JP5505099B2 - 複合研削盤による研削方法 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つの異なる砥石を備えた複合研削盤において、ワークの両端部の近傍のそれぞれを、それぞれの砥石を用いて研削する、複合研削盤による研削方法に関する。

例えば内燃機関のクランクシャフトの両端部の近傍を研削仕上げする場合、従来では図６に示すように、センタ部材１２１と駆動ピン１２３を備えた主軸装置１２０と、センタ部材１３１を備えた心押装置（心押装置は図示省略）と、の間にワークＷを挟持して研削している。
従来では図６に示すように、主軸回転軸ＺＷ上に対向配置したセンタ部材１２１、１３１にてワークＷの両端を支持し、主軸回転軸ＺＷから偏心した位置において主軸回転軸方向に突出させた駆動ピン１２３をワーク回転軸回りに回転させて、最も近い位置にあるクランク部Ｗｋまたはウェイト部Ｗｗを駆動ピン１２３にて当接させてワークＷを主軸回転軸ＺＷ回りに回転させている。このため、駆動ピン１２３の側のワークの端部近傍ＷＴａは、その周囲を駆動ピン１２３が回転しているので砥石にて研削することができず、駆動ピン１２３の無い他方側（心押装置のセンタ部材１３１の側）のワークの端部近傍ＷＴｂを砥石にて研削仕上げしている。
また、一方側のワークの端部近傍ＷＴａの形状と、他方側のワークの端部近傍ＷＴｂの形状が異なっている場合や、砥石台が左右の主軸装置、又はワークＷの他の部位と干渉するため、従来では、一方側のワークの端部近傍ＷＴａを研削仕上げする研削盤Ａと、他方側のワークの端部近傍ＷＴｂを研削仕上げする研削盤Ｂと、のそれぞれを用意して、研削盤ＡにワークＷをセットして端部近傍ＷＴａを研削し、端部近傍ＷＴａを研削したワークＷを取り出して今度は研削盤Ｂにセットして端部近傍ＷＴｂを研削している。
また、他の従来技術では、一方側のワークの端部近傍ＷＴａと、他方側のワークの端部近傍ＷＴｂのそれぞれを研削可能な２種類の砥石を備えた複合研削盤（主軸装置と心押装置の構造は上記の従来の技術と同様）を用い、端部近傍ＷＴａの研削を行った後、ワークＷの端部近傍ＷＴａと端部近傍ＷＴｂが入れ替わるようにワークＷを再セットして端部近傍ＷＴｂを研削している。

また、特許文献１に記載された従来技術には、クランクシャフトの一方側の端部に雌ねじを形成し、当該雌ねじに嵌合する雄ねじを備えたセンタ部材にて一方側の端部を支持し、ねじを備えないテーパ形状のセンタ部材にて他方側の端部を支持し、他方側の端部に、ワーク回転軸方向にスライド可能な駆動ピンを備えたクランプ装置が開示されている。クランクシャフトの一方側の端部はねじで嵌合しているので端部近傍を研削することが可能であり、他方側の端部近傍を研削する際は砥石と干渉しないように駆動ピンを移動させて、一方側のねじの嵌合力を用いてワークを回転させて他方側の端部近傍を研削している。
また、特許文献２に記載された従来技術には、ワークを把持するチャックとワークを挟持するセンタ部材との双方を備えて対向配置された第１主軸台と第２主軸台を用いている。第１主軸台及び第２主軸台に対して、チャックの位置は変わらないが、ワークを挟持しているセンタ部材は、ワークを挟持した状態でワーク回転軸方向にスライド可能である。この構造を用いて、ワークの一方側の端部近傍を研削する場合はセンタ部材を他方側にスライドさせて他方側のチャックにてワークを把持し、ワークの他方側の端部近傍を研削する場合はセンタ部材を一方側にスライドさせて一方側のチャックにてワークを把持している。

