JPH06278019A

JPH06278019A - 研削装置

Info

Publication number: JPH06278019A
Application number: JP7034693A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tabuchi; 一雄田渕
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1993-03-29
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 1994-10-04
Anticipated expiration: 2019-05-17
Also published as: JP3528197B2

Abstract

(57)【要約】【目的】工作物の外径寸法精度を保証しつつ、テーパ
精度の安定性を確保できることを目的とする。【構成】主軸台１２，１３により回転されるクランク
シャフトＷの各ピン部Ｗ１，Ｗ２に対し砥石台１６を切
込み方向に前進させることにより、各ピン部Ｗ１，Ｗ２
を砥石車３０，３１により同時に研削加工するととも
に、テーパ補正装置３７により砥石軸３２を最終テーパ
補正送り段階までクランクシャフトＷに向け前進させ、
さらにピン部Ｗ１，Ｗ２の研削加工につれてレスト装置
１７のレスト部材をピン部と当接する方向に前進させ
る。そして、各ピン部の定寸信号の有無を数値制御装置
５０でチェックし、定寸信号のないピン部に対応するレ
スト部材を定寸信号が得られるまで所定量ずつ繰り返し
前進させ、ピン部の逃げを抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テーパ補正機構を備え
た研削装置に係り、特に最終テーパ補正送り後も砥石台
および工作物を支持するレスト機構を送り制御して、工
作物の形状精度を確保する研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、クランクシャフトのピン部を加
工するクランクピン研削盤は、同一回転位相にある一対
のピン部を、同一の砥石軸に設けた別々の砥石車により
同時に研削加工できる構成になっている。ところで、こ
のような研削盤は、機械の熱変位等により両ピン部の外
径にテーパが発生する問題がある。

【０００３】そこで、従来においては、例えば特開平３
−２８１１５６号に示すように、同一位相の一対のクラ
ンクピンを研削する一対の砥石車を有する砥石軸の両端
を相対向して砥石台上に設けられた砥石軸のハウジング
に回転可能に支承し、そして、砥石軸ハウジングの少な
くとも一方を弾性可撓部を介して砥石台に取り付け、こ
の調整側砥石軸ハウジングをＮＣ制御されるテーパ補正
装置により前後方向に変位させることで砥石軸線の傾き
を調整し、これにより、異なる砥石車で研削される両ピ
ン部の外径にテーパが生じるのを抑え、両ピン部の外径
寸法精度がそろうようにしている。

【０００４】なお、砥石軸のテーパ補正送りは、別々に
設けたインプロセスタイプの定寸装置により、それぞれ
のピン部の外径を測定し、この両測定値の差がゼロにな
るように、研削サイクル（粗研、精研、スパークアウ
ト）実行中の所定のタイミングでテーパ補正装置を制御
して調整側砥石軸ハウジングを微小前進させることによ
り行われる。

【０００５】また、砥石軸にテーパ補正送りがかからな
い原位置状態では、調整側砥石軸ハウジングと対向する
側のピン部の外径が大きくなるようにピン部と砥石軸と
の位置関係が機械的に調整されており、テーパ補正送り
時は、両ピン部の外径寸法差がなくなるように定寸信号
による制御のもとで行われる。

【０００６】また、上述のようなクランクピン研削盤に
おいては、クランクピンの研削時に、その研削抵抗によ
り生じる工作物の逃げ、すなわちクランクシャフトの撓
みを抑えるために、各研削ピン部に対向してレスト装置
を設け、このレスト装置を研削サイクル実行中の所定の
タイミングで所定量前進制御させることにより、シュー
を加工中のピン部外周面に当接させる構成になってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のク
ランクピン研削盤においては、研削サイクル中、両ピン
部の外径寸法精度、形状精度を確保するために最終の砥
石軸テーパ補正送り後も、砥石台およびレスト装置に送
りをかける方式になっているが、この最終のテーパ補正
送り後の両ピン部に対するレスト送りは、例えば第３研
削完了後の定寸信号によって管理され、この両ピン部に
対するいずれか一方の定寸信号が発生したときに、その
レスト送りが完了する構成になっているため、クランク
シャフトの剛性、両ピン部に対する研削抵抗の差異、レ
スト機構の熱変位等により、クランクシャフトの軸線方
向にある左右のピン部へのレストシュー当接力の大きさ
に差異が生じていると、テーパ精度が悪化したり、一方
のピン部が径小に研削されてしまうという問題があっ
た。

【０００８】又、砥石軸テーパ補正送りは、一対のピン
部の外径差でもってテーパ補正の送りを制御しているた
め、一対又は１方のピン部が径小になる場合があるとい
う問題があった。更に、途中の砥石軸テーパ補正送り完
了時点に右側のピン部が第３精研完了時点等まで仕上っ
てしまい、砥石台送りによる形状精度確保のために必要
となる所定の研削送り量が確保できなくなる場合がある
という問題があった。

