(57)【要約】【課題】  硬質部材の硬質表面を砥石を用いて研削する硬質部材の加工方法において、複数の硬質部材を研削加工する場合でも、各硬質部材における硬質表面の表面粗さを所定の表面粗さにする。【解決手段】  第１研削加工により、ワークＷにおける硬質皮膜の表面粗さがある程度研削加工され、その第１研削加工後の表面粗さは、第２研削加工において、その表面粗さと予定表面粗さとの状態差に基づき得られる研削パス回数を実行することにより、該予定表面粗さとされる。これにより、複数のワークＷ（硬質部材）を研削する場合でも、各ワークＷの表面粗さを予定表面粗さに近づけることができるようにする。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質部材の硬質表面を砥石を用いて研削する硬質部材の加工方法であって、
前記硬質部材の硬質表面に対して、順に、第１、第２研削加工を行い、
前記第２研削加工を行うに際しては、前記第１研削加工により研削加工された前記硬質部材表面の表面粗さと予定表面粗さとの状態差に基づき該予定表面粗さとするための研削加工量を得て、該研削加工量を実行する、
ことを特徴とする硬質部材の加工方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２研削加工の研削加工量を、前記表面粗さと前記予定表面粗さとの状態差に対して、前記砥石についての表面粗さ当たりの研削加工量であって該砥石の研削加工履歴に応じた特性値を乗じることにより、求める、
ことを特徴とする硬質部材の加工方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記砥石についての表面粗さ当たりの研削加工量であって該砥石の研削加工履歴に応じた特性値として、共通値を用いる、
ことを特徴とする硬質部材の加工方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記第１研削加工の研削加工量を、前記砥石の研削能力の低下に伴い増加させて、該第１研削加工後の前記硬質部材表面の表面粗さを略等しくする、
ことを特徴とする硬質部材の加工方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記第１研削加工の研削加工量を一定にして、該第１研削加工後の前記硬質部材表面の表面粗さを異ならせる、
ことを特徴とする硬質部材の加工方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記第１研削加工を行うに先立ち、該第１研削加工の研削加工量と、これまで実行された前記第１，第２研削加工の研削加工量の積算値との合計を求め、該合計が上限値を超えるときには、砥石の交換を指示する、
ことを特徴とする硬質部材の加工方法。
【請求項７】
請求項１において、
前記第１，第２研削加工の研削加工量を、それぞれ研削パス回数とし、
前記砥石についての表面粗さ当たりの研削パス回数を、前記第２研削加工において、前記第１研削加工の場合に比して大きくし、
前記第２研削加工における研削パス回数を、該第２研削加工における前記砥石についての表面粗さ当たりの研削パス回数に、前記表面粗さと前記予定表面粗さとの状態差を乗じて得る、
ことを特徴とする硬質部材の加工方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、
少なくとも前記第２研削加工における研削加工量に、研削油の状態に基づいた研削加工の低下を打ち消すための補正研削加工量を加える、
ことを特徴とする硬質部材の加工方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記研削油の状態が、粘度状態とされ、
前記補正研削加工量が、前記粘度状態が、基準粘度状態よりも離れるほど多くされる、
ことを特徴とする硬質部材の加工方法。
【請求項１０】
硬質部材の硬質表面を砥石を用いて研削する硬質部材用加工装置であって、
砥石による研削加工の実行を調整する研削加工調整手段と、
前記硬質部材の表面に対する研削加工量を設定して、該研削加工量を前記研削加工調整手段に出力する第１研削加工量設定手段と、
前記第１研削加工量設定手段の研削加工量に基づく前記研削加工調整手段の実行により形成される硬質表面の表面粗さを検出する加工面状態検出手段と、
前記加工面状態検出手段が検出した表面粗さと予定表面粗さとの差分を求めて、その差分に基づき該予定表面粗さとする研削加工量を導くと共に、その研削加工量を前記研削加工調整手段に出力する第２研削加工量演算手段と、
を備えている、
ことを特徴とする硬質部材用加工装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
