(57)【要約】【課題】  網目状クラックを有する硬質皮膜を砥石を用いて研削する硬質皮膜の加工方法において、複数のワークを研削する場合でも、各ワークにおける硬質皮膜の加工面状態を所定の加工面状態にする。【解決手段】  第１研削加工により、網目状クラックにより囲まれた硬質皮膜の一部を脱落させ、硬質皮膜の表面を、凹部が形成された加工面状態とする。この加工面状態の凹部面積割合Ｓと予定面積割合Ｓ０との差（Ｓ−Ｓ０）に、凹部面積割合の変化当たりの研削パス回数（傾きｋ（一定値））を乗じて、第２研削加工において行う研削パス回数を求め、それを実行する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
網目状クラックを有する硬質皮膜を砥石を用いて研削する硬質皮膜の加工方法であって、
前記硬質皮膜に対して、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皮膜の加工面状態と予定加工面状態との状態差に基づき該予定加工面状態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皮膜の加工方法。
【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、前記加工面状態と前記予定加工面状態との状態差に対して、前記砥石についての加工面状態変化当たりの研削加工量であって前記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皮膜の加工方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記砥石についての加工面状態変化当たりの研削加工量であって前記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皮膜の加工方法。
【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皮膜の加工面状態を略等しくする、
ことを特徴とする硬質皮膜の加工方法。
【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皮膜の加工面状態を異ならせる、
ことを特徴とする硬質皮膜の加工方法。
【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皮膜の加工方法。
【請求項７】
請求項１において、
前記加工面状態が、前記網目状クラックで囲まれた前記硬質皮膜の一部が脱落して形成される凹部の研削加工面に対する面積割合である、
ことを特徴とする硬質皮膜の加工方法。
【請求項８】
請求項１において、
前記加工面状態が、前記網目状クラックで囲まれた前記硬質皮膜の一部が脱落して形成される凹部と、残存する網目状クラックとの合計面積の研削加工面に対する面積割合である、
ことを特徴とする硬質皮膜の加工方法。
【請求項９】
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加工面状態変化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設定し、
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加工面状態変化当たりの研削パス回数に、前記加工面状態と前記予定加工面状態との状態差を乗じて得る、
ことを特徴とする硬質皮膜の加工方法。
【請求項１０】
網目状クラックを有する硬質皮膜を砥石を用いて研削する硬質皮膜の加工装置であって、
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、
前記硬質皮膜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皮膜の加工面状態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加工面状態と予定加工面状態との差分を求めて、その差分に基づき該予定加工面状態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皮膜の加工装置。
【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皮膜の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質皮膜の加工方法及び硬質皮膜加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬質皮膜の加工方法には、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、摺動部材の表面側に、耐摩耗性等を確保する観点から、硬質皮膜（例えば硬質クロムメッキ）を設けるものがある。本発明者は、このものをさらに改良すべく、その硬質皮膜に網目状クラックを形成し、その網目状クラックを有する硬質皮膜を研削することにより、網目状クラックで囲まれた硬質皮膜の一部を脱落させて凹部（脱落部）を形成し、その凹部を潤滑剤の溜まり部として利用するものを開発している。このものにおいては、硬質皮膜自体に基づく耐摩耗性等に加えて、硬質皮膜の凹部により潤滑性（低摩擦性）を確保できる。
【０００４】
このような硬質皮膜は、上記内容から明らかなように、その全体面積における凹部の面積割合が耐摩耗性等と潤滑性との両立性に大きな影響を与える。このため、各ワークにおいて、硬質皮膜の凹部が占める面積割合を、耐摩耗性等と潤滑性とを両立させる観点から、所定状態にすることが望まれる。
【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】
【０００５】
しかし、研削に使用する砥石は、その研削に伴い、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に伴い、各ワークにおける硬質皮膜の加工面状態（凹部の面積割合）がばらつき、各ワークにおける硬質皮膜の表面状態を所定の加工面状態にすることができない。
【０００６】
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、網目状クラックを有する硬質皮膜を砥石を用いて研削する硬質皮膜の加工方法において、複数のワークを研削する場合でも、各ワークにおける硬質皮膜の加工面状態を所定の加工面状態にすることにある。
第２の技術的課題は、上記硬質皮膜の加工方法を使用する硬質皮膜の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】
【０００７】
