JP6590711B2 - Manufacturing system and manufacturing method - Google Patents

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この発明は、切削装置と研削装置とを有する製造システムおよび製造方法に関するものである。   The present invention relates to a manufacturing system and a manufacturing method having a cutting device and a grinding device.

研削装置の研削時間は、研削取代の量に応じて変化し、研削取代の量が多くなるにつれて、研削時間は増加する。
研削取代は、ワークの振れと表面粗さを取り除き所定の加工寸法を得るために、一定量(=ワークの振れ+表面粗さ)が必要である。研削取代が少ない場合、ワークの振れと表面粗さを取り除くことができず仕損となる。
研削取代は、研削工程の前工程である切削工程にて決定づけられる。したがって、研削時間を短縮するために、切削工程にて研削取代を一定量(=ワークの振れ+表面粗さ)に維持することが有効である。切削工程にて要求精度を維持する技術例はいくつか存在する。
従来の切削装置では、加工データのサンプリング手段、記憶手段を有し、ワークの内周面にコンタクトを接触させたインプロセスでワークの加工径を測定し、最適な加工条件を出力する適応制御を行うものがある。(例えば特許文献1)。
The grinding time of the grinding device changes according to the amount of grinding allowance, and the grinding time increases as the amount of grinding allowance increases.
The grinding allowance requires a certain amount (= workpiece deflection + surface roughness) in order to remove workpiece deflection and surface roughness and obtain a predetermined processing dimension. If the grinding allowance is small, the workpiece run-out and surface roughness cannot be removed, resulting in failure.
The grinding allowance is determined by a cutting process that is a pre-process of the grinding process. Therefore, in order to shorten the grinding time, it is effective to maintain the grinding allowance at a constant amount (= workpiece deflection + surface roughness) in the cutting process. There are several technical examples for maintaining the required accuracy in the cutting process.
Conventional cutting machines have sampling means and storage means for machining data, and perform adaptive control to measure the machining diameter of the workpiece in-process with the contact in contact with the inner peripheral surface of the workpiece and output the optimum machining conditions. There is something to do. (For example, patent document 1).

特開平6−335843号公報(第2〜3頁、第1図)JP-A-6-335843 (pages 2 and 3, FIG. 1)

上述の従来の切削装置では、次のような問題点がある。
(1) 切削装置において、ワークは片側把持されており、傾きが存在する。したがって切削装置において振れを計測した場合、(a)ワークの基準軸に対する傾きによる振れ、(b)ワークの片側把持による傾きの振れ、の2つを合わせた振れを計測する。研削取代の目標値を演算するにあたり、必要な振れは(a)のみであり、(b)の振れは不要である。
(2) 切削装置において、工具摩耗や設備の熱膨張の影響により、外径の目標値と外径の実測値には差異が生じる。
(3) 切削工程後のワークの外径と振れは、ワーク毎にバラツキが存在する。研削取代の目標値の設定にあたり、このバラツキを加味した設定が必要である。
The above-described conventional cutting apparatus has the following problems.
(1) In the cutting apparatus, the workpiece is gripped on one side, and there is an inclination. Therefore, when the vibration is measured by the cutting apparatus, the vibration is measured by combining two of the following: (a) the vibration due to the inclination of the workpiece with respect to the reference axis and (b) the vibration of the inclination due to the one-side grip of the workpiece. In calculating the target value of the grinding allowance, only the deflection (a) is necessary, and the deflection (b) is unnecessary.
(2) In the cutting apparatus, there is a difference between the target value of the outer diameter and the actual measured value of the outer diameter due to the influence of tool wear and thermal expansion of the equipment.
(3) The workpiece outer diameter and runout after the cutting process vary from workpiece to workpiece. When setting the target value for grinding allowance, a setting that takes this variation into account is necessary.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、研削装置にて計測したワークの外径と振れの計測結果を元に、切削加工のために切削装置に設定する研削取代の目標値を算出する製造システムおよび製造方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. Grinding to be set in a cutting device for cutting based on the measurement result of the workpiece outer diameter and runout measured by the grinding device. It is an object of the present invention to obtain a manufacturing system and a manufacturing method for calculating a target value for machining allowance.

この発明に係わる製造システムにおいては、予め設定された切削加工用設定値に基づき、ワークを切削加工する切削装置、この切削装置による切削加工後のワークを、予め設定された研削加工用設定値に基づき、研削加工する研削装置、この研削装置の工具が急速前進を開始した後、工具がワークに接触する前にワークの外径およびワークの基準軸に対する傾きによる振れを計測する計測部、この計測部で計測された外径および振れの値をワークごとに記憶する記憶部、およびこの記憶部に記憶された所定個数のワークの振れの平均値およびバラツキに関する指標に基づき、切削加工で残すべき研削取代の目標値を演算し、切削装置に伝送する研削取代目標値演算部を備え、切削装置は、研削取代目標値演算部から伝送された研削取代の目標値に基づいて切削加工用設定値を変更し、この変更した切削加工用設定値に基づき、切削加工を行うものである。 In the manufacturing system according to the present invention, a cutting device for cutting a workpiece based on a preset setting value for cutting, and a workpiece after cutting by the cutting device is set to a preset setting value for grinding. based, grinding grinding device, after which the tool of the grinding device quickly began advance, before the tool contacts the workpiece, measuring unit for measuring the wobbling caused by the tilt as to the reference axis of the outer diameter and the work of the workpiece, the A storage unit that stores the outer diameter and runout value measured by the measurement unit for each workpiece, and based on the average value and variation index of the runout of a predetermined number of workpieces stored in this storage unit, should be left in the cutting process A grinding allowance target value calculation unit that calculates a target value of the grinding allowance and transmits it to the cutting device is provided. The cutting device has an index of the grinding allowance transmitted from the grinding allowance target value calculation unit. Change the cutting setting values based on the value, based on cutting machining set value of this change, and performs cutting.

この発明によれば、予め設定された切削加工用設定値に基づき、ワークを切削加工する切削装置、この切削装置による切削加工後のワークを、予め設定された研削加工用設定値に基づき、研削加工する研削装置、この研削装置の工具が急速前進を開始した後、工具がワークに接触する前にワークの外径およびワークの基準軸に対する傾きによる振れを計測する計測部、この計測部で計測された外径および振れの値をワークごとに記憶する記憶部、およびこの記憶部に記憶された所定個数のワークの振れの平均値およびバラツキに関する指標に基づき、切削加工で残すべき研削取代の目標値を演算し、切削装置に伝送する研削取代目標値演算部を備え、切削装置は、研削取代目標値演算部から伝送された研削取代の目標値に基づいて切削加工用設定値を変更し、この変更した切削加工用設定値に基づき、切削加工を行うので、研削取代を小さくでき、研削加工に要する時間を短縮することができる。

According to the present invention, a cutting device that cuts a workpiece based on a preset setting value for cutting, and a workpiece after cutting by the cutting device is ground based on a preset setting value for grinding. Grinding device to be processed, measuring unit that measures runout due to the workpiece's outer diameter and tilt relative to the reference axis before the tool contacts the workpiece after the tool of this grinding device has started rapid advance , A storage unit that stores the measured outer diameter and run-out value for each workpiece, and a grinding allowance to be left in the cutting process based on an average value and variation index of a predetermined number of workpieces stored in the storage unit. A grinding allowance target value calculation unit that calculates a target value and transmits it to the cutting device is provided. The cutting device performs a cutting process based on the grinding allowance target value transmitted from the grinding allowance target value calculation unit. Change the set value, on the basis of the cutting machining set value of this change, since the cutting, the grinding allowance can be reduced, it is possible to shorten the time required for grinding.

