JPH054166A - 研削盤用数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一つの砥石台移動軸上に複数の砥石が存在し
ても常に直接自動定寸と同等の加工精度が得られるよう
に、またドレッシング時にダイヤモンドツール先端と砥
石外周の位置関係が正確に得られるように、ドレッシン
グ用ダイヤモンドツールの摩耗量をもとにして補正を行
い位置制御を行う。 【構成】 ダイヤモンドツール先端位置を計測器３０に
よりドレッシングごとに計測して、摩耗量を求め、この
摩耗量をドレッシング座標系オフセット値演算部４３と
砥石データ演算部４４に送ってそれぞれ補正を行い、研
削加工時に原点オフセット値を砥石データ補正して位置
制御を行う。またドレッシング時に原点オフセット値を
砥石データとドレッシング座標系オフセット値により補
正して砥石側とダイヤモンドツール側双方の摩耗量によ
る位置の影響を考慮した位置制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はダイヤモンドツール先端
位置をドレッシングごとに計測する機能を有する研削盤
の数値制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、直接自動定寸と同等の加工精度を
維持できる間接測定による工作物の寸法管理方法として
特開平２−３１１２６５号の技術がある。このものは図
５，図６に示すように工作物Ｗを支持する主軸台１０１
に、Ｚ軸方向の旋回軸１０３の回りでほぼ１８０°旋回
可能に設けられたアーム１０２の先端に、ドレッシング
用ダイヤモンドツール１０４を取付けて砥石１０５のド
レッシングを行い、ドレッシングが終わるたびに主軸台
１０１上の計測器１０６によりダイヤモンドツールの先
端位置を測定する。

【０００３】そして図４のブロック線図に示すダイヤモ
ンドツール先端位置計測部１０７では、計測器１０６の
出力信号からダイヤモンドツール先端位置を計測し、こ
の計測した先端位置を摩耗量演算部１０８と、ダイヤモ
ンドツール先端位置保存部１０９に送る。

【０００４】ダイヤモンドツール先端位置保存部１０９
ではドレッシング後計測した新しい先端位置が入力され
ると、保存するドレッシング前に計測した旧先端位置を
摩耗量演算部に送り出し、摩耗量演算部１０８で新旧二
つの先端位置からダイヤモンドツールの摩耗量を求め、
原点オフセット値演算部１１０に送る。原点オフセット
値演算部１１０ではこの摩耗量を補正値として原点オフ
セット値保存部１１１の原点オフセット値を補正する。

【０００５】プログラム保存部１１２に保存する加工プ
ログラムシステムによって工作物Ｗを加工する際、制御
位置算出部１１３で原点オフセット値保存部１１１より
原点オフセット値を呼び出して、プログラム解釈部１１
４より送られた移動指令に対して補正をかけることによ
り実際の制御位置を算出し、制御軸演算部１１５サーボ
制御部１１６を介してサーボモータ１１７を制御する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた特
開平２−３１１２６５号の寸法管理方法は、ダイヤモン
ドツールの摩耗量を補正量として原点オフセット値の補
正を行うことで砥石台移動軸の制御位置の補正を行って
いたので、一つの砥石台移動軸上に複数の砥石を有する
研削盤においては、ドレッシングを行った砥石以外の砥
石で研削を行う場合にも制御位置に補正がかかっている
のでダイヤモンドツールの摩耗量の２倍だけ加工寸法が
狂ってしまうという問題点を有し、更に砥石のドレッシ
ングを行うのに必要なダイヤモンド先端の位置を表すド
レッシング座標系オフセット値が補正されていないた
め、一度摩耗したダイヤモンドツールで再ドレッシング
すると、ドレッシング量が摩耗量だけ少なくなり砥石径
が摩耗量の２倍だけ大きくなるので、工作物Ｗの加工寸
法が狂うという問題点を有していた。

