本發(fā)明涉及對(duì)工件進(jìn)行平面磨削的工件的平面磨削方法和平面磨床。

背景技術(shù)：

在具有杯型的砂輪的平面磨床中，在磨削用于半導(dǎo)體元件的制造的硅晶片等的硬脆材料的工件時(shí)，在監(jiān)視砂輪軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷電流的同時(shí)，以規(guī)定的切入速度使砂輪軸的前端的砂輪進(jìn)行切削，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的工件的橫向進(jìn)給磨削，在因砂輪的孔眼的堵塞使砂輪軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷電流超過規(guī)定閾值時(shí)，在使砂輪退避、中斷磨削后，再次使砂輪進(jìn)行切削，與工件接觸，由此促進(jìn)砂輪的自動(dòng)磨銳作用(專利文獻(xiàn)1)。

已有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP特開2006—35406號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在這樣的過去的磨削方法中，以規(guī)定的切入速度而使砂輪進(jìn)行切入，另一方面，在磨削中的砂輪中產(chǎn)生孔眼堵塞時(shí)，暫時(shí)使砂輪退避以中斷磨削，然后，再次使砂輪進(jìn)行切入，促進(jìn)砂輪的自動(dòng)磨銳作用。由此，不能夠在砂輪的磨削效率高的高負(fù)荷狀態(tài)對(duì)工件進(jìn)行磨削，另外磨削周期變長，難以在短時(shí)間以良好的效率對(duì)工件進(jìn)行磨削。

另外，同樣在專利文獻(xiàn)1的磨削法以外的過去的磨削法中，具有在磨削時(shí)，使砂輪相對(duì)工件以一定的切入速度進(jìn)行切入的磨削法；對(duì)應(yīng)于砂輪的切入運(yùn)送量，在依次減速方向改變粗磨削進(jìn)給、中磨削進(jìn)給，精磨削進(jìn)給與進(jìn)給速度關(guān)系的同時(shí)，進(jìn)行磨削的磨削法(在下面稱為“普通磨削法”)。

但是，在前者的磨削法中，在磨削中，砂輪的磨損量與工件的去除量以及砂輪的切入量之間的平衡遭到破壞，磨削負(fù)荷急劇地上升，或僅僅砂輪發(fā)生磨損，導(dǎo)致難以以良好的效率穩(wěn)定地在砂輪的磨削效率良好的高負(fù)荷狀態(tài)對(duì)工件進(jìn)行磨削。

此外，在后者的磨削法中，因下述那樣的理由，無法以良好的效率，穩(wěn)定地在砂輪的磨削效率良好的高負(fù)荷狀態(tài)對(duì)工件進(jìn)行磨削。特別是在對(duì)硬度高、且脆硬脆材料的工件進(jìn)行磨削時(shí)，由于按照根據(jù)砂輪的切入而不處于過負(fù)荷狀態(tài)的方式改變砂輪的進(jìn)給速度并對(duì)工件進(jìn)行磨削，故必須使砂輪的切入速度減慢，耗費(fèi)長的時(shí)間進(jìn)行磨削。

然而，在這樣的硬脆材料的場(chǎng)合，于磨削中多次產(chǎn)生砂輪表面的自動(dòng)磨銳作用(孔眼替換)，磨削負(fù)荷大大地上下變化。其原因在于：相對(duì)在自動(dòng)磨銳作用前，砂輪的切入感差的情況，如果一旦產(chǎn)生砂輪的自動(dòng)磨銳作用，則砂輪的切刃增加，切入感突然地變得良好。其結(jié)果是，由于砂輪和工件的摩擦系數(shù)變化，磨削負(fù)荷大大地上下變化，故無法以磨削效率良好的高負(fù)荷，在短時(shí)間，以良好的效率穩(wěn)定地進(jìn)行磨削。

另外，因在自動(dòng)磨銳作用中，摩擦熱的增加造成的砂輪、工件、機(jī)械的急劇的熱位移，在許多場(chǎng)合，砂輪軸與旋轉(zhuǎn)臺(tái)的軸向的距離變小。這一點(diǎn)與砂輪的切入速度上升的場(chǎng)合相同，是磨削負(fù)荷劇烈地上升的主要原因。另外，如果磨削負(fù)荷過度上升，則具有檢測(cè)異常的磨削負(fù)荷，機(jī)械結(jié)束加工，或在最差的場(chǎng)合，砂輪、工件損傷，或機(jī)械損傷等的危險(xiǎn)。

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)這樣的過去的問題，提供工件的平面磨削方法和平面磨床，其中，能以適合的高負(fù)荷有效地對(duì)硬脆材料、其它工件進(jìn)行磨削，并且可防止磨削負(fù)荷的急劇上升等造成的工件、砂輪以及機(jī)械的損傷，另外，可減少砂輪的磨損。

用于解決課題的技術(shù)方案

本發(fā)明的工件的平面磨削方法涉及下述的方法，在該方法中，在通過砂輪而對(duì)工件進(jìn)行平面磨削時(shí)，在監(jiān)視磨削負(fù)荷的同時(shí)，伴隨磨削負(fù)荷的上升，降低砂輪的切入速度。

另外，另一本發(fā)明的工件的平面磨削方法涉及下述的方法，在該方法中，在通過砂輪對(duì)工件進(jìn)行平面磨削時(shí)，在監(jiān)視磨削負(fù)荷的同時(shí)，在磨削負(fù)荷上升時(shí)，降低砂輪的切入速度，在磨削負(fù)荷下降時(shí)，增加砂輪的切入速度。

