(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石台に支持された砥石車の外周面と平行な方向及びこれと直交する方向に相対移動可能なツルーイング工具を備え、前記ツルーイング工具を前記砥石車の端面に切り込んでツルーイングを行うと共に、テーブルと前記砥石台とを砥石幅データに基づき相対移動させ前記砥石車にてワーク端面を切り込んで加工を行う研削装置であって、
ワークの加工端面との接触を検知し得るよう前記砥石台に配置された端面検知部材と、
所定のタイミングで前記砥石幅データの砥石幅方向熱変位誤差を補正する砥石幅補正手段とを有し、
前記砥石幅補正手段が：
ワーク端面加工時における前記砥石車の切り込み位置を記憶する切込位置記憶手段と、
ワーク加工後に、ワーク端面を端面検知部材にて接触検知し、接触位置を記憶する接触位置記憶手段と、
前記切込位置記憶手段に記憶された切り込み位置と前記接触位置記憶手段に記憶された接触位置とに基づき、砥石端面と端面検知部材との相対距離を算出する相対距離算出手段と、
相対距離算出手段により初期値設定処理の際に算出された相対距離と、現在算出された相対距離との差を算出する相対距離差演算手段と、
当該砥石幅補正手段によって以前に補正された砥石幅データの値と、ツルーイングの際に切り込みを行った砥石修正切込量に応じて更新された現在の砥石幅との差を算出する砥石幅差算出手段と、
前記相対距離差演算手段により算出された相対距離の差と、砥石幅差算出手段により算出された砥石幅の差から砥石幅方向熱変位誤差を算出する誤差算出手段と、
前記誤差算出手段により算出された砥石幅方向熱変位誤差に基づき砥石幅データを修正する砥石幅データ修正手段と、から成ることを特徴とする研削装置。
【請求項２】
前記砥石幅補正手段がツルーイング後に砥石幅データを補正することを特徴とする請求項１の研削装置。
【請求項３】
前記砥石幅補正手段がツルーイングインターバルにおいて砥石幅データを補正することを特徴とする請求項１または２の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砥石台に支持された砥石車の外周面と平行な方向及びこれと直交する方向に相対移動可能なツルーイング工具を備え、該ツルーイング工具を砥石車の外周面又は端面に切り込んでツルーイングを行うようにした研削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、研削盤において、予め設定された数のワークを研削した後に、砥石層の目立てを行うためツルーイングを行っている。本出願人は、特公平６−６２６２号公報においてツルーイングにおける砥石車の切り込み量を制御するための技術を提案している。
【０００３】
この公報においては、予めツルーイング工具から検知ピンまでの距離（以下段差データと称する）を記憶しておき、ツルーイング前に砥石車を検知ピンに接触させてから、上記段差データにツルーイング量（修正用の切り込み量）を加味して砥石車をツルーイング工具側へ移動させてツルーイングを行い、ツルーイング後に、再び砥石車を検知ピンに接触させて段差データを更新する技術が開示されている。
【０００４】
この技術によれば、ツルーイングの前に、検知ピンに接触させ砥石車の接触位置を測定するため、該砥石車の測定位置を基準としてツルーイング工具に対して砥石車を所望の一定量切り込むことが可能である。また、ツルーイングの前後に、砥石車を検知ピンに接触させて接触位置を測定するため、ツルーイング中における砥石車を測定でき、これにより砥石車に対する実際の切込量を求めることができ、この切込量に基づいて砥石車の寸法データを正確に更新し得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術では、ツルーイング後の砥石幅の減少量を、ツルーイングの前後に接触検知を行って求めた砥石端面位置の差から求めている。しかしながら、砥石端面位置は、加工及びツルーイングにおいて生じた砥石摩耗の他に、機械の熱変位（砥石台とテーブル間）によってテーブルの移動方向に変位しているため、接触検知により求めた端面位置は、実際よりも数μｍずれている。
【０００６】
即ち、砥石幅の変化量（減少量）が、砥石摩耗によるものであれば、上記接触検知の技術により補正し得る。しかし、砥石摩耗に加えて熱変位が発生しており、この熱変位による砥石幅（端面位置の変位）の変化量を砥石摩耗量から峻別して検出できないため、実砥石幅を正確に管理することができなかった。
【０００７】
