JPH0426984B2 - - Google Patents

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JPH0426984B2
JPH0426984B2 JP11876682A JP11876682A JPH0426984B2 JP H0426984 B2 JPH0426984 B2 JP H0426984B2 JP 11876682 A JP11876682 A JP 11876682A JP 11876682 A JP11876682 A JP 11876682A JP H0426984 B2 JPH0426984 B2 JP H0426984B2
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JP
Japan
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grinding
workpiece
deflection
wheel
amount
Prior art date
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JP11876682A
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Japanese (ja)
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JPS5914463A (en
Inventor
Taisuke Kawamata
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
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Publication of JPS5914463A publication Critical patent/JPS5914463A/en
Publication of JPH0426984B2 publication Critical patent/JPH0426984B2/ja
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/20Drives or gearings; Equipment therefor relating to feed movement

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、研削中の被削材のたわみ量を一定の
範囲内に制限させることによつて研削精度を向上
させ、かつ最適な研削速度の制御をする研削盤に
おけるといしの送り制御装置に関する。
Detailed Description of the Invention The present invention provides a grinding machine that improves grinding accuracy by limiting the amount of deflection of a workpiece during grinding within a certain range, and controls the optimum grinding speed. This invention relates to a wheel feed control device.

従来の研削盤におけるといし車の送り制御装置
は、研削抵抗が常に一定になるようにといし台の
送り量を制御するものであつた。研削抵抗が一定
であると、被削材の剛性によつて被削材のたわみ
量が変化する。すなわち被削材の剛性が小さい
と、大きくたわむことになる。たわみ量が多い
と、ひびりが生じる原因となり、仕上げ寸法精度
が悪化し、真円度が低下する。従つて被削材の剛
性に応じて研削抵抗の設定値を変更する必要があ
つた。この設定値を決定するには、多くの実験、
勘を必要とした。従つて、一般に研削条件を設定
する場合、安全を見込んで研削速度を遅くして、
たわみ量を少なくするため、加工時間が長くかか
りこのために加工率が悪かつた。
A conventional grinding wheel feed control device in a grinding machine controls the feed amount of the grinding wheel so that the grinding resistance is always constant. When the grinding resistance is constant, the amount of deflection of the workpiece changes depending on the rigidity of the workpiece. In other words, if the rigidity of the workpiece material is low, it will deflect significantly. A large amount of deflection causes cracks to occur, resulting in poor finished dimensional accuracy and reduced roundness. Therefore, it was necessary to change the setting value of the grinding resistance depending on the rigidity of the workpiece material. Determining this setting required a lot of experimentation,
It required intuition. Therefore, when setting grinding conditions, the grinding speed is generally slowed down to ensure safety.
In order to reduce the amount of deflection, the machining time was long, which resulted in poor machining efficiency.

一方この様な欠点を改良するといし車の送り制
御装置としては、前記のものが研削抵抗を一定に
したのに対し、被削材の研削中のたわみ量を常に
一定になるようにといし車の送りを制御する装置
が知られている。この装置は研削中に被削材の外
径寸法Xを計り、被削材の最終仕上り外径寸法W
との関係から、その時のとり代(X−W)を算出
し、仕上り位置を基準として、といし台の送り量
Yを求め、とり代(X−W)と送り量Yとの関係
から被削材のたわみ量2Z=(X−W)−2Yを算出
するものであつた。そして、このたわみ量2Zが
常に一定になるように送り量Yを制御するもので
あつた。
On the other hand, in order to improve this drawback, a wheel feed control device is designed to keep the amount of deflection of the workpiece constant during grinding, whereas the above device keeps the grinding resistance constant. A device for controlling the feeding of is known. This device measures the outer diameter dimension X of the work material during grinding, and measures the final finished outer diameter dimension W of the work material.
Calculate the machining allowance (X-W) at that time from the relationship with The amount of deflection of the cutting material was calculated as 2Z=(X-W)-2Y. Then, the feed amount Y was controlled so that this deflection amount 2Z was always constant.

ところがこの方法は、といし車の研削面の位置
を測定するのではなく、といし車が固着されてい
るといし台の送りの位置を測定しているため必ず
しも研削面の位置が正確に測定されるものではな
かつた。即ち、といし車は研削と共にその半径が
減少する上、といし台も熱変形を受けてといし台
上におけるといし車の位置もわずかに変化し、更
に、ドレツサの摩耗、ドレツサ切込み量と、とい
し台補正量との誤差があるために、必ずしもとい
し台の位置によつてといし車の研削面の位置が測
定されるというものではなかつた。
However, this method does not measure the position of the grinding surface of the grinding wheel, but rather the position of the feed of the wheel head to which the grinding wheel is fixed, so the position of the grinding surface cannot always be accurately measured. It was not something that would be done. In other words, the radius of the grinding wheel decreases during grinding, and the wheel head also undergoes thermal deformation, causing the position of the wheel on the wheel head to change slightly.Furthermore, the wear of the dresser and the amount of cut of the dresser decrease. , the position of the grinding surface of the wheel was not necessarily determined by the position of the wheel head due to an error with the wheel head correction amount.

