特開 2024-46479 ドレッシング完了判定方法およびドレッシング完了判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024046479

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】ドレッシング完了判定方法およびドレッシング完了判定装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 53/00 20060101AFI20240327BHJP

   B24B 49/18 20060101ALI20240327BHJP

   B24B 53/12 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

B24B53/00 A

B24B49/18

B24B53/00 B

B24B53/12 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022151900

(22)【出願日】2022-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】000004293

【氏名又は名称】株式会社ノリタケカンパニーリミテド

(74)【代理人】

【識別番号】100085361

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 治幸

(74)【代理人】

【識別番号】100147669

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 光治郎

(72)【発明者】

【氏名】五十君 智

(72)【発明者】

【氏名】酒井 孝喜

(72)【発明者】

【氏名】田中 由依

【テーマコード（参考）】

3C034

3C047

【Ｆターム（参考）】

3C034AA01

3C034BB01

3C034BB91

3C034CA16

3C034CA30

3C034CB01

3C034CB12

3C034DD05

3C047AA02

3C047AA04

3C047AA05

3C047AA08

3C047AA12

3C047AA16

3C047AA31

3C047EE04

3C047EE18

(57)【要約】      （修正有）

【課題】煩雑な準備作業を必要とすることなく、高精度で研削砥石のドレッシング完了判定を行なうことができるドレッシング完了判定装置を提供する。
【解決手段】積算電力量算出部により、ドレッサ走査中に超音波振動器に供給する電力値Ｘのピーク中の積算した積算電力量Ｘｓが前記ドレッシング走査毎に算出され、ドレッシング完了判定部により、前記ドレッシング走査毎に算出された積算電力量Ｘｓが飽和したことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了が判定される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドレッサ先端に所定の振幅の超音波振動を付与する超音波ドレッシング装置により研削砥石のドレッシング面にドレッサを摺接させつつ前記ドレッシング面を幅方向に横切るように前記ドレッサを一定の送り速度で移動させるドレッシング走査を一定の切り込み量を与える毎に繰り返し行なう、前記ドレッシング面のドレシング処理の完了を、前記研削砥石と前記ドレッサとの接触に起因して発生する電力値の変動に基づいて自動判定するドレッシング完了判定方法であって、
超音波ドレッシング中に発生する負荷に応じて超音波発振器が供給する電力値をピーク間で積算したドレッシングエネルギを、前記ドレッシング走査毎に算出するドレッシングエネルギ算出工程と、
前記ドレッシングエネルギ算出工程によりドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギの増加が飽和したことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了を判定するドレッシング完了判定工程とを、
含むことを特徴とするドレッシング完了判定方法。

【請求項2】

ドレッサ先端に一定の振幅の超音波振動を付与する超音波ドレッシング装置により研削砥石のドレッシング面にドレッサを摺接させつつ前記ドレッシング面を幅方向に横切るように前記ドレッサを一定の送り速度で移動させるドレッシング走査を一定の切り込み量を与える毎に繰り返し行なう、前記ドレッシング面のドレシング処理の完了を、前記研削砥石と前記ドレッサとの接触に起因して発生する電力値の変動に基づいて自動判定するドレッシング完了判定装置であって、
超音波ドレッシング中に発生する負荷に応じて超音波発振器が供給する電力値をピーク間で積算したドレッシングエネルギを、前記ドレッシング走査毎に算出するドレッシングエネルギ算出部と、
前記ドレッシングエネルギ算出工程によりドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギの増加が飽和したことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了を判定するドレッシング完了判定部とを、
含むことを特徴とするドレッシング完了判定装置。

【請求項3】

前記ドレッシング走査中における電力値ピークの発生に基づいて、前記ドレッサが前記研削砥石のドレッシング面に接している時間であるスパークタイムを算出するスパークタイム算出部と、
ドレッサ送り機構による前記ドレッサの送り速度と前記研削砥石のドレッシング面の幅寸法とに基づいて算出される理論スパークタイムよりも短いスパークタイム判定閾値を設定するスパークタイム判定閾値設定部と、
前記スパークタイム算出部によりドレッシング走査毎に算出されたスパークタイムが、前記スパークタイム判定閾値を超えたことに基づいて形状修正の完了を判定する形状修正合格判定部とを、含み、
前記ドレッシング完了判定部は、前記積算強度値算出部によりドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギの増加が飽和したこと、および前記形状修正合格判定部により前記形状修正の完了が判定されたことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了を判定すること
を特徴とする請求項２のドレッシング完了判定装置。

【請求項4】

前記ドレッシング完了判定部は、前記ドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギがそれまで繰り返されたドレッシング走査により得られたドレッシングエネルギの最大値以下となったことに基づいてドレッシングエネルギの増加が飽和したと判定すること
を特徴とする請求項２または３のドレッシング完了判定装置

【請求項5】

前記ドレッシング完了判定部は、前記ドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギの直近所定回数の変動係数が閾値以下となったことに基づいてドレッシングエネルギの増加が飽和したと判定すること
を特徴とする請求項２または３のドレッシング完了判定装置

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研削砥石がドレッサにより目立てされ或いは形状修正されるドレッシング加工の完了を判定することができるドレッシング完了判定方法およびドレッシング完了判定装置に関し、特にドレッサや研削砥石の種類、ドレッシング条件を変更したときの予備試験を不要とし、ドレッシングの完了についての誤判定を抑制する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

研削砥石に対するドレッシング作業（目立て、形状修正）の完了を自動的に判定する装置として、ＡＥ信号（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ：周波数がたとえば１００ｋＨｚ以上の超音波領域の振動波）を検出し、そのＡＥ信号と、予め求めて記憶させたマスター波形との差分が予め設定された閾値以内であるか否かに基づいてドレッシングの完了判定を行なう装置が提案されている。たとえば、特許文献１の砥石成形状態判定装置及び砥石成形状態判定方法がそれである。

