JPH0957617A - Processing prediction control method and processing prediction device - Google Patents

Processing prediction control method and processing prediction device

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JPH0957617A
JPH0957617A JP20806495A JP20806495A JPH0957617A JP H0957617 A JPH0957617 A JP H0957617A JP 20806495 A JP20806495 A JP 20806495A JP 20806495 A JP20806495 A JP 20806495A JP H0957617 A JPH0957617 A JP H0957617A
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JP
Japan
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processing
machining
conditions
amount
prediction
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JP20806495A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsushi Goto
克志 後藤
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make proper prediction of processing even though alteration of a processing speed is made on the way of operation by making intermittent measurement of the processing conditions, calculating a prediction value on the basis of the old measuring value while measurement is not obtained, and performing the control in accordance with the prediction value. SOLUTION: A measurement value immediately before and the one before it are stored in a first register 31 and a second register 32, and from the difference between the two measurement values, a processing speed is calculated by a processing speed calculating means 33. The total amount of processing under the given processing conditions is calculated by a total processing amount calculating part 34. From the processing speed and the total amount of processing, the timing at which the processing conditions are altered is calculated by a changeover prediction time calculation part 35. When the processing conditions are to be altered, a comparison part 36 judges whether the specified value is exceeded by the ratio of the difference between two measurement values obtained by the calculating means 33 to the total amount of processing under the conditions after alteration, and if exceeded, the measuring value is reset and the processing situation is predicted anew.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加工途中で被加工
物の加工状況を時間間隔をおいて測定し、次の測定まで
の間はそれまでの測定値から加工状況を予測して予測値
を算出し、その予測値に基づいて制御信号を発生する加
工予測制御方法及び加工予測装置に関し、特に加工途中
に加工条件を変更した場合にもより適切な予測が可能な
加工予測制御方法及び加工予測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention measures the processing status of a work piece at a time interval during processing, and predicts the processing status from the measured values up to that time until the next measurement. A machining prediction control method and a machining prediction device for calculating a control signal based on the predicted value, and a machining prediction control method and a machining method capable of more appropriate prediction even when machining conditions are changed during machining. It relates to a prediction device.

【0002】[0002]

【従来の技術】研削加工においては、加工精度向上のた
め加工中の被加工物を測定し、測定した加工状況に基づ
いて加工の制御が行われることがある。このような加工
方法を行う代表的な例がインプロセス自動定寸装置であ
り、被加工物の研削加工を行うと同時に、その被加工物
の寸法変化を連続して測定し、その結果に応じて加工条
件の変更及び加工停止等の動作の制御を自動的に行って
いる。
2. Description of the Related Art In grinding, in order to improve the machining accuracy, a workpiece being machined may be measured and the machining may be controlled based on the measured machining situation. A typical example of such a processing method is an in-process automatic sizing device, which simultaneously grinds a workpiece and simultaneously measures the dimensional change of the workpiece, and according to the result. It automatically controls operations such as changing machining conditions and stopping machining.

【0003】研削等の加工においては、加工時間と加工
精度、及び加工面の状態が問題であり、加工時間が短
く、良好な加工精度と加工面が得られることが望まし
い。そこで、通常は加工の初めの段階で仕上げ状態は良
好ではないが加工速度が大きい粗研を行い、ある程度目
標値に近づいた時点で、仕上げ状態は良好であるが加工
速度は小さい精研を行い、更にスパークアウトと呼ばれ
るより仕上げ状態は良好であるが加工速度は小さい加工
を行うことで、高い加工効率と良好な加工精度及び仕上
げ具合を実現している。このような途中で加工条件を変
更する加工方法は研削に限らず広く行われている。
In the processing such as grinding, the processing time, the processing accuracy, and the condition of the processed surface are problems. It is desirable that the processing time is short and good processing accuracy and the processed surface can be obtained. Therefore, usually, at the beginning of processing, the finishing state is not good, but roughing is performed at a high processing speed, and when it approaches the target value to a certain degree, the finishing state is good but the processing speed is low. Further, by performing processing called spark out, which has a better finishing state but a lower processing speed, high processing efficiency, good processing accuracy, and finishing condition are realized. A processing method for changing the processing conditions during such a process is not limited to grinding and is widely used.

【0004】従って、研削加工のインプロセス自動定寸
装置においては、測定結果に応じて粗研、精研、スパー
クアウト、加工停止等の研削動作の制御を自動的に行っ
ている。ところが小さな被加工物の内面を研削するよう
な場合には、内部に研削砥石を入れた状態で内径測定装
置の測定子をその内面に挿入することはできない。そこ
でこのような被加工物に対しては、被加工物内面に研削
砥石と内径測定装置の測定子を交互に挿入し、その間欠
的な測定結果に基づいて加工を制御することが行われ
る。ところがこのような自動定寸加工の制御方法におい
ては、測定と測定の間、つまり研削途中においてその被
加工物の寸法が定寸に達しても次の測定までは定寸信号
は発せられずに研削が続行されるため、被加工物の仕上
がり寸法に誤差を生じることになる。
Therefore, in the in-process automatic sizing device for grinding, the grinding operation such as rough grinding, fine grinding, spark out, and machining stop is automatically controlled according to the measurement result. However, in the case of grinding the inner surface of a small work piece, it is not possible to insert the stylus of the inner diameter measuring device into the inner surface with the grinding wheel inside. Therefore, for such a workpiece, a grinding wheel and a probe of an inner diameter measuring device are alternately inserted into the inner surface of the workpiece, and the machining is controlled based on the intermittent measurement result. However, in such a control method for automatic sizing, even if the dimension of the workpiece reaches the sizing during the measurement, that is, during the grinding, the sizing signal is not emitted until the next measurement. Since the grinding is continued, an error occurs in the finished size of the work piece.

