特許 6256069 心なしシュー研削のシミュレーション装置、および、心なしシュー研削のシミュレーション方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6256069

(24)【登録日】2017年12月15日

(45)【発行日】2018年1月10日

(54)【発明の名称】心なしシュー研削のシミュレーション装置、および、心なしシュー研削のシミュレーション方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 5/18 20060101AFI20171227BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20171227BHJP

   B24B 49/02 20060101ALI20171227BHJP

   B24B 51/00 20060101ALI20171227BHJP

   B24B 47/22 20060101ALI20171227BHJP

【ＦＩ】

   B24B5/18 D

   B24B41/06 J

   B24B49/02 A

   B24B51/00

   B24B47/22

【請求項の数】2

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-21846(P2014-21846)

(22)【出願日】2014年2月7日

(65)【公開番号】特開2015-147272(P2015-147272A)

(43)【公開日】2015年8月20日

【審査請求日】2017年1月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 明

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０８０７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３４７８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２０５５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１５５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６２８７１８３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ５／１８

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

Ｂ２４Ｂ ４７／２２

Ｂ２４Ｂ ４９／０２

Ｂ２４Ｂ ５１／００

ＤＷＰＩ（Ｄｅｒｗｅｎｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状の工作物の外周面を、前記工作物の中心軸と直交する面内に揺動自在とされたフロントシューとリアシューとで支持し、回転駆動される前記工作物の中心軸と直交するＸ軸の負方向に平行移動する砥石を切り込ませ、前記工作物の外周面を研削する心なしシュー研削のシミュレーション装置であって、
シミュレーション開始時の前記工作物の形状と、前記フロントシューおよび前記リアシューの形状と揺動中心の位置とに基づいて、前記工作物を１回転させた場合に変動する複数の工作物の中心位置を算出する工作物中心位置変動算出部と、
前記工作物の中心軸と前記Ｘ軸とに直交する軸をＹ軸とし、前記複数の工作物の中心位置のＸ軸方向最大値と、前記Ｙ軸方向における前記複数の工作物の中心位置と前記砥石の回転中心との距離のＹ軸方向最小値とを抽出する抽出部と、
シミュレーション開始時の前記工作物の形状と前記Ｘ軸方向最大値と前記Ｙ軸方向最小値と前記砥石の形状とに基づいて、シミュレーション開始時の前記砥石のＸ軸方向位置を算出するシミュレーション開始位置算出部と、
を備えることを特徴とする心なしシュー研削のシミュレーション装置。

【請求項2】

環状の工作物の外周面を、前記工作物の中心軸と直交する面内に揺動自在とされたフロントシューとリアシューとで支持し、回転駆動される前記工作物に砥石をＸ軸の負方向に切り込ませ、前記工作物の外周面を研削する心なしシュー研削のシミュレーション方法であって、
シミュレーション開始時の前記工作物の形状と、前記フロントシューおよび前記リアシューの形状と揺動中心の位置とに基づいて、前記工作物を１回転させた場合に変動する複数の工作物の中心位置を算出する工作物中心位置変動算出工程と、
前記工作物の中心軸と前記Ｘ軸とに直交する軸をＹ軸とし、前記複数の工作物の中心位置のＸ軸方向最大値と、前記Ｙ軸方向における前記複数の工作物の中心位置と前記砥石の回転中心との距離のＹ軸方向最小値とを抽出する抽出工程と、
シミュレーション開始時の前記工作物の形状と前記Ｘ軸方向最大値と前記Ｙ軸方向最小値と前記砥石の形状とに基づいて、シミュレーション開始時の前記砥石のＸ軸方向位置を算出するシミュレーション開始位置算出工程と、
を備えることを特徴とする心なしシュー研削のシミュレーション方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、心なしシュー研削のシミュレーション装置、および、心なしシュー研削のシミュレーション方法に関する。

【背景技術】

【0002】

転がり軸受の外輪の外周面など環状形状をなす工作物の外周面を研削する加工方法として、心なしシュー研削と称される研削加工方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

この心なしシュー研削方式では、図１０に正面図を、図１１に平面図を例示するように、工作物Ｗの一端面を主軸５５の先端に固定されたバッキングプレート５４に当接させるとともに、工作物Ｗの外周面を下方からフロントシュー５１とリアシュー５２の２個のシューを用いて支持している。そして、各シュー５１，５２の位置は、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗと主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓとが若干ずれるように設定される。

【0004】

バッキングプレート５４は、電磁力により工作物Ｗを吸着するようになっており、その電磁力で工作物Ｗを図１０において時計回りに回転させることにより、工作物Ｗはフロントシュー５１とリアシュー５２の間に吸い込まれ、安定して位置決めされた状態で回転する。この状態で、図１０において反時計回りに回転する砥石５３を工作物Ｗに切り込ませることにより、工作物Ｗの外周面が高精度に研削される。

【0005】

フロントシュー５１とリアシュー５２は、それぞれシューピン５６，５７回りに揺動自在な状態でシューホルダ５８，５９に取り付けられている。心なしシュー研削による研削加工が進むと工作物Ｗの径が徐々に小さくなるが、各シュー５１，５２は、シューピン５６，５７回りに揺動して工作物Ｗの径変化に追従して工作物Ｗを支持する。

【0006】

上記心なしシュー研削では、各シュー５１，５２の形状を表すシュー長Ｌ_Ｆ，Ｌ_Ｒとシュー幅Ｗ_Ｆ，Ｗ_Ｒが、研削後の工作物Ｗの形状に大きく影響することが知られている。そこで、各シュー５１，５２のシュー長Ｌ_Ｆ，Ｌ_Ｒとシュー幅Ｗ_Ｆ，Ｗ_Ｒを少しずつ変えながら工作物Ｗを実際に試研削して、工作物Ｗの形状変化を測定するという作業を繰り返して、工作物Ｗに要求される加工精度を満足する各シュー５１，５２のシュー長Ｌ_Ｆ，Ｌ_Ｒとシュー幅Ｗ_Ｆ，Ｗ_Ｒを見つけることが行われている。