【0003】

上記特許文献１に記載の砥石成形状態判定装置及び砥石成形状態判定方法によれば、砥石の断面直径によってＡＥ信号が変化するときでも、砥石の形状修正状態の判定を容易に行なうことができ、ドレッシングの完了判定とドレッサの摩耗検出とを同時に行なうことができると、されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５２１９６００号公報

【特許文献2】特開平７－２３７１２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記従来のドレッシング完了判定装置では、ドレッサや砥石の種類を変更する度に、マスター波形や閾値を予め求めるための予備試験を、繰り返し行なう必要があり、準備作業が煩雑となっていた。また、ＡＥ信号とマスター波形との差分をとる場合には、時間軸上で実際のドレッシング作業にともなって発生する信号であるＡＥ信号波形とマスター波形とを用いた高精度な重ね合わせが必要となり、誤判定が生じやすいという問題があった。

【0006】

一方、研削砥石のドレッシング方法として、ドレッサに超音波振動を与える方法が提案されている。たとえば特許文献２がそれである。かかる方法においても、実際のドレッシング作業にともなって発生する何らかの信号とマスター波形との差分をとって、ドレッシングの完了を判定することも考えられるが、その場合であっても、マスター波形の取得のための予備試験や実際の波形とマスター波形との重ね合わせ作業が必要となる。

【0007】

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、煩雑な準備作業を必要とすることなく、高精度で研削砥石のドレッシング完了判定を行なうことができるドレッシング完了判定方法およびドレッシング完了判定装置を、提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明等者は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、ドレッシング処理においてドレッサを研削砥石のドレッシング面を横切るように移動させる走査を、一定の切込量を与える毎に繰り返し行なうとき、ドレッサが走査されるドレッシング走査中に発生するＡＥ信号の積算強度値に着目すると、ＡＥ信号の積算強度値がドレスストローク毎に増加する点、および、ドレッシング面の目立てが完了する状態では、そのＡＥ信号のドレッシング走査中の積算強度値の増加が飽和する点を見出した。本発明は、かかる知見に基づいて為されたものである。

【0009】

すなわち、第１発明の要旨とするところは、（ａ）ドレッサ先端に所定の振幅の超音波振動を付与する超音波ドレッシング装置により研削砥石のドレッシング面にドレッサを摺接させつつ前記ドレッシング面を幅方向に横切るように前記ドレッサを一定の送り速度で移動させるドレッシング走査を一定の切り込み量を与える毎に繰り返し行なう、前記ドレッシング面のドレシング処理の完了を、前記研削砥石と前記ドレッサとの接触に起因して発生する電力値の変動に基づいて自動判定するドレッシング完了判定方法であって、（ｂ）超音波ドレッシング中に発生する負荷に応じて超音波発振器が供給する電力値をピーク間で積算したドレッシングエネルギを、前記ドレッシング走査毎に算出するドレッシングエネルギ算出工程と、（ｃ）前記ドレッシングエネルギ算出工程によりドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギの増加が飽和したことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了を判定するドレッシング完了判定工程とを、含むことにある。

【0010】

また、第２発明の要旨とするところは、（ａ）ドレッサ先端に一定の振幅の超音波振動を付与する超音波ドレッシング装置により研削砥石のドレッシング面にドレッサを摺接させつつ前記ドレッシング面を幅方向に横切るように前記ドレッサを一定の送り速度で移動させるドレッシング走査を一定の切り込み量を与える毎に繰り返し行なう、前記ドレッシング面のドレシング処理の完了を、前記研削砥石と前記ドレッサとの接触に起因して発生する電力値の変動に基づいて自動判定するドレッシング完了判定装置であって、（ｂ）超音波ドレッシング中に発生する負荷に応じて超音波発振器が供給する電力値をピーク間で積算したドレッシングエネルギを、前記ドレッシング走査毎に算出するドレッシングエネルギ算出部と、（ｃ）前記ドレッシングエネルギ算出工程によりドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギの増加が飽和したことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了を判定するドレッシング完了判定部とを、含むことにある。
を特徴とするドレッシング完了判定装置。

【発明の効果】

【0011】

第１発明のドレッシング完了判定方法、および、第２発明のドレッシング完了判定装置によれば、研削砥石のドレッシング面にドレッサを摺接させつつ前記ドレッシング面を幅方向に横切るように前記ドレッサを一定の送り速度で移動させるドレッシング走査を一定の切込量を与える毎に繰り返し行なう、前記ドレッシング面のドレッシング処理の完了を、前記研削砥石とドレッサとの接触に起因して発生する電力値の変動に基づいて自動判定するに際して、ドレッシングエネルギ算出工程により、ドレッサ走査中に発生する超音波発振器に供給する電力値のピーク中の積算したドレッシングエネルギが前記ドレッシング走査毎に算出され、ドレッシング完了判定工程により、前記ドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギが飽和したことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了が判定される。これにより、煩雑な準備作業を必要とすることなく、高精度で研削砥石のドレッシング完了判定を行なうことができる。

