磨床以及磨削方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及能夠使被加工物（W）的圓度高精度化的磨床以及磨削方法。冷卻液動壓（Fp）以及磨削效率（Z）的至少一個相對于被加工物（W）的相位θ變化，由此被加工物（W）的偏心圓筒部（Wa）從砂輪（15）接受的切入方向的推壓力F（θ）變化，偏心圓筒部（Wa）的撓曲量ε（θ）也變化。磨床基于冷卻液動壓（Fp）以及磨削效率（Z）獲取磨削時的偏心圓筒部（Wa）的撓曲量ε（θ），基于撓曲量ε（θ），計算針對砂輪（15）相對于偏心圓筒部（Wa）的相對的指令位置的第一修正量D1（θ），基于第一修正量D1（θ）修正砂輪（15）相對于偏心圓筒部（Wa）的相對的指令位置。
【專利說明】磨床以及磨削方法
[0001]本申請主張于2013年2月26日提出的日本專利申請2013-035348號的優(yōu)先權(quán)，并在此引用其全部內(nèi)容。
【技術(shù)領域】
[0002]本發(fā)明涉及磨床以及磨削方法。
【背景技術(shù)】
[0003]日本特開2000- 218479號公報記載有在圓筒磨削中測定被加工物的圓度，根據(jù)圓度誤差制作修正量，并進行修正磨削。另外，在磨削曲柄銷的情況下，曲柄銷的剛性根據(jù)曲軸的旋轉(zhuǎn)相位而不同，從而曲柄銷的撓曲量發(fā)生變化。因此，日本特開2000 - 107902號公報以及日本特開平11 - 90800號公報記載有基于與旋轉(zhuǎn)相位對應的曲柄銷的撓曲量制作修正量，并進行修正磨削。由此，能夠?qū)⑶N的圓度設為高精度。
[0004]但是，即便根據(jù)旋轉(zhuǎn)相位來考慮基于曲柄銷的剛性的撓曲量，還是有使圓度高精度化的余地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，目的之一在于提供一種能夠使圓度進一步高精度化的磨床以及磨削方法。
[0006]本發(fā)明人對曲柄銷的撓曲量因曲軸的旋轉(zhuǎn)相位(以下簡稱相位)而不同的原因進行了專心研究，發(fā)現(xiàn)除了曲柄銷的剛性因相位而不同外，冷卻液動壓以及磨削效率也因相位而不同，由此想到能夠使圓度高精度化的本發(fā)明。
[0007]本發(fā)明的一方式的磨床是與被加工物的旋轉(zhuǎn)相位同步地使砂輪前進后退來進行磨削的磨床，上述被加工物具有以從旋轉(zhuǎn)中心偏移的位置為中心的偏心圓筒部，由上述砂輪進行磨削的磨削部位是上述偏心圓筒部。冷卻液動壓以及磨削效率的至少一個根據(jù)上述被加工物的相位而不同，由此在磨削時，上述偏心圓筒部從上述砂輪接受的切入方向的推壓力根據(jù)相位而不同，其結(jié)果，磨削時上述偏心圓筒部的撓曲量根據(jù)相位而不同，基于上述情況，該磨床具備:撓曲量獲取裝置，其基于上述被加工物的形狀以及磨削條件，獲取磨削時的上述偏心圓筒部的撓曲量；第一修正量計算裝置，其基于上述撓曲量，計算針對上述砂輪相對于上述偏心圓筒部的相對的指令位置的第一修正量；指令位置修正裝置，其基于上述第一修正量，對上述砂輪相對于上述偏心圓筒部的相對的指令位置進行修正。
[0008]對上述方式的效果進行說明。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)冷卻液動壓以及磨削效率Z的至少一個根據(jù)相位而不同。在對偏心圓筒部進行磨削的情況下，砂輪外周上的磨削點的上下方向位置根據(jù)相位而不同。因此，磨削點相對于冷卻液噴嘴的上下方向位置和水平方向位置根據(jù)相位而不同。其結(jié)果，冷卻液動壓根據(jù)相位而不同。另外，在對偏心圓筒部進行磨削的情況下，從旋轉(zhuǎn)中心至磨削點的距離根據(jù)相位而不同。因此，磨削點上的被加工物的周速度(以下簡稱磨削點速度)根據(jù)相位而不同。這里，磨削效率是磨削點速度和切入量相乘而得的值。因此，磨削點速度根據(jù)相位而不同，從而磨削效率因相位而不同。
