JPH06114683A - 数値制御研削盤 - Google Patents
数値制御研削盤Info
- Publication number
- JPH06114683A JPH06114683A JP28700392A JP28700392A JPH06114683A JP H06114683 A JPH06114683 A JP H06114683A JP 28700392 A JP28700392 A JP 28700392A JP 28700392 A JP28700392 A JP 28700392A JP H06114683 A JPH06114683 A JP H06114683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deviation
- value
- grinding
- workpiece
- change amount
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】砥石車の摩耗の程度にかかわず最適な研削送り
速度となるようにリアルタイムで研削送り速度を補正す
ること。 【構成】研削中にリアルタイムで、砥石車の現在位置か
ら理論的に決定される工作物の現在径の理論値に対す
る、工作物の現在径の測定値との偏差と、その偏差の時
間変化量が演算される。少なくとも、偏差、時間変化量
を入力変数として、研削送り速度を変化させる値を出力
変数としてファジィ推論が実行される。推論された値に
基づいて現在の研削送り速度が変更される。この制御に
より、砥石車の摩耗や工作物の剛性にかかわらず、最適
な送り速度に制御され、加工精度が向上する。
速度となるようにリアルタイムで研削送り速度を補正す
ること。 【構成】研削中にリアルタイムで、砥石車の現在位置か
ら理論的に決定される工作物の現在径の理論値に対す
る、工作物の現在径の測定値との偏差と、その偏差の時
間変化量が演算される。少なくとも、偏差、時間変化量
を入力変数として、研削送り速度を変化させる値を出力
変数としてファジィ推論が実行される。推論された値に
基づいて現在の研削送り速度が変更される。この制御に
より、砥石車の摩耗や工作物の剛性にかかわらず、最適
な送り速度に制御され、加工精度が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、研削速度を加工の進行
に伴って最適化するようにした数値制御研削盤に関す
る。
に伴って最適化するようにした数値制御研削盤に関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来、数値制御研削盤の研削送り速度は、
工作物の形状、砥石の種類、要求された加工精度( 寸法
精度、面粗度) を作業者が考慮して、試研削を繰り返し
実行して最適な研削送り速度を実験的に決定していた。
そして、その後は、上記のパラメータが大きく変化しな
い限り、そのように決定された研削送り速度を変化させ
ることなく、一定速度で工作物を研削していた。
工作物の形状、砥石の種類、要求された加工精度( 寸法
精度、面粗度) を作業者が考慮して、試研削を繰り返し
実行して最適な研削送り速度を実験的に決定していた。
そして、その後は、上記のパラメータが大きく変化しな
い限り、そのように決定された研削送り速度を変化させ
ることなく、一定速度で工作物を研削していた。
【０００３】又、砥石車が研削送りされている間は、工
作物は砥石車からその進行方向に力を受けて湾曲してい
る。この湾曲量は、砥石車の研削送り速度が速い程、工
作物の剛性が低い程、砥石車の摩耗による切れ味が悪く
なる程大きくなる。そして、その湾曲量が大きくなれ
ば、面粗度が大きくなり、寸法精度が低下する。
作物は砥石車からその進行方向に力を受けて湾曲してい
る。この湾曲量は、砥石車の研削送り速度が速い程、工
作物の剛性が低い程、砥石車の摩耗による切れ味が悪く
なる程大きくなる。そして、その湾曲量が大きくなれ
ば、面粗度が大きくなり、寸法精度が低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、砥石車の切れ
味に関係なく、一定速度で研削すると、上記の湾曲量が
砥石車の摩耗に従って大きくなり、要求された面粗度、
寸法精度を満たさなくなったり、工作物の加工結果がバ
ラツクという問題がある。さらに、加工の進行に伴っ
て、サイクルタイム、面粗度、寸法精度等を変化させた
い場合がある。このような場合に、それらの要求を満た
す最適な研削送り速度を正確に求めることは困難であ
る。
味に関係なく、一定速度で研削すると、上記の湾曲量が
砥石車の摩耗に従って大きくなり、要求された面粗度、
寸法精度を満たさなくなったり、工作物の加工結果がバ
ラツクという問題がある。さらに、加工の進行に伴っ
て、サイクルタイム、面粗度、寸法精度等を変化させた
い場合がある。このような場合に、それらの要求を満た
す最適な研削送り速度を正確に求めることは困難であ
る。
【０００５】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、砥石車の
摩耗の程度にかかわず、工作物の湾曲量及びその時間変
化特性を検出して、要求されたサイクルタイムや加工精
度を満たすように、それらの値から最適な研削送り速度
となるようにリアルタイムで研削送り速度を補正するこ
とである。
されたものであり、その目的とするところは、砥石車の
摩耗の程度にかかわず、工作物の湾曲量及びその時間変
化特性を検出して、要求されたサイクルタイムや加工精
度を満たすように、それらの値から最適な研削送り速度
となるようにリアルタイムで研削送り速度を補正するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本第１発明は、工作物の
径を測定しながら砥石車で工作物を研削する数値制御研
削盤において、砥石車の現在位置を検出する現在位置検
出手段と、研削加工中に工作物の現在径を測定する測定
手段と、現在位置検出手段にて検出された砥石車の現在
位置から理論的に決定される工作物の現在径の理論値に
対する、工作物の現在径の測定値との偏差を演算する偏
差演算手段と、偏差演算手段により演算された偏差の時
間変化量を演算する時間変化量演算手段と、少なくと
も、偏差、時間変化量を入力変数として、研削送り速度
を変化させる値を出力変数とするファジィ推論手段と、
ファジィ推論手段により推論された値に基づいて現在の
研削送り速度を変更させる速度制御手段とを設けたこと
である。
径を測定しながら砥石車で工作物を研削する数値制御研
削盤において、砥石車の現在位置を検出する現在位置検
出手段と、研削加工中に工作物の現在径を測定する測定
手段と、現在位置検出手段にて検出された砥石車の現在
位置から理論的に決定される工作物の現在径の理論値に
対する、工作物の現在径の測定値との偏差を演算する偏
差演算手段と、偏差演算手段により演算された偏差の時
間変化量を演算する時間変化量演算手段と、少なくと
も、偏差、時間変化量を入力変数として、研削送り速度
を変化させる値を出力変数とするファジィ推論手段と、
ファジィ推論手段により推論された値に基づいて現在の
研削送り速度を変更させる速度制御手段とを設けたこと
である。
【０００７】又、第２発明は、上記の発明に、偏差の目
標値を設定する偏差目標値設定手段と、偏差の目標値に
対する対目標値偏差を演算する対目標値偏差演算手段と
を加えて、時間変化量演算手段を対目標値偏差の時間変
化量を演算する手段とし、ファジィ推論手段を、少なく
とも、対目標値偏差、時間変化量を入力変数として、研
削送り速度を変化させる値を出力変数とする手段とした
ことを特徴とする。
標値を設定する偏差目標値設定手段と、偏差の目標値に
対する対目標値偏差を演算する対目標値偏差演算手段と
を加えて、時間変化量演算手段を対目標値偏差の時間変
化量を演算する手段とし、ファジィ推論手段を、少なく
とも、対目標値偏差、時間変化量を入力変数として、研
