(57)【要約】【課題】ワークの被加工部の外径を効率的に測定して全体の加工時間の短縮を図ることができる位相割出し方法及び研削方法を提供する。【解決手段】研削盤１は、先端検出部４１を有するタッチプローブ４０による上側及び下側の２箇所の接触検知時における主軸１２ａの回転角度及び先端検出部４１の位置を用いてワークＷの位相を割出すと共に、偏心部Ｗａと先端検出部４１との幾何学的関係に基づく演算により偏心部Ｗａの外径であるピン径ｒ１を求める。このピン径ｒ１を用いて粗研開始径ｘｓを設定して研削加工を実行することにより、早送り距離が長くなり且つ粗研距離が短くなることで、全体の加工時間の短縮を図ることができる。【選択図】図６
2020062698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心に対し偏心した被加工部を有するワークを主軸で回転動作させながら、前記回転軸心と交差する第１軸方向に相対送り動作する砥石台に支持された砥石車を接触させて前記被加工部を研削加工する研削盤において、前記ワークの位相を割出す方法であって、
前記ワークを前記主軸に取付ける取付け工程と、
前記砥石台に取付けられたタッチプローブの先端検出部及び前記主軸に取付けられた前記ワークの前記被加工部のうち、一方を複数箇所で待機させ且つ他方を前記一方へそれぞれ接近させる複数の相対移動工程と、
前記各相対移動工程の最中に、前記先端検出部が前記被加工部に接触したことをそれぞれ検知する複数の検知工程と、
前記複数箇所の接触検知時における前記主軸の回転角度及び前記先端検出部の位置を用いて前記ワークの位相を割出すと共に、前記被加工部と前記先端検出部との幾何学的関係に基づく演算により前記被加工部の外径を求める演算工程と、を備える位相割出し方法。
【請求項２】
前記演算工程は、前記先端検出部と前記被加工部とが接触した状態で、前記先端検出部の中心を通る前記第１軸方向に平行な第１直線と、前記被加工部の中心を通り且つ前記第１軸方向と前記回転軸心とに交差する第２軸方向に平行な第２直線と、前記被加工部の中心と前記先端検出部の中心とを通る第３直線とで形成される三角形の幾何学的関係に基づいて前記被加工部の外径を求める、請求項１に記載の位相割出し方法。
【請求項３】
前記複数の相対移動工程は、前記砥石台を相対送り動作後停止させて前記タッチプローブの前記先端検出部を複数箇所で待機させ且つ前記主軸を回転動作させて前記ワークの前記被加工部を前記先端検出部へそれぞれ接近させる、請求項１又は２に記載の位相割出し方法。
【請求項４】
前記複数の相対移動工程は、前記主軸を回転動作後停止して前記ワークの前記被加工部を複数箇所で待機させ且つ前記砥石台を送り動作させて前記タッチプローブの前記先端検出部を前記先端検出部へそれぞれ接近させる、請求項１又は２に記載の位相割出し方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の位相割出し方法の実施後に、前記砥石台を前記ワークに向かって早送りする早送り工程と、前記早送り工程以降に前記早送り工程よりも遅い速度で前記砥石台を送りながら前記被加工部の研削を行う少なくとも一つの研削加工工程と、を実施する研削方法であって、
前記演算工程で求められた前記被加工部の外径を用いて、前記研削加工工程開始時の前記砥石台の送り位置を研削開始径として設定する研削開始径設定工程を有する、研削方法。
【請求項６】
前記演算工程で割出した前記ワークの位相に基づいて求められるずれ角度分だけ前記主軸を回転させて位相を補正する位相補正工程を備える請求項５に記載の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相割出し方法及び研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークとしてのクランクシャフトを、ジャーナル中心と一致する主軸の回転軸心回りに回転させ、砥石車を支持する砥石台を、回転位相に応じてワークに対する切り込み方向に相対移動させて、回転軸心から偏心したクランクピンを研削する研削盤が用いられている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００３】
このような研削盤によるクランクシャフトの加工では、砥石台の早送り後に、空研、粗研、精研、微研等の研削モードが順次実行される。そして、粗研開始径、すなわち、空研後に粗研を開始するときの砥石台の送り位置を、前加工におけるクランクピンの取り代の最大値や、クランプによるワークの曲がりやたわみに起因する振れの最大値に基づいて決定している。これにより、早送りや空研の途中で砥石車がワークに干渉して、砥石車が破損したり、焼けが発生したりしないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１６０６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、加工対象のクランクピンの実際の外径よりも粗研開始径が大きめに設定されて粗研送りが実行されるため、粗研に要する時間が必要以上に長くなっているという課題がある。一方、クランクピンの正確な外径を用いて粗研開始径を設定すれば粗研加工の時間短縮は可能となるが、位相の割出しとは別にクランクピンの外径測定を行う工程を追加すると、全体の加工時間の短縮につながらず、却って加工時間が長くなってしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、ワークの被加工部の外径を効率的に測定して全体の加工時間の短縮を図ることができる位相割出し方法及び研削方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る位相割出し方法は、回転軸心に対し偏心した被加工部を有するワークを主軸で回転動作させながら、前記回転軸心と交差する第１軸方向に相対送り動作する砥石台に支持された砥石車を接触させて前記被加工部を研削加工する研削盤において、前記ワークの位相を割出す方法である。
【０００８】
そして、位相割出し方法は、前記ワークを前記主軸に取付ける取付け工程と、前記砥石台に取付けられたタッチプローブの先端検出部及び前記主軸に取付けられた前記ワークの前記被加工部のうち、一方を複数箇所で待機させ且つ他方を前記一方へそれぞれ接近させる複数の相対移動工程と、前記各相対移動工程の最中に、前記先端検出部が前記被加工部に接触したことをそれぞれ検知する複数の接触検知工程と、前記複数箇所の接触検知時における前記主軸の回転角度及び前記先端検出部の位置を用いて前記ワークの位相を割出すと共に、前記被加工部と前記先端検出部との幾何学的関係に基づく演算により前記被加工部の外径を求める演算工程と、を備える。
【０００９】
この方法によれば、タッチプローブを用いて複数箇所で被加工部を接触検知した後、複数箇所の接触検知時における主軸の回転角度及び先端検出部の位置を用いてワークの位相を割出すと共に、被加工部と先端検出部との幾何学的関係に基づく演算により被加工部の外径を求めるので、外径測定のための動作を別途実行することなく、効率的に被加工部の外径の測定結果を得ることができるという効果を奏する。そして、被加工部の外径の測定結果を用いて研削加工を行うことにより、位相割出しから研削加工完了までの全体時間の短縮化を図ることができるという効果を奏する。
