JP7451948B2 - Machining quality prediction system - Google Patents
Machining quality prediction system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7451948B2 JP7451948B2 JP2019204672A JP2019204672A JP7451948B2 JP 7451948 B2 JP7451948 B2 JP 7451948B2 JP 2019204672 A JP2019204672 A JP 2019204672A JP 2019204672 A JP2019204672 A JP 2019204672A JP 7451948 B2 JP7451948 B2 JP 7451948B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- grinding
- data
- grinding wheel
- affected layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims description 38
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 56
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 29
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 8
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 6
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 29
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000003066 decision tree Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007637 random forest analysis Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、加工品質予測システムに関するものである。 The present invention relates to a processing quality prediction system.
砥石車による工作物の研削加工において、工作物の研削品質が所定条件を満たすようにすることが求められる。例えば、工作物に加工変質層が生じないようにすること、工作物の表面性状(例えば表面粗さ)が所定値以内であること、工作物にびびり模様が生じないようにすること等が求められる。 When grinding a workpiece using a grinding wheel, it is required that the grinding quality of the workpiece satisfies predetermined conditions. For example, it is necessary to prevent a workpiece from forming a damaged layer, to ensure that the surface properties of the workpiece (for example, surface roughness) are within a specified value, and to prevent chatter patterns from forming on the workpiece. It will be done.
作業者が、研削加工後の工作物を検査して、研削品質が所定条件を満たすか否かを確認し、所定条件を満たす場合の工作物が良品と判定される。ここで、特許文献1には、研削加工を行っている際に測定した研削負荷に基づいて、工作物に加工変質層が生じているか否かを判定することが記載されている。
An operator inspects the workpiece after grinding to confirm whether the grinding quality satisfies predetermined conditions, and a workpiece that satisfies the predetermined conditions is determined to be a good product. Here,
また、砥石車による工作物の研削加工において、砥石車の切れ味を維持するために、砥石車の表面のツルーイング(ドレッシングを含む意味で用いる)が行われる。砥石車の切れ味が低下すると、工作物の品質が低下するおそれがある。そこで、ツルーイングは、研削した工作物の数が所定数に達した度に行われており、工作物の品質が低下しないように所定数が決定されている。しかし、作業者によって決定されるため、切れ味が低下したにも関わらず、研削が継続して行われるおそれがあり、工作物の品質の低下のおそれがあった。 In addition, when grinding a workpiece using a grinding wheel, truing (used to include dressing) is performed on the surface of the grinding wheel in order to maintain the sharpness of the grinding wheel. If the sharpness of the grinding wheel decreases, the quality of the workpiece may deteriorate. Therefore, truing is performed every time the number of ground workpieces reaches a predetermined number, and the predetermined number is determined so that the quality of the workpieces does not deteriorate. However, since it is determined by the operator, there is a risk that grinding will continue despite the reduction in sharpness, leading to a risk of deterioration in the quality of the workpiece.
そこで、特許文献2には、主軸ヘッドに取り付けられた振動検出器によって主軸ヘッドの振動を検出し、主軸の振幅が工作物の研削面の研削精度に応じて予め設定された設定値に達した後に、研削作業を停止して砥石車のドレッシングを行うことが記載されている。 Therefore, Patent Document 2 discloses that the vibration of the spindle head is detected by a vibration detector attached to the spindle head, and the amplitude of the spindle reaches a preset value according to the grinding accuracy of the grinding surface of the workpiece. Afterwards, it is described that the grinding operation is stopped and the grinding wheel is dressed.
ところで、近年コンピュータの処理速度の向上に伴い、人工知能が急速に発展しており、例えば、特許文献3には、機械学習により、レーザ加工条件データを生成することが記載されている。 By the way, in recent years, with the improvement of computer processing speed, artificial intelligence has been rapidly developing. For example, Patent Document 3 describes generating laser processing condition data by machine learning.
工作物に加工変質層が生成されるのは、研削加工による研削点温度が高いことが原因である。ここで、研削負荷が高いほど、研削点温度が高くなることが知られている。しかし、研削負荷が高い場合の他に、例えば、クーラントの冷却能力が低い場合等にも、研削点温度が高くなる。そのため、研削負荷のみでは、加工変質層の状態を高精度に把握することができない。 The formation of a process-affected layer on a workpiece is caused by the high grinding point temperature during grinding. Here, it is known that the higher the grinding load, the higher the grinding point temperature. However, in addition to the case where the grinding load is high, the grinding point temperature also becomes high, for example, when the cooling capacity of the coolant is low. Therefore, it is not possible to grasp the state of the processed damaged layer with high precision using only the grinding load.
研削点温度を測定する手段として、研削点温度をサーモグラフィ等の非接触温度測定器を用いることが考えられる。しかし、研削加工はクーラントを供給しながら行うことが一般的であり、温度測定器では研削点付近を流通しているクーラントの温度を測定することしかできず、研削点温度を測定することは容易ではない。結果として、当該温度測定器を用いたのでは、加工変質層の状態を把握することができない。 As a means for measuring the grinding point temperature, it is conceivable to use a non-contact temperature measuring device such as a thermography to measure the grinding point temperature. However, grinding is generally performed while supplying coolant, and temperature measuring instruments can only measure the temperature of the coolant flowing near the grinding point, making it easy to measure the temperature at the grinding point. isn't it. As a result, by using the temperature measuring device, it is not possible to grasp the state of the process-affected layer.
本発明は、工作物に生成された加工変質層の状態をより高精度に予測することができる加工品質予測システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a machining quality prediction system that can predict the state of a machining-affected layer generated on a workpiece with higher accuracy.
加工品質予測システムは、工作物及び砥石車を回転させながら、前記砥石車により前記工作物の研削加工を行う研削盤本体と、前記工作物の研削加工中に前記研削盤本体における観測可能な状態データを検出する検出器と、前記検出器により検出された前記状態データを用いて、前記砥石車と前記工作物とが接触する研削点の温度が高くなることによって前記工作物に生成される加工変質層の有無、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、又は、前記工作物の表面の焼け色を予測する予測部とを備える。そして、前記検出器は、所定方向の熱流束の大きさである熱流データを前記状態データとして検出する熱流センサを含み、前記熱流センサは、前記砥石車及び前記工作物の少なくとも一方の外周表面において前記研削点とは異なる所定位置に対向して配置され、前記所定位置から前記熱流センサに向かう方向である前記所定方向の熱流束の大きさを検出する。 The machining quality prediction system includes a grinding machine body that grinds the workpiece with the grinding wheel while rotating the workpiece and the grinding wheel , and an observable state of the grinding machine body during the grinding process of the workpiece. A detector for detecting data, and a machining process generated on the workpiece by increasing the temperature of the grinding point where the grinding wheel and the workpiece come into contact, using the state data detected by the detector. The method further includes a prediction unit that predicts the presence or absence of an affected layer, the depth of the processed affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the burnt color of the surface of the workpiece . The detector includes a heat flow sensor that detects heat flow data, which is a magnitude of heat flux in a predetermined direction, as the state data, and the heat flow sensor is arranged on an outer circumferential surface of at least one of the grinding wheel and the workpiece. It is arranged opposite to a predetermined position different from the grinding point, and detects the magnitude of the heat flux in the predetermined direction, which is the direction from the predetermined position toward the heat flow sensor .
