JP2006205304A - 研削方法及び研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カップ形砥石車とワークとの接触位置を変えて、カップ形砥石車の研削作用面の一部分のみが摩耗するのを防止することができる研削方法などを提供する。
【解決手段】環状の研削作用面を有するカップ形砥石車Ｔと円筒状をしたワークＷとを、これらの軸線が互いに直交するようにそれぞれ配置して、カップ形砥石車Ｔ及びワークＷを軸線中心に回転させるとともに、研削作用面とワークＷ外周面とを接触させることにより、ワークＷ外周面を研削加工する。そして、カップ形砥石車Ｔの研削作用面がワークＷ外周面に接触した状態で、ワークＷを予め設定された回数回転させる毎に、カップ形砥石車ＴとワークＷとを、カップ形砥石車Ｔの軸線及びワークＷ軸線の双方と直交する方向に相対移動させて、研削作用面がワークＷ外周面と接触する位置を変える。
【選択図】図１１

Description

本発明は、環状の研削作用面を有するカップ形砥石車の当該研削作用面により、円筒状をしたワークの外周面を研削加工する研削方法及び研削装置に関する。

円筒状をしたワークの一例として、例えば、図１３に示すように、外周面に形成されたブレード（突起部）Ｗａと、両端面に開口した貫通穴Ｗｂとを備え、ロータリコンプレッサに設けられて所定の流体を圧縮するピストンＷが挙げられる。尚、図１３（ａ）は、ワークの一例を示した平面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）における矢示方向の側面図である。

このようなピストンＷ外周面の研削加工は、従来、環状の研削作用面を有するカップ形砥石車とピストンＷとを、これらの軸線が互いに直交するようにそれぞれ配置して、カップ形砥石車及びピストンＷを軸線中心に回転させるとともに、前記研削作用面とピストンＷ外周面とを接触させることにより行っていた。尚、ピストンＷについては、ブレードＷａがカップ形砥石車と干渉しないように正逆に回転させる。

しかしながら、この研削方法では、カップ形砥石車の研削作用面とピストンＷ外周面との接触部が線接触であり、研削作用面の当該接触部のみが摩耗するため、砥石寿命が短いという問題があった。

そこで、２００１−４７３４４号公報に開示されているように、カップ形砥石車及びピストンＷをそれぞれ軸線中心に回転させつつ、カップ形砥石車をピストンＷに対し、カップ形砥石車の軸線及びピストンＷ軸線の双方と直交する方向に相対的に往復移動させて、前記研削作用面とピストンＷ外周面とが接触する位置を随時変化させる研削方法が提案されている。尚、ピストンＷについては、前述の研削方法と同様に、ブレードＷａがカップ形砥石車と干渉しないように正逆に回転せしめられる。

このような研削方法によれば、研削作用面の全面がピストンＷ外周面と接触して当該研削作用面が略均等に摩耗するので、前述の研削方法に比べて砥石寿命が長くなる。

特開２００１−４７３４４号公報

ところが、上述の２００１−４７３４４号公報に開示された研削方法では、ピストンＷの回転が完了しても、ピストンＷとカップ形砥石車との相対的な往復移動がまだ完了していないといったことを生じるため、サイクルタイムが長くなるという問題があった。また、このような問題を防止するためには、カップ形砥石車とピストンＷとの相対的な往復移動と、ピストンＷの回転とを同期させれば良いが、同期させるようにすると、これらの動作を制御するのが複雑になる。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、サイクルタイムが長くなるといった問題を生じることなく、また、複雑な制御などを行わなくても簡単な操作で、カップ形砥石車とワークとの接触位置を変えて、カップ形砥石車の研削作用面の一部分のみが摩耗するのを防止することができる研削方法及び研削装置の提供をその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
環状の研削作用面を有するカップ形砥石車と円筒状をしたワークとを、これらの軸線が互いに直交するようにそれぞれ配置して、該カップ形砥石車及びワークを軸線中心に回転させるとともに、前記研削作用面とワーク外周面とを接触させることにより、該ワーク外周面を研削加工する方法であって、
前記カップ形砥石車の研削作用面が前記ワーク外周面に接触した状態で、該ワークを予め設定された回数回転させる毎に、前記カップ形砥石車とワークとを、該カップ形砥石車の軸線及びワーク軸線の双方と直交する方向に相対移動させて、前記研削作用面がワーク外周面と接触する位置を変えるようにしたことを特徴とする研削方法に係る。