【0007】

このように、各シュー５１，５２の形状を変えながら工作物Ｗの試研削と工作物Ｗの形状測定を交互に繰り返すのは、多大な作業時間およびコストが必要になるという問題があった。そこで、本出願人は、各シューの形状に対応して研削後の工作物形状をシミュレーションできる心なしシュー研削のシミュレーション装置を既に提案している（特願２０１３−２１１８０７。以下、「先願発明」という）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００５−２０５５０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

先願発明の心なしシュー研削のシミュレーション装置では、シミュレーション精度を向上させるために、シミュレーション開始時の初期の工作物形状を実際に測定した研削前の工作物形状に合わせている。この際、シミュレーション開始時の工作物の真円度誤差が大きく、フロントシューとリアシューにより支持される工作物の中心位置も変動するので、砥石を工作物に干渉させないように、十分に距離を離してシミュレーションを開始していた。このため、砥石が工作物に干渉し研削を開始するまでの間、工作物の形状に影響を与えない無駄な演算処理時間が発生するという問題があった。

【0010】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、砥石による工作物の研削が開始されるまでの演算処理時間を短縮できる心なしシュー研削のシミュレーション装置、および、心なしシュー研削のシミュレーション方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

請求項１に係る発明は、環状の工作物の外周面を、前記工作物の中心軸と直交する面内に揺動自在とされたフロントシューとリアシューとで支持し、回転駆動される前記工作物の中心軸と直交するＸ軸の負方向に平行移動する砥石を切り込ませ、前記工作物の外周面を研削する心なしシュー研削のシミュレーション装置であって、シミュレーション開始時の前記工作物の形状と、前記フロントシューおよび前記リアシューの形状と揺動中心の位置とに基づいて、前記工作物を１回転させた場合に変動する複数の工作物の中心位置を算出する工作物中心位置変動算出部と、前記工作物の中心軸と前記Ｘ軸とに直交する軸をＹ軸とし、前記複数の工作物の中心位置のＸ軸方向最大値と、前記Ｙ軸方向における前記複数の工作物の中心位置と前記砥石の回転中心との距離のＹ軸方向最小値とを抽出する抽出部と、シミュレーション開始時の前記工作物の形状と前記Ｘ軸方向最大値と前記Ｙ軸方向最小値と前記砥石の形状とに基づいて、シミュレーション開始時の前記砥石のＸ軸方向位置を算出するシミュレーション開始位置算出部と、を備えることを特徴とする。

【0012】

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、工作物の形状と、フロントシューおよびリアシューの形状と揺動中心の位置とに基づいて、工作物を１回転させた場合に変動する複数の工作物の中心位置を算出している。そして、算出した複数の工作物の中心位置から、Ｘ軸方向最大値と、Ｙ軸方向における複数の工作物の中心位置と砥石の回転中心との距離のＹ軸方向最小値とを抽出し、工作物の形状とＸ軸方向最大値とＹ軸方向最小値と砥石の形状とに基づいて、シミュレーション開始時の砥石のＸ軸方向位置を算出している。

【0013】

これにより、工作物の外周面位置の２つの変動要因である、フロントシューとリアシューにより支持される工作物の１回転中に変動する工作物の中心位置の変動と、研削前の工作物外周面の真円度誤差とを考慮して、シミュレーション開始時の砥石のＸ軸方向位置を適切に設定できる。

【0014】

したがって、砥石が工作物と干渉しない範囲で工作物に最も接近させた位置から心なしシュー研削のシミュレーションを開始でき、シミュレーション開始直後から砥石による研削が開始され、砥石が工作物に接近するまでのシミュレーションの演算処理時間を短縮することができる。

【0015】

請求項２に係る発明は、環状の工作物の外周面を、前記工作物の中心軸と直交する面内に揺動自在とされたフロントシューとリアシューとで支持し、回転駆動される前記工作物に砥石をＸ軸の負方向に切り込ませ、前記工作物の外周面を研削する心なしシュー研削のシミュレーション方法であって、シミュレーション開始時の前記工作物の形状と、前記フロントシューおよび前記リアシューの形状と揺動中心の位置とに基づいて、前記工作物を１回転させた場合に変動する複数の工作物の中心位置を算出する工作物中心位置変動算出工程と、前記工作物の中心軸と前記Ｘ軸とに直交する軸をＹ軸とし、前記複数の工作物の中心位置のＸ軸方向最大値と、前記Ｙ軸方向における前記複数の工作物の中心位置と前記砥石の回転中心との距離のＹ軸方向最小値とを抽出する抽出工程と、シミュレーション開始時の前記工作物の形状と前記Ｘ軸方向最大値と前記Ｙ軸方向最小値と前記砥石の形状とに基づいて、シミュレーション開始時の前記砥石のＸ軸方向位置を算出するシミュレーション開始位置算出工程と、を備えることを特徴とする。

【0016】

上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、上述した心なしシュー研削のシミュレーション装置と同様の効果を奏することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、砥石による工作物の研削が開始されるまでの演算処理時間を短縮できる心なしシュー研削のシミュレーション装置、および、心なしシュー研削のシミュレーション方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る心なしシュー研削のシミュレーション装置を示すブロック図である。

【図2】心なしシュー研削のシミュレーション装置における工作物の模式図である。

【図3】心なしシュー研削のシミュレーション装置におけるＸＹ座標系とシュー情報を説明する図である。

【図4】心なしシュー研削のシミュレーション装置における工作物の中心位置の算出方法を説明するフローチャート図である。

【図5】(ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ図４のステップＳ１、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ１０の工作物とシューの関係を示す図である。

【図6】図４のステップＳ１を説明するフローチャート図である。

【図7】図４のステップＳ１を説明する模式図である。

【図8】心なしシュー研削のシミュレーション装置における、シミュレーション開始時の砥石のＸ軸方向位置の算出方法を説明する図である。

【図9】（ａ）は、心なしシュー研削のシミュレーション装置における、ある時間の工作物と砥石の関係を示す模式図であり、（ｂ）は、所定時間経過後の工作物と砥石の関係を示す模式図である。

【図10】心なしシュー研削による環状工作物の外周面の研削加工を説明する要部正面図である。

【図11】図１０の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態に係る心なしシュー研削のシミュレーション装置１、および、心なしシュー研削のシミュレーション方法について図面を参照しつつ説明する。

