特許 7413110 ツルーイング完了判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-04

(45)【発行日】2024-01-15

(54)【発明の名称】ツルーイング完了判定装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/18 20060101AFI20240105BHJP

   B24B 49/10 20060101ALI20240105BHJP

   B24B 53/053 20060101ALI20240105BHJP

   B24B 53/07 20060101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

B24B49/18

B24B49/10

B24B53/053

B24B53/07

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020051890

(22)【出願日】2020-03-23

(65)【公開番号】P2021146490

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-02-20

(73)【特許権者】

【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

【審査官】城野 祐希

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２３３３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１００３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２８８９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０９０４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３０９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３６７４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ４９／１８

Ｂ２４Ｂ ４９／１０

Ｂ２４Ｂ ５３／０５３

Ｂ２４Ｂ ５３／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ツルーイング工具を用いて研削砥石の研削面を整形するツルーイングの完了を判定するツルーイング完了判定装置であって、
前記研削砥石のツルーイング中に発生するＡＥ信号を検出するＡＥセンサと、
前記ＡＥセンサから出力されるＡＥ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換されたＡＥ信号を周波数解析してパワースペクトラムを得る周波数解析部と、
前記周波数解析部により得られたパワースペクトラムの１００ｋＨｚ以下の周波数帯のうち、第１周波数帯の第１信号強度、および前記第１周波数帯よりも高周波数の第２周波数帯の第２信号強度の少なくとも一方の信号強度積分値を逐次算出し、前記信号強度積分値が飽和することに基づいて、前記研削砥石のツルーイングの完了を判定するツルーイング完了判定部とを、含む
ことを特徴とするツルーイング完了判定装置。

【請求項2】

前記第１周波数帯は、２５から４０ｋＨｚの周波数帯の少なくとも一部を含む周波数帯であり、
前記第２周波数帯は、４５から６５ｋＨｚの周波数帯の少なくとも一部を含む周波数帯である
ことを特徴とする請求項１のツルーイング完了判定装置。

【請求項3】

前記第１周波数帯は、２５から４０ｋＨｚの周波数帯であり、
前記第２周波数帯は、４５から６５ｋＨｚの周波数帯である
ことを特徴とする請求項１または２のツルーイング完了判定装置。

【請求項4】

前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周期は、１０μ秒以下である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１のツルーイング完了判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研削砥石の研削面の形直しを行なうツルーイングの完了を判定するツルーイング完了判定装置、およびそのツルーイング完了判定装置を備えたツルーイング装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

研削砥石を用いて被削材を加工する研削加工装置において、研削加工の精度を継続的に維持するために、たとえばダイヤモンドドレッサ等の工具をツルーイング工具として用いたツルーイングを実施することで、研削砥石の研削面の形状について周期的に形直しを行なうことが知られている。たとえば、特許文献１に記載された研削加工装置がそれである。このような研削加工装置では、周期的なツルーイングによって研削砥石の研削面の全体が真円形状に整えられるので、それ以後の研削加工における研削精度が維持される。

【0003】

上記ツルーイングのうち、ツルーイング工具を研削砥石の回転中心線に沿って走査（トラバース）するツルーイングに際しては、ツルーイングを行なうツルーイング工具の研削砥石に対して切込量が予め設定され、研削砥石に対してツルーイング工具を相対移動させる走査回数が予め設定されており、その予め設定された切込量でツルーイングを行なうツルーイング工具が予め設定された走査回数だけ走査されることにより、ツルーイングが完了させられる。また、上記ツルーイングのうち、ツルーイング工具を研削砥石の回転中心線に直交する方向に切り込むプランジによるツルーイングに際しては、ツルーイングを行なうツルーイング工具の研削砥石に対する切込速度が予め設定され、その切込速度による切込みが予め設定された総切込量に到達すると、ツルーイングが完了させられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１６７３３１号公報

【文献】特開２０００－２３３３６９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、上記ツルーイング工具の切込量および走査回数や総切込量は、種々のばらつきを考慮して、充分にツルーイングが行なわれるように余裕を以て予め設定されている。このため、研削砥石の研削面が必要以上に無駄に削られることになり、研削砥石の寿命が損なわれるという問題があった。

【0006】

これに対して、特許文献２には、砥粒の破砕などに関連して発生する破砕振動を表すＡＥ信号（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ：周波数がたとえば１００ｋＨｚ以上の超音波領域である振動波）を検出し、そのＡＥ信号を用いて研削砥石のドレッシング状態を監視する装置が提案されている。このドレッシング状態監視装置では、ビトリファイド研削砥石に関して、研削砥石側ＡＥセンサから出力される研削砥石側ＡＥ信号は、砥粒と無機結合材との界面剥離（１００ｋＨｚから２ＭＨｚ）、砥粒自体のクラック（１００ｋＨｚから２ＭＨｚ）、無機結合材自体のクラック（１００ｋＨｚから２ＭＨｚ）を表し、被削材側ＡＥセンサから出力される被削材側ＡＥ信号は、被削材の塑性変形（１００ｋＨｚから８００ｋＨｚ）、被削材の脆性破壊（２００ｋＨｚから７００ｋＨ）を表すとされており、それら研削砥石側ＡＥ信号および被削材側ＡＥ信号から周波数解析により得られた本来のＡＥ信号がニューラルネットワークに入力されることで、たとえば研削砥石のドレッシング状態が判定されるとされている。

【0007】

しかしながら、上記従来のドレッシング状態監視装置では、研削砥石のツルーイングに適用しようとすると、砥粒自体の破砕および無機結合材自体の破砕は、研削砥石側ＡＥ信号中の同じ周波数成分（１００ｋＨｚから２ＭＨｚ）として検出されるものであるため、上記砥粒自体の破砕および無機結合材自体の破砕を精度よく検出することができず、研削砥石の研削面のツルーイング状態やそのツルーイング完了判定を高精度に行なうことができなかった。

【0008】

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、研削砥石の寿命を可及的に損なわないツルーイングを可能とするツルーイング完了判定装置を提供することにある。