削送り速度を変化させる値を出力変数とする手段とした
ことを特徴とする。
【０００８】又、第３発明は、第１発明から時間変化量
演算手段を除去し、要求するサイクルタイムの変更量と
加工精度の変更量とを入力する要求変更量入力手段を加
え、ファジィ推論手段を、少なくとも、サイクルタイム
の変更量と加工精度の変更量を入力変数として、偏差の
目標値を出力変数とし、速度制御手段を、ファジィ推論
手段により推論された偏差の目標値に、測定された偏差
を制御する手段としたことを特徴とする。
演算手段を除去し、要求するサイクルタイムの変更量と
加工精度の変更量とを入力する要求変更量入力手段を加
え、ファジィ推論手段を、少なくとも、サイクルタイム
の変更量と加工精度の変更量を入力変数として、偏差の
目標値を出力変数とし、速度制御手段を、ファジィ推論
手段により推論された偏差の目標値に、測定された偏差
を制御する手段としたことを特徴とする。
【０００９】さらに、第４発明は、第１発明に、要求す
るサイクルタイムの変更量と加工精度の変更量を入力す
る要求変更量入力手段を加え、ファジィ推論手段を、少
なくとも、偏差と偏差の時間変化量とサイクルタイムの
変更量と加工精度の変更量とを入力変数として、研削送
り速度を変化させる値を出力変数とする手段を設けたこ
とを特徴とする。
るサイクルタイムの変更量と加工精度の変更量を入力す
る要求変更量入力手段を加え、ファジィ推論手段を、少
なくとも、偏差と偏差の時間変化量とサイクルタイムの
変更量と加工精度の変更量とを入力変数として、研削送
り速度を変化させる値を出力変数とする手段を設けたこ
とを特徴とする。
【００１０】
【作用及び発明の効果】上記の偏差は研削中の工作物の
湾曲量、即ち、その時点における研削残を表している。
第１発明では、研削中にリアルタイムで、少なくとも、
この偏差と偏差の時間変化量を入力変数とし、研削送り
速度を変化させる値を出力変数としてファジィ推論が実
行される。そして、演算された研削送り速度を変化させ
る値に基づいて、研削送り速度がリアルタイムで変更さ
れる。これにより、砥石車の摩耗に係わらず、最適な偏
差が確保されるので、加工精度の低下が防止される。
湾曲量、即ち、その時点における研削残を表している。
第１発明では、研削中にリアルタイムで、少なくとも、
この偏差と偏差の時間変化量を入力変数とし、研削送り
速度を変化させる値を出力変数としてファジィ推論が実
行される。そして、演算された研削送り速度を変化させ
る値に基づいて、研削送り速度がリアルタイムで変更さ
れる。これにより、砥石車の摩耗に係わらず、最適な偏
差が確保されるので、加工精度の低下が防止される。
【００１１】又、第２発明では、偏差の目標値が設定さ
れ、少なくとも、偏差の目標値に対する対目標値偏差
と、その時間変化量とを入力変数とし、少なくとも、対
目標値偏差、時間変化量を入力変数として、研削送り速
度を変化させる値を出力変数としてファジィ推論が実行
される。よって、偏差（研削残）が、要求された加工精
度が確保されるように、目標値に接近するように、リア
ルタイムで速度制御される。これにより、砥石車の摩耗
に係わらず、最適な偏差が確保されるので、加工精度の
低下が防止される。
れ、少なくとも、偏差の目標値に対する対目標値偏差
と、その時間変化量とを入力変数とし、少なくとも、対
目標値偏差、時間変化量を入力変数として、研削送り速
度を変化させる値を出力変数としてファジィ推論が実行
される。よって、偏差（研削残）が、要求された加工精
度が確保されるように、目標値に接近するように、リア
ルタイムで速度制御される。これにより、砥石車の摩耗
に係わらず、最適な偏差が確保されるので、加工精度の
低下が防止される。
【００１２】又、第３発明では、要求するサイクルタイ
ムの変更量と加工精度の変更量とを入力し、少なくと
も、サイクルタイムの変更量と加工精度の変更量を入力
変数として、偏差の目標値を出力変数としてファジィ推
論が実行される。そして、測定された偏差がその目標値
に接近するように研削送り速度が制御される。これによ
り、サイクルタイムや加工精度を変更した場合にも、２
つの相反する要求を最適に満たすように研削送り速度が
変更されるので、加工条件の変更に対して、リアルタイ
ムで最適に対応することが可能となる。
ムの変更量と加工精度の変更量とを入力し、少なくと
も、サイクルタイムの変更量と加工精度の変更量を入力
変数として、偏差の目標値を出力変数としてファジィ推
論が実行される。そして、測定された偏差がその目標値
に接近するように研削送り速度が制御される。これによ
り、サイクルタイムや加工精度を変更した場合にも、２
つの相反する要求を最適に満たすように研削送り速度が
変更されるので、加工条件の変更に対して、リアルタイ
ムで最適に対応することが可能となる。
【００１３】さらに、第４発明では、要求するサイクル
タイムの変更量と加工精度の変更量とを入力し、少なく
とも、偏差と偏差の時間変化量とサイクルタイムの変更
量と加工精度の変更量とを入力変数とし、研削送り速度
を変更する値を出力変数としてファジィ推論が実行され
る。これにより、サイクルタイムや加工精度を変更した
場合にも、２つの相反する要求を最適に満たすように研
削送り速度が変更されるので、加工条件の変更に対し
て、リアルタイムで最適に対応することが可能となる。
タイムの変更量と加工精度の変更量とを入力し、少なく
とも、偏差と偏差の時間変化量とサイクルタイムの変更
量と加工精度の変更量とを入力変数とし、研削送り速度
を変更する値を出力変数としてファジィ推論が実行され
る。これにより、サイクルタイムや加工精度を変更した
場合にも、２つの相反する要求を最適に満たすように研
削送り速度が変更されるので、加工条件の変更に対し
て、リアルタイムで最適に対応することが可能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。1.第１実施例 図１において、１０は研削盤のベッドで、このベッド１
０上にはテーブル１１が摺動可能に配設されている。テ
ーブル１１上には主軸１３を軸架した主軸台１２が配設
され、その主軸１３はサーボモータ１４により回転され
る。又、テーブル１１上の右端には心押台１５が載置さ
れ、心押台１５のセンタ１６と主軸１３のセンタ１７と
によって工作物Ｗが挾持されている。工作物Ｗは主軸１
３に突設された位置決めピン１８に嵌合することで、工
作物Ｗの回転位相は主軸１３の回転位相に一致してい
る。
明する。1.第１実施例 図１において、１０は研削盤のベッドで、このベッド１
０上にはテーブル１１が摺動可能に配設されている。テ
ーブル１１上には主軸１３を軸架した主軸台１２が配設
され、その主軸１３はサーボモータ１４により回転され
る。又、テーブル１１上の右端には心押台１５が載置さ
れ、心押台１５のセンタ１６と主軸１３のセンタ１７と
によって工作物Ｗが挾持されている。工作物Ｗは主軸１
３に突設された位置決めピン１８に嵌合することで、工
作物Ｗの回転位相は主軸１３の回転位相に一致してい
る。
【００１５】ベッド１０の後方には工作物Ｗ側に向かっ
て進退可能な砥石台２０が案内され、砥石台２０にはモ
ータ２１によって回転駆動される砥石車Ｇが支承されて
いる。この砥石台２０は、図略の送り螺子を介してサー
ボモータ２３に連結され、サーボモータ２３の正逆転に
より前進後退される。
て進退可能な砥石台２０が案内され、砥石台２０にはモ
ータ２１によって回転駆動される砥石車Ｇが支承されて
いる。この砥石台２０は、図略の送り螺子を介してサー
ボモータ２３に連結され、サーボモータ２３の正逆転に
より前進後退される。
【００１６】一方、ベッド１０の前方には、工作物Ｗの
径を測定する外径測定装置５０が配設されている。外径
測定装置５０は主として、オフセット間隔の調整が可能
な一対の接触子５１と差動トランス５２と増幅器５３と
から構成されている。一対の接触子５１のＵ，Ｖ軸方向
の摺動位置決めは外径測定装置５０により行われる。そ
して、工作物Ｗの径の測定時には一対の接触子５１の間
隔は工作物Ｗの径の変動に伴って変化し、その測定値は
