JPH10193242A

JPH10193242A - 工作物円筒外径面の研削方法および研削装置

Info

Publication number: JPH10193242A
Application number: JP35807096A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamazoe; 博山副; Yukihiko Tanabe; 幸彦田辺; Hideyuki Tanaka; 秀幸田中
Original assignee: Nisshin Seisakusho KK
Current assignee: Nisshin Seisakusho KK
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】突起等を含む工作物円筒外径面において、非
円筒部以外の加工域を、高い真円度、円筒度等をもって
高精度に効率良く仕上げる研削技術を提供する。【解決手段】回転駆動するカップ型砥石車１の平坦な
円環状研削面１ａに、ワークＷの円筒面１００を当接さ
せながら、ワークＷを円筒面１００の円周方向へ回動さ
せて、円筒面１００における突起Ｗｂ以外の加工域全面
に研削加工を施す。この場合、研削面１ａと円筒面１０
０の接触は、円筒面１００の中心軸線に平行な線接触状
態で、ワーク回動方向は砥石車１の回転方向と直交する
方向にあり、かつワーク回動範囲は研削面１ａの縁円輪
郭が突起Ｗｂと干渉しない範囲内にある。これにより、
研削面１ａがアーム部Ｗｂに干渉することなく、円筒面
加工域全面に均一な精密仕上げを施すことが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作物円筒外径面
の研削装置に関し、さらに詳細には、一部に突起等の非
円筒部を含む工作物の円筒外径面に精密仕上げを施すた
めの研削技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】円筒工作物の精密仕上げには、研削盤に
よる研削加工や研磨加工機による研磨加工が採用され、
例えば、一般的な円筒工作物の外径面を研削盤により精
密に仕上げる場合は、工作物を回転支持して、この回転
する工作物の円筒外径面を高速回転する砥石車により研
削加工するいわゆる円筒研削がとられる。

【０００３】ところで、機械部品の種類によっては、そ
の一部にのみ精密仕上げを要求される円筒外径面を有す
る場合がある。このような円筒外径面においては、他の
部位あるいは他の機械部品との関係で一部に突起等の非
円筒部を含むことが多く、よって工作物を回転支持する
ことができないことから、上記のような一般的な円筒研
削は採用することができない。

【０００４】従来は、このような円筒外径面の精密仕上
げには、例えば図１４に示すような特別な研削方式がと
られていた。

【０００５】すなわち、ここに図示される工作物（以下
ワークと称する）Ｗは具体的にはミシン部品であって、
その一端のボス部ａの外径面は精密仕上げを要求される
円筒外径面とされている。

【０００６】この円筒外径面ａの精密仕上げ加工に際し
ては、図１４(a) に示すように、ワークＷの両端穴部
ｂ，ｃを保持治具ｄの支持ピンｅ，ｆにそれぞれ支持固
定させるとともに、このワークＷの円筒外径面ａに、高
速回転する内面研削盤の軸付砥石ｇを当接させて、矢符
方向へ往復ストローク動作させながら切込み送りする。
そして、この状態で、保持治具ｄを手動で回動操作する
ことにより、ワークＷはその円筒外径面ａの円周方向、
つまり図１４(b) の矢符方向へ回動されて、円筒外径面
ａにおけるアーム接続部ｈ以外の加工域に、軸付砥石ｇ
による研削加工が施される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな研削方法では、以下に列挙するような問題ないしは
不具合があり、その改良が要望されていた。

【０００８】(1) 軸付砥石ｇの外径研削面が円筒面であ
る一方で、この外径研削面とワークＷの円筒外径面ａと
の接触は線接触状態にある。したがって、軸付砥石ｇに
よる円筒外径面ａの加工域境界部分の研削時において、
軸付砥石ｇがアーム接続部ｈの根元部分と干渉してしま
い、上記加工域境界部分の研削加工が不可能となり、加
工域全面に均一な精密仕上げを施すことができない。

【０００９】このような事態を避けるためには、軸付砥
石ｇの外径寸法を上記加工域境界部分まで研削可能な程
度まで小さくする必要があるが、反面、これでは軸付砥
石ｇの外径研削面の減少により、砥石の磨耗も激しく、
砥石寿命を大幅に短縮してしまい、大変不経済である。

【００１０】(2) また、軸付砥石ｇの外径研削面とワー
クＷの円筒外径面ａがいずれも円筒面である一方で、こ
れら両者の接触が線接触であることから、円筒外径面ａ
に所要の仕上げ面精度を確保するためには、両者の位置
決めをかなり精密に行われなければならず、加工前の段
取り作業に手間を要する。

【００１１】(3) また、軸付砥石ｇの外径が小さくて、
その砥石軸ｉが細いため、円筒外径面ａに対する切込み
送り力の反力により、上記砥石軸ｉに撓みが生じてしま
う傾向があり、上述の手動による保持治具ｄの回動操作
とも相まって、円筒外径面ａに高い真円度、円筒度等を
もった高精度な仕上面を得ることが困難である。

【００１２】一方、上記砥石軸ｉの撓みを考慮すると、
軸付砥石ｇの切込み送り量をあまり深くすることができ
ず、この結果、ワーク一つ当たりの加工時間が長くなっ
てしまう。

【００１３】これらの問題は、特にミシン部品のような
多量生産品の研削加工において顕著となり、製造コスト
さらには製品コストの大幅な上昇を招くことにもなる。

【００１４】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、一部に
突起等の非円筒部を含むワークの円筒外径面において、
非円筒部以外の加工域を、高い真円度、円筒度等をもっ
て高精度にかつ効率良く仕上げることができる研削方法
および研削装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の工作物円筒外径面の研削方法は、一部に突
起等の非円筒部を含むワークの円筒外径面を研削加工す
る研削方法であって、平坦な円環状研削面を有するカッ
プ型砥石車を回転駆動するとともに、この砥石車の円環
状研削面に、上記ワークの円筒外径面を当接させながら
ワークを円筒外径面の円周方向へ回動させて、上記円筒
外径面における上記非円筒部以外の加工域に研削加工を
施すようにし、上記研削面に対する上記円筒外径面の接
触部は、この円筒外径面の中心軸線に平行する線接触状
態にあるとともに、上記ワークの回動は、その回動方向
が上記研削面の回転方向と交差する方向にあり、かつそ
の回動範囲が上記ワークの円筒外径面における上記非円
筒部が上記砥石車と干渉しない範囲内にあることを特徴
とする。

【００１６】また、本発明の研削装置は、上記研削方法
を好適に実施するためのものであって、回転駆動され、
平坦な円環状研削面を有するカップ型砥石車と、回動可
能に支持され、ワークの円筒外径面を上記研削面に対向
させて保持するワーク保持治具と、このワーク保持治具
を設定された所定の回動角度範囲内で回動する回動手段
とを備えてなり、上記ワーク保持治具において、ワーク
はその円筒外径面がワーク保持治具の回動軸と同心とな
るように保持されるとともに、この回動軸の回転方向が
上記研削面の回転方向と交差するように設定され、上記
ワーク保持治具が回動する上記角度範囲は、上記ワーク
の円筒外径面における上記非円筒部が上記砥石車と干渉
しない範囲内に設定されていることを特徴とする。