ここで、研削加工により研削点に生じた熱は、工作物、砥石車、切粉、クーラントに伝達される。そして、熱流センサは、砥石車及び工作物の少なくとも一方の表面において研削点とは異なる位置からの放熱データを検出する。つまり、熱流センサは、研削点の温度を直接検出してはいない。しかし、研削点に生じた熱が工作物及び砥石車に伝達されているため、工作物及び砥石車の表面は、研削点とは異なる位置であっても、熱が残っている。従って、熱流センサは、砥石車及び工作物の少なくとも一方の表面において研削点とは異なる位置であっても、研削点に生じた熱に相当する放熱データを検出することができる。その結果、熱流センサにより検出された放熱データを用いることにより、加工変質層の状態を高精度に予測することができる。 Here, the heat generated at the grinding point during the grinding process is transferred to the workpiece, grinding wheel, chips, and coolant. The heat flow sensor detects heat radiation data from a position different from the grinding point on the surface of at least one of the grinding wheel and the workpiece. In other words, the heat flow sensor does not directly detect the temperature at the grinding point. However, since the heat generated at the grinding point is transferred to the workpiece and the grinding wheel, heat remains on the surfaces of the workpiece and the grinding wheel even if the surfaces are different from the grinding point. Therefore, the heat flow sensor can detect heat radiation data corresponding to the heat generated at the grinding point even at a position different from the grinding point on the surface of at least one of the grinding wheel and the workpiece. As a result, by using the heat radiation data detected by the heat flow sensor, it is possible to predict the state of the process-affected layer with high accuracy.
(1.加工品質予測システム1の構成)
加工品質予測システム1のハードウェア構成について、図1を参照して説明する。加工品質予測システム1は、少なくとも1台の研削盤10と、1つの演算装置20とを備える。研削盤10は、1台を対象としてもよいし、複数台を対象としてもよい。本例では、加工品質予測システム1は、1台の研削盤10を備える場合を例にあげる。本例では、加工品質予測システム1は、さらに、表示装置30を備える。
(1. Configuration of processing quality prediction system 1)
The hardware configuration of the machining
研削盤10は、少なくとも、砥石車Tを用いて工作物Wの研削加工を行う研削盤本体11と、制御装置12、検出器13、インターフェース14とを備える。研削盤本体11は、砥石車Tを有し、工作物Wを支持し、砥石車Tと工作物Wとを相対的に移動させる構成を有する。研削盤本体11は、砥石車Tにより工作物Wの研削加工を行う。
The
制御装置12は、研削盤本体11の制御を行う。制御装置12は、CNC装置及びPLC装置等を含む。検出器13は、工作物Wの研削加工中に研削盤本体11における観測可能な状態データを検出する。検出器13は、少なくとも熱流センサを含む。インターフェース14は、研削盤本体11、制御装置12及び検出器13と、外部と通信可能とする機器である。
The
演算装置20は、検出器13により検出された状態データを用いて、機械学習を適用することにより、工作物Wの加工品質を予測する。特に、演算装置20は、工作物Wの加工品質として、加工変質層の状態を予測する。さらに、演算装置20は、工作物Wの加工品質として、びびり状態、真円度及び表面粗さを予測することもできる。
The
演算装置20は、研削盤10に近接した位置に配置されており、いわゆるエッジコンピュータとして機能する。演算装置20は、プロセッサ21、記憶装置22、インターフェース23等を備えて構成される。演算装置20は、研削盤10に通信可能に接続されている。
The
(2.研削盤10の例)
研削盤10の一例として、円筒研削盤について、図2を参照して説明する。研削盤10は、工作物Wの研削加工を行うための工作機械である。研削盤10は、円筒研削盤、カム研削盤等、種々の構成の研削盤を適用できる。本例では、研削盤10は、砥石台トラバース型の円筒研削盤を例にあげる。ただし、研削盤10は、テーブルトラバース型を適用することもできる。
(2. Example of grinding machine 10)
As an example of the
研削盤10は、研削盤本体11と、制御装置12、検出器13、インターフェース14(図1に示す)とを備える。研削盤本体11は、主として、ベッド41、主軸台42、心押台43、トラバースベース44、砥石台45、砥石車T、定寸装置46、砥石車修正装置47、クーラントノズル48を備える。
The grinding
ベッド41は、設置面上に固定されている。主軸台42は、ベッド41の上面において、X軸方向の手前側(図2の下側)且つZ軸方向の一端側(図2の左側)に設けられている。主軸台42は、工作物WをZ軸回りに回転可能に支持する。工作物Wは、主軸台42に設けられたモータ42aの駆動により回転される。心押台43は、ベッド41の上面において、主軸台42に対してZ軸方向に対向する位置、すなわち、X軸方向の手前側(図2の下側)且つZ軸方向の他端側(図2の右側)に設けられている。つまり、主軸台42及び心押台43が、工作物Wを回転可能に両端支持する。
トラバースベース44は、ベッド41の上面において、Z軸方向に移動可能に設けられている。トラバースベース44は、ベッド41に設けられたモータ44aの駆動により移動する。砥石台45は、トラバースベース44の上面において、X軸方向に移動可能に設けられている。砥石台45は、トラバースベース44に設けられたモータ45aの駆動により移動する。砥石車Tは、砥石台45に回転可能に支持されている。砥石車Tは、砥石台45に設けられたモータ45bの駆動により回転する。砥石車Tは、複数の砥粒をボンド材により固定されて構成されている。
The
定寸装置46は、工作物Wの寸法(径)を測定する。砥石車修正装置47は、砥石車Tの形状を修正する。砥石車修正装置47は、砥石車Tのツルーイング(ドレッシングを含む)を行う装置である。さらに、砥石車修正装置47は、砥石車Tの寸法(径)を測定する機能も有する。
The sizing
ここで、ツルーイングは、形直し作業であり、研削によって砥石車Tが摩耗した場合に工作物Wの形状に合わせて砥石車Tを成形する作業、片摩耗によって砥石車Tの振れを取り除く作業等である。ドレッシングは、目直し(目立て)作業であり、砥粒の突き出し量を調整したり、砥粒の切れ刃を創成したりする作業である。ドレッシングは、目つぶれ、目詰まり、目こぼれ等を修正する作業であって、通常ツルーイング後に行われる。ただし、ツルーイングとドレッシングは、特段区別することなく実施される場合もあるため、本明細書においてはツルーイングと称し、ドレッシングを含む意味で用いる。 Here, truing is a reshaping operation, such as shaping the grinding wheel T to match the shape of the workpiece W when the grinding wheel T is worn out due to grinding, and removing runout of the grinding wheel T due to one-sided wear. It is. Dressing is a refinishing (sharpening) work that involves adjusting the protruding amount of abrasive grains and creating a cutting edge of the abrasive grains. Dressing is an operation to correct blindness, clogging, spillage, etc., and is usually performed after truing. However, since truing and dressing may be performed without any particular distinction, the term truing is used herein to include dressing.