ここで、研削装置においては、１枚のＣＢＮ砥石にて、１００回以上ツルーイングを行いながら加工を進めているため、ツルーイング１回につき数μｍの誤差が発生すると、これが累積して、最終的に数１００μｍの誤差が生じる恐れがある。ここで、砥石幅データと実砥石幅との間で数１００μｍの差が有ると、ワークの端面研削時に、削り残りが発生したり、研削代が多くなり、研削焼けが発生する可能性がある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、常に正確に砥石幅を管理し得る研削装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の研削装置では、砥石台２０に支持された砥石車２２の外周面と平行な方向及びこれと直交する方向に相対移動可能なテーブル１４上にツルーイング工具４４を設け、テーブル１４と砥石台２０との相対移動により前記ツルーイング工具４４を砥石車２２の端面に切り込んでツルーイングを行うと共に、テーブル１４と砥石台２０とを砥石幅データに基づき相対移動させ前記砥石車２２にてワーク端面Ｆ１を切り込んで加工を行う研削装置であって、
ワークの加工端面との接触を検知し得るよう前記砥石台２０に配置された端面検知部材５０と、
所定のタイミングで砥石幅データの砥石幅方向熱変位誤差を補正する砥石幅補正手段とを有し、
前記砥石幅補正手段が：
ワーク端面加工時における砥石車２２の切り込み位置Ｚ３を記憶する切込位置記憶手段と、
ワーク加工後に、ワーク端面Ｆ１を端面検知部材５０にて接触検知し、接触位置Ｚ４を記憶する接触位置記憶手段と、
前記切込位置記憶手段に記憶された切り込み位置Ｚ３と前記接触位置記憶手段に記憶された接触位置Ｚ４とに基づき、砥石端面と端面検知部材５０との相対距離Ｚ００を算出する相対距離算出手段と、
相対距離算出手段により初期値設定処理の際に算出された相対距離Ｚ０と、現在算出された相対距離Ｚ００との差Ｚｓを算出する相対距離差演算手段と、
当該砥石幅補正手段によって以前に補正された砥石幅データの値ＷＬと、ツルーイングの際に切り込みを行った砥石修正切込量Ｔ１’に応じて更新された現在の砥石幅Ｗ２との差Ｗｓを算出する砥石幅差算出手段と、
前記相対距離差演算手段により算出された相対距離の差Ｚｓと、砥石幅差算出手段により算出された砥石幅の差Ｗｓから砥石幅方向熱変位誤差を算出する誤差算出手段と、
前記誤差算出手段により算出された砥石幅方向熱変位誤差に基づき砥石幅データを修正する砥石幅データ修正手段と、から成ることを要旨とする。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１において、前記砥石幅補正手段がツルーイング後に砥石幅データを補正することを要旨とする。
【００１１】
また、請求項３では、請求項１又は２において、前記砥石幅補正手段がツルーイングインターバルにおいて砥石幅データを補正することを要旨とする。
【００１２】
【作用】
ツルーイングの際に切り込みを行った砥石修正切込量Ｔ１に応じて砥石幅データを更新すると、砥石の摩耗量のみではなくツルーイング時の熱変位量に基づいて砥石幅データを更新することになり、実際の砥石の寸法との間に誤差が生じてくる。
【００１３】
これに対して、請求項１の研削装置では、切込位置記憶手段が、ワーク端面Ｆ１加工時における砥石車２２の切り込み位置Ｚ３を記憶し、接触位置記憶手段が、ワーク加工後に、ワーク端面Ｆ１を端面検知部材５０にて接触検知し、接触位置Ｚ４を記憶する。そして、相対距離算出手段が、切込位置記憶手段に記憶された切り込み位置Ｚ３と接触位置記憶手段に記憶された接触位置Ｚ４とに基づき、砥石端面と端面検知部材５０との相対距離Ｚ００を算出する。その後、相対距離差演算手段が、相対距離算出手段により初期値設定処理の際に算出された相対距離Ｚ０（初期値）と、現在算出された相対距離Ｚ００との差Ｚｓ（実際の砥石の摩耗量）を算出する。
【００１４】
砥石幅差算出手段が、当該砥石幅補正手段によって以前に補正された砥石幅データの値ＷＬ（初期値）、ツルーイングの際に切り込みを行った砥石修正切込量に応じて更新された現在の砥石幅Ｗ２（上述した砥石の摩耗量のみではなくツルーイング時の熱変位量が含まれる）との差Ｗｓを算出する。そして、誤差算出手段が、相対距離差演算手段により算出された相対距離の差Ｚｓと、砥石幅差算出手段により算出された砥石幅Ｗｓの差から砥石幅方向熱変位誤差を算出する。最後に、砥石幅データ修正手段が、誤差算出手段により算出された砥石幅方向熱変位誤差に基づき砥石幅データを修正する。
【００１５】
請求項１の研削装置によれば、熱変位によって接触検知による砥石端面が変化しても、砥石幅の実寸法に合わせて砥石幅データを管理・更新することができる。
【００１６】
ツルーイングの際に切り込みを行った砥石修正切込量に応じて砥石幅データを更新すると、実際の砥石幅の寸法との間に誤差が生じ、この誤差がツルーイング毎に累積していた。これに対して、請求項２の研削装置においては、砥石幅補正手段がツルーイング後に砥石幅データを補正するため、ツルーイング時における砥石幅データの誤差が、累積することを防げる。
【００１７】
ツルーイングとツルーイングとの間のツルーイングインターバルにおいても、砥石の摩耗及び熱変位によって砥石幅が変化している。これに対して、請求項３の研削装置においては、砥石幅補正手段がツルーイングインターバルにおいても砥石幅データを補正するため、常に高い精度でワークを加工することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施例について図を参照して説明する。
