JP3903611B2

JP3903611B2 - センタレス研削盤及びワークの加工方法

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Publication number: JP3903611B2
Application number: JP29326798A
Authority: JP
Inventors: 忠一佐藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2018-10-15
Also published as: JP2000117600A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受けの転動体のようなワーク（被加工部材）の外周面を心無し研削するセンタレス研削盤及びワークの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軸受けの転動体のようなワークの外周面を心無し研削するセンタレス研削盤が従来知られている。センタレス研削盤は、例えば、ワークを該ワークと回転砥石との略接線方向に沿って搬送して回転砥石と回転調整車との間に上記ワークを位置させ、調整車により砥石方向に反力を与えつつ上記ワークの外周面を心無し研削するように構成される。
【０００３】
図９は、従来のセンタレス研削盤における砥石、ワーク及び調整車の位置関係を示す図である。
【０００４】
砥石１０２及び調整車１０３はいずれも時計方向に回転する。ワーク１０１は調整車１０３及びブレード１０４にガイドされつつ砥石１０２により研削される。
【０００５】
図１０は、第１の従来のセンタレス研削盤の構成の一例を示す側面図（同図（ａ））及び部分拡大図（同図（ｂ））である。
【０００６】
調整車１０３は、環状のブレード保持具１０５内に嵌入されて時計方向に回転可能に構成されている。
【０００７】
ブレード保持具１０５は調整車１０３とは別個に反時計方向に回転可能に構成されている。ブレード保持具１０５には、ワーク１０１を収容可能な複数のワークポケット１０５ａが設けられている。ブレード１０４には、同図（ｂ）に示すようにブレード面１０４ａが形成されており、ブレード面１０４ａは、調整車１０３と共に、研削時におけるワーク１０１の安定した姿勢を確保する。
【０００８】
ワーク１０１は研削位置より上方の所定位置でブレード保持具１０５のワークポケット１０５ａに収容され（ローディング）、ブレード保持具１０５の回転と共に研削位置まで搬送される。そして、ワーク１０１は、研削を経て研削位置を通過し、さらに下方に搬送され、所定位置でブレード保持具１０５のワークポケット１０５ａから取り出される（アンローディング）。従って、ローディング、アンローディングを研削のタイミングとは別個に行えるので、研削能率はよい。
【０００９】
なお、本研削盤では、研削時には砥石１０２の回転軸、ブレード保持具１０５の回転軸及び調整車１０３の回転軸の各位置は固定され、砥石１０２、調整車１０３及びワーク１０１の各直径及び位置関係から定まる芯高角γ（後述する）は、ブレード保持具１０５の回転に伴い変化する。
【００１０】
図１１は、第２の従来のセンタレス研削盤の構成の一例を示す側面図である。
【００１１】
本研削盤では、砥石１０２、調整車１０３のほか、ワーク１０１を研削位置まで搬送する搬送路１０６、同図左右方向に移動してワーク１０１を押圧可能なブレード１０４、研削されたワーク１０１を搬送するコンベア１０８、及び研削後のワーク１０１をコンベア１０８まで導く搬送路１０７が設けられる。
【００１２】
砥石１０２及び調整車１０３は軸位置が固定され、ワーク１０１の研削完了位置も予め設定されている。これらの位置は、ワーク１０１の真円度が略最小となる芯高角γ（後述するように略７゜）となるように設定されている。従って、精度の高い研削が可能である。