この発明の実施の形態1による製造システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the manufacturing system by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による製造システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the manufacturing system by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による製造システムを示す詳細構成図である。It is a detailed block diagram which shows the manufacturing system by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による製造システムの研削取代目標値演算処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the grinding allowance target value calculation process of the manufacturing system by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による製造システムの空研削開始位置の目標値演算処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the target value calculation process of the empty grinding start position of the manufacturing system by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による製造システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the manufacturing system by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による製造システムの統計解析範囲指定画面を示す図である。It is a figure which shows the statistical analysis range designation | designated screen of the manufacturing system by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4による製造システムの統計解析範囲指定画面を示す図である。It is a figure which shows the statistical analysis range designation | designated screen of the manufacturing system by Embodiment 4 of this invention.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による製造システムを示す構成図である。
図1において、製造システムは次のように構成されている。
切削装置である旋盤1号機1、旋盤2号機2は、それぞれ切削加工用設定値に基づき、ワークを切削する。研削装置である研削盤3は、研削加工用設定値に基づき、ワークを研削する。研削盤3の定寸装置4は、ワークの変位量を計測する。
外径・振れ演算部5(計測部)は、ワークの変位量を元に切削工程後の外径・振れを演算する。外径・振れ記録部6は、演算したワークの外径・振れを蓄積する。研削取代目標値演算部7は、切削工程に設定する研削取代の目標値を演算する。表示部8は、外径・振れ記録部6に蓄積したデータを表示する。
なお、外径・振れ演算部5、外径・振れ記録部6、研削取代目標値演算部7および表示部8は、計算機上に形成されたものであってよい。
また、図1の製造システムは、切削装置を2台としたが、1台以上であれば何台以上であってもよい。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a manufacturing system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the manufacturing system is configured as follows.
The lathe No. 1 and lathe No. 2 which are cutting devices each cut the workpiece based on the set values for cutting. The grinding machine 3 as a grinding device grinds the workpiece based on the set value for grinding. The sizing device 4 of the grinding machine 3 measures the displacement amount of the workpiece.
The outer diameter / runout calculation unit 5 (measurement unit) calculates the outer diameter / runout after the cutting process based on the amount of displacement of the workpiece. The outer diameter / runout recording unit 6 accumulates the calculated outer diameter / runout of the workpiece. The grinding allowance target value calculation unit 7 calculates a target value for the grinding allowance set in the cutting process. The display unit 8 displays the data accumulated in the outer diameter / runout recording unit 6.
It should be noted that the outer diameter / runout calculation unit 5, the outer diameter / runout recording unit 6, the grinding allowance target value calculation unit 7 and the display unit 8 may be formed on a computer.
Moreover, although the manufacturing system of FIG. 1 uses two cutting devices, any number may be used as long as it is one or more.

図3は、この発明の実施の形態1による製造システムを示す詳細構成図である。
図3において、4〜8は図1におけるものと同一のものである。
図3の研削装置は次のように構成されている。
一対の測定子12a、12bは、ワーク11の外径面に接触し、相対向している。測定子12a、12bで計測された変位量G1、G2は定寸装置4から、アンプ13で増幅され、A/Dコンバータ14でアナログ−デジタル変換されて、研削制御演算部15に送られる。
研削制御演算部15は、G1+G2の値を元に、プランジ研削の各種制御を行う。CNC制御装置16は、各種制御に応じて、砥石送り速度を砥石台送り装置19に、主軸回転数を砥石駆動装置18に伝達する。CNC入力部17は、プランジ研削の各種制御パラメータを入力でき、CNC入力部17からCNC制御装置16に伝達される。砥石台10は、砥石9を載置し、砥石台送り装置19によって移動される。変位量記録部20は、変位量G1、G2の値をサンプリングし、記録する。
切削装置は、切削の各種制御パラメータを入力するCNC入力部21と、切削を制御するCNC制御装置22とを有する。
FIG. 3 is a detailed configuration diagram showing the manufacturing system according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 3, 4 to 8 are the same as those in FIG.
The grinding apparatus of FIG. 3 is configured as follows.
The pair of measuring elements 12a and 12b are in contact with the outer diameter surface of the work 11 and are opposed to each other. The displacements G1 and G2 measured by the measuring elements 12a and 12b are amplified from the sizing device 4 by the amplifier 13, converted from analog to digital by the A / D converter 14, and sent to the grinding control calculation unit 15.
The grinding control calculation unit 15 performs various types of plunge grinding control based on the value of G1 + G2. The CNC control device 16 transmits the grindstone feed speed to the grindstone table feed device 19 and the spindle rotational speed to the grindstone drive device 18 according to various controls. The CNC input unit 17 can input various control parameters for plunge grinding, and is transmitted from the CNC input unit 17 to the CNC control device 16. The grindstone table 10 is loaded with the grindstone 9 and is moved by the grindstone table feeding device 19. The displacement recording unit 20 samples and records the values of the displacements G1 and G2.
The cutting device includes a CNC input unit 21 for inputting various control parameters for cutting and a CNC control device 22 for controlling cutting.

次に、動作について説明する。
図1で、ワークは、旋盤1号機1、旋盤2号機2、研削盤3の順で加工される。研削盤3において、ワークの外径・振れが、外径・振れ演算部5により演算され、外径・振れ記録部6に蓄積される。外径・振れ記録部6に蓄積されたワークの外径・振れより、研削取代目標値演算部7が研削取代の目標値を演算し、旋盤1号機1と旋盤2号機2に入力する。
Next, the operation will be described.
In FIG. 1, the workpiece is processed in the order of lathe No. 1, lathe No. 2, and grinding machine 3. In the grinding machine 3, the outer diameter / runout of the workpiece is calculated by the outer diameter / runout calculation unit 5 and accumulated in the outer diameter / runout recording unit 6. A grinding allowance target value calculation unit 7 calculates a grinding allowance target value from the outer diameter and runout of the workpiece accumulated in the outer diameter and runout recording unit 6, and inputs them to the lathe No. 1 machine and the lathe No. 2 machine 2.

本製造システムで行う加工は、軸状のワークを旋盤1号機1、旋盤2号機2により旋削し、研削盤3により研削して、軸部品として完成するものである。
ここで、旋盤1号機1において、軸状ワークの一端を把持して、回転させ、工具である刃物により旋削加工を行う。
旋盤1号機1での加工終了後、旋盤2号機2において、旋盤1号機1で把持したとは別の他端を把持して回転させ、工具である刃物により、軸状ワークのうち、旋盤1号機1で加工したとは異なる他方の部分を旋削加工する。
なお、上記は、旋盤1号機1および旋盤2号機2と2つの旋盤で加工する場合を説明したが、同じ旋盤で把持部分を変えて軸状ワークの両側を加工しても良い。
The machining performed by this manufacturing system is to complete a shaft part by turning a lathe workpiece with a lathe No. 1 and a lathe No. 2 and grinding with a grinder 3.
Here, in the lathe No. 1 machine, one end of the shaft-like workpiece is gripped and rotated, and turning is performed with a cutter as a tool.
After the machining in lathe No. 1 is completed, in lathe No. 2 the other end different from that held in lathe No. 1 is gripped and rotated, and the lathe 1 out of the shaft-like work is cut by a cutter as a tool. The other part different from that machined by the machine 1 is turned.
In the above, the case where the lathe No. 1 and lathe No. 2 and the two lathes are used for machining has been described, but both sides of the shaft-like workpiece may be machined by changing the gripping portion with the same lathe.

次に、旋盤で加工された軸状ワークは、研削盤3に移動し、研削盤3で把持される。把持された状態で、軸状ワークの外径および振れが計測される。計測された外径および振れは、軸状ワーク毎に外径・振れ記録部6に蓄積される。
次に、研削盤3にて、研削盤3で設定されたどおりに研削され、研削が終了すると軸部品が完成する。
これらの作業を所定の数の軸状ワークに対して行い、軸状ワーク毎に外径および振れが計測され、外径・振れ記録部6に所定数の外径および振れの情報が蓄積される。
Next, the shaft-shaped workpiece machined by the lathe moves to the grinding machine 3 and is gripped by the grinding machine 3. The outer diameter and runout of the shaft-like workpiece are measured in the gripped state. The measured outer diameter and runout are accumulated in the outer diameter / runout recording unit 6 for each axial workpiece.
Next, the grinding machine 3 is ground as set by the grinding machine 3, and when the grinding is completed, the shaft part is completed.
These operations are performed on a predetermined number of shaft-shaped workpieces, and the outer diameter and runout are measured for each shaft-shaped workpiece, and a predetermined number of outer diameters and runout information are accumulated in the outer diameter / runout recording unit 6. .

