JP2940073B2 - 研削盤の制御方法 - Google Patents
研削盤の制御方法Info
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- JP2940073B2 JP2940073B2 JP13481690A JP13481690A JP2940073B2 JP 2940073 B2 JP2940073 B2 JP 2940073B2 JP 13481690 A JP13481690 A JP 13481690A JP 13481690 A JP13481690 A JP 13481690A JP 2940073 B2 JP2940073 B2 JP 2940073B2
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- Japan
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- grinding
- spark
- force
- sharpness
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は円筒状あるいは円柱状ワークの内，外面を研
削する研削盤の制御方法に関する。
削する研削盤の制御方法に関する。
（従来技術） この種の研削盤において砥石の切味Ｋ（金属除去パラ
メータ）は研削送り速度（研削速度）と同様に加工精度
や研削サイクルタイムに大きな影響を与えるが、砥石切
味は砥石の種類，砥石径あるいはツルーイング，ドレッ
シング等により変化する。切味変動の大きい砥石、例え
ばCBN砥石を用いて研削を行う場合、一般にドレス後や
砥石径大の使用領域では砥石切味は悪い。この状態で定
常の研削送りを実行すると研削力が過大となって研削焼
けが発生することが多い。第７図（ａ）は砥石切味の差
が研削力の差となることを示すための研削力と研削速度
の関係を示した図である。図中Ａは砥石径が小で砥石切
味が良く、Ｂは砥石径大、砥石切味が悪い状態である。
CBN砥石は研削を重ねるごとに切味が向上してくること
が経験的に知られているが、第７図（ａ）ではＢからＡ
の方向に直線の傾きが変化してくる。粗研削速度をv1に
設定すると切味良の時はF1の研削力が、また切味悪の場
合はF2の研削力がかかることになる。F2＞F1ではワーク
加工面には大きな力が発生する。これらは削る力よりも
砥石のボンド面で擦る力の方が大きいため研削熱による
研削焼けの原因となり易い（第７図（ｃ）のC,D箇
所）。そのため通常切味が良好になるまで経験的なスキ
ップ数を設けて第７図（ｂ），（ｃ）に示すように段階
的に研削速度を上昇させている。
メータ）は研削送り速度（研削速度）と同様に加工精度
や研削サイクルタイムに大きな影響を与えるが、砥石切
味は砥石の種類，砥石径あるいはツルーイング，ドレッ
シング等により変化する。切味変動の大きい砥石、例え
ばCBN砥石を用いて研削を行う場合、一般にドレス後や
砥石径大の使用領域では砥石切味は悪い。この状態で定
常の研削送りを実行すると研削力が過大となって研削焼
けが発生することが多い。第７図（ａ）は砥石切味の差
が研削力の差となることを示すための研削力と研削速度
の関係を示した図である。図中Ａは砥石径が小で砥石切
味が良く、Ｂは砥石径大、砥石切味が悪い状態である。
CBN砥石は研削を重ねるごとに切味が向上してくること
が経験的に知られているが、第７図（ａ）ではＢからＡ
の方向に直線の傾きが変化してくる。粗研削速度をv1に
設定すると切味良の時はF1の研削力が、また切味悪の場
合はF2の研削力がかかることになる。F2＞F1ではワーク
加工面には大きな力が発生する。これらは削る力よりも
砥石のボンド面で擦る力の方が大きいため研削熱による
研削焼けの原因となり易い（第７図（ｃ）のC,D箇
所）。そのため通常切味が良好になるまで経験的なスキ
ップ数を設けて第７図（ｂ），（ｃ）に示すように段階
的に研削速度を上昇させている。
第８図はフィードレート研削でなおかつ仕上研削力が
一定に制御されている状態のスパークアウト研削時間と
仕上研削力との関係を示したものであり、砥石切味によ
る研削力の差が寸法変化となることを示す例である。Ａ
は切味が良い場合、Ｂは砥石切味が悪い場合である。仕
上送り完了から送り停止後T0秒のスパークアウト研削に
移行し、T0秒後の研削力はF1およびF2となり、ワーク寸
法変化は直径当り（F2−F1）×２×1/kμｍ程度の差と
なって現れる。なおｋは砥石軸バネ定数（KG/μｍ）で
ある。
一定に制御されている状態のスパークアウト研削時間と
仕上研削力との関係を示したものであり、砥石切味によ
る研削力の差が寸法変化となることを示す例である。Ａ
は切味が良い場合、Ｂは砥石切味が悪い場合である。仕
上送り完了から送り停止後T0秒のスパークアウト研削に
移行し、T0秒後の研削力はF1およびF2となり、ワーク寸
