片面研削方法および装置
【課題】縦長のワークについて、ワーク高さを均一に加工するとともに、その一平坦面を中凸面形状に研削加工することができる片面研削技術を提供する。
【解決手段】回転する砥石車１の平坦な研削砥石面１ａと、砥石車１に対向して固定的に配置した押えガイド２の研削案内面２ａとから形成された研削部ＧＰに、ワークＷを通し送りしながらその底面Ｗｂを片面研削する。押えガイド２の研削案内面２ａは、ワークＷの研削代分ｈを研削する研削砥石面１ａの部位に対向して配置される切込み傾斜案内面５と、切込み傾斜案内面５に連続して設けられる研削砥石面１ａと平行な平坦案内面６と、平坦案内面６に連続して設けられる切込み傾斜案内面５と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面７とを備えてなる。
【解決手段】回転する砥石車１の平坦な研削砥石面１ａと、砥石車１に対向して固定的に配置した押えガイド２の研削案内面２ａとから形成された研削部ＧＰに、ワークＷを通し送りしながらその底面Ｗｂを片面研削する。押えガイド２の研削案内面２ａは、ワークＷの研削代分ｈを研削する研削砥石面１ａの部位に対向して配置される切込み傾斜案内面５と、切込み傾斜案内面５に連続して設けられる研削砥石面１ａと平行な平坦案内面６と、平坦案内面６に連続して設けられる切込み傾斜案内面５と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面７とを備えてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、片面研削方法および装置に関し、さらに詳細には、特に対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長のワークについて、上記平坦面を中凸面形状に研削加工する片面研削技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長の工作物（以下ワークと称する）について、その平坦面のみ、つまり片面を研削するには、ワークの上側の面を基準とする上記平坦面の高さつまりワークの高さにばらつきが生じないように加工することが要求される。
【０００３】
この点に関連して、本出願人は、略半球形状あるいは略円錐形状のワークの底面を研削する片面研削装置を開発し提案している（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
この片面研削装置は、両頭平面研削装置を改良したもので、下側の回転主軸に取り付けられた平坦な研削砥石面を有する回転砥石車と、この砥石車の研削砥石面に対向して固定的に取付け配置された押えガイド（両頭平面研削装置では、上側の回転主軸に取り付られる上側の回転砥石車部分。）と、ワークを保持する複数の保持ポケットを備え、上記砥石車の研削砥石面と押えガイドの間を通過可能に配置されたキャリアとを備えてなる。また、上記砥石車の研削砥石面に対向する上記押えガイドの研削案内面には、上記キャリアによるワークの移動方向と同方向に円弧状にのびる案内溝が形成され、この案内溝の両側縁部に、ワークの上側曲面部分の２箇所を案内する案内面が形成されている。
【０００５】
そして、ポケットに収容された略半球形状あるいは略円錐形状のワークは、上記キャリアの回転動作により、上記押えガイドの案内溝に摺動案内されつつ、上記砥石車の研削砥石面と押えガイドの研削案内面とからなる研削部を通し送りされながら、上記研削砥石面によりワークの底面が研削される。
【０００６】
この片面研削装置では、研削中に、ワークの曲面部分の２箇所が上記案内溝の２つの案内面によって案内されるので、研削されたワークの曲面部分を基準とする底面の高さが一定となり、精度の高い研削ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２４６６０８号公報
【特許文献２】特開２００３−２２５８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記片面研削装置は略半球形状あるいは略円錐形状のワークの研削に特化された専用装置であって、上記縦長のワークの一平坦面の研削には不向きであり、そのまま適用することができない。
【０００９】
つまり、縦長のワークはその平面形状輪郭が縦方向と横方向で寸法が異なることから、まず、上記押えガイドの案内溝はその案内機能を発揮し得ず、むしろワーク送り動作の障害となる。
【００１０】
また、上記押えガイドの研削案内面は、ワークの切込み量（研削代分）に対応した傾斜平坦面からなるところ、具体的には、上記押えガイドが上記押えガイド取付部に取り付けられた状態で、この押えガイド取付部の傾きを調整することにより上記傾斜平坦面が構成される構造とされるところ、例えば、送り方向へ縦長の配置状態で送られる縦長のワークの切込み量に対応した傾斜角度を、上記押えガイド取付部の傾き調整機構により調整設定するには熟練を要し、その調整作業が複雑でかつ時間を要する。
【００１１】
さらに、上記縦長のワークの種類や用途によっては、研削すべき上記平坦面を微小な中高の凸面形状（以下、中凸面形状と称する）に仕上げる要請もあり、上記従来の片面研削装置ではこのような研削要請には対応不可能であった。
【００１２】
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、対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長のワークについて、ワーク高さを均一に加工するとともに、この平坦面を中凸面形状に研削加工することができる片面研削方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のもう一つの目的は、上記片面研削方法を好適に実施することができる片面研削装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の片面研削方法は、対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長のワークを、回転する砥石車の平坦な研削砥石面と、この砥石車に対向して固定的に配置した押えガイドの研削案内面とから形成された研削部に、通し送りしながらワークの上記平坦面を研削するスルーフィード形式の片面研削方法であって、上記押えガイドの研削案内面は、ワークの研削代分を研削する上記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる上記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる上記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、上記研削部にワークを通し送りするに際して、上記切込み傾斜案内面によりワークを摺動案内しながら、上記研削砥石面によりワークの上記平坦面を研削した後、上記平坦案内面でワークを摺動案内し、続いて上記逃し傾斜案内面を通過させることにより、ワークの上記平坦面を所定の中凸面形状に研削するように構成したことを特徴とする。
【００１５】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法は、ワークの上記平坦面の中凸面形状寸法に対応して設定されている。
【００１６】
（２）上記押えガイドの逃し傾斜案内面の傾斜角度は、上記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法に対応して設定されている。
【００１７】
また、本発明の片面研削装置は、上記片面研削方法の実施に適した装置であって、回転可能に配置され、平坦な研削砥石面を有する砥石車と、この砥石車を回転駆動する回転駆動手段と、上記砥石車に対向して固定的に配置され、ワークを摺動案内する研削案内面を有する押えガイドと、上記砥石車の研削砥石面と押えガイドの間を通過可能に配置され、ワークを保持する複数の保持ポケットを備えたキャリアと、このキャリアを送り駆動する送り駆動手段と、上記回転駆動手段および送り駆動手段を相互に連動して駆動制御する制御手段とを備えてなり、上記押えガイドの研削案内面は、ワークの研削代分を研削する上記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる上記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる上記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、上記研削部にワークを通し送りするに際して、上記切込み傾斜案内面によりワークを摺動案内しながら、上記研削砥石面によりワークの上記平坦面を研削した後、上記平坦案内面でワークを摺動案内し、続いて上記逃し傾斜案内面を通過させることにより、ワークの上記平坦面を所定の中凸面形状に研削するように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記押えガイドの切込み傾斜案内面は、上記研削部のワーク入口側からワーク出口側に向けてワークの研削代分だけ傾斜して設定されている。
