(57)【要約】      （修正有）【課題】加工部位の温度上昇を防ぐことのできる研削機を提供する。【解決手段】パス動作中に、温度判定手段７２は、熱電対５０の計測温度が、上限設定温度を超えていないかどうかを判断する。パス動作速度設定手段７４（パラメータ設定手段の一部を構成する）は、上記計測温度が上限設定温度を超えていれば、パス動作におけるネジ状砥石の移動速度を減少させる。超えていなければ、初期設定速度とする。パス動作実行指令手段７６（切削動作指令手段の一部を構成する）は、設定されたパス動作速度にしたがって、Ｚ軸モータ２６を制御して、パス動作におけるネジ状砥石の移動速度を制御する。【選択図】図４
2016132088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削対象であるワークを保持するためのワーク保持部と、
前記ワーク保持部に保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持するための砥石保持部と、
前記砥石保持部に保持された砥石を回転させる砥石回転駆動部と、
前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させる砥石移動部と、
前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石回転駆動部と前記砥石移動部を制御する制御部と、
供給部によりクーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出するクーラント放出部と、
を備えた研削機であって、
前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部を設け、
前記制御部は、前記温度計測部によって計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、少なくとも、(i)前記砥石が前記ワークを切削しながら、前記ワークを往復して横切る速度、(ii)前記砥石が前記ワークを横切って切削した後、次に反対方向に横切って切削を行うまでに、前記砥石を前記ワークの中心部に向けて移動させる距離のいずれかを調整することを特徴とする研削機。
【請求項２】
請求項１の研削機において、
前記ワーク保持部は、回転軸によってワークを回転可能に保持するものであり、
前記温度計測部は、前記ワーク保持部の回転軸に設けられ、
前記温度計測部の計測温度データは、無線通信によって、前記制御部に送信されることを特徴とする研削機。
【請求項３】
請求項１の研削機において、
前記温度計測部は、非接触的に前記クーラントの温度を計測する非接触温度計測センサを備えていることを特徴とする研削機。
【請求項４】
請求項１の研削機において、
前記温度計測部は、前記加工部を通過したクーラントに含まれる不純物濃度に基づいて、前記加工部位におけるクーラントの温度を推定するものであることを特徴とする研削機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの研削機において、
前記制御部は、さらに、前記砥石が前記ワークを切削する回転数を調整することを特徴とする研削機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの研削機において、
前記制御部は、さらに、前記加工部位に放出されるクーラント量を調整することを特徴とする研削機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの研削機において、
前記加工部位に放出されるクーラントに冷却剤を混合する混合部をさらに備え、
前記制御部は、さらに、前記クーラントに冷却剤を混合するか否かにより、前記クーラントの測定温度が所定温度を下回るように調整を行うことを特徴とする研削機。
【請求項８】
研削機の制御部をコンピュータによって実現するための制御プログラムであって、コンピュータを、
加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部からの計測温度を取得し、当該計測温度が所定温度を超えているかどうかを判断する温度判定手段と、
前記計測温度が所定温度を超えていると判断されると、少なくとも、(i)前記砥石が前記ワークを切削しながら、前記ワークを往復して横切る速度、(ii)前記砥石が前記ワークを横切って切削した後、次に反対方向に横切って切削を行うまでに、前記砥石を前記ワークの中心部に向けて移動させる距離のいずれかを調整してパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、
設定されたパラメータに基づいて、切削動作を実行させる切削動作指令手段として機能させるための制御プログラム。
【請求項９】
研削対象であるワークを保持し、
保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持し、
前記砥石保持部に保持された砥石を回転させ、
前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させ、
前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石の回転と移動を制御し、
クーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出する研削方法であって、
前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測し、
前記計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、少なくとも、(i)前記砥石が前記ワークを切削しながら、前記ワークを往復して横切る速度、(ii)前記砥石が前記ワークを横切って切削した後、次に反対方向に横切って切削を行うまでに、前記砥石を前記ワークの中心部に向けて移動させる距離のいずれかを調整することを特徴とする研削方法。
【請求項１０】
研削対象であるワークを保持するためのワーク保持部と、
前記ワーク保持部に保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持するための砥石保持部と、
前記砥石保持部に保持された砥石を回転させる砥石回転駆動部と、
前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させる砥石移動部と、
前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石回転駆動部と前記砥石移動部を制御する制御部と、
供給部によりクーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出するクーラント放出部と、
を備えた研削機であって、
前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部を設け、
前記制御部は、前記温度計測部によって計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記加工部位に放出されるクーラント量を調整することを特徴とする研削機。
【請求項１１】
請求項１０の研削機において、
前記加工部位に放出されるクーラントに冷却剤を混合する混合部をさらに備え、
前記制御部は、さらに、前記クーラントに冷却剤を混合するか否かにより、前記クーラントの測定温度が所定温度を下回るように調整を行うことを特徴とする研削機。
【請求項１２】
研削機の制御部をコンピュータによって実現するための制御プログラムであって、コンピュータを、
加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部からの計測温度を取得し、当該計測温度が所定温度を超えているかどうかを判断する温度判定手段と、
前記計測温度が所定温度を超えていると判断されると、前記加工部位に放出されるクーラント量を調整してパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、
設定されたパラメータに基づいて、切削動作を実行させる切削動作指令手段として機能させるための制御プログラム。
【請求項１３】
研削対象であるワークを保持し、