そして、この研削方法は、以下の研削装置によってこれを好適に実施することができる。即ち、この研削装置は、
円筒状をしたワークの外周面を研削加工する装置であって、
前記ワークを保持するワーク保持手段と、
前記ワーク保持手段によって保持されたワークをその軸線中心に回転させる第１回転駆動機構と、
環状の研削作用面を有し、軸線が前記ワークの軸線と直交するように配置されるカップ形砥石車と、
前記カップ形砥石車をその軸線中心に回転自在に支持する砥石車支持手段と、
前記カップ形砥石車を軸線中心に回転させる第２回転駆動機構と、
前記ワーク保持手段と砥石車支持手段とを、前記カップ形砥石車の軸線と平行な第１軸方向、並びに該第１軸及びワーク軸線の双方と直交する第２軸方向に相対移動させる送り機構と、
前記各回転駆動機構を駆動して前記ワーク及びカップ形砥石車を回転させるとともに、前記送り機構を駆動して前記ワーク保持手段と砥石車支持手段とを前記第１軸方向に相対移動させ、前記カップ形砥石車の研削作用面とワーク外周面とを接触させる制御手段とを備えてなり、
前記制御手段は、前記カップ形砥石車の研削作用面が前記ワーク外周面に接触した状態で、該ワークを予め設定された回数回転させる毎に、前記送り機構を駆動して前記ワーク保持手段と砥石車支持手段とを前記第２軸方向に相対移動させ、前記研削作用面がワーク外周面と接触する位置を変えるように構成されてなることを特徴とする研削装置に係る。

この研削装置によれば、制御手段により、各回転駆動機構が駆動されてワーク及びカップ形砥石車が軸線中心に回転せしめられるとともに、送り機構が駆動されて、カップ形砥石車の研削作用面とワーク外周面とが接触するように、ワーク保持手段と砥石車支持手段とが第１軸方向に相対移動せしめられると、カップ形砥石車の研削作用面によってワークの外周面が研削加工される。

そして、このような研削加工中においては、研削作用面がワーク外周面に接触した状態で当該ワークが所定回数回転する毎に、制御手段により送り機構が駆動されてワーク保持手段と砥石車支持手段とが第２軸方向に相対移動せしめられ、研削作用面がワーク外周面と接触する位置が変えられる。

斯くして、本発明に係る研削方法及び研削装置によれば、ワークを所定回数回転させる毎に、カップ形砥石車とワークとを第２軸方向に相対移動させて研削作用面がワーク外周面と接触する位置を変えることで、サイクルタイムが長くなるといった問題を生じることなく、また、複雑な制御などを行わなくても簡単な操作で、研削作用面とワーク外周面との接触位置を変えることができる。そして、このようにして接触位置を変えることで、カップ形砥石車の研削作用面の一部分のみが摩耗するのを防止して、当該研削作用面を略均等に摩耗させることができ、砥石寿命を長くすることができる。

尚、上記研削方法及び研削装置では、１個のワークについての研削加工中に、当該ワークを所定回数回転させる毎にカップ形砥石車とワークとを第２軸方向に相対移動させたが、複数のワークを順次研削加工していくときにおいて、ワークを所定個数研削加工する毎にカップ形砥石車とワークとを第２軸方向に相対移動させても良い。

また、前記ワークは、完全な円筒形に限られるものではなく、外周面に突起部を備えたものであって良い。

以上のように、本発明に係る研削方法及び研削装置によれば、従来のように、サイクルタイムが長くなるといった問題を生じることなく、また、複雑な制御などを行わなくても簡単な操作で、カップ形砥石車とワーク外周面との接触位置を変えて研削作用面の一部分のみが摩耗するのを防止し、砥石寿命を長くすることができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係る研削装置の概略構成を示した平面図であり、図２は、図１における矢示Ａ方向の側面図であり、図３は、図１における矢示Ｂ−Ｂ方向の断面図である。また、図４は、図３における矢示Ｃ−Ｃ方向の断面図であり、図５は、図１における矢示Ｄ−Ｄ方向の断面図であり、図６は、図５における矢示Ｅ方向の側面図であり、図７は、図６における矢示Ｆ方向の側面図である。また、図８は、図１における矢示Ｇ−Ｇ方向の断面図であり、図９は、本実施形態に係る供給部の概略構成を示した平面図であり、図１０は、図９における矢示Ｈ−Ｈ方向の断面図である。

