特開 2024-4591 研削装置

(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】P2024004591

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】研削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/04 20060101AFI20240110BHJP

   B24B 5/42 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

B24B49/04 Z

B24B5/42

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022104258

(22)【出願日】2022-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉村 涼

(72)【発明者】

【氏名】石川 勝規

(72)【発明者】

【氏名】阿部田 郷

【テーマコード（参考）】

3C034

3C043

【Ｆターム（参考）】

3C034AA01

3C034BB74

3C034CA02

3C034CA12

3C034CB01

3C034DD20

3C043AC21

3C043CC03

3C043DD02

3C043DD03

3C043DD06

(57)【要約】

【課題】ジャーナル部の径に加工誤差がある場合でもピン部の加工精度の低下を抑制できる研削装置を提供する。
【解決手段】偏心シャフトのピン部を研削する研削装置は、ジャーナル部の径を測定する径測定装置と、ジャーナル部を固定したＶブロックが固定され、主軸回転軸回りに回転する主軸と、主軸回転軸に交差する方向に移動可能に設けられ、ピン部を研削する砥石を回転可能に設けられた、砥石台と、径測定装置によって測定されたジャーナル部の径に基づいて、ジャーナル部の軸線と主軸回転軸との距離であるずれ量を算出する、ずれ量算出部と、ずれ量と、偏心ストロークと、主軸の位相から砥石の位置を演算する、砥石位置演算部と、主軸の位相と砥石の位置との対応関係を表すプロフィールデータを記憶する記憶部と、プロフィールデータを用いて、主軸の位相とピン部に対する砥石の位置を制御する動作制御部と、を有する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ジャーナル部と、前記ジャーナル部の軸線から偏心ストロークだけ偏心した軸線を有するピン部と、を備える偏心シャフトの前記ピン部を研削する研削装置であって、
前記ジャーナル部の径を測定する径測定装置と、
Ｖ溝を有し、前記ジャーナル部を前記Ｖ溝で支持するＶブロックと、
前記ジャーナル部を前記Ｖ溝に固定するクランプ機構と、
前記Ｖブロックが固定され、主軸回転軸回りに回転する主軸と、
前記主軸回転軸に交差する方向に移動可能に設けられ、前記ピン部を研削する砥石を回転可能に設けられた、砥石台と、
前記径測定装置によって測定された前記ジャーナル部の径に基づいて、前記ジャーナル部の軸線と前記主軸回転軸との距離であるずれ量を算出する、ずれ量算出部と、
前記ずれ量と、前記偏心ストロークと、前記主軸の位相から前記砥石の位置を演算する、砥石位置演算部と、
前記主軸の位相と前記砥石の位置との対応関係を表すプロフィールデータを記憶する記憶部と、
前記プロフィールデータを用いて、前記主軸の位相と前記ピン部に対する前記砥石の位置を制御する、動作制御部と、を有する、
研削装置。

