(57)【要約】【課題】撮像手段と制御装置を用いて実際のワークや砥石の状態をリアルタイムに反映して高精密な研削加工を行う。【解決手段】予め図形データに基づいてＮＣ加工データを作成すると共に、実際のワーク７と砥石３の研削加工部分を撮像手段９で撮像し、前記ＮＣ加工データとワーク画像と砥石画像を制御装置１７により表示装置２７の画面２５上に加工ライン３３とワーク画像３５と砥石図形３７として表示すると共に前記加工ライン３３とワーク画像３５を重ねて表示し、この表示された画面２５上において前記加工ライン３３に基づいて前記砥石画像または砥石図形３７でワーク画像３５を加工する画面上加工動作を確認しながら手動でまたは自動で実際の砥石３でワーク７を研削加工することを特徴とする。【選択図】図１
2009214289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め図形データに基づいてＮＣ用図形データを作成すると共に、実際のワークと砥石の研削加工部分を撮像手段で撮像し、
前記ＮＣ用図形データとワーク画像と砥石画像を制御装置により表示装置の画面上に加工ラインとワーク画像と砥石画像を重ねて表示し、
この表示された画面上において前記加工ラインに基づいて前記砥石画像でワーク画像を加工する画面上加工動作を確認しながら手動又は自動で実際の砥石でワークを研削加工することを特徴とする倣い研削方法。
【請求項２】
予め図形データに基づいてＮＣ用図形データを作成すると共に、実際のワークと砥石の研削加工部分を撮像手段で撮像し、
前記ＮＣ用図形データとワーク画像と砥石画像を制御装置により表示装置の画面上に加工ラインとワーク画像と砥石画像を重ねて表示し、
図形データに変換した砥石図形で、表示された画面上の前記加工ラインに基づいてＮＣ加工プログラムを作成し、前記砥石図形とその動きの図形をワーク画像に重ねてシミュレーションしてから砥石の軌跡を確認し、前記ＮＣ加工プログラムに基づいて自動的に実際の砥石でワークを研削加工することを特徴とする倣い研削方法。
【請求項３】
前記砥石図形は、実際の砥石または実際の砥石で試験材料を研削して得られた研削跡を撮像し、この撮像した画像をベクトルデータに変換処理することを特徴とする請求項２に記載の倣い研削方法。
【請求項４】
前記砥石図形は、研削加工して削り残った加工軌跡データを撮像手段で撮像し、この撮像された加工軌跡データを基にして元の砥石の磨耗量を算出し、この算出された磨耗量を基にして算出された実際の磨耗後の砥石形状の画像をベクトルデータに変換処理することを特徴とする請求項２に記載の倣い研削方法。
【請求項５】
テーブル上に固定したワークを研削すべく回転して移動する円盤状の砥石と、
この砥石と前記ワークの研削加工部分を撮像する撮像手段と、
図形データに基づいてＮＣ用図形データを作成すべく計算する第１演算装置と、前記ＮＣ用図形データとワーク画像と図形データに変換した砥石図形を画面上に加工ラインとワーク画像と砥石図形を表示すると共に前記加工ラインとワーク画像と砥石図形を重ねて表示する表示装置と、を備えた制御装置と、
で構成されていることを特徴とする倣い研削装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記表示装置の画面上の前記加工ラインに基づいて前記砥石図形でワーク画像を加工する画面上加工動作をＮＣ加工プログラムに変換すべく計算する第２演算装置と、前記ＮＣ加工プログラムに基づいて実際のワークを砥石で研削加工する指令を与える指令部と、を備えていることを特徴とする請求項５記載の倣い研削装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記指令部が前記第２演算装置で計算されたＮＣ加工プログラムに基づいて、予め前記表示装置の画面上において砥石図形でワーク画像を加工するシミュレーションを行う指令を与える機能を有し、前記シミュレーションの画面上加工動作を修正したときの内容を反映して修正ＮＣ加工プログラムを作成すべく計算する第３演算装置を備えていることを特徴とする請求項５又は６記載の倣い研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、倣い研削方法及びその装置に関し、特にＣＣＤカメラなどの撮像手段とパソコン等の制御装置を用いて実際のワークの取り付け状態や砥石の形状を反映してワークの高精密な研削加工を行う倣い研削方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３及び図１４を参照するに、従来の倣い研削盤１０１は、回転する円盤状の砥石１０３が移動しながらテーブル１０５上に固定したワーク１０７を研削加工するもので、ワーク１０７と砥石１０３の先端の研削加工部分を上方に設けた投影機１０９のレンズ１１１で２０倍、２５倍又は５０倍に拡大してスクリーン１１３（例えば、５４０×４２０ｍｍの大きさ）に投影する。