(57)【要約】【課題】研削加工精度及び研削加工効率を向上できる研削盤及び研削方法を提供する。【解決手段】研削盤１の制御装置３１は、研削加工前の工作物Ｗの曲がりを矯正したときの矯正量Ｂ３、及び研削加工後の工作物Ｗの変形量ΔＳを入力する入力装置３２と、入力される矯正量Ｂ３と変形量ΔＳとの相関関係を記憶する記憶装置３３と、を備え、相関関係を参照して、入力される現研削加工対象の工作物Ｗの矯正量Ｂ３に対応する現研削加工対象の工作物Ｗの変形量ΔＳを求め、当該変形量ΔＳを加味して送り装置２４，２５の送り動作を制御することで、砥石車２８で現研削加工対象の工作物Ｗの研削加工を行う。【選択図】図８
2019076960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石車を回転可能に支持し、前記砥石車を回転駆動する砥石車駆動モータを有する砥石台と、
工作物を回転可能に支持し、前記工作物を回転駆動する工作物駆動モータを有する主軸台と、
前記工作物の回転軸線と交差する方向に前記工作物に対し前記砥石車を相対的に接近離間させる送り装置と、
前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記工作物の研削加工を行う制御装置と、
を備える研削盤であって、
前記制御装置は、
研削加工前の前記工作物の曲がりを矯正したときの矯正量、及び研削加工後の前記工作物の変形量を入力する入力装置と、
入力される前記矯正量と前記変形量との相関関係を記憶する記憶装置と、を備え、
前記相関関係を参照して、入力される現研削加工対象の前記工作物の矯正量に対応する前記現研削加工対象の工作物の変形量を求め、当該変形量を加味して前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記現研削加工対象の工作物の研削加工を行う、研削盤。
【請求項２】
前記制御装置は、前記工作物の回転軸線と交差する方向に曲がっている前記工作物を研削加工対象とする、請求項１に記載の研削盤。
【請求項３】
前記制御装置は、クランクジャーナル及び前記クランクジャーナルの回転軸線から径方向に偏心する中心軸線を有するクランクピンを備えるクランクシャフトを研削加工対象とする、請求項１又は２に記載の研削盤。
【請求項４】
前記制御装置は、研削加工後の前記クランクピンの中心軸線と前記砥石車の回転軸線との距離に基づいて、前記クランクジャーナルの回転軸線と前記砥石車の回転軸線との距離を求めて前記送り装置の送り動作を制御する、請求項３に記載の研削盤。
【請求項５】
前記制御装置は、研削加工前の前記クランクピンの中心軸線と前記砥石車の回転軸線との距離に基づいて、前記クランクジャーナルの回転軸線と前記砥石車の回転軸線との距離を求めて前記送り装置の送り動作を制御する、請求項３に記載の研削盤。
【請求項６】
研削盤で工作物の研削加工を行う研削方法であって、
前記研削盤は、
砥石車を回転可能に支持し、前記砥石車を回転駆動する砥石車駆動モータを有する砥石台と、
工作物を回転可能に支持し、前記工作物を回転駆動する工作物駆動モータを有する主軸台と、
前記工作物の回転軸線と交差する方向に前記工作物に対し前記砥石車を相対的に接近離間させる送り装置と、
前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記工作物の研削加工を行う制御装置と、
を備え、
前記研削方法は、
研削加工前の前記工作物の曲がりを矯正したときの矯正量、及び研削加工後の前記工作物の変形量を入力する入力工程と、
入力される前記矯正量と前記変形量との相関関係を記憶する記憶工程と、
前記相関関係を参照して、入力される現研削加工対象の前記工作物の矯正量に対応する前記現研削加工対象の工作物の変形量を求め、当該変形量を加味して前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記現研削加工対象の工作物の研削加工を行う加工工程と、
を備える研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削盤及び研削方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、偏心円筒部を有する円筒状の工作物、例えばエアコン用コンプレッサのクランクシャフトの研削加工が可能な研削盤が記載されている。この研削盤は、エアコン用コンプレッサのクランクシャフトの一端部を主軸で片持ち支持した状態で研削加工を行う。
【０００３】
しかし、この研削盤では、長尺の工作物、例えば自動車エンジンのクランクシャフト（以下、単に「クランクシャフト」と称す）の研削加工を行うと、研削抵抗等によりクランクシャフトに大きなたわみが生じるため、クランクシャフトの研削加工精度を高精度に維持することは困難である。
【０００４】
