CN1236893C - 研磨方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种研磨方法及装置，可将冷却液供给到砂轮表面且导引到砂轮表面的研磨点，并大幅度地削减冷却液的供给量。在供给冷却液且通过旋转的砂轮(1)来研磨工件(W)的研磨方法及装置中，在上述砂轮(1)的外周面(10)上的上述研磨点(11)的砂轮旋转方向的上游侧，配设喷出相对于沿着上述砂轮的外周面连续环绕的空气的流动的空气层(12)从该空气层的宽度方向的其中一侧横切到另一侧的喷射流体的流体喷嘴(2)，在通过从上述流体喷嘴所喷出的喷射流体将上述空气层吹散来排除遮断上述连续环绕的空气层的遮断位置(13)与上述研磨点之间配设有供给冷却液的研磨液喷嘴，使从上述研磨液喷嘴所供给的冷却液到达砂轮表面的研磨点。

Description

研磨方法及装置

技术领域

本发明涉及一种供给冷却液且通过旋转的砂轮来研磨工件的研磨方法及装置。

背景技术

传统的冷却液供给装置(日本实开昭51-146490(日本实愿昭50-66966))如图19所示，通过空气喷嘴E来将冷却液喷嘴CN所喷出的冷却液从抵接于砂轮G的点朝向与上述旋转方向相反的方向吹向砂轮外周面的旋转方向的前侧位置，来阻止连续环绕于砂轮外周面的空气层的旋转，遮断朝向研磨点的流入，来将冷却液良好地供给到研磨点。

以往的研磨盘的砂轮清洗装置(日本实开平2-100770(日本实愿平1-7603))如图20所示，砂轮清洗装置GC配设在冷却液喷射装置的冷却液喷出用喷嘴CN的内侧的砂轮附近，清洗用喷嘴GCN的前端部的开口部是形成为将管体压扁的舌状形状，通过朝水平方向均匀地吹喷向涵盖砂轮G的切削面的整个宽度，来将附着堵塞于砂轮G的切削面的气孔的研磨粉末吹走，来将砂轮G的切削面维持在正常状态。

以往的冷却液供给装置(日本特开平6-8143)如图21所示，配设有接近砂轮G的外周面GO的研磨点，且被控制为与砂轮直径相对应的角度，将其与砂轮之间的距离保持在适当的间隔的剖面为翼状的整流板P，对在高速旋转的砂轮G的外周面附近所产生的空气层的流动进行变化整流，通过将冷却液供给到上述整流板P与上述砂轮G之间，来将冷却液大量且确实地引导至研磨点。

以往的超高速加工的冷却液供给装置(日本特开平6-155300)如图22所示，会以高压将冷却液从第一喷嘴N朝向研磨点K喷射，通过配置在研磨点K的砂轮旋转方向的上游侧的遮蔽板SP，来阻止形成于砂轮G的外周面上的空气膜进入到研磨点K。

上述现有的冷却液供给装置由于是通过空气喷嘴E来将冷却液从抵接于砂轮G的点朝向与上述旋转方向相反的方向吹向砂轮外周面的旋转方向的前侧位置，所以存在因连续环绕于砂轮外周面的空气流与来自于空气喷嘴E的喷出流会撞在一起而产生空气的乱流，对于冷却液朝向研磨点的供给带来恶劣影响的问题。

上述现有的研磨盘的砂轮清洗装置由于是通过从清洗用喷嘴GCN的舌状的前端部朝水平方向均匀地吹喷向涵盖砂轮G的切削面的整个宽度，从而将附着堵塞于砂轮G的切削面的气孔的研磨粉末吹走，将砂轮的切削面维持在正常状态，所以与原本的目的不相同，同时存在用来将堵塞于砂轮的切削面的研磨粉末吹走的空气流对于冷却液朝向研磨点的供给带来恶劣影响的问题。

上述现有的冷却液供给装置由于是通过被控制为与砂轮直径相对应的角度，且将其与砂轮之间的距离保持在适当的间隔的剖面为翼状的整流板P使在高速旋转的砂轮G的外周面附近所产生的空气层的流动变化整流，所以存在整流过后的空气层的流动还存在于研磨点，因此无法确实地将冷却液导引到砂轮表面的研磨点这样的问题。