【００１９】
（２）上記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法は、ワークの上記平坦面の中凸面形状寸法に対応して設定されている。
【００２０】
（３）上記押えガイドの逃し傾斜案内面の傾斜角度は、上記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法に対応して設定されている。
【００２１】
（４）前記押えガイドの研削案内面の配置構成は、押えガイドが押えガイド取付部に取り付けられた状態で、この押えガイド取付部の傾きを調整することにより形成される構成とされている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の片面研削方法は、回転する砥石車の平坦な研削砥石面と、この砥石車に対向して固定的に配置した押えガイドの研削案内面とから形成された研削部に、ワークを通し送りしながらワークの一平坦面を研削するスルーフィード形式の片面研削方法であって、上記押えガイドの研削案内面は、ワークの研削代分を研削する上記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる上記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる上記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、上記研削部にワークを通し送りするに際して、上記切込み傾斜案内面によりワークを摺動案内しながら、上記研削砥石面によりワークの上記平坦面を研削した後、上記平坦案内面でワークを摺動案内し、続いて上記逃し傾斜案内面を通過させるように構成したから、対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた、いわゆるかまぼこ形状ワークのような縦長のワークについて、その平坦面の高さつまりワーク高さを均一に加工するとともに、上記平坦面を所定の中凸面形状に研削することが可能な片面研削方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る一実施形態に係る片面研削装置の主要部の概略構成を示す正面断面図である。
【図２】同じく同片面研削装置の主要部の概略構成を示す図１のII-II線に沿った平面断面図である。
【図３】同片面研削装置における砥石車と押えガイドにより形成される研削部の断面構成を説明するための模式図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は同片面研削装置における研削工程を説明するための正面模式図である。
【図５】同片面研削装置における砥石車と押えガイドにより形成される研削部の比較断面構成による研削効果を説明するための正面模式図である。
【図６】同片面研削装置におけるキャリアのワークポケットによるワーク保持方向の配置構成を示し、図６（ａ）は本実施形態の配置構成を、図６（ｂ）は比較配置構成をそれぞれ示す。
【図７】同片面研削装置により研削される縦長のワークの一例であるかまぼこ形状ワークを示し、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は正面図、図７（ｃ）は側面図である。
【図８】同片面研削装置により研削される縦長のワークの他の例である直方体形状ワークを示し、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面全体にわたって同一の符号は同一の構成部材または要素を示している。
【００２５】
本発明に係る片面研削装置が図１〜図６に示されており、この研削装置は、図７に示すような対向する一対の面Ｗａ、Ｗｂの少なくとも一方が平坦面とされた縦長のワークＷの一平坦面を中凸面形状に研削加工するもので、具体的には、上下一対の回転主軸が垂直に対向配置されてなる立軸型の両頭平面研削装置の基本構造を利用したものである。
【００２６】
研削対象となるワークＷは、対向する一対の面Ｗａ、Ｗｂのうち、上面Ｗａがほぼ円筒面とされるとともに、底面Ｗｂが平坦面とされ、また平面輪郭形状が矩形状（図２参照）とされた、いわゆるかまぼこ形状のものであり、上記上面Ｗａは前工程で既に仕上加工されてなる完成面とされている。
【００２７】
本発明に係る片面研削装置は、このワークＷの完成面Ｗａを基準として、その平坦な片面つまり底面Ｗｂを所定量（研削代分）ｈ（図７（ｂ）および（ｃ）における二点鎖線参照）だけ研削しつつ、この底面Ｗｂの縦方向中央部が所定量だけ円筒面状に盛り上がった中凸面形状に形成する（図７（ｃ）における一点鎖線参照：ただし、実際の中凸輪郭形状はほぼ直線状（盛り上がり量が数μｍ程度）で視認できないため、図面では、理解を容易にする目的から大きく湾曲した一点鎖線で示されている。）。
【００２８】
この片面研削装置は、上記ワークＷの底面Ｗｂを片面研削加工するのに適した構成とされ、図１および図２に示すように、砥石車１、押えガイド２、キャリア装置３および制御装置４を主要部として構成されている。
【００２９】
砥石車１は、上記下側回転主軸１１に取外し交換可能に取り付けられてなり、その上面１ａが平坦な研削砥石面とされた、いわゆるカップ型砥石車である。この砥石車１の研削砥石面１ａは、砥粒として、例えば微小なＳＤ（合成ダイヤモンド）砥粒や、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒等のいわゆる超砥粒などが好適に用いられ、これら砥粒が結合材料により結合されてなる。
【００３０】
上記下側回転主軸１１は、具体的には図示しないが、回転駆動部（回転駆動手段）、例えば、歯車機構等の動力伝達機構を介して、回転駆動源である主軸モータに連係されるとともに、切込み部（切込み手段）、例えば昇降シリンダ等の昇降駆動源に連係されている。これら回転駆動源および昇降駆動源は、後述する制御装置４に電気的に接続されている。
【００３１】
押えガイド２は、押えガイド取付部１０に取外し交換可能に取り付けられてなり、その下面２ａが上記砥石車１の研削砥石面１ａに対向する研削案内面とされて、研削加工時にワークＷを摺動案内する構成とされている。この押えガイド２は、ワークＷを有効に押さえ得る強度を有するとともに、ワークＷを円滑に摺動案内する機能を兼備しており、構成材料としては、これら両機能を有効に発揮し得るものが用いられ、例えば超硬合金、ダイヤモンドコンパックス等が好適に使用される。図示の実施形態の押えガイド２は超硬合金製とされている。
【００３２】
押えガイド取付部１０は、具体的には図示しないが、上記下側回転主軸１１と同様に、例えば昇降シリンダ等の昇降駆動源に連係されるとともに、この押えガイド取付部１０に上記押えガイド２が固定的に取付け固定されて、これにより、押えガイド２は、回転動作する上記砥石車１に対して固定的に配置される。
【００３３】
また、押えガイド２の研削案内面２ａの配置構成は、押えガイド２が垂直状態に配置された上記押えガイド取付部１０に取り付けられた状態で形成される。
【００３４】
すなわち、上記押えガイド２の研削案内面２ａは、図３に示すように、後述するワークＷの通し送り移動経路（図２において一点鎖線で描かれた円弧Ｙおよび図３における左右横方向参照）に沿って連続して形成された、切込み傾斜案内面５、平坦案内面６および逃し傾斜案内面７の３つの案内面を備えてなる。
【００３５】
このような構成とすることにより、押えガイド２の取付け取外し交換が砥石車交換作業と同様に容易かつ迅速に行え、研削案内面２ａの摩耗時の修正作業やワーク変更に伴う段取り作業が容易に行える。つまり、押えガイド２が押えガイド取付部１０に対して、砥石車と同様な取付け構造を備えているから、取外し取付け交換作業が容易であり、予備の押えガイド２を予め用意しておくことにより、この予備の押えガイド２を古い摩耗した押えガイド２と交換することで、機内での複雑なドレッシング作業等が不要となる。また異なる形状寸法の研削案内面２ａを有する押えガイド２を複数種類用意しておけば、ワークＷの種類変更に伴う段取り作業も容易迅速に行える。
【００３６】
なお、上記押えガイド２の研削案内面２ａを構成する、切込み傾斜案内面５、平坦案内面６および逃し傾斜案内面７の具体的構成については、後述するキャリア装置３のキャリア２０によるワークＷの送り動作との関係で詳述する。
【００３７】
キャリア装置３は、ワークＷを保持して、これを砥石車１と押えガイド２間に形成される研削部ＧＰに送込み動作するもので、上記研削部ＧＰを通過可能に配置された上記キャリア２０と、このキャリア２０を送り駆動する送り駆動部（送り駆動手段）（図示省略）とを主要部として構成されている。
