專利名稱：異形工件的擺動(dòng)磨削方法及擺動(dòng)式磨削盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及異形工件的擺動(dòng)磨削方法及擺動(dòng)式磨削盤。本發(fā)明的磨削方法及磨削盤，不必使用母工件(17夕一7)，就能磨削以凸輪類為代表的非圓形截面的異形工件或者能依次磨削多邊形截面形狀的異形工件的各平面部。本說明書中所說的“異形工件”是指非正圓形截面的工件或正圓的偏心部相對于旋轉(zhuǎn)軸心偏心的偏心工件，當(dāng)然包括相對于正圓截面局部變形的工件，也包括多邊形截面形狀或葫蘆形截面形狀的工件。
背景技術(shù)：
磨削非圓形截面的異形工件時(shí)，要使用與該異形工件形狀相似的大形母工件。下面，參照圖17簡單說明使用該母工件的磨削盤。圖17中，主軸臺(tái)101和尾架102都安裝在擺動(dòng)工作臺(tái)103上，該擺動(dòng)工作臺(tái)103能以擺動(dòng)軸心C。為中心擺動(dòng)地支承在底座104上，在主軸臺(tái)101上，母工件Wtl與主軸(圖未示)的軸心C1同心地安裝在該主軸上。另一方面，在底座104上，與上述母工件W。相向地可旋轉(zhuǎn)地支承著凸輪輥105，上述母工件W。借助拉伸彈簧107的復(fù)原力被按壓在上述凸輪棍105上。上述拉伸彈簧107的一端與上述擺動(dòng)工作臺(tái)103的臂部103a連接，另一端與彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)106的調(diào)節(jié)桿106a連接。另外，配置著能在與主軸的軸心C1正交的水平方向進(jìn)退的磨石臺(tái)108，利用安裝在該磨石臺(tái)108上的磨石109，兩端由主軸臺(tái)101及尾架102的各個(gè)心軸111、112支承著的工件W’，在擺動(dòng)工作臺(tái)103以擺動(dòng)軸心Ctl為中心的擺動(dòng)的作用下，在母工件Wtl的形狀就此被復(fù)制的狀態(tài)下被磨石109磨削。但是，上述使用母工件的異形工件的磨削方法卻存在以下問題每當(dāng)磨削對象的異形工件不同時(shí)，都要制作與該異形工件對應(yīng)的母工件，而該母工件的制作要求高精度，所以，花費(fèi)很多時(shí)間和成本。另外，使用母工件來磨削產(chǎn)品時(shí)，如果磨削后的產(chǎn)品外形形狀的精度并未收斂在要求范圍內(nèi)、即產(chǎn)品的外形形狀不好時(shí)，必須修正該母工件或重新制作母工件，直到可磨削出合格品，所以，母工件的制作中時(shí)常有浪費(fèi)。另一方面，專利文獻(xiàn)I公開了如下方法不使用母工件，使磨石與異形工件的外形形狀對應(yīng)地相對于該工件前后動(dòng)作，來磨削該異形工件。但是，要計(jì)算磨石相對于異形工件的旋轉(zhuǎn)角度的前后動(dòng)作的位置，該計(jì)算(程序)本身相當(dāng)難。而且，為了使安裝著磨石的磨石臺(tái)前后動(dòng)作，要消除將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生的間隙，使用線性伺服馬達(dá)。另外，為了消除熱膨脹的影響、提高磨削精度，不可避免地要采用使上述線性伺服馬達(dá)冷卻的冷卻裝置、以及使磨石臺(tái)的前后動(dòng)作順暢進(jìn)行的靜壓滑動(dòng)裝置。如上所述，在不使用母工件地使磨石相對于異形工件前后動(dòng)作的磨削方法中，如上所述，存在使磨石前后動(dòng)作的裝置的各部位要求高精度的部分，所以，裝置本身價(jià)格高，同時(shí)磨削用的程序的制作復(fù)雜而存在困難，并且，為了讓使用者不能簡單地變更該程序，有時(shí)該程序被模塊化，所以，對于使用者來說，使用不方便。在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-18531號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是不使用母工件，能夠磨削以凸輪類為代表的非圓形截面的異形工件，或依次磨削多邊形截面的異形工件的各面部。解決課題的技術(shù)方案為了解決上述課題，技術(shù)方案I的發(fā)明是如下的方法，以非圓形截面的異形工件的旋轉(zhuǎn)軸心與主軸的軸心同心的方式，一邊使被夾具夾持著的該異形工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，一邊磨削作為被磨削面的外周面；其特征在于，主軸臺(tái)及尾架安裝在工作臺(tái)上的磨削裝置整體，能以在上述主軸的軸心的大致正下方配置成與該主軸的軸心平行的擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)；預(yù)先計(jì)算特定上述異形工件相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度和上述磨削裝置的擺動(dòng)角度的關(guān)系來決定異形工件的外周磨削形狀的外周形狀特定式；按照上述外周形狀特定式，一邊使磨削裝置以擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)，一邊使上述異形工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，將其外周面磨削成為由該外周形狀特定式特定的形狀。技術(shù)方案I的發(fā)明，用正弦定理、余弦定理等的三角函數(shù)算出異形工件相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度和磨削裝置的擺動(dòng)角度的關(guān)系，從而預(yù)先計(jì)算決定異形工件的外周磨削形狀的外周形狀特定式。主軸臺(tái)及尾架安裝在工作臺(tái)上的磨削裝置整體，在能以在主軸的軸心大致正下方配置成與該主軸的軸心平行的擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)的狀態(tài)下，即，在能以配置在主軸軸心的大致正下方的擺動(dòng)軸心為中心使異形工件擺動(dòng)的狀態(tài)下，按照上述外周形狀特定式，一邊使磨削裝置擺動(dòng)，一邊使異形工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，這樣，將該異形工件的外周磨削成為由上述外周形狀特定式特定的形狀。上述計(jì)算只使用三角函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，而與實(shí)施專利文獻(xiàn)I的磨削方法要計(jì)算磨石臺(tái)相對于異形工件的旋轉(zhuǎn)角度前后動(dòng)作的位置相比，更容易進(jìn)行。即，用于實(shí)施技術(shù)方案I的發(fā)明的磨削(加工)程序可以使用利用三角函數(shù)的數(shù)學(xué)方法來作成，所以，其制作對于技術(shù)方案I的發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，比較容易進(jìn)行。技術(shù)方案I的發(fā)明可以用由技術(shù)方案3特定的擺動(dòng)式磨削盤來實(shí)施。