JP2019147207A - 研削装置及び研削加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定的に良質な研削加工を行うことができる研削装置及び研削加工方法を提供すること。【解決手段】研削装置１は、工作物Ｗを支持する工作物支持装置１０と、工作物Ｗを研削する砥石車５０と、砥石車５０を支持する砥石台６０と、砥石台６０及び工作物支持装置１０の少なくとも一方を、砥石台６０と工作物支持装置１０とを相対的に接近又は離間する方向へ案内する送り案内装置と、砥石台６０及び工作物支持装置１０の少なくとも一方を、送り案内装置による案内方向へ駆動するシャフトモータと、シャフトモータを駆動し、砥石台６０を工作物支持装置１０に向けて移動させる際に発生する研削抵抗を検出する検出器と、研削抵抗が所定の目標抵抗値となるようにシャフトモータの駆動制御を行う制御装置１００と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、研削装置及び研削加工方法に関する。

特許文献１には、リニアモータを用いて砥石台を往復動させる技術が開示されている。また、特許文献２には、シャフト式リニアモータ（シャフトモータ）を用いてテーブルを移動させる技術が開示されている。同様に、特許文献３には、プレス加工手段を移動させるドライブ手段として、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶ丸軸状の永久磁石からなる磁石部材と、磁石部材の周囲を囲む複数のコイルを軸方向に並べたコイル部材とを備えたリニアモータ（シャフトモータ）を用いる技術が開示されている。

一方、特許文献４には、定寸装置を用いて工作物の外径を計測しながら工作物の研削を行う研削装置が開示されている。この特許文献４に記載の研削装置は、工作物の外径がＤ１に到達したら粗研削を終了して精研削を開始し、工作物の外径がＤ２に到達したら精研削を終了して微研削を開始する。また、特許文献４には、粗研削、精研削及び微研削の各工程ごとに設定された一定の送り速度で、砥石台をＸ軸方向へ移動させる技術が開示されている。

特開２０００−３５４９３１号公報 特開２００７−１９０６１９号公報 特開２００８−８６１４５号公報 特開２０１１−１０４６７５号公報

上記した特許文献４に記載の研削装置は、砥石台をＸ軸方向へ駆動するモータの駆動制御を行うにあたり、砥石台の送り速度が予め設定された目標速度となるようにモータを駆動制御する。この点に関して、本発明者らは、目標の送り速度で砥石台を移動させたとしても、研削加工後の工作物の面性状にバラつきが生じることを発見した。

本発明は、安定的に良質な研削加工を行うことができる研削装置及び研削加工方法を提供することを目的とする。

本発明に係る研削装置は、工作物を支持する工作物支持装置と、前記工作物を研削する砥石車と、前記砥石車を支持する砥石台と、前記砥石台及び前記工作物支持装置の少なくとも一方を、前記砥石台と前記工作物支持装置とを相対的に接近又は離間する方向へ案内する送り案内装置と、前記砥石台及び前記工作物支持装置の前記少なくとも一方を、前記送り案内装置による案内方向へ駆動するシャフトモータと、前記砥石台と前記工作物支持装置とを相対的に接近させる方向へ移動させる際に発生する研削抵抗を検出する検出器と、前記研削抵抗が所定の目標抵抗値となるように前記シャフトモータの駆動制御を行う制御装置と、を備える。

本発明に係る研削加工方法は、工作物を支持する工作物支持装置と、前記工作物を研削する砥石車と、前記砥石車を支持する砥石台と、前記砥石台及び前記工作物支持装置の少なくとも一方を、前記砥石台と前記工作物支持装置を相対的に接近又は離間する方向へ案内する送り案内装置と、前記砥石台及び前記工作物支持装置の前記少なくとも一方を、前記送り案内装置による案内方向へ駆動するシャフトモータと、前記砥石台と前記工作物支持装置とを相対的に接近させる方向へ移動させる際に発生する研削抵抗を検出する検出器と、を備えて研削装置を用いた研削加工方法であって、前記研削抵抗が所定の目標抵抗値となるように前記シャフトモータを駆動することにより前記工作物の研削加工を行う。