従つて、この様な方法で測定した被削材のたわ
み量には、誤差が含まれ、正確なといし車の送り
制御ができなかつた。
Therefore, the amount of deflection of the workpiece measured by this method includes errors, making it impossible to accurately control the feed of the grinding wheel.

本発明は、従来のこの様な欠点を改良するため
になされたものであつて、被削材の外径寸法検出
手段によつて研削中に測定されデータをもとにし
て、研削中のたわみ量を算出することによつて、
たわみ量の精度のよい測定を行ない、その後の研
削速度をこのたわみ量から算定するようにしたも
のである。
The present invention has been made in order to improve these conventional drawbacks, and is based on the data measured during grinding by means for detecting the outer diameter of the workpiece, and calculates the deflection during grinding. By calculating the amount,
The amount of deflection is measured with high accuracy, and the subsequent grinding speed is calculated from this amount of deflection.

即ち本発明は、被削材の径の寸法を測定する測
径手段と、回転駆動するといし車を前記被削材に
対し進退自在に支持し、所定の送り速度が設定さ
れ前記といし車によつて前記被削材を研削すると
いし車駆動手段とを有し、第1の送り速度で研削
する第1の研削工程と第2の送り速度で研削する
第2の研削工程に分けて研削を行う研削盤のとい
し車送り制御装置において、前記第1の研削工程
と第2の研削工程の間に、前記被削材のたわみが
無くなるように設定した時間内で送り速度を零な
いしそれに近い微速度に設定して研削を行うたわ
み手段と、このたわみ除去手段による研削の前に
前記測径手段から被削材半径r2を入力するととも
に、前記たわみ除去手段による研削の後に前記測
径手段から被削材半径r1を入力し、更に被削材の
1回転当たりのといしの切込み量2Δから式δr=
(r2−r1−Δ)を演算して被削材のたわみ量δrを
求める第1の演算手段と、この第1の演算手段か
ら出力されるたわみ量δrに反比例した送り速度を
第2の研削工程の送り速度として設定する第2の
演算手段とを具備する。
That is, the present invention includes a diameter measuring means for measuring the diameter of a workpiece, and a rotationally driven wheel that supports the workpiece so as to be able to move forward and backward with respect to the workpiece. Therefore, the work material is ground by a wheel drive means, and the grinding process is divided into a first grinding process in which the material is ground at a first feed rate and a second grinding process in which the material is ground at a second feed rate. In the grinding wheel feed control device of the grinding machine, the feed rate is set to zero or close to zero within a set time so that the work material is not deflected between the first grinding process and the second grinding process. a deflection means that performs grinding at a slow speed; a radius r2 of the workpiece is inputted from the diameter measuring means before grinding by the deflection removing means; and a radius r2 of the workpiece is input from the diameter measuring means after grinding by the deflection removing means; Input the radius of the workpiece material r1, and then calculate the formula δr= from the depth of cut 2Δ of the grindstone per revolution of the workpiece material.
(r2-r1-Δ) to obtain the deflection amount δr of the work material; and second calculation means for setting the feed rate of the process.

次に本発明の原理を説明する。 Next, the principle of the present invention will be explained.

第1図は本発明装置によつて、被削材のたわみ
量が測定される原理図を示したものである。とい
し車は中心軸03を中心にして回転し、被削材1
0に接触して研削をする。もし被削材にたわみが
なければ、被削材は軸01を中心とする円筒12
の如き外径を有している。ところがといし車によ
る研削力を受けて、被削材10はたわみを生じ0
2軸を中心とする円筒14の様な形状にたわむ。
たわみ量は軸01,02間の距離δで表わすこと
ができる。このたわみ量δrを生じた状態でといし
車の送りを停止すれば、被削材はそのたわみ量に
比例したスプリングバツク作用によつて、02軸
が01軸に重なるように弾性力を生じる。このた
め、といし車の送り速度が零であつたとしても、
被削材が自ら研削面をといし車に押圧接触させる
ために、その被削材の表面は研削されて理想的に
は、02軸は01軸と重なるような位置になり、
円筒半径r1を有する円筒16の形状に研削される
ことになる。
FIG. 1 shows a principle diagram of how the amount of deflection of a workpiece is measured by the apparatus of the present invention. The grinding wheel rotates around the central axis 03 and grinds the workpiece 1.
0 and grinds. If there is no deflection in the workpiece, the workpiece is a cylinder 12 centered on the axis 01.
It has an outer diameter as follows. However, due to the grinding force of the grinding wheel, the workpiece 10 is deflected and becomes 0.
It bends into a shape like a cylinder 14 centered on two axes.
The amount of deflection can be expressed by the distance δ between the axes 01 and 02. If the feeding of the grinding wheel is stopped in a state where this amount of deflection δr has occurred, the workpiece will generate an elastic force such that the 02 axis overlaps the 01 axis due to the spring back action proportional to the amount of deflection. Therefore, even if the feed speed of the grinding wheel is zero,
In order for the workpiece to press its own grinding surface into contact with the grinding wheel, the surface of the workpiece is ground so that ideally, the 02 axis overlaps the 01 axis,
It will be ground into the shape of a cylinder 16 having a cylinder radius r1.