【００１３】
ここで、図９に戻り、芯高角γを説明する。
【００１４】
砥石１０２、調整車１０３、ワーク１０１の各直径をそれぞれＤｇ、ｄ、Ｄｃ、各中心点をＯｇ、Ｏｄ、Ｏｃと記す。同図に示すような、ワーク１０１が砥石１０２及び調整車１０３と接している状態（研削時）において、∠ＯｄＯｃＯｇを角度α、∠ＯｄＯｇＯｃを角度βとしたとき、芯高角γはγ＝α＋βで表される。θはブレード１０４の頂角を表す。芯高Ｈは線分ＯｃＯｇから中心点Ｏｄまでの距離である。
【００１５】
ところで、センタレス研削においては一般に、ビビリ等が原因で研削面は真円ではなく複数角の角形を成し、その角形は偶数角成分及び奇数角成分の双方を含むことが知られている。また、偶数角成分及び奇数角成分の双方の角数や歪円を考慮した場合、ワークの真円度を最小にする最適な芯高角γは略７゜であることが報告されている（小川正義、宮下政和［心無研削法に関する研究（第３報）］精密機械Ｖｏｌ２６，Ｎｏ３，昭和３５年（１９６０）Ｐ２７〜３３）。この場合、最適な芯高角γには、ワーク径、砥石径及びブレードの頂角θは関与しないとされている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来のセンタレス研削盤では、研削能率はよいものの、砥石回転軸及び調整車回転軸の位置を固定しているので、芯高角γを制御できず、研削精度が低いという問題があった。例えば、研削時の芯高角γがほぼ０゜となるため、奇数角が成長して真円度が悪化する。従って、粗研削には好適であるが、精研削には向かない。
【００１７】
一方、上記第２の従来のセンタレス研削盤では、常に最適芯高角で研削するので、精度の高い研削が可能であるものの、研削とローディング、アンローディングとをほぼ同じ位置で行う必要があるため、ワークを１個１個、研削位置に搬入、搬出しなければならず、サイクルタイムが長くなる。従って、ローディング、アンローディング等の構成について研削能率を向上させるような形態をとりにくいという問題があった。
【００１８】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、良好な真円度を維持しつつ、研削能率を向上するための機構の構成を容易にすることができるセンタレス研削盤及びワークの加工方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１のセンタレス研削盤は、回転砥石と回転可能な調整車との間にワークを位置させ、一定の切り込み変化率で研削する粗研削と、前記粗研削より小さい一定の切り込み変化率で研削する仕上げ研削と、切り込み量ゼロの状態を一定時間維持するスパークアウトとを順に行って、前記ワークの外周面を研削するセンタレス研削盤において、前記ワークを該ワークと前記砥石との略接線方向に沿って搬送するワーク搬送手段と、前記ワークの研削時における前記砥石、前記調整車及び前記ワークの各直径及び位置関係から定まる芯高角γが徐々に小さくなるようにすると共に、前記芯高角γが０°に達する前に前記ワークの研削が完了するように、前記砥石及び前記調整車の少なくとも一方の移動による前記ワークに対する切り込み速度を前記搬送手段による前記ワークの搬送速度に応じて制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記芯高角γが、それぞれ、４．５°≦γ≦１０°の範囲で且つ７°の状態を経て前記粗研削が行われ、１．５°≦γ≦４．５°の範囲で且つ２°から３°の間の状態を経て前記仕上げ研削が行われ、０°＜γ≦１．５°の範囲で前記スパークアウトが行われるように制御することを特徴とする。
