JPWO2016162979A1 - Grinding method and grinding apparatus - Google Patents
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Abstract
円筒研削盤にてシャフトのスラスト面に任意の連続的微小曲面形状を形成する研削加工方法及び研削装置を提供する。本発明に係る研削加工方法は、筒形状の被研削物を保持して回転させる主軸と、被研削物を研削する円筒研削砥石と、円筒研削砥石を平行移動させる円筒研削砥石送り軸と、を備える円筒研削盤において、円筒研削砥石送り軸は、主軸の回転軸と交差する角度を90°超100°以下にして配置され、主軸の回転運動と円筒研削砥石の往復運動とを同期させてスラスト面に任意の連続的微小曲面形状を形成する工程を有する。Provided are a grinding method and a grinding apparatus for forming an arbitrary continuous minute curved surface shape on a thrust surface of a shaft by a cylindrical grinder. A grinding method according to the present invention includes a main shaft that holds and rotates a cylindrical workpiece, a cylindrical grinding wheel that grinds the workpiece, and a cylindrical grinding wheel feed shaft that translates the cylindrical grinding wheel. In the cylindrical grinding machine provided, the cylindrical grinding wheel feed shaft is disposed with an angle intersecting the rotational axis of the main shaft exceeding 90 ° and not more than 100 °, and the thrust movement is synchronized with the reciprocating motion of the cylindrical grinding wheel. Forming an arbitrary continuous minute curved surface shape on the surface.
Description
本発明は、研削加工方法及びその研削方法に使用する研削装置に関するものである。 The present invention relates to a grinding method and a grinding apparatus used for the grinding method.
円筒研削加工によるシャフト形状のワーク(被研削物)の平面加工法として次の2つの方法があった。第一に、主軸にシャフト形状のワークを保持して回転させ、主軸に平行な回転軸を持つ円筒研削砥石の端面部をワークに接触させる方法があった。そして第二に、主軸にワークを保持して回転させ、主軸に交差する角度に配置された回転軸を持つアンギュラ研削砥石の端面部を接触させる方法である。後者については円筒研削盤の研削砥石軸の角度を、回転させる構成としたアンギュラヘッド形式の円筒研削盤を用いる場合と、研削砥石送り軸(X軸)の角度を回転させる構成としたアンギュラ研削盤を用いる場合とがある。 There have been the following two methods for planar processing of shaft-shaped workpieces (objects to be ground) by cylindrical grinding. First, there is a method in which a shaft-shaped workpiece is held and rotated on a main shaft, and an end surface portion of a cylindrical grinding wheel having a rotation axis parallel to the main shaft is brought into contact with the workpiece. Secondly, the workpiece is rotated while holding the workpiece on the main shaft, and the end surface portion of the angular grinding wheel having a rotation shaft arranged at an angle crossing the main shaft is brought into contact. For the latter, when using an angular head type cylindrical grinder configured to rotate the angle of the grinding wheel shaft of the cylindrical grinder, and an angular grinder configured to rotate the angle of the grinding wheel feed shaft (X axis) May be used.
また、円筒研削盤の一種としてカム研削盤や偏心ピン研削盤と称する設備がある。主にカムシャフト、偏心ピン、六角形シャフト等のワーク加工を主眼としており、主軸回転軸(C軸)の回転運動と円筒研削砥石送り軸(X軸)の往復運動を同期させることにより、任意のワークの外周を任意の輪郭形状を形成することが可能である。2軸の同期を高精度に制御するNC装置と、高速往復運動を可能にするX軸送り装置が付加された構成の円筒研削盤の一種であり、もちろん通常の円筒研削加工や端面研削加工も可能である。 As a kind of cylindrical grinder, there is an equipment called a cam grinder or an eccentric pin grinder. It mainly focuses on the machining of workpieces such as camshafts, eccentric pins, hexagonal shafts, etc., by synchronizing the rotational movement of the spindle rotation axis (C axis) with the reciprocating movement of the cylindrical grinding wheel feed axis (X axis). It is possible to form an arbitrary contour shape on the outer periphery of the workpiece. It is a type of cylindrical grinder with a NC machine that controls the synchronization of two axes with high accuracy and an X-axis feed device that enables high-speed reciprocating motion. Of course, ordinary cylindrical grinding and end grinding are also possible. Is possible.
従来、冷凍空調用圧縮機としては、特許文献1および2に開示されているように、モータと複数個の回転圧縮要素とを密閉容器内に収納し、モータから回転圧縮要素への動力伝達を担う主要構成部品として、偏心部とモータの回転軸に対し垂直方向の荷重を受けるスラスト面とを有するクランクシャフトを備えている。これらのクランクシャフトは上記で述べたような円筒研削盤を用いて加工されている。
Conventionally, as refrigeration and air conditioning compressors, as disclosed in
特許文献1に開示されているロータリ圧縮機によれば、クランクシャフトのスラスト面の一部を凹状に形成することにより、油膜を形成して摩擦損失を低減できるとしている。
また、特許文献2に開示されているレシプロ圧縮機によれば、クランクシャフトのスラスト面に非摺動面を形成することにより、摺動損失を低減できるとしている。According to the rotary compressor disclosed in
Further, according to the reciprocating compressor disclosed in
しかしながら、従来は、上記で述べた円筒研削盤を用い、円筒研削盤の主軸に圧縮機のクランクシャフトをチャッキングし、クランクシャフトのスラスト面を円筒研削加工又はアンギュラ研削加工する場合には、スラスト面に「単純平面形状」、「中凸平面形状」、「中凹平面形状」、の3パターンのみが形成可能であった。または、砥石を任意の形状に整形してクランクシャフトに転写することで、研削盤の主軸回転軸と同心円状の「円周溝形状」が形成可能であった。ただ、円筒研削盤に通常のチャック装置を使用しただけでは他のスラスト面形状を形成することは不可能であった。 However, conventionally, when the cylindrical grinder described above is used, the crankshaft of the compressor is chucked on the main shaft of the cylindrical grinder, and the thrust surface of the crankshaft is subjected to cylindrical grinding or angular grinding, Only three patterns of “simple plane shape”, “middle convex plane shape”, and “middle concave plane shape” could be formed on the surface. Alternatively, by shaping the grindstone into an arbitrary shape and transferring it to the crankshaft, a “circumferential groove shape” that is concentric with the spindle rotation axis of the grinding machine can be formed. However, it was impossible to form other thrust surface shapes only by using a normal chuck device in a cylindrical grinder.
