专利名称：机床以及加工方法
技术领域：
本发明涉及沿径向对工件的周面进行加工的机床及其加工方法。
背景技术：
之前，作为沿径向在筒状工件的外周面进刀的机床，有日本特开平7-214466号公报(专利文献1)所记载的磨床。在加工时，该磨床使砂轮座以恒定的进给速度前进。专利文献1 日本特开平7-214466号公报然而，通常情况下，在每次粗加工、精加工等中，从加工精度以及加工烧伤(磨削烧伤)等方面考虑，设定有适当的工具的进给速度。但是，在工具从未接触到工件的状态 (空加工)转移到实际加工时、即加工开始时，由于工具对工件按压的力突然地发生作用， 因此工件在径向上挠曲。即，工件一边在径向上挠曲一边被工具加工。因此可知，在该状态下，工具与工件的相对的进给速度未达到目标的进给速度，从而会导致加工时间的延长。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而研发的，其目的在于提供一种能够实现在加工开始时缩短加工时间的机床以及加工方法。为了解决上述课题，在技术方案1所涉及的机床的发明中，该机床具备将轴状的工件支承为能够旋转的支承机构；能够相对于上述支承机构在上述工件的径向上相对移动的工具；以及使上述支承机构与上述工具相对移动，朝向径向加工上述工件的周面的控制机构，上述控制机构对过渡状态下的上述工具在上述径向上的相对进给速度进行控制， 以使该过渡状态下的上述工具在上述径向上的相对进给速度比稳定状态下的上述工具在上述径向上的相对进给速度快，其中，上述过渡状态为加工位置处的上述工件在径向上的挠曲量增加的状态，上述稳定状态为上述加工位置处的上述工件在径向上的挠曲量恒定的状态。在技术方案2所涉及的发明中，上述过渡状态为刚刚从空加工转移到加工之后的状态。在技术方案3所涉及的发明中，上述机床还具备加工阻力检测机构，该加工阻力检测机构对在实际加工中利用上述工具加工上述工件时产生的加工阻力进行检测；以及目标加工阻力设定机构，该目标加工阻力设定机构将在之前加工同一种类的上述工件时、上述工件在径向上的挠曲量恒定的稳定状态下的上述加工阻力设定为稳定目标加工阻力，在上述过渡状态下，上述控制机构对上述工具在上述径向上的进给速度进行控
4制，以使当前的上述加工阻力达到上述目标加工阻力。在技术方案4所涉及的发明中，上述控制机构根据上述过渡状态下的当前的上述加工阻力，使上述工具在上述径向上的进给速度发生变化。在技术方案5所涉及的发明中，上述机床还具备测量上述工件的加工外径的加工外径测量机构，在加工上述工件时，上述目标加工阻力设定机构基于由上述加工外径测量机构测量出的上述工件的加工外径来修正上述稳定目标加工阻力。在技术方案6所涉及的发明中，上述目标加工阻力设定机构，在设定了上述稳定目标加工阻力时，对由上述加工外径测量机构计算出的上述稳定状态下的上述工件的加工外径的每单位时间的减少量进行设定；在加工此次的上述工件时，利用上述加工外径测量机构计算上述稳定状态下的上述工件的此次的加工外径的每单位时间的减少量；将上述此次的加工外径的每单位时间的减少量除以已设定的上述加工外径的每单位时间的减少量而得到的值、与上述稳定目标加工阻力相乘；将所得到的值设定为新的上述稳定目标加工阻力。在技术方案7所涉及的加工方法的发明中，该加工方法该加工方法通过一边使轴状的工件旋转一边使上述工件与工具在上述工件的径向上相对移动，朝向径向加工上述工件的周面，对过渡状态下的上述工具在上述径向上的相对进给速度进行控制，以使该过渡状态下的上述工具在上述径向上的相对进给速度比稳定状态下的上述工具在上述径向上的相对进给速度快，其中，上述过渡状态为加工位置处的上述工件在径向上的挠曲量增加的状态，上述稳定状态为上述加工位置处的上述工件在径向上的挠曲量恒定的状态。