そこで、といし車の送りを停止させた時点にお
いて、被削材の半径r2を測定する。ここにおい
て、といし車の送りを停止させるまでは、被削材
は02軸を中心として、加工が行われる被削材と
といし車の接触点から02軸までの距離を最小半
径とした螺旋形状に研削されている。(この時の
といし車一回転当たりの切込み量は、2Δであ
る。)従つて、といし車の送りを停止させたとし
ても、前記最小半径を有する02軸を中心とする
真円形状以外の非円形部分は被削材が一回転する
ことによつてスプリングバツク作用とは無関係に
研削される。よつて、といし車を停止させた時点
で測定される部分には直径方向に2Δの非円形部
分が含まれており、これを半径当たりに換算する
と、半径r2からΔを減じた(r2−Δ)がこの非円
形部分が除去した最小半径となり、この半径(r2
−Δ)から送り停止後しばらくたつた後(少なく
ともたわみ分がほとんど研削される程度の時間)
の定常状態に達した被削材の半径r1との差(r2−
r1−Δ)が前述したたわみ量δrに等しくなる。
Therefore, the radius r2 of the workpiece is measured at the time when the feed of the grinding wheel is stopped. Here, until the feeding of the grinding wheel is stopped, the workpiece moves in a spiral with the 02 axis as the center and the minimum radius is the distance from the point of contact between the workpiece and the grinding wheel to the 02 axis. It is ground into shape. (The depth of cut per revolution of the grinding wheel at this time is 2Δ.) Therefore, even if the feeding of the grinding wheel is stopped, the shape will not be a perfect circle centered on the 02 axis having the minimum radius. The non-circular portion of the workpiece is ground by one rotation of the workpiece, independent of the springback effect. Therefore, the part measured when the grinding wheel is stopped includes a non-circular part of 2Δ in the diameter direction, and when converted to per radius, it is calculated by subtracting Δ from radius r2 (r2 - Δ) is the minimum radius removed by this non-circular part, and this radius (r2
-∆) after a while after stopping the feed (at least enough time for most of the deflection to be ground)
The difference (r2−
r1−Δ) is equal to the amount of deflection δr mentioned above.

本発明装置は、以上の原理を応用したものであ
る。即ち、まず第1段階の研削において一定の速
度でといし車を送り出し、特定の時刻において送
り出しを停止させ所定の時間、被削材の外径の変
化量を測定することによつてたわみ量を測定す
る。たわみ量に応じて即ち、以後の研削中のたわ
み量が一定のたわみ量限度内に収まるように、と
いし車の送り出し速度を算出する。そして、その
たわみ量を算出した後の研削にあたつては、とい
し車の送りだしを前述した速度によつてコントロ
ールしながら精研削工程の前まで研削する。尚、
たわみ量を測定するのに、望ましくは、といし車
の送りを停止させるのが良いが、被削材の剛性が
大きい場合等においては、ひずみ量が無視できる
程度の微速度に低下させても良い。
The device of the present invention applies the above principle. That is, in the first stage of grinding, the grinding wheel is fed at a constant speed, the feeding is stopped at a specific time, and the amount of deflection is calculated by measuring the amount of change in the outer diameter of the workpiece for a predetermined period of time. Measure. The feed speed of the grinding wheel is calculated according to the amount of deflection, that is, so that the amount of deflection during subsequent grinding is within a certain limit of deflection amount. Then, in the grinding after calculating the amount of deflection, the feed of the grinding wheel is controlled by the speed described above, and the grinding is continued until the fine grinding process is started. still,
To measure the amount of deflection, it is preferable to stop the feed of the grinding wheel, but in cases where the work material is highly rigid, even if the feed speed is reduced to a level where the amount of strain can be ignored. good.

以下、本発明を具体的な実施例に基づいてさら
に詳述する。
Hereinafter, the present invention will be further explained in detail based on specific examples.

第2図は本実施例の具体的構成を示したブロツ
クダイアグラムである。
FIG. 2 is a block diagram showing the specific configuration of this embodiment.

