JP6658178B2 - カム研削装置、およびカム研削方法 - Google Patents

カム研削装置、およびカム研削方法 Download PDF

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    • F16H53/025Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features

Description

本発明は、カム研削装置、およびカム研削方法に関する。詳細には、軸方向に隣接して配設され、カムリフトデータが異なる第1カムおよび第2カムを研削するカム研削装置、およびカム研削方法に関する。
内燃機関のシリンダへの吸入および排気は、バルブ(弁)の開弁作動により行われる。このバルブの開弁作動は回転するカムの作動により行われる。
バルブの開弁作動は、内燃機関の出力向上等の観点から、内燃機関の低速回転時と高速回転時とで異ならせる開弁作動制御が行われている。
その制御装置の一つとして、特許文献1に示すような装置があり、バルブを作動させるカムとして、低速用の第1カムと、高速用の第2カムとを設けて、内燃機関の回転速度に応じて適宜第1カムと第2カムとを選択して、バルブの開弁制御を行うものがある。この場合、第1カムと第2カムとの切替え選択は、バルブのタペットと第1カムおよび第2カムとが相対的に軸方向に接触移動することにより行われる。
図21〜図23は低速用の第1カム112と、高速用の第2カム114の配置関係を示す概略図である。この概略図からも分かるように、一般的には、低速用の第1カム112の最大リフト量は小さく設定されており、高速用の第2カム114の最大リフト量は第1カム112に比べ大きく設定されている。また、両カム112,114の位相は回転方向(図21の反時計方向)に対して、高速用の第2カム114は低速用の第1カム112に比べ早い位相、すなわち、バルブの開弁作動が早く行われるようになっている。このため、図21に示すように、高速用の第2カム114の最大リフト量の位相と、低速用の第1カム112の最大リフト量の位相は、相互にずれた位相関係にある。
図22および図23に示されるように、低速用の第1カム112と高速用の第2カム114は軸方向に隣接して配設されている。すなわち、カムは複合カム110として配設されている。この場合、低速用の第1カム112および高速用の第2カム114とも、位相に応じて前述のリフト量方向に変化するカム輪郭以外のベース円部は、カム回転軸線から一定の半径rで形成されている。この両者のベース円部が重なった一定の角度範囲が共通面Cとなっている。この共通面Cの範囲において、前述のタペットと第1カム112および第2カム114の間の相対的接触移動が行われる。
低速用の第1カム112と高速用の第2カム114からなる複合カム110のカム研削は、カム研削装置において砥石T(図22および図23参照)により通常行われる。この複合カム110の研削に特許文献2の研削方法を適用して、第1カム112と第2カム114の一方のカムをプランジ研削した後、他方のカムをプランジ研削することが考えられる。
例えば、図22と図23の場合は、先に、低速用の第1カム112の研削が行われ、後で、高速用の第2カム114の研削が行われる場合である。この場合、第1カム112の研削は、砥石Tにより、予め設定された低速用の第1カム112のカムリフトデータに基づいて行われる。第1カム112の研削によって、第1カム112の第2カム114側に研削残部Wdが形成される。その後、砥石Tを高速用の第2カム114に対応する位置に移動させて、第2カム114を砥石Tにより、予め設定された高速用の第2カム114のカムリフトデータに基づいて行う。第2カム114の研削によって、第2カム114の第1カム114側に研削残部Weが形成される。この様にして複合カム110の研削はカム研削装置により行われる。
独国特許発明第10333916号明細書 特開平4−13560号公報
上述した複合カム110のカム研削装置による砥石Tの研削においては、図23に示すように、第1カム112と第2カム114の共通面Cの範囲における第1カム112と第2カム114との境界線上に研削残しの研削残部Wd、Weが生じる問題がある。図22および図23に示す研削残部Wd、Weの図示は、理解を容易とするために誇張して図示されている。具体的には研削残部Wd、Weは数μm(ミクロン)程度の大きさである。
共通面Cの範囲における第1カム112と第2カム114との境界線上に研削残部Wd、Weがあると、前述したタペットが第1カム112と第2カム114との間を相対移動する際、この研削残部Wd、Weを乗り越えて行われることになる。このため、その作動がスムースに行われなく、バルブの開弁制御に影響を及ぼすことになる。このため、砥石Tのツルーイングからツルーイングまでの間隔を短くし、ツルーイングを頻繁に行う必要があった。
上述した研削残部Wd、Weが生じる問題を具体的に説明する。通常、図22および図23に示すように砥石Tの軸方向幅は、低速用の第1カム112および高速用の第2カム114の軸方向幅より幅広とされている。砥石Tの研削面側の両端縁Ta,Tbは、ワークであるカムの研削を行うことにより、いわゆる研磨ダレが生じる。すなわち、中央部に比べ両端縁Ta,Tbの摩耗の進行が早くダレが生じる。
このため、今、図22に示すように低速用の第1カム112のプランジ研削を行う場合、砥石Tはその右端Tgを第1カム112と第2カム114の境界線上に合わせて位置させる。このことから砥石Tの左端Tfは、第1カム112の左側よりはみ出した位置状態となる。これにより、砥石Tの左端縁Taのダレは第1カム112の研削に影響を与えることはない。しかし、砥石Tの右端縁Tbのダレは第1カム112と第2カム114の境界部における第1カム側の研削に影響を与え、研削残部Wdを残す。図22において黒く塗り潰した箇所が研削残部Wdである。なお、図22および図23において第1カム112および第2カム114の研削代を仮想線で示したが、これも理解を容易とするため誇張して図示されている。
次に、第1カム112の研削を終えた後、図23に示すように、砥石Tを第2カム114の位置に相対的に移動させて、第2カム114を砥石Tによりプランジ研削する。このプランジ研削においては、砥石Tはその左端縁Taを第1カム112と第2カム114の境界線Wp上に合わせて位置させる。このことから砥石Tの右端Tgは、第2カム114の右側よりはみ出した位置状態となり、砥石Tの右側のダレは第2カム114の研削に影響を与えることはない。しかし、砥石Tの左端Tbのダレは第1カム112と第2カム114の境界線上における第2カム側の研削に影響を与え、研削残部Weを残す。この研削残部Weは、図22の第1カム112の研削残部Wdと共に、図23において黒く塗り潰して示したが、第1カム112と第2カム114の境界線上の位置に残る。
而して、本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、カムリフトデータが異なる第1カムと第2カムにおける共通面の境界線上に生じる研削残部を削除しながら、第1カムおよび第2カムを研削することにある。
上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。
請求項1に係る発明のカム研削装置は、複合カムは、回転軸線から外周面までのリフト量が変化する第1カムと、前記回転軸線から外周面までのリフト量が変化する第2カムとを有し、前記第1カムと前記第2カムは、同軸となるように軸方向に隣接して配設されており、かつ、互いに異なる第1カムリフトデータと第2カムリフトデータを有し、前記複合カムを研削するカム研削装置である。
そして、当該カム研削装置は、ベッドと、前記ベッド上に載置され、前記複合カムを前記回転軸線回りに位相制御し、回転駆動するワーク回転装置と、前記ベッド上に載置され、回転する砥石を備えた砥石装置と、前記複合カムに対して前記砥石を相対的に前記軸方向に位置制御しながらトラバース移動するトラバース移動装置と、前記複合カムに対して前記砥石を相対的に前記軸方向と交差する方向に位置制御しながらプランジ移動するプランジ移動装置と、前記ワーク回転装置、前記トラバース移動装置、および前記プランジ移動装置を制御する制御装置とを備える。
そして、更に、前記制御装置は、前記第1カムにおける位相に対するリフト量が設定された前記第1カムリフトデータと、前記第2カムにおける位相に対するリフト量が設定された前記第2カムリフトデータとに基づいて、前記第1カムおよび前記第2カム間でリフト量が同一になる共通面の位相範囲を求め、記憶する共通面設定部と、前記ワーク回転装置と前記プランジ移動装置を制御して、前記第1カムを研削する第1カム研削部と、前記ワーク回転装置と前記トラバース移動装置を制御して、前記第1カムの前記共通面から前記第2カムの前記共通面へ前記砥石を移動させ、前記共通面を研削する第1共通面研削部と、前記ワーク回転装置と前記プランジ移動装置を制御して、前記第2カムを研削する、第2カム研削部と、前記ワーク回転装置と前記トラバース移動装置を制御して、前記第2カムの前記共通面から前記第1カムの前記共通面へ前記砥石を移動させ、前記共通面を研削する、第2共通面研削部と、前記第1カム研削部、前記第1共通面研削部、前記第2カム研削部、第2共通面研削部の順にこれらを動作させるように設定した全体動作部とを有する。
上述した請求項1に係る発明によれば、第1カムと第2カムの共通面の角度範囲を、制御装置における共通面設定部により把握する。これは第1カムの第1リフトデータと、第2カムの第2リフトデータと、に基づいて求める。第1カム研削部によってワーク回転装置とプランジ移動装置を制御して、第1カムリフトデータに基づいて第1カムの共通面以外を研削した後、第1供給面研削部によってワーク回転装置とトラバース移動装置を制御して、第1カムおよび第2カムを回転させながら第1カムの共通面から第2カムの共通面へ砥石を移動させることによって共通面を研削する。
続いて、第2カム研削部によってワーク回転装置とプランジ移動装置を制御して、第2カムリフトデータに基づいて第2カムの共通面以外を研削した後、第2供給面研削部によってワーク回転装置とトラバース移動装置を制御して、第1カムおよび第2カムを回転させながら第2カムの共通面から第1カムの共通面へ砥石を移動させることによって共通面を研削する。このように、第1共通面研削部によって、第1カムから第2カムへ境界線を跨ぐ研削がなされ、第2共通面研削部によって、第2カムから第1カムへ境界線を跨ぐ研削がなされることによって、第1カムと第2カムの共通面において、境界線上に研削残部が生ずることが無い。
