(57)【要約】【課題】  例えばカムシャフトのような非真円体としてのカム部を有するワークと、例えばクランクシャフトのような公転する真円体としてのピン部を有するワークや真円体の円筒ワークを選択的に研削することができる研削盤を提供する。【解決手段】  数値制御装置４１の制御部４２に設けたＲＡＭ４５に回転カム部研削データ記憶部５５、公転ピン部研削データ記憶部５６及び回転真円体研削データ記憶部５７を設けるとともに、研削データ選択部５８を設ける。主軸用モータ５Ａ，５Ｂ、リニアモータ１７及びビルトインモータ１５に対し、カムシャフト研削プロファイルデータ又はクランクシャフト研削プログラムデータのいずれか一方のデータを用いてカムシャフト、クランクシャフト又は円筒ワークを研削する。【選択図】      図１
2005161513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの端部をクランプして回転させる主軸及びクランプ機構を備えた主軸台と、
前記ワークの被研削部の外周面に接触して、その研削を行う回転砥石を備えた砥石台と、
前記主軸の回転角を検出する主軸回転角検出手段及び前記砥石台の前後方向の位置を検出する位置検出手段からの各検出信号に基づいて前記主軸及び回転砥石の回転、砥石台の位置を制御する各制御信号を出力するようにした制御手段と
を備えた研削盤において、
前記制御手段は、前記ワークの回転される非真円体の外周面を研削するための回転非真円体研削データを記憶する第１の記憶手段と、ワークの公転される真円体の外周面を研削するための公転真円体研削データを記憶する第２の記憶手段と、ワークの中心で回転される真円体の外周面を研削するための回転真円体研削データを記憶する第３の記憶手段と、研削ワークに応じて前記第１、第２又は第３の記憶手段から研削データを選択するための研削データ選択部とを備えていることを特徴とする研削盤。
【請求項２】
請求項１において、前記ワークはカムシャフトであって、その非真円体としてのカム部の外周面の最終仕上げの形状を表すリフトデータに基づいて予め設定されたカムシャフト研削用のプロファイルデータが前記制御手段の第１の記憶手段に記憶され、これに基づいてカムシャフトの回転及び砥石台の位置制御が行われて、カム部が研削されるようになっていることを特徴とする研削盤。
【請求項３】
請求項１において、前記ワークの公転する真円体は、クランクシャフトのピン部であって、該ピン部の公転中心（Ｏ）とピン部の中心（Ｏｐ）との距離を公転半径（Ｌ）、ピン部の半径（Ｒｐ）、回転砥石の回転中心（Ｐ）、砥石半径（Ｒｇ）、前記公転中心（Ｏ）及び回転中心（Ｐ）を結ぶ直線に対するピン部の中心（Ｏｐ）の公転角（θ）、回転砥石の回転中心（Ｐ）とピン部の中心（Ｏｐ）との距離（Ｒｇｐ＝Ｒｇ＋Ｒｐ）を含み、前記公転中心（Ｏ）と回転中心（Ｐ）との直線上に砥石台制御データ（ＤＸ）として演算する演算式を前記第２の記憶手段に記憶し、この演算式により砥石台制御位置を求めて前記ピン部を研削するようにしたことを特徴とする研削盤。
【請求項４】
請求項３において、前記砥石台制御データ（ＤＸ）を求める演算式は、
ＤＸ＝Ｌ・ｃｏｓθ＋√〔（Ｒｇｐ）2 −Ｌ2 ・ｓｉｎ2 θ〕
であることを特徴とする研削盤。
【請求項５】
