JP5326493B2 - 研削盤および研削加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、軸状工作物を総形砥石により研削加工する研削盤および研削加工方法に関するものである。

従来、軸状工作物を回転させながら総形砥石を相対移動して行う研削盤について、例えば、特開昭６２−２２８３５９号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１には、軸状工作物に対して斜交する方向に総形砥石を移動させることで、軸状工作物の軸方向一方の端部を研削加工することが記載されている。
特開昭６２−２２８３５９号公報（図１、特許請求の範囲）

ここで、総形砥石は、研削部位の形状に合わせた形状をなしている。この総形砥石を用いることで、加工時間を短くしつつ、高い加工精度を得ることができる。しかし、軸方向両端部の形状が異なる軸状工作物の軸方向両端部を研削加工するためには、それぞれの軸端部に合わせた形状の総形砥石が必要であるため、それぞれの総形砥石を有する研削盤が必要であった。このように、２台の研削盤が必要であるため、設備コストが大幅に高くなるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、軸方向両端部の形状が異なる軸状工作物を総形砥石により研削加工する場合であっても、１台で可能となる研削盤および研削加工方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る研削盤の発明の特徴は、
軸方向両端部の形状が異なる軸状工作物を回転可能に支持し、前記軸状工作物の両端部のそれぞれを研削加工する研削盤において、
前記軸状工作物の軸方向一端部または軸方向他端部をそれぞれ回転可能に支持する主軸と、
前記軸状工作物に対して少なくとも前記主軸の回転軸に交差する所定の一方向へ相対移動可能に且つ砥石軸回りに回転可能に設けられ、前記軸状工作物の前記軸方向一端部および前記軸方向他端部のそれぞれを研削加工する総形砥石と、
前記軸状工作物を保持し、且つ、前記軸状工作物の軸方向一端部と軸方向他端部とを反転する反転装置と、
をベッドの上面に備え、
前記総形砥石は、
前記反転装置により反転する前における前記軸方向一端部を研削加工する第一の研削部と、
前記第一の研削部と異なる位置に前記第一の研削部と異なる形状で設けられ、前記反転装置により反転された後における前記軸方向他端部を研削加工する第二の研削部と、
を備えることである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、
前記軸状工作物の前記軸方向一端部の最大外径は、前記軸方向他端部の最大外径と異なり、
前記第一の研削部の所定の砥石軸断面における形状は、前記第二の研削部の前記所定の砥石軸断面の形状を平行移動した形状と異なる形状であることである。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または２において、
前記所定の一方向は、前記主軸の回転軸に斜交する方向であることである。

請求項４に係る発明の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、
前記反転装置は、当該反転装置の反転軸方向に移動可能であって、
前記主軸の回転軸に前記軸状工作物の軸心が一致している状態の前記軸状工作物を、前記反転装置の反転軸方向に移動する第一ステップと、
前記軸状工作物の前記軸方向一端部と前記軸方向他端部とを反転する第二ステップと、
前記軸状工作物の軸心が前記主軸の回転軸に一致するように、前記軸状工作物を前記反転装置の反転軸方向に移動する第三ステップと、
を行うことである。

請求項５に係る発明の特徴は、請求項１〜４の何れか一項において、
前記反転装置は、前記軸状工作物を前記主軸に支持する前後に一時的に支持する仮受台として機能することである。

請求項６に係る発明の特徴は、請求項１〜５の何れか一項において、さらに、
前記主軸に対向して配置され、前記軸状工作物のうち前記主軸に支持される端部と反対側の端部を支持する心押センタと、
前記心押センタの外周側を支持し前記心押センタの撓みを防止するレストと、
を備えることである。

請求項７に係る発明の特徴は、請求項６において、
前記心押センタは、回転不能に設けられ、前記軸状工作物と滑る状態で前記軸状工作物を支持し、
前記心押センタの外周面は、前記主軸の回転軸回りの位相によって異なる形状に形成されていることである。

