(57)【要約】  シャフト状工作物１６を連続プロセスで高精度センターレス研削するための研削工具１であり、少なくとも、１個の円錐形研削領域３と１個の円筒形研削領域４とを備えている。円錐形研削領域３は、その第１研削層１３によって、大切削量の研削を主として対象とするが、円錐形研削領域４は、その第２研削層１４によって、高度な表面品質の達成を主として対象としており、大切削量を除去する必要はない。研削層１３、１４は、少なくとも、用いる研削材が異なっており、円錐形領域ではＣＢＮが好ましく用いられ、円筒形領域ではダイアモンドが用いられる。更に、本発明の研削工具１と共に作動する方法であり、それはシャフト状工作物１６を研削する。オーバーサイズ及び表面品質は、少なくとも一時的に同時に研削される。
2016510265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト状工作物の高精度センターレス研削のための研削工具（１）であって、
回転軸（２）に対する円錐形研削領域（３）と、
円錐形研削領域（３）に連結された円筒形研削領域（４）と、
を有しており、
円錐形研削領域（３）は、第１研削層（１３）によって高除去率で研削するように構成されており、
円筒形研削領域（４）は、第２研削層（１４）によって高度な表面品質で研削するように構成されており、
第１研削層（１３）及び第２研削層（１４）は、少なくともそれらの研削材が異なっている、
ことを特徴とする研削工具。
【請求項２】
第１研削層（１３）及び第２研削層（１４）は、バインディング及び研削層仕様に関して異なっている、
請求項１記載の研削工具。
【請求項３】
研削材として、第１研削層（１３）はＣＢＮを使用しており、第２研削層（１４）はダイアモンドを使用している、
請求項１又は２に記載の研削工具。
【請求項４】
少なくとも２個の部分研削ディスク（５〜１０）で構成されており、
第１部分研削ディスク（５〜８）は、円錐形研削領域（１３）を形成しており、
第２部分研削ディスク（９、１０）は、円筒形研削領域（１４）を形成しており、
両方の部分研削ディスク（５〜１０）は、ギャップ無しで互いに隣接している、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の研削工具。
【請求項５】
研削ディスクパッケージで構成されており、
円錐形研削領域（１３）が、少なくとも２個の第１部分研削ディスク（５、６；７、８）によって形成されている、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の研削工具。
【請求項６】
２個の第１部分研削ディスク（５、６；７、８）が、異なる円錐角を有している、
請求項５記載の研削工具。
【請求項７】
一体的に構成されており、
第１研削層（１３）及び第２研削層（１４）が、ギャップ無しに軸方向に並んで配置されている、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の研削工具。
【請求項８】
第１研削層（１３）及び第２研削層（１４）が、一体的に構成された基体に配置されている、
請求項１〜３、７のいずれか一つに記載の研削工具。
【請求項９】
シャフト状工作物、特にピストンピン又はショックアブソーバー部品の、高精度センターレス研削のための方法であって、
工作物のアローワンス及び表面品質が、第１研削材を用いた円錐形研削領域によって、及び、円錐形研削領域に軸方向に連結されており且つ第２研削材を用いた、円筒形研削領域によって、少なくとも一時的に同時に研削され、
第１及び第２研削材が請求項１〜８のいずれか一つに記載の１個の研削工具の研削材である、
ことを特徴とする研削方法。
【請求項１０】
研削が、第１研削材としてのＣＢＮ及び第２研削材としてのダイアモンドを用いて実行される、
請求項９記載の研削方法。
【請求項１１】
ＣＢＮ研削領域が、本質的に最終寸法となるように、単位時間当たり高い第１材料除去量でアローワンスを研削し、ダイアモンド研削領域が、第２材料除去量で表面品質を研削し、第２材料除去量が第１材料除去量より小さい又は略ゼロに近い、
