JP6459638B2 - 溝研削装置、溝の加工方法及び玉軸受の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、溝研削装置内にて、研削加工して形成した溝の寸法測定を行う技術に関する。
従来、例えば、玉軸受等のボールの転動路となる溝の加工処理では、加工途中で溝の寸法測定を行い、有効径や芯より、楕円量を測定し、その寸法を元に仕上げ加工を行うことで良品を得ている。例えば、４点接触玉軸受の寸法測定を行う場合、溝を転がるボールの中心座標が測定の基準となる。
また、加工機と測定機とを統合し、ワークの着脱を行うことなく寸法を測定する方法が従来からある（例えば、特許文献１参照）。
また、加工機と測定機とを統合し、ワークの着脱を行うことなく寸法を測定する方法が従来からある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記特許文献１の従来技術は、加工機内で測定を行うために、自由曲面や形状寸法を測定できる汎用性の高い測定機構を持たせている。そのため、一般的な研削盤の加工軸の精度と比べて測定軸には高い精度が必要となり、加工機として過剰な精度の軸を有する必要がある。従って、別途測定用軸を用意する必要があり、構造の複雑化及び高コスト化の問題がある。加えて、上記特許文献１の従来技術では、タッチプローブと変位センサとの２種類の測定要素を用いており構造が複雑化する問題がある。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、装置内においてワークの着脱等を行うことなく比較的単純な構成で寸法測定を行うことが可能な溝研削装置を提供することを目的としている。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、装置内においてワークの着脱等を行うことなく比較的単純な構成で寸法測定を行うことが可能な溝研削装置を提供することを目的としている。
〔形態１〕 上記目的を達成するために、形態１の溝研削装置は、回転軸と該回転軸の先端部に取付けられた溝研削用の砥石と回転軸を回転駆動する回転駆動源とを有する溝研削部と、ワークを固定支持するワーク支持部と、ワーク支持部で固定支持されたワークに対して溝研削部をワーク周面の溝研削位置へと移動する移動機構部と、溝研削部を用いてワーク周面を研削加工して転動体の転動路となる溝を形成する溝研削処理部と、ワークを固定支持した状態で、ワーク周面に形成された溝の複数の溝部分表面の複数箇所の位置情報を測定する位置情報測定部と、ワーク周面に形成する溝の目標形状データであって、目標溝形状を規定する情報と、該目標溝形状に接触する仮想の転動体の中心座標である目標中心座標に係る情報とを含む目標溝形状データを取得する目標溝形状データ取得部と、位置情報測定部が測定した複数の溝部分表面の複数箇所の位置情報と、目標溝形状データとに基づき、複数の溝部分表面に接触する仮想の転動体の中心座標の目標中心座標に対するズレ量を算出するズレ量算出部と、ズレ量算出部が算出したズレ量に基づき、複数の溝部分表面に接触する仮想の転動体の中心座標を算出する中心座標算出部と、中心座標算出部が算出した前記中心座標に基づき、ワーク周面に形成した前記溝の目標溝形状に対する寸法誤差を算出する寸法誤差算出部と、寸法誤差算出部が算出した寸法誤差に基づき溝研削部を用いて溝の仕上げ加工を行う仕上加工処理部と、を備える。
このような構成であれば、ワークを固定支持した状態で、位置情報測定部によって、ワークに形成した溝の複数の溝部分表面の複数箇所の位置情報を測定し、ズレ量算出部によって、測定した位置情報と目標溝形状データとに基づき、複数の溝部分表面に接触する仮想の転動体の中心座標の目標中心座標に対するズレ量を算出することが可能である。更に、中心座標算出部によって、ずれ量に基づき、複数の溝部分表面に接触する仮想の転動体の中心座標を算出することが可能である。なお更に、寸法誤差算出部によって、算出した中心座標に基づき、ワーク周面に形成した溝の目標溝形状に対する寸法誤差を算出し、仕上加工処理部によって、算出した寸法誤差に基づき溝の仕上げ加工を行うことが可能である。
即ち、複数の溝表面の複数箇所の位置情報と目標溝形状データとから、ワークに形成した溝の形状状態（中心座標のズレ）を推定することが可能となる。従って、異なる溝径のワークに対して、目標溝形状データをワークの種類毎に切り替えることで、測定子自体を他の測定子に変更することなく寸法誤差の測定が可能となる。これによって、多種のワークに対して汎用性の高い装置を構成することができるという効果が得られる。
また、溝表面の１軸方向の複数箇所の位置情報を測定すれば良いため、測定軸に過剰な精度が不要となり測定軸にかかるコストを低減することができるという効果が得られる。
また、測定精度の向上のため他のセンサと組み合わせる必要も無いため低コスト且つ比較的単純な構成とすることができるという効果が得られる。
ここで、上記目標溝形状データ取得部は、目標溝形状データを取得するようになっていればどのような構成であってもよく、例えば、ネットワーク等を介して外部の装置等から目標溝形状データを獲得または受信してもよいし、記憶装置や記憶媒体等から目標溝形状データを読み出してもよい。したがって、取得には、少なくとも獲得、受信および読出が含まれる。
また、測定精度の向上のため他のセンサと組み合わせる必要も無いため低コスト且つ比較的単純な構成とすることができるという効果が得られる。
ここで、上記目標溝形状データ取得部は、目標溝形状データを取得するようになっていればどのような構成であってもよく、例えば、ネットワーク等を介して外部の装置等から目標溝形状データを獲得または受信してもよいし、記憶装置や記憶媒体等から目標溝形状データを読み出してもよい。したがって、取得には、少なくとも獲得、受信および読出が含まれる。
また、上記目標溝形状を規定する情報は、例えば、目標溝形状の算出式や、この算出式に用いる形状寸法などの情報が該当する。
また、上記目標中心座標に係る情報は、例えば、目標中心座標そのもの、目標中心座標に対するオフセット量等が該当する。
また、上記目標中心座標に係る情報は、例えば、目標中心座標そのもの、目標中心座標に対するオフセット量等が該当する。
〔形態２〕 更に、形態２の溝研削装置は、形態１の構成に対して、位置情報測定部は、ワーク周面に形成された溝の表面に接触して該接触位置を検出する接触式の測定子を有する位置検出部を備え、測定子は、前記溝研削部の前記回転軸の先端部周辺の無回転部分に取り付けられる。
このような構成であれば、測定子を、溝研削部の回転軸の先端部周辺の無回転部分に取り付ける構成としたので、位置情報を測定するための軸を追加する必要がなくなる。これにより、装置構成の複雑化を防ぐことができるという効果が得られる。
ここで、上記無回転部分に取り付けるとは、例えば、溝研削用の砥石を取り外して無回転部分に装着すること、溝研削用の砥石を取り付けたままで、無回転部分にねじ止め等によって固定支持すること、などが該当する。
このような構成であれば、測定子を、溝研削部の回転軸の先端部周辺の無回転部分に取り付ける構成としたので、位置情報を測定するための軸を追加する必要がなくなる。これにより、装置構成の複雑化を防ぐことができるという効果が得られる。
ここで、上記無回転部分に取り付けるとは、例えば、溝研削用の砥石を取り外して無回転部分に装着すること、溝研削用の砥石を取り付けたままで、無回転部分にねじ止め等によって固定支持すること、などが該当する。
〔形態３〕 更に、形態３の溝研削装置は、形態１又は２の構成に対して、前記ワークは４点接触玉軸受の軌道輪であり、目標溝形状データは、ゴシックアーク形状の溝断面形状を構成する同一形状の二つの円弧の曲率半径と、ゴシックアーク形状の溝表面に２点で接触する仮想の転動体としての仮想ボールの中心座標に対する二つの円弧の円中心の４点接触玉軸受の支持軸方向のズレ量であるオフセット量とを含む。
このような構成であれば、４点接触玉軸受の軌道輪に形成する溝について、複数の溝部分表面に接触する仮想ボールの中心座標を算出することが可能となる。
これによって、ワークに形成された溝に接触するボールの中心座標を推定することが可能となるので、複数箇所のボール中心座標から、楕円量、芯より、傾斜誤差等の寸法誤差を算出することができるという効果が得られる。
これによって、ワークに形成された溝に接触するボールの中心座標を推定することが可能となるので、複数箇所のボール中心座標から、楕円量、芯より、傾斜誤差等の寸法誤差を算出することができるという効果が得られる。
〔形態４〕 更に、形態４の溝研削装置は、形態３の構成に対して、位置情報測定部は、軌道輪の周面に形成された溝の複数の溝部分表面における、予め設定した仮想ボールの理想の接触位置の２点の座標の前記支持軸方向の座標間距離と一致する距離関係となる２点の位置情報を測定し、ズレ量算出部は、２点の位置情報と目標溝形状データとに基づき、中心座標のズレ量を算出する。
即ち、仮想ボールの理想の接触位置の２点間距離と一致する距離関係となる溝表面の２点の位置情報を求めることで、この２点の位置情報に基づきズレ量を算出することが可能となる。
これによって、複数の溝表面の２点の位置情報を測定するといった比較的簡易な測定処理で、中心座標のズレ量及び中心座標を算出することができるという効果が得られる。
これによって、複数の溝表面の２点の位置情報を測定するといった比較的簡易な測定処理で、中心座標のズレ量及び中心座標を算出することができるという効果が得られる。
〔形態５〕 更に、形態５の溝研削装置は、形態３の構成に対して、溝部分の断面形状は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系において、目標溝断面形状のままＸ軸方向及びＺ軸方向に平行移動して形成位置が理想の形成位置からズレるものとし、位置情報測定部は、２点の位置情報に対応する座標として、（Ｘｗ１，Ｚ１）、（Ｘｗ２，Ｚ２）を測定し、ズレ量算出部は、二つの円弧の曲率半径をＲｕ及びＲｄとし、二つの円弧のオフセット量をＯｆｕ及びＯｆｄとし、下式（１）及び（２）に基づき、溝部分表面に接触する仮想ボールの中心座標のズレ量δｘ及びδｚを算出する。
（Ｘｗ１−δｘ）2＋（Ｚ１＋Ｏｆｕ−δｚ）2＝Ｒｕ2 ・・・（１）
（Ｘｗ２−δｘ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（２）
この構成であれば、ズレ量算出部によって、測定した２点の位置情報（Ｘｗ１，Ｚ１）及び（Ｘｗ２，Ｚ２）と、目標溝形状データと、上式（１）及び（２）に従って、４点接触玉軸受のゴシックアーク形状の溝断面形状に接触する仮想ボールの理想の中心座標からのズレ量δｘ及びδｚを算出することが可能となる。
これによって、簡易な測定処理及び簡易な計算処理で、中心座標のズレ量を算出することができるという効果が得られる。
（Ｘｗ２−δｘ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（２）
この構成であれば、ズレ量算出部によって、測定した２点の位置情報（Ｘｗ１，Ｚ１）及び（Ｘｗ２，Ｚ２）と、目標溝形状データと、上式（１）及び（２）に従って、４点接触玉軸受のゴシックアーク形状の溝断面形状に接触する仮想ボールの理想の中心座標からのズレ量δｘ及びδｚを算出することが可能となる。
これによって、簡易な測定処理及び簡易な計算処理で、中心座標のズレ量を算出することができるという効果が得られる。
〔形態６〕 更に、形態６の溝研削装置は、形態５の構成に対して、溝部分の断面形状は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系において、目標溝断面形状のままＹ軸方向及びＺ軸方向に平行移動して形成位置が理想の形成位置からズレるものとし、位置情報測定部は、２点の位置情報に対応する座標として、（Ｙｗ１，Ｚ１）、（Ｙｗ２，Ｚ２）を測定し、ズレ量算出部は、二つの円弧の曲率半径をＲｕ及びＲｄとし、二つの円弧のオフセット量をＯｆｕ及びＯｆｄとし、下式（３）及び（４）に基づき、溝部分表面に接触する仮想ボールの中心座標のズレ量δｙ及びδｚを算出する。
（Ｙｗ１−δｘ）2＋（Ｚ１＋Ｏｆｕ−δｚ）2＝Ｒｕ2 ・・・（３）
（Ｙｗ２−δｘ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（４）
この構成であれば、ズレ量算出部によって、測定した２点の位置情報（Ｙｗ１，Ｚ１）及び（Ｙｗ２，Ｚ２）と、目標溝形状データと、上式（３）及び（４）に従って、４点接触玉軸受のゴシックアーク形状の溝断面形状に接触する仮想ボールの理想の中心座標からのズレ量δｙ及びδｚを算出することが可能となる。
これによって、簡易な測定処理及び簡易な計算処理で、中心座標のズレ量を算出することができるという効果が得られる。
（Ｙｗ２−δｘ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（４）
この構成であれば、ズレ量算出部によって、測定した２点の位置情報（Ｙｗ１，Ｚ１）及び（Ｙｗ２，Ｚ２）と、目標溝形状データと、上式（３）及び（４）に従って、４点接触玉軸受のゴシックアーク形状の溝断面形状に接触する仮想ボールの理想の中心座標からのズレ量δｙ及びδｚを算出することが可能となる。
これによって、簡易な測定処理及び簡易な計算処理で、中心座標のズレ量を算出することができるという効果が得られる。
〔形態７〕 更に、形態７の溝研削装置は、形態３乃至６のいずれか１の構成に対して、位置情報測定部は、軌道輪の周面に形成された溝の４点接触玉軸受の支持軸方向と直交する直線上に位置する２つの溝部分について、溝部分表面の位置情報を測定し、寸法誤差算出部は、前記２つの溝部分に対応する前記仮想ボールの中心座標間の距離をボールが運動する円の直径として算出し、算出した直径に基づき寸法誤差を算出する。
このような構成であれば、位置情報測定部によって、例えば、ワークが４点接触玉軸受の外輪であれば内周面に形成された溝における対向する２つの溝部分表面の位置情報を測定することが可能となる。また、例えば、ワークが４点接触玉軸受の内輪であれば外周面に形成された溝における支持軸方向と直交する直線上の（ワークを挟んで背面対向する）２つの溝部分表面の位置情報を測定することが可能となる。
そして、寸法誤差算出部によって、対向する２つの溝部分のボール中心座標及び背面対向する２つの溝部分のボール中心座標を推定することが可能となるので、これらボール中心座標間の距離から、ボールの運動する円の直径を算出することが可能となる。
これによって、算出した直径と設計値との差から直径の寸法誤差を算出することが可能となる。
これによって、算出した直径と設計値との差から直径の寸法誤差を算出することが可能となる。
〔形態８〕 更に、形態８の溝研削装置は、形態３乃至７のいずれか１の構成に対して、位置情報測定部は、軌道輪の周面に形成された溝の４点接触玉軸受の支持軸方向と直交する第１直線上に位置する一の２つの溝部分と、第１直線と直交する第２直線上に位置する他の２つの溝部分とについて、溝部分表面の位置情報を測定し、寸法誤差算出部は、一の２つの溝部分に対応する仮想ボールの中心座標間の距離と、他の２つの溝部分に対応する仮想ボールの中心座標間の距離との差分を寸法誤差の１つである楕円量として算出する。
このような構成であれば、位置情報測定部によって、例えば、ワークが４点接触玉軸受の外輪（又は内輪）であれば内周面（又は外周面）に形成された溝における対向する（又は背面対向する）一の２つの溝部分表面の位置情報と、一の２つの溝部分の対向方向（又は背面対向方向）と直交する方向に対向（又は背面対向）する他の２つの溝部分表面の位置情報を測定することが可能となる。
これにより、寸法誤差算出部によって、一の２つの溝部分のボール中心座標間距離と、他の２つの溝部分のボール中心座標間距離との差分から、寸法誤差の１つである楕円量を算出することが可能となる。
これにより、寸法誤差算出部によって、一の２つの溝部分のボール中心座標間距離と、他の２つの溝部分のボール中心座標間距離との差分から、寸法誤差の１つである楕円量を算出することが可能となる。
〔形態９〕 更に、形態９の溝研削装置は、形態３乃至８のいずれか１の構成に対して、位置情報測定部は、軌道輪の周面に形成された溝の４点接触玉軸受の支持軸方向と直交する直線上に位置する２つの溝部分について、溝部分表面の位置情報を測定し、寸法誤差算出部は、軌道輪の支持軸方向の端面の支持軸方向の座標値と、２つの溝部分の一方に対応する仮想ボールの中心座標のうちの支持軸方向の座標値との差分と、端面の前記支持軸方向の座標値と、２つの溝部分の他方に対応する仮想ボールの中心座標のうちの支持軸方向の座標値との差分とを、寸法誤差の１つである芯よりとして算出する。
このような構成であれば、位置情報測定部によって、例えば、ワークが４点接触玉軸受の外輪であれば内周面に形成された溝における対向する２つの溝部分表面の位置情報を測定することが可能となる。また、例えば、ワークが４点接触玉軸受の内輪であれば外周面に形成された溝における支持軸方向と直交する直線上の（ワークを挟んで背面対向する）２つの溝部分表面の位置情報を測定することが可能となる。
