(57)【要約】【課題】ワークのセンタ支持構成を、デッドセンタ方式とライブセンタ方式に選択的に切替えられ、汎用性に富みかつ高精度でサイクルタイムを大幅に短縮した円筒研削を実現する。【解決手段】主軸台１において、主軸センタ１０は回転可能に軸承されかつ主軸回転駆動源である駆動モータ１３に駆動連結されるとともに、ワークＷを回転駆動するワーク回転部１１が設けられ、心押台２において、心押センタ２０は回転可能に軸承されかつ駆動モータ２４に駆動連結されるとともに、心押台２の軸方向の心押圧力を調整する心押圧調整部２１が設けられ、両センタ１０、２０は、自動で選択的に、ライブセンタとして、またはデッドセンタとして機能する構成とされ、これにより、汎用性に富むとともに、高精度でサイクルタイムを大幅に短縮した円筒研削が実現する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物の両端の軸心位置を支持して、工作物の外径面を研削する円筒研削盤であって、
工作物の一端の軸心位置を支持する主軸センタを備える主軸台と、
工作物の他端の軸心位置を支持する心押センタを備える心押台と、
これら主軸台および心押台によりセンタ支持された工作物の円筒外径面を研削する砥石車を備える砥石台とを備えてなり、
前記主軸台において、前記主軸センタは回転可能に軸承されかつ主軸回転駆動源に駆動連結されるとともに、前記工作物を回転駆動するワーク回転手段が設けられ、
前記心押台において、前記心押センタは回転可能に軸承されかつ心押軸回転駆動源に駆動連結されるとともに、前記心押台の軸方向の心押圧力を調整する心押圧調整手段が設けられ、
前記主軸センタおよび心押センタは、選択的に、相互に同期して回転駆動しながら工作物をセンタ支持するライブセンタとして、または回転停止した状態で工作物をセンタ支持するデッドセンタとして機能する構成とされている
ことを特徴とする円筒研削盤。
【請求項２】
前記主軸台、心押台および主軸台における駆動源を相互に連動して制御する制御手段を備え、
この制御手段は、重研削時において、前記主軸センタおよび心押センタが相互に同期して回転駆動しながら工作物をセンタ支持する前記ライブセンタとして機能するとともに、仕上げ研削時において、前記主軸センタおよび心押センタが回転停止した状態で工作物をセンタ支持する前記デッドセンタとして機能するように、前記駆動源を制御する構成とされている
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】
前記ワーク回転手段は、前記工作物の前記主軸台側の端部に取り付けられたケレを介して工作物を回転駆動するケレ駆動装置である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の円筒研削盤。
【請求項４】
前記心押圧調整手段は、前記心押台における心押センタの軸方向心押し荷重を重研削時と仕上げ研削時で切替え調整する構成とされている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の円筒研削盤。
【請求項５】
前記心押圧調整手段は、前記心押センタを前記心押台に対して軸方向へ押圧する心押圧調整バネと油圧シリンダとを備えてなり、
前記心押圧調整バネは、前記仕上げ研削時において、前記心押センタを前記軸方向へ所定の圧力をもって弾発付勢するとともに、前記油圧シリンダは、前記重研削時において、前記心押センタを前記軸方向へ所定の圧力をもって付勢する構成とされている
ことを特徴とする請求項４に記載の円筒研削盤。
【請求項６】
前記心押圧調整バネは、前記心押センタを前記軸方向へ所定の圧力をもって常時弾発付勢するとともに、前記油圧シリンダは、前記重研削時において、前記心押圧調整バネの弾発付勢作用と協働して、前記心押センタを前記軸方向へ所定の圧力をもって追加付勢する構成とされている
ことを特徴とする請求項５に記載の円筒研削盤。
【請求項７】
前記油圧シリンダは、前記主軸台、心押台および主軸台における駆動源を相互に連動して制御する制御手段により、前記主軸センタおよび心押センタが、相互に同期して回転駆動しながら工作物をセンタ支持するライブセンタとして機能する時に作動して、前記心押センタを前記軸方向へ所定の圧力をもって付勢し、前記主軸センタおよび心押センタが、回転停止した状態で工作物をセンタ支持するデッドセンタとして機能する時に作動停止する
ことを特徴とする請求項５に記載の円筒研削盤。
【請求項８】
前記心押台において、心押軸が心押台ハウジングに回転可能にかつ軸方向へ移動可能に軸承されるとともに、この心押軸の先端部に前記心押センタが同軸状に取外し可能に取り付けられ、
前記心押軸は、前記心押軸回転駆動源に駆動連結されるとともに、この心押軸回転駆動源が前記制御手段に電気的に接続され、
前記心押軸の後端部に、この心押軸を前記心押台ハウジングに対して軸方向前方へ押圧する前記心押圧調整バネが設けられ、
前記心押軸の外周部に、この心押軸を前記心押台ハウジングに対して軸方向へ往復移動させる前記油圧シリンダが設けられ、
この油圧シリンダのピストンを前後方向へ往復移動させる油圧供給装置の油圧源および圧油制御弁が前記制御手段に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項７に記載の円筒研削盤。
【請求項９】
前記心押軸は、前記心押台ハウジングに静圧軸受を介して回転可能にかつ軸方向へ移動可能に軸承されている
ことを特徴とする請求項８に記載の円筒研削盤。
【請求項１０】
前記主軸台および心押台における前記両センタの取付構造は、回転可能とされた回転軸の先端部に、テーパシャンク穴および取付端面がそれぞれ設けられてなり、
これにより、前記両センタは、前記テーパシャンク穴を利用したテーパ嵌合取付構造と、前記取付端面を利用した端面取付構造とのいずれか一方を選択的に採用可能な構成とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の円筒研削盤。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一つに記載の円筒研削盤により、工作物の両端の軸心位置を支持して、工作物の外径面を研削する円筒研削方法であって、
前記主軸センタおよび心押センタをライブセンタとして、前記砥石車により前記工作物の外径面を重研削加工する
ことを特徴とする円筒研削方法。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか一つに記載の円筒研削盤により、工作物の両端の軸心位置を支持して、工作物の外径面を研削する円筒研削方法であって、
前記主軸センタおよび心押センタをデッドセンタとして、前記砥石車により前記工作物の外径面を仕上げ研削加工する
ことを特徴とする円筒研削方法。
【請求項１３】
請求項１から１０のいずれか一つに記載の円筒研削盤により、工作物の両端の軸心位置を支持して、工作物の外径面を研削する円筒研削方法であって、
前記主軸センタおよび心押センタをライブセンタとして、前記砥石車により前記工作物の外径面を重研削加工した後、前記主軸センタおよび心押センタをデッドセンタとして、前記砥石車により前記工作物の外径面を仕上げ研削加工する
ことを特徴とする円筒研削方法。
【請求項１４】
前記重研削に先立ち、前記主軸センタおよび心押センタをライブセンタとして、前記砥石車により前記両センタを機内研削加工して、これら両センタのライブ振れを防止するようにした