請求項９又は１０に記載の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高度な表面品質を有するシャフト状工作物、特に、水圧又は油圧シリンダの、ピストンピン、ショックアブソーバー部品、及びピストンロッドの、高精度センターレス研削のための、方法及び研削工具に、関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の範囲内では、高度な表面品質を有する高精度研削されたシャフト部品は、表面品質及び真円度公差が略１ｐｍ以下となるシャフト状部品である、と理解される。特に圧力シリンダの、ピストンピン、ショックアブソーバー部品、及びピストンロッドにとっては、形状公差及び表面品質について非常に高度な要望があり、これらの要望は、使用中での極めて信頼性の高い操作のための条件から、生じる。したがって、例えば、シャフト状ショックアブソーバー部品の場合には、これらのショックアブソーバー部品の表面をスライドし、また、内側から外側への信頼できるシールも、外側から内側への信頼できるシールも、保証しなければならない、シール要素が、ショックアブソーバーに設けられる。ピストンピンにとって、これらの高度な品質要求は、何よりも、表面品質及び形状公差が上述したものより低い時に操作特性が悪化するという事実に、由来している。
【０００３】
必要とされる表面品質及び形状公差は、公知の研削ホイールを用いた研削によって得ることができない、ということは知られており、それは、高度な表面品質に加えて適度な切削性能も生み出さなければならない。多くのそのようなシャフト部品が、大量に必要とされており、安価に且つできるだけ最短のサイクル時間で製造されるべきである、という事実にも拘わらず、公知の方法及び機械を用いることによって、高い材料除去性能と高度な表面品質との間で、妥協がなされている。これは、必要とされる高い材料除去性能が従来の研削機を用いることによって非常に良い品質で達成されるが、必要とされる高度な表面品質が研削機の下流の超仕上げプロセスにおける追加の機械で達成されるからである。第１ステーションで研削を実行し第２ステーションで超仕上げプロセスを実行する結合機が、考えられるとしても、工作物が少なくとも２個の機械ステーションを通過しなければならず、それ故、再チャッキング（re-chucking）のみによる製造精度のロスがある、という大きな不利点が未だに存在する。２個の異なる製造機での製造においては、ａ）より大きな空間要求が必要であり、ｂ）更にコストが高くなり、ｃ）更に対応する取扱いシステムが２個の機械の間に必要である。
【０００４】
一般に、バッファ記憶装置を個々の動作シーケンスの間に設けなければならず、それ故、製造コストが更に増大する。
【０００５】
それでも、工作物の製造において、製造コストと材料の短く且つ簡単な流れとを達成するために、製造プロセスの数を最小にする必要があることが知られている。少なくとも多くの用途のための、満足できる精度を備えたシャフト状工作物の比較的安価な製造は、公知の機械及び製造プロセスによって、表面品質及び形状公差に関して達成できる。特に、これは、センターレス研削によって可能であった。センターレス研削では、シャフト状部品が、しばしば、連続プロセスで加工される。しかしながら、上述のような１ｐｍより低い精度範囲さえも達成できない。
【０００６】
そのようなセンターレス研削機の基本構成は、一例として、図４に側面図として示されている。研削される工作物は、支持刃とも言われるサポートの上に載せられ、研削ホイールと調整ホイールとの間で研削される。なお、各ホイールは、この道具と係合している。研削ホイールと調整ホイールとが反対方向に回転するので、調整ホイールよりも大きな直径を一般に有している研削ホイールは、それ故に、工作物を研削できる。そのような安定したセンターレス研削機は、例えば本件出願人によるJUPITERシリーズの機械として、知られている。
【０００７】
一方ではサイクル時間を低減するための最大限に可能な除去率と、他方では良好な表面品質と、という異なる研削目的を達成するために、研削ディスクからなる公知の研削工具があり、その研削ディスクは、例えばＧ８９０４９８６．１に記載のように、隣り合って１列に並んでおり、互いに対して軸方向に支持されている。この研削工具は、研削ディスクパッケージ内に連結されており、そのパッケージにおいて、研削カバーは、全く同一の研削媒体の異なる粒度を用いることによって、あるディスクとその隣のディスクとが異なるように構成されている。
