JP6810595B2 - 研削装置及び研削方法 - Google Patents

Description

ここに開示する技術は、研削装置及び研削方法に関する。

特許文献１には、研削装置の一例が開示されている。具体的に、特許文献１に係る研削装置（内面研削装置）は、先端に砥石が取り付けられたクイル（砥石軸）と、クイルを回転駆動する砥石軸装置（ホイールヘッド）と、ワークを保持して回転させる主軸装置（主軸部）と、主軸装置に対して砥石軸装置を相対移動させる送り手段（第２サーボモータ）と、粗研削送り（粗研削工程）から仕上送り（仕上げ研削工程）へ切り替えるよう構成された制御装置と、を備えて構成されている。この研削装置は、砥石軸装置を所定の送り速度で相対移動させることによって、複数のワークのうち研削対象としたワークに対して砥石を切り込ませるようになっている。

また、特許文献２には、そうした研削装置の別例が開示されている。詳しくは、特許文献２に係る研削装置は、モータの負荷電力（研削電力）に基づいて、砥石とワークとの相対的な移動速度（研削速度）を制御するよう構成されている。

特開２０１２−１４３８４３号公報 特開２００４−２６８１８３号公報

ところで、前記特許文献１のように複数のワークを研削する場合、砥石の切れ味は、各ワークに対して研削を行っていくうちに悪化する。そうすると、砥石がワークを切り進んでいく速度（以下、「切込速度」という）が、砥石軸装置の送り速度よりも小さくなってしまい、クイルが撓む虞がある。クイルの撓みは、研削精度を確保する上で不都合である。

そこで、クイルの撓みを低減するべく、砥石軸装置の送り速度を調整することが考えられる。そのための方策としては、前記特許文献２のように、モータの負荷電力に基づいた制御が考えられる。この場合、例えば、切込速度が小さくなった分だけ送り速度を小さくすれば、クイルの撓みを低減することが可能となる。

しかし、負荷電力に基づいた制御は、一般に、ソフト面での複雑化を招くことから、誰でも簡単に扱えるとは言い難く、装置の扱い易さという点では改良の余地がある。

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置の扱い易さを損なうことなく、研削精度を安定させることにある。

ここに開示する技術は、クイルに取り付けられた砥石によって、複数のワークそれぞれの内周面又は外周面を順次研削するように構成された研削装置に係る。この研削装置は、前記クイルを回転駆動する砥石軸装置と、前記複数のワークのうち研削対象とされたワークを保持しかつ回転させる主軸装置と、前記砥石軸装置を前記主軸装置に対して所定の送り速度で相対移動させることによって、前記砥石を前記ワークに切り込ませるよう構成された送り手段と、前記砥石軸装置、前記主軸装置、及び、前記送り手段を制御することにより、所定の研削送り工程を実行するように構成された制御装置と、を備える。

そして、前記制御装置は、前記研削送り工程における相対的な送り量を取得すると共に、該送り量に基づいて、次の研削対象に対する送り速度を調整するよう構成されている。

ここで、「送り量」は、砥石軸装置と主軸装置の間の相対的な移動量を示す。例えば砥石軸装置を移動させた場合には、砥石軸装置の移動量が送り量に相当し、主軸装置を移動させた場合には、主軸装置の移動量が送り量に相当する。

砥石の切れ味が悪化すると、ワークを研削する際に、クイルが受ける抵抗が増大する。この抵抗が増大すると、砥石軸装置の送り速度よりも、砥石がワークを切り進んでいく速度（切込速度）が小さくなって、その結果、クイルが撓む。クイルが撓むと、砥石軸装置の送り量と、実際に砥石がワークを切り進んだ量（切込量）との間にズレが生じる。

換言すれば、研削装置が前記の研削送り工程を完了したとき、つまり、切込量が所定の目標値に達したとき、クイルの撓みの影響は、砥石軸装置の送り量に反映されることになる。

そこで、前記の構成によると、制御装置は、研削送り工程における送り量に基づいて、砥石軸装置の送り速度を調整する。そうすることで、クイルの撓みを低減し、ひいては研削精度を確保することが可能となる。

また、送り量に基づいた制御は、負荷電力に基づいた制御と比較すると、ソフト面での複雑化を招くことが無いという点で、装置の扱い易さを保つことが可能となる。

かくして、前記の構成によると、装置の扱い易さを損なうことなく、研削精度を安定させることができる。

また、前記制御装置は、黒皮送りと、該黒皮送りよりも送り速度が小さい粗研削送りと、該粗研削送り工程よりも送り速度が小さい仕上送りと、スパークアウト工程と、を順番に行うように構成され、前記制御装置は、前記研削送り工程としての前記仕上送りにおける相対的な送り量を取得すると共に、該送り量に基づいて、次の研削対象に対する送り速度を調整するよう構成されている、としてもよい。