【００３８】
キャリア２０は、その中心のキャリア軸２３周りに回転する回転円板の形態とされ、図１および２に示すように、このキャリア２０の外周部が上記研削部ＧＰを通過するように水平状に配されている。
【００３９】
図示のキャリア２０は、ステンレス鋼等の金属あるいはプラスチック等の樹脂を構成材料とする薄肉円板からなり、上記研削部ＧＰ、つまり砥石車１の研削砥石面１ａと押えガイド２の研削案内面２ａとの間の隙間寸法よりも小さい厚さ寸法を有するとともに、これら両面１ａ、２ａ間を通過するキャリア２０の外周部には、ワークＷを保持する複数の保持ポケット２１、２１、…が周方向へ所定の配置関係をもって上下に貫設されている。
【００４０】
この保持ポケット２１つまりはワークＷの配置構成は、ワークＷがその送り方向（図２および図３の矢符方向）へ縦長の配置状態で送られるように設定され、図示の実施形態においては、図２および図６（ａ）に示すように、保持ポケット２１に収納保持されたワークＷの軸線ＸｗがワークＷの通し送り移動経路（図２における一点鎖線で描かれた円弧Ｙ）に対する接線方向にほぼ平行となるように設定されている。
【００４１】
このワークＷの配置構成に関して、図６（ｂ）に示すように、ワークＷがその送り方向へ横長の配置状態で送られるように設定することも考えられるが、このような横長の配置構成での研削方法では、底面Ｗｂが中凸面形状に形成され難いということが試験的に判明している。
【００４２】
換言すれば、これらを含めた種々の試験結果を通じて、ワークＷの底面Ｗｂについて中凸面形状に形成したい方向をワークの送り方向となるようにを配置することにより、ワークＷの底面Ｗｂの中凸面形状を任意の方向に形成できることが試験的に突き止められた。
【００４３】
また、キャリア２０の下側には、このキャリア２０に保持されたワークＷ、Ｗ、…を摺動案内するガイド部２２が設けられ、図２において、ワーク供給部Ｐ１で供給されたワークＷ、Ｗ、…が、キャリア２０に保持された状態で、研削部ＧＰを経てワーク回収部Ｐ２まで円滑に案内されるように構成されている。
【００４４】
上記キャリア２０の回転主軸であるキャリア軸２３は、垂直状態で回転支持されるとともに、上記送り駆動部に駆動連結されている。この送り駆動部は、具体的には図示しないが、サーボモータ等の回転駆動源を備えており、この回転駆動源は、後述する制御装置４に電気的に接続されている。
【００４５】
そして、上記送り駆動部の駆動により、キャリア２０が通し送り方向（図２および図６の矢符方向）へ所定速度をもって回転して、ワーク供給部Ｐ１でワーク供給装置（図示省略）によりキャリア２０の保持ポケット２１、２１、…に供給されるワークＷ、Ｗ、…が、順次連続して研削部ＧＰにワーク入口部Ｉからワーク出口部Ｏへ通し送りされて（ワークＷの通し送り移動経路は図２における一点鎖線の円弧Ｙ参照）、砥石車１の研削砥石面１ａにより底面Ｗｂが中凸面形状に平面研削された後、ワーク回収部Ｐ２でワーク回収装置（図示省略）により落下回収される。
【００４６】
上記押えガイド２の研削案内面２ａを構成する、切込み傾斜案内面５、平坦案内面６および逃し傾斜案内面７の具体的構成は、以下のように設定されている。
【００４７】
切込み傾斜案内面５は、ワークＷの主たる研削工程時にワークＷを送り案内する部位で、具体的には、図３に示すように、砥石車１の研削砥石面ＷａにおけるワークＷの研削代分ｈ（図７（ｂ）および（ｃ）における二点鎖線参照）を研削する部位に対向して配置されている（図３における研削工程範囲Ａ参照）。
【００４８】
上記切込み傾斜案内面５は、図示のごとく、上記研削部ＧＰのワーク入口部Ｉ側からワーク出口部Ｏ側に向けてワークＷの研削代分ｈだけ傾斜（傾斜角度θ５）して設定されている。
【００４９】
平坦案内面６は、ワークＷの仕上研削時にワークＷを送り案内する部位で、具体的には、図３に示すように、上記切込み傾斜案内面５に連続して設けられるとともに、上記研削砥石面１ａと平行な平坦面に形成されている（図３における研削工程範囲Ｂ参照）。
【００５０】
上記平坦案内面６と砥石車１の研削砥石面１ａとの間隔寸法Ｔは、ワークＷの研削仕上寸法（仕上高さ寸法）Ｈに対応して設定されている。また、この平坦案内面６のワーク送り方向寸法（図３における左右横方向寸法）Ｌ６は、ワークＷの底面Ｗｂの中凸面形状寸法に対応して設定される。
【００５１】
逃し傾斜案内面７は、上記平坦案内面６と協働して、ワークＷの底面Ｗｂを中凸面形状に仕上げる部位で、図３に示すように、上記平坦案内面６に連続して設けられるとともに、上記切込み傾斜案内面５と逆の傾斜をもった傾斜面とされている。
【００５２】
上記傾斜案ｃｃ内面７の傾斜角度θ７は、上記平坦案内面６のワーク送り方向寸法Ｌ６に対応して設定されている。
【００５３】
そして、上記キャリア装置３のキャリア２０の通し送り方向（図２の矢符方向）への回転により、砥石車１の研削砥石面１ａと押えガイド２の研削案内面２ａとから形成された研削部ＧＰに通し送りされるワークＷは、まず押えガイド２の切込み傾斜案内面５により上面Ｗａを摺動案内されながら、砥石車１の研削砥石面１ａにより底面Ｗａがほぼ研削代分ｈだけ平坦面に粗研削され（図３における研削工程範囲Ａ参照）、この後、上記平坦案内面６により摺動案内され（図３における研削工程範囲Ｂ参照）、さらに続いて上記逃し傾斜案内面７を通過させる（図３における研削工程範囲Ｃ参照）ことにより、ワークＷの底面Ｗｂは所定の中凸面形状に仕上研削される。
【００５４】
特に、上記平坦案内面６と傾斜案内面７の協働作用によるワークＷの底面Ｗｂの中凸面仕上研削は、本発明者により試行錯誤を繰り返しながら行われた試験・研究の成果として得られたものである。
【００５５】
例えば図５に示されるものは、試験研究途中において検討され試みられた押えガイド２の研削案内面形状の典型例である。
【００５６】
図５（ａ）に示される研削案内面形状は、研削案内面２Ａが単一の傾斜案内面で構成されており、仕上案内面に相当する部分が存在しない。このような研削案内面２Ａ構造では、ワーク出口部Ｏにおいて砥石車１のいわゆるエッジ切りとなって、ワークＷが下向きになり、ワークＷの底面Ｗｂが中凹面形状になりやすく、しかもワークＷが安定せず、その結果、ワークＷの底面Ｗｂは凹凸のうねりのある中凹面形状となってしまうことが試験的に判明している。
【００５７】
また、図５（ｂ）に示される研削案内面形状は、研削案内面２Ｂが傾斜案内面２５と、これに続く逆傾斜を有する逃がし案内面２６とからなる構成とされている。このような研削案内面２Ｂ構造では、これら両案内面２５、２６の交差部においてワークＷの上面Ｗａと点当たりになって、ワークＷの前後両端部分を押えられず、しかもワーク出口部ＯにおいてワークＷが上向きになり、ワークＷの底面Ｗｂは中凸面形状になりやすいが、その中凸量が過度に大きくなってしまうことが試験的に判明している。
【００５８】
これに対して、図３に示される本実施形態の研削案内面２ａでは、仕上案内面として機能する平坦案内面６の押圧作用で、ワーク出口部ＯにおいてワークＷ全体が押えられて姿勢が安定しており、ワークＷは暴れることなくワーク出口部Ｏから出ていき、その結果、ワークＷの底面Ｗｂは適正な中凸量の中凸面形状に安定して形成されることが判明した。また、押えガイド２の研削案内面２ａの具体的な断面形状寸法、特に上記平坦案内面６と傾斜案内面７の断面形状寸法を任意に設定することで、ワークＷの底面（加工平坦面）Ｗｂの中凸量ｈの制御管理ができる。
【００５９】
制御装置４は、上記砥石車１の回転駆動部および昇降駆動部、キャリア装置３の送り駆動部、上記ワーク供給装置およびワーク回収装置の駆動部、ならびにツルーイング装置４の駆動部を相互に連動して自動制御するもので、具体的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏポート等からなるマイクロコンピュータで構成されている。
【００６０】
この制御装置４は、上記各駆動部等に電気的に接続されて、以下に述べる片面研削方法を自動で実行するように、上記各駆動部を駆動制御する。
【００６１】
しかして、以上のように構成された片面研削装置によるワークＷの片面（底面）Ｗｂのスルー研削は、ワーク供給部Ｐ１において、ワーク供給装置により、ワークＷ、Ｗ、…が順次、キャリア２０の保持ポケット２１、２１、…に対して投入供給されると、これらワークＷ、Ｗ、…は、キャリア２０の送り動作（図２および図３の矢符方向への回転）により、駆動回転する砥石車１の平坦な研削砥石面１ａと、この砥石車１に対向して固定的に配置された押えガイド２の研削案内面２ａとから形成された研削部ＧＰに、ワーク入口部Ｉからワーク出口部Ｏまで通し送りされながら（図４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）、その底面Ｗｂを順次連続して研削された後、ワーク回収部Ｐ２において、キャリア２０の保持ポケット２１、２１、…から落下排出されて、ワーク回収装置により回収される。