[0009]像這樣，在磨削偏心圓筒部的情況下，冷卻液動壓以及磨削效率的至少一個根據(jù)相位而不同，其結(jié)果，偏心圓筒部的撓曲量不同。而且，通過基于該偏心圓筒部的撓曲量計算出的第一修正量，對上述砂輪相對于上述偏心圓筒部的相對的指令位置進行修正。因此，能夠降低冷卻液動壓以及磨削效率根據(jù)相位而不同所引起的磨削誤差。換句話說，能夠使圓度高精度化。
[0010]另外，本發(fā)明的其他方式的磨床中，在以上敘述的磨床中，上述撓曲量獲取裝置還可以具備以下的裝置。即，基于上述被加工物的形狀以及上述磨削條件，通過使磨削點速度和切入量相乘來計算理論上的磨削效率的裝置；獲取磨削時實際的磨削效率的裝置；獲取磨削時上述偏心圓筒部從上述砂輪接受的切入方向的實際的推壓力的裝置；基于獲取的上述實際的磨削效率和上述實際的推壓力，計算表示上述實際的磨削效率和上述實際的推壓力的關系的鋒利系數(shù)的裝置；基于上述理論上的磨削效率以及上述鋒利系數(shù)，計算磨削阻力的裝置；獲取無火花磨削時的上述實際的推壓力作為冷卻液動壓的裝置；計算上述磨削阻力和上述冷卻液動壓的和亦即推壓力計算值的裝置；獲取上述被加工物的剛性的裝置；通過將上述推壓力計算值除以剛性，計算上述被加工物的相位的撓曲量的裝置。
[0011]對上述方式的效果進行說明。通過使用理論上的磨削效率、實際的推壓力、鋒利系數(shù)、磨削阻力、冷卻液動壓，能夠計算出磨削阻力和冷卻液動壓的和亦即推壓力計算值。通過將推壓力計算值除以被加工物的剛性，能夠可靠地計算出與被加工物的相位對應的撓曲量。其結(jié)果，能夠可靠地使圓度高精度化。
[0012]在本發(fā)明的又一其他方式中，在以上敘述的磨床的基礎上，上述被加工物的剛性根據(jù)上述被加工物的相位而不同，由此，磨削時上述偏心圓筒部從上述砂輪接受的切入方向的推壓力根據(jù)相位而不同，其結(jié)果，在磨削時上述偏心圓筒部的撓曲量根據(jù)相位而不同，在該情況下，也可以為獲取上述剛性的裝置獲取根據(jù)上述被加工物的相位而不同的剛性，計算上述撓曲量的裝置通過將上述推壓力計算值除以剛性，計算與上述被加工物的相位對應的撓曲量。
[0013]上述方式的效果為，通過使用根據(jù)被加工物的相位而不同的剛性，能夠進一步使圓度高精度化。
[0014]在本發(fā)明的又一其他方式的磨床中，在以上敘述的磨床中，也可以為在粗磨削后進行精磨削的情況下，上述指令位置修正裝置在上述粗磨削中基于上述第一修正量進行修正，在上述精磨削中不進行基于上述第一修正量的修正。
[0015]對上述方式的效果進行說明。通過在粗磨削中根據(jù)上述的第一修正量進行修正，能夠使粗磨削結(jié)束時的圓度高精度化。一般而言，精磨削中的磨削量與粗磨削中的磨削量相比非常少。并且，精磨削中的冷卻液的供給量也比粗磨削中的冷卻液的供給量少。因此，由此精磨削中的偏心圓筒部的撓曲量比粗磨削中的偏心圓筒部的撓曲量小。因此即便在粗磨削中進行上述修正，在精磨削中不進行上述修正，也能夠在精磨削后使偏心圓筒部的圓度高精度化。
[0016]在本發(fā)明的又一其他方式的磨床中，在以上敘述的磨床中，也可以為，具備:測量磨削后的上述偏心圓筒部的圓度的裝置；基于上述圓度，計算針對上述砂輪和上述偏心圓筒部的相對的指令位置的第二修正量的第二修正量計算裝置；上述指令位置修正裝置，在上述粗磨削中除了基于上述第一修正量進行修正外，還基于上述第二修正量進行修正，在上述精磨削中基于上述第二修正量進行修正。