本発明者らは、鋭意研究を重ね、研削抵抗に着目することにより、安定的に良質な研削加工を行うことができることを見い出した。つまり、本発明の研削装置及び研削加工方法は、検出器によって検出された研削抵抗が所定の目標抵抗となるようにシャフトモータを駆動制御することで、砥石台の送り速度を適切な速度に設定する。これにより、研削装置及び研削加工方法は、砥石車を工作物に対して一定の圧力で押し付けながら、砥石車による工作物Ｗの研削加工を行うことができるので、安定的に良質な研削加工を行うことができると共に、砥石車の工具寿命の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態における研削装置の平面図である。 図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線における研削装置の部分拡大断面図であり、砥石台送り案内装置及び砥石台送り駆動装置を含む範囲を拡大して示す。 図２Ａに示す研削装置の部分拡大断面図のうち、砥石台送り案内装置及び砥石台送り駆動装置を含む範囲を更に拡大した図である。 速度制御に基づく砥石台送り駆動装置の駆動制御を行う場合の機能ブロック図である。 研削抵抗に基づく砥石台送り駆動装置の駆動制御を行う場合の機能ブロック図である。 制御装置により実行される研削加工処理を示すフローチャートである。 研削加工処理の中で実行される荒加工工程を示すフローチャートである。 研削加工処理の中で実行される仕上加工工程を示すフローチャートである。 仕上加工処理において設定される目標抵抗値と時間の経過との関係を示すグラフである。

＜１．研削装置１の概略構成＞
以下、本発明に係る研削装置及び研削加工方法を適用した実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態である研削装置１の概略を説明する。

図１に示すように、研削装置１は、円筒状の工作物Ｗを回転させながら研削加工を行うテーブルトラバース型の研削装置である。研削装置１は、ベッド２と、工作物支持装置１０と、テーブル２０と、テーブル案内装置３０と、テーブル駆動装置４０と、砥石車５０と、砥石台６０と、砥石台送り案内装置７０と、砥石台送り駆動装置８０と、制御装置１００とを主に備える。

ベッド２は、研削装置１の基台となる部位である。ベッド２には、研削条件等に関する各種パラメータが入力される操作盤３が設けられ、操作盤３は、作業者により操作される。工作物支持装置１０は、円筒状に形成された長尺の工作物Ｗの軸線方向（図１左右方向）両端を支持する。工作物支持装置１０は、主軸台１１と、心押台１２とを備える。主軸台１１は、工作物Ｗの一端（図１左端）を支持する。主軸台１１は、Ｚ軸方向に平行な軸線周りに回転する主軸１３と、主軸１３を軸線周りに駆動する主軸モータ１４とを備える。心押台１２は、Ｚ軸方向において主軸台１１と対向する位置に設けられ、工作物Ｗの他端（図１右端）を支持する。工作物支持装置１０は、主軸台１１及び心押台１２によって工作物Ｗの軸方向両端を支持した状態で主軸モータ１４を駆動させることにより、工作物Ｗを軸線回りに回転させる。

テーブル２０は、工作物支持装置１０を支持する。テーブル案内装置３０は、ベッド２に対し、テーブル２０をＺ軸方向へ案内する静圧油圧案内装置である。後述するように、静圧油圧案内装置は、テーブル２０をＺ軸方向へ移動させる際に発生する摩擦抵抗を抑制できる。テーブル駆動装置４０は、テーブル２０をＺ軸方向（テーブル案内装置３０による案内方向）へ駆動するシャフトモータである。シャフトモータは、例えばねじ送り装置と比べて、応答性が高く、高速かつ高精度な位置決めを行うことができる。

砥石車５０は、工作物支持装置１０に支持された工作物Ｗを研削する。砥石台６０は、砥石車５０をＺ軸に平行な軸線周りに回転可能に支持する。また、砥石台６０には、砥石車モータ５１が固定され、砥石車５０は、砥石車モータ５１の駆動によって軸線回りに回転する。砥石台送り案内装置７０は、ベッド２に対し、砥石台６０をＸ軸方向へ案内する静圧油圧案内装置であり、工作物支持装置１０に支持された工作物Ｗに対して砥石車５０を相対的に接近又は離間させる方向（Ｘ軸方向）へ案内する。砥石台送り駆動装置８０は、砥石台６０をＸ軸方向（砥石台送り案内装置７０による案内方向）へ駆動するシャフトモータである。制御装置１００は、主として、研削装置１に設けられた各種モータの駆動制御を行う。