法変化は直径当り（F2−F1）×２×1/kμｍ程度の差と
なって現れる。なおｋは砥石軸バネ定数（KG/μｍ）で
ある。
（発明が解決しようとする課題） 上述したように従来の研削方法は、砥石切味に関係な
く経験的に設定されたスキップ数で研削速度を決定して
いたので、どうしても安全側な速度設定となり、研削能
率が制限される。これに対して砥石切味を計算し研削力
を変化させる方法もあるが、研削力制御では軸受外輪の
内面溝研削の場合、第９図に示すようにワーク10の溝エ
ッジ部10aに砥石９が当り、局部的に過大な力がかかり
易く、ワークに研削焼けが発生する。また従来のように
スパークアウト時間を経験によって決める方法では、フ
ィードレート研削の場合、微妙に寸法変化を起すという
問題があった。またCBN砥石の切味は砥石径は勿論のこ
と、ツルアーの状態変化等によっても大きく左右され、
ツルーイングやドレッシングにも影響され易く、砥石切
味を或る範囲に制御するのは非常に大変であった。
く経験的に設定されたスキップ数で研削速度を決定して
いたので、どうしても安全側な速度設定となり、研削能
率が制限される。これに対して砥石切味を計算し研削力
を変化させる方法もあるが、研削力制御では軸受外輪の
内面溝研削の場合、第９図に示すようにワーク10の溝エ
ッジ部10aに砥石９が当り、局部的に過大な力がかかり
易く、ワークに研削焼けが発生する。また従来のように
スパークアウト時間を経験によって決める方法では、フ
ィードレート研削の場合、微妙に寸法変化を起すという
問題があった。またCBN砥石の切味は砥石径は勿論のこ
と、ツルアーの状態変化等によっても大きく左右され、
ツルーイングやドレッシングにも影響され易く、砥石切
味を或る範囲に制御するのは非常に大変であった。
本発明はこのような問題に鑑み、砥石切味により自動
的に研削速度，ツルーイング判定を行うようにし、これ
によってCBN砥石の場合においても研削能率向上，効率
向上を図り得、また同様に砥石切味に応じて自動的にス
パークアウト時間を制御することによりワークの加工精
度および研削能率の向上を図り得る研削制御方法を提供
することにある。
的に研削速度，ツルーイング判定を行うようにし、これ
によってCBN砥石の場合においても研削能率向上，効率
向上を図り得、また同様に砥石切味に応じて自動的にス
パークアウト時間を制御することによりワークの加工精
度および研削能率の向上を図り得る研削制御方法を提供
することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明による研削盤の制御方法は、研削中の研削速度
値および研削力値の少なくとも１つを求め、該研削速度
値および研削力値の少なくとも１つからスパークアウト
時間およびスパークアウト研削力の少なくとも１つを制
御する研削盤の制御方法において、各研削サイクル毎の
砥石切味Ｋを求め、この砥石切味Ｋを用いて、予め求め
られる研削剛性値（Ｋ′）と、仕上送り時の研削力とス
レッショルドフォースとの差分と、予め設定されたスパ
ークアウト完了時の研削力（Ｆα）とスレッショルドフ
ォースとの差分とに基づいてスパークアウト時間（T0）
を制御するようにしたものである。
値および研削力値の少なくとも１つを求め、該研削速度
値および研削力値の少なくとも１つからスパークアウト
時間およびスパークアウト研削力の少なくとも１つを制
御する研削盤の制御方法において、各研削サイクル毎の
砥石切味Ｋを求め、この砥石切味Ｋを用いて、予め求め
られる研削剛性値（Ｋ′）と、仕上送り時の研削力とス
レッショルドフォースとの差分と、予め設定されたスパ
ークアウト完了時の研削力（Ｆα）とスレッショルドフ
ォースとの差分とに基づいてスパークアウト時間（T0）
を制御するようにしたものである。
また本発明によれば、研削中の研削速度値および研削
力値の少なくとも１つを求め、該研削速度値および研削
力値の少なくとも１つからスパークアウト時間およびス
パークアウト研削力の少なくとも１つを制御する研削盤
の制御方法において、スパークアウト中の研削力を一定
にするように前記砥石切味Ｋに反比例してスパークアウ
ト時間を制御することを特徴とする研削盤の制御方法が
提供される。
力値の少なくとも１つを求め、該研削速度値および研削
力値の少なくとも１つからスパークアウト時間およびス
パークアウト研削力の少なくとも１つを制御する研削盤
の制御方法において、スパークアウト中の研削力を一定
にするように前記砥石切味Ｋに反比例してスパークアウ
ト時間を制御することを特徴とする研削盤の制御方法が
提供される。
さらに本発明によれば、研削中の研削速度値および研
削力値の少なくとも１つを求め、該研削速度値および研
削力値の少なくとも１つからスパークアウト時間および
スパークアウト研削力の少なくとも１つを制御する研削
盤の制御方法において、予め定めた一定の仕上研削送り
