專利名稱：用于磨床的加工后尺寸控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加工后尺寸控制設(shè)備，其用于測(cè)量工件的加工部 分，以在磨床中進(jìn)一步控制砂輪抵靠所述加工部分的切入量。
背景技術(shù)：
通常，為了磨削工件，使用可數(shù)控的磨削裝置(數(shù)控磨床)，其中， 工件以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在工作主軸上，并且以與工作主軸的旋轉(zhuǎn)同步 的關(guān)系來(lái)控制能夠沿與工作主軸交叉的方向移動(dòng)的妙、輪頭的進(jìn)給量，以 執(zhí)行磨削操作。此時(shí)，為了高效地進(jìn)行磨削，對(duì)于控制尺寸的方法，公 知的是一種加工后尺寸控制設(shè)備，該i殳4^l行粗磨，直至達(dá)到留有用于 精磨的磨削量的尺寸，然后該設(shè)備通過設(shè)置在磨床中的尺寸測(cè)量設(shè)備測(cè) 量工件粗磨后的尺寸，計(jì)算實(shí)際測(cè)得的尺寸與計(jì)算得到的理論尺寸之間 的差值，并對(duì)砂、輪頭的位置補(bǔ)償對(duì)應(yīng)于所述差值的位置補(bǔ)償量。
于是，在如JP5-84646A中描述的實(shí)際執(zhí)行加工后尺寸控制時(shí)，必 須考慮下面兩個(gè)狀態(tài)^動(dòng)的情況，也就是說，在磨床處于斷電狀態(tài) 較長(zhǎng)一段時(shí)間后對(duì)磨床施加電力的初始狀態(tài)；以及，暖機(jī)起動(dòng)的情況， 也就是說，在輸入電力之后磨床已經(jīng)通過運(yùn)轉(zhuǎn)一段預(yù)定時(shí)間而充分暖機(jī) 的另一狀態(tài)。已知的是，與在^動(dòng)的初始狀態(tài)下相比，在暖機(jī)狀態(tài)下 加工尺寸的波動(dòng)小。此已知設(shè)備設(shè)計(jì)成以取決于事先設(shè)定的程序數(shù)據(jù)的 尺寸測(cè)量間隔來(lái)執(zhí)行加工后尺寸控制。當(dāng)根據(jù)程序數(shù)據(jù)而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此已 知設(shè)備在尺寸波動(dòng)大的冷起動(dòng)情況下以較小的尺寸測(cè)量間隔測(cè)量工件的尺寸，但是從判斷出磨床已經(jīng)暖機(jī)時(shí)起，由于尺寸波動(dòng)變小了，便以 較長(zhǎng)的尺寸測(cè)量間隔測(cè)量工件的尺寸，例如以十個(gè)工件測(cè)量一次的速率 測(cè)量。
然而，在上述加工后尺寸控制設(shè)備中，加工后尺寸控制以事先設(shè)定 的尺寸測(cè)量間隔執(zhí)行，而沒有考慮與機(jī)器相關(guān)的差別、環(huán)境溫度的波動(dòng)
以;s^床保持在停止?fàn)顟B(tài)的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)。因此，即使無(wú)需進(jìn)行尺寸補(bǔ)償， 仍以初始設(shè)定的程序所確定的尺寸測(cè)量間隔來(lái)執(zhí)行加工后尺寸控制。這 使加工循環(huán)時(shí)間變長(zhǎng)并因此使得生產(chǎn)率降低。因此，期望有一種系統(tǒng)能 夠以根據(jù)磨床的各種狀態(tài)而靈活變化的最適當(dāng)?shù)某叽鐪y(cè)量間隔來(lái)執(zhí)行 加工后尺寸控制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的加工后尺寸控制設(shè)備，其能
量間隔。
筒言之，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于磨床的加工后尺寸控制設(shè)備，
所a床具有工件支撐設(shè)備，用于以可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的方式支撐工 件；砂輪頭，其以可旋轉(zhuǎn)的方式承載砂輪并且能夠在與所述旋轉(zhuǎn)軸線交 叉的方向上相對(duì)于工件移動(dòng)；以及用于測(cè)量工件尺寸的尺寸測(cè)量設(shè)備。 所述加工后尺寸控制設(shè)備包括初始位置補(bǔ)償裝置，用于控制尺寸測(cè)量i殳 備來(lái)測(cè)量由位于沿所述方向前進(jìn)了預(yù)定量的砂輪頭上的砂輪磨削的工 件部分的實(shí)際尺寸，并用于對(duì)妙、輪頭的初始位置補(bǔ)償一個(gè)位置補(bǔ)償量， 所述位置補(bǔ)償量對(duì)應(yīng)于實(shí)際尺寸與通過計(jì)算得到的當(dāng)砂輪頭前進(jìn)了預(yù) 定量時(shí)工件部分應(yīng)當(dāng)達(dá)到的理論尺寸之間的差值。所述加工后尺寸控制 設(shè)備還包括尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置，用于設(shè)定在前一位置補(bǔ)償操作后開 始并與下一位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削
的工件的數(shù)目，前一位置補(bǔ)償操作和下一位置補(bǔ)償操作都由初始位置補(bǔ) 償裝置執(zhí)行。尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置通過將初始位置補(bǔ)償裝置在當(dāng)前尺 寸測(cè)量間隔期間對(duì)最后一個(gè)工件確定的位置補(bǔ)償量除以在當(dāng)前尺寸測(cè) 量間隔期間磨削的工件的數(shù)目來(lái)計(jì)算平均位置補(bǔ)償量，然后基于平均位 置補(bǔ)償量設(shè)定在下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目。利用此構(gòu)造，當(dāng)設(shè)定在前一位置補(bǔ)償|^作后開始并與下一位置## 操作一起結(jié)束的下一尺寸測(cè)量間隔期間所應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目時(shí)，基 于將初始位置補(bǔ)償裝置在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間對(duì)最后一個(gè)工件確定 的位置補(bǔ)償量除以在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目而得到 的平均位置補(bǔ)償量來(lái)設(shè)定在下一尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目。 因此，能夠根據(jù)磨M當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間的最新狀態(tài)設(shè)定用于尺寸 控制的下一尺寸測(cè)量間隔，并能夠防止執(zhí)行任何對(duì)于尺寸控制所不必要 的測(cè)量，從而能夠高效地執(zhí)行加工后尺寸控制并通過縮短加工周期來(lái)提
高生產(chǎn)率。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種改進(jìn)的用于磨床的加工后尺寸
控制設(shè)備，所述磨床具有工件支撐設(shè)備，用于以可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的 方式支撐工件；砂輪頭，其以可旋轉(zhuǎn)的方式承載砂輪并且能夠在與所述