また、前記制御装置には、前記仕上送りにおける前記砥石の切込量の目標値よりも小さく設定された第１基準値が記憶され、前記制御装置は、前記送り量が前記第１基準値よりも小さい場合には、次の研削対象に対する送り速度を、現時点よりも小さく変更するよう構成されている、としてもよい。

仕上送りは、粗研削送りよりも送り速度が小さい。よって、粗研削送りから仕上送りへ切り替わると、送り速度が小さくなった分、送り速度と切込速度との間の差が小さくなって、クイルの撓みが低減されると考えられる。しかし、この場合、クイルが撓んだ状態から戻ろうとしたときの変形速度に起因して、仕上送りにおける切込速度が、同工程における送り速度よりも大きくなってしまう。これにより、例えば仕上送りを完了したとき、つまり、砥石の切込量が所定の目標値に至ったとき、その目標値よりも、送り量が小さくなる虞がある。こうした状況は、特に、送り量と目標値との間の差が大きくなるにつれて、研削精度を確保する上で不都合となる。

クイルの変形速度は、粗研削送りにおいてクイルが撓んだ分だけ大きくなる。そこで、制御装置は、送り量が第１基準値よりも小さいときには、次の研削対象に対する送り速度を小さく変更する。具体的に、制御装置は、黒皮送り、粗研削送り、及び、仕上送りに係る送り速度を全て小さくするか、黒皮送りに係る送り速度は変更せずに、粗研削送り、及び、仕上送りに係る送り速度を変更してもよい。送り速度を小さくした分、クイルの撓みが小さくなるため、粗研削送りから仕上送りへ切り替わったときの変形速度も小さくなる。そのため、研削精度を確保する上で有利になる。

また、前記制御装置には、前記目標値よりも小さくかつ、前記第１基準値よりも大きく設定された第２基準値が記憶され、前記制御装置は、前記送り量が前記第２基準値よりも大きい場合には、次の研削対象に対する送り速度を、現時点よりも大きく変更するよう構成されている、としてもよい。

例えば、送り量が目標値よりも小さい場合であっても、その差が、例えば前記の第１基準値と目標値との間の差に対して十分に小さい場合には、研削精度に与える影響は少ないものと考えられる。そこで、制御装置は、送り量が第２基準値よりも大きいときには、次の研削対象に対する送り速度を大きく変更する。送り速度を大きくした分、サイクルタイムを短くすることが可能になる。

また、前記砥石に対してドレスを行うよう構成されたドレス装置を備え、前記制御装置は、前記ドレス装置がドレスを行ったときには、送り速度をリセットするよう構成されている、としてもよい。

ドレスを行うと、砥石の切れ味が回復する。

よって、前記の構成によると、制御装置は、砥石に対してドレスを行ったときには、送り速度をリセットする。そうすることで、砥石の切れ味に対応した送り速度に設定することが可能となる。

ここに開示する別の技術は、クイルに取り付けられた砥石によって、複数のワークそれぞれの内周面又は外周面を順次研削するように構成された研削方法に係る。この研削方法は、砥石軸装置によってクイルを回転駆動する工程と、主軸装置によって、前記複数のワークのうち研削対象とされたワークを保持しかつ回転させる工程と、前記砥石軸装置を前記主軸装置に対して所定の送り速度で相対移動させることによって、前記砥石を前記ワークに切り込ませる研削送り工程と、を有するステップと、前記研削送り工程における相対的な送り量を取得するステップと、前記送り量に基づいて、次の研削対象に対する送り速度を調整するステップと、を備える。

この方法によると、装置の扱い易さを損なうことなく、研削精度を安定させることができる。

以上説明したように、前記の構成によると、装置の扱い易さを損なうことなく、研削精度を安定させることができる。

研削装置の概略構成図である。 研削装置のシステム構成を示すブロック図である。 研削サイクルに関する処理を示したフローチャートである。 クイルの撓みを説明するための図である。 仕上送り量に応じた速度変更率を示したイメージ図である。

以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の説明は例示である。

〈研削装置の概略構成〉
図１は、研削装置１の概略構成を示している。研削装置１は、いわゆる内面研削盤であって、回転駆動した砥石２１によって、複数のワークＷそれぞれの内周面Ｗｓを順次研削するよう構成されている。

図１に示すように、研削装置１は、種々の機構が配設されたベッド３を備えており、ベッド３上には、砥石２１を支持する砥石台４と、ワークＷを支持する主軸台５と、研削装置１全体を制御する制御装置１００とが設置されている。

砥石台４は、ベッド３上に設定された縦送り台４１と、縦送り台４１上に配設された横送り台４２と、横送り台４２上に配設された砥石軸装置４３とを備えている。

縦送り台４１及び横送り台４２は、砥石軸装置４３を後述の主軸装置５２に対して所定の送り速度で相対移動させることによって、砥石２１をワークＷに切り込ませるよう構成されている。縦送り台４１及び横送り台４２は、“送り手段”を例示している。

