JPH069785B2 - 研削制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、研削制御装置に関し、特に所定個数の被加工
（以下ワークと記す）を研削した後、砥石をドレスする
場合に、上記ワーク個数を最適個数に制御できるように
した研削制御装置に関する。

〔従来技術〕

従来、ワークの例えば内面を研削加工する場合は、砥石
を回転させつつ、軸方向送りをかけてワーク内に挿入
し、しかる後ワークに軸直角方向送りをかけて順次黒皮
研削、荒研削、仕上研削を施し、最後にスパークアウト
するようにしている。そしてこの研削加工においては、
砥石は研削に伴なって目詰りや摩耗による砥石ダメージ
を受けて切味が低下してしまうものであり、この砥石の
切味を回復するため、従来、所定個数のワークを研削す
る毎に、つまり所定のスキップ回数毎に砥石をドレッシ
ング装置によりドレスするようにしている。そして上記
スキップ回数は砥石の目詰り、摩耗量等がある限界量に
なったときのワーク個数を予め実験で求めてこれをスキ
ップ回数とするわけである。そしてこのスキップ回数は
異なる種類のワーク、例えばサイズ，材質あるいは前工
程における熱処理が異なるワークについてはワーク種毎
に設定し直すようにしているが、同一種類のワークにつ
いては同じ数量にしており、しかも同種のワークを同数
研削しても上記砥石ダメージにバラツキがあることか
ら、従来の研削制御装置ではこのバラツキを見込んだ小
さなスキップ回数に設定している。従ってこのような小
さいスキップ回数に設定した従来の研削制御装置では、
実際の砥石ダメージが少ない場合は、必要以上に頻繁に
ドレスしたこととなり、その分砥石寿命が低下してしま
うという問題があり、かといって上記スキップ回数を大
きくすると砥石の切味を回復できず、研削精度が低下す
るという問題が生じる。また、特公昭55-45344号公報に
は被研削物の検査個数を積算し、それが所定値になった
ときドレス信号を発生してドレスを行う研削制御装置が
示されているが、実際には同じ種類のワークであっても
取代のバラツキがあり同じ研削を行っても砥石の摩耗状
態には均一なものにはならず、従って以上のような方法
では必ずしも最適なタイミングでドレスを行うことがで
きる研削精度及び砥石寿命が劣るものである。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、スキップ回数を最適数にして、研削精度を低下させ
ることなく砥石の寿命を延長できる研削制御装置を提供
することを目的としている。

〔発明の構成及び作用〕

本発明者は、上記ドレスを行う場合に、同種のワークを
同数研削した砥石であってもその砥石ダメージ量が変動
する原因について鋭意研究し、以下の点を見い出した。
即ち、 (a) 一般にワークはその未加工径にバラツキがあり、
従って未加工径と仕上径との差である加工代、いわゆる
取代にはワーク間でバラツキが生じることとなるが、上
記取代が大きいほどワーク１個当りの研削量が大きくな
るから、その分砥石のダメージ量も取代が大きいほど大
きくなる。

(b) 従って上記目的を達成するには、ワーク毎の取代
を順次積算し、この取代積算値があらかじめ実験で求め
たドレス間限界取代に達したときのワーク個数をスキッ
プ回数としてドレスするようにすればよい。

そこで本発明は、ドレスを行う研削制御装置において、
第１図の機能ブロック図に示されているように、ワーク
に研削加工を、砥石にドリス研磨を施す研削装置１と、
該装置１によるドレスタイミングを制御するドレスタイ
ミング制御手段６１と、前回のドレス後のワーク取代を
求めるためのワークセンサ６２，及び取代積算手段６３
と、上記ドレスタイミング制御手段６１にドレス信号を
与えるドレス信号作成手段６４とを設けたものである。

上記構成になる本発明では、ワークセンサ６２，取代積
算手段６３によりワークの取代が順次積算され、この取
代積算値が所定値になったとき、ドレス信号作成手段６
４からドレス信号がドレスタイミング制御手段６１に入
力され、これにより取代の大きいワークの場合はそのス
キップ回数が少なくなり、つまり早めにドレスすること
となり、砥石の切味は十分回復され、逆に取代の小さい
ワークの場合はその分スキップ回数が多くなり、つまり
必要以上に頻繁にドレスされることはなくなり、砥石寿
命が延長される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図及び第３図は本発明の一実施例による研削制御装
置を示し、その全体構成を示す第２図において、１はワ
ークＷの内面に研削加工を、砥石６にドレスを施す研削
装置であり、これは砥石駆動装置７，ワーク駆動装置１
４，及び砥石ドレッシング装置１５から構成されてい
る。

上記砥石駆動装置７の砥石テーブル２はベッド１ａの上
面に図示左右方向に摺動自在に載置され、該砥石テーブ
ル２の下面に固着されたメネジボックス（図示せず）に
は砥石テーブル移動用ボールネジ３が螺合され、該ボー
ルネジ３にその出力軸が連結された砥石送りモータ４は
上記ベッド１ａに固定されている。また上記砥石テーブ
ル２上にはホイールヘッドモータ５が装着され、該モー
タ５の出力軸には砥石６が連結されている。