クーラントノズル48は、砥石台45のうち砥石車Tの近傍に設けられている。クーラントノズル48は、砥石車Tによる工作物Wの研削点にクーラントを供給する。クーラントノズル48から研削点に供給されたクーラントは、回収され、所定温度に冷却されて、再度クーラントノズル48から研削点に供給される。
The
制御装置12は、工作物Wの形状、加工条件、砥石車Tの形状、クーラントの供給タイミング情報等の動作指令データに基づいて生成されたNCプログラムに基づいて、各駆動装置を制御する。すなわち、制御装置12は、動作指令データを入力し、動作指令データに基づいてNCプログラムを生成し、NCプログラムに基づいて各モータ42a,44a,45a,45b及びクーラント装置(図示せず)等を制御することにより工作物Wの研削加工を行う。特に、制御装置12は、定寸装置46により測定される工作物Wの外径に基づいて、工作物Wが仕上げ形状となるまで研削を行う。また、制御装置12は、砥石車Tを修正するタイミングにおいて、各モータ44a,45a,45b、及び、砥石車修正装置47等を制御することにより、砥石車Tの修正(ツルーイング及びドレッシング)を行う。
The
また、研削盤10は、工作物Wの研削加工中に研削盤本体11における観測可能な状態データを検出する複数の検出器13a-13gを備える。ただし、研削盤10は、複数の検出器13a-13gのうち、少なくとも熱流センサである検出器13dを備えていればよい。
Furthermore, the grinding
検出器13aは、工作物Wを回転駆動するモータ42aの回転動力データを状態データとして検出する回転動力センサである。検出器13bは、砥石台45をX軸方向に移動させるための軸動力データを状態データとして検出する軸動力センサである。検出器13cは、砥石車Tを回転駆動するモータ45bの回転動力データを状態データとして検出する回転動力センサである。
The
検出器13dは、砥石車T及び工作物Wの少なくとも一方の表面において研削点とは異なる位置からの放熱データを状態データとして検出する熱流センサである。本例では、熱流センサとしての検出器13dは、砥石車Tの表面に対向して配置されており、砥石車Tの表面からの放熱データを検出する場合を例にあげる。ここで、熱流センサは、熱流束の大きさ、及び、熱流の方向を検出できる。放熱データは、熱流束の大きさに相当する値である。そして、砥石車Tの表面が高温である場合には、砥石車Tの表面から放熱されているため、熱流センサとしての検出器13dは、砥石車Tから放熱される熱流束の大きさ(放熱データ)を検出できる。なお、ここでの熱流の方向は、砥石車Tの表面から検出器13dに向かう方向のみを対象とする。
The
検出器13eは、砥石車Tを支持する支持軸(支持装置)に生じる振動データを状態データとして検出する振動センサである。検出器13fは、工作物Wを支持する主軸台42の主軸(支持装置)又は心押台43の心押軸(支持装置)に生じる振動データを状態データとして検出する振動センサである。検出器13e,13fとしての振動センサは、加速度センサ、AE(アコースティックエミッション)センサ等を用いることができる。検出器13gは、研削加工により生じる音データを状態データとして検出する加工音センサである。検出器13gとしての加工音センサは、加工エリア内であれば任意の位置に配置できる。
The
(3.熱流センサ13dの位置)
熱流センサ13dの位置について、図3を参照して説明する。本例では、熱流センサ13dは、砥石車Tの表面に対向して配置されており、砥石車Tの表面からの放熱データを検出する。
(3. Position of
The position of the
図3において、砥石車Tは、時計回りに回転し、工作物Wは、反時計回りに回転する場合を例にあげる。砥石車Tの側面と工作物Wの側面とが接触する研削点Paを構成する。砥石車Tにおいて、Paが研削点、Pbが下端、Pcが上端である。つまり、本例では、砥石車Tの回転方向は、砥石車Tの外周表面の所定位置が研削点Pa(工作物W側の側方位置)、下端Pb、上端Pc、研削点Paの順に移動する方向となる。また、工作物Wにおいて、Paが研削点、Pdが下端、Peが上端である。つまり、本例では、工作物Wの回転方向は、工作物Wの外周表面の所定位置が研削点Pa(砥石車T側の側方位置)、下端Pd、上端Pe、研削点Paの順に移動する方向となる。 In FIG. 3, an example is given in which the grinding wheel T rotates clockwise and the workpiece W rotates counterclockwise. A grinding point Pa is formed at which the side surface of the grinding wheel T and the side surface of the workpiece W come into contact. In the grinding wheel T, Pa is the grinding point, Pb is the lower end, and Pc is the upper end. That is, in this example, the rotation direction of the grinding wheel T is such that a predetermined position on the outer peripheral surface of the grinding wheel T moves in the order of grinding point Pa (lateral position on the workpiece W side), lower end Pb, upper end Pc, and grinding point Pa. The direction is to Further, in the workpiece W, Pa is the grinding point, Pd is the lower end, and Pe is the upper end. That is, in this example, the rotation direction of the workpiece W is such that a predetermined position on the outer peripheral surface of the workpiece W moves in the order of grinding point Pa (lateral position on the grinding wheel T side), lower end Pd, upper end Pe, and grinding point Pa. The direction is to
また、クーラントノズル48は、砥石車Tによる工作物Wの研削点Paにクーラントを供給する。特に、図3に示すように、クーラントノズル48が、研削点Paより上の位置から研削点Paに向かってクーラントを供給しながら、砥石車Tにより工作物Wの研削加工が行われる。
Moreover, the
熱流センサ13dは、砥石車Tの外周表面において研削点Paとは異なる位置に対向して配置されている。詳細には、熱流センサ13dは、砥石車Tの外周表面において研削点Paより上の位置に対向して配置されている。従って、熱流センサ13dが対向する砥石車Tの位置は、クーラントが直接かかりにくい位置となる。その結果、熱流センサ13dは、クーラントの影響が少ないため、砥石車Tの表面の放熱データを検出できる。
The
さらに、上記のように配置されることで、熱流センサ13dは、砥石車Tの回転方向において、研削点Paから180°以上ずれた位置に位置する。従って、砥石車Tの研削点Pa付近にクーラントがかけられた後に、クーラントは、砥石車Tの回転に伴う遠心力によって砥石車Tの表面から離散される。従って、熱流センサ13dが対向する砥石車Tの表面には、クーラントが付着している量が少なくなる。その結果、熱流センサ13dは、よりクーラントの影響が少なくなるため、砥石車Tの表面の放熱データをより高精度に検出できる。
Further, by being arranged as described above, the
