JPH02106271A - ドレッシング制御装置 - Google Patents

ドレッシング制御装置

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JPH02106271A
JPH02106271A JP25900488A JP25900488A JPH02106271A JP H02106271 A JPH02106271 A JP H02106271A JP 25900488 A JP25900488 A JP 25900488A JP 25900488 A JP25900488 A JP 25900488A JP H02106271 A JPH02106271 A JP H02106271A
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JP
Japan
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dressing
grindstone
rotor shaft
dresser
electromagnet
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JP25900488A
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Hiroyuki Kihara
木原 弘之
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Seiko Seiki KK
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Seiko Seiki KK
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は砥石のドレッシング制御装置に係わり、特に
砥石交換時のいわゆるニューホイルのドレッシングに好
適なものに関する。
(従来の技術) 従来から砥石のツルーイングおよびドレッシングは、ス
ピンドルの砥石軸先端に設けられて回転駆動している砥
石に、例えばダイヤモンドツールを備えたドレッサを用
いて行なわれている。
このドレッシングは砥石の交換時にも行なわれている。
なぜならば、ロータ軸に取付けられたその砥石にニュー
ホイル)は偏心して回転し、いわゆる振れが存在してい
るため、この振れを除去し形状を整える必要があるから
である。この際のドレッシング総切込量は、ドレス不足
を生じないようにドレッサまたはスピンドルあるいはこ
れら両方を移動して所定量のドレッシング切込を行うよ
うに制御さ些ている。
また、近年、研削仕上げの高精度化に伴い砥石をいわゆ
る超高速回転させて研削加工することが行なわれており
、このため、スピンドルのロータ軸が電磁石により軸支
された磁気軸受型スピンドルが用いられるようになって
きている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来のドレッシング制御装置におい
ては、少なくともドレス不足を生じない所定のドレッシ
ング切込量となるように画一的にニューホイルドレッシ
ング制御が行なわれるように構成されているため、砥石
によっては過剰にドレッシングが行なわれる不都合があ
った。しかもこの場合、この過剰ドレッシングのために
ドレッサの摩耗が必要以りに進行したり、ドレッシング
時間が長くなるという欠点があった。
(課題を解決するための手段) 本発明は、F記課題に鑑みてなされたものであって、そ
の構成は電磁石の磁力により浮−1ユ保持されて回転駆
動されるロータ軸の先端に被ドレッシング用の砥石の設
けられたスピンドルと、前記砥石をドレッシングするド
レッサと、前記スピンドルまたはドレッサあるいはこれ
ら両方を移動する移動機構と、前記電磁石の励磁電流を
調整してロータ軸を目標位置へ浮」二保持制御するとと
もに、前記移動機構を移動してドレス切込量およびドレ
ス送り速度を制御する制御手段とからなり、前記砥石と
ドレッサとを徐々に接近させて砥石を所定量ドレッシン
グするドレッシング制御装置において、 前記制御手段には前記移動機構の移動により前記砥石と
前記ドレッサとが接触を開始したことを前記電磁石の励
磁電流に比例した電圧の変化から検出するとともに、該
検出値より算出された演算値が所定値に達したときを前
記砥石のニューホイルドレス完了とするドレッシングコ
ントローラが具備されていることを特徴とするものであ
る。
(作用) 本発明では、砥石とドレッサとの接触状態が電磁石の励
磁電流(制御電流)に比例した電圧の変化により算出さ
れた演算値から検出され、その演算値が所定値に達した