【0005】このような誤差を低減するため、従来よ
り、種々の予測制御方法が考えられているが、基本的に
は、直前の測定値における変化から次の測定値も同様に
変化するものと予測する方法である。本発明は、このよ
うなそれまでの測定値から次の加工における加工状況の
予測値を求め、この予測値に従って加工を行う加工予測
制御方法及び加工状況予測装置を対象とする。なお、加
工予測制御方法は上記のような内径測定を行う場合だけ
でなく、処理能力等の関係で測定が連続的に行えない場
合にも有効である。
In order to reduce such an error, various predictive control methods have been conventionally considered, but basically, it is assumed that the next measured value also changes from the change in the immediately preceding measured value. It is a method of predicting. The present invention is directed to a machining prediction control method and a machining situation prediction device that obtain a predicted value of a machining situation in the next machining from such measured values up to then and perform machining according to the predicted value. The machining prediction control method is effective not only when the inner diameter is measured as described above but also when the measurement cannot be continuously performed due to the processing capacity and the like.

【0006】図4はこのような間欠的な測定結果に基づ
いて加工を制御する従来例の構成を示す図である。図4
において、参照番号100は円筒状の穴101が加工さ
れる被加工物である。1は内面研削盤の定寸加工装置で
あり、2は被加工物100の穴101の内面を研削する
砥石であり、3は砥石2を移動させる砥石制御機構であ
り、4は切り込み制御機構である。11は、非加工物1
00の穴101の内径を測定する測定器であり、ここで
は電気マイクロメータの例を示した。測定ヘッド11
は、砥石2の動作に同期して穴101の内部への挿入と
退避が繰り返される。12は測定ヘッド11の検出信号
を増幅するアンプであり、13はアンプ12の出力を整
流するオシレーション検出回路であり、14はオシレー
ション検出回路13の出力を積分して標本化する積分サ
ンプリング回路であり、15は積分サンプリング回路1
4の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器であ
り、16はオシレーション検出回路13の出力からオシ
レーション間隔を検出する検出タイマであり、17は加
工条件の変更タイミングの予測時間を計数する予測タイ
マであり、18は予測タイマ17からの信号で割り込み
信号を発生する割り込みコントローラであり、19は加
工状況の予測を行うCPUであり、20はCPU19の
出力する加工条件の変更タイミングに従って、切り込み
制御機構4に信号点信号を出力する信号点制御回路であ
る。オシレーション間隔検出タイマ16は、オシレーシ
ョン検出回路13の出力から測定器11の出力が有効で
ある期間示す信号を生成し、CPU19はこの信号に従
ってA/D変換器15の出力するディジタル信号を読み
取る。CPU19は、A/D変換器15の出力及びあら
かじめ分かっているか又は定寸加工装置1から得られる
加工条件に従って加工条件を変更するタイミングを予測
して、予測タイマ17にタイマ値を設定する。予測タイ
マ17が設定された時間を計数すると、これを受けて割
り込みコントローラ18がCPU19に割り込み信号を
発生させ、CPU19は信号点制御回路20に加工条件
を切り換えるタイミングであることを示す信号を出力
し、これが信号点制御回路20から切り込み制御機構4
に印加され、加工条件が変更される。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a conventional example in which machining is controlled on the basis of such intermittent measurement results. FIG.
In FIG. 1, reference numeral 100 is a work piece in which a cylindrical hole 101 is processed. 1 is a sizing device for an inner surface grinding machine, 2 is a grindstone for grinding the inner surface of the hole 101 of the workpiece 100, 3 is a grindstone control mechanism for moving the grindstone 2, and 4 is a cutting control mechanism. is there. 11 is a non-processed product 1
00 is a measuring instrument for measuring the inner diameter of the hole 101, and an example of an electric micrometer is shown here. Measuring head 11
Is repeatedly inserted into and retracted from the hole 101 in synchronization with the operation of the grindstone 2. Reference numeral 12 is an amplifier that amplifies the detection signal of the measuring head 11, 13 is an oscillation detection circuit that rectifies the output of the amplifier 12, and 14 is an integral sampling circuit that integrates and samples the output of the oscillation detection circuit 13. And 15 is the integral sampling circuit 1
Reference numeral 4 is an A / D converter for converting the output of 4 into a digital signal, 16 is a detection timer for detecting an oscillation interval from the output of the oscillation detection circuit 13, and 17 is a prediction time of a machining condition change timing. Is a predictive timer, 18 is an interrupt controller that generates an interrupt signal based on a signal from the predictive timer 17, 19 is a CPU that predicts the machining status, and 20 is a timing for changing the machining conditions output from the CPU 19. The signal point control circuit outputs a signal point signal to the cut control mechanism 4. The oscillation interval detection timer 16 generates a signal indicating the period during which the output of the measuring instrument 11 is effective from the output of the oscillation detection circuit 13, and the CPU 19 reads the digital signal output from the A / D converter 15 according to this signal. . The CPU 19 predicts the timing of changing the machining condition according to the output of the A / D converter 15 and the machining condition which is known in advance or obtained from the sizing machine 1, and sets the timer value in the prediction timer 17. When the prediction timer 17 counts the set time, the interrupt controller 18 receives the signal and causes the CPU 19 to generate an interrupt signal, and the CPU 19 outputs to the signal point control circuit 20 a signal indicating that it is time to switch the machining conditions. This is the cut control mechanism 4 from the signal point control circuit 20.
And the processing conditions are changed.