特に、熱流センサ13dは、砥石車Tの外周表面において研削点Paと砥石車Tの上端Pcとの間の位置に対向して配置されている。砥石車Tが上述した回転方向である場合に、熱流センサ13dを当該位置に配置することで、砥石車Tの回転に伴う遠心力によってクーラントをより効果的に離散させることができる。従って、熱流センサ13dは、さらにクーラントの影響が少なくなり、砥石車Tの表面の放熱データをさらに高精度に検出することができる。
In particular, the
ここで、上記においては、熱流センサ13dを砥石車Tの表面に対向する位置に配置した。この他に、熱流センサ13dは、工作物Wの表面に対向する位置に配置し、工作物Wの表面からの放熱データを検出するようにしてもよい。ただし、工作物Wの外径が小さい場合には、工作物Wの表面全周に亘ってクーラントが付着している可能性があるため、高精度に工作物Wからの放熱データを検出することができない場合がある。一方、砥石車Tは、一般に大径であるため、仮に工作物Wの外径が小さい場合には、熱流センサ13dは、上記のように砥石車Tの表面に対向する位置に配置するのがよい。
Here, in the above, the
熱流センサ13dを工作物Wの表面に対向する位置に配置する場合には、実質的に、上述した砥石車Tに対する位置と同様の位置に配置するとよい。熱流センサ13dは、工作物Wの外周表面において研削点Paより上の位置に対向して配置されるとよい。特に、熱流センサ13dは、工作物Wの外周表面において研削点Paと工作物Wの上端Peとの間の位置に対向して配置されるとよい。
When the
(4.加工品質予測システム1の機能ブロック構成)
加工品質予測システム1の機能ブロック構成について、図4を参照して説明する。加工品質予測システム1は、複数の検出器13a-13g、演算装置20、表示装置30を備える。検出器13a-13gは、上述したように、工作物Wの研削加工中に研削盤本体11における観測可能な状態データを検出する。
(4. Functional block configuration of processing quality prediction system 1)
The functional block configuration of the machining
また、加工品質予測システム1は、加工品質検査装置50をさらに備える例をあげる。加工品質検査装置50は、目的の加工品質を検査するための装置であって、研削盤10とは別の装置としてもよいし、研削盤10の組み込み装置としてもよい。
Further, an example will be given in which the processing
演算装置20は、学習処理装置60と予測演算装置70とを備える。学習処理装置60は、機械学習を行うことにより学習済みモデルを生成する処理を行う。つまり、学習処理装置60は、機械学習における学習フェーズとして機能する。予測演算装置70は、学習済みモデルを用いて、加工品質を予測する演算処理を行う。つまり、予測演算装置70は、機械学習における推論フェーズとして機能する。なお、学習処理装置60と予測演算装置70は、独立した装置を構成してもよいし、1つの装置を構成してもよい。
The
学習処理装置60は、検出器13a-13gにより検出された状態データ、及び、加工品質検査装置50により得られた加工品質に基づいて、工作物Wの加工品質を予測するための学習済みモデルを生成する。学習処理装置60は、訓練データセット取得部61、訓練データセット記憶部62、モデル生成部63、及び、有効特徴量抽出部64を備える。
The
訓練データセット取得部61は、機械学習を行うための訓練データセットを取得する。ここで、訓練データセット取得部61は、状態データ取得部61a、特徴量算出部61b、加工品質データ取得部61cを備える。状態データ取得部61aは、工作物Wの研削加工中において、検出器13a-13gのそれぞれにより検出された状態データを取得する。
The training data
特徴量算出部61bは、状態データ取得部61aにて取得された状態データについての複数の特徴量を算出する。ここで、特徴量は、状態データにおける種々の統計量を用いる。例えば、特徴量は、状態データにおける最大値、最小値、平均値、分散、標準偏差、歪度、尖度、中央値等である。また、特徴量は、状態データを微分したデータに対する統計量、状態データの周波数解析を行ったデータに対する統計量等を含めてもよい。特徴量算出部61bは、上記の全ての特徴量を算出してもよいし、一部の特徴量を算出してもよい。
The feature
例えば、特徴量の種類として、元データ、微分データ、周波数解析データの3種に対して、8種類の統計量を適用する場合には、24種類の特徴量となる。そして、7種類の検出器13a-13gのそれぞれに対して、24種類の特徴量を算出する場合には、全部で168種類の特徴量となる。
For example, if eight types of statistics are applied to three types of feature amounts: original data, differential data, and frequency analysis data, there will be 24 types of feature amounts. If 24 types of feature amounts are calculated for each of the seven types of
加工品質データ取得部61cは、加工品質検査装置50により取得された加工品質データを、対象の工作物Wに関連付けて取得する。加工品質データは、少なくとも、工作物Wに生じる加工変質層の状態を表す変質層データを含み、工作物Wに生じるびびり状態データ、真円度データ、表面粗さデータの少なくとも1つを含む。
The machining quality data acquisition unit 61c acquires the machining quality data acquired by the machining
つまり、訓練データセット取得部61は、複数の状態データのそれぞれに対する複数の特徴量を説明変数とし、加工品質データを目的変数として、説明変数及び目的変数を含む訓練データセットを取得する。訓練データセット記憶部62は、訓練データセット取得部61によって取得した訓練データセットを記憶する。
That is, the training data
モデル生成部63は、訓練データセット記憶部62に記憶された訓練データセットを用いて機械学習を行う。具体的には、モデル生成部63は、複数の状態データのそれぞれに対する複数の特徴量(例えば、168種類の特徴量)を第一説明変数とし、加工品質データを第一目的変数とした機械学習を行う。つまり、モデル生成部63は、第一説明変数及び第一目的変数を第一訓練データセットとする機械学習を行う。そして、モデル生成部63は、加工品質を予測するための第一学習済みモデルを生成する。ここで、第一学習済みモデルは、加工品質の種類に応じた数分だけ生成される。従って、複数の第一学習済みモデルは、加工品質としての加工変質層の状態、びびり状態、真円度、表面粗さのそれぞれに対応する。
The
機械学習の手法は、回帰を用いるとよい。例えば、決定木、線形回帰、リッジ回帰、Lasso回帰、エラスティックネット、ランダムフォレスト等が有用である。特に、これらの手法を用いることによって、複数の特徴量についての影響度を把握することができる。なお、機械学習の手法としては、回帰以外にも適用可能である。 Regression is preferably used as a machine learning method. For example, decision trees, linear regression, ridge regression, Lasso regression, elastic nets, random forests, etc. are useful. In particular, by using these methods, it is possible to understand the degree of influence of a plurality of feature quantities. Note that machine learning methods other than regression are also applicable.
