JPH09216157A - 研削装置及び研削方法 - Google Patents
研削装置及び研削方法Info
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- JPH09216157A JPH09216157A JP8024036A JP2403696A JPH09216157A JP H09216157 A JPH09216157 A JP H09216157A JP 8024036 A JP8024036 A JP 8024036A JP 2403696 A JP2403696 A JP 2403696A JP H09216157 A JPH09216157 A JP H09216157A
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- Japan
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- grindstone
- grinding
- workpiece
- outer peripheral
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 研削の後に行われる研磨で除去しにくい研削
痕を無くす。 【解決手段】 回転中の砥石1の外周振れ量を非接触で
検知するレーザ変位計5と、このレーザ変位計5で検知
された、砥石1の1回転当たりの外周振れのピークの数
量から、外周振れの影響で被加工物3に形成される研削
痕の間隔が予め定められた間隔以下になる、被加工物3
に対する砥石1の回転比を求める演算ユニット7と、こ
の演算ユニット7で求められた回転比で砥石1を被加工
物3に対して相対回転させる回転数制御ユニット8とを
備えている。砥石1に外周振れがあって、被加工物3の
表面に研削痕が形成される場合でも、研削痕相互の間隔
が狭められ、研削の後工程である研磨工程で研削痕が除
去し易くなる。
痕を無くす。 【解決手段】 回転中の砥石1の外周振れ量を非接触で
検知するレーザ変位計5と、このレーザ変位計5で検知
された、砥石1の1回転当たりの外周振れのピークの数
量から、外周振れの影響で被加工物3に形成される研削
痕の間隔が予め定められた間隔以下になる、被加工物3
に対する砥石1の回転比を求める演算ユニット7と、こ
の演算ユニット7で求められた回転比で砥石1を被加工
物3に対して相対回転させる回転数制御ユニット8とを
備えている。砥石1に外周振れがあって、被加工物3の
表面に研削痕が形成される場合でも、研削痕相互の間隔
が狭められ、研削の後工程である研磨工程で研削痕が除
去し易くなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物と砥石と
のうち、少なくとも砥石を回転させつつ、該被加工物を
研削する研削方法、及びその装置に関する。
のうち、少なくとも砥石を回転させつつ、該被加工物を
研削する研削方法、及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】研削加工において、砥石の状態を把握す
ることは、精密な研削をするためには重要なことであ
る。砥石の状態情報の一つとして、砥石を回転させた
際、砥石の外周が理想軌跡から外れた量である外周振れ
量がある。砥石の外周振れがあると、砥石が1回転する
間に、被加工物と接触する箇所と接触しない箇所が生じ
るため、砥石の回転周期に合った研削痕の模様が被加工
物に形成されてしまう。この外周振れの原因としては、
砥石の成形段階において、砥石が目標とする円形に形成
されていないこと、砥石をスピンドルに取り付けた際に
芯出しが適切でないこと等がある。
ることは、精密な研削をするためには重要なことであ
る。砥石の状態情報の一つとして、砥石を回転させた
際、砥石の外周が理想軌跡から外れた量である外周振れ
量がある。砥石の外周振れがあると、砥石が1回転する
間に、被加工物と接触する箇所と接触しない箇所が生じ
るため、砥石の回転周期に合った研削痕の模様が被加工
物に形成されてしまう。この外周振れの原因としては、
砥石の成形段階において、砥石が目標とする円形に形成
されていないこと、砥石をスピンドルに取り付けた際に
芯出しが適切でないこと等がある。
【0003】従来、精密な加工を必要としていないもの
に関しては、砥石の外周振れを無視して研削を行ってい
る。しかし、精密な研削を希望する場合には、前述した
ように、砥石の外周振れは、無視しえないものであるた
め、触針式のプローブを準備し、研削前に、手で砥石を
ゆっくりと回転させて、砥石の外振れ量及び外振れ位置
を検知している。そして、砥石の外振れが砥石の成形に
原因がある場合には、砥石を交換し、砥石の芯出し不良
が原因である場合には、スピンドルに対する砥石の取り
付けを修正している。すなわち、従来技術では、精密な
研削を希望する場合、研削前に砥石の外周振れを測定
し、外周振れの大きい砥石を除去又は修正している。
に関しては、砥石の外周振れを無視して研削を行ってい
る。しかし、精密な研削を希望する場合には、前述した
ように、砥石の外周振れは、無視しえないものであるた
め、触針式のプローブを準備し、研削前に、手で砥石を
ゆっくりと回転させて、砥石の外振れ量及び外振れ位置
を検知している。そして、砥石の外振れが砥石の成形に
原因がある場合には、砥石を交換し、砥石の芯出し不良
が原因である場合には、スピンドルに対する砥石の取り
付けを修正している。すなわち、従来技術では、精密な
研削を希望する場合、研削前に砥石の外周振れを測定
し、外周振れの大きい砥石を除去又は修正している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術では、砥石を交換するごとに、触針式のプ
ローブを準備し、手作業で砥石の外振れを検知し、大き
な外振れがある場合には、砥石を交換するか、又はスピ