特開平１１−２０７５７６号公報 特公昭５１−１４１８６号公報

図６に示した従来技術では、ワークの一方側の端部近傍を研削する研削盤Ａと、他方側の端部近傍を研削する研削盤Ｂとが必要であり、２台の研削盤を用意するコスト、それらを設置する床面積、及び研削盤Ａと研削盤Ｂとにワークを挟持する手間等、設備に関する費用が高く、更に手間が多く作業効率も良くない。
また、従来の複合研削盤を用いた場合では、２台の研削盤は不要であるが、ワークの一方側の端部近傍の研削と他方側の端部近傍の研削を行うには、ワークを挟持する方向を入れ替える必要があるので、手間がかかり、作業効率が良くない。
また特許文献１に記載された従来技術では、クランクシャフトの他方側の端部近傍を研削する場合、他方側の駆動ピンを抜いて一方側のねじの嵌合の力のみでクランクシャフトを回転させており、充分な回転力を得られない可能性がある。
また特許文献２に記載された従来技術では、第１主軸台と第２主軸台の双方に、チャックの把持と開放を制御する駆動手段とチャックを回転させる回転駆動手段とを必要とするので装置が複雑化する。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ワークを挟持する方向を入れ替えることなく、且つよりシンプルな構造の研削盤にてワークの両端部近傍の研削が可能である、複合研削盤による研削方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る複合研削盤による研削方法は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、ワークに当接させた駆動ピンによりワークを回転駆動して、複数の砥石により所望の個所を研削する、複合研削盤による研削方法において、主軸ハウジングに収容されて主軸回転軸方向にスライド可能なセンタ部材と、主軸回転軸から所定距離だけ離れた位置において主軸回転軸回りに回転可能であるとともに主軸回転軸方向に突出するように取り付けられた駆動ピンと、をそれぞれ備え、互いの前記センタ部材が対向するように配置された一対の主軸装置と、ワークの一方側の端部近傍を研削する砥石である一方側用砥石と、ワークの他方側の端部近傍を研削する砥石である他方側用砥石と、一対の前記主軸装置の前記センタ部材にて挟持したワークに対して、前記一方側用砥石と前記他方側用砥石のいずれかを選択的に対向させることが可能であるとともに、対向させた前記一方側用砥石と前記他方側用砥石のいずれかをワークに対して主軸回転軸方向、及び主軸回転軸に直交する方向、に相対的に移動可能であり、それぞれの駆動ピンの回転速度及び回転角度を任意に制御可能な制御手段と、を用いる。
そして、一対の前記主軸装置における前記センタ部材にてワークを挟持するワーク挟持ステップ、ワークを２つの前記センタ部材で挟持している状態にて、一方側の主軸装置の駆動ピンがワークを回転させることが可能な位置になるとともに他方側の主軸装置の駆動ピンがワークを回転させることができない位置になるまで、２つの前記センタ部材を同時に主軸回転軸の一方側にスライドさせる一方側スライドステップ、前記他方側用砥石を、ワークの他方側の端部近傍に対向させる他方側砥石対向ステップ、一方側の主軸装置の駆動ピンを回転させてワークを回転させるとともに、ワークに対向させた前記他方側用砥石をワークに対して相対的に移動させてワークの他方側の端部近傍を研削する他方側端部研削ステップ、前記他方側用砥石をワークから離間して一方側の主軸装置の駆動ピンの回転を停止して、他方側の主軸装置の駆動ピンがワークを回転させることが可能な位置になるとともに一方側の主軸装置の駆動ピンがワークを回転させることができない位置になるまで、２つの前記センタ部材を同時に主軸回転軸の他方側にスライドさせる他方側スライドステップ、前記一方側用砥石を、ワークの一方側の端部近傍に対向させる一方側砥石対向ステップ、他方側の主軸装置の駆動ピンを回転させてワークを回転させるとともに、ワークに対向させた前記一方側用砥石をワークに対して相対的に移動させて当該ワークの一方側の端部近傍を研削する一方側端部研削ステップ、とを有する、複合研削盤による研削方法である。

この第１の発明によれば、一方側の主軸装置と他方側の主軸装置との双方にセンタ部材と駆動ピンを備え、ワークを挟持しているセンタ部材は、ワークを挟持した状態で主軸装置に対してワーク回転軸方向にスライド可能である。
これにより、センタ部材を一方側にスライドさせた場合は一方側の駆動ピンがワークを回転させることが可能となる位置に相対的に移動するとともに他方側の駆動ピンがワークの端部近傍に干渉しない位置へと相対的に移動する。また、センタ部材を他方側にスライドさせた場合は他方側の駆動ピンがワークを回転させることが可能となる位置に相対的に移動するとともに一方側の駆動ピンがワークの端部近傍に干渉しない位置へと相対的に移動する。
このように、ワークを挟持する方向を入れ替えることなく、且つよりシンプルな構造の研削盤にてワークの両端部近傍の研削が可能となる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る複合研削盤による研削方法であって、前記他方側スライドステップにおいて、一方側の主軸装置の駆動ピンの回転を停止する際、一旦、研削時の回転数よりも低い回転数に低下させて所定回転または所定時間回転させた後に停止することで、前記駆動ピンが前記ワークに接触した状態で停止させる、複合研削盤による研削方法である。