【0007】電気マイクロメータ等の接触型の検出器の
替わりに、エアマイクロメータ等を用いても基本的な構
成は同じである。図5はこのような途中で加工条件を変
更する加工方法に、上記の加工予測制御方法を適用した
場合の加工状態の変化を説明する図である。図5に示す
ように、加工は粗研・精研・スパークアウト・加工停止
の順で行われ、測定値があらかじめ設定された精研切り
換え点X・スパークアウト切り換え点Y・最終寸法(定
寸点)Zになった時点で加工条件の変更が行われる。加
工部分の寸法の測定、すなわちサンプリングは一定周期
で行われる。触針の挿入中には少なくとも測定中の面に
ついては加工は行われないので、ほぼ一定の測定値が得
られる。触針の接触位置による差や雑音の影響を除くた
め、測定値は積分サンプリング回路14でサンプリング
期間の間積分され、その積分値が測定結果をして出力さ
れる。上記のように、加工と測定が交互に行われるた
め、測定値が出力される間には加工は行われておらず、
得られる測定値は直前の加工が終了した状態の測定値と
言える。加工中の状態をそれまでの測定で得られた測定
値から予測するが、この予測は、通常外挿法で予測す
る。例えば、あるサンプリング点の測定値と前のサンプ
リング点での測定値の差が得られた場合、次のサンプリ
ング点までは測定値がその割合で変化するものと予測す
る。例えば、精研工程におけるサンプリング点CとDか
ら次のサンプリング点Eが予測される。この場合、精研
工程における単位時間当たりの加工量はほぼ一定である
からサンプリング点Eにおける測定値はかなりの高精度
で予測することが可能である。そして、予測した次の測
定値まで一定に変化するとして、その間に加工条件を変
更する切り換え点になる場合には、その点までの時間を
比例計算して予測タイマ17にその時間を設定してい
た。
Even if an air micrometer or the like is used instead of a contact type detector such as an electric micrometer, the basic structure is the same. FIG. 5 is a diagram for explaining a change in the machining state when the above-described machining prediction control method is applied to the machining method in which the machining conditions are changed in such a way. As shown in Fig. 5, machining is performed in the order of rough polishing, precision polishing, spark out, and machining stop, and the measured value is preset at precision switching point X, spark out switching point Y, and final dimension (fixed size). When the point becomes Z, the processing conditions are changed. The measurement of the dimension of the processed portion, that is, sampling is performed at a constant cycle. Since at least the surface being measured is not processed during insertion of the stylus, a substantially constant measurement value is obtained. In order to eliminate the influence of noise and the difference due to the contact position of the stylus, the measurement value is integrated by the integration sampling circuit 14 during the sampling period, and the integration value is output as the measurement result. As described above, since processing and measurement are performed alternately, processing is not performed while the measured value is output,
The obtained measured value can be said to be the measured value in the state where the processing just before was completed. The state during processing is predicted from the measurement values obtained by the previous measurements, and this prediction is usually predicted by extrapolation. For example, when the difference between the measured value at a certain sampling point and the measured value at the previous sampling point is obtained, it is predicted that the measured value will change at that rate until the next sampling point. For example, the next sampling point E is predicted from the sampling points C and D in the precision polishing process. In this case, since the processing amount per unit time in the precision polishing process is almost constant, the measurement value at the sampling point E can be predicted with considerably high accuracy. Then, if it is assumed that the predicted measurement value will change to the next constant value, and if it becomes a switching point for changing the machining conditions during that time, the time to that point is proportionally calculated and the time is set in the prediction timer 17. It was

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、加工条件を変
更した場合には、それまでの単位時間当たりの加工量が
変化することになるため、それまでの測定値から次の測
定値を予測すると誤差が大きくなる。これまでは、加工
条件の変更に伴う単位時間当たりの加工量の変化があま
り大きくなく、加工条件を変更した時にたとえ誤差が大
きくても加工条件の変更後に2回のサンプリングが行わ
れた時点で誤差が小さくなることを前提としており、直
前の2回の測定値から次の測定値を予測する方法でもあ
まり問題はなかった。
However, when the processing conditions are changed, the amount of processing per unit time up to that point changes, so that the next measured value is predicted from the measured value up to that point. The error increases. Until now, the change in the machining amount per unit time due to the change of the machining condition was not so large, and even if the error was large when the machining condition was changed, the sampling was performed twice after the change of the machining condition. It is premised that the error is small, and the method of predicting the next measured value from the immediately preceding two measured values did not cause much problems.