上記目的を達成するために本発明の請求項２のワークの加工方法は、回転砥石と回転可能な調整車との間にワークを位置させ、一定の切り込み変化率で研削する粗研削と、前記粗研削より小さい一定の切り込み変化率で研削する仕上げ研削と、切り込み量ゼロの状態を一定時間維持するスパークアウトとを順に行って、前記ワークの外周面を研削するワークの加工方法において、前記ワークを該ワークと前記砥石との略接線方向に沿って搬送すると共に、前記ワークの研削時における前記砥石、前記調整車及び前記ワークの各直径及び位置関係から定まる芯高角γが徐々に小さくなるようにすると共に、前記芯高角γが０°に達する前に前記ワークの研削が完了するように、前記砥石及び前記調整車の少なくとも一方の移動による前記ワークに対する切り込み速度を前記搬送手段による前記ワークの搬送速度に応じて制御し、且つ、前記芯高角γが、それぞれ、４．５°≦γ≦１０°の範囲で且つ７°の状態を経て前記粗研削が行われ、１．５°≦γ≦４．５°の範囲で且つ２°から３°の間の状態を経て前記仕上げ研削が行われ、０°＜γ≦１．５°の範囲で前記スパークアウトが行われるように制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項１の構成によれば、ワークの偶数角成分の真円度が略最小となる角度で研削が完了するので、偶数角の角数が増大して偶数角成分の真円度が小さくなる一方、３角等の奇数角成分が成長する。ところが、事前にワークの真円度が略最小となる芯高角を一旦経ているので、全体の真円度は既に小さくなっており、その結果、奇数角成分の真円度も小さく抑えることができる。ワークを軸受けの転動体に用いる場合、軸受け振れや音響に影響を与えるのは転動体の偶数角成分であり、奇数角成分はほとんど影響を与えないため、高精度の軸受けを実現することができる。しかも、ワークの研削開始時と完了時とでは、砥石及び調整車とワークとの相対的位置が異なるため、ワークのローディング、アンローディング及び研削を異なる位置で同時に並行して行う等、能率向上のための機構が構成容易である。よって、良好な真円度を維持しつつ、研削能率を向上する機構の構成を容易にすることができる。
【００２１】
本発明は、具体的には例えば以下のように構成してもよい。
【００２２】
前記ワーク搬送手段は、例えば前記調整車の外周に配置され各ワークを収容可能な複数のワークポケットを有する環状のブレード保持具であり、前記調整車とは別個に回転制御可能に構成される。各ワークはこのブレード保持具のワークポケットに収容されてブレード保持具の回転と共に搬送され、研削された後、排出されるように構成される。これにより、ワークのローディング、アンローディングが、当該ワークの研削時とはそれぞれ別個のタイミングで行われるので、良好な真円度を維持しつつ、サイクルタイムの短縮が図られ、研削能率を向上することができる。
【００２３】
前記砥石の回転軸及び前記調整車の回転軸の少なくとも一方は研削中に制御手段により（送り）制御可能に構成される。その際、前記環状のブレード保持具の回転は前記制御手段と連動して同時に制御するように構成される。
【００２４】
例えば、前記ブレード保持具の回転を一定角速度として、前記砥石の回転軸を粗研削送り、仕上げ研削送り、スパークアウトというように送り制御すればよい。その際、スパークアウト時には前記砥石の回転軸の送りを継続する構成、あるいは送りを停止する構成の双方が考えられる。また、他の構成として、前記砥石の回転軸の送り速度を一定として、前記ブレード保持具の回転速度を変化させる構成としてもよい。
【００２５】
このように、砥石及び調整車とワークとの相対的位置を可変にする構成は種々考えられるので、構成の自由度が確保され、容易な構成を選択することができる。
【００２６】
また、仮に砥石及び調整車の両回転軸の位置を固定した場合には、ワーク径、砥石径または調整車径が変わる毎に芯高角が変わることになり、これらの径によっても研削精度が影響を受ける場合があるが、本願発明のように、両回転軸の少なくとも一方を制御することにより、このような問題も解消される。
【００２７】
