JP2008188742A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの形状精度、特にセンタ穴近傍の形状精度をより高精度にすることが可能であり、より短い加工時間で加工することが可能な加工装置を提供する。
【解決手段】加工対象のワークＷを両端部から挟み込んで支持するとともに支持した両端部を通る回転軸回りにワークを回転させる一対のセンタ部材２３Ｃ、２４Ｃと、加工手段３０と、制御手段とを備え、一対のセンタ部材は、ワークの両端部の回転軸上に設けられたセンタ穴Ｈに回転軸の方向に沿って嵌合可能である。そして、制御手段は、センタ穴Ｈに嵌合されたセンタ部材２３Ｃ、２４ＣがワークＷを両端部から挟み込む加圧力Ｆｃを調整可能であり、加工手段３０にてワークＷの被加工部を加工する際、センタ穴から被加工部までの距離に応じてセンタ部材２３Ｃ、２４Ｃの加圧力Ｆｃを変更する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ワークの両端部から挟み込んでワークを支持する加工装置に関する。

従来より、ワークの両端部からセンタ部材で挟み込んでワークを支持し、支持したセンタ部材を回転させて、センタ部材を通る回転軸回りにワークを回転させ、回転させたワークに加工手段を押圧して加工する加工装置が知られている。
例えば、特許文献１に記載された従来技術では、センタ部材の加圧力を調整する駆動手段を有し、砥石軸負荷から研削抵抗を演算し、演算された研削抵抗と予め記憶されているワークの剛性に応じてセンタ部材の加圧力を変化させるように駆動手段を制御する制御手段を備えた、加圧力制御心押台が提案されている。
特許文献１に記載された従来技術では、砥石の切れ味や砥石径の変化等が発生して研削抵抗が変化した場合であっても、検出した研削抵抗に応じて加圧力を最適な値に調整するので、剛性の低いワークであっても、振れ等を抑制することができ、高精度の加工を行うことができる。
特開平１０−２７７９３２号公報

ワークの両端部には、センタ部材が嵌合されるセンタ穴が設けられており、このセンタ穴にセンタ部材を嵌合させ、両端部から挟む方向にセンタ部材に加圧力を与え、センタ穴とセンタ部材による摩擦力にてワークをすべらせることなく回転させている。
しかし、センタ穴とセンタ部材の嵌合部において、センタ穴の形状もセンタ部材の形状も形状精度（真円度）が高いことが要求されるが、例えば、センタ部材の真円度は高いが、センタ穴の形状精度が低く、楕円状である場合（図８「センタ部材嵌合前」を参照）がある。図８の「センタ部材嵌合前」の例は、センタ穴Ｈの形状が横長の楕円状である。（なお、図８では、理想的な真円のセンタ穴形状を点線で示し、理想的な真円の外径形状を一点鎖線で示す。）
このセンタ穴Ｈに真円のセンタ部材を嵌合し、センタ部材の加圧力が高い場合、図８「センタ部材を嵌合」に示すように、ワークＷの外径が縦長状に弾性変形する。
この弾性変形した状態でワークＷの外径を真円に加工（図８「加工」を参照）した後、センタ部材を開放（抜き取り）すると、図８「センタ部材開放後」に示すように、センタ部材によって弾性変形していたセンタ穴形状が元に戻り、特にセンタ穴付近の外径の形状精度が悪化してしまう。