これにより、寸法誤差算出部によって、軌道輪の支持軸方向の端面の支持軸方向の座標値と、軌道輪の対向する２つの溝部分のボール中心座標又は背面対向する２つの溝部分のボール中心座標における支持軸方向の座標値との差分から、寸法誤差の１つである芯よりを算出することが可能となる。
これにより、寸法誤差算出部によって、軌道輪の支持軸方向の端面の支持軸方向の座標値と、軌道輪の対向する２つの溝部分のボール中心座標又は背面対向する２つの溝部分のボール中心座標における支持軸方向の座標値との差分から、寸法誤差の１つである芯よりを算出することが可能となる。
〔形態１０〕 更に、形態１０の溝研削装置は、形態３乃至９のいずれか１の構成に対して、位置情報測定部は、軌道輪の周面に形成された溝の４点接触玉軸受の支持軸方向と直交する直線上に位置する２つの溝部分について、溝部分表面の位置情報を測定し、２つの溝部分の一方に対応する前記仮想ボールの中心座標のうちの支持軸方向の座標値と、２つの溝部分の他方に対応する前記仮想ボールの中心座標のうちの支持軸方向の座標値との差分を、寸法誤差の１つである２つの溝部分の前記ワークに対する傾斜誤差として算出する。
このような構成であれば、位置情報測定部によって、例えば、ワークが４点接触玉軸受の外輪であれば内周面に形成された溝における対向する２つの溝部分表面の複数箇所の位置情報を測定することが可能となる。また、例えば、ワークが４点接触玉軸受の内輪であれば外周面に形成された溝における支持軸方向と直交する直線上の（ワークを挟んで背面対向する）２つの溝部分表面の複数箇所の位置情報を測定することが可能となる。
これにより、寸法誤差算出部によって、軌道輪の対向する２つの溝部分又は背面対向する２つの溝部分の一方のボール中心座標と他方のボール中心座標における支持軸方向の座標値との差分から、寸法誤差の１つである溝の軌道輪に対する傾斜誤差を算出することが可能となる。
（構成）
本実施形態の溝研削装置１は、例えば、４点接触玉軸受の軌道輪（外輪及び内輪）等のワークの周面にボールの転動路となる溝を、砥石による研削加工によって形成する装置である。
この溝研削装置１は、図１に示すように、溝研削部２と、ワーク支持部３と、ドレッサー装置４と、制御装置５とを含んで構成される。
本実施形態の溝研削装置１は、例えば、４点接触玉軸受の軌道輪（外輪及び内輪）等のワークの周面にボールの転動路となる溝を、砥石による研削加工によって形成する装置である。
この溝研削装置１は、図１に示すように、溝研削部２と、ワーク支持部３と、ドレッサー装置４と、制御装置５とを含んで構成される。
溝研削部２は、砥石ヘッド２１と、回転軸としての砥石スピンドル２２と、該砥石スピンドル２２を内部に収容する砥石スピンドルハウジング２３と、タッチプローブヘッド２４と、砥石スピンドル２２の回転駆動源である砥石スピンドル用モータ２５と、を含んで構成される。
砥石ヘッド２１は、円盤状の溝研削用砥石２１ａと、この溝研削用砥石２１ａを砥石スピンドル２２に取り付けるための砥石取付軸２１ｂとから構成されている。
砥石ヘッド２１は、円盤状の溝研削用砥石２１ａと、この溝研削用砥石２１ａを砥石スピンドル２２に取り付けるための砥石取付軸２１ｂとから構成されている。
溝研削用砥石２１ａは、ドレッサー装置４によるドレスによって、ワークに形成する溝形状に合致した凸状砥石面が外周面に成形されるようになっている。
かかる構成によって、溝研削部２は、砥石スピンドル用モータ２５によって砥石スピンドル２２を回転駆動することで、砥石取付軸２１ｂを介して砥石スピンドル２２の先端に取り付けられた溝研削用砥石２１ａを回転する。すなわち、この回転する溝研削用砥石２１ａをワークの周面に接触させることで、接触面を研削加工して溝を形成する。
かかる構成によって、溝研削部２は、砥石スピンドル用モータ２５によって砥石スピンドル２２を回転駆動することで、砥石取付軸２１ｂを介して砥石スピンドル２２の先端に取り付けられた溝研削用砥石２１ａを回転する。すなわち、この回転する溝研削用砥石２１ａをワークの周面に接触させることで、接触面を研削加工して溝を形成する。
また、砥石ヘッド２１は、砥石取付軸２１ｂによって、砥石スピンドル２２に対して着脱自在に構成されている。
タッチプローブヘッド２４は、本実施形態において、砥石ヘッド２１を取り外した状態の砥石スピンドルハウジング２３に装着され、溝研削部２で研削加工した溝の表面の位置情報を測定する際に用いられる。なお、タッチプローブヘッド２４の詳細については後述する。
タッチプローブヘッド２４は、本実施形態において、砥石ヘッド２１を取り外した状態の砥石スピンドルハウジング２３に装着され、溝研削部２で研削加工した溝の表面の位置情報を測定する際に用いられる。なお、タッチプローブヘッド２４の詳細については後述する。
また、溝研削部２は、後述する移動機構によって、図１中のＸ軸方向とＺ軸方向とに移動可能に構成されている。移動機構の詳細については後述する。
ワーク支持部３は、支持台３１と、支持台３１上に設けられたテーブル３２と、テーブル３２上に設けられたワーク支持用部材３３と、テーブル３２を回転自在に支持するワーク回転用スピンドル３４とを含んで構成される。更に、ワーク支持部３は、ワーク回転用スピンドル３４を内部に収容するワーク回転用スピンドルハウジング３５と、ワーク回転用スピンドル３４を回転駆動するワーク回転用モータ３６とを含んで構成される。
ワーク支持部３は、支持台３１と、支持台３１上に設けられたテーブル３２と、テーブル３２上に設けられたワーク支持用部材３３と、テーブル３２を回転自在に支持するワーク回転用スピンドル３４とを含んで構成される。更に、ワーク支持部３は、ワーク回転用スピンドル３４を内部に収容するワーク回転用スピンドルハウジング３５と、ワーク回転用スピンドル３４を回転駆動するワーク回転用モータ３６とを含んで構成される。
ワーク支持用部材３３は、ワーク６の種類に対応して、様々な形状のものが用意されており、例えば、磁力によってワーク６を固定支持するマグネットチャック等から構成されている。即ち、本実施形態のワーク支持用部材３３は、研削加工するワーク６の種類に応じて、対応する形状のものを付け替え可能に構成されている。
なお、図１に例示したワーク６は、例えば、４点接触玉軸受の外輪であり、外輪の内周面に溝を形成するため、円筒形状のワーク支持用部材３３の内側にワーク６を嵌合して、ワーク６を外側から固定支持するように構成されている。
なお、図１に例示したワーク６は、例えば、４点接触玉軸受の外輪であり、外輪の内周面に溝を形成するため、円筒形状のワーク支持用部材３３の内側にワーク６を嵌合して、ワーク６を外側から固定支持するように構成されている。
また、例えば、ワーク６が、４点接触玉軸受の内輪である場合は、ワーク６の外周面に溝を形成する。そのため、ワーク支持用部材３３は、ワーク６の内周面側に嵌合されてワーク６を内側から固定支持する形状に構成される。
ワーク回転用モータ３６は、図示しないが、モータ回転角度位置を検出するアブソリュート方式のロータリエンコーダ３６ｒ（以下、「ワーク回転軸エンコーダ３６ｒ」と称す）を備えている。そして、ワーク回転軸エンコーダ３６ｒで検出したモータ回転角度位置θｍｒを、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信するように構成されている。
ワーク回転用モータ３６は、図示しないが、モータ回転角度位置を検出するアブソリュート方式のロータリエンコーダ３６ｒ（以下、「ワーク回転軸エンコーダ３６ｒ」と称す）を備えている。そして、ワーク回転軸エンコーダ３６ｒで検出したモータ回転角度位置θｍｒを、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信するように構成されている。
かかる構成によって、ワーク支持部３は、ワーク回転用モータ３６によってワーク回転用スピンドル３４を回転駆動することで、テーブル３２を回転すると共に、テーブル３２上にワーク支持用部材３３を介して固定支持されたワーク６を回転する。
なお、本実施形態のワーク支持部３は、図示していないが、固定支持するワークを自動で交換するワーク交換機構を備えている。
なお、本実施形態のワーク支持部３は、図示していないが、固定支持するワークを自動で交換するワーク交換機構を備えている。
ドレッサー装置４は、ドレッサーヘッド４１と、ドレッサースピンドル４２と、ドレッサースピンドルハウジング４３と、ドレッサー回転用モータ４４とを含んで構成される。
ドレッサーヘッド４１は、溝研削用砥石２１ａの外周面に、ワークに形成する溝形状に合致した凸状砥石面を成形するドレッサー４１ａと、このドレッサー４１ａをドレッサースピンドル４２に取り付けるためのドレッサー取付軸４１ｂとから構成されている。
ドレッサーヘッド４１は、溝研削用砥石２１ａの外周面に、ワークに形成する溝形状に合致した凸状砥石面を成形するドレッサー４１ａと、このドレッサー４１ａをドレッサースピンドル４２に取り付けるためのドレッサー取付軸４１ｂとから構成されている。
ドレッサー４１ａは、周面に沿って、凸状砥石面に合致する断面略円弧状のドレス溝が設けられている。
かかる構成によって、ドレッサー装置４は、ドレッサー回転用モータ４４によってドレッサースピンドル４２を回転駆動することで、ドレッサー取付軸４１ｂを介してドレッサースピンドル４２の先端に取り付けられたドレッサー４１ａを予め設定したドレス用の回転速度で回転する。すなわち、この回転するドレッサー４１ａのドレス溝に、溝研削用砥石２１ａを接触させることで、接触面をドレスして凸状砥石面を成形する。または、ドレッサー４１ａを固定状態としたまま、砥石スピンドル用モータ２５によって砥石スピンドル２２を回転駆動することで、砥石スピンドル２２の先端に取り付けられた砥石ヘッド２１を予め設定したドレス用の回転速度で回転する。すなわち、この回転する砥石ヘッド２１の溝研削用砥石２１ａの成形面をドレッサー４１ａのドレス溝に接触させることで、接触面をドレスして凸状砥石面を成形する。
かかる構成によって、ドレッサー装置４は、ドレッサー回転用モータ４４によってドレッサースピンドル４２を回転駆動することで、ドレッサー取付軸４１ｂを介してドレッサースピンドル４２の先端に取り付けられたドレッサー４１ａを予め設定したドレス用の回転速度で回転する。すなわち、この回転するドレッサー４１ａのドレス溝に、溝研削用砥石２１ａを接触させることで、接触面をドレスして凸状砥石面を成形する。または、ドレッサー４１ａを固定状態としたまま、砥石スピンドル用モータ２５によって砥石スピンドル２２を回転駆動することで、砥石スピンドル２２の先端に取り付けられた砥石ヘッド２１を予め設定したドレス用の回転速度で回転する。すなわち、この回転する砥石ヘッド２１の溝研削用砥石２１ａの成形面をドレッサー４１ａのドレス溝に接触させることで、接触面をドレスして凸状砥石面を成形する。
制御装置５は、砥石スピンドル用モータ２５、ワーク回転用モータ３６、ドレッサー回転用モータ４４及び後述する移動機構の備えるモータを駆動制御して、ドレッサー装置４によるドレス処理、溝研削部２による溝粗研削処理、溝研削部２による寸法測定処理、測定寸法に基づく寸法誤差及び補正値の算出処理、寸法誤差及び補正値に基づく仕上加工処理等を実行する。なお、制御装置５の詳細な構成については後述する。
（タッチプローブヘッドの構成）
次に、図２に基づき、本実施形態のタッチプローブヘッド２４の構成を説明する。
タッチプローブヘッド２４は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、プローブ取付部２４ａと、プローブ取付部２４ａの一端に突出形成されたプローブ軸２４ｂとを備えている。
プローブ取付部２４ａは、他端側に砥石スピンドルハウジング２３を嵌合するための嵌合穴２４ｋが設けられている。図２（ａ）に示すように、プローブ軸２４ｂは、プローブ取付部２４ａの内側のプローブ軸上部２４ｂｕと、プローブ取付部２４ａの外側のプローブ軸下部２４ｂｄとが一体形成された構成となっている。
次に、図２に基づき、本実施形態のタッチプローブヘッド２４の構成を説明する。
タッチプローブヘッド２４は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、プローブ取付部２４ａと、プローブ取付部２４ａの一端に突出形成されたプローブ軸２４ｂとを備えている。
プローブ取付部２４ａは、他端側に砥石スピンドルハウジング２３を嵌合するための嵌合穴２４ｋが設けられている。図２（ａ）に示すように、プローブ軸２４ｂは、プローブ取付部２４ａの内側のプローブ軸上部２４ｂｕと、プローブ取付部２４ａの外側のプローブ軸下部２４ｂｄとが一体形成された構成となっている。
更に、タッチプローブヘッド２４は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、プローブ軸２４ｂの先端部の外周面から該先端部を介して背中合せに外側に突出する第１アーム部２４ｃ及び第２アーム部２４ｅと、第１アーム部２４ｃ及び第２アーム部２４ｅと直交する方向に背中合わせに外側に突出する第３アーム部２４ｍ及び第４アーム部２４ｐとを備えている。なお更に、タッチプローブヘッド２４は、第１アーム部２４ｃ及び第２アーム部２４ｅの先端に形成された第１先端球２４ｄ及び第２先端球２４ｆと、第３アーム部２４ｍ及び第４アーム部２４ｐの先端に形成された第３先端球２４ｎ及び第４先端球２４ｑとを備えている。更に、タッチプローブヘッド２４は、図２（ｃ）に示すように、プローブ取付部２４ａの内部に設けられた第１圧力センサ２４ｇと、第２圧力センサ２４ｈと、第３圧力センサ２４ｒと、第４圧力センサ２４ｓとを備えている。更に、タッチプローブヘッド２４は、プローブ軸２４ｂの傾きに応じた力を第１圧力センサ２４ｇに伝達する第１伝達部材２４ｉと、プローブ軸２４ｂの傾きに応じた力を第２圧力センサ２４ｈに伝達する第２伝達部材２４ｊとを備えている。なお更に、タッチプローブヘッド２４は、プローブ軸２４ｂの傾きに応じた力を第３圧力センサ２４ｒに伝達する第３伝達部材２４ｔと、プローブ軸２４ｂの傾きに応じた力を第４圧力センサ２４ｓに伝達する第４伝達部材２４ｕとを備えている。
なお、上記圧力センサ及び伝達部材の配置されている箇所は、図２（ｂ）に示すように、円形板状のカバー２４ＣＶによって覆われている。
かかる構成によって、第１先端球２４ｄが溝の表面に接触して押されることで、図２（ｄ）に示すように、押された方向とは逆方向にプローブ軸２４ｂが傾く。これにより、プローブ軸上部２４ｂｕによって第１伝達部材２４ｉが押されて第１圧力センサ２４ｇにおいてこの押圧力Ｐｒ１が検出される。同様に、第２先端球２４ｆが溝の表面に接触して押されることで、図２（ｄ）に示すように、押された方向とは逆方向にプローブ軸２４ｂが傾く。これにより、プローブ軸上部２４ｂｕによって第２伝達部材２４ｊが押されて第２圧力センサ２４ｈにおいてこの押圧力Ｐｒ２が検出される。
かかる構成によって、第１先端球２４ｄが溝の表面に接触して押されることで、図２（ｄ）に示すように、押された方向とは逆方向にプローブ軸２４ｂが傾く。これにより、プローブ軸上部２４ｂｕによって第１伝達部材２４ｉが押されて第１圧力センサ２４ｇにおいてこの押圧力Ｐｒ１が検出される。同様に、第２先端球２４ｆが溝の表面に接触して押されることで、図２（ｄ）に示すように、押された方向とは逆方向にプローブ軸２４ｂが傾く。これにより、プローブ軸上部２４ｂｕによって第２伝達部材２４ｊが押されて第２圧力センサ２４ｈにおいてこの押圧力Ｐｒ２が検出される。
同様に、図示省略するが、第３先端球２４ｎが溝の表面に接触して押されることで、押された方向とは逆方向にプローブ軸２４ｂが傾く。これにより、プローブ軸上部２４ｂｕによって第３伝達部材２４ｔが押されて第３圧力センサ２４ｒにおいてこの押圧力Ｐｒ３が検出される。また、第４先端球２４ｑが溝の表面に接触して押されることで、押された方向とは逆方向にプローブ軸２４ｂが傾く。これにより、プローブ軸上部２４ｂｕによって第４伝達部材２４ｕが押されて第４圧力センサ２４ｓにおいてこの押圧力Ｐｒ４が検出される。
以下、第１先端球２４ｄ、第２先端球２４ｆ、第３先端球２４ｎ及び第４先端球２４ｑを、単に「先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ及び２４ｑ」と称する場合がある。
これら検出された押圧力の検出値Ｐｒ１、Ｐｒ２、Ｐｒ３及びＰｒ４は、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信される。
なお、本実施形態においては、後述する位置基準マスターの測定のために、タッチプローブヘッド２４は、図示省略するが、先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ及び２４ｑのＺ軸方向の接触による押圧力も検出可能に構成されている。
これら検出された押圧力の検出値Ｐｒ５、Ｐｒ６、Ｐｒ７及びＰｒ８は、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信される。
これら検出された押圧力の検出値Ｐｒ１、Ｐｒ２、Ｐｒ３及びＰｒ４は、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信される。