外径測定装置５０の増幅器５３を介して数値制御装置３
０に出力される。この出力値は、設定されたオフセット
間隔に対する一対の接触子５１の間隔の変移を表してい
る。
径を測定する外径測定装置５０が配設されている。外径
測定装置５０は主として、オフセット間隔の調整が可能
な一対の接触子５１と差動トランス５２と増幅器５３と
から構成されている。一対の接触子５１のＵ，Ｖ軸方向
の摺動位置決めは外径測定装置５０により行われる。そ
して、工作物Ｗの径の測定時には一対の接触子５１の間
隔は工作物Ｗの径の変動に伴って変化し、その測定値は
外径測定装置５０の増幅器５３を介して数値制御装置３
０に出力される。この出力値は、設定されたオフセット
間隔に対する一対の接触子５１の間隔の変移を表してい
る。
【００１７】ドライブユニット４０，４１，４５は数値
制御装置３０から指令パルスを入力して、それぞれサー
ボモータ２３，１４，外径測定装置５０の図示しないサ
ーボモータを駆動する回路である。又、サーボモータ２
３、１４には、それぞれ、速度を検出するタコジェネレ
ータ６３、６１、位置を検出するパルスエンコーダ６
２、６０が付加されており、それらの信号は、それぞ
れ、ドライブユニット４０、４１に帰還している。ドラ
イブユニット４０、４１はパルスエンコーダ６２、６０
の出力により砥石車Ｇの現在位置と工作物Ｗの現在回転
角を記憶しており、それらの現在位置及び現在回転角は
数値制御装置３０により読み取ることが可能である。数
値制御装置３０は主として、サーボモータ１４，２３を
同期制御し、工作物Ｗの研削加工を制御する装置であ
る。その数値制御装置３０には、加工サイクルデータ等
を入力するテープリーダ４２と制御データ等の入力を行
う操作盤を兼ねたキーボード４３と各種の情報を表示す
るＣＲＴ表示装置４４が接続されている。
制御装置３０から指令パルスを入力して、それぞれサー
ボモータ２３，１４，外径測定装置５０の図示しないサ
ーボモータを駆動する回路である。又、サーボモータ２
３、１４には、それぞれ、速度を検出するタコジェネレ
ータ６３、６１、位置を検出するパルスエンコーダ６
２、６０が付加されており、それらの信号は、それぞ
れ、ドライブユニット４０、４１に帰還している。ドラ
イブユニット４０、４１はパルスエンコーダ６２、６０
の出力により砥石車Ｇの現在位置と工作物Ｗの現在回転
角を記憶しており、それらの現在位置及び現在回転角は
数値制御装置３０により読み取ることが可能である。数
値制御装置３０は主として、サーボモータ１４，２３を
同期制御し、工作物Ｗの研削加工を制御する装置であ
る。その数値制御装置３０には、加工サイクルデータ等
を入力するテープリーダ４２と制御データ等の入力を行
う操作盤を兼ねたキーボード４３と各種の情報を表示す
るＣＲＴ表示装置４４が接続されている。
【００１８】図２は、数値制御装置３０の電気的構成を
示したブロックダイヤグラムである。数値制御装置３０
は研削盤を制御するためのメインＣＰＵ３１と制御プロ
グラムを記憶したＲＯＭ３２と各種データを記憶するＲ
ＡＭ３３と入出力インタフェース３４とデータ入力手段
を達成するＡ／Ｄコンバータ３８とから主として構成さ
れている。
示したブロックダイヤグラムである。数値制御装置３０
は研削盤を制御するためのメインＣＰＵ３１と制御プロ
グラムを記憶したＲＯＭ３２と各種データを記憶するＲ
ＡＭ３３と入出力インタフェース３４とデータ入力手段
を達成するＡ／Ｄコンバータ３８とから主として構成さ
れている。
【００１９】メインＣＰＵ３１にはＡ／Ｄコンバータ３
８が接続されており、そのＡ／Ｄコンバータ３８にて外
径測定装置５０から出力されるアナログ信号をディジタ
ル値に変換した工作物Ｗの現在径の測定値がメインＣＰ
Ｕ３１に入力される。又、メインＣＰＵ３１からは速度
切換信号等がＩ／Ｏポートを介してシーケンスコントロ
ーラ３９に入力されている。
８が接続されており、そのＡ／Ｄコンバータ３８にて外
径測定装置５０から出力されるアナログ信号をディジタ
ル値に変換した工作物Ｗの現在径の測定値がメインＣＰ
Ｕ３１に入力される。又、メインＣＰＵ３１からは速度
切換信号等がＩ／Ｏポートを介してシーケンスコントロ
ーラ３９に入力されている。
【００２０】ＲＡＭ３３内にはＮＣデータ領域３３１、
現在位置レジスタ３３２と、データ設定領域３３３と、
速度指令値領域３３４と、ファジィルール領域３３５と
が形成されている。ＮＣデータ領域３３１はＮＣデータ
を記憶する領域であり、現在位置レジスタ３３２は砥石
車の研削点の現在位置をリアルタイムで記憶する領域で
あり、データ設定領域３３３は工作物の剛性値Ａ、砥石
係数Ｂ、精度係数Ｃ、基準送り速度Ｖ等の加工に必要な
諸データを記憶する領域であり、速度指令値領域３３４
は研削送り速度の指令値を記憶する領域であり、ファジ
ィルール領域３３５はファジィルールを記憶する領域で
ある。
現在位置レジスタ３３２と、データ設定領域３３３と、
速度指令値領域３３４と、ファジィルール領域３３５と
が形成されている。ＮＣデータ領域３３１はＮＣデータ
を記憶する領域であり、現在位置レジスタ３３２は砥石
車の研削点の現在位置をリアルタイムで記憶する領域で
あり、データ設定領域３３３は工作物の剛性値Ａ、砥石
係数Ｂ、精度係数Ｃ、基準送り速度Ｖ等の加工に必要な
諸データを記憶する領域であり、速度指令値領域３３４
は研削送り速度の指令値を記憶する領域であり、ファジ
ィルール領域３３５はファジィルールを記憶する領域で
ある。
【００２１】数値制御装置３０にはその他サーボモータ
１４，２３の駆動系として、ドライブＣＰＵ３６とＲＡ
Ｍ３５とパルス分配回路３７が設けられている。ＲＡＭ
３５はメインＣＰＵ３１から砥石車Ｇの位置決めデータ
を入力して記憶する装置である。ドライブＣＰＵ３６は
砥石車Ｇの送りに関しスローアップ、スローダウン、目
標点の補間等の演算を行い補間点の位置決めデータを定
周期で出力する装置である。パルス分配回路３７は移動
指令パルスを出力する回路である。
１４，２３の駆動系として、ドライブＣＰＵ３６とＲＡ
Ｍ３５とパルス分配回路３７が設けられている。ＲＡＭ
３５はメインＣＰＵ３１から砥石車Ｇの位置決めデータ
を入力して記憶する装置である。ドライブＣＰＵ３６は
砥石車Ｇの送りに関しスローアップ、スローダウン、目
標点の補間等の演算を行い補間点の位置決めデータを定
周期で出力する装置である。パルス分配回路３７は移動
指令パルスを出力する回路である。
【００２２】又、ドライブＣＰＵ３６はドライブユニッ
ト４０、４１から、それぞれ、リアルタイムで機械原点
を基準とする砥石台２０の現在位置及び主軸の現在回転
角を読取り、ＲＡＭ３５に記憶する。砥石車Ｇの研削点
が所定の既知の基準位置に位置決めされた時に、現在位
置レジスタ３３２の値が既知の値に設定されて、砥石車
Ｇの研削点を表す座標系が設定される。その後は、ＣＰ
Ｕ３１により、砥石台２０の移動に伴って、ＲＡＭ３５
に記憶された砥石台２０の現在位置の移動量だけ、リア
ルタイムで現在位置レジスタ３３２の値が加減算され
る。従って、ＣＰＵ３１は、任意時刻で現在位置レジス
タ３３２の値を参照することにより、その時の砥石車Ｇ
の研削点の現在位置を知ることができる。尚、砥石車Ｇ
の研削点の現在位置を以下、単に、砥石車Ｇの現在位置
という。
ト４０、４１から、それぞれ、リアルタイムで機械原点
を基準とする砥石台２０の現在位置及び主軸の現在回転
角を読取り、ＲＡＭ３５に記憶する。砥石車Ｇの研削点
が所定の既知の基準位置に位置決めされた時に、現在位
置レジスタ３３２の値が既知の値に設定されて、砥石車
Ｇの研削点を表す座標系が設定される。その後は、ＣＰ
Ｕ３１により、砥石台２０の移動に伴って、ＲＡＭ３５
に記憶された砥石台２０の現在位置の移動量だけ、リア
ルタイムで現在位置レジスタ３３２の値が加減算され
る。従って、ＣＰＵ３１は、任意時刻で現在位置レジス
タ３３２の値を参照することにより、その時の砥石車Ｇ
の研削点の現在位置を知ることができる。尚、砥石車Ｇ
の研削点の現在位置を以下、単に、砥石車Ｇの現在位置