本発明制御装置は、主に被削材の外径検出手段
と、制御手段と、といし車の送り出し駆動手段と
から成りたつている。被削材の外径検出手段は被
削材10の外表面に2点接触している一対の接触
子40と、その変位量を電気的信号に変換する作
動トランス42又はその他位置検出器とから成り
たつている。一対の接触子40によつて検出され
た外径に比例した電気信号は制御手段50の入力
端子に入力する。制御手段50は後述するように
所定の構成から成りたつており、その出力信号
は、といし車の送出を駆動する駆動回路74に出
力される。駆動回路74は、サーボモータに直結
しており、サーボモータを制御信号に応じて駆動
させるように結合している。サーボモータ32
は、そのサーボモータの軸に直結された送りネジ
26を回転させ送りネジ26と歯合するナツト2
4を送り出す。ナツト24はといし台22に固着
されているので送りネジ26の回転力を受けてと
いし車は被削材に対して接近したり、あるいは遠
ざかつたりする方向に直線運動を行なう。といし
台22は中間ベース30上に摺動自在に装置され
ている。そしてといし台22には、といし車2が
回転自在に取り付けられている。一方中間ベース
30は、ベツド28の上表面に固定されている。
又、被削材の外径検出手段の一部を構成する作動
トランス42はベツド28の一端面に固定されて
いるテーブル44を介し、それに接合する支持台
46に固着されている。そして、一対の接触子4
0を工作物10の径方向へ変位できるように支持
している。
The control device of the present invention mainly consists of a means for detecting the outer diameter of the workpiece, a control means, and a means for driving the grinding wheel. The outer diameter detection means of the workpiece includes a pair of contacts 40 that are in contact with the outer surface of the workpiece 10 at two points, and an actuating transformer 42 or other position detector that converts the amount of displacement into an electrical signal. It is becoming established. An electrical signal proportional to the outer diameter detected by the pair of contacts 40 is input to an input terminal of the control means 50. The control means 50 has a predetermined configuration as will be described later, and its output signal is outputted to a drive circuit 74 that drives the delivery of the grinding wheel. The drive circuit 74 is directly connected to the servo motor and is coupled to drive the servo motor in accordance with a control signal. Servo motor 32
is a nut 2 that rotates the feed screw 26 directly connected to the shaft of the servo motor and meshes with the feed screw 26.
Send out 4. Since the nut 24 is fixed to the grinding head 22, the rotating force of the feed screw 26 causes the grinding wheel to move linearly toward or away from the workpiece. The grinding wheel head 22 is slidably mounted on the intermediate base 30. The grinding wheel 2 is rotatably attached to the grinding head 22. On the other hand, the intermediate base 30 is fixed to the upper surface of the bed 28.
Further, an actuating transformer 42, which constitutes a part of the outer diameter detection means of the workpiece, is fixed to a support base 46 connected to the table 44 fixed to one end surface of the bed 28. And a pair of contacts 4
0 is supported so that it can be displaced in the radial direction of the workpiece 10.

次に、本発明の要旨に係る制御手段50につい
て述べる。
Next, the control means 50 according to the gist of the present invention will be described.

制御手段50は、外径検出手段からの信号を入
力して増幅する増幅器52を有している。増幅器
52は、測定信号を増幅し、それに接続する比較
回路54に出力する。比較回路54は、所定の基
準設定値があらかじめ設定されており、測定信号
がこの所定の基準設定値に達した時に、その旨の
位置信号を処理装置70に出力している。一方比
較回路54の位置信号出力は遅延回路60に入力
し、及び、サンプルホールド回路56へゲート入
力している。サンプルホールド回路56は前記の
測定信号をも入力するようにできている。同様に
サンプルホールド回路58は前記測定信号を入力
するとともに、遅延回路60の出力信号をゲート
入力としている。サンプルホールド回路56,5
8によつてサンプルホールドされた測定信号は引
算回路64に入力されるようになつており、この
引算回路64によつて被削材のたわみ量を求める
第1の演算手段が構成される。そしてこの引算回
路64からの出力はAD変換器66を介して測定
信号をデイジタル量にして、演算回路68へ入力
する。一方、演算回路68は遅延回路62を通し
て時間信号(α1+α2)を入力している。そして、
演算回路68は前記時間信号に同期して、所定の
方法にてたわみを算出し、その値を処理装置70
に出力する。処理装置70は、その情報をもとに
所定の計算をして、といし車を送り出す指令パル
スを偏差カウンタ72に送出する。偏差カウンタ
72はサーボモータ32の軸に結合している回転
量検出器34からの出力信号をフイードバツク入
力してパルス数の減算を行なう。そして、偏差カ
ウンタ72の値は、といし車の送り出すべき量に
比例し、その値が零になるまでといし車は送られ
る。駆動回路74は偏差カウンタ72の値に基づ
いて、所定の位置まで所定の速度でサーボモータ
を回転させるような出力信号を送出する。そして
駆動回路74にはサーボモータ32の軸に直結し
ている速度検出器36から検出された速度信号を
フイードバツクさせ一定の速度で制御するように
されている。
The control means 50 has an amplifier 52 that inputs and amplifies the signal from the outer diameter detection means. Amplifier 52 amplifies the measurement signal and outputs it to comparison circuit 54 connected thereto. The comparator circuit 54 has a predetermined reference setting value set in advance, and when the measurement signal reaches this predetermined reference setting value, it outputs a position signal to that effect to the processing device 70. On the other hand, the position signal output from the comparator circuit 54 is input to a delay circuit 60 and gated to a sample and hold circuit 56. The sample and hold circuit 56 is configured to also input the measurement signal described above. Similarly, the sample and hold circuit 58 inputs the measurement signal and also uses the output signal of the delay circuit 60 as a gate input. Sample hold circuit 56,5
The measurement signal sampled and held by 8 is input to a subtraction circuit 64, and this subtraction circuit 64 constitutes a first calculation means for calculating the amount of deflection of the workpiece. . The output from the subtraction circuit 64 converts the measurement signal into a digital quantity via an AD converter 66, and inputs the converted signal to an arithmetic circuit 68. On the other hand, the arithmetic circuit 68 receives the time signal (α 12 ) through the delay circuit 62 . and,
The arithmetic circuit 68 calculates the deflection using a predetermined method in synchronization with the time signal, and sends the value to the processing device 70.
Output to. The processing device 70 performs a predetermined calculation based on the information and sends a command pulse for sending out the grinding wheel to the deviation counter 72. The deviation counter 72 receives the output signal from the rotation amount detector 34 connected to the shaft of the servo motor 32 as a feedback input and subtracts the number of pulses. The value of the deviation counter 72 is proportional to the amount to be fed by the grinding wheel, and the grinding wheel is fed until the value becomes zero. Based on the value of the deviation counter 72, the drive circuit 74 sends out an output signal to rotate the servo motor at a predetermined speed to a predetermined position. A speed signal detected from a speed detector 36 directly connected to the shaft of the servo motor 32 is fed back to the drive circuit 74 to control the servo motor 32 at a constant speed.