此外，也可對(duì)應(yīng)于磨削負(fù)荷的多個(gè)負(fù)荷閾值的每個(gè)，事先設(shè)定磨削負(fù)荷越大、砂輪的切入速度越慢的各切入速度，在以規(guī)定速度而開始磨削后，每次在磨削負(fù)荷上升、下降到規(guī)定的負(fù)荷閾值時(shí)，將砂輪降低、增加到對(duì)應(yīng)的切入速度。

還有，可事先設(shè)定高于砂輪的切入時(shí)的最大的負(fù)荷閾值的退回負(fù)荷閾值，在磨削負(fù)荷超過退回負(fù)荷閾值時(shí)，在以規(guī)定的退回速度使砂輪退回的同時(shí)，進(jìn)行磨削。也可在無火花磨削前反復(fù)進(jìn)行砂輪的切入與退回。

再有，也可在磨削負(fù)荷超過速度限制執(zhí)行用的負(fù)荷閾值時(shí)，即使在之后，磨削負(fù)荷降低到規(guī)定的切入速度的負(fù)荷閾值的情況下，仍以慢于規(guī)定的切入速度的限制切入速度使砂輪進(jìn)行切入，不加速到限制切入速度以上的程度。

本發(fā)明的平面磨床涉及下述的平面磨床，該平面磨床通過砂輪對(duì)工件進(jìn)行橫向給進(jìn)磨削，該平面磨床包括：磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)，該磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)定磨削中的砂輪的磨削負(fù)荷；速度設(shè)定機(jī)構(gòu)，該速度設(shè)定機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于多個(gè)負(fù)荷閾值設(shè)定多個(gè)砂輪的切入速度；速度控制機(jī)構(gòu)，該速度控制機(jī)構(gòu)按照下述方式以各負(fù)荷閾值為基準(zhǔn)，以與各負(fù)荷閾值相對(duì)應(yīng)的切入速度對(duì)砂輪的速度進(jìn)行增減，該方式為：在比較磨削中的磨削負(fù)荷與負(fù)荷閾值的同時(shí)，伴隨磨削負(fù)荷的上升、下降，砂輪的切入速度進(jìn)行增速、減速。

發(fā)明的效果

按照本發(fā)明，具有下述的優(yōu)點(diǎn)，即，能以適合的高負(fù)荷有效地對(duì)硬脆材料、其它工件進(jìn)行磨削，并且可防止磨削負(fù)荷的急劇上升等造成的工件、砂輪以及機(jī)械的損傷，另外，可減少砂輪的磨損。

附圖說明

圖1為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的平面磨床的主視圖；

圖2為該主要部分的立體圖；

圖3為該控制系統(tǒng)的方框圖；

圖4為其速度表格；

圖5為表示該磨削動(dòng)作的流程圖；

圖6為表示該磨削負(fù)荷的變化等的圖；

圖7為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的方框圖；

圖8為該磨削動(dòng)作的流程圖；

圖9為其速度表格；

圖10為表示該磨削負(fù)荷的變化的圖；

圖11為表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的方框圖；

圖12為其第1速度表格；

圖13為其第2速度表格；

圖14為表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的速度表格；

圖15為表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的方框圖；

圖16為該速度變更的波形圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體描述。

圖1～圖6表示本申請(qǐng)發(fā)明的第1實(shí)施方式的例子。在通過杯型的砂輪1對(duì)藍(lán)寶石晶片等的硬脆材料的工件W進(jìn)行橫向給進(jìn)磨削時(shí)，采用像圖1、圖2所示的那樣的平面磨床2。該平面磨床2像圖1、圖2所示的那樣，包括：旋轉(zhuǎn)臺(tái)3，在該旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的頂面上自由裝卸地安裝有工件W；電動(dòng)機(jī)等的工件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，該工件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4圍繞上下方向的軸心，于a箭頭方向而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該旋轉(zhuǎn)臺(tái)3；砂輪軸5，該砂輪軸5以可自由上下運(yùn)動(dòng)地設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)3上；電動(dòng)機(jī)等的砂輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6，該砂輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6圍繞上下方向的軸線，于b箭頭方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)砂輪軸5；砂輪1，該砂輪1自由裝卸地安裝于砂輪軸5的底端，并且通過b箭頭方向的旋轉(zhuǎn)，對(duì)旋轉(zhuǎn)臺(tái)3上的工件W進(jìn)行平面磨削；砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)7，該砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)7經(jīng)由砂輪軸5，沿上下方向的切入方向c和退回方向d進(jìn)給砂輪1。另外，旋轉(zhuǎn)臺(tái)3、砂輪1的旋轉(zhuǎn)方向是任意的。

圖3表示控制平面磨床2的磨削動(dòng)作的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括NC控制機(jī)構(gòu)9，以及比如恒定尺寸控制機(jī)構(gòu)10和砂輪切入退回控制機(jī)構(gòu)11，該NC控制機(jī)構(gòu)9控制與平面磨床2的橫向進(jìn)給磨削有關(guān)的普通的磨削動(dòng)作。

恒定尺寸控制機(jī)構(gòu)10通過尺寸測(cè)定機(jī)構(gòu)12，測(cè)定磨削中的工件W的尺寸，在處于規(guī)定的無火花磨削時(shí)期時(shí)，將無火花磨削指令輸出給砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)7，按照通過無火花磨削，將工件W精加工到規(guī)定尺寸精度的方式進(jìn)行控制。

另外，如果砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)7具有無火花磨削指令，則按照在該位置，砂輪1連續(xù)進(jìn)行工件W的加工的方式停止砂輪軸5的進(jìn)給。在沒有恒定尺寸控制機(jī)構(gòu)10的場(chǎng)合，也可從工件W的磨削開始，到達(dá)規(guī)定的切入量，或在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間時(shí)，輸出無火花磨削指令。

