JPH069786B2 - 研削制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、砥石によるワーク（被加工物）の研削加工を
制御する研削制御装置に関し、特に、砥石を所定個数の
ワークを研削する毎にドレスするドレス装置の摩耗量と
砥石によるワークの研削加工条件とを関連付けたものに
関する。

（従来の技術） 従来より、研削盤の砥石によりワークを自動的に研削加
工する場合、加工に伴って砥石が摩耗することから、こ
の砥石の摩耗に応じてワークに対する加工の制御を調整
するようにすることは知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、一般に、研削盤においては、砥石はワークの
研削に伴って摩耗すると同時に目詰まり等を生じるた
め、砥石を所定個数のワークを研削する毎にドレス装置
のダイヤモンドによりドレス（砥直し）することが行わ
れるが、この砥石のドレスを長期間に亘って繰り返す
と、ドレス装置のダイヤモンドも摩耗する。そして、こ
のドレス装置の摩耗進行に伴って砥石が正規の状態にド
レスされ難くなり、このドレス不良により砥石の切れ味
が変化してそのワークに対する加工精度が不安定になる
という問題があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、上記したドレス装置の摩耗進行により砥
石のドレス状態が変化するのを検出してそれを砥石のワ
ークに対する研削加工制御に活用するようにすることに
より、ドレス装置が摩耗してもその影響をさほど受ける
ことなくワークに対する加工精度を長期間に亘って安定
に保ち得るようにすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明では、砥石軸に片
持ち支持され、回転しながらワークを研削する砥石と、
該砥石をドレスするドレス装置と、該ドレス装置により
ドレスされた砥石が次にドレスされるまでに研削するワ
ークの数量であるスキップ回数を設定するスキップ回数
設定手段とを備え、上記砥石のワークに対する研削加工
を制御するようにした研削制御装置が前提である。

そして、予め実験や経験データ等によって設定された上
記ドレス装置の摩耗進行に伴うドレス抵抗特性を記憶す
る記憶手段を設けるとともに、ドレス装置の実際のドレ
ス抵抗をドレス時におけるドレス台の振動状態、砥石軸
撓み状態等によって検出するドレス抵抗検出手段を設け
る。

また、上記ドレス抵抗検出手段により検出された実際の
ドレス抵抗を上記記憶手段に記憶されているドレス抵抗
特性と比較してドレス装置の実際のドレス摩耗量を演算
し、そのドレス摩耗量の増大に応じて上記スキップ回数
設定手段によるスキップ回数を減少補正して、砥石のワ
ークに対する研削加工条件を制御する制御手段を設け
る。

（作用） 上記の構成により、本発明では、砥石が所定個数（スキ
ップ回数）のワークを研削する毎にドレス装置によりド
レスされると、そのドレス時、ドレス装置の摩耗進行に
伴って増大するドレス抵抗が検出手段により検出され、
その検出されたドレス抵抗は予め記憶手段に記憶されて
いるドレス抵抗特性と比較され、この比較によりドレス
装置の実際のドレス摩耗量が演算される。そして、この
演算された実際のドレス摩耗量に基づいて砥石のワーク
に対する研削加工条件がドレス装置の摩耗進行を補償す
るように補正制御され、具体的にはスキップ回数設定手
段によるスキップ回数が減少補正される。すなわち、こ
のスキップ回数設定手段によるスキップ回数の減少補正
が行われると、砥石が短いドレス間隔でドレスされて、
その切れ味が適正に保たれることとなる。このことによ
り、ドレス装置が摩耗してもワークに対する加工精度を
長期間に亘って安定に維持できることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明を内面研削盤に適用した実施例の全体構
成を示し、１は内面研削盤のベース、２は該ベース１上
の一側部にベース１長手方向（図で左右方向）に前後の
往復移動可能に支持された砥石台であって、該砥石台２
の上面には砥石台２の移動方向と同じ方向に延びる砥石
軸３がホイルヘッド４を介して回転自在に支承され、該
砥石軸３の先端には円柱状の砥石５が片持ち状に装着さ
れている。また、上記砥石軸３は図示しない砥石回転駆
動装置に駆動連結されており、砥石回転駆動装置によっ
て砥石５を高速回転させるようになされている。また、
上記ベース１の一側端部には上記砥石台２を介して砥石
軸３先端の砥石５を前後にオシレート移動させるパルス
モータよりなる砥石送りモータ６が取り付けられてい
る。