所定数の外径および振れの情報が蓄積されると、研削取代目標値演算部7は、情報を統計処理して、標準偏差(バラツキに関する指標)等を求めて、加工実績に基づき、研削取代目標値を決めて、旋盤加工での切り込み等加工設定値を決める。決められた旋削加工設定値は、旋盤加工、具体的には旋盤1号機1および旋盤2号機2に送信されて設定される。
すると、旋盤1号機1および旋盤2号機2は、次の軸状ワークの加工から、新たに設定された加工設定値にしたがって旋削加工を実行し、研削盤3へ新たに設定された研削取代目標値による軸部品が届き、研削盤3はこの軸部品に対して研削加工を行う。
なお、研削盤3での外径および振れの計測は、これ以降も継続して計測し、結果を外径・振れ記録部6に蓄積しても良い。この場合は、さらに所定数の軸状ワークの加工を行い、新たな加工設定で行われた結果から、さらに研削取代目標値を設定して、旋盤加工での切り込み等加工設定値を決め、旋盤1号機1および旋盤2号機2に送信して、さらに変更した加工設定で加工しても良い。
When a predetermined number of outer diameter and runout information are accumulated, the grinding allowance target value calculation unit 7 statistically processes the information to obtain a standard deviation (an index related to variation) and the like, and based on the machining results, the grinding allowance is calculated. Decide the target value and set the machining setting value such as cutting in turning. The determined turning setting value is transmitted to the lathe, specifically, lathe No. 1 and lathe No. 2 and set.
Then, the lathe No. 1 and the lathe No. 2 perform the turning process in accordance with the newly set machining set value from the machining of the next axial workpiece, and the newly set grinding allowance target for the grinding machine 3 A shaft component by value arrives, and the grinding machine 3 performs grinding on this shaft component.
The measurement of the outer diameter and runout by the grinding machine 3 may be continuously performed after this, and the result may be accumulated in the outer diameter / runout recording unit 6. In this case, further, a predetermined number of shaft-shaped workpieces are machined. Based on the results of the new machining settings, a grinding allowance target value is further set, and machining setting values such as incisions in lathe machining are determined. You may transmit to the 1st machine 1 and the lathe No. 2 machine 2, and you may process by the further changed process setting.

次に、本製造システムで製造効率が向上することについて説明する。
旋盤加工では、軸状ワークの片側が把持されるため、工作機の基準軸に対して軸状ワークの中心軸は傾くことが多い。これにより、(a)ワークの基準軸に対する傾きによる振れが発生する。
旋盤1号機1で軸状ワークの一方を把持した後、旋盤2号機2で軸状ワークの他方を把持するため、厳密には旋削された軸部品の両端のそれぞれの中心軸は互いに一致しないことが多い。これは(b)軸状ワークの片側把持による傾きの振れとなる。
Next, it will be described that the manufacturing efficiency is improved by the present manufacturing system.
In lathe processing, since one side of the axial workpiece is gripped, the central axis of the axial workpiece is often inclined with respect to the reference axis of the machine tool. As a result, (a) shake due to the inclination of the workpiece with respect to the reference axis occurs.
After gripping one of the shaft-like workpieces with lathe No. 1 and then holding the other of the shaft-like workpieces with lathe No. 2 machine, strictly, the central axes of both ends of the turned shaft parts do not coincide with each other There are many. This is (b) a tilting shake caused by one-side gripping of the shaft-like workpiece.

旋削加工とその後に研削加工を行う場合には、(a)ワークの基準軸に対する傾きによる振れ、および(b)軸状ワークの片側把持による傾きによる振れの他、旋盤加工において、工具摩耗や設備の熱膨張の影響により、外径の目標値と外径の実測値には差異が生じる。
本製造システムでは、これら外径の差異および振れを考慮し、さらに研削盤3での研削取代を考慮して旋盤加工での切り込み等加工設定値が決められる。
従来、軸状ワークのロットの違い、工具の摩耗度、設備の環境等の違いによる差を考慮して、軸部品の仕損をできるだけ安全側に研削取代を多く残すように旋盤加工での切り込み等加工設定値を決めていた。
本製造システムでは、軸状ワークの外径と振れを研削装置にて計測し、この計測結果を元に、切削装置に設定する研削取代の目標値を算出するものであり、このため、軸状ワークの旋削加工の結果を外径・振れ記録部6に所定数蓄えて、研削取代目標値演算部7は、外径・振れ記録部6の情報から、従来、安全側に設定していた研削取代を少なくするよう旋削加工での切り込み等加工設定値を設定して、全体の加工効率を向上させるものである。
When turning and then grinding, in addition to (a) deflection due to the tilt of the workpiece with respect to the reference axis, and (b) deflection due to the tilt due to one-side grip of the shaft-shaped workpiece, in lathe machining, tool wear and equipment Due to the effect of thermal expansion, there is a difference between the target value of the outer diameter and the actual measured value of the outer diameter.
In the present manufacturing system, a processing set value such as incision in lathe processing is determined in consideration of the difference in outer diameter and runout, and further considering a grinding allowance in the grinding machine 3.
Conventionally, taking into account differences due to differences in lots of shaft workpieces, tool wear levels, equipment environments, etc., cutting with lathe processing to leave as much grinding allowance as possible on the safe side of shaft parts Equal processing set value was decided.
In this production system, the outer diameter and runout of the shaft-shaped workpiece are measured with a grinding machine, and based on the measurement results, the target value of the grinding allowance set in the cutting machine is calculated. A predetermined number of turning results of the workpiece are stored in the outer diameter / runout recording unit 6, and the grinding allowance target value calculation unit 7 uses the information of the outer diameter / runout recording unit 6 to conventionally grind the safety side. In order to reduce machining allowance, machining setting values such as cutting in turning are set to improve the overall machining efficiency.

次に、図2を用いて、本製造システムの動作について説明する。
旋盤1号機1にてワークを投入、切削加工、取出し後、旋盤2号機2にてワークを投入、切削、取出しを行う。
オペレータは、ワークの投入前に研削取代の見直し間隔の本数m(mは2以上の整数)を入力する(ステップ200)。その後、ワークを旋盤1号機1、旋盤2号機2、研削盤3の順に投入、加工、取出しを行う。
研削盤3における研削加工において、ワークの外径・振れを演算・蓄積する。研削盤3における研削加工を完了し、ワークの払い出しを行うタイミングで、ワークの加工完了を計上し、加工完了本数がn本以上であれば、研削取代の見直し演算を行う。
以下、研削取代の見直し間隔の本数mを100として説明する。
Next, the operation of the manufacturing system will be described with reference to FIG.
Lathe No. 1 enters the workpiece, cuts and takes out, and then Lathe No. 2 enters the workpiece, cuts and takes out.
The operator inputs the number m of reviewing intervals for grinding allowance (m is an integer of 2 or more) before the workpiece is input (step 200). Thereafter, the workpiece is loaded, processed, and taken out in the order of lathe No. 1, lathe No. 2, and grinding machine 3.
In grinding by the grinding machine 3, the outer diameter and runout of the workpiece are calculated and accumulated. When the grinding process in the grinder 3 is completed and the workpiece is dispensed, the machining completion of the workpiece is counted, and if the number of completed machining is n or more, the grinding allowance is reconsidered.
Hereinafter, description will be made assuming that the number m of the review interval of the grinding allowance is 100.

