(57)【要約】【課題】目標とする面粗さを維持させながら加工時間を短縮できるコンタリング加工方法を提供する。【解決手段】Ｓ１で仕上がり後のワーク送りピッチ及びワーク送りピッチの整数倍となる荒加工送りピッチを求め、スパークアウト加工回数を、［荒加工送りピッチ÷仕上がり後のワーク送りピッチ−１］回　とし、荒加工最後のパスの回転位相に対して、１回目のスパークアウト加工の回転位相を、［３６０÷（総スパークアウト加工回数＋１）］ｄｅｇ　の角度分ずらして（Ｓ１０）行った。そして、２回目以降のスパークアウト加工を、１パス毎に、回転位相を順に前記角度分ずらして（Ｓ１０）実施した。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荒加工とスパークアウト加工からなる数値制御研削盤におけるコンタリング加工方法であって、
ワーク回転位相と砥石送り軸を同期させて、荒加工の砥石回転位相に対してスパークアウト加工の砥石回転位相を、　［３６０÷（総スパークアウト加工回数＋１）］ｄｅｇ　の角度ずつシフトしながらスパークアウト加工するステップを有することを特徴とするコンタリング加工方法。
【請求項２】
荒加工とスパークアウト加工からなる数値制御研削盤におけるコンタリング加工方法であって、
ワークの回転位相と砥石送り軸の同期させて、目標面粗さを得られる仕上がり後のワーク送りピッチの整数倍となる荒加工送りピッチを設定し、スパークアウト加工回数を、　［荒加工送りピッチ÷仕上がり後のワーク送りピッチ−１］回　とすると共に、荒加工最後のパスの回転位相に対してスパークアウト加工１回目の回転位相を、　［３６０÷（総スパークアウト加工回数＋１）］ｄｅｇ　の角度分シフトして実施するステップと、
２回目以降のスパークアウト加工の回転位相を、１パス毎に前記角度分順にシフトして実施するステップと、を有することを特徴とするコンタリング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、数値制御研削盤におけるコンタリング加工方法に関し、特に荒加工とスパークアウト加工から成るコンタリング加工方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
数値制御研削盤におけるコンタリング加工は、砥石を回転及び移動させながらワークを加工するが、面粗さを向上させるために砥石の送り速度を遅くしたり、仕上げ加工にスパークアウト加工を追加したりした（例えば、特許文献１参照）。この場合、加工条件の１例を示すと表１のようになる。
【０００３】
【表１】
2004098229.tif 000003
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１３８１３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、面粗さを向上させるために砥石の送り速度を遅くすると、加工時間が長くなる問題に加えて、加工始めと加工終わりの間で機械の熱変位等の影響を受け易く、ワークに熱歪みや加工焼けが生じたりする場合があった。
このような問題に対して、仕上げ加工の送り速度を落とさず、単純にスパークアウトのみ追加する方法があるが、点接触で加工するコンタリング研削のスパークアウト加工において、前回と同じ軌跡を通った場合には面粗さは改善されないし、軌跡がどのようにずれるかは一様ではないので、面粗さを安定させるのに必要以上のスパークアウトを行わなければならなかった。そのため、面粗さを良好に維持したまま加工時間を短縮することは困難であった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、目標とする面粗さを維持させながら加工時間を短縮できるコンタリング加工方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、荒加工とスパークアウト加工からなる数値制御研削盤におけるコンタリング加工方法であって、ワーク回転位相と砥石送り軸を同期させて、荒加工の砥石回転位相に対してスパークアウト加工の砥石回転位相を、［３６０÷（総スパークアウト加工回数＋１）］ｄｅｇ　