【００１７】好適な実施態様として、上記カップ型砥石
車は、その最外周部に沿って上記円環状研削面が形成さ
れ、この研削面の縁円の径寸法は、上記工作物の円筒面
が研削面に線接触した状態において、上記研削面の縁円
輪郭が少なくとも工作物の円筒外径面における加工域の
円周方向最外部よりも外側でかつ上記非円筒部と干渉し
ないように設定されている。

【００１８】本発明においては、例えば一部に突起を含
むワークの円筒外径面を研削加工するに際して、カップ
型砥石車を回転駆動するとともに、この砥石車の正面部
分に形成された平坦な円環状研削面に、ワークの円筒外
径面を当接させながら、このワークを円筒外径面の円周
方向へ回動させて、上記円筒外径面における突起部分以
外の加工域全面に研削加工を施す。

【００１９】この場合、砥石車の研削面とワークの円筒
外径面との接触部は、ワークの円筒外径面の中心軸線に
平行する線接触状態にある。また、ワークの回動方向は
砥石車の回転方向と交差する方向、例えば直交する方向
にあるとともに、ワークの回動範囲はワークの円筒外径
面における上記突起部分が砥石車と干渉しない範囲内に
ある。

【００２０】したがって、砥石車による円筒外径面の加
工域境界部分の研削時においても、砥石車が上記円筒外
径面における突起と干渉することもなく、上記加工域全
面に均一な精密仕上げを施すことが可能となる。

【００２１】また、上記研削面はカップ型砥石車の正面
部分に形成された平坦面であることから、強度的にも十
分であるとともに、比較的広い研削面積と均一な砥石磨
耗状態が確保され、また円筒面であるワークの円筒外径
面との相対的な位置決めも容易かつ確実である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２３】実施形態１本発明における工作物円筒外径面の研削装置を図１ない
し図１１に示し、この研削装置は、図示のようなミシン
部品（ワーク）Ｗの一部に精密仕上げを行うためのもの
であって、具体的には、棒状ワークＷの一端に設けられ
たボス部Ｗａの外径面（円筒外径面、以下単に円筒面と
称する）１００に研削加工を施すものである。

【００２４】この研削装置は、図１０に示すように、回
転駆動する砥石車１を備える砥石研削部Ａ、ワークＷを
回動保持するワーク保持部Ｂ、ワークＷを搬送するワー
ク搬送部Ｃ、ワークＷを搬入・搬出するワーク搬入出部
Ｄおよびこれらを相互に関連させて自動的に駆動制御す
る自動制御部Ｅとを備えてなり、図示のものにおいて
は、基台フレーム２上に、それぞれ一対の砥石研削部
Ａ，Ａとワーク保持部Ｂ，Ｂが設置されている。

【００２５】上記砥石研削部Ａは、主軸ユニット５と摺
動ユニット６を主要部として構成されている。

【００２６】主軸ユニット５は、砥石車１を高速で回転
駆動するもので、回転主軸７と主軸モータ８を主要部と
して備える。回転主軸７は、軸受（図示省略）により主
軸本体９に回転可能に水平状態で保持されており、その
先端部に、砥石車１が締付ナット１０により取り外し可
能に取り付けられるとともに、その後端には、タイミン
グプーリ１１が取付け固定されている。

【００２７】また、主軸モータ８は上記主軸本体９上に
据え付けられており、その駆動軸には、タイミングプー
リ１２が取付け固定されている。このタイミングプーリ
１２は、タイミングベルト１３を介して上記回転主軸７
のタイミングプーリ１１と連係されている。これによ
り、砥石車１は、主軸モータ８により、上記連動機構１
１，１２，１３を介して回転主軸７と共に回転駆動され
る。

【００２８】摺動ユニット６は、砥石車１の研削面１ａ
の切込み送り量を可変に調節する切込み送り量調節手段
として機能するものであって、摺動ベース１５とサーボ
モータ１６を主要部として備える。この摺動ベース１５
は、基台フレーム２に固設された固定台１７上を、上記
回転主軸７と平行する方向に摺動可能とされるととも
に、その上に上記主軸ユニット５の主軸本体９が支持固
定されている。また、この摺動ベース１５は、ボールね
じ機構（図示省略）を介して、上記サーボモータ１６の
駆動軸に駆動連結されている。

【００２９】しかして、上記サーボモータ１６により、
上記ボールねじ機構が正逆回転駆動されると、上記主軸
ユニット５が摺動ベース１５と共に、図１０において左
右方向へ往復摺動され、これにより、上記ワークＷの円
筒外径面１００の切込み送り量が調節される。換言すれ
ば、摺動ユニット６を適宜操作することにより、ワーク
Ｗの円筒外径面１００の加工径寸法が所定値に調節設定
されることになる。なお、上記切込み送り量は、例えば
パルスエンコーダ（図示省略）により、上記サーボモー
タ１６の駆動軸の回転角を読み取ることによって検出制
御される。

【００３０】なお、上記摺動ユニット６は、上記砥石研
削部Ａに代えて治具側ユニットＢに設けられ、後述する
ワーク保持治具２０が移動調節される構造とされてもよ
い。

【００３１】上記砥石車１はカップ型砥石車であって、
その正面最外周部に沿って、平坦な円環状の研削面１ａ
が全周にわたり形成されている。具体的には、この研削
面１ａは、上記回転主軸７の軸線に垂直な細幅の円環状
平面であって、好適には精密仕上げが可能な超砥粒砥石
から形成されているが、通常砥石のように他の従来公知
の砥石も使用できることはもちろんである。図示の砥石
車１は、ＣＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒からなる研削面
１ａを備えるＣＢＮホイールである。

【００３２】また、上記研削面１ａの内側部分１ｂは、
前方つまりワークＷ側へ向けて開放された凹部とされ、
この凹部１ｂは、研削加工の対象であるワークＷの円筒
面１００における突起部、換言すれば、ワークＷの本体
部分であるアーム部Ｗｂが非接触で突入可能な形状寸法
を備えている。

【００３３】上記研削面１ａの内外縁円の径寸法ｄ₁,
ｄ₂および幅寸法ｈと、上記凹部１ｂの形状寸法は、研
削加工対象であるワークＷの形状寸法に対応して以下の
ように設定される。

【００３４】まず、図６(a) に示される、砥石車１の研
削面１ａとワークＷの円筒面１００との研削時の対応位
置関係を参照して、上記研削面１ａの幅寸法ｈは、後述
するワーク保持部Ｂのワーク保持治具２０により回動保
持されるワークＷの円筒面１００の全幅ｗが、上記研削
面１ａに対して、円筒面１００の中心軸線Ｘに平行する
線接触状態（図中の一点鎖線Ｓ参照、図面においては中
心軸線Ｘと重なって一致している）で接触するように、
研削面１ａの内外縁円の径寸法ｄ₁, ｄ₂および幅寸法
ｈとの関係で設定される。