【００１０】
本発明に係る研削方法は、位相割出し方法の実施後に、前記砥石台を前記ワークに向かって早送りする早送り工程と、前記早送り工程以降に前記早送り工程よりも遅い速度で前記砥石台を送りながら前記被加工部の研削を行う少なくとも一つの研削加工工程と、を実施する研削方法であって、前記演算工程で求められた前記被加工部の外径を用いて、前記研削加工工程開始時の前記砥石台送り位置を研削開始径として設定する研削開始径設定工程を有する。
【００１１】
この方法によれば、演算工程で求められた被加工部の外径を用いて、研削加工工程開始時の砥石台送り位置を研削開始径として設定するので、ワークの前加工における精度によって決まる被加工部の最大外径を研削開始径とする場合と比較して研削開始径を小さく設定できる。よって、研削開始径が小さくなる分だけ、砥石台の早送り距離を長くすることで、加工時間全体の短縮化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る研削盤の全体構成を示す平面図である。
【図２】第１実施形態に係る計測装置を示す側面図である。
【図３】第１実施形態に係る計測装置を示す正面図である。
【図４】第１実施形態に係るＣＮＣ装置を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係る研削方法の全体の流れを示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る接触検知工程の流れを示すフローチャートである。
【図７】図６のＳ２１における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図８】図６のＳ２２における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図９】図６のＳ２３における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図１０】図６のＳ２４〜Ｓ２７における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図１１】図６のＳ２８〜Ｓ２９における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図１２】図６のＳ３０における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図１３】図６のＳ３１〜Ｓ３４における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図１４】図６のＳ３５における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図１５】計測装置及びタッチプローブを軸心方向から見た模式図であって、第１実施形態に係る演算工程を説明するための説明図である。
【図１６】図１５において偏心部及びタッチプローブを拡大して示す模式図である。
【図１７】第１実施形態に係る研削工程の流れを示すフローチャートである。
【図１８】第１実施形態に係る研削工程における時間経過と砥石切込位置との関係を示すグラフである。
【図１９】第２実施形態に係る接触検知工程の流れを示すフローチャートである。
【図２０】図１９のＳ１２３における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図２１】図１９のＳ１２４〜Ｓ１２７における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図２２】図１９のＳ１３０における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図２３】図１９のＳ１３１〜Ｓ１３４における計測装置及びワークを軸心方向から見た模式図である。
【図２４】計測装置及びタッチプローブを軸心方向から見た模式図であって、第２実施形態に係る演算工程を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の位相割出し方法及び研削方法を実施する研削盤の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（１．第１実施形態）
（１−１．研削盤１の全体構成）
第１実施形態の研削盤１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る研削盤１の全体構成を示す平面図である。研削盤１は、ワークＷを加工するための研削盤である。ワークＷは、軸状部材であって、被加工部である偏心部Ｗａを有する。偏心部Ｗａは、ワークＷの回転軸心に対して偏心した軸心を中心とした部位である。特に、偏心部Ｗａは、円筒状外周面を有し、偏心部Ｗａの中心軸心が、ワークＷの回転軸心に対して偏心している。
【００１４】
本実施形態においては、ワークＷとして、クランクシャフトを例に挙げる。ただし、ワークＷは、クランクシャフトに限られるものではない。クランクシャフトであるワークＷは、偏心部Ｗａとしてクランクピンを備える。図１においては、例えば、クランクシャフト（ワークＷ）は、被加工部である４個のクランクピン（偏心部Ｗａ）を備える。クランクシャフトの回転軸心は、クランクジャーナルの中心軸心に一致する。研削盤１は、ワークＷを回転軸心であるＣ軸回りに回転しながら、偏心部Ｗａであるクランクピンの外周面を研削加工する。
【００１５】
研削盤１は、砥石台トラバース型を例示する。ただし、研削盤１は、テーブルトラバース型を適用することもできる。研削盤１は、円板状の砥石車１７を１個だけ備える構成を例示するが、２個の砥石車１７を備える構成を適用することもできる。
【００１６】
研削盤１は、ベッド１１、主軸台１２、チャック１３、心押台１４、トラバースベース１５、砥石台１６、砥石車１７、計測装置１８、駆動部２０、及び、ＣＮＣ装置６０を備えて構成される。
【００１７】
ベッド１１は、設置面上に載置されている。ベッド１１の上面には、Ｚ軸方向に延びるガイドレール１１ａが形成されている。ベッド１１の上面には、Ｚ軸方向に平行な方向に延びるボールねじ１１ｂ、及び、ボールねじ１１ｂを回転駆動するＺ軸送り用モータ１１ｃが設けられている。
【００１８】
主軸台１２は、ワークＷを回転可能に支持する支持装置として機能する。主軸台１２は、は、ベッド１１の上面において、第１軸方向としてのＸ軸方向の手前側且つＺ軸方向の一端側（前端側）に設けられている。主軸台１２は、Ｃ軸回りに回転可能な主軸１２ａ、主軸１２ａを回転駆動する主軸モータ１２ｂ、及び主軸モータ１２ｂの回転位相を出力する主軸エンコーダ１２ｃを備える。主軸１２ａは、ワークＷの一端の中心を支持する主軸センタ１２ｄを備える。主軸センタ１２ｄは、主軸１２ａと主軸モータ１２ｂの内径側中心に設けられ、図略の支持筒を経て主軸台１２に回転不能に設けても良い。
【００１９】