^:轉(zhuǎn)軸線交叉的方向上相對(duì)于工件移動(dòng)；以及用于測(cè)量工件尺寸的尺寸 測(cè)量設(shè)備。所述加工后尺寸控制設(shè)備包括砂輪頭初始位置補(bǔ)償裝置，用 于控制所述尺寸測(cè)量設(shè)備來(lái)測(cè)量由位于沿所述方向前進(jìn)了預(yù)定量的砂 輪頭上的砂輪磨削的工件部分的實(shí)際尺寸，并用于對(duì)妙、輪頭的初始位置 補(bǔ)償一個(gè)位置補(bǔ)償量，所述位置補(bǔ)償量對(duì)應(yīng)于實(shí)際尺寸與計(jì)算得到的在 妙、輪頭前進(jìn)預(yù)定量時(shí)工件部分應(yīng)當(dāng)達(dá)到的理論尺寸之間的差值。所# 工后尺寸控制設(shè)備還包括尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置，用于設(shè)定在前一位置 補(bǔ)償操作后開始并與下一位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺寸測(cè)量間隔 期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目，前一位置補(bǔ)償^Mt和下一位置補(bǔ)償操作都 由砂輪頭初始位置補(bǔ)償裝置執(zhí)行。尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置通過將砂輪頭 初始位置補(bǔ)償裝置分別在前一尺寸測(cè)量間隔期間和當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔 期間對(duì)相應(yīng)的最后工件確定的位置補(bǔ)償量之間的差值除以在當(dāng)前尺寸 測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目來(lái)計(jì)算平均位置補(bǔ)償差值，然后基于平 均位置補(bǔ)償差值設(shè)定在下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目
利用此構(gòu)造，當(dāng)設(shè)定在前一位置補(bǔ)償操作后開始并與下一位置補(bǔ)償 操作一起結(jié)束的下一尺寸測(cè)量間隔期間所應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目時(shí)，基 于通過將原始位置補(bǔ)償裝置在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間對(duì)最后一個(gè)工件 確定的位置補(bǔ)償量除以在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目而 得到的平均位置補(bǔ)償量差值來(lái)設(shè)定在下一尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工 件數(shù)目。因此，能夠根據(jù)磨^L當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間的最新狀態(tài)設(shè)定用于尺寸控制的下一尺寸測(cè)量間隔，并能夠防止執(zhí)行任何對(duì)于尺寸控制 所不必要的測(cè)量，從而能夠高效地執(zhí)行加工后尺寸控制并通過縮短加工 周期來(lái)提高生產(chǎn)率。


通過結(jié)合附圖參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的前述和其他目 的以及附帶的優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，并能更好地被理解，其中，在所有
這些附圖中，相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)指代相同或相應(yīng)的部件，在附圖中
圖l是結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的加工后尺寸控制設(shè)備的 數(shù)控磨床的示意性平面圖2是示出連接于磨床的數(shù)字控制器的功能構(gòu)造的框圖3是為第一實(shí)施方式中的磨床設(shè)定尺寸測(cè)量間隔時(shí)數(shù)字控制器為 所執(zhí)行的流程圖1;
圖4是為第二實(shí)施方式中的磨床設(shè)定尺寸測(cè)量間隔時(shí)數(shù)字控制器為 所執(zhí)行的流程圖2;
圖5是示出在上述實(shí)施例中使用的尺寸測(cè)量設(shè)備的構(gòu)造的示意性側(cè) 視圖6是示出上述實(shí)施例中的數(shù)控磨^fr施加電力后所出現(xiàn)的加工誤 差的變化的圖表；
圖7是為第三實(shí)施方式中的磨床的加工中尺寸控制設(shè)定尺寸測(cè)量間 隔時(shí)數(shù)字控制器所執(zhí)行的流程圖3;以及
圖8是為第四實(shí)施方式中的應(yīng)用加工后尺寸控制的磨床設(shè)定尺寸測(cè) 量間隔時(shí)數(shù)字控制器執(zhí)行的流程圖4。
具體實(shí)施方式
(第一實(shí)施例)
在下文中，將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的加工后尺寸控 制進(jìn)行詳細(xì)描述。現(xiàn)在參照?qǐng)Dl，由伺服馬達(dá)ll通過進(jìn)給螺桿機(jī)構(gòu)lla驅(qū)動(dòng)的工作臺(tái)12以能夠沿與工作主軸的軸線平行的Z軸方向滑動(dòng)的方 式安裝在數(shù)控磨床2的床身10上。以可旋轉(zhuǎn)的方式承載工作主軸13的 工作頭14安裝在工作臺(tái)12上，且工作主軸13能夠通過安裝在工作頭 14上的工作主軸伺服馬達(dá)15繞作為工作主軸軸線的C軸旋轉(zhuǎn)。從圖1 中看，尾架16安裝在工作臺(tái)12的右側(cè)。具有非圓形部分的工件W以 可旋轉(zhuǎn)的方式由尾架16的中心17a和工作主軸13的中心17b支撐。
砂輪頭19安裝在床身10的后部上，并被引導(dǎo)而能夠朝工件W移 動(dòng)或向遠(yuǎn)離工件W的方向移動(dòng)。砂輪頭19通過進(jìn)給螺桿機(jī)構(gòu)21a驅(qū)動(dòng) 性地連接于妙-輪頭伺服馬達(dá)21。因此，當(dāng)伺J!艮馬達(dá)21沿正行進(jìn)方向或 反行進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠使砂輪頭19沿與Z軸方向垂直的X軸方向前 進(jìn)或后退。由電機(jī)M通過帶輪-帶式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19a驅(qū)動(dòng)的砂、輪主軸29 以可旋轉(zhuǎn)的方式由砂輪頭19支撐，且砂輪G附接于砂輪主軸29的一端。
另夕卜，尺寸測(cè)量設(shè)備18安裝在工作臺(tái)12上，用于在利用砂、輪G完 成對(duì)工件W的一部分的部分粗磨后測(cè)量工件W的該部分的直徑。圖5 示出了尺寸測(cè)量設(shè)備18的構(gòu)造。尺寸測(cè)量設(shè)備18由一對(duì)觸頭18a和一 個(gè)位移檢測(cè)單元18b構(gòu)成，所述一對(duì)觸頭18a在工件W的周面的直徑 相對(duì)側(cè)上與工件W的周面接觸，位移檢測(cè)單元18b中結(jié)合有差動(dòng)變壓 器或類似裝置，用于將其中一個(gè)觸頭18a或兩個(gè)觸頭18a的M位移轉(zhuǎn) 化為電信號(hào)。尺寸測(cè)量設(shè)備18通過支撐構(gòu)件30連接于液壓缸31的活 塞桿31a，并能夠通過液壓缸31朝工件W移動(dòng)或向遠(yuǎn)離工件W的方向 移動(dòng)。數(shù)字32指代導(dǎo)桿，導(dǎo)桿連接于支撐構(gòu)件30并以可滑動(dòng)的方式被 引導(dǎo)于緊固在工作臺(tái)12上的設(shè)備底座34中，由此尺寸測(cè)量設(shè)備18能 夠被支撐為能夠來(lái)回移動(dòng)卻不會(huì)繞活塞桿31a轉(zhuǎn)動(dòng)。在測(cè)量工件部分的 基圓直徑Hm時(shí)，如圖5所示，尺寸測(cè)量設(shè)備18通過液壓缸31從實(shí)線 所示的后退位置向工件W前進(jìn)，且觸頭18a如雙點(diǎn)劃線所示的那樣與 作為工件W的被測(cè)部分的基圓部分接合。因此，觸頭18a的開度由位 移檢測(cè)單元18b檢測(cè)并測(cè)得為基圓直徑Hm，且這樣測(cè)得的基圓直徑 Hm被轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)而存儲(chǔ)在將在稍后論述的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM) 26中。