図１は、本発明の１実施例に係る研削装置を具現化した円筒研削盤１０の平面図である。図１において、ベッド１２の上にテーブル１４が水平方向に移動可能に案内支持されている。テーブル１４の上には主軸台１６と心押台１８とが対向して配置され、主軸台１６の一端にはワークＷの一端を把持するチャック１６ａが設けられ、心押台１８にはワークＷの他端をセンタ支持するセンタ１８ａが設けられている。ワーク回転軸がテーブル１４の移動方向と平行になるように、主軸台１６と心押台１８とによってワークＷの両端が支持され、また、ワークＷは上記主軸台１６によって回転駆動されるようになっている。
【００１９】
このテーブル１４には、更に、砥石車２２の位置検出用の接触検知装置３０と、砥石車２２の目立てを行うための砥石修正装置４０とが設けられている。接触検知装置３０には、検知ピンヘッド３２に、砥石車２２の端面側を指向する第１検知ピン３４ａが、また、砥石車２２の外周側を指向する第２検知ピン３４ｂが突設されている。この検知ピンヘッド３２は、第１検知ピン３４ａ及び第２検知ピン３４ｂと砥石車２２の砥石面Ｇ１、Ｇ２との接触信号を検出するＡＥセンサ３６を介して、テーブル１４側に支持されている。他方、砥石修正装置４０は、図２（Ａ）に示すように、ツルア軸４２にツルーイング工具４４が取り付けられて成る。このツルーイング工具４４は、砥石車２２の第１砥石面Ｇ１を目立てするための第１修正研削面４４ａと、第２砥石面Ｇ２を目立てするための第２修正研削面４４ｃと、コア４４ｂとが配置され、図示しないビルトインモータによってツルア軸４２が正逆回転されることにより、回動されるように構成されている。
【００２０】
一方、ベッド１２の上に、砥石台２０が、テーブル１４の移動方向と直交する水平方向に案内支持され、この砥石台２０に砥石車２２がテーブル１４の移動方向と平行な軸線回りに回転可能に支持されている。この砥石車２２は、図２（Ａ）に示すよう薄い形状の円盤２２ａの外周に超硬質のＣＢＮ砥粒をビトリファイボンドで結合した砥石層２２ｂが取り付けられることにより構成され、砥石駆動モータ２４によってプーリ、ベルト（図示せず）を介して超高速で回転駆動されるようになっている。他方、砥石台２０のテーブル１４側端部には、タッチセンサ５０が配置されている。タッチセンサ５０は、図３（Ｂ）に示すようにワークＷの加工端面Ｆ１と接触して位置検出するためのフィーラ５４と、該フィーラ５４を支持するための測定ヘッド５２とを有し、研削中には、他の部材との接触を避けるために、旋回モータ５６によって図中の点線で示す位置まで退避される。該タッチセンサ５０は、ワークＷの加工端面Ｆ１との接触を検出すると、端面測定信号を数値制御装置１００側へ送出するよう構成されている。
【００２１】
次に、該円筒研削盤１０を制御する数値制御装置１００の構成について説明する。数値制御装置１００は、装置全体を管理する中央制御装置１０２と、種々の制御値及びプログラムを保持するメモリ１０８と、インターフェィス１０４、１０６から主として成る。このメモリ１０８には、研削加工プログラムと、砥石修正プログラムと、砥石幅補正プログラムと、砥石径・砥石幅データと、砥石端面Ｇ１とフィーラ５４との距離データとが記憶されている。この数値制御装置１００には、入力装置１１０を介して種々のデータが入力されるようになっている。該入力装置１１０は、データの入力等を行うためのキーボード、データの表示を行うＣＲＴ等の表示装置が備えられている。また、数値制御装置１００には、接触検知装置３０からの接触信号が増幅器１２０を介して入力されるようになっている。この増幅器１２０は、接触検知装置３０からの検知信号に応じて、オン・オフ信号を数値制御装置１００側へ出力するよう構成されている。
【００２２】
数値制御装置１００は、ボールネジ（図示せず）により砥石台２０を前記テーブル１４の移動方向と直交する水平方向へ送るための第１サーボモータ８２へ、第１モータ駆動回路８０を介して駆動信号を与える。この第１サーボモータ８２に取り付けられた第１エンコーダ８４は、第１サーボモータ８２の回転位置、即ち、砥石台２０の位置を、第１モータ駆動回路８０及び数値制御装置１００側へ送出するように構成されている。他方、数値制御装置１００は、ボールネジ（図示せず）によりテーブル１４を水平方向に送るための第２サーボモータ９２へ、第２モータ駆動回路９０を介して駆動信号を与える。この第２サーボモータ９２に取り付けられた第２エンコーダ９４は、テーブル１４の位置を、第２モータ駆動回路９０及び数値制御装置１００へ送出するように構成されている。
【００２３】