【００３５】換言すれば、上記ワークＷの円筒面１００
が、その断面において、幅方向全体に直線状に研削され
るためには、環状研削面１ａの外径側縁円が円筒面１０
０の幅方向両端の輪郭線と交わる点をそれぞれＰ_{1 ,}Ｐ
₂とし、また、内径側縁円が上記接触線Ｓに接する点を
Ｐ₃とすれば、上記Ｐ_{1 ,}Ｐ₂が接触線Ｓ上に位置すれ
ばよい。このような条件で幅寸法ｈと径寸法ｄ₁, ｄ₂
が設定されることにより、ワークＷの円筒面１００は、
図６(b) に示されるように幅方向全体が直線状に研削さ
れる。

【００３６】なお、本実施形態における加工対象である
ワークＷのボス部Ｗａは、図示のごとく上下に二股状と
されていることから、厳密には、実際に研削される上下
の円筒面１００部分のみ（幅ｗ₁, ｗ₂）が上記条件を
満たせばよいが、図示のものにおいては両者を含めた全
幅ｗが上記条件を満たす構成とされている。

【００３７】また、この研削面１ａの内外縁円の径寸法
ｄ₁, ｄ₂は、ワークＷの円筒面１００が研削面１ａに
より上記線接触状態で研削加工されるとき、その内外縁
円の輪郭が、少なくともワークＷの円筒面１００におけ
る加工域の円周方向最外部よりも外側でかつ上記アーム
部Ｗｂと干渉しないように設定される。

【００３８】具体的には図示の場合、研削面１ａの外径
側方向においては、図７(a) ，(b)に示すように、研削
面１ａの外径側縁円の輪郭の最先端部分が、円筒面１０
０における加工域の始端３０ａと上記アーム部Ｗｂの根
元部３１ａとの間にあり、一方、研削面１ａの内径側方
向においては、図８(a) ，(b) に示すように、研削面１
ａの内径側縁円の輪郭の最後端部分が、円筒面１００に
おける加工域の終端３０ｂと上記アーム部Ｗｂの根元部
３１ｂとの間にあるように設定される。

【００３９】また、砥石車１の凹部１ｂは、図２に示す
ように、上記研削面１ａから内径側へ傾斜したテーパ面
を有する円錐台形状断面を有しており、その形状寸法
は、上記研削面１ａによるワークＷの円筒面１００の加
工域全面にわたる研削加工に際して、アーム部Ｗｂが砥
石車１と互いに干渉しないように構成されている。

【００４０】具体的には図示の場合、図２に示すよう
に、ワークＷの円筒面１００の加工域全面（始端３０ａ
→終端３０ｂ）に研削加工が施される際のワークＷの回
動範囲において、ワークＷが砥石車１と非接触であるよ
うに、砥石車１の形状寸法が設定される。特に、上記凹
部１ｂの形状寸法は、図２の二点鎖線で示されるよう
に、円筒面１００の加工域終端３０ｂ部分が研削加工さ
れる際に、ワークＷのアーム部Ｗｂが非接触で上記凹部
１ｂ内に突入可能なように設定されている。

【００４１】上記ワーク保持部Ｂは、図２ないし図５に
示すように、上記ワーク保持治具２０、治具回動部（回
動手段）４０および治具昇降部（直動手段）４１を主要
部として構成されている。図示の実施形態においては、
二つのワーク保持部Ｂ，Ｂが、前記砥石研削部Ａ、Ａに
それぞれ対応して、基台フレーム２上に設けられてい
る。

【００４２】ワーク保持治具２０は、ワークＷの円筒面
１００を上記研削面１ａに対向させて位置決め保持する
もので、治具本体５１と位置決めアーム５２を主要部と
して構成され、治具回動部４０の上端に回動可能に設け
られている。

【００４３】治具本体５１は、ワークＷのボス部Ｗａつ
まり被加工部分を位置決め保持するもので、図４に示す
ように、起立状に設けられた先細の棒体の形態とされ、
その上端部５１ａが上記ボス部Ｗａの軸穴５３を嵌合支
持する支持ピンとされている。この治具本体５１は、後
述する治具回動部４０の回動軸５５の上端に一体的に設
けられるとともに、上記支持ピン５１ａがこの回動軸５
５と同軸状とされている。そして、これら回動軸５５さ
らには支持ピン５１ａの中心軸線Ｘ₀は、砥石車１の研
削面１ａに対して平行に配置されているとともに、この
研削面１ａに対して垂直でかつ研削面１ａと上記円筒面
１００との接触線Ｓ（図６(a) 参照）を含む平面内にあ
るように配置されている。

【００４４】位置決めアーム５２は、ワークＷの円筒面
１００の研削開始位置と回動開始位置を一致させるため
のもので、その取付け部５６が上記治具本体５１に取付
け固定されるとともに、この取付け部５６に支持部５７
が起立状に設けられている。この支持部５７の上端部５
７ａがワークＷの他端に設けられたボス部Ｗｃの軸穴５
８を嵌合支持する支持ピンとされている。この支持ピン
５７ａは、上記支持ピン５１ａと平行に起立して配置さ
れている。

【００４５】ワークＷのワーク保持治具２０に対する取
り付けは、上記支持ピン５１ａ，５７ａにワークＷのボ
ス部Ｗａ，Ｗｃをそれぞれ上側から挿入支持させた後、
ボス部Ｗｃの割締め部を締付けねじ５９により締付け固
定する。これにより、ワークＷは、ワーク保持治具２０
上において、その円筒面１００の中心軸線Ｘが、回動軸
５５と同心つまり軸線Ｘ₀と一致するように一体的に保
持されて、その回転方向が上記砥石車１の研削面１ａの
回転方向と交差するように、好ましくは直交するように
位置決め固定される。

【００４６】なお、上記支持ピン５７ａの外径とワーク
Ｗのボス部Ｗｃの内径との相対的関係を、より密接な嵌
合状態となるように設定し、これにより、上記締付けね
じ５９による締付け固定を省略して、支持ピン５７ａが
ワークＷのボス部Ｗｃをそのまま嵌合支持する構成とし
て、より自動化に適した構成としてもよい。

【００４７】治具回動部４０は、ワーク保持治具２０つ
まりワークＷを設定された所定の回動角度範囲内で回動
するもので、上記回動軸５５と回転駆動源であるサーボ
モータ６０を主要部として備える。

【００４８】回動軸５５は、後述する治具昇降部４１の
昇降スライド６１に、上述した条件の下、軸受（図示省
略）を介して、鉛直状態で回転可能に保持されている。
また、回動軸５５の下端は、軸継手６２を介して、上記
サーボモータ６０の駆動軸に連係されている。

【００４９】このサーボモータ６０の駆動により、上記
回動軸５５が正逆回転されて、ワーク保持治具２０さら
にはここに固定保持されたワークＷの円筒面１００が、
その中心軸線Ｘつまり回動軸５５の中心軸線Ｘ₀を中心
として、設定された角度範囲で往復回動される。

【００５０】この角度範囲は、前述した砥石車１の形状
寸法に対応して、上記研削面１ａの内外縁円輪郭がワー
クＷの円筒面１００における上記非円筒部と干渉しない
範囲内に設定されている（図２、図７および図８参
照）。なお、この角度範囲は、例えばパルスエンコータ
（図示省略）により、サーボモータ６０の駆動軸の回転
角を読み取ることによって検出制御される。