上記の形状精度の悪化を抑制するには、センタ部材の加圧力を低くして弾性変形量を小さくすればよい。
しかし、引用文献１に記載された従来技術では、弾性変形量が小さくなるように加圧力を低くした場合、センタ部材とセンタ穴との摩擦力が低下し、加工抵抗（研削抵抗）によるワークのすべりが発生する可能性がある。また、ワークのすべりを防止するためには加工抵抗を小さくする必要があり、単位時間当りの加工量が低下するため、加工時間が長くなる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ワークの形状精度、特にセンタ穴近傍の形状精度をより高精度にすることが可能であり、より短い加工時間で加工することが可能な加工装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの加工装置である。
請求項１に記載の加工装置は、加工対象のワークを両端部から挟み込んで支持するとともに支持した前記両端部を通る回転軸回りに前記ワークを回転させる一対のセンタ部材と、前記回転軸に直交する方向から前記ワークの外周部を加工する加工手段と、前記センタ部材と前記加工手段を制御可能な制御手段とを備えた加工装置であって、一対の前記センタ部材は、前記回転軸の方向に沿って対向するように設けられており、前記ワークの両端部の前記回転軸上に設けられたセンタ穴に、前記回転軸の方向に沿って嵌合可能である。
そして、前記制御手段は、前記センタ穴に嵌合された一対の前記センタ部材が前記ワークを両端部から挟み込む加圧力を調整可能であり、前記加工手段にて前記ワークの被加工部を加工する際、前記センタ穴から前記被加工部までの距離に応じて前記センタ部材の加圧力を変更する。

また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの加工装置である。
請求項２に記載の加工装置は、請求項１に記載の加工装置であって、前記制御手段は、前記加工手段にて前記ワークにおける前記センタ穴の近傍を加工する場合、前記センタ部材の加圧力を低減する。

また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの加工装置である。
請求項３に記載の加工装置は、請求項１または２に記載の加工装置であって、前記制御手段は、前記センタ部材の加圧力を低減させた場合、低減させた加圧力に応じて前記加工手段による加工抵抗が小さくなるように前記加工手段を制御する。

また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの加工装置である。
請求項４に記載の加工装置は、請求項３に記載の加工装置であって、更に、前記加工手段の加工抵抗を検出可能な負荷検出手段を備える。
そして、前記制御手段は、前記負荷検出手段を用いて前記加工抵抗を検出し、予め記憶された前記ワーク及び前記センタ部材に関するデータと、前記加圧力とに基づいて、前記センタ部材と前記センタ穴との摩擦力を算出可能であり、前記加圧力に応じた前記摩擦力よりも前記加工抵抗のほうが小さくなるように、前記加工手段を制御する。

また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの加工装置である。
請求項５に記載の加工装置は、請求項４に記載の加工装置であって、前記制御手段は、粗研削工程、前記粗研削工程よりも加工抵抗が小さい精研削工程、前記精研削工程よりも加工抵抗が小さい微研削工程の、それぞれの工程に応じて前記加圧力を切り替える。

また、本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの加工装置である。
請求項６に記載の加工装置は、請求項５に記載の加工装置であって、前記制御手段は、それぞれの工程に応じて前記加圧力を切り替える際、前記加工手段と前記ワークとを離間させた後、前記加圧力を切り替える。

また、本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの加工装置である。
請求項７に記載の加工装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の加工装置であって、一対の前記センタ部材は、前記回転軸の方向に平行に設けられた案内部材に沿って移動可能な一対の主軸台の各々に設けられており、前記制御手段は、前記回転軸の方向に沿って、一対の前記主軸台を同期させて移動可能であるとともに、一対の前記センタ部材を同期させて回転可能である。

請求項１に記載の加工装置を用いれば、例えば、センタ穴から被加工部までの距離が比較的遠い位置（ワークの中央部等）では、上記のセンタ穴形状の誤差の影響が小さいので加圧力を高くし、センタ穴から被加工部までの距離が比較的近い位置（ワークの端部（センタ穴）付近）では、上記のセンタ穴形状の誤差の影響が大きくなるので加圧力を低くする。
これにより、センタ穴近傍の形状精度をより高精度にすることが可能であり、加圧力を低くする必要がある場合にのみ適切に加圧力を低くすることができる。

また、請求項２に記載の加工装置によれば、上記のセンタ穴形状の誤差の影響が比較的大きいセンタ穴の近傍を加工する場合に加圧力を低減することで、センタ穴形状による誤差を低減することができる。
これにより、センタ穴近傍の形状精度をより高精度にすることが可能である。