図１に示すように、本例の研削装置１は、ワークＷを保持するワーク保持部３０と、環状の研削作用面Ｔａを有し、この研削作用面ＴａによってワークＷの外周面を研削加工するカップ形砥石車Ｔと、カップ形砥石車Ｔをその軸線が水平となるように且つ直交２軸（後述する第１軸及び第２軸）方向に移動自在に支持する砥石車支持部１０と、カップ形砥石車Ｔを前記直交２軸方向に移動させる送り部１８と、研削加工後のワークＷの外径を計測する計測部５０と、ワークＷをワーク保持部３０及び計測部５０に供給する供給部６０と、カップ形砥石車Ｔをドレッシングするドレス部７０と、これらワーク保持部３０，砥石車支持部１０，計測部５０，供給部６０及びドレス部７０が配設される基台５と、ワーク保持部３０，送り部１８，計測部５０，供給部６０及びドレス部７０の作動を制御する制御装置６などを備えて構成される。

前記砥石車支持部１０は、図１乃至図４に示すように、カップ形砥石車Ｔをその軸線中心に回転自在に支持する第１部材１２、及びこの第１部材１２をカップ形砥石車Ｔの軸線と平行な第１軸方向に移動自在に支持する第２部材１３を備えた砥石ヘッド１１と、第１部材１２に内蔵され、カップ形砥石車Ｔを軸線中心に回転させる駆動モータ（図示せず）と、砥石ヘッド１１の第２部材１３が載置され、第１軸と水平面内で直交する第２軸方向に移動自在に基台５上に配設される砥石スライド１４とからなる。尚、前記駆動モータ（図示せず）は、制御装置６によってその作動が制御される。

前記第１部材１２は、水平方向の両側に突出し、長手方向に沿って形成された係合突起１２ａを備え、前記第２部材１３は、第１部材１２を収容するための収容部１３ａと、収容部１３ａ内面に開口し、第１部材１２の各係合突起１２ａとそれぞれ係合する係合溝１３ｂとを備える。また、前記砥石スライド１４の底面には、第２軸と平行に基台５上に設けられたガイドレール５ａと移動自在に係合するスライダ１４ａが固設されている。

前記送り部１８は、砥石ヘッド１１の第１部材１２（カップ形砥石車Ｔ）を第１軸方向に移動させる第１送り機構１９と、砥石スライド１４（カップ形砥石車Ｔ）を第２軸方向に移動させる第２送り機構２５とからなる。

前記第１送り機構１９は、砥石ヘッド１１の第２部材１３に付設され、制御装置６によってその作動が制御される駆動モータ２０と、第２部材１３内部に軸中心に回転自在に支持され、駆動モータ２０によって軸中心に回転せしめられるウォーム２１と、ウォーム２１と噛合するウォームホイール２２と、第２部材１３内部に軸中心に回転自在に支持され、ウォームホイール２２に固設されたナット２３と、軸線が第１軸と平行に配置され、ナット２３と螺合したボールねじ２４とを備えており、ボールねじ２４の一方端側には、第１部材１２の底面に形成されたブラケット１２ｂが接続されている。

一方、前記第２送り機構２５は、基台５上に付設され、制御装置６によってその作動が制御される駆動モータ２６と、軸線が第２軸と平行に配置され、駆動モータ２６によって軸中心に回転せしめられるボールねじ２７と、砥石スライド１４に固設され、ボールねじ２７と螺合したナット２８とを備える。

斯くして、この第１送り機構１９では、駆動モータ２０が駆動され、ウォーム２１が軸中心に回転すると、その回転力がウォームホイール２２に伝達されてナット２３が回転し、ボールねじ２４がその軸線方向に移動するので、第１部材１２は、係合突起１２ａ及び係合溝１３ｂにより案内されて第１軸方向に移動する。また、第２送り機構２５では、駆動モータ２６が駆動されてボールねじ２７が軸中心に回転し、これに沿ってナット２８が移動することで、ガイドレール５ａ及びスライダ１４ａにより案内されて、砥石スライド１４が第２軸方向に移動する。

前記ワーク保持部３０は、外周面に形成された突起部Ｗａと、両端面に開口した貫通穴Ｗｂとを備える、図１３に示すような前記ワークＷを保持するように構成されており、図１及び図５乃至図７に示すように、軸線が鉛直方向と平行になるように配置され、上面にワークＷが載置される載置部３１ａを上端部に備えた主軸３１と、基台５上に配設され、主軸３１を軸線中心に回転自在に支持する主軸支持部材３２と、主軸３１を軸線中心に回転させる主軸回転駆動機構（図示せず）と、主軸３１の載置部３１ａに載置されたワークＷの貫通穴Ｗｂ内周面をクランプするコレット３４などから構成されたクランプ機構３３と、主軸３１の載置部３１ａに載置されたワークＷの上面を押さえるテールストック３５とからなる。