ことを特徴とする請求項１１または１３に記載の円筒研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は円筒研削盤およびその研削方法に関し、さらに詳細には、研削加工条件に応じて円筒工作物の支持状態を切替変更するセンタ構造を備えた円筒研削盤およびこの円筒研削盤による円筒研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒研削盤は、円筒状の工作物（以下ワークと称する。）の両端の軸心位置を支持して、ワークの外径面を研削する最も一般的な研削盤であって、ワークの一端の軸心位置を支持する主軸センタを備える主軸台と、ワークの他端の軸心位置を支持する心押センタを備える心押台と、これら主軸台および心押台によりセンタ支持されたワークの円筒外径面を研削する砥石車を備える砥石台とを備えてなり、ワークを低速で回転させながら高速で回転する砥石車によってワーク外径面を研削加工する構成とされ、目的に応じて、砥石車を相対的にワーク軸方向へトラバースしながら、砥石車によりワーク外径面を研削加工するトラバース研削や、ワークに対して砥石車を切り込んでワーク外径面を研削加工するプランジカット研削などが行われる。
【０００３】
ところで、この円筒研削におけるワークのセンタ支持方法として、（ａ）上記主軸センタと心押センタが回転不能に固定されるとともに、ワークが回転駆動されるいわゆるデッドセンタまたは固定センタ方式、（ｂ）上記主軸センタと心押センタが回転可能とされて、これらセンタがワークと共に回転駆動される、いわゆるライブセンタまたは回転センタ方式、（ｃ）デッドセンタ方式において、回転不能に固定された上記主軸センタと心押センタが回転可能な主軸センタと心押センタに組み替えられる方式があるが、いずれもそれぞれ以下に述べるような問題があった。
【０００４】
（ａ）デッドセンタ方式においては、主軸センタと心押センタが非回転なので、ワークに心振れが発生し難くて、高い研削精度を期待できる反面、支持回転されるワークとの間に相対的な回転を生じて、支持部に発熱・磨耗を生じやすく、これがため、ワークに対する心押荷重を大きくすることができず、重切削（研削）加工が行えない。
【０００５】
（ｂ）ライブセンタ方式においては、上記デッドセンタ方式の場合と逆に、主軸センタと心押センタが回転するので、ワークとの間に発熱・磨耗の発生がなく、重切削（研削）加工が行える反面、主軸センタと心押センタの回転ブレがワークの心振れを誘発し易く、これがため、高い研削精度を期待できない。
【０００６】
（ｃ）デッドセンタ方式において、組替えによりライブセンタ方式が採用可能なものにあっては、組替え作業に時間と労力を要して、作業性が非常に悪かった。
【０００７】
この点に関連して、特許文献１に記載されるように、心押台の心押センタが非回転のデッドセンタと回転可能なライブセンタのいずれかに選択的に切り替える構造を備えた円筒研削盤も開発され提案されている。
【０００８】
しかしながら、この円筒研削盤におけるライブセンタは、心押台の心押センタが自由回転可能とされて、主軸台の主軸センタさらにはワークの回転に従動して回転する形式であることから、ワークとの間の相対的な回転が発生することもあり、また、ライブセンタとデッドセンタのいずれにおいても、ワークに対する心押荷重は同じであり、これがため、以下のような問題があり十分なものではなかった。
【０００９】
すなわち、心押荷重が大きく高負荷であると、デッドセンタ時におけるセンタ支持部の発熱・磨耗に発展する問題があり、一方、心押荷重が小さく軽負荷であると、ライブセンタ時におけるセンタとワーク間の支持剛性が不十分で、加工時に高負荷をかけることができず、重切削（研削）加工が行えない。
【特許文献１】特開２０００−２４６５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、円筒研削におけるワークのセンタ支持構成を、選択的に、デッドセンタ方式とライブセンタ方式とに切替えることができる構成を備え、汎用性に富むとともに、高精度でサイクルタイムを大幅に短縮した円筒研削を実現することができる円筒研削盤を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他のもう一つの目的とするところは、上記円筒研削盤により、高精度でサイクルタイムが短く効率の良い円筒研削を実行することができる円筒研削方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の円筒研削盤は、ワークの両端の軸心位置を支持して、ワークの外径面を研削するものであって、ワークの一端の軸心位置を支持する主軸センタを備える主軸台と、ワークの他端の軸心位置を支持する心押センタを備える心押台と、これら主軸台および心押台によりセンタ支持されたワークの円筒外径面を研削する砥石車を備える砥石台とを備えてなり、上記主軸台において、上記主軸センタは回転可能に軸承されかつ主軸回転駆動源に駆動連結されるとともに、上記ワークを回転駆動するワーク回転手段が設けられ、上記心押台において、上記心押センタは回転可能に軸承されかつ心押軸回転駆動源に駆動連結されるとともに、上記心押台の軸方向の心押圧力を調整する心押圧調整手段が設けられ、上記主軸センタおよび心押センタは、選択的に、相互に同期して回転駆動しながらワークをセンタ支持するライブセンタとして、または回転停止した状態でワークをセンタ支持するデッドセンタとして機能する構成とされていることを特徴とする。
【００１３】
好適な実施態様として、以下に列挙するような構成が採用され得る。
（１）上記主軸台、心押台および主軸台における駆動源を相互に連動して制御する制御手段を備え、この制御手段は、重研削時において、上記主軸センタおよび心押センタが相互に同期して回転駆動しながらワークをセンタ支持する上記ライブセンタとして機能するとともに、仕上げ研削時において、上記主軸センタおよび心押センタが回転停止した状態でワークをセンタ支持する上記デッドセンタとして機能するように、上記駆動源を制御する構成とされる。
【００１４】
（２）上記ワーク回転手段は、上記工作物の上記主軸台側の端部に取り付けられたケレを介してワークを回転駆動するケレ駆動装置である。
【００１５】
（３）上記心押圧調整手段は、上記心押台における心押センタの軸方向心押し荷重を重研削時と仕上げ研削時で切替え調整する構成とされる。
【００１６】
（４）上記心押圧調整手段は、上記心押センタを上記心押台に対して軸方向へ押圧する心押圧調整バネと油圧シリンダとを備えてなり、上記心押圧調整バネは、上記仕上げ研削時において、上記心押センタを上記軸方向へ所定の圧力をもって弾発付勢するとともに、上記油圧シリンダは、上記重研削時において、上記心押センタを上記軸方向へ所定の圧力をもって付勢する構成とされる。
【００１７】
（５）上記心押圧調整バネは、上記心押センタを上記軸方向へ所定の圧力をもって常時弾発付勢するとともに、上記油圧シリンダは、上記重研削時において、上記心押圧調整バネの弾発付勢作用と協働して、上記心押センタを上記軸方向へ所定の圧力をもって追加付勢する構成とされる。
【００１８】
（６）上記油圧シリンダは、上記主軸台、心押台および主軸台における駆動源を相互に連動して制御する制御手段により、上記主軸センタおよび心押センタが、相互に同期して回転駆動しながらワークをセンタ支持するライブセンタとして機能する時に作動して、上記心押センタを上記軸方向へ所定の圧力をもって付勢し、上記主軸センタおよび心押センタが、回転停止した状態でワークをセンタ支持するデッドセンタとして機能する時に作動停止する。
【００１９】
（７）上記心押台において、心押軸が心押台ハウジングに回転可能にかつ軸方向へ移動可能に軸承されるとともに、この心押軸の先端部に上記心押センタが同軸状に取外し可能に取り付けられ、上記心押軸は、上記心押軸回転駆動源に駆動連結されるとともに、この心押軸回転駆動源が上記制御手段に電気的に接続され、上記心押軸の後端部に、この心押軸を上記心押台ハウジングに対して軸方向前方へ押圧する上記心押圧調整バネが設けられ、上記心押軸の外周部に、この心押軸を上記心押台ハウジングに対して軸方向へ往復移動させる上記油圧シリンダが設けられ、この油圧シリンダのピストンを前後方向へ往復移動させる油圧供給装置の油圧源および圧油制御弁が上記制御手段に電気的に接続されている。
【００２０】
（８）上記心押軸は、上記心押台ハウジングに静圧軸受を介して回転可能にかつ軸方向へ移動可能に軸承されている。
【００２１】
