JP6675548B2 - Ｎｃ研削装置及びワークの研削方法 - Google Patents

Description

本発明は、砥石を用いてワークを研削するＮＣ研削装置と、これを用いてワークを研削するワークの研削方法とに関する。

砥石を用いてワークを研削するＮＣ研削装置においては、砥石を直線移動させるための駆動手段としてボールねじが採用されることが多い。この理由としては、ボールねじが、各種の直線送り機構のなかでも精密性やコストのバランスが良いこと等が挙げられる。しかし、ワークの研削作業を連続して行った場合等には、摩擦によって生じる熱や、モータ等の駆動手段で発生する熱等によって、ボールねじやその周辺部材が熱膨張することがある。ボールねじが熱膨張すると、ボールねじが１回転したときの砥石の直線移動距離（以下において、「ボールねじによる砥石の単位移動距離」と呼ぶことがある。）は、通常、当初（ボールねじが熱膨張していないとき）よりも長くなる。また、ボールねじの周辺部材が熱膨張すると、砥石の保持位置が当初（ボールねじの周辺部材が熱膨張していないとき）よりも移動する。このため、ボールねじやその周辺部材に熱膨張等の熱変位が生じると、砥石を目標位置（ワークを目標寸法に仕上げることができる位置）まで正確に移動させることができなくなり、実際に得られるワークの寸法と目標寸法との間の誤差が大きくなるという結果を招く。したがって、ＮＣ研削装置の各メーカーは、ボールねじ等の熱変位に起因する砥石の位置のズレを補正できるように、ＮＣ研削装置に様々な工夫を施している。この種の補正を行う方法としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。

特開２０００−２１８４６９号公報

しかし、特許文献１に記載の補正方法は、同文献の図２に示されるように、モータ１と、モータ１によって回転されるボールねじ２と、ボールねじ２に螺合され、ボールねじ２を回転させることで移動可能とされたテーブル３と、モータ１の回転量に基づいてテーブル３の位置を検出する位置検出機４とを備えた工作機械において、
［工程１］ 接触センサ５の先端部５１の位置を変化させながら、接触センサ５を全ての被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎに接触させていく。
［工程２］ 上記工程１で接触センサ５が被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎに接触するそれぞれのタイミングで位置検出機４が実際に出力した値から、それぞれのタイミングにおけるテーブル３の位置Ｌ１’，Ｌ２’，…，Ｌｎ’を求める。
［工程３］ 上記工程２で求められたテーブル３の位置Ｌ１’，Ｌ２’，…，Ｌｎ’と、ボールねじに熱変位が生じていないときのテーブル３の位置Ｌ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎとの差Ｌ１−Ｌ１’，Ｌ２−Ｌ２’，・・・，Ｌｎ−Ｌｎ’を求める。
［工程４］ 上記工程３で求められた差Ｌ１−Ｌ１’，Ｌ２−Ｌ２’，・・・，Ｌｎ−Ｌｎ’から、ボールねじにおける各区間の熱変位係数α１，α２，・・・，αｎを求める。
［工程５］ 上記工程４で求められた熱変位係数α１，α２，・・・，αｎを使用して、ボールねじの熱変位による影響を補正する熱変位補正パラメータを求める。
という工程を経るものとなっていた（同文献の段落０００７〜０００９）。

このため、特許文献１に記載の補正方法は、
［課題１］ 上記工程１において、接触センサ５の先端部５１の位置を変化させて接触センサ５を移動させるという複雑な動作を、被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎ（被検知部）の個数だけ繰り返し実行する必要があり、時間を要する。
［課題２］ 上記工程５において、ボールねじにおける各区間の熱変位係数α１，α２，・・・，αｎの全てを用いて熱変位補正パラメータを求めるため、補正量の計算アルゴリズムが複雑になる。特に、ワークの目標寸法に変更が生じ、砥石の目標位置が変わったような場合には、被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎ（被検知部）の位置を調整したり、被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎ（被検知部）の個数を増減したり等の調整が必要になる虞もある。
［課題３］ 上記工程５において、ボールねじにおける各区間の熱変位係数α１，α２，・・・，αｎの全てを用いて熱変位補正パラメータを求めるため、熱変位係数α１，α２，・・・，αｎを求める際に生じた丸め誤差が積算されてしまい、熱変位補正パラメータに大きな誤差が生じる虞がある。
［課題４］ 被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎ（被検知部）の位置を予め高精度で設定しておく必要があり、被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎ（被検知部）の取り付けやその位置の測定に手間を要する。
という課題があった。

本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、被検知部の位置を厳密に設定しておかなくても、ボールねじやその周辺部材に生じた熱変位による影響を高精度で補正できるだけでなく、ワークの目標寸法に変更が生じたような場合であっても、被検知部の位置や個数の調整が不要で取扱いが容易なＮＣ研削装置を提供するものである。また、このＮＣ研削装置を用いてワークの研削を行うワークの研削方法を提供することも本発明の目的である。

上記課題は、
ワークを保持するためのワーク保持手段が設けられたワーク側ユニットと、
ワークを研削するための砥石が設けられた砥石側ユニットと、
ワーク側ユニットに対して砥石側ユニットを相対的に移動させることにより、砥石をワークの被加工面に向かって進退する方向であるｘ軸方向に移動させるボールねじ及びボールねじ回転手段と、
ボールねじの任意の基準点からの回転量Ｒを検出するボールねじ回転量検出手段と、
を備えたＮＣ研削装置であって、
ワーク側ユニットと砥石側ユニットのうち一方のユニットに設けられ、ｘ軸方向に非垂直な方向に任意の間隔を隔てた状態で配されたＮ個（Ｎは２以上の任意の整数）の被検知部α_１〜α_Ｎと、
ワーク側ユニットと砥石側ユニットのうち他方のユニットに設けられ、砥石がｘ軸方向に移動する際に被検知部α_１〜α_Ｎを順次検知していく検知手段βと、
ワークの研削加工を連続して行った場合のボールねじ又はその周辺部材の熱変位よる影響で、砥石が目標位置まで正確に移動しないことにより、実際に得られるワークの寸法とワークの目標寸法との間に生じる誤差を抑えるために、ボールねじの回転量を、ワークを目標寸法に仕上げることができる目標位置まで砥石を移動させることができる回転量に補正する際に用いる熱変位補正パラメータを求める補正パラメータ算出手段と、
をさらに備えるとともに、
動作モードとして、
砥石が、ワークを目標寸法に仕上げることができる目標位置に向けて移動するように、ボールねじによりワーク側ユニットに対して砥石側ユニットを相対的に移動させながら、検知手段βに最初に検知される被検知部α_１から被検知部α_Ｍ（Ｍは１以上Ｎ以下のいずれか１つの整数）までを順次検知していき、被検知部α _Ｍ は、砥石の外周面がワークの外周面に当接するまでの間において、検知手段βによって最後に検知される被検知部又は最後に検知される被検知部から遡り、かつ最後に検知される被検知部にできるだけ近い被検知部であり、検知手段βによって被検知部α_１〜α_Ｍが検知されたときの回転量Ｒを、それぞれ、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_１）〜Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）として記憶する基準回転量取得モードと、
基準回転量取得モードが実行された後に継続的に実行され、砥石が、ワークを目標寸法に仕上げることができる目標位置の近くに達するまで、ボールねじによりワーク側ユニットに対して砥石側ユニットを相対的に移動させながら、少なくとも、検知手段βによって被検知部α_Ｍが検知されたときの回転量Ｒを、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）として記憶する実回転量取得モードと、
を有し、
補正パラメータ算出制御手段は、実回転量取得モードの完了後、ワークを研削加工する前に、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）と実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）とに基づいて、熱変位補正パラメータを算出し、熱変位補正パラメータを用いて、ボールねじの回転量を砥石を目標位置まで移動させることができる回転量に補正し、新たに実回転量取得モードが実行される度に、回転量の前記補正を行い、
被検知部α _Ｍ のうち前記できるだけ近い被検知部は、熱変位補正パラメータによるボールねじの回転量の補正により、実際に得られるワークの寸法が目標寸法の範囲内となる被検知部である
ことを特徴とするＮＣ研削装置
を提供することによって解決される。

ここで、「ワーク側ユニット」とは、「ＮＣ研削装置における、空間的にワーク側（ワーク保持手段側）となる部材群」を意味するのではなく、「ＮＣ研削装置における、少なくとも、砥石の進退方向であるｘ軸方向においては、ワーク保持手段に対して相対的に移動しない部材群」を意味している。このため、ワーク（ワーク保持手段）から空間的に遠く離れた場所にある部材であっても、当該部材が、ｘ軸方向においてワーク保持手段に対して相対的に移動しないものであれば、当該部材は、ワーク側ユニットに含まれる。同様に、「砥石側ユニット」とは、「ＮＣ研削装置における、空間的に砥石側となる部材群」を意味するのではなく、「ＮＣ研削装置における、少なくとも、砥石の進退方向であるｘ軸方向においては、砥石に対して相対的に移動しない部材群」を意味している。このため、砥石から空間的に遠く離れた場所にある部材であっても、当該部材が、ｘ軸方向において砥石に対して相対的に移動しないものであれば、当該部材は、砥石側ユニットに含まれる。

さらに、「被検知部α_１〜α_Ｎ」は、基準回転量取得モード及び実回転量取得モードの双方のモードにおいて検知手段βによって検知される被検知部のことを云う。このため、例えば、被検知部α_１と被検知部α_２との隙間や、被検知部α_２と被検知部α_３との隙間等、被検知部α_１〜α_Ｎの隙間に、基準回転量取得モード及び実回転量取得モードのうち少なくとも一方のモードにおいて検知手段βによって検知されない「隙間の被検知部」が存在する場合であっても、本発明に係るＮＣ研削装置の技術的範囲を解釈する際には、これらの「隙間の被検知部」は、「被検知部α_１〜α_Ｎ」としてはカウントせず、無視して解釈するものとする。