請求項１において、前記ワークの中心で回転される真円体は、カムシャフトあるいはクランクシャフトのジャーナル部、円筒状又は円柱状のワークであることを特徴とする研削盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削盤に係り、詳しくは１台の研削盤でカムシャフト、クランクシャフト及び円筒状又は円柱状のワークを研削することができる研削盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カムシャフトの研削は、カムシャフト専用の研削盤で行い、クランクシャフトの研削もクランクシャフト専用の研削盤で、円筒状又は円柱状のワークの研削は円筒研削盤で行っていた。カムシャフト研削盤は、特許文献１に開示されているように、所定位置において回転される主軸と、心押台との間にカムシャフトをクランプして回転させるとともに、砥石台に支持されて前後方向に往復動される回転砥石をカムシャフトのカム部の外周面に接触させて行うようになっている。
【０００３】
一方、クランクシャフト研削盤は、特許文献２に開示されているように、クランクシャフトのジャーナル部を主軸と心押台との間にクランプして回転することによりクランクシャフトのピン部を公転させ、この公転するピン部の外周面に回転砥石を接触させて行うようになっている。
【特許文献１】特開平８−２７２４１８号公報
【特許文献２】特開２００２−２３９９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来のカムシャフト研削盤及びクランクシャフト研削盤は、ともに専用機として個別に構成されていたので、一台の研削盤を用いてカムシャフトとクランクシャフトを研削することができないという問題があった。カムシャフトとクランクシャフトを研削する場合には、二台の研削盤が必要となり、設置スペースも二台分の広いスペースが必要となって設置スペースを小さくすることができないばかりでなく、研削盤の製造コストを低減することができないという問題があった。
【０００５】
従来、カムシャフトとクランクシャフトをともに研削できる研削盤が提案されなかった理由は、次のとおりである。
カムシャフト研削盤は、カムシャフトの非真円体のカム部の外周面に対する回転砥石の接触点における周速を一定にするため、主軸によるカムシャフトの回転運動を非等速運動としている。このため、複数のカム部の研削を単一の回転砥石によって順次行うようになっている。
【０００６】
一方、クランクシャフト研削盤は、ジャーナル部を回転中心にしてピン部の公転速度を等速にすればよいので、複数のピン部を複数の回転砥石によって同時に研削するようになっている。又、回転砥石を支持する砥石台の前後ストロークが両者のワークでは大きく異なっている。従って、従来、それぞれ専用の研削盤を用いており、カムシャフトとクランクシャフトを交互に研削する研削盤が提案されることはなかった。
【０００７】
本発明は、例えばカムシャフトのような非真円体としてのカム部を有するワークと、例えばクランクシャフトのような公転する真円体としてのピン部を有するワークと、円筒状又は円柱状のワークとを選択的に研削することができる研削盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークの端部をクランプして回転させる主軸及びクランプ機構を備えた主軸台と、前記ワークの被研削部の外周面に接触して、その研削を行う回転砥石を備えた砥石台と、前記主軸の回転角を検出する主軸回転角検出手段及び前記砥石台の前後方向の位置を検出する位置検出手段からの各検出信号に基づいて前記主軸及び回転砥石の回転、砥石台の位置を制御する各制御信号を出力するようにした制御手段とを備えた研削盤において、前記制御手段は、前記ワークの回転される非真円体の外周面を研削するための回転非真円体研削データを記憶する第１の記憶手段と、ワークの公転される真円体の外周面を研削するための公転真円体研削データを記憶する第２の記憶手段と、ワークの中心で回転される真円体の外周面を研削するための回転真円体研削データを記憶する第３の記憶手段と、研削ワークに応じて前記第１、第２又は第３の記憶手段から研削データを選択するための研削データ選択部とを備えていることを