【0012】

また、第３発明にかかるドレッシング完了判定装置は、第２発明のドレッシング完了判定装置において、（ｄ）前記ドレッシング走査中における電力値ピークの発生に基づいて、前記ドレッサが前記研削砥石のドレッシング面に接している時間であるスパークタイムを算出するスパークタイム算出部と、（ｅ）ドレッサ送り機構による前記ドレッサの送り速度と前記研削砥石のドレッシング面の幅寸法とに基づいて算出される理論スパークタイムよりも短いスパークタイム判定閾値を設定するスパークタイム判定閾値設定部と、（ｆ）前記スパークタイム算出部によりドレッシング走査毎に算出されたスパークタイムが、前記スパークタイム判定閾値を超えたことに基づいて形状修正の完了を判定する形状修正合格判定部とを、含み、（ｇ）前記ドレッシング完了判定部は、前記積算強度値算出部によりドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギの増加が飽和したこと、および前記形状修正合格判定部により前記形状修正の完了が判定されたことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了を判定することを特徴とする。このようにすれば、前記スパークタイム算出部により算出されたスパークタイムが、スパークタイム判定閾値設定部により設定されたスパークタイム判定閾値を超えたことに基づいて形状修正の完了が判定されると、前記ドレッシング完了判定部により、前記ドレッシングエネルギ算出部によりドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギの増加が飽和したこと、および前記形状修正合格判定部により前記形状修正の完了が判定されたことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了が判定される。これにより、ドレッシング処理の完了判定の精度が、一層高められる。

【0013】

また、第４発明にかかるドレッシング完了判定装置は、第２発明または第３発明のドレッシング完了判定装置において、（ｈ）前記ドレッシング完了判定部は、前記ドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギがそれまで繰り返されたドレッシング走査により得られたドレッシングエネルギの最大値以下となったことに基づいてドレッシングエネルギの増加が飽和したと判定すること、を特徴とする。このようにすれば、前記ドレッシング完了判定部は、前記ドレッシング走査毎に積算されたドレッシングエネルギがそれまでに繰り返されたドレッシング走査により得られたドレッシングエネルギ以下となったことに基づいて、前記ドレッシング走査毎に積算されたドレッシングエネルギの増加が飽和したと判定するので、前記ドレッシング処理の完了が明確に判定される。

【0014】

また、第５発明にかかるドレッシング完了判定装置は、第２発明または第３発明のドレッシング完了判定装置において、（ｉ）前記ドレッシング完了判定部は、前記ドレッシング走査毎に算出されたドレッシングエネルギの直近の複数回における変動係数が閾値以下となったことに基づいてドレッシングエネルギの増加が飽和したと判定すること、を特徴とする。このようにすれば、直近における複数回のドレッシングエネルギに基づいて、その値が飽和したか否かの判定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施例のドレッシング完了判定装置を備えるドレッシング装置の構成を説明する図である。

【図2】図１のドレッシング装置に用いられるドレッサの構成を、一部を切り欠いて説明する図である。

【図3】本発明の一実施例のドレッシング装置における電子制御装置が有する機能を説明する図である。

【図4】図１の電子制御装置の制御作動を説明するフローチャートである。

【図5】ドレッシング走査の繰り返し時における超音波発信回路の消費電力の時間変化と、走査ごと、すなわち、ピーク中ごとのスパークタイム率と累積電力量とをそれぞれ示した図である。

【図6】ドレッシング走査の繰り返し時における各走査ごと、すなわち各ピークごとに、スパークタイム率、形状修正の合否判定、累積電力量、および、ドレッシング処理の完了を意味する総合判定の合否を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は発明に関連する要部を説明するものであり、寸法及び形状等は必ずしも正確に描かれていない

【実施例0017】

図１において、ドレッシング装置１０は、ドレッサ１２の先端を摺接させることによって円筒状の研削ホイール１４の外周面であるドレッシング面１６の目立ておよび形状修正を行なうドレッシング処理を行なうものであって、研削盤の機構が流用されている。ドレッシング面１６は、研削ホイール１４の外周研削面であって、ドレッサ１２によるドレッシング（形状修正および目立て）の対象となる部分であり、研削に寄与する部分を少なくとも含む。研削ホイール１４は、砥粒を無機結合剤により結合した円筒状のビトリファイド砥石である。

【0018】

ドレッシング装置１０は、回転可能に設けられて研削ホイール１４を支持する支持軸１８をドレッシング処理中において回転駆動することで研削ホイール１４を回転中心線ＣＬまわりに回転駆動する砥石駆動モータ２０と、ドレッサ１２を先端部に備え、ドレッサ１２を研削ホイール１４のドレッシング面１６に対して接近離隔する方向の超音波振動を与える超音波振動付与装置２２と、ドレッサ１２の先端が露出する状態で超音波振動付与装置２２を収容する保持器２４と、保持器２４が固定され、ドレッサ１２の先端が研削ホイール１４に対して接近離隔する方向に案内される切込テーブル２６と、切込テーブル２６の位置を移動させる切込モータ２８と、切込テーブル２６が取り付けられ、回転中心線ＣＬ方向に平行な方向に案内される走査テーブル３０と、走査テーブル３０を往復駆動する走査モータ３２とを備えている。また、ドレッシング装置１０は、前記砥石駆動モータ２０、切込モータ２８、および、操作モータ３２を指令に従って駆動制御するドレッシング駆動制御装置３３を備えている。また、後述する超音波発信回路４４において消費される電力を測定する電力測定装置４５を備えている。

【0019】

電力測定装置４５は、いわゆる電力計を含んで構成されており、超音波発信回路４４の消費電力をアナログ出力、もしくは所定のサンプリング速度でＡＤ変換したデジタル出力をするように構成されている。

【0020】

上記走査テーブル３０および走査モータ３２は、研削ホイール１４の円筒状のドレッシング面１６を幅方向にすなわち回転中心線ＣＬ方向に横切るようにドレッサ１２を走査する、ドレッサ走査装置として機能している。

