CN105636744A - 修整方法和修整设备 - Google Patents

Abstract

一种通过利用第一修整器和第二修整器对磨轮的与磨轮的旋转轴线平行的外周表面、磨轮的与磨轮的旋转轴线正交的端表面和磨轮的形成在磨轮外周表面与磨轮端表面之间的边界部分中弧形表面进行修整的方法。在保持第一修整器的旋转轴线与磨轮的旋转轴线平行的状态下，第一修整器用于对磨轮的外周表面和外周侧弧形表面进行修整，外周侧弧形表面是构成弧形表面的一部分并且与磨轮的外周表面相连续的表面，而在保持第二修整器的旋转轴线处于与磨轮的旋转轴线正交的方向上的状态下，第二修整器用于对磨轮的端表面和端表面侧弧形表面进行修整，端表面侧弧形表面是磨轮的弧形表面的与磨轮的端表面相连续的其余表面。

Description

修整方法和修整设备

技术领域

本发明涉及对在研磨机等中使用的圆柱形磨石进行修整的方法，并且还涉及用于实现该修整方法的修整设备。

背景技术

出于消除与待加工物品的形状相一致的研磨表面等的跳动的目的，在研磨机等中使用的圆柱形磨石受到修整。在修整中，磨石的形状是通过利用设置有硬度高于磨石的金刚石滚轮等的修整器来调整的。

通常，调整磨石形状的工作被称为修整，而使磨石的磨粒露出或者使磨石的磨粒破碎以使磨石重新变锋利的工作被称为精整。然而，在本申请中，不仅调整磨石的形状的工作、而且调整磨石的形状以及使磨石的磨粒露出或者破碎的工作均被称为修整。

例如，专利文献1描述了一种下述修整设备，其中，修整是通过使修整器沿着磨石的外周表面以及位于磨石的外周表面两侧的磨石弧形表面相对地移动来执行的，该修整器绕与圆柱形磨石的磨石旋转轴线平行的修整器旋转轴线旋转。

在专利文献1中所描述的修整设备中，曲轴的销部由圆柱形磨石的外周表面以及位于磨石的外周表面与端表面之间的边界部分中的弧形表面进行研磨，而磨石的端表面未被使用(待加工物品对磨石的端表面没有要求)。

因此，如图9中所示，使用具有绕与磨石旋转轴线XJ平行的修整器旋转轴线TJ1旋转的滚轮170D的修整器170，并且修整器170在保持修整器旋转轴线TJ1与磨石旋转轴线XJ平行的状态下相对于磨石151移动。

如图9中所示，在修整中，一个外周弧形表面151VR是从磨石151的位于一个磨石弧形表面151ER上且邻近于一个磨石端表面151TR的位置PDR朝向磨石外周表面151G修整的，然后，朝向另一个磨石弧形表面151EL对磨石外周表面151G进行修整，随后，对另一个外周弧形表面151VL进行修整。在修整器170到达位于另一个磨石弧形表面151EL上且邻近于另一个磨石端表面151TL的位置PDL之后，修整器170与磨石151分离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-277468号公报

发明内容

本发明要解决的问题

在专利文献1中所描述的修整设备中，从图9中示出的位置PDR延伸至端表面末端位置PZR的区域(包括磨石端表面151TR的区域)以及从位置PDL延伸至端表面末端位置PZL的区域(包括磨石端表面151TL的区域)未被修整，因此该设备不能满足对磨石的端表面的精度有要求的待加工物品的加工。如图9中所示，修整器170的滚轮170D的内径侧沿修整器旋转轴线TJ1的方向突出。在保持修整器旋转轴线TJ1与磨石旋转轴线XJ平行的状态下，在图9中示出的磨石端表面151TR、151TL以及与磨石端表面相邻的磨石弧形表面(图9中的端表面弧形表面151UR、151UL)因此未被修整的情况下，从滚轮170D突出的部分与磨石151干涉，因而不能执行修整。图9中示出的表示端表面弧形表面151UR、151UL的范围的角度θ1、θ2为例如约10度。

因此，专利文献1中所描述的修整设备不能加工对图9中示出的磨石端表面151TR、151TL以及与该磨石端表面相邻的端表面弧形表面151UR、151UL的精度有要求的待加工物品。

鉴于此，已经实施了本发明。本发明的目的是提供一种适当地加工对磨石端表面的精度以及与磨石端表面相邻的磨石弧形表面的精度有要求的待加工物品的磨石修整方法，以及提供一种修整设备。

用于解决问题的手段

为了解决该问题，本发明的修整方法和修整设备采取以下手段。

首先，本发明的一方面是修整方法，该修整方法通过利用第一修整器、第二修整器、移动装置和控制装置来执行修整，其中：第一修整器和第二修整器对圆柱形的磨石进行修整，磨石绕磨石旋转轴线旋转以研磨工件；移动装置用于改变第一修整器与磨石之间的相对位置以及第二修整器与磨石之间的相对位置；控制装置用于控制移动装置，其中，第一修整器具有第一滚轮，第一滚轮绕与磨石旋转轴线平行的第一修整器旋转轴线旋转，第二修整器具有第二滚轮，第二滚轮绕与磨石旋转轴线垂直的第二修整器旋转轴线旋转，磨石具有：磨石外周表面，磨石外周表面是与磨石旋转轴线平行的表面；磨石端表面，磨石端表面是与磨石旋转轴线垂直的表面；以及磨石弧形表面，磨石弧形表面是位于磨石外周表面与磨石端表面之间的边界部中的表面，并且磨石弧形表面形成为弧形形状，修整方法包括：在保持第一修整器旋转轴线与磨石旋转轴线平行的情况下，通过控制装置控制移动装置以通过利用第一修整器来对磨石外周表面和外周弧形表面进行修整，外周弧形表面是磨石弧形表面的部分表面并且与磨石外周表面是连续的；以及在保持第二修整器旋转轴线处于与磨石旋转轴线垂直的方向上的情况下，通过控制装置控制移动装置以通过利用第二修整器来对磨石端表面和端表面弧形表面进行修整，端表面弧形表面是磨石弧形表面的其余表面并且与磨石端表面是连续的。

