JP3878519B2 - 研削方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削方法に関し、詳しくは、夫々個別に移動駆動される複数の砥石によって工作物の複数の研削対象面を同時に研削する研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば円筒研削盤等の研削盤の中には、工作物に対して夫々個別に移動駆動される複数の砥石を備えたものがあり、このような研削盤を用いて、例えば図５に示すように、個々の砥石Ｔ１，Ｔ２によって工作物Ｗの複数の研削対象面Ｋ１，Ｋ２を同時に研削する場合がある。そして、このような研削を複数の工作物Ｗに対して行う場合、従来の研削方法では、工作物Ｗごとに、各砥石Ｔ１、Ｔ２による研削加工の終了順序が区々となっていた。これは、各砥石Ｔ１，Ｔ２の切れ味が異なる、同時に研削が行われる各研削対象面Ｋ１，Ｋ２の表面硬さの差異が工作物Ｗごとに異なる、研削前における各研削対象面Ｋ１，Ｋ２の寸法の差異が工作物Ｗごとに異なる等、種々の要因によるものである。
【０００３】
特に、複数の砥石によって複数の研削対象面を、研削取代を同量として、同一寸法形状で同一仕上げの研削を行う場合、各砥石による研削加工の終了順序が区々になり易かった。
【０００４】
また、加工中に加工面の寸法等を実際に測定し、この測定結果に基づいて加工状態を制御する、所謂「インプロセス制御」によって、各砥石による研削加工中に、研削送り速度等の研削条件を変更して研削加工を行う場合も、各砥石による研削加工の終了順序が区々になり易かった。例えば図６に示すように、粗研削、中間研削及び精研削等の複数の工程を有する研削加工を行う場合、各工程にて研削対象面の寸法が所定値に達したら次工程に移行するように、インプロセス制御によって研削加工を行うと、一方の砥石（実線）によるものと他方の砥石（破線、１点鎖線）によるものとで、各工程に要する加工時間に差異が生じる。よって、一方の砥石による研削加工に対して、他方の砥石による研削加工が遅れるか（破線）先行するか（１点鎖線）が区々となり、各砥石による研削加工の終了順序が区々になり易かった。なお、図６のグラフは、砥石と工作物との距離を縦軸とし、時間を横軸として、砥石の軌跡により研削加工の状況を表したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
研削加工中には、砥石の押し付け力や研削抵抗によって、工作物に応力が加わり、工作物に撓みが生じるのであるが、工作物ごとに各砥石による研削加工の終了順序が異なると、各砥石による研削加工の終了間際での工作物の撓み方が一定とならない。例えば図６に示した研削加工において、他方の砥石による研削加工に着目すると、一方の砥石（実線）による研削加工に先んじて終了する場合（１点鎖線）では、一方の砥石による研削加工の応力負荷によって工作物が大きく撓んだ状態で、研削加工が終了する。これに対して、遅れて終了する場合（破線）では、一方の砥石による研削加工の応力負荷が解除された状態で、研削加工が終了する。このように、従来の研削方法では、各砥石による研削加工の終了間際での工作物の撓み方が一定とならず、これにより、研削対象面の真円度や真直度等の精度にばらつきが生じ易かった。
【０００６】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、複数の砥石によって工作物の複数の研削対象面を同時に研削する場合であっても、研削精度にばらつきが生じ難い研削方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の研削方法は、夫々個別に移動駆動される複数の砥石によって工作物の複数の研削対象面を同時に研削する研削方法であって、前記各砥石による各研削加工は、同一の加工内容であり、前記複数の砥石のうち、予め定めた砥石による研削加工を、他の砥石による研削加工に先んじて終了させることを特徴とするものである。
まず、第一に、本発明の研削方法では、予め定めた砥石による研削加工を、他の砥石による研削加工に先んじて終了させている。
【０００８】
ここで、研削加工の終了とは、工作物に接触している砥石を離間させて、研削盤による研削加工工程を終了する時点を示すものではなく、砥石が工作物に接触していても、工作物の研削取代がなくなって実質的な研削が完了した時点、すなわち、工作物が所望の寸法に仕上げられた時点、を示すものである。
【０００９】
また、予め定めた砥石による研削加工を他の砥石による研削加工に先んじて終了させる手段としては、特に限定するものではないが、後述する請求項３に記載の手段や請求項４に記載の手段の他、「予め定めた砥石の切れ味を、常時、他の砥石の切れ味よりも良好な状態とする」、「他の砥石による研削加工の研削取代を、予め定めた砥石による研削加工の研削取代よりも多くする」、「他の砥石による研削加工の研削送り速度を、予め定めた砥石による研削加工の研削送り速度よりも遅くする」等の種々の手段を例示することができる。
【００１０】
本発明では、予め定めた砥石による研削加工が他の砥石による研削加工に先んじて終了されるため、予め定めた砥石による研削加工が終了する時点では、工作物は、常時、他の砥石による研削加工の応力負荷により撓んだ状態となる。一方、他の砥石による研削加工が終了する時点では、工作物は、常時、予め定めた砥石による研削加工の応力負荷が抜けた状態となる。よって、複数の工作物を研削するに際しては、各砥石による研削加工の終了間際での工作物の撓み方が定形的となり、研削精度のばらつきを抑制することが可能となる。
【００１１】
第二に、本発明の研削方法では、前記各砥石による各研削加工を、同一の加工内容としている。
【００１２】
ここで、「同一の加工内容」とは、研削取代を同量として研削加工を行い、最終的に同一の寸法形状とすると共に、所定の表面粗さを確保する粗仕上げや上仕上げ等の仕上げ内容を同一とするものである。
【００１３】
複数の砥石によって複数の研削対象面を同時に研削する場合、同一の加工内容であると、各砥石による研削加工の終了順序が区々となり易く、研削精度にばらつきが生じ易いのは、前述の通りである。これに対して、本発明では、研削加工を先に終了させる側の砥石を予め設定しているため、研削精度のばらつきを抑制することが可能であり、同一の加工内容の研削を行う際に、好適である。
【００１４】
請求項２に記載の研削方法は、請求項１に記載の研削方法において、前記各砥石による各研削加工における研削条件を、研削加工中の研削対象面の測定結果に応じて変更することを特徴とするものである。
【００１５】
ここで、「研削条件」とは、「研削送り速度」、「砥石の周速度」、「円筒研削盤等によって工作物を回転させて研削を行う場合における工作物の回転速度」等の種々の条件であり、本発明では、少なくとも一つの条件を変更すればよい。また、「研削対象面の測定結果」とは、研削対象面の寸法や表面粗さ等、研削加工中の研削対象面の実際の状態を測定した結果である。
【００１６】
複数の砥石によって複数の研削対象面を同時に研削する場合、インプロセス制御によって、研削加工中の研削対象面の測定結果に応じて研削条件を変更すると、各砥石による研削加工の終了順序が区々となり易く、研削精度にばらつきが生じ易いのは、前述の通りである。これに対して、本発明では、研削加工を先に終了させる側の砥石を予め設定しているため、研削精度のばらつきを抑制することが可能であり、インプロセス制御によって研削加工を行う際に、好適である。