＜２．砥石台送り案内装置７０及び砥石台送り駆動装置８０について＞
ここで、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、砥石台送り案内装置７０及び砥石台送り駆動装置８０について、具体的に説明する。なお、テーブル案内装置３０は、砥石台送り案内装置７０と同等の構成を有し、テーブル駆動装置４０は、砥石台送り駆動装置８０と同等の構成を有する。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、砥石台送り案内装置７０は、ベッド２の上面から突出する一対のガイド７１と、砥石台６０の下面から突出する一対の被ガイド部７２とを備える。一対のガイド７１は、Ｘ軸方向へ延びる部位であり、各々のガイド７１には、Ｘ軸方向へ延びる収容溝７３が形成される。収容溝７３は、ガイド７１の上面側に向けて開口する溝であり、収容溝７３のＺ軸方向に対向する両内壁面の各々には、Ｘ軸方向（収容溝７３の延在方向）へ延びる一対の案内凹部７４が形成される。

被ガイド部７２は、収容溝７３に収容される部位であり、被ガイド部７２の下端部分には、Ｚ軸方向へ張り出す一対の被案内部７５が形成される。一対の被案内部７５は、案内凹部７４の内部に配置され、収容溝７３によってＸ軸方向へ案内される部位であり、各々の被案内部７５には、３つの軸受ポケット７６が形成される。具体的に、軸受ポケット７６は、案内凹部７４の内壁面と対向する部位であって、各々の被案内部７５のＹ軸方向両側を向く外壁面及びＺ軸方向を向く端面のそれぞれに１つずつ形成される。

砥石台送り案内装置７０は、図示しない油圧ポンプから収容溝７３に圧力を供給し、被ガイド部７２とガイド７１との非接触状態を維持しながら被ガイド部７２をＸ軸方向へ案内する。なお、本実施形態において、軸受ポケット７６は、被案内部７５に形成されているが、被案内部７５に対向する案内凹部７４の内壁面に形成してもよい。

砥石台送り駆動装置８０は、シャフト８１と、スライダ８２と、エンコーダ８３とを備える。シャフト８１は、Ｘ軸方向に延びる軸部材であり、ベッド２の上面に固定された一対のシャフト支持部８４（図１参照）によってシャフト８１の軸方向両端が支持される。シャフト８１は、円筒状に形成されたパイプ８５と、パイプ８５の内部に収容された複数の永久磁石８６とを備える。各々の永久磁石８６は、円柱状に形成され、複数の永久磁石８６は、Ｘ軸方向に永久磁石８６のＮ極とＳ極とを順に隣接させた状態で配置される。

スライダ８２は、砥石台６０の下面に固定される部位であり、一対の被案内部７５の間に配置される。スライダ８２には、複数のコイル８７が収容され、複数のコイル８７に電流が印加されると、スライダ８２は、シャフト８１との非接触状態を維持したままシャフト８１に案内されてＸ軸方向へ移動する。なお、本実施形態の砥石台送り案内装置７０には、スライダ８２が１つだけ設けられているが、スライダ８２を複数設けてもよい。

エンコーダ８３は、スケール８８と、ヘッド８９とを備える。スケール８８は、Ｘ軸方向へ延びる長尺の部材であり、一対のガイド７１のうち一方のガイド７１ａの側面であって、スライダ８２と対向する側面に設けられる。ヘッド８９は、スライダ８２のＺ軸方向を向く側面であって、Ｚ軸方向においてスケール８８と対向する位置に設けられる。エンコーダ８３は、ヘッド８９でスケール８８を読み取ることにより、スライダ８２のＸ軸方向における位置を検出する。なお、砥石台送り駆動装置８０は、エンコーダ８３の代わりに磁気センサをスライダ８２に内蔵し、シャフト８１の磁界を磁気センサで検出することにより、スライダ８２のＸ軸方向における位置を検出してもよい。

