(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を回転させると共に砥石車を回転させ、工作物と砥石車とを相対移動させることにより前記工作物を研削する研削盤を用いて、前記工作物の研削焼けを監視する研削異常監視方法において、
前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する前記砥石車の研削負荷についての閾値を記憶する閾値記憶工程と、
前記工作物を研削するときの前記砥石車の研削負荷を検出する研削負荷検出工程と、
前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度を検出する回転速度検出工程と、
検出した前記砥石車の研削負荷および検出した前記工作物の回転速度と、記憶した前記閾値との関係に基づいて、前記工作物の研削焼け発生を判定する研削焼け判定工程と、
を備える研削異常監視方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記研削異常監視方法は、
検出した前記工作物の回転速度に対応した前記閾値を決定する閾値決定工程、を備え、
前記研削焼け判定工程は、検出した前記砥石車の研削負荷が、決定した前記閾値を超えている場合に前記工作物の研削焼け発生と判定する研削異常監視方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記閾値記憶工程は、複数種の前記工作物に応じた複数の前記閾値を記憶する研削異常監視方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記研削異常監視方法は、
検出した前記研削負荷が、前記閾値を超えず、且つ前記閾値に近づくように前記砥石車の研削条件を変更する条件変更工程、を備える研削異常監視方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記閾値設定工程は、前記工作物の研削焼けが発生するときの前記砥石車の研削負荷についての研削負荷閾値および前記工作物の回転速度についての回転速度閾値を設定し、
前記研削焼け判定工程は、検出した前記工作物の回転速度が前記回転速度閾値未満である場合、および検出した前記砥石車の前記研削負荷が前記研削負荷閾値以上である場合の少なくとも一方の場合に、前記工作物の研削焼け発生と判定する研削異常監視方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項において、
前記工作物の複数の研削部位を同時に研削する研削盤に適用され、
複数の変位センサまたは温度センサにより前記工作物の複数の研削部位のそれぞれのたわみ変位量または温度を検出し、それぞれの前記たわみ変位量または温度に基づいてそれぞれの前記研削負荷を算出し、
それぞれの前記研削負荷に基づいてそれぞれの前記研削部位の研削焼けを判定する研削異常監視方法。
【請求項７】
工作物を回転させると共に砥石車を回転させ、工作物と砥石車とを相対移動させることにより前記工作物を研削する研削盤を用いて、前記工作物の研削焼けを監視する研削異常監視装置において、
前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度と前記砥石車の研削負荷との関係に基づいて、前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する前記砥石車の研削負荷についての閾値を記憶する閾値記憶手段と、
前記工作物を研削するときの前記砥石車の研削負荷を検出する研削負荷検出手段と、
前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
検出した前記工作物の回転速度に対応した前記閾値を決定する閾値決定手段と、
検出した前記砥石車の研削負荷が、決定した前記閾値以上となった場合に前記工作物の研削焼け発生と判定する研削焼け判定手段と、
を備える研削異常監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物の研削において研削異常の監視を行う方法および研削異常の監視を行う装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作物の研削において工作物の温度が上昇すると工作物の研削異常として研削焼けが発生し易くなる。工作物の温度上昇は、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱、もしくは工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により起こる。
【０００３】
例えば特開平４−３４８８６７号公報（特許文献１）には、工作物の回転速度および砥石車の切込速度によって与えられる研削負荷の工作物１回転内の変動を最小にすることにより、最小の時間で工作物の形状誤差を修正する研削盤が開示されている。この研削盤によれば、研削負荷の変動を制御しているため、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼けを監視することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３４８８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、特許文献１に記載の発明では、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼けを監視することは可能である。しかし、工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触は、研削負荷に大きな変化が見られないため、該接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することはできない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる研削異常監視方法および研削異常監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（研削異常監視方法）