また、ワークの回転軸と主軸回転軸とを所要の傾斜角度にできるように特殊なチャック装置を用いることによって、スラスト面を円筒研削加工又はアンギュラ研削加工する場合には、クランクシャフトの回転軸に対して直角ではなく傾斜した「斜面平面形状」が形成可能であった。しかしながら、ワークの回転軸と非同軸形状となるため、同一設備ではワーク外径部分の円筒研削が出来ないといった問題が生じていた。さらには、ワーク回転軸と主軸回転軸とを所要の傾斜角度に構成する必要があるため、シャフト形状ワークの保持方法として一般的なセンター穴心押軸が使用できないといった問題が生じていた。 In addition, when a thrust surface is subjected to cylindrical grinding or angular grinding by using a special chuck device so that the rotation axis of the workpiece and the rotation axis of the main spindle can be at a required inclination angle, the rotation axis of the crankshaft On the other hand, it was possible to form a “slope plane shape” that was not perpendicular but inclined. However, since it has a non-coaxial shape with the workpiece rotation axis, there has been a problem that cylindrical grinding of the workpiece outer diameter portion cannot be performed with the same equipment. Furthermore, since it is necessary to configure the work rotation shaft and the main shaft rotation shaft at a required inclination angle, there has been a problem that a general center hole centering shaft cannot be used as a method for holding a shaft-shaped work.
特許文献1に開示されている技術においては、クランクシャフトのスラスト面の一部を凹状に加工しているが、その加工する際にはスラスト面の加工設備とは別に凹状部分の加工設備を使用する必要があり、工程間のワークの位置決めズレによる精度不良が生じるといった問題があり、設備、工程、品質確認が増えることによる製造コスト増大といった問題も生じていた。これを避けるために、クランクシャフトのスラスト面の一部を凹状に加工する際に、スラスト面の加工と凹状部分の加工を同一工程設備で行ったとしても、工具交換や送り軌跡の自由度が高いマシニングセンタ等の切削加工機を使用する必要があり、研削加工に比べてスラスト面の表面粗さが増大するという問題を生じてしまっていた。その結果、圧縮機に摩耗や焼付が生じて円滑な回転が不能となる恐れがあった。
In the technique disclosed in
また、特許文献2に開示されている技術においては、スラスト面の凹状部や非摺動部が平面部とは不連続な面となっているが、スラスト面として必要な油膜の形成が途切れて、不安定なクランクシャフトの振動を引き起こし異常な騒音を発生させる恐れがあった。その他、スラスト面が単純平面となるため、摺動摩擦や油膜撹拌による機械損失が増大して、モータ入力増加にともなう圧縮機性能の低下となる恐れがあった。
Further, in the technique disclosed in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、円筒研削盤にてシャフトのスラスト面に任意の連続的微小曲面形状を形成する研削加工方法及び研削装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a grinding method and a grinding apparatus for forming an arbitrary continuous minute curved surface shape on a thrust surface of a shaft with a cylindrical grinding machine. is there.
本発明に係る研削加工方法は、被研削物を保持して回転させる主軸と、前記被研削物を研削する研削砥石と、該研削砥石を保持し回転させる砥石軸と、該砥石軸の中心軸に対し直角方向に前記研削砥石を移動させる研削砥石送り軸と、を備え、前記主軸及び前記砥石軸は、それぞれの回転中心が同一平面内に配置され、前記研削砥石送り軸は、該研削砥石送り軸の送り方向と前記主軸の回転軸とが成す角度を90°超100°以下にして配置される円筒研削盤を用いた、研削加工方法において、円筒形状の前記被研削物を前記主軸に保持し、前記主軸の回転軸と交差する前記被研削物のスラスト面に対し、前記研削砥石の端面を接触させ、前記主軸の回転運動と前記研削砥石送り軸の往復運動とを同期させて前記スラスト面に連続的微小曲面形状を形成する工程を有する。 The grinding method according to the present invention includes a main shaft for holding and rotating a workpiece, a grinding wheel for grinding the workpiece, a grinding wheel shaft for holding and rotating the grinding wheel, and a central axis of the grinding wheel shaft. A grinding wheel feed shaft that moves the grinding wheel in a direction perpendicular to the main shaft and the grinding wheel shaft, the respective rotation centers of the main shaft and the grinding wheel shaft are arranged in the same plane, and the grinding wheel feed shaft includes the grinding wheel feed shaft. In a grinding method using a cylindrical grinder arranged with an angle formed by a feed direction of a feed shaft and a rotation axis of the main shaft exceeding 90 ° and not more than 100 °, the cylindrical workpiece is used as the main shaft. The end surface of the grinding wheel is brought into contact with the thrust surface of the workpiece to be crossed with the rotation axis of the main shaft, and the rotational motion of the main shaft and the reciprocating motion of the grinding wheel feed shaft are synchronized with each other. Continuous micro curved surface on the thrust surface Forming a shape.
本発明によれば、シャフトのスラスト面の連続的微小曲面形状加工を1台の円筒研削盤にて行うため、工程間のワークの位置決めズレによる精度不良が生じず、製造コストも低減できる。
また、スラスト面の加工を研削加工にて行うため、スラスト面の表面粗さが低減し、連続した平面形状となるため、スラスト面に必要な油膜の形成が途切にくく、摩耗や焼付の発生を抑えられる部品を提供できる。According to the present invention, since the continuous minute curved surface shape machining of the thrust surface of the shaft is performed by one cylindrical grinder, there is no accuracy failure due to the positioning deviation of the workpiece between processes, and the manufacturing cost can be reduced.
