(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの主軸と、これらの２つの主軸の先端とそれぞれ対向する第１および第２の砥石と、上記２つの主軸あるいは第１および第２の砥石のいずれか一方を反転することにより主軸と砥石との対向関係を入れ替える反転手段とを備え、上記２つの主軸にそれぞれセットした被加工物を対向する砥石で同時に研削する内面研削盤において、
上記一方の主軸にセットした被加工物を第１の砥石に対向させて、被加工物の穴部の荒研削を第１の砥石の胴部円筒体で、円錐部の研削を第１の砥石の先端円錐体で順次実行する第１の研削工程と、他方の主軸にセットした上記第１の研削工程を終了した被加工物を第２の砥石に対向させて、被加工物の穴部の仕上げ研削を第２の砥石で実行する第２の研削工程とを同時進行させる２軸同時研削工程と、
この２軸同時研削工程終了後に、上記第１および第２の砥石を２つの主軸に対して相対的に反転対向させる反転工程と、
を繰り返すことを特徴とする内面研削盤における研削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は内面研削盤の研削方法に関し、特に最終加工精度の向上を図るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の内面研削盤としては図２に示すように２つの主軸台１，２および砥石台３，４を備えるタイプ（このタイプは同時２軸内面研削盤と称されている。）が知られており、各主軸台１，２は図３および図４に示す如くそれぞれ回転可能な主軸１００，２００を有し、一方の主軸１００（以下、第１軸という。）と他方の主軸２００（以下、第２軸という。）は互いに平行に配置されている。
【０００３】
一方の砥石台３は第１の砥石３００を、また他方の砥石台４は第２の砥石４００を備えており、第１の砥石３００は第１軸１００の先端と対向し、かつ砥石台３が内蔵する回転軸にクイルを介して取り付けられている一方、第２の砥石４００は第２軸２００の先端と対向し、かつ砥石台４が内蔵する回転軸にクイルを介して取り付けられている。
【０００４】
両主軸台１，２はインデックスユニット５に装着されており、インデックスユニット５は両主軸台１，２を支持しかつ１８０゜反転させるもので、このような反転動作により、第１の砥石３００と対向していた第１軸１００の先端は第２の砥石４００と対向し、また第２の砥石４００と対向していた第２軸２００の先端は第１の砥石３００と対向する。
【０００５】
なお、一方の砥石台３は図中矢印で示すＳＺ方向に移動可能なＳＺテーブル６と、ＳＸ方向に移動可能なＳＸテーブル７とにより、また他方の砥石台４はＢＺ方向に移動可能なＢＺテーブル８と、ＢＸ方向に移動可能なＢＸテーブル９とにより、その方向に移動できるように構成されている。
【０００６】
このような内面研削盤にあっては、第１および第２の砥石３００，４００による同時研削が可能であるとともに、特にインデックスユニット５の反転動作によるだけで、第１軸１００にセットした被加工物を第１の砥石３００で研削した後、そのまま第２の砥石４００でも研削でき、第１および第２の砥石３００，４００による２工程の研削がワンチャッキング加工となることから、研削部位の２カ所に高精度な同芯を要する部品、例えば図１に示すような被加工物（燃料噴射ノズル）の穴部Ｗ1 と、その先端の円錐部Ｗ2 とを研削するのに好適である。
【０００７】
また、この内面研削盤において、被加工物Ｗの穴部Ｗ1 および円錐部Ｗ2 を研削するときは、第１軸１００にセットした被加工物Ｗの円錐部Ｗ2 を第１の砥石３００で研削して仕上げた後、インデックスユニット５の反転動作により第１軸１００の先端と第２の砥石４００とを対向させ、その後、被加工物Ｗの穴部Ｗ1 を第２の砥石４００で研削して仕上げている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は、上記の如く被加工物Ｗの円錐部Ｗ2 については第１の砥石３００が、また被加工物Ｗの穴部Ｗ1 については第２の砥石４００がその仕上げまで全て担当しかつ研削するため、このような研削では穴部Ｗ1 の前加工による円筒形状のばらつきを完全に除去することができず、所望の加工精度が得られない。
【０００９】