なお、本実施形態においては、後述する位置基準マスターの測定のために、タッチプローブヘッド２４は、図示省略するが、先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ及び２４ｑのＺ軸方向の接触による押圧力も検出可能に構成されている。
これら検出された押圧力の検出値Ｐｒ５、Ｐｒ６、Ｐｒ７及びＰｒ８は、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信される。
（ヘッドの交換について）
次に、図３に基づき、ヘッドの交換について説明する。
本実施形態において、砥石ヘッド２１は、図３（ａ）に示すように、砥石スピンドル２２から取り外しが可能となっている。そして、砥石ヘッド２１を、砥石スピンドル２２から取り外した状態で、図３（ｂ）に示すように、タッチプローブヘッド２４のプローブ取付部２４ａを、嵌合穴２４ｋを介して砥石スピンドルハウジング２３に外嵌することで、図３（ｃ）に示すように、タッチプローブヘッド２４が溝研削部２に装着される。
次に、図３に基づき、ヘッドの交換について説明する。
本実施形態において、砥石ヘッド２１は、図３（ａ）に示すように、砥石スピンドル２２から取り外しが可能となっている。そして、砥石ヘッド２１を、砥石スピンドル２２から取り外した状態で、図３（ｂ）に示すように、タッチプローブヘッド２４のプローブ取付部２４ａを、嵌合穴２４ｋを介して砥石スピンドルハウジング２３に外嵌することで、図３（ｃ）に示すように、タッチプローブヘッド２４が溝研削部２に装着される。
なお、本実施形態では、図示していないが、ヘッドの交換を自動で行うヘッド交換機構を備えている。従って、溝粗研削処理、位置情報測定処理及び仕上加工処理において、溝研削部２に対して、それぞれ適切な砥石ヘッド２１又はタッチプローブヘッド２４への交換（着脱）を自動で行うことが可能である。
また、本実施形態では、図示していないが、ドレッサー装置４についても、ドレッサーヘッドの交換を自動で行うヘッド交換機構を備えている。従って、ドレス処理を実施する際に、ワークの型番等に応じて適切なドレッサーヘッドへの交換（着脱）を自動で行うことが可能である。
また、本実施形態では、図示していないが、ドレッサー装置４についても、ドレッサーヘッドの交換を自動で行うヘッド交換機構を備えている。従って、ドレス処理を実施する際に、ワークの型番等に応じて適切なドレッサーヘッドへの交換（着脱）を自動で行うことが可能である。
（溝研削部２の移動機構の構成）
次に、図４及び図５に基づき、溝研削部２を、直交座標系であるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動する移動機構の構成について説明する。
溝研削部２の移動機構は、図４及び図５に示すように、Ｘ軸移動機構２６と、Ｚ軸移動機構２７と、Ｙ軸移動機構２８とを備えている。
Ｘ軸移動機構２６は、第１の取付板２６ａと、直線状の第１の案内レール２６ｂと、第１のボールねじ軸２６ｃと、第１のボールねじナット２６ｄと、第１の支持板２６ｅと、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍと、Ｘ軸エンコーダ２６ｒとを備えている。
次に、図４及び図５に基づき、溝研削部２を、直交座標系であるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動する移動機構の構成について説明する。
溝研削部２の移動機構は、図４及び図５に示すように、Ｘ軸移動機構２６と、Ｚ軸移動機構２７と、Ｙ軸移動機構２８とを備えている。
Ｘ軸移動機構２６は、第１の取付板２６ａと、直線状の第１の案内レール２６ｂと、第１のボールねじ軸２６ｃと、第１のボールねじナット２６ｄと、第１の支持板２６ｅと、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍと、Ｘ軸エンコーダ２６ｒとを備えている。
図４に示すように、第１の取付板２６ａには、溝研削部２が例えばねじ止めによって固定支持されており、第１の取付板２６ａは、第１のボールねじナット２６ｄの矩形状の上面に例えばねじ止めによって固定支持されている。
第１のボールねじ軸２６ｃは、螺旋状のねじ溝を外周面に有し、第１のボールねじナット２６ｄは、ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、両ねじ溝により形成される螺旋状のボール転動路内に転動自在に複数のボールが装填されている。
第１のボールねじ軸２６ｃは、螺旋状のねじ溝を外周面に有し、第１のボールねじナット２６ｄは、ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、両ねじ溝により形成される螺旋状のボール転動路内に転動自在に複数のボールが装填されている。
第１の案内レール２６ｂは、第１の支持板２６ｅ上に、例えばねじ止めによって固定支持されている。第１の案内レール２６ｂは、Ｘ軸方向に延びる案内溝を有し、案内溝内に第１のボールねじ軸２６ｃが配設され、第１のボールねじナット２６ｄが、案内溝に沿って移動可能に取り付けられている。
第１のボールねじ軸２６ｃの一端は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍの駆動軸に例えばカップリングを介して連結され、他端側は、ボールを介して第１のボールねじナット２６ｄと結合している。
第１のボールねじ軸２６ｃの一端は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍの駆動軸に例えばカップリングを介して連結され、他端側は、ボールを介して第１のボールねじナット２６ｄと結合している。
Ｘ軸駆動用モータ２６ｍは、第１のボールねじ軸２６ｃに回転力を付与するサーボモータであって、不図示の電気ケーブルを介した制御装置５からのモータ制御信号によって駆動制御される。
Ｘ軸エンコーダ２６ｒは、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍのモータ回転角度位置θｍｘを検出するインクリメンタル方式のロータリエンコーダである。Ｘ軸エンコーダ２６ｒは、検出したモータ回転角度位置θｍｘを、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信する。
Ｘ軸エンコーダ２６ｒは、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍのモータ回転角度位置θｍｘを検出するインクリメンタル方式のロータリエンコーダである。Ｘ軸エンコーダ２６ｒは、検出したモータ回転角度位置θｍｘを、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信する。
かかる構成によって、Ｘ軸移動機構２６は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍの回転駆動力によって、第１のボールねじ軸２６ｃを回転駆動することで、ボールの転動を介して第１のボールねじナット２６ｄが第１の案内レール２６ｂの案内溝に沿って第１のボールねじ軸２６ｃに対して軸方向に相対移動する。即ち、第１のボールねじナット２６ｄに固定支持された第１の取付板２６ａがＸ軸方向に移動し、第１の取付板２６ａに固定支持された溝研削部２がＸ軸方向に移動する。
次に、Ｚ軸移動機構２７は、図４に示すように、第２の取付板２７ａと、直線状の第２の案内レール２７ｂと、第２のボールねじ軸２７ｃと、第２のボールねじナット２７ｄと、矩形平板状の第２の支持板２７ｅと、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍと、Ｚ軸エンコーダ２７ｒとを備えている。
図４に示すように、第２の取付板２７ａには、Ｘ軸移動機構２６が第１の支持板２６ｅを介して例えばねじ止めによって固定支持されており、第２の取付板２７ａは、第２のボールねじナット２７ｄの矩形状の上面に例えばねじ止めによって固定支持されている。
図４に示すように、第２の取付板２７ａには、Ｘ軸移動機構２６が第１の支持板２６ｅを介して例えばねじ止めによって固定支持されており、第２の取付板２７ａは、第２のボールねじナット２７ｄの矩形状の上面に例えばねじ止めによって固定支持されている。
第２のボールねじ軸２７ｃ及び第２のボールねじナット２７ｄは、第１のボールねじ軸２６ｃ及び第１のボールねじナット２６ｄと同様の構成を有している。
第２の案内レール２７ｂは、第２の支持板２７ｅ上に、例えばねじ止めによって固定支持されている。第２の案内レール２７ｂは、Ｚ軸方向に延びる案内溝を有し、案内溝内に第２のボールねじ軸２７ｃが配設され、第２のボールねじナット２７ｄが、案内溝に沿って移動可能に取り付けられている。
第２の案内レール２７ｂは、第２の支持板２７ｅ上に、例えばねじ止めによって固定支持されている。第２の案内レール２７ｂは、Ｚ軸方向に延びる案内溝を有し、案内溝内に第２のボールねじ軸２７ｃが配設され、第２のボールねじナット２７ｄが、案内溝に沿って移動可能に取り付けられている。
第２のボールねじ軸２７ｃの一端は、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍの駆動軸に例えばカップリングを介して連結され、他端側は、ボールを介して第２のボールねじナット２７ｄと結合している。
Ｚ軸駆動用モータ２７ｍは、第２のボールねじ軸２７ｃに回転力を付与するサーボモータであって、不図示の電気ケーブルを介した制御装置５からのモータ制御信号によって駆動制御される。
Ｚ軸駆動用モータ２７ｍは、第２のボールねじ軸２７ｃに回転力を付与するサーボモータであって、不図示の電気ケーブルを介した制御装置５からのモータ制御信号によって駆動制御される。
Ｚ軸エンコーダ２７ｒは、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍの回転角度位置θｍｚを検出するインクリメンタル方式のロータリエンコーダである。Ｚ軸エンコーダ２７ｒは、検出した回転角度位置θｍｚを、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信する。
かかる構成によって、Ｚ軸移動機構２７は、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍの回転駆動力によって、第２のボールねじ軸２７ｃを回転駆動すると、ボールの転動を介して第２のボールねじナット２７ｄが第２の案内レール２７ｂの案内溝に沿って第２のボールねじ軸２７ｃに対して軸方向に相対移動する。即ち、第２のボールねじナット２７ｄに固定支持された第２の取付板２７ａがＸ軸方向に移動し、第２の取付板２７ａに固定支持されたＸ軸移動機構２６がＸ軸に移動する。これによって、溝研削部２がＺ軸方向に移動する。
かかる構成によって、Ｚ軸移動機構２７は、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍの回転駆動力によって、第２のボールねじ軸２７ｃを回転駆動すると、ボールの転動を介して第２のボールねじナット２７ｄが第２の案内レール２７ｂの案内溝に沿って第２のボールねじ軸２７ｃに対して軸方向に相対移動する。即ち、第２のボールねじナット２７ｄに固定支持された第２の取付板２７ａがＸ軸方向に移動し、第２の取付板２７ａに固定支持されたＸ軸移動機構２６がＸ軸に移動する。これによって、溝研削部２がＺ軸方向に移動する。
次に、Ｙ軸移動機構２８は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３の取付板２８ａと、直線状の第３の案内レール２８ｂと、第３のボールねじ軸２８ｃと、第３のボールねじナット２８ｄと、第２の支持板２８ｅと、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍと、Ｙ軸エンコーダ２８ｒとを備えている。
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３の取付板２８ａには、Ｚ軸移動機構２７が側面視略Ｔ字状の第２の支持板２７ｅのＹ軸方向に延びる突出部を介して例えばボルト締結によって強固に固定支持されている。更に、第３の取付板２８ａは、第３のボールねじナット２８ｄの矩形状の上面に例えばねじ止めによって固定支持されている。
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３の取付板２８ａには、Ｚ軸移動機構２７が側面視略Ｔ字状の第２の支持板２７ｅのＹ軸方向に延びる突出部を介して例えばボルト締結によって強固に固定支持されている。更に、第３の取付板２８ａは、第３のボールねじナット２８ｄの矩形状の上面に例えばねじ止めによって固定支持されている。
第３のボールねじ軸２８ｃ及び第３のボールねじナット２８ｄは、第１のボールねじ軸２６ｃ及び第１のボールねじナット２６ｄと同様の構成を有している。
第３の案内レール２８ｂは、基台２９上に、例えばボルト締結によって強固に固定支持されている。第３の案内レール２８ｂは、Ｙ軸方向に延びる案内溝を有し、案内溝内に第３のボールねじ軸２８ｃが配設され、第３のボールねじナット２８ｄが、案内溝に沿って移動可能に取り付けられている。
第３の案内レール２８ｂは、基台２９上に、例えばボルト締結によって強固に固定支持されている。第３の案内レール２８ｂは、Ｙ軸方向に延びる案内溝を有し、案内溝内に第３のボールねじ軸２８ｃが配設され、第３のボールねじナット２８ｄが、案内溝に沿って移動可能に取り付けられている。
第３のボールねじ軸２８ｃの一端は、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍの駆動軸に例えばカップリングを介して連結され、他端側は、ボールを介して第３のボールねじナット２８ｄと結合している。
Ｙ軸駆動用モータ２８ｍは、第３のボールねじ軸２８ｃに回転力を付与するサーボモータであって、不図示の電気ケーブルを介した制御装置５からのモータ制御信号によって駆動制御される。
Ｙ軸駆動用モータ２８ｍは、第３のボールねじ軸２８ｃに回転力を付与するサーボモータであって、不図示の電気ケーブルを介した制御装置５からのモータ制御信号によって駆動制御される。
Ｙ軸エンコーダ２８ｒは、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍのモータ回転角度位置θｍｙを検出するインクリメンタル方式のロータリエンコーダである。Ｙ軸エンコーダ２８ｒは、検出したモータ回転角度位置θｍｙを、不図示の電気ケーブルを介して制御装置５に送信する。
かかる構成によって、Ｙ軸移動機構２８は、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍの回転駆動力によって、第３のボールねじ軸２８ｃを回転駆動すると、ボールの転動を介して第３のボールねじナット２８ｄが第３の案内レール２８ｂの案内溝に沿って第３のボールねじ軸２８ｃに対して軸方向に相対移動する。即ち、第３のボールねじナット２８ｄに固定支持された第３の取付板２８ａがＹ軸方向に移動し、第３の取付板２８ａに固定支持されたＺ軸移動機構２７がＹ軸方向に移動する。これに伴い、第２のボールねじナット２７ｄを介してＺ軸移動機構に固定支持されたＸ軸移動機構２６がＹ軸方向に移動する。これによって、溝研削部２がＹ軸方向に移動する。
かかる構成によって、Ｙ軸移動機構２８は、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍの回転駆動力によって、第３のボールねじ軸２８ｃを回転駆動すると、ボールの転動を介して第３のボールねじナット２８ｄが第３の案内レール２８ｂの案内溝に沿って第３のボールねじ軸２８ｃに対して軸方向に相対移動する。即ち、第３のボールねじナット２８ｄに固定支持された第３の取付板２８ａがＹ軸方向に移動し、第３の取付板２８ａに固定支持されたＺ軸移動機構２７がＹ軸方向に移動する。これに伴い、第２のボールねじナット２７ｄを介してＺ軸移動機構に固定支持されたＸ軸移動機構２６がＹ軸方向に移動する。これによって、溝研削部２がＹ軸方向に移動する。
（制御装置５のハードウェア構成）
次に、図６に基づき、制御装置５のハードウェア構成を説明する。
制御装置５は、図６に示すように、各種制御や演算処理を担う中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、主記憶装置（Main Storage）を構成するＲＡＭ（Random Access Memory）６２と、読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ（Read Only Memory）６４とを備える。加えて、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス等からなる各種内外バス６８と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）６６とを備える。
次に、図６に基づき、制御装置５のハードウェア構成を説明する。