【０００９】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するものであり、工作物の外径寸法精度、形状精度を保
証しつつ、テーパ精度の安定性を確保することができる
研削装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、軸線方向の異なる位置に少なくと
も１対の加工面を有する工作物を回転駆動する主軸台
と、前記各加工面に対応して回転駆動される少なくとも
１対の砥石車を有するとともに研削の初期段階で前記砥
石車により研削される各加工面がテーパを呈するように
工作物の回転軸線に対し傾動可能に設けた砥石車の砥石
軸を有する砥石台と、前記工作物と砥石車とが互いに接
離する切込み方向に前記砥石台を移動させる駆動手段
と、前記砥石軸をその回転軸線と前記工作物の回転軸線
とが平行する方向に変位させるテーパ補正送り手段と、
前記駆動手段により、前記砥石台を切込み方向に移動さ
せて前記工作物の各加工面を所定寸法に加工するにつれ
該各加工面を支えるレスト部材を工作物と当接する方向
に移動させるレスト手段と、前記工作物の各加工面の径
をそれぞれ測定する定寸手段と、前記テーパ補正送り手
段により前記砥石軸が工作物の回転軸と平行する位置に
テーパ補正送りされた後のレスト部材送りによる加工面
の研削時に前記定寸手段により測定された各加工面の定
寸信号をチェックし、定寸信号が得られない方の加工面
に対応するレスト部材を定寸信号が得られるまで加工面
に対し前進させる制御手段とを備えてなるものである。

【００１１】また、請求項２の発明は、軸線方向の異な
る位置に少なくとも１対の加工面を有する工作物を回転
駆動する主軸台と、前記各加工面に対応して回転駆動さ
れる少なくとも１対の砥石車を有するとともに研削の初
期段階で前記砥石車により研削される各加工面がテーパ
を呈するように工作物の回転軸線に対し傾動可能に設け
た砥石車の砥石軸を有する砥石台と、前記工作物と砥石
車とが互いに接離する切込み方向に前記砥石台を移動さ
せる駆動手段と、前記砥石軸をその回転軸線と前記工作
物の回転軸線とが平行する方向に変位させるテーパ補正
送り手段と、前記駆動手段により、前記砥石台を切込み
方向に移動させて前記工作物の各加工面を所定寸法に加
工するにつれ該各加工面を支えるレスト部材を工作物と
当接させるレスト手段と、前記工作物の各加工面の径を
それぞれ測定する定寸手段と、前記テーパ補正送り手段
により前記砥石軸が途中のテーパ補正送りされている時
にいずれかの加工面が予め定めた定寸以上に仕上げられ
たと判定されたときは、前記テーパ補正送りを停止し、
前記砥石台を所定量後退した後、前記テーパ補正送りの
残りの分だけ前記テーパ補正送り手段を制御して砥石軸
を工作物方向へ変位させ、前記定寸装置から次の定寸信
号が得られるまで砥石台を前進させる制御手段とを備え
てなるものである。

【００１２】

【作用】上記請求項１の構成により、砥石軸がテーパ補
正送り手段で最終テーパ補正送りされた後もレスト部材
の送りによる各加工面を研削する時は、各加工面の定寸
信号の有無をチェックし、このうち定寸信号がない方の
加工面に対応するレスト手段のレスト部材を定寸信号が
得られるまでその加工面に対し前進させ、これにより両
加工面の外径寸法精度が保証され、テーパ精度の安定性
を確保し得る。

【００１３】また、上記請求項２の構成により、テーパ
補正送り中（例えば実施例のテーパ１段送り中）に、加
工面が予め定めた定寸以上に仕上げられた場合には、現
在のテーパ補正送りを中断し、砥石台を所定量後退させ
た後、前記テーパ補正送りの残りの分だけ砥石軸を工作
物側へ変位させるから、工作物の加工面が径小になるの
を防止でき、かつ所定の砥石台送りによる研削送り量が
確保され、形状精度が得られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図５に基づ
いて説明する。図１は、本発明をクランクシャフトのピ
ン研削盤に適用した場合を示す全体の構成図、図２は図
１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図、図３は同じく図１のＢ
−Ｂ線に沿う拡大断面図である。

【００１５】図１において、１０はクランクシャフトの
同位相にある一対のピン部を同時に研削加工する研削
盤、５０は研削盤１０を制御する数値制御装置である。
研削盤１０は、ベッド１０ａと、このベッド１０ａ上に
設けられた固定テーブル１１と、この固定テーブル１１
上の左右両端部に軸線を一致して配設した主軸台１２，
１３と、ベッド１０ａ上の後部側に主軸台１２，１３の
軸線と直角なＸ軸方向に移動可能に設置した砥石台１６
を備える。

【００１６】前記主軸台１２，１３は、数値制御装置５
０により同期制御されるサーボモータ（不図示）を有
し、このサーボモータにより回転される主軸１２ａ，１
３ａの先端には、偏心チャック１４，１５が取り付けら
れている。この両偏心チャック１４，１５は、工作物で
あるクランクシャフトＷの両端のジャーナル部をクラン
プする。ジャーナル部が偏心チャック１４，１５でクラ
ンプされた状態では、ジャーナル部より偏心した位置に
あるピン部の回転軸線は主軸１２ａ，１３ａの回転軸線
に一致している。

