JP6888397B2 - 工作機械システム - Google Patents

Description

本発明は、工作機械システムに関する。

研削を行った工作物の表面状態をより高精度にするため、ラップ加工を行うことが知られている。特許文献１には、加圧力を一定にして行う定圧送りラップ加工、及び、移動量を一定とする定量送りラップ加工に関する技術が記載されている。また、特許文献２には、一定圧で切込方向に移動させ、所定の切込量に達したときにラップ加工を終了することが記載されている。

特開平１１−２９１１５６号公報 特開２０００−１９８０６３号公報

しかしながら、上記した従来のラップ加工では、加工終了時点における工作物の表面状態が所望の状態となるように、一定圧制御における圧力、又は、定量送り制御における送り量を設定している。しかしながら、加工終了時点における工作物の表面状態が所望の状態となっていないおそれがあり、加工後の検査において、不良品として判定されるおそれがあった。

本発明は、確実にラップ加工後の工作物の表面粗さを所望の状態とすることができる工作機械システムを提供することを目的とする。

本発明の工作機械システムは、研削後の工作物にラップ加工を行うラップ加工機であって、前記工作物を回転可能に支持する工作物支持装置と、前記工作物支持装置に支持された前記工作物を研削する研削工具と、前記工作物支持装置に支持された前記工作物にラップ加工を行うラップ工具と、前記工作物の表面粗さを検出するセンサと、前記センサにより検出される表面粗さに基づいて前記ラップ工具によるラップ加工を行う制御装置と、を備える。

本発明の工作機械システムによれば、検出した工作物の表面粗さに基づいてラップ加工を行うので、工作機械システムは、ラップ加工の終了時点における工作物の表面粗さを確実に所望の状態とすることができる。

本発明の一実施形態における研削盤の平面図である。 センサを用いて工作物の表面粗さを検出する様子を表した図である。 検出部の断面図である。 制御装置のブロック図である。

＜第一実施形態＞
（１．工作機械１の概略構成）
以下、本発明に係る工作機システムを適用した実施形態について、図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態における工作機械システムの概略構成について説明する。

図１に示すように、工作機械システムは、円筒状の工作物Ｗを回転させながら研削加工及びラップ加工を行う１台の工作機械１から構成される。工作機械１は、ベッド２と、テーブル１０と、工作物支持装置２０と、砥石台３０と、回転台４０と、研削工具５１及びラップ工具５２と、ツルア６０と、クーラント供給装置７０と、定寸装置８０と、エア供給装置９０と、センサ１００と、制御装置２００とを備える。

ベッド２は、工作機械１の基台となる部位である。ベッド２には、加工条件等に関する各種パラメータが入力される操作盤３が設けられる。テーブル１０は、ベッド２上において、Ｚ軸方向へ移動可能に設けられる。テーブル１０は、Ｚ軸モータ１１を有するねじ送り装置１２を駆動させることにより、Ｚ軸方向へ往復移動する。

工作物支持装置２０は、主軸台２１及び心押台２２を備える。主軸台２１は、テーブル１０上に固定される。主軸台２１は、Ｚ軸方向に平行な軸回りに回転する主軸２３と、主軸２３を回転させるための駆動力を付与する主軸モータ２４とを備える。主軸台２１は、主軸２３により工作物Ｗの一端を回転可能に支持し、主軸モータ２４により工作物Ｗを回転駆動する。心押台２２は、テーブル１０上において主軸台２１と対向する位置に設けられ、工作物Ｗの他端を支持する。

砥石台３０は、ベッド２上においてＸ軸方向へ移動可能に設けられる。砥石台３０は、Ｘ軸モータ３１を有するねじ送り機構３２を駆動させることにより、Ｘ軸方向へ往復移動する。回転台４０は、砥石台３０の上面に設けられる。回転台４０は、砥石台３０に対し回転機構４１によりＹ軸まわりに回転可能に支持される。

研削工具５１及びラップ工具５２は、回転台４０の回転軸に対して軸対称となる位置に設けられ、回転台４０に対してＹ軸に直交する軸回りに回転可能に支持される。研削工具５１は、工作物Ｗに対して研削加工を行う際に用いる砥石車であり、回転台４０に固定された研削工具用モータ５３から駆動力を付与されることで回転する。ラップ工具５２は、研削加工が終了した工作物Ｗに対してラップ加工を行う際に用いる砥石車であり、研削工具５１よりも細かい砥粒を用いている。ラップ工具５２は、回転台４０に固定されたラップ工具用モータ５４から駆動力を付与されることで回転する。