砂輪切入退回控制機(jī)構(gòu)11用于在監(jiān)視工件W的磨削中的磨削負(fù)荷的同時(shí)，按照砂輪1以磨削效率高的適當(dāng)?shù)母哓?fù)荷，有效地對(duì)工件W進(jìn)行磨削的方式控制砂輪1的切入、退回，包括伴隨磨削負(fù)荷的上升，降低砂輪1的切入速度的功能；在磨削負(fù)荷上升到上限附近時(shí)，反復(fù)進(jìn)行砂輪1的切入和退回的功能；伴隨磨削負(fù)荷的下降，增加砂輪1的速度的功能。

該砂輪切入退回控制機(jī)構(gòu)11具體來說，包括：磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)13，該磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)13測(cè)定磨削中的砂輪1的磨削負(fù)荷；速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14，該速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14針對(duì)每個(gè)負(fù)荷閾值設(shè)定砂輪1的切入速度、退回速度；速度控制機(jī)構(gòu)15，該速度控制機(jī)構(gòu)15對(duì)磨削中的實(shí)際的磨削負(fù)荷和負(fù)荷閾值進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng)于該磨削負(fù)荷的增減，以通過速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14而設(shè)定的切入速度、退回速度來控制砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)7。

磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)13根據(jù)流過砂輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的電流、電力或轉(zhuǎn)矩等的變化，測(cè)定磨削中的砂輪1的磨削負(fù)荷。速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14具有圖4所示的那樣的速度表格。在速度表格中，針對(duì)高速切入、快切入、中切入、慢切入、慢退回、中退回、快退回、緊急退回的各動(dòng)作的每個(gè)，設(shè)定磨削負(fù)荷分階段地增加的負(fù)荷閾值L1～L7(N·m)；與對(duì)應(yīng)于各負(fù)荷閾值L1～L7(N·m)而分階段地增減速的切入速度V0～V7(mm/min)。

高速切入為砂輪1與工件W接觸，開始磨削時(shí)的切入，該高速切入速度V0設(shè)定在0.5(mm/min)。對(duì)于快切入，相對(duì)負(fù)荷閾值L1，設(shè)定在慢切入速度V1＝0.3(mm/min)，對(duì)于中切入，相對(duì)負(fù)荷閾值L2，設(shè)定在中切入速度V2＝0.1(mm/min)，對(duì)于慢切入，相對(duì)負(fù)荷閾值L3，設(shè)定在中切入速度V3＝0.05(mm/min)。

另外，對(duì)于慢退回，相對(duì)負(fù)荷閾值L4，設(shè)定在慢退回速度V4＝－0.05(mm/min)，對(duì)于中退回，相對(duì)負(fù)荷閾值L5，設(shè)定在中退回速度V5＝－0.1(mm/min)，對(duì)于快退回，相對(duì)負(fù)荷閾值L6，設(shè)定在慢退回速度V6＝－0.3(mm/min)。對(duì)于緊急退回，相對(duì)負(fù)荷閾值L7，設(shè)定在退回速度V7(全速)。

此外，由于退回相對(duì)切入是相反方向的，故在其退回速度V4等的記載上，其表示對(duì)數(shù)值附加“－”，于相反方向行進(jìn)的意思。

各負(fù)荷閾值L1～L7像在圖6中針對(duì)負(fù)荷閾值L1～L4而列舉的那樣，處于從負(fù)荷閾值L1到負(fù)荷閾值L7而依次增加的關(guān)系。與磨削負(fù)荷的各負(fù)荷閾值L1～L7相對(duì)應(yīng)的砂輪1的切入速度V0～V3，退回速度V4～V7按照下述方式預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等而確定，該方式為：考慮工件W的材質(zhì)、尺寸、砂輪1、平面磨床2等的組合，砂輪1可在磨削效率高的適當(dāng)?shù)母哓?fù)荷狀態(tài)有效地對(duì)工件W進(jìn)行磨削。

于是，對(duì)于高速切入、快切入、中切入、慢切入，伴隨磨削負(fù)荷分階段地按負(fù)荷閾值L1～L3而增加，切入速度分階段地于切入方向按V1～V3而減速。另外，對(duì)于慢退回、中退回、快退回、緊急退回，伴隨磨削負(fù)荷分階段地按負(fù)荷閾值L4～L7而增加，退回速度分階段地于退回方向按V4～V7而增速。由于砂輪1于與切入方向相反的方向移動(dòng)，故砂輪1的退回速度V4～V7在砂輪1以切入方向?yàn)榛鶞?zhǔn)時(shí)，從慢退回向緊急退回而分階段地減速。

另外，也可在具有與標(biāo)準(zhǔn)的工件W相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的速度表格的場(chǎng)合，對(duì)應(yīng)于工件W的材質(zhì)等的不同，讀取該標(biāo)準(zhǔn)的速度表格的數(shù)值，在對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)進(jìn)行控制。

對(duì)于慢切入時(shí)的負(fù)荷閾值L3和慢退回時(shí)的負(fù)荷閾值L4，慢退回時(shí)的負(fù)荷閾值L4較高，但是，在超過負(fù)荷閾值L3后的無火花磨削之前，按照多次反復(fù)進(jìn)行慢切入和慢退回的場(chǎng)合，按照比如在磨削負(fù)荷在負(fù)壓閾值L3以上小于負(fù)荷閾值L4時(shí)，進(jìn)行砂輪1的慢切入，在負(fù)荷閾值L4以上時(shí)，進(jìn)行磨削1的慢退回的方式，以負(fù)荷閾值L4為基準(zhǔn)，切換砂輪1的慢切入和慢退回。