この円筒研削盤１０は、砥石車２２が新しいものと交換されると、振れ取りを行った後、加工を開始する。そして、所定数のワークを加工し、砥石車２２の砥石面を修正する必要が生じた場合にツルーイングを行い、このツルーイングとワーク加工とを繰り返す。また、本実施例の円筒研削盤１０では、後述するようにツルーイングインターバルにおいて、砥石幅の補正処理を行い、砥石幅のデータを更新することにより常に正確な砥石幅データに基づいて加工を進める。この円筒研削盤１０による加工動作について、図２、図３、図４の説明図と、数値制御装置１００による処理を示す図５〜図１０のフローチャートとを参照して説明する。
【００２４】
数値制御装置１００は、先ず、砥石車２２が交換されたかを判断する（図５に示すＳ１００）。砥石車２２が交換された際には（Ｓ１００がＹｅｓ）、図示しないマスタープレートを用いて、砥石車端面位置等を測定し、砥石幅等の砥石形状データを記憶する（Ｓ１０１）。その後、砥石車２２の振れを取る（Ｓ１０２）。ここで、振れとは、砥石外周面において、砥石軸心を中心として真円となっていない部分を指し、砥石車を砥石軸（図示せず）に取り付けた際に、数１００μｍの振れが生じている。このため、後述するツルーイング時の動作と同様にして、ツルーイング工具によって数１０回に分けて切り込みを行い、砥石表面を一皮剥いて振れを取り除く。
【００２５】
そして、数値制御装置１００はツルーイングを開始する（Ｓ１０３）。このツルーイングは、上記振れ取りのサイクルと連続的に行う。このツルーイング時の処理について、当該処理のサブルーチンを示す図８のフローチャートと、この際の動作を示す図２とを参照して砥石面Ｇ１に対するツルーイングについて詳細に説明する。
【００２６】
まず、図１に示す数値制御装置１００は、第１サーボモータ８２を制御して砥石台２０をテーブル１４側へ送り、第１検知ピン３４ａの側方に砥石車２２の第１砥石面（端面側）Ｇ１を位置させた後、第２サーボモータ９２を制御して、テーブル１４を水平に移動させることにより、図２（Ａ）に示すように検知ピン３４ａを砥石車２２側へ送る（第１砥石面接触送り：Ｓ４００）。この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける（Ｓ４０１がＮｏ）。そして、第１検知ピン３４ａと砥石車２２の第１砥石面Ｇ１との接触がＡＥセンサ３６にて検出され、その接触信号が増幅器１２０を介して入力されると（Ｓ４０１がＹｅｓ）、テーブル１４の移動を停止すると共に、当該第１砥石面Ｇ１の接触位置座標Ｚｂを記憶する（Ｓ４０２）。そして、テーブル１４は図１で所定量左方に後退移動し、第１砥石面Ｇ１が第１検知ピン３４ａから離れ、そして、砥石台２０は所定量後退する。
【００２７】
次に、加工中に生じた摩耗量を測定するために、今回測定した第１砥石面Ｇ１の接触位置座標Ｚｂから、メモリ１０８に記憶されている以前に測定を行った際の接触位置座標Ｚａを減算することにより第１砥石面Ｇ１位置の変化量（Ｚｂ−Ｚａ）を演算し、この値を記憶する（Ｓ４０３）。そして、メモリ１０８に記憶されている砥石幅Ｗ０から、この変化量（Ｚｂ−Ｚａ）を減算した砥石幅Ｗ２（＝Ｗ０−（Ｚｂ−Ｚａ））に砥石幅データを更新する（Ｓ４０４）。なお、ここでは、加工を開始するところなので、変化量（Ｚｂ−Ｚａ）は零である。
【００２８】
その後、接触位置座標Ｚｂを基準とした第１検知ピン３４ａと第１修正研削面４４ａとの相対距離（段差データ）Ｈ０に、砥石車２２の第１砥石面Ｇ１を切り込むための値Ｔ１（修正切込量）を加え、前記接触位置座標Ｚｂを基準とした砥石車２２とツルーイング工具４４との間の移動量（Ｈ０＋Ｔ１）を演算する（Ｓ４０５）。そして、この演算した移動量（Ｈ０＋Ｔ１）に前記第１砥石面Ｇ１に対する第１検知ピン３４ａの後退量を加えた移動量だけ、図２（Ｂ）に示すよう砥石車２２をツルーイング工具４４へ相対的に送り、第１砥石面Ｇ１をツルーイング工具４４の第１修正研削面４４ａに対向した砥石修正開始位置に位置させる。そして、砥石台２０を前進させ、砥石車２２の第１砥石面Ｇ１を第１修正研削面４４ａにてツルーイングを行う（Ｓ４０６）。
なお、前記修正切込量Ｔ１を複数に分けて、テーブル１４の修正切込量及び砥石台２０の修正送りを複数回行うようにしてもよい。第１砥石面Ｇ１の修正が終ると、テーブル１４は図１で所定量左方に後退移動し、第１砥石面Ｇ１が第１修正研削面４４ａから離れ、砥石台２０は所定量後退する。
【００２９】
その後、ステップ４０７及びステップ４０８にて、上述したステップ４００及びステップ４０１と同様にしてツルーイング後の砥石車２２を接触検知し、図２（Ｃ）に示すように修正後の第１砥石面Ｇ１の接触位置Ｚｃを第１検知ピン３４ａにて検出する。そして、この修正後の第１砥石面Ｇ１の接触位置座標Ｚｃをメモリ１０８に記憶する（Ｓ４０９）。
【００３０】
その後、数値制御装置１００は、ツルーイングによるツルーイング工具４４の摩耗に伴う実際の砥石幅の減少量Ｔ１’（第１砥石面Ｇ１の変化量）を演算する（Ｓ４１０）。ここで、この実際の修正切込量Ｔ１’は、今回の接触位置座標Ｚｃからツルーイング以前の接触位置座標Ｚｂを減算する（Ｔ１’＝Ｚｃ−Ｚｂ）ことにより算出する。