技術(shù)方案2的發(fā)明是如下的方法，以多邊形截面的異形工件的旋轉(zhuǎn)軸心與主軸的軸心同心的方式，使被夾具夾持著的該異形工件在與作為截面形狀的多邊形的各面部的中心角對應(yīng)的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，一邊依次變更作為被磨削面的各面部，一邊磨削該各外周面；其特征在于，主軸臺(tái)及尾架安裝在工作臺(tái)上的磨削裝置整體，能以在上述主軸的軸心大致正下方配置成與該主軸的軸心平行的擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)；預(yù)先計(jì)算特定上述異形工件的各面部相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度和上述磨削裝置的擺動(dòng)角度的關(guān)系來決定異形工件的各面部的外周磨削形狀的外周形狀特定式；按照上述外周形狀特定式，一邊使磨削裝置以擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)，一邊依次變更上述異形工件的各面部，同時(shí)使各面部在與其中心角對應(yīng)的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，將該各面部分別磨削成為由上述外周形狀特定式特定的形狀。技術(shù)方案I的發(fā)明，作為磨削對象的異形工件是相對于正圓的異形，所以，一邊使該異形工件的軸心擺動(dòng)，一邊使其連續(xù)旋轉(zhuǎn)地磨削。而技術(shù)方案2的發(fā)明，作為磨削對象的異形工件是多邊形截面，具有與多邊形的邊數(shù)相同數(shù)量的面部，與技術(shù)方案I的擺動(dòng)磨削方法的不同點(diǎn)是，一邊使異形工件的軸心擺動(dòng)，一邊使該異形工件在與各面部的中心角對應(yīng)的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，對各面部依次進(jìn)行磨削。在技術(shù)方案2的發(fā)明中，決定多邊形截面的異形工件的各面部相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度、和該異形工件的擺動(dòng)角度的關(guān)系的外周形狀特定式，也是用三角函數(shù)、進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算算出的。技術(shù)方案3的發(fā)明是用于實(shí)施技術(shù)方案I或2記載的異形工件的擺動(dòng)磨削方法的擺動(dòng)式磨削盤，其特征在于，具有磨削裝置和擺動(dòng)用伺服馬達(dá)；上述磨削裝置具有使上述主軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的主軸用伺服馬達(dá)，能以上述擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)地被支承；上述擺動(dòng)用伺服馬達(dá)使該磨削裝置以上述擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)；為了保持由上述外周形狀特定式所特定的、上述異形工件相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度和上述磨削裝置的擺動(dòng)角度的關(guān)系，使上述主軸用及擺動(dòng)用的各伺服馬達(dá)同步旋轉(zhuǎn)，把該異形工件磨削成為由上述外周形狀特定式特定的形狀。根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明，外周形狀特定式特定異形工件相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度和磨削裝置的擺動(dòng)角度的關(guān)系來決定異形工件的外周磨削形狀，為了滿足該外周形狀特定式，使主軸用伺服馬達(dá)和擺動(dòng)用伺服馬達(dá)同步旋轉(zhuǎn)，這樣，可將異形工件的外周磨削成為由上述外周形狀特定式特定的形狀。上述主軸用伺服馬達(dá)用于使磨削裝置的主軸旋轉(zhuǎn)。上述擺動(dòng)用伺服馬達(dá)用于使磨削裝置以擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)。即，以使異形工件的磨削點(diǎn)的位置成為由外周形狀特定式特定的位置的方式，使得驅(qū)動(dòng)異形工件旋轉(zhuǎn)的主軸用伺服馬達(dá)和使磨削裝置擺動(dòng)的擺動(dòng)用伺服馬達(dá)這樣2種伺服馬達(dá)同步旋轉(zhuǎn)，這樣，可以不使用母工件且不必使磨石前后動(dòng)作地進(jìn)行異形工件的磨削。技術(shù)方案4的發(fā)明是在技術(shù)方案3的發(fā)明中，其特征在于，上述擺動(dòng)用伺服馬達(dá)由輸出軸相向且配置在同一軸心上的一對伺服馬達(dá)構(gòu)成，該各擺動(dòng)用伺服馬達(dá)的軸心作為擺動(dòng)軸心；該一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)分別在其驅(qū)動(dòng)軸心上具有帶輸入軸及輸出軸的減速機(jī)；各擺動(dòng)用伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸分別與各減速機(jī)的輸入軸連接，配置在各減速機(jī)間的磨削裝置安裝體的兩端部與該各減速機(jī)的輸出軸連接；上述磨削裝置一體地安裝在上述磨削裝置安裝體上，各擺動(dòng)用伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)被減速后，使上述磨削裝置安裝體旋轉(zhuǎn)，從而上述磨削裝置以各擺動(dòng)用伺服馬達(dá)的軸心為中心擺動(dòng)。根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明，擺動(dòng)用伺服馬達(dá)由輸出軸相向并配置在同一軸心上的一對伺服馬達(dá)構(gòu)成，各擺動(dòng)用伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)分別被減速機(jī)減速，使兩端部一體地連接在各減速機(jī)輸出軸上的磨削裝置安裝體、即磨削裝置擺動(dòng)。這樣，由于磨削裝置從沿著軸心方向的兩側(cè)被驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)，所以，擺動(dòng)時(shí)，沒有扭轉(zhuǎn)力作用在磨削裝置上。結(jié)果，即使磨削裝置在擺動(dòng)中，該磨削裝置也能保持與靜止時(shí)同樣的磨削精度。另外，驅(qū)動(dòng)軸相向地配置著的一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)和與該一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)對應(yīng)的各減速機(jī)這共計(jì)4個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)器的軸心都配置在同一軸心上，相向配置著的一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)和磨削裝置安裝體是直接連接的狀態(tài)，所以，磨削裝置的擺動(dòng)軸心的位置以及擺動(dòng)角度的各精度變高，這一點(diǎn)也有利于保持異形工件的磨削精度。技術(shù)方案5的發(fā)明是在技術(shù)方案3或4的發(fā)明中，其特征在于，上述主軸用伺服馬達(dá)與主軸同心地配置，借助在該主軸的軸心上具有輸入軸及輸出軸的減速機(jī)，旋轉(zhuǎn)被減速，主軸被驅(qū)動(dòng)。根據(jù)技術(shù)方案5的發(fā)明，主軸用伺服馬達(dá)、減速機(jī)和主軸的各軸心是相同的，可實(shí)現(xiàn)主軸用伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸和主軸直接連接的狀態(tài)，所以，異形工件的旋轉(zhuǎn)角度的精度，可保持該主軸用伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度的精度，異形工件的磨削精度高。
