JPS63295176A - 研削盤の制御方法 - Google Patents
研削盤の制御方法Info
- Publication number
- JPS63295176A JPS63295176A JP62128735A JP12873587A JPS63295176A JP S63295176 A JPS63295176 A JP S63295176A JP 62128735 A JP62128735 A JP 62128735A JP 12873587 A JP12873587 A JP 12873587A JP S63295176 A JPS63295176 A JP S63295176A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grinding
- force
- grinding force
- normal
- tangential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
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。
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〕
本発明は研削盤の制御方法に関し、砥石軸の撓みに起因
する円筒度誤差を大幅に改善し得る制御方法に関するも
のである。
する円筒度誤差を大幅に改善し得る制御方法に関するも
のである。
一般に、研削盤は、切込みモータで切込み送りされる切
込みテーブルと、切込みテーブル上に鉛直軸回りに回動
可能に設けられスイベルモータでスイベル駆動されるス
イベルテーブルと、スイベルテーブル上に設けられたワ
ーク取付の為のチャックを有する主軸及び主軸駆動モー
タと、砥石テーブルと、砥石テーブル上に設けられたホ
イールヘッドと、ホイールヘッドに取付けられた砥石と
、ホイールヘッドを駆動する砥石駆動モータと、砥石ド
レッサなどを備えている。
込みテーブルと、切込みテーブル上に鉛直軸回りに回動
可能に設けられスイベルモータでスイベル駆動されるス
イベルテーブルと、スイベルテーブル上に設けられたワ
ーク取付の為のチャックを有する主軸及び主軸駆動モー
タと、砥石テーブルと、砥石テーブル上に設けられたホ
イールヘッドと、ホイールヘッドに取付けられた砥石と
、ホイールヘッドを駆動する砥石駆動モータと、砥石ド
レッサなどを備えている。
研削盤でワークを研削する場合、ワーク及び砥石を回転
させるとともに、砥石軸の撓み角に相当する角度だけス
イベルテーブルを回動させることによりワークの軸心と
砥石の軸心とを平行に保持した状態で切込みテーブルを
切込み送りさせながら研削する。
させるとともに、砥石軸の撓み角に相当する角度だけス
イベルテーブルを回動させることによりワークの軸心と
砥石の軸心とを平行に保持した状態で切込みテーブルを
切込み送りさせながら研削する。
この研削時、実施例に係る第５図に示すように砥石３か
らワークＷに対して切込み送り力の反力として発生する
水平な法線方向の研削力Ｆｓ （以下、法線方向研削
力ＦＭという）と主に砥石駆動モータのトルクに起因し
摩擦力を介してワークＷに伝わる接線方向の研削力Ｆｔ
（以下、接線方向研削力ＦＴという）とが作用し、
この法線方向研削力ＦＭと接線方向研削力Ｆアのペルト
ル合力である研削力ＦがワークＷに作用する。
らワークＷに対して切込み送り力の反力として発生する
水平な法線方向の研削力Ｆｓ （以下、法線方向研削
力ＦＭという）と主に砥石駆動モータのトルクに起因し
摩擦力を介してワークＷに伝わる接線方向の研削力Ｆｔ
（以下、接線方向研削力ＦＴという）とが作用し、
この法線方向研削力ＦＭと接線方向研削力Ｆアのペルト
ル合力である研削力ＦがワークＷに作用する。
研削時、砥石が摩耗するためまた研削途中で何回も砥石
をドレスするため研削の進行につれて砥石の直径が減少
していくが、通常は砥石駆動モータヘ一定の電力を供給
しその回転数とトルクとを略一定に保持して研削するの
で、砥石径の減少に応じて接線方向研削力ＦＴは大きく
なり、その接線方向研削力ＦＴの増大により研削性能が
向上することから法線方向研削力ＦＮは小さくなる。
をドレスするため研削の進行につれて砥石の直径が減少
していくが、通常は砥石駆動モータヘ一定の電力を供給
しその回転数とトルクとを略一定に保持して研削するの
で、砥石径の減少に応じて接線方向研削力ＦＴは大きく
なり、その接線方向研削力ＦＴの増大により研削性能が
向上することから法線方向研削力ＦＮは小さくなる。
上記接線方向研削力Ｆ７は研削性能を支配するものなの
で、接線方向研削力Ｆアが大きくなると研削面の表面粗
さが大きくなる。また上記法線方向研削力ＦＭは砥石軸
の撓み角を大きく左右するものなので、法線方向研削力
ＦＭが変動すると研削面がテーバ化して研削面の円筒度
が悪化し研削の精度が低下することになる。但し、砥石
軸は法線方向研削力ＦＭによって切込みテーブルの送り
方向に弾性変形するのと同時に、接線方向研削力Ｆアの
反力によっても弾性変形する。
で、接線方向研削力Ｆアが大きくなると研削面の表面粗
さが大きくなる。また上記法線方向研削力ＦＭは砥石軸
の撓み角を大きく左右するものなので、法線方向研削力