In addition, since the thrust surface is processed by grinding, the surface roughness of the thrust surface is reduced, resulting in a continuous flat shape, so it is difficult to form the oil film required on the thrust surface, and wear and seizure occur. It is possible to provide parts that can suppress
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
[円筒研削盤100の構成]
図1は、本実施の形態に係る円筒研削盤100の構成を示す上面図である。なお、円筒研削盤100は、本願発明の「研削装置」に相当するものである。
図1に基づいて、本実施の形態に係る円筒研削盤100の構成について説明する。円筒研削盤100の台座となるベッド1には、研削砥石の送り(X軸)の案内をするX軸テーブル2及び研削砥石送り装置4と、主軸8の送り(Z軸)を案内するZ軸テーブル3及びZ軸送り装置5が配置されている。ベッド1上の案内面を運動するX軸テーブル2及びZ軸テーブル3には送り駆動機構としてサーボモータとボールねじの組み合わせ装置、又はリニアモータ装置が取り付けてある。X軸テーブル2上には、砥石軸6と砥石駆動モータ7が搭載されている。Z軸テーブル3上には、主軸8の回転軸(C軸)が配置されておりワーク(被研削物)を把持するためのチャック9が取り付けてある。また、長尺のシャフト状ワークの場合、心押し台10にてセンター穴を支持することで、ワーク保持剛性の増大とワーク取り付け時の位置決め精度の向上を図ることができる。砥石軸6の回転軸6aは、主軸8の回転軸9aと同一平面内に配置されている。なお、図1においては、ワークとして後述するロータリ圧縮機50に組み込まれるクランクシャフト20が示されている。クランクシャフト20は、互いに同心である円柱状の長軸部20a及び短軸部20bと、長軸部20a及び短軸部20bの間に形成され長軸部20a及び短軸部20bの中心に対して偏位した中心13aを具備する円柱状の偏心部13とを具備する。
[Configuration of cylindrical grinding machine 100]
FIG. 1 is a top view showing a configuration of a cylindrical grinding
Based on FIG. 1, the structure of the cylindrical grinding
[従来技術における円筒研削盤のX軸とC軸との成す角度]
図2は、従来の円筒研削盤による円筒研削砥石11でのシャフト形状ワークの平面加工法を示す図である。
通常の円筒研削盤では、X軸とC軸との成す角度は、極力正確な「直角」となるように組み付け調整が行われる。図2に示すように主軸8のチャック9に加工ワークを保持して回転させ円筒研削砥石の端面部を接触させる方法があるが、JIS規格においては「JIS B 6212テーブル移動形円筒研削盤及び万能研削盤の検査条件−精度検査」にて、「砥石軸頭サドルのX軸方向運動と、テーブルサドルのZ軸方向運動との直角度」の許容値は、「長さ300mmについて0.02mm」(角度にして0.004°)と規定されている。また、「工作主軸の回転中心線とテーブルのZ軸方向運動との平行度」の許容値は、「長さ300mmについて0.012mm」(角度にして0.002°)と規定されている。よってX軸とC軸との成す角度については、両者を足し合わせて角度にして90±0.006°となる。[An angle formed by the X axis and C axis of a conventional cylindrical grinding machine]
FIG. 2 is a diagram showing a method of flattening a shaft-shaped workpiece with a
In an ordinary cylindrical grinder, the assembly adjustment is performed so that the angle formed by the X axis and the C axis is as accurate as possible. As shown in FIG. 2, there is a method in which the work piece is held and rotated by the
図3は、従来のカム研削盤200を示す図である。
図4は、従来のカム研削盤200のC軸とX軸との同期制御加工法を示す図である。
また、図3及び図4に示されるようなカム研削盤200における、X軸と砥石回転軸の成す角度についても、極力正確な直角となるように組み付け調整が行われる。たとえばJIS規格においては「JIS B 6212テーブル移動形円筒研削盤及び万能研削盤の検査条件−精度検査」にて、「砥石軸頭サドルのX軸方向運動と、テーブルサドルのZ軸方向運動との直角度」の許容値は、「長さ300mmについて0.02mm」(角度にして0.004°)と規定されている。また、「砥石軸中心線とテーブルのZ軸方向運動との平行度」の許容値は、「長さ300mmについて0.03mm」(角度にして0.006°)と規定されている。よってX軸とC軸との成す角度については、両者を足し合わせて角度にして90±0.010°となる。FIG. 3 is a view showing a conventional
FIG. 4 is a diagram showing a synchronous control machining method for the C-axis and the X-axis of the conventional
In addition, in the
しかし、本実施の形態においては、図1に示されるように、X軸とC軸との成す角度については90°超100°以下(直角からの角度にして0°超10°以下)に構成されている。具体的には、図1において、X軸とC軸とが直交する配置に対し、X軸テーブル2の配置角度を時計回りに回転させるように振って組み付けるか、又はC軸を反時計回りに回転させるように振って組み付けを行う。 However, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the angle formed by the X axis and the C axis is more than 90 ° and less than 100 ° (more than 0 ° and less than 10 ° when viewed from the right angle). Has been. Specifically, in FIG. 1, with respect to the arrangement in which the X axis and the C axis are orthogonal to each other, the X axis table 2 is assembled by shaking the arrangement angle of the X axis table 2 to rotate clockwise, or the C axis is counterclockwise. Shake and assemble to rotate.
[スラスト面研削加工の動作]
図5は、図1の円筒研削盤100における砥石11とスラスト面12との接触部を示す拡大図である。図5に基づいて、砥石11とスラスト面12の接触部について説明する。平面研削加工においては、オシレーション送りなどの特殊な研削サイクルを除いて、最終的にはスパークアウトと呼ばれる砥石11の送りを一定時間停止させる工程を経るため、砥石11の形状が転写されてスラスト面12の形状が決まる。スラスト面12と接触している砥石11の端面は、所要のスラスト面12の形状に合わせて、ドレッサにて整形される。一般的にはスラスト面12に平面を形成する。砥石11は、2つの円錐面を外周面にもつ形状となっており、砥石11とワークのスラスト面12は線接触する。このとき砥石11とワークのスラスト面12との接触部(直線)は、主軸8の回転軸9aに対し直角である。その他、スラスト面12は中凸、中凹、円周溝の形状などに加工される場合もある。[Operation of thrust surface grinding]
FIG. 5 is an enlarged view showing a contact portion between the grindstone 11 and the
図6、図7及び図8は、従来のスラスト面12を円筒研削加工もしくはアンギュラ研削加工する場合の平面形状の一例を示す図である。図6において、図6(a)に示されるようにスラスト面12を単純平面とする場合には、図6(b)に示されるように砥石11とスラスト面12の接触部を主軸8の回転軸9aと直角になるように、砥石11を整形する。図6において、図6(c)に示されるような中凸又は図6(e)に示されるような中凹とする場合には、それぞれ図6(d)又は図6(f)に示されるように砥石11とスラスト面12との接触部を主軸8の回転軸9a所要の傾きに整形する。
また、図7において、図7(a)に示されるようにスラスト面12に円周溝形状を作るには、砥石11を図7(b)に示すように凸形状を設ける。図8において、図8(a)のスラスト面12に示されるような斜面平面形状を作るには、特殊なチャックを用いて図8(b)及び図8(c)に示されるようにワークの中心軸と主軸8の回転軸9aとを所要の傾斜角度に構成する。6, 7 and 8 are views showing an example of a planar shape when the
In FIG. 7, in order to make a circumferential groove shape on the
次にシャフト状ワークのスラスト面12加工の動作について説明する。図1におけるチャック9にてシャフト状ワーク(図1においてはクランクシャフト20)を保持し、また心押し台10にてセンター穴を支持する。次にC軸を回転させてワークに回転運動を与える。次に砥石駆動モータ7を回転して砥石11を研削に適した所定の回転速度を与える。砥石11は研削砥石送り装置4によりスラスト面12から離れた位置から接近し、所定の送り速度を持って取代を除去する研削加工を行う。最終的にはスパークアウトと呼ばれる砥石11の送りを一定時間停止させる工程にて、機械と砥石11の歪を解放させて寸法精度や表面粗度を安定または向上させる。加工が完了したところで砥石11を原位置へ戻して、一連の動作が終了する。
Next, the operation of machining the
[偏心研削加工の動作]
一般的な円筒研削盤100におけるスラスト面加工の動作について述べたが、本実施の形態においては、上記の動作に加えて偏心研削加工の動作を合わせて実施する。
図9は、本実施の形態における砥石11の送り運動の移動軌跡を示す図である。
本実施の形態の円筒研削盤100は、X軸とC軸の成す角度については90°超100°以下に構成されているため、図9に示されるような、X軸の位置XA点とXB点を周期的に往復する動作をX軸テーブル2に与え、砥石11を動かす。また、X軸の往復周期は、C軸の回転と同期するようにNC装置にて高精度に制御されている。前述のようにC軸とX軸の成す角度は、90°超100°以下であるが、本実施の形態では、例えば95°に設定されている。また、C軸とZ軸は平行に設定されている。ここで、仮想的にC軸に平行な軸をZ1軸、Z軸に直行する軸をX1軸とするZ1−X1直交座標を考えた場合に、X軸の動作軌跡をZ1とX1の2成分に分割できる。図9に示されるように、XA点からXB点への移動量が0.200mmである場合、X1軸方向の移動量は0.199mm、Z1軸方向への移動量は0.017mmとなる。[Eccentric grinding operation]
