JP2023077946A - 研削盤 - Google Patents

Abstract

【課題】円形状部の研削外周面の軸方向の各位置に生じる真円度を向上させることができる研削盤を提供する。【解決手段】研削盤の制御装置は、補正量記憶部、補間補正量算出部及びトラバース動作制御部を有する。補正量記憶部は、円形状部の研削外周面の軸方向の複数位置についての角度毎の真円誤差を、角度毎の補正量Ｄａに変換して記憶する。補間補正量算出部は、角度毎の補正量Ｄａに基づいて、研削外周面の軸方向の複数位置間の角度毎の補間補正量Ｄｂを算出する。トラバース動作制御部は、角度毎の補正量Ｄａ及び角度毎の補間補正量Ｄｂを使用して、円形状部にトラバース研削を行う。【選択図】図９

Description

本発明は、研削盤に関する。

研削盤は、工作物を支持して回転させる工作物支持装置、砥石車を支持して回転させ、砥石車によって工作物支持装置に支持された工作物の外周面を研削する砥石装置等を備える。研削盤によって研削を行う工作物には、円形状部のみを有する軸部材の他に、クランクシャフト等の、円形状部、及び偏心形状部等の非円形状部を有する偏心軸部材がある。特に、工作物としての偏心軸部材の研削を行う場合には、研削外周面の真円度に誤差が生じることがある。

例えば、特許文献１の円筒研削方法及び装置においては、真円度に生じる誤差を補正する工夫がなされている。具体的には、この円筒研削方法においては、未加工のワークの試し研削を行った後に、このワークの真円度誤差を測定し、この真円度誤差に基づいて真円プロフィルデータを作成する。そして、真円プロフィルデータを使用して正規の研削を行うことにより、円筒研削面の真円度を高精度にしている。

特開２０００－２１８４７９号公報

円形状部及び偏心形状部を有する、工作物としての偏心軸部材の研削を行う場合には、形状に伴う剛性の異方性が工作物に存在する。剛性の異方性は、砥石車から工作物に研削時の圧力が加わるときに、圧力が加わる工作物の周方向の位置によって、工作物の剛性が異なることを示す。また、円形状部の軸方向の長さが砥石車の幅よりも長い場合には、この円形状部の軸方向の複数位置に対して、砥石車が工作物の交差方向に相対移動して工作物を研削するプランジ研削が行われた後に、砥石車が工作物の軸方向に相対移動して工作物を研削するトラバース研削が行われる。

この場合において、発明者の研究により、剛性の異方性によって、円形状部の研削外周面の軸方向の各部位に生じる真円度に差が生じ、この真円度が悪化することが分かった。従って、円形状部の研削外周面の軸方向の各部位に生じる真円度を向上させるためには更なる工夫が必要とされる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、円形状部の研削外周面の軸方向の各位置に生じる真円度を向上させることができる研削盤を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
円形状部及び非円形状部を有する工作物を支持して、前記円形状部の中心軸線を中心に前記工作物を回転させる工作物支持装置と、
砥石車を支持して回転させる砥石装置と、
前記砥石車を前記中心軸線に交差する交差方向に相対的に移動させる交差移動装置と、
前記砥石車を前記中心軸線に平行な軸方向に相対的に移動させる平行移動装置と、
前記工作物支持装置、前記交差移動装置及び前記平行移動装置の各動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記円形状部の研削外周面に生じる、前記軸方向の複数位置についての前記中心軸線を中心とする角度毎の、基準値に対する正負の値として実測された真円誤差を、前記正負の値を逆転させて前記軸方向の複数位置の角度毎の補正量に変換して記憶する補正量記憶部と、
前記軸方向の複数位置間についての前記角度毎の補間補正量を、前記軸方向の複数位置の角度毎の補正量に基づいて算出し、又は算出して記憶する補間補正量算出部と、
前記工作物支持装置には前記工作物の角度指令を与え、前記交差移動装置には前記工作物の角度毎に前記軸方向の位置に応じた前記補正量及び前記補間補正量を指令として与え、前記平行移動装置には前記工作物に対する前記砥石車の前記軸方向の位置指令を与えて、前記円形状部にトラバース研削を行うトラバース動作制御部と、を有する、研削盤にある。

前記一態様の研削盤においては、トラバース研削を行う際に真円誤差を小さくするための工夫をしている。具体的には、制御装置の補正量記憶部は、円形状部の軸方向の複数位置の角度毎の補正量を記憶する。また、制御装置の補間補正量算出部は、円形状部の軸方向の複数位置間についての角度毎の補間補正量を算出し、又は算出して記憶する。補正量は、トラバース研削が行われた円形状部の研削外周面の軸方向の複数位置に生じる真円誤差が、円形状部の試し研削後の実測によって求められた後、この真円誤差を補正するデータとして作成される。補間補正量は、円形状部の軸方向の複数位置の角度毎の補正量に基づいて算出される。

そして、制御装置のトラバース動作制御部は、工作物支持装置には工作物の角度指令を与え、交差移動装置には工作物支持装置の角度毎に軸方向の位置に応じた補正量及び補間補正量を指令として与え、平行移動装置には工作物に対する砥石車の軸方向の位置指令を与えて、円形状部にトラバース研削を行う。

この構成により、前記一態様の研削盤によれば、円形状部の研削外周面の軸方向の各部位に生じる真円度を向上させることができる。

実施形態１にかかる、研削盤を示す説明図。 実施形態１にかかる、研削盤の電気的構成を示す説明図。 実施形態１にかかる、工作物を示す説明図。 実施形態１にかかる、工作物の円形状部の研削外周面を研削する砥石車を、断面によって示す説明図。 実施形態１にかかる、工作物の円形状部の研削外周面における真円誤差を示す説明図。 実施形態１にかかる、研削外周面の周方向の各部位における真円誤差を示すグラフ。 実施形態１にかかる、制御装置の機能構成を示す説明図。 実施形態１にかかる、研削外周面の周方向の各位置における、補正量記憶部による補正量を示すグラフ。 実施形態１にかかる、研削外周面の周方向の一部における、補正量記憶部による補正量及び補間補正量算出部による補間補正量を示すグラフ。 実施形態１にかかる、円形状部にプランジ研削及びトラバース研削を行う状態を示す説明図。 実施形態１にかかる、研削盤の研削方法を示すフローチャート。 実施形態２にかかる、研削盤の研削方法を示すフローチャート。

前述した研削盤にかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
１．研削盤１の構成
研削盤１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。本形態の研削盤１は、工作物８の外周面を研削する円筒研削盤である。研削盤１は、工作物８を回転させるとともに砥石車３１を回転させ、かつ、砥石車３１を工作物８に対して工作物８の中心軸線８０１に交差する方向に相対的に移動させることにより、工作物８の外周面を研削する。また、本形態の研削盤１は、クランクシャフト、カムシャフト等を研削するものである。

研削盤１には、工作物トラバース型研削盤、砥石トラバース型研削盤などを適用可能である。工作物トラバース型研削盤は、ベッド１１に対して、工作物８を工作物８の中心軸線８０１に平行な方向に移動させ、砥石車３１を工作物８の中心軸線８０１に交差する方向に移動させる研削盤１である。砥石トラバース型研削盤は、ベッド１１に対して、砥石車３１を、工作物８の中心軸線８０１に平行な方向に移動させるとともに、工作物８の中心軸線８０１に交差する方向に移動させる研削盤１である。

また、本形態の研削盤１には、ラジアル研削盤を適用することもできるし、アンギュラ研削盤を適用することもできる。ラジアル研削盤は、工作物８の中心軸線８０１に対して直交する方向に砥石車３１が相対的に移動する研削盤１である。アンギュラ研削盤は、工作物８の中心軸線８０１に対して斜めに交差する方向に砥石車３１が相対的に移動する研削盤１である。

