JP4462497B2 - ドレス装置、研削装置、及びドレス方法 - Google Patents

Description

本発明は、ドレス装置、研削装置、及びドレス方法に関し、例えば、燃料噴射ノズルの内面を研削する砥石をドレスするものに関する。

ディーゼルエンジンなどで使用される燃料噴射ノズルは、燃料の噴射量を調節する部品であるため、高い加工精度が要求される。
そこで加工精度を高めるために、燃料噴射ノズルの内面は、旋盤などにより粗加工した後、数値制御の内面研削装置で内面研削を行って仕上げ加工を行っている。

図７（ａ）〜（ｃ）は、燃料噴射ノズル（ワーク）と内面研削砥石（以下、砥石）の関係を説明するための図である。
図７（ａ）は、燃料噴射ノズル２の断面を示しており、例えば、軸方向の長さが約５０［ｍｍ］、外径が約１０［ｍｍ］、内径が約６［ｍｍ］程度の円筒部材４１を用いて構成されている。
燃料噴射ノズル２を構成する部材としては、鉄やステンレスなどの金属材料が用いられる。

円筒部材４１の先端側は閉塞されており、その先端部分には半球形状を有する突起部４５が形成されている。
突起部４５には、燃料を噴射するための微細な噴射口（図示せず）が複数形成されており、これら噴射口は円筒部材４１の内部の先端部分に貫通している。

円筒部材４１の内部は円筒状にくり抜かれて内径面が形成されている。内径面は、開口端側に形成された第１内径面４４と、閉塞端側に形成された第２内径面４３から構成されており、かつ、第１内径面４４の内径は第２内径面４３の内径よりも大きくなっている。
燃料噴射ノズル２には、ディーゼルエンジン内ではニードルと呼ばれる円柱部材が挿入されて使用されるが、第１内径面４４は、この円柱部材との摺動面を成すため、高い加工精度が要求される。

内径面の閉塞端側は漏斗状にすぼまってノズルシート面４２が形成されている。燃料噴射ノズル２に挿入される円柱部材の先端部はノズルシート面４２の形状と同様な円錐形状を成しており、ノズルシート面４２との間隙の大きさにより燃料の噴射量が調節される。このため、ノズルシート面４２も第１内径面４４と同様に高い加工精度が必要とされる。

以上のように、第１内径面４４とノズルシート面４２は高い加工精度が必要とされるため、これらの部分を内面研削装置により内面研削を行って所望の加工精度を確保している。

第１内径面４４とノズルシート面４２をそれぞれ個別の砥石を用いて研削することも可能であるが、加工効率、及びコスト効率を向上させるために、先端が円錐状の斜面で形成された円柱状の砥石を用いて、第１内径面４４とノズルシート面４２の双方を研削することが行われている。

図７（ｂ）は、円錐状の斜面と円柱面を有する砥石８でノズルシート面４２を研削する場合の、燃料噴射ノズル２と砥石８の位置関係を示している。
ノズルシート面４２を研削する場合は、砥石８と燃料噴射ノズル２をそれぞれ中心軸の回りに回転させながら、図７（ｂ）に示したように、砥石８の斜面でノズルシート面４２を切り込み、ノズルシート面４２の研削を行う。

図７（ｃ）は、砥石８で第１内径面４４を研削する場合の燃料噴射ノズル２と砥石８の位置関係を示している。
図に示したように、第１内径面４４を研削する場合は、砥石８と燃料噴射ノズル２をそれぞれ中心軸の回りに回転させながら、砥石８の円柱面で第１内径面４４を切り込み、第１内径面４４の研削を行う。なお、砥石８を中心軸の方向に前後させることにより、第１内径面４４の全ての内周面に渡って研削が行われる。

このような、燃料噴射ノズルの内面研削に関する技術として、次の文献で開示されている内面研削方法及び装置、燃料噴射ノズル製造方法がある。
特開平１１−２７７３８３号公報

この文献では、斜面と円柱面を有する砥石を用いて、燃料噴射ノズルのノズルシート部と内径面を研削する方法が開示されている。

砥石８は、研削を行うにつれて目つぶれや砥粒の脱落などが発生するため、時折ドレスして（即ち、表面を削って）砥石８の表面の状態を回復する必要がある。
ところが、砥石の斜面をドレスすると、円柱面の母線の長さが短くなるという問題があった。

