＮＭＬ、ＮＳＬ・・・
はプロダクションルールで選択される関数であり、グレ
ードから頭切りされた関数の面積重心から補正率が算出
される。ＣＰＵ３１は先に演算した研削残量Ｚと研削残
量のメンバシップ関数により、グレードを演算する。図
示の例では図５の(a)に示すように、研削残量について
のグレードは、ＳＭＬに対しては0.4、ＭＤＬに対して
は0.6と演算される。同様に加工本数比についてのグレ
ードは、ＺＲＯに対しては0.2、ＳＭＬに対しては0.8と
演算される。この各数値を図７(a)の粗研削のプロダク
ションルールに適用してＭＩＮをとれば図８に示すよう
な値になり、これに基づき出力情報メンバシップ関数の
３つの関数を頭切りし、図６の３つの関数の斜線部を合
わせた面積の重心から、ＣＰＵ３１によって補正率Ｒを
演算する。この結果、補正率Ｒは５２パーセントと演算
される。 【００１９】次いでＣＰＵ３１は、予め定められた基準
粗研削完了径と仕上目標径Ｄとの差分に補正率Ｒを乗
じ、これを仕上目標径Ｄに加えることにより補正された
粗研削完了径D1を演算する。なおこの粗研削完了径の補
正は、上記のように砥石台１３の位置が予め定められた
指定位置となったときに行う代わりに、定寸装置２４に
より計測された被研削面Waの径が予め定められた指定径
となったときに行うようにしてもよい。 【００２０】平行して行われている主加工プログラムに
よる粗研削が進行し、定寸装置２４により計測された被
研削面Waの径が、以上のようにして補正された粗研削完
了径D1に達すれば、ＣＰＵ３１は切込み送り速度を粗研
削送り速度から精研削送り速度に切り替えて砥石台１３
を前進させ、工作物Ｗの精研削を開始する。研削残量Ｚ
が小さい程、また加工本数比Ｎが小さい程、砥石車１９
の切れ味はよいので、補正率Ｒは砥石車１９の切れ味が
よい程小さい値になり、粗研削完了径D1も小さくなって
仕上目標径Ｄに近づく。 【００２１】主加工プログラムで引き続き行われる精研
削においても、粗研削の場合と同様、精研削と平行して
精研削完了径補正処理がなされる。この場合には、図７
の(b)に示すように、プロダクションルールが粗研削の
場合とは多少異なるが、これを除き同様にしてＣＰＵ３
１は補正率Ｒを演算し、この補正率Ｒと予め定められた
基準精研削完了径に基づき、粗研削の場合と同様にして
補正された精研削完了径D2を演算する。平行して行われ
る精研削が進行し、定寸装置２４により計測される被研
削面Waの径が、補正された精研削完了径D2に達すれば、
ＣＰＵ３１は切込み送り速度を精研削送り速度から微研
削送り速度に切り替えて砥石台１３を前進させ、工作物
Ｗの微研削を開始する。粗研削の場合と同様、精研削時
の補正率Ｒも砥石車１９の切れ味がよい程小さい値にな
り、精研削完了径D2も小さくなって仕上目標径Ｄに近づ
く。 【００２２】微研削においては、定寸装置２４により計
測された被研削面Waの径が仕上目標径Ｄに達すれば、Ｃ
ＰＵ３１は前述のようにしてその工作物Ｗの研削加工を
終了する。ステップ１００の内容は以上の通りである。
なお本実施例のステップ１００ではファジー推論により
補正した粗研削完了径D1及び精研削完了径D2を使用した
が、ステップ１００はメモリ３２に記憶された粗研削完
了径D1及び精研削完了径D2をそのまま使用して実施する
ことも可能である。 【００２３】ＣＰＵ３１はこのようなステップ１００を
繰り返して所定本数の工作物Ｗの研削加工を行い、その
間に研削残量、その変化状態、加工本数比などの研削状
態を示す複数の因子を収集してメモリ３２内の所定の領
域に記憶する。所定本数の工作物Ｗの研削加工を行った
後、ＣＰＵ３１は制御動作をステップ１０１からステッ
プ１０２に進め、メモリ３２内に記憶された複数の因子
に基づき加工本数比に対する研削残量の挙動の変化特性
を演算する。 【００２４】先ず加工本数比に対する研削残量の挙動の
変化特性につき説明すれば、標準的状態におけるこの変
化特性は、図４の破線Ａに示すように比較的なだらかに
上昇し、図５〜図７に示す標準ファジー情報はこの状態
に対応して作成されている。研削残量の挙動の変化特性
がこのように標準的な場合は、ツルーイングの直後など
で砥石車１９の切れ味がよいときは、粗研削では仕上目
標径Ｄに近づくように補正された粗研削完了径D1まで研