【0009】しかし、近年の研削盤は、サーボ技術の向
上に伴い、研削時間を短くするために、粗研での切り込
み量が大きくなる傾向にあり、更には、精研での切り込
み量もスパークアウトでの切り込み量に対して相対的に
大きくなる傾向にある。そのため、加工条件の変更に伴
い単位時間当たりの加工量が大きく変化することにな
る。上記のように、従来の予測方法は、加工条件の変更
に伴う単位時間当たりの加工量の変化が小さいことを前
提としており、加工条件の変更に伴い単位時間当たりの
加工量が大きく変化すると、それまでの測定値の変化が
大きいため、加工が高速に進んでいると判断して次の加
工条件の変更を行う寸法に達したと判定するオーバプレ
ディクションと呼ばれる問題が発生する。特に、仕上が
り寸法(定寸点)近くで、研削工程を、図5のような精
研及びスパークアウト工程だけでなく、仕上げ切り込み
工程、仕上げオーバカット工程、スパークアウト工程、
オーバフィード工程等に細かく分ける場合には、オーバ
プレディクションにより実際の加工状態より早く切り換
え信号あるいは定寸信号が出力されるという問題が生じ
ていた。
However, in recent years, as the servo technology has improved, the cutting amount in the rough grinding tends to be large in order to shorten the grinding time, and further, the cutting amount in the fine grinding also sparks. It tends to be relatively large with respect to the cut amount at the out. Therefore, the amount of processing per unit time greatly changes with the change of the processing conditions. As described above, the conventional prediction method is based on the premise that the change in the machining amount per unit time due to the change in the machining conditions is small, and when the machining amount per unit time significantly changes with the change in the machining conditions, Since the change in the measured values up to that point is large, there is a problem called overprediction in which it is determined that the machining is proceeding at high speed and the dimension is reached at which the next machining condition is changed. In particular, near the finished size (fixed point), the grinding process is not limited to the polishing and spark-out process as shown in Fig. 5, but also the finishing cutting process, the finishing overcut process, the spark-out process,
In the case of finely dividing into the overfeed process and the like, there has been a problem that a switching signal or a sizing signal is output earlier than the actual processing state due to overprediction.

【0010】例えば、図5においては、サンプリング点
BとCの間に精研への切り換え点が存在し、サンプリン
グ点EとFの間に精研への切り換え点が存在する。サン
プリング点Dは、サンプリング点BとCの測定値から予
測されるため、Pであると予測され、実際のサンプリン
グ点Dとは大きな誤差を有することになる。しかし、P
であると予測されても、Pではスパークアウト切り換え
点には達していないため、サンプリング点Dで測定が行
われ、サンプリング点CとDの測定値からサンプリング
点E、更にはスパークアウト切り換え点Yが正確に予測
される。しかし、図5におけるスパークアウトへの切り
換え後、サンプリング点Fでの測定が行われ、その測定
値とサンプリング点Eでの測定値からQが予測される
が、Qは定寸点を越えているため、この予測に従えばそ
の途中で加工が停止され、目標とする定寸点になる前に
終了することになる。
For example, in FIG. 5, there is a switching point to the precision laboratory between the sampling points B and C, and a switching point to the precision laboratory between the sampling points E and F. Since the sampling point D is predicted from the measured values of the sampling points B and C, it is predicted to be P, and has a large error from the actual sampling point D. But P
However, since the spark-out switching point is not reached at P, the measurement is performed at the sampling point D, and the sampling point E and the spark-out switching point Y are measured from the measured values at the sampling points C and D. Is accurately predicted. However, after switching to spark-out in FIG. 5, measurement at the sampling point F is performed, and Q is predicted from the measured value and the measured value at the sampling point E, but Q exceeds the sizing point. Therefore, according to this prediction, the machining is stopped in the middle of the process, and the machining is finished before the target fixed point is reached.

【0011】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、途中で加工条件が変化する加工方法に予
測制御方法を適用した場合にも、常に正確な加工が行わ
れるようにすることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and ensures that accurate machining is always performed even when the predictive control method is applied to a machining method in which machining conditions change midway. The purpose is to

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するた
め、本発明の加工予測制御方法においては、被加工物の
加工状況を時間間隔をおいて測定する工程と、それまで
の測定値から次の測定までの加工における加工状況を予
測する工程と、予測値に基づいて加工を制御する工程と
を備える加工予測制御方法において、加工条件を変更す
る時に、直前の2回の測定値から予測される加工状況の
変化量が、この時に変更される加工条件での総加工量に
対して、所定の割合以上である場合には、加工状況の予
測値及びそれまでの測定値をリセットして各工程を開始
し、直前の2回の測定値から予測される加工状況の変化
量が、この時に変更される加工条件での総加工量に対し
て、所定の割合以下である場合には、そのまま各工程を
続行することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the machining predictive control method of the present invention, a step of measuring the machining state of the workpiece at a time interval and the following measurement values In a machining prediction control method including a step of predicting a machining situation in machining up to the measurement of, and a step of controlling machining based on a predicted value, when machining conditions are changed, prediction is performed from the immediately preceding two measured values. If the amount of change in the machining status is greater than or equal to a predetermined ratio with respect to the total machining quantity under the machining conditions changed at this time, the predicted value of the machining status and the measured values up to that point are reset. If the amount of change in the machining status predicted from the two measurements immediately before the start of the process is less than or equal to a predetermined ratio with respect to the total machining amount under the machining conditions changed at this time, then leave it as is. Characterized by continuing each process To.