ンドルに対する砥石の取り付けを修正する、といった一
連の作業が必要であるため、研削前にはなはだ面倒な作
業をしなければならないという問題点がある。
うな従来技術では、砥石を交換するごとに、触針式のプ
ローブを準備し、手作業で砥石の外振れを検知し、大き
な外振れがある場合には、砥石を交換するか、又はスピ
ンドルに対する砥石の取り付けを修正する、といった一
連の作業が必要であるため、研削前にはなはだ面倒な作
業をしなければならないという問題点がある。
【0005】また、砥石の外周振れの状態は、研削中に
おいても刻々と変化するにも関わらず、研削中の砥石の
外周振れを検知できないため、研削中の外周振れの変化
によって、外周振れで被加工物に、研削の後工程の研磨
では除去しにくい研削痕が形成される場合があるという
問題点がある。
おいても刻々と変化するにも関わらず、研削中の砥石の
外周振れを検知できないため、研削中の外周振れの変化
によって、外周振れで被加工物に、研削の後工程の研磨
では除去しにくい研削痕が形成される場合があるという
問題点がある。
【0006】本発明は、このような従来の問題点につい
て着目してなされたもので、研削前に砥石の外周振れ対
策に関する一連の面倒な作業を無くし、研削の後に行わ
れる研磨で除去しにくい研削痕をなくすことができる研
削方法、及びその装置を提供することを目的とする。
て着目してなされたもので、研削前に砥石の外周振れ対
策に関する一連の面倒な作業を無くし、研削の後に行わ
れる研磨で除去しにくい研削痕をなくすことができる研
削方法、及びその装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の研削装置は、回転中の砥石(1)の外周振れ量を非接
触で少なくとも検知する砥石状態検知手段(5,6,
7)と、砥石状態検知手段(5,6,7)で検知され
た、砥石(1)の1回転当たりの外周振れ量のピークの
数量から、外周振れの影響で被加工物(3)に形成され
る研削痕(31)の間隔が予め定められた間隔以下にな
る、被加工物(3)に対する砥石(1)の回転比を求め
る回転比演算手段(7)と、回転比演算手段(7)で求
められた回転比で、砥石(1)を被加工物(3)に対し
て相対回転させる回転制御手段(8)と、を備えている
ことを特徴とするものである。
の研削装置は、回転中の砥石(1)の外周振れ量を非接
触で少なくとも検知する砥石状態検知手段(5,6,
7)と、砥石状態検知手段(5,6,7)で検知され
た、砥石(1)の1回転当たりの外周振れ量のピークの
数量から、外周振れの影響で被加工物(3)に形成され
る研削痕(31)の間隔が予め定められた間隔以下にな
る、被加工物(3)に対する砥石(1)の回転比を求め
る回転比演算手段(7)と、回転比演算手段(7)で求
められた回転比で、砥石(1)を被加工物(3)に対し
て相対回転させる回転制御手段(8)と、を備えている
ことを特徴とするものである。
【0008】ここで、以上の研削装置は、前記砥石状態
検知手段(5,6,7)で検知された外周振れ量が予め
定められた量より大きいときに、警報を出力する警報手
段(15)を備えていることが好ましい。
検知手段(5,6,7)で検知された外周振れ量が予め
定められた量より大きいときに、警報を出力する警報手
段(15)を備えていることが好ましい。
【0009】また、前記研削装置において、前記砥石状
態検知手段(5,6,7)は、非接触で砥石(1)の摩
耗量も検知し、前記砥石状態検知手段(5,6,7)で
検知された砥石(1)の摩耗量分を補償した、被加工物
(3)に対する砥石(1)の相対移動量を求める移動量
演算手段(7)と、移動量演算手段(7)で求められた
相対移動量で、砥石(1)を被加工物(3)に対して相
対移動させる移動制御手段(9)と、を備えていること
が好ましい。また、この研削装置は、前記砥石状態検知
手段(5,6,7)で検知された摩耗量が予め定められ
た量以上のときに、警報を出力する警報手段(15)を
備えていることが好ましい。
態検知手段(5,6,7)は、非接触で砥石(1)の摩
耗量も検知し、前記砥石状態検知手段(5,6,7)で
検知された砥石(1)の摩耗量分を補償した、被加工物
(3)に対する砥石(1)の相対移動量を求める移動量
演算手段(7)と、移動量演算手段(7)で求められた
相対移動量で、砥石(1)を被加工物(3)に対して相
対移動させる移動制御手段(9)と、を備えていること
が好ましい。また、この研削装置は、前記砥石状態検知
手段(5,6,7)で検知された摩耗量が予め定められ
た量以上のときに、警報を出力する警報手段(15)を
備えていることが好ましい。
【0010】また、以上の研削装置において、前記砥石
状態検知手段(5,6,7)は、砥石(1)の外周面に
対してレーザ光を照射して、外周面の変位量を測定する
レーザ変位計(5)を有しているものであってもよい。
状態検知手段(5,6,7)は、砥石(1)の外周面に
対してレーザ光を照射して、外周面の変位量を測定する
レーザ変位計(5)を有しているものであってもよい。
【0011】また、前記目的を達成するための研削方法
は、回転し被加工物(3)を研削している砥石(1)の
外周振れ量を検知し、砥石(1)の1回転当たりの外周
振れ量のピークの数量から、外周振れの影響で被加工物
(3)に形成される研削痕(31)の間隔が予め定めら
れた間隔以下になる、被加工物(3)に対する前記砥石
(1)の回転比を求め、求められた前記回転比で、砥石
(1)を被加工物(3)に対して相対回転させて、被加
工物(3)を研削することを特徴とするものである。
は、回転し被加工物(3)を研削している砥石(1)の
外周振れ量を検知し、砥石(1)の1回転当たりの外周
振れ量のピークの数量から、外周振れの影響で被加工物
(3)に形成される研削痕(31)の間隔が予め定めら
れた間隔以下になる、被加工物(3)に対する前記砥石
(1)の回転比を求め、求められた前記回転比で、砥石