また、請求項３に記載の加工装置によれば、センタ穴の近傍を加工する場合に加圧力を低減し、加工手段の加工抵抗を小さくすることで、センタ部材とワークとの間のすべりを適切に防止することができる。なお、加工抵抗を小さくすることで加工時間が延びるが、センタ穴の近傍を加工する場合にのみ加圧力を低減して加工抵抗を小さくするので、特に加工抵抗を小さくする必要がない部分（センタ穴の近傍以外の部分）では加工時間が延びることがない。従って、加工時間が必要以上に延びることを抑制することができる。
これにより、センタ穴近傍の形状精度をより高精度にすることが可能であり、より短い加工時間で加工することができる。

また、請求項４に記載の加工装置によれば、変更したセンタ部材の加圧力に応じた摩擦力を算出し、算出した摩擦力よりも加工抵抗のほうが小さくなるように制御するため、センタ部材とワークとの間のすべりを確実に防止することができる。
また、加圧力に応じてセンタ部材とワークとの間のすべりを発生させることなく、より大きな加工抵抗を適切に選定することができるため、加工時間が必要以上に延びることを更に抑制することができ、より短い加工時間で加工することができる。

また、請求項５に記載の加工装置によれば、各工程に応じて加圧力を変更し、更にセンタ穴から被加工部までの距離に応じてセンタ部材の加圧力を変更するため、加工時間が必要以上に延びることを更に抑制することができ、より短い加工時間で加工することができる。

また、請求項６に記載の加工装置では、例えば、粗研削工程にてワークのたわみ量が比較的大きい状態から精研削工程に切り替えた場合のワークのたわみ量の減少に起因する誤差が発生する可能性があるが、工程の切り替え時は、加工手段をワークから一旦離間させた後、加圧力を小さくすることで、ワークのたわみ量の変化に起因する誤差の発生を防止し、加工精度をより向上させることができる。

また、請求項７に記載の加工装置では、ワークに対する加工手段の前記回転軸方向へ位置決めする構造を、例えば、一対の主軸台を載置した主軸台テーブルを回転軸方向に沿って移動させる構造とするよりも、軽量化及び小型化し易い。また、例えば、加工手段をワークに対して進退移動させる構造では、更に加工手段を回転軸方向に沿って移動させる構造とすると、加工手段の重量が増加して進退移動の加速度が低下し、加工効率が低下する場合がある。しかし、請求項７に記載の加工装置では、このような加工効率の低下を防止することができる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の加工装置１（研削盤）の一実施の形態における構成の例の平面図を示している。また、図２は、図１におけるＡ部の詳細（平面図（一部透視図））の例を示し、図３は、図１におけるＡ部の詳細（右側面図（一部透視図））の例を示している。

●［加工装置１の構成（図１〜図３）］
加工装置１は、ベース２と、砥石台ＴＢ２と、左主軸台２３Ｍと、右主軸台２４Ｍと、数値制御装置４０（制御手段に相当）とを備えている。
砥石台ＴＢ２には、略円柱状の砥石３０（加工手段に相当）を備えている。砥石３０は、砥石台ＴＢ２に載置された砥石回転駆動モータ２１により、Ｚ軸に平行な回転軸を中心に回転する。なお、Ｚ軸は、ワークＷの回転軸であるＣ軸に平行な軸であり、後述する送りネジ２５Ｂ、２６ＢがＺ軸である。
左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃは、Ｃ軸の方向に沿って対向するように設けられ、ワークＷを挟み込んで支持している。
このように、左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃとで一対のセンタ部材が構成されており、左主軸台２３Ｍと右主軸台２４Ｍとで一対の主軸台が構成されている。