【請求項2】

請求項１に記載の研削装置であって、
前記Ｖブロックの前記Ｖ溝の角度は９０°であり、
前記主軸回転軸と一致する軸線を有する基準ジャーナルの径をＸ、前記径測定装置によって測定された前記ジャーナル部の径をＹとした場合に、前記ずれ量はＹ／√２－Ｘ／√２で算出される、
研削装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の研削装置であって、
前記砥石位置演算部は、前記砥石の径と前記ピン部の径に応じて前記砥石の位置を演算する、
研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、研削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、Ｖブロックに円筒ジャーナルを固定して、円筒ジャーナルに対して偏心した円筒ピンを研削加工する円筒研削盤が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－９７１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の円筒研削盤では、ジャーナル部の径に加工誤差がある場合、Ｖブロックへのジャーナル部の位置決めが良好に行われず、ジャーナル部の中心が主軸の回転中心からずれることにより、ピン部の加工精度が低下するという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の第１の形態によれば、ジャーナル部と、前記ジャーナル部の軸線から偏心ストロークだけ偏心した軸線を有するピン部と、を備える偏心シャフトの前記ピン部を研削する研削装置が提供される。前記研削装置は、前記ジャーナル部の径を測定する径測定装置と、Ｖ溝を有し、前記ジャーナル部を前記Ｖ溝で支持するＶブロックと、前記ジャーナル部を前記Ｖ溝に固定するクランプ機構と、前記Ｖブロックが固定され、主軸回転軸回りに回転する主軸と、前記主軸回転軸に交差する方向に移動可能に設けられ、前記ピン部を研削する砥石を回転可能に設けられた、砥石台と、前記径測定装置によって測定された前記ジャーナル部の径に基づいて、前記ジャーナル部の軸線と前記主軸回転軸との距離であるずれ量を算出する、ずれ量算出部と、前記ずれ量と、前記偏心ストロークと、前記主軸の位相から前記砥石の位置を演算する、砥石位置演算部と、前記主軸の位相と前記砥石の位置との対応関係を表すプロフィールデータを記憶する記憶部と、前記プロフィールデータを用いて、前記主軸の位相と前記ピン部に対する前記砥石の位置を制御する動作制御部と、を有する。
この形態の研削装置によれば、径測定装置によって測定されたジャーナル部の径に基づいて、ジャーナル部の軸線と主軸回転軸との距離であるずれ量を算出し、ずれ量と、偏心ストロークと、主軸の位相から砥石の位置を演算し、主軸の位相と砥石の位置との対応関係を表すプロフィールデータを記憶し、記憶されたプロフィールデータを用いて主軸の位相と砥石の位置を制御するため、ジャーナル部の径に加工誤差がある場合でも、ピン部を精度良く加工することができる。
（２）上記形態の研削装置において、前記Ｖブロックの前記Ｖ溝の角度は９０°であり、前記主軸回転軸と一致する軸線を有する基準ジャーナルの径をＸ、前記径測定装置によって測定された前記ジャーナル部の径をＹとした場合に、前記ずれ量はＹ／√２－Ｘ／√２で算出されてもよい。この形態の研削装置によれば、ずれ量を簡単に算出することができる。
（３）上記形態の研削装置において、前記砥石位置演算部は、前記砥石の径と前記ピン部の径に応じて前記砥石の位置を演算してもよい。この形態の研削装置によれば、円柱形状のピン部を有する偏心シャフトのピン部を研削する場合の砥石の位置を演算することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】研削装置の概略構成を示す説明図である。

【図2】Ｚ軸に垂直な断面におけるチャックの断面図である。

【図3】径測定装置の上面図である。

【図4】径測定装置の側面図である。

【図5】制御部の構成を説明する図である。

【図6】研削装置による偏心シャフトのピン部の研削加工の工程図である。

【図7】ずれ量算出部によって算出されるずれ量について説明する図である。

【図8】主軸回転軸と砥石回転軸との距離の演算について説明する図である。

【図9】主軸の位相と砥石の位置の制御を示す図である。

【図10】主軸の位相と砥石の位置の制御を示す図である。

【図11】主軸の位相と砥石の位置の制御を示す図である。

【図12】主軸の位相と砥石の位置の制御を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、研削装置１００の概略構成を示す説明図である。図１には、互いに直交する３つの座標軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印が示されている。Ｚ軸およびＸ軸は、水平面に平行な座標軸である。Ｙ軸は、鉛直方向に平行な座標軸である。図１におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印と、他の図におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印とは、同じ方向を指し示している。向きを特定する場合には、矢印の指し示す方向である正の方向を「＋」、矢印の指し示す方向とは反対の方向である負の方向を「－」として、方向表記に正負の符号を併用する。

【0009】

研削装置１００は、ジャーナル部Ａと、ジャーナル部Ａの軸線から偏心ストロークだけ偏心した軸線を有するピン部Ｂと、を備える偏心シャフトＷのピン部Ｂを研削加工する。本実施形態では、ピン部Ｂの形状は円柱形状である。研削装置１００は、ベッド１０と、テーブル２０と、砥石台３０と、テーブル移動モータ４０と、砥石台移動モータ５０と、径測定装置６０と、制御部７０と、駆動回路８１、８２、８３と、を備える。

【0010】

ベッド１０は、テーブル２０と砥石台３０を支持する。ベッド１０は、例えば、鋳鉄により形成される。ベッド１０の上面には、テーブル２０がＺ軸方向に沿って移動するための摺動面と、砥石台３０がＸ軸方向に沿って移動するための摺動面が形成されている。