(1)を被加工物(3)に対して相対回転させて、被加
工物(3)を研削することを特徴とするものである。
【0012】ここで、この研削方法において、被加工物
(3)の研削前に砥石(1)を回転させ、回転中の砥石
(1)の外周振れ量を検知し、研削前に検知された砥石
(1)の1回転当たりの外周振れ量のピークの数量か
ら、外周振れの影響で被加工物(3)に形成される研削
痕(31)の間隔が予め定められた間隔以下になる、被
加工物(3)に対する砥石(1)の回転比を求め、求め
られた回転比で、砥石(1)を被加工物(3)に対して
相対回転させて、被加工物(3)の研削を開始するよう
にしてもよい。
(3)の研削前に砥石(1)を回転させ、回転中の砥石
(1)の外周振れ量を検知し、研削前に検知された砥石
(1)の1回転当たりの外周振れ量のピークの数量か
ら、外周振れの影響で被加工物(3)に形成される研削
痕(31)の間隔が予め定められた間隔以下になる、被
加工物(3)に対する砥石(1)の回転比を求め、求め
られた回転比で、砥石(1)を被加工物(3)に対して
相対回転させて、被加工物(3)の研削を開始するよう
にしてもよい。
【0013】なお、以上の説明において、( )内の符
号は、以下に説明する実施形態における対応部位に付し
た符号である。
号は、以下に説明する実施形態における対応部位に付し
た符号である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態と
しての研削装置について、図面を用いて説明する。
しての研削装置について、図面を用いて説明する。
【0015】図1に示すように、この研削装置は、被加
工物であるレンズ素材3が取り付けられ、このレンズ素
材3を回転させるワークスピンドル4と、ワークスピン
ドル4が伸びている方向(以下、Z方向とする)に対し
て垂直な面内の一方向(以下、X方向とする。)にワー
クスピンドル4を移動させるX方向移動テーブル11
と、Z方向に対して垂直な面内でX方向に対して垂直な
Y方向にワークスピンドル4を移動させるY方向移動テ
ーブル12と、被加工物3を研削する円板状の砥石1
と、この砥石1が取り付けられ、この砥石1を回転させ
る砥石スピンドル2と、砥石スピンドル2をZ方向に移
動させるZ方向移動テーブル13と、円板状の砥石1の
外周面に関する基準位置に対する実際の外周面の変位量
を検知するレーザ変位計5と、レーザ変位計5で検知し
た変位量の測定箇所が砥石外周面の何処であるかを検知
するためのエンコーダ6と、レーザ変位計5及びエンコ
ーダ6からの信号に基づいて各種演算を行う演算ユニッ
ト7と、演算ユニット7の演算結果に応じて砥石スピン
ドル2及びワークスピンドル4の回転数を制御する回転
数制御ユニット8と、演算ユニット7の演算結果に応じ
て各移動テーブル11,12,13の駆動量を制御する
移動制御ユニット9と、演算ユニット7の演算結果で発
光する警報ランプ15とを備えている。
工物であるレンズ素材3が取り付けられ、このレンズ素
材3を回転させるワークスピンドル4と、ワークスピン
ドル4が伸びている方向(以下、Z方向とする)に対し
て垂直な面内の一方向(以下、X方向とする。)にワー
クスピンドル4を移動させるX方向移動テーブル11
と、Z方向に対して垂直な面内でX方向に対して垂直な
Y方向にワークスピンドル4を移動させるY方向移動テ
ーブル12と、被加工物3を研削する円板状の砥石1
と、この砥石1が取り付けられ、この砥石1を回転させ
る砥石スピンドル2と、砥石スピンドル2をZ方向に移
動させるZ方向移動テーブル13と、円板状の砥石1の
外周面に関する基準位置に対する実際の外周面の変位量
を検知するレーザ変位計5と、レーザ変位計5で検知し
た変位量の測定箇所が砥石外周面の何処であるかを検知
するためのエンコーダ6と、レーザ変位計5及びエンコ
ーダ6からの信号に基づいて各種演算を行う演算ユニッ
ト7と、演算ユニット7の演算結果に応じて砥石スピン
ドル2及びワークスピンドル4の回転数を制御する回転
数制御ユニット8と、演算ユニット7の演算結果に応じ
て各移動テーブル11,12,13の駆動量を制御する
移動制御ユニット9と、演算ユニット7の演算結果で発
光する警報ランプ15とを備えている。
【0016】エンコーダ6は、砥石スピンドル2に取り
付けられている。レーザ変位計5は、砥石1の外周面に
レーザ光を照射し、砥石1からの反射光で、砥石1の外
周面に関する基準位置から実際の外周面の変位量を検知
するものである。砥石1の外周面に関する基準位置は、
理想とする砥石1の外周面の位置を意味している。演算
ユニット7は、いわゆるマイクロコンピュータで、RO
MやRAM等のメモリや、メモリ内に記憶されているプ
ログラムに従って各種演算を実行するCPU等を備えて
いる。
付けられている。レーザ変位計5は、砥石1の外周面に
レーザ光を照射し、砥石1からの反射光で、砥石1の外
周面に関する基準位置から実際の外周面の変位量を検知
するものである。砥石1の外周面に関する基準位置は、
理想とする砥石1の外周面の位置を意味している。演算
ユニット7は、いわゆるマイクロコンピュータで、RO
MやRAM等のメモリや、メモリ内に記憶されているプ
ログラムに従って各種演算を実行するCPU等を備えて
いる。
【0017】次に、この研削装置の動作について説明す
る。まず、ワークスピンドル4に被加工物3をセットす
ると共に、砥石スピンドル2に砥石1をセットする。
る。まず、ワークスピンドル4に被加工物3をセットす
ると共に、砥石スピンドル2に砥石1をセットする。
【0018】次に、砥石スピンドル2のみを駆動し、砥
石1を回転させる。なお、この時の砥石1の回転速度
は、実際の研削時の回転速度と同程度であることが好ま
しい。そして、レーザ変位計5を駆動して、砥石1の外
周面にレーザ光を照射させる。レーザ変位計5及びエン
コーダ6からの出力から、図4(a)に示すような砥石
1の外周面の情報が得られる。なお、図4〜図8に示す