特許文献２には、クランクシャフトのクランクジャーナル及びクランクピン（偏心ピン）の研削加工を行う研削盤が記載されている。この研削盤は、クランクシャフトの両端部をセンタとチャックを有するセンタとで両端支持及び片端把持した状態で研削加工を行う。この研削盤では、クランクシャフトの研削加工精度を高精度に維持することができる。
【０００５】
クランクシャフトの製造方法は、鍛造によりクランクシャフトの素材を製作し、高周波によりクランクシャフトの素材のクランクジャーナル及びクランクピンを焼き入れする。この高周波焼き入れによりクランクシャフトに曲がりが発生するため、歪取り機によりクランクシャフトの曲がりを矯正する。そして、研削盤により最終的な形状のクランクシャフトの研削加工を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８４０３８９号公報
【特許文献２】特許第５４７３００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
研削盤では、例えば直列４気筒のシングルプレーンのクランクシャフトのクランクピンの表面層を一端側のクランクピンから順に研削加工により除去すると、歪取り機で発生した内部応力が一端側のクランクピンから順に開放され、上述の曲がりが戻ってクランクシャフトが変形する。このため、他端側のクランクピン以外の他のクランクピンのクランクジャーナルに対するピストンストローク（以下、単に「クランクピンの偏心量」と称す）等にバラツキが生じる。
【０００８】
このバラツキを低減するには、先ず粗研削加工工程を一端側のクランクピンから順に行い、次に仕上げ研削加工工程を一端側のクランクピンから順に行う。このとき、粗研削加工工程で発生する変形量を除去可能な最低限の取り代を、仕上げ研削加工工程における仕上げ取り代として設定する。
【０００９】
従来の研削盤では、上述の研削加工によりクランクピンの偏心量のバラツキを低減できるが、さらに当該バラツキを低減できる研削盤が望まれている。また、従来の研削盤では、全てのクランクピンに対する粗研削加工工程が完了した後に仕上げ研削加工工程を完了させなければならないため、研削加工効率の向上には限界がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、研削加工精度及び研削加工効率を向上できる研削盤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】
【００１１】
（研削盤）
本発明の研削盤は、砥石車を回転可能に支持し、前記砥石車を回転駆動する砥石車駆動モータを有する砥石台と、工作物を回転可能に支持し、前記工作物を回転駆動する工作物駆動モータを有する主軸台と、前記工作物の回転軸線と交差する方向に前記工作物に対し前記砥石車を相対的に接近離間させる送り装置と、前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記工作物の研削加工を行う制御装置と、を備える。
【００１２】
前記制御装置は、研削加工前の前記工作物の曲がりを矯正したときの矯正量、及び研削加工後の前記工作物の変形量を入力する入力装置と、入力される前記矯正量と前記変形量との相関関係を記憶する記憶装置と、を備え、前記相関関係を参照して、入力される現研削加工対象の前記工作物の矯正量に対応する前記現研削加工対象の工作物の変形量を求め、当該変形量を加味して前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記現研削加工対象の工作物の研削加工を行う。
【００１３】
（研削方法）
本発明の上述の研削盤で工作物の研削加工を行う研削方法は、研削加工前の前記工作物の曲がりを矯正したときの矯正量、及び研削加工後の前記工作物の変形量を入力する入力工程と、入力される前記矯正量と前記変形量との相関関係を記憶する記憶工程と、前記相関関係を参照して、入力される現研削加工対象の前記工作物の矯正量に対応する前記現研削加工対象の工作物の変形量を求め、当該変形量を加味して前記送り装置の送り動作を制御することで、前記砥石車で前記現研削加工対象の工作物の研削加工を行う加工工程と、を備える。
【００１４】
本発明の研削盤及び研削方法によれば、砥石車の送り動作は、研削加工前の工作物の矯正量から求まる研削加工後の工作物の変形量に基づいて制御されるので、個々の工作物に対し的確な研削加工を行うことができ、研削加工精度を向上できる。また、例えば工作物に複数の研削加工箇所があっても、各研削加工箇所に対して例えば粗研削加工及び仕上げ研削加工を通して行うことができるので、研削加工効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】研削加工対象のクランクシャフトを径方向から見た図である。
【図３】クランクシャフトの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】クランクシャフトの研削方法を説明するためのフローチャートである。
【図５Ａ】クランクシャフトの曲がり状態を径方向から見た図である。
【図５Ｂ】クランクシャフトの曲がりを矯正する状態を径方向から見た図である。
