(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状で、内周面が球状であるワークを、周方向に回転させる一方、該ワークの内周にカップ砥石を、該カップ砥石の回転軸がワークの回転中心を含む第１平面に直交するように配設して回転させ、カップ砥石又はワークを、前記回転軸の軸心方向に相対的に移動させることにより、カップ砥石をワークの内周球面に摺接させて内面研削するワークの内周球面研削方法において、
前記内面研削を、前記カップ砥石の回転軸の軸心が、前記ワークの回転中心を含み、かつ、前記第１平面に直交する第２平面から所定寸法離れた位置で行うことを特徴とするワークの内周球面研削方法。
【請求項２】
前記内面研削の完了前に、前記カップ砥石の回転軸の軸心が前記第２平面内に位置するように平行移動させて内面研削することを特徴とする請求項１に記載のワークの内周球面研削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの内周球面を研削加工するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、略円筒状のワークの内周球面を研削する場合、図５に示すようにして行っている。
【０００３】
すなわち、ワークＷを周方向に回転させる一方、カップ砥石２５を回転させてワークＷの内周に配設する。この場合、カップ砥石２５は、その回転軸２５ａがワークＷの回転中心Ｗａを含む第１平面Ｐ１に直交する第２平面Ｐ２内に位置するように配置する。そして、ワークＷをカップ砥石２５に向かって平行移動させる。これにより、ワークＷの内周球面にカップ砥石２５の端面外周縁部が摺接し、ワークＷの内周面が球面研削される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記カップ砥石２５は、端面外周縁部が２箇所の位置Ａ，Ｂで同時にワークＷの内周球面に摺接する。このため、単位面積当たりの接触圧が小さくなり、砥石２５の切れ味が悪くなる。また、砥石２５の切れ味が悪くなることにより、切込み送り速度を上げることができず、切削時間が長くなり、コストアップを招来する。
【０００５】
そこで、本発明は、短時間に研削可能なワークの内周球面研削方法を提供することを第１の課題とする。
【０００６】
さらに、所望の表面粗さを有する高精度な研削をも行うことのできるワークの内周球面研削方法を提供することを第２課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記第１課題を解決するための手段として、略円筒状で、内周面が球状であるワークを、周方向に回転させる一方、該ワークの内周にカップ砥石を、該カップ砥石の回転軸がワークの回転中心を含む第１平面に直交するように配設して回転させ、カップ砥石又はワークを、前記回転軸の軸心方向に相対的に移動させることにより、カップ砥石をワークの内周球面に摺接させて内面研削するワークの内周球面研削方法において、
前記内面研削を、前記カップ砥石の回転軸の軸心が、前記ワークの回転中心を含み、かつ、前記第１平面に直交する第２平面から所定寸法離れた位置で行うようにしたものである。
【０００８】
また、本発明は、さらに前記第２の課題を解決するための手段として、前記内面研削の完了前に、前記カップ砥石の回転軸の軸心が前記第２平面内に位置するように平行移動させて内面研削するようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る内周球面研削方法が適用される研削装置の概略図である。この研削装置は、大略、ベース１の上面に設けたワーク支持台２と、砥石支持台３とからなる。
【００１１】
ワーク支持台２は、切込み用ＡＣサーボモータ４の駆動により、ベース１上をＸ軸方向（図１中、上下方向、Ｘ，Ｘ’で示す。）に前進及び後退動作可能となっている。このワーク支持台２では、主軸５に設けた取付プレート６に、バッキングプレート７を介して略円筒状のワークＷが取り付けられている。ワークＷの外周面は、図２に示すように、支持部材８及び押さえアーム９によって回転自在に支持されている。なお、ワークＷの内周面は球状に形成されており、その内径は従来周知の定寸装置１０によって測定されるようになっている。
【００１２】
前記主軸５は、ベルト１１を介して主軸用モータ１２によって回転駆動するようになっている。前記バッキングプレート７は円筒状で、内蔵する磁石（図示せず）によってその先端にワークＷを吸着・保持するようになっている。前記支持部材８は、一対のシュー１３を有している。各シュー１３は、周方向の位置及び径方向の突出量を調整可能に設けられており、ワークＷの外周面に当接して、ワークＷの下方側を支持する。一方、前記押さえアーム９は、ワーク支持台２に回動自在に設けられ、内周面に一対のローラ１４を有する。押さえアーム９は、ワークＷが支持部材８の各シュー１３によって下方側を支持された状態で回動し、ローラ１４でワークＷの上方側を支持する。なお、図１中、１５は後述するカップ砥石２５の切れ味を回復させるためのドレッサを示す。
【００１３】