以上が本発明装置に係る実施例の具体的な構成
である。
The above is the specific configuration of the embodiment of the device of the present invention.

次にこの様な構成の元に本発明装置の作用につ
いて述べる。
Next, the operation of the device of the present invention based on such a configuration will be described.

第3図は、本発明制御装置を用いて、といし車
を送出するときのサイクル線図である。図中P0
点はといし車の研削面と被削材に空間があり、ま
た研削していない位置関係にある場合である。
P0点からといし車を所定の距離Dだけ進めてP1
に至る。P1の直後において、といし車の研削面
は被削材に接触し研削しはじめる。P1から次に
一定の送り速度で被削材を研削してP2に至る。
ここでP2は前記の差動トランス42によつて測
定された測定信号が所定の値、即ちAS1となたと
きの位置である。比較器54からその位置信号
(AS1信号)が処理装置70に送出されると、処
理装置70はといし車の送出を停止するように作
用する。そして、送出を停止している期間がP2
からP3点に至るまでの時間T1である。
FIG. 3 is a cycle diagram when the grinding wheel is sent out using the control device of the present invention. P0 in the diagram
The point is when there is a space between the grinding surface of the grinding wheel and the workpiece, and the positional relationship is such that no grinding is being performed.
Move the grinding wheel a predetermined distance D from point P0 to P1
leading to. Immediately after P1, the grinding surface of the grinding wheel comes into contact with the workpiece and begins grinding. From P1, the workpiece is ground at a constant feed rate, leading to P2.
Here, P2 is the position when the measurement signal measured by the differential transformer 42 reaches a predetermined value, that is, AS1. When the comparator 54 sends its position signal (AS1 signal) to the processing device 70, the processing device 70 acts to stop the delivery of the grinding wheel. Then, the period during which transmission is stopped is P2
The time from the point to the P3 point is T1.