本形態の研削盤１は、工作物トラバース型研削盤であってラジアル研削盤であり、これを例に挙げて説明する。本形態の研削盤１において、軸方向Ｚとは、水平方向に平行な方向であって、工作物８の円形状部８１の中心軸線８０１に沿った方向のことをいう。交差方向Ｘとは、水平方向に平行な方向であって、軸方向Ｚに交差する方向のことをいう。特に、本形態においては、交差方向Ｘは、軸方向Ｚに直交する方向とする。

研削盤１は、工作物支持装置２、砥石装置３、交差移動装置４、平行移動装置５、半径測定装置７及び制御装置６を備える。

工作物支持装置２は、ベッド１１上において、工作物８の両端部を支持して、工作物８の中心軸線８０１を中心に、工作物８を所定の回転速度で回転駆動するよう構成されている。工作物支持装置２は、回転駆動源としてのモータ２４による回転力を工作物８の一端部に伝達する主軸台２１と、工作物８の他端部を回転支持する心押台２２とを有する。

また、主軸台２１には、工作物８の端部の中心を支持するセンタ部材が設けられていてもよいし、工作物８の端部を把持するチャック機構が設けられていてもよい。工作物８の回転速度は、主軸台２１のモータ２４の回転速度を変更することによって適宜変更可能である。また、心押台２２には、工作物８の端部の中心を支持するセンタ部材が設けられている。

主軸台２１のモータ２４には、位置検出器としてのエンコーダ２５が取り付けられており、主軸台２１による工作物８の中心軸線８０１の回りの回転位置（回転角度）は、エンコーダ２５によって検出される。工作物支持装置２に工作物８が支持されたときには、図４及び図５に示す、工作物８の周方向Ｃの基準位置Ｃ０がエンコーダ２５による周方向Ｃの回転基準位置として設定される。

砥石装置３は、砥石車３１を支持して回転させるよう構成されている。砥石装置３は、砥石車３１が支持された軸部３２と、回転駆動源としてのモータ３４によって軸部３２を回転駆動する駆動部３３とを有する。本形態においては、砥石車３１の中心軸線は、工作物８の中心軸線８０１と平行である。砥石車３１は、円盤形状の部材として形成されており、砥石車３１の外周面によって工作物８の外周面を研削する。

交差移動装置４は、砥石車３１を工作物８の中心軸線８０１に垂直な交差方向Ｘに相対的に移動させるよう構成されている。本形態の交差移動装置４は、砥石装置３及び砥石車３１を、工作物８の中心軸線８０１に対して交差する交差方向Ｘに移動させるよう構成されている。本形態においては、交差移動装置４は、砥石車３１の外周面を工作物８の外周面に接近させるよう構成されている。交差移動装置４においては、工作物８の外周面への砥石車３１の送り速度が決定される。また、交差移動装置４においては、砥石車３１が工作物８に接触したときには、送り速度に応じた切り込み量ｋが決定される。工作物８及び砥石車３１の回転周速度は、砥石車３１の送り速度よりも速い。なお、工作物８の回転方向と砥石車３１の回転方向とは、同一方向であってもよく、逆方向であってもよい。

交差移動装置４は、砥石装置３が載置された砥石テーブル４１、砥石テーブル４１を交差方向Ｘに移動させるためのボールねじ４２及びリニヤガイド４３、ボールねじ４２を回転駆動するモータ４４、モータ４４の回転量に基づいて砥石車３１の交差方向Ｘの位置を検出する位置検出器としてのエンコーダ４５等を用いて構成されている。モータ４４が駆動され、ボールねじ４２及びリニヤガイド４３を介して砥石テーブル４１が交差方向Ｘに移動することによって、砥石装置３が交差方向Ｘに移動する。交差移動装置４は、研削盤１のベッド１１上に構成されている。なお、ボールねじ４２の代わりにリニヤモータが用いられてもよい。

交差移動装置４による砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置は、エンコーダ４５によって検出される。また、エンコーダ４５による砥石車３１の単位時間当たりの移動量を時間微分することにより、砥石車３１の交差方向Ｘにおける移動速度（送り速度）が検出される。交差移動装置４のエンコーダ４５による砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置は、工作物支持装置２の主軸台２１のエンコーダ２５による工作物８の周方向Ｃの回転位置と同期される。

平行移動装置５は、砥石車３１を工作物８の中心軸線８０１に平行な軸方向Ｚに相対的に移動させるよう構成されている。本形態の平行移動装置５は、砥石装置３の砥石車３１に対して、工作物支持装置２における主軸台２１及び心押台２２を、工作物８の中心軸線８０１に沿った軸方向Ｚへ移動させるよう構成されている。平行移動装置５は、工作物８における、砥石車３１の外周面に対向する軸方向Ｚの位置を変化させるよう構成されている。また、平行移動装置５によって、工作物８の軸方向Ｚにおける砥石車３１の移動速度が決定される。

平行移動装置５は、主軸台２１及び心押台２２が載置された工作物テーブル５１、工作物テーブル５１を軸方向Ｚに移動させるためのボールねじ５２及びリニヤガイド５３、ボールねじ５２を回転駆動するモータ５４、モータ５４の回転量に基づいて工作物８の軸方向Ｚの位置を検出する位置検出器としてのエンコーダ５５等を用いて構成されている。モータ５４が駆動され、ボールねじ５２及びリニヤガイド５３を介して工作物テーブル５１が軸方向Ｚに移動することによって、主軸台２１及び心押台２２によって支持された工作物８が軸方向Ｚに移動する。平行移動装置５は、研削盤１のベッド１１上に構成されている。なお、ボールねじ５２の代わりにリニヤモータが用いられてもよい。

平行移動装置５による工作物８の軸方向Ｚの移動位置は、エンコーダ５５によって検出される。また、エンコーダ５５による工作物８の単位時間当たりの移動量を時間微分することにより、工作物８の軸方向Ｚにおける移動速度（送り速度）が検出される。平行移動装置５のエンコーダ５５による工作物８の軸方向Ｚの移動位置は、工作物支持装置２の主軸台２１のエンコーダ２５による工作物８の周方向Ｃの回転位置と同期される。

研削盤１においては、工作物８の半径及び外径を測定する半径測定装置７が用いられる。半径測定装置７は、工作物８を介して砥石車３１に対向する位置に設けられている。半径測定装置７によって、工作物８における、砥石車３１によって研削された位置の半径及び外径が測定される。

制御装置６は、工作物支持装置２、砥石装置３、交差移動装置４、平行移動装置５の動作を制御する。制御装置６は、工作物支持装置２、交差移動装置４及び平行移動装置５の各動作を同期制御し、砥石車３１を交差方向Ｘに相対的に移動させながら工作物８を研削するプランジ研削Ｐと、砥石車３１を軸方向Ｚに相対的に移動させながら工作物８を研削するトラバース研削Ｔとが可能である。

例えば、制御装置６は、工作物８についてプランジ研削Ｐを行う場合には、主として交差移動装置４を制御するプランジ研削制御を行う。また、制御装置６は、工作物８についてトラバース研削Ｔを行う場合には、主として平行移動装置５を制御するトラバース研削制御を行う。プランジ研削Ｐは、交差移動装置４によって工作物８に砥石車３１を交差方向Ｘに接近させる移動速度が、砥石車３１が工作物８の中心軸線８０１に近づくほど遅くなるようにして行われる。トラバース研削Ｔは、平行移動装置５による工作物８の軸方向Ｚの移動速度が、工作物８の研削位置の軸方向Ｚの全長において一定になるようにして行われる。