砥石支持台３は、テーブル用ＡＣサーボモータ１６の駆動により、ベース１上をＺ軸方向（図１中左右方向）に前進及び後退動作可能な第１テーブル１７と、Ｙ軸用サーボモータ１８の駆動により、第１テーブル１７上をＹ軸方向（図１中、紙面に直交する方向）に上昇及び降下動作可能な第２テーブル１９とを備えている。
【００１４】
前記第１テーブル１７の一端側壁面には、図３に示すように、Ｙ軸用サーボモータ１８の駆動により回転するネジ部材２０がベアリング２１を介して回転自在に取り付けられている。また、第１テーブル１７の上面には、前記ネジ部材２０の先端が螺合するキャップ２２を介してスライド部材２３がＺ軸方向（図２中、左右方向、Ｚ，Ｚ’で示す。）に往復移動自在に配設されている。スライド部材２３の上面は図２中左側に向かうに従って徐々に高くなるように形成されている。一方、第２テーブル１９の底面は、前記スライド部材２３の上面に対応するように図２中左に向かうに従って徐々に上方に傾斜している。これにより、前記Ｙ軸用サーボモータ１８を正逆回転駆動すると、ネジ部材２０が正逆回転し、スライド部材２３は図２中左右方向に移動し、第２テーブル１９がＹ軸方向（図２中、上下方向、Ｙ，Ｙ’で示す。）に移動する。
【００１５】
前記第２テーブル１９の上面には、ホイールヘッド２４と、ホイールヘッド用モータ２６が載置されている。ホイールヘッド２４には、アーム２４ａが延設され、このアーム２４ａの先端に砥石軸２５ａが設けられ、この砥石軸２５ａに有底筒状のカップ砥石２５が回転自在に取り付けられている。カップ砥石２５は、開口端面が研削面であり、ホイールヘッド用モータ２６の駆動によりベルト２７ａ，２７ｂを介して周方向に回転するようになっている。
【００１６】
次に、前記構成の研削装置によるワークＷの内周球面の研削加工について説明する。
【００１７】
すなわち、主軸用モータ１２を駆動してワークＷを回転させると共に、ホイールヘッド用モータ２６を駆動してカップ砥石２５を回転させる。そして、テーブル用ＡＣサーボモータ１６を駆動して第１テーブル１７を図１中Ｚ方向に移動させ、ワークＷにカップ砥石２５を接近させる。また、切込み用ＡＣサーボモータ４を駆動してワークＷをＸ軸方向に、Ｙ軸用サーボモータ１８を駆動してカップ砥石２５をＹ軸方向に移動させることにより、図１中２点鎖線で示すように、ワークＷの内周にカップ砥石２５を位置決めする。このとき、カップ砥石２５の回転軸２５ａの軸心を、図４に示すように、ワークＷの回転中心Ｗａを含む平面Ｐ１に直交し、ワークＷの回転中心Ｗａを含み、かつ、前記平面Ｐ１に直交する平面Ｐ２に対して所定寸法ｄだけ離れた位置に停止させる。
【００１８】
次に、切込み用ＡＣサーボモータ４を駆動することにより、カップ砥石２５に対してワークＷの内周球面を接近させる。前述のように、ワークＷに対してカップ砥石２５の位置を所定寸法ｄだけずらせているため、カップ砥石２５の外周縁部が１箇所でのみワークＷの内周球面に摺接する。つまり、ワークＷに対してカップ砥石２５は位置Ａでのみ片当たりし、大きな接触圧が得られる。したがって、前記切込み用ＡＣサーボモータ４による切込み送り量を大きくしても良好な研削状態が維持され、ワークＷの内周球面を効率的に研削することが可能となる。
【００１９】
このようにして研削加工が続行されるが、定寸装置１０からの入力信号により仕上げ寸法まで所定寸法となれば、切込み用ＡＣサーボモータ４を駆動してワークＷをＸ軸方向に、Ｙ軸用サーボモータ１８を駆動してカップ砥石２５をＹ軸方向に平行移動させる。そして、カップ砥石２５の回転軸２５ａを、従来同様、図５に示すように、前記平面Ｐ２内に位置させる。この場合、カップ砥石２５をワークＷの内周球面に沿って移動させる。また、切込み用ＡＣサーボモータ４の回転数を小さくして切込み送り量を抑える。この結果、ワークＷの内周球面にカップ砥石２５が、図５中ＡのみならずＢをも含む２箇所で摺接し、その接触圧が小さくなると共に、カップ砥石２５の１回転当たりの研削量が抑えられるので、仕上がり面精度（面粗度）を高めることが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るワークの内周球面研削方法によれば、カップ砥石の回転軸の軸心を第２平面から所定寸法離れた位置で研削加工するようにしたので、カップ砥石が１箇所でのみワークの内周球面に摺接することになり、接触圧を高めて効率的な研削加工を行わせることが可能となる。
【００２１】
また、研削完了前にカップ砥石の回転軸の軸心を第２平面内に位置させるようにしたので、カップ砥石が２箇所でワークの内周球面に摺接することになり、良好な表面粗さに仕上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る研削装置の概略図である。
【図２】図１のワーク支持台の正面図（ａ）及びその部分断面図（ｂ）である。
【図３】図１の砥石支持台の断面図である。
【図４】本実施形態に係る研削状態を示す正面図である。
【図５】従来例に係る研削状態を示す正面図である。
【符号の説明】
２  ワーク支持台
３  砥石支持台
２５  カップ砥石
２５ａ  回転軸
Ｐ１  第１平面
Ｐ２  第２平面
Ｗ  ワーク
Ｗａ  回転中心
【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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