削がなされ、また精研削では仕上目標径Ｄに近づくよう
に補正された精研削完了径D2まで研削がなされるので、
送り速度の小さい微研削送りが、砥石車１９の切れ味が
悪い場合に比して長くなることはない。従って砥石車１
９の切れ味がよい場合のサイクルタイムが切れ味が悪い
場合に比して長くなることはなく、サイクルタイムのば
らつきが減少すると共に、平均サイクルタイムも従来に
比して減少する。しかしながら、砥石車１９やツルアの
種類、ツルーイング条件あるいは工作物Ｗの材質によっ
ては、研削残量の変化特性の勾配が図４の線Ｂに示すよ
うに変わったり、変化特性の形状が線Ｃに示すように変
わったりすることがある。このような場合には研削残量
が増大するので、微研削終了時の研削残量が所定の限度
以内に集束しなくなって、精度不良や真円度不良を生じ
ることがある。 【００２５】本実施例ではこのような問題が生じるのを
防止するために、ＣＰＵ３１はステップ１０２において
メモリ３２内に記憶された複数の因子に基づき研削残量
の挙動の変化特性を演算し、続くステップ１０３におい
て修正ファジー情報を作成する。演算された特性が図４
の線Ａに近似している場合には、作成された修正ファジ
ー情報は図５〜図７に示す標準ファジー情報と実質的に
変わりない。 【００２６】ステップ１０２で演算した研削残量の変化
特性が図４の線Ｂに近似している場合は、ＣＰＵ３１は
ステップ１０３において、図５〜図７に示す標準ファジ
ー情報のうち、図５(b)の加工本数比のメンバシップ関
数を図９に示すものと置き換えて修正ファジー情報を作
成する。この場合は、加工本数比についてのグレード
は、ＳＭＬに対しては0.8、ＭＤＬに対しては0.2とな
り、この各数値を図７(a)の粗研削のプロダクションル
ールに適用してＭＩＮをとれば図１０に示すような値に
なる。ＣＰＵ３１はこれらの演算を行い、更に前述と同
様これに基づき出力情報メンバシップ関数を頭切り法に
より修正し、重心演算により補正率Ｒを６１パーセント
と演算する。すなわちこの修正ファジー情報を使用した
場合の粗研削完了径D1は、他の条件が同じならば標準フ
ァジー情報を使用した場合よりも大となり、同様に精研
削完了径D2も大となる。 【００２７】ステップ１０２で演算した研削残量の変化
特性が図４の線Ｃに近似している場合は、ＣＰＵ３１は
ステップ１０３において、図５〜図７に示す標準ファジ
ー情報のうち、図７のプロダクションルールを図１１に
示すものと置き換えて修正ファジー情報を作成する。こ
の場合は、加工本数比が小さい場合のＮＭＬ及びＮＳＬ
（一部を除く）がそれぞれＺＲＯ及びＰＳＬに変更され
ており、これにより加工本数比が小さいときの粗研削完
了径D1及び精研削完了径D2が大となる。 【００２８】上述のように、ステップ１０３で修正ファ
ジー情報を作成した後、ＣＰＵ３１はステップ１０４の
研削加工を実施する。この研削加工は標準ファジー情報
の代わりにステップ１０３で作成した修正ファジー情報
を使用する点を除き、ステップ１００の研削加工と同じ
である。研削残量の挙動の変化特性が図４の線Ｂまたは
線Ｃのようであって研削残量が増大する場合には、前述
のように粗研削完了径D1及び精研削完了径D2が増大する
ので、精研削量及び微研削量が増大する。これにより微
研削終了時の研削残量が充分に集束して所定の限度以内
となり、精度不良や真円度不良の発生は防止される。 【００２９】ＣＰＵ３１はステップ１０４を繰り返して
所定本数の工作物Ｗの研削加工を行った後、制御動作を
ステップ１０５からステップ１０６に進め、研削残量の
挙動の変化特性を演算する。この演算は、繰り返し行わ
れたステップ１０４の研削加工の少なくとも一部の間に
収集されてメモリ３２内に記憶された研削残量、その変
化状態、加工本数比などの研削状態を示す複数の因子に
基づき、ステップ１０２と同様にして行う。ＣＰＵ３１
は、ステップ１０６で演算された研削残量の挙動の変化
特性と前回に演算された研削残量の挙動の変化特性を続
くステップ１０７で比較し、この２つの変化特性の傾向
が変化した場合はステップ１０８に進んで修正ファジー
情報を作成し直す。ステップ１０８の修正ファジー情報
の作成は実質的にステップ１０３と同じであり、研削残
