JPH09212218A - 非真円体の研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータのトルクリップルに関係なく、学習制
御によって加工誤差を極力速く収束させることができ、
被加工物の仕上げ時点では加工誤差の極めて少ない高精
度の加工を高効率で行うことができるようにする。 【解決手段】 砥石台の送り量とカムに対する砥石の切
り込み量とに基づき、砥石台の目標移動位置を算出す
る。目標移動位置と実際の砥石台位置との誤差を求め、
この誤差に基づき次回の研削加工動作時に算出される砥
石台の目標移動位置を補正する。具体的には、砥石台の
位置誤差に関するデータを、主軸回転角度を基準とした
記憶領域に記憶する第１誤差データ記憶器３３と、砥石
台の位置誤差に関するデータを、砥石台の移動位置を基
準とした記憶領域に記憶する第２誤差データ記憶器３６
とを設ける。そして、両記憶器３３，３６内の誤差デー
タに基づき、現在の主軸回転角度に対応して算出された
砥石台の目標移動位置を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動弁機
構に用いるカム等の非真円体を研削する非真円体の研削
装置に関し、特に非真円体を研削するための砥石の位置
決め制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被加工物を装着した主軸を回
転させながら、その主軸と直交する方向へ砥石を相対移
動させて、被加工物の外周を非真円形状に研削する装置
として、例えば車両用エンジンにおけるカムを研削する
ためのカム研削盤が知られている。

【０００３】この種のカム研削盤においては、所定のカ
ム形状に応じて、主軸の回転角度と回転速度との関係を
設定した速度制御データ及び主軸の回転角度と砥石台の
送り量との関係を設定した位置制御データが、予め数値
制御装置（以下、ＮＣ装置という）に記憶されている。
そして、それら制御データに基づいて、ＮＣ装置によ
り、主軸を回転させるための主軸用モータ及び砥石台を
移動させるための移動用モータが回転制御される。尚、
ＮＣ装置は、位置制御データにおける砥石台の送り量
と、被加工物に対する砥石の切り込み量（被加工物を砥
石によりどの程度の深さまで切り込むかを表したもの）
とに基づき、主軸回転角度に対応する砥石台の目標移動
位置を算出し、砥石台がその目標移動位置に達するよう
に移動用モータを制御する。その結果、主軸がその回転
角度に応じた速度で回転されるとともに、砥石台が主軸
の回転角度に応じて進退移動されて、主軸に装着された
被加工物としてのカムが所定のカム形状に研削される。

【０００４】上記研削盤では、主軸の回転速度の制御や
砥石台の移動位置の制御に際して、各モータの動作遅れ
等に起因して、主軸及び砥石台においてそれぞれ個別に
追従遅れが生じ、その追従遅れにより主軸の回転角度と
砥石台の移動位置との同期関係がずれるという問題があ
った。このような追従遅れは、生産性を向上するために
カムに対する切り込み量を大きくしたり、主軸回転速度
を速くしたりした場合に特に顕著になり、それらの遅れ
が原因で加工精度の低下を招くという問題が生じてい
た。

【０００５】このような問題を解消するために、従来よ
り、例えば特開平７−１９５２５４号公報に開示されて
いるような技術が知られている。この従来技術では、位
置制御データに基づき算出された砥石台の目標移動位置
と実際の砥石台位置との誤差を求め、この誤差に基づき
次回の研削加工動作時に算出される砥石台の目標移動位
置を補正し、その補正データに基づき移動用モータを制
御するといった学習制御が行われている。このような学
習制御では、誤差に応じて目標移動位置を補正しながら
加工を繰り返すことにより、加工の進行に伴い加工誤差
が減少され、最終的には誤差の少ない高精度なカムを得
ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、移動用モー
タに通常使用されるサーボモータは、ステータに対して
ロータが１回転する間に、特定の回転角度で発生トルク
が所定のトルクより若干落ち込む所謂トルクリップルが
発生する。そして、そのトルクリップルが発生する回転
角度においては、モータが指令速度で回転されず、その
回転速度が若干落ち込む。その結果、砥石台の移動にふ
らつきが生じる。図１２は、砥石台の移動のために使用
されるサーボモータを一定速度で回転するように制御し
たときの、時間の経過に対する砥石台の移動位置の変化
の状態を表したものである。詳しくは、図１２は、位置
制御データに基づき算出された砥石台の目標移動位置の
変化の状態と、その目標移動位置に基づきサーボモータ
としての移動用モータが一定速度で制御されたときにお
ける砥石台の実際の移動位置の変化の状態とを例示する
ものである。同図は、砥石台の実際の移動位置が、一定
の時間Ｔ1 毎に、言い換えればモータの特定回転角度毎
に、目標移動位置にまで到達しない現象が発生すること
を示している。その原因は、モータで発生するトルクリ
ップルにより同モータの回転速度が若干落ち込むタイミ
ングで、砥石台が指令データである目標移動位置に対し
て実際の移動位置に遅れを生じるからである。これは、
主軸の回転角度と砥石台の移動位置との同期関係のズレ
となって現れる。

【０００７】このような場合、そのズレに起因する加工
誤差は前述した学習制御により収束するように思われ
る。しかし、従来の学習制御においては、主軸がある回
転角度になったときの砥石台の目標移動位置と実際の砥
石台位置との誤差を求め、その誤差を基に、次加工にお
いて主軸が前回と同じ回転角度になったときの砥石台の
目標移動位置を補正していた。つまり、従来では、主軸
の回転角度に対応して記憶された誤差データに基づき、
学習制御が行われるようになっていた。

【０００８】図６は、主軸の回転角度と砥石台の移動位
置との関係を示すものであり、Ｌ１は前回の加工時にお
ける目標移動位置のデータ、Ｌ２は次回の加工時におけ
る目標移動位置のデータをグラフ化したものである。そ
して、目標移動位置データＬ１に基づき砥石台が移動制
御されて研削加工が行われた後、その目標移動位置デー
タＬ１に砥石の切り込み量ΔＨが付加された目標移動位
置データＬ２に基づき、砥石がカムに対して更に切り込
まれて研削加工が行われる。

【０００９】この場合、図６に示すように、例えば目標
移動位置データＬ１に基づく前回の加工において、ある
主軸回転角度σ_a ，σ_b に対応して算出された目標移動
位置Ｂ_a ，Ｂ₄ と、そのときの実際の砥石台位置との誤
差が求められたとする。そして、従来の学習制御では、
目標移動位置データＬ２に基づく次回の加工において、
主軸がそれぞれ前回と同じ回転角度σ_a ，σ_b になった
ときの砥石台の目標移動位置Ｂ₂ ，Ｂ_b が、前回の主軸
回転角度σ_a ，σ_b に対応した目標移動位置Ｂ _a ，Ｂ₄
で求められた誤差に基づき補正される。

【００１０】しかし、次回の加工時においては、前回の
加工時における目標移動位置データＬ１に切り込み量Δ
Ｈが付加された目標移動位置データＬ２に基づき砥石台
が移動制御されるので、前回の加工時と同じ主軸回転角
度でも、砥石台の目標移動位置は同じではない。一方、
一般に使用されているサーボモータにおいては、モータ
の１回転中の特定の回転角度毎において複数回のトルク
リップルが発生する。言い換えれば、図６に例示するよ
うに、砥石台が特定の移動位置Ｂ₁ 〜Ｂ₆ に達したとき
に、モータのトルクリップルが発生して、砥石台はその
移動位置Ｂ₁ 〜Ｂ₆ において正確に位置決めされない。