ツルア６０は、主軸台２１に対し、Ｚ軸に平行な軸まわりに回転自在に支持される。ツルア６０は、主軸台２１に設けられたツルアモータ６１から付与される駆動力により回転し、研削工具５１及びラップ工具５２のツルーイング（形状成形及び目立て）を行う。

クーラント供給装置７０は、ベッド２上に設けられ、研削加工及びラップ加工が行われる加工位置にクーラントを供給する。定寸装置８０は、テーブル１０を挟んだ砥石台３０の反対側において、工作物Ｗに接触可能に設けられる。定寸装置８０は、砥石台３０により研削された工作物Ｗの外径を計測する。

エア供給装置９０は、テーブル１０を挟んだ砥石台３０の反対側に設けられる。エア供給装置９０は、工作物Ｗへ向けて放出するエアを供給する供給源である。エア供給装置９０には、２つのエア供給部９１，９２（図２参照）が設けられ、エア供給装置９０から供給されるエアは、２つのエア供給部９１，９２から外部へ放出される。なお、本実施形態では、エア供給装置９０からエアが供給されているが、エアの代わりに、工作物Ｗに対する加工に影響を与えない不活性ガス等をエア供給装置９０から供給してもよい。

センサ１００は、テーブル１０を挟んだ砥石台３０の反対側において、Ｘ軸方向へ移動可能に設けられる。センサ１００は、工作物Ｗに対するセンシングを行い、工作物Ｗの表面粗さを示す光信号を電気信号に変換した後、制御装置２００に送信する。

なお、センサ１００によるセンシングは、工作物Ｗが工作物支持装置２０に支持された状態で行う。従って、工作機械１は、センサ１００によるセンシングを行う際、工作物支持装置２０に支持された工作物Ｗを別の位置へ搬送する必要がある場合と比べて、工作物Ｗに対するセンシングを行う際の作業効率を向上させることができる。

制御装置２００は、各種モータ（Ｚ軸モータ１１、主軸モータ２４、Ｘ軸モータ３１、研削工具用モータ５３及びラップ工具用モータ５４）の駆動制御や、クーラント供給装置７０から供給するクーラント量の制御、定寸装置８０による工作物Ｗの径寸法の管理、センサ１００によるセンシングに関する制御等を行う。

（２．センサ１００の構成）
次に、図２及び図３を参照して、センサ１００の構成を説明する。図２に示すように、センサ１００は、本体１１０と、検出部１２０と、本体カバー１４０と、第一エア放出部１５０と、エア流路１６０と、第二エア放出部１７０と、風切板１８０と、を備える。

図３に示すように、本体１１０は、長尺の棒状に形成され、本体１１０の先端側（図２右側）における一外側面上には、検出部１２０が固定される。検出部１２０は、測定対象物である工作物Ｗのセンシングを行い、そのセンシングの結果を示す電気信号を制御装置２００に送信する。検出部１２０は、基板１２１と、発光素子１２２と、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４と、蓋部１２５と、３つのレンズ１２５ａ〜１２５ｃとを備える。

基板１２１は、半導体材料（Ｎ型、Ｐ型、バイポーラ型など）から構成され、本体１１０の一外側面（図３において下方を向く表面）上に装着される。発光素子１２２は、基板１２１に装着される発光ダイオードであり、本体１１０の一外側面の法線方向（図２下方向）へ向けて発光する。第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４は、基板１２１に装着されたフォトダイオードであり、発光素子１２２の近傍に配置される。発光素子１２２、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４は、本体１１０の長手方向（図３左右方向）に沿って直線状に並設され、発光素子１２２は、第一受光素子１２３と第二受光素子１２４との間に配置される。なお、基板１２１上に配置された発光素子１２２、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４は、仕切板１２６により仕切られている。従って、検出部１２０は、発光素子１２２からの発光及び第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４への受光を効率的に行うことができる。

