(57)【要約】      （修正有）【課題】クランクピンを周回運動させながら研削するときの研削抵抗力測定方法を提供する。【解決手段】クランクピンの中心軸が、ジャーナル軸線と砥石車の回転中心を通過する直線上に位置する第１の時の、主軸のトルクＴ１と、砥石車とクランクピンの間に作用する法線力Ｎ１を測定し、研削能率をＺ１とし、ジャーナル軸線と研削作用点の距離をＲ１とする。第１の時から主軸が１８０°回転した第２の時の、主軸のトルクＴ２と、砥石車とクランクピンの間に作用する法線力Ｎ２を測定し、研削能率をＺ２とし、ジャーナル軸線と研削作用点の距離をＲ２とする。第１の時の法線研削抵抗力をＦｎ１＝（Ｎ１−Ｎ２）／（１−Ｚ２／Ｚ１）、第２の時の法線研削抵抗力をＦｎ２＝Ｆｎ１・Ｚ２／Ｚ１で演算する。第１の時の接線研削抵抗力をＦｔ１＝Ｔ１／Ｒ１、第２の時の接線研削抵抗力をＦｔ２＝Ｔ２／Ｒ２で演算する。【選択図】図４
2013237127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する砥石車と、クランクシャフトをジャーナル軸線回りに回転させてクランクピンを前記ジャーナル軸線回りに周回運動させる主軸と、前記砥石車を前記ジャーナル軸線に直交する方向に進退させる砥石車送り装置とを備え、前記主軸の回転と前記砥石車の進退とを加工データに基づき同期制御して前記クランクピンの研削を行う研削中に、
前記クランクピンに前記砥石車が切込まれて研削が行われる位置である研削作用点が、前記ジャーナル軸線と前記砥石車の回転中心を通過する直線上に位置する第１の時の、
前記主軸のトルクをＴ１として測定し、前記砥石車と前記クランクピンの間に作用する法線力をＮ１として測定し、
研削能率をＺ１とし、前記ジャーナル軸線と前記研削作用点の距離をＲ１とし、
前記研削作用点が、前記直線上に位置する第２の時の、
前記主軸のトルクをＴ２として測定し、前記砥石車と前記クランクピンの間に作用する法線力をＮ２として測定し、
研削能率をＺ２とし、前記ジャーナル軸線と前記研削作用点の距離をＲ２としたとき、
前記第１の時の法線研削抵抗力Ｆｎ１を式Ｆｎ１＝（Ｎ１−Ｎ２）／（１−Ｚ２／Ｚ１）で演算し、前記第２の時の法線研削抵抗力Ｆｎ２を式Ｆｎ２＝Ｆｎ１・Ｚ２／Ｚ１で演算し、
前記第１の時の接線研削抵抗力Ｆｔ１を式Ｆｔ１＝Ｔ１／Ｒ１で演算し、前記第２の時の接線研削抵抗力Ｆｔ２を式Ｆｔ２＝Ｔ２／Ｒ２で演算する研削抵抗力測定方法。
【請求項２】
前記砥石車送り装置の進退する推力を測定し、前記法線力を前記推力から前記砥石車送り装置により進退される部材に作用する加速力を差引いて演算する請求項１に記載の研削抵抗力測定方法。
【請求項３】
研削液を前記研削作用点に供給した場合に、前記第１の時に研削液の噴出により前記主軸に作用するトルクをＴ１ｋとし、前記第２の時に研削液の噴出により前記主軸に作用するトルクをＴ２ｋとするとき、前記第１の時の接線研削抵抗力Ｆｔ１を式Ｆｔ１＝（Ｔ１−Ｔ１ｋ）／Ｒ１で演算し、前記第２の時の接線研削抵抗力Ｆｔ２を式Ｆｔ２＝（Ｔ２−Ｔ２ｋ）／Ｒ２で演算する請求項１または請求項２に記載の研削抵抗力測定方法。
【請求項４】
回転する砥石車と、
クランクシャフトをジャーナル軸線回りに回転させてクランクピンを前記ジャーナル軸線回りに周回運動させる主軸と、
前記砥石車を前記ジャーナル軸線に直交する方向に進退する砥石車送り装置と、
前記主軸の回転と前記砥石車の進退とを加工データに基づき同期制御して前記クランクピンの研削を行う制御装置と、
前記主軸のトルクを測定するトルク測定手段と、
前記砥石車送り装置の進退の推力を測定する推力測定手段と、