時間後のスパークアウト中の研削力が予め定めたスパー
クアウト完了時の研削力（Ｆα）となった時に砥石を急
速後退してスパークアウトを完了させることを特徴とす
る研削盤の制御方法が提供される。
削力値の少なくとも１つを求め、該研削速度値および研
削力値の少なくとも１つからスパークアウト時間および
スパークアウト研削力の少なくとも１つを制御する研削
盤の制御方法において、予め定めた一定の仕上研削送り
時間後のスパークアウト中の研削力が予め定めたスパー
クアウト完了時の研削力（Ｆα）となった時に砥石を急
速後退してスパークアウトを完了させることを特徴とす
る研削盤の制御方法が提供される。
また本発明によれば、研削中の研削速度値および研削
力値の少なくとも１つを求め、該研削速度値および研削
力値の少なくとも１つからスパークアウト時間およびス
パークアウト研削力の少なくとも１つを制御する研削盤
の制御方法において、実スパークアウト時間がその設定
値よりずれた時スパークアウト完了時の研削力（Ｆα）
を変更し、切り上がり点補正を行うことを特徴とする研
削盤の制御方法が提供される。
力値の少なくとも１つを求め、該研削速度値および研削
力値の少なくとも１つからスパークアウト時間およびス
パークアウト研削力の少なくとも１つを制御する研削盤
の制御方法において、実スパークアウト時間がその設定
値よりずれた時スパークアウト完了時の研削力（Ｆα）
を変更し、切り上がり点補正を行うことを特徴とする研
削盤の制御方法が提供される。
（作用） 本発明によれば、砥石切味により切込速度を変化させ
るため研削焼け対策として非常に有効であるほか、研削
能率の向上が図れる。また砥石切味をモニタしてツルー
イングおよびドレッシング後の砥石性状つまり砥石切味
を或る決めた範囲内に制御することができる。またスパ
ークアウト時間も砥石切味により自動的に制御されるこ
とにより、ワークの加工精度を安定に保つことができ
る。
るため研削焼け対策として非常に有効であるほか、研削
能率の向上が図れる。また砥石切味をモニタしてツルー
イングおよびドレッシング後の砥石性状つまり砥石切味
を或る決めた範囲内に制御することができる。またスパ
ークアウト時間も砥石切味により自動的に制御されるこ
とにより、ワークの加工精度を安定に保つことができ
る。
（実施例） 次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明に係る制御方法を実施する場合の制御
系統を示すブロック図、第２図は本発明に適用される内
面研削盤の平面図である。本発明は前述のように研削速
度および研削力を検出して砥石切味を演算し、この砥石
切味に比例して研削速度を増減する。具体的には演算制
御部１で砥石径演算部２および研削力検出部３からの信
号により後述の演算式にしたがって研削速度を演算し、
その結果を切込制御部４へ出力する。砥石径演算部２は
例えば砥石径を大，中，小の３つの範囲に分割し、これ
に対応した研削開始速度，定常研削速度を開始速度
（中），定常速度（中）のように設定する。勿論砥石径
はさらに細かく多段階に分け、それに対応した速度を設
定してもよい。これらを第７図（ａ）に示せば砥石径大
では研削速度v2、砥石径小では研削速度v1のように研削
速度を変化させて、研削時の研削力を低くし、研削焼け
が発生しにくい設定とする。砥石径大で研削速度v1のま
まだと研削力ＦはF2のように大となる。これをさけるた
め砥石径大では研削速度v2とする。また使用中の砥石径
の変化量はツルーイング時の切込スライド位置の変化量
で間接的に判断できるから、これにより砥石径の大小を
判定する。切込速度を一定に制御するための切込制御部
４は速度指令信号を切込送り制御部５へ出力する。切込
送り制御部５は切込モータ７（第２図）を駆動し、研削
部６は第２図の切込スライド8,砥石９を動作させ、ワー
ク10に対する砥石９の切込を行う。11は砥石軸モータ、
12は砥石軸、13は砥石送りモータである。
系統を示すブロック図、第２図は本発明に適用される内
面研削盤の平面図である。本発明は前述のように研削速
度および研削力を検出して砥石切味を演算し、この砥石
切味に比例して研削速度を増減する。具体的には演算制
御部１で砥石径演算部２および研削力検出部３からの信
号により後述の演算式にしたがって研削速度を演算し、
その結果を切込制御部４へ出力する。砥石径演算部２は
例えば砥石径を大，中，小の３つの範囲に分割し、これ
に対応した研削開始速度，定常研削速度を開始速度
（中），定常速度（中）のように設定する。勿論砥石径
はさらに細かく多段階に分け、それに対応した速度を設
定してもよい。これらを第７図（ａ）に示せば砥石径大
では研削速度v2、砥石径小では研削速度v1のように研削
速度を変化させて、研削時の研削力を低くし、研削焼け
が発生しにくい設定とする。砥石径大で研削速度v1のま
まだと研削力ＦはF2のように大となる。これをさけるた