[0017]對上述方式的效果進行說明。使用根據(jù)圓度的測量結(jié)果得到的第二修正量，在粗磨削中除了基于上述第一修正量進行修正外，還基于上述第二修正量進行修正，在精磨削中基于上述第二修正量進行修正，從而能夠使圓度進一步高精度化。
[0018]本發(fā)明的其他方式的磨削方法是與被加工物的旋轉(zhuǎn)相位同步地使砂輪前進后退來進行磨削的磨削方法。冷卻液動壓以及磨削效率的至少一個根據(jù)上述被加工物的相位而不同，從而在磨削時上述偏心圓筒部從上述砂輪接受的切入方向的推壓力根據(jù)相位而不同。其結(jié)果磨削時，上述偏心圓筒部的撓曲量根據(jù)相位而不同，該情況的基礎上，具備:基于上述被加工物的形狀以及磨削條件，獲取磨削時的上述偏心圓筒部的撓曲量的工序；基于上述撓曲量，計算針對上述砂輪相對于上述偏心圓筒部的相對的指令位置的第一修正量的工序；基于上述第一修正量修正上述砂輪相對于上述偏心圓筒部的相對的指令位置的工序。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]通過以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的詳細描述，本發(fā)明的上述以及其它特征和優(yōu)點會變得更加清楚，其中，相同的附圖標記表示相同的要素，其中，
[0020]圖1是本發(fā)明的實施方式中的磨床的俯視圖。
[0021]圖2A是表示在曲軸W的相位Θ為O。的情況下，曲軸W的旋轉(zhuǎn)中心O、曲柄銷Wa的銷中心Ow和砂輪15的位置關系的圖。其中，圖示為曲軸W不彎曲。
[0022]圖2B是表示在曲軸W的相位Θ為90°的情況下，曲軸W的旋轉(zhuǎn)中心O、曲柄銷Wa的銷中心Ow和砂輪15的位置關系的圖。
[0023]圖2C是表示在曲軸W的相位Θ為180°的情況下，曲軸W的旋轉(zhuǎn)中心O、曲柄銷Wa的銷中心Ow和砂輪15的位置關系的圖。
[0024]圖2D是表示在曲軸W的相位Θ為270°的情況下，曲軸W的旋轉(zhuǎn)中心O、曲柄銷Wa的銷中心Ow和砂輪15的位置關系的圖。
[0025]圖3是磨削工序的說明，是表示砂輪15的X軸平均位置Xave、曲柄銷的外徑Dt的時間變化的圖。
[0026]圖4是修正處理的流程圖。
[0027]圖5是表示第一修正量Dl ( Θ )的計算順序的框圖。
[0028]圖6是表示實際的磨削效率Zreal和曲柄銷Wa從砂輪15受到的切入方向的實際的推壓力Freal的關系的圖表。
[0029]圖7是表示與曲軸W的相位Θ對應的磨削點速度V ( Θ )的圖表。
[0030]圖8是表示與曲軸W的相位Θ對應的理論上的磨削效率Hogical ( Θ )的圖表。
[0031]圖9是表示與曲軸W的相位Θ對應的、曲柄銷從砂輪受到的切入方向的推壓力F* ( Θ )、磨削阻力Fn ( Θ )、冷卻液動壓Fp ( Θ )的圖表。
[0032]圖10是根據(jù)曲軸W的相位Θ表示撓曲量ε ( Θ )的圖表。
[0033]圖11是表示與曲軸W的相位Θ對應的第一修正量Dl ( Θ )的圖表。
[0034]圖12是表示第二修正量D2 ( Θ )的計算順序的流程圖。【具體實施方式】
[0035]以下，對本發(fā)明的一實施方式的磨床以及磨削方法進行說明。作為上述的磨床，以砂輪座橫向進給型圓筒磨床為例，參照圖1進行說明。對于該磨床的加工對象的被加工物而言，例舉曲軸W，將其磨削部位設定為曲柄銷(偏心圓筒部)Wa。另外，在作為磨削部位的曲柄銷Wa處形成有油孔等凹部A (圖2C所示)。例如，沿徑向貫通形成該油孔。