の角度ずつシフトしながらスパークアウト加工するステップを有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、荒加工とスパークアウト加工からなる数値制御研削盤におけるコンタリング加工方法であって、ワークの回転位相と砥石送り軸を同期させて、目標面粗さを得られる仕上がり後のワーク送りピッチの整数倍となる荒加工送りピッチを設定し、スパークアウト加工回数を、　［荒加工送りピッチ÷仕上がり後のワーク送りピッチ−１］回　とすると共に、荒加工最後のパスの回転位相に対してスパークアウト加工１回目の回転位相を、　［３６０÷（総スパークアウト加工回数＋１）］ｄｅｇ　の角度分シフトして実施するステップと、２回目以降のスパークアウト加工の回転位相を、１パス毎に前記角度分順にシフトして実施するステップと、を有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るコンタリング加工方法を実施する数値制御研削盤のワークと砥石の説明図であり、（ａ）はワーク１の正面、（ｂ）はワーク１と砥石２の側面を示している。図示するように、ワーク回転軸をＣ軸、Ｃ軸に平行な軸をＺ軸、Ｚ軸に直交する軸をＸ軸として以下説明する。
【０００９】
ワーク１の砥石２によるコンタリング加工は、ワーク１を回転させて砥石２により図示Ｒに示す加工方向へコンタリング研削して実施され、ワーク１の回転位相と砥石２の送りは同期が図られている。そして、コンタリング加工は、例えば表２の条件で実施される。
【００１０】
【表２】
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【００１１】
上記表２の加工条件の中で、仕上がり後ワーク送りピッチＰ１は次式を満たすように決定される。
Ｐ１≦目標面粗さ×８×砥石ノーズＲ　　　・・・（式１）
ここでは表２より、目標面粗さ＝０．００３（３Ｓ）、砥石ノーズＲ＝５ｍｍであるので、式１によると仕上がり後ワーク送りピッチＰ１≦０．１２ｍｍとなる。そこでＰ１＝０．１ｍｍとする。
尚、図３のワーク１の表面粗さを説明する拡大断面説明図に示すように、砥石２単体による加工粗さＲ１がコンタリング加工による加工粗さＲ２を下回るようにドレスされているものとする。
【００１２】
また、荒加工における１パスの切込み量と送りピッチは、ワーク１，機械の剛性や砥石２の能力等を考慮して、削り残し、加工焼け、工具摩耗等が容認できる範囲で任意に決定される。但し、送りピッチは、仕上がり後ワーク送りピッチＰ１の整数倍の値とする。ここでは３倍としている。
１パスの切込み量は、素材のばらつきや加工精度により調整するのが良く、一定の値とする必要はないが、ここではφ０．１ｍｍ一定としている。そして、荒加工の切込み回数は、ワーク取り代と荒加工における１パスの切り込み量により決定され、スパークアウトにおける切り込み量は０とし、送りピッチは荒加工と同じ値とする。
そして、スパークアウト切り込み回数Ｎ１は、次式で決定される。
Ｎ１＝荒加工ピッチ÷Ｐ１−１　　　　・・・（式２）
ここでは、仕上がり後ワーク送りピッチＰ１＝０．１ｍｍ、荒加工ピッチ＝０．３ｍｍなので、スパークアウト切り込み回数Ｎ１＝２となる。
【００１３】
また、スパークアウト１パス毎にＣ軸の回転位相のずらし量であるＣ軸シフト量を次式より算出する。
Ｃ軸シフト量＝３６０÷（Ｎ１＋１）・・・（式３）
（単位：ｄｅｇ）
ここではスパークアウトの切り込み回数Ｎ１は２回であるため、式３よりＣ軸シフト量は１２０°となる。
【００１４】
図２は本発明のコンタリング加工の流れを示すフローチャートであり、図２を基に流れを説明する。先ずステップ１（Ｓ１）で、表２に示すような加工条件を決定する。そのうち、仕上がり後ワーク送りピッチＰ１，スパークアウト切り込み回数Ｎ１，Ｃ軸シフト量等は上記計算式により求める。
そして、これらの決定した加工条件をもとに作成した加工プログラムを機械に読み込ませる（Ｓ２）。読み込まれたプログラムが実行されると、荒・スパークアウトの各加工工程は、実行した切り込み回数により判断される。そのため、切り込み回数カウンタは加工前に初期化しておく（Ｓ３）。
【００１５】
次に、Ｓ４でこれから行う工程がスパークアウト加工か否かを切り込み回数カウンタにより判断する。加工は、切り込み回数カウンタが設定した荒加工切り込み回数と同じ値になるまで荒加工条件で加工し、次に［荒加工切り込み回数＋スパークアウト切り込み回数］と同じ値になるまでスパークアウト条件で加工する。最初は荒加工なのでスパークアウトではなくＳ５に進み、図１に示すＣ０（Ｃ軸の位相シフト量０°），Ｚ０に位置決めする。