チャック１３は、主軸１２ａの端面に設けられており、主軸モータ１２ｂによって回転駆動される。チャック１３は、ワークＷの一端の外周面を把持する。つまり、チャック１３は、主軸１２ａと共に、ワークＷを回転可能に支持した状態で回転する。
【００２０】
心押台１４は、ベッド１１の上面において、主軸台１２に対してＺ軸方向に対向する位置、すなわち、Ｘ軸方向の手前側（図１の下側）且つＺ軸方向の他端側（図１の左側）に設けられている。心押台１４は、ワークＷの他端の中心を支持する心押センタ１４ａを備える。なお、心押センタ１４ａは、ワークＷと共に回転するように設けられてもよいし、回転せずにワークＷに対して滑るように設けられてもよい。
【００２１】
トラバースベース１５は、ガイドレール１１ａ上にＺ軸方向に移動可能に設けられる。トラバースベース１５は、ボールねじ１１ｂのナットに固定されており、Ｚ軸送り用モータ１１ｃの駆動によりＺ軸方向に移動する。トラバースベース１５の上面には、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に延びるガイドレール１５ａが形成されている。トラバースベース１５の上面には、Ｘ軸方向に平行な方向に延びるボールねじ１５ｂ、ボールねじ１５ｂを回転駆動するＸ軸送り用モータ１５ｃ、及びＸ軸送り用モータ１５ｃの回転位相を出力するＸ軸エンコーダ１５ｄを備える。また、トラバースベース１５は、Ｘ軸方向のボールねじ１５ｂ及びＸ軸送り用モータ１５ｃによる駆動に換えて、リニアモータによる駆動としてもよい。
【００２２】
砥石台１６は、トラバースベース１５のガイドレール１５ａ上に、ワークＷに対する砥石車１７の切り込み方向であるＸ軸方向に直線移動可能に設けられる。砥石台１６は、Ｘ軸送り用モータ１５ｃの回転駆動によりＸ軸方向に移動する。砥石台１６は、工具としての円板状の砥石車１７を、Ｚ軸回りに回転可能に支持する。砥石台１６は、砥石車１７における研削部位を露出させつつ、他の部位を被覆するカバー１６ａを備える。さらに、砥石台１６は、砥石車１７を回転駆動する砥石回転用モータ１６ｂ、及びＡＥセンサ１６ｃを備える。ＡＥセンサ１６ｃは、ワークＷと砥石車１７との接触によって発生するＡＥ（Acoustic Emission）波を検出し、検出信号をＣＮＣ装置６０に出力する。
【００２３】
計測装置１８は、砥石台１６の前面（図１の下側）に設けられており、ワークＷの計測、具体的には位相の割出しや偏心部Ｗａの外径の計測に用いられる。計測装置１８の詳細な構成については、後述する。
【００２４】
駆動部２０は、ＣＮＣ装置６０からの制御指令に基づいて、上述した各モータを駆動する駆動回路であり、砥石回転用モータ駆動回路２１と、Ｘ軸送り用モータ駆動回路２２と、Ｚ軸送り用モータ駆動回路２３と、主軸モータ駆動回路２４と、タッチプローブ用モータ駆動回路２５とを備える。
【００２５】
砥石回転用モータ駆動回路２１は、砥石回転用モータ１６ｂを回転駆動し、砥石車１７を回転させる。Ｘ軸送り用モータ駆動回路２２は、Ｘ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動し、砥石台１６を砥石車１７のワークＷに対する切り込み方向であるＸ軸方向に移動させ、主軸エンコーダ１２ｃの出力を入力してＸ軸送り用モータ１５ｃをフィードバック制御し、ＣＮＣ装置６０へ砥石台１６のＸ軸方向の位置信号を出力する。Ｚ軸送り用モータ駆動回路２３は、Ｚ軸送り用モータ１１ｃを回転駆動し、トラバースベース１５をＺ軸方向に移動させる。主軸モータ駆動回路２４は、主軸モータ１２ｂを回転駆動し、主軸１２ａと共にワークＷをＣ軸回りに回転させ、主軸エンコーダ１２ｃの出力を入力して主軸モータ１２ｂをフィードバック制御し、ＣＮＣ装置６０へ主軸１２のＣ軸回りの位相信号を出力する。タッチプローブ用モータ駆動回路２５は、タッチプローブ用モータ５１を回転駆動し、平行リンク機構３０の第１リンク部材３１を回転させてタッチプローブ４０の姿勢を変化させ、リンクエンコーダ５３の出力を入力してタッチプローブ用モータ５１をフィードバック制御し、ＣＮＣ装置６０へ第１リンク部材３１の位相信号φを出力する。
【００２６】
（１−２．計測装置１８の詳細構成）
計測装置１８の詳細構成について図２及び図３を参照して説明する。計測装置１８は、砥石台１６における砥石車１７に隣接する端面に設けられている。ここで、図２において、砥石車１７の回転軸心をＴｃとし、ワークＷの回転軸心をＷｃとする。そして、回転軸心Ｗｃ，Ｔｃとが、Ｘ軸方向に離間しており、回転軸心Ｗｃ，Ｔｃを通る平面が、Ｘ−Ｚ平面となる。
【００２７】
計測装置１８は、平行リンク機構３０と、タッチプローブ４０と、タッチプローブ駆動装置５０とを備える。平行リンク機構３０は、図２に示すように、砥石台１６の端面に、ワークＷの回転軸心Ｗｃに平行な軸心３１ｃ１，３２ｃ１回りに揺動可能に設けられている。平行リンク機構３０は、第一リンク部材３１、第二リンク部材３２及び連結部材３３を備える。
【００２８】
第一リンク部材３１は、図示しない軸受により、砥石台１６の端面に回転可能に設けられている。第一リンク部材３１の回転軸心３１ｃ１は、ワークＷの回転軸心Ｗｃに平行であって、回転軸心Ｗｃ，Ｔｃを通るＸ−Ｚ平面より上方に位置する。第一リンク部材３１は、基端から先端に向かって細くなるような長尺状に形成されている。これにより、第一リンク部材３１は、揺動に伴って生じるモーメントに対応する剛性を有する。従って、第一リンク部材３１は、撓み変形が生じることを抑制される。
【００２９】
第二リンク部材３２は、図示しない軸受により、砥石台１６の端面に回転可能に設けられている。第二リンク部材３２の回転軸心３２ｃ１は、第一リンク部材３１の回転軸心３１ｃ１に平行であって、回転軸心３１ｃ１の第２軸方向としてのＹ軸方向上方に位置する。第二リンク部材３２は、第一リンク部材３１と同形状に形成される。つまり、第二リンク部材３２は、基端から先端に向かって細くなるような長尺状に形成されている。これにより、第二リンク部材３２は、第一リンク部材３１と同様に、揺動に伴って生じるモーメントに対応する剛性を有する。従って、第二リンク部材３２は、撓み変形が生じることを抑制される。
【００３０】
連結部材３３は、図示しない軸受により、第一リンク部材３１の先端における回転軸心３１ｃ２及び第二リンク部材３２の先端における回転軸心３２ｃ２に回転可能に支持されている。ここで、連結部材３３の回転軸心３１ｃ２，３２ｃ２の離間距離は、第一リンク部材３１の回転軸心３１ｃ１と第二リンク部材３２の回転軸心３２ｃ１との離間距離に等しい。従って、回転軸心３１ｃ１，３２ｃ１，３２ｃ２，３１ｃ２を結ぶ四角形は、全ての姿勢において、常に平行四辺形となる。つまり、第一リンク部材３１と第二リンク部材３２とは、常に平行な状態を維持しつつ、砥石台１６に対して揺動する。従って、連結部材３３は、常に、Ｙ軸方向に延びる姿勢を維持する。
【００３１】
タッチプローブ４０は、平行リンク機構３０の連結部材３３に取り付けられ、球状の先端検出部４１を備える。平行リンク機構３０の第一リンク部材３１及び第二リンク部材３２が揺動することに連動して、タッチプローブ４０も、砥石台１６に対して揺動する。このとき、連結部材３３に取り付けられているタッチプローブ４０は、平行リンク機構３０の位置に関わりなく、常に同一の姿勢（所定方向に延びる状態）を維持する。
