(57)【要約】      （修正有）【課題】小さい断面を伴う丸くない部分を有する細長い加工対象物の信頼できる経済的な機械加工方法を提供する。【解決手段】研削機械によって加工対象物１を機械加工するための方法であり、その方法は、加工対象物を回転し、第１の軸４に沿って第１の研磨車に向かって並進するステップと、研磨車６を、第２の軸６１を中心として回転し、研磨車が加工対象物の周辺部を研削するように研磨車を第３の軸６２に沿って並進するステップとを含み、研磨車は、第３の軸に沿って並進した時のある位置で位置決めされ、並進における位置は、加工対象物の位置と、第１の軸を中心とする加工対象物の角度位置との関数として決定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸（４）を中心として加工対象物（１）を回転するように配置され、前記第１の軸（４）に沿って並進されるスピンドル（３）と、前記加工対象物（１）の周辺部を機械加工するなどのために、第２の軸（６１）を中心として回転し、前記第２の軸（６１）に対して斜めまたは垂直である第３の軸（６２）に沿って並進するように配置される第１の研磨車（６）とを備える研削機械によって、前記加工対象物（１）を機械加工するための方法であって、
前記加工対象物（１）を前記第１の軸（４）を中心として回転し、前記加工対象物（１）を前記第１の軸（４）に沿って前記第１の研磨車（６）に向かって並進するステップと、
前記第１の研磨車（６）を、前記第２の軸（６１）を中心として回転し、前記第１の研磨車（６）が前記加工対象物（１）の周辺部（１０３）を機械加工するように前記第１の研磨車（６）を前記第３の軸（６２）に沿って並進するステップと
を含み、
前記第１の研磨車（６）は前記第３の軸（６２）に沿って並進され、
前記第３の軸（６２）に沿う前記第１の研磨車（６）の並進における位置が、
前記第１の軸（４）に沿う前記加工対象物（１）の位置と、
前記第１の軸を中心とする前記加工対象物（１）の角度位置と
の関数として決定される、方法。
【請求項２】
前記研削機械は、前記加工対象物（１）の周辺部を機械加工するなどのために、第４の軸（７１）を中心として回転し、前記第４の軸（７１）に対して斜めまたは垂直である第５の軸（７２）に沿って並進するように配置される第２の研磨車（７）をさらに備え、
前記方法は、前記第２の研磨車（７）を前記第４の軸（７１）を中心として回転し、前記第２の研磨車（７）が、前記第２の研磨車（７）から遠位へと延びる前記加工対象物（１）の周辺部を機械加工するように前記第５の軸（７２）に沿って前記第２の研磨車（７）を並進するステップをさらに含み、
前記第２の研磨車（７）は前記第５の軸（７２）に沿って並進され、
前記第５の軸（７２）に沿う前記第２の研磨車（７）の並進における位置が、
前記第１の軸（４）に沿う前記加工対象物（１）の位置と、
前記第１の軸（４）を中心とする前記加工対象物（１）の角度位置と
の関数として決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の研磨車（６）および前記第２の研磨車（７）は、前記加工対象物（１）の実質的に同じ周辺部（１０３）を機械加工するように配置される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第３の軸（６２）に沿っての前記第１の研磨車（６）の並進における前記位置を決定するために使用される前記加工対象物の前記位置は、前記第５の軸（７２）に沿っての前記第２の研磨車（７）の並進における前記位置を決定するために使用される前記加工対象物（１）の前記位置と同じである、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記第３の軸（６２）に沿っての前記第１の研磨車（６）の並進における前記位置を決定するために使用される前記加工対象物（１）の前記角度位置は、前記第５の軸（７２）に沿っての前記第２の研磨車（７）の並進における前記位置を決定するために使用される前記加工対象物の前記角度位置と同じである、請求項２〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記第１の研磨車（６）および前記第２の研磨車（７）は、前記第３の軸（６２）および前記第５の軸（７２）が実質的に同軸となるように配置される、請求項２〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
前記第１の研磨車（６）および前記第２の研磨車（７）は、前記第２の軸（６１）および前記第４の軸（６２）が前記第１の軸（４）に対して実質的に平行となるように配置される、請求項２〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
前記加工対象物（１）は、機械加工される前記加工対象物の全体部分が前記第１および／または第２の研磨車（６、７）より遠位に延びるまで、前記第１の軸（４）に沿って前記案内支持部（５）に向かって並進される、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記加工対象物（１）は、前記第１の軸（４）に沿って前記第１および／または第２の研磨車（６、７）に向かってのみ並進される、請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
