JP2000218531A

JP2000218531A - クランクピンの研削方法及び研削装置

Info

Publication number: JP2000218531A
Application number: JP11021773A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shinno; 新野康生; Nobumitsu Hori; 伸充堀; Toshiaki Naya; 納谷敏明; Tomonori Kato; 加藤智仙
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-08
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: JP3821345B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】クランクピンを少なくとも１つの切り込み工程
で試し研削し、その誤差に基づく補正データにより正規
の研削を行うことにより、真円度の向上したクランクピ
ンの研削方法及び研削装置を提供する。【解決手段】粗研削工程について試し研削し、真円度誤
差を測定し、この誤差により粗研削用補正プロファイル
データを作成し、仕上研削工程の試し研削は、粗研削工
程を粗研削用補正プロファイルデータに従って研削する
４２ことにより実質的に真円度誤差を排除した後に、理
論プロフアイルデータに従って試し研削４３を行って仕
上研削用補正プロファイルデータを作成し４５、正規の
研削においては、粗研削工程及び仕上研削工程をそれぞ
れの補正プロファイルデータに従って研削加工すること
により、効率的で、かつ、高精度の真円度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クランクシャフトをジ
ャーナル中心と一致するＣ軸周りに回転させ、クランク
ピンの遊星回転位相に応じて回転研削工具をクランク軸
の径方向と一致するＸ軸に沿って進退させることにより
クランクピンを研削するＣ−Ｘ軸制御のクランクピンの
研削方法及び研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】クランクシャフトをジャーナル中心と一
致するＣ軸周りに回転させ、クランクピンの遊星回転位
相に応じて回転切削工具をクランク軸の径方向と一致す
るＸ軸に沿って進退させるクランクミラーにおけるＣ−
Ｘ軸制御切削加工方法は公知である（例えば、特開平６
−８１０５号公報）。この種の公知の加工法では、ＮＣ
装置のプロファイルデータメモリにＣ軸の各回転位相
（例えば、１度毎の角度位置）におけるＸ軸の進退位置
を定義するプロファイルデータが予め登録されており、
そのデータにより加工が行われる。この加工方法におい
ては、クランクピンを試し削りし、この試し削り後のク
ランクピンの真円度を測定し、各回転位相位置における
真円誤差を求め、この真円誤差によりプロファイルデー
タのＸ軸データを補正する補正プロファイルデータを作
成し、正規の加工においては、補正プロファイルデータ
に従ってＣ−Ｘ軸制御を行い、クランクピンの加工真円
度の向上を図っている。この種の加工方法を応用したＣ
−Ｘ軸制御クランクピン研削方法もまた公知である。ま
た、一般に、研削加工では、砥石のＸ軸に沿う切り込み
運動は、例えば、比較的速度の速い粗研削送り速度で研
削代の多くの部分を除去し、その後比較的速度の遅い精
研削送り速度で仕上研削するように、その切り込み送り
速度を順次減速するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のＣ−Ｘ軸制御研
削方法では、試し削り後にクランクピンの真円度を計測
して真円誤差を求めている。つまり、粗研削及び仕上研
削を含めた全研削工程完了後の真円度誤差を求め、この
誤差でプロファイルデータを補正している。このため、
従来のＣ−Ｘ軸制御研削方法では、比較的時間のかかる
仕上研削工程における研削代を小さくすると、粗研削工
程における真円度誤差の悪影響が仕上研削工程の終了時
点まで波及し、これを回避するために時間の掛かる仕上
研削工程を短くすること（仕上研削代を小さくするこ
と）ができないという問題がある。加工能率の観点で
は、粗研削取代を大きくし、仕上研削代をできるだけ小
さくすることが望ましい。

【０００４】そこで、本発明の目的は、試し研削による
補正データを用いて正規の研削を行うことにより、真円
度の向上したクランクピンの研削方法及び研削装置を提
供することである。本発明の他の目的は、未加工のクラ
ンクピンを少なくとも１つの切り込み工程で試し研削
し、真円度誤差を測定し、正規の研削における粗研削工
程をその誤差に基づく補正データを用いて行うようにし
た、効率的で真円度の向上したクランクピンの研削方法
及び研削装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のクランクピンの研削方法は、クランクピン
の遊星回転位相に応じて砥石の切り込み位置をプロファ
イルデータに従って制御すると共に、少なくとも粗研削
工程及び仕上研削工程を含む複数の連続した送り速度の
異なる切り込み工程によりクランクピンを所定直径の真
円に研削するクランクピンの研削方法において、理論プ
ロファイルデータに従い、未加工のクランクピンを少な
くとも１つの切り込み工程で試し研削し、真円度誤差を
測定し、この誤差で理論プロファイルデータを補正する
ことにより補正プロファイルデータを作成し、正規の研
削において、少なくとも前記粗研削工程ではその補正プ
ロファイルデータにより研削加工することを特徴とする
ものである。