【００１７】
請求項３に記載の研削方法は、請求項１または請求項２に記載の研削方法において、前記各砥石による研削加工は、研削送り速度の異なる複数の工程を有するものであり、前記各工程のうち、研削送り速度の遅い工程において、前記他の砥石による研削加工の研削取代を、前記予め定めた砥石による研削加工の研削取代よりも多く設定することを特徴とするものである。
【００１８】
予め定めた砥石による研削加工を先んじて終了させるためには、（１）「予め定めた砥石の切れ味を、常時、他の砥石の切れ味よりも良好な状態とする」、（２）「他の砥石による研削加工の研削取代を、予め定めた砥石による研削加工の研削取代よりも多くする」、（３）「他の砥石による研削加工の研削送り速度を、予め定めた砥石による研削加工の研削送り速度よりも遅くする」等の種々の手段がある。しかしながら、上記（１）の手段では、各砥石の切れ味に差異が生じた状態を、常時、維持しなけらばならず、砥石の管理が煩雑となる。また、上記（２）の手段では、研削加工全体において他の砥石側の研削取代を多くする分だけ、研削加工時間が大幅に長くなるばかりか、砥石寿命が短くなる。さらに、上記（３）の手段では、研削加工全体において他の砥石の切削送り速度を遅くする分だけ、他の砥石側の仕上げが無用に高品質となるばかりか、研削加工時間が大幅に長くなってしまう。
【００１９】
これに対して本発明では、複数の工程のうち、研削送り速度の遅い一部の工程において、研削取代に差異を生じさせることで、予め定めた砥石側と他の砥石側とで、研削加工時間に差異を生じさせ、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させる。よって、各砥石の切れ味の差異を維持するための管理は不要である。また、研削加工全体での研削取代を多く設定したり、研削送り速度を無用に遅く設定する必要がなく、研削加工時間が大幅に長くなることはない。従って、簡便な手段によって、大きな不具合を来すことなく、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させることが可能となる。
【００２０】
請求項４に記載の研削方法は、請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の研削方法において、前記他の砥石による研削加工を、前記予め定めた砥石による研削加工よりも所定時間遅らせて行うことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明では、予め定めた砥石側の研削加工と他の砥石側の研削加工とに、時間差を設け、これにより、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させる。よって、前述と同様に、簡便な手段によって、大きな不具合を来すことなく、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させることが可能となる。
【００２２】
請求項５に記載の研削方法は、請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の研削方法において、前記予め定めた砥石を、研削加工終了後においても工作物の研削対象面に接触したままの状態で待機させ、前記他の砥石の研削加工終了後に、予め定めた砥石と他の砥石とを同時に工作物から遅い速度で離間させ、その後、速い速度で離間させることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明では、予め定めた砥石と他の砥石とを工作物から同時に離間させるため、各砥石により負荷された応力の抜け方が定形的となる。しかも、各砥石を工作物から急激に離間させるのではなく、第１段階として遅い速度で離間させるため、応力の抜け方が安定的となる。よって、より一層、研削精度のばらつきを抑制することが可能となる。
【００２４】
なお、工作物から砥石を離間させる際の速度としては、例えば、最初の第１段階の遅い速度を、粗研削、中間研削、精研削等における研削送り速度程度とし、その後の第２段階の速い速度を、研削盤における通常の早送り速度とすればよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明するのであるが、まず、本発明に係る研削方法に用いられる研削盤としての円筒研削盤について説明する。なお、本発明に係る研削方法は、円筒研削盤に限らず、個別に移動駆動される複数の砥石を備えたものであれば、他の種々の研削盤を用いて実施することもできる。
【００２６】
図１に示すように、本例の円筒研削盤１０は、基台部分を構成するベッド２０と、このベッド２０の上面の左右に個別に載置された二つの砥石台３０ａ，３０ｂと、ベッド２０の上面に設けられ、工作物Ｗを支持するテーブル４０とを備えている。ここで、ベッド２０の上面には、工作物Ｗの軸方向であるＺ軸方向（矢印Ｚ）に夫々個別に摺動自在に、二つの支持台３１ａ，３１ｂが載置されており、上記各砥石台３０ａ，３０ｂは、各支持台３１ａ，３１ｂの上面に、工作物Ｗの径方向であるＸ軸方向（矢印Ｘ）に摺動自在に載置されている。
【００２７】
各支持台３１ａ，３１ｂは、夫々、回転角度を的確に割り出すことができるサーボモータ等の駆動装置３２ａ，３２ｂによって、送りねじ機構等の駆動伝達機構３３ａ，３３ｂを介して、Ｚ軸方向に個別に移動駆動される。一方、各砥石台３０ａ，３０ｂは、夫々、回転角度を的確に割り出すことができるサーボモータ等の駆動装置３４ａ，３４ｂによって、送りねじ機構等の駆動伝達機構３５ａ，３５ｂを介して、Ｘ軸方向に個別に移動駆動される。これにより、各砥石台３０ａ，３０ｂは、テーブル４０に対して、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に、夫々個別に移動駆動される。また、各砥石台３０ａ，３０ｂは、夫々、装着された円盤状の砥石Ｔ１，Ｔ２を回転駆動するものであり、砥石Ｔ１，Ｔ２を回転駆動するモータ等の駆動装置３６ａ，３６ｂを備えている。
【００２８】
テーブル４０は、一端側に主軸台４１と他端側に心押し台４２とを備えている。そして、主軸台４１は、回転角度を的確に割り出すことができるサーボモータ等の駆動装置４４によって回転駆動される主軸４３を備えている。工作物Ｗは、一端側が、主軸４３に設けられたチャック４５に把持され、他端側が、心押し台４２に設けられたセンタ４６に押圧されて、テーブル４０上にて支持されると共に、主軸４３の回転軸線を中心軸としてＣ軸周り（矢印Ｃ）に回転駆動される。
【００２９】
ところで、本例では、工作物Ｗとして、クランクシャフトを採用しており、二つの砥石台３０ａ，３０ｂに装着された二つの砥石Ｔ１，Ｔ２によって、クランクジャーナルＷ１やクランクピンＷ２等の研削対象面を、２箇所同時に研削する。次に、本発明に係る研削方法を説明する。なお、本例では、各砥石Ｔ１，Ｔ２によって、研削対象面にプランカット研削を行っているが、トラバースカット研削等の他の研削を行うこともできる。
【００３０】