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記ワークはカムシャフトであって、その非真円体としてのカム部の外周面の最終仕上げの形状を表すリフトデータに基づいて予め設定されたカムシャフト研削用のプロファイルデータが前記制御手段の第１の記憶手段に記憶され、これに基づいてカムシャフトの回転及び砥石台の位置制御が行われて、カム部が研削されるようになっていることを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記ワークの公転する真円体は、クランクシャフトのピン部であって、該ピン部の公転中心（Ｏ）とピン部の中心（Ｏｐ）との距離を公転半径（Ｌ）、ピン部の半径（Ｒｐ）、回転砥石の回転中心（Ｐ）、砥石半径（Ｒｇ）、前記公転中心（Ｏ）及び回転中心（Ｐ）を結ぶ直線に対するピン部の中心（Ｏｐ）の公転角（θ）、回転砥石の回転中心（Ｐ）とピン部の中心（Ｏｐ）との距離（Ｒｇｐ＝Ｒｇ＋Ｒｐ）を含み、前記公転中心（Ｏ）と回転中心（Ｐ）との直線上に砥石台制御データ（ＤＸ）として演算する演算式を前記第２の記憶手段に記憶し、この演算式により砥石台制御位置を求めて前記ピン部を研削するようにしたことを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記砥石台制御データ（ＤＸ）を求める演算式は、
ＤＸ＝Ｌ・ｃｏｓθ＋√〔（Ｒｇｐ）2 −Ｌ2 ・ｓｉｎ2 θ〕
であることを要旨とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１において、前記ワークの中心で回転される真円体は、カムシャフトあるいはクランクシャフトのジャーナル部、円筒状又は円柱状のワークであることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、被研削部が回転する非真円体のワークと、被研削部が公転する真円体のワークと、ワーク中心で回転する真円体のワークとを選択的に研削することができ、研削盤の台数を低減することができるとともに、設置スペースを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した研削盤の一実施形態を図面に従って説明する。
図２及び図３に示すように、ワーク支持台１はベッド２の一側上面に支持されている。左右一対の主軸台３Ａ，３Ｂはワーク支持台１の上面に配設され、カムシャフト１９の両端部を着脱可能に支持するための主軸４Ａ，４Ｂ及びその主軸４Ａ，４Ｂを回転させるためのサーボモータよりなる主軸用モータ５Ａ，５Ｂを備えている。
【００１５】
図３に示すように右方の主軸台３Ｂは、左方の主軸４Ａとの間隔を調整自在にワーク支持台１の上面に対し図示しない位置調節機構により移動可能に配設されている。そして、カムシャフト１９は、この支持状態で両主軸用モータ５Ａ，５Ｂの同期回転駆動により所定の方向へ回転される。主軸回転角検出手段としてのエンコーダ７Ａ，７Ｂは主軸用モータ５Ａ，５Ｂに取り付けられ、このエンコーダ７Ａ，７Ｂからの検出信号が後述する数値制御装置４１に入力される。
【００１６】
Ｚ軸移動サドル８は前記ベッド２上にＺ軸方向に互いに平行に敷設された一対の案内レール９によってＺ軸方向の往復動可能に支持されている。前記ベッド２には正逆回転されるＺ軸移動用モータ１０が設置され、これによって正逆回転されるボールネジ１１がＺ軸移動サドル８の下面に取り付けたボールネジナット１２に螺合されている。そして、Ｚ軸移動用モータ１０が作動されると、Ｚ軸移動サドル８がＺ軸方向に往復動されるようになっている。前記Ｚ軸移動サドル８の上面には一対の案内レール１３がカムシャフト１９の軸線と直交する水平方向（Ｘ軸方向）へ指向するように、かつ互いに平行に敷設されている。