JPH0319767A - 砥石車の回転数制御装置 - Google Patents

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】 （発明の分野》 この発明は、ＮＣ研削盤等の砥石車を最適な回転数に制
御する回転数制御装置に関する。

《発明の概要》 この発明は、研削盤が研削する被加工物と同材質の温度
検出用ツールを用意し、研削ごとに試し研削をおこない
砥石車の表面状態を確認しながら砥石車の最適回転数を
ファジィ推論により制御するものである。

｛従来技術とその問題点｝ 従来、比較的大きな機械加工部品の仕上げには、ＮＣ研
削盤が使用されているが、ＮＣ研削盤を使用する場合、
予め砥石車の目直し等に関してもＮＣデータとして入力
しておく必要があるため、次のような問題がある。

（１）ＮＣデータの条件が不適当であると、必要な仕上
げ結果が得られない。

（２）目直し回数の設定が必要以上に多すぎると、砥石
寿命が短くなる。

（３）砥石の表面状態が目直しと次の目直しの間に急激
に悪化した場合は、次の目直しまでその状態が保持され
てしまい対応性に乏しい。

《発明の目的》 この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
で、その目的とするところは、研削盤に設置されてる砥
石車の研削能力が劣化する度合いに応して砥石車の回転
数を調節しながら研削をおこなうことのできる砥石車の
回転数制御装置を提供することにある。

（発明の構成と効果〉 この発明は、上記目的を達或するために、研削盤で研削
される被加工物と同一材質からなる温度検出用ツールと
、研削盤が被加工物を研削するたびに、研削盤の砥石車
を用いて、上記温度検出用ツールを試し研削する手段と
、試し研削中における温度検出用ツールの表面温度を測
定するセンサと、試し研削された温度検出用ツールの研
削深さを測定するセンサと、これらセンサの出力から、
メンバシンプ関数を用いたファジィ推論により、砥石車
の研削能力が劣化した度合いを推定して、砥石車の表面
状態に応じた最適回転数の算出、および砥石車が目直し
時期であるか否かの判別をする手段と、算出された砥石
車回転数に従い砥石車駆動機構の回転数を変更する手段
と、砥石車が目直し時期であると判別された場合に目直
し時期であることを報知する手段を備えたことを特徴と
する。

この発明はこのように、研削盤が研削する被加工物と同
材質の温度検出用ツールを用意し、研削ごとに試し研削
をおこない砥石車の表面状態を確認しながら砥石車の最
適回転数をファジィ推論により制御すると同時に目直し
時期についての判定もおこなうものであるから、ＮＣ研
削盤に適用した場合、次のような効果が得られる。

（１）目７直し時期が検出温度により判定できるので、
ＮＣデータ中に目直し時期について入力することが不要
になる。

（２）被加工物を研削するごとに研削温度と研削量を測
定しているので、砥石状態に突発的な変更が発生しても
ただちに対応することができる。

（３）ＮＣデータとして人力した条件が多少、不適切で
ある場合も、砥石車の回転数が適当に調整されので不良
データをカバーすることができる。

（４）砥石状態に応して報知される目直し時期信号によ
り、適切な間隔で目直しをおこなうことが可能になり砥
石の寿命を延ばすことができる。

（５）被加工物の研削ごとに研削温度が監視されるため
、研削焼けの発生を防止できる。

《実施例の説明》 次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明に係る砥石車の回転数制御装置の構
威を示すブロック図である。

図において、温度検出用ツール１は、研削盤が実際に加
工する被加工物と同一材質から形威されており、研削盤
が被加工物を研削するごとに砥石車２により試し研削が
おこなわれる。

研削温度センサ３は、砥石車２が温度検出用ツル１を試
し研削するごとにその表面温度ｔを測定し、減算器４へ
送る。

研削深さセンサ５は、砥石車２が温度検出用ツール】を
試し研削するごとに研削深さｄを測定し、減算器６へ送
る。

ここで砥石車２の研削回数が増すにつれ砥石車２の表面
に目つぶれ、あるいは目づまりが発生し研削能力が低下
してくる。それにより、センサ３が測定する表面温度Ｌ
は上昇し、センサ５が測定する研削深さｄは減少してく
る。

減算器４には、砥石車２が温度検出用ツール１を研削す
る際の最適温度が予め入力されており、人力された表面
温度ｔから、すでに入力されている最適温度を減算し、
その差を上昇温度ｓ１として、サンプル・ホールド回路
７へ送る。

減算器６には、砥石車２が温度検出用ツールＩを研削す
る際に設定した深さが予め入力されており、入力された
研削深さｄから、すでに入力されている設定深さを減算
し、その差を研削劣化量Ｓ２として、サンプル・ホール
ド回路９へ送る。

サンプル・ホールド回路７，９は、入力された上昇温度
ｓ１、研削劣化量Ｓ２を所定間隔で保持し、信号ｘｌ．
ｘ２としてファジィ推論装置１０へ送る。

ファジィ推論装置１０は、入力信号ｘ１．χ２のメンハ
シノプ関数の適合度（メンハシップ値）に応して、ブロ
ックＩＩのファジィ・ルールに基づいた最適の出力値を
ファジィ推論により演算し、その結果を非ファジィ化し
て得られた出力信号ｙ１をアンブ１２へ送る。