また、本実施形態では、発光素子１２２として発光ダイオードを用いる場合を例に挙げて説明したが、発光ダイオードの代わりに、エレクトロルミネッセンスやレーザー素子等を発光素子１２２として用いてもよい。また、本実施形態では、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４としてフォトダイオードを用いる場合を例に挙げて説明したが、フォトダイオードの代わりに、ＣＣＤやＣＭＯＳ素子等を第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４として用いてもよい。

蓋部１２５は、基板１２１、発光素子１２２、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４を覆う。蓋部１２５には、発光素子１２２、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４のそれぞれと対向する位置にレンズ１２５ａ〜１２５ｃが一つずつ保持される。３つのレンズ１２５ａ〜１２５ｃは、非球面レンズでもよく、検出し易くするためにレンズ形状を変更して、レンズの焦点位置や焦点深度を調整してもよい。

３つのレンズ１２５ａ〜１２５ｃのうち、発光素子１２２と対向する位置に配置されるレンズ１２５ａには、発光素子１２２から照射される光が入射する。レンズ１２５ａは、発光素子１２２から照射された光を屈曲させ、その屈曲させた光を特定の位置Ｐに導く。

３つのレンズ１２５ａ〜１２５ｃのうち、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４と対向する位置に配置される２つのレンズ１２５ｂ，１２５ｃは、特定の位置Ｐから入射する光を屈曲させ、その屈曲させた光を第一受光素子１２３又は第二受光素子１２４に導く。

ここで、発光素子１２２から光を照射した場合、特定の位置Ｐにおける表面粗さが小さいほど光が散乱しにくいため、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４により検出される光量が大きくなる。そして、センサ１００から電気信号を受信した制御装置２００は、センサ１００の検出値に基づき、発光素子１２２から照射した光量に対して第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４が検出した光量が多いと判定した場合に、センシングを行った部位の表面粗さが小さいことを示す算出結果を出力する。一方、発光素子１２２から照射した光量に対して第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４が検出した光量が少ないと判定した場合に、制御装置２００は、センシングを行った部位の表面粗さが大きいことを示す算出結果を出力する。

なお、実際には、特定の位置Ｐへの入射光と特定の位置からの反射光は広がりを持っており、入射角及び反射角は角度の広がりを有する。従って、制御装置２００は、入射光の分布のうち、最も強度の強いピーク位置における入射角と、反射光の分布のうち、最も強度の高いピーク位置における反射角とが等しい場合、或いは、入射光の広がり分布と反射光の広がり分布とが相似関係にある場合に、入射角と反射角とが等しいと判断する。

このように、検出部１２０は、工作物Ｗの表面粗さを非接触で検出することができるので、センサ１００によるセンシングに伴って研削加工後の工作物Ｗに傷がつくことを回避できる。さらに、検出部１２０は、１つの発光素子１２２から照射した場合に、特定の位置Ｐにおいて反射する反射光の変化を、２つの受光素子（第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４）で確認することができる。よって、検出部１２０は、高精度に工作物Ｗの表面粗さを測定することができる。

また、検出部１２０は、発光素子１２２、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４を１つの基板１２１に配置することで、発光素子１２２、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４を互いに近接した位置に配置できる。よって、検出部１２０は、発光素子１２２、第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４を別々の基板に形成する場合と比べて、検出部１２０の小型化を図ることができる。

図２に戻り、センサ１００の構成についての説明を続ける。本体カバー１４０は、本体１１０の先端側を被覆し、検出部１２０に他の部材等が直撃することを防止する。本体カバー１４０の上面には、本体カバー１４０の内部と外部とに連通する流入口１４１が貫通形成される。また、本体カバー１４０の上面には、エア供給装置９０に接続されたエア供給部９１が連結され、エア供給部９１から放出されたエアは、流入口１４１から本体カバー１４０の内部へ供給される。

一方、本体カバー１４０の下面には、検出部１２０と対向する位置に検出口１４２が貫通形成される。検出部１２０は、検出口１４２を介して測定対象物である工作物Ｗに対向し、検出部１２０から発光した光は、検出口１４２を通過して工作物Ｗに入射し、反射した光が検出口１４２を通過して検出部１２０に入射する。このように、検出部１２０と工作物Ｗとの間には、検出部１２０から工作物Ｗへ、及び、工作物Ｗから検出部１２０へ向かう光が通過する検出領域Ａが形成される。