ＦＭが変動すると研削面がテーバ化して研削面の円筒度
が悪化し研削の精度が低下することになる。但し、砥石
軸は法線方向研削力ＦＭによって切込みテーブルの送り
方向に弾性変形するのと同時に、接線方向研削力Ｆアの
反力によっても弾性変形する。
従来より、研削面の粗さや円筒度を向上させる高程々の
研削盤の制御方法が提案されて来た。
研削盤の制御方法が提案されて来た。
例えば、特開昭５１−１４３９８３号公報には、砥石軸
の撓みを検出し、その撓みが一定となるように、切込み
モータを介して切込み速度を制御する技術が記載されて
いる。これは、法線方向研削力ＦＮを一定に保持して研
削面の円筒度の精度を高めようとするものである。
の撓みを検出し、その撓みが一定となるように、切込み
モータを介して切込み速度を制御する技術が記載されて
いる。これは、法線方向研削力ＦＮを一定に保持して研
削面の円筒度の精度を高めようとするものである。
また、特公昭５３−３４０３６号公報には、砥石駆動モ
ータへの供給電力を検出し、その電力が設定値となるよ
うに切込み送り速度を制御する技術が記載されている。
ータへの供給電力を検出し、その電力が設定値となるよ
うに切込み送り速度を制御する技術が記載されている。
これは、接線方向研削力Ｆアを一定に保持して研削面の
粗さを向上させようとするものである。
粗さを向上させようとするものである。
上記のように接線方向研削力ＦＴを一定に保持して研削
する技術と、法線方向研削力Ｆ、を一定に保持して研削
する技術について実施例に係る第９図により検討を加え
てみる。
する技術と、法線方向研削力Ｆ、を一定に保持して研削
する技術について実施例に係る第９図により検討を加え
てみる。
図中、点０は無負荷時の砥石中心、点０８はワークの中
心、点Ｏ０は研削開始初期の砥石中心、点０アは接線研
削力Ｆアを一定に制御して研削し砥石径が小さくなった
ときの砥石中心、点ＯＮは法線方向研削力ＦＭを一定に
制御して研削し砥石径が小さくなったときの砥石中心で
ある。
心、点Ｏ０は研削開始初期の砥石中心、点０アは接線研
削力Ｆアを一定に制御して研削し砥石径が小さくなった
ときの砥石中心、点ＯＮは法線方向研削力ＦＭを一定に
制御して研削し砥石径が小さくなったときの砥石中心で
ある。
研削開始後、切込み送りによる法線方向研削力Ｆ、と砥
石のトルクによる接線方向研削力Ｆ、とが作用し、Ｆ、
とＦアのペルトル合力である研削力Ｆが作用するので、
砥石中心はＯｏとなり、このときの研削点がＰｏとなり
、ワークの加工半径は線分０゜Ｗｏとなる。
石のトルクによる接線方向研削力Ｆ、とが作用し、Ｆ、
とＦアのペルトル合力である研削力Ｆが作用するので、
砥石中心はＯｏとなり、このときの研削点がＰｏとなり
、ワークの加工半径は線分０゜Ｗｏとなる。
研削開始時上記法線方向研削力ＦＭで水平方向に撓んだ
砥石軸の撓み角に相当する角度だけスイベルテーブルを
介して主軸をスイベルさせることにより砥石軸軸心と主
軸軸心（ワーク軸心）とが平行となるように調整して研
削してい（のが一般的である。
砥石軸の撓み角に相当する角度だけスイベルテーブルを
介して主軸をスイベルさせることにより砥石軸軸心と主
軸軸心（ワーク軸心）とが平行となるように調整して研
削してい（のが一般的である。
研削の進行につれて砥石径が小さくなり、既述の如（接
線方向研削力ＦＴと法線方向研削力Ｆ８の大きさが変動
するが、上記前者の公報のように法線方向研削力ＦＮが
一定となるように制御する場合に２よ、砥石中心がＯ８
からＯＮへ移行し、研削点がＰｓとなり、ワークの加工
半径は線分０，４ＷＨとなる。この場合、法線方向研削
力ＦＨが一定に保持されるが、接線方向研削力Ｆアが大
きくなることから砥石軸の撓み角は増大側へ変動し、そ
の結果研削点がＰＭとなる。そして、接線方向研削力Ｆ
アが著しく増大するので、研削性能が大きくなり研削面
の粗さが悪化する。
線方向研削力ＦＴと法線方向研削力Ｆ８の大きさが変動
するが、上記前者の公報のように法線方向研削力ＦＮが
一定となるように制御する場合に２よ、砥石中心がＯ８
からＯＮへ移行し、研削点がＰｓとなり、ワークの加工
半径は線分０，４ＷＨとなる。この場合、法線方向研削
力ＦＨが一定に保持されるが、接線方向研削力Ｆアが大
きくなることから砥石軸の撓み角は増大側へ変動し、そ
の結果研削点がＰＭとなる。そして、接線方向研削力Ｆ
アが著しく増大するので、研削性能が大きくなり研削面
の粗さが悪化する。
これに対して、上記後者の公報のように、接線方向研削
力ＦＴが一定となるように制御する場合には、砥石中心
が０゜からＯＦへ移行し、研削点がＰＴとなり、ワーク
の加工半径は線分Ｏｗ ＷＴとなる。この場合、接線方
向研削力Ｆア一定の制御なので、研削性能は一定に保持
され研削面の粗さは小さくなる。しかし、図示のように
法線方向研削力Ｆ、が小さくなり研削力Ｆが小さくなる
ので砥石軸の撓み角が小さくなって、研削面のテーパ化
の度合が大きくなり研削面の円筒度が低下し、このとき
の研削点は点Ｐ７となる。
力ＦＴが一定となるように制御する場合には、砥石中心
が０゜からＯＦへ移行し、研削点がＰＴとなり、ワーク
の加工半径は線分Ｏｗ ＷＴとなる。この場合、接線方
向研削力Ｆア一定の制御なので、研削性能は一定に保持