保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持し、
前記砥石保持部に保持された砥石を回転させ、
前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させ、
前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石の回転と移動を制御し、
クーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出する研削方法であって、
前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測し、
前記計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記加工部位に放出されるクーラント量を調整することを特徴とする研削方法。
【請求項１４】
研削対象であるワークを保持するためのワーク保持部と、
前記ワーク保持部に保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持するための砥石保持部と、
前記砥石保持部に保持された砥石を回転させる砥石回転駆動部と、
前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させる砥石移動部と、
前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石回転駆動部と前記砥石移動部を制御する制御部と、
供給部によりクーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出するクーラント放出部と、
を備えた研削機であって、
前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部を設け、
前記制御部は、前記温度計測部によって計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記クーラントに冷却剤を混合することを特徴とする研削機。
【請求項１５】
研削機の制御部をコンピュータによって実現するための制御プログラムであって、コンピュータを、
加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部からの計測温度を取得し、当該計測温度が所定温度を超えているかどうかを判断する温度判定手段と、
前記計測温度が所定温度を超えていると判断されると、前記クーラントに冷却剤を混合するか否かをパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、
設定されたパラメータに基づいて、切削動作を実行させる切削動作指令手段として機能させるための制御プログラム。
【請求項１６】
研削対象であるワークを保持し、
保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持し、
前記砥石保持部に保持された砥石を回転させ、
前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させ、
前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石の回転と移動を制御し、
クーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出する研削方法であって、
前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測し、
前記計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記クーラントに冷却剤を混合することを特徴とする研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、歯車などを研削する研削機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯車研削機など、対象物を研削する工作機械では、対象物に対して回転する研削工具を接触させて研削を行っている。この際、対象物と研削工具の接点である加工部位が、摩擦熱によって高温となることがある。これによって、切削工具にサーマルクラックが生じたり、対象物に不要な熱処理が施されるため、好ましいことではない。
【０００３】
そこで、工作機械では、加工部位に対し、継続的にクーラント（冷却媒体）を吐出させることで過度の温度上昇を防ぐようにしている。また、このクーラントを効率よく加工部位に供給する方法等が検討されている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１３８３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来技術においては、対象物の材質、形状や加工速度などによって加工部位の温度が一定ではないにもかかわらず、クーラントの吐出量は固定されている。このため、状況によっては、クーラントが供給されているにもかかわらず、その冷却能力を超えた熱が発生し、切削工具にサーマルクラックが生じたり、対象物に不要な熱処理が施されるという問題が生じていた。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決して、加工部位の温度上昇を防ぐことのできる研削機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】
この発明に係る研削機における独立して適用可能ないくつかの特徴を以下に示す。
【０００８】
(1)この発明に係る研削機は、研削対象であるワークを保持するためのワーク保持部と、前記ワーク保持部に保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持するための砥石保持部と、前記砥石保持部に保持された砥石を回転させる砥石回転駆動部と、前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させる砥石移動部と、前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石回転駆動部と前記砥石移動部を制御する制御部と、供給部によりクーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出するクーラント放出部とを備えた研削機であって、前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部を設け、前記制御部は、前記温度計測部によって計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、少なくとも、(i)前記砥石が前記ワークを切削しながら、前記ワークを往復して横切る速度、(ii)前記砥石が前記ワークを横切って切削した後、次に反対方向に横切って切削を行うまでに、前記砥石を前記ワークの中心部に向けて移動させる距離のいずれかを調整することを特徴としている。
【０００９】
したがって、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００１０】
(2)この発明に係る研削機は、ワーク保持部が、回転軸によってワークを回転可能に保持するものであり、温度計測部は、前記ワーク保持部の回転軸に設けられ、温度計測部の計測温度データは、無線通信によって、前記制御部に送信されることを特徴としている。
【００１１】
したがって、より加工部位に接近した位置において温度を計測することができる。
【００１２】
(3)この発明に係る研削機は、温度計測部が、非接触的に前記クーラントの温度を計測する非接触温度計測センサを備えていることを特徴としている。
【００１３】
したがって、加工部位の温度をより正確に取得することができる。
【００１４】
(4)この発明に係る研削機は、温度計測部が、前記加工部を通過したクーラントに含まれる不純物濃度に基づいて、前記加工部位におけるクーラントの温度を推定するものであることを特徴としている。
【００１５】
したがって、温度センサを設けることなく加工部位の温度を推定することができる。
【００１６】
(5)この発明に係る研削機は、制御部が、前記砥石が前記ワークを切削する回転数を調整することを特徴としている。
【００１７】