という。
【００２３】次に、本装置の作動を説明する。図３は数
値制御装置３０のＣＰＵ３１による処理手順を示したフ
ローチャートである。ステップ１００において、工作物
形状、砥石種類、要求精度（公差、面粗度）、基準送り
速度Ｖ0 が入力される。次に、ステップ１０２におい
て、剛性値Ａが演算される。剛性値Ａは例えば特公平2-
7790号に示されるように、入力された工作物の形状（各
段の径と幅）から演算される。
値制御装置３０のＣＰＵ３１による処理手順を示したフ
ローチャートである。ステップ１００において、工作物
形状、砥石種類、要求精度（公差、面粗度）、基準送り
速度Ｖ0 が入力される。次に、ステップ１０２におい
て、剛性値Ａが演算される。剛性値Ａは例えば特公平2-
7790号に示されるように、入力された工作物の形状（各
段の径と幅）から演算される。
【００２４】次に、ステップ１０４において、砥石係数
Ｂが演算される。砥石係数Ｂは砥石を形成する砥粒の材
質および粒度によって決定されるものであり、砥石の切
れ味を表している。次に、ステップ１０６において、要
求精度係数Ｃが決定される。要求精度係数Ｃは入力され
た公差、面粗度を用いて決定される。要求精度係数Ｃ
は、公差と面粗度の両者から決定される値であり、公差
及び面粗度が小さい程、大きな値となるように設定され
る。上記の剛性値Ａ、砥石係数Ｂ、要求精度係数Ｃは、
ともに、０〜１の範囲の値に正規化されている。
Ｂが演算される。砥石係数Ｂは砥石を形成する砥粒の材
質および粒度によって決定されるものであり、砥石の切
れ味を表している。次に、ステップ１０６において、要
求精度係数Ｃが決定される。要求精度係数Ｃは入力され
た公差、面粗度を用いて決定される。要求精度係数Ｃ
は、公差と面粗度の両者から決定される値であり、公差
及び面粗度が小さい程、大きな値となるように設定され
る。上記の剛性値Ａ、砥石係数Ｂ、要求精度係数Ｃは、
ともに、０〜１の範囲の値に正規化されている。
【００２５】次に、ステップ１０８において、速度指令
値領域３３４に設定される研削送り速度Ｖを入力された
基準送り速度Ｖ0 に設定して、サーボモータ２３を駆動
して、砥石車Ｇを工作物の方向に送る。次に、ステップ
１１０において、外径測定装置５０から工作物Ｗの現在
径の測定値Ｒm が読取られる。次に、ステップ１１２に
おいて、ＲＡＭ３３の現在位置レジスタ３３２から砥石
車の現在位置が読取られ、その値が工作物Ｗの現在径の
理論値Ｒt とされる。即ち、図４に示すように、砥石車
の現在位置は主軸軸線（Ｚ軸）から砥石車の送り軸（Ｘ
軸）方向に測定した研削点の位置である。従って、工作
物Ｗの中心線は湾曲がない理想状態で主軸軸線（Ｚ軸）
に一致するので、この砥石車の現在位置が工作物Ｗの現
在径の理論値Ｒt となる。即ち、工作物Ｗの剛性が高く
て、湾曲していないなら、工作物Ｗの現在の径はこの理
論値Ｒt に等しくなる。
値領域３３４に設定される研削送り速度Ｖを入力された
基準送り速度Ｖ0 に設定して、サーボモータ２３を駆動
して、砥石車Ｇを工作物の方向に送る。次に、ステップ
１１０において、外径測定装置５０から工作物Ｗの現在
径の測定値Ｒm が読取られる。次に、ステップ１１２に
おいて、ＲＡＭ３３の現在位置レジスタ３３２から砥石
車の現在位置が読取られ、その値が工作物Ｗの現在径の
理論値Ｒt とされる。即ち、図４に示すように、砥石車
の現在位置は主軸軸線（Ｚ軸）から砥石車の送り軸（Ｘ
軸）方向に測定した研削点の位置である。従って、工作
物Ｗの中心線は湾曲がない理想状態で主軸軸線（Ｚ軸）
に一致するので、この砥石車の現在位置が工作物Ｗの現
在径の理論値Ｒt となる。即ち、工作物Ｗの剛性が高く
て、湾曲していないなら、工作物Ｗの現在の径はこの理
論値Ｒt に等しくなる。
【００２６】次に、ステップ１１４において、工作物Ｗ
の現在径の測定値Ｒm の理論値Ｒtに対する偏差ｄが演
算される。この偏差ｄは図４に示すように、工作物Ｗの
湾曲量を示している。ステップ１１６において、新偏差
ｄnew と前回の演算時に計算されＲＡＭ３３に記憶さて
いる旧偏差ｄold との差が偏差の時間変化量Ｄｄとして
演算される。この値ＤｄはＲＡＭ３３に記憶され、新偏
差ｄnew は次回の時間変化量Ｄｄの演算のためにＲＡＭ
３３に旧偏差ｄold として記憶される。
の現在径の測定値Ｒm の理論値Ｒtに対する偏差ｄが演
算される。この偏差ｄは図４に示すように、工作物Ｗの
湾曲量を示している。ステップ１１６において、新偏差
ｄnew と前回の演算時に計算されＲＡＭ３３に記憶さて
いる旧偏差ｄold との差が偏差の時間変化量Ｄｄとして
演算される。この値ＤｄはＲＡＭ３３に記憶され、新偏
差ｄnew は次回の時間変化量Ｄｄの演算のためにＲＡＭ
３３に旧偏差ｄold として記憶される。
【００２７】次に、ステップ１１８において、剛性値
Ａ、砥石係数Ｂ、精度係数Ｃ、偏差ｄ、偏差の時間変化
量Ｄｄを入力変数とし、送り速度の変化率Ｓを出力変数
とする後述のファジィ推論が実行される。次に、ステッ
プ１２０において、速度指令値領域３３４に設定されて
いる現在の研削送り速度Ｖが変化率Ｓとゲインａに応じ
て補正されて、新しい研削送り速度Ｖが設定され、その
速度で研削送りが実行される。そして、ステップ１１０
に戻り、次のサイクルでの研削送り速度の補正制御が繰
り返し実行される。
Ａ、砥石係数Ｂ、精度係数Ｃ、偏差ｄ、偏差の時間変化
量Ｄｄを入力変数とし、送り速度の変化率Ｓを出力変数
とする後述のファジィ推論が実行される。次に、ステッ
プ１２０において、速度指令値領域３３４に設定されて
いる現在の研削送り速度Ｖが変化率Ｓとゲインａに応じ
て補正されて、新しい研削送り速度Ｖが設定され、その
速度で研削送りが実行される。そして、ステップ１１０
に戻り、次のサイクルでの研削送り速度の補正制御が繰
り返し実行される。
【００２８】尚、別の微小時間間隔で実行される割り込
みプログラムにより、ＲＡＭ３３の現在位置レジスタ３
３２の値が読み込まれ、移動指令により指令された値に
達したか否かが判定される。指定された位置に達した場
合には、図３のプログラムは中止され、１つのＮＣデー
タによる制御が完了し、同一工作物の次のＮＣデータに
よる制御がステップ１０８から実行される。尚、工作物
の種類が変化した場合には、ステップ１００から実行さ
れる。
みプログラムにより、ＲＡＭ３３の現在位置レジスタ３
３２の値が読み込まれ、移動指令により指令された値に
達したか否かが判定される。指定された位置に達した場
合には、図３のプログラムは中止され、１つのＮＣデー
タによる制御が完了し、同一工作物の次のＮＣデータに
よる制御がステップ１０８から実行される。尚、工作物
の種類が変化した場合には、ステップ１００から実行さ
れる。
【００２９】次に、ステップ１１８で実行されるファジ
ィ推論について説明する。図５に示すファジィルールは
ＲＡＭ３３のファジィルール領域３３５に記憶されてい
る。ファジィルールは、 if I1=L1(k1) and I2=L2(k2)
and,─,and In =Ln (kn ) then O1=OL1(J1), and O2=OL
2(J2), and, ─,and Om =OLm(jm ) のIF-THEN 形式で与
えられている。I1，─, I n は入力変数であり、n は入
力変数の数である。本実施例では、入力変数は、剛性値
Ａ、砥石係数Ｂ、精度係数Ｃ、偏差ｄ、偏差の時間変化
量Ｄｄであり、n は５である。又、O1，─, O m は出力
変数であり、m は出力変数の数である。本実施例では、
出力変数は、速度変化率Ｓであり、m は１である。又、
L1(k1)〜 Ln(kn),OL1(J1) 〜OLm(jm) は、各階級、即
ち、メンバーシップ関数を表す記号である。メンバーシ
ップ関数は、入力変数Ｉ又は出力変数Ｏと、それらの各
変数が各階級に属すると判定できる適合度Ｍとの関係を
表す関数である。例えば、ルールNo.1は、「もし、剛性
値Ａが大きく、砥石係数Ｂが大きく、偏差ｄが大きいな
ら、速度を大きく下げる。」ということを意味してい