在上述构型中，通过利用两个修整器——即，具有绕与磨石旋转轴线平行的第一修整器旋转轴线旋转的第一滚轮的第一修整器，以及具有绕与磨石旋转轴线垂直的第二修整器旋转轴线旋转的第二滚轮的第二修整器——来执行修整。另外，磨石弧形表面被划分成位于靠近磨石外周表面那一侧的外周弧形表面以及位于靠近磨石端表面那一侧的端表面弧形表面，磨石外周表面和外周弧形表面是通过第一修整器来进行修整的，而磨石端表面和端表面弧形表面是通过第二修整器来进行修整的。

根据该构型，磨石外周表面、磨石端表面和磨石弧形表面可以在没有导致磨石与第一修整器以及磨石与第二修整器彼此干涉的情况下被适当地修整。因此，可以适当地加工对磨石端表面的精度以及与磨石端表面相邻的磨石弧形表面的精度有要求的待加工物品。

在本发明的一方面中，当通过利用第一修整器来执行修整时，从外周弧形表面中的一个外周弧形表面中的距磨石外周表面最远的位置朝向所述一个外周弧形表面中的距磨石外周表面最近的位置来对所述一个外周弧形表面进行修整，然后，从磨石外周表面中的距所述一个外周弧形表面最近的位置朝向磨石外周表面中的距另一个外周弧形表面最近的位置来对磨石外周表面进行修整，以及随后，从所述另一个外周弧形表面中的距磨石外周表面最近的位置朝向所述另一个外周弧形表面中的距磨石外周表面最远的位置来对所述另一个外周弧形表面进行修整。

当通过利用第二修整器来执行修整时，从端表面弧形表面中的一个端表面弧形表面中的距磨石端表面中的一个磨石端表面最远的位置朝向所述一个端表面弧形表面中的距所述一个磨石端表面最近的位置来对所述一个端表面弧形表面进行修整，然后，从所述一个磨石端表面中的距所述一个端表面弧形表面最近的位置朝向所述一个磨石端表面中的距所述一个端表面弧形表面最远的位置来对所述一个磨石端表面进行修整；以及，从另一个端表面弧形表面中的距另一个磨石端表面最远的位置朝向所述另一个端表面弧形表面中的距所述另一个磨石端表面最近的位置来对所述另一个端表面弧形表面进行修整，然后，从所述另一个磨石端表面中的距所述另一个端表面弧形表面最近的位置朝向所述另一个磨石端表面中的距所述另一个端表面弧形表面最远的位置来对所述另一个磨石端表面进行修整。

根据该构型，是通过利用第一修整器按照一个外周弧形表面、磨石外周表面以及另一个外周弧形表面的顺序来执行修整的，并且是通过利用第二修整器按照一个端表面弧形表面和一个磨石端表面的顺序、以及另一个端表面弧形表面和另一个磨石端表面的顺序来执行修整的。

因此，所有的待修整表面——即，磨石外周表面、一个磨石端表面、另一个磨石端表面、一个外周弧形表面、另一个外周弧形表面、一个端表面弧形表面以及另一个端表面弧形表面——均能够在适当的方向上且在较短的时间段内被修整。

在本发明的一方面中，在一个外周弧形表面的修整开始时，当使第一修整器朝向所述一个外周弧形表面中的距磨石外周表面最远的位置相对地靠近磨石使，使第一修整器从一个端表面弧形表面那一侧相对地移动成沿着第一虚拟弧移动，该第一虚拟弧是具有与磨石弧形表面的凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，第一虚拟弧在所述一个外周弧形表面与所述一个端表面弧形表面之间的边界位置处与磨石弧形表面相接触，第一虚拟弧具有第一直径。

另外，在一个端表面弧形表面的修整开始时，当使第二修整器朝向所述一个端表面弧形表面中的距磨石端表面最远的位置相对地靠近磨石时，使第二修整器从所述一个外周弧形表面那一侧相对地移动成沿着第二虚拟弧移动，该第二虚拟弧是具有与磨石弧形表面的凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，第二虚拟弧在所述一个外周弧形表面与所述一个端表面弧形表面之间的边界位置处与磨石弧形表面相接触，第二虚拟弧具有第二直径。

另外，在另一个端表面弧形表面的修整开始时，当使第二修整器朝向所述另一个端表面弧形表面中的距磨石端表面最远的位置相对地靠近磨石时，使第二修整器从另一个外周弧形表面那一侧相对地移动成沿着第三虚拟弧移动，该第三虚拟弧是具有与磨石弧形表面的凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，第三虚拟弧在所述另一个外周弧形表面与所述另一个端表面弧形表面之间的边界位置处与磨石弧形表面相接触，第三虚拟弧具有第三直径。

根据该构型，当通过第一修整器开始对一个外周弧形表面进行修整时，第一修整器相对地移动成沿着第一虚拟弧移动；当通过第二修整器开始对一个端表面弧形表面进行修整时，第二修整器相对地移动成沿着第二虚拟弧移动；以及，当通过第二修整器开始对另一个端表面弧形表面进行修整时，第二修整器相对地移动成沿着第三虚拟弧移动。

因此，用作将由第一修整器修整的部位与由第二修整器修整的部位相连接的部位的边界位置、介于一个外周弧形表面与一个端表面弧形表面之间的边界位置、以及介于另一个外周弧形表面与另一个端表面弧形表面之间的边界位置可以被更平顺且更均匀地修整。

在本发明的方面中，位于磨石弧形表面中的外周弧形表面与端表面弧形表面之间的边界位置是第一虚拟线与磨石弧形表面相交的位置，第一虚拟线穿过修整之前的磨石弧形表面的弧的中心，并且第一虚拟线相对于磨石旋转轴线成45度的角度。