め砥石径大では研削速度v2とする。また使用中の砥石径
の変化量はツルーイング時の切込スライド位置の変化量
で間接的に判断できるから、これにより砥石径の大小を
判定する。切込速度を一定に制御するための切込制御部
４は速度指令信号を切込送り制御部５へ出力する。切込
送り制御部５は切込モータ７（第２図）を駆動し、研削
部６は第２図の切込スライド8,砥石９を動作させ、ワー
ク10に対する砥石９の切込を行う。11は砥石軸モータ、
12は砥石軸、13は砥石送りモータである。
ツルーイング完了後、研削開始速度例えば前記砥石径
に対応する研削速度が設定され、研削が開されるが、こ
の場合開始速度設定は粗速度，仕上速度設定の２つによ
り研削が開始される。研削中は研削力検出部３によりそ
れぞれの研削力が測定され、以下に示す演算式により砥
石切味Ｋが算出される。
に対応する研削速度が設定され、研削が開されるが、こ
の場合開始速度設定は粗速度，仕上速度設定の２つによ
り研削が開始される。研削中は研削力検出部３によりそ
れぞれの研削力が測定され、以下に示す演算式により砥
石切味Ｋが算出される。
VR…粗速度設定（mm/s）、 VF…仕上速度設定（mm/s）、 FR…粗研削力（KG）、 FF…仕上研削力（KG）、 DW…ワーク仕上寸法（mm）、Ｂ……研削巾（mm）、 これらはすべて演算制御部１で実行される。砥石切味
Ｋが求まったならば、次にこの砥石切味Ｋに基づいて以
下の演算式により粗研削速度VR,仕上研削速度VFが演算
部１で自動的に算出される。
Ｋが求まったならば、次にこの砥石切味Ｋに基づいて以
下の演算式により粗研削速度VR,仕上研削速度VFが演算
部１で自動的に算出される。
VR0…定常状態粗送り速度（mm/s）、 VF0…定常状態仕上送り速度（mm/s）、 KREF…定常状態切味（mm3/KG・ｓ）、 上式により砥石入切味が定常状態に到達するまでは砥
石切味に比例した速度で研削し、一度定常状態になった
ならばその後は定常速度で研削を続行する。
石切味に比例した速度で研削し、一度定常状態になった
ならばその後は定常速度で研削を続行する。
第３図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ研削個数（スキップ
数Ｎ）と砥石切味K,研削速度V,および研削力Ｆとの関係
を示したものである。上式の砥石切味Ｋは研削個数Ｎ個
の移動平均を用いることも考えられるし、速度の上昇率
を制限することもあり得る。かくして第３図（ｂ），
（ｃ）に示すように変化し、第７図（ｂ），（ｃ）に比
較して、なだらかにかつ能率よく研削を遂行することが
できる。KREFとしては砥石切味が安定した状態の定常速
度（VR0,VF0）で研削したときの砥石切味を用いる（第
３図（ａ））。
数Ｎ）と砥石切味K,研削速度V,および研削力Ｆとの関係
を示したものである。上式の砥石切味Ｋは研削個数Ｎ個
の移動平均を用いることも考えられるし、速度の上昇率
を制限することもあり得る。かくして第３図（ｂ），
（ｃ）に示すように変化し、第７図（ｂ），（ｃ）に比
較して、なだらかにかつ能率よく研削を遂行することが
できる。KREFとしては砥石切味が安定した状態の定常速
度（VR0,VF0）で研削したときの砥石切味を用いる（第
３図（ａ））。
本発明の他の形態においては、ツルーイング後の砥石
切味をモニタし、ツルーイング、ドレッシングの制御を
行って砥石切味が予め定めたゾーンに入るようにする。
CBN砥石はツルーイングによって切味が悪くなることを
経験している。ツルーイング完了後ワークを研削し研削
切味Ｋを求め、前記の特性を利用する。砥石切味Ｋは、
Ｋ＞最大設定切味の場合、ツルーイング不足と判定し、
もう一度ツルーイングを実行する。これらはすべて演算
制御部１で実行される。予め決めたNT回ツルーイングし
てもＫ＞最大設定切味であればツルーイングNGと判定し
研削焼け防止のためサイクル終了とする。一方ツルーイ
ング過多でＫ＜最小設定切味となった場合はドレッシン
グを実行し、砥石切味を出す。同様にドレッシング完了
後ワークを研削し、砥石切味Ｋを求め、ドレッシング不
足と判定し、予め決めておいたND回ドレッシングしても
Ｋ＜最小設定切味であればドレッシングNGと判定し焼け
防止のためのサイクル終了とする。これら一連の流れを
第４図にフローチャートとして示す。第５図は砥石切味
判定によるツルーイングゾーン決定方法を説明するため
の図であり、ツルーイング開始から実研削開始までのワ
ーク個数と砥石切味の関係を示している（同図→→
→の過程）。図示の例には４回目にツルーイングの
所定判定ゾーンに砥石切味が制御された場合である。こ
れら一連のサイクルによりツルーイング後の砥石切味を
最小設定味＜砥石切味＜最大設定切味の状態にすること
ができる。
切味をモニタし、ツルーイング、ドレッシングの制御を
行って砥石切味が予め定めたゾーンに入るようにする。