加えて、「被検知部α_１〜α_Ｎ」のうちの「被検知部α_１」は、実回転量取得モードにおいて、ワーク側ユニットに対して砥石側ユニットを初期位置からｘ軸方向正側（砥石がワークに近づく向きのこと。）に相対的に移動させていくときに検知手段βによって最初に検知される検知部のことを云う。したがって、被検知部α_１における、被検知部α_２が配された側とは逆側に、基準回転量取得モードのみで検知される「他の被検知部」が存在する場合や、基準回転量取得モードでも検知されない「他の被検知部」が存在する場合であっても、本発明に係るＮＣ研削装置の技術的範囲を解釈する際には、これらの「他の被検知部」は、「被検知部α_１〜α_Ｎ」としてはカウントせず、飽くまで、実回転量取得モードにおいて、ワーク側ユニットに対して砥石側ユニットを初期位置からｘ軸方向正側（砥石がワークに近づく向きのこと。）に相対的に移動させていくときに検知手段βによって最初に検知されたものを「被検知部α_１」としてカウントし、被検知部α_１以降に検知される被検知部を被検知部α_２，α_３，・・・として順次カウントするものとする。

本発明のＮＣ研削装置では、ワーク側ユニットに対して砥石側ユニットを相対的に移動させ、検知手段によって被検知部α_１〜α_Ｎを順次検知させるという単純な動作を実行するだけで、熱変位補正パラメータを求めることが可能である。
また、本発明のＮＣ研削装置では、熱変位補正パラメータを求める際に、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_１）〜Ｒ_Ｓ（α_Ｎ）及び実回転量Ｒ_Ｆ（α_１）〜Ｒ_Ｆ（α_Ｎ）の全てを用いる必要がない。すなわち、Ｎ個の基準回転量Ｒ_Ｓ（α_１）〜Ｒ_Ｓ（α_Ｎ）のうち、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）を含む一部（Ｎ個未満）の基準回転量Ｒ_Ｓと、Ｎ個の実回転量Ｒ_Ｆ（α_１）〜Ｒ_Ｆ（α_Ｎ）のうち、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）を含む一部（Ｎ個未満）の実回転量Ｒ_Ｆとを用いるだけである。このため、熱変位補正パラメータの計算アルゴリズムを単純化できるだけでなく、上述した丸め誤差の積算による熱変位補正パラメータの精度低下を防ぐことも可能になる。
加えて、本発明のＮＣ研削装置では、熱変位補正パラメータの算出に、被検知部α_１〜α_Ｎの位置に関する情報は特に必要ない。このため、被検知部α_１〜α_Ｎの位置を予め高精度に設定しておかなくても、熱変位の補正を高精度で行うことが可能になる。したがって、被検知部α_１〜α_Ｎの取り付けを、手間を要することなく簡易に行うことが可能になるだけでなく、被検知部α_１〜α_Ｎの位置を測定等する必要もなくなる。被検知部α_１〜α_Ｎは、目測等で決定した任意の適当な位置に設置することも可能である。
さらに、本発明のＮＣ研削装置では、ワークの目標寸法に変更が生じ、砥石の目標位置が変わったような場合であっても、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）及び実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）の検知に利用される被検知部α_Ｍが変わるだけ（Ｍの値が変わるだけ）であり、被検知部α_１〜α_Ｎの位置を調整したり、被検知部α_１〜α_Ｎの個数を増減したりすることなく対応することも可能となっている。
さらにまた、本発明のＮＣ研削装置では、砥石が目標位置に近くになったときに検知手段βに検知される被検知部α_Ｍから取得した基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）と実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）とに基づいて熱変位補正パラメータを用いるようにしている。換言すると、砥石が目標位置に近い場所になったときの情報を基に、熱変位補正パラメータを算出するようになっている。このため、熱変位の影響をより高精度で補正することが可能となっている。
このように、本発明のＮＣ研削装置では、簡易且つ高精度に熱変位の影響を補正することができるようになっており、ボールねじやその周辺部材に熱変位が生じた場合であっても、実際に得られるワークの寸法と目標寸法との間の誤差を小さく抑えることも可能となっている。

本発明のＮＣ研削装置において、熱変位補正パラメータを求める際の根拠となる基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）及び実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）を検知するのに利用する被検知部α_Ｍは、被検知部α_１〜α_Ｎのうち、基準回転量取得モード又は実回転量取得モードにおいて砥石が目標位置の近く（例えば、目標位置までの距離が１００ｍｍ以下となる位置。目標位置までの距離は、５０ｍｍ以下であると好ましく、３０ｍｍ以下であるとより好ましい。）になったときに検知手段βにより検知されるものであれば特に限定されないが、実回転量取得モードにおいて砥石が目標位置に最も近づいたときに検知手段βによって検知されるもの（実回転量取得モードにおいて検知手段βによって最後に検知されるもの）とすることが好ましい。これにより、ボールねじ又はその周辺部材の熱変位による影響をより高精度で補正することが可能になる。その理由については、後で詳しく説明する。

本発明のＮＣ研削装置において、補正パラメータ算出手段における具体的な処理は、特に限定されない。補正パラメータ算出手段における処理方法としては、例えば、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）と実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）との差ΔＲ（α_Ｍ）（＝Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ））を熱変位補正パラメータとして算出する方法（後述する簡易法）や、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）及び実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）に加えて、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−ｍ）と、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−ｍ）と、ボールねじ又はその周辺部材の熱変位の具合が基準回転量取得モードと略同一（同一を含む。）の状態においてワークＷを目標寸法まで研削加工するのに要する回転量Ｒである基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）とに基づいて熱変位補正パラメータを算出する方法（後述する詳細法）等が例示される。詳細法においては、Ｍは、２以上Ｎ以下のいずれか１つの整数とされ、実回転量取得モードにおいては、検知手段βによって被検知部α_Ｍ−ｍ（ｍは１以上Ｍ未満のいずれか１つの整数）が検知されたときの回転量Ｒも、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−ｍ）として記憶するようにする。簡易法や詳細法の具体的な内容等については、後で詳しく説明する。

以上のように、本発明によって、被検知部の位置を厳密に設定しておかなくても、ボールねじやその周辺部材に生じた熱変位による影響を高精度で補正できるだけでなく、ワークの目標寸法に変更が生じたような場合であっても、被検知部の位置や個数の調整が不要で取扱いが容易なＮＣ研削装置を提供することが可能になる。また、このＮＣ研削装置を用いてワークの研削を行うワークの研削方法を提供することも可能になる。

本発明のＮＣ研削装置を上方から見た状態を示した図である。 本発明のＮＣ研削装置のシステムブロック図である。 基準回転量取得モードが実行されているときのＮＣ研削装置における砥石側ユニットとワークとの相対的位置関係の変化を段階的に示した図である。 実回転量取得モードが実行されているときのＮＣ研削装置における砥石側ユニットとワークとの相対的位置関係の変化を段階的に示した図である。 実施例で採用したＮＣ研削装置を上方から見た状態を示した図である。 実施例で採用したＮＣ研削装置を側方から見た状態を示した図である。

以下、本発明のＮＣ研削装置の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。

１．本発明のＮＣ研削装置の概要
図１は、本発明のＮＣ研削装置を上方から見た状態を示した図である。本発明のＮＣ研削装置は、図１に示すように、ワーク側ユニット１０と、砥石側ユニット２０と、ボールねじ３０及びボールねじ回転手段３３と、制御手段７０とを備えたものとなっている。

ワーク側ユニット１０は、ワークＷを保持するためのワーク保持手段１１を有している。本実施態様のＮＣ研削装置において、ワーク保持手段１１は、一対のセンタ１１ａの間にワークＷを挟み込む構造のものとなっている。このセンタ１１ａに保持されたワークＷは、ワーク回転手段１４（後掲の図２を参照。ワーク回転手段１４は、通常、モータとされる。）によって、中心線Ｌ_１を中心として回転されるようになっている。ワーク回転手段１４は、制御手段７０からの指令に基づいて駆動されるようになっている。本実施態様のＮＣ研削装置においては、ワーク側ユニット１０における、ワーク保持手段１１を設置する側の部分（図１の下側に浮島状に描かれた部分。以下において「第一部分」と呼ぶことがある。）と、少なくとも砥石側ユニット２０を載せる側の部分（以下において「第二部分」と呼ぶことがある。）とを、ｚ軸方向（ワークＷの中心線Ｌ_１に平行な方向）に相対的に移動させることが可能な構成を採用しており、砥石２１をワークＷの中心線Ｌ_１に対して平行な方向にも移動させることができるようにしている。ここで、ワーク側ユニット１０における第一部分と第二部分とを、ｚ軸方向に相対的に移動させることが可能な態様としては、不動の第一部分に対して第二部分を移動させる態様（移動態様１）と、不動の第二部分に対して第一部分を移動させる態様（移動態様２）と、移動する第一部分に対して第二部分を移動させる態様（移動態様３）と、移動する第二部分に対して第一部分を移動させる態様（移動態様４）とが挙げられる。これらの移動態様１〜４のうち、第二部分が移動する移動態様１，３，４においても、通常、ベッド１２自体は、不動とされる。すなわち、第二部分が移動する移動態様１，３，４においては、通常、ベッド１２に対してｚ軸方向に相対的に移動可能な可動部分（「クロスサドル」等と呼ばれる部分）をベッド１２に設け、当該可動部分に砥石側ユニット２０を載せることにより、ベッド１２側における砥石側ユニット２０が載せられる部分（第二部分）が第一部分に対してｚ軸方向に相対的に移動するようにされる。このときには、検知手段取付部材１３も、当該可動部分に設けられる。