上述现有的超高速研磨加工的冷却液供给方式由于是通过将遮蔽板S P设置在研磨点K的砂轮旋转方向的上游侧的位置，机械性地遮断形成于研磨砂轮G的外周面上的空气膜，所以在遮蔽板S P与研磨砂轮G的外周面之间存在有间隙，无法完全遮断空气膜，存在不得不以高压喷射的方式来供给冷却液，无法将低流量的冷却液引导向研磨点这样的问题。

发明内容

因此，本发明者着眼于本发明的技术思想，针对供给冷却液且通过旋转的砂轮来研磨工件的研磨方法，通过将沿着旋转砂轮的外周连续环绕的空气流即空气层从空气层宽度的一侧到另一侧地吹散，将沿砂轮外周的圆周方向的伴随空气流的流动方向变更成伴随空气流的宽度方向，从而排除沿着上述砂轮的外周的上述空气层(伴随空气流)，将冷却液供给到排除了空气层的研磨点的在砂轮旋转方向的上游部位的砂轮表面，沿着上述砂轮表面将冷却液导引到砂轮表面的研磨点；进一步研究开发，其结果，达成本发明的目的，将冷却液供给到砂轮表面且可靠将其导引到砂轮表面的研磨点，并且能大幅度地削减冷却液的供给量。

本发明(第1发明)的研磨方法是一种供给冷却液且通过旋转的砂轮来研磨工件的研磨方法，其中，通过将沿着旋转的砂轮的外周连续环绕的空气流即空气层从该空气层宽度方向的一侧到另一侧地吹散，排除该空气层，将冷却液供给到排除了空气层的研磨点的在砂轮旋转方向的上游部位的砂轮表面，沿着上述砂轮表面将冷却液导引至砂轮表面的研磨点。

本发明(第2发明)的研磨方法是在上述第1发明中，在上述砂轮表面上的上述研磨点的在砂轮旋转方向的上游侧，通过相对于沿着砂轮的外周连续环绕的空气流、即空气层喷出从该空气层的宽度方向一侧朝向另一侧横切的喷射流体，将上述空气层吹散来将上述连续环绕的空气层排除遮断，将冷却液供给到该遮断位置与上述研磨点之间，让冷却液到达砂轮表面的研磨点。

本发明(第3发明)的研磨装置是一种供给冷却液且通过旋转的砂轮来研磨工件的研磨装置，其中，在上述砂轮表面上的上述研磨点的在砂轮旋转方向的上游侧，配设相对于沿着砂轮的外周连续环绕的空气流、即空气层喷出从该空气层的宽度方向一侧朝向另一侧横切的喷射流体的流体喷嘴，并配设通过从上述流体喷嘴所喷出的喷射流体来将上述空气层吹散，将冷却液供给到排除遮断了上述连续环绕的空气层的遮断位置与上述研磨点之间的研磨液喷嘴，让从上述研磨液喷嘴所供给的冷却液到达砂轮表面的研磨点。

本发明(第4发明)的研磨装置是在上述第3发明中，所述流体喷嘴在与含有砂轮的轴与研磨点的平面保持平行的平面内，配设在从平行于所述砂轮轴状态起算的一定角度范围内。

本发明(第5发明)的研磨装置是在上述第3发明中，所述流体喷嘴在与含有砂轮的轴与研磨点的平面形成垂直的平面内，配设在从平行于所述砂轮轴状态起算的一定角度范围内。

由上述结构而成的第1发明的研磨方法是一种供给冷却液且通过旋转的砂轮来研磨工件的研磨方法，通过将沿着旋转的砂轮的外周连续环绕的空气流即空气层从该空气层宽度方向的一侧到另一侧地吹散，排除该空气层，将冷却液供给到排除了空气层的研磨点的砂轮旋转方向的上游部位的砂轮表面，沿着上述砂轮表面将冷却液导引至砂轮表面的研磨点，所以起到了将冷却液供给到砂轮表面且将其确实地导引至砂轮表面的研磨点，并且可大幅度地削减冷却液的供给量的效果。