【０００８】
ＤＥ２９５１６２６４Ｕ１及びＤＥ１９５３３８３６Ｂ４は、軸方向の異なる物性を研削層内に有している研削ホイールを示しており、よって、異なる研削に適用される。これは、軸方向の粒度濃度が好ましくは直線的に可変である、という事実によって、達成される。したがって、研削層の摩耗挙動は、削り取られる工作物のアローワンス（allowance）に適合されるものである。
【０００９】
ＤＥ３８１１５８４Ａ１は、深い研削用の研削ホイールを示しており、それにおいては、異なるタスクが研削ホイールの異なる表面区画に割り当てられている。それ故、この公知の研削ホイールにより、研削表面の各部は、異なる負荷、すなわち、これらの区画において使用されるダイアモンド粒度だけでなくそれらの濃度、を考慮して異なるように構成される。したがって、主な材料除去作業は、まず前方向に係合する研削ホイールの研削表面の部分によって、実行されるべきである。これは、粗いダイアモンド粒度の一領域と、密なダイアモンド粒度を有する下流領域と、によって、実施される。
【００１０】
ＤＥ２４６２８４７Ｃ２は、ホーニング仕上げ方法及びその方法を実施するためのホーニング機を示しており、それにおいては、特にボアホールが、円錐形研削領域と円筒形研削領域とを有する道具を用いて作られるようになっている。この道具は、円錐形領域で高効率で切削し、円筒形領域で、仕上げ寸法に設定された所望の表面を作る。研削層は、円錐形領域で、より粗い品質であるので、円筒形領域におけるよりも、より大きな除去性能を達成する。
【００１１】
研削ホイールで異なる研削タスクを実行するために、砥粒の濃度及びサイズが研削条件に従って１個の研削ホイール内で変更されることは、上述の従来技術から知られている。更に、円錐形区画を有する研削ホイールが高除去率を達成するのに使用でき、円筒形区画が対応する表面品質を達成するのに使用できることは、この従来技術から知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＤＥ２９５１６２６４Ｕ１
【特許文献２】ＤＥ１９５３３８３６Ｂ４
【特許文献３】ＤＥ３８１１５８４Ａ１
【特許文献４】ＤＥ２４６２８４７Ｃ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明の目的は、シャフト部品、特に、水圧又は油圧シリンダの、ピストンピン、ショックアブソーバー部品、及びピストンロッドの、高精度センターレス研削方法を実行するための、方法及び研削工具を提供することであり、それによれば、短いサイクル時間及び低い機械費を達成でき、また、精度に悪影響を有する再チャッキング動作を回避できる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、請求項１の特徴を有する研削工具によって、及び、請求項９の特徴を有する方法によって、達成される。
【００１５】
有益な実施形態は、各従属請求項によって画定される。
【００１６】
本発明によれば、シャフト状工作物の高精度センターレス研削用の研削工具が利用可能となる。特に、水圧又は油圧シリンダの、ピストンピン、ショックアブソーバー部品、又はピストンロッドのような、シャフト状工作物にとっては、形状精度及び表面品質に最高要求がなされている。本発明の研削工具は、その回転軸に対して２つの研削領域を有しており、１つは円錐形研削領域であり、１つは円筒形研削領域であり、円筒形研削領域は、円錐形研削領域に対して軸方向に連結している。円錐形研削領域は、高除去率の研削を提供するように構成されており、それは第１研削層で実行される。円筒形研削領域は、工作物の高度な表面品質の研削を提供するように構成されており、第２研削層からなっている。本発明によれば、第１及び第２研削層は、少なくとも、その各々の研削材が異なっている。好ましくは、第１及び第２研削層の、各研削層の、バインディング（binding）及び層仕様も、異なっている。好ましくは、第１及び第２研削層の、研削材、バインディング及び層仕様だけでなく、任意に他の物理的又は化学的な特性も、異なってよい。ＣＢＮが第１研削層の研削材として使用され、ダイアモンドが第２研削層の研削材として使用される場合が、特に好ましい。異なる研削材は、化学的組成が異なるので、異なる研削特性を有するものである、と理解される。