図８は、砥石８の斜面３１をドレスして、斜面３１ａを形成したところを示している。
図に示したように、ドレス前の円柱面３２の母線の長さがＬであったものが、斜面３１ａを形成するためにドレスしたところ長さがＬ１（＜Ｌ）になり、砥石の長さが短くなっている。

このように円柱面３２の長さが変化すると、例えば、第１内径面４４の内径真直度、テーパ、円筒度の加工精度に悪影響を及ぼす可能性があった。
そのため、第１内径面４４用の砥石とノズルシート面４２用の砥石を装備した２軸の内面研削装置を用いることもあった。

そこで、本発明の目的は、斜面と円柱面を有する内面研削砥石において、斜面をドレスしても円柱面の母線の長さを所定の長さに保つことである。

本発明は前記目的を達成するために、回転軸を中心線とする第１の円柱面部と、前記第１の円柱面部と同心であり、前記第１の円柱面部と連続する、前記第１の円柱面部よりも小径の第２の円柱面部と、を有する円柱面部と、前記回転軸を中心線とし、前記第１の円柱面部と前記第２の円柱面部の何れか一方と連続する斜面部と、から構成された内面研削砥石をドレスするドレス装置であって、前記斜面部をドレスする斜面部ドレス手段と、前記円柱面部を、外径が前記第２の円柱面部の外径以下の円柱面となるように成形する円柱面部成形手段と、前記斜面部のドレス量に対して、前記第１の円柱面部の母線の長さが所定の値を保つように、前記成形した円柱面に第２の円柱面部を成形する第２の円柱面部成形手段と、を具備したことを特徴とするドレス装置を提供する（第１の構成）。
第１の構成において、前記第２の円柱面部成形手段は、前記斜面部が形成されている側と対向する一端側に第２の円柱面部を成形するように構成することもできる（第２の構成）。
また第１の構成、又は第２の構成において、円盤部材と、前記円盤部材に固定され、前記円盤部材の中心軸と平行な中心軸を有する円柱面をドレスする第１の切刃部と、前記円盤部材に固定され、前記円盤部材の中心軸と所定角度を成す斜面をドレスする第２の切刃部と、前記円柱面部を、外径が前記第２の円柱面部の外径以下の円柱面となるように成形する円柱面部成形機能と、を備えたドレッサを含むドレス装置を提供する（第３の構成）。
また、本発明は、回転軸を中心線とする第１の円柱面部と、前記第１の円柱面部と同心であり、前記第１の円柱面部と連続する、前記第１の円柱面部よりも小径の第２の円柱面部と、を有する円柱面部と、前記回転軸を中心線とし、前記第１の円柱面部と前記第２の円柱面部の何れか一方と連続する斜面部と、から構成された内面研削砥石が装着可能な砥石装着手段と、ワークを保持するワーク保持手段と、前記保持したワークの内面を前記内面研削砥石で研削する研削手段と、前記内面研削砥石をドレスする、第１の構成、第２の構成、又は第３の構成のドレス装置と、を具備したことを特徴とする研削装置を提供する（第４の構成）。
また、本発明は、回転軸を中心線とする第１の円柱面部と、前記第１の円柱面部と同心であり、前記第１の円柱面部と連続する、前記第１の円柱面部よりも小径の第２の円柱面部と、を有する円柱面部と、前記回転軸を中心線とし、前記第１の円柱面部と前記第２の円柱面部の何れか一方と連続する斜面部と、から構成された内面研削砥石をドレスするドレス方法であって、前記斜面部をドレスする斜面部ドレスステップと、前記円柱面部を、外径が前記第２の円柱面部の外径以下の円柱面となるように成形する円柱面部成形ステップと、前記斜面部のドレス量に対して、前記第１の円柱面部の母線の長さが所定の値を保つように、前記成形した円柱面に第２の円柱面部を成形する第２の円柱面部成形ステップと、を行うことを特徴とするドレス方法を提供する（第５の構成）。

本発明によると、斜面と円柱面を有する内面研削砥石において、斜面をドレスしても円柱面の母線の長さを所定の長さに保つことができる。

（１）実施の形態の概要
図３（ａ）は、本実施の形態に係る砥石の外形を示している。
図３（ａ）に示したように、円柱面３２の一端に段差部を設けることにより、円柱面３２を、第１円柱面３５と、第１円柱面３５よりも外形が小さい第２円柱面３６により構成する。

