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JP7540254B2 - Grinding Equipment - Google Patents
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Description

本開示は、研削装置に関する。 This disclosure relates to a grinding device.

従来から、砥石車の幅よりも長い円筒状の工作物の外周面を研削するために、トラバース研削方法が用いられている(特許文献1、2参照)。トラバース研削方法では、工作物を回転させつつ、工作物の回転軸に沿って砥石車を相対移動させながら工作物の表面を研削させる。そして、工作物の端部まで達すると、砥石車を反対方向に相対移動させながら工作物の表面を研削させる、或いは、研削は行わずに反対方向への相対移動のみ行い、その後再び相対移動させながら研削させる。 Traditionally, traverse grinding methods have been used to grind the outer peripheral surface of a cylindrical workpiece that is longer than the width of the grinding wheel (see Patent Documents 1 and 2). In traverse grinding methods, the surface of the workpiece is ground while the grinding wheel is moved relatively along the rotation axis of the workpiece while rotating the workpiece. Then, when the end of the workpiece is reached, the grinding wheel is moved relatively in the opposite direction to grind the surface of the workpiece, or the grinding wheel is moved relatively in the opposite direction only without grinding, and then the grinding is performed while moving relatively again.

特開昭48-70991号公報Japanese Patent Application Publication No. 48-70991 特開昭55-58972号公報Japanese Patent Application Publication No. 55-58972

従来のトラバース研削方法では、研削する厚さによっては砥石車を非常に多くの回数往復させる必要があり、研削加工時間が非常に長くなるという問題がある。また、砥石車の外周の研削面のうち、砥石車の相対移動方向の端部側の領域であって、工作物の1回転当たりの砥石車の回転軸方向に沿った移動量(以下、「リード」と呼ぶ)に相当する幅の領域に研削の負荷が集中するため、砥石車全体としての寿命(砥石表面の形状を維持できる期間)が短いという問題がある。このため、砥石車の寿命が短くなることを抑制しつつ研削加工時間を短縮可能な技術が望まれる。 Conventional traverse grinding methods have the problem that, depending on the thickness to be ground, the grinding wheel must be moved back and forth a great number of times, which results in a very long grinding time. In addition, the grinding load is concentrated in an area of the grinding surface of the outer periphery of the grinding wheel, which is at the end of the direction of relative movement of the grinding wheel and has a width equivalent to the amount of movement of the grinding wheel along the axial direction of rotation per revolution of the workpiece (hereinafter referred to as "lead"), resulting in a short lifespan of the grinding wheel as a whole (the period during which the shape of the grinding wheel surface can be maintained). For this reason, a technology that can reduce the grinding time while preventing the lifespan of the grinding wheel from being shortened is desired.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
[形態1]円盤状の砥石車を備え、円筒状の工作物の回転軸線と交差する切り込み方向に前記砥石車と前記工作物とを相対移動させ、前記回転軸線に沿ったトラバース方向に前記砥石車と前記工作物とを相対移動させることによりトラバース研削を行う円筒研削装置であって、前記砥石車の外周面には、前記トラバース方向に段状に連続する環状のM(Mは2以上の整数)個の研削面であって、前記トラバース方向の後方に位置する研削面の直径が前方に位置する研削面の直径に比べて大きなM個の研削面が形成されており、
前記M個の研削面の幅は、いずれも前記工作物の1回転当たりの前記砥石車の前記トラバース方向への相対移動量と等しく、前記M個の研削面において互いに隣接する研削面の間の径方向の段差の大きさは、いずれも前記トラバース研削による前記工作物への前記切り込み方向の切り込み量として予め定められた設定量の1/Mに等しく、前記砥石車は、前記トラバース方向の移動の往路と復路のいずれにおいても前記工作物をトラバース研削し、前記M個の研削面は、前記往路において前記工作物を研削し、前記外周面には、前記トラバース方向に段状に連続し、前記復路において前記工作物を研削する環状のN(Nは2以上の整数)個の研削面であって、前記復路の後方に位置する研削面の直径が前方に位置する研削面の直径に比べて大きなN個の研削面が形成されており、前記N個の研削面の幅は、いずれも前記相対移動量と等しく、前記N個の研削面において互いに隣接する研削面の間の径方向の段差の大きさは、いずれも前記設定量の1/Nに等しい、円筒研削装置。
The present disclosure can be realized in the following forms.
[Mode 1] A cylindrical grinding device that includes a disk-shaped grinding wheel, and performs traverse grinding by moving the grinding wheel and the workpiece relatively in a cutting direction that intersects with a rotation axis of a cylindrical workpiece, and moving the grinding wheel and the workpiece relatively in a traverse direction along the rotation axis, wherein the outer peripheral surface of the grinding wheel is formed with M (M is an integer of 2 or more) annular grinding surfaces that are stepped and continuous in the traverse direction, and the diameter of the grinding surface located at the rear in the traverse direction is larger than the diameter of the grinding surface located at the front,
The width of each of the M grinding surfaces is equal to the relative movement amount of the grinding wheel in the traverse direction per one rotation of the workpiece, the size of a radial step between adjacent grinding surfaces in the M grinding surfaces is equal to 1/M of a preset amount as a cutting amount in the cutting direction into the workpiece by the traverse grinding, the grinding wheel traverse grinds the workpiece in both the forward and backward movements in the traverse direction, and the M grinding surfaces are ground by a front grinding force in the forward movement. a number of annular grinding surfaces (N: an integer of 2 or more) that are stepped on the outer peripheral surface and grind the workpiece on the return path, the number of grinding surfaces being N (N is an integer of 2 or more) that are continuous in a stepped manner in the traverse direction and that grind the workpiece on the return path, the number of grinding surfaces being N, each having a larger diameter than the diameter of the grinding surface located at the rear of the return path, the number of widths of the N grinding surfaces being all equal to the amount of relative movement, and the size of each radial step between adjacent grinding surfaces among the N grinding surfaces being equal to 1/N of the set amount.

(1)本開示の一形態として、円盤状の砥石車を備え、円筒状の工作物の回転軸線と交差する切り込み方向に前記砥石車と前記工作物とを相対移動させ、前記回転軸線に沿ったトラバース方向に前記砥石車と前記工作物とを相対移動させることによりトラバース研削を行う円筒研削装置が提供される。この円筒研削装置において、前記砥石車の外周面には、前記トラバース方向に段状に連続する環状のM(Mは2以上の整数)個の研削面であって、前記トラバース方向の後方に位置する研削面の直径が前方に位置する研削面の直径に比べて大きなM個の研削面が形成されており、前記M個の研削面の幅は、いずれも前記工作物の1回転当たりの前記砥石車の前記トラバース方向への相対移動量と等しく、前記M個の研削面において互いに隣接する研削面の間の径方向の段差の大きさは、いずれも前記トラバース研削による前記工作物への前記切り込み方向の切り込み量として予め定められた設定量の1/Mに等しい。
この形態の円筒研削装置によれば、砥石車の外周面に形成されたM個の研削面の幅はいずれも工作物の1回転当たりの砥石車のトラバース方向への相対移動量と等しく、また、M個の研削面において互いに隣接する研削面の間の径方向の段差の大きさは、いずれもトラバース研削による工作物への切り込み方向の切り込み量として予め定められた設定量の1/Mに等しいので、工作物が1回転する間に或る研削面によって予め定められた設定量の1/Mだけ研削された領域について、次の1回転の間に隣接する研削面によって予め定められた設定量の1/Mだけ研削することができる。このようにして、砥石車が工作物の端に達するまで相対移動する間に、予め設定されている切り込み量だけ工作物を研削できる。また、合計の研削面として、工作物の1回転当たりの砥石車のトラバース方向への相対移動量のM倍の幅を有する研削面を利用して工作物を研削することとなるので、研削面として工作物の1回転当たりの砥石車のトラバース方向への相対移動量と同じ大きさの幅を有する研削面を利用して研削する従来構成に比べて、砥石車における研削領域を分散でき、砥石車の寿命が短くなることを抑制できる。このように、この形態の円筒研削装置によれば、砥石車の寿命が短くなることを抑制しつつ研削加工時間を短縮できる。
(2)上記形態の円筒研削装置において、前記外周面には、前記M個の研削面のうちの前記トラバース方向の最後方に位置する第M番目の研削面に対して前記トラバース方向の後方に隣接し、前記第M番目の研削面と直径が等しく、スパークアウトを実行するスパークアウト部が、さらに形成されていてもよい。
この形態の円筒研削装置によれば、第M番目の研削面に対してトラバース方向の後方に隣接し、第M番目の研削面と直径が等しく、スパークアウトを実行するスパークアウト部が形成されているので、工作物の中心軸線と回転軸線とがずれていた場合であっても、M個の研削面による研削の後にスパークアウトを実行して工作物の断面形状をより真円に近い形状に形成できる。
(3)上記形態の円筒研削装置において、前記砥石車は、前記トラバース方向の移動の往路と復路のいずれにおいても前記工作物をトラバース研削し、前記M個の研削面は、前記往路において前記工作物を研削し、前記外周面には、前記トラバース方向に段状に連続し、前記復路において前記工作物を研削する環状のN(Nは2以上の整数)個の研削面であって、前記復路の後方に位置する研削面の直径が前方に位置する研削面の直径に比べて大きなN個の研削面が形成されており、前記N個の研削面の幅は、いずれも前記相対移動量と等しく、前記N個の研削面において互いに隣接する研削面の間の径方向の段差の大きさは、いずれも前記設定量の1/Nに等しくてもよい。
この形態の円筒研削装置によれば、砥石車の外周面には、さらにN個の研削面が形成されており、トラバース方向の移動の往路と復路のいずれにおいても工作物をトラバース研削するので、研削加工時間を短縮でき、また、研削面をより広げることができる(より分散できる)ので、砥石車の寿命が短くなることをより抑制できる。
(4)本開示の他の形態として、円盤状の砥石車を備え、平板状の工作物の表面に沿った互いに直交する第1方向および第2方向に、前記砥石車と前記工作物とのうちの少なくとも一方を移動させることにより研削を行う平面研削装置が提供される。この平面研削装置において、前記第2方向は前記砥石車の回転軸線と平行であり、前記砥石車の外周面には、前記第2方向に段状に連続する環状のP(Pは2以上の整数)個の研削面であって、前記第2方向の後方に位置する研削面の直径が前方に位置する研削面の直径に比べて大きなP個の研削面が形成されており、前記P個の研削面の幅は互いに等しく、前記砥石車は、前記第1方向の移動の往路と復路のいずれにおいても前記工作物を平面研削し、前記往路および前記復路の端でそれぞれ前記P個の研削面の幅に相当する長さ分、前記第2方向に相対移動し、前記P個の研削面において互いに隣接する研削面の間の径方向の段差の大きさは、いずれも前記平面研削による前記工作物への切り込み量として予め定められた設定量の1/Pに等しい。
この形態の平面研削装置によれば、砥石車の外周面に形成されたP個の研削面の幅はいずれも砥石車の第1方向の移動の往路と復路の端で第2方向に相対移動する際の移動量に等しく、また、P個の研削面において互いに隣接する研削面の間の径方向の段差の大きさは、いずれも平面研削による工作物への切り込み量として予め定められた設定量の1/Pに等しいので、砥石車の往路において或る研削面によって予め定められた設定量の1/Pだけ研削された領域について、復路において、隣接する研削面によって予め定められた設定量の1/Pだけ研削することができる。このようにして、砥石車が第2方向の端に達する間に、予め設定されている切り込み量だけ工作物を研削できる。また、合計の研削面として、砥石車の第1方向の移動の往路と復路の端で第2方向に相対移動する際の移動量のP倍の幅を有する研削面を利用して工作物を研削することとなるので、研削面として砥石車の第1方向の移動の往路と復路の端で第2方向に相対移動する際の移動量と同じ大きさの幅を有する研削面を利用して研削する構成に比べて、砥石車における研削領域を分散でき、砥石車の寿命が短くなることを抑制できる。このように、この形態の平面研削装置によれば、砥石車の寿命が短くなることを抑制しつつ研削加工時間を短縮できる。
本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、円筒研削装置または平面研削装置に用いられる砥石車、円筒研削装置または平面研削装置の制御方法、工作物の研削方法等の形態で実現することができる。
(1) As one embodiment of the present disclosure, there is provided a cylindrical grinding machine including a disk-shaped grinding wheel, which performs traverse grinding by moving the grinding wheel and the workpiece relative to each other in a cutting direction intersecting with a rotation axis of a cylindrical workpiece and moving the grinding wheel and the workpiece relative to each other in a traverse direction along the rotation axis. In this cylindrical grinding machine, the outer peripheral surface of the grinding wheel is provided with M (M is an integer of 2 or more) annular grinding surfaces that are stepped in the traverse direction, the M grinding surfaces being larger in diameter than the grinding surfaces located at the rear in the traverse direction, the widths of the M grinding surfaces being equal to the relative movement of the grinding wheel in the traverse direction per rotation of the workpiece, and the magnitudes of radial steps between adjacent grinding surfaces in the M grinding surfaces being equal to 1/M of a preset amount as the amount of cutting in the cutting direction into the workpiece by the traverse grinding.
According to this embodiment of the cylindrical grinding device, the width of each of the M grinding surfaces formed on the outer peripheral surface of the grinding wheel is equal to the relative movement of the grinding wheel in the traverse direction per revolution of the workpiece, and the magnitude of the radial step between adjacent grinding surfaces among the M grinding surfaces is equal to 1/M of a predetermined set amount as the amount of cutting into the workpiece by traverse grinding, so that for an area ground by 1/M of the predetermined set amount by a certain grinding surface during one revolution of the workpiece, it can be ground by 1/M of the predetermined set amount by an adjacent grinding surface during the next revolution. In this way, the workpiece can be ground by the predetermined cut amount while the grinding wheel moves relatively to the workpiece until it reaches the end of the workpiece. In addition, since the workpiece is ground using a grinding surface having a width M times the amount of relative movement of the grinding wheel in the traverse direction per revolution of the workpiece as the total grinding surface, the grinding area of the grinding wheel can be dispersed and the life of the grinding wheel can be prevented from being shortened compared to the conventional configuration in which the grinding surface has a width equal to the amount of relative movement of the grinding wheel in the traverse direction per revolution of the workpiece as the grinding surface. Thus, with the cylindrical grinding device of this form, the grinding time can be shortened while preventing the life of the grinding wheel from being shortened.
(2) In the cylindrical grinding device of the above embodiment, the outer peripheral surface may further be formed with a spark-out portion that is adjacent to and rearward of an Mth grinding surface that is located at the rearmost position in the traverse direction among the M grinding surfaces, has a diameter equal to that of the Mth grinding surface, and performs spark-out.
According to this form of cylindrical grinding device, a spark-out section that performs spark-out is formed, which is adjacent to the rear of the Mth grinding surface in the traverse direction, has the same diameter as the Mth grinding surface, and performs spark-out.Therefore, even if the central axis of the workpiece and the rotation axis are misaligned, spark-out can be performed after grinding by the M grinding surfaces, and the cross-sectional shape of the workpiece can be formed into a shape that is closer to a perfect circle.
(3) In the cylindrical grinding apparatus of the above embodiment, the grinding wheel traverse grinds the workpiece on both the forward and return paths of movement in the traverse direction, the M grinding surfaces grind the workpiece on the forward path, and the outer peripheral surface is provided with N (N is an integer of 2 or more) annular grinding surfaces that are stepped in the traverse direction and grind the workpiece on the return path, the N grinding surfaces having a larger diameter than the grinding surfaces located at the rear of the return path, the widths of the N grinding surfaces are all equal to the amount of relative movement, and the magnitudes of radial steps between adjacent grinding surfaces among the N grinding surfaces may all be equal to 1/N of the set amount.
According to this type of cylindrical grinding device, N grinding surfaces are further formed on the outer peripheral surface of the grinding wheel, and the workpiece is traverse-ground on both the outward and return paths of movement in the traverse direction, thereby shortening the grinding process time and making it possible to further expand (disperse) the grinding surfaces, thereby further preventing the life of the grinding wheel from being shortened.
(4) As another aspect of the present disclosure, there is provided a surface grinding device including a disk-shaped grinding wheel, and configured to perform grinding by moving at least one of the grinding wheel and the workpiece in a first direction and a second direction perpendicular to each other along the surface of a flat workpiece. In this surface grinding apparatus, the second direction is parallel to the rotation axis of the grinding wheel, P (P is an integer of 2 or more) annular grinding surfaces are formed on the outer peripheral surface of the grinding wheel in a stepped manner in the second direction, where the diameter of the grinding surface located at the rear in the second direction is larger than the diameter of the grinding surface located at the front, the P grinding surfaces have the same width as each other, the grinding wheel surface grinds the workpiece on both the forward and return paths of its movement in the first direction, and moves relatively in the second direction by a length equivalent to the width of the P grinding surfaces at the ends of the forward and return paths, respectively, and the magnitude of the radial step between adjacent grinding surfaces among the P grinding surfaces is all equal to 1/P, a preset set amount as the amount of cutting into the workpiece by the surface grinding.
According to this type of surface grinding device, the widths of the P grinding surfaces formed on the outer peripheral surface of the grinding wheel are all equal to the amount of relative movement in the second direction at the ends of the forward and return paths of the grinding wheel's movement in the first direction, and the magnitudes of the radial steps between adjacent grinding surfaces among the P grinding surfaces are all equal to 1/P of a predetermined set amount as the amount of cutting into the workpiece by surface grinding, so that for an area ground by 1/P of the predetermined set amount by a certain grinding surface on the forward path of the grinding wheel, it is possible to grind by 1/P of the predetermined set amount by an adjacent grinding surface on the return path. In this way, the workpiece can be ground by the predetermined amount of cutting while the grinding wheel reaches the end in the second direction. In addition, since the total grinding surface is a grinding surface having a width P times the amount of movement of the grinding wheel when it moves relatively in the second direction at the ends of the forward and return paths of the movement in the first direction, the grinding area of the grinding wheel can be dispersed and the life of the grinding wheel can be prevented from being shortened, compared to a configuration in which grinding is performed using a grinding surface having a width equal to the amount of movement of the grinding wheel when it moves relatively in the second direction at the ends of the forward and return paths of the movement in the first direction. Thus, with this type of surface grinding device, the grinding time can be shortened while preventing the life of the grinding wheel from being shortened.
The present disclosure may be realized in various forms, for example, in the form of a grinding wheel used in a cylindrical grinding apparatus or a surface grinding apparatus, a control method for a cylindrical grinding apparatus or a surface grinding apparatus, a grinding method for a workpiece, etc.