【0009】

本発明者は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、ツルーイング中にＡＥセンサから出力されるＡＥ信号を、従来よりも高速且つ高分解能であるサンプリング周期が１０μｓｅｃ程度以下であるＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル化した後、周波数解析（ＦＦＴ）すると、パワースペクトラムのうち１００ｋＨｚよりも低い周波数帯において、相対的に低周波数の第１周波数帯のピーク信号群と、第１周波数帯よりも相対的に高周波の第２周波数帯のピーク信号群とが、周波数軸上において明確に現れた。そして、上記第１周波数帯のピーク信号群は研削砥石の砥粒の破砕に由来するものであり、上記第２周波数帯のピーク信号群は砥粒とドレッサとの接触（擦れ）により生じる摩擦振動や弾性振動に由来するものであるという事実を見いだした。また、それらの第１周波数帯のピーク信号群または第２周波数帯のピーク信号群の信号強度積分値は、ツルーイングの完了に同期してその増加が飽和する現象を示すことを見いだした。

【課題を解決するための手段】

【0010】

すなわち、第１発明の要旨とするところは、（ａ）ツルーイング工具を用いて研削砥石の研削面を整形するツルーイングの完了を判定する研削砥石のツルーイング完了判定装置であって、（ｂ）前記研削砥石のツルーイング中に発生するＡＥ信号を検出するＡＥセンサと、（ｃ）前記ＡＥセンサから出力されるＡＥ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、（ｄ）前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換されたＡＥ信号を周波数解析してパワースペクトラムを得る周波数解析部と、（ｅ）前記周波数解析部により得られたパワースペクトラムの１００ｋＨｚ以下の周波数帯のうち、第１周波数帯の第１信号強度、および前記第１周波数帯よりも高周波数の第２周波数帯の第２信号強度の少なくとも一方の信号強度積分値を逐次算出し、前記信号強度積分値が飽和することに基づいて、前記研削砥石のツルーイングの完了を判定するツルーイング完了判定部とを、含むことにある。

【発明の効果】

【0011】

第１発明のツルーイング完了判定装置によれば、第１周波数帯の第１信号強度、および前記第１周波数帯よりも高周波数の第２周波数帯の第２信号強度の少なくとも一方の信号強度積分値を逐次算出し、前記信号強度積分値が飽和することに基づいて、前記研削砥石のツルーイングの完了を判定するツルーイング完了判定部が備えられている。これにより、上記ツルーイング工具の切込量および走査回数や総切込量はツルーイングの完了のために必要且つ充分な値とされるので、研削砥石の研削面が必要以上に無駄に削られることがなく、研削砥石の寿命がツルーイングにより損なわれることが抑制される。

【0012】

ここで、好適には、前記第１周波数帯は、２５から４０ｋＨｚの周波数帯の少なくとも一部を含む周波数帯であり、前記第２周波数帯は、４５から６５ｋＨｚの周波数帯の少なくとも一部を含む周波数帯であることにある。これにより、研削砥石のツルーイング面の砥粒破砕に由来する第１周波数帯の第１信号強度、および、前記研削砥石のツルーイング面の砥粒とツルーイング工具との接触（擦れ）に由来する第２周波数帯の第２信号強度の少なくとも一方を用いて、前記研削砥石のツルーイングの完了を適切に且つ正確に行なうことができる。

【0013】

また、好適には、前記第１周波数帯は、２５から４０ｋＨｚの周波数帯であり、前記第２周波数帯は、４５から６５ｋＨｚの周波数帯であることにある。これにより、前記研削砥石のツルーイング面の砥粒破砕に由来する第１周波数帯の第１信号強度、および、前記研削砥石のツルーイング面の砥粒とツルーイング工具との接触に由来する第２周波数帯の第２信号強度の少なくとも一方を用いて、前記研削砥石のツルーイング完了の判定を適切に且つ正確に行なうことができる。

【0014】

また、好適には、前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周期は、１０μ秒以下、好適には５μ秒以下、さらに好適には１μ秒以下である。このように分解能が高められたＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換されたＡＥ信号を周波数解析することで、１００ｋＨｚ以下の領域において、研削砥石のツルーイング面の砥粒破砕に由来する第１周波数帯の第１信号強度および前記研削砥石の砥粒とツルーイング工具との接触に由来する第２周波数帯の第２信号強度の少なくとも一方が得られるとともに、それら第１信号強度の信号強度積分値および第２信号強度の信号強度積分値の少なくとも一方の変化に基づいて、ツルーイング完了判定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施例のツルーイング完了判定装置を備える研削加工装置の構成を説明する図である。

【図2】図１の研削加工装置による研削面状態におけるビトリファイド砥石から得られるＡＥ信号の発生メカニズムを説明する図である。

【図3】研削面状態を示す信号強度比ＳＲ（＝ＳＰ１／ＳＰ２）を、図１の面状態表示装置に表示した表示例を示す図である。

【図4】ツルーイングの進行に伴って増加する、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値および第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値を、図１の面状態表示装置に表示した表示例を示す図である。

【図5】本発明者が行なった周速度比が相違する３種類のツルーイング試験のうち、周速度比Ｖｄ／Ｖｇが１．０でダウンカットである場合のツルーイング試験において得られたパワースペクトラムを示す図である。

【図6】本発明者が行なった周速度比が相違する３種類のツルーイング試験のうち、周速度比Ｖｄ／Ｖｇが０．３でダウンカットである場合のツルーイング試験において得られたパワースペクトラムを示す図である。

【図7】本発明者が行なった周速度比が相違する３種類のツルーイング試験のうち、周速度比Ｖｄ／Ｖｇが１．０でアップカットである場合のツルーイング試験において得られたパワースペクトラムを示す図である。

【図8】図５、図６、図７の３種類のパワースペクトラムの各ピーク波形に対して各ピーク波形の発生を判定するための所定の判定閾値を設け、発生したピーク波形のうちその判定閾値を超えるものを発生と判定した発生マップを示す図である。

【図9】取付時に、砥石軸中心に対して一定の振れがある研削ホイールの砥石部に対して、研削ホイールの回転中心線に平行な方向に、ドレッサを移動させて行うツルーイングを説明する図である。

【図10】図９のツルーイングにおいてＡＥセンサから出力される出力信号を示す図であって、（ａ）は研削ホイールの振れが除去されないときの出力信号を示し（ｂ）は研削ホイールの振れが除去された後の出力信号を示している。

【図11】図９のツルーイングにおいて、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値および第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値がツルーイングの切込量の増加にともなって増加するが、所定の切込量に到達した以後は一定値に飽和する性質を示す図である。