前記加工対象物（１）は、前記第１の軸（４）に沿って連続的に並進される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記加工対象物（１）は、所定の並進速度で、前記第１の軸（４）に沿って前記第１および／または第２の研磨車（６、７）に向かって並進される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記加工対象物（１）は、変化可能な並進速度で前記第１の軸（４）に沿って並進される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の研磨車（６）の並進における前記位置および／または前記第２の研磨車（７）の前記位置は、前記所定の並進速度または前記変化可能な並進速度の関数としてさらに決定される、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の研磨車（６）および／または前記第２の研磨車（７）の並進における位置を決定することは、前記加工対象物（１）の並進速度を選択するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記加工対象物（１）は、所定の回転速度で前記第１の軸（４）に沿って回転される、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
前記加工対象物（１）は、変化可能な回転速度で前記第１の軸（４）に沿って回転される、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の研磨車（６）の並進における前記位置および／または前記第２の研磨車（７）の前記位置は、前記所定の回転速度または前記変化可能な回転速度の関数としてさらに決定される、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の研磨車（６）および／または前記第２の研磨車（７）の並進における位置を決定することは、前記加工対象物（１）の回転速度を選択するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第３の軸（６２）および／または前記第５の軸（７２）は、前記第１の軸（４）に対して実質的に垂直である、請求項１〜１８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の研磨車（６）は、前記第３の軸（６２）に沿う並進において連続的な位置で並進される、および／または、前記第２の研磨車（７）は、前記第５の軸（７２）に沿う並進において、連続的な位置で並進され、
前記第１の研磨車（６）および／または前記第２の研磨車（７）は、
前記第１の軸（４）に沿う前記加工対象物（１）の位置と、
前記第１の軸（４）を中心とする前記加工対象物（１）の角度位置と
の関数として決定される、請求項１〜１９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２１】
前記研削機械は、前記第１の軸（４）に沿って前記スピンドルから遠位に離間され、前記加工対象物（１）の他端を滑動可能に支持するために配置される案内支持部（５）をさらに備え、前記第１の研磨車（６）および／または前記第２の研磨車（７）は、前記案内支持部（５）から遠位に延びる前記加工対象物（１）の周辺部（１０３）を機械加工するように配置される、請求項１〜２０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか一つに記載の、加工対象物を機械加工するための方法を実行するための研削機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象物、詳細には、小さい加工対象物を機械加工するための研削機械および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
未加工の一体鋳造品を機械加工することで複雑な輪郭とされた加工対象物または道具を製作するための信頼できてコスト効果のある手段に対する要求がある。
【０００３】
輪郭研削機械が、複数の直線および／または曲線で平行または相互に傾斜された表面または面、肩、凹所、溝、突起、および／または他の不規則性を伴う複雑な輪郭を有する加工対象物を研削するために、しばしば使用される。輪郭研削機械を使用するとき、研削される必要がある輪郭は、粗加工作業の間に粗研削工具で連続的に研削され、その後、仕上げ作業の間に仕上げ研削工具で研削される。投影システムで動作する光学的輪郭研削機械を使用するとき、機械加工の状況は、光学システムを用いて画像スクリーン上に拡大して投影され、加工対象物および機械加工工具のシルエットが、透明な紙における画像スクリーンへと置かれる加工対象物の図と比較され得る。しかしながら、輪郭研削機械（または光学的輪郭研削機械）を使用すると、特には研削手順の設定の間、所望の長手方向の形および断面の形を得るために、専門家による常時の検査に加えて、機械加工パラメータの連続的な補正を必要とする。さらに、このような研削機械は、研削作業の長手方向に対して負の傾斜を伴う長手方向の輪郭を有する加工対象物を研削するのには適していない。
【０００４】
特許文献１は、径方向に移動可能な砥石の対によって加工対象物の自由表面を研削するために、複数の加工対象物の先端を保持するように配置された研削機械を開示している。砥石は、加工対象物の全体の長手方向輪郭を同時に研削するような寸法とされている。連続的なあらかじめ定められた角度位置における加工対象物の回転によって、丸くない断面を有する加工対象物の機械加工を可能にしている。円錐形または丸められた長手方向の輪郭を有する加工対象物は、対応する補足の研磨車郭を有する砥石を研削機械に備え付けることで、機械加工できる。しかしながら、この研削機械は、相対する平行な端面を有し、具体的には、２〜１５ｍｍの断面の縁と１０〜８０ｍｍの長さとを有する特異的な円筒形とされた未加工の加工対象物を機械加工することはできる。
【０００５】
特許文献２は、カムシャフトのうちの複数のカムを研削するための機械加工方法を開示している。したがって、異なる大きさとされた砥石の結合が、カムシャフトの各々のカムの前に配置される。カムシャフトが回転されている間、砥石は、カムの全体の長手方向輪郭を同時に研削するように、カムの角度位置の関数で径方向に移動される。しかしながら、開示されている機械加工方法は、加工対象物の回転軸に対して平行な長手方向輪郭を有するだけの加工対象物を機械加工することに限られている。さらに、機械加工方法は、３５〜１５０ｍｍの間の半径を伴う凹状の表面を有する加工対象物において作業するのに適しているだけである。