根据该构型，外周弧形表面与端表面弧形表面之间的边界位置能够被设定至适当的位置。

第一修整器的弧形部分(磨石弧形表面)的修整量(弧形方向上的量)与第二修整器的弧形部分(磨石弧形表面)的修整量(弧形方向上的量)相同，因此能够获得磨石的弧形部分(磨石弧形表面)的极佳的精度。

在本发明的方面中，位于磨石弧形表面中的外周弧形表面与端表面弧形表面之间的边界位置是这样的位置：在该位置中，在磨石外周表面要被修整的深度表示为ΔD并且磨石端表面要被修整的深度表示为ΔW的情况下，第二虚拟线与磨石弧形表面相交，第二虚拟线穿过修整之前的磨石弧形表面的弧的中心以及修整之后的弧的中心，修整之后的弧的中心是从修整之前的弧的中心沿与磨石外周表面分离的方向移动了ΔD并且再沿与磨石端表面分离的方向进一步地分隔开ΔW的位置。

根据该构型，外周弧形表面与端表面弧形表面之间的边界位置能够被设定至与由于修整而产生的机加工余量相对应的适当的位置。

当第一修整器的弧形部分(磨石弧形表面)的修整量(弧形方向上的量)和第二修整器的弧形部分(磨石弧形表面)的修整量(弧形方向上的量)被设定至分别对应于第一修整量的修整深度和第二修整量的修整深度的值时，能够获得磨石的弧形部分(磨石弧形表面)的极佳的精度。

本发明的一方面是修整设备，其包括：第一修整器，第一修整器设置成用于对圆柱形的磨石进行修整，该磨石绕磨石旋转轴线旋转以研磨工件，并且第一修整器具有绕与磨石旋转轴线平行的第一修整器旋转轴线旋转的第一滚轮；第二修整器，第二修整器设置成用于对磨石进行修整，并且第二修整器具有绕与磨石旋转轴线垂直的第二修整器旋转轴线旋转的第二滚轮；移动装置，移动装置用于改变第一修整器与磨石之间的相对位置以及第二修整器与磨石之间的相对位置；以及控制装置，控制装置用于控制移动装置，其中，基于以上所述的修整方法，修整设备通过利用移动装置和控制装置来对磨石的磨石外周表面、磨石端表面和磨石弧形表面进行修整。

根据该构型，可以适当地实现下述修整设备：该修整设备能够在没有导致磨石与修整器彼此干涉的情况下对磨石外周表面、磨石端表面和磨石弧形表面进行适当地修整。

附图说明

图1(A)是示出了包括本发明的修整设备的研磨机的整体构型的示例的平面图，图1(B)是该研磨机的侧视图(尾座被省略的视图)。

图2是示出了磨石(局部剖视图)、第一修整器和第二修整器的大致形状和位置关系的立体图。

图3是示出了磨石的表面——例如，磨石外周表面、磨石端表面和磨石弧形表面(外周弧形表面和端表面弧形表面)——的截面图。

图4是示出了第一实施方式的修整方法的视图。

图5是示出了第一实施方式的修整方法的视图。

图6是示出了第二实施方式的修整方法的视图。

图7是示出了第二实施方式的修整方法的视图。

图8是示出了用于设定用作外周弧形表面与端表面弧形表面之间的边界的弧边界位置的方法的示例的视图。

图9是示出了相关技术中的修整方法的示例的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对用于实施本发明的方式进行描述。在各图中，在记载有X轴、Y轴和Z轴的情况下，X轴、Y轴和Z轴垂直于彼此，与作为工件(待加工物品)W的旋转轴线的工件旋转轴线WJ平行的水平方向是X轴方向，磨石50切入工件W所沿着的水平方向是Z轴方向，而竖向向上的方向是Y轴方向。

[研磨机1的整体构型(图1(A)和图1(B))，以及磨石50、第一修整器70和第二修整器80的大致形状和位置关系(图2)]

如图1(A)的研磨机1的平面图以及图1(B)的研磨机1的侧视图中所示，包括本发明的修整设备的研磨机1具有床身2、头座40、尾座46、X轴运动台10、X轴方向驱动装置10M、Z轴运动台20、Z轴方向驱动装置20M、磨石旋转驱动装置50M、磨石50、控制装置60、第一修整器70、第二修整器80等。在图1(B)中，省略了尾座46的图示。

头座40固定到床身2上并且包括主轴41。

主轴41包括卡盘42，该卡盘42基于从控制装置60(例如，数字控制设备)输出的控制信号而绕工件旋转轴线WJ旋转，并且卡盘42能够夹持及释放工件W。

尾座46固定到床身2上并且包括中心部47。

中心部47以能够绕工件旋转轴线WJ旋转的方式设置，中心部47能够沿着主轴41的方向(X轴方向)移动并且在该方向上被朝向主轴41迫压。

工件W例如车辆的曲轴由主轴41的卡盘42夹持、被朝向主轴41挤压且由中心部47支承、以及通过主轴41的旋转而绕与X轴平行的工件旋转轴线WJ旋转。

X轴运动台10在X轴方向上沿着导引轨道10L相对于床身2往复地移动，导引轨道10L沿着X轴方向设置在床身2上。

X轴方向驱动装置10M(例如，电动马达)基于从控制装置60输出的控制信号而使未示出的滚珠丝杠旋转，以使联接至滚珠丝杠的X轴运动台10沿X轴方向往复地移动。移动距离是基于从设置在X轴方向驱动装置10M中的编码器10E输出的检测信号来控制的。

Z轴运动台20在Z轴方向上沿着导引轨道20L相对于X轴运动台10往复地移动，导引轨道20L沿着Z轴方向设置在X轴运动台10上。

Z轴方向驱动装置20M(例如，电动马达)基于从控制装置60输出的控制信号而使未示出的滚珠丝杠旋转，以使联接至滚珠丝杠的Z轴运动台20沿Z轴方向往复地移动。移动距离是基于从设置在Z轴方向驱动装置20M中的编码器20E输出的检测信号来控制的。

X轴方向驱动装置10M和Z轴方向驱动装置20M对应于使磨石50与工件W之间的相对位置、磨石50与第一修整器70之间的相对位置以及磨石50与第二修整器80之间的相对位置改变的移动装置。