【００１１】このため、図６に示すように、例えば目標
移動位置データＬ１に基づく前回の加工時において、主
軸がある回転角度σ_b になったときの目標移動位置Ｂ₄
（Ｑ ₄ 点）でトルクリップルが発生したとしても、目標
移動位置データＬ２に基づく次回の加工時には前回と同
じ主軸回転角度σ_b になったときの目標移動位置Ｂ
_b（Ｑ₅ 点）でトルクリップルが発生するとは限らな
い。又、逆に、前回の加工時において、主軸がある回転
角度σ_a になったときの目標移動位置Ｂ_a （Ｑ₁ 点）で
トルクリップルが発生しなかったとしても、次回の加工
時には前回と同じ主軸回転角度σ_a になったときの目標
移動位置Ｂ₂ （Ｑ₂ 点）でトルクリップルが発生する。
換言すれば、前回の加工に際してトルクリップルが発生
する砥石台の特定の移動位置に対応して求められた予想
外の誤差が、次加工における学習制御に際してトルクリ
ップルが発生しない砥石台の移動位置において反映され
て、補正量が余分になる場合がある。逆に、前回の加工
に際してトルクリップルが発生しない砥石台の移動位置
に対応して求められた誤差が、次加工における学習制御
に際してトルクリップルが発生する砥石台の特定の移動
位置において反映されて、補正量が不足になる場合があ
る。従って、従来では、学習制御が適正に行われず、誤
差が一定値以下に収束しなくなるという問題が生じてい
た。

【００１２】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、学習制御によって加工
誤差を極力速く収束させることができ、被加工物の仕上
げ時点では加工誤差の極めて少ない高精度の加工を高効
率で行うことができる非真円体の研削装置を提供するこ
とにある。

【００１３】

【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、請求項１の発明では、被加工物を装着した主軸を
回転させる回転手段と、被加工物の外周面を研削する砥
石を支持する砥石台を前記主軸に対して交差する方向へ
相対移動させるモータを含む移動手段と、所定の加工形
状に応じて予め主軸の回転角度と砥石台の送り量との関
係を設定した制御データに基づきモータを制御する制御
手段とを備え、前記被加工物を複数回回転させて研削加
工動作を行うことにより、被加工物の外周面を所定の非
真円形状に研削する非真円体の研削装置において、前記
制御手段は、前記制御データにおける砥石台の送り量と
被加工物に対する砥石の切り込み量とに基づき、主軸回
転角度に対応する砥石台の目標移動位置を算出する算出
手段と、主軸の回転角度に応じた砥石台の移動に伴い、
前記目標移動位置と実際の砥石台位置との誤差を求め、
この誤差に基づき次回の研削加工動作時に算出される砥
石台の目標移動位置を補正する学習手段とを備え、この
学習手段は、砥石台の位置誤差に関するデータを、主軸
回転角度を基準とした記憶領域に記憶する第１記憶手段
と、砥石台の位置誤差に関するデータを、砥石台の移動
位置を基準とした記憶領域に記憶する第２記憶手段と、
第１及び第２記憶手段に記憶された誤差に関するデータ
に基づき、現在の主軸回転角度に対応して算出された砥
石台の目標移動位置を補正する補正手段とを備えたもの
である。

【００１４】請求項２の発明では、請求項１において、
前記第１記憶手段は、主軸の各回転角度にそれぞれ対応
する複数の記憶領域を備え、現在の主軸回転角度に対応
して求められた砥石台の位置誤差に基づき、現在の主軸
回転角度に対応する記憶領域を含む所定の記憶領域内の
記憶値を書き換えて記憶し、前記第２記憶手段は、砥石
台の各移動位置にそれぞれ対応する複数の記憶領域を備
え、前記第１記憶手段における主軸回転角度を基準とし
た各記憶領域内の記憶値に基づき、それぞれその主軸回
転角度になったときの砥石台目標位置に対応する記憶領
域内の記憶値を書き換えて記憶し、前記補正手段は、前
記第１記憶手段における現在の主軸回転角度に対応する
記憶領域を含む所定の記憶領域内の記憶値と、前記第２
記憶手段における現在の砥石台目標位置に対応する記憶
領域を含む所定の記憶領域内の記憶値とに基づき、現在
の主軸回転角度に対応して算出された砥石台の目標移動
位置を補正するものである。

【００１５】請求項３の発明では、請求項２において、
前記補正手段は、前記第１記憶手段における所定の記憶
領域内の記憶値に比率βを乗算した値と、前記第２記憶
手段における所定の記憶領域内の記憶値に比率１−βを
乗算した値とに基づき、砥石台の目標移動位置を補正す
るものである。

【００１６】請求項４の発明では、請求項２又は３にお
いて、前記第２記憶手段は、前記第１記憶手段における
各記憶領域内の記憶値から砥石台加速度の影響を排除し
た値に基づき、各記憶領域内の記憶値の書き換えを行
い、前記補正手段は、前記第１記憶手段における所定の
記憶領域内の記憶値と、第２記憶手段における所定の記
憶領域内の記憶値に砥石台加速度を加味した値とに基づ
き、砥石台の目標移動位置の補正を行うものである。

【００１７】請求項５の発明では、請求項２〜４の何れ
かにおいて、前記補正手段は、第１記憶手段における現
在の主軸回転角度及びそれ以後の回転角度に対応する複
数の記憶領域内の各記憶値と、第２記憶手段における現
在の砥石台目標位置及びそれ以後の砥石台位置に対応す
る複数の記憶領域内の各記憶値とに基づき、砥石台の目
標移動位置の補正を行うものである。

【００１８】請求項６の発明では、請求項２〜５の何れ
かにおいて、前記第１記憶手段は、前記砥石台の位置誤
差に基づき、現在の主軸回転角度及びそれ以前の回転角
度に対応する複数の記憶領域内の記憶値の書き換えを行
い、前記第２記憶手段は、第１記憶手段において書き換
えの終了した記憶領域内の記憶値に基づき、記憶領域内
の記憶値の書き換えを行うものである。

【００１９】従って、請求項１〜６の発明は、次のよう
な作用を奏する。請求項１の発明によれば、被加工物を
複数回回転させて研削加工動作を行う過程で、制御デー
タにおける砥石台の送り量と被加工物に対する砥石の切
り込み量とに基づき、砥石台の目標移動位置が算出され
る。そして、その目標移動位置と実際の砥石台位置との
誤差が求められ、この誤差に基づき次回の研削加工動作
時に算出される砥石台の目標移動位置が補正される。

【００２０】具体的には、砥石台の位置誤差に関するデ
ータを、主軸回転角度を基準とした記憶領域に記憶する
第１記憶手段と、砥石台の位置誤差に関するデータを、
砥石台の移動位置を基準とした記憶領域に記憶する第２
記憶手段とが設けられている。そして、第１及び第２記
憶手段に記憶された誤差に関するデータに基づき、現在
の主軸回転角度に対応して算出された砥石台の目標移動
位置が補正される。

【００２１】このため、砥石台がある移動位置にきたと
きにモータのトルクリップルが発生したとすると、砥石
台が次回に同じ移動位置にきたときには、前回トルクリ
ップルが発生したときの位置に対応する第２記憶手段内
の誤差に関するデータが反映されて、目標移動位置の補
正がなされる。逆に、砥石台がある移動位置にきたとき
にモータのトルクリップルが発生しなかった場合には、
砥石台が次回に同じ移動位置にきたときには、前回トル
クリップルが発生しなかったときの位置に対応する第２
記憶手段内の誤差に関するデータが反映されて、目標移
動位置の補正がなされる。このため、モータのトルクリ
ップルに起因して誤差が発生しても、適正に学習制御が
行われる。