另外，上述技术方案2 6所涉及的车床的发明实质上能够原封不动地应用于技术方案7所涉及的加工方法的发明。根据上述那样构成的技术方案1所涉及的发明，进行控制以使过渡状态下的工具相对于工件在径向上的进给速度(以下，称为“工具的相对进给速度”)比稳定状态下的工具的相对进给速度快。这里，过渡状态是指加工位置处的工件在径向上的挠曲量增加的状态、即相当于刚刚从空加工转移到粗加工之后的状态。另一方面，稳定状态是指加工位置处的工件在径向上的挠曲量恒定的状态、即相当于开始粗加工后经过了一定时间的状态。即， 在刚刚开始粗加工之后，通过将工具的相对进给速度控制为比已设定的目标值(相当于稳定状态下的进给速度)快，能够缩短过渡状态下的加工时间。这里，在该说明中，列举粗加工为例子进行了说明，但是，若是处于工件在径向上的挠曲量增加的过渡状态下也能够同样地应用于精加工。根据技术方案2所涉及的发明，对于过渡状态实现了明确化。S卩，对刚刚从空加工转移到加工之后的工具的相对进给速度进行控制，以使该刚刚从空加工转移到加工之后的工具的相对进给速度比之后的稳定状态下的工具的相对进给速度快。根据技术方案3所涉及的发明，将在之前加工同一种类的工件时的稳定状态下的加工阻力设为稳定目标加工阻力，对此次加工的工件的过渡状态的加工阻力进行控制、以使该加工阻力达到稳定目标加工阻力。即，利用之前的加工时的信息。这里，稳定状态是指如上所述那样加工阻力恒定的状态。即，认为达到稳定状态下的加工阻力为止，不存在加工精度、加工烧伤的问题。因此，在此次加工的过渡状态下，通过对工具的相对进给速度进行控制以使加工阻力达到稳定目标加工阻力，能够抑制加工精度、加工烧伤的问题产生。并且，通过设定加工阻力的目标值，能够进行基于加工阻力的反馈控制。根据技术方案4所涉及的发明，在过渡状态下，不将工具的相对进给速度设为恒定，而是进行控制以使其适当变化。例如，在过渡状态的终止阶段、即接近从过渡状态向稳定状态转移的阶段，若使工具的相对进给速度急剧地变化，则实际的加工阻力可能会超过稳定目标加工阻力。那么，根据情况，可能会产生加工精度、加工烧伤的问题。因此，例如， 从过渡状态的初期到中间阶段，将工具的相对进给速度设为较快，在接近过渡状态的终止阶段，进行控制以使工具的相对进给速度逐渐减慢。即，在从过渡状态向稳定状态转移时， 能够对工具的相对进给速度急剧地发生变化的情况进行抑制。其结果，能够抑制加工精度、 加工烧伤的问题产生。这里，在稳定状态的加工中，例如，有时由工具(砂轮等)的锋利度的变化等引起加工阻力发生变化。那么，即使稳定状态下的实际的加工阻力设为与已经设定的稳定目标加工阻力一致，实际的磨削量也会比目标的磨削量小。因此，在这样的情况下，根据技术方案5所涉及的发明，由于能够对稳定目标加工阻力进行修正，因此能够设定适于当前的状态的稳定目标加工阻力。根据技术方案6所涉及的发明，特定与稳定目标加工阻力的修正相关的具体的处理方法。根据这些方法，能够可靠地设定适当的稳定目标加工阻力。根据技术方案7所涉及的发明，能够取得与技术方案1所涉及的机床的发明的效果实际上相同的效果。另外，在将与其他机床相关的发明应用于该加工方法的情况下，能够取得与每一种效果同等的效果。
