JP2003094288A

JP2003094288A - 加工方法および加工装置

Info

Publication number: JP2003094288A
Application number: JP2001294418A
Authority: JP
Inventors: Nobumitsu Hori; 伸充堀; Kimihiro Saka; 公裕坂; Tomonori Katou; 智仙加藤
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP3840389B2

Abstract

(57)【要約】【課題】片持ち支持によって工作物を加工しても支持
端側と自由端側の同軸性を維持することを低コスト、或
いは短時間で、高精度に行うことができる加工方法およ
び加工装置を提供する。【解決手段】主軸の回転中心から工作物の中心軸まで
の偏心量εを検出し、この偏心量εに基づいて工作物の
自由端部を加工するためのプロフィルデータを作成し、
工作物の主加工部を加工した後にプロフィルデータに基
づいて前記自由端部を加工する。また、振れ判別手段を
設け、他の加工を行なった際に自由端部に振れが生じた
か否かを検出し、振れが生じた時のみ前記プロフィルデ
ータに基づいて前記自由端部を加工しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作物の一端を把
持し、他端を自由端として片持ち支持の状態で加工を行
う加工方法及び加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加工時の回転軸から偏心した円筒ピンを
備えた工作物を研削加工する場合、工作物が回転する回
転軸（以下、「Ｃ軸」と言う場合がある。）周りの回転
運動と、Ｃ軸に対して垂直なＸ軸方向の砥石台の往復運
動とを正確に同期させることにより、偏心した円筒ピン
を高精度の真円に研削加工している。例えば、エアコン
用コンプレッサのクランク軸の偏心円筒等を研削加工す
る場合、偏心円筒部（円筒ピン）に対する仕上げの工程
において、最後に残された約５０〜５００μｍ程度の研
削取代を上記の方法で研削加工することがある。

【０００３】これらの偏心円筒研削において、工作物
は、例えば軸線方向に長い長軸ジャーナル部と短い短軸
ジャーナル部が同一線上に配設され、これらジャーナル
部の間に偏心円筒部を有している。この工作物を研削加
工する場合、Ｖブロック等の把持基準を有するチャック
を用いて長軸ジャーナル部を片持で把持し、短軸ジャー
ナル部を自由端として、このチャックを上記Ｃ軸の周り
に回転させて研削加工を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような研削加工の
場合には、偏心円筒部の加工による応力開放の影響を受
け、把持された基準となる長軸ジャーナル部に対して、
前工程で同軸に加工された自由端側の短軸ジャーナル部
が振れてしまうことがある。即ち、長軸ジャーナル部と
短軸ジャーナル部との同軸性に誤差が生じてしまう。

【０００５】そこで、短軸ジャーナル部の振れが生じな
いように、偏心円筒部の加工条件は負荷をかけないよう
に制限したり、応力開放を防止するように材料の熱処理
を工夫するなどの手段が考えられる。また、短軸部が振
れてしまった場合は、別途修正加工する工程を設ける手
段が考えられる。

【０００６】しかしながら、上記のように加工条件を限
定すれば、加工時間が長くなり生産性が低下する。また
振れの修正するための別工程を設けた場合、システムコ
ストと製造コストが高くなるなどの問題がある。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、片持ち支持によって工
作物を加工しても支持端側と自由端側の同軸性を維持す
ることを低コスト、或いは短時間で、高精度に行うこと
ができる加工方法および加工装置を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は以下の通りである。

【０００９】請求項１の手段は、主軸に把持される固定
端部と、把持されない自由端部との間に主加工部を有し
た工作物の前記固定端部を片持ち支持した状態で加工を
行う加工方法であって、前記主軸の回転中心から前記工
作物の中心軸までの偏心量を検出し、前記偏心量に基づ
いて前記自由端部を加工するためのプロフィルデータを
作成し、前記主加工部を加工した後に前記プロフィルデ
ータに基づいて前記自由端部を加工する加工方法であ
る。

【００１０】この請求項１の加工方法により、主加工部
の加工中に自由端部側に振れが生じても、偏心量に基づ
いたプロフィルデータによって、自由端部を修正加工す
ることができる。