図2のステップ201は、旋盤1号機1にワークを投入する。ここでワークとは、上述の説明で軸状ワークと呼んでいたものと同じものである。ここではワークは、旋削されていない状態の材料である。
ステップ202(切削工程)は、旋盤1号機1で切削加工(旋削加工)を行う。ここでは軸部品を加工することを想定しており、旋盤1号機1は、軸状ワークの一端を旋盤1号機1のチャックで把持し、これを回転させて、刃物台状の刃物(工具)に切り込み、送りをかけて、旋削加工する。この際、回転、切り込み、送りは、旋盤1号機1にプログラムされており、これにしたがって、旋盤1号機1は加工する。切り込みは、後の工程で研削する研削取代が残るように設定されている。
ステップ203は、旋盤1号機1により旋削加工された軸部品(ワーク)を取り出す。
In step 201 in FIG. 2, a work is put into the lathe No. 1 machine 1. Here, the workpiece is the same as what has been called a shaft-shaped workpiece in the above description. Here, the workpiece is a material that has not been turned.
In step 202 (cutting process), the lathe No. 1 machine 1 performs cutting (turning). Here, it is assumed that a shaft part is machined, and lathe No. 1 1 grips one end of the shaft-like workpiece with the chuck of lathe No. 1 1 and rotates this to rotate a tool post in the form of a tool post (tool). Cut into, feed, and turn. At this time, rotation, cutting, and feeding are programmed in the lathe No. 1 machine, and the lathe No. 1 machine 1 processes according to this. The incision is set so that a grinding allowance for grinding in a later process remains.
In step 203, the shaft part (workpiece) turned by the lathe No. 1 is taken out.

ステップ204は、旋盤2号機2に旋盤1号機1で加工された軸部品を投入する。
ステップ205(切削工程)は、旋盤2号機2がステップ204で投入された軸部品を切削加工(旋削加工)する。ここでも軸部品を加工することを想定し、旋盤2号機2は、軸状ワークの加工を行っていない一端(旋盤1号機1で加工した方の一端)を旋盤2号機2のチャックで把持し、これを回転させて、刃物台状の刃物(工具)に切り込み、送りをかけて、旋削加工する。この際、回転、切り込み、送りは、旋盤2号機2にプログラムされており、これにしたがって、旋盤2号機2は加工する。切り込みは、次工程で研削する研削取代が残るように設定されている。
ステップ206は、旋盤2号機2により旋削加工された軸部品(ワーク)を取り出す。
In step 204, the shaft parts machined by the lathe No. 1 machine 1 are put into the lathe No. 2 machine 2.
In step 205 (cutting process), the lathe No. 2 machine 2 cuts (turns) the shaft component input in step 204. Here again, assuming that the shaft parts are to be machined, Lathe No. 2 machine 2 grips one end (one end machined by Lathe No. 1 machine 1) with the chuck of Lathe No. 2 machine 2 which is not machining the axial workpiece. Then, this is rotated, cut into a tool post-like tool (tool), and fed to be turned. At this time, rotation, cutting, and feeding are programmed in the lathe No. 2 machine 2, and the lathe No. 2 machine 2 processes according to this. The incision is set so that a grinding allowance for grinding in the next process remains.
In step 206, the shaft part (workpiece) turned by the lathe No. 2 machine 2 is taken out.

ステップ207は、研削盤3にステップ206で加工された軸部品(ワーク)を投入する。
ステップ208は、研削盤3が、投入された軸部品を把持して、軸部品の外径・振れを計測(演算)し(計測工程)、結果を外径・振れ記録部6に記録する(記憶工程)。
ステップ209(研削工程)は、研削盤3が、ステップ208で軸部品を把持した状態で、研削加工を行う。研削盤3は、予めプログラムされた指令値(研削加工用設定値)にしたがって、軸部品を回転させ、送りをかけながら研削加工を行う。この際、空研削で高速に工具を移動させたのち、研削を行うことが多い。空研削時には研削時より高速に移動するので研削時間を削減できる。
In step 207, the shaft part (work) processed in step 206 is put into the grinding machine 3.
In step 208, the grinding machine 3 grips the inserted shaft component, measures (calculates) the outer diameter / runout of the shaft component (measurement process), and records the result in the outer diameter / runout recording unit 6 ( Memory step).
In step 209 (grinding step), the grinding machine 3 performs grinding with the shaft part gripped in step 208. The grinding machine 3 rotates the shaft component in accordance with a preprogrammed command value (grinding setting value) and performs grinding while applying feed. In this case, grinding is often performed after moving the tool at high speed by blank grinding. Grinding time can be reduced because it moves faster than during grinding.

ステップ210は、加工完了済みのワークの数が、研削取代の見直し間隔の本数m以上かどうかを判断する。未満であれば、ステップ201に戻り、以上であれば、ステップ211に進む。
ステップ211(研削取代目標値演算工程)は、研削取代目標値演算部7が、外径・振れ記録部6に記録された振れの値を統計処理して、研削取代目標値を求める。
ステップ212は、ステップ211で求めた研削取代目標値を旋盤1号機1、旋盤2号機2へ通信にて伝送する。
ステップ213は、加工完了済みのワークの数を0にリセットする。
ここで旋盤1号機1、旋盤2号機2は、研削取代目標値から旋盤加工での切り込み等の加工設定値(切削加工用設定値)を求め、加工プログラムに反映する。その後、ステップ201へ戻り、新たに設定した加工設定値(加工プログラム)により加工が行なわれる。
なお、図2では、ステップ209の研削が完了し、ステップ210の条件判断を経て、次のワークがステップ201へ投入されているが、ステップ201からステップ209は、製品の流れで、ステップ210からステップ212の情報の流れとフローが異なるため、ステップ203の完了後、空いた旋盤1号機にステップ201の投入を行うことも可能である。その場合、ステップ210もしくはステップ212にて伝送する信号は、旋盤のワーク投入時に伝送する必要がある。
In step 210, it is determined whether or not the number of workpieces that have been processed is equal to or greater than the number m of the grinding allowance review interval. If it is less, the process returns to Step 201, and if it is above, the process proceeds to Step 211.
In step 211 (grinding allowance target value calculating step), the grinding allowance target value calculating unit 7 statistically processes the runout value recorded in the outer diameter / runout recording unit 6 to obtain a grinding allowance target value.
In step 212, the grinding allowance target value obtained in step 211 is transmitted to lathe No. 1 and lathe No. 2 by communication.
In step 213, the number of workpieces that have been processed is reset to zero.
Here, lathe No. 1 and lathe No. 2 obtain a machining setting value (setting value for cutting) such as cutting in the lathe machining from the grinding allowance target value and reflect it in the machining program. Thereafter, the process returns to step 201, and machining is performed with the newly set machining set value (machining program).
In FIG. 2, the grinding of step 209 is completed, and after the condition determination of step 210, the next workpiece is input to step 201, but steps 201 to 209 are the product flow. Since the information flow and the flow in step 212 are different, after step 203 is completed, step 201 can be input to the empty lathe No. 1. In this case, the signal transmitted in step 210 or step 212 needs to be transmitted when the lathe work is input.

次に、図3を用いて、研削装置を含む本製造システムについて、さらに詳細に説明する。
研削装置には、定寸装置4と測定子12a、12bが取り付けられている。インプロセスゲージはプランジ研削サイクル中、回転するワーク11の外径を2つの測定子12a、12bで挟み込み、測定子12a、12bの変位量G1、G2を計測する。ワーク11の外径・振れは、変位量G1、G2より、次の式にて算出できる。
外径=G1+G2+狙い径
振れ=1回転中のG1の最大値−1回転中のG1の最小値
研削装置において、旋盤1号機1および旋盤2号機2での切削後のワーク11の外径・振れを計測するには、ワーク11と研削装置の砥石が接触する前に計測する必要がある。
Next, the manufacturing system including the grinding apparatus will be described in more detail with reference to FIG.
A sizing device 4 and measuring elements 12a and 12b are attached to the grinding device. The in-process gauge sandwiches the outer diameter of the rotating workpiece 11 between the two measuring elements 12a and 12b during the plunge grinding cycle, and measures the displacement amounts G1 and G2 of the measuring elements 12a and 12b. The outer diameter and runout of the workpiece 11 can be calculated from the displacement amounts G1 and G2 by the following formula.
Outer diameter = G1 + G2 + Target diameter Runout = Maximum value of G1 during one rotation-1Minimum value of G1 during one rotation In the grinding machine, the outer diameter / runout of the work 11 after cutting in lathe No. 1 and lathe No. 2 In order to measure, it is necessary to measure before the workpiece | work 11 and the grindstone of a grinding device contact.