砥石側ユニット２０は、ワークＷを研削するための砥石２１を有している。本実施態様のＮＣ研削装置において、砥石２１は、中心線Ｌ_２を中心とする円盤状に形成されており、砥石回転手段２４（後掲の図２を参照。砥石回転手段２４は、通常、モータとされる。）によって、中心線Ｌ_２を回転中心として回転するようになっている。既に述べたように、ワーク保持手段１１に保持されたワークＷは、中心線Ｌ_１を中心として回転されるところ、このように中心線Ｌ_１を中心として回転するワークＷの外周面（被加工面）に、中心線Ｌ_２を中心として回転する砥石２１の外周面（加工面）を押し当てることにより、ワークＷの外周面（被加工面）が研削加工される。このため、本実施態様のＮＣ研削装置において、ワークＷの外周面（被加工面）は、中心線Ｌ_１を中心とする回転対称形状に研削加工される。ワーク回転手段１４と同様、砥石回転手段２４も、制御手段７０からの指令に基づいて駆動されるようになっている。

ボールねじ３０は、ワーク側ユニット１０に対して砥石側ユニット２０を相対的に移動させることにより、砥石２１をワークＷの被加工面（外周面）に向かって進退する方向であるｘ軸方向に移動させるためのものとなっている。（実際の砥石側ユニット２０は、ｘ軸方向だけでなく、上述した移動態様２（不動の第二部分に対して第一部分を移動させる態様）により、ワークＷの中心線Ｌ_１に平行な方向（ｚ軸方向）にも相対的に移動可能とされる。）本実施態様のＮＣ研削装置において、ボールねじ３０は、ねじ軸３１と、ねじ軸３１の外周部に螺合されたナット部材３２とを備えたものとなっている。ねじ軸３１は、その中心線回りに回転可能な状態でワーク側ユニット１０に取り付けられ、ナット部材３２は、砥石側ユニット２０に固定されている。ねじ軸３１は、ボールねじ回転手段３３の出力軸に連結されている。このため、ボールねじ回転手段３３が駆動されて、ボールねじ３０（ねじ軸３１）が回転すると、砥石側ユニット２０がナット部材３２とともにボールねじ３０の回転量に応じた距離だけボールねじ３０の軸方向（図１においてはｘ軸方向）に移動し、これに伴って砥石２１がｘ軸方向に移動するようになっている。すなわち、ボールねじ回転手段３３を駆動することによって、砥石２１のｘ軸方向における移動量を制御することができるようになっている。ボールねじ回転手段３３は、制御手段７０からの指令に基づいて駆動されるようになっている。

また、本発明のＮＣ研削装置においては、ワーク側ユニット１０と砥石側ユニット２０のうち一方のユニットには、Ｎ個（Ｎは２以上の任意の整数）の被検知部α_１〜α_Ｎが設けられる。被検知部α_１〜α_Ｎは、ｘ軸に非垂直な方向（本実施態様のＮＣ研削装置においてはｘ軸に平行な方向）に所定の間隔を隔てた状態で配される。これに対し、他方のユニット（被検知部α_１〜α_Ｎを設けない方のユニット）には、検知手段βが設けられる。この検知手段βは、砥石２１がｘ軸方向に移動する際に被検知部α_１〜α_Ｎを順次検知していくためのものとなっている。検知手段βは、被検知部α_１〜α_Ｎに接触するもの（接触式のセンサ）を用いてもよい。しかし、この場合には、検知手段βによる被検知部α_１〜α_Ｎの検知が安定しなくなる虞がある。このため、検知手段βは、光学式センサや近接センサ等、非接触により被検知部α_１〜α_Ｎを検知するもの（非接触式のセンサ）を用いることが好ましい。

ワーク側ユニット１０と砥石側ユニット２０のうち、どちらのユニットに被検知部α_１〜α_Ｎを設けて、どちらのユニットに検知手段βを設けるかは、特に限定されない。しかし、通常は、検知手段βの方が、被検知部α_１〜α_Ｎよりも機構が複雑であることに加えて、検知手段βの方が、被検知部α_１〜α_Ｎよりも重くそれに働く慣性力が大きくなるため、検知手段βを砥石側ユニット２０に設けると、検知手段βによる被検知部α_１〜α_Ｎの検知が不安定になる虞がある。このため、検知手段βを、動かない側のユニット（本実施態様のＮＣ研削装置においてはワーク側ユニット１０）に設け、被検知部α_１〜α_Ｎを、動く側のユニット（本実施態様のＮＣ研削装置においては砥石側ユニット２０）に設けることが好ましい。本実施態様のＮＣ研削装置においても、検知手段βをワーク側ユニット１０（動かない側のユニット）に設け、被検知部α_１〜α_Ｎを砥石側ユニット２０（動く側のユニット）に設けている。具体的には、低熱膨張素材で形成されたアーム状の被検知部取付部材２３の基端側を砥石側ユニット２０の砥石台２２に固定し、この被検知部取付部材２３の先端側に被検知部α_１〜α_Ｎを取り付けている。このため、ボールねじ３０等に熱変位が生じても、被検知部α_１〜α_Ｎの相対的位置関係は、保たれるようになっている。一方、検知手段βは、ワーク側ユニット１０のベッド１２の縁部から上向きに起立して設けた検知手段取付部材１３に取り付けている。

制御手段７０は、上述したように、ワーク回転手段１４や砥石回転手段２４やボールねじ回転手段３３等を制御するためのものとなっている。制御手段７０としては、通常、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＲＡＭやＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置とを備えたコンピュータが用いられる。本実施態様のＮＣ研削装置においては、制御手段７０として、プログラマブルコントローラを用いている。

図２は、本発明のＮＣ研削装置のシステムブロック図である。本発明のＮＣ研削装置は、図１を用いて説明したように、ワーク側ユニット１０と、砥石側ユニット２０と、ボールねじ３０及びボールねじ回転手段３３と、被検知部α_１〜α_Ｎと、検知手段βと、制御手段７０とを備えたものであるところ、図２に示すように、さらに、ボールねじ回転量検出手段４０と、補正パラメータ算出手段５０も備えている。加えて、本実施態様のＮＣ研削装置は、基準回転量記憶手段６１と目標寸法記憶手段６２と実回転量記憶手段６３も備えている。これらの基準回転量記憶手段６１、目標寸法記憶手段６２及び実回転量記憶手段６３は、制御手段７０の記憶装置６０（ＲＡＭ等）として実装されている。以下においては、主に図２を参照しながら説明するが、図２に存在しない符号が付された部材については、図１を参照されたい。

ボールねじ回転量検出手段４０は、ボールねじ３０の基準点からの回転量Ｒを検出するためのものである。ボールねじ回転量検出手段４０は、通常、ボールねじ回転手段３３に取り付けられたロータリーエンコーダとされる。ボールねじ回転手段３３としては、通常、サーボモータかステッピングモータが用いられるところ、サーボモータには、ロータリーエンコーダとしてアブソリュートエンコーダが備え付けられており、ステッピングモータには、ロータリーエンコーダとしてインクリメンタルエンコーダが備え付けられている。本実施態様のＮＣ研削装置においては、ボールねじ回転手段３３としてサーボモータを用いており、ボールねじ回転量検出手段４０としてアブソリュートエンコーダを用いている。

補正パラメータ算出手段５０は、ボールねじ３０又はその周辺部材の熱変位による影響を補正する際に用いる熱変位補正パラメータを、被検知部α_Ｍが検知手段βによって検知されたときの回転量Ｒである実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）と、その基準値である基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）とに基づいて求めるためのものである。実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）は、ＮＣ研削装置が後述する実回転量取得モードにあるときに取得され、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）は、ＮＣ研削装置が後述する基準回転量取得モードにあるときに取得される。ここで、「被検知部α_Ｍ」や実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）や基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）における「α_Ｍ」の添字の「Ｍ」は、１以上Ｎ以下のいずれか１つの整数であり、「α_Ｍ」は、Ｎ個の被検知部α_１〜α_Ｎのうち、砥石２１が目標位置付近に達したときに検知手段β付近になるもの（被検知部α_Ｍ）を指している。本実施態様のＮＣ研削装置において、補正パラメータ算出手段５０は、上記の制御手段７０に保存されたプログラムとして実装されている。

本明細書の冒頭でも述べたように、ＮＣ研削装置でワークＷの研削加工を連続して行った場合には、摩擦によって生じる熱や、モータ等の駆動手段（特に、上記の砥石回転手段２４やボールねじ回転手段３３）で発生する熱によって、ボールねじ３０やその周辺部材が熱膨張する。特に、ボールねじ３０のねじ軸３１が熱膨張すると、ねじ軸３１が１回転したときの砥石２１の直線移動距離（ボールねじ３０による砥石２１の単位移動距離）が当初よりも長くなる。また、ボールねじ３０の周辺部材（砥石台２２等）が熱膨張すると、砥石２１の保持位置が当初よりも移動する。このため、ボールねじ３０やその周辺部材に熱膨張等の熱変位が生じると、砥石２１を目標位置まで正確に移動させることができなくなり、実際に得られるワークＷの寸法と目標寸法（以下において、「目標寸法Ｄ_Ｔ」と表記する。）との間の誤差を小さく抑えることができなくなる。この点、本発明のＮＣ研削装置では、ボールねじ３０やその周辺部材の熱変位に起因する砥石２１の位置のズレを補正する熱変位補正パラメータを算出するものとして、上記の補正パラメータ算出手段５０を設けている。熱変位補正パラメータの算出方法については、後で詳しく説明する。