【０００６】
特許文献３は、砥石の結合部によって、加工対象物の自由端を研削している間に加工対象物の端を保持および移動するために配置される研削機械を開示している。加工対象物が回転中に配置され、軸方向に並進されている間、砥石は、加工対象物の断面直径を局所的に変化させるために、加工対象物の自由部分の軸方向の位置の関数で加工対象物に向かって並進される。しかしながら、この研削機械は、丸い形とされた加工対象物を機械加工することができるだけである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１１９５６３５号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００８０６１５２８号明細書
【特許文献３】米国特許第５８６５６６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、研削機械と、既知の研削機械および機械加工方法の制約のない（少なくとも一部のない）研削機械および機械加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この課題は、請求項１の方法と、請求項２２の研削機械とを用いて達成される。
【００１０】
本解決策の利点は、先行技術の解決策に対して、丸くない断面を有する加工対象物のより信頼できる経済的な機械加工を提供することである。具体的には、本解決策は、小さい断面を伴う丸くない部分を有する細長い加工対象物の信頼できる経済的な機械加工を提供する。
【００１１】
本解決策の他の利点は、平行でない長手方向の輪郭を有する加工対象物、具体的には、既知の解決策に関する長手方向に凹状の輪郭を伴う部分を少なくとも有する加工対象物のより信頼できる経済的な機械加工を提供することである。
【００１２】
また、この解決策は、先行技術の研削機械および機械加工方法に対して、小さい断面を伴う中心のずれた末端部を有する細長い加工対象物の信頼できる経済的な機械加工をさらに提供する。具体的には、請求された解決策は、複数の凹状／凸状の輪郭を伴う中心のずれた末端部または丸くない断面を有する小さく細長い加工対象物の信頼できる経済的な機械加工をさらに提供する。
【００１３】
本発明は、例を用いて提供され、図によって示されている実施形態の記述の助けによって、より良く理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による研削機械の図を示している。
【図２】図１の研削機械の一部の詳細図である。
【図３】本発明による、加工対象物を機械加工するための方法の第１の実施形態の流れ図である。
【図４】本発明による、加工対象物を機械加工するための方法の第２の実施形態の流れ図である。
【図５】本発明による、加工対象物の移動と研磨車の移動との関係を示す図である。
【図６】本発明による、加工対象物の移動と研磨車の移動との関係の変形を示す図である。
【図７】本発明の研削機械および方法で有利に実現され得る加工対象物の一部の例を示す図である。
【図８】本発明の研削機械および方法で有利に実現され得る加工対象物の一部の例を示す図である。
【図９】本発明の研削機械および方法で有利に実現され得る加工対象物の一部の例を示す図である。
【図１０】本発明の研削機械および方法で有利に実現され得る加工対象物の一部の例を示す図である。
【図１１】本発明の研削機械および方法で有利に実現され得る加工対象物の一部の例を示す図である。
【図１２】本発明の研削機械および方法で有利に実現され得る加工対象物の一部の例を示す図である。
【図１３】本発明の研削機械および方法で有利に実現され得る加工対象物の一部の例を示す図である。
【図１４】本発明の研削機械および方法で有利に実現され得る加工対象物の一部の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１および図２は、本発明による加工対象物１を機械加工するための研削機械を示している。研削機械は、加工対象物１がスピンドル３によって把持されているときに第１の軸４を中心として回転され、第１の軸４に沿って並進され得るように、加工対象物１の一端１０１を把持するように配置されたスピンドル３を備えている。スピンドル３は、第１の軸４を中心として回転するように配置された回転可能なスピンドルであり得る。したがって、スピンドルは、研削機械の骨組２に対して、第１の軸４に沿って移動可能である主軸台９に搭載され得る。
【００１６】
加工対象物１は、例えば金属、合金、またはセラミックを含む、任意の研削可能な材料の未加工で円筒形の一体鋳造品であり得る。
【００１７】
研削機械は、第１の軸４に沿ってスピンドル３から遠位に離間された案内支持部５をさらに備えている。案内支持部は、加工対象物１の他方の端１０２の滑動可能な支持を提供し、つまり、案内支持部は、第１の軸４に対する他端１０２の実質的な径方向の移動を妨げるように構成されている。案内支持部５は、研削機械の骨組２に直接的に固定されてもよい。スピンドル３、主軸台９、および／または案内支持部５には、このような構成要素の第１の軸に沿っての手動、半自動、または全自動の位置合わせを提供する位置合わせ手段が備え付けられ得る。
【００１８】
研削機械は、加工対象物１の周辺部１０３を研削するなどのために、第２の軸６１を中心として回転し、第２の軸６１に対して斜めまたは垂直である第３の軸６２に沿って並進するように配置された第１の研磨車６をさらに備えている。
【００１９】
研磨車は、例えば丸い鋭利化された石または砥石といった、加工対象物の表面を機械加工することになっている操作可能な研磨輪郭を有する任意の種類の円板または円筒の形の工具であり得る。