前記ワークの真円度が略最小となる芯高角は略７゜であり、前記ワークの偶数角成分の真円度が略最小となる芯高角は略０゜である。従って、前記制御手段は、前記芯高角を、略７゜より大きい角度（例えば１０゜）から略０゜まで、連続的に変化させるのが望ましい。これにより、良好な真円度を確実に得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るセンタレス研削盤の全体構成を示す斜視図である。本センタレス研削盤１は、主に回転砥石１１、ブレード保持器２１（ワーク搬送手段）、調整車４１及びこれらを駆動する機構から構成される。
【００３０】
砥石１１は、砥石スピンドル部１０に回転可能に軸支されている。砥石１１は、右方からみて時計方向に回転して転動体（ワーク）３０を研削する。砥石スピンドル部１０は送りネジ１２を備え、不図示のサーボモータによって前後方向（同図Ｘ方向）に移動、送り可能にされている。砥石１１は、不図示のツルーイングドレッサにより成形される。
【００３１】
ブレード保持器２１は保持器スピンドル部２０に回転可能に軸支されている。ブレード保持器２１の軸位置は研削盤１に対して固定である。ブレード保持器２１は、後述するように、右方からみて反時計方向に回転してワーク３０を砥石１１との略接線方向に沿って搬送する。
【００３２】
調整車４１は調整車スピンドル部４０に回転可能に軸支されている。調整車４１は、研削時に右方からみて時計方向に回転する。調整車スピンドル部４０は左右方向（同図Ｚ方向）にスライド移動可能に構成されており、研削時には左方に移動して調整車４１がブレード保持器２１内に嵌入される。同図では、調整車４１のツルーイングのためブレード保持器２１とは離間した状態が示されている。
【００３３】
ロータリーツルア５１はツルアスピンドル部５０に回転可能に軸支されている。ツルアスピンドル部５０は上下方向（同図Ｙ方向）に移動可能に構成されている。ロータリーツルア５１は、ツルーイング時に下降して調整車４１の外周面形状を成形する。
【００３４】
研削盤１には入力部、ＣＰＵ、メモリ等からなる不図示の制御部２（制御手段）が備えられ、送り制御等、研削盤１全体の動作が制御部２により制御される。
【００３５】
図２は、ブレード保持器２１の部分図である。同図（ａ）は部分拡大斜視図であり、同図（ｂ）はブレード保持器２１を外周方向からみた部分図である。
【００３６】
研削されるワーク３０は樽型で、その外周面３０ａが研削部位となる。なお、研削されるワーク３０は樽型に限らず、例えば円筒形状でもよい。
【００３７】
同図（ａ）に示すように、ブレード保持器２１の外周部には、ワーク３０を収容可能なワークポケット２８が均等間隔に複数形成されている。ワークポケット２８は、ブレード保持器２１の端面２９、ブレード２５のブレード面２５ａ、２５ｂ及び反ブレード面２６から形成される。又ブレード面２５ａ、２５ｂは、ブレード保持器２１の回転中心軸に向かってブレード角θだけ傾斜している。反ブレード面２６は研削後のワーク３０の外周面３０ａの形状に対応する円弧形状に形成されている。さらにワークポケット２８はブレード保持器２１の内周方向、外周方向及び反端面２９方向に開口しているが、反ブレード面２６が外周方向よりも内周方向により延長しており、内周方向の開口面積が外周方向のそれより小さくなっている。これにより、ワーク３０をブレード保持器２１の外周方向からは挿入可能で、しかも内周方向への脱落が防止される。
【００３８】
同図（ｂ）に示すように、ブレード面２５ａ、２５ｂがワーク３０の軸方向にやや傾斜をもって形成されている。端面２９にはストッパ２７が設けられている。上述したように、調整車４１の外周面はロータリーツルア５１により成形されるが、その際、スルーフィードアングルが形成される。すなわち、研削時に調整車４１の外周面がワーク３０と摺接して、ワーク３０をブレード保持器２１の端面２９方向にやや推力を与えるような形状に形成される。これにより、ワーク３０は研削時にはその端面３０ｂがストッパ２７に当接し、反端面２９方向への脱落が防止される。