图1是表示机床的俯视图。图2是机床的功能框图。图3是表示控制装置中的处理的流程图。图4A是表示初始工件的加工中的工件外径尺寸、砂轮座位置以及加工阻力的图。图4B是表示后续工件的加工中的工件外径尺寸、砂轮座位置以及加工阻力的图。
具体实施例方式以下，参照附图对将本发明的机床以及加工方法具体化了的实施方式进行说明。作为本实施方式的机床的一个例子，以砂轮座横动(traverse)型圆筒磨床为例进行说明。并且，作为该磨床的加工对象工件W，列举凸轮轴、曲轴等轴状的工件为例。但是，工件W为轴状即可，也能够应用凸轮轴、曲轴以外的轴状工件。参照图1对该磨床进行说明。如图1所示，磨床1由床身10、主轴箱20、尾座30、 砂轮支承装置40、力传感器50、定尺寸装置60以及控制装置70构成。床身10构成为近似矩形形状，并配置于地板上。在该床身10的上表面，以向图1 的左右方向(Z轴方向)延伸的方式且相互平行地形成有一对砂轮座用导轨11a、lib。一对砂轮座用导轨IlaUlb是可供构成砂轮支承装置40的砂轮座横动基座41滑动的轨道。此夕卜，在床身10上，在一对砂轮座用导轨11a、lib之间配置有用于向图1的左右方向驱动砂轮座横动基座41的砂轮座用Z轴滚珠丝杠11c，并配置有旋转驱动该砂轮座用Z轴滚珠丝杠Ilc的砂轮座用Z轴电动机lid。主轴箱20(相当于本发明的“支承机构”。)具备主轴箱主体21、主轴22、主轴电动机23以及主轴顶尖(center^主轴箱主体21固定于床身10的上表面中的图1的左下侧。但是，主轴箱主体21能够略微调整相对于床身10在Z轴方向上的位置。在该主轴箱主体21的内部，以能够绕轴(绕图1的Z轴)旋转的方式插通支承有主轴22。在该主轴 22的图1的左端设置有主轴电动机23，利用主轴电动机23，主轴22相对于主轴箱主体21 被旋转驱动。该主轴电动机23具有编码器，利用编码器能够检测主轴电动机23的旋转角度。另外，在主轴22的右端安装有支承轴状的工件W的轴向一端的主轴顶尖M。尾座30(相当于本发明的“支承机构”。)具备尾座主体31以及尾座顶尖32。尾座主体31固定于床身10的上表面中的图1的右下侧。但是，尾座主体31能够略微调整相对于床身10在Z轴方向上的位置。在该尾座31上设置有不能相对于尾座31旋转的尾座顶尖32。该尾座顶尖32与主轴22的旋转轴位于同轴上。并且，该尾座顶尖32支承工件W的轴向另一端。S卩，尾座顶尖32以与主轴顶尖 24对置的方式配置。进而，利用主轴顶尖M与尾座顶尖32将工件W的两端支承为能够旋转。此外，能够改变尾座顶尖32从尾座31的右端面的突出量。即，能够根据工件W的位置调整尾座顶尖32的突出量。这样，工件W被主轴顶尖M以及尾座顶尖32保持为能够绕主轴(绕Z轴)旋转。砂轮支承装置40具备砂轮座横动基座41、砂轮座42、砂轮43 (相当于本发明的 “工具”。)以及砂轮旋转用电动机44。砂轮座横动基座41形成为矩形的平板状，并以能够在床身10的上表面中的一对砂轮座用导轨IlaUlb上滑动的方式配置。砂轮座横动基座 41与砂轮座用Z轴滚珠丝杠Ilc的螺母部件连结，并借助砂轮座用Z轴电动机Ild的驱动而沿着一对砂轮座用导轨IlaUlb移动。该砂轮座用Z轴电动机Ild具有编码器，利用编码器能够检测砂轮座用Z轴电动机Ild的旋转角度。在该砂轮座横动基座41的上表面，以向图1的上下方向(X轴方向)延伸的方式且相互平行地形成有能够供砂轮座42滑动的一对X轴导轨41a、41b。