工作物の研削対象面は、旋盤やフライス盤等による切削加工によって、適宜の研削取代を残した寸法に前加工されている。ここで、二つの砥石Ｔ１，Ｔ２によって同時に研削加工が施される各研削対象面は、前加工によって、同量の研削取代が残された状態となっており、本例の研削方法では、各研削対象面を、最終的に、同一形状、同一寸法及び同一表面粗さに仕上げる。
【００３１】
図２に示すように、二つの砥石Ｔ１，Ｔ２による各研削加工は、粗研削、中間研削及び精研削の複数の工程を有している。なお、図２のグラフは、砥石Ｔ１，Ｔ２と工作物Ｗとの距離を縦軸とし、時間を横軸として、各砥石Ｔ１，Ｔ２の軌跡により研削加工の状況を表したものである。そして、本例の研削加工では、最終工程である精研削において、二つの砥石Ｔ１，Ｔ２のうち、予め定めた側である一方の砥石Ｔ１側の研削対象面が、他側である他方の砥石Ｔ２側の研削対象面よりも先んじて所定寸法に達し、これにより、実質的な研削加工が終了する。すなわち、予め定めた砥石Ｔ１による研削加工が、他の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了する。
【００３２】
ところで、各工程の研削は、同一の砥石Ｔ１，Ｔ２によってなされ、研削送り速度を適宜変更することで、所定の表面粗さを確保している。具体的に、粗研削では、速い研削送り速度で切り込みを行った後、送りを停止してスパークアウトさせ、粗研削における所定の寸法及び表面粗さを確保して、工程を終了する。中間研削では、粗研削よりも遅い研削送り速度にて切り込みを行った後、送りを停止してスパークアウトさせ、中間研削における所定の寸法及び表面粗さを確保して、工程を終了する。精研削では、中間研削よりもさらに遅い研削送り速度にて切り込みを行い、最終的に要望される寸法及び表面粗さを確保して工程を終了する。なお、精研削では、研削送り速度が十分に遅いため、研削送りにて、所定の寸法及び表粗さを確保することができる。よって、本例では、他方の砥石Ｔ２側でスパークアウトを省略しているが、他方の砥石Ｔ２側においても、スパークアウトさせて工程を終了することとしてもよい。
【００３３】
また、研削加工は、インプロセス制御によって行われ、研削加工中に研削対象面の実際の寸法を測定し、この測定結果をフィードバックして砥石台３０ａ，３０ｂの移動駆動を制御することにより行われる。具体的には、各工程において、研削対象面の寸法が所定値に達すると、次工程へと移行するように砥石台３０ａ，３０ｂの移動駆動が制御される。なお、本例では、各砥石Ｔ１，Ｔ２による個々の研削加工において、次工程への移行が同時になされるように、各砥石Ｔ１，Ｔ２による各研削加工のインプロセス制御を同調させている。そして、複数の工程のうち、適宜の工程において、一方の砥石Ｔ１側と他方の砥石Ｔ２側との研削取代を異ならせ、これにより、一方の砥石Ｔ１による研削加工が、他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了されるようにしている。これを、以下に詳細に説明する。
【００３４】
粗研削の工程では、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代が少なく設定されており、他方の砥石Ｔ２側は、研削取代の残量が多い状態で、工程を終了する。よって、粗研削の工程では、他方の砥石Ｔ２側の研削対象面が先に所定寸法に達し、他方の砥石Ｔ２側の工程が先に終了する。そこで、この他方の砥石Ｔ２側を、一方の砥石Ｔ１側の粗研削が終了するまで、スパークアウトの状態のままで待機させる。そして、各砥石Ｔ１，Ｔ２による粗研削が終了すると、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工を、次工程の中間研削へと同時に移行させる。
【００３５】
中間研削の工程では、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削の研削取代を同量に設定してもよい。しかしながら、本例では、中間研削終了後、すなわち最終工程の精研削前、における研削取代の残量が、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側が多くなる範囲内で、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代を多く設定している。これにより、中間研削前における各研削対象面の研削取代の残量の差よりも、中間研削後における各研削対象面の研削取代の残量の差を少なくし、精研削において、他方の砥石Ｔ２側の研削取代が無用に多くなることを抑制している。
【００３６】
中間研削の工程では、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代が多く設定されていることから、一方の砥石Ｔ１側の中間研削が先んじて終了する。よって、一方の砥石Ｔ１側を、他方の砥石Ｔ２側の中間研削が終了するまで、スパークアウトの状態のままで待機させる。そして、各砥石Ｔ１，Ｔ２による中間研削が終了すると、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工を、次工程の精研削へと同時に移行させる。
【００３７】
精研削の工程では、研削対象面の研削取代の残量を全て除去して、所定の寸法及び表面粗さを確保するのであるが、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代の残量が多いことから、一方の砥石Ｔ１側では、他方の砥石Ｔ２側よりも先に、研削対象面が所定の寸法に達し、研削加工が実質的に終了する。ここで、精研削における一方の砥石Ｔ１側と他方の砥石Ｔ２側との研削取代の差は、一方の砥石Ｔ１側の精研削が他方の砥石Ｔ２側の精研削に先んじて確実に終了する量に設定されている。よって、複数の工作物Ｗについて研削加工を行っても、一方の砥石Ｔ１による研削加工は、常時、他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了する。
【００３８】
なお、各砥石Ｔ１，Ｔ２による精研削が終了次第、各砥石台３０ａ，３０ｂを個別に駆動して、早送りにより砥石台３０ａ，３０ｂを工作物Ｗから離れた後退端に移動させてもよいが、本例では、他方の砥石Ｔ２側の精研削が終了するまで、一方の砥石Ｔ１側を、スパークアウトの状態で待機させている。そして、各砥石Ｔ１，Ｔ２による精研削が終了すると、各砥石台３０ａ，３０ｂを同時に駆動して、後退端へと移動させている。これにより、各砥石Ｔ１，Ｔ２による各研削加工の開始時と完了時とにおいて、砥石台３０ａ，３０ｂの動きを同調させている。
【００３９】
以上の例では、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工において、次工程への移行が同調して行われるため、各工程において、各砥石Ｔ１，Ｔ２による工作物Ｗへの応力負荷の状態が定常化する。よって、研削加工の終了間際ばかりでなく、研削加工の途中においても、工作物Ｗの撓み方が定形化する。よって、これにより、研削精度のばらつき度合いを小さくすることができる。また、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工において、次工程への移行が同調されるため、次工程への移行に応じて、研削条件として、工作物Ｗの回転速度を変更することもでき、これにより、各工程において、より適切な研削条件を設定することもできる。
