(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の回りを回転可能に支持された円筒ジャーナルに対して偏心して前記円筒ジャーナルと一体成形され、前記回転軸から偏心量εだけ偏心した円筒ピンを研削する円筒研削盤において、
前記円筒ピンの円周上の最上位点ｐの前記回転軸からの高さｈを測定する定寸装置と、
前記点ｐの前記回転軸に対する回転角ψを測定する回転角測定手段と、
前記高さｈの最大値Ｈを与える前記円筒ピンの円周上の点Ｐの前記回転軸に対する回転角Ψを記憶する位相記憶手段と、
前記円筒ジャーナルの中心軸の前記回転軸からの高さＳ（但しＳ≠０）、前記回転角Ψ、及び、前記円筒ピンの前記円筒ジャーナルに対する与えられた定格の偏心量Ｅに基づいて前記偏心量εを算出する偏心量演算手段と、
前記回転角Ψと前記偏心量εに基づいて前記円筒ピンに関する研削データを算出する研削データ演算手段と
を備えたことを特徴とする円筒研削盤。
【請求項２】
前記偏心量演算手段は、前記偏心量εを、ε＝ＳcosΨ±(Ｅ2−Ｓ2sin2Ψ)1/2により算出することを特徴とする請求項１に記載の円筒研削盤。
【請求項３】
前記偏心量演算手段が算出した前記偏心量εに対する相異なる２つの実数解ε１，ε２より、前記偏心量εに一致する正しい解を前記最大値Ｈに基づいて選択する偏心量選択手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の円筒研削盤。
【請求項４】
前記高さｈを与える最上位点をｐ１、その前記回転軸に対する回転角をψ１とし、
前記回転軸の回りに前記一体成形された前記円筒ジャーナル及び前記円筒ピンを回転させたときに、前記ｐ１と異なる点であって、前記円筒ピンの円周上の最上位点であって前記高さｈを与える点ｐ２の、前記ｐ１が最上位点である状態における前記回転軸に対する回転角をψ２とし、回転角ψ１，ψ２に基づいて前記回転角Ψを算出する位相演算手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の円筒研削盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸の回りに回転可能に支持された工作物と一体の偏心円筒の中心軸の位置を測定し、この偏心円筒を加工する円筒研削盤に関し、特に、工作物（例：クランクシャフト等）のジャーナル等を回転可能に支持したままこの工作物と一体の偏心円筒（例：クランクピン等）の中心軸の位置測定及び真円加工を行う円筒研削盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加工時の回転軸から偏心した円筒ピンの研削加工では、回転軸（以下、「Ｃ軸」と言う場合がある。）周りの回転運動と、Ｃ軸に対して垂直なＸ軸方向の砥石台の平行移動運動とを正確に同期させることにより、偏心した円筒ピンを高精度の真円に研削加工することができる。
例えば、ガソリンエンジンのクランク軸のクランクピン等を研削加工する場合、クランクピン（円筒ピン）に対する仕上げの工程において、最後に残された約５０〜５００μｍ程度の研削取代を上記の方法で研削加工することがある。
【０００３】
これらの偏心円筒研削において、例えば、Ｖブロック等の把持基準を有するチャックを用いて円筒ジャーナル（クランクジャーナル）を把持し、このチャックを上記Ｃ軸の周りに回転させることにより研削加工を実施する場合には、円筒ピンを所望の形状に高精度に仕上げるために、仕上げ前の円筒ピンの中心軸の位置を正確に求めておく必要が生じる。
【０００４】
そこで、円筒ピンの中心軸の位置を正確に求めるために、把持基準により把持された際の円筒ジャーナルに対する円筒ピンの相対位置（偏心方向）や円筒ジャーナルの半径等が、個々の工作物に依存しないようにする等の工夫が成されてきた。
例えば従来より、この様な円筒ピンの偏心方向（位相）を確定するための手段としては、工作物に位相基準となる溝や印を設けたり、位相決め装置を用いたりする等の方法がとられている。