【００１１】請求項２の手段は、請求項１に記載の加工
方法において、前記偏心量は、前記主軸の回転中心から
前記固定端部の中心軸までの距離であることを特徴とす
るものである。

【００１２】この請求項２の加工方法は、把持される固
定端部側を基準として自由端部の修正加工を行うことが
できる。従って、固定端部と自由端部の同軸性の精度が
高くなる。

【００１３】請求項３の手段は、請求項１または請求項
２の加工方法において、前記主加工部を加工した際に前
記自由端部に振れが生じたか否かを検出し、前記自由端
部に所定値以上の振れが生じた場合に、前記プロフィル
データに基づいて前記自由端部を加工するものである。

【００１４】この請求項３の加工方法は、自由端部に所
定値以上の振れが生じた場合にのみ自由端部の修正加工
を行う。

【００１５】請求項４の手段は、主軸に把持される固定
端部と、把持されない自由端部との間に主加工部を有し
た工作物の前記固定端部を片持ち支持した状態で加工を
行う加工装置において、前記主軸の回転角度を検出する
角度検出器と、前記主軸と前記工作物の位置関係を検出
する位置検出器と、前記角度検出器により検出される角
度位置における前記主軸の回転中心から前記工作物の中
心軸までの偏心量を前記位置検出器からの検出結果に基
づいて求める偏心量検出手段と、この偏心量検出手段の
検出結果に基づいて前記自由端部を加工するためのプロ
フィルデータを作成するプロフィルデータ作成手段と、
前記主加工部を加工する主加工部加工手段と、前記自由
端部を加工する自由端部加工手段とを備えたことを特徴
とする加工装置である。

【００１６】この請求項４の加工装置において、偏心量
検出手段は角度検出器により検出される角度位置におけ
る主軸の回転中心から工作物の中心軸までの偏心量を位
置検出器からの検出結果に基づいて求める。この偏心量
に基づきプロフィルデータ作成手段によって自由端部を
加工するためのプロフィルデータを作成する。そして、
主加工部加工手段により主加工部の加工が行われると、
作成したプロフィルデータに基づいて自由端部加工手段
により自由端部を修正加工する。従って、主加工部の加
工中に自由端部側に振れが生じても、偏心量に基づいた
プロフィルデータによって、自由端部を修正加工するこ
とができる。

【００１７】請求項５の手段は、請求項４の加工装置に
おいて、前記偏心量検出手段は、前記主軸の回転中心か
ら前記固定端部の中心軸までの距離を検出するものであ
る。

【００１８】この請求項５の加工装置は、偏心量検出手
段により把持される固定端部側の偏心量が検出され、こ
れを基準として自由端部の修正加工を行うことができ
る。従って、固定端部と自由端部の同軸性の精度が高く
なる。

【００１９】請求項６の手段は、請求項４または請求項
５の加工装置において、前記主加工部加工手段により前
記主加工部を加工した際に前記自由端部に所定値以上の
振れが生じたか否かを検出する振れ判別手段を備え、前
記自由端部加工手段は、前記振れ判別手段により前記自
由端部に所定値以上の振れが生じた場合に、前記プロフ
ィルデータに基づいて前記自由端部を加工するものであ
る。

【００２０】この請求項６の加工装置は、振れ判別手段
により主加工部を加工した際に自由端部に所定値以上の
振れが生じたか否かを検出し、所定値以上の振れが生じ
た場合にのみ自由端部の修正加工を行う。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。

【００２２】図１は、本実施例の研削盤１００（加工装
置）のハードウェア構成図である。図２は、研削盤１０
０によって研削加工される工作物Ｗを示している。

【００２３】工作物Ｗは、円筒状の部材であり、軸線方
向に長い長軸ジャーナル部Ａ（固定端部）と短い短軸ジ
ャーナル部Ｂ（自由端部）が同一線上に配設され、これ
らジャーナルＡ，Ｂの間に偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２
（主加工部）を有している。偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２
の中心線はそれぞれ所定の量だけジャーナル部Ａ，Ｂの
中心軸より変位している。ここで長軸ジャーナル部Ａと
短軸ジャーナル部Ｂの半径は同じである。長軸ジャーナ
ル部Ａは後述する主軸３１に把持される部分であり、短
軸ジャーナル部Ｂを自由端として工作物Ｗは支持されて
研削加工される。