され研削面の粗さは小さくなる。しかし、図示のように
法線方向研削力Ｆ、が小さくなり研削力Ｆが小さくなる
ので砥石軸の撓み角が小さくなって、研削面のテーパ化
の度合が大きくなり研削面の円筒度が低下し、このとき
の研削点は点Ｐ７となる。
以上のように法線方向研削力Ｆ８を一定に制御する場合
には、研削面の粗さが改善されず、研削面の円筒度があ
る程度改善されるのみである。また、接線方向研削力Ｆ
アを一定に制御する場合には研削面の粗さが改善される
が研削面の円筒度の面で問題が残っている。
には、研削面の粗さが改善されず、研削面の円筒度があ
る程度改善されるのみである。また、接線方向研削力Ｆ
アを一定に制御する場合には研削面の粗さが改善される
が研削面の円筒度の面で問題が残っている。
本願第１発明に係る研削盤の制御方法は、研削盤で研削
する際に法線方向の研削力と接線方向の研削力とを夫々
検出し、上記法線方向研削力と接線方向研削力とのベク
トル合力である研削力を求め、この研削力が一定となる
ように制御するものである。
する際に法線方向の研削力と接線方向の研削力とを夫々
検出し、上記法線方向研削力と接線方向研削力とのベク
トル合力である研削力を求め、この研削力が一定となる
ように制御するものである。
本願第２発明に係る研削盤の制御方法は、研削盤で研削
する際に法線方向の研削力と接線方向の研削力とを夫々
検出し、上記法線方向研削力と接線方向研削力とのベク
トル合方である研削力を求め、このベクトル合力である
研削力が一定となるように砥石とワーク間の切込み速度
を制御するものである。
する際に法線方向の研削力と接線方向の研削力とを夫々
検出し、上記法線方向研削力と接線方向研削力とのベク
トル合方である研削力を求め、このベクトル合力である
研削力が一定となるように砥石とワーク間の切込み速度
を制御するものである。
本発明に係る研削盤の制御方法においては、研削盤で研
削する際に法線方向研削力と接線方向研削力とを夫々検
出し、上記法線方向研削力と接線方向研削力とのベクト
ル合力である研削力を求め、その研削力が一定となるよ
うに制御するので、砥石軸の撓みの方向は若干変動する
ものの砥石軸の撓み角が一定に保持され、その結果研削
面のテーパ化の度合が非常に小さくなり研削面の円筒度
が格段に向上する。
削する際に法線方向研削力と接線方向研削力とを夫々検
出し、上記法線方向研削力と接線方向研削力とのベクト
ル合力である研削力を求め、その研削力が一定となるよ
うに制御するので、砥石軸の撓みの方向は若干変動する
ものの砥石軸の撓み角が一定に保持され、その結果研削
面のテーパ化の度合が非常に小さくなり研削面の円筒度
が格段に向上する。
更に、合力としての研削力を一定に制御するので、接線
方向研削力の増大に応じて法線方向研削力が減少するこ
とから、研削面の粗さも略良好に保持される。
方向研削力の増大に応じて法線方向研削力が減少するこ
とから、研削面の粗さも略良好に保持される。
本発明に係る研削盤の制御方法によれば、以上説明した
ように法線方向研削力と接線方向研削力とのベクトル合
力である研削力が一定となるように制御して、研削中の
砥石軸の撓み角を一定に保持することにより、研削面が
テーパ化するのを防ぎ研削面の円筒度を格段に向上させ
ることが出来る。
ように法線方向研削力と接線方向研削力とのベクトル合
力である研削力が一定となるように制御して、研削中の
砥石軸の撓み角を一定に保持することにより、研削面が
テーパ化するのを防ぎ研削面の円筒度を格段に向上させ
ることが出来る。
以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。
先ず、本発明を適用する研削盤１について第１図〜第３
図面の簡単な説明する。尚、第１図において−Ｘ方向を
左方、Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、Ｙ方向を後方と
定義する。
図面の簡単な説明する。尚、第１図において−Ｘ方向を
左方、Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、Ｙ方向を後方と
定義する。
主軸４及び主軸モータ４ａを支持する切込みテーブル２
は、切込みモータ５によりベッド６上のテーブル台１０
に対して前後方向へ進退駆動されるようになっており、
主軸４及び主軸モータ４ａは切込みテーブル２上に載置
されたスイベルテーブルＩＩ上に固定され、スイベルテ
ーブル１１は鉛直のスイベルビンｌｌａ回りに回動可能
で、上記スイベルテーブル１１を回動させるため、スイ
ベルテーブル１１の左端縁中央部には左方へ突出するア
ームｌｌｂが設けられ、アームｌｌｂのスクリュナツト
に螺合したスクリュ軸１２が前後方向に向けて配設され
、上記スクリュ軸１２は切込みテーブル２のブラケット
２ａ上に設けたスイベル駆動モータ１３により駆動され
る。
は、切込みモータ５によりベッド６上のテーブル台１０
に対して前後方向へ進退駆動されるようになっており、
主軸４及び主軸モータ４ａは切込みテーブル２上に載置
されたスイベルテーブルＩＩ上に固定され、スイベルテ
ーブル１１は鉛直のスイベルビンｌｌａ回りに回動可能
で、上記スイベルテーブル１１を回動させるため、スイ