この第２の発明によれば、一方側の駆動ピンで回転させていたワークを停止させる際、充分に低い回転数で所定回転または所定時間回転させた後に停止させる。
これにより、慣性でワークが回転して駆動ピンから離間することを適切に防止し、駆動ピンとワークとが当接した状態で回転を停止させることが可能であり、ワークの回転角度を誤認識することを防止することができる。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る複合研削盤による研削方法であって、前記他方側スライドステップにおいて、一方側の主軸装置の駆動ピンの回転を停止した後、当該駆動ピンを、研削時の回転数よりも低い回転数で少なくとも３６０°以上、再度回転させた後に停止することで、前記駆動ピンが前記ワークに接触した状態で停止させる、複合研削盤による研削方法である。

この第３の発明によれば、一方側の駆動ピンで回転させていたワークを停止させる際、一旦、停止させた後、充分に低い回転数で駆動ピンを３６０°以上回転させた後に停止させる。
これにより、慣性でワークが回転して駆動ピンから離間しても、低速で３６０°以上駆動ピンを回転させて再度駆動ピンとワークとを当接させた状態で停止できるので、ワークの回転角度を誤認識することを防止することができる。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係る複合研削盤による研削方法であって、前記他方側及び一方側端部研削ステップにおいて、前記ワークの端部近傍に砥石が対向している側の駆動ピンを、対向する砥石と干渉しない回転角度位置で固定させた状態で端部近傍を研削する、複合研削盤による研削方法である。

この第４の発明によれば、研削しようとするワークの端部近傍の周囲に位置している駆動ピンと砥石との干渉を適切に回避することができる。

本発明の複合研削盤による研削方法を適用した複合研削盤１の一実施の形態を説明する平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。 ワークＷであるクランクシャフトの外観の例（Ａ）と、ワークＷの一方側の端部近傍ＷＴａを研削する状態（Ｂ）と、ワークＷの他方側の端部近傍ＷＴｂを研削する状態（Ｃ）を説明する図である。 ワークＷの一方側の端部近傍ＷＴａを研削する状態（Ａ）の拡大図と、ワークＷの他方側の端部近傍ＷＴｂを研削する状態（Ｂ）の拡大図である。 複合研削盤による研削方法の処理手順の例を示すフローチャートである。 複合研削盤による研削方法の処理手順におけるワークＷ、一方側の主軸装置２０、他方側の主軸装置３０、他方側用砥石ＴＢ、一方側用砥石ＴＡ、の動作等を説明する図である。 従来における、センタ部材１２１、１３１にて挟持したワークＷを、駆動ピン１２３を用いて回転させる様子を説明する図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１（Ａ）は、本発明の「複合研削盤による研削方法」を適用した複合研削盤１の平面図の例を示しており、図１（Ｂ）は、当該複合研削盤１の側面図（他方側の主軸装置３０は記載を省略している）の例を示している。
また、各図において、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｙ軸は鉛直上向きの方向を示し、Ｚ軸はワークＷの回転軸である主軸回転軸ＺＷ方向を示し、Ｘ軸は旋回台１２の進退方向を示している。

●［複合研削盤１の構造（図１）］
次に図１を用いて、本発明の複合研削盤による研削方法を適用した複合研削盤１の構造の例について説明する。
図１（Ａ）に示すように、複合研削盤１は、基台１０と、基台１０上でＺ軸方向に往復移動可能な主軸テーブル１１と、基台１０上でＸ軸方向に往復移動可能な旋回台１２と、を備えており、旋回台１２はＹ軸と平行な旋回軸ＺＳ回りに旋回可能である。なお、各可動体を制御する制御手段（数値制御装置等）については、図示省略する。
主軸テーブル１１は、Ｚ軸駆動モータ１１Ｍと送りねじ１１ＳにてガイドＧＺに沿ってＺ軸方向に往復移動し、制御手段はエンコーダ等の位置検出手段１１Ｅからの信号を検出しながらＺ軸駆動モータ１１Ｍに制御信号を出力して主軸テーブル１１のＺ軸方向の位置決めを行う。
旋回台１２は、Ｘ軸駆動モータ１２Ｍと送りねじ１２ＳにてガイドＧＸに沿ってＸ軸方向に往復移動し、制御手段はエンコーダ等の位置検出手段１２Ｅからの信号を検出しながらＸ軸駆動モータ１２Ｍに制御信号を出力して旋回台１２のＸ軸方向の位置決めを行う。

