JPH03245948A - 工作機械における加工状態検出装置 - Google Patents
工作機械における加工状態検出装置Info
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- JPH03245948A JPH03245948A JP1317825A JP31782589A JPH03245948A JP H03245948 A JPH03245948 A JP H03245948A JP 1317825 A JP1317825 A JP 1317825A JP 31782589 A JP31782589 A JP 31782589A JP H03245948 A JPH03245948 A JP H03245948A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、工作機械における加工中の加工状態を検出
する加工状態検出装置に関する。
する加工状態検出装置に関する。
〔従来の技術）
従来の工作機械における加工中の加工状態検出技術は、
検出対象を加工力、振動・音響、熱、加工動力、加工寸
法（切残し量）又は（特に主軸が磁磁気軸受の場合には
）励磁電流とするものがあり２具体的には下記のような
ものである。
検出対象を加工力、振動・音響、熱、加工動力、加工寸
法（切残し量）又は（特に主軸が磁磁気軸受の場合には
）励磁電流とするものがあり２具体的には下記のような
ものである。
加工力の場合： （ｌａ）工作物支持台や刃物台に取付
けた圧電素子や歪ゲージによる検出、（１ｂ）工作物支
承センタに取付けた歪ゲージによる検出、（ｌｃ）工具
（工作物）主軸を支承した静圧流体軸受のポケット圧力
変動検量 振動・音響の場合： （２ａ）工作物支持台、刃物台支
承センタ、又はシューに設けられたＡＥセンサや振動セ
ンサによる検出、（２ｂ）転がり軸受支承の工具（工作
物）主軸に設けられたＡＥセンサや振動センサによる検
出 熱の場合＝（３）工作物・工具に埋め込まれた熱検知セ
ンサによる検出 加工動力の場合：（４）工具（工作物）主軸の回転駆動
動力の検出 加工寸法（切残し量）の場合＝（５）切込み送り量と加
工中の工作物寸法との差の検圧 磁気軸受における励磁電流の場合＝（６）平均化された
励磁電流の検出 〔発明が解決しようとする課題〕 上記の加工状態検出技術は、次のような欠点を備えてい
る。
けた圧電素子や歪ゲージによる検出、（１ｂ）工作物支
承センタに取付けた歪ゲージによる検出、（ｌｃ）工具
（工作物）主軸を支承した静圧流体軸受のポケット圧力
変動検量 振動・音響の場合： （２ａ）工作物支持台、刃物台支
承センタ、又はシューに設けられたＡＥセンサや振動セ
ンサによる検出、（２ｂ）転がり軸受支承の工具（工作
物）主軸に設けられたＡＥセンサや振動センサによる検
出 熱の場合＝（３）工作物・工具に埋め込まれた熱検知セ
ンサによる検出 加工動力の場合：（４）工具（工作物）主軸の回転駆動
動力の検出 加工寸法（切残し量）の場合＝（５）切込み送り量と加
工中の工作物寸法との差の検圧 磁気軸受における励磁電流の場合＝（６）平均化された
励磁電流の検出 〔発明が解決しようとする課題〕 上記の加工状態検出技術は、次のような欠点を備えてい
る。
検出対象が加工力の場合： （ｔａ）は、工作物が一定
の移動範囲である場合に限られ、且つ工作物の支持剛性
が制限される。（Ｉｂ）は、工作物がセンタ支承に限ら
れる。（ＩＣ）は、高速変化に対して応答性が低い。
の移動範囲である場合に限られ、且つ工作物の支持剛性
が制限される。（Ｉｂ）は、工作物がセンタ支承に限ら
れる。（ＩＣ）は、高速変化に対して応答性が低い。
振動・音響の場合： （２ａ）は、異常検量のみで用途
範囲が狭い、 （２ｂ）は、軸受を介するので、振動が
減衰する上、転がり振動をも検圧するためＳＮ比が低い
。
範囲が狭い、 （２ｂ）は、軸受を介するので、振動が
減衰する上、転がり振動をも検圧するためＳＮ比が低い
。
熱の場合＝（３）は、実用性・応答性が低い。
加工動力の場合：（４）は、応答性が低い上、検出され
るのは、接線方向の力のみで、法線方向の変化が大きい
研削には不十分である。
るのは、接線方向の力のみで、法線方向の変化が大きい
研削には不十分である。
加工寸法（切残し量）の場合：（５）は、検出されるの
が加工の結果であるため応答が遅い。
が加工の結果であるため応答が遅い。
磁気軸受における励磁電流の場合：（６）は、励磁電流
の検出としても平均化された励磁電流の検出であるため
、周波数領域での検出ができない。
の検出としても平均化された励磁電流の検出であるため