また、上記のスクリーン１１３には、プロッタで２０倍、２５倍又は５０倍に作図したチャート紙１１５を貼り付ける。このとき、チャート紙１１５に作図された加工ライン１１７がスクリーン１１３のワーク画像１１９の所定の位置に合わせて貼り付けられる。したがって、スクリーン１１３のワーク画像１１９にはチャート紙１１５の加工ライン１１７の位置が表示されることになる。
【０００３】
次いで、作業者はスクリーン１１３を見ながら加工ライン１１７に基づいて砥石画像１２１を移動し、つまり実際の砥石１０３を移動して研削加工を行う。スクリーン１１３では、ワーク画像１１９のハッチングの部分が研削されることになる。すなわち、砥石１０３は平面でＸ、Ｙ方向と、上下のＺ方向に移動されるもので、例えば、砥石１０３がワーク１０７よりＺ方向に上昇下降しながらＸ方向、Ｙ方向へ移動することで、ワーク１０７の箇所が研削される。以上の動作を繰り返すことにより、ワーク１０７の全体が研削加工されることとなる。
【０００４】
なお、上記の研削加工の際には、まず、粗加工用の砥石１０３を用いて、加工ライン１１７の手前までを粗加工される。その後、仕上げ加工用の砥石１０３を用いて、加工ライン１１７の位置に沿って仕上げ加工が行われる。この倣い研削加工は、手動で行われる場合も、あるいはＮＣ加工で行われる場合がある。なお、ＮＣ加工で行う場合は、いずれにしても、スクリーン１１３上にはワーク１０７と砥石１０３が拡大されて投影され、ワーク画像１１９と砥石画像１２１が映し出されるので、これを見ながら細部の部分も正確に加工できるものである。しかも、従来の研削加工は、ワーク１０７の傾きを考慮されないで図形を基にＮＣ加工データを作成している。
【０００５】
このような倣い研削盤１０１としては、特許文献１が該当するものである。なお、特許文献１では、上記の投影機の他にＣＣＤカメラを用いて研削加工部分の細部を高精度に測定を行うことが記載されている。つまり、ワークの全形は投影機により目視しながら、細部の精密測定はＣＣＤカメラで行い、このＣＣＤカメラの画像を画像処理装置により処理した数値データをアウトプットし、この数値データを用いてＮＣ制御することが記載されている。
【０００６】
また、特許文献２では、砥石がＮＣ加工プログラムに基づいてテーブル上に把持されたワークに研削加工を行う際に、まず試し研削加工をＮＣ加工プログラムに基づいてダミーワークに対して行う。そのダミーワークの加工形状を計測装置（ＣＣＤカメラ）にて計測する。この計測結果から所望の研削加工に対する砥石形状の適否を判断し、適当でない場合は砥石のドレッシングを行った後に、再度ダミーワーク加工及び計測を行い、ＮＣ加工プログラムに基づいて実ワークに対して研削加工を行うものである。
【特許文献１】特開平８−１９７４０５号公報
【特許文献２】特開平８−１９２３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の倣い研削盤１０１においては、投影機１０９のレンズ１１１やスクリーン１１３は高価であり、研削加工では特に細部においては高精度が必要であるが、投影機１０９では若干歪むという問題点があった。さらに、投影機１０９のレンズ１１１による拡大の倍率は現状では２０倍、２５倍と５０倍と固定されるので、高精度の研削加工には限度がある。また、プロッタで２０倍、２５倍又は５０倍に作図したチャート紙１１５を作成する必要があるので手間がかかると共に、チャート紙１１５をスクリーン１１３に貼り付ける際にワーク１０７と位置合わせする必要があるので、位置合わせの精度と作業効率が良くないという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１では、ＣＣＤカメラを用いて研削加工部分の細部を高精度に計測することが記載されているとしても、投影機と併用しており、ＣＣＤカメラによる画像の数値データをどのように用いてＮＣ制御するかを具体的に記載されていない。