ときにその砥石のニューホイルドレス完了が決定される
ように作用する。
(実施例) 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第1図は、本発明に係わるドレッシング制御装置の概略
構成を示すブロック図であって、スピンドルa、主軸台
テーブルb、砥石軸テーブルCおよび制御手段dにより
構成されている。
スピンドルaにおいて、そのロータ軸1の左右端側にラ
ジアル電磁石2a、2b、2cおよび2dが設けられて
いて、これらによりロータ軸1のラジアル方向が軸支さ
れているとともに、ロータ軸1の中央にこのロータ軸1
と一体的に設けられたディスク3の両側に対向させてア
キシャル電磁石4a、4b、4cおよび4dが設けられ
ていて、これらによりロータ軸1のアキシャル方向が軸
支されている。
1−記名電磁石によるロータ軸1の浮1−.位置制御は
、ロータ軸1の左右端側に設けられたラジアル方向位置
センサ5.6.7.8およびロータ軸1の一端側に設け
られたアキシャル方向位置センサ9によりロータ軸1の
位置を検出し、この検出信号を制御手段dで処理し、ロ
ータ軸1が基準の目標位置に浮−1ユ保持されるように
各電磁石の励磁電流が調整されて行なわれている。
図中10は、ロータ軸1の他端に着脱自在に設けられた
被ドレッシング用の砥石にューホイル)であって、ロー
タ軸1の回転とともに回転させられるように構成されて
いる。すなわち、ロータ軸1のほぼ中央部に設けられた
モータ11に制御手段dから駆動電流が供給されると、
ロータ軸1はモータの回転子として作用して回転し、こ
れにより砥石10が超高速回転させられる。
スピンドルaは砥石軸テーブルCによりロータ軸1の軸
方向(図面の矢印Z方向)へ移動できるように構成され
ている。すなわちスピンドルaを載置している砥石軸テ
ーブルCはサーボモータ13およびこれにより回転させ
られるボールネジ14によって移動できるように構成さ
れている。
主軸台テーブルbにはダイヤモンドドレッサ15を備え
たドレッサヘッド16が載置されている。
この主軸台テーブルbは上記スピンドルaと同様の移動
機構により移動できるように構成されている。すなわち
サーボモータ17およびこれにより回転させられるボー
ルネジ18によってロータ軸1の軸方向と直交する方向
(図面の矢印X方向)に移動できるように構成されてい
る。
従って、主軸台テーブルb、砥石軸テーブルCの移動に
よって、砥石10とダイヤモンドドレッサ15との接触
位置が調整されドレッシング切込量およびドレッシング
送り速度が決定されるように構成されている。
制御手段dはロータ軸1を所定の目標位置へ浮」―保持
させるための磁気軸受コントローラe、砥石10のニュ
ーホイルドレス完了を判断するドレッシングコントロー
ラfおよび上記コントローラe、  fを統括的に制御
するメインコントローラgの各コントローラが組まれて
いる。
このうち磁気軸受コントローラeは、各位置センサ5〜
9からの検出信号をブリッジ回路その他の処理回路によ
り信号処理してロータ軸1の浮−1−位置を検出する位
置検出回路20と、この位置検出回路20からの検出信
号と基準の目標位置とを比較し、その目標位置の差分を
補償するように各電磁石2a〜2d、4a〜4dの励磁
電流を調節する処理回路21と、この処理回路21から
の出力信号により各電磁石2a〜26.4a〜4dへ励
磁電流を供給する電磁石ドライバ22とから構成されて
いる。
ドレッシングコントローラfは、本発明の特徴的構成要
素であって、電磁石ドライバ22のうちのいずれか1つ
の電磁石(ここでは電磁石2a)の励磁電流(制御電流
)値に比例した電圧値を積分する積分回路30と、この
励磁電流値に比例した電圧のピーク値をホールドするピ
ークホールド回路31と、ピークホールド回路31がホ
ールドした値に砥石10の幅l(図面の矢印Z方向の砥
石幅)をドレッシング送り速度Vo (図面の矢印Z方
向の送り速度)で除した値であるドレス時間Δtを乗算
する第1乗算回路32と、この第1乗算回路31の出力
値に所定の定数K(図では0゜9)を乗算する第2乗算
回路33と、積分回路30の出力値と第2乗算回路33
の出力値を比較するコンパレータ34と、積分回路30
の出力値が第2乗算回路33の出力値以」二のときのコ
ンパレータ34の出力回数をカウントするカウンタ35
とから構成されている。
メインコントローラgは、プログラマブルコントローラ
が内蔵されていて、」二記両コントローラe、  fを
制御するとともに、モータ11へ駆動電流を供給するた
めのインバータ41.砥石軸テーブルCと主軸台テーブ
ルbを移動させるための各サーボモータ13.17を駆
動するサーボモータドライバ42.43を制御するよう