（９）上記主軸台および心押台における前記両センタの取付構造は、回転可能とされた回転軸の先端部に、テーパシャンク穴および取付端面がそれぞれ設けられてなり、これにより、上記両センタは、上記テーパシャンク穴を利用したテーパ嵌合取付構造と、上記取付端面を利用した端面取付構造とのいずれか一方を選択的に採用可能な構成とされる。
【００２２】
また、本発明の第１の円筒研削方法は、上記円筒研削盤により、ワークの両端の軸心位置を支持して、ワークの外径面を研削する円筒研削方法であって、上記主軸センタおよび心押センタをライブセンタとして、上記砥石車により上記ワークの外径面を重研削加工することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の第２の円筒研削方法は、同じく上記円筒研削盤により、ワークの両端の軸心位置を支持して、ワークの外径面を研削する円筒研削方法であって、上記主軸センタおよび心押センタをデッドセンタとして、上記砥石車により上記ワークの外径面を仕上げ研削加工することを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明の第３の円筒研削方法は、同じく上記円筒研削盤により、ワークの両端の軸心位置を支持して、ワークの外径面を研削する円筒研削方法であって、上記主軸センタおよび心押センタをライブセンタとして、上記砥石車により上記ワークの外径面を重研削加工した後、上記主軸センタおよび心押センタをデッドセンタとして、上記砥石車により上記ワークの外径面を仕上げ研削加工することを特徴とする。
【００２５】
好適な実施態様として、上記重研削に先立ち、上記主軸センタおよび心押センタをライブセンタとして、上記砥石車により上記両センタを機内研削加工して、これら両センタのライブ振れを防止するようにする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の円筒研削盤によれば、ワークの一端の軸心位置を支持する主軸センタを備える主軸台と、ワークの他端の軸心位置を支持する心押センタを備える心押台と、これら主軸台および心押台によりセンタ支持されたワークの円筒外径面を研削する砥石車を備える砥石台とを備えてなり、上記主軸台において、上記主軸センタは回転可能に軸承されかつ主軸回転駆動源に駆動連結されるとともに、上記ワークを回転駆動するワーク回転手段が設けられ、上記心押台において、上記心押センタは回転可能に軸承されかつ心押軸回転駆動源に駆動連結されるとともに、上記心押台の軸方向の心押圧力（心押荷重）を調整する心押圧調整手段が設けられ、上記主軸センタおよび心押センタは、選択的に、相互に同期して回転駆動しながらワークをセンタ支持するライブセンタとして、または回転停止した状態でワークをセンタ支持するデッドセンタとして機能する構成とされているから、以下に列挙するような効果が得られ、汎用性に富むとともに、高精度でサイクルタイムを大幅に短縮した円筒研削を実現することができる円筒研削盤を提供することができる。
【００２７】
（１）主軸台の主軸センタと心押台の心押センタを、ライブセンタまたはデッドセンタとして選択的に切替え使用することができるので、一台の円筒研削盤で重研削加工と仕上げ研削加工という加工条件の異なる研削加工を実行することができる。
【００２８】
すなわち、上記主軸センタと心押台の心押センタがライブセンタとして機能するライブセンタ方式では、主軸センタと心押センタが回転して、センタ支持するワークとの間に発熱・磨耗の発生がなく、これにより、高剛性・高負荷支持による、切込み量が大きくかつ研削負荷が大きな重研削加工を行うことができ、一方、上記主軸センタと心押台の心押センタがデッドセンタとして機能するデッドセンタ方式においては、主軸センタと心押センタが非回転であるから、これらセンタの組付け精度等に起因するセンタ回転時の心振れがなく、これにより、センタ支持するワークに心振れが発生し難く、高い研削精度が要求される仕上げ研削を行うことができる。
【００２９】
（２）主軸台の主軸センタと心押台の心押センタを、簡単な切替え操作だけで、ライブセンタまたはデッドセンタとして選択的に切替え使用することができるので、従来の時間と労力を要して作業性の悪いセンタ組替え作業がまったく不要で、重研削加工と仕上げ研削加工を効率よく切替えて実行することができる。
【００３０】
例えば、主軸台、心押台および主軸台における駆動源を相互に連動して制御する制御手段を備え、この制御手段による自動切替えにより、主軸センタおよび心押センタをライブセンタとデッドセンタとして機能するように制御することで、一連の円筒研削加工サイクル内において、ライブセンタとデッドセンタの自動切り替えが可能となり、高精度でかつサイクルタイムを大幅に短縮する円筒研削を実行することが可能となる。
【００３１】
（３）ワークのセンタ支持状態を維持したままで、上記主軸センタと心押センタをライブセンタからデッドセンタに切替え使用できるので、センタ支持方式の変更に伴うワークの心ズレが生じることがなく、この点からも高い研削精度が得られる。
【００３２】
（４）ライブセンタとしての主軸センタと心押センタは、いずれも回転駆動源により積極的にかつ同期して回転駆動されるので、センタ支持するワークとの間に相対的な回転が発生する可能性がきわめて少なく、センタ支持部における発熱・磨耗の発生を有効かつ確実に回避することができる。
【００３３】
（５）心押台の軸方向の心押圧力（心押荷重）を調整する心押圧調整手段が設けられているので、ライブセンタまたはデッドセンタとしてのワークに対する心押荷重をそれぞれ最適値に設定することができ、この結果、デッドセンタ時において、心押荷重が大きく高負荷となって、センタ支持部の発熱・磨耗に発展する問題、あるいは、ライブセンタ時において、心押荷重が小さく軽負荷となって、センタとワーク間の支持剛性が不十分となる問題などの発生が有効に防止される。
【００３４】
また、上記円筒研削盤による本発明の円筒研削方法によれば、上記主軸センタと心押センタをライブセンタとして上記ワークの外径面の重研削加工を、また上記主軸センタと心押センタをデッドセンタとして上記ワークの外径面の仕上げ研削加工を、それぞれ単独で行うほか、制御手段による自動切換えによって、上記主軸センタおよび心押センタをライブセンタとして、上記砥石車により上記ワークの外径面を重研削加工した後、上記主軸センタおよび心押センタをデッドセンタとして、上記砥石車により上記ワークの外径面を仕上げ研削加工するから、上述した効果が有効に発揮されて、一連の円筒研削加工サイクル内において、ライブセンタとデッドセンタの自動切り替えも可能となり、高精度でかつサイクルタイムが短く効率の良い円筒研削を実行することが可能となる。
【００３５】
さらに、上記重研削に先立ち、上記主軸センタおよび心押センタをライブセンタとして、上記砥石車により上記両センタを機内研削加工して、これら両センタのライブ振れを防止するようにすることにより、主軸センタおよび心押センタのいずれかの軸心が回転中心に対して偏心している場合でも、これらライブセンタに支持されるワークの回転中心は砥石車の軸心と平行することになり、上記センタの軸心の偏心が砥石車によるワークの円筒研削に影響することがなく、所定の精度の重研削加工、さらには、重研削加工の長所を生かしつつ、デッドセンタ方式による仕上げ研削加工と同等の精度をも得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
実施形態１
本発明に係る円筒研削盤を図１〜図６に示し、この円筒研削盤は、円筒状のワークＷの両端の軸心位置をセンタ支持して、ワークＷの外径面Ｗａを研削するもので、具体的には、ワークＷのセンタ支持部を構成する主軸台１および心押台２と、ワークＷの研削加工部を構成する砥石台３と、これらセンタ支持部１、２および研削加工部３を連動して制御する制御部（制御手段）４とを主要部として備えてなる。
【００３８】