【００３２】
ここで、タッチプローブ４０は、砥石台１６の直線移動方向（Ｘ軸方向）に交差する方向に延びるように設けられている。より詳細には、タッチプローブ４０は、Ｙ軸方向、すなわち砥石台１６の直線移動方向（Ｘ軸方向）に直交する方向に延びるように設けられている。つまり、平行リンク機構３０が揺動する際に、タッチプローブ４０は、常にＹ軸方向に延びる姿勢を維持する。
【００３３】
また、タッチプローブ４０は連結部材３３に取り付けられているため、球状の先端検出部４１の軌跡４１ａは、ワークＷの回転軸心Ｗｃに平行な軸心Ｐｃ回りに揺動する。つまり、先端検出部４１は、ワークＷの回転軸心Ｗｃ（Ｚ軸方向）に直交するＸ−Ｙ平面上を、回転軸心Ｐｃを中心とした円弧状に移動する。換言すると、先端検出部４１は、Ｘ−Ｙ平面上を二次元的に移動する。特に、先端検出部４１の回転軸心Ｐ３は、砥石車１７の回転軸心ＴｃとワークＷの回転軸心Ｗｃとを通る平面上に、回転軸心Ｗｃ，Ｔｃに平行に設けられている。
【００３４】
タッチプローブ駆動装置５０は、図３に示すように、タッチプローブ用モータ５１及び減速機５２を備える。リンクエンコーダ５３、タッチプローブ用モータ５１及び減速機５２は、同軸上に配置されており、第一リンク部材３１の回転軸心３１ｃ１に一致する。そして、タッチプローブ用モータ５１の回転を減速機５２で減速して第一リンク部材３１を回転駆動する。つまり、タッチプローブ用モータ５１の駆動により、第一リンク部材３１が回転軸心３１ｃ１回りに回転する。そして、第一リンク部材３１が第二リンク部材３２及び連結部材３３と共に平行リンク機構３０を構成することにより、第二リンク部材３２及び連結部材３３が、第一リンク部材３１に従動する。結果として、タッチプローブ用モータ５１の駆動が、タッチプローブ４０を揺動させ、リンクエンコーダ５３の出力はタッチプローブ用モータ駆動回路２５を経てＣＮＣ装置６０へ第１リンク部材３１の位相信号φとして出力する。
【００３５】
（１−３．ＣＮＣ装置６０の構成）
次に、ＣＮＣ装置６０の構成について、図４を参照しつつ説明する。図４は、第１実施形態に係るＣＮＣ装置６０を示すブロック図である。ＣＮＣ装置６０は、駆動部２０へ制御指令を行うコンピュータ数値制御装置であって、図４に示すように、ＮＣプログラム記憶部６１と、データ記憶部６３と、プロフィール演算部６４と、制御部６５と、表示部６６とを備えて構成される。
【００３６】
ＮＣプログラム記憶部６１は、ＮＣプログラムを記憶する記憶領域であって、ワークＷを加工するためのＮＣプログラムを外部から入力して登録、すなわち記憶する。ＮＣプログラムは、一文字のアルファベットと、それに続く数字とからなるコードを含むものであり、主軸の移動や座標系の設定などを処理するためのＧコードがコードの一つとして含まれる。Ｇコードには、早送りを示すコードＧ００、加工送りを示すコードＧ０１や、プロフィール演算を示すＧ１０６等が含まれる。データ記憶部６３は、加工制御に用いる各種のデータを記憶する記憶領域である。
【００３７】
プロフィール演算部６４は、ＮＣプログラムに基づき、プロフィールデータを演算する。プロフィールデータは、ワークＷの回転軸心Ｗｃの回転位相θ（例えば、１度毎の角度位置）と、各回転位相に対応する砥石車１７の移動位置（回転軸心Ｗｃと砥石軸心Ｔｃとの心間距離ｘｔ）とを定義する点群データである。
【００３８】
そして、制御部６５は、プロフィールデータに基づいて駆動部２０の各駆動回路を制御する。すなわち、Ｚ軸送り用モータ駆動回路２３によりＺ軸送り用モータ１１ｃを回転駆動してトラバースベース１５をＺ軸方向に移動させ、砥石車１７を偏心部Ｗａであるクランクピンに対向させる。また、主軸モータ駆動回路２４により主軸モータ１２ｂを回転駆動して主軸１２ａと共にワークＷをＣ軸回りに回転させる。また、プロフィールデータに基づいて、ワークＷの回転軸心である主軸１２ａを回転させ、Ｘ軸送り用モータ駆動回路２２によりＸ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動して砥石台１６をＸ軸方向へ移動させる。そして、砥石回転用モータ駆動回路２１により砥石回転用モータ１６ｂを回転駆動して砥石車１７を回転させることにより偏心部Ｗａであるクランクピンの研削加工が行われる。
【００３９】
また、制御部６５は、各部のエンコーダ出力に基づいて位置や位相を演算する位置演算部６５ａと、位置演算部６５ａで演算した位置や位相のデータを記憶する位置データ記憶部６５ｂとを備える。表示部６６は、位置データ記憶部６５ｂに記憶された砥石台１６の位置、主軸１２ａの位相等のデータを表示する。
【００４０】
（１−４．研削方法の全体の流れ）
次に、研削盤１によるワークＷの偏心部Ｗａの研削方法の全体の流れについて、図５を参照しつつ説明する。当該研削方法は、制御部６５により実行される。まず、制御部６５は、ステップ１（以下、Ｓ１と略記する。他のステップも同様。）において、研削盤１に、ワークＷが搬入されたことを判定する。ワークＷが搬入されていなければ（Ｓ１：Ｎｏ）、制御部６５は、搬入されるまで待機する。
【００４１】
ワークＷが搬入されれば（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御部６５は、Ｓ２において、主軸センタ１２ｄ及び心押センタ１４ａをそれぞれワークＷ側へ前進させる。そうすると、主軸センタ１２ｄ及び心押センタ１４ａにより、ワークＷが両持ち支持される。続いて、制御部６５は、Ｓ３において、チャック１３を閉じ、ワークＷをチャック１３により把持する。すなわち、Ｓ２〜Ｓ３の工程が、ワークＷを主軸１２ａに取付ける取付け工程である。尚、ワークＷは、偏心部Ｗａが回転軸心Ｗｃに対して直下付近に位置するように主軸１２ａに取付けられ、回転軸心Ｗｃの直下位置を基準としたずれ角を取付けずれと称する。
【００４２】
続いて、制御部６５は、Ｓ４において、計測装置１８を用いて接触検知工程を実行する。すなわち、接触検知工程は、砥石台１６に取付けられたタッチプローブ４０の先端検出部４１及び主軸１２ａに取付けられたワークＷの偏心部Ｗａのうち、一方を複数箇所で待機させ且つ他方を一方へそれぞれ接近させる複数の相対移動工程と、各相対移動工程の最中に、先端検出部４１が被加工部Ｗａに接触したことをそれぞれ検知する複数の検知工程と、を含む。特に本実施形態において、複数の相対移動工程は、砥石台１６を相対送り動作後停止させてタッチプローブ４０の先端検出部４１を複数箇所で待機させ且つ主軸１２ａを回転動作させてワークＷの被加工部Ｗａを先端検出部４１へそれぞれ接近させる。接触検知工程（Ｓ４）の詳細については後述する。
【００４３】
続いて、制御部６５は、Ｓ５において演算工程を実行し、ワークＷの位相割出し、及び偏心部Ｗａの外径である半径ｒ１（以下、「ピン径ｒ１」とも称する。）の算出を行う。すなわち、演算工程では、複数箇所の接触検知時における主軸１２ａの回転角度及び先端検出部４１の位置を用いてワークＷの位相を割出すと共に、偏心部Ｗａと先端検出部４１との幾何学的関係に基づく演算により偏心部Ｗａの外径を求める。演算工程（Ｓ５）の詳細については後述する。