CBN砥石はツルーイングによって切味が悪くなることを
経験している。ツルーイング完了後ワークを研削し研削
切味Ｋを求め、前記の特性を利用する。砥石切味Ｋは、
Ｋ＞最大設定切味の場合、ツルーイング不足と判定し、
もう一度ツルーイングを実行する。これらはすべて演算
制御部１で実行される。予め決めたNT回ツルーイングし
てもＫ＞最大設定切味であればツルーイングNGと判定し
研削焼け防止のためサイクル終了とする。一方ツルーイ
ング過多でＫ＜最小設定切味となった場合はドレッシン
グを実行し、砥石切味を出す。同様にドレッシング完了
後ワークを研削し、砥石切味Ｋを求め、ドレッシング不
足と判定し、予め決めておいたND回ドレッシングしても
Ｋ＜最小設定切味であればドレッシングNGと判定し焼け
防止のためのサイクル終了とする。これら一連の流れを
第４図にフローチャートとして示す。第５図は砥石切味
判定によるツルーイングゾーン決定方法を説明するため
の図であり、ツルーイング開始から実研削開始までのワ
ーク個数と砥石切味の関係を示している（同図→→
→の過程）。図示の例には４回目にツルーイングの
所定判定ゾーンに砥石切味が制御された場合である。こ
れら一連のサイクルによりツルーイング後の砥石切味を
最小設定味＜砥石切味＜最大設定切味の状態にすること
ができる。
本発明の他の形態としてスパークアウト中の研削力を
モニタし、スパークアウト完了時の研削力が目標値まで
下がった時点で切込を急速後退させる例を以下に示す。
仕上研削完了後スパークアウト時間と砥石切味との関係
により、ワーク寸法が変化することは既に述べたが、こ
の対策としてスパークアウト完了の研削力を一定にすれ
ばワーク寸法も揃うことは明白である。この例としてス
パークアウト時間と研削力の関係を第６図（ａ），
（ｂ）に示す。FFは仕上研削力であり、切込送りが停止
してからスパークアウトが開始する。Ｆαはスパークア
ウト完了点となる研削力であり、第１図の研削力検出部
３により随時演算制御部１に取り込まれ、研削力とＦα
の比較が行われ、両者の一致が確認されると、切込制御
部４に対して急速後退の指令が発せられ、切込送り制御
部５により切込モータ７が駆動されて切込スライド８は
後退を開始し、研削原点に戻る。かくして第６図の
（ａ）のように砥石切味が良，悪の状態でも砥石切味に
よる寸法変化の影響が少なくなる。ただし砥石切味によ
りスレッショルドフォース（研削可能な限界研削力）は
第７図（ａ）に示すようにF02→F01のように変動し、Ｆ
αとF01が近づいてくると研削が思うように進行しなく
なる。ワークの真円度，びびりを良くするためにはＦα
はスレッショルドフォースにある程度は近づけた方がよ
い。この様子を第６図（ａ）で示せば、スパークアウト
延長時間分βが長くなり、サイクルタイムの変動が大き
くなることが考えられる。この対策として、以下のよう
にＦαを変更する。変更の目安としてスパークアウト時
間Ｔα（FFからＦαまで下がる時間）を計測し、Ｆαを
変更する。変更方法はまずスパークアウト下限時間TL＜
Ｔα＜スパークアウト上限時間TUとなるようにα１なる
予め決められたオフセット量をＦαに加算または減算し
てＴαを制御する。ＴαはＮ個の移動平均を用いること
も考えられる。
モニタし、スパークアウト完了時の研削力が目標値まで
下がった時点で切込を急速後退させる例を以下に示す。
仕上研削完了後スパークアウト時間と砥石切味との関係
により、ワーク寸法が変化することは既に述べたが、こ
の対策としてスパークアウト完了の研削力を一定にすれ
ばワーク寸法も揃うことは明白である。この例としてス
パークアウト時間と研削力の関係を第６図（ａ），
（ｂ）に示す。FFは仕上研削力であり、切込送りが停止
してからスパークアウトが開始する。Ｆαはスパークア
ウト完了点となる研削力であり、第１図の研削力検出部
３により随時演算制御部１に取り込まれ、研削力とＦα
の比較が行われ、両者の一致が確認されると、切込制御
部４に対して急速後退の指令が発せられ、切込送り制御
部５により切込モータ７が駆動されて切込スライド８は
後退を開始し、研削原点に戻る。かくして第６図の
（ａ）のように砥石切味が良，悪の状態でも砥石切味に
よる寸法変化の影響が少なくなる。ただし砥石切味によ
りスレッショルドフォース（研削可能な限界研削力）は
第７図（ａ）に示すようにF02→F01のように変動し、Ｆ
αとF01が近づいてくると研削が思うように進行しなく
なる。ワークの真円度，びびりを良くするためにはＦα
はスレッショルドフォースにある程度は近づけた方がよ
い。この様子を第６図（ａ）で示せば、スパークアウト
延長時間分βが長くなり、サイクルタイムの変動が大き
くなることが考えられる。この対策として、以下のよう
にＦαを変更する。変更の目安としてスパークアウト時
間Ｔα（FFからＦαまで下がる時間）を計測し、Ｆαを
変更する。変更方法はまずスパークアウト下限時間TL＜
