JPS624570A - 研削制御装置 - 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、砥石によるワークの研削と、先端にチップを
有するドレス装置による砥石の修正の制御を行う研削制
御装置に関するものである。

（従来技術） 一般に、ワークを砥石によって研削加工する研削盤にお
いて、研削加工精度を維持するために砥石を修正ドレス
するドレス装置が付設されている。

このドレス装置は先端にダイヤモンド等によるチップを
備え、砥石を所定の形状に整形するものである。

しかして、上記ドレス装置のチップは、その使用に応じ
て摩耗し、ドレス後の砥石の表面状態が異なるものであ
る。すなわち、チップが摩耗すると、このチップによる
ドレス時の切れ味が低下して砥石表面の粗さは細かくな
り、これに伴ってドレス後の砥石の切れ味は低下する。

よって、この砥石によるワークの研削加工においては、
加工面の粗さとテーパが大きくなって加工精度が低下す
る問題を有する。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、ドレス装置のチップの摩耗に
対する加工精度の低下を改善するようにした研削制御装
置を提供することを目的とするものである。

９　（発…の構成） 本発明の研削！１Ｊ　ｉｌｌ装置は、砥石によるワーク
の研削を研削電力が一定になるように制御する定電力研
削手段と、ドレス装置のチップの摩耗に対応するドレス
抵抗の変化を検出するドレス抵抗検出手段と、上記ドレ
ス抵抗検出手段の信号を受けてドレス抵抗の増大に応じ
て少なくとも仕上研削において定電力研削手段の電力設
定値を低下させる電力設定手段とを備えたことを特徴と
するものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。ワークＷは研削盤１の主軸台２に支承されて回転駆
動され、砥石３を砥石軸モータ４で駆動してワークＷを
研削する。このワークＷを砥石３で研削する際の切込量
は切込操作手段５の作動によって調整する。そして、少
なくともワークＷの仕上研削においては砥石軸モータ４
の研削電力が一定の値を維持するように定電力研削を行
うものであって、定電力研削手段９によって切込操作手
段５に制御信号を出力し、その切込ｍを調整制御するも
のである。

また、上記砥石３の形状をドレス修正するドレス装置６
を備え、このドレス装置６の先端のダイＡ７モンド等に
よるチップＤの摩耗に伴う砥石３のドレス抵抗をドレス
抵抗検出手段７によって検出し、その検出信号を受けた
電力設定手段８は、定電、力研削手段９の電力設定値を
修正する。上記電力設定手段８はドレス抵抗の増大に応
じて、砥石３によるワークＷの定電力研削時における研
削電力の設定値を低減するように補正制御するものであ
る。

（発明の効果） 本発明によれば、ドレス装置のチップの摩耗に伴うドレ
ス抵抗を検出し、ドレス抵抗の増大に応じて、砥石によ
るワーク研削時の定電力研削の研削電力の設定値を低減
するように制御することにより、チップの摩耗に伴うド
レス後の砥石の切れ味の変化に対処してワークの加工面
の加工精度を長期にわたって良好に維持することができ
るものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第２図は研削盤の概略平面図、第３図はその中央断面正
面図である。

研削盤１は、ワークＷを回転駆動可能に保持する主軸１
５と、先端に砥石３を備えた砥石軸１６と、側方に配設
されたドレス装置６とを備えている。

上記主軸１５は主軸台２に支承され、該主軸１５が主軸
駆動用モータ１７に動力伝達機構１８を介して連係され
て回転駆動される。上記主軸台２および主軸駆動用モー
タ１７はスイベルテーブル１９を介して切込テーブル１
４上に設置され、この切込テーブル１４はベッド２０上
に設置された支持台２１に、主軸１５の軸心と直交する
方向に移動可能に支持されている。上記切込テーブル１
４は、切込操作手段５の切込モータ２２による切込送り
ねじ２３の回転駆動によって、主軸１５と直交する方向
の切込送りを行うものである。また、スイベルテーブル
１９はスイベルビン２４を中心として、スイベルモータ
２５の駆動によってその角度が調整可能に設けられてい
る。

一方、上記砥石３は主軸１５と平行にこれと対向してホ
イールヘッド２６に支承され、砥石軸モータ４によって
回転駆動される。このホイールヘッド２６はブラケット
２７を介して砥石テーブル２８上に設置され、該砥石テ
ーブル２８はベッド２０上に砥石軸１６と平行方向に移
動可能に載置されている。砥石テーブル２８は砥石送り
モータ２９による砥石送りねじ３０の回転駆動によって
、砥石軸１６と平行な方向に砥石送りを行うものである
。

また、ドレス装置６は、先端部にダイヤモンドチップＤ
を備えたドレッサー３１が上下調整可能にホルダー３２
に支持され、該ホルダー３２が前記スイベルテーブル１
９に取り付けられている。