磨石旋转驱动装置50M(例如，电动马达)产生用于磨石的旋转驱动力，并且所产生的旋转驱动力通过诸如带轮和带之类的动力传递装置而传递至磨石50。

磨石50以能够绕与X轴平行的磨石旋转轴线XJ旋转的方式被支承。另外，磨石旋转轴线XJ位于虚拟平面VM上，该虚拟平面VM是包括工件旋转轴线WJ的XZ平面(参见图1(B))。

如上所述，控制装置60接收从编码器10E、20E输出的检测信号、主虚拟平面VM主轴41的旋转角度信号等，并且控制装置60输出用于使主轴41旋转的控制信号、用于驱动X轴方向驱动装置10M的控制信号以及用于驱动Z轴方向驱动装置20M的控制信号。

第一修整器70具有第一滚轮70D(金刚石滚轮等)和滚轮驱动装置70M(例如，电动马达，见图2)，其中，第一滚轮70D绕与磨石旋转轴线XJ平行的第一修整器旋转轴线TJ1旋转，滚轮驱动装置70M使第一滚轮70D旋转并且固定至例如头座40。

第二修整器80具有第二滚轮80D(金刚石滚轮等)和滚轮驱动装置80M(例如，电动马达，见图2)，其中，第二滚轮80D绕与磨石旋转轴线XJ垂直的第二修整器旋转轴线TJ2旋转，滚轮驱动装置80M使第二滚轮80D旋转并且设置成能够例如在Z轴方向上沿着导引轨道80L相对于床身2移动。在工件W被支承在主轴41与中心部47之间的情况下，通过控制装置60使第二修整器80沿与磨石50分离的方向移动，以不与工件W干涉，而在工件W未被支承在主轴41与中心部47之间且要对磨石50进行修整的情况下，通过控制装置60使第二修整器80沿靠近磨石50的方向移动。

如图1(B)和图2中所示，此时，第一修整器旋转轴线TJ1和第二修整器旋转轴线TJ2位于虚拟平面VM上，虚拟平面VM为包括工件旋转轴线WJ的XZ平面。

因此，工作旋转轴线WJ、磨石旋转轴线XJ、第一修整器旋转轴线TJ1和第二修整器旋转轴线TJ2全部均位于虚拟平面VM(与X轴和Z轴平行的虚拟平面)上，工作旋转轴线WJ、磨石旋转轴线XJ、第一修整器旋转轴线TJ1全部均与X轴平行，而第二修整器旋转轴线TJ2与Z轴(垂直于X轴)平行。

参照图2，磨石50由磨石部51和盘状基部52构成，磨石部51包括结合部和磨粒，并且磨石部51形成为圆柱形形状，盘状基部52保持磨石部51。

另外，磨石50的外周表面与虚拟平面VM彼此接触并且通过利用第一修整器70来执行修整的位置被表示为待修整位置T70，磨石50的端表面与虚拟平面VM彼此接触且通过利用第二修整器80来执行修整、并且对应于图2中的右侧的位置被表示为待修整位置T80R，而磨石50的端表面与虚拟平面VM彼此接触且通过利用第二修整器80来执行修整、并且对应于图2中的左侧的位置被表示为待修整位置T80L。

此时，在磨石50的旋转方向为图2中示出的旋转方向50K的情况下，当要对待修整位置T70进行修整时，第一滚轮70D沿旋转方向70K旋转；当要对待修整位置T80R进行修整时，第二滚轮80D沿旋转方向80KR旋转；而当要对待修整位置T80L进行修整时，第二滚轮80D沿旋转方向80KL旋转。

因此，当要执行修整时，磨石50的旋转方向和第一滚轮的旋转方向彼此相同，磨石50的旋转方向和第二滚轮的旋转方向彼此相同，并且磨石50是通过旋转差来进行修整的。

[包括磨石50的待修整位置的截面的形状(图3)]

接下来，将参照图3对包括磨石50的待修整位置的截面的形状等进行描述。图3是沿着包括磨石旋转轴线XJ的XZ平面截取的磨石50的截面图。

参照图3，作为磨石50(磨石部51)的外表面(将与工件W接触的表面)并且与磨石旋转轴线XJ平行的表面被表示为磨石外周表面51G。另外，与磨石旋转轴线XJ垂直并且位于图3中的右侧的表面被表示为磨石端表面51TR，而与磨石旋转轴线XJ垂直并且位于图3中的左侧的表面被表示为磨石端表面51TL。此外，作为位于磨石外周表面51G与磨石端表面51TR之间的边界处的表面并且形成为图3中的弧形形状的表面被表示为磨石弧形表面51ER，而作为位于磨石外周表面51G与磨石端表面51TL之间的边界处的表面并且形成为图3中的弧形形状的表面被表示为磨石弧形表面51EL。

另外，磨石弧形表面51ER的弧的中心被表示为弧中心OR，而磨石弧形表面51EL的弧的中心被表示为弧中心OL。

另外，磨石端表面51TR与磨石弧形表面51ER之间的边界位置被表示为端表面边界位置PTR，而磨石外周表面51G与磨石弧形表面51ER之间的边界位置被表示为外周边界位置PGR。

类似地，磨石端表面51TL与磨石弧形表面51EL之间的边界位置被表示为端表面边界位置PTL，而磨石外周表面51G与磨石弧形表面51EL之间的边界位置被表示为外周边界位置PGL。

另外，磨石端表面51TR中的距磨石弧形表面51ER最远的位置被表示为端表面末端位置PZR。

类似地，磨石端表面51TL中的距磨石弧形表面51EL最远的位置被表示为端表面末端位置PZL。

然后，参照图3，第一虚拟线VTR与磨石弧形表面51ER彼此相交的点被表示为弧边界位置PER，第一虚拟线VTR相对于磨石旋转轴线XJ成角度θR(预定的角度)并且穿过弧中心OR；而第一虚拟线VTL与磨石弧形表面51EL彼此相交的点被表示为弧边界位置PEL，第一虚拟线VTL相对于磨石旋转轴线XJ成角度θL(预定的角度)并且穿过弧中心OL。角度θR、θL是适当地设定的角度，例如为45度。