Ｔα＜スパークアウト上限時間TUとなるようにα１なる
予め決められたオフセット量をＦαに加算または減算し
てＴαを制御する。ＴαはＮ個の移動平均を用いること
も考えられる。
Ｔα≧TUでＦα′＝Ｆα＋α１（KG） Ｔα≦TLでＦα′＝Ｆα＋α１（KG） 上記条件は連続Ｎ回でＦα変更となることも考えられ
る。上記の演算はすべて演算制御部１で実行される。次
にＦαを変更したときのワーク寸法の制御について、寸
法変化分は直径換算で以下に示す式により求める。
る。上記の演算はすべて演算制御部１で実行される。次
にＦαを変更したときのワーク寸法の制御について、寸
法変化分は直径換算で以下に示す式により求める。
Δｄ＝（Ｆα′−Ｆα）×1/k×２（μｍ） ｋ…スピンドルバネ定数（KG/μｍ） この直径換算変化量を補正するための仕上送り完了点
ST点を変更する。変更後の仕上送り完了点をST′とすれ
ば ST′＝ST−Δｄ（μｍ） となり、Ｆαを変更した分の寸法補正は仕上送り完了点
で制御する。上記演算はすべて演算制御部１で実行され
る。かくしてT0により安定したスパークアウトを実行で
きる。これらの様子は第６図（ｂ），（ｃ）に示すとお
りである。
ST点を変更する。変更後の仕上送り完了点をST′とすれ
ば ST′＝ST−Δｄ（μｍ） となり、Ｆαを変更した分の寸法補正は仕上送り完了点
で制御する。上記演算はすべて演算制御部１で実行され
る。かくしてT0により安定したスパークアウトを実行で
きる。これらの様子は第６図（ｂ），（ｃ）に示すとお
りである。
また砥石切味Ｋによりスパークアウト時間T0を変化さ
せても同様な対策が可能である。この例を以下に示す。
仕上研削力からスパークアウト中に変化する研削力をＦ
αとすると、以下の式に示すようにスパークアウトによ
り研削力Ｆαの変化は、Ｋ′を研削剛性値、Fn0をスレ
ショルドフォースとして、 Ｆα＝（FF−Fn0）ｅ−t/K′＋Fn0 ただし 上式中のｔをスパークアウト時間T0とすれば砥石切味Ｋ
によりT0を変化させてＦαを一定にすることができる。
T0の算出は上式からｔを解いて として求められる。これらはすべて演算制御部１で演算
され、T0が新たなスパークアウト時間として切込制御部
４に入力される。かくして第６図（ａ）のようにT0を変
化させてＦαをほぼ一定に制御し、砥石切味による寸法
変化の影響を少なくする。上式の砥石切味ＫはＮ個の移
動平均を用いることも考えられるし、スパークアウト時
間の制限を設けることもできる。この方法においてもＦ
αがFn0に近づきすぎるため、T0が長くなりすぎる欠点
があり得る。この場合にはスパークアウト完了点の力Ｆ
α，仕上完了点STを変更する。Fn0は（VRFF−VFFR）／
（VR−VF）から求め、FF＞Ｆα＞Fn0となるＦα＝Fn0＋
α０を求める。α０は予め決めた定数である。これによ
りT0をほぼ一定におさえることができる。
せても同様な対策が可能である。この例を以下に示す。
仕上研削力からスパークアウト中に変化する研削力をＦ
αとすると、以下の式に示すようにスパークアウトによ
り研削力Ｆαの変化は、Ｋ′を研削剛性値、Fn0をスレ
ショルドフォースとして、 Ｆα＝（FF−Fn0）ｅ−t/K′＋Fn0 ただし 上式中のｔをスパークアウト時間T0とすれば砥石切味Ｋ
によりT0を変化させてＦαを一定にすることができる。
T0の算出は上式からｔを解いて として求められる。これらはすべて演算制御部１で演算
され、T0が新たなスパークアウト時間として切込制御部
４に入力される。かくして第６図（ａ）のようにT0を変
化させてＦαをほぼ一定に制御し、砥石切味による寸法
変化の影響を少なくする。上式の砥石切味ＫはＮ個の移
動平均を用いることも考えられるし、スパークアウト時
間の制限を設けることもできる。この方法においてもＦ
αがFn0に近づきすぎるため、T0が長くなりすぎる欠点
があり得る。この場合にはスパークアウト完了点の力Ｆ
α，仕上完了点STを変更する。Fn0は（VRFF−VFFR）／
（VR−VF）から求め、FF＞Ｆα＞Fn0となるＦα＝Fn0＋
α０を求める。α０は予め決めた定数である。これによ
りT0をほぼ一定におさえることができる。
次に砥石切味Ｋに反比例してスパークアウト時間を制
御し、Ｆαを一定にしてワーク寸法の変化を小さくする
方法を以下に示す。第６図（ａ）のように砥石切味によ
りスパークアウト時間を変化させてスパークアウト完了
時の研削力Ｆαをほぼ一定の所へ制御する。制御すべき
スパークアウト時間T0は次式 ただしＴ…定常状態（切味安定，定常研削速度）で研削
したときの最適スパーアウト時間、 KREF…定常状態での砥石切味、 CBN砥石はツルーイング後は切味が悪いが、研削を重ね
ていくとほぼ安定した状態に落ち着いてくる。この状態
の切味をKREFとして砥石切味が定常状態の切味より悪い
場合、 T0＞T,（T0＝Ｔ＋α）となる。また砥石切味が定常状