【００３９】
ブレード保持器２１の搬送行程は、ワーク挿入位置、研削位置を経てワーク排出位置までである。図１に示すように、ワーク挿入位置に挿入部２２がブレード保持器２１に近接して設けられている。各ワーク３０は、ブレード保持器２１の外周方向から各ワークポケット２８に１個づつ押し込まれるようにして挿入される（ローディング）。
【００４０】
研削位置は砥石１１とブレード保持器２１が最も近接した位置の近傍である。ワーク３０がワークポケット２８に挿入された状態では、両者に若干ガタがあり、反ブレード面２６とワーク３０に間隙が存在する。従って、ワーク３０は通常、研削時には端面２９、ブレード面２５ａ、２５ｂ及び調整車４１の外周面と摺接しながらワークポケット２８内を回転（自転）する。
【００４１】
図１に示すように、ワーク排出位置には排出部２３がブレード保持器２１に近接して設けられ、さらに排出部２３にアンローディングシュート２４が接続されている。研削済みの各ワーク３０は、排出部２３によりワークポケット２８から取り出され、アンローディングシュート２４により不図示の収容容器に導かれる。ローディング、研削位置及びアンローディングを別々の位置に配したことで、各動作を並行して行うことができる。
【００４２】
本実施の形態では、後述するように、調整車４１は等角速度ωで回転し、砥石１１は回転しながら調整車４１から離間する方向（前方）に送り制御される。
【００４３】
図３、図４は、本実施の形態における砥石１１、ワーク３０、調整車４１の位置関係を示す図である。図３はワーク３０の研削代が無い場合を想定して砥石１１の研削送り開始時（原位置）及び研削送り終了時（スパークアウト終了時）の状態を表したものである。図４は、研削代がある場合と無い場合の研削送り終了時の状態を示す。
【００４４】
砥石１１、調整車４１、ワーク３０の各直径をそれぞれＤｇ、ｄ、Ｄｃ、各中心点をＯｇ、Ｏｄ、Ｏｃと記す。図３に示すような、ワーク３０が砥石１１及び調整車４１と接している状態（研削時）において、∠ＯｄＯｃＯｇを角度α、∠ＯｄＯｇＯｃを角度βとしたとき、芯高角γはγ＝α＋βで表される。芯高Ｈは線分ＯｃＯｇから中心点Ｏｄまでの距離である。
【００４５】
Ｓは、中心点Ｏｇの移動距離、すなわち砥石１１のＸ方向（前後方向）における原位置からの変位量であり、研削送り終了時における送り量Ｓを特に最終送り量ＳＥＮＤと記す（Ｏｇ−Ｏｇ'間距離）。また、図３に示すようなワーク３０の研削代が無い場合における送り量、最終送り量をそれぞれＳ０、Ｓ０ＥＮＤと記す。
【００４６】
本実施の形態では、次のような条件で研削が実行される。まず、芯高角γは、研削送り開始時に１０゜、送り終了時に略０゜となるように設定される。従って、各角度α、βはいずれも１０゜以下の値をとる。また、ブレード保持器２１の回転速度は一定（等角速度ω＝ｄα／ｄｔ）で、砥石１１の送り速度（υ＝ｄＳ／ｄｔ）がα値に応じて制御される。スパークアウトは砥石１１を送りながら行う。
【００４７】
各値は次のように求められる。まず、研削代が０の場合を考える。最終送り量Ｓ０ＥＮＤ、芯高Ｈは下記数式１、数式２で表される。
【００４８】
【数１】
Ｓ０ＥＮＤ＝｛（Ｄｇ＋Ｄｃ）／２｝＋ｄ−｛cosβ（Ｄｇ＋ｄ）／２＋cosα（Ｄｃ＋ｄ）／２｝
【００４９】
【数２】
Ｈ＝sinβ（Ｄｇ＋ｄ）／２＝sinα（Ｄｃ＋ｄ）／２
また、上記したように、各角度α、βは１０゜以下であるから、sinα≒α、sinβ≒βと近似され、よって、α≒２Ｈ／（Ｄｃ＋ｄ）、β≒２Ｈ／（Ｄｇ＋ｄ）と表される。ここで、γ＝α＋βであるから、芯高Ｈは下記数式３により表される。
【００５０】
【数３】
Ｈ＝（Ｄｇ＋ｄ）（Ｄｃ＋ｄ）γ／２（Ｄｇ＋Ｄｃ＋２ｄ）