一方、上記ベース１上の他側部にはワーク台７がパルス
モータよりなるワーク切込みモータ８によって上記砥石
台２の移動方向に直角な方向（図で上下方向）に送り移
動可能に載置支持され、該ワーク台７上には主軸テーブ
ル９がスイベルモータ１０によってスイベルポイントＰ
を中心に若干の角度だけ揺動可能に支持されている。ま
た、上記主軸テーブル９の上面には上記スイベルポイン
トＰと略対応する部位に主軸１１が回転自在に支承さ
れ、該主軸１１にはベアリングのアウタレース等、中心
孔Ｗ_１を有する円筒状のワークＷがその軸心を上記砥石
軸３と略平行に配置せしめてローディングされる。ま
た、上記主軸１１はワーク回転駆動装置（図示せず）に
駆動連結されており、ワーク回転駆動装置によりワーク
Ｗをその軸心回りつまり砥石軸３と略平行な回転中心で
もって低速回転させるようになされている。

また、上記主軸テーブル９の砥石台２側の端部には砥石
台２上の砥石５をドレス（砥直し）するドレス装置１２
が取り付けられている。該ドレス装置１２は、主軸テー
ブル９に固定されたドレス台１３と、該ドレス台１３に
砥石台２の移動方向と直角な方向に延びる支持ブロック
１４を介して固定されたダイヤモンド１５とからなり、
上記ワーク切込みモータ８によりドレス台１３及びダイ
ヤモンド１５を図で下方に移動させておき、その状態で
砥石５を回転させながら上記砥石送りモータ６によって
図で左方に前進送りさせることにより、ダイヤモンド１
５を砥石５の外周研削面に当接せしめて砥石５をドレス
するようになされている。

さらに、上記ドレス装置１２のドレス台１３には、ドレ
ス装置１２による砥石５ドレス時の実際のドレス抵抗Ｄ
ｉをドレス台１３の振動によって検出するドレス抵抗検
出手段としての振動検出器よりなるドレス抵抗検出器１
６が一体的に取り付けられ、該検出器１６の出力信号は
上記砥石送りモータ６、ワーク切込みモータ８及びスイ
ベルモータ１０を作動制御するための制御装置１７に入
力されている。該制御装置１７は上記各モータ６，８，
１０の作動を予め設定されたプログラム通りにシーケン
ス制御するシーケンス制御回路１８と、該シーケンス制
御回路１８の出力に応じて各モータ６，８，１０を駆動
制御するとともに、該モータ６，８，１０の実際の作動
状態をシーケンス制御回路１８にフィードバックさせる
駆動制御回路１９とを備えている。

また、上記制御装置１７には上記ドレス装置１２を作動
制御するドレス制御回路２０が設けられている。該ドレ
ス制御回路２０は、第２図に詳示するように、ドレス装
置１２のダイヤモンド１５が新しくて摩耗のないときの
初期のスキップ回数Ｎｉ（ドレス工程から次のドレス工
程までの間に研削加工されるワークＷの数量）を設定す
るスキップ回数設定手段としての初期スキップ回数設定
回路２１と、該設定回路２１で設定された初期スキップ
回数Ｎｉと上記ドレス抵抗検出器１６により検出された
実際のドレス抵抗Ｄｉとにより目標とするスキップ回数
Ｎｏを演算する目標スキップ回数演算回路２２とを備え
ている。そして、上記演算回路２２には、予め実験や経
験等のデータにより第３図に示すようにドレス抵抗Ｄｉ
が増大するほど定数Ｋが増大するように設定された特性
テーブルを記憶する記憶部２３と、上記ドレス抵抗検出
器１６により検出された実際のドレス抵抗Ｄｉを上記記
憶部２３の特性に照合比較してドレス抵抗Ｄｉに対応す
る定数Ｋを検索し、その定数Ｋを上記初期スキップ回数
Ｎｉから減じて目標のスキップ回数Ｎｏ＝Ｎｉ−Ｋを演
算（ただし、演算値の小数点以下は４捨５入する）する
演算部２４とが内蔵されている。