研削装置におけるプランジ研削の1サイクルは、(1)砥石急速前進、(2)空研削、(3)粗研削、(4)粗研削ドウェル、(5)精密研削、(6)スパークアウト、(7)砥石急速後退の7工程により構成される。この7工程のうち、砥石急速前進、空研削は、ワーク11と研削装置の砥石9が接触していない工程である。
そこで本発明では、砥石急速前進開始時から粗研削までの間に、測定子12a、12bの変位量G1、G2をサンプリングし、研削前のワーク11の外径・振れを算出する。
測定子12a、12bは、ワーク11の外径面に接触し、相対向している。測定子12a、12bで計測された変位量G1、G2は、定寸装置4、アンプ13、A/Dコンバータ14を通じて、研削制御演算部15に送られる。
One cycle of plunge grinding in the grinding machine is (1) rapid grinding wheel advance, (2) idle grinding, (3) rough grinding, (4) rough grinding dwell, (5) precision grinding, (6) spark out, (7 ) Consists of 7 steps of grinding wheel rapid retreat. Of these seven steps, the rapid advancement of the grindstone and the idle grinding are steps in which the workpiece 11 and the grindstone 9 of the grinding apparatus are not in contact.
Therefore, in the present invention, the displacements G1 and G2 of the measuring elements 12a and 12b are sampled between the start of rapid advancement of the grindstone and rough grinding to calculate the outer diameter and runout of the workpiece 11 before grinding.
The measuring elements 12a and 12b are in contact with the outer diameter surface of the work 11 and face each other. The displacements G1 and G2 measured by the measuring elements 12a and 12b are sent to the grinding control calculation unit 15 through the sizing device 4, the amplifier 13, and the A / D converter 14.

研削制御演算部15は、G1+G2の値を元に、プランジ研削の各種制御を行う。CNC制御装置16は、各種制御に応じて、砥石送り速度を砥石台送り装置19に、主軸回転数を砥石駆動装置18に伝達する。
また、CNC入力部17にて、プランジ研削の各種制御パラメータを入力でき、CNC入力部17からCNC制御装置16に伝達される。
The grinding control calculation unit 15 performs various types of plunge grinding control based on the value of G1 + G2. The CNC control device 16 transmits the grindstone feed speed to the grindstone table feed device 19 and the spindle rotational speed to the grindstone drive device 18 according to various controls.
Further, various control parameters for plunge grinding can be input at the CNC input unit 17 and transmitted from the CNC input unit 17 to the CNC control device 16.

プランジ研削の開始時、CNC制御装置16は、砥石急速前進開始信号を出力する。この砥石急速前進開始信号出力を受け、変位量記録部20は、変位量G1、G2の値をサンプリングする。砥石9が空研削開始位置に到達すると、CNC制御装置16は、砥石急速完了信号を出力する。この砥石急速完了信号出力を受け、変位量記録部20は、外径・振れ演算部5に変位量G1、G2のサンプリング結果を受け渡す。
外径・振れ演算部5では、変位量G1、G2のサンプリング結果より、研削前のワーク11の外径を算出し、外径・振れ記録部6に保存する。また、外径・振れ演算部5では変位量G1、G2のサンプリング結果より研削前のワーク11の振れを算出し、外径・振れ記録部6に保存する。
At the start of plunge grinding, the CNC controller 16 outputs a grindstone rapid advance start signal. Upon receipt of the grindstone rapid advance start signal output, the displacement amount recording unit 20 samples the values of the displacement amounts G1 and G2. When the grindstone 9 reaches the empty grinding start position, the CNC control device 16 outputs a grindstone rapid completion signal. In response to the output of the grindstone rapid completion signal, the displacement amount recording unit 20 delivers the sampling results of the displacement amounts G1 and G2 to the outer diameter / runout calculation unit 5.
The outer diameter / run-out calculation unit 5 calculates the outer diameter of the workpiece 11 before grinding from the sampling results of the displacement amounts G1 and G2, and stores it in the outer diameter / run-out recording unit 6. Further, the outer diameter / runout calculation unit 5 calculates the runout of the workpiece 11 before grinding from the sampling results of the displacement amounts G1 and G2, and stores it in the outer diameter / runout recording unit 6.

研削取代目標値演算部7は、外径・振れ記録部6に保存されたワーク11の外径・振れを取得し、プランジ位置毎に、過去100件分の外径・振れの平均(以下、外径平均・振れ平均)と過去100件分の外径・振れの標準偏差(以下、外径標準偏差・振れ標準偏差)を算出し、研削取代の推奨値を算出する。   The grinding allowance target value calculation unit 7 acquires the outer diameter / runout of the workpiece 11 stored in the outer diameter / runout recording unit 6 and averages the past 100 outer diameters / runouts for each plunge position (hereinafter, The outer diameter average and runout average) and the standard deviation of the outer diameter and runout for the past 100 cases (hereinafter referred to as outer diameter standard deviation and runout standard deviation) are calculated, and the recommended value for the grinding allowance is calculated.

なお、上述では、過去100件分として説明したが、これに限るものではなく、ワークの数等により設定されるもので、外部から件数を与えるようにしても良い。   In the above description, the past 100 cases have been described. However, the present invention is not limited to this. The number of works may be set according to the number of works, and the number of cases may be given from the outside.

また、切削工程に設定する研削取代の目標値は、下記のように算出しても良い。
オペレータは、ワークの投入前に研削取代の見直しに使用するデータ件数nを入力する。製造システムはm本加工したタイミングで、過去n件分の振れの平均値、振れの3σ(σ:標準偏差)、を算出し、切削工程に設定する研削取代の目標値を算出する。
切削工程に設定する研削取代の目標値
=過去のn件分の振れの平均値+過去n件分の振れの3σ+理論表面粗さ
理論表面粗さは、切削条件に応じて算出可能な定数であり、オペレータは製造システムの実行時に事前に入力する。算出した切削装置の研削取代の狙い値の推奨値は、プランジ位置毎に切削装置のCNC入力部21にて設定される。
The target value of the grinding allowance set in the cutting process may be calculated as follows.
The operator inputs the number n of data to be used for reviewing the grinding allowance before inputting the workpiece. The manufacturing system calculates an average value of run-out for the past n cases and 3σ (σ: standard deviation) of run-out at the timing of machining m pieces, and calculates a target value of grinding allowance set in the cutting process.
Target value of grinding allowance to be set in the cutting process = Average value of runout for the past n cases + 3σ of runout for the past n cases + Theoretical surface roughness Theoretical surface roughness is a constant that can be calculated according to the cutting conditions Yes, the operator inputs in advance when the manufacturing system is executed. The calculated recommended value for the grinding allowance of the cutting device is set in the CNC input unit 21 of the cutting device for each plunge position.

次に、図4を用いて、外径・振れ演算部5による図2のステップ208の処理について詳細に説明する。
ステップ401は、研削盤3の砥石急速前進を開始する。
ステップ402は、研削盤3で、測定子12a、12bによりワークの変位量G1およびG2のサンプリングを開始する。
ステップ403は、研削盤3が、空研削を開始する。
ステップ404は、ステップ402で計測した変位量G1およびG2のサンプリング区間内のG1+G2の最大値を外径として求め、変位量G1の最大値から変位量G1の最小値を引いた値を振れとして求める。
ステップ405は、ステップ404で求めた外径および振れを外径・振れ記録部6に記録する。
上記ステップ401から405は、研削盤3にワークが投入されたときに行われ、ワーク毎に外径および振れが計算されて、外径・振れ記録部6に記録される。
Next, the processing in step 208 of FIG. 2 by the outer diameter / runout calculation unit 5 will be described in detail with reference to FIG.
Step 401 starts the rapid advance of the grinding wheel 3.
In step 402, the grinding machine 3 starts sampling the workpiece displacements G1 and G2 by the measuring elements 12a and 12b.
In step 403, the grinding machine 3 starts blank grinding.
In step 404, the maximum value of G1 + G2 within the sampling interval of the displacement amounts G1 and G2 measured in step 402 is obtained as an outer diameter, and a value obtained by subtracting the minimum value of the displacement amount G1 from the maximum value of the displacement amount G1 is obtained as a shake. .
In step 405, the outer diameter and shake determined in step 404 are recorded in the outer diameter / shake recording unit 6.
Steps 401 to 405 are performed when a workpiece is loaded into the grinding machine 3, and the outer diameter and runout are calculated for each workpiece and recorded in the outer diameter / runout recording unit 6.