本開示の一実施形態としての研削装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a grinding device according to an embodiment of the present disclosure. 研削装置による切削加工の対象となる工作物の外観形状を模式的に示す平面図である。1 is a plan view showing a schematic external shape of a workpiece to be cut by a grinding device; 砥石車の径方向の端部の詳細構成を示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a detailed configuration of a radial end portion of the grinding wheel. 研削実行時の砥石車の相対移動の様子を模式的に示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a schematic diagram of relative movement of the grinding wheels during grinding. 往路時における砥石車による研削動作の詳細を模式的に示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a schematic view of details of the grinding operation by the grinding wheel during the forward movement. 第2実施形態の研削装置における砥石車の詳細構成を模式的に示す部分断面図である。FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing a schematic detailed configuration of a grinding wheel in a grinding device according to a second embodiment. 第2実施形態における研削実行時の砥石車の相対移動の様子を模式的に示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a schematic diagram of relative movement of the grinding wheels during grinding in the second embodiment. 第3実施形態の研削装置の概略構成の一部を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a part of a schematic configuration of a grinding device according to a third embodiment. 第3実施形態の研削装置における砥石車の詳細構成を模式的に示す部分外観図である。FIG. 11 is a partial external view showing a schematic detailed configuration of a grinding wheel in a grinding device according to a third embodiment. 第4実施形態における砥石車および工作物を模式的に示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a grinding wheel and a workpiece according to a fourth embodiment. 第4実施形態における研削実行時の砥石車の相対移動の様子を模式的に示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a schematic diagram of relative movement of the grinding wheels during grinding in the fourth embodiment.

A.第1実施形態:
A1.研削装置の全体構成:
図1は、本開示の一実施形態としての研削装置100の概略構成を示すブロック図である。図1では、互いに直交するX1軸、Y1軸およびZ1軸が表されている。X1-Y1平面は、水平面に相当する。Z1軸は、鉛直方向と平行である。本実施形態では、図1における下方、具体的には、Y1軸に沿って後述の砥石台48から後述のテーブル40に向かう方向を「手前側」と呼び、Y1軸に沿ってテーブル40から砥石台48に向かう方向を「奥側」と呼ぶ。また、図1における右側、具体的には、X1軸に沿って後述の主軸台30から後述の心押台42に向かう方向を「右側」と呼び、心押台42から主軸台30に向かう方向を「左側」と呼ぶ。
A. First embodiment:
A1. Overall configuration of the grinding device:
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a grinding device 100 according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 1, an X1 axis, a Y1 axis, and a Z1 axis that are mutually perpendicular are shown. The X1-Y1 plane corresponds to a horizontal plane. The Z1 axis is parallel to the vertical direction. In this embodiment, the downward direction in FIG. 1, specifically, the direction from a grinding wheel head 48 to a table 40 described later along the Y1 axis, is called the "front side", and the direction from the table 40 to the grinding wheel head 48 along the Y1 axis is called the "rear side". In addition, the right side in FIG. 1, specifically, the direction from a headstock 30 to a tailstock 42 described later along the X1 axis, is called the "right side", and the direction from the tailstock 42 to the headstock 30 is called the "left side".

研削装置100は、工作物W1の外周面を研削する。このとき、研削装置100は、工作物W1の回転軸線(後述の回転軸線CX)と交差する切り込み方向に砥石車(後述の砥石車46)と工作物W1とを相対移動させ、回転軸線CXに沿ったトラバース方向に砥石車46と工作物W1とを相対移動させることによりトラバース研削を行う。本実施形態において、上述の回転軸線はX1軸と平行であり、切り込み方向は回転軸線と直交し、Y1軸と平行である。研削装置100は、「円筒研削装置」とも呼ばれる。また、後述のように、工作物W1の回転軸(後述の回転軸線CX)と直交する方向に砥石台(後述の砥石台48)が進退するため、「ラジアル研削盤」とも呼ばれる。研削装置100は、ベッド36と、テーブル40と、砥石台48と、主軸台30と、心押台42と、定寸装置70とを備える。 The grinding device 100 grinds the outer peripheral surface of the workpiece W1. At this time, the grinding device 100 performs traverse grinding by moving the grinding wheel (grinding wheel 46 described later) and the workpiece W1 relatively in a cutting direction intersecting with the rotation axis of the workpiece W1 (rotation axis CX described later), and moving the grinding wheel 46 and the workpiece W1 relatively in a traverse direction along the rotation axis CX. In this embodiment, the above-mentioned rotation axis is parallel to the X1 axis, and the cutting direction is perpendicular to the rotation axis and parallel to the Y1 axis. The grinding device 100 is also called a "cylindrical grinding device". In addition, as described later, the grinding wheel table (grinding wheel table 48 described later) advances and retreats in a direction perpendicular to the rotation axis of the workpiece W1 (rotation axis CX described later), so it is also called a "radial grinding machine". The grinding device 100 includes a bed 36, a table 40, a grinding wheel head 48, a headstock 30, a tailstock 42, and a sizing device 70.

ベッド36の上面(Z1軸方向の上方端面)には、テーブル40と砥石台48と定寸装置70とが取り付けられている。その他、ベッド36には、モータ24、54が取り付けられている。モータ24は、テーブル40をX1軸方向に沿って移動させるために用いられる。モータ24の回転量は、エンコーダ22により検出される。モータ24およびエンコーダ22は、テーブル移動モータ駆動回路19に電気的に接続されている。テーブル移動モータ駆動回路19は、エンコーダ22により検出される回転量を取得し、かかる回転量を利用してモータ24の回転を制御する。モータ54は、砥石台48をY1軸に沿って移動させるために用いられる。モータ54の回転量は、エンコーダ52により検出される。モータ54およびエンコーダ52は、砥石台移動モータ駆動回路18に電気的に接続されている。砥石台移動モータ駆動回路18は、エンコーダ52により検出される回転数を取得し、かかる回転量を利用してモータ54の回転を制御する。なお、ベッド36の上面には、テーブル40がX1軸に沿って移動するための摺動面が形成されている。同様に、ベッド36の上面には、砥石台48がY1軸に沿って移動するための摺動面が形成されている。 The table 40, the grinding wheel head 48, and the sizing device 70 are attached to the upper surface (upper end surface in the Z1 axis direction) of the bed 36. In addition, the motors 24 and 54 are attached to the bed 36. The motor 24 is used to move the table 40 along the X1 axis direction. The amount of rotation of the motor 24 is detected by the encoder 22. The motor 24 and the encoder 22 are electrically connected to the table movement motor drive circuit 19. The table movement motor drive circuit 19 obtains the amount of rotation detected by the encoder 22 and uses this amount of rotation to control the rotation of the motor 24. The motor 54 is used to move the grinding wheel head 48 along the Y1 axis. The amount of rotation of the motor 54 is detected by the encoder 52. The motor 54 and the encoder 52 are electrically connected to the grinding wheel head movement motor drive circuit 18. The grinding wheel head movement motor drive circuit 18 obtains the number of rotations detected by the encoder 52 and uses this amount of rotation to control the rotation of the motor 54. In addition, a sliding surface is formed on the upper surface of the bed 36 for the table 40 to move along the X1 axis. Similarly, a sliding surface is formed on the upper surface of the bed 36 for the grindstone head 48 to move along the Y1 axis.

テーブル40には、工作物W1を支持し且つ回転および移動させるための構成要素が取り付けられている。具体的には、テーブル40には、主軸台30と、心押台42とが取り付けられている。 The table 40 is fitted with components for supporting, rotating and moving the workpiece W1. Specifically, the headstock 30 and the tailstock 42 are fitted to the table 40.