此外，為了控制工作主軸13的旋轉(zhuǎn)和妙、輪頭19的來(lái)回運(yùn)動(dòng)，將具 有操作面板23的數(shù)字控制器22通過用于控制各軸(X軸、C軸和Z軸) 的運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元DU連接到數(shù)控磨床2。數(shù)字控制器22是用于根據(jù)從操作面板23輸入的加工程序(數(shù)控程 序)控制工作主軸13的旋轉(zhuǎn)、砂輪頭19的進(jìn)給量和工作臺(tái)12的進(jìn)給 量以及各種輔助功能以對(duì)工件W進(jìn)行磨削的控制^殳備。如圖2所示， 數(shù)字控制器22主要由用于控制工作主軸13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、工作臺(tái)12的 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和砂輪頭19的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)等的主中央處理單元(CPU) 24、用 于存儲(chǔ)控制程序CP的只讀存儲(chǔ)器(ROM) 25以及用于暫時(shí)存儲(chǔ)輸入 數(shù)據(jù)的上述RAM 26等構(gòu)成。RAM 26存儲(chǔ)用于使工件的非圓形部分能 夠被加工成指定輪廓形狀的輪廓數(shù)據(jù)PD。根據(jù)輪廓數(shù)據(jù)PD，指定用于 工作主軸13的單位轉(zhuǎn)角的妙'輪頭19沿X軸方向的進(jìn)給量，并且此時(shí)指 定工作主軸13的轉(zhuǎn)速VR1，從而執(zhí)行輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。在輪廓數(shù)據(jù)PD 中，在磨削操作中抵靠工件W切入砂輪G的切入量已經(jīng)被加到用于工 作主軸13的相應(yīng)轉(zhuǎn)角的妙-輪頭19的相應(yīng)*量中。
此外，數(shù)字控制器22設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)各伺服馬達(dá)11、 15和21的驅(qū) 動(dòng)CPU 36和驅(qū)動(dòng)RAM 37。當(dāng)從主CPU 24指定分別指示砂輪頭19、 工作臺(tái)12以及工作主軸13的相應(yīng)位置的位置數(shù)據(jù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)RAM37存 儲(chǔ)所指定的數(shù)據(jù)信息并將其發(fā)送到驅(qū)動(dòng)CPU 36。驅(qū)動(dòng)CPU 36執(zhí)行對(duì) 加4A、減iUL、目標(biāo)點(diǎn)的插值等的算和逸算，以固定的頻率將用于定 位的數(shù)據(jù)輸出到內(nèi)插點(diǎn)，并在脈沖分配計(jì)算后將用于各軸X、 C、 Z的 驅(qū)動(dòng)指令脈沖輸出到驅(qū)動(dòng)單元DU。
接下來(lái)，以應(yīng)用到用于磨削每個(gè)均具有非圓形部分的工件W的數(shù) 控磨床2的形式描述第一實(shí)施例中的加工后尺寸控制設(shè)備。 一開始，將 未經(jīng)最后加工的工件W支撐在工作頭14和尾架16之間。然后，根據(jù) 通過適當(dāng)?shù)妮斎胙b置輸入而存儲(chǔ)在RAM 26中的輪廓數(shù)據(jù)PD來(lái)指定砂 輪頭19在工作主軸13的各個(gè)轉(zhuǎn)角位置的X軸進(jìn)給量和工作主軸13的 轉(zhuǎn)速VR1，由此執(zhí)行輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。由于在磨削操作過程中抵靠工件 W切入砂輪G的切入量被加到輪廓數(shù)據(jù)PD中，所以在砂輪頭19以快 速進(jìn)給速率快速前進(jìn)進(jìn)給固定量后，砂輪頭19以粗磨進(jìn)給速率前進(jìn)例 如粗磨切入量的第一部分(第一切入量)，從而執(zhí)行對(duì)工件W的粗磨。
在粗磨完成粗磨切入量的第一部分后執(zhí)行加工后尺寸控制。首先， 將砂輪頭19向遠(yuǎn)離工件W的方向退回到磨削起始點(diǎn)，并使工作主軸13 停止在預(yù)定角度位置以將工件W的非圓形部分保持在水平位置。當(dāng)工 件W的非圓形部分例如為凸輪時(shí)，將凸輪的角度方位定位成使其基圓部分背對(duì)砂輪G而頂部面向砂輪G，如圖5所示。然后，通過液壓缸 31的操作使尺寸測(cè)量設(shè)備18在由導(dǎo)桿32引導(dǎo)的同時(shí)朝工件W前進(jìn)， 由此，所述一對(duì)觸頭18a與基圓部夯接合，從而對(duì)在非圓形部分被水平 地保持的情況下停止的工件W進(jìn)行測(cè)量。因此，觸頭18a的開度由位 移檢測(cè)單元18b檢測(cè)作為基圓直徑Hm。所測(cè)得的基圓直徑Hm被轉(zhuǎn)化 為相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)并存儲(chǔ)在RAM26中。1^，計(jì)算作為應(yīng)當(dāng)計(jì)算出 的基圓直徑(即理論尺寸)Hc與所測(cè)得的基圓直徑(即實(shí)際尺寸)Hm 之間的差值的加工誤差a,且將其存儲(chǔ)在RAM 26中，并對(duì)砂輪頭19 的磨削起始點(diǎn)補(bǔ)償?shù)扔谠摷庸ふ`差a的一半的位置補(bǔ)償量a/2。
具體而言，計(jì)算第一非圓形部分被粗磨后的實(shí)際基圓直徑Hml與 由計(jì)算得到的理論基圓直徑Hc之間的差值(Hml—Hc) =al，并將該 差值al作為加工誤差存儲(chǔ)在RAM 26中。此時(shí)，使砂輪頭19前進(jìn)或后 退所述差值的一半a1/2，以對(duì)磨削起始點(diǎn)補(bǔ)償位置補(bǔ)償量a1/2。之后， 使砂輪頭19前進(jìn)快速進(jìn)給量，然后以粗磨a速率前i^磨切入量， 由此，砂輪G抵靠第一非圓形部分切入粗磨切入量的第二部分(即剩余 部分)。最后，使砂輪頭19以精磨進(jìn)給速率前i^lt磨切入量(第二切入 量)，從而在工件W的第一非圓形部分上執(zhí)行精磨。粗磨切入量的第一 部分可以任意地選擇為例如等于粗磨切入量的三分之一或一半距離。
在對(duì)第一非圓形部分的精磨切入終止時(shí)，使砂輪頭19后退對(duì)應(yīng)于 精磨切入量、粗磨切入量以及快速進(jìn)給量的總和的距離，由此修正或更 新對(duì)于第二個(gè)工件W或后續(xù)工件W的磨削起始點(diǎn)。隨后，通過使砂輪 頭19從更新的磨削起始點(diǎn)前進(jìn)，開始對(duì)第二個(gè)工件W的非圓形部分的 粗磨，以l^進(jìn)行快速進(jìn)給。與對(duì)第一個(gè)工件W的非圓形部分的方式 相同，通過尺寸測(cè)量設(shè)備18測(cè)量第二個(gè)工件W的非圓形部分的基圓直 徑Hm2。計(jì)算所測(cè)得的(實(shí)際的)基圓直徑Hm2與應(yīng)當(dāng)計(jì)算出的理論 基圓直徑Hc之間的差值(Hm2—He) =a2，并對(duì)已經(jīng)通過第一個(gè)工件 非圓形部分的磨削而得到補(bǔ)償?shù)哪ハ髌鹗键c(diǎn)進(jìn)一步補(bǔ)償?shù)扔谒霾钪?a2的一半的位置補(bǔ)償量a2/2。之后，使砂輪頭19前進(jìn)快速*量，然 后以粗磨進(jìn)給速率前進(jìn)到粗磨終止位置，最后以精磨進(jìn)給速率前iitt磨 切入量(第二切入量)，由此在第二個(gè)工件W的非圓形部分上執(zhí)行精磨。