次に、図5を用いて、研削取代目標値演算部7による図2のステップ211、212の処理について詳細に説明する。
ステップ501は、外径・振れ記録部6に記録された過去n件の振れを抽出する。たとえばnを100としても良い。ここで100件分としたが、100件に限るものではなく、外部から設定できるようにしても良い。
ステップ502は、ステップ501で抽出した過去n件の振れの平均と標準偏差を求める。
ステップ503は、ステップ502で求めた振れの平均と、振れ標準偏差*6と、理論表面粗さとを加算した値を研削取代目標値として求める。
また、
切削工程における研削取代目標値
=過去n件分の振れ平均+過去n件分の振れの3σ+理論表面粗さ
としても良い。
ステップ504は、ステップ503で求めた研削取代目標値を旋盤1号機1および旋盤2号機2に伝送する。旋盤1号機1および旋盤2号機2は、送られた研削取代目標値から加工設定値に変換して加工する。この際、加工プログラムまたは指令値が変更されることになる。
Next, the processing of steps 211 and 212 in FIG. 2 by the grinding allowance target value calculator 7 will be described in detail with reference to FIG.
In step 501, the past n vibrations recorded in the outer diameter / vibration recording unit 6 are extracted. For example, n may be 100. Here, the number is 100, but the number is not limited to 100, and may be set from the outside.
In step 502, the average and standard deviation of the past n shakes extracted in step 501 are obtained.
In step 503, a value obtained by adding the average of the shakes obtained in step 502, the shake standard deviation * 6, and the theoretical surface roughness is obtained as a grinding allowance target value.
Also,
Grinding allowance target value in the cutting process may be the average of vibrations of the past n cases + 3σ of vibrations of the past n cases + theoretical surface roughness.
In step 504, the grinding allowance target value obtained in step 503 is transmitted to the lathe No. 1 machine 1 and the lathe No. 2 machine 2. Lathe No. 1 and Lathe No. 2 machine 2 performs processing by converting the grinding allowance target value sent to the machining set value. At this time, the machining program or the command value is changed.

実施の形態1によれば、本製造システムは、軸部品が研削盤3に把持された状態で、研削加工前に計測した外径および振れを軸部品ごとに記録し、所定の数について旋削および研削加工した後、記録した外径および振れの平均および標準偏差から研削取代目標値を求め、これに基づき、旋削加工の設定値を変更するようにしたため、従来、ロットごと、工具変更ごとに変化する加工状況を考慮して、余裕を見て、大きく研削取代を設定していたところ、実際に加工される結果をみて、研削取代を設定できるので、従来よりも研削取代を小さくでき、研削加工に要する時間を短縮できるから、製造効率が向上する効果がある。
また、外径および振れの計測を研削盤3に軸部品が把持された状態で行い、研削直前に行うので、実際に研削工程で影響する外径および振れの計測を行うことができるため、旋削加工終了後、旋盤に把持された状態で計測するより精度が高い。
また、所定の数だけ旋削、研削加工した後に、所定の数の外径および振れの平均、標準偏差に基づき、研削取代目標値を設定するため、統計的に目標とする仕損率を考慮することができる。
According to the first embodiment, the present manufacturing system records the outer diameter and runout measured before grinding processing for each shaft component in a state where the shaft component is gripped by the grinding machine 3, and performs turning and turning on a predetermined number. After grinding, the grinding allowance target value is obtained from the recorded outer diameter and average deviation and standard deviation, and based on this, the setting value for turning is changed. Considering the machining conditions to be used, the grinding allowance was set with a large allowance, but the grinding allowance can be set by looking at the actual machining results. Therefore, the manufacturing efficiency can be improved.
Also, since the outer diameter and runout are measured with the shaft part held by the grinding machine 3 and immediately before grinding, it is possible to measure the outer diameter and runout that actually affect the grinding process. After processing is finished, the accuracy is higher than measuring with a lathe held.
In addition, after turning and grinding a predetermined number, a grinding allowance target value is set based on a predetermined number of outer diameters, average runout, and standard deviation. be able to.

実施の形態2.
プランジ研削のサイクルにて、空研削時の砥石送り速度は、砥石急速前進時より遅い。したがって、研削時間の短縮のためには、空研削の開始位置を、砥石とワークの接触開始位置に近づける必要がある。
しかし、空研削の開始位置は、砥石とワークの接触開始位置よりも遠い位置でなければならない。これは、ワークと砥石が高速で接触するのを防ぐためである。
したがって、空研削の開始位置は、ワーク毎の外径・振れのバラツキを加味する必要がある。しかし、ワークの外径・振れのバラツキを把握する手段がないため、従来では、空研削の開始位置は、オペレータの感覚に委ねられており、空研削の開始位置は遠目に設定され、生産性の低下を招いていた。
これに対処するため、実施の形態2は、空研削の開始位置を演算するようにしたものである。
Embodiment 2. FIG.
In the plunge grinding cycle, the grinding wheel feed speed during idle grinding is slower than during rapid grinding wheel advance. Therefore, in order to shorten the grinding time, it is necessary to bring the start position of blank grinding closer to the contact start position of the grindstone and the workpiece.
However, the start position of blank grinding must be a position farther from the contact start position of the grindstone and the workpiece. This is to prevent the workpiece and the grindstone from contacting at high speed.
Therefore, it is necessary to consider the variation in the outer diameter and runout for each workpiece in the starting position of the idle grinding. However, since there is no means to grasp the variation in the outer diameter and runout of the workpiece, conventionally, the start position of blank grinding is left to the operator's sense, and the blank grinding start position is set at a far distance, and productivity is increased. Has led to a decline.
In order to cope with this, the second embodiment calculates the start position of idle grinding.

図6は、この発明の実施の形態2による製造システムを示す構成図である。
図6において、1〜8は図1におけるものと同一のものである。図6では、外径・振れ記録部6に記録されたワークごとの外径・振れを用いて、空研削の開始位置を演算する空研削開始位置演算部23を設けている。この空研削開始位置演算部23は、研削取代目標値演算部7が形成された計算機上に形成されてもよい。
FIG. 6 is a block diagram showing a manufacturing system according to Embodiment 2 of the present invention.
In FIG. 6, 1 to 8 are the same as those in FIG. In FIG. 6, a blank grinding start position calculation unit 23 that calculates the blank grinding start position using the outer diameter and deflection for each workpiece recorded in the outer diameter / running recording unit 6 is provided. The blank grinding start position calculator 23 may be formed on a computer on which the grinding allowance target value calculator 7 is formed.

実施の形態2の空研削開始位置演算部23による空研削の開始位置の目標値の演算は、実施の形態1にて、外径・振れ記録部6に蓄積されたワークの外径・振れを元に、図5と同様の処理フローで、ワークの外径・振れの平均値および標準偏差を算出することにより行うことができる。図5との違いは、ワークの外径の平均値および標準偏差を用いる点である。   The calculation of the target value of the blank grinding start position by the blank grinding start position calculation unit 23 according to the second embodiment is performed by calculating the workpiece outer diameter / runout accumulated in the outer diameter / runout recording unit 6 in the first embodiment. Originally, it can be performed by calculating the average value and standard deviation of the outer diameter and runout of the workpiece in the same processing flow as in FIG. The difference from FIG. 5 is that the average value and standard deviation of the outer diameter of the workpiece are used.