基準回転量記憶手段６１は、検知手段βによって被検知部α_１〜α_Ｎが検知されたときのそれぞれのボールねじ３０の回転量Ｒの基準値である基準回転量Ｒ_Ｓ（α_１）〜Ｒ_Ｓ（α_Ｎ）を記憶するものである。ここで、「回転量Ｒの基準値」とは、後述する基準回転量取得モードにおいてボールねじ回転量検出手段４０から取得された回転量Ｒ、及び、ボールねじ３０等に生じた熱変位の具合が基準回転量取得モードと略同一の状態においてボールねじ回転量検出手段４０から取得された回転量Ｒのことを指している。以下においては、「ボールねじ３０等に生じた熱変位の具合が基準回転量取得モードと略同一の状態」のことを「基準状態」と呼ぶことがある。この「基準状態」の概念には、基準回転量取得モード実行時も含まれる。

本実施態様のＮＣ研削装置において、上記の基準回転量記憶手段６１には、基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）も記憶されるようになっている。ここで、「基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）」とは、上記の基準状態において、ボールねじ３０を基準点からこの回転量（基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ））だけ回転させると、ワークＷが目標寸法Ｄ_Ｔになる回転量のことを意味している。逆に言うと、基準状態において、ボールねじ３０を基準点から基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）だけ回転すると、ワークＷは、目標寸法Ｄ_Ｔまで研削加工されることになる。この基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）は、ワークＷを目標寸法Ｄ_Ｔとする研削加工を開始するよりも前であって、ボールねじ３０等に生じた熱変位の具合が基準回転量取得モードと略同一の基準状態にあるときであれば、いつでも取得することができる。基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）は、基準回転量取得モードを実行した後に取得することも可能ではあるが、本実施態様のＮＣ研削装置では、基準回転量取得モードを実行するよりも前に取得するようにしている。

上記の基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）を取得する方法は、特に限定されない。例えば、
［方法１］
基準状態にあるときに、ワーク保持手段１１に保持されたマスターワーク（予め目標寸法Ｄ_Ｔに調整されたワークＷ）に対して砥石２１をゆっくりと近づけていき、砥石２１の外周面（加工面）がマスターの外周面（被加工面）に当接したときのボールねじ３０の回転量Ｒを、基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）としてボールねじ回転量検出手段４０から取得する方法や、
［方法２］
基準状態にあるときに、ワーク保持手段１１に保持されたワークＷ（目標寸法Ｄ_Ｔに調整されている必要はない。）に対して砥石２１をゆっくりと近づけていき、砥石２１の外周面（加工面）がワークＷの外周面（被加工面）に当接したとき、又は、砥石２１の外周面（加工面）によってワークＷの外周面（被加工面）が僅かに研削加工されたときのボールねじ３０の回転量Ｒをボールねじ回転量検出手段４０から取得（このとき取得された回転量Ｒを「回転量Ｒ_Ａ」とする。）するとともに、そのときのワークＷの寸法を測定（このとき測定された寸法を「寸法Ｄ_Ａ」とする。）して、差Ｄ_Ａ−Ｄ_Ｔ又は比Ｄ_Ａ／Ｄ_Ｔを算出し、その差Ｄ_Ａ−Ｄ_Ｔ又は比Ｄ_Ａ／Ｄ_Ｔの大きさに応じた値を回転量Ｒ_Ａに対して加減又は乗除し、その加減又は乗除により得られた値に基づいて基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）を取得する方法
等が挙げられる。

目標寸法記憶手段６２は、ワークＷの目標寸法Ｄ_Ｔを記憶するものである。また、実回転量記憶手段６３は、後述する実回転量Ｒ_Ｆ（α_１），Ｒ_Ｆ（α_２），・・・を記憶するものである。

２．熱変位補正パラメータの算出方法
続いて、補正パラメータ算出手段５０が実行する、熱変位補正パラメータの算出方法について説明する。はじめに、熱変位補正パラメータを算出する基となる、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）及び基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）の取得方法について説明する。本発明のＮＣ研削装置は、既に述べたように、その動作モードとして、基準回転量取得モードと実回転量取得モードとを有している。このうち、基準回転量取得モードが実行されているときに、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）が取得され、実回転量取得モードが実行されているときに、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）が取得される。以下、基準回転量取得モード及び実回転量取得モードについて説明する。

２．１ 基準回転量取得モード
まず、基準回転量取得モードについて説明する。図３は、基準回転量取得モードが実行されているときのＮＣ研削装置における砥石側ユニット２０とワークＷとの相対的位置関係の変化を段階的に示した図である。基準回転量取得モードにおいては、ワーク保持手段１１にワークＷを保持させておく必要は特にないが、以下においては、説明の便宜上、目標寸法Ｄ_Ｔを有するワークＷをワーク保持手段１１に保持させているものとして説明している。図３においては、図示の便宜上、ワーク側ユニット１０におけるセンタ１１、砥石側ユニット２０における砥石２１、砥石台２２及び被検知部取付部材２３、並びに、ワークＷのみを示しており、ボールねじ３０等の他の部材については図示を省略している。以下の説明文中では、図３には示されていない部材が登場するが、これらの部材については、図１又は図２を参照されたい。

図３（ａ）は、ボールねじ３０が基準点にあるときを示している。ここで、「ボールねじ３０が基準点にあるとき」とは、「ボールねじ回転量検出手段４０によって検出されたボールねじ３０の回転量Ｒ（回転数）が所定の基準値に一致する状態にあるとき」のことを云う。本実施態様のＮＣ研削装置においては、ボールねじ３０の基準点からの回転量Ｒに基づいて、砥石２１の移動制御が行われるようになっている。ボールねじ３０の基準点は、ボールねじ３０の原点（ボールねじ回転量検出手段４０によって検出されたボールねじ３０の回転量Ｒが０になる状態）に一致させる必要は特になく、任意に設定することができる。以下においては、説明の便宜上、基準回転量取得モードでボールねじ３０が基準点にあるときには、図３（ａ）に示すように、砥石台２２における点Ａが、砥石２１の進退方向に平行な軸（ｘ軸）における座標ｘ_０にあるものとして説明する。

図３（ａ）に示すように、ボールねじ３０が基準点にある状態からボールねじ３０を送り方向（砥石２１をワークＷに近づける向き。）に回転させていくと、砥石側ユニット２０がｘ軸方向正側に移動する。このとき、被検知部α_１〜α_Ｎは、砥石側ユニット２０とともにｘ軸方向正側に移動するものの、検知手段βは、元の位置から動かない。このため、被検知部α_１，α_２，・・・が、検知手段βの付近を順次通り過ぎていき、検知手段βによって被検知部α_１，α_２，・・・が順次検知されていくようになる。検知手段βによって被検知部α_１，α_２，・・・がそれぞれ検知されたタイミングでは、ボールねじ３０の回転量Ｒが、ボールねじ回転量検出手段４０から取得され、それぞれ、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_１），Ｒ_Ｓ（α_２），・・・として、基準回転量記憶手段６１に記憶されていく。

図３（ａ）に示す状態からボールねじ３０が送り方向に回転し続けると、図３（ｂ）に示すように、砥石２１が目標位置の近くまで移動する。図３（ｂ）は、検知手段βによって被検知部α_Ｍが検知されたときを示している。図３（ｂ）に示す状態においては、砥石台２２における点Ａのｘ座標は、ｘ_Ｓ．Ｍとなっている。換言すると、図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）に示す状態となるまでの間に、砥石台２２における点Ａは、ｘ_Ｓ．Ｍ−ｘ_０に相当する距離だけｘ軸方向正側に移動している。この間、ボールねじ３０は、その基準点から基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）だけ回転している。図３（ｂ）に示す状態においては、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_１）から基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）までの計Ｍ個の基準回転量Ｒ_Ｓが、基準回転量記憶手段６１に記憶された状態となっている。基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）が取得されると、基準回転量取得モードが完了する。

ここで、基準回転量取得モードが完了した図３（ｂ）に示す状態からボールねじ３０がさらに送り方向に回転し続けたと仮定すると、砥石２１は、そのうち、図３（ｃ）に示す位置に到達する。図３（ｃ）は、砥石２１の外周面（加工面）がワークＷ（目標寸法Ｄ_Ｔを有するワークＷ）の外周面（被加工面）に当接したときを示している。換言すると、図３（ｃ）は、砥石２１が、ワークＷを目標寸法Ｄ_Ｔに仕上げることができる目標位置となった状態を示している。図３（ｃ）に示す状態においては、砥石台２２における点Ａのｘ座標は、ｘ_Ｓ．Ｗとなっている。換言すると、図３（ｂ）に示す状態から図３（ｃ）に示す状態となるまでの間に、砥石台２２における点Ａは、ｘ_Ｓ．Ｗ−ｘ_Ｓ．Ｍに相当する距離だけｘ軸方向正側に移動することになる。また、図３（ｃ）に示す状態においては、ボールねじ３０の基準点からの回転量Ｒは、上記の基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）となっているはずである。換言すると、図３（ｂ）に示す状態から図３（ｃ）に示す状態となるまでの間に、ボールねじ３０は、ΔＲ_Ｓ（＝Ｒ_Ｓ（Ｗ）―Ｒ_Ｓ（α_Ｍ））だけ回転することになる。