なお、テーブル案内装置３０のシャフト３１は、軸線方向をＺ軸方向へ向けた状態でベッド２に固定され、テーブル案内装置３０のスライダ（図示せず）は、シャフト３１に案内されながらＸ軸方向へ移動可能に設けられる。

＜３．砥石台送り駆動装置８０の駆動制御について＞
次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、シャフトモータである砥石台送り駆動装置８０の駆動制御について説明する。研削装置１は、砥石台送り駆動装置８０の駆動制御として、速度制御に基づく駆動制御と、砥石台６０と工作物支持装置１０とを相対的に接近させる方向へ移動させる際に発生する研削抵抗の値に基づく駆動制御を選択的に行う。

図３Ａを参照しながら、速度制御に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を説明する。図３Ａに示すように、制御装置１００は、速度指令部１１１と、速度算出部１１２とを備える。速度指令部１１１には、目標とする砥石台６０の送り速度（以下「目標送り速度」と称する）が設定される。速度算出部１１２は、エンコーダ８３から出力された検出信号に基づいて所定時間内でスライダ８２が移動した距離を求め、スライダ８２の送り速度を算出する。

そして、制御装置１００は、送り速度が目標送り速度と一致するように送り速度のフィードバック制御を行う。制御装置１００は、速度指令部１１１に設定された目標送り速度と、速度算出部１１２により算出された送り速度とに基づいて生成した速度信号をサーボアンプ９１に出力する。サーボアンプ９１は、制御装置１００から受信した速度信号に応じてスライダ８２を駆動する。

続いて、図３Ｂを参照しながら、研削抵抗に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を説明する。制御装置１００は、研削抵抗に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行う際、研削抵抗が目標値（以下「目標抵抗値」と称する）となるように、スライダ８２の駆動制御を行う。

ここで、砥石車５０を工作物Ｗに押し当てる際に砥石車５０に加わる圧力は、砥石台６０の送り速度を変化させることで増減し、砥石台６０の送り速度は、砥石台送り駆動装置８０に供給する電流値の増減に応じて変化する。また、砥石車５０による工作物Ｗの研削加工時には発生する研削抵抗は、研削加工時に砥石車５０が工作物Ｗから受ける圧力であり、砥石車５０に工作物Ｗを押し当てるにあたって砥石台送り駆動装置８０が工作物支持装置１０に砥石台６０を接近させる際の反力となる。このことから、研削抵抗は、砥石台送り駆動装置８０に供給される電流値に応じて変化すると捉えることができる。

そこで、制御装置１００は、砥石台送り駆動装置８０（コイル８７）に供給される電流値の変化を研削抵抗の変化とみなし、コイル８７の電流値が目標電流値（即ち、目標抵抗値）となるように、スライダ８２の駆動制御を行う。これにより、研削装置１は、研削抵抗を精度良く検出することができる。

図３Ｂに示すように、制御装置１００は、電流指令部（抵抗指令部）１１３を更に備える。電流指令部１１３には、目標とするコイル８７の電流値（以下「目標電流値」と称する）が設定される。そして、制御装置１００は、研削抵抗としての電流値が目標電流値（目標抵抗値）と一致するように電流値のフィードバック制御を行う。制御装置１００は、電流指令部（抵抗指令部）１１３に設定されている目標電流値（目標抵抗値）と、電流検出器（抵抗検出器）９２により検出された電流値（研削抵抗）とに基づいて生成した電流信号をサーボアンプ９１に出力する。サーボアンプ９１は、制御装置１００から受信した電流信号に応じてスライダ８２を駆動する。

ここで、研削抵抗は、砥石車５０の回転に影響を及ぼすことから、砥石車モータに供給される電流値を検出し、検出された電流値に基づいて砥石台６０の送り速度を制御することも考えられる。しかしながら、砥石車５０の回転数は、クーラント等による影響を受けやすく、砥石車５０の回転数の変化は、研削抵抗に応じて変動するとは限らない。