砥石台48は、砥石車46の移動および回転を実行する。砥石台48には、砥石車46と、砥石車46が取り付けられた取付軸44と、モータ50と、無端ベルト51と、回転軸53とを備える。砥石車46は、円盤状の外観形状を有し、取付軸44の外周面の全周に亘って設けられている。砥石車46の詳細構成については後述する。なお、図1では、理解を助けるため、後述する砥石車46の外周面における特徴的な形状を拡大して表している。無端ベルト51は、モータ50の出力軸と、回転軸53とに亘って架け渡されている。回転軸53は、砥石車46に対して中心軸線が一致した状態で接続されている。このため、モータ50が回転することにより、無端ベルト51および回転軸53を介して砥石車46が回転することとなる。モータ50は、図示しない駆動回路によってその回転が制御される。 The grinding wheel head 48 moves and rotates the grinding wheel 46. The grinding wheel head 48 includes the grinding wheel 46, a mounting shaft 44 to which the grinding wheel 46 is attached, a motor 50, an endless belt 51, and a rotating shaft 53. The grinding wheel 46 has a disk-shaped external shape and is provided around the entire circumference of the mounting shaft 44. The detailed configuration of the grinding wheel 46 will be described later. In FIG. 1, the characteristic shape of the outer circumference of the grinding wheel 46, which will be described later, is enlarged to facilitate understanding. The endless belt 51 is stretched across the output shaft of the motor 50 and the rotating shaft 53. The rotating shaft 53 is connected to the grinding wheel 46 with its central axis aligned. Therefore, when the motor 50 rotates, the grinding wheel 46 rotates via the endless belt 51 and the rotating shaft 53. The rotation of the motor 50 is controlled by a drive circuit (not shown).

主軸台30は、主軸31と、チャック32と、ツルーイング装置33と、モータ28と、エンコーダ26とを備える。主軸31は、工作物W1を回転させるときの軸として機能する。したがって、主軸31の中心軸線A0は、工作物W1の回転軸線(後述の回転軸線CX)に一致する。チャック32は、工作物W1の一方の端部を回転可能に把持する。チャックの一端は、工作物W1の端部を把持し、他端は、主軸31に接続されている。ツルーイング装置33は、主軸台30の外周面のうち砥石台48に近い側に配置されている。ツルーイング装置33は、砥石車46における表面形状(後述の研削面BS1~BS3の形状)を所定の形状に成形する。モータ28は、主軸31を回転させる。モータ28の回転量はエンコーダ26により検出される。モータ28およびエンコーダ26は、主軸モータ駆動回路20に電気的に接続されている。 The headstock 30 includes a spindle 31, a chuck 32, a truing device 33, a motor 28, and an encoder 26. The spindle 31 functions as an axis for rotating the workpiece W1. Therefore, the central axis A0 of the spindle 31 coincides with the rotation axis of the workpiece W1 (rotation axis CX described later). The chuck 32 rotatably holds one end of the workpiece W1. One end of the chuck holds the end of the workpiece W1, and the other end is connected to the spindle 31. The truing device 33 is disposed on the outer peripheral surface of the headstock 30 on the side closer to the grinding head 48. The truing device 33 forms the surface shape of the grinding wheel 46 (the shape of the grinding surfaces BS1 to BS3 described later) into a predetermined shape. The motor 28 rotates the spindle 31. The amount of rotation of the motor 28 is detected by the encoder 26. The motor 28 and the encoder 26 are electrically connected to the spindle motor drive circuit 20.

心押台42は、X1軸方向において主軸台30と対向し、工作物W1においてチャック32により把持されている端部とは反対側の端部を、回転可能に支持する。心押台42は、X1軸に沿って左側に突出したセンタ38を備える。センタ38は、工作物W1の右側の端面に当接して工作物W1を支持し、工作物W1の回転に併せて回転可能に構成されている。 The tailstock 42 faces the headstock 30 in the X1 axis direction and rotatably supports the end of the workpiece W1 opposite the end gripped by the chuck 32. The tailstock 42 has a center 38 that protrudes to the left along the X1 axis. The center 38 abuts against the right end face of the workpiece W1 to support the workpiece W1 and is configured to be rotatable in accordance with the rotation of the workpiece W1.

定寸装置70は、砥石車46の外周面に対向して配置されている。定寸装置70は、Y1軸方向に移動可能に構成されており、工作物W1の円筒部分の外径等の測定に用いられる。 The sizing device 70 is disposed opposite the outer peripheral surface of the grinding wheel 46. The sizing device 70 is configured to be movable in the Y1-axis direction and is used to measure the outer diameter of the cylindrical portion of the workpiece W1.

研削装置100の動作は、数値制御装置10により制御される。数値制御装置10は、メモリ1と、CPU2と、第1インターフェイス部3と、第2インターフェイス部4とを備える。メモリ1には予め制御プログラムが記憶されており、CPU2は、かかる制御プログラムを実行することにより、研削装置100を制御するための機能部として各種処理を実行する。第1インターフェイス部3は、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)14、アンプ16、砥石台移動モータ駆動回路18、テーブル移動モータ駆動回路19、および主軸モータ駆動回路20と、CPU2とのデータの送受信を仲介する。第2インターフェイス部4は、キーボードやディスプレイ等からなる入出力装置12とCPU2とのデータの送受信を仲介する。プログラマブルロジックコントローラ14は、定寸装置70の制御を行う。アンプ16は、定寸装置70の出力を増幅し、また、アナログ/ディジタル変換(A/D変換)する。 The operation of the grinding machine 100 is controlled by a numerical control device 10. The numerical control device 10 includes a memory 1, a CPU 2, a first interface unit 3, and a second interface unit 4. A control program is stored in the memory 1 beforehand, and the CPU 2 executes various processes as a functional unit for controlling the grinding machine 100 by executing the control program. The first interface unit 3 mediates data transmission between the programmable logic controller (PLC) 14, the amplifier 16, the grinding wheel head movement motor drive circuit 18, the table movement motor drive circuit 19, and the spindle motor drive circuit 20 and the CPU 2. The second interface unit 4 mediates data transmission between the input/output device 12, which is composed of a keyboard, a display, etc., and the CPU 2. The programmable logic controller 14 controls the sizing device 70. The amplifier 16 amplifies the output of the sizing device 70 and also performs analog/digital conversion (A/D conversion).

砥石台移動モータ駆動回路18は、CPU2から受信する制御指示に応じて、駆動制御信号を増幅してモータ54に出力し、また、エンコーダ52の検出結果を利用してモータ54をサーボ制御する。同様に、テーブル移動モータ駆動回路19は、駆動制御信号をモータ24に出力し、また、エンコーダ22の検出結果を利用してモータ24をサーボ制御する。同様に、主軸モータ駆動回路20は、駆動制御信号をモータ28に出力し、また、エンコーダ26の検出結果を利用してモータ28をサーボ制御する。 The wheel head movement motor drive circuit 18 amplifies and outputs a drive control signal to the motor 54 in response to control instructions received from the CPU 2, and also servo-controls the motor 54 using the detection result of the encoder 52. Similarly, the table movement motor drive circuit 19 outputs a drive control signal to the motor 24, and also servo-controls the motor 24 using the detection result of the encoder 22. Similarly, the spindle motor drive circuit 20 outputs a drive control signal to the motor 28, and also servo-controls the motor 28 using the detection result of the encoder 26.

研削装置100では、モータ24が回転してテーブル40がX1軸方向に移動することにより、砥石車46を工作物W1に対してX1軸方向に相対移動させることができる。 In the grinding device 100, the motor 24 rotates and the table 40 moves in the X1-axis direction, thereby allowing the grinding wheel 46 to move relative to the workpiece W1 in the X1-axis direction.

A2.加工物の構成:
図2は、研削装置100による切削加工の対象となる工作物W1の外観形状を模式的に示す平面図である。工作物W1は、段付きの円筒状(円柱状)の外観形状を有する。工作物W1は、第1円柱部R1と、第1円柱部R1を挟んで配置される2つの第2円柱部R2と、各第2円柱部R2において、第1円柱部R1と接する側とは反対側の面に接する2つの第3円柱部R3とを備えている。各円柱部R1、R2、R3の中心軸線は、互いに一致しており、また、工作物W1全体としての中心軸線A1に一致している。
A2. Workpiece composition:
2 is a plan view showing a schematic external shape of the workpiece W1 to be cut by the grinding device 100. The workpiece W1 has a stepped cylindrical (columnar) external shape. The workpiece W1 includes a first columnar portion R1, two second columnar portions R2 arranged on either side of the first columnar portion R1, and two third columnar portions R3 in contact with the surface of each second columnar portion R2 opposite to the side in contact with the first columnar portion R1. The central axes of the columnar portions R1, R2, and R3 are aligned with each other and are aligned with the central axis A1 of the workpiece W1 as a whole.

第1円柱部R1の直径が最も大きく、第2円柱部R2の直径が2番目に大きく、第3円柱部R3の直径が最も小さい。このため、第1円柱部R1と第2円柱部R2との間には、径方向の段差STが形成されている。同様に、第2円柱部R2と第3円柱部R3との間にも、径方向の段差が形成されている。 The first cylindrical portion R1 has the largest diameter, the second cylindrical portion R2 has the second largest diameter, and the third cylindrical portion R3 has the smallest diameter. Therefore, a radial step ST is formed between the first cylindrical portion R1 and the second cylindrical portion R2. Similarly, a radial step is also formed between the second cylindrical portion R2 and the third cylindrical portion R3.

上記構成を有する工作物W1は、例えば、研削装置100による切削加工等の各種処理の後、新聞等の大判印刷物の輪転機に用いられるローラーの心材として用いられる。このようにローラーの心材として用いられる場合、例えば、金属製の円筒部材の中央の軸孔部分を充填するための円柱部材として用いられる。 The workpiece W1 having the above configuration is used, for example, as a core material for a roller used in a rotary press for large-format printing such as newspapers after various processes such as cutting by the grinding device 100. When used as a core material for a roller in this way, it is used, for example, as a cylindrical member for filling the central shaft hole portion of a metallic cylindrical member.

上記のようなローラーでは、高速回転の要請から工作物W1の軽量が求められる。このため、工作物W1は、例えば、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)の押出成形および焼成により形成される。このような材料および形成過程を経て得られる工作物W1では、形成精度が低いため、金属製の円筒部材の内径に合わせて表面を研削する際の研削量(切り込み量)は、非常に大きくなる。しかし、本実施形態の研削装置100では、後述する砥石車46を用いることにより、工作物W1の外周面の研削に要する時間を短縮できる。また、砥石車46の寿命が短くなることを抑制できる。なお、工作物W1は、CFRPに限らず、SUS(ステンレス鋼)やチタニウム(Ti)といった金属など、任意の材料により形成されてもよい。また、工作物W1は、輪転機に用いられるローラーの心材に限らず、任意の用途で用いられる円筒部材であってもよい。 In the roller described above, the workpiece W1 is required to be lightweight due to the requirement for high-speed rotation. For this reason, the workpiece W1 is formed, for example, by extrusion molding and sintering of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics). The workpiece W1 obtained through such materials and formation processes has low forming accuracy, so the grinding amount (cut amount) when grinding the surface to match the inner diameter of a metallic cylindrical member is very large. However, in the grinding device 100 of this embodiment, by using the grinding wheel 46 described later, the time required to grind the outer circumferential surface of the workpiece W1 can be shortened. In addition, the life of the grinding wheel 46 can be suppressed from being shortened. Note that the workpiece W1 is not limited to CFRP, and may be formed of any material, such as metals such as SUS (stainless steel) and titanium (Ti). In addition, the workpiece W1 is not limited to the core material of a roller used in a rotary press, and may be a cylindrical member used for any purpose.

A3.砥石車46の詳細構成:
図3は、砥石車46の径方向の端部の詳細構成を示す部分断面図である。砥石車46の外周面には、X1軸方向に段状に連続する複数の環状の研削面が形成されている。なお、X1軸はトラバース方向と平行であるので、砥石車46の外周面には、トラバース方向に段状に連続する複数の研削面が形成されているともいえる。複数の環状の研削面は、具体的には、第1研削面BS1と、第2研削面BS2と、第3研削面BS3とが該当する。これら3つの研削面BS1~BS3は、工作物W1と接して、工作物W1の外周面を研削する。
A3. Detailed configuration of the grinding wheel 46:
3 is a partial cross-sectional view showing a detailed configuration of the radial end of the grinding wheel 46. A plurality of annular grinding surfaces are formed on the outer peripheral surface of the grinding wheel 46 in a stepped manner in the X1 axis direction. Since the X1 axis is parallel to the traverse direction, it can be said that a plurality of grinding surfaces are formed on the outer peripheral surface of the grinding wheel 46 in a stepped manner in the traverse direction. Specifically, the plurality of annular grinding surfaces correspond to a first grinding surface BS1, a second grinding surface BS2, and a third grinding surface BS3. These three grinding surfaces BS1 to BS3 come into contact with the workpiece W1 to grind the outer peripheral surface of the workpiece W1.

第1研削面BS1は、トラバース方向において最も前方に位置し、直径が最も小さい。第2研削面BS2は、第1研削面BS1に対してトラバース方向において後方に隣接し、直径が2番目に小さい。第3研削面BS3は、第2研削面BS2に対してトラバース方向において後方に隣接し、直径が最も大きい。 The first grinding surface BS1 is located furthest forward in the traverse direction and has the smallest diameter. The second grinding surface BS2 is adjacent to the rear of the first grinding surface BS1 in the traverse direction and has the second smallest diameter. The third grinding surface BS3 is adjacent to the rear of the second grinding surface BS2 in the traverse direction and has the largest diameter.