【００４０】
次に、本発明に係る研削方法の別の例を、図３に基づいて説明する。本例では、一方の砥石Ｔ１による研削加工と他方の砥石Ｔ２による研削加工とを、同調させることなく、個別にインプロセス制御している。具体的には、粗研削、中間研削及び精研削等の各工程について、各砥石Ｔ１，Ｔ２による個々の研削加工において、前工程が終了次第、次工程に移行するように制御している。
【００４１】
本例においても、上述の例と同様に、粗研削の工程において、一方の砥石Ｔ１側の研削取代よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代を少なく設定している。そして、この粗研削よりも研削送り速度が遅く、研削に時間を要する中間研削や精研削にて、一方の砥石Ｔ１側の研削取代よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代を多く設定している。これにより、一方の砥石Ｔ１による研削加工は、常時、他方の砥石Ｔ２による研削加工よりも先に終了する。
【００４２】
なお、精研削では研削取代を同量とする一方で、粗研削及び中間研削において研削取代を異ならせ、これにより、一方の砥石Ｔ１による研削加工を他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了させるようにしてもよい。また、粗研削では研削取代を同量とする一方で、中間研削及び精研削において研削取代を異ならせ、これにより、一方の砥石Ｔ１による研削加工を他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了させるようにしてもよい。
【００４３】
次に、本発明に係る研削方法のさらに別の例を、図４に基づいて説明する。本例においても、一方の砥石Ｔ１による研削加工と他方の砥石Ｔ２による研削加工とを、同調させることなく、個別にインプロセス制御している。
【００４４】
本例では、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工における粗研削、中間研削及び精研削の各工程において、一方の砥石Ｔ１側と他方の砥石Ｔ２側とで、研削取代を同量に設定しているのであるが、一方の砥石Ｔ１による研削加工に対して他方の砥石Ｔ２による研削加工を所定時間遅らせることで、一方の砥石Ｔ１による研削加工を他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了させている。
【００４５】
次に、本発明に係る研削方法のさらにまた別の例を、図５に基づいて説明する。なお、図５は、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工の終了部分を示すグラフであり、研削加工終了前の加工内容に関しては、上述の各例のものを適宜、採用すればよい。
【００４６】
本例では、一方の砥石Ｔ１の研削加工が終了した時点（図示ａ点）では、一方の砥石Ｔ１を工作物から直ちに離間させず、工作物の研削対象面に接触した状態のまま待機させている。そして、他方の砥石Ｔ２の研削加工が終了した時点（図示ｂ点）で、一方の砥石Ｔ１と他方の砥石Ｔ２とを、工作物から同時に離間させている。ここで、各砥石Ｔ１，Ｔ２を工作物から離間させる速度としては、第１段階（図示ｂ点からｃ点まで）では、研削送り速度程度のゆっくりとした速度とし、その後の第２段階（図示ｃ点以降）では、研削盤の通常の早送り速度としている。
【００４７】
以上、本発明に係る研削方法の実施形態を例示したが、本発明はこれに限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、インプロセス制御に限らず、ＣＮＣ制御等の数値制御によって研削加工を行ってもよい。また、一方の砥石側と他方の砥石側とで研削取代に差異を設けることによる手段と、一方の砥石側と他方の砥石側とで研削加工に時間差を設けることによる手段とを併用し、これにより、一方の砥石による研削加工を他方の砥石による研削加工に先んじて終了させるようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明した本発明に係る研削方法によれば、次のような効果を得ることができる。
【００４９】
請求項１に記載の発明によれば、予め定めた砥石による研削加工が他の砥石による研削加工に先んじて終了されるため、複数の工作物を研削するに際して、各砥石による研削加工の終了間際での工作物の撓み方を定形化することができ、研削精度のばらつきを生じ難くすることができる。
【００５０】
また、研削精度にばらつきが生じ易い同一の加工内容の研削を行う場合に、良好に適用することができる。
【００５１】
請求項２に記載の発明によれば、研削精度にばらつきが生じ易いインプロセス制御によって研削加工を行う場合に、良好に適用することができる。
【００５２】
請求項３に記載の発明によれば、大きな不具合を来すことがない簡便な手段によって、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させることができる。
【００５３】
請求項４に記載の発明によっても、大きな不具合を来すことがない簡便な手段によって、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させることができる。
【００５４】
請求項５に記載の発明によれば、各砥石により負荷された応力の抜け方を定形的及び安定的とすることができるため、より一層、研削精度のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研削方法に用いられる円筒研削盤の一例を示す平面図である。
【図２】本発明に係る研削方法の一例を示すグラフである。
【図３】本発明に係る研削方法の別の例を示すグラフである。
【図４】本発明に係る研削方法のさらに別の例を示すグラフである。
【図５】本発明に係る研削方法のさらまた別の例を示すグラフである。
【図６】複数の砥石によって複数の研削対象面を同時に研削する状態を示す要部平面図である。
【図７】従来の研削方法を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｔ１ 砥石（一方の砥石（予め定めた砥石））
Ｔ２ 砥石（他方の砥石（他の砥石））
Ｗ 工作物
１０ 研削盤
２０ ベッド
３０ 砥石台
３１ 支持台
４０ テーブル
４１ 主軸台
４２ 心押し台
４３ 主軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削方法に関し、詳しくは、夫々個別に移動駆動される複数の砥石によって工作物の複数の研削対象面を同時に研削する研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば円筒研削盤等の研削盤の中には、工作物に対して夫々個別に移動駆動される複数の砥石を備えたものがあり、このような研削盤を用いて、例えば図５に示すように、個々の砥石Ｔ１，Ｔ２によって工作物Ｗの複数の研削対象面Ｋ１，Ｋ２を同時に研削する場合がある。そして、このような研削を複数の工作物Ｗに対して行う場合、従来の研削方法では、工作物Ｗごとに、各砥石Ｔ１、Ｔ２による研削加工の終了順序が区々となっていた。これは、各砥石Ｔ１，Ｔ２の切れ味が異なる、同時に研削が行われる各研削対象面Ｋ１，Ｋ２の表面硬さの差異が工作物Ｗごとに異なる、研削前における各研削対象面Ｋ１，Ｋ２の寸法の差異が工作物Ｗごとに異なる等、種々の要因によるものである。