【００１７】図１中、１７は、主軸台１２，１３の中間
部分に位置して固定テーブル１１上に設置したレスト装
置であり、このレスト装置１７は、研削加工中の両ピン
部Ｗ１，Ｗ２をその外周から支持する。また、レスト装
置１７は、各ピン部Ｗ１，Ｗ２に対応する一対のレバー
送り用サーボモータ１８，１９を備え、この各サーボモ
ータ１８，１９は、それぞれの駆動回路２０，２１を介
して数値制御装置５０に接続されている。

【００１８】レスト装置１７上には、各ピン部Ｗ１，Ｗ
２の外径を別々に測定するインプロセスタイプの定寸装
置２２，２３が設置されている。この各定寸装置２２，
２３で測定された各ピン部Ｗ１，Ｗ２の計測値信号及び
各計測値の差を示す信号は、数値制御装置５０に入力さ
れる。

【００１９】前記砥石台１６は、クランクシャフトＷの
軸線方向に並ぶ左右のピン部Ｗ１，Ｗ２を同時に研削す
る一対の砥石車３０，３１と、この砥石車３０，３１が
装着される砥石軸３２と、クランクシャフトＷと対面す
る砥石台１６上の左右位置に設けられ、前記砥石軸３２
の両端部を回転可能に支承する左右の支承部材３３，３
４と、ベルト等の回転伝達機構３５を介して砥石軸３２
を含む砥石車３０，３１を回転する駆動モータ３６と、
前記左側の支承部材３３に対向して砥石台１６に設置さ
れた砥石軸テーパ補正装置３７とを備え、このテーパ補
正装置３７のサーボモータ３８は駆動回路３９を介して
数値制御装置５０に接続されている。

【００２０】また、砥石台１６は、ベッド１０ａに設け
た砥石台送り用のサーボモータ４０と、図略の送りねじ
機構によってＸ軸方向に送り動作される。このサーボモ
ータ４０は駆動回路４１を介して数値制御装置５０に接
続されている。数値制御装置５０は、研削盤全体を制御
し管理する中央処理装置（以下ＣＰＵと略称する）５
１，およびメモリ５２を備え、メモリ５２には、ピン部
の研削加工プログラム，およびレスト前進補正送りプロ
グラムが格納されている。また、ＣＰＵ５１には、制御
データ等を入力するキーボードおよび表示部等を有する
入力装置５３が接続されている。

【００２１】次に、レスト装置１７および定寸装置２
２，２３の構成について述べる。レスト装置１７は、図
２に示すように固定テーブル１１上に固定した支持部材
６１にクランクシャフトＷに対し前後進可能に設けたレ
スト本体６２と、このレスト本体６２を前進後退動作さ
せる流体圧シリンダ装置６３を備え、前記シリンダ装置
６３はレスト本体６２に内蔵された構成になっていると
ともに、レスト本体６２から突出するピストンロッド６
３ａは支持部材６１に固定されている。

【００２２】また、レスト装置１７は、クランクシャフ
トＷの左右のピン部Ｗ１，Ｗ２に対応する一対ずつ上部
および下部ラム６４，６５（図２では、左側のピン部Ｗ
１に対応する上部および下部ラムしか示していないが、
右側のピン部Ｗ１に対応する上部および下部ラムも同様
の構成である）を備え、この上部および下部ラム６４，
６５は、レスト本体６２内にシリンダ装置６３を挾んで
上下に形成した円筒穴６６，６７内にピンＷ１と直角な
方向にスライド可能に嵌合されている。

【００２３】上部および下部ラム６４，６５には、それ
ぞれをピン部Ｗ１に対し前後進させるためのねじ軸６
８，６９が螺合されており、この各ねじ軸６８，６９の
他端部はレスト本体６２に軸受７０，７１によって回転
可能に支承されている。

【００２４】上部側のねじ軸６８の他端部には、ウォー
ムホイール７２および平歯車７３が同軸に固着されてお
り、ウォームホイール７２を噛合するウォーム７４を送
り用サーボモータ１８で回転させることにより、ねじ軸
６８を回転させて上部ラム６４を前進または後退動作さ
せる。また、下部側のねじ軸６９の他端部には平歯車７
５が固着され、この平歯車７５と平歯車７３は、シリン
ダ装置６３のロッドカバー６３ｂに回転可能に取り付け
たフリー歯車７６に噛合されている。従って、送り用サ
ーボモータ１８の回転は、ウォーム７４、ウォームホイ
ール７２、平歯車７３、フリー歯車７６および平歯車７
６を介してねじ軸６９に伝達され、このねじ軸６９の回
転により下部ラム６５を前進または後退動作させる。