態よりも良くなったことを想定するとT0＜Ｔとなるが、
本来クパークアウトはワークの真円度やびびり等を良好
にするためのものであるためT0≧Ｔとし、一度定常状態
になったならば、その後はT0＝Ｔとして研削を続行す
る。上式の砥石切味ＫはＮ個の移動平均を用いることも
できるし、スパークアウト時間の変化率を制限すること
もあり得る。かくして第６図（ａ）のように砥石切味に
よる寸法変化の影響を少なくすることができる。上記の
T0は演算制御部１で自動的に算出され、次回の研削時に
適用される。
御し、Ｆαを一定にしてワーク寸法の変化を小さくする
方法を以下に示す。第６図（ａ）のように砥石切味によ
りスパークアウト時間を変化させてスパークアウト完了
時の研削力Ｆαをほぼ一定の所へ制御する。制御すべき
スパークアウト時間T0は次式 ただしＴ…定常状態（切味安定，定常研削速度）で研削
したときの最適スパーアウト時間、 KREF…定常状態での砥石切味、 CBN砥石はツルーイング後は切味が悪いが、研削を重ね
ていくとほぼ安定した状態に落ち着いてくる。この状態
の切味をKREFとして砥石切味が定常状態の切味より悪い
場合、 T0＞T,（T0＝Ｔ＋α）となる。また砥石切味が定常状
態よりも良くなったことを想定するとT0＜Ｔとなるが、
本来クパークアウトはワークの真円度やびびり等を良好
にするためのものであるためT0≧Ｔとし、一度定常状態
になったならば、その後はT0＝Ｔとして研削を続行す
る。上式の砥石切味ＫはＮ個の移動平均を用いることも
できるし、スパークアウト時間の変化率を制限すること
もあり得る。かくして第６図（ａ）のように砥石切味に
よる寸法変化の影響を少なくすることができる。上記の
T0は演算制御部１で自動的に算出され、次回の研削時に
適用される。
（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、砥石切味変化に
応じてスパークアウト時間を制御するため、研削焼け防
止および能率向上が同時に達成されるだけでなく、速度
設定が自動化され、研削盤の無人化運転が可能となる。
またスパークアウトの制御により常に加工精度の良い安
定した品質が得られる。ツルーイングゾーン判定により
砥石切味を良好な状態から使用可能となるばかりでな
く、ツルーイング装置自体，ドレッシング装置自体のNG
判定もできるという効果もある。
応じてスパークアウト時間を制御するため、研削焼け防
止および能率向上が同時に達成されるだけでなく、速度
設定が自動化され、研削盤の無人化運転が可能となる。
またスパークアウトの制御により常に加工精度の良い安
定した品質が得られる。ツルーイングゾーン判定により
砥石切味を良好な状態から使用可能となるばかりでな
く、ツルーイング装置自体，ドレッシング装置自体のNG
判定もできるという効果もある。
第１図は本発明に係る制御方法を実施する場合の制御系
統を示すブロック図、第２図は本発明に適用される内面
研削盤の平面図、第３図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ研削
個数と砥石切味，研削速度，および研削力との関係を示
した図、第４図は本発明におけるツルーイングゾーン判
定のフローチャートを示す図、第５図は砥石切味判定に
よるツルーイングゾーン決定方法を説明するための研削
個数（スキップ数）と砥石切味の関係を示す図、第６図
（ａ），（ｂ）は本発明を実施する場合の研削時間に対
する研削力パターンを示す図、第６図（ｃ）は本発明に
おける切込パターンを示す図、第７図（ａ）は研削力と
研削速度の関係を示す図、第７図（ｂ），（ｃ）はそれ
ぞれ従来の研削個数に対する粗研削速度および粗研削力
の関係を示す図、第８図は一般の仕上研削からスパーク
アウトに至る研削力パターンを示す図、第９図は軸受外
輪の溝研削における砥石の溝エッジ当り状態を示す図で
ある。 １……演算制御部、２……砥石径演算部、 ３……研削力検出部、４……切込制御部、 ５……切込送り制御部、６……研削部、 ７……切込モータ、８……切込スライド、 ９……砥石、10……ワーク、 11……砥石軸モータ、13……砥石送りモータ。
統を示すブロック図、第２図は本発明に適用される内面
研削盤の平面図、第３図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ研削
個数と砥石切味，研削速度，および研削力との関係を示
した図、第４図は本発明におけるツルーイングゾーン判
定のフローチャートを示す図、第５図は砥石切味判定に
よるツルーイングゾーン決定方法を説明するための研削
個数（スキップ数）と砥石切味の関係を示す図、第６図
（ａ），（ｂ）は本発明を実施する場合の研削時間に対
する研削力パターンを示す図、第６図（ｃ）は本発明に
おける切込パターンを示す図、第７図（ａ）は研削力と
研削速度の関係を示す図、第７図（ｂ），（ｃ）はそれ
ぞれ従来の研削個数に対する粗研削速度および粗研削力