なお、当該請求項1に係る発明においては、第1カム研削部の第1カムの共通面以外の研削を終えた砥石を後退前進させることなく、そのままトラバース移動させて第1カムの共通面、並びに第2カムの共通面を研削するので、第1カムの共通面以外と共通面間にプランジ方向の段部が生ずるのを防ぐことができる。すなわち、第1カム研削部の第1カムの研削の研削終了後、砥石をいったん後退させて、境界部位置へトラバース移動させ、砥石を前進させてプランジ研削を行う場合には、砥石の前進位置に誤差を生じ、第1カムの共通面以外と共通面間にプランジ方向の段部が生ずる可能性がある。
さらに、第2カム研削部の第2カムの共通面以外の研削を終えた砥石を後退前進させることなく、そのままトラバース移動させて第2カムの共通面、並びに第1カムの共通面を研削するので、第2カムの共通面以外と共通面間にプランジ方向の段部が生ずるのを防ぐことができる。すなわち、第2カム研削部の第2カムの研削の研削終了後、砥石をいったん後退させて、境界部位置へトラバース移動させ、砥石を前進させてプランジ研削を行う場合には、砥石の前進位置に誤差を生じ、第2カムの共通面以外と共通面間にプランジ方向の段部が生ずる可能性がある。
次に、請求項2に係る発明のカム研削装置は、前述の請求項1に係る発明のカム研削装置であって、前記第1カム研削部における前記第1カムの研削、並びに前記第2カム研削部における前記第2カムの研削は、粗研削、精研削、微研削、スパークアウトからなっており、前記第1共通面研削部における前記共通面の研削、並びに前記第2共通面研削部における前記共通面の研削は、微研削、スパークアウトからなっており、前記全体動作部は、前記第1カムの粗研削、精研削、前記第2カムの粗研削、精研削の順に前記第1カム研削部、前記第2カム研削部を作動するように設定し、さらに前記全体動作部は、前記第1カムの微研削、前記第1共通面研削部の前記共通面の微研削、前記第2カムの微研削、前記第2共通面研削部の前記共通面の微研削、前記第1カムのスパークアウト、前記第1共通面研削部の前記共通面のスパークアウト、前記第2カムのスパークアウト、前記第2共通面研削部の前記共通面のスパークアウトの順に、前記第1カム研削部、前記第1共通面研削部、前記第2カム研削部、第2共通面研削部を作動させるように設定した。
上述した請求項2に係る発明によれば、第1カムの粗研削、精研削、並びに第2カムの粗研削、精研削によって、共通面において第1カムおよび第2カムの境界線上に研削残部ができる。第1共通面研削部における共通面の微研削、並びに第2共通面研削部における共通面の微研削によって、研削残部を削除できる。
さらに、第1共通面研削部における微研削、スパークアウトによって、第1カムから第2カムへ境界線を跨ぐ研削がなされ、第2共通面研削部における微研削、スパークアウトによって、第2カムから第1カムへ境界線を跨ぐ研削がなされることによって、第1カムと第2カムの共通面において、境界線上に研削残部が生ずることが無い。
次に、請求項3に係る発明のカム研削装置は、前述の請求項2に係る発明の研削装置であって、前記第1カム、前記第2カム、前記第1共通面研削部の前記共通面、前記第2共通面研削部の前記共通面の微研削、スパークアウトは、それぞれ前記複合カムを前記回転軸線回り複数回転させることになっており、前記全体動作部は、前記複合カムの2回転毎に、前記第1カム、前記第1共通面研削部の前記共通面、前記第2カム、前記第2共通面研削部の前記共通面の順の前記微研削を繰り返し、前記複合カムの2回転毎に、前記第1カム、前記第1共通面研削部の前記共通面、前記第2カム、前記第2共通面研削部の前記共通面の順の前記スパークアウトを繰り返すように、前記第1カム研削部、前記第1共通面研削部、前記第2カム研削部、第2共通面研削部の作動を設定した。
上述した請求項3に係る発明によれば、複合カムの2回転毎に与えられた微研削時の1回分の切込みが、1回転目の第1カム、第1共通面研削部の共通面に適用され、2回転目の第2カム、第2共通面研削部の共通面に適用されるので、第1カムの1回転目で切込み、第1カムの2回転目で切込んで第1共通面研削部の共通面、第2カム、第2共通面研削部に2回分の切込みが適用されるのに比べて、砥石の摩耗を抑えることができる。
さらに、複合カムの2回転毎にスパークアウト時の複合カムの1回転分の戻り量が、1回転目の第1カム、第1共通面研削部の共通面に適用され、2回転目の第2カム、第2共通面研削部の共通面に適用されるので、第1カムの1回転目のスパークアウト時の複合カムの戻り量、第1カムの2回転目のスパークアウト時の複合カムの戻り量の合計2回のスパークアウト時の複合カムの戻り量が、第1共通面研削部の共通面、第2カム、第2共通面研削部に適用されるのに比べて、砥石の摩耗を抑えることができる。
またさらに、共通面に第1カムから第2カムへのツールマークと、第2カムから第1カムへのツールマークが形成され、これらのツールマークが複合カムの2回転毎に重ねて形成されるので、第1カムおよび第2カムに接触するタペットが、共通面で第1カムから第2カムへ、あるいは第2カムから第1カムへツールマークに沿って移動しやすい。
なお、前述した各請求項に係る発明のカム研削装置によれば、当該装置により下記する請求項4から請求項6に係る発明のカム研削方法をとることができ、上述した本発明の課題を解決することができる。
先ず、請求項4に係る発明のカム研削方法は、複合カムは、回転軸線から外周面までのリフト量が変化する第1カムと、前記回転軸線から外周面までのリフト量が変化する第2カムとを有し、前記第1カムと前記第2カムは、同軸となるように軸方向に隣接して配設されており、かつ、互いに異なる第1カムリフトデータと第2カムリフトデータを有し、前記複合カムを研削するカム研削方法である。
そして、前記第1カムにおける位相に対するリフト量が設定された前記第1カムリフトデータと、前記第2カムにおける位相に対するリフト量が設定された前記第2カムリフトデータとに基づいて、前記第1カムおよび前記第2カム間でリフト量が同一になる共通面の位相範囲を求め、記憶する共通面設定工程と、前記第1カムを前記第1カムリフトデータに基づいて砥石によりプランジ研削する第1カム研削工程と、前記第1カムの前記共通面から前記第2カムの前記共通面へ前記砥石を移動させ、前記共通面を研削する第1共通面研削工程と、前記第2カムを前記第2カムリフトデータに基づいて砥石によりプランジ研削する第2カム研削工程と、前記第2カムの前記共通面から前記第1カムの前記共通面へ前記砥石を移動させ、前記共通面を研削する第2共通面研削工程とを有し、前記共通面設定工程、前記第1カム研削工程、前記第1共通面研削工程、前記第2カム研削工程、第2共通面研削工程の順におこなう。
次に、請求項5に係る発明のカム研削方法は、上述した請求項4に記載のカム研削方法であって、前記第1カム研削工程、前記第2カム研削工程は、粗研削、精研削、微研削、スパークアウトからなっており、前記第1共通面研削工程、前記第2共通面研削工程は、微研削、スパークアウトからなっており、前記第1カム研削工程の粗研削、精研削、前記第2カム研削工程の粗研削、精研削の順に行い、さらに、前記第1カム研削工程の微研削、前記第1共通面研削工程の微研削、第2カム研削工程の微研削、前記第2共通面研削工程の微研削、前記第1カム研削工程のスパークアウト、前記第1共通面研削工程のスパークアウト、前記第2カム研削工程のスパークアウト、前記第2共通面研削工程のスパークアウトの順に行うカム研削方法である。
次に、請求項6に係る発明のカム研削方法は、上述した請求項5に記載のカム研削方法であって、前記第1カム研削工程、前記第2カム研削工程、前記第1共通面研削工程、前記第2共通面研削工程の微研削、スパークアウトは、それぞれ前記複合カムを前記回転軸線回り複数回転させることになっており、前記複合カムの2回転毎に、前記第1カム研削工程、前記第1共通面研削工程、前記第2カム研削工程、前記第2共通面研削工程の順の前記微研削を繰り返し、前記複合カムの2回転毎に、前記第1カム研削工程、前記第1共通面研削工程、前記第2カム研削工程、前記第2共通面研削工程の順の前記スパークアウトを繰り返すカム研削方法である。
上述した装置の本発明によれば、リフト量、位相が異なる第1カムと第2カムにおける共通面の境界線上に研削残部が生じさせないようにして、バルブの開弁制御に影響を及ぼさないようにし、砥石のツルーイングを頻繁に行う必要が無いようにする。
本発明の一実施形態の複合カムを回転軸線方向から見た正面図である。 本発明の一実施形態の複合カムを回転軸線に直交する方向から見た側面図である。 本発明の一実施形態の複合カム14をカム制御機構に適用した斜視図である。 本発明の一実施形態のカム研削装置の平面図である。 本発明の一実施形態のカム研削装置の右側面図である。 本発明の一実施形態の制御装置における制御機能を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態のカム研削処理の工程フローである。 本発明の一実施形態の共通面設定工程の詳細工程フローである。 本発明の一実施形態の第1カム研削工程の詳細工程フローである。 本発明の一実施形態の第2カム研削工程の詳細工程フローである。 本発明の一実施形態の第1共通面研削工程の詳細工程フローである。 本発明の一実施形態の第2共通面研削工程の詳細工程フローである。 本発明の第2実施形態のカム研削処理の工程フローである。 本発明の第2実施形態のカム研削処理の工程フローである。 本発明の第2実施形態の第1カム、第2カムに対する砥石の軌跡のイメージを示す展開図である。 本発明の一実施形態のトラバース移動工程、空研削工程の説明図である。 本発明の一実施形態の第1カム研削工程の説明図である。 本発明の一実施形態の第1共通面研削工程の説明図である。 本発明の一実施形態の第2カム研削工程の説明図である。 本発明の一実施形態の第2共通面研削工程の説明図である。 従来技術を説明するための複合カムを回転軸線方向から見た概略図である。 従来技術を説明するための第1カムを研削する状態図である。 従来技術を説明するための第2カムを研削する状態図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、本実施形態が対象とする複合カム10について説明する。図1は複合カム10を回転軸線P方向から見た正面図である。図2は複合カム10を構成する第1カム12と第2カム14を回転軸線Pに直交する方向から見た図であり、それぞれ最大のリフト量で図示した側面図である。