したがって、砥石の回転数を調整することにより、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００１８】
(6)この発明に係る研削機は、制御部が、前記加工部位に放出されるクーラント量を調整することを特徴としている。
【００１９】
したがって、クーラント量を調整することにより、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００２０】
(7)この発明に係る研削機は、加工部位に放出されるクーラントに冷却剤を混合する混合部をさらに備え、制御部は、さらに、前記クーラントに冷却剤を混合するか否かにより、前記クーラントの測定温度が所定温度を下回るように調整を行うことを特徴としている。
【００２１】
したがって、冷却剤の混合の有無により、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００２２】
(8)この発明に係る研削機の制御プログラムは、研削機の制御部をコンピュータによって実現するための制御プログラムであって、コンピュータを、加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部からの計測温度を取得し、当該計測温度が所定温度を超えているかどうかを判断する温度判定手段と、前記計測温度が所定温度を超えていると判断されると、少なくとも、(i)前記砥石が前記ワークを切削しながら、前記ワークを往復して横切る速度、(ii)前記砥石が前記ワークを横切って切削した後、次に反対方向に横切って切削を行うまでに、前記砥石を前記ワークの中心部に向けて移動させる距離のいずれかを調整してパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、設定されたパラメータに基づいて、切削動作を実行させる切削動作指令手段として機能させるためのものである。
【００２３】
したがって、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００２４】
(9)この発明に係る研削方法は、研削対象であるワークを保持し、保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持し、前記砥石保持部に保持された砥石を回転させ、前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させ、前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石の回転と移動を制御し、クーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出する研削方法であって、前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測し、前記計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、少なくとも、(i)前記砥石が前記ワークを切削しながら、前記ワークを往復して横切る速度、(ii)前記砥石が前記ワークを横切って切削した後、次に反対方向に横切って切削を行うまでに、前記砥石を前記ワークの中心部に向けて移動させる距離のいずれかを調整することを特徴としている。
【００２５】
したがって、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００２６】
(10)この発明に係る研削機は、研削対象であるワークを保持するためのワーク保持部と、前記ワーク保持部に保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持するための砥石保持部と、前記砥石保持部に保持された砥石を回転させる砥石回転駆動部と、前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させる砥石移動部と、前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石回転駆動部と前記砥石移動部を制御する制御部と、供給部によりクーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出するクーラント放出部と、を備えた研削機であって、前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部を設け、前記制御部は、前記温度計測部によって計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記加工部位に放出されるクーラント量を調整することを特徴としている。
【００２７】
したがって、クーラント量を調整することにより、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００２８】
(11)この発明に係る研削機は、加工部位に放出されるクーラントに冷却剤を混合する混合部をさらに備え、前記制御部は、さらに、前記クーラントに冷却剤を混合するか否かにより、前記クーラントの測定温度が所定温度を下回るように調整を行うことを特徴としている。
【００２９】
したがって、冷却剤の混合の有無により、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００３０】
(12)この発明に係る研削機の制御プログラムは、研削機の制御部をコンピュータによって実現するための制御プログラムであって、コンピュータを、加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部からの計測温度を取得し、当該計測温度が所定温度を超えているかどうかを判断する温度判定手段と、前記計測温度が所定温度を超えていると判断されると、前記加工部位に放出されるクーラント量を調整してパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、設定されたパラメータに基づいて、切削動作を実行させる切削動作指令手段として機能させるためのものである。
【００３１】
したがって、クーラント量を調整することにより、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００３２】
(13)この発明に係る研削方法は、研削対象であるワークを保持し、保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持し、前記砥石保持部に保持された砥石を回転させ、前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させ、前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石の回転と移動を制御し、クーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出する研削方法であって、前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測し、前記計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記加工部位に放出されるクーラント量を調整することを特徴としている。
【００３３】
したがって、クーラント量を調整することにより、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００３４】
(14)この発明に係る研削機は、研削対象であるワークを保持するためのワーク保持部と、前記ワーク保持部に保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持するための砥石保持部と、前記砥石保持部に保持された砥石を回転させる砥石回転駆動部と、前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させる砥石移動部と、前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石回転駆動部と前記砥石移動部を制御する制御部と、供給部によりクーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出するクーラント放出部とを備えた研削機であって、前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部を設け、前記制御部は、前記温度計測部によって計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記クーラントに冷却剤を混合することを特徴としている。