【図５Ｃ】クランクシャフトの矯正量を説明するためにクランクシャフトを径方向から見た図である。
【図６Ａ】クランクジャーナルの位相が０°の場合に、クランクジャーナルの回転中心と、クランクピンの中心と、砥石車の回転中心との位置関係を示す図である。
【図６Ｂ】クランクジャーナルの位相が９０°の場合に、クランクジャーナルの回転中心と、クランクピンの中心と、砥石車の回転中心との位置関係を示す図である。
【図６Ｃ】クランクジャーナルの位相が１８０°の場合に、クランクジャーナルの回転中心と、クランクピンの中心と、砥石車の回転中心との位置関係を示す図である。
【図６Ｄ】クランクジャーナルの位相が２７０°の場合に、クランクジャーナルの回転中心と、クランクピンの中心と、砥石車の回転中心との位置関係を示す図である。
【図７】研削加工前のクランクシャフトの矯正量と研削加工後のクランクシャフトの変形量（クランクピンの偏心量の誤差）との関係を示すグラフである。
【図８】研削加工中の砥石車の送り位置の算出方法を説明するため、クランクジャーナルの回転中心と、クランクピンの中心と、砥石車の回転中心との位置関係を示す図である。
【図９】研削加工中の砥石車の送り位置の別例の算出方法を説明するため、クランクジャーナルの回転中心と、クランクピンの中心と、砥石車の回転中心との位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（１．研削盤の構成）
本実施形態の研削盤の一例として、ツインヘッド研削盤を例に挙げて図を参照して説明する。以下の説明では、図２に示すように、当該研削盤１の研削加工対象の工作物は、直列４気筒のシングルプレーンのクランクシャフトＷを例に挙げ、その研削加工部位は、クランクピンＰ１−Ｐ４とする。
【００１７】
クランクピンＰ１−Ｐ４は、円筒形状のクランクジャーナルＪ１−Ｊ５の中心軸線Ｌｊから径方向に偏心した中心軸線Ｌｐを有する円筒形状に形成される。
図１に示すように、研削盤１は、床上にベッド１１が固定され、ベッド１１には、クランクシャフトＷを回転可能に両端支持する主軸台１２及び心押台１３が取り付けられる。
【００１８】
主軸台１２には、マスタ主軸Ｃｍ（Ｃ軸）が回転可能に支持され、マスタ主軸Ｃｍの先端にクランクシャフトＷの一端を支持するセンタ１４及び３爪のチャック１５が取付けられる。マスタ主軸Ｃｍは、進退駆動装置１６によってＺ軸線と平行な軸線方向に進退されるとともに、エンコーダ１７ａを有するマスタサーボモータ１７（工作物駆動モータ）によってＺ軸線と平行な軸線回りに回転駆動される。
【００１９】
心押台１３には、マスタ主軸Ｃｍと同軸上にスレーブ主軸Ｃｓ（Ｃ軸）が回転可能に支持され、スレーブ主軸Ｃｓの先端にクランクシャフトＷの他端を支持するセンタ１８が取付けられる。スレーブ主軸Ｃｓは、センタ加圧装置１９によってＺ軸線と平行な軸線方向に進退されるとともに、エンコーダ２０ａを有するスレーブサーボモータ２０によってマスタ主軸Ｃｍと同期してＺ軸線と平行な軸線回りに回転駆動される。
【００２０】
進退駆動装置１６は、マスタ移動モータ１６ａと、送りねじ１６ｂと、ガイド１６ｃと、スライダ１６ｄと、フローティングジョイント１６ｅを備える。マスタ移動モータ１６ａのモータ軸には、送りねじ１６ｂが連結される。ガイド１６ｃは、送りねじ１６ｂと並列且つ平行に配置される。
【００２１】
スライダ１６ｄには、送りねじ１６ｂが螺合されるとともに、ガイド１６ｃが貫通される。さらに、スライダ１６ｄには、フローティングジョイント１６ｅを介してマスタ主軸Ｃｍが連結される。マスタ主軸Ｃｍは、マスタ移動モータ１６ａの駆動による送りねじ１６ｂの回転で、スライダ１６ｄがガイド１６ｃに沿って移動することで、Ｚ軸線と平行な軸線方向に所定量進退される。
【００２２】
センタ加圧装置１９は、スレーブ移動モータ１９ａと、送りねじ１９ｂと、ガイド１９ｃと、スライダ１９ｄと、スプリング１９ｅを備える。スレーブ移動モータ１９ａのモータ軸には、送りねじ１９ｂが連結される。ガイド１９ｃは、送りねじ１９ｂと並列且つ平行に配置される。
【００２３】
スライダ１９ｄには、送りねじ１９ｂが螺合されるとともに、ガイド１９ｃが貫通される。さらに、スライダ１９ｄは、スプリング１９ｅを介してスレーブ主軸Ｃｓを工作物Ｗ側へ押圧し、図略のストッパロッドを介して工作物Ｗとは反対側へスレーブ主軸Ｃｓを移動可能に連結する。
【００２４】
スレーブ主軸Ｃｓは、スレーブ移動モータ１９ａの駆動による送りねじ１９ｂの回転で、スライダ１９ｄがガイド１９ｃに沿って移動することで、Ｚ軸線と平行な軸線方向に所定量進退される。クランクシャフトＷの両端は、チャック１５で把持されるとともに、進退駆動装置１６及びセンタ加圧装置１９によるマスタ主軸Ｃｍ及びスレーブ主軸ＣｓのＺ軸線と平行な軸線方向の移動により、センタ１４，１８で挟み込まれて支持される。
【００２５】
