JPS62107971A - 研削盤の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、研削盤による研削において発生しうるテーバ
や加工面の表面粗さをコントロールするための研削盤の
制御装置に関するものである。

［従来技術１ 従来より、ワークの加工後、加工面の表面粗さを測定し
、表面ネ１さに応じて、ワークに対する切込送り速度を
制御するようにした研削盤の制御装置は公知である（特
開昭５８−２０２７７０号公報参照）。

ところで、研削盤による内面研削において、加工面の表
面粗さを要求値以下に制御することは重要であると同時
に、加工面がテーバ面とならないように研削を管理する
ことが重要である。

上記のような表面粗さやテーバコントロールに関しては
、従来塩つかの提案がなされているが、従来のものは、
結果である表面粗さやテーパ量を単に検出し、検出結果
に基づいて、例えば、上記の切込送り速度を制御すると
いった単純な制御しか行なわれていなかったので、表面
粗さやテーパ量を有効に制御することが実際上不可能で
あった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、表面粗さやテーパの生成に影響する諸
要因を考慮し、これら諸要茜に基づいて加工速度を制御
することにより、表面粗さの均一化あ６＆Ｎよテーパの
発生防止を図ることである。

１発明の構成１ このため、本発明は、砥石軸先端に砥石を備えた研削盤
において、砥石に対しワークに相対送りを与える切込送
り装置と、修正工具を有し、砥石を修正する砥石修正装
置と、砥石径を検出する砥石径測定器と、ワークの加工
個数を検出する加工数検出器と、加工済ワークの加工面
の表面性状を測定する表面性状測定器と、ワークの加工
数、砥石径、修正工具の摩耗状態等の表面性状悪化要因
に基づいて、所望の表面性状を得るようにワークの加工
速度を制御する切込送り制御装置とを備えた研削盤の制
御装置を提供するものである。

［発明の効果１ 本発明によれば、研削時において、ドレスダイヤの摩耗
、ワークの加工数等、ワークの表面粗さやテーパ等の表
面性状に基づいてワークの加工速度を制御することがで
きるので、最適制御が行なえ、表面粗さやテーパの管理
を有効に実行することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付の図面を参照しながら具体
的に説明する。

第１図に示すように、研削盤は、ワーク１をチャックで
保持する主軸２を切込送りする切込テーブル３と、砥石
４を砥石軸５の先端に支持した加工へラド６と、この加
工へラド６を軸方向に進退させて、砥石４によりワーク
１の内面研削を行なう砥石テーブル７と、ドレスダイヤ
８により砥石４の切れ味を確保するため砥石４を修正す
るドレス装置９とを備えている。

上記切込テーブル３の主軸２を切込送りする駆動モータ
１０に対しては、その駆動を制御する切込制御装置１１
が本発明でいう加工速度制御装置として設けられており
、この切込制御装置１１に対しては、切込速度演算回路
１２．研削電力演算回路１３およびデージ変化率演算回
路１４を設け、これら３つの回路１２，１３．１４のい
ずれかを切替選択スイッチ１５で選択し、選択した回路
から出力される制御データを切込制御装置１１に入力し
うるようにしている。

さらに、上記各演算回路１２〜１４に対しては、テーパ
変化パターン演算回路１６を設け、このテーパ変化パタ
ーン演算回路１６には、ボストゲージ゛とじてのテーパ
測定器１７によって検出されるテーパ量が人力されると
ともに、スキップ回数ｎ。

ドレス完了信号Ｄｃ、砥石交換信号Ｇｃ、ドレスダイヤ
交換信号Ｄｄが入力されるようになっている。

テーパ変化パターン演算回路１６は、これらの入力デー
タに基づいてテーパの変化パターンを演算し、この変化
パターンに応じて、各演算回路１２〜１４は切込速度、
研削電力、ゲージ変化率を夫々演算する。

い主、具体的にテーパ量を例にとってテーパ変化パター
ンの演算方式を説明する。

まず、テーパ発生の要因を挙げると、以下の通りである
。

（ａ）　　ドレスダイヤの摩耗 ドレスダイヤ８は、ドレスに応じて徐々に摩耗する。こ
のドレスダイヤ８の摩耗は、ドレス時に所謂異常脱落に
よるむしれによって砥石表面性状の悪化をもたらし、砥
石４の切れ味を低下させる。

砥石４の切れ味の低下は、研削時の切込送り速度とのア
ンマツチングによる砥石軸５のたわみを招来し、研削面
がテーパとなる。

このドレスダイヤ８の交換は、砥石４の交換に比べては
るかに少なく、ドレスダイヤ８の摩耗は、テーパ発生の
長期的要因となる。

（ｂ）砥石径（砥石の交換） 砥石４の径は、ドレスによって徐々に減少する。

砥石径が小さくなると、研削面が線接触となって砥石４
の切れ味は見掛は上よくなり、テーパは減少傾向を示す
が、ワーク加工面の表面粗さは、所謂喰いつき現象によ
って悪化される。