【００２５】レスト本体６２から突出する上部ラム６４
の先端には、ピン部Ｗ１の外周面に接続してピン部Ｗ１
を側方から支持するシュー７７が固着されている。ま
た、レスト本体６２から突出する下部ラム６５の先端
は、レスト本体６２の前端部に上下方向に揺動可能に取
り付けたレバー７８にリンク７９を介して連結され、こ
のレバー７８の先端部上面には、ピン部Ｗ１を下方から
支持するシュー８０が固着されている。

【００２６】定寸装置２２は、レスト本体６２に設けた
前進後退用シリンダ装置８１のピストンロッド８１ａに
取り付けた支持部材８２上に固定されており、そして、
この定寸装置２２は、ピン部Ｗ１の外周面に上下両側か
ら当接する揺動可能な一対の測定レバー２２ａ，２２ｂ
を備え、この測定レバー２２ａ，２２ｂの機械的変位を
内蔵の差動トランス（図示せず）により電気的信号に変
換し、ピン部Ｗ１の径信号として数値制御装置５０に出
力される。

【００２７】なお、ピン部Ｗ２側の定寸装置２３もピン
部Ｗ１側の定寸装置２２と同様な構成になっている。

【００２８】次に、砥石軸３２のテーパ補正装置３７の
構成を図３を参照して説明する。砥石軸３２の左側支承
部材３３の砥石台１６への取付け基部には、前後方向
（図３の左右方向）から切込み９０，９０を入れること
により、左側支承部材３３を前後方向（図３の左右方
向）に変位させる弾性可撓部９１が形成されている。ま
た、左側支承部材３３の背面には、上下方向のリニアガ
イド９２が固設され、このリニアガイド９２にフォーク
状滑動部材９３の基部９３ａが上下方向にスライド可能
に案内されている。

【００２９】図３に示すように、左側支承部材３３の後
方に対向して砥石台１６に形成した空洞部９４内には、
基端が砥石車３２と平行な軸ピン９５により上下方向に
回動可能に枢着したリンク９６が設けてあり、このリン
ク９６の揺動端は前記滑動部材９３に軸ピン９７により
回動可能に連結されている。また、滑動部材９３には、
上方に伸びる連結部９８が形成されている。

【００３０】砥石台１６の上面には、円筒状ブラケット
９９が前記連結部９８に対向して上下方向に固着され、
この円筒ブラケット９９の上端にはサーボモータ３８が
回転軸線を一致して固定されている。そして、円筒ブラ
ケット９９内に突出するサーボモータ３８の回転軸３８
ａは、円筒ブラケット９９内にその軸線方向に装着した
ボールねじ機構１００のねじ軸１００ａの上端に結合さ
れている。

【００３１】また、円筒ブラケット９９内には、昇降滑
動部材１０１が上下方向にスライド可能に、かつ回転が
拘束されて設けられており、この昇降滑動部材１０１の
上端には、ボールねじ機構１００のナット部材１００ｂ
が固定されている。さらに、昇降滑動部材１０１の下端
部は、前記連結部９８の上端部に軸ピン１０２によって
回動可能に連結されている。

【００３２】前記リンク９６は、テーパ補正送りがかけ
られていない原位置にあるときは、例えば、図３に示す
ように前下がりの傾斜位置にある。すなわち、軸ピン９
７の中心点Ｏ₂が軸ピン９５の中心点Ｏ₁より多少低い
位置にある。そして、中心点Ｏ₂が中心点Ｏ₁回りに回
動して、中心点Ｏ₁と水平になるまでの変位の水平成分
が最大補正範囲より多少大きくなるように、リンク９６
の長さ等の諸条件が設定されている。

【００３３】上記のように構成された砥石軸３２のテー
パ補正装置３７において、サーボモータ３８が所定量回
転すると、ボールねじ機構１００を介して昇降滑動部材
１０１が所定量だけ上昇する。これにより、軸ピン１０
２を介して滑動部材９３の連結部９８が上昇し、それに
応じてリンク９６が図３において反時計回りに回動する
と共に、滑動部材９３がリニアガイド９２上を上方に滑
動する。そのとき、軸ピン９７の中心点Ｏ₂が軸ピン９
５の中心点Ｏ₁回りに回動し、その変位の水平成分だけ
滑動部材９３が砥石軸３２の方向に前進し、リニアガイ
ド９２を介して砥石軸支承部材３３を前方に押圧する。

【００３４】それにより、砥石軸支承部材３３は、弾性
可撓部９１を支点にして傾動し、それに応じて砥石軸３
２の左側支承部材３３は、右側支承部材３４に対してサ
ーボモータ３８の所定量の回転分の補正量だけ変位し、
砥石軸３２はテーパ分だけ逆に傾動し、その結果、ピン
部の研削加工におけるテーパが除去される。