【０００３】
特に、複数の砥石によって複数の研削対象面を、研削取代を同量として、同一寸法形状で同一仕上げの研削を行う場合、各砥石による研削加工の終了順序が区々になり易かった。
【０００４】
また、加工中に加工面の寸法等を実際に測定し、この測定結果に基づいて加工状態を制御する、所謂「インプロセス制御」によって、各砥石による研削加工中に、研削送り速度等の研削条件を変更して研削加工を行う場合も、各砥石による研削加工の終了順序が区々になり易かった。例えば図６に示すように、粗研削、中間研削及び精研削等の複数の工程を有する研削加工を行う場合、各工程にて研削対象面の寸法が所定値に達したら次工程に移行するように、インプロセス制御によって研削加工を行うと、一方の砥石（実線）によるものと他方の砥石（破線、１点鎖線）によるものとで、各工程に要する加工時間に差異が生じる。よって、一方の砥石による研削加工に対して、他方の砥石による研削加工が遅れるか（破線）先行するか（１点鎖線）が区々となり、各砥石による研削加工の終了順序が区々になり易かった。なお、図６のグラフは、砥石と工作物との距離を縦軸とし、時間を横軸として、砥石の軌跡により研削加工の状況を表したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
研削加工中には、砥石の押し付け力や研削抵抗によって、工作物に応力が加わり、工作物に撓みが生じるのであるが、工作物ごとに各砥石による研削加工の終了順序が異なると、各砥石による研削加工の終了間際での工作物の撓み方が一定とならない。例えば図６に示した研削加工において、他方の砥石による研削加工に着目すると、一方の砥石（実線）による研削加工に先んじて終了する場合（１点鎖線）では、一方の砥石による研削加工の応力負荷によって工作物が大きく撓んだ状態で、研削加工が終了する。これに対して、遅れて終了する場合（破線）では、一方の砥石による研削加工の応力負荷が解除された状態で、研削加工が終了する。このように、従来の研削方法では、各砥石による研削加工の終了間際での工作物の撓み方が一定とならず、これにより、研削対象面の真円度や真直度等の精度にばらつきが生じ易かった。
【０００６】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、複数の砥石によって工作物の複数の研削対象面を同時に研削する場合であっても、研削精度にばらつきが生じ難い研削方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の研削方法は、夫々個別に移動駆動される複数の砥石によって工作物の複数の研削対象面を同時に研削する研削方法であって、前記各砥石による各研削加工は、同一の加工内容であり、前記複数の砥石のうち、予め定めた砥石による研削加工を、他の砥石による研削加工に先んじて終了させることを特徴とするものである。
まず、第一に、本発明の研削方法では、予め定めた砥石による研削加工を、他の砥石による研削加工に先んじて終了させている。
【０００８】
ここで、研削加工の終了とは、工作物に接触している砥石を離間させて、研削盤による研削加工工程を終了する時点を示すものではなく、砥石が工作物に接触していても、工作物の研削取代がなくなって実質的な研削が完了した時点、すなわち、工作物が所望の寸法に仕上げられた時点、を示すものである。
【０００９】
また、予め定めた砥石による研削加工を他の砥石による研削加工に先んじて終了させる手段としては、特に限定するものではないが、後述する請求項３に記載の手段や請求項４に記載の手段の他、「予め定めた砥石の切れ味を、常時、他の砥石の切れ味よりも良好な状態とする」、「他の砥石による研削加工の研削取代を、予め定めた砥石による研削加工の研削取代よりも多くする」、「他の砥石による研削加工の研削送り速度を、予め定めた砥石による研削加工の研削送り速度よりも遅くする」等の種々の手段を例示することができる。
【００１０】
本発明では、予め定めた砥石による研削加工が他の砥石による研削加工に先んじて終了されるため、予め定めた砥石による研削加工が終了する時点では、工作物は、常時、他の砥石による研削加工の応力負荷により撓んだ状態となる。一方、他の砥石による研削加工が終了する時点では、工作物は、常時、予め定めた砥石による研削加工の応力負荷が抜けた状態となる。よって、複数の工作物を研削するに際しては、各砥石による研削加工の終了間際での工作物の撓み方が定形的となり、研削精度のばらつきを抑制することが可能となる。
【００１１】
第二に、本発明の研削方法では、前記各砥石による各研削加工を、同一の加工内容としている。
【００１２】
ここで、「同一の加工内容」とは、研削取代を同量として研削加工を行い、最終的に同一の寸法形状とすると共に、所定の表面粗さを確保する粗仕上げや上仕上げ等の仕上げ内容を同一とするものである。
【００１３】
複数の砥石によって複数の研削対象面を同時に研削する場合、同一の加工内容であると、各砥石による研削加工の終了順序が区々となり易く、研削精度にばらつきが生じ易いのは、前述の通りである。これに対して、本発明では、研削加工を先に終了させる側の砥石を予め設定しているため、研削精度のばらつきを抑制することが可能であり、同一の加工内容の研削を行う際に、好適である。
【００１４】
請求項２に記載の研削方法は、請求項１に記載の研削方法において、前記各砥石による各研削加工における研削条件を、研削加工中の研削対象面の測定結果に応じて変更することを特徴とするものである。
【００１５】
ここで、「研削条件」とは、「研削送り速度」、「砥石の周速度」、「円筒研削盤等によって工作物を回転させて研削を行う場合における工作物の回転速度」等の種々の条件であり、本発明では、少なくとも一つの条件を変更すればよい。また、「研削対象面の測定結果」とは、研削対象面の寸法や表面粗さ等、研削加工中の研削対象面の実際の状態を測定した結果である。
【００１６】
複数の砥石によって複数の研削対象面を同時に研削する場合、インプロセス制御によって、研削加工中の研削対象面の測定結果に応じて研削条件を変更すると、各砥石による研削加工の終了順序が区々となり易く、研削精度にばらつきが生じ易いのは、前述の通りである。これに対して、本発明では、研削加工を先に終了させる側の砥石を予め設定しているため、研削精度のばらつきを抑制することが可能であり、インプロセス制御によって研削加工を行う際に、好適である。
【００１７】
請求項３に記載の研削方法は、請求項１または請求項２に記載の研削方法において、前記各砥石による研削加工は、研削送り速度の異なる複数の工程を有するものであり、前記各工程のうち、研削送り速度の遅い工程において、前記他の砥石による研削加工の研削取代を、前記予め定めた砥石による研削加工の研削取代よりも多く設定することを特徴とするものである。
【００１８】