主軸テーブル１１には、一方側の主軸装置２０と、他方側の主軸装置３０とが載置されており、主軸装置２０、３０は、主軸テーブル１１上においてＺ軸方向に往復移動可能であり、種々の長さのワークＷを挟持することができる。
一方側の主軸装置２０は、センタ部材２１と主軸２２と駆動ピン２３とツルーイング装置２５とを備えている。センタ部材２１は回転可能または回転不能に主軸ハウジングに収容され、主軸回転軸ＺＷ上に位置しており、主軸装置２０に対して主軸回転軸ＺＷ方向にスライド可能である。また主軸２２は主軸回転軸ＺＷ回りに図略モータにより回転し、駆動ピン２３は主軸回転軸ＺＷ方向に突出するように（主軸ハウジングに回転可能に支承された）主軸２２に取り付けられ、主軸回転軸ＺＷから所定距離だけ離れた偏心した位置に取り付けられている。そして主軸２２が回転すると駆動ピン２３はセンタ部材２１の周囲を回転し、図６に示すようにワークＷの一部が当接すると（回転方向に干渉すると）、主軸回転軸ＺＷ回りにワークＷを回転させる。制御手段は、主軸２２を、任意の角速度で任意の角度まで回転させることができる。

他方側の主軸装置３０は、センタ部材３１と主軸３２と駆動ピン３３とを備えている。センタ部材３１は回転可能または回転不能に主軸ハウジングに収容され、センタ部材２１と対向するように主軸回転軸ＺＷ上に位置しており、主軸装置３０に対して主軸回転軸ＺＷ方向にスライド可能である。またセンタ部材３１は弾性部材３１Ｓにて付勢されており、所定の押圧力でワークＷを挟持する。また主軸３２は主軸回転軸ＺＷ回りに回転し、駆動ピン３３は、主軸回転軸ＺＷ方向に突出するように（主軸ハウジングに回転可能に支承された）主軸３２に取り付けられ、主軸回転軸ＺＷから所定距離だけ離れた偏心した位置に取り付けられている。そして主軸３２が回転すると駆動ピン３３はセンタ部材３１の周囲を回転し、図６に示すようにワークＷの一部が当接すると（回転方向に干渉すると）、主軸回転軸ＺＷ回りにワークＷを回転させる。制御手段は、主軸３２を、任意の角速度で任意の角度まで回転させることができる。
ワークＷは、主軸回転軸ＺＷ上に対向配置されたセンタ部材２１とセンタ部材３１とで挟持され、一方側用砥石ＴＡあるいは他方側用砥石ＴＢにて研削される。

旋回台１２を含む砥石装置ＴＳは、旋回台１２の中央近傍に旋回モータ（図示省略）が設けられている。制御手段はエンコーダ等の角度検出手段からの信号を検出しながら旋回モータに制御信号を出力して旋回台１２の旋回角度を制御する。
そして旋回台１２上には、一方側砥石回転軸ＺＴＡ回りに回転駆動される一方側用砥石ＴＡと、他方側砥石回転軸ＺＴＢ回りに回転駆動される他方側用砥石ＴＢと、が旋回モータを囲むように配置されている。なお、一方側砥石回転軸ＺＴＡと他方側砥石回転軸ＺＴＢは互いに平行であり、互いに旋回軸ＺＳに直交している。
図１の例では、一方側用砥石ＴＡ及び他方側用砥石ＴＢは、一方側砥石回転軸ＺＴＡ方向及び他方側砥石回転軸ＺＴＢ方向における同一方向の端部に取り付けられている（図１（Ａ）に示すように、一方側用砥石ＴＡ及び他方側用砥石ＴＢは、左側の端部に取り付けられている）が、互いに異なる方向の端部に取り付けられていてもよいし、片持ち式でなく両持ち式で砥石を支持してもよい。また、一方側砥石回転軸と他方側砥石回転軸は必ずしも互いに平行でなくてもよい。
また、複合研削盤１には、筒状のワークＷと各砥石との接触個所（研削点）の近傍にクーラントを供給するクーラントノズルが設けられているが図示省略する。