各グラフにおいて、横軸は砥石1の回転角度であり、縦
軸は、レーザ変位計5からの出力で、砥石外周面に関す
る基準位置に対する実際の外周面の変位量を表してい
る。縦軸の「0」の位置は、砥石外周面に関する基準位
置aである。また、同グラフにおいて、細かな振れは、
砥石1の円板状の基板に付けられた砥粒の大小、又は砥
粒の基板に対する付着状態等に起因するもので、大きく
緩やかな振れは、砥石1の成形時における砥石1の変
形、又は砥石1の芯出し不良に起因するものである。
石1を回転させる。なお、この時の砥石1の回転速度
は、実際の研削時の回転速度と同程度であることが好ま
しい。そして、レーザ変位計5を駆動して、砥石1の外
周面にレーザ光を照射させる。レーザ変位計5及びエン
コーダ6からの出力から、図4(a)に示すような砥石
1の外周面の情報が得られる。なお、図4〜図8に示す
各グラフにおいて、横軸は砥石1の回転角度であり、縦
軸は、レーザ変位計5からの出力で、砥石外周面に関す
る基準位置に対する実際の外周面の変位量を表してい
る。縦軸の「0」の位置は、砥石外周面に関する基準位
置aである。また、同グラフにおいて、細かな振れは、
砥石1の円板状の基板に付けられた砥粒の大小、又は砥
粒の基板に対する付着状態等に起因するもので、大きく
緩やかな振れは、砥石1の成形時における砥石1の変
形、又は砥石1の芯出し不良に起因するものである。
【0019】この研削前における砥石状態の測定で、例
えば、図4(b)のグラフに示すように、レーザ変位計
5からの出力の最大値Maxと最小値Minとの偏差D(最大
外周振れ量)が、予め定められた外周振れ許容量より大
きい場合には、演算ユニット7から指示で警報ランプ1
5が発光する。作業者は、この警報ランプ15を見て、
砥石スピンドル2に取り付けられた砥石1が不良である
と判断し、砥石1を砥石スピンドル2にセットし直す
か、又は新たな砥石1と交換する。
えば、図4(b)のグラフに示すように、レーザ変位計
5からの出力の最大値Maxと最小値Minとの偏差D(最大
外周振れ量)が、予め定められた外周振れ許容量より大
きい場合には、演算ユニット7から指示で警報ランプ1
5が発光する。作業者は、この警報ランプ15を見て、
砥石スピンドル2に取り付けられた砥石1が不良である
と判断し、砥石1を砥石スピンドル2にセットし直す
か、又は新たな砥石1と交換する。
【0020】警報ランプ15がつかない場合には、演算
ユニット7は、砥石1の1回転当たりの外周振れのピー
ク数量から、外周振れの影響で被加工物3に形成される
研削痕の間隔が予め定められた間隔以下になる、被加工
物3に対する砥石1の回転比を求める。従来技術で述べ
たように、砥石1の外周振れがあると、砥石1が1回転
する間に、被加工部と接触する箇所と接触しない箇所が
生じるため、図3に示すように、砥石1の回転周期に合
った研削痕の模様が被加工物3に形成されてしまう。こ
の研削痕は、被加工物3の表面にうねりとして存在し、
研削工程の後工程である研磨工程では、このうねりを取
り除くことが非常に困難である。特に、図3(A)に示
すように、研削痕31,31の相互間隔が、広い場合に
は、研削痕による凸部にも凹部にも研磨パッドが接触
し、凸部も凹部も同様に研磨されてしまい、うねりの除
去には、多大な労力及び時間を要してしまう。しかし、
図3(B)に示すように、研削痕31,31の相互間隔
が、狭い場合には、研磨パッドが研削痕による凸部にの
み接触することになるので、比較的短時間でうねりを除
去することができる。この研削痕31,31の相互間隔
は、被加工物3の回転数に対する砥石1の回転数によっ
て定まる。
ユニット7は、砥石1の1回転当たりの外周振れのピー
ク数量から、外周振れの影響で被加工物3に形成される
研削痕の間隔が予め定められた間隔以下になる、被加工
物3に対する砥石1の回転比を求める。従来技術で述べ
たように、砥石1の外周振れがあると、砥石1が1回転
する間に、被加工部と接触する箇所と接触しない箇所が
生じるため、図3に示すように、砥石1の回転周期に合
った研削痕の模様が被加工物3に形成されてしまう。こ
の研削痕は、被加工物3の表面にうねりとして存在し、
研削工程の後工程である研磨工程では、このうねりを取
り除くことが非常に困難である。特に、図3(A)に示
すように、研削痕31,31の相互間隔が、広い場合に
は、研削痕による凸部にも凹部にも研磨パッドが接触
し、凸部も凹部も同様に研磨されてしまい、うねりの除
去には、多大な労力及び時間を要してしまう。しかし、
図3(B)に示すように、研削痕31,31の相互間隔
が、狭い場合には、研磨パッドが研削痕による凸部にの
み接触することになるので、比較的短時間でうねりを除
去することができる。この研削痕31,31の相互間隔
は、被加工物3の回転数に対する砥石1の回転数によっ
て定まる。
【0021】そこで、ここでは、外周振れによる研削痕
の相互間隔が予め定められた間隔以下になるよう、被加
工物3の回転数と砥石1の回転数との比を定めている。
すなわち、この実施形態では、研削痕による被加工物3
のうねりを、研削において除去するのではなく、研削の
後工程である研磨工程でうねりを除去しやすいように、
うねりを形成することで、被加工物3のうねり対策を施
している。
の相互間隔が予め定められた間隔以下になるよう、被加
工物3の回転数と砥石1の回転数との比を定めている。
すなわち、この実施形態では、研削痕による被加工物3
のうねりを、研削において除去するのではなく、研削の
後工程である研磨工程でうねりを除去しやすいように、
うねりを形成することで、被加工物3のうねり対策を施
している。
【0022】ところで、砥石1の外周振れのピークは、
図4(c)に示すように、砥石1の1回転当たり2つ存
在する場合もある。この場合には、砥石1の1回転当た
り外周振れのピークが1つの場合よりも、砥石回転数が
同じ場合には研削痕の相互間隔が狭まる。従って、この