【００２４】また、偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２は研削盤
１００による公知の研削方法によって従来と同様に研削
加工される個所である。長軸ジャーナル部Ａと短い短軸
ジャーナル部Ｂの中心軸の同心性は、研削盤１００に搬
入される前工程の段階では精度良く保たれている。本実
施例の研削盤１００は、偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２の加
工後に短軸ジャーナル部Ｂに修正を施すことにより、研
削加工後にもジャーナル部Ａ，Ｂの同心性を維持するも
のである。

【００２５】図１において、研削盤１００の座標系は、
図１紙面に鉛直方向上向きをｙ軸方向の正の向きとする
右手系の直交座標系を用いている。従って、ｘｚ平面は
水平面となっている。

【００２６】水平な床面上に設置された研削盤１００の
ベッド３６上には、モータ２４の駆動によりＺ軸方向に
移動する砥石台テーブル（以下テーブルと呼ぶ）４０が
設けられている。モータ２４の回転量はエンコーダ２２
により検出される。

【００２７】テーブル４０上には、モータ５４の駆動に
よりＸ軸方向に移動する砥石台４８が設けられている。
モータ５４の回転量はエンコーダ５２により検出され
る。砥石台４８の前面には砥石軸頭４４が設けられてお
り、モータ５０の駆動によりこの砥石軸頭４４に設けら
れた円板状の砥石４６（工具）が回転するようになって
いる。

【００２８】ベッド３６上でテーブル４０に対向する位
置には、主軸３１を有する主軸台３０が設けられてい
る。主軸３１の先端には、チャック３２が設けられ、工
作物Ｗが主軸中心を回転軸（Ｃ軸）として回転自在に取
付けられるようになっている。主軸３１は、モータ２８
の駆動によりチャック３２を介して工作物Ｗを回転させ
る。モータ２８の回転量はエンコーダ２６（角度検出
器）により検出される。

【００２９】またベッド３６上のチャック３２近傍に
は、定寸装置７０（位置検出器）が設けられている。定
寸装置７０は図略の駆動装置により、Ｘ軸およびＺ軸方
向に移動し、工作物Ｗの各個所の測定に用いられる。

【００３０】数値制御装置１０は、メモリ１（記憶手
段）と、ＣＰＵ２（演算手段）と、インタフェース（Ｉ
／Ｆ）３、４とから構成されている。Ｉ／Ｆ３は、キー
ボードやディスプレイ等から成る入出力装置１２とＣＰ
Ｕ２とのデータの送受信を仲介する。

【００３１】Ｉ／Ｆ４は、ＰＬＣ（プログラマブルロジ
ックコントローラ）１４、アンプ１６、砥石台移動モー
タ駆動回路１８、テーブル移動モータ駆動回路１９、及
び主軸モータ駆動回路２０とのデータの送受信を仲介す
る。ＰＬＣ１４は、定寸装置７０の制御を行う。アンプ
１６は、定寸装置７０の出力を増幅し、Ａ／Ｄ変換す
る。

【００３２】砥石台移動モータ駆動回路１８、テーブル
移動モータ駆動回路１９、及び主軸モータ駆動回路２０
は、各々Ｘ軸、Ｚ軸、Ｃ軸（回転軸）の各駆動信号を増
幅、或いは、サーボ制御する。これらの駆動回路は、Ｃ
ＰＵを内蔵したサーボ制御装置により構成しても良い。

【００３３】この様に研削盤１００を構成し、Ｃ軸（主
軸）周りの回転運動と、Ｃ軸に対して垂直なＸ軸方向の
砥石台の往復運動とを正確に同期させることにより、工
作物Ｗの研削加工を行う。

