JPS6331345B2 - - Google Patents

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JPS6331345B2
JPS6331345B2 JP58227623A JP22762383A JPS6331345B2 JP S6331345 B2 JPS6331345 B2 JP S6331345B2 JP 58227623 A JP58227623 A JP 58227623A JP 22762383 A JP22762383 A JP 22762383A JP S6331345 B2 JPS6331345 B2 JP S6331345B2
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JP
Japan
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temperature
thermal displacement
correction
amount
machining
Prior art date
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JP58227623A
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English (en)
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JPS60118468A (ja
Inventor
Hideyo Iwata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOYO KIKAI SANGYO KK
Original Assignee
KOYO KIKAI SANGYO KK
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Publication date
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Publication of JPS6331345B2 publication Critical patent/JPS6331345B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/14Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the temperature during grinding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工作物の加工寸法に対するといしの
切込み量を自動補正する装置を備えた心なし研削
盤における、機械主要構成部材の熱変位に対する
自動寸法補正方法に関する。
〔従来の技術〕 一般に、精密研削を行う心なし研削盤には、と
いし車のドレツシングする際のドレス量およびと
いし車の自然摩耗量に対してといし車の切込み量
を補正して、工作物の加工寸法を自動的に補正す
るようにした装置が備えられているが、研削盤の
熱変位に対し寸法補正できるようになつていない
ため、自動寸法補正装置としては不充分なもので
あつた。研削時に発生する研削熱やモータ等の駆
動部,軸受部等に発生する熱が、研削液,機械構
成部材あるいは空気を媒体として機械各部に伝播
するが、機械各部は、その形状,発熱源からの位
置,熱の伝播状態等によつて複雑な温度変化を起
こし、機械各部に不均等な熱歪を発生させる。こ
の熱歪が加工寸法を時系列的に変化させる要因の
一つとなつている。この問題点を解決する従来の
方法として、熱歪に関係なく自動定寸装置を使用
して、加工後または加工中の工作物寸法を測定し
ながら自動寸法補正を行う方法、研削液の温度変
化に加工寸法の変化に著しく影響を与えていると
いう考えから、研削液の温度を一定に維持する、
あるいは外気温に追従させる方法、研削液が流れ
る部分に断熱材を貼つて、研削液の温度を遮断す
る方法等が試みられている。しかし自動定寸装置
を用いる方法では、段取が困難,高価,測定誤差
等の問題から、最近では使われない傾向にある。
研削液の温度を一定に維持、あるいは外気温に追
従させる方法では一般に冷却装置が用いられる
が、冷却装置の温度制御には、その能力的に制御
温度幅が数℃あり、この温度巾にて寸法が変化す
る。断熱材を貼つて研削液の温度を遮断する方法
では、断熱材の中に熱が蓄積するために除々に昇
温する等の問題がある。このように、工作物の加
工寸法に対する熱の影響を少なくするため種々の
対策が講じられたが、機械構成部材の複雑な温度
変化による熱歪(熱変位)に対して工作物の加工
寸法を自動的に補正するようにした装置がいまだ
に見られない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、上記の従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであり、ベツド等の構成部材の複雑な温度
変化による熱歪(熱変位)に対して加工寸法を自