この案内レール１３には砥石台１４がＸ軸方向の移動可能に支持されている。この砥石台１４の上面にはビルトインモータ１５が設置され、このビルトインモータ１５の回転軸にはカムシャフト１９と対向するように回転砥石１６が支持されている。前記Ｚ軸移動サドル８と砥石台１４との間にはリニアモータ１７が設けられ、このリニアモータ１７により砥石台１４がカムシャフト１９と接近又は離間するＸ軸方向へ移動される。砥石台１４（回転砥石１６）の位置検出手段としてのリニアスケール１８はＺ軸移動サドル８と砥石台１４との間に設けられ、このリニアスケール１８からの検出信号が後述する数値制御装置４１に入力される。
【００１７】
図６はワークとしてのカムシャフト１９を示す。このカムシャフト１９は円柱状の複数のジャーナル部１９ａと、非真円体（被研削部）としての複数のカム部１９ｂとにより構成されている。カムシャフト１９の左右両端のジャーナル部１９ｃ，１９ｄの端面には、第１センター穴１９ｅ及び第２センター穴１９ｆが設けられている。
【００１８】
図７はワークとしてのクランクシャフト２０を示す。このクランクシャフト２０は、円柱状の複数のジャーナル部２０ａと、公転する真円体（被研削部）としての複数のピン部２０ｂと、ジャーナル部２０ａ及びピン部２０ｂを互いに連結するクランクアーム２０ｃとにより構成されている。左端のジャーナル部２０ｄの端面には、第１センター穴２０ｆが、右端のジャーナル部２０ｅの端面には第２センター穴２０ｇが形成されている。
【００１９】
次に、一対の主軸４Ａ，４Ｂにそれぞれ設けられ、前記カムシャフト１９又はクランクシャフト２０の両端部をクランプするためのワーククランプ機構Ｋ１，Ｋ１を図４〜図７に基づいて説明する。二つのワーククランプ機構Ｋ１，Ｋ１は同様に構成されているので、左側の主軸４Ａ側のワーククランプ機構Ｋ１について説明する。
【００２０】
このワーククランプ機構Ｋ１は、図４及び図６に示すようにカムシャフト１９の一方のジャーナル部１９ｃの先端部をクランプ可能である。又、このワーククランプ機構Ｋ１は図７に示すようにクランクシャフト２０の一方のジャーナル部２０ｄをクランプ可能である。
【００２１】
図４に示すように、前記主軸４Ａを構成する円筒状のフレーム４ａの先端部にはチャック本体２１が設けられ、その前端面には、一つの固定チャック爪２２がボルト２３により取り外し可能に固定されている。又、固定チャック爪２２の内端縁には図５に示すように正面形ほぼＶ字状の支持面２２ａが形成されている。前記チャック本体２１の前端面には２カ所に案内溝２１ａが形成され、案内溝２１ａには可動取付ブロック２４が半径方向へ移動可能に支持されている。可動取付ブロック２４の前面には前記固定チャック爪２２と対応するように、チャック爪２５がボルト２６によって締め付け固定されている。そして、両可動チャック爪２５，２５がフレーム４ａ内に設けたシリンダ２７によって内側の把持位置に移動されることにより、カムシャフト１９のジャーナル部１９ｃの外周面が各チャック爪２２，２５間で外周側からクランプされるようになっている。
【００２２】
前記主軸４Ａのチャック本体２１の中心部には、前記ジャーナル部１９ｃの第１センター穴１９ｅに係合されて、ジャーナル部１９ｃのクランプと芯出しを行う第１芯出しセンター２８が設けられている。前記主軸４Ａのフレーム４ａには、第１球面軸受け２９が支持されている。前記シリンダ２７のピストンロッド２７ａが第１球面軸受け２９を貫通しており、ピストンロッド２７ａの先端部には第２球面軸受け３０を介してカム部材３１が支持されている。カム部材３１の先端の傾斜カム部３１ａが前記可動取付ブロック２４のカム溝２４ａに嵌め込まれている。そして、ピストンロッド２７ａの出没により、傾斜カム部３１ａ及びカム溝２４ａの作用により、可動チャック爪２５，２５が開閉動作される。又、第１，第２球面軸受け２９，３０の作用により、可動チャック爪２５はフローティング（揺動）可能である。