、周波数領域での検出ができない。
いずれにしても、検出機能が低く、しかも単なる状態検
出手段であって、精度の高い検出により多様の状態の分
析を行い、それに応じた工作機械の制御を行い得る出力
信号を出力するものには至っていない。
出手段であって、精度の高い検出により多様の状態の分
析を行い、それに応じた工作機械の制御を行い得る出力
信号を出力するものには至っていない。
この発明による工作機械における加工状態検出装置は、
工作主軸回転自在に支承した電磁軸受の電源回路中に設
けられ、励磁電流を検出する励磁電流検出器、励磁電流
検出器に接続され、励磁電流検出器の検出信号が入力さ
れる各種周波数帯域フィルタ、及び各種周波数帯域フィ
ルタの出力信号と夫々の設定値との比較器から構成され
ている。
工作主軸回転自在に支承した電磁軸受の電源回路中に設
けられ、励磁電流を検出する励磁電流検出器、励磁電流
検出器に接続され、励磁電流検出器の検出信号が入力さ
れる各種周波数帯域フィルタ、及び各種周波数帯域フィ
ルタの出力信号と夫々の設定値との比較器から構成され
ている。
工作機械の運転が開始された状態、加工工具が各種未加
工面の夫々に応じて工作物に接触した状態、加工状態、
加工における工作物の加工面状態等の夫々に応じた工作
主軸の半径方向変位に応じた磁気軸受の励磁電流の変化
が励磁電流検出器により検出され、その検量信号が各種
周波数帯域フィルタに入力される結果、加工状態乃至工
作物加工面状態が識別され、各種周波数帯域フィルタか
らの出力信号が比較器において、設定基準値と比較され
た結果により夫々の状態の程度が判別される。その結果
の判別信号が制御装置に入力されることにより、工作機
械は適正な加工作動を自動的に行うように制御される。
工面の夫々に応じて工作物に接触した状態、加工状態、
加工における工作物の加工面状態等の夫々に応じた工作
主軸の半径方向変位に応じた磁気軸受の励磁電流の変化
が励磁電流検出器により検出され、その検量信号が各種
周波数帯域フィルタに入力される結果、加工状態乃至工
作物加工面状態が識別され、各種周波数帯域フィルタか
らの出力信号が比較器において、設定基準値と比較され
た結果により夫々の状態の程度が判別される。その結果
の判別信号が制御装置に入力されることにより、工作機
械は適正な加工作動を自動的に行うように制御される。
この発明の実施例を図面に従って説明する。
この発明の加工状態検出装置が適用された工作機械とし
て内面研削盤の場合が例示しである。
て内面研削盤の場合が例示しである。
第１図において、ベツド１上には、砥石台２がＸ軸線方
向に、工作主軸台テーブル３がＸ軸線方向に夫々滑動自
在に載置されており、砥石台２は、サーボモータ４によ
り送りねじ機構５を介してＸ軸線方向に進退され、工作
主軸台テーブル３は、サーボモータ６により送りねじ機
構７を介してＸ軸線方向に進退されるようになっている
。
向に、工作主軸台テーブル３がＸ軸線方向に夫々滑動自
在に載置されており、砥石台２は、サーボモータ４によ
り送りねじ機構５を介してＸ軸線方向に進退され、工作
主軸台テーブル３は、サーボモータ６により送りねじ機
構７を介してＸ軸線方向に進退されるようになっている
。
砥石台２には、先端に研削砥石Ｇの砥石軸８を装着した
砥石主軸９を回転自在に磁気軸受１０．１０’でＸ軸線
方向に支承した砥石頭１１とモータ１２とが取付けられ
、砥石主軸９は、モータ１２によりベルト伝動機構Ｉ３
を介して回転駆動されるようになっている。
砥石主軸９を回転自在に磁気軸受１０．１０’でＸ軸線
方向に支承した砥石頭１１とモータ１２とが取付けられ
、砥石主軸９は、モータ１２によりベルト伝動機構Ｉ３
を介して回転駆動されるようになっている。
工作主軸台テーブル３には、先端にチャック１４を装着
した工作主軸１５を回転自在に転がり軸受１６゜１６で
Ｘ軸線方向に支承した工作主軸台１７とモータ１８とが
取付けられ、工作主軸１５は、モータ１８によりベルト
伝動機構１９を介して回転駆動されるようになっている
。
した工作主軸１５を回転自在に転がり軸受１６゜１６で
Ｘ軸線方向に支承した工作主軸台１７とモータ１８とが
取付けられ、工作主軸１５は、モータ１８によりベルト
伝動機構１９を介して回転駆動されるようになっている
。
加工状態検出装置を備えた研削プログラム制御装置は、
砥石側の磁気軸受ＩＯの励磁電流検出器２０と、励磁電
流検圧器２０から入力される検出信号を処理判別する研
削加工状態検出回路３０と、プロセス監視装置４１とシ
ーケンスプログラム装置・数値制御装置４２と送り駆動
回路４３．４４とから構成されている。
砥石側の磁気軸受ＩＯの励磁電流検出器２０と、励磁電