研削加工が実行された履歴を記憶する履歴記憶手段を備え、
前記第１研削加工量設定手段が、前記履歴記憶手段の情報に基づき、該第１研削加工量設定手段の研削加工量を、前記砥石の研削能力の低下に伴い増加させるように設定されている、
ことを特徴とする硬質部材用加工装置。
【請求項１２】
請求項１０において、
前記加工面状態検出手段が、非接触式検出手段とされている、
ことを特徴とする硬質部材用加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質部材の加工方法及び硬質部材用加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬質部材の加工方法には、特許文献１に示すように、ワークの表面を撮影した上で画像処理することにより不良個所を特定し、その特定された不良個所を研削するものがある。このものによれば、不良個所の領域を正確に捉えることができ、その不良個所の領域に対して的確に再研削を行うことができる。
【０００３】
ところで、ワークの表面側に、耐摩耗性、低摩擦性等を確保する観点から、硬質表面処理（例えば熱処理、硬質メッキ処理）が行われ、その硬質表面に対して研削加工が行われることがある。
【特許文献１】特開２００３−１３６３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、研削加工に使用する砥石は、その研削加工に伴い、目詰まり等により研削能力が変化（低下）することになり、予め設定されている一定の加工処理条件（一定の研削パス回数）の下で研削を行った場合には、砥石の研削能力の変化（低下）に伴い、各硬質部材における硬質表面の加工面状態（表面粗さ）がばらつき、その各硬質部材における硬質表面の加工面状態を所定の加工面状態にすることができない。
【０００５】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、その第１の技術的課題は、硬質部材の硬質表面を砥石を用いて研削する硬質部材の加工方法において、複数の硬質部材を研削加工する場合でも、各硬質部材における硬質表面の表面粗さを所定の表面粗さにすることにある。
第２の技術的課題は、上記硬質部材の加工方法を使用する硬質部材用加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記第１の技術的課題を達成するために本発明（請求項１に係る発明）においては、
硬質部材の硬質表面を砥石を用いて研削する硬質部材の加工方法であって、
前記硬質部材の硬質表面に対して、順に、第１、第２研削加工を行い、
前記第２研削加工を行うに際しては、前記第１研削加工により研削加工された前記硬質部材表面の表面粗さと予定表面粗さとの状態差に基づき該予定表面粗さとするための研削加工量を得て、該研削加工量を実行する構成としてある。この請求項１の好ましい態様としては、請求項２〜９の記載の通りとなる。
【０００７】
前記第２の技術的課題を達成するために本発明（請求項１０に係る発明）においては、
硬質部材の硬質表面を砥石を用いて研削する硬質部材用加工装置であって、
砥石による研削加工の実行を調整する研削加工調整手段と、
前記硬質部材の表面に対する研削加工量を設定して、該研削加工量を前記研削加工調整手段に出力する第１研削加工量設定手段と、
前記第１研削加工量設定手段の研削加工量に基づく前記研削加工調整手段の実行により形成される硬質表面の表面粗さを検出する加工面状態検出手段と、
前記加工面状態検出手段が検出した表面粗さと予定表面粗さとの差分を求めて、その差分に基づき該予定表面粗さとする研削加工量を導くと共に、その研削加工量を前記研削加工調整手段に出力する第２研削加工量演算手段と、
を備えている構成としてある。この請求項１０の好ましい態様としては、請求項１１，１２の記載の通りとなる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載された発明によれば、第１研削加工により、硬質部材における硬質表面の表面粗さがある程度研削加工され、その第１研削加工後の表面粗さは、第２研削加工において、その表面粗さと予定表面粗さとの状態差に基づき得られる研削加工量を実行することにより、該予定表面粗さとされる。このため、複数の硬質部材（ワーク）を研削する場合でも、各硬質部材の表面粗さを所定の表面粗さとして予定表面粗さに集中させることができ、各硬質部材における硬質表面の表面粗さがばらつくことを抑制できる。
また、第１研削加工後に表面粗さの測定を行うためのインターバルが入るので、第１研削加工中の砥石やワークに生じた加工熱が若干とも放熱冷却されることになり、第２研削加工時の砥石の摩耗が低減できると共に表面粗さを予定表面粗さにより近づけることができる。