【０００６】また、本発明のクランクピンの研削方法
は、前記特徴に加え、正規の研削における、仕上研削工
程を理論プロファイルデータに従い研削加工することを
特徴とするものである。

【０００７】更に、本発明のクランクピンの研削方法
は、クランクピンの遊星回転位相に応じて砥石の切り込
み位置をプロファイルデータに従って制御すると共に、
複数の連続した送り速度の異なる切り込み工程によりク
ランクピンを所定直径の真円に研削するクランクピンの
研削方法において、まず粗研削工程について試し研削
し、真円度誤差を測定し、この誤差により粗研削用補正
プロファイルデータを作成し、仕上研削工程の試し研削
は、粗研削工程を前記粗研削用補正プロファイルデータ
に従って研削することにより実質的に真円度誤差を排除
した後に、理論プロファイルデータに従って試し仕上研
削し、真円度誤差を測定し、この誤差により仕上研削用
補正プロファイルデータを作成し、正規の研削において
は、粗研削工程及び仕上研削工程をそれぞれの補正プロ
ファイルデータに従って研削加工することを特徴とする
ものである。

【０００８】更に、本発明のクランクピンの研削装置
は、クランクピンの遊星回転位相に応じて砥石の切り込
み位置をプロファイルデータに従って制御すると共に、
複数の連続した送り速度の異なる切り込み工程によりク
ランクピンを所定直径の真円に研削するクランクピン研
削装置において、クランクピンを研削するための理論プ
ロファイルデータと、前記理論プロファイルデータによ
り試し粗研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により
作成した粗研削用補正プロファイルデータと、粗研削工
程を前記粗研削用補正プロファイルデータに従って研削
することにより実質的に真円度誤差を排除した後に、理
論プロファイルデータに従って試し仕上研削し、真円度
誤差を測定し、この誤差により作成した仕上研削用補正
プロファイルデータとを登録する手段と、正規の研削に
おいて、未加工のクランクピンの研削条件によるモード
を判別する手段と、前記モード判別手段のモードによ
り、前記理論プロファイルデータ、粗研削用補正プロフ
ァイルデータ、仕上研削用補正プロファイルデータの組
み合わせを選択して研削加工を実行する手段とを有する
ことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のクランクピンの研削方法
は、クランクピンの遊星回転位相に応じて砥石の切り込
み位置をプロファイルデータに従って制御すると共に、
少なくとも粗研削工程及び仕上研削工程を含む複数の連
続した送り速度の異なる切り込み工程によりクランクピ
ンを所定直径の真円に研削するクランクピンの研削方法
において、理論プロファイルデータに従い、未加工のク
ランクピンを少なくとも１つの切り込み工程で試し研削
し、真円度誤差を測定し、この誤差で理論プロファイル
データを補正することにより補正プロファイルデータを
作成し、正規の研削において、少なくとも前記粗研削工
程ではその補正プロファイルデータにより研削加工する
ものであるので、各研削工程毎に補正プロファイルデー
タを用いて研削できるので、効率的で、高精度の真円度
が得られる。

【００１０】また、本発明のクランクピンの研削方法
は、正規の研削において、前記少なくとも粗研削工程で
はその補正プロファイルデータにより研削加工するもの
である場合、最後の、仕上研削工程が理論プロファイル
データに従い研削加工されるものであるので、研削代の
大きい粗研削工程等において、すでに高精度の真円度が
得られるので、最後の、仕上研削工程では理論プロファ
イルデータを用いてもかなりの真円度向上が達成され、
かつ効率的な研削加工ができる。