これに対し、砥石台６０の送り速度の変化は、砥石車５０の回転数の変化と比べて、研削抵抗の変化との連動性が高い。これに加え、研削装置１は、砥石台送り駆動装置８０としてシャフトモータが使用されている。よって、研削装置１は、例えば、砥石台送り駆動装置８０としてねじ送り装置を用いる場合と比べて、砥石台６０を移動させる際に生じる抵抗が小さく、その抵抗が電流値の変化に影響を与えることを抑制できる。その結果、研削装置１は、砥石台送り駆動装置８０の電流値の変化と研削抵抗の変化との連動性をより高めることができる。

また、研削抵抗に基づく砥石台送り駆動装置８０の送り速度を制御するにあたり、主軸台１１や心押台１２に設けた圧力センサによって工作物Ｗに加わる圧力を検出し、その検出値を研削抵抗とみなすことも考えられる。しかしながらこの場合、工作物Ｗの砥石車５０が押し当てられる部位の圧力を直接的に検出することができない。特に、工作物Ｗが長尺である場合、工作物Ｗには、砥石車５０が押し当てられることで撓みが生じるので、その撓み量を勘案して研削抵抗を推測する必要がある。さらにこの場合、圧力センサを配置するためのスペースを確保する必要がある。

これに対し、研削装置１は、砥石車５０を工作物Ｗに押し当てる際にスライダ８２に加わる反力に応じて変動する砥石台送り駆動装置８０の電流値を研削抵抗とみなすので、砥石車５０に加わる圧力を直接的に検出することができる。つまり、研削装置１は、工作物Ｗが長尺である場合においても工作物Ｗの撓み量とは関わりなく、研削加工時に発生する研削抵抗をより高精度に検出できる。また、研削装置１は、工作物Ｗが受ける圧力を検出するための圧力センサを追加で設ける必要がないので、圧力センサの設置に伴うコストの増加を回避することができる。

また、研削装置１は、目標抵抗値を一定値とし、研削加工時に発生する研削抵抗が目標抵抗値である状態を維持する。つまり、研削装置１は、砥石車５０に加わる圧力を一定した状態で研削加工を行う。そして、研削装置１は、研削加工時に発生する研削抵抗を検出し、研削抵抗が一定となるように砥石台送り駆動装置８０の送り速度のフィードバック制御を行う。よって、研削装置１は、位置制御又は速度制御による砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行う場合と比べて、砥石車５０に加わる圧力が一定である状態を維持しやすくすることができる。その結果、研削装置１は、高精度な研削加工を行うことができると共に、砥石車５０の工具寿命を向上させることができる。

これに加え、研削装置１は、砥石台送り案内装置７０として静圧油圧案内装置を用いているので、ガイド７１と被ガイド部７２との非接触状態を維持しながら砥石台６０を移動させることができる。この場合、ガイド７１と被ガイド部７２との摩擦抵抗が電流値の変化に影響を与えることを抑制できるので、砥石台送り駆動装置８０の電流値と研削抵抗の変化との連動性をより高めることができる。

＜４．研削加工処理について＞
次に、図４を参照して、制御装置１００により実行される研削加工処理について説明する。この研削加工処理は、研削装置１が工作物Ｗの研削加工を行う際に実行される。図４に示すように、研削加工処理は、工作物Ｗに対して荒加工を行う荒加工工程（Ｓ１）を行った後、荒加工を行った工作物Ｗに対して仕上加工を行う仕上加工工程（Ｓ２）を行う。そして、研削加工処理は、荒加工工程において、速度制御に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行い、仕上加工工程において、研削抵抗に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行う。

次に、図５に示すフローチャートを参照して、研削加工処理の中で実行される荒加工工程（Ｓ１）について説明する。なお、荒加工工程（Ｓ１）は、工作物Ｗに粗研削を行う第一荒加工処理と、粗研削を行った工作物Ｗに精研削を行う第二荒加工処理とを含む。そして、制御装置１００は、例えば、エンコーダ８３による位置検出によって砥石台６０が予め設定した所定位置に到達したと判定した場合、或いは、研削装置１に設けた定寸装置（図示せず）によって工作物Ｗの外径が予め定めた寸法に到達したと判定した場合に、第一加工処理を終了し、第二荒加工処理へ移行する。

図５に示すように、荒加工工程（Ｓ１）は、最初に、速度指令部１１１に目標送り速度を設定する（Ｓ１１）。なお、このときの目標送り速度を第一速度とする。続いて、荒加工工程（Ｓ１）は、第一荒加工処理を実行する（Ｓ１２）。