對(duì)于第三個(gè)工件W以及之后的工件W的非圓形部分，^^用下面的 表達(dá)式來(lái)計(jì)算在前一位置補(bǔ)償操作后開始并與下一位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺寸測(cè)量間隔x，在每個(gè)尺寸測(cè)量間隔中，通過4吏用來(lái)自尺 寸測(cè)量設(shè)備18的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行砂輪頭19的位置補(bǔ)償。這里，尺寸測(cè) 量間隔X可表示為從前一位置補(bǔ)償操作之后直到下一磨削起始點(diǎn)補(bǔ)償 操作的期間除最后 一個(gè)外在不由尺寸測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量的情況下所應(yīng) 當(dāng)磨削的非圓部分的數(shù)目。
(表達(dá)式l)
X-P/(加工誤差a/ (從前一加工后尺寸控制之后到下一加工后尺寸 控制期間所磨削的非圓形部分的總數(shù))}
在表達(dá)式1中，作出這樣的判斷如果值X為2或更大，則不需要 對(duì)下一非圓形部分進(jìn)行加工后尺寸控制。在這種情況下，在下一加工后 尺寸控制之前在沒有進(jìn)行測(cè)量的情況下所磨削的非圓形部分的數(shù)目被 確定為從計(jì)算出的商中舍去其小數(shù)部分而得到的整數(shù)。符號(hào)"P"表示 作為容許極限或目標(biāo)范圍的控制精度，其是根據(jù)每種產(chǎn)品(即，要M 削的工件的非圓形部分)的需要而設(shè)定的值。通常，控制精度P通過參 考在產(chǎn)品的部件圖上指定的容許極限或通過將所需的加工能力轉(zhuǎn)化為 容許極限來(lái)確定。符號(hào)"a"表示計(jì)算得到的非圓形部分的理論基圓直 徑He與尺寸測(cè)量設(shè)備18測(cè)得的實(shí)際基圓直徑Hm之間的加工誤差。 然而，將在后面論述的第二實(shí)施例中的符號(hào)"a"表示的是在最后的加 工后尺寸控制中確定的加工誤差與在當(dāng)前的加工后尺寸控制中確定的 加工誤差之間的差值。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D3所示的流程圖對(duì)第一實(shí)施例中的加工后尺寸控 制中的操作進(jìn)行描述。在下面的描述中，為了簡(jiǎn)化說明，假定接連磨削 的每個(gè)工件W都具有單一的要被磨削的非圓部分。首先，裝載要加工 的第 一個(gè)工件W (A)并將其支撐在工件主軸13和尾架12之間。然后， 判斷是否所有工件W都已經(jīng)加工完成(步驟Sl )。如果對(duì)所有工件W 的加工都已經(jīng)完成，則終止正在執(zhí)行的程序；如果沒有完成對(duì)所有工件 W的加工，則程序進(jìn)入步驟S2。如果在步驟S2中裝載的工件W是在 對(duì)磨床2輸入動(dòng)力后剛剛裝載或在磨床暫停運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)較長(zhǎng)的一段時(shí)間 (如一小時(shí)左右)后剛剛裝載的第 一個(gè)工件，則操作員通過操作面板23 輸入指示該工件W為第一個(gè)工件的信號(hào)。通過是否存在指示已在步驟 S2中裝載第一個(gè)工件的信號(hào)來(lái)判斷已經(jīng)裝載的工件W的狀態(tài)是否為剛 剛輸入動(dòng)力之后和磨床剛剛暫停運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)較長(zhǎng)一段時(shí)間之后中的任一個(gè)。如果存在該信號(hào)，則判斷出所述狀態(tài)為剛剛輸入動(dòng)力之后或剛剛暫
停運(yùn)轉(zhuǎn)之后(步驟S3)。當(dāng)作出這樣的判斷時(shí)，砂輪頭19以預(yù)定的快速 進(jìn)^1率前進(jìn)預(yù)定的進(jìn)給量，然后以粗磨進(jìn)給逸率在X軸方向上前i^a 磨切入量的第一部分，從而在第一個(gè)工件W的非圓形部分上執(zhí)行粗磨 (步驟S4)。
接下來(lái)，砂輪頭19沿X軸方向后退到磨削起始點(diǎn)(步驟S5 )。然 后，中斷工件W的旋轉(zhuǎn)以使非圓形部分水平地指向，并使尺寸測(cè)量設(shè) 備18前進(jìn)，由此通過尺寸測(cè)量設(shè)備18來(lái)測(cè)量粗磨后的非圓形部分的實(shí) 際基圓直徑Hml (步驟S6 )。從實(shí)際基圓直徑Hml與計(jì)算得到的理論 基圓直徑Hc之間的差值計(jì)算加工誤差al (步驟S7 )。砂輪頭19沿X 軸方向移動(dòng)(即，根據(jù)計(jì)算結(jié)果而前進(jìn)或后退)對(duì)應(yīng)于加工誤差al的 一半的位置補(bǔ)償量a1/2,以對(duì)磨削起始點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償(步驟S8 )。然后， 砂輪頭19以快速進(jìn)^il率沿X軸方向前進(jìn)快速進(jìn)給量，以粗磨進(jìn)^il 率前進(jìn)到粗磨終止位置。砂輪頭19從粗磨終止位置進(jìn)一步前,磨切 入量，由此對(duì)第一個(gè)工件的非圓形部分執(zhí)行精磨(步驟S9)。在精磨后， 砂輪19后退等于所述快速進(jìn)給量、粗磨切入量和精磨切入量的總和的 量，因此后退到已經(jīng)通過上述位置補(bǔ)償而得到更新的磨削起始點(diǎn)。這樣， 完成對(duì)第一個(gè)工件W的磨削(步驟S10 )，并卸載第一個(gè)工件W (步驟 Sll )。
然后，裝載第二個(gè)工件W(A)，并以與前述(步驟S1)相同的方 式判斷是否所有的待加工工件W都已經(jīng)加工完成。如果所有工件W都 已經(jīng)完成加工，則程序終止；如果不是所有工件W都已經(jīng)完成加工， 則程序i^v步驟S2。再次判斷裝載工件W時(shí)的狀態(tài)是否為剛剛輸入動(dòng) 力之后和磨床剛剛暫停運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)較長(zhǎng)一段時(shí)間之后中的任一個(gè)(步驟 S3)，由于此時(shí)判斷的回答為"否"，所以另外判斷工件W是否為第二 個(gè)工件。由于是第二個(gè)工件，所以執(zhí)行與步驟S4-S10的相同步驟 S13-S19，然后，計(jì)算下一尺寸測(cè)量間隔X為舍去小數(shù)后的整數(shù)值(步 驟S20)。然后，判斷是否需要對(duì)下一待加工工件W進(jìn)行加工后尺寸控 制。如果尺寸測(cè)量間隔X的值小于"2"，則判斷出需要對(duì)下一待加工工 件W進(jìn)行加工后尺寸控制(步驟S21中為"是")，在這種情況下，將 每次標(biāo)記設(shè)為"ON"(開)(步驟S22 )，然后卸載已經(jīng)磨削的第二個(gè)工 件W(步驟S23)。如果尺寸測(cè)量間隔X的值指示為"2"或更大，則判斷出不對(duì)下一工件或第三個(gè)工件進(jìn)行加工后尺寸控制。因此，將每次標(biāo)
記設(shè)為"OFF"(關(guān))(步驟S24 )，并卸載已經(jīng)磨削的第二個(gè)工件W (步 驟S25)。然后，執(zhí)行對(duì)下一工件W的加工，在這種情況下，由于工件 W為第三個(gè)工件，所以在步驟S3和步驟S12的判斷中回答為"否"， 并到達(dá)步驟S26以判斷每次標(biāo)記是否已經(jīng)設(shè)為"ON"。
如果在前述步驟S21中判斷出需JMt下一待加工工件W進(jìn)行加工 后尺寸控制，那么由于此時(shí)每次標(biāo)記已經(jīng)設(shè)為"ON"，所以在步驟S26 之后再次執(zhí)行步驟S13-S19。因此，在步驟S20中計(jì)算下一尺寸測(cè)量間 隔X的值為舍去小數(shù)的整數(shù)值，并在步驟S21中再次執(zhí)行是否有必要對(duì) 下一待加工工件W進(jìn)行加工后尺寸控制的判斷。例如，在圖6所示的 情況下，第三個(gè)工件W需要加工后尺寸控制。圖6在橫坐標(biāo)上示出了 所加工的工件的數(shù)目，在縱坐標(biāo)上示出了對(duì)各個(gè)工件所測(cè)得的加工誤差 a。相應(yīng)工件上的標(biāo)記"T"表示需要對(duì)該工件進(jìn)行加工后尺寸控制。
