(57)【要約】【課題】多列研削、多段研削にも適用できるインフィードのセンタレス研削方法及びセンタレス研削盤を提供して、球面ころ等のワークを高精度かつ高能率に加工できるセンタレス研削方法及びセンタレス研削盤を提供する。【解決手段】本発明のセンタレス研削盤１は、インフィードのもので、ワークＷを回転支持するブレード２及び調整車３、ワークＷを多列研削する研削砥石４、該研削砥石をドレスするドレッシング装置１７を備えている。ドレッシング装置１７には、ドレス切込み量を補正するドレス制御装置１０が接続される。このドレス制御装置１０では、ワークＷの外径寸法を測定し、得られた測定値をロータリードレッサー９のドレス切込み量にフィードバックして、ドレス切込み量を補正する。【選択図】　　図１
2004050380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削砥石に形成された複数の研削ポジションで、複数のワークをインフィードで多列研削するセンタレス研削方法において、
前記各研削ポジションは、ドレスに際して測定したワークの外径寸法をドレス切込み量にフィードバックして、ドレス切込み量が補正されるようにしたことを特徴とするセンタレス研削方法。
【請求項２】
前記ワークは、２個づつを粗研削、中研削及び仕上げ研削の３段に分けて２列３段研削されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のセンタレス研削方法。
【請求項３】
複数のワークを回転支持するブレード及び調整車と、前記ワークに対して相対的な切込みを与えることにより各研削ポジションで多列研削する研削砥石と、該研削砥石をドレスするドレッシング装置と、を具備したインフィードのセンタレス研削盤において、
前記ドレッシング装置は、ドレス制御装置が接続され、該ドレス制御装置が、ワークの外径寸法の測定値をロータリードレッサーのドレス切込み量にフィードバックして、前記ドレス切込み量を補正するようにしたことを特徴とするセンタレス研削盤。
【請求項４】
前記ドレス制御装置は、ワーク寸法測定手段と、各研削ポジションごとのワーク寸法記憶手段と、ワーク寸法に基づくドレス切込み補正量演算手段とを備え、前記各研削ポジションごとの前記ワーク寸法記憶手段に、研削・ワークハンドリング制御装置が接続されていることを特徴とする請求項３記載のセンタレス研削盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センタレス研削方法及びセンタレス研削盤に関し、詳しくは多列研削される球面ころ等のワークが、高精度かつ高能率で加工されるように改良したインフィードのセンタレス研削技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、球面ころ等の研削加工では、インフィードのセンタレス研削方法及びセンタレス研削盤が利用され、例えば複数個のワークを同時に多列研削する技術は、特開平１０−２３０４３９号公報など、或いは複数個のワークを多段研削する技術は、特公昭６１−１７６２０号公報などに開示されている。
すなわち、前記特開平１０−２３０４３９号公報では、研削砥石の砥石面及び調整車の回転支持面は、ワークである両円錐ころの円錐面に見合った複数のプロフィールを有し、ロータリードレッサーのドレス面も、前記砥石面及び回転支持面に見合ったプロフィールを有している。
前記特公昭６１−１７６２０号公報では、複数個のワークを例えば粗研削、中研削及び仕上げ研削の３段に分ける多段研削であって、調整車がワークの出口端付近を中心としてピボット運動することにより、複数の可変の送り距離と材料除去量を与えるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記多列研削の場合は、ワークの個数に見合った研削ポジションがあることから、その相互差がワークのバラ付きとなって寸法、形状精度等に悪影響を及ぼすという問題があった。
すなわち、調整車と研削砥石の平行が出ていなければ、寸法が順次異なるワークが加工され、調整車やブレードの摩耗状態に差が出れば、その差に応じた寸法差が生じてしまう。また、研削ポジションごとの形状差により、ワーク形状のバラ付きが生じてしまう。
【０００４】