そして、マスタ主軸Ｃｍがフローティングジョイント１６ｅによりスライダ１６ｄに対しＺ軸線と平行な軸線方向に移動しないように固定されているので、スプリング１９ｅを圧縮するようにセンタ加圧装置１９によりスレーブ主軸ＣｓをＺ軸線と平行な軸線方向に移動させることで、スプリング１９ｅの圧縮量に応じた加圧力をクランクシャフトＷに与えることができる。
【００２６】
さらに、ベッド１１には、エンコーダ２１ａを有するＺ軸サーボモータ２１及び送りねじ２２によりＺ軸方向にそれぞれ移動可能な２つのテーブル２３がＺ軸線と平行な軸線方向に並べて設けられる。
【００２７】
そして、各テーブル２３には、エンコーダ２４ａを有するＸ軸サーボモータ２４（送り装置）及び送りねじ２５（送り装置）によりＸ軸線と平行な軸線方向（クランクシャフトＷの回転軸線と交差する方向）に移動（クランクシャフトＷに対し接近離間）可能な２つの砥石台２６がＺ軸線と平行な軸線方向に並べて設けられる。
【００２８】
各砥石台２６には、砥石車駆動モータ２７により砥石車２８がＺ軸線と平行な軸線回りに回転可能に支持されると共に、クーラントを研削点に向かって供給するためのクーラントノズル２９（図６Ａに示す）が設けられる。さらに、ベッド１１には、クランクシャフトＷ（クランクピンＰ１−Ｐ４、クランクジャーナルＪ１−Ｊ５）の径を計測する定寸装置３０が設けられる。
【００２９】
さらに、研削盤１には、マスタ主軸Ｃｍ、スレーブ主軸Ｃｓ及び砥石車２８を回転しかつクランクシャフトＷに対する砥石車２８の送り動作を制御する制御装置３１が設けられる。
【００３０】
制御装置３１には、詳細は後述するが、研削加工前のクランクシャフトＷの変形を矯正したときの矯正量、及び研削加工後のクランクシャフトＷの変形量を入力する入力装置３２と、入力される矯正量と変形量との関係を表すテーブル（相関関係）を記憶する記憶装置３３と、を備える。
【００３１】
制御装置３１は、テーブルを参照して、入力される現研削加工対象のクランクシャフトＷの矯正量に対応する現研削加工対象のクランクシャフトＷの変形量を求め、当該変形量を加味して砥石車２８の送り動作を制御することで、砥石車２８でクランクシャフトＷ（クランクピンＰ１−Ｐ４、クランクジャーナルＪ１−Ｊ５）の研削加工を行う。
【００３２】
（２．クランクシャフトの製造方法）
次に、クランクシャフトＷの製造方法について説明する。背景技術で述べたように、研削盤では、クランクピンＰ１−Ｐ４の表面層をクランクピンＰ１−Ｐ４の順に研削加工により除去すると、歪取り機で発生した内部応力が順に開放され、高周波焼き入れによる曲がりが戻ってクランクシャフトＷが変形する。
【００３３】
このため、最後に研削加工を行うクランクピンＰ４以外の他のクランクピンＰ１−Ｐ３の偏心量等にバラツキが生じる。本発明者は、研削盤における上述のクランクシャフトＷの変形量、すなわちクランクピンＰ１−Ｐ４の偏心量の誤差は、歪取り機におけるクランクシャフトＷの矯正量と相関関係があることを見い出した。以下では、クランクシャフトＷの矯正量とクランクピンＰ１−Ｐ４の偏心量の誤差との相関関係の導出方法について図を参照して説明する。
【００３４】
クランクシャフトＷの矯正量とクランクピンＰ１−Ｐ４の偏心量の誤差との相関関係の導出方法は、先ず、鍛造によりクランクシャフトＷの素材を製作し（図３のステップＳ１）、高周波によりクランクシャフトＷの素材のクランクジャーナルＬ１−Ｌ５及びクランクピンＰ１−Ｐ４を焼き入れする（図３のステップＳ２）。この高周波焼き入れによりクランクシャフトＷに曲がりが発生するため、このときの曲がり量を第一曲がり量Ｂ１として測定する（図３のステップＳ３）。
【００３５】
具体的には、図５Ａに示すように、クランクシャフトＷには、回転軸線Ｌｗと交差する方向に曲がりが発生する。なお、図５Ａでは、クランクピンＰ１−Ｐ４の図示は省略しており、クランクジャーナルＪ３の曲がり量が最大となった例である。そこで、クランクシャフトＷの回転軸線Ｌｗと、クランクジャーナルＪ３の中心軸線Ｌｊ３との距離を第一曲がり量Ｂ１として測定する。
【００３６】
次に、歪取り機によりクランクシャフトＷの曲がりを矯正する（図３のステップＳ４）。歪取り機によりクランクシャフトＷの曲がりは矯正されるが、クランクシャフトＷには若干曲がりが残るため、このときの曲がり量を第二曲がり量Ｂ２として測定する（図３のステップＳ５）。
【００３７】
具体的には、図５Ｂに示すように、クランクジャーナルＪ３において、クランクシャフトＷの回転軸線Ｌｗと直角な方向に荷重Ｈを掛け、クランクシャフトＷの曲がりを矯正する（図示一点鎖線の状態から図示実線の状態）。そして、図５Ｃに示すように、クランクシャフトＷの回転軸線Ｌｗと、クランクジャーナルＪ３の中心軸線Ｌｊ３との距離を第二曲がり量Ｂ２として測定する。
【００３８】
そして、第一曲がり量Ｂ１と第二曲がり量Ｂ２との差を、歪取り機によるクランクシャフトＷの矯正量Ｂ３として算出する（図３のステップＳ６）。算出したクランクシャフトＷの矯正量Ｂ３は、作業者が研削盤１の制御装置３１の入力装置３２から入力し（入力工程）、記憶装置３３に記憶しておく。そして、研削盤１によりクランクシャフトＷの研削加工を行い、最終的なクランクシャフトＷの形状にする（図３のステップＳ７）。