具体的に、縦送り台４１及び横送り台４２は、制御装置１００から入力された信号に従って動作する。縦送り台４１は、ベッド３上面に設けられたガイドレール６、６に沿って、ベッド３の長手方向（図１のＹ方向）に往復移動する一方、横送り台４２は、縦送り台４１上面に設けられたガイドレール７、７に沿って、ベッド３の短手方向（図１のＸ方向）に往復移動する。

尚、縦送り台４１及び横送り台４２は、それぞれ、ガイドレール６〜７を用いた機構に限らず、他の機構によって移動させてもよい。

砥石軸装置４３は、クイル２２を回転駆動するよう構成されている。本実施形態に係る砥石軸装置４３は、不図示の工具主軸を収容している。この工具主軸は、Ｙ方向に沿って延びる回転軸Ｒ１まわりに回転自在に設けられている。工具主軸の一端側（主軸台５側）にはクイル２２の基端部が装着されている一方、他端側には砥石駆動モータ４４が連結されている。

クイル２２は、工具主軸に対して同軸に配置された軸状に形成されており、その先端部（ワークＷ側の端部）には砥石２１が取り付けられている。

砥石駆動モータ４４は、制御装置１００から入力された信号に従って、工具主軸を回転駆動する。工具主軸の回転駆動に伴って、クイル２２と砥石２１とが一体的に回転する。

一方で、主軸台５は、ベッド３上に固定された主軸台本体５１と、主軸台本体５１上に配設された主軸装置５２とを備えている。

主軸台本体５１は、ベッド３上に固定されており、その上面には、主軸装置５２と、ドレス装置８とが配設されている。

主軸装置５２は、複数のワークＷのうち研削対象とされたワークを保持しかつ、回転させるよう構成されている。本実施形態に係る主軸装置５２は、ワーク主軸５３を回転自在に支持している。このワーク主軸５３は、Ｙ方向に沿って延びる回転軸Ｒ２まわりに回転自在に設けられている。ワーク主軸５３における砥石２１側の端部にはチャック装置５４が装着されている一方、砥石２１に対して反対側の端部にはワーク駆動モータ５５が連結されている。

チャック装置５４は、ワークＷを把持するよう構成されている。このワークＷは、その中心軸がＹ方向に沿って延びる円環状に形成されており、その先端を砥石２１側に向けた姿勢で、クイル２２に対して同軸となるように把持されている。

ワーク駆動モータ５５は、制御装置１００から入力された信号に従って、ワーク主軸５３を回転駆動する。ワーク主軸５３の回転駆動に伴って、チャック装置５４とワークＷとが一体的に回転する。

ドレス装置８は、砥石２１に対してドレスを行うように構成されている。本実施形態に係るドレス装置８は、主軸台本体５１の上に配設されている。ドレス装置８は、砥石台４に向かって延びるアーム８１と、アーム８１の先端に設けられたドレスダイヤ８２とを備えており、制御装置１００から入力された信号に従って動作するよう構成されている。

また、研削装置１には定寸装置１１４が設けられている。定寸装置１１４は、所謂インプロセスゲージとして構成されており、ワークＷの寸法、特にその内径を監視するようになっている。定寸装置１１４は、例えばワークＷの研削前寸法や、研削中の寸法の変化を測定し、その測定結果に対応した信号を制御装置１００へ出力する。

さらに、研削装置１にはブザー１１５が設けられている（図２にのみ図示）。ブザー１１５の鳴動は、制御装置１００によって制御される。

〈研削装置のシステム構成〉
図２は、研削装置１のシステム構成を示すブロック図である。

制御装置１００は、例えば周知のコンピュータをベースとしている。

制御装置１００には、前述の縦送り台４１、横送り台４２、砥石駆動モータ４４、ワーク駆動モータ５５、ドレス装置８、定寸装置１１４、及び、ブザー１１５が、信号の送受信可能に接続されている。また、制御装置１００には、砥石駆動モータ４４における駆動電力を検出する電力モニタ１１１が接続され、その検出信号が入力されるように構成されている。さらに、制御装置１００は、各種の情報を記憶する記憶部１０１を有している。

その上、制御装置１００には、研削装置１へ情報を入力するための操作部１１２と、研削装置１の情報を表示するための表示部１１３とが接続されており、それぞれが、制御装置１００との間で信号の送受信可能に構成されている。