また、sinα、sinβ≪１を考慮すれば、cosβ≒１−（sin２β）／２、１−cosβ≒（sin２β）／２≒β２／２、１−cosα≒α２／２と近似され、従って、最終送り量Ｓ０ＥＮＤは下記数式４、または数式５で表される。
【００５１】
【数４】
Ｓ０ＥＮＤ＝（Ｄｇ＋ｄ）（Ｄｃ＋ｄ）γ２／４（Ｄｇ＋Ｄｃ＋２ｄ）
【００５２】
【数５】
Ｓ０ＥＮＤ＝（Ｄｃ＋ｄ）（Ｄｇ＋Ｄｃ＋２ｄ）α２／４（Ｄｇ＋ｄ）
さらに、γ＝α＋βであるから、芯高角γは下記数式６で表される。
【００５３】
【数６】
γ＝（Ｄｇ＋Ｄｃ＋２ｄ）α／（Ｄｇ＋ｄ）
次に研削代がある場合を考える。図４に示すように、Δはワーク３０の研削代（ワーク直径方向取り代）である。
【００５４】
最終送り量ＳＥＮＤは、下記数式７により表される。
【００５５】
【数７】
ＳＥＮＤ＝Ｓ０ＥＮＤ−Δ
図５は、研削代がΔである場合と０である場合の砥石１１の送り制御を比較するための図である。同図では、上記の各数式を基に、横軸に角度α、縦軸に送り量Ｓ及び芯高角γをとって角度αと送り量Ｓ及び芯高角γとの関係が示されている。α０は、研削送り開始時における角度αの値である。同図原点０が、研削送り終了時に対応する。従って、時間経過は同図右方から左方に向かって表される。
【００５６】
同図に示すように、研削送り開始から終了にかけて、送り量Ｓ０は０からＳ０ＥＮＤまで、送り量Ｓは０からＳＥＮＤまで各送り速度υ０、υで変化する。送り量Ｓと送り量Ｓ０との縦軸方向の距離が各時点における研削代Δｘに相当する。芯高角γは、研削送り開始から終了にかけて角度αに比例して略０°まで減少する。
【００５７】
図６は、本実施の形態における送り制御の態様を示す図である。横軸に角度α、縦軸に送り量Ｓをとる。同図は、砥石１１を送り量Ｓの曲線に沿って速度υ＝ｄＳ／ｄｔで送ると共に、ブレード保持器２１を一定の角速度（例えばω＝ｄα／ｄｔ＝１．９゜／ｓｅｃ）で送った（回転させた）場合を例示したものである。
【００５８】
研削送り開始時（α＝０．１１ｒａｄ、γ≒１０゜）から時点ｘＲ１（α＝０．０５ｒａｄ、γ≒４．５゜）までが粗研削、時点ｘＲ１から時点ｘＦ１（α＝０．１６ｒａｄ、γ≒１．４５゜）までが仕上げ研削、時点ｘＦから時点ｘＳＰ１（α＝０ｒａｄ、γ≒０゜）までがスパークアウトの実行領域を示す。同図上部に研削代Δの線で示したように、各研削代は、粗研削が２５０μ、仕上げ研削が５０μ、スパークアウトは０である。各所要時間は粗研削が１．８ｓｅｃ、仕上げ研削が１．０ｓｅｃ、スパークアウトが０．５ｓｅｃであり、サイクルタイムは３．３ｓｅｃである。送り量Ｓと送り量Ｓ０の各曲線の上下方向の距離が各時点における研削代Δｘに相当する。
【００５９】
同図に示すような送り制御をすることにより、γ＝略１０゜から研削送りが開始され、γ＝略７゜を必ず通過してγ＝略０゜にて研削送りが終了する。
【００６０】
従って、本実施の形態によれば、ワーク３０の偶数角成分の真円度が略最小となる芯高角γ＝略０゜で研削が完了するので、前記小川らの文献に示されるように、偶数角の角数が増大して偶数角成分の真円度が小さくなる一方、３角等の奇数角成分が成長する。ところが、芯高角γ＝略０゜でのスパークアウトの時間は短いので、奇数角成分の成長はそれほど顕著ではない。しかも事前にワーク３０の真円度が略最小となる芯高角γ＝略７゜を一旦経ているので、全体の真円度は既に小さくなっており、その結果、奇数角成分の真円度も小さく抑えることができる。よって、偶数角成分、奇数角成分の双方の真円度を小さく抑えることができる。加えて、軸受け振れ及び音響に対しては奇数角成分はほとんど影響を与えない。そのため、高精度の軸受けを実現することができる。
【００６１】
しかも、ワークのローディング、アンローディング及び研削を異なる位置でそれぞれ並行して行うようにしたので、簡単な構成で能率向上を図ることができる。
【００６２】