上記ワーク駆動装置１４のワークテーブル８はベッド１
ａの上面に図示上下方向に摺動自在に載置され、該ワー
クテーブル８の下面に固着されたメネジボックス（図示
せず）にはワークテーブル移動用ボールネジ９が螺合さ
れ、該ボールネジ９にその出力軸が連結された切込送り
モータ１０は上記ベッド１ａに固着されている。そして
上記ワークテーブル８上にには、ワークＷをチャックす
るための主軸台１１が装着され、該主軸台１１と、これ
の近傍に装着された駆動モータ１２とは駆動ベルト１３
により連結されている。

上記砥石ドレッシング装置１５はワークテーブル８に装
着された揺動タイプのもので、その揺動アーム１５ａに
はドレッシング工具１５ｂが取付けられている。

２０はマシン（Ｍ／Ｃ）制御装置であり、これはパルス
エンコーダ２８からの切込速度，切込量信号を受け、研
削装置１の切込速度，切込量を設定値になるようフィー
ドバック制御し、またドレス信号作成装置５０からのド
レス信号を受け、砥石６のドレスタイミング及びドレス
量を制御するよう構成されている。

このＭ／Ｃ制御装置２０等のブロック構成を示す第３図
において、２１は準急送り，黒皮送り，荒送り，仕上送
り及びドレス送りのワークの種類に応じた各送り速度を
設定する切込速度設定部、２２は準急送り量，黒皮研削
量，荒研削量，仕上研削量およびドレス量をワークの種
類に応じた大きさに設定する切込量設定部であり、これ
らの設定値、例えばドレス量は平均取代ＳのワークをＮ
個研削した砥石の切味を回復できるドレス量を予め実験
で求め、この値が設定される。２３，２４はそれぞれ切
込速度設定値，切込量設定値を選択信号作成部２５から
の選択信号Ｅに応じて選択する切込速度選択部，切子量
選択部であり、上記選択信号Ｅはシーケンス制御部２６
からのシーケンス信号Ｆに応じて作成される。また２７
は駆動制御信号作成部であり、これは上記切込速度選択
部２３，切込量選択部２４にて選択された設定値を目標
としてこれと、切込送りモータ１０の回転速度，回転量
を検出するパルスエンコーダ２８からの現在値とを比較
し、両者が一致するようフィードバック制御するための
駆動制御信号Ｃを作成出力する。そして２９は該駆動制
御信号Ｃに応じた駆動信号Ｄを出力するドライバであ
る。

３０は砥石６がワークＷの被加工面に接触したことをホ
イールヘッドモータ５の電力変化から検知するギャップ
エリミネータであり、これはワークＷの未加工内径Ｄｓ
を検知するためのワークセンサとなっている。

４０はワークＷの取代Ｂ’を求め、これを順次積算する
取代積算装置であり、これは取代演算部４１と、取代積
算部４２とから構成されている。上記取代演算部４１は
上記パルスエンコーダ２８からの切込位置信号と、ギャ
ップエリミネータ３０からの砥石６とワークＷとの接触
検知信号とを受け、該検知時の切込位置から求めた研削
開始時の未加工内径Ｄｓと、予め設定されている仕上げ
内径Ｄｆとから下記式(1)により該各ワークＷの取代
Ｂ’を演算する。

Ｂ’＝（Ｄｆ−Ｄｓ）／２ …(1) また上記取代積算部４２は上記取代Ｂ’を順次積算す
る。なお、この積算値はドレス信号によりリセットされ
る。

５０はドレス信号作成装置であり、これは基準取代設定
部５１と、ドレス信号作成部５２とから構成されてい
る。上記基準取代設定部５１では、平均取代Ｓｍと設定
スキップ回数Ｎとの積であるドレス間基準取代Ｓが設定
され、この取代Ｓは平均取代ＳｍのワークをＮ個研削し
たとき所定の砥石ダメージが生じることを示し、予め各
ワーク種毎に実験によって求められたものである。また
上記ドレス信号作成部５２は、上記取代積算値Ｂとドレ
ス間基準取代Ｓとを比較し、Ｂ≧Ｓ＋Ｓｍのときドレス
信号Ｈを上記シーケンス制御部２６に与える。ここで、
上記ドレス信号の作成は、インプロセスゲージ，及び本
実施例にて使用しているギャップエリミネータのように
加工開始後に取代が検知されるゲージを用いている場合
は、上述のとおり、Ｂ≧Ｓ＋Ｓｍにより判断するが、プ
リケージのように加工開始前に取代を検出できる場合は
Ｂ≧Ｓにより判断する。