前記テールストック３５は、基台５上に配設される支持アーム３６と、鉛直方向に設けられ、支持アーム３６によって支持されるガイドレール３７と、ガイドレール３７と移動自在に係合するスライダ３８ａが付設された移動部材３８と、ガイドレール３７及びスライダ３８ａによる案内の下、移動部材３８を昇降させる昇降機構４２と、ワークＷの上面に当接する環状の当接面３９ａが下面に形成された押さえ部材３９と、押さえ部材３９を水平回転自在に支持する支持ブロック４０と、移動部材３８の下面と支持ブロック４０の上面とを接続する接続部材４１と、主軸３１の載置部３１ａに載置されたワークＷの回転方向の位置決めをする位置決めチャック４５とを備える。

前記昇降機構４２は、支持アーム３６に固設され、移動部材３８の上面に接続した昇降ロッド４３ａを有する空圧シリンダ４３と、一端側が支持アーム３６に接続するとともに、他端側が移動部材３８に接続し、当該移動部材３８を上方に付勢するばね体４４とから構成されており、空圧シリンダ４３が作動して昇降ロッド４３ａを降下させることで、移動部材３８を下降させて押さえ部材３９の当接面３９ａをワークＷ上面に当接させる。尚、前記ばね体４４は、移動部材３８や支持ブロック４０などが相当の重量を有していることから、昇降ロッド４３ａが急激に下降するのを防止したり、昇降ロッド４３ａの上昇時に円滑な動作をさせる役割を果たす。

前記位置決めチャック４５は、ワークＷの突起部Ｗａの両側面を把持可能な把持爪４６と、把持爪４６を支持してこれを開閉させる開閉機構４７と、支持アーム３６に固設されたブラケット４９に取り付けられ、開閉機構４７（把持爪４６）を支持して斜め方向に昇降させるための空圧シリンダ４８とを備えている。

尚、前記主軸回転駆動機構（図示せず），クランプ機構３３，昇降機構４２の空圧シリンダ４３，位置決めチャック４５の開閉機構４７及び空圧シリンダ４８は、前記制御装置６によってその作動が制御される。

前記計測部５０は、基台５上に配設される支持台５１と、支持台５１上に固設され、上面にワークＷが載置される載置部材５２と、載置部材５２上面に載置されたワークＷの貫通穴Ｗｂ内周面をクランプするクランプ機構（図示せず）と、載置部材５２の上方に配置され、ワークＷの上面に当接する当接面５３ａが下面に形成された押さえ部材５３と、押さえ部材５３の上面に接続して鉛直方向に設けられる昇降ロッド５４ａを有し、この昇降ロッド５４ａを降下させることで、押さえ部材５３を下降させてその当接面５３ａをワークＷ上面に当接させる空圧シリンダ５４と、支持台５１上に配設され、空圧シリンダ５４を支持する支持アーム５５と、ワークＷの外径を測定する計測ヘッド５６と、支持台５１上に固設され、接続部材５７を介し計測ヘッド５６を支持して前記第２軸方向に移動させる空圧シリンダ５８とを備える。尚、前記クランプ機構（図示せず）、空圧シリンダ５４や空圧シリンダ５８、計測ヘッド５６は、前記制御装置６によってその作動が制御される。

前記供給部６０は、図１，図９及び図１０に示すように、回転部材６１と、回転部材６１に円周方向等間隔で取り付けられた３つのワーク載置板６２と、基台５上に配設され、回転部材６１を矢示方向に水平回転自在に且つ鉛直方向に移動自在に支持する支持部材６３と、回転部材６１を水平回転させるとともに、鉛直方向に移動させる駆動機構（図示せず）とからなる。

前記ワーク載置板６２は、ワークＷの外形形状と略同形状に形成され、ワークＷの突起部Ｗａが回転部材６１の回転中心を、ワークＷの軸線が鉛直方向を向くように当該ワークＷが載置される凹部６２ａを備えており、この凹部６２ａには、前記主軸３１や載置部材５２の外径よりも若干大きい貫通穴６２ｂが形成されている。

前記駆動機構（図示せず）は、回転部材６１を水平回転させて、ワーク載置板６２（ワーク載置板６２に載置されたワークＷ）を、回転方向の、供給・排出位置Ｐ，加工位置Ｑ（ワーク保持部３０の主軸３１上方位置），計測位置Ｒ（計測部５０の載置部材５２上方位置）の３つの位置に割り出すように構成されており、前記制御装置６によってその作動が制御される。