一方側用砥石ＴＡは、一方側砥石回転軸ＺＴＡに対して傾斜した少なくとも２種類の円錐面である研削面ＴＡ１、ＴＡ２（図３（Ａ）参照）を有しており、ワークＷの一方側の端部近傍ＷＴａの円筒面（主軸回転軸ＺＷに平行な面）と端面（主軸回転軸ＺＷに直交する面）とを同時に研削可能である。
他方側用砥石ＴＢは、他方側砥石回転軸ＺＴＢに対して傾斜した少なくとも３種類の円錐面である研削面ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３（図３（Ｂ）参照）を有しており、ワークＷの他方側の端部近傍ＷＴｂの円筒面と端面とを同時に研削可能である。
なお各砥石の形状は、これらに限定されるものではなく、ワークＷの端部近傍の形状に合わせて、種々の形状の砥石が用いられる。ワークの両端部近傍が同一形状であれば、双方の砥石（ＴＡ、ＴＢ）は同一形状でもよい。
また、複合研削盤１には、ワークの径を測定する定寸装置（図示省略）が主軸テーブル１１上または基台１０上に設けられている。
なお図１（Ｂ）に示すように、主軸回転軸ＺＷ、一方側砥石回転軸ＺＴＡ、他方側砥石回転軸ＺＴＢ、ツルーイング装置２５は、旋回軸ＺＳに直交する相対移動平面ＭＦ上に配置されている。

●［ワークＷの形状と、各砥石による研削状態（図２、図３）］
次に図２及び図３を用いてワークＷの形状の例と、各砥石による研削状態について説明する。
本実施の形態にて説明するワークＷは、例えば内燃機関で用いるクランクシャフトであり、長手方向の両端部が円筒形状であるとともに、一方側の端部近傍ＷＴａの形状と、他方側の端部近傍ＷＴｂの形状と、が互いに異なる形状である。
そして一方側の端部近傍ＷＴａを研削仕上げする場合は、図２（Ｂ）に示すように、図１の状態から砥石装置ＴＳを角度θＴＡだけ旋回させて一方側用砥石ＴＡの研削面ＴＡ１、ＴＡ２にて端部近傍ＷＴａを研削する（図３（Ａ）参照）。
また、他方側の端部近傍ＷＴｂを研削仕上げする場合は、図２（Ｃ）に示すように、図１の状態から砥石装置ＴＳを角度θＴＢだけ旋回させて他方側用砥石ＴＢの研削面ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３にて端部近傍ＷＴｂを研削する（図３（Ｂ）参照）。

●［複合研削盤１による研削方法の処理手順（図４）と動作状態（図５）］
次に図４に示すフローチャートを用いて処理手順の例を説明し、各処理手順における動作状態を図５に示す。
ワークＷの一方側の端部近傍ＷＴａと他方側の端部近傍ＷＴｂを研削する場合、例えばワークＷを仮置台（図示省略）に載置した後、作業者が制御手段の操作盤から研削開始操作等を行うと、図４に示す処理が開始される。

ステップＳ１０（ワーク挟持ステップに相当）では、制御手段は、対向配置されているセンタ部材２１とセンタ部材３１にて（仮置台に載置されている）ワークＷを挟持してステップＳ１５に進む。なお図５（Ａ）に、センタ部材２１、３１にてワークＷを挟持した状態を示す。
ステップＳ１５（一方側スライドステップに相当）では、制御手段は、ワークＷをセンタ部材２１、３１にて挟持している状態にて、センタ部材２１、３１を同時に一方側（図５の例では左側）にスライドさせ、所定距離ΔＬ（図５（Ｂ）参照）までスライドさせて停止し、ステップＳ２０に進む。この場合、センタ部材２１、３１がＺ軸方向にスライドし、主軸２２と駆動ピン２３及び主軸３２と駆動ピン３３の位置は変わらずＺ軸方向にスライドしない。この動作状態を図５（Ｂ）に示す。なお、所定距離ΔＬは、一方側の主軸装置２０の駆動ピン２３がワークＷを回転させることが可能となる位置（回転方向に干渉する位置）となる距離であるとともに、他方側の主軸装置３０の駆動ピン３３がワークＷを回転させることができなくなる位置（回転方向に干渉しない位置）となる距離である。