本実施形態の複合カム10は、図2に示すように第1カム12と第2カム14とが回転軸線P方向に隣接して配設されて構成されている。本実施形態では、第1カム12は低速用のカム、第2カム14は高速用のカムとなっている。低速用の第1カム12の最大リフト量は、高速用の第2カム14の最大リフト量より小さくなっている。なお、図2に示されるように、低速用の第1カム12と高速用の第2カム14の軸線P方向の幅形成は同じとされている。すなわち、第1カム12の幅Waと第2カムの幅Wbは同じとされている。
図1に示されるように、低速用の第1カム12の最大リフト時の位相と高速用の第2カム14の最大リフト時の位相は異なっている。内燃機関の回転方向(図1の反時計方向)に対して、高速用の第2カム14は低速用の第1カム12より早い位相となっている。これにより、内燃機関のバルブの開弁作動は、第1カム12より第2カム14の方が早く行われる。なお、本実施形態では、高速用の第2カム14の最大リフト量の位相と、低速用の第1カム12の最大リフト量の位相とは、相互にずれた位相関係にあり、回転軸線P方向から見た場合、第1カム12のカム輪郭と第2カム14のカム輪郭が相互にはみ出した位置関係にある。なお、はみ出すことなく他方のカム輪郭が一方のカム輪郭内にある場合でも、最大リフト量の位相が異なっていてもよい。ここでは、リフト量は回転軸線Pから第1カム12と第2カム14の外形までの距離を指す。第1カム12と第2カム14間の境界線をWpとする。
図1に示すように、第1カム12と第2カム14のそれぞれのカム外形形状は、回転軸線Pから一定の半径rで形成される、すなわち位相の変化にも係わらずリフト量を一定で形成されるベース円面と、このベース円面以外の位相の変化によってリフト量を変化させる輪郭変化面とからなっている。図1では第1カム12の第1ベース円面をC1で示し、第1輪郭変化面をD1で示した。同様に第2カム14の第2ベース円面をC2で示し、第2輪郭変化面をD2で示した。第1カム12と第2カム14は最大リフト量と最大リフト時の位相が異なっていることから、第1ベース円面C1と第2ベース円面C2の位相範囲も異なっており、第1ベース円面C1と第2ベース円面C2の位相が重なり合う同一面が共通面Cとして図1に示されている。
図3は上述した複合カム10を備えたカム軸18における第1カム12と第2カム14を選択的に制御するカム制御機構16の一例を示す実施形態である。カム軸18に第1カム12と第2カム14が配設されており、この第1カム12と第2カム14はそれぞれのバルブ(弁)20に対して配設され互いに一体化して、複合カム10を構成している。本実施形態の場合は、2組の複合カム10のそれぞれがカム軸18に対して一体回転可能で、かつ軸方向に移動可能とされている。
バルブ20はタペット22の揺動運動により上下動させられる。タペット22は第1カム12あるいは第2カム14との選択的接触により、第1カム12あるいは第2カム14により揺動させられる。詳細には、接触はタペット22に備えられたタペットローラ23と第1カム12あるいは第2カム14の接触により行われる。第1カム12あるいは第2カム14とタペット22との選択的接触は、電磁ソレノイド等のアクチュエータ24のピン26と、複合カム10の側部に一体的に配設された螺旋溝形成体28との係合により行われる。螺旋溝形成体28には、その外周面に回転しながら溝が回転軸線P方向にずれる螺旋溝が形成されており、この螺旋溝に前述のピン26が係合して、カム軸18、複合カム10の回転により、2組の複合カム10が軸方向に移動する。左右に配設される螺旋溝形成体28の螺旋溝は同方向に形成されており、例えば、一方の螺旋溝形成体28の螺旋溝へのピン26の係合により右方向に移動する。また、他方の螺旋溝形成体28の螺旋溝へのピン26の係合により右方向に移動する。これによりタペット22に接触するカムの位置が切替えられる。なお、アクチュエータ24による切替え作動は、タペット22と第1カム12および第2カム14との接触状態が、共通面Cのときに行われるようになっている。
次に、カム研削装置30を図4および図5により説明する。図4は平面図、図5は右側面図を示す。なお、図5は図4における心押し装置58の図示は省略されている。これらの図に記入されているX軸方向とZ軸方向は互いに直交する水平方向を示している。
本実施形態のカム研削装置30は、上述した複合カム10を備えたワークWとしてのカム軸18を、回転支持して、円筒状の砥石Tにより研削するものである。カム研削装置30は、図4に示すように、モニタ付入力装置32、記憶装置34、数値制御装置40、ドライブユニット42,44,46、48、ベッド54、砥石台50、主軸装置56、心押し装置58、ワークテーブル65にて構成されている。
モニタ付入力装置32から作業者の操作によって、研削対象の複合カム10の形状を特定するためのカムリフトデータを読み込むことができる。本実施形態では、図1に示す第1カム12の外形形状を表す第1カムリフトデータと、第2カム14の外形形状を表す第2カムリフトデータを読み込む。第1カムリフトデータと第2カムリフトデータは、それぞれ複数の位相と複数のリフト量を持っている。すなわち、第1カムリフトデータは、第1カム12の0度から360度まで等間隔に割り振った複数の位相と複数のカムリフト量を持っており、第2カムリフトデータは、第2カム14の0度から360度まで等間隔に割り振った複数の位相と複数のカムリフト量を持っている。モニタ付入力装置32から作業者の操作によって、第1カム12および第2カム14の位相を特定するための位相データを読み込む。本実施形態では、図1に示す第1カム12の基準位相からの最大リフト時の位相までの角度α1と、第2カム14の基準位相からの最大リフト時の位相までの角度α2とが位相データとして読み込まれる。第1カム12の基準位相と第2カム14の基準位相は実際に同じ位相であるが、第1カムリフトデータと第2カムリフトデータ上では、異なる位相である。
第1カムリフトデータと第2カムリフトデータ上で位相がずれており、データ上の位相を合わせる作業が必要となり、それをこれから説明する。第1カムリフトデータから最大リフト時の位相Q1を見つけ出す。第1カム12の基準位相からの最大リフト時の位相までの角度がα1であることから、ΔQ1=Q1−α1からΔQ1を求め、第1カムリフトデータの各位相からΔQ1だけ引き算し、引き算によってマイナスになった位相は360度を加算し、引き算によって360度を超える位相は360度を引き算することによって、Qは0≦Q≦360になるように修正され、基準位相を基準とした修正第1カムリフトデータが求まる。
第2カムリフトデータから最大リフト時の位相Q2を見つけ出す。第2カム14の基準位相からの最大リフト時の位相までの角度がα2であることから、ΔQ2=Q2−α2からΔQ2を求め、第2カムリフトデータの各位相からΔQ2だけ引き算し、引き算によってマイナスになった位相は360度を加算し、引き算によって360度を超える位相は360度を引き算することによって、Qは0≦Q≦360になるように修正され、基準位相を基準とした修正第2カムリフトデータを求める。こうすることで、修正第1カムリフトデータと修正第2カムリフトデータの位相が揃う。位相を揃えた修正第1カムリフトデータと修正第2カムリフトデータを図8の共通面設定工程のプログラムのフローで使用する。
モニタ付入力装置32には作業者によって、詳細には、次のようなデータが入力される。すなわち、(a)第1カム12の幅Wa、(b)第2カム14の幅Wb、(c)砥石Tの幅Td、径H、(d)空研削時における砥石Tの回転速度Ma、主軸74の回転速度Na、砥石Tの切込み量Ja、主軸74の回転数Ka、砥石Tのプランジ速度Ua、(e)粗研削時における砥石Tの回転速度Mb、主軸74の回転速度Nb、砥石Tの切込み量Jb、主軸74の回転数Kb、砥石Tのプランジ速度Ub、(f)精研削時における砥石Tの回転速度Mc、主軸74の回転速度Nc、砥石Tの切込み量Jc、主軸74の回転数Kc、砥石Tのプランジ速度Uc、(g)微研削時における砥石Tの回転速度Md、主軸74の回転速度Nd、砥石Tの切込み量Jd、主軸74の回転数Kd、砥石Tのプランジ速度Ud、(h)スパークアウト時における砥石Tの回転速度Me、主軸74の回転速度Ne、主軸74の回転数Keが入力される。
モニタ付入力装置32には作業者によって、カム研削処理の複数の工程が動作順に入力される。各工程前に上記(a)〜(c)のデータを入力し、各工程で、上記の(d)〜(h)のデータを入力するとともに、より細かな動作順序を入力する。カム研削処理の複数の工程が動作順に入力されることによって、図7、図13−14のカム研削処理のプログラムが自動的に作られる。また各工程前で入力されたデータ、各工程で入力されたデータおよび動作順序によって、数値制御装置40によって図8の共通面設定工程のプログラムと、図9の第1カム研削工程のプログラムと、図10の第2カム研削工程のプログラムと、図11の第1共通面研削工程のプログラムと、図12の第2共通面研削工程のプログラムが自動的に作られる。
カム研削装置30には、各種装置を載置するベースとなるベッド54を備える。このベッド54上には、ワークテーブル駆動装置66によってZ軸方向に往復移動可能なワークテーブル65と、砥石台駆動装置68にとってX軸方向に往復移動可能な砥石台50が載置されている。この本実施形態におけるワークテーブル駆動装置66が本発明のトラバース移動装置に相当し、砥石台駆動装置68がプランジ移動装置に相当する。
ワークテーブル65の上には、Z軸と平行であり、センタ72の中心を通る主軸回転軸線回りに回転する主軸74を備えた主軸装置56と、主軸回転軸線上に設けられたセンタ73を備えた心押し装置58とが載置されている。なお、主軸74は主軸駆動装置76によって回転可能となっている。この主軸駆動装置76が本発明のワーク回転装置に相当する。また、複合カム10を有するワークWとしてのカム軸18は、センタ72とセンタ73とで挟持される。なお、主軸74にはワークWとしてのカム軸18の回転位相と主軸74の回転位相を一致させるための位置決めピン78が設けられており、ワークWとしてのカム軸18には回し金77が取り付けられ、回し金77には位置決めピン78が嵌合する嵌合孔(図示省略)が形成されている。これにより、位置決めピン78と嵌合孔とが嵌合するようにカム軸18が位置決めされて挟持される。
砥石台50の上には、モータ等の砥石駆動装置80が載置され、砥石台50に砥石Tが回転可能に軸承されている。砥石Tは砥石駆動装置80によって、ベルト、プーリを介して回転駆動されるようになっている。