【００３４】図３及び図４に、本実施例のチャック３２
のＸＹ平面上、及びＸＺ平面上の断面図を示す。主軸３
１の端面に支持されたチャック３２には、面板３２ａを
介して略Ｕ字型のブラケット６１が取り付けられてお
り、このブラケット６１の凹部６１ａには、Ｖブロック
６２がＺ軸方向に直列に２つ並べて取り付けられてい
る。このＶブロック６２の互いに向かい合う把持基準面
６２ａの挟み角はα〔ラジアン〕である（図６参照）。
このＶブロック６２よりも主軸３１側には、工作物Ｗの
端部に当接してＺ軸方向の位置決めを行うブロック６２
ｂが取り付けられている。

【００３５】Ｖブロック６２の側方には、旋回ピン６３
によって回動可能に支持されたＬ字型のクランプアーム
６４が取り付けられている。クランプアーム６４の一端
には、シリンダ６５のシリンダロッド６６が、長穴６７
を介して円筒６６ａにより取り付けられており、シリン
ダロッド６６は、ピストン６８に固定されている。

【００３６】クランプアーム６４の他端には、Ｖブロッ
ク６２に対向して工作物Ｗに当接する当接面６９ａを有
するクランプブロック６９が設けられている。

【００３７】上記の構成において、このシリンダ６５を
作動（図３中右進）させると、クランプアーム６４が旋
回ピン６３を中心に反時計回りに回旋され、クランプブ
ロック６９が工作物ＷをＶブロックの把持基準面６２ａ
に押し付けて把持し、工作物Ｗを主軸と共に回転軸Ｃを
中心に回転させるようになっている。

【００３８】図５に定寸装置７０のＸＹ平面上の断面図
を示す。この定寸装置７０は、差動トランス機構を用い
て定寸動作を行うものであり、図略の駆動装置によりＸ
軸またはＺ軸方向に進退可能にベッド３６上に支持され
ている。符号７１は定寸装置７０の本体を示し、この内
部には、コ形をした支持部材７１ａが一体的に支持され
ている。

【００３９】支持部材７１ａには、ブロック７５が昇降
可能に直動ベアリング７６を介してパイロットバー７７
に支持されている。ブロック７５の下部には、支持部材
７１ａ、本体７１を貫通して連結シャフト７８が支持さ
れており、この連結シャフト７８には、工作物Ｗの測位
点に接触する測位面７９を有するフィーラ８０が固定さ
れている。

【００４０】フィーラ８０は、工作物Ｗを測定する際
に、Ｃ軸回りに回転する測位点（測定対象である工作物
Ｗの最上位点Ｐ）が測位面７９から外れてしまわない様
にＸ軸方向に幅広に形成されている。

【００４１】前記ブロック７５の略中央には、貫通穴８
１を通して連結棒８２が遊嵌され、この連結棒８２の下
端にはフランジ８３が形成されている。また、連結棒８
２の上端は、本体７１の上部に設けられたエアーシリン
ダ７２内のピストン８４に連結されている。

【００４２】ブロック７５と支持部材７１ａとの間に
は、ブロック７５に支持された磁性体から成るコア７４
ａと、コア７４ａの外周を取り巻くように支持部材７１
ａに固定された差動コイル７４ｂとを備えた差動トラン
ス７４が設けられている。

【００４３】定寸装置７０は、これらの構成（差動トラ
ンス機構）に基づいたコア７４ａと差動コイル７４ｂと
の相対変位により長軸ジャーナル部Ａ等のＣ軸からの最
上位点Ｐの高さ（図６における点Ｃから長軸ジャーナル
Ａの高さＹ）を検出することができる。即ち、定寸装置
７０は基準工作物のＣ軸から最上位点Ｐの高さＹ_０を予
め記憶しているため、実際の工作物Ｗと基準工作物の高
さの変位をフィーラ８０の上下動の量として検出するこ
とにより、工作物Ｗの最上位点Ｐの高さを検出すること
ができる。

【００４４】尚、上記の定寸装置７０に、更に、下部フ
ィーラ８５（図５の破線部）を備えれば、定寸装置７０
により円筒の直径などを測定することも可能となる。

【００４５】以上の構成に基づいて実施例の作用を説明
する。

【００４６】図６は長軸ジャーナルＡの中心軸Ｏ_Ａの点
Ｃ（Ｃ軸）からの高さ（偏心量）εを求める方法を表
す、長軸ジャーナルＡとＶブロック６２の断面図であ
る。長軸ジャーナルＡの中心軸Ｏ_Ａと点Ｃとは実際に
は極めて近い接近した位置にあるが、図６では理解し易
いように点Ｃの位置を誇張して図示している。