另外，作为磨石弧形表面51ER的部分表面、与磨石外周表面51G相连续、并且从外周边界位置PGR延伸至弧边界位置PER的表面被表示为外周弧形表面51FR。此外，作为磨石弧形表面51ER的其余表面、与磨石端表面51TR相连续、并且从端表面边界位置PTR延伸至弧边界位置PER的表面被表示为端表面弧形表面51SR。也就是说，磨石弧形表面51ER在弧边界位置PER处被划分成外周弧形表面51FR和端表面弧形表面51SR。

类似地，作为磨石弧形表面51EL的部分表面、与磨石外周表面51G相连续、并且从外周边界位置PGL延伸至弧边界位置PEL的表面被表示为外周弧形表面51FL。另外，作为磨石弧形表面51EL的其余表面、与磨石端表面51TL相连续、并且从端表面边界位置PTL延伸至弧边界位置PEL的表面被表示为端表面弧形表面51SL。也就是说，磨石弧形表面51EL在弧边界位置PEL处被划分成外周弧形表面51FL和端表面弧形表面51SL。

[第一实施方式的修整方法(图4和图5)]

接下来，将参照图4和图5对第一实施方式的修整方法进行描述。

当指示磨石50的修整时，控制装置控制磨石旋转驱动装置50M以使磨石50旋转、控制第一修整器70以使第一滚轮70D旋转、以及控制移动装置(X轴方向驱动装置10M、Z轴方向驱动装置20M等)以使第一修整器70相对于磨石50的相对位置移动，从而起动通过第一修整器进行的修整。

然后，当通过第一修整器70进行的修整结束时，控制装置控制第二修整器80以使第二滚轮80D旋转、以及控制移动装置(X轴方向驱动装置10M、Z轴方向驱动装置20M等)以使第二修整器80相对于磨石50的相对位置移动，从而起动通过第二修整器进行的修整。

如图4中所示，当要对磨石外周表面51G进行修整时，在保持第一修整器旋转轴线TJ1与磨石旋转轴线XJ平行的状态下，控制装置控制移动装置以使第一修整器70相对于磨石50相对地移动，从而对作为磨石弧形表面51ER的部分表面且与磨石外周表面51G相连续的外周弧形表面51FR、磨石外周表面51G、以及作为磨石弧形表面51EL的部分表面且与磨石外周表面51G相连续的外周弧形表面51FL进行修整。

如图5中所示，当要对磨石端表面51TR进行修整时，在保持第二修整器旋转轴线TJ2处于与磨石旋转轴线XJ垂直的方向上的状态下，控制装置控制移动装置以使第二修整器80相对于磨石50相对地移动，从而对磨石端表面51TR和作为磨石弧形表面51ER的其余表面且与磨石端表面51TR相连续的端表面弧形表面51SR进行修整。

如图5中所示，当要对磨石端表面51TL进行修整时，在保持第二修整器旋转轴线TJ2处于与磨石旋转轴线XJ垂直的方向上的状态下，控制装置控制移动装置以使第二修整器80相对于磨石50相对地移动，从而对磨石端表面51TL和作为磨石弧形表面51EL的其余表面且与磨石端表面51TL相连续的端表面弧形表面51SL进行修整。

另外，将更确切地描述通过利用第一修整器70进行的修整的位置和顺序。如图4中所示，控制装置从弧边界位置PER朝向外周边界位置PGR而对外周弧形表面51FR进行修整，弧边界位置PER是外周弧形表面51FR(对应于一个外周弧形表面)中的距磨石外周表面51G最远的位置，外周边界位置PGR是外周弧形表面51FR中的距磨石外周表面51G最近的位置。

然后，控制装置从外周边界位置PGR朝向外周边界位置PGL而对磨石外周表面51G进行修整，外周边界位置PGR是磨石外周表面51G中的距外周弧形表面51FR最近的位置，外周边界位置PGL是磨石外周表面51G中的距外周弧形表面51FL(对应于另一个外周弧形表面)最近的位置。

然后，控制装置从外周边界位置PGL朝向弧边界位置PEL而对外周弧形表面51FL进行修整，外周边界位置PGL是外周弧形表面51FL中的距磨石外周表面51G最近的位置，弧边界位置PEL是外周弧形表面51FL中的距磨石外周表面51G最远的位置。

另外，将更确切地描述通过利用第二修整器80进行的修整的位置和顺序。如图5中所示，控制装置从弧边界位置PER朝向端表面边界位置PTR而对端表面弧形表面51SR进行修整，弧边界位置PER是端表面弧形表面51SR(对应于一个端表面弧形表面)中的距磨石端表面51TR(对应于一个磨石端表面)最远的位置，端表面边界位置PTR是端表面弧形表面51SR中的距磨石端表面51TR最近的位置。

然后，控制装置从端表面边界位置PTR朝向端表面末端位置PZR而对磨石端表面51TR进行修整，端表面边界位置PTR是磨石端表面51TR中的距端表面弧形表面51SR最近的位置，端表面末端位置PZR是磨石端表面51TR中的距端表面弧形表面51SR最远的位置。

类似地，如图5中所示，控制装置从弧边界位置PEL朝向端表面边界位置PTL而对端表面弧形表面51SL进行修整，弧边界位置PEL是端表面弧形表面51SL(对应于另一个端表面弧形表面)中的距磨石端表面51TL(对应于另一个磨石端表面)最远的位置，端表面边界位置PTL是端表面弧形表面51SL中的距磨石端表面51TL最近的位置。

然后，控制装置从端表面边界位置PTL朝向端表面末端位置PZL对磨石端表面51TL进行修整，端表面边界位置PTL是磨石端表面51TL中的距端表面弧形表面51SL最近的位置，端表面末端位置PZL是磨石端表面51TL中的距端表面弧形表面51SL最远的位置。