由上述结构而成的第2发明的研磨方法是在上述第1发明中，在砂轮表面的研磨点的砂轮旋转方向的上游侧，通过相对于沿着砂轮的外周连续环绕的空气流、即空气层喷出从该空气层的宽度方向一侧朝向另一侧横切的喷射流体，将上述空气层吹散来将上述连续环绕的空气层排除遮断，将冷却液供给到该遮断位置与上述研磨点之间，让冷却液到达砂轮表面的研磨点，所以起到了将上述冷却液供给到砂轮表面且将其确实地导引至砂轮表面的研磨点的效果。

由上述结构而成的第3发明的研磨装置是一种供给冷却液且通过旋转的砂轮来研磨工件的研磨方法，通过配设在砂轮表面上的研磨点的砂轮旋转方向的上游侧的上述流体喷嘴，相对于沿着砂轮的外周连续环绕的空气流、即空气层喷出从该空气层的宽度方向一侧朝向另一侧横切的喷射流体，通过从上述流体喷嘴所喷出的喷射流体来将上述空气层吹散，通过上述研磨液喷嘴，将冷却液供给到排除遮断了上述连续环绕的空气层的遮断位置与上述研磨点之间，让从上述研磨液喷嘴所供给的冷却液到达砂轮表面的研磨点，所以起到了将上述冷却液供给到砂轮表面且将其确实地导引至砂轮表面的研磨点的效果。

由上述结构而成的第4发明的研磨装置是在上述第3发明中，所述流体喷嘴在与含有砂轮的轴与研磨点的平面保持平行的平面内，配设在从平行于所述砂轮轴状态起算的一定角度范围内，所以利用上述喷射流体来将沿着旋转的砂轮的外周连续环绕的空气流即空气层从空气层宽度方向的一侧到另一侧地吹散，排除该空气层，并且起到了上述喷射流体的喷出流不会对上述冷却液朝向研磨点的供给带来恶劣影响的效果。

由上述结构而成的第5发明的研磨装置是在上述第3发明中，流体喷嘴在与含有砂轮的轴与研磨点的平面形成垂直的平面内，配设在从平行于所述砂轮轴状态起算的一定角度范围内，所以起到了利用上述喷射流体来将沿着旋转的砂轮的外周连续环绕的空气流即空气层从空气层宽度方向的其中一侧到另一侧吹散来排除该空气层的效果。

由上述结构而成的第6发明的研磨装置是在上述第3发明中，上述流体喷嘴配设在由上述研磨液喷嘴所供给的上述冷却液接触到上述砂轮的表面的接触点起算的砂轮旋转方向的上游区域的一定距离范围内，所以起到了利用上述喷射流体来将沿着旋转的砂轮的外周连续环绕的空气流即空气层从空气层宽度方向的一侧到另一侧吹散，将上述冷却液供给到确实排除了上述空气层的上述砂轮表面，将上述冷却液确实地供给到上述砂轮表面的研磨点的效果。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的研磨方法及装置的沿着砂轮1的外周面的空气层的流动及喷射空气所造成的流动的变化的局部主视图。

