(57)【要約】      （修正有）【課題】専用装置を用いずに研削中の測定情報を用いることができ、かつ、より高精度な工作物の剛性を算出できる研削盤を提供する。【解決手段】工作物Ｗの研削点に供給する研削液の流量を変えることにより工作物Ｗの撓み量を変化させた複数の状態のそれぞれにおいて、砥石車１５の位置Ｘ１，Ｘ２、工作物Ｗの径ｒ１，ｒ２および砥石車１５による工作物Ｗへの押付力をそれぞれ測定する。測定されたそれぞれの位置Ｘ１，Ｘ２、径ｒ１，ｒ２および押付力に基づいて工作物Ｗの剛性を算出する。【選択図】図３
2014079848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物の研削点に供給する研削液の流量を変えることにより前記工作物の撓み量を変化させた複数の状態のそれぞれにおいて、砥石車の位置、前記工作物の径および前記砥石車による前記工作物への押付力をそれぞれ測定する測定手段と、
測定されたそれぞれの前記位置、径および押付力に基づいて前記工作物の剛性を算出する剛性算出手段と、
を備える研削盤。
【請求項２】
前記測定手段は、スパークアウトの状態であって、前記工作物の研削点に供給する研削液の流量を変えることにより前記工作物の撓み量を変化させた複数の状態のそれぞれにおいて、前記位置、径および押付力を測定する、請求項１の研削盤。
【請求項３】
前記工作物は、偏心または非真円の形状であり、
前記測定手段は、前記工作物の位相に応じた前記位置、径および押付力を測定し、
前記剛性算出手段は、前記工作物の位相に応じた剛性を算出する、請求項１または２の研削盤。
【請求項４】
第一測定は、前記工作物の研削点に供給する研削液の流量を第一流量として前記工作物を撓ませた状態における、前記位置、径および押付力の測定であり、
第二測定は、前記第一測定後であってバックオフ動作を行って前記工作物の撓み量を開放した後に、前記工作物の研削点に供給する研削液の流量を前記第一流量とは異なる第二流量として再び前記工作物を撓ませた状態における、前記位置、径および押付力の測定であり、
前記測定手段は、前記第一測定および前記第二測定のそれぞれを行い、
前記剛性算出手段は、前記第一測定および前記第二測定のそれぞれにて測定された前記位置、径および押付力に基づいて前記工作物の剛性を算出する、
請求項１〜３の何れか一項の研削盤。
【請求項５】
前記第二流量は、前記第一流量より少ない、請求項４の研削盤。
【請求項６】
第一測定は、前記工作物の研削点に供給する研削液の流量を第一流量として前記工作物を撓ませた状態における、前記位置、径および押付力の測定であり、
第二測定は、前記第一測定の状態から前記工作物を撓ませた状態を継続させつつ、前記工作物の研削点に供給する研削液の流量を前記第一流量より少ない第二流量にした状態における、前記位置、径および押付力の測定であり、
前記測定手段は、前記第一測定および前記第二測定のそれぞれを行い、
前記剛性算出手段は、前記第一測定および前記第二測定のそれぞれにて測定された前記位置、径および押付力に基づいて前記工作物の剛性を算出する、
請求項１〜３の何れか一項の研削盤。
【請求項７】
前記第一測定は、荒研削工程にて行い、
前記第二測定は、仕上研削工程にて行う、請求項５または６の研削盤。
【請求項８】
工作物の研削点に供給する研削液の流量を変えることにより前記工作物の撓み量を変化させた複数の状態のそれぞれにおいて、砥石車の位置、前記工作物の径および前記砥石車による前記工作物への押付力をそれぞれ測定する測定工程と、
測定されたそれぞれの前記位置、径および押付力に基づいて前記工作物の剛性を算出する剛性算出工程と、
を備える研削盤における工作物の剛性算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物の剛性を算出する研削盤、および、研削盤における工作物の剛性算出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研削加工において、工作物の剛性を把握することにより、加工精度を向上することができる。そこで、工作物の剛性を算出する方法として、特許文献１，２に記載された方法がある。特許文献１には、押付装置により工作物に対して所定の荷重をかけたときに、工作物の撓み量を測定することで、所定の荷重と撓み量とにより工作物の剛性を算出することが記載されている。