下面參照?qǐng)D5的流程圖，對(duì)工件W的磨削方法進(jìn)行說明。平面磨床2的工件W的橫向給進(jìn)磨削通過NC控制機(jī)構(gòu)9的控制而進(jìn)行。平面磨床2在開始橫向給進(jìn)磨削的磨削動(dòng)作時(shí)(S1)，首先，在砂輪1與工件W接觸之前，砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)7以高于高速切入速度V0的高速進(jìn)給速度，于切入方向進(jìn)給砂輪軸5。另一方面，通過尺寸測(cè)定機(jī)構(gòu)12測(cè)定工件W的尺寸(S2)，通過磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)13測(cè)定切入負(fù)荷(S3)、恒定尺寸控制機(jī)構(gòu)10判斷是否處于無火花磨削時(shí)期(S4)。

在磨削動(dòng)作的開始后，由于尚未處于無火花磨削時(shí)期(S4)，故判斷磨削負(fù)荷是否小于快切入的負(fù)荷閾值L1(S5)，使砂輪軸5的進(jìn)給速度從高速進(jìn)給速度降低到高速切入速度V0，以該高速切入速度V0，砂輪1開始對(duì)工件W1進(jìn)行磨削(S6)。

在砂輪1與工件W接觸之前，以高于高速切入速度V0的高速進(jìn)給速度，進(jìn)給砂輪軸5，在砂輪1與工件W接觸前，降低到高速切入速度V0，由此可縮短空氣切割時(shí)間，有效地轉(zhuǎn)到工件W的磨削。

如果砂輪1與工件1接觸，開始磨削，則作用于砂輪軸5上的磨削負(fù)荷上升，但是，在磨削負(fù)荷小于負(fù)荷閾值L1的期間，以高速切入速度V0使砂輪1進(jìn)行切入(S6)。接著，如果通過高速切入速度V0的高速切入，磨削負(fù)荷上升，其在負(fù)荷閾值L1以上，而小于負(fù)荷閾值L2(S5、S7)，則使砂輪1的切入速度從高速切入速度V0降低到快切入速度V1(S8)，在以該快切入速度V1使砂輪1進(jìn)行切入的同時(shí)，繼續(xù)工件W的磨削。

如果通過快切入速度V1的快切入，磨削負(fù)荷上升，其在負(fù)荷閾值L2以上，而小于負(fù)荷閾值L3(S7、S9)，則使砂輪1的切入速度從快切入速度V1降低到切入中的切入速度V2(S10)，以該中切入速度V2使砂輪1進(jìn)行切入。

另外，如果通過切入速度V2的中切入，磨削負(fù)荷上升，其在負(fù)荷閾值L3以上，小于負(fù)荷閾值L4(S9、S11)，則使砂輪1的切入速度從中切入速度V2降低到慢切入的慢切入速度V3(S12)，在以該慢切入速度V3使砂輪1進(jìn)行切入的同時(shí)，連續(xù)進(jìn)行工件W的磨削。

像這樣，以快速的高速切入速度V0開始磨削，然后，在磨削負(fù)荷從負(fù)荷閾值L1經(jīng)過負(fù)荷閾值L2，上升到負(fù)荷閾值L3以上的期間，針對(duì)每個(gè)負(fù)荷閾值L1～L3，在使砂輪1分階段地按切入速度V1～V3而減速的同時(shí)，進(jìn)行切入。

此外，如果在于砂輪1的慢切入中小于負(fù)荷閾值L3時(shí)(S9)，使砂輪1的切入速度從慢切入速度V3增加到中切入速度V2(S10)等，磨削負(fù)荷降低，則伴隨該磨削負(fù)荷的降低，增加砂輪1的切入速度。

如果在慢切入速度V3的磨削中磨削負(fù)荷上升，其在負(fù)荷閾值4以上，而小于負(fù)荷閾值L5(S11、S13)，則從慢切入速度V3的慢切入切換到慢退回速度V4的慢退回，在使砂輪1退回的同時(shí)，繼續(xù)工件W的磨削(S14)。另外，如果于慢退回的磨削中磨削負(fù)荷小于負(fù)荷閾值L4(S11)，則從慢退回速度V4的慢退回，切換到慢切入速度V3的慢切入，使砂輪1進(jìn)行慢切入(S12)。

于是，如果在砂輪1的磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L4附近的高負(fù)荷區(qū)域之前，使工件W的磨削進(jìn)行，則此后，在于負(fù)荷閾值L3、L4的上下，砂輪1按照一次或多次而反復(fù)進(jìn)行慢切入和慢退回的同時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行工件W的最終的磨削。

還在此期間，恒定尺寸控制機(jī)構(gòu)10讀入工件W的尺寸，如果處于接近規(guī)定的精加工精度尺寸的無火花磨削時(shí)期(S4)，則根據(jù)來自恒定尺寸控制機(jī)構(gòu)10的無火花磨削的指令，砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)7停止砂輪1的移動(dòng)，砂輪1進(jìn)行于停止位置對(duì)工件W進(jìn)行磨削的無火花磨削(S21)。接著，如果通過無火花磨削，工件W為精加工尺寸，則結(jié)束磨削(S22)。

另外，如果于慢退回的磨削中，磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L5以上、小于負(fù)荷閾值L6(S13，S15)，則在以中退回速度V5使砂輪1退回的同時(shí)，進(jìn)行磨削(S16)，接著如果于中退回中，磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L6以上，而小于負(fù)荷閾值L7(S15、S17)，則在以快退回速度V6使砂輪1退回的同時(shí)，繼續(xù)磨削(S18)。

此外，如果磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L7以上(S17)，則以緊急退回速度V7(全速度)進(jìn)行緊急退回(S19)，中止磨削(S20)。接著，在磨削的中止后，進(jìn)行砂輪1的跟蹤等，進(jìn)行恢復(fù)砂輪1的切入感等的適當(dāng)措施。