[0036]磨床I按如下方式構(gòu)成。將機座11固定在地板上，在機座11上安裝以能夠使曲軸W旋轉(zhuǎn)的方式支承其兩端的主軸12以及尾座裝置13。曲軸W按照以軸頸為中心旋轉(zhuǎn)的方式支承于主軸12以及尾座裝置13。換句話說，作為磨削部位的曲柄銷Wa形成以從旋轉(zhuǎn)中心偏移的位置為中心的圓形。主軸12驅(qū)動曲軸W，使其旋轉(zhuǎn)。
[0037]并且，在機座11上設置有能夠沿Z軸方向以及X軸方向移動的砂輪座14。在該砂輪座14上以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承砂輪15，并且，設置有用于向磨削點供給冷卻液的冷卻液噴嘴19 (圖2A所示)。另外，在主軸12上設置有對施加至主軸12的X軸方向成分的力(切入方向的推壓力)F進行測量的力傳感器16。并且，在機座11上設置有對曲柄銷Wa的直徑進行測量的定尺寸裝置17。并且，在磨床I上設置有使主軸12以及砂輪15旋轉(zhuǎn)，且對砂輪15相對于曲柄銷Wa的位置進行控制的控制裝置18。
[0038]作為磨削部位的曲柄銷Wa是以從旋轉(zhuǎn)中心偏移的位置為中心的圓形。因此，參照圖2A?圖2D，對與曲軸W的旋轉(zhuǎn)中心O以及曲軸W的旋轉(zhuǎn)相位Θ (以下稱為相位Θ )對應的銷中心Ow的位置進行說明。圖2A?圖2D是在圖1中從Z軸正方向向負方向(從紙面右方向向左方向)觀察曲柄銷Wa和砂輪15的圖。在圖2A?圖2D中圖示為曲軸W未發(fā)生撓曲變形，并圖示出冷卻液噴嘴19以及磨削點P。
[0039]在相位Θ為O。時，如圖2A所示，銷中心Ow相對于旋轉(zhuǎn)中心O位于與砂輪15相反的一側(cè)(砂輪15切入的方向)。從砂輪15的上側(cè)朝向磨削點P供給冷卻液。在相位Θ為90。時，如圖2B所示，銷中心Ow相對于旋轉(zhuǎn)中心O位于下方。在相位Θ為180°時，如圖2C所示，銷中心Ow相對于旋轉(zhuǎn)中心O位于砂輪15側(cè)。在相位Θ為270°時，如圖2D所示，銷中心Ow相對于旋轉(zhuǎn)中心O位于上方。
[0040]接下來，參照圖3對本實施方式的磨削方法的概要進行說明。作為圖3的縱軸的砂輪15的X軸平均位置Xave是從X軸位置去除伴隨曲柄的相位Θ的變化的砂輪15的該X軸位置的周期性的變動成分的位置。在本實施方式中，按照粗磨削工序一精磨削工序一無火花磨削工序的順序執(zhí)行。在各磨削工序中，總是供給冷卻液。
[0041]首先，控制裝置18使砂輪15沿X軸方向向曲軸W前進，開始粗磨削(粗磨削工序，圖3橫軸的Tl?T2)。并且，在粗磨削時，通過控制裝置18以向磨削點P供給的冷卻液的供給量成為大流量的方式進行控制。
[0042]在粗磨削工序中，如圖3的Tl?T2所示，使砂輪15向X軸負方向以恒定速度前進。換句話說，在粗磨削工序中，使砂輪15向按壓曲柄銷Wa的方向相對移動。在粗磨削工序中，為了增大磨削效率Z (每單位時間單位寬度的去除體積)，使砂輪15的移動速度比精磨削工序大。換句話說，在圖3的Tl?T2中，砂輪15的X軸平均位置的時間變化大。在粗磨削工序期間，冷卻液動壓Fp ( Θ )以及磨削阻力Fn ( Θ )作用于曲柄銷Wa，向切入方向撓曲。[0043]控制裝置18在進行粗磨削的期間，判定由定尺寸裝置17測量的曲柄銷Wa的外徑Dt是否達到了預先設定的值Dth。若曲柄銷Wa的外徑Dt達到設定值Dth，則從粗磨削工序切換成精磨削工序(圖3橫軸的T2?T3)。