【００２２】請求項２の発明によれば、第１記憶手段
は、主軸の各回転角度にそれぞれ対応する複数の記憶領
域を備えている。第２記憶手段は、砥石台の各移動位置
にそれぞれ対応する複数の記憶領域を備えている。そし
て、第１記憶手段における現在の主軸回転角度に対応す
る記憶領域を含む所定の記憶領域内の記憶値と、第２記
憶手段における現在の砥石台目標位置に対応する記憶領
域を含む所定の記憶領域内の記憶値とに基づき、現在の
主軸回転角度に対応して算出された砥石台の目標移動位
置が補正される。第２記憶手段は、第１記憶手段におけ
る主軸回転角度を基準とした各記憶領域内の記憶値に基
づき、それぞれその主軸回転角度になったときの砥石台
目標位置に対応する記憶領域内の記憶値を書き換えて記
憶する。このため、モータのトルクリップルに起因して
発生する誤差をそのトルクリップルが発生する砥石台の
目標移動位置に正確に反映させて、目標移動位置の補正
を行うことが可能となる。

【００２３】請求項３の発明によれば、砥石台の目標移
動位置の補正に際して、第１記憶手段における現在の主
軸回転角度に対応した誤差データの一定割合分に、第２
記憶手段における現在の砥石台目標位置に対応した誤差
データの一定割合分を反映させることにより、モータの
トルクリップルに起因して発生する誤差が適正に修正さ
れる。

【００２４】請求項４の発明によれば、前回と次回との
加工時においては、砥石台の移動位置が同じでも、砥石
台の移動加速度が異なる。このため、第２記憶手段にお
ける記憶領域内の記憶値の書き換え時には砥石台加速度
の影響を排除し、目標移動位置の補正時には砥石台加速
度を加味することにより、より適正に学習制御が行われ
る。

【００２５】請求項５及び６の発明によれば、現在の主
軸回転角度に対応して算出された砥石台の目標移動位置
を、これから発生する誤差の傾向を予測して補正するこ
とが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を研削盤に具体化し
た一実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２
に示すように、ワーク支持台１は基台２の一側上面に図
示しない移動機構により水平方向（Ｚ方向）へ移動可能
に支持されている。主軸台３はワーク支持台１の上面に
配設され、カムシャフトＷの一端を着脱可能に支持する
ための主軸４及びその主軸４を回転させるための回転手
段としてのサーボモータよりなる主軸用モータ５を備え
ている。又、カムシャフトＷには被加工物としての複数
のカムＷａが軸線方向へ所定の間隔をおいて形成され、
これらカムＷａの外周面が被研削面Ｗｂとなっている。

【００２７】ホルダ６は主軸４との間隔を調整自在にワ
ーク支持台１の上面に配設され、前記カムシャフトＷが
主軸４とこのホルダ６との間においてＺ方向へ延びるよ
うに回転可能にかつ着脱可能に支持される。そして、カ
ムシャフトＷは、この支持状態で主軸用モータ５の駆動
に伴い所定の方向へ回転される。エンコーダ７は主軸用
モータ５に取り付けられ、このエンコーダ７からの検出
信号が後述するＮＣ装置１８に入力される。

【００２８】砥石台８は前記基台２上にカムシャフトＷ
の軸線と直交する水平方向（Ｘ方向）へ移動可能に支持
されている。サーボモータよりなる移動用モータ９は基
台２の側部に取り付けられ、この移動用モータ９により
ボールスクリュー１０が回転されて、砥石台８がカムシ
ャフトＷと接近又は離間する方向へ移動される。本実施
の形態では、移動用モータ９及びボールスクリュー１０
等により、移動手段が構成されている。エンコーダ１１
は移動用モータ９に取り付けられ、このエンコーダ１１
からの検出信号が後述するＮＣ装置１８に入力される。
回転砥石１２は、カムシャフトＷと対向するように砥石
台８の一端に支軸１３により回転可能に支持されてい
る。砥石回転用モータ１４は砥石台８上に配設され、こ
の砥石回転用モータ１４によりプーリ１５，１６及びベ
ルト１７を介して砥石１２が一方向へ回転される。

【００２９】制御手段、算出手段、学習手段及び補正手
段を構成するＮＣ装置１８は装置全体の動作を制御する
ためのものである。このＮＣ装置１８は、各種演算処理
を行うＣＰＵ（中央処理装置）１９、装置全体の動作を
制御するためのプログラム等を記憶したＲＯＭ（リード
オンリメモリ）２０及び各種情報を一時的に記憶するＲ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２１等を有している。

【００３０】前記ＲＡＭ２１には、加工対象となる所定
のカムＷａに応じて、主軸４の回転速度を制御するため
の主軸速度制御データと砥石台８のＸ方向における位置
を制御するための砥石台位置制御データとが予め記憶さ
れている。図３に例示するように、主軸速度制御データ
は主軸４の回転角度θ_N と回転速度ω_N との関係を、砥
石台位置制御データは主軸４の回転角度θ_N と砥石台８
の送り量Ｘ_N との関係を、それぞれ主軸４の単位回転角
度毎（例えば０．００１度毎）に設定したものである。

【００３１】そして、研削加工時において、ＮＣ装置１
８は、図４に示すように、後述する基準時刻発生器２３
により例えば１ｍｓ毎に示される基準時刻ｔ_N に対応し
て、そのときの主軸４の現在角度σ_N をエンコーダ７に
より検出する。尚、ＮＣ装置１８は、エンコーダ１１か
らの検出信号に基づき、前記基準時刻ｔ_N に対応して、
そのときの砥石台８のＸ方向における現在位置も求め
る。

【００３２】そして、ＮＣ装置１８は、前記図３に示す
主軸速度制御データ及び砥石台位置制御データに基づ
き、所定の補間式を用いた補間演算（例えばスプライン
補間演算）により、主軸４の現在角度σ_N に対応する主
軸４の目標回転速度Ａ_N 、砥石台８の目標移動位置Ｂ_N
及び砥石台８の加速度α_N を求める。図６は求められた
砥石台８の目標移動位置Ｂ_N を示すものであり、この図
では、カムＷａが図７の状態のときの主軸回転角度を０
度と設定している。この目標移動位置Ｂ_N は、前記補間
演算により求められた主軸４の現在角度σ_N に対応する
砥石台８の送り量と、カムＷａに対する砥石１２の切り
込み量ΔＨとに基づき算出される。尚、切り込み量ΔＨ
とは、カムＷａが１回転されるとき、砥石１２によりカ
ムＷａをどの程度の深さまで切り込むかを表したもので
ある。図６に示すように、この切り込み量ΔＨは、カム
Ｗａが１回転される毎に、前回の回転時において算出さ
れた目標移動位置Ｂ_N に対して順次加算される。

【００３３】そして、ＮＣ装置１８は、前述のようにし
て求められた目標回転速度Ａ_N 及び目標移動位置Ｂ_N に
基づき、前記主軸用モータ５及び移動用モータ９を回転
制御する。その結果、カムＷａ（即ち主軸４）はその回
転角度に応じた速度で回転されるとともに、砥石台８は
主軸４の回転角度に応じてＸ方向へ進退移動される。
又、ＮＣ装置１８は、前記ワーク支持台１のＺ方向への
移動制御を行って、所定のカムＷａを砥石１２と対向配
置させる。これらの結果、所定のカムＷａが所定の非真
円形状に研削される。

【００３４】尚、詳しくは後述するが、図４における誤
差データＺａ_N とは、砥石台８の目標移動位置を予測誤
差補正するべく、基準時刻ｔ_N に対応して求められて、
後述の第１誤差データ記憶器３３のリングメモリにおけ
る各記憶領域に記憶されるものである。又、図５におけ
る誤差データＺｂ_N とは、同じく砥石台８の目標移動位
置Ｂ_N を誤差予測補正するべく、予め設定された砥石台
８の各移動位置Ｐ_N に対応して求められて、後述の第２
誤差データ記憶器３６のメモリにおける各記憶領域に記
憶されるものである。同図に示すように、この誤差デー
タＺｂ_N は、砥石台８が前進方向（カムＷａに近づく方
向）及び後退方向（カムＷａから離れる方向）に移動す
るときの同砥石台８のそれぞれの各移動位置＋Ｐ_N ，−
Ｐ_N に対応して、誤差データ＋Ｚｂ_N ，−Ｚｂ_N として
記憶される。