3つの研削面BS1~BS3において、X1軸方向の幅(換言すると、トラバース方向の幅)は互いに等しく、工作物W1の1回転当たりの砥石車46のトラバース方向への相対移動量1L(以下、「リード1L」とも呼ぶ)に等しい。リード1Lは、例えば、10~20mm(ミリメートル)の範囲の任意の値としてもよい。なお、リード1Lは、かかる範囲の値に限らず任意の値としてもよい。 The width in the X1 axis direction (in other words, the width in the traverse direction) of the three grinding surfaces BS1 to BS3 is equal to one another and is equal to the relative movement amount 1L in the traverse direction of the grinding wheel 46 per rotation of the workpiece W1 (hereinafter also referred to as "lead 1L"). Lead 1L may be any value within the range of 10 to 20 mm (millimeters), for example. Note that lead 1L is not limited to a value within this range and may be any value.

砥石車46の外周面には、上述の3つの研削面BS1~BS3に加えて、第1スパークアウト部SP1が形成されている。第1スパークアウト部SP1は、第3研削面BS3に対してトラバース方向の後方に位置する。第1スパークアウト部SP1の直径は第3研削面BS3の直径と等しい。第1スパークアウト部SP1のトラバース方向の幅は、リード1Lの2倍(2L)である。第1スパークアウト部SP1は、自身が回転することによりいわゆる「スパークアウト」を実行する。「スパークアウト」とは、ゼロカットとも呼ばれる。なお、第3研削面BS3と、第1スパークアウト部SP1とで構成の相違は無い。第3研削面BS3によって所定の切り込み量の研削(切り込み)が行われ、トラバース方向においてより後方に位置する2つのリード1L分に相当する第1スパークアウト部SP1により2リード(2L)分のスパークアウトが行われることとなる。 In addition to the three grinding surfaces BS1 to BS3 described above, the first spark out portion SP1 is formed on the outer peripheral surface of the grinding wheel 46. The first spark out portion SP1 is located behind the third grinding surface BS3 in the traverse direction. The diameter of the first spark out portion SP1 is equal to the diameter of the third grinding surface BS3. The width of the first spark out portion SP1 in the traverse direction is twice the lead 1L (2L). The first spark out portion SP1 performs a so-called "spark out" by rotating itself. "Spark out" is also called zero cut. There is no difference in configuration between the third grinding surface BS3 and the first spark out portion SP1. The third grinding surface BS3 performs grinding (cutting) with a predetermined amount of cut, and the first spark out portion SP1, which corresponds to the two leads 1L located further back in the traverse direction, performs spark out for two leads (2L).

第1研削面BS1と第2研削面BS2との間の径方向の段差の大きさと、第2研削面BS2と第3研削面BS3との間の径方向の段差の大きさとは、互いに等しい。本実施形態では、かかる段差の大きさは、トラバース研削による工作物W1への切り込み方向の切り込み量として予め設定された設定量の1/3に等しい。本実施形態では、上述の「予め設定された設定量」は、「3Δ」である。したがって、段差の大きさは、3Δの1/3の「1Δ」となる。この1Δは、3つの研削面BS1~BS3がそれぞれ切り込み方向に切り込む際の切り込み量に相当する。なお、図3では、各研削面BS1~BS3の切り込み量1Δを、砥石車46の右側に示している。切り込み量1Δとしては、例えば、10~20μm(マイクロメートル)の範囲の任意の値としてもよい。なお、切り込み量1Δは、かかる範囲の値に限らず任意の値としてもよい。 The size of the radial step between the first grinding surface BS1 and the second grinding surface BS2 is equal to the size of the radial step between the second grinding surface BS2 and the third grinding surface BS3. In this embodiment, the size of the step is equal to 1/3 of the set amount that is preset as the amount of cutting into the workpiece W1 in the cutting direction by traverse grinding. In this embodiment, the above-mentioned "preset amount" is "3Δ". Therefore, the size of the step is "1Δ", which is 1/3 of 3Δ. This 1Δ corresponds to the amount of cutting when each of the three grinding surfaces BS1 to BS3 cuts in the cutting direction. In FIG. 3, the cutting amount 1Δ of each grinding surface BS1 to BS3 is shown on the right side of the grinding wheel 46. The cutting amount 1Δ may be any value in the range of 10 to 20 μm (micrometers), for example. The cutting amount 1Δ is not limited to the value in this range and may be any value.

上述した砥石車46の外周面の各研削面BS1~BS3は、ツルーイング装置33によって、トラバース研削が完了する度に、上述した形状となるように成形される。 Each time traverse grinding is completed, the grinding surfaces BS1 to BS3 on the outer periphery of the grinding wheel 46 described above are shaped into the above-mentioned shape by the truing device 33.

A4.研削動作:
図4は、研削実行時の砥石車46の相対移動の様子を模式的に示す平面図である。テーブル40がX1軸に沿って右から左へ所定の速度で移動することにより、砥石車46は、工作物W1に対してX1軸に沿って左から右へ所定の速度で相対移動する。また、その逆に、テーブル40がX1軸に沿って左から右へ所定の速度で移動することにより、砥石車46は、工作物W1に対してX1軸に沿って右から左へ所定の速度で相対移動する。
A4. Grinding action:
4 is a plan view showing a schematic diagram of the relative movement of the grinding wheel 46 during grinding. When the table 40 moves from right to left along the X1 axis at a predetermined speed, the grinding wheel 46 moves from left to right along the X1 axis relative to the workpiece W1 at a predetermined speed. Conversely, when the table 40 moves from left to right along the X1 axis at a predetermined speed, the grinding wheel 46 moves from right to left along the X1 axis relative to the workpiece W1 at a predetermined speed.

図4において太い実線で示す砥石車46は、工作物W1の左側の端部において、段差STに各研削面BS1~BS3が位置するようにY1軸方向の位置決めが行われる。その後、砥石車46は、一点鎖線の矢印で示す往路m11のように、工作物W1に対してX1軸に沿って左から右へ相対移動しながら工作物W1の外周面を研削する。工作物W1の右側の端部まで研削が完了すると、砥石車46は、一点鎖線の矢印で示す復路m12のように、工作物W1に対してX1軸に沿って右から左へ相対移動して工作物W1の左側の端部に至る。本実施形態では、この復路m12においては、工作物W1を研削しない。その後、砥石台48がY1軸に沿って手前側に移動することにより、細い鎖線の矢印で示すように、砥石車46は手前側に移動する。その後、先ほどと同様にして、砥石車46は、細い破線で示す往路m21のように工作物W1に対してX1軸に沿って左から右へ相対移動しながら工作物W1の外周面を研削し、細い破線の矢印で示す復路m22のように工作物W1に対してX1軸に沿って右から左へ移動する。このような往路における研削と、復路により元の位置に戻ってさらに手前側に移動することとを繰り返し行うことにより、工作物W1の外周面を所望の厚さだけ研削することができる。 The grinding wheel 46 shown by the thick solid line in FIG. 4 is positioned in the Y1 axis direction so that the grinding surfaces BS1 to BS3 are located at the step ST at the left end of the workpiece W1. Then, the grinding wheel 46 grinds the outer peripheral surface of the workpiece W1 while moving from left to right along the X1 axis relative to the workpiece W1, as shown by the forward path m11 indicated by the dashed arrow. When grinding is completed to the right end of the workpiece W1, the grinding wheel 46 moves from right to left along the X1 axis relative to the workpiece W1, as shown by the return path m12 indicated by the dashed arrow, to reach the left end of the workpiece W1. In this embodiment, the workpiece W1 is not ground in this return path m12. Then, the grinding wheel 46 moves to the front side as shown by the thin dashed arrow by moving the grinding wheel 46 to the front side along the Y1 axis. Then, in the same manner as before, the grinding wheel 46 grinds the outer peripheral surface of the workpiece W1 while moving relatively from left to right along the X1 axis with respect to the workpiece W1 as shown by the thin dashed line on the outward path m21, and moves from right to left along the X1 axis with respect to the workpiece W1 as shown by the thin dashed arrow on the return path m22. By repeating this grinding on the outward path and returning to the original position on the return path and moving further forward, the outer peripheral surface of the workpiece W1 can be ground to the desired thickness.

図5は、往路時における砥石車46による研削動作の詳細を模式的に示す説明図である。上述のように、工作物W1が回転軸線CXを中心として回転している状態において、砥石車46がX1軸方向に相対移動することにより、工作物W1の外周面が研削される。研削が開始されると、まず、右側の端部に位置する第1研削面BS1により、工作物W1の第1表層部WL1が研削される。第1表層部WL1の厚さ(Y1軸方向の長さ)は、切り込み量1Δに等しい。砥石車46がリード1L分研削して右側へ相対移動すると、今度は、第2研削面BS2が工作物W1の表面、すなわち第1表層部WL1が研削されたことにより現れた第2表層部WL2に当接し、かかる第2表層部WL2を研削する。このとき、第1研削面BS1も、リード1L分だけ第1表層部WL1を研削する。なお、第2表層部WL2の厚さ(Y1軸方向の長さ)は、切り込み量1Δに等しい。第1研削面BS1および第2研削面BS2によりそれぞれリード1L分だけ研削されると、今度は、第3研削面BS3が工作物W1の表面、すなわち、第2表層部WL2が研削されたことにより現れた第3表層部WL3に当接し、かかる第3表層部WL3を研削する。このとき、第1研削面BS1および第2研削面BS2は、それぞれが接する表層部(第1表層部WL1および第2表層部WL2)をリード1L分だけ研削する。なお、第3表層部WL3の厚さ(Y1軸方向の長さ)は、切り込み量1Δに等しい。その後、第1研削面BS1による第1表層部WL1の研削と、第2研削面BS2による第2表層部WL2の研削と、第3研削面BS3による第3表層部WL3の研削とが、同時に行われる。なお、第3研削面BS3により研削された第3表層部WL3は、次の2つのリード1L分(2L)の相対移動の間に、第1スパークアウト部SP1によりスパークアウトが施される。 Figure 5 is an explanatory diagram showing the details of the grinding operation by the grinding wheel 46 during the forward movement. As described above, when the workpiece W1 rotates around the rotation axis CX, the grinding wheel 46 moves relatively in the X1-axis direction to grind the outer circumferential surface of the workpiece W1. When grinding starts, the first surface layer WL1 of the workpiece W1 is ground by the first grinding surface BS1 located at the right end. The thickness (length in the Y1-axis direction) of the first surface layer WL1 is equal to the cutting depth 1Δ. When the grinding wheel 46 grinds the lead 1L and moves relatively to the right, the second grinding surface BS2 then comes into contact with the surface of the workpiece W1, i.e., the second surface layer WL2 that appears as a result of grinding the first surface layer WL1, and grinds the second surface layer WL2. At this time, the first grinding surface BS1 also grinds the first surface layer WL1 by the lead 1L. The thickness (length in the Y1-axis direction) of the second surface layer WL2 is equal to the cutting depth 1Δ. After the first grinding surface BS1 and the second grinding surface BS2 have each ground the lead 1L, the third grinding surface BS3 then comes into contact with the surface of the workpiece W1, i.e., the third surface layer WL3 that has appeared as a result of the grinding of the second surface layer WL2, and grinds the third surface layer WL3. At this time, the first grinding surface BS1 and the second grinding surface BS2 grind the surface layers (the first surface layer WL1 and the second surface layer WL2) that they contact, by the lead 1L. The thickness (length in the Y1-axis direction) of the third surface layer WL3 is equal to the cutting depth 1Δ. Then, the first surface layer WL1 is ground by the first grinding surface BS1, the second surface layer WL2 is ground by the second grinding surface BS2, and the third surface layer WL3 is ground by the third grinding surface BS3, all at the same time. The third surface layer WL3 ground by the third grinding surface BS3 is sparked out by the first spark-out part SP1 during the relative movement of the next two leads by 1L (2L).

上述のようにして一往路分の研削が完了すると、3つの研削面BS1~BS3によって切り込み方向の切り込み量として予め定められた設定量(3Δ)だけ、工作物W1の外周面が研削されることとなる。加えて、1往路分の研削が完了すると、第1スパークアウト部SP1により、各領域に対して2回転分のスパークアウトが施されることとなる。例えば、砥石車の外周面のうちの右端部のリード1L分のみで研削を行う比較例の構成では、一往路分研削が完了した時点において、切り込み量1Δだけ工作物W1が研削されるに過ぎない。また、かかる比較例の構成では、砥石車の外周面のうちの右端部のリード1L分のみで研削を行うため、かかる部分に研削の負荷が掛かってしまう。これに対して、第1実施形態の研削装置100では、一往路分の研削によって比較例に比べて3倍の切り込み量だけ研削でき、また、比較例に比べてX1軸方向に3倍の長さの部分を研削面として用いるので、より広い部分に研削の負荷が掛かるようにできる。このため、砥石車46全体としての寿命(砥石表面の形状を維持できる期間)が短くなることをより抑制できる。 When one pass of grinding is completed as described above, the outer peripheral surface of the workpiece W1 is ground by the three grinding surfaces BS1 to BS3 by a preset amount (3Δ) as the amount of cutting in the cutting direction. In addition, when one pass of grinding is completed, the first spark-out unit SP1 performs two rotations of spark-out on each area. For example, in the comparative example configuration in which grinding is performed only by the lead 1L of the right end of the outer peripheral surface of the grinding wheel, at the time when one pass of grinding is completed, the workpiece W1 is only ground by the amount of cutting 1Δ. In addition, in the comparative example configuration, grinding is performed only by the lead 1L of the right end of the outer peripheral surface of the grinding wheel, so the grinding load is applied to that part. In contrast, the grinding device 100 of the first embodiment can grind three times the amount of cut in one grinding pass compared to the comparative example, and uses a grinding surface that is three times longer in the X1 axis direction compared to the comparative example, so the grinding load can be applied to a wider area. This makes it possible to further prevent the life of the grinding wheel 46 as a whole (the period during which the shape of the grinding wheel surface can be maintained) from becoming shorter.