【００３９】
ここで、クランクシャフトＷの研削加工におけるクランクピンＰ１と砥石車２８との位置について図６Ａ−図６Ｄを参照して説明する。ただし、図６Ａ−図６Ｄにおいては、クランクシャフトＷがたわみ変形していないものとして図示する。また、以下では、図示左方向を砥石車２８の前進送り方向、図示右方向を砥石車２８の後退送り方向と称する。
【００４０】
また、クランクジャーナルＪ３の回転位相α（以下、クランクジャーナルＪ３の位相αと称する）とは、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３と砥石車２８の回転中心Ｏｇを結ぶ直線に対し、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３とクランクピンＰ１の中心Ｏｐ１を結ぶ直線が成す角度をいう。なお、図６Ａ−図６Ｄにおいては、クランクジャーナルＪ３は、図示省略する。
【００４１】
図６Ａに示すように、クランクジャーナルＪ３の位相αが０°のときは、クランクピンＰ１の中心Ｏｐ１は、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３と砥石車２８の回転中心Ｏｇを結ぶ直線上の位置にあり、砥石車２８の回転中心Ｏｇは、後退送り方向に最も後退した位置にある。
【００４２】
すなわち、クランクピンＰ１と砥石車２８との研削点Ｑは、クランクピンＰ１の中心Ｏｐ１とクランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３と砥石車２８の回転中心Ｏｇを結ぶ直線上に位置する。クーラントノズル２９から供給されるクーラントは、砥石車２８の上側から研削点Ｑに向かって供給される。
【００４３】
図６Ｂに示すように、クランクジャーナルＪ３の位相αが９０°のときは、クランクピンＰ１の中心Ｏｐ１は、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３に対して最上方に偏心した位置にあり、砥石車２８の回転中心Ｏｇは、クランクジャーナルＪ３の位相αが０°のときの位置から前進送り方向に前進した位置にある。
【００４４】
図６Ｃに示すように、クランクジャーナルＪ３の位相αが１８０°のときは、クランクピンＰ１の中心Ｏｐ１は、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ２と砥石車２８の回転中心Ｏｇを結ぶ直線の延長線上の位置にあり、砥石車２８の回転中心Ｏｇは、クランクジャーナルＪ３の位相αが９０°のときの位置から前進送り方向に最も前進した位置にある。
【００４５】
図６Ｄに示すように、クランクジャーナルＪ３の位相αが２７０°のときは、クランクピンＰ１の中心Ｏｐ１は、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３に対して最下方に偏心した位置にあり、砥石車２８の回転中心Ｏｇは、クランクジャーナルＪ３の位相αが１８０°のときの位置から後退送り方向に後退した位置にある。
【００４６】
クランクピンＰ１の研削加工においては、図６Ａ−図６Ｄの動作が繰り返される。他のクランクピンＰ２−Ｐ４も同様である。この研削加工完了後、クランクシャフトＷは、歪取り機で発生した内部応力が順に開放され、高周波焼き入れによる曲がりが戻って変形するので、この変形量を計測してクランクピンＰ１の偏心量の誤差とする（図３のステップＳ８）。
【００４７】
具体的には、クランクピンＰ１の中心Ｏｐ１が、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３に対して径方向に変形するので、研削加工後のクランクピンＰ１の中心Ｏｐ１とクランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３との距離を計測する。
【００４８】
そして、計測した距離と、設計上のクランクピンＰ１の中心Ｏｐ１とクランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３との距離との差を求め、この差をクランクピンＰ１の偏心量の誤差ΔＳとする。算出したクランクピンＰ１の偏心量の誤差ΔＳは、作業者が研削盤１の制御装置３１の入力装置３２から入力し（入力工程）、記憶装置３３に記憶しておく。
【００４９】
以上により、ステップＳ６で求めたクランクシャフトＷの矯正量Ｂ３とステップＳ８で求めたクランクピンＰ１の偏心量の誤差ΔＳとの関係がテーブルとして記憶装置３３に記憶され（図３のステップＳ９、記憶工程）、全ての処理を終了する。クランクシャフトＷの矯正量Ｂ３を種々変化させて以上の処理を行うことで、記憶装置３３には上述のテーブルがデータベースとして記憶される。
【００５０】
例えば、図７に示すように、クランクシャフトＷの矯正量Ｂ３とクランクピンＰ１−Ｐ４の偏心量の誤差ΔＳとは、線形の相関関係がある。なお、図７では、クランクシャフトＷの矯正量Ｂ３が４種類の場合の各クランクピンＰ１−Ｐ４の偏心量の誤差ΔＳをプロットしたものであり、各プロットを直線近似している。