制御装置６は、工作物支持装置２のモータ２４の回転、砥石装置３のモータ３４の回転、交差移動装置４のモータ４４の回転、平行移動装置５のモータ５４の回転等を制御するよう構成されている。制御装置６は、駆動回路６５３を駆動して砥石装置３のモータ３４の回転を制御する。制御装置６は、工作物支持装置２、交差移動装置４及び平行移動装置５のそれぞれのエンコーダ２５，４５，５５による位置の検出値が、目標値になるよう、工作物支持装置２、交差移動装置４及び平行移動装置５のそれぞれのモータ２４，４４，５４の駆動回路６５２，６５４，６５５をフィードバック制御するよう構成されている。

２．工作物８及び砥石車３１の説明
工作物８の形状、及び研削加工時における工作物８と砥石車３１との位置関係について、図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４に示すように、本形態の研削盤１によって研削加工を行う工作物８は、例えば、クランクシャフトである。クランクシャフトは、複数のクランクウェブ８２１及びクランクピン８２２によるクランク形状を有している。クランクシャフトは、円形状部８１としての、端部に設けられたシャフト部８１１、及び端部及び中間部に設けられたジャーナル部８１２を有する。また、クランクシャフトは、非円形状部８２としてのクランクウェブ８２１、クランクピン８２２及びバランスウェイト８２３とを有する。なお、工作物８の中心軸線８０１と円形状部８１の中心軸線８０１とは同一である。本形態の非円形状部８２は、偏心形状部として形成されている。

本形態においては、工作物８の円形状部８１を研削加工の対象とする。そこで、工作物８の円形状部８１としてのシャフト部８１１に、複数回のプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及び１回のトラバース研削Ｔが行われる。図３においては、プランジ研削を３回行う場合を矢印Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３によって示し、トラバース研削を１回行う場合を矢印Ｔによって示す。図３における矢印Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｔの向きは、工作物８に対して砥石車３１が相対的に移動する状態を示す。

研削加工の対象であるシャフト部８１１の軸方向Ｚの長さは、砥石車３１の幅よりも長い。そこで、図３に示すように、複数回のプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、工作物８の軸方向Ｚにおいて異なる位置Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３において行われる。１回のトラバース研削Ｔは、シャフト部８１１の軸方向Ｚの一方側から他方側に向けて行われる。

図４に示すように、工作物８の周方向Ｃの基準位置Ｃ０は、例えば、工作物８のいずれかの非円形状部８２が突出する周方向Ｃの０°の位置として設定される。つまり、図１及び図２に示す主軸台２１のエンコーダ２５による周方向Ｃの回転基準位置は、工作物８の周方向Ｃの基準位置Ｃ０が砥石車３１に正対する位置として設定される。なお、主軸台２１によって工作物８が回転するときには、工作物８の回転位置が０°～３６０°のどの位置にあるかがエンコーダ２５によって検出される。

３．評価指標としての真円度
本形態において、研削盤１により研削加工される工作物８の円形状部８１の研削外周面８３の評価指標には、真円度を用いる。真円度について、図５を参照して説明する。真円度は、例えば、工作物８の研削外周面８３が、２つの同心の内接仮想円及び外接仮想円によって挟まれるときの半径ｒの差（半径ｒの最大値と最小値との差）として測定される。

４．真円誤差ｅ
非円形状部８２を有する工作物８において、工作物８の円形状部８１を研削加工する場合には、円形状部８１の研削外周面８３に真円誤差ｅが生じる。真円誤差ｅについて、図５及び図６を参照して説明する。

砥石車３１が工作物８に接触して研削が行われる際には、砥石車３１に研削抵抗が生じ、工作物８には、砥石車３１から逃げようとする方向に弾性変形による撓みが生じる。このとき、非円形状部８２を有する工作物８においては、工作物８の周方向Ｃのどの位置に砥石車３１が接触するかによって、工作物８の剛性に違いが生じる。

この剛性の違いは、研削が行われた研削外周面８３の周方向Ｃにおける剛性の異方性を形成し、工作物８の研削外周面８３の周方向Ｃの各位置における半径ｒに誤差が生じる。そして、この半径ｒの誤差が、真円度の誤差を生じさせる。本形態の工作物８としてのクランクシャフトの円形状部８１の研削外周面８３は、楕円形状に近い状態で研削される。

また、砥石車３１が工作物８に接触して研削が行われる際に、砥石車３１によって工作物８に生じる弾性変形による撓みは、一般的には、工作物支持装置２によって工作物８の両端部が支持されていることにより、工作物８の軸方向Ｚの中心に近い位置ほど大きくなる。そして、円形状部８１としてのシャフト部８１１の軸方向Ｚの各位置においては、軸方向Ｚの中心に近い位置ほど撓み量が大きくなり、これに伴って真円度の誤差も大きくなる。つまり、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及びトラバース研削Ｔが行われた後の、円形状部８１としてのシャフト部８１１の研削外周面８３の軸方向Ｚの複数位置についての真円誤差ｅは、軸方向Ｚの中心に近い位置ほど大きくなっている。

本形態の工作物８としてのクランクシャフトにおいては、図５に示すように、研削外周面８３の周方向Ｃの複数位置における真円誤差ｅ（半径ｒの誤差）は、設計上の半径基準円ｒ０に対して、楕円に近い形状を形成するように生じる。また、図６には、研削外周面８３の周方向Ｃの０～３６０°の各位置における真円誤差ｅについて、図３における、研削外周面８３の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１、中間位置Ｚ２及び中心側位置Ｚ３における値として示す。周方向Ｃの０°の位置は、工作物８の中心軸線８０１に対して、クランクピン８２２が設けられた互いに１８０°異なる２つの方向のいずれかの位置として設定される。

図６に示すように、真円誤差ｅは、軸方向Ｚの外側位置Ｚ１、中間位置Ｚ２及び中心側位置Ｚ３のいずれにおいても、周方向Ｃの４５°及び２２５°の付近においてプラス側に最大となる一方、周方向Ｃの１３５°及び３１５°の付近においてマイナス側に最大となる。また、真円誤差ｅは、軸方向Ｚの中心に近くなるほど大きくなる。

５．制御装置６の詳細構成
制御装置６の詳細構成について、図１～図１０を参照して説明する。図７に示すように、制御装置６は、基本研削プログラム取得部６１、プランジ動作制御部６２Ａ、トラバース動作制御部６２Ｂ、補正量記憶部６３及び補間補正量算出部６４を有する。

基本研削プログラム取得部６１は、真円誤差ｅの補正処理が含まれていない基本研削のプログラムを取得する。基本研削プログラムは、円形状部８１としてのシャフト部８１１に対する、複数回のプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及び１回のトラバース研削Ｔを実行するためのプログラムである。

プランジ動作制御部６２Ａは、トラバース研削Ｔの前に、円形状部８１としてのシャフト部８１１の研削外周面８３の軸方向Ｚの複数位置についてプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を順次行う。トラバース動作制御部６２Ｂは、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が行われた後の円形状部８１としてのシャフト部８１１の研削外周面８３についてトラバース研削Ｔを行う。

制御装置６のプランジ動作制御部６２Ａ及びトラバース動作制御部６２Ｂは、図１及び図２に示すように、交差移動装置４のエンコーダ４５による砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置、及び平行移動装置５のエンコーダ５５による工作物８の軸方向Ｚの移動位置と、工作物支持装置２のエンコーダ２５による工作物８の周方向Ｃの回転位置とを同期させるよう構成されている。より具体的には、工作物支持装置２によって工作物８が１回転するときに、工作物支持装置２のエンコーダ２５によって、工作物８の回転基準位置Ｃ０から周方向Ｃに何度の回転位置が砥石車３１に正対しているかが検知される。また、平行移動装置５によって工作物８が軸方向Ｚに移動するときに、平行移動装置５のエンコーダ５５によって、円形状部８１としてのシャフト部８１１の軸方向Ｚのどこの位置が砥石車３１に正対しているかが検知される。