また、Ｃ軸に対して円筒ジャーナルの中心軸を正しく固定するために、円筒ジャーナルの半径を高い精度で規定の値に仕上げてから、円筒ピンの仕上げを行う等の方法も考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、研削盤に上記の様な位置決め装置を具備すれば、その分だけ研削盤の製造コストが高くなる。
また、個々の工作物に位相基準となる溝や印を設ければ、その分だけ工作物の生産性が低下する等の問題が生じる。
また、円筒ジャーナルを円筒ピンと同等レベルの高い精度で仕上げる必要がない場合には、円筒ジャーナルの半径を高い精度で規定の値に仕上げる上記の方法には、工作物の生産性を大幅に落とす等の問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、上記の様な回転軸から偏心した円筒ピンの製造を低コスト、或いは短時間で、高精度に行うことができる円筒研削盤をより安価に提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、第１の手段は、回転軸の回りを回転可能に支持された円筒ジャーナルに対して偏心してこの円筒ジャーナルと一体成形され、上記の回転軸から偏心量εだけ偏心した円筒ピンを研削する円筒研削盤において、円筒ピンの円周上の最上位点ｐの回転軸からの高さｈを測定する定寸装置と、この点ｐの回転軸に対する回転角ψを測定する回転角測定手段と、高さｈの最大値Ｈを与える円筒ピンの円周上の点Ｐの回転軸に対する回転角Ψを記憶する位相記憶手段と、円筒ジャーナルの中心軸の回転軸からの高さＳ（但しＳ≠０）、回転角Ψ、及び、前記円筒ピンの前記円筒ジャーナルに対する与えられた定格の偏心量Ｅに基づいて偏心量εを算出する偏心量演算手段と、回転角Ψと偏心量εに基づいて円筒ピンに関する研削データを算出する研削データ演算手段とを備えることである。
【０００８】
また、第２の手段は、上記の第１の手段において、偏心量演算手段により、偏心量εをε＝ＳcosΨ±(Ｅ2−Ｓ2sin2Ψ)1/2により算出することである。
【０００９】
更に、第３の手段は、上記の第２の手段において、偏心量演算手段が算出した偏心量εに対する相異なる２つの実数解ε１，ε２より、偏心量εに一致する正しい解を最大値Ｈに基づいて選択する偏心量選択手段を備えることである。
【００１０】
また、第４の手段は、上記の第１乃至第３のいずれかの手段において、高さｈを与える最上位点をｐ１、その回転軸に対する回転角をψ１とし、回転軸の回りに一体成形された円筒ジャーナル及び円筒ピンを回動させたときに、ｐ１と異なる点であって、円筒ピンの円周上の最上位点であって高さｈを与える点ｐ２の、ｐ１が最上位点である状態における回転軸に対する回転角をψ２とし、回転角ψ１，ψ２に基づいて回転角Ψを算出する位相演算手段を備えることである。
尚、上記の回転軸は、回動軸であってもよい。
以上の手段により、前記の課題を解決することができる。
【００１１】
【作用及び発明の効果】
図１は、本発明の作用を示す工作物のｘｙ平面上の断面図である。この座標の取り方は一般には任意であるが、本図１においては簡単のため、鉛直方向上向きをｙ軸の正の向きとし、ｘｚ平面を高さの基準面（ｈ＝０）とし、主軸の回転軸（Ｃ軸）をｚ軸と仮定する。
本図中の各記号の定義は以下の通りである。
（記号定義）
Ａ  …  円筒ピン、又は、円筒ピン横断面の円周
Ｂ  …  円筒ジャーナル、又は、円筒ジャーナル横断面の円周
ＯA …  円筒ピンＡの中心軸上の点
ＯB …  円筒ジャーナルＢの中心軸上の点
Ｃ  …  研削加工時の回転軸、又は、この回転軸（Ｃ軸≡ｚ軸）上の点
Ｅ  …  円筒ピンＡの円筒ジャーナルＢに対する定格の偏心量
ε  …  円筒ピンＡの回転軸Ｃからの偏心量
ｐ  …  円筒ピンＡの円周上の点
（高さｈを計測する際の円筒ピンＡの最上位点）
ｈ  …  点ｐの回転軸Ｃからの高さ（点ｐのｙ座標）
Ｈ  …  高さｈの最大値
Ｐ  …  高さｈの最大値Ｈを与える円筒ピンＡの円周上の点