ベルテーブル１１の左端縁中央部には左方へ突出するア
ームｌｌｂが設けられ、アームｌｌｂのスクリュナツト
に螺合したスクリュ軸１２が前後方向に向けて配設され
、上記スクリュ軸１２は切込みテーブル２のブラケット
２ａ上に設けたスイベル駆動モータ１３により駆動され
る。
ホイールヘッド７及び砥石駆動モ〜り７ａを支持する砥
石テーブル８は砥石テーブル駆動モータ９によりベッド
６に対して左右方向へ進退駆動されるようになっている
。
石テーブル８は砥石テーブル駆動モータ９によりベッド
６に対して左右方向へ進退駆動されるようになっている
。
上記主軸４のチャック４ｂにはワークＷが装着され、こ
のワークＷの内周面がホイールヘッド７の砥石軸３ａの
先端の砥石３で研削加工されるのであるが、この研削の
際には先ず砥石テーブル８を左方へ移動させて砥石３を
ワークＷの軸孔内へ挿入してから、切込みテーブル２を
前方又は後方へ移動させることにより研削することにな
る。
のワークＷの内周面がホイールヘッド７の砥石軸３ａの
先端の砥石３で研削加工されるのであるが、この研削の
際には先ず砥石テーブル８を左方へ移動させて砥石３を
ワークＷの軸孔内へ挿入してから、切込みテーブル２を
前方又は後方へ移動させることにより研削することにな
る。
上記研削時、切込みモータ５により切込みテーブル２を
前方へ切込み送りすると、第４図・第５図に示すように
砥石３からワークＷに対して切込み送り力の反力として
の法線方向研削力Ｆ、と砥石３の回転トルクに起因し摩
擦力を介して伝わる接線方向研削力Ｆ７とが作用し、上
記法線方向研削力ＦＭと接線方向研削力Ｆ７とのベクト
ル合力としての研削力Ｆが作用することになる。
前方へ切込み送りすると、第４図・第５図に示すように
砥石３からワークＷに対して切込み送り力の反力として
の法線方向研削力Ｆ、と砥石３の回転トルクに起因し摩
擦力を介して伝わる接線方向研削力Ｆ７とが作用し、上
記法線方向研削力ＦＭと接線方向研削力Ｆ７とのベクト
ル合力としての研削力Ｆが作用することになる。
上記法線方向研削力ＦＭと接線方向研削力ＦＴとにより
、砥石軸３ａは第４図に示すように法線方向研削力Ｆ、
と反対方向（切込み送り方向）へ弾性変形するとともに
接線方向研削力Ｆｙと反対方向へも弾性変形する。
、砥石軸３ａは第４図に示すように法線方向研削力Ｆ、
と反対方向（切込み送り方向）へ弾性変形するとともに
接線方向研削力Ｆｙと反対方向へも弾性変形する。
そこで、研削開始初期にスイベル駆動モータ１３を駆動
してスイベルテーブル１１をスイベルさせ、第４図のよ
うにワークＷの軸心と砥石３の軸心とが平行になるよう
に所定のスイベル角θに調整して研削を行なう。
してスイベルテーブル１１をスイベルさせ、第４図のよ
うにワークＷの軸心と砥石３の軸心とが平行になるよう
に所定のスイベル角θに調整して研削を行なう。
次に、上記研削盤１の制御方法について説明する。
この研削盤１の制御方法は、上記法線方向研削力ＦＭと
接線方向研削力Ｆｔとを夫々検出し、法線方向研削力Ｆ
ｓと接線方向研削力Ｆ７とのペルトル合力である研削力
Ｆが一定となるように切込みモータ５を制御するもので
あり、これにより研削面の粗さを悪化させることなく研
削面がテーバ状になるのを極力抑制して研削面の円筒度
を著しく向上させようとするものである。
接線方向研削力Ｆｔとを夫々検出し、法線方向研削力Ｆ
ｓと接線方向研削力Ｆ７とのペルトル合力である研削力
Ｆが一定となるように切込みモータ５を制御するもので
あり、これにより研削面の粗さを悪化させることなく研
削面がテーバ状になるのを極力抑制して研削面の円筒度
を著しく向上させようとするものである。
上記法線方向研削力Ｆｓと接線方向研削力Ｆｙとを夫々
検出するため、第６図・第７図に示すように、砥石軸３
ａの外周面の前側に近接して臨むＦ、検出用磁気センサ
１４ａ及び砥石軸３ａの外周面の下側に近接して臨むＦ
７検出用磁気センサ１４ｂとが設けられ、これら磁気セ
ンサ１４ａ・１４ｂからの検出信号はコントロールユニ
ット１５へ出力される。
検出するため、第６図・第７図に示すように、砥石軸３
ａの外周面の前側に近接して臨むＦ、検出用磁気センサ
１４ａ及び砥石軸３ａの外周面の下側に近接して臨むＦ
７検出用磁気センサ１４ｂとが設けられ、これら磁気セ
ンサ１４ａ・１４ｂからの検出信号はコントロールユニ
ット１５へ出力される。
本実施例では、検出された法線方向研削力ＦＭと接線方
向研削力Ｆｔとに基いてそれらのベクトル合力である研
削力ＦがワークＷ毎に設定される設定値となるように切
込み速度を制御する関係上、切込みモータ５の為の制御
系は例えば第８図に示すように構成されている。
向研削力Ｆｔとに基いてそれらのベクトル合力である研
削力ＦがワークＷ毎に設定される設定値となるように切
込み速度を制御する関係上、切込みモータ５の為の制御
系は例えば第８図に示すように構成されている。
即ち、コントロールユニット１５は、研削力Ｆの目標値
を設定する研削力設定器１６と、ワークＷの材質・形状
・寸法などに応じて切込み速度の目標値を設定する切込
み速度設定器１７と、ＦＭ検出用磁気センサ１４ａとＦ
Ｔ検出用磁気センサ１４ｂとから夫々検出信号を受け、 Ｆ ＝ ［（ＦＮ ）”＋ （Ｆ７ ）”］ ”” （
Ｄ演算演算研削力Ｆを演算する演算回路１８と、研削力