【図12】研削ホイールの砥石部に対して、総型ドレッサを用いたプランジツルーイングを説明する図である。

【図13】図１３は、研削ホイールの砥石部の研削面の一部に形成されたダメージ領域Ｄを説明する図である。

【図14】図１２のプランジツルーイングにおいてＡＥセンサから出力される出力信号を示す図である。

【図15】図１２のプランジツルーイングにおいて、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値および第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値がツルーイングの切込量の増加にともなって増加するが、所定の切込量に到達した以後は一定値に飽和する性質を示す図である。

【図16】図１の演算制御装置およびツルーイング制御部の、トラバースによるツルーイング制御作動の要部を説明するフローチャートである。

【図17】図１の演算制御装置およびツルーイング制御部の、プランジによるツルーイング制御作動の要部を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比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は、本発明の一実施例の研削面評価装置としても機能するツルーイング完了判定装置１０を備える、ツルーイング装置としても機能する研削加工装置１２の構成を説明する図である。図１において、研削加工装置１２には、溶融アルミナ系砥粒、炭化珪素系砥粒、セラミックス砥粒などの一般砥粒や、ＣＢＮ砥粒、ダイヤモンド砥粒などの超砥粒などを含む、ビトリファイド砥石、レジノイド砥石、メタルボンド砥石、電着砥石等の研削砥石が用いられる。本実施例においては、研削砥石として、図１に示す研削ホイール１４が用いられる。研削ホイール１４は、円筒状或いはドラム状の金属コアすなわち本体１８の外周面に固設された砥石部１６を有しており、主軸駆動モータ６２により回転駆動される回転軸に装着される。研削ホイール１４は、たとえば８０ｍ／秒程度以上の比較的高い周速度で駆動され、たとえば柱状の被削材４４の表面を研削する。この研削ホイール１４に対し、図１に示すロータリドレッサ４６がツルーイング工具として用いられてツルーイングが行われる。

【0018】

ツルーイング完了判定装置１０は、ＡＥセンサ２２と、プリアンプ２４と、プリアンプ２４により増幅されたＡＥ信号ＳＡＥを所定の搬送波を用いて送信する送信回路２６と、送信回路２６から送信されたＡＥ信号ＳＡＥを受信するためのアンテナ２８を有する受信回路３０と、バンドパスフィルタ３２と、Ａ／Ｄ変換器３４と、演算制御装置３６とを、備えている。ＡＥセンサ２２は、砥石部１６に含まれる砥粒３８の破砕時に発生し且つ砥石部１６内を伝播するたとえば２０ｋＨｚ以上の超音波領域である極めて周波数の高い破砕振動（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を砥石部１６の内周面から検出し、その破砕振動を表すアナログ信号であるＡＥ信号ＳＡＥを出力する。プリアンプ２４は、ＡＥセンサ２２から出力されたＡＥ信号ＳＡＥを増幅する。バンドパスフィルタ３２は、受信回路３０により受信された搬送波を通過させる所定の通過周波数帯を備える。Ａ／Ｄ変換器３４は、搬送波から復調されたＡＥ信号ＳＡＥをデジタル信号に変換する。演算制御装置３６は、デジタル信号に変換されたＡＥ信号ＳＡＥを処理する。

【0019】

上記のＡＥセンサ２２、プリアンプ２４、および、送信回路２６は、研削ホイール１４の本体１８内に設けられている。Ａ／Ｄ変換器３４は、高分解能を有し、たとえば１０μ秒（マイクロ秒）以下のサンプリング周期、好適には５μ秒以下のサンプリング周期、さらに好適には１μ秒以下のサンプリング周期で、ＡＥ信号ＳＡＥをデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器３４のサンプリング周期は、短くなるほど（高速となるほど）、研削ホイール１４の砥粒破砕に関連する第１周波数帯Ｂ１と研削ホイール１４の砥粒３８とロータリドレッサ４６との接触に由来するに関連する第２周波数帯Ｂ２とが明確となる。なお、本実施例では、Ａ／Ｄ変換器３４のサンプリング周期として１μ秒が用いられている。

【0020】

研削ホイール１４の砥石部１６は、たとえば図２に示すように、砥粒３８と、それら砥粒３８を結合する無機結合材（ビトリファイドボンド）４０と、気孔４２とから成るよく知られたビトリファイド砥石組織から構成されており、被削材（ワーク）４４或いはロータリドレッサ４６との摺接によって、砥粒３８自体のクラックＣａすなわち破砕の発生に由来する第１周波数帯Ｂ１の振動、砥粒３８と被削材４４或いはロータリドレッサ４６との接触すなわち擦れＣｂによって発生する摩擦振動或いは弾性振動に由来する第２周波数帯Ｂ２の振動が発生し、それらの振動を含む研削振動すなわちＡＥ波が、ＡＥセンサ２２によって検出される。

【0021】

図１の演算制御装置３６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入力信号を処理することにより、ツルーイング面状態を判定するための、研削面状態を表す数値、グラフ、或いは図形などを算出し、研削面状態表示装置としても機能する面状態表示装置４８から出力させるとともに、研削制御装置７２へ送信する。

【0022】

ツルーイング完了判定装置１０の演算制御装置３６は、周波数解析部５０、研削面状態出力部５１、およびツルーイング面状態出力部５２を機能的に備えている。周波数解析部５０は、被削材４４の研削加工中或いは研削ホイール１４のツルーイング中において、Ａ／Ｄ変換器３４から入力されたＡＥ信号ＳＡＥの周波数解析（ＦＦＴ）を行なって、信号パワーを示す縦軸と周波数を示す横軸との二次元座標において、周波数成分の大きさを示す種々の信号パワーを周波数毎にピーク波形で周波数軸（横軸）上に示すパワースペクトラムを生成する。

【0023】

研削面状態出力部５１は、被削材４４の研削加工中において、上記パワースペクトラムから、たとえば３２．５ｋＨｚを中心部に含む予め設定された第１周波数帯Ｂ１、たとえば２５から４０ｋＨｚの第１周波数帯Ｂ１についての第１信号強度ＳＰ１、および、たとえば５５ｋＨｚを中心部に含む予め設定された第２周波数帯Ｂ２、たとえば４５から６５ｋＨｚの第２周波数帯Ｂ２についての第２信号強度ＳＰ２と、信号強度比ＳＲ（＝ＳＰ１／ＳＰ２）とをそれぞれ算出し、面状態表示装置４８に出力する。図３は、面状態表示装置４８が液晶画面或いは計器に表示されるレベルメータである場合の、被削材４４の研削面状態を表す信号強度比ＳＲの表示例を示している。