【０００９】
請求項２に記載された発明によれば、第２研削加工の研削加工量を、表面粗さと予定表面粗さとの状態差に対して、砥石についての表面粗さ当たりの研削加工量であって該砥石の研削加工履歴に応じた特性値を乗じることにより、求めることから、第２研削加工における研削加工量を、砥石の研削能力が異なる場合でも、その研削能力に応じたものとして的確に得ることができ、複数の硬質部材を研削する場合でも、各硬質部材における硬質表面の表面粗さを所定の表面粗さとしての予定表面粗さに近づけることができる。
【００１０】
請求項３に記載された発明によれば、砥石についての研削加工量と硬質表面の表面粗さとの関係が、研削能力が異なる砥石であっても、略同じ傾きの略逆比例関係にあることに着目して、その傾きを、砥石の研削加工履歴に応じた共通値として有効に利用できることになり、研削能力が異なる砥石を用いる場合であっても、各第１研削加工後の表面粗さを予定表面粗さとするための研削加工量を簡単に得ることができる。
【００１１】
請求項４に記載された発明によれば、各硬質部材が、研削能力が異なる状態の砥石により研削を受ける場合であっても、各第１研削加工後の硬質表面の表面粗さを略等しくすることから、各硬質部材について、第１研削加工後の表面粗さと予定表面粗さとの状態差も略等しくなる。これに伴い、砥石についての表面粗さ当たりの研削加工量が、砥石の研削能力が異なる場合でも略一定の傾向にあることを利用して、第２研削加工の研削加工量も略一定にできる。これにより、第２研削加工の制御内容を簡単化できる。
【００１２】
請求項５に記載された発明によれば、第１研削加工の研削加工量を一定にして、第１研削加工後の硬質表面の表面粗さを異ならせる場合においても、その表面粗さと予定表面粗さとの状態差に基づき研削加工量を得て、第２研削加工により、各硬質部材における硬質表面の表面粗さを所定の表面粗さ（予定表面粗さ）にすることができる。
【００１３】
請求項６に記載された発明によれば、第１研削加工を行うに先立ち、その第１研削加工の研削加工量と、これまで実行された第１，第２研削加工の研削加工量の積算値との合計を求め、該合計が上限値を超えるときには、砥石の交換を指示することから、硬質部材に対する研削開始前に、砥石の使用が限界に達したことを知ることができ、各硬質部材における硬質表面の表面粗さを、常に所定の表面粗さ（予定表面粗さ）にすることができると共に、不良品の発生を未然に防止できる。
【００１４】
請求項７に記載された発明によれば、第１，第２研削加工の研削加工量を、それぞれ研削パス回数とし、砥石についての表面粗さ当たりの研削パス回数を、第２研削加工において、前記第１研削加工の場合に比して大きくし、第２研削加工における研削パス回数を、第２研削加工における前記表面粗さ当たりの研削パス回数に、表面粗さと予定表面粗さとの状態差を乗じて得ることから、第２研削加工により表面粗さを予定表面粗さに至らせるに際して、１パスでの研削加工代を第１研削加工の場合に比べて小さくして、第１研削パス回数よりも多い研削パス回数をもって少しずつ研削加工ができることになり、研削不良品が発生することを抑制できると共に、よりきめ細かく予定表面粗さに近づけることができる。
【００１５】
請求項８に記載された発明によれば、少なくとも前記第２研削加工における研削加工量に、研削油の状態に基づいた研削加工の低下を打ち消すための補正研削加工量を加えることから、各硬質部材における硬質表面の表面粗さを所定の表面粗さ（予定表面粗さ）に、より近づけることができる。
【００１６】
請求項９に記載された発明によれば、研削油の状態が粘度状態とされ、補正研削加工量が、粘度状態が基準粘度状態よりも離れるほど多くされることから、研削加工に影響を及ぼす対象が研削油の粘度である場合であっても、研削加工と研削油の粘度との関係を的確に捉えて、前記請求項８と同様の作用効果を具体的に得ることができる。
【００１７】
請求項１０に記載された発明によれば、硬質部材の硬質表面を砥石を用いて研削する硬質部材用加工装置であって、砥石による研削加工の実行を調整する研削加工調整手段と、
前記硬質部材の表面に対する研削加工量を設定して、該研削加工量を前記研削加工調整手段に出力する第１研削加工量設定手段と、前記第１研削加工量設定手段の研削加工量に基づく前記研削加工調整手段の実行により形成される硬質表面の表面粗さを検出する加工面状態検出手段と、前記加工面状態検出手段が検出した表面粗さと予定表面粗さとの差分を求めて、その差分に基づき該予定表面粗さとする研削加工量を導くと共に、その研削加工量を前記研削加工調整手段に出力する第２研削加工量演算手段と、を備えていることから、当該装置により前記請求項１に係る加工方法が使用されるなり、請求項１に係る加工方法を使用する硬質部材用加工装置を提供できる。
【００１８】