設定器１６の出力信号から演算回路１８の出力信号を減
算する減算器１９と、減算器１９の出力信号に所定の係
数を乗する係数器２０と、切込み速度設定器１７の出力
信号と係数器２０の出力信号とを加算する加算器２１と
を備えており、上記加算器２１の出力信号は駆動回路５
ａで増幅され、この駆動回路５ａから制御された電流・
電圧の電力が切込みモータ５へ供給される。
を設定する研削力設定器１６と、ワークＷの材質・形状
・寸法などに応じて切込み速度の目標値を設定する切込
み速度設定器１７と、ＦＭ検出用磁気センサ１４ａとＦ
Ｔ検出用磁気センサ１４ｂとから夫々検出信号を受け、 Ｆ ＝ ［（ＦＮ ）”＋ （Ｆ７ ）”］ ”” （
Ｄ演算演算研削力Ｆを演算する演算回路１８と、研削力
設定器１６の出力信号から演算回路１８の出力信号を減
算する減算器１９と、減算器１９の出力信号に所定の係
数を乗する係数器２０と、切込み速度設定器１７の出力
信号と係数器２０の出力信号とを加算する加算器２１と
を備えており、上記加算器２１の出力信号は駆動回路５
ａで増幅され、この駆動回路５ａから制御された電流・
電圧の電力が切込みモータ５へ供給される。
従って、法線方向研削力Ｆ ｓの検出値と接線方向研削
力Ｆ７の検出値とから得られる実際の研削力Ｆが研削力
設定値より小さいときには、減算器１９の出力信号は十
の信号となり、それに比例する信号が加算器２１により
切込み速度設定器１７の出力信号に加算されるので切込
み速度増加側へ補正され、切込み速度が増大して法線方
向研削力Ｆ８が大きくなり、実際の研削力Ｆが研削力設
定値に近づいていく。
力Ｆ７の検出値とから得られる実際の研削力Ｆが研削力
設定値より小さいときには、減算器１９の出力信号は十
の信号となり、それに比例する信号が加算器２１により
切込み速度設定器１７の出力信号に加算されるので切込
み速度増加側へ補正され、切込み速度が増大して法線方
向研削力Ｆ８が大きくなり、実際の研削力Ｆが研削力設
定値に近づいていく。
実際の研削力Ｆが研削力設定値よりも大きいときには上
記とは反対に切込み速度が減少側へ補正される。
記とは反対に切込み速度が減少側へ補正される。
以上のように実際の研削力Ｆが設定値となるように切込
み速度を制御する場合の作用について説明すると、第９
図において、点ＯＦは上記のように研削力Ｆが一定とな
るように制御しながら研削し砥石径が減少したときの砥
石中心であり、この時の研削点はＰＦとなり、ワークＷ
の加工半径は線分Ｏ，Ｗ、となる。これに対して、既述
の如く法線方向研削力Ｆ、が一定となるように制御する
場合のワークＷの加工半径は線分０゜Ｗ、４であり、接
線方向研削力Ｆアが一定となるように制御する場合のワ
ークＷの加工半径は線分０１Ｗｔとなる。
み速度を制御する場合の作用について説明すると、第９
図において、点ＯＦは上記のように研削力Ｆが一定とな
るように制御しながら研削し砥石径が減少したときの砥
石中心であり、この時の研削点はＰＦとなり、ワークＷ
の加工半径は線分Ｏ，Ｗ、となる。これに対して、既述
の如く法線方向研削力Ｆ、が一定となるように制御する
場合のワークＷの加工半径は線分０゜Ｗ、４であり、接
線方向研削力Ｆアが一定となるように制御する場合のワ
ークＷの加工半径は線分０１Ｗｔとなる。
第９図からも明らかなように研削力Ｆが一定となるよう
に制御する場合のワークＷの加工半径０゜ＷＦが最も小
さくなっている。これは、研削開始初期のワークＷの加
工半径が線分ＯｗＷｏであるから、研削力Ｆを一定に制
御する場合に研削面のテーパ化の度合が最も小さくなる
ことつまり研削面の円筒度が最も高いことを示している
。
に制御する場合のワークＷの加工半径０゜ＷＦが最も小
さくなっている。これは、研削開始初期のワークＷの加
工半径が線分ＯｗＷｏであるから、研削力Ｆを一定に制
御する場合に研削面のテーパ化の度合が最も小さくなる
ことつまり研削面の円筒度が最も高いことを示している
。
砥石軸３ａの撓み角は研削力Ｆの大きさに左右されるの
で研削力Ｆが一定となるように制御することにより、砥
石軸３ａの撓み角を一定に保持することが出来る。もっ
とも、研削力Ｆを一定に制御しても法線方向研削力Ｆ、
は多少減少するので、その法線方向研削力ＦＭの減少分
だけ砥石軸３ａの水平面内での撓み角（第４図のθ）は
減少し、研削面が僅かにテーパ化することは避けられな
い。
で研削力Ｆが一定となるように制御することにより、砥
石軸３ａの撓み角を一定に保持することが出来る。もっ
とも、研削力Ｆを一定に制御しても法線方向研削力Ｆ、
は多少減少するので、その法線方向研削力ＦＭの減少分
だけ砥石軸３ａの水平面内での撓み角（第４図のθ）は
減少し、研削面が僅かにテーパ化することは避けられな
い。
法線方向研削力Ｆ９を一定に制御する従来技術の場合、
法線方向研削力ＦＮは一定に保持されるものの、砥石径
の減少に応じて接線方向研削力Ｆ□が増大して砥石軸３
ａの撓み角が増大し、その結果研削面のテーパ化の度合
が大きくなる。
法線方向研削力ＦＮは一定に保持されるものの、砥石径
の減少に応じて接線方向研削力Ｆ□が増大して砥石軸３
ａの撓み角が増大し、その結果研削面のテーパ化の度合
が大きくなる。
接線方向研削力Ｆｔを一定に制御する従来技術の場合、