流検圧器２０から入力される検出信号を処理判別する研
削加工状態検出回路３０と、プロセス監視装置４１とシ
ーケンスプログラム装置・数値制御装置４２と送り駆動
回路４３．４４とから構成されている。
励磁電流検出器２０は、砥石［１１において砥石主軸９
を支承する砥石側の磁気軸受１０の励磁電流を検出する
ように励磁電流の電源回路中に設けら九ている。
を支承する砥石側の磁気軸受１０の励磁電流を検出する
ように励磁電流の電源回路中に設けら九ている。
第２図に示すように、研削加工状態検出回路３０は、電
流検出回路３１、平滑回路３２、工作物回転周波数帯域
通過フィルタ３３、工作物回転周波数部分帯域通過フィ
ルタ３４、砥石軸回転曲げ共振周波数帯域通過フィルタ
３５、比較器３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃ、 ３６ｄ及
び基準値設定器３７ａ、 ３７ｂ、 ３７ｃ、 ３７ｄ
が下記のように作動するように接続されて構成されてい
る。
流検出回路３１、平滑回路３２、工作物回転周波数帯域
通過フィルタ３３、工作物回転周波数部分帯域通過フィ
ルタ３４、砥石軸回転曲げ共振周波数帯域通過フィルタ
３５、比較器３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃ、 ３６ｄ及
び基準値設定器３７ａ、 ３７ｂ、 ３７ｃ、 ３７ｄ
が下記のように作動するように接続されて構成されてい
る。
電流検出回路３１は、励磁電流検出器２０からの励磁電
流検出信号が入力され、その励磁電流検圧信号を電圧に
変換し、その変換された励磁電流検出信号を平滑回路３
２（電流信号を時間平均化する回路）、工作物回転周波
数帯域通過フィルタ３３（Ｎｗババスィルタ）、工作物
回転周波数部分帯域通過フィルタ３４（Ｎｗ＝ｎ Ｎｓ
パスフィルタ）及び砥石軸回転曲げ共振周波数帯域通過
フィルタ３５（Ｎｃババスィルタ）の夫々を介して各比
較器３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃ、 ３６ｄに入力する
。又、各比較器３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃ、 ３６ｄ
には、各基準値設定器３７ａ、 ３７ｂ、 ３７ｃ、
３７ｄにおいて設定された設定基準値信号が夫々から入
力される。
流検出信号が入力され、その励磁電流検圧信号を電圧に
変換し、その変換された励磁電流検出信号を平滑回路３
２（電流信号を時間平均化する回路）、工作物回転周波
数帯域通過フィルタ３３（Ｎｗババスィルタ）、工作物
回転周波数部分帯域通過フィルタ３４（Ｎｗ＝ｎ Ｎｓ
パスフィルタ）及び砥石軸回転曲げ共振周波数帯域通過
フィルタ３５（Ｎｃババスィルタ）の夫々を介して各比
較器３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃ、 ３６ｄに入力する
。又、各比較器３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃ、 ３６ｄ
には、各基準値設定器３７ａ、 ３７ｂ、 ３７ｃ、
３７ｄにおいて設定された設定基準値信号が夫々から入
力される。
そうして、各比較器３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃ、 ３
６ｄにおいては、各フィルタ３２．３３．３４．３５か
ら入力された励磁電流検圧信号と各設定基準値信号とが
比較され、’ｆｆＩ＃に差があれば、各差信号がプロセ
ス監視装置４１に入力される。
６ｄにおいては、各フィルタ３２．３３．３４．３５か
ら入力された励磁電流検圧信号と各設定基準値信号とが
比較され、’ｆｆＩ＃に差があれば、各差信号がプロセ
ス監視装置４１に入力される。
プロセス監視装置４１及びシーケンスプログラム装置・
数値制御装置４２は、送り用サーボモータ４゜６の各駆
動回路４３．４４に指令信号を入力し、サーボモータ４
とサーボモータ６とは、各駆動回路４３゜４４により入
力されて制御駆動されるように夫々接続されている。
数値制御装置４２は、送り用サーボモータ４゜６の各駆
動回路４３．４４に指令信号を入力し、サーボモータ４
とサーボモータ６とは、各駆動回路４３゜４４により入
力されて制御駆動されるように夫々接続されている。
上記の研削プログラム制御装置の操作・作用について説
明する。
明する。
研削加工プロセスを第３図に従って説明する。
先ず、チャック１４に工作物Ｗが把持される（ステップ
１）。
１）。
シーケンスプログラム装置・数値制御装置５１０指令に