制御装置５は、図６に示すように、各種制御や演算処理を担う中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、主記憶装置（Main Storage）を構成するＲＡＭ（Random Access Memory）６２と、読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ（Read Only Memory）６４とを備える。加えて、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス等からなる各種内外バス６８と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）６６とを備える。
そして、ＣＰＵ６０、ＲＡＭ６２及びＲＯＭ６４との間を各種内外バス６８で接続すると共に、このバス６８にＩ／Ｆ６６を介して、第１圧力センサ２４ｇ、第２圧力センサ２４ｈなどのセンサ、Ｘ軸エンコーダ２６ｒ、Ｚ軸エンコーダ２７ｒ、Ｙ軸エンコーダ２８ｒなどのモータ回転角度位置検出装置、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置（Secondary Storage）７０や、ＬＣＤモニタ等の出力装置７２、操作パネル、キーボード、マウスなどの入力装置７４などを接続したものである。
そして、電源を投入すると、ＲＯＭ６４等に記憶されたＢＩＯＳ等のシステムプログラムが、ＲＯＭ６４に予め記憶された各種専用のコンピュータプログラム、あるいは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体を介して記憶装置７０にインストールされた各種専用のコンピュータプログラムをＲＡＭ６２にロードし、ＲＡＭ６２にロードされたプログラムに記述された命令に従ってＣＰＵ６０が各種リソースを駆使して所定の制御及び演算処理を行うことで後述する各機能をソフトウェア上で実現できるようになっている。
（制御装置５の機能構成）
次に、図７に基づき、制御装置５の機能構成を説明する。
制御装置５の機能構成部５０は、図７に示すように、溝研削処理部５１と、位置情報測定部５２と、中心座標算出部５３と、寸法誤差算出部５４と、仕上加工処理部５５とを含んで構成される。
次に、図７に基づき、制御装置５の機能構成を説明する。
制御装置５の機能構成部５０は、図７に示すように、溝研削処理部５１と、位置情報測定部５２と、中心座標算出部５３と、寸法誤差算出部５４と、仕上加工処理部５５とを含んで構成される。
溝研削処理部５１は、入力装置７４を介して入力される研削開始指令に応じて、記憶装置７０に予め記憶された、形成する溝の種類（例えば商品又はワークの型番等）に対応した、目標溝形状データ、加工条件データ等の溝研削加工に必要なデータを記憶装置７０から読み出す。そして、読み出したデータに基づき、まず、溝研削用砥石２１ａのドレス処理、マスターワーク６ｍ（後述）の周面への溝の粗研削加工処理、マスターワーク６ｍに対する目標溝位置及び補正値の測定処理を実行する。
本実施形態では、例えば、４点接触玉軸受等のボールが転動する転動路を構成する溝を形成するワークを加工対象とする。即ち、溝表面に対してボールが必ず２点で接触する構成の溝（断面形状がゴシックアーク形状の溝）を加工対象とする。
ここで、目標溝形状データは、研削加工対象のワーク（４点接触玉軸受等）の型番毎に１つのデータが用意されている。具体的に、図８に示すように、目標溝断面形状（ゴシックアーク形状）１００を構成する上側円弧Ａｒｕ及び下側円弧Ａｒｄの曲率半径Ｒｕ及びＲｄと、溝表面に接触する仮想ボールの中心位置Ｏ（これを基準位置とする）に対する、上側円弧Ａｒｕ及び下側円弧Ａｒｄの円中心位置Ｏｕ及びＯｄの軸方向のオフセット量Ｏｆｕ及びＯｆｄとを含むデータである。更に、本実施形態では、後述する式（５）〜（８）の情報と、各測定対象位置に対応する仮想ボールの中心座標の情報と、仮想ボールが接触する２点のＺ軸座標（Ｚ１，Ｚ２）のデータとを含むものである。
ここで、目標溝形状データは、研削加工対象のワーク（４点接触玉軸受等）の型番毎に１つのデータが用意されている。具体的に、図８に示すように、目標溝断面形状（ゴシックアーク形状）１００を構成する上側円弧Ａｒｕ及び下側円弧Ａｒｄの曲率半径Ｒｕ及びＲｄと、溝表面に接触する仮想ボールの中心位置Ｏ（これを基準位置とする）に対する、上側円弧Ａｒｕ及び下側円弧Ａｒｄの円中心位置Ｏｕ及びＯｄの軸方向のオフセット量Ｏｆｕ及びＯｆｄとを含むデータである。更に、本実施形態では、後述する式（５）〜（８）の情報と、各測定対象位置に対応する仮想ボールの中心座標の情報と、仮想ボールが接触する２点のＺ軸座標（Ｚ１，Ｚ２）のデータとを含むものである。
ここで、仮想ボールの中心座標の情報は、各測定対象位置に対応する中心座標そのものでもよいし、各測定対象位置に対応する中心座標を算出可能な情報でもよい。
また、加工条件データは、ワーク６の形状、材質等、溝研削用砥石２１ａの種類等によって予め決められた加工条件のデータである。例えば、商品又はワークの型番毎に設定されるデータである。
また、加工条件データは、ワーク６の形状、材質等、溝研削用砥石２１ａの種類等によって予め決められた加工条件のデータである。例えば、商品又はワークの型番毎に設定されるデータである。
目標溝位置及び補正値の測定処理は、具体的に、タッチプローブヘッド２４を用いて、粗溝研削後のマスターワーク６ｍに形成された溝の、予め設定した測定対象の溝部分の溝表面位置（Ｘｍ１，Ｚ１）及び（Ｘｍ２，Ｚ２）と、（Ｘｍ３，Ｚ１）及び（Ｘｍ４，Ｚ２）とを測定する。そして、この測定値と目標溝形状データとに基づき、下式（５）及び（６）に従って、溝位置のズレ量δｘ１及びδｚ１と、δｘ２及びδｚ２とを測定する処理となる。加えて、溝表面位置（Ｙｍ１，Ｚ１）及び（Ｙｍ２，Ｚ２）と、（Ｙｍ３，Ｚ１）及び（Ｙｍ４，Ｚ２）とを測定し、この測定値と目標溝形状データとに基づき、下式（７）及び（８）に従って、溝位置のズレ量δｙ１及びδｚ３と、δｙ２及びδｚ４とを測定する処理となる。
即ち、溝研削用砥石２１ａの座標と、ドレッサー４１ａの座標とが正確に一致しないため、マスターワーク６ｍを加工して、予め設定した測定対象の溝部分の溝表面位置を目標溝位置として求める。そして、この目標溝位置の理想的な溝位置に対するズレ量δｘ１及びδｚ１、δｘ２及びδｚ２、δｙ１及びδｚ３、並びにδｙ２及びδｚ４を補正値Ｃｘ１及びＣｚ１、Ｃｘ２及びＣｚ２、Ｃｙ１及びＣｚ３、並びにＣｙ２及びＣｚ４として求める処理となる。これら補正値は、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
以下、補正値Ｃｘ１及びＣｚ１と補正値Ｃｘ２及びＣｚ２とを、単に「補正値Ｃｘ及びＣｚ」と称す場合があり、補正値Ｃｙ１及びＣｚ３と補正値Ｃｙ２及びＣｚ４とを、単に「補正値Ｃｙ及びＣｚ」と称す場合がある。
（Ｘ−δｘ）2＋（Ｚ１＋Ｏｆｕ−δｚ）2＝Ｒｕ2 ・・・（５）
（Ｘ−δｘ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（６）
（Ｙ−δｙ）2＋（Ｚ１＋Ｏｆｕ−δｚ）2＝Ｒｕ2 ・・・（７）
（Ｙ−δｙ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（８）
溝研削処理部５１は、補正値Ｃｘ及びＣｚ並びに補正値Ｃｙ及びＣｚの測定後に、まず、最初に加工する加工前のワーク６に対して、位置基準マスターの測定処理を行い、この測定結果を、位置基準マスター初期値としてＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。次に、このワーク６の周面への溝の粗研削加工処理を実行する。そして、加工後に、位置情報測定部５２に対して位置情報測定指令を出力する。
（Ｘ−δｘ）2＋（Ｚ１＋Ｏｆｕ−δｚ）2＝Ｒｕ2 ・・・（５）
（Ｘ−δｘ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（６）
（Ｙ−δｙ）2＋（Ｚ１＋Ｏｆｕ−δｚ）2＝Ｒｕ2 ・・・（７）
（Ｙ−δｙ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（８）
溝研削処理部５１は、補正値Ｃｘ及びＣｚ並びに補正値Ｃｙ及びＣｚの測定後に、まず、最初に加工する加工前のワーク６に対して、位置基準マスターの測定処理を行い、この測定結果を、位置基準マスター初期値としてＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。次に、このワーク６の周面への溝の粗研削加工処理を実行する。そして、加工後に、位置情報測定部５２に対して位置情報測定指令を出力する。
これらの処理は、砥石スピンドル用モータ２５、ワーク回転用モータ３６、ドレッサー回転用モータ４４、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御することで実行する。
以降は、新たなワーク６を加工する毎に、加工後のワークの位置基準マスターを測定し、この測定値と先に測定した位置基準マスター初期値との差を演算し、この演算結果が予め設定した規定値以下であれば位置情報測定部５２に対して位置情報測定指令を出力する。一方、規定値を超えている場合は、異常と見なして動作を中断し、操作者に警報等で知らせる。
以降は、新たなワーク６を加工する毎に、加工後のワークの位置基準マスターを測定し、この測定値と先に測定した位置基準マスター初期値との差を演算し、この演算結果が予め設定した規定値以下であれば位置情報測定部５２に対して位置情報測定指令を出力する。一方、規定値を超えている場合は、異常と見なして動作を中断し、操作者に警報等で知らせる。
位置情報測定部５２は、溝研削処理部５１から入力される位置情報測定指令に応じて、まず、タッチプローブヘッド２４を用いて、粗研削加工によって形成した溝の表面位置の情報を測定する。この処理は、ワーク回転用モータ３６、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御することで実行する。
具体的に、位置情報測定部５２は、予め設定した位置に形成されている各溝部分（本実施形態では４箇所）に対して予め設定されたＺ軸座標（Ｚ１、Ｚ２）の２箇所の表面位置情報を測定する。
具体的に、位置情報測定部５２は、予め設定した位置に形成されている各溝部分（本実施形態では４箇所）に対して予め設定されたＺ軸座標（Ｚ１、Ｚ２）の２箇所の表面位置情報を測定する。
即ち、位置情報測定部５２は、ワーク回転用モータ３６を駆動制御して、ワークを測定開始基準位置へと回転移動する。ここで、測定開始基準位置は、例えば、「θｍｒ＝０°」の位置とする。次に、測定対象の溝部分の位置に応じて、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４を測定位置への位置合わせに必要な各軸方向に移動して測定対象の溝部分正面の予め設定されたＺ１座標位置で停止する。このとき、各溝部分の測定に用いる先端球を予め決定しておき、各溝位置に対応する先端球が正面に来るように移動を行う。引き続き、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ又はＹ軸駆動用モータ２８ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動し、先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ又は２４ｑを溝表面に接触させ、接触時のモータ回転角度位置θｍｘ又はθｍｙを測定する。更に、モータ回転角度位置θｍｘ又はθｍｙから、接触位置のＸ軸座標値（Ｘｗ１）又はＹ軸座標値（Ｙｗ１）を算出し、Ｘｗ１及びＺ１又はＹｗ１及びＺ１を組にして、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
続いて、位置情報測定部５２は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ又はＹ軸駆動用モータ２８ｍを駆動制御して、先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ及び２４ｑのうち接触している先端球が接触位置から離れる方向にタッチプローブヘッド２４を移動する。引き続き、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４をＺ軸方向に移動し、先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ又は２４ｑを予め設定されたＺ２座標位置で停止する。そして、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ又はＹ軸駆動用モータ２８ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動し、先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ又は２４ｑを溝表面に接触させ、接触時のモータ回転角度位置θｍｘ又はθｍｙを測定する。更に、モータ回転角度位置θｍｘ又はθｍｙから、接触位置のＸ軸座標値（Ｘｗ２）又はＹ軸座標値（Ｙｗ２）を算出し、Ｘｗ２及びＺ２又はＹｗ２及びＺｗ２を組にして、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
以下、上記位置情報の測定に用いる座標系を、「ワーク座標系」と称する場合がある。
なお、本実施形態では、互いに対向する２組の溝部分（４つの溝部分）を測定対象とするため（詳細は後述）、Ｘｗ１及びＸｗ２の他にＸｗ３及びＸｗ４を測定し、Ｙｗ１及びＹｗ２の他にＹｗ３及びＹｗ４を測定する。このとき、Ｘｗ１及びＸｗ２並びにＸｗ３及びＸｗ４を測定時のＹ軸座標値は予め設定された固定値（Ｙｗｍ）となり、Ｙｗ１及びＹｗ２並びにＹｗ３及びＹｗ４を測定時のＸ軸座標値は予め設定された固定値（Ｘｗｍ）となる。
なお、本実施形態では、互いに対向する２組の溝部分（４つの溝部分）を測定対象とするため（詳細は後述）、Ｘｗ１及びＸｗ２の他にＸｗ３及びＸｗ４を測定し、Ｙｗ１及びＹｗ２の他にＹｗ３及びＹｗ４を測定する。このとき、Ｘｗ１及びＸｗ２並びにＸｗ３及びＸｗ４を測定時のＹ軸座標値は予め設定された固定値（Ｙｗｍ）となり、Ｙｗ１及びＹｗ２並びにＹｗ３及びＹｗ４を測定時のＸ軸座標値は予め設定された固定値（Ｘｗｍ）となる。
また、溝研削処理部５１で実行される、上述したマスターワーク６ｍに対する目標溝位置の測定処理も同様の処理となる。
また、本実施形態では、目標溝形状データの座標系とワーク座標系とは一致していることとする。
位置情報測定部５２は、全ての測定位置に対する溝表面位置の測定を終了すると、中心座標算出指令を、中心座標算出部５３に出力する。
また、本実施形態では、目標溝形状データの座標系とワーク座標系とは一致していることとする。
位置情報測定部５２は、全ての測定位置に対する溝表面位置の測定を終了すると、中心座標算出指令を、中心座標算出部５３に出力する。
中心座標算出部５３は、位置情報測定部５２からの中心座標算出指令に応じて、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶された位置情報（Ｘｗ１，Ｚ１）及び（Ｘｗ２，Ｚ２）と、（Ｘｗ３，Ｚ１）及び（Ｘｗ４，Ｚ２）と、目標溝形状データと、上式（５）〜（６）と、補正値Ｃｘ及びＣｚとに基づき、ワーク６に形成した各溝部分表面に接触する仮想ボールの中心座標を算出する。
加えて、中心座標算出部５３は、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶された位置情報（Ｙｗ１，Ｚ１）及び（Ｙｗ２，Ｚ２）と、（Ｙｗ３，Ｚ１）及び（Ｙｗ４，Ｚ２）と、目標溝形状データと、上式（７）〜（８）と、補正値Ｃｙ及びＣｚとに基づき、ワーク６に形成した各溝部分表面に接触する仮想ボールの中心座標を算出する。
ここで、目標溝位置のズレ量（補正値）がＣｘ及びＣｚであることから、形成した溝が補正値を考慮した理想的なＸ軸座標位置にある場合、上式（５）及び（６）より算出したδｘは、「δｘ＝Ｃｘ」となる。一方、理想的なＸ軸座標位置からずれている場合は、「δｘ≠Ｃｘ」となる。また、形成した溝が補正値を考慮した理想的なＸ軸座標位置にある場合、上式（５）及び（６）より算出したδｚは、「δｚ＝Ｃｚ」となる。一方、理想的なＺ軸座標位置からずれている場合は、「δｚ≠Ｃｚ」となる。このことは、補正値Ｃｙ及びＣｚについても同様に、形成した溝が補正値を考慮した理想的なＹ軸座標位置にある場合、上式（７）及び（８）より算出したδｙは、「δｙ＝Ｃｙ」となる。一方、理想的なＹ軸座標位置からずれている場合は、「δｙ≠Ｃｙ」となる。