【0013】また、本発明の加工予測装置は、直前及び
その前の測定値を記憶する第1の記憶手段と第2の記憶
手段と、第1及び第2の記憶手段に記憶された測定値の
差から加工速度を算出する加工速度算出手段と、各加工
条件での総加工量を算出する加工総量算出部と、加工速
度と総加工量から加工条件を変更するタイミングを算出
する切り換え予測時間算出部とを備え、それまでの測定
値に従って加工条件を変更しながら加工を行う加工予測
装置において、加工条件を変更する時に、加工速度算出
手段の算出した加工条件変更の直前の2回の測定値の差
が、加工総量算出部の算出した変更される加工条件での
総加工量に対して、所定の割合以上であるかを判定する
比較部を備え、加工条件変更の直前の2回の測定値の差
が、所定の割合以上である場合には、加工状況の予測値
と第1及び第2の記憶手段に記憶された測定値をリセッ
トして加工条件の変更後の測定値に従って新たに加工状
況を予測することを特徴とする。
Further, the machining prediction apparatus of the present invention is provided with a first storage means and a second storage means for storing measured values immediately before and before, and measurement values stored in the first and second storage means. Machining speed calculating means for calculating the machining speed from the difference between the machining speed, the total machining amount calculating section for calculating the total machining amount under each machining condition, and the predicted switching time for calculating the timing for changing the machining condition from the machining speed and the total machining amount. In a machining prediction device that includes a calculation unit and performs machining while changing the machining conditions according to the measured values up to then, when changing the machining conditions, two measurements immediately before the modification of the machining conditions calculated by the machining speed calculation means are performed. A comparison unit that determines whether the difference between the values is a predetermined ratio or more with respect to the total machining amount under the changed machining conditions calculated by the machining total amount calculation unit is provided. If the difference between the measured values is less than the specified ratio When it is, the predicted value of the machining situation and the measured value stored in the first and second storage means are reset, and the machining situation is newly predicted according to the measured value after the machining condition is changed. To do.

【0014】変更される加工条件での総加工量に対し
て、直前の2回の測定値から予測される加工状況の変化
量が大きい場合には、オーバプレディクションの起きる
可能性が大きい。そこで、このような場合には、それま
での測定値に基づく予測自体を止めることにより、オー
バプレディクションは起きなくなる。直前の2回の測定
値から予測される加工状況の変化量が小さい場合にはオ
ーバプレディクションは生じないので、それまでの測定
値に基づく予測を行えばよい。
When the amount of change in the processing situation predicted from the two previous measured values is large relative to the total amount of processing under the changed processing conditions, there is a high possibility that overprediction will occur. Therefore, in such a case, overprediction does not occur by stopping the prediction itself based on the measured values up to that point. If the amount of change in the machining situation predicted from the immediately preceding two measured values is small, overprediction does not occur, so prediction based on the measured values up to that point may be performed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施例は、図4に示した
ような構成を有する研削用定寸装置であり、CPU19
内に形成される加工予測装置に特徴を有する。そのた
め、ここでは、CPU19内に形成される加工予測装置
の構成についてのみ説明する。図1はCPU19内に実
現される機能を示すブロック構成図であり、これらの機
能はソフトウエアにより実現される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention is a grinding sizing device having a structure as shown in FIG.
It is characterized by the processing prediction device formed inside. Therefore, here, only the configuration of the processing prediction device formed in the CPU 19 will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the functions realized in the CPU 19, and these functions are realized by software.

【0016】図1において、参照番号31は図4のオシ
レーション間隔検出タイマ16からの検出タイミング信
号に従って、A/D変換器15からの測定値が入力され
記憶される第1レジスタであり、32は第1レジスタ3
1に記憶された測定値を上記の検出タイミング信号に従
って取り込み記憶する第2レジスタである。これによ
り、第1レジスタ31に直前のサンプリングの測定値が
記憶され、第2レジスタ32にその前のサンプリングの
測定値が記憶される。33は第1レジスタ31と第2レ
ジスタ32に記憶された測定値の差を算出し、サンプリ
ング間隔の間の加工量を算出する加工速度算出部であ
る。34は操作者によって外部から入力されるか定寸加
工装置1から送信された、切り換え点や定寸値等の加工
条件からその加工条件での加工量の総量を算出する加工
総量算出部ある。35は第1レジスタ31に記憶された
直前の測定値、加工速度算出部33で算出されたサンプ
リング間隔の間の加工量、及び加工総量算出部34で算
出されたその加工条件での加工量の総量から、加工条件
を変更する切り換え予測時間を算出する切り換え予測時
間算出部であり、ここで算出された切り換え予測時間ま
での時間が図4の予測タイマ17に設定される。36は
比較部であり、加工速度算出部33で算出されたサンプ
リング間隔の間の加工量と加工総量算出部34で算出さ
れたその加工条件での加工量の総量とを比較して、その
加工条件での加工量の総量がサンプリング間隔の間の加
工量に比べて十分に大きいかを判定する。
In FIG. 1, reference numeral 31 is a first register in which the measured value from the A / D converter 15 is input and stored in accordance with the detection timing signal from the oscillation interval detection timer 16 in FIG. Is the first register 3
2 is a second register that captures and stores the measurement value stored in 1 according to the detection timing signal. As a result, the measurement value of the immediately preceding sampling is stored in the first register 31, and the measurement value of the previous sampling is stored in the second register 32. Reference numeral 33 is a processing speed calculation unit that calculates the difference between the measurement values stored in the first register 31 and the second register 32 and calculates the processing amount during the sampling interval. Reference numeral 34 denotes a total machining amount calculation unit which calculates the total amount of machining under the machining conditions from the machining conditions such as switching points and sizing values which are input from the outside by the operator or transmitted from the sizing machine 1. Reference numeral 35 indicates the immediately preceding measured value stored in the first register 31, the machining amount during the sampling interval calculated by the machining speed calculation unit 33, and the machining amount under the machining conditions calculated by the total machining amount calculation unit 34. It is a switching prediction time calculation unit that calculates a switching prediction time for changing the processing condition from the total amount, and the time until the switching prediction time calculated here is set in the prediction timer 17 in FIG. Reference numeral 36 is a comparison unit, which compares the machining amount during the sampling interval calculated by the machining speed calculation unit 33 with the total amount of machining under the machining conditions calculated by the machining total amount calculation unit 34, and performs the machining. It is determined whether the total amount of processing under the condition is sufficiently larger than the amount of processing during the sampling interval.