【００３５】
したがって、冷却剤の混合の有無により、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００３６】
(15)この発明に係る研削機の制御プログラムは、研削機の制御部をコンピュータによって実現するための制御プログラムであって、コンピュータを、加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部からの計測温度を取得し、当該計測温度が所定温度を超えているかどうかを判断する温度判定手段と、前記計測温度が所定温度を超えていると判断されると、前記クーラントに冷却剤を混合するか否かをパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、設定されたパラメータに基づいて、切削動作を実行させる切削動作指令手段として機能させるためのものである。
【００３７】
したがって、冷却剤の混合の有無により、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００３８】
(16)この発明に係る研削方法は、研削対象であるワークを保持し、保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持し、前記砥石保持部に保持された砥石を回転させ、前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させ、前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石の回転と移動を制御し、クーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出する研削方法であって、前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測し、前記計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記クーラントに冷却剤を混合することを特徴としている。
【００３９】
したがって、冷却剤の混合の有無により、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００４０】
(A)この発明に係る研削機は、研削対象であるワークを保持するためのワーク保持部と、前記ワーク保持部に保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持するための砥石保持部と、前記砥石保持部に保持された砥石を回転させる砥石回転駆動部と、前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させる砥石移動部と、前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石回転駆動部と前記砥石移動部を制御する制御部と、供給部によりクーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出するクーラント放出部とを備えた研削機であって、前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部を設け、前記制御部は、前記温度計測部によって計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記砥石が前記ワークを切削する回転数を調整することを特徴としている。
【００４１】
したがって、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００４２】
(B)この発明に係る研削機は、ワーク保持部は、回転軸によってワークを回転可能に保持するものであり、前記温度計測部は、前記ワーク保持部の回転軸に設けられ、前記温度計測部の計測温度データは、無線通信によって、前記制御部に送信されることを特徴としている。
【００４３】
したがって、より加工部位に接近した位置において温度を計測することができる。
【００４４】
(C)この発明に係る研削機は、温度計測部が、非接触的に前記クーラントの温度を計測する非接触温度計測センサを備えていることを特徴としている。
【００４５】
したがって、加工部位の温度をより正確に取得することができる。
【００４６】
(D)この発明に係る研削機は、温度計測部が、前記加工部を通過したクーラントに含まれる不純物濃度に基づいて、前記加工部位におけるクーラントの温度を推定するものであることを特徴としている。
【００４７】
したがって、温度センサを設けることなく加工部位の温度を推定することができる。
【００４８】
(E)この発明に係る研削機は、制御部が、前記加工部位に放出されるクーラント量を調整することを特徴としている。
【００４９】
したがって、クーラント量を調整することにより、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００５０】
(F)この発明に係る研削機は、加工部位に放出されるクーラントに冷却剤を混合する混合部を備え、制御部が、前記クーラントに冷却剤を混合するか否かにより、前記クーラントの測定温度が所定温度を下回るように調整を行うことを特徴としている。
【００５１】
したがって、冷却剤の混合の有無により、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００５２】
(G)この発明に係る制御プログラムは、研削機の制御部をコンピュータによって実現するための制御プログラムであって、コンピュータを、加工部位のクーラントまたは加工部位を通過したクーラントの温度を計測する温度計測部からの計測温度を取得し、当該計測温度が所定温度を超えている稼働かを判断する温度判定手段と、前記計測温度が所定温度を超えていると判断されると、前記砥石が前記ワークを切削する回転数を調整してパラメータを設定するパラメータ設定手段と、設定されたパラメータに基づいて、切削動作を実行させる切削動作指令手段として機能させるためのものである。
【００５３】
したがって、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００５４】
(H)この発明に係る制御方法は、研削対象であるワークを保持し、保持されたワークを切削する砥石を回転可能に保持し、前記砥石保持部に保持された砥石を回転させ、前記砥石保持部に保持された砥石を、前記ワークに対して移動させ、前記砥石によって前記ワークを切削するよう、前記砥石の回転と移動を制御し、クーラントを、前記砥石による前記ワークの加工部位に放出する研削方法であって、前記加工部位のクーラントまたは前記加工部位を通過したクーラントの温度を計測し、前記計測された温度が所定温度を超えていると、当該計測された温度が所定温度を超えなくなるように、前記砥石が前記ワークを切削する回転数を調整することを特徴としている。
【００５５】
したがって、加工部位の好ましくない温度上昇を低減することができる。
【００５６】
「ワーク保持部」とは、固定または回転可能であるとにかかわらず、研削のためにワークを保持するものをいい、実施形態においてはスピンドルモータ６がこれに該当する。
【００５７】
「砥石回転駆動部」とは、砥石を回転させるためのものをいい、実施形態においては研削スピンドルモータ１６がこれに該当する。
【００５８】
「砥石移動部」とは、砥石をワークに対して移動させるためのものをいい、実施形態においては、Ｘ軸モータ３６、Ｙ軸モータ３２、Ｚ軸モータ２６およびボールネジ機構がこれに該当する。
【００５９】
「制御部」とは、少なくとも砥石移動部、砥石回転駆動部を制御するものをいい、実施形態においては、制御部８０がこれに該当する。
【００６０】
「温度計測部」とは、加工部位または加工部位を通過したのクーラントの温度を計測または推定するものをいい、実施形態においては熱電対５０がこれに該当する。
【００６１】
「温度判定手段」は、実施形態においては、ステップＳ４、Ｓ７がこれに対応する。
【００６２】