接線研削抵抗力と法線研削抵抗力を演算する演算装置を備え、
前記演算装置が、
前記クランクピンに前記砥石車が切込まれて研削が行われる位置である研削作用点が、前記ジャーナル軸線と前記砥石車の回転中心を通過する直線上に位置する第１の時の、
前記トルク測定手段により測定されたトルクをＴ１とし、前記推力測定手段により測定された推力をＰ１とし、
前記加工データから求めた、研削能率をＺ１とし、前記ジャーナル軸線と研削作用点の距離をＲ１とし、前記砥石車の加速度をα１とし、
前記研削作用点が、前記直線上に位置する第２の時の、
前記トルク測定手段により測定されたトルクをＴ２とし、前記推力測定手段により測定された前記推力をＰ２とし、
前記加工データから求めた、研削能率をＺ２とし、前記ジャーナル軸線と前記研削作用点の距離をＲ２とし、前記砥石車の加速度をα２とし、
前記砥石車送り装置により進退される部材の質量をＭとするとき、
前記第１の時の法線研削抵抗力Ｆｎ１を式Ｆｎ１＝（Ｐ１−Ｍ・α１−Ｐ２＋Ｍ・α２）／（１−Ｚ２／Ｚ１）で演算し、前記第２の時の法線研削抵抗力Ｆｎ２を式Ｆｎ２＝Ｆｎ１・Ｚ２／Ｚ１で演算し、前記第１の時の接線研削抵抗力Ｆｔ１を式Ｆｔ１＝Ｔ１／Ｒ１で演算し、前記第２の時の接線研削抵抗力Ｆｔ２を式Ｆｔ２＝Ｔ２／Ｒ２で演算する研削盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトのクランクピンをジャーナル軸線回りに周回運動させ、クランクピンの研削加工中に研削抵抗力を測定する研削抵抗力測定方法および研削盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研削盤においては、工作物を高精度かつ高能率に研削することを目的として、工作物の研削抵抗力の接線研削抵抗力と法線研削抵抗力の比率を用いて、研削条件やドレスインターバルを設定することが行われている。通常研削抵抗力の測定は、接線研削抵抗力を工作物回転駆動用のモータのトルクから測定し、法線研削抵抗力を砥石の切込み送り用モータの推力から測定している。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８４８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クランクシャフトのクランクピンをジャーナル軸線回りに周回運動させクランクピンを研削する研削盤においては、クランクシャフトの回転位相に対応して、クランクシャフトの回転に必要なトルクと法線抵抗力の方向と研削液の動圧力が変動する。このため従来は、クランクシャフトを回転駆動するトルクと砥石の切込み送りの推力を用いて研削抵抗力を測定することができない。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、クランクシャフトのクランクピンをジャーナルの軸線回りに周回運動させクランクピンを研削する研削盤において、正確な接線研削抵抗力と法線研削抵抗力を測定できる研削抵抗力測定方法および研削盤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、回転する砥石車と、クランクシャフトをジャーナル軸線回りに回転させてクランクピンを前記ジャーナル軸線回りに周回運動させる主軸と、前記砥石車を前記ジャーナル軸線に直交する方向に進退させる砥石車送り装置とを備え、前記主軸の回転と前記砥石車の進退とを加工データに基づき同期制御して前記クランクピンの研削を行う研削中に、
前記クランクピンに前記砥石車が切込まれて研削が行われる位置である研削作用点が、前記ジャーナル軸線と前記砥石車の回転中心を通過する直線上に位置する第１の時の、