斜面３１をドレスする場合は、図３（ｂ）に示したように、円柱面３２を段差も含めてドレスして、段差のない円柱面３２ａを形成する。
そして、図３（ｃ）に示したように、第１円柱面３５ａの母線の長さがＬとなる位置に段差部を形成し、第２円柱面３６ａを設ける。即ち、円柱面３２に逃がしドレスを入れる。

このように、斜面３１をドレスする度に、第１円柱面３５の母線の長さがＬとなるように円柱面３２を成形することにより、第１内径面４４（図７）を研削する部分の長さ（即ち第１円柱面３５の母線の長さ）を一定値Ｌに保つことができる。

（２）実施の形態の詳細
図１（ａ）は、本実施の形態に係る内面研削装置のレイアウトを示した平面図である。
内面研削装置１は、数値制御により主軸の回転数、砥石の移動経路（パス）、砥石のドレス量（切込量）、ドレス回数（切込回数）、クーラントの吐出などを制御することができるＮＣ工作機械で構成されている。
このため、加工プログラムを実行してワークを自動的に加工することができるほか、ドレスプログラムを実行して砥石８を自動的にドレスすることができる。

内面研削装置１は、ワークヘッドスピンドル１６、モータ２３、砥石スピンドル１２を備えている。
ワークヘッドスピンドル１６は、軸受によって保持された回転軸を備えている。この回転軸の先端には、燃料噴射ノズル２を着脱可能に保持するワーク保持部（ワーク保持手段）が形成されている。

ワーク保持部は、例えば、ダイヤフラムチャック、コレットチャック、パワーチャックなどの保持機構により構成されている。
一方、回転軸の他端には、プーリ２０が取り付けられている。

モータ２３は、回転軸が、ワークヘッドスピンドル１６の回転軸と平行になるように配設されており、回転軸の先端にはプーリ２４が設けられている。
そして、プーリ２４とプーリ２０には、ベルト２２が掛けられており、モータ２３の回転駆動力がベルト２２を介してワークヘッドスピンドル１６に伝達されるようになっている。

そのため、モータ２３を駆動して、ワーク保持部に装着された燃料噴射ノズル２を中心線の回りに回転させることができる。
なお、本実施の形態の内面研削装置１では、プーリベルトを使用したワークヘッドスピンドル１６を用いたが、これに限定するものではなく、ワークヘットスピンドルにモータが直づけされたビルトイン構造を用いることもできる。

砥石スピンドル１２は、回転軸と、この回転軸を駆動して回転させるためのモータを備えており、回転軸がワークヘッドスピンドル１６の回転軸と平行となるように配設されている。

砥石スピンドル１２の回転軸の先端には、砥石８に設けられた金属棒（クイルと呼ばれることがある）を装着して保持するための装着機構（砥石装着手段）が設けられており、これにより砥石８を回転軸の先端に装着することができる。
なお、この金属棒の内部には、クーラント（研削液）を供給するための流路が設けられており、砥石８の先端付近からクーラントが吐出されて研削箇所に供給されるようになっている。
また、突起部４５（図７（ａ））に既に燃料の噴射口が形成されている場合は、この噴射口から研削液を供給することも可能である。

砥石スピンドル１２は、毎分１５万回転程度の高速回転を行うことができ、砥石８にとって最適な周速を達成することができる。
なお、砥石スピンドル１２の回転速度と回転方向は数値制御プログラムにより設定することができる。

内面研削装置１は、燃料噴射ノズル２と砥石８を回転させながら、砥石８を燃料噴射ノズル２に挿入して、砥石８を燃料噴射ノズル２の内面に当てることにより、燃料噴射ノズル２の内周面全周に渡って研削を行うことができる（研削手段）。

砥石８は、剛性の高い金属棒の先端に砥粒を樹脂で固めるなどして構成されている。
本実施の形態では、一例として、砥石８をＣＢＮ（ｃｕｂｉｃ ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ：立方晶窒化ホウ素）で構成したが、これは砥石８の材質を限定するものではなく、ワークなどに応じた材質を選択することができる。

砥石スピンドル１２は、テーブル１４の上面に設置されており、更に、テーブル１４は、テーブル１３の上面に設置されている。
テーブル１４は、ｘ軸方向（砥石８の斜面方向）に移動可能に設置され、テーブル１３はｚ軸方向（主軸方向）に移動可能に設置されている。
これらテーブルの移動量、及び移動速度は数値制御によりコントロールされる。