「パラメータ設定手段」は、実施形態においては、ステップＳ１１、Ｓ２２、Ｓ３２がこれに対応する。
【００６３】
「切削動作指令手段」は、実施形態においては、ステップＳ２、Ｓ５がこれに対応する。
【００６４】
「プログラム」とは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソース形式のプログラム、圧縮処理がされたプログラム、暗号化されたプログラムなどを含む概念である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の一実施形態による歯車研削盤２の外観図である。
【図２】歯車研削盤２の基本的動作を示す図である。
【図３】クーラントシステムを示す図である。
【図４】制御部８０の機能ブロック図である。
【図５】制御部８０をＣＰＵ９０を用いて構成した場合のハードウエア構成である。
【図６】制御プログラム１０２のフローチャートである。
【図７】切込動作制御の詳細フローチャートである。
【図８】第２の実施形態における制御部８０の機能ブロック図である。
【図９】制御プログラム１０２のフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態における制御部８０の機能ブロック図である。
【図１１】制御部８０をＣＰＵ９０を用いて構成した場合のハードウエア構成である。
【図１２】制御プログラム１０２のフローチャートである。
【図１３】クーラントシステムを示す図である。
【図１４】不純物センサ６１を設けたクーラントシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
１．第１の実施形態
1.1構成の概要
図１に、この発明の一実施形態による歯車研削盤２の構造を示す。ベッド４の上面には、鉛直方向の回転軸８を有するワーク・スピンドルモータ６が設けられている。対象物である歯車１０は、この回転軸８の先端に取り付けられている。
【００６７】
ネジ状砥石１２は、その外周面にラック歯１４（らせん状に形成したねじ山）を備えている。このラック歯１４を歯車１０に噛み合わせることによって研削を行う。
【００６８】
ネジ状砥石１２は、以下に説明する機構によって、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移動可能となっている。
【００６９】
ネジ状砥石１２は、研削ヘッド２０の研削スピンドルモータ１６の回転軸１８に取り付けられている。したがって、ネジ状砥石１２を、Ｑ方向に回転させることができる。研削ヘッド２０は、テーブル２４に設けられたガイドレール２２上をＺ方向に摺動可能に取り付けられている。テーブル２４の上部には、Ｚ軸モータ２６が設けられ、その回転軸がボールねじ機構（図示せず）を介して、研削ヘッド２０に連結されている。したがって、Ｚ軸モータ２６を回転させることにより、ネジ状砥石１２をＺ軸方向に移動させることができる。
【００７０】
テーブル２４は、テーブル２８の上面のガイドレール３０上をＹ方向に摺動可能に取り付けられている。テーブル２８の端部には、Ｙ軸モータ３２が設けられ、その回転軸がボールねじ機構（図示せず）を介して、テーブル２４に連結されている。したがって、Ｙ軸モータ３２を回転させることにより、テーブル２４（すなわち、ネジ状砥石１２）をＹ軸方向に移動させることができる。
【００７１】
テーブル２８は、ベッド４の上面のガイドレール３４上をＸ方向に摺動可能に取り付けられている。ベッド４の端部には、Ｘ軸モータ３６が設けられ、その回転軸がボールねじ機構（図示せず）を介して、テーブル２８に連結されている。したがって、Ｘ軸モータ３６を回転させることにより、テーブル２８（すなわち、ネジ状砥石１２）をＸ軸方向に移動させることができる。
【００７２】
1.2基本動作
図２に、歯車研削盤２の基本的な動作を示す。Ｘ軸モータ３６、Ｙ軸モータ３２、Ｚ軸モータ２６を制御し、図２Ａに示すように、ネジ状砥石１２を歯車１０の斜め下に位置させる（アプローチ動作）。この際、ネジ状砥石１２の先端が歯車１０の端部と垂直位置において合致するようにされる。次に、図２Ｂに示すように、予め定められた量（切込量）だけ、ネジ状砥石１２を歯車１０の方向（水平方向）に接近させる（切込動作）。
【００７３】
次に、図２Ｃに示すように、ネジ状砥石１２を回転させながら垂直方向に移動させる（パス動作）。これにより、歯車１０は、切込量の深さに応じて切削されていく。ネジ状砥石１２が回転していることから、これに合致するように、歯車１０もスピンドルモータ６によって回転される。このパス動作は、図２Ｄに示すように、切削が歯車１０の上面に至るまで行われる。
【００７４】
次に、図２Ｅに示すように、切込動作を行なう。つまり、予め定められた切込量だけ、ネジ状砥石１２を歯車１０の方向（水平方向）に接近させる。
【００７５】
その後、下方向にパス動作が行われて切削がなされる。以後、切込動作、パス動作が、交互に繰り返されて行く。これら動作を、予め定められれた回数実行すると、ネジ状砥石１２を歯車１０から離す（砥石噛み合い離れ動作）。以上のようにして、切削動作が行われる。
【００７６】
1.3クーラントシステム
図１に戻って、研削ヘッド２０の先端部には、ネジ状砥石１２の上側に位置するように、クーラント供給装置４０が設けられている。クーラント供給装置４０には、ノズル４２が設けられ、ネジ状砥石１２と歯車１０との接触部位（加工部位）に、クーラントが吐出される。
【００７７】
吐出されたクーラントは、ベッド４の回収通路４４を介して、回収タンク（図示せず）に回収される。この際、吐出されたクーラントの多くは、ワーク・スピンドルモータ６の筐体に当たった後、ベッド４の回収通路４４に向かう。
【００７８】
この実施形態では、ワーク・スピンドルモータ６のクーラントが当たる部分に温度計測部である熱電対５０を設けている。この熱電対５０によってクーラントの温度を計測することができる。
【００７９】
切削時には加工部位において火花が生じる。ネジ状砥石１２は、図１のＱ方向に回転しているので、火花は、加工部位から下方向に飛ぶことになる。したがって、熱電対５０の設けられた位置には、クーラントと火花の双方がもたらされる。
【００８０】
図３に、クーラントの回収システムをブロック図にて示す。給油ポンプ６６によってクーラント供給装置４０に供給されたクーラントは、ノズル４２から加工部位に吐出される。加工部位を経たクーラントは、ベッド４の回収通路４４から、回収タンク６０に回収される。回収されたクーラントは、洗浄装置６２によって洗浄された後、クリーンタンク６４に送られる。給油ポンプ６６は、クリーンタンク６４のクーラントをクーラント供給装置４０に送る。このようにして、クーラントが供給される。
【００８１】
1.4制御部の概要
図４に、上記各部を制御する制御部８０の機能ブロック図を示す。パス動作中に、温度判定手段７２は、熱電対５０の計測温度が、上限設定温度を超えていないかどうかを判断する。
【００８２】
パス動作速度設定手段７４（パラメータ設定手段の一部を構成する）は、上記計測温度が上限設定温度を超えていれば、パス動作におけるネジ状砥石１２の移動速度を減少させる。超えていなければ、初期設定速度とする。パス動作実行指令手段７６（切削動作指令手段の一部を構成する）は、設定されたパス動作速度にしたがって、Ｚ軸モータ２６を制御して、パス動作におけるネジ状砥石１２の移動速度を制御する。
【００８３】
1.5制御部のハードウエア構成
図５に、ＣＰＵ９０を用いて制御部８０を構成した場合のハードウエア構成を示す。ＣＰＵ９０には、メモリ９２、タッチスクリーン９４、不揮発性メモリ９６、研削スピンドルモータ１６、Ｘ軸モータ３６、Ｙ軸モータ３２、Ｚ軸モータ２６、熱電対５０が接続されている。
【００８４】
タッチスクリーン９４は、歯車研削盤２の状態を表示したり、操作者の指令を受け付けるためのものである。研削スピンドルモータ１６は、ネジ状砥石１２を回転させるためのものである。Ｘ軸モータ３６、Ｙ軸モータ３２、Ｚ軸モータ２６は、ネジ状砥石１２を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動させるためのものである。熱電対５０は、クーラントの温度を計測するためのものである。
【００８５】
不揮発性メモリ９６には、オペレーティングシステム１００、制御プログラム１０２が記録されている。制御プログラム１０２は、オペレーティングシステム１００と協働して、その機能を発揮するものである。