具体的には、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、装置ベッド５上の前部にテーブル６が左右Ｘ方向（トラバース方向）へ移動可能に設けられて、このテーブル６上に上記センタ支持部（主軸台、心押台）１、２が装置されるとともに、このテーブル６の後方位置に、上記研削加工部（砥石台）３が前後方向Ｙつまりテーブル６のトラバース方向Ｘに対して垂直な切込み方向へ移動可能に装置されている。また、具体的には図示しないが、上記テーブルは、図示しないトラバース装置によりトラバース方向Ｘへ往復移動されるとともに、上記砥石台３は、図示しない切込み装置により砥石車の切込み方向Ｘへ往復移動される。上記トラバース装置および切込み装置の駆動源は、上記制御部４に電気的に接続されている。
【００３９】
また、上記センタ支持部１、２は、重研削加工に適したライブセンタ方式としての機能と、仕上げ研削加工に適したデッドセンタ方式としての機能の両機能を兼備し、これら機能を選択的に発揮し得る構成とされている。
【００４０】
主軸台１は、ワークＷの一端をセンタ支持するとともに、ワークＷに回転力を与えるもので、具体的には、図２に示すように、ワークＷの一端の軸心位置を支持する主軸センタ１０を備えるとともに、ワークＷを回転駆動するワーク回転部（ワーク回転手段）１１が設けられてなる。
【００４１】
主軸センタ１０は、ワークＷの一端の軸心位置に設けられたセンタ穴Ｗｂに挿入係合する先細テーパ形状の先端部１０ａを備えてなり、具体的には図示しないが、主軸台１に回転可能に軸承された主軸１２の先端部に取外し交換可能に取付け固定されるとともに、この主軸１２が動力伝導ベルトや歯車機構等の動力伝達機構１３を介して主軸回転駆動源である駆動モータ１４に駆動連結されている。この駆動モータ１４はサーボモータからなり、制御部４に電気的に接続されている。
【００４２】
上記ワーク回転部１１は、具体的にはワークＷの主軸台１側の端部に取り付けられたケレ１１ａを介してワークＷを回転駆動するケレ駆動装置からなる。このケレ駆動装置１１は、上記主軸１２の先端部外周に、回転駆動部１５が主軸１２と同心状にかつ回転可能に軸承されるとともに、動力伝導ベルトや歯車機構等の動力伝達機構１６を介してワーク回転駆動源である駆動モータ１７に駆動連結されている。この駆動モータ１７はサーボモータからなり、制御部４に電気的に接続されている。また、上記回転駆動部１５には、ケレ駆動バー１１ｂが前方へ水平に延びて一体的に設けられており、このケレ駆動バー１１ｂが、ワークＷに取外し可能に取付け固定された上記ケレ１１ａに回転方向へ係合する構成とされている。
【００４３】
心押台２は、ワークＷの他端をセンタ支持するもので、具体的には図２に示すように、ワークＷの他端の軸心位置を支持する心押センタ２０を備えるとともに、心押台２の軸方向の心押圧力（心押荷重）を調整する心押圧調整部（心押圧調整手段）２１が設けられてなる。
【００４４】
心押センタ２０は、ワークＷの他端の軸心位置に設けられたセンタ穴Ｗｃに挿入係合する先細テーパ形状の先端部２０ａを備えてなり、心押台２に回転可能に軸承された心押軸２２の先端部２２ａに取外し交換可能に取り付け固定されている。この心押軸２２は、心押台２に回転可能に軸承されるとともに、動力伝導ベルトや歯車機構等の動力伝達機構２３を介して心押軸回転駆動源である駆動モータ２４に駆動連結されている。この駆動モータ２４はサーボモータからなり、制御部４に電気的に接続されている。
【００４５】
心押圧調整部２１は、具体的には、上記心押台２における心押センタ２０の軸方向心押し荷重を重研削時と仕上げ研削時で切替え調整する構成とされており、図示の実施形態においては、心押軸２２を軸方向前方へ押圧移動する心押圧調整バネ２５と、心押軸２２を軸方向へ往復移動させる油圧シリンダ２６とから構成されている。
【００４６】
図示の実施形態の心押台２の具体的内部構造が図３に示されており、以下、上記心押圧調整部２１の具体的構造を含めて詳細に説明する。
【００４７】
心押台２は、前記テーブル６上に固設された心押台ハウジング３０の内部に、上記各構成部２１（２５、２６）、２２、２４が装置されてなる。
【００４８】
心押軸２２は、心押台ハウジング３０に、静圧軸受３１の前後ラジアル軸受部３１ａ、３１ｂを介して、回転可能にかつ軸方向へ移動可能に軸承されるとともに、この心押軸２２の先端部２２ａのテーパシャンク穴２２ｂに、上記心押センタ２０が、その基端部のテーパシャンク２０ｂを介して同軸状にかつ取外し可能にテーパ嵌合により取り付けられている（テーパ嵌合取付構造）。なお、具体的には図示しないが、上記主軸センタ１０の回転主軸１２に対する取付け構造も、心押軸２２と同様のテーパ嵌合取付構造とされている。
【００４９】
上記心押軸２２の後端部には、心押軸回転駆動部３２が、キー嵌合３３により、軸方向へ相対的に移動可能にかつ回転方向に一体的に回転可能に駆動連結されるとともに、この心押軸回転駆動部３２は動力伝導プーリの形態とされて、動力伝導ベルト３４ａおよび動力伝導プーリ３４ｂを介して、心押台ハウジング３０に固設された上記駆動モータ２４の出力軸２４ａに駆動連結されている。また、上記心押軸回転駆動部３２は、後述する心押圧調整部２１の油圧シリンダ２６のシリンダ本体４０の後端部外周に、ラジアル軸受４３、４３を介して回転可能に支持されている。
【００５０】
心押圧調整部２１を構成する心押圧調整バネ２５は圧縮スプリングからなり、心押軸２２の後端部に介装されて、この心押軸２２を心押台ハウジング３０に対して軸方向前方へ押圧する構造とされている。この心押圧調整バネ２５は、後述するように、主として仕上げ研削時における心押荷重の調整手段として機能する。
【００５１】
具体的には、心押軸２２の後端部に、その軸心の沿って伸びる円筒凹部３５が後方開放状に設けられ、この円筒凹部３５内に、上記心押圧調整バネ２５がバネ受けシャフト３６を介して内装保持されている。この心押圧調整バネ２５は、その先端部２５ａがばね受けシャフト３６の先端受座３７に当接係合されるとともに、その後端部２５ｂが心押台ハウジング３０に設けられたバネ圧調整部３８に当接係合されている。また、上記バネ受けシャフト３６は、先端部３６ａがラジアル軸受３９を介して上記心押軸２２の円筒凹部３５の底部に相対的に回転可能にかつ軸方向へ一体的に連結されるとともに、後端部３６ｂが上記調整部３８の円筒状調整ハンドル３８ａの内部に摺動可能に挿入支持されている。このバネ圧調整部３８は、上記調整ハンドル３８ａが心押台ハウジング３０に取付け固定されたナット部材３８ｂに螺進退可能に螺合支持されてなる。
【００５２】
これにより、心押圧調整バネ２５は、心押軸２２を軸方向前方へ所定の圧力をもって常時弾発付勢するとともに、上記バネ圧調整部３８の調整ハンドル３８ａを回転操作することで、その弾発付勢力（心押圧力）が適宜調整可能とされている。
【００５３】
また、上記油圧シリンダ２６は、心押軸２２の外周部に設けられて、心押軸２２を心押台ハウジング３０に対して軸方向へ往復移動させる構造とされている。すなわち、この油圧シリンダ２６は、ワークＷをセンタ支持部１、２に着脱する際の心押センタ２０の前進後退動作と、ワークＷをセンタ支持部１、２にセンタ支持する際の心押荷重の調整動作の両機能を兼備する。この油圧シリンダ２６は、後述するように、重研削時における心押荷重の調整手段として機能する。
【００５４】
具体的には、油圧シリンダ２６のシリンダ本体４０は、その軸心位置に作動対象である上記心押軸２２を配置して構成されている。つまり、心押台ハウジング３０内に円筒状のシリンダ本体４０が一体的に設けられており、このシリンダ本体４０内に作動ピストン４１が前後方向へ往復摺動可能に設けられるとともに、この作動ピストン４１に、上記心押軸２２が上記静圧軸受３１を介して、相対的に回転可能にかつ軸方向へ一体的に駆動連結されている。
【００５５】