プランジ動作制御部６２Ａは、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２を行うときには、工作物支持装置２に工作物８の角度指令を与える。プランジ動作制御部６２Ａは、プランジ研削Ｐ３を行うときには、工作物支持装置２に工作物８の角度指令を与え、交差移動装置４に、工作物８の角度毎に円形状部８１の軸方向Ｚの中心側位置Ｚ３における補正量Ｄａを指令として与える。プランジ動作制御部６２Ａは、プランジ研削Ｐ３を行うときには、プランジ研削用のプロフィルデータを使用する。プランジ動作制御部６２Ａは、交差移動装置４に、工作物８への砥石車３１の交差方向Ｘにおける、プランジ研削用の所定の切り込み量ｋを指令として与える。

また、プランジ動作制御部６２Ａは、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を行うときに、工作物支持装置２のエンコーダ２５による工作物８の周方向Ｃの回転位置に応じて、交差移動装置４の駆動回路６５４を制御して砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を変更させる。これにより、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が行われるときには、工作物８の周方向Ｃの回転位置と、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置とが同期される。

トラバース動作制御部６２Ｂは、トラバース研削Ｔを行うときに、工作物支持装置２に工作物８の角度指令を与え、交差移動装置４に工作物８の角度毎に円形状部８１の軸方向Ｚの位置に応じた補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂを指令として与え、平行移動装置５に工作物８に対する砥石車３１の軸方向Ｚの位置指令を与える。トラバース動作制御部６２Ｂは、トラバース研削Ｔを行うときには、トラバース研削用のプロフィルデータを使用する。トラバース動作制御部６２Ｂは、交差移動装置４に、工作物８への砥石車３１の交差方向Ｘにおける、トラバース研削用の所定の切り込み量ｋを指令として与える。

また、トラバース動作制御部６２Ｂは、トラバース研削Ｔを行うときに、工作物支持装置２のエンコーダ２５による工作物８の周方向Ｃの回転位置、及び平行移動装置５のエンコーダ５５による工作物８の軸方向Ｚの移動位置に応じて、交差移動装置４の駆動回路６５４を制御して砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を変更させる。これにより、トラバース研削Ｔが行われるときには、工作物８の周方向Ｃの回転位置及び工作物８の軸方向Ｚの移動位置と、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置とが同期される。

所定の切り込み量ｋは、プランジ研削に使用するプランジ研削用の所定の切り込み量ｋとして、プランジ動作制御部６２Ａから交差移動装置４に与えられ、トラバース研削に使用するトラバース研削用の所定の切り込み量ｋとして、トラバース動作制御部６２Ｂから交差移動装置４に与えられる。

本形態のプロフィルデータは、プランジ研削用の所定の切り込み量ｋに応じたプランジ研削用のプロフィルデータと、トラバース研削用の所定の切り込み量ｋに応じたトラバース研削用のプロフィルデータとして用意される。プランジ動作制御部６２Ａにおいては、切り込み量ｋが大きくなればなるほど、補正量Ｄａの大きいプロフィルデータが使用される。トラバース動作制御部６２Ｂにおいては、切り込み量ｋが大きくなればなるほど、補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂの大きいプロフィルデータが使用される。

工作物８の試し研削と、製品としての工作物８の本研削とにおいて、切り込み量ｋは同じ値に設定される。一方、試し研削及び本研削において、切り込み量ｋが大きくなると砥石車３１に生じる研削抵抗も大きくなる。そのため、複数種類の工作物８の研削を行う場合、工作物８の研削の仕方が異なる複数パターンがある場合において、それぞれの切り込み量ｋが大きくなると、研削抵抗に応じて生じる真円誤差ｅも大きくなり、真円誤差ｅを補正するために、補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂの大きいプロフィルデータが必要となる。

図８に示すように、補正量記憶部６３は、図５及び図６に示す、実測によって得られた真円誤差ｅに基づく補正量Ｄａを記憶する。補正量Ｄａは、円形状部８１の研削外周面８３に生じる、軸方向Ｚの複数位置についての中心軸線を中心とする周方向Ｃの位置（角度）毎の、基準値に対する正負の値として実測された真円誤差ｅが、正負の値を逆転させて軸方向Ｚの複数位置の周方向Ｃの位置（角度）毎の補正量Ｄａに変換されて記憶されている。本形態においては、円形状部８１又は工作物８の角度のことを、円形状部８１の周方向Ｃの位置又は回転位置という。

図９に示すように、補間補正量算出部６４は、円形状部８１の軸方向Ｚの複数位置間についての周方向Ｃの位置（角度）毎の補間補正量Ｄｂを、軸方向Ｚの複数位置の周方向Ｃの位置（角度）毎の補正量Ｄａに基づいて算出して記憶する。補間補正量Ｄｂは、補正量Ｄａと同様の形式で記憶される。

補正量記憶部６３における、円形状部８１の周方向Ｃの位置（角度）毎の補正量Ｄａ、及び補間補正量算出部６４における、円形状部８１の周方向Ｃの位置（角度）毎の補間補正量Ｄｂは、工作物８の円形状部８１のプロフィルデータによって構成されている。

プロフィルデータは、円形状部８１の研削外周面８３に生じる、軸方向Ｚの複数位置についての円形状部８１の中心軸線８０１を中心とする周方向Ｃの複数位置における半径基準値ｒ０からの誤差を示す真円誤差ｅを補正するデータとして記憶されている。ここで、「研削外周面８３」は、砥石車３１によって研削された後の外周面を示すだけでなく、砥石車３１によって研削されることが設定された外周面を示すこともある。本形態の補正量記憶部６３において補正量Ｄａを記憶するに当たっては、研削盤１によって、種々の形状の工作物８についてプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及びトラバース研削Ｔによる試し研削が行われ、研削後の工作物８の研削外周面８３の軸方向Ｚ及び周方向Ｃの複数位置の半径ｒが実測される。

この研削外周面８３の半径ｒは、工作物８を研削盤１から取り外した後に、外部測定装置（図示せず）を用いて測定することができる。また、研削外周面８３の半径ｒは、半径測定装置７を用いて、工作物８の円形状部８１としてのシャフト部８１１の研削外周面８３について、軸方向Ｚ及び周方向Ｃの複数位置における半径ｒとして測定してもよい。本形態の半径測定装置７は、トラバース研削Ｔの後において、研削盤１の工作物支持装置２に支持された状態の工作物８の研削外周面８３の半径ｒを測定するよう構成されている。

図５に示すように、真円誤差ｅは、研削外周面８３の軸方向Ｚ及び周方向Ｃの複数位置における半径ｒの誤差として生じ、補正量記憶部６３における補正量Ｄａは、半径基準値ｒ０に対して真円誤差ｅが生じた半径の内外周方向Ｃとは逆の内外周方向Ｃに、真円誤差ｅの分だけオフセットした位置として記憶される。図５における真円誤差ｅは誇張して示しており、実際に生じる真円誤差ｅは数μｍ程度である。

なお、外部測定装置又は半径測定装置７には、工作物８の円形状部８１の研削外周面８３に測定子が接触して測定を行う接触式の測定器、工作物８の円形状部８１の研削外周面８３に、光線、電磁波等が走査されて測定を行う非接触式の測定器等がある。本形態においては、例えば、研削盤１に設けられた定寸装置等を半径測定装置７として用い、工作物支持装置２によって工作物８がその中心軸線８０１を中心に回転されるときに、研削外周面８３の周方向Ｃの複数位置の半径ｒを測定すればよい。