Although the operation of thrust surface machining in a general
FIG. 9 is a diagram showing a movement locus of the feed movement of the
Since the
[実施の形態1に係る研削加工方法による効果]
以下に、本実施の形態に係る円筒研削盤100のC軸とX軸の成す角度がもたらす第一の効果について説明する。
通常の円筒研削盤100においては、X軸とZ軸が直交しているため、砥石11をスラスト面12方向に移動させる場合にはZ軸方向にワークを送る動作となる。しかしながら、本実施の形態では、砥石11をX軸方向に移動させることで結果的にZ軸方向の移動が生じることになる。
図10は、本実施の形態に係るスラスト面12の加工工程サイクルにおける砥石11の移動の一例を示す図である。
図11は、図10に示した工程によるスラスト面12の形状の一例を示す図である。
図10に示されるようにC軸の回転と同期するように、X軸の位置XA点とXB点とを周期的に往復する動作を砥石11に与えると、砥石11の端面がZ軸方向に周期的に往復することになる。一例として図10に示すように、C軸1回転につきX軸を4回往復させると、図11に示すように4カ所の凸部と4カ所の凹部を持った連続的微小曲面形状が得られることになる。図10に示された工程で形成された曲面の形状は、所要の輪郭形状データによりプログラミングされたNC装置によるC軸とX軸との同期制御にて、自由自在に形成が可能である。[Effects of the grinding method according to Embodiment 1]
Below, the 1st effect which the angle which the C-axis and X-axis of the cylindrical grinding
In the normal
FIG. 10 is a diagram showing an example of the movement of the
FIG. 11 is a diagram showing an example of the shape of the
As shown in FIG. 10, when the
なお、「面」「平面」という表現については、理論上の完全平面を意味するものではない。一定の傾きや凸凹・うねりを持った形状を「面」「平面」として扱う。現実にあるワークの「平面」には必ず一定の傾きや凸凹・うねりを持っており、これが大きな値であれば明らかに目視にて「平面」ではなく「斜面」や「円錐面」や「凸凹面」と判別できる。しかしこれらが微小な値であれば通常目視での判別にて「平面」として扱われる。微小な値とは、例えば平面度にて0.5mm以下の場合を指す。連続的微小曲面形状の「微小」が意味するところも、同様に平面度で0.5mm以下の場合を指すが、後述するように、本願発明によれば、平面度にて20μm程度の連続的微小曲面形状を加工することができる。 Note that the expressions “plane” and “plane” do not mean a theoretically complete plane. A shape with a certain inclination, unevenness, and undulation is treated as a "surface" and "plane" The actual “plane” of the workpiece always has a certain inclination, unevenness and undulation, and if this is a large value, it is clearly not “planar” but “slope”, “conical surface” or “irregularity”. "Surface". However, if these are minute values, they are usually treated as “plane” in visual discrimination. The minute value refers to a case where the flatness is 0.5 mm or less, for example. The term “small” in the form of a continuous minute curved surface similarly refers to the case where the flatness is 0.5 mm or less. However, as described later, according to the present invention, the continuousness of about 20 μm in flatness. A minute curved surface shape can be processed.
図12は、本実施の形態に係るスラスト面12の形状の一例を示す図である。なお、連続的微小曲面形状は、従来の単純平面、中凸平面、中凹平面、円周溝形状、斜面平面などの形状に重畳させた形で形成可能であるが、図12においては分かりやすいように従来の形状を重畳させていない。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the shape of the
以下に、本実施の形態に係る円筒研削盤100のC軸とX軸の成す角度がもたらす第二の効果について説明する。
前述のように、本実施の形態においては、砥石11のX軸の移動量に対してZ軸方向の移動量は極めて微小である。よってX軸の送りの変位量が、更に微小なZ軸の変位量に変換されることを意味する。X軸の移動量0.2mmに対してZ軸方向の移動量が0.017mmの場合、変換率は8.5/100となる。つまりX軸の送り装置の性能として最小移動量が0.001mmである場合、Z軸の移動量として0.000085mmの極めて微小なZ方向の最小移動量を得られる。このためにスラスト面12の連続的微小曲面形状の研削加工は、精密かつ正確に行うことができる。Below, the 2nd effect which the angle which the C-axis and the X-axis of the cylindrical grinding
As described above, in the present embodiment, the amount of movement in the Z-axis direction is extremely small relative to the amount of movement of the
以下に、本実施の形態に係る円筒研削盤100のC軸とX軸の成す角度がもたらす第三の効果について説明する。
図13は、従来の円筒研削盤及び本実施の形態に係る円筒研削盤100における砥石11の加工目と回転軌跡を比較した図である。
図13(a)に示すように、通常の円筒研削盤においては、C軸とX軸の成す角度は直角であるために、砥石11の端面とスラスト面12とは面接触の状態となる。砥石11の無数の砥粒が描き出す軌跡の痕である研削目は綾目模様となる。
しかし、本実施の形態では、前述のようにC軸とX軸の成す角度は90°超100°以下であるために、砥石11の端面とスラスト面12は線接触の状態となる。この場合の研削目は同心円模様となる。つまり、砥石11の端面のある一点に注目すると、通常の円筒研削ではスラスト平面上を円弧を描きながら通過するのに対して、本実施の形態ではスラスト平面から離れた位置から徐々に接近し、最下点にてスラスト平面に接触し、その後は徐々に離れるという軌跡を描く。Below, the 3rd effect which the angle which C axis | shaft and X axis | shaft of the cylindrical grinding
FIG. 13 is a diagram comparing a processing locus and a rotation locus of the
As shown in FIG. 13 (a), in an ordinary cylindrical grinder, the angle formed by the C axis and the X axis is a right angle, so that the end surface of the
However, in the present embodiment, as described above, the angle formed by the C axis and the X axis is more than 90 ° and not more than 100 °, so that the end surface of the
図13(a)のように砥石11とスラスト面12が面接触の場合、砥石11を図1のZ方向に切り込むように移動させた場合、ハッチングされた面接触面全体でスラスト面12を研削してしまうため、連続的微小曲面形状を形成することができない。
図13(b)のように砥石11とスラスト面12が線接触の場合は、砥石11の研削線以外はスラスト面12から離れるため、砥石11のZ軸方向の移動と曲面形状とが一致する関係となり、連続的微小曲面形状を形成することが可能となる。When the
When the
[実施の形態1に係る研削加工方法による連続的微小曲面形状の規格]
一般的な円筒研削砥石11は外径が150mm〜1065mmと大きいため、スラスト面12の研削砥粒の描く軌跡の円弧も大きくなる。このため得られる曲面は、C軸の回転方向の形状において、段差や角部や急激な斜面とは成り得ず、滑らかで緩やかな連続的な曲面となる。
具体的にいえば、スラスト面12に形成された凹部の曲面寸法は砥石11の半径寸法よりも下回ることはなく、大きな円弧となる。スラスト面12の曲面の凸部と凹部の高低差(円筒研削盤100の主軸8の軸方向の寸法差)という表現に置き換えると、0.5mm以下の微小な高低差を持つ曲面となる。[Standard of Continuously Small Curved Surface Shape by Grinding Method According to Embodiment 1]
Since the general
More specifically, the curved surface dimension of the recess formed in the
上記のように、本実施の形態によれば、従来の単純平面、中凸平面、中凹平面、円周溝形状、斜面平面などの形状に重畳させて、C軸の回転方向に連続的微小曲面形状を形成することができる。 As described above, according to the present embodiment, a continuous minute shape in the rotation direction of the C axis is superimposed on the conventional simple plane, middle convex plane, middle concave plane, circumferential groove shape, slope plane, and the like. A curved surface shape can be formed.