【００１１】更に、本発明のクランクピンの研削方法
は、クランクピンの遊星回転位相に応じて砥石の切り込
み位置をプロファイルデータに従って制御すると共に、
複数の連続した送り速度の異なる切り込み工程によりク
ランクピンを所定直径の真円に研削するクランクピンの
研削方法において、まず粗研削工程について試し研削
し、真円度誤差を測定し、この誤差により粗研削用補正
プロファイルデータを作成し、仕上研削工程の試し研削
は、粗研削工程を前記粗研削用補正プロファイルデータ
に従って研削することにより実質的に真円度誤差を排除
した後に、理論プロファイルデータに従って試し仕上研
削し、真円度誤差を測定し、その誤差により仕上研削用
補正プロファイルデータを作成し、正規の研削において
は、粗研削工程及び仕上研削工程をそれぞれの補正プロ
ファイルデータに従って研削加工することにより、剛性
の小さく研削代の大きなクランクシャフトを効率的、か
つ、高精度の真円度に研削加工できる。

【００１２】更に、本発明のクランクピンの研削装置
は、クランクピンの遊星回転位相に応じて砥石の切り込
み位置をプロファイルデータに従って制御すると共に、
複数の連続した送り速度の異なる切り込み工程によりク
ランクピンを所定直径の真円に研削するクランクピン研
削装置において、クランクピンを研削するための理論プ
ロファイルデータと、前記理論プロファイルデータによ
り試し粗研削し、真円度誤差を測定し、この誤差により
作成した粗研削用補正プロファイルデータと、粗研削工
程を前記粗研削用補正プロファイルデータに従って研削
することにより実質的に真円度誤差を排除した後に、理
論プロファイルデータに従って試し仕上研削し、真円度
誤差を測定し、この誤差により作成した仕上研削用補正
プロファイルデータとを登録する手段と、正規の研削に
おいて、未加工のクランクピンの研削条件によるモード
を判別する手段と、前記モード判別手段のモードによ
り、前記理論プロファイルデータ、粗研削用補正プロフ
ァイルデータ、仕上研削用補正プロファイルデータの組
み合わせを選択して研削加工を実行する手段とを有する
ものであるので、未加工のクランクピンの部分の研削条
件により、モードを設定し、そのモードに応じて、理論
プロファイルデータ、粗研削用補正プロファイルデー
タ、仕上研削用補正プロファイルデータの組み合わせを
選択して研削加工ができるので、効率的かつ高真円度の
加工が可能となる。

【００１３】

【実施例】本発明の１実施例を図１〜図９について説明
する。図１は本発明のクランクピンの研削方法を実施す
るためのクランクピン研削装置の全体を示したものであ
る。クランクピン研削装置はその平面図を図１に示すよ
うに、ベッド１の横長手方向に設けられたガイド３、３
上にテーブル２が横方向（Ｚ軸方向）に摺動自在に載置
されている。テーブル２上にはその両端に主軸台７及び
心押台８が対向する位置に設けられ、主軸台７にはワー
ク回転駆動用の主軸駆動モータ９が設けられ、チャック
等によりワークであるクランクシャフトＷの軸端を把持
して回転駆動できるように構成され、一方心押台８はそ
のセンターによりクランクシャフトＷの軸芯を支持する
ように構成されている。したがって、その主軸軸線と同
軸にクランクシャフトＷのジャーナル部が把持されるの
で、クランクシャフトＷはそのジャーナル部の軸線回り
（Ｃ軸）に制御回転されるようになっている。

【００１４】ベッド１上にはＺ軸送りねじ４が横方向
（Ｚ軸方向）に配置され、その左端に設けられたテーブ
ル駆動モータ５によりテーブル２を横方向に摺動させる
ことができる。このテーブル２のＺ軸方向に移動によ
り、異なったクランクピンＣＰ１，ＣＰ２の位置を砥石
１５に対して整列、割り出しができる。

【００１５】前記テーブル２の摺動方向（Ｚ軸方向）と
直交する方向（Ｘ軸方向）に、Ｘ軸ガイド１１、１１上
を摺動できるように回転砥石１５を有する砥石台１０が
載置されており、Ｘ軸送りねじ１２、砥石台駆動モータ
１３により、砥石１５をクランクシャフトＷの軸線と直
交する方向（Ｘ軸方向）に移動できるように構成されて
いる。砥石台１０には、当然回転砥石１５を回転させる
ための駆動モータ（図示せず）が備えられている。前記
砥石台駆動モータ１３、テーブル駆動モータ５、主軸駆
動モータ９は、いずれも、プログラムに基づいて制御回
転できるようにエンコーダ１４，６を備えたサーボモー
タが使用されている。なお、モータ９のエンコーダは図
示省略されている。