【０００３】
特許文献２には、研削中における砥石台の位置および研削抵抗と、工作物の撓み量がゼロであって砥石車が工作物に接触したときにおける砥石台の位置とに基づいて、工作物の剛性を算出することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９０８００号公報
【特許文献２】特開２００８−９３７８７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、特許文献１に記載の方法では、専用の押付装置を必要とするため、高コスト化となる。特許文献２に記載の方法では、工作物の撓み量がゼロであって砥石車が工作物に接触した瞬間を実現することは容易ではない。そのため、高精度な工作物の剛性を算出できない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、専用装置を用いずに研削中の測定情報を用いることができ、かつ、より高精度な工作物の剛性を算出できる研削盤および研削盤における工作物の剛性算出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】
（研削盤）
（請求項１）本手段に係る研削盤は、工作物の研削点に供給する研削液の流量を変えることにより工作物の撓み量を変化させた複数の状態のそれぞれにおいて、砥石車の位置、工作物の径および砥石車による工作物への押付力をそれぞれ測定する測定手段と、測定されたそれぞれの位置、径および押付力に基づいて工作物の剛性を算出する剛性算出手段とを備える。
【０００８】
（請求項２）また、好ましくは、測定手段は、スパークアウトの状態であって、工作物の研削点に供給する研削液の流量を変えることにより工作物の撓み量を変化させた複数の状態のそれぞれにおいて、前記位置、径および押付力を測定する。
（請求項３）また、好ましくは、工作物は、偏心または非真円の形状であり、測定手段は、工作物の位相に応じた前記位置、径および押付力を測定し、剛性算出手段は、工作物の位相に応じた剛性を算出する。
【０００９】
（請求項４）また、好ましくは、第一測定は、工作物の研削点に供給する研削液の流量を第一流量として工作物を撓ませた状態における、前記位置、径および押付力の測定であり、第二測定は、第一測定後であってバックオフ動作を行って工作物の撓み量を開放した後に、工作物の研削点に供給する研削液の流量を第一流量とは異なる第二流量として再び工作物を撓ませた状態における、前記位置、径および押付力の測定であり、測定手段は、第一測定および第二測定のそれぞれを行い、剛性算出手段は、第一測定および第二測定のそれぞれにて測定された前記位置、径および押付力に基づいて工作物の剛性を算出する。
【００１０】
（請求項５）上記のようにバックオフ動作を行う場合には、第二流量は、第一流量より少なくしても良い。
【００１１】
（請求項６）また、好ましくは、第一測定は、工作物の研削点に供給する研削液の流量を第一流量として工作物を撓ませた状態における、前記位置、径および押付力の測定であり、第二測定は、第一測定の状態から工作物を撓ませた状態を継続させつつ、工作物の研削点に供給する研削液の流量を第一流量より少ない第二流量にした状態における、前記位置、径および押付力の測定であり、測定手段は、第一測定および第二測定のそれぞれを行い、剛性算出手段は、第一測定および第二測定のそれぞれにて測定された前記位置、径および押付力に基づいて工作物の剛性を算出する。
【００１２】
（請求項７）また、上記何れかの第一測定および第二測定にて測定を行う場合には、第一測定は、荒研削工程にて行い、第二測定は、仕上研削工程にて行うようにしても良い。
【００１３】
（工作物の剛性算出方法）
（請求項８）また、本手段に係る研削盤における工作物の剛性算出方法は、工作物の研削点に供給する研削液の流量を変えることにより工作物の撓み量を変化させた複数の状態のそれぞれにおいて、砥石車の位置、工作物の径および砥石車による工作物への押付力をそれぞれ測定する測定工程と、測定されたそれぞれの前記位置、径および押付力に基づいて工作物の剛性を算出する剛性算出工程とを備える。