場合、砥石回転数は、砥石1の1回転当たり外周振れの
ピークが1つの場合よりも小さな値が設定される。
図4(c)に示すように、砥石1の1回転当たり2つ存
在する場合もある。この場合には、砥石1の1回転当た
り外周振れのピークが1つの場合よりも、砥石回転数が
同じ場合には研削痕の相互間隔が狭まる。従って、この
場合、砥石回転数は、砥石1の1回転当たり外周振れの
ピークが1つの場合よりも小さな値が設定される。
【0023】ここで、砥石1の外周振れのピークの認定
に関して、図5を用いて説明する。なお、図5は、図4
(c)に示したレーザ変位計5からの出力波形に関し
て、外周振れのピーク認定を行っているものである。
に関して、図5を用いて説明する。なお、図5は、図4
(c)に示したレーザ変位計5からの出力波形に関し
て、外周振れのピーク認定を行っているものである。
【0024】この砥石1の外周振れのピーク認定は、演
算ユニット7が行う。演算ユニット7には、予め、砥石
1の所定回転角度(<360°)のピーク認定用領域が
定められている。演算ユニット7は、このピーク認定用
領域が砥石1の1回転分である360°の全てに行き渡
るよう、ピーク認定用領域を移動しつつ、このピーク認
定用領域内でのレーザ変位計5からの出力の最大値Max
と最小値Minとの偏差dを調べる。図4(a)に示すよう
に、この偏差dが予め定められたピーク認定量以上であ
り、且つピーク認定用領域を僅かに移動しても、最大値
Maxの位置が変らなければ、この最大値Maxの位置にピー
クがあるとする。また、図4(b)及び(c)に示すよ
うに、偏差dが予め定められたピーク認定量以上であっ
ても、ピーク認定用領域を僅かに移動すると、最大値Ma
xの位置が変る場合には、いずれの最大値Max1,Max2
の位置にもピークがないとする。
算ユニット7が行う。演算ユニット7には、予め、砥石
1の所定回転角度(<360°)のピーク認定用領域が
定められている。演算ユニット7は、このピーク認定用
領域が砥石1の1回転分である360°の全てに行き渡
るよう、ピーク認定用領域を移動しつつ、このピーク認
定用領域内でのレーザ変位計5からの出力の最大値Max
と最小値Minとの偏差dを調べる。図4(a)に示すよう
に、この偏差dが予め定められたピーク認定量以上であ
り、且つピーク認定用領域を僅かに移動しても、最大値
Maxの位置が変らなければ、この最大値Maxの位置にピー
クがあるとする。また、図4(b)及び(c)に示すよ
うに、偏差dが予め定められたピーク認定量以上であっ
ても、ピーク認定用領域を僅かに移動すると、最大値Ma
xの位置が変る場合には、いずれの最大値Max1,Max2
の位置にもピークがないとする。
【0025】演算ユニット7で砥石スピンドル2の回転
数及びワークスピンドル4の回転数が求められると、こ
れらの回転数で各スピンドル2,4が回転し始める。各
スピンドル2,4の回転数は、回転数制御ユニット8に
より制御される。この動作に伴って、各移動テーブルが
駆動して、図2に示すように、砥石1が被加工物3に接
触して、被加工物3の研削が開始される。
数及びワークスピンドル4の回転数が求められると、こ
れらの回転数で各スピンドル2,4が回転し始める。各
スピンドル2,4の回転数は、回転数制御ユニット8に
より制御される。この動作に伴って、各移動テーブルが
駆動して、図2に示すように、砥石1が被加工物3に接
触して、被加工物3の研削が開始される。
【0026】以上の砥石状態の監視は、被加工物3の研
削中においても実行される。砥石状態は、被加工物3の
研削中においては、刻々と変化する。例えば、研削開始
直後のレーザ変位計5からの出力が図4(c)のような
波形であったものが、突然、第2のピークの箇所を構成
する砥石1の砥粒が欠けて、図6に示すような波形にな
る場合がある。つまり、砥石の1回転当たりの外周振れ
のピークが1つになる場合がある。この実刑形態では、
研削中においても、砥石1状態の監視が継続されている
ので、砥石1の1回転中の外周振れのピーク数量が1つ
になったことを演算ユニット7が認識して、直ちに、砥
石1の1回転中のピーク数量が1つの場合の砥石回転数
及び被加工物回転数を演算する。そして、砥石スピンド
ル2及びワークスピンドル4は、演算ユニット7で求め
られた回転数に変る。この結果、研削中に、砥石の1回
転当たりの外周振れのピーク数量が変っても、外周振れ
による研削痕の相互間隔が予め定められた間隔以下にす
ることができる。
削中においても実行される。砥石状態は、被加工物3の
研削中においては、刻々と変化する。例えば、研削開始
直後のレーザ変位計5からの出力が図4(c)のような
波形であったものが、突然、第2のピークの箇所を構成
する砥石1の砥粒が欠けて、図6に示すような波形にな
る場合がある。つまり、砥石の1回転当たりの外周振れ
のピークが1つになる場合がある。この実刑形態では、
研削中においても、砥石1状態の監視が継続されている
ので、砥石1の1回転中の外周振れのピーク数量が1つ
になったことを演算ユニット7が認識して、直ちに、砥
石1の1回転中のピーク数量が1つの場合の砥石回転数
及び被加工物回転数を演算する。そして、砥石スピンド
ル2及びワークスピンドル4は、演算ユニット7で求め
られた回転数に変る。この結果、研削中に、砥石の1回
転当たりの外周振れのピーク数量が変っても、外周振れ
による研削痕の相互間隔が予め定められた間隔以下にす
ることができる。
【0027】以上の砥石の外周振れの測定、及びこの測
定に伴う外周振れのピーク認定は、研削中常時行っても
よいが、一定時間毎に定期的に行ってもよい。また、研
削痕の相互間隔が予め定められた間隔以下になっている
のは、研削中の全ての間である必要はなく、研削終了時
になっていればよいので、研削終了前の一定時間前に、
1、2回、砥石の外周振れの測定及びこの測定に伴う外
周振れのピーク認定を行うようにしてもよい。
定に伴う外周振れのピーク認定は、研削中常時行っても