【0024】

ツルーイング面状態出力部５２は、ロータリドレッサ４６をツルーイング工具として用いた研削ホイール１４のツルーイング中において、上記パワースペクトラムから、たとえば３２．５ｋＨｚを中心部に含む予め設定された第１周波数帯Ｂ１、たとえば２５から４０ｋＨｚの第１周波数帯Ｂ１についての第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、および、たとえば５５ｋＨｚを中心部に含む予め設定された第２周波数帯Ｂ２、たとえば４５から６５ｋＨｚの第２周波数帯Ｂ２についての第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値を、それぞれ算出し、面状態表示装置４８へ出力する。図４は、面状態表示装置４８が液晶画面或いは計器に表示されるレベルメータである場合の、被削材４４のツルーイング面状態を表す第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、および第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値の表示例を、それぞれ示している。ここで、上記の信号強度積分値は、各周波数における振幅の実効値を周波数軸に対して積分した値である。

【0025】

また、ツルーイング完了判定部５３は、ロータリドレッサ４６をツルーイング工具として用いた研削ホイール１４のツルーイング中において、ツルーイング面状態出力部５２からの第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、および／または、第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値がツルーイング完了に近づくと飽和する性質に基づいて、それら第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、または、第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値が、予め設定されたツルーイング完了判定閾値ＴＦ１を超えたことに基づいてツルーイングの完了を判定し、出力する。ツルーイング完了判定閾値ＴＦ１は、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値の飽和値のたとえば９０％程度に相当する値、または、第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値の飽和値のたとえば９０％程度に相当する値に予め設定される。

【0026】

ここで、ＡＥセンサ２２によって検出されるＡＥ波から高速で高分解能のＡ／Ｄ変換器３４を用いてデジタル信号に変換されたＡＥ信号ＳＡＥの周波数解析により得られるパワースペクトラムにおいて、第１周波数帯Ｂ１内のピーク波形信号群および第２周波数帯Ｂ２内のピーク波形信号群の発生について、所定の研削砥石について本発明者が行なった試験を、以下に説明する。試験１は、ビトリファイド砥石が用いられた研削ホイール１４のツルーイング時にそれぞれ得られるパワースペクトラムにおいて、ピーク波形信号群で構成される第１周波数帯Ｂ１および第２周波数帯Ｂ２の発生状態の検証試験である。

【0027】

（試験１）
図５、図６、図７は、本発明者が以下のツルーイング条件１において、周速度比Ｖｄ／Ｖｇおよびロータリドレッサ４６の回転方向（ダウンカットは研削ホイール１４の回転方向と逆方向の回転、アップカットは研削ホイール１４の回転方向と同じ方向の回転）が異なる３種類のビトリファイド砥石が用いられた研削ホイール１４のツルーイング試験（Ｖｄ／Ｖｇ＝１．０のダウンカット、Ｖｄ／Ｖｇ＝０．３のダウンカット、Ｖｄ／Ｖｇ＝１．０のアップカット）により得られたパワースペクトラムをそれぞれ示す図である。また、図８は、その３種類のパワースペクトラムの各ピーク波形に対して各ピーク波形の発生を判定するための所定の判定閾値を設け、発生したピーク波形のうちその判定閾値を超えるものを発生と判定した発生マップを示す図である。

【0028】

（ツルーイング条件１）
研削ホイール： ＡＥセンサ内蔵の研削ホイール
研削ホイールの砥石部： ＣＢ ８０ Ｎ ２００ Ｖ
（粒度８０のＣＢＮ砥粒がビトリファイド結合材により結合され、結合度Ｎ、集中度２００を有するもの）
研削盤： 汎用円筒研削盤
研削ホイールの周速度Ｖｇ： ４５ｍ／秒（時計回り）
ツルーイング工具： ダイヤモンドロータリドレッサ
ロータリドレッサの周速度
・Ｖｄ：４５ｍ／秒 （反時計回りダウンカット）
周速度比Ｖｄ／Ｖｇ＝１．０
・Ｖｄ：１３．５ｍ／秒 （反時計回りダウンカット）
周速度比Ｖｄ／Ｖｇ＝０．３
・Ｖｄ：４５ｍ／秒 （時計回りアップカット）
周速度比Ｖｄ／Ｖｇ＝１．０

【0029】

図５は、上記ツルーイング条件１のうちのＶｄ／Ｖｇ＝１．０のダウンカットでのツルーイング条件にて得られたパワースペクトラムを示している。この図５のツルーイング条件は、図１に示すように、時計回りの研削ホイール１４の周速度Ｖｇと反時計回りのロータリドレッサ４６の周速度Ｖｄとが回転方向が逆方向で一致しており、接触点における研削ホイール１４とロータリドレッサ４６の相対周速度がゼロとなる、専ら研削ホイール１４の砥粒３８および無機結合材４０の破砕が顕著となるツルーイング条件である。図５のパワースペクトラムでは、機械振動などの低域雑音を除いて、２５から４０ｋＨｚの第１周波数帯Ｂ１および４５から６５ｋＨｚの第２周波数帯Ｂ２においてそれぞれ複数のピーク波形が集中的に発生しており、第１周波数帯Ｂ１におけるピーク波形の高さ（信号強度）が第２周波数帯Ｂ２におけるピーク波形の高さ（信号強度）よりも大きいという現象が観察された。

【0030】

図６は、上記ツルーイング条件１のうちのＶｄ／Ｖｇ＝０．３のダウンカットでのツルーイング条件、すなわち研削ホイール１４の周速度Ｖｇがロータリドレッサ４６の周速度Ｖｄと逆の回転方向であるが３倍程度で、専ら研削ホイール１４の砥粒３８の大きな破砕が起こりにくく、接触する砥粒３８の増加が顕著となるツルーイング条件において得られたパワースペクトラムを示している。このパワースペクトラムでも、機械振動などの低域雑音を除いて、２５から４０ｋＨｚの第１周波数帯Ｂ１および４５から６５ｋＨｚの第２周波数帯Ｂ２においてそれぞれ複数のピーク波形が集中的に発生しており、第２周波数帯Ｂ２におけるピーク波形の高さ（信号強度）が第１周波数帯Ｂ１におけるピーク波形の高さ（信号強度）よりも大きいという現象が観察された。