【００３５】次に、本実施例によるピン部研削加工の動
作を、図４および図５に示すフローチャートを参照して
説明する。まず、図４により、クランクシャフトＷの両
ピンＷ１，Ｗ２を同時に研削加工する場合の研削サイク
ルの全体について述べる。工作物であるクランクシャフ
トＷの両端のジャーナル部が主軸台１２，１３の偏心チ
ャック１４，１５により把持された状態で、入力装置５
３にある図略のスタートスイッチを押すと、両主軸台１
２，１３のサーボモータ（図示せず）は数値制御装置５
０により所定の速度に同期制御され、クランクシャフト
Ｗを、そのピン部の軸線を回転中心にして所定の速度で
回転させる。これと同時に砥石台１６の砥石駆動モータ
３６を起動し、砥石車３０，３１を数値制御装置５０か
らの指令値に応じた速度で回転させる。

【００３６】かかる状態において、入力装置５３にある
図略の研削サイクルボタンをオンすると、研削加工プロ
グラムがスタートし、この研削加工プログラムに従って
研削盤１０が制御される。すなわち、研削加工プログラ
ムがスタートすると、ＣＰＵ５１は駆動回路４１に早送
り指令信号を加えることにより、サーボモータ４０を早
送り駆動して砥石台１６を早送り前進させる（ステップ
Ｓ１）。さらに、ＣＰＵ５１から図略の流体圧制御部に
指令信号を与えて、該流体圧制御部を動作させることに
より、流体圧シリンダ装置６３を動作させ、レスト本体
６２を早送り前進させる（ステップＳ１）。このとき、
定寸装置用のシリンダ装置８１を前進動作し、定寸装置
２２，２３の測定レバーをピン部Ｗ１，Ｗ２の外周面に
直径方向から当接させる。

【００３７】次に、研削加工プログラムに従いＣＰＵ５
１から第１のレスト前進指令信号を駆動回路２０，２１
に与えることにより、レスト装置１７の左右のサーボモ
ータ１８，１９を回転させ、上部および下部ラム６４，
６５を指令値に応じた量前進させる（ステップＳ２）。
これにより、各シュー７７および８０をピン部Ｗ１（Ｗ
２）の外周面に当接させてピン部Ｗ１（Ｗ２）を砥石車
３０，３１と反対の側面および下面から支える。

【００３８】第１のレスト前進動作が完了すると、ＣＰ
Ｕ５１は第１の粗研指令信号を砥石台の駆動回路４１に
出力し、そのサーボモータ４０を駆動することにより、
砥石台１６を第１の粗研指令に応じた送り速度にて前進
させ、ピン部Ｗ１，Ｗ２を砥石車３０，３１により粗研
削する（ステップＳ３）。

【００３９】第１の粗研時に、右側の定寸装置２３また
は左側の定寸装置２２から出力される定寸信号が予め設
定した第１の定寸信号になったことがＣＰＵ５１で判定
されると、第１の粗研が完了する。そして、ＣＰＵ５１
は第２のレスト前進指令信号をレスト駆動回路２１，２
２に出力し、そのサーボモータ１８，１９を回転させる
ことにより、ラム６４，６５を第２のレスト前進指令に
応じた量前進させる（ステップＳ４）。すなわち、ピン
部Ｗ１，Ｗ２が第１の粗研により研削された量に相当す
る分、ラム６４，６５が前進させる。

【００４０】第２のレスト前進動作が完了すると、ＣＰ
Ｕ５１は第２の粗研指令信号を砥石台１６の駆動回路４
１に出力し、そのサーボモータ４０を回転させること
で、砥石台１６を第２の粗研指令に応じた送り速度にて
前進させ、ピン部Ｗ１，Ｗ２を砥石車３０，３１により
粗研削する（ステップＳ５）。

【００４１】第２の粗研時に、右側の定寸装置２３また
は左側の定寸装置２２から出力される定寸信号が予め設
定した第２の定寸信号に達したことがＣＰＵ５１で判定
されると、第２の粗研が完了する。次いで、ＣＰＵ５１
は第３のレスト前進指令信号をレスト駆動回路２１，２
２に出力し、そのサーボモータ１８，１９を回転させる
ことにより、ラム６４，６５を第３のレスト前進指令に
応じた量、即ち、第２の粗研により研削された加工量に
相当する分前進させる（ステップＳ６）。なお、テー
パ補正がなされない場合、図１における左側のピン部Ｗ
１の径は右側のピン部Ｗ２の径より大きい径に研削され
る。

【００４２】第３のレスト前進動作が完了した後は、ス
テップＳ７に進み、テーパ補正装置３７を数値制御装置
５０により制御することでテーパ１段送りを実行する。
すなわち、ＣＰＵ５１からテーパ１段送り指令信号を駆
動回路３９を通してサーボモータ３８に供給することに
より、サーボモータ３８を回転させる。これにより昇降
滑動部材１０１は上昇され、かつこれに連動して滑動部
材９３がリニアガイド９２に沿い上方にスライドすると
同時に、リンク９６を図３において反時計回りに所定角
度回動させる。