また、特別な装置や特別な砥石を用いずとも、従来の円筒研削盤100の構成に対しX軸及びC軸の成す角度を変更するだけで、実現が可能である。
Further, without using a special device or a special grindstone, it can be realized by simply changing the angle formed by the X axis and the C axis with respect to the configuration of the conventional
また、通常の主軸8の回転数と砥石11の送り速度にて加工が可能なため、C軸の回転方向に連続的微小曲面形状を形成するにあたり、加工時間についても全く延長することがない。
Further, since processing can be performed with the normal rotation speed of the
以上のように、本実施の形態によれば、従来の方法では不可能であったスラスト面12の連続的微小曲面形状を形成することが可能となり、更に設備投資コスト及び加工コストが安価であり、極めて精密かつ正確な研削加工を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to form a continuous minute curved surface shape of the
実施の形態2.
図14は、本実施の形態に係る円筒研削盤100の加工工程を示す図である。
図14に示すように、円筒研削盤100により、互いに同心である円柱状の長軸部20a及び短軸部20bと、長軸部20a及び短軸部20bの間に形成され長軸部20a及び短軸部20bの中心に対して偏位した中心を具備する円柱状の偏心部13とを具備するクランクシャフトの加工を行う。なお、図14においては短軸部20bは表示されていない。円筒研削盤100は、偏心部13の外径の研削加工、スラスト面12の連続的微小曲面加工、及び長軸部の円筒トラバース研削加工を同時加工にて行う。ここにおいての「同時加工」とは、「同一加工設備の同一チャック治具にて加工ワークを保持し、偏心部外径とスラスト面12と長軸部20aを同一の砥石11にて連続的に加工を行うこと」である。
FIG. 14 is a diagram showing a processing step of the cylindrical grinding
As shown in FIG. 14, the
本実施の形態においては、円筒研削盤100のX軸とC軸の成す角度について、90°超100°以下(直角からの角度にして0°超10°以下)に構成している。先ず加工に先立って砥石11をドレッサにて整形する。砥石11は、外周部に回転軸6aを中心とした円錐面を2つ備え、一方の円錐面は、被研削物のクランクシャフト20のスラスト面12を研削し、他方の円錐面は、クランクシャフト20の偏心部13、長軸部20a及び短軸部20bの外周部を研削する。砥石11の外周部の2つの円錐面のうち、偏心部13、長軸部20a及び短軸部20bを研削する円錐面については、偏心部13、長軸部20a及び短軸部20bの外周部に所要の円筒形状が得られるように、円錐面の母線を回転軸9aと平行にするように砥石11の整形を行う。また砥石11のスラスト面12を研削する円錐面については、所要の連続的微小曲面形状が得られるように整形を行う。例えば、砥石11のスラスト面12を研削する円錐面の母線を回転軸9aに対し直角になるように、砥石11を整形する。
In the present embodiment, the angle formed by the X axis and the C axis of the cylindrical grinding
次に砥石11を高速回転させて、同じくチャック9に回転運動を与えて回転させたワークの偏心ピン外径に砥石11を移動させ、C軸とX軸との同期制御により偏心部13の研削加工を行う。次にワークのスラスト面12に砥石11を移動させ、C軸とX軸との同期制御により連続的微小曲面加工を行う。最後に長軸部20aに砥石11を移動させ、円筒研削加工を行う。
Next, the
図15は、従来の円筒研削盤によるアンギュラ研削砥石11でのシャフト形状ワークの平面加工法を示す図である。
図16は、従来のアンギュラヘッド形式の円筒研削盤300を示す図である。
図17は、従来のアンギュラスライド形式のアンギュラ研削盤400を示す図である。
従来、円筒研削盤100にてアンギュラ研削砥石11を用いてクランクシャフト20のようなワークを加工する場合、スラスト面12の加工は図15に示すようにアンギュラ研削砥石11の砥石軸6と主軸8との成す角度が小さく構成され、主軸8に加工ワークを保持して回転させアンギュラ研削砥石11の端面部を接触させる方法をとっていた。この場合、図16に示されるように、円筒研削盤300の砥石軸6の角度を回転させる構成としたアンギュラヘッド形式の円筒研削盤300を用いる場合と、図17に示されるように、研削砥石送り装置4(X軸)の角度を回転させる構成としたアンギュラ研削盤400を用いる場合とがあった。FIG. 15 is a diagram showing a method of flattening a shaft-shaped workpiece with the
FIG. 16 is a view showing a conventional cylindrical head type
FIG. 17 is a diagram showing a conventional angular slide type
Conventionally, when a workpiece such as the
図18は、従来技術及び本実施の形態におけるアンギュラ研削砥石による偏心部加工時の真円形状の変化の説明図である。ここで、図18にてアンギュラ研削砥石11による偏心ピン加工時の真円形状の変化を説明する。図18は、加工ワークの偏心ピンにアンギュラ研削砥石11を接触させた図であり、円筒研削盤100と同じようにC軸―X軸の同期制御を行って加工するものである。ここで砥石11の左側の接触点を接触点GA、右側の接触点を接触点GBとする。図18(a)に示されるように、接触点GAと接触点GBでは砥石11の外周の円弧R寸法が異なり、接触点GAで円弧R寸法大、接触点GBで円弧R寸法小である。ここでワークの軸方向から見た図(図18(a)の右側の図)において、C軸の回転角度が0°の位置の時は、接触点GAと接触点GBとの位置は一致しており、これはクランクシャフトの偏心部中心からの砥石11の接触点GAと接触点GBの距離が一致していることを意味する。次に、図18(b)に示されるようにC軸が90°回転した位置においては、ワークの軸方向からみた図(図18(b)の右側の図)で示されるように接触点GAと接触点GBの位置は一致していない。接触点GBに対して接触点GAは砥石11の円弧が大きい分膨らんで、クランクシャフト20の偏心部13に食い込んでいる状態である。これは、クランクシャフト20の偏心部13中心から接触点GA及び接触点GBまでのそれぞれの距離が一致していないことを意味する。つまり、アンギュラ研削砥石11によるC軸―X軸の同期制御の加工においては、砥石11の円弧が異なることからC軸の回転角度によって研削点にずれが生じてしまう。クランクシャフト20の偏心部13の位置によって真円形状が同一にならず、崩れてしまう現象が起こる。
FIG. 18 is an explanatory view of a change in the perfect circle shape when the eccentric portion is processed by the angular grinding wheel in the conventional technique and the present embodiment. Here, with reference to FIG. 18, a description will be given of a change in the perfect circle shape when the eccentric pin is processed by the
上記の理由により、従来アンギュラ研削ではC軸―X軸の同期制御を行っての偏心部13の研削を行うことができなかった。同じ理由により、カムシャフトや六角形状のワークも同様である。しかし、本実施の形態では、円筒研削盤100のX軸とC軸の成す角度について、90°超100°以下(直角からの角度にして0°超10°以下)に構成している。よって、図18に示される砥石11の傾きが非常に小さいため、砥石11の円弧R寸法の差が微小となり、通常のアンギュラ研削と比較して、図18(b)に示される状態になった時の真円形状の崩れが少ない。このため、通常の円筒研削と同様にクランクシャフトの偏心部13の外周部の研削が可能となり、また、チャック9を付け替えたり、別の研削装置を使うことなくスラスト面12の連続的微小曲面研削も可能となるものである。