【００３５】図８に、前記ＮＣ装置１８により実行され
る移動用モータ９の制御に関する制御ブロック図を示
す。同図に示すように、制御データ記憶器２２は前記Ｒ
ＡＭ２１の一部を構成するものであり、この記憶器２２
には前述した砥石台位置制御データ等が記憶されてい
る。基準時刻発生器２３は、例えば１ｍｓ毎に基準時刻
を規定するためのものである。そして、制御データ取出
器２４では、制御データ記憶器２２内の砥石台位置制御
データに基づき、前述したように、各基準時刻における
砥石台８の目標移動位置が、基準時刻毎に求められる。
前述のように、この目標移動位置は、各基準時刻におけ
る主軸４の回転角度に対応する値として設定されるもの
である。

【００３６】前記求められた砥石台８の目標移動位置
は、加算器２５に与えられる。加算器２５では、与えら
れた目標移動位置に後述する誤差予測補正値が加算され
て、目標移動位置が補正される。そして、その補正され
た目標移動位置が第１減算器２６に出力される。一方、
位置カウンタ２７では、前記エンコーダ１１からの検出
信号に基づいて、前記砥石台８のＸ方向における現在位
置が求められて第１減算器２６に出力される。すると、
第１減算器２６では、前記加算器２５からの補正後の目
標移動位置と位置カウンタ２７からの砥石台８の現在位
置との誤差が求められる。尚、この誤差は誤差値判断器
３５により予め設定された所定値以内になったか否かが
判断される。

【００３７】次いで、前記誤差が速度指令設定器２８に
与えられると、この速度指令設定器２８により、モータ
ドライバ２９を介して前記移動用モータ９に出力される
速度指令が設定される。以上のようにして、移動用モー
タ９の回転位置、即ち砥石台８のＸ方向位置が制御され
る。

【００３８】従って、上記の制御過程では、加算器２５
において、砥石台位置制御データに基づく目標移動位置
に対して誤差予測補正値が加算されることにより、各目
標移動位置が補正される。

【００３９】一方、前記位置カウンタ２７の出力である
砥石台８の現在位置は、第２減算器３０に対しても与え
られる。この第２減算器３０では、砥石台８の現在位置
と前記制御データ取出器２４から与えられる砥石台８の
目標移動位置との誤差が各基準時刻毎に求められ、その
誤差が補正手段３１に与えられる。

【００４０】前記補正手段３１は、誤差予測補正器３
２、第１記憶手段としての第１誤差データ記憶器３３、
第２記憶手段としての第２誤差データ記憶器３６、加速
度除算器３７及び加速度乗算器３８を有している。誤差
予測補正器３２では、第２減算器３０から与えられる砥
石台８の現在位置と目標移動位置との誤差と、第１及び
第２誤差データ記憶器３３，３６内の誤差データとに基
づき、後述にその一例を示す計算式（１）に従って誤差
予測補正値が求められる。そして、この誤差予測補正器
３２で求められた誤差予測補正値は、誤差予測補正値取
出器３４により前記加算器２５に与えられる。

【００４１】前記第１誤差データ記憶器３３は、砥石台
８の実際の移動位置と目標移動位置との誤差に関するデ
ータを、主軸回転角度を基準として記憶するためのもの
であり、リングメモリとそのメモリ内容の書換手段とよ
り構成されている。図９にそのリングメモリの概念的配
置図を示す。リングメモリにおける記憶領域は、図４に
も示すように、前記基準時刻発生器２３により示される
各基準時刻ｔ_N にそれぞれ基づいて設けられている。図
９に示すように、リングメモリにおける各記憶領域は、
被加工物であるカムＷａ上の各基準時刻に基づく加工位
置に対応して設定される。言い換えれば、リングメモリ
における各記憶領域は、各基準時刻に基づく主軸回転角
度に対応して設定される。そして、カムＷａの現加工位
置をＮとすると、リングメモリにおいては、その加工位
置の進行方向（カムＷａの回転方向Ｓと逆方向）に沿っ
てＮ＋１、Ｎ＋２、Ｎ＋３、Ｎ＋４・・・の位置に対応
する記憶領域が設定されるとともに、加工位置の進行方
向の逆方向に沿ってＮ−１、Ｎ−２、Ｎ−３、Ｎ−４・
・・の位置に対応する記憶領域が設定される。

【００４２】前記第２誤差データ記憶器３６は、砥石台
８の目標移動位置と実際の移動位置との誤差に関するデ
ータを、砥石台位置を基準として記憶するためのもので
あり、砥石台８の前進方向用メモリ及び後退方向用メモ
リとそれらのメモリ内容の書換手段とより構成されてい
る。図１０にそれらメモリの概念的配置図を示す。各メ
モリにおける記憶領域は、図５にも示すように、砥石台
８の各移動位置Ｐ_N にそれぞれ対応して設けられてい
る。尚、砥石台８の各移動位置Ｐ_N とは、カムＷａが１
回転される間における砥石台８のＸ方向位置を、その砥
石台８の前進方向（カムＷａに近づく方向）及び後退方
向（カムＷａから離れる方向）のそれぞれの移動方向に
ついて、微小な単位移動量（例えば０．００１ｍｍ）毎
に予め設定したものである。

【００４３】例えば、図１０に示すように、主軸４の現
在角度に対応して求められた砥石台８の目標移動位置を
Ｐ_N とすると、メモリにおいては、砥石台８の移動方向
に沿ってＰ_N+1 、Ｐ_N+2 、Ｐ_N+3 、Ｐ_N+4 ・・・の移動
位置に対応する記憶領域が設定される。