既に述べたように、基準回転量取得モードにおいては、ワーク保持手段１１にワークＷを保持させる必要は特にないところ、この基準回転量取得モードにおいて、ワーク保持手段１１にワークＷを保持させていた場合には、基準回転量取得モードが完了したワークＷは、同じＮＣ研削装置で引き続き、目標寸法Ｄ_Ｔになるまで研削加工することもできる。基準回転量取得モードを実行した直後においては、基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）を取得したときと、ボールねじ３０等に生じた熱変位の具合が同様であるため、基準回転量取得モード直後の研削加工においては、ボールねじ３０を基準点から基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）だけ回転させると、ワークＷを目的の寸法まで高精度に研削加工することができる。

ただし、基準回転量取得モード直後に研削加工を行う場合において、基準回転量取得モードを実行しているときと同程度の移動速度で砥石側ユニット２０を移動させて砥石２１をワークＷに当接させてしまうと、砥石２１がワークＷに当接したときの衝撃で、砥石２１やワークＷやその周辺部材に破損等が生じる虞がある。このため、基準回転量取得モードの直後にワークＷの研削加工を引き続いて行う場合には、通常、砥石２１がワークＷに当接する直前における砥石側ユニット２０の移動速度は、基準回転量取得モードを実行しているときよりも大幅に低下した状態とされる。

このように、基準回転量取得モードの直後であれば、ワークＷが目標寸法Ｄ_Ｔとなるように高精度で研削加工することができるものの、その後も新たな別のワークＷを連続して研削加工する場合には、ボールねじ３０やその周辺部材の熱変位の具合が、基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）を取得したときや、基準回転量取得モードを実行したときの状態（基準状態）とは異なっていることが通常である。この点、本実施態様のＮＣ研削装置では、基準回転量取得モードを実行した直後の研削加工を終えてから、その後に新たな別のワークＷを研削加工するよりも前に、後述する実回転量取得モードを実行して熱変位補正パラメータを算出し、その熱変位補正パラメータを用いてボールねじ３０やその周辺部材の熱変位による影響を補正しながら続く研削加工を行うようにしている。

２．２ 実回転量取得モード
図４は、実回転量取得モードが実行されているときのＮＣ研削装置における砥石側ユニット２０とワークＷとの相対的位置関係の変化を段階的に示した図である。図４においては、図示の便宜上、ワーク側ユニット１０におけるセンタ１１、砥石側ユニット２０における砥石２１、砥石台２２及び被検知部取付部材２３、並びに、ワークＷのみを示しており、ボールねじ３０等の他の部材については図示を省略している。以下の説明文中では、図４には示されていない部材が登場するが、これらの部材については、図１又は図２を参照されたい。

図４（ａ）は、ボールねじ３０が基準点にあるときを示している。基準回転量取得モードにおいてボールねじ３０が基準点にあるときには、図３（ａ）に示すように、砥石台２２における点Ａが、砥石２１の進退方向に平行な軸（ｘ軸）における座標ｘ_０にあったものの、実回転量取得モードにおいてボールねじ３０が基準点にあるときには、図４（ａ）に示すように、砥石台２２における点Ａが、ｘ軸における座標ｘ_０よりもｘ軸方向負側の座標ｘ_１に位置している。これは、基準回転量取得モードの完了後に行ったワークＷの研削加工等によって、基準回転量取得モードを実行しているときよりも、砥石台２２が熱膨張したためである。この場合には、ボールねじ３０等も熱膨張しているものと考えられ、ボールねじ３０による砥石２１の単位移動距離は、基準回転量取得モードを実行したときよりも長くなる。

このように、基準回転量取得モードを実行しているときと、実回転量取得モードを実行しているときとでは、ボールねじ３０やその周辺部材の熱変位の具合が変化し、ボールねじ３０による砥石２１の単位移動距離も変化する。上述した例とは逆に、基準回転量取得モードが高温環境下（ボールねじ３０やその周辺部材が熱膨張した状態）で実行され、その後、実回転量取得モードが低温環境下で実行された場合には、実回転量取得モードを実行しているときの、ボールねじ３０による砥石２１の単位移動距離は、基準回転量取得モードを実行したときよりも短くなる。

図４（ａ）に示すように、ボールねじ３０が基準点Ａにある状態からボールねじ３０を送り方向に回転させていくと、砥石側ユニット２０がｘ軸方向正側に移動する。このときには、基準回転量取得モードを実行しているときと同様、検知手段βによって被検知部α_１，α_２，・・・が順次検知されていくようになる。実回転量取得モードにおいて、検知手段βによって被検知部α_１，α_２，・・・がそれぞれ検知されたタイミングでは、ボールねじ３０の回転量Ｒが、ボールねじ回転量検出手段４０から取得され、それぞれ、実回転量Ｒ_Ｆ（α_１），Ｒ_Ｆ（α_２），・・・として、実回転量記憶手段６３に記憶されていく。

図４（ａ）に示す状態からボールねじ３０が送り方向に回転し続けると、図４（ｂ）に示すように、砥石２１が目標位置の近くまで移動する。図４（ｂ）は、検知手段βによって被検知部α_Ｍが検知されたときを示している。図４（ｂ）に示す状態においては、砥石台２２における点Ａのｘ座標は、ｘ_Ｆ．Ｍとなっている。換言すると、図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態となるまでの間に、砥石台２２における点Ａは、ｘ_Ｆ．Ｍ−ｘ_１に相当する距離だけｘ軸方向正側に移動している。この間、ボールねじ３０は、その基準点から実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）だけ回転している。本実施態様のＮＣ研削装置においては、このときまでに、実回転量Ｒ_Ｆ（α_１）から実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）までの計Ｍ個の実回転量Ｒ_Ｆが、実回転量記憶手段６３に記憶された状態となっている。ただし、後述する簡易法では、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）のみが実回転量記憶手段６３に記憶されていれば足り、後述する詳細法でも、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）及び実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−ｍ）（ｍは１以上Ｍ未満のいずれか１つの整数）が実回転量記憶手段６３に記憶されていれば足りるため、実回転量Ｒ_Ｆ（α_１）から実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）までの計Ｍ個の実回転量Ｒ_Ｆの全てが実回転量記憶手段６３に記憶されている必要はない。実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）が取得されると、実回転量取得モードが完了する。

ここで、実回転量取得モードが完了した図４（ｂ）に示す状態からボールねじ３０がさらに送り方向に回転し続けたと仮定すると、砥石２１は、そのうち、図４（ｃ）に示す位置に到達する。図４（ｃ）は、砥石２１の外周面（加工面）がワークＷ（目標寸法Ｄ_Ｔを有するワークＷ）の外周面（被加工面）に当接したときを示している。換言すると、図４（ｃ）は、砥石２１が、ワークＷを目標寸法Ｄ_Ｔに仕上げることができる目標位置となった状態を示している。実回転量取得モードが完了した後には、通常、同じＮＣ研削装置で引き続き、ワークＷが目標寸法Ｄ_ＴになるまでワークＷの研削加工が行われる。

ただし、実回転量取得モード直後に研削加工を行う場合において、実回転量取得モードを実行しているときと同程度の移動速度で砥石側ユニット２０を移動させて砥石２１をワークＷに当接させてしまうと、基準回転量取得モードの直後にワークＷの研削加工を行う場合と同様、砥石２１がワークＷに当接したときの衝撃で、砥石２１やワークＷやその周辺部材に破損等が生じる虞がある。このため、実回転量取得モードから引き続いてワークＷの研削加工を行う場合には、通常、砥石２１がワークＷに当接する直前における砥石側ユニット２０の移動速度は、実回転量取得モードを実行しているときよりも大幅に低下した状態とされる。

ところで、被検知部α_Ｍは、砥石２１が目標位置の近くになったときに検知手段βによって検知される部分であり、熱変位補正パラメータの算出の基になる基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）及び実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）の検知に利用される部分となるところ、本実施態様のＮＣ研削装置において、被検知部α_Ｍは、被検知部α_１〜α_Ｎのうち、実回転量取得モードにおいて砥石２１が目標位置に最も近づいたときに検知手段βによって検知される被検知部（実回転量取得モードにおいて検知手段βによって最後に検知される被検知部）を意味するようになっている。以下においては、「被検知部α_１〜α_Ｎのうち、実回転量取得モードにおいて砥石２１が目標位置に最も近づいたときに検知手段βによって検知される被検知部」のことを、「実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部」と呼ぶことがある。このように、本実施態様のＮＣ研削装置において、被検知部α_Ｍを、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部とした理由は、以下の通りである。

すなわち、既に述べたように、本実施態様のＮＣ研削装置においては、ボールねじ３０を、ねじ軸３１と、ナット部材３２と、回転手段３３とで構成したところ、熱変位補正パラメータは、ボールねじ３０のねじ軸３１における、砥石２１が目標位置となるときにナット部材３２が位置する場所（ナット部材３２の目標位置）に近い区間でナット部材３２を移動させた際に取得したデータに基づいて算出した方が、補正の精度が高くなる傾向にある。このため、熱変位補正パラメータは、被検知部α_１〜α_Ｎのうち、実回転量取得モード実行時において検知手段βによって最後に検知される被検知部にできるだけ近い被検知部が検知手段βで検知されたときのボールねじ３０の回転量Ｒ（実回転量Ｒ_Ｆ）と、それに対応する基準値（基準回転量Ｒ_Ｓ）とに基づいて算出した方が、補正の精度が高くなる傾向にある。ところが、被検知部α_Ｍを、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部よりも１つ以上前に検知されるものとした場合には、ボールねじ３０のねじ軸３１における、ナット部材３２の目標位置からある程度離れた区間でナット部材３２を移動させた際に取得したデータに基づいて熱変位補正パラメータを算出することになり、補正の精度が高く維持できなくなる虞があるからである。

