JP3300384B2 - 研削盤の制御方法 - Google Patents
研削盤の制御方法Info
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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Description
の制御方法に関する。
物の材質、研削砥石の種類、要求精度などを勘案して研
削条件を決定する。最近の人手不足や熟練者不足を反映
して、このような研削条件の決定過程を自動化するため
の技術開発も行われている。例えば特開昭63−295
177号公報には、内面研削において研削抵抗を測定
し、研削抵抗が一定になるように切込み速度を制御する
という、切込み速度の自動決定方法が開示されている。
盤でプランジ研削を行う時のように、研削作業が連続
で、研削抵抗を連続的に測定できる場合、上記した従来
技術により切込み速度を制御できる。しかしながら、平
面研削盤での平面研削作業の場合、図7に示すように加
工は断続的であり、切込みもステップ状であるから、研
削抵抗も断続的に発生する。このため、上記した従来技
術のように連続的に研削抵抗を測定して切込み量を制御
することはできない。なお、通常は固定した研削砥石6
に対し工作物13が移動するが、同図においては説明の
便宜上、研削砥石6が移動するように示してある。とこ
ろで、平面研削作業における実質切込み量が常に一定で
あれば、直前の切込み工程で測定した研削抵抗を許容研
削抵抗と比較し、その結果に基づいて次の切込み工程に
おける切込み量が決定でき、平面研削盤においても従来
技術のような研削抵抗一定の制御を行うことができる。
しかしながら、図8に示すように、平面研削では一般に
最初に研削砥石6と工作物13とが接触するときの切込
み量は空研削を含むため、最初の実質切込み量は設定切
込み量よりも小さい。したがって、このときに測定され
る研削抵抗は正規の設定切込み量で研削したときの値よ
りも小さくなり、この研削抵抗に基づいて次の切込み量
を決定すると、次の切込み工程における切込み量が過大
になるという問題があった。
変化する。すなわち、初期切込み量が過大であると同図
の点線aで示すように研削抵抗が大きくなり、研削焼け
や研削砥石の異常摩耗が生じる。また、同図の点線bで
示すように初期切込み量が過小であると能率が低くな
る。したがって、同図の実線cで示すように、精度と能
率の両面からみて適正な研削抵抗になるように切込み量
を決定することが重要である。さらに、研削開始後の数
回のいわゆる過渡状態の切込み工程では、設定切込み量
が一定であっても、研削砥石と工作物間の弾性変位によ
って切残し量が生じるため、実切込み量は設定切込み量
よりも小さくなる。そして、切込み回数の増加とともに
実切込み量が設定切込み量に近づいていくので、研削抵
抗は図9に示すように漸増していく。このため、上記過
渡状態において直前の切込み工程の研削抵抗を基準とし
て次の切込み量を決定すると、やはり切込み量が過大に
なるという問題があった。本発明の目的は、上記した従
来技術の課題を解決し、平面研削盤における平面研削の
ように断続研削を行う場合にも、適切な切込み量を決定
できる研削盤の制御方法を提供することにある。
ため、第1の発明は、工作物に対して所定の切込み量で
研削砥石とワークを相対的に移動させて研削を行う切込
み工程を工作物が定寸になるまで断続的に繰り返し行う
研削盤における研削盤の制御方法にであって、研削抵抗
もしくは研削抵抗の大きさに対応して変化する物理的な
検出量の許容値と、相前後する切込み工程における検出
量の比の許容範囲とを予め定めておき、上記検出量の比
が予め設定した許容範囲となるまでは切込み量を一定と
し、検出量が上記許容値を越えるかまたは、検出量の比
が上記許容範囲になったとき上記検出量と許容値の比に
応じて次の切込み工程における切込み量を変更し、次回
以降の切込み工程における検出量が許容値になるよう制
御する。また、第2の発明は、工作物に対して所定の切
込み量で研削砥石とワークを相対的に移動させて研削を
行う切込み工程を工作物が定寸になるまで断続的に繰り
返し行う研削盤における研削盤の制御方法にであって、
研削抵抗もしくは研削抵抗の大きさに対応して変化する
物理的な検出量の許容値を予め定めておき、最初に検出
した切込み工程の検出量は無視し、2回目以降の切込み
工程において、現切り込み工程における検出量に基づき
その次の切込み工程における切込み量として許容研削抵
抗における切残し量と現切込み工程における切残し量と
の差を現切込み量に加算した値とするように制御する。
なお、差Δδ、切残し量δs、δiは下記の式1〜式3で
表わされる。 Δδ=δs−δi=(F0−Fi)/k 式1 δs=F0/k 式2 δi=Fi/k 式3 ここで、F0:許容研削抵抗 Fi:各切込み工程における研削抵抗 δs:許容研削抵抗F0における切残し量 δi:各切込み工程における切残し量 k:研削砥石と工作物間のばね定数
み量が過小な場合、相前後する切込み工程における研削
抵抗の比を比較し、この比が所定の値よりも小さくなる
定常状態になるまで切込み量は一定であるが、定常状態
になると矢印ロのように切込み量を増す。一方、初期切
込み量が過大な場合、研削抵抗が予め設定した許容値よ
りも大きくなったら切込み量を変更するようにしたか
ら、過渡状態であっても研削抵抗が適正値を超過する