【００４４】次に、前記誤差予測補正器３２における処
理の一例を説明する。誤差予測補正器３２では、例えば
下記の計算式（１）を用いて、第１及び第２誤差データ
記憶器３３，３６に記憶された前回までの加工動作にお
いて発生した誤差に関するデータに基づいて、主軸４の
現在の回転角度以後の回転角度に対応してどのような誤
差が生じるか、その誤差の傾向が予測され加味されて、
現在の主軸回転角度に対応して算出された砥石台８の目
標移動位置の補正値が設定される。言い換えれば、この
誤差予測補正器３２は、砥石台８のＸ方向における移動
位置を補正するための補正値を求めるものである。尚、
ここでは、第１誤差データ記憶器３３のリングメモリに
おいて、カムＷａの現加工位置Ｎに対応する記憶領域を
含めてその加工位置Ｎの進行方向に沿って例えば７つの
記憶領域が設定されるものとする。又、第２誤差データ
記憶器３６のメモリにおいても同様に、砥石台８の現在
の目標移動位置Ｐ_N に対応する記憶領域を含めてその移
動位置の進行方向に沿って例えば７つの記憶領域が設定
されるものとする。 Ｆ_N ＝Ｅ_N ＋｛β×（Ｋ₁₁×Ｚa[N]＋Ｋ₁₂×Ｚa[N+1]＋Ｋ₁₃×Ｚa[N+2]＋Ｋ₁₄ ×Ｚa[N+3]＋Ｋ₁₅×Ｚa[N+4]＋Ｋ₁₆×Ｚa[N+5]＋Ｋ₁₇×Ｚa[N+6]）＋ （１−β）×（Ｋ₁₁×Ｚb[Ｐ_N ] ×α [Ｐ_N ] ＋Ｋ₁₂×Ｚb[Ｐ_N+1]×α [Ｐ_N+1]＋Ｋ₁₃×Ｚb[Ｐ_N+2]×α [Ｐ_N+2]＋Ｋ₁₄×Ｚb[Ｐ_N+3]×α [Ｐ _N+3]＋Ｋ₁₅×Ｚb[Ｐ_N+4]×α [Ｐ_N+4]＋Ｋ₁₆×Ｚb[Ｐ_N+5]×α [Ｐ_N+5] ＋Ｋ₁₇×Ｚb[Ｐ_N+6]×α [Ｐ_N+6]）｝×Ｋ₂ ・・・（１） Ｆ_N ：現加工位置Ｎに対応する誤差予測補正値 Ｅ_N ：現加工位置Ｎに対応する誤差 Ｚa[N]〜Ｚa[N+6]：加工位置Ｎ〜Ｎ＋６に対応する第１
誤差データ記憶器のリングメモリ内の記憶値（前回まで
の加工時の誤差データに基づく値） Ｚb[Ｐ_N ] 〜Ｚb[Ｐ_N+6]：移動位置Ｐ_N 〜Ｐ_N+6 に対応
する第２誤差データ記憶器のメモリ内の記憶値（前回ま
での加工時の誤差データに基づく値） Ｋ₁₁〜Ｋ₁₇：重み付け係数 α [Ｐ_N ] 〜α [Ｐ_N+6]：移動位置Ｐ_N 〜Ｐ_N+6 に対応
する砥石台８の加速度Ｋ₂ ：個別の加工装置、カムＷａ
の種類及び加工速度によって定まる定数 β ：比率｛但し、β＋（１−β）＝１｝ つまり、第１誤差データ記憶器３３のリングメモリにお
いて、カムＷａの現加工位置及びそれ以後の未加工位置
に対応する記憶値、即ち現加工位置をＮとすると進行方
向に沿ってＮ〜Ｎ＋６の加工位置に対応する記憶値Ｚa
[N]〜Ｚa[N+6]が所定の重み付け係数（例えばハニング
窓関数）で重み付けをなされる。又、第２誤差データ記
憶器３６のメモリにおいても同様に、砥石台８の現在の
目標移動位置及びそれ以後の移動位置に対応する記憶
値、即ち砥石台８の現在の目標移動位置をＰ_N とすると
進行方向に沿ってＰ_N 〜Ｐ_N+6 の移動位置に対応する記
憶値Ｚb[Ｐ_N ] 〜Ｚb[Ｐ_N+6]が所定の重み付け係数で重
み付けをなされる。尚、これら各移動位置Ｐ_N 〜Ｐ_N+6
は、前記各加工位置Ｎ〜Ｎ＋６（換言すれば各加工位置
Ｎ〜Ｎ＋６に対応する各主軸回転角度）になったときに
求められる砥石台８の目標移動位置に相当する。そし
て、これらの値が現在の主軸回転角度における誤差Ｅ_N
に加算され、その結果、現在の主軸回転角度における誤
差予測補正値Ｆ_N が求められる。

【００４５】又、本実施形態において、第１誤差データ
記憶器３３内の記憶値に対して乗算される比率βは例え
ば「０．９」であり、第２誤差データ記憶器３６内の記
憶値に対して乗算される比率（１−β）は例えば「０．
１」である。つまり、誤差予測補正値Ｆ_N は、第１誤差
データ記憶器３３内の記憶値が９０％、第２誤差データ
記憶器３６内の記憶値が１０％の割合で影響して決定さ
れる。これらの割合は、加工テストによって求められた
実験値に基づき、予め設定されている。又、第２誤差デ
ータ記憶器３６内の各記憶値Ｚb[Ｐ_N ] 〜Ｚb[Ｐ_N+6]に
対しては、それら各記憶値Ｚb[Ｐ_N ] 〜Ｚb[Ｐ_N+6]に対
応する砥石台８の各移動位置Ｐ_N 〜Ｐ_{N+ 6} における加速
度α [Ｐ_N ] 〜α [Ｐ_N+6]が前記加速度乗算器３８によ
って乗算され、その乗算結果が誤差予測補正器３２に出
力される。この加速度α [Ｐ_N ]〜α [Ｐ_N+6]は、前記
制御データ記憶器２２から与えられる主軸速度制御デー
タ及び砥石台位置制御データ等に基づき、加速度乗算器
３８にて求められる。

【００４６】このように、各主軸回転角度における誤差
予測補正値は、カムＷａの各加工位置及び砥石台８の各
移動位置にそれぞれ対応する複数の記憶値が、発生の予
想される誤差の大きさ及びその方向の傾向として、現在
の主軸回転角度における誤差に反映されて決定され、そ
れにより誤差予測補正が行われる。

【００４７】更に、以上の過程で加工の進行に伴い、カ
ムＷａの現在の加工位置及びそれ以前の加工位置に対応
する前記第１誤差データ記憶器３３のリングメモリの所
定の記憶領域に対して、次の式（２）に示す記憶値の書
き換え処理が同時に行われる。尚、ここでは、リングメ
モリにおいて、カムＷａの現加工位置Ｎに対応する記憶
領域を含めてその加工位置の進行方向の逆方向に沿って
例えば７つの記憶領域が設定されるものとする。 Ｚa[N]＝Ｚa[N]＋Ｋ₂₁×Ｅ_N ×Ｋ₁ Ｚa[N-1]＝Ｚa[N-1]＋Ｋ₂₂×Ｅ_N ×Ｋ₁ Ｚa[N-2]＝Ｚa[N-2]＋Ｋ₂₃×Ｅ_N ×Ｋ₁ Ｚa[N-3]＝Ｚa[N-3]＋Ｋ₂₄×Ｅ_N ×Ｋ₁ Ｚa[N-4]＝Ｚa[N-4]＋Ｋ₂₅×Ｅ_N ×Ｋ₁ Ｚa[N-5]＝Ｚa[N-5]＋Ｋ₂₆×Ｅ_N ×Ｋ₁ Ｚa[N-6]＝Ｚa[N-6]＋Ｋ₂₇×Ｅ_N ×Ｋ₁ ・・・（２） Ｚa[N]〜Ｚa[N-6]：加工位置Ｎ〜Ｎ＋６に対応する第１
誤差データ記憶器のリングメモリ内の記憶値 Ｅ_N ：現加工位置Ｎに対応する誤差 Ｋ₂₁〜Ｋ₂₇：重み付け係数 Ｋ₁ ：個別の加工装置、カムＷａの種類及び加工速度に
よって定まる定数 又、前記のようにして、第１誤差データ記憶器３３にお
けるリングメモリの各記憶領域に対する記憶値の書き換
え処理が行われると、その書き換え処理の終了した記憶
領域内の記憶値に基づき、第２誤差データ記憶器３６に
おけるメモリの記憶領域内の記憶値の書き換え処理が行
われる。第１誤差データ記憶器３３における各記憶領域
には、誤差データが主軸回転角度に対応して記憶される
のに対して、第２誤差データ記憶器３６における各記憶
領域には、誤差データが砥石台８の移動位置に対応して
記憶される。従って、第１誤差データ記憶器３３におけ
る各記憶領域内の誤差データは、砥石台８の移動位置に
対応する誤差データとして第２誤差データ記憶器３６に
おける各記憶領域に記憶される。具体的には、第１誤差
データ記憶器３３における主軸回転角度を基準とした各
記憶領域内の記憶値に基づき、それぞれその主軸回転角
度になったときの砥石台目標位置に対応する第２誤差デ
ータ記憶器３６における記憶領域内の記憶値が書き換え
られる。