【0011】

テーブル２０は、ベッド１０の上面に配置されている。テーブル２０の上面には、主軸台２１および心押台２６が取り付けられている。

【0012】

主軸台２１は、主軸２２と、チャック２３と、主軸回転モータ２４と、主軸エンコーダ２５と、を備える。

【0013】

図２は、Ｚ軸に垂直な断面におけるチャック２３の断面図である。チャック２３は、主軸２２に固定されている。チャック２３は、ブラケット２３１と、Ｖブロック２３２と、位置決めブロック２３４と、クランプ機構２５０と、を有する。

【0014】

ブラケット２３１は、略Ｕ字型であり、主軸２２の先端面に取り付けられている。ブラケット２３１は、凹部２３６を有する。

【0015】

Ｖブロック２３２は、ブラケット２３１の凹部２３６に、Ｚ軸方向に直列に２つ並べて取り付けられている。Ｖブロック２３２には、偏心シャフトＷのジャーナル部Ａを支持するＶ溝２３７が形成されている。

【0016】

位置決めブロック２３４は、Ｖブロック２３２よりも主軸２２側に取り付けられている。位置決めブロック２３４は、偏心シャフトＷの主軸２２側の端部に当接することで、偏心シャフトＷのＺ軸方向の位置を決定する。

【0017】

クランプ機構２５０は、クランプアーム２３５と、回旋ピン２３８と、シリンダロッド２３９と、ピン２４１と、ピストン２４２と、を備える。クランプアーム２３５は、Ｖブロック２３２の側方に取り付けられている。クランプアーム２３５は、回旋ピン２３８回りに回転可能となるように、回旋ピン２３８によって支持されている。クランプアーム２３５の一端には、シリンダロッド２３９が、クランプアーム２３５に設けられた長穴２４０を介してピン２４１によって取り付けられている。シリンダロッド２３９は、ピストン２４２に固定されている。ピストン２４２がＸ軸方向に移動することにより、クランプアーム２３５が回旋ピン２３８を中心に回転する。図２においてピストン２４２がＸ軸の正の方向に移動すると、クランプアーム２３５が回旋ピン２３８を中心として反時計回りに回転する。このとき、クランプアーム２３５の他端に設けられた爪２４３によって、偏心シャフトＷのジャーナル部ＡがＶ溝２３７に押し付けられる。以上のようにして、クランプ機構２５０によってジャーナル部ＡがＶ溝２３７に固定される。偏心シャフトＷは、ジャーナル部Ａの径に加工誤差が無い場合、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａが主軸２２の軸線である主軸回転軸ＡＸと等しくなるように、チャック２３に固定される。なお、クランプ機構２５０は、ジャーナル部ＡをＶ溝２３７に固定できる機構であればよく、クランプアーム２３５を有する機構でなくてもよい。

【0018】

図１に示す主軸回転モータ２４は、主軸２２を主軸回転軸ＡＸ回りに回転駆動させる。主軸２２が回転することにより、主軸２２に固定されたチャック２３および偏心シャフトＷが主軸回転軸ＡＸ回りに回転する。主軸エンコーダ２５は、主軸回転モータ２４に配置されている。主軸エンコーダ２５の信号は、駆動回路８３にフィードバックされる。主軸エンコーダ２５は、主軸２２の位相（主軸回転軸ＡＸ回りの角度位置）を検出し、駆動回路８３に送信する。

【0019】

心押台２６は、Ｚ軸方向において、ワークＷを挟んで主軸台２１と対向するように設けられている。心押台２６は、センタ２７を備える。センタ２７は、ワークＷが主軸回転軸ＡＸ回りに回転可能となるように、ワークＷのＺ軸方向の他端を支持する。