以上説明した第1実施形態の研削装置100によれば、砥石車46の外周面には、回転軸線CX方向に段状に連続する第1研削面BS1、第2研削面BS2および第3研削面BS3が形成されており、3つの研削面BS1~BS3の回転軸線CX方向の幅は、いずれも工作物W1の1回転当たりの砥石車46のトラバース方向への相対移動量(リード1L)に等しく、また、第1研削面BS1と第2研削面BS2との間の径方向の段差の大きさ、および第2研削面BS2と第3研削面BS3との間の径方向の段差の大きさは、いずれもトラバース研削による工作物W1への切り込み方向への切り込み量として予め設定されている設定量(3Δ)の1/3と等しいので、工作物W1が1回転する間に第1研削面BS1によって切り込み量1Δだけ研削し、同じ領域について、次の1回転の間に第2研削面BS2によって切り込み量1Δだけ研削し、さらに、同じ領域について、次の1回転の間に第3研削面BS3によって切り込み量1Δだけ研削することができる。このため、砥石車46が工作物W1の端に達するまで相対移動する間に、予め定められている設定量(3Δ)だけ工作物W1を研削できる。また、外周面において右端部の第1研削面BS1の回転軸方向の幅の3倍の幅の研削面を利用して工作物W1を研削できるので、砥石車46において研削領域を分散でき、砥石車46の寿命が短くなることを抑制できる。このように、第1実施形態の研削装置100によれば、砥石車46の寿命が短くなることを抑制しつつ研削加工時間を短縮できる。 According to the grinding device 100 of the first embodiment described above, the outer peripheral surface of the grinding wheel 46 is formed with a first grinding surface BS1, a second grinding surface BS2, and a third grinding surface BS3 that are stepped in the direction of the rotation axis CX. The width of each of the three grinding surfaces BS1 to BS3 in the direction of the rotation axis CX is equal to the relative movement amount (lead 1L) of the grinding wheel 46 in the traverse direction per rotation of the workpiece W1. In addition, the size of the radial step between the first grinding surface BS1 and the second grinding surface BS2 and the size of the radial step between the second grinding surface BS2 and the third grinding surface BS3 are equal to the relative movement amount (lead 1L) of the grinding wheel 46 in the traverse direction per rotation of the workpiece W1. The size of the radial step between the first grinding surface BS1 and the surface BS3 is equal to 1/3 of the preset amount (3Δ) as the amount of cutting into the workpiece W1 in the cutting direction by traverse grinding, so that the first grinding surface BS1 grinds the workpiece W1 by the amount of cutting 1Δ during one rotation of the workpiece W1, the second grinding surface BS2 grinds the workpiece W1 by the amount of cutting 1Δ during the next rotation of the same area, and the third grinding surface BS3 grinds the workpiece W1 by the amount of cutting 1Δ during the next rotation of the same area. Therefore, the workpiece W1 can be ground by the preset amount (3Δ) while the grinding wheel 46 moves relatively until it reaches the end of the workpiece W1. In addition, the workpiece W1 can be ground by using a grinding surface on the outer circumferential surface that is three times the width of the first grinding surface BS1 at the right end in the rotation axis direction, so that the grinding area can be distributed on the grinding wheel 46, and the life of the grinding wheel 46 can be prevented from being shortened. In this way, the grinding device 100 of the first embodiment can reduce the grinding time while preventing the life of the grinding wheel 46 from being shortened.

また、トラバース方向の最後方の研削面である第3研削面BS3に対してトラバース方向の後方に隣接し、第3研削面BS3と直径が等しく、スパークアウトを実行する第1スパークアウト部SP1が形成されているので、工作物W1の中心軸線A1と回転軸線CXとがずれていた場合であっても、3つの研削面BS1~BS3による研削の後にスパークアウトを実行して工作物W1の断面形状をより真円に近い形状に形成できる。 In addition, a first spark-out portion SP1 that performs spark-out is formed adjacent to the rear of the third grinding surface BS3, which is the rearmost grinding surface in the traverse direction, has the same diameter as the third grinding surface BS3, and performs spark-out. Therefore, even if the central axis A1 of the workpiece W1 is misaligned with the rotation axis CX, spark-out can be performed after grinding with the three grinding surfaces BS1 to BS3 to form the cross-sectional shape of the workpiece W1 into a shape closer to a perfect circle.

B.第2実施形態:
図6は、第2実施形態の研削装置100における砥石車146の詳細構成を模式的に示す部分断面図である。第2実施形態の研削装置100は、砥石車46に代えて図6に示す砥石車146を備える点と、トラバース方向の移動の往路に加えて復路においても工作物W1の外周面を研削する点とにおいて、第1実施形態の研削装置100と異なる。第2実施形態の研削装置100における他の構成は、第1実施形態の研削装置100と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
B. Second embodiment:
Fig. 6 is a partial cross-sectional view showing a schematic detailed configuration of a grinding wheel 146 in a grinding device 100 of a second embodiment. The grinding device 100 of the second embodiment differs from the grinding device 100 of the first embodiment in that it includes a grinding wheel 146 shown in Fig. 6 instead of the grinding wheel 46, and in that it grinds the outer peripheral surface of the workpiece W1 on the return path in addition to the forward path of movement in the traverse direction. Since the other configurations of the grinding device 100 of the second embodiment are similar to those of the grinding device 100 of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

第2実施形態の砥石車146は、第1スパークアウト部SP1に代えて、第2スパークアウト部SP2を備える点と、第4研削面BS4、第5研削面BS5および第6研削面BS6を追加して備える点とにおいて、第1実施形態の砥石車46と異なる。砥石車146におけるその他の構成は、第1実施形態の砥石車46と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 The grinding wheel 146 of the second embodiment differs from the grinding wheel 46 of the first embodiment in that it has a second spark out portion SP2 instead of the first spark out portion SP1, and in that it additionally has a fourth grinding surface BS4, a fifth grinding surface BS5, and a sixth grinding surface BS6. The rest of the configuration of the grinding wheel 146 is the same as that of the grinding wheel 46 of the first embodiment, so the same components are given the same reference numerals and detailed descriptions thereof are omitted.

第2スパークアウト部SP2は、第1実施形態の第1スパークアウト部SP1と同様にスパークアウトを実行する。第2スパークアウト部SP2は、X1軸に沿って第3研削面BS3を挟んで第2研削面BS2とは反対側に位置し、第3研削面BS3に隣接する。第2スパークアウト部SP2の直径は第3研削面BS3の直径と等しい。第2スパークアウト部SP2のトラバース方向の幅は、リード1Lに一致する。第2スパークアウト部SP2の直径は、第3研削面BS3の直径と等しい。 The second sparkout portion SP2 performs sparkout in the same manner as the first sparkout portion SP1 of the first embodiment. The second sparkout portion SP2 is located on the opposite side of the third grinding surface BS3 from the second grinding surface BS2 along the X1 axis, and is adjacent to the third grinding surface BS3. The diameter of the second sparkout portion SP2 is equal to the diameter of the third grinding surface BS3. The width of the second sparkout portion SP2 in the traverse direction corresponds to the lead 1L. The diameter of the second sparkout portion SP2 is equal to the diameter of the third grinding surface BS3.

3つの研削面BS4~BS6は、第2スパークアウト部SP2を挟んで3つの研削面BS1~BS3と対称な形状を有する。このため、3つの研削面BS4~BS6は、3つの研削面BS1~BS3と同様に、X1軸方向に段状に連続する。具体的には、第4研削面BS4は、第2スパークアウト部SP2を挟んで第3研削面BS3とは反対側に位置し、第2スパークアウト部SP2に隣接する。第5研削面BS5は、第4研削面BS4を挟んで第2スパークアウト部SP2とは反対側に位置し、第4研削面BS4に隣接する。第6研削面BS6は、第5研削面BS5を挟んで第4研削面BS4とは反対側に位置し、第5研削面BS5に隣接する。第4研削面BS4の直径は、第3研削面BS3の直径と等しい。同様に、第5研削面BS5の直径は第2研削面BS2の直径と、第6研削面BS6の直径は第1研削面BS1の直径と、それぞれ等しい。このため、第4研削面BS4と第5研削面BS5との間の径方向の段差の大きさと、第5研削面BS5と第6研削面BS6との間の径方向の段差の大きさとは、いずれも上述の設定量(3Δ)の1/3(1Δ)で共通している。また、3つの研削面BS4~BS6の回転軸線CX方向の幅(X1軸方向の幅)は、リード1Lである点において共通する。3つの研削面BS4~BS6は、砥石車46のトラバース方向の移動の復路において、工作物W1を研削する。なお、3つの研削面BS1~BS3は、砥石車46のトラバース方向の移動の往路において、工作物W1を研削する。 The three grinding surfaces BS4 to BS6 have a shape symmetrical to the three grinding surfaces BS1 to BS3 across the second spark-out portion SP2. Therefore, the three grinding surfaces BS4 to BS6 are stepped in the X1-axis direction, similar to the three grinding surfaces BS1 to BS3. Specifically, the fourth grinding surface BS4 is located on the opposite side of the second spark-out portion SP2 from the third grinding surface BS3, and is adjacent to the second spark-out portion SP2. The fifth grinding surface BS5 is located on the opposite side of the fourth grinding surface BS4 from the second spark-out portion SP2, and is adjacent to the fourth grinding surface BS4. The sixth grinding surface BS6 is located on the opposite side of the fifth grinding surface BS5 from the fourth grinding surface BS4, and is adjacent to the fifth grinding surface BS5. The diameter of the fourth grinding surface BS4 is equal to the diameter of the third grinding surface BS3. Similarly, the diameter of the fifth grinding surface BS5 is equal to the diameter of the second grinding surface BS2, and the diameter of the sixth grinding surface BS6 is equal to the diameter of the first grinding surface BS1. Therefore, the size of the radial step between the fourth grinding surface BS4 and the fifth grinding surface BS5 and the size of the radial step between the fifth grinding surface BS5 and the sixth grinding surface BS6 are both 1/3 (1Δ) of the above-mentioned set amount (3Δ). In addition, the width of the three grinding surfaces BS4 to BS6 in the direction of the rotation axis CX (width in the X1 axis direction) is common in that it is 1L. The three grinding surfaces BS4 to BS6 grind the workpiece W1 on the return path of the movement of the grinding wheel 46 in the traverse direction. The three grinding surfaces BS1 to BS3 grind the workpiece W1 on the outgoing path of the movement of the grinding wheel 46 in the traverse direction.

図7は、第2実施形態における研削実行時の砥石車146の相対移動の様子を模式的に示す平面図である。上述のように、第2実施形態の研削装置100では、研削動作時に復路においても工作物W1の外周面を研削する。したがって、第2実施形態では、X1軸に沿って左から右の方向と、左から右の方向とのいずれの方向も「トラバース方向」に相当する。 Figure 7 is a plan view that shows a schematic diagram of the relative movement of the grinding wheel 146 during grinding in the second embodiment. As described above, in the grinding device 100 of the second embodiment, the outer peripheral surface of the workpiece W1 is ground even on the return path during the grinding operation. Therefore, in the second embodiment, both the direction from left to right along the X1 axis and the direction from left to right correspond to the "traverse direction."

図7において太い実線で示す砥石車146は、一点鎖線の矢印で示す往路m31のように、工作物W1に対してX1軸に沿って左から右へ相対移動しながら工作物W1の外周面を研削する。このとき、第1研削面BS1、第2研削面BS2および第3研削面BS3により工作物W1が研削されるので、その研削量(切り込み量)は、上述の設定量(3Δ)となる。また、第2実施形態では、第3研削面BS3でリード1L分だけ研削された次の1回転において、第2スパークアウト部SP2によってスパークアウトが施され、さらに、第4研削面BS4がスパークアウトとしてもう1リード1L分作用する。 The grinding wheel 146 shown by the thick solid line in FIG. 7 grinds the outer peripheral surface of the workpiece W1 while moving from left to right along the X1 axis relative to the workpiece W1, as shown by the forward path m31 shown by the dashed arrow. At this time, the workpiece W1 is ground by the first grinding surface BS1, the second grinding surface BS2, and the third grinding surface BS3, so that the grinding amount (cutting depth) is the above-mentioned set amount (3Δ). In the second embodiment, in the next rotation after the third grinding surface BS3 has ground by the lead 1L, the second spark out part SP2 performs a spark out, and the fourth grinding surface BS4 acts as a spark out by another lead 1L.

