JPH07227758A

JPH07227758A - 平面研削盤の制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPH07227758A
Application number: JP6018403A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Matsui; 敏松井
Original assignee: Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1995-08-29

Abstract

(57)【要約】【目的】ドレッシング時期や加工条件をはじめとして、
平面研削盤の動作を正確に制御可能な制御方法及びその
装置を提供すること。【構成】平面研削盤の前後ストローク端と左右ストロー
ク端のうちの少なくとも１つの信号を検出し、該信号を
検出してから予め定める時間と距離と工作物と研削砥石
との相対的な移動回数のうちのいずれかにおいて検出し
た研削現象を表す物理量により、研削盤の動作と加工条
件のうちの少なくとも一方を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は平面研削盤の制御方法及
びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】研削砥石のドレッシング時期を自動的に
判定するため、特開平４−３１５５７１号では研削抵
抗、砥石軸モータ電流、振動などの研削現象を表す物理
量を検出し、これらの値やこれらを組み合わせた値が予
め設定した限界値を越えたときにドレッシングを行うよ
うにしている。◆また、研削加工中に研削状態に応じて
研削条件を最適値に制御するため、特開平４−３５４６
７３号では研削抵抗の変化率が予め設定した許容値を越
えたときに研削条件を変更するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術は、いずれも研削盤の動作を制御するための物理量
を連続的に測定していた。◆一般に、平面研削盤では、
前後方向及び左右方向のストローク端で、研削砥石と工
作物とが離間して研削加工が行われない状態（エアカッ
ト状態）が生じる。そこで、上記した従来技術の測定値
にはエアカット時の値も含まれ、正確な物理量を求める
ことができず、ドレッシング時期や加工条件の変更時期
の判定に誤差が生じた。◆本発明の目的は上記した従来
技術の課題を解決し、ドレッシング時期や加工条件をは
じめとして、平面研削盤の動作を正確に制御可能な制御
方法及びその装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、平面研
削盤の前後ストローク端と左右ストローク端のうちの少
なくとも１つの信号を検出し、該信号を検出してから予
め定める時間と距離と工作物と研削砥石との相対的な移
動回数のうちのいずれかにおいて検出した研削現象を表
す物理量により、研削盤の動作と加工条件のうちの少な
くとも一方を制御することことにより解決される。

【０００５】

【作用】実際に研削加工が行われている時の物理量だけ
を測定するから、物理量の変化を正確に求めることがで
きる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明をドレッシング時期の判定に適
用する場合について説明する。図１は平面研削盤を示す
ものである。なお、左側は正面図、右側は側面図であ
る。また、図２はその動作手順のフローチャートであ
る。◆図１において、１はベッド。２はテーブルで、ベ
ッド１上に矢印Ｘの方向に摺動自在に保持されている。
３はマグネットチャックで、圧電素子４を介してテーブ
ル２に固定されている。５は工作物で、マグネットチャ
ック３に取り付けられている。６はコラムで、ベッド１
上に矢印Ｙの方向に摺動自在に保持されている。７はス
ピンドルヘッドで、コラム６に矢印Ｚの方向に摺動自在
に保持されている。８は研削砥石で、スピンドルヘッド
７に回転自在に保持された砥石軸（図示せず）の先端に
取り付けられている。９ａ、９ｂはガイドで、ベッド１
に固定されている。１０ａ、１１ａ、１０ｂ、１１ｂは
近接スイッチで、それぞれガイド９ａ、９ｂに矢印Ｘ及
びＹの方向に移動可能に保持されている。１２ａ、１２
ｂはドッグで、それぞれテーブル２及びコラム６に、そ
の移動範囲の中央に位置するように固定されている。１
３はドレッサで、テーブル２に固定されている。１４は
ＮＣ装置で、テーブル２、コラム６、スピンドルヘッド
７の図示しない駆動系やその他の駆動源を制御する。な
お、上記した圧電素子４、近接スイッチ１０ａ、１０ｂ
からの信号はＮＣ装置１４に入力される。また、ＮＣ装
置１４には、タイマＴ及びタイマｔが内蔵されており、
後述する前後方向の移動に関する時間Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃，
左右方向の移動に関する時間ｔ₁、ｔ₂、およびサンプリ
ング間隔△ｔ，許容値Ｆｍｃを予め設定できるようにな
っている。また、ＮＣ装置１４は研削抵抗等の演算と演
算結果の記憶をする。