したがって、被検知部α_Ｍは、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部にできるだけ近いものとすることが好ましい。具体的には、被検知部α_Ｍは、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部から遡って１０番目以内の被検知部とすることが好ましく、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部から遡って５番目以内の被検知部とすることがより好ましく、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部から遡って３番目以内の被検知部とすることがさらに好ましく、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部から遡って２番目以内の被検知部とすることがより好ましく、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部から遡って１番目以内の被検知部とすることがさらに好ましく、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部とすることが最適である。被検知部α_１〜α_Ｎのうちのいずれの被検知部が、実回転量取得モードにおいて最後に検知されるものとなるかの判断手法は、特に限定されない。本実施態様のＮＣ研削装置では、目標寸法Ｄ_Ｔや、目標寸法Ｄ_Ｔと１対１で対応する他の値（例えば、基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）の値）から、機械（ＮＣ研削装置）が、被検知部α_１〜α_Ｎのうちのいずれの被検知部が実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部となるのかを自動的に判断するようになっている。

２．３ 熱変位補正パラメータの算出
以上のように、実回転量取得モードが完了した後には、ワークＷを目標寸法Ｄ_Ｔまで研削加工するのであるが、その前に、補正パラメータ算出手段５０により、熱変位の影響を補正する熱変位補正パラメータを算出する。本実施態様のＮＣ研削装置においては、上記の基準回転量取得モード及び実回転量取得モードの双方を完了した状態にあっては、ＮＣ研削装置の基準回転量記憶手段６１と、目標寸法記憶手段６２と、実回転量記憶手段６３には、下記表１に示す値が記憶された状態となっている。

本発明のＮＣ研削装置において、補正パラメータ算出手段５０は、上記表１における各値のうち、少なくとも、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）と基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）とに基づいて熱変位補正パラメータを算出するものとなっている。熱変位補正パラメータは、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）及び基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）のみに基づいて算出することも可能である。例えば、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）と実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）との差ΔＲ（α_Ｍ）（＝Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ））を熱変位補正パラメータとして利用することができる。すなわち、基準状態においては、ボールねじ３０を基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）だけ回転させれば、砥石２１を目標位置に移動させることができたところ、熱変位状態（ボールねじ３０等に生じた熱変位の具合が、実回転量取得モードと略同一（同一を含む。）の状態。以下同じ。）においては、ボールねじ３０を、基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）と熱変位補正パラメータΔＲ（α_Ｍ）との差Ｒ_Ｓ（Ｗ）−ΔＲ（α_Ｍ）だけ回転させれば、砥石２１を目標位置まで移動させることができる。以下においては、この算出方法を「簡易法」と呼ぶことがある。この簡易法のように単純な方法で求められた熱変位補正パラメータであっても、ボールねじ３０等の熱変位による影響の補正をある程度高精度に行うことが可能である。

ただし、上記のように、差ΔＲ（α_Ｍ）を熱変位補正パラメータとする簡易法では、図４におけるΔＲ_Ｆ（＝Ｒ_Ｆ（Ｗ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ））が０に近い値となるときには、高精度で補正を行うことができるものの、ΔＲ_Ｆの値が大きくなるにつれて、誤差が大きくなってくる。ここで、図４における「Ｒ_Ｆ（Ｗ）」は、上記の熱変位状態において、ボールねじ３０を基準点からこの回転量だけ回転させると、ワークＷが目標寸法Ｄ_Ｔになる回転量（以下において、「実目標回転量」と呼ぶことがある。）のことを意味している。逆に言うと、熱変位状態においては、ボールねじ３０を基準点から実目標回転量Ｒ_Ｆ（Ｗ）だけ回転させると、ワークＷは、目標寸法Ｄ_Ｔまで研削加工されることになる。

このように、ΔＲ_Ｆの値が大きくなるにつれて、誤差が大きくなる簡易法では、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチを小さくする必要が生じ、被検知部α_１〜α_Ｎの数（Ｎの値）を多くする必要が生ずる。この不具合は、後述するように、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）及び基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）以外の値も用いて熱変位補正パラメータを算出することで解消することができる。具体的には、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）及び基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）に加えて、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−１）並びに基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−１）及び基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）も、熱変位補正パラメータの算出に用いることで解消することができる。

すなわち、図３に示す回転量ΔＲ_Ｓ（＝Ｒ_Ｓ（Ｗ）−Ｒ_Ｓ（α_Ｍ））に対する回転量ΔＲ_Ｓ’（＝Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）−Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−１））の比ΔＲ_Ｓ’／ΔＲ_Ｓは、図４に示す回転量ΔＲ_Ｆ（＝Ｒ_Ｆ（Ｗ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ））に対する回転量ΔＲ_Ｆ’（＝Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−１））の比ΔＲ_Ｆ’／ΔＲ_Ｆに高精度で一致すると考えられる。ここで、「高精度で一致」としたのは、以下の理由による。

つまり、基準回転量取得モードの完了後において、ボールねじ３０が回転量ΔＲ_Ｓ（図３）だけ回転する際にボールねじ３０のねじ軸３１における、ナット部材３２が移動する区間（以下において、「第一区間」と呼ぶことがある。）と、基準回転量取得モードの実行時において、ボールねじ３０が回転量ΔＲ_Ｓ’（図３）だけ回転する際にボールねじ３０のねじ軸３１における、ナット部材３２が移動する区間（以下において、「第二区間」と呼ぶことがある。）は、互いに隣接しており、ねじ軸３１における第一区間と第二区間との間に生じる温度や材質等の差は、非常に小さいと考えられる。このため、ねじ軸３１における第一区間と第二区間は均質に熱変位し、比ΔＲ_Ｓ’／ΔＲ_Ｓの値は信頼性が高いものとなるからである。

同様に、実回転量取得モードの完了後において、ボールねじ３０が回転量ΔＲ_Ｆ（図４）だけ回転する際にボールねじ３０のねじ軸３１における、ナット部材３２が移動する区間（以下において、「第三区間」と呼ぶことがある。）と、実回転量取得モードの実行時において、ボールねじ３０が回転量ΔＲ_Ｆ’（図４）だけ回転する際にボールねじ３０のねじ軸３１における、ナット部材３２が移動する区間（以下において、「第四区間」と呼ぶことがある。）も、互いに隣接しており、ねじ軸３１における第三区間と第四区間との間に生じる温度や材質等の差も、非常に小さいと考えられる。このため、ねじ軸３１における第三区間と第四区間も均質に熱変位し、比ΔＲ_Ｆ’／ΔＲ_Ｆの値も信頼性が高いものとなるからである。

加えて、第一区間及び第二区間並びに第三区間及び第四区間はいずれも、ボールねじ３０のねじ軸３１における、砥石２１が目標位置にあるときにナット部材３２が位置する場所（ナット部材３２の目標位置）から近い区間となっている。このように、ナット部材３２をその目標位置に近い場所で移動させた際に取得したデータから求められる回転量ΔＲ_Ｓ，ΔＲ_Ｓ’，ΔＲ_Ｆ，ΔＲ_Ｆ’に基づいて、熱変位補正パラメータを算出することにより、より高精度な補正を行うことが可能になる。

比ΔＲ_Ｓ’／ΔＲ_Ｓと比ΔＲ_Ｆ’／ΔＲ_Ｆとが一致するという関係を数式で表わすと、下記式１に示すようになる。

既に述べたように、回転量ΔＲ_Ｓは、Ｒ_Ｓ（Ｗ）−Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）に等しく、回転量ΔＲ_Ｓ’は、Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）−Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−１）に等しく、回転量ΔＲ_Ｆは、Ｒ_Ｆ（Ｗ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）に等しく、回転量ΔＲ_Ｆ’は、Ｒ_Ｓ（α_Ｆ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−１）に等しい。これらの回転量ΔＲ_Ｓ，ΔＲ_Ｓ’，ΔＲ_Ｆ，ΔＲ_Ｆ’の値を上記式１に代入すると、下記式２が得られる。

上記式（２）から実目標回転量Ｒ_Ｆ（Ｗ）を求めると、下記式３に示すようになる。

すなわち、ボールねじ３０等に生じた熱変位の具合が、実回転量取得モードと略同一の熱変位状態においては、ボールねじ３０を、基準点から、上記式３の左辺における実目標回転量Ｒ_Ｆ（Ｗ）だけ回転させると、そのときの砥石２１は、ワークＷを目標寸法Ｄ_Ｔに研削加工する目標位置に移動することを意味している。したがって、上記式３で算出される実目標回転量Ｒ_Ｆ（Ｗ）を熱変位補正パラメータとして用いると、ボールねじ３０等の熱変位による影響の補正を非常に高精度に行うことが可能である。以下においては、上記式３を用いる算出方法を、上述した簡易法と区別するため、「詳細法」と呼ぶことがある。

ところで、１つ前に説明した簡易法では、図４におけるΔＲ_Ｆ（＝Ｒ_Ｆ（Ｗ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ））が０に近い値となるときには、高精度で補正を行うことができるものの、そうでない場合には、誤差が大きくなる点については既に述べた。これに対し、先ほど説明した詳細法では、図４におけるΔＲ_Ｆ（＝Ｒ_Ｆ（Ｗ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ））が０に近い値とならない場合であっても、高精度で補正を行うことが可能である。したがって、詳細法では、簡易法を採用する場合と比較して、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチを大きくすることができ、被検知部α_１〜α_Ｎの個数（Ｎの値）を減らすことが可能である。