【0031】

図７は、上記ツルーイング条件１のうちのＶｄ／Ｖｇ＝１．０のアップカットでのツルーイング条件、すなわち研削ホイール１４の周速度Ｖｇがロータリドレッサ４６の周速度Ｖｄと同じであるが図５の場合と逆回転方向で、専ら研削ホイール１４の砥粒３８の大きな破砕が起こりにくく、接触する砥粒３８の増加が顕著となるツルーイング条件において得られたパワースペクトラムを示している。このパワースペクトラムでも、機械振動などの低域雑音を除いて、２５から４０ｋＨｚの第１周波数帯Ｂ１および４５から６５ｋＨｚの第２周波数帯Ｂ２においてそれぞれ複数のピーク波形が集中的に発生しており、第２周波数帯Ｂ２におけるピーク波形の高さ（信号強度）が第１周波数帯Ｂ１におけるピーク波形の高さ（信号強度）よりも大きいという現象が観察された。

【0032】

図８は、図５、図６、図７にそれぞれ示された周速度比Ｖｄ／Ｖｇが異なる３種類のパワースペクトラムの各ピーク値に対して各ピーク値の発生を判定するための所定の判定閾値を設け、発生したピーク値のうちその判定閾値を超えるものを発生と判定して黒色領域で示したピーク波形発生マップを示す図である。

【0033】

図８によれば、上記判定閾値を超える大きさのピーク値は、周速度比Ｖｄ／Ｖｇが１．０のダウンカットでは、主として２５から４０ｋＨｚの第１周波数帯Ｂ１において発生し、周速度比Ｖｄ／Ｖｇが０．３のダウンカット、および周速度比Ｖｄ／Ｖｇが１．０のアップカットでは、４５から６５ｋＨｚの第２周波数帯Ｂ２において発生している。これにより、ＡＥ信号ＳＡＥを周波数解析したパワースペクトラムにおいて、第１周波数帯Ｂ１内における少なくとも一部の周波数のピーク波形の高さ（信号強度）が、研削ホイール１４の砥石表面における砥粒３８の破砕を反映し、第２周波数帯Ｂ２内における少なくとも一部の周波数のピーク波形の高さ（信号強度）が、研削ホイール１４の砥石表面における砥粒３８とロータリドレッサ４６との接触により発生する摩擦振動或いは弾性振動を反映していることが確認された。すなわち、第１周波数帯Ｂ１は砥粒破砕周波数帯に対応し、第２周波数帯Ｂ２は砥粒３８とロータリドレッサ４６との接触による弾性振動周波数帯に対応している。

【0034】

（試験２）
本発明者は、研削ホイール１４の取付時に発生する外周振れ（回転中心線Ｃ１と砥石中心のずれによる砥石外周の振れ）を整形するために、以下のツルーイング条件２を用いて、図９に示すトラバースによるツルーイングを行ない、第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、および第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値を、それぞれ観測した。

【0035】

（ツルーイング条件２）
研削ホイールの仕様： ＣＢ ８０ Ｎ ２００ ＶＮ１
外径４０９ｍｍ×幅３０ｍｍ×内径１２７ｍｍ
クーラント流量： ２０Ｌ／ｍｉｎ
ツルーイング工具の仕様： ＳＤ ４０ Ｑ ７５ ＭＷ７
直径１００ｍｍ×砥材層厚み１ｍｍ
ツルーイング工具周速度： Ｖｇ＝４５ｍ／ｓ、Ｖｄ＝１３．５ｍ／ｓ （Ｖｄ／Ｖｇ＝０．３）
ツルーイング工具のリード： ０．１０ｍｍ／ｒ．ｏ．ｗ．
ツルーイング工具の切込量： Ｒ０．００４ｍｍ／ｐａｓｓ

【0036】

図９において、研削ホイール１４の回転中心線Ｃ１に平行な方向に、ツルーイング工具としての単石またはブレード型のドレッサ８０を往復走査させつつ、研削ホイール１４の砥石部１６に対し、走査毎に切込量の増加を行なって、繰り返しツルーイングを行なった。なお、ドレッサ８０に替えて、ロータリドレッサ４６が用いられてもよい。ＡＥセンサ２２の出力信号であるＡＥ信号ＳＡＥは、図１０（ａ）に示される時間軸波形であり、研削ホイール１４の振れが除去された後でも、図１０（ｂ）に示される時間軸波形であった。このため、従来では、図１０（ｂ）の時間軸波形は図１０（ａ）の時間軸波形と区別がつき難いものであったため、ツルーイングの終了判定が困難であった。

【0037】

これに対して、図１１は、上記トラバースによるツルーイングにおいて、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値の変化、および、第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値の変化をそれぞれ示している。図１１に示すように、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、および第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値は、研削ホイール１４の振れをあらかじめダイヤルゲージで測定した振れ量である８０～１００μｍの領域Ｒに到達するまでは、ツルーイング切込量の増加すなわち時間経過と共に増加するが、その後は一定値で飽和する性質がある。このため、たとえば、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値について言えば、２．０×１０^９をツルーイング完了判定閾値ＴＦ１として設定すれば、ツルーイング制御において、必要かつ充分なツルーイング進行状態において自動的にツルーイング完了判定を行なうことができることを示している。

【0038】

（試験３）
本発明者は、研削ホイール１４の外周面の一部が研削加工により脱落して荒れた部分であるダメージ領域Ｄを整形するために、以下のツルーイング条件３を用いて、図１２に示すプランジ（突き入れ）によるツルーイングを行ない、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、および第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値を、それぞれ観測した。

【0039】

（ツルーイング条件３）
研削ホイールの仕様： ＣＢ ８０ Ｎ ２００ ＶＮ１
外径４０９ｍｍ×幅３０ｍｍ×内径１２７ｍｍ
クーラント流量： ２０Ｌ／ｍｉｎ
ツルーイング工具の仕様： ＳＤ ４０ Ｑ ７５ ＭＷ７
直径１００ｍｍ×砥材層厚み１ｍｍ
ツルーイング工具周速度： Ｖｇ＝４５ｍ／ｓ、Ｖｄ＝１３．５ｍ／ｓ （Ｖｄ／Ｖｇ＝０．３）
ツルーイング工具のリード： ０．１０ｍｍ／ｒ．ｏ．ｗ．
ツルーイング工具の切込量： Ｒ０．００４ｍｍ／ｐａｓｓ