請求項１１に記載された発明によれば、研削加工が実行された履歴を記憶する履歴記憶手段を備え、第１研削加工量設定手段が、履歴記憶手段の情報に基づき、第１研削加工量設定手段の研削加工量を、砥石の研削能力の低下に伴い増加させるように設定されていることから、当該装置により前記請求項４に係る加工方法が使用されるなり、請求項４に係る加工方法を使用する硬質部材用加工装置を提供できる。
【００１９】
請求項１２に記載された発明によれば、加工面状態検出手段が非接触式検出手段であることから、硬質表面に接触させることなく表面粗さを検出できることになり、表面粗さを検出するに際して、硬質表面を損傷することを確実に防止できる。    
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
先ず、硬質部材の加工方法、その硬質部材の加工方法を使用する硬質部材用加工装置において、研削加工対象とするワーク（硬質部材）について説明する。
【００２１】
ワークとしては、耐摩耗性、低摩擦性等を確保する観点から、熱処理が施され、或いは硬質皮膜を有するものが対象となる。本実施形態においては、図１に示すように、円筒状のホーニング加工物がワークＷとなり、そのホーニング加工部の内周面に硬質皮膜が施されている。
【００２２】
ワークＷの硬質皮膜は、硬質クロムめっき等のめっき膜により構成されており、例えば、下記表１の条件で硬質皮膜が形成される。
【表１】
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【００２３】
次に、硬質部材の加工方法を使用する硬質部材用加工装置について説明する。
図１は、実施形態に係る硬質部材用加工装置（以下、加工装置と称す）の全体構成図を示す。この加工装置１は、ホーニング加工物の内周面に有する硬質皮膜を加工すべく、図１，図２に示すように、研削加工ユニット２として、支持軸３と、その支持軸３の外周に設けられる複数の砥石ホルダー４と、砥石５とを備えている。支持軸３は、その軸心方向に変位動可能とされていると共に、その軸心を中心として回動可能とされており（図１中、矢印をもって示す）、その各方向への駆動は、研削加工調整手段としての駆動源(便宜上、一つの駆動源をもって示す）６を用いることにより行われることになっている。複数の砥石ホルダー４は、支持軸３を中心として等角度毎に放射状に延びており、その各砥石ホルダー４は、軸心方向に変位動してその先端側に押圧力を付与できることになっている。砥石５は、各砥石ホルダー４の先端部にそれぞれ着脱可能に取付けられることになっており、その砥石５として、本実施形態においては、荒仕上げ加工用のものと、仕上げ加工用のものとが、その加工順に、用いられることになっている。
【００２４】
このような研削加工ユニット２は、図１に示すように、ワークＷの内部に挿入されて、その複数の砥石５をワークの内周面に押圧した上で、支持軸３を、その軸心を中心として、正転、逆転させると共に、支持軸３をその軸心方向に往復動させて、ワークＷの内周面を研削加工することになっている。この場合の研削加工としては、荒仕上げ加工と、仕上げ加工とが行われるが、本実施形態においては、荒仕上げ加工だけにより、硬質皮膜表面の二次元粗さ、三次元粗さ、形状等（以下、表面粗さと称す）が所定範囲内に収められ、仕上げ加工により、さらに表面粗さの微調整が行われる。荒仕上げ加工に関しては、例えば下記加工条件で、研削加工が行われる。
【００２５】
荒仕上げ加工
砥石５の番手：グレーアルミナ
時間        ：２０ｓｅｃ×２(正転２０ｓｅｃ後、逆転２０ｓｅｃ）
圧力        ：０．７ＭＰａ±０．１
回転数      ：１００ｒｐｍ
往復動      ：１８０ｓｐｍ(１分当たり１８０回往復動）
【００２６】
加工装置１は、図１に示すように、加工面状態検出手段としてのレーザ式表面粗さ計７を備えている。この表面粗さ計７は、移動装置８により、研削加工ユニット２が研削加工していない状態（ワークＷ内から退出した状態）のワークＷ内に入り込み、そのワークＷ内周面における硬質皮膜の表面粗さを非接触状態をもって測定できることになっている。
【００２７】
加工装置１は、図１に示すように、研削油状態検出手段としての超音波式粘度計１１を備えている。この超音波式粘度計１１は、図４に示すように、加工装置１と研削油供給タンク１２との間に配設される研削油(矢印をもって示す）の供給ライン１３上に設けられて、その供給ライン１３を介して加工装置１に供給される研削油(又は切削油）の粘度を、常時、測定することになっている。研削油の粘度が基準粘度よりも低下すると、砥石５のすべり等により研削効率が落ち、粘度が基準粘度よりも上昇すると、切り屑排出性が低下し研削効率が落ちることになり、研削油の粘度の状態が硬質皮膜の研削に影響を与えるからである。尚、符号１４は、加工装置１からの研削油の戻りラインを示す。