被検知部α_１〜α_Ｎの個数（Ｎの値）は、ボールねじ３０が基準点にあるときの砥石２１の位置（以下においては、「（砥石２１）の基準位置」と呼ぶことがある。）から、砥石２１がｘ軸方向正側へ最も移動した状態となるまでのｘ軸方向での距離（以下においては、「（砥石２１の）最大ストローク量」と呼ぶことがある。）等によっても異なり、特に限定されない。しかし、被検知部α_１〜α_Ｎの個数Ｎを少なくしすぎると、上記の詳細法による利点が得られにくくなる。このため、被検知部α_１〜α_Ｎの個数Ｎは、通常、３個以上とされる。被検知部α_１〜α_Ｎの個数Ｎは、５個以上とすることが好ましく、７個以上とすることがより好ましく、９個以上とすることがさらに好ましい。

一方、被検知部α_１〜α_Ｎの個数Ｎを多くしすぎると、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチが必然的に狭くなり、被検知部α_１〜α_Ｎの検知が不安定になる虞もある。このため、被検知部α_１〜α_Ｎの個数Ｎは、通常、１００個以下とされる。被検知部α_１〜α_Ｎの個数Ｎは、７０個以下であることが好ましく、５０個以下であることがより好ましく、３０個以下であることがさらに好ましい。

また、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチも、砥石２１の最大ストローク量等によっても異なり、特に限定されない。しかし、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチを小さくしすぎると、隣り合う被検知部α_１〜α_Ｎの隙間が狭くなり、被検知部α_１〜α_Ｎの検知が不安定になる虞がある。このため、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチは、通常、１ｍｍ以上とされる。被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチは、３ｍｍ以上とすることが好ましく、５ｍｍ以上とすることがより好ましく、１０ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。

一方、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチを大きくしすぎると、砥石２１の最大ストローク量によっては、十分な数の被検知部α_１〜α_Ｎを設けることができず、ボールねじ３０のねじ軸３１における、ナット部材３２の目標位置に近い区間でナット部材３２を移動させた際に取得したデータに基づいて、熱変位補正パラメータを算出することが難しくなり、補正の精度を高く維持しにくくなる虞がある。このため、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチは、通常、１００ｍｍ以下とされる。被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチは、５０ｍｍ以下であることが好ましく、４０ｍｍ以下であることがより好ましく、３０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。

このとき、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチは、一定にする必要は特になく、場所によって異なっていてもよい。すなわち、本発明のＮＣ研削装置では、上記式３をみれば分かるように、被検知部α_１〜α_Ｎの配置ピッチが特に分からなくても、熱変位補正パラメータ（＝Ｒ_Ｆ（Ｗ））を求めることができる。本発明のＮＣ研削装置では、被検知部α_１〜α_Ｎの位置を高精度で設定する必要がなく、被検知部α_１〜α_Ｎの配置に手間を要さない。この点、本発明のＮＣ研削装置は、前掲した特許文献１の補正方法のように、被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎ（被検知部α_１〜α_Ｎに相当）の取り付けやその位置の測定に手間を要していたものと比較して優れたものとなっている。

ところで、上述した詳細法では、既に述べたように、２つの実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−１），Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）と、これらの実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−１），Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）に対応する２つの基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−１），Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）と、基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）との計５個の値に基づいて熱変位補正パラメータを求めるところ、本実施態様のＮＣ研削装置では、このうちの実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）を、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部（被検知部α_Ｍ）が検知手段βによって実際に検知されたときのボールねじ３０の回転量Ｒ（実回転量Ｒ_Ｆ）とした。また、上記の値のうちの実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−１）を、実回転量取得モードにおいて最後に検知される被検知部（被検知部α_Ｍ）から遡って１番目に検知に検知された被検知部（被検知部α_Ｍ−１）が検知手段βによって実際に検知されたときのボールねじ３０の回転量Ｒ（実回転量Ｒ_Ｆ）とした。このため、本実施態様のＮＣ研削装置で採用した詳細法は、ボールねじ３０のねじ軸３１における、ナット部材３２の目標位置に「最も近い」区間でナット部材３２を実際に移動させた際に取得したデータに基づいて補正を行うようになっており、補正の精度をより高めることが可能となっている。

以上の手順で求めた熱変位補正パラメータが算出されると、この熱変位補正パラメータを用いて熱変位による影響を補正しながら、その後のワークＷを目標寸法Ｄ_Ｔまで研削加工される。

その後、新たな別のワークＷを研削加工する際には、その都度、上記の実回転量取得モードを実行してもよい。ただし、研削加工１回当たりの時間が短く、且つ、前のワークＷを研削加工してから次のワークＷを研削加工するまでの時間間隔が短いような場合には、前のワークＷを研削加工したときにボールねじ３０等に生じた熱変位の具合と、次のワークＷを研削加工するときにおけるボールねじ３０等に生じる熱変位との間に大きな差は生じないと考えられる。このような場合には、前のワークＷについて実行した実回転量取得モードで算出された熱変位補正パラメータを、次のワークＷを研削加工する際に利用してもよい。この場合には、前に実回転量取得モードを実行してからワークＷの研削加工が所定回数実行されたときや、前に実回転量取得モードを実行してから所定時間が経過したときにのみ実回転量取得モードが実行されるようにすることもできる。

ところで、上記式３は、被検知部α_Ｍが検知されたときの回転量Ｒ（実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）及び基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ））に加えて、被検知部α_Ｍ−１が検知されたときの回転量Ｒ（実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−１）及び基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−１））も用いて熱変位補正パラメータ（＝Ｒ_Ｆ（Ｗ））を算出するものとなっている。この点、上記の詳細法を、被検知部α_Ｍ−１が検知されたときの回転量Ｒの代わりに、被検知部α_Ｍ−２が検知されたときの回転量Ｒ（実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−２）及び基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−２））や、被検知部α_Ｍ−３が検知されたときの回転量Ｒ（実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−３）及び基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−３））を用いるものとすることもできる。

すなわち、上記の詳細法は、ｍを１以上Ｍ未満の任意の整数として上記式３を一般化した下記式４を用いて熱変位補正パラメータ（＝Ｒ_Ｆ（Ｗ））を算出するものとすることもできる。

しかし、上記式４における整数ｍとして大きな値を採用すると、熱変位補正パラメータの算出に用いる実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−ｍ）及び基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−ｍ）の検知に用いる被検知部α_Ｍ−ｍが被検知部α_Ｍから遠く離れることになり、補正の精度を高く維持できなくなる虞がある。というのも、既に述べたように、ボールねじ３０のねじ軸３１における、ナット部材３２の目標位置に近い区間でナット部材３２を移動させた際に取得したデータに基づいて補正を行った方が、補正の精度を高めることができるところ、検知に用いる被検知部α_Ｍ−ｍを被検知部α_Ｍから遠く離れたものとすると、ボールねじ３０のねじ軸３１における、ナット部材３２の目標位置から離れた区間でナット部材３２を移動させた際に取得したデータも用いて補正を行うようになるからである。このため、上記式４における整数ｍの値は、小さくした方が好ましい。具体的には、整数ｍの値は、５以下とすることが好ましく、３以下とすることがより好ましく、２以下とすることがさらに好ましく、１とすることが最適である。上記式４における整数ｍを１とすると、上記式３に一致する。

３．実施例
続いて、本発明のＮＣ研削装置の実施例について説明する。図５は、実施例で採用したＮＣ研削装置を上方から見た状態を示した図である。図６は、実施例で採用したＮＣ研削装置を側方から見た状態を示した図である。図６においては、ワーク側ユニット１０におけるワーク保持手段１１の図示を省略している。図５及び図６に示す実施例のＮＣ研削装置については、上述した図１〜４に示すＮＣ研削装置と異なる部分についてのみ説明する。実施例のＮＣ研削装置で特に述べない構成については、図１〜４に示すＮＣ研削装置で説明した構成を採用することができる。

図１に示したＮＣ研削装置では、砥石２１の中心線Ｌ_２が、ワークＷの中心線Ｌ_１に対して平行になっており、砥石２１の進退方向（ｘ軸方向）に対しては垂直になっていた。加えて、図１に示したＮＣ研削装置では、砥石２１における円筒状の外周面のみがワークＷの外周面に当接するようになっており、ワークＷの外周面のみを仕上げるものとなっていた。これに対し、実施例のＮＣ研削装置では、図５に示すように、砥石２１の中心線Ｌ_２が、ワークＷの中心線Ｌ_１に対して非平行に傾斜しており、砥石２１の進退方向（ｘ軸方向）に対しては非垂直になっている。加えて、実施例のＮＣ研削装置では、砥石２１の外周面が逆を向く一対のテーパー面によって構成されており、それぞれのテーパー面が、ワークＷにおける段差部分γの２面にそれぞれ当接するようになっている。このため、実施例のＮＣ研削装置では、ワークＷの段差部分γにおける外周面に加えて段差部分γの端面も同時に研削加工することで、段差部分γにおける外周面及び端面を同時に仕上げることができるようになっている。

このように、砥石２１の形状や砥石２１の中心線Ｌ_２の向き等は、仕上げ前のワークＷの形状等に応じて適宜変更することができる。図５に示した実施例のＮＣ研削装置では、砥石２１を支持する砥石台２２をｘ軸に対して傾斜させた状態とすることにより、砥石２１の中心線Ｌ_２をワークＷの中心線Ｌ_１に対して傾斜させている。砥石台２２の向き（ｘ軸に対する傾斜角度）は調整可能とすることも好ましい。これにより、１台のＮＣ研削装置でより多様な研削加工を行うことが可能になる。