また、上記の課題を解決するため、請求項８に係る研削加工方法の発明の特徴は、
軸方向両端部の形状が異なる軸状工作物の両端部のそれぞれを研削加工する研削加工方法において、
前記軸状工作物の前記軸方向一端部または前記軸方向他端部をそれぞれ回転可能に支持する主軸と、
前記軸状工作物に対して少なくとも前記主軸の回転軸に交差する所定の一方向へ相対移動可能に且つ砥石軸回りに回転可能に設けられ、前記軸状工作物の前記軸方向一端部および前記軸方向他端部のそれぞれを研削加工する総形砥石と、
前記軸状工作物を保持し、且つ、前記軸状工作物の軸方向一端部と軸方向他端部とを反転する反転装置と、
をベッドの上面に備える研削盤を用い、
前記総形砥石は、前記反転装置により反転する前における前記軸方向一端部を研削加工する第一の研削部と、前記第一の研削部と異なる位置に前記第一の研削部と異なる形状で設けられ、前記反転装置により反転された後における前記軸方向他端部を研削加工する第二の研削部と、を備え、
前記第一の研削部により前記軸方向一端部を研削加工する一端部研削ステップと、
前記反転装置により前記軸状工作物の軸方向一端部と軸方向他端部とを反転する反転ステップと、
前記第二の研削部により前記軸方向他端部を研削加工する他端部研削ステップと、
を備えることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、軸状工作物の軸方向一端部と軸方向他端部のそれぞれを研削加工する１つの総形砥石を備えている。そして、この総形砥石は、軸状工作物の軸方向一端部を研削加工する第一の研削部と、軸方向他端部を研削加工する第二の研削部とを備えている。さらに、第一の研削部と第二の研削部とは、異なる位置に設けられている。

このように１つの総形砥石が、異なる部位を研削加工する第一、第二の研削部を備えることにより、１つの総形砥石を備える１台の研削盤により、目的の軸状工作物を研削加工することができる。従って、設備コストおよび設置スペースを大幅に低減することができる。

請求項２に係る発明のように、軸状工作物の軸方向一端部の最大外径と軸方向他端部の最大外径とが異なり、第一の研削部の所定の砥石軸断面における形状と、第二の研削部の所定の砥石軸断面の形状を平行移動した形状とが異なる形状である場合には、特に、同一の総形砥石により、軸状工作物の軸方向一端部と軸方向他端部とを研削加工することが困難であった。このような場合であっても、本発明を適用することで、その効果を十分に発揮することができる。

請求項３に係る発明によれば、軸状工作物の外周面と端面とを同時に研削加工できる。従来は、総形砥石により外周面と端面とを同時に研削加工する場合には、同一の総形砥石により、軸方向一端部と軸方向他端部などと異なる部位を研削加工することは困難であった。このような場合であっても、本発明を適用することで、その効果を十分に発揮することができる。つまり、本発明によれば、第一の研削部が、軸状工作物の軸方向一端部における外周面と端面とを同時に研削加工でき、第二の研削部が、軸状工作物の軸方向他端部における外周面と端面とを同時に研削加工できる。

さらに、主軸の回転軸に斜交する方向に総形砥石を移動可能とすることで、軸状工作物を反転装置により反転させる際に、総形砥石を軸状工作物に干渉しない位置に容易に回避することができる。換言すると、軸状工作物を反転させる際のスペースを十分に確保できる。

さらに、主軸の回転軸に斜交する方向に総形砥石を移動させる構成を備えることで、総形砥石または主軸をトラバース（横送り）することなく、軸方向一端部および反転した軸方向他端部を研削加工することができる。つまり、総形砥石の駆動機構の他に、大掛かりなトラバース駆動機構を備えなくてもよくなる。ただし、微小な軸方向移動は、軸状工作物を支持する主軸が移動することで対応可能となる。

請求項４に係る発明によれば、反転装置により軸状工作物を反転させる際に、一旦、反転装置により軸状工作物を反転装置の反転軸方向に移動させている。従って、反転装置により軸状工作物を反転させる際の軸状工作物の軸心は、主軸の回転軸からずれた位置となる。このようにすることで、軸状工作物を回転させる際に、主軸やその他の周囲の装置（例えば、定寸装置）などと軸状工作物が干渉することを回避できる。
請求項５に係る発明によれば、専用の仮受台を備えることなく、軸状工作物を一時的に支持することができる。