右主軸台２４Ｍは、右主軸回転モータ２４と右センタ部材２４Ｃにて構成され、スプリング等の弾性部材２４Ｓを介して連結バー２４Ｒに接続されている。連結バー２４Ｒはナット（図示省略）にて右送りネジ２６Ｂに嵌合しており、右送りネジ２６Ｂの回転によってベース２に設けられたガイド２４Ｇ、２４Ｌ（例えばガイド２４Ｇはバーガイド、ガイド２４Ｌはリニアガイドであり（図３を参照）、案内部材に相当する）に沿ってＺ軸方向にスライド可能である。
また、右主軸台２４Ｍは、弾性部材２４Ｓによって連結バー２４Ｒに対してＺ軸方向に移動可能である。数値制御装置４０は、ワークＷの両端部を左主軸台２３Ｍの左センタ部材２３Ｃと右主軸台２４Ｍの右センタ部材２４Ｃにて挟み込み、この弾性部材２４Ｓを圧縮するように右主軸台２４Ｍを左主軸台２３Ｍの方向に移動させることで、弾性部材２４Ｓの圧縮量に応じた加圧力を与えることができる。
左主軸台２３Ｍは、左主軸回転モータ２３と左センタ部材２３Ｃにて構成され、フローチングジョイント２３Ｆを介して連結バー２３Ｒに接続されている。連結バー２３Ｒはナット（図示省略）にて左送りネジ２５Ｂに嵌合しており、左送りネジ２５Ｂの回転によってベース２に設けられたガイド２３Ｇ、２３Ｌ（案内部材に相当する）に沿ってＺ軸方向にスライド可能である。また、左主軸台２３Ｍは、フローチングジョイント２３Ｆによって連結バー２３Ｒに対してＺ軸方向に移動しないように固定されている。
なお、左送りネジ２５Ｂは左主軸移動モータ２５（左Ｚ軸駆動装置）にて回転し、右送りネジ２６Ｂは右主軸移動モータ２６（右Ｚ軸駆動装置）にて回転する。
以上に説明したように、左主軸台２３Ｍと右主軸台２４Ｍはそれぞれ独立してＺ軸方向にスライド可能であり、種々の長さのワークＷを両端部から挟み込んで支持することができ、挟み込んだ加圧力を任意の加圧力とすることが可能である。
なお、図２においてツルア２３Ｔは、砥石３０（図２では省略）を整形するためのものである。

ワークＷは、左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃにて、両端部から挟み込まれて支持されている。そして、左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃは、支持した両端部を通る回転軸回り（左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃを通る回転軸回りであり、図１におけるＣ軸に相当）にワークＷを回転させる。なお、左センタ部材２３Ｃは左主軸回転モータ２３にて回転し、右センタ部材２４Ｃは右主軸回転モータ２４にて回転する。
また、砥石台ＴＢ２は、ベース２に設けられた砥石台駆動モータ２２（Ｘ軸駆動装置）と送りネジ２２Ｂ、及び砥石台ＴＢ２に設けられたナット（図示省略）により、ガイド２２Ｇに沿ってベース２に対してＸ軸方向に移動可能である。なお、Ｘ軸は、前記Ｃ軸に直交する方向の軸であり、送りネジ２２ＢがＸ軸である。

また、砥石台駆動モータ２２には砥石台ＴＢ２のＸ軸方向の位置を検出する位置検出器２２Ｅが設けられており、左主軸移動モータ２５には左主軸台２３ＭのＺ軸方向の位置を検出する位置検出器２５Ｅが設けられており、右主軸移動モータ２６には右主軸台２４ＭのＺ軸方向の位置を検出する位置検出器２６Ｅが設けられている。
また、左主軸回転モータ２３には、ワークＷの回転角度または回転速度を検出する位置検出器２３Ｅが設けられており、右主軸回転モータ２４には、ワークＷの回転角度または回転速度を検出する位置検出器２４Ｅが設けられている。これらの位置検出器としては種々のものを用いることができるが、本実施の形態ではエンコーダを用いている。