第一エア放出部１５０は、本体カバー１４０の下面であって、検出口１４２の周囲に形成されたノズル状の部位である。第一エア放出部１５０は、本体カバー１４０の内部と外部とに連通する複数の流出口１５１が貫通形成され、エア供給部９１から本体カバー１４０の内部へ供給されるエアは、複数の流出口１５１から工作物Ｗへ向けて放出される。

このように、第一エア放出部１５０は、検出口１４２の周囲に形成され、検出部１２０側から工作物Ｗへ向けてエアを放出する。これにより、センサ１００は、飛散した異物が検出部１２０に付着することを防止できると共に、切粉等を含むミストが検出領域Ａに進入することを防止できる。

さらに、複数の流出口１５１は、本体カバー１４０の内部側から外部側へ向かうにつれて、検出部１２０から見て外周側へ広がる放射状に形成される。よって、第一エア放出部１５０から放出されたエアは、工作物Ｗに対し、検出領域Ａから離れる方向へ向けて吹き付けられる。これにより、センサ１００は、第一エア放出部１５０からエアを吹き付けられた異物が、飛散して検出部１２０に付着することを防止できる。また、センサ１００は、第一エア放出部１５０から放出するエアによって切粉等を含むミストが検出領域Ａに進入することを抑制できる。よって、センサ１００は、工作物Ｗの表面粗さを検出するにあたり、その検出精度を維持することができる。

エア流路１６０は、エア供給装置９０からエア供給部９１を介して本体カバー１４０の内部に流入したエアを第一エア放出部１５０まで導く。エア流路１６０は、本体１１０の外周面と本体カバー１４０の内周面との間に形成され、第一エア放出部１５０に連通する。これにより、センサ１００は、例えば、エア供給部９１から第一エア放出部１５０までエアを導くためのホース等を本体カバー１４０の内部に配置する場合と比べて、センサ１００の構造を簡素化でき、センサ１００の小型化を図ることができる。

なお、本体カバー１４０は、流入口１４１よりも第一エア放出部１５０から離れた位置で本体１１０の外周面に固定され、本体１１０の外周面と本体カバー１４０の内周面との間が、Ｏリング１４３によりシールされている。これにより、センサ１００は、エア流路１６０に流入したエアが、第一エア放出部１５０以外の部位から漏出することを防止できるので、第一エア放出部１５０から工作物Ｗへ向けてエアを強く吹き付けることができる。

第二エア放出部１７０は、エア供給装置９０のエア供給部９２に一体形成されたノズルである。第二エア放出部１７０は、砥石台３０とセンサ１００との間に配置され、工作物Ｗのうち、研削工具５１及びラップ工具５２により研削される研削位置から検出領域Ａへ向かう部位へ向けてエアを放出する。これにより、センサ１００は、工作物Ｗに付着したクーラント等の異物を第二エア放出部１７０から放出するエアにより吹き飛ばすことができる。従って、センサ１００は、異物が付着した状態で工作物Ｗが検出領域Ａに進入することを防止できる。また、切粉等を含むミストが検出領域Ａに進入することを防止できる。よって、センサ１００は、検出精度を確保することができる。

風切板１８０は、センサ１００と第二エア放出部１７０との間を仕切る板状の部材であり、本体カバー１４０に固定される。風切板１８０の工作物Ｗを向く端部１８０ａは、第一エア放出部１５０よりも工作物Ｗに近接した位置にあり、第二エア放出部１７０は、風切板１８０の工作物Ｗを向く端部１８０ａよりも工作物Ｗとは離れた位置からエアを放出する。

この場合、第二エア放出部１７０から放出されたエアが、検出領域Ａに向けて吹き付けられることを防止できるので、センサ１００は、第二エア放出部１７０から吹き付けたエアにより飛散した異物が検出部１２０に付着することを抑制できる。また、第二エア放出部１７０から放出したエアが、風切板１８０に案内されながら工作物Ｗへ向かうので、第二エア放出部１７０は、工作物Ｗに対し、エアを強く吹き付けることができる。よって、センサ１００は、工作物Ｗに付着した異物を取り除きやすくすることができる。

（３．制御装置２００について）
次に、図４を参照して、制御装置２００について説明する。図４に示すように、制御装置２００は、主軸制御部２１０と、ツルア制御部２２０と、研削制御部２３１及びラップ制御部２３２と、テーブル制御部２４０と、砥石台制御部２５０と、回転台制御部２６０と、加工条件決定部２７０と、を主に備える。