然而，如果在第二個(gè)工件W的加工中在步驟S21中判斷為用于加 工后尺寸控制的下一尺寸測(cè)量間隔X要M長(zhǎng)，則每次標(biāo)記i殳為"OFF" (步驟S24),在這種情況下，步驟S26中的后續(xù)判斷變?yōu)?否"，由此 通過執(zhí)行步驟S28至S30來(lái)接連地加工一個(gè)或多個(gè)工件W，直至在步 驟S31中指示需要加工后尺寸控制的下一工件之序數(shù)的下一尺寸測(cè)量間 隔X的值減為"1"。這里，步驟S27和步驟S31中的符號(hào)"i"表示作 為變量的下一尺寸測(cè)量間隔X的值。在每次執(zhí)行步驟S31時(shí)將符號(hào)"i" 或下一尺寸測(cè)量間隔X的值減"1"，并且當(dāng)實(shí)現(xiàn)"i=l"時(shí)，程序從步 驟S27進(jìn)行到步驟S13，由此在每次再次執(zhí)行步驟S13至S21時(shí)確定指 示需要加工后尺寸控制的下一工件之序數(shù)的尺寸測(cè)量間隔X的新值。這 樣，根據(jù)流程圖l接連地執(zhí)行對(duì)多個(gè)工件W的加工，直到完成對(duì)所有 待加工工件W的加工。因此，在本實(shí)施例中，由于下一尺寸測(cè)量間隔 X或需要加工后尺寸控制的工件的序ltA根據(jù)磨床的最新狀態(tài)確定的， 所以能夠防止執(zhí)行任何對(duì)于尺寸控制所不必要的測(cè)量，從而能夠高效地 執(zhí)行加工后尺寸控制并通過縮短加工周期來(lái)提高生產(chǎn)率。然而，仍能夠
獲得完全滿;ua工能力的產(chǎn)品。 (第二實(shí)施例)
在上述第一實(shí)施例中，每當(dāng)在接連地磨削工件的過程中執(zhí)行加工后
尺寸控制時(shí)，便將磨削起始點(diǎn)改變上述a/2以變換砂輪頭19的位置，并使砂輪頭19在后退進(jìn)給中后退到補(bǔ)償后的磨削起始點(diǎn)。在下面要描 述的第二實(shí)施例中，相反的是，磨削起始點(diǎn)不變，其中砂輪頭19無(wú)論 在什么時(shí)候后退都退回到最初的磨削起始點(diǎn)。
將參照?qǐng)D4所示的流程圖2對(duì)第二實(shí)施例中的加工后尺寸控制的操 作進(jìn)行描述。與第一實(shí)施例的一個(gè)不同之處在于，在粗磨切入完成粗磨 切入量的第一部分之后，砂輪頭19在步驟S40和S41之間以及步驟S48 和S49之間不為了位置補(bǔ)償而發(fā)生移動(dòng)。
另外的不同之處在于，在步驟S41和S49的每個(gè)步驟中，砂輪頭19 首先移動(dòng)位置補(bǔ)償量a/2和快速進(jìn)給量的總和，然后以粗磨進(jìn)^il率移 動(dòng)粗磨切入量，并進(jìn)一步以精磨進(jìn)給速率前,磨切入量以執(zhí)行精磨； 在步驟S42和S50的每個(gè)步驟中，砂輪頭19通it^i^lt磨切入量、粗 磨切入量、快速進(jìn)給量以及位置補(bǔ)償量a/2的總和而后退到最初的磨削 起始點(diǎn)。
此夕卜，作為在步驟S51中計(jì)算下一尺寸測(cè)量間隔X的值時(shí)使用的上 a達(dá)式l的因數(shù)的加工誤差a表示在最后的加工后尺寸控制時(shí)確定的 加工誤差與在當(dāng)前的加工后尺寸控制時(shí)確定的加工誤差之間的差值。在 對(duì)無(wú)需進(jìn)行加工后尺寸控制的各個(gè)工件的加工中，也就是說，在對(duì)*^ 的加工后尺寸控制與下一加工后尺寸控制之間所磨削的各個(gè)工件的加 工中，在步驟S59中將快速ii^后的粗磨切入量設(shè)定為位置補(bǔ)償量a/2 和粗磨切入量之和。因此，在第二實(shí)施例中同樣能夠防止執(zhí)行任何對(duì)于 尺寸控制所不必要的測(cè)量，從而能夠高效地執(zhí)行加工后尺寸控制并通過
縮短加工周期來(lái)提高生產(chǎn)率。然而，仍能夠獲得完全滿;ua工能力的產(chǎn) (第三實(shí)施例)
在上述第一和第二實(shí)施例中，已經(jīng)對(duì)接連地磨削每個(gè)均具有一個(gè) 非圓部分的工件的情況進(jìn)行了描述。然而，本發(fā)明能夠等同地應(yīng)用于一 個(gè)圓筒形磨床，該圓筒形磨床用于接連地磨削每個(gè)均具有待磨削的圓筒 形部分的多個(gè)工件。將在下文中將應(yīng)用了本發(fā)明的圓筒形磨床作為第三 實(shí)施例進(jìn)行描述。在第三實(shí)施例中，將描述與前述第一實(shí)施例的不同之 處，而對(duì)與第一實(shí)施例相同的構(gòu)造和功能予以則不再詳細(xì)描述。
目前，已經(jīng)將執(zhí)行在對(duì)工件進(jìn)行磨削IMt的同時(shí)對(duì)工件的尺寸i^行測(cè)量的所謂的"加工中尺寸控制"付諸實(shí)踐。"加工中尺寸控制"是一 種公知的磨削方法，其中，基于控制設(shè)備事先計(jì)算出的切入量來(lái)移動(dòng)砂 輪頭并在工件的加工操作中通過在加工中使用的計(jì)量器(工件測(cè)量設(shè) 備)來(lái)測(cè)量工件的直徑，以在工件直徑達(dá)到目標(biāo)尺寸時(shí)停止加工。在加
工中尺寸控制下的加工中，通常情況是根據(jù)磨床的暖機(jī)狀態(tài)等，在控 制設(shè)備計(jì)算出的砂輪頭理論切入量與加工中尺寸控制下砂輪頭實(shí)際切 入的實(shí)際切入量之間產(chǎn)生誤差a。在這種情況下，磨削起始點(diǎn)被補(bǔ)償對(duì) 應(yīng)于所述誤差的一半a/2的位置補(bǔ)償量，并且在不受加工中尺寸控制的 情況下，利用位于從補(bǔ)償后的磨削起始點(diǎn)前進(jìn)了控制設(shè)備所計(jì)算出的切 入量的砂輪頭上的砂輪順次磨削待加工的每個(gè)工件。然而，由于不受加 工中尺寸控制的待加工工件的數(shù)目是基于事先設(shè)定的值來(lái)確定的，所以 存在頻繁執(zhí)行不必要的加工中尺寸控制的可能。
在第三實(shí)施例中，砂輪頭的磨削起始點(diǎn)首先被補(bǔ)償對(duì)應(yīng)于在對(duì)砂輪 所磨削的工件部分的加工中尺寸控制下所計(jì)算出的理論值與所測(cè)得的 實(shí)際尺寸之間的誤差a的位置補(bǔ)償量，然后，通過尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝 置來(lái)設(shè)定除最后一個(gè)工件外的在不受加工中尺寸控制的情況下所應(yīng)當(dāng) 磨削的工件的數(shù)目X。換句話說，尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置設(shè)定作為在最 后的或前一加工中尺寸控制后磨削的工件中的最后一個(gè)且應(yīng)當(dāng)在下一 加工中尺寸控制下進(jìn)行磨削的工件的序數(shù)作為下一尺寸測(cè)量間隔X。在 設(shè)定工件的數(shù)目或序數(shù)X作為下一尺寸測(cè)量間隔時(shí)(步驟S82 )，通過 將初始位置補(bǔ)償裝置在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間對(duì)最后一個(gè)工件確定的 位置補(bǔ)償量(即，誤差a的一半a/2)除以在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間磨 削的工件的數(shù)目(n)來(lái)計(jì)算單位或平均位置補(bǔ)償量(a/2/n)。然后，基 于該單位或平均位置補(bǔ)償量(a/2/n)來(lái)設(shè)定作為下一測(cè)量間隔的工件數(shù) 目或序數(shù)(X)。