請求項６に係る発明によれば、心押センタを備える場合には、例えば、総形砥石の第一の研削部により軸方向一端部を研削加工する場合に、総形砥石の第二の研削部が心押センタに干渉するおそれがある。これは、総形砥石の第一の研削部と第二の研削部とが異なる位置に形成されているためである。そこで、心押センタと総形砥石とが干渉しないようにするためには、心押センタの形状を変更することになる。そのため、場合によっては、心押センタの曲げ剛性が低くなるような形状にせざるを得ない場合がある。このような場合であっても、心押センタの外周側を支持するレストを備えることにより、心押センタの曲げ剛性が低下したとしても、レストと心押センタとにより、軸状工作物の端部を確実に支持することができる。

請求項７に係る発明によれば、心押センタを回転不能に設け、且つ、主軸の回転軸回りの位相によって異なる形状とすることで、心押センタのうち総形砥石に干渉するおそれのある部分のみ外周径を小さくし、他の部位の外周径を大きくすることができる。つまり、心押センタの曲げ剛性を出来るだけ高くしつつ、総形砥石との干渉を回避できる。
請求項８に係る発明によれば、上述した請求項１に係る研削盤による効果と同一の効果を奏する。

以下、本発明の研削盤を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（１）軸状工作物Ｗの説明
まず、本実施形態の研削盤の研削対象である軸状工作物Ｗ（以下、「工作物」と称する）について、図１を参照して説明する。図１は、工作物Ｗの側面図である。

図１に示すように、工作物Ｗは、車両のクランクシャフトである。クランクシャフトＷは、軸方向両端部の形状が異なる軸状をなしている。本実施形態の研削盤による研削対象部位は、図１の右端部の領域Ａと、図１の左端部の領域Ｂである。ここで、本発明における軸方向一端部が図１の領域Ａに相当し、軸方向他端部が図１の領域Ｂに相当する。

図１に示すように、工作物Ｗの領域Ａと領域Ｂとは、異なる形状をなしている。具体的には、工作物Ｗの領域Ａは、小径部Ａ１と大径部Ａ２を有し、小径部Ａ１の軸方向長さは、大径部Ａ２の軸方向長さより長い。また、工作物Ｗの領域Ｂは、小径部Ｂ１と大径部Ｂ２とを有する。この領域Ｂの軸方向長さは、領域Ａの軸方向長さに比べて非常に長い。また、領域Ａの小径部Ａ１の外径は、領域Ｂの小径部Ｂ１の外径より大きい。さらに、領域Ａの大径部Ａ２の外径は、領域Ｂの大径部Ｂ２の外径より大きい。

（２）研削盤の構成
本実施形態の研削盤の構成について、図２〜図５を参照して説明する。図２は、研削盤の平面図である。図３は、研削盤の正面図である。図４は、心押センタ３２のＣ−Ｃ拡大断面図である。図５は、総形砥石４２の部分拡大図である。
図２および図３に示すように、研削盤は、ベッド１０と、主軸台２０と、心押台３０と、砥石台４０と、反転装置５０と、心押レスト６０と、定寸装置７０を備える。

ベッド１０は、床上に配置される。このベッド１０の上面には、砥石台４０が摺動可能な２本のガイドレール１１、１１が、図２の上側であって、図２の左右方向（Ｚ軸方向）に斜交する方向に延びるように、且つ、相互に平行に形成されている。詳細には、ガイドレール１１、１１は、図２の左下側から右上側に向かって、延びるように形成されている。

また、ベッド１０には、２本のガイドレール１１、１１の間に、砥石台４０をガイドレール１１，１１に沿って駆動するための、ボールねじ１２が配置され、このボールねじ１２を回転駆動するモータ１３が配置されている。