数値制御装置40は、ドライブユニット42,44,46,48に制御信号を出し、各種の駆動装置68,76,66,80を駆動制御することにより各種装置を制御する。本実施形態の場合、数値制御装置40は、ドライブユニット42に制御信号を出し、砥石台駆動装置68を駆動制御することにより砥石台50のX軸方向の位置である砥石Tの進退位置を制御する。また、数値制御装置40は、ドライブユニット44に制御信号を出し、主軸駆動装置76を駆動制御することにより主軸74の回転方向の位相を制御する。また、数値制御装置40は、ドライブユニット46に制御信号を出し、ワークテーブル駆動装置66を駆動制御することによりワークテーブル65のZ軸方向の位置を制御する。また、ドライブユニット48に制御信号を出し、砥石駆動装置80を駆動制御することにより砥石Tの回転速度を制御する。
なお、ドライブユニット44は主軸駆動装置76のエンコーダ76Eの検出信号から主軸74の実際の回転方向の位相を取り込んでフィードバック制御する。また、ドライブユニット42は砥石台駆動装置68のエンコーダ68Eの検出信号から砥石台50の実際のX軸方向の位置を取り込んでフィードバック制御する。また、ドライブユニット46はワークテーブル駆動装置66のエンコーダ66Eの検出信号からワークテーブル65の実際のZ軸方向の位置を取り込んでフィードバック制御する。
具体的には、ワークテーブル65の移動量は、エンコーダ66Eとドライブユニット46によって検出される。また、砥石台50のワークテーブル65側の移動量は、エンコーダ68Eとドライブユニット42によって検出され、指令信号である制御信号の移動量と、エンコーダ68Eとドライブユニット42による実際の移動量が一致すると、完了信号が数値制御装置へ送信される。さらに、主軸74の位相は、エンコーダ76Eとドライブユニット44によって検出され、指令信号である制御信号の位相と、エンコーダ76Eとドライブユニット44による実際の位相が一致すると、完了信号が数値制御装置へ送信される。
また、図5に示すように、複合カム10を有するカム軸18の軸線Pが主軸74の回転軸である主軸回転軸線と一致するように、ワークWとしてのカム軸18はセンタ72とセンタ73との間に挟持されている。
また、本実施形態にて説明するカム研削装置30は、主軸回転軸線(図5の例ではカム軸18の軸線Pと一致)と砥石Tの回転軸線である砥石回転軸線は同一の水平面上にある。
次に、数値制御装置40の制御内容について説明する。数値制御装置40は第1カム12および第2カム14の研削を行う各駆動装置を制御する。すなわち、ワーク回転装置としての主軸駆動装置76、トラバース移動装置としてのワークテーブル駆動装置66、およびプランジ移動装置としての砥石台駆動装置68を制御する。
数値制御装置40には、図6に示すように、上記各駆動装置を制御するための各制御機能部を備える。すなわち、共通面設定部82、第1カム研削部84、第2カム研削部86、第1共通面研削部88、第2共通面研削部90、全体動作部92を備える。
共通面設定部82は、第1カム12と第2カム14の共通面Cを、図8の共通面設定工程のプログラムのフローにより設定する機能部である。
第1カム研削部84は、第1カム12の研削を、図9の第1カム研削工程のプログラムのフローにより行う機能部である。第2カム研削部86は、第2カム14の研削を、図10の第2カム研削工程のプログラムのフローにより行う機能部である。
第1共通面研削部88は、共通面の研削を、図11の第1共通面研削工程のプログラムのフローにより行う機能部である。
第2共通面研削部90は、共通面の研削を、図12の第1共通面研削工程のプログラムのフローにより行う機能部である。
図8は、共通面設定工程のプログラムのフローである。共通面設定工程を使って、共通面Cの時計回りの開始位相である位相CAと、共通面Cの時計回りの終了位相である位相CBを求めることができ、この求め方についてこれから説明する。
共通面設定工程で使用する第1カムリフトデータおよび第2カムリフトデータは、モニタ付入力装置32から入力した後、第1カム12の基準位相からの最大リフト時の位相までの角度α1と、第1カムリフトデータ上の最大リフト時の位相Q1と、第2カム14の基準位相からの最大リフト時の位相までの角度α2と、第2カムリフトデータ上の最大リフト時の位相Q2とを使って位相合わせし、この位相合わせ後の修正第1カムリフトデータおよび修正第2カムリフトデータが使われる。
図8において、位相Q=0に設定(S11a)。修正第1カムリフトデータおよび修正第2カムリフトデータにおいて、位相Q=0の時のリフト量L1、リフト量L2が、リフト量L1=リフト量L2であるか判断する(S11b)。ここで、リフト量L1は修正第1カムリフトデータであり、リフト量L2は修正第2カムリフトデータである。S11bでリフト量L1=リフト量L2がYesの場合は、S11bでNoになるまで、Q=Q+ΔQ(ここで、ΔQは増加分の所定の位相である)(S11p)と、Q>360度であるかどうかの判断(S11q)と、Q=Q−360の計算(S11qでYesの場合に限る)(S11r)の動作を繰り返す。つまり、位相Q=0でリフト量L1=リフト量L2の場合は、リフト量L1=リフト量L2の開始の位相CAが不明であるので、QのΔQ増分を繰り返し、リフト量L1=リフト量L2がNoから開始するようにする。
S11bでリフト量L1=リフト量L2がNoの場合は、S11fでリフト量L1=リフト量L2がYesになるまで、Q=Q+ΔQ(ここで、ΔQは増加分の所定の位相である)(S11c)と、Q>360度であるかどうかの判断(S11d)と、Q=Q−360の計算(S11dでYesの場合に限り)(S11e)の動作を繰り返す。つまり、S11dとS11eは、Qが360度を超えないように、しかも0≦Q≦360になるように修正する作業である。
S11fでリフト量L1=リフト量L2がYesの場合は、CA=Qに設定する(S11g)。さらにS11nでリフト量L1=リフト量L2がNoになるまで、CB=Qに設定(S11h)と、Q=Q+ΔQ(ΔQは増加分の所定の位相)(S11j)と、Q>360度であるかどうかの判断(S11k)と、Q=Q−360の計算(S11kでYesの場合に限り)(S11m)の動作を繰り返す。
S11nでリフト量L1=リフト量L2がNoになると、プログラムが終了する。こうして、共通面Cの時計回りの開始位相である位相CAと、共通面Cの時計回りの終了位相である位相CBが求められる。
図9は、第1カム研削工程のプログラムのフローである。第1カム研削工程を使った第1カム12の研削について、これから説明する。まず砥石回転速度Mで砥石を回転させ(S14a)、主軸回転速度Nで主軸74を回転させる(S14b)。回転数n=0に設定する(S14c)。砥石Tに共通面Cの位相CBが対応する位置で(S14c)、砥石TをワークWに対してプランジ速度Uで切込みを開始し、ワークWを回転させながら切込み量J分だけ切込む(S14e)。ワークWを回転させながら切込み量J分だけ切り込むと同時に、第1カム12の位相と連動して第1カム12のリフト量にもとづいて砥石Tを前進後退させる。切込み量J分の切込みが完了した後は、第1カム12の位相と連動して第1カム12のリフト量にもとづいて砥石Tを前進後退させる(S14f)。砥石Tに共通面Cの位相CAが対応すると(S14g)、n=n+1、すなわち回転数nを1だけカウントアップする(S14h)、S14jでn=KがNoの場合は、S14dからS14jを繰り返す。S14jでn=KがYesになると、第1カム研削工程のプログラムを終了し、第1カムの研削を終了する。後述する図13のS21、S22では、上記Kは例えば4−6の数字が設定される。後述する図14のS33、S37、S42、S46では、上記Kは1の数字が設定される。
図10は、第2カム研削工程のプログラムのフローである。第2カム研削工程を使った第2カム14の研削について、これから説明する。まず砥石回転速度Mで砥石を回転させ(S16a)、主軸回転速度Nで主軸74を回転させる(S16b)。第1共通面研削工程の後に第2カム研削工程を行う場合は、第2カム研削工程の砥石回転速度M、主軸回転速度Nは、第1カム研削工程の砥石回転速度M、主軸回転速度Nと同じ値にする。回転数n=0に設定する(S16c)。砥石Tに共通面Cの位相CBが対応する位置で(S16d)、砥石TをワークWに対してプランジ速度Uで切込みを開始し、ワークWを回転させながら切込み量J分だけ切込む(S16e)。ワークWを回転させながら切込み量J分だけ切り込むと同時に、第1カム12の位相と連動して第2カム14のリフト量にもとづいて砥石Tを前進後退させる。切込み量J分の切込みが完了した後は、第2カム14の位相と連動して第2カム14のリフト量にもとづいて砥石Tを前進後退させる(S14f)。第1共通面研削工程の後に第2カム研削工程を行う場合は、第1カム研削工程ですでに切込み量J分だけ切り込まれているので、S16eの切込み量J=0とする。砥石Tに共通面Cの位相CAが対応する位置すると(S16e)、n=n+1、すなわち回転数nを1だけカウントアップする(S16f)、S16gでn=KがNoの場合は、S16bからS16eを繰り返す。S16gでn=KがYesになると、第2カム研削工程のプログラムを終了し、第2カムの研削を終了する。後述する図13のS26、S27では、上記Kは例えば4−6の数字が設定される。後述する図14のS35、S39、S44、S48では、上記Kは1の数字が設定される。
図11は、第1共通面研削工程のプログラムのフローである。第1共通面研削工程を使った共通面Cの研削について、これから説明する。第1共通面研削工程の砥石回転速度M、主軸回転速度Nは、第1カム研削工程の砥石回転速度M、主軸回転速度Nと同じ値に設定しており、第1共通面研削工程は、第1カム研削工程の後に行われるので、第1カム研削工程で成された砥石回転速度Mで砥石Tを回転させる動作、主軸回転速度Nで主軸74を回転させる動作をそのまま継続する。図11のフローでは、砥石Tを回転させるステップ、主軸74を回転させるステップは実際にあるが、先ほど述べたように継続動作であるので図示省略した。
砥石Tに共通面Cの位相CAが対応する(S15a)と同時に、トラバース速度SでワークWに対して砥石Tを第2カム14側へトラバース移動させる(S15b)。第1カム研削工程ですでに切込み量J分だけ切り込まれているので、第2カム14側へトラバース移動させるだけで、共通面Cの研削が行われる。砥石の幅Td分だけトラバース移動させると同時に、砥石Tに共通面Cの位相CBが対応する(S15c)と、第1共通面研削工程のプログラムを終了し、共通面Cの研削を終了する。