予め定めた砥石による研削加工を先んじて終了させるためには、（１）「予め定めた砥石の切れ味を、常時、他の砥石の切れ味よりも良好な状態とする」、（２）「他の砥石による研削加工の研削取代を、予め定めた砥石による研削加工の研削取代よりも多くする」、（３）「他の砥石による研削加工の研削送り速度を、予め定めた砥石による研削加工の研削送り速度よりも遅くする」等の種々の手段がある。しかしながら、上記（１）の手段では、各砥石の切れ味に差異が生じた状態を、常時、維持しなけらばならず、砥石の管理が煩雑となる。また、上記（２）の手段では、研削加工全体において他の砥石側の研削取代を多くする分だけ、研削加工時間が大幅に長くなるばかりか、砥石寿命が短くなる。さらに、上記（３）の手段では、研削加工全体において他の砥石の切削送り速度を遅くする分だけ、他の砥石側の仕上げが無用に高品質となるばかりか、研削加工時間が大幅に長くなってしまう。
【００１９】
これに対して本発明では、複数の工程のうち、研削送り速度の遅い一部の工程において、研削取代に差異を生じさせることで、予め定めた砥石側と他の砥石側とで、研削加工時間に差異を生じさせ、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させる。よって、各砥石の切れ味の差異を維持するための管理は不要である。また、研削加工全体での研削取代を多く設定したり、研削送り速度を無用に遅く設定する必要がなく、研削加工時間が大幅に長くなることはない。従って、簡便な手段によって、大きな不具合を来すことなく、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させることが可能となる。
【００２０】
請求項４に記載の研削方法は、請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の研削方法において、前記他の砥石による研削加工を、前記予め定めた砥石による研削加工よりも所定時間遅らせて行うことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明では、予め定めた砥石側の研削加工と他の砥石側の研削加工とに、時間差を設け、これにより、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させる。よって、前述と同様に、簡便な手段によって、大きな不具合を来すことなく、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させることが可能となる。
【００２２】
請求項５に記載の研削方法は、請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の研削方法において、前記予め定めた砥石を、研削加工終了後においても工作物の研削対象面に接触したままの状態で待機させ、前記他の砥石の研削加工終了後に、予め定めた砥石と他の砥石とを同時に工作物から遅い速度で離間させ、その後、速い速度で離間させることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明では、予め定めた砥石と他の砥石とを工作物から同時に離間させるため、各砥石により負荷された応力の抜け方が定形的となる。しかも、各砥石を工作物から急激に離間させるのではなく、第１段階として遅い速度で離間させるため、応力の抜け方が安定的となる。よって、より一層、研削精度のばらつきを抑制することが可能となる。
【００２４】
なお、工作物から砥石を離間させる際の速度としては、例えば、最初の第１段階の遅い速度を、粗研削、中間研削、精研削等における研削送り速度程度とし、その後の第２段階の速い速度を、研削盤における通常の早送り速度とすればよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明するのであるが、まず、本発明に係る研削方法に用いられる研削盤としての円筒研削盤について説明する。なお、本発明に係る研削方法は、円筒研削盤に限らず、個別に移動駆動される複数の砥石を備えたものであれば、他の種々の研削盤を用いて実施することもできる。
【００２６】
図１に示すように、本例の円筒研削盤１０は、基台部分を構成するベッド２０と、このベッド２０の上面の左右に個別に載置された二つの砥石台３０ａ，３０ｂと、ベッド２０の上面に設けられ、工作物Ｗを支持するテーブル４０とを備えている。ここで、ベッド２０の上面には、工作物Ｗの軸方向であるＺ軸方向（矢印Ｚ）に夫々個別に摺動自在に、二つの支持台３１ａ，３１ｂが載置されており、上記各砥石台３０ａ，３０ｂは、各支持台３１ａ，３１ｂの上面に、工作物Ｗの径方向であるＸ軸方向（矢印Ｘ）に摺動自在に載置されている。
【００２７】
各支持台３１ａ，３１ｂは、夫々、回転角度を的確に割り出すことができるサーボモータ等の駆動装置３２ａ，３２ｂによって、送りねじ機構等の駆動伝達機構３３ａ，３３ｂを介して、Ｚ軸方向に個別に移動駆動される。一方、各砥石台３０ａ，３０ｂは、夫々、回転角度を的確に割り出すことができるサーボモータ等の駆動装置３４ａ，３４ｂによって、送りねじ機構等の駆動伝達機構３５ａ，３５ｂを介して、Ｘ軸方向に個別に移動駆動される。これにより、各砥石台３０ａ，３０ｂは、テーブル４０に対して、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に、夫々個別に移動駆動される。また、各砥石台３０ａ，３０ｂは、夫々、装着された円盤状の砥石Ｔ１，Ｔ２を回転駆動するものであり、砥石Ｔ１，Ｔ２を回転駆動するモータ等の駆動装置３６ａ，３６ｂを備えている。
【００２８】
テーブル４０は、一端側に主軸台４１と他端側に心押し台４２とを備えている。そして、主軸台４１は、回転角度を的確に割り出すことができるサーボモータ等の駆動装置４４によって回転駆動される主軸４３を備えている。工作物Ｗは、一端側が、主軸４３に設けられたチャック４５に把持され、他端側が、心押し台４２に設けられたセンタ４６に押圧されて、テーブル４０上にて支持されると共に、主軸４３の回転軸線を中心軸としてＣ軸周り（矢印Ｃ）に回転駆動される。
【００２９】
ところで、本例では、工作物Ｗとして、クランクシャフトを採用しており、二つの砥石台３０ａ，３０ｂに装着された二つの砥石Ｔ１，Ｔ２によって、クランクジャーナルＷ１やクランクピンＷ２等の研削対象面を、２箇所同時に研削する。次に、本発明に係る研削方法を説明する。なお、本例では、各砥石Ｔ１，Ｔ２によって、研削対象面にプランカット研削を行っているが、トラバースカット研削等の他の研削を行うこともできる。
【００３０】
工作物の研削対象面は、旋盤やフライス盤等による切削加工によって、適宜の研削取代を残した寸法に前加工されている。ここで、二つの砥石Ｔ１，Ｔ２によって同時に研削加工が施される各研削対象面は、前加工によって、同量の研削取代が残された状態となっており、本例の研削方法では、各研削対象面を、最終的に、同一形状、同一寸法及び同一表面粗さに仕上げる。
【００３１】