さらに、上記ドレス制御回路２０は、上記シーケンス制
御回路１８の出力信号に基づいて実際のスキップ回数Ｎ
ｓを計数するスキップ回数計数回路２５を備えている。
該計数回路２５は、シーケンス制御回路１８から出力さ
れたワーク加工完了信号を入力してスキップ回数Ｎｓに
「１」を加え、同様に砥石５に対するドレス完了信号を
入力してスキップ回数ＮｓをＮｓ＝０にリセットする。
そして、上記スキップ回数計数回路２５の出力は上記目
標スキップ回数演算回路２２の出力と共に比較回路２６
に入力され、該比較回路２６は上記計数回路２５で計数
された実際のスキップ回数Ｎｓが目標スキップ回数演算
回路２２で演算された目標スキップ回数Ｎｏ以上になっ
たときに上記シーケンス制御回路１８にドレス信号を出
力してドレス装置１２により砥石５をドレスさせるよう
に構成されている。

よって、本実施例では、上記目標スキップ回数演算回路
２２の記憶部２３により、ドレス装置１２の摩耗進行に
伴うドレス抵抗特性を記憶する記憶手段が構成される。
また、同回路２２の演算部２４により、ドレス抵抗検出
器１６により検出された実際のドレス抵抗Ｄｉを上記記
憶部２３のドレス抵抗特性と比較して実際のドレス摩耗
量を間接的に演算し、該ドレス摩耗量の増大に応じて砥
石５のワークＷに対する加工条件としての目標スキップ
回数Ｎｏを、初期スキップ回数設定回路２１で設定され
た初期回数Ｎｉから減少する方向に補正制御する制御手
段が構成される。

したがって、上記実施例においては、制御装置１７のシ
ーケンス制御回路１８に組み込まれた制御手順に基づい
て複数ワークＷ，Ｗ，…の内面が順次研削加工される。
すなわち、１個のワークＷが主軸１１にローディングさ
れると、該主軸１１上のワークＷ及び砥石軸３上の砥石
５がそれぞれの駆動装置により所定回転数で回転駆動さ
れ、その状態で砥石送りモータ６により砥石５がワーク
Ｗの中心孔Ｗ_１内に嵌挿されて前後にオシレート移動す
るとともに、ワーク切込みモータ８によりワークＷの中
心孔Ｗ_１内面と砥石５の外周研削面とが所定の面圧で押
し付けられ、このことによってワークＷの内面が研削加
工される。この１個のワークＷの研削加工が完了する
と、引き続き次のワークＷが供給されてその内面が同様
に研削される。

また、上記１個のワークＷの加工完了によりその加工完
了信号がシーケンス制御回路１８からスキップ回数計数
回路２５に出力され、この計数回路２５によりワークＷ
の加工数つまり実際のスキップ回数Ｎｓが計測される。
そして、このスキップ回数Ｎｓは比較回路２６において
目標スキップ回数演算回路２２により演算された目標ス
キップ回数Ｎｏと比較され、スキップ回数の実際の値Ｎ
ｓが目標の値Ｎｏ以上であるときに比較回路２６からシ
ーケンス制御回路１８にドレス信号が出力される。この
ドレス信号により上記シーケンス制御回路１８によるワ
ークＷに対する研削加工制御が中断され、その代り、砥
石５及びドレス装置１２が共に前進して、回転しながら
前進する砥石５の外周研削面にドレス装置１２のダイヤ
モンド１５が押し付けられ、このことによって砥石５の
外周研削面がドレスされる。この砥石５に対するドレス
工程が完了すると、上記シーケンス制御回路１８からス
キップ回数計数回路２５にドレス完了信号が出力されて
該計数回路２５でそれまで計数されていたスキップ回数
ＮｓがＮｓ＝０にリセットされ、しかる後、上記と同様
にして新たなワークＷに対する内面研削加工が続行され
る。