数値制御装置４０は、ＣＰＵ４１と、記憶装置４２と、入出力装置４３（キーボード、モニタ等）とインターフェース４４と、ドライブユニット５１〜５６等にて構成されている。そして、数値制御装置４０は、記憶装置４２に記憶された加工データ及び加工プログラム等に基づいて、左主軸移動モータ２５、右主軸移動モータ２６、左主軸回転モータ２３、右主軸回転モータ２４、砥石台駆動モータ２２、砥石回転駆動モータ２１を制御する。数値制御装置４０は、左主軸移動モータ２５と右主軸移動モータ２６とを同期させて制御することで、左主軸台２３Ｍと右主軸台２４Ｍとを同期させてＺ軸方向に沿って移動させることができる。また、左主軸回転モータ２３と右主軸回転モータ２４とを同期させて制御することで、左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃを同期させて回転することができる。
ＣＰＵ４１は、入出力装置４３から入力されるデータと、記憶装置４２に記憶されているプログラムやデータと、インターフェース４４を介して入力される外部入力信号に基づいて出力指令値を計算し、インターフェース４４を介して出力指令値を出力する。
外部入力信号としては、ワークＷの回転角度（あるいは回転速度）を検出する位置検出器２３Ｅ、２４Ｅからの信号、砥石台ＴＢ２のＸ軸方向の位置を検出する位置検出器２２Ｅからの信号、左主軸台２３ＭのＺ軸方向の位置を検出する位置検出器２５Ｅからの信号、右主軸台２４ＭのＺ軸方向の位置を検出する位置検出器２６Ｅからの信号等が用いられる。

出力指令値は、ワークＷを加工（研削）するための、ワークＷの回転角度（または回転速度）、砥石台ＴＢ２のＸ軸方向の位置、左主軸台２３Ｍ、右主軸台２４ＭのＺ軸方向の位置、砥石回転駆動モータ２１の回転数を制御する制御量であり、インターフェース４４を介してドライブユニット５１〜５６に出力される。
ドライブユニット５１は砥石回転駆動モータ２１を制御し、砥石３０の回転速度を制御する。なお、負荷検出手段５１Ａは、例えば電流検出手段であり、ＣＰＵ４１は、砥石回転駆動モータ２１への出力指令値に相当する電流に対して、実際に砥石回転駆動モータ２１に供給されている電流を検出することで、砥石３０の負荷を検出することが可能であり、検出した負荷から加工抵抗（研削抵抗）を検出することが可能である。また、負荷検出手段５１Ａは、電流検出手段に限定されず、砥石３０の回転速度を検出する回転速度検出手段等、種々の検出手段を用いることができる。
また、ドライブユニット５２は砥石台駆動モータ２２を制御し、砥石台ＴＢ２のＸ軸方向の位置を制御する。
また、ドライブユニット５３は左主軸回転モータ２３を制御し、左センタ部材２３Ｃの回転速度を制御し、ドライブユニット５４は右主軸回転モータ２４を制御し、右センタ部材２４Ｃの回転速度を制御する。
また、ドライブユニット５５は左主軸移動モータ２５を制御し、左主軸台２３ＭのＺ軸方向の位置を制御し、ドライブユニット５６は右主軸移動モータ２６を制御し、右主軸台２４ＭのＺ軸方向の位置を制御する。

ドライブユニット５２〜５６は、位置検出器２２Ｅ〜２６Ｅからの検出信号を取り込み、取り込んだ位置検出器からの検出信号と、ＣＰＵ４１からの出力指令値との差を補正するようにフィードバック制御を行い、砥石台駆動モータ２２、左主軸回転モータ２３、右主軸回転モータ２４、左主軸移動モータ２５、右主軸移動モータ２６を各々制御する。
なお、図１の例では、砥石回転駆動モータ２１には検出器を設けていないが、砥石回転駆動モータ２１にも速度検出器等を設け、砥石回転駆動モータ２１の回転速度をフィードバック制御することも可能である。

●［センタ部材の加圧力と、加工手段の加工抵抗（図４〜図７）］
次に、図４〜図７を用いて、左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃによる加圧力と、加工手段（砥石３０）による加工抵抗（研削抵抗）について説明する。
図４に示すように、ワークＷの両端部におけるＣ軸（ワーク回転軸）上には、左センタ部材２３Ｃ、右センタ部材２４Ｃのそれぞれを、Ｃ軸の方向に沿って嵌合可能なセンタ穴Ｈが設けられている。
図４の例は、ワークＷに加えられる力として、砥石３０をＸ軸方向に沿ってワークＷに切込ませる押圧力（Ｆｎ）と、左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４ＣとでワークＷを挟み込む加圧力（Ｆｃ）とが加えられることを略図で示している。押圧力（Ｆｎ）は砥石３０の研削抵抗を変化させる力であり、加圧力（Ｆｃ）は左右のセンタ部材２３Ｃ、２４ＣとワークＷとの間の摩擦力（この場合、静止摩擦力）を変化させる力である。