在像這樣，以高速切入速度V0而開始砂輪1的高速切入后，在監(jiān)視磨削1的磨削負(fù)荷的變動(dòng)的同時(shí)，伴隨其磨削負(fù)荷從負(fù)荷閾值L1經(jīng)過負(fù)荷閾值L2，依次上升到負(fù)荷閾值L3，依次使砂輪1的切入速度從高速切入降低到快切入，從快切入降低到中切入，從中切入降低到慢切入。

于是，可通過采用這樣的磨削法，按照砂輪1的切入速度和通過砂輪1磨削工件W而實(shí)現(xiàn)的速度基本一致的方式，通過砂輪1對(duì)工件W進(jìn)行磨削，可在磨削效率高的適當(dāng)?shù)母哓?fù)荷施加于砂輪1上的狀態(tài)，有效地對(duì)工件W進(jìn)行磨削。

如果特別是，繼續(xù)高速地切入砂輪1，則伴隨磨削的進(jìn)行，工件W通過砂輪1磨削而實(shí)現(xiàn)的速度與砂輪1的切入速度不一致，于工件W側(cè)產(chǎn)生磨削殘留，砂輪1的磨削負(fù)荷異常地上升。其結(jié)果是，如果在高速切入狀態(tài)繼續(xù)磨削，則產(chǎn)生作用于工件W上的負(fù)荷過大，工件W開裂等的問題。但是，由于在監(jiān)視磨削負(fù)荷的同時(shí)，伴隨磨削負(fù)荷的上升，降低砂輪1的切入速度，故可防止過大的負(fù)荷施加于工件W上。

另外，在工件W的磨削的最終段，磨削負(fù)荷上升到負(fù)荷閾值L3以上，在慢切入的磨削中，如果磨削負(fù)荷上升到L4，由于將砂輪1切換到慢退回，故在反復(fù)進(jìn)行慢切入和慢退回到同時(shí)，于高負(fù)荷狀態(tài)對(duì)工件W進(jìn)行磨削。由此，沒有砂輪1的磨削負(fù)荷繼續(xù)上升，對(duì)工件W作用過大的負(fù)荷的情況，能以磨削效率高的適當(dāng)?shù)母哓?fù)荷繼續(xù)磨削。

圖6表示實(shí)際上對(duì)工件W進(jìn)行磨削時(shí)的工件W的磨削負(fù)荷和尺寸的變化。符號(hào)A為表示從本發(fā)明的場(chǎng)合的磨削開始，到無火花磨削結(jié)束的磨削負(fù)荷的變化的磨削負(fù)荷曲線，符號(hào)B為表示此場(chǎng)合的工件W的尺寸的變化的尺寸曲線。符號(hào)A1為過去的普通磨削的場(chǎng)合的磨削負(fù)荷曲線，符號(hào)B1為表示本場(chǎng)合的工件W的尺寸的變化的尺寸曲線。

在過去的普通磨削中，由于在按照不為過度負(fù)荷的方式通過砂輪1的切入進(jìn)給量控制粗磨削進(jìn)給、中磨削進(jìn)給、精加工磨削進(jìn)給與砂輪1的切入速度的同時(shí)，進(jìn)行磨削，故像圖6的磨削負(fù)荷曲線A1所示的那樣，不得不以慢切入速度而進(jìn)行磨削，雖然伴隨磨削的進(jìn)行，砂輪1的磨削負(fù)荷上升，但是其上升斜率是緩慢的。于是，由于在過去，在容易發(fā)生砂輪1的孔眼的堵塞、無法充分地發(fā)揮磨削效率的低負(fù)荷狀態(tài)，對(duì)工件W進(jìn)行磨削，故具有工件W的磨削周期長、磨削效率差以及磨削溫度上升等的問題。

另一方面，在本發(fā)明中，像圖6的磨削負(fù)荷曲線A所示的那樣，每當(dāng)以砂輪1的磨削負(fù)荷為基準(zhǔn)，該磨削負(fù)荷為規(guī)定的負(fù)荷閾值時(shí)，按照高速切入、快切入、中切入、慢切入的順序，依次降低砂輪1的速度，與此同時(shí)，多次反復(fù)進(jìn)行切入、慢切入與慢退回，轉(zhuǎn)移到無火花磨削。

由此，由于可通過砂輪1的磨削負(fù)荷的上升促進(jìn)磨粒的自動(dòng)磨銳作用，故能以高的磨削效率在短時(shí)間對(duì)工件W進(jìn)行磨削，能以比過去的普通磨削短的磨削周期有效地進(jìn)行磨削。其結(jié)果是判定本發(fā)明的磨削時(shí)間與過去的普通磨削的場(chǎng)合相比較，可縮短約2/3，可進(jìn)行有效的磨削。于是，按照本發(fā)明，由于以磨削效率高的負(fù)荷，有效地進(jìn)行磨削，故與以低的磨削荷載而磨削的普通磨削的場(chǎng)合相比較，可防止磨削溫度的上升。

圖7～圖10表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的例子。本實(shí)施方式的砂輪切入退回控制機(jī)構(gòu)11具有速度限制執(zhí)行功能，像圖7所示的那樣，包括與第1實(shí)施方式相同的磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)13、速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14、速度控制機(jī)構(gòu)15以及速度限制執(zhí)行機(jī)構(gòu)14A。

本速度限制執(zhí)行機(jī)構(gòu)14A具有下述功能，砂輪1的磨削負(fù)荷超過速度限制執(zhí)行的負(fù)荷閾值LA時(shí)，即使在此后磨削負(fù)荷降低而小于慢切入的負(fù)荷閾值L3的情況下，仍進(jìn)行將砂輪1的切入速度限制在慢于慢切入速度V3(＝0.05mm/min)的限制切入速度V_α(＝0.03mm/min)的速度限制。