砥石径の減少に応じて法線方向研削力Ｆ、が減少し研削
力Ｆが小さくなって、砥石軸３ａの撓み角が研削開始時
の撓み角と比較して大幅に減少し、ワークＷの軸心と砥
石３の軸心との平行性が崩れ、これにより研削面がテー
パ化する。
砥石径の減少に応じて法線方向研削力Ｆ、が減少し研削
力Ｆが小さくなって、砥石軸３ａの撓み角が研削開始時
の撓み角と比較して大幅に減少し、ワークＷの軸心と砥
石３の軸心との平行性が崩れ、これにより研削面がテー
パ化する。
このように研削力Ｆが一定となるように制御すると、砥
石軸３ａの撓み角が一定に保持され、研削面のテーパ化
の度合が極端に小さくなり研削面の円筒度が著しく改善
されることになる。
石軸３ａの撓み角が一定に保持され、研削面のテーパ化
の度合が極端に小さくなり研削面の円筒度が著しく改善
されることになる。
更に、研削力Ｆが一定となるように切込み速度を制御す
ることの作用について説明する。
ることの作用について説明する。
砥石駆動モータ７ａは設定回転数及び設定電力で駆動さ
れていることを前提とすると、砥石径の減少につれて接
線研削力Ｆアが増大して研削性能が向上する。その結果
、法線方向研削力Ｆ、は減少する傾向になるが、仮に法
線方向研削力ＦＨを減少させずに研削すると、研削能率
は向上するが研削面の粗さが悪化することになる。
れていることを前提とすると、砥石径の減少につれて接
線研削力Ｆアが増大して研削性能が向上する。その結果
、法線方向研削力Ｆ、は減少する傾向になるが、仮に法
線方向研削力ＦＨを減少させずに研削すると、研削能率
は向上するが研削面の粗さが悪化することになる。
しかし、本実施例の場合、法線方向研削力Ｆ２と接線方
向研削力ＦＴのベクトル合力としての研削力Ｆ一定とな
るように切込み速度を制御するので、砥石径の減少につ
れて接線方向研削力Ｆ７が増大したときに切込み速度を
低下させることにより法線方向研削力ＦＭを減少させる
ことになる。
向研削力ＦＴのベクトル合力としての研削力Ｆ一定とな
るように切込み速度を制御するので、砥石径の減少につ
れて接線方向研削力Ｆ７が増大したときに切込み速度を
低下させることにより法線方向研削力ＦＭを減少させる
ことになる。
その結果、研削面の粗さが略良好に保持されることにな
る。
る。
次に、上記研削盤１の制御系並びに検出系の変形例につ
いて説明する。
いて説明する。
（１１第１０図に示すように、コントロールユニット１
５Ａは、ＦＨ検出用磁気センサ１４ａとＦＴ検出用磁気
センサ１４ｂとからの検出信号を受けてそれらをＡ／Ｄ
変換するＡ／Ｄ変換器２２と、研削の諸条件を入力設定
する操作盤２３とＡ／Ｄ変換器２２からの信号を受ける
入出力インクフェイス２４と、入出力インクフェイス２
４にデータバス等で接続されたＣＰＵ２５ （中央演算
装置）と、ＣＰＵ２５にデータバス等で夫々接続された
ＲＯＭ２６（リード・オンリ・メモリ）及びＲＡＭ２７
（ランダム・アクセス・メモリ）とで構成され、入出
力インクフェイス２４からは主軸モータ駆動回路２８と
切込みモータ駆動回路２９とスイベル駆動モータ駆動回
路３０と砥石駆動モータ駆動回路３１と砥石テーブル駆
動モータ駆動回路３２とに夫々制御信号が出力されるよ
うになっている。
５Ａは、ＦＨ検出用磁気センサ１４ａとＦＴ検出用磁気
センサ１４ｂとからの検出信号を受けてそれらをＡ／Ｄ
変換するＡ／Ｄ変換器２２と、研削の諸条件を入力設定
する操作盤２３とＡ／Ｄ変換器２２からの信号を受ける
入出力インクフェイス２４と、入出力インクフェイス２
４にデータバス等で接続されたＣＰＵ２５ （中央演算
装置）と、ＣＰＵ２５にデータバス等で夫々接続された
ＲＯＭ２６（リード・オンリ・メモリ）及びＲＡＭ２７
（ランダム・アクセス・メモリ）とで構成され、入出
力インクフェイス２４からは主軸モータ駆動回路２８と
切込みモータ駆動回路２９とスイベル駆動モータ駆動回
路３０と砥石駆動モータ駆動回路３１と砥石テーブル駆
動モータ駆動回路３２とに夫々制御信号が出力されるよ
うになっている。
上記ＲＯＭ２６には操作盤２３からの設定信号に基いて
各モータ４ａ・５・７ａ・９・１３を制御する制御プロ
グラム及びＦ、検出用磁気センサ１４ａ及びＦｔ検出用
磁気センサ１４ｂからの検出信号を読込んで前記同様ベ
クトル合力としての研削力Ｆを演算し研削力Ｆが一定と
なるように切込みモータ５を制御する制御プログラムな
どが予め入力格納されている。
各モータ４ａ・５・７ａ・９・１３を制御する制御プロ
グラム及びＦ、検出用磁気センサ１４ａ及びＦｔ検出用
磁気センサ１４ｂからの検出信号を読込んで前記同様ベ
クトル合力としての研削力Ｆを演算し研削力Ｆが一定と
なるように切込みモータ５を制御する制御プログラムな
どが予め入力格納されている。
その制御ルーチンは検出信号の読込み、研削力Ｆの演算
、切込みモータ駆動回路２９への制御信号の出力などの
ステップからなる。
、切込みモータ駆動回路２９への制御信号の出力などの
ステップからなる。
尚、上記研削力Ｆが一定となるように切込みモータ５及
び砥石駆動モータ７ａの両方を制御することも有り得る
。
び砥石駆動モータ７ａの両方を制御することも有り得る
。
その場合、研削の進行につれて砥石径が減少しても、法
線方向研削力ＦＮ及び接線方向研削力ＦＴを夫々研削初