例えば、制御手段（数値制御装置４０）は、左主軸移動モータ２５及び右主軸移動モータ２６を制御して、左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃのそれぞれを、ワークＷの両端部のセンタ穴Ｈに嵌合する。更に制御手段は、弾性部材２４Ｓによる弾性力が予め設定された加圧力となるように右主軸移動モータ２６を制御する。そして、ワークＷの被加工部が砥石３０と対向する位置となるように、左主軸移動モータ２５及び右主軸移動モータ２６を制御してワークＷの位置決めを行う。そして、制御手段は、左主軸回転モータ２３と右主軸回転モータ２４を制御して、左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃとを同一方向に同一の回転速度で回転する。
また、制御手段は、予め設定された回転数となるように砥石回転駆動モータ２１を制御して砥石３０を回転する。更に、制御手段は砥石台駆動モータ２２を制御して、予め設定された切込み速度にて、ワークＷの回転軸に対して直交するＸ軸方向から、砥石３０をワークＷに押し付けて加工する。
既に図８を用いて説明したように、センタ穴Ｈの形状の真円との誤差が大きいと、砥石３０で加工が終了した後、左センタ部材２３Ｃ及び右センタ部材２４Ｃを抜き取ると、センタ穴形状が元に戻り、ワークＷにおけるセンタ穴近傍の形状誤差が大きくなる。

以下、本実施の形態を順に説明する。本実施の形態は、「研削抵抗の変化に応じて加圧力を調整する（研削抵抗を基準として加圧力を調整）」従来技術とは異なり、「各加工状態に応じて設定した加圧力を保持して、各加圧力に応じて研削抵抗を変更（加圧力を基準として研削抵抗を調整）」する。これにより、加圧力によるセンタ穴近傍の弾性変形を低減し、センタ穴近傍の加工精度をより向上させることができるとともに、加工時間も必要以上に長くならない。

本実施の形態では、センタ穴Ｈ（ワークＷの端部）から被加工部までの距離（Ｚ軸方向に沿った距離であり、図４における「Ｌｔ」）に応じて、左センタ部材２３Ｃ及び右センタ部材２４Ｃによる加圧力（図４における「Ｆｃ」）を変更する。
例えば、図５のグラフの例に示すように、距離に応じて加圧力を変更し、特に両端部のセンタ穴Ｈの近傍では加圧力を低減する。この加圧力は、例えば、ワークＷの剛性、センタ穴径、センタ穴部の肉厚、（略円錐状の）センタ部材の先端部の角度等に基づいて、加工個所がセンタ穴形状の弾性変形の影響を受けないように設定する（影響が大きい加工個所では加圧力を低く、影響が小さい加工個所では加圧力を大きくする）。
なお、加圧力を低減させた場合、砥石３０の切込み等による研削抵抗（ワークＷの回転を妨げる方向に働く力）が、左センタ部材２３Ｃ及び右センタ部材２４ＣとワークＷとの間の摩擦力よりも大きくならないように、研削抵抗を小さくする制御を行う。例えば、研削抵抗が小さくなる制御としては、砥石３０のＸ軸方向への切込み速度の低減、砥石３０の回転速度の高速化、ワークＷの回転速度の高速化等がある。