[0044]在精磨削工序中，控制裝置18通過使砂輪15向曲柄銷Wa前進(向X軸負方向移動)，開始精磨削。如圖3所示，在精磨削工序中，使砂輪15的移動速度(切入速度)比粗磨削工序慢。因此，在精磨削工序中，能夠不產(chǎn)生曲柄銷Wa的磨削燒傷。并且，通過使冷卻液的供給量為小流量，能夠抑制油孔等凹部A引起的冷卻液動壓Fp ( Θ )的變化、和該變化引起的對磨削精度的負面影響。
[0045]在進行精磨削的期間，若由定尺寸裝置17測量的曲柄銷Wa的外徑Dt達到精磨削外徑Df，則從精磨削工序切換成無火花磨削工序。在將砂輪15相對于曲柄銷Wa的切入量設為零的狀態(tài)下進行無火花磨削。換句話說，在無火花磨削中，磨削在精磨削中磨削的剩余部分。而且，僅在預先設定的曲柄銷Wa的轉(zhuǎn)速下進行該無火花磨削。在圖3橫軸中是T3?T4。
[0046]為了實現(xiàn)加工后的曲柄銷Wa的圓度提高，本實施方式的控制裝置18進行以下所示的修正處理。參照圖4的流程圖對修正處理進行說明。
[0047]若開始粗磨削(Sll:是)，則通過該指令位置修正裝置對砂輪15相對于曲柄銷Wa的相對的指令位置進行基于第一修正量Dl ( Θ )以及第二修正量D2 ( Θ )的修正(S12)。這里，第一修正量Dl ( Θ )是根據(jù)與磨削引起的推壓力F ( Θ )對應的曲柄銷Wa的撓曲量ε ( Θ )計算出的修正量。第二修正量D2 ( Θ )是根據(jù)通過圓度測量得到的圓度誤差計算出的修正量。此外，后面敘述第一、第二修正量Dl ( Θ )、D2 ( Θ )的詳細內(nèi)容。
[0048]而且，進行該修正至粗磨削結(jié)束的期間(S13:否)。若粗磨削結(jié)束，則如圖3所示，開始精磨削。于是，通過該指令位置修正裝置進行基于第二修正量D2 (Θ)的上述相對的指令位置的修正(S14)。進行該修正至精磨削結(jié)束的期間(S15)。這里，精磨削中與粗磨削中相比，一般而言，磨削阻力小，所以修正量也不同。因此，在進行精磨削時不進行基于第一修正量Dl ( Θ )的修正。
[0049]接下來，對計算第一修正量Dl ( Θ )的第一修正量計算裝置和其計算順序進行說明。這里，曲柄銷Wa因從砂輪15接受的切入方向的推壓力F( Θ )，向切入方向(圖2A?圖2D的左方向)撓曲變形。
[0050]如式(I)所示，推壓力F ( Θ )成為磨削阻力Fn ( Θ )和冷卻液動壓Fp ( Θ )的加法值。
[0051]F ( Θ ) = Fn ( Θ ) + Fp ( Θ ) (I)
[0052]換句話說，曲柄銷Wa的撓曲量ε ( Θ )是由推壓力F ( Θ )引起的撓曲。以下也說明用于獲取該撓曲量ε (Θ)的撓曲量獲取裝置和其獲取方法。
[0053]第一修正量Dl ( Θ )是基于該撓曲量ε ( Θ )決定的。這里,撓曲量ε ( Θ )根據(jù)曲軸W的相位Θ而不同。因此，第一修正量Dl ( Θ )被設定成根據(jù)曲軸W的相位Θ而不同的值。以下，參照圖5?圖11對第一修正量Dl (Θ)的計算順序進行說明。
[0054]首先，計算磨削阻力Fn( Θ )。如式(2)所示，通過磨削效率Z、砂輪15的鋒利系數(shù)α、以及磨削寬度的系數(shù)H (以下稱為磨削寬度系數(shù)H)的積來表示磨削阻力Fn ( Θ )。后面敘述磨削寬度系數(shù)H的詳細內(nèi)容。[0055]Fn = ZXaXH (2)
[0056]因此，在進行粗磨削工序時，以切入量d為基礎獲取實際的磨削效率Zreal(圖5的標記111)，且以力傳感器16的檢測值為基礎獲取實際的推壓力Freal (圖5的標記112)。將此時的磨削寬度設為B0。