Ｓ  …  円筒ジャーナルＢの中心軸の回転軸Ｃからの高さ
ψ  …  点ｐの回転軸Ｃに対する回転角
Ψ  …  点Ｐの回転軸Ｃに対する回転角
φ  …  円筒ピンＡの倒れ角（辺ＯAＯBのｙ軸正の向きからの角度）
Ｒ  …  仕上げ前の円筒ピンＡの半径
【００１２】
この様に、点ＯBがｙ軸上に位置する様に円筒ジャーナルＢを把持し、その後、この工作物を回転軸Ｃの回りに時計回りに回転させれば、この回転中に点ｐの高さｈを随時多数回測定しておくことにより、高さｈの最大値Ｈを与える点Ｐの回転軸Ｃに対する回転角Ψを求めることができる。ただし、ここで、回転角Ψは点ＯBを基準（Ψ＝０）として左回りに測定した角度である。
【００１３】
この時、三角形ＯAＯBＣに対して、次の余弦公式が成り立つ。
【数１】
Ｅ2＝ε2＋Ｓ2−２εＳcosΨ            …（１）
そこで、本式（１）をεについて解けば、次式（２）を得る。
【数２】
ε＝ＳcosΨ±（Ｅ2−Ｓ2sin2Ψ）1/2    …（２）
【００１４】
円筒ジャーナルＢの中心軸ＯBの回転軸Ｃからの高さＳは、後で詳述するように、公知の３点接触法等により、計測することができる量である。
偏心量εを正確に求める方法は後述する様に他にもあるが、例えば、式（２）を用いる上記の方法で、点Ｐの回転角Ψを計測することにより偏心量εを求めれば、円筒ピンＡの中心軸のｘ−ｙ座標（ｘA，ｙA）は、次式（３）の通りに求めることができる。
【数３】
ｘA＝εcos（π／２＋Ψ），
ｙA＝εsin（π／２＋Ψ）              …（３）
【００１５】
従って、この様に、仕上げ前の円筒ピンＡの中心軸の座標（ｘA，ｙA）を正確に求めることができれば、円筒ピンＡに関する研削データをこの座標を基準として高精度に算出することが可能となるため、回転軸周りの回転運動とｘ軸方向の砥石の平行移動運動とを正確に同期させることにより円筒ピンＡを所望の形状に仕上げることが可能となる。
【００１６】
例えば、仕上げ前の円筒ピンＡの半径をＲ、仕上げ加工時の研削取代の幅をδｒ（正の定数）とすれば、式（３）より仕上げ後の円筒ピンＡ′の円周の方程式は、次式（４）の通りに求めることができる。
【数４】
（ｘ−ｘA）2＋（ｙ−ｙA）2＝ｒ2＝（Ｒ−δｒ）2      …（４）
ただし、ここで、ｒは円筒ピンＡの仕上げ後の所望の半径である。
【００１７】
また、特に、このδｒの値を円筒ピンＡの断面（ｘｙ平面）上の点ＯAを中心とする半径方向に応じて変化させれば、即ち、研削取代の幅をδｒ（η）なる半径方向を表す角ηの関数として扱えば、非真円形工作物の研削加工を実施することも可能である。
尚、上記の回転軸は、回動軸であっても上記と同様の作用・効果が得られることは言うまでもない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
（第１実施例）
図２は、本実施例の円筒研削盤１００のハードウェア構成図である。本実施例においては、鉛直方向上向きをｙ軸方向の正の向きとする右手系の直交座標系を用いている。従って、ｘｚ平面は水平面となっている。
水平な床面上に設置された円筒研削盤１００のベッド３６上には、モータ２４の駆動によりＺ軸方向に移動するテーブル４０が設けられている。
【００１９】
モータ２４、２８の回転量は各々エンコーダ２２、２６により検出される。テーブル４０には主軸３１を有する主軸台３０と、センタ３８を有する心押台４２とが設けられており、心押台４２のセンタ３８と主軸３１の先端に設けられたチャック３２とにより、工作物Ｗが主軸中心を回転軸（Ｃ軸）として回転自在に取付けられている。主軸３１は、モータ２８の駆動によりチャック３２を介して工作物Ｗを回転させる。
【００２０】
ベッド３６上には、モータ５４の駆動によりＸ軸方向に移動する砥石台４８が設けられている。モータ５４の回転量はエンコーダ５２により検出される。砥石台４８の側面には砥石車４４が設けられており、モータ５０の駆動によりこの砥石車４４の周囲一周に渡って配設された砥石４６（工具）が回転する。またベッド３６上には、砥石車４４に対向して定寸装置７０が設けられている。定寸装置７０はＸ軸方向に移動し、工作物Ｗの円筒部分の外径等の測定に用いられる。