砥石車146が工作物W1の右側の端部に至ると、第1実施形態とは異なり、砥石車146は、X1軸の位置はそのままに、Y1軸に沿って手前側に切り込み量3Δ分だけ移動する。その後、テーブル40が左から右へ移動することにより、砥石車146は、工作物W1に対して右から左へ相対移動して復路での研削が実行される。 When the grinding wheel 146 reaches the right end of the workpiece W1, unlike the first embodiment, the grinding wheel 146 moves forward along the Y1 axis by a cutting depth of 3Δ while maintaining the position of the X1 axis. Then, as the table 40 moves from left to right, the grinding wheel 146 moves from right to left relative to the workpiece W1, and grinding is performed on the return path.

復路での研削では、まず、砥石車146において最も左側に位置する第6研削面BS6によって工作物W1の外周面、すなわち第3研削面BS3により研削されて第2スパークアウト部SP2によりスパークアウトが施された面の研削が行われる。その後、砥石車146がリード1L分研削して左側に相対移動すると、今度は、第5研削面BS5が工作物W1の表面、すなわち第6研削面BS6による研削によって現れた表面を研削する。さらに、砥石車146がリード1L分研削して左側に相対移動すると、今度は、第4研削面BS4が工作物W1の表面、すなわち第5研削面BS5による研削によって現れた表面を研削する。その後、第2スパークアウト部SP2によってリード1Lだけ(1回転分)スパークアウトが実行され、さらに、第3研削面BS3がスパークアウトとしてもう1リード1L分作用する。この復路における第6研削面BS6、第5研削面BS5および第4研削面BS4による研削動作と、第2スパークアウト部SP2によるスパークアウト動作は、往路における第1研削面BS1、第2研削面BS2および第3研削面BS3による研削動作と、第2スパークアウト部SP2によるスパークアウト動作と同様である。このようにして砥石車146が工作物W1の左側の端部に至ると、往路での研削動作が完了する。この往路での研削動作により、工作物W1の表面は上述の設定量(3Δ)だけ研削されることとなる。したがって、第2実施形態の研削装置100によれば、砥石車146の1回の往復により上述の設定量の2倍(6Δ)の研削(切り込み)が実行される。 In the return grinding, first, the sixth grinding surface BS6 located at the leftmost position of the grinding wheel 146 grinds the outer peripheral surface of the workpiece W1, i.e., the surface ground by the third grinding surface BS3 and sparked out by the second spark-out part SP2. After that, when the grinding wheel 146 grinds by lead 1L and moves relatively to the left, the fifth grinding surface BS5 grinds the surface of the workpiece W1, i.e., the surface revealed by grinding by the sixth grinding surface BS6. Furthermore, when the grinding wheel 146 grinds by lead 1L and moves relatively to the left, the fourth grinding surface BS4 grinds the surface of the workpiece W1, i.e., the surface revealed by grinding by the fifth grinding surface BS5. After that, the second spark-out part SP2 performs spark-out by lead 1L (one rotation), and the third grinding surface BS3 acts as a spark-out by another lead 1L. The grinding operation by the sixth grinding surface BS6, the fifth grinding surface BS5, and the fourth grinding surface BS4 on the return path, and the spark-out operation by the second spark-out unit SP2 are the same as the grinding operation by the first grinding surface BS1, the second grinding surface BS2, and the third grinding surface BS3 on the forward path, and the spark-out operation by the second spark-out unit SP2. When the grinding wheel 146 reaches the left end of the workpiece W1 in this way, the grinding operation on the forward path is completed. The surface of the workpiece W1 is ground by the above-mentioned set amount (3Δ) by this grinding operation on the forward path. Therefore, according to the grinding device 100 of the second embodiment, grinding (cutting) twice the above-mentioned set amount (6Δ) is performed by one round trip of the grinding wheel 146.

以上説明した第2実施形態の研削装置100は、第1実施形態の研削装置100と同様な効果を有する。加えて、砥石車146の外周面には、第4研削面BS4、第5研削面BS5および第6研削面BS6が形成されているので、砥石車146が右から左へ相対移動する際には第1研削面BS1、第2研削面BS2および第3研削面BS3によって工作物W1を研削でき、砥石車が右から左へ相対移動する際には第4研削面BS4、第5研削面BS5および第6研削面BS6によって工作物W1を研削できる。このため、トラバース方向の往路と復路のいずれにおいても工作物W1をトラバース研削するので、研削加工時間をより短縮できる。また、研削面をより広げることができる(より分散できる)ので、砥石車146の寿命が短くなることをより抑制できる。 The grinding device 100 of the second embodiment described above has the same effect as the grinding device 100 of the first embodiment. In addition, since the fourth grinding surface BS4, the fifth grinding surface BS5, and the sixth grinding surface BS6 are formed on the outer peripheral surface of the grinding wheel 146, when the grinding wheel 146 moves relatively from right to left, the workpiece W1 can be ground by the first grinding surface BS1, the second grinding surface BS2, and the third grinding surface BS3, and when the grinding wheel moves relatively from right to left, the workpiece W1 can be ground by the fourth grinding surface BS4, the fifth grinding surface BS5, and the sixth grinding surface BS6. Therefore, the workpiece W1 is traverse ground in both the forward and backward directions in the traverse direction, so that the grinding processing time can be further shortened. In addition, since the grinding surface can be wider (more dispersed), the life of the grinding wheel 146 can be further suppressed from being shortened.

C.第3実施形態:
図8は、第3実施形態の研削装置200の概略構成の一部を示すブロック図である。第3実施形態の研削装置200は、工作物W1の回転軸線A2と鋭角度である角度θで交差する方向に砥石台(後述の砥石台248)が進退する。研削装置200は、いわゆる「アンギュラ研削盤」とも呼ばれる。第3実施形態の研削装置200は、第1実施形態の研削装置100と同様に、それぞれベッド236と、テーブル240と、砥石台248と、主軸台230と、心押台242と、ツルーイング装置243とを備える。なお、その他に、第3実施形態の研削装置200は、第1実施形態の研削装置100と同様に、定寸装置70、モータ24、54、エンコーダ22、52等を備えている。また、各モータ24、54は、第1実施形態と同様に、図示しない各駆動回路18、19、20を介して数値制御装置10により制御される。
C. Third embodiment:
FIG. 8 is a block diagram showing a part of the schematic configuration of the grinding device 200 of the third embodiment. In the grinding device 200 of the third embodiment, a grinding wheel head (a grinding wheel head 248 described later) advances and retreats in a direction intersecting with the rotation axis A2 of the workpiece W1 at an acute angle θ. The grinding device 200 is also called an "angular grinding machine". The grinding device 200 of the third embodiment includes a bed 236, a table 240, a grinding wheel head 248, a headstock 230, a tailstock 242, and a truing device 243, similar to the grinding device 100 of the first embodiment. In addition, the grinding device 200 of the third embodiment includes a sizing device 70, motors 24, 54, encoders 22, 52, etc., similar to the grinding device 100 of the first embodiment. As in the first embodiment, the motors 24, 54 are controlled by the numerical control device 10 via the respective drive circuits 18, 19, 20 (not shown).

ベッド236は、第1実施形態のベッド36と同様な機能を有する。同様に、テーブル240は第1実施形態のテーブル40と、砥石台248は第1実施形態の砥石台48と、主軸台230は第1実施形態の主軸台30と、心押台242は第1実施形態の心押台42と、ツルーイング装置243は第1実施形態のツルーイング装置33と、それぞれ同様な機能を有する。なお、本実施形態では、ツルーイング装置243は、主軸台230ではなく心押台242に設けられている。 The bed 236 has the same function as the bed 36 in the first embodiment. Similarly, the table 240 has the same function as the table 40 in the first embodiment, the wheel head 248 has the same function as the wheel head 48 in the first embodiment, the headstock 230 has the same function as the headstock 30 in the first embodiment, the tailstock 242 has the same function as the tailstock 42 in the first embodiment, and the truing device 243 has the same function as the truing device 33 in the first embodiment. Note that in this embodiment, the truing device 243 is provided in the tailstock 242, not in the headstock 230.

砥石台248は、図示しないモータにより移動軸線A3に沿って進退可能に構成されている。砥石台248は、モータ250を有する。モータ250は、第1実施形態のモータ50と同様な機能を有する。すなわち、砥石車246を回転駆動させる。砥石車246の回転軸線A4は、砥石台248の移動軸線A3と直交している。 The grinding wheel head 248 is configured to be movable forward and backward along the movement axis A3 by a motor (not shown). The grinding wheel head 248 has a motor 250. The motor 250 has the same function as the motor 50 in the first embodiment. That is, it drives the grinding wheel 246 to rotate. The rotation axis A4 of the grinding wheel 246 is perpendicular to the movement axis A3 of the grinding wheel head 248.

テーブル240は、第1実施形態のテーブル40と同様に、X1軸方向に移動可能に構成されている。工作物W1の回転軸線A2は、工作物W1の図示しない中心軸線と一致している。砥石台248の移動軸線A3と回転軸線A2との成す角度θは、上述のように鋭角度である。 The table 240 is configured to be movable in the X1 axis direction, similar to the table 40 in the first embodiment. The rotation axis A2 of the workpiece W1 coincides with the central axis (not shown) of the workpiece W1. The angle θ between the movement axis A3 of the grinding wheel head 248 and the rotation axis A2 is an acute angle, as described above.

図9は、第3実施形態の研削装置200における砥石車246の詳細構成を模式的に示す部分外観図である。砥石車246は、外周面に、第7研削面BS7と、第8研削面BS8と、第9研削面BS9と、第3スパークアウト部SP3とを備える。3つの研削面BS7~BS9は、いずれも環状の外観形状を有する。第7研削面BS7、第8研削面BS8および第9研削面BS9のX1軸方向(回転軸線CX方向)の幅は、いずれもリード1Lに一致する。3つの研削面BS7~BS9は、工作物W1の外周面を研削する。第7研削面BS7は、砥石車246の外周面において最もX1軸に沿って左側に位置する。第8研削面BS8は、第7研削面BS7に対してX1軸に沿って右側に隣接する。第9研削面BS9は、第8研削面BS8に対してX1軸に沿って右側に隣接する。第8研削面BS8の直径(移動軸線A3に沿った直径の平均値)は、第7研削面BS7の直径(移動軸線A3に沿った直径の平均値)に比べて大きい。第9研削面BS9の直径(移動軸線A3に沿った直径の平均値)は、第8研削面BS8の直径(移動軸線A3に沿った直径の平均値)に比べて大きい。 Figure 9 is a partial external view showing a schematic detailed configuration of the grinding wheel 246 in the grinding device 200 of the third embodiment. The grinding wheel 246 has a seventh grinding surface BS7, an eighth grinding surface BS8, a ninth grinding surface BS9, and a third spark-out portion SP3 on its outer circumferential surface. The three grinding surfaces BS7 to BS9 all have an annular external shape. The widths of the seventh grinding surface BS7, the eighth grinding surface BS8, and the ninth grinding surface BS9 in the X1-axis direction (the direction of the rotation axis CX) all coincide with the lead 1L. The three grinding surfaces BS7 to BS9 grind the outer circumferential surface of the workpiece W1. The seventh grinding surface BS7 is located on the leftmost side along the X1 axis on the outer circumferential surface of the grinding wheel 246. The eighth grinding surface BS8 is adjacent to the seventh grinding surface BS7 on the right side along the X1 axis. The ninth grinding surface BS9 is adjacent to the eighth grinding surface BS8 on the right side along the X1 axis. The diameter of the eighth grinding surface BS8 (average value of the diameter along the movement axis A3) is larger than the diameter of the seventh grinding surface BS7 (average value of the diameter along the movement axis A3). The diameter of the ninth grinding surface BS9 (average value of the diameter along the movement axis A3) is larger than the diameter of the eighth grinding surface BS8 (average value of the diameter along the movement axis A3).

第3スパークアウト部SP3は、第1実施形態の第1スパークアウト部SP1および第2実施形態の第2スパークアウト部SP2と同様に、スパークアウトを実行する。第3スパークアウト部SP3は、環状の外観形状を有し、第9研削面BS9を挟んで第8研削面BS8とは反対側に位置し、第9研削面BS9に隣接する。第3スパークアウト部SP3の直径は、第9研削面BS9の直径と等しい。第3スパークアウト部SP3のX1軸方向の幅は、リード1Lの2倍(2L)に一致する。 The third sparkout portion SP3 performs sparkout in the same manner as the first sparkout portion SP1 of the first embodiment and the second sparkout portion SP2 of the second embodiment. The third sparkout portion SP3 has an annular external shape, is located on the opposite side of the ninth grinding surface BS9 from the eighth grinding surface BS8, and is adjacent to the ninth grinding surface BS9. The diameter of the third sparkout portion SP3 is equal to the diameter of the ninth grinding surface BS9. The width of the third sparkout portion SP3 in the X1 axis direction is equal to twice the lead 1L (2L).