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、
網目状クラックを有する硬質皮膜を砥石を用いて研削する硬質皮膜の加工方法であって、
前記硬質皮膜に対して、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、該第２研削加工を行うに先立ち、前記第１研削加工により研削加工された前記硬質皮膜の加工面状態と予定加工面状態との状態差に基づき該予定加工面状態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。
【０００８】
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、
網目状クラックを有する硬質皮膜を砥石を用いて研削する硬質皮膜の加工装置であって、
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、
前記硬質皮膜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皮膜の加工面状態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加工面状態と予定加工面状態との差分を求めて、その差分に基づき該予定加工面状態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の記載の通りとなる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載された発明によれば、第１研削加工が、網目状クラックにより囲まれた硬質皮膜の一部を脱落させ、硬質皮膜の表面は、凹部が形成された加工面状態となる。この加工面状態は、第２研削加工において、その加工面状態と予定加工面状態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、該予定加工面状態とされる。このため、複数のワーク（硬質皮膜）を研削する場合でも、各ワークの硬質皮膜の加工面状態を所定の加工面状態として予定加工面状態に集中させることができ、各ワークの硬質皮膜の加工面状態がばらつくことを抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載された発明によれば、第２研削加工における研削加工量を、加工面状態と予定加工面状態との状態差に対して、砥石についての加工面状態変化当たりの研削加工量であって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、複数のワーク（硬質皮膜）を研削する場合でも、各ワークの硬質皮膜の加工面状態を所定の加工面状態としての予定加工面状態に近づけることができる。
【００１１】
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加工面状態との関係が、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研削加工後の加工面状態を予定加工面状態とするための研削加工量を簡単に得ることができる。
【００１２】
請求項４に記載された発明によれば、各ワークが、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研削加工後の硬質皮膜の加工面状態を略等しくすることから、各ワークについて、第１研削加工後の加工面状態と予定加工面状態との状態差も略等しくなる。これに伴い、砥石についての加工面状態変化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。
【００１３】
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研削加工後の硬質皮膜の加工面状態を異ならせる場合においても、その加工面状態と予定加工面状態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、各ワークにおける硬質皮膜の加工面状態を所定の加工面状態（予定加工面状態）にすることができる。
【００１４】
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、ワーク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、各ワークにおける硬質皮膜の加工面状態を、常に所定の加工面状態（予定加工面状態）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。
【００１５】
請求項７に記載された発明によれば、加工面状態が、網目状クラックで囲まれた硬質皮膜の一部が脱落して形成される凹部の研削加工面に対する面積割合であることから、各ワークについて、凹部の面積割合を所定の面積割合にすることができる。
【００１６】
請求項８に記載された発明によれば、加工面状態が、前記網目状クラックで囲まれた硬質皮膜の一部が脱落して形成される凹部と、残存する網目状クラックとの合計面積の研削加工面に対する面積割合であることから、各ワークについて、凹部と残存する網目状クラックとの合計面積の面積割合を所定の面積割合にすることができる。
【００１７】
請求項９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、砥石についての加工面状態変化当たりの研削パス回数を、第２研削加工において、第１研削加工の場合に比して大きく設定し、第２研削加工における研削パス回数を、第２研削加工における砥石についての加工面状態変化当たりの研削パス回数に、加工面状態と予定加工面状態との状態差を乗じて得ることから、第２研削加工により加工面状態を予定加工面状態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加工面状態に近づけることができる。
【００１８】
請求項１０に記載された発明によれば、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、硬質皮膜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皮膜の加工面状態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加工面状態と予定加工面状態との差分を求めて、その差分に基づき該予定加工面状態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皮膜の加工装置を提供できる。
【００１９】