図３、図５及び図８に示すように、本形態の補正量記憶部６３には、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及びトラバース研削Ｔが行われた後の、円形状部８１としてのシャフト部８１１の研削外周面８３の軸方向Ｚの複数位置についての真円誤差ｅに基づく補正量Ｄａが記憶されている。本形態の研削盤１においては、円形状部８１としてのシャフト部８１１に対して、軸方向Ｚの複数位置についてプランジ研削Ｐ１，Ｐ２が行われた後、真円誤差ｅが補正されながら、最終位置のプランジ研削Ｐ３及びトラバース研削Ｔが行われる。試し研削としてのプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及びトラバース研削Ｔが行われた後に真円誤差ｅが実測されるときには、円形状部８１としてのシャフト部８１１の軸方向Ｚの複数位置について、周方向Ｃの複数位置の半径ｒが実測される。なお、周方向Ｃの複数位置は、例えば、周方向Ｃに１～５°等の角度で等間隔に並ぶ複数位置とすればよい。

補正量記憶部６３においては、周方向Ｃの各位置における補正量Ｄａが、真円誤差ｅとは逆方向に、円形状部８１としてのシャフト部８１１の設計上の半径基準値ｒ０から、半径ｒが大きくなるプラス側及び半径ｒが小さくなるマイナス側のいずれに補正するかのデータとして記憶されていればよい。図５においては、真円誤差ｅが、半径基準値ｒ０から半径ｒがプラス側になった場合を符号（＋）によって示し、半径基準値ｒ０から半径ｒがマイナス側になった場合を符号（－）によって示す。実測された真円誤差ｅは、回帰分析等を行って、周方向Ｃ及び軸方向Ｚにおいて値が連続するデータとし、補正量Ｄａに変換して記憶すればよい。

図５に示すように、補正量記憶部６３においては、工作物８の周方向Ｃの基準位置Ｃ０を基準として、周方向Ｃの各位置の補正量Ｄａが記憶されている。工作物８の周方向Ｃの基準位置Ｃ０は、例えば、いずれかの非円形状部８２が工作物８の中心軸線８０１から突出する方向とすればよい。また、工作物支持装置２に支持された工作物８の周方向Ｃの回転基準位置は、工作物８の周方向Ｃの基準位置Ｃ０とすればよい。

補正量Ｄａは、真円誤差ｅによって研削外周面８３の半径が小さくなる周方向Ｃの位置ほど、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を工作物８から遠くするためのデータとして記憶されている。トラバース動作制御部６２Ｂが補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂを用いることにより、研削外周面８３に生じる真円誤差ｅを適切に小さくすることができる。

補正量記憶部６３において記憶する補正量Ｄａ及び補間補正量算出部６４において記憶する補間補正量Ｄｂは、トラバース研削Ｔを行う際の研削外周面８３の軸方向Ｚの複数位置についての真円誤差ｅを補正するための砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置が、研削外周面８３の軸方向Ｚにおいて連続して変化するデータとして記憶されている。換言すれば、補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂは、回帰分析等が行われて、研削外周面８３の周方向Ｃ及び軸方向Ｚにおいて連続して滑らかに変化するデータとして記憶されている。この構成により、トラバース動作制御部６２Ｂによって、トラバース研削Ｔを行う際の真円誤差ｅの補正を円滑に行うことができる。

図８に示すように、本形態の補正量Ｄａは、トラバース研削Ｔを行う際の研削外周面８３の軸方向Ｚの複数位置についての真円誤差ｅを補正するための砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置の補正量Ｄａが、工作物８の軸方向Ｚの中心に近い位置ほど、換言すれば円形状部８１としてのシャフト部８１１の軸方向Ｚの中心に近い位置ほど、大きくなるデータとして記憶されている。図８においては、工作物８の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１、中間位置Ｚ２及び中心側位置Ｚ３について、補正量ＤａがＺ３＞Ｚ２＞Ｚ１の関係にあることを示す。この構成により、軸方向Ｚの位置の違いに応じて生じる真円誤差ｅを、適切に補正することができる。

補正量Ｄａは、周方向Ｃ及び軸方向Ｚにおける適宜位置において、半径基準値ｒ０に対して半径ｒが大きくなる場合、又は半径基準値ｒ０に対して半径ｒが小さくなる場合として記憶される。なお、補正量Ｄａは、周方向Ｃ又は軸方向Ｚにおいて段階的に変化する値として記憶されていてもよい。

図８及び図９に示すように、プロフィルデータは、実測によって求められた軸方向Ｚの複数位置についての周方向Ｃの複数位置における真円誤差ｅを補正するための補正量Ｄａと、軸方向Ｚの複数位置の間についての周方向Ｃの複数位置における真円誤差ｅを補正するための補間補正量Ｄｂとの組み合わせによって構成されている。本形態においては、例えば、研削外周面８３の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１、中間位置Ｚ２及び中心側位置Ｚ３の３か所において真円誤差ｅが実測され、これらの位置Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３についての真円誤差ｅに基づいて補正量Ｄａが作成される。

また、外側位置Ｚ１と中間位置Ｚ２との間の位置Ｚ１２については、外側位置Ｚ１の真円誤差ｅと中間位置Ｚ２の真円誤差ｅとを補間して、補間補正量Ｄｂが作成される。また、中間位置Ｚ２と中心側位置Ｚ３の間の位置Ｚ２３については、中間位置Ｚ２の真円誤差ｅと中心側位置Ｚ３の真円誤差ｅとを補間して、補間補正量Ｄｂが作成される。補間補正量Ｄｂは、線形補間によって作成されてもよく、線形補間以外の種々の補間の仕方によって作成されてもよい。

補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂは、研削外周面８３の軸方向Ｚ及び周方向Ｃの各位置における半径ｒのデータとして、補正量記憶部６３に記憶しておけばよい。また、補間補正量Ｄｂは、研削盤１の稼働時に演算によって求められてもよい。補間補正量Ｄｂは、補間補正量算出部６４において記憶されていない場合でも、補正量Ｄａと併せてプロフィルデータという。

また、プロフィルデータを作成するための真円誤差ｅは、試し研削を行う代わりに、研削のシミュレーションを行って、円形状部８１としてのシャフト部８１１の研削外周面８３に生じる、軸方向Ｚの複数位置についての周方向Ｃの複数位置における真円誤差ｅとして推定してもよい。

図４及び図７に示すように、プランジ動作制御部６２Ａは、研削外周面８３の軸方向Ｚの中心側位置Ｚ３についての真円誤差ｅを補正するよう、プロフィルデータに基づいて、工作物８の周方向Ｃの回転位置（回転角度）に同期して砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を制御して、プランジ研削Ｐ３を行うよう構成されている。また、トラバース動作制御部６２Ｂは、研削外周面８３の軸方向Ｚの複数位置についての真円誤差ｅを補正するよう、プロフィルデータに基づいて、工作物８の周方向Ｃの回転位置及び工作物８の軸方向Ｚの移動位置に同期して砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を制御して、トラバース研削Ｔを行うよう構成されている。

プランジ動作制御部６２Ａは、補正量記憶部６３から、真円誤差ｅの補正量Ｄａとしてのプランジ研削用のプロフィルデータを受け取る。トラバース動作制御部６２Ｂは、補正量記憶部６３及び補間補正量算出部６４から、真円誤差ｅの補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂとしてのトラバース研削用のプロフィルデータを受け取る。そして、プランジ動作制御部６２Ａ及びトラバース動作制御部６２Ｂは、基本研削プログラム取得部６１による基本研削プログラムを実行する際に、プロフィルデータを用いて各モータ２４，３４，４４，５４を制御する。