この間において、前記たわみの測定原理で述べ
たように被削材はスプリングバツクによつてこの
所定の時間研削されている。そこでサンプルホー
ルド回路56は、まずP2に達した時点における
被削材の半径r2の数値をサンプルホールドする。
一方サンプルホールド回路58は、P2に達して
から前記時間T1よりわずかに短い遅延時間α1の
後の時刻における被削材の半径r1をサンプルホー
ルドする。そしてサンプルホールド回路56およ
び58の2つの出力は引算回路64に出力され、
そこでたわみ量δrがr2−r1−Δなる演算式によつ
て計算される。その値は、といし車の送出を停止
した間において、被削材が自己のスプリングバツ
ク作用によつて研削された量である。そしてこの
たわみ量δrを表わすアナログ量をAD変換器66
によつてデジタル量に変換した後、演算回路68
に出力する。演算回路68は検出したたわみ量δr
の標準のたわみ量δsに対する割合を算出し、それ
に比例定数Kをかけてたわみ率を求める。このた
わみ率は、処理装置70に出力される。そして、
ここでたわみ率に応じて、そのたわみ量が一定の
制限範囲内になる様なといし車の送り出し速度を
計算する。所定の時間T1経過した後、即ちP3点
において、その速度に応じてといし車を送出す
る。そしてその結果といし車は速度FMの速さで
P4点まで送られる。P4点は、前記の差動トラン
スが検出した値がAS2になつた場合であり、これ
はあらかじめ設定された値である。P4点以降は
より滑らかな研削を行なう精研削領域である。そ
して、前記制御手段が精研削領域にはいつたこと
を検出した場合には比較回路54はAS2信号を処
理装置70に送出する。処理装置70はこの信号
を検出し、前記たわみ率に応じた精研削速度を演
算し、この演算された精研削速度でといし車を送
出する。そしてその結果、P5点に達する。P5点
は、一対の接触子40から検出された被削材の外
径測定値がAS3に達した時点である。この時点に
達した時、比較回路54はAS3信号を処理回路7
0に送出し、処理回路70はその信号を検出して
といし車の送りだしを所定の期間(T2)停止す
る。この待ち期間は、精研削中に生じたわずかな
たわみ量をとるための時間である。そしてT2経
過した後P6点に達した後、といし車を早送り後
退させてP7点に至る。このようにして、一サイ
クルの研削工程が終る。
During this time, the workpiece is being ground for this predetermined period of time due to spring back, as described in the deflection measurement principle above. Therefore, the sample and hold circuit 56 first samples and holds the numerical value of the radius r2 of the workpiece at the time when P2 is reached.
On the other hand, the sample and hold circuit 58 samples and holds the radius r1 of the workpiece at a time after a delay time α1 slightly shorter than the time T1 after reaching P2. The two outputs of the sample and hold circuits 56 and 58 are then output to a subtraction circuit 64.
Therefore, the amount of deflection δr is calculated using the formula r2−r1−Δ. This value is the amount by which the workpiece was ground by its own spring back action while the grinding wheel stopped feeding. Then, the analog quantity representing this deflection amount δr is converted to an AD converter 66.
After converting into a digital quantity by
Output to. The arithmetic circuit 68 calculates the detected deflection amount δr
The ratio to the standard amount of deflection δs is calculated and multiplied by the proportionality constant K to obtain the deflection rate. This deflection rate is output to the processing device 70. and,
Here, according to the deflection rate, the feed speed of the grinding wheel is calculated so that the amount of deflection falls within a certain limit range. After a predetermined time T1 has elapsed, that is, at point P3, the grinding wheel is sent out according to its speed. And as a result, the grinding wheel has a speed of FM
You will be sent up to P4 points. Point P4 is when the value detected by the differential transformer becomes AS2, which is a preset value. After point P4, it is a fine grinding area where smoother grinding is performed. When the control means detects that the fine grinding region has been entered, the comparison circuit 54 sends an AS2 signal to the processing device 70. The processing device 70 detects this signal, calculates a fine grinding speed according to the deflection rate, and sends out the grinding wheel at the calculated fine grinding speed. As a result, you will reach P5 points. Point P5 is the point in time when the measured outer diameter of the workpiece detected from the pair of contacts 40 reaches AS3. When this point is reached, comparator circuit 54 transfers the AS3 signal to processing circuit 7.
0, and the processing circuit 70 detects the signal and stops feeding the grinding wheel for a predetermined period (T2). This waiting period is a time for taking up the slight amount of deflection that occurs during fine grinding. Then, after reaching the P6 point after T2 has elapsed, the grinding wheel is fast forwarded backwards and reaches the P7 point. In this way, one cycle of the grinding process is completed.

次に処理装置70の作動について説明する。 Next, the operation of the processing device 70 will be explained.

