研削加工における最新計測制御技術(10)：砥石台移動量と寸法生成量ならびに切残し量の計測技術

摘要

本稿では，工作物と砥石の熱変形量を考慮した砥石台移動量と寸法生成量ならびに切残し量の計測技術について詳解する．研削加工における切残し量には，砥石摩耗量，砥石軸と工作物軸のたわみ量，すなわちシステム剛性による切残し量，さらに砥粒周辺のボンド部の弾性変形と工作物の被変形部における弾性·塑性変形量の和で与えられる砥石と工作物との干渉領域の切残し量が存在している．ただし，砥石摩耗量とシステム剛性による切残し量は具体的に計測できるが，干渉領域の切残し量は極めて微細領域の高速現象であるために，現在の計測技術ではインプロセス測定は不可能である．そこで，この干渉領域の切残し量は，砥石台移動量から砥石摩耗量とシステム剛性による切残し量ならびに寸法生成量を差し引いた値として把握せざるを得ないのが現状である．本稿で強調したい点は，従来の研削理論における砥石台移動量と寸法生成量には砥石と工作物の熱変形量の概念が導入されていないために，単純にセンサで計測した値をそのまま砥石台移動量と寸法生成量としていることである．つまり，両者の熱変形量を考慮した場合，砥石台は予想される位置よりも工作物へ深く切り込んでいて，一方工作物のインプロセス計測されている寸法生成量は研削熱のため実際の寸法位置よりも膨張した位置を検出していることになる．