ステップＳ２０（他方側砥石対向ステップに相当）では、制御手段は、旋回台１２（砥石装置ＴＳ）の旋回角度（図２（Ｃ）の角度θＴＢ）と旋回台１２のＸ軸方向の位置と主軸テーブル１１のＺ軸方向の位置を制御して、ワークＷの他方側の端部近傍ＷＴｂと他方側用砥石ＴＢとを対向させ、ステップＳ２５に進む。なお主軸３２を回転させて、他方側の駆動ピン３３が他方側用砥石ＴＢと干渉しない位置に移動させる。この動作状態を図５（Ｃ）に示す。
ステップＳ２５では、制御手段は、一方側の主軸装置２０の駆動ピン２３を回転させてワークＷを主軸回転軸ＺＷ回りに回転させ、ステップＳ３０に進む。
この時、他方側の駆動ピン３３は回転停止（他方側用砥石ＴＢと干渉しない回転角度位置に固定）しており、主軸３２に対してセンタ部材３１がワークＷとともに連れ回り、又は固定センタであれば、ワークＷはセンタ部材３１に対して摺動する。
ステップＳ３０では、制御手段は、ワークＷに対して他方側用砥石ＴＢをＸ軸方向及びＺ軸方向に相対移動させ、ワークＷの他方側の端部近傍ＷＴｂを研削し、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５では、制御手段は、端部近傍ＷＴｂの研削が所望する寸法まで行われたか否かを判定する（図示省略した定寸装置等にて測定する）。所望する寸法まで研削が行われた場合（Ｙｅｓ）はステップＳ４０に進み、まだ所望する寸法に達していない場合（Ｎｏ）はステップＳ３０に戻る。
上記のステップＳ２５〜ステップＳ３５が他方側端部研削ステップに相当する。

ステップＳ４０では、制御手段は、他方側用砥石ＴＢをワークＷから離間してステップＳ４５に進む。
ステップＳ４５では、制御手段は、駆動ピン２３の回転を停止させ、ワークＷの回転を停止させ、ステップＳ５５に進む。
なお、回転している駆動ピン２３を短時間で停止させるのは好ましくない。例えばクランクシャフトの場合、各クランクにおいてクランクピンと反対側には回転を安定化するためのウェイト（重量部）が形成されており、回転の慣性力が大きい。このため、駆動ピン２３の回転を一気に停止させても、クランクシャフトはしばらく慣性で回り続け、駆動ピン２３よりも先行した回転位置でクランクシャフトの回転が停止する（駆動ピン２３とワークＷとが離間した状態で停止する）可能性がある。この場合、制御手段が、停止しているワークＷの回転角度を誤認識し、続くステップＳ５５にてワークＷを他方側（図５の例では右側）にスライドする際、駆動ピン３３とワークＷとが主軸回転軸方向で干渉する可能性がある。

そこで、ステップＳ４５にて一方側の主軸装置２０の駆動ピン２３の回転を停止する際、一旦、研削時の回転数よりも低い回転数に低下させて所定回転または所定時間、駆動ピン２３を回転させた後に駆動ピン２３の回転を停止する。つまり、駆動ピン２３を停止させた後、ワークＷの慣性による回転にて駆動ピン２３よりもワークＷが先行した回転位置とならないようにする（駆動ピン２３とワークＷとが回転方向に離間しないようにする）と、より好ましい。
あるいは、ステップＳ４５にて一方側の主軸装置２０の駆動ピン２３の回転を停止させた後（この時点では駆動ピン２３とワークＷとが離間していてもよい）、研削時の回転数よりも低い回転数で駆動ピン２３を少なくとも３６０°以上回転させ、駆動ピン２３とワークＷとを当接させた後に駆動ピン２３を停止する。つまり、たとえワークＷと駆動ピン２３とが離間して停止しても、低回転で駆動ピン２３とワークＷとを再度当接させた後、回転を停止させて、駆動ピン２３とワークＷとが回転方向に離間しないようにすると、より好ましい。