【００２０】
実施形態では、研削機械は、加工対象物１の周辺部を研削するなどのために、第４の軸７１を中心として回転し、第４の軸７１に対して斜めまたは垂直である第５の軸７２に沿って並進するように配置された第２の研磨車７をさらに備えている。
【００２１】
第１の研磨車６および第２の研磨車７は、研磨輪郭６３、７３、つまり、第１の丸められた部分６３１、７３１と第２の実質的に平坦な部分６３２、７３２とを備える、加工対象物の表面を機械加工するのに適した研磨車の径方向部分を有する。
【００２２】
機械加工の類型論に依存して、第１の研磨車６および第２の研磨車７は、同じ寸法を有し得る、または、異なる寸法を有し得る（大きさ、丸められた部分、平坦な部分など）。さらに、第１の研磨車６および第２の研磨車７は、同じまたは異なる研磨の特徴（研磨材料、表面処理など）を有し得る。
【００２３】
好ましい実施形態では、研削機械は、コンピュータ化された数値制御研削機械（ＣＮＣ研削機械）である。したがって、研削機械は、半自動および／または全自動の加工対象物の機械加工を可能とするために、プログラム可能なデジタル制御装置１０を備え得る。装置１０は、研削機械の様々な構成要素の動作および移動、具体的には、加工対象物１の並進および回転と、第１の研磨車６および第２の研磨車７の並進とを駆動および制御するために、加工対象物の機械加工の技術的な仕様またはデジタル・モデルを取得および処理するように構成され得る。
【００２４】
図３において概略的に描写されている実施形態によれば、研削機械を用いて加工対象物１を機械加工するための方法は、加工対象物の他端１０２が案内支持部５において支持されるように、スピンドル３において加工対象物１の一端１０１を把持するステップ（図３におけるＳ１）を含んでいる。
【００２５】
方法は、さらに、所定の位置で加工対象物１を位置決めするステップを含んでいる（Ｓ２）。所定の位置は、骨組２、案内支持部５に対して、および／または、研削機械の三次元座標システムに対して、定められ得る。案内支持部５は、この座標システムの中心として用いられ得る。位置決めのステップ（Ｓ２）は、例えばスピンドル５および／または主軸台９を用いての、第１の軸４に沿っての加工対象物２の並進および／または第１の軸４を中心とした加工対象物２の回転を伴ってもよい。
【００２６】
方法は、第１の研磨車６を、骨組２、案内支持部５に対する所定位置、および／または、研削機械の三次元座標システムに対する所定位置に位置決めするステップ（Ｓ１０）をさらに含んでもよい。有利には、第１の研磨車６の研削輪郭６３は、スピンドル５と実質的に反対の方向で案内支持部５から延びる加工対象物１の部分を機械加工することができるように、案内支持部５のできるだけ近くで動作可能に位置決めされる。第１の研磨車６を所定位置に位置決めするステップ（Ｓ１０）は、加工対象物を位置決めするステップ（Ｓ２）と同時に、前に、または後に実行されてもよい。
【００２７】
さらなるステップ（Ｓ３）では、加工対象物１は、スピンドル５によって回転され、可及的に、第１の軸４に沿って案内支持部５に向けて並進で移動される。並進移動は、加工対象物を案内支持部５から遠位へとさらに延ばさせることになる。加工対象物１は、所定の回転速度で、または、変化可能な回転速度で、回転される。並進移動も、所定の並進速度で、または、変化可能な並進速度で、実施され得る。
【００２８】
さらなるステップ（Ｓ１１）において、第１の研磨車６は、案内支持部５から遠位に延びて第１の研磨車６と接触する加工対象物１の周辺部１０３を機械加工（研削）するなどのために、第２の軸６１を中心として回転され、可及的に第３の軸６２に沿って並進で移動される。
【００２９】
実施形態では、第１の研磨車６の並進移動は、第３の軸６２に沿う第１の研磨車の連続的な位置決めにおいて実施される（Ｓ１２）。そのため、第１の研磨車６の各々の位置は、第１の軸４に沿う加工対象物１の位置と、第１の軸４を中心とする加工対象物１の角度位置との関数として決定され得る（Ｓ１３）。
【００３０】
図４に示した好ましい実施形態では、研削機械は第２の研磨車７を備え、方法は、案内支持部５から遠位に延びて第２の研磨車７と接触する加工対象物１の周辺部１０３を機械加工（研削）するなどのために、第４の軸７１を中心として第２の研磨車７を回転し、可及的に、第５の軸７２に沿って並進で移動されるステップ（Ｓ２１）をさらに含む。
【００３１】
方法は、第２の研磨車７を、骨組２、案内支持部５に対する所定位置、および／または、研削機械の三次元座標システムに対する所定位置に位置決めするステップ（Ｓ２０）をさらに含んでもよい。有利には、第２の研磨車７の研削輪郭７３は、スピンドル５と実質的に反対の方向で案内支持部５から延びる加工対象物１の部分を機械加工することができるように、案内支持部５のできるだけ近くで動作可能に位置決めされる。第２の研磨車７を所定位置に位置決めするステップ（Ｓ２０）は、加工対象物を位置決めするステップ（Ｓ２）と同時に、前に、または後に実行されてもよい。
【００３２】
実施形態では、第２の研磨車７の並進移動は、第５の軸７２に沿う第２の研磨車の連続的な位置決めにおいて実施される（Ｓ２２）。そのため、第２の研磨車７の各々の位置は、第１の軸４に沿う加工対象物１の位置と、第１の軸４を中心とする加工対象物１の角度位置との関数として決定され得る（Ｓ２３）。
【００３３】
第２の研磨車７を回転および並進すること（Ｓ２１）は、加工対象物を回転および並進すること（Ｓ３）と、第１の研磨車６を回転および並進すること（Ｓ１１）と同時に実行されてもよい。
【００３４】
第２の研磨車７の各々の位置（ステップＳ２３）は、第１の軸４に沿う加工対象物１の位置と、第１の軸４を中心とする加工対象物１の角度位置との関数として決定され得る。
【００３５】
機械加工作業の類型に依存して、第１の研磨車６および第２の研磨車７は、２つの区別できる表面部１０５、１０６において、加工対象物１の実質的に同じ周辺部１０３を研削するように配置される。さらに、研磨車６、７は、同じ周辺部１０３において同時に動作するようにさらに構成され得る。