【００４３】その結果、回動角度に相当する水平力成分
が左側の砥石軸支承部材３３に作用し、該支承部材３３
は、その弾性可撓部９１を支点にして図３の右方へ傾動
する。これに応じて砥石軸３２は、右側の支承部材３４
を支点にして左側支承部材３３の傾動分だけクランクシ
ャフトＷ側へ傾動し、２つの定寸装置２２，２３から得
られるピン部Ｗ１，Ｗ２の外径差が所定の設定値になる
までピン部Ｗ１，Ｗ２の各外径が所定の寸法以下となっ
ていないか確認しつつ、砥石軸３２の１段目のテーパ補
正送りを行う。

【００４４】テーパ１段送り動作が完了した後は、ステ
ップＳ８に進み、ＣＰＵ５１から第１の精研指令信号を
砥石台１６の駆動回路４１に出力し、そのサーボモータ
４０を回転させることにより、砥石台１６を第１の精研
指令に応じた送り速度にて前進させ、ピン部Ｗ１，Ｗ２
を砥石車３０，３１により精研削する。

【００４５】第１の精研時に、右側の定寸装置２３また
は左側の定寸装置２２から出力される定寸信号が予め設
定した第３の定寸信号に達したことがＣＰＵ５１で判定
されると、第１の精研が完了し、次のステップＳ９に進
む。ステップＳ９では、ＣＰＵ５１から第４のレスト前
進指令信号をレスト駆動回路２１，２２に出力し、その
サーボモータ１８，１９を回転させることにより、ラム
６４，６５を第４のレスト前進指令に応じた量、すなわ
ち、第１の精研により研削された加工量に相当する分前
進させる。

【００４６】その後、ステップＳ１０に進み、ＣＰＵ５
１から最終テーパ補正送り指令信号を駆動回路３９に出
力してサーボモータ３８を回転させ、２つの定寸装置２
２，２３から得られるピン部Ｗ１，Ｗ２の外径差がなく
なるまで、ピン部Ｗ１，Ｗ２の各外径が所定の寸法以下
となっていないか確認しつつ、砥石軸３２に対し最終の
テーパ補正送りをかける。

【００４７】最終テーパ補正送り後は、ステップＳ１１
において、ＣＰＵ５１から第２の精研指令を駆動回路４
１に出力することにより、サーボモータ４０を回転させ
て砥石台１６を第２の精研指令に応じた送り速度で前進
させ、ピン部Ｗ１，Ｗ２を研削する。そして、第２の精
研削により、定寸装置２３（または定寸装置２２）から
の定寸信号が予め設定した第４の定寸信号に達したこと
がＣＰＵ５１で判定されると、次のステップＳ１１に進
み、同様にして第３の精研を実行する。

【００４８】第３の精研時に、定寸装置２３または定寸
装置２２の定寸信号が予め設定した第５の定寸信号に達
したことがＣＰＵ５１で判定されると、次のステップＳ
１３に進み、本実施例の特徴部分である第５のレスト前
進補正送りがＣＰＵ５１と制御プログラムによって実行
される。この詳細については後述する。

【００４９】そして、第５のレスト前進補正送り時に、
右側，左側の定寸装置２３，２２から出力される定寸信
号が予め設定した第５の定寸信号に達したことがＣＰＵ
５１で判定されるとステップＳ１４に進む。ステップＳ
１４では、ＣＰＵ５１からの微研指令信号によりサーボ
モータ４０を回転し、砥石台１６を微研指令に応じた送
り速度にて前進させることにより、ピン部Ｗ１，Ｗ２を
微研削する。

【００５０】上記微研時に、定寸装置２３または定寸装
置２２から出力される定寸信号が予め設定した第６の定
寸信号に達したことがＣＰＵ５１で判定されると、ステ
ップＳ１５に進み、スパークアウト研削を行う。そし
て、スパークアウト研削が終了することにより、１本目
のクランクピンの研削が完了し、次のクランクピンの研
削に待機する。

【００５１】次に、第５のレスト前進補正送りの動作を
図５に示すフローチャートに基づいて説明する。第５の
レスト前進補正送り用の制御プログラムがスタートする
と、ＣＰＵ５１から第５のレスト前進指令が左右の駆動
回路２０，２１に出力され、これにより左右のサーボモ
ータ１８，１９を回転させて、対応するラム６４，６５
を所定量前進させる（ステップＳ３１）。

【００５２】次のステップＳ３２では、微研完了定寸点
である第６の定寸信号が定寸装置２２，２３のいずれか
らか出力されることにより、第６の定寸信号ありがＣＰ
Ｕ５１で判定されると、微研に移行する。また、第６の
定寸信号がないと判定されたときはステップＳ３３に進
み、左側の定寸装置２２から第５の点寸信号が出力され
たかを判定する。