【００４８】尚、この第２誤差データ記憶器３６内の記
憶値の書き換え処理に際しては、第１誤差データ記憶器
３３における各記憶領域内の記憶値に対して、それぞれ
その記憶値に対応する主軸回転角度になったときの砥石
台目標位置での砥石台加速度が前記加速度除算器３７に
よって除算され、その除算結果が第２誤差データ記憶器
３６に出力される。つまり、第２誤差データ記憶器３６
では、第１誤差データ記憶器３３における各記憶領域内
の記憶値を砥石台加速度で除算した値に基づき、各記憶
領域内の記憶値の書き換えが行われる。この加速度は、
前記制御データ記憶器２２から与えられる砥石台位置制
御データ等に基づき、加速度除算器３７にて求められ
る。

【００４９】又、前述した誤差予測補正値の算出処理や
第１誤差データ記憶器３３内の記憶値の書き換え処理に
際して、図９に示すように、メモリの記憶領域内の各記
憶値は、中央のものから両側に向かうに従ってその重み
付けが小さく設定される。

【００５０】次に、前記ＮＣ装置１８により実行される
カムＷａに対する研削加工動作を、図１１のフローチャ
ートに従って説明する。先ずステップＳ１において、第
１及び第２誤差データ記憶器３３，３６のメモリにおけ
る各記憶領域内の記憶値が「０」に初期設定される。そ
して、この状態で加工動作が開始されると、ステップＳ
２において、主軸速度制御データに従って主軸４が回転
を開始される。それと同時にステップＳ３において、砥
石台位置制御データに従って砥石台８が進退移動を開始
される。尚、この砥石台８の進退移動は、砥石台位置制
御データにおける砥石台８の送り量と所定の切り込み量
ΔＨとに基づき算出された目標移動位置（図６参照）に
従って制御される。

【００５１】この状態で、基準時刻発生器２３で示され
る各基準時刻毎に、前記誤差予測補正器３２によって誤
差予測補正値の算出が行われる。即ち、先ずステップＳ
４において、例えばカムＷａの現加工位置がＮ＝１と設
定されるとともに、それに対応する砥石台８の現在の目
標移動位置がＰ_N ＝Ｐ₁ と設定される。続いて、ステッ
プＳ５において、砥石台位置制御データに基づいて算出
された砥石台８の目標移動位置と位置カウンタ２７から
の砥石台８の現在位置との誤差Ｅ_N が求められる。次
に、ステップＳ６において、求められた誤差Ｅ_N と第１
及び第２誤差データ記憶器３３，３６の各メモリにおけ
る所定の記憶領域内の記憶値とに基づき、前記式（１）
に従って誤差予測補正値Ｆ_N が算出される。尚、この誤
差予測補正値Ｆ_N の算出に使用される記憶領域内の記憶
値は、例えば図９及び図１０に示すように、第１誤差デ
ータ記憶器３３におけるカムＷａの現加工位置Ｎ及びそ
れ以後の加工位置Ｎ＋１〜Ｎ＋６に対応する記憶値Ｚa
[N]〜Ｚa[N+6]と、第２誤差データ記憶器３６における
砥石台８の現在の目標移動位置Ｐ_N 及びそれ以後の移動
位置Ｐ_N+1 〜Ｐ_N+6 に対応する記憶値Ｚb[Ｐ_N ] 〜Ｚb
[Ｐ_N+6]とである。

【００５２】そして、ステップＳ７において、算出され
た誤差予測補正値Ｆ_N に基づき砥石台８の目標移動位置
が補正される。そして、ステップＳ８において、補正さ
れた目標移動位置に基づき移動用モータ９が制御され
て、砥石台８が所望のＸ方向位置に移動される。同時
に、ステップＳ９において、前記式（２）に従って、第
１誤差データ記憶器３３のリングメモリにおける所定の
記憶領域内の記憶値が書き換えられる。尚、この書き換
えが行われる記憶領域内の記憶値は、カムＷａの現加工
位置Ｎ及びそれ以前の加工位置Ｎ−１〜Ｎ−６に対応す
る記憶値Ｚa[N]〜Ｚa[N-6]である。続いて、ステップＳ
１０において、第１誤差データ記憶器３３において書き
換え処理の終了した記憶領域内の記憶値に基づき、第２
誤差データ記憶器３６におけるメモリの記憶領域内の記
憶値の書き換え処理が行われる。

【００５３】その後、ステップＳ１１において、カムＷ
ａが１回転されたか否かが判別され、未だ１回転されて
いない場合には、ステップＳ１２に移行して、加工位置
の移動に伴う新たな現在の加工位置がＮ＝Ｎ＋１と設定
されるとともに、それに伴い砥石台８の新たな目標移動
位置がＰ_N ＝Ｐ_N+1 と設定される。そして、前記ステッ
プＳ５に戻って、カムＷａが１回転されるまで、ステッ
プＳ５〜Ｓ１２の処理が繰り返される。

【００５４】その後、前記ステップＳ１１における判定
結果がＹＥＳになると、ステップＳ１３に移行して、誤
差値判断器３５により、カムＷａ１周分における各誤差
が予め設定された所定値以内になったか否かが判別され
る。ここで、誤差が所定値以内になっていない場合に
は、研削加工動作に異常があると判断され、ステップＳ
１４に移行して所定のエラー処理、例えば図示しない表
示部に異常発生の旨の表示がなされるとともに、研削加
工動作が終了される。

【００５５】一方、誤差が所定値以内になった場合に
は、ステップＳ１５に移行して、カムＷａが最終的な所
望寸法になったか否かが判別され、所望寸法になった場
合には、その時点で加工動作が終了される。所望寸法に
なっていない場合には、ステップＳ１６に移行して、砥
石台８の現在の目標移動位置のデータに更に切り込み量
ΔＨが付加され、その後前記ステップＳ４に戻り、ステ
ップＳ４〜Ｓ１６の処理が繰り返される。即ち、例えば
図６に示すように、目標移動位置データＬ１に基づき砥
石台８が移動制御されて研削加工が行われた後、その目
標移動位置データＬ１に切り込み量ΔＨが付加された目
標移動位置データＬ２に基づき、砥石１２がカムＷａに
対して更に切り込まれて研削加工が行われる。

【００５６】このように、本実施形態では、第１誤差デ
ータ記憶器３３における現加工位置及びそれ以後の加工
位置（換言すれば現在の主軸回転角度及びそれ以後の回
転角度）に対応する記憶領域に記憶された記憶値と、第
２誤差データ記憶器３６における砥石台８の現在の目標
移動位置及びそれ以後の移動位置に対応する記憶領域に
記憶された記憶値とに基づいて、主軸４の現在の回転角
度以後の回転角度に対応してどのような誤差が生じる
か、その誤差の傾向が予測されて、現在の主軸回転角度
に対応して算出された砥石台８の目標移動位置が補正さ
れて加工が行われる。このため、刻々と変化する加工位
置に追従して加工の進行に伴い加工誤差を減少すること
ができる。

【００５７】又、本実施形態では、第１誤差データ記憶
器３３のリングメモリにおける各記憶領域が、主軸４の
各回転角度に対応して設定されているとともに、第２誤
差データ記憶器３６のメモリにおける各記憶領域が、砥
石台８の各移動位置に対応して設定されている。言い換
えれば、第１誤差データ記憶器３３のリングメモリにお
ける各記憶領域には、主軸回転角度を基準として学習制
御のための誤差に関するデータが記憶され、第２誤差デ
ータ記憶器３６のメモリには、砥石台８の移動位置を基
準として誤差に関するデータが記憶されるようになって
いる。このため、本実施形態では、主軸４の回転角度に
対応して記憶された誤差データに加えて、砥石台８の目
標移動位置に対応して記憶された誤差データに基づき学
習制御が行われる。

【００５８】そして、このような学習制御を行った場合
には、前記従来技術と比較して、次のような利点があ
る。例えば図６に示すように、目標移動位置データＬ１
に基づき砥石台８が移動制御されて研削加工が行われた
後、同データＬ１に切り込み量ΔＨが付加された目標移
動位置データＬ２に基づき、砥石１２がカムＷａに対し
て更に切り込まれて研削加工が行われる場合について考
えてみる。