前記ドレス部７０は、ドレッサ７１，７２を軸中心に回転させるとともに矢示方向に旋回させて、その外周面によりカップ形砥石車Ｔの研削作用面Ｔａをドレッシングすることができるように構成されている。

前記制御装置６は、駆動モータ（図示せず）を駆動してカップ形砥石車Ｔを、主軸回転駆動機構（図示せず）を駆動して主軸３１（即ち、ワークＷ）を、これらの軸線中心に回転させるとともに、第１送り機構１９を駆動して砥石ヘッド１１の第１部材１２を第１軸方向に、第２送り機構２５を駆動して砥石スライド１４を第２軸方向に移動させ、即ち、カップ形砥石車Ｔを直交２軸方向に移動させ、当該カップ形砥石車Ｔの研削作用面ＴａをワークＷ外周面と接触させることにより、粗研削と仕上研削とを１個のワークＷについてそれぞれ実行する。

前記粗研削において、制御装置６は、ワークＷの突起部Ｗａとカップ形砥石車Ｔの内周面とが接近した状態から、ワークＷの突起部Ｗａとカップ形砥石車Ｔの外周面とが接近した状態となるように、当該ワークＷを突起部Ｗａがカップ形砥石車Ｔと干渉しないように正回転させる動作と、ワークＷの突起部Ｗａとカップ形砥石車Ｔの外周面とが接近した状態から、ワークＷの突起部Ｗａとカップ形砥石車Ｔの内周面とが接近した状態となるように、当該ワークＷを突起部Ｗａがカップ形砥石車Ｔと干渉しないように逆回転させる動作とを交互に繰り返すが、正回転から逆回転への切り換わり時や、逆回転から正回転への切り換わり時に、カップ形砥石車Ｔを第２軸方向に移動させて、当該カップ形砥石車Ｔの研削作用面ＴａがワークＷ外周面と接触する、当該研削作用面Ｔａの幅方向における位置を変えるとともに、所定の切り込み量を有するようにカップ形砥石車Ｔを第１軸方向のワークＷ側に移動させる。

具体的には、例えば、図１１（ａ）及び（ａ’）に示すように、まず、研削作用面Ｔａの中心線Ｌよりも内側の部分ＰａをワークＷ外周面に接触させてワークＷを正回転させた後、図１１（ｂ）及び（ｂ’）に示すように、研削作用面Ｔａの中心線Ｌよりも外側の部分ＰｂをワークＷ外周面に接触させてワークＷを逆回転させ、ついで、図１１（ｃ）及び（ｃ’）に示すように、研削作用面Ｔａの外縁側の部分ＰｃをワークＷ外周面に接触させてワークＷを正回転させ、次に、図１１（ｄ）及び（ｄ’）に示すように、研削作用面Ｔａの内縁側の部分ＰｄをワークＷ外周面に接触させてワークＷを逆回転させる。

一方、前記仕上研削においては、例えば、図１１（ｅ）及び（ｅ’）に示すように、カップ形砥石車Ｔの研削作用面ＴａとワークＷ外周面との接触位置Ｐｅが、当該研削作用面Ｔａの幅方向中央部付近となるように、当該カップ形砥石車Ｔを第２軸方向に移動させるとともに、所定の切り込み量を有するように当該カップ形砥石車Ｔを第１軸方向のワークＷ側に移動させた後、ワークＷの突起部Ｗａとカップ形砥石車Ｔの内周面とが接近した状態から、ワークＷの突起部Ｗａとカップ形砥石車Ｔの外周面とが接近した状態となるように、当該ワークＷを突起部Ｗａがカップ形砥石車Ｔと干渉しないように正回転させる。

また、制御装置６は、１個のワークＷの研削加工が終了すると、新たな未研削のワークＷを研削加工するように制御するが、このとき、図１２に示すように、図１１に示した例とは反対にワークＷを回転させる。即ち、図１１に示した例では、正回転，逆回転，正回転，逆回転，正回転の順番でワークＷを回転させるのに対し、図１２に示した例は、逆回転，正回転，逆回転，正回転，逆回転の順番でワークＷを回転させる。このように、制御装置６は、図１１に示した順番と図１２に示した順番とを交互に実行しつつ、即ち、ワークＷ回転方向の順番を交互に変更しつつ、複数のワークＷを連続的に研削加工する。