【００５１】また、上記のようにサーボモータ６０を用
いた構成に代えて、例えば、油圧による回転駆動源を用
いるなど、他の回転駆動源を用いた同一機能を備える構
成も採用可能である。

【００５２】治具昇降部４１は、ワーク保持治具２０つ
まりワークＷを上記治具回動部４０による回動方向と直
交する方向へ移動するもので、上記昇降スライド６１、
昇降歯車機構６３および昇降駆動源であるサーボモータ
６４を主要部として備える。

【００５３】昇降スライド６１は、上記回動軸５５とワ
ーク保持時具２０を回転可能に支持するとともに、上記
昇降歯車機構６３を介して、基台フレーム２に昇降可能
に設けられている。具体的には図示の場合、昇降スライ
ド６１は、スライド本体６１ａ上に、上記ワーク保持治
具２０が設けられるとともに、スライド本体６１ａの下
側に、昇降ねじ６１ｂとスライドロッド６１ｃが鉛直下
向きに平行に延びて設けられてなる。

【００５４】上記昇降ねじ６１ｂは、その外周面に昇降
歯車機構６３の従動歯車６３ｂと噛合する雄ねじ部６５
が形成されるとともに、その内部に上記回動軸５５を挿
通する挿通穴６６が雄ねじ６５と同心状に貫設されてい
る。昇降ねじ６１ｂの下端には、上記サーボモータ６０
が取付けハウジング６７を介して上向きに取り付けられ
ている。そして、昇降ねじ６１ｂ内を挿通された上記回
動軸５５は、上記取付けハウジング６７内の軸継手６２
を介して上記サーボモータ６０の駆動軸に駆動連結され
ている。

【００５５】また、上記案内ロッド６１ｃは、上記基台
フレーム２の案内部６８に鉛直方向へ摺動可能に案内支
持されている。

【００５６】昇降歯車機構６３は、上記基台フレーム２
に回転可能に設けられた駆動歯車６３ａと従動歯車６３
ｂから構成されている。駆動歯車６３ａは、基台フレー
ム２の上面に回転可能に軸支されるとともに、基台フレ
ーム２の下面に上向きに設けられた上記サーボモータ６
４の駆動軸に駆動連結されている。従動歯車６３ｂは、
基台フレーム２の上面に回転可能に軸支されるととも
に、上記駆動歯車６３ａと噛合されている。また、従動
歯車６３ｂの内周部には、雌ねじ部６９が形成されてお
り、この雌ねじ部６９に、上記昇降スライド６１の昇降
ねじ６１ｂが鉛直上下方向へ螺進退可能に螺合されてい
る。

【００５７】サーボモータ６４の駆動により、上記駆動
歯車６３ａさらには従動歯車６３ｂが正逆回転されて、
上記昇降ねじ６１ｂが鉛直方向へ螺進退し、これによ
り、昇降スライド６１に保持されたワーク保持治具２０
さらにはワークＷの円筒面１００が、鉛直上下方向へ設
定された昇降ストロークをもって昇降動作される。

【００５８】この昇降ストロークは、前述した砥石車１
の研削面１ａの形状寸法に対応して、ワークＷの円筒面
１００の全幅ｗが研削されるように設定されている。こ
の昇降ストロークは、例えばパルスエンコータ（図示省
略）により、サーボモータ６４の駆動軸の回転角を読み
取ることによって検出制御される。

【００５９】しかして、ワーク保持部Ｂは、治具回動部
４０と治具昇降部４１の動作を相互に関連して駆動制御
することにより、研削加工時において、上記ワーク保持
治具２０に保持されたワークＷの円筒面１００に次に列
挙するような動作を適宜選択して実行させることができ
る。

【００６０】ａ．治具回動部４０のみの駆動による、ワ
ークＷの円筒面１００の円周一方向つまり円周正方向へ
の一方向回動。

【００６１】ｂ．治具回動部４０のみの駆動による、ワ
ークＷの円筒面１００の円周両方向つまり円周正逆方向
への一往復回動。

【００６２】ｃ．治具回動部４０のみの駆動による、ワ
ークＷの円筒面１００の円周正逆方向への複数回の往復
回動（周方向オシレーション動作）。

【００６３】ｄ．治具回動部４０による上記ａ〜ｃの動
作と、治具昇降部４１による、ワークＷの円筒面１００
の中心軸線Ｘ方向への複数回の往復動（軸方向オシレー
ション動作）との組み合わせ動作。

【００６４】なお、これらの動作ａ〜ｄは、ａ→ｂ→ｃ
→ｄといくに従って、より高精度な研削加工が可能とな
る。

【００６５】特に、上記ｄの動作においては、ワークＷ
の円筒面１００の仕上げ面に、図９に示すようなクロス
ハッチパターンが形成されながら研削加工が行なわれる
こととなる。この場合、例えば、治具回動部４０による
周方向オシレーション動作（横運動）と、治具昇降部４
１による軸方向オシレーション動作（縦運動）を相互に
若干ずらせた同期タイミングで行なうことにより、砥石
車１の研削面１ａの整形と自生発刃作用を同時に発揮さ
せることができるとともに、砥石車１の運動の軌跡が再
び同じ条痕を通過することが防止されて、良好な仕上げ
能率および仕上げ面を確保することができる。

【００６６】搬送手段Ｃは、図１０に示すように、上記
基台フレーム２のワーク保持部Ｂ側の端縁７０に近接し
て設けられており、図示のものにおいては、上記端縁７
０に平行して延びる、搬入コンベア７５と搬出コンベア
７６とから構成されている。

【００６７】搬入コンベア７５は、未加工のワークＷを
ワーク搬入出部Ｄに順次搬送して供給するものであっ
て、図１０において下側方向へ走行駆動される。また、
この搬入コンベア７５の先端部位には、位置決めストッ
パ７７が設けられており、この位置決めストッパによ
り、搬入コンベア７５上を搬送されてくるワークＷが停
止されて、ここに一定時間待機される。

【００６８】一方、搬出コンベア７６は、ワーク搬入出
部Ｄから供給される加工済みのワークＷを順次受け取っ
て搬出するもので、上記搬入コンベア７５と同様、図１
０において下側方向へ走行駆動される。また、この搬出
コンベア７６の先端部位には、収容箱７８が配置されて
おり、この収容箱７８に、搬出コンベア７６上を搬送さ
れてくるワークＷが順次収容される。

【００６９】また、図示しないが、上記搬出コンベア７
６の先端部位に、次工程の搬入コンベア等の搬送手段を
接続配置して、本研削装置により加工されるワークＷを
次工程へ自動的に搬送する構成としても良い。この場合
はもちろん収容箱７８は不要である。

【００７０】上記ワーク搬入出部Ｄは、具体的には、上
記搬入コンベア７５により供給される未加工のワークＷ
と、上記ワーク保持治具２０に供給するとともに、加工
済みのワークＷを、上記ワーク保持治具２０から取り出
すための搬入出ロボットである。この搬入出ロボットＤ
は、図１１に示すように、移動テーブル８０と、これに
装着された搬入出ローダ８１とを主要部として備えてな
る。