【０００９】
また、特許文献２では、計測装置（ＣＣＤカメラ）は砥石に対して最適なドレッシングを行うためにダミーワークの加工形状を計測するものである。
【００１０】
この発明は、ＣＣＤカメラなどの撮像手段とパソコン等の制御装置を用いて加工シミュレーションや実際のワークの取り付け状態や加工状態や砥石の形状をリアルタイムに反映してワークの高精密な研削加工を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明の倣い研削方法は、予め図形データに基づいてＮＣ用図形データを作成すると共に、実際のワークと砥石の研削加工部分を撮像手段で撮像し、
前記ＮＣ用図形データとワーク画像と砥石画像を制御装置により表示装置の画面上に加工ラインとワーク画像と砥石画像を重ねて表示し、
この表示された画面上において前記加工ラインに基づいて前記砥石画像でワーク画像を加工する画面上加工動作を確認しながら手動又は自動で実際の砥石でワークを研削加工することを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の倣い研削方法は、予め図形データに基づいてＮＣ用図形データを作成すると共に、実際のワークと砥石の研削加工部分を撮像手段で撮像し、
前記ＮＣ用図形データとワーク画像と砥石画像を制御装置により表示装置の画面上に加工ラインとワーク画像と砥石画像を重ねて表示し、
図形データに変換した砥石図形で、表示された画面上の前記加工ラインに基づいてＮＣ加工プログラムを作成し、前記砥石図形とその動きの図形をワーク画像に重ねてシミュレーションしてから砥石の軌跡を確認し、前記ＮＣ加工プログラムに基づいて自動的に実際の砥石でワークを研削加工することを特徴とするものである。
【００１３】
また、この発明の倣い研削方法は、前記倣い研削方法において、前記砥石図形は、実際の砥石または実際の砥石で試験材料を研削して得られた研削跡を撮像し、この撮像した画像をベクトルデータに変換処理することが好ましい。
【００１４】
また、この発明の倣い研削方法は、前記倣い研削方法において、前記砥石図形は、研削加工して削り残った加工軌跡データを撮像手段で撮像し、この撮像された加工軌跡データを基にして元の砥石の磨耗量を算出し、この算出された磨耗量を基にして算出された実際の磨耗後の砥石形状の画像をベクトルデータに変換処理することが好ましい。
【００１５】
この発明の倣い研削装置は、テーブル上に固定したワークを研削すべく回転して移動する円盤状の砥石と、
この砥石と前記ワークの研削加工部分を撮像する撮像手段と、
図形データに基づいてＮＣ用図形データを作成すべく計算する第１演算装置と、前記ＮＣ用図形データとワーク画像と図形データに変換した砥石図形を画面上に加工ラインとワーク画像と砥石図形を表示すると共に前記加工ラインとワーク画像を重ねて表示する表示装置と、を備えた制御装置と、
で構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、この発明の倣い研削装置は、前記倣い研削装置において、前記制御装置は、前記表示装置の画面上の前記加工ラインに基づいて前記砥石図形でワーク画像を加工する画面上加工動作をＮＣ加工プログラムに変換すべく計算する第２演算装置と、前記ＮＣ加工プログラムに基づいて実際のワークを砥石で研削加工する指令を与える指令部と、を備えていることが好ましい。
【００１７】
また、この発明の倣い研削装置は、前記倣い研削装置において、前記制御装置は、前記指令部が前記第２演算装置で計算されたＮＣ加工プログラムに基づいて、予め前記表示装置の画面上において砥石図形でワーク画像を加工するシミュレーションを行う指令を与える機能を有し、前記シミュレーションの画面上加工動作を修正したときの内容を反映して修正ＮＣ加工プログラムを作成すべく計算する第３演算装置を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の倣い研削方法及びその装置によれば、手動方式では、従来のようにチャート紙を作成する必要がなく手間が省け、コストダウンを図ることができる。画像の拡大率は、従来のように２０倍、２５倍又は５０倍だけではなく、例えば６００倍位まで任意で大きな倍率に自由に設定することができるので、より精度の高い精密な研削加工を行うことができる。さらに、従来のような高価なスクリーンが要らないので、倣い研削装置をコンパクトにできる。