よって、良好な真円度を維持しつつ、簡単な構成にて研削能率を向上することができる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態では、第１の実施の形態とは送り制御が異なる。すなわち、第１の実施の形態では、スパークアウトを砥石１１の送りを止めずに行ったが、第２の実施の形態では砥石１１の送りを停止する。また、スパークアウト時にはブレード保持器２１の回転も停止する。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００６４】
図７は、第２の実施の形態における送り制御の態様を示す図である。横軸、縦軸は図６と同様である。同図は、砥石１１を同図に示す送り量Ｓの曲線に沿って送ると共に、ブレード保持器２１を一定の角速度（例えばω＝ｄα／ｄｔ＝２．２５゜／ｓｅｃ）で送った場合を例示したものである。
【００６５】
研削送り開始時（α＝０．１１ｒａｄ、γ≒１０゜）から時点ｘＲ２（α＝０．０４ｒａｄ）までの粗研削を経て、仕上げ研削が終了する時点ｘＦ２（α＝０．０ｒａｄ、γ≒０゜）にて砥石１１の送りは停止され、その後時点ｘＳＰ２までのスパークアウトの実行中は砥石１１の送り及びブレード保持器２１の回転が共に停止される。粗、仕上げ研削、スパークアウトの各研削代及び所要時間、並びにサイクルタイムは第１の実施の形態とほぼ同一である。
【００６６】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られるだけでなく、スパークアウトの精度を向上してワーク３０の寸法をより安定にすることができる。
【００６７】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態では、砥石１１の送り速度υを一定とすると共に、ブレード保持器２１の角速度ωを可変とする。
【００６８】
図８は、第３の実施の形態における送り制御の態様を示す図である。同図横軸が経過時間を示し、縦軸が送り量Ｓ及び角度αを示す。
【００６９】
本実施の形態では、砥石１１の送り速度υを粗、仕上げ研削時に例えばυ＝ｄＳ／ｄｔ＝０．４１４ｍｍ／ｓｅｃ（一定）とし、スパークアウト時には送りを停止する。一方ブレード保持器２１の角速度ω＝ｄα／ｄｔは、同図に示すα曲線が維持されるように変化させる。角度αは、研削送り開始時（α＝０．１１ｒａｄ、γ≒１０゜）から終了時（α＝０ｒａｄ、γ≒０゜）まで変化度合いが徐々に大きくなるように設定される。また、スパークアウト時にはブレード保持器２１の回転も停止する。粗、仕上げ研削、スパークアウトの各研削代及び所要時間、並びにサイクルタイムは第１の実施の形態とほぼ同一である。
【００７０】
本実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施の形態では砥石１１の送り速度υを一定としたので、砥石１１の重量が大きい場合でも、砥石１１に複雑な動きをさせることなく高精度な研削が可能になる。すなわち、砥石１１が大型重量である一方、ブレード保持器２１が小型軽量で制御容易な場合に、本実施の形態は特に好適である。
【００７１】
なお、各実施の形態では、砥石１１の前後方向の送り速度及びブレード保持器２１の回転速度を同時制御するようにしたが、このような組み合わせは例示したもの以外にも種々可能である。また、芯高角γが略７゜を通過して略０゜にて研削終了するように制御できれば、必ずしも両者を同時２軸制御する必要はなく、１軸制御でもよい。例えば、ブレード保持器２１を、回転速度を自在に制御可能に構成すると共に、Ｘ方向への移動を制御可能に構成し、砥石１１は軸位置固定で回転のみするように構成する。そして、ブレード保持器２１の回転と調整車のＸ方向への軸移動及び回転とを同時に制御して芯高角γの推移を上記のように維持するようにすれば、同様の効果を得ることができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、良好な真円度を維持しつつ、研削能率を向上する機構の構成を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るセンタレス研削盤の全体構成を示す斜視図である。