【００５９】例えば目標移動位置データＬ１に基づく前
回の加工において、ある主軸回転角度σ_a ，σ_b に対応
して算出された目標移動位置Ｂ_a ，Ｂ₄ と、そのときの
実際の砥石台位置との誤差が求められたとする。この場
合、それら誤差に関するデータは、そのときの主軸回転
角度σ_a ，σ_b に対応する第１誤差データ記憶器３３の
記憶領域と、そのときの砥石台目標位置Ｂ_a ，Ｂ₄ に対
応する第２誤差データ記憶器３６の記憶領域とに記憶さ
れる。そして、目標移動位置データＬ２に基づく次回の
加工においては、主軸４がそれぞれ前回と同じ回転角度
σ_a ，σ_b になったときの砥石台８の目標移動位置
Ｂ₂ ，Ｂ_b が、その主軸回転角度σ_a ，σ_bに対応する
第１誤差データ記憶器３３の記憶領域内の誤差データ
と、その主軸回転角度σ_a ，σ_b になったときの砥石台
目標移動位置Ｂ₂ ，Ｂ_b に対応する第２誤差データ記憶
器３６の記憶領域内の誤差データとに基づき補正され
る。

【００６０】つまり、図６に示すように、例えば目標移
動位置データＬ１に基づく前回の加工時において、主軸
４がある回転角度σ_a になったときの砥石台８の目標移
動位置Ｂ_a （Ｑ₁ 点）に対応してトルクリップルが発生
しなかったとしても、目標移動位置データＬ２に基づく
次回の加工時には、前回と同じ主軸回転角度σ_a になっ
たときの砥石台８の目標移動位置Ｂ₂ （Ｑ₂ 点）に対応
してトルクリップルが発生する。このため、次回の加工
に際しては、主軸回転角度σ_a になったときの砥石台８
の目標移動位置Ｂ₂ が、その主軸回転角度σ_a に対応す
る第１誤差データ記憶器３３の記憶領域内の誤差データ
だけでなく、目標移動位置Ｂ₂ （トルクリップルが発生
する砥石台８の特定位置）に対応する第２誤差データ記
憶器３６の記憶領域内の誤差データが反映されて補正さ
れる。このことは、目標移動位置データＬ１に基づく前
回の加工時において、砥石台８の目標移動位置Ｂ₂ （Ｑ
₃点）でトルクリップルが発生した場合には、その目標
移動位置Ｂ₂ での砥石台８の位置誤差データに基づき、
目標移動位置データＬ２に基づく次回の加工時における
砥石台８の目標移動位置Ｂ₂ （Ｑ₂ 点）が補正されるこ
とを意味している。

【００６１】逆に、目標移動位置データＬ１に基づく前
回の加工時において、主軸４がある回転角度σ_b になっ
たときの砥石台８の目標移動位置Ｂ₄ （Ｑ₄ 点）に対応
してトルクリップルが発生したとしても、目標移動位置
データＬ２に基づく次回の加工時には、前回と同じ主軸
回転角度σ_b になったときの砥石台８の目標移動位置Ｂ
_b （Ｑ₅ 点）に対応してトルクリップルが発生しない。
このため、次回の加工に際しては、主軸回転角度σ_b に
なったときの砥石台８の目標移動位置Ｂ_b が、その主軸
回転角度σ_b に対応する第１誤差データ記憶器３３の記
憶領域内の誤差データだけでなく、目標移動位置Ｂ
_b （トルクリップルが発生しない砥石台位置）に対応す
る第２誤差データ記憶器３６の記憶領域内の誤差データ
が反映されて補正される。このことは、目標移動位置デ
ータＬ１に基づく前回の加工時において、砥石台８の目
標移動位置Ｂ_b （Ｑ₆ 点）でトルクリップルが発生しな
かった場合には、その目標移動位置Ｂ_b での砥石台８の
位置誤差データに基づき、目標移動位置データＬ２に基
づく次回の加工時における砥石台８の目標移動位置Ｂ_b
（Ｑ₅ 点）が補正されることを意味している。

【００６２】このように、移動用モータ９のトルクリッ
プルが発生しても、そのトルクリップルが発生するモー
タ９の特定の回転角度、言い換えればトルクリップルが
発生する砥石台８の特定の移動位置（図６に例示するＢ
₁ 〜Ｂ₆ ）においては、常にそのトルクリップルに起因
した誤差データが反映されて学習制御が行われる。逆
に、トルクリップルが発生しない砥石台８の移動位置に
おいては、トルクリップルに起因した誤差データに基づ
き学習制御が行われるということがない。従って、学習
制御が適正に行われ、加工誤差が素早く収束される。そ
の結果、より少ない学習回数で加工誤差を減少させるこ
とができるとともに、その加工誤差を極めて小さくする
ことができる。

【００６３】又、本実施形態では、前記式（１）にも示
すように、誤差予測補正値Ｆ_N の算出に際して、第１誤
差データ記憶器３３内の記憶値に対してβ（０．９）の
比率が乗算されるとともに、第２誤差データ記憶器３６
内の記憶値に対して１−β（０．１）の比率が乗算され
る。その結果、誤差予測補正値Ｆ_N は、第１誤差データ
記憶器３３内の記憶値が９０％、第２誤差データ記憶器
３６内の記憶値が１０％の割合で影響して決定される。
つまり、ここでは、加工テストによって求められた実験
値に基づき、モータのトルクリップルに起因して発生す
る誤差は、全体の誤差の１０％とみている。そのため、
砥石台８の目標移動位置の補正に際して、第１誤差デー
タ記憶器３３における現在の主軸回転角度に対応した誤
差データを主として、それに第２誤差データ記憶器３６
における現在の砥石目標位置に対応した誤差データを１
０％だけ反映させることにより、モータのトルクリップ
ルに起因して発生する誤差が適正に修正される。

【００６４】更に、本実施形態では、第２誤差データ記
憶器３６内の記憶値の書き換え処理に際しては、第１誤
差データ記憶器３３における各記憶領域内の記憶値に対
して、それぞれその記憶値に対応する主軸回転角度にな
ったときの砥石台目標位置での砥石台加速度が除算され
る。そして、前記式（１）に示すように、誤差予測補正
値Ｆ_N の算出に際しては、第２誤差データ記憶器３６内
の記憶値に対して、その記憶値に対応する砥石台８の移
動位置での加速度が乗算される。即ち、図６に示すよう
に、前回の加工時と次回の加工時とを比較した場合、主
軸回転角度が同じときであれば砥石台８の加速度も同じ
であるが、砥石台８が同じ移動位置にあるときにはその
加速度が異なる。尚、砥石台８の加速度は、図６におけ
る目標移動位置データＬ１，Ｌ２のカーブの傾きの変化
量によって表される。従って、前記実施形態のように、
砥石台８の移動位置を基準として記憶された誤差データ
を考慮して学習制御を行うようにすると、砥石台８の同
じ移動位置における加速度の違いが、学習制御に悪影響
を及ぼす可能性がある。従って、第１誤差データ記憶器
３６内の誤差データから砥石台加速度の影響を排除した
値に基づき記憶値の書き換えを行うとともに、記憶値に
砥石台加速度を加味した値に基づき誤差予測補正値を算
出すれば、砥石台加速度の違いに影響されることなく、
学習制御をより適正に行い得る。

【００６５】尚、この発明は例えば以下のように変更し
て具体化してもよい。 （１） 誤差予測補正値Ｆ_N の算出に際して、第１誤差
データ記憶器３３内の記憶値に対して乗算される比率β
及び第２誤差データ記憶器３６内の記憶値に対して乗算
される比率（１−β）を、使用するモータ１１等に応じ
て適宜変更すること。尚、比率βは、モータ１１の回転
速度精度により決定される所謂トルクリップル率の逆数
である。