【０００７】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところ
は、一つの砥石台移動軸上に複数の砥石を有する研削盤
にも使用でき、ドレッシング座標系オフセット値を補正
することで直接自動定寸と同等の加工精度を維持できる
研削盤用数値制御装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の研削盤用数値制御装置は、ドレッシング用ダ
イヤモンドツールの先端位置をドレッシングごとに計測
する手段を有する研削盤用数値制御において、前記先端
位置の計測値にもとづいて前記ダイヤモンドツールの摩
耗量を求める手段と、該摩耗量を補正値としてドレッシ
ングされた砥石の砥石データ及びドレッシング座標系オ
フセット値の補正を行う手段とを有するものである。

【０００９】

【作用】計測器によりダイヤモンドツール先端位置をド
レッシングのたびに計測して、ドレッシング前と後の先
端位置の差により摩耗量を算出し、砥石データとドレッ
シング座標系オフセット値の補正をしてそれぞれの値を
保存しておき、加工プログラムに従って研削加工を行う
際に制御装置を原点オフセット値と砥石データとにより
補正して、ドレッシングした砥石の位置制御を行う。ま
たドレッシングプログラムにより砥石のドレッシングを
行う際に、制御装置を原点オフセット値と砥石データと
ドレッシング座標系オフセット値とにより補正し、砥石
側とダイヤモンドツール側双方の摩耗量による位置の影
響を考慮した位置制御を行う。

【００１０】

【実施例】実施例について図１〜図３を参照して説明す
る。ＮＣ研削盤において、図示しないベッド上後側に削
設されたＸ軸方向の案内上に，中台１を介して砥石台２
が移動可能に載置され、砥石台２に複数の軸受により砥
石軸３が回転可能に軸承され、砥石軸３に砥石４が嵌着
されている。そして砥石台２はベッドに固着のＮＣ制御
のサーボモータ５によりボールねじ６を介して移動位置
決めされる。

【００１１】一方ベッド上前側に削設されたＺ軸方向の
案内上に、図示しない下テーブルが移動位置決め可能に
載置され、下テーブル上に上テーブル８が水平面内にお
いて僅かに旋回可能に載置されている。上テーブル８上
に主軸台９及び図示しない心押台が位置移動可能に取つ
けられており、主軸台９の本体１０に嵌着される主軸の
先端にセンタが嵌挿され、主軸の先端部外周に回し金駆
動用円板１１が回転可能に嵌合されている。そして本体
には駆動モータにより回転される図示しない駆動軸が回
転可能に支持されており、駆動軸先端に嵌着されるプー
リ１２と円板１１との間にベルト１３が張設されてい
る。

【００１２】本体１０上に固着のブラケット１４に旋回
軸１５が旋回可能に支持されており、旋回軸１５に嵌着
されるアーム１６の先端に固着のホルダ１８にダイヤモ
ンドツール１７が着脱可能に取付けられている。そして
アーム１６はブラケット１４に旋回軸と同心に固着され
た図示しない流体圧アクチュエータによりほぼ180 °旋
回されるようになっており、アーム１６が砥石台２のド
レッシング位置Ａ側に旋回され、本体１０の端面に設け
られた基準ピン１９にアジャストボルト２０が当接して
流体圧により圧着された状態で、ダイヤモンドツール１
７は先端が砥石側を向き砥石軸軸心を通るＸ軸線とほぼ
同心となるようになっている。

【００１３】更に本体１０の上面にブラケット２２が固
着されており、ブラケット２２に計測装置２３の枠体２
４が取付けられている。枠体２４内には枢支ピン２７に
より中央部を枢支された揺動アーム２６が揺動可能に設
けられており、揺動アーム２６は枠体のリブ２５との間
に設けられたばね２８により調節ボルト２９に常時当接
勝手に付勢され、リブ２５の下側に取付けられる電気マ
イクロメータ等計測器３０の測定端子が揺動アーム２６
の下端部と当接している。