【００７１】移動テーブル８０は、図１０に示すよう
に、図示しない駆動手段により、砥石車１の切込み方向
（Ｙ方向）と、これに垂直な方向（Ｚ方向）へ移動可能
とされている。この移動範囲は、近接スイッチ等のリミ
ットスイッチ（図示省略）により検知される。

【００７２】上記搬入出ローダ８１は、上記移動テーブ
ル８０に、鉛直下向きに装着されており、この移動テー
ブル８０のＹ，Ｚ方向への移動により、図１０におい
て、二つのワーク保持治具２０，２０、搬入コンベア７
５および搬出コンベア７６の間を移動される。

【００７３】搬入出ローダ８１は、図１２に示すよう
に、上記移動テーブル８０に対して昇降可能とされたロ
ーダ本体８５と、このローダ本体８５に位置決め動作可
能に設けられた位置決め回動部８６と、この位置決め回
動部８６に着脱操作可能に設けられた一対のチャック機
構８７ａ，８７ｂとを含んでなる。

【００７４】両チャック機構８７ａ，８７ｂは同一構造
とされ、上記位置決め回動部８６の回動軸８６ａに回り
に互いに直交するように配置されており、一方のチャッ
ク機構８７ａが搬入（ワーク取付け）側とされるととも
に、他方のチャック機構８７ｂが搬出（ワーク取外し）
側とされている。

【００７５】チャック機構８７ａ，８７ｂは具体的には
従来周知の基本構造を備えるコレットチャック機構の形
態とされ、開閉爪としてのコレット９０が、図示しない
作動ロッドとスプリングの協働作用により、開閉動作す
る構成とされている。

【００７６】また、これに対応して、チャック機構８７
ａ，８７ｂと並行して支持ロッド９１が設けられてお
り、この支持ロッド９１の先端部分に、支持ピン９１ａ
が突出退入可能に設けられるとともに、この支持ピン９
１ａは弾発スプリング９１ｂにより常時突出側へ付勢さ
れている。

【００７７】そして、チャック機構８７ａ，８７ｂのコ
レット９０がワークＷのボス部Ｗａの軸穴を着脱可能に
チャックするとともに、支持ロッド９１の支持ピン９１
ａがワークＷのボス部Ｗｃの軸穴を挿通支持する配置構
造とされている。

【００７８】しかして、搬入出ローダ８１によるワーク
Ｗの搬入出工程は、図１１を参照して、以下のようにワ
ーク搬出動作とワーク搬入動作が連続した一連の動作と
して同時に行われる。

【００７９】すなわち、搬入出ローダ８１がワーク保持
部Ｂのワーク保持治具２０上に位置するとともに、搬出
側のチャック機構８７ｂ（ワークＷを保持していない）
が鉛直作動位置にありかつ搬入側のチャック機構８７ａ
（未加工のワークＷを保持している）が水平退避位置に
ある状態で、まず、図示しない昇降シリンダの突出動作
により、上記ローダ本体８５が下降する。

【００８０】これにより、ワークをチャックしていない
搬出側のチャック機構８７ｂのコレット９０と支持ロッ
ド９１の支持ピン９１ａが、上記ワーク保持治具２０上
に待機する加工済みのワークＷの両ボス部Ｗａ，Ｗｃの
軸穴に、中途部分まで挿入される。このとき、コレット
９０は、ボス部Ｗｃの軸穴５８の中途部分まで挿入され
て、ワーク保持治具２０の支持ピン５７ａと対向位置す
る。一方、支持ピン９１ａは、ボス部Ｗａの軸穴５３に
挿入されて、ワーク保持治具２０の支持ピン５１ａに突
き当たると、弾発スプリング９１ｂの弾発力に抗して若
干退入する。

【００８１】続いて、コレット９０が拡開動作してボス
部Ｗｃの軸穴５８をチャックし、このチャック状態のま
ま、上記ローダ本体８５は、上記昇降シリンダの退入動
作により一定高さまで上昇する。このとき、支持ピン９
１ａは、ワーク保持治具２０の支持ピン５１ａから離脱
しながら、弾発スプリング９１ｂの弾発力によりボス部
Ｗａの軸穴により深く挿入されて、加工済みのワークＷ
は、チャック機構８７ａと支持ロッド９１により支持さ
れて、ワーク保持治具２０から取り外される。

【００８２】次に、図示しない回動シリンダの回動動作
により、上記位置決め回動部８６が鉛直方向へ回動され
て、搬出側のチャック機構８７ｂ（加工済みのワークＷ
を保持している）が水平退避位置に位置決めされるとと
もに、かつ搬入側のチャック機構８７ａ（未加工のワー
クＷを保持している）が鉛直作動位置に位置決めされる
（図１１の状態）。この後、上記ローダ本体８５は、上
記昇降シリンダの突出動作により再び下降して、未加工
のワークＷの両ボス部Ｗａ，Ｗｃの軸穴５３，５８がワ
ーク保持治具２０の支持ピン５１ａ，５７ａにそれぞれ
挿入支持される。このときのコレット９０と支持ピン９
１ａの支持ピン５７ａ，５１ａに対する相対的位置およ
び動作は上述と同様である。

【００８３】続いて、コレット９０が縮閉動作してボス
部Ｗｃの軸穴のチャックを解除し、そのままローダ本体
８５は、上記昇降シリンダの退入動作により初期高さま
で上昇して、ワーク保持治具２０に対するワークＷの搬
入出動作を完了する。

【００８４】ワーク保持治具２０に対するワークＷの搬
入出動作を完了した搬入出ローダ８１は、移動テーブル
８０により、搬入コンベア７５および搬出コンベア７６
の位置へ順次またはこの逆の順序で移動されて、搬出側
のチャック機構８７ｂの加工済みのワークＷを搬出コン
ベア７６上に搬出するとともに、搬入側のチャック機構
８７ａが未加工のワークＷを搬入コンベア７５から受け
取る。このときの具体的な動作は、上述のワーク保持部
Ｂにおける動作と同様である。

【００８５】以後、これらの一連のワークＷの搬入出工
程が、砥石研削部Ａによる研削工程と同期して繰り返さ
れる。

【００８６】自動制御手段Ｅは、具体的にはＮＣコント
ローラであって、図示しない制御ボックス内に収められ
ており、この制御ボックスに設けられた操作パネルを介
して所要の数値データが入力され、これにより、上記砥
石研削部Ａ、ワーク保持部Ｂ、ワーク搬送部Ｃ、搬入出
ロボットＤの各アクチュエータが相互に関連して駆動制
御される。

【００８７】次に、以上のように構成された本発明装置
によるワークＷの円筒面１００の研削方法を、一つの未
加工ワークＷに着目して説明する。

【００８８】搬入コンベア７５上に未加工のワーク
Ｗが、自動的にまたは手動で載置されると、各ワークＷ
は、搬入コンベア７５により、図１０において下側方向
に搬送されて、位置決めストッパ７７により位置決めさ
れ、この位置で待機する。