主軸制御部２１０は、主軸モータ２４（図１参照）の駆動制御を行うことにより、工作物Ｗ（図１参照）の回転を制御する。ツルア制御部２２０は、ツルアモータ６１（図１参照）の駆動制御を行うことにより、ツルア６０（図１参照）の回転を制御する。研削制御部２３１は、研削工具用モータ５３（図１参照）の駆動制御を行うことにより、研削工具５１（図１参照）の回転を制御する。ラップ制御部２３２は、ラップ工具用モータ５４（図１参照）の駆動制御を行うことにより、ラップ工具５２の回転を制御する。

テーブル制御部２４０は、Ｚ軸モータ１１（図１参照）の駆動制御を行うことにより、Ｚ軸方向におけるテーブル１０（図１参照）の位置及び送り速度を制御する。砥石台制御部２５０は、Ｘ軸モータ３１（図１参照）の駆動制御を行うことにより、Ｘ軸方向における砥石台３０の位置及び送り速度を制御する。回転台制御部２６０は、回転機構４１を制御することにより、回転台４０の回転を制御する。

加工条件決定部２７０は、センサ１００から得られた工作物Ｗの表面粗さに関する検出結果に基づき、その後に実施する研削加工又はラップ加工の条件を決定する。テーブル制御部２４０及び砥石台制御部２５０は、加工条件決定部２７０に設定された研削条件に従ってテーブル１０及び砥石台３０の位置及び送り速度を制御する。このように、研削工具５１又はラップ工具５２を工作物Ｗに対して相対移動させながら、工作物Ｗの外径が所望の寸法となるまで工作物Ｗに研削加工を施すにあたり、加工条件決定部２７０は、センサ１００による検出結果に基づき、効率性を高めつつ、研削加工終了後に所望の表面粗さが得られるような研削条件を決定する。

（４．研削加工の流れ）
次に、研削工具５１を用いて行う研削加工の流れについて説明する。ここでは、円筒状の工作物Ｗに対し、トラバース研削による研削加工を行う場合を例に挙げて説明する。研削加工を行う際、砥石台制御部２５０は、研削工具５１の外周面が工作物Ｗと対向する位置に配置されるように回転機構４１を制御し、回転台４０を回転させる。

研削加工は、粗加工、中仕上げ加工、仕上げ加工及びスパークアウトの４つの工程を順次実行する。工作機械１は、スパークアウト時に、砥石台３０のＸ軸方向への送りを停止した状態で、研削工具５１を回転させる。なお、各々の工程におけるテーブル１０のＺ軸方向へのトラバース速度及びトラバース研削の回数、１回のトラバース研削が終了した後における砥石台３０のＸ軸方向への移動量（切込量）は、予め定められている。

粗加工時における切込量は、中仕上げ加工時における切込量よりも大きく、中仕上げ加工時における切込量は、仕上げ加工時における切込量よりも大きい。工作機械１は、スパークアウト時に、砥石台３０のＸ軸方向への送りを停止した状態で、研削工具５１を回転させる。定寸装置８０は、テーブル１０のＺ軸方向へのトラバース送りが終了してから次のトラバース送りを開始するまでの間に、工作物Ｗの外径を測定する。

ここで、工作物Ｗの表面を覆う黒皮の状態は一様でないため、予め定めた送り速度で研削加工を行ったとしても、工作物Ｗの表面状態が所望の状態となっていない場合がある。そこで、工作機械１は、工作物Ｗの研削加工を行う過程で、研削された部位の表面粗さ（例えば、最大高さＲｚ）をセンサ１００により検出する。加工条件決定部２７０は、センサ１００により検出された表面粗さが予め定めた所定閾値よりも大きい場合に、表面粗さが閾値以下となる研削条件を決定し、テーブル制御部２４０及び砥石台制御部２５０は、加工条件決定部２７０により決定された条件で研削を行うための制御を行う。これにより、工作機械１は、研削加工終了時において、工作物Ｗの表面状態を所望の状態とすることができる。

（５．ラップ加工の流れ）
工作機械１は、研削工具５１を用いた研削加工が終了した後、ラップ工具５２を用いてラップ加工を行う。これに伴い、回転台制御部２６０は、回転機構４１を駆動制御し、回転台５０を１８０度回転させ、ラップ工具５２の外周面を工作物Ｗに対向させる。