有効特徴量抽出部64は、上記の機械学習を行うことによって、複数の特徴量の中から第一目的変数に対する影響度の高い有効特徴量を抽出する。有効特徴量は、1つに限るものではなく、複数抽出するとよい。加工変質層の状態を目的変数とする場合、熱流センサ13dによる放熱データの影響度が高いことが確認された。そこで、加工変質層の状態を目的変数とする場合には、放熱データを有効特徴量とすることが好ましい。さらに、放熱データに関する複数の特徴量の中で、影響度の高い複数の特徴量を有効特徴量とするとよい。また、有効特徴量抽出部64は、びびり状態、真円度、表面粗さのそれぞれについても、有効特徴量を抽出する。
The effective feature
そして、有効特徴量抽出部64により複数の有効特徴量が抽出された後において、モデル生成部63は、再び機械学習を行う。具体的には、モデル生成部63は、訓練データセット記憶部62に記憶されている複数の特徴量の中から複数の有効特徴量を第二説明変数とし、当該有効特徴量に対応する加工品質データを第二目的変数とした機械学習を行う。つまり、モデル生成部63は、第二説明変数及び第二目的変数を第二訓練データセットとする機械学習を行う。そして、モデル生成部63は、加工品質を予測するための第二学習済みモデルを生成する。ここで、第二学習済みモデルは、加工品質の種類に応じた数分だけ生成される。ここで生成された第二学習済みモデルは、最初に生成された第一学習済みモデルとは異なるモデルとなっている。
After a plurality of effective feature quantities have been extracted by the effective feature
予測演算装置70は、研削加工中において検出された状態データに基づいて、工作物Wの加工品質を予測する。予測演算装置70は、モデル記憶部71、予測用データ取得部72、予測部73、表示出力部74、工作物後処理部75、改善処理部76を備える。
The
モデル記憶部71は、モデル生成部63が生成した複数の第二学習済みモデルを記憶する。モデル記憶部71は、複数の加工品質のそれぞれに対応する複数の第二学習済みモデルを記憶する。
The
予測用データ取得部72は、研削加工中において予測用データを取得する。予測用データ取得部72は、状態データ取得部72a、有効特徴量算出部72bを備える。状態データ取得部72aは、研削加工中に、複数の検出器13a-13gにより検出された状態データを取得する。
The prediction
有効特徴量算出部72bは、検出された複数の状態データに基づいて、加工品質の種類に応じた1又は複数の有効特徴量を算出する。例えば、加工変質層の状態を予測する場合においては、有効特徴量算出部72bは、少なくとも熱流センサ13dにより検出された放熱データに関する特徴量を有効特徴量とする。
The effective feature
予測部73は、モデル記憶部71に記憶された第二学習済みモデルと、予測用データ取得部72にて取得したデータとに基づいて、対応する加工品質を予測する。例えば、予測部73は、加工変質層の状態に対応する第二学習済みモデルと、検出器13a-13gにより検出された状態データに関する特徴量のうち、有効特徴量算出部72bにおいて加工変質層の状態に対応する有効特徴量とに基づいて、加工変質層の状態を予測する。
The
ここで、予測部73は、加工変質層の有無を予測するようにしてもよい。また、予測部73は、加工変質層の生成度合が所定閾値以上であるかを予測するようにしてもよい。加工変質層の生成度合とは、加工変質層の生成温度に対応する程度に相当し、例えば、工作物Wの表面硬さ、工作物Wの表面の焼け色、加工変質層の深さ等に対応する指標である。また、予測部73は、加工変質層の生成度合を予測するようにしてもよい。
Here, the
表示出力部74は、予測された加工品質を、表示装置30に出力する。工作物後処理部75は、予測部73により予測された加工品質(加工変質層の状態等)が所定状態(悪い状態)である場合に、後処理装置80に対して、対象の工作物Wを選別、廃棄、詳細検査の何れかを実行させる。
The
改善処理部76は、予測部73により予測された加工品質(加工変質層の状態等)が所定状態(悪い状態)である場合に、制御装置12に対して、研削加工条件を変更する、又は、砥石車Tのツルーイングを実行させる。研削加工条件の変更は、例えば、粗研削の送り速度(切込方向の速度)を遅くしたり、仕上げ研削(精研削、微研削)による取り代を多くしたりする。特に、改善処理部76は、予測した加工変質層の深さに応じて、研削条件を変更するとよい。その際に、サイクルタイムを考慮した上で、粗研削の送り速度を遅くすることと、仕上げ研削による取り代を多くすることを、予測した加工変質層の深さに応じて決定するとよい。
The
(5.状態データの種類、予測対象の種類、学習済みモデルの関係)
検出器13a-13gにより検出された状態データ、予測対象の種類、学習済みモデルの関係について、図5を参照して説明する。図5に示すように、機械学習における説明変数(推論フェーズにおける入力データ)を、検出器13a-13gにより検出される回転動力データ、軸動力データ、回転動力データ、放熱データ、振動データ、振動データ、音データとする。
(5. Relationship between type of state data, type of prediction target, and trained model)
The relationship between the state data detected by the
機械学習における目的変数(推論フェーズにおける出力データ)を、加工変質層の状態データとした場合において、学習済みモデルAが適用される。機械学習における目的変数をびびり状態データとした場合において、学習済みモデルBが適用される。機械学習における目的変数を真円度データとした場合において、学習済みモデルCが適用される。機械学習における目的変数を表面粗さデータとした場合において、学習済みモデルDが適用される。 The learned model A is applied when the objective variable (output data in the inference phase) in machine learning is the state data of the process-altered layer. When the target variable in machine learning is chatter state data, trained model B is applied. When the objective variable in machine learning is roundness data, the learned model C is applied. When the objective variable in machine learning is surface roughness data, the learned model D is applied.