次に作用効果について説明する。

本実施例装置では、切込速度，切込量設定部２１，２２
には各種の切込速度，切込量が、また基準取代設定部５
１には平均取代Ｓｍ及び設定スキップ数Ｎ、ひいてはド
レス間基準取代Ｓが設定されている。そいて主軸台１１
にワークＷをローディングし、本装置を始動すると、シ
ーケンス制御部２６からシーケンス信号Ｆが選択信号作
成部２５に入力され、該作成部２５から選択信号Ｅが切
込速度選択部２３，及び切込量選択部２４に入力され、
該選択部において目標値である設定準急送り速度，設定
準急送り量が選択され、この両目標値は駆動制御信号作
成部２７においてパルスエンコーダ２８から入力された
現在値と比較され、両者の差に応じた駆動制御信号Ｃが
ドライバ２９に入力され、該制御信号Ｃに応じた駆動信
号が切込送りモータ１０に入力され、これによりワーク
Ｗは軸直角方向に送られ、またこの際の切込速度，切込
量はパルスエンコーダ２８を介して駆動制御信号作成部
２７にフィードバックされる。このようにしてワークＷ
は所定の設定送り速度，送り量に切込制御される。

そして上記準急送りにおいて、ワークＷの被加工面が砥
石６に接触すると、目標値と現在値とが一致することと
なり、この一致信号Ｇが選択信号作成部２５に入力さ
れ、該作成部２５から黒皮送り速度，黒皮研削量を選択
すべき信号Ｅが各選択部２３，２４に入力され、これに
より設定黒皮切込速度、設定黒皮研削量を目標値として
黒皮研削が行われ、この黒皮研削において目標値と現在
値が一致し、該黒皮研削が終了すると、順次荒研削，仕
上げ研削等が所定の設定切込速度，切込量でもって上記
と同様にして行なわれ、さらに次のワークＷが研削され
る。

また上記準急送りにおいて、ワークＷが砥石６に接触す
ると、ギャップエリミネータ３０によりこの接触の際の
ホィールヘッドモータ５の電力変化から両者の接触が検
知され、この検知信号が取代演算部４１に入力され、こ
こで該ワークＷの取代Ｂ’が演算される。この取代Ｂ’
は取代積算部４２において前回のワークＷの取代と順次
積算される。このようにして求められた取代積算値Ｂは
ドレス信号作成部５２に入力され、該作成部５２におい
てドレス間基準取代Ｓに平均取代Ｓｍを加えたものと比
較され、Ｂ≧Ｓ＋Ｓｍのときドレス信号Ｈが作成され、
シーケンス制御部２６に入力される。するとこのドレス
信号Ｈにより、選択信号Ｅはドレス速度、ドレス量を選
択すべきドレス信号となり、これにより上記ドレッシン
グ装置１５のドレッシング工具１５ｂが砥石６に対して
ドレス送りされ、該砥石６のドレッシングが行われるこ
ととなる。この場合、従来の研削制御装置では、ワーク
種に応じて一律に定められたスキップ回数Ｎでもってド
レスタイミングがとられていたが、本実施例では取代積
算値Ｂが基準取代Ｓ＋Ｓｍに達すれば、ドレスが行わ
れ、従ってスキップ回数が取代に応じて補正されること
となる。

このように本実施例では、ワークＷの取代を積算し、該
取代積算値ひいては砥石ダメージ量に応じたスキップ回
数でもってドレスを行うようにしたので、取代の大きい
ワークが続いた場合は上記設定スキップ回数Ｎより小さ
いスキップ回数でもって、即ち砥石ダメージがあまり大
きくならないうちに早めにドレスすることとなり、砥石
６の切味を容易に回復でき、研削精度を維持できる。逆
に取代の小さいワークが続いた場合はＮより大きいスキ
ップ回数でもってドレスし、つまり必要以上に頻繁にド
レスすることはないので、砥石寿命を延長できる。

なお、上記実施例では、ワークセンサとしてギャップエ
リミネータ３０を例にとって説明したが、このワークセ
ンサは例えばワークＷの内径をローディング前に計測す
るプリケージ、ローディング後に計測するインプロセス
ゲージであってもよい。また上記実施例ではワークの内
面を研削する場合について説明したが、本発明は勿論外
面研削にも適用できる。

〔発明の効果〕 以上のように、本発明に係る研削制御装置によれば、ワ
ークの取代を積算し、この積算値が所定値になったとき
ドレスを行うようにしたので、ドレスタイミングを最適
にすることができ、研削精度を維持しつつ砥石寿命を延
長できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例による研削制御装置の全体構成図、第
３図はそのブロック構成図である。 １…研削装置、２０…Ｍ／Ｃ制御装置（ドレスタイミン
グ制御手段）、３０…ギャップエリミネータ（ワークセ
ンサ）、４０…取代積算装置、５０…ドレス信号作成装
置、６１…ドレスタイミング制御手段、６２…ワークセ
ンサ、６３…取代積算手段、６４…ドレス信号作成手
段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物に研削加工を施し、砥石にドレス
   を施す研削装置と、該研削装置による砥石のドレスタイ
   ミングを制御するドレスタイミング制御手段と、被加工
   物の内径又は外径を検出するワークセンサと、該ワーク
   センサの検出出力から被加工物の加工代である取代を順
   次積算する取代積算手段と、該取代積算手段からの取代
   積算値が所定値になったときドレス信号を上記ドレスタ
   イミング制御手段に与えるドレス信号作成手段とを備え
   たことを特徴とする研削制御装置。