換言すれば、上記作動ピストン４１は、シリンダ本体４０と心押軸２２との間に形成された円筒空間を前後方向へ移動する円筒形状とされるとともに、その前後方向中央部位が、静圧軸受３１のスラスト軸受部３１ｃ、３１ｃを介して、心押軸２２の環状係合フランジ２２ｃと相対的回転可能でかつ軸方向へ一体的に係合している。この目的のため、上記作動ピストン４１の内径部に軸受フランジ４２が一体結合され、この軸受フランジ４２の軸受面４２ａ、４２ｂが上記心押軸２２の係合フランジ２２ｃの前後面に対向して、これら両対向面間に上記スラスト軸受部３１ｃ、３１ｃがそれぞれ形成されている。
【００５６】
シリンダ本体４０における上記作動ピストン４１の前後位置には、前後シリンダ室４０ａ、４０ｂが形成され、シリンダ油圧供給装置４６からの圧油が、これら前後シリンダ室４０ａ、４０ｂ内へ選択的にかつ交互に供給されることで、作動ピストン４１さらには心押軸２２が前後方向へ往復移動する。
【００５７】
これに関連して、心押軸２２の後端には、ドグ４４が取り付けられるとともに、このドグ４４に近接して、ドグ４４を検知する前後近接スイッチ４５ａ、４５ｂがリミットスイッチとして設けられている。これら前後両近接スイッチ４５ａ、４５ｂは、制御部４に電気的に接続されており、これにより油圧シリンダ２６による心押軸２２つまり心押センタ２の前後方向への往復移動における前進端位置と後退端位置が規定制御される。
【００５８】
上記シリンダ油圧供給装置４６は、具体的には図示しないが従来公知の基本構造を備えており、その油圧源の油圧ポンプおよび油圧回路の圧油制御弁が上記制御部４に電気的に接続されている。
【００５９】
そして、上記油圧シリンダ２６は、上記制御部４により、ワークＷを主軸センタ１０と心押センタ２０に着脱する際に作動して心押センタ２０を前進後退動作させるとともに、上記主軸センタ１０および心押センタ２０が、相互に同期して回転駆動しながらワークＷをセンタ支持するライブセンタとして機能する時に作動して、上記心押センタ２０を上記軸方向前方へ所定の圧力をもって付勢し、また上記主軸センタ１０および心押センタ２０が、回転停止した状態でワークＷをセンタ支持するデッドセンタとして機能する時に作動停止する（心押荷重の調整動作）。
【００６０】
また、上記静圧軸受３１は、上述したように、前後ラジアル軸受部３１ａ、３１ｂ、スラスト軸受部３１ｃ、３１ｃを備えてなる油圧静圧軸受であり、前後ラジアル軸受部３１ａ、３１ｂが、上記心押軸２２を心押台ハウジング３０に回転可能に軸支するとともに、スラスト軸受部３１ｃ、３１ｃが上記心押軸２２を上記油圧シリンダ２６の作動ピストン４１に対して回転にかつ軸方向へ一体的に支持する。
【００６１】
この静圧軸受３１の軸受油圧供給装置４７は、具体的には図示しないが従来公知の基本構造を備えており、その油圧源の油圧ポンプおよび油圧回路の圧油制御弁が上記制御部４に電気的に接続されている。
【００６２】
以上のような構成とされたセンタ支持部１、２において、前述したように、主軸センタ１０および心押センタ２０は、選択的に、ライブセンタとしてまたはデッドセンタとして機能する構成とされている。
【００６３】
次に、これらのライブセンタとデッドセンタとしての機能構成について、図４および表１に基づいて説明する。
【００６４】
（Ａ）ライブセンタ方式：
ライブセンタ方式においては、図４（ａ）に示すように、主軸センタ１０と心押センタ２０がライブセンタとして機能して、これら主軸センタ１０と心押センタ２０は相互に同期して回転駆動しながらワークＷをセンタ支持する。
【００６５】
すなわち、ライブセンタ方式においては、主軸回転駆動源である駆動モータ１４と心押軸回転駆動源である駆動モータ２４が相互に同期して、かつワーク回転駆動源である駆動モータ１７に対して同期して回転駆動して、主軸センタ１０と心押センタ２０は、回転駆動しながらワークＷをセンタ支持する。
【００６６】
また、主軸センタ１０と心押センタ２０がセンタ支持するワークＷと同期して回転すると、ワークＷとの相対的な回転がなくて、ワークＷとの間に発熱・磨耗の発生がない。このため、心押し荷重を大きくとることができ、したがって、心押圧調整部２１の油圧シリンダ２６が油圧駆動して、心押センタ２０が前方へ移動され、これにより、ワークＷのセンタ支持の心押荷重は所定の大きな値に設定される。
【００６７】
なお、この場合の心押荷重は、厳密には、心押センタ２０を常時前方へ弾発付勢する心押圧調整バネ２５との協働作用（心押圧調整バネ２５の弾発付勢作用と協働して、油圧シリンダ２６が心押センタ２０を軸方向前方へ所定の圧力をもって追加付勢）により設定されることになるが、実質的には油圧シリンダ２６の駆動制御により設定される。
【００６８】
このようなライブセンタ方式のセンタ支持部１、２においては、主軸センタ１０と心押センタ２０が回転するので、これら両センタ１０、２０の組付け精度等に起因する回転ブレがワークの心振れを誘発し易く、高い研削精度を期待できないが、一方、ワークＷとの間に発熱・磨耗の発生がなく、また大きな心押荷重によりワークＷの高い支持剛性を確保することができ、切込み量が大きくかつ研削負荷が大きな重研削加工（例えば、荒研削加工）に適している（表１の上段参照）。
【００６９】
（Ｂ）デッドセンタ方式：
デッドセンタ方式においては、図４（ｂ）に示すように、主軸センタ１０と心押センタ２０がデッドセンタとして機能して、これら主軸センタ１０と心押センタ２０は回転停止した状態でワークＷをセンタ支持する。
【００７０】
すなわち、デッドセンタ方式においては、主軸回転駆動源である駆動モータ１４と心押軸回転駆動源である駆動モータ２４が駆動停止して、回転駆動源である駆動モータ１７のみが回転駆動し、主軸センタ１０と心押センタ２０は、回転停止した状態でワークＷをセンタ支持する。
【００７１】
また、主軸センタ１０と心押センタ２０が回転停止した状態でワークＷをセンタ支持すると、回転するワークＷとの相対的な回転が生じて、ワークＷとの間に発熱・磨耗の発生がある。このため、心押し荷重を大きくとることができず、したがって、心押圧調整部２１の油圧シリンダ２６は駆動停止して、心押センタ２０を常時前方へ弾発付勢する心押圧調整バネ２５による心押荷重だけが作用し、これにより、ワークＷのセンタ支持の心押荷重は所定の小さな値に設定される。
【００７２】
このようなデッドセンタ方式のセンタ支持部１、２においては、主軸センタ１０と心押センタ２０が回転停止しているので、ワークＷとの間に発熱・磨耗の発生があり、また小さな心押荷重によりワークＷの支持剛性も低いが、一方、両センタ１０、２０の組付け精度等に起因する回転ブレがなくて、センタ支持するワークＷに心振れを誘発することもなく、高い研削精度を期待でき、切込み量が小さくかつ研削負荷が小さくて高い研削精度が要求される仕上げ研削加工に適している（表１の下段参照）。
【００７３】
なお、本実施形態の円筒研削盤においては、主軸センタ１０および心押センタ２０が、選択的にライブセンタとしてまたはデッドセンタとして機能する構成とされていることから、ライブセンタ方式による加工からデッドセンタ方式による加工に方式変換される際に、主軸センタ１０および心押センタ２０は、回転主軸１２および心押軸２２の回転方向の定位置で停止（軸回転定位置停止）するようにそれぞれ駆動制御される構成とされている。
【００７４】
すなわち、主軸台１における主軸センタ１０と回転主軸１２、および／または、心押台２における心押センタ２０と心押軸２２は、その組付け後において、両者の軸心をほぼ完全一致するように造り込むことは極めて困難な状況にあり、通常はわずかに偏心した状態となっている。
【００７５】
例えば図５（ａ）に示すように、主軸台１において、主軸センタ１０の軸心Ｘ10つまり主軸センタ１０の先端が回転主軸１２の軸心Ｘ12に対して偏心している場合、および／または、心押台２において、心押センタ２０の軸心Ｘ20つまり心押センタ２０の先端が心押軸２２の軸心Ｘ22に対して偏心している場合を考えてみる。
【００７６】
主軸センタ１０と心押センタ２０が回転駆動されるライブセンタにおいては、図６（ａ）に示すように、これら両センタ１０、２０により回転支持されるワークＷの回転中心ＸWも上記砥石車５０の軸心Ｘ50に対して傾斜した状態にあり、両センタ１０、２０の回転ブレがそのままワークＷの心振れ（ＸW）となり、高い研削精度を期待できないことは上述したとおりである。