特に、前加工による円筒形状のばらつきは第２の砥石４００を保持するクイルの撓み量を変化させることから、その第２の砥石４００による研削時にあってはクイルの撓み量を常時一定とする安定な研削状態を得ることができず、このように不安定な状態で研削したのでは高精度な最終仕上げは期待できない。
【００１０】
また、第１軸１００の回転中心に対する穴部Ｗ1 の振れは、剛性の低いクイルにとって振動の原因となることから、やはり最終仕上げの加工精度に悪影響を及ぼす。
【００１１】
なお、前加工による取代のばらつきは、第２の砥石４００についてのドレッシングの間隔を決定する上で、その間隔の予想を困難とする要因となっている。
【００１２】
この発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは最終加工精度の向上を図るのに好適な内面研削盤の研削方法を提供することにある。
【００１３】
【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記載の発明は、２つの主軸と、これらの２つの主軸の先端とそれぞれ対向する第１および第２の砥石と、上記２つの主軸あるいは第１および第２の砥石のいずれか一方を反転することにより主軸と砥石との対向関係を入れ替える反転手段とを備え、上記２つの主軸にそれぞれセットした被加工物を対向する砥石で同時に研削する内面研削盤において、
上記一方の主軸にセットした被加工物を第１の砥石に対向させて、被加工物の穴部の荒研削を第１の砥石の胴部円筒体で、円錐部の研削を第１の砥石の先端円錐体で順次実行する第１の研削工程と、他方の主軸にセットした上記第１の研削工程を終了した被加工物を第２の砥石に対向させて、被加工物の穴部の仕上げ研削を第２の砥石で実行する第２の研削工程とを同時進行させる２軸同時研削工程と、
この２軸同時研削工程終了後に、上記第１および第２の砥石を２つの主軸に対して相対的に反転対向させる反転工程と、
を繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
【作用】
この発明によれば、第１の砥石による荒研削のとき、第２の砥石による仕上げ研削に都合のよい形状、例えば前加工による円筒形状のばらつきを除去した形状等を作ることができ、また第２の砥石による仕上げ研削のための残り取り代を一定値に安定させることもできる。また、荒研削は大きな切り込みで短時間で終了するものであるから、仕上げ研削よりも所要時間が短いものである。それ故、第１の砥石で被加工物の穴部の荒研削と円錐部の研削とを行うことで、同時に並行して行われる第２の砥石による被加工物の穴部の仕上げ研削との所要時間のバランスが取れる。
【００１５】
【実施例】
以下、この発明に係る内面研削盤の研削方法について図１を基に図２を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
なお、内面研削盤の基本的な構成、例えば、２つの主軸台１，２および砥石台３，４を備え、一方の主軸台１に有する第１軸１００と他方の主軸台２に有する第２軸２００は互いに平行に配置されていること、当初は、一方の砥石台３が備える第１の砥石３００は第１軸１００の先端と対向し、他方の砥石台４が備える第２の砥石４００は第２軸２００の先端と対向すること、第１軸１００と第２軸２００はインデックスユニット５により反転すること等は従来例と同様であるため、それと同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００１７】
この発明に係る研削方法は図１に示すように第１工程Ａ、段取り工程Ｂおよび第２工程Ｃの順に進行して被加工物Ｗを研削して仕上げる。
【００１８】
また、ここで用いる第１の砥石３００は円筒体３０１の先端に円錐体３０２を備えるもので、このような円筒体３０１と円錐体３０２はともにその外周面が被加工物を研削するための切刃面として設けられている。そして、このような第１の砥石３００は荒研削専用の砥石であり、第２の砥石４００は仕上げ研削専用の砥石である。
【００１９】