【００３６】
有利には、第１の研磨車６の位置の決定（Ｓ１３）のために使用される加工対象物１の位置は、第２の研磨車７の位置の決定（Ｓ２３）のために使用される加工対象物１の同じ位置である。
【００３７】
第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の位置の決定のために使用される加工対象物１の位置は、骨組２、案内支持部５、第１の研磨車６、第２の研磨車７、および／または、研削機械の三次元座標システムに対する第１の軸４に沿っての加工対象物１の相対的な位置であり得る。
【００３８】
第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の位置の決定のために使用される加工対象物１の位置は、第１の軸４に沿うスピンドル３の位置および／または主軸台９の位置によってさらに決定され得る。
【００３９】
第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の位置の決定のために使用される加工対象物１の位置は、第１の研磨車６および第２の研磨車７の次の位置決めの決定のときにおける加工対象物１の位置であってもよい。
【００４０】
代替で、第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の位置の決定のために使用される加工対象物１の位置は、第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の次の並進が計画または実行されるときに推定される（例えば、プログラム可能なデジタル制御装置１０によって実行されるプログラムによって計算される）加工対象物１の位置であり得る。
【００４１】
図５は、方法の好ましい実施形態の一部の詳細を示している。この実施形態では、第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の次の位置決めの決定（ステップＳ１３および／またはＳ２３）は、加工対象物１の所定の並進速度または変化可能な並進速度の関数である。第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の次の位置決めの決定は、例えば、次の位置決めの決定のときにおける速度の値、第１の研磨車６および／もしくは第２の研磨車７の計画された次の並進のときにおける推定速度の値、ならびに／または、このような速度の値の補間を考慮できる。
【００４２】
第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の位置の決定（Ｓ１３、Ｓ２３）のために使用される加工対象物１の並進速度は、骨組２、案内支持部５、第１の研磨車６、第２の研磨車７、および／または、研削機械の三次元座標システムに対する前記第１の軸４に沿っての加工対象物１の相対的な速度であり得る。
【００４３】
第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の位置の決定のために使用される加工対象物１の並進速度も、第１の軸４に沿うスピンドル３の並進速度および／または主軸台９の並進速度によって推定され得る（例えば、プログラム可能なデジタル制御装置１０によって実行されるプログラムによって計算される）。
【００４４】
第１の研磨車６の位置の決定のために使用される加工対象物１の角度位置は、第２の研磨車７の位置の決定（Ｓ２３）のために使用される加工対象物１の角度位置と同じであり得る。
【００４５】
第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の位置の決定のために使用される加工対象物１の角度位置は、第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の次の位置の決定のときにおける加工対象物１の角度位置であってもよい。
【００４６】
代替で、第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の位置の決定のために使用される加工対象物１の角度位置は、第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の次の並進が計画または実行されるときにおける推定された（例えば、プログラム可能なデジタル制御装置１０によって実行されるプログラムによって計算された）加工対象物１の角度位置であり得る。
【００４７】
第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の位置の決定のために使用される角度位置は、骨組２、案内支持部５、第１の研磨車６、第２の研磨車７、および／または、研削機械の三次元座標システムに対する加工対象物１の相対的な角度位置であり得る。
【００４８】
第１の研磨車および／または第２の研磨車の位置の決定のために使用される加工対象物１の角度位置は、第１の軸４を中心としたスピンドル３の角度位置によって、導き出され得る、または、最終的に置換され得る。
【００４９】
有利には、第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の次の位置の決定（Ｓ１３、Ｓ２３）は、図５に示しているように、加工対象物１の所定の角度速度または変化可能な角度速度の関数であり得る。
【００５０】
第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の次の位置の決定は、例えば、次の位置の決定のときにおける角速度の値、第１の研磨車および／もしくは第２の研磨車の計画された次の並進のときにおける予測された角速度の値、ならびに／または、このような角速度の値の補間を考慮できる。
【００５１】