【００１６】本クランクピンの研削装置は、数値制御装
置２０を備えており、数値制御装置２０は、入出力装置
２１を介して、加工動作プログラム６０、クランクピン
を加工するための理論プロファイルデータ（理論Ｐ／Ｆ
データ）２４、各研削加工段階での補正プロファイルデ
ータ（補正Ｐ／Ｆデータ１、２）３０、４０等が登録さ
れ、ＣＰＵ２２、インターフェース２３を介し、主軸駆
動（Ｃ軸）モータ制御回路１６、砥石台駆動モータ（Ｘ
軸）制御回路１８、テーブル駆動モータ（Ｚ軸）制御回
路１７が接続され、クランクピン研削装置の主軸駆動モ
ータ９、砥石台駆動モータ１３、テーブル駆動モータ５
を夫々制御駆動するようになっている。したがって、数
値制御装置２０により、テーブル駆動モータ５を駆動し
てクランクピンＣＰ１の位置が砥石１５の位置と整列す
るようにテーブル２を割り出し、主軸駆動モータ９によ
りクランクシャフトＷを回転させ、その回転により遊星
的に回転するクランクピンＣＰ１の遊星回転位相に応じ
た形状位置に、砥石１５を接触させるように砥石台駆動
モータ１４を駆動することによりクランクピンＣＰ１の
研削加工を行うものである。

【００１７】数値制御装置２０に蓄積される研削サイク
ルを実行するための加工動作プログラム６０は、図６の
フローチャートで示されており（後述）、また、クラン
クピンを加工するための理論プロファイルデータ（理論
Ｐ／Ｆデータ）２４は、図８に示されているように、加
工部分であるクランクピンＣＰ（１）の回転位相（Ｃ
軸）の角度Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・・Ｃｎに対す
る砥石１５のＸ軸方向の位置Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・
・・・ＸｎをデータとしたＣ−Ｘ軸制御データであり、
補正Ｐ／Ｆデータ１は、理論Ｐ／Ｆデータを粗研削条件
に合わせて補正した粗研削用補正プロファイルデータ３
０であり、補正Ｐ／Ｆデータ２は仕上研削（精研削）条
件に合わせて補正した仕上研削用補正プロファイルデー
タ４０である。

【００１８】図２は、本クランクピンの研削方法を実現
するために工程管理者又はオペレータが行う作業プロセ
スを示している。まず、ステップ２５で理論プロファイ
ルデータを作成する。これは前述のように図８に示され
ているＣ−Ｘ軸制御データを作成するものであり、クラ
ンクピンをカムとした場合のカム−従節運動をカム−砥
石運動に変換したデータに相当する。ステップ２６では
研削条件の設定が行われる。これは図７に示されるよう
に、クランクピンＣＰ（１）の仕上径Ｄｆに対して取代
ｅがある場合、砥石は早送りによりクランクピンに近付
けられ、クランクピンに接触する手前の点（ａ）で粗研
削送りに切り替えられ、仕上げ研削代を残した点（ｂ）
で仕上研削（精研削）送りに切り替えられ、仕上径Ｄｆ
に達したところで、砥石が原位置に戻されるという研削
サイクルが設定され、更に、夫々の切り込み位置、速度
等が研削条件として設定される。

【００１９】次に、図２のステップ２７において、粗研
削用補正プロファイルデータを作成する。これは図３に
示されるフローチャートにより、未加工ワーク（クラン
クピン）を図７に示す粗研削条件の下で試し削りして行
われるが、まず、ステップ３２において、理論プロファ
イルデータを使用して未加工クランクピンの粗研削が実
行される。図８に示すように粗研削が終了した段階でク
ランクピンの各角度位相Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・
・Ｃｎにおける真円度を測定し、真円度誤差α０、α
１、α２、α３・・・・αｎ、の抽出が行われる。この
真円度測定は、後述の定寸装置（図９）を用いて、イン
プロセスで行われている。ステップ３４において、抽出
された誤差α０、α１、α２、α３・・・・αｎに基づ
いて理論プロファイルデータのＸ軸方向位置Ｘ０，Ｘ
１，Ｘ２，Ｘ３・・・・Ｘｎを補正して粗研削用補正プ
ロファイルデータを作成し、数値制御装置のメモリに登
録（ステップ３５）して、終了する。