以上のように構成された本例の研削装置１によれば、以下に説明するようにして、複数のワークＷが連続的に研削加工される。即ち、まず、供給・排出位置Ｐにあるワーク載置板６２上に１個目のワークＷが載置され、回転部材６１がワーク載置板６２とともに上昇した後、水平回転し、これにより、供給・排出位置Ｐにあるワーク載置板６２が加工位置Ｑに移動する。

この後、回転部材６１が降下すると、その降下途中で、ワーク載置板６２上のワークＷが主軸３１の載置部３１ａ上に載置されるとともに、ワークＷの貫通穴Ｗｂ内にクランプ機構３３のコレット３４が挿入される。そして、回転部材６１及びワーク載置板６２は、下降端位置まで降下する。尚、供給・排出位置Ｐにあるワーク載置板６２上には、２個目のワークＷが載置される。

ついで、位置決めチャック４５の開閉機構４７及び把持爪４６が降下せしめられ、開閉機構４７によって把持爪４６が閉じられる。これにより、把持爪４６によってワークＷの突起部Ｗａが把持され、ワークＷの回転方向の位置決めがされる。

次に、昇降機構４２により押さえ部材３９が降下せしめられ、その当接面３９ａがワークＷ上面に当接し、ワークＷは、当該押さえ部材３９及び主軸３１の載置部３１ａによって挟持された状態となる。そして、コレット３４によりワークＷの貫通穴Ｗｂ内周面がクランプされた後、把持爪４６が開き、開閉機構４７及び把持爪４６が上昇する。

この後、制御装置６による制御の下、上述のようにしてワークＷの回転及びカップ形砥石車Ｔの直交２軸方向における位置が制御されて、当該ワークＷの外周面が研削加工されると、昇降機構４２によって押さえ部材３９が上昇せしめられるとともに、コレット３４によるワークＷの貫通穴Ｗｂ内周面のクランプが解除される。

次に、回転部材６１が上昇し、その上昇途中では、主軸３１の載置部３１ａ上のワークＷがワーク載置板６２上に載置されて上昇端位置まで上昇する。そして、回転部材６１が水平回転すると、加工位置Ｑにあるワーク載置板６２が計測位置Ｒに、供給・排出位置Ｐにあるワーク載置板６２が加工位置Ｑに移動する。

ついで、回転部材６１が降下すると、計測位置Ｒのワーク載置板６２上に載置された１個目のワークＷは、その降下途中において載置部材５２上に載置され、回転部材６１及びワーク載置板６２は、下降端位置まで降下する。この後、載置部材５２上のワークＷは、その貫通穴Ｗｂ内周面がクランプ機構（図示せず）によってクランプされるとともに、押さえ部材５３が降下して上面に当接することで、当該押さえ部材５３及び載置部材５２に挟持される。

そして、ワークＷは、空圧シリンダ５８により第２軸方向ワークＷ側に移動せしめられた計測ヘッド５６によって外径が測定され、所定の寸法範囲内にあるか否かが確認され、この後、当該計測ヘッド５６は、第２軸方向のワークＷから離れる方向に移動し、また、押さえ部材５３が上昇するとともに、クランプ機構（図示せず）によるワークＷの貫通穴Ｗｂ内周面のクランプが解除される。

一方、回転部材６１の降下により、加工位置Ｑのワーク載置板６２上に載置された２個目のワークＷは、その降下途中において、主軸３１の載置部３１ａ上に載置されるとともに、貫通穴Ｗｂ内にコレット３４が挿入される。そして、上記と同様にして固定された後、研削加工されるが、このとき、当該２個目のワークＷの回転方向は、前記１個目のワークＷのときとは、その順番が反対となっている。尚、供給・排出位置Ｐにあるワーク載置板６２上には、３個目のワークＷが載置される。

この後、回転部材６１が上昇すると、その上昇途中で、主軸３１の載置部３１ａ及び載置部材５２上の各ワークＷがワーク載置板６２上に載置されて上昇端位置まで上昇し、当該回転部材６１の水平回転により、計測位置Ｒにあるワーク載置板６２が供給・排出位置Ｐに、加工位置Ｑにあるワーク載置板６２が計測位置Ｒに、供給・排出位置Ｐにあるワーク載置板６２が加工位置Ｑに移動する。