【００４４】
続いて、Ｓ６において、制御部６５は、ＮＣプログラムに従って研削工程を実行する。研削工程（Ｓ６）の詳細については後述する。研削工程が終了すると、制御部６５は、Ｓ７でチャック１３を開き、Ｓ８で主軸台１２及び心押台１４を後退させる。このようにして、ワークＷの支持を開放する。続いて、制御部６５は、Ｓ９でワークＷの搬出がされたことを判定する。そして、制御部６５は、ワークＷが搬出されるまで待機する（Ｓ９：Ｎｏ）、ワークＷが搬出されれば（Ｓ９：Ｙｅｓ）、リターンする。
【００４５】
（１−５．接触検知工程の説明）
図５に示す研削方法におけるＳ４の接触検知工程について説明する。本実施形態では、砥石台１６に取付けられたタッチプローブ４０の先端検出部４１を複数箇所（上側接触位置と下側接触位置の２箇所）で待機させ且つ主軸１２ａに取付けられたワークＷの偏心部Ｗａを回転させて先端検出部４１へ接近させる複数（２回）の相対移動工程を実行し、各相対移動工程の最中に、先端検出部４１が偏心部Ｗａに接触したことを検知する複数（２回）の検知工程を実行する。
【００４６】
以下、本実施形態における接触検知工程の流れについて、図６のフローチャートを中心に、図７〜図１５を適宜参照しつつ詳細に説明する。尚、図７〜図１４では、計測装置１８の構成を簡略化して図示している。接触検知工程では、計測装置１８を用いる。図７に示すように、タッチプローブ４０が移動範囲における上端に位置する退避姿勢において、制御部６５は、Ｓ２１で砥石台１６を予備位置（ｘｔ０）へ前進させる。ｘｔ０は、予備位置における回転軸心Ｗｃと砥石軸心Ｔｃとの心間距離である。タッチプローブ４０の退避姿勢は、砥石車１７による研削を行う際にタッチプローブ４０が邪魔にならない位置にある姿勢である。予備位置は、後述する接触位置（ｘｔ１）よりも砥石台１６が後方、すなわち、ワークＷよりも遠い側に位置する。
【００４７】
続いて、図８に示すように、制御部６５は、Ｓ２２において、タッチプローブ駆動装置５０のタッチプローブ用モータ５１を駆動して、タッチプローブ４０を上側接触姿勢へ移行させる。上側接触姿勢において、ワークＷの回転軸心Ｗｃと砥石軸心Ｔｃとを結ぶ基準線を含むＸ−Ｚ平面を基準として、先端検出部４１の中心ＰｃはＹ軸方向に当該基準平面より上方に設定値ｙ１だけ離れて位置している。この上側接触姿勢は、当該基準平面の上方でワークＷの偏心部Ｗａにタッチプローブ４０の先端検出部４１を接触させるための姿勢である。
【００４８】
具体的には、第１リンク部材３１の鉛直線に対する傾斜角φを、以下に示す数式の関係から求める。ここで、図９及び図１０に示すように、ｘ１は回転軸心Ｗｃと先端検出部４１とのＸ軸方向距離、ｍは第１リンク部材３１の長さ、ｘｐは先端検出部４１の回転軸心Ｐｃと砥石車１７の回転軸心ＴｃとのＸ軸方向距離、ｙｐは先端検出部４１の回転軸心Ｐｃと砥石車１７の回転軸心ＴｃとのＹ軸方向距離、ｘｑは第１リンク部材３１先端と先端検出部４１とのＸ軸方向距離、ｙｑは第１リンク部材３１先端と先端検出部４１とのＹ軸方向距離、図１６に示すように、ｒ１は偏心部Ｗａの半径（ピン径）、ｒ２は偏心部中心Ｗａｃのストロークの１／２（半ストローク）、Ｒは先端検出部４１の半径（プローブ半径）である。尚、図９の左上に示す図は、タッチプローブ４０周辺の拡大図である。
【００４９】
ｘｔ１＝ｘ１＋ｘｑ＋ｍｓｉｎφ＋ｘｐ  ・・・［数式１−１］
ｘ１＝−ｒ２ｓｉｎθ３＋ｒ１＋Ｒ  ・・・［数式１−２］
ｙ１＝−ｒ２ｃｏｓθ３  ・・・［数式１−３］
ｙ１＝ｙｐ＋ｍｃｏｓφ―ｙｑ  ・・・［数式１−４］
上記［数式１−３］及び［数式１−４］において、ｙ１が等しくなるように角度φを求め、その角度φタッチプローブ用モータ５１を回転駆動する。
【００５０】
続いて、図９に示すように、制御部６５は、Ｓ２３において、砥石台１６を前進送り動作させて接触位置（ｘｔ１）で停止し、タッチプローブ４０の先端検出部４１を上側接触位置で待機させる。ｘｔ１は、接触位置における回転軸心Ｗｃと砥石軸心Ｔｃとの心間距離である。すなわち、［数式１−２］からｘ１が求まるため、その求めたｘ１の値を［数式１−１］に代入することによりｘｔ１が求められる。尚、以下の説明において、タッチプローブ４０が上側接触姿勢であり且つ砥石台１６が接触位置（ｘｔ１）にある時の先端検出部４１の位置を上側接触位置と称し、タッチプローブ４０が下側接触姿勢であり且つ砥石台１６が接触位置（ｘｔ１）にある時の先端検出部４１の位置を下側接触位置と称する。下側接触姿勢は、当該基準平面の下方でワークＷの偏心部Ｗａにタッチプローブ４０の先端検出部４１を接触させるための姿勢である。
【００５１】
続いて、図１０に示すように、制御部６５は、Ｓ２４において、主軸モータ１２ｂを正回転（図１０の時計回りの回転）させる。そして、制御部６５は、Ｓ２５において、上側接触位置で待機するタッチプローブ４０の先端検出部４１に対し、主軸１２ａに取付けられて正回転するワークＷの偏心部Ｗａが接触したか否かを判定する。接触するまで、ワークＷは正回転される（Ｓ２５：Ｎｏ）。
【００５２】
そして、接触した場合（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、図１０に示すように、制御部６５は、Ｓ２６において、主軸モータ１２ｂを停止し、そのときの主軸エンコーダ１２ｃの出力を元に主軸モータ駆動回路２４の出力から得られる主軸１２の位相θを記憶する。Ｓ２４前の主軸１２の位相と、Ｓ２４の主軸１２の位相との差である上側実移動量θ４を位置演算部６５ａで演算し、位置データ記憶部６５ｂで記憶する。この上側実移動量θ４は、偏心部Ｗａの半径にばらつきが無く且つワークＷの取付け角度にずれが無い理想条件において、上側移動量設定値θ３と等しい値となる。さらに、Ｓ２７において、Ｘ軸送りモータ駆動回路２２の出力から得られる砥石台１２の位置ｘｔ１と、位置演算部６５ａに記憶された数式［１−１］を元に、プローブ位置、すなわち、回転軸心Ｗｃとタッチプローブ４０の先端検出部４１との心間距離ｘ１を演算し、位置データ記憶部６５ｂに記憶する。
【００５３】
続いて、図１１に示すように、制御部６５は、Ｓ２８において、砥石台１６を予備位置（ｘｔ０）へ後退させる。さらに、制御部６５は、Ｓ２９において、タッチプローブ駆動装置５０のタッチプローブ用モータ５１を駆動して、タッチプローブ４０を下側接触姿勢へ移行させる。下側接触姿勢では、Ｘ−Ｚ平面を基準として、先端検出部４１が、当該基準の平面より下方に設定値ｙ１だけ離れた位置に位置する。
【００５４】
続いて、図１２に示すように、制御部６５は、Ｓ３０において、砥石台１６を前進送り動作させて接触位置（ｘｔ１）で停止し、タッチプローブ４０の先端検出部４１を下側接触位置で待機させる。続いて、図１３に示すように、制御部６５は、Ｓ３１において、主軸モータ１２ｂを逆回転（図１３の反時計回りの回転）させる。そして、制御部６５は、Ｓ３２において、下側接触位置で待機するタッチプローブ４０の先端検出部４１に対し、主軸１２ａに取付けられて逆回転するワークＷの偏心部Ｗａが接触したか否かを判定する。接触するまで、ワークＷは逆回転される（Ｓ３２：Ｎｏ）。