(6.状態データの種類に応じた加工変質層の状態への影響度)
次に、状態データの種類に応じた加工変質層の状態への影響度について、図6を参照して説明する。図6は、各検出器13a-13gにより検出された状態データが、加工変質層に与える影響度を示す。
(6. Degree of influence on the state of the processed damaged layer depending on the type of state data)
Next, the degree of influence on the state of the process-affected layer depending on the type of state data will be explained with reference to FIG. 6. FIG. 6 shows the degree of influence of the state data detected by each of the
図6に示すように、加工変質層は、熱流センサ13dにより検出された放熱データが最も影響度が大きいことが分かる。このことから、加工変質層の状態を予測するためには、放熱データを用いることが有効であると言える。
As shown in FIG. 6, it can be seen that the heat radiation data detected by the
(7.放熱データの挙動)
次に、研削加工中における放熱データの挙動について図7を参照して参照する。図7においては、砥石車Tを支持する支持軸に生じる振動データを合わせて図示する。
(7. Behavior of heat radiation data)
Next, the behavior of heat radiation data during grinding will be described with reference to FIG. In FIG. 7, vibration data generated on the support shaft that supports the grinding wheel T is also illustrated.
振動データは、研削加工を開始したと同時に高い値を示し、研削加工を終了したと同時に低い値を示す。さらに、放熱データについても、振動データと同様に、研削加工を開始したと同時に高い値を示し、研削加工を終了したと同時に低い値を示す。このように、放熱データは、研削加工への追従性が非常に良好であることが分かる。このことから、放熱データが、研削加工により生じる熱に影響を受けていることが分かる。そして、この追従性の良好さが、加工変質層の状態の予測精度を向上させていると考えられる。 The vibration data shows a high value as soon as the grinding process starts, and shows a low value as soon as the grinding process ends. Furthermore, like the vibration data, the heat radiation data also shows a high value as soon as the grinding process starts, and shows a low value as soon as the grinding process ends. Thus, it can be seen that the heat radiation data has very good followability to the grinding process. This shows that the heat radiation data is affected by the heat generated by the grinding process. It is thought that this good followability improves the accuracy of predicting the state of the process-affected layer.
(8.効果)
研削加工により研削点に生じた熱は、工作物、砥石車、切粉、クーラントに伝達される。そして、熱流センサ13dは、砥石車T及び工作物Wの少なくとも一方の表面において研削点Paとは異なる位置からの放熱データを検出する。つまり、熱流センサ13dは、研削点Paの温度を直接検出してはいない。しかし、研削点Paに生じた熱が工作物W及び砥石車Tに伝達されているため、工作物W及び砥石車Tの表面は、研削点Paとは異なる位置であっても、熱が残っている。従って、熱流センサ13dは、砥石車T及び工作物Wの少なくとも一方の表面において研削点Paとは異なる位置であっても、研削点Paに生じた熱に相当する放熱データを検出することができる。その結果、熱流センサ13dにより検出された放熱データを用いることにより、加工変質層の状態を高精度に予測することができる。
(8. Effect)
Heat generated at the grinding point during grinding is transferred to the workpiece, grinding wheel, chips, and coolant. The
1:加工品質予測システム、10:研削盤、11:研削盤本体、12:制御装置、13、13a-13g:検出器、20:演算装置、30:表示装置、45:砥石台、48:クーラントノズル、50:加工品質検査装置、60:学習処理装置、61:訓練データセット取得部、61a:状態データ取得部、61b:特徴量算出部、61c:加工品質データ取得部、62:訓練データセット記憶部、63:モデル生成部、64:有効特徴量抽出部、70:予測演算装置、71:モデル記憶部、72:予測用データ取得部、72a:状態データ取得部、72b:有効特徴量算出部、73:予測部、75:工作物後処理部、76:改善処理部、Pa:研削点、Pb:砥石車の下端、Pc:砥石車の上端、Pd:工作物の下端、Pe:工作物の上端、T:砥石車、W:工作物 1: Machining quality prediction system, 10: Grinding machine, 11: Grinding machine body, 12: Control device, 13, 13a-13g: Detector, 20: Arithmetic device, 30: Display device, 45: Grinding head, 48: Coolant Nozzle, 50: processing quality inspection device, 60: learning processing device, 61: training data set acquisition unit, 61a: state data acquisition unit, 61b: feature amount calculation unit, 61c: processing quality data acquisition unit, 62: training data set Storage unit, 63: Model generation unit, 64: Effective feature amount extraction unit, 70: Prediction calculation device, 71: Model storage unit, 72: Prediction data acquisition unit, 72a: State data acquisition unit, 72b: Effective feature amount calculation 73: Prediction section, 75: Workpiece post-processing section, 76: Improvement processing section, Pa: Grinding point, Pb: Lower end of grinding wheel, Pc: Upper end of grinding wheel, Pd: Lower end of workpiece, Pe: Machining Upper end of object, T: Grinding wheel, W: Workpiece
Claims (12)
前記工作物の研削加工中に前記研削盤本体における観測可能な状態データを検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記状態データを用いて、前記砥石車と前記工作物とが接触する研削点の温度が高くなることによって前記工作物に生成される加工変質層の有無、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、又は、前記工作物の表面の焼け色を予測する予測部と、
を備え、
前記検出器は、所定方向の熱流束の大きさである熱流データを前記状態データとして検出する熱流センサを含み、
前記熱流センサは、前記砥石車及び前記工作物の少なくとも一方の外周表面において前記研削点とは異なる所定位置に対向して配置され、前記所定位置から前記熱流センサに向かう方向である前記所定方向の熱流束の大きさを検出する、加工品質予測システム。 a grinding machine body that grinds the workpiece using the grinding wheel while rotating the workpiece and the grinding wheel;
a detector that detects observable state data on the grinding machine body during grinding of the workpiece;
Using the state data detected by the detector , it is possible to determine the presence or absence of a machining-altered layer that is generated on the workpiece due to an increase in the temperature of the grinding point where the grinding wheel and the workpiece contact, and the machining-altered layer. a prediction unit that predicts the depth of the layer, the surface hardness of the workpiece, or the burnt color of the surface of the workpiece ;
Equipped with
The detector includes a heat flow sensor that detects heat flow data that is the magnitude of heat flux in a predetermined direction as the state data,
The heat flow sensor is disposed opposite to a predetermined position different from the grinding point on the outer circumferential surface of at least one of the grinding wheel and the workpiece , and is arranged in the predetermined direction, which is a direction from the predetermined position toward the heat flow sensor. A processing quality prediction system that detects the magnitude of heat flux .