【００６６】（２） 前記実施形態では、誤差予測補正
値Ｆ_N の算出に際して、第１誤差データ記憶器３３内の
記憶値に対して比率βを乗算するとともに、第２誤差デ
ータ記憶器３６内の記憶値に対して比率（１−β）を乗
算していた。これに代えて、第１及び第２誤差データ記
憶器３３，３６内の記憶値を書き換えて記憶するとき
に、その記憶値をそれぞれβ，（１−β）の割合で記憶
させるようにする。そして、誤差予測補正値Ｆ_N の算出
に際しては、各記憶器３３，３６内の記憶値に対して比
率の乗算を行わないようにすること。このようにして
も、前記実施形態と同様な効果が得られる。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば次
のような優れた効果を奏する。請求項１及び２の発明に
よれば、モータのトルクリップルに関係なく、学習制御
によって加工誤差を極力速く収束させることができ、被
加工物の仕上げ時点では加工誤差の極めて少ない高精度
の加工を高効率で行うことができる。

【００６８】請求項３の発明によれば、モータのトルク
リップルに起因して発生する誤差が適正に修正される。
請求項４の発明によれば、第２記憶手段における記憶領
域内の記憶値の書き換え時には砥石台加速度の影響を排
除し、目標移動位置の補正時には砥石台加速度を加味す
ることにより、砥石台加速度の違いに影響されることな
く、より適正に学習制御を行い得る。

【００６９】請求項５及び６の発明によれば、現在の主
軸回転角度に対応して算出された砥石台の目標移動位置
を、これから発生する誤差の傾向を予測して適正に補正
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した研削盤の一実施形態を示
す一部破断側面図。

【図２】 研削盤の平面図。

【図３】 主軸速度制御データ及び砥石台位置制御デー
タを示す説明図。

【図４】 基準時刻に対応して求められた各データを示
す説明図。

【図５】 砥石台位置に対応して割り付けられた誤差デ
ータを示す説明図。

【図６】 主軸の回転角度と砥石台位置との関係を示す
グラフ。

【図７】 主軸上のカムと砥石とを示す部分側面図。

【図８】 移動用モータの制御に関する制御ブロック
図。

【図９】 第１誤差データ記憶器におけるリングメモリ
を例示する概念図。

【図１０】 第２誤差データ記憶器におけるメモリを例
示する概念図。

【図１１】 研削加工動作を示すフローチャート。

【図１２】 砥石台の目標移動位置の変化の状態と、そ
の目標移動位置に基づき移動用モータが制御されたとき
における砥石台の実際の移動位置の変化の状態とを例示
するグラフ。

【符号の説明】

４…主軸、５…回転手段としての主軸用モータ、７…エ
ンコーダ、８…砥石台、９…移動手段を構成する移動用
モータ、１０…移動手段を構成するボールスクリュー、
１１…エンコーダ、１２…回転砥石、１８…制御手段、
算出手段、学習手段及び補正手段を構成するＮＣ装置、
２２…制御データ記憶器、３１…補正手段、３２…誤差
予測補正器、３３…第１記憶手段としての第１誤差デー
タ記憶器、３６…第２記憶手段としての第２誤差データ
記憶器、３７…加速度算出器、Ｗａ…被加工物としての
カム、Ｗａ…被研削面。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を装着した主軸を回転させる回
   転手段と、被加工物の外周面を研削する砥石を支持する
   砥石台を前記主軸に対して交差する方向へ相対移動させ
   るモータを含む移動手段と、所定の加工形状に応じて予
   め主軸の回転角度と砥石台の送り量との関係を設定した
   制御データに基づきモータを制御する制御手段とを備
   え、前記被加工物を複数回回転させて研削加工動作を行
   うことにより、被加工物の外周面を所定の非真円形状に
   研削する非真円体の研削装置において、 前記制御手段は、前記制御データにおける砥石台の送り
   量と被加工物に対する砥石の切り込み量とに基づき、主
   軸回転角度に対応する砥石台の目標移動位置を算出する
   算出手段と、主軸の回転角度に応じた砥石台の移動に伴
   い、前記目標移動位置と実際の砥石台位置との誤差を求
   め、この誤差に基づき次回の研削加工動作時に算出され
   る砥石台の目標移動位置を補正する学習手段とを備え、 この学習手段は、砥石台の位置誤差に関するデータを、
   主軸回転角度を基準とした記憶領域に記憶する第１記憶
   手段と、砥石台の位置誤差に関するデータを、砥石台の
   移動位置を基準とした記憶領域に記憶する第２記憶手段
   と、第１及び第２記憶手段に記憶された誤差に関するデ
   ータに基づき、現在の主軸回転角度に対応して算出され
   た砥石台の目標移動位置を補正する補正手段とを備えた
   非真円体の研削装置。
2. 【請求項２】 前記第１記憶手段は、主軸の各回転角度
   にそれぞれ対応する複数の記憶領域を備え、現在の主軸
   回転角度に対応して求められた砥石台の位置誤差に基づ
   き、現在の主軸回転角度に対応する記憶領域を含む所定
   の記憶領域内の記憶値を書き換えて記憶し、 前記第２記憶手段は、砥石台の各移動位置にそれぞれ対
   応する複数の記憶領域を備え、前記第１記憶手段におけ
   る主軸回転角度を基準とした各記憶領域内の記憶値に基
   づき、それぞれその主軸回転角度になったときの砥石台
   目標位置に対応する記憶領域内の記憶値を書き換えて記
   憶し、 前記補正手段は、前記第１記憶手段における現在の主軸
   回転角度に対応する記憶領域を含む所定の記憶領域内の
   記憶値と、前記第２記憶手段における現在の砥石台目標
   位置に対応する記憶領域を含む所定の記憶領域内の記憶
   値とに基づき、現在の主軸回転角度に対応して算出され
   た砥石台の目標移動位置を補正する請求項１に記載の非
   真円体の研削装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記第１記憶手段にお
   ける所定の記憶領域内の記憶値に比率βを乗算した値
   と、前記第２記憶手段における所定の記憶領域内の記憶
   値に比率１−βを乗算した値とに基づき、砥石台の目標
   移動位置を補正する請求項２に記載の非真円体の研削装
   置。
4. 【請求項４】 前記第２記憶手段は、前記第１記憶手段
   における各記憶領域内の記憶値から砥石台加速度の影響
   を排除した値に基づき、各記憶領域内の記憶値の書き換
   えを行い、前記補正手段は、前記第１記憶手段における
   所定の記憶領域内の記憶値と、第２記憶手段における所
   定の記憶領域内の記憶値に砥石台加速度を加味した値と
   に基づき、砥石台の目標移動位置の補正を行う請求項２
   又は３に記載の非真円体の研削装置。
5. 【請求項５】 前記補正手段は、第１記憶手段における
   現在の主軸回転角度及びそれ以後の回転角度に対応する
   複数の記憶領域内の各記憶値と、第２記憶手段における
   現在の砥石台目標位置及びそれ以後の砥石台位置に対応
   する複数の記憶領域内の各記憶値とに基づき、砥石台の
   目標移動位置の補正を行う請求項２〜４の何れかに記載
   の非真円体の研削装置。
6. 【請求項６】 前記第１記憶手段は、前記砥石台の位置
   誤差に基づき、現在の主軸回転角度及びそれ以前の回転
   角度に対応する複数の記憶領域内の記憶値の書き換えを
   行い、前記第２記憶手段は、第１記憶手段において書き
   換えの終了した記憶領域内の記憶値に基づき、記憶領域
   内の記憶値の書き換えを行う請求項２〜５の何れかに記
   載の非真円体の研削装置。