【００１６】
そしてＳ６に進み、入力されたプログラムに基づき、切り込み量＝０．１ｍｍ、送りピッチ＝０．３ｍｍで荒加工する。１パスが終了する毎に切り込み回数カウンタを１つカウントアップし（Ｓ７）、Ｓ８にて加工終了かどうか判断する。ここでは、荒加工工程の１パスめが終了するが、荒加工は終了していないのでＳ４に戻り、同様にＳ８までの工程を繰り返す。こうして荒加工の切り込みを２回行い荒加工工程が終了する。この時点で、削り残しが無い状態で０．３ｍｍの送りピッチが生じており、図４（ａ）は、この時点での拡大した加工面断面の模式図を示している。
そして、Ｓ４に戻り、次の工程はスパークアウト加工となるので、Ｓ９に進む。Ｓ９では現在のスパークアウト回数に対応するＣ軸シフト位置を次の式４により算出する。
Ｃ軸シフト位置＝現在のスパークアウト加工回数×Ｃ軸シフト量・・・（式４）
単位：（ｄｅｇ）
ここでは、１回目のスパークアウト加工なので、Ｃ軸シフト位置は１２０°となる。
【００１７】
次に、Ｓ１０に進み、Ｃ１２０（Ｃ軸シフト量１２０°），Ｚ０に位置決めした後Ｓ６に進みスパークアウト加工を実施する。スパークアウト加工は、切り込み量が０でＣ軸シフト位置が異なるだけで、動作は荒加工と同じである。この１回目のスパークアウト加工をした状態の拡大加工面断面の模式図を図４（ｂ）に示している。
そしてＳ７で切り込み回数カウンタをカウントアップし、Ｓ８にて加工終了かを判断する。この時、切り込み回数カウンタの値は３であり、スパークアウト加工が１回残っているのでＳ４に戻りＳ９に進む。ここでは２回目のスパークアウト加工なので、シフト位置は２４０°となり、Ｓ１０でＣ２４０（Ｃ軸シフト量２４０°），Ｚ０に位置決め後、Ｓ６に進みスパークアウト加工を実行する。
【００１８】
スパークアウト加工が終了したら、Ｓ７で切り込み回数カウンタをカウントアップし、ここでカウントは４となりＳ８で加工終了かを判断し、Ｓ１１に進み加工を終了する。この時点で、ワークは０．１ｍｍの送りピッチで仕上がっている。この状態での拡大した加工面断面の模式図が図４（ｃ）であり、図示するように、スパークアウト加工パスを従来より１パス少なくしても目標とする面粗さを維持できる。
【００１９】
このように、目標とする面粗さを維持且つ安定させたまま、仕上げ加工工程で加工時間を荒加工１パス分短縮でき、スパークアウト工程を複数回に分けることで、機械の変位からの影響，ワークの歪み，加工焼けを軽減して加工することができる。
尚、上記コンタリング加工は、ワーク周速＝２０ｍ／ｍｉｎ、目標面粗さ＝３Ｓ等に設定しているが、上記設定値はワークの材質や形状等に応じて変更されるもので、設定値によらず上記計算式により、仕上がり後ワーク送りピッチ、スパークアウト切り込み回数、Ｃ軸シフト量を求めて加工することで従来より加工時間を短縮できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、目標とする面粗さを維持且つ安定させたまま、仕上げ加工工程で加工時間を荒加工１パス分短縮できる。また、スパークアウト工程を複数回に分けることで、機械の変位からの影響，ワークの歪み，加工焼けを軽減して加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンタリング加工方法の実施形態の一例を示し、数値制御研削盤のワークを砥石で研削する様子を示す概略図であり、（ａ）はワークの正面図、（ｂ）はワークと砥石の側面図である。
【図２】図１の加工手順を示すフローチャートである。
【図３】ワークの表面粗さの状態を説明する拡大断面説明図である。
【図４】研削によるワーク表面の変化を示す拡大した加工面断面の模式図であり、（ａ）は荒加工を終了した状態、（ｂ）は１回目のスパークアウト加工終了後の状態、（ｃ）は２回目のスパークアウト加工終了後の状態を示している。
【符号の説明】
１・・ワーク、２・・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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