發(fā)明效果本發(fā)明的擺動(dòng)磨削方法，用正弦定理、余弦定理等的三角函數(shù)算出異形工件相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度和磨削裝置的擺動(dòng)角度的關(guān)系，從而預(yù)先計(jì)算決定異形工件的外周磨削形狀的外周形狀特定式。主軸臺(tái)及尾架安裝在工作臺(tái)上的磨削裝置整體，在能以在主軸的軸心大致正下方配置成與該主軸軸心平行的擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)的狀態(tài)下，即在能以配置在主軸軸心的大致正下方的擺動(dòng)軸心為中心使異形工件擺動(dòng)的狀態(tài)下，按照上述外周形狀特定式，一邊使磨削裝置擺動(dòng)，(對于非圓形截面的異形工件)一邊使該異形工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，(對于多邊形截面的異形工件)使該異形工件在一周以內(nèi)旋轉(zhuǎn)、依次磨削各面部，這樣，無論該異形工件是非圓形截面還是多邊形截面，其外周都能被磨削成為由上述外周形狀特定式特定的形狀。上述計(jì)算只使用三角函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，而較之實(shí)施專利文獻(xiàn)I的為了實(shí)施磨削方法要計(jì)算磨石臺(tái)相對于異形工件的旋轉(zhuǎn)角度前后動(dòng)作的位置，本發(fā)明方法容易進(jìn)行。即，用于實(shí)施本發(fā)明的磨削(加工)程序，可以使用利用三角函數(shù)的數(shù)學(xué)方法作成，對于技術(shù)方案I的發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，比較容易進(jìn)行。


圖1是本發(fā)明的擺動(dòng)式磨削盤的正面圖。圖2是本發(fā)明的擺動(dòng)式磨削盤的側(cè)面圖。圖3是圖1的局部放大圖(表示擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的驅(qū)動(dòng)軸14和磨削裝置安裝體A的一端的支承軸部4經(jīng)由減速機(jī)R1連接著的狀態(tài)的局部放大剖面圖)。圖4_A(a) (b)是表示異形工件W1的磨削順序的圖。圖4_B(c) (d)是表示異形工件W1的磨削順序的圖。圖4_C(e) (f)是表示異形工件W1的磨削順序的圖。

圖5是表示異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度(θ X)與主軸臺(tái)B的擺動(dòng)角度(Θ y)的關(guān)系的整體圖。圖6是圖5的局部放大圖，表示異形工件W1的假想位置中的磨削點(diǎn)P' 2及其前后的2個(gè)磨削點(diǎn)Pp P3與異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心C' W1的關(guān)系。圖7是圖5的局部放大圖，表示異形工件W1的假想位置中的該異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心C' W1、與磨削點(diǎn)P' 2及磨石G的軸心C3的關(guān)系。圖8是圖5的局部放大圖，表示異形工件W1的假想位置及實(shí)際位置中的該異形工件W1的各旋轉(zhuǎn)軸心CWl、C' W1、主軸臺(tái)B的擺動(dòng)軸心Ctl、和磨石G的軸心C3的關(guān)系。圖9是圖5的局部放大圖，表示異形工件W1的實(shí)際位置中的該異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1、主軸臺(tái)B的擺動(dòng)軸心Cc1、和磨石G的軸心C3的關(guān)系。圖10是用于求出假想位置中的異形工件W1的磨削點(diǎn)P' 2的假想旋轉(zhuǎn)角度(α-γ)的圖。圖11表示以磨石G的軸心C3為中心使配置在假想位置的異形工件W1旋轉(zhuǎn)角度(β )、返回到實(shí)際磨削位置時(shí)，相對于以開始狀態(tài)配置在該異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1的位置，該異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度是(α - Υ + β )。圖12示意地表示使圖11狀態(tài)下的三角形P' 2C3C' W1旋轉(zhuǎn)了角度(β )的狀態(tài)。圖13表示在圖11的狀態(tài)，使得長軸線F垂直地配置在擺動(dòng)位置的處于開始位置的異形工件W1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)角度(Θ y)，從開始位置到磨削磨削點(diǎn)P2的異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度(θχ)是(α-β + γ- θy)。圖14是表示異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度(θ X)與主軸臺(tái)B的擺動(dòng)角度(Θ y)的關(guān)系[(θy)= θχ)]的曲線。圖15(a) (b)是表不偏心工件W2的磨削原理的圖。圖16是表示正方形截面的異形工件W3的磨削原理的圖。圖17(a) (b)是使用母工件Wtl的擺動(dòng)式磨削盤的平面圖及左側(cè)面圖。附圖標(biāo)記的說明A:磨削裝置安裝體B:主軸臺(tái)C0:擺動(dòng)軸心，C1:主軸的軸心C3:磨石的軸心Cw1'Cw2:異形工件的旋轉(zhuǎn)軸心Cw3:偏心工件的旋轉(zhuǎn)軸心G:磨石⑶:磨削裝置M1:擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M2:主軸用伺服馬達(dá)P2:磨削點(diǎn)Rp R2:減速機(jī)S:磨削裝置的主軸W1:卵形的異形工件W2:偏心工件(異形工件)ff2a:偏心工件的偏心部ff2b:偏心工件的同心部W3:正方形截面的異形工件θ X:異形工件的旋轉(zhuǎn)角度Θ y:磨削裝置或主軸臺(tái)的擺動(dòng)角度16:減速機(jī)的波發(fā)生器(輸入軸)17:減速機(jī)的柔輪(輸出軸)21:磨削裝置的工作臺(tái)