For the above reason, the conventional angular grinding cannot perform the grinding of the
本実施の形態においては、残留応力の影響により加工歪を生じやすいクランクシャフト20の偏心部13研削を第一工程としているため、第二、第三工程にて精度低下のない研削加工を行うことができる。しかしながら、同時加工が主目的であるため、工程順序は異なってもよい。またワークの形状によっては上記の3工程に限らない。砥石11の外周部の二つの円錐面を同時に使用する加工を行ってもよい。
In the present embodiment, the first step is grinding the
このように同一加工設備の同一チャック治具にて加工ワークを保持し、偏心部13とスラスト面12と長軸部20aを同一の砥石11にて連続的に加工を行うことで、通常2台の設備で2工程にて行う場合に生じてしまうチャック時のワークの心ずれ・位置ずれが全くないため、各軸の同軸度、平行度、直角度、偏芯量、が極めて精密に加工できる。
In this way, the workpiece is held by the same chuck jig of the same processing equipment, and the
また加工設備を複数台使用する必要がないため、設備、工程、加工時間、品質確認が削減されて製造コストを低減できる。 In addition, since it is not necessary to use a plurality of processing equipment, equipment, processes, processing time, and quality confirmation are reduced, and manufacturing costs can be reduced.
実施の形態3.
図19は、本実施の形態に係るクランクシャフト20が用いられる冷凍空調用ロータリ圧縮機50の構成を示す縦断面図である。
図20は、本実施の形態に係るロータリ圧縮機50の圧縮室の機構を示す断面図である。
FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a refrigerating and air-
FIG. 20 is a cross-sectional view showing the mechanism of the compression chamber of the
[ロータリ圧縮機の構成]
まずは図19、20に基づいて、冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯機等に用いられる冷凍サイクル装置の主要部品となるロータリ圧縮機50の構成及び動作について説明する。
ロータリ圧縮機50は、流体(たとえば冷凍サイクルを循環する冷媒)を吸入し、その流体を圧縮して高温高圧の状態として吐出するものである。ロータリ圧縮機50は、図16のように密閉容器14内に、圧縮機構部15と、この圧縮機構部15を駆動するモータ部16が収納され、密閉容器14の底部には冷凍機油17が貯留されている。モータ部16は、固定子18と回転子19からなり、回転子19にはクランクシャフト20が嵌入されている。クランクシャフト20には、偏心した偏心部13が形成されており、偏心部13の下端面には軸方向の荷重を支持するスラスト面12が形成されている。[Configuration of rotary compressor]
First, based on FIGS. 19 and 20, the configuration and operation of the
The
圧縮機構部15は、圧縮室となる円筒内径部を持つシリンダ21と、シリンダ21の両端に配置され圧縮室側壁を兼ねた上軸受22及び下軸受23と、上軸受22及び下軸受23に回転自在に挿入されるクランクシャフト20と、クランクシャフトの偏心部13に嵌入されたローリングピストン24と、シリンダの内側を圧縮室と吸入室に仕切るベーン25と、で構成されている。
The
シリンダ21のベーン溝には、ベーン25が摺動自在に挿入されている。ベーン25は、コイルばねで構成されるベーンばね26によって、ローリングピストン24に常時押接されている。
A
[ロータリ圧縮機の動作]
このように構成されたロータリ圧縮機50は、回転子19が回転することで、回転子19に嵌入されたクランクシャフト20が回転し、偏心部13が回転する。偏心部13が回転することで、シリンダ21の内部でローリングピストン24が回転摺動する。つまり、ローリングピストン24がシリンダ21内壁に沿って回転する。[Rotary compressor operation]
In the
これにより、吸入管29から圧縮室に冷媒ガスが吸引され、ローリングピストン24と、シリンダ21と、ベーン25と、によって仕切られた空間(圧縮室)の容積を徐々に減少させ、冷媒ガスが圧縮されるようになっている。圧縮された高圧冷媒ガスは密閉容器14内へ吐出され、吐出管30から密閉容器14の外部に吐出される。
As a result, the refrigerant gas is sucked into the compression chamber from the
[ロータリ圧縮機の給油機構]
ロータリ圧縮機50の機械要素部品の潤滑を行うために、密閉容器14内には冷凍機油17が貯留されている。冷凍機油17は、ロータリ圧縮機50の摺動部品の磨耗・焼付を防止し、また摩擦を低減させて可動部品を滑らかに動作するようにし、また圧縮室の隙間からの冷媒ガスの漏れを防止するなど、重要な役割を担っている。[Oil supply mechanism of rotary compressor]
In order to lubricate the machine element parts of the
次に、冷凍機油17の循環機構について説明する。密閉容器14の底部に貯留された冷凍機油17は、クランクシャフト20に設けられた給油ポンプ穴より吸い上げられ、遠心力により給油横穴からクランクシャフト20の各軸の外周及びスラスト面12へと給油される。このため給油横穴の出口となる箇所には、供給された油の油溜まりとなるように、円周方向または鉛直方向の油溝が成形されている。
Next, the circulation mechanism of the
[クランクシャフト20の機能]
クランクシャフト20はモータ部16の動力を圧縮機構部15に伝達する機能の他に、軸受として各摺動部との潤滑を担う機能を有し、圧縮機構部15の円滑な回転と長寿命を担う重要部品である。長軸部20aは回転子19を嵌入固定しており、モータ動力の伝達を担う。長軸部20aは上軸受22に、短軸部20bは下軸受23に、それぞれ回転自在に挿入されて軸受を形成している。偏心部13は長軸部20aから所要の偏心量だけ偏心させた円筒形状となっており、圧縮機構部15の要素となる。また、偏心部13の下端面は下軸受23の端面と接しており、スラスト面12と呼ぶ。軸受の機能は荷重の方向によって、ラジアル方向の荷重を支持するジャーナル軸受と、軸方向の荷重を支持するスラスト軸受の、2つの要素に区分される。[Function of crankshaft 20]
In addition to the function of transmitting the power of the
クランクシャフト20に働く軸方向の荷重として、第一にクランクシャフト20と回転子19を合わせた自重によるもの、第二にモータ部16の磁気的推進力に起因する力があり、両者ともに下向きとなる。この荷重によって、クランクシャフト20のスラスト面12は下軸受23の端面に押し付けられることになる。スラスト軸受は、クランクシャフト20のスラスト面12と下軸受23の端面とで構成されており、前述の冷凍機油17を介在させることで、油膜による磨耗低減効果と摺動摩擦低減効果を発生させる機能を有している。
The axial load acting on the
[スラスト面の形状]
図21及び図22は、本実施の形態のクランクシャフト20のスラスト面12の形状を示す図である。クランクシャフト20のスラスト面12を上向きになるよう図示しており、偏心部13の位相角度を時計の文字盤を模して記している。偏心方向を6時、反偏心方向を12時としている。またスラスト面12の微小曲面を表現するため、各ポイントの「高さ」寸法の一例を図示してある。[Thrust surface shape]
21 and 22 are views showing the shape of the
このように、クランクシャフト20のスラスト面12には、実施の形態1又は実施の形態2の円筒研削盤100による加工を行い、連続的微小曲面形状を形成している。図21(a)に示されたクランクシャフト20の偏心部13のみを取りだして表示したものが図21(b)である。図21のクランクシャフト20においては、スラスト面12の6時方向を凸、3時および9時方向に行くに従い凹となる形状であり、12時方向の高さを0とすると、6時が+20μm、3時および9時では+10μmの高低差を設けてある。