第4図は処理装置70の作動を示すフローチヤ
ートである。ステツプ102において、といし車
を所定の位置まで空削送りするための速度設定を
する。そしてステツプ104において、前ステツ
プ102で設定された位置及び速度に応じて、所
定パルス数及びパルス周期を持つたパルス例を発
生させる。次のステツプ106では前ステツプ1
04において空削送りがなされ、といし車が被削
材に接触直線の状態になつてから第1粗研送り速
度(FR)を設定する。次のステツプ108では、
前ステツプ106において、設定された速度に応
じて、一単位のといし車の送り処理をする。次の
ステツプ110では被削材の外径寸法データが所
定の値に達した場合に比較回路54からAS1信号
が入力されるがその信号が入力された場合には次
のステツプ112に移り、その信号がまだ入力さ
れない場合には、ステツプ108に戻りといし車
の送り処理を繰り返す。ステツプ112において
は所定の位置まで研削が進んだことになり、とい
し車の送りをT1秒間停止させる。そして、次の
ステツプ114では、その停止期間において前述
したように被削材のたわみ率が計算されているか
らそのデータを入力する。次のステツプ116に
おいては、そのたわみ率に反比例した速度を第2
粗研送り速度(FM)として設定する。ステツプ
118では、前記ステツプ116で設定された速
度に応じて一単位あたりのといし車の送り処理を
する。次のステツプ120においてAS2信号が入
力されている場合には、送りを停止してのステツ
プ122へ進む。信号AS2がまだ入力されていな
い場合にはステツプ118に戻り一単位づつとい
し車を送り出す制御をする。ステツプ122にお
いては、前処理において第3図に示す、P4点ま
で処理されたことになるから、ステツプ122に
おいてたわみ率Aに反比例して変化する精研送り
速度FFを設定する。なお、FFRは基準精研送り
速度である。次にステツプ124において同様に
その速度に応じて一単位づつ送り制御を行なう。
ステツプ126において、AS3信号が入力されて
いる場合には所定のP5点まで研削が進んだこと
になるから、ステツプ128において、T2秒間
送りを停止する。一方AS3信号が入力されていな
い場合には、まだP5点までに達していないから
ステツプ124に戻り一単位づつ送り制御を行な
う。ステツプ128でT2秒間送り停止をするこ
とによつて被削材のスプリングバツク作用によつ
てごく微小の幅だけ研削される。そしてP6点に
達した時にステツプ130において早送り後退処
理を行なう。ステツプ130では早送り後退処理
のための後退位置及びその速度を設定する。次の
ステツプ132において、ステツプ130で設定
された後退距離及び速度に応じたパルスを発生さ
せる。このようにして、1回の研削工程が終わ
る。以上述べた実施例において、引算回路64
(第1の演算手段)から出力されるたわみ量に反
比例した送り速度を第2の研削工程の送り速度と
して設定する第2の演算手段は、演算回路68お
よび処理装置70におけるステツプ116から構
成される。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the processing device 70. In step 102, a speed is set to feed the grinding wheel to a predetermined position. Then, in step 104, a pulse example having a predetermined number of pulses and pulse period is generated according to the position and velocity set in the previous step 102. In the next step 106, the previous step 1
In step 04, idle cutting feed is performed, and after the grinding wheel comes into contact with the workpiece in a straight line state, the first rough grinding feed rate (FR) is set. In the next step 108,
In the previous step 106, one unit of the grinding wheel is fed according to the set speed. In the next step 110, when the outer diameter dimension data of the workpiece reaches a predetermined value, the AS1 signal is input from the comparator circuit 54, but if that signal is input, the process moves to the next step 112. If the signal has not yet been input, the process returns to step 108 and repeats the grinding wheel feeding process. In step 112, grinding has progressed to a predetermined position, and the feeding of the grinding wheel is stopped for T1 seconds. Then, in the next step 114, since the deflection rate of the workpiece has been calculated during the stop period as described above, that data is input. In the next step 116, a second speed is set that is inversely proportional to the deflection rate.
Set as coarse grinding feed rate (FM). In step 118, the grinding wheel is fed per unit according to the speed set in step 116. If the AS2 signal is input in the next step 120, the feeding is stopped and the process proceeds to step 122. If the signal AS2 has not been input yet, the process returns to step 118 and control is performed to send out the grinding wheel one unit at a time. In step 122, since the preprocessing has been performed up to point P4 shown in FIG. 3, in step 122, the polishing feed rate FF, which changes in inverse proportion to the deflection rate A, is set. Note that FFR is the standard sharpening feed rate. Next, in step 124, feed control is similarly performed unit by unit according to the speed.
In step 126, if the AS3 signal is input, it means that the grinding has progressed to the predetermined point P5, so in step 128, the feeding is stopped for T2 seconds. On the other hand, if the AS3 signal is not input, since the P5 point has not yet been reached, the process returns to step 124 and performs feed control one unit at a time. By stopping the feed for T2 seconds in step 128, only a very small width is ground due to the spring back action of the workpiece. Then, when the P6 point is reached, fast forward backward processing is performed in step 130. In step 130, the retraction position and speed for fast forward and retraction processing are set. In the next step 132, pulses are generated according to the retreat distance and speed set in step 130. In this way, one grinding process is completed. In the embodiment described above, the subtraction circuit 64
The second calculation means for setting the feed rate inversely proportional to the amount of deflection outputted from the first calculation means as the feed rate for the second grinding process is composed of the calculation circuit 68 and step 116 in the processing device 70. Ru.

第2回目の研削においては、被削材が同一種類
の物であれば、第1回目に測定したたわみ量に基
づいて、当初から適正な速度で研削する様にして
も良い。
In the second grinding, if the workpiece is of the same type, grinding may be performed at an appropriate speed from the beginning based on the amount of deflection measured in the first grinding.

以上、述べた実施例においては制御手段50の
一部をアナログ回路で処理し、その一部をデジタ
ル回路あるいはマイクロプロセツサによつて処理
している。しかし、本実施例のような処理は、外
径測定センサと、このアナログ信号をデジタル量
に変換するAD変換器及びこれを入力する一連の
デジタルコンピユーターシステム及びこの処理デ
ータに応じて駆動回路に信号を送出する出力イン
ターフエイスとを用いることによつて構成するこ
ともできる。
In the embodiments described above, part of the control means 50 is processed by an analog circuit, and part of it is processed by a digital circuit or a microprocessor. However, the processing in this embodiment requires an outer diameter measurement sensor, an AD converter that converts this analog signal into a digital quantity, a series of digital computer systems that input this signal, and a signal that is sent to a drive circuit according to this processed data. It can also be configured by using an output interface that sends out the .