よりモータ１８が所定速度で回転する結果１、ベルト伝
動機構１９を介して工作主軸１５、即ち工作物Ｗが回転
駆動されると共に、モータ１２によりベルト伝動機構１
３を介して砥石主軸９、即ち研削砥石Ｇが回転駆動され
る（ステップ２）。
よりモータ１８が所定速度で回転する結果１、ベルト伝
動機構１９を介して工作主軸１５、即ち工作物Ｗが回転
駆動されると共に、モータ１２によりベルト伝動機構１
３を介して砥石主軸９、即ち研削砥石Ｇが回転駆動され
る（ステップ２）。
サーボモータ６が制御装置により制御されて作動し、送
りねじ機構７を介して工作主軸台テーブル３を前進（第
１図において下方に）させ、工作物Ｗの中空部を研削砥
石Ｇに対向する位置にすると共に、他方、サーボモータ
４が制御装置により制御されて作動し、送りねじ機構５
を介して砥石台２を前進（第１図において左方に）させ
、工作物Ｗの中空部内に研削砥石Ｇを進入させる（ステ
ップ３）。
りねじ機構７を介して工作主軸台テーブル３を前進（第
１図において下方に）させ、工作物Ｗの中空部を研削砥
石Ｇに対向する位置にすると共に、他方、サーボモータ
４が制御装置により制御されて作動し、送りねじ機構５
を介して砥石台２を前進（第１図において左方に）させ
、工作物Ｗの中空部内に研削砥石Ｇを進入させる（ステ
ップ３）。
更に、サーボモータ６の作動により工作主軸台テーブル
３がやや急速なギャップエリミネート速度で前進される
と共に研削加工状態検出装置の作動が開始さる（ステッ
プ４）。
３がやや急速なギャップエリミネート速度で前進される
と共に研削加工状態検出装置の作動が開始さる（ステッ
プ４）。
励磁電流検出器ｚＯは、砥石主軸９を支承する磁気軸受
１０．１０の励磁電流を動的に検出し、研削による砥石
主軸９の変位に応じて変動する励磁電流が検出されると
、励磁電流検出信号が電流検出回路３１に入力され、電
流検出回路３１において、電圧信号に変換され、平滑回
路３２、工作物回転周波数帯域通過フィルタ３３、工作
物回転周波数部分帯域通過フィルタ３４、及び砥石軸回
転曲げ共振周波数帯域通過フィルタ３５の夫々に入力さ
れる。
１０．１０の励磁電流を動的に検出し、研削による砥石
主軸９の変位に応じて変動する励磁電流が検出されると
、励磁電流検出信号が電流検出回路３１に入力され、電
流検出回路３１において、電圧信号に変換され、平滑回
路３２、工作物回転周波数帯域通過フィルタ３３、工作
物回転周波数部分帯域通過フィルタ３４、及び砥石軸回
転曲げ共振周波数帯域通過フィルタ３５の夫々に入力さ
れる。
励磁電流検出器ｚＯによる励磁電流検出の結果、夫々の
工作物状態及び研削状態に応じた周波数の励磁電流検出
信号が得られる。
工作物状態及び研削状態に応じた周波数の励磁電流検出
信号が得られる。
研削砥石Ｇが工作物Ｗの内周面に接触するまでは、砥石
軸８の回転精度による主として周波数Ｎｇ酸成分励磁電
流検圧信号が電流検出回路３１に入力されるが、各フィ
ルタからの出力信号はない。
軸８の回転精度による主として周波数Ｎｇ酸成分励磁電
流検圧信号が電流検出回路３１に入力されるが、各フィ
ルタからの出力信号はない。
そうして、研削砥石Ｇが工作物Ｗの内周面に接触し、研
削が開始されると、工作物の内周面の状態に応じた励磁
電流検出信号が前記の砥石軸８の回転精度による主とし
て周波１１ｋＮｇ成分の横比変位信号に重畳されて電流
検出回路３１に入力する。
削が開始されると、工作物の内周面の状態に応じた励磁
電流検出信号が前記の砥石軸８の回転精度による主とし
て周波１１ｋＮｇ成分の横比変位信号に重畳されて電流
検出回路３１に入力する。
そうして、平滑回路３２、工作物回転周波数帯域通過フ
ィルタ３３、又は工作物回転周波数部分帯域通過フィル
タ３４のいずれかから検出信号が出力される。
ィルタ３３、又は工作物回転周波数部分帯域通過フィル
タ３４のいずれかから検出信号が出力される。
例えば、工作物Ｗの内周面が偏心も歪みもなければ、平
滑回路３２からの検出信号ｆ。が出力される。
滑回路３２からの検出信号ｆ。が出力される。
工作物Ｗの内周面断面が歪み、楕円、３葉歪円、・・・
・ｎ葉歪円であれば、検出信号ｆ。に優先して工作物回
転周波数部分帯域通過フィルタ３４から夫々の部分周波
数帯域の検出信号ｆ２が出力され、工作物Ｗの内周面が
工作主軸１５の回転軸線に対し偏心していれば、何より
も優先して、工作物回転周波数帯域通過フィルタ３３か
らの検出信号ｆ１が出力される。
・ｎ葉歪円であれば、検出信号ｆ。に優先して工作物回
転周波数部分帯域通過フィルタ３４から夫々の部分周波
数帯域の検出信号ｆ２が出力され、工作物Ｗの内周面が
工作主軸１５の回転軸線に対し偏心していれば、何より