次に、荒加工工程（Ｓ１）は、第一荒加工処理が終了したか否かの判定を行う（Ｓ１３）。そして、第一荒加工処理が終了していなければ（Ｓ１３：Ｎｏ）、荒加工工程（Ｓ１）は、引き続きＳ１２の処理を実行する。一方、第一荒加工処理が終了したと判定した場合に（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、荒加工工程（Ｓ１）は、速度指令部１１１に設定する目標送り速度を、第一速度よりも低速である第二速度を目標送り速度として速度指令部１１１に設定する（Ｓ１４）。続いて、荒加工工程（Ｓ１）は、第二荒加工処理を実行する（Ｓ１５）。

次に、荒加工工程（Ｓ１）は、第一荒加工処理が終了したか否かの判定を行う（Ｓ１３）。そして、荒加工工程（Ｓ１）は、第一荒加工処理が終了していなければ（Ｓ１６：Ｎｏ）、引き続きＳ１５の処理を実行し、第一荒加工処理が終了したと判定した場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。なお、第二荒加工処理が終了したか否かの判定は、上記した第一荒加工処理が終了したか否かの判定と同様の方法で行う。

次に、図６に示すフローチャートを参照して、研削加工処理の中で実行される仕上加工工程（Ｓ２）について説明する。なお、仕上加工工程（Ｓ２）は、精研削が行われた工作物Ｗに微研削を行う仕上加工処理と、仕上加工処理が終了した工作物Ｗに行うスパークアウトとを含む。

図６に示すように、仕上加工工程（Ｓ２）は、最初に、電流指令部（抵抗指令部）１２０に目標電流値（目標抵抗値）を設定する（Ｓ２１）。続いて、仕上加工工程（Ｓ２）は、仕上加工処理を実行する（Ｓ２２）。次に、仕上加工工程（Ｓ２）は、仕上加工処理が終了したか否かの判定を行う（Ｓ２３）。なお、仕上加工処理が終了したか否かの判定は、上記した第一荒加工処理及び第二荒加工処理が終了したか否かの判定と同様の方法で行う。

そして、仕上加工工程（Ｓ２）は、仕上加工処理が終了していなければ（Ｓ２３：Ｎｏ）、引き続きＳ２２の処理を実行し、仕上加工処理が終了したと判定した場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、スパークアウトを実行し（Ｓ２４）、本処理を終了する。

このように、研削加工処理は、仕上加工工程において、研削抵抗に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行うことにより、工作物Ｗの研削加工を高精度に行うことができる。その一方、研削加工処理は、荒加工工程において、速度制御に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行うことにより、研削加工を効率良く行うことができるので、研削加工に要する時間の短縮を図ることができる。

以上説明したように、研削装置１は、砥石台送り駆動装置８０としてシャフトモータを使用し、電流検出器（抵抗検出器）９２によって検出された研削抵抗が所定の目標抵抗となるようにシャフトモータを駆動制御することにより、砥石台６０の送り速度を適切な速度に設定する。これにより、研削装置１は、砥石車５０を工作物Ｗに対して一定の圧力で押し付けながら、砥石車５０による工作物Ｗの研削加工を行うことができる。その結果、研削装置１は、安定的に良質な研削加工を行うことができると共に、砥石車５０の工具寿命の向上を図ることができる。

＜５．その他＞
以上、上記実施形態及び各変形例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態及び各変形例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施形態において、研削装置１は、砥石台送り駆動装置８０の電流値を研削抵抗とみなす場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。即ち、研削装置１は、研削抵抗に応じて変動する砥石台送り駆動装置８０の動力値であれば、電流値以外の動力値を研削抵抗とみなし、その動力値に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行ってもよい。なお、電流値以外の動力値としては、電圧値、電力等が例示される。

また、上記実施形態において、研削加工処理は、精研削が速度制御に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御により行われる場合について説明したが、精研削を研削抵抗御に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御で行ってもよい。つまり、研削加工処理は、精研削を、荒加工工程の中で行う代わりに、仕上加工工程の中で行ってもよい。