【００５３】ここで、左側の定寸装置２２に第５の定寸
信号がありと判定されると、ステップＳ３４に進み、Ｃ
ＰＵ５１から右側の駆動回路２１にレスト前進指令を与
え、右側のサーボモータ１９を回転することにより、右
側のレストラム６４，６５を予め定めた微小量前進させ
る。その後、次のステップＳ３５において、ピン部の研
削加工に伴い右側の定寸装置２３で測定されるピン部Ｗ
２の定寸信号が第５の定寸信号に達したかを判定する。

【００５４】ステップＳ３５において、右側の定寸装置
２３に第５の定寸信号がありと判定されたときは微研工
程に移行し、第５の定寸信号がないと判定されたときは
ステップＳ３６に進み、第６の定寸信号ありかを判定す
る。ここで、第６の定寸信号があると判定された場合は
微研工程に移行し、第６の定寸信号がないと判定された
場合はステップＳ３４に戻り、このステップＳ３４〜Ｓ
３６の処理を繰り返し実行する。

【００５５】一方、上記ステップＳ３３において、左側
の定寸装置２２に第５の定寸信号がないと判定された場
合はステップＳ３７に進み、右側の定寸装置２３から第
５の定寸信号が出力されたかを判定する。ここで、右側
の定寸装置２３に第５の定寸信号がないと判定されたと
きは定寸異常として処理する（ステップＳ３８）。ま
た、右側の定寸装置２３に第５の定寸信号がありと判定
されたときはステップＳ３９に進み、ＣＰＵ５１から左
側の駆動回路２０にレスト前進指令を与え、左側のサー
ボモータ１８を回転することにより、左側のレストラム
６４，６５を予め定めた微小量前進させる。その後、次
のステップＳ４０において、ピン部の研削加工に伴い左
側の定寸装置２２で測定されるピン部Ｗ１の定寸信号が
第５の定寸信号に達したかを判定する。

【００５６】ステップＳ４０において、左側の定寸装置
２２に第５の定寸信号がありと判定された場合は微研工
程に移行し、第５の定寸信号がないと判定されたときは
ステップＳ４１に進み、第６の定寸信号ありかを判定す
る。ここで、第６の定寸信号があると判定された場合は
微研工程に移行し、第６の定寸信号がないと判定された
場合はステップＳ３９に戻り、このステップＳ３９〜Ｓ
４１の処理を繰り返し実行する。

【００５７】上記のように本実施においては、第５のレ
スト前進補正送りにより、次の砥石台送り（微研）完了
点の定寸信号が他方の定寸時点でオンしていないかをチ
ェックし、オンしていなければ、第５の定寸信号がオン
していない方のレストのみを、第５の定寸信号がオンす
るまで微小量ずつ繰り返し前進させる構成にしたので、
クランクシャフトの剛性、砥石車の研削抵抗の差異など
により左と右のピン部の逃げ度合に差異があっても、両
ピン部Ｗ１，Ｗ２の外径寸法精度を保証できるととも
に、テーパ精度の安定性を得ることができる。

【００５８】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。この実施例は、テーパ補正送り中に一対のピン部Ｗ
１，Ｗ２の外径差の他に、一対のピン部Ｗ１，Ｗ２の外
径を管理することによって、一対のピン部Ｗ１，Ｗ２、
特に右側ピン部Ｗ２の径小発生を防止するためのもので
ある。また、テーパ補正送り量が多くなり過ぎることに
より、形状精度を確保するために必要となる所定の砥石
台送りによる研削送り量が確保できなくなることを防止
して、安定した形状精度を得るためのものである。例え
ば、予め設定したテーパが大き過ぎることにより、研削
サイクル初期のテーパ１段送り完了時点で、右側のピン
部Ｗ２が既に第３の精研完了点まで、仕上げられてしま
うことがある。

【００５９】そこで本実施例においては、図４に示すス
テップＳ７において、テーパ１段送りを単位量毎繰り返
し行い、単位量送りがなされた時で、一対の定寸装置２
２，２３から得られる一対のピン部Ｗ１，Ｗ２の外径差
の他に、一対のピン部Ｗ１，Ｗ２の外径を管理し、第１
の精研完了点である第３の定寸信号が右側の定寸装置２
３から出力されていることがＣＰＵ５１で判定されたな
らば、この時点でテーパ補正装置３７を一旦停止し、砥
石台１６を所定量後退させる。

【００６０】その後、前記テーパ１段送りで取り残した
テーパ分（一対の定寸装置２２，２３からの外径差に設
定値を差し引いた値）だけ、テーパ補正装置３７を作動
させることにより砥石軸３２の左側支承部材３３を前進
させる。このときのサーボモータ３８の駆動量は、メモ
リ５２に格納されている換算式（一対のピン部Ｗ１，Ｗ
２間の距離、リンク９６の長さ、ボールねじ機構１００
の減速比等を考慮して作られた式）に、一対の定寸装置
２２，２３からの外径差に設定値を差し引いた値を代入
することにより求められる。その後、第２の精研完了点
の定寸信号が得られるまで、設定砥石台１６を再前進さ
せる。