【００５１】
また、クランクピンＰ１−Ｐ４の偏心量の誤差ΔＳは、先ず２つのクランクピンＰ１，Ｐ２を同時に研削加工し、次に残りの２つのクランクピンＰ３，Ｐ４を同時に研削加工した後の値である。これにより、研削加工対象のクランクシャフトＷの矯正量Ｂ３を求めることで、各クランクピンＰ１−Ｐ４の偏心量の誤差ΔＳを求めることができる。
【００５２】
（３．研削方法の概要）
次に、本実施形態における研削方法の概要について、図を参照して説明する。ここで、本例では、図８に示すように、クランクピンＰ１を砥石車２８で研削加工を行う場合を説明する。なお、砥石車２８の半径をＲ、図示実線で示す研削加工後のクランクピンＰ１の半径をｒとする。また、他のクランクピンＰ２−Ｐ４に対しても同様に研削加工可能である。
【００５３】
この研削加工制御では、クランクジャーナルＪ３の位相αに応じて、砥石車２８の送り位置、すなわちクランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３と砥石車２８の回転中心Ｏｇとの距離Ｘを変動させる必要がある。図８において、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３と砥石車２８の回転中心Ｏｇとを結ぶ直線Ｍ１に対し、砥石車２８の回転中心Ｏｇと研削加工後のクランクピンＰ１の中心Ｏｐ１とを結ぶ直線Ｍ２が成す角度をβとする。
【００５４】
そして、図示一点鎖線で示す研削加工前のクランクピンＰａ１の中心Ｏｐａ１は、研削加工後のクランクピンＰ１の中心Ｏｐ１に対し、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３と研削加工後のクランクピンＰ１の中心Ｏｐ１とを結ぶ直線Ｍ３方向に、研削加工後のクランクピンＰ１の偏心量の誤差ΔＳ分ずれているとする。なお、研削加工後のクランクピンＰ１の偏心量は、Ｓ-ΔＳとなる。
【００５５】
以上のように設定した場合、研削盤１は、研削加工後のクランクピンＰ１の中心Ｏｐと同一の中心を有し、且つ研削加工前のクランクピンＰａ１を含む図示二点鎖線で示す仮想のクランクピンＰｂ１の研削加工を制御する。この場合、研削加工が進むにつれて、仮想のクランクピンＰｂ１の半径は変化していくが、仮想のクランクピンＰｂ１の偏心量は、Ｓ-ΔＳで一定である。
【００５６】
本例では、粗研削加工の初期においては、仮想のクランクピンＰｂ１の半径を、ｒ＋Δｒ１＋Δｒ２＋ΔＳに設定し、粗研削加工の後期（ΔＳ分の研削加工終了後）においては、仮想のクランクピンＰｂ１の半径を、ｒ＋Δｒ１＋Δｒ２に設定し、仕上げ研削加工（Δｒ１分の研削加工終了後）においては、仮想のクランクピンＰｂ１の半径を、ｒ＋Δｒ２に設定し、仕上げ研削加工終了後（Δｒ２分の研削加工終了後）のスパークアウトにおいては、仮想のクランクピンＰｂ１の半径を、ｒに設定する場合を説明する。なお、Δｒ１は、粗研削加工時の切込量、Δｒ２は、仕上げ研削加工時の切込量である。
【００５７】
研削盤１における粗研削加工の初期（ΔＳ分の研削加工前）は、次式（１）の条件で行う。式（１）において、Ｒ，Ｓ，ΔＳ，Δｒ１，Δｒ２，αは既知の値であるので、βを求めることができる。よって、Ｘは、次式（２）で求めることができる。そして、αとＸの関係を示すテーブルを作成し、このテーブルに従って砥石車２８の送り動作を制御する。
【００５８】
【数１】
2019076960.tif 000003
【００５９】
【数２】
2019076960.tif 000004
【００６０】
研削盤１における粗研削加工の後期（ΔＳ分の研削加工終了後）は、次式（３）の条件で行う。式（３）において、Ｒ，Ｓ，ΔＳ，Δｒ１，Δｒ２，αは既知の値であるので、βを求めることができる。よって、Ｘは、次式（４）で求めることができる。そして、αとＸの関係を示すテーブルを作成し、このテーブルに従って砥石車２８の送り動作を制御する。
【００６１】
【数３】
2019076960.tif 000005
【００６２】
【数４】
2019076960.tif 000006
【００６３】
仕上げ研削加工（Δｒ１分の研削加工終了後）は、次式（５）の条件で行う。式（５）において、Ｒ，ｒ，Ｓ，ΔＳ，Δｒ２，αは既知の値であるので、βを求めることができる。よって、Ｘは、次式（６）で求めることができる。そして、αとＸの関係を示すテーブルを作成し、このテーブルに従って砥石車２８の送り動作を制御する。
【００６４】
【数５】
2019076960.tif 000007
【００６５】
【数６】
2019076960.tif 000008
【００６６】
仕上げ研削加工終了後（Δｒ２分の研削加工終了後）のスパークアウトは、次式（７）の条件で行う。式（７）において、Ｒ，ｒ，Ｓ，ΔＳ，αは既知の値であるので、βを求めることができる。よって、Ｘは、次式（８）で求めることができる。そして、砥石車２８の送り動作をＸの位置で停止して研削加工を制御する。