【００８９】搬入出ロボットＤの搬入出ローダ８１
が、上記位置決めストッパ７７の上方位置へ移動され
て、前述した動作により、上記搬入コンベア７５の位置
決めストッパ７７の位置で待機する未加工ワークＷをチ
ャックして上昇する。

【００９０】この未加工ワークＷを保持した搬入出
ローダ８１は、今度は搬出コンベア７６の上方位置に移
動されて、前述した動作により、先行して既に加工済み
のワークＷを、搬出コンベア７６上に載置する。この搬
出コンベア７６上に搬出された加工済みワークＷは、完
成品として収容箱７８へ収容される。

【００９１】加工済みワークＷを搬出した搬入出ロ
ーダ８１は、上記未加工ワークＷを保持したまま、ワー
ク保持治具２０の上方位置に移動されて、ワーク保持治
具２０上のワークＷの研削加工の終了を待機する。

【００９２】ワーク保持治具２０上のワークＷの研
削加工が終了すると、前述した動作により、この加工済
みワークＷをワーク保持治具２０から取り外した後、こ
れに替えて上記未加工のワークＷをワーク保持治具２０
上に新たに取り付けセットする。

【００９３】このワーク保持治具２０にセットされ
た未加工ワークＷの円筒面１００は、砥石研削部Ａの砥
石車１により、後述する研削工程に従った研削加工を施
される。

【００９４】この研削加工が行われている間に、上
記搬入出ローダ８１は、〜の動作を行う。

【００９５】以後、〜の工程が、図１０の上下
両側の砥石研削部Ａとワーク保持部Ｂについて、順次交
互に同期して繰り返される。

【００９６】次に、上記の研削工程について説明す
る。

【００９７】i) 摺動ユニット６により、砥石車１が研
削位置まで移動される。

【００９８】ii) 砥石研削部Ａの主軸モータ８により
（この主軸モータ８は研削工程中常時駆動している）、
砥石車１が回動駆動される一方、ワーク保持部Ｂが起動
して、ワーク保持治具２０が、ここに保持したワークＷ
の円筒面１００を砥石車１の研削面１ａに当接させなが
ら、ワークＷの円筒面１００の中心軸線Ｘを中心とし
て、ワークＷの円筒面１００の円周方向へ一定速度で回
動される。

【００９９】これにより、上記中心軸線Ｘの回りに回転
されるワークＷの円筒面１００は、砥石車１の研削面１
ａにより、アーム部Ｗｂを除いた加工域全面にわたって
所定半径の円筒面に仕上げられる。

【０１００】この場合のワーク保持部Ｂの動作は、前述
したように、対象となるワークＷの種類および要求され
る仕上げ精度に応じて適宜決定され、上記ワーク保持治
具２０の回動（一方向回動、正逆方向への一往復回動、
あるいは正逆方向への複数回の往復回動（円周方向オシ
レーション動作））のほか、さらにワークＷの円筒面１
００の中心軸線Ｘ方向へのワーク保持治具２０の軸方向
オシレーション動作が組み合わされる。

【０１０１】なお、以上の研削工程はあくまでも一例を
示すものであって、例えば、上述した工程の一部の順序
が変更されたり、あるいは、粗研削と仕上研削の２工程
に分けた研削が行われたり、これらが適数回繰り返され
るなど、対象となるワークＷの種類および要求される仕
上げ精度に応じて適宜決定されることは上述と同様であ
る。

【０１０２】しかして、この研削工程においては、砥石
車１の研削面１ａとワークＷの円筒面１００との接触部
が、ワークＷの円筒面１００の中心軸線Ｘに平行する線
接触状態にある。また、ワークＷの回動方向は砥石車１
の回転方向と直交する方向にあるとともに、ワークＷの
回動範囲は砥石車１の研削面１ａの縁円輪郭がワークＷ
の円筒面１００におけるアーム部Ｗｂと干渉しない範囲
内にある。

【０１０３】したがって、砥石車１による円筒面１００
の加工域境界部分の研削時においても、砥石車１の研削
面１ａの縁円輪郭が上記アーム部Ｗｂに干渉することも
なく、上記加工域全面にわたって均一な精密仕上げ、つ
まり高い真円度、円筒度等をもった高精度な仕上げを施
すことが可能となる。

【０１０４】また、砥石車１の研削面１ａはカップ型砥
石車の正面部分に形成された平坦面であることから、強
度的にも十分であるとともに、比較的広い研削面積と均
一な砥石磨耗状態が確保され、またワークＷの円筒面１
００との相対的な位置決めも容易かつ確実である。

【０１０５】実施形態２本実施形態は図１２および図１３に示されており、研削
対象としてコンプレッサのピストン部品（ワーク）Ｗの
外径面２００を精密に仕上げるものである。このワーク
Ｗは具体的には実質的な円環状ワークとも言えるもので
あるが、図示のごとく、その外径面２００がほぼ全周に
わたり円筒面とされるとともに、その一部に平板状の突
起部Ｗｄが存在している。

【０１０６】本実施形態の基本的構成は前述の実施形態
１とほぼ同様であるが、一方、砥石研削部Ａの砥石車１
０１やワーク保持部Ｂのワーク保持治具１２０などが、
ワークＷの外形寸法に対応して、若干改変されている。

【０１０７】砥石車１０１は実施形態１と同様のカップ
型砥石車であるが、その研削面１０１ａの内外縁円の径
寸法ｄ₁, ｄ₂および幅寸法ｈと、研削面１０１ａの内
側の凹部１０１ｂの形状寸法は、上記ワークＷの形状寸
法に対応して以下のように設定される。

【０１０８】まず、図６(a) を参照して、研削面１０１
ａの幅寸法ｈと内外縁円の径寸法ｄ₁, ｄ₂は、ワーク
Ｗの円筒面２００の全幅ｗに対応して、実施形態１の場
合と同様な条件で設定される。

【０１０９】また、砥石車１０１の凹部１０１ｂは、図
１２に示すように、ワークＷの突起部Ｗｄが実施形態１
のアーム部Ｗｂに比較して小さいため、浅い形状寸法で
よい。

【０１１０】また、ワーク保持治具１２０は、ワークＷ
が円環状ワークであることから、実施形態１におけるよ
うな位置決めアーム５２は不要であり、図１３に示すよ
うに、治具本体１５１のみから主として構成されてい
る。

【０１１１】治具本体１５１は、前述した治具回動部４
０の回動軸５５の上端に起立状にかつ一体的に設けられ
ており、その上端部１５１ａがワークＷの中央穴１５３
を嵌合支持する支持ピンとされている。この支持ピン１
５１ａの中心軸線Ｘ₀（＝Ｘ）は、砥石車１の研削面１
０１ａに対して平行に配置されているとともに、この研
削面１０１ａに対して垂直でかつ研削面１０１ａと上記
円筒面２００との接触線Ｓ（図６(a) 参照）を含む平面
内にあるように配置されている。また、治具本体１５１
の側部には、ワークＷの回転防止用の回止めピン１６０
が一体的に設けられている。