（請求項１）本発明の研削異常監視方法は、工作物を回転させると共に砥石車を回転させ、工作物と砥石車とを相対移動させることにより前記工作物を研削する研削盤を用いて、前記工作物の研削焼けを監視する研削異常監視方法において、前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する前記砥石車の研削負荷についての閾値を記憶する閾値記憶工程と、前記工作物を研削するときの前記砥石車の研削負荷を検出する研削負荷検出工程と、前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度を検出する回転速度検出工程と、検出した前記砥石車の研削負荷および検出した前記工作物の回転速度と、記憶した前記閾値との関係に基づいて、前記工作物の研削焼け発生を判定する研削焼け判定工程と、を備える。
【０００８】
（請求項２）前記研削異常監視方法は、検出した前記工作物の回転速度に対応した前記閾値を決定する閾値決定工程、を備え、前記研削焼け判定工程は、検出した前記砥石車の研削負荷が、決定した前記閾値を超えている場合に前記工作物の研削焼け発生と判定するようにしてもよい。
【０００９】
（請求項３）前記閾値記憶工程は、複数種の前記工作物に応じた複数の前記閾値を記憶するようにしてもよい。
【００１０】
（請求項４）前記研削異常監視方法は、検出した前記砥石車の研削負荷が、前記閾値を超えず、且つ前記閾値に近づくように前記砥石車の研削条件を変更する条件変更工程、を備えるようにしてもよい。
【００１１】
（請求項５）前記閾値設定工程は、前記工作物の研削焼けが発生するときの前記砥石車の研削負荷についての研削負荷閾値および前記工作物の回転速度についての回転速度閾値を設定し、前記研削焼け判定工程は、検出した前記工作物の回転速度が前記回転速度閾値未満である場合、および検出した前記砥石車の前記研削負荷が前記研削負荷閾値以上である場合の少なくとも一方の場合に、前記工作物の研削焼け発生と判定するようにしてもよい。
【００１２】
（請求項６）前記工作物の複数の研削部位を同時に研削する研削盤に適用され、複数の変位センサまたは温度センサにより前記工作物の複数の研削部位のそれぞれのたわみ変位量または温度を検出し、それぞれの前記たわみ変位量または温度に基づいてそれぞれの前記研削負荷を算出し、それぞれの前記研削負荷に基づいてそれぞれの前記研削部位の研削焼けを判定するようにしてもよい。
【００１３】
（研削異常監視装置）
（請求項７）本発明の研削異常監視装置は、工作物を回転させると共に砥石車を回転させ、工作物と砥石車とを相対移動させることにより前記工作物を研削する研削盤を用いて、前記工作物の研削焼けを監視する研削異常監視装置において、前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度と前記砥石車の研削負荷との関係に基づいて、前記工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する前記砥石車の研削負荷についての閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記工作物を研削するときの前記砥石車の研削負荷を検出する研削負荷検出手段と、前記工作物を研削するときの該工作物の回転速度を検出する回転速度検出手段と、検出した前記工作物の回転速度に対応した前記閾値を決定する閾値決定手段と、検出した前記砥石車の研削負荷が、決定した前記閾値以上となった場合に前記工作物の研削焼け発生と判定する研削焼け判定手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
（請求項１）研削において工作物と砥粒および切りくずとの接触時間が大きく変化する研削条件として工作物の回転速度がある。工作物の回転速度が低くなると工作物と砥粒および切りくずとの接触時間が長くなり、工作物の研削焼けが発生し易くなる。そこで、本発明の研削異常監視方法のように、工作物の研削焼けが発生するときの該工作物の回転速度に対する砥石車の研削負荷についての閾値を記憶し、検出した砥石車の研削負荷および検出した工作物の回転速度と、記憶した閾値との関係に基づいて、工作物の研削焼け発生を判定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼け、および工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。よって、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。なお、各工程は、時系列に記載されたものではなく、順不同で実行可能である。
【００１５】
（請求項２）より詳細には、検出した工作物の回転速度に対応した閾値を決定し、検出した砥石車の研削負荷が、決定した閾値を超えている場合に前記工作物の研削焼け発生と判定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼け、および工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。よって、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。
【００１６】