【0020】

まず、本実施形態の心なしシュー研削のシミュレーション装置１がシミュレーション対象とする心なしシュー研削加工に使用される研削盤の構成について説明する。研削盤の構成は、図１０、図１１に示す背景技術に記載の研削盤と同じ構成であるので、共通する構成要素についての説明は、その一部又は全部を省略する。

【0021】

図１０と図１１に示すように、研削盤は、砥石５３と、砥石台（図示せず）と、フロントシュー５１と、リアシュー５２と、バッキングプレート５４と、主軸台（図示せず）と、制御部（図示せず）を備える。被加工物である工作物Ｗは、例えば転がり軸受の外輪等の環状形状をなしている。砥石５３は、大量の砥粒により円盤状に形成され、砥石台に砥石軸回りに回転可能に軸支されている。砥石台は、制御部からの指令により、砥石５３を砥石軸回りに回転させ、砥石５３を工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ軸と直交するＸ軸方向（図１０の左右方向）に平行移動させる。砥石５３は、Ｘ軸の正方向（図１０の左方向）に平行移動した時に工作物Ｗから遠ざかり、Ｘ軸の負方向（図１０の右方向）に平行移動した時に工作物Ｗに近づき、工作物Ｗに切り込みを与えることができる。

【0022】

フロントシュー５１は、工作物Ｗの鉛直方向（図１０の上下方向）から砥石５３側に近い位置に配置され、リアシュー５２は、工作物Ｗと砥石５３の接点の反対側に水平方向（図１０の左右方向）からある角度傾いた位置において工作物Ｗと接するように配置される。フロントシュー５１とリアシュー５２は、研削盤の図示しないベッド等に固定されるシューベース部材等（図示せず）を介して、それぞれ、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ軸と直交する面内においてシューホルダ５８，５９に対しシューピン５６,５７回りに揺動自在な状態で取り付けられ、工作物Ｗの外周面を下方から支持している。

【0023】

バッキングプレート５４は、主軸台に回転可能に軸支された主軸５５の先端に固定され、電磁力により工作物Ｗの一端面を吸着できるようになっている。主軸台は、制御部からの指令により主軸５５を回転させ、バッキングプレート５４を通じて工作物Ｗを回転させる。

【0024】

制御部は、砥石台と主軸台に指令し、砥石５３のＸ軸方向位置と、砥石５３および主軸５５の回転速度を制御する。

【0025】

上記のように構成された研削盤は、工作物Ｗの一端面を主軸台に固定されたバッキングプレート５４に当接させ、工作物Ｗの外周面をフロントシュー５１とリアシュー５２の２個のシューで支持した状態で、主軸台により回転駆動される工作物Ｗの外周面に、砥石台により回転駆動される砥石５３の外周面を切り込ませて、工作物Ｗの外周面を研削することができる。

【0026】

次に、本実施形態の心なしシュー研削のシミュレーション装置１について、説明する。図１に示すように、心なしシュー研削のシミュレーション装置１は、工作物形状記憶部２と、フロントシュー情報記憶部３と、リアシュー情報記憶部４と、砥石形状記憶部５と、指令値記憶部６と、研削条件記憶部７と、工作物中心位置算出部８と、研削点算出部９と、工作物形状変更部１０と、工作物中心位置変動算出部３０と、抽出部３１と、シミュレーション開始位置算出部３２とを備えている。

【0027】

工作物形状記憶部２には、環状形状をなす工作物Ｗの外周面形状が記憶されている。工作物Ｗの外周面形状は、工作物Ｗの軸方向に同一であると仮定されている。シミュレーション開始時には、例えば、研削加工前に実際に測定した工作物Ｗの外周面形状が記憶されている。シミュレーション開始後には、工作物形状記憶部２は、工作物形状変更部１０によって逐次変更される工作物Ｗの外周面形状を記憶する。

【0028】

工作物Ｗの外周面形状を記憶する形態について、より詳しく説明する。図２に示すように、工作物Ｗは、略円形状の周縁を初期状態として、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗから分割角αで等角に分割される。工作物Ｗの周縁上の複数の端点１１と、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗとをそれぞれ結んだ線分を工作物線分１２とする。なお、各端点１１間を結ぶ工作物Ｗの周方向の線分１３は、補間関数を用いて算出される。ここで、端点１１と工作物線分１２を、個々に説明する場合には、それぞれ、符号１１a、１１ｂ、１１ｃ、・・・と符号１２a、１２ｂ、１２ｃ、・・・を用いる。このように、工作物形状記憶部２は、工作物Ｗの各位相における工作物線分１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、・・・をもって工作物Ｗの外周面形状として記憶している。より具体的には、工作物Ｗの外周面形状は、工作物線分１２a、１２ｂ、１２ｃ、・・・の線分長さにより認識されている。

【0029】

本実施形態の心なしシュー研削のシミュレーション装置１では、図３に示すように、主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓを原点とし、砥石５３の移動方向（図３の左右方向）をＸ軸、Ｘ軸および主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓ軸に直交する方向（図３の上下方向）をＹ軸と規定している。Ｘ軸の正方向は、砥石５３が平行移動した時に砥石５３と工作物Ｗの相対距離が大きくなる方向（図３の左方向）とされ、砥石５３がＸ軸の負方向（図３の右方向）に平行移動すると、砥石５３は工作物Ｗに近づき、工作物Ｗに切り込みを与えることができる。また、Ｙ軸の正方向は、図３の上方向とされ、砥石５３の回転中心Ｏ_ＧのＹ軸値は、主軸５５の回転中心Ｏ_ＳのＹ軸値と同一とされている。

【0030】

フロントシュー情報記憶部３には、フロントシュー５１の形状を表すシュー長Ｌ_Ｆとシュー幅Ｗ_Ｆと、フロントシュー５１の揺動中心１９の位置と、揺動角度βの範囲が記憶されている。図３に示すように、フロントシュー５１は、断面が長方形状をなし、その一面である工作物Ｗの外周面と対向する面に円弧状の凹部１４が形成されている。フロントシュー５１の工作物Ｗの軸方向（図３の紙面垂直方向）における形状は、同一である。凹部１４の円弧径は、工作物Ｗの研削加工前の円弧径より小さく形成されており、工作物Ｗは、凹部１４の両端点１５，１６において摺接支持されている。