制御装置１００は、電力モニタ１１１等から入力された信号に基づいて制御信号を生成し、縦送り台４１等へ出力する。縦送り台４１等は、その制御信号に従い動作する。

制御装置１００は、制御信号の生成及び出力を通じて、ワークＷに対して、一連の工程から成る研削サイクルＳを行う。具体的に、本実施形態に係る制御装置１００は、研削サイクルＳにおいて、早送りと、準急送りと、黒皮送りと、粗研削送りと、仕上送り（研削送り工程）と、スパークアウトと、砥石後退とを順番に行うように構成されている。スパークアウト及び砥石後退以外の各工程は、砥石２１及びワークＷをそれぞれ回転駆動させつつ、前記の砥石軸装置４３を、回転軸Ｒ１に対して直交する方向（本実施形態ではＸ方向）に所定の送り速度で移動させることによって実行される。尚、各工程における送り速度は、早送り、準急送り、黒皮送り、粗研削送り、仕上送り、及び、スパークアウトの順で、次第に小さくなる。スパークアウトにおいて、送り速度はゼロになる。

本実施形態に係る研削装置１は、複数のワークＷ、例えば、計Ｎ個のワークＷの１つ１つに対して研削サイクルＳを行うよう構成されている。以下、Ｎ個のワークＷのうち、ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎ）のワークＷを“ワークＷｎ”という場合がある。他の符号についても、ｎ番目のワークＷｎに関するものについては、適宜、“ｎ”又は“（ｎ）”を付す。

以下で詳述するように、本実施形態に係る制御装置１００は、研削対象とされたワークＷｎに対する仕上送りを完了したとき、その仕上送りにおける仕上送り量Ｘ３を取得する。そして、制御装置１００は、その仕上送り量Ｘ３に基づいて、次の研削対象Ｗｎ＋１に対する送り速度（具体的には、黒皮送り以降の送り速度）を調整するように構成されている。ここで、仕上送り量Ｘ３は、砥石軸装置４３と主軸装置５２との間の相対的な移動量（送り量）を示している。

以下、ワークＷｎに係る研削サイクルＳｎについて詳細に説明する。

〈研削サイクルに関する処理〉
図３は、研削サイクルＳに関する処理を示したフローチャートである。このフローは、ロット数がＮに設定されたロット処理のうち、特に、ｎ番目のワークＷｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に対する研削サイクルＳｎを示す。また、図４は、研削サイクルＳにおいてクイル２２に生じる撓みを説明する図である。

ステップＴ１に示すように、制御装置１００は、早送りと、準急送りと、黒皮送りと、粗研削送りとを順番に行う。ここで、早送りは、砥石２１を初期位置から移動させて、ワークＷに接近させる工程である。準急送りは、砥石２１をさらに移動させて、ワークＷに接触させる工程である。そして、黒皮送りは、ワークＷの表面（いわゆる“黒皮”）を削り取る工程である。

最初に、早送りによって、砥石２１とワークＷとが接近する。砥石２１を所定の位置まで移動させると、早送りを完了して準急送りを開始する。

続いて、準急送りによって、砥石２１とワークＷの内周面Ｗｓとが接触する。準急送りにおける送り速度Ｖ２は、早送りにおける送り速度Ｖ１よりも小さい（Ｖ２＜Ｖ１）。砥石２１とワークＷの内周面Ｗｓとの接触が検知されると、準急送りを完了して黒皮送りを開始する。

黒皮送りによって、ワークＷの黒皮が削り取られる。黒皮送りにおける送り速度Ｖ３は、準急送りにおける送り速度Ｖ２よりも小さい（Ｖ３＜Ｖ２）。尚、準急送りから黒皮送りへの切り替えは、例えば、電力モニタ１１１による検出結果に基づいて行われる。

ここで、図４の（１）に示すように、早送りから黒皮送りにかけて、砥石２１がワークＷを実際に切り進んでいく速度（切込速度）ｖ１〜ｖ３は、それぞれ、砥石軸装置４３の送り速度Ｖ１〜Ｖ３付近の値となる。具体的に、早送りは砥石２１とワークＷとが接触しない工程であるため、早送りにおける切込速度ｖ１は、同工程における送り速度Ｖ１と同じになる（ｖ１＝Ｖ１）。また、準急送りは、砥石２１とワークＷとの接触が検知され次第、直ちに完了する工程である。そのため、準急送りにおける切込速度ｖ２は、同工程における送り速度Ｖ２と同じになる（ｖ２＝Ｖ２）。そして、黒皮送りは、ワークＷの黒皮を削り取る工程であり、ワークＷの研削面（内周面Ｗｓ）と砥石２１が全面当たりしないため、研削負荷が小さい。よって、後述の粗研削送りとは異なりクイル２２が撓まないため、黒皮送りにおける切込速度ｖ３は、同工程における送り速度Ｖ３に近くなる（ｖ３≒Ｖ３）。

黒皮送りの最中、ワークＷの内径が所定の値に至ったとき、定寸装置１１４は、制御装置１００へ信号を出力する。制御装置１００は、定寸装置１１４から信号を受けると、黒皮送りを完了して粗研削送りを開始する。粗研削送りは、ワークＷの内周面Ｗｓに対して粗研削を行う工程である。粗研削送りにおける送り速度Ｖ４は、黒皮送りにおける送り速度Ｖ３よりも小さい（Ｖ４＜Ｖ３）。