（請求項３）工作物の形状や材質等が変更されたとき、研削焼けが発生する砥石車の研削負荷や工作物の回転速度が相違することがある。そこで、本発明の研削異常監視方法のように、複数種の工作物に応じた複数の閾値を夫々記憶する。これにより、工作物の形状や材質等が変更されたときの工作物の研削焼けを高精度に監視することができる。
【００１７】
（請求項４）工作物の研削焼けの判定に際して、砥石車の研削負荷が閾値以上にならなければ、工作物の研削焼けは発生していないと判定している。つまり、砥石車の研削負荷が閾値を超えず、且つ閾値に近づくように研削条件を変更しても、工作物の研削焼けは発生していないと判定できる。そこで、砥石車の研削負荷が閾値を超えず、且つ閾値に近い条件変更用目標値を設定し、この条件変更用目標値を超えたら条件変更用目標値を下回るように研削条件を変更することで、研削時間、すなわち研削サイクルタイムを短縮できる。
【００１８】
（請求項５）他の方法として、より詳細には、工作物の研削焼けが発生するときの砥石車の研削負荷についての研削負荷閾値および工作物の回転速度についての回転速度閾値を夫々設定する。そして、検出した砥石車の研削負荷が、設定した研削負荷閾値以上である場合に工作物の研削焼け発生と判定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。また、検出した工作物の回転速度が、設定した回転速度閾値未満である場合に工作物の研削焼け発生と判定する。これにより、工作物と砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。よって、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。
【００１９】
（請求項６）これにより、工作物の複数の研削部位を同時に研削する場合に、それぞれの研削部位の研削異常を判定することができる。
【００２０】
（請求項７）本発明の研削異常監視装置によれば、上述した研削異常監視方法における効果と同様の効果を奏する。また、研削異常監視方法における他の特徴部分について、本発明の研削異常監視装置に同様に適用できる。そして、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】研削盤の平面図である。
【図２】第一実施形態：研削異常監視装置の機能ブロック図である。
【図３】第一実施形態：焼け監視プログラムのフローチャートである。
【図４】工作物の回転速度に対する砥石車の研削負荷としての閾値との関係のテーブルデータを示す図である。
【図５】表示装置の画面の履歴表示状態を示す。
【図６】第二実施形態：研削異常監視装置の機能ブロック図である。
【図７】第二実施形態：焼け監視プログラムのフローチャートである。
【図８】第三実施形態における第一例を示す図である。
【図９】第三実施形態における第二例を示す図である。
【図１０】第三実施形態における第三例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（１．研削盤の機械構成）
研削盤１の一例として、主軸台トラバース型内面研削盤を例に挙げ、図１を参照して説明する。そして、当該研削盤１の研削対象の工作物Ｗを軸受の外輪とし、当該研削盤１を用いて当該軸受の外輪の内周軌道面を研削する場合を例に挙げて説明する。そして、ここでは、同種の工作物Ｗを複数個研削する場合、すなわち量産製品としての工作物Ｗを製造する場合を対象として説明する。
【００２３】
図１に示すように、研削盤１は、ベッド１０と、テーブル２０と、主軸台３０と、砥石支持装置４０と、近接スイッチ５０と、接触検知センサ８０と、砥石車成形装置（図示せず）と、制御装置６０とから構成される。
【００２４】
ベッド１０は、ほぼ矩形状からなり、床上に配置される。ただし、ベッド１０の形状は矩形状に限定されるものではない。このベッド１０の上面には、一対のＺ軸ガイドレール１１ａ，１１ｂが、図１の左右方向（Ｚ軸方向）に延びるように、且つ、相互に平行に形成されている。一対のＺ軸ガイドレール１１ａ，１１ｂは、テーブル２０が摺動可能なレールである。さらに、ベッド１０には、一対のＺ軸ガイドレール１１ａ，１１ｂの間に、テーブル２０を図１の左右方向に駆動するための、Ｚ軸ボールねじ１１ｃが配置され、このＺ軸ボールねじ１１ｃを回転駆動するＺ軸モータ１１ｄが配置されている。
【００２５】
さらに、ベッド１０の上面には、砥石台４１が摺動可能な一対のＸ軸ガイドレール１２ａ，１２ｂが、図１の上下方向（Ｘ軸方向）に延びるように、且つ、相互に平行に形成されている。さらに、ベッド１０には、一対のＸ軸ガイドレール１２ａ，１２ｂの間に、砥石台４１を図１の上下方向に駆動するための、Ｘ軸ボールねじ１２ｃが配置され、このＸ軸ボールねじ１２ｃを回転駆動するＸ軸モータ１２ｄが配置されている。
【００２６】
テーブル２０は、長手矩形の平板状に形成されており、ベッド１０の上面のうち、一対のＺ軸ガイドレール１１ａ，１１ｂ上を摺動可能に配置されている。テーブル２０は、Ｚ軸ボールねじ１１ｃのナット部材に連結されており、Ｚ軸モータ１１ｄの駆動により一対のＺ軸ガイドレール１１ａ，１１ｂに沿って移動する。このＺ軸モータ１１ｄはエンコーダを有しており、エンコーダによりＺ軸モータ１１ｄの回転角を検出することができる。
【００２７】
主軸台３０は、テーブル２０の上面に設けられ、工作物Ｗを回転可能に支持する。具体的には、主軸台３０は、主軸台本体３１と、マグネットチャック３２と、シュー３３と、主軸モータ３４とを備えている。主軸台本体３１は、テーブル２０の上面のうち、図１の左側に固定されている。この主軸台本体３１には、Ｚ軸周りに回転可能にマグネットチャック３２が設けられている。
【００２８】
マグネットチャック３２は、工作物Ｗである軸受を磁力により吸着して保持する。シュー３３、マグネットチャック３２は、主軸台３０に設けられ、シュー３３によって工作物Ｗの側面を支持することにより、工作物Ｗの位置決めを行う。そして、マグネットチャック３２は、主軸モータ３４により主軸台本体３１に対して回転駆動される。この主軸モータ３４はエンコーダを有しており、エンコーダにより主軸モータ３４の回転角を検出することができる。