前記主軸のトルクをＴ１として測定し、前記砥石車と前記クランクピンの間に作用する法線力をＮ１として測定し、
研削能率をＺ１とし、前記ジャーナル軸線と前記研削作用点の距離をＲ１とし、
前記研削作用点が、前記直線上に位置する第２の時の、
前記主軸のトルクをＴ２として測定し、前記砥石車と前記クランクピンの間に作用する法線力をＮ２として測定し、
研削能率をＺ２とし、前記ジャーナル軸線と前記研削作用点の距離をＲ２としたとき、
前記第１の時の法線研削抵抗力Ｆｎ１を式Ｆｎ１＝（Ｎ１−Ｎ２）／（１−Ｚ２／Ｚ１）で演算し、前記第２の時の法線研削抵抗力Ｆｎ２を式Ｆｎ２＝Ｆｎ１・Ｚ２／Ｚ１で演算し、
前記第１の時の接線研削抵抗力Ｆｔ１を式Ｆｔ１＝Ｔ１／Ｒ１で演算し、前記第２の時の接線研削抵抗力Ｆｔ２を式Ｆｔ２＝Ｔ２／Ｒ２で演算することである。
【０００７】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記砥石車送り装置の進退する推力を測定し、前記法線力を前記推力から前記砥石車送り装置により進退される部材に作用する加速力を差引いて演算することである。
【０００８】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２に係る発明において、研削液を前記研削作用点に供給した場合に、前記第１の時に研削液の噴出により前記主軸に作用するトルクをＴ１ｋとし、前記第２の時に研削液の噴出により前記主軸に作用するトルクをＴ２ｋとするとき、前記第１の時の接線研削抵抗力Ｆｔ１を式Ｆｔ１＝（Ｔ１−Ｔ１ｋ）／Ｒ１で演算し、前記第２の時の接線研削抵抗力Ｆｔ２を式Ｆｔ２＝（Ｔ２−Ｔ２ｋ）／Ｒ２で演算することである。
【０００９】
請求項４に係る発明の特徴は、回転する砥石車と、
クランクシャフトをジャーナル軸線回りに回転させてクランクピンを前記ジャーナル軸線回りに周回運動させる主軸と、
前記砥石車を前記ジャーナル軸線に直交する方向に進退する砥石車送り装置と、
前記主軸の回転と前記砥石車の進退とを加工データに基づき同期制御して前記クランクピンの研削を行う制御装置と、
前記主軸のトルクを測定するトルク測定手段と、
前記砥石車送り装置の進退の推力を測定する推力測定手段と、
接線研削抵抗力と法線研削抵抗力を演算する演算装置を備え、
前記演算装置が、
前記クランクピンに前記砥石車が切込まれて研削が行われる位置である研削作用点が、前記ジャーナル軸線と前記砥石車の回転中心を通過する直線上に位置する第１の時の、
前記トルク測定手段により測定されたトルクをＴ１とし、前記推力測定手段により測定された推力をＰ１とし、
前記加工データから求めた、研削能率をＺ１とし、前記ジャーナル軸線と研削作用点の距離をＲ１とし、前記砥石車の加速度をα１とし、
前記研削作用点が、前記直線上に位置する第２の時の、
前記トルク測定手段により測定されたトルクをＴ２とし、前記推力測定手段により測定された前記推力をＰ２とし、
前記加工データから求めた、研削能率をＺ２とし、前記ジャーナル軸線と前記研削作用点の距離をＲ２とし、前記砥石車の加速度をα２とし、
前記砥石車送り装置により進退される部材の質量をＭとするとき、