【００１７】
円錐形研削領域及び円筒形研削領域を有する研削工具は、工作物が固定の研削工具を通過するように、設けられている。シャフト状工作物は、本発明の研削工具を用いて、連続プロセスで研削される。これは、工作物の仕上げ研削が研削工具の幅に相当する移動経路の１回通過で達成されることを、意味している。これに関連して、仕上げ研削は、シャフト状工作物が寸法精度、形状安定性、及び表面品質に関して高精度で仕上がることを、意味している。
【００１８】
研削材としてダイアモンドを用いる第２研削層の好ましい実施形態は、すなわちノーマルスチール（normal steel）でできていてもシャフト状工作物に、高精度表面品質の効果を驚くほどに産み出す。当業者の知識によれば、ダイアモンドは、ノーマルスチールを研削するための研削材としては適していない。これは、スチールが炭素に対して高い親和性を有しているからである。ダイアモンドは、純粋な炭素からなっているので、スチールを加工するのに適していない。研削プロセスにおける高温の故に、スチールはダイアモンドから炭素原子を抜き出す。それ故、ダイアモンド研削粒子は分解する。したがって、そのような研削ホイール又はそのような研削層の、摩耗は、不当に高くなる。それにも拘わらず、円錐形研削領域用のＣＢＮと円筒形研削領域用のダイアモンドとの好ましい組み合わせによって、寸法精度、形状安定性、及び表面品質に関する最良の研削結果が、達成されることが、今、驚くことに、見い出された。
【００１９】
本発明の工具を用いて、連続プロセスで、及び／又は、センターレス研削で、研削が実行される時、研削工具は、好ましくは、２つの部分研削ディスクで構成されており、その第１部分研削ディスクは円錐形研削領域を形成し、第２部分研削ディスクは円筒形研削領域を形成しており、２つの部分研削ディスクは、好ましくは、互いに対してきつく固定されており、その結果、研削ギャップを形成することなく、すなわち、ギャップレスで、互いに隣接している。本発明における「ギャップレス」は、それらが殆ど完全に隣接していること、を意味している、と理解される。上記の２つの部分研削ディスクの場合には、それらが研削スピンドル上の基体にきつく固定されており、その結果、それらの基体は接触しているが、部分研削ディスクの固定状態の研削層は、例えば、互いに対して、約０．２〜０．３ｍｍという少しの距離を有している。これは、固定状態の研削層内に横応力が導入されないようにするのに、必要である。
【００２０】
本発明の研削工具の重要な利点は、低減されたサイクル時間、及び、それによるコスト節減、及び、経済的成果の全体的な改善が、高精度でのシャフト状工作物の製造に、関連している、ことである。これは、本発明の研削工具を用いることによって、工作物を大量に製造する場合に、特に重要である。
【００２１】
研削工具の円錐形研削領域は、高切削生産用に構成されているが、第２円筒形研削領域は、好ましくは、この工具を用いることによって非常に小さい研削摩耗のみで実行され又は言及できるような研削摩耗が全くないように実行されるが、代わりに、超仕上げ研削のみ又は所謂スパークアウトプロセスという意味の研磨による表面平滑化だけでも、達成されるように、構成されている。
【００２２】
研削工具は、好ましくは、研削ディスクパッケージとして構成されており、それにより、研削工具を構成する各部分研削ディスクは、互いに又は相手に対して、それぞれ、きつく固定されており、また、それにより、円錐形研削領域は、少なくとも２つの第１部分研削ディスクによって形成されている。円錐形研削領域が少なくとも２つの第１部分研削ディスクによって形成されていることの利点は、一方では、両方の第１部分研削ディスクが好ましくは互いに異なる円錐角を形成でき、他方では、良好に製造して取り付けることができることである。したがって、いわばステッププロセスで高い材料摩耗を実行することは、有利な方法で可能であり、その結果、大きな材料除去が第１部分研削ディスクによって達成され、それは、まず、研削プロセスで研削される工作物に係合するが、小さい円錐角を有する次の追加の第１部分研削ディスクは、部分研削ディスクより小さい材料除去を産み出す。それは、まず係合状態となり、その結果、円筒形領域によって研削する前に、小さい円錐角を有する円錐形研削領域における工作物に、小さい研削力が導入され、それにより、研削工具の第２円筒形研削領域への良好な移行が、保証される。