図12は、第2共通面研削工程のプログラムのフローである。第2共通面研削工程を使った共通面Cの研削について、これから説明する。第2共通面研削工程の砥石回転速度M、主軸回転速度Nは、第1カム研削工程の砥石回転速度M、主軸回転速度Nと同じ値に設定しており、第2共通面研削工程は、第1カム研削工程の後に行われるので、第1カム研削工程で成された砥石回転速度Mで砥石Tを回転させる動作、主軸回転速度Nで主軸74を回転させる動作をそのまま継続する。図12のフローでは、砥石Tを回転させるステップ、主軸74を回転させるステップは実際にあるが、先ほど述べたように継続動作であるので図示省略した。
砥石Tに共通面Cの位相CAが対応する(S17a)と同時に、トラバース速度SでワークWに対して砥石Tを第1カム12側へトラバース移動させる(S17b)。第1カム研削工程ですでに切込み量J分だけ切り込まれているので、第1カム12側へトラバース移動させるだけで、共通面Cの研削が行われる。砥石Tの幅Td分だけトラバース移動させると同時に、砥石Tに共通面Cの位相CBが対応する(S17c)と、第2共通面研削工程のプログラムを終了し、共通面Cの研削を終了する。
上記各機能部を用いて上記各駆動装置を作動制御するカム研削処理のプログラムのフローとして、本実施形態は、図7に示す第1実施形態のカム研削処理のプログラムのフローと、図13−14に示す第2実施形態のカム研削処理のプログラムのフローがある。以下、各実施形態について説明する。
図13−14は、第2実施形態のカム研削処理のプログラムのフローである。第2実施形態のカム研削処理について、これから説明する。共通面設定工程(S11)にて、先ほど説明した図8のフローを使って、第1カム12と第2カム14との共通面C、すなわち共通面Cの時計回りの開始位相である位相CAと、共通面Cの時計回りの終了位相である位相CBが求まる。
位置決め工程(S12)にて、空研削開始位置へ砥石TをワークW側へプランジ送りし、ワークWをトラバース送りする。ここで空研削開始位置は、Z軸方向において、砥石Tの右端Tgが第1カム12と第2カム14の境界線Wp上に対応し、X軸方向において、ワークWの外周から切込み量Jaだけ砥石Tの外周を離間した位置である。
なお、上記切込み量Jaは、次のとおりである。当該第空研削時の切込み量Jaは、第1カム12又は第2カム14の最大リフト量より大きく、空研削前の砥石台50の位置で、ワークテーブル65をトラバースさせても、砥石Tと第1カム12、第2カム14が干渉しない量である。すなわち、最大リフト量=リフトデータの最大値―リフトデータの最小値、である。また、リフトデータの最小値は、第1ベース円面C1、第2ベース円面C2の半径である。
空研削工程(S13)にて、砥石回転速度Maで砥石Tを回転させ、主軸回転速度Naで主軸74を回転させ、砥石TをワークW側へプランジ速度Uaで切込み量Ja分だけ切込む。こうして、砥石TにワークWの第1カム12が接触する。
第1カム研削工程(粗研削)(S21)にて、砥石回転速度Mbで砥石Tを回転させ、主軸回転速度Nbで主軸74を回転させ、砥石TをワークW側へプランジ速度Ubで切込み量Jb分だけ切込む。この第1カム研削工程(粗研削)(S21)で、先に述べた図9の第1カム研削工程(S14)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、粗研削時における砥石Tの回転速度Mb、主軸74の回転速度Nb、砥石Tの切込み量Jb、主軸74の回転数Kb、砥石Tのプランジ速度Ubが使用される。Kbは例えば4の数字が設定され、S14dからS14jまでの動作が、繰り返し4回行われ、S14j後は、ワークWをさらに回転させて研削し、砥石Tに共通面Cの位相CBが対応して終了する。
第1カム研削工程(精研削)(S22)にて、砥石回転速度Mcで砥石Tを回転させ、主軸回転速度Ncで主軸74を回転させ、砥石TをワークW側へプランジ速度Ucで切込み量Jc分だけ切込む。この第1カム研削工程(精研削)(S22)で、先に述べた図9の第1カム研削工程(S14)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、精研削時における砥石Tの回転速度Mc、主軸74の回転速度Nc、砥石Tの切込み量Jc、主軸74の回転数Kc、砥石Tのプランジ速度Ucが使用される。Kcは例えば4の数字が設定され、S14dからS14jまでの動作が、繰り返し4回行われ、S14j後は、ワークWをさらに回転させて研削し、砥石Tに共通面Cの位相CBが対応して終了する。
上述のS21、S22における砥石Tによる第1カム12のプランジ研削においては、第1カム12の第2カム14側の境界部に研削残部Wdが出来る(図17)。その研削残部Wdを黒く塗り潰して示した。
S23にて、砥石TをワークWと反対側へプランジ速度Uaで切込み量(Ja+Jb+Jc)分だけ後退させる。
S24にて、砥石Tの幅Tdだけワークテーブル65を左進させ、砥石Tの左端Tfが第1カム12と第2カム14の境界線Wp上に対応する。すなわち、砥石Tに第2カム14が対応する。
空研削工程(S25)にて、砥石回転速度Maで砥石Tを回転させ、主軸回転速度Naで主軸74を回転させ、砥石TをワークW側へプランジ速度Uaで切込み量Ja分だけ切込む。こうして、砥石TにワークWの第2カム14が接触する。
第2カム研削工程(粗研削)(S26)にて、砥石回転速度Mbで砥石を回転させ、主軸回転速度Nbで主軸74を回転させ、砥石TをワークW側へプランジ速度Ubで切込み量Jb分だけ切込む。この第2カム研削工程(粗研削)(S26)で、先に述べた図10の第2カム研削工程(S16)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、粗研削時における砥石Tの回転速度Mb、主軸74の回転速度Nb、砥石Tの切込み量Jb、主軸74の回転数Kb、砥石Tのプランジ速度Ubが使用される。Kbは例えば4の数字が設定され、S16dからS16jまでの動作が、繰り返し4回行われ、S16j後は、ワークWをさらに回転させて研削し、砥石Tに共通面Cの位相CBが対応して終了する。
第2カム研削工程(精研削)(S27)にて、砥石回転速度Mcで砥石を回転させ、主軸回転速度Ncで主軸74を回転させ、砥石TをワークW側へプランジ速度Ucで切込み量Jc分だけ切込む。この第2カム研削工程(精研削)(S27)で、先に述べた図10の第2カム研削工程(S16)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、精研削時における砥石Tの回転速度Mc、主軸74の回転速度Nc、砥石Tの切込み量Jc、主軸74の回転数Kc、砥石Tのプランジ速度Ucが使用される。Kcは例えば4の数字が設定され、S16dからS16jまでの動作が、繰り返し4回行われ、S16j後は、ワークWをさらに回転させて研削し、砥石Tに共通面Cの位相CBが対応して終了する。
上述のS26、S27における砥石Tによる第2カム14のプランジ研削においては、第2カム14の第1カム12側の境界部に研削残部Weが出来る(図17)。その研削残部Weを黒く塗り潰して示した。
上述した研削残部Wd、Weが生じる現象を具体的に説明する。通常、図16に示すように砥石Tの軸方向幅は、低速用の第1カム112および高速用の第2カム114の軸方向幅より幅広とされている。砥石Tの研削面側の両端縁Ta,Tbは、ワークWである第1カム12および第2カム14の研削を行うことにより、いわゆる研磨ダレが生じる。すなわち、中央部に比べ両端縁Ta、Tbの摩耗の進行が早くダレが生じる。
第1カム12のプランジ研削を行う場合、砥石Tはその右端Tgを第1カム12と第2カム14の境界線Wp上に合わせて位置させる。このことから砥石Tの左端Tfは、第1カム12の左側よりはみ出した位置状態となる。これにより、砥石Tの左端縁Taのダレは第1カム12の研削に影響を与えることはない。しかし、砥石Tの右端縁Tbのダレは第1カム12の第2カム14側で影響を与え、研削残部Wdを残す。図16において黒く塗り潰した箇所が研削残部Wdである。なお、図16において第1カム12の研削代を仮想線で示したが、これも理解を容易とするため誇張して図示されている。
次に、第1カム12の研削を終えた後、図16に示すように、砥石Tを第2カム14の位置に相対的に移動させて、第2カム14を砥石Tによりプランジ研削する。このプランジ研削においては、砥石Tはその左端縁Taを第1カム12と第2カム14の境界線Wp上に合わせて位置させる。このことから砥石Tの右端Tgは、第2カム14の右側よりはみ出した位置状態となり、砥石Tの右側のダレは第2カム14の研削に影響を与えることはない。しかし、砥石Tの左端縁Taのダレは第1カム12と第2カム14の境界線Wp上における第2カム側の研削に影響を与え、研削残部Weを残す。この研削残部Weは、図16の第1カム112の研削残部Wdと共に、黒く塗り潰して示した。
S28にて、砥石TをワークWと反対側へプランジ速度Uaで切込み量Ja分だけ後退させる。
S31にて、砥石Tの幅Tdだけワークテーブル65を右進させ、砥石Tの右端Tgが第1カム12と第2カム14の境界線Wp上に対応する。すなわち、砥石Tに第1カム12が対応する。
空研削工程(S32)にて、砥石回転速度Maで砥石Tを回転させ、主軸回転速度Naで主軸74を回転させ、砥石TをワークW側へプランジ速度Uaで切込み量Ja分だけ切込む。こうして、砥石TにワークWの第1カム12が接触する。
第1カム研削工程(微研削・1回転目)(S33)にて、砥石回転速度Mdで砥石を回転させ、主軸回転速度Ndで主軸74を回転させ、砥石TをワークW側へプランジ速度Udで切込み量Jd分だけ切込む。この第1カム研削工程(微研削・1回転目)(S21)で、先に述べた図9の第1カム研削工程(S14)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、微研削時における砥石Tの回転速度Md、主軸74の回転速度Nd、砥石Tの切込み量Jd、主軸74の回転数Kd、砥石Tのプランジ速度Udが使用される。Kdは1の数字が設定され、S14dからS14jまでの動作が、1回で終了する。こうして、第1カム12の位相CBから位相CAにかけて微研削が行われる。
第1共通面研削工程(微研削・1回転目)(S34)にて、先に述べた図11の第1共通面研削工程(S15)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、微研削時における砥石Tの回転速度Md、主軸74の回転速度Ndが使用される。S33の砥石回転速度Mdでの砥石Tの回転と、主軸回転速度Ndでの主軸74の回転を継続させ、変えない。こうして、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CBにかけて微研削が行われる。ワークテーブル65の左進後は、砥石Tの左端Tfが第1カム12と第2カム14の境界線Wp上に対応する。すなわち、砥石Tに第2カム14が対応する。