【００２３】
図４及び図６に示すカムシャフト１９のクランプ状態から図７に示すクランクシャフト２０のクランプ状態に変更する動作は、次のようにして行われる。図４においてシリンダ２７を作動し、カム部材３１を後退させて可動取付ブロック２４及びチャック爪２５を半径方向外方へ移動する。カムシャフト１９専用の固定チャック爪２２を取り外した後、クランクシャフト２０専用の固定チャック爪２２Ａを図７に示すように取り付ける。そして、固定チャック爪２２Ａとチャック爪２５をクランクシャフト２０のジャーナル部２０ｄに締め付ける。カムシャフト１９及びクランクシャフト２０の他方のジャーナル部１９ｄ，２０ｅは、図６及び図７に示すように右側の主軸４Ｂに設けたワーククランプ機構Ｋ１により把持される。
【００２４】
次に、図２及び図３に基づいて、カムシャフト１９又はクランクシャフト２０の研削作業中にそれらの変形を防止するためのワークレスト機構Ｋ２について説明する。
前記ワーク支持台１の上面には一対の支持体３５がＺ軸方向に所定の間隔をおいて２カ所に設けられ、両支持体３５の先端部にはアーム３６，３７が片持ち支持されている。前記支持体３５には前記アーム３６，３７をＸ軸方向に進退動作させて位置の切り換えを行うための位置切換機構３８が設けられている。
【００２５】
従って、カムシャフト１９のカム部１９ｂの研削作業を行うときには、左右一対のアーム３６，３７が図６に示すように二つのジャーナル部１９ａの外周面にそれぞれ二カ所において接触されて、ジャーナル部１９ａを所定位置に保持する。一方、クランクシャフト２０の研削作業を行うときには、図７に示すようにアーム３６，３７がピッチを調整された状態で前記クランクシャフト２０の二つのジャーナル部２０ａの外周面に接触されてジャーナル部２０ａを所定位置に保持する。
【００２６】
次に、前記のように構成された研削盤の数値制御（ＮＣ）装置４１を図１に基づいて説明する。
この数値制御装置４１は制御手段を構成し、装置全体の動作を制御するためのものである。この数値制御装置４１の制御部４２は、各種演算処理を行うＣＰＵ（中央処理装置）４３、装置全体の動作を制御するためのプログラムデータ等を記憶したＲＯＭ（リードオンリメモリ）４４、各種のデータを一時的に記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４５を有している。
【００２７】
前記制御部４２にはインターフェース４６を介して前記クランクシャフト２０のピン部２０ｂの外径寸法を測定するための定寸装置４７が接続されている。この定寸装置４７によって前記ピン部２０ｂの仕上げ形状、つまりピン部２０ｂの直径寸法をその円周方向に段階的に測定するようになっている。又、前記制御部４２にはサーボモーター制御部５１及びモータ駆動装置５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを介して前記主軸用モータ５Ａ，５Ｂ、リニアモータ１７、ビルトインモータ１５及びＺ軸移動用モータ１０が接続されている。さらに、前記制御部４２にはインターフェース４６を介して各種のデータを入力するためのキーボード５３及び各種のデータを画面に表示するためのディスプレー５４が接続されている。前記制御部４２にはサーボモーター制御部５１を介して前記エンコーダ７Ａ，７Ｂ，リニアスケール１８が接続されている。
【００２８】