【0020】

砥石台３０は、ベッド１０の上面に配置されている。砥石台３０は、砥石３１と、砥石軸３２と、砥石回転モータ３３と、を備える。

【0021】

砥石３１は、偏心シャフトＷのピン部Ｂの表面を研削加工する。砥石３１は、コア３１１と、砥石層３１２と、から構成される。コア３１１は、円盤状であり、鉄等の金属によって形成されている。コア３１１は、図示しないボルト等により砥石軸３２に対して着脱可能に連結される。砥石層３１２は、コア３１１の外周に円盤状に設けられている。砥石層３１２は、砥粒と結合材を混合して焼き固めることによって形成される。砥粒としては、例えば、ＣＢＮ（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ：立方晶窒化ホウ素）や、ダイヤモンドが使用される。砥石層３１２がピン部Ｂと接触することにより、ピン部Ｂの外周が研削される。

【0022】

砥石軸３２は、砥石３１をその軸線回りに回転可能に支持する。砥石軸３２は、図示しない軸受を介して砥石台３０に回転可能に支持されている。砥石軸３２の軸線は、砥石３１の軸線である砥石回転軸ＢＸと一致する。砥石回転軸ＢＸの方向は、Ｚ軸と平行な方向である。

【0023】

砥石回転モータ３３は、砥石軸３２と同軸に砥石台３０に内蔵されている。砥石回転モータ３３は、砥石軸３２を砥石回転軸ＢＸ回りに回転駆動させる。砥石軸３２が回転駆動することにより、砥石３１は砥石回転軸ＢＸ回りに回転駆動される。

【0024】

テーブル移動モータ４０は、図示しない送りねじを回転駆動させることで、テーブル２０をＺ軸方向に沿って移動させる。テーブル移動モータ４０は、テーブルエンコーダ４１を有する。テーブルエンコーダ４１の信号は、駆動回路８１にフィードバックされる。Ｚ軸方向を、送り方向とも呼ぶ。

【0025】

砥石台移動モータ５０は、図示しない送りねじを回転駆動させることで、砥石台３０をＸ軸方向に沿って移動させる。砥石台移動モータ５０は、砥石台エンコーダ５１を有する。砥石台エンコーダ５１の信号は、駆動回路８２にフィードバックされる。Ｘ軸方向を、砥石３１の切込方向とも呼ぶ。

【0026】

図３は、径測定装置６０の上面図である。図４は、径測定装置６０の側面図である。径測定装置６０は、第１支持部６１０と、第２支持部６２０と、第３支持部６３０と、測長器６４０と、を備える。径測定装置６０は、測長器６４０を偏心シャフトＷのジャーナル部Ａに接触させることによって、ジャーナル部Ａの径を測定する。第１支持部６１０および第２支持部６２０は、ジャーナル部Ａを支持する。第３支持部６３０は、ジャーナル部Ａとは異なるジャーナル部Ａ２を支持する。

【0027】

第１支持部６１０は、ジャーナル部Ａの下方に設けられている。第１支持部６１０は、第１可動板６１１と、第２可動板６１２と、ねじ棒６２１と、を備える。第２支持部６２０の構成は、第１支持部６１０と同じである。

【0028】

第１可動板６１１は、第１傾斜面６１３と、第１基部６１４を有する。第２可動板６１２は、第２傾斜面６１５と、第２基部６１６を有する。ジャーナル部Ａは、第１傾斜面６１３および第２傾斜面６１５の上に載置される。図４に示すように、第１可動板６１１および第２可動板６１２は、第１傾斜面６１３と第２傾斜面６１５が、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａを含みＸ軸に垂直な面に関して対称となるように配置される。第１基部６１４は、第１可動板６１１の下端部に形成されている。第２基部６１６は、第２可動板６１２の下端部に形成されている。

【0029】

ねじ棒６２１は、第１基部６１４および第２基部６１６をＸ軸方向に貫くように設けられている。ねじ棒６２１は、第１ねじ部６２２と、第２ねじ部６２３を有する。第１ねじ部６２２は、ねじ棒６２１のＸ軸方向の中心よりも－Ｘ方向側の外周に形成されたねじ山である。第２ねじ部６２３は、ねじ棒６２１のＸ軸方向の中心よりも＋Ｘ方向側の外周に形成されたねじ山である。第１ねじ部６２２と第２ねじ部６２３は、互いに逆ねじの関係である。第１ねじ部６２２は、第１基部６１４に形成された第１ねじ穴６２４に螺合する。第２ねじ部６２３は、第２基部６１６に形成された第２ねじ穴６２５に螺合する。