前記第１の時の法線研削抵抗力Ｆｎ１を式Ｆｎ１＝（Ｐ１−Ｍ・α１−Ｐ２＋Ｍ・α２）／（１−Ｚ２／Ｚ１）で演算し、前記第２の時の法線研削抵抗力Ｆｎ２を式Ｆｎ２＝Ｆｎ１・Ｚ２／Ｚ１で演算し、前記第１の時の接線研削抵抗力Ｆｔ１を式Ｆｔ１＝Ｔ１／Ｒ１で演算し、前記第２の時の接線研削抵抗力Ｆｔ２を式Ｆｔ２＝Ｔ２／Ｒ２で演算することである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項1係る発明によれば、主軸のトルクと砥石車とクランクピンの間に作用する法線力を測定することで、研削中に研削作用点に作用する、法線研削抵抗力、接線研削抵抗力、研削液動圧力の合体した力から、法線研削抵抗力と接線研削抵抗力を分離して測定できる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、砥石車とクランクピンの間に作用する法線力を、砥石車送り装置の進退する推力から砥石車送り装置により進退される部材の加速力を差引いて演算することができる。特別な法線力測定手段を用いることなく正確な法線力を求めることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、第１の時に研削液の噴出により前記主軸に作用するトルクＴ１ｋと、第２の時に研削液の噴出により主軸に作用するトルクＴ２ｋを補正することで、より正確な接線研削抵抗力を測定できる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、主軸のトルクと砥石車とクランクピンの間に作用する法線力を測定することで、研削中に研削作用点に作用する、法線研削抵抗力、接線研削抵抗力、研削液動圧力の合体した力から、法線研削抵抗力と接線研削抵抗力を分離して測定でき、さらに、法線力を、砥石車送り装置の進退する推力から砥石車送り装置により進退される部材の加速力を差引いて演算することで、特別な法線力測定手段を用いることなく正確な法線力を求めることができる研削盤を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の研削盤の全体構成を示す概略平面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本実施形態の研削方法を示す図である。
【図４】本実施形態の測定方法を示す概念図である。
【図５】本実施形態の測定工程を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の研削工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１に示すように、研削盤１は、ベッド２を備え、ベッド２上に砥石台送り装置を構成するベース３を備えベース３によりＸ軸方向に往復可能に支持されリ砥石台送り装置を構成するニアモータ９（図２参照）により駆動される砥石台送り装置を構成する砥石台４と、Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復可能なテーブル５を備えている。砥石台４は砥石車８を回転自在に支持し、砥石車８は砥石軸回転モータ（図示省略する）により回転駆動される。また、砥石台４の上部に研削液ノズル１１が設置されている。テーブル５上には、クランクシャフトＷの一端を把持して回転自在に支持し主軸モータ（図示省略する）により回転駆動され、クランクシャフトＷの回転位相を検出する位相検出器１０を備えた主軸６と、クランクシャフトＷの他端を回転自在に支持する心押し台７が設置されている。クランクシャフトＷは主軸６と心押し台７により支持されて、研削加工時に回転駆動される。
【００１６】
図２に示すように、クランクシャフトＷはジャーナルＷｊの軸線であるジャーナル軸線ｐが主軸６の回転中心と一致するように保持され、クランクピンＷｐはジャーナル軸線ｐの回りを周回運動する。ジャーナル軸線ｐと砥石車８の回転中心ｑは垂直方向で同一の高さに保持されている。砥石台４の下部にはリニアモータ９（砥石車送り装置）の可動部９１が取り付けられ、ベース３の上部に、リニアモータ９の固定部９２が可動部９１に対向するように取り付けられている。可動部９１と固定部９２の間に推力が作用することで、砥石台４および砥石車８はジャーナル軸線ｐに直交するＸ方向で進退がなされる。