【００６２】
この場合、研削部ＧＰをワーク入口部Ｉからワーク出口部Ｏまで通し送りされる一つのワークＷに着目すると、このワークＷは、前述したように、まず、押えガイド２の切込み傾斜案内面５によりその上面Ｗａを摺動案内されて砥石車１の研削砥石面１ａに対し切込み送りされながら、砥石車１の研削砥石面１ａによりその底面Ｗａがほぼ研削代分ｈだけ平坦面に粗研削され（図３における研削工程範囲Ａ参照）、この後、上記平坦案内面６により切込み送りゼロの状態で摺動案内され（図３における研削工程範囲Ｂ参照）、さらに続いて上記逃し傾斜案内面７を通過する（図３における研削工程範囲Ｃ参照）ことにより、これら両案内面６、７の協働作用により、ワークＷの底面Ｗｂは上記平坦案内面６と研削砥石面１ａにより規定される最終仕上げ寸法の中凸面形状に仕上げられることとなる。
【００６３】
以上詳述したように、本実施形態の片面研削方法は、回転する砥石車１の平坦な研削砥石面１ａと、この砥石車１に対向して固定的に配置した押えガイド２の研削案内面２ａとから形成された研削部ＧＰに、ワークＷを通し送りしながらワークＷの一平坦面である底面Ｗｂを研削するスルーフィード形式の片面研削方法であって、上記押えガイド２の研削案内面２ａは、ワークＷの研削代分ｈを研削する上記研削砥石面１ａの部位に対向して配置される切込み傾斜案内面５と、この切込み傾斜案内面５に連続して設けられる上記研削砥石面１ａと平行な平坦案内面６と、この平坦案内面６に連続して設けられる上記切込み傾斜案内面５と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面７とを備えてなり、上記研削部ＧＰにワークＷを通し送りするに際して、上記切込み傾斜案内面５によりワークＷを摺動案内しながら、上記研削砥石面１ａによりワークＷの底面Ｗｂを研削した後、上記平坦案内面６でワークＷを摺動案内し、続いて上記逃し傾斜案内面７を通過させるように構成したから、図７に示されるようないわゆるかまぼこ形状ワークＷについて、その底面Ｗｂの高さつまりワーク高さＨを均一に加工するとともに、上記底面Ｗｂを所定の中凸面形状に研削加工することができる。
【００６４】
なお、上述した実施形態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、その範囲内において種々の設計変更が可能である。
【００６５】
例えば、研削対象となるワークＷは、図７に示すようなかまぼこ形状のものに限定されず、図８に示すような縦長の直方体形状のものでも可能である。つまり、このワークＷは、対向する一対の面Ｗａ、Ｗｂが平坦面とされており、上面Ｗａが前工程で既に仕上加工されてなる完成面とされ、底面Ｗｂが上述した片面研削装置により所定量（研削代分）ｈ（図８（ｂ）および（ｃ）における二点鎖線参照）だけ研削されて、縦方向中央部が所定量だけ円筒面状に盛り上がった中凸面形状に形成される（図８（ｃ）における一点鎖線参照：ただし、実際の中凸輪郭形状はほぼ直線状（盛り上がり量が数μｍ程度）で視認できないため、図面では、図７（ｃ）の場合と同様に、理解を容易にする目的から大きく湾曲した一点鎖線で示されている。）。
【００６６】
また、押えガイド２における研削案内面２ａの具体的構成は、上述した図示の実施形態のものに限定されず、研削対象となるワークＷの形状寸法や研削条件等に応じて種々設計変更される。
【００６７】
さらに、図示の実施形態においては、押えガイド２の研削案内面２ａの配置構成（図３参照）が、垂直状態に配置された押えガイド取付部１０に上記押えガイド２が取り付けられた状態で形成される構成とされているが、これに代えて、押えガイド２が押えガイド取付部１０に取り付けられた状態で、この押えガイド取付部１０の傾きを調整することにより上記押えガイド２の研削案内面２ａの配置構成（図３参照）が形成される構成とされてもよい。
【００６８】
また、図示の実施形態の片面研削装置は、両頭平面研削装置の基本構造を利用して構成されているが、縦長のワークＷの片面Ｗｂの研削加工に特化した専用機械として構成することももちろん可能であり、このような専用機械とすることにより、装置構成が単純簡素化されて、製造コスト・装置コストの低減化を図ることができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ｗ ワーク（工作物）
Ｗａ ワークの上面
Ｗｂ ワークの底面
ｈ ワークの研削代分
ＧＰ 研削部（１ａ、２ａ）
Ｉ ワーク入口部
Ｏ ワーク出口部
θ５ 押えガイドの傾斜案内面の傾斜角度
Ｌ６ 平坦案内面のワーク送り方向寸法
θ７ 押えガイドの逃がし傾斜案内面の傾斜角度
１ 砥石車
１ａ 砥石車の研削砥石面
２ 押えガイド
２ａ 押えガイドの研削案内面
３ キャリア装置
４ 制御装置
５ 切込み傾斜案内面
６ 平坦案内面
７ 逃し傾斜案内面
１０ 押えガイド取付部
１１ 下側回転主軸
２０ キャリア
２１ 保持ポケット
【技術分野】
【０００１】
この発明は、片面研削方法および装置に関し、さらに詳細には、特に対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長のワークについて、上記平坦面を中凸面形状に研削加工する片面研削技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長の工作物（以下ワークと称する）について、その平坦面のみ、つまり片面を研削するには、ワークの上側の面を基準とする上記平坦面の高さつまりワークの高さにばらつきが生じないように加工することが要求される。
【０００３】
この点に関連して、本出願人は、略半球形状あるいは略円錐形状のワークの底面を研削する片面研削装置を開発し提案している（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
この片面研削装置は、両頭平面研削装置を改良したもので、下側の回転主軸に取り付けられた平坦な研削砥石面を有する回転砥石車と、この砥石車の研削砥石面に対向して固定的に取付け配置された押えガイド（両頭平面研削装置では、上側の回転主軸に取り付られる上側の回転砥石車部分。）と、ワークを保持する複数の保持ポケットを備え、上記砥石車の研削砥石面と押えガイドの間を通過可能に配置されたキャリアとを備えてなる。また、上記砥石車の研削砥石面に対向する上記押えガイドの研削案内面には、上記キャリアによるワークの移動方向と同方向に円弧状にのびる案内溝が形成され、この案内溝の両側縁部に、ワークの上側曲面部分の２箇所を案内する案内面が形成されている。
【０００５】
そして、ポケットに収容された略半球形状あるいは略円錐形状のワークは、上記キャリアの回転動作により、上記押えガイドの案内溝に摺動案内されつつ、上記砥石車の研削砥石面と押えガイドの研削案内面とからなる研削部を通し送りされながら、上記研削砥石面によりワークの底面が研削される。
【０００６】
この片面研削装置では、研削中に、ワークの曲面部分の２箇所が上記案内溝の２つの案内面によって案内されるので、研削されたワークの曲面部分を基準とする底面の高さが一定となり、精度の高い研削ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２４６６０８号公報
【特許文献２】特開２００３−２２５８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記片面研削装置は略半球形状あるいは略円錐形状のワークの研削に特化された専用装置であって、上記縦長のワークの一平坦面の研削には不向きであり、そのまま適用することができない。
【０００９】
つまり、縦長のワークはその平面形状輪郭が縦方向と横方向で寸法が異なることから、まず、上記押えガイドの案内溝はその案内機能を発揮し得ず、むしろワーク送り動作の障害となる。
【００１０】
また、上記押えガイドの研削案内面は、ワークの切込み量（研削代分）に対応した傾斜平坦面からなるところ、具体的には、上記押えガイドが上記押えガイド取付部に取り付けられた状態で、この押えガイド取付部の傾きを調整することにより上記傾斜平坦面が構成される構造とされるところ、例えば、送り方向へ縦長の配置状態で送られる縦長のワークの切込み量に対応した傾斜角度を、上記押えガイド取付部の傾き調整機構により調整設定するには熟練を要し、その調整作業が複雑でかつ時間を要する。
【００１１】
さらに、上記縦長のワークの種類や用途によっては、研削すべき上記平坦面を微小な中高の凸面形状（以下、中凸面形状と称する）に仕上げる要請もあり、上記従来の片面研削装置ではこのような研削要請には対応不可能であった。
【００１２】