速度表格像圖9所示的那樣構(gòu)成，伴隨磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L1～L3而分階段地變高，使砂輪1分階段地減速到切入速度V1～V3，在磨削負(fù)荷上升到慢退回時(shí)的負(fù)荷閾值L4時(shí)，以慢退回速度V4(＝－0.05mm/min)使砂輪1退回，在上升到速度限制執(zhí)行時(shí)的負(fù)荷閾值LA時(shí)，限制在限制切入速度V_α(＝0.03mm/min)，在上升到磨削中止時(shí)的負(fù)荷閾值LX時(shí)，中止磨削。

在工件W的橫向給進(jìn)磨削時(shí)，像圖8所示的那樣，判斷磨削負(fù)荷是否在磨削中止時(shí)的負(fù)荷閾值LX以上(S23)，如果在負(fù)荷閾值LX以上，則中止磨削(S24)。另外，在磨削負(fù)荷小于負(fù)荷閾值LX時(shí)，確認(rèn)到此為止，磨削負(fù)荷是否在速度限制執(zhí)行時(shí)的負(fù)荷閾值LA以上(S25)，如果具有一次，即使在磨削負(fù)荷小于負(fù)荷閾值L4的情況下(S26)，仍將砂輪1限制在限制切入速度V_α(＝0.03mm/min)(S27)。如果沒有在負(fù)荷閾值LA以上，則將該磨削負(fù)荷與負(fù)荷閾值L1進(jìn)行比較(S28)，如果小于負(fù)荷閾值L1，則形成高速切入的切入速度V0(S29)。接著，在磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L1以上時(shí)，與負(fù)荷閾值L2進(jìn)行比較，在小于負(fù)荷閾值L2時(shí)(S30)，形成快切入的切入速度V1(S31)。

同樣地在磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L2以上時(shí)，如果與負(fù)荷閾值L3進(jìn)行比較，小于負(fù)荷閾值L3(S32)，則設(shè)為中切入的切入速度V2(S33)。另外，在磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L3以上時(shí)，如果與負(fù)荷閾值L4進(jìn)行比較，小于負(fù)荷閾值L4(S34)，則形成慢切入的慢切入速度V3(S35)。在慢切入的磨削中的磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L4以上時(shí)，以慢退回速度V4將砂輪1退回(S36)，通過砂輪1的慢退回，謀求磨削負(fù)荷的降低。

即使在慢退回的磨削中，將砂輪1的磨削負(fù)荷與速度限制執(zhí)行時(shí)的負(fù)荷閾值LA進(jìn)行比較(S37)，如果小于負(fù)荷閾值LA，則返回到步驟S2。但是，如果在慢退回的磨削中，磨削負(fù)荷沒有降低，因某種等的原因，磨削負(fù)荷一次性地上升到速度限制執(zhí)行時(shí)的負(fù)荷閾值LA以上(S37)，則存儲(chǔ)磨削負(fù)荷超過負(fù)荷閾值LA的情況(S38)，執(zhí)行速度限制執(zhí)行機(jī)構(gòu)14A的切入速度限制功能。

如果此后，一時(shí)的磨削負(fù)荷的上升原因消除，則因砂輪1的慢退回速度V4的慢退回，磨削負(fù)荷急劇地降低。但是，由于磨削負(fù)荷一旦超過負(fù)荷閾值LX(S25)，則即使在砂輪1的磨削負(fù)荷小于慢切入時(shí)的負(fù)荷閾值L4的情況下(S26)，速度控制機(jī)構(gòu)14A的切入速度限制功能執(zhí)行，不限制在本來的慢切入速度V3(＝0.05mm/min)，而將以后的砂輪1的切入限制在最慢的限制切入速度V_α(＝0.03mm/min)(S27)。

于是，砂輪1與工件W沒有反復(fù)接觸和離開。如果因某原因，沒有速度限制執(zhí)行功能，則在慢退回的工件W的磨削中，在磨削負(fù)荷降低而小于負(fù)荷閾值L3時(shí)(S34)，從慢退回切換到慢切入，以慢切入速度V3(＝0.05mm/min)使砂輪1進(jìn)行切入。由此，如果對(duì)應(yīng)于磨削負(fù)荷的上升、下降，控制砂輪1的切入速度，則砂輪1以快的切入速度和快的退回速度而劇烈地往復(fù)，砂輪1與工件W反復(fù)進(jìn)行接觸和離開，工件W的磨削沒有進(jìn)展。

但是，即使在因砂輪1的慢退回，磨削負(fù)荷降低而小于負(fù)荷閾值L3的情況下，仍不馬上以切入速度V3(＝0.05mm/min)的快速度使砂輪1進(jìn)行切入，而以限制切入速度V_α(＝0.03mm/min)的慢速度而慢慢地切入，通過從慢退回切換到慢切入，可防止砂輪1的磨削負(fù)荷的急劇的上升，砂輪1不劇烈地反復(fù)進(jìn)行退回和切入。由此，像圖10表示磨削負(fù)荷曲線的那樣，此后的磨削負(fù)荷的變化穩(wěn)定，可有效地對(duì)工件W進(jìn)行磨削。

另外，在本實(shí)施方式中，按照在超過速度限制執(zhí)行時(shí)的負(fù)荷閾值LA后，即使在磨削負(fù)荷降低的情況下，仍不以快于限制切入速度V_α的速度使砂輪1切入的方式進(jìn)行控制，但是，也可即使在使砂輪1退回的情況下，設(shè)定限制退回速度V_β，在磨削負(fù)荷超過某負(fù)荷閾值LB后，即使在此后，磨削負(fù)荷降低到接近負(fù)荷閾值L4的上側(cè)的情況下，仍不以快于限制返回速度V_β的退回速度而退回。