の関係を示す図、第８図は一般の仕上研削からスパーク
アウトに至る研削力パターンを示す図、第９図は軸受外
輪の溝研削における砥石の溝エッジ当り状態を示す図で
ある。 １……演算制御部、２……砥石径演算部、 ３……研削力検出部、４……切込制御部、 ５……切込送り制御部、６……研削部、 ７……切込モータ、８……切込スライド、 ９……砥石、10……ワーク、 11……砥石軸モータ、13……砥石送りモータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B24B 49/16 B23Q 15/12
Claims (4)
- 【請求項１】研削中の研削速度値および研削力値の少な
くとも１つを求め、該研削速度値および研削力値の少な
くとも１つからスパークアウト時間およびスパークアウ
ト研削力の少なくとも１つを制御する研削盤の制御方法
において、各研削サイクル毎の砥石切味Ｋを求め、この
砥石切味Ｋを用いて、予め求められる研削剛性値
（Ｋ′）と、仕上送り時の研削力とスレッショルドフォ
ースとの差分と、予め設定されたスパークアウト完了時
の研削力（Ｆα）とスレッショルドフォースとの差分と
に基いてスパークアウト時間（T0）を制御することを特
徴とする研削盤の制御方法。 - 【請求項２】スパークアウト中の研削力を一定にするよ
うに前記砥石切味Ｋに反比例してスパークアウト時間を
制御することを特徴とする請求項第１項に記載した研削
盤の制御方法。 - 【請求項３】研削中の研削速度値および研削力値の少な
くとも１つを求め、該研削速度値および研削力値の少な
くとも１つからスパークアウト時間およびスパークアウ
ト研削力の少なくとも１つを制御する研削盤の制御方法
において、予め定めた一定の仕上研削送り時間後のスパ
ークアウト中の研削力が予め定めたスパークアウト完了
時の研削力（Ｆα）となった時に砥石を急速後退してス
パークアウトを完了させることを特徴とする研削盤の制
御方法。 - 【請求項４】実スパークアウト時間がその設定値よりず
れた時はスパークアウト完了時の研削力（Ｆα）を変更
し、切り上がり点補正を行うことを特徴とする請求項第
３項に記載した研削盤の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13481690A JP2940073B2 (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | 研削盤の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13481690A JP2940073B2 (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | 研削盤の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0430957A JPH0430957A (ja) | 1992-02-03 |
| JP2940073B2 true JP2940073B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=15137159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13481690A Expired - Fee Related JP2940073B2 (ja) | 1990-05-24 | 1990-05-24 | 研削盤の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940073B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009034783A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Denso Corp | 内面研削パターン設定装置、内面研削装置、内面研削パターン設定方法、内面研削方法及びプログラム |
| JP5611061B2 (ja) * | 2011-01-13 | 2014-10-22 | トーヨーエイテック株式会社 | 内面研削盤 |
| JP2013158890A (ja) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Nsk Ltd | 超仕上げ装置、及び超仕上げ方法 |
-
1990
- 1990-05-24 JP JP13481690A patent/JP2940073B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0430957A (ja) | 1992-02-03 |
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