【００４７】ここで点ＣからＶブロック６２の基準点Ｇ
までの距離をｄ、長軸ジャーナルＡの半径をＤ、把持基
準面６２ａの挟み角をαとする。この時、図６のように
点Ｃからの長軸ジャーナルＡの高さＹを定寸装置７０に
より測定すれば、工作物Ｗの回転中心であるＣ軸から長
軸ジャーナルＡの中心軸Ｏ_Ａまでの偏心量εは次式
（１）の通りに求めることができる。

【００４８】ε＝Ｙ−Ｄ＝（Ｙ−ｄ）／｛１＋ｓｉｎ
（α／２）｝＋ｄ（１）尚、ｄは必ずしも整数であ
る必要はなく、この値はチャック６０の具体的な構成に
依存する。例えば点ＣをＶブロック６２の基準点Ｇと一
致するように設計すれば、この時「ｄ＝０」となり、式
（１）は簡潔になる。また、例えば基準工作物の基準ジ
ャーナルＭをＶブロック６２で把持した際の中心点Ｏ_Ｍ
（中心軸）と点Ｃ（Ｃ軸）とが一致する様に点Ｃを配設
すれば、この時「ｄ＝−｜ＧＯ_Ｍ｜＝−Ｄ_０／ｓｉｎ
（α／２）」となる。ただし、ここでＤ_０は基準ジャー
ナルＭの半径である。従って、この時、△Ｄ≡（Ｄ−Ｄ
_０）とおけば、ε＝△Ｄ／ｓｉｎ（α／２）となり、式
（１）より簡潔に書くことができる。尚、この場合は長
軸ジャーナルＡの高さＹではなく、長軸ジャーナルＡの
半径Ｄを定寸装置７０で測定する必要がある。

【００４９】上記のように得られる長軸ジャーナル部Ａ
のＣ軸からの偏心量εに基づいて、短軸ジャーナル部Ｂ
の研削データを作成し、短軸ジャーナル部Ｂの振れを除
去するように研削加工する方法を以下に例示する。

【００５０】図７は本実施例における、短軸ジャーナル
部Ｂの研削データを作成する手順を示すフローチャート
である。本フローチャートは、図１の数値制御装置１０
により実行するものである。

【００５１】まず、ステップ７１０では、Ｖブロック６
２の中心線Ｌ（図６参照）をＹ軸に一致させ、主軸３１
（Ｃ軸）の回転角θを０に初期化する。例えば、この回
転角θは、Ｘ軸方向の正の向きより左まわりに計る角度
とする。

【００５２】ステップ７１５では、工作物Ｗを搬入して
長軸ジャーナル部Ａの外周面をＶブロック６２の把持基
準面６２ａに当接させ、クランプアーム６４により把持
固定する。

【００５３】ステップ７２０では、定寸装置７０を所定
量前進させることにより、定寸装置７０の測位面７９を
長軸ジャーナル部Ａの上部に位置決めし、測定の準備を
する（図２実線参照）。

【００５４】ステップ７２５では、定寸装置７０によ
り、長軸ジャーナル部ＡのＣ軸からの高さＹを測定す
る。

【００５５】ステップ７３０では、ステップ７２５で測
定したＹと上記式(１)より、長軸ジャーナル部Ａの中心
Ｏ_ＡのＣ軸からの偏心量εの値を求める。上記したよう
にステップ７１０で主軸３１（Ｃ軸）の回転角θは初期
化されている。従って、ここで偏心量εと回転角θは対
応して記憶されたことになる（偏心量検出手段）。

【００５６】ステップ７３５では、砥石４６の回転半径
Ｄ_Ｇを入力する。この砥石４６の回転半径Ｄ_Ｇは、通常
所定の測定データ等から演算により求められるが、入出
力装置１２から入力することもできる。