【０１１２】ワークＷのワーク保持治具１２０に対する
取り付けは、ワークＷの突起部Ｗｄを上記回止めピン１
６０に係合させながら、ワークＷの中央穴１５３を上記
支持ピン１５１ａに上側から挿入支持させた後、固定ナ
ット１５９により締付固定する。上記回止めピン１６０
と突起部Ｗｄとの係合により、ワークＷの円筒面２００
の研削開始位置と回動開始位置を一致させるための位置
決め作用と、研削時における研削抵抗によるワークＷの
回転防止作用がなされる。

【０１１３】なお、前述した実施形態１と同様、上記固
定ナット１５９による締付固定を省略して、支持ピン１
５１ａとワークＷの中央穴１５３との嵌合のみにより支
持固定する構成として、より自動化に適した構成として
もよい。その他の構成および作用は実施形態１と同様で
ある。

【０１１４】なお、上述した実施形態１および２はあく
までも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本
発明はこれに限定されることなくその範囲内で種々の設
計変更が可能である。

【０１１５】例えば、研削装置を構成する各構成部材、
特に、砥石研削部Ａの砥石車１，１０１およびワーク保
持部Ｂのワーク保持治具２０，１２０の具体的構成は、
研削対象となるワークＷの形状寸法に応じて適宜設計さ
れるものであり、図示の実施形態に限定されない。一例
として、上記各実施形態においては、ワーク保持治具２
０，１２０におけるワーク支持構造が、いずれもワーク
Ｗ自体の穴部を利用したものとなっているが、穴部がな
い場合など同様の支持構造を取れない場合には、その他
の支持手段あるいは固定手段によって支持する構造が採
用できることはもちろんである。

【０１１６】また、図示の実施形態の研削装置では、Ｎ
Ｃ制御により、ワークの搬送、ワーク保持治具への搬入
・搬出および研削加工など、一連の加工工程が完全に自
動化されて、大規模多量生産向きの構成とされている
が、例えば小規模少量生産においては、上記搬入出ロボ
ットＤに代えて、手動で上記ワーク保持治具２０，１２
０にワークＷをセットする手込機等を採用して、半自動
化した装置とすることも可能である。

【０１１７】図示の実施形態においては、突起Ｗｂ、Ｗ
ｄを含む円筒面１００，２００を研削対象としている
が、本発明は、このほか、条件的に円筒外径面の一部に
研削不可能な箇所を含み、その結果一般的な円筒研削を
実行できないようなワーク円筒外径面の研削にも広く適
用可能である。

【０１１８】さらに、図示の実施形態においては、ワー
クＷの回動方向は砥石車１の回転方向と直交する方向に
あるが、両回転方向が交差していれば必ずしも直交する
必要はない。

【０１１９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
以下に列挙するような種々の効果が得られ、一部に突起
等の非円筒部を含むワークの円筒外径面において、非円
筒部以外の加工域を、高い真円度、円筒度等をもって高
精度にかつ効率良く仕上げることができる研削技術を提
供することができる。

【０１２０】(1) 本発明によれば、平坦な円環状研削面
を有するカップ型砥石車を回転駆動するとともに、この
砥石車の円環状研削面に、一部に突起等の非円筒部を含
むワークの円筒外径面を当接させながら、ワークを円筒
外径面の円周方向へ回動させて、上記円筒外径面におけ
る上記非円筒部以外の加工域に研削加工を施すように
し、この際、上記研削面に対する上記円筒外径面の接触
部は、この円筒外径面の中心軸線に平行する線接触状態
にあるとともに、上記ワークの回動方向は上記研削面の
回転方向と交差する方向にあり、かつその回動範囲は上
記ワークの円筒外径面における上記非円筒部が上記砥石
車と干渉しない範囲内にあるように構成したから、砥石
車による円筒外径面の加工域境界部分の研削時において
も、砥石車の研削面の縁円輪郭が上記円筒外径面におけ
る突起に干渉することもなく、上記加工域全面に均一な
精密仕上げを施すことができる。

【０１２１】(2) 上記研削面と円筒外径面の接触は線接
触であるところ、研削面が平坦面であることから、両者
の相対的な位置決めは従来の円筒面同士の場合に比較し
てはるかに容易かつ確実であり、加工前の段取り作業も
迅速に行える。

【０１２２】(3) しかも、上記研削面はカップ型砥石車
の正面部分に形成された平坦面であるから、強度的にも
十分で、円筒外径面に対する切込み送り力の反力によ
り、研削面が変形等することもなく、円筒外径面に高い
真円度、円筒度等をもった高精度な仕上面を得ることが
できる。

【０１２３】(4) 研削面が強度的に十分であることか
ら、その研削面の変形等を考慮する必要もなく、目的に
応じて砥石車の切込み送りを深くすることもでき、ワー
ク一つ当たりの加工時間さらには加工サイクル全体の時
間を短縮することができる。 (5) 研削面が平坦面であることにより、比較的広い研削
面積と均一な砥石磨耗状態が確保され、砥石寿命が長
い。

【０１２４】(6) 本発明の研削技術を実行する装置は、
ＮＣ制御等の自動制御により、ワークの搬送、ワーク保
持治具への搬入・搬出および加工など、一連の加工工程
が完全に自動化されているため、特に図示の実施形態の
ようなミシン部品やコンプレッサのピストン部品等の多
量生産品を扱う現場においては、上記砥石車の形状の有
利点とも相まって、作業効率が非常に良く、製造コスト
の大幅な低減化も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１であるワーク円筒外径面の
研削装置の主要部を一部切開して示す平面図である。

【図２】同研削装置における砥石車の研削面とワーク保
持部に保持されたワークとの研削時における相対的位置
関係を一部断面で示す拡大平面図である。

【図３】同研削装置におけるワーク保持部を示す正面図
である。

【図４】同ワーク保持部のワーク保持治具を拡大して示
す正面図である。

【図５】同ワーク保持部の駆動部分を図３のＶ−Ｖ線に
沿って示す平面断面図である。

【図６】図６(a) は、同研削装置における砥石車の研削
面とワーク円筒面との研削時における対応位置関係を模
式的に示す正面図、図６(b) は、ワーク円筒面の研削状
態を示す縦断面図である。

【図７】同じく同研削装置における砥石車の研削面とワ
ーク円筒面との研削時における対応位置関係を示し、図
７(a) は、研削面の外径側縁円の輪郭の最先端部分が円
筒面における加工域の始端とアーム部の根元部との間に
ある状態を模式的に示す正面図、図７(b) は、同じ状態
について砥石車を断面で示す拡大平面図である。

【図８】同じく同研削装置における砥石車の研削面とワ
ーク円筒面との研削時における対応位置関係を示し、図
８(a) は、研削面の内径側縁円の輪郭の最後端部分が円
筒面における加工域の終端とアーム部の根元部との間に
ある状態を模式的に示す正面図、図８(b) は、同じ状態
について砥石車を断面で示す拡大平面図である。

【図９】同研削装置の研削加工によりワークの円筒面に
形成される条痕（クロスハッチパターン）を示す図であ
る。

【図１０】同研削装置全体の概略構成を示す平面図であ
る。

【図１１】同研削装置の搬入出ロボットを示す正面図で
ある。

【図１２】本発明の実施形態２であるワーク円筒外径面
の研削装置において、その砥石車の研削面とワーク保持
部に保持されたワークとの研削時における相対的位置関
係を一部断面で示す拡大平面図である。