【００２９】
砥石支持装置４０は、砥石台４１と、砥石車駆動用モータ４２と、砥石車４３とを備えている。砥石台４１は、ベッド１０の上面のうち、一対のＸ軸ガイドレール１２ａ，１２ｂ上を摺動可能に配置されている。そして、砥石台４１は、Ｘ軸ボールねじ１２ｃのナット部材に連結されており、Ｘ軸モータ１２ｄの駆動により一対のＸ軸ガイドレール１２ａ，１２ｂに沿って移動する。
【００３０】
そして、この砥石台４１のうち主軸台３０側のＸ軸方向端面には、砥石車駆動用モータ４２が固定されている。この砥石車駆動用モータ４２の先端には、工作物Ｗである軸受外輪の内周軌道面を研削する砥石車４３が設けられている。つまり、砥石車４３は、砥石台４１に対して、Ｚ軸周りに回転可能に取り付けられている。
【００３１】
近接スイッチ５０は、ベッド１０の上面に設けられ、砥石車４３により工作物Ｗである軸受外輪の研削サイクル開始および研削サイクル終了を検出するスイッチである。つまり、近接スイッチ５０は、近接スイッチ５０に砥石台４１が接近して、近接スイッチ５０と砥石台４１とのＺ軸方向離間距離が設定値以下になると研削サイクル開始と判断する。一方、近接スイッチ５０は、近接スイッチ５０から砥石台４１が遠ざかり、近接スイッチ５０と砥石台４１とのＺ軸方向離間距離が設定値を超えた場合に研削サイクル終了と判断する。
【００３２】
接触検知センサ８０は、主軸台本体３１の側面に設けられ、砥石車４３により工作物Ｗである軸受外輪の研削開始を検出するセンサである。つまり、接触検知センサ８０は、工作物Ｗに砥石車４３が接触すると該接触を検知して研削開始と判断する。接触検知センサ８０としては、例えばＡＥセンサが用いられる。
なお、接触検知センサ８０は、本実施形態において、砥石車４３の研削負荷データおよび工作物Ｗの回転速度データの収集開始および収集終了の判定に用いている。接触検知センサ８０に代えて、砥石台４１のＸ軸位置およびテーブル２０のＺ軸位置に基づいて砥石車４３の研削負荷データおよび工作物Ｗの回転速度データの収集開始および収集終了の判定を行うこともできる。
【００３３】
砥石車成形装置（図示せず)は、例えば主軸台３０やベッド１０に設けられ、砥石車４３の外周面を成形するドレッサーである。この砥石車成形装置によりドレッシングされた砥石車４３は、切れ味の良好な状態となり、かつ、所望形状に形成される。
【００３４】
制御装置６０は、各モータを制御して、工作物ＷをＺ軸周りに回転させ、砥石車４３を回転させ、且つ、工作物Ｗと砥石車４３とをＺ軸方向およびＸ軸方向の相対移動することにより工作物Ｗである軸受外輪の内周軌道面の研削の適応制御を行う。詳細は後述する。また、制御装置６０は、工作物Ｗの研削において研削焼けを監視する研削異常監視装置７０を備えている。ただし、研削異常監視装置７０は、制御装置６０の内部に備えるものに限られず、外部装置として適用することもできる。
【００３５】
（２．研削焼けおよび閾値の説明）
次に、研削異常監視装置７０により監視する研削焼けおよび研削異常監視装置７０に設定される閾値について説明する。工作物Ｗの研削において工作物Ｗの温度が上昇すると工作物Ｗの研削焼けが発生し易くなる。工作物Ｗの温度上昇は、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱、もしくは工作物Ｗと砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により起こる。
【００３６】
研削において工作物Ｗと砥粒および切りくずとの接触時間が大きく変化する研削条件として工作物Ｗの回転速度がある。工作物Ｗの回転速度が低くなると工作物Ｗと砥粒および切りくずとの接触時間が長くなり、工作物Ｗの研削焼けが発生し易くなる。そこで、工作物Ｗを研削するときの該工作物Ｗの回転速度と砥石車４３の研削負荷との関係に基づいて、図４に示すように、工作物Ｗの研削焼けが発生するときの該工作物Ｗの回転速度Ｖに対する砥石車４３の研削負荷Ｒについての閾値Ｒ（ｖ）を設定する。この閾値Ｒ（ｖ）は、工作物Ｗの回転速度Ｖが高まるにつれて大きくなる関係にある。
【００３７】
この閾値Ｒ（ｖ）を設定しておき、工作物Ｗを研削するときの砥石車４３の研削負荷Ｒおよび該工作物Ｗの回転速度Ｖを検出する。そして、検出した工作物Ｗの回転速度Ｖに対応した閾値Ｒ（ｖ）を決定し、検出した砥石車４３の研削負荷Ｒが、決定した閾値Ｒ（ｖ）以上となった場合に工作物Ｗの研削焼け発生と判定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷Ｒによる発熱により発生する工作物Ｗの研削焼け、および工作物Ｗと砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物Ｗの研削焼けを監視することができる。よって、工作物Ｗの研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。
【００３８】
また、工作物Ｗの形状や材質等が変更されたとき、研削焼けが発生する砥石車４３の研削負荷Ｒや工作物Ｗの回転速度Ｖが相違することがある。そこで、図４に示すように、複数種（図４においては２種）の工作物Ｗに応じた複数の閾値Ｒ（ｖ）（図４においてはＲ（ｖａ），Ｒ（ｖｂ））を夫々設定する。これにより、工作物Ｗの形状や材質等が変更されたときの工作物Ｗの研削焼けを高精度に監視することができる。
【００３９】
また、工作物Ｗの研削焼けの判定に際して、砥石車４３の研削負荷Ｒが閾値Ｒ（ｖ）以上にならなければ、工作物Ｗの研削焼けは発生していないと判定している。つまり、砥石車４３の研削負荷Ｒが閾値Ｒ（ｖ）を超えず、且つ閾値Ｒ（ｖ）に近づくように研削条件を変更しても、工作物Ｗの研削焼けは発生していないと判定できる。そこで、砥石車４３の研削負荷Ｒが閾値Ｒｖを超えず、且つ閾値Ｒｖに近い条件変更用目標値を設定し、この条件変更用目標値を超えたら条件変更用目標値を下回るように研削条件を変更することで、研削時間、すなわち研削サイクルタイムを短縮できる。