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皮膜の加工装置を提供できる。
【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、硬質皮膜の加工方法、その硬質皮膜の加工方法を使用する硬質皮膜加工装置において、研削加工対象とするワークについて説明する。
【００２１】
ワークとしては、網目状クラックを有する硬質皮膜を有し、その網目状クラックに囲まれた硬質皮膜の一部が研削により脱落するものが対象となっている。脱落により形成される凹部（脱落部）を油溜りとして利用し、潤滑性を確保するためである。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、網目状クラックを有する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】
2007021617.tif 000003
【００２３】
硬質皮膜における網目状クラックは、電極のセットを逆にして電流を数分間流すことにより(例えば３０Ａ／ｄｍ2  ３．５分間）、形成されることになっている。図６は、上記条件の下で形成された硬質皮膜を示す顕微鏡写真(倍率：４００倍）である。この図６において、網目状（糸状）の黒い部分がクラックを示している。
【００２４】
このような網目状クラックを有する硬質皮膜は、前述したように、荒仕上げ(研削）することにより、網目状クラックに囲まれた硬質皮膜の一部が脱落し、凹部（脱落部）が形成される。この状態を示したのが図７(倍率：４００倍）であり、この図７において、凹部は黒い部分として示されている。このときの凹部の面積割合は５０．７％であり、この状態では、耐摩耗性等と潤滑性との両立を図る観点から、凹部の面積割合が多すぎることになっている。図８は、さらに荒仕上げして、凹部(図８中、黒い部分）の面積割合を２７．１％としたものを示しており、この状態においても、凹部の面積割合は多いものとなっている(倍率：４００倍）。図９は、さらに荒仕上げして、凹部(図９中、黒い部分）の面積割合を１８．６％としたものを示しており、この状態は、耐摩耗性等と潤滑性(低摩擦性）との両立を図る観点から好ましいものとなっている(倍率：４００倍）。図１０は、さらに荒仕上げして、凹部(図１０中、黒い部分）の面積割合を６．３％としたものを示しており、この状態では、凹部の面積割合が少なすぎることになっている(倍率：４００倍）。
【００２５】
次に、硬質皮膜の加工方法を使用する硬質皮膜加工装置について説明する。
図１は、第１実施形態に係る硬質皮膜加工装置の全体構成図を示す。この硬質皮膜加工装置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。
【００２６】
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、凹部の面積割合が所定範囲内に収められ、仕上げ加工は、主に凹部以外の硬質皮膜の表面粗さ調整のために実施される。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。
【００２７】
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）
【００２８】
硬質皮膜加工装置１は、図１に示すように、加工面状態検出手段としてカメラ７を備えている。このカメラは、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状態を撮影できることになっている。
【００２９】
硬質皮膜加工装置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、カメラ７からの撮影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、硬質皮膜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カメラ７が検出した硬質皮膜の凹部面積割合（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皮膜の加工面状態）と予定面積割合（予定加工面状態）との差分を求めて、その差分に基づき該予定面積割合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、本発明に係る硬質皮膜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。
【００３０】
この制御ユニットＵによる制御は、基本的には、網目状クラックを有する硬質皮膜に対して、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皮膜の凹部の面積割合と予定面積割合との差に基づき予定加工面状態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。第１研削加工に、網目状クラックに囲まれた硬質皮膜の一部を脱落させて凹部を形成させると共に、その凹部の全体（研削加工面）に対する面積割合を調整させる役割を担わせる一方で、第２研削加工には、第１研削加工後における硬質皮膜の凹部面積割合から予定面積割合に的確に至らせる役割を担わせるためである。
【００３１】
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も考慮を払っている。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研削加工後の凹部の面積割合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研削加工後の凹部面積割合を等しくすれば、希望する予定面積割合との差分を一定にでき、これに、凹部面積割合の変化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、予定面積割合（予定加工面状態）となるのである。
【００３２】
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硬質皮膜における凹部面積割合との関係を示しており（硬質皮膜に凹部が最も形成された後の状態を特性線で表示）、凹部面積割合は、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、硬質皮膜における凹部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っている。