例えばドレス直後のように、砥石２１の切れ味が十分に確保されていた場合、砥石２１の切込速度ｖ４は、砥石軸装置４３の送り速度Ｖ４と実質的に同じになる（ｖ４≒Ｖ４）。ところが、砥石２１の切れ味は、複数のワークＷに対して研削を行っていくうちに悪化する。そうすると、切込速度ｖ４が送り速度Ｖ４よりも小さくなって（ｖ４＜Ｖ４）、クイル２２に撓みが生じる（図４の（２）を参照）。

粗研削送りの最中、ワークＷの内径が所定の値に至ると、定寸装置１１４は、制御装置１００へ信号を出力する。制御装置１００は、定寸装置１１４から信号を受けると、粗研削送りを完了する。

ステップＴ２において、制御装置１００は、粗研削送りを完了した時点における砥石軸装置４３の位置Ｘ１を取得する。位置Ｘ１は、主軸装置５２ひいてはワークＷに対する、砥石軸装置４３の相対的な位置を示している。位置Ｘ１は、例えば図４の（２）に示すように、粗研削送りが完了した時点における回転軸Ｒ２と回転軸Ｒ１との間隔としてもよい。

ステップＴ３において、制御装置１００は、仕上送りを実行する。仕上送りは、ワークＷの内周面Ｗｓに対して仕上研削を行う工程である。仕上送りにおける送り速度Ｖ５は、粗研削送りにおける送り速度Ｖ４よりも小さい（Ｖ５＜Ｖ４）。

ここで、図４の（２）のように、砥石２１の切れ味が悪化した結果、クイル２２に撓みが生じていた場合、粗研削送りから仕上送りへ切り替わると、送り速度が小さくなった分、送り速度と切込速度との間の差が小さくなって、クイル２２の撓みが低減されると考えられる。しかし、この場合、図４の（３）に示すように、クイル２２が撓んだ状態から戻ろうとしたときの変形速度に起因して、仕上送りにおける切込速度ｖ５が、同工程における送り速度Ｖ５よりも大きくなる（ｖ５＞Ｖ５）。

仕上送りの最中、ワークＷの内径が所定の値に至ると、定寸装置１１４は、制御装置１００へ信号を出力する。制御装置１００は、定寸装置１１４から信号を受けると、仕上送りを完了する。

ステップＴ４において、制御装置１００は、仕上送りを完了した時点における砥石軸装置４３の位置Ｘ２を取得する。位置Ｘ２は、前述の位置Ｘ１と同様に定義されており、例えば図４の（３）に示すように、仕上送りを完了した時点における回転軸Ｒ２と回転軸Ｒ１との間隔としてもよい。

ステップＴ５において、制御装置１００はスパークアウトを実行する。スパークアウトは、砥石２１の送り込みを停止させつつ、砥石２１の回転駆動を行う工程である。スパークアウトにおいて、砥石軸装置４３の送り速度はゼロに設定される。スパークアウトが完了すると、制御装置１００は砥石後退を実行する。

尚、スパークアウトの実行時間が、所定の設定時間よりも短くなった場合、制御装置１００は、クイル２２の撓み、又は、クイル２２が撓んだ状態から戻ろうとしたときの変形に起因して、装置に異常が発生したものと判定する。この場合、制御装置１００は、表示部１１３やブザー１１５を介して警告したり、研削サイクルＳを停止したり、砥石２１のドレスを行ったりする。

ここで、図４の説明に戻ると、仕上送りにおける切込速度ｖ５が、同工程における送り速度Ｖ５よりも大きくなる（ｖ５＞Ｖ５）と、仕上送りにおいて定寸装置１１４が信号を出力したとき、すなわち、仕上送りにおいて砥石２１の切込量（仕上送りにおいて砥石２１が実際に切り進んだ量）が所定の目標値Ｕ（定寸装置１１４の設定値に相当）に達したとき、そのときの仕上送り量Ｘ３は、切込速度ｖ５が大きくなった分だけ目標値Ｕよりも小さくなる。

つまり、クイル２２の撓みが大きくなるにつれて、粗研削送りから仕上送りへ切り替わったときのクイル２２の変形速度が大きくなり、砥石２１の切込速度ｖ５が大きくなる。この切込速度ｖ５が大きくなると、仕上送り量Ｘ３は目標値Ｕよりも小さくなる。

従って、仕上送り量Ｘ３と目標値Ｕとの間に差が生じると、クイル２２に撓みが生じていたことが判る。クイル２２の撓み、及び、そうした撓みに起因したクイル２２の変形は、研削精度を安定させる上で好ましくない。