以下に、実施の形態2の空研削の開始位置の目標値の演算について説明する。
実施の形態1にて蓄積したワークの外径・振れをn件分抽出する。そして過去n件分の外径の平均値、過去n件分の振れの平均値、過去n件分の外径の3σ、過去n件分の振れの3σを算出し、空研削開始位置の目標値を算出する。
この空研削開始位置の目標値は、次の式にて、算出する。
空研削開始位置の目標値=過去n件分の外径の平均値+過去n件分の振れの平均値
+過去n件分の外径の3σ+過去n件分の振れの3σ+理論表面粗さ
この式により算出された空研削開始位置の目標値は、研削装置のCNC制御装置16を通じて研削装置に自動的に入力される。また表示部8に空研削開始の目標値を表示し、オペレータが確認した上で入力することも可能である。
Hereinafter, the calculation of the target value of the start position of the blank grinding according to the second embodiment will be described.
The outer diameter and runout of the workpiece accumulated in the first embodiment are extracted for n cases. Then, the average value of the outer diameter for the past n cases, the average value of the runout for the past n cases, the 3σ of the outer diameter for the past n cases, and the 3σ of the runout for the past n cases are calculated, and the target of the empty grinding start position Calculate the value.
The target value of the blank grinding start position is calculated by the following formula.
Target value of blank grinding start position = average value of outer diameter for the past n cases + average value of runout for the past n cases + 3σ of outer diameter for the past n cases + 3σ of runout for the past n cases + theoretical surface roughness The target value of the blank grinding start position calculated by this equation is automatically input to the grinding device through the CNC control device 16 of the grinding device. It is also possible to display the target value for starting blank grinding on the display unit 8 and input it after confirmation by the operator.

実施の形態2によれば、この構成により、ワークの外径・振れが+3σの範囲内でバラついた場合においても、ワークと砥石は高速接触しない最小の値を空研削開始位置に設定できるため、生産性を向上することができる。   According to the second embodiment, with this configuration, even when the outer diameter and runout of the workpiece vary within the range of + 3σ, the minimum value at which the workpiece and the grindstone do not contact at high speed can be set as the empty grinding start position. , Productivity can be improved.

実施の形態3.
実施の形態1、2では、研削取代目標値、空研削の開始位置の目標値を算出する際、外径・振れのバラツキを考慮する値として、3σを使用したが、バラツキの考慮範囲はオペレータによって任意に選択可能である。実施の形態3は、これについてのもので、以下に説明する。
Embodiment 3 FIG.
In Embodiments 1 and 2, when calculating the grinding allowance target value and the target value of the start position of the idle grinding, 3σ is used as a value that takes into account variations in the outer diameter and runout. Can be arbitrarily selected. Embodiment 3 relates to this, and will be described below.

例えば、表示部8に過去のn件分の振れの分布図を表示し、分布図からバラツキの考慮範囲を選択することもできる。
図7は、この発明の実施の形態3による製造システムの統計解析範囲指定画面を示す図である。
図7の分布図は、横軸に外径または振れの大きさ、縦軸に度数を表示する。
横軸のどこまでの値が入るようにするかを操作者が選択すると、バラツキの範囲が設定され、この値(バラツキに関する指標)に基づき、実施の形態1の3σの値に変えて、研削取代目標値、空研削開始位置の目標値を算出するようにすることができる。
For example, it is also possible to display a distribution map of fluctuations for the past n cases on the display unit 8 and select a variation consideration range from the distribution map.
FIG. 7 is a diagram showing a statistical analysis range designation screen of the manufacturing system according to the third embodiment of the present invention.
In the distribution diagram of FIG. 7, the horizontal axis represents the outer diameter or the magnitude of the shake, and the vertical axis represents the frequency.
When the operator selects what value on the horizontal axis is to be entered, a variation range is set, and based on this value (an index related to variation), the value of 3σ in the first embodiment is changed to a grinding allowance. It is possible to calculate the target value and the target value of the blank grinding start position.

実施の形態3によれば、研削取代目標値、空研削開始位置の目標値を制御することができ、研削を含めた加工時間、仕損による損害を考慮した目標値設定ができる効果がある。   According to the third embodiment, it is possible to control the grinding allowance target value and the target value of the blank grinding start position, and there is an effect that it is possible to set a target value in consideration of machining time including grinding and damage due to damage.

実施の形態4.
実施の形態1において、切削工程に設定する研削取代目標値を見直す処理を実行する本数の間隔n(n:0以上の整数)を指定したが、これは任意のタイミングかつ任意の範囲で実行することができる。実施の形態4は、これについてのものである。
実施の形態4では、例えば、図8に示すように、過去の振れ値を時系列に表示し、外径と振れの抽出範囲を選択できるようにした。
Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment, the number of intervals n (n is an integer equal to or greater than 0) for executing the processing for reviewing the grinding allowance target value set in the cutting process is specified, but this is executed at an arbitrary timing and in an arbitrary range. be able to. Embodiment 4 relates to this.
In the fourth embodiment, for example, as shown in FIG. 8, past shake values are displayed in time series, and an outer diameter and a shake extraction range can be selected.

図8は、この発明の実施の形態4による製造システムの統計解析範囲指定画面を示す図で、表示部8に表示される。
図8において、縦軸は外径または振れ、横軸は計測時刻順(時系列)またはデータ順(右が最新データ)である。グラフにおける太い縦線は統計解析の範囲指定を示している。
FIG. 8 is a diagram showing a statistical analysis range designation screen of the manufacturing system according to the fourth embodiment of the present invention, which is displayed on the display unit 8.
In FIG. 8, the vertical axis indicates the outer diameter or runout, and the horizontal axis indicates the measurement time order (time series) or data order (right is the latest data). The thick vertical line in the graph indicates the range of statistical analysis.

次に、図8を用いて、研削取代目標値演算部7の図2のステップ211の研削取代目標値を求める際に、統計解析(平均、標準偏差を求める)する計測データの範囲を設定することについて説明する。
操作者は、表示画面上で図8のグラフを見ながら、時系列に並べられたデータから、統計解析をする範囲を選択できる。特にロットが変わった場合、工具を変えた場合等には、外径または振れが変化することが考えられる。
図8の例では、画面中央より右側では外径が下がり、かつばらつきが少なくなっている。ここで、研削取代目標値演算部7は、統計解析の範囲をマウス、キーなどの入力装置により、時系列のどこからどこまでを対象とするかを選択できるようになっている。
この例では、画面中央右側から右側の一部までが選択され、対応する振れデータが統計解析する対象となるようにしている。
Next, with reference to FIG. 8, when obtaining the grinding allowance target value in step 211 of FIG. 2 of the grinding allowance target value calculation unit 7, a range of measurement data to be statistically analyzed (average and standard deviation is obtained) is set. This will be explained.
The operator can select a range for statistical analysis from the data arranged in time series while viewing the graph of FIG. 8 on the display screen. In particular, when the lot changes or when the tool is changed, the outer diameter or runout may change.
In the example of FIG. 8, the outer diameter decreases on the right side from the center of the screen and variation is small. Here, the grinding allowance target value calculation unit 7 can select from where in the time series to where the statistical analysis range is targeted by an input device such as a mouse or key.
In this example, from the center right side of the screen to a part on the right side is selected so that the corresponding shake data is a target for statistical analysis.

実施の形態4によれば、このように操作者とのインタフェース部を設けることにより、ロットが変わった時点、工具を変えた時点以降の計測データを対象として演算するように構成することによって、状況が変化した時点からのデータに基づき、研削取代目標値を変更することができ、より精度を高めることができる。   According to the fourth embodiment, by providing the interface unit with the operator as described above, the configuration is made such that the measurement data after the time when the lot is changed and the time when the tool is changed is calculated as an object. The grinding allowance target value can be changed based on the data from the time point when the change occurs, and the accuracy can be further improved.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

1 旋盤1号機、2 旋盤2号機、3 研削盤、4 定寸装置、5 外径・振れ演算部、6 外径・振れ記録部、7 研削取代目標値演算部、8 表示部、9 砥石、
10 砥石台、11 ワーク、12 測定子、13 アンプ、14 A/Dコンバータ、15 研削制御演算部、16 CNC制御装置(研削装置)、
17 CNC入力部(研削装置)、18 砥石駆動装置、19 砥石台送り装置、
20 変位量記録部、21 CNC入力部(切削装置)、22 CNC制御装置(切削装置)、23 空研削開始位置演算部
1 Lathe No. 1, 2 Lathe No. 2, 3 Grinding machine, 4 Sizing device, 5 Outer diameter / runout calculation section, 6 Outer diameter / runout recording section, 7 Grinding allowance target value calculation section, 8 Display section, 9 Grinding wheel,
10 grinding wheel base, 11 workpiece, 12 probe, 13 amplifier, 14 A / D converter, 15 grinding control calculation unit, 16 CNC control device (grinding device),
17 CNC input unit (grinding device), 18 grinding wheel drive device, 19 grinding wheel base feeding device,
20 displacement amount recording unit, 21 CNC input unit (cutting device), 22 CNC control device (cutting device), 23 idle grinding start position calculation unit