【００５７】ステップ７４０では、以上のステップで求
まっている長軸ジャーナル部Ａの中心Ｏ_ＡのＣ軸からの
偏心量ε、砥石４６の回転半径Ｄ_Ｇ、短軸ジャーナル部
Ｂの半径Ｄ（長軸ジャーナル部Ａの半径と同じ）等より
短軸ジャーナル部Ｂの研削データ（Ｃ−Ｘプロフィール
データ）を作成する（プロフィルデータ作成手段）。こ
のデータの作成方法は公知であり、主軸３１（Ｃ軸）の
回転角θに対する砥石４６の送り量Ｘの関係を算出する
ものである。即ち、図８に示す様に、回転角θと送り量
Ｘの関係は、偏心量ε、砥石４６の回転半径Ｄ_Ｇ、短軸
ジャーナル部Ｂの半径Ｄから幾何学的に算出できる。こ
のため主軸３１（Ｃ軸）の一回転を分割数Ｎで分割し
て、回転角θ（０）からθ（Ｎ）にそれぞれ対応する送
り量Ｘ（０）からＸ（Ｎ）を算出し、Ｃ−Ｘプロフィー
ルデータとするのである。

【００５８】ステップ７４５では、予め記憶されている
偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２のプロフィルデータに基づ
き、偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２の研削加工を順次行う
（主加工部加工手段）。この偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２
の研削加工は公知の方法で行われるものであり、特に限
定されない。

【００５９】ステップ７５０では、砥石４６が短軸ジャ
ーナル部Ｂに対向するように砥石台４８を位置決めす
る。そして、ステップ７４０にて演算されたプロフィー
ルデータにより短軸ジャーナル部Ｂの振れをＣ−Ｘ同期
研削により修正する（自由端部加工手段）。

【００６０】上記ステップ７４５にて偏心円筒部Ｗｂ
１，Ｗｂ２の研削加工した際に、短軸ジャーナル部Ｂに
振れが生じていないならば、短軸ジャーナル部Ｂの中心
Ｏ_Ｂは、長軸ジャーナル部Ａの中心Ｏ_Ａと一致してお
り、Ｃ軸からの偏心量はεとなる。しかし、偏心円筒部
Ｗｂ１，Ｗｂ２の研削加工時の振れによって両ジャーナ
ル部の同心性には変化が生じている。このためステップ
７４０にて演算されたプロフィールデータにより短軸ジ
ャーナル部Ｂを研削することで、振れ量が研削によって
除去され、短軸ジャーナル部Ｂの中心Ｏ_Ｂは、長軸ジ
ャーナル部Ａの中心Ｏ_Ａと一致する。即ち、短軸ジャー
ナル部Ｂの中心Ｏ_ＢのＣ軸からの偏心量がεとなるよう
修正される。

【００６１】以上の手順に従えば、短軸ジャーナル部Ｂ
の振れを高い精度で修正することができる。また、本実
施例の手順に従って、長軸ジャーナル部ＡをＶブロック
６２で一旦把持すれば、工作物を把持し直す必要が無
い。これにより、加工時間を短縮することができ、生産
性が向上する。

【００６２】また、振れを修正するための工程を別途設
ける必要が無く、システム全体のコストを低く抑えるこ
とができる。

【００６３】図９は他の実施例を示したフローチャート
である。図７の実施例では、毎回短軸ジャーナル部Ｂの
修正研削を行っていたが、図９に示す実施例では、短軸
ジャーナル部Ｂの振れが所定値以上の場合のみ修正研削
を実行する。

【００６４】図９に示すステップ８１０からステップ８
３０は、それぞれ図７のステップ７１０からステップ７
３０と同じであるため、説明を省略する。

【００６５】ステップ８３５では、定寸装置７０を図略
の駆動装置によりＺ軸方向に移動させ、測位面７９を短
軸ジャーナル部Ｂに位置させる（図２破線参照）。

【００６６】ステップ８４０では、図７のステップ７４
５と同様に予め記憶されている偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ
２のプロフィルデータに基づき、偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗ
ｂ２の研削加工を順次行う。この時、定寸装置７０によ
り回転する短軸ジャーナル部Ｂの変位量をリアルタイム
で計測し、記憶する。