主軸台２０は、工作物Ｗの軸方向一端部または軸方向他端部をそれぞれ回転可能に支持する。この主軸台２０は、主軸台本体２１と、主軸２２と、主軸センタ２３とを備えている。主軸台本体２１は、ベッド１０の上面のうち、ガイドレール１１よりも手前側（図２の下側）であって、左端側に配置されている。この主軸台本体２１には、図２の左右方向に貫通する穴が形成されている。この主軸台本体２１の貫通孔に、主軸２２が図２のＺ軸回りに回転可能に挿通支持されている。この主軸２２の右端に、工作物Ｗの軸方向一端部または軸方向他端部を支持する主軸センタ２３が取り付けられている。この主軸センタ２３は、主軸台本体２１に対して、主軸２２の回転軸方向に進退可能となる。つまり、主軸センタ２３により工作物Ｗを支持する際には、主軸センタ２３が主軸台本体２１から飛び出す方向（図２の右側）に前進する。一方、主軸センタ２３による工作物Ｗの支持を解除する場合には、主軸センタ２３が主軸台本体２１に収容される方向（図２の左側）に後退する。

心押台３０は、工作物Ｗの軸方向一端部または軸方向他端部をそれぞれ支持する。この心押台３０は、心押台本体３１と、心押センタ３２とを備えている。心押台本体３１は、ベッド１０の上面のうち、主軸台２０に対して主軸２２の回転軸方向に対向するように配置されている。この心押台本体台３１は、図２の左右方向に貫通する穴が形成されている。この心押台本体３１の貫通孔に、心押センタ３２が回転不能に挿通されている。この心押センタ３２の軸心は、主軸２２の回転軸と同軸上に位置している。この心押センタ３２は、工作物Ｗのうち主軸センタ２３に支持される端部と反対側の端部を、当該工作物Ｗとス別状態で支持する。この心押センタ３２は、心押台本体３１に対して、心押センタ３２の軸心方向に進退可能となる。つまり、心押センタ３２により工作物Ｗを支持する際には、心押センタ３２が心押台本体３１から飛び出す方向（図２の左側）に前進する。一方、心押センタ３２による工作物Ｗの支持を解除する場合には、心押センタ３２が心押台本体３１に収容される方向（図２の右側）に後退する。

この心押センタ３２の詳細形状について、図４を参照して説明する。図４に示すように、心押センタ３２は、主軸２２の回転軸回りの位相によって異なる形状に形成されている。具体的には、心押センタ３２は、円柱状の部材のうち、図１の上側部分を切り落とした逃がし部３２ａが形成されている。つまり、心押センタ３２の外周面は、心押センタ３２の軸心からの距離が、図２の上側が最も短くなる。この逃がし部３２ａは、後述する総形砥石４２の第一の研削部４２ａにより工作物Ｗの領域Ａを研削加工する際に、総形砥石４２の第二の研削部４２ｂと干渉しないような形状とされている。

砥石台４０は、砥石台本体４１と、総形砥石４２と、砥石回転用モータ（図示せず）とを備えている。砥石台本体４１は、ベッド１０の上面のうち、２本のガイドレール１１、１１上を摺動可能に配置されている。つまり、砥石台本体４１は、ベッド１０に対して、図２の右上から左下に向かって移動可能となる。具体的には、砥石台本体４１は、ボールねじ１２のナット部材に連結されており、モータ１３の駆動によりガイドレール１１、１１に沿って移動する。

そして、この砥石台本体４１には、ガイドレール１１、１１に直交する方向に貫通する穴（図示せず）が形成されている。この砥石台本体４１の貫通孔に、砥石車回転軸部材が回転可能に支持されている。この砥石車回転軸部材の一端（図２の右下端）に、総形砥石４２が同軸的に取り付けられている。また、砥石台本体４１には、砥石回転用モータ（図示せず）が固定されている。そして、砥石車回転軸部材と砥石回転用モータの回転軸とにプーリが懸架されることで、砥石回転用モータの駆動により、総形砥石４２が砥石軸回りに回転する。

この総形砥石４２の外周面の詳細形状について図５を参照して説明する。図５に示すように、総形砥石４２の外周面は、工作物Ｗの領域Ａが心押台３０側に位置している状態（工作物Ｗを反転させる前の状態）において、工作物Ｗの領域Ａを研削加工する第一の研削部４２ａと、工作物Ｗの領域Ｂが心押台３０側に位置している状態（工作物Ｗを反転した後の状態）において、工作物Ｗの領域Ｂを研削加工する第二の研削部４２ｂとを備えている。第一の研削部４２ａは、第二の研削部４２ｂと異なる位置、詳細には、第二の研削部４２ｂより総形砥石４２の回転軸方向の砥石台本体４１側に位置している。