图2是表示本第1实施方式的研磨方法及装置的沿着砂轮1的外周面的空气层的流动及冷却液的流动的状态的局部侧视图。

图3是表示本第1实施方式的研磨装置整体的俯视图。

图4是表示本发明的第1实施例的研磨方法及装置的冷却液的流动状态的局部侧视图。

图5是表示本第1实施例的研磨方法及装置的冷却液的流动状态的局部主视图。

图6是表示比较例的研磨方法及装置的冷却液的流动状态的局部侧视图。

图7是表示本比较例的研磨方法及装置的冷却液的流动状态的部分主视图。

图8是表示改变了本发明的第2实施例的研磨方法及装置的空气喷嘴的高度方向的位置时的位置关系的局部主视图。

图9是表示改变了本发明的第2实施例的研磨方法及装置的空气喷嘴的高度方向的位置时的位置关系的局部侧视图。

图10是用来说明本发明的第3实施例的研磨方法及装置的空气喷嘴的水平角度的两个例子的局部分俯视图。

图11是用来说明本第3实施例的研磨方法及装置的空气喷嘴及研磨液喷嘴的位置关系的局部主视图及局部侧视图。

图12是用来说明本发明的第4实施例的研磨方法及装置的空气喷嘴的上下角度的四个例子的局部主视图。

图13是用来说明本发明的第5实施例的研磨方法及装置的空气喷嘴及研磨液喷嘴的位置关系的局部主视图及局部侧视图。

图14是用来说明本第5实施例的研磨方法及装置的空气喷嘴及研磨液喷嘴的位置关系的局部主视图及局部侧视图。

图15是用来说明与本第5实施例的研磨方法及装置进行比较的比较例的局部侧视图。

图16是用来比较本第6实施例的研磨方法及装置与比较例的砂轮轴损失动力的曲线图。

图17是模式性地表示从上述第1实施例的研磨液喷嘴所供给的冷却液的流动状态的局部分侧视图。

图18是模式性地显示从现有技术的研磨液喷嘴所供给的冷却液的流动状态的局部侧视图。

图19是显示现有的冷却液供给装置的侧视图。

图20是显示现有的研磨盘的砂轮清洗装置的侧视图。

图21是显示现有的冷却液供给装置的局部侧视图。

图22是显示现有的研磨加工的冷却装置的局部侧视图。

图23是显示本发明的其它变形型态的喷嘴的配设方式的局部主视图及局部侧视图。

图24是用来说明其它变形方式的喷嘴的配设方式的说明图。

图25是表示本发明的其它变形方式的喷嘴的配设方式的局部主视图。

图26是表示本发明的其它变形方式的喷嘴的排出开口形状及配设方式的局部侧视图。

图27是表示本发明的其它变形方式的喷嘴的配设方式的局部侧视图及显示砂轮剖面形状的沿着A-A线的局部分剖视图。

图号说明

1：砂轮

2：流体喷嘴

3：研磨液喷嘴

W：工件

10：外周面

11：研磨点

12：空气层

13：遮断位置

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

(实施方式)

本实施方式的研磨方法及装置如图1～图3所示，是一种供给冷却液且通过旋转的砂轮1来研磨工件W的研磨方法及装置，在砂轮1的外周面10上的研磨点11的砂轮旋转方向的上游侧，配设相对于沿着上述砂轮1的外周面10连续环绕的空气的流动的空气层12喷出从该空气层12的宽度方向的其中一侧横切到另一侧的喷射流体的流体喷嘴2，在通过从上述流体喷嘴2所喷出的喷射流体来将上述空气层12吹散来排除遮断上述连续环绕的空气层12的遮断位置13与上述研磨点11之间配设有用来供给冷却液的研磨液喷嘴3，来让从上述研磨液喷嘴3所供给的冷却液到达砂轮表面的研磨点

本实施方式的切削装置如图3所示，工作台101可通过伺服马达SM的旋转驱动而在基台100上直线移动，在配设于工作台101上且可改变相对之间的距离的主轴台102与车床尾座103之间可旋转地挟持着工件W，通过由相对于工件W并排设置的马达104旋转驱动的砂轮1来研磨上述工件W的外周面。

构成上述流体喷嘴2的空气喷嘴如图1及图2所示，在上述砂轮1的外周面10上的上述研磨点11的一定距离上游侧，以上述砂轮1的轴方向、即水平横方向配设成相对沿着上述砂轮1的外周面10连续环绕于上述砂轮1的圆周方向的空气流、即空气层12，从该空气层12的宽度方向的其中一侧朝向另一侧横切的作为喷射流体的喷射空气是朝向水平横方向地喷出。

作为上述空气喷嘴的一例，是设定调整成喷出每分钟200N升流量的空气。

通过从作为上述流体喷嘴2的上述空气喷嘴所喷出的喷射空气，将沿着上述砂轮1的外周面10连续环绕的圆周方向的空气的流动(伴随空气流)、即上述空气层12的流动的方向直角地弯曲而形成了被吹向水平横方向的气流14，上述连续环绕的空气层12、即伴随空气流会在遮断位置13被排除遮断，形成了低压低流速的区域。

为了将冷却液供给到排除遮断了空气层12、即伴随空气流且形成低压低流速区域的上述遮断位置13与上述研磨点11之间，而把上述研磨液喷嘴3从斜上方以一定的角度沿上述砂轮1的圆周方向配设，让从上述研磨液喷嘴3所供给的冷却液到达排除了上述空气层12的砂轮1的表面的上述研磨点11。