【００６７】偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２の研削加工が終
了した後、ステップ８４５で短軸ジャーナル部Ｂの振れ
が所定値以内か否かを判断する（振れ判別手段）。偏心
円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２の研削加工中に過大な負荷が工作
物Ｗに作用しておらず、短軸ジャーナル部Ｂの振れが小
さいならば、短軸ジャーナル部Ｂの中心Ｏ_ＢのＣ軸から
の偏心量は、ステップ８３０で求めた長軸ジャーナル部
Ａの中心Ｏ_ＡのＣ軸からの偏心量εとほぼ一致し、その
差は所定値以内となる。即ち、短軸ジャーナル部Ｂの振
れが所定値以内ならば（Ｙｅｓ）、過大な振れは生じて
いないため、全工程を終了する。一方、短軸ジャーナル
部Ｂの振れが所定値より大きいならば（Ｎｏ）、短軸ジ
ャーナル部Ｂに修正研削を施すべく、ステップ８５０に
移行する。

【００６８】短軸ジャーナル部Ｂのプロフィルデータを
作成し、修正研削を行うステップ８５０，８５５，８６
０は、それぞれ図７におけるステップ７３５，７４０，
７５０と実質的に同じであるため説明を省略する。

【００６９】このように短軸ジャーナル部Ｂの修正研削
が必要な場合のみ、短軸ジャーナル部Ｂのプロフィルデ
ータを作成して修正研削を行うため、不要な修正加工が
排除でき、精度の高い研削加工と生産性の向上を両立す
ることができる。

【００７０】以上述べた実施例では、主軸台３０に把持
され基準となる長軸ジャーナル部Ａの中心Ｏ_ＡのＣ軸か
らの偏心量εを求め、これに基づき自由端側の短軸ジャ
ーナル部Ｂ側を修正研削するようにしている。しかし、
偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂを加工する前に短軸ジャーナル
部Ｂの中心Ｏ_ＢのＣ軸からの偏心量を求めておき、この
値に基づいて修正研削用の短軸ジャーナル部Ｂのプロフ
ィルデータを作成しても良い。

【００７１】上記の実施例において、研削盤１００の定
寸装置７０は差動トランス機構を用いているが、これら
定寸装置の測定原理や制御方式等、研削盤の具体的な構
成は、特に上記の実施例に限定されるものではない。即
ち、研削盤は、上記の実施例とは異なる公知の定寸装
置、センサ等を任意に組み合わせて構成しても良い。

【００７２】例えば、上記の実施例においては、Ｖブロ
ック６２を用いた三点接触方式のチャック３２により、
式（１）から長軸ジャーナル部Ａの中心軸の偏心量εを
求めたが、必ずしもこのような三点接触方を用いる必要
は無い。

【００７３】定寸装置の代わりに図１０に示すように非
接触式のセンサＳ１を長軸ジャーナル部Ａの近傍に設け
て偏心量εを求めることもできる。例えば、工作物Ｗを
一回転させたときのセンサＳ１の出力と主軸（Ｃ軸）の
回転角度を対応させて記憶した後、センサＳ１からの出
力の最大値と最小値より偏心量εを算出する方法等が考
えられる。

【００７４】また、上記の第２実施例のように短軸ジャ
ーナル部Ｂの振れまたは偏心量を求めるために非接触式
のセンサＳ２を短軸ジャーナル部Ｂの近傍に設けること
もできる。

【００７５】以上述べた実施例では、ジャーナル部Ａ，
Ｂの間の加工箇所がジャーナル部Ａ，Ｂの中心軸より変
位した偏心円筒部Ｗｂ１，Ｗｂ２となっている。しか
し、加工箇所は偏心したものに限られるものでは無く、
ジャーナル部Ａ，Ｂと同軸の円筒部またはカム形状等、
特に限定されるものでは無い。

【００７６】さらに、本実施例の加工装置は研削盤に限
られるものではなく、工作物を片持ち支持して加工する
旋盤等にも用いることができる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１または請求
項４の発明は、工作物の偏心量を検出して自由端部を加
工するためのプロフィルデータを作成し、このプロフィ
ルデータに基づいて自由端部を加工するようにした。こ
のため、主加工部の加工中に自由端部側に振れが生じて
も、自由端部の加工により加工精度を向上させることが
できる。また、主加工部の加工から自由端部の加工へ移
行する際に、工作物を把持し直す必要が無い。従って、
精度が向上すると共に、加工時間を短縮することがで
き、生産性が向上する。