図２に示すように、二つの砥石Ｔ１，Ｔ２による各研削加工は、粗研削、中間研削及び精研削の複数の工程を有している。なお、図２のグラフは、砥石Ｔ１，Ｔ２と工作物Ｗとの距離を縦軸とし、時間を横軸として、各砥石Ｔ１，Ｔ２の軌跡により研削加工の状況を表したものである。そして、本例の研削加工では、最終工程である精研削において、二つの砥石Ｔ１，Ｔ２のうち、予め定めた側である一方の砥石Ｔ１側の研削対象面が、他側である他方の砥石Ｔ２側の研削対象面よりも先んじて所定寸法に達し、これにより、実質的な研削加工が終了する。すなわち、予め定めた砥石Ｔ１による研削加工が、他の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了する。
【００３２】
ところで、各工程の研削は、同一の砥石Ｔ１，Ｔ２によってなされ、研削送り速度を適宜変更することで、所定の表面粗さを確保している。具体的に、粗研削では、速い研削送り速度で切り込みを行った後、送りを停止してスパークアウトさせ、粗研削における所定の寸法及び表面粗さを確保して、工程を終了する。中間研削では、粗研削よりも遅い研削送り速度にて切り込みを行った後、送りを停止してスパークアウトさせ、中間研削における所定の寸法及び表面粗さを確保して、工程を終了する。精研削では、中間研削よりもさらに遅い研削送り速度にて切り込みを行い、最終的に要望される寸法及び表面粗さを確保して工程を終了する。なお、精研削では、研削送り速度が十分に遅いため、研削送りにて、所定の寸法及び表粗さを確保することができる。よって、本例では、他方の砥石Ｔ２側でスパークアウトを省略しているが、他方の砥石Ｔ２側においても、スパークアウトさせて工程を終了することとしてもよい。
【００３３】
また、研削加工は、インプロセス制御によって行われ、研削加工中に研削対象面の実際の寸法を測定し、この測定結果をフィードバックして砥石台３０ａ，３０ｂの移動駆動を制御することにより行われる。具体的には、各工程において、研削対象面の寸法が所定値に達すると、次工程へと移行するように砥石台３０ａ，３０ｂの移動駆動が制御される。なお、本例では、各砥石Ｔ１，Ｔ２による個々の研削加工において、次工程への移行が同時になされるように、各砥石Ｔ１，Ｔ２による各研削加工のインプロセス制御を同調させている。そして、複数の工程のうち、適宜の工程において、一方の砥石Ｔ１側と他方の砥石Ｔ２側との研削取代を異ならせ、これにより、一方の砥石Ｔ１による研削加工が、他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了されるようにしている。これを、以下に詳細に説明する。
【００３４】
粗研削の工程では、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代が少なく設定されており、他方の砥石Ｔ２側は、研削取代の残量が多い状態で、工程を終了する。よって、粗研削の工程では、他方の砥石Ｔ２側の研削対象面が先に所定寸法に達し、他方の砥石Ｔ２側の工程が先に終了する。そこで、この他方の砥石Ｔ２側を、一方の砥石Ｔ１側の粗研削が終了するまで、スパークアウトの状態のままで待機させる。そして、各砥石Ｔ１，Ｔ２による粗研削が終了すると、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工を、次工程の中間研削へと同時に移行させる。
【００３５】
中間研削の工程では、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削の研削取代を同量に設定してもよい。しかしながら、本例では、中間研削終了後、すなわち最終工程の精研削前、における研削取代の残量が、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側が多くなる範囲内で、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代を多く設定している。これにより、中間研削前における各研削対象面の研削取代の残量の差よりも、中間研削後における各研削対象面の研削取代の残量の差を少なくし、精研削において、他方の砥石Ｔ２側の研削取代が無用に多くなることを抑制している。
【００３６】
中間研削の工程では、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代が多く設定されていることから、一方の砥石Ｔ１側の中間研削が先んじて終了する。よって、一方の砥石Ｔ１側を、他方の砥石Ｔ２側の中間研削が終了するまで、スパークアウトの状態のままで待機させる。そして、各砥石Ｔ１，Ｔ２による中間研削が終了すると、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工を、次工程の精研削へと同時に移行させる。
【００３７】
精研削の工程では、研削対象面の研削取代の残量を全て除去して、所定の寸法及び表面粗さを確保するのであるが、一方の砥石Ｔ１側よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代の残量が多いことから、一方の砥石Ｔ１側では、他方の砥石Ｔ２側よりも先に、研削対象面が所定の寸法に達し、研削加工が実質的に終了する。ここで、精研削における一方の砥石Ｔ１側と他方の砥石Ｔ２側との研削取代の差は、一方の砥石Ｔ１側の精研削が他方の砥石Ｔ２側の精研削に先んじて確実に終了する量に設定されている。よって、複数の工作物Ｗについて研削加工を行っても、一方の砥石Ｔ１による研削加工は、常時、他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了する。
【００３８】
なお、各砥石Ｔ１，Ｔ２による精研削が終了次第、各砥石台３０ａ，３０ｂを個別に駆動して、早送りにより砥石台３０ａ，３０ｂを工作物Ｗから離れた後退端に移動させてもよいが、本例では、他方の砥石Ｔ２側の精研削が終了するまで、一方の砥石Ｔ１側を、スパークアウトの状態で待機させている。そして、各砥石Ｔ１，Ｔ２による精研削が終了すると、各砥石台３０ａ，３０ｂを同時に駆動して、後退端へと移動させている。これにより、各砥石Ｔ１，Ｔ２による各研削加工の開始時と完了時とにおいて、砥石台３０ａ，３０ｂの動きを同調させている。
【００３９】
以上の例では、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工において、次工程への移行が同調して行われるため、各工程において、各砥石Ｔ１，Ｔ２による工作物Ｗへの応力負荷の状態が定常化する。よって、研削加工の終了間際ばかりでなく、研削加工の途中においても、工作物Ｗの撓み方が定形化する。よって、これにより、研削精度のばらつき度合いを小さくすることができる。また、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工において、次工程への移行が同調されるため、次工程への移行に応じて、研削条件として、工作物Ｗの回転速度を変更することもでき、これにより、各工程において、より適切な研削条件を設定することもできる。
【００４０】
次に、本発明に係る研削方法の別の例を、図３に基づいて説明する。本例では、一方の砥石Ｔ１による研削加工と他方の砥石Ｔ２による研削加工とを、同調させることなく、個別にインプロセス制御している。具体的には、粗研削、中間研削及び精研削等の各工程について、各砥石Ｔ１，Ｔ２による個々の研削加工において、前工程が終了次第、次工程に移行するように制御している。
【００４１】