また、上記多段研削の場合は、仕上げ研削が、すべて最終研削ポジションで加工されるので、研削ポジションの相互差がワークのバラ付きをもたらすことはない。
しかしながら、ワークは、１段ごとに研削ポジションを移動することからアイドルタイムが生じるので、能率的には多列研削に劣るという問題があった。
すなわち、研削そのものは、全取り代が各研削ポジションに分配され、一回の取り代は全て取り代の段数分の１程度になるが、ワークハンドリングのためのアイドルタイムがワーク１個につき一回生じるからである。
一方、前述した多列研削では、ワークハンドリングのためのアイドリングタイムは、複数個のワークに対して一回なので、ワーク１個当りではむしろ有利となる。
従って、加工能率の面で折衷的な多列多段研削が良いことになるが、列数を減らしたとはいえ、依然として残りの研削ポジション間における相互差の問題点が存在する。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、多列研削、多段研削にも適用できるインフィードのセンタレス研削方法及びセンタレス研削盤を提供して、球面ころ等のワークを高精度かつ高能率に加工できることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のセンタレス研削方法は、研削砥石に形成された複数の研削ポジションで、複数のワークをインフィードで多列研削するセンタレス研削方法において、
前記各研削ポジションは、ドレスに際して測定したワークの外径寸法をドレス切込み量にフィードバックして、ドレス切込み量が補正されるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
前記構成のセンタレス研削方法によれば、各研削ポジションは、ドレスに際して、測定したワークの外径寸法をドレス切込み量にフィードバックしてドレス切込み量が補正される。従って、各研削ポジションのドレス切込み量が補正されるので、ワークの加工精度を向上させることができる。
【０００８】
本発明の請求項２記載のセンタレス研削方法は、前記ワークは、２個づつを粗研削、中研削及び仕上げ研削の３段に分けて２列３段研削されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のセンタレス研削方法である。
【０００９】
前記構成のセンタレス研削方法によれば、ワークは２個づつ研削されるので、仕上げ研削は、２個の異なる最終研削ポジションで加工される。しかし、この場合、２個の異なる最終研削ポジション間の相互差は、ドレス切込み位置の補正を行うことで対処できる。
【００１０】
本発明の請求項３記載のセンタレス研削盤は、複数のワークを回転支持するブレード及び調整車と、前記ワークに対して相対的な切込みを与えることにより各研削ポジションで多列研削する研削砥石と、該研削砥石をドレスするドレッシング装置と、を具備したインフィードのセンタレス研削盤において、
前記ドレッシング装置は、ドレス制御装置が接続され、該ドレス制御装置が、ワークの外径寸法の測定値をロータリードレッサーのドレス切込み量にフィードバックして、前記ドレス切込み量を補正するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
前記構成のセンタレス研削盤によれば、ドレッシング装置には、ドレス制御装置が接続され、ドレス制御装置は、ワークの外径寸法の測定値をロータリードレッサーのドレス切込み量にフィードバックしてドレス切込み量を補正する。このため、研削砥石の各研削ポジションのドレスは、ワークの外径寸法の測定値に応じて補正をして行われることになる。従って、球面ころ等のワークは、高精度で且つ高能率で研削加工することができる。
【００１２】
本発明の請求項４記載のセンタレス研削盤は、前記ドレス制御装置は、ワーク寸法測定手段と、各研削ポジションごとのワーク寸法記憶手段と、ワーク寸法に基づくドレス切込み補正量演算手段とを備え、前記各研削ポジションごとの前記ワーク寸法記憶手段に、研削・ワークハンドリング制御装置が接続されていることを特徴とする請求項３記載のセンタレス研削盤である。
【００１３】