Thus, the
図22(a)に示されたクランクシャフト20の偏心部13のみを取りだして表示したものが図22(b)である。また、図22のクランクシャフト20においては、スラスト面12の6時方向を凸、3時および9時方向に行くに従い凹となる形状であり、またスラスト面12の外周側を凸、内周側に行くに従い凹となる形状である。12時方向の外周側高さを0とすると、6時が+20μm、3時および9時では+10μmの高低差を設けてある。また外周側に比べて内周側は−10μmの高低差を設けてある。
FIG. 22 (b) shows only the
この形状によれば、クランクシャフト20のスラスト面12と摺動する下軸受23の端面に対して、最も凸となる6時方向にて両者が接触し、凹となる3時、9時では隙間が生じることになる。そして圧縮機の運転時においては、クランクシャフト20が回転してスラスト面12に潤滑油が供給されると、スラスト面12の凹凸による斜面と下軸受23の端面との隙間がくさび状の空間を成すようになり、潤滑油はスラスト面12の回転に伴ってくさび状の空間に導かれることになる。すると滑り軸受におけるくさび効果と呼ばれる油膜圧力の増大を招き、クランクシャフト20のスラスト面12を浮上させるように作用する。このため両者の部品は油膜に支えられて回転を行うため、全く接触することなく円滑な運転を行うことができる。
According to this shape, both contact with the thrust face 12 of the
図21、図22においては各ポイントの高さ寸法の一例を示したが、クランクシャフト20のサイズや荷重の大小によってはこの寸法と異なる場合がある。また最も高いポイントが6時で無くともよく、3時と9時の高さが同じで無くともよい。6時と比較して3時と9時が凹であればよい。
21 and 22 show an example of the height dimension of each point, but this dimension may differ depending on the size of the
また、本実施の形態ではロータリ圧縮機50の例を示したが、その他の構造を持つスクロールやレシプロ、スクリュー圧縮機でもよい。全ての圧縮機はクランクシャフトまたはシャフトを有しており、軸方向の荷重を支持するスラスト面12を備えている。本実施の形態によれば、クランクシャフト20やスラスト面12の形状が異なっていても、連続的微小曲面形状による油膜のくさび効果を適用することが可能である。
Moreover, although the example of the
本実施の形態のスラスト面12は、実施の形態1もしくは2の円筒研削盤100による加工を行ったため、滑らかで緩やかな連続的な曲面となっている。油膜の形成の観点から、スラスト面12に段差や角部や急激な斜面があってはならない。これら不連続な平面は、油膜圧力の変動による負圧を引き起こし、スラスト軸受の負荷容量を減少させるからである。
Since the
本実施の形態のスラスト面12は、実施の形態1もしくは2の円筒研削盤100による加工を行ったため、表面粗さの小さい微細で高品位な面性状となっている。油膜の形成の観点から、スラスト面12を旋削やエンドミル加工などの切削工具による加工で仕上げてはならない。これらは表面粗さの増大やツールマークにより油膜切れや部品同士の接触を引き起こし、スラスト軸受の負荷容量を減少させるからである。
Since the
本実施の形態のスラスト面12は、実施の形態1もしくは2の円筒研削盤100による加工を行ったため、スラスト面12の6時方向を凸、3時および9時方向に行くに従い凹となる形状となっている。このため、スラスト軸受の負荷容量が増大するため設計の自由度が拡大し、スラスト軸受面積の縮小や潤滑油粘度の低下が可能となる。これらは軸受の摺動損失を減少させロータリ圧縮機50の効率改善、ひいては冷凍空調機器の効率改善を実現できる。
Since the
本実施の形態のスラスト面12は、実施の形態1又は実施の形態2の円筒研削盤100による加工を行ったため、スラスト面12の6時方向を凸、3時および9時方向に行くに従い凹となる形状となっている。このため、スラスト軸受の負荷容量が増大するため磨耗及び焼付などの故障の無い、信頼性の高いロータリ圧縮機50を実現することができる。
The thrust surface 12 of the present embodiment is processed by the
本実施の形態のスラスト面12は、実施の形態1又は2の円筒研削盤100による加工を行ったため、スラスト面12の6時方向を凸、3時および9時方向に行くに従い凹となる形状となっている。このため、スラスト軸受の負荷容量が増大するため不安定なクランクシャフト20の振動による異常な騒音を発生させない、信頼性の高い圧縮機を実現することができる。
Since the
1 ベッド、2 X軸テーブル、3 Z軸テーブル、4 研削砥石送り装置、5 Z軸送り装置、6 砥石軸、6a 回転軸、7 砥石駆動モータ、8 主軸、9 チャック、9a 回転軸、10 心押し台、11 砥石、12 スラスト面、13 偏心部、13a 中心、14 密閉容器、15 圧縮機構部、16 モータ部、17 冷凍機油、18 固定子、19 回転子、20 クランクシャフト、20a 長軸部、20b 短軸部、21 シリンダ、22 上軸受、23 下軸受、24 ローリングピストン、25 ベーン、26 ベーンばね、29 吸入管、30 吐出管、50 ロータリ圧縮機、100 円筒研削盤、200 (従来の)カム研削盤、300 (アンギュラヘッド形式の)円筒研削盤、400 アンギュラ研削盤、GA 接触点、GB 接触点。
1 bed, 2 X-axis table, 3 Z-axis table, 4 grinding wheel feeder, 5 Z-axis feeder, 6 grinding wheel shaft, 6a rotating shaft, 7 grinding wheel drive motor, 8 main shaft, 9 chuck, 9a rotating shaft, 10 core Shaft, 11 Grindstone, 12 Thrust surface, 13 Eccentric part, 13a center, 14 Airtight container, 15 Compression mechanism part, 16 Motor part, 17 Refrigerating machine oil, 18 Stator, 19 Rotor, 20 Crankshaft, 20a
Claims (6)
前記被研削物を研削する研削砥石と、
該研削砥石を保持し回転させる砥石軸と、
該砥石軸の中心軸に対し直角方向に前記研削砥石を移動させる研削砥石送り軸と、を備え、
前記主軸及び前記砥石軸は、それぞれの回転中心が同一平面内に配置され、
前記研削砥石送り軸は、
該研削砥石送り軸の送り方向と前記主軸の回転軸とが成す角度を90°超100°以下にして配置される円筒研削盤を用いた、研削加工方法において、
円筒形状の前記被研削物を前記主軸に保持し、
前記主軸の回転軸と交差する前記被研削物のスラスト面に対し、前記研削砥石の端面を接触させ、
前記主軸の回転運動と前記研削砥石送り軸の往復運動とを同期させて前記スラスト面に連続的微小曲面形状を形成する工程を有する、研削加工方法。A spindle that holds and rotates the workpiece,
A grinding wheel for grinding the workpiece,
A grinding wheel shaft for holding and rotating the grinding wheel;
A grinding wheel feed shaft for moving the grinding wheel in a direction perpendicular to the central axis of the grinding wheel shaft,
The main shaft and the grindstone shaft are arranged in the same plane at the respective rotation centers,
The grinding wheel feed shaft is
In a grinding method using a cylindrical grinder arranged such that an angle formed by the feed direction of the grinding wheel feed shaft and the rotation shaft of the main shaft is more than 90 ° and not more than 100 °,