も優先して、工作物回転周波数帯域通過フィルタ３３か
らの検出信号ｆ１が出力される。
いずれの場合の出力信号ｆｏ、ｆ、、ｆＺも該当比較器
３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃに入力され、該当基準値設
定器３７ａ、３７ｂ、 ３７ｃで設定された各基準値Ｒ
８，Ｒ工、Ｒ２と比較された結果、設定基準値以上とな
れば、プロセス監視装置４１に検出信号が入力される。
３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃに入力され、該当基準値設
定器３７ａ、３７ｂ、 ３７ｃで設定された各基準値Ｒ
８，Ｒ工、Ｒ２と比較された結果、設定基準値以上とな
れば、プロセス監視装置４１に検出信号が入力される。
その結果、プロセス監視装置４１からの出力される信号
Ａ。、ＡＩ ＋ Ａ２により送り駆動回路４４を介して
サーボモータ６が制御され、粗研削に切換えられる（ス
テップ５）。
Ａ。、ＡＩ ＋ Ａ２により送り駆動回路４４を介して
サーボモータ６が制御され、粗研削に切換えられる（ス
テップ５）。
所定の粗研削力で粗研削が行われる。粗研削切込が進む
につれ、通常は、圧力信号ｆ。、ｆ、、ｆ２は増大し、
研削砥石Ｇが全周に接触すると出力信号ｆＩｔｆ２は減
少して零となり、研削砥石Ｇの切れ味が劣化しない限り
出力信号ｆ。の増大も止り、−走化する６（ステップ６
）。
につれ、通常は、圧力信号ｆ。、ｆ、、ｆ２は増大し、
研削砥石Ｇが全周に接触すると出力信号ｆＩｔｆ２は減
少して零となり、研削砥石Ｇの切れ味が劣化しない限り
出力信号ｆ。の増大も止り、−走化する６（ステップ６
）。
粗研削送り中に砥石軸回転曲げ共振周波数帯域通過フィ
ルタ３５からの励磁電流検出信号ｆ３が該当基準値設定
器３７ｄで設定された基準値Ｒ３以上となると、プロセ
ス監視装置４１に検出信号Ａ３が入力される。その結果
、プロセス監視装置４１における粗研削力の所定目標値
は、砥石軸回転曲げ共振周波数帯域通過フィルタ３５か
らの励磁電流検出信号ｆ３が該当基準値設定器３７ｄで
設定された基準値Ｒ３になるまで低減され、それに応じ
て送り駆動回路４４を介してサーボモータ６が減速制御
される（ステップ７）。
ルタ３５からの励磁電流検出信号ｆ３が該当基準値設定
器３７ｄで設定された基準値Ｒ３以上となると、プロセ
ス監視装置４１に検出信号Ａ３が入力される。その結果
、プロセス監視装置４１における粗研削力の所定目標値
は、砥石軸回転曲げ共振周波数帯域通過フィルタ３５か
らの励磁電流検出信号ｆ３が該当基準値設定器３７ｄで
設定された基準値Ｒ３になるまで低減され、それに応じ
て送り駆動回路４４を介してサーボモータ６が減速制御
される（ステップ７）。
かくして、所定の精研剛力切換点に達するまで、砥石軸
回転曲げ共振周波数帯域通過フィルタ３５からの励磁電
流検出信号ｆ３が該当基準値設定器３７ｄで設定された
基準値Ｒ３以下の状態にする所定の粗研削力で粗研削が
続行される（ステップ８）。
回転曲げ共振周波数帯域通過フィルタ３５からの励磁電
流検出信号ｆ３が該当基準値設定器３７ｄで設定された
基準値Ｒ３以下の状態にする所定の粗研削力で粗研削が
続行される（ステップ８）。
例えば、残り研削代が設定値に達した時点、定寸装置に
よる設定された定寸信号が出力された時点、工作主軸台
テーブル３の位置信号が所定位に達した時点、又は切込
みプログラム数値が所定数値に遺した点等である精研剛
力切換点に達した時点の信号がプロセス監視装置４１に
入力されると、プロセス監視装置４１からの出力される
信号により送り駆動回路４４を介してサーボモータ６が
制御され、所定の精研削に切換えられる（ステップ９）
。
よる設定された定寸信号が出力された時点、工作主軸台
テーブル３の位置信号が所定位に達した時点、又は切込
みプログラム数値が所定数値に遺した点等である精研剛
力切換点に達した時点の信号がプロセス監視装置４１に
入力されると、プロセス監視装置４１からの出力される
信号により送り駆動回路４４を介してサーボモータ６が
制御され、所定の精研削に切換えられる（ステップ９）
。
精研削中になっても工作物回転周波数部分帯域通過フィ
ルタ３４からの励磁電流検出信号ｆ２が該当基準値設定
器３７ｃで設定された基準値Ｒ２以下にならないと、プ
ロセス監視装置４１に検出信号が入力される。その場合
には、次のいずれかのプロセスが行われるようになって
いる。
ルタ３４からの励磁電流検出信号ｆ２が該当基準値設定
器３７ｃで設定された基準値Ｒ２以下にならないと、プ
ロセス監視装置４１に検出信号が入力される。その場合