圖11～圖13表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的例子。本實(shí)施方式的砂輪切入退回控制機(jī)構(gòu)11像圖11所示的那樣，包括表格選擇機(jī)構(gòu)16，該表格選擇機(jī)構(gòu)16可適當(dāng)選擇速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14所存儲(chǔ)的速度表格，按照依照通過表格選擇機(jī)構(gòu)16而選擇的表格，速度控制機(jī)構(gòu)15控制砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)7的方式控制。

在速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14所存儲(chǔ)的表格中，具有比如圖12所示的第1速度表格T1、與圖13所示的第2速度表格T2。表格選擇機(jī)構(gòu)16可分別選擇第1速度表格T1和第2速度表格T2，此外，可選擇將兩個(gè)速度表格T1、T2的一部分結(jié)合的結(jié)合表格。

結(jié)合表格為按照下述方式構(gòu)成的一個(gè)速度表格，該方式為：選擇第1速度表格T1和第2速度表格T2的前后，將從其中一個(gè)第1速度表格T1或第2速度表格T2，變更為另一第2速度表格T2或第1速度表格T1時(shí)的速度表格變更負(fù)荷設(shè)定為適當(dāng)負(fù)荷閾值，以該速度表格變更負(fù)荷變更而連接兩個(gè)速度表格T1、T2的前后，從其中一個(gè)第1速度表格T1或第2速度表格T2切換到另一第2速度表格T2或第1速度表格T1。

在比如將第1速度表格T1為前、第2速度表格T2為后的選擇，且將負(fù)荷閾值L3設(shè)定為速度表格變更負(fù)荷的場(chǎng)合，可構(gòu)成將到負(fù)荷閾值L3為止的第1速度表格T1的前半與從負(fù)荷閾值L3起之后的第2速度表格T2的后半連接的1個(gè)速度表格。

于是，在橫向給進(jìn)切入時(shí)，砂輪切入退回控制機(jī)構(gòu)11在監(jiān)視磨削負(fù)荷的變化的同時(shí)，通過速度控制機(jī)構(gòu)15，按照結(jié)合表格分別控制砂輪1的切入速度。比如，磨削的前半按照第1速度表格T1進(jìn)行控制，在磨削負(fù)荷小于負(fù)荷閾值L3的場(chǎng)合，以第1速度表格T1的慢切入速度V3(＝0.05mm/min)進(jìn)行砂輪1的慢切入。接著，如果磨削負(fù)荷在負(fù)荷閾值L3以上，則從第1速度表格T1變更為第2速度表格T2，按照該第2速度表格T2，以慢退回速度V3(＝－0.05mm/min)，進(jìn)行砂輪1的慢退回。另外，其它的結(jié)構(gòu)、控制等方面與各實(shí)施方式相同。

如果像這樣構(gòu)成，可有選擇地將第1速度表格T1和第2速度表格T2的一部分組合，構(gòu)成結(jié)合表格，在以數(shù)量少的速度表格T1、T2為基準(zhǔn)的同時(shí)，可在工件W的材質(zhì)、其它方面的最佳的條件下進(jìn)行磨削。

另外，速度表格也可具有3種，速度表格變更負(fù)荷還可具有多種。另外，不但通過速度表格變更負(fù)荷、變更表格，而且還可以切入時(shí)間、切入量、從恒定尺寸裝置等而讀取的去除量為基準(zhǔn)，變更多個(gè)速度表格。

圖14為列舉本發(fā)明的第4實(shí)施方式的例子。在通過砂輪1對(duì)工件W進(jìn)行橫向進(jìn)給切入的場(chǎng)合，磨削中的磨削負(fù)荷對(duì)應(yīng)于此時(shí)的條件而上升、下降。于是，也可像圖14列舉的速度表格的例子的那樣，可于選擇表格中選擇使用磨削負(fù)荷的上升局勢(shì)與降低局勢(shì)中的哪個(gè)的負(fù)荷閾值(ON表示選擇，OFF表示非選擇)，對(duì)應(yīng)于磨削條件，選擇適當(dāng)必要的條件。

在圖14的速度表格的場(chǎng)合，具有高速切入、快切入、中切入、慢切入、慢退回、中退回、快退回、緊急退回的控制要素，可對(duì)應(yīng)于上升局勢(shì)、下降局勢(shì)而適當(dāng)選擇該各控制要素。比如，在磨削負(fù)荷的上升局勢(shì)中，不選擇中切入、慢退回、中退回，在下降局勢(shì)不選擇慢切入。

也可在實(shí)際的橫向磨削中，通過確定過去數(shù)秒的判斷時(shí)間求出該判斷時(shí)間中的磨削負(fù)荷的移動(dòng)平均值等的方式，判斷此時(shí)刻的磨削處于上升局勢(shì)、下降局勢(shì)中的哪個(gè)。

圖15、圖16表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的例子。該砂輪切入退回控制機(jī)構(gòu)11像圖15所示的那樣，包括：磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)13，該磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)13測(cè)定磨削中的砂輪1的磨削負(fù)荷；速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14，該速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14針對(duì)每個(gè)負(fù)荷閾值設(shè)定砂輪1的切入速度、退回速度；時(shí)間設(shè)定機(jī)構(gòu)17，該時(shí)間設(shè)定機(jī)構(gòu)17在切入速度的變更時(shí)，在切入和退回的切換時(shí)，設(shè)定加減速時(shí)間；速度控制機(jī)構(gòu)15，該速度控制機(jī)構(gòu)15對(duì)磨削中的磨削負(fù)荷與負(fù)荷閾值進(jìn)行比較，按照與該磨削負(fù)荷的增減相對(duì)應(yīng)來通過速度設(shè)定機(jī)構(gòu)14設(shè)定的切入速度、退回速度，對(duì)砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)7進(jìn)行切入控制、退回控制，并且以在該切入速度的變更時(shí)、切入和退回的切換時(shí)通過時(shí)間設(shè)定機(jī)構(gòu)17而設(shè)定的加減速時(shí)間T，于一個(gè)方向使速度緩慢地變化。