Hold the cylindrical object to be ground on the spindle,
The end surface of the grinding wheel is brought into contact with the thrust surface of the workpiece to be crossed with the rotation axis of the main shaft,
A grinding method comprising a step of forming a continuous minute curved surface shape on the thrust surface by synchronizing the rotational motion of the main shaft and the reciprocating motion of the grinding wheel feed shaft.
互いに同心である円柱状の長軸部及び短軸部と、
該長軸部及び短軸部の間に形成され前記長軸部及び短軸部の中心に対して偏位した中心を具備する円柱状の偏心部と、を具備するクランクシャフトであり、
前記長軸部の外周部及び前記偏心部の外周部を、前記研削砥石の外周部にて研削加工を行う工程を更に有する、請求項1に記載の研削加工方法。The object to be ground is
A cylindrical long axis and a short axis that are concentric with each other;
A columnar eccentric part formed between the major axis part and the minor axis part and having a center displaced from the center of the major axis part and the minor axis part,
The grinding method according to claim 1, further comprising a step of grinding the outer peripheral portion of the long shaft portion and the outer peripheral portion of the eccentric portion with the outer peripheral portion of the grinding wheel.
前記研削砥石送り軸が、
前記主軸が1回転する回転運動に合わせて前記往復運動を行い、
該往復運動が、
前記主軸の回転運動周期と同周期又は前記主軸の回転運動周期を分割した周期で、前記被研削物の研削部分に合わせた振幅を有する、請求項1又は2に記載の研削加工方法。The step of forming the continuous minute curved surface shape includes:
The grinding wheel feed shaft is
The reciprocating motion is performed in accordance with the rotational motion in which the main shaft makes one rotation,
The reciprocating motion is
3. The grinding method according to claim 1, wherein the grinding process method has an amplitude in accordance with a grinding portion of the workpiece with the same period as the rotation movement period of the main shaft or a period obtained by dividing the rotation movement period of the main shaft.
前記被研削物を研削する研削砥石と、
該研削砥石を保持し回転させる砥石軸と、
該砥石軸の中心軸に対し直角方向に前記研削砥石を平行移動させる研削砥石送り軸と、を備え、
前記主軸及び前記砥石軸は、それぞれの回転中心が同一平面内に配置され、
前記研削砥石送り軸は、
該研削砥石送り軸の送り方向と前記主軸の回転軸とが成す角度を90°超100°以下にして配置され、
前記研削砥石送り軸は、
前記主軸の回転運動に同期して往復運動する、研削装置。A spindle that holds and rotates the workpiece,
A grinding wheel for grinding the workpiece,
A grinding wheel shaft for holding and rotating the grinding wheel;
A grinding wheel feed shaft that translates the grinding wheel in a direction perpendicular to the central axis of the grinding wheel shaft,
The main shaft and the grindstone shaft are arranged in the same plane at the respective rotation centers,
The grinding wheel feed shaft is
The angle formed by the feed direction of the grinding wheel feed shaft and the rotation shaft of the main shaft is arranged to be more than 90 ° and not more than 100 °,
The grinding wheel feed shaft is
A grinding apparatus that reciprocates in synchronization with the rotational movement of the main shaft.
外径面が、前記砥石軸を中心とする2つの円錐面を有し、
2つの該円錐面のうち一方は、前記被研削物の前記主軸の回転軸に交差する面を研削し、
2つの該円錐面のうち他方は、
前記主軸の回転軸と平行となるように成形される、請求項4に記載の研削装置。The grinding wheel is
The outer diameter surface has two conical surfaces centered on the grindstone axis,
One of the two conical surfaces grinds the surface intersecting the rotation axis of the main shaft of the workpiece,
The other of the two conical surfaces is
The grinding apparatus according to claim 4, wherein the grinding apparatus is formed so as to be parallel to a rotation axis of the main shaft.
前記主軸が1回転する回転運動に合わせて前記往復運動を行い、
該往復運動は、
前記主軸の回転運動周期と同周期又は前記主軸の回転運動周期を分割した周期で、前記被研削物の研削部分に合わせた振幅を有する、請求項4又は5に記載の研削装置。The grinding wheel feed shaft is
The reciprocating motion is performed in accordance with the rotational motion in which the main shaft makes one rotation,
The reciprocating motion is
The grinding apparatus according to claim 4 or 5, wherein the grinding apparatus has an amplitude in accordance with a grinding portion of the workpiece with the same period as the rotational movement period of the main spindle or a period obtained by dividing the rotational movement period of the main spindle.
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