【００１９】
また、この発明の倣い研削方法及びその装置によれば、自動方式では、上記の手動方式の効果に加えて、画面上に表示した加工ラインとワーク画像と砥石図形を見ながら画面上加工動作を設定してＮＣ加工プログラムを作成でき、このＮＣ加工プログラムに基づいて自動的に研削加工を行うことができる。
【００２０】
また、実際の砥石を撮像手段で撮像してベクトル変換した画像であるので、実際の砥石の形状をリアルタイムに描画されることから、砥石の減りによる研削加工精度の低下を防ぐことができる。また、ワーク画像の位置や傾きに合わせて位置決めされた加工ラインを基にＮＣ加工プログラムを作成するので、図形のみで作成されたＮＣ加工プログラムに比べて高精度の加工ができる。
【００２１】
また、予め、表示装置の画面上に表示したワーク画像に対する砥石図形の画面上加工動作をシミュレーションして確認できるので、ＮＣ加工プログラムの作成ミスをなくすことができ、ワークと砥石の衝突を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１（Ａ），（Ｂ）を参照するに、この実施の形態に係る倣い研削装置１は、回転する円盤状の砥石３が移動しながらテーブル５上に固定したワーク７を研削加工するもので、ワーク７と砥石３の先端の研削加工部分を上方に設けた撮像手段としての例えばＣＣＤカメラ９で撮像する。なお、上記のＣＣＤカメラ９の左右またはワークの下には照明装置１１が設けられている。
【００２４】
また、上記の砥石３は、砥石駆動装置１３により平面で互いに直交するＸ方向、Ｙ方向と、上下のＺ方向に移動されるものである。例えば、砥石３は図示しない砥石ヘッドに支持されており、この砥石ヘッドは砥石駆動装置１３を構成する図示しないＸ軸テーブルによりＸ方向へ、Ｙ軸テーブルによりＹ方向へ、Ｚ軸テーブルによりＺ方向へ移動される。また、前記砥石駆動装置１３はその動作を制御するＮＣ制御装置１５に接続されており、前記ＮＣ制御装置１５は全体の研削加工を制御する主制御装置１７に接続されている。
【００２５】
また、上記のＣＣＤカメラ９には、当該ＣＣＤカメラ９で撮像した画像を処理するための画像処理ソフト１９が内蔵されている。なお、この画像処理ソフト１９では、前記ＣＣＤカメラ９で撮像した画像がベクトルデータに変換処理されて砥石図形を作成する。
【００２６】
図２を併せて参照するに、主制御装置１７は、中央処理装置としてのＣＰＵ２１が備えられており、このＣＰＵ２１には、種々のデータやプログラム等を入力するキーボードやタッチパネルなどの入力装置２３と、ＣＲＴや液晶などの画面２５を有する表示装置２７と、入力装置２３から入力されたプログラムや種々の検知データ、さらには前記画像処理を行った画像や、ＮＣ加工プログラムなどを記憶するメモリ２９とが備えられている。
【００２７】
さらに、前記ＣＰＵ２１には、図形データに基づいてＸ軸−Ｙ軸座標などの位置座標でＮＣ用図形データを作成すべく計算する第１演算装置３１が接続されている。なお、前記表示装置２７は、前記第１演算装置３１で作成したＮＣ用図形データと、ワーク画像データと砥石図形を、画面２５上に加工ライン３３（ＮＣ用図形データ）とワーク画像３５と砥石図形３７として表示するものである。さらに、表示装置２７では、前記加工ライン３３とワーク画像３５を重ねて表示するものである。
【００２８】
さらに、前記ＣＰＵ２１には、前記表示装置２７の画面２５上において前記加工ライン３３に基づいて前記砥石図形３７でワーク画像３５を加工する画面上加工動作をＮＣ加工プログラムに変換すべく計算する第２演算装置３９と、前記ＮＣ加工プログラムに基づいて実際のワーク７を砥石３で研削加工する指令を前記ＮＣ制御装置１５へ与える指令部４１が接続されている。
【００２９】
なお、前記第２演算装置３９は、表示装置２７の画面２５上の加工ライン３３とワーク画像３５と砥石図形３７に基づいて前記入力装置２３にて入力した研削加工の設定条件により設定された画面上加工動作をＮＣ加工プログラムに変換すべく計算する機能を有している。
【００３０】
また、前記指令部４１は、前記第２演算装置３９で計算されたＮＣ加工プログラムに基づいて、予め前記表示装置２７の画面２５上において砥石図形３７でワーク画像３５を加工するシミュレーションを行う指令を与える機能を有している。
【００３１】