に構成されている。
以」二の構成からなる本実施例の動作を第2の制御電流
比例電圧状態図および第3図の制御動作のフローチャー
トを参照して説明する。
今、ロータ軸1にニューホイル(砥石10)がセットさ
れ、メインコントローラgから磁気軸受コントローラe
に磁気軸受駆動指令がなされ、これにより各電磁石2a
〜2d、4a〜4dに励磁電流が供給されてロータ軸1
が所定の目標位置へ浮1−保持されるとともに、インバ
ータ41ヘモータ駆動指令がなされてモータ11のコイ
ルに励磁電流が供給されてロータ軸1が回転駆動される
(ステップ100)。
さらに、メインコントローラgはドレッシングコントロ
ーラfに対しても駆動指令が行なわれるが、このドレッ
シングコントローラfにはY・め砥石幅!とドレッシン
グ送り速度VDから求められるドレス時間Δtと定数K
 (0,9)が設定されている(ステップ101)。
次いで、カウンタ35のカウンタ値Nがリセットされて
0に復帰されるとともに(ステップ102)、ダイヤモ
ンドドレッサ15が砥石10方向へ移動開始される(ス
テップ103)。すなわち、メインコントローラgから
サーボモータドライバ42へ駆動指令がなされ、これに
よりサーボモータ17が回転して主軸台テーブルbを矢
印X方向の一方(図面では下側)に移動させる。さらに
、サーボモータドライバ43への駆動指令によりサーボ
モータ13が回転して砥石軸テーブルCがZ軸方向へ移
動し砥石10とダイヤモンドドレッサ15とが接触する
が、その移動当初は砥石10が振れ状態にあるため間欠
的に接触することになる。
この接触時にロータ軸1に負荷が加わるため、これを浮
上保持している各電磁石の励磁電流、すなわち制御電流
に変化が生ずる。この変化の状態は第2図に示されるよ
うに移動当初はその接触割合が小さいためその変化が小
さく、徐々に大きくなる傾向として現れる。
ところで、電磁石2aの制御電流に比例した電圧が積分
回路30およびピークホールド回路31へも人力されて
いるので、積分回路30からは制御電流に比例した電圧
VをΔT時間積分した積分値E(第2図のEの面積に該
当)の出力値が出力されるとともに、ピークホールド回
路31からはその変化時のマックスの値VMI&が出力
される(ステップ104)。
第1乗算回路32では上記V、gにΔTが乗算されて仮
想積分値Eo(第2図参照)が算出される。
ところが第2図に示されるように制御電流に比例した電
圧Vの1一端はロータ軸1が回転しているため、フラッ
トとならず多少波打って現れる。このためこの仮想積分
値EDに所定の定数K(ここでは0.9)を第2乗算回
路33で乗算してEDI出力する(ステップ106)。
そしてコンパレータ34では、積分回路30からの基準
の出力値Eと、第2乗算回路33から出力される出力値
EDIとが比較される。この比較において出力値EがE
DI以上のとき(ステップ108肯定)、コンパレータ
34からカウンタ35に出力信5まが送出され、その送
出毎にカウンタ35のカウントが1ずつインクリメント
される(ステップ110)。
出力MEがEDI以下のとき(ステップ108否定)、
ステップ102に戻りカウンタ値Nは0にリセットされ
る。
カウンタ35のカウントが3以上になると(ステップ1
12肯定)、カウンタ35からメインコントローラgに
信号が出力され、メインコントローラgはサーボモータ
ドライバ42および43の駆動を停止し、これによりサ
ーボモータ17および13は停止され、ニューホイルド
レッシングは完了する。
に記ステップ112でカウンタ値を3としたのは、出力
値EDTよりEが3回以1−を越えるときは、ニューホ
イルの偏心(振れ)を100%取り除くことができると
いう実験的結果から得られた数値である。従って、この
数値より大きくともまた少なくとも良いが、大きくなる
とドレッシング量が大きくなり好ましくなく、また例え
ば1の場合は偏心の残る可能性があるので好ましくない
以−にのように、本実施例においてはロータ軸1の磁気
軸受用電磁石の制御電流に比例した電圧め変化から、ダ
イヤモンドドレッサ15と砥石10との接触割合を検出
してニューホイルドレス完了を決定するように構成した
ので、ニューホイルの振れを除去するためのドレッシン
グ切込量を必要最少限とすることができる。
このため、砥石の無用なドレッシングが防止されるとと
もに、ドレッサの摩耗も防止でき、さらにドレス時間を
短縮できる効果がある。
なお、1.述の実施例では電磁石2aの制御電流に比例
した電圧を検出するようにしたが、他の電磁石のもので
あっても良いことは勿論である。
(効果) 本発明は、−1一連のようにロータ軸の磁気軸受用電磁
石の制御電流に比例した電圧の変化から、ドレッサと砥