【0030】

第１ねじ部６２２と第２ねじ部６２３は互いに逆ねじの関係であるため、ねじ棒６２１がその回転軸回りに回転された場合、第１可動板６１１および第２可動板６１２は、互いにＸ軸方向に接近または離間する。そのため、ねじ棒６２１がその回転軸回りに回転されることによって、第１傾斜面６１３および第２傾斜面６１５の上に載置されたジャーナル部ＡがＹ方向に移動する。具体的には、第１可動板６１１と第２可動板６１２が互いに接近すると、ジャーナル部Ａは＋Ｙ方向に移動し、第１可動板６１１と第２可動板６１２が互いに離間すると、ジャーナル部Ａは－Ｙ方向に移動する。

【0031】

第３支持部６３０は、ワークＷの端部を下方から支持する。図３に示すように、第３支持部６３０は、径測定装置６０によって径が測定されるジャーナル部Ａとは異なるジャーナル部Ａ２の下方に設けられている。

【0032】

測長器６４０は、固定部６４１と、可動部６４２を備える。固定部６４１および可動部６４２は、Ｘ軸方向において、ジャーナル部Ａを挟むように設けられている。固定部６４１は、その先端の固定子６４３がジャーナル部Ａに接触するように固定されている。可動部６４２は、例えば、差動トランス式の測長器である。可動部６４２は、固定筐体６４８と、可動体６４６と、を有する。固定筐体６４８は、可動体６４６の一部を覆うように設けられている。可動部６４２は、固定筐体６４８に対して可動体６４６がＸ軸方向に移動可能または伸縮可能に設けられている。固定筐体６４８に対して可動体６４６がＸ軸方向に移動または伸縮することにより、可動体６４６の先端の可動子６４４がジャーナル部Ａに接触する。可動子６４４および固定子６４３は、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａを含み水平面に平行な面上において、ジャーナル部Ａと接触する。可動子６４４および固定子６４３が、Ｚ方向から見てジャーナル部Ａの左右両端に接触することにより、ジャーナル部Ａの径が測定される。

【0033】

制御部７０は、研削装置１００の動作を制御する。制御部７０は、砥石回転モータ３３と、径測定装置６０と、駆動回路８１，８２，８３に電気的に接続されている。

【0034】

図５は、制御部７０の構成を説明する図である。制御部７０は、ＣＰＵ７１と、記憶部７２を備える。

【0035】

記憶部７２は、研削装置１００を動作させるためのプログラム等を記憶する。記憶部７２は、ピン部加工プログラム７２１と、工作物情報７２２と、砥石情報７２３と、予め定められた値である基準ジャーナルの径と、プロフィールデータを記憶する。プロフィールデータについては後述する。

【0036】

ピン部加工プログラム７２１は、径測定装置６０によって測定されたジャーナル部Ａの径に基づいて、偏心シャフトＷのピン部Ｂの研削加工を行うプログラムである。

【0037】

工作物情報７２２は、研削対象となる工作物である偏心シャフトＷに関する情報である。工作物情報７２２は、例えば、偏心ストローク、研削加工前のピン部Ｂの半径、ジャーナル部Ａに対するピン部Ｂの位相である。

【0038】

砥石情報７２３は、砥石３１に関する情報である。砥石情報７２３は、例えば、砥石３１の半径である。

【0039】

ＣＰＵ７１は、記憶部７２に記憶されたプログラムを実行することにより、ずれ量算出部７１１と、砥石位置演算部７１２と、動作制御部７１３として機能する。これらの機能部の一部または全部は、回路によって実現されてもよい。

【0040】

ずれ量算出部７１１は、径測定装置６０によって測定されたジャーナル部Ａの径と、基準ジャーナルの径を用いて、ずれ量Ｓを算出する。ずれ量算出部７１１におけるずれ量Ｓの算出については後述する。