ここで、目標溝位置のズレ量（補正値）がＣｘ及びＣｚであることから、形成した溝が補正値を考慮した理想的なＸ軸座標位置にある場合、上式（５）及び（６）より算出したδｘは、「δｘ＝Ｃｘ」となる。一方、理想的なＸ軸座標位置からずれている場合は、「δｘ≠Ｃｘ」となる。また、形成した溝が補正値を考慮した理想的なＸ軸座標位置にある場合、上式（５）及び（６）より算出したδｚは、「δｚ＝Ｃｚ」となる。一方、理想的なＺ軸座標位置からずれている場合は、「δｚ≠Ｃｚ」となる。このことは、補正値Ｃｙ及びＣｚについても同様に、形成した溝が補正値を考慮した理想的なＹ軸座標位置にある場合、上式（７）及び（８）より算出したδｙは、「δｙ＝Ｃｙ」となる。一方、理想的なＹ軸座標位置からずれている場合は、「δｙ≠Ｃｙ」となる。
なお、本実施形態では、ワークに形成した溝の断面形状は、目標溝断面形状と一致するとして、目標溝断面形状がＸ軸方向及びＺ軸方向又はＹ軸方向及びＺ軸方向へと平行移動する形で形成位置がズレる場合を前提としている。
即ち、中心座標算出部５３は、測定した位置情報（Ｘ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｚ２）（又は（Ｘ３，Ｚ１）及び（Ｘ４，Ｚ２））と、目標溝形状データに含まれる曲率半径Ｒｕ及びＲｄと、オフセット量Ｏｆｕ及びＯｆｄとを、上式（５）及び（６）に代入して、連立方程式を解き、ズレ量δｘ１及びδｚ１（又はδｘ２及びδｚ２）を算出する。更に、算出したズレ量δｘ１及びδｚ１（又はδｘ２及びδｚ２）から、予めマスターワーク６ｍに対して測定した補正値Ｃｘ１及びＣｚ１（又はＣｘ２及びＣｚ２）を減算して、最終的なズレ量δＸｃ１及びδＺｃ１（又はδＸｃ２及びδＺｃ２）を算出する。ワークに形成した溝は、理想的な溝形状のまま平行移動する方向にズレることから、ズレ量δＸｃ１及びδＺｃ１（又はδＸｃ２及びδＺｃ２）は、ワーク６に形成した溝に対する仮想ボールの中心座標のズレ量となる。
即ち、中心座標算出部５３は、測定した位置情報（Ｘ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｚ２）（又は（Ｘ３，Ｚ１）及び（Ｘ４，Ｚ２））と、目標溝形状データに含まれる曲率半径Ｒｕ及びＲｄと、オフセット量Ｏｆｕ及びＯｆｄとを、上式（５）及び（６）に代入して、連立方程式を解き、ズレ量δｘ１及びδｚ１（又はδｘ２及びδｚ２）を算出する。更に、算出したズレ量δｘ１及びδｚ１（又はδｘ２及びδｚ２）から、予めマスターワーク６ｍに対して測定した補正値Ｃｘ１及びＣｚ１（又はＣｘ２及びＣｚ２）を減算して、最終的なズレ量δＸｃ１及びδＺｃ１（又はδＸｃ２及びδＺｃ２）を算出する。ワークに形成した溝は、理想的な溝形状のまま平行移動する方向にズレることから、ズレ量δＸｃ１及びδＺｃ１（又はδＸｃ２及びδＺｃ２）は、ワーク６に形成した溝に対する仮想ボールの中心座標のズレ量となる。
また、中心座標算出部５３は、測定した位置情報（Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｙ２，Ｚ２）（又は（Ｙ３，Ｚ１）及び（Ｙ４，Ｚ２））と、目標溝形状データに含まれる曲率半径Ｒｕ及びＲｄと、オフセット量Ｏｆｕ及びＯｆｄとを、上式（７）及び（８）に代入して、連立方程式を解き、ズレ量δｙ１及びδｚ３（又はδｙ２及びδｚ４）を算出する。更に、算出したズレ量δｙ１及びδｚ３（又はδｙ２及びδｚ４）から、予めマスターワーク６ｍに対して測定した補正値Ｃｙ１及びＣｚ３（又はＣｙ２及びＣｚ４）を減算して、最終的なズレ量δＹｃ１及びδＺｃ３（又はδＹｃ２及びδＺｃ４）を算出する。ワークに形成した溝は、理想的な溝形状のまま平行移動する方向にズレることから、ズレ量δＹｃ１及びδＺｃ３（又はδＹｃ２及びδＺｃ４）は、ワーク６に形成した溝に対する仮想ボールの中心座標のズレ量となる。
中心座標算出部５３は、算出したズレ量（δＸｃ１，δＺｃ１）、（δＸｃ２，δＺｃ２）、（δＹｃ１，δＺｃ３）及び（δＹｃ２，δＺｃ４）から、各測定位置に対応するボール中心座標（Ｘｃ１，Ｚｃ１）、（Ｘｃ２，Ｚｃ２）、（Ｙｃ１，Ｚｃ１）及び（Ｙｃ２，Ｚｃ２）を算出する。この算出処理は、ワークの型番毎に予め用意した変換テーブルを用いて行ってもよいし、仮想ボールの中心座標位置、ワークの寸法等から計算によって算出してもよい。
中心座標算出部５３は、全ての測定位置に対するボール中心座標の算出処理が終了すると、寸法誤差算出指令を、寸法誤差算出部５４に出力する。
寸法誤差算出部５４は、位置情報を測定した複数の溝部分に対して算出された、各々のボール中心座標（Ｘｃ１，Ｚｃ１）、（Ｘｃ２，Ｚｃ２）、（Ｙｃ１，Ｚｃ１）及び（Ｙｃ２，Ｚｃ２）に基づき、ボールの運動する円の直径、楕円量、芯より、傾斜誤差等の各種寸法及び寸法誤差を算出する。加えて、算出した寸法誤差に基づき、各種設計値との差分値を算出し、算出した差分値に基づき機械（例えば溝研削部２）の姿勢等の補正値及び取り残し代を算出する。
寸法誤差算出部５４は、位置情報を測定した複数の溝部分に対して算出された、各々のボール中心座標（Ｘｃ１，Ｚｃ１）、（Ｘｃ２，Ｚｃ２）、（Ｙｃ１，Ｚｃ１）及び（Ｙｃ２，Ｚｃ２）に基づき、ボールの運動する円の直径、楕円量、芯より、傾斜誤差等の各種寸法及び寸法誤差を算出する。加えて、算出した寸法誤差に基づき、各種設計値との差分値を算出し、算出した差分値に基づき機械（例えば溝研削部２）の姿勢等の補正値及び取り残し代を算出する。
そして、寸法誤差算出部５４は、補正値及び取り残し代の算出処理が終了すると、仕上加工指令と、算出した補正値及び取り残し代の情報とを、仕上加工処理部５５に出力する。
ここで、本実施形態では、楕円量を測定するため、例えば、ワーク６が４点接触玉軸受の外輪の場合、少なくとも、内周面に形成された溝における、一の対向する２つの溝部分と、この２つの溝部分の対向方向と直交する方向に対向する他の２つの溝部分とについて、Ｚ軸座標（高さ位置）Ｚ１、Ｚ２の溝表面の位置情報を測定する。
ここで、本実施形態では、楕円量を測定するため、例えば、ワーク６が４点接触玉軸受の外輪の場合、少なくとも、内周面に形成された溝における、一の対向する２つの溝部分と、この２つの溝部分の対向方向と直交する方向に対向する他の２つの溝部分とについて、Ｚ軸座標（高さ位置）Ｚ１、Ｚ２の溝表面の位置情報を測定する。
具体的に、一の対向する２つの溝部分（Ｙ座標値Ｙｗｍ）について、（Ｘｗ１，Ｚ１）及び（Ｘｗ２，Ｚ２）と、（Ｘｗ３，Ｚ１）及び（Ｘｗ４，Ｚ２）とを測定する。また、他の２つの溝部分（Ｘ座標値Ｘｗｍ）について、（Ｙｗ１，Ｚ１）及び（Ｙｗ２，Ｚ２）と、（Ｙｗ３，Ｚ１）及び（Ｙｗ４，Ｚ２）とを測定する。
なお、溝部分については、内周面に形成された溝を予め設定した分割数（例えば、３６０）に等分割して設定し、これらのうち予め設定した溝部分に対して表面の位置情報を測定する。
なお、溝部分については、内周面に形成された溝を予め設定した分割数（例えば、３６０）に等分割して設定し、これらのうち予め設定した溝部分に対して表面の位置情報を測定する。
例えば、円環状の外輪の内周面を３６０分割した場合、１［°］刻みの分解能となり、例えば、０［°］と１８０［°］の溝部分を対向する溝部分とし、この対向方向に対して９０［°］と２７０［°］の溝部分を直交方向に対向する溝部分として設定することが可能となる。
なお、各種寸法値、寸法誤差、補正値及び取り残し代の算出処理の詳細については後述する。
なお、各種寸法値、寸法誤差、補正値及び取り残し代の算出処理の詳細については後述する。
仕上加工処理部５５は、寸法誤差算出部５４から入力される仕上加工指令に応じて、寸法誤差算出部５４からの補正値及び取り残し代の情報に基づき、粗加工して形成された溝の仕上加工処理を実行する。この処理は、砥石スピンドル用モータ２５、ワーク回転用モータ３６、ドレッサー回転用モータ４４、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御することで実行する。
（溝加工処理）
次に、図９に基づき、溝加工処理の処理手順を説明する。
制御装置５のＣＰＵ６０によってプログラムが実行され、溝加工処理が開始されると、図９に示すように、まず、ステップＳ１００に移行する。
ステップＳ１００では、溝研削処理部５１において、記憶装置７０から、研削加工対象のワークの型番に対応する目標溝形状データ及び加工条件データをＲＡＭ６２に読み込んで、ステップＳ１０２に移行する。
次に、図９に基づき、溝加工処理の処理手順を説明する。
制御装置５のＣＰＵ６０によってプログラムが実行され、溝加工処理が開始されると、図９に示すように、まず、ステップＳ１００に移行する。
ステップＳ１００では、溝研削処理部５１において、記憶装置７０から、研削加工対象のワークの型番に対応する目標溝形状データ及び加工条件データをＲＡＭ６２に読み込んで、ステップＳ１０２に移行する。
ステップＳ１０２では、溝研削処理部５１において、ＲＡＭ６２に読み込んだ加工条件データに基づき溝形状管理処理を行う。その後、ステップＳ１０４に移行する。
ここで、溝形状管理処理は、ドレッサー装置４を用いて、溝研削用砥石２１ａを、これから形成する溝形状を形成可能な形状にドレスする処理と、ドレスした溝研削用砥石２１ａを用いてマスターワーク６ｍの周面に溝を粗研削加工する処理とを含む。更に、溝形状管理処理は、マスターワーク６ｍを粗研削加工して形成された溝の測定対象の溝部分の表面位置（目標溝位置）を測定する処理と、目標溝形状データと上式（５）〜（８）に基づき、目標溝位置のズレ量δｘ及びδｚ並びにδｙ及びδｚである補正値Ｃｘ及びＣｚ並びにＣｙ及びＣｚを測定し、この測定値を、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する処理とを含む。なお更に、最初に加工するワーク６に対して、位置基準マスターを測定し、この測定値を位置基準マスター初期値として、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する処理を含む。
ここで、溝形状管理処理は、ドレッサー装置４を用いて、溝研削用砥石２１ａを、これから形成する溝形状を形成可能な形状にドレスする処理と、ドレスした溝研削用砥石２１ａを用いてマスターワーク６ｍの周面に溝を粗研削加工する処理とを含む。更に、溝形状管理処理は、マスターワーク６ｍを粗研削加工して形成された溝の測定対象の溝部分の表面位置（目標溝位置）を測定する処理と、目標溝形状データと上式（５）〜（８）に基づき、目標溝位置のズレ量δｘ及びδｚ並びにδｙ及びδｚである補正値Ｃｘ及びＣｚ並びにＣｙ及びＣｚを測定し、この測定値を、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する処理とを含む。なお更に、最初に加工するワーク６に対して、位置基準マスターを測定し、この測定値を位置基準マスター初期値として、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する処理を含む。
ステップＳ１０４では、溝研削処理部５１において、溝の粗研削加工処理を実行する。その後、位置情報測定指令を位置情報測定部５２に出力して、ステップＳ１０６に移行する。
ここで、溝の粗研削加工処理は、砥石スピンドル用モータ２５、ワーク回転用モータ３６、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、ワーク６の周面に溝研削用砥石２１ａを用いて溝を粗研削加工する処理となる。本実施形態では、更に、２個目以降の溝形成後のワーク６に対して位置基準マスターを測定し、この測定結果と位置基準マスター初期値との差を演算する。そして、演算結果が予め設定した規定値以下である場合に、位置情報測定指令を位置情報測定部５２に出力する。一方、規定値を超えている場合に、異常であると判断し動作を中断して、操作者に対して警報等によって報知する。
ここで、溝の粗研削加工処理は、砥石スピンドル用モータ２５、ワーク回転用モータ３６、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、ワーク６の周面に溝研削用砥石２１ａを用いて溝を粗研削加工する処理となる。本実施形態では、更に、２個目以降の溝形成後のワーク６に対して位置基準マスターを測定し、この測定結果と位置基準マスター初期値との差を演算する。そして、演算結果が予め設定した規定値以下である場合に、位置情報測定指令を位置情報測定部５２に出力する。一方、規定値を超えている場合に、異常であると判断し動作を中断して、操作者に対して警報等によって報知する。
ステップＳ１０６では、位置情報測定部５２において、ワーク６に形成された溝に対して、予め設定した測定位置の溝部分の複数箇所の表面の位置情報を測定する位置情報測定処理を実行する。その後、ステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０８では、中心座標算出部５３において、ステップＳ１０６で測定した位置情報と、ＲＡＭ６２に読み込んだ目標溝形状データと、補正値Ｃｘ及びＣｚと、補正値Ｃｙ及びＣｚとに基づき、各位置情報に対応する溝部分に対するボール中心座標を算出する中心座標算出処理を実行する。その後、ステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１０８では、中心座標算出部５３において、ステップＳ１０６で測定した位置情報と、ＲＡＭ６２に読み込んだ目標溝形状データと、補正値Ｃｘ及びＣｚと、補正値Ｃｙ及びＣｚとに基づき、各位置情報に対応する溝部分に対するボール中心座標を算出する中心座標算出処理を実行する。その後、ステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０では、寸法誤差算出部５４において、各測定位置の溝部分に対応するボール中心座標に基づき、各種溝寸法、各種溝寸法誤差、補正値及び取り残し代を算出する寸法誤差算出処理を実行する。その後、仕上加工指令と、算出した補正値及び取り残し代とを、仕上加工処理部５５に出力して、ステップＳ１１２に移行する。
ステップＳ１１２では、仕上加工処理部５５において、寸法誤差算出部５４から入力された補正値及び取り残し代に基づき、溝の仕上加工処理を実行する。その後、一連の処理を終了する。
ステップＳ１１２では、仕上加工処理部５５において、寸法誤差算出部５４から入力された補正値及び取り残し代に基づき、溝の仕上加工処理を実行する。その後、一連の処理を終了する。
（位置情報測定処理）
次に、図１０及び図１１に基づき、ステップＳ１０６で実行される位置情報測定処理の処理手順を説明する。
ステップＳ１０６において、位置情報測定処理が実行されると、図１０に示すように、まず、ステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２００では、位置情報測定部５２において、ワーク６を、予め設定された測定開始基準位置へと回転移動する。その後、ステップＳ２０２に移行する。
具体的に、位置情報測定部５２は、ワーク回転用モータ３６を駆動制御して、ワーク６を回転移動させて、測定開始基準位置に移動する。
次に、図１０及び図１１に基づき、ステップＳ１０６で実行される位置情報測定処理の処理手順を説明する。
ステップＳ１０６において、位置情報測定処理が実行されると、図１０に示すように、まず、ステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２００では、位置情報測定部５２において、ワーク６を、予め設定された測定開始基準位置へと回転移動する。その後、ステップＳ２０２に移行する。
具体的に、位置情報測定部５２は、ワーク回転用モータ３６を駆動制御して、ワーク６を回転移動させて、測定開始基準位置に移動する。
ステップＳ２０２では、位置情報測定部５２において、タッチプローブヘッド２４の先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ又は２４ｑを、測定対象の溝部分正面の測定高さ位置（Ｚ１又はＺ２）に移動させる。その後、ステップＳ２０４に移行する。
具体的に、位置情報測定部５２は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４が装着された溝研削部２の４つの先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ又は２４ｑのうち測定に用いる先端球を測定対象の溝部分正面の未測定のＺ軸座標位置（Ｚ１又はＺ２）へと移動する。
具体的に、位置情報測定部５２は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４が装着された溝研削部２の４つの先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ又は２４ｑのうち測定に用いる先端球を測定対象の溝部分正面の未測定のＺ軸座標位置（Ｚ１又はＺ２）へと移動する。
本実施形態では、ワーク６が、例えば、４点接触玉軸受の外輪である場合に、測定対象の溝部分は、対向位置にある一対の溝部分の単位で設定される。この場合、同時に、一対の測定対象の溝部分の一方が第１先端球２４ｄ及び第２先端球２４ｆの一方と対向し、一対の測定対象の溝部分の他方が第１先端球２４ｄ及び第２先端球２４ｆの他方と対向する。このことは、第３先端球２４ｎ及び第４先端球２４ｑについても同様に、一対の測定対象の溝部分の一方が第３先端球２４ｎ及び第４先端球２４ｑの一方と対向し、一対の測定対象の溝部分の他方が第３先端球２４ｎ及び第４先端球２４ｑの他方と対向する。