量の挙動の変化特性がそれ以前の状態から図４の線Ａ，
Ｂ，Ｃに示す特性に変化した場合は、変化後の特性に対
応する修正ファジー情報（または標準ファジー情報）が
作成される。 【００３０】ＣＰＵ３１は、研削残量の挙動の変化特性
の傾向がそれ以前と変わった場合は前述のステップ１０
８を経て、また変化特性の傾向が変わらない場合はステ
ップ１０８をスキップして、制御動作をステップ１０９
に進め、加工すべき工作物が存在して研削を続行する場
合は、ステップ１０４〜ステップ１０８を繰り返し、必
要な修正ファジー情報作成を所定本数毎に行い、この修
正ファジー情報を用いてファジー推論により補正された
粗研削完了径及び精研削完了径を使用して工作物Ｗの研
削加工を行う。加工すべき工作物がなくなれば、ＣＰＵ
３１は研削加工を終了する。 【００３１】上述のように本実施例によれば、ツルーイ
ングの直後などで砥石車１９の切れ味がよい場合には、
粗研削では仕上目標径Ｄに近づくようにファジー推論に
より補正された粗研削完了径D1まで研削がなされ、また
精研削では仕上目標径Ｄに近づくように補正された精研
削完了径D2まで研削がなされるので、送り速度の小さい
微研削送りが、砥石車１９の切れ味が悪い場合に比して
長くなることはない。しかもファジー推論による補正に
際して、標準ファジー情報を砥石車１９の切れ味の挙動
の変化に対応するように定期的に修正した修正ファジー
情報を使用しているので、砥石車１９の切れ味の挙動が
変動した場合でも微研削完了時の研削残量を所定の限度
以内に集束させることができる。従って砥石車１９の切
れ味がよい場合のサイクルタイムが切れ味が悪い場合に
比して長くなることはなく、サイクルタイムのばらつき
が減少すると共に、平均サイクルタイムも従来に比して
減少し、また精度不良や真円度不良を生じることもなく
なる。なお図６に示す出力情報メンバシップ関数は、妥
当な出力値が得られるように中央付近を１００パーセン
トとしてほゞ左右対称とすればよく、図示のように左右
端をそれぞれ０及び２００パーセントとする必要は必ず
しもない。 【００３２】上記実施例ではファジー推論のための入力
情報（砥石車の切れ味の変化と関連して変化する加工状
態を示す因子）として研削残量Ｚ及び加工本数比Ｎを使
用したが、このほかの入力情報としては研削残量速度
比、研削残量変化量、研削残量振れ量など、砥石車１９
の切れ味に関連するものを使用することもできる。研削
残量速度比は研削残量Ｚを工作物１回転当たりの切込み
速度で除することにより得られ、この研削残量速度比の
入力情報メンバシップ関数は図１２の(c)に示すように
なる。研削残量変化量及び研削残量振れ量を演算するた
めには、所定の小時間間隔で演算した研削残量を工作物
２回転分に相当する数だけメモリ３２の記憶領域に予め
記憶しておく。研削残量変化量は記憶領域にストックさ
れた多数の研削残量を用いて演算された工作物１回転当
たりの研削残量の変化量であり、この研削残量変化量の
入力情報メンバシップ関数は図１２の(d)に示すように
なる。研削残量振れ量は同様に記憶領域にストックされ
た多数の研削残量を用いて演算された工作物１回転当た
りの研削残量の最大値と最小値の差であり、この研削残
量振れ量の入力情報メンバシップ関数は図１２(e)に示
すようになる。これらの入力情報を使用する場合には、
研削残量速度比及び研削残量振れ量はその値が小さいほ
ど、また研削残量変化量はその値が負で大きいほど、補
正率Ｒが小さい値になるようにプロダクションルールを
修正する。 【００３３】なお上記実施例では、最終仕上げである微
研削の前に行う前段研削を粗研削と精研削の２つに分け
て行ったが、研削条件によっては精研削を省略して本発
明を実施してもよい。また上記実施例では、研削残量の
挙動の変化特性が変わったときにステップ１０８で自動
的に修正ファジー情報を作成するようにしたが、この際
に警報を発して作動停止または修正ファジー情報を作成
するようにしてもよいし、あるいはステップ１００に戻
って標準ファジー情報により作動するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明による研削装置の構成を示す図であ
る。 【図２】 本発明による研削装置の一実施例の全体構成