【0041】

砥石位置演算部７１２は、ピン部加工プログラム７２１を実行する際の砥石３１の位置を演算する。砥石位置演算部７１２は、ずれ量算出部７１１によって算出されたずれ量Ｓと、偏心ストロークと、研削加工前のピン部Ｂの半径と、砥石情報７２３が有する砥石３１の半径と、主軸回転モータ２４の駆動指令として与える主軸２２の位相を用いて、主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸとの距離Ｔを演算する。砥石位置演算部７１２における距離Ｔの演算については後述する。

【0042】

動作制御部７１３は、記憶部７２に記憶されたプロフィールデータを用いて、主軸２２の位相とピン部Ｂに対する砥石３１の位置を制御する。動作制御部７１３は、砥石回転モータ３３の回転数を制御することにより、砥石３１の回転数を制御する。動作制御部７１３は、駆動回路８１，８２，８３に駆動指令を出力する。

【0043】

駆動回路８１は、動作制御部７１３からの指令に応じてテーブル移動モータ４０の動作を制御する。駆動回路８２は、動作制御部７１３からの指令に応じて砥石台移動モータ５０の動作を制御する。駆動回路８３は、動作制御部７１３からの指令に応じて主軸回転モータ２４の動作を制御する。

【0044】

図６は、研削装置１００による偏心シャフトＷのピン部Ｂの研削加工の工程図である。まず、図６のステップＳ１０において、径測定装置６０によってジャーナル部Ａの径が測定される。測定されたジャーナル部Ａの径は、記憶部７２に記憶される。

【0045】

次に、図６のステップＳ２０において、ずれ量算出部７１１でずれ量Ｓが算出される。

【0046】

図７は、ずれ量算出部７１１によって算出されるずれ量Ｓについて説明する図である。図７では、偏心シャフトＷのジャーナル部Ａと基準ジャーナルＭがＶブロック２３２に支持されている。基準ジャーナルＭは、Ｖブロック２３２に支持されている状態でその軸線Ｏｍが主軸回転軸ＡＸと一致する、仮想的なジャーナルである。本実施形態では、基準ジャーナルＭの径は、ジャーナル部Ａの径よりも小さい。ずれ量Ｓは、ジャーナル部Ａおよび基準ジャーナルＭが同一のＶブロック２３２に支持されている状態での、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａと基準ジャーナルＭの軸線Ｏｍの距離である。すなわち、ずれ量Ｓは、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａと主軸回転軸ＡＸの距離である。ずれ量算出部７１１は、基準ジャーナルＭの径と径測定装置６０によって測定されたジャーナル部Ａの径を用いて、ずれ量Ｓを算出する。図７に示すように、Ｖブロック２３２のＶ溝２３７の角度が９０°の場合、基準ジャーナルＭの径をＸ、径測定装置６０によって測定されたジャーナル部Ａの径をＹとすると、ずれ量Ｓは、Ｙ／√２－Ｘ／√２で算出される。

【0047】

次に、図６のステップＳ３０において、砥石位置演算部７１２が主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸとの距離Ｔを演算する。

【0048】

図８は、砥石位置演算部７１２での、主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸとの距離Ｔの演算について説明する図である。図８に示す位相αは、主軸回転軸ＡＸとジャーナル部Ａの軸線Ｏａを結ぶ直線と、Ｙ軸との成す角度である。位相αは、主軸２２の位相と等しい。位相αは、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａが主軸回転軸ＡＸの真上に位置する場合を０°とする。偏心シャフトＷは、位相αが０°のとき、ピン部Ｂの軸線Ｏｂが、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａおよび主軸回転軸ＡＸの真上に位置するように、Ｖブロック２３２に固定されている。図８に示す角度ａｐは、主軸回転軸ＡＸとジャーナル部Ａの軸線Ｏａを結ぶ直線と、主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸを結ぶ直線の成す角であり、位相αから２７０°を差し引くことで算出される。

【0049】

主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸとの距離Ｔは、以下の式（１）および式（２）を用いて算出される。ここで、ｄは偏心ストローク、ｒｂはピン部Ｂの半径、Ｒは砥石３１の半径である。βは、主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸを結ぶ直線と、砥石回転軸ＢＸとピン部Ｂの軸線Ｏｂを結ぶ直線が成す角度である。

【0050】

（Ｓ＋ｄ）×ｓｉｎａｐ＝（ｒｂ＋Ｒ）×ｓｉｎβ ・・・式（１）
Ｔ＝（Ｓ＋ｄ）×ｃｏｓａｐ＋（ｒｂ＋Ｒ）×ｃｏｓβ ・・・式（２）

【0051】

上記式（１）において、ずれ量Ｓと、偏心ストロークｄと、角度ａｐと、ピン部Ｂの半径ｒｂと、砥石３１の半径Ｒは既知であるため、角度βが算出される。式（１）で得られた角度βを式（２）に代入することで、距離Ｔが算出される。したがって、位相αが任意の値を取るときの、距離Ｔの値が求められる。本明細書では、位相αの値と各位相αに対応する距離Ｔの値が組み合わされたデータを、プロフィールデータと呼ぶ。プロフィールデータは、主軸２２の位相αと砥石３１の位置との対応関係を表す。プロフィールデータは、記憶部７２に記憶される。

【0052】

最後に、図６のステップＳ４０において、ＣＰＵ７１がピン部加工プログラム７２１を実行することにより、偏心シャフトＷのピン部Ｂが研削される。ピン部加工プログラム７２１が実行されることにより、動作制御部７１３が、記憶部７２に記憶されたプロフィールデータを用いて、主軸２２の位相αとピン部Ｂに対する砥石３１の位置を制御する。

【0053】

図９から図１２は、動作制御部７１３による主軸２２の位相αとピン部Ｂに対する砥石３１の位置の制御を示す図である。図９から図１２は、ＸＹ平面に砥石３１および偏心シャフトＷを投影した模式図である。図９から図１２に示す研削点Ｑは、砥石３１がピン部Ｂを研削する点である。偏心シャフトＷは、位相αが０°のとき、ピン部Ｂの軸線Ｏｂが、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａおよび主軸回転軸ＡＸの真上に位置するように、図示しないＶブロック２３２に固定されている。動作制御部７１３は、位相αに関わらず、ピン部Ｂの軸線Ｏｂと砥石回転軸ＢＸの距離（ｒｂ＋Ｒ）が一定となるように、砥石３１の送り動作を制御する。ここで、砥石３１の送り動作とは、砥石台３０を主軸回転軸ＡＸに交差する方向に移動させる動作である。以下では、Ｘ軸の負の方向を砥石３１の前進送り方向、Ｘ軸の正の方向を砥石３１の後退送り方向と称する。

【0054】

図９に示すように、位相αが２７０°のときには、ピン部Ｂの軸線Ｏｂは、主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸを結ぶ直線上に位置し、かつ、主軸回転軸ＡＸよりも後退送り方向に位置する。研削点Ｑは、主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸを結ぶ直線上に位置する。この場合、距離Ｔは最大となる。動作制御部７１３は、位相αが２７０°となるように主軸２２を制御したときには、砥石回転軸ＢＸが後退送り方向に最も後退した位置となるように砥石３１の送り動作を制御する。

【0055】

図１０に示すように、位相αが０°のときには、ピン部Ｂの軸線Ｏｂは主軸回転軸ＡＸに対して最上方に偏心した位置にある。この場合、距離Ｔは、位相αが２７０°のときよりも小さくなる。動作制御部７１３は、位相αが０°となるように主軸２２を制御したときには、位相αが２７０°のときよりも砥石回転軸ＢＸが前進送り方向に前進した位置となるように砥石３１の送り動作を制御する。

【0056】

図１１に示すように、位相αが９０°のときには、ピン部Ｂの軸線Ｏｂは、主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸを結ぶ直線上に位置し、かつ、主軸回転軸ＡＸよりも前進送り方向に位置する。研削点Ｑは、主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸを結ぶ直線上に位置する。この場合、距離Ｔは最小となる。動作制御部７１３は、位相αが９０°となるように主軸２２を制御したときには、砥石回転軸ＢＸが前進送り方向に最も前進した位置となるように砥石３１の送り動作を制御する。

【0057】

図１２に示すように、位相αが１８０°のときには、ピン部Ｂの軸線Ｏｂは主軸回転軸ＡＸに対して最下方に偏心した位置にある。この場合、距離Ｔは、位相αが９０°のときよりも大きくなる。動作制御部７１３は、位相αが１８０°となるように主軸２２を制御したときには、位相αが９０°のときよりも砥石回転軸ＢＸが後退送り方向に後退した位置となるように砥石３１の送り動作を制御する。