【0031】

フロントシュー５１のシュー幅Ｗ_Ｆは、端点１５と端点１６を結ぶ線分１７の長さであり、シュー長Ｌ_Ｆは、線分１７の中点１８とシューピン５６の中心である揺動中心１９とを結ぶ線分２０の長さである。本実施形態においては、線分１７と線分２０のなす角は、９０度とされている。

【0032】

フロントシュー５１の揺動中心１９の位置は、主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓを原点としたＸ軸値とＹ軸値とで表される。フロントシュー５１の揺動角度βの範囲は、フロントシュー５１がシューホルダ５８に接触しないで揺動できる角度の範囲を示しており、線分２０とＸ軸に平行な直線がなす角の最小角度βminと最大角度βmaxで表される。

【0033】

リアシュー情報記憶部４には、フロントシュー情報記憶部３と同様に、リアシュー５２の形状を表すシュー長Ｌ_Ｒとシュー幅Ｗ_Ｒと、リアシュー５２の揺動中心２６の位置と、揺動角度γの範囲が記憶されている。図３に示すように、リアシュー５２は、断面が長方形状をなし、その一面である工作物Ｗの外周面と対向する面に円弧状の凹部２１が形成されている。リアシュー５２の工作物Ｗの軸方向における形状は、同一である。凹部２１の円弧径は、工作物Ｗの研削加工前の円弧径より小さく形成されており、工作物Ｗは、凹部２１の両端点２２，２３において摺接支持されている。

【0034】

リアシュー５２のシュー幅Ｗ_Ｒは、端点２２と端点２３を結ぶ線分２４の長さであり、シュー長Ｌ_Ｒは、線分２４の中点２５とシューピン５７の中心である揺動中心２６とを結ぶ線分２７の長さである。本実施形態においては、線分２４と線分２７のなす角は、９０度とされている。

【0035】

リアシュー５２の揺動中心２６の位置は、フロントシュー５１と同様に、主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓを原点としたＸ軸値とＹ軸値とで表される。リアシュー５２の揺動角度γの範囲は、リアシュー５２がシューホルダ５９に接触しないで揺動できる角度の範囲を示しており、線分２７とＸ軸に平行な直線がなす角の最小角度γminと最大角度γmaxで表される。

【0036】

なお、フロントシュー５１とリアシュー５２の断面形状は、本実施形態の長方形状に限定されず、それぞれシュー幅Ｗ_Ｆ，Ｗ_Ｒおよびシュー長Ｌ_Ｆ，Ｌ_Ｒが規定できる形状であれば、任意の形状であってよい。また、フロントシュー５１とリアシュー５２の凹部１４，２１も、本実施形態の円弧状に限定されず、例えばＶ字状に形成されていてもよい。

【0037】

砥石形状記憶部５には、砥石５３の外周面形状として、円盤状に形成された砥石５３の半径Ｒｇが記憶されている。砥石５３の軸方向形状は、同一とされている。本実施形態の心なしシュー研削のシミュレーション装置１では、砥石５３の外周面形状は一定であると仮定している。

【0038】

指令値記憶部６には、心なしシュー研削における研削盤に対する指令値が記憶されている。指令値とは、ある時間における砥石５３の回転中心Ｏ_Ｇと主軸５５の回転中心Ｏ_ＳとのＸ軸方向の離間距離を指令する値であるＸ軸値と、ある時間における工作物Ｗの回転角を指令する値であるＣ軸値（Ｃ＝ωｔ）である。指令値は、研削条件記憶部７に記憶されている主軸５５の回転速度、砥石５３の切り込み速度ｖ、砥石５３の切り込み量、スパークアウト時間等の研削加工条件に基づいて算出される。なお、ωは、工作物Ｗの角速度であり、工作物Ｗの回転速度は、主軸５５の回転速度に等しいと仮定している。指令値記憶部６には、後述するシミュレーション開始位置算出部３２で算出した心なしシュー研削のシミュレーションの開始時間ｔ_０が入力される。

【0039】

工作物中心位置変動算出部３０は、工作物形状記憶部２に記憶されているシミュレーション開始時の工作物Ｗの形状と、フロントシュー情報記憶部３およびリアシュー情報記憶部４に記憶されているフロントシュー５１とリアシュー５２の形状を表すシュー幅Ｗ_Ｆ，Ｗ_Ｒおよびシュー長Ｌ_Ｆ，Ｌ_Ｒと揺動中心１９，２６の位置とに基づいて、工作物Ｗを１回転させた場合に変動する複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を算出し、記憶する。工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置は、主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓを原点としたＸ軸値とＹ軸値とで表される。

【0040】

工作物中心位置変動算出部３０における具体的な工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置の算出方法を図４のフローチャートと図５に基づき説明する。はじめに、工作物中心位置変動算出部３０は、工作物Ｗを、任意の初期回転角で、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗが主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓに一致するように配置する。

【0041】

次に、図５（ａ）に示すように、リアシュー５２を配置する（Ｓ１）。より詳しくは、リアシュー５２のシュー幅Ｗ_Ｒに等しい長さの線分２４の両端点２２，２３を工作物Ｗの外周面に配置し、線分２４の中点２５とリアシュー５２の揺動中心２６とを結ぶ線分２７を作成する。そして、線分２４と線分２７のなす角が９０度となる線分２４の配置位置を後述する演算により求める（Ｓ１）。ステップＳ２では、図５（ｂ）に示すように、線分２７の長さがリアシュー５２のシュー長Ｌ_Ｒに等しくなるように、工作物Ｗを線分２７の方向に沿って平行移動させる。この状態における工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を、第１の工作物中心位置として記憶する（Ｓ３）。