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、対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長のワークについて、ワーク高さを均一に加工するとともに、この平坦面を中凸面形状に研削加工することができる片面研削方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のもう一つの目的は、上記片面研削方法を好適に実施することができる片面研削装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の片面研削方法は、対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長のワークを、回転する砥石車の平坦な研削砥石面と、この砥石車に対向して固定的に配置した押えガイドの研削案内面とから形成された研削部に、通し送りしながらワークの上記平坦面を研削するスルーフィード形式の片面研削方法であって、上記押えガイドの研削案内面は、ワークの研削代分を研削する上記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる上記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる上記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、上記研削部にワークを通し送りするに際して、上記切込み傾斜案内面によりワークを摺動案内しながら、上記研削砥石面によりワークの上記平坦面を研削した後、上記平坦案内面でワークを摺動案内し、続いて上記逃し傾斜案内面を通過させることにより、ワークの上記平坦面を所定の中凸面形状に研削するように構成したことを特徴とする。
【００１５】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法は、ワークの上記平坦面の中凸面形状寸法に対応して設定されている。
【００１６】
（２）上記押えガイドの逃し傾斜案内面の傾斜角度は、上記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法に対応して設定されている。
【００１７】
また、本発明の片面研削装置は、上記片面研削方法の実施に適した装置であって、回転可能に配置され、平坦な研削砥石面を有する砥石車と、この砥石車を回転駆動する回転駆動手段と、上記砥石車に対向して固定的に配置され、ワークを摺動案内する研削案内面を有する押えガイドと、上記砥石車の研削砥石面と押えガイドの間を通過可能に配置され、ワークを保持する複数の保持ポケットを備えたキャリアと、このキャリアを送り駆動する送り駆動手段と、上記回転駆動手段および送り駆動手段を相互に連動して駆動制御する制御手段とを備えてなり、上記押えガイドの研削案内面は、ワークの研削代分を研削する上記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる上記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる上記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、上記研削部にワークを通し送りするに際して、上記切込み傾斜案内面によりワークを摺動案内しながら、上記研削砥石面によりワークの上記平坦面を研削した後、上記平坦案内面でワークを摺動案内し、続いて上記逃し傾斜案内面を通過させることにより、ワークの上記平坦面を所定の中凸面形状に研削するように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記押えガイドの切込み傾斜案内面は、上記研削部のワーク入口側からワーク出口側に向けてワークの研削代分だけ傾斜して設定されている。
【００１９】
（２）上記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法は、ワークの上記平坦面の中凸面形状寸法に対応して設定されている。
【００２０】
（３）上記押えガイドの逃し傾斜案内面の傾斜角度は、上記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法に対応して設定されている。
【００２１】
（４）前記押えガイドの研削案内面の配置構成は、押えガイドが押えガイド取付部に取り付けられた状態で、この押えガイド取付部の傾きを調整することにより形成される構成とされている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の片面研削方法は、回転する砥石車の平坦な研削砥石面と、この砥石車に対向して固定的に配置した押えガイドの研削案内面とから形成された研削部に、ワークを通し送りしながらワークの一平坦面を研削するスルーフィード形式の片面研削方法であって、上記押えガイドの研削案内面は、ワークの研削代分を研削する上記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる上記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる上記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、上記研削部にワークを通し送りするに際して、上記切込み傾斜案内面によりワークを摺動案内しながら、上記研削砥石面によりワークの上記平坦面を研削した後、上記平坦案内面でワークを摺動案内し、続いて上記逃し傾斜案内面を通過させるように構成したから、対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた、いわゆるかまぼこ形状ワークのような縦長のワークについて、その平坦面の高さつまりワーク高さを均一に加工するとともに、上記平坦面を所定の中凸面形状に研削することが可能な片面研削方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る一実施形態に係る片面研削装置の主要部の概略構成を示す正面断面図である。
【図２】同じく同片面研削装置の主要部の概略構成を示す図１のII-II線に沿った平面断面図である。
【図３】同片面研削装置における砥石車と押えガイドにより形成される研削部の断面構成を説明するための模式図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は同片面研削装置における研削工程を説明するための正面模式図である。
【図５】同片面研削装置における砥石車と押えガイドにより形成される研削部の比較断面構成による研削効果を説明するための正面模式図である。
【図６】同片面研削装置におけるキャリアのワークポケットによるワーク保持方向の配置構成を示し、図６（ａ）は本実施形態の配置構成を、図６（ｂ）は比較配置構成をそれぞれ示す。
【図７】同片面研削装置により研削される縦長のワークの一例であるかまぼこ形状ワークを示し、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は正面図、図７（ｃ）は側面図である。
【図８】同片面研削装置により研削される縦長のワークの他の例である直方体形状ワークを示し、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面全体にわたって同一の符号は同一の構成部材または要素を示している。
【００２５】
本発明に係る片面研削装置が図１〜図６に示されており、この研削装置は、図７に示すような対向する一対の面Ｗａ、Ｗｂの少なくとも一方が平坦面とされた縦長のワークＷの一平坦面を中凸面形状に研削加工するもので、具体的には、上下一対の回転主軸が垂直に対向配置されてなる立軸型の両頭平面研削装置の基本構造を利用したものである。
【００２６】
研削対象となるワークＷは、対向する一対の面Ｗａ、Ｗｂのうち、上面Ｗａがほぼ円筒面とされるとともに、底面Ｗｂが平坦面とされ、また平面輪郭形状が矩形状（図２参照）とされた、いわゆるかまぼこ形状のものであり、上記上面Ｗａは前工程で既に仕上加工されてなる完成面とされている。
【００２７】
本発明に係る片面研削装置は、このワークＷの完成面Ｗａを基準として、その平坦な片面つまり底面Ｗｂを所定量（研削代分）ｈ（図７（ｂ）および（ｃ）における二点鎖線参照）だけ研削しつつ、この底面Ｗｂの縦方向中央部が所定量だけ円筒面状に盛り上がった中凸面形状に形成する（図７（ｃ）における一点鎖線参照：ただし、実際の中凸輪郭形状はほぼ直線状（盛り上がり量が数μｍ程度）で視認できないため、図面では、理解を容易にする目的から大きく湾曲した一点鎖線で示されている。）。
【００２８】
この片面研削装置は、上記ワークＷの底面Ｗｂを片面研削加工するのに適した構成とされ、図１および図２に示すように、砥石車１、押えガイド２、キャリア装置３および制御装置４を主要部として構成されている。
【００２９】