【0040】

図１３は、研削ホイール１４の砥石部１６の研削面の一部に形成されたダメージ領域Ｄが示されており、ダメージ領域Ｄが無くなるように必要かつ充分な深さの表層ＳＬの除去には、図１２に示す、総型ドレッサ８２を用いたプランジによるツルーイングが行なわれる。図１２に示すように、研削ホイール１４の砥石部１６に対して、研削ホイール１４の回転中心線Ｃ１に直角な方向に、回転中心線Ｃ１と平行な回転中心線Ｃ２まわりに回転する総型ドレッサ８２を移動させつつプランジによるツルーイングを行なう場合において、研削ホイール１４の表面にダメージがある場合、ＡＥセンサ２２の出力信号であるＡＥ信号ＳＡＥは、図１４に示されるように、ダメージ除去前とダメージ除去後では、相互に区別がつき難いものであり、ツルーイングの終了判定が困難であった。

【0041】

これに対して、図１５は、上記プランジによるツルーイングにおいて、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、および、第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値の変化を、それぞれ示している。図１５に示すように、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、および第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値は、ツルーイング切込量の増加すなわち時間経過と共に増加するが、その後は一定値で飽和する性質がある。このため、たとえば、第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値について言えば、２．０×１０^９をツルーイング完了判定閾値ＴＦ２として設定すれば、ツルーイング制御において、必要かつ充分なツルーイング進行状態において自動的にツルーイング完了判定を行なうことができることを示している。

【0042】

図１に戻って、研削加工装置１２は、研削ホイール１４が取り付けられた図示しない主軸を回転駆動する主軸駆動モータ６２と、円柱状の被削材４４を回転駆動する被削材回転駆動モータ６４と、研削ホイール１４を円柱状の被削材４４の外周面に押し当てるために被削材４４を径方向に移動させる被削材移動モータ６６と、ツルーイング工具として用いるロータリドレッサ４６を回転駆動するツルーイング工具回転駆動モータ６８と、ロータリドレッサ４６をその回転中心線Ｃ２方向に送るツルーイング工具送りモータ７０と、研削制御装置７２とを備えている。

【0043】

研削制御装置７２は、演算制御装置３６と同様のマイクロコンピュータから構成されており、研削自動制御部７４およびツルーイング制御部７６を機能的に備えている。研削自動制御部７４は、研削開始指令信号を受けると、予め設定された動作で研削ホイール１４および被削材４４をそれぞれ回転駆動しつつ相対移動させることで被削材４４を研削し、被削材４４の研削が完了すると被削材４４の回転を停止させるとともに原位置へ戻す。

【0044】

研削自動制御部７４は、被削材４４の研削加工の過程において、研削面状態出力部５１から出力された実際の第１信号強度ＳＰ１、第２信号強度ＳＰ２、或いは信号強度比ＳＲ（＝ＳＰ１／ＳＰ２）に基づいて、被削材４４に対する実際の評価値が示す研削面状態が予め設定された目標評価値が示す研削面状態となるように、主軸駆動モータ６２、被削材回転駆動モータ６４と、被削材移動モータ６６を自動制御する。

【0045】

たとえば、研削自動制御部７４は、目標信号強度比ＳＲＴを研削バランス、例えば目つぶれおよび目こぼれのバランスのよい値に設定し、研削面状態出力部５１からリアルタイムで逐次出力される実際の信号強度比ＳＲがたとえば０．５５程度に予め設定された目標信号強度比ＳＲＴと一致するように、研削条件を自動調節する。そして、たとえば、実際の信号強度比ＳＲが予め設定された目標信号強度比ＳＲＴを超える場合には砥粒破砕傾向であるので、その砥粒破砕を抑制するために、加工能率（切込速度）の下降、研削ホイール１４の周速度Ｖｇの上昇（回転数の上昇）、被削材４４の周速度の下降のうちの少なく１つを実行し、実際の信号強度比ＳＲを目標信号強度比ＳＲＴへ向かって変化させる。反対に、実際の信号強度比ＳＲが予め設定された目標信号強度比ＳＲＴを下まわる場合には砥粒３８と被削材４４或いはロータリドレッサ４６との擦れ傾向であるので、その擦れを抑制するために、加工能率（切込速度）の上昇、研削ホイール１４の周速度Ｖｇの下降（回転数の下降）、被削材４４の周速度の上昇のうちの少なく１つを実行し、実際の信号強度比ＳＲを目標信号強度比ＳＲＴへ向かって変化させる。

【0046】

研削自動制御部７４は、たとえば、目標信号強度比ＳＲＴを研削バランスのよい値として０．５５に設定した場合に、実際の信号強度比ＳＲが予め設定された目標信号強度比ＳＲＴ（＝０．５５）と一致するように研削条件を調節する自動研削制御例を実行する。なお、研削自動制御部７４による自動研削制御は、実際の第１信号強度ＳＰ１又は第２信号強度ＳＰ２を、研削バランスのよい値に設定された目標第１信号強度ＳＰ１Ｔまたは目標第２信号強度ＳＰ２Ｔと一致するように、研削条件を調節するものであってもよい。

【0047】

演算制御装置３６は、ツルーイング開始条件に到達すると、ツルーイング制御部７６にツルーイングを開始させる指令を出力する。このツルーイング開始条件は、たとえば、第２信号強度ＳＰ２に対する第１信号強度ＳＰ１の比（＝ＳＰ１／ＳＰ２）が所定値を上回ったことである。

【0048】

ツルーイング制御部７６は、トラバースによるツルーイングの場合は、図９に示すように、ツルーイング工具として用いるドレッサ８０を、研削ホイール１４の円柱状の砥石部１６の外周面に予め設定された切込量で切り込ませ且つ研削ホイール１４の回転中心線Ｃ１に沿って走査させ、ツルーイング完了判定部５３からのツルーイング完了判定出力を受けるまで、この動作を繰り返し実行させる。

【0049】

また、ツルーイング制御部７６は、プランジによるツルーイングの場合は、図１２に示すように、ツルーイング工具として用いる総型ドレッサ８２を、研削ホイール１４の円柱状の砥石部１６の外周面に予め設定された切込速度で研削ホイール１４の回転中心線Ｃ１に直交する方向に移動させ、ツルーイング完了判定部５３からのツルーイング完了判定を受けるまで、この動作を継続し実行させる。