【００１４】そしてアーム１６が計測位置Ｂに旋回さ
れ、本体の基準ピン３１にアームの位置決めピン３２が
圧着された状態で、ダイヤモンドツール１７の先端が揺
動アーム２６の上端部に当接し、これにより揺動アーム
２６が旋回されると、計測器３０の測定端子が移動して
移動量に比例した信号を出力するようになっている。揺
動アーム２６のダイヤモンドツール１７と計測器３０が
当接する二つの位置は枢支点より等距離に設けられてお
り、ダイヤモンド先端位置の変化量をそのまま計測器３
０で読み取ることができる。

【００１５】図１は計測器３０の出力信号をもとにＸ軸
（砥石台移動軸）の位置制御を行うブロック線図で、プ
ログラム保存部３１は加工プログラムを保存する部分、
プログラム解釈部３２は加工プログラムを１ブロックず
つ読み出してその内容を解釈し移動指令を出力する部
分、制御位置算出部３３は原点オフセット値保存部３７
よりオフセット値を入手して実際の制御位置を算出する
部分、制御軸演算部はこの制御位置に基づいて演算を行
う部分、サーボ制御部３５はその演算結果に基づいてサ
ーボモータ５を制御する部分で、以上は従来のサーボシ
ステムと異なるところはない。

【００１６】ダイヤモンドツール先端位置計算部３８は
計測器３０の出力信号からダイヤモンドツールの先端位
置を計測する部分、摩耗量演算部３９はダイヤモンド先
端位置のドレッシング前後の計測値の差により摩耗量を
求める部分である。

【００１７】ダイヤモンドツール先端位置保存部４０
は、ダイヤモンド位置を保存する部分、ドレッシング座
標系オフセット値保存部４１はドレッシング座標系のオ
フセット値を保存する部分、ドレッシング座標系オフセ
ット値演算部４３は摩耗量によりドレッシング座標系オ
フセット値を補正する部分、砥石データ演算部４４は砥
石データ保存部４５に保存するデータを摩耗量により補
正する部分である。

【００１８】続いて本実施例の作用について説明する。
砥石４のドレッシング前に計測器３０によりダイヤモン
ドツール１７先端位置を測定し、その出力信号をダイヤ
モンドツール先端位置計測部３８に送り先端位置を計測
する。そしてこのダイヤモンド先端位置をダイヤモンド
ツール先端位置保存部４０に送って保存する。

【００１９】研削加工が進んで加工個数がドレッシング
インタバル数に達すると、研削加工が中断され、アーム
１６がドレッシング位置Ａに旋回されてドレッシングが
行われる。このドレッシングが完了するとアーム１６が
計測位置Ｂに旋回され、計測器３０によりダイヤモンド
ツール１７の先端位置を測定し、ダイヤモンドツール先
端位置計測部３８からダイヤモンド先端位置を摩耗量演
算部３９に送る。

【００２０】摩耗量演算部３９はダイヤモンドツール先
端位置計測部３８から送られてくるドレッシング後のダ
イヤモンドツール先端位置と、ダイヤモンドツール先端
位置保存部４０から送られてくるドレッシング前のダイ
ヤモンド先端位置とを入手してこのドレッシングによる
ダイヤモンドツール先端の摩耗量を求め、この摩耗量を
座標系オフセット値演算部４３と砥石データ演算部４４
へ送る。

【００２１】ドレッシング座標系オフセット値演算部４
３は摩耗量演算部３９より送られた摩耗量を補正量とし
て、ドレッシング座標系オフセット値保存部４１のドレ
ッシング座標系オフセット値を補正する。

【００２２】一方砥石データ演算部４４は摩耗量演算部
３９から送られた摩耗量を補正量として砥石データ保存
部４５の砥石データのうちドレッシングされた砥石の砥
石データ（寸法）を補正する。

【００２３】そして与えられた加工プログラムによって
工作物の加工を行う際に，プログラム解釈部３２はプロ
グラム保存部３１に保存される加工プログラムを１ブロ
ックずつ読み出して移動指令を制御位置算出部３２に送
る。