砥石スピンドル１２は、テーブル１４とテーブル１３の移動によりｚｘ平面内を移動することができる。
なお、ｘ軸とｚ軸が成す角度（砥石８の斜面と円柱面が成す角度でもある）をαとする。

このように、ｘ軸、ｚ軸の成す角度を砥石８の斜面と円柱面の成す角度と同じにすることにより、ドレス時でのテーブル１４などの移動を簡単化することができる。
例えば、テーブル１３を固定してテーブル１４をｘ軸方向に移動させることにより砥石８の斜面３１（図３（ａ））をドレスすることができる。

なお、ｘ軸、ｚ軸の成す角度を、必ずしも砥石８の斜面と円柱面の成す角度に等しくする必要はない。
この場合は、ｘ軸とｚ軸を同時に制御して砥石スピンドル１２を斜面方向に移動させてドレスすればよい。

モータ１８は、ドレッサ１９を回転させるためのモータであり、ワークヘッドスピンドル１６の近辺に固定されている。モータ１８は、ドレッサ１９を着脱可能に保持することができる。
ドレッサ１９は、図１（ｂ）に示したような円盤部材を用いて構成されたディスク型ロータリドレッサであり、後述するように外輪部２５ａと斜面部２６ａに切刃を有している。

砥石８をドレスする場合は、モータ１８と砥石スピンドル１２を回転させながら、砥石スピンドル１２をｚｘ平面内で移動させ、砥石８をドレッサ１９の表面に形成されたこれら切刃に接触させる。すると、切刃により砥石８の表面が研削されてドレスされる。

なお、ドレスは、図示しないクーラント供給装置によってクーラントを供給しながら行う。このクーラント供給装置は、燃料噴射ノズル２を研削する場合にもクーラントを供給する。

なお、ドレスとは、砥粒の脱落、砥石の目つぶれ、目詰まりを起こして研削能力が低下した砥石の表面を除去し、砥石表面の砥粒の状態を再生する作業である。また、ドレスする処理をドレッシングとも呼ぶ。

また、砥石研削面の修正、及び回転軸に対する振れの修正を行う成形作業をツルーイングというが、何れも砥石８の表面を研削する加工であるため、本実施の形態のドレスは、ツルーイングの概念も含むものとして説明する。

以上のように、内面研削装置１は、ドレッサ１９により砥石８をドレスするドレス装置を構成すると共に、燃料噴射ノズル２を研削する研削装置を構成している。

次に、図２を用いてドレッサ１９の構造について説明する。図２（ａ）はドレッサ１９の径方向の断面図を示しており、図２（ｂ）にドレッサ１９の平面図を示している。
ドレッサ１９は、例えば、鉄、アルミ、ステンレスなどの金属材料で形成された円盤部材２７で構成されている。円盤部材２７の中心には、モータ１８のスピンドルに装着するための貫通孔２８が形成されている。

ドレッサ１９の外周部分には、ドレッサ１９の外周に張り出すように斜面部が設けられている。そして、斜面部の外輪部分には外輪部切刃２５、２５、２５、・・・、が配置されており、斜面部には斜面部切刃２６、２６、２６、・・・が配置されて構成されている。

外輪部切刃２５は、例えば直方体形状を有するダイヤモンド粒により構成されており、円盤部材２７の外輪部２５ａ上に、中心軸に対して同心となるように複数配置されている。本実施の形態では、２４個の外輪部切刃２５を等間隔にて配置した。

また、外輪部切刃２５は、円盤部材２７の中心軸と垂直に突出しており、後述するように、この露出している部分の先端が砥石８の円柱面３２をドレスする。
このように、外輪部切刃２５は、円盤部材２７に固定され、円盤部材２７の中心軸と平行な中心軸を有する円柱面３２をドレスする第１の切刃部を構成している。

斜面部切刃２６も、例えば直方体形状を有するダイヤモンド粒により構成されており、斜面部２６ａから斜面部２６ａと垂直に突出している。本実施の形態では、２４個の斜面部切刃２６を等間隔に配置した。

後述するように、斜面部切刃２６の露出した部分の先端が砥石８の斜面３１をドレスする。
このように、斜面部切刃２６は、円盤部材２７に固定され、円盤部材２７の中心軸と所定角度を成す斜面３１をドレスする第２の切刃部を構成している。

