JPS60131161A - Control of grinding of grinder and apparatus thereof - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce vibration and noise and improve surface roughness and permit double grinding by comparing the present feed-speed signal in the form of pulse signals and a predetermined feed signal and controlling a driving source according to the result of said comparison and increasing and decreasing the transfer speed within a proper range. CONSTITUTION:A table 5 starts shift at a feed speed previously selected and the pulse signals supplied from a transfer pulse detector 9 are transmitted into a present feed-speed detection part 10, and the pulse signals per proper transfer amount or per transfer time of the table 5 are counted, and the feed speed of the table 5 at present is detected in correspondence with the pulse signals supplied from a time pulse generator 11. Said speed is compared with the predetermined transfer mode in a calculation part 14, and a deviation signal is fed into a correction part 15, and a correction signal is fed into a control part 16, and then the control signal for the motor 8 is corrected, and therefore, the motor 8 is controlled so as to shift in a predetermined transfer mode previously set at the selected feed-speed for the table 5. Therefore, vibration and noise can be reduced by putting the table 5 into inequal movement.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は研削盤における切削制御方法とそのた□めの装
置に関するもめである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cutting control method in a grinding machine and a device for the same.

一般に研削は回転されて ”を相対移動させることにより行なわれるが、研削加工
における面粗度やこの面粗度に影響を及ぼす□振動、或
はこの振動に起因する騒音などには、研削における切削
運動や送り駆動が深く関与している。Generally speaking, grinding is carried out by rotating and relatively moving the wheels, but the surface roughness during grinding, the vibrations that affect this surface roughness, and the noise caused by these vibrations are Movement and feed drive are deeply involved.

即ち、従来、面粗度の向上や振動、騒音の低減□は、被
削材の材質などを考慮して、砥石の切込Ｉや回転速度、
切削送り速度を経験的に最適と考えられる条件に設定し
て研削しているからである。In other words, conventionally, improvement of surface roughness and reduction of vibration and noise □ has been achieved by considering the material of the workpiece, etc., and adjusting the cutting depth I and rotation speed of the grindstone.
This is because grinding is performed with the cutting feed rate set to conditions that are empirically considered optimal.

“　しかし、従来の対応策では研削中ビビリ振動などが
発生すると作業を中断して研削条件を変更するなどして
いるため、作業効率が低下せざるを得ないなど、依然と
して振動問題がある。“However, with conventional countermeasures, if chatter vibrations occur during grinding, the work is stopped and the grinding conditions are changed, which inevitably reduces work efficiency and causes vibration problems.

本発明は上記の研削加工の現状に鑑み、研削加工におけ
る切削運動ないしは送り運動自体をその運動中に可変制
御することにより、振動、騒音の軽減と共に面粗度の向
上を図り、また、従来は不可能であった重切削をも可能
にする制御方法及びその装置を提供することを目的とし
てなされたもので、その方法の植成は、研削盤−におけ
る選択された研削送り速度を、切削中にその選択された
研削送り速度において適宜の範囲で増減させて変更する
ことを特徴とするものであり、また、この方法を実施す
るための装置の構成は、研削盤における研削送り速度を
、その送り運動を行う部材に設けた移動パルス検出器か
ら供給される移動パルス信号を適宜の時間パルスに対応
させて移動量／時間、又は、時間／移動量で表わされる
パルス信号による現在送り速度信号で検出するようにし
ておく一方、前記送り運動を行う部材の移動駆動源を、
研削送り運動を行う部材の選択された送り速度において
その速度の増減を含み任意に設定する移動量／時間、又
は、時間／移動量を表わすパルス信号による予定送り速
度信号によって駆動し、前記送り運動を行う部材の移動
時、現在移動速度信号と予定移動速度信号とを比較演算
し、この演算結果によって上記駆動源を制御することに
より、研削送り運動をする部材の移動速度を適宜範囲で
増減させるようにしたことを特徴とするものである。In view of the above-mentioned current state of grinding processing, the present invention aims to reduce vibration and noise and improve surface roughness by variably controlling the cutting motion or feeding motion itself during grinding processing, and also aims to reduce vibration and noise and improve surface roughness. This method was developed with the aim of providing a control method and device that would enable heavy cutting, which was previously impossible. The method is characterized in that the selected grinding feed rate is increased or decreased within an appropriate range, and the configuration of the apparatus for carrying out this method is such that the grinding feed rate in the grinding machine is changed by increasing or decreasing the selected grinding feed rate within an appropriate range. The movement pulse signal supplied from the movement pulse detector provided on the member that performs the feeding movement is made to correspond to an appropriate time pulse, and the current feed speed signal is expressed as a movement amount/time or a pulse signal expressed as time/movement amount. On the other hand, the driving source for moving the member that performs the feeding movement is
The feed movement is driven by an arbitrarily set movement amount/time including an increase/decrease in speed at the selected feed speed of the member performing the grinding feed movement, or a scheduled feed speed signal based on a pulse signal representing the time/movement amount. When moving the member that performs the grinding and feeding motion, the current moving speed signal and the scheduled moving speed signal are compared and calculated, and the driving source is controlled based on the result of this calculation, thereby increasing or decreasing the moving speed of the member that performs the grinding feed movement within an appropriate range. It is characterized by the following.