【００７７】
本実施形態のように、主軸センタ１０と心押センタ２０が、選択的にライブセンタとしてまたはデッドセンタとして機能する構成とされていると、ライブセンタ方式による加工からデッドセンタ方式による加工に方式変換される際に、回転主軸１２および心押軸２２の回転方向の任意の位置で両センタ１０、２０が停止するような構成では、例えば図５（ｂ）の（ｉ）および（ii）に示すように、主軸センタ１０と回転主軸１２、および／または、心押センタ２０と心押軸２２の偏心が、ワークＷの回転中心ＸWの上記砥石車５０の軸心Ｘ50に対する傾斜状態を誘発してしまい、しかも、ワークＷの回転中心ＸWの上記砥石車５０の軸心Ｘ50に対する傾斜状態もばらばらで姿勢が定まらず、デッドセンタ方式の利点である高い研削精度が得られない。
【００７８】
この点に鑑みて、本実施形態においては、ライブセンタ方式による加工からデッドセンタ方式による加工に方式変換される際に、主軸センタ１０と回転主軸１２、および／または、心押センタ２０と心押軸２２の偏心が、研削精度に影響しないように、図５（ｃ）に示すように、主軸センタ１０および心押センタ２０は、回転主軸１２および心押軸２２の回転方向の定位置で停止（軸回転定位置停止）するようにそれぞれ駆動制御される構成とされている。
【００７９】
具体的には、主軸センタ１０と心押センタ２０が固定されたデッドセンタ方式に変換された状態において、図５（ｃ）に示すように、上記両センタ１０、２０を結ぶ直線が砥石車５０の軸心Ｘ50と平行になり、これにより、ワークＷの回転中心ＸWも砥石車５０の軸心Ｘ50と平行になり、主軸センタ１０および／または心押センタ２０の軸心の偏心が砥石車５０によるワークＷの円筒研削に影響することがなく、所定の研削加工精度を確保することが可能となる。
【００８０】
【表１】
2009214276.tif 000003
【００８１】
図示の実施形態においては、心押圧調整部２１による上記ライブセンタとデッドセンタの選択的な切替えは、基本的には、後述するように、制御部４により自動切換えで行われるが、図示しない切替えスイッチを手動操作しても行われる。
【００８２】
砥石台３は、上記センタ支持部１、２によりセンタ支持されたワークＷの円筒外径面Ｗａを研削する砥石車５０を備えてなる。この砥石車５０は、図１に示すように、その外周面５０ａが円筒砥石面とされるとともに、具体的には図示しないが、従来公知の一般的基本構造を備えている。つまり、砥石車５０は、砥石軸５１に取外し可能に取付け固定され、この砥石軸５１が上記砥石車台３に回転可能に軸承されるとともに、動力伝導ベルトや歯車機構を介して駆動モータ等の回転駆動源に駆動連結されている。この砥石車５０の回転駆動源はサーボモータからなり、制御部４に電気的に接続されている。
【００８３】
制御部４は、主軸台１、心押台２および砥石台３における各駆動源を相互に連動して制御するもので、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートなどからなるマイクロコンピュータで構成されたＣＮＣ装置である。
【００８４】
この制御装置６には、前述したように、主軸台１、心押台２および砥石台３における各駆動源（駆動モータ１４、１７、２４等、および油圧供給装置４６、４７の駆動源）や近接スイッチ４５ａ、４５ｂ等の各種センサが電気的に接続されるとともに、以下に述べる円筒研削工程（円筒研削方法）を実行するための制御プログラムが、数値制御データとして、予めまたは図示しない操作盤のキーボード等により適宜選択的に入力設定される。
【００８５】
しかして、以上のように構成された円筒研削盤において、ワークＷは、センタ支持部１、２によりセンタ支持された状態において、ワーク回転部１１により低速で回転されながら、高速で回転する砥石車５０によって外径面Ｗａをトラバース研削やプランジカット研削などの円筒研削加工が施されるところ、前述したように、ライブセンタ方式（主軸センタ１０と心押センタ２０がライブセンタとして機能する方式）によるワークＷの外径面Ｗａの荒研削加工（重研削加工）、およびデッドセンタ方式（主軸センタ１０と心押センタ２０がデッドセンタとして機能する方式）によるワークＷの外径面Ｗａの仕上げ研削加工がそれぞれ単独で行われるほか、上述の制御部４による自動切換えによって、ワークＷはセンタ支持部１、２から取り外されることなくセンタ支持されたままで、ワークＷに対する荒研削加工と仕上げ研削加工という要求研削精度等の加工条件が異なる二種類の研削加工が連続して行われる。
【００８６】
すなわち、（１）荒研削加工工程においては、ワーク回転駆動源である駆動モータ１７が回転駆動するとともに、主軸回転駆動源である駆動モータ１４と心押軸回転駆動源である駆動モータ２４が上記駆動モータ１７に同期して回転駆動し、これにより、センタ支持部１、２の主軸センタ１０および心押センタ２０は、相互に同期するとともに、回転駆動部１５により低速で回転されるワークＷに同期して回転駆動し、ワークＷをライブセンタとして支持しながら（心押荷重→大、ワークＷの支持剛性→大）、高速で回転する砥石車５０がワークＷの外径面Ｗａを重研削加工（切込み量→大、研削負荷→大）を行う。
【００８７】
（２）荒研削加工工程が終了すると、ワークＷがセンタ支持部１、２から取り外されることなくそのままセンタ支持された状態で、上記制御部４により、上記センタ支持部１、２の主軸センタ１０および心押センタ２０が、ライブセンタからデッドセンタに支持方式を自動的に切替えられる。
【００８８】
（３）仕上げ研削加工工程においては、ワーク回転駆動源である駆動モータ１７が回転駆動するとともに、主軸回転駆動源である駆動モータ１４と心押軸回転駆動源である駆動モータ２４が駆動停止し、これにより、センタ支持部１、２の主軸センタ１０および心押センタ２０は、回転停止した状態でワークＷをデッドセンタとして支持しながら（心押荷重→小、ワークＷの支持剛性→小）、高速で回転する砥石車５０がワークＷの外径面Ｗａを仕上げ研削加工（切込み量→小、研削負荷→小）を行う。
【００８９】
以上の円筒研削工程におけるワーク回転駆動源（駆動モータ）１７、主軸回転駆動源（駆動モータ）１４および心押軸回転駆動源（駆動モータ）２４の動作タイミングが図６に示されている。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態の円筒研削盤によれば、ワークＷの一端の軸心位置をセンタ支持する主軸センタ１０を備える主軸台１と、ワークＷの他端の軸心位置をセンタ支持する心押センタ２０を備える心押台２と、これら主軸台１および心押台２によりセンタ支持されたワークＷの円筒外径面Ｗａを研削する砥石車５０を備える砥石台３とを備えてなり、上記主軸台１において、上記主軸センタ１０は回転可能に軸承されかつ主軸回転駆動源である駆動モータ１４に駆動連結されるとともに、上記ワークＷを回転駆動するワーク回転部１１が設けられ、上記心押台２において、上記心押センタ２０は回転可能に軸承されかつ心押軸回転駆動源である駆動モータ２４に駆動連結されるとともに、上記心押台２の軸方向の心押圧力（心押荷重）を調整する心押圧調整部２１が設けられ、上記主軸センタ１０および心押センタ２０は、自動で選択的に、相互に同期して回転駆動しながらワークＷをセンタ支持するライブセンタとして、または回転停止した状態でワークＷをセンタ支持するデッドセンタとして機能する構成とされているから、以下に列挙するような作用効果が得られ、汎用性に富むとともに、高精度でサイクルタイムを大幅に短縮した円筒研削を実現することができる。
【００９１】
（ｉ）主軸台１の主軸センタ１０と心押台２の心押センタ２０を、ライブセンタまたはデッドセンタとして選択的に切替え使用することができるので、一台の円筒研削盤で重研削加工（例えば荒研削加工）と仕上げ研削加工という要求研削精度等の加工条件の異なる研削加工を実行することができる。
【００９２】