【００６７】
【数７】
2019076960.tif 000009
【００６８】
【数８】
2019076960.tif 000010
【００６９】
次に、研削加工（加工工程）の詳細動作を図を参照して説明する。制御装置３１は、マスタ主軸Ｃｍ（センタ１４）及びスレーブ主軸Ｃｓ（センタ１８）を互いに接近する方向に前進させてクランクシャフトＷを加圧支持する（図４のステップＳ１１）。そして、制御装置３１は、チャック１５でクランクシャフトＷを把持し、マスタサーボモータ１７、スレーブサーボモータ２０及び砥石車駆動モータ２７の各動作を制御して、クランクシャフトＷ及び砥石車２８を回転開始する（図４のステップＳ１２）。
【００７０】
制御装置３１は、Ｘ軸サーボモータ２５の動作を制御して、クランクシャフトＷに対して砥石車２８をＸ軸方向に粗研削送り速度で前進送りして空研を開始する（図４のステップＳ１３）。この間に、制御装置３１は、研削加工対象のクランクシャフトＷに該当するクランクジャーナルＪ３の位相αと砥石車２８の送り位置Ｘの関係を示すテーブルを読み込む（図４のステップＳ１４）。
【００７１】
制御装置３１は、図略の接触検知センサ（ＡＥセンサ）で砥石車２８が発生するＡＥ波を検出し、クランクピンＰａ１と接触したか否かを判断する（図４のステップＳ１５）。そして、制御装置３１は、砥石車２８がクランクピンＰａ１と接触したと判断したら、読み込んだテーブルに従って砥石車２８の送り動作を制御して粗研削加工を行い（図４のステップＳ１６）、続いて仕上げ研削加工を行い（図４のステップＳ１７）、さらにスパークアウトを行う（図４のステップＳ１８）。
【００７２】
制御装置３１は、スパークアウトが完了したら、Ｘ軸サーボモータ２５の動作を制御して、クランクシャフトＷに対して砥石車２８をＸ軸方向に後退送りを開始する（図４のステップＳ１９）。そして、制御装置３１は、マスタサーボモータ１７、スレーブサーボモータ２０及び砥石車駆動モータ２７の各動作を制御して、クランクシャフトＷ及び砥石車２８を回転停止する（図４のステップＳ２０）。
【００７３】
そして、制御装置３１は、チャック１５を把持解除し、マスタ主軸Ｃｍ（センタ１４）及びスレーブ主軸Ｃｓ（センタ１８）を互いに離間する方向に後退させてクランクシャフトＷを取り外す（図４のステップＳ２１）。そして、次の研削加工対象のクランクシャフトＷの有無を確認し（図４のステップＳ２２）、次の研削加工対象のクランクシャフトＷが有る場合は、ステップＳ１１に戻って上述の処理を繰り返し、次の研削加工対象のクランクシャフトＷが無い場合は、全ての処理を終了する。
【００７４】
本実施形態の研削盤１によれば、砥石車２８の送り動作は、研削加工前のクランクシャフトＷの矯正量Ｂ３から求まる研削加工後のクランクシャフトＷの変形量、すなわちクランクピンＰ１の偏心量の誤差ΔＳに基づいて制御されるので、個々のクランクシャフトＷに対し的確な研削加工を行うことができ、研削加工精度を向上できる。また、クランクシャフトＷに複数の研削加工箇所Ｐ１−Ｐ４があるが、各研削加工箇所Ｐ１−Ｐ４に対して粗研削加工及び仕上げ研削加工を通して行うことができるので、研削加工効率を向上できる。
【００７５】
（４．別例の研削方法の概要）
次に、本実施形態における別例の研削方法の概要について、図を参照して説明する。ここで、本例では、前述した研削方法と同様、図９に示すように、クランクピンＰ１を砥石車２８で研削加工を行う場合を説明する。なお、砥石車２８の半径をＲ、図示実線で示す研削加工後のクランクピンＰ１の半径をｒとする。
【００７６】
この研削加工制御でも、クランクジャーナルＪ３の位相αに応じて、砥石車２８の送り位置、すなわちクランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３と砥石車２８の回転中心Ｏｇとの距離Ｘを変動させる必要がある。
【００７７】
図９において、図示一点鎖線で示す研削加工前のクランクピンＰａ１の中心Ｏｐａ１は、研削加工後のクランクピンＰ１の中心Ｏｐ１に対し、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３と研削加工後のクランクピンＰ１の中心Ｏｐ１とを結ぶ直線Ｍ３方向に、研削加工後のクランクピンＰ１の偏心量の誤差ΔＳ分ずれているとする。なお、研削加工後のクランクピンＰ１の偏心量は、Ｓ-ΔＳとなる。
【００７８】
以上の事項は前述した研削方法と同様であり、以下の事項が前述した研削方法と異なる。すなわち、クランクジャーナルＪ３の回転中心Ｏｊ３と砥石車２８の回転中心Ｏｇとを結ぶ直線Ｍ１に対し、砥石車２８の回転中心Ｏｇと研削加工前のクランクピンＰａ１の中心Ｏｐａ１とを結ぶ直線Ｍ４が成す角度をγとする。
【００７９】
以上のように設定した場合、研削盤１は、研削加工後のクランクピンＰ１の中心Ｏｐに対しΔＳ分ずれた中心を有する研削加工前のクランクピンＰａ１の研削加工を制御する。この場合、研削加工が進むにつれて、クランクピンＰａ１の半径、及びクランクピンＰａ１の偏心量は、変化していく。