【0058】

以上のようにして、動作制御部７１３が主軸２２の位相αとピン部Ｂに対する砥石３１の位置を制御することにより、偏心シャフトＷのピン部Ｂが研削される。

【0059】

以上で説明した研削装置１００によれば、ずれ量算出部７１１が、径測定装置６０によって測定されたジャーナル部Ａの径に基づいて、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａと主軸回転軸ＡＸの距離であるずれ量Ｓを算出する。そして、砥石位置演算部７１２が、ずれ量Ｓと、偏心ストロークｄと、主軸２２の位相αと、ピン部Ｂの半径ｒｂと、砥石３１の半径ｒｂから、主軸回転軸ＡＸと砥石回転軸ＢＸの距離Ｔを演算する。主軸２２の位相αと距離Ｔとの対応関係を表すプロフィールデータは、記憶部７２に記憶される。そして、動作制御部７１３が、プロフィールデータを用いて主軸２２の位相とピン部Ｂに対する砥石３１の位置を制御することにより、偏心シャフトＷのピン部Ｂが研削される。したがって、ジャーナル部Ａの径に加工誤差があり、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａが主軸回転軸ＡＸからずれている場合でも、ジャーナル部Ａの軸線Ｏａと主軸回転軸ＡＸの距離であるずれ量Ｓを考慮してピン部Ｂを研削する際の砥石３１の位置が演算される。そのため、研削装置１００は、ジャーナル部Ａの径に加工誤差がある場合でも、ピン部Ｂを精度よく研削することができる。

【0060】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ－１）上記実施形態において、基準ジャーナルＭの径はジャーナル部Ａの径より大きくてもよい。すなわち、ずれ量Ｓは負の値でもよい。

【0061】

（Ｂ－２）上記実施形態において、径測定装置６０は、光学測定等によりジャーナル部Ａに接触することなくジャーナル部Ａの径を測定する装置でもよい。また、径測定装置６０は、ベッド１０上に設けられていてもよい。

【0062】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0063】

１０…ベッド、２０…テーブル、２１…主軸台、２２…主軸、２３…チャック、２４…主軸回転モータ、２５…主軸エンコーダ、２６…心押台、２７…センタ、３０…砥石台、３１…砥石、３２…砥石軸、３３…砥石回転モータ、４０…テーブル移動モータ、４１…テーブルエンコーダ、５０…砥石台移動モータ、５１…砥石台エンコーダ、６０…径測定装置、７０…制御部、７１…ＣＰＵ、７２…記憶部、８１…駆動回路、８２…駆動回路、８３…駆動回路、１００…研削装置、２３１…ブラケット、２３２…Ｖブロック、２３４…位置決めブロック、２３５…クランプアーム、２３６…凹部、２３７…Ｖ溝、２３８…回旋ピン、２３９…シリンダロッド、２４０…長穴、２４１…ピン、２４２…ピストン、２４３…爪、２５０…クランプ機構、３１１…コア、３１２…砥石層、６１０…第１支持部、６１１…第１可動板、６１２…第２可動板、６１３…第１傾斜面、６１４…第１基部、６１５…第２傾斜面、６１６…第２基部、６２０…第２支持部、６２１…ねじ棒、６２２…第１ねじ部、６２３…第２ねじ部、６２４…第１ねじ穴、６２５…第２ねじ穴、６３０…第３支持部、６４０…測長器、６４１…固定部、６４２…可動部、６４３…固定子、６４４…可動子、７１１…ずれ量算出部、７１２…砥石位置演算部、７１３…動作制御部、７２１…ピン部加工プログラム、７２２…工作物情報、７２３…砥石情報、Ａ…ジャーナル部、Ｂ…ピン部、Ｑ…研削点、Ｗ…偏心シャフト、ＡＸ…主軸回転軸、ＢＸ…砥石回転軸、Ｍ…基準ジャーナル、Ｏａ…ジャーナル部の軸線、Ｏｂ…ピン部の軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】