すなわち、上記主軸センタ１０と心押台２の心押センタ２０がライブセンタとして機能するライブセンタ方式では、主軸センタ１０と心押センタ２０が回転して、センタ支持するワークＷとの間に発熱・磨耗の発生がなく、これにより、高剛性・高負荷支持による、切込み量が大きくかつ研削負荷が大きな重研削加工を行うことができ、一方、上記主軸センタ１０と心押台２の心押センタ２０がデッドセンタとして機能するデッドセンタ方式においては、主軸センタ１０と心押センタ２０が非回転であるから、これらセンタの組付け精度等に起因するセンタ回転時の心振れがなく、これにより、センタ支持するワークＷに心振れが発生し難く、高い研削精度が要求される仕上げ研削を行うことができる。
【００９３】
（ii）主軸台１の主軸センタ１０と心押台２の心押センタ２０を、簡単な切替え操作だけで、ライブセンタまたはデッドセンタとして選択的に切替え使用することができるので、従来の時間と労力を要して作業性の悪いセンタ組替え作業がまったく不要で、重研削加工と仕上げ研削加工を効率よく切替えて実行することができる。
【００９４】
すなわち、主軸台１、心押台２および主軸台１における駆動源を相互に連動して制御する制御部４を備え、この制御部４による自動切替えにより、主軸センタ１０および心押センタ２０をライブセンタとデッドセンタとして機能するように制御することで、一連の円筒研削加工サイクル内において、ライブセンタとデッドセンタの自動切り替えが可能となり、高精度でかつサイクルタイムを大幅に短縮する円筒研削を実行することが可能となる。
【００９５】
（iii）ワークＷのセンタ支持状態を維持したままで、上記主軸センタ１０と心押センタ２０をライブセンタからデッドセンタに切替え使用できるので、センタ支持方式の変更に伴うワークＷの心ズレが生じることがなく、この点からも高い研削精度が得られる。
【００９６】
（iv）ライブセンタとしての主軸センタ１０と心押センタ２０は、いずれも回転駆動源により積極的にかつ同期して回転駆動されるので、センタ支持するワークＷとの間に相対的な回転が発生する可能性がきわめて少なく、センタ支持部における発熱・磨耗の発生を有効かつ確実に回避することができる。
【００９７】
（ｖ）心押台２の軸方向の心押圧力（心押荷重）を調整する心押圧調整部２１が設けられているので、ライブセンタまたはデッドセンタとしてのワークＷに対する心押荷重をそれぞれ最適値に設定することができ、この結果、デッドセンタ時において、心押荷重が大きく高負荷となって、センタ支持部の発熱・磨耗に発展する問題、あるいは、ライブセンタ時において、心押荷重が小さく軽負荷となって、センタとワークＷ間の支持剛性が不十分となる問題などの発生が有効に防止される。
【００９８】
実施形態２
本実施形態は図７に示されており、実施形態１の円筒研削盤において機内センタ研削を行う構成とされたものである。
【００９９】
例えば図８（ａ）に示すように、主軸台１において、主軸センタ１０の軸心Ｘ10つまり主軸センタ１０の先端が回転主軸１２の軸心Ｘ12に対して偏心している場合、および／または、心押台２において、心押センタ２０の軸心Ｘ20つまり心押センタ２０の先端が心押軸２２の軸心Ｘ22に対して偏心している場合を考えてみる。
【０１００】
主軸センタ１０と心押センタ２０が固定されたデッドセンタであれば、主軸台１および／または心押台２を微小距離だけ移動させて、図８（ｂ）に示すように、これら両センタ１０、２０を結ぶ直線を砥石車５０の軸心Ｘ50と平行にすることにより、ワークＷの回転中心ＸWは砥石車５０の軸心Ｘ50と平行することになり、上述の主軸センタ１０および／または心押センタ２０の軸心の偏心が砥石車５０によるワークＷの円筒研削に影響することはなく、所定の精度の研削加工が可能である。
【０１０１】
これに対して、上記主軸センタ１０と心押センタ２０が回転駆動されるライブセンタであると、上述したデッドセンタの場合のような偏心修正は行うことができず、図８（ｃ）に示すように、これら両センタ１０、２０を結ぶ直線Ｘは砥石車５０の軸心Ｘ50に対して傾斜した状態にあり、つまり、これら両センタ１０、２０により回転支持されるワークＷの回転中心ＸWも上記砥石車５０の軸心Ｘ50に対して傾斜した状態にある。
【０１０２】
そして、このように両センタ１０、２０を結ぶ直線が砥石車５０の軸心Ｘ50に対して傾斜した状態でのライブセンタ方式での円筒研削においては、両センタ１０、２０の回転ブレがそのままワークＷの心振れ（ＸW）となり、所期の精度の研削加工ができない。
【０１０３】
本実施形態においては、このようなライブセンタ方式での円筒研削における問題点を解消するため、ライブセンタ方式によるワークＷの外径面Ｗａの重研削加工に先立ち、主軸センタ１０および心押センタ２０をライブセンタとして、機内センタ研削用の砥石車６０（両端部分がテーパ形状の砥石面６０ａ、６０ｂとされたもの）により上記両センタ１０、２０を機内研削加工して、これら両センタ１０、２０のライブ振れを防止する。
【０１０４】
すなわち、例えば図７（ａ）に示すように、主軸センタ１０および心押センタ２０の軸心Ｘ10、Ｘ20が回転主軸１２および心押軸２２の軸心Ｘ12、Ｘ22に対してそれぞれ偏心している場合に、まず、機内センタ研削用の砥石車６０を、砥石台１の砥石軸５１に取り付けて、駆動モータ２４により心押センタ２０を回転駆動しながら、回転する砥石車６０のテーパ形状の砥石面６０ｂが上記心押センタ２０の先端部分を研削し（図７（ａ）参照）、続いて、駆動モータ１４により主軸センタ１０を回転駆動しながら、回転する砥石車６０のテーパ形状の砥石面６０ｂが上記心押センタ２０の先端部分を研削する（図示省略）。
【０１０５】
この機内センタ研削により、上記両センタ１０、２０の先端部１０ａ、２０ａは、図７（ｂ）に示すように、回転主軸１２および心押軸２２の軸心Ｘ12、Ｘ22に一致する先細のテーパ形状に修正されることになる。
【０１０６】
しかして、以上のように機内センタ研削を施された円筒研削盤における重研削加工においては、ワークＷは、ライブセンタである主軸センタ１０と心押センタ２０により回転支持されながら（心押荷重→大、ワークＷの支持剛性→大）、その外径面Ｗａを高速で回転する砥石車５０により研削加工（切込み量→大、研削負荷→大）されるところ、図８（ａ）に示すように、上記主軸センタ１０および心押センタ２０の軸心Ｘ10、Ｘ20が回転主軸１２および心押軸２２の軸心Ｘ12、Ｘ22に対してそれぞれ偏心している場合でも、これらライブセンタ１０、２０の先端部１０ａ、２０ａに支持されるワークＷの回転中心ＸWは砥石車５０の軸心Ｘ50と平行することとなって、ワークＷの回転ブレも生じず、この結果、上記センタ１０、２０の軸心Ｘ10、Ｘ20の偏心が砥石車５０によるワークＷの円筒研削に影響することはなく、所定の精度の重研削加工はもちろんのこと、さらには、重研削加工の長所を生かしつつ、デッドセンタ方式による仕上げ研削加工と同等の精度を得ることも可能となる。
【０１０７】
また、本実施形態の円筒研削盤においては、上述のごとく、機内センタ研削を行うことにより、主軸センタ１０および心押センタ２０のの先端部１０ａ、２０ａが、図７（ｂ）に示すように、回転主軸１２および心押軸２２の軸心Ｘ12、Ｘ22に一致する先細のテーパ形状に修正される結果、実施形態１において、ライブセンタ方式による加工からデッドセンタ方式による加工に方式変換される際に行われていた駆動制御、つまり、主軸センタ１０および心押センタ２０の軸回転定位置停止（回転主軸１２および心押軸２２の回転方向の定位置で停止すること）は不要となる。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
【０１０８】
実施形態３
本実施形態は図９に示されており、実施形態１の円筒研削盤において主軸センタ１０および心押センタ２０の取付け構造が改変されたものである。
【０１０９】
すなわち、主軸センタ１０および心押センタ２０の取付け構造は、実施形態１および２においては、前述したように、図３に示すようなテーパ嵌合取付構造とされているが、本実施形態においては、図９に示すように、テーパ嵌合取付構造Ａと端面取付構造Ｂのいずれか一方が選択的に採用可能な構成とされている。