る。
ィ推論について説明する。図５に示すファジィルールは
ＲＡＭ３３のファジィルール領域３３５に記憶されてい
る。ファジィルールは、 if I1=L1(k1) and I2=L2(k2)
and,─,and In =Ln (kn ) then O1=OL1(J1), and O2=OL
2(J2), and, ─,and Om =OLm(jm ) のIF-THEN 形式で与
えられている。I1，─, I n は入力変数であり、n は入
力変数の数である。本実施例では、入力変数は、剛性値
Ａ、砥石係数Ｂ、精度係数Ｃ、偏差ｄ、偏差の時間変化
量Ｄｄであり、n は５である。又、O1，─, O m は出力
変数であり、m は出力変数の数である。本実施例では、
出力変数は、速度変化率Ｓであり、m は１である。又、
L1(k1)〜 Ln(kn),OL1(J1) 〜OLm(jm) は、各階級、即
ち、メンバーシップ関数を表す記号である。メンバーシ
ップ関数は、入力変数Ｉ又は出力変数Ｏと、それらの各
変数が各階級に属すると判定できる適合度Ｍとの関係を
表す関数である。例えば、ルールNo.1は、「もし、剛性
値Ａが大きく、砥石係数Ｂが大きく、偏差ｄが大きいな
ら、速度を大きく下げる。」ということを意味してい
る。
【００３０】図６は、剛性値Ａと適合度ＭA との関係を
規定した入力メンバーシップ関数である。入力メンバー
シップ関数は、剛性値Ａから剛性値の大きさの適合度Ｍ
A を推論する関数であり、次の剛性値の大きさの階級を
表す３種類の関数が設けられている。 Ｓ：小さい（Small) Ｍ：中くらい(Middle) Ｌ：大きい(Large)
規定した入力メンバーシップ関数である。入力メンバー
シップ関数は、剛性値Ａから剛性値の大きさの適合度Ｍ
A を推論する関数であり、次の剛性値の大きさの階級を
表す３種類の関数が設けられている。 Ｓ：小さい（Small) Ｍ：中くらい(Middle) Ｌ：大きい(Large)
【００３１】同様に、砥石係数Ｂ、精度係数Ｃ、偏差
ｄ、偏差の時間変化量Ｄｄの大きさの階級を表す３種類
の関数が設けられている。これらの３種類の関数群は、
各入力変数に対して、必ずしも同一関数ではない。
ｄ、偏差の時間変化量Ｄｄの大きさの階級を表す３種類
の関数が設けられている。これらの３種類の関数群は、
各入力変数に対して、必ずしも同一関数ではない。
【００３２】図７は、出力変数である速度変化率Ｓと、
その変数の値が各階級に属する程度を表す適合度ＭS と
の関係を規定した出力メンバーシップ関数である。次の
７種類の関数が設けられている。尚、速度変化率Ｓは、
上記の５つの入力変数の階級の適合度に応じて決定され
る各ファジィルールの適合度から決定される値であり、
最適な研削送り速度の変化率である。 ＰＬ：大きく上げる（Positive Large) ＰＭ：中位あげる（Positive Middle) ＰＳ：少し上げる（Positive Small) ＺＲ：変化なし（Zero) ＮＳ：少し下げる（Negative Small) ＮＭ：中位下げる（Negative Middle) ＮＬ：大きく下げる（Negative Large)
その変数の値が各階級に属する程度を表す適合度ＭS と
の関係を規定した出力メンバーシップ関数である。次の
７種類の関数が設けられている。尚、速度変化率Ｓは、
上記の５つの入力変数の階級の適合度に応じて決定され
る各ファジィルールの適合度から決定される値であり、
最適な研削送り速度の変化率である。 ＰＬ：大きく上げる（Positive Large) ＰＭ：中位あげる（Positive Middle) ＰＳ：少し上げる（Positive Small) ＺＲ：変化なし（Zero) ＮＳ：少し下げる（Negative Small) ＮＭ：中位下げる（Negative Middle) ＮＬ：大きく下げる（Negative Large)
【００３３】次に、ファジィ推論の手順について図８を
参照して説明する。ステップ２００でルールNo.Kが1 に
初期化され、次のステップ２０２で、No.Kのルールに対
して、各入力変数毎にそのルールで規定されたメンバー
シップ関数の値（適合度ＭA 、ＭB 、ＭC 、Ｍd 、
ＭDd）を演算する。次に、ステップ２０４において、全
入力変数のなかでメンバーシップ関数の値が最小な値(m
in- 演算) をそのファジィルールの適合度Ｍとする。次
に、ステップ２０６において、No.Kのルールの出力関数
のグラフにおいて、図９に示すようにこの適合度Ｍ以下
の領域Ｚ１が決定される。
参照して説明する。ステップ２００でルールNo.Kが1 に
初期化され、次のステップ２０２で、No.Kのルールに対
して、各入力変数毎にそのルールで規定されたメンバー
シップ関数の値（適合度ＭA 、ＭB 、ＭC 、Ｍd 、
ＭDd）を演算する。次に、ステップ２０４において、全
入力変数のなかでメンバーシップ関数の値が最小な値(m
in- 演算) をそのファジィルールの適合度Ｍとする。次
に、ステップ２０６において、No.Kのルールの出力関数
のグラフにおいて、図９に示すようにこの適合度Ｍ以下
の領域Ｚ１が決定される。
【００３４】次に、ステップ２０８ において、ルール
No.Kが最終ルールNo. か否かが判定され、最終ルールN
o. でない場合には、ステップ２１０において、ルールN
o.Kが1 だけ加算更新される。そして、ステップ２０２
に戻り、次のルールNo.Kに関して、同様な演算が繰り返
し実行される。
No.Kが最終ルールNo. か否かが判定され、最終ルールN
o. でない場合には、ステップ２１０において、ルールN
o.Kが1 だけ加算更新される。そして、ステップ２０２
に戻り、次のルールNo.Kに関して、同様な演算が繰り返
し実行される。
【００３５】このような演算を全てのルールについて実
行して、ステップ２０８ において、最終ルールまで適
合度の演算が実行されたと判定された場合には、ステッ
プ２１２において、ステップ２０６で演算された各ルー
ルの出力メンバシップ関数の各領域のOR合成領域(MAX-
演算) が、例えば、図１０に示すように決定される。次
に、ステップ２１４において、その合成領域（Z1+Z2)の
重心Ｏが演算される。そして、ステップ２１６におい
て、その重心Ｏに対応する速度変化率Ｓ１が、上記の５
つの入力変数に対する制御値として決定される。この速
度変化率Ｓ１が図３のステップ１２０で用いられて、研
削送り速度が補正される。
行して、ステップ２０８ において、最終ルールまで適
合度の演算が実行されたと判定された場合には、ステッ
プ２１２において、ステップ２０６で演算された各ルー
ルの出力メンバシップ関数の各領域のOR合成領域(MAX-
演算) が、例えば、図１０に示すように決定される。次
に、ステップ２１４において、その合成領域（Z1+Z2)の
重心Ｏが演算される。そして、ステップ２１６におい
て、その重心Ｏに対応する速度変化率Ｓ１が、上記の５
つの入力変数に対する制御値として決定される。この速
度変化率Ｓ１が図３のステップ１２０で用いられて、研
削送り速度が補正される。
【００３６】このファジィ制御をより具体的に説明す
る。例えば、剛性値Ａが0.6 、砥石係数Ｂが0.7 、精度
係数Ｃが0.5 、偏差ｄが0.8 、偏差の時間変化量Ｄｄが
0.4 とする。この時、第１ルールの各入力関数の適合度
（適合度ＭA 、ＭB 、ＭC 、Ｍd 、ＭDd）は、(0.2, 0.
3, 1, 0.7, 1) と演算される。尚、ルールに入力関数が
規定されてない入力変数の適合度は1 とされる。MIN-演
算により、第１ルールの適合度Ｍは最小値の0.2 と決定
される。第１ルールの出力関数はＮＬ（大きく下げる）
であるので、この関数において、適合度が0.2 以下の領
域Ｚ１が図９に示すように決定される。
る。例えば、剛性値Ａが0.6 、砥石係数Ｂが0.7 、精度
係数Ｃが0.5 、偏差ｄが0.8 、偏差の時間変化量Ｄｄが
0.4 とする。この時、第１ルールの各入力関数の適合度
（適合度ＭA 、ＭB 、ＭC 、Ｍd 、ＭDd）は、(0.2, 0.