ラップ加工は、砥石台３０をＸ軸方向へ送りつつ、工作物Ｗを回転させながら行う。これと同時に、センサ１００は、工作物Ｗのラップ加工された部位の表面粗さを検出し、加工条件決定部２７０は、工作物Ｗの表面粗さが所定閾値よりも小さくなったと判断した場合に、ラップ工具５２によるラップ加工を終了させる。

なお、工作機械１では、工作物Ｗの研削工具５１により研削された部位の表面粗さの検出、及び、工作物Ｗのラップ工具５２によりラップ加工された部位の表面粗さの検出が、一のセンサ１００を用いて行われるので、センサ１００の共用化を図ることができる。

（６．その他）
以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記各形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、本実施形態では、工作機械１がセンサ１００を１つ備え、その１つのセンサ１００によって研削加工時における工作物Ｗの表面粗さの検出、及び、ラップ加工時における工作物Ｗの表面粗さの検出を行う場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、工作機械１は、研削加工時における工作物Ｗの表面粗さの検出に用いるセンサと、ラップ加工時における工作物Ｗの表面粗さの検出に用いるセンサとを別個設けてもよい。この場合、ラップ加工時に用いるセンサは、研削加工時に用いるセンサよりも精度の高い検出部を用いることで、ラップ加工終了時における工作物Ｗの表面粗さを、より確実に所望の状態へ近づけることができる。一方、研削加工時に用いるセンサは、ラップ加工時に用いるセンサよりも精度の低い検出部を用いることで、研削加工時に用いるセンサの部品コストを抑制できる。

また、本実施形態では、研削工具５１による研削加工及びラップ工具５２によりラップ加工を実施可能な工作機械１に本発明を適用する場合を例に挙げて説明したが、研削加工のみを実施可能な研削盤、及び、ラップ加工のみを実施可能なラップ加工機のそれぞれに本発明を適用することは当然可能である。

また、上記各実施形態において、工作機械が１台の工作機械１から構成される場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、工作機械システムが、複数の工作機械と、複数の工作機械の外部であって、それら複数の工作機械が接続されるネットワーク上に設けられる解析装置と、を備え、上記各実施形態において制御装置２００に設けられていた加工条件決定部２７０を、解析装置に設けてもよい。この場合において、解析装置は、例えば、特定の加工条件下（特定の工作物Ｗや特定の工作機械、特定の環境（気温や湿度）等）で研削した工作物Ｗの表面粗さの値を蓄積する。そして、解析装置に設けられた加工条件決定部２７０は、蓄積されたデータを解析し、解析装置による解析結果（傾向や異常の発生等）に基づいて最適な加工条件を決定する。これにより、工作機械システムは、工作物Ｗの表面粗さを確実に所望の状態とすることができる。

（７．効果）
以上説明したように、本発明を適用した工作機械システムとしての工作機械１は、研削後の工作物Ｗにラップ加工を行う。工作機械システムは、工作物Ｗにラップ加工を行うラップ工具５２と、工作物Ｗの表面粗さを検出するセンサ１００と、センサ１００により検出される表面粗さに基づいてラップ工具５２によるラップ加工を行う制御装置２００と、を備える。

この工作機械システムとしての工作機械１によれば、センサ１００により工作物Ｗの表面粗さを検出し、その検出し工作物Ｗの表面粗さに基づいてラップ加工を行うので、工作機械システムは、ラップ加工終了時における工作物Ｗの表面粗さを、確実に所望の状態とすることができる。

上記した工作機械システムにおいて、制御装置２００は、検出された表面粗さが所定閾値よりも小さくなった場合に、ラップ加工を終了する。この工作機械システムは、ラップ加工終了時における工作物Ｗの表面粗さを、確実に所望の状態とすることができる。

さらに、上記した工作機械システムは、工作物Ｗを回転可能に支持する工作物支持装置２０と、工作物支持装置２０に支持された工作物Ｗを研削する研削工具５１と、を備える。この工作機械システムは、研削工具５１による研削加工が終了した工作物Ｗに対し、ラップ工具５２によるラップ加工を実施する際、工作物支持装置２０に支持された工作物Ｗを別の場所へ搬送する作業を不要とすることができる。よって、工作機械システムは、研削加工が終了してからラップ加工を開始するまでに要する時間の短縮を図ることができる。