【００２４】制御位置算出部３３は送られたきた移動指
令に対して原点オフセット保存部３７から入手した原点
オフセット値と、砥石データ保存部４５より入手した砥
石データとで補正を行うことにより、実際の制御位置を
算出して、制御軸演算部３４に送る。制御軸演算部３４
はこの制御位置にもとづいて演算を行い、その演算結果
をサーボ制御部３５に送り、サーボモータ５を制御す
る。

【００２５】次に与えられたドレッシングプログラムに
よって砥石４のドレッシングを行う際には、プログラム
解釈部３２はプログラム保存部３１に保存されているド
レッシングプログラムを１ブロックずつ読み出してその
内容を解釈し、移動指令を制御位置算出部３３に送る。

【００２６】制御位置算出部３３はプログラム解釈部３
２より送られた移動指令に対して、原点オフセット保存
部３７より入手した原点オフセット値と、砥石データ保
存部４５から入手した砥石データと、ドレッシング座標
系オフッセト値保存部４１から入手したドレッシング座
標系オフセット値とで補正をかけることにより砥石側と
ダイヤモンド側双方の摩耗量による位置の影響を考慮し
た実際の制御位置を算出して制御軸演算部３４に送る。

【００２７】制御軸演算部３４はその制御位置にもとづ
いて演算を行い、その演算結果をサーボ制御部３５に送
り、サーボ制御部３５はその演算結果を受けてサーボモ
ータ５を制御する。

【００２８】尚、砥石データ保存部４５の砥石データは
少なくとも一個であり、制御位置算出部３３で使用する
砥石データは加工プログラム又はドレッシングプログラ
ムで指定される砥石に関するものが選択される。また本
実施例は摩耗量＝補正量としているが必要に応じて摩耗
量に係数を掛けて補正量を求めるようにすることもでき
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。ドレッシング用ダイヤ
モンドツールの先端位置をドレッシングごとに計って摩
耗量を求め、この摩耗量を補正値としてドレッシングさ
れた砥石の砥石データと、ドレッシング座標系オフセッ
ト値の補正とを行うようにしたので、一つの砥石移動軸
上に複数の砥石が存在する場合でも各砥石ごとに正確な
補正を行うことができるようになり、どの砥石で加工し
ても直接自動定寸と同等の加工精度が得られる。またド
レッシングで摩耗したダイヤモンドツールで砥石のドレ
ッシングを行っても常に直接自動定寸と同等の加工精度
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す研削盤用数値制御のブ
ロック線図である。

【図２】ダイヤモンドツールの先端位置を計測する手段
の側面図である。

【図３】砥石台を含むダイヤモンドツールの先端位置と
計測手段の構成図である。

【図４】従来の技術の一実施例を示すブロック線図であ
る。

【図５】従来の技術の説明用ダイヤモンド先端位置計測
手段の上視図である。

【図６】図５の側面図である。

【符号の説明】

４ 砥石 ５ サーボモータ １７ ダイヤモンドツール ３０ 計測器 ３１ プログラム保存部 ３２ プログラム解釈部 ３３ 制御位置算出部 ３４ 制御軸演算部 ３５ サーボ制御部 ３７ 原点オフセット値保存部 ３８ ダイヤモンドツール先端位置計測部 ３９ 摩耗量演算部 ４０ ダイヤモンド先端位置保存部 ４１ ドレッシング座標系オフセット値保存部 ４３ ドレッシング座標系オフセット値演算部 ４４ 砥石データ演算部 ４５ 砥石データ保存部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ドレッシング用ダイヤモンドツールの先
   端位置をドレッシングごとに計測する手段を有する研削
   盤用数値制御において、前記先端位置の計測値にもとづ
   いて前記ダイヤモンドツールの摩耗量を求める手段と、
   該摩耗量を補正値としてドレッシングされた砥石の砥石
   データ及びドレッシング座標系オフセット値の補正を行
   う手段とを有することを特徴とする研削盤用数値制御装
   置。