プランジ研削Ｐ３が行われるときには、プランジ動作制御部６２Ａによる真円誤差ｅの補正が行われた状態で、工作物８の周方向Ｃの回転位置と、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置とが同期される。トラバース研削Ｔが行われるときには、トラバース動作制御部６２Ｂによる真円誤差ｅの補正が行われた状態で、工作物８の周方向Ｃの回転位置及び工作物８の軸方向Ｚの移動位置と、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置とが同期される。

本形態の研削盤１においては、円形状部８１の研削外周面８３の軸方向Ｚの各位置における真円度の誤差を、円形状部８１の研削外周面８３の軸方向Ｚの各位置において補正するために、プランジ動作制御部６２Ａによって研削外周面８３の中心側位置Ｚ３のプランジ研削Ｐ３が行われ、トラバース動作制御部６２Ｂによって研削外周面８３の外側位置Ｚ１及び中間位置Ｚ２のトラバース研削Ｔが行われる。プランジ動作制御部６２Ａは、工作物８の周方向Ｃの回転位置と、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置とが同期されてプランジ研削Ｐ３が行われるときに、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を調整する。トラバース動作制御部６２Ｂは、工作物８の周方向Ｃの回転位置及び工作物８の軸方向Ｚの移動位置と、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置とが同期されてトラバース研削Ｔが行われるときに、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を調整する。

また、プランジ動作制御部６２Ａ及びトラバース動作制御部６２Ｂは、プロフィルデータに基づき、半径ｒが大きくなるプラス側の真円誤差ｅがある研削外周面８３の周方向Ｃの位置においては、砥石車３１が工作物８に近づくよう補正する。一方、プランジ動作制御部６２Ａ及びトラバース動作制御部６２Ｂは、プロフィルデータに基づき、半径ｒが小さくなるマイナス側の真円誤差ｅがある研削外周面８３の周方向Ｃの位置においては、砥石車３１が工作物８から遠ざかるよう補正する。

図１０に示すように、プランジ動作制御部６２Ａは、円形状部８１としてのシャフト部８１１の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１及び中間位置Ｚ２についてプランジ研削Ｐ１，Ｐ２を行う。次いで、プランジ動作制御部６２Ａは、シャフト部８１１の周方向Ｃの回転位置に同期した砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を調整して、真円誤差ｅを補正するようシャフト部８１１の軸方向Ｚの中心側位置Ｚ３のプランジ研削Ｐ３を行う。その後、トラバース動作制御部６２Ｂは、シャフト部８１１の周方向Ｃの回転位置及びシャフト部８１１の軸方向Ｚの移動位置に同期して、研削外周面８３への砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を調整して、真円誤差ｅを補正するようシャフト部８１１の軸方向Ｚの中間位置Ｚ２及び外側位置Ｚ１のトラバース研削Ｔを行う。

図１０においては、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３による研削量Ｋｐと、トラバース研削Ｔによる研削量Ｋｔとを模式的に示す。シャフト部８１１の軸方向Ｚの中心側位置Ｚ３においては、プランジ研削Ｐ３によって仕上げ位置まで研削される。

本形態のプロフィルデータは、プランジ研削Ｐ３が行われた後の真円誤差ｅを補正するためのプランジ研削用のプロフィルデータと、トラバース研削Ｔが行われた後の真円誤差ｅを補正するためのトラバース研削用のプロフィルデータとして、補正量記憶部６３及び補間補正量算出部６４に記憶されている。プランジ研削用のプロフィルデータは、円形状部８１の周方向Ｃの各位置（角度毎）の補正量Ｄａを有する。トラバース研削用のプロフィルデータは、円形状部８１の、軸方向Ｚの複数位置についての周方向Ｃの各位置（角度毎）の補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂを有する。そして、プランジ動作制御部６２Ａによるプランジ研削Ｐ３は、プランジ研削用のプロフィルデータを使用して行われ、トラバース動作制御部６２Ｂによるトラバース研削Ｔは、トラバース研削用のプロフィルデータを使用して行われる。

図８及び図９には、研削外周面８３の周方向Ｃの０～３６０°の各位置における、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置の、工作物８の周方向Ｃの各位置（角度毎）の補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂについて、図１０における、研削外周面８３の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１、中間位置Ｚ２、中心側位置Ｚ３、外側位置Ｚ１と中間位置Ｚ２との間の位置Ｚ１２、及び中間位置Ｚ２と中心側位置Ｚ３の間の位置Ｚ２３における値として示す。砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置の補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂは、軸方向Ｚの外側位置Ｚ１、中間位置Ｚ２、中心側位置Ｚ３、位置Ｚ１２及び位置Ｚ２３のいずれにおいても、真円誤差ｅを打ち消すよう、周方向Ｃの４５°及び２２５°の付近においマイナス側に最大となる一方、周方向Ｃの１３５°及び３１５°の付近においてプラス側に最大となる。また、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置の補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂは、軸方向Ｚの中心に近くなるほど大きくなる。

本形態のトラバース動作制御部６２Ｂは、真円誤差ｅの補正を行いながら、円形状部８１としてのシャフト部８１１の軸方向Ｚの一方側から他方側に向けて１回のみトラバース研削Ｔを行う。これ以外にも、トラバース動作制御部６２Ｂは、円形状部８１としてのシャフト部８１１の軸方向Ｚの一方側及び他方側に向けてトラバース研削Ｔを複数回行ってもよい。この場合には、トラバース動作制御部６２Ｂは、最後のトラバース研削Ｔを行う際に、真円誤差ｅの補正を行ってもよく、複数回のトラバース研削Ｔを行う際に、真円誤差ｅの補正を行ってもよい。

６．研削盤１の研削方法
研削盤１の研削方法について、図１０及び図１１を参照して説明する。研削盤１によって円形状部８１としてのシャフト部８１１の研削が行われる前には、試し研削として、シャフト部８１１のプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及びトラバース研削Ｔが行われ、シャフト部８１１の周方向Ｃ及び軸方向Ｚに生じる半径ｒの誤差が工作物Ｗの回転角度とともに真円誤差ｅとして測定され、回転角度と真円誤差ｅに基づいて作成されたプロフィルデータが補正量記憶部６３及び補間補正量算出部６４において記憶される。

そして、製品としての工作物８のシャフト部８１１の研削が行われる際には、図１０及び図１１に示すように、制御装置６のプランジ動作制御部６２Ａは、第１のプランジ研削Ｐ１として、砥石車３１によってシャフト部８１１の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１のプランジ研削を行う（ステップＳ１０１）。このとき、シャフト部８１１の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１は、トラバース研削Ｔを行うための所定の研削代を残す、所定の外径に研削される。

次いで、図１０及び図１１に示すように、制御装置６のプランジ動作制御部６２Ａは、第２のプランジ研削Ｐ２として、砥石車３１によってシャフト部８１１の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１よりも中心側にオフセットした中間位置Ｚ２のプランジ研削を行う（ステップＳ１０２）。このとき、シャフト部８１１の軸方向Ｚの中間位置Ｚ２は、トラバース研削Ｔを行うための所定の研削代を残す、所定の外径に研削される。

次いで、図１０及び図１１に示すように、制御装置６のプランジ動作制御部６２Ａは、第３のプランジ研削Ｐ３として、砥石車３１によってシャフト部８１１の軸方向Ｚの中心側位置Ｚ３のプランジ研削を行う（ステップＳ１０３）。図１０に示すように、中心側位置Ｚ３は、トラバース研削Ｔが開始される位置であり、中心側位置Ｚ３におけるプランジ研削Ｐ３は、研削外周面８３の最終形状を形成する外径になるまで行われる。