如图4中所示，在外周弧形表面51FR的修整开始时，当在使第一修整器70朝向弧边界位置PER相对地靠近磨石50的情况下使第一修整器从端表面弧形表面51SR侧相对地移动成沿着第一虚拟弧VE1移动时，能够更平顺地开始从弧边界位置PER进行修整，其中，第一虚拟弧VE1是具有与磨石弧形表面51ER的凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，第一虚拟弧VE1在弧边界位置PER处与磨石弧形表面51ER相接触，并且第一虚拟弧VE1具有第一直径。因此，这是更优选的。第一直径的值被适当地设定。

在外周弧形表面51FL的修整结束时，当在使第一修整器70相对于磨石50与弧边界位置PEL相对地分离的情况下使第一修整器向端表面弧形表面51SL侧相对地移动成沿着第四虚拟弧VEZ移动时，能够更平顺地结束弧边界位置PEL处的修整，其中，第四虚拟弧VEZ是具有与磨石弧形表面51EL的凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，第四虚拟弧VEZ在弧边界位置PEL处与磨石弧形表面51EL相接触，并且第四虚拟弧VEZ具有第四直径。因此，这是更优选的。第四直径的值被适当地设定。

如图5中所示，在端表面弧形表面51SR的修整开始时，当在使第二修整器80朝向弧边界位置PER相对地靠近磨石50的情况下使第二修整器从外周弧形表面51FR侧相对地移动成沿着第二虚拟弧VE2移动时，能够更平顺地开始从弧边界位置PER进行修整，其中，第二虚拟弧VE2是具有与磨石弧形表面51ER的凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，第二虚拟弧VE2在弧边界位置PER处与磨石弧形表面51ER相接触，并且第二虚拟弧VE2具有第二直径。因此，这是更优选的。第二直径的值被适当地设定。

如图5中所示，在端表面弧形表面51SL的修整开始时，当在使第二修整器80朝向弧边界位置PEL相对地靠近磨石50的情况下使第二修整器从外周弧形表面51FL侧相对地移动成沿着第三虚拟弧VE3移动时，能够更平顺地开始从弧边界位置PEL进行修整，其中，第三虚拟弧VE3是具有与磨石弧形表面51EL的凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，第三虚拟弧VE3在弧边界位置PEL处与磨石弧形表面51EL相接触，并且第三虚拟弧VE3具有第三直径。因此，这是更优选的。第三直径的值被适当地设定。

[第二实施方式的修整方法(图6和图7)]

接下来，将参照图6和图7对第二实施方式的修整方法进行描述。

图6中示出的第二实施方式的修整方法与图4中示出的第一实施方式的修整方法的不同在于，在使第一修整器70靠近弧边界位置PER的情况下的路径、以及在使第一修整器与弧边界位置PEL分离的情况下的路径不是沿着虚拟弧延伸的路径，而是沿着与磨石旋转轴线XJ平行的虚拟线延伸的路径。

图7中示出的第二实施方式的修整方法与图5中示出的第一实施方式的修整方法的不同在于，在使第二修整器80靠近弧边界位置PER的情况下的路径、以及在使第二修整器靠近弧边界位置PEL的情况下的路径不是沿着虚拟弧延伸的路径，而是沿着与磨石旋转轴线XJ垂直的虚拟线延伸的路径。

在下文中，将侧重于这些不同点进行描述。

如图6中所示，在外周弧形表面51FR的修整开始时，在使第一修整器70朝向弧边界位置PER相对地靠近磨石50的情况下，使第一修整器70相对于磨石50相对地移动成沿着虚拟线VTA移动，其中，虚拟线VTA与磨石旋转轴线XJ平行并且穿过弧边界位置PER。根据该构型，能够使第一修整器70通过简单的路径而相对地靠近磨石50。

如图6中所示，在外周弧形表面51FL的修整结束时，在使第一修整器70从弧边界位置PEL与磨石50相对地分离的情况下，使第一修整器70相对于磨石50相对地移动成沿着虚拟线VTB移动，其中，虚拟线VTB与磨石旋转轴线XJ平行并且穿过弧边界位置PEL。根据该构型，能够使第一修整器70通过简单的路径而与磨石50相对地分离。

如图7中所示，在端表面弧形表面51SR的修整开始时，在使第二修整器80朝向弧边界位置PER相对地靠近磨石50的情况下，使第二修整器80相对于磨石50相对地移动成沿着虚拟线VTC移动，其中，虚拟线VTC与磨石旋转轴线XJ垂直并且穿过弧边界位置PER。根据该构型，能够使第二修整器80通过简单的路径而相对地靠近磨石50。

如图7中所示，在端表面弧形表面51SL的修整开始时，在使第二修整器80朝向弧边界位置PEL相对地靠近磨石50的情况下，使第二修整器80相对于磨石50相对地移动成沿着虚拟线VTD移动，其中，虚拟线VTD与磨石旋转轴线XJ垂直并且穿过弧边界位置PEL。根据该构型，能够使第二修整器80通过简单的路径相对地靠近磨石50。

[用于设定外周弧形表面与端表面弧形表面之间的边界位置(弧边界位置PER、PEL)的方法的示例(图8)]

在图3的描述中，在要设定弧边界位置PER、PEL的情况下，第一虚拟线VTR、VTL相对于磨石旋转轴线XJ的角度θR、θL(预定的角度)为例如45度。然而，图8中示出的下述角度θR’、θL’(预定的角度)的设定是更优选的。

如图8中所示，在磨石50(磨石部51)的修整之后、修整之前的磨石50(磨石部51)的形状方面，在垂直于磨石旋转轴线XJ的方向上的修整深度(由于修整而产生的机加工余量)被设定为ΔD，并且在平行于磨石旋转轴线XJ的方向上的修整深度(由于修整而产生的机加工余量)被设定为ΔW。