そこで、本願発明者等は、仕上送り量Ｘ３に応じて送り速度を調整すれば、クイル２２の撓みを低減し、ひいては粗研削送りから仕上送りへ切り替わったときのクイル２２の変形を抑制することができる、ということを見出した。

具体的に、前述のステップＴ５から続くステップＴ６において、制御装置１００は、位置Ｘ１、Ｘ２に基づいて仕上送り量Ｘ３を算出する。ｎ番目のワークＷｎに係る仕上送り量Ｘ３（ｎ）は、以下の式（１）から求められる。

Ｘ３（ｎ）＝Ｘ２（ｎ）−Ｘ１（ｎ） ・・・（１）

式（１）において、Ｘ２（ｎ）は、ワークＷｎに係る位置Ｘ２を示し、Ｘ１（ｎ）は、ワークＷｎに係る位置Ｘ１を示す。仕上送り量Ｘ３は、研削送り工程としての仕上送りを開始してから仕上送りを完了するまでの期間における、砥石軸装置４３の主軸装置５２及びワークＷに対する移動量であって、特に、回転軸Ｒ１に対して直交する方向の相対的な移動量を示す。

続いて、ステップＴ７において、制御装置１００は、仕上送り量Ｘ３に応じた速度変更率ｒを取得する。具体的に、制御装置１００の記憶部１０１には、仕上送り量Ｘ３の値に応じた速度変更率ｒの値が予め記憶されている。その記憶内容に基づいて、制御装置１００は、ステップＴ６で算出した仕上送り量Ｘ３に対応する速度変更率ｒを取得する。

そして、ステップＴ８において、制御装置１００は、速度変更率ｒを現時点（今回）の送り速度に乗算すると共に、その乗算結果を次回の送り速度に設定する。本実施形態に係る制御装置１００は、こうした設定を、黒皮送り以降の送り速度に対して行うよう構成されている。よって、現時点（ワークＷｎを研削するとき）の送り速度をＶ３（ｎ）〜Ｖ５（ｎ）とすると、次回（ワークＷｎ＋１を研削するとき）の送り速度Ｖ３（ｎ＋１）〜Ｖ５（ｎ＋１）は、以下の式（２）〜（４）から求められる。

Ｖ３（ｎ＋１）＝ｒ・Ｖ３（ｎ） ・・・（２）
Ｖ４（ｎ＋１）＝ｒ・Ｖ４（ｎ） ・・・（３）
Ｖ５（ｎ＋１）＝ｒ・Ｖ５（ｎ） ・・・（４）

図５は、仕上送り量Ｘ３に応じた速度変更率ｒの値を示したイメージ図である。仕上送り量Ｘ３と速度変更率ｒとの関係は、例えば、ワークＷのサイズや材質などに応じて変更してもよい。

記憶部１０１には、前述の目標値Ｕよりも小さく設定された第０基準値Ｕ０が記憶されている。制御装置１００は、仕上送り量Ｘ３が第０基準値Ｕ０を下回った場合（Ｘ３＜Ｕ０）には、クイル２２に異常が発生したものとして、研削サイクルＳを停止する。図５に示すように、第０基準値は、ゼロよりも若干大きい値に設定されている。仕上送り量Ｘ３が第０基準値を下回ったということは、仕上送りの最中、砥石軸装置４３が殆ど移動しなかったことを示す。

また、記憶部１０１には、前述の第０基準値Ｕ０よりも大きくかつ、切込量の目標値Ｕよりも小さく設定された第１基準値Ｕ１が記憶されている。第１基準値Ｕ１は、ワークＷの寸法や材質等に応じて設定されている。第１基準値Ｕ１は、研削精度の悪化を招き得る閾値として規定されている。

そして、制御装置１００は、仕上送り量Ｘ３が第０基準値Ｕ０以上でありかつ、第１基準値Ｕ１よりも小さかった場合（Ｕ０≦Ｘ３＜Ｕ１）には、次の研削対象Ｗｎ＋１に対する送り速度Ｖ３（ｎ＋１）〜Ｖ５（ｎ＋１）を、現時点の送り速度Ｖ３（ｎ）〜Ｖ５（ｎ）よりも小さく変更する。

この場合、速度変更率ｒは１００％未満に設定されており、仕上送り量Ｘ３が第１基準値Ｕ１よりも小さくなるに従って階段状に減少するようになっている。そうした速度変更率ｒを乗算すると、次回の送り速度Ｖ３（ｎ＋１）〜Ｖ５（ｎ＋１）は、速度変更率ｒが減少した分だけ小さく変更される。尚、図５に示す例では、速度変更率ｒの下限値は８５％である。

また、制御装置１００の記憶部１０１には、前述の第１基準値Ｕ１よりも大きくかつ、切込量の目標値Ｕよりも小さく設定された第２基準値Ｕ２が記憶されている。第２基準値Ｕ２は、ワークＷの寸法や材質等に応じて設定されている。第２基準値Ｕ２は、研削精度が確保される閾値として規定されている。