【００１７】
この研削盤１は制御装置３０を備えており、制御装置３０の機能的構成として、砥石台４の進退と主軸６の回転を同期制御する同期制御部３１、テーブル５の送りを制御するＺ軸制御部３２、クランクシャフトＷの形状データや研削動作を指示する加工データ等を記録する記録部３３、各種の演算を行う演算部３４（演算装置）などを具備している。同期制御部３１には、推力測定部３１２（推力測定手段）を内蔵した砥石台４の進退を制御するＸ軸制御部３１１と、トルク測定部３１４（トルク測定手段）を内蔵した主軸６の回転を制御する主軸制御部３１３を備えている。
【００１８】
ここで、クランクピンＷｐの研削方法の概略を説明する。
図２において、主軸６が回転すると、クランクピンＷｐはジャーナル軸線ｐの回りを周回運動する。この時、砥石車８の外周が、クランクピンＷｐの研削作用点Ｇｕに常に接するように、主軸６の回転と砥石台４の進退を同期運動させることで、クランクピンＷｐを研削する。また、研削熱を除去するための研削液をノズル１１から研削作用点Ｇｕに供給する。
図３に示すように、この研削方法の特徴は、クランクピンＷｐの回転位相Φに応じて、研削作用点Ｇｕに到達する研削液の量と法線研削抵抗の作用方向が変動することである。さらに、主軸６の回転速度が一定の場合は、クランクピンＷｐに対する砥石車８の切込み量が同じでも、研削能率が変動する。
このため、研削作用点Ｇｕに到達した研削液は砥石車８の回転により動圧が発生し、研削作用点ＧｕでクランクピンＷｐと砥石車８の間に法線方向の動圧力を作用させるが、研削液量が変動すると動圧力も変動する。また、研削能率が変動すると、研削抵抗力が変動するので、法線研削抵抗力と接線研削抵抗力も変動する。
実施例の方法は、上記のように変動する研削抵抗力と動圧力が研削作用点に作用する場合にも、主軸６に作用するトルクとリニアモータ９に作用する推力を測定することで、法線研削抵抗力と接線研削抵抗力を分離して測定する方法である。
【００１９】
以下に、研削抵抗力測定方法の概念を説明する。
第１の時におけるクランクピンＷｐと砥石車８の位置関係を図４（ａ）に示す。研削作用点Ｇ１は、ジャーナル軸線ｐと砥石車８の回転中心ｑを結ぶ直線ｍ上でジャーナル軸線ｐと砥石車８の回転中心ｑの間に位置している。研削作用点Ｇ１とジャーナル軸線ｐの距離をＲ１、砥石台４の位置を表す砥石車８の回転中心ｑとジャーナル軸線ｐの距離を砥石台位置ｘ１、砥石車８の半径をＲｗとすると、Ｒ１＝ｘ１−Ｒｗとなる。ここで、砥石台位置ｘ１と半径Ｒｗの値は、クランクピンＷｐの周回半径Ｒ０や研削径Ｄｐを基に予め演算され、記録部３３に記録されている。
主軸６に作用するトルクＴ１は、研削作用点Ｇ１に作用する接線研削抵抗力をＦｔ１とし、クランクピンＷｐ部に作用する研削液の噴出力により発生するトルクをＴ１ｋとすると、Ｔ１＝Ｆｔ１・Ｒ１＋Ｔ１ｋとなる。
リニアモータ９（図示省略）に作用する推力Ｐ１は、研削作用点Ｇ１に作用する法線研削抵抗力をＦｎ１、研削液の動圧力をＰｋｐ１とし、砥石車８、砥石台４、リニアモータ９の可動部９１などのＸ軸方向に進退される部材の総質量をＭとし、これの加速度をα１とすると、Ｐ１＝Ｆｎ１＋Ｐｋｐ１＋Ｍ・α１となる。
【００２０】
第２の時におけるクランクピンＷｐと砥石車８の位置関係を図４（ｂ）に示す。研削作用点Ｇ２は、直線ｍ上でジャーナル軸線ｐを挟み砥石車８の回転中心ｑと対抗する位置にある。研削作用点Ｇ２とジャーナル軸線ｐの距離をＲ２、砥石台４の砥石台位置をｘ２、砥石車８の半径をＲｗとすると、Ｒ２＝Ｒｗ−ｘ２となる。