図６は、方法の特に有利な実施形態を示している。この実施形態では、研削機械の構成要素の技術的および物理的な限定、加工対象物の材料および寸法の技術的および物理的な限定、ならびに／または、機械加工作業の類型の技術的および物理的な限定を考慮するために、第１の研磨車６および／または第２の研磨車７の次の位置の決定のステップ（Ｓ１３、Ｓ２３）は、加工対象物１の並進速度ＩＯ５および／または変化可能な角速度ＩＯ６を選択するステップを含む。したがって、加工対象物１の並進速度および／または変化可能な角速度は、選択された並進速度および／または回転速度（ステップＳ８およびＳ９）に従って変更される。
【００５２】
好ましくは、ステップＳ３の間、加工対象物１は、機械加工される加工対象物１の全体部分が案内支持部５から完全に延びることになるまで、第１の軸４に沿って案内支持部５に向かって並進される。次に、機械加工された加工対象物１は、スピンドル５から取り外され得る、または、第１の研磨車６および／または第２の研磨車７によって、もしくは、研削機械の専用の切断工具によって切断され得る。
【００５３】
既知の研削機械および／または方法による丸くない輪郭および／または平行でない長手方向の輪郭を有する細長い加工対象物１（つまり、典型的には１００を超え、５００を超えさえする、断面に対する長さの比）の実現は、加工対象物の自由部分の屈曲の危険性または破断の危険性にさえ曝されることが知られている。加工対象物の屈曲または破断は、加工対象物の自由端における研磨車の接触によって生じさせられる梃子の影響によって引き起こされる。加工対象物の自由部分の屈曲の危険性、または、さらには破断の危険性は、小さい断面を伴う部分を少なくとも有する加工対象物を機械加工する場合に、さらに高くなる。
【００５４】
具体的には、案内支持部から遠位に延びる加工対象物１の周辺部を研削することで、提案されている解決策は、機械加工の間に加工対象物を屈曲／破断する危険性を低減することを可能とし、したがって、先行技術に対して、このような加工対象物、特には、１つまたは複数の小さい直径の輪郭を有する加工対象物の、より経済的で効率の良い実現を提供する。
【００５５】
また、加工対象物を屈曲または破断する危険性をさらに低減するために、第１の研磨車６および第２の研磨車７は、同じ回転方向で回転し、同じ軸８に実質的に沿って並進で移動するように構成でき（つまり、第３の軸６２および第５の軸７２は実質的に同軸である）、前記軸８は、第１の軸４に対して実質的に垂直である（図２）。第１の研磨車６および第２の研磨車７は、反対の回転方向で回転するように構成されてもいる。
【００５６】
また、第１の研磨車６および第２の研磨車７は、同時および連続的な方法で、案内支持部５にできるだけ近づいて加工対象物１を機械加工するように配置され得る。この解決策は、全体の機械加工の動作の間、第１の軸４に沿う２つの接触部分１０５、１０６の各々の間との最大軸方向距離を制限することを可能にする。これは、周辺部１０３の小さい部分において、研磨車６、７によって加工対象物１に課される物理的な力の集中をもたらすと共に、これらの物理的な力の合計の結果生じる径方向のベクトル成分の補償をもたらす。
【００５７】
ここで開示されている方法は、全体の機械加工の動作の間、案内支持部５と、第１の軸４に沿うこれらの部分１０５、１０６の各々との間の最大軸方向距離を制限することを可能にする。これは、案内支持部５（梃子の支点として作用する）と、研磨車６、７の研削する力の各々の適用位置との間の最大距離の制限をもたらす。
【００５８】
ここで開示されている方法は、研磨車によって引き起こされる梃子の効果を研削作業全体にわたってさらに低減でき、小さい断面を伴う１つまたは複数の部分を有する小さく細長い加工対象物の信頼できる機械加工を許容する。
【００５９】
有利には、機械加工処理の間、加工対象物１は、第１の軸４に沿って、案内支持部５に向かってのみ並進される。したがって、加工対象物１は、１回の通過モードで、つまり、連続した動作で、機械加工される。方法は、双方向の通過モードに関する機械加工時間をさらに低減する。
【００６０】
好ましい実施形態では、加工対象物１は、第１の軸４に沿って案内支持部５に向かって、機械加工にわたってずっと連続的な方法で並進される。
【００６１】
したがって、加工対象物１の一部、特には、加工対象物のすでに部分的に機械加工された部分を屈曲または破断さえする危険性はさらに低減され、小さい断面を伴う１つまたは複数の部分を有する小さく細長い加工対象物のさらなるより信頼できる機械加工を許容する。
【００６２】
方法は、先行技術の方法に対して、ほとんどの非円筒形の工具の場合のように、全体として中心の外にある部分（つまり、断面が、研削される加工対象物１の長手方向中心軸と接触していない部分）を有する小さく細長い加工対象物１の信頼できる機械加工を提供する。
【００６３】
有利には、ここで開示されている研削機械および方法は、接触部分１０５、１０６を小さな実質的に点の形での接触部分１０５、１０６に制限するために、研削輪郭６３、７３の丸められた部分６３１、７３１だけが加工対象物１と接触するなどして構成されるように、さらに構成されてもよい。前記丸められた部分６３１、７３１の半径は、ゼロ（鋭利な縁）であってもよく、または、任意の適切な値を有してもよい。
【００６４】
したがって、研磨車は、加工対象物のすでに機械加工された部分との望ましくない接触を回避するために、平坦部分６３２、７３２が第１の軸４に対して斜めとなるように構成できる。平坦部分６３２、７３２は、第１の軸４と９０°の角度、または、任意の適切な角度を作ることができる。
【００６５】
本方法の利点は、研削の方向（つまり、案内支持部５からスピンドル３に向かう軸方向）に対して正に傾斜された長手方向の輪郭の容易な機械加工を提供するだけでなく、機械加工の方向に対して負に傾斜された長手方向の輪郭の容易な機械加工も提供することである。
【００６６】
したがって、本方法は、加工対象物の長手方向の輪郭の凸状部分および凹状部分の信頼できる機械加工を提供する。