在這樣結(jié)構(gòu)的砂輪切入退回控制機(jī)構(gòu)11中，如果通過時(shí)間設(shè)定機(jī)構(gòu)17預(yù)先設(shè)定加減速時(shí)間T，由于在切入速度的變更時(shí)、切入和退回的切換時(shí)中的任何的場(chǎng)合，均可防止速度的急劇的變化，故沒有磨削負(fù)荷一時(shí)降低等的問題，能以高磨削負(fù)荷，以良好的效率對(duì)工件W進(jìn)行磨削。

比如，在從切入速度V0的高速切入減速到切入速度V1的快切入的場(chǎng)合，由于像圖16(I)中的實(shí)線所示的那樣，在加減速時(shí)間T從切入速度V0慢慢地降低到切入速度V1，故與像虛線所示的那樣馬上切換的場(chǎng)合相比較，可抑制急劇的速度變化，抑制磨削負(fù)荷的變化。

另外，同樣在從切入速度V3的慢切入，切換到退回速度V4的慢退回的場(chǎng)合，由于像圖16(II)中的實(shí)線所示的那樣，以加減速時(shí)間T而慢慢地從切入速度V3切換到退回速度V4，故與像虛線所示的那樣馬上切換的場(chǎng)合相比較，可抑制相反方向的急劇的速度變化，可抑制磨削負(fù)荷的變化。

此外，加減速時(shí)間T也可對(duì)應(yīng)于工件W的材質(zhì)等而適當(dāng)設(shè)定。另外，能以可變的方式設(shè)定加減速時(shí)間T，并且還可在切入和退回的切換時(shí)，速度控制機(jī)構(gòu)15按照規(guī)定的加減速特性，慢慢地或分階段地進(jìn)行加減速。

以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了具體描述，但是，本發(fā)明不限于本實(shí)施方式，可進(jìn)行各種的變更。比如，最好磨削負(fù)荷的負(fù)荷閾值的數(shù)量多。于是，還可無限地增加負(fù)荷閾值的數(shù)量，通過使負(fù)荷閾值的數(shù)量增加到無限，還可進(jìn)行伴隨磨削負(fù)荷的增加，按照無級(jí)方式而使砂輪1的切入速度降低的無級(jí)變速。

此外，在實(shí)施方式中，給出硬脆材料的工件W的例子，但是并不限于硬脆材料，對(duì)于各種材料的工件W的平面磨削的全部，可同樣地實(shí)施。

作為磨削負(fù)荷，給出砂輪軸5的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的例子，但是，也可通過砂輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的電流、電力的變化或作用于砂輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6上的荷載的變化判斷磨削負(fù)荷，還可通過工件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的轉(zhuǎn)矩、電流、電力、荷載的變化判斷磨削負(fù)荷。另外，在沒有工件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的平面磨床2的場(chǎng)合，也可根據(jù)作用于工件W的荷載判斷磨削負(fù)荷。另外，還可通過將砂輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的電流、電力或荷載的變化，與工件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的電流、電力或荷載的變化組合等的方式，將與磨削負(fù)荷的變化有關(guān)的二個(gè)以上的相關(guān)要素組合，進(jìn)行判斷。

在第1和第2實(shí)施方式中，對(duì)在切入中磨削負(fù)荷上升的場(chǎng)合進(jìn)行了具體描述，但是，如果于切入中，磨削負(fù)荷低于規(guī)定的負(fù)荷閾值，則顯然，也可按照增加切入速度的方式進(jìn)行控制。同樣在該場(chǎng)合，還可設(shè)置規(guī)定時(shí)間，增加切入速度。

另外，對(duì)于磨削負(fù)荷，在以規(guī)定的負(fù)荷閾值為基準(zhǔn)增加減少切入速度，或在切入和退回之間切換的場(chǎng)合，如果以規(guī)定的負(fù)荷閾值為基準(zhǔn)可進(jìn)行砂輪1的切入、退回等，則已足夠，還可根據(jù)小于負(fù)荷閾值，大于負(fù)荷閾值中的任意者進(jìn)行判斷。

高速切入、快切入、中切入、慢切入、慢退回、中退回、快退回等不過是單純的列舉性例子，也可按照它們以上的程度而細(xì)分，還可以較少的數(shù)量而粗分。此外，各負(fù)荷閾值、切入速度、退回速度的值也不過是單純的列舉性例子，并不限于它們。

標(biāo)號(hào)的說明：

標(biāo)號(hào)1表示砂輪；

標(biāo)號(hào)2表示平面磨床；

標(biāo)號(hào)3表示旋轉(zhuǎn)臺(tái)；

標(biāo)號(hào)4表示工件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)5表示砂輪軸；

標(biāo)號(hào)7表示砂輪進(jìn)給機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)10表示恒定尺寸控制機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)11表示砂輪切入退回控制機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)12表示尺寸測(cè)定機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)13表示磨削負(fù)荷測(cè)定機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)14表示速度設(shè)定機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)14A表示速度限制執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)15表示速度控制機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)16表示表格選擇機(jī)構(gòu)；

標(biāo)號(hào)17表示時(shí)間設(shè)定機(jī)構(gòu)。