ブロック１１に格納されているファジィ・ルールは、入
力される上昇温度ｓｌ　（ｘｌＬ研削劣化量ｓ２（ｘ２
）の値を前件部とし、砥石車の回転数ｅｌ（ｙｌ）の値
を後件部としたものであり、上昇温度ｓｌ（χ１）と研
削劣化量ｓ２　（ｘ２）の値の組合せに応じた砥石車の
回転数ｅｌ（ｙ１）がそれぞれ規定されている。

アンプｌ２は、信号ｙ１を増幅した後、砥石車回転数ｅ
１として駆動モータ制御部１３および目直し時期報知器
ｌ４へ送る。

駆動モータ制御部１３は、人力された砥石車回転数０１
の値に応して、砥石車２を駆動するモタ１５の回転数を
変更する。

目直し時期報知器１４は、入力された砥石車回転数ｅ１
が目直し時期を示す内容である場合に、目直し信号の出
力、表示灯の点灯、ブザーの鳴動等をおこない、目直し
時期であることを報知する。

第２図は、ファジィ推論装置１０に入力される入力ｘｉ
．ｘ２をファジィ化し、さらに演算結果を具体的な出力
ｙ１に非ファジィ化する際に用いられるメンハシソプ関
数を示すグラフである。図ａは上昇温度ｓ１を示す入力
ｘ１と各ファジィラヘルの適合度を表すメンパシソプ関
数である。図ｂは研削劣化量ｓ２を示す入力ｘ２と各フ
ァジィラヘルの適合度を表すメンパシンプ関数である。

これら各図の横軸には具体的な値が表されている。

さらに図Ｃは砥石車回転数０１を示す出力ｙ１に関する
メンハシソプ関数である。

これらのメンハシンプ関数は、具体的な砥石車のサイズ
、種別、被加工物の材質等により最適なものに設定され
る。

このように構威されたこの砥石車の回転数制御装置では
、例えば、上昇温度が零で（ｘｌ＝ＺＲ）、かつ研削劣
化量が零であると（ｘ　２＝ＺＲ）、ファジィルールに
示すように砥石車の回転数として、初期の回転数である
１０００ｒｐｍ（ｙ　１　＝ＺＲ）が出力される。

また、これ以外にも、上昇温度、研削劣化量の人力値に
応して、異なる砥石車回転数が出力される。

特に、上昇温度が正に大（ｘｌ＝ＰＬ）で、かつ研削劣
化量が負に大（χ２＝ＮＬ）である場合は、ファジィ推
論の結果がｙｔ＝ｐＬとなり、第２図Ｃにも示されるよ
うに、出力が回転数でなく、目直しの信号が出力される
。

その結果、研削盤は研削のたびに、砥石車の表面状態に
応じた回転数に調整されて常に最適な研削加工がおこな
われる。

しかも、研削加工の回数が増すにつれて砥石車の研削能
力が劣化すると、適当な目直し時期に目直し信号が発せ
られ、目直しがおこなわれて砥石車の研削能力が再生さ
れる。

このように研削盤の砥石車に回転数制御装置を設置した
場合、砥石車の研削能力に関する管理が徹底されること
により、研削効率、加工の部留まりが向上し、研削加工
の大幅なコストダウンを実現することができる。

なお、この装置は研削盤全般に適用できるものであるが
、特にＮＣ研削盤に適用した場合、次のような顕著な効
果が得られる。

すなわち、目直し時期が目直し信号として報知されるの
で、ＮＣデータ中に目直し時期に関するデータを特に入
力することが不要となり、しかも、報知される目直し時
期が砥石の状態から得たものであるから最適な間隔とな
り、砥石の寿命を延ばすことができる。

また、研削のたびに研削温度と研削量を測定しているの
で、砥石に破損等が発住してもただちに検出され、適切
に処置することができる。

さらに、ＮＣデークとして入力した条件が多少、不適当
である場合も、砥石車の回転数が表面状態ムこ応して調
整されるので品質の低下を防止することができる。

またさらに、被加工物の研削のたびに研削温度が監視さ
れるので、研削焼けの発生を未然に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る砥石車の回転数制御装置の構或
を示すブロンク図、第２図はファジィ推論装置に設定さ
れているメンハシンプ関数を示すグラフである。 １・・・温度検出用ツール ２・・・砥石車 ３・・・研削温度センサ ４・・・減算器 ５・・・研削深さセンサ ６・・・減算器 ７・・・サンプル・ホールド回路 ９・・・サンプル・ホールド回路 １０・・・ファジィ推論装置 １２・・・アンプ １３・・・駆動モーク制御部 １４・・・目直し時期報知器 １５・・・モータ ｄ・・研削深さ ｅ１・・・砥石車回転数 ｓ１・・・上昇温度 ｓ２・・・研削劣化量 Ｌ・・・表面温度

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、研削盤で研削される被加工物と同一材質からなる温
   度検出用ツールと、 研削盤が被加工物を研削するたびに、研削盤の砥石車を
   用いて上記温度検出用ツールを試し研削する手段と、 試し研削中における温度検出用ツールの表面温度を測定
   するセンサと、 試し研削された温度検出用ツールの研削深さを測定する
   センサと、 これらセンサの出力から、メンバシップ関数を用いたフ
   ァジィ推論により、砥石車の研削能力が劣化した度合い
   を推定して、砥石車の表面状態に応じた最適回転数の算
   出、および砥石車が目直し時期であるか否かの判別をす
   る手段と、 算出された砥石車回転数に従い砥石車駆動機構の回転数
   を変更する手段と、 砥石車が目直し時期であると判別された場合に目直し時
   期であることを報知する手段と、を備えた砥石車の回転
   数制御装置。