【００２３】
研削工具を一部品で構成することも可能であり、その結果、第１及び第２研削層は、ギャップは無いが代わりに２つの研削層がギャップ無く且つステップを形成せずに互いに直接に隣接するように、軸方向に並んで、その基体上に設けられている。
【００２４】
本発明の第２態様は、特に、水圧又は油圧シリンダの、ピストンピン、ショックアブソーバー部品、又はピストンロッドのような、シャフト状工作物に対する、高精度センターレス研削の方法である。本発明によれば、高精度で研削される工作物は、１つの研削工具を用いて、１回の通過で且つ１回のチャッキングで、研削される。その研削工具は、１つの研削層と第１研削材とを備えた円錐形研削領域と、円錐形研削領域に軸方向に連結され且つ第２研削材を備えた研削層を有する、円筒形研削領域と、を有している。その結果、工作物のアローワンス及び表面品質が、１回の通過で、ひいては１つの機械で、少なくとも部分的に同時に、研削される。利点は、いつも２つの機械を必要とする従来の知られている製造方法に比して、本発明の方法が、スペースの節約に加えて、投資経費ひいては製造コストの実質的な低減に、関連していることであり、それは、特に高精度シャフト状工作物を大量に製造する際に重要である。
【００２５】
第１研削材は、好ましくはＣＢＮであり、それは、単位時間当たりの高い材料除去でアローワンスを研削し、第２研削材は、ダイアモンドであり、それは、非常に小さいがＣＢＮ研削領域を用いた場合よりも明らかに非常に低い材料除去で、研削されるように、使用される。極めて高精度の表面品質を達成するダイアモンド研削領域は、好ましくは、超仕上げの方法でこのように研削される材料除去が、非常に小さく又はスパークアウトという意味でまさにゼロに近いように、使用でき、その結果、平滑化及び研磨のみが実行される。本発明では、超仕上げは、極めて微細な研削を示すものと、理解される。
【００２６】
本発明の、更なる利点、実施形態、及び可能な用途は、図面に基づいて、以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のセンターレス研削のための、研削ホイールと調整ホイールと研削されるシャフト状工作物との基本配置を示す図である。
【図２】本発明の研削工具を用いたセンターレス研削において、シャフト状工作物の前方移動を達成するための、傾斜軸に沿った調整ホイールの配置を示す図である。
【図３Ａ】本発明の連続プロセスでのセンターレス研削のための、円錐形研削領域と円筒形研削領域とを備えた研削ホイールを示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａの研削ホイールに対して異なる円錐角の２つの円錐形研削領域を備えた本発明の研削ホイールを示す図である。
【図４】従来のセンターレス研削の基本配置の側面図である。
【図５】本発明の研削方法を実行するための本発明の研削工具を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の研削工具１を用いた連続センターレス研削用の研削機の基本構成を示している。工作物１６は、支持刃に載っており、研削中は研削工具１と調整ホイール１５との間の研削ギャップを通るよう運ばれる。研削工具１は、調整ホイールも同様であるが、２つの研削領域３、４を有しており、それらの回転軸２回りに回転する。研削工具１と調整ホイール１５とは、反対方向に回転し、研削中の連続プロセスで示される矢印に従って、研削工具と調整ホイール１５との間の研削ギャップを通って工作物１６を運ぶ。図１に示されるように、工作物１６も、研削工具１と調整ホイール１５との係合によって、固定して回転される。
【００２９】