3, 1, 0.7, 1) と演算される。尚、ルールに入力関数が
規定されてない入力変数の適合度は1 とされる。MIN-演
算により、第１ルールの適合度Ｍは最小値の0.2 と決定
される。第１ルールの出力関数はＮＬ（大きく下げる）
であるので、この関数において、適合度が0.2 以下の領
域Ｚ１が図９に示すように決定される。
【００３７】第２ルールについて同様な演算を行うと、
精度係数Ｃが0.5 に対する入力関数Ｌ（大きい）の適合
度Ｍd は0 である。よって、この第２ルールの適合度Ｍ
は０となる。第３ルールも時間変化量Ｄｄの入力関数の
適合度ＭDdが０となるので、このルールの適合度Ｍも０
である。第４ルールでは偏差ｄの入力関数Ｍの適合度Ｍ
d が０であるので、このルールの適合度Ｍも０である。
又、第５ルールでは、各入力関数の適合度（適合度
ＭA 、ＭB 、ＭC 、Ｍd 、ＭDd）は、(0.7, 1, 1,0.9,
1) と演算されので、このルールの適合度Ｍは0.7 とな
る。よって、第５ルールの出力関数ＮＭ（中位に下げ
る）において、適合度Ｍが0.7 以下となる領域Ｚ２が図
１０に示すように決定される。第６〜第１８のルールの
適合度Ｍは全て０となる。よって、MAX-演算により、図
１０に示す領域Ｚ１とＺ２の和集合の領域の重心Ｏが演
算され、その重心Ｏに対応する速度変化率Ｓ１が-0.76
と演算される。
精度係数Ｃが0.5 に対する入力関数Ｌ（大きい）の適合
度Ｍd は0 である。よって、この第２ルールの適合度Ｍ
は０となる。第３ルールも時間変化量Ｄｄの入力関数の
適合度ＭDdが０となるので、このルールの適合度Ｍも０
である。第４ルールでは偏差ｄの入力関数Ｍの適合度Ｍ
d が０であるので、このルールの適合度Ｍも０である。
又、第５ルールでは、各入力関数の適合度（適合度
ＭA 、ＭB 、ＭC 、Ｍd 、ＭDd）は、(0.7, 1, 1,0.9,
1) と演算されので、このルールの適合度Ｍは0.7 とな
る。よって、第５ルールの出力関数ＮＭ（中位に下げ
る）において、適合度Ｍが0.7 以下となる領域Ｚ２が図
１０に示すように決定される。第６〜第１８のルールの
適合度Ｍは全て０となる。よって、MAX-演算により、図
１０に示す領域Ｚ１とＺ２の和集合の領域の重心Ｏが演
算され、その重心Ｏに対応する速度変化率Ｓ１が-0.76
と演算される。
【００３８】従って、ゲインａを0.5 として、現在速度
に対して約３８％だけ速度が低下するように補正され
る。この結果、偏差0.8 は減少するようになり、要求さ
れた加工精度を確保することができる。このように、研
削加工中にリアルタイムで研削送り速度が最適値に制御
されることなる。
に対して約３８％だけ速度が低下するように補正され
る。この結果、偏差0.8 は減少するようになり、要求さ
れた加工精度を確保することができる。このように、研
削加工中にリアルタイムで研削送り速度が最適値に制御
されることなる。
【００３９】2.第２実施例 第２実施例では、第１実施例におけるファジィ推論が、
偏差の目標値Ｏｄに対する偏差、即ち、対目標値偏差ｄ
ｏと、対目標値偏差ｄｏの時間変化量Ｄｄｏとを入力変
数とすることが異なる。この時のファジィールールは図
１１に示すように構成されている。対目標値偏差ｄｏ及
び時間変化量Ｄｄｏに関する入力関数はＬ（大きい: La
rge ）、ＭＬ( 中程度に大きい:Middle Large)、ＬＬ(
少し大きい:Little Large)、ＺＲ( ほぼ零:Zrero) 、Ｌ
Ｓ( 少し小さい:Little Small)、ＭＳ( 中程度に小さ
い:Middle Small)、Ｓ（小さい：Small ）の７種類あ
る。又、速度変化率Ｓに関する出力関数は、第１実施例
と同様に７種類設けられている。
偏差の目標値Ｏｄに対する偏差、即ち、対目標値偏差ｄ
ｏと、対目標値偏差ｄｏの時間変化量Ｄｄｏとを入力変
数とすることが異なる。この時のファジィールールは図
１１に示すように構成されている。対目標値偏差ｄｏ及
び時間変化量Ｄｄｏに関する入力関数はＬ（大きい: La
rge ）、ＭＬ( 中程度に大きい:Middle Large)、ＬＬ(
少し大きい:Little Large)、ＺＲ( ほぼ零:Zrero) 、Ｌ
Ｓ( 少し小さい:Little Small)、ＭＳ( 中程度に小さ
い:Middle Small)、Ｓ（小さい：Small ）の７種類あ
る。又、速度変化率Ｓに関する出力関数は、第１実施例
と同様に７種類設けられている。
【００４０】ＣＰＵ３１による処理手順は図１２に示す
ように実行される。ステップ３００において、偏差の目
標値Ｏｄと基準送り速度Ｖ0 がデータ設定領域３３３に
入力され、ステップ３０２において、速度指令値領域３
３４に設定される研削送り速度Ｖを入力された基準送り
速度Ｖ0 に設定して、サーボモータ２３を駆動して、砥
石車Ｇを工作物の方向に送る。次に、ステップ３０４に
おいて、外径測定装置５０から工作物Ｗの現在径の測定
値Ｒm が読取られ、ステップ３０６において、ＲＡＭ３
３の現在位置レジスタ３３２から砥石車の現在位置が読
取られ、その値が工作物Ｗの現在径の理論値Ｒt とされ
る。次に、ステップ３０８において、工作物Ｗの現在径
の測定値Ｒm の理論値Ｒt に対する偏差ｄが演算され、
次のステップ３１０で、その偏差ｄの目標値Ｏｄに対す
る対目標値偏差ｄｏが演算される。さらに、ステップ３
１２において、新対目標値偏差ｄｏnewと前回の演算時
に計算されＲＡＭ３３に記憶さている旧対目標値偏差ｄ
ｏold との差が対目標値偏差の時間変化量Ｄｄｏとして
演算される。この値ＤｄｏはＲＡＭ３３に記憶され、新
対目標値偏差ｄｏnew は次回の時間変化量Ｄｄｏの演算
のためにＲＡＭ３３に旧対目標値偏差ｄｏold として記
憶される。
ように実行される。ステップ３００において、偏差の目
標値Ｏｄと基準送り速度Ｖ0 がデータ設定領域３３３に
入力され、ステップ３０２において、速度指令値領域３
３４に設定される研削送り速度Ｖを入力された基準送り
速度Ｖ0 に設定して、サーボモータ２３を駆動して、砥
石車Ｇを工作物の方向に送る。次に、ステップ３０４に
おいて、外径測定装置５０から工作物Ｗの現在径の測定
値Ｒm が読取られ、ステップ３０６において、ＲＡＭ３
３の現在位置レジスタ３３２から砥石車の現在位置が読
取られ、その値が工作物Ｗの現在径の理論値Ｒt とされ
る。次に、ステップ３０８において、工作物Ｗの現在径
の測定値Ｒm の理論値Ｒt に対する偏差ｄが演算され、
次のステップ３１０で、その偏差ｄの目標値Ｏｄに対す
る対目標値偏差ｄｏが演算される。さらに、ステップ３
１２において、新対目標値偏差ｄｏnewと前回の演算時
に計算されＲＡＭ３３に記憶さている旧対目標値偏差ｄ
ｏold との差が対目標値偏差の時間変化量Ｄｄｏとして
演算される。この値ＤｄｏはＲＡＭ３３に記憶され、新
対目標値偏差ｄｏnew は次回の時間変化量Ｄｄｏの演算
のためにＲＡＭ３３に旧対目標値偏差ｄｏold として記
憶される。
【００４１】次に、ステップ３１４において、対目標値
偏差ｄｏと対目標値偏差の時間変化量Ｄｄｏとを入力変
数とし、送り速度の変化率Ｓを出力変数とするファジィ
推論が実行され、ステップ３１６において、速度指令値
領域３３４に設定されている現在の研削送り速度Ｖが変
化率Ｓとゲインａに応じて補正されて、新しい研削送り
速度Ｖが設定され、その速度で研削送りが実行される。
そして、ステップ３０４に戻り、次のサイクルでの研削
送り速度の補正制御が繰り返し実行される。このように
して、偏差ｄを目標値Ｏｄに接近させるようにリアルタ
イムで送り速度を変化させることができ、所望のサイク
ルタイムと研削精度が実現され、砥石車の摩耗や工作物
の材質の変化によらず、加工精度が均一となる。
偏差ｄｏと対目標値偏差の時間変化量Ｄｄｏとを入力変
数とし、送り速度の変化率Ｓを出力変数とするファジィ
推論が実行され、ステップ３１６において、速度指令値
領域３３４に設定されている現在の研削送り速度Ｖが変
化率Ｓとゲインａに応じて補正されて、新しい研削送り
速度Ｖが設定され、その速度で研削送りが実行される。
そして、ステップ３０４に戻り、次のサイクルでの研削
送り速度の補正制御が繰り返し実行される。このように
して、偏差ｄを目標値Ｏｄに接近させるようにリアルタ
イムで送り速度を変化させることができ、所望のサイク
ルタイムと研削精度が実現され、砥石車の摩耗や工作物
の材質の変化によらず、加工精度が均一となる。
【００４２】3.第３実施例 本実施例では、第２実施例における偏差の目標値Ｏｄを
サイクルタイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量Ｄｒに応じ
て変更することができる。サイクルタイムと精度を変更
する必要が生じた場合には、ＣＰＵ３１による図１４に
示すプログラムが実行される。
サイクルタイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量Ｄｒに応じ
て変更することができる。サイクルタイムと精度を変更
する必要が生じた場合には、ＣＰＵ３１による図１４に
示すプログラムが実行される。
【００４３】ステップ４００で、偏差の目標値Ｏｄ、送
り速度Ｖ、サイクルタイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量
Ｄｒがデータ設定領域３３３に入力される。ステップ４
０２において、研削送り速度Ｖ、目標値Ｏｄ、サイクル
タイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量Ｄｒを入力変数と
し、目標値の変化率ＲＯｄを出力変数とするファジィ推
論が実行される。この時のファジィルールは図１３に示