【0042】

続いて、フロントシュー５１の配置が完了していないか否かを判断する（Ｓ４）。フロントシュー５１の配置が完了していなければ（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ６へ移動し、図５（ｂ）に示すように、フロントシュー５１を配置する。より詳しくは、リアシュー５２を配置するステップＳ１と同様に、フロントシュー５１のシュー幅Ｗ_Ｆに等しい長さの線分１７の両端点１５，１６を工作物Ｗの外周面に配置し、線分１７の中点１８とフロントシュー５１の揺動中心１９とを結ぶ線分２０を作成する。そして、線分１７と線分２０のなす角が９０度となる線分１７の配置位置を演算により求める（Ｓ６）。ステップＳ７では、図５（ｃ）に示すように、線分２０の長さがフロントシュー５１のシュー長Ｌ_Ｆに等しくなるように、工作物Ｗを線分２０の方向に沿って平行移動させる。この状態における工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を、第２の工作物中心位置として記憶する（Ｓ８）。

【0043】

ステップＳ９では、ステップＳ３で記憶した第１の工作物中心位置と、ステップＳ８で記憶した第２の工作物中心位置とが一致しているか否かを判断する。一致していない場合（Ｓ９：ＮＯ）、言い換えれば、図５（ｃ）に示すようにリアシュー５２の線分２７の工作物Ｗから遠い方の端点２６ａが、ステップＳ７の工作物Ｗの線分２０の方向に沿った平行移動に伴って、リアシュー５２の揺動中心２６からずれた場合、ステップＳ１に戻って、リアシュー５２の配置から再度実行する。この後のステップＳ４の判断は、フロントシュー５１が一度配置されているので、フロントシュー５１の配置が完了となり（Ｓ４：ＮＯ）、ステップＳ５に移動し、第１の工作物中心位置と第２の工作物中心が一致しているか否かの判断を行う。一致していない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ステップＳ６に移動し、フロントシュー５１の配置から再度実行する。

【0044】

上述のリアシュー５２の配置処理（Ｓ１〜Ｓ３）とフロントシュー５１の配置処理（Ｓ６〜Ｓ８）を繰り返し、ステップＳ５又はステップＳ９の判断において、図５（ｄ）に示すように、第１の工作物中心位置と第２の工作物中心が一致した時点で、第１の工作物中心位置又は第２の工作物中心位置を工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置として記憶して、処理を終了する（Ｓ１０）。なお、ステップＳ５およびステップＳ９において、第１の工作物中心位置と第２の工作物中心位置とが一致したかの判断は、完全に一致する場合だけでなく、所定の許容値内であれば一致と判断するようにしてもよい。また、本実施形態では、リアシュー５２を配置した後、フロントシュー５１を配置したが、逆に、フロントシュー５１を配置した後、リアシュー５２を配置するようにしてもよい。

【0045】

工作物中心位置変動算出部３０は、ステップＳ１０で、工作物Ｗの初期回転角における工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を記憶し処理を終了した後に、さらに、工作物Ｗを工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ回りに所定角度ずつ回転させ、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置が前回のステップＳ１０で記憶した工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置に一致するように配置し、図４に示す工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置の算出処理（Ｓ１〜Ｓ１０）を所定角度毎に繰り返し実行する。この繰り返し処理は、工作物Ｗが１回転するまで、すなわち、工作物Ｗが初期回転角から３６０度以上回転するまで実行される。このようにして、工作物中心位置変動算出部３０は、工作物Ｗの所定角度毎の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を算出し記憶する。

【0046】

所定角度は、例えば、工作物Ｗの回転速度とシミュレーションのサンプリング時間から算出されるサンプリング時間当たりの工作物Ｗの回転角度が用いられる。なお、所定角度は、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置の変動が得られるのに十分な角度を適宜設定することができる。

【0047】

図４に示すリアシュー５２の配置工程（Ｓ１）での演算について、図６のフローチャートと図７を参照して、具体的に説明する。はじめに、リアシュー５２の揺動角度γが最大角度γmaxとなり、リアシュー５２のシュー幅Ｗ_Ｒに等しい長さの線分２４aを、その両端点が工作物Ｗの外周面上に位置するように配置する（Ｓ２０）。線分２４aと、線分２４ａの中点２５ａとリアシュー５２の揺動中心２６とを結ぶ線分２７ａとがなす角δ_１を求める（Ｓ２１）。図７に示すように、線分２４aと線分２７ａのなす角δ₁は、線分２７ａの上側の角度としている。以下の説明においても、なす角は、同一方向の角度を示す。ステップＳ２２で、角δ_１が９０度であるか否かを判断する。９０度であれば（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３に移動し、処理を終了し（Ｓ３３）、９０度でなければ（Ｓ２２：ＮＯ）、ステップＳ２３に移動する。ステップＳ２３で、角δ_１が９０度より大きいか否か判断する。角δ_１が９０度より大きくなければ（Ｓ２３：ＮＯ）、処理を中断し（Ｓ２４）、リアシュー５２のシュー幅Ｗ_Ｒ、揺動中心２６の位置の再設定を促す旨を作業者等に知らせる。角δ_１が９０度より大きければ（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ステップＳ２５に移動する。

【0048】

ステップＳ２５では、リアシュー５２の揺動角度γが最小角度γminとなり、リアシュー５２のシュー幅Ｗ_Ｒに等しい長さの線分２４ｂを、その両端点が工作物Ｗの外周面上に位置するように配置する。線分２４ｂと、線分２４ｂの中点２５ｂと揺動中心２６とを結ぶ線分２７ｂとがなす角δ_２を求める（Ｓ２６）。角δ_２が９０度であるか否かを判断する（Ｓ２７）。９０度であれば（Ｓ２７：ＹＥＳ）、ステップＳ３３に移動し、処理を終了し（Ｓ３３）、９０度でなければ（Ｓ２７：ＮＯ）、ステップＳ２８に移動する。ステップＳ２８で、角δ_２が９０度より小さいか否か判断する。角δ_２が９０度より小さくなければ（Ｓ２３：ＮＯ）、処理を中断し（Ｓ２９）、リアシュー５２のシュー幅Ｗ_Ｒ、揺動中心２６の位置の再設定を促す旨を作業者等に知らせる。角δ_２が９０度より小さければ（Ｓ２８：ＹＥＳ）、ステップＳ３０に移動する。