には、次のいずれかのプロセスが行われるようになって
いる。
（１）そのまま所定の精研削が続行され、精研削終了時
点においも、工作物回転周波数部分帯域通過フィルタ３
４からの励磁電流検出信号ｆ２が該当基準値設定器３７
ｃで設定された基準値Ｒ２以下にならないと、その工作
物Ｗを廃棄する。
点においも、工作物回転周波数部分帯域通過フィルタ３
４からの励磁電流検出信号ｆ２が該当基準値設定器３７
ｃで設定された基準値Ｒ２以下にならないと、その工作
物Ｗを廃棄する。
（２）プロセス監視装置４１における精研削力の所定目
標値は、工作物回転周波数部分帯域通過フィルタ３４か
らの励磁電流検出信号ｆ２が該当基準値設定器３７ｃで
設定された基準値Ｒ？になるまで低減され、それに応じ
て送り駆動回路４４を介してサーボモータ６が減速制御
され、精研削は、その状態で精研削終了寸法になるまで
続行される。
標値は、工作物回転周波数部分帯域通過フィルタ３４か
らの励磁電流検出信号ｆ２が該当基準値設定器３７ｃで
設定された基準値Ｒ？になるまで低減され、それに応じ
て送り駆動回路４４を介してサーボモータ６が減速制御
され、精研削は、その状態で精研削終了寸法になるまで
続行される。
（３）精研削は、直ちに中止され、その工作物を廃棄す
る。
る。
（４）プロセス監視装置４１における精研削力の所定目
標値は、工作物回転周波数部分帯域通過フィルタ３４か
らの励磁電流検出信号ｆ２が該当基準値設定器３７ｃで
設定された基準値Ｒ２になるまで低減され、それに応じ
て駆動回路（図しない）を介してモータ１８が減速制御
され、工作主軸１５の回転速度が減速される（ステップ
１０）７ 所定の精研削力で精研削が行われる。正常の精研削では
、はぼ砥石軸８０回回転度による主として周波数Ｎｇ成
分の検量変位信号のみが電流検出回路３Ｉに入力され、
研削砥石Ｇの切れ味が劣化しない限り出力信号ｆ。も減
少して一定化する。（ステップ１１）。
標値は、工作物回転周波数部分帯域通過フィルタ３４か
らの励磁電流検出信号ｆ２が該当基準値設定器３７ｃで
設定された基準値Ｒ２になるまで低減され、それに応じ
て駆動回路（図しない）を介してモータ１８が減速制御
され、工作主軸１５の回転速度が減速される（ステップ
１０）７ 所定の精研削力で精研削が行われる。正常の精研削では
、はぼ砥石軸８０回回転度による主として周波数Ｎｇ成
分の検量変位信号のみが電流検出回路３Ｉに入力され、
研削砥石Ｇの切れ味が劣化しない限り出力信号ｆ。も減
少して一定化する。（ステップ１１）。
精研削により工作物が仕上げ寸法に達すると。
例えば、定寸装置による設定の定寸信号がプロセス監視
装置４１に入力されると、プロセス監視装置４１からの
出力される信号により送り駆動回路４４を介してサーボ
モータ６が停止し、スパークアウトが行われ、圧力信号
ｆ。も更に減少し、励磁電流検出信号は、砥石軸８の回
転精度による主として周波数Ｎｇ酸成分みとなる（ステ
ップ１２）。
装置４１に入力されると、プロセス監視装置４１からの
出力される信号により送り駆動回路４４を介してサーボ
モータ６が停止し、スパークアウトが行われ、圧力信号
ｆ。も更に減少し、励磁電流検出信号は、砥石軸８の回
転精度による主として周波数Ｎｇ酸成分みとなる（ステ
ップ１２）。
その後、プロセス監視装置４１からの出力される信号に
より送り駆動回路４３．４４を介してサーボモータ４．
６が制御されて作動し、送りねじ機構７を介しての工作
主軸台テーブル３を後退させた上（ステップ１３）、送
りねじ機構５を介して砥石台２も後退させ、工作物Ｗの
中空部内から研削砥石Ｇを脱出させ、砥石台２は原位置
に戻る。それと共に、工作主軸台テーブル３も、原位置
まで更に後退する（ステップ１４）。
より送り駆動回路４３．４４を介してサーボモータ４．
６が制御されて作動し、送りねじ機構７を介しての工作
主軸台テーブル３を後退させた上（ステップ１３）、送
りねじ機構５を介して砥石台２も後退させ、工作物Ｗの
中空部内から研削砥石Ｇを脱出させ、砥石台２は原位置
に戻る。それと共に、工作主軸台テーブル３も、原位置
まで更に後退する（ステップ１４）。
シーケンスプログラム装置・数値制御装置５１の指令に
よりモータ１８が停止される結果、工作主軸１５の回転
、即ち工作物Ｗの回転が停止し、チャック１４における
工作物Ｗの交換着脱が行われる（ステップ１５）。
よりモータ１８が停止される結果、工作主軸１５の回転
、即ち工作物Ｗの回転が停止し、チャック１４における
工作物Ｗの交換着脱が行われる（ステップ１５）。
上記の実施例においては、砥石主軸９の変位を磁気軸受
ｌＯの励磁電流の変動として励磁電流検出器２０で検出