すように構成されている。速度Ｖ、目標値Ｏｄに関する
入力関数は（Ｓ：小さい、Ｌ：大きい）の２種類であ
る。サイクルタイムの変更量Ｄｔに関する入力関数は
（Ｓ：短くする、ＬＳ：少し短くする）の２種類であ
る。精度の変更量Ｄｒに関する入力関数は（Ｒ：上げ
る、ＬＲ：少し上げる）の２種類である。目標値の変化
率ＲＯｄに関する出力関数は速度の変化率Ｓと同様に７
種類である。
り速度Ｖ、サイクルタイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量
Ｄｒがデータ設定領域３３３に入力される。ステップ４
０２において、研削送り速度Ｖ、目標値Ｏｄ、サイクル
タイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量Ｄｒを入力変数と
し、目標値の変化率ＲＯｄを出力変数とするファジィ推
論が実行される。この時のファジィルールは図１３に示
すように構成されている。速度Ｖ、目標値Ｏｄに関する
入力関数は（Ｓ：小さい、Ｌ：大きい）の２種類であ
る。サイクルタイムの変更量Ｄｔに関する入力関数は
（Ｓ：短くする、ＬＳ：少し短くする）の２種類であ
る。精度の変更量Ｄｒに関する入力関数は（Ｒ：上げ
る、ＬＲ：少し上げる）の２種類である。目標値の変化
率ＲＯｄに関する出力関数は速度の変化率Ｓと同様に７
種類である。
【００４４】このようにして得られた目標値の変化率Ｒ
Ｏｄを用いて、ステップ４０４において、Ｏｄ＝Ｏｄ×
(1+b×ＲＯｄ) により補正された目標値が演算される。
ｂはゲインである。そして、図１２のプログラムが実行
されることで、第２実施例と同様な研削送りが達成され
る。
Ｏｄを用いて、ステップ４０４において、Ｏｄ＝Ｏｄ×
(1+b×ＲＯｄ) により補正された目標値が演算される。
ｂはゲインである。そして、図１２のプログラムが実行
されることで、第２実施例と同様な研削送りが達成され
る。
【００４５】尚、ステップ４０４で偏差の目標値Ｏｄが
演算された後は、目標値Ｏｄに偏差の測定値ｄが等しく
なるように研削送り速度をフィードバック制御するよう
にしても良い。これにより、偏差ｄが目標値Ｏｄに接近
し、要求されたサイクルタイム及び精度を満たす加工が
行われる。
演算された後は、目標値Ｏｄに偏差の測定値ｄが等しく
なるように研削送り速度をフィードバック制御するよう
にしても良い。これにより、偏差ｄが目標値Ｏｄに接近
し、要求されたサイクルタイム及び精度を満たす加工が
行われる。
【００４６】4.第４実施例 第３実施例において、研削送り速度Ｖ、目標値Ｏｄ、サ
イクルタイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量Ｄｒを入力変
数とし、目標値の変化率ＲＯｄを出力変数とするファジ
ィ推論により、目標値Ｏｄが演算される。又、第２実施
例において、対目標値偏差ｄｏと、対目標値偏差ｄｏの
時間変化量Ｄｄｏとを入力変数とし、速度変化率Ｓを出
力変数とするファジィ推論が実行される。よって、研削
送り速度Ｖ、目標値Ｏｄ、サイクルタイムの変更量Ｄ
ｔ、精度の変更量Ｄｒ、対目標値偏差ｄｏと、対目標値
偏差ｄｏの時間変化量Ｄｄｏとを入力変数とし、速度変
化率Ｓを出力変数とするファジィ推論を実行することが
可能である。本実施例はこのファジィ推論を行うことを
特徴とする。ファジィルールは、図１１と図１２のファ
ジィルールを合成することで作成することができる。
イクルタイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量Ｄｒを入力変
数とし、目標値の変化率ＲＯｄを出力変数とするファジ
ィ推論により、目標値Ｏｄが演算される。又、第２実施
例において、対目標値偏差ｄｏと、対目標値偏差ｄｏの
時間変化量Ｄｄｏとを入力変数とし、速度変化率Ｓを出
力変数とするファジィ推論が実行される。よって、研削
送り速度Ｖ、目標値Ｏｄ、サイクルタイムの変更量Ｄ
ｔ、精度の変更量Ｄｒ、対目標値偏差ｄｏと、対目標値
偏差ｄｏの時間変化量Ｄｄｏとを入力変数とし、速度変
化率Ｓを出力変数とするファジィ推論を実行することが
可能である。本実施例はこのファジィ推論を行うことを
特徴とする。ファジィルールは、図１１と図１２のファ
ジィルールを合成することで作成することができる。
【００４７】ＣＰＵ３１の処理手順は図１５に示されて
いる。ステップ５００において、偏差の目標値Ｏｄ、送
り速度Ｖ、サイクルタイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量
Ｄｒがデータ設定領域３３３に入力される。ステップ５
０２において、速度指令値領域３３４に設定される研削
送り速度Ｖを入力された基準送り速度Ｖに設定して、サ
ーボモータ２３を駆動して、砥石車Ｇを工作物の方向に
送る。次に、ステップ５０４において、外径測定装置５
０から工作物Ｗの現在径の測定値Ｒm が読取られ、ステ
ップ５０６において、ＲＡＭ３３の現在位置レジスタ３
３２から砥石車の現在位置が読取られ、その値が工作物
Ｗの現在径の理論値Ｒt とされる。次に、ステップ５０
８において、工作物Ｗの現在径の測定値Ｒm の理論値Ｒ
t に対する偏差ｄが演算され、次のステップ５１０で、
第１実施例のステップ１１６における演算と同様に偏差
ｄの時間変化量Ｄｄが演算される。そして、ステップ５
１２において、研削送り速度Ｖ、目標値Ｏｄ、サイクル
タイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量Ｄｒ、対目標値偏差
ｄｏと、対目標値偏差ｄｏの時間変化量Ｄｄｏとを入力
変数とし、速度変化率Ｓを出力変数とするファジィ推論
が実行される。そして、ステップ５１４において、第１
実施例のステップ１２０と同様に、速度指令値領域３３
４に設定されている現在の研削送り速度Ｖが変化率Ｓと
ゲインａに応じて補正されて、新しい研削送り速度Ｖが
設定され、その速度で研削送りが実行される。そして、
ステップ５０４に戻り、次のサイクルでの研削送り速度
の補正制御が繰り返し実行される。このようにして、要
求されたサイクルタイム及び加工精度を満たすように、
研削送りを実行することが可能となる。
いる。ステップ５００において、偏差の目標値Ｏｄ、送
り速度Ｖ、サイクルタイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量
Ｄｒがデータ設定領域３３３に入力される。ステップ５
０２において、速度指令値領域３３４に設定される研削
送り速度Ｖを入力された基準送り速度Ｖに設定して、サ
ーボモータ２３を駆動して、砥石車Ｇを工作物の方向に
送る。次に、ステップ５０４において、外径測定装置５
０から工作物Ｗの現在径の測定値Ｒm が読取られ、ステ
ップ５０６において、ＲＡＭ３３の現在位置レジスタ３
３２から砥石車の現在位置が読取られ、その値が工作物
Ｗの現在径の理論値Ｒt とされる。次に、ステップ５０
８において、工作物Ｗの現在径の測定値Ｒm の理論値Ｒ
t に対する偏差ｄが演算され、次のステップ５１０で、
第１実施例のステップ１１６における演算と同様に偏差
ｄの時間変化量Ｄｄが演算される。そして、ステップ５
１２において、研削送り速度Ｖ、目標値Ｏｄ、サイクル
タイムの変更量Ｄｔ、精度の変更量Ｄｒ、対目標値偏差
ｄｏと、対目標値偏差ｄｏの時間変化量Ｄｄｏとを入力
変数とし、速度変化率Ｓを出力変数とするファジィ推論
が実行される。そして、ステップ５１４において、第１
実施例のステップ１２０と同様に、速度指令値領域３３
４に設定されている現在の研削送り速度Ｖが変化率Ｓと
ゲインａに応じて補正されて、新しい研削送り速度Ｖが
設定され、その速度で研削送りが実行される。そして、
ステップ５０４に戻り、次のサイクルでの研削送り速度
の補正制御が繰り返し実行される。このようにして、要
求されたサイクルタイム及び加工精度を満たすように、
研削送りを実行することが可能となる。
【図１】本発明の具体的な実施例に係る数値制御研削盤
の構成図。
の構成図。
【図２】数値制御研削盤の数値制御装置の構成図。
【図３】数値制御装置のＣＰＵによる処理手順を示した
フローチャート。
フローチャート。
【図４】測定値と理論値と偏差との関係を示した説明
図。
図。
【図５】第１実施例のファジィルールを例示した説明
図。
図。
【図６】ファジィルールの入力関数を示した特性図。
【図７】ファジィルールの出力関数を示した特性図。
【図８】ＣＰＵによるファジィ推論の処理手順を示した
フローチャート。
フローチャート。
【図９】ファジィ推論の方法を示した説明図。
【図１０】ファジィ推論の方法を示した説明図。
【図１１】第２実施例のファジィルールを例示した説明
図。
図。
【図１２】第２実施例のＣＰＵによる処理手順を示した
フローチャート。
フローチャート。
【図１３】第３実施例のファジィルールを例示した説明
図。
図。
【図１４】第３実施例のＣＰＵによる処理手順を示した
フローチャート。
フローチャート。
【図１５】第４実施例のファジィルールを例示した説明
図。
図。
Ｗ…工作物 Ｇ…砥石車 ３０…数値制御装置 ３３…ＲＡＭ ５０…外径測定装置（測定手段） ３３２…現在位置レジスタ ３３３…データ設定領域（偏差目標値設定手段、要求変
更量入力手段） ３３５…ファジルール領域（ファジィ推論手段） ステップ１１４…偏差演算手段 ステップ１１６…時間変化量演算手段 ステップ１２０…速度制御手段 ステップ２００〜２１６…ファジィ推論手段 ステップ３００…偏差目標値設定手段 ステップ３１０…対目標値偏差演算手段 ステップ３１２…時間変化量演算手段 ステップステップ４００、５００…要求変更量入力手段