【0049】

ステップＳ３０では、リアシュー５２のシュー幅Ｗ_Ｒに等しい長さの線分２４ｃを、その両端点が工作物Ｗの外周面上に位置するように配置し、且つ線分２４ｃの中点２５ｃと揺動中心２６とを結ぶ線分２７ｃが、なす角δ_１が９０度より大きい前のステップＳ２１で用いた線分２７ａとなす角δ_２が９０度より小さい前のステップＳ２６で用いた線分２７ｂとの間の角を２等分する位置に配置する。線分２４ｃと線分２７ｃのなす角δ_３を求める（Ｓ３１）。次に、角δ_３が９０度であるか否か判断する（Ｓ３２）。９０度であれば（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３に移動し、処理を終了する。９０度でなければ（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ３０に戻る。なお、角δ_３は、９０度より小さいとして説明を続ける。

【0050】

スッテプＳ３０に戻り、再度、シュー幅Ｗ_Ｒに等しい長さの線分２４ｄを、その両端点が工作物Ｗの外周面上に位置するように配置し、且つ線分２４ｄの中点２５ｄと揺動中心２６とを結ぶ線分２７ｄが、なす角δ_１が９０度より大きい前のステップＳ２１で用いた線分２７ａとなす角δ_２が９０度より小さい前のステップＳ３１で用いた線分２７ｃとの間の角を２等分する位置に配置する。線分２４ｄと線分２７ｄのなす角δ_４を求める（Ｓ３１）。角δ_４が９０度であるか否か判断する（Ｓ３２）。

【0051】

さらに、角δ_４が９０度でなければ（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ３０に戻り、上述の処理（Ｓ３０〜Ｓ３２）を繰り返し、シュー幅Ｗ_Ｒに等しい長さの線分２４と、線分２４の中点２５と揺動中心２６とを結ぶ線分２７とがなす角が９０度に達した時、すべての処理を終了する（Ｓ３３）。ステップＳ３０の、なす角が９０度より大きい線分となす角が９０度より小さい線分とは、順になす角の算出に用いた線分の内、それぞれ最後に用いた線分を使用する。なお、ステップＳ２２、Ｓ２７、Ｓ３２において、なす角が９０度であるか否かの判断は、完全に一致する場合だけでなく、所定の許容値内であれば一致と判断するようにしてもよい。また、図４に示すフロントシュー５１の配置工程（Ｓ６）での演算は、上述したリアシュー５２の配置工程（Ｓ１）と同様に実施可能であるので、その説明は省略する。

【0052】

抽出部３１は、工作物中心位置変動算出部３０で算出した複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置のＸ軸方向最大値Ｘmaxと、Ｙ軸方向における複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置と砥石５３の回転中心Ｏ_Ｇとの距離のＹ軸方向最小値Ｙminとを抽出する。

【0053】

より具体的に、図８を参照して説明する。図８において、菱形の印（◆）は、工作物中心位置変動算出部３０において算出した複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を示している。抽出部３１は、菱形の印（◆）で示す工作物中心位置変動算出部３０で算出した複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置のＸ軸値とＹ軸値の中から、Ｘ軸値の最大値であるＸ軸方向最大値Ｘmaxと、Ｙ軸方向における複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置と砥石５３の回転中心Ｏ_Ｇとの距離の最小値であるＹ軸方向最小値Ｙminとを抽出する。

【0054】

本実施形態では、砥石５３の回転中心Ｏ_ＧのＹ軸値は、原点である主軸５５の回転中心Ｏ_ＳのＹ軸値と同一、すなわち零とされているので、Ｙ軸方向最小値Ｙminは、算出した複数の工作Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置のＹ軸値の絶対値の最小値となる。

【0055】

シミュレーション開始位置算出部３２は、シミュレーション開始時の工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの形状と、抽出部３１にて抽出したＸ軸方向最大値ＸmaxとＹ軸方向最小値Ｙminと、砥石形状記憶部５に記憶されている砥石５３の形状とに基づいて、シミュレーション開始時の砥石５３のＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）、すなわち、砥石５３が工作物Ｗに干渉しない範囲で工作物Ｗに最も接近する位置を算出する。そして、算出したＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）に対応するシミュレーションの開始時間ｔ_０を算出する。

【0056】

なお、砥石５３のＸ軸方向位置は、本実施形態では、砥石５３の回転中心Ｏ_Ｇと主軸５５の回転中心Ｏ_ＳとのＸ軸方向の離間距離で表される。また、時間ｔにおける砥石５３のＸ軸方向位置を説明する場合は、符号Ｘ（ｔ）を用いる。

【0057】

図８を参照して、具体的に、シミュレーション開始時の砥石５３のＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）を算出する方法を説明する。理解を容易にするため、図８に示すように、シミュレーション開始時の工作物Ｗの形状を楕円形状に簡略化して説明する。

【0058】

シミュレーション開始時の砥石５３のＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）を算出するため、図８に示すように、工作物Ｗは、砥石５３に最も接近する位置に配置される。具体的には、工作物Ｗの中心Ｏ_ＷのＸ軸値とＹ軸値が、それぞれ抽出部３１にて抽出したＸ軸方向最大値ＸmaxとＹ軸方向最小値Ｙminに等しくなるように配置される。そして、砥石５３は、シミュレーション開始時の工作物Ｗの最大半径Ｒwmaxを有する円３３に接する位置に配置される。

【0059】

工作物Ｗの最大半径Ｒwmaxは、シミュレーション開始位置算出部３２において、シミュレーション開始時の工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの形状から、各工作物線分１２の線分長さの最大値として算出される。図８に示すように、工作物Ｗが楕円形状である場合、工作物Ｗの最大半径Ｒwmaxは、長軸の長さの半分となる。

【0060】

シミュレーション開始位置算出部３２は、工作物Ｗの最大半径Ｒwmaxを算出した後、抽出部３１にて抽出したＸ軸方向最大値ＸmaxおよびＹ軸方向最小値Ｙminと、砥石形状記憶部５に砥石５３の形状として記憶されている砥石５３の半径Ｒｇとに基づいて、シミュレーション開始時の砥石５３のＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）を、式（１）により算出する。