石との接触割合を検出してドレッシング総切込量を決定
するように構成したので、ニューホイルの振れを除去す
るためのドレッシング総切込量を必要最少限にすること
ができる。
このため、砥石の無用なドレッシングは防止されるとと
もに、ドレッサの摩耗も防止できドレッサの長寿命化が
図られ、さらにドレス時間の短縮化が図られる等の効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の概略構成を示すブロック図、第2
図は制御電流比例電圧状態図および第3図は制御動作の
フローチャートである。 1・・・ロータ軸 2 a〜2 d、 4 a 〜4 d−・・電磁石5〜
9・・・位置センサ 10・・・砥石にューホイル) 13.17・・・サーボモータ 14.18・・・ボールネジ 15・・・ダイヤモンドドレッサ 16・・・ドレッサヘッド a・・・スピンドル b・・・主軸台テーブル C・・・砥石軸テーブル d・・・制御手段 e・・・磁気軸受コントローラ f・・・ドレッシングコントローラ g・・・メインコントローラ 第2図(制御電流比例電圧状態ヌ) 制↑ 踊1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電磁石の磁力により浮上保持されて回転駆動される
    ロータ軸の先端に被ドレッシング用の砥石の設けられた
    スピンドルと、前記砥石をドレッシングするドレッサと
    、前記スピンドルまたはドレッサあるいはこれら両方を
    移動する移動機構と、前記電磁石の励磁電流を調整して
    ロータ軸を目標位置へ浮上保持制御するとともに、前記
    移動機構を移動してドレス切込量およびドレス送り速度
    を制御する制御手段とからなり、前記砥石とドレッサと
    を徐々に接近させて砥石を所定量ドレッシングするドレ
    ッシング制御装置において、 前記制御手段には前記移動機構の移動により前記砥石と
    前記ドレッサとが接触を開始したことを前記電磁石の励
    磁電流に比例した電圧の変化から検出するとともに、該
    検出値より算出された演算値が所定値に達したときを前
    記砥石のニューホイルドレス完了とするドレッシングコ
    ントローラが具備されていることを特徴とするドレッシ
    ング制御装置。
JP25900488A 1988-10-04 1988-10-14 ドレッシング制御装置 Granted JPH02106271A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25900488A JPH02106271A (ja) 1988-10-14 1988-10-14 ドレッシング制御装置
US07/416,842 US5024025A (en) 1988-10-04 1989-10-04 Control system of grinding machine
EP89310129A EP0363165B1 (en) 1988-10-04 1989-10-04 Apparatus for use in a grinding or dressing machine
DE89310129T DE68908327T2 (de) 1988-10-04 1989-10-04 Vorrichtung zum Gebrauch auf einer Schleif- oder Abrichtmaschine.

Applications Claiming Priority (1)

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JP25900488A JPH02106271A (ja) 1988-10-14 1988-10-14 ドレッシング制御装置

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JPH02106271A true JPH02106271A (ja) 1990-04-18
JPH0512103B2 JPH0512103B2 (ja) 1993-02-17

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007263143A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Jtekt Corp 工作機械用磁気軸受装置
JP2008023682A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Jtekt Corp 工作機械

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