なお、本実施の形態では、ドレッサ１９により砥石８をドレスするが、これは、砥石８をドレスするドレッサをドレッサ１９に限定するものではなく、各種の形態のドレッサが使用可能であり、後述する所望のドレス後の形状が得られるものであればよい。

次に、砥石８のドレスについて説明する。
図３（ａ）は、本実施の形態に係る砥石８の外形形状を示した図である。
砥石８は、回転軸を中心とする斜面３１（斜面部）と、斜面３１と連続し、回転軸を中心軸とする円柱面３２（円柱面部）を有している。

円柱面３２は、更に、斜面３１と連続する第１円柱面３５（第１の円柱面部）と、第１円柱面３５と連続し、第１円柱面３５よりも小径の第２円柱面３６（第２の円柱面部）から構成されている。ここで、第１円柱面３５の母線の長さをＬとする。
また、図３（ａ）には、ｚ軸とｘ軸の方向も示している。ｚ軸は、砥石８の回転軸の方向であり、ｘ軸は、水平面内での斜面３１の母線の方向（ｚ軸に対して角度αを成す）となっている。

図３（ｂ）は、斜面３１と円柱面３２のドレスを説明するための図である。
図には、ドレッサ１９と砥石８の位置関係を示すため、ドレッサ１９の刃先の部分も図示してある。

まず、斜面３１のドレスに関しては、斜面部切刃２６を斜面３１に当て、砥石８をｘ軸方向に前後させることにより行う。斜面３１のｚ方向のドレス量をＡとする。
このように、斜面３１をドレスすることにより新たな斜面３１ａが形成される。

円柱面３２のドレスに関しては、外輪部切刃２５を円柱面３２に当てて、砥石８をｚ軸方向に前後させることにより行う。円柱面３２のドレス量は、第１円柱面３５と第２円柱面３６の段差以上とし、これにより、第２円柱面３６の外径以下の外径を有する円柱面３２ａが形成される。

このようにして円柱面３２ａを形成した後、内面研削装置１は、図３（ｃ）に示したように、外輪部切刃２５を円柱面３２ａの端部（斜面３１と対向する側の端部）に当ててｚ方向に前後してドレスを行い、第２円柱面３６ａを形成する。
第２円柱面３６ａの外径は、第１円柱面３５ａ（円柱面３２ａから第２円柱面３６ａを除いた部分）の外径よりも小さくなっている。このようにして、第１円柱面部と第２円柱面部が再形成される。

また、内面研削装置１は、ドレス前に第１円柱面３５と第２円柱面３６の段差があった位置（図３（ｃ）では点線で示してある）よりも−ｚ方向、即ち、斜面３１から遠い方向にＡだけシフトした位置から第２円柱面３６ａを形成する。これによって第１円柱面３５ａの母線の長さがＬとなる。
以上のようにして、斜面３１をドレスすると共に、第１内径面４４（図７）を研削する部分である第１円柱面３５ａの長さを一定値Ｌに保つことができる。

なお、以上の説明では、斜面３１ａの形成、円柱面３２ａの形成、第２円柱面３６ａの形成の順序で加工したが、加工順序は任意でよく、最終的に斜面３１ａ、円柱面３２ａ、第２円柱面３６ａが得られればよい。

次に、砥石８の形状の変形例について説明する。
図４は、砥石８の変形例である砥石８ａの形状を示した図である。
砥石８ａでは、第１円柱面３５と、第１円柱面３５よりも外径の小さい第２円柱面３６によって円柱面３２が構成されている点は砥石８と同じであるが、第２円柱面３６が斜面３１側に形成されている。

砥石８ａでは、斜面３１をドレスすると、斜面３１が−ｚ方向、即ち斜面３１が形成されていない側の端部方向に後退するが、新たに形成された斜面３１が第１円柱面３５と干渉しない場合は、第１円柱面３５の母線の長さは一定値Ｌに保たれる。

以上に説明したように、第２円柱面３６は斜面３１側に形成してもよいし、又は斜面３１と対向する側に形成してもよく、砥石８及び砥石８ａは、回転軸を中心線とする第１円柱面３５と、前記第１円柱面３５と同心であり、前記第１円柱面３５と連続する、前記第１円柱面３５よりも小径の第２円柱面３６と、を有する円柱面３２と、前記回転軸を中心線とし、前記第１円柱面３５と前記第２円柱面３６の何れか一方と連続する斜面３１と、から構成されている。