【００２１】
数値制御装置１０は、メモリ１（記憶手段）と、ＣＰＵ２（演算手段）と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３、４とから構成されている。Ｉ／Ｆ４は、キーボードやディスプレイ等から成る入出力装置１２とＣＰＵ２とのデータの送受信を仲介する。
【００２２】
Ｉ／Ｆ３は、ＰＬＣ１４、アンプ１６、砥石台移動モータ駆動回路１８、テーブル移動モータ駆動回路１９、及び主軸モータ駆動回路２０とのデータの送受信を仲介する。プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）１４は、定寸装置７０の制御を行う。アンプ１６は、定寸装置７０の出力を増幅し、Ａ／Ｄ変換する。
【００２３】
砥石台移動モータ駆動回路１８、テーブル移動モータ駆動回路１９、及び主軸モータ駆動回路２０は、各々Ｘ軸、Ｚ軸、Ｃ軸（回転軸）の各駆動信号を増幅、或いは、サーボ制御する。これらの駆動回路は、ＣＰＵを内蔵したサーボ制御装置により構成しても良い。
【００２４】
この様に円筒研削盤１００を構成し、Ｃ軸（主軸）周りの回転運動と、Ｃ軸に対して垂直なＸ軸方向の砥石台の平行移動運動とを正確に同期させることにより、偏心した円筒ピン（工作物Ｗ）の偏心円筒研削加工を行う。
【００２５】
図３、及び図４に、本実施例のチャック６０のｘｙ平面上、及びｘｚ平面上の断面図を示す。主軸３１の端面に支持されたチャック３２には、面板３２ａを介して略Ｕ字型のブラケット６１が取り付けられており、このブラケット６１の凹部６１ａには、Ｖブロック６２がｚ軸方向に直列に２つ並べて取り付けられている。このＶブロック６２の互いに向かい合う把持基準面６２ａの挟み角は、α〔ラジアン〕である（図６）。このＶブロック６２よりも主軸３１側には、工作物Ｗの端部に当接してｚ軸方向の位置決めを行うブロック６２ｂが取り付けられている。
【００２６】
Ｖブロック６２の側方には、旋回ピン６３によって回動可能に支持されたＬ字型のクランプアーム６４が取り付けられている。クランプアーム６４の一端には、シリンダ６５のシリンダロッド６６が、長穴６７を介してピン６６ａにより取り付けられており、シリンダロッド６６は、ピストン６８に固定されている。
【００２７】
そして、このシリンダ６５を作動（図中右進）させると、クランプアーム６４が回旋ピン６３を中心に反時計回りに回旋され、Ｖブロックの把持基準面６２ａに工作物Ｗを押し付けて把持し、主軸と共に回転軸Ｃを中心に回転する。
【００２８】
図５に、本実施例の定寸装置７０のｘｙ平面上の断面図を示す。この定寸装置７０は、差動トランス機構を用いて定寸動作を行うものであり、図略の駆動装置によりｘ軸方向に進退可能にベッド３６上に支持されいる。符号７１は定寸装置７０の本体を示し、この内部には、口形をした支持部材７１ａが一体的に支持されている。
【００２９】
支持部材７１ａには、ブロック７５が昇降可能に直動ベアリング７６を介してパイロットバー７７に支持されている。ブロック７５の下部には、支持部材７１ａ、本体７１を貫通して連結シャフト７８が支持されており、この連結シャフト７８には、工作物Ｗの測位点に接触する測位面７９を有するフィーラ８０が固定されている。
【００３０】
フィーラ８０は、本図５に示す様に、例えば円筒ピンＡ等の測定対象（工作物など）がＣ軸回りに回旋した際に、その測位点（測定対象の外周の最上位点ｐ）が測位面７９から外れてしまわない様にｘ軸方向に幅広に形成されている。
【００３１】
前記ブロック７５の略中央には、貫通穴８１を通して連結棒８２が遊嵌され、この連結棒８２の下端にはフランジ８３が形成されている。また、連結棒８２の上端は、本体７１の上部に設けられたエアーシリンダ７２内のピストン８４に連結されている。
【００３２】