【００２８】
加工装置１は、図１に示すように、制御ユニットＵを備えている。この制御ユニットＵには、表面粗さ計７からの表面粗さの情報、粘度計１１からの供給研削油の粘度情報が入力される一方、制御ユニットＵからは研削加工調整手段としての駆動源６に対して制御信号が出力されることになっている。この制御ユニットＵは、砥石研削ユニット２を駆動する駆動源６を制御すべく、研削加工が実行された履歴を記憶する履歴記憶手段と、その履歴記憶手段の情報に基づき、硬質部材に対する研削加工量としての研削パス回数を設定して、その研削パス回数を駆動源６に出力する第１研削加工量設定手段と、加工面状態検出手段としての表面粗さ計７が検出した表面粗さ（第１研削加工量設定手段の研削パス回数に基づく駆動源６の駆動により形成される硬質部材表面の表面粗さ）と予定表面粗さとの差分を求めて、その差分に基づき該予定表面粗さとする研削パス回数を導くと共に、その研削パス回数を駆動源６に出力する第２研削加工量演算手段と、を備えており、これらに基づき、本発明に係る硬質部材の加工方法に従いつつ、次のような制御を行う。尚、ここで、研削加工ユニット２が正逆回転、往復動する本実施形態において、研削パス回数とは、硬質皮膜のある任意の位置を砥石５が何回通過したかを意味し、１パスとは、硬質皮膜のある任意の位置を砥石５が１回通過することを意味する。
【００２９】
この制御ユニットＵによる制御は、基本的には、硬質部材の硬質表面(ワークＷの内周面）に対して、順に、第１、第２研削加工を行い、そのうちの第２研削加工に関しては、その実行に先立ち、第１研削加工により研削加工された硬質表面の表面粗さと予定表面粗さとの差に基づき予定表面粗さとする研削パス回数を求め、その研削パス回数を第２研削加工として実行することになっている。これは、硬質表面の表面粗さを予定表面粗さに近づけることは勿論、さらには、その表面粗さを予定表面粗さに近づけるに際して、第１研削加工により第２研削加工が負うべき加工代を減らし、第２研削加工による加工誤差が大きくなること（表面粗さと予定表面粗さとの差が大きくなることに伴って算出値が理想値からずれること）を抑制することを目的としている。
【００３０】
また、制御ユニットＵによる制御は、砥石５の目詰まり等の研削能力の低下について考慮を払っている。図３は、その最も単純化した一例を概念的に示している。
すなわち、制御ユニットＵによる制御においては、第１研削加工の研削パス回数を、砥石５の研削能力の低下に伴い増加させて、第１研削加工後の表面粗さを等しくすることを目指している。これは、砥石５の研削能力がどのレベルにあろうとも、第１研削加工後の表面粗さを等しくすれば、希望する予定面積割合との差分を一定にでき、これに、砥石５についての表面粗さ当たりの研削パス回数（傾き（一定値））を乗じれば、各第２研削加工の研削パス回数が固定値として求まるからである。つまり、第２研削加工においては、砥石５の研削能力がどのレベルにあろうとも、研削パス回数として固定値を実行すれば、表面粗さが予定表面粗さ（予定加工面状態）となるのである。
【００３１】
図３の内容を具体的に説明する。先ず、図３の各特性線ｆ１〜ｆ３について説明する。図３の各特性線ｆ１〜ｆ３は、砥石による研削加工についての研削パス回数と表面粗さとの関係を示しており、表面粗さは、研削パス回数が多くなるに従って小さくなる。つまり、研削加工を多く行えば、表面粗さがなくなっていくということである。また、特性線ｆ１〜ｆ３は、砥石の研削能力のレベルに応じたものを示しており、図３の原点から離れる特性線ほど（ｆ１→ｆ２→ｆ３）、目詰まり等の影響を受けて研削能力が低いものとなる。
このような図３において、第１研削加工の研削パス回数を砥石５の研削能力の低下に伴い増加させて、第１研削加工後の表面粗さをいずれもＳに等しくすれば、研削能力が異なる砥石５は、各特性線ｆ１〜ｆ３上にありながらも、表面粗さＳのラインｍ１上に乗る（点Ｐ１−１，Ｐ２−１，Ｐ３−１をもって示す）。このため、希望する表面粗さＳ０と各点Ｐ１−１，Ｐ２−１，Ｐ３−１における表面粗さＳとの距離（差分）は、いずれも、Δｘ＝Ｓ−Ｓ０に等しくなる。一方、各特性線ｆ１〜ｆ３は、研削能力に応じて図３の原点からの距離が異なるものの、その各傾きは略一定であり、それを共通した傾きｋ（一定値）として示すことができる。したがって、各特性線ｆ１〜ｆ３の共通の傾きｋにΔｘ＝Ｓ−Ｓ０（一定値）を乗じれば、砥石５の研削能力が異なっていても、その各第２研削加工の研削パス回数として固定値ｋ・Δｘを得ることができ、その第２研削加工の研削パス回数ｋ・Δｘ（固定値）を実行さえすれば、各特性線ｆ１〜ｆ３上にありながらも、第２研削加工後の表面粗さが予定表面粗さＳ０のラインｍ２上にも乗り（点Ｐ１−２，Ｐ２−２，Ｐ３−２をもって示す）、硬質皮膜における表面粗さは予定表面粗さＳ０となる。この結果、制御は極めて単純化される。