作为上述研磨液喷嘴3的一例，是设定调整成喷出每分钟200N升流量的冷却液。

上述的本实施方式的研磨方法及装置，在上述砂轮1的外周面10上的上述研磨点11的一定距离上游侧，沿着上述砂轮1的外周面10连续环绕于上述砂轮1的圆周方向的空气流、即空气层12，朝向水平横方向喷出从该空气层12的宽度方向的其中一侧朝向另一侧横切的作为喷射流体的喷射空气，形成了横方向的气流14。通过让从上述空气喷嘴所喷出的喷射空气相对于连续环绕于上述砂轮1的圆周方向的空气流、即空气层12朝水平横方向喷出来形成横向的气流14，而会有作为阻止上述空气层12到达上述研磨点11的空气屏障这样的作用。

通过从上述空气喷嘴所喷出的喷射空气，将沿着上述砂轮1的外周面10连续环绕的圆周方向的空气的流动(伴随空气流)、即上述空气层12的流动的方向直角地弯曲而形成了被吹向水平横方向的气流14，所以上述连续环绕的空气层12、即伴随空气流在遮断位置13被排除遮断，形成了低压低流速的区域。

从上述砂轮1的斜上方沿圆周方向配设的上述研磨液喷嘴3将冷却液供给到排除遮断了空气层12、即伴随空气流的上述遮断位置13与上述研磨点11之间，让从上述研磨液喷嘴3所供给的冷却液以确实附着在排除了上述空气层12的砂轮1的表面上的状态到达上述研磨点11。

达成上述作用的本实施方式的研磨方法及装置，是通过上述砂轮1的表面上的配设在上述研磨点11的上游侧的作为上述流体喷嘴2的上述空气喷嘴，相对于沿着上述砂轮1的外周10连续环绕的空气流、即空气层喷出从该空气层的宽度方向的其中一侧朝向另一侧横切的喷射空气，通过从上述流体喷嘴所喷出的喷射空气来将上述空气层12的流动方向直角地变更来将上述空气层12吹散，通过上述研磨液喷嘴3，将冷却液供给到排除遮断了上述连续环绕的空气层的遮断位置13与上述研磨点11之间的某程度的负压区域，让从上述研磨液喷嘴3所供给的冷却液到达上述砂轮1的外周表面10的研磨点，所以可以起到在让上述冷却液确实地附着在上述砂轮1的外周表面10的状态下供给冷却液，且可以将其确实地导引至上述砂轮1的外周表面10的研磨点11的效果。

本实施方式的研磨方法及装置，在从上述研磨液喷嘴3所供给的上述冷却液与上述砂轮1相交处的上部，通过用作为上述流体喷嘴2的上述空气喷嘴从与上述砂轮1的圆周方向大致垂直的方向喷出供给空气，来遮断上述砂轮1的连续环绕的空气层的流动，并且通过实现低压、低流速区域，来确实地将其导引至上述砂轮1的外周表面10的上述研磨点11，所以可用少量的冷却液来进行研磨。

本实施方式的研磨方法及装置由于可以大幅地削减上述冷却液的供给量，并且由于冷却量的流量很少，所以具有冷却液所造成的砂轮轴动力损失也会很少的优点。

本实施方式的研磨方法及装置由于可以减少伴随上述冷却液的供给所产生的雾沫，可以防止作业环境的恶化，并且由于利用从作为上述流体喷嘴2的上述空气喷嘴所喷出的空气来遮断上述空气层12，所以具有不需要相对使用上造成上述砂轮的直径变化的调整机构的优点。

本实施方式的研磨方法及装置由于可大幅度地削减冷却液的流量，所以不需要传统的大型冷却液槽、大流量泵、高压泵，也可削减占地空间，且可大量削减与冷却液相关的消耗电力、冷却液的维持费、及废液处理费等。

发明的实施例

以下，根据附图来说明本发明的实施例。

(第1实施例)