また、図１に示したＮＣ研削装置では、被検知部α_１〜α_Ｎを取り付けたアーム状の被検知部取付部材２３の基端部が、砥石台２２のワークＷ側の端部における点Ｐ_１で固定されており、ＮＣ研削装置を上方（ｙ軸方向正側）から見たときに、砥石台２２に対する被検知部取付部材２３の固定箇所Ｐ_１が、砥石２１の中心線Ｌ_２からある程度離れた場所となっていた。これに対し、実施例のＮＣ研削装置では、図５に示すように、被検知部α_１〜α_Ｎを取り付けたアーム状の被検知部取付部材２３の基端部が、ＮＣ研削装置を上方（ｙ軸方向正側）から見たときに、砥石２１の中心線Ｌ_２の近傍となるＰ_２で砥石台２２に固定されている。このため、実施例のＮＣ研削装置では、熱変位による影響の補正を、図１に示したＮＣ研削装置よりも高精度で行うことができるようになっている。

というのも、被検知部材取付部材２３は低熱膨張材で形成されているため、砥石台２２が高温になって熱膨張しても、被検知部材取付部材２３は熱膨張せず、被検知部α_１〜α_Ｎ間の相対的位置関係は変化しない。ところが、図１に示すＮＣ研削装置では、砥石台２２に対する被検知部取付部材２３の固定箇所が、砥石２１の中心線Ｌ_２から離れているため、砥石台２２における、砥石２１を支持する箇所と被検知部取付部材２３を固定する箇所との間の部分に生じる熱膨張によって、砥石２１に対する被検知部α_１〜α_Ｎのｘ軸方向での相対的位置が変化し、熱変位補正パラメータに誤差が生ずる虞がある。この点、図５に示す実施例のＮＣ研削装置では、砥石台２２に対する被検知部取付部材２３の固定箇所が、砥石２１の中心線Ｌ_２から近いため、砥石台２２における、砥石２１を支持する箇所と被検知部取付部材２３を固定する箇所との間の部分に生じる熱膨張は、砥石２１に対する被検知部α_１〜α_Ｎのｘ軸方向での相対的位置には、殆ど影響を及ぼさないと考えられるからである。

このように、被検知部取付部材２３は、ＮＣ研削装置を上方（ｙ軸方向正側）から見たときに、砥石２１の中心線Ｌ_２の近傍となる箇所で砥石台２２に固定することが好ましい。ＮＣ研削装置を上方（ｙ軸方向正側）から見たときの、砥石２１の中心線Ｌ_２から、砥石台２２に対する被検知部取付部材２３の固定位置までの距離Ｓ（図５）は、短ければ短いほど好ましい。距離Ｓの具体的な値は、特に限定されないが、１００ｍｍ以下であることが好ましく、７０ｍｍ以下であることがより好ましく、５０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。距離Ｓは、０ｍｍとすると最適である。

４．その他
本発明のＮＣ研削装置で採用した上記の熱変位の補正方法は、多段形状のワークＷを研削加工する場合（外径の異なる複数の部分を１つのワークＷに研削加工する場合）等においても採用することができる。また、本発明のＮＣ研削装置で採用した上記の熱変位の補正方法は、ワークＷに研削加工を行う場合だけでなく、例えば、図５における部分δに示すような位置で砥石２１のドレッシング（目立て）を行う場合等においても応用することができる。さらに、本発明のＮＣ研削装置で採用した上記の熱変位の補正方法は、ワークＷに対して砥石２１を相対的に進退させる方向であるｘ軸方向での熱変位の補正を行う場合だけでなく、ｘ軸方向に対して傾斜した方向（例えば、ワークＷの中心線Ｌ_１に平行な方向）に砥石２１を相対的に移動させる場合の熱変位の補正を行う場合にも応用することができる。

１０ ワーク側ユニット
１１ ワーク保持手段
１１ａ センタ
１２ ベッド
１３ 検知手段取付部材
１４ ワーク回転手段
２０ 砥石側ユニット
２１ 砥石
２２ 砥石台
２３ 被検知部取付部材
２４ 砥石回転手段
３０ ボールねじ
３１ ねじ軸
３２ ナット部材
３３ ボールねじ回転手段
４０ ボールねじ回転量検出手段
５０ 補正パラメータ算出手段
６０ 記憶装置
６１ 基準回転量記憶手段
６２ 目標寸法記憶手段
６３ 実回転量記憶手段
７０ プログラマブルコントローラ（制御手段）
Ｌ_１ ワークの回転中心線
Ｌ_２ 砥石の回転中心線
Ｗ ワーク
α_１〜α_Ｎ 被検知部
β 検知手段

Claims (5)

1. ワークを保持するためのワーク保持手段が設けられたワーク側ユニットと、
   ワークを研削するための砥石が設けられた砥石側ユニットと、
   ワーク側ユニットに対して砥石側ユニットを相対的に移動させることにより、砥石をワークの被加工面に向かって進退する方向であるｘ軸方向に移動させるボールねじ及びボールねじ回転手段と、
   ボールねじの任意の基準点からの回転量Ｒを検出するボールねじ回転量検出手段と、
   を備えたＮＣ研削装置であって、
   ワーク側ユニットと砥石側ユニットのうち一方のユニットに設けられ、ｘ軸方向に非垂直な方向に任意の間隔を隔てた状態で配されたＮ個（Ｎは２以上の任意の整数）の被検知部α_１〜α_Ｎと、
   ワーク側ユニットと砥石側ユニットのうち他方のユニットに設けられ、砥石がｘ軸方向に移動する際に被検知部α_１〜α_Ｎを順次検知していく検知手段βと、
   ワークの研削加工を連続して行った場合のボールねじ又はその周辺部材の熱変位よる影響で、砥石が目標位置まで正確に移動しないことにより、実際に得られるワークの寸法とワークの目標寸法との間に生じる誤差を抑えるために、ボールねじの回転量を、ワークを目標寸法に仕上げることができる目標位置まで砥石を移動させることができる回転量に補正する際に用いる熱変位補正パラメータを求める補正パラメータ算出手段と、
   をさらに備えるとともに、
   動作モードとして、
   砥石が、ワークを目標寸法に仕上げることができる目標位置に向けて移動するように、ボールねじによりワーク側ユニットに対して砥石側ユニットを相対的に移動させながら、検知手段βに最初に検知される被検知部α_１から被検知部α_Ｍ（Ｍは１以上Ｎ以下のいずれか１つの整数）までを順次検知していき、被検知部α _Ｍ は、砥石の外周面がワークの外周面に当接するまでの間において、検知手段βによって最後に検知される被検知部又は最後に検知される被検知部から遡り、かつ最後に検知される被検知部にできるだけ近い被検知部であり、検知手段βによって被検知部α_１〜α_Ｍが検知されたときの回転量Ｒを、それぞれ、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_１）〜Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）として記憶する基準回転量取得モードと、
   基準回転量取得モードが実行された後に継続的に実行され、砥石が、ワークを目標寸法に仕上げることができる目標位置の近くに達するまで、ボールねじによりワーク側ユニットに対して砥石側ユニットを相対的に移動させながら、少なくとも、検知手段βによって被検知部α_Ｍが検知されたときの回転量Ｒを、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）として記憶する実回転量取得モードと、
   を有し、
   補正パラメータ算出制御手段は、実回転量取得モードの完了後、ワークを研削加工する前に、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）と実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）とに基づいて、熱変位補正パラメータを算出し、熱変位補正パラメータを用いて、ボールねじの回転量を砥石を目標位置まで移動させることができる回転量に補正し、新たに実回転量取得モードが実行される度に、回転量の前記補正を行い、
   被検知部α _Ｍ のうち前記できるだけ近い被検知部は、熱変位補正パラメータによるボールねじの回転量の補正により、実際に得られるワークの寸法が目標寸法の範囲内となる被検知部である
   ことを特徴とするＮＣ研削装置。
2. 被検知部α_Ｍが、被検知部α_１〜α_Ｎのうち、実回転量取得モードにおいて砥石が目標位置に最も近づいたときに検知手段βによって検知されるものとされた請求項１記載のＮＣ研削装置。
3. 補正パラメータ算出手段が、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）と実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）との差ΔＲ（α_Ｍ）（＝Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）−Ｒ_Ｆ（α_Ｍ））を熱変位補正パラメータとして算出するものとされた請求項１又は２記載のＮＣ研削装置。
4. Ｍが２以上Ｎ以下のいずれか１つの整数とされ、
   実回転量取得モードにおいて、検知手段βによって被検知部α_Ｍ−ｍ（ｍは１以上Ｍ未満のいずれか１つの整数）が検知されたときの回転量Ｒも、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−ｍ）として記憶し、
   補正パラメータ算出手段が、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ）及び実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ）に加えて、基準回転量Ｒ_Ｓ（α_Ｍ−ｍ）と、実回転量Ｒ_Ｆ（α_Ｍ−ｍ）と、ボールねじ又はその周辺部材の熱変位の具合が基準回転量取得モードと略同一の状態においてワークＷを目標寸法まで研削加工するのに要する回転量Ｒである基準目標回転量Ｒ_Ｓ（Ｗ）とに基づいて熱変位補正パラメータを算出するものとされた請求項１又は２記載のＮＣ研削装置。
5. 請求項１〜４いずれか記載のＮＣ研削装置を用いてワークを研削するワークの研削方法。

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