【図２】ブレード保持器の部分拡大斜視図（ａ）及び外周方向からみた部分図（ｂ）である。
【図３】研削代が無い場合の砥石、ワーク、調整車の位置関係を示す図である。
【図４】研削代がある場合と無い場合の研削送り終了時の状態を示す図である。
【図５】研削代がΔである場合と０である場合の砥石の送り制御を比較するための図である。
【図６】送り制御の態様を示す図である。
【図７】第２の実施の形態における送り制御の態様を示す図である。
【図８】第３の実施の形態における送り制御の態様を示す図である。
【図９】従来のセンタレス研削盤における砥石、ワーク及び調整車の位置関係を示す図である。
【図１０】第１の従来のセンタレス研削盤の構成の一例を示す側面図（同図（ａ））及び部分拡大図（同図（ｂ））である。
【図１１】第２の従来のセンタレス研削盤の構成の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１センタレス研削盤
２制御部（制御手段）
１１回転砥石
２１ブレード保持器（ワーク搬送手段）
２２挿入部
２３排出部
２５ブレード
２８ワークポケット
３０転動体（ワーク）
４１調整車

Claims

回転砥石と回転可能な調整車との間にワークを位置させ、一定の切り込み変化率で研削する粗研削と、前記粗研削より小さい一定の切り込み変化率で研削する仕上げ研削と、切り込み量ゼロの状態を一定時間維持するスパークアウトとを順に行って、前記ワークの外周面を研削するセンタレス研削盤において、
前記ワークを該ワークと前記砥石との略接線方向に沿って搬送するワーク搬送手段と、
前記ワークの研削時における前記砥石、前記調整車及び前記ワークの各直径及び位置関係から定まる芯高角γが徐々に小さくなるようにすると共に、前記芯高角γが０°に達する前に前記ワークの研削が完了するように、前記砥石及び前記調整車の少なくとも一方の移動による前記ワークに対する切り込み速度を前記搬送手段による前記ワークの搬送速度に応じて制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記芯高角γが、それぞれ、４．５°≦γ≦１０°の範囲で且つ７°の状態を経て前記粗研削が行われ、１．５°≦γ≦４．５°の範囲で且つ２°から３°の間の状態を経て前記仕上げ研削が行われ、０°＜γ≦１．５°の範囲で前記スパークアウトが行われるように制御することを特徴とするセンタレス研削盤。
回転砥石と回転可能な調整車との間にワークを位置させ、一定の切り込み変化率で研削する粗研削と、前記粗研削より小さい一定の切り込み変化率で研削する仕上げ研削と、切り込み量ゼロの状態を一定時間維持するスパークアウトとを順に行って、前記ワークの外周面を研削するワークの加工方法において、
前記ワークを該ワークと前記砥石との略接線方向に沿って搬送すると共に、
前記ワークの研削時における前記砥石、前記調整車及び前記ワークの各直径及び位置関係から定まる芯高角γが徐々に小さくなるようにすると共に、前記芯高角γが０°に達する前に前記ワークの研削が完了するように、前記砥石及び前記調整車の少なくとも一方の移動による前記ワークに対する切り込み速度を前記搬送手段による前記ワークの搬送速度に応じて制御し、
且つ、前記芯高角γが、それぞれ、４．５°≦γ≦１０°の範囲で且つ７°の状態を経て前記粗研削が行われ、１．５°≦γ≦４．５°の範囲で且つ２°から３°の間の状態を経て前記仕上げ研削が行われ、０°＜γ≦１．５°の範囲で前記スパークアウトが行われるように制御することを特徴とするワークの加工方法。