圖7示出了在第三實(shí)施例中用于設(shè)定下一尺寸測(cè)量間隔的流程圖3 (由步驟S65至S94組成)。與前述第一實(shí)施例的一個(gè)不同之處在于 在分別對(duì)應(yīng)于圖3的步驟S4和S13的各個(gè)步驟S68和S76中，執(zhí)行加 工中尺寸控制，使得磨削操作在由尺寸測(cè)量設(shè)備18測(cè)量工件的直徑的 情況下進(jìn)行。另外的不同之處在于因?yàn)樵诟鱾€(gè)步驟S68和S76期間已 經(jīng)進(jìn)行了工件直徑的尺寸測(cè)量，圖7所示的流程圖3不包括對(duì)應(yīng)于圖3 的步驟S6和S15的步驟；并且，在分別對(duì)應(yīng)于步驟S9和S18的各個(gè)步驟S72和S80涉及與精磨同時(shí)執(zhí)行的加工中尺寸控制(即，工件直徑由 尺寸測(cè)量設(shè)備18測(cè)量情況下的磨削^Mt控制)。除了上述這些步驟，此 第三實(shí)施例與前述第一實(shí)施例都相同。因此，在此第三實(shí)施例中，由于 用于尺寸控制的下一尺寸測(cè)量間隔是根據(jù)磨床的最新狀態(tài)確定的，所以 同樣能夠防止執(zhí)行任何對(duì)于尺寸控制所不必要的測(cè)量，從而能夠高效地 執(zhí)行加工后尺寸控制并通過縮短加工周期來(lái)提高生產(chǎn)率。然而，仍能夠 獲得完全滿足加工能力的產(chǎn)品。
(第四實(shí)施例)
在上述第三實(shí)施例中，在加工過程中同時(shí)獲得的加工中測(cè)得數(shù)據(jù) 被用作實(shí)際測(cè)得的尺寸數(shù)據(jù)。然而，不限于使用加工中測(cè)得數(shù)據(jù)，還能 夠像上述第一實(shí)施例那樣對(duì)砂輪頭的磨削起始點(diǎn)補(bǔ)償一個(gè)位置補(bǔ)償量， 該位置補(bǔ)償量對(duì)應(yīng)于砂輪所磨削工件的由加工后尺寸設(shè)定設(shè)備在磨削 過程中測(cè)得的實(shí)際值與計(jì)算得到的理論值之間的誤差。在這種情況下， 除了在對(duì)磨削起始點(diǎn)的最后或前一補(bǔ)償之后的下 一尺寸測(cè)量間隔期間 所最后磨削的工件之外，其他工件的磨削都是在不受加工后尺寸控制的 情況下在加工中尺寸控制下進(jìn)行的。在設(shè)定工件的數(shù)目或序數(shù)X作為下 一尺寸測(cè)量間隔時(shí)(步驟S114),通過將初始位置補(bǔ)償裝置在當(dāng)前的尺 寸測(cè)量間隔中對(duì)最后一個(gè)工件確定的位置補(bǔ)償量(即，誤差a的一半a/2 ) 除以在當(dāng)前的尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目(n)來(lái)計(jì)算單位或 平均位置補(bǔ)償量(a/2/n)。然后，基于該單位或平均位置補(bǔ)償量(a/2/n) 通過尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置來(lái)設(shè)定作為下一測(cè)量間隔的工件數(shù)目或序 數(shù)(X)。
圖8示出了在第四實(shí)施例中的加工后尺寸控制情況下設(shè)定下一尺寸 測(cè)量間隔中所用的流程圖4 (由步驟S95至S126組成)。與前述第一實(shí) 施例的一個(gè)不同之處在于在對(duì)應(yīng)于圖3所示的步驟S4和S13的各個(gè) 步驟S98和S107中，在加工中尺寸控制下對(duì)工件進(jìn)行磨削，同時(shí)由尺 寸測(cè)量設(shè)備18測(cè)量工件的直徑。另外的不同之處在于在分別對(duì)應(yīng)于 圖3的步驟S9和S18的各個(gè)步驟S103和S112中，在對(duì)工件進(jìn)行精磨 的同時(shí)執(zhí)行加工中尺寸控制(即，工件直徑由尺寸測(cè)量設(shè)備18測(cè)量情 況下的磨削操作控制)；并且，在分別對(duì)應(yīng)于圖3的步驟S28和S29的 各個(gè)步驟S122和S123中，當(dāng)在加工中尺寸控制下測(cè)量工件的直徑時(shí)， 執(zhí)行對(duì)工件的粗磨和精磨。除了上述以外的步驟都與前述第 一實(shí)施例相同。因此，在此第四實(shí)施例中，由于用于尺寸控制的下一尺寸測(cè)量間隔 是根據(jù)磨床的最新狀態(tài)確定的，所以同樣能夠防止執(zhí)行任何對(duì)于尺寸控 制所不必要的測(cè)量，從而能夠高效地執(zhí)行加工后尺寸控制并通過縮短加
工周期來(lái)提高生產(chǎn)率。然而，仍能夠獲得完全滿;ua工能力的產(chǎn)品。
第四實(shí)施例中的本發(fā)明不僅能夠同樣應(yīng)用于前述第 一實(shí)施例中，還 能夠應(yīng)用于前述第二實(shí)施例中的加工后尺寸控制，在前述第一實(shí)施例
中，在每次執(zhí)行加工后尺寸控制時(shí)，將磨削起始點(diǎn)移動(dòng)誤差a的一半a/2， 以在接連磨削多個(gè)工件后對(duì)砂輪頭19的位置補(bǔ)償相同的量，并且，砂 輪頭19在后退操作中后退到補(bǔ)償磨削起始點(diǎn)，在前述第二實(shí)施例中， 砂輪頭19被控制成在后退操作中后退到最初的磨削起始點(diǎn)，而不改變 最初的磨削起始點(diǎn)，并且，即使在對(duì)前述第二實(shí)施例進(jìn)行了這種改型的 情況下，也能夠獲得與在前述第二實(shí)施例中所實(shí)現(xiàn)的相同的效果。
所有上述實(shí)施例都是以接連地磨削具有一個(gè)待磨部分的多個(gè)工件 的形式來(lái)描述的。然而，上述實(shí)施例可同樣以接連地磨削每個(gè)工件的多 個(gè)部分和接連地磨削多個(gè)這種工件的形式來(lái)實(shí)施。
對(duì)上述實(shí)施例中的各種特征和多個(gè)伴隨的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下
在圖3中典型示出的上述第一實(shí)施例中，在設(shè)定應(yīng)當(dāng)于在前一位置 補(bǔ)償操作后開始并與下一位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺寸測(cè)量間隔 期間磨削的工件的數(shù)目時(shí)，基于將初始位置補(bǔ)償裝置在當(dāng)前的尺寸測(cè)量 間隔期間對(duì)最后一個(gè)工件確定的位置補(bǔ)償量(a/2)除以在當(dāng)前尺寸測(cè) 量間隔期間磨削的工件的數(shù)目(n)而得到的單位或平均位置補(bǔ)償量 (a/2/n)來(lái)設(shè)定在下一尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目。因此，能 夠根據(jù)磨床在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間的最新狀態(tài)來(lái)設(shè)定用于尺寸控制 的尺寸測(cè)量間隔，并能夠防止執(zhí)行任何對(duì)于尺寸控制所不必要的測(cè)量， 從而能夠高效地執(zhí)行加工后尺寸控制并通過縮短加工周期來(lái)提高生產(chǎn)
率。然而，仍能夠獲得完全滿;ua工能力的產(chǎn)品。
此外，在圖3中典型示出的上述第一實(shí)施例中，基于待磨削部分的 公差和磨床的加工能力來(lái)設(shè)定目標(biāo)精度(P )，然后基于目標(biāo)精度(P) 與平均加工誤差U/n)的商，即，通過將目標(biāo)精度(P)除以平均加工
誤差(a/n)，來(lái)設(shè)定應(yīng)當(dāng)在下一尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目。 因此，能夠根據(jù)磨床在當(dāng)前的尺寸測(cè)量間隔期間的最新狀態(tài)為尺寸控制
19設(shè)定尺寸測(cè)量間隔，并能夠防止執(zhí)行任何對(duì)于尺寸控制所不必要的測(cè) 量，從而能夠高效地執(zhí)行加工后尺寸控制并通過縮短加工周期來(lái)提高生
產(chǎn)率。然而，仍能夠獲得完全滿;ua工能力的產(chǎn)品。
在圖4中典型示出的上述第二實(shí)施例中，在設(shè)定應(yīng)當(dāng)于在前一位置
補(bǔ)償操作后開始并與下一位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺寸測(cè)量間隔 期間磨削的工件的數(shù)目時(shí)，通過將砂輪頭位置補(bǔ)償裝置在前一尺寸測(cè)量 間隔和當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間對(duì)相應(yīng)的最后工件確定的位置補(bǔ)償量