【００３２】
しかし、実際には、第１研削加工の研削パス回数を砥石５の研削能力の低下に伴い増加させて、第１研削加工後の表面粗さをいずれもＳに等しくすることは容易ではなく、また、第２研削加工の研削パス回数の実行（実際の機械加工）に伴い、表面粗さの若干のばらつきを避けることはできない。このため、本実施形態においては、図３に示すように、予定表面粗さＳ０を中心値として所望の表面粗さ範囲Ｌを設定し、その所望の表面粗さ範囲Ｌ内に、個々に求めた第２研削加工の研削パス回数ｋ（Ｓ−Ｓ０）の実行結果（各表面粗さ）が入るようにしている。
【００３３】
さらに、制御ユニットＵによる制御は、研削油状態としての研削油の粘度が研削効率を低下させることについて考慮を払っている。
研削油は、前述したように、研削油の粘度が基準粘度よりも低下すると、砥石５のすべり等により加工速度（研削効率）が落ち、粘度が基準粘度よりも上昇すると、切り屑排出性が低下し加工速度（研削効率）が落ちる。この状態を具体的に示せば、図５に示すようになる。このため、本実施形態においては、それらを是正すべく、補正研削加工量として補正研削パス回数ΔＲμが新たに設定されている。この補正研削パス回数ΔＲμは、図６に示すように、最も加工速度が速くなる粘度の状態を基準として（補正研削パス回数ΔＲμ＝０）、加工速度が低下するほど、換言すれば、粘度が基準粘度から離れるに従って増加するように設定されている。
【００３４】
次に、上記制御内容を図７に示すフローチャートにより具体的に示す。尚、Ｚはステップを示す。
先ず、Ｚ１において、砥石５に関する履歴情報として、研削加工を行うワークの最初からの積算処理番号Ｎ、これまでの研削加工量としての積算研削パス回数等の各種情報が読み込まれる。この場合、未使用のフレッシュな砥石５がセットされたときには、その砥石５にとって初めて研削加工を行うことから、ワークの積算処理番号ＮはＮ＝１として読み込まれ、積算研削パス回数は「０」として読み込まれる。
【００３５】
次のＺ２においては、研削油の粘度μが粘度計１１から読み込まれ、次のＺ３において、その粘度の状態から補正研削パス回数ΔＲμが演算される。前述したように、研削効率に研削油の粘度が影響を与えることから、それを是正すべく、補正研削パス回数ΔＲμを設定しているのである（図６参照）。
【００３６】
次のＺ４においては、ワークの積算処理番号ＮがＮ＝１であるか否かが判別される。最初は、１個目のワークに該当することから、Ｚ４の判別がＹＥＳと判断されて次のＺ５に進み、そのＺ５において、第１研削パス回数Ｒ１として、１個目のワークについての研削パス回数Ａ１（定数）と、前記Ｚ３における粘度補正に基づく補正研削パス回数ΔＲμとを加算したものが設定される。
【００３７】
次のＺ６において、これまでの当該砥石５についての積算研削パス回数Ｔが読み出され、次のＺ７においては、Ｚ６のＴに第１研削パス回数Ｒ１が加算され、それが積算研削パス回数Ｔ（＝Ｔ＋Ｒ１）とされるが、１個目のワークに関しては、積算研削パス回数Ｔ＝０、Ｒ１＝Ａ１（定数）＋ΔＲμであることから、Ｔ＝Ａ１＋ΔＲμとなる。
【００３８】
次のＺ８においては、Ｚ７の積算研削パス回数Ｔが上限値Ｔ０よりも小さいか否かが判別される。このＺ８は、砥石５の研削能力の限界（寿命）を判別するものであり、上限値Ｔ０(定数）は、その観点から設定されている。このため、Ｚ８がＮＯのときには、当該砥石５の研削能力は限界にあると判断されて、Ｚ９において砥石５の交換指示（表示、音等を利用）が行われ、Ｚ８がＹＥＳのときには、砥石５には、研削能力が未だあるとして、Ｚ１０において、第１研削パス回数Ｒ１（１個目のワークＷの場合にはＡ１＋ΔＲμ）だけ砥石５の研削加工が行われる(第１研削加工）。勿論、１個目のワークの場合には、Ｚ８がＹＥＳとなることから、Ｚ１０においてＲ１が実行される。
【００３９】
Ｚ１０を経てＺ１１に進むと、そのＺ１１においては、硬質皮膜の表面粗さ（加工面状態）Ｓが測定される。表面粗さの測定は、レーザ式表面粗さ計７から取り込んだワークＷにおける硬質皮膜の表面情報に基づき、色の濃淡をもって高さ位置を捉えて算出することになっており、この処理には、本実施形態においては、ＦＦＴ（高速フーリエ変換)解析が用いられている。図８〜図１０は、ＦＦＴ解析の工程を示すものであり、このものにおいては、レーザ式表面粗さ計７からデータを取り込んだ後(図８）、座標軸における位置関係を設定し(図９）、この後、設定した中心点回りの各角度線上毎におけるＦＦＴ強度(表面粗さ）を算出することになる(図１０）。この結果を示すのが図１１であり、各角度(横軸）において、クロスハッチの加工痕が残る場合や粗さの凹凸が大きく濃淡の差が激しい場合に、ＦＦＴ強度は、大きなピーク値を示して、表面粗さが不良であることを示す。