以上要するに本発明は、研削段階の任意の特定
された時刻において研削を一時停止するかあるい
は研削速度をきわめて遅く減速させ、その間に被
削材のスプリングバツク作用によつて研削される
幅から被削材のたわみ量を検出する。そして、こ
の実際に測定されたたわみ量を用いて、以後の研
削についてたわみ量が適正な範囲になるような速
度で研削を進めるようにしたものである。
In summary, the present invention temporarily stops grinding or slows down the grinding speed to a very low value at any specified time in the grinding stage, and during that time, the spring-back action of the workpiece material reduces the width of the workpiece to be ground. Detects the amount of deflection of the material. Then, using this actually measured amount of deflection, subsequent grinding is performed at a speed such that the amount of deflection falls within an appropriate range.

従つて本発明装置によれば被削材のたわみ量を
被削材の外径測定センサから直接求めているため
に、たわみ量の測定がきわめて精確である。又、
以上のように本制御装置はたわみ量が一定の範囲
内になるようにといし車の送りを制御したもので
あるから被削材の剛性によらずに最適制御が行な
われる。又、たわみ量の測定精度が高いために、
最終加工精度も高くたわみの許容限度内の最大速
度でといし車を送出するために検出速度が速くな
る。
Therefore, according to the apparatus of the present invention, since the amount of deflection of the workpiece is directly determined from the sensor for measuring the outer diameter of the workpiece, the measurement of the amount of deflection is extremely accurate. or,
As described above, this control device controls the feed of the grinding wheel so that the amount of deflection is within a certain range, so optimal control is performed regardless of the rigidity of the workpiece. In addition, because the measurement accuracy of the amount of deflection is high,
The final machining accuracy is also high, and the detection speed is fast because the grinding wheel is sent out at the maximum speed within the allowable deflection limit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明装置によつて測定される被削材
のたわみ量の測定の原理を示した説明図である、
第2図は本発明装置に係る一具体的実施例を示し
た制御装置の具体的構成図である。第3図は同実
施例に使用した制御装置によるといし車の送り制
御を示すサイクル図である。第4図は同実施例に
おいて使用した処理装置の処理を示すフローチヤ
ーである。 2……といし車、10……被削材、54……比
較回路、56,58……サンプルホールド回路、
64……引算回路、70……処理装置、72……
偏差カウンタ、74……駆動回路、32……サー
ボモータ。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the principle of measuring the amount of deflection of a workpiece measured by the device of the present invention.
FIG. 2 is a specific configuration diagram of a control device showing a specific embodiment of the device of the present invention. FIG. 3 is a cycle diagram showing the feed control of the grinding wheel by the control device used in the same embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the processing apparatus used in the same example. 2... Grinding wheel, 10... Work material, 54... Comparison circuit, 56, 58... Sample hold circuit,
64... Subtraction circuit, 70... Processing device, 72...
Deviation counter, 74...drive circuit, 32...servo motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 被削材の径の寸法を測定する測径手段と、回
転駆動するといし車を前記被削材に対し進退自在
に支持し、所定の送り速度が設定され前記といし
車によつて前記被削材を研削するといし車駆動手
段とを有し、第1の送り速度で研削する第1の研
削工程と第2の送り速度で研削する第2の研削工
程に分けて研削を行う研削盤のといし車送り制御
装置において、 前記第1の研削工程と第2の研削工程の間に、
前記被削材のたわみが無くなるように設定した時
間内で送り速度を零ないしそれに近い微速度に設
定して研削を行うたわみ除去手段と、 このたわみ除去手段による研削の前に前記測径
手段から被削材半径r2を入力するとともに、前記
たわみ除去手段による研削の後に前記測径手段か
ら被削材半径r1を入力し、更に被削材の1回転当
たりのといしの切込み量2Δから式δr=(r2−r1−
Δ)を演算して被削材のたわみ量δrを求める第1
の演算手段と、 この第1の演算手段から出力されるたわみ量δr
に反比例した送り速度を第2の研削工程の送り速
度として設定する第2の演算手段と、 を具備したことを特徴とする研削盤のといし車送
り制御装置。
[Scope of Claims] 1. A diameter measuring means for measuring the diameter of a workpiece, and a rotationally driven wheel are supported so as to be movable forward and backward relative to the workpiece, and a predetermined feed rate is set, and the wheel is rotated. A wheel drive means is provided for grinding the work material by a wheel, and the workpiece is divided into a first grinding process in which the material is ground at a first feed rate and a second grinding process in which the material is ground at a second feed rate. In a grinding wheel feed control device for a grinding machine that performs grinding, between the first grinding process and the second grinding process,
a deflection removing means that performs grinding by setting the feed rate to zero or a very low speed close to it within a set time such that the deflection of the workpiece is eliminated, and a diameter measuring means before grinding by the deflection removing means Input the radius r2 of the workpiece, input the radius r1 of the workpiece from the diameter measuring means after grinding by the deflection removing means, and further calculate the formula δr from the depth of cut 2Δ of the grinding wheel per revolution of the workpiece. = (r2−r1−
The first step is to calculate the amount of deflection δr of the workpiece material by calculating Δ).
and the deflection amount δr output from the first calculation means.
A grinding wheel feed control device for a grinding machine, comprising: second calculation means for setting a feed rate inversely proportional to as the feed rate for the second grinding process.
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