【００４０】
（３．研削異常監視装置の構成）
次に、研削異常監視装置７０について、図２の機能ブロック図を参照して説明する。ここで研削異常監視装置７０を説明するに当たり、図２には、上述した研削盤１の一部構成についても記載する。ここで、図２において、図１の研削盤１の構成と同一構成については、同一符号を付す。そして、主軸モータ３４には、当該主軸モータ３４の回転速度を計測するモータ回転速度センサ３４ａが取り付けられている。なお、モータ回転速度センサ３４ａに代えて、主軸モータ３４のエンコーダにより回転速度を計測するようにしてもよい。また、砥石車駆動用モータ４２には、当該砥石車駆動用モータ４２の駆動電力を計測するモータ電力計４２ａが取り付けられている。なお、モータ電力計４２ａに代えて、砥石車駆動用モータ４２のモータアンプにより直接電力値を収集してもよい。
【００４１】
研削異常監視装置７０は、回転速度算出部７１と、研削負荷算出部７２と、データ記憶部７３と、閾値決定部７４と、焼け判定部７５と、出力部７６と、条件変更部７７とを備えて構成される。回転速度算出部７１は、モータ回転速度センサ３４ａから取り込んだ主軸モータ３４の回転速度に基づいて、工作物Ｗの回転速度Ｖを算出する。工作物Ｗの回転速度Ｖは、主軸モータ３４の回転速度が高まれば高まる関係を有している。
【００４２】
研削負荷算出部７２は、モータ電力計４２ａから取り込んだ砥石車駆動用モータ４２の駆動電力に基づいて、工作物Ｗを砥石車４３により研削することにより発生する砥石車４３の研削負荷Ｒを算出する。砥石車４３の研削負荷Ｒは、砥石車駆動用モータ４２の駆動電力が大きくなれば大きくなる関係を有している。なお、砥石車４３の研削負荷Ｒの算出方法として、本実施形態においては、砥石車駆動用モータ４２の駆動電力を用いるが、この他に以下により砥石車４３の研削負荷Ｒを算出することもできる。例えば、砥石車４３の研削負荷Ｒは、砥石車駆動用モータ４２の電流値、砥石車４３と工作物Ｗとの相対移動を行うＸ軸モータ１２ｄの電流値、電力値、工作物Ｗを回転可能に駆動する主軸モータ３４の電流値、電力値、砥石車４３または工作物Ｗの支持部分のたわみ変形量などにより算出できる。
【００４３】
また、研削負荷Ｒは、工作物Ｗにおける研削部位の変形量、すなわち砥石車４３に押し付けられることにより生じる工作物Ｗのたわみ変位量に基づいて算出できる。当該たわみ変位量は、研削負荷Ｒに応じたものとなるためである。工作物Ｗにおける研削部位のたわみ変位量は、例えば、変位センサにより計測する。
【００４４】
また、研削負荷Ｒは、工作物Ｗの研削部位の温度により算出できる。当該温度は、研削負荷に応じたものとなるためである。ただし、工作物Ｗにおける砥石車４３に接触している点、すなわち研削点の温度を計測することは容易でない。そこで、工作物Ｗの研削部位（内周面または外周面）のうち研削点（砥石車４３との接触点）からずれた位相の部位の温度を計測する。工作物Ｗの研削部位の温度は、研削点と研削点からずれた位相では異なるが、研削点からずれた位相の温度は、研削点の温度に応じた値となる。従って、研削点からずれた位相であっても十分に計測できる。そして、工作物Ｗの研削部位のうち研削点からずれた位相の温度の計測は、当該部位に接触させる接触式温度センサまたは当該部位に非接触とする非接触式温度センサにより計測する。
【００４５】
データ記憶部７３は、作業者によって予め実測された工作物Ｗの回転速度Ｖに対する砥石車４３の研削負荷Ｒについての閾値Ｒ（ｖ）のテーブルデータ（図４参照）および砥石車４３の研削負荷Ｒが閾値Ｒ（ｖ）を超えず、且つ閾値Ｒ（ｖ）に近い条件変更用目標値Ｒ（ｘ）のテーブルデータ（図４参照）等を記憶する。
【００４６】
閾値決定部７４は、データ記憶部７３に記憶された工作物Ｗの回転速度Ｖに対する砥石車４３の研削負荷Ｒについての閾値Ｒ（ｖ）のテーブルデータに基づいて、回転速度算出部７１で算出される工作物Ｗの回転速度Ｖに対する砥石車４３の研削負荷Ｒについての閾値Ｒ（ｖ）を決定する。
【００４７】
焼け判定部７５は、研削負荷算出部７２により算出される砥石車４３の研削負荷Ｒが閾値Ｒ（ｖ）以上となった場合に、研削焼け発生と判定する。
【００４８】
出力部７６は、研削焼け発生と判定された場合に、研削焼けに関する情報について、表示装置８１の画面への表示処理、印刷装置８２による印字処理、記憶装置８３への記憶処理、または通信装置８４により外部装置への通信出力などを行う。出力の選択は、作業者により行われる。これにより、研削焼けに関する情報について、作業者によって選択された出力形態により、作業者は確実に研削焼けを把握することができる。
【００４９】
条件変更部７７は、研削負荷算出部７２により算出される砥石車４３の研削負荷Ｒが、データ記憶部７３に記憶された条件変更用目標値Ｒ（ｘ）のテーブルデータに基づいて、閾値Ｒ（ｖ）を超えず、且つ閾値Ｒ（ｖ）に近づくように砥石車４３の研削条件を変更する。
【００５０】
（４．研削異常監視装置による処理）
次に、研削異常監視装置７０による研削異常監視プログラムの実行について、図３を参照して説明する。研削異常監視プログラムは、現在の工作物Ｗの回転速度Ｖに対する砥石車４３の研削負荷Ｒについての閾値Ｒ（ｖ）に基づいて、研削焼けが発生したか否かを判定する。以下に詳細に説明する。
【００５１】
図３に示すように、閾値に関するデータとして工作物Ｗの回転速度Ｖに対する砥石車４３の研削負荷Ｒについての閾値Ｒ（ｖ）のテーブルデータ（図４参照）および砥石車４３の研削負荷Ｒが閾値Ｒ（ｖ）を超えず、且つ閾値Ｒ（ｖ）に近い条件変更用目標値Ｒ（ｘ）のテーブルデータ（図４参照）が既に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ１）。まだ記憶されていなければ、閾値に関するデータを読込む（ステップＳ２）。