此外，在砂轮座横动基座41上，且在一对X轴导轨41a、41b之间配置有用于向图1的上下方向驱动砂轮座42 的X轴滚珠丝杠41c，并配置有旋转驱动该X轴滚珠丝杠41c的X轴电动机41d。该X轴电动机41d具有编码器，利用编码器能够检测X轴电动机41d的旋转角度。砂轮座42以能够在砂轮座横动基座41的上表面中的一对X轴导轨41a、41b上滑动的方式配置。并且，砂轮座42与X轴滚珠丝杠41c的螺母部件连结，并借助X轴电动机 41d的驱动而沿着一对X轴导轨41a、41b移动。S卩，砂轮座42能够相对于床身10、主轴箱 20以及尾座30向X轴方向(切入进给方向)以及Z轴方向(横动进给方向)相对移动。并且，在该砂轮座42中的图1的下侧部分形成有在图1的左右方向上贯通的孔。 砂轮旋转轴部件(未图示)以能够与Z轴平行地绕砂轮中心轴旋转的方式支承于该砂轮座42的贯通孔。在该砂轮旋转轴部件的一端(图1的左端)同轴地安装有圆盘状的砂轮 43(相当于本发明的“工具”。)。即，砂轮43被悬臂支承于砂轮座42。具体而言，将砂轮 43的图1的右端侧支承于砂轮座42，而砂轮43的图1的左端侧形成自由端。另外，在砂轮座42的上表面固定有砂轮旋转用电动机44。进而，将带轮悬挂于砂轮旋转轴部件的另一端(图1的右端)与砂轮旋转用电动机44的旋转轴，从而砂轮43通过砂轮旋转用电动机44 的驱动而绕砂轮轴进行旋转。力传感器50(相当于本发明的“加工阻力检测机构”。)设置于主轴22，并测量施加于主轴22的X轴方向分量的力。即，该力传感器50对利用砂轮43加工工件W所产生的加工阻力进行检测。这里，由于一边使砂轮43相对于工件W仅在X方向移动、一边进行加工，因此力传感器50仅测量X轴方向分量的力。由该力传感器50测量的信号向控制装置 70输出。定尺寸装置60(相当于本发明的“加工外径测量机构”。)测量加工位置处的工件 W的外径。由该定尺寸装置60测量的信号向控制装置70输出。控制装置70(相当于本发明的“控制机构” “目标阻力设定机构”。)控制各电动机而使工件W绕主轴旋转、使砂轮43旋转、并且改变砂轮43相对于工件W在Z轴方向以及 X轴方向的相对的位置，从而进行工件W的外周面的磨削加工。该控制装置70有时根据由各编码器检测出的各位置进行位置控制，有时根据由力传感器50检测出的加工阻力进行阻力控制。详细说明后述。接下来，参照图2对该磨床1的功能以及利用该磨床1加工工件W的方法进行说明。如图2所示，控制装置70由目标加工阻力设定部71以及控制部72构成。目标加工阻力设定部71 (相当于本发明的“目标阻力设定机构”。)设定了进行阻力控制时的稳定目标加工阻力Rt。该稳定目标加工阻力Rt为稳定状态下的目标加工阻力。这里，稳定状态是指工件W在径向上的挠曲量为恒定的状态。从加工开始至达到稳定状态为止的期间称为过渡状态。过渡状态为工件W在径向上的挠曲量增加的状态。在通过位置控制加工初始的工件W时，该目标加工阻力设定部71对稳定目标加工阻力Rt进行初始设定。其后，目标加工阻力设定部71根据需要对稳定目标加工阻力Rt进行修正。该目标加工阻力设定部71根据从编码器、定尺寸装置60以及力传感器50输出的信息来设定以及修正稳定目标加工阻力Rt。控制部72(相当于本发明的“控制机构”。)根据从各编码器输出的信息进行各电动机lld、41d的位置控制，从而进行工件W的外周面的加工。另外，控制部72根据在目标加工阻力设定部71中设定的各目标加工阻力和从力传感器50输出的信息进行阻力控制， 从而进行工件W的外周面的加工。