【０１１０】
テーパ嵌合取付構造は、図９（ａ）に示すように、主軸センタ１０（心押センタ２０）の基部取付部１０ｂ（２０ｂ）は図示のごとくテーパシャンクの形態とされるとともに、これに対応して、回転主軸１２（心押軸２２）の先端部１２ａ（２２ａ）中央にはテーパシャンク穴１２ｂ（２２ｂ）が開設されて、これら、１０ｂ（２０ｂ）、１２ｂ（２２ｂ）が取外し可能に嵌合固定される構成とされている。
【０１１１】
一方、端面取付構造は、図９（ｂ）に示すように、主軸センタ１０（心押センタ２０）の基部が平板状の取付フランジ部１０ｃ（２０ｃ）と一体形成されるとともに、これに対応して、回転主軸１２（心押軸２２）の先端面１２ｃ（２２ｃ）が回転主軸１２（心押軸２２）の軸心Ｘ12（Ｘ22）に直交する平坦な取付端面に形成されて、上記取付フランジ部１０ｃ（２０ｃ）が回転主軸１２（心押軸２２）の先端面１２ｃ（２２ｃ）に当接係合された状態で、取付ボルト７０、７０、…により取外し可能に締付け固定される構成とされている。
【０１１２】
しかして、以上のように構成された主軸センタ１０と心押センタ２０の取付け構造においては、表２に示すようなテーパ嵌合取付構造Ａと端面取付構造Ｂの特徴を考慮して、これら両取付構造Ａ、Ｂのいずれか一方が目的に応じて適宜選択的に採用され得る。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
【０１１３】
【表２】
2009214276.tif 000004
【０１１４】
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲において種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施形態１である円筒研削盤の外観構成を示し、図１（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平面図である。
【図２】同円筒研削盤の主要構成を示す概略構成図である。
【図３】同円筒研削盤の心押台の具体的内部構造を示す正面断面図である。
【図４】同円筒研削盤のセンタ支持部の動作説明図で、図４（ａ）はライブセンタ方式での動作構成、図４（ｂ）はデッドセンタ方式での動作構成を示す。
【図５】同円筒研削盤において主軸センタおよび／または心押しセンタが偏心している場合についてライブセンタ方式による加工からデッドセンタ方式による加工に方式変換する際のワークの支持状態を説明する図で、図５（ａ）はライブセンタ方式によるワークの支持状態の一例を示す正面図、図５（ｂ）は同ワークの支持状態のままデッドセンタ方式に方式変換する際に、回転主軸および心押軸の回転方向の任意の位置で両センタを停止させた場合のワークの支持状態の二つの例を示す正面図、図５（ｃ）は同じく同ワークの支持状態のままデッドセンタ方式に方式変換する際に、回転主軸および心押軸の回転方向の定位置で両センタを停止させた場合のワークの支持状態の一例を示す正面図である。
【図６】同円筒研削盤による円筒研削工程における主軸台のワーク回転用の駆動モータおよび主軸回転用の駆動モータと、心押台の心押軸回転用の駆動モータの動作タイミングを示す千図である。
【図７】本発明の実施形態２である円筒研削盤における機内センタ研削を説明するための図で、図７（ａ）は主軸センタおよび心押しセンタが主軸および心押軸に対して偏心している場合に、心押しセンタを機内センタ研削している状態を示す正面図、図７（ｂ）は機内センタ研削により主軸センタおよび心押しセンタの偏心が修正された状態を示す正面図、図７（ｃ）は偏心修正された主軸センタおよび心押しセンタを用いてライブセンタ方式でワークを円筒研削する状態を示す正面図である。
【図８】円筒研削盤において主軸センタおよび心押しセンタが偏心している場合について説明する図で、図８（ａ）は主軸センタおよび心押しセンタが主軸および心押軸に対して偏心している場合のワークの支持状態の一例を示す正面図、図８（ｂ）は同ワークの支持状態をデッドセンタ方式において修正した状態を示す正面図、図８（ｃ）は同ワークの支持状態のままライブセンタ方式で回転支持する状態を示す正面図である。
【図９】本発明の実施形態３である円筒研削盤における主軸センタおよび心押センタの取付け構造を示す図で、図９（ａ）はテーパ嵌合構造を一部切開して示す正面図、図９（ｂ）は端面取付構造を一部切開して示す正面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
Ｗ                        ワーク
Ｗａ                      ワークの外径面
Ａ                        テーパ嵌合取付構造
Ｂ                        端面取付構造
１                        主軸台
２                        心押台
３                        砥石台
４                        制御部（制御手段）
５                        装置ベッド
６                        テーブル
１０                      主軸センタ
１０ａ                    主軸センタの先端部
１０ｂ                    主軸センタのテーパシャンク
１０ｃ                    主軸センタの取付フランジ部
１１                      ワーク回転部（ワーク回転手段）
１２                      回転主軸
１２ｂ                    回転主軸のテーパシャンク穴
１２ｃ                    回転主軸の取付端面
１３                      駆動モータ（主軸回転駆動源）
１５                      回転駆動部
１６                      駆動モータ（ワーク回転駆動源）
２０                      心押センタ
２０ａ                    心押センタの先端部
２０ｂ                    心押センタのテーパシャンク
２０ｃ                    心押センタの取付フランジ部
２１                      心押圧調整部（心押圧調整手段）
２２                      心押軸
２２ｂ                    心押軸のテーパシャンク穴
２２ｃ                    心押軸の取付端面
２４                      駆動モータ（心押軸回転駆動源）
２５                      心押圧調整バネ
２６                      油圧シリンダ
３１                      静圧軸受
４６                      シリンダ油圧供給装置
４７                      軸受油圧供給装置
５０                      砥石車
６０                      機内センタ研削用の砥石車
６０ａ、６０ｂ            テーパ形状の砥石面
【図１】
2009214276.tif 000005
【図２】
2009214276.tif 000006
【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】
2009214276.tif 000011
【図８】
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【図９】
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