ブロック７５と支持部材７１ａとの間には、ブロック７５に支持された磁性体から成るコア７４ａと、コア７４ａの外周を取り巻くように支持部材７１ａに固定された差動コイル７４ｂとを備えた差動トランス７４が設けられている。
【００３３】
本定寸装置７０は、これらの構成（差動トランス機構）に基づいたコア７４ａと差動コイル７４ｂとの相対変位により円筒ピンＡ等の測定対象の最上位点ｐの高さを検出することができる。
尚、上記の定寸装置７０に、更に、下部フィーラ８５（図５の破線部）を備えれば、定寸装置７０により円筒の直径などを測定することも可能となる。
【００３４】
図６は、円筒ジャーナルＢの中心軸ＯBの点Ｃからの高さＳを求める方法を表す、円筒ジャーナルＢとＶブロック６２の断面図である。ここで、Ｃ軸からＶブロック６２の基準点Ｇまでの距離をｄ、円筒ジャーナルＢの半径をＤ、把持基準面６２ａの挟み角をαとする。この時、本図６のように点Ｃからの円筒ジャーナルＢの高さＹを定寸装置７０により測定すれば、Ｓ及びＤは次式（５）、（６）の通りに求めることができる。
【００３５】
【数５】
Ｓ＝Ｙ−Ｄ＝（Ｙ−ｄ）／｛１＋sin(α／２）｝＋ｄ
＝Ｄ／sin(α／２）＋ｄ                            …（５）
【数６】
Ｄ＝（Ｙ−ｄ）sin(α／２）／｛１＋sin(α／２）｝            …（６）
【００３６】
尚、ｄは、必ずしも正数である必要はなく、この値はチャック６０の具体的な構成に依存する。例えば、点ＣをＶブロック６２の基準点Ｇと一致する様に選択（配設）すれば、この時「ｄ＝０」となり、式（５）は簡潔になる。
また、例えば、仮想的な基準ジャーナルＭをＶブロック６２で把持した際の中心点ＯM（中心軸）と点Ｃ（Ｃ軸）とが一致する様に点Ｃを選択（配設）すれば、この時「ｄ＝−｜ＧＯM｜＝−Ｄ０／sin(α／２）」となる。ただし、ここで、Ｄ０は基準ジャーナルＭの半径である。従って、この時、ΔＤ≡（Ｄ−Ｄ０）とおけば、Ｓ＝ΔＤ／sin(α／２）となり、式（５）をより簡潔に書くことができる。
【００３７】
以上、図６及び式（５）に示した様に、本実施例の円筒研削盤１００によれば、図１及び式（１）、（２）の高さＳは、定寸装置７０で測定した円筒ジャーナルＢの最上位点の高さＹを用いて求めることができる。
以下、式（２）の複号「±」の選択基準について述べる。
【００３８】
図７は、本実施例における、円筒ピンＡの倒れ角φの初期設定時の適正範囲を示すｘｙ平面図である。図１、及び式（２）に基づいて、
【数７】
ａ≡ＳcosΨ                           …（７）
【数８】
ｂ≡（Ｅ2−Ｓ2sin2Ψ）1/2             …（８）
【数９】
Θ0≡Ψ＋π／２                       …（９）
と、定義する。
【００３９】
この時、図７から判る様に、式（２）は次式(10)の形に書き直すことができる。
【数１０】
ε＝ε１≡ａ＋ｂ        （φ≦Θ0），
ε＝ε２≡ａ−ｂ        （φ≧Θ0）   …（10）
【００４０】
従って、図７から判る様に、次式(11)が成り立つ。
【数１１】
０＜φ＜π／２  ⇒  ε＝ε１          …（11）
即ち、円筒ピンＡの倒れ角φを直角未満の正の値に選択（初期設定）すれば、この時、円筒ピンＡの回転軸Ｃからの偏心量εは、式(10)のε１の形で得ることができる。
【００４１】
以上の理論に基づいて、円筒ピンＡの研削データを作成し、円筒ピンＡを所望の形状に研削加工する方法を以下に例示する。
図８、図９は、本実施例における、円筒ピンＡの研削データを作成する手順を示すフローチャートである。本フローチャートは、図２の数値制御装置１０により実行するものである。
【００４２】
まず、最初にステップ７０５では、整数ｎと前記の最大値Ｈを０に初期設定する。次に、ステップ７１０では、Ｖブロック６２の中心線Ｌをｙ軸に一致させ、主軸（Ｃ軸）の回転角θを０に初期化する。ただし、この回転角θは、ｘ軸方向の正の向きより左まわりに計る角度とする。
【００４３】