【００２０】続いて図２のステップ２８において、仕上
研削用補正プロファイルデータの作成が行われる。これ
は図４又は図５に示されたフローチャートにしたがって
作成される。図４においては、図３のフローチャートに
おいて粗研削用補正プロファイルデータを作成するため
に試し研削されたクランクピンは使用せず、別の未加工
のクランクピンを図７に示す仕上研削条件で試し研削し
て仕上研削用補正プロファイルデータの作成が行われ
る。すなわち、ステップ４２において、図３のフローチ
ャートにしたがって作成された粗研削用補正プロファイ
ルデータ３０を使用して、未加工クランクピンクの粗研
削を行い、その後理論プロファイルデータ２４を使用し
てワークの仕上研削が実行（ステップ４３）される。仕
上研削終了後、真円度測定を行い、各角度位相Ｃ０，Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３・・・・Ｃｎにおける真円度誤差α０、
α１、α２、α３・・・・αｎを抽出し（ステップ４
４）、その抽出誤差α０、α１、α２、α３・・・・α
ｎに基づいて理論プロファイルデータのＸ軸方向位置Ｘ
０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・・Ｘｎを補正して仕上研削
用補正プロファイルデータ４０を作成し（ステップ４
５）、その補正データを数値制御装置のメモリに登録す
る（ステップ４６）。

【００２１】図５のフローチャートは、図４のものに代
えて研削代の小さい場合に用いられる第２の仕上研削用
補正プロファイルデータを作成するものである。ステッ
プ５２において、理論プロファイルデータを使用して、
図７に示す仕上研削条件の下で未加工クランクピンの仕
上研削を行い、仕上研削終了後、真円度測定を行い、真
円度誤差α０、α１、α２、α３・・・・αｎを抽出し
（ステップ５３）、その抽出誤差α０、α１、α２、α
３・・・・αｎに基づいて理論プロファイルデータのＸ
軸方向位置Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・・Ｘｎを補正
して第２の仕上研削用補正プロファイルデータを作成し
（ステップ５４）、その補正データを数値制御装置のメ
モリに登録（ステップ５５）して、終了する。

【００２２】図４の第１の仕上研削用補正プロファイル
データの作成では、粗研削用補正プロファイルデータを
使用して、未加工クランクピンクの粗研削を行った後理
論プロファイルデータを使用してワークの仕上研削を実
施しているのに対して、図５の作成では、粗研削用補正
プロファイルデータは使用されず、理論プロファイルデ
ータを使用して、未加工クランクピンの仕上研削のみが
実行されるものであり、その第２の仕上研削用補正プロ
ファイルデータはクランクピンの研削取代が小さく粗研
削の取代が殆ど無いか、粗研削工程が実施されない場合
等に用いられる。粗研削用補正プロファイルデータ及
び、２つの仕上研削用補正プロファイルデータが作成、
登録された段階で、図２のステップ２９において、正規
の研削加工を実行する。

【００２３】クランクピンの正規の研削加工は図６のフ
ローチャートに基づいて実行される。本クランクピンの
研削方法においては、そのクランクピンの研削条件（形
状、材質、研削代の量、仕上げ公差等）により３つの創
成モードにより実行される。概ね、創成モード１は通常
の場合に用いられ、創成モード２は研削条件が緩やかな
場合に適用され、創成モード３は研削取代が小さい場合
に適用される。まず、研削加工の実行要求があると、加
工開始の条件が整っているかを判定し（ステップ６
２）、ＯＫでない場合にはアラームを出し（ステップ６
３）、ＯＫの場合には加工されるクランクピンの研削条
件により予め決められた創成モードを読み込み（ステッ
プ６４）、加工するクランクピン（ＣＰ１）の位置にテ
ーブルを割り出し（ステップ６５）、砥石１５とクラン
クピン（ＣＰ１）とを整列させる。

【００２４】次にステップ６６で図７に示す研削条件の
下で砥石台の早送り前進工程に移り、読み込まれた創成
モードを識別して（ステップ６７）創成モード１、２、
３の選別をする。創成モード１の場合には、早送り前進
から粗研削送りに切り替わった段階で、数値制御装置の
メモリに登録しておいた粗研削用補正プロファイルデー
タ３０を用いて砥石台をＣ−Ｘ軸制御して粗研削を行
う。粗研削が終わると仕上研削送り（精研削送り）に切
り替わるが、その場合には第１の仕上研削用補正プロフ
ァイルデータ４０を用いて行われる（ステップ６９）。
仕上研削が終了すると短時間の零切込研削（スパークア
ウト）工程（ステップ７０）を経て、砥石台を早送り後
退させて後退位置に戻し（ステップ７１）、１箇所のク
ランクピン（ＣＰ１）の研削作業を終了する。