【００８０】
本例では、粗研削加工の初期においては、研削加工前のクランクピンＰａ１の半径を、ｒ＋Δｒ１＋Δｒ２、偏心量を、Ｓに設定し、粗研削加工の後期（Δｒ１分の研削加工終了後）においては、クランクピンＰａ１の半径を、ｒ＋Δｒ２、偏心量を、Ｓ−ΔＳ１に設定し、仕上げ研削加工においては、クランクピンＰａ１の半径を、ｒ＋Δｒ２、偏心量を、Ｓ−ΔＳ２に設定し、仕上げ研削加工終了後（Δｒ２分の研削加工終了後）のスパークアウトにおいては、クランクピンＰａ１の半径を、ｒ、偏心量を、Ｓ−ΔＳに設定する場合を説明する。なお、ΔＳ１，ΔＳ２は、ΔＳ＞ΔＳ２＞ΔＳ１の関係がある。
【００８１】
研削盤１における粗研削加工の初期（Δｒ１分の研削加工前）は、次式（９）の条件で行う。式（９）において、Ｒ，Ｓ，ΔＳ，Δｒ１，Δｒ２，αは既知の値であるので、γを求めることができる。よって、Ｘは、次式（１０）で求めることができる。そして、αとＸの関係を示すテーブルを作成し、このテーブルに従って砥石車２８の送り動作を制御する。
【００８２】
【数９】
2019076960.tif 000011
【００８３】
【数１０】
2019076960.tif 000012
【００８４】
研削盤１における粗研削加工の後期（Δｒ１分の研削加工終了後）は、次式（１１）の条件で行う。式（１１）において、Ｒ，Ｓ，ΔＳ，Δｒ２，αは既知の値であるので、γを求めることができる。よって、Ｘは、次式（１２）で求めることができる。そして、αとＸの関係を示すテーブルを作成し、このテーブルに従って砥石車２８の送り動作を制御する。
【００８５】
【数１１】
2019076960.tif 000013
【００８６】
【数１２】
2019076960.tif 000014
【００８７】
仕上げ研削加工は、次式（１３）の条件で行う。式（１３）において、Ｒ，ｒ，Ｓ，ΔＳ，Δｒ２，αは既知の値であるので、γを求めることができる。よって、Ｘは、次式（１４）で求めることができる。そして、αとＸの関係を示すテーブルを作成し、このテーブルに従って砥石車２８の送り動作を制御する。
【００８８】
【数１３】
2019076960.tif 000015
【００８９】
【数１４】
2019076960.tif 000016
【００９０】
仕上げ研削加工終了後（Δｒ２分の研削加工終了後）のスパークアウトは、次式（１５）の条件で行う。式（１５）において、Ｒ，ｒ，Ｓ，ΔＳ，αは既知の値であるので、γを求めることができる。よって、Ｘは、次式（１６）で求めることができる。そして、砥石車２８の送り動作をＸの位置で停止して研削加工を制御する。この加工方法でも、上述の実施形態の加工方法と同様の効果が得られる。
【００９１】
【数１５】
2019076960.tif 000017
【００９２】
【数１６】
2019076960.tif 000018
【００９３】
（５．その他）
上述した実施形態では、記憶装置３３には、矯正量と変形量との関係を表すテーブルを記憶する構成としたが、矯正量と変形量との関係式（相関関係）を記憶する構成としてもよい。
また、工作物として直列４気筒のシングルプレーンのクランクシャフトＷを例に説明したが、ダブルプレーンのクランクシャフトや直列６気筒のクランクシャフト等、もしくはクランクシャフトＷ以外の円筒状のシャフトやカムシャフト等にも適用可能である。
【００９４】
また、研削盤１として、マスタ主軸Ｃｍ及びスレーブ主軸Ｃｓが回転駆動する構成としたが、マスタ主軸Ｃｍのみが回転駆動する研削盤でもよい。また、シングルヘッド研削盤でもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１：研削盤、  １２：主軸台、  １３：心押台、  １４，１８：センタ、  １５：チャック、  １７：マスタサーボモータ（工作物駆動モータ）、  ２４：Ｘ軸サーボモータ（送り装置）、  ２５：送りねじ（送り装置）、  ２６：砥石台、  ２７：砥石車駆動モータ、  ２８：砥石車、  ３１：制御装置、  ３２：入力装置、  ３３：記憶装置、  Ｗ：クランクシャフト、  Ｐ１−Ｐ４：クランクピン、  Ｊ１−Ｊ５：クランクジャーナル
【図１】
2019076960.tif 000019
【図２】
2019076960.tif 000020
【図３】
2019076960.tif 000021
【図４】
2019076960.tif 000022
【図５Ａ】
2019076960.tif 000023
【図５Ｂ】
2019076960.tif 000024
【図５Ｃ】
2019076960.tif 000025
【図６Ａ】
2019076960.tif 000026
【図６Ｂ】
2019076960.tif 000027
【図６Ｃ】
2019076960.tif 000028
【図６Ｄ】
2019076960.tif 000029
【図７】
2019076960.tif 000030
【図８】
2019076960.tif 000031
【図９】
2019076960.tif 000032