さらに、前記ＣＰＵ２１には、上記の前記指令部４１の指令でシミュレーションを行ったときに、画面上加工動作を修正したときの内容を反映して修正ＮＣ加工プログラムを作成すべく計算する第３演算装置４３が接続されている。
【００３２】
上記構成により、この実施の形態の倣い研削装置１を用いて倣い研削方法について図面を参照して説明する。なお、倣い研削方法としては、手動加工方法と自動加工方法がある。
【００３３】
まず、手動加工方法について説明する。
【００３４】
図１及び図３を併せて参照するに、主制御装置１７の第１演算装置３１により、予め図形データに基づいて作成したＮＣ用図形データは、表示装置２７の画面２５上に一点鎖線で示されているような加工ライン３３として表示される。一方、実際のワーク７と砥石３の研削加工部分がＣＣＤカメラ９で撮像され、表示装置２７の画面２５上にワーク画像３５及び砥石画像３７（３７Ａ）として表示される。このとき、加工ライン３３はワーク画像３５の所定の位置に重ねて表示される。
【００３５】
次に、作業者は表示装置２７の画面２５を見ながら加工ライン３３に基づいて砥石３を移動して研削加工を行う。すなわち、砥石３は平面でＸ、Ｙ方向と、上下のＺ方向に移動されるもので、例えば、図１（Ａ），（Ｂ）に示されているように、砥石３がワーク７よりＺ方向に上昇下降しながらＸ方向およびＹ方向の所望の位置へ移動される。以上の動作を繰り返すことにより、ワーク７の全体が研削加工されることとなる。
【００３６】
上記の研削加工の際には、まず、粗加工砥石３Ａを用いて、加工ライン３３の手前までを粗加工が行われる。このとき、作業者は表示装置２７の画面２５を見ながら加工ライン３３に基づいて実際の粗加工砥石３Ａを移動していくと、この粗加工砥石３Ａの研削加工動作は、ＣＣＤカメラ９で同時に撮像した粗加工砥石画像３７Ａとして画面２５に表示されるので、図４に示されているように、表示装置２７の画面２５上にはリアルタイムな粗加工砥石画像３７Ａの研削加工動作で表示される。
【００３７】
この粗加工が終了した後に、仕上げ加工砥石３Ｂを用いて仕上げ加工が行われる。作業者は表示装置２７の画面２５のリアルタイムな仕上げ加工砥石画像３７Ｂを見ながら、加工ライン３３に基づいて仕上げ加工を行う。このとき、図５に示されているように、表示装置２７の画面２５上では、研削加工部分をさらに倍率を上げて拡大することで高精密な研削加工を行うことができる。
【００３８】
図５では加工ライン３３と研削加工された箇所が一致していないように見えるが、例えば１００倍という高倍率の画像であるので、実際のワーク７では高精密な研削加工が行われている。
【００３９】
したがって、この実施の形態の手動の倣い研削方法では次のような効果を奏する。すなわち、従来の方法のようにチャート紙を作成する必要がない。ワーク画像３５及び粗加工砥石画像３７Ａ、仕上げ加工砥石画像３７Ｂの拡大率は、従来のように２０倍、２５倍又は５０倍だけではなく、例えば６００倍位まで倍率を設定することができる。また、拡大率を大きくできるので、より精度の高い研削加工を行うことができる。さらに、従来の高価なスクリーンが要らないので、倣い研削加工装置１をコンパクトにすることができる。
【００４０】
次に、自動加工方法について説明する。なお、前述した手動加工方法と同じ部分の詳しい説明は省略する。
【００４１】
図１及び図６を併せて参照するに、前述したＮＣ用図形データとワーク画像と砥石図形が表示装置２７の画面２５上に加工ライン３３とワーク画像３５と砥石図形３７として表示される。
【００４２】
表示装置２７の画面２５には、図６に示されているように、種々の研削加工条件を設定するための粗加工用のダイアログボックス４５が表示されている。このダイアログボックス４５には、例えば、上段の中央には使用する砥石のパラメータ図４７、粗加工砥石３Ａの厚さＴ、砥石３Ａのコーナの曲率半径Ｒが入力できるように表示されている。図６ではＴが１ｍｍで、Ｒが０．０１ｍｍを入力している。また、上段の右欄にはＸ軸及びＹ軸の設定を入力できるように表示されている。
【００４３】
また、中段の中央にはＮＣデータを作成するための入力部があり、ワーク画像３５と図形データに変換した砥石図形３７Ａとの位置関係図４９が表示され、その右側にはその位置関係図４９に基づいて、ワーク画像３５の加工ライン３３に対する仕上げ代Ｆ、砥石図形３７Ａの早送りの位置Ａ、砥石図形３７Ａが移動を開始する原位置Ｈ、砥石図形３７Ａの送りピッチＰが入力できるように表示されている。図６ではＦが０．０５ｍｍで、Ａがワーク画像３５の０．５ｍｍの手前まで早送りすることを示し、Ｐが０．８ｍｍを示している。また、下段にはその他の種々の設定条件の項目を入力できるように表示されている。