【0061】

【数1】

【0062】

さらに、シミュレーション開始位置算出部３２は、算出したシミュレーション開始時の砥石５３のＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）と、指令値記憶部６に記憶されている時間ｔ＝０における砥石５３のＸ軸方向位置Ｘ（０）と、砥石５３の切り込み速度ｖとに基づいて、シミュレーションの開始時間ｔ_０を式ｔ_０＝（Ｘ（０）−Ｘ（ｔ_０））／ｖにより算出する。

【0063】

工作物中心位置算出部８は、工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの形状と、フロントシュー情報記憶部３およびリアシュー情報記憶部４に記憶されているフロントシュー５１とリアシュー５２の形状を表すシュー幅Ｗ_Ｆ，Ｗ_Ｒおよびシュー長Ｌ_Ｆ，Ｌ_Ｒと揺動中心１９，２６の位置と、指令値記憶部６に記憶されている指令値である工作物Ｗの回転角とに基づいて、所定時間毎、すなわちシミュレーションのサンプリング時間毎に工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を算出し、記憶する。

【0064】

具体的には、工作物中心位置算出部８は、はじめに、シミュレーション開始時であれば、工作物Ｗを、指令値記憶部６に記憶されている、シミュレーション開始位置算出部３２で算出したシミュレーションの開始時間ｔ_０における工作物Ｗの回転角で、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗが主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓに一致するように配置する。

【0065】

シミュレーションが開始され、開始時間ｔ_０から所定時間経過後に工作物中心位置算出部８にて工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を再度算出する場合であれば、工作物中心位置算出部８は、工作物Ｗを、指令値記憶部６に記憶されている、シミュレーション開始後の時間ｔにおける工作物Ｗの回転角で、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗが前回算出した工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置に一致するように配置する。

【0066】

次に、工作物中心位置算出部８は、図４に示すステップＳ１からステップＳ１０までを実施し、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を算出し記憶する。図４に示すステップＳ１からステップＳ１０までの詳細な説明は、工作物中心位置変動算出部３０における工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置の算出方法と同一であるので、その説明は省略する。

【0067】

研削点算出部９は、工作物中心位置算出部８で工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置が算出される毎に、工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの形状と、工作物中心位置算出部８に記憶されている工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置と、砥石形状記憶部５に記憶されている砥石５３の形状と、指令値記憶部６に記憶されている指令値とに基づいて、砥石５３により所定時間に研削加工される工作物Ｗの研削点２８を算出する。なお、研削点２８を個々に説明する場合には、符号２８a、２８ｂ、２８ｃ、・・・を用いる。

【0068】

具体的には、図９（a）に示すように、シミュレーション開始後のある時間において、工作物Ｗは、指令値記憶部６に記憶されている回転角で、工作物中心位置算出部８に記憶されている主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓを原点として工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置に配置されている。工作物Ｗの外周面形状は、工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗを基準とした工作物線分１２により形状認識されている。

【0069】

砥石５３の回転中心Ｏ_Ｇは、主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓを原点として、指令値記憶部６に記憶されているＸ軸方向の離間距離を有した位置に配置されている。砥石５３の外周面形状は、シミュレーション中一定であると仮定され、砥石形状記憶部５に記憶された円盤状の砥石５３の半径Ｒｇにより認識されている。

【0070】

図９（ｂ）に示すように、所定時間経過後、すなわち、シミュレーションのサンプリング時間経過後には、工作物Ｗは、図９の時計回りに回転し、指令値記憶部６に記憶されている所定時間経過後の回転角の位置となる。工作物Ｗの回転と同時に、砥石５３は、図８の左方向に、指令値記憶部６に記憶されている所定時間後のＸ軸方向の離間距離となる位置に移動し、工作物Ｗに対して切り込みを与える。図９（ｂ）の斜線部分は、所定時間中に研削加工により除去される部分を示している。

【0071】

研削点算出部９は、所定時間経過後の砥石５３の外周面形状と、工作物形状記憶部２に記憶されている工作物線分１２により形状認識される工作物Ｗの形状とから、所定時間経過後の砥石５３の外周面と工作物線分１２との交点である研削点２８を幾何学的に算出している。

【0072】

工作物形状変更部１０は、研削点算出部９で研削点２８が算出される毎に、研削点２８に基づいて、工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの形状を変更する。つまり、研削点２８に基づいて、工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの工作物線分１２の端点１１を、砥石５３により所定時間中に研削加工された形状に変更する。図９（ｂ）の例では、工作物線分１２ｃの端点１１ｃと工作物線分１２ｄの端点１１ｄが、それぞれ研削点２８ａと２８ｂに変更され、工作物線分１２ｃと工作物線分１２ｄの長さが更新される。変更された工作物Ｗの形状は、工作物形状記憶部２に記憶され、次回の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置の算出、研削点２８の算出に反映される。

【0073】

次に、本実施形態の心なしシュー研削のシミュレーション方法について、図１を参照しつつ説明する。まず、作業者は、工作物Ｗの外周面形状、フロントシュー５１の形状と揺動中心１９の位置、リアシュー５２の形状と揺動中心２６の位置、砥石５３の外周面形状、研削条件、およびシミュレーション条件等を入力する。

【0074】

次に、工作物中心位置変動算出部３０において、工作物形状記憶部２に記憶されているシミュレーション開始時の工作物Ｗの形状と、フロントシュー情報記憶部３およびリアシュー情報記憶部４に記憶されているフロントシュー５１とリアシュー５２の形状を表すシュー幅Ｗ_Ｆ，Ｗ_Ｒおよびシュー長Ｌ_Ｆ，Ｌ_Ｒと揺動中心１９，２６の位置とに基づいて、工作物Ｗを１回転させた場合に変動する複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を算出し記憶する工作物中心位置変動算出工程を実施する。

【0075】

続けて、抽出部３１において、工作物中心位置変動算出部３０で算出した複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置のＸ軸方向最大値Ｘmaxと、Ｙ軸方向における複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置と砥石５３の回転中心Ｏ_Ｇとの距離のＹ軸方向最小値Ｙminとを抽出する抽出工程を実施する。