また、上記研削盤における好ましい態様については、当該剛性算出方法にも同様に適用できる。
【発明の効果】
【００１４】
（請求項１，８）本手段によれば、研削液の流量が異なる複数の状態において、砥石車の位置および押付力を測定する。ここで、研削液の流量が異なることで、工作物の撓み量が異なる。つまり、上記測定により、異なる複数の押付力を付与した場合における工作物の撓み量を測定することができる。そして、フックの法則により、押付力の差を撓み量の差で除算することで、工作物の剛性を得ることができる。
【００１５】
従って、専用の装置を用いることなく、工作物の剛性を算出できる。また、測定する複数の状態は、いずれも工作物を撓ませた状態となる。工作物を撓ませた状態において測定された各情報は、高精度な値となる。従って、得られた工作物の剛性は、非常に高精度な値となる。
【００１６】
（請求項２）スパークアウトの状態において各情報の測定を行うことで、安定した状態の各情報を測定できる。従って、工作物の剛性を高精度に算出できる。
（請求項３）偏心または非真円の形状の工作物は、研削点の位相によって剛性が異なることがある。そこで、工作物の位相に応じた測定を行うことで、当該測定結果に基づいて位相に応じた剛性を算出できる。
【００１７】
（請求項４）バックオフ動作を行って工作物の撓み量を開放したときに、研削液の流量を変化させる。つまり、研削液の流量が変化することに伴って工作物の撓み量が変化することが、研削中ではない。従って、研削液の流量変化が工作物の加工精度に影響を及ぼすことがない。
【００１８】
（請求項５）一般に、後工程ほど、工作物の研削精度の高い工程となる。また、研削液の流量が多いほど、工作物の研削精度に与える影響が大きくなる。つまり、第二流量を第一流量より少なくすることで、後工程ほど工作物の研削精度が研削液の影響を受けないようにできる。
【００１９】
（請求項６）第二測定は、第一測定の状態から工作物を撓ませた状態を継続させつつ行う。そして、第二流量は、第一流量より少ない。従って、第二測定における研削液による工作物の撓み量は、第一測定における研削液による工作物の撓み量より少なくなる。つまり、第一測定から第二測定に移行することで、工作物と砥石車との相対位置が変化して、工作物は砥石車により切り込まれる。このような複数の状態において測定することで、測定を短時間で行うことができる。
【００２０】
（請求項７）第一測定を荒研削工程にて行い、第二測定を仕上研削工程で行うことで、後工程である仕上研削工程にて、工作物の研削精度が研削液の影響を受けないようにできる。つまり、高精度な研削加工を実現しつつ、上記のように工作物の剛性を高精度に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態における研削盤の平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態における研削盤による研削工程を示し、砥石台の位置および研削液の流量の時間変化を示す。
【図３】図２における（ａ）ｔ＝Ｔａ、（ｂ）ｔ＝Ｔ４、（ｃ）ｔ＝Ｔｂ、（ｄ）ｔ＝Ｔｂのときに工作物の撓みを開放した仮想状態において、砥石車と工作物との相対位置を示す。
【図４】図２に研削工程を実行する場合において、工作物の剛性の算出処理のフローチャートを示す。
【図５】本発明の第二実施形態における研削盤による研削工程を示し、砥石台の位置および研削液の流量の時間変化を示す。
【図６】図５における（ａ）ｔ＝Ｔｃ、（ｂ）ｔ＝Ｔｃのときに工作物の撓みを開放した仮想状態、（ｃ）ｔ＝Ｔｄ、（ｄ）ｔ＝Ｔｄのときに工作物の撓みを開放した仮想状態において、砥石車と工作物との相対位置を示す。
【図７】図５に研削工程を実行する場合において、工作物の剛性の算出処理のフローチャートを示す。
【図８】クランクピンを研削する場合において、ｔ＝Ｔａのときの砥石車および工作物の幾何学的な位置関係を示す図である。
【図９】クランクピンを研削する場合において、ｔ＝Ｔｂのときの砥石車および工作物の幾何学的な位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第一実施形態＞