【００８６】
1.6制御プログラムによる処理
図６に、制御プログラム１０２のフローチャートを示す。ＣＰＵ９０は、タッチスクリーン９４に、パラメータ入力の画面を表示する。これを受けて、操作者は、パス速度、パス量、切込速度、切込量、砥石回転数、上限設定温度、パス数などのパラメータを初期設定する（ステップＳ１）。ＣＰＵ９０は、このパラメータをメモリ９２に記録する。
【００８７】
タッチスクリーン９４の開始ボタンが押されると、ＣＰＵ９０は、Ｘ軸モータ３６、Ｙ軸モータ３２、Ｚ軸モータ２６を制御して、ネジ状砥石１２のアプローチ動作（図２Ａ参照）を行う。なお、ネジ状砥石１２のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向への移動は、Ｘ軸モータ３６、Ｙ軸モータ３２、Ｚ軸モータ２６を制御して行うが、以下では、説明が煩雑になるため省略する。
【００８８】
アプローチ動作が終了すると、ＣＰＵ９０は、初期設定された砥石回転数になるように研削スピンドルモータ１６を制御し、ネジ状砥石１２を回転させる。さらに、初期設定された切込速度（Ｘ方向への移動速度）にて、切込動作を開始する（図２Ｂ参照、ステップＳ２）。
【００８９】
ＣＰＵ９０は、切込動作の開始時点からのＸ方向への移動量を、Ｘ軸モータ３６に対する指令量に基づいて算出する。当該移動量が、初期設定された切込量に達したか否かを判断する（ステップＳ３）。達していなければ、ステップＳ４を経て、切込動作を継続する。Ｘ方向への移動量が、初期設定された切込量に達すれば、切込動作は終了したものとして、パス動作を開始する（ステップＳ５）。
【００９０】
なお、切込動作中のステップＳ４において、ＣＰＵ９０は、熱電対５０から計測温度を取得し、切込動作制御を行う（ステップＳ４）。図７Ａに、切込動作制御の詳細を示す。
【００９１】
ＣＰＵ９０は、計測温度が上限設定温度を超えているかどうかを判断する（ステップＳ４１）。超えていなければ、切込動作を継続する。計測温度が上限設定温度を超えていれば、Ｘ方向への移動量が初期設定された切込量に達していなくとも、切込動作を終了してパス動作に移行する。
【００９２】
パス動作における加工部位の温度は、切込量によって変化するものである。つまり、切込量が大きいほどパス動作における温度が高いことになる。したがって、ステップＳ４では、切込動作における切削の段階で、既に温度が上限を超えるようであれば、切込動作が所定の切込量に達していなくとも、その時点で切込動作を終了するようにしている。なお、この実施形態においては、ステップＳ４における温度判定は、所定時間ごと（たとえば５秒間隔）に行うようにしている。
【００９３】
切込動作を終了すると、ＣＰＵ９０は、ネジ状砥石１２のパス動作を開始する（ステップＳ５）。パス動作において、ＣＰＵ９０は、初期設定されたパス速度にてネジ状砥石１２をＺ方向に移動させる（図２Ｃ、図２Ｄ参照）。
【００９４】
ＣＰＵ９０は、パス動作の開始時点からのＺ方向への移動量を、Ｚ軸モータ２６に対する指令量に基づいて算出する。さらに、Ｚ方向への移動量が、初期設定されたパス量に達したか否かを判断する（ステップＳ６）。達していなければ、ステップＳ７を経て、パス動作を継続する。Ｚ方向への移動量が、初期設定されたパス量に達すれば、パス動作は終了したものとして、ステップＳ９に進む。
【００９５】
なお、パス動作中のステップＳ７において、ＣＰＵ９０は、熱電対５０から計測温度を取得する。さらに、ＣＰＵ９０は、計測温度が上限設定温度を超えているかどうかを判断する。超えていなければ、パス速度を初期設定速度（通常速度）にする（ステップＳ８）。すなわち、現在が初期設定速度であればそのままにし、現在が低速であれば初期設定速度に戻す。ＣＰＵ９０は、ステップＳ８において設定されたパス速度にて、パス動作を継続する（ステップＳ５）。
【００９６】
計測温度が上限設定温度を超えていれば、両者の差が、しきい値を超えているかどうかを判断する（ステップＳ１０）。しきい値を超えていなければ、ＣＰＵ９０は、パス速度を低速に設定する（ステップＳ１１）。この実施形態では、初期設定速度の８０％の速度を低速としている。ＣＰＵ９０は、ステップＳ１１において設定されたパス速度にて、パス動作を継続する（ステップＳ５）。
【００９７】
また、計測温度と上限設定温度の差がしきい値を超えていれば、ＣＰＵ９０は、異常な温度上昇であると判断し、切削処理を終了する（ステップＳ１３）。
【００９８】
Ｚ方向への移動量が、初期設定されたパス量に達すれば、パス動作は終了したものとして、ステップＳ９に進む。ＣＰＵ９０は、パス動作を行った回数が、初期設定されたパス数に達したかどうかを判断する（ステップＳ９）。達していなければ、再び、切込動作を開始する（図２Ｅ参照、ステップＳ２）。パス動作の回数が初期設定されたパス数に達していれば、ＣＰＵ９０は、加工終了と判断し、ネジ状砥石１２を歯車１０から離す（噛み合い離れ動作、ステップＳ１２）。
【００９９】
以上のようにして、加工部位が予期せぬ高温となることを防止することができる。
【０１００】
1.7その他
(1)上記実施形態では、切込量およびパス速度の双方を調整することで、温度調整を行っている。しかし、いずれか一方のみで調整を行うようにしてもよい。たとえば、ステップＳ３においてＮＯの場合にステップＳ２の切込動作に進むようにしてもよい。あるいは、ステップＳ６においてＮＯの場合にステップＳ５のパス動作に進むようにしてもよい。
【０１０１】
(2)上記実施形態では、計測温度が上限設定温度を上回ればパス速度を低速にし、計測温度が上限設定温度を下回ればパス速度を通常速度にしている。しかし、上限設定温度と下限設定温度の２つを設けるようにしてもよい。この場合、現在が通常速度であれば計測温度が上限設定温度を上回ればパス速度を低速にし、現在が低速であれば計測温度が下限設定温度を下回るまではパス速度を通常速度に切り替えないようにする。このようにすれば、煩雑に速度変更が行われてしまうことを防ぐことができる。
【０１０２】
(3)上記実施形態では、パス動作の途中であっても、計測温度が低下すればパス速度を低速から通常速度に戻すようにしている。しかし、研削中に速度を変えることで研削品質に影響があるようであれば、パス速度をいったん低速に切り替えた後は、計測温度が低下しても、次の切込動作または次のパス動作まで、通常速度に戻さないようにしてもよい。
【０１０３】
(4)上記実施形態では、パス速度を通常速度と低速の２段階に切り替えている。しかし、ステップＳ１１において、現在のパス速度よりさらに所定割合（たとえば１０％）低速にするようにして、低速を複数段階設けるようにしてもよい。このようにすれば、計測温度に応じ、より低速に切り替えて、温度上昇を防ぐことができる。
【０１０４】
(5)上記実施形態では、計測温度が上限設定温度を超えているかどうかによってパス速度を調整するようにしている。しかし、パス動作開始からの計測温度の履歴を記録しておき、パス動作終了時の温度を予測し、これに基づいてパス速度を切り替えるようにしてもよい。
【０１０５】
(6)上記実施形態では、切込動作については、切込量によって温度を調整するようにしている。しかし、パス動作と同じようにして、切込速度を切り替えるようにしてもよい。
【０１０６】
たとえば、温度による切込動作制御（ステップＳ４）を、図７Ｂに示すようにしてもよい。ＣＰＵ９０は、計測温度が上限設定温度を超えていれば（ステップＳ４２）、ステップＳ４３に進む。ステップＳ４３においては、計測温度と上限設定温度の差がしきい値を超えていなければ、ＣＰＵ９０は、切込速度を低速にするよう制御する（ステップＳ４５）。計測温度と上限設定温度の差がしきい値を超えていれば、ＣＰＵ９０は、Ｘ方向への移動量が初期設定された切込量に達していなくとも、切込動作を終了してパス動作に移行する。
【０１０７】
(7)上記実施形態では、前回のパス動作における温度状況には関係なく、切込動作における切込量を調整するようにしている。しかし、前回のパス動作において、パス速度を低速にしても計測温度が上限設定温度を下回らなかった場合には、ステップＳ４に計測温度が上限設定温度を上回らなくとも、前回の切込量より所定割合小さい切込量（たとえば、８０％の切込量）に達したところで切込動作を終了して、パス動作に移るようにしてもよい。
【０１０８】