制御装置１００は、仕上送り量Ｘ３が第１基準値Ｕ１以上でありかつ、第２基準値Ｕ２よりも小さかった場合（Ｕ１≦Ｘ３＜Ｕ２）には、次の研削対象Ｗｎ＋１に対する送り速度Ｖ３（ｎ＋１）〜Ｖ５（ｎ＋１）を、現時点の送り速度Ｖ３（ｎ）〜Ｖ５（ｎ）と同じに設定する。

この場合、速度変更率ｒは一律１００％となり、仕上送り量Ｘ３の増減に関わらず一定に保たれるようになっている。

制御装置１００は、仕上送り量Ｘ３が第２基準値Ｕ２以上であった場合（Ｕ２≦Ｘ３）には、次の研削対象Ｗｎ＋１に対する送り速度Ｖ３（ｎ＋１）〜Ｖ５（ｎ＋１）を、現時点の送り速度Ｖ３（ｎ）〜Ｖ５（ｎ）よりも大きく変更する。

この場合、速度変更率ｒは１００％を上回るよう設定されており、仕上送り量Ｘ３が第２基準値Ｕ２よりも大きくなるに従って階段状に増加するようになっている。そうした速度変更率ｒを乗算すると、次回の送り速度Ｖ３（ｎ＋１）〜Ｖ５（ｎ＋１）は、速度変更率ｒが増加した分だけ大きく変更される。尚、図５に示す例では、速度変更率ｒの上限値は１２０％である。

ステップＴ８から続くステップＴ９において、制御装置１００は、砥石２１に対してドレスを実行するか否かを判定する。この判定は、ワークＷの加工個数が所定のドレスサイクルに達しているか否かに基づいて行われる。加工個数がドレスサイクルに達していた場合には、砥石２１に対してドレスを実行し、ステップＴ１０へ進む。その一方で、加工個数がドレスサイクルに達していなかった場合には、ステップＴ１０をスキップしてリターンする。

ステップＴ１０において、制御装置１００は、送り速度をリセットする。具体的に、制御装置１００は、次の研削対象に対する送り速度Ｖ３（ｎ＋１）〜Ｖ５（ｎ＋１）を、それぞれ、最初の研削対象（つまり、１番目のワーク）に対して用いた送り速度Ｖ３（１）〜Ｖ５（１）に戻す。制御装置１００は、送り速度をリセットした後にリターンする。

図３に係るフローをリターンすると、研削サイクルＳｎが完了する。研削サイクルＳｎが完了すると、制御装置１００は、次のワークＷｎ＋１に係る研削サイクルＳｎ＋１を開始する。その際には、前述のステップＴ８にて更新した送り速度、又は、ステップＴ１０にてリセットした送り速度が使用される。

〈まとめ〉
以上説明したように、制御装置１００は、仕上送り量Ｘ３に基づいて、砥石軸装置４３の送り速度Ｖ３〜Ｖ５を調整する。そうすることで、クイル２２の撓みを低減し、ひいては研削精度を確保することが可能となる。

仕上送り量Ｘ３に基づいた制御は、負荷電力に基づいた制御と比較すると、ソフト面での複雑化を招くことが無いという点で、装置の扱い易さを保つことが可能となる。

かくして、装置の扱い易さを損なうことなく、研削精度を安定させることができる。

また、制御装置１００は、仕上送り量Ｘ３が第１基準値Ｕ１よりも小さいときには、次の研削対象に対する送り速度を小さく変更する。送り速度を小さくした分、クイル２２の撓み、ひいては、その変形速度が低減されるため、研削精度を確保する上で有利になる。

また、制御装置１００は、仕上送り量Ｘ３が第２基準値Ｕ２よりも大きいときには、次の研削対象に対する送り速度を大きく変更する。送り速度を大きくした分、サイクルタイムを短くすることが可能になる。

また、制御装置１００は、砥石２１に対してドレスを行ったときには、送り速度をリセットする。そうすることで、砥石２１の切れ味に対応した送り速度に設定することが可能となる。

また、速度変更率ｒの上限値と下限値とを設けることで、サイクルタイムが極端に変化しないようにすることが可能となる。

《他の実施形態》
前記実施形態では、複数のワークＷを１つずつ研削するように構成された研削装置１を例示したが、この構成には限られない。主軸台５の上に複数のワークＷを並べ、それらを同時に研削してもよい。

また、前記実施形態では、研削装置１としての内面研削盤を開示したが、この構成には限られない。ここに開示する技術は、外周研削にも適用可能である。

砥石台４及び主軸台５の構成は、前記のものには限られない。例えば、砥石２１側（砥石軸装置４３）をＸ方向及びＹ方向へ移動させる代わりに、ワークＷ側（主軸台本体５１）をＸ方向やＹ方向に移動させてもよい。その場合、ワークＷ側の移動機構が送り手段を例示することになる。