研削工具１の研削領域３と調整ホイール１５の研削領域１５ａとは、円錐形に仕上げ加工されており、研削工具１の研削領域４と調整ホイール１５の研削領域１５ｂとは、円筒形又は略円筒形に仕上げ加工されている。好ましくは、調整ホイール１５は、一体型の調整ホイール（ゴムバインディングによるコランダム研削ホイール）として構成される。その形は、好ましくはダイアモンドクロスを用いて、仕上げ加工できる。
【００３０】
図２は、研削工具１（図示せず）の方向から調整ホイール１５を見た図であり、調整ホイール１５は、連続センターレス研削プロセスにおいて研削のために内側に向けて回転している。その他の基本構成は、図１に関連して述べたものに相当する。調整ホイール１５の傾斜は、工作物１６が研削工具１と調整ホイール１５との間の研削ギャップ（図示せず）を通って運ばれるようにする。
【００３１】
図３Ａは、基本的な研削ホイールの外形を示しており、円錐角が誇張して示されている。この研削ホイールは、円錐形に仕上げ加工された外形（研削層１３）を有する研削ホイール領域３と、円筒形に仕上げ加工された外形（研削層１４）を有する研削ホイール領域４と、を備えている。
【００３２】
図３Ｂは、３つの部分研削ディスク５、６、９で構成された研削ディスクパッケージとしての研削工具１を、示している。部分研削ディスク５、６の円錐角α、βは、誇張表現で示されている。研削工具１は、研削ディスクパッケージとして構成されており、２つの研削領域３ａ、３ｂを有しており、それらは、円錐形に仕上げ加工されており、その各々は、異なる円錐角α、βを有している。研削領域３ａ、３ｂを有する円錐形外形は、研削ディスク取り入れ口（intake）を形成しており、研削領域４を有する円筒形外形は、研削工具１の一部を形成しており、当該一部によって、シャフト状工作物の表面品質が達成されている。部分研削ディスク５、６、９のそれぞれの幅は、用途に応じて異なるように選択できる。個々の部分研削ディスク５、６のために、それぞれの研削ジョブに対する最適適合を達成するように粒度も変更できる。部分研削ディスク５、６のそれぞれの研削層における粒度濃度も、好ましくは軸方向に直線的に増加又は減少するように変更できる。円錐角α、βも、アローワンス、ひいては、例えば材料特性に応じた、研削される材料の除去、に応じて、変更できる。研削工具１が、研削ディスクパッケージを形成するために、１つの基体（basic carrier）からなっているか又は複数の独立した部分研削ディスクからなっているか、に拘わらず、研削領域３ａ、３ｂ、４のそれぞれの幅は、研削工具１を仕上げ加工することによって、技術的必要条件に適合できる。本実施形態では、αはβより大きく、その結果、研削中、２つの第１部分研削ディスク５、６の内の１つ目の部分研削ディスク５は、２つの第１部分研削ディスク５、６の内の２つ目の部分研削ディスク６よりも、大量の材料を除去する。
【００３３】
図４は、上記の研削機の側面図であり、連続センターレス研削の基本図である。研削ギャップは、研削ホイール１と調整ホイール１５との間に画定されている。研削中、研削される工作物１６は、この研削ギャップにおいてガイド又は支持刃１７上に支持されている。Ｘ１及びＸ２は、研削スピンドルＸ１及び調整スピンドルＸ２の送り方向を示している。この基本構成は、知られており、連続センターレス研削機にこの形態で使用されている。
【００３４】
図５は、本発明の研削工具１を示している。この研削工具１は、取り込み領域を有しており、該取り込み領域は、円錐形に仕上げ加工されており、本実施形態では４個の独立した部分研削ディスク５、６、７、８によって形成されている。したがって、円錐形研削領域は、４個の研削領域３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからなっており、工作物（ここでは図示せず）の取り込み領域を形成しており、４個の部分研削ディスク５、６、７、８の全ては、同じ円錐角を有している。４個の部分研削ディスク５、６、７、８の全ては、同じ研削層１３を有しており、研削層１３は、研削材としてセラミック結合（ceramic-bound）ＣＢＮを有している。これらの部分研削ディスク５、６、７、８を用いることによって、本質的には、研削される工作物の研削代（grinding allowance）が、その円錐形取り込み外形によって、比較的高い材料除去で、削り取られる。