この場合において、研削加工処理は、粗研削を行う第一荒加工処理が終了すると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、Ｓ１４〜Ｓ１６の処理を省略して荒加工工程を終了し、仕上加工工程へ移行する。そして、研削加工処理は、Ｓ１４の処理に代わる処理として、予め定めた第一電流値を目標電流値として電流指令部（抵抗指令部）１２０に設定する。その後、研削加工処理は、Ｓ１５の処理に代わる処理として、精研削を行う第一仕上加工処理を、研削抵抗に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御により行う。

そして、仕上加工工程は、Ｓ１６の処理と同様に、第一仕上加工処理が終了したか否かを判定し、第一仕上加工工程が終了すると、第一電流値よりも小さな第二電流値を目標電流として電流指令部（抵抗指令部）１２０に設定する。なお、この処理は、上記実施形態におけるＳ２１の処理と同じ処理であり、本処理後は、上記実施形態と同様に、Ｓ２２〜Ｓ２４の処理を行う。

上記実施形態では、荒加工工程において、速度制御に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行う場合について説明したが、位置制御に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行ってもよい。また、上記実施形態では、荒加工工程において、速度制御に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行い、仕上加工工程において、研削抵抗に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行う場合を説明したが、これに限られるものではない。即ち、研削装置１は、荒加工工程及び仕上加工工程の双方において、研削抵抗に基づく砥石台送り駆動装置８０の駆動制御を行ってもよい。

この場合、研削装置１は、抵抗指令部としての電流指令部１２０には、第一荒加工処理における目標電流値と、第二荒加工処理における目標電流値と、仕上加工処理における目標電流値とで、異なる一定値を設定してもよい。この場合、研削装置１は、第一荒加工処理や第二荒加工処理において検出された電流値に通常とは異なる変化があった場合に、研削焼け等の異常を発見することができる。

上記した実施形態では、工作物支持装置１０がベッド２に対し、Ｘ軸方向へのみ移動する場合について説明したが、研削装置１は、工作物支持装置１０をベッド２に対してＸ軸方向へ案内する案内装置を設け、工作物支持装置１０を砥石車５０に対して相対的に接近及び離間する方向へ移動可能な構成としてもよい。なおこの場合に、工作物支持装置１０を砥石車５０及び砥石台６０に対して接近又は離間する方向へ移動させる駆動装置へ供給する電流値は、研削抵抗に応じて変動する。しかしながらこの場合、工作物Ｗの撓み量を勘案して研削抵抗を推測する必要があるため、砥石台送り駆動装置８０の電流値を研削抵抗とみなすことがより好ましい。

また、上記実施形態では、テーブル駆動装置４０がシャフトモータである場合について説明したが、テーブル駆動装置４０には、リニアモータやねじ送り装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、研削装置１がテーブルトラバース型の研削装置である場合を例に挙げて説明したが、砥石台トラバース型の研削装置に本発明を適用することも可能である。また、上記実施形態では、本発明に用いるテーブル案内装置３０及び砥石台送り案内装置７０が、静圧油圧案内装置である場合について説明したが、要求される研削加工の精度によっては、転がり案内装置や滑り案内装置をテーブル案内装置３０及び砥石台送り案内装置７０として用いてもよい。

上記実施形態では、仕上加工処理において、目標抵抗値としての目標電流値を一定とする場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、時間が経過するにつれて目標電流値（目標抵抗値）を小さくしてもよい。この点に関し、図７を参照しながら説明する。

図７は、仕上加工処理における目標電流値（目標抵抗値）と時間の経過との関係を示すグラフである。具体的に、グラフＡは、目標電流値（目標抵抗値）を一定とした場合の目標電流値（目標抵抗値）と時間の経過との関係を表すグラフである。一方、グラフＢは、目標電流値（目標抵抗値）を時間の経過と共に小さくした場合の目標電流値（目標抵抗値）と時間の経過との関係を表すグラフである。

ここで、研削装置１は、軸線周りに回転する工作物Ｗに対し、砥石車５０を押し当てながら研削加工を行う。即ち、砥石台６０の送り速度を一定にして研削加工を行うと、工作物Ｗを軸線周りに一回転させた後の砥石台６０の位置は、回転開始時よりも工作物支持装置１０に接近することとなる。そのため、回転終了時に研削された部位には、回転開始時に研削された部位との接続部位に段差が形成される。