よって、上記ドレッサー３１は切込モータ２２の作動に
よって砥石軸１６と直交する方向に移動操作される。

上記各モータの作動はコントロールユニット３３（第２
．３図には図示省略）の制御信号によってＩＩＪ　ｉｌ
ｌされ、砥石３によるワークＷの研削加工時の砥石軸１
６の回転およびその送り移動、ワークＷの回転駆動およ
びその切込送り移動が１ＩＪＩｌｌされるとともに、ド
レス装Ｍ６による砥石３のドレス時には、砥石軸１６の
回転およびその送り移動、ドレッサー３１の切込移動が
制御される。

コントロールユニット３３は、第４図のブロック図に示
すように、前記切込モータ２２の駆動制御によって研削
時の切込速度を可変調整する切込操作手段５を備えると
ともに、砥石軸モータ４の研削電力が所定の値となるよ
うに切込操作手段５を制御する定電力研削手段９を備え
る。さらに、ドレス装置６による砥石３のドレスにおけ
るチップＤの摩耗に伴うドレス抵抗の変化を検出するド
レス抵抗検出手段７を備え、上記ドレス抵抗検出手段７
の信号を受けて定電力研削手段９の電力設定値を変更す
る電力設定手段８とを備えている。

なお、その他の制御については省略している。

上記コントロールユニット３３によるワークＷの研削加
工における切込ｉｉ１ｔｍは、荒研削と仕上研削とを定
電力研削で行うものである。すなわち、研削ステップの
一例は、第５図に示すように、ワークＷ内に砥石３が挿
入されて切込送りをａ点で開始し、砥石３表面がワーク
Ｗ表面に接触する６点までは比較的速い切込速度の準急
送りを行い、このｂ点から研削を開始し、０点までの黒
皮研削では少しゆっくりした切込速度で送るものである
。

続いて、０点からｄ点までが荒研削で、ｄ点からｅ点ま
でが仕上研削であり、この荒研削では速い切込速度で送
って処理能率を向上する一方、仕上研削では遅い切込速
度で送って加工精度を向上するものである。さらに、ｅ
点からｆ点までは送りを固定してスパークアウトを行っ
た債に早送り侵退する。

上記研削ステップに基づき第４図において、コントロー
ラ３５からの制御信号がドライバ３６を介して切込モー
タ２プに出力され、この切込モータ２２の作動によるワ
ークＷの切込位置を位置検出器３７で検出する。位置検
出ＷＡ３７による信号はコントローラ３５に出力されて
設定位置との比較によるフィードバック制御が行われる
。この位置検出器３７に代えてワークＷの径を測定する
ゲージからの信号を使用するようにしてもよい。

上記設定位置と検出位置とが一致した時には、コントロ
ーラ３５から切換信号出力部３８に信号が出力される。

この切換信号出力部３８からは速度設定用ゲート３９お
よび位置設定用ゲート４０にそれぞれ切換信号が出力さ
れて、次のステップに切込モータ２２を作動するために
、各研削ステップに応じた切込速度設定信号と位置設定
信号とをコントローラ３５に出力するものである。

砥石３を駆動する砥石軸モータ４の研削電力は、電力検
出部４５で検出され、この検出信号は定電力研削手段９
の比較部４６に出力されて設定電力値と比較され、その
差に応じて変換部４７を介して荒研削および仕上研削時
の切込速度設定信号を前記速度設定用ゲート３９に供給
するものである。

また、速度設定用ゲート３９には、荒研削および仕上研
削を除く各研削ステップの速度設定器４１ａ〜４１ｄが
接続されるとともに、位置設定用ゲート４０には各研削
ステップの位置設定器４２８〜４２ｆが接続され、この
速度設定器４１ａ〜４１ｄＪ５よび位置設定！１４２８
〜４２ｆは前記第５図の各ステップにおける切込速度お
よび切込位置に対応する速度信号および位置信号が設定
され、対応するゲートが開かれた時に所定の設定信号を
出力するものである。なお、前記切換信号出力部３８に
はマシンのインターロック信号４４等が入力される。

そして、上記比較部４６には、電力設定手段８の補正演
算部４８でドレス抵抗に応じて補正された基準電力値が
入力される。補正演算部４８にはドレス抵抗検出手段７
からの検出信号が入力されるとともに、選択ゲート４９
を介して荒研削電力設定器５０ａもしくは仕上研削電力
設定器５０ｂからの設定電力信号が入力される。この補
正演算部４８では、ドレス抵抗の検出信号を受け、ドレ
ス抵抗の増大に対応して電力設定値を低減する演算特性
に予め設定されており、これに基づいて基準電力値を補
正設定するものである。選択ゲート４９には切込信号出
力部３８からの信号が入力されて、所定研削ステップ時
にゲートを開いて設定信号を補正演算部４８に供給する
ものである。