【００５５】
そして、接触した場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、図１３に示すように、制御部６５は、Ｓ３３において、主軸モータ１２ｂを停止し、そのとき主軸エンコーダ１２ｃの出力を元に主軸モータ駆動回路２４の出力から得られる主軸１２の位相θを記憶する。Ｓ２６の主軸１２の位相と、Ｓ３３の主軸１２の位相との差である上下実移動量θ２を位置演算部６５ａで演算し、位置データ記憶部６５ｂに記憶する。この上下実移動量θ２は、偏心部Ｗａの半径にばらつきが無く且つワークＷの取付け角度にずれが無い理想条件において、上下移動量設定値θ１と等しい値となる。さらに、Ｓ３４において、現在の砥石台１２の位置ｘｔ１と、数式［１−１］から演算されるプローブ位置、すなわち、先端検出部４１の回転軸心ＷｃからのＸ軸方向距離ｘ１と、Ｘ−Ｚ平面からのＹ軸方向距離ｙ１を記憶する。続いて、制御部６５は、図１４に示すように、Ｓ３５において、砥石台１６を後退させると共に、タッチプローブ４０を退避姿勢へ移行させる。以上で、当該処理は終了する。尚、Ｓ２３〜Ｓ２４、Ｓ３０〜Ｓ３１が、本発明における複数の相対移動工程に相当し、Ｓ２５、Ｓ３２が複数の検知工程に相当する。
【００５６】
（１−６．演算工程の説明）
図５のフローチャートにおけるＳ５の演算工程について、図１５及び図１６を参照しつつ詳細に説明する。図１５は、演算工程が実施される計測装置及びタッチプローブを軸心方向から見た模式図、図１６は、図１５における偏心部Ｗａ及びタッチプローブ４０を拡大して示す模式図である。図１５、図１６において、偏心部Ｗａの実位置を実線で示し、設定位置（理想条件における位置）を破線で示している。また、図１６に示すように、偏心部Ｗａとタッチプローブ４０の先端検出部４１との接触時、偏心部中心Ｗａｃと、球状をなす先端検出部４１の中心Ｐｃと、Ｗａｃを通る鉛直線とＰｃを通る水平線との交点ＷＰとを頂点とする直角三角形が形成される。この直角三角形において、斜辺Ｗａｃ−Ｐｃをａ、底辺Ｐｃ−ＷＰをｂ、高さＷａｃ−ＷＰをｃとする。
【００５７】
また、クランクピンである偏心部Ｗａの半径（ピン径）をｒ１、ワーク軸心Ｗｃを中心に回転する偏心部中心Ｗａｃのストロークの１／２である半ストロークをｒ２、球状の先端検出部４１の半径であるプローブ半径をＲとする。
【００５８】
まず、ピン径ばらつきによる測定ずれ角度θ５は、上下移動量設定値θ１と上下実移動量とを用いて、以下の［数式２−１］で算出される。
θ５＝（θ１−θ２）／２  ・・・［数式２−１］
また、上側接触位置における偏心部中心ＷａｃのＸ軸に平行な基準線に対する位相θ７は、以下の［数式２−２］で求められる。
θ７＝２７０−θ３＋θ５  ・・・［数式２−２］
尚、［数式２−２］において、タッチプローブ４０の先端検出部４１のＸ軸方向位置ｘ１が上側接触位置と下側接触位置とで同一であり、Ｘ軸に平行な基準線からの距離ｙ１も同一であることから、偏心部Ｗａは基準線を挟んで上側接触位置と下側接触位置とで対称であると仮定している。
【００５９】
次に、ピン径ｒ１を、上側接触位置又は下側接触位置における上下実移動量θ２の測定結果を用いて算出する。ａ，ｂ，ｃは、それぞれ以下の［数式２−３］〜［数式２−５］で表される。
ａ＝Ｒ＋ｒ１  ・・・［数式２−３］
ｂ＝ｘ−（ｒ２＊ｃｏｓθ７）  ・・・［数式２−４］
ｃ＝（ｒ２＊ｓｉｎθ７）−ｙ  ・・・［数式２−５］
【００６０】
ここで、三平方の定理より、ａ，ｂ，ｃの間には以下の［数式２−６］の関係が成立する。
ａ２＝ｂ２＋ｃ２  ・・・［数式２−６］
よって、［数式２−５］よりａが求まり、［数式２−２］からピン径ｒ１を求めることができる。
【００６１】
次に、ワークＷの主軸１２ａに対する取付けずれ角度θ６を求める。取付けずれ角度θ６は、回転軸心Ｗｃの直下位置を基準とする偏心部中心Ｗａｃの角度である。取付けずれ角度θ６は、上側移動量設定値θ３と、上側実移動量θ４と、ピン径ばらつきによる測定ずれ角度θ５とを用いて以下の［数式２−７］によって求められる。
θ６＝θ３−θ４−θ５  ・・・［数式２−７］
【００６２】
（１−７．研削工程の説明）
図５のフローチャートにおけるＳ６の研削工程について、図１７及び図１８を参照しつつ詳細に説明する。図１７は研削工程の流れを示すフローチャート、図１８は研削工程における時間経過と砥石切込位置との関係を示すグラフである。
【００６３】
まず、制御部６５は、Ｓ６１において、粗研開始径の設定を行う。粗研開始径ｘｓは、Ｓ６５で粗研を開始する際の砥石切込位置を表す長さであり、粗研開始時の回転軸心Ｗｃと砥石車１７の先端との距離である。粗研開始径ｘｓは、Ｓ５の演算工程で求めたピン径ｒ１とワークＷの振れ最大値ｆｍａｘとの和が設定される。つまり、粗研開始径ｘｓ＝ｒ１＋ｆｍａｘと表される。尚、粗研開始径ｘｓが本発明の研削開始径に相当し、Ｓ６１が、本発明における、演算工程Ｓ５で求められた被加工部の外径であるピン径ｒ１を用いて研削開始時の砥石台１６の送り位置を研削開始径として設定する研削開始径設定工程、に相当する。
【００６４】
次に、制御部６５は、Ｓ６２において、位相補正を行う。すなわち、Ｓ５の演算工程で求めたずれ角度θ６だけ主軸１２ａを回転させてワークＷの位相を補正する。尚、θ６が正の値の場合は正方向（時計回り）に、負の値の場合は逆方向（反時計回り）に主軸１２ａを回転させる。尚、Ｓ６２が、本発明における、演算工程Ｓ５で割出したワークＷの位相に基づいて求められるずれ角度θ６分だけ主軸１２ａを回転させて位相を補正する位相補正工程、に相当する。
【００６５】
次に、制御部６５は、Ｓ６３において、砥石台１６の早送りを行う。すなわち、制御部６５は、早送り速度Ｖ１に対応する回転数でＸ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動し、砥石台１６をＸ軸方向に砥石車１７の先端の位置ｘ２がワークＷ側へ空研開始径に対応する位置まで移動させる。尚、Ｓ６３が、本発明における、砥石台１６をワークＷに向かって早送りする早送り工程、に相当する。
【００６６】
続いて、制御部６５は、Ｓ６４において、空研を行う。すなわち、制御部６５は、主軸モータ１２ｂ及び砥石回転用モータ１６ｂを回転開始すると共に、空研送り速度Ｖ２に対応する回転数でＸ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動し、砥石台１６をＸ軸方向にワークＷ側へ粗研開始径に対応する位置まで移動させる。空研送り速度Ｖ２は早送り速度Ｖ１より低速である。よって、Ｖ２＜Ｖ１である。
【００６７】
次に、制御部６５は、Ｓ６５において、粗研を行う。すなわち、制御部６５は、粗研送り速度Ｖ３に対応する回転数でＸ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動し、砥石台１６をＸ軸方向に砥石車１７の先端の位置ｘ２がワークＷ側へ精研開始径に達するまで移動させながら、主軸モータ１２ｂ及び砥石回転用モータ１６ｂを回転させて粗研を行う。粗研送り速度Ｖ３は空研送り速度Ｖ２より低速である。よって、Ｖ３＜Ｖ２＜Ｖ１である。尚、Ｓ６５の粗研が、本発明における、早送り工程Ｓ６３以降に早送り工程Ｓ６３よりも遅い速度で砥石台１６を送りながら被加工部である偏心部Ｗａの研削を行う少なくとも一つの研削加工工程、に相当する。