前記検出器により検出された前記状態データを説明変数とし、前記工作物に生成される前記加工変質層の有無、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、又は、前記工作物の表面の焼け色を表す変質層データを目的変数とし、前記説明変数及び前記目的変数を含む訓練データセットを用いて機械学習を行うことにより学習済みモデルを生成する学習処理装置と、
前記学習処理装置により生成された前記学習済みモデルを記憶する学習済みモデル記憶部と、
を備え、
前記予測部は、前記学習済みモデルと前記状態データとを用いて前記加工変質層の有無、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、又は、前記工作物の表面の焼け色を予測する、請求項1に記載の加工品質予測システム。 The processing quality prediction system further includes:
The state data detected by the detector is used as an explanatory variable, and the presence or absence of the machining - affected layer generated on the workpiece , the depth of the machining-affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the workpiece a learning processing device that generates a trained model by performing machine learning using altered layer data representing the burnt color of the surface of the object as an objective variable and using a training data set including the explanatory variable and the objective variable;
a trained model storage unit that stores the trained model generated by the learning processing device;
Equipped with
The prediction unit uses the learned model and the state data to determine the presence or absence of the work-affected layer, the depth of the work-affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the burnt color of the workpiece surface. The processing quality prediction system according to claim 1, which predicts.
前記熱流センサは、前記砥石車及び前記工作物の少なくとも一方の外周表面において前記研削点より上の前記所定位置に対向して配置される、請求項1-3の何れか1項に記載の加工品質予測システム。 The grinding machine body performs the grinding process while supplying coolant from a position above the grinding point toward the grinding point,
The processing according to any one of claims 1 to 3 , wherein the heat flow sensor is disposed on an outer circumferential surface of at least one of the grinding wheel and the workpiece, facing the predetermined position above the grinding point. Quality prediction system.
前記熱流センサは、前記砥石車の外周表面において前記研削点より上の前記所定位置に対向して配置される、請求項4に記載の加工品質予測システム。 The rotation direction of the grinding wheel is a direction in which the outer peripheral surface of the grinding wheel moves in the order of the side of the grinding wheel, which is the grinding point, the lower end, the upper end, and the grinding point,
The machining quality prediction system according to claim 4 , wherein the heat flow sensor is disposed on the outer peripheral surface of the grinding wheel to face the predetermined position above the grinding point.
前記熱流センサは、前記工作物の外周表面において前記研削点より上の前記所定位置に対向して配置される、請求項4に記載の加工品質予測システム。 The rotation direction of the workpiece is a direction in which the outer peripheral surface of the workpiece moves in the order of the side of the workpiece, which is the grinding point, the lower end, the upper end, and the grinding point,
The machining quality prediction system according to claim 4 , wherein the heat flow sensor is disposed on the outer peripheral surface of the workpiece so as to face the predetermined position above the grinding point.
前記状態データに関する複数の特徴量を第一説明変数とし、前記加工変質層の有無、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、又は、前記工作物の表面の焼け色を表す前記変質層データを第一目的変数とし、前記第一説明変数及び前記第一目的変数を含む第一訓練データセットを用いて機械学習を行うことにより、前記複数の特徴量の中から前記第一目的変数に対する影響度の高い有効特徴量を抽出し、
抽出した前記有効特徴量を第二説明変数とし、前記加工変質層の有無、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、又は、前記工作物の表面の焼け色を表す前記変質層データを第二目的変数とし、前記第二説明変数及び前記第二目的変数を含む第二訓練データセットを用いて機械学習を行うことにより、前記学習済みモデルを生成し、
前記予測部は、前記学習済みモデルと前記状態データに関する前記有効特徴量とを用いて前記加工変質層の有無、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、又は、前記工作物の表面の焼け色を予測する、請求項2に記載の加工品質予測システム。 The learning processing device includes:
A plurality of feature quantities related to the state data are used as first explanatory variables, and represent the presence or absence of the process-affected layer, the depth of the process-affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the burnt color of the surface of the workpiece. By using the altered layer data as a first objective variable and performing machine learning using a first training data set including the first explanatory variable and the first objective variable, the first Extract effective features that have a high degree of influence on the objective variable,
The extracted effective feature amount is used as a second explanatory variable, and the alteration represents the presence or absence of the process-affected layer, the depth of the process-affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the burnt color of the surface of the workpiece . generating the learned model by performing machine learning using the layer data as a second objective variable and using a second training data set including the second explanatory variable and the second objective variable;
The prediction unit uses the learned model and the effective feature amount related to the state data to predict the presence or absence of the work-affected layer, the depth of the work-affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the workpiece. The processing quality prediction system according to claim 2, which predicts the burnt color of the surface of the workpiece .
前記砥石車及び前記工作物の少なくとも一方の回転動力データを前記状態データとして検出する回転動力センサと、
前記砥石車と前記工作物との切込方向へ軸移動させるための軸動力データを前記状態データとして検出する軸動力センサと、
前記研削加工により生じる音データを前記状態データとして検出する加工音センサと、
前記砥石車及び前記工作物の少なくとも一方を支持する支持装置に生じる振動データを前記状態データとして検出する振動センサと、
の中の少なくとも1つを備える、請求項1-8の何れか1項に記載の加工品質予測システム。 The detector further includes:
a rotational power sensor that detects rotational power data of at least one of the grinding wheel and the workpiece as the state data;
a shaft power sensor that detects shaft power data for moving the shaft in the cutting direction between the grinding wheel and the workpiece as the state data;
a processing sound sensor that detects sound data generated by the grinding process as the state data;
a vibration sensor that detects vibration data generated in a support device that supports at least one of the grinding wheel and the workpiece as the state data;
The processing quality prediction system according to any one of claims 1 to 8 , comprising at least one of the following.