主軸６に作用するトルクＴ２は、研削作用点Ｇ２に作用する接線研削抵抗をＦｔ２、研削液の噴出力によるトルクをＴ２ｋとすると、Ｔ２＝Ｆｔ２・Ｒ２＋Ｔ２ｋとなる。
リニアモータ９（図示省略）に作用する推力Ｐ２は、研削作用点Ｇ２に作用する法線研削抵抗力をＦｎ２、研削液の動圧力をＰｋｐ２とし、砥石車８、砥石台４、リニアモータ９の可動部９１などのＸ軸方向に進退される部材の総質量をＭとし、これの加速度をα２とすると、Ｐ２＝Ｆｎ２＋Ｐｋｐ２＋Ｍ・α２となる。
【００２１】
法線研削抵抗力の演算方法を説明する。
第１の時におけるリニアモータ９に作用する推力Ｐ１はＰ１＝Ｆｎ１＋Ｐｋｐ１＋Ｍ・α１であり、第２の時におけるリニアモータ９に作用する推力Ｐ２はＰ２＝Ｆｎ２＋Ｐｋｐ２＋Ｍ・α２であるから、Ｐ１−Ｐ２＝Ｆｎ１＋Ｐｋｐ１＋Ｍ・α１−（Ｆｎ２＋Ｐｋｐ２＋Ｍ・α２）となる。ここで、研削抵抗は研削能率に比例することが知られており、第１の時における研削能率をＺ１とし、第２の時における研削能率をＺ２とするとＦｎ２／Ｆｎ１＝Ｚ２／Ｚ１が成り立ち、Ｆｎ２＝Ｆｎ１・Ｚ２／Ｚ１となる。また、研削液の動圧力はノズル１１と研削作用点Ｇ１、Ｇ２の位置関係が同じであるためＰｋｐ１＝Ｐｋｐ２となる。これより、Ｐ１−Ｐ２＝Ｆｎ１＋Ｍ・α１−Ｆｎ１・Ｚ２／Ｚ１−Ｍ・α２＝Ｆｎ１・（１−Ｚ２／Ｚ１）＋Ｍ・（α１−α２）となる。第１の時における法線研削抵抗力Ｆｎ１は式Ｆｎ１＝（Ｐ１−Ｐ２−Ｍ・（α１−α２））／（１−Ｚ２／Ｚ１）で表される。ここで、研削能率Ｚ１、Ｚ２、加速度α１、α２は加工データから演算により求めることが可能であり、総質量Ｍはあらかじめ計測しておくことが可能で、予め所定の研削条件におけるこれらの値を演算して記録部３３に記録しておく。
以上より、法線研削抵抗力Ｆｎ１、Ｆｎ２はリニアモータ９に作用する推力Ｐ１、Ｐ２を測定し上記の演算をすることで測定できる。
【００２２】
接線研削抵抗力の演算方法を説明する。
第１の時における主軸６に作用するトルクＴ１はＴ１＝Ｆｔ１・Ｒ１＋Ｔ１ｋであるから、Ｆｔ１＝（Ｔ１−Ｔ１ｋ）／Ｒ１である。第２の時における主軸６に作用するトルクＴ２はＴ２＝Ｆｔ２・Ｒ２＋Ｔ２ｋであるから、Ｆｔ２＝（Ｔ２−Ｔ２ｋ）／Ｒ２である。ここで、研削作用点とジャーナル軸線ｐの距離Ｒ１、Ｒ２は加工データから演算により求めることが可能であり、研削液の噴出力によるトルクＴ１ｋ、Ｔ２ｋはあらかじめ計測しておくことが可能で、予め所定の研削条件におけるこれらの値を演算して記録部３３に記録しておく。
以上より、接線研削抵抗力Ｆｔ１、Ｆｔ２は主軸６に作用するトルクＴ１、Ｔ２を測定し上記の演算をすることで測定できる。
【００２３】
本研削盤１において、研削中に研削抵抗力を測定する工程について、図５のフローチャートに基づき説明する。
はじめに、クランクシャフトの形状データ、研削条件、予め計測した研削液噴出トルクの値Ｔ１ｋ、Ｔ２ｋおよび可動部の質量Ｍを入力し、記録部３３に記録する（Ｓ１）。形状データ、加工条件を基にして加工データを作成し、記録部３３に記録する（Ｓ２）。第１の時の研削能率Ｚ１、加速度α１、研削作用点Ｇ１の距離Ｒ１を演算し、記録部３３に記録する（Ｓ３）。第２の時の研削能率Ｚ２、加速度α２、研削作用点Ｇ２の距離Ｒ２を演算し、記録部３３に記録する（Ｓ４）。研削工程（後に詳細を説明する）を実施し、推力Ｐ１、Ｐ２とトルクＴ１、Ｔ２を測定する（Ｓ５）。法線研削抵抗力を演算する。研削作用点Ｇ１における法線研削抵抗力Ｆｎ１を式Ｆｎ１＝（Ｐ１−Ｐ２−Ｍ・（α１−α２））／（１−Ｚ２／Ｚ１）で演算し、研削作用点Ｇ２における法線研削抵抗力Ｆｎ２を式Ｆｎ２＝Ｆｎ１・Ｚ２／Ｚ１で演算し、記録部３３に記録する（Ｓ６）。接線研削抵抗力を演算する。研削作用点Ｇ１における接線研削抵抗力Ｆｔ１を式Ｆｔ１＝（Ｔ１−Ｔ１ｋ）／Ｒ１で演算し、研削作用点Ｇ２における接線研削抵抗力Ｆｔ２を式Ｆｔ２＝（Ｔ２−Ｔ２ｋ）／Ｒ２で演算し、記録部３３に記録する（Ｓ７）。