ステップＳ５５では、制御手段は、ワークＷをセンタ部材２１、３１にて挟持している状態にて、センタ部材２１、３１を同時に他方側（図５の例では右側）にスライドさせ、図５（Ａ）の状態の位置から更に所定距離ΔＲ（図５（Ｄ）参照）までスライドさせて停止し、ステップＳ６０に進む。この場合、センタ部材２１、３１がＺ軸方向にスライドし、主軸２２と駆動ピン２３及び主軸３２と駆動ピン３３の位置は変わらずＺ軸方向にスライドしない。この動作状態を図５（Ｄ）に示す。なお、所定距離ΔＲは、他方側の主軸装置３０の駆動ピン３３がワークＷを回転させることが可能となる位置（回転方向に干渉する位置）となる距離であるとともに、一方側の主軸装置２０の駆動ピン２３がワークＷを回転させることができなくなる位置（回転方向に干渉しない位置）となる距離である。
上記のステップＳ４０〜ステップＳ５５が他方側スライドステップに相当する。
ステップＳ６０（一方側砥石対向ステップに相当）では、制御手段は、旋回台１２の旋回角度（図２（Ｂ）の角度θＴＡ）と旋回台１２のＸ軸方向の位置と主軸テーブル１１のＺ軸方向の位置を制御して、ワークＷの一方側の端部近傍ＷＴａと一方側用砥石ＴＡとを対向させ、ステップＳ６５に進む。なお主軸２２を回転させて、一方側の駆動ピン２３が一方側用砥石ＴＡと干渉しない位置に移動させる。この動作状態を図５（Ｅ）に示す。

ステップＳ６５では、制御手段は、他方側の主軸装置３０の駆動ピン３３を回転させてワークＷを主軸回転軸ＺＷ回りに回転させ、ステップＳ７０に進む。
この時、一方側の駆動ピン２３は回転停止（一方側用砥石ＴＡと干渉しない回転角度位置に固定）しており、主軸２２に対してセンタ部材２１がワークＷとともに連れ回り、又は固定センタであれば、ワークＷはセンタ部材２１に対して摺動する。
ステップＳ７０では、制御手段は、ワークＷに対して一方側用砥石ＴＡをＸ軸方向及びＺ軸方向に相対移動させ、ワークＷの一方側の端部近傍ＷＴａを研削し、ステップＳ７５に進む。
ステップＳ７５では、制御手段は、端部近傍ＷＴａの研削が所望する寸法まで行われたか否かを判定する（図示省略した定寸装置等にて測定する）。所望する寸法まで研削が行われた場合（Ｙｅｓ）はステップＳ８０に進み、まだ所望する寸法に達していない場合（Ｎｏ）はステップＳ７０に戻る。
上記のステップＳ６５〜ステップＳ７５が一方側端部研削ステップに相当する。

ステップＳ８０では、制御手段は、一方側用砥石ＴＡをワークＷから離間してステップＳ８５に進む。
ステップＳ８５では、制御手段は、駆動ピン３３の回転を停止させ、ワークＷの回転を停止させる。そして、両端部近傍の研削が完了したワークＷを仮置台に載置してワークＷをセンタ部材２１、３１から開放して処理を終了する。

以上、本実施の形態にて説明した複合研削盤による研削方法では、ワークＷを挟持する方向を入れ替えることなく、一方側の端部近傍ＷＴａと他方側の端部近傍ＷＴｂとを研削することができるので、手間が少なく、作業効率がより向上する。また、ワークの把持と開放を制御するとともにワークの回転を制御する一対のチャックを設けることなく、単純に主軸回転軸方向に突出した一対の駆動ピン２３、３３を設ければよいので、非常にシンプルな構造で実現することができる。例えば、旋回式の砥石装置に変えて、２つの砥石台がそれぞれＸ、Ｚ軸方向に移動自在に基台１０上に備えた構成でも良い。

本発明の、複合研削盤による研削方法は、本実施の形態で説明した処理手順、動作状態等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また本発明の、複合研削盤による研削方法は、図１に示す構造、構成の複合研削盤１に限定されず、種々の複合研削盤に適用することができる。
また本実施の形態の説明にて、Ｘ軸方向に砥石装置ＴＳが移動するとともにＺ軸方向に主軸テーブル１１（すなわちワークＷ）が移動する複合研削盤１を例として説明したが、ワークＷに対して砥石装置ＴＳ（各砥石）が相対的にＸ軸方向及びＺ軸方向に移動する構造であればよい。
また本実施の形態の説明では、クランクシャフトをワークＷの例として説明したが、本発明の、複合研削盤による研削方法はクランクシャフトに限定されるものではなく、駆動ピンを用いて回転させることが可能な種々のワークに適用することができる。