第１工程Ａは、先ず被加工物Ｗを第１軸１００の先端にセットした後、この被加工物Ｗの穴部Ｗ1 と円錐部Ｗ2 のうち、円錐部Ｗ2 の第２の被加工面を第１の砥石３００の円錐体３０２で研削し、次に、穴部Ｗ1 の被加工面（第１の被加工面）の荒研削を第１の砥石３００の円筒体３０１により実行する。このように、穴部Ｗ1 は荒研削専用の砥石で研削することにしており、また、この荒研削では、第２の砥石４００による穴部Ｗ1 の仕上げ研削に都合のよい形状、例えば前加工のばらつきを除去した形状、あるいは第１軸１００の回転中心に対し振れない形状等を作る。
【００２０】
段取り工程Ｂは、インデックスユニット５の反転動作により第１軸１００の先端と第２の砥石４００とを、また第２軸２００の先端と第１の砥石３００とを対向させる。そして、第２軸２００の先端にはこれから研削しようとする新しい被加工物をセットする。
【００２１】
第２工程Ｃは、上記の如く第１軸１００の先端にセットした被加工物Ｗを研削するが、ここでは前述の第１工程Ａにおいて既に穴部Ｗ1 の荒研削が完了した被加工物Ｗを研削の対象し、その荒研削済み穴部Ｗ1 の仕上げ研削を第２の砥石４００により実行する。
【００２２】
このような第２工程Ｃが完了すると、インデックスユニット５の反転動作により第１軸１００を元の位置に戻し、かつ第１軸１００にセットされている被加工物Ｗを排出した後、第１軸１００に新たに被加工物をセットする。
【００２３】
また、第１軸１００にセットした被加工物Ｗが第２工程Ｂにあるとき、第２軸２００に被加工物がセットされている場合は、この被加工物の円錐部を第１の砥石３００の円錐体３０２で研削し、次に、その被加工物の穴部の荒研削を第１の砥石３００の円筒体３０１により実行する。
【００２４】
一方、第１軸１００にセットした被加工物が第１工程Ａにあるとき、上記のように既に穴部の荒研削が完了した被加工物が第２軸２００にセットされたまま存在する場合は、その荒研削済み穴部の仕上げ研削を第２の砥石４００により実行する。
【００２５】
なお、第１工程Ａにおける荒研削時の切込み量は、これから荒研削が実行されようとする被加工物よりも１つ前に荒研削が終了した被加工物、即ち第１工程Ａから第２工程Ｃに移行した別の被加工物について、その第１工程Ａが終了したときの穴部の径をインプロセスで測定し、この測定結果と設定目標値との差がゼロに近づくように決めている。
【００２６】
したがって、この実施例の研削方法によれば、第１の砥石による穴部の荒研削のとき、次の第２の砥石による穴部の仕上げ研削に都合のよい形状、例えば前加工のばらつきを除去した形状、または第１軸の回転中心に対し振れない形状等を作るので、前加工のばらつきによって第２の砥石を保持するクイルに生じる撓み量の変化や、第１軸の回転中心に対する振れによって上記クイルに生じる振動が可及的に減少し、被加工物の最終加工精度（表面粗さ、円筒度）が向上する。
【００２７】
しかも、第１の砥石は荒研削専用の砥石であることから、上記の如く第２の砥石による穴部の仕上げ研削に都合のよい形状を作るのに好適である。
【００２８】
また、この研削方法によると、第１の砥石による穴部の荒研削のときに、次の第２の砥石による仕上げ研削のための残り取り代を一定値に安定させることもできるので、第２の砥石についてのドレッシングの間隔を決定する上で都合がよい。
【００２９】
図５に示す内面研削盤は１つの主軸台１および２つの砥石台３，４を具備するもので、主軸台１は回転可能な主軸１００を、一方の砥石台３は第１の砥石３００を、他方の砥石台４は第２の砥石４００を備えており、これらの砥石３００，４００は主軸１００の先端側に配設されている。
【００３０】
そして、２つの砥石台３，４はＳＺ方向にスライド可能なＳＺテーブル６と、ＳＸ方向にスライド可能なＳＸテーブル７とにより、また主軸台１は図中矢印で示すＷＸ方向にスライド可能なＷＸテーブル１０により、その方向にスライドできるように構成されており、ＷＸテーブル１０はそのＷＸ方向へのスライド動作により主軸１００の先端と第１の砥石３００または第２の砥石４００とを対向させる。
【００３１】
このような構成の内面研削盤においても、第１の砥石３００は荒研削専用の砥石であり、第２の砥石４００は仕上げ研削専用の砥石であること、および図１に示すように第１工程Ａ、段取り工程Ｂおよび第２工程Ｃの順に進行するという工程の基本的な流れは第１の実施例と同様である。しかし、この内面研削盤と第１の実施例に係る内面研削盤（図２参照）ではその基本的な構成が異なることから、段取り工程Ｂは、第１の実施例の研削方法ではインデックスユニット５の反転動作であるのに対し、この内面研削盤の研削方法ではＷＸテーブル１０によるスライド動作とする。