と、ただちに矢印イのように研削抵抗を軽減する方向に
切込み量を変更する。したがって、初期切込み量が過大
あるいは過小の場合でも、定常状態における切込み量は
研削抵抗が適正値になるように変更される。また、第2
の発明では、各切込み工程における研削抵抗がFiであ
るとき発生した切残し量δiと許容研削抵抗がF0である
ときの切残し量δsとの差Δδを、現切込み量に加えた
値を次の切込み工程の切込み量として研削するから、図
6に示すように、速やかに許容研削抵抗に到達させるこ
とができる。さらに、いずれの方法においても切込み量
が許容値以下になったときにはドレッシングを行うか
ら、さらに精度と能率を向上させることができる。
を、図1ないし図2により説明する。図1は本発明を平
面研削盤に適用した場合の構成例を示す側面図で、図2
は正面図である。1はベッド。2はコラムで、ベッド1
に矢印Yの方向に摺動自在に保持され、モータ3により
駆動される。4はスピンドルヘッドで、コラム2に矢印
Zの方向に摺動自在に保持され、モータ5により駆動さ
れる。6は研削砥石で、スピンドルヘッド4に回転自在
に保持された砥石軸7の先端に取り付けられている。8
はテーブルで、ベッド1に矢印Xの方向に摺動自在に保
持され、図示しない油圧シリンダにより駆動される。9
はチャックで、力検出器10を介してテーブル8に取り
付けられている。力検出器10は、増幅器11を経由し
て数値制御装置12に接続されている。13は工作物
で、チャック9に取り付けられている。14a、14b
は近接センサで、ベッド1に取り付けられている。15
はドッグで、テーブル8に取り付けられている。なお、
ドッグ15が近接センサ14a、14bに対向すると、
近接センサ14a、14bの信号が数値制御装置12に
入力されると同時にテーブル8の移動方向が切り替わる
ようになっている。以下、工作物13を両端切込みのプ
ランジ研削で加工する場合を例にとり、動作について説
明する。図3は本発明の第1の実施例を示す切込み量制
御のフローチャートである。なお、以下、図3における
ステップ110〜200をまとめて「過渡状態の制御」
と呼ぶ。また、ステップ300〜360をまとめて「定
常状態の制御」と呼ぶ。予め数値制御装置12に入力さ
れたプログラムにより、モータ3、モータ5及び図示し
ない油圧シリンダが制御されて、工作物9が研削砥石6
により加工される。ここで、研削抵抗は、近接センサ1
4aの信号をトリガとして測定され、近接センサ14b
の信号でリセットされるようになっており、アップカッ
ト研削における研削抵抗のみが測定されるようになって
いる。研削砥石6は工作物13の近傍まで早送りで下降
し、その後、近接センサ14a、14bの信号を受ける
ごとに切込み量tだけ下降して研削が行われ、同時に力
検出器10により研削抵抗Fが測定される(ステップ1
20)。最初に研削抵抗Fが測定された切込み工程では
切込み量の変更は行われず、次の切込み工程へ進む。た
だし、研削抵抗Fが許容研削抵抗F0よりも大きい場合
には後述する「定常状態の制御」の工程へ移る(ステッ
プ150)。2回目以降に測定された研削抵抗Fiは先
ず、許容研削抵抗F0と比較され、許容研削抵抗F0より
も大きくなると後述する「定常状態の制御」に移行する
(ステップ190)。また、測定された研削抵抗Fiが
許容研削抵抗F0よりも小さい場合、引き続き直前にお
ける切込み工程の研削抵抗Fi-1との比が計算され、こ
れが許容値αよりも大きい間は切込み量の変更は行われ
ず、研削が続行される(ステップ200)。そして、F
i/Fi-1≦αになると、「定常状態の制御」の工程へ移
り、研削抵抗Fiと許容研削抵抗F0との比により切込み
量が(F0/Fi)・tに変更されて(ステップ300)
研削が行われ、この操作が定寸になるまで続けられて研
削が終了する。なお、途中で切込み量が許容値βよりも
小さくなると(ステップ310)、研削砥石6の切れ味
が悪くなったものと判断してドレッシングが行われる
(ステップ320)。本実施例では以上の構成としたの
で、図4に示すように、初期切込み量が小さい場合、過
渡状態では切込量は一定であるが、定常状態になってか
ら切込み量が変更されて所定の研削抵抗F0のもとで研
削が行われる。また、初期切込み量が大きい場合は、過
渡状態においても研削抵抗Fiが許容研削抵抗F0を超過
した時点で直ちに切込み量が変更されて許容研削抵抗F
0になるように制御されるので、切込み量が過大に変更
されることがなく、研削焼けや研削砥石の異常摩耗が防
止されるという効果がある。さらに、切込み量が許容値
β以下になったときにドレッシングをして研削砥石の切
れ味を回復するようにしたので、過小な切込み量で研削
が続けられることがなく、能率のよい研削ができるとい
う効果がある。
ーチャートである。なお、最初に研削抵抗が測定される
までの工程は上記実施例と同じであるので省略する。2
回目以降に測定される研削抵抗Fは許容研削抵抗F0と
比較され、次の切込み量、すなわち3回目以降の切込み
量がt+(F0−F)/kに変更されて次の切込みが行
われる。以下、定寸に達するまでこの操作が繰り返され
る。途中で切込み量が許容値βよりも小さくなると研削
砥石の切れ味が悪くなったものと判断し、ドレッシング
が行われる。本実施例では以上の構成としたので、図6
に示すように、切残し量を考慮して切込み量の変更が行