Ul/2， a2/2)之間的差值Ul/2-a2/2)除以在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間 磨削的工件數(shù)目(n)計(jì)算出平均位置補(bǔ)償差值{ Ul/2-a2/2) /n}，然后 基于該平均位置補(bǔ)償差值設(shè)定在下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工 件數(shù)目。因此，能夠根據(jù)磨床的最新狀態(tài)設(shè)定用于尺寸控制的下一尺寸 測(cè)量間隔，并能夠防止執(zhí)行任何對(duì)于尺寸控制執(zhí)行所不必要的測(cè)量，從 而能夠高效地執(zhí)行加工后尺寸控制并通過縮短加工周期來(lái)提高生產(chǎn)率。
顯然，可以根據(jù)上述教示對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此應(yīng)當(dāng) 理解，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以與此處具體描述不同的方式來(lái)實(shí)施本 發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于磨床的加工后尺寸控制設(shè)備，所述磨床具有工件支撐設(shè)備，所述工件支撐設(shè)備用于以可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的方式支撐工件；砂輪頭，所述砂輪頭以可旋轉(zhuǎn)的方式承載砂輪并且能夠在與所述旋轉(zhuǎn)軸線交叉的方向上相對(duì)于工件移動(dòng)；以及用于測(cè)量工件尺寸的尺寸測(cè)量設(shè)備；所述加工后尺寸控制設(shè)備包括初始位置補(bǔ)償裝置，所述初始位置補(bǔ)償裝置用于控制所述尺寸測(cè)量設(shè)備來(lái)測(cè)量由位于沿所述方向前進(jìn)預(yù)定量的砂輪頭上的砂輪磨削的工件部分的實(shí)際尺寸，并用于對(duì)所述砂輪頭的初始位置補(bǔ)償一個(gè)位置補(bǔ)償量，所述位置補(bǔ)償量對(duì)應(yīng)于所述實(shí)際尺寸與通過計(jì)算得到的當(dāng)所述砂輪頭前進(jìn)所述預(yù)定量時(shí)所述工件部分應(yīng)當(dāng)達(dá)到的理論尺寸之間的差值；以及尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置，所述尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置用于設(shè)定在前一位置補(bǔ)償操作后開始并與下一位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目，所述前一位置補(bǔ)償操作和下一位置補(bǔ)償操作都由所述初始位置補(bǔ)償裝置執(zhí)行；其中，所述尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置通過將所述初始位置補(bǔ)償裝置在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間對(duì)最后一個(gè)工件確定的位置補(bǔ)償量除以在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目來(lái)計(jì)算平均位置補(bǔ)償量，然后基于所述平均位置補(bǔ)償量設(shè)定在下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目。
2. —種用于磨床的加工后尺寸控制設(shè)備，所i^床具有床身；工 作頭，所述工作頭安裝在所述床身上并以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐工作主軸， 所述工作主軸用于支撐待磨削的具有非圓部分的工件；砂輪頭，所述砂 輪頭以可旋轉(zhuǎn)的方式承載砂輪并在所述床身上安裝成能夠沿與所述 工作主軸的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的方向來(lái)回移動(dòng)；控制設(shè)備，所述控制設(shè)備 用于控制所述工作主軸和所述砂輪頭，以在使所述砂輪頭沿進(jìn)給方向 前進(jìn)而抵靠所述非圓部分切入所述砂輪的同時(shí)通過根據(jù)限定所述非 圓部分的最終加工形狀的輪廓數(shù)據(jù)使所述工作主軸的旋轉(zhuǎn)與所述砂 輪頭的來(lái)回移動(dòng)相關(guān)聯(lián)來(lái)執(zhí)行輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)；以及用于測(cè)量所述非圓部分的尺寸的尺寸測(cè)量設(shè)備；所述加工后尺寸控制設(shè)備包括初始位置補(bǔ)償裝置，所述初始位置補(bǔ)償裝置用于控制所述尺寸測(cè) 量設(shè)備來(lái)測(cè)量在執(zhí)行所述輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)由位于切入了第一切入量 的砂輪頭上的砂輪磨削后的所述非圓部分的實(shí)際尺寸，用于對(duì)所述砂 輪頭的初始位置補(bǔ)償一個(gè)位置補(bǔ)償量，所述位置補(bǔ)償量對(duì)應(yīng)于所述實(shí) 際尺寸與計(jì)算得到的在執(zhí)行所述輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)所述砂輪頭前進(jìn)了 所述第一切入量的時(shí)候所述非圓部分應(yīng)當(dāng)達(dá)到的理論尺寸之間的差 值，然后用于操作所述控制設(shè)備，使得在執(zhí)行所述輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)所 述砂輪頭前進(jìn)第二切入量；以及尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置，所述尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置用于設(shè)定在 前一位置補(bǔ)償操作后開始并與下一位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺 寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目，所述前一位置補(bǔ)償操作和下 一位置補(bǔ)償操作都由所述初始位置補(bǔ)償裝置執(zhí)行；其中，所述尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置通過將所述初始位置補(bǔ)償裝置 在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間對(duì)最后一個(gè)工件確定的位置補(bǔ)償量除以在 當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目來(lái)計(jì)算平均位置補(bǔ)償量，然 后基于所述平均位置補(bǔ)償量設(shè)定在下 一 尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削 的工件的數(shù)目。
3.如權(quán)利要求1或2所述的加工后尺寸控制設(shè)備，其中，所述尺寸 測(cè)量間隔設(shè)定裝置基于待磨削部分的公差和磨床的加工能力來(lái)設(shè)定 目標(biāo)精度，然后基于通過將所述目標(biāo)精度除以所述平均位置補(bǔ)償量而 得到的商來(lái)設(shè)定在所述下 一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù) 目。