黒く塗り潰して示した研削残部Wd、Weは、S34で削除される(図17)。
第2カム研削工程(微研削・2回転目)(S35)にて、先に述べた図10の第2カム研削工程(S16)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、微研削時における砥石Tの回転速度Md、主軸74の回転速度Nd、砥石Tの切込み量Jd、主軸74の回転数Kd、砥石Tのプランジ速度Udが使用される。Kdは1の数字が設定され、S14dからS14jまでの動作が、1回で終了する。砥石Tの切込み量Jdは「0」である。ここでは、第1カム研削工程(微研削・1回転目)(S33)の切込み量Jdを利用して研削するので、敢えて切り込まない。S33の砥石回転速度Mdでの砥石Tの回転と、主軸回転速度Ndでの主軸74の回転を継続させ、変えない。こうして、第2カム14の位相CBから位相CAにかけて微研削が行われる。
第2共通面研削工程(微研削・2回転目)(S36)にて、先に述べた図12の第2共通面研削工程(S17)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、微研削時における砥石Tの回転速度Md、主軸74の回転速度Ndが使用される。S33の砥石回転速度Mdでの砥石Tの回転と、主軸回転速度Ndでの主軸74の回転を継続させ、変えない。こうして、第2カム14の位相CAから第1カム12の位相CBにかけて微研削が行われる。ワークテーブル65の右進後は、砥石Tの右端Tgが第1カム12と第2カム14の境界線Wp上に対応する。すなわち、砥石Tに第1カム12が対応する。
第2カム研削工程(微研削・2回転目)(S35)によって、第2カム14の位相CBからCAまでの微研削が行われ、CAからCBまでの微研削が行われないので、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。また第2共通面研削工程(微研削・2回転目)(S36)によって、第2カム14の位相CAから第1カム12の位相CBへ、境界線Wpを跨ぐ微研削が行われ、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。
第1カム研削工程(微研削・3回転目)(S37)にて、S33と同様な動作が繰り返し行われる。こうして、第1カム12の位相CBから位相CAにかけて微研削が行われる。
第1共通面研削工程(微研削・3回転目)(S38)にて、S34と同様な動作が繰り返し行われる。こうして、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CAにかけて微研削が行われる。ワークテーブル65の左進後は、砥石Tに第2カム14が対応する。
第1カム研削工程(微研削・3回転目)(S37)によって、第1カム12の位相CBからCAまでの微研削が行われ、CAからCBまでの微研削が行われないので、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。また第1共通面研削工程(微研削・3回転目)(S38)によって、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CBへ、境界線Wpを跨ぐ微研削が行われ、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。
第2カム研削工程(微研削・4回転目)(S39)にて、S35と同様な動作が繰り返し行われる。こうして、第2カム14の位相CBから位相CAにかけて微研削が行われる。
第2共通面研削工程(微研削・4回転目)(S41)にて、S36と同様な動作が繰り返し行われる。こうして、第2カム14の位相CAから第1カム12の位相CAにかけて微研削が行われる。ワークテーブル65の右進後は、砥石Tに第1カム12が対応する。
第2カム研削工程(微研削・4回転目)(S39)によって、第2カム14の位相CBからCAまでの微研削が行われ、CAからCBまでの微研削が行われないので、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。また第2共通面研削工程(微研削・4回転目)(S41)によって、第2カム14の位相CAから第1カム12の位相CBへ、境界線Wpを跨ぐ微研削が行われ、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。
第1カム研削工程(スパークアウト・1回転目)(S42)にて、砥石回転速度Meで砥石Tを回転させ、主軸回転速度Neで主軸74を回転させる。この第1カム研削工程(スパークアウト・1回転目)(S42)で、先に述べた図9の第1カム研削工程(S14)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、スパークアウト時における砥石Tの回転速度Me、主軸74の回転速度Ne、砥石Tの切込み量Je、主軸74の回転数Ke、砥石Tのプランジ速度Ueが使用される。砥石Tの切込み量Jeは「0」である。Keは1の数字が設定され、S14dからS14jまでの動作が、1回で終了する。こうして、第1カム12の位相CBから位相CAにかけてスパークアウトが行われる。
第1共通面研削工程(スパークアウト・1回転目)(S43)にて、先に述べた図11の第1共通面研削工程(S15)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、スパークアウト時における砥石Tの回転速度Me、主軸74の回転速度Neが使用される。S42の砥石回転速度Meでの砥石Tの回転と、主軸回転速度Neでの主軸74の回転を継続させ、変えない。こうして、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CBにかけてスパークアウトが行われる。ワークテーブル65の左進後は、砥石Tの左端Tfが第1カム12と第2カム14の境界線Wp上に対応する。すなわち、砥石Tに第2カム14が対応する。
第1カム研削工程(スパークアウト・1回転目)(S42)によって、第1カム12の位相CBからCAまでのスパークアウトが行われ、CAからCBまでのスパークアウトが行われないので、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。また第1共通面研削工程(スパークアウト・1回転目)(S43)によって、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CBへ、境界線Wpを跨ぐスパークアウトが行われ、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。
第2カム研削工程(スパークアウト・2回転目)(S44)にて、先に述べた図10の第2カム研削工程(S16)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、スパークアウト時における砥石Tの回転速度Me、主軸74の回転速度Ne、砥石Tの切込み量Je、主軸74の回転数Ke、砥石Tのプランジ速度Ueが使用される。Keは1の数字が設定され、S14dからS14jまでの動作が、1回で終了する。砥石Tの切込み量Jeは「0」である。S42の砥石回転速度Meでの砥石Tの回転と、主軸回転速度Neでの主軸74の回転を継続させ、変えない。こうして、第2カム14の位相CBから位相CAにかけてスパークアウトが行われる。
第2共通面研削工程(スパークアウト・2回転目)(S45)にて、先に述べた図12の第2共通面研削工程(S17)のフローが実施される。このフローでは、予め設定した各種設定値、スパークアウト時における砥石Tの回転速度Me、主軸74の回転速度Neが使用される。S42の砥石回転速度Meでの砥石Tの回転と、主軸回転速度Neでの主軸74の回転を継続させ、変えない。こうして、第2カム14の位相CAから第1カム12の位相CBにかけてスパークアウトが行われる。ワークテーブル65の右進後は、砥石Tの右端Tgが第1カム12と第2カム14の境界線Wp上に対応する。すなわち、砥石Tに第1カム12が対応する。
第2カム研削工程(スパークアウト・2回転目)(S44)によって、第2カム14の位相CBからCAまでのスパークアウトが行われ、CAからCBまでのスパークアウトが行われないので、共通面Cの境界線上Wpに研削残部が生ずることは無い。また第2共通面研削工程(スパークアウト・2回転目)(S45)によって、第2カム14の位相CAから第1カム12の位相CBへ、境界線Wpを跨ぐスパークアウトが行われ、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。
第1カム研削工程(スパークアウト・3回転目)(S46)にて、S42と同様な動作が繰り返し行われる。こうして、第1カム12の位相CBから位相CAにかけてスパークアウトが行われる。
第1共通面研削工程(スパークアウト・3回転目)(S47)にて、S43と同様な動作が繰り返し行われる。こうして、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CAにかけてスパークアウトが行われる。ワークテーブル65の左進後は、砥石Tに第2カム14が対応する。
第1カム研削工程(スパークアウト・3回転目)(S46)によって、第1カム12の位相CBからCAまでのスパークアウトが行われ、CAからCBまでのスパークアウトが行われないので、共通面Cの境界線上Wpに研削残部が生ずることは無い。また第1共通面研削工程(スパークアウト・3回転目)(S47)によって、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CBへ、境界線Wpを跨ぐスパークアウトが行われ、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。
第2カム研削工程(スパークアウト・4回転目)(S48)にて、S44と同様な動作が繰り返し行われる。こうして、第2カム14の位相CBから位相CAにかけてスパークアウトが行われる。
第2共通面研削工程(スパークアウト・4回転目)(S49)にて、S45と同様な動作が繰り返し行われる。こうして、第2カム14の位相CAから第1カム12の位相CAにかけてスパークアウトが行われる。ワークテーブル65の右進後は、砥石Tに第1カム12が対応する。