更に好ましい形態としては、センタ穴近傍での加圧力による変形をより低減するとともに、加圧力による変形の影響が小さいセンタ穴から遠い位置では加圧力を大きくする（図５参照）ことで、加工個所にかかわらず全体的に加圧力を小さくした場合と比較して、全体の加工時間をより短くすることができる。
また、設定された加圧力と、予め記憶手段（記憶装置４２）に記憶されたワーク及びセンタ部材に関するデータ（ワークＷとセンタ部材との摩擦係数、（略円錐形状の）センタ部材の先端部の角度、センタ穴の径、加工部の外径等）を用いて、センタ部材２３Ｃ、２４ＣとワークＷとの間の摩擦力を算出することができる。これにより、予め設定した加圧力に応じた摩擦力を算出することができる。
そして、算出した摩擦力を超えない範囲で、できるだけ研削抵抗を大きくすれば、更に加工時間を短くすることができる。本実施の形態では、負荷検出手段５１Ａにて検出した砥石回転駆動モータの実際の電流、砥石回転駆動モータへの電流の出力指令値、ワークＷの回転速度、砥石３０の切込み速度等から研削抵抗を算出している。
また、図６の例は、加圧力等に基づいて算出した摩擦力を実線で示しており、摩擦力に応じた目標研削抵抗を点線で示している。摩擦力と目標研削抵抗との間には、例えば一定の所定量（ΔＦ）を有する（一定の安全率を確保する）ように目標研削抵抗を設定している。

より好適な実施の形態としては、研削量が多い（研削抵抗が大きい）粗研削工程、粗研削工程よりも研削量が少ない（研削抵抗が小さい）精研削工程、精研削工程よりも更に研削量が少ない（研削抵抗が小さい）微研削工程（仕上げ研削工程）、の各工程に応じた加圧力を設定（図７参照）する。
そして、制御手段にて、工程と加工個所（センタ穴から加工個所までの距離）に応じた加圧力を抽出し、更に図６のグラフを用いて、抽出した加圧力に応じた研削抵抗を求め、求めた研削抵抗となるように砥石３０を制御する。
これにより、研削抵抗が高く、ワークＷのすべりが発生し易い粗研削工程では、予め設定された比較的高い摩擦力（加圧力）にてワークＷのすべりを防止し、研削抵抗が低く、ワークＷのすべりが発生しにくい精研削工程や微研削工程では、予め設定された比較的低い摩擦力（加圧力）にてワークＷのすべりを防止し、センタ穴形状の誤差による加工面の形状精度不良を適切に解消することができる。また、形状精度に影響を与えるセンタ穴近傍を加工する場合にのみ加圧力を低減することで、必要以上に加工時間が延びることを抑制することができる。

また、例えば、粗研削工程から精研削工程へと、工程を切り替える際、制御手段が、砥石３０とワークＷとを一旦離間（砥石３０を後退させる）させた後、加圧力を切り替えることが好ましい。これにより、ワークＷのたわみ量の変化を受けることなく加圧力を変更できるため、加工精度をより向上させることができる。（砥石３０を押し付けてワークＷのたわみ量が大きい状態で加圧力を低減すると、誤差が発生する可能性がある。）

以上、本実施の形態の説明では、ワークＷに対する砥石３０のＺ軸方向の位置を、左主軸台２３Ｍと右主軸台２４Ｍの同期移動制御で行う構造としているが、砥石台ＴＢ２を載置する砥石台テーブルを設け、当該砥石台テーブルをＺ軸方向に移動させる構造としてもよいし、左主軸台２３Ｍと右主軸台２４Ｍとを載置する主軸台テーブルを設け、主軸台テーブルをＺ軸方向に移動させる構造としてもよい。なお、ワークＷに対して加工手段をＺ軸方向に相対的に移動させる構造であればよいが、本実施の形態にて説明した構造が、加工装置の小型化、及び移動させる部材の軽量化に有効である。

本発明の加工装置１は、本実施の形態で説明した外観、構成、処理等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、設定する加圧力のグラフ形状等は、図５〜図７の例に示した形状等に限定されるものではない。

数値制御装置４０、及び加工装置１の一実施の形態を説明する図である。 図１における加工装置１のＡ部の詳細（平面図（一部透視図））の例を示す図である。 図１における加工装置１のＡ部の詳細（右側面図（一部透視図））の例を示す図である。 ワークＷに対して、左センタ部材２３Ｃと右センタ部材２４Ｃにより加えられる加圧力（Ｆｃ）と、砥石３０により加えられる押圧力（Ｆｎ）を説明する図である。 ワークＷの端部（センタ穴）から加工個所までの距離に応じて加圧力を設定する例を説明する図である。 設定した加圧力に応じた摩擦力の例と、摩擦力に応じた目標研削抵抗を設定する例を説明する図である。 粗研削工程、精研削工程、微研削工程の各工程に応じて、ワークＷの端部（センタ穴）から加工個所までの距離に応じて加圧力を設定する例を説明する図である。 センタ穴形状の誤差により、加工後のワーク形状に発生する形状誤差の例を説明する図である。