【0021】

図２に示すように、超音波振動付与装置２２は、基部から先端部に向かうほど小径となる長手形状を成す本体２３と、一対の電極３４に挟まれた圧電素子等から成る超音波振動器（超音波振動子）３６を本体２３の基部に備えるとともに、螺合などにより装着穴に嵌め着けられたドレッサ１２を本体２３の先端部に備えている。超音波発振器４０の超音波発振回路４４から出力される駆動信号が一対の電極３４に供給されると、超音波振動器３６がたとえば３５ｋＨｚ～５５ｋＨｚの範囲内の周波数およびたとえば１μｍ～１０μｍの範囲内の振幅で超音波振動付与装置２２の長手方向に振動し、研削ホイール１４に対して接近離隔する方向の超音波振動をドレッサ１２に付与する。超音波発振回路４４は、ドレッサ１２に付与する超音波振動の周波数および振幅を設定可能に構成されている。

【0022】

ドレッサ１２は、位置固定で用いられる軸物ドレッサであって、長手状のシャンク部４２と、シャンク部４２の先端において一端部が露出した状態で他端部がメタルボンド内に埋設された１個の柱状の単結晶或いは多結晶の合成ダイヤモンドから成るダイヤモンド研削片４４とを備えている。ダイヤモンド研削片４４は、粒状の天然ダイヤモンドであってもよいし、ダイヤモンド粒子がメタルボンドにより結合された円柱状或いは矩形状を成すものであってもよい。

【0023】

以上のように構成されたドレッシング装置１０では、切込モータ２８によりドレッサ１２の先端が研削ホイール１４に対して所定の切込量となるまで切込テーブル２６が移動させられた状態で、ドレッサ走査装置として機能する走査モータ３２によって走査テーブル３０が回転中心線ＣＬ方向に平行な方向に往復駆動させられると、ダイヤモンド研削片４４が研削ホイール１４のドレッシング面１６に接触した状態でドレッサ１２が走査される（ドレッサ走査工程）。このドレッサ１２の走査過程において、超音波発振回路４４から出力される駆動信号が一対の電極３４に供給されると、超音波振動器３６がたとえば３５ｋＨｚ～５５ｋＨｚの周波数で超音波振動付与装置２２がその長手方向に振動するので、ドレッサ１２の先端部に備えられたダイヤモンド研削片４４が研削ホイール１４のドレッシング面１６に対して接近離隔する方向に振動するようにドレッサ１２に超音波振動が付与される（超音波振動工程）。

【0024】

ここで、超音波発信回路４４は、超音波振動付与装置２２における超音波振動器３６が安定して可動できるのに、言い換えれば一定の振幅を保ちつつ作動するのに適切な値の電力を適宜調整しつつ供給する。すなわち、ドレッシング中においては、ドレッサ１２が研削ホイール１４に接するため、超音波振動器３６はその振動方向（図１、図２における垂直方向）に力（負荷）を受けることとなるが、かかる場合においても受ける力に対抗して所定の振幅を維持するために、超音波発信回路４４からは、無負荷状態に比べてより大きな電力が供給される。そのため、ドレッシングにおける走査を行うごとに、ドレッサ１２が研削ホイール１４に接する状態となるのに対応して、超音波発振回路４４の消費電力が上昇した状態となる。

【0025】

図３に示すように、ドレッシング装置１０は、電子制御装置２５を備えている。電子制御装置２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って、研削ホイール１４のドレッシング面１６にドレッサ１２を摺接させつつドレッシング面１６を幅方向に横切るようにドレッサ１２を一定の送り速度で移動させるドレッシング走査を、一定の切込み量を与える毎に繰り返し行なうように、ドレッシング駆動制御装置３３を作動させる。このとき、電子制御装置２５は、超音波振動付与装置２２に所定の周波数、かつ所定の振幅の超音波を発生させる。また、電子制御装置２５は、超音波振動付与装置２２の消費電力値Ｘを所定の間隔で測定し、かかる消費電力値Ｘに基づいて、ドレッシング面１６の目立ておよび形状修正についてのドレッシング処理のドレッシング完了判定を行なうとともにドレッシング完了指令信号をドレッシング駆動制御装置３３へ出力するとともに、ドレッシング面状態を表す数値、グラフ、或いは図形などを算出し、面状態表示装置４８から表示させる。

【0026】

電子制御装置２５は、ドレッシング完了判定装置としても機能するものであり、ドレッシング条件設定部５６、スパークタイム判定閾値設定部５８、スパークタイム算出部６０、形状修正合格判定部６２、電力判定閾値算出部６６、電力量算出部６８、積算電力量算出部７０、ドレッシング合格判定部７２および、ドレッシング完了判定部７４を、機能的に備えている。

【0027】

ドレッシング条件設定部５６は、ドレッシング条件設定工程に対応しており、研削ホイール１４のドレッシングのための条件、すなわちドレッサ１２の駆動の条件を設定する。具体的には、研削ホイール１４の形状に基づいて、ドレッサ１２によるドレッシング幅Ｗｄ、および、ドレッシング駆動制御装置３３の走査モータ３２によるドレッサ１２の一定のドレッシング送り速度（走査速度）Ｖｄが操作者によって設定される。ドレッシング幅Ｗｄは、たとえば、研削砥石１４のドレッシング面１６の幅寸法に相当する。

【0028】

スパークタイム判定閾値設定部５８は、スパークタイム判定閾値設定工程に対応しており、前記ドレッシング条件設定部５６において設定された、走査速度Ｖｄとドレッシング幅Ｗｄとから、理論上のスパークタイム（火花時間）ＳＴを、ＳＴ＝Ｗｄ／Ｖｄのように算出する。そして理論上のスパークタイムＳＴに形状修正完了を判定する予め定められた割合（係数）たとえば「０．９５」を乗算することで、スパークタイム判定閾値ＳＴｔ（ｓｅｃ）を設定する。