前記構成のセンタレス研削盤によれば、ドレス制御装置は、ワーク寸法測定手段、各研削ポジションごとのワーク寸法記憶手段及びワーク寸法に基づくドレス切込み補正量演算手段が備えられている。このため、ドレッシング装置におけるドレス切込み量の補正は、自動制御されることになる。
従って、ワークの連続的加工状態に合わせて自動制御されるので、加工精度が良く、しかも確実に作動することから加工能率も向上する。
また、各研削ポジションごとのワーク寸法記憶手段には、研削・ワークハンドリング制御装置が接続されているので、研削・ワークハンドリング操作は、ドレス制御装置に関連して作動する。このため、人手作業の増大によるコストアップをもたらすことなく人為的な誤動作も排除することができ、加工能率の向上に繋がる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るセンタレス研削方法及びセンタレス研削盤の一実施形態を図１乃至図４に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るセンタレス研削方法を概念的に示す平面図、図２は本発明に係るセンタレス研削方法のドレス制御装置の補正量を決定する工程を示すブロック線図、図３は本発明に係るセンタレス研削盤を概念的に示す正面図、図４は本発明に係るワーク寸法測定ユニットを示す概念図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図１に示すように、本実施形態に係るインフィードのセンタレス研削盤１は、ワークＷを２列３段で多列研削加工するものである。ワークＷとしては、球面ころの素材が適用されている。
【００１５】
ワークＷは、ブレード２及び調整車３により回転支持され、研削砥石４を相対的に切込み送りして研削加工される。なお、図示の切込み送りは、ブレード２及び調整車３をそれぞれ載置したスライドテーブル５の切込み（Ａ矢視で示す）によって与えられる。
【００１６】
ところで、図示されている２列３段研削の場合は、第１研削ポジションＰ１〜第６研削ポジションＰ６には、ワークＷ１〜Ｗ６がそれぞれ配置され、これらのワークＷ１〜Ｗ６は、粗研削３１、中研削３２及び仕上げ研削３３の３段で２列（個）づつ加工される。この場合、最終の第６研削ポジションＰ６側では、ワークＷ６が、ストッパー６により位置決めされる。
ワークＷ６の出口側には、研削完了したワークＷＡを２個受取るアウトシューガイド７が配置され、ワークＷの入口側には、研削前のワークＷＢを２個待機させるインシュートガイド８が配置されている。
【００１７】
研削砥石４は、矢印で示されるように２軸制御されるドレッシング装置のロータリードレッサー９によりドレスされる。
ドレスは、粗研削３１、中研削３２及び仕上げ研削３３に対応して、取り代分だけ砥石径が順次大きくなるように修正される。例えば、取り代が２５０μｍ　〜３００μｍ　弱のワークＷであれば、粗研削３１では黒皮　〜２００μｍまで、中研削３２では２００μｍ　〜１００μｍまで、仕上げ研削では１００μｍから狙いの０μｍまで研削され最終仕上げとなる。
従って、２列３段研削の場合は、仕上げ研削３３に対応する第５研削ポジションＰ５及び第６研削ポジションＰ６には、未研削の黒皮ワークＷが入ることがないので、調整車３やブレード２の精度維持の点で有利になる。
【００１８】
本発明のセンタレス研削方法では、ワークＷの外径寸法を後述する測定ユニットで測定する。得られた測定値は、ドレッシング装置に電気的に接続されたドレス制御装置１０にフィードバックされ、ロータリードレッサー９による研削砥石４のドレス切込み量が補正されるようになっている。
【００１９】
図２に示すように、研削砥石４のドレス補正量を決定する工程を示したブロック線図である。このブロック線図で明らかなように、ドレス制御装置１０によるドレス補正量は、ワーク寸法測定手段１１、各研削ポジションごとのワーク寸法記憶手段１２及びワーク寸法に基づくドレス切込み補正量演算手段１３を経由して決定される。
各研削ポジションごとのワーク寸法記憶手段１２には、研削・ワークハンドリング装置１４が接続され、ハンドリング操作を自動化して高能率を達成する。
【００２０】
上述したように構成されたセンタレス研削方法は、ワークＷの外径寸法を測定し、各研削ポジションごとのワーク寸法記憶手段１２では、研削・ワークハンドリング制御装置１４からの情報と併せて第１研削ポジションＰ１〜第６研削ポジションＰ６ごとにワーク寸法を記憶する。