（研削盤の構成）
本実施形態の研削盤の一例として、砥石台トラバース型研削盤を例に挙げて説明する。当該研削盤について、図１を参照して説明する。図１に示すように、研削盤１は、床上に固定されたベッド１１と、ベッド１１に固定された工作物Ｗを回転可能に両端支持する主軸１２および心押装置１３を備える。さらに、研削盤１は、ベッド１１上をＺ軸方向およびＸ軸方向に移動可能な砥石台１４と、砥石台１４に回転可能に支持される砥石車１５と、主軸１２に設けられ工作物Ｗが砥石車１５から受ける押付力を計測する力センサ１６と、工作物Ｗの径を計測する定寸装置１７と、主軸１２および砥石車１５を回転しかつ工作物Ｗに対する砥石車１５の位置を制御する制御装置１８とを備える。さらに、制御装置１８は、研削を行いながら、測定情報に基づいて工作物Ｗの剛性を算出する。
【００２３】
ここで、図示しないが、砥石車１５の近傍には、研削液を研削点に向かって供給するためのノズルが設けられている。そして、研削液の流量は、制御装置１８によって制御される。なお、研削中の工作物Ｗが砥石車１５から受ける押付力の計測は、力センサ１６の他に、Ｘ軸駆動用モータの電流値、砥石車１５に設けた力センサなどを用いることもできる。また、本実施形態においては、工作物Ｗの研削部位は、円筒外周面であって、工作物Ｗの回転中心と研削部位の円筒外周面の中心とが一致する状態とする。
【００２４】
（研削工程の説明）
次に、上記研削盤１による研削工程について、図２および図３を参照して説明する。図２に示すように、砥石車１５をＸ軸方向に移動させて、荒研削工程を行い、バックオフ動作を行った後に仕上研削工程を行う。荒研削工程は、単位時間当たりの研削量を多くする工程であり、仕上研削工程は、荒研削工程に比べて単位時間当たりの研削量を少なくする工程である。仕上研削工程は、精研、微研などを含む。また、バックオフ動作とは、砥石車１５を工作物Ｗに押し付けている状態から、砥石車１５を工作物Ｗから離れさせる動作である。つまり、バックオフ動作は、工作物Ｗを撓ませている状態から、工作物Ｗの撓み量を開放する動作となる。
【００２５】
図２の上段に示すように、砥石台１４を工作物Ｗに押し付けて、荒研削工程を開始する。このとき、研削液の流量は、図２の下段に示すように、制御装置１８により大流量に設定される。そして、定寸装置１７により計測された工作物Ｗの径が設定値（荒研削終了の設定値）に達すると（図２のｔ＝Ｔ１）、砥石台１４の移動を停止させてスパークアウトを実行する。このとき、砥石台１４の位置は、Ｘ１である。
【００２６】
ここで、図２に示すように、ｔ＝Ｔ１〜Ｔ２にて、スパークアウトを実行している。この間のｔ＝Ｔａにおいて、砥石車１５と工作物Ｗとの位置について図３の（ａ）ｔ＝Ｔａを参照して説明する。図３の（ａ）ｔ＝Ｔａに示すように、工作物Ｗの半径はｒ１であり、このときの工作物Ｗの回転中心はＯ１となる。スパークアウト中であるため、砥石車１５による工作物Ｗへの切込はない。ただし、研削液の動圧によって、工作物Ｗは撓ませられている。そのため、ｔ＝Ｔａにおける工作物Ｗの回転中心Ｏ１は、工作物Ｗの撓み量が開放された状態の工作物Ｗの回転中心Ｏａからずれている。
【００２７】
続いて、図２のｔ＝Ｔ２に達すると、バックオフ動作を開始する。バックオフ動作を終了した時刻をＴ３とする。つまり、この時点において、砥石車１５と工作物Ｗとは完全に離れた状態となり、工作物Ｗの撓み量が開放される。そして、図２の下段に示すように、このとき、研削液の流量を、大流量から小流量へ変更する。従って、研削液の流量変化による研削液の動圧変化が、工作物Ｗに影響を与えることはない。
【００２８】
続いて、仕上研削工程を開始する。まずは、精研を開始する。時刻ｔ＝Ｔ４において、砥石車１５が工作物Ｗに接触したときであり、このときの砥石台１４の位置をＸ３とする。ｔ＝Ｔ４のときの砥石車１５と工作物Ｗとの位置は、図３の（ｂ）ｔ＝Ｔ４に示すように、工作物Ｗの回転中心はＯａとなる。つまり、（ａ）ｔ＝Ｔａの時には、工作物Ｗの撓み量がｅ１となることが分かる。撓み量ｅ１は、砥石台１４の位置Ｘ３からＸ１を減算することにより得られる。
【００２９】