以下，参照图3以及图4A、图4B，对控制装置70的处理详细地进行说明。首先，在本实施方式中，以连续地加工多个同一种类的工件W的情况为对象。为了方便，将第一个工件W称为初始工件Wl，将第二个以后的工件Wn称为后续工件。如图3所示，首先，开始对初始工件Wl进行加工(以下，称为“初始工件加工”) (Si)。在初始工件加工中，根据预先设定的位置指令值以及由编码器检测出的位置信息进行X轴电动机41d的位置控制，从而加工初始工件Wl的外周面。即，对初始工件Wl进行基于位置的反馈控制。进而，通过位置控制来控制砂轮43相对于初始工件Wl向X轴方向的进给速度。这里，在该阶段，尚未在目标加工阻力设定部71设定稳定目标加工阻力Rt。该初始工件加工中的工件外径尺寸a、砂轮座位置b以及加工阻力c形成为图4A 所示那样的走向。在图4B中，Tl是表示空加工的期间，T2是表示实际加工的期间，T21是表示过渡状态下的实际加工的期间，T22是表示稳定状态下的实际加工的期间。
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如图4A的c所示，空加工时加工阻力为零。另外，如图4A的a所示，此时的工件外形尺寸为DO。另外，此时的砂轮座位置的走向、即砂轮43的进给速度形成图4A的b所示那样的倾斜。如图4A的b所示，在空加工结束之后的实际加工中，砂轮43的进给速度为与空加工时相同的进给速度。实际加工的初期为过渡状态(期间T21)，并且加工阻力急剧地增加。 其后，到达加工阻力为恒定的稳定状态(期间T22)。这里，在整个初始工件加工中，将初始工件Wl的外径减少量Dl进行存储(S》。禾Ij 用定尺寸装置60对该初始工件Wl的外径减少量Dl进行测量。具体而言，测量初始工件加工中的稳定状态下的每单位时间的外径减少量D1。接下来，将初始工件加工的稳定状态(期间T2》下的加工阻力设定为稳定目标加工阻力Rt(S3)。将已设定的稳定目标加工阻力Rt存储于目标加工阻力设定部71。接下来，判定下一个工件W是否存在(S4)。并且，在下一个工件W不存在的情况下 (S4:否)，则结束处理。另一方面，在下一个工件W、即后续工件Wn存在的情况下(S4 是)，则开始对该后续工件Wn进行加工(S5)。在对后续工件Wn的加工中，在空加工时和加工(实际加工)时进行不同的控制。在空加工时对后续工件Wn的加工中，根据由编码器检测出的位置信息进行X轴电动机41d的位置控制，以使得该位置的砂轮43的进给速度与已设定的空加工时的砂轮43的进给速度一致。此时的砂轮43的进给速度与初始工件加工的空加工时的砂轮43 的进给速度相同。在图4B中，该空加工为Tl所示的期间。如图4B的Cl所示，空加工时的加工阻力为零。另外，如图4B的A所示，此时的工件外径尺寸为DO。另外，此时的砂轮座位置的走向、即砂轮43的进给速度形成如图4B的Bl所示那样的倾斜。进而，当空加工结束后，在实际加工时对后续工件Wn的加工中，根据由力传感器 50检测出的加工阻力控制X轴电动机41d、以使得加工阻力达到在目标加工阻力设定部71 中所存储的稳定目标加工阻力Rt。即，对后续工件Wn进行基于加工阻力的反馈控制。进而，通过阻力控制来控制砂轮43相对于后续工件Wn向X轴方向的进给速度。具体而言，在图4B中，过渡状态下的加工为T21所示的期间。如图4B的C2所示， 该过渡状态下的加工阻力急剧地增加。在过渡状态的终止阶段，加工阻力的增加量以逐渐减小的方式变化。如图4B的A所示，工件的外径尺寸逐渐减小。