【００６８】
続いて、制御部６５は、Ｓ６６において、精研を行う。すなわち、制御部６５は、精研送り速度Ｖ４に対応する回転数でＸ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動し、砥石台１６をＸ軸方向にワークＷ側へ精研終了径に達するまで移動させながら、主軸モータ１２ｂ及び砥石回転用モータ１６ｂを回転させて精研を行う。精研送り速度Ｖ４は粗研送り速度Ｖ３より低速である。よって、Ｖ４＜Ｖ３＜Ｖ２＜Ｖ１である。
【００６９】
さらに、制御部６５は、Ｓ６７において、微研を行う。すなわち、制御部６５は、微研送り速度Ｖ５に対応する回転数でＸ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動し、砥石台１６をＸ軸方向にワークＷ側へ微研終了径に達するまで移動させながら、主軸モータ１２ｂ及び砥石回転用モータ１６ｂを回転させて微研を行う。微研送り速度Ｖ５は精研送り速度Ｖ４より低速である。よって、Ｖ５＜Ｖ３＜Ｖ２＜Ｖ１である。
【００７０】
そして、制御部６５は、Ｓ６７の微研が完了したら、Ｓ６８においてスパークアウトを行う。すなわち、制御部６５は、Ｘ軸送り用モータ１５ｃを回転停止して砥石台１６を送り停止させた状態で、スパークアウトをタイマで設定された所定時間行う。続いて、制御部６５は、Ｓ６９において、Ｘ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動して砥石台１６をＸ軸方向にワークＷから後退させると共に、主軸モータ１２ｂ及び砥石回転用モータ１６ｂを回転停止し、全ての処理を終了する。
【００７１】
次に、砥石切込位置と加工時間との関係について、第１実施形態に基づく実施例と従来技術に基づく比較例とを、図１８を参照しつつ比較する。図１８の上部に示す実施例の粗研開始径ｘｓ１は、上述した通り、演算工程で求めた偏心部Ｗａの半径の測定値であるピン径ｒ１とワークＷの振れ最大値ｆｍａｘとの和が設定される。つまり、実施例の粗研開始径ｘｓ１＝ｒ１＋ｆｍａｘと表される。
【００７２】
これに対し、図１８の下部に示す比較例の粗研開始径ｘｓ０は、偏心部Ｗａの半径の最大値ｒｍａｘとワークＷの振れ最大値ｆｍａｘとの和が設定される。つまり、比較例の粗研開始径ｘｓ０＝ｒｍａｘ＋ｆｍａｘと表される。ここで、ｒ１＜ｒｍａｘであるから、実施例の粗研開始径ｘｓ１は、比較例の粗研開始径ｘｓ０よりも小さい（ｘｓ１＜ｘｓ０）。
【００７３】
このため、実施例では、比較例の粗研開始径ｘｓ０と実施例の粗研開始径ｘｓ１との差分（＝ｘｓ０−ｘｓ１）だけ、Ｓ６３の早送り距離を長くし、Ｓ６５の粗研距離を短くすることができる。よって、実施例では、加工精度に影響を与えることなく、全体の加工時間が比較例よりも短縮される。
【００７４】
（１−８．まとめ）
上述したように、本実施形態の位相割出し方法によれば、タッチプローブを用いて複数箇所で被加工部を接触検知した後、複数箇所の接触検知時における主軸１２ａの回転角度及び先端検出部４１の位置を用いてワークＷの位相を割出すと共に、被加工部である偏心部Ｗａと先端検出部４１との幾何学的関係に基づく演算により偏心部Ｗａの外径であるピン径ｒ１を求めるので、外径測定のための動作を別途実行することなく、効率的に偏心部Ｗａの外径の測定結果を得ることができるという効果を奏する。
【００７５】
また、演算工程Ｓ５は、先端検出部４１と偏心部Ｗａとが接触した状態で、先端検出部４１の中心Ｐｃを通るＸ軸方向に平行な第１直線Ｐｃ−ＷＰと、偏心部Ｗａの中心Ｗａｃを通り且つＸ軸方向と回転軸心Ｗｃとに交差するＹ軸方向に平行な第２直線Ｗａｃ−ＷＰと、偏心部Ｗａの中心Ｗａｃと先端検出部４１の中心Ｐｃとを通る第３直線Ｗａｃ−Ｐｃとで形成される直角三角形の幾何学的関係に基づいて偏心部Ｗａの外径であるピン径ｒ１を求める。よって、ワークＷの位相割出しに伴う一連の動作の中で効率的にピン径ｒ１の高精度な測定結果を得ることができる。
【００７６】
また、本実施形態の研削方法によれば、演算工程Ｓ５で求められた偏心部Ｗａの外径であるピン径ｒ１を用いて、粗研開始時の砥石台送り位置を粗研開始径ｘｓとして設定するので、ワークＷの前加工における精度によって決まる偏心部Ｗａの最大外径を粗研開始径ｘｓとする場合と比較して粗研開始径ｘｓを小さく設定できる。よって、粗研開始径ｘｓが小さくなる分だけ、砥石台１６の早送り距離を長くし、粗研距離を短くすることで、加工時間全体の短縮化を図ることができるという効果を奏する。尚、ピン径ｒ１は、同一のワークＷに複数の偏心部Ｗａがある場合、各偏心部Ｗａについてピン径ｒ１を求める必要は無く、１箇所の偏心部Ｗａに対して求めたピン径ｒ１を他の偏心部Ｗａの研削加工に利用することが可能である。
【００７７】
（２．第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、接触検知工程及び演算工程が第１実施形態と異なり、装置構成及びその他の工程は上記第１実施形態と同様であるので、それらについての説明を省略する。また、同一部材には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７８】
（２−１．接触検知工程）
本実施形態における接触検知工程について、図１９のフローチャートを中心として、図７、図８、図１１、図１４、図２０〜図２３を適宜参照しつつ説明する。本実施形態では、主軸１２ａに取付けられたワークＷの偏心部Ｗａを上側接触位置と下側接触位置の２箇所で待機させ且つ砥石台１６に取付けられたタッチプローブ４０の先端検出部４１を偏心部Ｗａへ接近させる複数（２回）の相対移動工程を実行し、各相対移動工程の最中に、先端検出部４１が偏心部Ｗａに接触したことを検知する複数（２回）の検知工程を実行する。
【００７９】
すなわち、本実施形態では、タッチプローブ４０が移動範囲における上端に位置する退避姿勢において、制御部６５は、Ｓ１２１で砥石台１６を予備位置（ｘｔ０）へ前進させる（第１実施形態の図７参照）。続いて、制御部６５は、Ｓ１２２において、タッチプローブ駆動装置５０のタッチプローブ用モータ５１を駆動して、タッチプローブ４０を上側接触姿勢へ移行させる（第１実施形態の図８参照）。
【００８０】
続いて、制御部６５は、図２０に示すように、Ｓ１２３において、主軸モータ１２ｂを上側移動量設定値としての角度θ３だけ正回転（図２０の時計回りの回転）させて停止し、この位置でワークＷの偏心部Ｗａを待機させる。次に、制御部６５は、Ｓ１２４において、Ｘ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動して砥石台１６を前進送りさせる。そして、制御部６５は、Ｓ１２５において、タッチプローブ４０の先端検出部４１とワークＷの偏心部Ｗａとが接触したか否かを判定する。接触するまで、砥石台１６を前進送りさせる（Ｓ１２５：Ｎｏ）。
【００８１】