よいが、一定時間毎に定期的に行ってもよい。また、研
削痕の相互間隔が予め定められた間隔以下になっている
のは、研削中の全ての間である必要はなく、研削終了時
になっていればよいので、研削終了前の一定時間前に、
1、2回、砥石の外周振れの測定及びこの測定に伴う外
周振れのピーク認定を行うようにしてもよい。
【0028】砥石1が摩耗すると、被加工物3に対する
砥石1の相対位置をワークスピンドル4に対する砥石ス
ピンドル2の相対位置で管理している場合、砥石1が摩
耗してくると、被加工物3に対する砥石1の相対位置と
ワークスピンドル4に対する砥石スピンドル2の相対位
置との対応関係が異なってくる。言い換えると、砥石1
の外周面が、図2に示すZ方向において、摩耗量分だけ
目的の位置からズレることになる。そこで、この実施形
態では、演算ユニット7が、レーザ変位計5から出力に
基づいて砥石1の摩耗量を求め、この摩耗量分を補いう
る各移動テーブル11,12,13の駆動量を求め、こ
の駆動量で各テーブル11,12,13を駆動させてい
る。
砥石1の相対位置をワークスピンドル4に対する砥石ス
ピンドル2の相対位置で管理している場合、砥石1が摩
耗してくると、被加工物3に対する砥石1の相対位置と
ワークスピンドル4に対する砥石スピンドル2の相対位
置との対応関係が異なってくる。言い換えると、砥石1
の外周面が、図2に示すZ方向において、摩耗量分だけ
目的の位置からズレることになる。そこで、この実施形
態では、演算ユニット7が、レーザ変位計5から出力に
基づいて砥石1の摩耗量を求め、この摩耗量分を補いう
る各移動テーブル11,12,13の駆動量を求め、こ
の駆動量で各テーブル11,12,13を駆動させてい
る。
【0029】摩耗量の演算では、まず、図7(a)に示
すように、研削前のレーザ変位計5からの出力を360
°に渡って積分し、これを初期値Aとして、演算ユニッ
ト7内に記憶しておく。そして、同図(b)に示すよう
に、研削中のレーザ変位計5からの出力を360°に渡
って積分し、この値をBとする。つぎに、初期値Aから
Bを引いて、この結果(A−B)を摩耗量としている。
すように、研削前のレーザ変位計5からの出力を360
°に渡って積分し、これを初期値Aとして、演算ユニッ
ト7内に記憶しておく。そして、同図(b)に示すよう
に、研削中のレーザ変位計5からの出力を360°に渡
って積分し、この値をBとする。つぎに、初期値Aから
Bを引いて、この結果(A−B)を摩耗量としている。
【0030】砥石1を使用し続けると、摩耗量が増大し
て、使用限界に至る。そこで、この実施例では、摩耗量
が予め定めた使用限界摩耗量に至ると、警報ランプ15
を発光させるようにしている。ここで、摩耗量が使用限
界摩耗量に至ったか否かは、図8に示すよう、基準位置
aを基準としてレーザ変位計5からの出力を360°に
渡って積分し、この値Cが予め定められた値になったか
否かで判断する。この判断も、演算ユニット7で行われ
る。なお、使用限界摩耗量に至ったか否かは、レーザ変
位計5からの出力の最小値Minが予め定められた値にな
ったか否かで判断してもよい。また、ここで述べている
砥石1の摩耗量と、移動テーブル11,12,13の駆
動量補償制御に用いる砥石1の摩耗量とは、一見する
と、異なる定義のようであるが、これは、一方が使用限
界摩耗量という一つの砥石に対して絶対的に定まってい
る絶対量を取り扱っているのに対して、他方が研削前の
状態に対する研削中の状態という相対量を取り扱ってい
るため、処理内容が異なっているからであり、いずれの
摩耗量も、砥石1の体積減少量を意味していることに変
りはない。
て、使用限界に至る。そこで、この実施例では、摩耗量
が予め定めた使用限界摩耗量に至ると、警報ランプ15
を発光させるようにしている。ここで、摩耗量が使用限
界摩耗量に至ったか否かは、図8に示すよう、基準位置
aを基準としてレーザ変位計5からの出力を360°に
渡って積分し、この値Cが予め定められた値になったか
否かで判断する。この判断も、演算ユニット7で行われ
る。なお、使用限界摩耗量に至ったか否かは、レーザ変
位計5からの出力の最小値Minが予め定められた値にな
ったか否かで判断してもよい。また、ここで述べている
砥石1の摩耗量と、移動テーブル11,12,13の駆
動量補償制御に用いる砥石1の摩耗量とは、一見する
と、異なる定義のようであるが、これは、一方が使用限
界摩耗量という一つの砥石に対して絶対的に定まってい
る絶対量を取り扱っているのに対して、他方が研削前の
状態に対する研削中の状態という相対量を取り扱ってい
るため、処理内容が異なっているからであり、いずれの
摩耗量も、砥石1の体積減少量を意味していることに変
りはない。
【0031】以上のように、この実施形態では、たと
え、砥石1に外周振れがあって、被加工物3の表面に研
削痕が形成される場合であっても、被加工物3に対する
砥石1の回転数が制御されて、研削痕相互の間隔が狭め
られ、研削の後工程である研磨工程で研削痕によるうね
りが除去し易くなるので、砥石1の外周振れ対策に関す
る一連の面倒な研削前の作業を無くすことができる。ま
た、研削中においても、砥石の外周振れが測定され、測
定時の外周振れの状態に応じて、前述のように、被加工
物に対する砥石の回転数が制御されるので、研削中に外
周振れの変化があっても対応することができる。
え、砥石1に外周振れがあって、被加工物3の表面に研
削痕が形成される場合であっても、被加工物3に対する
砥石1の回転数が制御されて、研削痕相互の間隔が狭め
られ、研削の後工程である研磨工程で研削痕によるうね
りが除去し易くなるので、砥石1の外周振れ対策に関す
る一連の面倒な研削前の作業を無くすことができる。ま
た、研削中においても、砥石の外周振れが測定され、測
定時の外周振れの状態に応じて、前述のように、被加工
物に対する砥石の回転数が制御されるので、研削中に外
周振れの変化があっても対応することができる。
