JPS624571A - 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。

（発明の構成） 本発明の研削制御装置は、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、砥石によるワーク研削時の切込速度を可変調整す
る切込速度調整手段と、前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
における切込速度を小さくするように切込速度設定手段
を上記切込速度調整手段に出力する切込速度設定手段と
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！１１１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
込速度は、切込速度調整手段５の作動によって可変調整
する。

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［６の先端のダイヤモンド等によ
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切
込速度設定手段８は、切込速度の指令信号を切込速度調
整手段５に出力して切込速度を制御する。上記切込速度
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の研削加工時における切込速度を低減するよう
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
るワークに対する切込速度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、切込速度調整手段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ｆａ６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３
２に支持され、該ホルダー・３２が前記スイベルテーブ
ル１９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ｉｌｌ　ｍ
され、砥石３によるワークＷの研削加工時の砥石軸１６
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制御されるとともに、ドレス装Ｈ６
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
ものである。

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、ドレス装［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を備えるとともに、前記切込モータ２
２の駆動ＩＱｉＩＩｌによって切込速度を可変調整する
切込速度調整手段５を備え、さらに、上記ドレス抵抗検
出手段７の信号を受けて切込速度を変更する切込速度設
定手段８とを備えている。なお、その他のＩＩＩ　ｍ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
工における切込制御は、基本的には定速制御で行うもの
である。すなわち、研削ステップの二側は、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ｂ
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後に早送り後退
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２２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１ａ３７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速度設定１１４１ａ〜４１ｆ
および位置設定器４２８〜４２ｆからの切込速度設定信
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。速ｒ！１設定器４１ａ〜４１ｆおよび位置設定
器４２８〜４２ｆ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、上記仕上研削速度設定器４１ｄから速度設定用
ゲート３９に対する信号は、補正演算部４３によってド
レス抵抗に応じて補正され、仕上研削ステップにおける
切込速度が可変に設けられている。上記補正演算部４３
には、仕上研削速度設定器４１ｄからの切込速度設定信
号が入力されるとともに、ドレス抵抗検出手段７からの
検出信号が入力される。この補正演算部４３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切
込速度を低減する演算特性に予め設定されており、これ
に基づいて切込速度を補正設定するものである。

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４１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
推定できることがら、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がら、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切込速度でワークＷを
研削すると、研削」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、ざらに、表面粗さが大きくなるが、砥石３による
ワークＷの研削加工時の切込速度を低下して、遅い速度
で仕上研削を行うようにしたことにより、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、テーパ、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、さ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、荒研削における切込速度もドレス
抵抗に応じて低下するようにしてもよく、さらに、研削
ステップ全体の切込速度を低下するようにしてもよい。

一方、上記仕上研削での切込速度を低下することにより
処理時間が長く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、逆に荒研削もしくはそ
の他の研削ステップの切込速度を加工精度に与える影響
の許容Ｉｉ皿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。

上記実施例においては、定速度研削の例について説明し
たが、仕上研削もしくは荒研削を砥石軸モータ４の電力
を一定とする定電力研削の制御方式を採用してもよく、
その場合においてもドレス抵抗の増大により切込速度が
低減するように制御するものである。

また、切込速度調整手段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、その絞り借をドレス
抵抗に応じて調整し、切込速度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ｒａｍ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≦とも最も加工精度に影響のある仕上研削につ
いての切込速度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
てワーク研削時の切込速度を低下するように制御してい
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ａ　　　　　　　Ｗ・・・・・・ワ
ーク２・・・・・・主軸台　　　　　　３・・・・・・
砥石５・・・・・・切込速度調整手段 ６・・・・・・ドレス装置　　　　Ｄ・・・・・・チッ
プ７・・・・・・ドレス抵抗検出手段 ８・・・・・・切込速度設定手段 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１Ｆ！ｊＡ 第５図 ＯＱ＋間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）砥石によるワークの研削および先端にチップを有
   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
   置であって、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、砥
   石によるワーク研削時の切込速度を可変調整する切込速
   度調整手段と、前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ける
   切込速度を小さくするように切込速度制御信号を上記切
   込速度調整手段に出力する切込速度設定手段とを備えた
   ことを特徴とする研削制御装置。