し、その励磁電流検出信号が電流検出回路３０に入力さ
れるようなっているが、励磁電流を検出する代わりに磁
気軸受の電磁石の磁束の変化を磁束検出器で検出し、そ
の磁束検出検出信号が磁束検出回路に入力されるように
してもよいことは容易に理解できよう。
ｌＯの励磁電流の変動として励磁電流検出器２０で検出
し、その励磁電流検出信号が電流検出回路３０に入力さ
れるようなっているが、励磁電流を検出する代わりに磁
気軸受の電磁石の磁束の変化を磁束検出器で検出し、そ
の磁束検出検出信号が磁束検出回路に入力されるように
してもよいことは容易に理解できよう。
又、上記の実施例における加工は、内面研削であるが、
この発明が、その他の研削・切削にも適用し得ることも
容易に理解できよう。
この発明が、その他の研削・切削にも適用し得ることも
容易に理解できよう。
〔発明の効果］
この発明の加工状態検出装置よれば、研削・切削加工中
の状態が精度の高く検出され、それにより多様な状態が
分析検出されるので、それに応じた工作機械の制御を行
い得る圧力信号が得ることができる。従って、この発明
の加工状態検出装置は、工作機械における高精度の適応
制御を可能とする。
の状態が精度の高く検出され、それにより多様な状態が
分析検出されるので、それに応じた工作機械の制御を行
い得る圧力信号が得ることができる。従って、この発明
の加工状態検出装置は、工作機械における高精度の適応
制御を可能とする。
第１図は、この発明の実施例における内面研削盤の平面
図及びそれに具備された研削加工状態検出装置のブロッ
ク図、 第２図は、この発明の実施例における研削加工状態検出
装置の研削加工状態検出回路のブロック図、 第３図は、この発明の実施例における研削加工状態検出
装置を具備した内面研削盤の制御プロセスのフローチャ
ートである。 １：ベツド ２：砥石台 ３：工作主軸台テーブル４．
６：サーボモータ ５．７：送りねじ機構８：砥石
軸 ９：砥石主軸 １０．１６：転がり軸受１１：砥石
！［］ １２，１８：モータ１３．１９：ベルト伝動機
構１４：チャック １５：工作主軸 １７：工作主
軸台２０；励磁電流検出器 ３０：研削加工状態検出回
路３■：電流検出回路 ３２コ平滑回路３３：工作物
回転周波数帯域通過フィルタ３４：工作物回転周波数部
分帯域通過フィルタ３５、砥石軸回転曲げ共振周波数帯
域通過フィルタ３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃ、 ３５ｄ
：比較器３７ａ、 ３７ｂ、 ３７ｃ、 ３７ｄ：基
準値設定器４１：プロセス監視装置
図及びそれに具備された研削加工状態検出装置のブロッ
ク図、 第２図は、この発明の実施例における研削加工状態検出
装置の研削加工状態検出回路のブロック図、 第３図は、この発明の実施例における研削加工状態検出
装置を具備した内面研削盤の制御プロセスのフローチャ
ートである。 １：ベツド ２：砥石台 ３：工作主軸台テーブル４．
６：サーボモータ ５．７：送りねじ機構８：砥石
軸 ９：砥石主軸 １０．１６：転がり軸受１１：砥石
！［］ １２，１８：モータ１３．１９：ベルト伝動機
構１４：チャック １５：工作主軸 １７：工作主
軸台２０；励磁電流検出器 ３０：研削加工状態検出回
路３■：電流検出回路 ３２コ平滑回路３３：工作物
回転周波数帯域通過フィルタ３４：工作物回転周波数部
分帯域通過フィルタ３５、砥石軸回転曲げ共振周波数帯
域通過フィルタ３６ａ、 ３６ｂ、 ３６ｃ、 ３５ｄ
：比較器３７ａ、 ３７ｂ、 ３７ｃ、 ３７ｄ：基
準値設定器４１：プロセス監視装置
Claims (1)
- 工作主軸回転自在に支承した電磁軸受の電源回路中に
設けられ、励磁電流を検出する励磁電流検出器、励磁電
流検出器に接続され、励磁電流検出器の検出信号が入力
される各種周波数帯域フィルタ、及び各種周波数帯域フ
ィルタの出力信号と夫々の設定値との比較器から構成さ
れた工作機械における加工状態検出装置
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1317825A JP2555296B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 工作機械における加工状態検出装置 |
| US07/617,570 US5187434A (en) | 1989-12-08 | 1990-11-26 | Apparatus for detecting machining conditions of a workpiece |