次に、内面研削装置１のハードウェア的な構成について説明する。
図５は、内面研削装置１のハードウェア的な構成の一例を示したブロック図である。
内面研削装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６５、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６６、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６７、入力部６８、表示部６９、駆動制御部７１、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）７２、記憶媒体駆動部７３、記憶部７４などの各機能部がバスライン７５で接続されて構成されている。

ＣＰＵ６５は、数値制御プログラムに従って、テーブル１３、テーブル１４、砥石スピンドル１２、モータ２３、クーラントの供給など、内面研削装置１を構成する各要素の数値制御を行う。
また、ＣＰＵ６５は、ファイルの入出力や、数値制御プログラムの編集の受け付けなど、所定のプログラムに従って各種の情報処理も行う。

ＲＯＭ６６は、内面研削装置１を動作させるための基本的なプログラムやデータなどを記憶した読み出し専用のメモリである。
ＲＡＭ６７は、ＣＰＵ６５が動作するためのワーキングエリアを提供する読み書き可能なメモリである。

入力部６８は、内面研削装置１に情報を入力するための機能部であり、例えば、キーボードやタッチパネルなどの入力装置を備えている。
入力装置には、数字、文字、記号などを入力する文字キーやテンキー、予め設定された機能を指定するための機能キーなどを備えている。
ユーザは、入力部６８を操作することにより、数値制御プログラムの作成、呼出、編集などを行ったり、内面研削装置１の動作を規定する各種パラメータを設定したりすることができる。

表示部６９は、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、あるいはプラズマディスプレイなどの表示装置を備えており、文字情報や画像情報を表示することができる。
ユーザは、表示部６９に数値制御プログラムを表示してこれを編集したり、あるいは予め用意されているメニュー画面を表示して各種のパラメータを設定したりするのに用いることができる。

駆動制御部７１は、例えば、ＡＣサーボモータなどの駆動系に接続されており、ＣＰＵ６５は、駆動制御部７１を介してテーブル１３、テーブル１４、砥石スピンドル１２、モータ２３、クーラントの供給装置などを制御することができる。

入出力Ｉ／Ｆ７２は、内面研削装置１を外部機器と接続するためのインターフェースである。
入出力Ｉ／Ｆ７２を用いて内面研削装置１をパーソナルコンピュータなどの外部機器に接続することにより、内面研削装置１と外部機器の間で数値制御プログラムの送受信などを行うことができる。
このため、外部で数値制御プログラムを用意し、入出力Ｉ／Ｆ７２から内面研削装置１に入力することができる。

記憶媒体駆動部７３は、装着された着脱可能な記憶媒体を駆動し、数値制御プログラムなどの読み書きを行う機能部である。
読み書き可能な記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、半導体記憶装置、磁気テープなどがある。
また、読み取り専用の記憶媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスク類や紙テープなどがある。

記憶部７４は、例えば、半導体メモリやハードディスクなどで構成された読み書き可能な記憶装置である。
記憶部７４には、プログラム類を格納したプログラム部７６とデータ類を記憶したデータ部７７が形成されている。

図５（ｂ）に示したように、プログラム部７６には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）８１、加工プログラム８２、ドレスプログラム８３、その他の各種プログラムがＣＰＵ６５で実行可能に記憶されている。

加工プログラム８２、ドレスプログラム８３は、それぞれ燃料噴射ノズル２の加工、及び砥石８のドレスを行うための数値制御プログラムである。
なお、加工プログラム８２やドレスプログラム８３は複数記憶することができ、プログラム番号などの登録ＩＤにより管理することができる。
そして、加工の際、あるいはドレスの際には、プログラム部７６から目的のプログラムを呼び出してＣＰＵ６５に実行させることができる。

ＯＳ８１は、ファイルの入出力管理など、内面研削装置１を運営する基本的な機能をＣＰＵ６５に発揮させるためのプログラムである。
データ部７７には、内面研削装置１を動作させるための各種パラメータや座標値、内面研削装置１の運用履歴８６などが記憶されている。

次に、図６のフローチャートを用いて砥石８をドレスする手順について説明する。以下の処理は、ＣＰＵ６５がドレスプログラム８３に従って内面研削装置１の各部を制御して行うものである。