【０００７】ここで、図３により工作物５をトラバース
研削する場合の上記時間Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、ｔ₁、ｔ₂につ
いて説明する。なお、図３は工作物５と研削砥石８の位
置関係を摸式適に表したものである。◆いま、研削開始
時における研削砥石８の位置をＹ₀とし、工作物５がＸ
方向に１／２往復する毎に予め定めたｙだけ研削砥石８
を＋Ｙ方向に移動させる。そして、研削砥石８がＹ₃の
位置に達したら、上記とは逆に工作物５がＸ方向に１／
２往復する毎に上記ｙだけ−Ｙ方向に移動させる。以下
同様にして研削砥石８をＹ₀とＹ₃の間で往復移動させ
る。このとき、Ｙ₁の位置からＹ₂の位置までの間、研削
砥石８の全幅が研削加工に関与する。◆また、実線で示
す工作物５の左端がＸ₀の位置から−Ｘ方向に移動し、
２点鎖線で示す工作物５の右端がＸ₂の位置となるまで
移動させるとすると、工作物５の左端がＸ₁の位置に来
たときに研削砥石８が工作物５を加工し始め、工作物５
の右端がＸ₁の位置に来たときに加工が終了する。な
お、Ｘ₁の位置が研削砥石８の軸心である。また、Ｙ₀と
Ｙ₃の中心が工作物５のＹ方向の中心となるように工作
物５と研削砥石８とを位置決めしてある。そして、工作
物５は右端がＸ₂，左端がＸ₀となるように移動し、右端
がＸ₂の位置になると近接スイッチ１１ａがオンし、左
端がＸ₀の位置になると近接スイッチ１０ａがオンす
る。◆上記の場合、時間Ｔ₁は研削砥石８がＹ₀からＹ₁
まで移動する時間よりも長く、時間Ｔ₂は研削砥石８が
Ｙ₀からＹ₂まで移動する時間よりも短く設定する。ま
た、時間Ｔ₃は研削砥石８がＹ₀からＹ₃まで移動する時
間とする。さらに、工作物４が−Ｘ方向に移動する場
合、時間ｔ₁は工作物５の左端がＸ₀からＸ₁まで移動す
る時間よりも長く、時間ｔ₂は工作物５の右端がＸ₁を通
過する時間よりも短く設定する。

【０００８】以下、図２を参照しながら動作を説明す
る。なお、研削動作は予めＮＣ装置１４に登録されたプ
ログラムにより実行される。◆まず、プログラムがスタ
ートすると、研削砥石８がドレッサ１３の位置に移動し
てドレッシングが行われる（ステップ１００）。ドレッ
シングが終わると、通常の研削サイクルにより工作物５
が研削加工される（ステップ１１０）。近接スイッチ１
０ｂがドッグ１２ｂを検出するとタイマＴがリセットさ
れて計時を開始する（ステップ１２０、１３０）。タイ
マＴの時間Ｔが予め設定した時間Ｔ₁に達すると、カウ
ンタｉをリセットする（ステップ１４０、１５０）。次
に、カウンタｉに１を加算し（ステップ１６０）、近接
スイッチ１０ａがドッグ１２ａを検出すると、タイマｔ
がリセットされて計時を開始する（ステップ１７０、１
８０）。タイマｔの時間ｔが予め設定した時間ｔ₁に達
すると、カウンタｊをリセットする（ステップ１９０、
２００）。次に、カウンタｊに１を加算する（ステップ
２１０）。そして、時間ｔ₁から微小サンプリング時間
△ｔ経過するごとに時間ｔをｔ＝ｔ₁＋ｊ・△ｔとし
（ステップ２２０）、時間ｔがｔ₂に達していないこと
を確認する（ステップ２３０）。そして、時間ｔが時間
ｔ₂に達していない場合、研削抵抗Ｆ（ｊ）を測定する
（ステップ２４０）。そして、この測定を時間ｔが予め
設定したｔ₂に達するまで繰り返す。時間ｔが時間ｔ₂に
達すると、この間の研削抵抗の平均値Ｆ（ｉ）を求め
（ステップ２５０）、これを時間ＴがＴ₂に達するまで
繰り返す（ステップ２６０）。そして、時間Ｔ₂に達す
ると前後方向１パス当たりの研削抵抗の平均値Ｆmを求
める（ステップ２７０）。そして、時間ＴがＴ₃に達す
るまで研削加工を続行する（ステップ２７５）。時間Ｔ
がＴ₃に達したら、研削抵抗の平均値Ｆmと研削抵抗の許
容値Ｆmcと比較する（ステップ２８０）。そして、Ｆｍ
がＦｍｃより小さく、仕上寸法に達していたら研削加工
を終了し、研削加工を続行する場合にはステップ１１０
に戻って再び研削加工を続ける（ステップ２９０）。ま
た、ＦｍがＦｍｃより大きい場合、仕上寸法に達してい
たら研削加工を終了し、研削加工を続行する場合にはス
テップ１００に戻ってドレッシングを行い、再び研削加
工を続ける（ステップ３００）。◆ここで、研削加工を
続行する場合（ステップ２９０，３００）、上記したよ
うにＹ₃は工作物５の中心に関してＹ₀と対称の位置にあ
るから、Ｙ₃の位置から−Ｙ方向に移動させる場合も
Ｔ₁，Ｔ₂はそのまま使用できる。◆なお、上記実施例で
はテーブル２の右端側及びコラム６の後端側の近接スイ
ッチ１０ａ及び１０ｂからの信号を使用するようにした
が、テーブル２の左端側またはコラム６の前端側の近接
スイッチ１１ａまたは１１ｂからの信号を使用するよう
にしてもよいし、両者の信号をそれぞれ個別に処理して
もよい。