另外，如图4B的B2所示， 此时的砂轮座位置的走向、即砂轮43的进给速度形成为，过渡状态的中间阶段的砂轮43的进给速度比过渡状态的初期快，之后朝向终止阶段而逐渐减慢。即，过渡状态下的砂轮43 的进给速度表示描画缓和的S字曲线那样的走向。设定反馈控制的增益以使得过渡状态下的砂轮43的进给速度的走向形成上述的走向。进而，若过渡状态结束后到达稳定状态(期间T22)，则如图4B的C3所示，加工阻力变为恒定。如图4B的A所示，稳定状态的工件外形尺寸以恒定的量减少。另外，如图4B 的B3所示，稳定状态的砂轮座位置的走向、即砂轮43的进给速度变为恒定。S卩，进行阻力控制以使得过渡状态下的砂轮43的进给速度比稳定状态下的砂轮 43的进给速度快。并且，进行阻力控制以使得从过渡状态向稳定状态的转移中、砂轮43的进给速度平稳地变化。
接下来，返回到图3进行说明。在开始对后续工件Wn进行加工之后(S5)，首先，测量此次的外径减少量Dn。利用定尺寸装置60测量该外径减少量Dn。具体而言，测量稳定状态的每单位时间的外径减少量Dn。进而，计算出该此次测量出的每单位时间的外径减少量Dru与初始工件加工中的稳定状态的每单位时间的外径减少量Dl (相当于本发明的“目标减少量”。)之间的差Δ 。并且，判定外径减少量的差AD是否在预先设定的允许值以内(S6)。进而，在外径减少量的差AD不在允许值以内的情况下(S6 否)，则修正稳定目标加工阻力Rt(S7)。该稳定目标加工阻力Rt的修正按以下方式进行。首先，将此次的每单位时间的外径减少量Dn除以初始工件加工中的每单位时间的外径减少量Dl后得到的值与稳定目标加工阻力Rt相乘。进而，将得到的值设定为新的稳定目标加工阻力Rt。已修正的稳定目标加工阻力Rt在目标加工阻力设定部71中被设定为新的稳定目标加工阻力Rt。另一方面，在外径减少量的差AD在允许值以内的情况下(S6:是)，以及，在步骤 S7中修正了稳定目标加工阻力之后，则判定下一个工件W是否存在(S8)。进而，在下一个工件W存在的情况下(S8:是)，则返回到步骤S5重复处理。另一方面，在下一个工件W不存在的情况下(S8 否)，则结束处理。这里，在本实施方式中，图4B表示在加工后续工件Wn时，空加工、实际加工的过渡状态以及实际加工的稳定状态下的工件外形尺寸、砂轮座位置以及加工阻力。根据本实施方式，进行控制以使得后续工件Wn的过渡状态下的砂轮43相对于工件W在径向上的进给速度、比稳定状态下的砂轮43的进给速度快。即，在刚刚开始加工后续工件Wn之后(刚刚从空加工转移到实际加工之后)，通过将砂轮43的进给速度控制为比稳定状态下的进给速度快，能够缩短后续工件Wn在过渡状态下的加工时间。另外，在本实施方式中，将之前加工同一种类的工件时的稳定状态下的加工阻力设为稳定目标加工阻力Rt，来进行反馈控制，以使此次加工的工件W的过渡状态的加工阻力达到稳定目标加工阻力Rt。这样利用了之前的加工时的信息。这里，认为达到稳定状态下的加工阻力为止，不存在加工精度、加工烧伤的问题。因此，在此次加工的过渡状态下，对砂轮43的进给速度进行控制以使得加工阻力达到稳定目标加工阻力Rt，从而能够抑制加工精度、加工烧伤的问题产生。另外，如图4B的Q所示，在过渡状态下，不将砂轮43的进给速度设为恒定，而是进行控制以使其适当变化。在过渡状态的终止阶段、即接近从过渡状态向稳定状态转移的阶段，若使砂轮43的进给速度急剧地变化，则实际的加工阻力可能会超过稳定目标加工阻力 Rt。