【図１３】同研削装置におけるワーク保持部のワーク保
持治具を拡大して示す正面図である。

【図１４】従来の研削装置による円筒外径面の精密仕上
げ方法を示し、図１４(a) は正面図、図１４(b) は平面
図を示す。

【符号の説明】ＷワークＷａワークのボス部Ｗｂワークのアーム部（円筒外径面の突
起）Ｗｄワークの突起部（円筒外径面の突
起）Ｘワークの円筒外径面の中心軸線Ｘ₀ 回動軸の中心軸線Ａ砥石研削部Ｂワーク保持部Ｃワーク搬送部Ｄ搬入出ロボット（ワーク搬入出部）Ｅ自動制御部１砥石車１ａ砥石車の円環状研削面２０ワーク保持治具３０ａ円筒外径面における加工域の始端３０ｂ円筒外径面における加工域の終端３１ａ、３１ｂワークのアーム部の根元部４０治具回動部（回動手段）４１治具昇降部（直動手段）５１治具本体５１ａ支持ピン５２位置決めアーム５５回動軸５６取付け部５７支持部５７ａ支持ピン６３昇降歯車機構７５搬入コンベア７６搬出コンベア８１搬入出ローダ８７ａ，８７ｂチャック機構９１支持ロッド１００ワークの円筒面（円筒外径面）１０１砥石車１０１ａ砥石車の環状研削面１２０ワーク保持治具１５１治具本体１５２位置決めアーム２００ワークの円筒面（円筒外径面）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一部に突起等の非円筒部を含む工作物の
円筒外径面を研削加工する研削方法であって、平坦な円環状研削面を有するカップ型砥石車を回転駆動
するとともに、この砥石車の円環状研削面に、前記工作
物の円筒外径面を当接させながら工作物を円筒外径面の
円周方向へ回動させて、前記円筒外径面における前記非
円筒部以外の加工域に研削加工を施すようにし、前記研削面に対する前記円筒外径面の接触部は、この円
筒外径面の中心軸線に平行する線接触状態にあるととも
に、前記工作物の回動方向は前記研削面の回転方向と交差す
る方向にあり、かつその回動範囲は前記工作物の円筒外
径面における前記非円筒部が前記砥石車と干渉しない範
囲内にあることを特徴とする工作物円筒外径面の研削方
法。
【請求項２】前記円筒外径面の中心軸線は、前記研削
面に対して平行して配置されるとともに、この研削面に
対して垂直でかつ研削面と前記円筒外径面との接触線を
含む平面内にあるように配置されていることを特徴とす
る請求項１に記載の工作物円筒外径面の研削方法。
【請求項３】前記カップ型砥石車は、その最外周部に
沿って前記円環状研削面が形成され、この研削面の縁円の径寸法は、前記工作物の円筒面が研
削面に線接触した状態において、前記縁円の輪郭が少な
くとも工作物の円筒外径面における加工域の円周方向最
外部よりも外側でかつ前記非円筒部と干渉しないように
設定されていることを特徴とする請求項１または２に記
載の工作物円筒外径面の研削方法。
【請求項４】前記工作物の回動は、その円筒外径面の
円周一方向への一方向回動であることを特徴とする請求
項１から３のいずれか一つに記載の工作物円筒外径面の
研削方法。
【請求項５】前記工作物の回動は、その円筒外径面の
円周両方向への一往復回動であることを特徴とする請求
項１から３のいずれか一つに記載の工作物円筒外径面の
研削方法。
【請求項６】前記工作物の回動は、その円筒外径面の
円周両方向への複数回の往復回動からなる周方向オシレ
ーション動作であることを特徴とする請求項１から３の
いずれか一つに記載の工作物円筒外径面の研削方法。
【請求項７】前記円周方向オシレーション動作に、前記
工作物を円筒外径面の中心軸方向への複数回の往復動か
らなる軸方向オシレーション動作を組み合わせてなるこ
とを特徴とする請求項６に記載の工作物円筒外径面の研
削方法。
【請求項８】一部に突起等の非円筒部を含む工作物の
円筒外径面を研削加工する研削装置であって、回転駆動され、平坦な円環状研削面を有するカップ型砥
石車と、回動可能に支持され、工作物の円筒外径面を前記研削面
に対向させて保持するワーク保持治具と、このワーク保持治具を設定された所定の回動角度範囲内
で回動する回動手段とを備えてなり、前記ワーク保持治具において、工作物はその円筒外径面
がワーク保持治具の回動軸と同心となるように保持され
るとともに、この回動軸の回転方向が前記研削面の回転
方向と交差するように設定され、前記ワーク保持治具が回動する前記角度範囲は、前記工
作物の円筒外径面における前記非円筒部が前記砥石車と
干渉しない範囲内に設定されていることを特徴とする工
作物円筒外径面の研削装置。
【請求項９】前記ワーク保持治具の回動軸の軸線は、
前記研削面に対して平行して配置されているとともに、
この研削面に対して垂直でかつ研削面と前記円筒面との
接触線を含む平面内にあるように配置されていることを
特徴とする請求項８に記載の工作物円筒外径面の研削装
置。
【請求項１０】前記カップ型砥石車は、その最外周部
に沿って前記円環状研削面が形成され、この研削面の縁円の径寸法は、前記工作物の円筒面が研
削面に線接触した状態において、前記縁円の輪郭が少な
くとも工作物の円筒外径面における加工域の円周方向最
外部よりも外側でかつ前記非円筒部と干渉しないように
設定されていることを特徴とする請求項８または９に記
載の工作物円筒外径面の研削装置。
【請求項１１】前記カップ型砥石車は、その最外周部
に沿って細幅の前記円環状研削面が形成されるととも
に、この研削面の内側部分に、前記円筒外径面の突起部
が非接触で突入可能な形状寸法の凹部を備えることを特
徴とする請求項８から１０のいずれか一つに記載の工作
物円筒外径面の研削装置。
【請求項１２】前記ワーク保持治具を前記回動手段に
よる回動方向に交差する方向へ移動する直動手段を備え
てなり、前記回動手段による、前記工作物の円筒外径面の円周両
方向への円周方向オシレーション動作と、直動手段によ
る、前記工作物の円筒外径面の中心軸方向への軸方向オ
シレーション動作とが相互に同期して実行されるように
構成されていることを特徴とする請求項８から１１のい
ずれか一つに記載の工作物円筒外径面の研削装置。
【請求項１３】前記砥石車の研削面の切込み送り量を
調節する切込み送り量調節手段を備えてなり、この切込み送り量調節手段により、前記工作物の円筒外
径面の加工径寸法が所定値に設定される構成とされてい
ることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一つに
記載の工作物円筒外径面の研削装置。
【請求項１４】前記各構成装置を相互に同期させて駆
動制御する自動制御手段を備えてなることを特徴とする
請求項８から１３のいずれか一つに記載の工作物円筒外
径面の研削装置。