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研削加工後の凹部面積割合をいずれも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、凹部の面積割合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、希望する予定面積割合Ｓ０と各点Ｐ１−１，Ｐ２−１，Ｐ３−１における凹部面積割合Ｓとの距離（差分）は、いずれも、Δｘ＝Ｓ−Ｓ０に等しくなる。一方、各特性緯線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、各特性緯線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、凹部面積割合は予定面積割合Ｓ０のラインｍ２上にも乗り（点Ｐ１−２，Ｐ２−２，Ｐ３−２をもって示す）、硬質皮膜における凹部面積割合は予定面積割合となる。この結果、制御は極めて単純化される。
【００３３】
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、各第１研削加工後の凹部面積割合をいずれも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、加工面状態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、予定加工面状態Ｓ０を中心値として所望の加工面状態範囲Ｌを設定し、その所望の加工面状態範囲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（各凹部面積割合）が入るようにしている。
【００３４】
次に、上記制御内容を図４に示すフローチャートにより具体的に示す。尚、Ｑはステップを示す。
先ず、Ｑ１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。次のＱ２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、Ｑ２がＹＥＳと判断されて次のＱ３に進み、そのＱ３において、１個目のワークについての第１研削パス回数Ｒ１が設定される。この第１研削パス回数Ｒ１は、砥石５の目詰まり等の研削能力を考慮して決められることになっており、この１個目のワークについての第１研削パス回数Ｒ１に関しては、定数Ａ１が設定される。
【００３５】
次のＱ４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Ｑ５においては、Ｑ４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）であることから、Ｔ＝Ａ１となる。
【００３６】
次のＱ６においては、Ｑ５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Ｑ６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、Ｑ６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、Ｑ７において砥石５の交換指示（表示、音等を利用）が行われ、Ｑ６がＹＥＳのときには、砥石５には、研削能力が未だあるとして、Ｑ８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）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、Ｑ６がＹＥＳとなることから、Ｑ８においてＲ１を実行する。
【００３７】
Ｑ８を経てＱ９に進むと、そのＱ９においては、カメラ７によりワークＷ内周面が撮影されて、その情報が取り込まれ、画像処理が行われる。この画像処理は、研削加工面としての硬質皮膜の表面における凹部とその他の部分とを２値化処理して、その凹部の硬質皮膜に対する面積割合を求めるものであり、凹部には、本実施形態においては、網目状クラックで囲まれた硬質皮膜の一部が第１研削加工に基づき脱落して形成される凹部と残存する網目状クラックの両方が含まれる。勿論、凹部を、網目状クラックで囲まれた硬質皮膜の一部が第１研削加工に基づき脱落して形成されるものだけとしてもよい。
【００３８】
次のＱ１０においては、Ｑ９において求めた凹部面積割合（加工面状態）Ｓと予定面積割合(予定加工面状態）Ｓ０との差が演算され、次のＱ１１において、第１研削パス回数Ｒ１だけの研削加工の不足分を補って予定面積割合Ｓ０にするべく、その差Ｓ−Ｓ０に基づき第２研削パス回数Ｒ２（＝ｋ（Ｓ−Ｓ０））が演算される。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、第２研削加工の精度を高めて予定面積割合Ｓ０になるべく近づけるべく、第２研削パス回数Ｒ２は、上記のように演算される。
【００３９】
次のＱ１２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凹部面積割合は、予定面積割合Ｓ０に近い値となる。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。
【００４０】
次のＱ１３において、Ｑ５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Ｑ１４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、Ｑ１５において履歴情報として記憶される。
【００４１】
２個目のワークＷに関しては、Ｑ２の判別がＮＯとなり、Ｑ１６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）を加算したものと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研削加工後の凹部面積割合を略Ｓにするためである。この第１研削パス回数Ｒ１は、前記Ｑ８に進んで実行されることになる。またこの後、Ｑ１１に進み、そのＱ１１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、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）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Ｑ１２において、実行される。
【００４２】
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。
【００４３】
図５は、上記具体例（フローチャートの内容）の結果を示す(図５における本実施例参照）。本実施例においては、砥石５の研削能力が変化(低下）するにもかかわらず、凹部面積割合と凹部の個数とが決める位置は、ほぼ１個所に集中し、凹部面積割合は予定面積割合(例えば１８，６％）となった。これにより、硬質皮膜に基づく耐摩耗性等と、上記凹部に基づく潤滑性とを好ましい状態で確保できることになる。