【００４４】
以上のようにして、入力装置２３により、画面２５上のダイアログボックス４５の各種項目の数値を入力することで研削加工の設定条件が入力され、主制御装置１７の第２演算装置３９で自動的に粗加工のＮＣ加工プログラムが作成されることとなる。この場合、ワーク画像３５はＸ、Ｙ軸とぴったりにはセットできないので、ワーク画像３５の位置に加工ライン３３を移動、回転して合わせた加工ラインに基づいてＮＣ加工プログラムが作成される。
【００４５】
この自動加工方法では、上記のように入力して作成したＮＣ加工プログラムに基づいて指令部４１の指令がＮＣ制御装置１５に与えられて研削加工することができるが、作業者がシミュレーションを行うよう指令を与えると、指令部４１から指令が与えられて、実際の研削加工を行う前に、表示装置２７の画面２５上だけでシミュレーションすることができる。
【００４６】
例えば、粗加工砥石３Ａを用いて粗加工のシミュレーションが行われる場合、図６のハッチングで示した粗加工砥石図形３７ＡでＹ軸方向に研削加工をする際に、砥石図形３７Ａが原位置ＨからＡ位置まで早送りされた後に、加工ライン３３の手前の仕上げ代０．０５ｍｍの位置まで低速で研削加工される。なお、実際の研削加工は前述したように粗加工砥石３ＡがＺ軸方向の上又は下方向移動して研削加工するものである。
【００４７】
この研削加工が終了した後に、粗加工砥石図形３７Ａは原位置Ｈまで戻り、送りピッチＰが０．８ｍｍでＸ軸方向に移動される。この位置で上述したのと同じようにしてＹ軸方向に移動して次の研削加工が行われる。図６では砥石３Ａの厚さＴが１ｍｍで、送りピッチＰが０．８ｍｍであるので、研削加工の重ね代が０．２ｍｍとなる。
【００４８】
図６では、以上のように砥石図形３７Ａによる研削加工の動作を繰り返して行われた結果が示されており、ワーク画像３５の研削された部分が白くなっているので、シミュレーションの段階でどのように粗加工されるかを確かめることができる。
【００４９】
図７を参照するに、上記の粗加工のシミュレーションが終了した後に、図形データに変換した仕上げ加工砥石図形３７Ｂを用いて仕上げ加工のシミュレーションが行われる。この場合も、表示装置２７の画面２５には、種々の研削加工条件を設定するための仕上げ加工用のダイアログボックス５１が表示されている。このダイアログボックス５１には、図６の場合と同様に種々の設定条件の項目を入力できるように表示されている。例えば、上段の中央には使用する砥石のパラメータ図４７、仕上げ加工砥石図形３７Ｂの厚さＴ、砥石先端の開き角度Ｖ、砥石先端の曲率半径Ｒが入力できるように表示されている。図７では、３つの仕上げ加工砥石３Ｂのパラメータが表示され、左側の砥石図形３７Ｂが選定されている。Ｔが１ｍｍで、Ｖが１０°で、Ｒが０．０５ｍｍを入力している。また、上段の右欄にはＸ軸及びＹ軸の設定を入力できるように表示されている。
【００５０】
また、中段の中央にはＮＣワーク画像３５と砥石図形３７Ｂとの位置関係図４９が表示され、その右側にはその位置関係図４９に基づいて、砥石図形３７Ｂの早送りの位置Ａが入力できるように表示されている。図７ではＡが０．０５ｍｍの早送りの位置を示している。また、下段にはその他の種々の設定条件の項目を入力できるように表示されている。
【００５１】
入力装置２３により、上記の各種項目の数値を入力することで研削加工の設定条件が入力され、主制御装置１７の第２演算装置３９で自動的に仕上げ加工のＮＣ加工プログラムが作成されることとなる。
【００５２】
上記のように作成したＮＣ加工プログラムに基づいて表示装置２７の画面２５上だけで仕上げ加工のシミュレーションをする場合、図７のハッチングで示した仕上げ砥石図形３７Ｂで研削加工をするとき、砥石図形３７Ｂが加工ライン３３に基づいて研削加工される。さらに、砥石図形３７Ｂが加工ライン３３に基づいてＸ軸並びにＹ軸方向に繰り返し移動し、仕上げ加工が行われる。なお、図７では、仕上げ加工の途中までが示されており、右側の砥石図形３７Ｂの位置より右側のワーク画像３５の表面は粗加工面の状態である。このような粗加工面を右方向に向けて仕上げ加工を行っていくのである。
【００５３】