次に、ワーク寸法に基づくドレス切込み補正量演算手段１３では、例えばドレス間のワークＷの平均寸法に基づいて、或いは研削砥石４の摩耗の影響が出るドレス間の後半のワークＷを除いたワークＷの平均寸法に基づいてドレス切込み量を演算処理する。このことにより少しづつ生じる調整車３やブレード２の変化など研削砥石要因以外の原因によるワーク寸法変化に対する補正を抽出するため、ドレス切込み補正量を演算処理する。
演算されたドレス切込み補正量は、本来のドレス切込み量を加えて最終的なドレス切込み量が決定される。
【００２１】
前述したワークＷの寸法測定は、後述する測定ユニットで各々のワークＷがどの研削ポジションＰで仕上げられているかを分別して行う。
分別法では、アウトシュートガイド７から排出されてきた研削完了のワークＷＡは、第６研削ポジションＰ６のワークＷ６であり、２個目のワークＷは、第５研削ポジションＰ５のワークＷ５と判断すれば良い。
【００２２】
測定ユニットで測定するワークＷの寸法変化は、研削砥石４による摩耗等については、ドレス切込補正をしなくてもドレスを実施することで元に戻すことができる。
従って、研削砥石４以外の要因に基づく調整車３やブレード２の摩耗、機械の熱変形等のワーク寸法変化をフィードバックする。すなわち、ドレスインターバルによる研削砥石４の摩耗による寸法変化の影響を受けないドレス直後品の寸法を基にして、その次のドレス時にドレス切込み量に補正を加える。
【００２３】
さらに、各研削ポジションＰ１〜Ｐ６間の相互差ではなく、全体的な寸法変化についても、ドレス切込み位置に対してフィードバックする。例えば、ドレス後の比較される初期品のワークＷの平均寸法について、第６ポジションＰ６では＋５μｍ、第５研削ポジションＰ５では＋３μｍだったと仮定する。
前記仮定は、換言すれば、全体としては＋５μｍ寸法大で、特に第５研削ポジションＰ５は、第６研削ポジションＰ６よりも２μｍ寸法小の場合である。
従って、２μｍの寸法相互差は、次回ドレス時には、第６研削ポジションＰ６が、通常のドレス切込みとして、第５研削ポジションＰ５のドレス時にドレス切込み量を２μｍだけ大きくして研削砥石４を小さく、ワーク寸法を大きくすれば解消できる。また、全体として、５μｍの寸法補正を加えて、ドレス切込み量を５μｍ大きくすれば良い。
【００２４】
なお、ドレスインターバル内におけるワークＷの寸法変化については、ドレスの切込みの補正ではなく、切込み位置の補正で対処する。
従って、第１〜第６研削ポジションＰ１〜Ｐ６の寸法を平均した全体的な寸法に対して、切込み位置を制御する。これは、通常みられるアフターゲージ付きのインフィード方式のセンタレス研削と同様である。
【００２５】
図３に示すように、インフィード式のセンタレス研削盤１は、下部側にあるベッド１５上には研削砥石台１６及びスライドテーブル５がそれぞれ配置されている。
研削砥石台１６側には、研削砥石４及び２軸制御のドレッシング装置１７のドレス台１８がそれぞれ配置され、スライドテーブル５側には、ワークＷを回転支持するブレード２及び調整車３がそれぞれ配置されている。
【００２６】
センタレス研削盤１は、ブレード２及び調整車３により回転支持されるワークＷに対して、研削砥石４が相対的に切込み送りされる。図示の場合、研削砥石４の切込み送りは、調整車３が調整車取付け台１９から延び、支持台１９に備えられた送りねじ２１及びモータ２２によってスライドテーブル５が切込み送りされる。
なお、ワークＷ、調整車３、研削砥石４及びロータリ−ドレッサー９の位置関係は、それぞれ回転中心Ｏ１〜Ｏ４及び線分で示されている。
【００２７】
ドレッシング装置１７は、研削砥石４に対向してロータリードレッサー９が備えられ、図２に示したドレス制御装置１０が接続されている。
このドレス制御装置１０による補正量は、前述したようにワーク寸法測定手段１１、各研削ポジションごとのワーク寸法記憶手段１２及びワーク寸法に基づくドレス切込み補正量演算手段１３を経由して決定される。また、各研削ポジションごとのワーク寸法記憶手段１２には、研削・ワークハンドリング装置１４が接続される。
【００２８】
