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研削加工装置及び方法

国内特許コード P150011845
掲載日 2015年4月8日
出願番号 特願2014-092097
公開番号 特開2015-208812
出願日 平成26年4月25日(2014.4.25)
公開日 平成27年11月24日(2015.11.24)
発明者
  • 山田 高三
  • 李 和樹
  • 三浦 浩一
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 研削加工装置及び方法
発明の概要 【課題】研削加工を、経験値に依存したり、実際に研削した量を測定することなく、短時間で的確に行わせることを可能とする研削加工装置及び方法を提供する。
【解決手段】研削加工を行う時の法線抵抗を検出する法線抵抗検出部を備え、制御部7は、設定された切込量で研削加工を行うときに法線抵抗検出部により検出された法線抵抗と設定された切込量とに基づき研削痕深さを算出して設定された切込量となるまで送りを複数パス繰り返すように駆動部5を制御するとき、パスで検出された法線抵抗を用いてその時のパスによる研削痕深さ及び比研削抵抗を算出し、この比研削抵抗から次パスでの法線抵抗を算出し、この算出した法線抵抗から研削痕深さを算出する過程を経ることで目標の研削痕深さを算出して設定された切込量となるまでのパスの回数を求め、研削加工を行なわせることを特徴とする。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


研削加工中においては、研削抵抗により研削盤、砥石、工作物が弾性変形する。これらの弾性変形量は小さいものの、切込量に対しては数十%を占めるため、加工精度の面から無視することはできない。そのため、この弾性変形量がなくなるまで、同じところを何度も研削することにより、所望の切込量にて工作物を除去することができる。ここで、弾性変形量がなくなるまでのサイクルタイムが問題になるが、現状では現場の勘に依存している場合が多い。



これに対し、非特許文献1、特許文献1が存在する。
非特許文献1では、研削条件と砥石の種類とをパラメータとして入力することで、研削加工理論と経験値とから研削サイクルを計算し、その計算値を元に作業を行い、無駄な研削時間の削減を行っている。
特許文献1の「研削方法および研削盤」では、研削初期時の研削抵抗と実際に研削した量からそのシステムの剛性を求め、研削抵抗がゼロになるまでの研削時間を算出する方法を提案している。



非特許文献1では、研削加工理論を用いているものの、経験値に依存しているため、これまでにない新しい砥石や工作物には対応することができないという問題がある。
これに対し、特許文献1の「研削方法および研削盤」では、研削抵抗と実際に研削した量とを測定しているため、新しいどのような砥石と工作物との組み合わせに対しても対応することができる。
しかし、実際に研削した量を測定することは、特に平面研削加工においては難しいのが現状である。そのため、実用化にあたっては、実際に研削した量をどのように測定するかが課題となる。

産業上の利用分野


本発明は、加工時間の予測を可能とした研削加工方法及び装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
砥石台に回転駆動可能に支持され工作物を研削加工する砥石と、
前記砥石及び工作物間の切込及び送りを行なわせて前記研削加工を行わせる駆動部と、
前記切込の切込量を設定して前記研削加工を行うように前記駆動部を制御する制御部と、
を備えた研削加工装置であって、
前記研削加工を行う時の法線抵抗を検出する法線抵抗検出部を備え、
前記制御部は、前記設定された切込量で前記研削加工を行うときに前記法線抵抗検出部により検出された法線抵抗と前記設定された切込量とに基づき前記砥石及び工作物間の接触剛性を加味して研削痕深さを算出し前記設定された切込量となるまで前記送りを複数パス繰り返すように前記駆動部を制御するとき、前記パスで検出された法線抵抗を用いてその時のパスによる研削痕深さ及び比研削抵抗を算出し、この比研削抵抗から次パスでの法線抵抗を算出し、この算出した法線抵抗から研削痕深さを算出する過程を経ることで目標の研削痕深さを算出して前記設定された切込量となるまでの前記パスの回数を求め、前記研削加工を行なわせる、
ことを特徴とする研削加工装置。

【請求項2】
請求項1記載の研削加工装置であって、
前記制御部は、前記研削痕深さの算出に前記砥石及び工作物間で前記研削加工時に予測される熱膨張量を加味する、
ことを特徴とする研削加工装置。

【請求項3】
回転駆動された砥石と工作物との間の切込及び送りにより研削加工を行う研削加工方法であって、
前記切込の切込量を設定して前記研削加工を行うときに検出された法線抵抗と前記設定された切込量とに基づき前記砥石及び工作物間の接触剛性を加味して研削痕深さを算出し前記設定された切込量となるまで前記送りを複数パス繰り返すとき、前記パスで検出された法線抵抗を用いてその時のパスによる研削痕深さ及び比研削抵抗を算出し、この比研削抵抗から次パスでの法線抵抗を算出し、この算出した法線抵抗から研削痕深さを算出する過程を経ることで目標の研削痕深さを算出して前記設定された切込量となるまでの前記パスの回数を求める、
ことを特徴とする研削加工方法。

【請求項4】
請求項3記載の研削加工方法であって、
前記研削痕深さの算出には、前記砥石及び工作物間で前記研削加工時に予測される熱膨張量を加味する、
ことを特徴とする研削加工方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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