【0032】また、この実施形態では、被加工物3に対
する砥石1の相対移動量が砥石1の摩耗量分の補償され
る上に、砥石1の使用限界になると、警報が発せられる
ので、砥石1の摩耗に起因する研削不良を回避すること
ができる。
する砥石1の相対移動量が砥石1の摩耗量分の補償され
る上に、砥石1の使用限界になると、警報が発せられる
ので、砥石1の摩耗に起因する研削不良を回避すること
ができる。
【0033】なお、以上の実施形態では、ワークスピン
ドル4側にX方向移動テーブル11及びY方向移動テー
ブル12を設け、砥石スピンドル2側にZ方向移動テー
ブル13を設けたが、各テーブル11,12,13の移
動は、被加工物3に対して砥石1の相対的に移動させる
ものであるから、各移動テーブル11,12,13をい
ずれの側に設けてもよい。また、以上の実施形態では、
砥石1の外周振れ及び摩耗を検知するために、レーザ変
位計5を用いたが、この換わりに、例えば、静電容量変
形などを用いてもよい。さらに、以上の実施形態では、
警報手段として、警報ランプ15を用いたが、この換わ
りにディスプレイ装置を用いて、例えば、「外周振れ異
常」、「摩耗量大」等を表示するようにしてよい。ま
た、以上の実施形態では、被加工物3も砥石1も回転さ
せて、被加工物3を研削しているが、砥石1のみ回転さ
せて被加工物3を研削するものに本発明を適用してもよ
い。
ドル4側にX方向移動テーブル11及びY方向移動テー
ブル12を設け、砥石スピンドル2側にZ方向移動テー
ブル13を設けたが、各テーブル11,12,13の移
動は、被加工物3に対して砥石1の相対的に移動させる
ものであるから、各移動テーブル11,12,13をい
ずれの側に設けてもよい。また、以上の実施形態では、
砥石1の外周振れ及び摩耗を検知するために、レーザ変
位計5を用いたが、この換わりに、例えば、静電容量変
形などを用いてもよい。さらに、以上の実施形態では、
警報手段として、警報ランプ15を用いたが、この換わ
りにディスプレイ装置を用いて、例えば、「外周振れ異
常」、「摩耗量大」等を表示するようにしてよい。ま
た、以上の実施形態では、被加工物3も砥石1も回転さ
せて、被加工物3を研削しているが、砥石1のみ回転さ
せて被加工物3を研削するものに本発明を適用してもよ
い。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、たとえ、砥石に外周振
れがあって、被加工物の表面に研削痕が形成される場合
であっても、被加工物に対する砥石の回転数が制御され
て、研削痕相互の間隔が狭められるので、研削の後工程
である研磨工程で研削痕によるうねりを除去し易くなる
と共に、砥石の外周振れ対策に関する一連の面倒な研削
前の作業を無くすことができる。
れがあって、被加工物の表面に研削痕が形成される場合
であっても、被加工物に対する砥石の回転数が制御され
て、研削痕相互の間隔が狭められるので、研削の後工程
である研磨工程で研削痕によるうねりを除去し易くなる
と共に、砥石の外周振れ対策に関する一連の面倒な研削
前の作業を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態としての研削装置の斜
視図である。
視図である。
【図2】本発明に係る一実施形態としての研削装置にお
ける砥石とレーザ変位計と被加工物との研削中の位置関
係を示す説明図である。
ける砥石とレーザ変位計と被加工物との研削中の位置関
係を示す説明図である。
【図3】被加工物の表面に形成された研削痕を示す説明
図である。
図である。
【図4】砥石外周面の各位置での変位量を示すグラフで
ある。
ある。
【図5】砥石外周面の各位置での変位量を示すグラフに
よる外周振れのピーク認定を説明するための説明図であ
る。
よる外周振れのピーク認定を説明するための説明図であ
る。
【図6】砥石外周面の各位置での変位量の研削中の変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図7】本発明に係る一実施形態としての砥石の摩耗量
演算を説明するための説明図である。
演算を説明するための説明図である。
【図8】本発明に係る一実施形態としての砥石が使用限
界摩耗量に至ったか否かを判断を説明するための説明図
である。
界摩耗量に至ったか否かを判断を説明するための説明図
である。
1…砥石、2…砥石スピンドル、3…被加工物、4…ワ
ークスピンドル、5…レーザ変位計、6…エンコーダ、
7…演算ユニット、8…回転数制御ユニット、9…移動
制御ユニット、11…X方向移動テーブル、12…Y方
向移動テーブル、13…Z方向移動テーブル、15…警
報ランプ。
ークスピンドル、5…レーザ変位計、6…エンコーダ、
7…演算ユニット、8…回転数制御ユニット、9…移動
制御ユニット、11…X方向移動テーブル、12…Y方
向移動テーブル、13…Z方向移動テーブル、15…警
報ランプ。
Claims (7)
- 【請求項1】被加工物と砥石とのうち、少なくとも砥石
を回転させつつ、該砥石を該被加工物に相対移動させ
て、該被加工物を研削する研削装置において、 回転中の前記砥石の外周振れ量を非接触で少なくとも検
知する砥石状態検知手段と、 前記砥石状態検知手段で検知された、前記砥石の1回転
当たりの外周振れ量のピークの数量から、該外周振れの
影響で前記被加工物に形成される研削痕の間隔が予め定
められた間隔以下になる、該被加工物に対する該砥石の
回転比を求める回転比演算手段と、 前記回転比演算手段で求められた前記回転比で、前記砥
石を前記被加工物に対して相対回転させる回転制御手段
と、 を備えていることを特徴とする研削装置。 - 【請求項2】請求項1記載の研削装置において、 前記砥石状態検知手段で検知された外周振れ量が予め定
められた量より大きいときに、警報を出力する警報手段
を備えていることを特徴とする研削装置。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の研削装置において、 前記砥石状態検知手段は、非接触で前記砥石の摩耗量も