【００３１】
引き続き、数値制御装置１００は、この実際の砥石幅の減少量Ｔ１’に基づいて砥石幅を更新する（Ｓ４１１）。即ち、ツルーイング以前の砥石幅Ｗ１からこの減少量Ｔ１’を減算した値Ｗ２（＝Ｗ１−Ｔ１’）に砥石幅を置き換える。その後、上記切込量を行った修正切込量Ｔ１から上記減少量Ｔ１’を減算することにより、第１修正砥石面４４ａの摩耗量ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ１’）を演算する（Ｓ４１２）。最後に、この第１修正砥石面４４ａの摩耗量ΔＴに基づいて、ツルーイングを行う以前の段差データＨ０をツルーイング後の段差データＨ１（＝Ｈ０−ΔＴ）に補正し（Ｓ４１３）、第１砥石面Ｇ１に対するツルーイング処理を終了する。
【００３２】
続いて、第２砥石面Ｇ２に対して、同様に接触検知によるツルーイングを行う。なお、図２（Ａ）において、ＲＯは接触検知前に記憶されている砥石径で、Ｊ０は第２検知ピン３４ｂと第２研削面４４ｃとの相対距離（段差データ）であり、これら砥石径Ｒ０、段差データＪ０は随時更新される。以上のようにしてツルーイング処理の全工程を終了する。
【００３３】
再び、主動作を示す図５のフローチャートを参照して説明を続ける。数値制御装置１００は、ステップ１０３のツルーイング処理が完了すると、ツルーイング後の加工本数を示す変数Ｃをリセットし（Ｓ１０４）、また、砥石車幅補正後の加工本数を示す変数Ｄをリセットし（Ｓ１０５）、後述する初期値設定処理を進めるための初期値設定フラグに１をセットする（Ｓ１０７）。
【００３４】
その後、ワークＷを搬入して、図１に示すテーブル１４の上の主軸台１６と心押台１８との間に設定する（図６に示すＳ１０８）。そして、ツルーイング後の加工本数を示す変数Ｃが、予め設定された所定本数Ｃ１（ここでは、１００とする）を越えるか否かに基づきツルーイングを行うかを判断する（Ｓ１０９）。ここでは、加工を開始するところなので、当該ステップ１０９の判断がＮｏとなり、ステップ１１３へ移行する。
【００３５】
ステップ１１３では、メモリ１０８に更新・記憶された砥石幅データＷ２及び砥石径データに基づいて、図３（Ａ）に示すように、砥石車２２をワークＷに垂直に押し当てて端面Ｆ２を研削し、続いて、砥石車を端面Ｆ２から端面Ｆ１へ向けトラバースさせ、ワークＷの円筒部Ｗｇを加工する。そして、ワーク端面Ｆ１加工時の位置座標Ｚ１を記憶する（Ｓ１１４）。その後、ツルーイング後の加工本数を示す変数Ｃに１を加え（Ｓ１１５）、また、砥石車幅補正後の加工本数を示す変数Ｄに１を加える（Ｓ１１６）。
【００３６】
引き続き、数値制御装置１００は、初期値設定フラグが設定されているか否かを判断する（図７に示すＳ１１７）。ここでは、上記ステップ１０７にて、初期値設定フラグを設定しているため（Ｓ１１７がＹｅｓ）、初期値設定処理を開始する（Ｓ１１８）。この初期値設定処理について、当該処理のサブルーチンを示す図９のフローチャートを参照して説明する。
【００３７】
まず、メモリ１０８に記憶されている現在（即ち、砥石車交換後、最初のツルーイング完了時）の砥石車２２の砥石幅Ｗ２を、初期値データＷＬとして記憶する（Ｓ２００）。そして、図３（Ｂ）に示すようにタッチセンサ５０をワークＷの加工端面Ｆ１へ送り、フィーラ５４を接触させ、タッチセンサ５０からの端面測定信号がオンと成った際の位置座標Ｚ２を記憶する（Ｓ２０１）。引き続き、上記ステップ１１３にて第１本目のワークを加工した際のワーク加工端面の位置座標Ｚ１（図３（Ａ）参照）から、端面測定信号のオンと成った際の位置座標Ｚ２を減算することにより、図３（Ｃ）に示すように砥石車２２の第１砥石面Ｇ１からフィーラ５４までの距離Ｚ０（＝Ｚ１−Ｚ２）を演算し、この値Ｚ０を第１砥石面Ｇ１からフィーラ５４までの距離の初期値としてメモリ１０８に記憶する（Ｓ２０２）。そして、初期値設定フラグを０にリセットすることにより（Ｓ２０３）、当該初期値設定処理を完了する。
【００３８】
引き続き数値制御装置１００は、砥石幅を補正するか否かを判断する（図７に示すＳ１１９）。即ち、後述する砥石幅補正後の加工本数Ｄが予め設定された所定本数Ｄ１（ここでは２０本とする）を越えたか否かを判断し、この所定本数Ｄ１を越えている場合には（Ｓ１１９がＹｅｓ）、ツルーイングインターバル（ツルーイングを行ってから次にツルーイングを行うまでの間）において、砥石幅補正を行う（Ｓ１２１）。ここでは、１本目のワークの加工が行われたところなので（Ｓ１１９がＮｏ）、ツルーイングが行われたことを示すツルーイングフラグが設定されているかを判断するが（Ｓ１２０）、ツルーイングフラグが設定されていないため（Ｓ１２０がＮｏ）、加工の終了したワークＷを搬出し（Ｓ１２２）、そして、全てのワークＷについて加工が終了したかを判断する（Ｓ１２３）。ここでは、加工が終了していないため（Ｓ１２３がＮｏ）、図５に示すステップ１００へ戻る。
【００３９】