【0029】

スパークタイム算出部６０は、スパークタイム算出工程に対応しており、ドレッシング処理中においてドレッサ１２が研削砥石１４のドレッシング面１６に繰り返し接触させられるドレッシング走査において、ドレッサ１２の走査毎に、電力測定装置４５によって測定される超音波発信回路４４の消費電力Ｘに基づいて実際のスパークタイムＳＴｓを算出する。具体的には、電力測定装置４５によって測定される超音波発信回路４４の消費電力Ｘが、後述する電力判定閾値Ｐｔを上回った時点から下回った時点までを計時して、実際のスパークタイムＳＴｓとして検出する。あるいは、消費電力Ｘが、後述する電力判定閾値Ｐｔを上回った時点から下回った時点まで計数した測定回数に測定間隔を乗じて得られる累積時間を実際のスパークタイムＳＴｓとして検出する。

【0030】

形状修正合格判定部６２は、形状修正合格判定工程に対応しており、ドレッサ１２の走査毎に、スパークタイム算出部６０により算出された実際のスパークタイムＳＴｓが、スパークタイム判定閾値設定部５８により設定されたスパークタイム判定閾値ＳＴｔ以上となったか否かを判定し、上回った場合には、形状修正が合格（完了）であると判定する。

【0031】

電力判定閾値算出部６６は、電力判定閾値算出工程に対応しており、ドレッサ１２を研削砥石１４のドレッシング面１６に接触させないで、ドレッシング駆動制御装置３３が走査モータ３２および走査テーブル３０によりドレッサ１２をドレッシング走査させた非ドレッシング区間において、電力測定装置４５によって測定される超音波発信回路４４の消費電力Ｘ、すなわち、無負荷時電力Ｘｎに基づいて電力判定閾値Ｐｔを算出する。この電力判定閾値Ｐｔは、ドレッサ１２を研削砥石１４のドレッシング面１６に接触させたドレッシング状態か、接触していない無負荷状態であるかを判断するための閾値として用いられる。たとえば、電力判定閾値算出部６６は、無負荷時電力Ｘｎとして少なくとも１００個のデータを採取し、それら無負荷時電力値Ｘｎの変動係数ＣＶを求め、その変動係数ＣＶが安定時たとえば「０．１」以下である区間のデータの最大値Ｘｍａｘ又は平均値Ｘａｖを算出し、その最大値Ｘｍａｘ又は平均値Ｘａｖに１．１を乗じた値を電力判定閾値Ｐｔとして設定する。

【0032】

上記無負荷時電力Ｘｎの変動係数ＣＶは、無負荷ドレッシング中の消費電力Ｘｎの各データの標準偏差σを無負荷ドレッシング中の消費電力Ｘｎの平均値Ｘａｖで除した値である。

【0033】

積算電力量算出部７０は、ドレッシングエネルギ算出工程に対応しており、ドレッシング処理においてドレッサ１２が研削砥石１４のドレッシング面１６に繰り返し接触させられるドレッシング走査期間内において、電力測定装置４５によって繰り返し測定される超音波発信回路４４の消費電力Ｘｊが電力判定閾値Ｐｔ以上となった場合に消費電力Ｘｊの積算を開始し、消費電力Ｘｊが電力判定閾値Ｐｔ下回った場合に積算を行わずに終了する。このようにして得られた積算値Ｘｓを１回のドレッシング走査における累積電力量Ｘｓとする。この累積電力量Ｘｓの算出をドレッシング走査毎に算出する。この累積電力量Ｘｓがドレッシングエネルギに対応する。

【0034】

ドレッシング合格判定部７２は、ドレッシング合格判定工程に対応しており、積算電力量算出部７０によってドレッシング走査毎に算出された累積電力量Ｘｓのドレッシング処理の開始時点からの増加が、飽和したか否かを判定し、累積電力量Ｘｓが飽和した場合には、目立てに関してドレッシング合格（目立て合格）と判定する。たとえば、ドレッシング合格判定部７２は、累積電力量Ｘｓがそれまでの最大累積電力量Ｘｓｍａｘ以下（Ｘｓ≦Ｘｓｍａｘ）となると、累積電力量Ｘｓの増加が飽和したと判定する。この積算強度値Ｘｓの増加の飽和は、目立て効果の飽和を示す。ＳＴｓ≧ＳＴｔ且つＸｓ＞Ｘｓｍａｘであれば、そのときのドレッシング走査時の累積電力量Ｘｓが最大累積電力量Ｘｓｍａｘとして更新（設定）される。これにより、研削盤がＮＣと連動しないレトロフィット的な使い方をする場合に、消費電力Ｘｊのピーク波形が断続的に発生したときに、誤判定を防止することができる。

【0035】

ドレッシング完了判定部７４は、形状修正合格判定部６２により実際のスパークタイムＳＴｓがスパークタイム判定閾値ＳＴｔを上回ったこと、および、積算電力量算出部７０によりドレッシング走査毎に算出された消費電力Ｘｊの累積電力量Ｘｓの増加が飽和したことに基づいて、ドレッシング処理の完了を判定する。すなわち、ドレッシング完了判定部７４は、形状修正合格判定部６２によって形状修正が合格であると判定され、且つ、ドレッシング合格判定部７２によって目立てに関するドレッシングが合格（目立て合格）と判定されると、ドレッシング完了判定を行い、ドレッシング駆動制御装置３３によるドレッシング動作を停止させるとともに、ドレッシングの完了に関する表示メッセージを面状態表示装置４８に表示させる。