符号の説明

１ 加工装置
２ ベース
Ｗ ワーク
Ｈ センタ穴
２１ 砥石回転駆動モータ
２２ 砥石台駆動モータ
２２Ｂ 送りネジ
２３ 左主軸回転モータ
２３Ｍ 左主軸台
２３Ｃ 左センタ部材
２３Ｆ フローチングジョイント
２４ 右主軸回転モータ
２４Ｍ 右主軸台
２４Ｃ 右センタ部材
２４Ｓ 弾性部材
２５ 左主軸移動モータ
２５Ｂ 左送りネジ
２６ 右主軸移動モータ
２６Ｂ 右送りネジ
２２Ｅ〜２６Ｅ 位置検出器
ＴＢ２ 砥石台
３０ 砥石（加工手段）
４０ 数値制御装置（制御手段）
４１ ＣＰＵ
４２ 記憶装置
４３ 入出力装置
４４ インターフェース
５１〜５６ ドライブユニット
５１Ａ 負荷検出手段

Claims (7)

1. 加工対象のワークを両端部から挟み込んで支持するとともに支持した前記両端部を通る回転軸回りに前記ワークを回転させる一対のセンタ部材と、
   前記回転軸に直交する方向から前記ワークの外周部を加工する加工手段と、
   前記センタ部材と前記加工手段を制御可能な制御手段とを備えた加工装置であって、
   一対の前記センタ部材は、前記回転軸の方向に沿って対向するように設けられており、前記ワークの両端部の前記回転軸上に設けられたセンタ穴に、前記回転軸の方向に沿って嵌合可能であり、
   前記制御手段は、
   前記センタ穴に嵌合された一対の前記センタ部材が前記ワークを両端部から挟み込む加圧力を調整可能であり、
   前記加工手段にて前記ワークの被加工部を加工する際、前記センタ穴から前記被加工部までの距離に応じて前記センタ部材の加圧力を変更する、加工装置。
2. 請求項１に記載の加工装置であって、
   前記制御手段は、
   前記加工手段にて前記ワークにおける前記センタ穴の近傍を加工する場合、前記センタ部材の加圧力を低減する、加工装置。
3. 請求項１または２に記載の加工装置であって、
   前記制御手段は、
   前記センタ部材の加圧力を低減させた場合、低減させた加圧力に応じて前記加工手段による加工抵抗が小さくなるように前記加工手段を制御する、加工装置。
4. 請求項３に記載の加工装置であって、
   更に、前記加工手段の加工抵抗を検出可能な負荷検出手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記負荷検出手段を用いて前記加工抵抗を検出し、
   予め記憶された前記ワーク及び前記センタ部材に関するデータと、前記加圧力とに基づいて、前記センタ部材と前記センタ穴との摩擦力を算出可能であり、
   前記加圧力に応じた前記摩擦力よりも前記加工抵抗のほうが小さくなるように、前記加工手段を制御する、加工装置。
5. 請求項４に記載の加工装置であって、
   前記制御手段は、
   粗研削工程、前記粗研削工程よりも加工抵抗が小さい精研削工程、前記精研削工程よりも加工抵抗が小さい微研削工程の、それぞれの工程に応じて前記加圧力を切り替える、加工装置。
6. 請求項５に記載の加工装置であって、
   前記制御手段は、それぞれの工程に応じて前記加圧力を切り替える際、前記加工手段と前記ワークとを離間させた後、前記加圧力を切り替える、加工装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の加工装置であって、
   一対の前記センタ部材は、前記回転軸の方向に平行に設けられた案内部材に沿って移動可能な一対の主軸台の各々に設けられており、
   前記制御手段は、前記回転軸の方向に沿って、一対の前記主軸台を同期させて移動可能であるとともに、一対の前記センタ部材を同期させて回転可能である、加工装置。
   

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