さらに、第一の研削部４２ａは、工作物Ｗの領域Ａを転写した形状に相当し、第二の研削部４２ｂは、工作物Ｗの領域Ｂを転写した形状に相当する。従って、第一の研削部４２ａの所定の砥石軸断面における形状は、第二の研削部４２ｂの前記所定の砥石軸断面における形状を平行移動した形状とは異なる形状となる。

反転装置５０は、ベッド１０の上面のうち、主軸台２０と心押台３０との中間位置に配置されている。この反転装置５０は、回転軸５１と、支持部５２とを備えている。回転軸５１は、円柱状からなり、図２の紙面垂直方向、図３の上下方向の回りに回転可能にベッド１０に設けられている。さらに、この回転軸５１は、ベッド１０に対して、図３の上下方向に移動可能である。この回転軸５１の上端に、支持部５２が固定されている。つまり、支持部５２は、ベッド１０に対してベッド１０上面の垂直方向回りに少なくとも１８０°回転可能であって、ベッド１０上面の垂直方向に移動可能となる。この支持部５２は、工作物Ｗの２箇所のジャーナルを支持することができる。また、反転装置５０は、工作物Ｗを主軸センタ２３および心押センタ３２に支持する前後に一時的に支持する仮受台として機能する。

心押レスト６０は、ベッド１０の上面のうち、心押センタ３２の直下に配置されている。この心押レスト６０は、心押センタ３２の外周側、特に、心押センタ３２の下側面を支持し、心押センタ３２の撓みを防止している。心押センタ３２は上述したように、逃がし部３２ａを有しているため、曲げ剛性が低下するおそれがある。しかし、心押レスト６０により心押センタ３２を支持することで、心押センタ３２が撓むことを確実に防止できる。

定寸装置７０は、ベッド１０の上面のうち反転装置５０と心押レスト６０との間に配置されている。この定寸装置７０は、工作物Ｗの加工部位、領域Ａまたは領域Ｂの実径が予め設定された直径に達したときに、信号を制御装置（図示せず）に出力する。この定寸装置７０は、図２の上下方向に進退可能である。つまり、定寸装置７０は、工作物Ｗの径を計測する際に、工作物Ｗに当接するように図２の上側へ移動する。一方、定寸装置７０は、工作物Ｗの径を計測しないときには、図２の下側へ移動して、工作物Ｗに干渉しないように退避している。

（３）研削加工方法
次に、上述した研削盤を用いた研削加工方法について、図６〜図１１を参照して説明する。図６は、工作物搬入ステップの状態、すなわち工作物Ｗを研削盤に搬入する状態を示す図である。図７は、領域Ａ加工ステップの状態、すなわち工作物Ｗの領域Ａを研削加工する状態を示す図である。なお、図７（ａ）は平面図であり、図７（ｂ）は正面図である。図８は、反転装置上昇ステップの状態、すなわち反転装置５０の支持部５２を上昇する状態を示す図である。図９は、反転ステップの状態、すなわち反転装置５０の支持部５２を反転する状態を示す図である。なお、図９（ａ）は平面図であり、図９（ｂ）は正面図である。図１０は、反転装置下降ステップの状態、すなわち反転装置５０の支持部５２を下降する状態を示す図である。図１１は、領域Ｂ加工ステップの状態、すなわち工作物Ｗの領域Ｂを研削加工する状態を示す図である。なお、図１１（ａ）は平面図であり、図１１（ｂ）は正面図である。

まず、図６に示すように、工作物Ｗを搬入する際には、主軸センタ２３を主軸台本体２１側に後退させておき、心押センタ３２を心押台本体３１側に後退させておく。その状態で、工作物Ｗを搬入し、仮受台として機能する反転装置５０の支持部５２に工作物Ｗを載置する。このとき、工作物Ｗの軸心が主軸２２の回転軸に一致している状態にする。その後、主軸センタ２３を主軸台本体２１から前進させ、且つ、心押センタ３２を心押台本体３１から前進させることにより、主軸センタ２３と心押センタ３２とにより工作物Ｗの両端部を支持する。このとき、工作物Ｗの領域Ａが総形砥石４２の第一の研削部４２ａにより研削可能となる位置に調整する。