具體實(shí)施方式
先參照圖1至圖3，說明用于實(shí)施本發(fā)明的擺動(dòng)磨削方法的擺動(dòng)式磨削盤。圖1是本發(fā)明的擺動(dòng)式磨削盤的正面圖。圖2是本發(fā)明的擺動(dòng)式磨削盤的側(cè)面圖。圖3是圖1的局部放大圖(表示擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的驅(qū)動(dòng)軸14和磨削裝置安裝體A的一端的支承軸部4經(jīng)由減速機(jī)R1連接著的狀態(tài)的局部放大剖面圖)。在第I底座I上，沿著主軸S的軸心CJS開預(yù)定間隔地固定著一對第2基座2。在各第2基座2上固定著支承體3。磨削裝置安裝體A中的沿主軸S的軸心C1的兩端部的支承軸部4經(jīng)由多個(gè)軸承5可旋轉(zhuǎn)地支承于支承體3。因此，磨削裝置安裝體A，其兩端部的支承軸部4經(jīng)由多個(gè)軸承5可旋轉(zhuǎn)地支承在各支承體3上。圓筒形的套筒8經(jīng)由螺栓6及自身的嵌合部7 —體地安裝在支承體3外側(cè)的端面上。另外，擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的圓筒形安裝部13經(jīng)由螺栓11及自身的嵌合部12 —體地安裝在套筒8的外側(cè)的端面上。擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)軸心位于磨削裝置安裝體A的旋轉(zhuǎn)軸心的延長線上。即，一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)乂夾著磨削裝置安裝體A地相向配置著。一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)軸心和磨削裝置安裝體A的旋轉(zhuǎn)軸心呈同心地水平地配置著。與磨削裝置安裝體A的旋轉(zhuǎn)軸心同心地配置著的一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的軸心作為后述的擺動(dòng)軸心Ctl。擺動(dòng)用伺服馬達(dá)札的驅(qū)動(dòng)軸14經(jīng)由由諧波傳動(dòng)(/、- * 二 夕F 7 4 7'，注冊商標(biāo))機(jī)構(gòu)構(gòu)成的減速機(jī)R1與磨削裝置安裝體A的支承軸部4連接。即，一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的各驅(qū)動(dòng)軸14的旋轉(zhuǎn)分別被各減速機(jī)R1減速后，驅(qū)動(dòng)磨削裝置安裝體A兩端的各支承軸部4。磨削裝置安裝體A被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，使得沒有扭轉(zhuǎn)力作用在該磨削裝置安裝體A上，使得一體地安裝在該磨削裝置安裝體A的上面部的磨削裝置GU的磨削精度不降低。上述減速機(jī)R1由波發(fā)生器16、柔輪17和剛輪18共3個(gè)零件構(gòu)成。波發(fā)生器16在橢圓形凸輪的外周嵌入薄軸承15。柔輪17由薄的杯狀金屬彈性體構(gòu)成，在開口部外周刻有齒。剛輪18的內(nèi)周形成有與上述柔輪17的齒嚙合的齒。擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的驅(qū)動(dòng)軸14插入波發(fā)生器16的凸輪部分。上述剛輪18的杯底部分經(jīng)由多個(gè)螺栓19固定于磨削裝置安裝體A的支承軸部4的端面。剛輪18經(jīng)由多個(gè)螺栓20固定于套筒8的端面。形成在柔輪17的外周的齒數(shù)通常比形成在剛輪18內(nèi)周的齒數(shù)少2個(gè)，所以，當(dāng)在波發(fā)生器16旋轉(zhuǎn)的作用下，柔輪17產(chǎn)生彈性變形并在剛輪18的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于上述齒數(shù)的差異，作為輸入側(cè)的波發(fā)生器16的旋轉(zhuǎn)被減速后，傳遞到作為輸出側(cè)的柔輪17。與輸入側(cè)連接著的波發(fā)生器16和與輸出側(cè)連接著的柔輪17的各軸心是相互同心的，位于擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的軸心上。另外，由諧波傳動(dòng)(注冊商標(biāo))機(jī)構(gòu)構(gòu)成的減速機(jī)R1的通常的減速比是1/100。在磨削裝置安裝體A的上面?zhèn)?，一體地安裝著磨削裝置⑶。在該磨削裝置⑶呈水平配置的狀態(tài)，上述擺動(dòng)軸心Ctl配置于磨削裝置⑶的主軸S的軸心C1的正下方。擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1具有可檢測驅(qū)動(dòng)軸14的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器(圖未示)，每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的脈沖數(shù)是1.6X 107。由于磨削裝置安裝體A被減速機(jī)R1減速1/100地旋轉(zhuǎn)，所以，相對于磨削裝置安裝體A的一周旋轉(zhuǎn)，擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1產(chǎn)生的脈沖數(shù)是1.6 X IO9,磨削裝置安裝體A的擺動(dòng)角度的精度相當(dāng)高。一體安裝在磨削裝置安裝體A的上面?zhèn)鹊哪ハ餮b置⑶由主軸臺(tái)B和尾架D構(gòu)成。主軸臺(tái)B固定在工作臺(tái)21上。尾架D與該主軸臺(tái)B相向，并且可沿著主軸S的軸心C1的方向滑動(dòng)。一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)被各減速機(jī)R1減速后，驅(qū)動(dòng)磨削裝置安裝體A旋轉(zhuǎn)。與此同樣地，配置在主軸S后端側(cè)的主軸用伺服馬達(dá)M2的旋轉(zhuǎn)被由諧波傳動(dòng)(注冊商標(biāo))機(jī)構(gòu)構(gòu)成的減速機(jī)R2減速后，驅(qū)動(dòng)經(jīng)由多個(gè)軸承23可旋轉(zhuǎn)地支承在主軸臺(tái)B的套筒22上的主軸S旋轉(zhuǎn)。另外，主軸用伺服馬達(dá)M2、和減速機(jī)R2的輸入側(cè)及輸出側(cè)的各部件的軸心(與輸入側(cè)連接著的波發(fā)生器16的軸心、和與輸出側(cè)連接著的柔輪17的各軸心)，都配置在主軸S的軸心C1上。另外，減速機(jī)R2與減速機(jī)R1構(gòu)造相同，只是尺寸不相同。