【0017】図2は実施例における予測動作を示すフロ
ーチャートである。以下、図1の各部の動作を図2のフ
ローチャートに従って説明する。ステップ201ではレ
ジスタi(図示せず)にゼロを記憶させてリセットす
る。ステップ202では、オシレーション間隔検出タイ
マ16からの測定値が出力されていることを示す信号に
基づいて第1レジスタ31にA/D変換器15の出力す
る測定値を記憶させる。ステップ203では、加工総量
算出部34が次の加工条件での加工量の総量を算出す
る。ステップ204では、第1レジスタ31にA/D変
換器15の出力する測定値を記憶させると共に、第2レ
ジスタ32に第1レジスタ31に記憶されていた前の測
定値を記憶させる。ステップ205では、加工速度算出
部33が第1レジスタ31と第2レジスタ32に記憶さ
れた測定値の差を算出し、サンプリング間隔の間の加工
量を算出する。ステップ206では、比較器36がその
加工条件での加工量の総量がサンプリング間隔の間の加
工量に比べて十分に大きいかを判定する。ここでは、加
工速度算出部33で算出されたサンプリング間隔の間の
加工量が、加工総量算出部34で算出されたその加工条
件での加工量の総量の1/3より大きい場合に、オーバ
プレディクションの可能性があると判断してステップ2
08でレジスタiに1を記憶させ、小さい場合にはオー
バプレディクションの可能性がないとしてステップ20
8でレジスタiに0を記憶させる。ステップ209では
次に加工条件を変更するまでの時間Teを算出する。ス
テップ210ではTeを予測タイマ17に設定する。
FIG. 2 is a flow chart showing the prediction operation in the embodiment. The operation of each unit of FIG. 1 will be described below with reference to the flowchart of FIG. In step 201, zero is stored in the register i (not shown) and reset. In step 202, the measured value output from the A / D converter 15 is stored in the first register 31 based on the signal indicating that the measured value from the oscillation interval detection timer 16 is output. In step 203, the total machining amount calculation unit 34 calculates the total amount of machining under the following machining conditions. In step 204, the measurement value output from the A / D converter 15 is stored in the first register 31, and the previous measurement value stored in the first register 31 is stored in the second register 32. In step 205, the processing speed calculation unit 33 calculates the difference between the measurement values stored in the first register 31 and the second register 32, and calculates the processing amount during the sampling interval. In step 206, the comparator 36 determines whether the total machining amount under the machining conditions is sufficiently larger than the machining amount during the sampling interval. Here, when the machining amount calculated during the sampling interval calculated by the machining speed calculation unit 33 is larger than 1/3 of the total amount of the machining amount under the machining condition calculated by the machining total amount calculation unit 34, the overprede Step 2
In step 08, 1 is stored in the register i, and if it is small, it is determined that there is no possibility of overprediction and step 20
At 0, 0 is stored in the register i. In step 209, the time Te until the machining condition is changed next is calculated. In step 210, Te is set in the prediction timer 17.

【0018】Teがサンプリング間隔より長い場合に
は、予測タイマ17が設定された時間を計数して割り込
みがかかる前に、再びオシレーション間隔検出タイマ1
6から測定値が出力されていることを示す信号が出るの
で、ステップ204からの動作が繰り返され、レジスタ
iの値は直前の測定値に従って更新される。Teがサン
プリング間隔より短い場合には、次にステップ204の
動作が行われる前に、予測タイマ17が設定された時間
を計数して割り込みコントローラ18から割り込みがか
かる。
When Te is longer than the sampling interval, the oscillation interval detection timer 1 is restarted before the prediction timer 17 counts the set time and interrupts.
Since the signal indicating that the measured value is output from 6 is output, the operation from step 204 is repeated, and the value of the register i is updated according to the immediately previous measured value. If Te is shorter than the sampling interval, the prediction timer 17 counts the set time and the interrupt controller 18 interrupts before the operation of step 204 is performed next.