砥石車１は、上記下側回転主軸１１に取外し交換可能に取り付けられてなり、その上面１ａが平坦な研削砥石面とされた、いわゆるカップ型砥石車である。この砥石車１の研削砥石面１ａは、砥粒として、例えば微小なＳＤ（合成ダイヤモンド）砥粒や、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒等のいわゆる超砥粒などが好適に用いられ、これら砥粒が結合材料により結合されてなる。
【００３０】
上記下側回転主軸１１は、具体的には図示しないが、回転駆動部（回転駆動手段）、例えば、歯車機構等の動力伝達機構を介して、回転駆動源である主軸モータに連係されるとともに、切込み部（切込み手段）、例えば昇降シリンダ等の昇降駆動源に連係されている。これら回転駆動源および昇降駆動源は、後述する制御装置４に電気的に接続されている。
【００３１】
押えガイド２は、押えガイド取付部１０に取外し交換可能に取り付けられてなり、その下面２ａが上記砥石車１の研削砥石面１ａに対向する研削案内面とされて、研削加工時にワークＷを摺動案内する構成とされている。この押えガイド２は、ワークＷを有効に押さえ得る強度を有するとともに、ワークＷを円滑に摺動案内する機能を兼備しており、構成材料としては、これら両機能を有効に発揮し得るものが用いられ、例えば超硬合金、ダイヤモンドコンパックス等が好適に使用される。図示の実施形態の押えガイド２は超硬合金製とされている。
【００３２】
押えガイド取付部１０は、具体的には図示しないが、上記下側回転主軸１１と同様に、例えば昇降シリンダ等の昇降駆動源に連係されるとともに、この押えガイド取付部１０に上記押えガイド２が固定的に取付け固定されて、これにより、押えガイド２は、回転動作する上記砥石車１に対して固定的に配置される。
【００３３】
また、押えガイド２の研削案内面２ａの配置構成は、押えガイド２が垂直状態に配置された上記押えガイド取付部１０に取り付けられた状態で形成される。
【００３４】
すなわち、上記押えガイド２の研削案内面２ａは、図３に示すように、後述するワークＷの通し送り移動経路（図２において一点鎖線で描かれた円弧Ｙおよび図３における左右横方向参照）に沿って連続して形成された、切込み傾斜案内面５、平坦案内面６および逃し傾斜案内面７の３つの案内面を備えてなる。
【００３５】
このような構成とすることにより、押えガイド２の取付け取外し交換が砥石車交換作業と同様に容易かつ迅速に行え、研削案内面２ａの摩耗時の修正作業やワーク変更に伴う段取り作業が容易に行える。つまり、押えガイド２が押えガイド取付部１０に対して、砥石車と同様な取付け構造を備えているから、取外し取付け交換作業が容易であり、予備の押えガイド２を予め用意しておくことにより、この予備の押えガイド２を古い摩耗した押えガイド２と交換することで、機内での複雑なドレッシング作業等が不要となる。また異なる形状寸法の研削案内面２ａを有する押えガイド２を複数種類用意しておけば、ワークＷの種類変更に伴う段取り作業も容易迅速に行える。
【００３６】
なお、上記押えガイド２の研削案内面２ａを構成する、切込み傾斜案内面５、平坦案内面６および逃し傾斜案内面７の具体的構成については、後述するキャリア装置３のキャリア２０によるワークＷの送り動作との関係で詳述する。
【００３７】
キャリア装置３は、ワークＷを保持して、これを砥石車１と押えガイド２間に形成される研削部ＧＰに送込み動作するもので、上記研削部ＧＰを通過可能に配置された上記キャリア２０と、このキャリア２０を送り駆動する送り駆動部（送り駆動手段）（図示省略）とを主要部として構成されている。
【００３８】
キャリア２０は、その中心のキャリア軸２３周りに回転する回転円板の形態とされ、図１および２に示すように、このキャリア２０の外周部が上記研削部ＧＰを通過するように水平状に配されている。
【００３９】
図示のキャリア２０は、ステンレス鋼等の金属あるいはプラスチック等の樹脂を構成材料とする薄肉円板からなり、上記研削部ＧＰ、つまり砥石車１の研削砥石面１ａと押えガイド２の研削案内面２ａとの間の隙間寸法よりも小さい厚さ寸法を有するとともに、これら両面１ａ、２ａ間を通過するキャリア２０の外周部には、ワークＷを保持する複数の保持ポケット２１、２１、…が周方向へ所定の配置関係をもって上下に貫設されている。
【００４０】
この保持ポケット２１つまりはワークＷの配置構成は、ワークＷがその送り方向（図２および図３の矢符方向）へ縦長の配置状態で送られるように設定され、図示の実施形態においては、図２および図６（ａ）に示すように、保持ポケット２１に収納保持されたワークＷの軸線ＸｗがワークＷの通し送り移動経路（図２における一点鎖線で描かれた円弧Ｙ）に対する接線方向にほぼ平行となるように設定されている。
【００４１】
このワークＷの配置構成に関して、図６（ｂ）に示すように、ワークＷがその送り方向へ横長の配置状態で送られるように設定することも考えられるが、このような横長の配置構成での研削方法では、底面Ｗｂが中凸面形状に形成され難いということが試験的に判明している。
【００４２】
換言すれば、これらを含めた種々の試験結果を通じて、ワークＷの底面Ｗｂについて中凸面形状に形成したい方向をワークの送り方向となるようにを配置することにより、ワークＷの底面Ｗｂの中凸面形状を任意の方向に形成できることが試験的に突き止められた。
【００４３】
また、キャリア２０の下側には、このキャリア２０に保持されたワークＷ、Ｗ、…を摺動案内するガイド部２２が設けられ、図２において、ワーク供給部Ｐ１で供給されたワークＷ、Ｗ、…が、キャリア２０に保持された状態で、研削部ＧＰを経てワーク回収部Ｐ２まで円滑に案内されるように構成されている。
【００４４】
上記キャリア２０の回転主軸であるキャリア軸２３は、垂直状態で回転支持されるとともに、上記送り駆動部に駆動連結されている。この送り駆動部は、具体的には図示しないが、サーボモータ等の回転駆動源を備えており、この回転駆動源は、後述する制御装置４に電気的に接続されている。
【００４５】
そして、上記送り駆動部の駆動により、キャリア２０が通し送り方向（図２および図６の矢符方向）へ所定速度をもって回転して、ワーク供給部Ｐ１でワーク供給装置（図示省略）によりキャリア２０の保持ポケット２１、２１、…に供給されるワークＷ、Ｗ、…が、順次連続して研削部ＧＰにワーク入口部Ｉからワーク出口部Ｏへ通し送りされて（ワークＷの通し送り移動経路は図２における一点鎖線の円弧Ｙ参照）、砥石車１の研削砥石面１ａにより底面Ｗｂが中凸面形状に平面研削された後、ワーク回収部Ｐ２でワーク回収装置（図示省略）により落下回収される。
【００４６】
上記押えガイド２の研削案内面２ａを構成する、切込み傾斜案内面５、平坦案内面６および逃し傾斜案内面７の具体的構成は、以下のように設定されている。
【００４７】
切込み傾斜案内面５は、ワークＷの主たる研削工程時にワークＷを送り案内する部位で、具体的には、図３に示すように、砥石車１の研削砥石面ＷａにおけるワークＷの研削代分ｈ（図７（ｂ）および（ｃ）における二点鎖線参照）を研削する部位に対向して配置されている（図３における研削工程範囲Ａ参照）。
【００４８】
上記切込み傾斜案内面５は、図示のごとく、上記研削部ＧＰのワーク入口部Ｉ側からワーク出口部Ｏ側に向けてワークＷの研削代分ｈだけ傾斜（傾斜角度θ５）して設定されている。
【００４９】
平坦案内面６は、ワークＷの仕上研削時にワークＷを送り案内する部位で、具体的には、図３に示すように、上記切込み傾斜案内面５に連続して設けられるとともに、上記研削砥石面１ａと平行な平坦面に形成されている（図３における研削工程範囲Ｂ参照）。
【００５０】
上記平坦案内面６と砥石車１の研削砥石面１ａとの間隔寸法Ｔは、ワークＷの研削仕上寸法（仕上高さ寸法）Ｈに対応して設定されている。また、この平坦案内面６のワーク送り方向寸法（図３における左右横方向寸法）Ｌ６は、ワークＷの底面Ｗｂの中凸面形状寸法に対応して設定される。
【００５１】
逃し傾斜案内面７は、上記平坦案内面６と協働して、ワークＷの底面Ｗｂを中凸面形状に仕上げる部位で、図３に示すように、上記平坦案内面６に連続して設けられるとともに、上記切込み傾斜案内面５と逆の傾斜をもった傾斜面とされている。
【００５２】
上記傾斜案ｃｃ内面７の傾斜角度θ７は、上記平坦案内面６のワーク送り方向寸法Ｌ６に対応して設定されている。
【００５３】
そして、上記キャリア装置３のキャリア２０の通し送り方向（図２の矢符方向）への回転により、砥石車１の研削砥石面１ａと押えガイド２の研削案内面２ａとから形成された研削部ＧＰに通し送りされるワークＷは、まず押えガイド２の切込み傾斜案内面５により上面Ｗａを摺動案内されながら、砥石車１の研削砥石面１ａにより底面Ｗａがほぼ研削代分ｈだけ平坦面に粗研削され（図３における研削工程範囲Ａ参照）、この後、上記平坦案内面６により摺動案内され（図３における研削工程範囲Ｂ参照）、さらに続いて上記逃し傾斜案内面７を通過させる（図３における研削工程範囲Ｃ参照）ことにより、ワークＷの底面Ｗｂは所定の中凸面形状に仕上研削される。
【００５４】
特に、上記平坦案内面６と傾斜案内面７の協働作用によるワークＷの底面Ｗｂの中凸面仕上研削は、本発明者により試行錯誤を繰り返しながら行われた試験・研究の成果として得られたものである。
【００５５】
例えば図５に示されるものは、試験研究途中において検討され試みられた押えガイド２の研削案内面形状の典型例である。
【００５６】
図５（ａ）に示される研削案内面形状は、研削案内面２Ａが単一の傾斜案内面で構成されており、仕上案内面に相当する部分が存在しない。このような研削案内面２Ａ構造では、ワーク出口部Ｏにおいて砥石車１のいわゆるエッジ切りとなって、ワークＷが下向きになり、ワークＷの底面Ｗｂが中凹面形状になりやすく、しかもワークＷが安定せず、その結果、ワークＷの底面Ｗｂは凹凸のうねりのある中凹面形状となってしまうことが試験的に判明している。
【００５７】
また、図５（ｂ）に示される研削案内面形状は、研削案内面２Ｂが傾斜案内面２５と、これに続く逆傾斜を有する逃がし案内面２６とからなる構成とされている。このような研削案内面２Ｂ構造では、これら両案内面２５、２６の交差部においてワークＷの上面Ｗａと点当たりになって、ワークＷの前後両端部分を押えられず、しかもワーク出口部ＯにおいてワークＷが上向きになり、ワークＷの底面Ｗｂは中凸面形状になりやすいが、その中凸量が過度に大きくなってしまうことが試験的に判明している。
【００５８】
これに対して、図３に示される本実施形態の研削案内面２ａでは、仕上案内面として機能する平坦案内面６の押圧作用で、ワーク出口部ＯにおいてワークＷ全体が押えられて姿勢が安定しており、ワークＷは暴れることなくワーク出口部Ｏから出ていき、その結果、ワークＷの底面Ｗｂは適正な中凸量の中凸面形状に安定して形成されることが判明した。また、押えガイド２の研削案内面２ａの具体的な断面形状寸法、特に上記平坦案内面６と傾斜案内面７の断面形状寸法を任意に設定することで、ワークＷの底面（加工平坦面）Ｗｂの中凸量ｈの制御管理ができる。
【００５９】
制御装置４は、上記砥石車１の回転駆動部および昇降駆動部、キャリア装置３の送り駆動部、上記ワーク供給装置およびワーク回収装置の駆動部、ならびにツルーイング装置４の駆動部を相互に連動して自動制御するもので、具体的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏポート等からなるマイクロコンピュータで構成されている。
【００６０】
この制御装置４は、上記各駆動部等に電気的に接続されて、以下に述べる片面研削方法を自動で実行するように、上記各駆動部を駆動制御する。
【００６１】
しかして、以上のように構成された片面研削装置によるワークＷの片面（底面）Ｗｂのスルー研削は、ワーク供給部Ｐ１において、ワーク供給装置により、ワークＷ、Ｗ、…が順次、キャリア２０の保持ポケット２１、２１、…に対して投入供給されると、これらワークＷ、Ｗ、…は、キャリア２０の送り動作（図２および図３の矢符方向への回転）により、駆動回転する砥石車１の平坦な研削砥石面１ａと、この砥石車１に対向して固定的に配置された押えガイド２の研削案内面２ａとから形成された研削部ＧＰに、ワーク入口部Ｉからワーク出口部Ｏまで通し送りされながら（図４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）、その底面Ｗｂを順次連続して研削された後、ワーク回収部Ｐ２において、キャリア２０の保持ポケット２１、２１、…から落下排出されて、ワーク回収装置により回収される。
【００６２】
この場合、研削部ＧＰをワーク入口部Ｉからワーク出口部Ｏまで通し送りされる一つのワークＷに着目すると、このワークＷは、前述したように、まず、押えガイド２の切込み傾斜案内面５によりその上面Ｗａを摺動案内されて砥石車１の研削砥石面１ａに対し切込み送りされながら、砥石車１の研削砥石面１ａによりその底面Ｗａがほぼ研削代分ｈだけ平坦面に粗研削され（図３における研削工程範囲Ａ参照）、この後、上記平坦案内面６により切込み送りゼロの状態で摺動案内され（図３における研削工程範囲Ｂ参照）、さらに続いて上記逃し傾斜案内面７を通過する（図３における研削工程範囲Ｃ参照）ことにより、これら両案内面６、７の協働作用により、ワークＷの底面Ｗｂは上記平坦案内面６と研削砥石面１ａにより規定される最終仕上げ寸法の中凸面形状に仕上げられることとなる。
【００６３】
以上詳述したように、本実施形態の片面研削方法は、回転する砥石車１の平坦な研削砥石面１ａと、この砥石車１に対向して固定的に配置した押えガイド２の研削案内面２ａとから形成された研削部ＧＰに、ワークＷを通し送りしながらワークＷの一平坦面である底面Ｗｂを研削するスルーフィード形式の片面研削方法であって、上記押えガイド２の研削案内面２ａは、ワークＷの研削代分ｈを研削する上記研削砥石面１ａの部位に対向して配置される切込み傾斜案内面５と、この切込み傾斜案内面５に連続して設けられる上記研削砥石面１ａと平行な平坦案内面６と、この平坦案内面６に連続して設けられる上記切込み傾斜案内面５と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面７とを備えてなり、上記研削部ＧＰにワークＷを通し送りするに際して、上記切込み傾斜案内面５によりワークＷを摺動案内しながら、上記研削砥石面１ａによりワークＷの底面Ｗｂを研削した後、上記平坦案内面６でワークＷを摺動案内し、続いて上記逃し傾斜案内面７を通過させるように構成したから、図７に示されるようないわゆるかまぼこ形状ワークＷについて、その底面Ｗｂの高さつまりワーク高さＨを均一に加工するとともに、上記底面Ｗｂを所定の中凸面形状に研削加工することができる。
【００６４】
なお、上述した実施形態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、その範囲内において種々の設計変更が可能である。
【００６５】
例えば、研削対象となるワークＷは、図７に示すようなかまぼこ形状のものに限定されず、図８に示すような縦長の直方体形状のものでも可能である。つまり、このワークＷは、対向する一対の面Ｗａ、Ｗｂが平坦面とされており、上面Ｗａが前工程で既に仕上加工されてなる完成面とされ、底面Ｗｂが上述した片面研削装置により所定量（研削代分）ｈ（図８（ｂ）および（ｃ）における二点鎖線参照）だけ研削されて、縦方向中央部が所定量だけ円筒面状に盛り上がった中凸面形状に形成される（図８（ｃ）における一点鎖線参照：ただし、実際の中凸輪郭形状はほぼ直線状（盛り上がり量が数μｍ程度）で視認できないため、図面では、図７（ｃ）の場合と同様に、理解を容易にする目的から大きく湾曲した一点鎖線で示されている。）。
【００６６】
また、押えガイド２における研削案内面２ａの具体的構成は、上述した図示の実施形態のものに限定されず、研削対象となるワークＷの形状寸法や研削条件等に応じて種々設計変更される。
【００６７】
さらに、図示の実施形態においては、押えガイド２の研削案内面２ａの配置構成（図３参照）が、垂直状態に配置された押えガイド取付部１０に上記押えガイド２が取り付けられた状態で形成される構成とされているが、これに代えて、押えガイド２が押えガイド取付部１０に取り付けられた状態で、この押えガイド取付部１０の傾きを調整することにより上記押えガイド２の研削案内面２ａの配置構成（図３参照）が形成される構成とされてもよい。
【００６８】
また、図示の実施形態の片面研削装置は、両頭平面研削装置の基本構造を利用して構成されているが、縦長のワークＷの片面Ｗｂの研削加工に特化した専用機械として構成することももちろん可能であり、このような専用機械とすることにより、装置構成が単純簡素化されて、製造コスト・装置コストの低減化を図ることができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ｗ ワーク（工作物）
Ｗａ ワークの上面
Ｗｂ ワークの底面
ｈ ワークの研削代分
ＧＰ 研削部（１ａ、２ａ）
Ｉ ワーク入口部
Ｏ ワーク出口部
θ５ 押えガイドの傾斜案内面の傾斜角度
Ｌ６ 平坦案内面のワーク送り方向寸法
θ７ 押えガイドの逃がし傾斜案内面の傾斜角度
１ 砥石車
１ａ 砥石車の研削砥石面
２ 押えガイド
２ａ 押えガイドの研削案内面
３ キャリア装置
４ 制御装置
５ 切込み傾斜案内面
６ 平坦案内面
７ 逃し傾斜案内面
１０ 押えガイド取付部
１１ 下側回転主軸
２０ キャリア
２１ 保持ポケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長の工作物を、回転する砥石車の平坦な研削砥石面と、この砥石車に対向して固定的に配置した押えガイドの研削案内面とから形成された研削部に、通し送りしながら工作物の前記平坦面を研削するスルーフィード形式の片面研削方法であって、
前記押えガイドの研削案内面は、工作物の研削代分を研削する前記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる前記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる前記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、