[0057]磨削寬度系數(shù)H是應用本實施方式欲進行磨削的曲柄銷的磨削寬度B與BO之比。能夠根據(jù)曲柄銷Wa以及砂輪15的形狀導出磨削寬度系數(shù)H。能夠根據(jù)磨削條件導出切入量d，也可以使用定尺寸裝置17的信號通過運算求出切入量d。
[0058]根據(jù)式(1)(2)的關系，在圖6中，在將實際的磨削效率Zreal設為橫軸，將實際的推壓力Freal設為縱軸的情況下，圖表的斜率為鋒利系數(shù)α和磨削寬度系數(shù)H的乘法值。即，通過求出圖6的斜率，除以磨削寬度系數(shù)H，能夠計算出鋒利系數(shù)α (圖5的標記113)。鋒利系數(shù)α表示磨削阻力Fn和磨削效率Z的關系。鋒利系數(shù)α根據(jù)砂輪15的磨粒的狀態(tài)而變化。因此，在磨削多個曲軸W時，適當?shù)赝ㄟ^在粗磨削工序中進行測量，更新鋒利系數(shù)α。
[0059]接下來計算磨削點速度V ( Θ )(圖5的標記114)。磨削點速度V ( Θ )是磨削點P的被加工物的周速度，與從旋轉(zhuǎn)中心O至磨削點P的距離OP成正比。如圖2Α?圖2D所示，該距離OP根據(jù)相位Θ而不同。因此，如圖7所示，磨削點速度V (Θ)根據(jù)相位Θ而變化。例如，在相位Θ為180°的情況下，如圖2C所示，磨削點P距旋轉(zhuǎn)中心O最遠，如圖7所示，磨削點速度V (180° )成為最大的值。這樣，能夠根據(jù)曲軸W的形狀以及磨削條件以幾何學計算出磨削點速度V ( Θ )。
[0060]接著，使用磨削點速度V ( Θ )，計算出理論上的磨削效率Hogical ( Θ )(圖5的標記115)。如式(3)所示,能夠通過磨削點速度V ( Θ )和切入量d相乘得到磨削效率Zlogical ( Θ )。其中，在式(3)中考慮凹部A帶來的影響量Y。
[0061]Zlogical ( Θ ) = dXV ( Θ ) + y (3)
[0062]如圖8所示，磨削效率Hogical ( Θ )根據(jù)相位Θ而變化。在圖8中，在相位Θ為180°附近，磨削效率Hogical ( Θ )急劇降低的部分取決于凹部A的影響量Y。
[0063]而且，根據(jù)鋒利系數(shù)α、理論上的磨削效率Hogical ( Θ )以及磨削寬度系數(shù)H通過式(4)計算出磨削阻力Fn ( Θ )(圖5的標記116)。式(4)是使式(2)成為相位Θ的函數(shù)而得的式子。如圖9的雙點劃線所示，磨削阻力Fn ( Θ )根據(jù)相位Θ而變化。
[0064]Fn ( Θ ) = Zlogical ( θ ) X a XH (4)
[0065]接著，獲取冷卻液動壓Fp ( Θ )(圖5的標記117)。冷卻液動壓Fp ( Θ )與磨削阻力Fn ( Θ )成為零的狀態(tài)的實際的推壓力Freal ( Θ )相當，即與無火花磨削時的實際的推壓力Freal ( Θ )相當。因此，也可以在精磨削后進行的無火花磨削時獲取冷卻液動壓Fp(Θ )，還可以在粗磨削剛開始前進行無火花磨削，此時獲取冷卻液動壓Fp ( Θ )。如圖9的虛線所示，冷卻液動壓Fp ( Θ )根據(jù)相位Θ而不同。
[0066]這里，如圖2Α?圖2D所示，若相位Θ不同，則磨削點P相對于冷卻液噴嘴的位置不同。因此，向磨削點P供給的冷卻液的供給量根據(jù)相位Θ而不同。其結(jié)果，冷卻液動壓Fp ( Θ )根據(jù)相位Θ而不同。
[0067]例如，如圖9的虛線所示，相位Θ為90° (參照圖2Β)的冷卻液動壓Fp (90° )最小。另一方面，如圖9的虛線所示，相位Θ為270° (參照圖2D)的冷卻液動壓Fp ( Θ )最大。另外，相位Θ為180°時，由于油孔AA的影響，與前后的相位相比，冷卻液動壓Fp(180。)變小。