そして、回転部材６１が降下すると、２個目及び３個目の各ワークＷが載置部材５２及び主軸３１の載置部３１ａ上にそれぞれ載置されて、外径の寸法測定や研削加工が実施される。尚、３個目のワークＷの研削加工時において、その回転方向の順番は、前記２個目のワークＷとは反対、即ち、前記１個目のワークＷと同じである。一方、１個目のワークＷは、ワーク載置板６２上から排出されて、４個目のワークＷが載置される。

以降、上述と同様の操作が繰り返されて研削加工が進められ、ｎ個目までのワークＷが当該研削装置１によって順次研削加工される。

斯くして、本発明に係る研削装置１によれば、ワークＷを１回転させる毎に（ワークＷの回転方向を変える毎に）、カップ形砥石車Ｔを第２軸方向に移動させて研削作用面ＴａがワークＷ外周面と接触する位置を変えることで、サイクルタイムが長くなるといった問題を生じることなく、また、複雑な制御などを行わなくても簡単な操作で、研削作用面ＴａとワークＷ外周面との接触位置を変えることができる。そして、このようにして接触位置を変えることで、カップ形砥石車Ｔの研削作用面Ｔａの一部分のみが摩耗するのを防止して、当該研削作用面Ｔａを略均等に摩耗させることができ、砥石寿命を長くすることができる。

また、ワークＷ毎にその回転方向の正逆の順番を変えるようにしているので、当該ワークＷの研削代のバラツキなどにより、カップ形砥石車Ｔの研削作用面Ｔａの摩耗量にバラツキが生じるのを防止して、当該研削作用面Ｔａをより均一に摩耗させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

上例では、粗研削時に、カップ形砥石車Ｔの研削作用面ＴａとワークＷ外周面とが接触する位置を、研削作用面Ｔａの中心線Ｌよりも内側の部分Ｐａ、研削作用面Ｔａの中心線Ｌよりも外側の部分Ｐｂ、研削作用面Ｔａの外縁側の部分Ｐｃ、研削作用面Ｔａの内縁側の部分Ｐｄの順番で変えるようにしたが、このような順番に限られるものではなく、どのような順番であっても良い。

また、研削作用面ＴａがワークＷ外周面と接触する位置を、４つの部分の間で変えるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、研削作用面Ｔａの幅方向中央部、研削作用面Ｔａの外縁側部分、研削作用面Ｔａの内縁側部分の３つの部分の間で変えるようにしても良い。

また、更に、ワークＷを１回転させる毎に（ワークＷの回転方向を変える毎に）、研削作用面ＴａがワークＷ外周面と接触する位置を変えるようにしているが、ワークＷを複数回転させる毎に（ワークＷの回転方向を複数回変える毎に）、研削作用面ＴａのワークＷ外周面との接触位置を変えるようにしても良く、また、ワークＷの回転方向の正逆の順番についても、ワークＷを１個研削加工する毎にではなく、複数個のワークＷを研削加工する毎に変えるようにしても良い。

また、ワークＷを１個研削加工する毎や、複数個のワークＷを研削加工する毎に、研削作用面ＴａがワークＷ外周面と接触する位置を変えるようにしても良い。

また、ワークＷは、外周面に突起部Ｗａを備えたものに限られるのではなく、完全な円筒形のものであっても良い。

本発明の一実施形態に係る研削装置の概略構成を示した平面図でる。 図１における矢示Ａ方向の側面図である。 図１における矢示Ｂ−Ｂ方向の断面図である。 図３における矢示Ｃ−Ｃ方向の断面図である。 図１における矢示Ｄ−Ｄ方向の断面図である。 図５における矢示Ｅ方向の側面図である。 図６における矢示Ｆ方向の側面図である。 図１における矢示Ｇ−Ｇ方向の断面図である。 本実施形態に係る供給部の概略構成を示した平面図である。 図９における矢示Ｈ−Ｈ方向の断面図である。 ワークの回転方向及びカップ形砥石車とワークとの位置関係を示した説明図である。 ワークの回転方向及びカップ形砥石車とワークとの位置関係を示した説明図である。 ワークの概略構成を示した説明図である。