【0050】

本実施例においては、ツルーイング完了判定装置１０は、ＡＥセンサ２２と、Ａ／Ｄ変換器３４と、周波数解析部５０と、ツルーイング完了判定部５３とを、含むことにより構成される。ＡＥセンサ２２は、研削ホイール１４のツルーイング中に発生するＡＥ信号ＳＡＥを検出する。Ａ／Ｄ変換器３４は、ＡＥセンサ２２から出力されるＡＥ信号ＳＡＥをデジタル信号に変換する。周波数解析部５０は、Ａ／Ｄ変換器３４によりデジタル信号に変換されたＡＥ信号ＳＡＥを周波数解析してパワースペクトラムを得る。ツルーイング完了判定部５３は、周波数解析部５０により得られたパワースペクトラムのうち、第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１、および第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２の少なくとも一方の信号強度積分値を逐次算出し、信号強度積分値が飽和することに基づいて、研削ホイール１４のツルーイング完了を判定する。

【0051】

図１６は、演算制御装置３６およびツルーイング制御部７６の、ドレッサ８０を用いたトラバース（走査）によるツルーイング制御作動の要部を説明するフローチャートであり、所定の制御周期で繰り返し実行される。図１６において、ステップＳ１（以下、ステップを省略する）では、ツルーイング完了判定閾値ＴＦ１が設定済であるか否かが判断される。

【0052】

Ｓ１の判断が肯定される場合は、Ｓ４以下が実行されるが、否定される場合は、Ｓ２において、予め行われた予備的な正常なツルーイングの時において計測されたＡＥ信号ＳＡＥが周波数解析されることにより得られたパワースペクトラムから第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１、および第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２のうちの少なくとも一方の信号強度積分値が逐次算出される。

【0053】

続くＳ３では、その第１信号強度ＳＰ１および第２信号強度ＳＰ２のうちの少なくとも一方の信号強度積分値の飽和値の、その飽和に至る直前の比率たとえば９０％に相当する値がツルーイング完了判定閾値ＴＦ１として予め決定される。

【0054】

次に、ツルーイング制御部７６に対応するＳ４では、トラバースによるツルーイング制御作動が開始される。続いて、ツルーイング面状態出力部５２に対応するＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８が実行される。

【0055】

Ｓ５では、ツルーイングの進行に伴ってＡＥセンサ２２により検出され且つＡ／Ｄ変換器３４によりデジタル信号に変換されたＡＥ信号ＳＡＥが逐次読み込まれ、Ｓ６では、Ｓ５により読み込まれたＡＥ信号ＳＡＥが逐次周波数解析され、Ｓ７では、第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１、および第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２のうちの少なくとも一方、すなわち、特定周波数帯の信号強度が逐次算出される。

【0056】

そして、Ｓ８では、ドレッサ８０の走査毎すなわち１パス毎の第１信号強度ＳＰ１および第２信号強度ＳＰ２のうちの少なくとも一方の平均信号強度が算出されるとともに、その平均信号強度のツルーイング開始からの信号強度積分値が算出される。

【0057】

次いで、ツルーイング完了判定部５３に対応するＳ９において、上記第１信号強度ＳＰ１および第２信号強度ＳＰ２のうちの少なくとも一方の１パス毎に蓄積された信号強度積分値が予め決定されたツルーイング完了判定閾値ＴＦ１を超えたか否かが判断される。

【0058】

このＳ９の判断が否定された場合は、Ｓ５以下が繰り返し実行される。しかし、Ｓ９の判断が肯定された場合は、Ｓ１０においてツルーイング完了判定の出力が実行されると同時に、Ｓ１１において、ツルーイング制御部７６によるツルーイング作動が終了させられる。

【0059】

図１７は、演算制御装置３６およびツルーイング制御部７６の、総型ドレッサ８２を用いたプランジによるツルーイング制御作動の要部を説明するフローチャートであり、所定の制御周期で繰り返し実行される。

【0060】

図１７において、ステップＳ２１（以下、ステップを省略する）では、ツルーイング完了判定閾値ＴＦ２が設定済であるか否かが判断される。このＳ２１の判断が肯定される場合は、Ｓ２４以下が実行されるが、否定される場合は、Ｓ２２において、予め行われた予備的な正常なツルーイングの時において計測されたＡＥ信号ＳＡＥが周波数解析されることにより得られたパワースペクトラムから第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１、および第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２のうちの少なくとも一方の信号強度積分値が逐次算出される。

【0061】

続くＳ２３において、その第１信号強度ＳＰ１および第２信号強度ＳＰ２のうちの少なくとも一方の信号強度積分値の飽和値の、その飽和に至る直前の比率たとえば９０％に相当する値がツルーイング完了判定閾値ＴＦ２として予め決定される。

【0062】

次に、ツルーイング制御部７６に対応するＳ２４では、プランジによるツルーイング制御作動が開始される。続いて、ツルーイング面状態出力部５２に対応するＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７では、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７と同様に、ツルーイングの進行に伴ってＡＥセンサ２２により検出され且つＡ／Ｄ変換器３４によりデジタル信号に変換されたＡＥ信号ＳＡＥが逐次読み込まれ、読み込まれたＡＥ信号ＳＡＥが逐次周波数解析される。

【0063】

次いで、Ｓ２８では、たとえば１秒以下に設定した単位時間毎の第１信号強度ＳＰ１および第２信号強度ＳＰ２のうちの少なくとも一方の信号強度の移動平均値が算出されるとともに、その移動平均値のツルーイング開始からの信号強度積分値が算出される。

【0064】

次いで、ツルーイング完了判定部５３に対応するＳ２９において、上記第１信号強度ＳＰ１および第２信号強度ＳＰ２のうちの少なくとも一方の移動平均値の信号強度積分値が予め決定されたツルーイング完了判定閾値ＴＦ２を超えたか否かが判断される。

【0065】

このＳ２９の判断が否定された場合は、Ｓ２５以下が繰り返し実行される。しかし、Ｓ２９の判断が肯定された場合は、Ｓ３０においてツルーイング完了判定の出力が実行されると同時に、Ｓ３１において、ツルーイング制御部７６によるツルーイング作動が自動停止させられる。