を示す図である。 【図３】 図２に示す実施例の作動の全体的流れを示す
フローチャートである。 【図４】 加工本数比に対する研削残量の変化特性の例
を示す図である。 【図５】 補正率のファジー推論に使用する標準ファジ
ー情報の入力情報メンバシップ関数の例を示す図であ
る。 【図６】 標準ファジー情報の出力情報メンバシップ関
数の例を示す図である。 【図７】 標準ファジー情報のプロダクションルールの
例を示す図である。 【図８】 図７のプロダクションルールに実際の数値の
１例を適用した図である。 【図９】 修正ファジー情報の入力情報メンバシップ関
数の例を示す図である。 【図１０】 修正ファジー情報を使用した場合における
図７のプロダクションルールに実際の数値の１例を適用
した図である。 【図１１】 修正ファジー情報のプロダクションルール
の例を示す図である。 【図１２】 補正率のファジー推論に使用する入力情報
メンバシップ関数の別の例を示す図である。 【図１３】 本発明が対象とする研削装置の一例の主要
部を示す図である。 【図１４】 従来の研削装置の一例の基本的作動状態の
説明図である。 【図１５】 従来の研削装置における砥石車の切れ味の
違いによる作動の違いを説明する図である。 【符号の説明】 １３…砥石台、１９…砥石車、１００…駆動手段、１１
０…位置検出手段、１２０…定寸手段、１３０…制御手
段、１４０…加工状態演算手段、１５０…ファジー情報
記憶手段、１６０…ファジー情報修正手段、１７０…前
段研削完了径補正手段、Ｗ…工作物、Wa…被研削面。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−159077（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−95543（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−76769（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−107949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−74192（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 5/40 B23Q 15/12 B23Q 15/007 B24B 51/00 B24B 49/02 B24B 47/20

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 モータにより回転駆動される砥石車を有
   する砥石台と、前記砥石車とこれにより研削される工作
   物が互いに接近離間する方向に前記砥石台と工作物を相
   対移動させる駆動手段と、前記工作物に対する前記砥石
   台の位置を検出する位置検出手段と、研削中に工作物の
   被研削面の外径を計測する定寸手段を備え、前段研削に
   引き続いて微研削を行って前記被研削面を仕上目標径と
   する研削装置において、前記砥石車の切れ味の挙動と関
   連して変化する加工状態を示す複数の因子を演算する加
   工状態演算手段と、前記砥石車の切れ味の挙動が標準的
   状態の場合に対応して作成した標準ファジー情報を記憶
   するファジー情報記憶手段と、前記砥石車の切れ味の挙
   動の変化に対応するよう前記複数の因子に基づき前記標
   準ファジー情報を修正して修正ファジー情報を作成する
   ファジー情報修正手段と、前記複数の因子を入力情報と
   し前記修正ファジー情報を使用したファジー推論により
   前記砥石車の切れ味がよい場合にはその程度に応じて予
   め定められた前段研削完了径を仕上目標径に近づけるよ
   うに補正する前段研削完了径補正手段と、前記駆動手段
   を作動させて先ず前記定寸手段により計測される被研削
   面の外径が前記前段研削完了径補正手段により補正され
   た前段研削完了径になるまで前記砥石台を前段研削速度
   で前進させて前記砥石車により被研削面を研削し、次い
   で前記砥石台を微研削速度で前進させて前記砥石車によ
   り被研削面を研削する制御手段を備えたことを特徴とす
   る研削装置。