【０００９】ところで、図４はトラバース研削時の研削
抵抗の測定例を示すもので、その一部を拡大して示して
ある。同図から分かるように、同じ研削条件であって
も、前進時（＋Ｙ方向に移動時）と後退時（−Ｙ方向に
移動時）で研削抵抗に違いが生じる。これは、前進時と
後退時とで研削砥石の主として研削加工に関与する部分
がそれぞれ前端側と後端側となり、異なる部分で研削加
工が行われることによるものである。上記と同様、左右
方向の場合にも左行時（−Ｘ方向に移動時）と右行時
（＋Ｘ方向に移動時）とでアップカットとダウンカット
が交互に生じ、やはり同じ研削条件であっても、左行時
と右行時で研削抵抗に違いが生じる。そこで、左右運動
及び／または前後運動の一方向だけの物理量、あるい
は、それぞれの方向の物理量を個別に使用するようにし
てもよい。◆さらに、ドレッシング時期を判定するの
に、研削抵抗に代えて砥石軸モータの電流値等の他の物
理量を用いてもよいし、あるいは、法線抵抗と接線抵抗
の比のように複数の物理量を組み合わせたものを使用し
てもよい。◆また、信号を受けてからの時間で研削抵抗
の測定範囲を制限したが、信号を受けてからの距離や移
動回数で測定範囲を制限するようにしてもよい。◆さら
に、上記実施例ではドレッシング時期を判定する例を示
したが、制御対象はこれに限定されるものではなく、ド
レッシング条件や研削条件などを制御するようにしても
よい。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、実
際に研削加工が行われている間だけ物理量を測定するよ
うにしたので、研削盤を制御するための物理量を正確に
測定することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す正面図及び側面
図。

【図２】動作手順を示すフローチャート。

【図３】時間Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、ｔ₁、ｔ₂を説明するため
の図。

【図４】研削抵抗の測定記録例。

【符号の説明】

３：工作物，
４：圧電素子８：研削砥石，１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１
ｂ：近接スイッチ１２ａ、１２ｂ：ドッグ，
１４：ＮＣ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平面研削盤の前後ストローク端と左右スト
ローク端のうちの少なくとも１つの信号を検出し、該信
号を検出してから予め定める時間と距離と工作物と研削
砥石との相対的な移動回数のうちのいずれかにおいて検
出した研削現象を表す物理量により、研削盤の動作と加
工条件のうちの少なくとも一方を制御することを特徴と
する平面研削盤の制御方法。
【請求項２】平面研削盤の前後ストローク端と左右スト
ローク端のうちの少なくとも１つの信号を検出する手段
と、該検出手段により信号を検出した時点から予め定め
る時間と距離と工作物と研削砥石との相対的な移動回数
のうちのいずれかを測定する手段と、研削現象を表す物
理量を測定する手段とを設け、上記前後ストローク端と
左右ストローク端のうちの少なくとも１つの信号を検出
し、該信号を検出してから上記予め定める時間と距離と
工作物と研削砥石との相対的な移動回数のうちのいずれ
かにおいて検出した研削現象を表す物理量により、研削
盤の動作と加工条件のうちの少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする平面研削盤の制御装置。