【0066】

上述のように、本実施例のツルーイング完了判定装置１０によれば、ツルーイング工具４６，８０，８２を用いて研削ホイール（研削砥石）１４の研削面を整形するツルーイングの完了を判定するツルーイング完了判定装置１０であって、研削ホイール１４のツルーイング中に発生するＡＥ信号ＳＡＥを検出するＡＥセンサ２２と、ＡＥセンサ２２から出力されるＡＥ信号ＳＡＥをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３４と、Ａ／Ｄ変換器３４によりデジタル信号に変換されたＡＥ信号ＳＡＥを周波数解析してパワースペクトラムを得る周波数解析部５０と、周波数解析部５０により得られたパワースペクトラムの１００ｋＨｚ以下の周波数帯のうち、第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１、および第１周波数帯Ｂ１よりも高周波数の第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２の少なくとも一方の信号強度積分値を逐次算出し、前記信号強度積分値が飽和することに基づいて、前記研削ホイール１４のツルーイングの完了を判定するツルーイング完了判定部５３とを、含む。これにより、ツルーイング工具４６，８０，８２の切込量および走査回数や総切込量はツルーイングの完了のために必要且つ充分な値とされるので、研削ホイール１４の研削面が必要以上に無駄に削られることがなく、研削ホイール１４の寿命がツルーイングにより損なわれることが抑制される。

【0067】

また、本実施例のツルーイング完了判定装置１０によれば、研削ホイール１４の砥粒３８の破砕に関連する第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１、および第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２の少なくとも一方の信号強度積分値を逐次算出し、その信号強度積分値が飽和することに基づいて、研削ホイール１４のツルーイング完了を判定するツルーイング完了判定部５３が備えられている。これにより、ツルーイング工具４６，８０，８２の切込量および走査回数や総切込量はツルーイングの完了のために必要且つ充分な値とされるので、研削ホイール１４の研削面が必要以上に無駄に削られることがなく、研削ホイール１４の寿命がツルーイングにより損なわれることが抑制される。

【0068】

また、本実施例のツルーイング完了判定装置１０において、第１周波数帯Ｂ１は、２５から４０ｋＨｚの周波数帯の少なくとも一部を含む周波数帯、好適には３０から４０ｋＨｚの周波数帯であり、第２周波数帯Ｂ２は、４５から６５ｋＨｚの周波数帯の少なくとも一部を含む周波数帯、好適には４５から６５ｋＨｚである。これにより、研削ホイール１４のツルーイング面の砥粒破砕に由来する第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１、および／または、研削ホイール１４のツルーイング面の砥粒３８とツルーイング工具４６，８０，８２との接触に由来する第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２の時間成分値を用いて、研削ホイール１４のツルーイング完了の判定を適切に且つ正確に行なうことができる。

【0069】

また、本実施例のツルーイング完了判定装置１０において、Ａ／Ｄ変換器３４のサンプリング周期は、１０μ秒以下、好適には５μ秒以下、さらに好適には１μ秒以下である。このように分解能が高められたＡ／Ｄ変換器３４によりＡ／Ｄ変換されたＡＥ信号ＳＡＥを周波数解析することで、１００ｋＨｚ以下の周波数領域において、研削ホイール１４のツルーイング面の砥粒破砕に由来する第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１、および／または研削ホイール１４のツルーイング面の砥粒３８とツルーイング工具４６，８０，８２との接触に由来する第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２が得られるとともに、それら第１信号強度ＳＰ１の信号強度積分値、および／または第２信号強度ＳＰ２の信号強度積分値の変化に基づいて、ツルーイング完了判定が可能となる。

【0070】

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。

【0071】

たとえば、前述の実施例において、周波数解析部５０によりＡＥ信号ＳＡＥから生成されたパワースペクトラムから、第１周波数帯Ｂ１の第１信号強度ＳＰ１と第２周波数帯Ｂ２の第２信号強度ＳＰ２が用いられている。第１周波数帯Ｂ１としては２５から４０ｋＨｚが用いられ、第２周波数帯Ｂ２としては４５から６５ｋＨｚが用いられていた。しかし、パワースペクトラムのうちの砥粒破砕を主として表す周波数帯および砥粒３８とツルーイング工具４６，８０，８２との接触による弾性振動を主として表す周波数帯が用いられればよいので、第１周波数帯Ｂ１としては、２５から４０ｋＨｚに含まれる周波数或いは周波数帯の一部を含む周波数帯の信号強度が用いられ、第２周波数帯Ｂ２としては４５から６５ｋＨｚに含まれる周波数或いは周波数帯の一部を含む周波数帯の信号強度が用いられればよい。たとえば、第１周波数帯Ｂ１としては、２５から４０ｋＨｚの周波数帯の一部たとえば３２．５ｋＨｚを中心部に含む相対的に狭い周波数帯が、第２周波数帯Ｂ２としては、４５から６５ｋＨｚの周波数帯の一部たとえば５５ｋＨｚを中心部に含む相対的に狭い周波数帯が用いられてもよい。このようにしても、研削ホイール１４の砥粒破壊の傾向および／または擦れの傾向などのツルーイング面状態を定量的に評価することができる。

【0072】

前述の実施例では、ＡＥセンサ２２は研削ホイール１４に内蔵されていたが、たとえば直方体状であるために被削材４４が非回転状態で研削ホイール１４によって研削される場合には、被削材４４を支持する支持台に設けられていてもよい。

【0073】

また、前述の実施例では、本体１８の外周面にビトリファイド砥石から成る砥石部１６が固着された形式の研削ホイール１４が用いられていたが、その研削ホイール１４に替えて、金属コアすなわち本体１８を用いない一般砥石が用いられる場合には、ＡＥセンサ２２が内蔵されていれば、全体がビトリファイド砥石などから構成されていてもよい。また、全体がビトリファイド砥石から構成されている場合には、その一般砥石を主軸に固定するフランジと一般砥石との間に挟持されるスペーサ内に、ＡＥセンサ２２、プリアンプ２４、送信回路２６が設けられていてもよい。

【0074】

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】

【0075】

１０：ツルーイング完了判定装置
１４：研削ホイール（研削砥石）
２２：ＡＥセンサ
３４：Ａ／Ｄ変換器
４６：ロータリドレッサ（ツルーイング工具）
５０：周波数解析部
５３：ツルーイング完了判定部
８０：ドレッサ（ツルーイング工具）
８２：総型ドレッサ（ツルーイング工具）
ＳＡＥ：ＡＥ信号
ＳＰ１：第１信号強度
ＳＰ２：第２信号強度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】