前記予測部によって、前記加工変質層の有無において前記加工変質層が有ると予測された場合、又は、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、若しくは前記工作物の表面の焼け色が所定閾値以上であると予測された場合に、対象の前記工作物を選別、廃棄、詳細検査の何れかを実行させる工作物後処理部を備える、請求項1-9の何れか1項に記載の加工品質予測システム。 The processing quality prediction system further includes:
If the prediction unit predicts that the work-affected layer exists based on the presence or absence of the work-affected layer, or the depth of the work-affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the Any one of claims 1 to 9 , further comprising a workpiece post-processing unit that performs any one of sorting, discarding, and detailed inspection of the target workpiece when it is predicted that the burnt color of the surface is equal to or higher than a predetermined threshold value. The processing quality prediction system according to item 1.
前記予測部によって、前記加工変質層の有無において前記加工変質層が有ると予測された場合、又は、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、若しくは前記工作物の表面の焼け色が所定閾値以上であると予測された場合に、研削加工条件を変更する、又は、前記砥石車のツルーイングを実行させる改善処理部を備える、請求項1-10の何れか1項に記載の加工品質予測システム。 The processing quality prediction system further includes:
If the prediction unit predicts that the work-affected layer exists based on the presence or absence of the work-affected layer, or the depth of the work-affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the Any one of claims 1 to 10 , further comprising an improvement processing unit that changes grinding processing conditions or executes truing of the grinding wheel when it is predicted that the burnt color of the surface is equal to or higher than a predetermined threshold. Processing quality prediction system described in .
前記予測部は、前記学習済みモデルと前記状態データとを用いて、前記加工変質層の有無、前記加工変質層の深さ、前記工作物の表面硬さ、又は、前記工作物の表面の焼け色を予測し、且つ、前記工作物に生じるびびり状態、真円度及び表面粗さの少なくとも1つを予測する、請求項2に記載の加工品質予測システム。 The learning processing device determines the presence or absence of the machining-affected layer, the depth of the machining-affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the burnt color of the surface of the workpiece , as well as the chatter state occurring in the workpiece. generating the learned model using at least one of data, roundness data, and surface roughness data as the objective variable;
The prediction unit uses the learned model and the state data to predict the presence or absence of the work-affected layer, the depth of the work-affected layer, the surface hardness of the workpiece, or the burnt surface of the workpiece. 3. The processing quality prediction system according to claim 2, which predicts color and also predicts at least one of a chatter state, roundness, and surface roughness occurring in the workpiece.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019204672A JP7451948B2 (en) | 2019-11-12 | 2019-11-12 | Machining quality prediction system |
CN202011154595.8A CN112775731A (en) | 2019-11-01 | 2020-10-26 | Grinding system |
EP20204366.7A EP3815842B1 (en) | 2019-11-01 | 2020-10-28 | Grinding system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019204672A JP7451948B2 (en) | 2019-11-12 | 2019-11-12 | Machining quality prediction system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021074841A JP2021074841A (en) | 2021-05-20 |
JP7451948B2 true JP7451948B2 (en) | 2024-03-19 |
Family
ID=75899887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019204672A Active JP7451948B2 (en) | 2019-11-01 | 2019-11-12 | Machining quality prediction system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7451948B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010184343A (en) | 2009-01-13 | 2010-08-26 | Jtekt Corp | Device and method for detecting work-affected layer, and centerless grinding machine |
JP2012161906A (en) | 2011-01-21 | 2012-08-30 | Jtekt Corp | Grinding abnormality monitoring method, and grinding abnormality monitoring device |
JP2017500216A (en) | 2013-12-23 | 2017-01-05 | ハイドロ アルミニウム ロールド プロダクツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングHydro Aluminium Rolled Products GmbH | Roll grinding apparatus and method for grinding roll |
JP2019032649A (en) | 2017-08-07 | 2019-02-28 | ファナック株式会社 | Control device and machine learning device |
-
2019
- 2019-11-12 JP JP2019204672A patent/JP7451948B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010184343A (en) | 2009-01-13 | 2010-08-26 | Jtekt Corp | Device and method for detecting work-affected layer, and centerless grinding machine |
JP2012161906A (en) | 2011-01-21 | 2012-08-30 | Jtekt Corp | Grinding abnormality monitoring method, and grinding abnormality monitoring device |
JP2017500216A (en) | 2013-12-23 | 2017-01-05 | ハイドロ アルミニウム ロールド プロダクツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングHydro Aluminium Rolled Products GmbH | Roll grinding apparatus and method for grinding roll |
JP2019032649A (en) | 2017-08-07 | 2019-02-28 | ファナック株式会社 | Control device and machine learning device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021074841A (en) | 2021-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tönshoff et al. | Process monitoring in grinding | |
JP7230546B2 (en) | Grinding Machine Operation Command Data Adjustment Model Generating Device and Grinding Machine Operation Command Data Update Device | |
KR20220062555A (en) | Automatic process monitoring on tooth processing machines | |
CN110780639A (en) | Grinding quality evaluation model generation device and related device | |
JP2020015129A (en) | Grinding wheel surface state estimation model creation device, grinding wheel surface state estimation device, operation command data adjustment model creation device for grinder and operation command data updating device for grinder | |
JP5272569B2 (en) | Chatter simulation apparatus and chatter simulation method | |
JP7225626B2 (en) | Learning model generation device, estimation device and operation command data update device for grinding | |
CN112775731A (en) | Grinding system | |
JP7451949B2 (en) | Machining quality prediction system | |
JP7380107B2 (en) | quality prediction system | |
JP7451948B2 (en) | Machining quality prediction system | |
JP7172636B2 (en) | Machine tool maintenance support device and machine tool system | |
Chi et al. | Optimization of internal plunge grinding using collaboration of the air-grinding and the material removal model based on the power signal | |
JP2020069599A (en) | Support device of machine tool and machine tool system | |
EP3736648B1 (en) | Method for autonomous optimization of a grinding process | |
JP7215312B2 (en) | Cyber-physical system processing system | |
JP7424463B2 (en) | Grinding quality estimation model generation device, grinding quality estimation device, and grinding machine operation command data update device | |
JP2021171833A (en) | Surface roughness estimation system | |
JP7388528B2 (en) | Grinding quality estimation model generation device, grinding quality estimation device, defective quality factor estimation device, and grinding machine operation command data update device | |
JP2021148457A (en) | Chatter prediction system | |
JP2021171871A (en) | Chattering detection system | |
JP2023150900A (en) | Grinding system | |
WO2024075303A1 (en) | Workpiece mass determination device, machining estimation device, and machining system | |
JP2022147691A (en) | Processing state estimation method and processing state estimation system | |
JP2020114614A (en) | Surface roughness estimation device and machine tool system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200817 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20210301 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221013 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230721 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231025 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7451948 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |