特開 2024-157735 研削制御装置及び研削方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157735

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】研削制御装置及び研削方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 7/02 20060101AFI20241031BHJP

   B24B 47/20 20060101ALI20241031BHJP

   B24D 5/00 20060101ALI20241031BHJP

   B24B 7/00 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

B24B7/02

B24B47/20

B24D5/00 P

B24B7/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072272

(22)【出願日】2023-04-26

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 砥粒加工学会誌６７巻２号 第６３～６６頁

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】市原 浩一

【テーマコード（参考）】

3C034

3C043

3C063

【Ｆターム（参考）】

3C034AA07

3C034BB33

3C034BB71

3C034BB87

3C034CB01

3C034CB12

3C043BA01

3C043BA12

3C043BA15

3C043BA18

3C043CC03

3C043DD02

3C043DD03

3C043DD04

3C043DD05

3C043DD06

3C063AA02

3C063AB03

3C063BA02

3C063BA24

(57)【要約】

【課題】被研削面の表面粗さの程度を小さくすることが可能な研削制御装置を提供する。
【解決手段】外周面に複数のブレードが形成された砥石を回転させる回転駆動装置、加工対象物と砥石との一方を他方に対して研削方向に移動させる研削方向駆動装置、及び加工対象物と砥石との一方を他方に対して研削方向と交差する方向に移動させるトラバース方向駆動装置を、研削制御装置が制御して研削を行う。加工対象物と砥石との一方を他方に対して研削方向に１回移動させて、ブレードに接触した箇所にピットを形成する第１研削制御を行う。その後、トラバース方向駆動装置を制御して砥石及び加工対象物の一方を他方に対して、研削方向と交差する方向に移動させるトラバース制御を行う。その後、加工対象物と砥石との一方を他方に対して研削方向に１回移動させて、第１研削制御で形成されたピット以外の領域に残った凸状の切残しパターンの少なくとも一部分にブレードを接触させて切残しパターンの少なくとも一部分を削る追加の研削制御を行う。
【選択図】図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面に複数のブレードが形成された砥石を回転させる回転駆動装置、加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して研削方向に移動させる研削方向駆動装置、及び前記加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して前記研削方向と交差する方向に移動させるトラバース方向駆動装置を制御して研削を行う研削制御装置であって、
前記加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して前記研削方向に１回移動させて、前記ブレードに接触した箇所にピットを形成する第１研削制御を行い、
前記第１研削制御の後、前記トラバース方向駆動装置を制御して前記砥石及び前記加工対象物の一方を他方に対して、前記研削方向と交差する方向に移動させるトラバース制御を行い、
前記トラバース制御の後、前記加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して前記研削方向に１回移動させて、前記第１研削制御で形成されたピット以外の領域に残った凸状の切残しパターンの少なくとも一部分に前記ブレードを接触させて前記切残しパターンの少なくとも一部分を削る追加の研削制御を行う研削制御装置。

【請求項2】

前記トラバース制御における移動方向は、前記研削方向に対して直交する方向であり、前記砥石の回転軸方向に関する前記ブレードのピッチをＰｄと標記したとき、前記トラバース制御における移動距離は、ピッチＰｄの整数倍以外である請求項１に記載の研削制御装置。

【請求項3】

前記トラバース制御における移動距離は、ｎを整数として、Ｐｄ×（ｎ＋１／４）、Ｐｄ×（ｎ－１／４）、またはＰｄ×（ｎ＋１／２）である請求項２に記載の研削制御装置。

【請求項4】

１回の前記第１研削制御に対して前記トラバース制御及び前記追加の研削制御を交互に２セット以上繰り返し、
前記第１研削制御を行ったときの前記砥石の位置からの、前記トラバース制御における移動距離は、ｎを整数として、Ｐｄ×（ｎ＋１／４）、Ｐｄ×（ｎ－１／４）、及びＰｄ×（ｎ＋１／２）から選択された少なくとも２つの距離である請求項２に記載の研削制御装置。

【請求項5】

外周面に複数のブレードが形成された砥石を回転させながら、加工対象物及び前記砥石の一方を他方に対して研削方向に１回移動させて、前記ブレードに接触した箇所にピットを形成する第１研削を行い、
前記第１研削の後、前記砥石及び前記加工対象物の一方を他方に対して、前記研削方向と交差する方向へ移動させるトラバースを行い、
前記トラバースを行った後、前記加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して前記研削方向に１回移動させて、前記第１研削で形成されたピット以外の領域に残った凸状の切残しパターンの少なくとも一部分に前記ブレードを接触させて前記切残しパターンの少なくとも一部分を削る追加の研削を行う研削方法。

【請求項6】

前記トラバースを行うときの移動方向は、前記研削方向に対して直交する方向であり、前記砥石の回転軸方向に関する前記ブレードのピッチをＰｄと標記したとき、前記トラバースを行うときの移動距離は、ピッチＰｄの整数倍以外である請求項５に記載の研削方法。

【請求項7】

前記トラバースを行うときの移動距離は、ｎを整数として、Ｐｄ×（ｎ＋１／４）、Ｐｄ×（ｎ－１／４）、またはＰｄ×（ｎ＋１／２）である請求項６に記載の研削方法。

【請求項8】

１回の前記第１研削に対して前記トラバース及び前記追加の研削を交互に２セット以上繰り返し、
前記第１研削を行ったときの前記砥石の位置からの、前記トラバースを行うときの移動距離は、ｎを整数として、Ｐｄ×（ｎ＋１／４）、Ｐｄ×（ｎ－１／４）、及びＰｄ×（ｎ＋１／２）から選択された少なくとも２つの距離である請求項６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、研削制御装置及び研削方法に関する。

【背景技術】

【0002】

回転する砥石をワークに接触させ、ワークに対して砥石を、回転軸と直交する平面及びワークの被研削面に平行な方向に移動させて研削を行う手順と、砥石を幅方向（回転軸方向）にトラバースさせる手順とを繰り返して研削を行うトラバース研削方法が公知である（特許文献１）。特許文献１に記載された研削方法では、スパークアウト研削１回ごとに砥石の送り運動の位相をずらしてスパークアウト研削することにより、砥石の送り量に相当する間隔で重ね合わせたような被研削面のうねりを小さくしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－２３６５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

うねりの周期に比べてより細かな凹凸が被研削面に残る場合がある。このような細かな凹凸を低減させ、被研削面の粗さの程度を小さくする研削技術が望まれている。本発明の目的は、被研削面の表面粗さの程度を小さくすることが可能な研削制御装置及び研削方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一観点によると、
外周面に複数のブレードが形成された砥石を回転させる回転駆動装置、加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して研削方向に移動させる研削方向駆動装置、及び前記加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して前記研削方向と交差する方向に移動させるトラバース方向駆動装置を制御して研削を行う研削制御装置であって、
前記加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して前記研削方向に１回移動させて、前記ブレードに接触した箇所にピットを形成する第１研削制御を行い、
前記第１研削制御の後、前記トラバース方向駆動装置を制御して前記砥石及び前記加工対象物の一方を他方に対して、前記研削方向と交差する方向に移動させるトラバース制御を行い、
前記トラバース制御の後、前記加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して前記研削方向に１回移動させて、前記第１研削制御で形成されたピット以外の領域に残った凸状の切残しパターンの少なくとも一部分に前記ブレードを接触させて前記切残しパターンの少なくとも一部分を削る追加の研削制御を行う研削制御装置が提供される。

【0006】

本発明の他の観点によると、
外周面に複数のブレードが形成された砥石を回転させながら、加工対象物及び前記砥石の一方を他方に対して研削方向に１回移動させて、前記ブレードに接触した箇所にピットを形成する第１研削を行い、
前記第１研削の後、前記砥石及び前記加工対象物の一方を他方に対して、前記研削方向と交差する方向へ移動させるトラバースを行い、
前記トラバースを行った後、前記加工対象物と前記砥石との一方を他方に対して前記研削方向に１回移動させて、前記第１研削で形成されたピット以外の領域に残った凸状の切残しパターンの少なくとも一部分に前記ブレードを接触させて前記切残しパターンの少なくとも一部分を削る追加の研削を行う研削方法が提供される。

【発明の効果】

【0007】

第１研削を行った後に、第１研削で形成されたピット以外の領域に残った切残しパターンの少なくとも一部分に砥石のブレードを接触させて切残しパターンの少なくとも一部分を削ることにより、被研削面の表面粗さの程度を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施例による研削制御装置を搭載した平面研削装置の概略斜視図である。

【図2】図２Ａは、砥石及びドレッサの概略斜視図であり、図２Ｂは、砥石の外周面近傍及びドレッサの断面図である。

【図3】図３Ａは、ドレッシングされた砥石の外周面の展開図であり、図３Ｂは、図３Ａの一点鎖線３Ｂ－３Ｂにおける砥石の断面図である。

【図4】図４は、研削の手順を示すフローチャートである。

【図5】図５Ａは、第１研削（ステップＳ１）を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図であり、図５Ｂは、図５Ａの一点鎖線５Ｂ１－５Ｂ１及び一点鎖線５Ｂ２－５Ｂ２におけるワークの被研削面の断面の形状を示す図である。

【図6】図６Ａは、ステップＳ３（図４）の研削で、ブレードによって研削される領域と、第１研削（ステップＳ１）で形成されたピット６１との位置関係の一例を示す図であり、図６Ｂは、ステップＳ３（図４）の研削を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。

【図7】図７Ａは、ステップＳ５（図４）の研削で、ブレードによって研削される領域と、ステップＳ３の研削で形成されたピットとの位置関係の一例を示す図であり、図７Ｂは、ステップＳ３（図４）の研削を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。

【図8】図８は、他の実施例による研削制御装置が搭載された研削装置の砥石の外周面の展開図である。

【図9】図９は、図８に示した砥石を持つ研削制御装置が実行する研削の手順を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、図９の第１研削（ステップＳ１）を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。

【図11】図１１は、図９のステップＳ３及びステップＳ５の研削を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。

【図12】図１２は、図９のステップＳ９の研削を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。

【図13】図１３は、さらに他の実施例による研削制御装置が実行する研削の手順を示すフローチャートである。

【図14】図１４は、さらに他の実施例による研削制御装置が実行する研削の手順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】

【0009】

図１～図７Ｂを参照して、一実施例による研削制御装置及び研削方法について説明する。
図１は、本実施例による研削制御装置２０を搭載した平面研削装置の概略斜視図である。基台５０に、テーブル案内機構５１を介して可動テーブル５２が水平面内の一方向に往復移動可能に支持されている。可動テーブル５２の移動方向をｙ方向とし、鉛直上方をｚ軸の正の向きとするｘｙｚ直交座標系を定義する。可動テーブル５２の上に加工対象物であるワーク６０が支持される。

【0010】

砥石ヘッド５３が、可動テーブル５２の上方に支持されている。砥石ヘッド５３は、昇降可能に、かつ水平面内で可動テーブル５２の移動方向と直交する方向（ｘ方向）に移動可能である。例えば、トラバース方向案内レール５９に沿ってｘ方向に移動可能にサドルが支持されており、サドルに対して砥石ヘッド５３が昇降可能に支持されている。

【0011】

砥石ヘッド５３の下端部に砥石５４が取り付けられている。砥石５４は円柱状の形状を有し、その中心軸がｘ軸方向と平行である。砥石５４がワーク６０に接触する程度まで砥石ヘッド５３を下降させ、砥石５４を回転させながらワーク６０を研削方向（ｙ方向）に移動させることにより、ワーク６０の研削が行われる。砥石５４をワーク６０に接触させてワーク６０の一端から他端までｙ方向に移動させたときに研削される領域を「パス」という。砥石ヘッド５３をトラバース方向（ｘ方向）にずらす手順と、１つのパスを研削する手順とを繰り返すことにより、ワーク６０の上面（被加工面）の全域を研削することができる。

【0012】

回転駆動装置１０が、砥石５４を回転させる。トラバース方向駆動装置１１が、砥石５４をｘ方向に移動（トラバース）させる。研削方向駆動装置１２が、可動テーブル５２をｙ方向に移動させる。昇降駆動装置１３が、砥石ヘッド５３を昇降させる。研削制御装置２０が、回転駆動装置１０、トラバース方向駆動装置１１、研削方向駆動装置１２、昇降駆動装置１３を制御する。

【0013】

砥石５４は、研削加工を行う前にドレッシング処理される。つぎに、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、砥石５４のドレッシング処理について説明する。

【0014】

図２Ａは、砥石５４及びドレッサ７０の概略斜視図であり、図２Ｂは、砥石５４の外周面近傍及びドレッサ７０の断面図である。円柱状の砥石５４の外周面にドレッサ７０の先端を接触させ、砥石５４を回転させるとともに、ドレッサ７０を回転軸と平行な方向に移動させることにより、砥石５４の外周面にドレス溝５５を形成する。砥石５４の回転軸はトラバース方向（ｘ方向）に平行である。砥石５４の外周面の周方向をｃ方向と標記する。ドレッサ７０の先端の頂角をαと標記し、砥石５４の外周面からのドレッサ７０の切込量をＺｃと標記し、ドレス溝５５の回転軸方向のピッチ（ドレスピッチ）をＰｄと標記する。

【0015】

往復ドレッシングを行うと、砥石５４の外周面に複数のブレード５６が形成される。ブレード５６の高さは、切込量Ｚｃ、ドレスピッチＰｄ、ドレッサ７０の先端の頂角α等によって変化する。

【0016】

以下、通常のドレッシングの手順について説明する。砥石５４を回転させながら、ドレッサ７０を砥石５４の幅方向（回転軸方向）の一端から他端まで移動させる。砥石５４の１回転あたりにドレッサ７０がｘ方向に移動する距離（ドレスリード）をＬｄと標記する。このドレスリードＬｄを、ドレスピッチＰｄに等しくする。ドレッサ７０が砥石５４の幅方向の端部に達すると、ドレッサ７０の移動方向を反転させ、反対側の端部まで移動させる。このように、ドレッサ７０の移動方向を反転させて行うドレッシングは、往復ドレッシングと呼ばれる。

【0017】

次に、多条ドレッシングを行う手順について説明する。条数をｊと標記する。ｊ条のドレッシングを行う場合は、ドレスリードＬｄをドレスピッチＰｄのｊ倍にする。ｘ方向に並ぶドレス溝５５の位相差がドレスピッチＰｄになるようにドレッサ７０を位置決めしてｊ回の往復ドレッシングを行う。これにより、ｊ条のドレス溝５５が形成される。

【0018】

図３Ａは、ドレッシングされた砥石５４の外周面の展開図である。図３Ａの横方向が砥石幅方向（ドレスピッチ方向）に相当し、縦方向が周方向（ｃ方向）に相当する。図３Ａの下端から上端までが、外周面の１周分の長さ（周長）Ｌｃに相当する。図３Ａにおいてｘ方向に関しては、砥石５４の外周面の一部分のみが表されている。図３Ａでは、多条ドレッシングの例として４条ドレッシングを行った場合の外周面を示している。

【0019】

往復ドレッシングを行うことにより、ｘｃ面内で斜め方向に延び、相互に交差する複数のドレス溝５５が形成される。ドレス溝５５の間にブレード５６が形成される。複数のブレード５６は、第１系列の複数のブレード５６Ａと、第２系列の複数のブレード５６Ｂとに区分することができる。図３Ａにおいて、第１系列のブレード５６Ａに相対的に濃い右上がりのハッチングを付し、第２系列のブレード５６Ｂに相対的に淡い右下がりのハッチングを付している。

【0020】

第１系列の複数のブレード５６Ａは、ｘ方向にドレスピッチＰｄで配列し、ｃ方向にピッチＰｃで配列している。ピッチＰｃは、周長Ｌｃの１／ｊ倍である。第２系列の複数のブレード５６Ｂも同様に、ｘ方向にドレスピッチＰｄで配列し、ｃ方向にピッチＰｃで配列している。第１系列のブレード５６Ａの配列と第２系列のブレード５６Ｂの配列とには、ｘ方向にＰｄ／２の位相ずれが生じ、ｃ方向にＰｃ／２の位相ずれが生じている。

【0021】

図３Ｂは、図３Ａの一点鎖線３Ｂ－３Ｂにおける砥石５４の断面図である。周方向に第１系列の４個のブレード５６Ａが等間隔に配列している。図３Ｂの断面には現れていないが、回転軸方向（図３Ｂにおいて紙面に垂直な方向）の他の位置に第２系列の４個のブレード５６Ｂが配置されている。第１系列の４個のブレード５６Ａの位置と、第２系列の４個のブレード５６Ｂの位置とは、回転方向に４５°だけずれている。

【0022】

次に、図４～図７Ｂを参照して、図３Ａ及び図３Ｂに示した砥石５４を用いて研削を行う方法について説明する。

【0023】

図４は、研削の手順を示すフローチャートである。図４に示したフローチャートの各手順は、研削制御装置２０（図１）が回転駆動装置１０、トラバース方向駆動装置１１、研削方向駆動装置１２、及び昇降駆動装置１３を制御することにより実行される。

【0024】

まず、研削制御装置２０が研削方向駆動装置１２に対して第１研削制御を行うことにより、砥石５４を回転させながら、ワーク６０に対して砥石５４を研削方向（ｙ方向）に１回移動させて、１パス分の第１研削を実行する（ステップＳ１）。なお、実際には、砥石５４のｙ方向の位置は固定され、ワーク６０がｙ方向に移動する。第１研削の後、ステップＳ２からステップＳ５までの追加の研削を実行する。追加の研削時のワーク６０への砥石５４の切込量は、第１研削時の切込量と同一である。すなわち、第１研削の開始から追加の研削の終了まで、砥石ヘッド５３の高さ方向（ｚ方向）位置は不変である。

【0025】

次に、追加の研削の手順について説明する。研削制御装置２０がトラバース方向駆動装置１１に対してトラバース制御を行うことにより、第１研削時の砥石５４のｘ方向の位置を基準として、砥石５４をｘ軸の正の向きに距離Ｐｄ／４だけ移動させる（ステップＳ２）。この状態で、砥石５４をワーク６０に対してｙ方向に１回移動させて１回目の追加の研削を行う（ステップＳ３）。さらに、第１研削（ステップＳ１）時の砥石５４のｘ方向の位置を基準として、砥石５４をｘ軸の負の向きに距離Ｐｄ／４だけトラバースさせる（ステップＳ４）。すなわち、ステップＳ２を実行した後の砥石５４の位置を基準とすると、砥石５４をワーク６０に対してｘ軸の正または負の向きにＰｄ／２だけトラバースさせることになる。ステップＳ４の後、砥石５４をワーク６０に対してｙ方向に１回移動させて２回目の追加の研削を行う（ステップＳ５）。このように、研削制御装置２０は、研削するパスのトラバース方向の位置を制御している。

【0026】

ワーク６０の全域の研削が完了したら、研削処理を終了する（ステップＳ６）。未研削の領域が残っている場合は、砥石５４を次に研削する領域までｘ方向に移動させ（ステップＳ６、Ｓ７）、ステップＳ１からステップＳ５までの手順を繰り返す。

【0027】

次に、図５Ａ～図７Ｂを参照して、ワーク６０の被研削面に形成される凹凸パターンについて説明する。

【0028】

図５Ａは、第１研削（ステップＳ１）を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。被研削面に、砥石５４のブレード５６によって切り取られることにより形成された複数のピット６１が形成される。ピット６１の各々のｘ方向の寸法は、ブレード５６（図３Ａ）のｘ方向の寸法と同一である。

【0029】

第１系列の複数のブレード５６Ａ（図３Ａ）で形成される複数のピット６１（以下、第１系列のピット６１Ａということとする。）のｘ方向のピッチは、第１系列の複数のブレード５６Ａのｘ方向のピッチ、すなわちドレスピッチＰｄに等しい。同様に、第２系列の複数のブレード５６Ｂ（図３Ａ）で形成される複数のピット６１（以下、第２系列のピット６１Ｂということとする。）のｘ方向のピッチも、ドレスピッチＰｄに等しい。第２系列の複数のピット６１Ｂのｘ方向の位置は、第１系列の複数のピット６１Ａのｘ方向の位置に対してｘ方向にＰｄ／２だけずれている。

【0030】

ピット６１の各々のｙ方向の寸法λｃは、１つのブレード５６がワーク６０に接触している期間にワーク６０がｙ方向に移動する寸法にほぼ等しい。砥石５４の外周面の周速は、ワーク６０のｙ方向の移動速度より十分速い。このため、ブレード５６の周方向（ｃ方向）の寸法が圧縮されてワーク６０の被研削面に転写される。したがって、ピット６１の各々のｙ方向の寸法λｃは、ブレード５６の周方向の寸法より小さい。

【0031】

ブレード５６の周方向の寸法をλ_ｂと標記し、砥石５４の単位時間当たりの回転数をＮと標記し、ワーク６０のｙ方向の移動速度をＶ_ｔと標記すると、複数のピット６１の各々のｙ方向の寸法λ_ｃは、以下の式で計算される。
λ_ｃ＝λ_ｂ×Ｖ_ｔ／Ｎ

【0032】

複数のピット６１以外の領域に、ブレード５６によって研削されていない凸状の切残しパターン６２が残る。図５Ａにおいて、切残しパターン６２にハッチングを付している。ピット６１と切残しパターン６２との境界には、斜面６３が現れている。

【0033】

図５Ｂは、図５Ａの一点鎖線５Ｂ１－５Ｂ１及び一点鎖線５Ｂ２－５Ｂ２におけるワーク６０の被研削面の断面の形状を示す図である。図５Ｂの実線及び破線が、それぞれ一点鎖線５Ｂ１－５Ｂ１及び一点鎖線５Ｂ２－５Ｂ２における表面の形状を示す。切残しパターン６２に対応する領域が、ピット６１Ａ、６１Ｂに対応する領域より高くなっている。

【0034】

図６Ａは、ステップＳ３（図４）の追加の研削で、ブレード５６によって研削される領域と、第１研削（ステップＳ１）で形成されたピット６１との位置関係の一例を示す図である。図６Ａにおいて、ステップＳ３（図４）の研削で、第１系列のブレード５６Ａによって研削される領域６１Ａ１の１つ及び第２系列のブレード５６Ｂによって研削される領域６１Ｂ１の１つを破線で示している。ステップＳ２（図４）で砥石５４をｘ軸の正の向きにＰｄ／４だけトラバースしているため、第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ１は、既に形成されている第１系列のピット６１Ａに対してｘ方向にＰｄ／４だけずれる。同様に、第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ１は、既に形成されている第２系列のピット６１Ｂに対してｘ方向にＰｄ／４だけずれる。

【0035】

ｙ方向に関しては、ステップＳ１の第１研削時と、ステップＳ３の追加の研削時とで、砥石５４の回転方向の位置とワーク６０のｙ方向の位置との関係が一定ではないため、第１研削時に形成された第１系列のピット６１Ａと、ステップＳ３の追加の研削時に第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ１とのｙ方向の位置関係は不定である。同様に、第１研削時に形成された第２系列のピット６１Ｂと、ステップＳ３の研削時に第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ１とのｙ方向の位置関係も不定である。図６Ａでは、一例として第１系列のピット６１Ａに対して、第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ１のｙ方向の位相ずれが生じていない場合を示している。このとき、第２系列のピット６１Ｂに対して、第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ１のｙ方向の位相ずれも生じない。

【0036】

図６Ｂは、ステップＳ３（図４）の追加の研削を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。図５Ａに示した切残しパターン６２のうち、第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ１及び第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ１と重なる部分が削られることにより、ピット６１Ａ、６１Ｂの範囲が広がり、切残しパターン６２が占める面積が小さくなる。

【0037】

図７Ａは、ステップＳ５（図４）の研削で、ブレード５６によって研削される領域と、ステップＳ３の研削後のピット６１との位置関係の一例を示す図である。図７Ａにおいて、ステップＳ５（図４）の研削で、第１系列のブレード５６Ａによって研削される領域６１Ａ２の１つ及び第２系列のブレード５６Ｂによって研削される領域６１Ｂ２の１つを破線で示している。ステップＳ４（図４）で砥石５４をトラバースしているため、第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ２は、ｘ方向に隣り合う２つの第１系列のピット６１Ａの間に位置する。同様に、第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ２は、ｘ方向に隣り合う２つの第２系列のピット６１Ｂの間に位置する。

【0038】

なお、図６Ａを参照して説明したように、第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ２と第１系列のピット６１Ａとのｙ方向の位置関係は不定であり、第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ２と第２系列のピット６１Ｂとのｙ方向の位置関係も不定である。図７Ａでは、一例として、第１系列のピット６１Ａに対して、第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ２のｙ方向の位相ずれが生じない場合を示している。このとき、第２系列のピット６１Ｂに対して、第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ２のｙ方向の位相ずれも生じない。

【0039】

図７Ｂは、ステップＳ５（図４）の追加の研削を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。図７Ａに示した切残しパターン６２のうち、第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ２及び第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ２と重なる部分が削られることにより、ピット６１Ａ、６１Ｂの範囲が広がり、切残しパターン６２のほとんどの部分が除去される。一例として図７Ｂに示すように、斜面６３の一部分のみが残る。

【0040】

次に、本実施例の優れた効果について説明する。
図６Ａに示すように、第１研削（ステップＳ１）を行った後、ワーク６０に対して砥石５４をｘ軸の正の向きに距離Ｐｄ／４だけ移動させて１回目の追加の研削（ステップＳ３）を行うことにより、第１研削後に残された切残しパターン６２の一部分が研削される。これにより、切残しパターン６２が占める領域の面積を小さくし、ワーク６０の被研削面を平坦な面に近づけ、表面研削の加工品質の向上を図ることができる。

【0041】

さらに、図７Ａに示すように、第１研削（ステップＳ１）を行ったときの砥石５４の位置を基準として、ワーク６０に対して砥石５４をｘ軸の負の向きに距離Ｐｄ／４だけ移動させて２回目の追加の研削（ステップＳ５）を行うことにより、切残しパターン６２の少なくとも一部分が研削される。これにより、切残しパターン６２が占める領域の面積をさらに小さくし、ワーク６０の被研削面を平坦な面に近づけることができる。すなわち、第１研削（ステップＳ１）を行ったときの砥石５４の位置を基準として、ｘ軸の正の向きに距離Ｐｄ／４だけ移動させて追加の研削を行い、ｘ軸の負の向きにも距離Ｐｄ／４だけ移動させてさらに追加の研削を行うことにより、ワーク６０の被研削面を平坦な面に近づけることができる。

【0042】

従来の仕上げ研削では、例えば、切込量を１μｍ程度に浅くしてゼロカットを行う必要がある。これに対して本実施例では、切込量を１０μｍ程度まで深くした粗研削において、表面粗さの程度を十分小さくすることができる。このため、従来、仕上げ研削として行っていたゼロカットを省略することが可能になり、加工時間を短縮することができる。

【0043】

次に、上記実施例の変形例について説明する。
上記実施例では、追加の研削（ステップＳ３、Ｓ５）を行う前（ステップＳ２、Ｓ４）の砥石の移動距離を、第１研削（ステップＳ１）を行ったときの砥石５４の位置を基準として距離Ｐｄ／４としたが、砥石５４の移動距離をＰｄ×（ｎ±１／４）としてもよい。ここで、ｎは整数である。

【0044】

また、上記実施例では、砥石５４のドレッシングとして、４条ドレッシングを採用しているが、１条ドレッシングを含む他の条数のドレッシングを採用してもよい。

【0045】

上記実施例では、ステップＳ１の第１研削、ステップＳ３の追加の研削、及びステップＳ５の追加の研削を行う際に、砥石５４のブレード５６で研削される領域のｙ方向の位相にずれが無い場合について説明したが、ｙ方向の位相にずれが生じていてもよい。例えば、図６Ａにおいて、ステップＳ３で研削される領域６１Ａ１、６１Ｂ１が、既に形成されているピット６１Ａ、６１Ｂに対してｙ方向にずれていても、この時点で残っている切残しパターン６２の少なくとも一部分が研削され、切残しパターン６２が占める領域の面積が小さくなる。図７Ａにおいても、ステップＳ５で研削される領域６１Ａ２、６１Ｂ２が既に形成されているピット６１Ａ、６１Ｂに対してｙ方向にずれていても、この時点で残っている切残しパターン６２の少なくとも一部分は研削される。

【0046】

上記実施例では、研削時に砥石５４のｙ方向の位置を固定し、ワーク６０をｙ方向に移動させるが、その逆に、ワーク６０のｙ方向の位置を固定し、砥石５４をｙ方向に移動させてもよい。また、上記実施例では、トラバース時にワーク６０のｘ方向の位置を固定し、砥石５４をｘ方向に移動させているが、その逆に、砥石５４のｘ方向の位置を固定し、ワーク６０をｘ方向に移動させてもよい。

【0047】

次に、図８～図１１を参照して、他の実施例による研削制御装置について説明する。以下、図１～図７Ｂを参照して説明した実施例による研削制御装置と共通の構成については説明を省略する。

【0048】

図８は、本実施例による研削制御装置が搭載された研削装置の砥石５４の外周面の展開図である。本実施例においても、第１系列の複数のブレード５６Ａ及び第２系列の複数のブレード５６Ｂが形成されている。図８においても図３Ａと同様に、ブレード５６にハッチングを付している。図３Ａに示した実施例と比べると、ドレス溝５５の幅が広く、複数のブレード５６の各々が占める領域の面積が小さい。

【0049】

図９は、本実施例による研削制御装置が実行する研削の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１からステップＳ５までの手順は、図４に示した実施例による研削制御装置が実行する研削の手順と同一である。本実施例では、ステップＳ５の後、第１研削（ステップＳ１）時の砥石５４の位置を基準として、砥石５４をｘ方向に距離Ｐｄ／２だけトラバースさせる（ステップＳ８）。この状態で、砥石５４をワーク６０に対してｙ方向に１回移動させて３回目の追加の研削を行う（ステップＳ９）。

【0050】

ステップＳ９の後のステップＳ６、Ｓ７の手順は、図４に示した実施例による研削制御装置が実行する手順と同一である。

【0051】

図１０は、第１研削（ステップＳ１）を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。図５Ａに示した実施例の場合と比べると、第１系列のピット６１Ａ及び第２系列のピット６１Ｂが小さく、残っている切残しパターン６２が占める領域の面積が大きい。これは、砥石５４のブレード５６（図７）が占める領域の面積が小さいことに対応する。

【0052】

図１１は、図９に示すステップＳ３及びステップＳ５の追加の研削を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。ｙ方向に関しては、ステップＳ１の第１研削時、ステップＳ３の追加の研削時、及びステップＳ５の追加の研削時で、砥石５４の回転方向の位置とワーク６０のｙ方向の位置との関係は一定ではない。このため、第１研削（ステップＳ１）時に第１系列のブレード５６Ａで研削されたピット６１Ａ、ステップＳ３において第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ１、及びステップＳ５において第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ２のｙ方向の位置関係は不定である。同様に、第２系列のブレード５６Ｂで研削されたピット６１Ｂ、ステップＳ３において第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ１、及びステップＳ５において第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ２のｙ方向の位置関係も不定である。図１１では、一例として、これらのｙ方向の位相にずれが無い場合を示している。

【0053】

第１研削（ステップＳ１）時に第１系列のブレード５６Ａで形成されたピット６１Ａ（図１０）に対して、ｘ軸の正の側及び負の側に、それぞれステップＳ３、Ｓ５で研削される領域６１Ａ１、６１Ｂ１が配置される。これにより、ピット６１Ａがｘ方向に延びる。同様に、ピット６１Ｂもｘ方向に延びる。言い換えると、切残しパターン６２が占める面積が小さくなる。図６Ｂに示した実施例では、平面視における形状がほぼ菱形の複数の切残しパターン６２がｘ方向に離散的に分布する。これに対して図１１に示した実施例では、平面視における形状がシェブロン型の複数の切残しパターン６２がｘ方向につながって分布する。

【0054】

図１２は、図９に示したステップＳ９の追加の研削を実行した後の被研削面の凹凸パターンを示す図である。図１２においても図１１と同様に、ｙ方向に関して、ステップＳ１の第１研削時、ステップＳ３の研削時、ステップＳ５の研削時、及びステップＳ９の研削時に、第１系列のブレード５６Ａで研削される領域のｙ方向の位相にずれがない場合を示している。同様に、第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域のｙ方向の位相にもずれが生じない。

【0055】

ステップＳ９（図９）において、第１系列のブレード５６Ａで研削される領域６１Ａ３、及び第２系列のブレード５６Ｂで研削される領域６１Ｂ３が、切残しパターン６２（図１１）の一部と重なる。これにより、切残しパターン６２が示す面積がさらに小さくなる。一例として、平面視における形状が菱形の複数の切残しパターン６２がｘ方向に並ぶように残る。

【0056】

次に、上記実施例の優れた効果について説明する。
砥石５４の外周面に形成された複数のブレード５６が小さい場合でも、第１研削（ステップＳ１）の後に、ステップＳ３、Ｓ５の研削を行うことにより、図１１に示したように被研削面に残る切残しパターン６２が占める領域の面積を小さくすることができる。追加的に、ステップＳ９（図９）の研削を行うことにより、図１２に示したように、被研削面に残る切残しパターン６２が占める領域の面積をさらに小さくすることができる。

【0057】

次に、上記実施例の変形例による研削制御装置について説明する。
本実施例においては、ｙ方向に関して、ステップＳ１の第１研削時、ステップＳ３の研削時、ステップＳ５の研削、及びステップＳ９の研削時で、ブレード５６によって研削される領域のｙ方向の位相が揃っている場合について説明したが、これらの位相にずれが生じていてもよい。

【0058】

例えば、ステップＳ３においてブレード５６によって研削される領域６１Ａ１、６１Ｂ１（図１１）、及びステップＳ５においてブレード５６によって研削される領域６１Ａ２、６１Ｂ２（図１１）のｙ方向の位置が、既に形成されているピット６１Ａ、６１Ｂ（図１０）のｙ方向の位置に対してずれていても、その時点で残っている切残しパターン６２の少なくとも一部分を研削することができる。ステップＳ９においてブレード５６によって研削される領域６１Ａ３、６１Ｂ３（図１２）のｙ方向の位置が、既に形成されているピット６１Ａ、６１Ｂ（図１１）のｙ方向に位置に対してずれていても、その時点で残っている切残しパターン６２の少なくとも一部分を研削することができる。

【0059】

上記実施例では、第１研削（ステップＳ１）を行ったときの砥石５４の位置を基準として、ステップＳ８における砥石の移動距離をＰｄ／２としたが、砥石５４の移動距離をＰｄ×（ｎ＋１／２）としてもよい。ここで、ｎは整数である。また、上記実施例では、トラバース（ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ８）と、追加の研削（ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ９）とを、交互に３セット繰り返すが、３セットのうちいずれか１セットのみを行ってもよいし、いずれか２セットを繰り返してもよい。

【0060】

次に、図１３を参照して、さらに他の実施例による研削制御装置について説明する。以下、図１～図７Ｂを参照して説明した実施例による研削制御装置と共通の構成については説明を省略する。

【0061】

図１３は、本実施例による研削制御装置が実行する研削の手順を示すフローチャートである。第１実施例（図４）と同様に、第１研削を行う（ステップＳ１）。その後、第１実施例では、砥石５４を距離Ｐｄ／４だけトラバースさせるが、本実施例では、砥石５４をドレスピッチＰｄの整数倍以外の距離だけトラバースさせる（ステップＳ１０）。この状態で、ワーク６０に対して砥石５４（図１）をｙ方向に１回移動させて追加の研削を行う（ステップＳ１１）。その後のステップＳ６、Ｓ７の手順は、図４に示した実施例の場合と同様である。

【0062】

次に、本実施例の優れた効果について説明する。
図４に示した実施例では、ステップＳ２で砥石５４を距離Ｐｄ／４だけトラバースさせるため、図６Ａに示したように、ステップＳ３で追加の研削を行うときにブレード５６によって研削される領域６１Ａ１、６１Ｂ１が、既に形成されているピット６１Ａ、６１Ｂに対してｘ方向に距離Ｐｄ／４だけずれている。これに対して図１３に示した実施例では、ステップＳ１０において、砥石５４をドレスピッチＰｄの整数倍以外の距離だけトラバースさせる。

【0063】

トラバースさせる距離がドレスピッチＰｄの整数倍以外であるため、追加の研削（ステップＳ１１）でブレード５６によって研削される領域６１Ａ１、６１Ｂ１（図６Ａ）が、その時点で残っている切残しパターン６２の一部分と重なる。このため、追加の研削で切残しパターン６２の一部分が研削される。これにより、切残しパターン６２が占める領域の面積が小さくなるという優れた効果が得られる。

【0064】

次に、図１４を参照して、さらに他の実施例による研削制御装置について説明する。以下、図１～図７Ｂを参照して説明した実施例による研削制御装置と共通の構成については説明を省略する。

【0065】

図１４は、本実施例による研削制御装置が実行する研削の手順を示すフローチャートである。第１実施例（図４）と同様に、第１研削を行う（ステップＳ１）。第１研削を行った後、被研削面には、切残しパターン６２（図５Ａ）が残っている。本実施例では、第１研削後に残った切残しパターン６２の少なくとも一部分を削る追加の研削を行う（ステップＳ２１）。その後のステップＳ６、Ｓ７の手順は、図４に示した実施例の場合と同様である。

【0066】

例えば、図４に示した実施例のステップＳ３、Ｓ５の追加の研削、図９に示したステップＳ３、Ｓ５、Ｓ９の追加の研削は、図１４に示した実施例のステップＳ２１の追加の研削の特殊な場合に相当する。

【0067】

次に、本実施例の優れた効果について説明する。
本実施例においても図４に示した実施例と同様に、第１研削（ステップＳ１）を行った後に残った被研削面の切残しパターン６２（図５Ａ）が占める領域の面積を小さくするという優れた効果が得られる。

【0068】

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

【符号の説明】

【0069】

１０ 回転駆動装置
１１ トラバース方向駆動装置
１２ 研削方向駆動装置
１３ 昇降駆動装置
２０ 研削制御装置
５０ 基台
５１ テーブル案内機構
５２ 可動テーブル
５３ 砥石ヘッド
５４ 砥石
５５ ドレス溝
５６ ブレード
５６Ａ 第１系列のブレード
５６Ｂ 第２系列のブレード
５９ トラバース方向案内レール
６０ ワーク
６１ ピット
６１Ａ 第１系列のブレードで形成されたピット
６１Ａ１、６１Ａ２、６１Ａ３ 第１系列のブレードで研削される領域
６１Ｂ 第２系列のブレードで形成されたピット
６１Ｂ１、６１Ｂ２、６１Ｂ３ 第２系列のブレードで研削される領域
６２ 切残しパターン
６３ 斜面
７０ ドレッサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】