次に本発明の実施の一例を図に拠り説明する。Next, an example of implementation of the present invention will be explained with reference to the drawings.

１は平面研削盤の主軸頭において、スピンドル２の先端
側に取附けられた砥石、３はタイル、４は前記砥石１の
回転駆動源として設けた減速機等の伝導系を含むモータ
、５は上記主軸頭の下方にあって被削材Ｗを固定セット
するテーブルで、該テーブル５は平面研削盤において研
削送り運動をする部材の一つである。６は前記テーブル
５を支持しその移動を案内するサドル、７は送りネジで
、前記テーブル５に形成したナツト部材５ａが螺合され
ていて、モータ８に回転されることにより、前記テーブ
ル５に研削送りを始めとする各種の送り運動を与えるも
のであり、以上１〜８により平面研削盤の一例の基本構
造をなす。1 is a grinding wheel attached to the tip side of a spindle 2 in the main shaft head of a surface grinding machine; 3 is a tile; 4 is a motor including a transmission system such as a reducer provided as a rotational drive source for the grinding wheel 1; 5 is a The table 5 is located below the spindle head and fixes and sets the workpiece W. The table 5 is one of the members that performs grinding and feeding motion in a surface grinder. 6 is a saddle that supports the table 5 and guides its movement; 7 is a feed screw into which a nut member 5a formed on the table 5 is screwed; when rotated by a motor 8, the table 5 is It provides various feed movements including grinding feed, and 1 to 8 above form the basic structure of an example of a surface grinder.

尚、平面研削盤に於て、切削送りを行う部材としては、
上記スライド形式のテーブル５のほか、ターンテーブル
、サドル６やこのサドルを支持するベッド（図に表われ
ず）、或は、クイル３があるが、本発明はこれらのいず
れの部材にも、それらが切削送り運動をする際、以下に
述べる実施例と同様に適用できるから、以下の実施例は
、上記スライド形式のテーブル５の切削送りについて説
明する。In addition, in a surface grinder, the parts that perform cutting feed are:
In addition to the above-mentioned sliding table 5, there is a turntable, a saddle 6, a bed (not shown in the figure) that supports this saddle, or a quill 3, and the present invention does not apply to any of these members. Since the present invention can be applied in the same way as the embodiment described below when the table 5 performs a cutting feed motion, the following embodiment will explain the cutting feed of the sliding table 5.

而して、従来の研削盤では、研削の際、被剛材の材質や
使用する砥石などによりスピンドル２の回転数を予め機
械内に設定されている変速範囲内から選択し、スピンド
ルを定速回転させると共に、テーブル５に定速の切削送
りを与えて各種の研削を行なっているのが現状である。In conventional grinding machines, when grinding, the number of revolutions of the spindle 2 is selected from within a variable speed range set in advance in the machine depending on the material of the workpiece, the grindstone used, etc., and the spindle is kept at a constant speed. Currently, various types of grinding are performed by rotating the table 5 and applying a constant cutting feed to the table 5.