【００６７】
図７〜図１２は、本研削機械および本方法を用いて製作された加工対象物１の例を示しており、符号１０８は、機械加工中の研削機械の回転の軸を指し示している。加工対象物は、既知の研削機械および方法との比較で、より経済的で信頼できる方法で製作され得る。
【００６８】
具体的には、図７は、多角形の断面を伴う端部、つまり、２０面の多角形の端部を有する加工対象物１の例を示している。
【００６９】
図８〜図１０は、細長い単一の中心のずれた部分を備える研削された加工対象物１の他の例を示している。その部分は、例えば、丸められた長方形の断面（図８）、正方形の断面（図９）、または、三角形の断面（図１０）といった、丸められていない断面を有し得る。さらに、このような部分は、小さい寸法（例えば、０．１ｍｍより小さい断面）と、例えば１００より大きいなど、重大な断面に対する長さの比（図８参照）とを有し得る。
【００７０】
既知の方法と対照的に、本方法は、図８および図９に示しているように、完全に中心の外にある部分を有する研削された加工対象物１を製作することを可能にする。
【００７１】
図１１〜図１３は、複数の中心のずれた端部を備える研削された加工対象物１の例を示している。
【００７２】
中心のずれた部分は、図１１および図１２に示しているように、小さな丸められていない断面を有し得る。
【００７３】
ここで開示されている方法の利点は、機械加工されている加工対象物において寸法の制限のないことである。例えば、約１００の縦横比で機械加工されている加工対象物は、０．１ｍｍの範囲、または、１０ｍｍもしくは１００ｍｍの範囲などにおける寸法を有し得る。
【００７４】
このような研削された加工対象物１の輪郭は、例えば、丸められた輪郭、または、図１２の加工対象物によって示されているような、（未加工の）加工対象物の長手方向軸に対して斜めの輪郭といった、平行でない長手方向の輪郭を伴う部分を有し得る。
【００７５】
既知の方法との比較において、本発明の方法は、丸められていない部分を、図１４によって示されているような凸状および凹状の長手方向の輪郭と組み合わせている加工対象物を製作することを可能にする。
【００７６】
本発明の方法は、研削される加工対象物を、より素早く、より経済的で信頼できる方法で、製作することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  加工対象物
１０１  加工対象物の第１の端
１０２  加工対象物の第２の端
１０３  加工対象物の周辺部
１０５  第１の研磨車の接触表面部分
１０６  第２の研磨車の接触表面部分
１０８  機械加工の回転軸
２  研削機械の骨組
３  スピンドル
４  回転および並進の軸
５  案内支持部
６  第１の研磨車
６１  第１の研磨車の回転軸
６２  第１の研磨車の並進軸
６３  第１の研磨車の研削輪郭
６３１  丸められた部分
６３２  平坦部分
７  第２の研磨車
７１  第２の研磨車の回転軸
７２  第２の研磨車の並進軸
７３  第２の研磨車の研削輪郭
７３１  丸められた部分
７３２  平坦部分
８  共通の研削軸
９  主軸台
１０  デジタル制御装置
Ｓ１  加工対象物を把持するステップ
Ｓ２  加工対象物を所定の位置で位置決めするステップ
Ｓ３  加工対象物を回転および並進するステップ
Ｓ４  加工対象物の位置を決定するステップ
Ｓ５  加工対象物の角度位置を決定するステップ
Ｓ６  加工対象物の並進速度を選択するステップ
Ｓ７  加工対象物の回転速度を選択するステップ
Ｓ８  加工対象物の並進速度を変化させるステップ
Ｓ９  加工対象物の回転速度を変化させるステップ
Ｓ１０  第１の研磨車を所定の位置で位置決めするステップ
Ｓ１１  第１の研磨車を回転および並進するステップ
Ｓ１２  第１の研磨車を連続した位置において並進するステップ
Ｓ１３  第１の研磨車の並進において位置を決定するステップ
Ｓ２０  第２の研磨車を所定の位置で位置決めするステップ
Ｓ２１  第２の研磨車を回転および並進するステップ
Ｓ２２  第２の研磨車を位置において並進するステップ
Ｓ２３  第２の研磨車の並進において位置を決定するステップ
ＩＯ１  加工対象物の位置
ＩＯ２  加工対象物の角度位置
ＩＯ３  加工対象物の並進速度
ＩＯ４  加工対象物の回転速度
ＩＯ５  選択された並進速度値
ＩＯ６  選択された回転速度値
【図１】
2020040208.tif 000003
【図２】
2020040208.tif 000004
【図３】
2020040208.tif 000005
【図４】
2020040208.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020040208.tif 000008
【図７】
2020040208.tif 000009
【図８】
2020040208.tif 000010
【図９】
2020040208.tif 000011
【図１０】
2020040208.tif 000012
【図１１】
2020040208.tif 000013
【図１２】
2020040208.tif 000014
【図１３】
2020040208.tif 000015
【図１４】
2020040208.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月4日(2019.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸を中心として加工対象物を回転するように配置され、第１の軸に沿って並進されるスピンドルと、加工対象物の周辺部を機械加工するために、第２の軸を中心として回転し、第２の軸に対して斜め又は垂直である第３の軸に沿って並進するように配置された第１の研磨車と、加工対象物の端部が第１の軸に沿って移動可能に加工対象物を支持するためスピンドルから遠位に配置された案内支持部とを備える研削機械によって、加工対象物を機械加工するための方法であって、