【００５２】
閾値に関するデータが記憶されていれば、研削サイクルを開始する（ステップＳ３）。研削サイクルが開始されることで、図２に示すように、制御装置６０が各モータを駆動し、砥石車４３により工作物Ｗである軸受外輪の内周軌道面を研削し始める。より詳細には、研削サイクル開始後、図１に示すように、砥石車４３が工作物Ｗである軸受外輪の径方向内側に進入可能となる位置に向かって、砥石台４１を基準位置（図示せず）からＸ軸方向へ移動させる。その後、テーブル２０をＺ軸方向に移動させることにより、砥石車４３が工作物Ｗである軸受外輪の径方向内側に進入する。そして、砥石車４３が工作物Ｗである軸受外輪の内周軌道面に向かってＸ軸方向に移動し、工作物Ｗと砥石車４３との接触検知後、研削を開始する。工作物Ｗの研削は、黒皮を研削してから粗研削を行った後に、仕上研削を連続して行う。研削が終了すると、研削開始までとは逆の順序で動作し、基準位置に戻り、研削サイクルを終了する。
【００５３】
近接スイッチ５０がＯＮ状態、すなわち研削サイクルが開始されたら、接触検知センサ８０が工作物Ｗと砥石車４３との接触を検知したか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００５４】
そして、接触検知センサ８０が工作物Ｗと砥石車４３との接触を検知したら（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、工作物Ｗを砥石車３４により研削するときの研削負荷Ｒおよび工作物Ｗの回転速度Ｖを測定する（ステップＳ５，Ｓ６）。そして、工作物Ｗの回転速度Ｖに対する閾値Ｒ（ｖ）を閾値決定用データから決定する（ステップＳ７）。具体的には、図２に示すデータ記憶部７３に記憶された工作物Ｗの回転速度Ｖに対する砥石車４３の研削負荷Ｒについての閾値Ｒ（ｖ）のテーブルデータに基づいて、回転速度算出部７１により算出される工作物Ｗの回転速度Ｖに対する閾値Ｒ（ｖ）を決定する。
【００５５】
そして、砥石車３４の研削負荷Ｒおよび工作物Ｗの回転速度Ｖの測定直後から、研削焼け判定を行う（ステップＳ８）。つまり、工作物Ｗの回転速度Ｖに対する砥石車４３の研削負荷Ｒが閾値Ｒ（ｖ）を超えず、且つ閾値Ｒ（ｖ）に近づくように砥石車４３の研削条件、例えば砥石車４３の研削送り速度、回転速度等を変更し、研削焼けの判定を行う。
【００５６】
具体的には、図４に示すように、閾値Ｒ（ｖ）を超えず、且つ閾値Ｒ（ｖ）に近い条件変更用目標値Ｒ（ｘ）を設定し、この条件変更用目標値Ｒ（ｘ）を超えたら条件変更用目標値Ｒ（ｘ）を下回るように研削条件を変更する。そして、砥石車４３の研削負荷Ｒが閾値Ｒ（ｖ）を超えていない場合には、研削焼けなしと判定し（ステップＳ９）、近接スイッチ５０がＯＦＦ状態、すなわち研削サイクルが終了したか否かを判定する（ステップＳ１０）。そして、研削サイクルが終了していない場合には、ステップＳ５に戻って上述の処理を行う。
【００５７】
一方、ステップＳ８において、砥石車４３の研削負荷Ｒが閾値Ｒ（ｖ）を超えている場合には、研削焼け発生と判定し、図２の出力部７６により、表示装置８１に焼け内容を表示し、記憶装置８３に焼け内容を記憶する（ステップＳ１１）。そして、研削サイクルを停止する（ステップＳ１２）。
【００５８】
一方、ステップＳ１０において、研削サイクルが終了した場合には、次の工作物Ｗが有るか否かを判定し（ステップＳ１３）、次の工作物Ｗが有れば、該工作物Ｗの設置の段取りを行い（ステップＳ１４）、ステップＳ３から処理を繰り返す。一方、次の工作物Ｗがなければ、研削サイクルを停止する（ステップＳ１２）。
【００５９】
（５．表示装置の画面の履歴表示状態）
次に、図５を参照して、表示装置８１の画面の履歴表示状態について説明する。図３の研削異常監視プログラムの実行により、研削焼けが発生した場合には（図３のステップＳ１１）、研削焼け発生日時が記憶装置８３に記憶される。そして、多数の工作物Ｗの研削が行われた場合、記憶装置８３には、過去の焼け履歴が記憶される。また、研削焼け発生として記憶されていない工作物Ｗは、研削焼けなしであることが分かる。このように、研削焼けに関する情報の過去の履歴を記憶することで、研削焼けの傾向を把握できる。そこで、研削焼けの傾向を用いることで、今後の研削を行う際に、研削焼けの発生の前兆を予測できる。その結果、今後の研削について、適切な対策を決定できる。
【００６０】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態の研削異常監視装置について説明する。上述した研削異常監視装置７０は、工作物Ｗの研削焼けが発生するときの該工作物Ｗの回転速度Ｖに対する砥石車４３の研削負荷Ｒについての閾値Ｒ（ｖ）を設定することとした。本実施形態では、工作物Ｗの研削焼けが発生するときの砥石車４３の研削負荷Ｒについての研削負荷閾値Ｒｔ、および工作物Ｗの回転速度Ｖについての回転速度閾値Ｖｔを夫々設定することとした。すなわち、工作物Ｗを研削する所定の回転速度Ｖにおいて工作物Ｗの研削焼けが発生するときの研削負荷閾値Ｒｔを設定する。これにより、瞬時に掛かる大きな研削負荷による発熱により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。また、作業者の作業ミス等で上記所定の回転速度Ｖを低回転速度で設定した場合等に工作物Ｗの研削焼けが発生するときの回転速度閾値Ｖｔを設定する。これにより、工作物Ｗと砥粒および切りくずとの長時間にわたる接触による熱伝導により発生する工作物の研削焼けを監視することができる。よって、工作物の研削において発生する研削焼けの判定精度を向上することができる。以下に詳細に説明する。
【００６１】