【００２５】次にステップ７２において、そのクランク
シャフトにおいて他の未加工のクランクピンがあるか否
かを判定し、ある場合にはステップ６５に戻り、テーブ
ルを次に加工するクランクピン（ＣＰ２）の位置に割り
出し、前記と同じ研削加工を実施し、全てのクランクピ
ンの研削加工が終了すれば、そのクランクシャフトの研
削作業が終了する。創成モード２は、ワークの剛性が比
較的大きく、砥石の切込速度が遅い仕上研削では真円度
が低下しない場合がある。この場合には、ステップ７４
において、粗研削送りは粗研削補正用プロファイルデー
タを用いて行われるが、仕上研削工程では、理論プロフ
ァイルデータを用いて行われる（ステップ７５）。他は
創成モード１と同じである。

【００２６】また、創成モード３は、ワーク剛性が比較
的大きく、砥石の切込み速度も比較的遅い粗研削では真
円度がそれ程低下しないが、機械の熱変位等により生じ
る幾何学的誤差と仕上研削工程の微小な真円度誤差が生
じる場合適用される。この場合には、ステッブ７６，７
７における粗研削工程と仕上研削工程は、図５のフロー
チャートにより作成された第２の仕上研削用補正ブロフ
ァイルデータ４０を用いて行われる。他は創成モード１
と同じである。Ｃ−Ｘ同期制御クランクピン研削装置で
は、クランクピン研削のプロファイルデータは、砥石中
心と工作物回転中心の距離及びピン径、砥石径、偏心量
をパラメータとして使用し、工作物中心と砥石中心は同
一水平面上に存在するとの前提の下で幾何学的に計算さ
れる。各々の数値に誤差があるとクランクピンの真円度
誤差となり、この誤差は幾何学的な誤差のため粗研削と
仕上研削とに共通的に発生する。この誤差は、粗研削工
程及び仕上研削工程とに同じように発生する。従って、
モード３は、上述のパラメータ誤差に基づく真円度誤差
及びその他工作物の特性を含む研削条件に依存する誤差
を、仕上研削工程に先立って除去することを目的として
実行される。

【００２７】以上の研削サイクルにおいて、早送り前進
工程から、粗研削送り工程に切り替わる点、粗研削送り
工程から仕上げ研削送り工程に切り替わる点、更には仕
上研削送り工程が終了して早送り後退工程に切り替わる
点（図７におけるａ、ｂ、ｃ点）は、後述の定寸装置８
０のインプロセスの測定結果により判別しているが、予
め設定されたプログラムにより遂行してもよい。

【００２８】図９の定寸装置８０は、粗研削用補正プロ
ファイルデータ、仕上研削用補正プロファイルデータを
作成するために使用される真円度誤差を測定し、真円度
誤差抽出を行う測定装置の１例である。この測定装置
は、前述のように、真円度誤差を測定すると共に、研削
工程における定寸装置として機能している。この定寸装
置８０は、旋回するクランクピンに絶えず接触しながら
追従して加工箇所の測定を行う形式の公知の追従式定寸
装置（例えば、イタリア、マーポス社製）であり、以
下、図９に基づいて説明する。砥石台１０の上面に定寸
装置８０の支持部材８１が載置され、該支持部材８１に
枢支され砥石１５の前方に延びる第１アーム８２の先端
に第２アーム８３が枢支され、更に第２アーム８３の先
端に約直角に採寸用の測定棒８８が固定されている。該
測定棒８８は、その先端に固定され、加工箇所であるク
ランクピンＣＰ（１）の外周に接触するＶブロック８５
と、その中心に進退自在に設けられたプローブ８７とか
らなり、該プローブ８７の前進後退を電気的に検出して
電気信号として出力する構造となっている。該Ｖブロッ
ク８５の先端にはガイド部材８６が固定されており、測
定棒８８のＶブロック８５がクランクピンＣＰ（１）に
係合するためのガイドの役目をしている。定寸装置８０
には、休止位置（２点鎖線位置）と測定位置（実線位
置）とに測定棒８８を移動するための作動装置が設けら
れている。砥石台１０の上面には油圧シリンダ９１が設
けられ、前記第１アーム８２の後端に垂直に、しかもオ
フセットして取付けられた操作片９０を前記シリンダ９
１のピストン９２により押圧することにより第１アーム
８２を上方へ回動させ、図９に２点鎖線で示される休止
位置に保たれる。この時第２アーム８３は第１アーム８
２先端に枢支されているのみであるので位置が保てない
ので、第１アーム８２の先端部下方に第３アーム８４が
固定されており、第３アーム８４先端の支持突起８９に
より第２アーム８３の位置を保つように構成されてい
る。２点鎖線の休止位置から、油圧シリンダ９１のピス
トン９２を戻すことにより徐々に測定棒８８が降下しク
ランクピンＣＰ（１）の位置にくると、まずガイド部材
８６がクランクピンＣＰ（１）に接触し、ガイド部材８
６に沿ってクランクピンＣＰ（１）がＶブロック８５に
係合するようになっており、その時点では第２アーム８
３は第３アーム８４の支持突起８９から離れて自由に回
動できるようになっている。