尚、上記ＦＦＴ解析においては、任意の角度線の長手方向に粗さの高低（周期的な強弱）が存在し、それが種々の正弦波の組み合わせからなると仮定して解析が行われ、そのＦＦＴ解析により、周期的に繰り返される関数要素（正弦波）振幅が求められるが、図１１，図１２の縦軸には、その振幅を２乗したパワースペクトラムが用いられている。これは、２乗して平均処理することで、周期的に繰り返される長さ方向に分布する粗さの高低の不規則性がならされ、より明瞭に判断できるからである。
【００４０】
Ｚ１１の表面粗さＳの測定を終えると、次のＺ１２において、Ｚ１１において求めた表面粗さＳと予定表面粗さＳ０との差分Ｓ−Ｓ０が演算される。この差分Ｓ−Ｓ０の演算は、図１２において破線で示す予定表面粗さ（閾値）Ｓ０と、それよりも上側に位置するＦＦＴ強度(表面粗さ）の最大ピーク値との差分を算出することにより求められる。
【００４１】
Ｚ１２の演算を終えると、Ｚ１３において、第１研削パス回数Ｒ１だけによる研削加工の不足分を補って表面粗さをＳ０にするべく、Ｚ１２の差分Ｓ−Ｓ０に基づき第２研削パス回数Ｒ２が演算される。またこのとき、研削油の粘度が研削に影響を与えることから、この場合にも、前記Ｚ３の補正研削パス回数ΔＲμが加算されることになり、結局、第２研削パス回数Ｒ２は、Ｒ２＝ｋ（Ｓ−Ｓ０）＋ΔＲμに基づき算出される。この第２研削パス回数Ｒ２に関しては、制御の簡素化から、図３を用いて既に説明したように、砥石の研削能力のレベルにかかわらず、固定値ｋ・Δｘを用いることもできるが、ここでは、研削油の粘度の影響、実際の機械加工に基づく影響等を考慮し、第２研削パス回数Ｒ２は、上記のように演算される。
【００４２】
次のＺ１４においては、第２研削パス回数Ｒ２だけ研削加工が行われ、ワークＷの硬質皮膜における表面粗さは、予定表面粗さＳ０に近いものとなる。これにより、１個目のワークに対する研削加工が終了することになる。
【００４３】
次のＺ１５において、Ｚ７の積算研削パス回数に第２研削パス回数Ｒ２が加えられて、積算研削パス回数Ｔとされ、次のＺ１６では、次のワークＷの積算処理番号Ｎを得るためにＮに「１」が加えられて、それがＮとされ、それらＴ，Ｎは、Ｚ１７において履歴情報として記憶される。
【００４４】
２個目のワークＷに関しては、Ｚ４の判別がＮＯとなり、Ｚ１８において、第１研削パス回数Ｒ１が演算される。この２個目のワークＷの第１研削パス回数Ｒ１は、１個目のワークＷの第１研削パス回数Ｒ１＝Ａ１に、ａ(定数）と積算処理番号Ｎ＝２との積（ａＮ）、さらには、Ｚ３における粘度補正に基づく補正研削パス回数ΔＲμを加算して求められることになっており、２個目のワークＷの第１研削パス回数Ｒ１は、１個目のワークＷの第１研削パス回数Ｒ１＝Ａ１＋ΔＲμよりも大きくなる。これは、図３で既に説明したように、２個目のワークＷの第１研削パス回数Ｒ１の実行後においても（１個目のワークＷの研削のときよりも研削能力が低下している状態でも）、１個目のワークＷの第１研削パス回数Ｒ１の実行の場合同様、第１研削加工後の表面状態を略Ｓにするためである。この第１研削パス回数Ｒ１は、前記Ｚ１０に進んで実行される。またこの後、Ｚ１３に進み、そのＺ１３において、第２研削パス回数Ｒ２を求めることになるが、ここでも、第２研削パス回数Ｒ２は、研削油の粘度の影響、実際の機械加工に基づく影響等を考慮し、１個目のワークＷの場合同様、Ｒ２＝ｋ（Ｓ−Ｓ０）＋ΔＲμの演算により求められる。そして、その第２研削パス回数Ｒ２は、次のＺ１４において、実行される。
【００４５】
３個目の以降のワークＷに関しても、２個目のワークＷと同様の処理が行われる。
【００４６】
図１３〜図１５は第２実施形態、図１６は第３実施形態を示す。この各実施形態において、前記第１実施形態と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図１３〜図１５に示す第２実施形態においては、第２研削加工時における加工荷重(押圧力）が第１研削加工時における加工荷重(押圧力）よりも小さくされて、第２研削加工時における砥石５についての表面粗さ当たりの研削パス回数（ｆ’１，ｆ’２，ｆ’３の傾き）が第１研削加工時における砥石５についての表面粗さ当たりの研削パス回数（ｆ１，ｆ２，ｆ３の傾き）よりも大きくされている(図１３，図１４参照）。これにより、第２研削加工においては、１パスでの研削加工代を第１研削加工の場合に比べて小さくでき、研削加工トラブルの基づく不良品の発生を少なくすることができると共に、よりきめ細かく予定表面粗さに近づけることができる。
【００４８】
具体的に図１５に示すフローチャートを用いて説明する。