（１．研削異常監視装置の構成）
本実施形態における研削異常監視装置１７０について図６を参照して説明する。本実施形態の研削異常監視装置１７０は、回転速度算出部７１（第一実施形態と同様）と、研削負荷算出部７２（第一実施形態と同様）と、閾値データ記憶部１７３と、焼け判定部７５（第一実施形態と同様）と、出力部７６（第一実施形態と同様）とを備えて構成される。
【００６２】
閾値データ記憶部１７３は、作業者によって予め実測された工作物Ｗを研削する所定の回転速度Ｖにおいて工作物Ｗの研削焼けが発生するときの研削負荷閾値Ｒｔのデータおよび作業者の作業ミス等で上記所定の回転速度Ｖを低回転速度で設定した場合等に工作物Ｗの研削焼けが発生するときの回転速度閾値Ｖｔのデータを夫々記憶する。
【００６３】
（２．研削異常監視装置による処理）
研削異常監視装置１７０による処理について図７を参照して説明する。閾値データとして工作物Ｗの研削焼けが発生するときの砥石車４３の研削負荷Ｒについての研削負荷閾値Ｒｔのデータおよび工作物Ｗの回転速度Ｖについての回転速度閾値Ｖｔのデータが既に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２１）。まだ記憶されていなければ、閾値データを読込む（ステップＳ２２）。
【００６４】
閾値データが記憶されていれば、研削サイクルを開始する（ステップＳ２３）。研削サイクルが開始されることで、図６に示すように、制御装置６０が各モータを駆動し、砥石車４３により工作物Ｗである軸受外輪の内周軌道面を研削し始める。
【００６５】
近接スイッチ５０がＯＮ状態、すなわち研削サイクルが開始されたら、接触検知センサ８０が工作物Ｗと砥石車４３との接触を検知したか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【００６６】
そして、接触検知センサ８０が工作物Ｗと砥石車４３との接触を検知したら（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、工作物Ｗを砥石車４３により研削するときの研削負荷Ｒを測定する（ステップＳ２５）。そして、測定した砥石車４３の研削負荷Ｒが、閾値データ記憶部１７３に記憶された研削負荷閾値Ｒｔ以上であるか否かを判定し（ステップＳ２６）、砥石車４３の研削負荷Ｒが研削負荷閾値Ｒｔ以上であるときは、研削焼け発生と判定し、図６の出力部７６により、表示装置８１に焼け内容を表示し、記憶装置８３に焼け内容を記憶する（ステップＳ２７）。そして、研削サイクルを停止する（ステップＳ２８）。
【００６７】
一方、ステップＳ２６において、砥石車４３の研削負荷Ｒが研削負荷閾値Ｒｔ未満であるときは、工作物Ｗを砥石車４３により研削するときの工作物Ｗの回転速度Ｖを測定する（ステップＳ２９）。そして、測定した工作物Ｗの回転速度Ｖが、閾値データ記憶部１７３に記憶された回転速度閾値Ｖｔ未満であるか否かを判定し（ステップＳ３０）、工作物Ｗの回転速度Ｖが回転速度閾値Ｖｔ未満であるときは、研削焼け発生と判定し、図６の出力部７６により、表示装置８１に焼け内容を表示し、記憶装置８３に焼け内容を記憶する（ステップＳ２７）。そして、研削サイクルを停止する（ステップＳ２８）。
【００６８】
一方、ステップＳ３０において、工作物Ｗの回転速度Ｖが回転速度閾値Ｖｔ以上であるときは、研削焼けなしと判定し（ステップＳ３１）、近接スイッチ５０がＯＦＦ状態、すなわち研削サイクルが終了したか否かを判定する（ステップＳ３２）。そして、研削サイクルが終了していない場合には、ステップＳ２５に戻って上述の処理を行う。一方、ステップＳ３２において、研削サイクルが終了した場合には、次の工作物Ｗが有るか否かを判定し（ステップＳ３３）、次の工作物Ｗが有れば、該工作物Ｗの設置の段取りを行い（ステップＳ３４）、ステップＳ２３から処理を繰り返す。一方、次の工作物Ｗがなければ、研削サイクルを停止する（ステップＳ２８）。
【００６９】
なお、研削負荷データの収集開始および収集終了の判定は、上記実施形態において接触検知センサ８０を用いたが、この接触検知センサ８０を用いずに、砥石台４１およびテーブル２０が予め設定されたＸ軸位置およびＺ軸位置に移動してきたことにより行うこともできる。
【００７０】
＜第三実施形態＞
次に、工作物Ｗの複数位置を同時に研削する場合には、以下のようにすることができる。つまり、それぞれの研削部位の研削負荷を算出し、それぞれの研削負荷を用いて、それぞれの研削部位における研削焼け監視を行うようにすることもできる。第三実施形態について図８〜図１０を参照して説明する。
【００７１】
第一例は、図８に示す。第一例の工作物Ｗは、複数のフランジ部Ｗｂ，Ｗｂ、Ｗｂを有する軸状に形成されている。そして、工作物Ｗのうち隣り合うフランジ部Ｗｂ，Ｗｂ，Ｗｂの間に位置する小径軸部Ｗａ，Ｗａの外周面のそれぞれを砥石車４３，４３により研削する。そして、複数の変位センサ１００，１００により、工作物Ｗのそれぞれの小径軸部Ｗａ，Ｗａの外周面（研削部位）のうち砥石車４３，４３に研削される研削点から１８０°位相をずらした位置のたわみ変位量を検出する。
【００７２】
それぞれの変位センサ１００，１００は、それぞれの研削部位の局所的なたわみ変位量を検出する。それぞれの変位センサ１００，１００は、工作物Ｗに接触するセンサでもよいし、非接触のセンサでもよい。例えば、非接触式センサとしては渦電流センサを適用できる。ここで、たわみ変位量は、各研削部位の局所的な研削負荷に応じた値となる。そして、研削負荷算出部７２（図２，６に示す研削負荷算出部７２に相当）が、変位センサ１００，１００により検出されたたわみ変位量に基づいて、各研削部位の研削負荷または研削負荷に応じた値を算出する。そして、上記実施形態と同様に、各研削部位が図２に示す焼け判定部７５にて研削焼けであるか否かを判定する。このように、複数の研削部位のそれぞれについて、研削焼けが発生しているか否かを判定できる。