上記した工作機械システムにおいて、制御装置２００は、工作物Ｗの研削工具５１により研削された部位の表面粗さの検出、及び、工作物Ｗのラップ工具５２によりラップ加工された部位の表面粗さの検出が、一のセンサ１００を用いて行われる。

上記した工作機械システムは、研削工具５１により研削された部位の表面粗さ、及び、ラップ工具５２によりラップ加工された部位の表面粗さを、一のセンサ１００により検出することにより、センサ１００の共用化を図ることができる。

また、上記した工作機械システムは、複数のセンサを備え、複数のセンサ１００は、工作物Ｗの研削工具５１により研削された部位の表面粗さを検出する研削加工時用センサと、工作物のラップ工具５２によりラップ加工された部位の表面粗さを検出するラップ加工時用センサと、を備える。

この工作機械システムは、研削加工時における工作物Ｗの表面粗さを検出するためのセンサである研削加工時用センサと、ラップ加工時における工作物Ｗの表面粗さを検出するためのセンサであるラップ加工用センサとを備えるので、研削加工後及びラップ加工後の工作物Ｗの表面粗さを、確実に所望の状態とすることができる。

上記した工作機械システムにおいて、センサ１００は、基板１２１と、基板１２１上に装着され、工作物Ｗに向けて発光する発光素子と、基板１２１上において発光素子の近傍に装着され、工作物Ｗからの反射光を受光可能な第一受光素子１２３及び第二受光素子１２４としての受光素子と、を備える。この工作機械システムは、工作物Ｗの表面粗さを非接触で検出することができるので、表面粗さの検出に伴って研削加工後の工作物Ｗに傷がつくことを回避できる。

１：工作機械（工作機械システム）、 ２０：工作物支持装置、 ５１：研削工具、 ５２：ラップ工具、 １００：センサ、 １２１：基板、 １２２：発光素子、 １２３：第一受光素子（受光素子）、 １２４：第二受光素子（受光素子）、 ２００：制御装置、 Ｗ：工作物

Claims (6)

1. 研削後の工作物にラップ加工を行う工作機械システムであって、
   前記工作物を回転可能に支持する工作物支持装置と、
   前記工作物支持装置に支持された前記工作物を研削する研削工具と、
   前記工作物支持装置に支持された前記工作物にラップ加工を行うラップ工具と、
   前記工作物の表面粗さを検出するセンサと、
   前記センサにより検出される表面粗さに基づいて前記ラップ工具によるラップ加工を行う制御装置と、
   を備える工作機械システム。
2. 前記制御装置は、検出された前記表面粗さが所定閾値よりも小さくなった場合に、ラップ加工を終了する、請求項１に記載の工作機械システム。
3. 前記制御装置は、
   前記工作物の前記研削工具により研削された部位の前記表面粗さの検出、及び、前記工作物の前記ラップ工具によりラップ加工された部位の前記表面粗さの検出が、一の前記センサを用いて行われる、請求項１又は２に記載の工作機械システム。
4. 前記工作機械システムは、複数の前記センサを備え、
   前記複数のセンサは、
   前記工作物の前記研削工具により研削された部位の前記表面粗さを検出する研削加工時用センサと、
   前記工作物の前記ラップ工具によりラップ加工された部位の前記表面粗さを検出するラップ加工時用センサと、
   を備える、請求項１又は２に記載の工作機械システム。
5. 前記センサは、
   基板と、
   前記基板上に装着され、前記工作物に向けて発光する発光素子と、
   前記基板上において前記発光素子の近傍に装着され、前記工作物からの反射光を受光可能な受光素子と、
   を備える、請求項１−４の何れか一項に記載の工作機械システム。
6. 前記工作機械システムは、
   前記ラップ工具及び前記センサを備える複数の工作機械と、
   前記複数の工作機械が接続されるネットワーク上に設けられる解析装置と、
   前記センサにより検出される前記表面粗さに基づいて加工条件を決定する加工条件決定部と、
   を備え、
   前記加工条件決定部は、前記解析装置に設けられ、前記複数の工作機械における前記センサにより検出された前記表面粗さの解析結果に基づいて加工条件を決定する、請求項１−５の何れか一項に記載の工作機械システム。

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