われ、切込み開始後短時間に定常状態になるので、上記
した第1の実施例の効果の他に、能率のよい加工ができ
るという効果がある。
プカット研削とダウンカット研削では研削抵抗が異なる
ため、アップカット研削における研削抵抗だけで制御す
るようにしたが、許容研削抵抗を別々に設けることによ
り、アップカット研削とダウンカット研削の両方の研削
抵抗で制御するようにしても良いし、ダウンカット研削
の研削抵抗だけで制御するようにしてもよい。また、上
記2つの実施例では、両端切込みのプランジ研削の場合
について示したが、片端切込みの場合も同様に制御でき
るし、トラバース研削の場合にも、各トラバース工程ご
との研削抵抗を用いることにより同様の制御を行うこと
ができる。さらに、上記2つの実施例では、いずれも研
削抵抗を検出量としたが、研削抵抗により生じるモータ
の電流変化、各部の弾性変位や振動の変化など研削抵抗
に対応する物理量を検出量としてもよい。
平面研削盤における平面研削のように断続研削を行う場
合にも、適切な切込み量を決定でき、切込み量が過酷に
なって研削焼けや研削砥石の異常摩耗が発生することが
防止されるとともに、初期切込みが過大あるいは過小で
あっても、最適な切込み量に設定できる。すなわち、最
適な切込み量を自動的に設定できるから、精度および作
業能率を向上させることができるという効果がある。
盤の側面図。
盤の正面図。
および切込み量の関係を示す説明図である。
および切込み量の関係を示す説明図である。
移動様式を示す説明図。
移動様式を示す説明図。
移動様式を示す説明図。
Claims (2)
- 【請求項1】工作物に対して所定の切込み量で研削砥石
とワークを相対的に移動させて研削を行う切込み工程を
工作物が定寸になるまで断続的に繰り返し行う研削盤に
おける研削盤の制御方法にであって、 研削抵抗もしくは研削抵抗の大きさに対応して変化する
物理的な検出量の許容値と、相前後する切込み工程にお
ける検出量の比の許容範囲とを予め定めておき、上記検
出量の比が予め設定した許容範囲となるまでは切込み量
を一定とし、検出量が上記許容値を越えるかまたは、検
出量の比が上記許容範囲になったとき上記検出量と許容
値の比に応じて次の切込み工程における切込み量を変更
し、次回以降の切込み工程における検出量が許容値にな
るよう制御することを特徴とする研削盤の制御方法。 - 【請求項2】工作物に対して所定の切込み量で研削砥石
とワークを相対的に移動させて研削を行う切込み工程を
工作物が定寸になるまで断続的に繰り返し行う研削盤に
おける研削盤の制御方法にであって、 研削抵抗もしくは研削抵抗の大きさに対応して変化する
物理的な検出量の許容値を予め定めておき、最初に検出
した切込み工程の検出量は無視し、2回目以降の切込み
工程において、現切り込み工程における検出量に基づき
その次の切込み工程における切込み量として許容研削抵
抗における切残し量と現切込み工程における切残し量と
の差を現切込み量に加算した値とするように制御するこ
とを特徴とする研削盤の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12374091A JP3300384B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 研削盤の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12374091A JP3300384B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 研削盤の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04354672A JPH04354672A (ja) | 1992-12-09 |
JP3300384B2 true JP3300384B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=14868163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12374091A Expired - Fee Related JP3300384B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 研削盤の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3300384B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008183655A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Nisshin Seisakusho:Kk | ホーニング加工方法、ホーニング盤の砥石切込み装置およびホーニング盤 |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP12374091A patent/JP3300384B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH04354672A (ja) | 1992-12-09 |
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