另外，如图8中所示，修整之前的右侧磨石弧形表面的弧的中心被表示为弧中心OR，并且修整之前的左侧磨石弧形表面的弧的中心被表示为弧中心OL。

另外，从自弧中心位置OR沿与磨石外周表面分离的方向移动了ΔD的位置沿与右侧磨石端表面分离的方向进一步地移动ΔW的位置被设定为作为修整之后的右侧磨石弧形表面的弧的中心的新的弧中心OR’。

另外，穿过弧中心OR和弧中心OR’的第二虚拟线VTR2与修整之前的右侧磨石弧形表面的交点被设定为修整之前的弧边界位置PER，而第二虚拟线VTR2与修整之后的右侧磨石弧形表面的交点被设定为修整之后的弧边界位置PER’。

综上所述，第二虚拟线VTR2相对于磨石旋转轴线XJ的角度θR’是由下面的表达式给出的：

角度θR’＝tan^-1(ΔD/ΔW)

类似地，从自弧中心位置OL沿与磨石外周表面分离的方向移动了ΔD的位置沿与左侧磨石端表面分离的方向进一步地移动ΔW的位置被设定为作为修整之后的左侧磨石弧形表面的弧的中心的新的弧中心OL’。

另外，穿过弧中心OL和弧中心OL’的第二虚拟线VTL2与修整之前的右侧磨石弧形表面的交点被设定为修整之前的弧边界位置PEL，而第二虚拟线VTL2与修整之后的右侧磨石弧形表面的交点被设定为修整之后的弧边界位置PEL’。

角度θL’与角度θR’相同，因此省去了对角度θL’的描述。

在各实施方式的以上描述中，尽管已经对通过利用第一修整器和第二修整器来修整磨石的修整方法进行了描述，但是可以实现下述修整设备，该修整设备包括：第一修整器，第一修整器具有第一滚轮，第一滚轮绕与磨石旋转轴线XJ平行的第一修整器旋转轴线旋转；第二修整器，第二修整器具有第二滚轮，第二滚轮绕与磨石旋转轴线XJ垂直的第二修整器旋转轴线旋转；移动装置；以及控制装置，该修整设备基于已经在各实施方式中所描述的修整方法来对磨石的磨石外周表面、磨石端表面和磨石弧形表面进行修整。

在已经在各实施方式中进行描述的修整方法中，磨石端表面、与磨石端表面相连续的磨石弧形表面(端表面弧形表面)能够被适当地修整，这提高了磨粒的破碎度，并且提高了磨石的锋利度。锋利度的提高能够适当地防止发生磨削烧伤，并且有利于成本降低。

另外，修整是以适当的顺序和路线被执行的。因此，能够在较短的时间段内执行修整，并且这可以有助于缩短加工时间以及节约能源。

此外，本发明能够处理对磨石端表面的精度有要求的应用于例如专用车辆的曲轴的加工，以减小曲轴的摩擦阻力并且有助于提高车辆的燃料效率。

在本发明的修整方法中，可以在不改变本发明的精神的情况下做出各种改变、添加和删除。可以在不改变本发明的精神的情况下以不同的方式修改、添加或删除本发明的修整设备的构型、结构、形状等。

另外，可以在不改变本发明的精神的情况下以不同的方式修改、添加或删除已经在各实施方式中进行描述的研磨机1的构型、结构、形状等。

本申请以于2013年10月16日提交的日本专利申请(No.2013-215492)为基础，并且该申请的公开内容通过参引并入本文中。工业适用性

根据本发明，可以适当地加工对磨石端表面的精度以及与磨石端表面相邻的磨石弧形表面的精度有要求的待加工物品。

附图标记和符号的说明

1：研磨机

2：床身

10：X轴运动台

10M：X轴方向驱动装置

20：Z轴运动台

20M：Z轴方向驱动装置

40：头座

41：主轴

46：尾座

47：中心部

50：磨石

51：磨石部

51ER、51EL：磨石弧形表面

51FR、51FL：外周弧形表面

51G：磨石外周表面

51SR、51SL：端表面弧形表面

51TR、51TL：磨石端表面

60：控制装置

70：第一修整器

70D：第一滚轮

80：第二修整器

80D：第二滚轮

OR、OL：弧中心

PER、PEL：弧边界位置

PGR、PGL：外周边界位置

PTR、PTL：端表面边界位置

PZR、PZL：端表面末端位置

TJ1：第一修整器旋转轴线

TJ2：第二修整器旋转轴线

VE1：第一虚拟弧

VE2：第二虚拟弧

VE3：第三虚拟弧

VM：虚拟平面

VTR、VTL：第一虚拟线

VTR2、VTL2：第二虚拟线

W：工件

WJ：工件旋转轴线

XJ：磨石旋转轴线

Claims (6)

1.一种修整方法，所述修整方法通过利用第一修整器、第二修整器、移动装置和控制装置来执行修整，其中：

所述第一修整器和所述第二修整器对圆柱形的磨石进行修整，所述磨石绕磨石旋转轴线旋转以对工件进行研磨；

所述移动装置用于改变所述第一修整器与所述磨石之间的相对位置以及所述第二修整器与所述磨石之间的相对位置；以及

所述控制装置用于控制所述移动装置，

其中，

所述第一修整器具有第一滚轮，所述第一滚轮绕与所述磨石旋转轴线平行的第一修整器旋转轴线旋转，

所述第二修整器具有第二滚轮，所述第二滚轮绕与所述磨石旋转轴线垂直的第二修整器旋转轴线旋转，

所述磨石具有磨石外周表面、磨石端表面和磨石弧形表面，其中，所述磨石外周表面是与所述磨石旋转轴线平行的表面；所述磨石端表面是与所述磨石旋转轴线垂直的表面；所述磨石弧形表面是位于所述磨石外周表面与所述磨石端表面之间的边界部中的表面，并且所述磨石弧形表面形成为弧形形状，

所述修整方法包括：

在保持所述第一修整器旋转轴线与所述磨石旋转轴线平行的状态下，通过所述控制装置控制所述移动装置以通过利用所述第一修整器来对所述磨石外周表面和外周弧形表面进行修整，所述外周弧形表面是所述磨石弧形表面的部分表面，并且所述外周弧形表面与所述磨石外周表面是连续的；以及