【００３５】
部分研削ディスクのそれぞれの研削層の仕様は、部分研削ディスクのそれぞれによって削り取られるアローワンスの量に依存して、異なるように選択できる。研削層それぞれの仕様、例えば、その粒度、濃度、濃度分配、バインディング等、だけでなく、それぞれの円錐角も、研削される工作物の材料特性及び寸法に依存して、異なっている。部分研削ディスクの異なる円錐角により、最初の又は次の部分研削ディスクは、通常は、それに続く部分研削ディスクよりも大きな円錐角を有している。部分研削ディスクの円錐角が小さいほど、この部分研削ディスクによって研削される材料除去は小さい。したがって、本発明の研削工具によれば、研削される結果物に対して研削ホイール仕様を任意に調整することができる。特に、例えば、２個の第１部分研削ディスクは、好ましくは、非常に高い材料除去率となるよう構成できるが、それに続く２個の部分研削ディスクは、小さい円錐角を有しており、より良い寸法精度とより良い表面品質とのためであるが、結果的に、より低い材料除去率となるよう構成できる。材料除去率の変化は、部分研削ディスクから部分研削ディスクへの連続変化として、部分研削ディスクの数及び構成に依存して、意図的に等級づけることができ又は基本的に実行できる。円錐形に仕上げ加工された部分研削ディスクの直径の差異は、直径に基づいている工作物の研削代を、少なくとも含んでいる。部分研削ディスクの円錐性（conicity）は、ダイアモンドホイールを用いて仕上げ加工でき、また、特別な用途に依存して、ＣＮＣ制御方法において本発明の研削工具を備えた研削機に格納された仕上げプログラムを用いることによって、容易に変更できる。セラミックバインディングＣＢＮの代わりに、合成樹脂バインディングを用いた研削材を、円錐形外形を有する部分研削ディスクのための研削材として、提供してもよい。
【００３６】
図５に示されている部分研削ディスク９、１０は、円筒形を有している。それらは、一定の又は略一定の直径を有る円筒形に、仕上げ加工される。
【００３７】
これらの部分研削ディスク９、１０を用いることによって、シャフト状工作物の表面は、簡潔さのために図５では示されていないが、超精密仕上げに仕上げられ、すなわち、２個の研削領域４ａ、４ｂによる超仕上げを受ける。所望の高度な表面品質は、この超精密研削により達成される。ダイアモンド粒子の粒度又は濃度は、研削領域４ａ、４ｂにおいても、各々の研削タスクの関数として、例えば軸方向で直線的に増減するように、構成できる。
【００３８】
本実施形態では、部分研削ディスク９、１０は、ダイアモンド研削ディスクであり、それは、セラミックバインディング又は合成樹脂バインディングを有している。例えば、図５に示された構成により、例えば研削ディスクパッケージ全体を仕上げることができる。超仕上げ及び／又は超精密研削を実行する部分研削ディスク９、１０を、部分研削ディスク５、６、７、８による工作物のアローワンスの材料の除去のための主として説明であるが、研削工具１に組み入れることにより、他の機械又は他の機械ステーションでの超仕上げの全プロセスを、省略できる。したがって、短いサイクル時間だけでなく実質的なコスト節減が、本発明の研削工具によって達成される。
【００３９】
図５の下に示されている矢印は、研削工具１に対する工作物の搬送方向を示している。ＣＢＮ部分研削ディスクは、既に述べたように、工作物のアローワンスの材料を主として切削するものであるが、この搬送方向に関して、ダイアモンド部分研削ディスク９、１０の上流に配置され、寸法精度及び形状安定性が少なくとも大雑把に達成される。したがって、ダイアモンド部分研削ディスク９、１０は、寸法精度及び形状安定性に対して、いわば「最終研削」としての、また、同様に、要求される高度な表面品質の生産のための、責任を負う。
【００４０】
本発明の研削工具１は、異なる物性を有する複数の研削ディスクを、回転軸２で回転する研削スピンドル１１の研削ディスクパッケージのクランプフランジ（clamping flange）１２によって、連結するので、高精度の寸法精度及び形状安定性だけでなく表面品質も、連続プロセスにおけるセンターレス研削のために達成できる。大量の材料の除去のための大きな幅を有し、且つ、同時に高度な表面品質を達成する、コンパクトな研削ホイールの形態の、研削工具は、非常に高品質な要望品の大量生産への適用の可能性を、提供する。