前記研削部に工作物を通し送りするに際して、前記切込み傾斜案内面により工作物を摺動案内しながら、前記研削砥石面により工作物の前記平坦面を研削した後、前記平坦案内面で工作物を摺動案内し、続いて前記逃し傾斜案内面を通過させることにより、工作物の前記平坦面を所定の中凸面形状に研削するように構成した
ことを特徴とする片面研削方法。
【請求項２】
前記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法は、工作物の前記平坦面の中凸面形状寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の片面研削方法。
【請求項３】
前記押えガイドの逃し傾斜案内面の傾斜角度は、前記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の片面研削方法。
【請求項４】
対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長の工作物を、回転する砥石車の平坦な研削砥石面と、この研削砥石面に対向して固定的に配置した押えガイドとの間に通し送りしながら工作物の前記平坦面を研削するスルーフィード形式の片面研削装置であって、
回転可能に配置され、平坦な研削砥石面を有する砥石車と、
この砥石車を回転駆動する回転駆動手段と、
前記砥石車に対向して固定的に配置され、工作物を摺動案内する研削案内面を有する押えガイドと、
前記砥石車の研削砥石面と押えガイドの間を通過可能に配置され、工作物を保持する複数の保持ポケットを備えたキャリアと、
このキャリアを送り駆動する送り駆動手段と、
前記回転駆動手段および送り駆動手段を相互に連動して駆動制御する制御手段とを備えてなり、
前記押えガイドの研削案内面は、工作物の研削代分を研削する前記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる前記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる前記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、
前記研削部に工作物を通し送りするに際して、前記切込み傾斜案内面により工作物を摺動案内しながら、前記研削砥石面により工作物の前記平坦面を研削した後、前記平坦案内面で工作物を摺動案内し、続いて前記逃し傾斜案内面を通過させることにより、工作物の前記平坦面を所定の中凸面形状に研削するように構成されている
ことを特徴とする片面研削装置。
【請求項５】
前記押えガイドの切込み傾斜案内面は、前記研削部のワーク入口側からワーク出口側に向けて工作物の研削代分だけ傾斜して設定されている
ことを特徴とする請求項４に記載の片面研削装置。
【請求項６】
前記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法は、工作物の前記平坦面の中凸面形状寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする請求項４に記載の片面研削装置。
【請求項７】
前記押えガイドの逃し傾斜案内面の傾斜角度は、前記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする請求項６に記載の片面研削装置。
【請求項８】
前記押えガイドの研削案内面の配置構成は、押えガイドが押えガイド取付部に取り付けられた状態で、この押えガイド取付部の傾きを調整することにより形成される構成とされている
ことを特徴とする請求項４から７のいずれか一つに記載の片面研削装置。
【請求項１】
対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長の工作物を、回転する砥石車の平坦な研削砥石面と、この砥石車に対向して固定的に配置した押えガイドの研削案内面とから形成された研削部に、通し送りしながら工作物の前記平坦面を研削するスルーフィード形式の片面研削方法であって、
前記押えガイドの研削案内面は、工作物の研削代分を研削する前記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる前記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる前記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、
前記研削部に工作物を通し送りするに際して、前記切込み傾斜案内面により工作物を摺動案内しながら、前記研削砥石面により工作物の前記平坦面を研削した後、前記平坦案内面で工作物を摺動案内し、続いて前記逃し傾斜案内面を通過させることにより、工作物の前記平坦面を所定の中凸面形状に研削するように構成した
ことを特徴とする片面研削方法。
【請求項２】
前記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法は、工作物の前記平坦面の中凸面形状寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の片面研削方法。
【請求項３】
前記押えガイドの逃し傾斜案内面の傾斜角度は、前記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の片面研削方法。
【請求項４】
対向する一対の面の少なくとも一方が平坦面とされた縦長の工作物を、回転する砥石車の平坦な研削砥石面と、この研削砥石面に対向して固定的に配置した押えガイドとの間に通し送りしながら工作物の前記平坦面を研削するスルーフィード形式の片面研削装置であって、
回転可能に配置され、平坦な研削砥石面を有する砥石車と、
この砥石車を回転駆動する回転駆動手段と、
前記砥石車に対向して固定的に配置され、工作物を摺動案内する研削案内面を有する押えガイドと、
前記砥石車の研削砥石面と押えガイドの間を通過可能に配置され、工作物を保持する複数の保持ポケットを備えたキャリアと、
このキャリアを送り駆動する送り駆動手段と、
前記回転駆動手段および送り駆動手段を相互に連動して駆動制御する制御手段とを備えてなり、
前記押えガイドの研削案内面は、工作物の研削代分を研削する前記研削砥石面の部位に対向して配置される切込み傾斜案内面と、この切込み傾斜案内面に連続して設けられる前記研削砥石面と平行な平坦案内面と、この平坦案内面に連続して設けられる前記切込み傾斜案内面と逆の傾斜とされた逃し傾斜案内面とを備えてなり、
前記研削部に工作物を通し送りするに際して、前記切込み傾斜案内面により工作物を摺動案内しながら、前記研削砥石面により工作物の前記平坦面を研削した後、前記平坦案内面で工作物を摺動案内し、続いて前記逃し傾斜案内面を通過させることにより、工作物の前記平坦面を所定の中凸面形状に研削するように構成されている
ことを特徴とする片面研削装置。
【請求項５】
前記押えガイドの切込み傾斜案内面は、前記研削部のワーク入口側からワーク出口側に向けて工作物の研削代分だけ傾斜して設定されている
ことを特徴とする請求項４に記載の片面研削装置。
【請求項６】
前記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法は、工作物の前記平坦面の中凸面形状寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする請求項４に記載の片面研削装置。
【請求項７】
前記押えガイドの逃し傾斜案内面の傾斜角度は、前記押えガイドの平坦案内面のワーク送り方向寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする請求項６に記載の片面研削装置。
【請求項８】
前記押えガイドの研削案内面の配置構成は、押えガイドが押えガイド取付部に取り付けられた状態で、この押えガイド取付部の傾きを調整することにより形成される構成とされている
ことを特徴とする請求項４から７のいずれか一つに記載の片面研削装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１０６３０５（Ｐ２０１２−１０６３０５Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５６３５５（Ｐ２０１０−２５６３５５）
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００１６７２２２）光洋機械工業株式会社 (85)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００１６７２２２）光洋機械工業株式会社 (85)
【Ｆターム（参考）】
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