続いて、図７に示すように、まず、反転装置５０の支持部５２を下降させて、支持部５２を工作物Ｗから離間させる。続いて、主軸２２を回転させることで、工作物Ｗを軸心回りに回転させる。さらに、総形砥石４２を回転させながら且つガイドレール１１に沿って移動させる。これにより、総形砥石４２の第一の研削部４２ａにより工作物Ｗの領域Ａが研削加工される。このとき、工作物Ｗの領域Ａの外周面および端面が、同時に研削加工される。さらに、このとき、総形砥石４２の第二の研削部４２ｂは、心押センタ３２に干渉しない。

続いて、工作物Ｗの領域Ａの研削加工が終了すると、図８に示すように、まず、反転装置５０の支持部５０を少し上昇させて、主軸センタ２３および心押センタ３２に支持されている状態の工作物Ｗを反転装置５０の支持部５２により支持させる。続いて、主軸センタ２３および心押センタ３２を工作物Ｗから離間させる。その後、反転装置５０の支持部５２をさらに上昇させて、工作物Ｗが主軸センタ２３、心押センタ３２および定寸装置７０に干渉しない高さで反転装置５０を停止させる。

続いて、図９に示すように、反転装置５０の回転軸５１を１８０°回転することにより、工作物Ｗの軸方向一端部（領域Ａ）と軸方向他端部（領域Ｂ）とを反転させる。このとき、総形砥石４２は、主軸台２０から最も遠い位置に位置している。つまり、工作物Ｗが回転する領域には、砥石台４０が存在しないようにしている。

続いて、図１０に示すように、反転装置５０の支持部５２を下降させて、工作物Ｗの軸心が主軸２２の回転軸に一致している状態にする。その後、主軸センタ２３を主軸台本体２１から前進させ、且つ、心押センタ３２を心押台本体３１から前進させることにより、主軸センタ２３と心押センタ３２とにより工作物Ｗの両端部を支持する。このとき、工作物Ｗの領域Ｂが総形砥石４２の第二の研削部４２ｂにより研削可能となる位置に調整する。

続いて、図１１に示すように、まず、反転装置５０の支持部５２を下降させて、支持部５２を工作物Ｗから離間させる。続いて、主軸２２を回転させることで、工作物Ｗを軸心回りに回転させる。さらに、総形砥石４２を回転させながら且つガイドレール１１に沿って移動させる。これにより、総形砥石４２の第二の研削部４２ｂにより工作物Ｗの領域Ｂが研削加工される。このとき、工作物Ｗの領域Ｂの外周面および端面が、同時に研削加工される。

以上説明した研削盤によれば、以下の効果を奏する。
１つの総形砥石４２により工作物Ｗの軸方向一端部の領域Ａと軸方向他端部の領域Ｂのそれぞれを研削加工する。具体的には、この総形砥石４２は、工作物Ｗの領域Ａを研削加工する第一の研削部４２ａと、領域Ｂを研削加工する第二の研削部４２ｂとを備えている。さらに、第一の研削部４２ａと第二の研削部４２ｂとは、異なる位置に設けられている。

このように１つの総形砥石が、異なる部位を研削加工する第一、第二の研削部４２ａ、４２ｂを備えることにより、１つの総形砥石４２を備える１台の研削盤により、目的の工作物Ｗの両端部を研削加工することができる。従って、設備コストおよび設置スペースを大幅に低減することができる。

さらに、総形砥石４２を主軸２２の回転軸に斜交する方向に移動する構成とした。これにより、工作物Ｗの外周面と端面とを同時に研削加工できる。つまり、領域Ａにおいても外周面と端面とを同時に研削加工でき、領域Ｂにおいても外周面と端面とを同時に研削加工できる。