期と略同じ値に保持し、理想的な研削を行なうことが可
能となる。
線方向研削力ＦＮ及び接線方向研削力ＦＴを夫々研削初
期と略同じ値に保持し、理想的な研削を行なうことが可
能となる。
また、砥石駆動モータ７ａを上記のように制御しない場
合でも、法線方向研削力Ｆ８の減少に対応してスイベル
テーブル１１のスイベル角を制御することも考えられる
。
合でも、法線方向研削力Ｆ８の減少に対応してスイベル
テーブル１１のスイベル角を制御することも考えられる
。
（２）前記磁気センサ１４ａ・１４ｂに代えて、電気マ
イクロメータ、空気マイクロメータ、光学的測微器など
各種の検出装置を用いることが出来る。
イクロメータ、空気マイクロメータ、光学的測微器など
各種の検出装置を用いることが出来る。
加えて、法線方向研削力ＦＭ検出手段として、例えば第
１１図や第１２図のように構成してもよい。
１１図や第１２図のように構成してもよい。
即ち、第１１図のものは、切込みモータ５の回転数信号
（これは、回転数センサで検出される）とインプロセス
ゲージ３２で計測した研削内周面の直径信号とに基いて
砥石軸３ａの撓み量を求め、その撓み量から法線方向研
削力ＦＭを求めるようにしである。また第１２図のもの
は、１対のインプロセスゲージ３２によりワークＷの研
削内周面の軸方向２個所の直径を検出し、その直径の差
から砥石軸３ａの撓み角を求め、その撓み角から法線方
向研削力Ｆ、を求めるようにしである。尚、図中符号１
５Ｂは第１０図のものと同様のコントロールユニットで
ある。
（これは、回転数センサで検出される）とインプロセス
ゲージ３２で計測した研削内周面の直径信号とに基いて
砥石軸３ａの撓み量を求め、その撓み量から法線方向研
削力ＦＭを求めるようにしである。また第１２図のもの
は、１対のインプロセスゲージ３２によりワークＷの研
削内周面の軸方向２個所の直径を検出し、その直径の差
から砥石軸３ａの撓み角を求め、その撓み角から法線方
向研削力Ｆ、を求めるようにしである。尚、図中符号１
５Ｂは第１０図のものと同様のコントロールユニットで
ある。
一方、接線方向研削力Ｆアは、砥石駆動モータ７ａへ供
給される電力の電圧をポテンシャルトランスフォーマ−
でまた電流をカレントトランスフォーマ−で夫々検出す
るとともに砥石駆動モータ７ａの回転数を回転数センサ
などで求め、上記検出電圧と検出電流と検出回転数とに
基いて接線方向研削力Ｆｙを求めるようにしてもよい。
給される電力の電圧をポテンシャルトランスフォーマ−
でまた電流をカレントトランスフォーマ−で夫々検出す
るとともに砥石駆動モータ７ａの回転数を回転数センサ
などで求め、上記検出電圧と検出電流と検出回転数とに
基いて接線方向研削力Ｆｙを求めるようにしてもよい。
図面は本発明の実施例に係るもので、第１図は研削盤の
平面図、第２図は同正面図、第３図は同側面図、第４図
は砥石軸の撓み角とワークのスイベル角とを示す横断平
面図、第５図は砥石からワークに作用する法線方向研削
力と接線方向研削力と研削力とを示す説明図、第６図は
Ｆ、検出用磁気センサとＦ７検出用磁気センサとを示す
要部縦断面図、第７図は同じく要部平面図、第８図は切
込みモータの為の制御系の構成図、第９図は従来技術を
含めて各制御方式で制御するときの加工半径の説明図、
第１０図は研削盤全体の制御系の一例の構成図、第１１
図・第１２図は夫々法線方向研削力検出手段の一例を示
す構成図である。 １・・研削盤、 ３・・砥石、 ５・・切込みモータ、
Ｆ８ ・・法線方向研削力、 Ｆ、・・接線方向研削
力、 Ｆ・・研削力、 １４ａ・・２Ｍ検出用磁気
センサ、 １４ｂ・・Ｆｔ検出用磁気センサ、 １５
・１５Ａ−１５Ｂ・・コントロールユニット、 Ｉ６
・・研削力設定器、３２・・インプロセスゲージ、 Ｗ
・・ワーク。 特 許 出 願 人 マツダ株式会社第１図 第４図 第５図 第９図
平面図、第２図は同正面図、第３図は同側面図、第４図
は砥石軸の撓み角とワークのスイベル角とを示す横断平
面図、第５図は砥石からワークに作用する法線方向研削
力と接線方向研削力と研削力とを示す説明図、第６図は
Ｆ、検出用磁気センサとＦ７検出用磁気センサとを示す
要部縦断面図、第７図は同じく要部平面図、第８図は切
込みモータの為の制御系の構成図、第９図は従来技術を
含めて各制御方式で制御するときの加工半径の説明図、
第１０図は研削盤全体の制御系の一例の構成図、第１１
図・第１２図は夫々法線方向研削力検出手段の一例を示
す構成図である。 １・・研削盤、 ３・・砥石、 ５・・切込みモータ、
Ｆ８ ・・法線方向研削力、 Ｆ、・・接線方向研削
力、 Ｆ・・研削力、 １４ａ・・２Ｍ検出用磁気
センサ、 １４ｂ・・Ｆｔ検出用磁気センサ、 １５
・１５Ａ−１５Ｂ・・コントロールユニット、 Ｉ６
・・研削力設定器、３２・・インプロセスゲージ、 Ｗ
・・ワーク。 特 許 出 願 人 マツダ株式会社第１図 第４図 第５図 第９図
Claims (2)
- （１）研削盤で研削する際に法線方向の研削力と接線方
向の研削力とを夫々検出し、上記法線方向研削力と接線
方向研削力とのベクトル合力である研削力を求め、この
研削力が一定となるように制御することを特徴とする研
削盤の制御方法。 - （２）研削盤で研削する際に法線方向の研削力と接線方