ステップ１００では、砥石車２２の交換が成されたかを判断するが、ここでは当該ステップ１００の判断がＮｏとなり、初期値を再設定するように指示されたかを判断する（Ｓ１０６）。ここで、砥石車交換が行われたとき以外にも初期値設定が指示された場合には、当該ステップ１０６がＹｅｓとなり、ステップ１０７へ移行して初期値設定フラグを１にセットすることにより、上述した初期値設定処理（Ｓ１１８）に進み、初期値が再設定される。他方、初期値設定が指示されないときには（Ｓ１０６がＮｏ）、ワークを搬入して（図６に示すＳ１０８）、次のワークについての加工を開始する。なお、ワーク加工毎には、必ずＳ１１４のワークＷの測定端面Ｆ１の座標Ｚ３が記憶される。
【００４０】
ここで、ワークＷの加工を繰り返し、加工本数Ｄが予め設定された所定本数Ｄ１（２０本）を越えると、即ち、２１本目の加工時にステップ１１９がＹｅｓとなり、後述する砥石幅補正処理（Ｓ１２１）を行い、この砥石幅補正処理の終了により、加工本数Ｄをクリアする（図１０に示すＳ３０６）。当該砥石幅補正処理を加工本数の２０本毎（即ち、４１本目、６１本目、８１本目）に繰り返す。
【００４１】
そして、ワークＷの加工本数Ｃが１０１本目となり、予め設定された所定本数Ｃ１（１００本）を越えると、図６に示すステップ１０９におけるＣ＞Ｃ１かの判断がＹｅｓとなり、ツルーイング処理が開始され（Ｓ１１０）、図２及び図８を参照したと同様にしてツルーイングにて、砥石の目立てを行う。当該ツルーイング処理（Ｓ１１０）の終了により、ツルーイング後の加工本数を示す変数Ｃの値をリセットし（Ｓ１１１）、そして、ツルーイングに引き続いて後述する砥石幅補正処理を行うためのツルーイングフラグを１にセットする（Ｓ１１２）。ここで、ツルーイング処理（Ｓ１１０）の終了後には、砥石幅Ｗ２（初期値設定処理時に用いた寸法Ｗ２とは異なる）に更新されている。
【００４２】
その後、搬入したワーク（１０１本目）を加工し（Ｓ１１３）、この加工したワークＷの測定端面Ｆ１の座標Ｚ３を記憶する（Ｓ１１４）。そして、ステップ１１５からステップ１１９の処理を経て、ツルーイングフラグが設定されているかを判断するが（図７に示すＳ１２０）、ここでは、上記ステップ１１２にてツルーイングフラグを設定しているため（Ｓ１２０がＹｅｓ）、砥石幅補正処理を開始する（Ｓ１２１）。
【００４３】
ステップ１２１の砥石幅補正処理について、当該処理のサブルーチンを示す図１０を参照して説明する。まず、図３（Ｂ）を参照して上述したステップ２０１と同様に、タッチセンサ５０をワークＷの加工端面Ｆ１へ送り、フィーラ５４を接触させ、タッチセンサ５０からの端面測定信号がオンと成った際の位置座標Ｚ４を記憶する（Ｓ３００）。引き続き、ステップ１１４にて記憶した、当該第１０１本目のワークを加工した際のワーク加工端面の位置座標Ｚ３（図３（Ａ）参照）から、端面測定信号がオンと成った際の位置座標Ｚ４を減算することにより、現在における砥石車２２の第１砥石面Ｇ１からフィーラ５４までの距離Ｚ００（＝Ｚ３−Ｚ４）を演算し（図３（Ｃ）参照）、メモリ１０８に記憶する（Ｓ３０１）。なお、この算出された距離Ｚ００と上記距離Ｚ０との差は、熱変位等の誤差をほとんど含まない。
【００４４】
そして、上記初期値設定処理において測定した距離の初期値Ｚ０から、現在の距離Ｚ００を減算することにより、現時点における実際の砥石幅減少量である初期値と現在値との差Ｚｓ（＝Ｚ０−Ｚ００）を演算する（Ｓ３０２）。次に、メモリ１０８に記憶されている初期値の砥石幅ＷＬと、ツルーイング毎に更新されメモリ１０８に記憶されている現在の砥石幅Ｗ２との差、即ち、データ上における砥石幅減少量Ｗｓ（＝ＷＬ−Ｗ２）を演算する。そして、上述した実砥石幅減少量Ｚｓ（＝Ｚ０−Ｚ００）と、データ上における砥石幅減少量Ｗｓとが等しいかを判断する（Ｓ３０４）。ここで、両減少量Ｚｓ、Ｗｓが等しい場合には（Ｓ３０４がＹｅｓ）、熱変位による誤差が生じておらず、現在メモリ１０８に記憶されている現在の砥石幅が正しいので、砥石幅データを補正することなくステップ３０６へ移行する。他方、減少量Ｚｓ、Ｗｓが異なる場合には（Ｓ３０４がＮｏ）、砥石幅データの補正を行う（Ｓ３０５）。
【００４５】
このステップ３０５における処理について図４を参照して説明する。図４（Ａ）に示すように実砥石幅Ｗ２’がメモリ１０８（ＣＮＣデータ）に記憶されている砥石幅Ｗ２よりも大きい場合には、砥石端面とフィーラ５４との距離初期値Ｚ０と、現在の砥石端面とフィーラ５４との距離Ｚ００との差Ｚｓ（＝Ｚ０−Ｚ００）が、ＣＮＣデータの砥石幅減少量Ｗｓ（＝ＷＬ−Ｗ２）よりも小さくなる〔Ｚｓ（＝Ｚ０−Ｚ００）＜Ｗｓ（ＷＬ−Ｗ２）〕。
この場合に、次式により求められた実砥石幅Ｗ２’に砥石幅データを置き換えることによって砥石幅データを補正する。
【数１】
Ｗ２’＝Ｗ２−｛（Ｚ０−Ｚ００）−（ＷＬ−Ｗ２）｝
Ｗ２’＝Ｗ２−（Ｚｓ−Ｗｓ）
【００４６】