[0068]由于能夠獲得磨削阻力Fn ( Θ )以及冷卻液動壓Fp ( Θ )，所以能夠通過式(I)計算出它們的和亦即推壓力計算值F * ( Θ )(圖5的標記118)。如圖9的粗實線所示，推壓力計算值F *(θ)根據(jù)相位Θ而不同。在相位Θ為250°附近最大，在70°附近最小。另外，在相位Θ180°前后，因油孔AA的影響而降低。
[0069]接著，如圖5所示，根據(jù)曲軸W的形狀計算曲柄銷Wa部分中的切入方向的剛性K(Θ )(圖5的標記119)。也能夠基于實測值計算出該剛性K ( Θ )，還能夠通過解析獲取該剛性K ( Θ )。該剛性K ( Θ )根據(jù)相位Θ而不同。
[0070]接下來，使用推壓力計算值F * ( Θ )以及剛性K ( Θ )，根據(jù)式(5)計算出由推壓力計算值F * ( Θ )引起的曲柄銷Wa的撓曲量ε ( Θ )(圖5的標記120)。
[0071]ε ( Θ ) = F * ( Θ ) / K ( Θ ) (5)
[0072]撓曲量ε ( Θ )是通過推壓力計算值F * ( Θ )除剛性K ( Θ )求出的。如圖10所示，該撓曲量ε ( Θ )根據(jù)相位Θ而變化。
[0073]由于撓曲量ε ( Θ )根據(jù)相位Θ而不同，產(chǎn)生加工后的曲柄銷Wa的圓度誤差。因此，計算為了使由撓曲量ε ( Θ )引起的圓度誤差為零的第一修正量Dl ( Θ )(圖5的標記121)。換句話說，決定第一修正量Dl ( Θ )，以便抵消與相位Θ對應的撓曲量ε ( Θ )的變化引起的實際的切入量的變化。如圖11所示那樣生成第一修正量Dl (Θ)。S卩，以使撓曲量ε ( Θ )的波形成為相對于圖10的相位Θ上下反轉(zhuǎn)的波形的方式，生成第一修正量Dl(Θ )。
[0074]通過根據(jù)這樣決定出的第一修正量Dl ( Θ )進行修正，能夠降低因冷卻液動壓Fp(Θ )以及磨削效率Z ( Θ )根據(jù)相位Θ而不同引起的磨削誤差。換句話說，能夠使曲柄銷Wa的圓度成為高精度。
[0075]如使用圖4所述那樣，在粗磨削工序中進行基于第一修正量Dl ( Θ )的修正。通過在粗磨削中根據(jù)第一修正量Dl ( Θ )進行修正，能夠使粗磨削結(jié)束時的曲柄銷Wa的圓度高精度化。另一方面，精磨削中的磨削量與粗磨削中的磨削量相比非常少。并且，精磨削中的冷卻液的供給量與粗磨削中的冷卻液的供給量相比也少。由此，精磨削中的曲柄銷Wa的撓曲量ε ( Θ )比粗磨削中的曲柄銷Wa的撓曲量ε ( Θ )小。
[0076]因此，在本發(fā)明的其它的實施方式中，在粗磨削中進行上述修正，在精磨削中不進行上述修正。即便在精磨削中不進行上述修正，也能夠在精磨削后，使曲柄銷Wa的圓度高精度化。
[0077]接下來，參照圖12的流程圖對計算第二修正量D2 ( Θ )的第二修正量計算裝置和其計算順序進行說明。對于第二修正量D2 ( Θ )而言，測量實際磨削結(jié)束后的曲柄銷Wa的圓度(步驟S21)，獲取圓度誤差。計算使該圓度誤差為零的第二修正量D2( Θ )(步驟S22)。通過使用計算出的第二修正量D2 ( Θ )進行修正，能夠使圓度成為更高的高精度。