１ 複合研削盤
１０ 基台
１１ 主軸テーブル
１１Ｍ Ｚ軸駆動モータ
１２ 旋回台
１２Ｍ Ｘ軸駆動モータ
２０ 主軸装置（一方側）
２１、３１ センタ部材
２２、３２ 主軸
２５ ツルーイング装置
２３、３３ 駆動ピン
３０ 主軸装置（他方側）
ＴＡ 一方側用砥石
ＴＢ 他方側用砥石
ＴＳ 砥石装置
Ｗ ワーク
ＷＴａ 端部近傍（一方側）
ＷＴｂ 端部近傍（他方側）
ＺＳ 旋回軸
ＺＴＡ 一方側砥石回転軸
ＺＴＢ 他方側砥石回転軸
ＺＷ 主軸回転軸

Claims (4)

1. ワークに当接させた駆動ピンによりワークを回転駆動して、複数の砥石により所望の個所を研削する、複合研削盤による研削方法において、
   主軸ハウジングに収容されて主軸回転軸方向にスライド可能なセンタ部材と、主軸回転軸から所定距離だけ離れた位置において主軸回転軸回りに回転可能であるとともに主軸回転軸方向に突出するように取り付けられた駆動ピンと、をそれぞれ備え、互いの前記センタ部材が対向するように配置された一対の主軸装置と、
   ワークの一方側の端部近傍を研削する砥石である一方側用砥石と、ワークの他方側の端部近傍を研削する砥石である他方側用砥石と、
   一対の前記主軸装置の前記センタ部材にて挟持したワークに対して、前記一方側用砥石と前記他方側用砥石のいずれかを選択的に対向させることが可能であるとともに、対向させた前記一方側用砥石と前記他方側用砥石のいずれかをワークに対して主軸回転軸方向、及び主軸回転軸に直交する方向、に相対的に移動可能であり、それぞれの前記駆動ピンの回転速度及び回転角度を任意に制御可能な制御手段と、を用い、
   一対の前記主軸装置における前記センタ部材にてワークを挟持するワーク挟持ステップ、
   ワークを２つの前記センタ部材で挟持している状態にて、一方側の主軸装置の駆動ピンがワークを回転させることが可能な位置になるとともに他方側の主軸装置の駆動ピンがワークを回転させることができない位置になるまで、２つの前記センタ部材を同時に主軸回転軸の一方側にスライドさせる一方側スライドステップ、
   前記他方側用砥石を、ワークの他方側の端部近傍に対向させる他方側砥石対向ステップ、
   一方側の主軸装置の駆動ピンを回転させてワークを回転させるとともに、ワークに対向させた前記他方側用砥石をワークに対して相対的に移動させてワークの他方側の端部近傍を研削する他方側端部研削ステップ、
   前記他方側用砥石をワークから離間して一方側の主軸装置の駆動ピンの回転を停止して、他方側の主軸装置の駆動ピンがワークを回転させることが可能な位置になるとともに一方側の主軸装置の駆動ピンがワークを回転させることができない位置になるまで、２つの前記センタ部材を同時に主軸回転軸の他方側にスライドさせる他方側スライドステップ、
   前記一方側用砥石を、ワークの一方側の端部近傍に対向させる一方側砥石対向ステップ、
   他方側の主軸装置の駆動ピンを回転させてワークを回転させるとともに、ワークに対向させた前記一方側用砥石をワークに対して相対的に移動させて当該ワークの一方側の端部近傍を研削する一方側端部研削ステップ、とを有する、
   複合研削盤による研削方法。
2. 請求項１に記載の複合研削盤による研削方法であって、
   前記他方側スライドステップにおいて、一方側の主軸装置の駆動ピンの回転を停止する際、一旦、研削時の回転数よりも低い回転数に低下させて所定回転または所定時間回転させた後に停止することで、前記駆動ピンが前記ワークに接触した状態で停止させる、
   複合研削盤による研削方法。
3. 請求項１に記載の複合研削盤による研削方法であって、
   前記他方側スライドステップにおいて、一方側の主軸装置の駆動ピンの回転を停止した後、当該駆動ピンを、研削時の回転数よりも低い回転数で少なくとも３６０°以上、再度回転させた後に停止することで、前記駆動ピンが前記ワークに接触した状態で停止させる、
   複合研削盤による研削方法。
4. 請求項１に記載の複合研削盤による研削方法であって、
   前記他方側及び一方側端部研削ステップにおいて、
   前記ワークの端部近傍に砥石が対向している側の駆動ピンを、対向する砥石と干渉しない回転角度位置で固定させた状態で端部近傍を研削する、
   複合研削盤による研削方法。
   
   

Images