向の研削力とを夫々検出し、上記法線方向研削力と接線
方向研削力とのベクトル合力である研削力を求め、この
ベクトル合力である研削力が一定となるように砥石とワ
ーク間の切込み速度を制御することを特徴とする研削盤
の制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128735A JPS63295176A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 研削盤の制御方法 |
| KR1019880005918A KR880013657A (ko) | 1987-05-26 | 1988-05-20 | 연삭반의 제어 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128735A JPS63295176A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 研削盤の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63295176A true JPS63295176A (ja) | 1988-12-01 |
Family
ID=14992157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62128735A Pending JPS63295176A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 研削盤の制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63295176A (ja) |
| KR (1) | KR880013657A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252358A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-10-09 | Seiko Seiki Co Ltd | 撓み検知手段付スピンドル装置を備えた研削加工装置の制御方法 |
| JP2001150343A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-05 | Shigiya Machinery Works Ltd | ハードディスク用基板周縁の研削方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS496264A (ja) * | 1972-05-10 | 1974-01-19 | ||
| JPS5326715A (en) * | 1976-08-26 | 1978-03-13 | Nippon Steel Corp | Sub-material for refining molten iron alloy |
| JPS6179549A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Takaaki Nagao | 曲面加工装置 |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP62128735A patent/JPS63295176A/ja active Pending
-
1988
- 1988-05-20 KR KR1019880005918A patent/KR880013657A/ko not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS496264A (ja) * | 1972-05-10 | 1974-01-19 | ||
| JPS5326715A (en) * | 1976-08-26 | 1978-03-13 | Nippon Steel Corp | Sub-material for refining molten iron alloy |
| JPS6179549A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Takaaki Nagao | 曲面加工装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252358A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-10-09 | Seiko Seiki Co Ltd | 撓み検知手段付スピンドル装置を備えた研削加工装置の制御方法 |
| JP2001150343A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-05 | Shigiya Machinery Works Ltd | ハードディスク用基板周縁の研削方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR880013657A (ko) | 1988-12-21 |
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