図７に示されているように、ワーク画像３５の研削された部分が白くなっているので、シミュレーションの段階でどのように仕上げ加工されるのを確かめることができる。なお、このシミュレーションの段階で必要な修正が行われた場合は、この修正動作が主制御装置１７の第３演算装置４３により自動的に修正されて修正ＮＣ加工プログラムが作成されることになる。
【００５４】
上記のシミュレーションで確実に研削加工が行われることが確認された後に、作成したＮＣ加工プログラムに基づいて、主制御装置１７の指令部４１からＮＣ制御装置１５に指令が与えられ、実際に自動的に研削加工が行われることとなる。
【００５５】
なお、この実施の形態の自動加工方法では、上記のように予めシミュレーションを行わず、表示装置２７の画面２５上において前記加工ライン３３に基づいて砥石図形３７でワーク画像３５を加工するＮＣ加工プログラムに変換されて作成され、前記ＮＣ加工プログラムに基づいて研削加工することができる。また、前記ＮＣ加工プログラムが作成されると同時に研削加工を行うこともできる。
【００５６】
あるいは、前述したように表示装置２７の画面２５上で入力した研削加工の設定条件により作成したＮＣ加工プログラム及び仕上げＮＣ加工プログラムに基づいて研削加工することも可能である。
【００５７】
また、自動でＮＣ加工プログラムを作成した後、さらに高精度な加工が必要な場合には図７による表示装置２７の画面２５に基づいて修正品柄直接倣い研削加工を行うことも可能である。
【００５８】
また、図８を参照するに、実際の砥石３は研削加工に使用されるにつれて形状が変化するので、理論上の砥石３の形状とは異なるものである。この実施の形態では、実際の砥石３をＣＣＤカメラ９で撮像してベクトル変換した仕上げ加工砥石図形３７Ｂであるので、リアルタイムに実際の砥石３の先端部の形状を反映して研削加工を行うことができる。そのために、より高精度な研削加工を可能とする。
【００５９】
また、その他の例としては、図９（Ａ）に示されているように、実際に使用する仕上げ加工砥石３Ｂでグラファイト等の簡単に削れる材料５１に対して研削すると、図９（Ｂ）に示されているように、この研削跡５３は仕上げ加工砥石３Ｂの輪郭形状と同じ形状となる。したがって、前記研削跡５３をＣＣＤカメラ９で撮像し、この研削跡５３の形状を表示装置２７の画面２５上に仕上げ加工砥石図形３７Ｂで研削加工を行うことができる。上記の材料５１の研削跡５３は、実際の仕上げ加工砥石３ＢをＣＣＤカメラ９で撮像した画像より、砥石３Ｂの輪郭がはっきりと表示できるという点で効果がある。
【００６０】
さらに、実際の砥石３は種々研削加工を行うと磨耗していくので、磨耗した実際の砥石３を継続して使用すると製品形状に正確な形状にならなくなっている。そこで、別の例としては、図１０（Ａ）に示されているように、ＣＣＤカメラ９で加工後の画像を取得し、この取得された画像データの輪郭を図１０（Ｂ）に点線で示されているように、数値化した削り残しのデータを取得する。
【００６１】
そして、図１０（Ｃ）に示されているように、ＤＸＦデータと数値化したデータを重ね合わせた時に、発生する差が実際の削り残し量となる。図１０（Ｃ）において、ある任意の場所でのＤＸＦデータと取得したデータの差が削り残し量ａ又はｂである。
【００６２】
次に、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示されているように、加工上の任意の位置で磨耗前の砥石３が当たる位置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を求め、その位置と測定して取得した位置を砥石３の磨耗量として反映する。
【００６３】
詳細には、図１１（Ｂ）に示されているように、ある任意の位置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３での砥石３の形状内の各形状の磨耗値Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を求める。図１１（Ｂ）において、砥石３の位置（２）の場合、（２）の中にある形状Ｄ２の複数の座標を全て取り出す。なお、図の説明上、３箇所であるが、実際には計算によりピッチを求めて、より細かく座標値を求めるものである。
【００６４】