動的に補正できるようにした心なし研削盤の熱変
位に対する自動寸法補正方法を提供し、長時間の
研削加工に亘つて、加工寸法精度を維持させ、心
なし研削盤における無人化運転の一助とすること
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
工作物Wの加工寸法に対するといしの切込み量
を自動補正する装置14を備え、温度変化に伴つ
て機械の主要構成部材9が熱変位を生ずる心なし
研削盤8において、主要構成部材9の1ないし複
数の適所に設けた温度センサ1a,1b…の温度
情報により、経験式X=F(C0,C1,C2…)から
現在の温度における加工寸法X1と、所定の温度
変化が生じた時の加工寸法X2とを一義的に求め、
式△X=X1−X2から熱変位に対する補正すべき
量△Xを決定し、また経験式T=f(C0,C1,C2
…)から所定の温度変化が生じてから熱変位する
までの時間Tを決定し、該時間T後に、前記補正
すべき量△Xを熱変位に対する補正量として、切
込み自動補正装置14にて補正するようにした心
なし研削盤8の熱変位に対する自動寸法補正方法
である。
〔実施例〕
第1図および第2図は、本発明の一実施例を示
し、第1図は本発明による心なし研削盤の実施例
を示し、第2図は本発明の方法をブロツク図で示
す。第3図は、ベツド9が熱歪を生じた時の説明
図である。主要構成部材である心なし研削盤8の
ベツド9上にといし車10,調整車11,工作物
受板12が配設され、切込み装置13の切込みに
よつて工作物Wの研削を行う。7は切込み量の補
正を行う補正用モータで、切込み装置13に連係
されている。熱をもつたクーラント液等の温度の
影響を受けて温度上昇の大きい箇所、つまりクー
ラント排出溝に近いベツド9の上部に温度センサ
1aを設け、また温度上昇の少ないベツドの下部
に温度センサ1bを設けている。第3図に示すよ
うに、クーラント液等の熱の影響を受けて、ベツ
ド9の上部と下部とではかなりの温度差があるた
め、ベツド9は実線の状態から一点鎖線で示す状
態へ熱歪を起こす。このためベツド9上のといし
10,工作物Wおよび調整車11は相互的に位置
関係が崩れ、結果として工作物Wの所定加工寸法
に対して切込み不足量△が生じる。時系列的に
変化する温度に伴つて、熱歪の量も変化するか
ら、切込み不足量△も又時系列的に変化する。
この切込み不足量△を補正することによつて、
長時間の研削加工に亘つて、加工寸法精度を維持
することができ、本発明の目的を達成することが
できる。次に、第1図および第2図に基づいて、
研削盤の熱変位に対する自動寸法補正方法を説明
する。1a,1bは第1図のベツド9の上部およ
び下部に各々設けられた温度センサで、2aおよ
び2bはそれぞれ温度センサ1aおよび1bで検
出された温度情報を電気信号に変える増幅器であ
る。この温度センサ1a,1bによる温度検出の
タイミングは、ベツド9の温度変化が急激なもの
ではなく研削熱の発生等により除々に変化するも
のであるから、数秒毎(実施例では5秒毎)に行
う。3は、A/Dコンバータであり、アナログ量
をデイジタル量に変換し、コード化する。これに
よつて、ベツド9の上部および下部に設けた温度
センサ1aおよび1bからの温度情報を数値的に
知ることができる。4は、演算装置であり、予
め、ベツド9の上部および下部の温度変化に対す
る加工寸法差の実験データより漸化式を導いてお
き、この演算装置4に設定しておく。実施例で
は、漸化式として、X=K1(C0−C1)およびT=
K2(C0−C1)を設定した。ここでC0およびC1は、
温度センサ1aおよび1bを設けたベツド9の上
部および下部の温度であり、K1およびK2は熱変
位に対する補正をしない場合の加工データより求
められる係数で、演算装置4で自動的に計算し決
定される。Xはその温度における一義的に求めら
れる加工寸法差(μm)であり、Tは0.1℃毎の温
度変化後にベツド9が熱変位を起こすまでの時間
(分)である。連続加工における経過時間に対す
るK1の値は、 (午前)0〜10分……K1=0 10〜20分……K1=2 20〜30分……K1=4 30〜60分……K1=8 60〜90分……K1=8.5 90〜120分……K1=9 120〜180分……K1=9.5 (午後)0〜10分……K1=9 10〜30分……K1=9.5 30〜60分……K1=10 60〜90分……K1=10.5 90〜180分……K1=11 180分以上……K1=11.5 またK2の値は時間経過に関係なく、 K2=11.2 の数値が実験結果から得られた。
いまベツド9の温度が上昇中の場合は、前記の
漸化式X=K1(C0−C1)より、現在の温度におけ
る加工寸法差X1と、温度が変化した時の加工寸
法差X2との差、つまり△X=X2―X1から補正す
べき量△Xを得る。この△Xは、前述の切込み不
足量△に相当する。温度センサ1aおよび1b
によつてベツドの温度検出を5秒毎に行い、ベツ
ド上部の温度センサ1aによつて0.1℃の温度変
化を検出した時に、温度変化前のベツド上部の温
度C′0と下部の温度C′1とからX1を、また温度変化
後のそれぞれの温度C″0とC″1からX2を算出し、
その差であるX2―X1を補正すべき量△Xとし、
また漸化式T=K2(C″0―C″1)から温度変化後に