前記ＲＡＭ４５には、回転するカムシャフト１９の非真円体としてのカム部１９ｂの外周面を研削するための回転非真円体研削データを記憶する第１の記憶手段としての回転カム部研削データ記憶部５５が設けられている。又、ＲＡＭ４５にはクランクシャフト２０の公転する真円体としてのピン部２０ｂの外周面を研削するための公転真円体研削データを記憶する第２の記憶手段としての公転ピン部研削データ記憶部５６が設けられている。この実施形態では、前記制御部４２には、前記カムシャフト１９の回転されるカム部１９ｂの外周面を研削するための非真円体研削データとしての研削プロファイルデータを作成する機能が付与されている。そして、カム部１９ｂの外周面の最終仕上げの形状を表すリフトデータに基づいて上記研削プロファイルデータが予め作成されるようになっている。又、前記制御部４２には、クランクシャフト２０の公転されるピン部２０ｂの外周面を研削するための公転真円体研削データとしての研削プログラムデータを作成する機能を付与している。
【００２９】
前記ＲＡＭ４５には、カムシャフト１９あるいはクランクシャフト２０のジャーナル部１９ａ，２０ａや図示しない円筒状又は円柱状等のワークであって、それらのワークの中心で回転される回転真円体を研削するための回転真円体研削データを記憶する第３の記憶手段としての回転真円体研削データ記憶部５７が設けられている。又、前記制御部４２には、ジャーナル部１９ａ，２０ａや円筒状又は円柱状等のワークの外周面を研削するための回転真円体研削データとしての研削プログラムデータを作成する機能を付与している。
【００３０】
前記ＲＡＭ４５には前記回転カム部研削データ記憶部５５、公転ピン部研削データ記憶部５６及び回転真円体研削データ記憶部５７のいずれか一つのプロファイルデータ又はプログラムデータを選択するための研削データ選択部５８が設けられている。
【００３１】
次に、前記のように構成した研削盤について、その動作を説明する。
最初に、図６に示すように主軸４Ａ，４Ｂのワーククランプ機構Ｋ１，Ｋ１にカムシャフト１９を装着した状態で、そのカム部１９ｂの外周面の研削作業を行う場合について説明する。
【００３２】
このカムシャフト１９を研削する場合には、キーボード５３が操作されて、前記砥石台１４がＺ軸方向へ移動制御され、所定のカム部１９ｂが砥石１６と対向配置される。その後、研削データ選択部５８によって、回転カム部研削データ記憶部５５からカムシャフトを研削する研削プロファイルデータが選択されると、この研削プロファイルデータに基づいて、主軸用モータ５Ａ，５Ｂ、リニアモータ１７及びビルトインモータ１５の回転が制御され、カム部１９ｂの外周面の仕上げ研削作業が行われる。この研削作用においては、図８に示すようにカムシャフト１９が回転されると、非真円形状のカム部１９ｂも旋回運動され、この回転角度に対応して回転砥石１６がＸ軸方向に前後進される。
【００３３】
上記カムシャフト１９の研削作業においては、前記エンコーダ７Ａ，７Ｂ、リニアスケール１８からの検出信号に基づいて、カム部１９ｂの回転角度及び回転速度を算出するとともに、砥石台１４のＸ軸方向における移動位置等を算出する。そして、数値制御装置４１は、これら算出結果及びカムシャフト研削用のプロファイルデータに基づき、前記主軸用モータ５Ａ，５Ｂ、リニアモータ１７及びビルトインモータ１５を回転あるいは駆動して、カム部１９ｂを不等速度で旋回させるとともに、そのカム部１９ｂの旋回に応じて図８に示すように砥石台１４のＸ軸方向の位置を制御する。これらの結果、所定のカム部１９ｂの外周面が研削プロファイルデータに対応した非真円形状に研削される。続いて、他のカム部１９ｂを研削するために、Ｚ軸移動用モータ１０により回転砥石１６が図３においてＺ軸方向に移動制御される。
【００３４】