また、図４（Ｂ）に示すように実砥石幅Ｗ２’がＣＮＣデータの砥石幅Ｗ２よりも小さい場合〔Ｚｓ（＝Ｚ０−Ｚ００）＞Ｗｓ（＝ＷＬ−Ｗ２）〕。この場合にも、上記数１と全く等しい次式により求められた実砥石幅Ｗ２’に砥石幅データを置き換えることによって砥石幅データを補正する。
【数２】
Ｗ２’＝Ｗ２−｛（Ｚ０−Ｚ００）−（ＷＬ−Ｗ２）｝
Ｗ２’＝Ｗ２−（Ｚｓ−Ｗｓ）
【００４７】
この補正によって、テーブル１４と砥石台２０との間で生じたテーブル１４の移動方向への熱変位による相対的ずれ（誤差）を取り除くことができ、ツルーイング毎に誤差が累積することを防げる。そして、ツルーイング後の加工本数を示す変数Ｄをリセットし（Ｓ３０６）、ツルーイングフラグを０にリセットする（Ｓ３０７）ことによって、当該砥石幅補正処理を終了して、図７に示すステップ１２２へ進み、加工の完了したワークＷを搬出し、以降も加工を継続する。
【００４８】
この数値制御装置１００は、１０１本目のワーク加工時のツルーイングの終了後、２０１本目のワーク加工時の次のツルーイングまでの間に、１２１本目、１４１本目、１６１本目、１８１本目に上記砥石幅補正処理（Ｓ１１８）を行う。これにより、ツルーイングインターバルの間に砥石摩耗及び熱変位による砥石幅変化量が多いと想定される場合（例えば、ワークの加工本数が多い場合等）、ツルーイング後の砥石幅データ更新時における誤差を小さくすることができ、ツルーイング後の１本目の加工において不良品が発生することを防止する。
【００４９】
なお、この実施例では、加工サイクルにおけるツルーイングインターバルにおいて、砥石幅補正処理を実施するためサイクルタイムが長くなっている。このため、ツルーイングインターバルの間に砥石摩耗量及び熱変位量が小さいと判断される場合には、ツルーイングインターバルにおける砥石幅補正処理を省略することも可能である。これは、上記変数Ｄ１と変数Ｃ１とを等しく設定することにより実現できる。
なお、上記ではツルーイング処理に接触検知によるツルーイングを用いたが、本発明はダイレクト検知によるツルーイングにも適用できる。
【００５０】
次に、ツルーイングにダイレクト検知を用いた本発明の第２実施例について図１１及び図１２に基づいて説明する。なお、第２実施例の説明において、第１実施例と同様な部材については図示及び説明を省略する。この第２実施例においては、砥石車２２のツルーイング工具４４への接触を砥石車２２又はツルーイング工具４４に取り付けられたＡＥセンサ（図示せず）によって直接検知（ダイレクト検知）して、その接触位置を記憶し、接触位置を基準として修正切込量だけ砥石車２２をツルーイング工具４４に対して切り込ませるようにしたものである。
【００５１】
図１に示す数値制御装置１００は、メモリ１０８内に、砥石径Ｒ０（図１１（Ａ）参照）と、現在のツルーイング工具４４と砥石車２２との接触位置座標Ｚｄと、現在の砥石幅Ｗ０とを記憶している。先ず、数値制御装置１００は、第１サーボモータ８２を制御して砥石台２０をテーブル１４側へ送り、ツルーイング工具４４の第１修正研削面４４ａの側方に砥石車２２の第１砥石面Ｇ１を位置させた後、第２サーボモータ９２を制御して、テーブル１４を水平に移動させ（Ｓ５００）、この接触送りを接触信号が検出されるまで続ける（Ｓ５０１がＮｏ）。そして、図１１（Ｂ）に示すようにツルーイング工具４４の第１修正研削面４４ａと砥石車２２の第１砥石面（端面側）Ｇ１との接触信号が図示しないＡＥセンサにて検出され、増幅器１２０を介して接触信号が入力されると（Ｓ５０１がＹｅｓ）、当該第１砥石面Ｇ１の接触位置座標Ｚｅを記憶する（Ｓ５０２）。
そして、テーブル１４は図１で所望量左方に後退移動し、第１砥石面Ｇ１が第１修正研削面４４ａから離れ、そして、砥石台２０は所定量後退する。
【００５２】
次に加工中に生じた摩耗量を測定するために、今回測定した第１砥石面Ｇ１の接触位置座標Ｚｅから、メモリ１０８に記憶されている以前に測定を行った際の接触位置座標Ｚｄを減算することにより第１砥石面Ｇ１位置の変化量（Ｚｅ−Ｚｄ）を演算し、この値を記憶する（Ｓ５０３）。そして、メモリ１０８に記憶されている砥石幅Ｗ０から、この変化量（Ｚｅ−Ｚｄ）を減算した砥石幅Ｗ１（＝Ｗ０−（Ｚｅ−Ｚｄ））に砥石幅データを更新する（Ｓ５０４）。
【００５３】
その後、接触位置座標Ｚｅを基準とした砥石車２２の第１砥石面Ｇ１を切り込むための値Ｔ１（修正切込量）に前記第１砥石面Ｇ１に対する第１修正研削面４４ａの後退量を加えた移動量だけ、図１１（Ｃ）に示すように砥石車２２を第１修正砥石面４４ａ側へ送り、第１砥石面Ｇ１をツルーイング工具４４の第１修正研削面４４ａに対向した砥石修正開始位置Ｚｆ（＝Ｚｅ−Ｔ１）に位置させる。そして、砥石台２０を前進させ、第１砥石面Ｇ１のツルーイングを行う（Ｓ５０５）。その後、修正切込量Ｔ１に基づいて砥石幅Ｗ０をＷ２（＝Ｗ１−Ｔ１）に更新する（Ｓ５０６）。これにより第１砥石面Ｇ１に対するツルーイング処理が完了する。
【００５４】
続いて、第２砥石面Ｇ２に対して、同様にダイレクト検知によるツルーイングが行われ、砥石径Ｒ０が更新される。