【００３２】
つまり、このような内面研削盤において、図１に示すような被加工物Ｗの穴部Ｗ1 と円錐部Ｗ2 を研削するときは、被加工物Ｗを主軸１００の先端にセットした後、この被加工物Ｗの穴部Ｗ1 と円錐部Ｗ2 のうち、円錐部Ｗ2 を第１の砥石３００の円錐体３０２で研削し、次に、穴部Ｗ1 の荒研削を第１の砥石３００の円筒体３０１により実行する。
【００３３】
その後、ＷＸテーブル１０のスライド動作により主軸１００の先端と第２の砥石４００とを対向させた後、第１工程Ａにおいて既に穴部Ｗ1 の荒研削が完了した被加工物Ｗを研削の対象し、その荒研削済み穴部Ｗ1 の仕上げ研削を第２の砥石４００により実行する。
【００３４】
したがって、この実施例の研削方法にあっても、第１の砥石による穴部の荒研削のとき、次の第２の砥石による穴部の仕上げ研削に都合のよい形状、例えば前加工のばらつきを除去した形状、または第１軸の回転中心に対し振れない形状等を作ることができ、また第２の砥石による仕上げ研削のための残り取り代を一定値に安定させることができるので、第１の実施例と同様な効果を有する。
【００３５】
なお、第１および第２の実施例における第１工程Ａでは先に円錐部Ｗ2 を研削し、後から穴部Ｗ1 の荒研削を実行したが、この順序は逆でもよい。
【００３６】
第１の実施例における段取り工程Ｂでは第１軸１００と第２軸２００を反転させることにしたが、これに代えて、第１の砥石３００と第２の砥石４００を反転させてもよい。
【００３７】
第２の実施例における段取り工程ＢではＷＸテーブル９により主軸１００をスライドさせることにしたが、これに代えて、ＷＸテーブル９のスライドと同じ方向に第１の砥石３００と第２の砥石４００を一体にスライドさせてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
この発明にあっては、上記の如く、第１の砥石の先端円錐面で被加工物の円錐部研削を、胴部円筒面で穴部荒研削を行うようにしたから、先端円錐面、胴部円筒面と、第１の砥石が研削に有効に使用されるようになる。
また、ひとつの被加工物を一方の砥石で研削し、これと並行して、もうひとつの被加工物を他方の砥石で研削する同時２軸内面研削盤において、本願発明は、第１の砥石の胴部円筒体で穴部を荒研削して第２の砥石による仕上げ研削の研削量（被加工物材料の除去体積）を減らして仕上げ研削時間を短縮し、円錐部研削と穴部荒研削を行う第１の砥石の研削時間と、穴部仕上げ研削を行う第２の砥石の研削時間とのバランスを取って、待ち時間をなくし、トータルの研削加工時間を短縮することができる。
また、被加工物の荒研削を第１の砥石により実行するため、第１の砥石による荒研削のとき、次の第２の砥石による仕上げ研削に都合のよい形状、例えば前加工のばらつきを除去した形状、あるいは主軸の回転中心に対し振れない形状等を作ることができ、また第２の砥石による仕上げ研削のための残り取り代を一定値に安定させることもできる。
【００３９】
このため、前加工のばらつきによって砥石を保持するクイルに生じる撓み量の変化や、主軸の回転中心に対する振れによって上記クイルに生じる振動が可及的に減少すること等から、被加工物の最終加工精度が向上する。
【００４０】
しかも、この発明によると、上記の如く第２の砥石による仕上げ研削のための残り取り代を一定値に安定させることができるので、第２の砥石についてのドレッシングの間隔を決定する上で都合がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る研削方法の説明図。
【図２】内面研削盤の平面図。
【図３】図２に示すＡ矢視図。
【図４】図３に示すＢ矢視図。
【図５】他の内面研削盤の平面図。
【符号の説明】
５  インデックスユニット（反転手段）
９  ＷＸテーブル（スライド手段）
１００  第１軸（主軸）
２００  第２軸（主軸）
３００  第１の砥石
４００  第２の砥石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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