第３のプランジ研削Ｐ３が行われるときには、プランジ研削用の切り込みとトラバース用の切り込みの両方が与えられる。第３のプランジ研削Ｐ３は、プランジ研削用の切り込み時は、基本研削プログラムに基づいて行われ、トラバース用の切り込み時は、プロフィルデータに基づいて、中心側位置Ｚ３にある砥石車３１の、周方向Ｃの各位置における交差方向Ｘの位置が適宜変更されて、真円誤差ｅが補正されながら行われる。換言すれば、シャフト部８１１の軸方向Ｚの中心側位置Ｚ３においては、プランジ研削Ｐ３が行われるときに真円誤差ｅが補正される。

こうして、プランジ動作制御部６２Ａは、基本研削プログラム取得部６１による基本研削プログラムに基づいてプランジ研削Ｐ１，Ｐ２を行い、基本研削プログラム及びプロフィルデータに基づいてプランジ研削Ｐ３を行う。そして、シャフト部８１１の軸方向Ｚの３つの位置について、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が順次行われる。なお、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が行われる回数は、シャフト部８１１の軸方向Ｚの長さに対する砥石車３１の幅の関係に応じた回数となる。

次いで、図１０及び図１１に示すように、制御装置６のトラバース動作制御部６２Ｂは、砥石車３１をシャフト部８１１の軸方向Ｚに相対的に移動させながら、シャフト部８１１にトラバース研削Ｔを行う（ステップＳ１０４）。このとき、制御装置６のトラバース動作制御部６２Ｂは、プロフィルデータに基づいて、第３のプランジ研削Ｐ３が行われた中心側位置Ｚ３にある砥石車３１をシャフト部８１１の中心側から外側に向けて軸方向Ｚに相対的に移動させる。

トラバース研削Ｔは、プロフィルデータに基づき、シャフト部８１１に対する砥石車３１の軸方向Ｚの相対位置が変化するに伴って、シャフト部８１１の周方向Ｃの各位置への砥石車３１の交差方向Ｘの位置が適宜変更されて、真円誤差ｅが補正されながら行われる。また、シャフト部８１１の軸方向Ｚの外側に行くに連れて、真円誤差ｅに応じた砥石車３１の交差方向Ｘの位置の補正量Ｄａが徐々に小さくなるように変化する。

こうして、トラバース動作制御部６２Ｂは、基本研削プログラム取得部６１による基本研削プログラム及びプロフィルデータに基づいてトラバース研削Ｔを行う。そして、シャフト部８１１の軸方向Ｚの中間位置Ｚ２及び外側位置Ｚ１においては、トラバース研削Ｔが行われるときに真円誤差ｅが補正される。このように、シャフト部８１１の研削外周面８３に対してプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３及びトラバース研削Ｔが行われ、真円度が向上したシャフト部８１１が形成される。

７．作用効果
本形態の研削盤１においては、プランジ研削Ｐ３及びトラバース研削Ｔを行う際に、真円誤差ｅが生じにくくする工夫をしている。具体的には、制御装置６の補正量記憶部６３は、シャフト部８１１の軸方向Ｚの複数位置の角度毎の補正量Ｄａを記憶する。また、制御装置６の補間補正量算出部６４は、シャフト部８１１の軸方向Ｚの複数位置間についての周方向Ｃの位置（角度）毎の補間補正量Ｄｂを算出して記憶する。補正量Ｄａは、プランジ研削Ｐ３が行われたシャフト部８１１の軸方向Ｚの中心側位置Ｚ３に生じる真円誤差ｅ、及びトラバース研削が行われたシャフト部８１１の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１及び中間位置Ｚ２に生じる真円誤差ｅが、シャフト部８１１の試し研削後の実測によって求められた後、この真円誤差ｅを補正するデータとして作成される。補間補正量Ｄｂは、シャフト部８１１の軸方向Ｚの複数位置の周方向Ｃの位置（角度）毎の補正量Ｄａに基づいて算出される。

そして、プランジ動作制御部６２Ａは、工作物支持装置２には工作物８の角度指令を与え、交差移動装置４には工作物支持装置２の角度毎に補正量Ｄａを指令として与えて、シャフト部８１１の軸方向Ｚの中心側位置Ｚ３にプランジ研削Ｐ３を行う。また、トラバース動作制御部６２Ｂは、工作物支持装置２には工作物８の角度指令を与え、交差移動装置４には工作物支持装置２の角度毎に軸方向Ｚの位置に応じた補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂを指令として与え、平行移動装置５には工作物８に対する砥石車３１の軸方向Ｚの位置指令を与えて、シャフト部８１１の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１及び中間位置Ｚ２にトラバース研削Ｔを行う。

本形態の研削盤１によれば、円形状部８１としてのシャフト部８１１の軸方向Ｚの各位置において生じる真円誤差ｅの違いを考慮して、砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置の補正を行ってプランジ研削Ｐ３及びトラバース研削Ｔを行うことができる。それ故、本形態の研削盤１によれば、シャフト部８１１の研削外周面８３の軸方向Ｚの各位置に生じる真円度を、より効果的に向上させることができる。

８．真円度の確認
図３に示すように、シャフト部８１１に研削を行った一例として、真円誤差ｅの補正が行われない場合の真円度は、外側位置Ｚ１において１．３μｍ、中間位置Ｚ２において１．８μｍ、中心位置Ｘ３において２．１μｍとなった。一方、プロフィルデータを使用して、外側位置Ｚ１においては０μｍ、中間位置Ｚ２において０．５μｍ、中心位置Ｘ３において１．０μｍの補正を行った場合の真円度は、外側位置Ｚ１において１．３μｍ、中間位置Ｚ２において１．３μｍ、中心位置Ｘ３において１．１μｍとなった。この結果により、プロフィルデータを用いたプランジ動作制御部６２Ａ及びトラバース動作制御部６２Ｂの制御によって真円度が向上する効果が確認された。

＜実施形態２＞
本形態は、図１２のフローチャートに示すように、研削盤１の制御装置６が、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を行うとき及びトラバース研削Ｔを行うときのいずれにおいても、補正量記憶部６３、補間補正量算出部６４、プランジ動作制御部６２Ａ及びトラバース動作制御部６２Ｂを用いた制御を行う場合について示す。図１２においては、研削盤１の研削方法を、ステップＳ２０１～Ｓ２０４によって示す。ステップＳ２０１～Ｓ２０４のいずれにおいても、プランジ動作制御部６２Ａ及びトラバース動作制御部６２Ｂは、基本研削プログラム取得部６１による基本研削プログラムを、補正量記憶部６３及び補間補正量算出部６４に記憶された、補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂとしてのプロフィルデータを用いて実行する。

本形態のプロフィルデータは、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が行われた後の、円形状部８１としてのシャフト部８１１の研削外周面８３の軸方向Ｚの複数位置についての真円誤差ｅを補正するための、補正量記憶部６３における補正量Ｄａを示すプランジ研削用のプロフィルデータと、トラバース研削Ｔが行われた後の、円形状部８１としてのシャフト部８１１の研削外周面８３の軸方向Ｚの複数位置についての真円誤差ｅを補正するための、補正量記憶部６３における補正量Ｄａ及び補間補正量算出部６４における補間補正量Ｄｂを示すトラバース研削用のプロフィルデータとして記憶されている。

本形態において、シャフト部８１１に生じる真円誤差ｅを実測するための試し研削を行うときには、シャフト部８１１の軸方向Ｚの複数位置についてプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を行った後に、シャフト部８１１の研削外周面８３の周方向Ｃの複数位置における半径ｒを測定する。そして、この測定を行った周方向Ｃの複数位置における半径ｒが、半径基準値ｒ０と比べてどれだけ違うかの差が、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の後の真円誤差ｅとなり、真円誤差ｅを補正するための、補正量Ｄａとしてのプランジ研削用のプロフィルデータが記憶される。