また、本実施形態では、ワーク６が、例えば、４点接触玉軸受の内輪である場合に、測定対象の溝部分は、４点接触玉軸受の支持軸と直交する直線上の一対の溝部分の単位で設定される。この場合、一対の測定対象の溝部分の一方のみが、第１先端球２４ｄ及び第２先端球２４ｆの一方と対向する。同様に、一対の測定対象の溝部分の一方のみが、第３先端球２４ｎ及び第４先端球２４ｑの一方と対向する。
本実施形態では、第１先端球２４ｄ及び第２先端球２４ｆを、（Ｘｗ１，Ｚ１）及び（Ｘｗ２，Ｚ２）並びに（Ｘｗ３，Ｚ１）及び（Ｘｗ４，Ｚ２）の測定に用い、第３先端球２４ｎ及び第４先端球２４ｑを、（Ｙｗ１，Ｚ１）及び（Ｙｗ２，Ｚ２）並びに（Ｙｗ３，Ｚ１）及び（Ｙｗ４，Ｚ２）の測定に用いることとする。
例えば、図１１（ａ）に示すように、第２先端球２４ｆを、ワーク６に形成された溝６１の測定対象の２箇所のＺ軸座標位置（Ｚ１、Ｚ２）の一方に移動させる。
例えば、図１１（ａ）に示すように、第２先端球２４ｆを、ワーク６に形成された溝６１の測定対象の２箇所のＺ軸座標位置（Ｚ１、Ｚ２）の一方に移動させる。
ステップＳ２０４では、位置情報測定部５２において、タッチプローブヘッド２４の先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ又は２４ｑを、測定対象の溝部分の測定高さ位置の表面に接触させる。その後、ステップＳ２０６に移行する。
具体的に、位置情報測定部５２は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ又はＹ軸駆動用モータ２８ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４が装着された溝研削部２をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動する。そして、先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ又は２４ｑを測定対象の溝部分のＺ１又はＺ２座標位置の表面に接触させる。
具体的に、位置情報測定部５２は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ又はＹ軸駆動用モータ２８ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４が装着された溝研削部２をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動する。そして、先端球２４ｄ、２４ｆ、２４ｎ又は２４ｑを測定対象の溝部分のＺ１又はＺ２座標位置の表面に接触させる。
例えば、図１１（ａ）に示すように、第２先端球２４ｆを、ワーク６に形成された溝６１の測定対象の２箇所のＺ軸座標位置（Ｚ１、Ｚ２）の表面位置における未測定の表面位置（Ｘｗ１，Ｚ１）又は（Ｘｗ２，Ｚ２）に接触させる。
ここで、図１１（ａ）に示す例は、目標溝形状データの示す溝位置と同じ位置に溝が形成された場合を示すものである。図１１（ｂ）に示すように、目標溝形状データの示す溝位置（図中点線）に対してズレた位置（図中実線）に溝が形成されている場合、第２先端球２４ｆの接触位置が、図１１（ａ）に示す位置に対してズレる。
ここで、図１１（ａ）に示す例は、目標溝形状データの示す溝位置と同じ位置に溝が形成された場合を示すものである。図１１（ｂ）に示すように、目標溝形状データの示す溝位置（図中点線）に対してズレた位置（図中実線）に溝が形成されている場合、第２先端球２４ｆの接触位置が、図１１（ａ）に示す位置に対してズレる。
ステップＳ２０６では、位置情報測定部５２において、接触位置の座標値をＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶して、ステップＳ２０８に移行する。
具体的に、位置情報測定部５２は、Ｘ軸エンコーダ２６ｒからの接触位置におけるモータ回転角度位置θｍｘ、又は、Ｙ軸エンコーダ２８ｒからの接触位置におけるモータ回転角度位置θｍｙを取得する。そして、取得したモータ回転角度位置θｍｘ又はθｍｙを、例えば、記憶装置７０に予め記憶された変換テーブルを参照して、ワーク座標系のＸ軸座標値又はＹ軸座標値に変換し、Ｘｗ及びＺの組又はＹｗ及びＺの組を、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
具体的に、位置情報測定部５２は、Ｘ軸エンコーダ２６ｒからの接触位置におけるモータ回転角度位置θｍｘ、又は、Ｙ軸エンコーダ２８ｒからの接触位置におけるモータ回転角度位置θｍｙを取得する。そして、取得したモータ回転角度位置θｍｘ又はθｍｙを、例えば、記憶装置７０に予め記憶された変換テーブルを参照して、ワーク座標系のＸ軸座標値又はＹ軸座標値に変換し、Ｘｗ及びＺの組又はＹｗ及びＺの組を、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
ステップＳ２０８では、位置情報測定部５２において、測定対象の溝部分における全ての測定対象の表面位置の測定が終了したか否かを判定する。そして、終了したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２１０に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２０２に移行する。
即ち、例えば図１１に示すように、ワーク６に形成された溝６１の表面に、タッチプローブヘッド２４の先端球２４ｆを接触させ、接触位置の座標Ｐ１（Ｘｗ１，Ｚ１）及びＰ２（Ｘｗ２，Ｚ２）を測定し、測定した接触位置の座標をＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
即ち、例えば図１１に示すように、ワーク６に形成された溝６１の表面に、タッチプローブヘッド２４の先端球２４ｆを接触させ、接触位置の座標Ｐ１（Ｘｗ１，Ｚ１）及びＰ２（Ｘｗ２，Ｚ２）を測定し、測定した接触位置の座標をＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
ここで、位置情報測定部５２は、ワーク６の底面からタッチプローブヘッド２４のＺ軸方向の位置（図１１（ａ）中の高さ位置Ｐｈ）を管理している。従って、形成した溝６１に対して、予め設定した高さ位置（Ｚ軸座標Ｚ１及びＺ２）の溝表面の位置情報を測定することが可能となっている。
ステップＳ２１０に移行した場合は、位置情報測定部５２において、全ての測定対象の溝部分に対して、位置情報の測定が終了したか否かを判定する。そして、終了したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、寸法誤差測定指令を寸法誤差算出部５４に出力し、一連の処理を終了して、元の処理に復帰する。一方、終了していないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２１０に移行した場合は、位置情報測定部５２において、全ての測定対象の溝部分に対して、位置情報の測定が終了したか否かを判定する。そして、終了したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、寸法誤差測定指令を寸法誤差算出部５４に出力し、一連の処理を終了して、元の処理に復帰する。一方、終了していないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２００に移行する。
（中心座標算出処理）
次に、図１２〜図１４に基づき、ステップＳ１０８で実行される中心座標算出処理の処理手順について説明する。
ステップＳ１０８において、中心座標算出処理が実行されると、図１２に示すように、まず、ステップＳ３００に移行する。
次に、図１２〜図１４に基づき、ステップＳ１０８で実行される中心座標算出処理の処理手順について説明する。
ステップＳ１０８において、中心座標算出処理が実行されると、図１２に示すように、まず、ステップＳ３００に移行する。
ステップＳ３００では、中心座標算出部５３において、位置情報を測定した各溝部分について、測定した各２点の位置情報を、例えば、記憶装置７０からＲＡＭ６２に読み込んで、ステップＳ３０２に移行する。なお、最初から位置情報がＲＡＭ６２に記憶してある場合は、このステップを不要とすることが可能である。
ステップＳ３０２では、中心座標算出部５３において、ステップＳ３００で読み出した各２点の位置情報と、目標溝形状データと、上式（５）〜（８）とに基づき、目標溝形状データの溝位置（ボール中心位置）に対するズレ量δｘ及びδｚ並びにδｙ及びδｚを算出する。その後、ステップＳ３０４に移行する。このズレ量δｘ及びδｚ並びにδｙ及びδｚの算出処理は、測定位置に対応する各溝部分に対してそれぞれ行う。
ステップＳ３０２では、中心座標算出部５３において、ステップＳ３００で読み出した各２点の位置情報と、目標溝形状データと、上式（５）〜（８）とに基づき、目標溝形状データの溝位置（ボール中心位置）に対するズレ量δｘ及びδｚ並びにδｙ及びδｚを算出する。その後、ステップＳ３０４に移行する。このズレ量δｘ及びδｚ並びにδｙ及びδｚの算出処理は、測定位置に対応する各溝部分に対してそれぞれ行う。
具体的に、中心座標算出部５３は、各溝部分に対して測定した位置情報（Ｘｗ１，Ｚ１）（又は（Ｘｗ３，Ｚ１））と、目標溝形状データに含まれる曲率半径Ｒｕと、オフセット量Ｏｆｕとを、上式（５）に代入する。加えて、位置情報（Ｘｗ２，Ｚ２）（又は（Ｘｗ４，Ｚ２））と、目標溝形状データに含まれる曲率半径Ｒｄと、オフセット量Ｏｆｄとを、上式（６）に代入する。そして、これら連立方程式を解くことで、ズレ量δｘ及びδｚを算出する。
また、中心座標算出部５３は、各溝部分に対して測定した位置情報（Ｙｗ１，Ｚ１）（又は（Ｙｗ３，Ｚ１））と、目標溝形状データに含まれる曲率半径Ｒｕと、オフセット量Ｏｆｕとを、上式（７）に代入する。加えて、位置情報（Ｙｗ２，Ｚ２）（又は（Ｙｗ４，Ｚ２））と、目標溝形状データに含まれる曲率半径Ｒｄと、オフセット量Ｏｆｄとを、上式（８）に代入する。そして、これら連立方程式を解くことで、ズレ量δｙ及びδｚを算出する。
ステップＳ３０４では、中心座標算出部５３において、ステップＳ３０２で算出した各溝部分に対するズレ量δｘ及びδｚから、予め測定した補正値Ｃｘ及びＣｚを減算して、各溝部分に対する仮想ボールの中心座標のズレ量（δＸｃ，δＺｃ）を算出する。更に、ステップＳ３０２で算出した各溝部分に対するズレ量δｙ及びδｚから、予め測定した補正値Ｃｙ及びＣｚを減算して、各溝部分に対する仮想ボールの中心座標のズレ量（δＹｃ，δＺｃ）を算出する。そして、これらズレ量に基づき、変換テーブル等を用いて各溝部分に対するボール中心座標（Ｘｃ，Ｚｃ）及び（Ｙｃ，Ｚｃ）を算出する。このボール中心座標の算出処理は、測定位置に対応する各溝部分に対してそれぞれ行う。その後、各溝部分に対するボール中心座標（Ｘｃ，Ｚｃ）及び（Ｙｃ，Ｚｃ）のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶し、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
具体的に、中心座標算出部５３は、図１３（ａ）に示すように、ワーク６に形成した溝部分に対する仮想ボールＢｖのボール中心Ｂｒｃの座標値を算出する。図１３（ａ）中の実線２００は、補正値Ｃｘ及びＣｚ又はＣｙ及びＣｚを考慮した理想的な位置に形成された溝断面形状である。図１３（ａ）の例では、理想的な溝形成位置に溝が形成されており、ボール中心座標のズレ量が「δＸｃ＝δＺｃ＝０」又は「δＹｃ＝δＺｃ＝０」となる。一方、図１３（ｂ）に示す例では、実線２００で示す理想的な溝断面形状に対して、溝の形成位置がＸ軸方向及びＺ軸方向、又はＹ軸方向及びＺ軸方向にズレており、この場合のボール中心座標のズレ量は（δＸｃ＝δｘ−Ｃｘ，δＺｃ＝δｚ−Ｃｚ）又は（δＹｃ＝δｙ−Ｃｙ，δＺｃ＝δｚ−Ｃｚ）となる。
（寸法誤差算出処理）
次に、図１４〜図１６に基づき、ステップＳ１１０で実行される寸法誤差算出処理の処理手順について説明する。
ステップＳ１１０において、寸法誤差算出処理が実行されると、図１４に示すように、まず、ステップＳ４００に移行する。
ステップＳ４００では、寸法誤差算出部５４において、測定対象の各溝部分のボール中心Ｂｒｃの座標値（Ｘｃ，Ｚｃ）又は（Ｙｃ，Ｚｃ）に基づき、ボールの運動する円の直径Ｒを測定する。その後、測定結果のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶して、ステップＳ４０２に移行する。
次に、図１４〜図１６に基づき、ステップＳ１１０で実行される寸法誤差算出処理の処理手順について説明する。
ステップＳ１１０において、寸法誤差算出処理が実行されると、図１４に示すように、まず、ステップＳ４００に移行する。
ステップＳ４００では、寸法誤差算出部５４において、測定対象の各溝部分のボール中心Ｂｒｃの座標値（Ｘｃ，Ｚｃ）又は（Ｙｃ，Ｚｃ）に基づき、ボールの運動する円の直径Ｒを測定する。その後、測定結果のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶して、ステップＳ４０２に移行する。
具体的に、寸法誤差算出部５４は、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶された測定位置に対応する各溝部分におけるボール中心Ｂｒｃの座標値に基づき、ワーク６が、例えば、軸受の外輪の場合は、これらの内周面において対向する一対の溝部分のボール中心間距離を直径Ｒとして算出する。また、例えば、ワーク６が、軸受の内輪の場合は、軸受の支持軸に直交する直線上にある一対の溝部分のボール中心間距離を直径Ｒとして算出する。
例えば、図１５（ａ）に示すように、タッチプローブヘッド２４によって、軸受外輪の内周面において対向する一対の溝部分Ｇｒ１及びＧｒ２の位置情報と、これら一対の対向方向と直交する方向に対向する一対の溝部分Ｇｒ３及びＧｒ４の位置情報とを測定したとする。そして、一対の溝部分Ｇｒ１及びＧｒ２と、他の一対の溝部分Ｇｒ３及びＧｒ４との位置情報から、ボール中心Ｂｒｃ１及びＢｒｃ２と、ボール中心Ｂｒｃ３及びＢｒｃ４との座標値が得られたとする。この場合、ボールの運動する円の直径Ｒ１２は、図１５（ｂ）に示すように、ボール中心Ｂｒｃ１及びＢｒｃ２の間の距離（Ｙ軸座標間距離）から算出することができる。また、ボールの運動する円の直径Ｒ３４は、図１５（ｂ）に示すように、ボール中心Ｂｒｃ３及びＢｒｃ４の間の距離（Ｘ軸座標間距離）から算出することができる。
ステップＳ４０２では、寸法誤差算出部５４において、ステップＳ４００で測定した直径Ｒに基づき楕円量ＥＬを測定する。その後、測定結果のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶して、ステップＳ４０４に移行する。
具体的に、楕円量ＥＬを測定するにあたっては、位置情報測定処理において、一対の溝部分Ｇｒ１及びＧｒ２に加えて、図１５（ａ）に示すように、溝部分Ｇｒ１及びＧｒ２と直交する方向に対向する他の一対の溝部分Ｇｒ３及びＧｒ４の位置情報を測定する。
具体的に、楕円量ＥＬを測定するにあたっては、位置情報測定処理において、一対の溝部分Ｇｒ１及びＧｒ２に加えて、図１５（ａ）に示すように、溝部分Ｇｒ１及びＧｒ２と直交する方向に対向する他の一対の溝部分Ｇｒ３及びＧｒ４の位置情報を測定する。
そして、寸法誤差算出部５４は、一対の溝部分Ｇｒ１及びＧｒ２の直径Ｒ１２と、他の一対の溝部分Ｇｒ３及びＧｒ４の直径Ｒ３４とのうち長径側（値の大きい方）から短径側（値の小さい方）を減算することで、楕円量ＥＬを算出する。この楕円量ＥＬについては、加工条件データ等において許容値が設定されている。
ステップＳ４０４では、寸法誤差算出部５４において、測定位置に対応する各溝部分に対する芯よりＬａを測定し、測定結果のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶して、ステップＳ４０６に移行する。
ステップＳ４０４では、寸法誤差算出部５４において、測定位置に対応する各溝部分に対する芯よりＬａを測定し、測定結果のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶して、ステップＳ４０６に移行する。
具体的に、寸法誤差算出部５４は、例えば、図１６に示すように、溝部分Ｇｒ５について、芯よりＬａ５として、ボール中心Ｂｒｃ５のＺ軸座標値と、ワーク６の底面のＺ軸座標値との差分値を算出する。一方、溝部分Ｇｒ５について、芯よりＬａ６として、ボール中心Ｂｒｃ６のＺ軸座標値と、ワーク６の底面のＺ軸座標値との差分値を算出する。
ステップＳ４０６では、寸法誤差算出部５４において、対向する一対の溝部分及び同一直線上の一対の溝部分について、傾斜誤差ＳＥを測定する。その後、測定結果のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶して、ステップＳ４０８に移行する。