【0019】割り込みがかかると、ステップ221で、
信号点制御回路20に切り換え信号を発生するこれによ
り、定寸装置で次の加工条件への変更が行われる。ステ
ップ222ではレジスタiが0であるかが判定される。
レジスタiの値は、直前の測定値からその加工条件での
加工量の総量がサンプリング間隔の間の加工量に比べて
十分に大きい場合に1が記憶され、小さい場合には0が
記憶された。従って、レジスタiが0の場合には、オー
バプレディクションの可能性はないので、ステップ20
4に戻る。レジスタiが1の場合には、オーバプレディ
クションの可能性があるので、ステッム223に進んで
Teをクリアし、ステップ201へ進む。これにより、
レジスタiがクリアされ、新たに第1及び第2レジスタ
への測定値の記憶が行われるため、変更された加工条件
で2回の測定が行われるまで予測は行われないことにな
る。従って、オーバプレディクションの可能性はない。
When an interrupt occurs, in step 221,
A switching signal is generated in the signal point control circuit 20. This causes the sizing device to change to the next processing condition. In step 222, it is determined whether the register i is 0.
The value of the register i is stored as 1 when the total amount of processing under the processing conditions from the immediately preceding measured value is sufficiently larger than the processing amount during the sampling interval, and when the value is small, 0 is stored. . Therefore, if the register i is 0, there is no possibility of over-prediction, and therefore step 20
Return to 4. If the register i is 1, there is a possibility of over-prediction, so the routine proceeds to step 223 to clear Te, and the routine proceeds to step 201. This allows
Since the register i is cleared and the measured values are newly stored in the first and second registers, the prediction is not performed until the measurement is performed twice under the changed processing conditions. Therefore, there is no possibility of over-prediction.

【0020】ここで、Teの算出方法について説明す
る。j番目のサンプリングにおける測定値をDg
(j)、その前のj−1番目のサンプリングにおける測
定値をDg(j−1)、次の加工条件の変更を行う寸法
をDkとし、サンプリング間隔をTv、積分サンプリン
グ回路14における最後の積分終了から計算に要した時
間をTvcとすると、TeはTv(Dg(j−1)−D
k)/(Dg(j−1)−Dg(j))−Tvcで表さ
れる。
Here, a method of calculating Te will be described. Dg is the measured value at the jth sampling
(J), Dg (j-1) is the measured value in the j-1th sampling before that, Dk is the dimension for changing the next processing condition, Tv is the sampling interval, and the last integration in the integration sampling circuit 14 is If the time required for the calculation from the end is Tvc, Te is Tv (Dg (j-1) -D
k) / (Dg (j-1) -Dg (j))-Tvc.

【0021】また、次の加工条件での加工が終了して更
に別の加工条件への変更を行う寸法をDlとすると、次
の加工条件での総加工量はDk−Dlであり、ステップ
206での判定条件は、Dg(j−1)−Dg(j)>
(Dg(j−1)−Dl)/3で表される。ここではこ
のような判定条件を用いたが、この判定条件は、加工条
件に応じてオーバプレディクションの発生の可能性がな
いように適当に定めることができる。
If the dimension under which the machining under the next machining condition is finished and the machining condition is changed to another machining condition is Dl, the total machining amount under the next machining condition is Dk-Dl, and step 206 The determination condition in Dg (j-1) -Dg (j)>
It is represented by (Dg (j-1) -Dl) / 3. Although such a determination condition is used here, this determination condition can be appropriately determined so that overprediction may not occur depending on the processing conditions.

【0022】図3は、本実施例における精研からスパー
クアウトへの加工条件の変更時の予測の例を説明する図
である。図3に示すように、サンプリング点Eの直前で
予測される測定値がスパークアウト切り換え点になると
する。従って、サンプリング点Eではスパークアウト工
程で短時間加工された測定値が出力されるとする。前回
の測定値はサンプリング点Dの値であるから、従来の方
法では、サンプリング点Eの後の約1/2のサンプリン
グ間隔の時点で定寸点になると予測される。従って、こ
の時点で加工が停止されることになるが、それでは目標
寸法である定寸点になっていないことは明らかである。
本実施例では、この場合スパークアウトへの加工条件の
変更時に上記の条件が成立し、オーバプレディクション
の発生の可能性があると判定されるので、スパークアウ
トへの加工条件の変更時に予測が停止され、サンプリン
グ点EとFの測定値に基づいて新たな予測が行われるた
め、オーバプレディクションは発生しない。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of prediction when changing the processing condition from precision polishing to spark out in this embodiment. As shown in FIG. 3, it is assumed that the measured value predicted immediately before the sampling point E becomes the spark-out switching point. Therefore, at the sampling point E, it is assumed that the measurement value processed for a short time in the spark-out process is output. Since the previous measurement value is the value of the sampling point D, it is predicted that the conventional method will be the sizing point at a sampling interval of about 1/2 after the sampling point E. Therefore, at this point, the processing is stopped, but it is obvious that the target dimension is not the sizing point.
In the present embodiment, in this case, when the processing conditions are changed to spark-out, the above conditions are satisfied, and it is determined that overprediction may occur, so that it is possible to predict when changing the processing conditions to spark-out. Since it is stopped and a new prediction is made based on the measured values of sampling points E and F, no over-prediction occurs.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば加
工状態の測定が間欠的に行われ、測定できない間はそれ
までの測定値に基づいて予測値を算出し、その予測値に
従って制御が行われる場合に、たとえ途中で加工速度の
変更が行われてもより的確な予測が行えるようになる。
As described above, according to the present invention, the processing state is measured intermittently, and while the processing state cannot be measured, the predicted value is calculated based on the measured values up to that point, and the control is performed according to the predicted value. In this case, even if the processing speed is changed in the middle, more accurate prediction can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例における、加工予測装置の構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a processing prediction device according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例における予測動作を示すフローチャート
である。
FIG. 2 is a flowchart showing a prediction operation in the embodiment.