しかし、砥石の定速回転及びテーブルなどの定速送りに
よる切削では、先にも述べたように、切削時に生じる振
動が一定周波数であるため共振して増幅され易く、また
、この増幅された振動によって面粗度が低下するという
照点がある。この雅点は重切削において特に顕著に表わ
れ、重切削ができない原因ともなっている。However, in cutting by constant speed rotation of a grindstone and constant speed feed of a table, etc., as mentioned earlier, the vibration generated during cutting has a constant frequency, so it is likely to resonate and be amplified, and this amplified vibration There is a point that the surface roughness decreases. This grace point is particularly noticeable in heavy cutting, and is the reason why heavy cutting cannot be performed.

そこで、本発明では、砥石の定速回転と定速での研削送
りによる切削に生じていた煮魚を解消するため、切削中
の研削送り運動を行う部材、ここではテーブル５の送り
速度を、被削材の材質などに応じ、選択された送り速度
において増減変更し、研削時に生じる振動の周波数を変
え主として共振現象を防ぐようにしたのである。以下、
この点について説明する。Therefore, in the present invention, in order to eliminate the boiling problem that occurs in cutting due to constant speed rotation of the grindstone and constant speed grinding feed, the feed speed of the member that performs the grinding feed movement during cutting, here the table 5, is changed to The selected feed rate is increased or decreased depending on the material of the workpiece, changing the frequency of vibrations that occur during grinding, and mainly preventing resonance phenomena. below,
This point will be explained.

図において、９はテーブル５に関連付けて設け、その単
位移動量、例えば１１１１１１当り１００個のパルス信
号を発生する移動パルス検出器で、適宜距離当りのパル
ス信号を生じるようにした測長器を用いるが、送りネジ
７にエンコーダ或はそれと同等の機能を持つ器具を取附
けて用いてもよい。而して、テーブル５は送りネジ７に
直結されているので、送りネジ７の回転検出はテーブル
５の移動量検出を意味する。In the figure, reference numeral 9 is a moving pulse detector that is provided in association with table 5 and generates 100 pulse signals per unit movement amount, for example, 111111, and uses a length measuring device that generates pulse signals per appropriate distance. However, an encoder or a device having an equivalent function may be attached to the feed screw 7. Since the table 5 is directly connected to the feed screw 7, detection of the rotation of the feed screw 7 means detection of the amount of movement of the table 5.

１０は上記パルス検出器９から供給されるパルス信号を
時計パルス発生器１１から供給される任意の時間を表わ
すパルス信号、例えば１秒当り１００個のパルスに対応
させ、テーブル５の移動速度を移動量／時間または時間
／移動量を表わす信号に形成する現在送り速度検出部、
１２は前記モータ８の回転出力の可変範囲を、テーブル
５の移動速度（＋ｎｍ／ｗｉｎ）を表わす数値で任意に
設定できるようにした設定部で、例えばテーブル５の送
り速度が１２００＋＠／ｍｉｎに設定されているとき、
次のような設定を行なうことができるようにしである。Reference numeral 10 makes the pulse signal supplied from the pulse detector 9 correspond to a pulse signal representing an arbitrary time supplied from the clock pulse generator 11, for example, 100 pulses per second, and moves the table 5 at a moving speed. a current feed rate detection unit that forms a signal representing amount/time or time/movement amount;
Reference numeral 12 denotes a setting section that allows the variable range of the rotational output of the motor 8 to be arbitrarily set with a numerical value representing the moving speed (+nm/win) of the table 5. For example, when the feed speed of the table 5 is set to 1200+@/min When set,
This allows you to make the following settings.

而して、設定部１２では、上記の選択された送り速度に
おけるテーブル５の移動モードを、その速度の例えば約
１０％前後で任意に増減させるための信号を形成する。The setting unit 12 generates a signal for arbitrarily increasing or decreasing the movement mode of the table 5 at the selected feed speed, for example, by about 10% of that speed.