4. 一種用于磨床的加工后尺寸控制設(shè)備，所述磨床具有工件支 撐設(shè)備，所述工件支撐設(shè)備用于以可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的方式支撐工 件;砂輪頭，所述砂輪頭以可旋轉(zhuǎn)的方式承載砂輪并且能夠在與所述 旋轉(zhuǎn)軸線交叉的方向上相對(duì)于所述工件移動(dòng)；以及用于測(cè)量工件尺寸 的尺寸測(cè)量設(shè)備；所述加工后尺寸控制設(shè)備包括砂輪頭初始位置補(bǔ)償裝置，所述妙、輪頭初始位置補(bǔ)償裝置用于控 制所述尺寸測(cè)量設(shè)備來(lái)測(cè)量由位于沿所述方向前進(jìn)預(yù)定量的砂輪頭 上的砂輪磨削的工件部分的實(shí)際尺寸，并用于對(duì)所述砂輪頭的初始位 置補(bǔ)償一個(gè)位置補(bǔ)償量，所述位置補(bǔ)償量對(duì)應(yīng)于所述實(shí)際尺寸與計(jì)算 得到的在所述砂輪頭前進(jìn)所述預(yù)定量時(shí)所述工件部分應(yīng)當(dāng)達(dá)到的理論尺寸之間的差值；以及尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置，所述尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置用于設(shè)定在 前一位置補(bǔ)償操作后開始并與下一位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺 寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目，所述前一位置補(bǔ)償操作和下 一位置補(bǔ)償操作都由所述砂輪頭初始位置補(bǔ)償裝置執(zhí)行；其中，所述尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置通過將所述砂輪頭初始位置補(bǔ) 償裝置分別在前一尺寸測(cè)量間隔期間和當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間對(duì)相 應(yīng)的最后工件確定的位置補(bǔ)償量之間的差值除以在當(dāng)前尺寸測(cè)量間 隔期間磨削的工件的數(shù)目來(lái)計(jì)算平均位置補(bǔ)償差值，然后基于所述平 均位置補(bǔ)償差值設(shè)定在下 一 尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù) 目。
5. —種用于磨床的加工后尺寸控制設(shè)備，所述磨床具有床身； 工作頭，所述工作頭安裝在所述床身上并以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐工作主軸 的，所述工作主軸用于支撐待磨削的具有非圓部分的工件；砂輪頭，所 述砂輪頭以可旋轉(zhuǎn)的方式承載砂輪并在所述床身上安裝成能夠沿與 所述工作主軸的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的方向來(lái)回移動(dòng)；控制設(shè)備，所述控制 設(shè)備用于控制所述工作主軸和所述砂輪頭，以在使所述砂輪頭沿進(jìn)給 方向前進(jìn)而抵靠所述非圓部分切入所述砂輪時(shí)通過根據(jù)限定所述非 圓部分的最終加工形狀的輪廓數(shù)據(jù)使所述工作主軸的旋轉(zhuǎn)與所述砂 輪頭的來(lái)回移動(dòng)相關(guān)聯(lián)來(lái)執(zhí)行輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)；以及用于測(cè)量所述非圓 部分的尺寸的尺寸測(cè)量設(shè)備；所述加工后尺寸控制設(shè)備包括砂輪頭初始位置補(bǔ)償裝置，所述砂輪頭初始位置補(bǔ)償裝置用于控 制所述尺寸測(cè)量設(shè)備來(lái)測(cè)量在執(zhí)行所述輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的時(shí)候由位于 切入了第 一切入量的砂輪頭上的砂輪磨削后的所述非圓部分的實(shí)際 尺寸，用于對(duì)所述砂輪頭的初始位置補(bǔ)償一個(gè)位置補(bǔ)償量，所述位置補(bǔ)償量對(duì)應(yīng)于所述實(shí)際尺寸與計(jì)算得到的在執(zhí)行所述輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng) 時(shí)所述砂輪頭前進(jìn)了所述第一切入量的時(shí)候所述非圓部分應(yīng)當(dāng)達(dá)到 的理論尺寸之間的差值，然后用于操作所述控制設(shè)備，使得在執(zhí)行所述輪廓產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)所述砂輪頭前進(jìn)第二切入量；以及尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置，所述尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置用于設(shè)定在 前一位置補(bǔ)償操作后開始并與下一位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺 寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目，所述前一位置補(bǔ)償操作和下 一位置補(bǔ)償操作都由所述砂輪頭初始位置補(bǔ)償裝置執(zhí)行；其中，所述尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置通過將所述砂輪頭初始位置補(bǔ) 償裝置分別在前一尺寸測(cè)量間隔期間和當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間對(duì)相 應(yīng)的最后工件確定的位置補(bǔ)償量之間的差值除以在當(dāng)前尺寸測(cè)量間 隔期間磨削的工件的數(shù)目來(lái)計(jì)算平均位置補(bǔ)償差值，并基于所述平均 位置補(bǔ)償差值設(shè)定在下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目。
6.如權(quán)利要求4或5所述的加工后尺寸控制設(shè)備，其中，所述尺寸 測(cè)量間隔設(shè)定裝置基于待磨削部分的公差和磨床的加工能力來(lái)設(shè)定 目標(biāo)精度，然后基于通過將所述目標(biāo)精度除以所述平均位置補(bǔ)償差值 而得到的商來(lái)設(shè)定在所述下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的 數(shù)目。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加工后尺寸控制設(shè)備，其設(shè)置有初始位置補(bǔ)償裝置，用于控制尺寸測(cè)量設(shè)備來(lái)測(cè)量工件部分的實(shí)際尺寸，并用于對(duì)砂輪頭的初始位置補(bǔ)償對(duì)應(yīng)于實(shí)際值與計(jì)算得到的理論值之間的差值的位置補(bǔ)償量；和尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置，用于設(shè)定于在前一初始位置補(bǔ)償操作后開始并與下一初始位置補(bǔ)償操作一起結(jié)束的下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目。尺寸測(cè)量間隔設(shè)定裝置基于將在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間磨削的最后一個(gè)工件的位置補(bǔ)償量除以在當(dāng)前尺寸測(cè)量間隔期間磨削的工件的數(shù)目而得到的平均位置補(bǔ)償量設(shè)定在下一尺寸測(cè)量間隔期間應(yīng)當(dāng)磨削的工件的數(shù)目。
文檔編號(hào)B24B19/12GK101549476SQ20091012913
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者井上勝晴, 山口智久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特