この第２実施形態は、前記第１実施形態に対して、そのZ１２〜Ｚ１６（図７参照）の間が異なっている。すなわち、Ｚ１２において、Ｚ１１において求めた表面粗さＳと予定表面粗さＳ０との差が演算されると、次のＺ１３’において、前記第１研削加工における共通の傾きｋよりも大きいｋ’を用いて(図１３，図１４参照）、第２研削パス回数Ｒ２（＝ｋ’（Ｓ−Ｓ０）＋ΔＲμ）が演算される。この共通の傾きｋ’は、第２研削加工の加工荷重を第１研削加工の加工荷重よりも小さくすることにより設定され、その傾きｋ’は、砥石５の使用に伴って研削能力が低下しても、略一定とされている（図１４中、ｆ’１，ｆ’２，ｆ’３の傾き参照）。これにより、第２研削加工において、１パスでの研削加工代を第１研削加工の場合に比べて小さくして、第１研削パス回数よりも多い研削パス回数をもって少しずつ研削加工ができることになり、研削不良品が発生することを抑制できると共に、よりきめ細かく予定表面粗さに近づけることができる。
【００４９】
次のＺ１４においては、Ｚ１３’で演算した第２研削パス回数Ｒ２が実行され、次のＺ１５’において、「１」よりも小さい係数「ｃ」を前記Ｚ１１’のＲ２に乗じたもの（ｃ・Ｒ２）が、これまでの積算研削パス回数Ｔに加算され、それが積算研削パス回数Ｔとされる。このＺ１５’において、「Ｒ２］でなく「ｃ・Ｒ２」を加算対象としているのは、第２研削加工が第１研削加工よりも低荷重で負荷も小さい(摩耗小）からである。この後、前記Ｚ１６に進む。
【００５０】
尚、この第２実施形態においては、第２研削加工において、各特性線ｆ’１，ｆ’２，ｆ’３の傾きをｋ’に変えているが、そのｋ’を、研削パス回数の増加に伴ってさらに変えてもよい。
【００５１】
図１６に示す第３実施形態においては、第１研削加工を、一定の研削パス回数の下で行った場合を示している。この場合には、研削能力が異なる砥石５を用いると、各特性線ｆ１〜ｆ３上に位置しながら、表面粗さがＳ１，Ｓ２，Ｓ３になる（点Ｐ１−１，Ｐ２−１，Ｐ３−１をもって示す）。一方、各特性緯線ｆ１〜ｆ３の傾きは、前記実施形態同様、共通した傾きｋで示すことができる。このことから、上記Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を検出して、Ｓ１−Ｓ０，Ｓ２−Ｓ０，Ｓ３−Ｓ０を求め、それらに各特性緯線ｆ１〜ｆ３の共通の傾きｋ（一定値）をそれぞれ乗じれば、第２研削加工の研削パス回数ｋ（Ｓ１−Ｓ０），ｋ（Ｓ２−Ｓ０），ｋ（Ｓ３−Ｓ０）がそれぞれ求まる。したがって、研削が異なる各砥石５を用いて、これらを第２研削加工で実行すれば、表面粗さは、各特性線ｆ１〜ｆ３上にありながらも予定表面粗さＳ０のラインｍ２上ないしはその付近に位置することになり（点Ｐ１−２，Ｐ２−２，Ｐ３−２をもって示す）、この場合にも、表面粗さは略予定表面粗さＳ０となる。勿論、研削油の粘度補正をする場合には、前述の補正研削パス回数ΔＲμが、上記第２研削加工の研削パス回数に加算される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施形態を示す全体構成図。
【図２】第１実施形態に係る研削加工ユニットを平面的に説明する説明図。
【図３】第１実施形態に係る制御内容を概念的に説明する説明図。
【図４】研削油タンクから加工装置への研削油の供給を示す説明図。
【図５】加工速度と研削油の粘度との関係を示す特性図。
【図６】補正研削パス回数と研削油の粘度との関係を示す特性図。
【図７】第１実施形態に係る制御例を示すフローチャート。
【図８】ＦＦＴ解析の工程を説明する説明図。
【図９】図８の続きの工程を説明する説明図。
【図１０】図９の続きの工程を説明する説明図。
【図１１】ＦＦＴ解析の結果を示す図。
【図１２】ＦＦＴ解析の結果と予定表面粗さとの関係を示す図。
【図１３】第２実施形態における第１研削加工の制御内容を概念的に説明する説明図。
【図１４】第２実施形態における第２研削加工の制御内容を概念的に説明する説明図。
【図１５】第２実施形態に係る制御例を示すフローチャート。
【図１６】第３実施形態に係る制御内容を概念的に説明する説明図。
【符号の説明】
【００５３】
１  硬質部材用加工装置
２  研削加工ユニット
５  砥石
６  駆動源（研削加工調整手段）
７  レーザ式表面粗さ計（加工面状態検出手段）
１１  超音波式粘度計（研削油状態検出手段）
Ｕ  制御ユニット（第１研削加工量設定手段、第２研削加工量演算手段、履歴記憶手段）
Ｗ  ワーク(硬質部材）
【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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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