(8)上記実施形態では、温度計測部として熱電対５０を用いている。しかし、その他の温度センサを用いるようにしてもよい。たとえば、赤外線によって温度を計測するセンサを用いてもよい。この場合には、加工部位近傍の温度を非接触にて計測することができる。また、加工部位の近傍を赤外カメラにて撮像し、画像解析を行って加工部位を特定して、温度を取得するようにしてもよい。
【０１０９】
(9)上記実施形態では、ワーク・スピンドルモータ６の筐体に熱電対５０を設けている。しかし、ワーク・スピンドルモータ６の回転軸８に熱電対５０を設けるようにしてもよい。この場合、熱電対５０からの計測信号は、ブルーツースなどの無線通信によって、制御部８０に送信するとよい。
【０１１０】
(10)上記実施形態では、図４に記載の各手段をＣＰＵ９０を用いて実現している。しかし、これら手段の一部または全部を論理回路によって実現してもよい。
【０１１１】
(11)上記実施形態では、ネジ状砥石によって切削する場合について説明したが、通常の砥石を用いる場合にも適用することができる。
【０１１２】
(12)上記実施形態では、歯車を切削する歯車研削盤について説明したが、その他の対象物を切削する工作機械にも適用することができる。
【０１１３】
(13)上記変形例は、その本質に反しない限り他の実施形態にも適用することができる。
【０１１４】
２．第２の実施形態
2.1全体概要
第１の実施形態では、切込量、パス速度によって温度を調整するようにした。第２の実施形態では、ネジ状砥石の回転数によって温度を調整するようにしている。
【０１１５】
第２の実施形態における構成概要、基本動作、クーラントシステムは、第１の実施形態と同様である（図１〜図３参照）。
【０１１６】
2.2制御部の概要
図８に、上記各部を制御する制御部８０の機能ブロック図を示す。パス動作中に、温度判定手段７２は、熱電対５０の計測温度が、上限設定温度を超えていないかどうかを判断する。
【０１１７】
砥石回転数設定手段８２（パラメータ設定手段の一部を構成する）は、上記計測温度が上限設定温度を超えていれば、ネジ状砥石１２の回転速度を減少させる。超えていなければ、初期設定回転数とする。砥石回転指令手段８４（切削動作指令手段の一部を構成する）は、設定された回転数にしたがって、研削スピンドルモータ１６を制御する。
【０１１８】
2.3制御部のハードウエア構成
この実施形態における歯車研削盤の制御部のハードウエア構成は、第１の実施形態と同様である（図５参照）。
【０１１９】
2.4制御プログラムによる処理
図９に、制御プログラム１０２のフローチャートを示す。ＣＰＵ９０は、タッチスクリーン９４に、パラメータ入力の画面を表示する。これを受けて、操作者は、パス速度、パス量、切込速度、切込量、砥石回転数、上限設定温度、パス数などのパラメータを初期設定する（ステップＳ１）。ＣＰＵ９０は、このパラメータをメモリ９２に記録する。
【０１２０】
タッチスクリーン９４の開始ボタンが押されると、ＣＰＵ９０は、ネジ状砥石１２のアプローチ動作（図２Ａ参照）を行う。アプローチ動作が終了すると、ＣＰＵ９０は、初期設定された砥石回転数になるように研削スピンドルモータ１６を制御し、ネジ状砥石１２を回転させる。さらに、初期設定された切込速度（Ｘ方向への移動速度）にて、切込動作を開始する（図２Ｂ参照、ステップＳ２）。切込動作の際には、第１の実施形態と同じように温度による切込動作制御（ステップＳ４）を行う。切込動作が終了すると、ＣＰＵ９０は、パス動作を開始する（ステップＳ５）。
【０１２１】
パス動作において、ＣＰＵ９０は、初期設定されたパス速度にてネジ状砥石１２をＺ方向に移動させる（図２Ｃ、図２Ｄ参照）。ＣＰＵ９０は、あらかじめ定められた移動量に達するまでパス動作を継続する（ステップＳ６）。ＣＰＵ９０は、パス動作が終了するとステップＳ９に進む。
【０１２２】
パス動作中のステップＳ７において、ＣＰＵ９０は、熱電対５０から計測温度を取得する。さらに、ＣＰＵ９０は、計測温度が上限設定温度を超えているかどうかを判断する。超えていなければ、砥石回転数を初期設定回転数（通常回転数）にする（ステップＳ２１）。すなわち、現在が初期設定回転数であればそのままにし、現在が低速であれば初期設定回転数に戻す。ＣＰＵ９０は、ステップＳ２１において設定された回転数にてネジ状砥石１２を回転させるように、研削スピンドルモータ１６を制御し、パス動作を継続する（ステップＳ５）。
【０１２３】
計測温度が上限設定温度を超えていれば、両者の差が、しきい値を超えているかどうかを判断する（ステップＳ１０）。しきい値を超えていなければ、ＣＰＵ９０は、砥石回転数を低速に設定する（ステップＳ２２）。この実施形態では、初期設定回転数の８０％の回転数を低速としている。ＣＰＵ９０は、ステップＳ２２において設定された回転数にてネジ状砥石１２を回転させるように、研削スピンドルモータ１６を制御し、パス動作を継続する（ステップＳ５）。
【０１２４】
また、計測温度と上限設定温度の差がしきい値を超えていれば、ＣＰＵ９０は、異常な温度上昇であると判断し、切削処理を終了する（ステップＳ１３）。
【０１２５】
Ｚ方向への移動量が、初期設定されたパス量に達すれば、パス動作は終了したものとして、ステップＳ９に進む。ＣＰＵ９０は、加工が終了したかどうかを判断し（ステップＳ９）、まだであれば、ステップＳ２以下を再び実行する。加工が終了したと判断すれば、ネジ状砥石１２を歯車１０から離す（噛み合い離れ動作、ステップＳ１２）。
【０１２６】
以上のようにして、加工部位が予期せぬ高温となることを防止することができ
【０１２７】
2.5その他
(1)上記実施形態では、切込動作制御と砥石回転数制御の双方を行うようにしている。しかし、いずれか一方のみで調整を行うようにしてもよい。たとえば、ステップＳ３においてＮＯの場合にステップＳ２の切込動作に進むようにしてもよい。あるいは、ステップＳ６においてＮＯの場合にステップＳ５のパス動作に進むようにしてもよい。
【０１２８】
(2)上記実施形態では、砥石回転数を調整するようにしている。しかし、パス速度の調整などと組み合わせて実施することも可能である。
【０１２９】
(3)上記実施形態では、計測温度が上限設定温度を上回れば砥石回転数を低速にし、計測温度が上限設定温度を下回れば砥石回転数を通常にしている。しかし、上限設定温度と下限設定温度の２つを設けるようにしてもよい。この場合、現在が通常速度の時には、計測温度が上限設定温度を上回れば砥石回転数を低速にし、現在が低速の時には、計測温度が下限設定温度を下回るまでは砥石回転数を通常に切り替えないようにする。このようにすれば、煩雑に回転数変更が行われてしまうことを防ぐことができる。
【０１３０】
(4)上記実施形態では、パス動作の途中であっても、計測温度が低下すれば砥石回転数を低速から通常に戻すようにしている。しかし、研削中に回転数を変えることで研削品質に影響があるようであれば、回転数をいったん低速に切り替えた後は、計測温度が低下しても、次の切込動作または次のパス動作まで、回転数を通常に戻さないようにしてもよい。
【０１３１】
(5)上記実施形態では、砥石回転数を通常と低速の２段階に切り替えている。しかし、ステップＳ１１において、現在の回転数よりさらに所定割合（たとえば１０％）低速にするようにして、低速を複数段階設けるようにしてもよい。このようにすれば、計測温度に応じ、より低速に切り替えて、温度上昇を防ぐことができる。
【０１３２】
(6)上記実施形態では、計測温度が上限設定温度を超えているかどうかによって砥石回転数を調整するようにしている。しかし、パス動作開始からの計測温度の履歴を記録しておき、パス動作終了時の温度を予測し、これに基づいて砥石回転数を切り替えるようにしてもよい。
【０１３３】
(7)上記実施形態では、図８に記載の各手段をＣＰＵ９０を用いて実現している。しかし、これら手段の一部または全部を論理回路によって実現してもよい。
【０１３４】
(8)上記実施形態では、ネジ状砥石によって切削する場合について説明したが、通常の砥石を用いる場合にも適用することができる。
【０１３５】
(9)上記実施形態では、歯車を切削する歯車研削盤について説明したが、その他の対象物を切削する工作機械にも適用することができる。
【０１３６】
(10)上記変形例は、その本質に反しない限り他の実施形態にも適用することができる。
【０１３７】
３．第３の実施形態
3.1全体概要
この実施形態では、クーラントの供給量を調整することによって温度を制御するようにしている。
【０１３８】
第３の実施形態における構成概要、基本動作、クーラントシステムは、第１の実施形態と同様である（図１〜図３参照）。
【０１３９】