【００２９】（その他の実施例）前記の実施例において
は、研削工程が、粗研削及び、仕上研削の２工程で行っ
ているが、粗研削を１次、２次に分ける等、３工程以上
として、更に真円度を向上させることもできる。すなわ
ち、この場合、各工程の終了時点で、真円度誤差が小さ
くなるように、各工程における補正プロファイルデータ
を作成し、その補正プロファイルデータにしたがってＣ
−Ｘ軸制御することになる。また、本クランクピンの研
削方法は、研削加工中にレスト装置を用いないレストレ
ス研削に最適であるので、その例について説明したが、
レスト装置を用いた研削装置に適用しても良いことは当
然である。更に、真円度測定のために、本実施例におい
ては、図９に示されたインプロセス定寸装置を用いた
が、オフラインで真円度を測定しても良い。

【００３０】

【発明の効果】本発明のクランクピンの研削方法は、ク
ランクピンの遊星回転位相に応じて砥石の切り込み位置
をプロファイルデータに従って制御すると共に、複数の
連続した送り速度の異なる切り込み工程によりクランク
ピンを所定直径の真円に研削するクランクピンの研削方
法において、理想プロファイルデータに従い、未加工の
クランクピンを少なくとも１つの切り込み工程で試し研
削し、真円度誤差を測定し、この誤差で理論プロファイ
ルデータを補正することにより補正プロファイルデータ
を作成し、正規の研削において、少なくとも粗研削工程
ではその補正プロフアイルデータにより研削加工するこ
とにより、研削代の大きい粗研削工程において、補正プ
ロファイルデータを用いて研削できるので、粗研削終了
時にすでに高精度の真円度が得られるので、その後の研
削工程での真円度が保証され、仕上研削代を小さくで
き、研削時間の短縮が可能である。更に、粗研削工程に
おいて、補正プロファイルデータを用いて研削する場合
には、粗研削終了時にすでに高精度の真円度が得られる
ので、その後の研削工程では、更に補正プロファイルデ
ータを用いなくても真円度が保証される。

【００３１】更に、本発明のクランクピンの研削方法
は、クランクピンの遊星回転位相に応じて砥石の切り込
み位置をプロファイルデータに従って制御すると共に、
複数の連続した送り速度の異なる切り込み工程によりク
ランクピンを所定直径の真円に研削するクランクピンの
研削方法において、まず粗研削工程について試し研削
し、真円度誤差を測定し、この誤差により粗研削用補正
プロファイルデータを作成し、仕上研削工程の試し研削
は、粗研削工程を前記粗研削用補正プロファイルデータ
に従って研削することにより実質的に真円度誤差を排除
した後に、理論プロファイルデータに従って試し仕上研
削し、真円度誤差を測定し、その誤差により仕上研削用
補正プロファイルデータを作成し、正規の研削において
は、粗研削工程及び仕上研削工程をそれぞれの補正プロ
フアイルデータに従って研削加工することにより、各工
程で真円度が向上され、更に高精度の真円度のクランク
ピン研削が可能となる。

【００３２】更に、本発明のクランクピンの研削装置
は、理論プロファイルデータ、粗研削用補正プロファイ
ルデータ、２つの仕上研削用補正プロファイルデータを
登録しておき、未加工のクランクピンの部分の研削条件
により、モードを設定し、そのモードに応じて、前記理
論プロファイルデータ、粗研削用補正プロファイルデー
タ、２つの仕上研削用補正プロファイルデータの組み合
わせを選択して研削加工ができるので、多種ワークに対
応でき、クランクシャフト自体の特質（例えば剛性）や
研削代や要求加工時間などの条件に合わせて適切で、効
率的かつ高真円度の研削加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクランクピンの研削方法を適用する研
削装置の平面図。