本第1实施例的研磨方法及装置是关于具备上述实施方式的基本构造及设定的实施例，如图4及图5所示，在供给冷却液且通过旋转的砂轮1来研磨工件W的研磨装置中，在上述砂轮1的外周面10上的上述研磨点11的砂轮旋转方向的上游侧，沿水平横方向配设相对于沿着上述砂轮1的外周面10连续环绕的空气流、即空气层12(图2)喷出从该空气层12的宽度方向的其中一侧横切到另一侧的喷射空气的空气喷嘴2，且配设有研磨液喷嘴3，通过从上述空气喷嘴2所喷出的上述喷射空气来将上述空气层12朝向水平横方向吹散，将上述连续环绕的空气层12的流动的方向(圆周方向)变更成直角的水平横方向(轴方向)，来将冷却液供给到排除遮断了沿着上述砂轮1的外周面10的上述空气层12的遮断位置13与上述研磨点11之间，让从上述研磨液喷嘴3所供给的冷却液到达砂轮表面的研磨点。

本第1实施例的空气喷嘴2的喷射空气的流量，是200NL/min，这里的N升是标准升(在0℃，1大气压的状态的体积)，是在预定温度、压力下的流量。

上述砂轮1的旋转速度V为80～200m/s，从空气喷嘴2供给作为喷射空气的挡风空气时的冷却液的流动，冷却液流量为2～3L/min，会到达附着在上述砂轮1的外周表面10而供给到研磨点11。

用来确认本第1实施例的效果的比较例只是没有从第一实施例的空气喷嘴2供给作为喷射空气的挡风空气，与上述第一实施例同样，上述砂轮1的旋转速度V为80～200m/s，冷却液的流量为2～3L/min，由于在本比较例中没有从空气喷嘴2供给作为排除遮断空气层12的喷射空气的挡风空气，由于与上述传统的情形同样地中介有沿着上述砂轮1的外周表面10的空气层12，所以冷却液流无法到达上述砂轮1的外周表面10。

在本第1实施例中，是从上述空气喷嘴2对沿着上述砂轮1的外周表面10的空气层12喷出喷射空气，所以会将上述空气层12朝水平横方向吹散，将上述连续环绕的空气层12的流动方向(圆周方向)变更向直角的水平横方向(轴方向)，然后从研磨液喷嘴3将冷却液供给到排除遮断了沿着上述砂轮1的外周面10的上述空气层12的遮断位置13与上述研磨点11之间的低压低流速区域，该冷却液会吸附在上述砂轮1的外周表面10的上述研磨点11的上部。

由于从上述研磨液喷嘴3所供给的冷却液以在附着于上述砂轮1的外周表面10的状态到达研磨点11，该状态的冷却液层的厚度t1如图4所示很薄，结果该层中的冷却液的密度很大，没有中介着空气层12。因此，不包含空气层12的冷却液层会到达研磨点，可起到很大的冷却效果。

在上述的比较例中，由于没有使用来自于空气喷嘴2的作为喷射空气的挡风壁，所以仍然存在有沿着上述砂轮1的外周面10的上述空气层12，而让冷却液流无法到达砂轮1的表面。

也就是说，在没有放出喷射空气时，从研磨液喷嘴3所喷出的上述冷却液如图6及图7所示，会向柳树的枝叶般地一面分散一面流下。研磨点的冷却液的流动层的宽度t2是放出喷射空气的本第1实施例时的宽度t1的三倍以上，该液层的密度很小，液层中存在有空气层。因此，研磨点11的冷却效果很小。

(第2实施例)

本第2实施例的研磨方法及装置，为了要确认将空气喷嘴2相对于研磨点11配置在砂轮1的旋转方向上游侧的哪个范围区域较佳，而在多个距离位置上配置空气喷嘴2，在三种砂轮旋转速度下，进行了空气层12是否被喷射空气排除遮断，从研磨液喷嘴3所供给的冷却液是否到达砂轮表面的研磨点的确认实验。

该实验如图8、图9及表1所示，是对不使砂轮旋转地供给冷却液、将空气喷嘴2配置在从冷却液接触到砂轮面的位置到空气喷嘴2的垂直距离为18mm、30mm、50mm、95mm的位置的四个例子，以及作为比较例的将空气喷嘴2配置在同垂直距离8mm的位置、砂轮圆周速度是以80m/s、120m/s、160m/s的三个例子来进行的。