次に、前記のように構成した研削盤を用いて、クランクシャフト２０のピン部２０ｂの研削を行う方法を説明する。この場合には、図７に示すように主軸４Ａ，４Ｂのワーククランプ機構Ｋ１，Ｋ１によって、前述したようにクランクシャフト２０のジャーナル部２０ｄ，２０ｅをクランプする。そして、図１においてキーボード５３を操作して研削データ選択部５８によって公転ピン部研削データ記憶部５６に記録されたピン部２０ｂの研削プログラムデータを選択する。そして、このデータに基づいて、ピン部２０ｂの研削作業が行われる。この研削作業の詳細を以下に説明する。
【００３５】
最初に、ピン部２０ｂの研削に用いられる演算式に必要となる各種の要素を図９の線図に基づいて説明する。
符号中、Ｏは主軸４Ａ，４Ｂとジャーナルの回転中心であってピン部２０ｂの公転中心でもある。Ｐは回転砥石１６の回転中心、Ｏｐはピン部２０ｂの中心、Ｘは前記両中心Ｏ，Ｐを通る直線上の砥石台１４を制御する距離をそれぞれ表す。この距離Ｘは後述するように砥石台制御データＤＸの演算式（１）を用いて演算され、このデータに基づいてリニアモータ１７を数値制御して回転砥石１６を前後動させる。
【００３６】
又、Ｌは前記両中心Ｏ，Ｏｐの距離であって、ピン部２０ｂの公転半径を表す。さらに、Ｒｐはピン部２０ｂの仕上げ（研削終了）時における目標半径、Ｒｇは砥石半径、Ｒｇｐは、両中心Ｐ，Ｏｐの距離をそれぞれ表す。この距離Ｒｇｐは砥石半径Ｒｇにピン部２０ｂの仕上げ目標半径Ｒｐを加算したものと等しい。
【００３７】
Ｒｇｐ＝Ｒｇ＋Ｒｐ
ピン部２０ｂの研削途中において定寸装置４７により常時測定される直径から、実測半径Ｒｐｘを求めているが、この符号は図示しない。
【００３８】
θは前記ピン部２０ｂの公転中心Ｏと回転砥石１６の回転中心Ｐを結ぶ直線ＯＰに対するピン部２０ｂの中心Ｏｐの公転角を表す。
ここで、上述した各種の要素に基づいて制御部４２における演算式や各種データ等の入力設定動作について説明する。
【００３９】
前記ピン部２０ｂの公転半径Ｌ及びピン部２０ｂの仕上げ目標半径Ｒｐは、共に測定値としてではなく定数として予め記録媒体（ＲＡＭ４５）に記録される。前記ピン部２０ｂの公転角θは主軸用モータ５Ａ，５Ｂのエンコーダ７Ａ，７Ｂからサーボモーター制御部５１に入力されるものである。前記ピン部２０ｂは公転角θの変動を伴って公転されながら回転砥石１６により研削されるので、公転角θの変動に応じて、砥石台１４の前後動をリニアモータ１７の数値制御により制御してピン部２０ｂの表面と回転砥石１６の表面が接触するようにするための前記両中心Ｏ，Ｐの距離Ｘを制御する。ここでは、予めピン部２０ｂの半径と回転砥石１６の半径を設定しておく。この距離Ｘの演算式は次のようにして予め補助記憶装置（図示略）に設定される。すなわち、ピン部２０ｂの仕上げ目標半径Ｒｐに砥石半径Ｒｇを加算した両中心Ｏｐ，Ｐの中心間距離Ｒｇｐと、公転半径Ｌ及び公転角θの各要素に基づいて、前記距離Ｘのうち研削仕上げ状態における距離Ｘ、つまり仕上げ砥石台制御データＤＸの演算式（１）が設定される。
【００４０】
ＤＸ＝Ｌ・ｃｏｓθ＋√〔（Ｒｇｐ）2 −Ｌ2 ・ｓｉｎ2 θ〕・・・（１）
次に、前記のように構成した研削盤を用いて、クランクシャフト２０のピン部２０ｂを研削する方法を説明する。
【００４１】
図１０に示すように、ピン部２０ｂの研削が開始されると、定寸装置４７によりピン部２０ｂの半径Ｒｐｘが測定される。又、前記ピン部２０ｂの公転角θがエンコーダ７により検出される。そして、前記演算式（１）に基づいて演算された砥石台制御データＤＸにより砥石台１４の移動用のリニアモータ１７を主軸４Ａ，４Ｂとの同期により数値制御してピン部２０ｂの研削が行われる。続いて、他のピン部２０ｂを研削するために、Ｚ軸移動用モータ１０により回転砥石１６が移動配置される。
【００４２】