ベツド9が熱変位して切込み不足量△を生じる
までの時間Tを決定し、この時間T後に補正すべ
き量△Xを補正する。0.1℃の温度変化毎に、補
正すべき量△Xを1パルスにおける重み演算し、
パルス変換器5にデータとして貯え、前記の求め
られた時間T後に、パルス変換器5は演算装置4
からのスタート信号を受けて、所定のパルスを発
し、パルスドライバ6が駆動され、パルスモータ
7が補正すべき量△X分に相当するだけ回転す
る。このパルスモータ7は、第1図の切込み装置
13に連係されており、実施例では、ドレツシン
グ時やといし摩耗の補正を行う自動補正装置14
の補正用のモータと兼用したが、別に設けてもよ
い。研削盤のベツドに温度センサを設けたが、温
度の変化が歪を生じて工作物の加工寸法に影響を
及ぼす機械の主要構成部材に設ければよくベツド
に限定されない。温度センサについても、所定の
箇所に複数個設けて、測定温度の平均値をとるよ
うにしてもよい。本発明は、第1図に示す外面心
なし研削盤の他にシユー型心なし研削盤等に適用
される。研削盤の種類によつて前記漸化式の係数
K1およびK2は異なり、又個々の機械によつても
多少異なり、対象となる主要構成部材の数によつ
ても実施例の漸化式とは異なつてくる。
〔発明の効果〕
本発明によつて次のような効果が得られる。心
なし研削盤におけるベツド等の主要構成部材の熱
歪(熱変位)に対して、工作物の加工寸法を補正
するようにした方法であるから、研削盤周囲の外
気温度,研削中のクーラント液の温度および駆動
部や軸受部の発熱等による温度変化に対応して、
所定の加工寸法を長時間に亘つて維持することが
できる。作業者は朝の稼動立上り時や機械一時休
止後に加工寸法に対する機械調整を行う必要がな
くなる。また、稼動立上り時から温度上昇が急激
なため、従来、数十分の空運転を行つていたが、
その空運転時間を大幅に短縮できる。従来の自動
定寸装置を用いて寸法管理する方法、異型番の工
作物に対する再調整の煩わしさ等の難点があり、
本発明によればこのような装置は必要なくなる。
本発明によつて、従来技術の諸問題を解決し、無
調整で所定の加工寸法を長時間に亘つて維持でき
るため心なし研削盤における無人化運転を可能に
した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による心なし研削盤の一実施
例を示し、第2図は本発明をブロツク図で示した
実施例。第3図は、ベツドが熱歪を行した場合の
説明図。 1a,1b……温度センサ、2……増巾器、3
……A/Dコンバータ、4……演算装置、5……
パルス変換器、6……パルスモータドライバ、7
……パルスモータ(補正用モータ)、8……主要
構成部材(ベツド)、13……切込み装置、14
……自動補正装置、X,X0,X1……その温度に
おける加工寸法差、△X……補正すべき量、C0
C1,C2……主要構成部材における各々要部の温
度、F,f……関数、T……温度変化後に熱変位
するまでの時間。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 工作物の加工寸法に対するといしの切込み量
    を自動補正する装置を備え、温度変化に伴つて機
    械の主要構成部材が熱変位を生ずる研削盤におい
    て、主要構成部材の1ないし複数の適所に設けら
    れた温度センサの温度情報により、経験式X=F
    (C0,C1,C2…)から現在の温度における加工寸
    法差X1と、所定の温度変化が生じた時の加工寸
    法差X2とを一義的に求め、式△X=X1―X2から
    熱変位に対する補正すべき量△Xを決定し、また
    経験式T=f(C0,C1,C2…)から所定の温度変
    化が生じてから熱変位するまでの時間Tを決定
    し、該時間T後に、前記補正すべき量△Xを熱変
    位に対する補正量として、切込み自動補正装置に
    て補正することを特徴とする心なし研削盤の熱変
    位に対する自動寸法補正方法。 ただしXはその温度における加工寸法差。 Fおよびfは、温度センサからの温度情報をパ
    ラメータとして、実験的に得られた関数。 C0,C1,C2…は主要構成部材における各々要
    部の温度。
JP22762383A 1983-11-30 1983-11-30 心なし研削盤の熱変位に対する自動寸法補正方法 Granted JPS60118468A (ja)

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JP2592082B2 (ja) * 1987-12-29 1997-03-19 東芝機械株式会社 ロール研削盤における研削制御方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5042479A (ja) * 1973-08-18 1975-04-17

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JPS5042479A (ja) * 1973-08-18 1975-04-17

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