【図3】実施例における動作を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation in the embodiment.

【図4】間欠的に測定値が得られる定寸加工装置の構成
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a sizing processing apparatus that intermittently obtains measured values.

【図5】間欠的に測定値が得られる定寸加工装置での従
来の制御の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of conventional control in a sizing processing apparatus that intermittently obtains measured values.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…定寸加工装置 2…砥石 11…測定器 12…アンプ 13…オシレーション検出回路 14…積分サンプリング回路 15…A/D変換器 16…オシレーション間隔検出タイマ 17…予測タイマ 19…CPU 31…第1レジスタ 32…第2レジスタ 33…加工速度算出部 34…加工総量算出部 35…切り換え予測時間算出部 36…比較部 100…被加工物 1 ... Sizing apparatus 2 ... Whetstone 11 ... Measuring instrument 12 ... Amplifier 13 ... Oscillation detection circuit 14 ... Integral sampling circuit 15 ... A / D converter 16 ... Oscillation interval detection timer 17 ... Prediction timer 19 ... CPU 31 ... 1st register 32 ... 2nd register 33 ... Machining speed calculation part 34 ... Machining total amount calculation part 35 ... Switching estimated time calculation part 36 ... Comparison part 100 ... Workpiece

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工物の加工状況を時間間隔をおいて
測定する測定工程と、 それまでの測定値から次の測定までの加工における加工
状況を予測する予測工程と、 該予測値に基づいて加工を制御する制御工程とを備える
加工予測制御方法において、 加工条件を変更する時に、 直前の2回の測定値から予測される加工状況の変化量
が、この時に変更される加工条件での総加工量に対し
て、所定の割合以上である場合には、加工状況の予測値
及びそれまでの測定値をリセットして、上記各工程を開
始し、 直前の2回の測定値から予測される加工状況の変化量
が、この時に変更される加工条件での総加工量に対し
て、前記所定の割合以下である場合には、そのまま上記
各工程を続行することを特徴とする加工予測制御方法。
1. A measuring step of measuring a processing state of a work piece at time intervals, a prediction step of predicting a processing state in processing from a measured value up to that time to a next measurement, and a prediction step based on the predicted value. In a machining prediction control method including a control process for controlling machining by changing the machining conditions, when the machining conditions are changed, the amount of change in the machining situation predicted from the immediately preceding two measured values is If the ratio is more than a predetermined percentage of the total machining amount, the predicted value of the machining status and the measured values up to that point are reset, the above steps are started, and the prediction is made from the last two measured values. If the amount of change in the machining status is less than or equal to the predetermined ratio with respect to the total amount of machining under the machining conditions changed at this time, the above-mentioned steps are continued as they are Method.
【請求項2】 直前及びその前の測定値を記憶する第1
の記憶手段(31)と第2の記憶手段(32)と、 該第1及び第2の記憶手段に記憶された測定値の差から
加工速度を算出する加工速度算出手段(33)と、 各加工条件での総加工量を算出する加工総量算出部(3
4)と、 前記加工速度と前記総加工量から加工条件を変更するタ
イミングを算出する切り換え予測時間算出部(35)と
を備え、それまでの測定値に従って加工条件を変更しな
がら加工を行う加工予測装置において、 加工条件を変更する時に、前記加工速度算出手段(3
3)の算出した加工条件変更の直前の2回の測定値の差
が、前記加工総量算出部の算出した変更される加工条件
での総加工量に対して、所定の割合以上であるかを判定
する比較部(36)を備え、加工条件変更の直前の2回
の測定値の差が、所定の割合以上である場合には、加工
状況の予測値と前記第1及び第2の記憶手段(31,3
2)に記憶された測定値をリセットして加工条件の変更
後の測定値に従って新たに加工状況を予測することを特
徴とする加工予測装置。
2. A first memory for storing immediately preceding and previous measured values.
Storage means (31) and second storage means (32), and processing speed calculation means (33) for calculating the processing speed from the difference between the measured values stored in the first and second storage means, Total machining amount calculation unit (3 that calculates the total machining amount under the machining conditions
4) and a switching predicted time calculation unit (35) that calculates the timing of changing the processing conditions from the processing speed and the total processing amount, and performs the processing while changing the processing conditions according to the measured values up to that point. In the predicting device, when changing the processing conditions, the processing speed calculation means (3
Whether the difference between the two measured values immediately before the change of the machining conditions calculated in 3) is a predetermined ratio or more with respect to the total machining amount under the changed machining conditions calculated by the total machining amount calculation unit. A comparison unit (36) for determination is provided, and when the difference between the two measured values immediately before the change of the processing conditions is equal to or more than a predetermined ratio, the predicted value of the processing situation and the first and second storage means. (31, 3
A processing predicting apparatus characterized by resetting the measured value stored in 2) and newly predicting a processing situation according to the measured value after the processing condition is changed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012115987A (en) * 2012-02-16 2012-06-21 Shigiya Machinery Works Ltd Grinder

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