ステップＳ４０６では、寸法誤差算出部５４において、対向する一対の溝部分及び同一直線上の一対の溝部分について、傾斜誤差ＳＥを測定する。その後、測定結果のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶して、ステップＳ４０８に移行する。
具体的に、寸法誤差算出部５４は、例えば、図１６に示す対向する溝部分Ｇｒ５及びＧｒ６について、傾斜誤差ＳＥ５６として、溝部分Ｇｒ５及びＧｒ６のボール中心Ｂｒｃ５及びＢｒｃ６のＺ軸座標値の差分値を算出する。
ステップＳ４０８では、寸法誤差算出部５４において、ステップＳ４００〜Ｓ４０６で測定した各測定値に基づき、補正値及び取り残し代を算出する。その後、算出結果のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶し、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
具体的に、寸法誤差算出部５４は、直径Ｒ、楕円量ＬＥ、芯よりＬａ及び傾斜誤差ＳＥと予め記憶装置７０に記憶されている設計値（例えば、加工条件データに含まれている）との差分値を算出する。そして、算出した差分値に基づき、機械の姿勢補正をするための補正値と、溝の取り残し代とを算出する。
ステップＳ４０８では、寸法誤差算出部５４において、ステップＳ４００〜Ｓ４０６で測定した各測定値に基づき、補正値及び取り残し代を算出する。その後、算出結果のデータをＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶し、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
具体的に、寸法誤差算出部５４は、直径Ｒ、楕円量ＬＥ、芯よりＬａ及び傾斜誤差ＳＥと予め記憶装置７０に記憶されている設計値（例えば、加工条件データに含まれている）との差分値を算出する。そして、算出した差分値に基づき、機械の姿勢補正をするための補正値と、溝の取り残し代とを算出する。
（動作）
次に、図１〜図１６を参照しつつ、図１７〜図２０に基づき、本実施形態の溝研削装置１の動作例を説明する。ここで、図１７〜図２０に例示するワーク６は、４点接触玉軸受の内輪である。
制御装置５に対して入力装置７４を介して研削開始指令が入力されると、制御装置５は、まず、記憶装置７０に記憶された、目標溝形状データ及び加工条件データをＲＡＭ６２に読み込む。そして、読み込んだデータに基づき、まず、砥石スピンドル用モータ２５を駆動制御して、砥石ヘッド２１の溝研削用砥石２１ａを予め設定したドレス用の回転速度で回転する。引き続き、制御装置５は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して溝研削部２を移動し、図１７（ａ）に示すように、溝研削用砥石２１ａの被ドレス面をドレッサー４１ａの刃先に対して予め設定した圧力で押しつける。これにより、溝研削用砥石２１ａの砥石面を所望の形状へと成形する。
次に、図１〜図１６を参照しつつ、図１７〜図２０に基づき、本実施形態の溝研削装置１の動作例を説明する。ここで、図１７〜図２０に例示するワーク６は、４点接触玉軸受の内輪である。
制御装置５に対して入力装置７４を介して研削開始指令が入力されると、制御装置５は、まず、記憶装置７０に記憶された、目標溝形状データ及び加工条件データをＲＡＭ６２に読み込む。そして、読み込んだデータに基づき、まず、砥石スピンドル用モータ２５を駆動制御して、砥石ヘッド２１の溝研削用砥石２１ａを予め設定したドレス用の回転速度で回転する。引き続き、制御装置５は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して溝研削部２を移動し、図１７（ａ）に示すように、溝研削用砥石２１ａの被ドレス面をドレッサー４１ａの刃先に対して予め設定した圧力で押しつける。これにより、溝研削用砥石２１ａの砥石面を所望の形状へと成形する。
次に、制御装置５は、ワーク交換機構によって、ワーク支持部３にマスターワーク６ｍを固定支持する。そして、制御装置５は、砥石スピンドル用モータ２５を駆動制御して、砥石ヘッド２１の溝研削用砥石２１ａを予め設定した溝研削用の回転速度で回転する。
引き続き、制御装置５は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して溝研削部２を移動し、図１７（ｂ）に示すように、回転する溝研削用砥石２１ａの成形した砥石面を、ワーク支持部３に固定支持されたマスターワーク６ｍの外周面の溝形成位置へと移動すると共に予め設定した圧力で押しつける。これによって、マスターワーク６ｍの溝研削用砥石２１ａを押しつけた位置に溝が形成される。制御装置５は、ワーク回転用モータ３６を駆動制御して、マスターワーク６ｍを予め設定した回転角度ずつ回転させて、マスターワーク６ｍの溝研削用砥石２１ａを押しつけて溝を形成する処理を繰り返し行う。
引き続き、制御装置５は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して溝研削部２を移動し、図１７（ｂ）に示すように、回転する溝研削用砥石２１ａの成形した砥石面を、ワーク支持部３に固定支持されたマスターワーク６ｍの外周面の溝形成位置へと移動すると共に予め設定した圧力で押しつける。これによって、マスターワーク６ｍの溝研削用砥石２１ａを押しつけた位置に溝が形成される。制御装置５は、ワーク回転用モータ３６を駆動制御して、マスターワーク６ｍを予め設定した回転角度ずつ回転させて、マスターワーク６ｍの溝研削用砥石２１ａを押しつけて溝を形成する処理を繰り返し行う。
引き続き、制御装置５は、ヘッド交換機構によって、砥石ヘッド２１をタッチプローブヘッド２４に交換し、図１７（ｃ）に示すように、交換したタッチプローブヘッド２４によって、目標溝位置の測定処理を行う。
具体的に、ワーク回転用モータ３６を駆動制御して、マスターワーク６ｍを測定基準位置へと回転移動する。次に、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、まず、タッチプローブヘッド２４の第２先端球２４ｆを、予め設定した測定位置の第１溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｘｍ１，Ｚ１）及び（Ｘｍ２，Ｚ２）を測定する。次に、タッチプローブヘッド２４の第１先端球２４ｄを、予め設定した測定位置の第１溝部分とＸ軸方向に背面対向する第２溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｘｍ３，Ｚ１）及び（Ｘｍ４，Ｚ２）を測定する。
具体的に、ワーク回転用モータ３６を駆動制御して、マスターワーク６ｍを測定基準位置へと回転移動する。次に、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、まず、タッチプローブヘッド２４の第２先端球２４ｆを、予め設定した測定位置の第１溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｘｍ１，Ｚ１）及び（Ｘｍ２，Ｚ２）を測定する。次に、タッチプローブヘッド２４の第１先端球２４ｄを、予め設定した測定位置の第１溝部分とＸ軸方向に背面対向する第２溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｘｍ３，Ｚ１）及び（Ｘｍ４，Ｚ２）を測定する。
次に、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４の第３先端球２４ｎを、予め設定した測定位置の第３溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｙｍ１，Ｚ１）及び（Ｙｍ２，Ｚ２）を測定する。次に、タッチプローブヘッド２４の第４先端球２４ｑを、予め設定した測定位置の第３溝部分とＹ軸方向に背面対向する第４溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｙｍ３，Ｚ１）及び（Ｙｍ４，Ｚ２）を測定する。
これによって、マスターワーク６ｍに形成した目標溝表面位置の情報を得ると、次に、制御装置５は、測定した目標溝表面位置（Ｘｍ１，Ｚ１）及び（Ｘｍ２，Ｚ２）と、目標溝表面位置（Ｘｍ３，Ｚ１）及び（Ｘｍ４，Ｚ２）と、ＲＡＭ６２に読み込んだ目標溝形状データと、上式（５）及び（６）とに基づき、目標溝表面位置のズレ量を算出する。そして、算出したズレ量を補正値Ｃｘ及びＣｚとしてＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
更に、制御装置５は、測定した目標溝表面位置（Ｙｍ１，Ｚ１）及び（Ｙｍ２，Ｚ２）と、目標溝表面位置（Ｙｍ３，Ｚ１）及び（Ｙｍ４，Ｚ２）と、ＲＡＭ６２に読み込んだ目標溝形状データと、上式（７）及び（８）とに基づき、目標溝表面位置のズレ量を算出する。そして、算出したズレ量を補正値Ｃｙ及びＣｚとしてＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
補正値Ｃｘ及びＣｚ並びにＣｙ及びＣｚの測定処理が終了すると、制御装置５は、不図示のワーク交換機構によって、最初に加工するワーク６をワーク支持部３に固定支持する。そして、制御装置５は、この最初に加工するワーク６に対して、タッチプローブヘッド２４によって、位置基準マスターを測定する。
具体的に、制御装置５は、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、図１８（ａ）に示すように、タッチプローブヘッド２４の先端球２４ｆを、Ｚ軸方向に移動して、ワーク６のＺ軸方向の上端位置及び下端位置を測定する。次に、制御装置５は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍを駆動制御して、図１８（ｂ）に示すように、タッチプローブヘッド２４の先端球２４ｆを、Ｘ軸方向に移動して、ワーク支持用部材３３との接触位置を測定する。そして、これら測定した位置情報を位置基準マスター初期値として、ＲＡＭ６２に記憶する。
具体的に、制御装置５は、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、図１８（ａ）に示すように、タッチプローブヘッド２４の先端球２４ｆを、Ｚ軸方向に移動して、ワーク６のＺ軸方向の上端位置及び下端位置を測定する。次に、制御装置５は、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍを駆動制御して、図１８（ｂ）に示すように、タッチプローブヘッド２４の先端球２４ｆを、Ｘ軸方向に移動して、ワーク支持用部材３３との接触位置を測定する。そして、これら測定した位置情報を位置基準マスター初期値として、ＲＡＭ６２に記憶する。
次に、制御装置５は、ヘッド交換機構によって、タッチプローブヘッド２４を砥石ヘッド２１に交換し、図１８（ｃ）に示すように、交換した砥石ヘッド２１によって、ワーク６の外周面を粗研削加工して溝を形成する。
そして、ワーク６の外周面に対して溝の粗研削加工が完了すると、制御装置５は、ヘッド交換機構によって、砥石ヘッド２１をタッチプローブヘッド２４に交換する。そして、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍ、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍ及びワーク回転用モータ３６を駆動制御して、交換したタッチプローブヘッド２４を用いて、図１８（ｄ）に示すように、予め設定した溝部分に対する位置情報測定処理を行う。
そして、ワーク６の外周面に対して溝の粗研削加工が完了すると、制御装置５は、ヘッド交換機構によって、砥石ヘッド２１をタッチプローブヘッド２４に交換する。そして、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍ、Ｚ軸駆動用モータ２７ｍ及びワーク回転用モータ３６を駆動制御して、交換したタッチプローブヘッド２４を用いて、図１８（ｄ）に示すように、予め設定した溝部分に対する位置情報測定処理を行う。
ここでは、ワーク６が、４点接触玉軸受の内輪であることから、制御装置５は、図１９に示すように、予め設定した背面対向且つ直交する２対の溝部分Ｇｒ５及びＧｒ６とＧｒ７及びＧｒ８との４箇所について、位置情報の測定を行う。
具体的に、制御装置５は、ワーク回転用モータ３６を駆動制御して、ワーク６を測定基準位置へと回転移動する。次に、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、まず、タッチプローブヘッド２４の第２先端球２４ｆを、第１溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｘｗ１，Ｚ１）及び（Ｘｗ２，Ｚ２）を測定する。次に、タッチプローブヘッド２４の第１先端球２４ｄを、第２溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｘｗ３，Ｚ１）及び（Ｘｗ４，Ｚ２）を測定する。
具体的に、制御装置５は、ワーク回転用モータ３６を駆動制御して、ワーク６を測定基準位置へと回転移動する。次に、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、まず、タッチプローブヘッド２４の第２先端球２４ｆを、第１溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｘｗ１，Ｚ１）及び（Ｘｗ２，Ｚ２）を測定する。次に、タッチプローブヘッド２４の第１先端球２４ｄを、第２溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｘｗ３，Ｚ１）及び（Ｘｗ４，Ｚ２）を測定する。
次に、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ、Ｙ軸駆動用モータ２８ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、タッチプローブヘッド２４の第３先端球２４ｎを、第３溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｙｗ１，Ｚ１）及び（Ｙｗ２，Ｚ２）を測定する。次に、タッチプローブヘッド２４の第４先端球２４ｑを、第４溝部分のＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の２箇所の溝表面に接触させて、目標溝表面位置（Ｙｗ３，Ｚ１）及び（Ｙｗ４，Ｚ２）を測定する。
引き続き、制御装置５は、測定した位置情報と、目標溝形状データと、補正値Ｃｘ及びＣｚと、補正値Ｃｙ及びＣｚと、上式（５）〜（８）とに基づき、各溝部分に対して、仮想ボールの中心座標を算出する。これによって、図１９に示すように、第１〜第４溝部分Ｇｒ７〜Ｇｒ１０に対する第１〜第４ボール中心Ｂｒｃ７〜Ｂｒｃ１０の座標値が得られる。
第１〜第４溝部分に対する第１〜第４ボール中心Ｂｒｃ７〜Ｂｒｃ１０の座標値が得られると、制御装置５は、図１９に示すように、背面対向する第１及び第２溝部分Ｇｒ７及びＧｒ８のＸ軸座標値間の距離（差分）を第１直径Ｒ７８として算出し、対向する第３及び第４溝部分Ｇｒ９及びＧｒ１０のＹ軸座標値間の距離（差分）を第２直径Ｒ９１０として算出する。
引き続き、制御装置５は、算出した第１直径Ｒ７８及び第２直径Ｒ９１０のうち値の大きい方から小さい方を減算して、楕円量ＥＬを算出する。
また、制御装置５は、図１６に例示した方法と同様の測定方法で、ワーク６の底面のＺ軸座標値と、第１〜第４ボール中心Ｂｒｃ７〜Ｂｒｃ１０のそれぞれのＺ軸座標値との差分値を、第１〜第４の芯よりＬａ７〜１０として算出する。
また、制御装置５は、図１６に例示した方法と同様の測定方法で、ワーク６の底面のＺ軸座標値と、第１〜第４ボール中心Ｂｒｃ７〜Ｂｒｃ１０のそれぞれのＺ軸座標値との差分値を、第１〜第４の芯よりＬａ７〜１０として算出する。
引き続き、制御装置５は、第１及び第２ボール中心Ｂｒｃ７及びＢｒｃ８のＺ軸座標値の差分値を、第１傾斜誤差ＳＥ７８として算出し、第３及び第４ボール中心Ｂｒｃ９及びＢｒｃ１０のＺ軸座標値の差分値を、第２傾斜誤差ＳＥ９１０として算出する。
そして、制御装置５は、算出した第１及び第２直径Ｒ７８及びＲ９１０、楕円量ＥＬ、第１〜第４の芯よりＬａ７〜Ｌａ１０及び第１及び第２傾斜誤差ＳＥ７８及びＳＥ９１０を、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
そして、制御装置５は、算出した第１及び第２直径Ｒ７８及びＲ９１０、楕円量ＥＬ、第１〜第４の芯よりＬａ７〜Ｌａ１０及び第１及び第２傾斜誤差ＳＥ７８及びＳＥ９１０を、ＲＡＭ６２又は記憶装置７０に記憶する。
その後、制御装置５は、第１及び第２直径Ｒ７８及びＲ９１０、楕円量ＥＬ、第１〜第４の芯よりＬａ７〜Ｌａ１０並びに第１及び第２傾斜誤差ＳＥ７８及びＳＥ９１０と各設計値との差分値を算出し、算出した各差分値に基づき、溝研削部２の姿勢補正のための補正値等の各種補正値及び溝の取り残し代を算出する。