精研を継続し、定寸装置１７により計測された工作物Ｗの径が設定値（精研スパークアウト開始の設定値）に達すると（図２のｔ＝Ｔ５）、精研途中のスパークアウトを実行する。このとき、砥石台１４の位置は、Ｘ２である。
【００３０】
図２に示すように、ｔ＝Ｔ５〜Ｔ６にて、スパークアウトを実行している。この間のｔ＝Ｔｂにおいて、砥石車１５と工作物Ｗとの位置について図３の（ｃ）ｔ＝Ｔｂを参照して説明する。図３の（ｃ）ｔ＝Ｔｂに示すように、精研の実行により工作物Ｗの半径はｒ２となり、このときの工作物Ｗの回転中心はＯ２となる。図３において、Δｒは、ｔ＝Ｔａ，Ｔｂのときの工作物Ｗの半径ｒ１，ｒ２の差である。
【００３１】
ここで、ｔ＝Ｔｂのときはスパークアウト中であるため、砥石車１５による工作物Ｗへの切込はない。ただし、研削液の動圧によって、工作物Ｗは撓ませられている。そして、図３の（ｄ）ｔ＝Ｔｂ（virtual）には、ｔ＝Ｔｂの工作物Ｗの径のときに、工作物Ｗの撓み量を開放し且つ砥石車１５が工作物Ｗに接触している状態を示す。
【００３２】
図３の（ｃ）（ｄ）から分かるように、ｔ＝Ｔｂにおける工作物Ｗの回転中心Ｏ２は、工作物Ｗの撓み量が開放された状態の工作物Ｗの回転中心Ｏａからｅ２だけずれている。工作物Ｗの撓み量ｅ２は、砥石台１４の位置Ｘ３からＸ２を減算することにより得られる。
【００３３】
そして、研削液の流量は、ｔ＝Ｔａのときには大流量であったのに対して、ｔ＝Ｔｂのときには小流量である。研削液の流量が多いほど、動圧が大きくなるため、工作物Ｗの撓み量が大きくなる。つまり、撓み量ｅ１は、撓み量ｅ２より大きくなる。
【００３４】
続いて、時刻ｔ＝Ｔ６に達すると、精研による切込を再開する。そして、定寸装置１７により計測された工作物Ｗの径が設定値（精研終了の設定値）に達すると（図２のｔ＝Ｔ７）、微研を開始する。その後、定寸装置１７により計測された工作物Ｗの径が設定値（微研終了の設定値）に達すると（図２のｔ＝Ｔ８）、スパークアウトを実行して、仕上研削工程を終了する。
【００３５】
（工作物の剛性の算出処理）
次に、工作物Ｗの剛性の算出処理について、図４を参照して説明する。この処理は、制御装置１８による処理である。ただし、以下においては、制御装置１８による処理のうち、工作物Ｗの剛性の算出に関する処理のみを抽出している。
【００３６】
まず、研削液を大流量としたｔ＝Ｔａの間に、砥石台１４の位置Ｘ１、工作物Ｗの半径ｒ１および工作物Ｗが砥石車１５から受ける押付力Ｆ１を測定する（図４のＳ１）（本発明の「測定手段」「測定工程」に相当）。図２に示すように、ｔ＝Ｔａの間は、スパークアウトを実行しているときである。従って、工作物Ｗは、大流量の研削液の動圧のみにより撓んでいる。続いて、研削液を大流量から小流量に変更する（図４のＳ２）。この処理は、図２のｔ＝Ｔ３の時に行う。つまり、バックオフ動作を行った後に、研削液の流量の変更を行う。
【００３７】
続いて、研削液を小流量としたｔ＝Ｔｂの間に、砥石台１４の位置Ｘ２、工作物Ｗの半径ｒ２および工作物Ｗが砥石車１５から受ける押付力Ｆ２を測定する（図４のＳ３）（本発明の「測定手段」「測定工程」に相当）。図２に示すように、ｔ＝Ｔｂの間も、スパークアウトを実行しているときである。従って、工作物Ｗは、小流量の研削液の動圧のみにより撓んでいる。
【００３８】
続いて、図４のＳ１，Ｓ３の２つの異なる状態にて測定した各情報を用いて、工作物Ｗの剛性Ｋを算出する（図４のＳ４）。剛性Ｋは、式（１）に従って算出される。つまり、フックの法則により、研削液による押付力（動圧）の差を工作物Ｗの撓み量の差で除算することで、工作物Ｗの剛性Ｋを得ることができる。このように、専用の装置を用いることなく、工作物Ｗの剛性を算出できる。
【００３９】
【数１】
2014079848.tif 000003
【００４０】
そして、制御装置１８は、算出した工作物Ｗの剛性Ｋを用いて工作物Ｗの撓み量を推定し、推定された工作物Ｗの撓み量に応じて砥石台１４の指令位置を補正する。このようにすることで、研削精度を向上することができると共に、荒研削工程による削り残しを減少させることにより研削時間を短縮できる。
【００４１】