那么，根据情况，可能会产生加工精度、加工烧伤的问题。因此，如图4B的B2所示，从过度状态的初期到中间阶段，进行控制以使得砂轮43的进给速度增快，在接近过渡状态的终止阶段，进行控制以使得砂轮43的进给速度逐渐减慢。即，在从过渡状态向稳定状态转移时，能够对砂轮43的进给速度急剧地发生变化的情况进行控制。其结果，能够控制加工精度、加工烧伤的问题产生。此外，在本实施方式中，根据工件的外径减少量Dl、Dn来修正稳定目标加工阻力 Rt。这里，由工具(砂轮等)的锋利度的变化等引起加工阻力发生变化。即使在这样的情况下，如本实施方式那样地通过对稳定目标加工阻力Rt进行修正，也能够设定适当的稳定目标加工阻力Rt。
(其他实施方式)在上述实施方式中，控制部72在加工时对后续工件Wn进行阻力控制。除此之外， 控制部72还能够不仅在空加工时对后续工件Wn进行位置控制，而且在实际加工中也对后续工件Wn进行位置控制。在该情况下，首先，根据在加工初始工件Wl时得到的信息计算出形成图4B的加工阻力(C1、C2、C3)的走向那样的砂轮座位置(B1、B2、B3)。该计算出的砂轮座位置成为位置控制的指令值。进而，控制部72对X轴电动机41d进行位置控制以使得砂轮座位置形成计算出的砂轮座位置(B1、B2、B;3)的位置。即，直接地控制砂轮43的进给速度。因此，控制部72对过渡状态下的砂轮43的进给速度进行控制以使得该进给速度比稳定状态下的砂轮43的进给速度快。由此，在本实施方式中也能够与上述实施方式同样地实现加工时间的缩短。另外，在该情况下，在伴随着砂轮的锋利度变钝而进行上述的位置控制时，有时加工阻力减小。在这样的情况下，利用力传感器50检测在后续工件Wn的加工中、稳定状态下的加工阻力，从而将砂轮座的位置修正为与初始工件Wl的稳定状态的加工阻力一致的砂轮座位置。由此，即使在加工阻力减小了的情况下，也能够适当地进行形成所期望加工阻力的加工。即，能够可靠地实现加工时间的缩短。另外，可以代替将力传感器50设置于主轴22的情况而将其设置于尾座顶尖32，也可以通过在尾座顶尖32上安装应变仪、从而将加工阻力作为尾座顶尖32的变形量来检测。 另外，力传感器50也可以设置于主轴22与尾座顶尖32双方。另外，也能够代替力传感器 50而根据流过砂轮旋转用电动机44的电流的变化来检测砂轮旋转用电动机44的动力，从而根据该动力对因砂轮43对工件W进行加工而产生的加工阻力进行检测。另外，也能够根据流过用于驱动砂轮座42的X轴电动机41d的电流的变化来检测 X轴电动机41d的动力，从而根据该动力对因砂轮43对工件W进行加工而产生的加工阻力进行检测。另外，在该情况下，由于相比于使用作为旋转电动机的X轴电动机41d与滚珠丝杠41c进行砂轮座42的驱动，使用直线电动机进行驱动能够更加准确地检测加工阻力，故优选使用直线电动机。另外，上述说明的本实施方式的加工可以应用于粗加工，但也能够应用于精加工。 另外，在上述实施方式中，列举沿径向加工工件W的外周面的情况为例子进行了说明，但是，除此之外，也能够同样地应用于沿径向加工工件W的内周面的情况。
权利要求