検知し、 前記砥石状態検知手段で検知された前記砥石の摩耗量分
を補償した、前記被加工物に対する前記砥石の相対移動
量を求める移動量演算手段と、 前記移動量演算手段で求められた前記相対移動量で、前
記砥石を前記被加工物に対して相対移動させる移動制御
手段と、 を備えていることを特徴とする研削装置。 - 【請求項4】請求項3記載の研削装置において、 前記砥石状態検知手段で検知された摩耗量が予め定めら
れた量以上のときに、警報を出力する警報手段を備えて
いることを特徴とする研削装置。 - 【請求項5】請求項1、2、3又は4記載の研削装置に
おいて、 前記砥石状態検知手段は、前記砥石の外周面に対してレ
ーザ光を照射して、該外周面の変位量を測定するレーザ
変位計を有していることを特徴とする研削装置。 - 【請求項6】被加工物と砥石とのうち、少なくとも砥石
を回転させつつ、該砥石を該被加工物に相対移動させ
て、該被加工物を研削する研削方法において、 回転し前記被加工物を研削している前記砥石の外周振れ
量を検知し、 前記砥石の1回転当たりの外周振れ量のピークの数量か
ら、該外周振れの影響で前記被加工物に形成される研削
痕の間隔が予め定められた間隔以下になる、前記被加工
物に対する前記砥石の回転比を求め、 求められた前記回転比で、前記砥石を前記被加工物に対
して相対回転させて、該被加工物を研削することを特徴
とする研削方法。 - 【請求項7】請求項6記載の研削方法において、 前記被加工物の研削前に前記砥石を回転させ、回転中の
該砥石の外周振れ量を検知し、 研削前に検知された前記砥石の1回転当たりの外周振れ
量のピークの数量から、該外周振れの影響で前記被加工
物に形成される研削痕の間隔が予め定められた間隔以下
になる、前記被加工物に対する前記砥石の回転比を求
め、 求められた前記回転比で、前記砥石を前記被加工物に対
して相対回転させて、該被加工物の研削を開始すること
を特徴とする研削方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8024036A JPH09216157A (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 研削装置及び研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8024036A JPH09216157A (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 研削装置及び研削方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09216157A true JPH09216157A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12127288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8024036A Pending JPH09216157A (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 研削装置及び研削方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09216157A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2013058151A1 (ja) * | 2011-10-18 | 2015-04-02 | 株式会社シンク・ラボラトリー | 製版消耗材の遠隔管理方法 |
CN107263319A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-20 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种寻迹法砂轮对刀方法及系统 |
JP2019126891A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社スギノマシン | ノズルの振れの測定方法及びその装置 |
-
1996
- 1996-02-09 JP JP8024036A patent/JPH09216157A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2013058151A1 (ja) * | 2011-10-18 | 2015-04-02 | 株式会社シンク・ラボラトリー | 製版消耗材の遠隔管理方法 |
CN107263319A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-20 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种寻迹法砂轮对刀方法及系统 |
CN107263319B (zh) * | 2017-05-25 | 2019-11-08 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种寻迹法砂轮对刀方法及系统 |
JP2019126891A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社スギノマシン | ノズルの振れの測定方法及びその装置 |
US10974269B2 (en) | 2018-01-26 | 2021-04-13 | Sugino Machine Limited | Nozzle deflection measuring device and method thereof |
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