尾架D的構(gòu)造與通常磨削盤的尾架相同。異形工件W1由主軸臺(tái)B和尾架D的各心軸24、25兩中心地支承著，并且，借助夾頭26，使該異形工件W1與主軸S —體地旋轉(zhuǎn)，利用在與該主軸S的軸心C1正交的水平方向進(jìn)退的磨石G，磨削異形工件W1，這與通常的磨削盤相同。另外，在圖2中，磨石G支承在磨石臺(tái)(圖未示)上，該磨石臺(tái)可接近、遠(yuǎn)離主軸臺(tái)B地移動(dòng)。下面，說明上述外周形狀特定式的計(jì)算方法。本發(fā)明中，如圖4-A 圖4-C所示，當(dāng)異形工件W1以主軸軸心C1為中心逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)、磨石G順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而磨削該異形工件W1時(shí)，主軸軸心C1以擺動(dòng)軸心Ctl為中心擺動(dòng)，同時(shí)，該異形工件W1被磨削。該異形工件W1的外周形狀由異形工件W1相對于主軸軸心C1的旋轉(zhuǎn)角度(θ χ)和擺動(dòng)角度(Θ y)的關(guān)系而特定。上述擺動(dòng)角度(Θ y)是通過擺動(dòng)軸心Ctl的垂線、和連接該擺動(dòng)軸心Ctl與主軸軸心C1的線段L12所形成的角度。因此，擺動(dòng)角度(Qy)是異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度(θχ)的函數(shù)，只要求出該函數(shù)
即可。下面，說明該函數(shù)的計(jì)算方法。另外，在圖4-A 圖4-C中，為了便于圖示，磨石G的軸心C3比實(shí)際位置更接近該磨石G的外周面。 異形工件W1中，相對于旋轉(zhuǎn)軸心Cw1、中心角度為180°的部分是從該旋轉(zhuǎn)軸心Cwi到外周的長度(半徑)相等的正圓，其余的180°的部分是從該旋轉(zhuǎn)軸心Cw1到外周的長度變化的非正圓，整體呈卵形。因此，把異形工件W1設(shè)置在主軸臺(tái)B和尾架D的各個(gè)心軸24、25上并使其旋轉(zhuǎn)時(shí)，異形工件W1的正圓部分被磨石G的最突出部分(磨石中的、與通過該磨石G的軸心C3的水平面交叉的部分，下面稱為“最突出部Ga”)磨削，異形工件W1的非正圓部分在最突出部Ga的上方或下方的位置被磨削。本例的異形工件W1，在圖4-A(b)和圖4-B(d)中，非正圓部分中的從旋轉(zhuǎn)軸心Cw1到外周的距離漸漸縮短的部分以及漸漸增長的部分分別在磨石G的最突出部分Ga的下方及上方被磨削。這里，為了計(jì)算函數(shù)[eyzfje X)]，在磨削異形工件W1的非正圓部的特定磨削點(diǎn)P2時(shí)，只要計(jì)算異形工件W1從基準(zhǔn)位置開始的旋轉(zhuǎn)角度(Θ X)和主軸軸心C1的擺動(dòng)角度(Θ y)，算出異形工件W1的非正圓部中盡可能多的不同磨削點(diǎn)P2的異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度(θ χ)和主軸軸心C1的擺動(dòng)角度(Θ y)即可。在本例的異形工件W1中，把連接正圓部與非正圓部交叉的2點(diǎn)的直線稱為短軸線E，把與該短軸線E正交并通過旋轉(zhuǎn)軸心Cw1的軸線稱為長軸線F。異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度(θ χ)以短軸線E為基準(zhǔn)。異形工件W1的非正圓部外周的磨削點(diǎn)P2被特定。計(jì)算異形工件W1的特定磨削點(diǎn)P2處的異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度(θ χ)和主軸軸心C1的擺動(dòng)角度(Θ y)時(shí)，為了接近異形工件W1的真實(shí)外周形狀，在以下的計(jì)算中，以磨削點(diǎn)P2前后的2個(gè)不同的磨削點(diǎn)PpP3為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。圖5 圖9是用于計(jì)算異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度(θ χ)和主軸臺(tái)B的軸心C1的擺動(dòng)角度(9y)的圖。圖5是整體圖，圖6 圖9是圖5的各部分的放大圖。如圖5所示，異形工件W1的磨削點(diǎn)P2配置在磨石G的最突出部Ga的下方，為了便于計(jì)算，假設(shè)將該異形工件W1以磨石的軸心C3為中心稍稍旋轉(zhuǎn)，使得磨削點(diǎn)P2位于磨石G的最突出部Ga的位置。該狀態(tài)在圖5中用實(shí)線表示。另外，將異形工件W1的磨削點(diǎn)P2配置在了假想位置時(shí)，為了與實(shí)際的磨削點(diǎn)P2區(qū)別，把該磨削點(diǎn)的位置表示為P' 2，對于磨削點(diǎn)P2前后的各點(diǎn)PpP3,由于其表示變得復(fù)雜，所以不加注符號(hào)D ]而就這樣表示。另外，在圖5 圖9中，(^31表示以磨石G的軸心C3為中心、通過磨削位置中的異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1的圓弧。CL32表示以擺動(dòng)軸心Ctl為中心、通過異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1的圓弧。假想位置的異形工件W1的軸心C' W1位于上述圓弧CL31上。另外，L24表示通過擺動(dòng)軸心Ctl的垂線。如圖5和圖6所示，在將從配置在假想位置的異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Ci W1朝著通過磨石G的軸心C3的水平線L21向下的垂線作為線段L7時(shí)，用余弦定理，求出該線段L7與線段L2所成的夾角(α)。線段L2連接假想位置的旋轉(zhuǎn)軸心C' W1與磨削點(diǎn)P' 2。計(jì)算該角度(α)的公式如下所示。式中，LpL3Nl^θ7如下所示。另外，L22表示通過假想位置的異形工件W1的磨削點(diǎn)P' 2、并相對于通過磨石G的軸心C3的水平線垂直的線(垂直線)。L1:連接異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心C' W1和磨削點(diǎn)P1的線段。L3:連接異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心C' W1和磨削點(diǎn)P3的線段。L4:連接磨削點(diǎn)P' 2和磨削點(diǎn)P3的線段。L5:連接磨削點(diǎn)P1和磨削點(diǎn)P' 2的線段。L6:連接磨削點(diǎn)P1和磨削點(diǎn)P3的線段。Θ1:線段L2和線段L3所成的角度。Θ 2:線段L1和線段L2所成的角度。Θ 3:線段L2和線段L4所成的角度。Θ 4:線段L2和線段L5所成的角度。Θ 5:線段L4和線段L6所成的角度。Θ 6:線段L4和水平線L21所成的角度。θ7:線段L2和水平線L21所成的角度。在圖6中，對三角形P' 2P3C' W1的頂點(diǎn)C' W1的部分、以及三角形P1P' 2C W1的頂點(diǎn)C' W1分別應(yīng)用余弦定理，則如下式所示，可求出線段L4、線段L5。L42 = L22+L32-2L2L3cos θ ” L52 = L1i^L22JL1L2Cos Θ 2，求出 L4、L5。L4 = (L22+L32-2L2L3cos Θ J 1/2L5 = (!^+L22IL1L2Cos θ 2)1/2對三角形P' 2P3C' W1的頂點(diǎn)P' 2應(yīng)用余弦定理，可求出角度θ3。從L32 = L22+L42-2L2L4cos Θ 3 中，得出 cos Θ 3 = (L22+L42_L32)/2L2L4，角度 Θ 3 如下所示。Θ 3 = cos 1 [ (L22+L42_L32)/2L2L4]......式(I)同樣地，對三角形P1P' 2c' W1的頂點(diǎn)P' 2應(yīng)用余弦定理，可求出角度04。從 L12 = L22+L52_2L2L5cos Θ 4 中，得出 cos Θ 4 = (L22+L52_L12) /2L2L5,θ 4 = cos 1 [ (!^+L/-!^2)/2L2L5]。對三角形Pf 2P3的頂點(diǎn)P 2應(yīng)用余弦定理，

從L62 = L42+L52-2L4L5cos ( Θ 3+ Θ 4)中，如下所示地可求出線段L6的長度。L6 = [L42+L52_2L4L5cos ( θ 3+ Θ 4) ] "2另外，對三角形Pf 2P3的頂點(diǎn)P3應(yīng)用余弦定理，從L52 = L42+L62-2L4L6cos Θ 5 中，得出cos Θ 5 = (L42+L62-L52)/2L4L6,Θ 5 = cos 1 [ (L42+L62-L52) /2L4L6]......式⑵。
由于以下的式⑶、式⑷成立，所以，Θ 6 = 90。- Θ 5......式(3)Θ 7 = θ 6- Θ 3......式(4)從式(I) 式(4)求出角度(θ3)、(θ5)、(θ6)、(θ7)，所以，作為目標(biāo)的角度(α)如式(5)所示。α = 180。-90。- Θ 7......式(5)下面，參照圖8，求線段L8與線段L' 8所成的角度(β)。線段1^8連接磨石G的軸心C3與磨削點(diǎn)P2的瞬間磨削位置中的工件旋轉(zhuǎn)軸心CWl。線段L' 8連接磨石G的軸心C3與假想位置中的工件旋轉(zhuǎn)軸心C' W10在圖7中，把水平線L21與線段L' 8所成的角度作為(θ8)，把水平線L21與線段L8所成的角度作為(θ9)。線段L' 8連接磨石G的軸心C3與假想位置中的工件旋轉(zhuǎn)軸心C' W10線段L8連接磨石G的軸心C3與磨削點(diǎn)P2的瞬間磨削位置中的工件旋轉(zhuǎn)軸心Cw1。上述角度(β)是角度(θ8)和角度(θ9)的和。β = θ 8+ Θ 9......式(6)在圖7中，連接磨石G的軸心C3與假想位置的異形工件W1的磨削點(diǎn)P' 2的線段L9的長度，與磨石的半徑r相同，上述角度(θ8)如下式那樣地求出。首先，對三角形P' 2C3C' W1的頂點(diǎn)P' 2應(yīng)用余弦定理，則82 = L22+L92_2L2L9cos (180- Θ 7)，線段 8 的長度如下所示。L' 8 = [L22+Lg2—2L2L9cos (180- θ 7)]"2對三角形P' 2C3C' W1的頂點(diǎn)C3應(yīng)用余弦定理，則L22 = L92+L' 82-2L9L/ 8cos θ 8cos θ8= (Lg2+L' g2—L22) /2L9L' 8Θ 8 = cos 1 [ {Lg+V 82_L22)/2L9L' 8]......式(7)在圖8中，從擺動(dòng)軸心Cci朝著通過磨石G的軸心C3的垂直線L23畫垂線，把該垂線與上述垂直線L23的交點(diǎn)作為Q，把線段CtlQ與垂直線L22的交點(diǎn)作為J，線段CtlQ的長度是線段Lltl與線段L11的和。線段Lltl與磨石G的半徑r相等。線段L11與異形工件W1的正圓部的半徑相等。另外，L12是連接擺動(dòng)軸心Ctl與磨削點(diǎn)P2的瞬間磨削位置中的工件旋轉(zhuǎn)軸心Cw1的線段。L13是連接磨石G的軸心C3與擺動(dòng)軸心Ctl的線段。把連接磨石G的軸心C3與擺動(dòng)軸心Ctl的線段L13和連接磨石G的軸心C3與點(diǎn)Q的線段L14 (與線段L12的長度相等)所成的交叉角度作為(θ1(ι)，把線段L13和水平線L21所成的交叉角度作為(Q11),該角度(θη)如下所示。tan Θ 1(| = (L10+Ln)/L14Θ 1(| = tan_1[(L10+Ln)/L14]......式⑶θ η = 90。- θ 10......式(9)另外,從(L14= L13Cos θ 1(|)求出線段 L13, L13 = L14/cos Θ 1(|。另外，對三角形CtlC3Cw1的頂點(diǎn)C3應(yīng)用余弦定理，如下所示求出線段L8和線段L13所成的交叉角度(θ12)。

L122 = Lg2+L132—2L8L13cos θ 12cos θ 12 = (Lg2+L132—L122) /2L8L13Q12 = cos 1 [ (L82+L132_L122) /2L8L13]......式(10)
由于θ9 = θ η-θ 12......式(11)所以,從式(7) 式(11)求出作為目標(biāo)的β ( = θ 8+Θ 9)。下面，參照圖9，計(jì)算擺動(dòng)角度(0y)。在三角形CtlC3Q中，從式⑶已經(jīng)求出了線段CtlC3和線段C3Q所形成的角度(θ1(ι)，所以，線段CtlQ和線段CtlC3形成的角度(θ13)，如下求出。Θ 13 = 180° -90。_θ10......式(12)另外，線段CtlC3和通過擺動(dòng)軸心Ctl的垂直線L24形成的角度(Θ 14)，如下所示。Θ 14 = 90。- Θ 13......式(13)另外，為了求出線段CtlCw1和線段CtlC3形成的角度(θ15)，對三角形CtlC3Cw1的2條線段 L8、L12 應(yīng)用正弦定理,則(L8/sin Θ 15 = L12/sin Θ 12)，(sin Θ 15 = L8Sin Θ 12/L12),角度(θ15)如下所示。Q15 = SirT1 (L8Sin Θ 12/L12)......式(14)從式(13)和式(14)，擺動(dòng)角度(Θ y)如下所示。Θ y = θ 15- Θ 14......式(15)下面，參照圖10 圖13，在磨削異形工件W1的磨削點(diǎn)P2的時(shí)刻，求出該異形工件W1相對于該時(shí)刻的擺動(dòng)角度(Θ y)的旋轉(zhuǎn)角度(θ χ)。圖10是用于求出磨削點(diǎn)P' 2的假想旋轉(zhuǎn)角度U-Y)的圖。在圖10中，在異形工件W1的假想位置，角度(α)是線段L7(在假想位置，異形工件W1的長軸線F呈垂直時(shí)，包含在該長軸線F內(nèi)的線段)和線段L2所成的角度。線段L2連接假想位置的旋轉(zhuǎn)軸心C' W1與磨削點(diǎn)P' 2。角度(Y)是假想位置中的異形工件W1的長軸線F和上述線段L2所成的角度。在圖10中，在假想位置，配置在開始位置的異形工件W1用點(diǎn)劃線表示，假想磨削假想磨削點(diǎn)P' 2的異形工件W1，相對于異形工件W1的假想位置的開始位置旋轉(zhuǎn)(α-Y)。即，假想磨削假想磨削點(diǎn)P' 2的異形工件巧的假想旋轉(zhuǎn)角度是(α - Y )。圖11表示以磨石G的軸心C3為中心、使配置在假想位置的異形工件W1旋轉(zhuǎn)角度(β)而回到磨削點(diǎn)P2的瞬間磨削位置時(shí)，相對于以開始狀態(tài)配置在該異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1的位置，該異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度是(α - Υ + β )。圖12示意地表示使圖11的狀態(tài)下的三角形P 2C3CWl旋轉(zhuǎn)了角度(β)的狀態(tài)。在圖11中，把線段匕和線段L' 8所成的交叉角度作為(S)，把線段L7和直線(水平線)L21的交點(diǎn)作為V(參照圖11和圖12)，則在三角形VC' W1P' 2中，[α+(δ + θ8)+90° =180° ]，下式成立。α + δ + Θ 8 = 90。......式(16)另一方面，在圖12中，各角度θ8、θ9、α、δ如圖所示。另外，在圖12中，L' 21是使通過磨石G的軸心C3的水平線L21以該軸心(:3為中心旋轉(zhuǎn)角度(β)而產(chǎn)生的直線，把該直線L' 21與通過在磨削點(diǎn)P2被磨削著的異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1的垂線L25的交點(diǎn)作為Τ，把從上述旋轉(zhuǎn)軸心Cw1朝直線L' 21垂下的垂線與該直線L' 21的交點(diǎn)作為U。另夕卜，直線L26是通過異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1、并且與上述水平線L21平行的直線(輔助線)。直線L8和直線L26交叉形成的角度與直線L8和水平線L21的交叉角度(Θ 9)相等，把作為未知數(shù)的線段Cw1T和線段Cw1U形成的角度作為(Θ 16)，由于直線L25與直線L26正交，所以，下式成立。θ 16+ α + δ- θ9 = 90。......式(17)
根據(jù)式(16)和式(17)，以下關(guān)系成立。α + δ + Θ 8 = θ 16+α + δ - Θ 9 = 90。......式(18)從式(6)和式(18)，如下所示導(dǎo)出角度(θ16)。θ 16 = Θ J Θ 9 = β......式(19)結(jié)果，從圖11可知，在磨削點(diǎn)P2被磨削的瞬間，異形工件W1相對于通過異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1的垂線的旋轉(zhuǎn)角度θ ' (χ),是在假想磨削假想磨削點(diǎn)P' 2的異形工件W1的假想旋轉(zhuǎn)角度(α-Y)上加上了從異形工件W1的假想位置返回到磨削點(diǎn)P2瞬間磨削位置的角度(β)而成的角度。θ ' (χ) = (α-γ + β)......式(20)從圖13可知，上述旋轉(zhuǎn)角度θ ' (χ)是以在磨削點(diǎn)P2被磨削的瞬間通過異形工件1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1的垂線為基準(zhǔn)的、該異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度，異形工件W1 —邊以擺動(dòng)軸心Ctl為中心擺動(dòng)一邊被磨削，所以，在磨削磨削點(diǎn)P2的瞬間，必須以連接該異形工件W1的旋轉(zhuǎn)軸心Cw1與擺動(dòng)軸心Ctl的線段L12為基準(zhǔn)(作為旋轉(zhuǎn)角度的基準(zhǔn)的異形工件W1，在圖13中用雙點(diǎn)劃線表示)，該線段L12相對于長軸線F呈垂直的異形工件W1的開始位置，擺動(dòng)了角度(9y)。因此，從上述旋轉(zhuǎn)角度Θ，(χ)中減去了擺動(dòng)角度(0y)的值就是異形工件W1的真實(shí)的旋轉(zhuǎn)角度[θ (χ)]。Θ (X) = θ ' (χ) - Θ (y) = α - Y + β - Θ (y)......式(21)在異形工件W1外周的多個(gè)(無數(shù)個(gè))磨削點(diǎn)，如上所述地求出該異形工件巧的旋轉(zhuǎn)角度(Θ X)和擺動(dòng)角度(Θ y)。在本異形工件W1中，把異形工件W1的累積旋轉(zhuǎn)角度、主軸臺(tái)B的擺動(dòng)角度(Θ y)分別設(shè)橫軸及縱軸上時(shí),函數(shù)[Θ y = K θ χ)]如圖14所示。如上所述，在特定異形工件W1的外周形狀時(shí)，所選擇的磨削點(diǎn)數(shù)越多，用于特定外周形狀的函數(shù)[Θ y = fi( θ x)]越接近異形工件W1的真實(shí)外周形狀，磨削精度越高。在圖1 圖3中，一邊使主軸用伺服馬達(dá)M2定速旋轉(zhuǎn)，即，一邊使異形工件W1的旋轉(zhuǎn)角度的變化相對于時(shí)間成為一定，一邊用非定速使擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1旋轉(zhuǎn)，以滿足特定異形工件W1的外周形狀的式子即上述函數(shù)
，這樣，異形工件W1的外周被磨削成為設(shè)定的形狀。如上所述，兼用擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1和減速機(jī)R1，在理論上，相對于安裝著磨削裝置⑶的磨削裝置安裝體A的一周旋轉(zhuǎn)，擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1產(chǎn)生的脈沖數(shù)是1.6X109，所以，磨削裝置GU的擺動(dòng)角度精度相當(dāng)高，結(jié)果，異形工件W1的磨削精度提高，可磨削成目標(biāo)的形狀。圖15(a) (b)表示偏心工件W2的磨削原理。在圖15(a) (b)中，偏心工件W2的形狀是正圓的偏心部W2a和同心部W2b沿著軸方向相連而設(shè)的形狀,偏心部W2a的中心C' W2相對于同心部W2b的中心(軸心)Cw2偏心了偏心量(e)。圖15(a)表示偏心工件W2配置在基準(zhǔn)位置的狀態(tài)，在該基準(zhǔn)位置，連接偏心部W2a和同心部W2b的各軸心Cw2、Ci W2的線段的延長線通過磨石G的軸心C3。圖15(b)表示在偏心工件W2旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角度(θχ)的狀態(tài)下，主軸臺(tái)B(偏心工件W2)相對于上述基準(zhǔn)位置擺動(dòng)了擺動(dòng)角度(0y)的狀態(tài)。另外，在圖15(a) (b)中，P2表示磨削點(diǎn)。

另外，偏心工件W2的旋轉(zhuǎn)角度(θ χ)和主軸臺(tái)B(偏心工件W2)相對于基準(zhǔn)位置的擺動(dòng)角度Θ y的關(guān)系式(外周形狀特定式)[Θ y = f2 ( θ χ)]，與上述異形工件W1同樣地，可用余弦定理、正弦定理等三角函數(shù)通過數(shù)學(xué)方法算出。為了滿足上述外周形狀特定式
，一邊使主軸用伺服馬達(dá)M2定速旋轉(zhuǎn)，一邊使擺動(dòng)用伺服馬達(dá)M1變速旋轉(zhuǎn)，這樣，偏心工件W2的偏心部W2a的外周按照外周形狀特定式[Θ y = f2( θ χ)]地被磨削。另夕卜，偏心工件W2的同心部W2b在不使主軸臺(tái)B擺動(dòng)而在定位置的狀態(tài)下磨削。另外，可用本發(fā)明的擺動(dòng)磨削方法磨削的異形工件，并不限定于相對于正圓局部變形的上述異形工件W1、偏心工件W2，也可以磨削多邊形截面的異形工件。圖16表示正方形截面的異形工件W3的磨削原理，與磨削上述異形工件W1、偏心工件W2時(shí)同樣地，預(yù)先計(jì)算異形工件W3相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度θ (χ)和異形工件W3的旋轉(zhuǎn)角度為θ (χ)時(shí)的主軸臺(tái)B的擺動(dòng)角度Θ (y)的函數(shù)(外周形狀特定式)