また、試し研削を行うときには、シャフト部８１１にトラバース研削Ｔを行った後に、シャフト部８１１の研削外周面８３の周方向Ｃの複数位置（回転角度）における半径ｒを測定する。そして、この測定を行った周方向Ｃの複数位置（回転角度）における半径ｒが、半径基準値ｒ０と比べてどれだけ違うかの差が、トラバース研削Ｔの後の真円誤差ｅとなり、真円誤差ｅを補正するための、回転角度と補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂとの関係してのトラバース研削用のプロフィルデータが記憶される。

本形態のプランジ動作制御部６２Ａは、プランジ研削用のプロフィルデータに基づき、工作物８の周方向Ｃの回転位置（回転角度）に同期した砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を制御してプランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を行う。トラバース動作制御部６２Ｂは、トラバース研削用のプロフィルデータに基づき、工作物８の周方向Ｃの回転位置（回転角度）及び工作物８の軸方向Ｚの移動位置に同期した砥石車３１の交差方向Ｘの移動位置を制御してトラバース研削Ｔを行う。

補正量記憶部６３及び補間補正量算出部６４における、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を行う際の研削外周面８３の真円誤差ｅを補正するためのプランジ研削用のプロフィルデータは、研削外周面８３の周方向Ｃにおいて連続して変化して設定されている。この構成により、プランジ動作制御部６２Ａによって、プランジ研削Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を行う際の真円誤差ｅの補正を円滑に行うことができる。プランジ動作制御部６２Ａによるプランジ研削時の周方向Ｃにおける真円誤差ｅの補正は、実施形態１に示すプランジ研削時及びトラバース研削時の周方向Ｃにおける真円誤差ｅの補正と同様にして行われる。

本形態において、トラバース動作制御部６２Ｂ等の構成は実施形態１の構成と同様である。本形態においては、シャフト部８１１の軸方向Ｚの外側位置Ｚ１及び中間位置Ｚ２において、プランジ研削時とトラバース研削時とに分散して、研削外周面８３の真円誤差ｅを補正することができる。これにより、真円誤差ｅの補正をより適切に行うことができる。

本形態の研削盤１における、その他の構成、作用効果等については、実施形態１の構成、作用効果等と同様である。また、本形態においても、実施形態１に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態１の構成要素と同様である。

＜他の実施形態＞
制御装置６は、工作物８における軸方向Ｚの複数箇所に分離して形成された円形状部８１の研削外周面８３についてプランジ研削及びトラバース研削を行うよう構成され、回転角度と補正量Ｄａ及び補間補正量Ｄｂとの関係を示すプロフィルデータは、複数の円形状部８１について記憶されていてもよい。この場合には、トラバース動作制御部６２Ｂによる真円誤差ｅを補正したトラバース研削Ｔは、複数の円形状部８１について行われる。また、この場合にも、複数の円形状部８１において、プランジ動作制御部６２Ａによる真円誤差ｅを補正したプランジ研削を行ってもよい。この場合には、複数の円形状部８１について、研削後の真円度を向上させることができる。

また、前述した各実施形態の研削盤１は、レスト装置を用いずに、円形状部８１の研削外周面８３に生じる真円度の誤差を抑制するものである。レスト装置は、主に工作物８の軸方向Ｚの中心部付近を接触子によって支持して、砥石車３１から工作物８に圧力が作用するときに、工作物８が径方向に弾性変形によって撓むことを抑制するものである。補正量記憶部６３の、真円誤差ｅを補正するための補正量Ｄａは、レスト装置を用いずに試し研削を行った値として実測される。

本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。

１ 研削盤
２ 工作物支持装置
２１ 主軸台
２２ 心押台
３ 砥石装置
３１ 砥石車
４ 交差移動装置
４１ 砥石テーブル
５ 平行移動装置
５１ 工作物テーブル
６ 制御装置
６１ 基本研削プログラム取得部
６２Ａ プランジ動作制御部
６２Ｂ トラバース動作制御部
６３ 補正量記憶部
６４ 補間補正量算出部
７ 半径測定装置
８ 工作物
８０１ 中心軸線
８１ 円形状部
８１１ シャフト部
８２ 非円形状部
８３ 研削外周面
ｅ 真円誤差
Ｄａ 補正量
Ｄｂ 補間補正量
Ｚ 軸方向
Ｘ 交差方向
Ｃ 周方向

Claims (7)

1. 円形状部及び非円形状部を有する工作物を支持して、前記円形状部の中心軸線を中心に前記工作物を回転させる工作物支持装置と、
   砥石車を支持して回転させる砥石装置と、
   前記砥石車を前記中心軸線に交差する交差方向に相対的に移動させる交差移動装置と、
   前記砥石車を前記中心軸線に平行な軸方向に相対的に移動させる平行移動装置と、
   前記工作物支持装置、前記交差移動装置及び前記平行移動装置の各動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記円形状部の研削外周面に生じる、前記軸方向の複数位置についての前記中心軸線を中心とする角度毎の、基準値に対する正負の値として実測された真円誤差を、前記正負の値を逆転させて前記軸方向の複数位置の角度毎の補正量に変換して記憶する補正量記憶部と、
   前記軸方向の複数位置間についての前記角度毎の補間補正量を、前記軸方向の複数位置の角度毎の補正量に基づいて算出し、又は算出して記憶する補間補正量算出部と、
   前記工作物支持装置には前記工作物の角度指令を与え、前記交差移動装置には前記工作物の角度毎に前記軸方向の位置に応じた前記補正量及び前記補間補正量を指令として与え、前記平行移動装置には前記工作物に対する前記砥石車の前記軸方向の位置指令を与えて、前記円形状部にトラバース研削を行うトラバース動作制御部と、を有する、研削盤。
2. 前記角度毎の前記補正量及び前記角度毎の前記補間補正量は、前記工作物の前記円形状部のプロフィルデータであり、前記交差移動装置に所定の切り込み量を指令として与える、請求項１に記載の研削盤。
3. 前記制御装置は、前記トラバース研削の前に前記円形状部にプランジ研削を行うプランジ動作制御部をさらに有する、請求項２に記載の研削盤。
4. 前記所定の切り込み量は、前記プランジ研削に使用するプランジ研削用の所定の切り込み量と、前記トラバース研削に使用するトラバース研削用の所定の切り込み量を有する、請求項３に記載の研削盤。
5. 前記工作物の前記円形状部を、プランジ研削した後、トラバース研削する場合において、前記プランジ研削時は、前記プランジ研削用の所定の切り込み量を与え、前記プロフィルデータを使用し、
   前記トラバース研削時は、前記トラバース研削用の所定の切り込み量を与え、前記プロフィルデータを使用する、請求項４に記載の研削盤。
6. 前記工作物の前記円形状部を、プランジ研削した後、トラバース研削する場合において、前記プランジ研削時は、前記プランジ研削用の所定の切り込み量のみを与え、
   前記トラバース研削時は、前記トラバース研削用の所定の切り込み量を与え、前記プロフィルデータを使用する、請求項４に記載の研削盤。
7. 前記プロフィルデータは、前記プランジ研削用の所定の切り込み量に応じたプランジ研削用のプロフィルデータと、前記トラバース研削用の所定の切り込み量に応じたトラバース研削用のプロフィルデータを用意し、前記切り込み量が大きくなればなるほど、前記補正量の大きいプロフィルデータを使用する、請求項５に記載の研削盤。

Images