【００２４】
研削工程について、図６のフローチャートに基づき説明する。
砥石車８を回転させた状態で、クランクシャフトを研削盤１に搬入する（Ｓ５０１）。砥石台４を早送り前進させる（Ｓ５０２）。同期研削開始位置へ主軸６と砥石台４を位置決めする。主軸の位相Φ＝０°、砥石台位置ｘ＝ｘ1＋Δｘとする（Ｓ５０３）。同期研削を砥石車台位置ｘ＝ｘ1となるまで継続する（Ｓ５０４）。第１の時の計測を行う。主軸位相Φ＝０°、砥石台位置ｘ＝ｘ1における研削作用点Ｇ１の主軸６のトルクＴ１をトルク測定部３１４で計測し、リニアモータ９の推力Ｐ１を推力測定部３１２で計測して記録部３３に記録する（Ｓ５０５）。第２の時（主軸位相Φ＝１８０°、砥石台位置ｘ＝ｘ２）まで同期研削を続ける（Ｓ５０６）。第２の時における、研削作用点Ｇ２の主軸６のトルクＴ２をトルク測定部３１４で計測し、リニアモータ９の推力Ｐ２を推力測定部３１２で計測して記録部３３に記録する（Ｓ５０７）。クランクピンＷｐが所定の径に達したら同期研削を終了する（Ｓ５０８）。砥石台４を早送り後退させる（Ｓ５０９）。クランクシャフトを研削盤１から搬出する（Ｓ５１０）。
【００２５】
以上のように、本実施例の研削抵抗力測定方法を用いると、主軸６のトルクと砥石台送り用のリニアモータ９の推力を所定の主軸位相の時に測定することで、クランクピンＷｐをジャーナルの軸線回りに周回運動させクランクピンＷｐを研削する研削盤において、正確な接線研削抵抗力と法線研削抵抗力を演算できる。その比率の変化から砥石車８の切れ味変化を監視することができ、研削条件の変更や、砥石車８のドレッシング時期の設定などができる。
【００２６】
上記事例では研削中のリニアモータ９の推力から演算により算出した加速力を差し引くことで法線力の測定を行ったが、砥石車と工作物の間にわずかな隙間を備えた状態で同期運転してその時のリニアモータ９の推力を空研推力として記録し、研削中のリニアモータ９の推力から空研推力を差引いた値を法線力としてもよい。また、主軸台５と心押し台７に荷重測定センサを設置して直接法線力を測定してもよい。
研削液噴出トルクの値Ｔ１ｋ、Ｔ２ｋを用いて接線研削抵抗力の演算をしたが、研削液噴出トルクの値は他の値より小さいので、無視して接線研削抵抗力Ｆｔ１を式Ｆｔ１＝Ｔ１／Ｒ１、接線研削抵抗力Ｆｔ２を式Ｆｔ２＝Ｔ２／Ｒ２を用いて演算してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
Ｗ：クランクシャフト  Ｗｊ：ジャーナル  Ｗｐ：クランクピン  ３：ベース  ４：砥石台  ５：テーブル  ６：主軸  ７：心押し台  ８：砥石車  ９：リニアモータ  １１：研削液ノズル  ３０：制御装置  ３１：同期制御部  ３３：記録部  ３４：演算部  ３１１：Ｘ軸制御部  ３１２：推力測定部  ３１３：主軸制御部  ３１４：トルク測定部
【図１】
2013237127.tif 000003
【図２】
2013237127.tif 000004
【図３】
2013237127.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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