【００４４】
これに対して、下記条件の下で、一定の研削パス回数だけ研削を行った場合（比較例）を調べたところ、図５に示すようになった。砥石５の研削能力が高い状態（ワークの研削加工数が少ない状態）においては、凹部面積割合が小さくて凹部の個数が少ない位置に位置するが（図５中、左下側の位置）、砥石５の研削能力の低下に伴い、凹部面積割合と凹部の個数とは増加することになった(図５中、斜め右上に上昇）。これは、砥石５の研削能力が高い状態（ワーク研削加工数が少ない状態）においては、研削加工代が大きくなり、凹部面積割合が小さくなると共に凹部の個数が少なくなるのに対して、砥石５の研削能力が低下した場合には、一定の研削パス回数だけ研削を行うとしても、研削能力が低くなるに従って研削加工代が少なくなり、凹部面積割合及び凹部の個数の両値は上昇するためと考えられる。このため、このような一定の研削パス回数だけ研削を行う方法(比較例）では、凹部の面積割合を特定の予定面積割合にすることはできない。
【００４５】
荒仕上げ加工
砥石５の番手：グレーアルミナ
時間        ：６０ｓｅｃ×２(正転６０ｓｅｃ後、逆転６０ｓｅｃ）
圧力        ：０．７ＭＰａ±０．１
回転数      ：１００ｒｐｍ
往復動      ：１８０ｓｐｍ(１分当たり１８０回往復動）
【００４６】
図１１〜図１３は第２実施形態、図１４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１１〜図１３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についての凹部面積割合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についての凹部面積割合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１１，図１２参照）。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加工面状態に近づけることができる。
【００４８】
具体的に図１３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実施形態において、その第１実施形態における図４におけるＱ１０〜Ｑ１４の間が異なっている。すなわち、Ｑ１０において、Ｑ９において求めた凹部面積割合（加工面状態）Ｓと予定面積割合(予定加工面状態）Ｓ０との差が演算されると、次のＱ１１’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１１，図１２参照）、第２研削パス回数Ｒ２（＝ｋ’（Ｓ−Ｓ０））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１２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加工面状態に近づけることができる。
【００４９】
次のＱ１２においては、Ｑ１１’で演算した第２研削パス回数Ｒ２が実行され、次のＱ１３’において、「１」よりも小さい係数「ｃ」を前記Ｑ１１’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Ｑ１３’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Ｑ１４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１４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、凹部面積割合が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、凹部面積割合は、各特性線ｆ１〜ｆ３上にありながらも予定面積割合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、凹部面積割合は略予定面積割合Ｓ０となる。
【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】第１実施形態に係る制御例を示すフローチャート。
【図５】凹部の面積割合と凹部の個数との関係を示す図。
【図６】網目状クラックを有する硬質皮膜を示す顕微鏡写真(倍率：４００倍）。
【図７】図６の硬質皮膜が荒仕上げ加工（研削）により凹部が形成された状態を示す顕微鏡写真(倍率：４００倍）。
【図８】図７の状態からさらに荒仕上げ加工（研削）をした場合であって、凹部の面積割合が未だ大き過ぎる状態を示す顕微鏡写真(倍率：４００倍）。
【図９】図８の状態からさらに荒仕上げ加工（研削）をして、凹部の面積割合を適切にした状態を示す顕微鏡写真(倍率：４００倍）。
【図１０】図９の状態からさらに荒仕上げ加工（研削）をしたことによって、凹部の面積割合を少なくなりすぎた状態を示す顕微鏡写真(倍率：４００倍）。
【図１１】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１２】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１３】第２実施形態に係る制御例を示すフローチャート。
【図１４】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  硬質皮膜加工装置
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  カメラ（加工面状態検出手段）
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）
【図１】
2007021617.tif 000004
【図２】
2007021617.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１１】
2007021617.tif 000009
【図１２】
2007021617.tif 000010
【図１３】
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【図１４】
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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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