在保持所述第二修整器旋转轴线处于与所述磨石旋转轴线垂直的方向上的状态下，通过所述控制装置控制所述移动装置以通过利用所述第二修整器来对所述磨石端表面和端表面弧形表面进行修整，所述端表面弧形表面是所述磨石弧形表面的其余表面，并且所述端表面弧形表面与所述磨石端表面是连续的。

2.根据权利要求1所述的修整方法，其中，

当通过利用所述第一修整器来执行修整时，从所述外周弧形表面中的一个外周弧形表面中的距所述磨石外周表面最远的位置朝向所述一个外周弧形表面中的距所述磨石外周表面最近的位置来对所述一个外周弧形表面进行修整；然后，从所述磨石外周表面中的距所述一个外周弧形表面最近的位置朝向所述磨石外周表面中的距另一个外周弧形表面最近的位置来对所述磨石外周表面进行修整；以及随后，从所述另一个外周弧形表面中的距所述磨石外周表面最近的位置朝向所述另一个外周弧形表面中的距所述磨石外周表面最远的位置来对所述另一个外周弧形表面进行修整，

当通过利用所述第二修整器执行修整时，从所述端表面弧形表面中的一个端表面弧形表面中的距所述磨石端表面中的一个磨石端表面最远的位置朝向所述一个端表面弧形表面中的距所述一个磨石端表面最近的位置来对所述一个端表面弧形表面进行修整，然后，从所述一个磨石端表面中的距所述一个端表面弧形表面最近的位置朝向所述一个磨石端表面中的距所述一个端表面弧形表面最远的位置来对所述一个磨石端表面进行修整；以及，从另一个端表面弧形表面中的距另一个磨石端表面最远的位置朝向所述另一个端表面弧形表面中的距所述另一个磨石端表面最近的位置来对所述另一个端表面弧形表面进行修整，然后，从所述另一个磨石端表面中的距所述另一个端表面弧形表面最近的位置朝向所述另一个磨石端表面中的距所述另一个端表面弧形表面最远的位置来对所述另一个磨石端表面进行修整。

3.根据权利要求2所述的修整方法，其中，

在所述一个外周弧形表面的修整开始时，当使所述第一修整器朝向所述一个外周弧形表面中的距所述磨石外周表面最远的位置相对地靠近所述磨石时，使所述第一修整器从所述一个端表面弧形表面那一侧相对地移动成沿着第一虚拟弧移动，所述第一虚拟弧是具有与所述磨石弧形表面的凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，所述第一虚拟弧在所述一个外周弧形表面与所述一个端表面弧形表面之间的边界位置处与所述磨石弧形表面相接触，所述第一虚拟弧具有第一直径，

在所述一个端表面弧形表面的修整开始时，当使所述第二修整器朝向所述一个端表面弧形表面中的距所述磨石端表面最远的位置相对地靠近所述磨石时，使所述第二修整器从所述一个外周弧形表面那一侧相对地移动成沿着第二虚拟弧移动，所述第二虚拟弧是具有与所述磨石弧形表面的所述凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，所述第二虚拟弧在所述一个外周弧形表面与所述一个端表面弧形表面之间的边界位置处与所述磨石弧形表面相接触，所述第二虚拟弧具有第二直径，以及，

在所述另一个端表面弧形表面的修整开始时，当使所述第二修整器朝向所述另一个端表面弧形表面中的距所述磨石端表面最远的位置相对地靠近所述磨石时，使所述第二修整器从所述另一个外周弧形表面那一侧相对地移动成沿着第三虚拟弧移动，所述第三虚拟弧是具有与所述磨石弧形表面的所述凸起方向相反的凸起方向的虚拟弧，所述第三虚拟弧在所述另一个外周弧形表面与所述另一个端表面弧形表面之间的边界位置处与所述磨石弧形表面相接触，所述第三虚拟弧具有第三直径。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的修整方法，其中，

位于所述磨石弧形表面中的所述外周弧形表面与所述端表面弧形表面之间的边界位置是第一虚拟线与所述磨石弧形表面相交的位置，所述第一虚拟线穿过修整之前的所述磨石弧形表面的弧的中心，并且所述第一虚拟线相对于所述磨石旋转轴线成45度的角度。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的修整方法，其中，

位于所述磨石弧形表面中的所述外周弧形表面与所述端表面弧形表面之间的边界位置是这样的位置：在所述位置中，在所述磨石外周表面要被修整的深度表示为ΔD并且所述磨石端表面要被修整的深度表示为ΔW的情况下，第二虚拟线与所述磨石弧形表面相交，所述第二虚拟线穿过修整之前的所述磨石弧形表面的弧的中心以及修整之后的弧的中心，所述修整之后的弧的中心是从自修整之前的所述弧的所述中心沿与所述磨石外周表面分离的方向移动了ΔD的位置沿与所述磨石端表面分离的方向进一步地分隔开ΔW的位置。

6.一种修整设备，包括：

第一修整器，所述第一修整器设置成用于对圆柱形的磨石进行修整，所述磨石绕磨石旋转轴线旋转以对工件进行研磨，并且所述第一修整器具有第一滚轮，所述第一滚轮绕与所述磨石旋转轴线平行的第一修整器旋转轴线旋转；

第二修整器，所述第二修整器设置成用于对所述磨石进行修整，并且所述第二修整器具有第二滚轮，所述第二滚轮绕与所述磨石旋转轴线垂直的第二修整器旋转轴线旋转；

移动装置，所述移动装置用于改变所述第一修整器与所述磨石之间的相对位置以及所述第二修整器与所述磨石之间的相对位置；以及

控制装置，所述控制装置用于控制所述移动装置，

其中，

基于根据权利要求1至5中的任一项所述的修整方法，所述修整设备通过利用所述移动装置和所述控制装置来对所述磨石的所述磨石外周表面、所述磨石端表面和所述磨石弧形表面进行修整。