【0036】

図４は、電子制御装置２５の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図４において、ドレッシング条件設定部５６に対応するステップＳ１( 以下、ステップを省略する)では、ドレッシング条件として、ドレッシング駆動制御装置３３によるドレッサ１２の一定の走査速度Ｖｄと、研削砥石１４のドレッシング面１６の幅寸法Ｗｄが図示しない入力装置などを用いて操作者によって入力される。なお、走査速度Ｖｄおよび研削砥石１４のドレッシング面１６の幅寸法Ｗｄとして、予め設定された値が用いられる場合には本ステップは省略されてもよい。Ｓ２においては、Ｓ１において入力された、ドレッシング駆動制御装置３３によるドレッサ１２の一定の走査速度Ｖｄと、研削砥石１４のドレッシング面１６の幅寸法Ｗｄとから、理論上のスパークタイム（火花時間）ＳＴ（＝Ｗｄ／Ｖｄ）が算出される。Ｓ３では、理論上のスパークタイムＳＴに形状修正完了を判定する予め定められた割合（係数）たとえば「０．９５」が乗算されることで、スパークタイム判定閾値ＳＴｔ（ｓｅｃ）が設定される。本実施例では、Ｓ２およびＳ３が、スパークタイム判定閾値設定部５８に対応している。

【0037】

Ｓ４では、非ドレッシング状態において、超音波振動器３６が作動させられ、超音波振動器３６によって発生させられた超音波振動が超音波振動付与装置２２を介してドレッサ１２に加えられる。ドレッサ１２が研削砥石１４のドレッシング面１６に接触しないときに電力測定装置４５からの信号に基づいて得られる超音波振動器３６の消費電力である、無負荷時電力Ｘｎが測定される。Ｓ５では、非ドレッシング状態において測定された無負荷時電力Ｘｎのデータ数が１００を超えたか否かが判断される。このＳ５の判断が否定される場合は、Ｓ６においてデータ数を示すカウンタが増加させられた後、Ｓ４以下が繰り返し実行されるが、肯定される場合は、Ｓ７において、無負荷時電力Ｘｎの変動係数ＣＶ（＝σ／Ｘａｖ）が、算出される。次いで、Ｓ８では、無負荷時電力Ｘｎの変動係数ＣＶが「０．１」以下であるか否かが判断される。このＳ８の判断が否定される場合は、Ｓ９においてデータ数を示すカウンタｎが０にリセットさせられた後、Ｓ４以下が繰り返し実行される。Ｓ８の判断が肯定される場合は、Ｓ１０において、変動係数ＣＶが安定時たとえば「０．１」以下である区間のデータの最大値Ｘｍａｘ又は平均値Ｘａｖに１．１を乗じた値が電力判定閾値Ｐｔとして設定される。本実施例では、Ｓ４～Ｓ１０が、電力判定閾値算出部６６に対応している。

【0038】

次に、Ｓ１１では、ドレッシング処理が開始され、研削ホイール１４のドレッシング面１６にドレッサ１２が摺接させられた状態でドレッシング面１６を幅方向に横切るようにドレッサ１２が一定の送り速度で往復走査させられるとともに、ドレッサ１２がドレッサ１２をドレッシング面１６側へ一定の切込み量で走査毎に切り込まれる。また、超音波振動器３６によって発生させられた超音波振動が超音波振動付与装置２２を介してドレッサ１２に加えられる。これにより、ドレッサ１２が摺接させられたドレッシング面１６が平坦に形状修正されるとともに、ドレッシング面１６の目立てが行なわれる。

【0039】

Ｓ１２では、上記ドレッシング処理中の超音波振動器３６の消費電力Ｘｊが測定される。Ｓ１３では、消費電力Ｘｊの大きさが電力判定閾値Ｐｔ未満となったか否かが判断される。Ｓ１３の判断が否定された場合は、研削ホイール１４とドレッサ１２との接触すなわち研削ホイール１４の砥粒の破砕が開始された状態であるので、Ｓ１４において累積電力量Ｘｓ（＝Ｘｓ＋Ｘｊ）が算出されるとともに、Ｓ１５において、研削ホイール１４とドレッサ１２との接触すなわち研削ホイール１４の砥粒の破砕が開始されてからの累積時間である実際のスパークタイムＳＴｓ（＝ＳＴｓ＋Δｔ）が、積算周期Δｔを逐次加算することで積算される。また、Ｓ１６においては、ドレッサ１２の１回の走査における、電力Ｘｊの測定回数を示す変数ｊが１ずつ増加させられる。

【0040】

ドレッシング処理中の消費電力Ｘｊの大きさが電力判定閾値Ｐｔを下回り、Ｓ１３の判断が肯定された場合は、Ｓ１７において、１回前の走査における消費電力Ｘｊ－１の値が電力判定閾値Ｐｔ以上であるか否かが判断される。このＳ１７の判断が否定される場合は、Ｓ１２以下が繰り返し実行されるが、肯定される場合は、Ｓ１８においてスパークタイムＳＴｓが確定されるとともに、Ｓ１９において累積電力量Ｘｓが確定される。本実施例では、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１８がスパークタイム算出部６０に対応し、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１７、Ｓ１９が積算電力量算出部７０に対応している。

【0041】

Ｓ２０では、Ｓ１８で確定されたスパークタイムＳＴｓがＳ３において設定されたスパークタイム判定閾値ＳＴｔ以上であるか否かが判断される。このＳ２０の判断が否定される場合は、Ｓ２１においてスパークタイムＳＴｓの内容、および、累積電力量Ｘｓの内容が初期化された後Ｓ１２以下が実行される。しかし、Ｓ２０の判断が肯定される場合は、Ｓ２２において、スパークタイムＳＴｓの合格フラグが立てられ、ドレッシング面１６の形状修正が完了と判定される。本実施例では、Ｓ２０、Ｓ２２が、形状修正合格判定部６２に対応している。