1.一种机床，其特征在于， 该机床具备将轴状的工件支承为能够旋转的支承机构；能够相对于所述支承机构在所述工件的径向上相对移动的工具；以及使所述支承机构与所述工具相对移动，朝向径向加工所述工件的周面的控制机构， 所述控制机构对过渡状态下的所述工具在所述径向上的相对进给速度进行控制，以使该过渡状态下的所述工具在所述径向上的相对进给速度比稳定状态下的所述工具在所述径向上的相对进给速度快，其中，所述过渡状态为加工位置处的所述工件在径向上的挠曲量增加的状态，所述稳定状态为所述加工位置处的所述工件在径向上的挠曲量恒定的状态。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于， 所述过渡状态为刚刚从空加工转移到加工之后的状态。
3.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于， 所述机床还具备加工阻力检测机构，该加工阻力检测机构对在实际加工中利用所述工具加工所述工件时产生的加工阻力进行检测；以及目标加工阻力设定机构，该目标加工阻力设定机构将在之前加工同一种类的所述工件时、所述工件在径向上的挠曲量恒定的稳定状态下的所述加工阻力设定为稳定目标加工阻力，在所述过渡状态下，所述控制机构对所述工具在所述径向上的进给速度进行控制，以使当前的所述加工阻力达到所述目标加工阻力。
4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，所述控制机构根据所述过渡状态下的当前的所述加工阻力，使所述工具在所述径向上的进给速度发生变化。
5.根据权利要求3或4所述的机床，其特征在于，所述机床还具备测量所述工件的加工外径的加工外径测量机构， 在加工所述工件时，所述目标加工阻力设定机构基于由所述加工外径测量机构测量出的所述工件的加工外径来修正所述稳定目标加工阻力。
6.根据权利要求5所述的机床，其特征在于， 所述目标加工阻力设定机构，在设定了所述稳定目标加工阻力时，对由所述加工外径测量机构计算出的所述稳定状态下的所述工件的加工外径的每单位时间的减少量进行预先设定；在加工此次的所述工件时，利用所述加工外径测量机构计算所述稳定状态下的所述工件的此次的加工外径的每单位时间的减少量；将所述此次的加工外径的每单位时间的减少量除以已设定的所述加工外径的每单位时间的减少量而得到的值、与所述稳定目标加工阻力相乘； 将所得到的值设定为新的所述稳定目标加工阻力。
7.—种加工方法，该加工方法通过一边使轴状的工件旋转一边使所述工件与工具在所述工件的径向上相对移动，朝向径向加工所述工件的周面，该加工方法的特征在于，对过渡状态下的所述工具在所述径向上的相对进给速度进行控制，以使该过渡状态下的所述工具在所述径向上的相对进给速度比稳定状态下的所述工具在所述径向上的相对进给速度快，其中，所述过渡状态为加工位置处的所述工件在径向上的挠曲量增加的状态， 所述稳定状态为所述加工位置处的所述工件在径向上的挠曲量恒定的状态。
全文摘要
本发明提供机床以及加工方法。使主轴箱(20)以及尾座(30)与工具(43)相对移动来朝向径向加工工件(W)的周面的控制部(72)，对过渡状态(T21)下的工具(43)在径向上的相对进给速度进行控制，以使该过渡状态(T21)下的工具(43)在径向上的相对进给速度比稳定状态(T22)下的相对进给速度快，从而能够缩短加工开始时的加工时间，其中，过渡状态(T21)为加工位置处的工件(W)在径向上的挠曲量增加的状态，稳定状态(T22)为加工位置处的工件(W)在径向上的挠曲量恒定的状态。
文档编号B24B5/04GK102481680SQ20108004021
公开日2012年5月30日 申请日期2010年9月10日 优先权日2009年9月11日
发明者夈野俊贵, 大坪和义, 松本崇, 赖经昌史 申请人:株式会社捷太格特