【0076】

続けて、シミュレーション開始位置算出部３２において、シミュレーション開始時の工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの形状と、抽出部３１にて抽出したＸ軸方向最大値ＸmaxとＹ軸方向最小値Ｙminと、砥石形状記憶部５に記憶されている砥石５３の形状とに基づいて、シミュレーション開始時の砥石５３のＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）を算出し、このＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）に対応するシミュレーションの開始時間ｔ_０を算出するシミュレーション開始位置算出工程を実施する。

【0077】

そして、シミュレーション開始位置算出部３２で算出したシミュレーションの開始時間ｔ_０から所定時間毎に、工作物中心位置算出部８において、工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの形状等に基づき、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を算出する工作物中心位置算出工程を実施する。

【0078】

続いて、研削点算出部９において、工作物中心位置算出部８で工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置が算出される毎に、工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置に工作物Ｗを配置した状態で、所定時間中に研削加工される工作物Ｗの研削点２８を算出する研削点算出工程を実施する。

【0079】

続いて、工作物形状変更部１０において、研削点算出部９で研削点２８が算出される毎に、研削点算出部９にて算出した研削点２８に基づいて、工作物形状記憶部２に記憶されている工作物Ｗの形状を変更する工作物形状変更工程を実施する。

【0080】

そして、この変更された工作物Ｗの形状を用いて、次回の所定時間において、工作物Ｗの中心Ｏｗ位置の算出、研削点２８の算出、工作物Ｗの形状変更を実施する。このように、所定時間毎に、工作物中心位置算出工程、研削点算出工程、工作物形状変更工程を繰り返すことによって、心なしシュー研削のシミュレーションが実行される。

【0081】

上記のように構成された心なしシュー研削のシミュレーション装置１、および、心なしシュー研削のシミュレーション方法によれば、シミュレーション開始時に、シミュレーション開始時の工作物Ｗを１回転させた場合に変動する複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置を算出し、算出した複数の工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置からＸ軸方向最大値ＸmaxとＹ軸方向最小値Ｙminとを抽出し、工作物Ｗの最大半径Ｒwmaxと砥石５３の半径Ｒｇとを用いて、シミュレーション開始時の砥石５３のＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）を算出している。

【0082】

これにより、工作物Ｗの外周面位置の２つの変動要因である、フロントシュー５１とリアシュー５２により支持される工作物Ｗの１回転中に変動する工作物Ｗの中心Ｏ_Ｗ位置の変動と、研削前の工作物Ｗ外周面の真円度誤差とを考慮して、シミュレーション開始時の砥石５３のＸ軸方向位置Ｘ（ｔ_０）を適切に設定できる。

【0083】

したがって、砥石５３が工作物Ｗと干渉しない範囲で工作物Ｗに最も接近させた位置から心なしシュー研削のシミュレーションを開始でき、シミュレーション開始直後から、砥石５３による研削が開始され、砥石５３が工作物Ｗに接近するまでのシミュレーションの演算処理時間を短縮することができる。

【0084】

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。

【0085】

上記実施形態では、Ｘ軸およびＹ軸の原点である主軸５５の回転中心Ｏ_ＳのＹ軸値は砥石５３の回転中心Ｏ_ＧのＹ軸値と同一の値としたが、異なる値であってもよい。また、Ｘ軸およびＹ軸の原点は主軸５５の回転中心Ｏ_Ｓとしているが、任意の固定位置を原点に設定してもよい。

【0086】

上記実施形態では、フロントシュー５１の工作物Ｗの外周面に配置したシュー幅Ｗ_Ｆに等しい長さの線分１７と、その中点１８と揺動中心１９を結ぶ線分２０とのなす角が９０度とされているが、９０度に限定されず、任意の角度に設定されてもよい。また、リアシュー５２も同様に、リアシュー５２のシュー幅Ｗ_Ｒに等しい長さの線分２４と、その中点２５と揺動中心２６を結ぶ線分２７のなす角は、９０度に限定されず、任意の角度に設定されてもよい。

【0087】

上記実施形態の心なしシュー研削のシミュレーション装置１およびそのシミュレーション方法では、工作物Ｗ研削時の研削力による工作物Ｗの変形を考慮してないが、工作物Ｗ研削時の研削力による工作物Ｗの変形を考慮した心なしシュー研削のシミュレーション装置およびそのシミュレーション方法に本発明を適用してもよい。

【符号の説明】

【0088】

１：心なしシュー研削のシミュレーション装置、 ２：工作物形状記憶部、
３：フロントシュー情報記憶部、 ４：リアシュー情報記憶部、 ５：砥石形状記憶部、
６：指令値記憶部、 ７：研削条件記憶部、 ８：工作物中心位置算出部、
９：研削点算出部、 １０：工作物形状変更部、
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・，１５，１６，２２，２３，２６ａ：端点、
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，・・・：工作物線分、
１３，１７，２０，２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ：線分、
１４，２１：凹部、 １８，２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ：中点、
１９，２６：揺動中心、 ２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，・・・：研削点、
３０：工作物中心位置変動算出部、 ３１：抽出部、
３２：シミュレーション開始位置算出部 ３３：円、 ５１：フロントシュー、
５２：リアシュー、 ５３：砥石、 ５４：バッキングプレート、 ５５：主軸、
５６，５７：シューピン、 ５８，５９：シューホルダ、
Ｌ_Ｆ，Ｌ_Ｒ：シュー長、 Ｏ_Ｇ：砥石５３の回転中心、 Ｏ_Ｓ：主軸５５の回転中心、
Ｏ_Ｗ：工作物Ｗの中心、 Ｒｇ：砥石５３の半径、 Ｒwmax：工作物Ｗの最大半径、
ｔ：時間、 ｔ_０：開始時間、 ｖ：切り込み速度、
Ｘ（ｔ），Ｘ（０），Ｘ（ｔ_０）：Ｘ軸方向位置、 Ｘmax：Ｘ軸方向最大値、
Ｙmin：Ｙ軸方向最小値、 Ｗ：工作物、 Ｗ_Ｆ，Ｗ_Ｒ：シュー幅、
α：分割角、 β，γ：揺動角度、βmin，γmin：最小角度、
βmax，γmax：最大角度、 δ_１，δ_２，δ_３，δ_４：角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】