さらに、スパークアウトの状態において各情報の測定を行っている。従って、安定した状態の各情報を測定できる。従って、このことからも、工作物Ｗの剛性Ｋを高精度に算出できる。
【００４２】
また、本実施形態においては、バックオフ動作を行って工作物Ｗの撓み量を開放したときに、研削液の流量を変化させる。つまり、研削液の流量が変化することに伴って工作物Ｗの撓み量が変化することが、研削中ではない。従って、研削液の流量変化が工作物Ｗの加工精度に影響を及ぼすことがない。
【００４３】
また、荒研削工程における研削液を大流量とし、仕上研削工程における研削液を小流量とした。一般に、後工程ほど、工作物Ｗの研削精度の高い工程となる。また、研削液の流量が多いほど、工作物Ｗの研削精度に与える影響が大きくなる。つまり、仕上研削工程における流量を荒研削工程における流量より少なくすることで、仕上研削工程における工作物Ｗの研削精度が研削液の影響を受けないようにできる。
【００４４】
（工作物の剛性の導出方法）
工作物Ｗの剛性Ｋは、上述した式（１）に従って算出される。以下に、式（１）の導出方法について説明する。基本的な考えは、フックの法則Ｆ＝Ｋ・ｘを用いることである。ただし、撓み量がゼロの状態で砥石車１５と工作物Ｗとが接触している状態の砥石台１４の位置を高精度に得ることは容易ではない。そこで、２つの異なる状態は、いずれも工作物Ｗを撓ませた状態としている。工作物Ｗを撓ませた状態において測定された各情報は、高精度な値となる。そして、２つの異なる状態における力の差ΔＦと変位の差Δｘを得ることで、高精度な剛性Ｋを導出することとした。
【００４５】
まずは、研削液を大流量としたｔ＝Ｔａのときは、図３の（ａ）（ｂ）より、式（２）の関係を得ることができる。また、研削液を小流量としたｔ＝Ｔｂのときは、図３の（ｃ）（ｄ）より、式（３）の関係を得ることができる。
【００４６】
【数２】
2014079848.tif 000004
【００４７】
【数３】
2014079848.tif 000005
【００４８】
次に、式（２）（３）の両辺をそれぞれ引くと、式（４）になる。式（４）を整理すると、式（５）になる。そして、式（５）の左辺のｅ１，ｅ２は、フックの法則Ｆ１＝Ｋ・ｅ１、Ｆ２＝Ｋ・ｅ２を代入すると、式（６）となる。式（６）をＫについて整理すると、上述した式（１）を得ることができる。
【００４９】
【数４】
2014079848.tif 000006
【００５０】
【数５】
2014079848.tif 000007
【００５１】
【数６】
2014079848.tif 000008
【００５２】
＜変形態様＞
上記実施形態において、研削液を小流量としたときの各情報の測定は、精研の途中に行った。この他に、精研と微研の間、微研の途中、微研後のスパークアウト時に行うこともできる。
【００５３】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態について、図５〜図７を参照して説明する。上記実施形態においては、バックオフ動作を行って工作物Ｗの撓み量を開放したときに、研削液の流量を変化させた。本実施形態は、バックオフ動作を行わずに、工作物Ｗを撓ませた状態を継続させつつ、研削液の流量を変化させる。
【００５４】
（研削工程の説明）
本実施形態の研削工程について、図５および図６を参照して説明する。図５の上段に示すように、荒研削工程を行い、定寸装置１７により計測された工作物Ｗの径が設定値（荒研削終了の設定値）に達すると（図５のｔ＝Ｔ１１）、スパークアウトを実行する。このとき、砥石台１４の位置は、Ｘ１である。このとき、研削液の流量は、図５の下段に示すように、制御装置１８により大流量に設定される。
【００５５】
そして、スパークアウトを行っている間のｔ＝Ｔｃにおいて、砥石車１５と工作物Ｗとの位置は、図６の（ａ）ｔ＝Ｔｃのようになる。そして、図６の（ｂ）ｔ＝Ｔｃ（virtual）には、ｔ＝Ｔｃの工作物Ｗの径のときに、工作物Ｗの撓み量を開放し且つ砥石車１５が工作物Ｗに接触している状態を示す。図６の（ａ）（ｂ）から分かるように、ｔ＝Ｔｃにおける工作物Ｗの回転中心Ｏ１は、工作物Ｗの撓み量が開放された状態の工作物Ｗの回転中心Ｏａからｅ１だけずれている。
【００５６】