そして、制御装置５は、各種補正値に基づき各種モータを制御して機械の姿勢を補正し、ワーク６に形成した溝の取り残し代分を加工する。
そして、制御装置５は、各種補正値に基づき各種モータを制御して機械の姿勢を補正し、ワーク６に形成した溝の取り残し代分を加工する。
引き続き、２個目以降のワーク６について、制御装置５は、まず、砥石スピンドル用モータ２５、Ｘ軸駆動用モータ２６ｍ及びＺ軸駆動用モータ２７ｍを駆動制御して、図２０（ａ）に示すように、砥石ヘッド２１によって、ワーク６の外周面を粗研削加工して溝を形成する。次に、ヘッド交換機構によって、砥石ヘッド２１をタッチプローブヘッド２４に交換し、図２０（ｂ）及び（ｃ）に示すように、交換したタッチプローブヘッド２４によって、溝研削加工後のワーク６に対して位置基準マスターを測定する。
更に、位置基準マスター測定値と、先に測定した位置基準マスター初期値との差分値を算出し、算出した差分値と規定値とを比較する。そして、差分値が規定値以下であると判定した場合、引き続き、位置情報測定処理を実施する。
位置情報測定処理が実施されると、図２０（ｄ）に示すように、タッチプローブヘッド２４によって、溝研削加工後のワーク６に対して、予め設定した第１〜第４溝部分に対する溝表面位置の測定処理を実施する。以降の処理は、１個目のワーク６と同様となる。
位置情報測定処理が実施されると、図２０（ｄ）に示すように、タッチプローブヘッド２４によって、溝研削加工後のワーク６に対して、予め設定した第１〜第４溝部分に対する溝表面位置の測定処理を実施する。以降の処理は、１個目のワーク６と同様となる。
一方、位置基準マスター測定値と位置基準マスター初期値との差分値が規定値を超えると判定した場合、異常があったと見なして以降の動作を中止し、不図示の警報装置によって、操作者に異常があったことを報知する。
以上、本実施形態の溝研削装置１は、ワーク情報として各種ワークに対応する目標溝形状データを利用し、装置内に設置されたタッチプローブヘッド２４によって、ワーク６に形成された溝の予め設定した溝部分におけるＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の溝表面位置の座標を測定し、この測定結果に基づき、各溝部分に対する仮想ボールの中心座標のズレ量を求めることが可能である。
以上、本実施形態の溝研削装置１は、ワーク情報として各種ワークに対応する目標溝形状データを利用し、装置内に設置されたタッチプローブヘッド２４によって、ワーク６に形成された溝の予め設定した溝部分におけるＺ軸座標Ｚ１及びＺ２の溝表面位置の座標を測定し、この測定結果に基づき、各溝部分に対する仮想ボールの中心座標のズレ量を求めることが可能である。
これにより、溝表面に接触するボールの中心座標を求めることが可能となる。また、複数箇所の溝部分に対する中心座標から、ボールの運動する円の直径Ｒ、楕円量ＥＬ、芯よりＬａ及び傾斜誤差ＳＥを求めて、機械の姿勢補正用の補正値及び形成した溝の残り取り代を算出することが可能となる。即ち、ワーク６上の溝形状を推定することが可能となる。
また、異なる溝径のワークに対しても、その都度、各ワークに対応する目標溝形状データへと変更するだけで、同様にタッチプローブヘッド２４による位置情報の測定処理を行って、ワーク６上の溝形状を推定することが可能となる。
これにより、異なる溝径のワークに対して、測定子を変更することなく、各種寸法、寸法誤差、補正値及び残り取り代等を算出することが可能となる。
これにより、異なる溝径のワークに対して、測定子を変更することなく、各種寸法、寸法誤差、補正値及び残り取り代等を算出することが可能となる。
また、装置内にタッチプローブヘッド２４を設けるだけで、各種の測定を行うことが可能となるので、従来のように、別途位置センサを設ける等することがない。加えて、加工軸である溝研削部２にタッチプローブヘッド２４を装着する構成としたので、位置情報を測定するための軸を追加する必要もない。これにより、装置構成の複雑化を防ぐことが可能となる。
また、従来の現物マスターを用いて、ワークを装置内に固定支持した状態で位置測定を行う技術では、事前に現物マスターに対して位置測定を行っておき、加工中のワークについては、現物マスターと同じ位置を測定して、その差を得ている。
ここで、現物マスターは電気マイクロ等の精密測定機を用いて精密測定を行う必要があり、また、ワークと現物マスターはできるだけ同じ温度で測定する必要があることから手間がかかるといった問題がある。また、電気マイクロで溝形状を測定する場合、ワークとの衝突を防止するためワーク近傍では低速でワークに接近する必要があり、サイクルタイムが延びるといった問題がある。
ここで、現物マスターは電気マイクロ等の精密測定機を用いて精密測定を行う必要があり、また、ワークと現物マスターはできるだけ同じ温度で測定する必要があることから手間がかかるといった問題がある。また、電気マイクロで溝形状を測定する場合、ワークとの衝突を防止するためワーク近傍では低速でワークに接近する必要があり、サイクルタイムが延びるといった問題がある。
また、一般に、装置内部は、多量のクーラント（及びその蒸気）が存在するため、位置情報を測定する機器には高い防水性が要求される。電気マイクロ等の精密測定機器は防水性の低いものが多く、装置内での測定には向いていない。
これに対して、タッチプローブは、防水性が高く、測定子がワークとの衝突に強い設計となっており、また、電気マイクロ等の精密測定機と比較して安価である。
これに対して、タッチプローブは、防水性が高く、測定子がワークとの衝突に強い設計となっており、また、電気マイクロ等の精密測定機と比較して安価である。
従って、タッチプローブヘッド２４による位置測定を行うことで、現物マスターを用いた場合の上記問題点を解消することが可能となる。
ここで、Ｘ軸移動機構２６及びＺ軸移動機構２７は移動機構部に対応し、溝研削処理部５１の記憶装置７０から目標溝形状データを読み出す処理は目標溝形状データ取得部に対応し、中心座標算出部５３はズレ量算出部及び中心座標算出部に対応する。
ここで、Ｘ軸移動機構２６及びＺ軸移動機構２７は移動機構部に対応し、溝研削処理部５１の記憶装置７０から目標溝形状データを読み出す処理は目標溝形状データ取得部に対応し、中心座標算出部５３はズレ量算出部及び中心座標算出部に対応する。
（変形例）
（１）上記実施形態では、タッチプローブヘッド２４を、砥石ヘッド２１を取り外してから、砥石スピンドルハウジング２３に装着する構成としたが、この構成に限らない。例えば、砥石ヘッド２１を取り外さずに砥石スピンドルハウジング２３に装着する構成など他の構成としてもよい。
（１）上記実施形態では、タッチプローブヘッド２４を、砥石ヘッド２１を取り外してから、砥石スピンドルハウジング２３に装着する構成としたが、この構成に限らない。例えば、砥石ヘッド２１を取り外さずに砥石スピンドルハウジング２３に装着する構成など他の構成としてもよい。
（２）上記実施形態では、砥石ヘッド２１、タッチプローブヘッド２４、ドレッサーヘッド４１の交換を自動で行う構成としたが、この構成に限らない。例えば、手動で交換する構成としてもよい。
（３）上記実施形態では、タッチプローブヘッド２４を用いて、位置測定処理を行う構成としたが、この構成に限らない。例えば、レーザセンサ等の非接触式のセンサを用いる構成としてもよい。
（３）上記実施形態では、タッチプローブヘッド２４を用いて、位置測定処理を行う構成としたが、この構成に限らない。例えば、レーザセンサ等の非接触式のセンサを用いる構成としてもよい。
（４）上記実施形態では、Ｘ軸移動機構２６、Ｚ軸移動機構２７及びＹ軸移動機構２８によって、溝研削部２をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の３軸方向に移動可能な構成としたが、この構成に限らない。例えば、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の２軸方向のみに移動できる構成とし、タッチプローブヘッド２４はＸ軸方向及びＺ軸方向のみに移動し、ワーク６を回転させることで位置測定する溝位置を変更する構成としてもよい。また、２軸方向のみの移動とした場合に、タッチプローブの測定部を例えば４つから１つに減らした構成としてもよい。
（５）上記実施形態では、タッチプローブの測定部を十字状に４つ配置し、かつ溝部分の表面位置を測定部のプローブ軸回り方向の回転位置を変えずに測定する構成としたが、この構成に限らない。例えば、測定部を背面対向する２つに減らした場合に、測定部の位置を回転駆動機構等によってプローブ軸回りに回転させることで、各対向する溝部分に対応させる構成としてもよい。また、測定部を１つにして、溝部分毎に測定部を回転させて対応させる構成としてもよい。
（６）上記実施形態では、測定箇所を十字に対向又は背面対向する４つの溝部分の表面位置情報を測定する構成としたが、この構成に限らない。例えば、別の角度で十字に対向又は背面対向する４つの溝部分を含む８つの溝部分を測定するなど他の測定数としてもよい。
また、上記実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
また、上記実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
１ 溝研削装置、２ 溝研削部、３ ワーク支持部、４ ドレッサー装置、５ 制御装置、６ ワーク、２１ 砥石ヘッド、２１ａ 溝研削用砥石、２２ 砥石スピンドル、２３ 砥石スピンドルハウジング、２４ タッチプローブヘッド、２５ 砥石スピンドル用モータ、２６ Ｘ軸移動機構、２７ Ｚ軸移動機構、２８ Ｙ軸移動機構、５１ 溝研削処理部、５２ 位置情報測定部、５３ 中心座標算出部、５４ 寸法誤差算出部、５５ 仕上加工処理部、７０ 記憶装置
Claims (11)
- 回転軸と該回転軸の先端部に取付けられた溝研削用の砥石と前記回転軸を回転駆動する回転駆動源とを有する溝研削部と、
ワークを固定支持するワーク支持部と、
前記ワーク支持部で固定支持されたワークに対して前記溝研削部を前記ワーク周面の溝研削位置へと移動する移動機構部と、
前記溝研削部を用いて前記ワーク周面を研削加工して転動体の転動路となる溝を形成する溝研削処理部と、
前記ワークを固定支持した状態で、前記ワーク周面に形成された前記溝の複数の溝部分表面の予め設定した１軸方向の複数箇所の位置情報を測定する位置情報測定部と、
前記ワーク周面に形成する前記溝の目標形状データであって、目標溝形状を規定する情報と、該目標溝形状に接触する仮想の転動体の中心座標である目標中心座標に係る情報とを含む目標溝形状データを取得する目標溝形状データ取得部と、
前記位置情報測定部が測定した前記複数の溝部分表面の前記複数箇所の位置情報と、前記目標溝形状データとに基づき、前記複数の溝部分表面に接触する仮想の転動体の中心座標の前記目標中心座標に対するズレ量を算出するズレ量算出部と、
前記ズレ量算出部が算出したズレ量に基づき、前記複数の溝部分表面に接触する仮想の転動体の中心座標を算出する中心座標算出部と、
前記中心座標算出部が算出した前記中心座標に基づき、前記ワーク周面に形成した前記溝の目標溝形状に対する寸法誤差を算出する寸法誤差算出部と、
前記寸法誤差算出部が算出した前記寸法誤差に基づき前記溝研削部を用いて前記溝の仕上げ加工を行う仕上加工処理部と、を備え、
前記ワークは４点接触玉軸受の軌道輪であり、
前記目標溝形状データは、ゴシックアーク形状の目標溝断面形状を構成する同一形状の二つの円弧の曲率半径と、前記ゴシックアーク形状の溝表面に２点で接触する前記仮想の転動体としての仮想ボールの中心座標に対する前記二つの円弧の円中心の前記４点接触玉軸受の支持軸方向のズレ量であるオフセット量とを含む溝研削装置。 - 前記位置情報測定部は、前記ワーク周面に形成された前記溝の表面に接触して該接触位置を検出する接触式の測定子を有する位置検出部を備え、
前記測定子は、前記溝研削部の前記回転軸の先端部周辺の無回転部分に取り付けられる請求項１に記載の溝研削装置。 - 前記位置情報測定部は、前記軌道輪の周面に形成された溝の複数の溝部分表面における、予め設定した前記仮想ボールの理想の接触位置の２点の座標の前記支持軸方向の座標間距離と一致する距離関係となる２点の位置情報を測定し、
前記ズレ量算出部は、前記２点の位置情報と前記目標溝形状データとに基づき、前記中心座標のズレ量を算出する請求項１又は２に記載の溝研削装置。 - 前記溝部分の断面形状は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系において、前記目標溝断面形状のままＸ軸方向及びＺ軸方向に平行移動して形成位置が理想の形成位置からズレるものとし、
前記位置情報測定部は、前記２点の位置情報に対応する座標として、（Ｘｗ１，Ｚ１）、（Ｘｗ２，Ｚ２）を測定し、
前記ズレ量算出部は、前記二つの円弧の曲率半径をＲｕ及びＲｄとし、前記二つの円弧の前記オフセット量をＯｆｕ及びＯｆｄとし、下式（１）及び（２）に基づき、前記溝部分表面に接触する仮想ボールの中心座標のズレ量δｘ及びδｚを算出する請求項３に記載の溝研削装置。
（Ｘｗ１−δｘ）2＋（Ｚ１＋Ｏｆｕ−δｚ）2＝Ｒｕ2 ・・・（１）
（Ｘｗ２−δｘ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（２） - 前記溝部分の断面形状は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系において、前記目標溝断面形状のままＹ軸方向及びＺ軸方向に平行移動して形成位置が理想の形成位置からズレるものとし、
前記位置情報測定部は、前記２点の位置情報に対応する座標として、（Ｙｗ１，Ｚ１）及び（Ｙｗ２，Ｚ２）を測定し、
前記ズレ量算出部は、前記二つの円弧の曲率半径をＲｕ及びＲｄとし、前記二つの円弧の前記オフセット量をＯｆｕ及びＯｆｄとし、下式（３）及び（４）に基づき、前記溝部分表面に接触する仮想ボールの中心座標のズレ量δｙ及びδｚを算出する請求項３又は４に記載の溝研削装置。
（Ｙｗ１−δｘ）2＋（Ｚ１＋Ｏｆｕ−δｚ）2＝Ｒｕ2 ・・・（３）
（Ｙｗ２−δｘ）2＋（Ｚ２＋Ｏｆｄ−δｚ）2＝Ｒｄ2 ・・・（４） - 前記位置情報測定部は、前記軌道輪の周面に形成された溝の前記４点接触玉軸受の支持軸方向と直交する直線上に位置する２つの溝部分について、溝部分表面の位置情報を測定し、前記寸法誤差算出部は、前記２つの溝部分に対応する前記仮想ボールの中心座標間の距離をボールが運動する円の直径として算出し、算出した前記直径に基づき前記寸法誤差を算出する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の溝研削装置。
- 前記位置情報測定部は、前記軌道輪の周面に形成された溝の前記４点接触玉軸受の支持軸方向と直交する第１直線上に位置する一の２つの溝部分と、前記第１直線と直交する第２直線上に位置する他の２つの溝部分とについて、溝部分表面の位置情報を測定し、
前記寸法誤差算出部は、前記一の２つの溝部分に対応する前記仮想ボールの中心座標間の距離と、前記他の２つの溝部分に対応する前記仮想ボールの中心座標間の距離との差分を前記寸法誤差の１つである楕円量として算出する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の溝研削装置。 - 前記位置情報測定部は、前記軌道輪の周面に形成された溝の前記４点接触玉軸受の支持軸方向と直交する直線上に位置する２つの溝部分について、溝部分表面の位置情報を測定し、
前記寸法誤差算出部は、前記軌道輪の前記支持軸方向の端面の前記支持軸方向の座標値と、前記２つの溝部分の一方に対応する前記仮想ボールの中心座標のうちの前記支持軸方向の座標値との差分と、前記端面の前記支持軸方向の座標値と、前記２つの溝部分の他方に対応する前記仮想ボールの中心座標のうちの前記支持軸方向の座標値との差分とを、前記寸法誤差の１つである芯よりとして算出する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の溝研削装置。 - 前記位置情報測定部は、前記軌道輪の周面に形成された溝の前記４点接触玉軸受の支持軸方向と直交する直線上に位置する２つの溝部分について、溝部分表面の位置情報を測定し、
前記２つの溝部分の一方に対応する前記仮想ボールの中心座標のうちの前記支持軸方向の座標値と、前記２つの溝部分の他方に対応する前記仮想ボールの中心座標のうちの前記支持軸方向の座標値との差分を、前記寸法誤差の１つである前記２つの溝部分の前記ワークに対する傾斜誤差として算出する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の溝研削装置。 - 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の溝研削装置を用いてワークに溝を形成する加工を行う溝の加工方法。
- 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の溝研削装置を用いて玉軸受を製造する玉軸受の製造方法。
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