ステップ７１５では、円筒ジャーナルＢの外周面をＶブロック６２の把持基準面６２ａに当接させ、円筒ピンＡの倒れ角φが「０＜φ＜π／２」となるように円筒ジャーナルＢをクランプアーム６４により把持固定する。ステップ７１７では、テーブル４０を所定量移動させ、定寸装置７０の前方に円筒ジャーナルＢを位置決めする。ステップ７２０では、定寸装置７０を所定量前進させることにより、定寸装置７０の測位面７９を円筒ジャーナルＢの上部に位置づけし、測定の準備をする。
【００４４】
ステップ７２５では、定寸装置７０により、図６或いは式（５）、式（６）の円筒ジャーナルＢの高さＹを測定する。
ステップ７３０では、テーブル４０を移動させることにより、円筒ピンＡを定寸装置７０の前方に位置づけする。
【００４５】
ステップ７３５では、円筒ピンＡの円周上の現在の最上位点ｐの高さｈを定寸装置７０により測定する。ステップ７４０では、ｈ＜Ｈならば、図９のステップ７６０へ、そうでないならばステップ７４５へ処理を移す。ステップ７４５では、変数Ｈ、及び変数ｎの値を更新する。即ち、変数Ｈの値を最新の測定値ｈに変更し、変数ｎの値を１だけ増加する。ステップ７５０では、主軸（Ｃ軸）を微小角δθ（＞０）だけ右まわりに回転させ、ステップ７３５へ処理を戻す。
【００４６】
図９のステップ７６０では、次式（12）により、高さｈの最大値Ｈを与える円筒ピンＡの円周上の点Ｐの、主軸に対する回転角Ψを数値制御装置１０のメモリ１に記憶する（位相記憶手段）。
【数１２】
Ψ＝（ｎ−１）δθ                   …（12）
【００４７】
ステップ７６５では、定寸装置７０を後退する。ステップ７７０では、主軸を初期位相（θ＝０）まで戻し、改めて、回転角θを「π／２＋Ψ」に初期化し直す。ステップ７７５では、式(5),(7),(8),(10),(12)より、偏心量ε（＝ε１）の値を求める（偏心量演算手段）。
【００４８】
ステップ７８０では、以上で求めたεとΨの値に基づいて、式（３）、式（４）により、円筒ピンＡのリフトデータ（加工形状データ）を作成する。
尚、式（４）の研削取代の幅δｒは、円筒ピンＡの半径方向を表す角ηの関数であっても良い。この様にすれば、非真円形工作物の研削加工を実施することも可能である。
【００４９】
ステップ７８５では、砥石４６の回転半径を入出力装置１２より入力する。ただし、砥石４６の回転半径は、本ステップにおいて、所定の測定データ等から演算により求めても良い。ステップ７９０では、従来技術により、円筒ピンＡのリフトデータ（加工形状データ）に基づいて、円筒ピンＡの研削データ（Ｃ−ｘプロフィールデータ）を作成する（研削データ演算手段）。
【００５０】
即ち、ステップ７９０では、ステップ７７０で初期化し直した主軸の回転角θと砥石４６の回転中心のｘ座標との関係を、ステップ７８５で求めた砥石４６の回転半径と上記の円筒ピンＡのリフトデータ（加工形状データ）等より、公知の従来技法によって幾何学的に求め、この関係をＣ軸の回転角θと砥石台４８の位置座標ｘとを同期制御するためのデータ形式（Ｃ−ｘプロフィールデータの形式）にして記憶する。
ステップ７９５では、円筒ピンＡの研削データに従って、円筒ピンＡを研削加工する。
【００５１】
以上の手順に従えば、円筒ピンＡを高い精度で所望の形状に仕上げることができる。また、本実施例の手順に従って、円筒ジャーナルＢをＶブロック６２で一旦把持すれば、円筒ピンＡの研削加工が完了するまで、工作物を把持し直す必要が無い。これにより、加工時間を短縮することができ、生産性が向上する。
【００５２】
また、上記の様に円筒研削盤１００を構成すれば、研削盤に位相を設定するための位置決め装置を備える必要が無く、その分だけ研削盤の製造コストを低く抑えることができる。また、個々の工作物に位相基準となる溝や印を設ける必要も無く、その分だけ工作物の生産性が向上する。
【００５３】
（第２実施例）
第１実施例では、ステップ７３５〜７６０において、式（12）により、高さｈの最大値Ｈを与える円筒ピンＡの円周上の点Ｐの主軸（Ｃ軸）に対する回転角Ψを求めたが、本第２実施例では、この回転角Ψをより高い精度で求める方法について述べる。