【0042】

Ｓ２３では、確定されたドレッシング処理中の消費電力Ｘｊの積算値である累積電力量Ｘｊが、飽和したか否か、すなわちそれまでの各走査における累積電力量Ｘｊの最大値である、最大累積電力量Ｘｊｍａｘ以下（Ｘｊ≦Ｘｊｍａｘ）であるか否かが、判断される。このＳ２３の判断が否定される場合は、Ｓ２４において最大積算電力量Ｘｊｍａｘが直前の走査における累積電力量Ｘｊに更新された後、Ｓ２１においてスパークタイムＳＴｓの内容、および、累積電力量Ｘｓの内容が初期化された後Ｓ１２以下が実行される。しかし、Ｓ２３の判断が肯定される場合は、Ｓ２５において、目立てに関してドレッシングの合格（目立て合格）フラグが立てられ、ドレッシング完了と判定される。本実施例では、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５が、ドレッシング合格判定部７２に対応している。

【0043】

そして、ドレッシング完了判定部７４に対応するＳ２６では、スパークタイムＳＴｓの合格フラグが立てられ、且つ、目立てに関してドレッシングの合格フラグが立てられたことに基づいて、ドレッシングの完了判定が行なわれる。

【0044】

以下において、本発明者等が行なった、以下に示すドレッシング条件のドレッシングの実験により得られた結果を、図５、図６を用いて説明する。
（ドレッシング条件）
砥石仕様：ＣＸ １２０ Ｋ Ｖ１０４
砥石径：２１６ｘ２５ｘ７６．２
砥石周速度：１８００ｍ／ｍｉｎ
ドレッサ：単石ドレッサ
ドレッシング装置：超音波ドレッシング装置（振動周波数４０ｋＨｚ、最大振幅ｐ－ｐ １０μｍ）
ドレッシング切込量：Ｒ１０μｍ／Ｐａｓｓ
ドレッシングリード：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．
ドレッシング送り速度２６８ｍｍ／ｍｉｎ
研削油：ノリタケクールＳＥＣ－７００（流量 １２．３Ｌ／ｍｉｎ）

【0045】

上記ドレッシング条件にてドレッシングを実施し、電力測定装置４５によって得られる超音波発振器４０の消費電力Ｘｎ、Ｘｊを得た。このとき、電力測定装置４５が出力する電力値は、所定のサンプリング間隔、たとえば１０ｓｐｓ（ｓａｍｐｌｅｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）でＡＤ変換されて電子制御装置２５に供給される。

【0046】

図５において、横軸は時間軸であり、上記ドレッシングにより得られた消費電力Ｘｎ、Ｘｊの時間変化を折れ線グラフで示している。図４において、消費電力Ｘｎ、Ｘｊのうち、実際のドレッシング、すなわち、ドレッサ１２が研削ホイール１４に接している区間における消費電力Ｘｊについては、山形のピーク波形が発生している。ここで、前述の図４のフローチャートに従い、１回の走査ごとにスパークタイムＳＴｓおよび累積電力量Ｘｓが算出される。このうち、スパークタイムＳＴｓは、その理論上のスパークタイムＳＴに対する比であるＳＴ評価値（％）が図５における黒四角印で示されている。また、累積電力量Ｘｓは図５における黒丸印で示されている。

【0047】

図５において横方向に伸びる実線は、電力判定閾値Ｐｔを示している。従って、電力値が電力判定閾値Ｐｔ未満からそれを超えたところから、再び電力判定閾値Ｐｔ未満となるまでが一つのピーク（ピーク間もしくはピーク中ともいう）に対応する。また、破線はスパークタイム閾値ＳＴｔを前記ＳＴ評価値に換算した値を示している。

【0048】

図５において、概ね２０秒を過ぎたあたりで電力の値がピークに向けて上昇し始めることがわかる。これは、それ以前についてはドレッサ１２が研削ホイール１４に接しておらず、無負荷状態であるので、その区間において計測された電力は前述の無負荷電力Ｘｎに相当する。一方、それ以降についてはドレッサ１２が研削ホイール１４に接して実際にドレッシングを実行している場合の超音波発信回路４４の消費電力Ｘｊに相当する。

【0049】

従って、図５において、電力Ｘｊを表す折れ線が実線を下に向かって横切る場合に、Ｓ１３およびＳ１７の判断がいずれも肯定され、ドレッシングにおける１回の走査が終了したものと判断される。また、黒四角印で表されるＳＴ評価値（％）が、破線よりも上にある場合に図４におけるＳ２０の判断が肯定され、スパークタイムに関して合格となる。

【0050】

図６では、ドレッシング作業において電力Ｘｊのピーク波形毎に得られるＳＴ評価値（％）と、ＳＴ評価値、すなわち、実際のスパークタイムＳＴｓの理論上のスパークタイムＳＴに対する割合が９５％を連続して超えたか否かすなわち飽和したか否かを示す形状修正の合否判定と、ピーク波形毎に得られる電力Ｘｊの積算値である累積電力量Ｘｓと、累積電力量Ｘｓが飽和したか否かのドレッシング（目立て）の合否判定とが、各ピークごとに示された表である。すなわち、図６の表における各列は、図５において示された黒丸印および黒四角印の時間軸に沿って記載したものである。これによれば、ピーク波形Ｎｏ．８において形状修正の合格が判定される一方で、目立てについてのドレッシングについては不合格と判定される。ピーク波形Ｎｏ．９において、形状修正の合格が判定されるとともに、目立てについてのドレッシングの合格も判定された。