加工対象物を第１の軸を中心として回転し、加工対象物の端部が案内支持部から遠位に延在するように加工対象物を第１の軸に沿って案内支持部に向かって並進することと同時に、
第１の研磨車を、第２の軸を中心として回転し、第１の研磨車が加工対象物の周辺部を機械加工するように第３の軸に沿って並進するステップを含み、
第１の研磨車は第３の軸に沿って並進され、
第３の軸に沿う第１の研磨車の並進における位置が、第１の軸に沿う加工対象物の位置と、第１の軸を中心とする加工対象物の角度位置との関数として決定される、方法。
【請求項２】
研削機械は、加工対象物の周辺部を機械加工するために、第４の軸を中心として回転し、第４の軸に対して斜め又は垂直である第５の軸に沿って並進するように配置される第２の研磨車をさらに備え、
前記方法は、第２の研磨車を第４の軸を中心として回転し、第２の研磨車が、案内支持部から遠位に延在された加工対象物の周辺部を機械加工するように第５の軸に沿って第２の研磨車を並進するステップをさらに含み、
第２の研磨車は第５の軸に沿って並進され、
第５の軸に沿う第２の研磨車の並進における位置が、第１の軸に沿う加工対象物の位置と、第１の軸を中心とする加工対象物の角度位置との関数として決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１の研磨車及び第２の研磨車は、加工対象物の同じ周辺部を機械加工するべく配置される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第３の軸に沿っての第１の研磨車の並進における位置を決定するために使用される加工対象物の位置は、第５の軸に沿っての第２の研磨車の並進における位置を決定するために使用される加工対象物の位置と同じである、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
第３の軸に沿っての第１の研磨車の並進における位置を決定するために使用される加工対象物の角度位置は、第５の軸に沿っての第２の研磨車の並進における位置を決定するために使用される加工対象物の角度位置と同じである、請求項２から４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
第１の研磨車及び第２の研磨車は、第３の軸及び第５の軸が実質的に同軸となるように配置される、請求項２から５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
第１の研磨車及び第２の研磨車は、第２の軸及び第４の軸が第１の軸に対して実質的に平行となるように配置される、請求項２から６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
加工対象物は、機械加工される加工対象物の全体部分が案内支持部から遠位に延在するまで、第１の軸に沿って案内支持部に向かって並進される、請求項１から７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
加工対象物は、第１の軸に沿って第１の研磨車と、第２の研磨車との少なくとも一方に向かってのみ並進される、請求項１から８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
加工対象物は、第１の軸に沿って連続的に並進される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
加工対象物は、所定の並進速度又は変化可能な並進速度で、第１の軸に沿って第１の研磨車と、第２の研磨車との少なくとも一方に向かって並進される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第１の研磨車の並進における位置と、第２の研磨車の位置との少なくとも一方は、所定の又は変化可能な並進速度の関数としてさらに決定される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第１の研磨車と、第２の研磨車との少なくとも一方の並進における位置を決定することは、加工対象物の並進速度を選択するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
加工対象物は、所定の回転速度又は変化可能な回転速度で第１の軸に沿って回転される、請求項１から１３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
第１の研磨車の並進における位置と、第２の研磨車の位置との少なくとも一方は、所定の又は変化可能な回転速度の関数としてさらに決定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１の研磨車と、第２の研磨車との少なくとも一方の並進における位置を決定することは、加工対象物の回転速度を選択するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
第３の軸と、第５の軸との少なくとも一方は、第１の軸に対して垂直である、請求項１から１６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１８】
第１の研磨車は第３の軸に沿う並進において連続的な位置で並進されることと、第２の研磨車は第５の軸に沿う並進において連続的な位置で並進されることとの少なくとも一方を行い、
第１の研磨車と、第２の研磨車との少なくとも一方は、第１の軸に沿う加工対象物の位置と、第１の軸を中心とする加工対象物の角度位置との関数として決定される、請求項１から１７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一つに記載の、加工対象物を機械加工するための方法を実行するための研削機械。
【外国語明細書】
2020040208000001.pdf