【００７８】また、振れを修正するための工程を別途設
ける必要が無く、システム全体のコストを低く抑えるこ
とができる。

【００７９】請求項２または請求項５の発明は、主軸に
把持される固定端部側を基準として自由端部の加工を行
うため、固定端部と自由端部の同軸性の精度がより向上
される。

【００８０】請求項３または請求項６の発明は、自由端
部に所定値以上の振れが生じた場合にのみ自由端部の修
正加工を行う。従って、修正が必要な場合に加工は実行
され、不要な場合は行われないので加工精度と生産性の
両者が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における研削盤の全体構成
図である。

【図２】本発明の実施の形態における工作物の外形図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態におけるチャックのＸＹ平
面図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるチャックのＸＺ平
面図である。

【図５】本発明の実施の形態における定寸装置のＸＹ平
面図である。

【図６】本発明の実施の形態における偏心量εの求める
方法を表す図である。

【図７】本発明の実施の形態の作用を説明するフローチ
ャートである。

【図８】本発明の実施の形態における短軸ジャーナル部
Ｂのプロフィールデータ作成方法を説明するための図で
ある。

【図９】本発明の第２の実施の形態の作用を説明するフ
ローチャートである。

【図１０】本発明の他の変形例を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１０数値制御装置２６エンコーダ７０定寸装置１００研削盤Ａ長軸ジャーナル部Ｂ短軸ジャーナル部Ｓ１，Ｓ２センサＷ工作物Ｗｂ１，Ｗｂ２偏心円筒部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C001 KA01 KB07 TA04 TB03 3C029 AA02 AA29 3C034 AA01 AA13 BB92 CA04 3C043 AC21 CC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸に把持される固定端部と、把持されな
い自由端部との間に主加工部を有した工作物の前記固定
端部を片持ち支持した状態で加工を行う加工方法であっ
て、前記主軸の回転中心から前記工作物の中心軸までの
偏心量を検出し、前記偏心量に基づいて前記自由端部を
加工するためのプロフィルデータを作成し、前記主加工
部を加工した後に前記プロフィルデータに基づいて前記
自由端部を加工する加工方法。
【請求項２】前記偏心量は、前記主軸の回転中心から前
記固定端部の中心軸までの距離であることを特徴とする
請求項１に記載の加工方法。
【請求項３】前記主加工部を加工した際に前記自由端部
に振れが生じたか否かを検出し、前記自由端部に所定値
以上の振れが生じた場合に、前記プロフィルデータに基
づいて前記自由端部を加工する請求項１または請求項２
に記載の加工方法。
【請求項４】主軸に把持される固定端部と、把持されな
い自由端部との間に主加工部を有した工作物の前記固定
端部を片持ち支持した状態で加工を行う加工装置におい
て、前記主軸の回転角度を検出する角度検出器と、前記
主軸と前記工作物の位置関係を検出する位置検出器と、
前記角度検出器により検出される角度位置における前記
主軸の回転中心から前記工作物の中心軸までの偏心量を
前記位置検出器からの検出結果に基づいて求める偏心量
検出手段と、この偏心量検出手段の検出結果に基づいて
前記自由端部を加工するためのプロフィルデータを作成
するプロフィルデータ作成手段と、前記主加工部を加工
する主加工部加工手段と、前記自由端部を加工する自由
端部加工手段とを備えたことを特徴とする加工装置。
【請求項５】前記偏心量検出手段は、前記主軸の回転中
心から前記固定端部の中心軸までの距離を検出すること
を特徴とする請求項４に記載の加工装置。
【請求項６】前記主加工部加工手段により前記主加工部
を加工した際に前記自由端部に所定値以上の振れが生じ
たか否かを検出する振れ判別手段を備え、前記自由端部
加工手段は、前記振れ判別手段により前記自由端部に所
定値以上の振れが生じた場合に、前記プロフィルデータ
に基づいて前記自由端部を加工する請求項４または請求
項５に記載の加工装置。