さらに、主軸２２の回転軸に斜交する方向に総形砥石４２を移動可能とすることで、工作物Ｗを反転装置５０により反転させる際に、総形砥石４２を工作物Ｗに干渉しない位置に容易に回避することができる。換言すると、工作物Ｗを反転させる際のスペースを十分に確保できる。

さらに、主軸２２の回転軸に斜交する方向に総形砥石４２を移動させる構成を備えることで、総形砥石４２または主軸２２をトラバース（横送り）することなく、工作物Ｗの領域Ａおよび反転した状態の領域Ｂを研削加工することができる。つまり、総形砥石４２の駆動機構の他に、大掛かりなトラバース駆動機構を備えなくてもよくなる。ただし、微小な軸方向移動は、工作物Ｗを支持する主軸センタ２３および心押センタ３２が移動することで対応可能となる。

さらに、反転装置５０により工作物Ｗを反転させる際に、一旦、反転装置５０により上昇させている。従って、反転装置５０により工作物Ｗを反転させる際の工作物Ｗの軸心は、主軸２２の回転軸からずれた位置となる。このようにすることで、工作物Ｗを回転させる際に、主軸センタ２３、心押センタ３２、定寸装置７０などと工作物Ｗが干渉することを回避できる。
また、反転装置７０が工作物Ｗの仮受台として機能させることで、専用の仮受台を備えることなく、工作物Ｗを一時的に支持することができる。

さらに、総形砥石４２が第一の研削部４２ａと第二の研削部４２ｂとを異なる位置に備えることで、領域Ａを第一の研削部４２ａにより研削する際に、心押センタ３２に干渉するおそれがあった。しかし、心押センタ３２に逃がし部３２ａを設けることで、干渉を回避できる。ただし、心押センタ３２に逃がし部３２ａを設けることで、心押センタ３２の曲げ剛性が低下する。心押レスト６０により心押センタ３２を支持することで、心押センタ３２の曲げ剛性の低下を補っている。つまり、心押レスト６０を備えることにより、心押センタ３２の曲げ剛性が低下したとしても、心押レスト６０と心押センタ３２とにより、工作物Ｗの端部を確実に支持することができる。

＜その他の実施形態＞
上記実施形態においては、総形砥石４２を工作物Ｗに対して主軸２２の回転軸に斜交する方向に移動する構成としたが、主軸２２の回転軸に直交する方向のみに移動可能な構成としてもよい。ただし、総形砥石４２が斜交する方向に移動することで、工作物Ｗの外周面と端面とを高精度に同時加工ができる。

工作物Ｗの側面図である。 研削盤の平面図である。 研削盤の正面図である。 心押センタ３２のＣ−Ｃ拡大断面図である。 総形砥石４２の部分拡大図である。 工作物搬入ステップの状態、すなわち工作物Ｗを研削盤に搬入する状態を示す図である。 領域Ａ加工ステップの状態、すなわち工作物Ｗの領域Ａを研削加工する状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。 反転装置上昇ステップの状態、すなわち反転装置５０の支持部５２を上昇する状態を示す図である。 反転ステップの状態、すなわち反転装置５０の支持部５２を反転する状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。 反転装置下降ステップの状態、すなわち反転装置５０の支持部５２を下降する状態を示す図である。 図領域Ｂ加工ステップの状態、すなわち工作物Ｗの領域Ｂを研削加工する状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１０：ベッド、 １１：ガイドレール、 １２：ボールねじ、１３：モータ
２０：主軸台、 ２１：主軸台本体、 ２２：主軸、 ２３：主軸センタ
３０：心押台、 ３１：心押台本体、 ３２：心押センタ、 ３２ａ：逃がし部
４０：砥石台、 ４１：砥石台本体、 ４２：総形砥石
４２ａ：第一の研削部、 ４２ｂ：第二の研削部
５０：反転装置、 ５１：回転軸、 ５２：支持部
６０：心押レスト、 ７０：定寸装置
Ｗ：工作物、 Ａ、Ｂ：領域、 Ａ１、Ｂ１：小径部、 Ａ２、Ｂ２：大径部

Claims (8)