更量入力手段） ３３５…ファジルール領域（ファジィ推論手段） ステップ１１４…偏差演算手段 ステップ１１６…時間変化量演算手段 ステップ１２０…速度制御手段 ステップ２００〜２１６…ファジィ推論手段 ステップ３００…偏差目標値設定手段 ステップ３１０…対目標値偏差演算手段 ステップ３１２…時間変化量演算手段 ステップステップ４００、５００…要求変更量入力手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/403 Ｖ 9064−3Ｈ 19/407 Ｆ 9064−3Ｈ
Claims (4)
- 【請求項１】 工作物の径を測定しながら砥石車で工作
物を研削する数値制御研削盤において、 前記砥石車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 研削加工中に前記工作物の現在径を測定する測定手段
と、 前記現在位置検出手段にて検出された前記砥石車の前記
現在位置から理論的に決定される前記工作物の現在径の
理論値に対する、前記工作物の前記現在径の前記測定値
との偏差を演算する偏差演算手段と、 前記偏差演算手段により演算された前記偏差の時間変化
量を演算する時間変化量演算手段と、 少なくとも、前記偏差、前記時間変化量を入力変数とし
て、研削送り速度を変化させる値を出力変数とするファ
ジィ推論手段と、 前記ファジィ推論手段により推論された値に基づいて現
在の研削送り速度を変更させる速度制御手段とを有する
数値制御研削盤。 - 【請求項２】 工作物の径を測定しながら砥石車で工作
物を研削する数値制御研削盤において、 前記砥石車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 研削加工中に前記工作物の現在径を測定する測定手段
と、 前記現在位置検出手段にて検出された前記砥石車の前記
現在位置から理論的に決定される前記工作物の現在径の
理論値に対する、前記工作物の前記現在径の前記測定値
との偏差を演算する偏差演算手段と、 前記偏差の目標値を設定する偏差目標値設定手段と、 前記偏差の前記目標値に対する対目標値偏差を演算する
対目標値偏差演算手段と、 前記対目標値偏差の時間変化量を演算する時間変化量演
算手段と、 少なくとも、前記対目標値偏差、前記時間変化量を入力
変数として、研削送り速度を変化させる値を出力変数と
するファジィ推論手段と、 前記ファジィ推論手段により推論された値に基づいて現
在の研削送り速度を変更させる速度制御手段とを有する
数値制御研削盤。 - 【請求項３】 工作物の径を測定しながら砥石車で工作
物を研削する数値制御研削盤において、 前記砥石車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 研削加工中に前記工作物の現在径を測定する測定手段
と、 前記現在位置検出手段にて検出された前記砥石車の前記
現在位置から理論的に決定される前記工作物の現在径の
理論値に対する、前記工作物の前記現在径の前記測定値
との偏差を演算する偏差演算手段と、 要求するサイクルタイムの変更量と加工精度の変更量と
を入力する要求変更量入力手段と、 少なくとも、前記サイクルタイムの変更量と加工精度の
変更量を入力変数として、前記偏差の目標値を目標値を
出力変数とするファジィ推論手段と、 前記ファジィ推論手段により推論された偏差の目標値
に、測定された前記偏差を制御する速度制御手段と、 を有する数値制御研削盤。 - 【請求項４】 工作物の径を測定しながら砥石車で工作
物を研削する数値制御研削盤において、 前記砥石車の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 研削加工中に前記工作物の現在径を測定する測定手段
と、 前記現在位置検出手段にて検出された前記砥石車の前記
現在位置から理論的に決定される前記工作物の現在径の
理論値に対する、前記工作物の前記現在径の前記測定値
との偏差を演算する偏差演算手段と、 前記偏差演算手段により演算された前記偏差の時間変化
量を演算する時間変化量演算手段と、 要求するサイクルタイムの変更量と加工精度の変更量を
入力する要求変更量入力手段と、 少なくとも、前記偏差と前記偏差の時間変化量と前記サ
イクルタイムの変更量と加工精度の変更量とを入力変数
として、研削送り速度を変化させる値を出力変数とする
ファジィ推論手段と、 前記ファジィ推論手段により推論された値に基づいて現
在の研削送り速度を変更させる速度制御手段とを有する
数値制御研削盤。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28700392A JPH06114683A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 数値制御研削盤 |
| EP19930105055 EP0562632B1 (en) | 1992-03-27 | 1993-03-26 | Method and apparatus for grinding a workpiece |
| DE1993614206 DE69314206T2 (de) | 1992-03-27 | 1993-03-26 | Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen eines Werkstückes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28700392A JPH06114683A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 数値制御研削盤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114683A true JPH06114683A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17711769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28700392A Pending JPH06114683A (ja) | 1992-03-27 | 1992-09-30 | 数値制御研削盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06114683A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5903257A (en) * | 1995-10-09 | 1999-05-11 | Nintendo Co., Ltd. | Operating device and image processing system using same |
| US5919092A (en) * | 1994-08-02 | 1999-07-06 | Nintendo Co., Ltd. | Manipulator for game machine |
| CN1296179C (zh) * | 2004-05-22 | 2007-01-24 | 宁波摩士集团股份有限公司 | 磨床进给参数检测与分析系统 |
| JP2007283462A (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Disco Abrasive Syst Ltd | 研削装置の制御方法 |
| JP2010173010A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Jtekt Corp | 工作機械 |
| CN102114610A (zh) * | 2010-12-07 | 2011-07-06 | 北京航空航天大学 | 抛光轮直径和抛光力检测方法与抛光轮磨损补偿方法 |
| CN105563329A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-11 | 威海华东数控股份有限公司 | 数控磨床磨削力自适应控制系统 |
| CN107159964A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-15 | 杭州电子科技大学 | 卧式内拉床智能拉削单元 |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP28700392A patent/JPH06114683A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5919092A (en) * | 1994-08-02 | 1999-07-06 | Nintendo Co., Ltd. | Manipulator for game machine |
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| CN102114610A (zh) * | 2010-12-07 | 2011-07-06 | 北京航空航天大学 | 抛光轮直径和抛光力检测方法与抛光轮磨损补偿方法 |
| CN105563329A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-11 | 威海华东数控股份有限公司 | 数控磨床磨削力自适应控制系统 |
| CN107159964A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-15 | 杭州电子科技大学 | 卧式内拉床智能拉削单元 |
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