【００６１】上述のように、ピン部の研削加工状況に応
じてテーパ補正サイクルを付加することにより、クラン
クシャフトの２箇所のピン部を同時に研削加工するとき
のピン部の径小発生を防止でき、ピン部の外径寸法精
度、形状精度を保証することができる。なお、本発明
は、上記実施例に示す構成のものに限らず、請求項に記
載した範囲を逸脱しない限り、種々の変形が可能であ
る。また、本発明はクランクシャフトのピン部研削に限
らず、その他の工作物研削にも適用できる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
作物の回転軸線に対し傾動可能にした砥石車の砥石軸が
テーパ補正送り手段により、一対の加工面の外径差がな
くなるまでテーパ補正送りされた後もレスト部材の送り
によって各加工面を研削するときは、各加工面の定寸信
号の有無をチェックし、このうち、定寸信号のない方の
加工面に対応するレスト手段のレスト部材を定寸信号が
得られるまで前進させ、これにより加工面の外径寸法精
度を保証できるとともに、テーパ精度の安定性を確保す
ることができる。

【００６３】また、本発明においては、テーパ補正送り
中に加工面が予め定めた定寸以上に仕上げられた場合に
は、現在のテーパ補正送りを中断し、砥石台を所定量後
退させた後、上記テーパ補正送りの残りの分だけ砥石軸
を工作物側へ変位させる構成にしたから、工作物の加工
面が径小化するのを防止でき、加工面の外径寸法精度も
保証し得、かつ所定の砥石台送りによる研削送り量が確
保され、形状精度が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研削装置の一実施例を示す全体の
構成図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。

【図４】本実施例における研削サイクルの動作手順を示
すフローチャートである。

【図５】本実施例における第５レスト前進補正送りの動
作手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０研削盤１２，１３主軸台１４，１５偏心チャック１６砥石台１７レスト装置（レスト手段）１８，１９サーボモータ２２，２３定寸装置（定寸手段）３０，３１砥石車３２砥石軸３３，３４砥石軸支承部材３６砥石駆動モータ３７テーパ補正装置（テーパ補正送り手段）３８サーボモータ４０サーボモータ５０数値制御装置（第１および第２の制御手段）

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【手続補正書】

【提出日】平成５年４月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸線方向の異なる位置に少なくとも１対
の加工面を有する工作物を回転駆動する主軸台と、前記
各加工面に対応して回転駆動される少なくとも１対の砥
石車を有するとともに研削の初期段階で前記砥石車によ
り研削される各加工面がテーパを呈するように工作物の
回転軸線に対し傾動可能に設けた砥石車の砥石軸を有す
る砥石台と、前記工作物と砥石車とが互いに接離する切
込み方向に前記砥石台を移動させる駆動手段と、前記砥
石軸をその回転軸線と前記工作物の回転軸線とが平行す
る方向に変位させるテーパ補正送り手段と、前記駆動手
段により、前記砥石台を切込み方向に移動させて前記工
作物の各加工面を所定寸法に加工するにつれ該各加工面
を支えるレスト部材を工作物と当接する方向に移動させ
るレスト手段と、前記工作物の各加工面の径をそれぞれ
測定する定寸手段と、前記テーパ補正送り手段により前
記砥石軸が工作物の回転軸と平行する位置にテーパ補正
送りされた後のレスト部材送りによる加工面の研削時に
前記定寸手段により測定された各加工面の定寸信号をチ
ェックし、定寸信号が得られない方の加工面に対応する
レスト部材を定寸信号が得られるまで加工面に対し前進
させる制御手段とを備えてなる研削装置。
【請求項２】軸線方向の異なる位置に少なくとも１対
の加工面を有する工作物を回転駆動する主軸台と、前記
各加工面に対応して回転駆動される少なくとも１対の砥
石車を有するとともに研削の初期段階で前記砥石車によ
り研削される各加工面がテーパを呈するように工作物の
回転軸線に対し傾動可能に設けた砥石車の砥石軸を有す
る砥石台と、前記工作物と砥石車とが互いに接離する切
込み方向に前記砥石台を移動させる駆動手段と、前記砥
石軸をその回転軸線と前記工作物の回転軸線とが平行す
る方向に変位させるテーパ補正送り手段と、前記駆動手
段により、前記砥石台を切込み方向に移動させて前記工
作物の各加工面を所定寸法に加工するにつれ該各加工面
を支えるレスト部材を工作物と当接させるレスト手段
と、前記工作物の各加工面の径をそれぞれ測定する定寸
手段と、前記テーパ補正送り手段により前記砥石軸が途
中のテーパ補正送りされている時にいずれかの加工面が
予め定めた定寸以上に仕上げられたと判定されたとき
は、前記テーパ補正送りを停止し、前記砥石台を所定量
後退した後、前記テーパ補正送りの残りの分だけ前記テ
ーパ補正送り手段を制御して砥石軸を工作物方向へ変位
させ、前記定寸装置から次の定寸信号が得られるまで砥
石台を前進させる制御手段とを備えてなる研削装置。