そして、接触した場合（Ｓ１２５：Ｙｅｓ）、図２１に示すように、制御部６５は、Ｓ１２６において、Ｘ軸送り用モータ１５ｃを停止し、そのときの主軸エンコーダ１２ｃの出力から得られる上側実測位相を記憶する。さらに、Ｓ１２７において、プローブ位置、すなわち、回転軸心Ｗｃとタッチプローブ４０の先端検出部４１との心間距離ｘ１を記憶する。
【００８２】
続いて、制御部６５は、Ｓ１２８において、砥石台１６を予備位置（ｘｔ０）へ後退させる。さらに、制御部６５は、Ｓ１２９において、タッチプローブ駆動装置５０のタッチプローブ用モータ５１を駆動して、タッチプローブ４０を下側接触姿勢へ移行させる（第１実施形態の図１１参照）。続いて、図２２に示すように、制御部６５は、Ｓ１３０において、主軸モータ１２ｂを上下移動量設定値である角度θ１だけ逆回転（図２２の反時計回りの回転）させ、この位置でワークＷの偏心部Ｗａを待機させる。
【００８３】
次に、制御部６５は、Ｓ１３１において、Ｘ軸送り用モータ１５ｃを回転駆動し砥石台１６を前進送りさせる。そして、制御部６５は、Ｓ１３２において、タッチプローブ４０の先端検出部４１とワークＷの偏心部Ｗａとが接触したか否かを判定する。接触するまで、砥石台１６を前進送りさせる（Ｓ１３２：Ｎｏ）。
【００８４】
そして、接触した場合（Ｓ１３２：Ｙｅｓ）、図２３に示すように、制御部６５は、Ｓ１３３において、Ｘ軸送り用モータ１５ｃを停止し、主軸エンコーダ１２ｃの出力から回転角度θ１を記憶する。さらに、Ｓ１３４において、プローブ位置、すなわち、回転軸心Ｗｃとタッチプローブ４０の先端検出部４１との心間距離ｘ２を記憶する。
【００８５】
続いて、制御部６５は、Ｓ１３５において、砥石台１６を後退させると共に、タッチプローブ４０を退避姿勢へ移行させる（第１実施形態の図１４参照）。以上で、当該処理は終了する。尚、Ｓ１２３〜Ｓ１２４、Ｓ１３０〜Ｓ１３１が、本発明における複数の相対移動工程に相当し、Ｓ１２５、Ｓ１３２が複数の検知工程に相当する。
【００８６】
（２−２．演算工程の説明）
次に、本実施形態におけるＳ５の演算工程について、図１６及び図２４を参照しつつ詳細に説明する。図２４は、演算工程が実施される計測装置及びタッチプローブを軸心方向から見た模式図である。図２４において、偏心部Ｗａの実位置を実線で示し、設定位置（理想条件における位置）を破線で示している。
【００８７】
上記第１実施形態と同様に、偏心部Ｗａの半径であるピン径をｒ１、ワーク軸心Ｗｃを中心に回転する偏心部中心Ｗａｃのストロークの１／２である半ストロークをｒ２、球状の先端検出部４１の半径であるプローブ半径をＲとする。上側接触位置における偏心部中心Ｗａｃの基準線に対する位相をθ７、ピン径ばらつきによる測定ずれ角度をθ５としたとき、以下の［数式２−８］〜［数式２−１０］が成り立つ。ａ１，ｂ１，ｃ１は、図１６に示すａ，ｂ，ｃに対応する上側接触位置における値である。
【００８８】
ａ１＝Ｒ＋ｒ１  ・・・［数式８］
ｂ１＝ｘ１−（ｒ２＊ｃｏｓθ７）  ・・・［数式２−９］
ｃ１＝（ｒ２＊ｓｉｎθ７）−ｙ１  ・・・［数式２−１０］
ａ１２＝ｂ１２＋ｃ１２  ・・・［数式２−１１］
【００８９】
また、下側接触位置における偏心部中心Ｗａｃの基準線に対する位相をθ８としたとき、以下の［数式２−１２］〜［数式２−１４］が成り立つ。ａ２，ｂ２，ｃ２は、図１６に示すａ，ｂ，ｃに対応する下側接触位置における値である。
ａ２＝Ｒ＋ｒ１  ・・・［数式２−１２］
ｂ２＝ｘ２−（ｒ２＊ｃｏｓθ８）  ・・・［数式２−１３］
ｃ２＝（ｒ２＊ｃｏｓθ８）−ｙ２  ・・・［数式２−１４］
ａ２２＝ｂ２２＋ｃ２２  ・・・［数式２−１５］
【００９０】
ａ１＝ａ２より、ｂ１２＋ｃ１２＝ｂ２２＋ｃ２２が成立することから、θ７、θ８が求まり、［数式２−１１］に代入することで、ピン径ｒ１を求めることができる。また、ピン径ばらつきによる測定ずれ角度θ５は、以下の［数式２−１６］で求められる。
θ５＝（θ１−θ７−θ８）／２・・・［数式２−１６］
さらに、ワークＷの主軸１２ａに対する取付けずれ角度θ６は、以下の［数式２−１７］で求められる。
θ６＝（θ１−θ３＋θ５＋θ８）−９０・・・［数式２−１７］
【００９１】
（２−３．まとめ）
上述したように、本実施形態の位相割出し方法によっても、外径測定のための動作を別途実行することなく、効率的に偏心部Ｗａの外径の測定結果としてピン径ｒ１を得ることができると共に、ピン径ｒ１を用いて粗研開始径ｘｓ１を設定して研削加工を行うことにより、位相割出しから研削加工完了までの全体時間の短縮化を図ることができるという第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００９２】
＜変形例＞
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変更を施すことが可能である。上記実施形態では、本発明をクランクシャフトのクランクピンを研削加工する研削盤に適用した例を示したが、これには限られない。例えば、カムシャフトを研削するカム研削盤にも適用可能である。要するに、本発明は、回転軸心から偏心した偏心部を有するワークを研削する研削盤に適用することができる。
【００９３】
Ｗ…ワーク、Ｗｃ…回転軸心、Ｗａ…偏心部（被加工部）、１…研削盤、１２ａ…主軸、１６…砥石台、１７…砥石車、４０…タッチプローブ、４１…先端検出部、６５…制御部、Ｓ２〜Ｓ３…取付け工程、Ｓ２３〜Ｓ２４、Ｓ３０〜Ｓ３１、Ｓ１２３〜Ｓ１２４、Ｓ１３０〜Ｓ１３１…相対移動工程、Ｓ２５、Ｓ３２、Ｓ１２５、Ｓ１３２…検知工程、Ｓ６１…粗研開始径設定工程（研削開始径設定工程）、Ｓ６２…位相補正工程、Ｓ６３…早送り工程、Ｓ６５…粗研工程（研削工程）。
【図１】
2020062698.tif 000003
【図２】
2020062698.tif 000004
【図３】
2020062698.tif 000005
【図４】
2020062698.tif 000006
【図５】
2020062698.tif 000007
【図６】
2020062698.tif 000008
【図７】
2020062698.tif 000009
【図８】
2020062698.tif 000010
【図９】
2020062698.tif 000011
【図１０】
2020062698.tif 000012
【図１１】
2020062698.tif 000013
【図１２】
2020062698.tif 000014
【図１３】
2020062698.tif 000015
【図１４】
2020062698.tif 000016
【図１５】
2020062698.tif 000017
【図１６】
2020062698.tif 000018
【図１７】
2020062698.tif 000019
【図１８】
2020062698.tif 000020
【図１９】
2020062698.tif 000021
【図２０】
2020062698.tif 000022
【図２１】
2020062698.tif 000023
【図２２】
2020062698.tif 000024
【図２３】
2020062698.tif 000025
【図２４】
2020062698.tif 000026