【符号の説明】
【００４１】
１  研削工具
２  回転軸
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  第１研削領域
４、４ａ、４ｂ  第２研削領域
５、６、７、８  第１部分研削ディスク
９、１０  第２部分研削ディスク
１１  研削スピンドル
１２  チャッキングフランジ
１３  第１研削カバー
１４  第２研削カバー
１５  調整ホイール
１５ａ  制御ディスクの第１研削領域
１５ｂ  制御ディスクの第２研削領域
１６  工作物
１７  支持刃
【図１】
2016510265.tif 000003
【図２】
2016510265.tif 000004
【図３Ａ】
2016510265.tif 000005
【図３Ｂ】
2016510265.tif 000006
【図４】
2016510265.tif 000007
【図５】
2016510265.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月15日(2015.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
連続プロセスでのシャフト状工作物の高精度センターレス研削のための研削工具（１）であって、
回転軸（２）に対する円錐形研削領域（３）と、
円錐形研削領域（３）に連結された円筒形研削領域（４）と、
を有しており、
円錐形研削領域（３）は、第１研削層（１３）によって高除去率で研削するように構成されており、
円筒形研削領域（４）は、第２研削層（１４）によって高度な表面品質で研削するように構成されており、
第１研削層（１３）及び第２研削層（１４）は、少なくともそれらの研削材が異なっている、
ことを特徴とする研削工具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
連続プロセスでの、シャフト状工作物、特にピストンピン又はショックアブソーバー部品の、高精度センターレス研削のための方法であって、
工作物のアローワンス及び表面品質が、第１研削材を用いた円錐形研削領域によって、及び、円錐形研削領域に軸方向に連結されており且つ第２研削材を用いた、円筒形研削領域によって、少なくとも一時的に同時に研削され、
第１及び第２研削材が請求項１〜８のいずれか一つに記載の１個の研削工具の研削材である、
ことを特徴とする研削方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
そのようなセンターレス研削機の基本構成は、一例として、図４に側面図として示されている。研削される工作物は、支持刃とも言われるサポートの上に載せられ、研削ホイールと調整ホイールとの間で研削される。なお、各ホイールは、この道具と係合している。研削ホイールと調整ホイールとが反対方向に回転するので、調整ホイールよりも大きな直径を一般に有している研削ホイールは、それ故に、工作物を研削できる。そのような安定したセンターレス研削機は、例えば本件出願人によるJUPITERシリーズの機械として、知られている。
米国出願公開第２００２／１１５３９１号公報は、センターレス研削方法を開示しており、その方法では、連続研削とプランジカット研削とが、１つのクランピングで互いに連結されており、すなわち、それらは、順次、実行される。このために使用される研削ディスクは、円筒形領域と円錐形領域と同じ研削カバーとを有している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【特許文献１】ＤＥ２９５１６２６４Ｕ１
【特許文献２】ＤＥ１９５３３８３６Ｂ４
【特許文献３】ＤＥ３８１１５８４Ａ１
【特許文献４】ＤＥ２４６２８４７Ｃ２
【特許文献５】米国出願公開第２００２／１１５３９１号公報
【国際調査報告】
2016510265.tif 000009
2016510265.tif 000010
2016510265.tif 000011
2016510265.tif 000012