上記実施形態の研削盤によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ワーク支持台１に装着された主軸台３Ａ，３Ｂの主軸４Ａ，４Ｂのワーククランプ機構Ｋ１，Ｋ１の構成を、カムシャフト１９とクランクシャフト２０のジャーナル部１９ｃ，１９ｄ，２０ｄ，２０ｅをクランプ可能にする。又、数値制御装置４１の制御部４２に回転カム部研削データ記憶部５５、公転ピン部研削データ記憶部５６及び回転真円体研削データ記憶部５７を設け、研削データ選択部５８によって、カムシャフト研削用のプロファイルデータ、クランクシャフト研削プログラムデータ又は円筒研削プログラムデータのいずれか１つのデータを選択可能にした。このため、一台の研削盤によって種類の異なるカムシャフト、クランクシャフト又は円筒ワークを選択的に研削することができる。すなわち、カムシャフト１９のカム部１９ｂ、ジャーナル部１９ａ、クランクシャフト２０のピン部２０ｂ、ジャーナル部２０ａ及び円筒ワークの研削を１台で全て行うことができる。このため、研削盤の製造を容易に行いコストの低減を図ることができるとともに、設置スペースを小さくすることができる。
【００４３】
（２）上記実施形態では、ワークレスト機構Ｋ２を設けた。このためカムシャフト１９の２つのジャーナル部１９ａ又はクランクシャフト２０の２つのジャーナル部２０ａを支持することができ、カムシャフト１９又はクランクシャフト２０の研削作業中に各シャフトの弾性変形を防止し、加工精度を向上することができる。
【００４４】
前記実施形態は以下のように変更して具体化することができる。
○前記実施形態では図４に示すように固定チャック爪２２を交換可能にしたが、この固定チャック爪２２もチャック爪２５と同様にシリンダ２７及びカム部材３１等によって可動する可動チャック爪としてもよい。又、チャック爪２５もワークに応じて、交換可能としてもよい。
【００４５】
○ワークレスト機構Ｋ２の支持体３５を１つにしてもよい。
○カムシャフト１９以外に旋回する非真円体を備えたワーク或いはクランクシャフト２０以外に公転する真円体を備えたワークの研削盤として具体化してもよい。
【００４６】
○カムシャフト１９やクランクシャフト２０以外に、非真円体の円筒形状ワークの研削盤として具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明を具体化した一実施形態を示す研削盤の数値制御装置を示すブロック回路図。
【図２】研削盤の右側面図。
【図３】研削盤の平面図。
【図４】主軸台に設けたワーククランプ機構の拡大断面図。
【図５】同じくワーククランプ機構の正面図。
【図６】カムシャフトのクランプ状態を示す断面図。
【図７】クランクシャフトのクランプ状態を示す断面図。
【図８】カムシャフトの研削動作を説明する正面図。
【図９】クランクシャフトの研削動作を示す線図。
【図１０】クランクシャフトの研削動作のフローチャート。
【符号の説明】
【００４８】
θ…公転角、Ｌ…公転半径、Ｏ…公転中心、Ｏ，Ｏｐ…中心、Ｐ…回転中心、Ｘ，Ｒｇｐ…距離、ＤＸ…砥石台制御データ、Ｋ２…ワークレスト機構、ＯＰ…直線、Ｒｇ…砥石半径、Ｒｐｘ…ピン部の半径、１…ワーク支持台、３Ａ，３Ｂ…主軸台、４Ａ，４Ｂ…主軸、１４…砥石台、１６…回転砥石、１９…カムシャフト、２０…クランクシャフト、１９ａ，２０ａ…回転真円体としてのジャーナル部、１９ｂ…回転非真円体としてのカム部、２０ｂ…公転真円体としてのピン部、５５…回転カム部研削データ記憶部、５６…公転ピン部研削データ記憶部、５７…回転真円体研削データ記憶部、５８…研削データ選択部。
【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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【図１０】
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