Claims (6)

予め設定された切削加工用設定値に基づき、ワークを切削加工する切削装置、
この切削装置による切削加工後の上記ワークを、予め設定された研削加工用設定値に基づき、研削加工する研削装置、
この研削装置の工具が急速前進を開始した後、上記工具が上記ワークに接触する前に、上記ワークの外径および上記ワークの基準軸に対する傾きによる振れを計測する計測部、
この計測部で計測された上記外径および上記振れの値を上記ワークごとに記憶する記憶部、
およびこの記憶部に記憶された所定個数の上記ワークの振れの平均値およびバラツキに関する指標に基づき、上記切削加工で残すべき研削取代の目標値を演算し、上記切削装置に伝送する研削取代目標値演算部を備え、
上記切削装置は、上記研削取代目標値演算部から伝送された研削取代の目標値に基づいて上記切削加工用設定値を変更し、この変更した切削加工用設定値に基づき、上記切削加工を行うことを特徴とする製造システム。
A cutting device for cutting a workpiece based on a preset value for cutting,
A grinding device for grinding the workpiece after cutting by the cutting device, based on a preset setting value for grinding,
After the tool of the grinding device quickly began advance, before the tool is in contact with the work, measuring unit for measuring the wobbling caused by the tilt as to the reference axis of the outer diameter and the work of the upper Symbol workpiece,
A storage unit that stores the outer diameter and the value of the deflection measured by the measurement unit for each workpiece,
And a grinding allowance target value that calculates a target value of the grinding allowance to be left in the cutting process based on the average value and variation index of the deflection of the predetermined number of workpieces stored in the storage unit and transmits the calculated value to the cutting apparatus. With an arithmetic unit,
The cutting device changes the setting value for cutting based on the target value of the grinding allowance transmitted from the grinding allowance target value calculation unit, and performs the cutting based on the changed setting value for cutting. A manufacturing system characterized by that.
予め設定された切削加工用設定値に基づき、ワークを切削加工する切削装置、
この切削装置による切削加工後の上記ワークを、予め設定された研削加工用設定値に基づき、研削加工する研削装置、
上記研削加工を行う前に、上記研削装置において上記ワークの外径および上記ワークの基準軸に対する傾きによる振れを計測する計測部、
この計測部で計測された上記外径および上記振れの値を上記ワークごとに記憶する記憶部、
この記憶部に記憶された所定個数の上記ワークの振れの平均値およびバラツキに関する指標に基づき、上記切削加工で残すべき研削取代の目標値を演算し、上記切削装置に伝送する研削取代目標値演算部、
および上記研削装置による上記研削加工において、上記ワークと工具が接触する前の空研削の開始位置を演算する空研削開始位置演算部を備え、
上記空研削開始位置演算部は、上記記憶部に記憶された所定個数の上記ワークの外径および振れの平均値およびバラツキに関する指標を用いて、上記空研削の開始位置を演算し、
上記切削装置は、上記研削取代目標値演算部から伝送された研削取代の目標値に基づいて上記切削加工用設定値を変更し、この変更した切削加工用設定値に基づき、上記切削加工を行うことを特徴とする製造システム。
A cutting device for cutting a workpiece based on a preset value for cutting,
A grinding device for grinding the workpiece after cutting by the cutting device, based on a preset setting value for grinding,
Before performing the grinding process, in the grinding apparatus, a measurement unit that measures the outer diameter of the workpiece and the deflection due to the inclination of the workpiece with respect to the reference axis,
A storage unit that stores the outer diameter and the value of the deflection measured by the measurement unit for each workpiece,
A grinding allowance target value calculation that calculates a grinding allowance target value to be left in the cutting process based on the average value and variation index of the predetermined number of workpieces stored in the storage unit and transmits the calculated value to the cutting apparatus. Part,
And in the grinding process by the grinding apparatus, a blank grinding start position calculating unit that calculates a blank grinding start position before the workpiece and the tool are in contact with each other,
The blank grinding start position calculation unit calculates the blank grinding start position using an index regarding the outer diameter of the predetermined number of workpieces stored in the storage unit and an average value and variation of the workpiece ,
The cutting device changes the setting value for cutting based on the target value of the grinding allowance transmitted from the grinding allowance target value calculation unit, and performs the cutting based on the changed setting value for cutting. Concrete system made you, characterized in that.
上記バラツキに関する指標は、標準偏差であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の製造システム。   The manufacturing system according to claim 1, wherein the index relating to the variation is a standard deviation. 上記記憶部に記憶された所定個数の上記ワークの外径および振れの分布を表示する表示部を備え、
上記バラツキに関する指標は、上記分布から選択された値であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の製造システム。
A display unit for displaying a distribution of the outer diameter and runout of a predetermined number of the workpieces stored in the storage unit;
The manufacturing system according to claim 1, wherein the index relating to the variation is a value selected from the distribution.
上記記憶部に記憶された上記ワークの外径および振れを時系列に表示する表示部を備え、
上記所定個数のデータは、上記表示部に表示された時系列の範囲が選択されることにより上記記憶部から取得されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項記載の製造システム。
A display unit for displaying the outer diameter and runout of the workpiece stored in the storage unit in time series;
The said predetermined number of data are acquired from the said memory | storage part by selecting the time-sequential range displayed on the said display part, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Manufacturing system.
ワークを切削装置および研削装置を用いて製造する製造方法において、
予め設定された切削加工用設定値に基づき、上記切削装置により上記ワークを切削加工する切削工程、
上記研削装置の工具が急速前進を開始した後、上記工具が上記切削工程による切削加工後の上記ワークに接触する前に、上記ワークの外径および上記ワークの基準軸に対する傾きによる振れを計測する計測工程、
この計測工程により計測された上記ワークの上記外径および上記振れの値を上記ワークごとに記憶部に記憶する記憶工程、
上記切削工程による切削加工後の上記ワークを、予め設定された研削加工用設定値に基づき、上記研削装置により研削加工する研削工程、
および上記記憶部に記憶された所定個数の上記ワークの振れの平均値およびバラツキに関する指標に基づき、上記切削加工で残すべき研削取代の目標値を演算し、上記切削装置に伝送する研削取代目標値演算工程を含み、
上記切削装置は、上記研削取代目標値演算工程から伝送された研削取代の目標値に基づいて上記切削加工用設定値を変更し、上記切削工程は、上記変更した切削加工用設定値に基づき、上記切削加工を行うことを特徴とする製造方法。
In a manufacturing method for manufacturing a workpiece using a cutting device and a grinding device,
A cutting process for cutting the workpiece by the cutting device based on a preset setting value for cutting,
After the tool of the grinding apparatus quickly began advance, before the tool is in contact with the workpiece after the cutting by the cutting step, measure the wobbling caused by the tilt as to the reference axis of the outer diameter and the work of the upper Symbol workpiece Measuring process,
A storage step of storing the outer diameter of the workpiece and the value of the deflection measured by the measurement step in a storage unit for each workpiece;
A grinding step of grinding the workpiece after cutting by the cutting step by the grinding device based on a preset setting value for grinding,
And a grinding allowance target value that calculates a grinding allowance target value to be left in the cutting process based on an average value and an index of variation of the predetermined number of workpieces stored in the storage unit, and transmits the calculated value to the cutting apparatus. Including the calculation process,
The cutting device changes the setting value for cutting based on the grinding allowance target value transmitted from the grinding allowance target value calculating step, and the cutting step is based on the changed setting value for cutting, The manufacturing method characterized by performing the said cutting process.
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