[0078]在上述實施方式中，在粗磨削工序中，不僅進行基于第一修正量Dl的修正，還同時進行基于第二修正量D2的修正。通過同時采用基于第二修正量D2的修正，能夠去除撓曲量ε ( Θ )以外的影響引起的圓度誤差、撓曲量ε ( Θ )的計算誤差引起的圓度誤差。另夕卜，在本發(fā)明的又一其它的實施方式中，在粗磨削工序中僅應用第一修正量Dl。即便在僅應用第一修正量Dl的情況下，對于圓度誤差，也能夠得到充分的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種磨床，其與被加工物的旋轉(zhuǎn)相位同步地使砂輪前進后退來進行磨削，其特征在于，包括: 撓曲量獲取裝置，其基于所述被加工物的形狀以及磨削條件，獲取磨削時的偏心圓筒部的撓曲量，其中，所述被加工物具有以從旋轉(zhuǎn)中心偏移的位置為中心的所述偏心圓筒部，由所述砂輪進行磨削的磨削部位是所述偏心圓筒部； 第一修正量計算裝置，其基于所述撓曲量，計算針對所述砂輪相對于所述偏心圓筒部的相對的指令位置的第一修正量； 指令位置修正裝置，其基于所述第一修正量，對所述砂輪相對于所述偏心圓筒部的相對的指令位置進行修正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨床，其特征在于， 所述撓曲量獲取裝置具備: 基于所述被加工物的形狀以及所述磨削條件，通過使磨削點速度和切入量相乘來計算理論上的磨削效率的裝置； 獲取磨削時實際的磨削效率的裝置； 獲取磨削時所述 偏心圓筒部從所述砂輪接受的切入方向的實際的推壓力的裝置； 基于獲取的所述實際的磨削效率和所述實際的推壓力，計算表示所述實際的磨削效率和所述實際的推壓力的關系的鋒利系數(shù)的裝置； 基于所述理論上的磨削效率以及所述鋒利系數(shù)，計算磨削阻力的裝置； 獲取無火花磨削時的所述實際的推壓力作為冷卻液動壓的裝置； 計算所述磨削阻力和所述冷卻液動壓的和亦即推壓力計算值的裝置； 獲取所述被加工物的剛性的裝置； 通過將所述推壓力計算值除以剛性，計算所述被加工物的相位的撓曲量的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨床，其特征在于， 獲取所述剛性的裝置獲取根據(jù)所述被加工物的相位而不同的剛性， 計算所述撓曲量的裝置通過將所述推壓力計算值除以剛性，計算與所述被加工物的相位對應的撓曲量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的磨床，其特征在于， 在粗磨削后進行精磨削的情況下，所述指令位置修正裝置在所述粗磨削中基于所述第一修正量，對所述砂輪相對于所述偏心圓筒部的相對的指令位置進行修正，在所述精磨削中不進行基于所述第一修正量的所述相對的指令位置的修正。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磨床，其特征在于，還具備: 測量磨削后的所述偏心圓筒部的圓度的裝置； 基于所述圓度，計算針對所述砂輪相對于所述偏心圓筒部的相對的指令位置的第二修正量的第二修正量計算裝置， 所述指令位置修正裝置，在所述粗磨削中除了基于所述第一修正量之外還基于所述第二修正量來修正所述相對的指令位置，在所述精磨削中基于所述第二修正量來修正所述相對的指令位置。
6.一種磨削方法，是與被加工物的旋轉(zhuǎn)相位同步地使砂輪前進后退來進行磨削的方法，其特征在于，包括:基于所述被加工物的形狀以及磨削條件，獲取磨削時的偏心圓筒部的撓曲量的工序，所述被加工物具有以從旋轉(zhuǎn)中心偏移的位置為中心的所述偏心圓筒部，由所述砂輪進行磨削的磨削部位是所述偏心圓筒部； 基于所述撓曲量，計算針對所述砂輪相對于所述偏心圓筒部的相對的指令位置的第一修正量的工序； 基于所述第一修正量，對所述砂輪相對于所述偏心圓筒部的相對的指令位置進行修正的工序。
【文檔編號】B24B5/04GK104002209SQ201410056444
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月26日
【發(fā)明者】賴經(jīng)昌史, 田野誠 申請人:株式會社捷太格特