図１２（Ａ）に示されているように、元の砥石３の形状に図１１（Ｂ）で取得したデータを重ね合わせて磨耗形状を取り出す。そして、重ねた座標値から元の形状内の一番内側の磨耗値を順次求めて取り出すと、図１２（Ｂ）に示されているように、取り出した座標値を繋げていくと、実線で示すごとき実際の磨耗後の砥石形状が求められる。
【００６５】
図１２（Ｃ）に示されているように、図１２（Ｂ）で求め直した計算上の実際の砥石形状から、読み込んだＤＸＦデータに対して再度データを作成する。この段階でＮＣデータは砥石の磨耗を考慮したデータとなっているので、ＮＣデータに基づいて研削加工を行えば、より精度の高い加工を行うことができる。なお、図１２（Ｃ）において、点線の形状は磨耗前の形状である。
【００６６】
以上のことから、この実施の形態の自動加工方法では、次に示すような効果を奏する。
【００６７】
（１）予め、表示装置２７の画面２５上に表示したワーク画像３５に対する砥石図形３７の画面上加工動作をシミュレーションして確認できるので、ＮＣ加工プログラムの作成ミスがなくなる。
【００６８】
（２）予め、表示装置２７の画面２５上に表示したワーク画像３５に対する砥石図形３７の画面上加工動作をシミュレーションして確認できるので、ワーク７と砥石３の衝突を防止することができる。
【００６９】
（３）表示装置２７の画面２５上に表示したワーク画像３５と砥石図形３７を見ながらＮＣ加工データを作成できるので、手動加工方式と同じようなＮＣ加工プログラムを作成できる。
【００７０】
（４）実際の砥石３をＣＣＤカメラ９で撮像してベクトル変換した画像であるので、リアルタイムに実際の砥石３の先端部の形状を反映してＮＣ加工プログラムを作成できることから、砥石３の減りによる研削加工精度の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】（Ａ）は、この発明の実施の形態の倣い研削装置の概略的な説明図で、（Ｂ）は（Ａ）の矢視ＩＢ−ＩＢ線の平面図である。
【図２】制御装置の構成ブロック図である。
【図３】手動加工方法における粗加工の概略説明図である。
【図４】手動加工方法における粗加工の概略説明図である。
【図５】手動加工方法における仕上げ加工の概略説明図である。
【図６】自動加工方法における粗加工の概略説明図である。
【図７】自動加工方法における仕上げ加工の概略説明図である。
【図８】砥石の形状を示す平面図である。
【図９】（Ａ）は実際の砥石で材料に研削跡を付けるべく研削加工を行ったときの平面図で、実際の砥石の研削跡を示す平面図である。
【図１０】（Ａ）はＣＣＤカメラで加工後の製品形状と砥石軌跡を撮像した図で、（Ｂ）は（Ａ）で取得した画像データを数値化する説明図で、（Ｃ）はＤＸＦデータと数値化したデータを重ね合わせた状態を示した図である。
【図１１】（Ａ）は砥石の磨耗量を求めるための説明図で、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図１２】（Ａ）は元の砥石形状に取得した砥石の形状を重ね合わせて磨耗形状を取り出す説明図で、（Ｂ）は求め直した砥石の形状を示した図で、（Ｃ）は（Ｂ）で求め直した砥石形状で加工した例を示した図である。
【図１３】従来の倣い研削装置の概略的な説明図である。
【図１４】図１３の矢視ＸＩＶ−ＸＩＶ線の平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  倣い研削装置
３  砥石
５  テーブル
７  ワーク
９  ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１３  砥石駆動装置
１５  ＮＣ制御装置
１７  主制御装置
１９  画像処理ソフト
２１  ＣＰＵ
２３  入力装置
２５  画面
２７  表示装置
２９  メモリ
３１  第１演算装置
３３  加工ライン
３５  ワーク画像
３７  砥石画像又は砥石図形
３９  第２演算装置
４１  指令部
４３  第３演算装置
４５  ダイアログボックス
５１  ダイアログボックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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１３】
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【図１４】
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