【図２】本発明のクランクピンの研削方法の加工準備、
実行プロセスを示すフローチャート。

【図３】本発明のクランクピンの研削方法の粗研削用補
正プロファイルデータの作成過程を示すフローチャー
ト。

【図４】本発明のクランクピンの研削方法の仕上研削用
補正プロファイルデータの作成過程を示すフローチャー
ト。

【図５】本発明のクランクピンの研削方法の他の仕上研
削用補正プロファイルデータの作成過程を示すフローチ
ャート。

【図６】本発明のクランクピンの研削方法の正規の研削
工程を示すフローチャート。

【図７】本発明のクランクピンの研削方法の研削送り工
程を示す概念図。

【図８】本発明のクランクピンの研削方法に使用される
プロファイルデータの説明図。

【図９】本発明のクランクピンの研削方法に使用される
定寸装置の側面図。

【符号の説明】

１：ベッド２：テーブル５：テーブル駆動モータ９：主軸駆動モータ１０：砥石台１３：砥石台駆動モータ１６：主軸駆動モータ制御回路１７：テーブル駆動モータ制御回路１８：砥石台駆動モータ制御回路２４：理論プロファイルデータ３０：粗研削用補正プロファイルデータ４０：仕上研削用補正プロファイルデータＷ：ワーク（クランクシャフト）ＣＰ：クランクピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者納谷敏明愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者加藤智仙愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内Ｆターム(参考） 3C034 AA01 AA13 CA03 CA27 CB01 CB11 DD20 3C043 AC25 CC03 DD06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クランクピンの遊星回転位相に応じて砥石
の切り込み位置をプロファイルデータに従って制御する
と共に、少なくとも粗研削工程及び仕上研削工程を含む
複数の連続した送り速度の異なる切り込み工程によりク
ランクピンを所定直径の真円に研削するクランクピンの
研削方法において、理論プロファイルデータに従い、未加工のクランクピン
を少なくとも１つの切り込み工程で試し研削し、真円度
誤差を測定し、この誤差で理論プロファイルデータを補
正することにより補正プロファイルデータを作成し、正規の研削において、少なくとも前記粗研削工程ではそ
の補正プロファイルデータにより研削加工することを特
徴とするクランクピンの研削方法。
【請求項２】正規の研削における、前記仕上研削工程を
理論プロファイルデータに従い研削加工することを特徴
とする請求項１記載のクランクピンの研削方法。
【請求項３】クランクピンの遊星回転位相に応じて砥石
の切り込み位置をプロファイルデータに従って制御する
と共に、複数の連続した送り速度の異なる切り込み工程
によりクランクピンを所定直径の真円に研削するクラン
クピンの研削方法において、まず粗研削工程について試し研削し、真円度誤差を測定
し、この誤差により粗研削用補正プロファイルデータを
作成し、仕上研削工程の試し研削は、粗研削工程を前記
粗研削用補正プロファイルデータに従って研削すること
により実質的に真円度誤差を排除した後に、理論プロフ
ァイルデータに従って試し仕上研削し、真円度誤差を測
定し、この誤差により仕上研削用補正プロファイルデー
タを作成し、正規の研削においては、粗研削工程及び仕上研削工程を
それぞれの補正プロファイルデータに従って研削加工す
ることを特徴とするクランクピンの研削方法。
【請求項４】クランクピンの遊星回転位相に応じて砥石
の切り込み位置をプロファイルデータに従って制御する
と共に、複数の連続した送り速度の異なる切り込み工程
によりクランクピンを所定直径の真円に研削するクラン
クピン研削装置において、クランクピンを研削するための理論プロファイルデータ
と、前記理論プロファイルデータにより試し粗研削し、
真円度誤差を測定し、この誤差により作成した粗研削用
補正プロファイルデータと、粗研削工程を前記粗研削用
補正プロファイルデータに従って研削することにより実
質的に真円度誤差を排除した後に、理論プロファイルデ
ータに従って試し仕上研削し、真円度誤差を測定し、こ
の誤差により作成した仕上研削用補正プロファイルデー
タとを登録する手段と、正規の研削において、未加工のクランクピンの研削条件
によるモードを判別する手段と、前記モード判別手段の
モードにより、前記理論プロファイルデータ、粗研削用
補正プロファイルデータ、仕上研削用補正プロファイル
データの組み合わせを選択して研削加工を実行する手段
とを有することを特徴とするクランクピンの研削装置。