本例においても、上述の例と同様に、粗研削の工程において、一方の砥石Ｔ１側の研削取代よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代を少なく設定している。そして、この粗研削よりも研削送り速度が遅く、研削に時間を要する中間研削や精研削にて、一方の砥石Ｔ１側の研削取代よりも他方の砥石Ｔ２側の研削取代を多く設定している。これにより、一方の砥石Ｔ１による研削加工は、常時、他方の砥石Ｔ２による研削加工よりも先に終了する。
【００４２】
なお、精研削では研削取代を同量とする一方で、粗研削及び中間研削において研削取代を異ならせ、これにより、一方の砥石Ｔ１による研削加工を他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了させるようにしてもよい。また、粗研削では研削取代を同量とする一方で、中間研削及び精研削において研削取代を異ならせ、これにより、一方の砥石Ｔ１による研削加工を他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了させるようにしてもよい。
【００４３】
次に、本発明に係る研削方法のさらに別の例を、図４に基づいて説明する。本例においても、一方の砥石Ｔ１による研削加工と他方の砥石Ｔ２による研削加工とを、同調させることなく、個別にインプロセス制御している。
【００４４】
本例では、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工における粗研削、中間研削及び精研削の各工程において、一方の砥石Ｔ１側と他方の砥石Ｔ２側とで、研削取代を同量に設定しているのであるが、一方の砥石Ｔ１による研削加工に対して他方の砥石Ｔ２による研削加工を所定時間遅らせることで、一方の砥石Ｔ１による研削加工を他方の砥石Ｔ２による研削加工に先んじて終了させている。
【００４５】
次に、本発明に係る研削方法のさらにまた別の例を、図５に基づいて説明する。なお、図５は、各砥石Ｔ１，Ｔ２による研削加工の終了部分を示すグラフであり、研削加工終了前の加工内容に関しては、上述の各例のものを適宜、採用すればよい。
【００４６】
本例では、一方の砥石Ｔ１の研削加工が終了した時点（図示ａ点）では、一方の砥石Ｔ１を工作物から直ちに離間させず、工作物の研削対象面に接触した状態のまま待機させている。そして、他方の砥石Ｔ２の研削加工が終了した時点（図示ｂ点）で、一方の砥石Ｔ１と他方の砥石Ｔ２とを、工作物から同時に離間させている。ここで、各砥石Ｔ１，Ｔ２を工作物から離間させる速度としては、第１段階（図示ｂ点からｃ点まで）では、研削送り速度程度のゆっくりとした速度とし、その後の第２段階（図示ｃ点以降）では、研削盤の通常の早送り速度としている。
【００４７】
以上、本発明に係る研削方法の実施形態を例示したが、本発明はこれに限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、インプロセス制御に限らず、ＣＮＣ制御等の数値制御によって研削加工を行ってもよい。また、一方の砥石側と他方の砥石側とで研削取代に差異を設けることによる手段と、一方の砥石側と他方の砥石側とで研削加工に時間差を設けることによる手段とを併用し、これにより、一方の砥石による研削加工を他方の砥石による研削加工に先んじて終了させるようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明した本発明に係る研削方法によれば、次のような効果を得ることができる。
【００４９】
請求項１に記載の発明によれば、予め定めた砥石による研削加工が他の砥石による研削加工に先んじて終了されるため、複数の工作物を研削するに際して、各砥石による研削加工の終了間際での工作物の撓み方を定形化することができ、研削精度のばらつきを生じ難くすることができる。
【００５０】
また、研削精度にばらつきが生じ易い同一の加工内容の研削を行う場合に、良好に適用することができる。
【００５１】
請求項２に記載の発明によれば、研削精度にばらつきが生じ易いインプロセス制御によって研削加工を行う場合に、良好に適用することができる。
【００５２】
請求項３に記載の発明によれば、大きな不具合を来すことがない簡便な手段によって、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させることができる。
【００５３】
請求項４に記載の発明によっても、大きな不具合を来すことがない簡便な手段によって、予め定めた砥石側の研削加工を先に終了させることができる。
【００５４】
請求項５に記載の発明によれば、各砥石により負荷された応力の抜け方を定形的及び安定的とすることができるため、より一層、研削精度のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研削方法に用いられる円筒研削盤の一例を示す平面図である。
【図２】本発明に係る研削方法の一例を示すグラフである。
【図３】本発明に係る研削方法の別の例を示すグラフである。
【図４】本発明に係る研削方法のさらに別の例を示すグラフである。
【図５】本発明に係る研削方法のさらまた別の例を示すグラフである。
【図６】複数の砥石によって複数の研削対象面を同時に研削する状態を示す要部平面図である。
【図７】従来の研削方法を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｔ１ 砥石（一方の砥石（予め定めた砥石））
Ｔ２ 砥石（他方の砥石（他の砥石））
Ｗ 工作物
１０ 研削盤
２０ ベッド
３０ 砥石台
３１ 支持台
４０ テーブル
４１ 主軸台
４２ 心押し台
４３ 主軸
Claims (5)
- 夫々個別に移動駆動される複数の砥石によって工作物の複数の研削対象面を同時に研削する研削方法であって、
前記各砥石による各研削加工は、同一の加工内容であり、
前記複数の砥石のうち、予め定めた砥石による研削加工を、他の砥石による研削加工に先んじて終了させることを特徴とする研削方法。 - 前記各砥石による各研削加工における研削条件を、研削加工中の研削対象面の測定結果に応じて変更することを特徴とする請求項１に記載の研削方法。
- 前記各砥石による研削加工は、研削送り速度の異なる複数の工程を有するものであり、前記各工程のうち、研削送り速度の遅い工程において、前記他の砥石による研削加工の研削取代を、前記予め定めた砥石による研削加工の研削取代よりも多く設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の研削方法。
- 前記他の砥石による研削加工を、前記予め定めた砥石による研削加工よりも所定時間遅らせて行うことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の研削方法。
- 前記予め定めた砥石を、研削加工終了後においても工作物の研削対象面に接触したままの状態で待機させ、前記他の砥石の研削加工終了後に、予め定めた砥石と他の砥石とを同時に工作物から遅い速度で離間させ、その後、速い速度で離間させることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の研削方法。
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