3.2制御部の概要
図１０に、上記各部を制御する制御部８０の機能ブロック図を示す。パス動作中に、温度判定手段７２は、熱電対５０の計測温度が、上限設定温度を超えていないかどうかを判断する。
【０１４０】
クーラント量設定手段８６（パラメータ設定手段の一部を構成する）は、上記計測温度が上限設定温度を超えていれば、吐出させるクーラントの設定量を増やす。超えていなければ、初期設定量とする。ポンプ能力指令手段８４（切削動作指令手段の一部を構成する）は、設定された吐出量となるように、クーラントシステムの給油ポンプ６６を制御する。
【０１４１】
3.3制御部のハードウエア構成
図１１に、ＣＰＵ９０を用いて制御部８０を構成した場合のハードウエア構成を示す。基本的な構成は、第１の実施形態と同じである。この実施形態では、クーラントシステムの給油ポンプ６６（図３参照）も、ＣＰＵ９０に接続されている。
【０１４２】
3.4制御プログラムによる処理
図１２に、制御プログラム１０２のフローチャートを示す。ＣＰＵ９０は、タッチスクリーン９４に、パラメータ入力の画面を表示する。これを受けて、操作者は、パス速度、パス量、切込速度、切込量、砥石回転数、上限設定温度、パス数、クーラント吐出量などのパラメータを初期設定する（ステップＳ１）。ＣＰＵ９０は、このパラメータをメモリ９２に記録する。
【０１４３】
タッチスクリーン９４の開始ボタンが押されると、ＣＰＵ９０は、ネジ状砥石１２のアプローチ動作（図２Ａ参照）を行った後、切込動作を実行する（ステップＳ２）。この時、ＣＰＵ９０は、初期設定にて定められたクーラント吐出量となるように、給油ポンプ６６の能力を制御する。したがって、歯車１０とネジ状砥石１２が接する加工部位に対して、クーラントが吐出される。切込動作の際には、第１の実施形態と同じように温度による切込動作制御（ステップＳ４）を行う。
【０１４４】
切込動作が終了すると、ＣＰＵ９０は、パス動作を開始する（ステップＳ５）。パス動作において、ＣＰＵ９０は、初期設定されたパス速度にてネジ状砥石１２をＺ方向に移動させる（図２Ｃ、図２Ｄ参照）。ＣＰＵ９０は、あらかじめ定められた移動量に達するまでパス動作を継続する（ステップＳ６）。ＣＰＵ９０は、パス動作が終了するとステップＳ９に進む。
【０１４５】
パス動作中のステップＳ７において、ＣＰＵ９０は、熱電対５０から計測温度を取得する。さらに、ＣＰＵ９０は、計測温度が上限設定温度を超えているかどうかを判断する。超えていなければ、クーラント供給量を初期設定量（通常供給量）にする（ステップＳ３１）。すなわち、現在が初期設定量であればそのままにし、現在が増加した供給量であれば初期設定量に戻す。ＣＰＵ９０は、ステップＳ３１において設定されたクーラント供給量にて研削処理を行うように、給油ポンプ６６を制御し、パス動作を継続する（ステップＳ５）。
【０１４６】
計測温度が上限設定温度を超えていれば、両者の差が、しきい値を超えているかどうかを判断する（ステップＳ１０）。しきい値を超えていなければ、ＣＰＵ９０は、クーラント供給量を増加した量に設定する（ステップＳ３２）。この実施形態では、初期設定量の１５０％を増加した供給量としている。ＣＰＵ９０は、ステップＳ３２において設定された増加クーラント供給量にて研削処理を行うように、給油ポンプ６６を制御し、パス動作を継続する（ステップＳ５）。
【０１４７】
また、計測温度と上限設定温度の差がしきい値を超えていれば、ＣＰＵ９０は、異常な温度上昇であると判断し、切削処理を終了する（ステップＳ１３）。
【０１４８】
Ｚ方向への移動量が、初期設定されたパス量に達すれば、パス動作は終了したものとして、ステップＳ９に進む。ＣＰＵ９０は、加工が終了したかどうかを判断し（ステップＳ９）、まだであれば、ステップＳ２以下を再び実行する。加工が終了したと判断すれば、ネジ状砥石１２を歯車１０から離す（噛み合い離れ動作、ステップＳ１２）。
【０１４９】
以上のようにして、加工部位が予期せぬ高温となることを防止することができ
【０１５０】
1.7その他
(1)上記実施形態では、切込動作制御とクーラント供給量制御の双方を行うようにしている。しかし、いずれか一方のみで調整を行うようにしてもよい。たとえば、ステップＳ３においてＮＯの場合にステップＳ２の切込動作に進むようにしてもよい。あるいは、ステップＳ６においてＮＯの場合にステップＳ５のパス動作に進むようにしてもよい。
【０１５１】
(2)上記実施形態では、クーラント供給量の調整を行っている。しかし、パス速度の調整などと組み合わせて実施することも可能である。
【０１５２】
(3)上記実施形態では、計測温度が上限設定温度を上回ればクーラント供給量を増量し、計測温度が上限設定温度を下回ればクーラント供給量を通常にしている。しかし、上限設定温度と下限設定温度の２つを設けるようにしてもよい。この場合、現在が通常量の時に、計測温度が上限設定温度を上回ればクーラント供給量を増量し、現在が増量した供給量であれば計測温度が下限設定温度を下回るまではクーラント供給量を通常に切り替えないようにする。このようにすれば、煩雑に供給量の変更が行われてしまうことを防ぐことができる。
【０１５３】
(4)上記実施形態では、クーラント供給量を通常量と増量の２段階に切り替えている。しかし、ステップＳ３２において、現在の供給量よりさらに所定割合（たとえば５０％）増量にするようにして、増量した供給量を複数段階設けるようにしてもよい。このようにすれば、計測温度に応じ、より増量を行って、温度上昇を防ぐことができる。
【０１５４】
(5)上記実施形態では、計測温度が上限設定温度を超えているかどうかによってクーラント量を調整するようにしている。しかし、パス動作開始からの計測温度の履歴を記録しておき、パス動作終了時の温度を予測し、これに基づいてクーラント量を切り替えるようにしてもよい。
【０１５５】
(6)上記実施形態では、切込動作においては調整を行っていない。しかし、パス動作と同じようにして、クーラント供給量を切り替えるようにしてもよい。
【０１５６】
(7)上記実施形態では、クーラント供給量を調整するようにしている。しかし、これに代えて、あるいはこれに加えて、クーラントに液体窒素を混入するようにしてもよい。この場合、計測温度が上限設定温度を超えたときには、液体窒素を混合するかどうかのパラメータを「有」にし、図１３に示す供給弁４３を、ＣＰＵ９０によって制御して、供給弁４３を開く。これにより、液体窒素タンク４１からの液体窒素を、クーラントに混合する。また、液体窒素の混合量を調整するようにしてもよい。
【０１５７】
なお、上記実施形態では、計測温度と上限設定温度との差がしきい値を上回っていれば、異常終了するようにしている（ステップＳ１３）。しかし、異常終了せずに、液体窒素をクーラントに混合することで、温度を下げるようにしてもよい。
【０１５８】
また、液体窒素以外の冷却剤をクーラントに混合するようにしてもよい。
【０１５９】
(8)上記実施形態では、熱電対によって温度を計測するようにしている。しかし、図１４に示すように、加工部位を通った後のクーラントについて、熱変化によって発生する（あるいは濃度が高くなる）不純物を、不純物センサ６１によって計測するようにしてもよい。ＣＰＵ９０は、この不純物の有無（あるいは不純物濃度）によって、加工部位の温度を推定する。たとえば、不純物濃度と推定温度との対応関係を示すテーブルを予め記録しておくとよい。
【０１６０】
(9)上記実施形態では、図１０に記載の各手段をＣＰＵ９０を用いて実現している。しかし、これら手段の一部または全部を論理回路によって実現してもよい。
【０１６１】
(10)上記実施形態では、ネジ状砥石によって切削する場合について説明したが、通常の砥石を用いる場合にも適用することができる。
【０１６２】
(11)上記実施形態では、歯車を切削する歯車研削盤について説明したが、その他の対象物を切削する工作機械にも適用することができる。
【０１６３】
(12)上記変形例は、その本質に反しない限り他の実施形態にも適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図３】
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【図１３】
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【図１４】
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