上記構成を有する砥石車246は、第1実施形態の研削装置100とは異なり、工作物W1に対してX1軸に沿って右から左へ相対移動しながら工作物W1の外周面を研削する。 Unlike the grinding device 100 of the first embodiment, the grinding wheel 246 having the above configuration grinds the outer peripheral surface of the workpiece W1 while moving relative to the workpiece W1 from right to left along the X1 axis.

以上説明した第3実施形態の研削装置200は、第1実施形態の研削装置100と同様な効果を有する。 The grinding device 200 of the third embodiment described above has the same effects as the grinding device 100 of the first embodiment.

D.第4実施形態:
図10は、第4実施形態における砥石車46および工作物W2を模式的に示す斜視図である。図10では、互いに直交するX2軸、Y2軸およびZ2軸が表されている。X2-Y2平面は、水平面に相当する。Z2軸は、鉛直方向と平行である。図11は、第4実施形態における研削実行時の砥石車46の相対移動の様子を模式的に示す斜視図である。図11では、図示の便宜上、砥石車46を省略している。
D. Fourth embodiment:
Fig. 10 is a perspective view showing the grinding wheel 46 and the workpiece W2 in the fourth embodiment. In Fig. 10, the X2 axis, the Y2 axis, and the Z2 axis, which are perpendicular to each other, are shown. The X2-Y2 plane corresponds to the horizontal plane. The Z2 axis is parallel to the vertical direction. Fig. 11 is a perspective view showing the relative movement of the grinding wheel 46 during grinding in the fourth embodiment. For convenience of illustration, the grinding wheel 46 is omitted in Fig. 11.

第4実施形態における図示しない研削装置は、いわゆる平面研削装置と呼ばれ、工作物W2の上部表面S1の平面研削を実行する。本実施形態の工作物W2は、平板状の形状を有し、その厚さ方向がZ2軸方向と平行となるように、また、上部表面S1がX2-Y2平面と平行になるように図示しないテーブルに固定される。図示しないテーブルは、第1実施形態のテーブル40と同様に移動可能に構成されている。具体的には、X2軸方向およびY2軸方向にそれぞれ移動可能に構成されている。第4実施形態において、X2軸に沿って図11に示す端面S2から端面S3に向かう方向を「X2軸に沿って奥側」と呼び、X2軸に沿って端面S4から端面S5に向かう方向を「Y2軸に沿って奥側」と呼ぶ。また、第4実施形態において、X2軸に沿って端面S3から端面S2に向かう方向を「X2軸に沿って手前側」と呼び、Y2軸に沿って端面S5から端面S4に向かう方向を「Y2軸に沿って手前側」と呼ぶ。 The grinding device (not shown) in the fourth embodiment is a so-called surface grinding device, and performs surface grinding of the upper surface S1 of the workpiece W2. The workpiece W2 in this embodiment has a flat plate shape and is fixed to a table (not shown) so that its thickness direction is parallel to the Z2 axis direction and its upper surface S1 is parallel to the X2-Y2 plane. The table (not shown) is configured to be movable in the same manner as the table 40 in the first embodiment. Specifically, it is configured to be movable in the X2 axis direction and the Y2 axis direction. In the fourth embodiment, the direction from the end face S2 to the end face S3 shown in FIG. 11 along the X2 axis is called the "rear side along the X2 axis", and the direction from the end face S4 to the end face S5 along the X2 axis is called the "rear side along the Y2 axis". Also, in the fourth embodiment, the direction from the end face S3 to the end face S2 along the X2 axis is called the "front side along the X2 axis", and the direction from the end face S5 to the end face S4 along the Y2 axis is called the "front side along the Y2 axis".

第4実施形態におけるX2軸に沿った方向は、本開示における「第1方向」に相当し、Y2軸に沿った方向は、本開示における「第2方向」に相当する。 The direction along the X2 axis in the fourth embodiment corresponds to the "first direction" in this disclosure, and the direction along the Y2 axis corresponds to the "second direction" in this disclosure.

第4実施形態の砥石車46は、第1実施形態の砥石車46と同様な構成を有する。このため、第4実施形態の砥石車46において第1実施形態の砥石車46と同じ構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第4実施形態の砥石車46は、図10に示す中心軸線A5がY2軸方向と平行となるように配置されている。工作物W2がX2軸方向およびY2軸方向に移動することにより、砥石車46は、工作物W2に対してX2軸方向およびY2軸方向に相対移動することとなる。 The grinding wheel 46 of the fourth embodiment has a similar configuration to the grinding wheel 46 of the first embodiment. Therefore, the same components of the grinding wheel 46 of the fourth embodiment as those of the grinding wheel 46 of the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The grinding wheel 46 of the fourth embodiment is arranged so that the central axis A5 shown in FIG. 10 is parallel to the Y2-axis direction. As the workpiece W2 moves in the X2-axis direction and the Y2-axis direction, the grinding wheel 46 moves relative to the workpiece W2 in the X2-axis direction and the Y2-axis direction.

図11に示すように、研削開始前に、砥石車46は、工作物W2のX軸に沿って手前側の端面S2よりも手前側の位置において、リード1L分だけZ2軸方向に工作物W2と重なるように配置される。この状態から、砥石車46は、一点鎖線の矢印で示す往路m51のように、X2軸に沿って手前側から奥側へ相対移動する。このとき、砥石車46の第1研削面BS1は、切り込み量1Δの切り込みを実行する。砥石車46が工作物W2のX2軸に沿った奥側の端に至ると、砥石車46は、Y2軸に沿って奥側から手前側へ相対移動m61を実行する。この相対移動m61の長さは、リード1Lと同じ長さである。その後、砥石車46は、一点鎖線の矢印で示す復路m52のように、X2軸に沿って奥側から手前側へ相対移動する。このとき、往路m51で研削された部分は、今度は、第2研削面BS2により切り込み量1Δ分だけ研削される。また、第1研削面BS1により新たな部分が切り込み量1Δだけ研削される。砥石車46が工作物W2の手前側の端に至ると、砥石車46は、Y2軸に沿って奥側から手前側へ相対移動m62を実行する。この相対移動m62の長さは、リード1Lと同じ長さである。この状態から、砥石車46は、一点鎖線の矢印で示す往路m53のように、再びX2軸に沿って手前側から奥側へ移動する。このとき、復路m52において第2研削面BS2によって研削された部分は、今度は、第3研削面BS3によって切り込み量1Δだけ研削される。したがって、往路m51で第1研削面BS1によって研削された部分、すなわち、Y2軸方向の長さがリード1L分の領域は、切り込み量として予め定められた設定量(3Δ)だけ研削される(切り込まれる)。また、復路m52において第1研削面BS1によって研削された部分は、今度は第2研削面BS2によって切り込み量(1Δ)だけ研削される。このようにして、X2軸方向の往復動をしながら、往路および復路の端でそれぞれY軸に沿って奥側から手前側へリード1L分の相対移動を行うことが繰り返し実行されるにより、上部表面S1のすべての領域は、Z2軸方向に設定量(3Δ)だけ研削されることとなる。 As shown in FIG. 11, before grinding starts, the grinding wheel 46 is positioned so as to overlap the workpiece W2 in the Z2-axis direction by the lead 1L at a position closer to the front end surface S2 along the X-axis of the workpiece W2. From this state, the grinding wheel 46 moves relatively from the front side to the rear side along the X2-axis, as shown by the forward path m51 indicated by the dashed arrow. At this time, the first grinding surface BS1 of the grinding wheel 46 performs a cut of 1Δ. When the grinding wheel 46 reaches the rear end of the workpiece W2 along the X2-axis, the grinding wheel 46 performs a relative movement m61 from the rear side to the front side along the Y2-axis. The length of this relative movement m61 is the same as the lead 1L. After that, the grinding wheel 46 moves relatively from the rear side to the front side along the X2-axis, as shown by the return path m52 indicated by the dashed arrow. At this time, the part ground in the forward path m51 is now ground by the second grinding surface BS2 by the cutting depth of 1Δ. Also, a new part is ground by the first grinding surface BS1 by the cutting depth of 1Δ. When the grinding wheel 46 reaches the end of the front side of the workpiece W2, the grinding wheel 46 executes a relative movement m62 from the rear side to the front side along the Y2 axis. The length of this relative movement m62 is the same length as the lead 1L. From this state, the grinding wheel 46 again moves from the front side to the rear side along the X2 axis as shown by the forward path m53 indicated by the dashed arrow. At this time, the part ground by the second grinding surface BS2 in the return path m52 is now ground by the third grinding surface BS3 by the cutting depth of 1Δ. Therefore, the portion ground by the first grinding surface BS1 on the outward path m51, i.e., the region with a length in the Y2-axis direction equivalent to 1L of lead, is ground (cut) by a preset amount (3Δ) as the cutting depth. Also, the portion ground by the first grinding surface BS1 on the return path m52 is then ground by the second grinding surface BS2 by the cutting depth (1Δ). In this way, by repeatedly performing a relative movement of 1L of lead from the back side to the front side along the Y axis at the ends of the outward and return paths while reciprocating in the X2-axis direction, the entire region of the upper surface S1 is ground by the set amount (3Δ) in the Z2-axis direction.

以上説明した第4実施形態の研削装置によれば、砥石車46の外周面には、Y2軸方向に段状に連続する3つの研削面BS1~BS3が形成されており、第1研削面BS1、第2研削面BS2、および第3研削面BS3の中心軸線A5方向の幅は、いずれも砥石車46のY2軸方向への相対移動量(リード1L)と等しく、また、第1研削面BS1と第2研削面BS2との間の径方向の段差の大きさ、および第2研削面BS2と第3研削面BS3との径方向の段差の大きさは、いずれも平面研削による工作物W2への切り込み量として予め定められた設定量(3Δ)の1/3に等しいので、砥石車がX2軸に沿って手前から奥側へ相対移動する間に第1研削面BS1によって切り込み量1Δだけ研削し、同じ領域について、砥石車46がX2軸に沿って奥側から手前側へ相対移動する間に第2研削面BS2によって切り込み量1Δだけ研削することができる。同様に、砥石車がX2軸に沿って手前側から奥側へ相対移動する間に第2研削面BS2によって切り込み量1Δだけ研削し、同じ領域について、砥石車46がX2軸に沿って奥側から手前側へ相対移動する間に第3研削面BS3によって切り込み量1Δだけ研削することができる。このため、砥石車46が工作物W2のY2軸方向の手前側の端に達する間に、工作物W2の上部表面S1を、予め設定されている設定量(3Δ)だけ研削できるので、研削加工時間を短縮できる。また、第1研削面B1のY2軸方向の幅の3倍の幅の研削面を利用して工作物W2を研削できるので、砥石車46において研削領域を分散でき、砥石車46の寿命が短くなることを抑制できる。このように、第4実施形態の研削装置によれば、第1実施形態の研削装置100と同様に、砥石車46の寿命が短くなることを抑制しつつ研削加工時間を短縮できる。 According to the grinding device of the fourth embodiment described above, three grinding surfaces BS1 to BS3 are formed on the outer peripheral surface of the grinding wheel 46, which are stepped in the Y2-axis direction. The widths of the first grinding surface BS1, the second grinding surface BS2, and the third grinding surface BS3 in the direction of the central axis A5 are all equal to the relative movement amount (lead 1L) of the grinding wheel 46 in the Y2-axis direction. In addition, the size of the radial step between the first grinding surface BS1 and the second grinding surface BS2 and the width of the third grinding surface BS3 in the direction of the central axis A5 are all equal to the relative movement amount (lead 1L) of the grinding wheel 46 in the Y2-axis direction. Since the size of the radial step with the third grinding surface BS3 is equal to 1/3 of the preset set amount (3Δ) as the cutting-in amount into the workpiece W2 by surface grinding, the first grinding surface BS1 can grind the workpiece W2 by the cutting-in amount of 1Δ while the grinding wheel 46 moves relatively from the rear side to the front side along the X2 axis, and the second grinding surface BS2 can grind the workpiece W2 by the cutting-in amount of 1Δ while the grinding wheel 46 moves relatively from the rear side to the front side along the X2 axis. Similarly, the second grinding surface BS2 can grind the workpiece W2 by the cutting-in amount of 1Δ while the grinding wheel 46 moves relatively from the rear side to the front side along the X2 axis, and the third grinding surface BS3 can grind the workpiece W2 by the cutting-in amount of 1Δ while the grinding wheel 46 moves relatively from the rear side to the front side along the X2 axis. Therefore, the upper surface S1 of the workpiece W2 can be ground by a preset amount (3Δ) while the grinding wheel 46 reaches the front end of the workpiece W2 in the Y2-axis direction, thereby shortening the grinding processing time. In addition, the workpiece W2 can be ground using a grinding surface three times the width of the first grinding surface B1 in the Y2-axis direction, so the grinding area can be dispersed in the grinding wheel 46, and the life of the grinding wheel 46 can be prevented from being shortened. In this way, according to the grinding device of the fourth embodiment, like the grinding device 100 of the first embodiment, the grinding processing time can be shortened while preventing the life of the grinding wheel 46 from being shortened.