続いて、ｔ＝Ｔ１２になると、図５の下段に示すように、研削液の流量を大流量から小流量に変更して、仕上研削工程を開始する。ただし、スパークアウトの状態は継続している。そうすると、研削液の動圧（押付力）が小さくなるため、工作物Ｗの撓み量が減少する。従って、工作物Ｗは砥石車１５により研削され、工作物Ｗの径は小さくなる。
【００５７】
スパークアウトを行っている間のｔ＝Ｔｄにおいて、砥石車１５と工作物Ｗとの位置は、図６の（ｃ）ｔ＝Ｔｄのようになる。そして、図６の（ｄ）ｔ＝Ｔｄ（virtual）には、ｔ＝Ｔｄの工作物Ｗの径のときに、工作物Ｗの撓み量を開放し且つ砥石車１５が工作物Ｗに接触している状態を示す。図６の（ｃ）（ｄ）から分かるように、ｔ＝Ｔｄにおける工作物Ｗの回転中心Ｏ２は、工作物Ｗの撓み量が開放された状態の工作物Ｗの回転中心Ｏａからｅ２だけずれている。
【００５８】
続いて、ｔ＝Ｔ１３になると、精研を開始し、定寸装置１７により計測された工作物Ｗの径が設定値（精研終了の設定値）に達すると（図６のｔ＝Ｔ１４）、微研を開始する。その後、定寸装置１７により計測された工作物Ｗの径が設定値（微研終了の設定値）に達すると（図６のｔ＝Ｔ１５）、スパークアウトを実行して、仕上研削工程を終了する。
【００５９】
（工作物の剛性の算出処理）
次に、工作物Ｗの剛性の算出処理について、図７を参照して説明する。算出処理の手順は、上記実施形態と同様である。すなわち、研削液を大流量としたｔ＝Ｔｃの間に、ｒ１，Ｆ１を測定する（図７のＳ１１）。本実施形態においては、２つの異なる状態において、砥石台１４の位置は同一であるため、砥石台１４の位置の測定は行わない。
【００６０】
続いて、研削液を大流量から小流量に変更し（図７のＳ１２）、研削液を小流量としたｔ＝Ｔｄの間に、ｒ２，Ｆ２を測定する（図７のＳ１３）。このときにも、砥石台１４の位置の測定は行わない。
【００６１】
続いて、図７のＳ１１，Ｓ１３の２つの異なる状態にて測定した各情報を用いて、工作物Ｗの剛性Ｋを算出する（図７のＳ１４）。具体的には、式（７）に従って算出する。
【００６２】
【数７】
2014079848.tif 000009
【００６３】
なお、導出方法は、以下の点を除いて上記実施形態と同様の考え方による。上記式（３）が、本実施形態では、式（８）のように置換される。これは、研削液を大流量時の測定と小流量時の測定とにおいて、砥石台１４の位置が同一であるため、上記実施形態におけるＸ２が本実施形態ではＸ１となるためである。
【００６４】
【数８】
2014079848.tif 000010
【００６５】
本実施形態においても、上記同様、高精度な工作物Ｗの剛性Ｋを算出できる。また、小流量時の測定は、大流量時の測定の状態から工作物Ｗを撓ませた状態を継続させつつ行っている。従って、小流量時の測定における研削液による工作物Ｗの撓み量ｅ２は、大流量時の測定における研削液による工作物Ｗの撓み量ｅ１より少なくなる。つまり、大流量の状態から小流量の状態に移行することで、工作物Ｗと砥石車１５との相対位置が変化して、工作物Ｗは砥石車１５により切り込まれる。このように、バックオフ動作を行わずに複数の状態において測定することで、測定を短時間で行うことができる。
【００６６】
＜第三実施形態＞
第三実施形態の研削工程について、図８を参照して説明する。第一実施形態においては、工作物Ｗの研削部位を円筒外周面としたが、本実施形態は、例えば、クランクシャフトのクランクピンやカムシャフトのカム部などを研削部位とする。つまり、本実施形態では、工作物Ｗの研削部位は、偏心または非真円の形状とする。なお、以下においては、クランクピンＷａを例に挙げる。
【００６７】
本実施形態は、第一実施形態と同様の研削工程を実行する。つまり、工作物Ｗの剛性の算出処理についても、図４に示す処理と実質的に同様である。ただし、研削部位であるクランクピンＷａの撓み量は、工作物Ｗであるクランクシャフトの位相によって異なる。そこで、本実施形態においては、工作物Ｗの位相θに応じた工作物Ｗの剛性Ｋ(θ)を算出することとする。
【００６８】
つまり、研削液の大流量時としたｔ＝Ｔａ（図２に示す）の間に、砥石台１４の位置Ｘ１、クランクピンＷａの半径ｒ１(θ)およびクランクピンＷａが砥石車１５から受ける押付力Ｆ１(θ)を測定する（図４のＳ１）。このときのクランクピンＷａと砥石車１５との幾何学的な位置関係は、図８に示すとおりである。