符号の説明

１ 研削装置
５ 基台
６ 制御装置
１０ 砥石車支持部
１１ 砥石ヘッド
１４ 砥石スライド
１８ 送り部
１９ 第１送り機構
２５ 第２送り機構
３０ ワーク保持部
３１ 主軸
３４ コレット
３５ テールストック
３９ 押さえ部材
４５ 位置決めチャック
５０ 計測部
５２ 載置部材
５３ 押さえ部材
５６ 計測ヘッド
６０ 供給部
６１ 回転部材
６２ ワーク載置板
７０ ドレス部
Ｐ 供給・排出位置
Ｑ 加工位置
Ｒ 計測位置
Ｔ カップ形砥石
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 環状の研削作用面を有するカップ形砥石車と円筒状をしたワークとを、これらの軸線が互いに直交するようにそれぞれ配置して、該カップ形砥石車及びワークを軸線中心に回転させるとともに、前記研削作用面とワーク外周面とを接触させることにより、該ワーク外周面を研削加工する方法であって、
   前記カップ形砥石車の研削作用面が前記ワーク外周面に接触した状態で、該ワークを予め設定された回数回転させる毎に、前記カップ形砥石車とワークとを、該カップ形砥石車の軸線及びワーク軸線の双方と直交する方向に相対移動させて、前記研削作用面がワーク外周面と接触する位置を変えるようにしたことを特徴とする研削方法。
2. 環状の研削作用面を有するカップ形砥石車の該研削作用面により、円筒状をした複数のワークについてその外周面を順次研削加工していく方法であって、
   前記各ワークについては、前記カップ形砥石車とワークとを、これらの軸線が互いに直交するようにそれぞれ配置して、該カップ形砥石車及びワークを軸線中心に回転させるとともに、前記研削作用面とワーク外周面とを接触させることにより、該ワーク外周面をそれぞれ研削加工するように構成された研削方法において、
   前記ワークを予め設定された個数研削加工する毎に、前記カップ形砥石車とワークとを、該カップ形砥石車の軸線及びワーク軸線の双方と直交する方向に相対移動させて、前記研削作用面がワーク外周面と接触する位置を変えるようにしたことを特徴とする研削方法。
3. 円筒状をしたワークの外周面を研削加工する装置であって、
   前記ワークを保持するワーク保持手段と、
   前記ワーク保持手段によって保持されたワークをその軸線中心に回転させる第１回転駆動機構と、
   環状の研削作用面を有し、軸線が前記ワークの軸線と直交するように配置されるカップ形砥石車と、
   前記カップ形砥石車をその軸線中心に回転自在に支持する砥石車支持手段と、
   前記カップ形砥石車を軸線中心に回転させる第２回転駆動機構と、
   前記ワーク保持手段と砥石車支持手段とを、前記カップ形砥石車の軸線と平行な第１軸方向、並びに該第１軸及びワーク軸線の双方と直交する第２軸方向に相対移動させる送り機構と、
   前記各回転駆動機構を駆動して前記ワーク及びカップ形砥石車を回転させるとともに、前記送り機構を駆動して前記ワーク保持手段と砥石車支持手段とを前記第１軸方向に相対移動させ、前記カップ形砥石車の研削作用面とワーク外周面とを接触させる制御手段とを備えてなり、
   前記制御手段は、前記カップ形砥石車の研削作用面が前記ワーク外周面に接触した状態で、該ワークを予め設定された回数回転させる毎に、前記送り機構を駆動して前記ワーク保持手段と砥石車支持手段とを前記第２軸方向に相対移動させ、前記研削作用面がワーク外周面と接触する位置を変えるように構成されてなることを特徴とする研削装置。
4. 円筒状をしたワークの外周面を研削加工する装置であって、
   前記ワークを保持するワーク保持手段と、
   前記ワーク保持手段によって保持されたワークをその軸線中心に回転させる第１回転駆動機構と、
   環状の研削作用面を有し、軸線が前記ワークの軸線と直交するように配置されるカップ形砥石車と、
   前記カップ形砥石車をその軸線中心に回転自在に支持する砥石車支持手段と、
   前記カップ形砥石車を軸線中心に回転させる第２回転駆動機構と、
   前記ワーク保持手段と砥石車支持手段とを、前記カップ形砥石車の軸線と平行な第１軸方向、並びに該第１軸及びワーク軸線の双方と直交する第２軸方向に相対移動させる送り機構と、
   前記各回転駆動機構を駆動して前記ワーク及びカップ形砥石車を回転させるとともに、前記送り機構を駆動して前記ワーク保持手段と砥石車支持手段とを前記第１軸方向に相対移動させ、前記カップ形砥石車の研削作用面とワーク外周面とを接触させる制御手段とを備えてなり、
   前記制御手段は、前記ワークを予め設定された個数研削加工する毎に、前記送り機構を駆動して前記ワーク保持手段と砥石車支持手段とを前記第２軸方向に相対移動させ、前記研削作用面がワーク外周面と接触する位置を変えるように構成されてなることを特徴とする研削装置。

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