【0051】

上述のように、本実施例の電子制御装置２５であるドレッシング完了判定装置、あるいは電子制御装置２５によって実行されるドレッシング完了判定方法によれば、研削ホイール１４のドレッシング面１６にドレッサ１２を摺接させつつ前記ドレッシング面１６を幅方向に横切るように前記ドレッサ１２を一定の送り速度で移動させるドレッシング走査を一定の切込量を与える毎に繰り返し行なう、前記ドレッシング面１６のドレッシング処理の完了を、前記研削ホイール４とドレッサ１２との接触に起因して発生する電力値Ｘの変動に基づいて自動判定するに際して、積算電力量算出部７０により、ドレッサ走査中に発生する超音波振動器３６に供給する電力値Ｘのピーク中の積算した積算電力量Ｘｓが前記ドレッシング走査毎に算出され、ドレッシング完了判定部７４により、前記ドレッシング走査毎に算出された積算電力量Ｘｓが飽和したことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了が判定される。これにより、煩雑な準備作業を必要とすることなく、高精度で研削ホイール１４のドレッシング完了判定を行なうことができる。

【0052】

また、本実施例のドレッシング完了判定装置およびドレッシング完了判定方法によれば、前記スパークタイム算出部６０により算出されたスパークタイムＳＴが、スパークタイム判定閾値設定部５８により設定されたスパークタイム判定閾値ＳＴｔを超えたことに基づいて形状修正の完了が判定されると、前記ドレッシング完了判定部７４により、前記積算電力量算出部７０によりドレッシング走査毎に算出された積算電力量Ｘｓの増加が飽和したこと、および前記形状修正合格判定部６２により前記形状修正の完了が判定されたことに基づいて、前記ドレッシング処理の完了が判定される。これにより、ドレッシング処理の完了判定の精度が、一層高められる。

【0053】

また、本実施例のドレッシング完了判定装置およびドレッシング完了判定方法によれば、前記ドレッシング完了判定部７４は、前記ドレッシング走査毎に積算された積算電力量Ｘｓがそれまでに行われたドレッシング走査により得られた積算電力量Ｘｓ以下となったことに基づいて、前記ドレッシング走査毎の積算電力量Ｘｓの増加が飽和したと判定するので、前記ドレッシング処理の完了が明確に判定される。

【0054】

以上、本発明の一実施例を図面を用いて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

【0055】

たとえば、前述の実施例において、ドレッシング完了判定部７４（Ｓ２３～Ｓ２５）は、前記ドレッシング走査毎に積算された積算電力量Ｘｓがそれまでに行われたドレッシング走査により得られた積算電力量Ｘｓ以下となったことに基づいて、前記ドレッシング走査毎の積算電力量Ｘｓの増加が飽和したと判定したが、このような態様に限られない。たとえば、ドレッシング完了判定部７４は、直近に行われた所定回数（たとえば、３回）のドレッシング走査のそれぞれにおいて得られた積算電力量Ｘｓについての変動係数を算出し、その変動係数が予め定められた閾値以下となった場合に、積算電力量Ｘｓの増加が飽和したと判定してもよい。このようにすれば、直近における複数の所定回数からなるドレッシング走査時の積算電力量Ｘｓに基づいて、その値が飽和したか否かの判定が可能となる。なお、前記閾値は、実際にドレッシング走査を繰り返すごとに得られる積算電力量Ｘｓが飽和したことが判断しうる値として、たとえば実験的に定められる。

【0056】

また、前述の実施例では、ドレッシング面１６が円筒面である研削ホイール１４がドレッシングに用いられたが、研削面が環状平面である研削ホイール１４が用いられていてもよい。この場合のドレッサ１２は、環状平面の研削面を回転中心からみて径方向に研削面を横切るように走査される。

【0057】

また、前述の実施例の研削ホイール１４や、上記研削面が円筒面である研削砥石は、レジノイド砥石、ビトリファイド砥石等の種々のボンドで砥粒が結合されたものでもよい。

【0058】

また、前述の実施例のドレッサ１２は、１個の柱状ダイヤモンドが埋設された単石ドレッサであったが、これに限られず、その他のドレッシング工具が用いられてもよい。

【0059】

また、前述の実施例においては、ドレッサ１２を保持する保持器２４が切込テーブル２６に固定され、切込テーブル２６が走査テーブル３０に取り付けられる構成とされたが、このような態様に限定されない。すなわち、前述の実施例においては、切込のための機構によりドレッサ１２が移動させられることによりドレッシングが行われたが、たとえば、研削ホイール１４を保持し回転させる砥石駆動モータ２０が切込テーブルに固定され、切込テーブルが走査テーブルに取り付けられるとともに、切込テーブルが切込モータにより、また、走査テーブルが走査モータによりそれぞれ駆動させられる構成とすることも可能である。かかる構成によっても、ドレッサ１２と研削ホイール１４との相対位置が変化させられることによってドレッシングが行われる。

【0060】

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。

【符号の説明】

【0061】

１０：ドレッシング装置
１２：ドレッサ
１４：研削ホイール
１６：ドレッシング面
２５：電子制御装置（ドレッシング完了判定装置）
５６：ドレッシング条件設定部
５８：スパークタイム判定閾値設定部
６０：スパークタイム算出部
６２：形状修正合格判定部
６６：電力判定閾値算出部
６８：電力量算出部
７０：積算電力量算出部
７２：ドレッシング合格判定部
７４：ドレッシング完了判定部
ＳＴｓ：実際のスパークタイム
ＳＴｔ：スパークタイム判定閾値
Ｘｓ：積算電力量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】