以上のようにして、ツルーイング処理の全行程を終了する。
上記のようにして砥石寸法データが更新されるダイレクト検知によるツルーイング処理では、ツルーイング工具４４に対して砥石車を所望する修正切込量だけ正確に切り込ませることができるという利点があるが、ツルーイング時においてツルーイング工具４４が摩耗した場合、砥石寸法データが正確に管理できないという問題がある。また、熱変位による誤差も加わった場合、さらに、砥石寸法データが正確に管理できない。
【００５５】
しかしながら、ツルーイング処理後に、図１０に示す本発明の砥石幅補正処理を行うことによって、確実に実際の砥石幅寸法に補正が行える。
即ち、実際に砥石幅減少量からデータ上での砥石幅減少量との差でもってメモリ１０８に記憶されている現在の砥石幅を補正することによって、メモリ１０８に記憶されている砥石幅データに複数の誤差が含まれていたとしても、全て解消され、砥石幅寸法を実際の砥石幅寸法に確実に管理することができる。
【００５６】
上述した第１、第２実施例ともに、砥石摩耗及び熱変位によって接触検知による砥石端面が変化しても、砥石幅の実寸法に砥石幅データを正確に管理できるため、図３（Ａ）に示すワークＷの円筒部分Ｗｇの加工において端面Ｆ２から端面Ｆ１までの幅寸法Ｋ１を確保することができる。なお、砥石径データについては、ワークＷの円筒部Ｗｇの加工において、公知技術である外径定寸を用いることによりデータを補正し管理できる。
【００５７】
上述した実施例においては、砥石にＣＢＮを用いる例を挙げたが、本発明の砥石車のツルーイング装置は、通常の砥石を用いる場合にも適用し得ることは言うまでもない。
【００５８】
【効果】
以上記述したように請求項１の発明においては、砥石摩耗及び熱変位によって接触検知による砥石端面が変化しても、砥石幅の実寸法に合わせて砥石幅データを管理・更新することができる。このため加工精度を向上させることが可能となる。
【００５９】
また、請求項２の発明においては、ツルーイング後に砥石幅データを補正するため、ツルーイング時における砥石幅データの誤差が、累積することを防げる。また、これにより端面研削時の削り残し、及び、取代が大きくなることによるワーク焼けを防ぐことが可能となる。更に、砥石幅の減少量を把握することによって砥石寿命を正確に判断でき、砥石の有効利用が可能となる。
【００６０】
また、請求項３の発明においては、ツルーイングインターバルにおいても砥石幅データを補正するため、常に高い精度でワークを加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る円筒研削盤の平面図である。
【図２】図１に示す円筒研削盤によるツルーイング動作を示す説明図である。
【図３】図１に示す円筒研削盤によるワーク端面の接触検知動作を示す説明図である。
【図４】図１に示す円筒研削盤によるワーク端面とフィーラ５４との距離を示す説明図である。
【図５】円筒研削盤を制御する数値制御装置による主動作のフローチャートである。
【図６】円筒研削盤を制御する数値制御装置による主動作のフローチャートである。
【図７】円筒研削盤を制御する数値制御装置による主動作のフローチャートである。
【図８】数値制御装置によるツルーイング動作のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】数値制御装置による初期値設定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】数値制御装置による砥石幅補正処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施例に係る円筒研削盤によるツルーイング動作を示す説明図である。
【図１２】本発明の第２実施例に係る数値制御装置によるツルーイング動作のサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  円筒研削盤
１４  テーブル
２０  砥石台
２２  砥石車
３０  接触検知装置
４０  砥石修正装置
４４  ツルーイング工具
５０  タッチセンサ
５４  フィーラ
１００  数値制御装置
【図１】
0003651082.tif 000002
【図２】
0003651082.tif 000003
【図３】
0003651082.tif 000004
【図４】
0003651082.tif 000005
【図５】
0003651082.tif 000006
【図６】
0003651082.tif 000007
【図７】
0003651082.tif 000008
【図８】
0003651082.tif 000009
【図９】
0003651082.tif 000010
【図１０】
0003651082.tif 000011
【図１１】
0003651082.tif 000012
【図１２】
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