上述したように構成されたインフィードのセンタレス研削盤１は、図１〜図３に示したようにに、複数のワークＷを回転支持するブレード２及び調整車３と、ワークＷに対して相対的な切込みを与えることによって各研削ポジションＰで研削する研削砥石４と、この研削砥石４をドレスするドレッシング装置１７とを具備している。このドレッシング装置１７には、ドレス制御装置１０が接続され、このドレス制御装置１０は、ワークＷの外径寸法の測定値をロータリードレッサー９のドレス切込み量にフィードバックしてドレス切込み量を補正する。
【００２９】
図４（ａ），　（ｂ）に示すように、ワーク寸法の測定ユニットの構成によれば、アフターゲージとして、適正位置にセットされた２フィンガーの電気マイクロメータ２３が適用され、研削完了のワークＷは、２本の支持ロール２４及びストッパー２５によって保持され測定されるようになっている。また、ストッパ−２５は、ワークＷを回転させ、支持ロール２４に送り角度を付けることでワークＷが押し当てられる。
なお、この構成に限らず、例えばストッパー２５を持たず、ワークＷを軸方向に送りながら測定し、最大径となった時点の測定値をワークＷの代表径として利用しても良い。また、ワークＷの回転は、必ずしも必要ではなく、Ｖ字状の基準板（図示せず）上のワークＷを非回転で測定しても良い。
【００３０】
本発明に係るセンタレス研削方法及びセンタレス研削盤は、上記実施形態の形状及び構成に限定されるものではなく、ワークＷの形状、２列３段の研削等は、適宜変更可能である。
例えば、ワークＷは、球面ころに代えて両円錐ころ等に変更してもよく、２列３段の研削に代えて６列１段の研削に変更しても良い。
【００３１】
６列１段の研削は、第１〜第６研削ポジションＰ１〜Ｐ６にそれぞれ位置するワークＷ１〜Ｗ６を黒皮から狙いの０μｍまで研削する。この場合、ワークＷ１〜Ｗ６は、軸方向に移動せずに１工程で研削される。
従って、ワークＷは、第１〜第６研削ポジションＰ１〜Ｐ６で最終仕上げされるので、ワーク段数の移動によるアイドルタイムがなく、高能率となる点で有利となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のセンタレス研削方法によれば、各研削ポジションは、ドレスに際して測定したワークの外径寸法をドレス切込み量にフィードバックして、ドレス切込み量が補正される。
従って、研削砥石に形成される各研削ポジションは、高精度で修正されることになり、多列研削されるワークは、各研削ポジション間の相互差の影響なしに高精度で且つ高能率に研削できる。
【００３３】
本発明のセンタレス研削盤によれば、ドレッシング装置には、ドレス制御装置が接続され、ワークの外径寸法をロータリードレッサーのドレス切込み量にフィードバックしてドレス切込み量を補正する。
従って、研削砥石の各研削ポジションのドレスは、高精度で且つ高能率に行われ、球面ころ等のワークは、加工精度を向上させると共に、加工能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセンタレス研削方法を概念的に示す平面図である。
【図２】本発明に係るドレス制御装置の補正量を決定する工程を示すブロック線図である。
【図３】本発明に係るセンタレス研削盤を概念的に示す正面図である。
【図４】本発明に係るワーク寸法測定ユニットを示す概念図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１　センタレス研削盤
２　ブレード
３　調整車
４　研削砥石
５　スライドテーブル
６　ストッパー
７　アウトシュートガイド
８　インシュートガイド
９　ロータリードレッサー
１０　ドレス制御装置
１１　ワーク寸法測定手段
１２　ワーク寸法記憶手段
１３　ドレス切込み補正量演算手段
１４　研削・ワークハンドリング装置
１５　ベッド
１６　研削砥石台
１７　ドレッシング装置
１８　ドレス台
１９　調整車取付け台
２０　支持台
２１　送りねじ
２２　モータ
２３　電気マイクロメータ
２４　支持ロール
２５　ストッパー
【図１】
2004050380.tif 000003
【図２】
2004050380.tif 000004
【図３】
2004050380.tif 000005
【図４】
2004050380.tif 000006