| DE69027913T DE69027913T2 (de) | 1989-12-08 | 1990-11-28 | Gerät zur Erfassung von Bearbeitungsbedingungen in einer Werkzeugmaschine |
| EP90312908A EP0431818B1 (en) | 1989-12-08 | 1990-11-28 | Apparatus for detecting machining conditions in a machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1317825A JP2555296B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 工作機械における加工状態検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03245948A true JPH03245948A (ja) | 1991-11-01 |
| JP2555296B2 JP2555296B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=18092472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1317825A Expired - Fee Related JP2555296B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 工作機械における加工状態検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5187434A (ja) |
| EP (1) | EP0431818B1 (ja) |
| JP (1) | JP2555296B2 (ja) |
| DE (1) | DE69027913T2 (ja) |
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| JP2000263376A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-26 | Ntn Corp | 静圧磁気複合軸受スピンドル装置 |
| CN112846937A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 西安交通大学 | 一种主轴状态在线监测系统及方法 |
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| FR2600001B1 (fr) * | 1986-06-11 | 1988-09-09 | Meseltron Sa | Dispositif pour la commande de la vitesse d'avance d'un outil vers une piece a usiner |
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-
1989
- 1989-12-08 JP JP1317825A patent/JP2555296B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-11-26 US US07/617,570 patent/US5187434A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-28 DE DE69027913T patent/DE69027913T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-28 EP EP90312908A patent/EP0431818B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69027913T2 (de) | 1996-12-12 |
| EP0431818A2 (en) | 1991-06-12 |
| EP0431818A3 (en) | 1992-06-10 |
| JP2555296B2 (ja) | 1996-11-20 |
| US5187434A (en) | 1993-02-16 |
| DE69027913D1 (de) | 1996-08-29 |
| EP0431818B1 (en) | 1996-07-24 |
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