まず、内面研削装置１は、運用履歴８６に記録されている前回のドレスデータを読み込む（ステップ５）。
この前回のドレスデータでは、前回のドレスで形成された斜面３１、円柱面３２の位置を規定する座標値などが含まれており、これによって、内面研削装置１は、今回ドレスする際のドレッサ１９と砥石８との位置関係を把握し、前回ドレスした砥石８の表面から引き続きドレスを行うことができる。

内面研削装置１は、前回のドレスデータを読み込むと、テーブル１３、テーブル１４を駆動して、砥石８をドレッサ１９付近のドレス開始位置に移動させる。
そして、内面研削装置１は、モータ１８を駆動してドレッサ１９を回転させると共に、砥石スピンドル１２を駆動して砥石８を回転させる。

次に、内面研削装置１は、前回のドレスデータを用いて斜面３１のドレス開始位置を規定する座標値を取得すると共にドレス量をドレスプログラム８３より取得する（ステップ１０）。

次に、内面研削装置１は、ドレス箇所に対するクーラントの供給を開始し、引き続き斜面部切刃２６を斜面３１に当てて斜面３１をドレスする（ステップ１５）。その結果、斜面３１ａ（図３（ｂ））が形成される。
このように、内面研削装置１は、斜面３１をドレスする斜面部ドレス手段を備えている。

斜面３１のドレスを終えると、内面研削装置１は、前回のドレスデータを用いて円柱面３２のドレス開始位置を規定する座標値を取得すると共にドレス量をドレスプログラム８３より取得する（ステップ２０）。
次に、内面研削装置１は、斜面部切刃２６を円柱面３２に当てて円柱面３２をドレスし、円柱面３２ａ（図３（ｂ））を形成する（ステップ２５）。
このように、内面研削装置１は、円柱面３２を、外径が第２円柱面３６の外径以下の円柱面となるように成形する円柱面部成形手段を備えている。

次に、内面研削装置１は、前回のドレスデータを用いて第２円柱面３６のドレス開始位置を規定する座標値を取得すると共にドレス量をドレスプログラム８３より取得する（ステップ３０）。

次に、内面研削装置１は、外輪部切刃２５を第２円柱面３６ａに当ててドレスし、第２円柱面３６ａ（図３（ｃ））を形成する（ステップ３５）。
この際に、内面研削装置１は、斜面３１のドレス量（図３（ｂ）のＡ）から、第１円柱面３５ａの母線の長さが所定値Ｌ（図３（ｃ））となるように、第２円柱面３６ａの形成位置を制御する。

このように、内面研削装置１は、斜面３１のドレス量に対して、第１円柱面３５ａの母線の長さが所定の値（ここではＬ）となるように、前記成形した円柱面３２ａに第２円柱面３６ａを成形する第２の円柱面部成形手段を備えている。

内面研削装置１は、以上のようにして砥石８をドレスすると、クーラントの供給、モータ２３、砥石スピンドル１２を停止し、テーブル１４とテーブル１３を駆動して砥石８を所定の位置に移動する。
更に、内面研削装置１は、今回行ったドレスによるドレスデータを運用履歴８６に記録する。

なお、本実施の形態では、斜面３１、円柱面３２、第２円柱面３６の順序でこれらをドレスして形成していったが、形成順序は任意でよく、例えば、斜面３１、第２円柱面３６、円柱面３２の順序でもよく、また、第２円柱面３６、円柱面３２、斜面３１の順序でもよい。

また、以上の手順は、斜面３１をドレスする場合であるが、燃料噴射ノズル２の第１内径面４４（図７（ａ））を研削すると、第１円柱面３５も砥粒の脱落や目つぶれなどを生じ、時折ドレスする必要がある。
この場合、第１円柱面３５と第２円柱面３６が成す段差よりもドレス量が小さい場合は、第１円柱面３５をドレスした後も第２円柱面３６が形成されているため、第１円柱面３５だけドレスすればよい。

一方、第１円柱面３５と第２円柱面３６が成す段差よりもドレス量が等しいか大きい場合は、円柱面３２の全体に渡って外径が一定となるようにドレスした後、第２円柱面３６を形成する。又は、逆に第２円柱面３６を形成した後、第１円柱面３５を形成してもよい。

以上に、説明した本実施の形態により次のような効果を得ることができる。
（１）斜面をドレスすることにより、第１円柱面の母線が短くなっても、円柱面に第１円柱面と第２円柱面を再度形成することにより第１円柱面の母線の長さを一定にすることができる。即ち、砥石長さを均一に保つことができる。
（２）変形例に係る砥石の場合は、斜面が第１円柱面に干渉するまで、斜面をドレスしても第１円柱面の母線の長さを一定にすることができる。
（３）第１内径面を研削する面である第１円柱面の母線の長さが一定であるため、高い加工精度（内径円筒度、真直度など）を維持することができる。