また、図３に示すフローは一例であり、ステップの順番を可能な範囲で適宜入れ替えたり、複数のステップを並行して処理したりしてもよい。例えば、ステップＴ５とステップＴ６〜Ｔ９との順番を入れ替えたり、ステップＴ５とステップＴ６〜Ｔ９とを並行して実行してもよい。

以下に説明するように、各ステップの内容を、適宜、変更してもよい。

前記実施形態では、１つの研削サイクルＳにつき、粗研削送りを１回行うよう構成されていたが、この構成には限られない。例えば、粗研削送りを２回行ってもよい。その場合、１回目の粗研削送りと、２回目の粗研削送りとの間で送り速度を異ならせてもよい。このように構成した場合、仕上送り量Ｘ３を算出するための位置Ｘ１は、２回目の粗研削送りが完了したときに取得すればよい。

１ 研削装置
２１ 砥石
２２ クイル
４１ 縦送り台（送り手段）
４２ 横送り台（送り手段）
４３ 砥石軸装置
５２ 主軸装置
８ ドレス装置
１００ 制御装置
Ｘ３ 送り量（仕上送り量）
Ｕ 切込量の目標値
Ｕ１ 第１基準値
Ｕ２ 第２基準値
Ｗ ワーク
Ｗｓ ワークの内周面

Claims (5)

1. クイルに取り付けられた砥石によって、複数のワークそれぞれの内周面又は外周面を順次研削するように構成された研削装置であって、
   前記クイルを回転駆動する砥石軸装置と、
   前記複数のワークのうち研削対象とされたワークを保持しかつ回転させる主軸装置と、
   前記砥石軸装置を前記主軸装置に対して所定の送り速度で相対移動させることによって、前記砥石を前記ワークに切り込ませるよう構成された送り手段と、
   前記砥石軸装置、前記主軸装置、及び、前記送り手段を制御することにより、所定の研削送り工程を実行するように構成された制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記研削送り工程における前記砥石軸装置と前記主軸装置の間の相対的な送り量を取得すると共に、該送り量に基づいて、次の研削対象に対する送り速度を調整するよう構成され、
   前記制御装置は、黒皮送りと、該黒皮送りよりも送り速度が小さい粗研削送りと、該粗研削送りよりも送り速度が小さい仕上送りと、スパークアウトと、を順番に行うように構成され、
   前記制御装置は、前記研削送り工程としての前記仕上送りにおける前記相対的な送り量を取得すると共に、該送り量に基づいて、次の研削対象に対する前記黒皮送り、前記粗研削送り及び前記仕上送りにおける送り速度を調整するよう構成されている研削装置。
2. 請求項１に記載の研削装置において、
   前記制御装置には、前記仕上送りにおける前記砥石の切込量の目標値よりも小さく設定された第１基準値が記憶され、
   前記制御装置は、前記送り量が前記第１基準値よりも小さい場合には、次の研削対象に対する送り速度を、現時点よりも小さく変更するよう構成されている研削装置。
3. 請求項２に記載の研削装置において、
   前記制御装置には、前記目標値よりも小さくかつ、前記第１基準値よりも大きく設定された第２基準値が記憶され、
   前記制御装置は、前記送り量が前記第２基準値よりも大きい場合には、次の研削対象に対する送り速度を、現時点よりも大きく変更するよう構成されている研削装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の研削装置において、
   前記砥石に対してドレスを行うよう構成されたドレス装置を備え、
   前記制御装置は、前記ドレス装置がドレスを行ったときには、送り速度をリセットするよう構成されている研削装置。
5. クイルに取り付けられた砥石によって、複数のワークそれぞれの内周面又は外周面を順次研削するように構成された研削方法であって、
   砥石軸装置によってクイルを回転駆動する工程と、主軸装置によって、前記複数のワークのうち研削対象とされたワークを保持しかつ回転させる工程と、前記砥石軸装置を前記主軸装置に対して所定の送り速度で相対移動させることによって、前記砥石を前記ワークに切り込ませる研削送り工程と、を有するステップと、
   前記研削送り工程における前記砥石軸装置と前記主軸装置の間の相対的な送り量を取得するステップと、
   前記送り量に基づいて、次の研削対象に対する送り速度を調整するステップと、を備え、
   前記研削送り工程は、黒皮送りと、該黒皮送りよりも送り速度が小さい粗研削送りと、該粗研削送りよりも送り速度が小さい仕上送りと、スパークアウトと、が順番に行われた場合の前記仕上送りであり、
   前記送り速度を調整するステップでは、前記研削送り工程としての前記仕上送りにおける前記相対的な送り量を取得すると共に、該送り量に基づいて、次の研削対象に対する前記黒皮送り、前記粗研削送り及び前記仕上送りにおける送り速度を調整する研削方法。

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