即ち、選択された送り速度が１２００＋ａｍ／ｗｉｎの
とき、テーブル５は１秒で２０ｍｎ移動し、その移動モ
ードは一定であるが、本発明では、例えば、上記選択送
り速度による送り中に、１秒で２２１１ＩＩ＋、或は１
秒で１８ｍｍの移動をさせるといった具合に、その移動
モードを任意に変更するため、２２１冊の移動量を表わ
す２２００個のパルスを１．０秒を表わす］００個のパ
ルスに対応させた信号、或は、１８ｍｍを表わす１８０
０個のパルスを１００個の時間パルスに対応させた信号
によって設定するのである。尚、ここでの選択送り速度
を表わす信号は２０００個の移動パルスに１００個の時
間パルスが対応されて形成される。That is, when the selected feed rate is 1200+am/win, the table 5 moves 20 m in 1 second, and the movement mode is constant. However, in the present invention, for example, during feeding at the selected feed rate, 2211II+ or 1
In order to arbitrarily change the movement mode such as moving 18 mm in seconds, a signal in which 2200 pulses representing the amount of movement of 221 books corresponds to 00 pulses representing 1.0 seconds, Or 180 to represent 18mm
It is set by a signal in which 0 pulses correspond to 100 time pulses. Note that the signal representing the selected feed speed here is formed by associating 2000 movement pulses with 100 time pulses.

而して、上記設定部１２には、上記のようにして任意に
設定できる予定移動モード信号がテーブル５の移動に応
じどこで或はどのようなタイミングで供給されるかを設
定するため、上記パルス検出器９及び／又は時間パルス
発生器１１からのパルス信号が供給されるようにしてあ
り、この設定部１２で形成される予定移動モード信号は
、予定送り速度記憶部１３に、例えば、テーブル５の適
宜の単位移動量或は適宜の単位移動時間に対応して記憶
される。In order to set where or at what timing the scheduled movement mode signal, which can be arbitrarily set as described above, is supplied to the setting unit 12 according to the movement of the table 5, the pulse A pulse signal is supplied from the detector 9 and/or the time pulse generator 11, and the scheduled movement mode signal formed by the setting section 12 is stored in the scheduled feed rate storage section 13, for example, in the table 5. are stored corresponding to an appropriate unit movement amount or an appropriate unit movement time.

１４は現在送り速度検出部１０と予定送り速度記憶部１
３から供、給される送り速度信号を逐次比較演算し、両
者の偏差を計数する演算部、１５は前記演算部１４の偏
差を制御部１６の補正部、号に形成する補正部で、始動
時には予定送り速度記憶部１３を経由した設定部からの
信号がそのまま制御部１６に供給される。14 is a current feed rate detection unit 10 and a planned feed rate storage unit 1
A calculation section 15 performs a successive comparison operation on the feed speed signal supplied from 3 and counts the deviation between the two, and 15 is a correction section that forms the deviation of the calculation section 14 into a correction section of the control section 16. Sometimes, a signal from the setting section via the scheduled feed rate storage section 13 is supplied to the control section 16 as is.

このようにすると、当初テーブル５は予め選択された送
り速度で移動し始めるが、テーブル５の移動開始と同時
に移動パルス検出器９から供給されるパルス信号が現在
送り速度検出部１０に送られ、ここでテーブル５の適宜
の単位移動量或は単位移動時間当りについての上記パル
ス信号が計数されると共に時計パルス発生器１１からの
パルス信号に対応させられて前記テーブル５の現在送り
速度が検出される。この現在送り速度は演算部１４にお
いて予定移動モードと比較演算され、演算結果よる偏差
信号が補正部１５に供給される。補正部１５はそこで形
成した補正信号を制御部１６に供給するので、制御部１
６ではモータ８の制御信号が補正され、この結果、モー
タ８はテーブル５について選択された送り速度において
予め設定した予定移動モードで移動するようにそのモー
タ８の回転が制御されるのである。In this way, the table 5 initially starts to move at a preselected feed rate, but at the same time as the table 5 starts moving, a pulse signal supplied from the movement pulse detector 9 is sent to the current feed rate detection section 10. Here, the pulse signal per unit movement amount or unit movement time of the table 5 is counted, and the current feed speed of the table 5 is detected in correspondence with the pulse signal from the clock pulse generator 11. Ru. This current feed speed is compared and calculated with the scheduled movement mode in the calculation section 14, and a deviation signal based on the calculation result is supplied to the correction section 15. Since the correction section 15 supplies the correction signal formed therein to the control section 16, the control section 1
6, the control signal for the motor 8 is corrected, so that the rotation of the motor 8 is controlled so that the motor 8 moves in a preset scheduled movement mode at the feed rate selected for the table 5.