本実施の形態に係る内面研削装置のレイアウトを説明するための平面図である。 本実施の形態に係るドレッサの構成を説明するための図である。 砥石の形状とドレス方法を説明するための図である。 変形例に係る砥石の形状を説明するための図である。 内面研削装置のハードウェア的な構成の一例を示したブロック図である。 砥石をドレスする手順を説明するためのフローチャートである。 砥石を用いた燃料噴射ノズルの内面研削を説明するための図である。 従来例による砥石のドレスを説明するための図である。

符号の説明

１ 内面研削装置
２ 燃料噴射ノズル
８ 砥石
１２ 砥石スピンドル
１３ テーブル
１４ テーブル
１６ ワークヘッドスピンドル
１８ モータ
１９ ドレッサ
２０ プーリ
２２ ベルト
２３ モータ
２４ プーリ
２５ 外輪部切刃
２６ 斜面部切刃
３１ 斜面
３２ 円柱面
３５ 第１円柱面
３６ 第２円柱面

Claims (5)

1. 回転軸を中心線とする第１の円柱面部と、前記第１の円柱面部と同心であり、前記第１の円柱面部と連続する、前記第１の円柱面部よりも小径の第２の円柱面部と、を有する円柱面部と、
   前記回転軸を中心線とし、前記第１の円柱面部と前記第２の円柱面部の何れか一方と連続する斜面部と、から構成された内面研削砥石をドレスするドレス装置であって、
   前記斜面部をドレスする斜面部ドレス手段と、
   前記円柱面部を、外径が前記第２の円柱面部の外径以下の円柱面となるように成形する円柱面部成形手段と、
   前記斜面部のドレス量に対して、前記第１の円柱面部の母線の長さが所定の値を保つように、前記成形した円柱面に第２の円柱面部を成形する第２の円柱面部成形手段と、
   を具備したことを特徴とするドレス装置。
2. 前記第２の円柱面部成形手段は、前記斜面部が形成されている側と対向する一端側に第２の円柱面部を成形することを特徴とする請求項１に記載のドレス装置。
3. 円盤部材と、
   前記円盤部材に固定され、前記円盤部材の中心軸と平行な中心軸を有する円柱面をドレスする第１の切刃部と、
   前記円盤部材に固定され、前記円盤部材の中心軸と所定角度を成す斜面をドレスする第２の切刃部と、
   前記円柱面部を、外径が前記第２の円柱面部の外径以下の円柱面となるように成形する円柱面部成形機能と、
   を備えたドレッサを含む、請求項１、又は請求項２に記載のドレス装置。
4. 回転軸を中心線とする第１の円柱面部と、前記第１の円柱面部と同心であり、前記第１の円柱面部と連続する、前記第１の円柱面部よりも小径の第２の円柱面部と、を有する円柱面部と、
   前記回転軸を中心線とし、前記第１の円柱面部と前記第２の円柱面部の何れか一方と連続する斜面部と、から構成された内面研削砥石が装着可能な砥石装着手段と、
   ワークを保持するワーク保持手段と、前記保持したワークの内面を前記内面研削砥石で研削する研削手段と、前記内面研削砥石をドレスする、請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のドレス装置と、
   を具備したことを特徴とする研削装置。
5. 回転軸を中心線とする第１の円柱面部と、前記第１の円柱面部と同心であり、前記第１の円柱面部と連続する、前記第１の円柱面部よりも小径の第２の円柱面部と、を有する円柱面部と、
   前記回転軸を中心線とし、前記第１の円柱面部と前記第２の円柱面部の何れか一方と連続する斜面部と、から構成された内面研削砥石をドレスするドレス方法であって、
   前記斜面部をドレスする斜面部ドレスステップと、
   前記円柱面部を、外径が前記第２の円柱面部の外径以下の円柱面となるように成形する円柱面部成形ステップと、
   前記斜面部のドレス量に対して、前記第１の円柱面部の母線の長さが所定の値を保つように、前記成形した円柱面に第２の円柱面部を成形する第２の円柱面部成形ステップと、
   を行うことを特徴とするドレス方法。

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