【００５４】
図１０は、前記の本発明の第３の手段における位相演算手段の作用を示す円筒ピンＡの断面図であり、円筒ピンＡの中心点ＯAを点Ｃ（Ｃ軸）の回りにθ１＋θ２だけ右まわりに回転させた際に得られる、円筒ピンＡの回転動作前後の図形を表している。
本図１０において、点ｐ１、及び点ｐ２は、その点が円筒ピンＡの最上位点となった際の各高さｈ１，ｈ２が、互いに等しい２点である。点ｐ１が円筒ピンＡの最上位点となった時の、点ｐ１，ｐ２のＣ軸に対する各回転角（位相）をψ１，ψ２とする。
【００５５】
この時、上記の各高さｈ１，ｈ２は、図１０から判る様に、次式(13)、(14)により与えられる。
【数１３】
ｈ１＝Ｒ＋εcosθ１                   …（13）
【数１４】
ｈ２＝Ｒ＋εcosθ２                   …（14）
【００５６】
更に、この時、図１０から判る様に、次式(15)が成り立つ。
【数１５】
ｈ１＝ｈ２  ⇔  θ１＝θ２  ⇔  β１＝β２  ⇔  Ψ＝（ψ１＋ψ２）／２
…（15）
従って、上記の様な２点ｐ１，ｐ２のＣ軸に対する位相ψ１，ψ２を求めれば、式(15)の最右辺の形で、回転角Ψを求めることができる（位相演算手段）。
【００５７】
尚、式(13)をθ１で１回微分すると、次式(16)を得る。
【数１６】
ｄｈ１／ｄθ１＝−εsinθ１           …（16）
従って、｜ｄｈ１／ｄθ１｜が最大値を示す、θ１＝π／２の付近、即ち、ｈ１＝Ｒの付近で、ｈ１及びψ１を測定した際に、上記の方法によって最も高い精度で回転角Ψを求めることができる。
【００５８】
（第３実施例）
第１実施例においては、式（11）の「０＜φ＜π／２」なる制約により、ε＝ε１を保証した。本第３実施例においては、この様な制約を課さずに、偏心量εの値を求める方法について述べる。
【００５９】
図１から判る様に、偏心量εの値は、次式（17）により、求めても良い。
【数１７】
ε＝Ｈ−Ｒ                            …（17）
ただし、ここで、Ｈは第１実施例のステップ７３５〜７６０において求めた点ｐの高さｈの最大値である。仕上げ前の円筒ピンＡの半径Ｒが既知数ならば、第１実施例のステップ７７５では、この式（17）により偏心量εの値を求めることもできる。このような場合には、偏心量εの解は一意に定まる。
【００６０】
また、仕上げ前の円筒ピンＡの半径Ｒが未知数の場合でも、半径Ｒを定寸装置７０等により測定すれば、式（17）により偏心量εの正確な値を求めることができるので、式（３）に示す通りに、仕上げ前の円筒ピンＡの中心軸の座標（ｘA，ｙA）を正確に求めることができる。
これらの場合にも、本発明の作用・効果を得ることができる。
【００６１】
また、仕上げ前の円筒ピンＡの半径Ｒの値を測定せずに、次式（18）により偏心量εの第３の候補値ε３を定義し、式（10）のε１、ε２の２つの解の中から、よりε３に近い解を真の偏心量εとして選択するという方法も考えられる。
【数１８】
ε３≡Ｈ−Ｒ０                        …（18）
ただし、ここで、Ｒ０は仕上げ前の円筒ピンＡの半径の標準値（既知数）である。
【００６２】
ここで、よりε３に近い解を式（10）のε１、ε２の２つの解の中から選択するには、例えば、ε３との差の絶対値がより小さい方、或いは、ε３を基準（分母）とした比の値がより１に近い方を選択すれば良い（偏心量選択手段）。
【００６３】
このような方法によれば、式（11）の「０＜φ＜π／２」なる制約を課さなくとも、第１実施例と略同様の作用・効果を得ることができる。
【００６４】
ただし、式（８）のｂの値が非常に小さい時、或いは、Ｒ０に対する個々の工作物の円筒ピンＡの半径Ｒのバラツキ（標準偏差ΔＲ）が非常に大きい時等には、偏心量εは、式（18）を利用した上記の偏心量選択手段で求めるよりもは、むしろ直接式（17）を用いて求めた方がよい。