而して、モータ８の回転をテーブル５の選択送り速度に
おいて制御し、テーブル５の研削送りに不等速運動をさ
せると、砥石の被剛材に対する相対速度が研削中微細に
増減変更されることとなるから砥石の単一モードの回転
及びテーブルの噴−モードでの送りによ−り生じ易かっ
た研削加工時の振動を生じさせない研削が可能になるの
である。When the rotation of the motor 8 is controlled at the selected feed rate of the table 5 and the grinding feed of the table 5 is caused to move at an inconstant velocity, the relative speed of the grindstone to the rigid material is finely increased or decreased during grinding. This makes it possible to perform grinding without causing vibration during grinding, which is likely to occur due to single mode rotation of the grindstone and feeding of the table in jet mode.

尚、本発明において、テーブル５の不等速送りは１面粗
度に悪影響を及ぼすことがないように、一般的には、被
剛材の材質などに応じて予め選択されるテーブル５の送
り速度の±１０〜１５％前後の範囲で与えられるが、被
削材の材質など、切削条件によっては上記範囲を実施例
の範囲より大きくしたり、或は逆に小さくしてもよい。In the present invention, in general, the feeding of the table 5 is selected in advance according to the material of the stiffened material, etc., so that the feeding of the table 5 at non-uniform speed does not have an adverse effect on the roughness of one surface. Although it is given in the range of about ±10 to 15% of the speed, the above range may be made larger than the range of the embodiment, or conversely may be made smaller depending on the cutting conditions such as the material of the workpiece.

また、速度の増減周期など送り速度変更のタイミングも
、被削材の材質など切削条件に応じ任意に設定し、或は
、加工中、変更ないしは新たな設定をすることができる
。更に送り速度の変更はその増加側或は減少側のいずれ
であってもよい。Furthermore, the timing of changing the feed rate, such as the rate of increase/decrease in speed, can be arbitrarily set depending on the cutting conditions such as the material of the workpiece, or can be changed or newly set during processing. Furthermore, the feed rate may be changed either by increasing or decreasing it.

上述のように、本発明は研削中のテーブルのような研削
送りを行う部材に不等速運動をさせるから、従来の定速
回転の砥石と定速送りによる研削において切削抵抗の周
期的変動によって生じている強制振動、或は、この強制
振動により励起される自励振動を軽減ないしはそのよう
な振動を起させない研削を実現し、また、上記振動によ
る騒音を軽減ないしは発生させない研削を可能とし、更
には、従来は不可能であった重切削を実施できるなどの
作用効果がある。As mentioned above, since the present invention causes a member that performs grinding feed, such as a table during grinding, to move at an inconstant velocity, the periodic fluctuations in cutting resistance in grinding using a conventional constant-speed rotation grinding wheel and constant-speed feed Achieving grinding that reduces the generated forced vibration or self-excited vibration excited by the forced vibration or does not cause such vibration, and also enables grinding that reduces or does not generate noise due to the vibration, Furthermore, there are other effects such as being able to carry out heavy cutting, which was previously impossible.

尚、本発明の実施に当っては、テーブルを始めとする研
削送りを行う部材の不等速移動時、砥石の回転速度を適
宜増減変更し、被剛材に対する相対速度を不等速にする
のを確保するようにしてもよい。In carrying out the present invention, when the table and other members to be ground and fed are moved at non-uniform speeds, the rotational speed of the grindstone is increased or decreased as appropriate to make the relative speed with respect to the rigid material non-uniform. It may also be possible to ensure that

また、上記実施例では、切削送りを行う部材の一例とし
てのテーブル５の送り速度の制御装置をクローズトルー
プ方式で構成したが、本発明方法はオープンループ方式
の制御装置により実施することもできること勿論である
。更に、本発明方法が適用できる研削盤は、その機械型
式、制御方式などを問わず、いずれのものにも速用可能
である。Further, in the above embodiment, the control device for the feed rate of the table 5, which is an example of a member that performs cutting feed, is constructed using a closed-loop system, but it goes without saying that the method of the present invention can also be implemented using an open-loop system control device. It is. Furthermore, the method of the present invention can be applied to any grinding machine regardless of its mechanical type or control system.