そして、砥石４が交換されると、それ−二伴なって砥石
径が大きくなるので、研削面が面接触となりてその分だ
けテーパ要因が増加する。砥石４は、ドレスダイヤ８に
比して径の減少が早く、比較的頻繁に交換されるので、
中期のテーパ変動要因と考えることができる。

（ｃ）スキップ回数 ここで、スキップ回数とは、砥石４の１回のドレスから
次のドレスまでの間にワーク１の加工を行なう回数をい
い、ドレスを行なわずに研削を行なうと、その間で砥石
４の切れ味が低下する。

この切れ味の低下は、砥石４をドレスすることによって
一応回復したと考えられるので、短期のテーパ変動要因
と考えることができる。

第３図には、上記ドレスダイヤ８の摩耗に伴なう長期の
テーパ変動要因Ａと砥石径の減少および交換に伴なう中
期のテーパ変動要因Ｂとを俣式的に示す。また、第４図
には、上記２つのテーパ変動要因Ａ、Ｂに加えて、スキ
ップ要因に伴なう短期のテーパ変動要因Ｃを模式的に示
す。

以上の変動要因に基づいて得られるテーパ変動量ＲＦを
数式化すると、 ＲＦ＝α＋　６　ｎ＋α２・Ｎｓ＋α３”ＮＩ）十α、
−Ｎ・・・・・・（１） 上式で、ｎ　・・・　ドレスとドレスとの間でのワーク
の加工回数（スキップ回数） Ｎｓ・・・砥石交換から次の交換までのドレス回数 Ｎｐ・・・ドレスダイヤ交換までの砥石交換回数 Ｎ・・・　ドレスダイヤ交換までのワーク加工数 α１・・・砥石をドレスしないときの１回の研削による
影響係数 α２・・・　ドレス時の低下量 α、・・・砥石交換に伴なう低下量 α、・・・　ドレスダイヤの摩耗に伴なう影響係数 上記の演算は、第２図にも示すように、テーパ変化パタ
ーン演算回路１６によって行なわれる。

次に、切込速度Ｖｃの演算は、予め設定された初期の切
込速度Ｖｏに対し、以下の式によｉ）演算する。

ＶＣ＝ＶＯ（１−ＲＦ）　　　　−−−−−・（２）こ
の（２）式の内容をグラフ化すると、第５図。

第６図のようになる。第Ｓ図はスキップ要因（第４図Ｃ
参照）を無視した場合、第６図はスキップ要因を考慮し
た場合を示す。

上記の演算は、上記切込速度演算回路１２によって行な
う。

上記では、テーパについてその変化パターンを演算する
ようにしたが、加工面の表面粗さに着目してもよい。こ
の表面粗さに着目すると、ドレスダイヤ８の摩耗は砥石
４の表面性状の悪化をもたらして、加工面の表面１１さ
を悪化させる。また、砥石４の交換は、表面粗さを段階
的に良好化し、スキップ中は徐々に表面粗さを良好化さ
せることは前述の通りである。

その場合の変化パターン（Ｒ’Ｆ）と切込速度設定パタ
ーンＶ’ｃとを夫々第７図、第８図に示す。

即ち、表面粗さの管理を最重点とするときには、第８図
にしたがって切込速度設定パターンを演算するようにす
ればよい。

また、ここでは具体的に述べないが、研削電力演算回路
１３あるいはゲージ変化率演算回路１４によって、研削
電力或いはゲージ変化率をテーパ変化パターン、或いは
表面粗さ変化パターンに応じて演算し、これに基づいて
切込を制御するようにしてもよい。

上記の構成によれば、所望の表面性状が得られるように
、より具体的には、テーパが生ヒないように、或いは表
面粗さが一定になるように、ワークの加工速度が制御さ
れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる研削盤のシステム構成図、第２
図は切込速度設定フローを示す流れ図、第３図、第４図
は夫々テーパ変化パターンを示すグラフ、第５図、第６
図は夫々第３図、ｔ！ｔ、４図に対応した切込速度の設
定パターンを示すグラフ、第７図、第８図は夫々表面粗
さの変化パターンと切込速度設定パターンとを示すグラ
フである。 １・・・ワーク、２・・・主軸、３・・・切込テーブル
、４・・・砥石、８川ドレスダイヤ、１１・・・切込制
御装置、１２・・・切込速度演算回路、１６・・・テー
パ変化パターン演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）砥石軸先端に砥石を備えた研削盤において、 砥石に対しワークに相対送りを与える切込送り装置と、 修正工具を有し、砥石を修正する砥石修正装置と、 砥石径を検出する砥石径測定器と、 ワークの加工個数を検出する加工数検出器と、加工済ワ
   ークの加工面の表面性状を測定する表面性状測定器と、 ワークの加工数、砥石径、修正工具の摩耗状態等の表面
   性状悪化要因に基づいて、所望の表面性状を得るように
   ワークの加工速度を制御する切込送り制御装置とを備え
   た研削盤の制御装置。