1. 軸方向両端部の形状が異なる軸状工作物を回転可能に支持し、前記軸状工作物の両端部のそれぞれを研削加工する研削盤において、
   前記軸状工作物の軸方向一端部または軸方向他端部をそれぞれ回転可能に支持する主軸と、
   前記軸状工作物に対して少なくとも前記主軸の回転軸に交差する所定の一方向へ相対移動可能に且つ砥石軸回りに回転可能に設けられ、前記軸状工作物の前記軸方向一端部および前記軸方向他端部のそれぞれを研削加工する総形砥石と、
   前記軸状工作物を保持し、且つ、前記軸状工作物の軸方向一端部と軸方向他端部とを反転する反転装置と、
   をベッドの上面に備え、
   前記総形砥石は、
   前記反転装置により反転する前における前記軸方向一端部を研削加工する第一の研削部と、
   前記第一の研削部と異なる位置に前記第一の研削部と異なる形状で設けられ、前記反転装置により反転された後における前記軸方向他端部を研削加工する第二の研削部と、
   を備えることを特徴とする研削盤。
2. 請求項１において、
   前記軸状工作物の前記軸方向一端部の最大外径は、前記軸方向他端部の最大外径と異なり、
   前記第一の研削部の所定の砥石軸断面における形状は、前記第二の研削部の前記所定の砥石軸断面の形状を平行移動した形状と異なる形状であることを特徴とする研削盤。
3. 請求項１または２において、
   前記所定の一方向は、前記主軸の回転軸に斜交する方向であることを特徴とする研削盤。
4. 請求項１〜３の何れか一項において、
   前記反転装置は、当該反転装置の反転軸方向に移動可能であって、
   前記主軸の回転軸に前記軸状工作物の軸心が一致している状態の前記軸状工作物を、前記反転装置の反転軸方向に移動する第一ステップと、
   前記軸状工作物の前記軸方向一端部と前記軸方向他端部とを反転する第二ステップと、
   前記軸状工作物の軸心が前記主軸の回転軸に一致するように、前記軸状工作物を前記反転装置の反転軸方向に移動する第三ステップと、
   を行うことを特徴とする研削盤。
5. 請求項１〜４の何れか一項において、
   前記反転装置は、前記軸状工作物を前記主軸に支持する前後に一時的に支持する仮受台として機能することを特徴とする研削盤。
6. 請求項１〜５の何れか一項において、さらに、
   前記主軸に対向して配置され、前記軸状工作物のうち前記主軸に支持される端部と反対側の端部を支持する心押センタと、
   前記心押センタの外周側を支持し前記心押センタの撓みを防止するレストと、
   を備えることを特徴とする研削盤。
7. 請求項６において、
   前記心押センタは、回転不能に設けられ、前記軸状工作物と滑る状態で前記軸状工作物を支持し、
   前記心押センタの外周面は、前記主軸の回転軸回りの位相によって異なる形状に形成されていることを特徴とする研削盤。
8. 軸方向両端部の形状が異なる軸状工作物の両端部のそれぞれを研削加工する研削加工方法において、
   前記軸状工作物の前記軸方向一端部または前記軸方向他端部をそれぞれ回転可能に支持する主軸と、
   前記軸状工作物に対して少なくとも前記主軸の回転軸に交差する所定の一方向へ相対移動可能に且つ砥石軸回りに回転可能に設けられ、前記軸状工作物の前記軸方向一端部および前記軸方向他端部のそれぞれを研削加工する総形砥石と、
   前記軸状工作物を保持し、且つ、前記軸状工作物の軸方向一端部と軸方向他端部とを反転する反転装置と、
   をベッドの上面に備える研削盤を用い、
   前記総形砥石は、前記反転装置により反転する前における前記軸方向一端部を研削加工する第一の研削部と、前記第一の研削部と異なる位置に前記第一の研削部と異なる形状で設けられ、前記反転装置により反転された後における前記軸方向他端部を研削加工する第二の研削部と、を備え、
   前記第一の研削部により前記軸方向一端部を研削加工する一端部研削ステップと、
   前記反転装置により前記軸状工作物の軸方向一端部と軸方向他端部とを反転する反転ステップと、
   前記第二の研削部により前記軸方向他端部を研削加工する他端部研削ステップと、
   を備えることを特徴とする研削加工方法。

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