第2カム研削工程(スパークアウト・4回転目)(S48)によって、第2カム14の位相CBからCAまでのスパークアウトが行われ、CAからCBまでのスパークアウトが行われないので、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。また第2共通面研削工程(スパークアウト・4回転目)(S49)によって、第2カム14の位相CAから第1カム12の位相CBへ、境界線Wpを跨ぐスパークアウトが行われ、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。
第2共通面研削工程(S49)の後は、砥石台50を高速で後退させ、砥石Tによって第1カム12の輪郭変化面D1が研削されるのを防止する。
図15にもとづいて第2実施形態の第1カム12、第2カム14に対する砥石Tの軌跡を説明する。図15は、第1カム12、第2カム14の外周を平面状に展開した図である。
第2実施形態では、第1カム12の幅Waと第2カムの幅Wbは同じであるという条件で、砥石Tの幅Tdは、Waの2倍に設定している。Td=2×Wa=2×Wbが成り立つと、後述するS34で、砥石Tの左端Tfは、第1カム12の左端でCAとCB間の中間を通過し、後述するS36で、砥石Tの左端Tfは、第1カム12の左端でCAとCB間の中間を通過する。こうすることで、S34とS36とで、共通面Cを全面研削できる。Td<2×Wa=2×Wbの場合は、第1カム12の左端でCAとCB間の中間に未研削ができ、第2カム14の右端でCAとCB間の中間に未研削ができる。逆に、Td>2×Wa=2×Wbの場合は、第1カム12の左端でCAとCB間の中間、並びに第2カム14の右端でCAとCB間の中間に未研削は出来ないが、第1共通面研削工程並びに第2共通面研削工程でのワークWに対する砥石Tのトラバース移動量が増える。CAからCBへ回転する間にトラバース移動が完了しなくなる恐れがあるので、砥石Tの幅Tdを余りにも大きくしない方が望ましい。
第1カム研削工程(微研削・1回転目)(S33)では、位相CBから位相CAにかけて砥石Tは、第1カム12上に位置する。砥石Tの右端Tgは第1カム12と第2カム14間の境界線Wp上に位置し、位相CBから位相CAにかけて切込み量Jd分だけ砥石TはワークWに切込まれる。
第1共通面研削工程(微研削・1回転目)(S34)では、位相CAから位相CBにかけて砥石Tは、共通面C上に位置する。位相CAでは第1カム12の共通面C上に砥石Tが位置し、位相CBでは第2カム14の共通面C上に砥石Tが位置する。位相CAから位相CBへ砥石Tが移動するとともに、砥石Tの幅TdだけワークWに対して砥石Tが右側へ移動し、S33で与えられた切込み量Jd分だけ共通面Cは削除される。このように砥石Tが位相CAへ来るとワークWに対する砥石Tの右側への移動を開始し、砥石Tが位相CBへ来るとワークWに対する砥石Tの右側への移動を停止するために、ワークWのトラバース速度Sdを最適な値に設定する必要がある。主軸74の回転速度Ndが予め設定されており、回転速度Ndと、砥石Tの幅Tdと、位相CAから位相CBの角度とから、ワークWのトラバース速度Sdが算出される。こうして求められたトラバース速度Sdで、実際は砥石Tに対してワークWが左側へ移動する。
第2カム研削工程(微研削・2回転目)(S35)では、位相CBから位相CAにかけて砥石Tは、第2カム14上に位置する。砥石Tの左端Tfは第1カム12と第2カム14間の境界線Wp上に位置し、S33で与えられた切込み量Jd分だけ位相CBから位相CAにかけて第2カム14が微研削される。
第2共通面研削工程(微研削・2回転目)(S36)では、位相CAから位相CBにかけて砥石Tは、共通面C上に位置する。位相CAでは第2カム14の共通面C上に砥石Tが位置し、位相CBでは第1カム12の共通面C上に砥石Tが位置する。位相CAから位相CBへ砥石Tが移動するとともに、砥石Tの幅TdだけワークWに対して砥石Tが左側へ移動し、S33で与えられた切込み量Jd分だけ共通面Cは削除される。トラバース速度Sdで、実際は砥石Tに対してワークWが右側へ移動する。
第1カム研削工程(微研削・3回転目)(S37)では、第1カム研削工程(微研削・1回転目)(S33)と同様な動作が繰り返し行われる。すなわち、砥石Tの右端Tgは第1カム12と第2カム14間の境界線Wp上に位置し、位相CBから位相CAにかけて切込み量Jd分だけ砥石TはワークWに切込まれる。
第1共通面研削工程(微研削・3回転目)(S38)では、第1共通面研削工程(微研削・1回転目)(S34)と同様な動作が繰り返し行われる。すなわち、位相CAから位相CBへ砥石Tが移動するとともに、砥石Tの幅TdだけワークWに対して砥石Tが右側へ移動し、S37で与えられた切込み量Jd分だけ共通面Cは微研削される。
第2カム研削工程(微研削・4回転目)(S39)では、第2カム研削工程(微研削・2回転目)(S39)と同様な動作が繰り返し行われる。すなわち、砥石Tの左端Tfは第1カム12と第2カム14間の境界線Wp上に位置し、S37で与えられた切込み量Jd分だけ位相CBから位相CAにかけて第2カム14が微研削される。
第2共通面研削工程(微研削・4回転目)(S41)では、位相第2共通面研削工程(微研削・2回転目)(S41)と同様な動作が繰り返し行われる。すなわち、位相CAから位相CBへ砥石Tが移動するとともに、砥石Tの幅TdだけワークWに対して砥石Tが左側へ移動し、S37で与えられた切込み量Jd分だけ共通面Cは微研削される。
第1カム研削工程(スパークアウト・1回転目)(S42)では、位相CBから位相CAにかけて砥石Tは、第1カム12上に位置する。砥石Tの右端Tgは第1カム12と第2カム14間の境界線Wp上に位置し、位相CBから位相CAにかけて切込み量Je=0で、ワークWの撓みの戻り分だけ砥石TはワークWに切込まれる。
第1共通面研削工程(スパークアウト・1回転目)(S43)では、位相CAから位相CBへ砥石Tが移動するとともに、砥石Tの幅TdだけワークWに対して砥石Tが右側へ移動し、ワークWの撓みの戻り分だけ共通面Cは削除される。主軸74の回転速度Neが予め設定されており、回転速度Neと、位相CAから位相CBの角度とから、ワークWのトラバース速度Seが算出される。こうして求められたトラバース速度Seで、実際は砥石Tに対してワークWが左側へ移動する。
第2カム研削工程(スパークアウト・2回転目)(S44)では、砥石Tの左端Tfは第1カム12と第2カム14間の境界線Wp上に位置し、ワークWの撓みの戻り分だけ位相CBから位相CAにかけて第2カム14がスパークアウトされる。
第2共通面研削工程(スパークアウト・2回転目)(S45)では、位相CAから位相CBへ砥石Tが移動するとともに、砥石Tの幅TdだけワークWに対して砥石Tが左側へ移動し、ワークWの撓みの戻り分だけ共通面Cはスパークアウトされる。トラバース速度Seで、実際は砥石Tに対してワークWが左側へ移動する。
第1カム研削工程(スパークアウト・3回転目)(S46),第1共通面研削工程(スパークアウト・3回転目)(S47),第2カム研削工程(スパークアウト・4回転目)(S48),第2共通面研削工程(スパークアウト・4回転目)(S49)は、第1カム研削工程(スパークアウト・1回転目)(S42),第1共通面研削工程(スパークアウト・1回転目)(S43),第2カム研削工程(スパークアウト・2回転目)(S44),第2共通面研削工程(スパークアウト・2回転目)(S45)の繰り返しであり、説明を割愛する。
上述した本実施形態によれば、第1カム研削工程(粗研削)(S21)、第1カム研削工程(精研削)(S22)、第2カム研削工程(粗研削)(S26)、および第2カム研削工程(精研削)(S27)において生じる第1カム12と第2カム14との境界部の研削残部Wd、Weは、第1共通面研削工程(微研削・1回転目)(S34)により削除される。この後のS35からS49にかけて、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずるような研削が行われないので、タペット22が第1カム12および第2カム14との間を相対移動する際、従来のように研削残部Wdを乗り越えて行われることがなく、その作動がスムースに行われる。このため、砥石のツルーイングを頻繁に行う必要もない。
砥石Tの研削面側の両端縁Ta,Tbのダレによって、共通面Cに研削残部Wd、Weが出来ることを説明したが、共通面C以外(主に第1輪郭変化面D1)の第1カム12の第2カム14側に右端縁Tbのダレによって、研削残部ができる。また共通面C以外(主に第2輪郭変化面D2)の第2カム14の第1カム12側に左端縁Taのダレによって、研削残部ができる。共通面C以外の研削残部が境界線Wp上にあっても、共通面C以外ではバルブのタペットは第1カム12または第2カム14の軸方向の中間を通るので、共通面C以外の研削残部がタペットに接触する可能性が無い。共通面Cの研削残部Wd、Weを強調するために、図16−21において、共通面C以外の研削残部は省略した。
次に、図7に示す第1実施形態のカム研削処理のフローについて説明する。当該第2実施形態のカム研削処理のフローにおいて、共通面設定工程(S11)、位置決め工程(S12)および空研削工程(S13)については、前述した図8に示す第2実施形態のカム研削処理と同じ工程であるので、同じ符号を付して詳細説明を省略する。第1カム研削工程(S14)、第1共通面研削工程(S15)は、いずれも第2実施形態の微研削・1回転目であり、第2カム研削工程(S16)および第2共通面研削工程(S17)は、いずれも第2実施形態の微研削・2回転目であると考えれば、理解しやすい。
第1カム研削工程(S14)にて、砥石回転速度Mdで砥石Tを回転させ、主軸回転速度Ndで主軸74を回転させ、砥石TをワークW側へプランジ速度Udで切込み量Jd分だけ切込む。こうして、第1カム12の位相CBから位相CAにかけて研削が行われる。
第1共通面研削工程(S15)にて、S14の砥石回転速度Mdでの砥石Tの回転と、主軸回転速度Ndでの主軸74の回転を継続させ、砥石Tの幅Tdだけワークテーブル65を左進させる。こうして、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CAにかけて研削が行われる。ワークテーブル65の左進後は、砥石Tの左端Tfが第1カム12の右端Tgに対応する。すなわち、砥石Tに第2カム14が対応する。
第1カム研削工程(S14)によって、第1カム12の位相CBからCAまでの微研削が行われ、CAからCBまでの微研削が行われないので、共通面Cの境界線上Wpに研削残部が生ずることは無い。また第1共通面研削工程(S15)によって、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CBへ、境界線Wpを跨ぐ微研削が行われ、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。