【００６９】
図８において、実線は現在の砥石車１５およびクランクピンＷａの位置を示す。また、破線は、クランクピンＷａの撓み量がゼロであって砥石車１５とクランクピンＷａが接触している状態において、砥石車１５およびクランクピンＷａを示す。また、短い二点鎖線は、現在の工作物Ｗの回転中心と、クランクピンＷａの中心の軌跡を示す。長い二点鎖線は、クランクピンＷａの撓み量がゼロのときの、工作物Ｗの回転中心とクランクピンＷａの中心の軌跡を示す。
【００７０】
ｓｔは、クランクピンＷａの偏心量、ｒ１(θ)，ｒ２(θ)は、クランクピンＷａの半径、Ｒは、砥石車１５の半径、θは、工作物Ｗの位相、βは、砥石車１５の中心と研削点とを結ぶ線分とＸ軸方向とのなす角度である。
【００７１】
つまり、第一実施形態における式（２）に相当する関係は、式（９）のように表される。なお、γは、βに比べて微小であるため、ｃｏｓ（β＋γ）は、ｃｏｓβに近似することができる。
【００７２】
【数９】
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【００７３】
また、研削液の小流量時としたｔ＝Ｔｂ（図２に示す）の間に、砥石台１４の位置Ｘ２、クランクピンＷａの半径ｒ２(θ)およびクランクピンＷａが砥石車１５から受ける押付力Ｆ２(θ)を測定する（図４のＳ３）。このときのクランクピンＷａと砥石車１５との幾何学的な位置関係は、図９に示すとおりである。つまり、第一実施形態における式（３）に相当する関係は、式（１０）のように表される。
【００７４】
【数１０】
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【００７５】
そして、測定した各情報を用いて、位相θに応じた工作物Ｗの剛性Ｋ(θ)を算出する（図４のＳ４）。具体的には、式（１１）に従って算出する。
【００７６】
【数１１】
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【００７７】
ここで、式（１１）において、βは、測定した各情報を用いて、以下のように得ることができる。図８の幾何学的な関係より、ｔ＝ＴａのときのクランクピンＷａの中心のＹ座標（図８の上下方向座標）の関係から、式（１２）を得ることができる。式（１２）をｓｉｎβについて表すと式（１３）となる。ここで、ΔＹは、（Ｒ＋ｒ１（θ））に比べて非常に小さいため、式（１３）の下式のように近似することができる。そして、式（１３）をβについて表すと、式（１４）となる。この式（１４）を上述した式（１１）に代入することで、各情報を用いて剛性Ｋ(θ)を得ることができる。
【００７８】
【数１２】
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【００７９】
【数１３】
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【００８０】
【数１４】
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【００８１】
＜第四実施形態＞
第四実施形態は、第二実施形態の研削工程を適用し、第三実施形態と同様にクランクピンＷａを研削部位とする場合についてである。この場合、位相θに応じた剛性Ｋ(θ)は、式（１５）のように表される。
【００８２】
【数１５】
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【符号の説明】
【００８３】
１：研削盤、  １５：砥石車、  １８：制御装置（測定手段、剛性算出手段）、  Ｆ１，Ｆ２：押付力、  Ｋ：工作物の剛性、  ｒ１，ｒ２：工作物の半径、  Ｗ：工作物、  Ｗａ：クランクピン、  Ｘ１，Ｘ２：砥石車の位置、  θ：位相
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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