【００７３】
また、変位センサ１００，１００を温度センサ１００，１００に置換することができる。温度センサ１００，１００は、変位センサ１００，１００と同様に、工作物Ｗに接触するセンサでもよいし、非接触のセンサでもよい。それぞれの温度センサ１００，１００は、工作物Ｗの各研削部位の温度を検出する。温度センサ１００，１００は、工作物Ｗのそれぞれの小径軸部Ｗａ，Ｗａの外周面（研削部位）のうち砥石車４３，４３に研削される研削点から位相をずらした位置、例えば、９０°や１８０°の位置の温度を検出する。ここで、研削負荷が大きいほど、研削部位の温度は高くなる。つまり、それぞれの温度センサ１００，１００により検出される研削部位の温度は、各研削部位の研削負荷に応じた値となる。そして、研削負荷算出部７２が、各研削部位の温度に基づいて、各研削部位の研削負荷または研削負荷に応じた値を算出する。
【００７４】
次に、第二例を説明する。図９に示すように、第二例の工作物Ｗは、軸方向に連設する大径軸部Ｗｃおよび小径軸部Ｗｄを有する。工作物Ｗの研削部位は、大径軸部Ｗｃの外周面、小径軸部Ｗｄの外周面、および、大径軸部Ｗｃと小径軸部Ｗｄとの段差端面である。これらを同時に総型の砥石車４３により研削する。
【００７５】
そして、変位センサ２００，３００は、大径軸部Ｗｃの外周面および小径軸部Ｗｄのそれぞれの径方向たわみ変位量を検出する。そして、研削負荷算出部７２が、変位センサ２００，３００により検出されたそれぞれのたわみ変位量に基づいて、各研削部位の研削負荷または研削負荷に応じた値を算出する。そして、上記実施形態と同様に、各研削部位が図２に示す焼け判定部７５にて研削焼けであるか否かを判定する。なお、この例においても、変位センサ２００，３００を温度センサに置換することができる。
【００７６】
次に、第三例を説明する。図１０に示すように、第三例の工作物Ｗは、軸部Ｗｅおよびフランジ部Ｗｆを有する。工作物Ｗの研削部位は、軸部Ｗｅの外周面およびフランジ部Ｗｆの端面である。これらを同時に砥石車４３（アンギュラ砥石）の外周面によりアンギュラ研削を行う。ここで、アンギュラ研削とは、砥石車４３の回転中心軸を工作物Ｗの回転中心軸に対して傾斜させた状態で、工作物Ｗの外周面および端面を研削する方法をいう。
【００７７】
そして、変位センサ４００は、研削部位である軸部Ｗｅの外周面の径方向たわみ変位量を検出する。一方、変位センサ５００は、もう一つの研削部位であるフランジ部Ｗｆの端面の軸方向たわみ変位量を検出する。そして、研削負荷算出部７２が、変位センサ４００，５００により検出されたそれぞれのたわみ変位量に基づいて、各研削部位の研削負荷または研削負荷に応じた値を算出する。そして、上記実施形態と同様に、各研削部位が図２に示す焼け判定部７５にて研削異常であるか否かを判定する。なお、この例においても、変位センサ４００，５００を温度センサに置換することができる。
【００７８】
また、第一例から第三例において、複数の研削部位のそれぞれを変位センサまたは温度センサによる検出値を用いて、それぞれの研削部位の研削負荷を算出した。この他に、第一実施形態に示したように、砥石車駆動用モータ４２の駆動電力などを併用することで、１つの変位センサまたは温度センサを減らすことができる。つまり、砥石車駆動用モータ４２の駆動電力に基づいて工作物Ｗ全体に生じる研削負荷を算出し、変位センサまたは温度センサにより局所的な研削部位の研削負荷を算出する。そして、変位センサおよび温度センサを設けていない研削部位は、工作物Ｗ全体の研削負荷から局所的な研削負荷を減算することにより算出できる。
【００７９】
＜その他＞
上記実施形態においては、粗研削から仕上研削へ移行する際には、研削開始からの経過時間、または、砥石車４３と工作物ＷとのＸ軸方向における相対位置によって切り替えている。ここで、仕上研削の開始のタイミングは、定寸装置により工作物Ｗの研削径が設定値に到達した時とすることがある。この場合には、定寸装置または制御装置は、仕上研削を開始する際に開始信号を出力する。そこで、異常監視に際して、当該信号を取得するまでは、粗研削のときの閾値を適用し、当該信号を取得した後に仕上研削の閾値を適用することもできる。このように、粗研削の閾値と仕上研削の閾値との切替タイミングを、定寸装置または制御装置からの出力信号を用いて決定することもできる。
【符号の説明】
【００８０】
１：研削盤
１０：ベッド、  １１ａ，１１ｂ：Ｚ軸ガイドレール、  １１ｃ：Ｚ軸ボールねじ
１１ｄ：Ｚ軸モータ、  １２ａ，１２ｂ：Ｘ軸ガイドレール、  １２ｃ：Ｘ軸ボールねじ
１２ｄ：Ｘ軸モータ
２０：テーブル
３０：主軸台、  ３１：主軸台本体、  ３２：マグネットチャック、  ３３：シュー
３４：主軸モータ
４０：砥石支持装置、  ４１：砥石台、  ４２：砥石車駆動用モータ
４２ａ：モータ電力計、  ４３：砥石車
５０：近接スイッチ、  ６０：制御装置、  ８０：接触検知センサ
７０：研削異常監視装置、  ７１：回転速度算出部、  ７２：研削負荷算出部
７３：データ記憶部、  ７４：閾値決定部、  ７５：焼け判定部、  ７６：出力部
７７：条件変更部
１７０：研削異常監視装置、  １７３：閾値データ記憶部
１００，２００，３００，４００，５００：変位センサまたは温度センサ
【図１】
0005821613.tif 000002
【図２】
0005821613.tif 000003
【図３】
0005821613.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005821613.tif 000006
【図６】
0005821613.tif 000007
【図７】
0005821613.tif 000008
【図８】
0005821613.tif 000009
【図９】
0005821613.tif 000010
【図１０】
0005821613.tif 000011