，在上述基準(zhǔn)位置，異形工件W3的各個(gè)面是水平或垂直。為了滿足函數(shù)[Θ y = f3( θ X)]，使主軸臺(tái)B擺動(dòng)即可。另外，磨削多邊形截面的異形工件W3時(shí)，要根據(jù)多邊形的邊數(shù)，設(shè)置調(diào)整異形工件W3,依次磨削各個(gè)面。另外，在圖16中，P2表示磨削點(diǎn)，Cw3表示異形工件W3的軸心。另外，在多邊形截面的異形工件中，其各個(gè)面并不限定是上述異形工件W3那樣的平面，對于各個(gè)面是凸面或凹面的多邊形截面的異形工件，也可以磨削。另外，可用本發(fā)明的擺動(dòng)磨削方法磨削的其它異形工件，還有葫蘆形的工件。
權(quán)利要求
1.一種異形工件的擺動(dòng)磨削方法，以非圓形截面的異形工件的旋轉(zhuǎn)軸心與主軸的軸心同心的方式，一邊使被夾具夾持著的該異形工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，一邊磨削作為被磨削面的外周面；其特征在于， 主軸臺(tái)及尾架安裝在工作臺(tái)上的磨削裝置整體，能以在上述主軸的軸心的大致正下方配置成與該主軸的軸心平行的擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)； 預(yù)先計(jì)算特定上述異形工件相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度和上述磨削裝置的擺動(dòng)角度的關(guān)系來決定異形工件的外周磨削形狀的外周形狀特定式； 按照上述外周形狀特定式，一邊使磨削裝置以擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)，一邊使上述異形工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，將其外周面磨削成為由該外周形狀特定式特定的形狀。
2.一種異形工件的擺動(dòng)磨削方法，以多邊形截面的異形工件的旋轉(zhuǎn)軸心與主軸的軸心同心的方式，使被夾具夾持著的該異形工件在與作為截面形狀的多邊形的各面部的中心角對應(yīng)的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，一邊依次變更作為被磨削面的各面部，一邊磨削該各外周面；其特征在于， 主軸臺(tái)及尾架安裝在工作臺(tái)上的磨削裝置整體，能以在上述主軸的軸心大致正下方配置成與該主軸的軸心平行 的擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)； 預(yù)先計(jì)算特定上述異形工件的各面部相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度和上述磨削裝置的擺動(dòng)角度的關(guān)系來決定異形工件的各面部的外周磨削形狀的外周形狀特定式； 按照上述外周形狀特定式，一邊使磨削裝置以擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)，一邊依次變更上述異形工件的各面部，同時(shí)使各面部在與其中心角對應(yīng)的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，將該各面部分別磨削成為由上述外周形狀特定式特定的形狀。
3.一種異形工件的擺動(dòng)式磨削盤，是用于實(shí)施權(quán)利要求1或2記載的異形工件的擺動(dòng)磨削方法的擺動(dòng)式磨削盤， 具有磨削裝置和擺動(dòng)用伺服馬達(dá)；上述磨削裝置具有使上述主軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的主軸用伺服馬達(dá)，能以上述擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)地被支承；上述擺動(dòng)用伺服馬達(dá)使該磨削裝置以上述擺動(dòng)軸心為中心擺動(dòng)； 為了保持由上述外周形狀特定式所特定的、上述異形工件相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度和上述磨削裝置的擺動(dòng)角度的關(guān)系，使上述主軸用及擺動(dòng)用的各伺服馬達(dá)同步旋轉(zhuǎn)，把該異形工件磨削成為由上述外周形狀特定式特定的形狀。
4.如權(quán)利要求3所述的異形工件的擺動(dòng)式磨削盤，其特征在于， 上述擺動(dòng)用伺服馬達(dá)由輸出軸相向且配置在同一軸心上的一對伺服馬達(dá)構(gòu)成，該各擺動(dòng)用伺服馬達(dá)的軸心作為擺動(dòng)軸心； 該一對擺動(dòng)用伺服馬達(dá)分別在其驅(qū)動(dòng)軸心上具有帶輸入軸及輸出軸的減速機(jī)； 各擺動(dòng)用伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸分別與各減速機(jī)的輸入軸連接，配置在各減速機(jī)間的磨削裝置安裝體的兩端部與該各減速機(jī)的輸出軸連接； 上述磨削裝置一體地安裝在上述磨削裝置安裝體上，各擺動(dòng)用伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)被減速后，使上述磨削裝置安裝體旋轉(zhuǎn)，從而上述磨削裝置以各擺動(dòng)用伺服馬達(dá)的軸心為中心擺動(dòng)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的異形工件的擺動(dòng)式磨削盤，其特征在于， 上述主軸用伺服馬達(dá)與主軸同心地配置，借助在該主軸的軸心上具有輸入軸及輸出軸的減速機(jī)，旋轉(zhuǎn)被 減速，主軸被驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明的課題是不使用母工件就能夠磨削以凸輪類為代表的非圓形截面的異形工件。本發(fā)明的方法是以非圓形截面的異形工件(W1)的旋轉(zhuǎn)軸心(Cw1)與主軸(S)的軸心(C1)同心的方式，一邊使被夾頭(26)夾著該異形工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，一邊磨削作為被磨削面的外周面。預(yù)先計(jì)算特定異形工件相對于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)角度(θx)和磨削裝置(GU)的擺動(dòng)角度(θy)的關(guān)系來決定異形工件的外周磨削形狀的外周形狀特定式[θy＝f1(θx)]，按照外周形狀特定式[θy＝f1(θx)]，一邊使磨削裝置以擺動(dòng)軸心(C0)為中心擺動(dòng)，一邊使異形工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，將其外周面磨削成為由該外周形狀特定式[θy＝f1(θx)]特定的形狀。
文檔編號(hào)B24B41/04GK103072046SQ20111032602
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
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