第2カム研削工程(S16)にて、S14の砥石回転速度Mdでの砥石Tの回転と、主軸回転速度Ndでの主軸74の回転を継続させる。こうして、第2カム14の位相CBから位相CAにかけて研削が行われる。
第2共通面研削工程(S17)にて、S14の砥石回転速度Mdでの砥石Tの回転と、主軸回転速度Ndでの主軸74の回転を継続させ、砥石Tの幅Tdだけワークテーブル65を右進させる。こうして、第2カム14の位相CAから第1カム12の位相CBにかけて研削が行われる。ワークテーブル65の右進後は、砥石Tの右端Tgが第2カム14の左端Tfに対応する。すなわち、砥石Tに第1カム12が対応する。
第2カム研削工程(S16)によって、第1カム12の位相CBからCAまでの微研削が行われ、CAからCBまでの微研削が行われないので、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。また第2共通面研削工程(S17)によって、第1カム12の位相CAから第2カム14の位相CBへ、境界線Wpを跨ぐ微研削が行われ、共通面Cの境界線Wp上に研削残部が生ずることは無い。
第2共通面研削工程(S17)の後は、砥石台50を高速で後退させ、砥石Tによって第1カム12の輪郭変化面D1が研削されるのを防止する。
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
上述した第2実施形態では、微研削、スパークアウトにおいて、第1共通面研削工程および第2共通面研削工程を実施したが、粗研削、精研削においても、第1共通面研削工程および第2共通面研削工程を実施しても良い。ただし、粗研削時における主軸74の回転速度Nb>精研削時における主軸74の回転速度Nc>微研削時における主軸74の回転速度Nd>スパークアウト時における主軸74の回転速度Neの関係にあり、回転速度Nbが余りにも大きいと、トラバース速度Sが余りにも大きすぎて、トラバース移動装置としてのワークテーブル駆動装置66が追従できない恐れがあるので、回転速度Nbを下げて、トラバース速度を下げることによりワークテーブル駆動装置66が追従できるようにする配慮が必要である。
また、上述した実施例では、第1カム12を低速用カム、第2カム14を高速用のカムとして説明したが、逆であっても良い。
10:複合カム、12:第1カム(低速用のカム)、14:第2カム(高速用のカム)、18:カム軸、30:カム研削装置、32:モニタ付入力装置、34:記憶装置、40:数値制御装置、42:ドライブユニット、44:ドライブユニット、46:ドライブユニット、48:ドライブユニット、50:砥石台、56:主軸装置、58:心押し装置、65:ワークテーブル、66:ワークテーブル駆動装置(トラバース移動装置)、66E:エンコーダ、68:砥石台駆動装置(プランジ移動装置)、68E:エンコーダ、74:主軸、76:主軸駆動装置、76E:エンコーダ、80:砥石駆動装置(モータ)、82:共通面設定部、84:第1カム研削部、86:第2カム研削部、88:第1共通面研削部、90:第2共通面研削部、T:砥石、W:ワーク、Wd:研削残部、We:研削残部、C:共通面、C1:第1ベース円面、C2:第2ベース円面、Wa:第1カムの幅、Wb:第2カムの幅、Td:砥石の幅

Claims (6)

  1. 複合カムは、回転軸線から外周面までのリフト量が変化する第1カムと、前記回転軸線から外周面までのリフト量が変化する第2カムとを有し、
    前記第1カムと前記第2カムは、同軸となるように軸方向に隣接して配設されており、かつ、互いに異なる第1カムリフトデータと第2カムリフトデータを有し、
    前記複合カムを研削するカム研削装置であって、
    ベッドと、
    前記ベッド上に載置され、前記複合カムを前記回転軸線回りに位相制御し、回転駆動するワーク回転装置と、
    前記ベッド上に載置され、回転する砥石を備えた砥石装置と、
    前記複合カムに対して前記砥石を相対的に前記軸方向に位置制御しながらトラバース移動するトラバース移動装置と、
    前記複合カムに対して前記砥石を相対的に前記軸方向と交差する方向に位置制御しながらプランジ移動するプランジ移動装置と、
    前記ワーク回転装置、前記トラバース移動装置、および前記プランジ移動装置を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、
    前記第1カムにおける位相に対するリフト量が設定された前記第1カムリフトデータと、前記第2カムにおける位相に対するリフト量が設定された前記第2カムリフトデータとに基づいて、前記第1カムおよび前記第2カム間でリフト量が同一になる共通面の位相範囲を求め、記憶する共通面設定部と、
    前記ワーク回転装置と前記プランジ移動装置を制御して、前記第1カムを研削する第1カム研削部と、
    前記ワーク回転装置と前記トラバース移動装置を制御して、前記第1カムの前記共通面から前記第2カムの前記共通面へ前記砥石を移動させ、前記共通面を研削する第1共通面研削部と、
    前記ワーク回転装置と前記プランジ移動装置を制御して、前記第2カムを研削する、第2カム研削部と、
    前記ワーク回転装置と前記トラバース移動装置を制御して、前記第2カムの前記共通面から前記第1カムの前記共通面へ前記砥石を移動させ、前記共通面を研削する、第2共通面研削部と、
    前記第1カム研削部、前記第1共通面研削部、前記第2カム研削部、前記第2共通面研削部の順にこれらを動作させるように設定した全体動作部とを有する
    カム研削装置。
  2. 請求項1に記載のカム研削装置であって、
    前記第1カム研削部における前記第1カムの研削、並びに前記第2カム研削部における前記第2カムの研削は、粗研削、精研削、微研削、スパークアウトからなっており、
    前記第1共通面研削部における前記共通面の研削、並びに前記第2共通面研削部における前記共通面の研削は、微研削、スパークアウトからなっており、
    前記全体動作部は、前記第1カムの粗研削、精研削、前記第2カムの粗研削、精研削の順に前記第1カム研削部、前記第2カム研削部を作動させるように設定し、
    さらに前記全体動作部は、前記第1カムの微研削、前記第1共通面研削部の前記共通面の微研削、前記第2カムの微研削、前記第2共通面研削部の前記共通面の微研削、前記第1カムのスパークアウト、前記第1共通面研削部の前記共通面のスパークアウト、前記第2カムのスパークアウト、前記第2共通面研削部の前記共通面のスパークアウトの順に、前記第1カム研削部、前記第1共通面研削部、前記第2カム研削部、第2共通面研削部を作動させるように設定したカム研削装置。
  3. 請求項2に記載のカム研削装置であって、
    前記第1カム、前記第2カム、前記第1共通面研削部の前記共通面、前記第2共通面研削部の前記共通面の微研削、スパークアウトは、それぞれ前記複合カムを前記回転軸線回り複数回転させることになっており、
    前記全体動作部は、前記複合カムの2回転毎に、前記第1カム、前記第1共通面研削部の前記共通面、前記第2カム、前記第2共通面研削部の前記共通面の順の前記微研削を繰り返し、前記複合カムの2回転毎に、前記第1カム、前記第1共通面研削部の前記共通面、前記第2カム、前記第2共通面研削部の前記共通面の順の前記スパークアウトを繰り返すように、前記第1カム研削部、前記第1共通面研削部、前記第2カム研削部、第2共通面研削部の作動を設定したカム研削装置。
  4. 複合カムは、回転軸線から外周面までのリフト量が変化する第1カムと、前記回転軸線から外周面までのリフト量が変化する第2カムとを有し、
    前記第1カムと前記第2カムは、同軸となるように軸方向に隣接して配設されており、かつ、互いに異なる第1カムリフトデータと第2カムリフトデータを有し、
    前記複合カムを研削するカム研削方法であって、
    前記第1カムにおける位相に対するリフト量が設定された前記第1カムリフトデータと、前記第2カムにおける位相に対するリフト量が設定された前記第2カムリフトデータとに基づいて、前記第1カムおよび前記第2カム間でリフト量が同一になる共通面の位相範囲を求め、記憶する共通面設定工程と、
    前記第1カムを前記第1カムリフトデータに基づいて砥石によりプランジ研削する第1カム研削工程と、
    前記第1カムの前記共通面から前記第2カムの前記共通面へ前記砥石を移動させ、前記共通面を研削する第1共通面研削工程と、
    前記第2カムを前記第2カムリフトデータに基づいて砥石によりプランジ研削する第2カム研削工程と、
    前記第2カムの前記共通面から前記第1カムの前記共通面へ前記砥石を移動させ、前記共通面を研削する第2共通面研削工程とを有し、
    前記共通面設定工程、前記第1カム研削工程、前記第1共通面研削工程、前記第2カム研削工程、第2共通面研削工程の順におこなうカム研削方法。
  5. 請求項4に記載のカム研削方法であって、
    前記第1カム研削工程、前記第2カム研削工程は、粗研削、精研削、微研削、スパークアウトからなっており、
    前記第1共通面研削工程、前記第2共通面研削工程は、微研削、スパークアウトからなっており、
    前記第1カム研削工程の粗研削、精研削、前記第2カム研削工程の粗研削、精研削の順に行い、
    さらに、前記第1カム研削工程の微研削、前記第1共通面研削工程の微研削、第2カム研削工程の微研削、前記第2共通面研削工程の微研削、前記第1カム研削工程のスパークアウト、前記第1共通面研削工程のスパークアウト、前記第2カム研削工程のスパークアウト、前記第2共通面研削工程のスパークアウトの順に行う
    カム研削方法。
  6. 請求項5に記載のカム研削方法であって、
    前記第1カム研削工程、前記第2カム研削工程、前記第1共通面研削工程、前記第2共通面研削工程の微研削、スパークアウトは、それぞれ前記複合カムを前記回転軸線回り複数回転させることになっており、
    前記複合カムの2回転毎に、前記第1カム研削工程、前記第1共通面研削工程、前記第2カム研削工程、前記第2共通面研削工程の順の前記微研削を繰り返し、前記複合カムの2回転毎に、前記第1カム研削工程、前記第1共通面研削工程、前記第2カム研削工程、前記第2共通面研削工程の順の前記スパークアウトを繰り返す
    カム研削方法。
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