なお、上記ドレス抵抗検出手段７は、ドレッサー３１の
チップＤの摩耗程度に対応した信号を出力するものであ
って、例えば、第１例としてドレスした砥石３．の積算
総体積の検出、第２例としてドレス時に発生する振動の
検出、第３例としてドレス時の砥石軸１６の撓みもしく
は応力の検出、または、第４例としてロータリドレッサ
ーの場合は駆動モータの消費電力の検出によってドレス
抵抗の程度を検出するものである。すなわち、第１例の
ドレス体積の検出は、チップＤの使用開始時からドレス
した砥石３の体積量および砥石材質に応じて摩耗程度が
推定できることから、そのドレス径、砥石幅等から間接
的にチップＤの摩耗程度を演算検出するものである。第
２例のドレス振動の検出は、チップＤの摩耗が大きくな
るとその切れ味が低下してドレス時の振動が大きくなる
ことから、この振動を振動ピックアップ等によって検出
するものである。第３例の砥石軸１６の撓みもしくは応
力の検出は、同様にチップＤの摩耗に対してその切れ味
が低下するのに応じて、ドレス時の砥石軸１６の撓みお
よび応力が増大することから、その撓みもしくは応力を
歪みゲージ等によって検出するものである。第４例のロ
ータリドレッサの駆動電力検出は、多数のチップＤをド
レッサー先端面に有し、これを回転させて砥石３をドレ
スする長寿命のロータリドレッサーの場合に、チップＤ
の摩耗に伴ってロータリドレッサー駆動モータの電力が
増大することから、この電力からドレス抵抗を検出する
ものである。

上記のように、ドレッサー３１のチップＤの摩耗に伴っ
てドレス抵抗が増大すると、摩耗したチップＤによって
ドレスされた砥石３はその切れ味が低下しており、その
まま切れ味が良好な場合と同様の電力設定値で定電力研
削し、それに応じた切込速度でワークＷを研削すると、
研削量が少なく寸法精度が低下するとともに砥石軸１６
の撓みが大きくなって加工面のテーバが増大し、さらに
、表面粗さが大きくなるが、砥石３によるワークＷの研
削加工時の電力設定値を低減するようにしたことにより
、結果的に遅い切込速度で仕上研削を行うようになって
、砥石３の切れ味の低下に対して切込速度が遅く、研削
が充分にでき、寸法精度、テーバ、粗さのいずれの面で
もその加工精度が向上するものである。

なお、ざらに加工精度を向上する必要がある場合には、
仕上研削だけでなく、荒研削における定電力研削の電力
設定値もドレス抵抗に応じて低下するようにしてもよい
。一方、上記仕上研削での定電力研削の電力設定値を低
下することにより処理時間が長（なり処理能率が低下す
ることになるが、この処理能率を改善するために、逆に
荒研削の定電力研削の電力設定値を加工精度に与える影
響の許容範囲内で増大して処理能率の改善を図るように
してもよいものである。

また、切込操作手段５の切込モータ２２等のテーブル移
動用の駆動モータは、油圧シリンダによって構成するよ
うにしてもよく、その場合には切込作動シリンダに対す
る油圧回路に可変絞りを設け、その絞り量をドレス抵抗
に応じて調整し、砥石軸モータ４の定電力研削の設定値
を低減するように制御するものである。さらに、砥石３
によるワークＷの研削時には、この砥石３を軸方向に往
復移動するオシレート駆動機構を付設するようにしても
よい。

さらに、砥石３によるワークＷの研削ス、テップは、前
記第５図に示すものの他に必要に応じて適宜設定変更さ
れるものであり、その場合においてもドレス抵抗増大時
には、少なくとも最も加工精度に影響のある仕上研削に
ついての定電力研削の電力設定値を低下するように制御
するものである。

一方、上記実施例においては、ドレス抵抗の増大に対し
てワーク研削時の定電力研削の電力設定値を低下するよ
うに制−しているが、これに加えてワークＷと砥石３と
の相対周速比を大きくするように制御してもよい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図は具体例の概略平面図、 第３図は中央断面正面図、 第４図はコントロールユニットの要部ブロック図、 第５図は砥石によるワークの研削ステップの一例を示す
説明図である。 １・・・・・・研削盤　　　　　　Ｗ・・・・・・ワー
ク２・・・・・・主軸台　　　　　　３・・・・・・砥
石４・・・・・・砥石軸モータ ５・・・・・・切込操作手段 ６・・・・・・ドレス装ＨＤ・・・・・・チップ７・・
・・・・ドレス抵抗検出手段 ８・・・・・・電力設定手段　　　９・・・・・・定電
力研削手段１４・・・・・・切込テーブル　　１５・・
・・・・主軸１６・・・・・・砥石軸　　　　　２２・
・・・・・切込モータ３１・・・・・・ドレッサー ３３・・・・・・コントロールユニット第１Ｉ！１ 第５図 ０　　　　　　　　　　　　　　　ｙｔ開第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークを一定研削電力で研削する定電力研削手段
   を備えるとともに、先端にチップを有するドレス装置に
   よる砥石の修正を制御する研削制御装置であつて、上記
   ドレス装置のチップの摩耗に対応するドレス抵抗の変化
   を検出するドレス抵抗検出手段と、上記ドレス抵抗検出
   手段の信号を受けてドレス抵抗の増大に応じて少なくと
   も仕上研削において定電力研削手段の電力設定値を低下
   させる電力設定手段とを備えたことを特徴とする研削制
   御装置。