これに対し、砥石台６０の送り速度を時間の経過と共に小さくなるように設定して研削加工を行うと、工作物Ｗを軸線周りに一回転させた後の砥石台６０の移動距離は、時間の経過と共に小さくなる。その結果、仕上加工処理の終了時に研削加工を行った部位に形成される段差も小さくなる。よってこの場合、仕上加工工程は、スパークアウトにおいて工作物Ｗを軸線周りに一回転させながら研削加工を行う際の研削量を、工作物Ｗの軸線周り方向においてほぼ一定とすることができるので、研削加工後の工作物Ｗの面性状を向上させることができる。

１：研削装置、 １０：工作物支持装置、 ５０：砥石車、 ６０：砥石台、 ７０：砥石台送り案内装置（送り案内装置）、 ８０：砥石台送り駆動装置（シャフトモータ）、 ９２：電流検出器（検出器）、 １００：制御装置、 Ｗ：工作物

Claims (8)

1. 工作物を支持する工作物支持装置と、
   前記工作物を研削する砥石車と、
   前記砥石車を支持する砥石台と、
   前記砥石台及び前記工作物支持装置の少なくとも一方を、前記砥石台と前記工作物支持装置とを相対的に接近又は離間する方向へ案内する送り案内装置と、
   前記砥石台及び前記工作物支持装置の前記少なくとも一方を、前記送り案内装置による案内方向へ駆動するシャフトモータと、
   前記砥石台と前記工作物支持装置とを相対的に接近させる方向へ移動させる際に発生する研削抵抗を検出する検出器と、
   前記研削抵抗が所定の目標抵抗値となるように前記シャフトモータの駆動制御を行う制御装置と、
   を備える、研削装置。
2. 前記検出器は、前記研削抵抗に応じて変動する前記シャフトモータの電流値を検出し、
   前記制御装置は、前記シャフトモータの前記電流値の変化を前記研削抵抗の変化とみなし、前記電流値が所定の目標電流値となるように前記シャフトモータの駆動制御を行う、請求項１に記載の研削装置。
3. 前記工作物は、長尺であり、
   前記工作物支持装置は、前記工作物の両端を支持し、
   前記送り案内装置は、前記砥石台を案内し、
   前記シャフトモータは、前記砥石台を駆動する、請求項２に記載の研削装置。
4. 前記制御装置は、
   荒加工において、前記シャフトモータによる位置制御又は速度制御に基づき、前記シャフトモータの駆動制御を行い、
   仕上加工において、前記研削抵抗が前記所定の目標抵抗値となるように前記シャフトモータの駆動制御を行う、請求項１−３の何れか一項に記載の研削装置。
5. 前記制御装置は、荒加工及び仕上加工において、前記研削抵抗が前記所定の目標抵抗値となるように前記シャフトモータの駆動制御を行う、請求項１−３の何れか一項に記載の研削装置。
6. 前記制御装置は、前記所定の目標抵抗値を一定値として、前記シャフトモータの駆動制御を行う、請求項１−５の何れか一項に記載の研削装置。
7. 前記送り案内装置は、静圧油圧案内装置である、請求項１−６の何れか一項に記載の研削装置。
8. 工作物を支持する工作物支持装置と、
   前記工作物を研削する砥石車と、
   前記砥石車を支持する砥石台と、
   前記砥石台及び前記工作物支持装置の少なくとも一方を、前記砥石台と前記工作物支持装置を相対的に接近又は離間する方向へ案内する送り案内装置と、
   前記砥石台及び前記工作物支持装置の前記少なくとも一方を、前記送り案内装置による案内方向へ駆動するシャフトモータと、
   前記砥石台と前記工作物支持装置とを相対的に接近させる方向へ移動させる際に発生する研削抵抗を検出する検出器と、
   を備えて研削装置を用いた研削加工方法であって、
   前記研削抵抗が所定の目標抵抗値となるように前記シャフトモータを駆動することにより前記工作物の研削加工を行う、研削加工方法。

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