その場合、上記目標スキップ回数Ｎｏは、ドレス抵抗検
出器１６により検出された実際のドレス抵抗Ｄｉを、目
標スキップ回数演算回路２２の記憶部２３に記憶されて
いる特性テーブルと照合比較して実際ドレス抵抗Ｄｉに
対応する定数Ｋを検索し、その検索された定数Ｋを初期
スキップ回数設定回路２１で設定された初期スキップ回
数Ｎｉから減じた値Ｎｉ−Ｋとして演算されるが、上記
記憶部２３に記憶されている特性はドレス抵抗Ｄｉが増
大するほど定数Ｋの値が増大する特性であるので、ドレ
ス装置１２のダイヤモンド１５が砥石５に対するドレス
の繰返しにより摩耗してドレス抵抗Ｄｉが増大するのに
伴い上記目標のスキップ回数Ｎｏが減少補正されて砥石
５が短いドレス間隔でドレスされることになる。その結
果、砥石５の切れ味が長期間に亘って適正に保たれ、ド
レス装置１２のダイヤモンド１５の摩耗進行に伴う砥石
５を介してのワークＷの加工精度を安定させることがで
きる。

尚、上記実施例ではドレス時のドレス台１３の振動によ
りドレス装置１２の実際のドレス抵抗Ｄｉを検出するよ
うにしたが、ドレス時の砥石軸３の撓み量を撓み検出器
によって検出し、その砥石軸３の撓み量をもってドレス
抵抗Ｄｉとするようにしてもよく、また、ドレス装置１
２によりドレスされる砥石５のドレス体積の総量（ドレ
スにより砥石５から除去された体積の累積量）を演算し
てそれをドレス抵抗Ｄｉとするようにしてもよい。さら
には、ドレス装置として、駆動モータにより回転駆動さ
れる円板の一側面に複数のダイヤモンドを同心環状に固
着してなり、その円板を回転させながらダイヤモンドを
順次砥石の外周研削面に接触させてドレスするようにし
たいわゆるロータリ式のものを用いるときには、上記円
板駆動用のモータの電力を検出して該モータ電力をドレ
ス抵抗Ｄｉとすることもできる。

また、上記実施例では、内面研削盤に適用した例を説明
したが、本発明はその他各種の研削盤にも適用できるの
は言うまでもない。

（発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、研削盤における砥石ドレ
ス時のドレス抵抗を検出し、そのドレス抵抗に基づいて
ドレス装置のドレス摩耗量を演算し、そのドレス摩耗量
に応じてスキップ回数の減少補正を行って、砥石のワー
クに対する研削加工条件を補正制御するようにしたこと
により、ドレス装置が摩耗してもその摩耗による砥石を
介してのワークに対する加工精度を長期的に安定に保つ
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は全体構成
を示す平面図、第２図はドレス制御回路の詳細説明図、
第３図は目標スキップ回数演算回路に記憶されている特
性を示す図である。 ５…砥石、１２…ドレス装置、１６…ドレス抵抗検出
器、２１…初期スキップ回数設定回路、２２…目標スキ
ップ回数演算回路、２３…記憶部、２４…演算部、Ｗ…
ワーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】砥石軸に片持ち支持され、回転しながらワ
   ークを研削する砥石と、該砥石をドレスするドレス装置
   と、該ドレス装置によりドレスされた砥石が次にドレス
   されるまでに研削するワークの数量であるスキップ回数
   を設定するスキップ回数設定手段とを備え、上記砥石の
   ワークに対する研削加工を制御するようにした研削制御
   装置において、 上記ドレス装置の摩耗進行に伴うドレス抵抗特性を記憶
   する記憶手段と、 ドレス装置の実際のドレス抵抗を検出するドレス抵抗検
   出手段と、 該検出手段によるドレス抵抗を上記記憶手段のドレス抵
   抗特性と比較して実際のドレス摩耗量を演算し、該ドレ
   ス摩耗量の増大に応じて上記スキップ回数設定手段によ
   るスキップ回数を減少させるように制御する制御手段と
   を設けたことを特徴とする研削制御装置。