例えば、テーブル５が回転されて切削送りを行う形式の
研削盤に、本発明方法を適用するには、移動パルス検出
器９に代え、その回転速度をパルス信号で検出する回転
パルス検出器をターンテーブルに関連させて設け、その
回転速を回転数（角）７時間又は時間／回転数（角）の
形で表わさ肛るパルス信号で設定或は検出するようにし
て構成した制御装置を用いればよい。For example, in order to apply the method of the present invention to a grinding machine in which the table 5 is rotated to feed cutting, a rotating pulse detector that detects the rotational speed of the table 5 using pulse signals can be used instead of the moving pulse detector 9. If a control device is provided in association with the table and configured to set or detect its rotational speed using a pulse signal representing the number of revolutions (time) or time/number of revolutions (time). good.

本発明は以上の通りであるから、研削盤の制御方法及び
そのための装置として極めて有用である。Since the present invention is as described above, it is extremely useful as a method for controlling a grinding machine and a device for the same.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図は本発明方法の実施の一例を表わした制御ブロック図
である。 １・・砥石、２・・・スピンドル、３・・クイル、４・
・・モータ、５・・・テーブル、６・・・サドル、７・
・・送りネジ、８・・・送りモータ、９・・・移動パル
ス検出器、１０・・・現在送り速度検出部、１１・・・
時計パルス発生器、１２・・・設定部、１３・・・予定
送り移動速度記憶部、１４・・・演算部、Ｊ５・・・補
正部、１Ｇ・・・制御部代理人　小　泉　良　邦The figure is a control block diagram showing an example of implementing the method of the present invention. 1. Grindstone, 2. Spindle, 3. Quill, 4.
...Motor, 5...Table, 6...Saddle, 7.
...Feed screw, 8...Feed motor, 9...Movement pulse detector, 10...Current feed speed detection unit, 11...
Clock pulse generator, 12... Setting section, 13... Scheduled feed movement speed storage section, 14... Calculating section, J5... Correction section, 1G... Control section agent Yoshikuni Koizumi

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １　研削盤における選択された研削送り速度を、切削中
にその選択された研削送り速度において適宜の範囲で増
減させて変更することを特徴とする研削盤の切削制御方
法。　□ ２　研削盤における研削送り速度を、その送り運動を行
う部材に設けた移動パルス検出器から供給される移動パ
ルス信号を適宜の時間パルスに対応させて移動量／時間
、又は、時間／移動量で表わされるパルス信号による現
在送り速度信号で検出するようにしておく一方、前記送
り運動を行う部材の移動駆動源を、研削送り運動を行う
部材の選択された送り速度においてその速度の増減を含
み任意に設定する移動量／時間、又は、時間／移動量を
表わすパルス信号による予定送り速度信号によって駆動
し、前記送り運動を行う部材の移動時、現在移、動速度
信号と予定移動速度信号とを比較演算し、この演算結果
によって上記ｗｐ！１７Ｊ′ｇを制御することにより、
研削送り運動をする部材の移動速度を適宜範囲で増減さ
せるようにしたことを特徴とする研削盤の、切削制御装
置。[Scope of Claims] 1. A cutting control method for a grinding machine, which comprises changing a selected grinding feed rate in the grinding machine by increasing or decreasing the selected grinding feed rate within an appropriate range during cutting. □ 2 The grinding feed rate in the grinding machine is calculated by adjusting the movement amount/time or time/movement amount by correlating the movement pulse signal supplied from the movement pulse detector provided on the member that performs the feeding movement with an appropriate time pulse. While detecting the current feed speed signal by a pulse signal expressed by When the member that performs the feeding movement is driven by an arbitrarily set movement amount/time or a planned feed speed signal based on a pulse signal representing the time/movement amount, the current movement, movement speed signal, and planned movement speed signal are The above wp! is calculated based on the result of this calculation. By controlling 17J′g,
A cutting control device for a grinding machine, characterized in that the moving speed of a member that performs a grinding feed motion is increased or decreased within an appropriate range.