E.他の実施形態:
(E1)各実施形態では、砥石車46、146、246の相対移動は、テーブル40、240が移動することにより実現されていたが、本開示はこれに限定されない。テーブル40、240に代えて、または、テーブル40、240に加えて、砥石台48、248が移動することにより、実現されてもよい。かかる構成においては、第1~第4実施形態の砥石台48、248は、工作物W1の回転軸と平行な方向に移動可能に構成される。また、第5実施形態の砥石台は、X2軸方向およびY2軸方向に移動可能に構成される。
E. Other embodiments:
(E1) In each embodiment, the relative movement of the grinding wheels 46, 146, 246 is realized by moving the tables 40, 240, but the present disclosure is not limited to this. Instead of the tables 40, 240, or in addition to the tables 40, 240, the relative movement may be realized by moving the wheel heads 48, 248. In this configuration, the wheel heads 48, 248 of the first to fourth embodiments are configured to be movable in a direction parallel to the rotation axis of the workpiece W1. Moreover, the wheel head of the fifth embodiment is configured to be movable in the X2 axis direction and the Y2 axis direction.

(E2)各実施形態において、砥石車46の相対移動と相対移動との間において、ドレッシング(目立て)を行ってもよい。例えば、各実施形態において、往路と復路との間においてドレッシングを行ってもよい。 (E2) In each embodiment, dressing (sharpening) may be performed between relative movements of the grinding wheel 46. For example, in each embodiment, dressing may be performed between the forward and return passes.

(E3)各実施形態において、砥石車46、146が有する研削面の数は、いずれも3つ以上であったが、本開示はこれに限定されない。2以上の任意の整数であってもよい。例えば、研削面の数が4つである構成においては、隣接する研削面同士の径方向の段差の大きさを、切り込み方向の切り込み量として予め定められた設定量の1/4にすることにより、各実施形態と同様な効果を有する。すなわち、一般には、第1ないし第3実施形態においては、砥石車46、146、246の外周面にトラバース方向に段状に連続する環状のM個(Mは2以上の整数)個の研削面が形成された構成を採用してもよい。なお、第2実施形態においては、往路において工作物W1を研削する研削面をM個(Mは2以上の整数)設けると共に、復路において工作物W1を研削する研削面をN個(Mは2以上の整数)設けてもよい。また、第4実施形態においては、砥石車46の外周面に第2方向(Y2軸方向)に段状に連続する環状のP個(Pは2以上の整数)個の研削面が形成された構成を採用してもよい。これらの構成においても、各実施形態と同様な効果を有する。 (E3) In each embodiment, the number of grinding surfaces of the grinding wheels 46, 146 is three or more, but the present disclosure is not limited to this. It may be any integer of two or more. For example, in a configuration in which the number of grinding surfaces is four, the size of the radial step between adjacent grinding surfaces is set to 1/4 of a preset amount as the cutting amount in the cutting direction, thereby achieving the same effect as each embodiment. That is, in general, in the first to third embodiments, a configuration in which M (M is an integer of 2 or more) annular grinding surfaces are formed on the outer peripheral surface of the grinding wheels 46, 146, 246 in a stepped manner in the traverse direction may be adopted. Note that in the second embodiment, M (M is an integer of 2 or more) grinding surfaces for grinding the workpiece W1 on the outward path may be provided, and N (M is an integer of 2 or more) grinding surfaces for grinding the workpiece W1 on the return path may be provided. In addition, in the fourth embodiment, a configuration may be adopted in which P (P is an integer of 2 or more) annular grinding surfaces are formed in a stepped manner on the outer circumferential surface of the grinding wheel 46 in the second direction (Y2 axis direction). These configurations also have the same effects as the other embodiments.

(E4)各実施形態において、研削装置100、200は、3つの駆動回路18~20と、プログラマブルロジックコントローラ14と、アンプ16と、数値制御装置10と、入出力装置12とのうちの少なくとも1つを備えていてもよい。 (E4) In each embodiment, the grinding device 100, 200 may include at least one of three drive circuits 18-20, a programmable logic controller 14, an amplifier 16, a numerical control device 10, and an input/output device 12.

(E5)各実施形態におけるスパークアウト部の幅は、あくまでも例示であり、各実施形態で示した大きさに限定されない。例えば、第1、4実施形態において第1スパークアウト部SP1の幅は、2リード(2L)分の大きさであったが、1リード(1L)分や3リード(3L)分などの任意のリード分の大きさであってもよく、或いは、第1スパークアウト部SP1の幅を0(ゼロ)とする、すなわち第1スパークアウト部SP1を省略してもよい。同様に、第2実施形態において第2スパークアウト部SP2の幅は、任意のリード分の大きさであってもよく、或いは、第2スパークアウト部SP2を省略してもよい。また、第3実施形態において第3スパークアウト部SP3の幅は、任意のリード分の大きさであってもよく、或いは、第3スパークアウト部SP3を省略してもよい。 (E5) The width of the spark out portion in each embodiment is merely an example and is not limited to the size shown in each embodiment. For example, in the first and fourth embodiments, the width of the first spark out portion SP1 is two leads (2L), but it may be any lead size, such as one lead (1L) or three leads (3L), or the width of the first spark out portion SP1 may be 0 (zero), i.e., the first spark out portion SP1 may be omitted. Similarly, in the second embodiment, the width of the second spark out portion SP2 may be any lead size, or the second spark out portion SP2 may be omitted. Also, in the third embodiment, the width of the third spark out portion SP3 may be any lead size, or the third spark out portion SP3 may be omitted.

本開示は、上記各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各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。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be realized in various configurations without departing from the spirit of the present disclosure. For example, the technical features in each embodiment corresponding to the technical features in each form described in the Summary of the Invention column can be replaced or combined as appropriate to solve some or all of the above-described problems or to achieve some or all of the above-described effects. Furthermore, if a technical feature is not described in this specification as essential, it can be deleted as appropriate.

1…メモリ、1L…リード(相対移動量)、2…CPU、3…第1インターフェイス部、4…第2インターフェイス部、10…数値制御装置、12…入出力装置、14…プログラマブルロジックコントローラ、16…アンプ、18…砥石台移動モータ駆動回路、19…テーブル移動モータ駆動回路、20…主軸モータ駆動回路、22…エンコーダ、24…モータ、26…エンコーダ、28…モータ、30…主軸台、230…主軸台、31…主軸、32…チャック、33…ツルーイング装置、243…ツルーイング装置、36…ベッド、236…ベッド、38…センタ、40…テーブル、240…テーブル、42…心押台、242…心押台、44…取付軸、46…砥石車、146…砥石車、246…砥石車、48…砥石台、248…砥石台、50…モータ、250…モータ、51…無端ベルト、52…エンコーダ、53…回転軸、54…モータ、70…定寸装置、100…研削装置、200…研削装置、A0…中心軸線、A1…中心軸線、A2…回転軸線、A3…移動軸線、A4…回転軸線、A5…中心軸線、BP1…研削部、BP2…研削部、BP3…研削部、BP4…研削部、BS1…第1研削面、BS2…第2研削面、BS3…第3研削面、BS4…第4研削面、BS5…第5研削面、BS6…第6研削面、BS7…第7研削面、BS8…第8研削面、BS9…第9研削面、CX…回転軸線、R1…第1円柱部、R2…第2円柱部、R3…第3円柱部、S1…上部表面、S2…端面、S3…端面、S4…端面、S5…端面、SP1…第1スパークアウト部、SP2…第2スパークアウト部、SP3…第3スパークアウト部、ST…段差、W1…工作物、W2…工作物、WL1…第1表層部、WL2…第2表層部、WL3…第3表層部、m11…往路、m12…復路、m21…往路、m22…復路、m31…往路、m51…往路、m52…復路、m53…往路、m61…相対移動、m62…相対移動 1...Memory, 1L...Lead (relative movement amount), 2...CPU, 3...First interface unit, 4...Second interface unit, 10...Numerical control device, 12...Input/output device, 14...Programmable logic controller, 16...Amplifier, 18...Grinding wheel head movement motor drive circuit, 19...Table movement motor drive circuit, 20...Spindle motor drive circuit, 22...Encoder, 24...Motor, 26...Encoder, 28...Motor, 30...Spindle stock, 230...Spindle stock, 31...Spindle, 32 ...Chuck, 33...Truing device, 243...Truing device, 36...Bed, 236...Bed, 38...Center, 40...Table, 240...Table, 42...Tailstock, 242...Tailstock, 44...Mounting shaft, 46...Grinding wheel, 146...Grinding wheel, 246...Grinding wheel, 48...Grinding wheel head, 248...Grinding wheel head, 50...Motor, 250...Motor, 51...Endless belt, 52...Encoder, 53...Rotating shaft, 54...Motor, 70...Sizing device, 100...Grinding device, 200...Grinding device, A0...center axis, A1...center axis, A2...rotation axis, A3...movement axis, A4...rotation axis, A5...center axis, BP1...ground portion, BP2...ground portion, BP3...ground portion, BP4...ground portion, BS1...first ground surface, BS2...second ground surface, BS3...third ground surface, BS4...fourth ground surface, BS5...fifth ground surface, BS6...sixth ground surface, BS7...seventh ground surface, BS8...eighth ground surface, BS9...ninth ground surface, CX...rotation axis, R1...first cylindrical portion, R2...second cylindrical portion, R3...third cylindrical portion part, S1...upper surface, S2...end face, S3...end face, S4...end face, S5...end face, SP1...first spark out part, SP2...second spark out part, SP3...third spark out part, ST...step, W1...workpiece, W2...workpiece, WL1...first surface part, WL2...second surface part, WL3...third surface part, m11...outward path, m12...return path, m21...outward path, m22...return path, m31...outward path, m51...outward path, m52...return path, m53...outward path, m61...relative movement, m62...relative movement

Claims (2)

円盤状の砥石車を備え、円筒状の工作物の回転軸線と交差する切り込み方向に前記砥石車と前記工作物とを相対移動させ、前記回転軸線に沿ったトラバース方向に前記砥石車と前記工作物とを相対移動させることによりトラバース研削を行う円筒研削装置であって、
前記砥石車の外周面には、前記トラバース方向に段状に連続する環状のM(Mは2以上の整数)個の研削面であって、前記トラバース方向の後方に位置する研削面の直径が前方に位置する研削面の直径に比べて大きなM個の研削面が形成されており、
前記M個の研削面の幅は、いずれも前記工作物の1回転当たりの前記砥石車の前記トラバース方向への相対移動量と等しく、
前記M個の研削面において互いに隣接する研削面の間の径方向の段差の大きさは、いずれも前記トラバース研削による前記工作物への前記切り込み方向の切り込み量として予め定められた設定量の1/Mに等しく、
前記砥石車は、前記トラバース方向の移動の往路と復路のいずれにおいても前記工作物をトラバース研削し、
前記M個の研削面は、前記往路において前記工作物を研削し、
前記外周面には、前記トラバース方向に段状に連続し、前記復路において前記工作物を研削する環状のN(Nは2以上の整数)個の研削面であって、前記復路の後方に位置する研削面の直径が前方に位置する研削面の直径に比べて大きなN個の研削面が形成されており、
前記N個の研削面の幅は、いずれも前記相対移動量と等しく、
前記N個の研削面において互いに隣接する研削面の間の径方向の段差の大きさは、いずれも前記設定量の1/Nに等しい、
円筒研削装置。
A cylindrical grinding device that includes a disk-shaped grinding wheel, and performs traverse grinding by moving the grinding wheel and the workpiece relatively in a cutting direction that intersects with a rotation axis of the cylindrical workpiece, and moving the grinding wheel and the workpiece relatively in a traverse direction along the rotation axis,
The grinding wheel has an outer peripheral surface formed with M (M is an integer of 2 or more) annular grinding surfaces that are continuous in a stepped manner in the traverse direction, and the diameter of the grinding surface located at the rear in the traverse direction is larger than the diameter of the grinding surface located at the front,
The widths of the M grinding surfaces are all equal to the relative movement amount of the grinding wheel in the traverse direction per rotation of the workpiece,
a size of a radial step between adjacent grinding surfaces among the M grinding surfaces is equal to 1/M of a predetermined set amount as a cutting amount in the cutting direction of the workpiece by the traverse grinding ,
The grinding wheel traverse-grinds the workpiece in both the forward and backward directions of movement in the traverse direction;
The M grinding surfaces grind the workpiece on the outward path,
the outer circumferential surface is formed with N (N is an integer of 2 or more) annular grinding surfaces which are stepped in the traverse direction and grind the workpiece on the return path, the N grinding surfaces being larger in diameter than the grinding surfaces located at the rear and front of the return path;
The widths of the N grinding surfaces are all equal to the amount of relative movement,
The magnitude of the radial step between adjacent grinding surfaces in the N grinding surfaces is equal to 1/N of the set amount.
Cylindrical grinding equipment.
請求項1に記載の円筒研削装置であって、
前記外周面には、前記M個の研削面のうちの前記トラバース方向の最後方に位置する第M番目の研削面に対して前記トラバース方向の後方に隣接し、前記第M番目の研削面と直径が等しく、スパークアウトを実行するスパークアウト部が、さらに形成されている、
円筒研削装置。
2. The cylindrical grinding apparatus according to claim 1,
The outer circumferential surface is further provided with a spark-out portion that is adjacent to an M-th grinding surface located at the rearmost position in the traverse direction among the M grinding surfaces, has a diameter equal to that of the M-th grinding surface, and performs spark-out.
Cylindrical grinding equipment.
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