本第３実施例の偏心量選択手段は、仕上げ前の全工作物における｜Ｒ−Ｒ０｜の最大値がｂよりも小さい時や、或いはΔＲ≪ｂ成る時等に、大きな効果を発揮する。
【００６５】
尚、以上の各実施例においては、円筒研削盤１００の定寸装置７０は差動トランス機構を用いているが、これら定寸装置の測定原理や制御方式等、本発明の円筒研削盤の具体的な構成は、特に上記の実施例に限定されるものではない。
即ち、本発明の円筒研削盤は、上記の実施例とは異なる公知の定寸装置等を任意に組み合わせて構成しても良い。
【００６６】
例えば、上記の実施例においては、Ｖブロック６２を用いた三点接触方式のチャック３２により、式（５）から円筒ジャーナルＢの中心軸の高さＳを求めたが、このような三点接触方を用いなくとも、「Ｓ＝Ｙ−Ｄ」を用いた公知の手段により高さＳを求めることは可能である。従って、Ｖブロックを備えなくとも、本発明の手段により、本発明の作用・効果を得ることは可能である。
【００６７】
また、前記の本発明の第１の手段においては、回転角Ψと偏心量εに基づいて円筒ピンに関する研削データを算出する研削データ演算手段を円筒研削盤に備えるが、このような研削データ演算手段を備えなくとも、本発明を変形して適用する装置として、円筒ピンの円周上の点ｐの回転軸からの高さｈを測定する定寸装置と、この点ｐの回転軸に対する回転角ψを測定する回転角測定手段と、高さｈの最大値Ｈを与える円筒ピンの円周上の点Ｐの回転軸に対する回転角Ψを記憶する位相記憶手段とを備える装置を構成すれば、このような装置は、工作物の初期位相検出装置として利用することができる。
【００６８】
更に、上記の初期位相検出装置に、円筒ジャーナルの中心軸の回転軸からの高さＳ、回転角Ψ、最大値Ｈ、円筒ピンの半径Ｒ、又は、これらＳ、Ψ、Ｈ、Ｒの内の少なくとも何れか１つに関する関連値に基づいて偏心量εを算出する偏心量演算手段を備えれば、このような装置は、偏心した円筒ピンの中心位置検出装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の作用を示す工作物のｘｙ平面上の断面図。
【図２】  本発明の実施例の円筒研削盤１００のハードウェア構成図。
【図３】  本発明の実施例のチャック６０のｘｙ平面上の断面図。
【図４】  本発明の実施例のチャック６０のｘｚ平面上の断面図。
【図５】  本発明の実施例の定寸装置７０のｘｙ平面上の断面図。
【図６】  本発明の実施例における、円筒ジャーナルの中心軸の高さＳを求める方法を表す円筒ジャーナルとＶブロックの断面図。
【図７】  本発明の実施例における、円筒ピンの倒れ角φの初期設定時の適正範囲を示すｘｙ平面図。
【図８】  本発明の実施例における、円筒ピンの研削データを作成する手順を示すフローチャート（前半）。
【図９】  本発明の実施例における、円筒ピンの研削データを作成する手順を示すフローチャート（後半）。
【図１０】  本発明の実施例における位相演算手段の作用を示す円筒ピンの断面図。
【符号の説明】
１００  …  円筒研削盤
１０  …  数値制御装置
７０  …  定寸装置
Ａ  …  円筒ピン
Ｂ  …  円筒ジャーナル
Ｃ  …  研削加工時の回転軸
Ｄ  …  円筒ジャーナルＢの半径
Ｅ  …  円筒ピンＡの円筒ジャーナルＢに対する定格の偏心量
ε  …  円筒ピンＡの回転軸Ｃからの偏心量
ＯA  …  円筒ピンＡの中心軸上の点
ＯB  …  円筒ジャーナルＢの中心軸上の点
ｐ  …  円筒ピンＡの円周上の最上位点
ｈ  …  ｐの回転軸Ｃからの高さ
Ｈ  …  高さｈの最大値
Ｐ  …  高さｈの最大値Ｈを与える円筒ピンＡの円周上の点
Ｓ  …  円筒ジャーナルＢの中心軸の回転軸Ｃからの高さ
ψ  …  点ｐの回転軸Ｃに対する回転角
Ψ  …  点Ｐの回転軸Ｃに対する回転角
φ  …  円筒ピンＡの倒れ角
Ｒ  …  円筒ピンＡの半径
【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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