研磨液喷嘴3的前端位置固定在触水点上方的39mm处。而触水点的高度设定在研磨点更上方的15mm处。

针对18mm、30mm、50mm的三个例子，冷却液流量Q是每分钟2升(2L/min)，针对95mm的例子，冷却液流量Q是每分钟3升(3L/min)。

由表1可知，在将空气喷嘴2配置在垂直距离为18mm、30mm、50mm、95mm的位置的本第二实施例的四个例子，相对于砂轮圆周速度的三个例子，空气层12均被喷射空气排除遮断，且从研磨液喷嘴3所供给的冷却液到达了砂轮表面的研磨点。

                             表1

	砂轮圆周速度
				空气喷嘴高度(由触水点起算)	80m/s	120m/s	160m/s
8mm	×
18mm	○	○	○
30mm	○	○	○
50mm	○	○	○
95mm	○	○	○

针对将空气喷嘴2配置在垂直距离8mm的位置的比较例，空气排出口太接近冷却液触水点，确认了冷却液会被吹散的情形。

由以上可得知，空气喷嘴2在砂轮1的旋转方向上游侧的可配置范围区域是其下限由不会将冷却液吹散的最近的位置决定，其上限由通过来自于空气喷嘴2的喷射空气所排除遮断的空气层12不会再形成的最远位置决定，在下限与上限之间的范围即可。

(第3实施例)

本第3实施例的研磨方法及装置如图10(A)、(B)所示，在使空气喷嘴2平行于上述砂轮1的轴方向的水平面上，针对相对于与上述砂轮1的外周面10相切的基准线是配置成不同的水平角度的两个例子，进行了空气层12是否被喷射空气排除遮断，从研磨液喷嘴3所供给的冷却液是否有到达砂轮表面的研磨点的确认实验。

该实验如图10(A)、(B)、图11(A)、(B)及表2所示，是针对将空气喷嘴2配置在上述砂轮1的触水点的更上方50mm处的与外周面10相切的基准线的相对水平角度0度的位置的例子(图10(A))、以及配置在上述砂轮1的外周面10的轴方向的中点的相对于上述基准线为60度的水平角度的例子(图10(B))，在砂轮的圆周速度为160m/s且冷却液的流量Q为每分钟2升(2L/min)的情况下进行的。

                                  表2

			砂轮圆周速度
				研磨液量	空气喷嘴高度(由触水点起算)	喷嘴角度	160m/s
2L/min	50mm	水平0度	○
2L/min	50mm	水平60度	○
2L/min	50mm	上下角度30度	○
2L/min	50mm	上下角度60度	×
2L/min	50mm	下上角度30度	○
2L/min	50mm	下上角度60度	○

从表2可看出，配置在水平角度0度的例子与配置在60度的水平角度的例子中，均可确认空气层12被喷射空气排除遮断，且从研磨液喷嘴3所供给的冷却液到达了砂轮表面的研磨点。

(第4实施例)

本第4实施例的研磨方法及装置如图12(A)～(C)所示，针对将空气喷嘴2配置在相对于平行于上述砂轮1的轴方向的水平面的多个上下方向的角度的四个例子，进行了空气层12是否被喷射空气排除遮断，从研磨液喷嘴3所供给的冷却液是否到达砂轮表面的研磨点的确认实验。

该实验如图11(A)、(B)、图12(A)～(C)及表2所示，是针对将空气喷嘴2配置在相对上述砂轮1的触水点的更上方50mm处的平行于上述砂轮1的轴方向的上下角度为0的水平面(图12(A))为上方角度30度及60度的上下角度的位置的两个例子(图12(B))、以及配置在相对于上述水平面的下方-30度及-60度的上下角度的两个例子(图12(C))，在砂轮的旋转速度为160m/s且冷却液的流量Q为每分钟2升(2L/min)的情况下进行的。

由表2可看出，相对于水平角度0配置在上方30度的例子与配置在下方的-30度及-60度的水平角度的两个例子中，可确认空气层12被喷射空气排除遮断，且从研磨液喷嘴3所供给的冷却液到达了砂轮表面的研磨点。

针对将配置于触水点的50mm上方的上述空气喷嘴2配置在相对于上述水平角度0的上方60度处的例子，通过来自于空气喷嘴2的喷射空气的吹出，与上述砂轮1的旋转无关，产生吹散触水点的冷却液的液端这样的现象。如果将上述空气喷嘴2配置在从触水点起算的上方50mm处更上方的话，则解决了该问题。

(第5实施例)

本第5实施例的研磨方法及装置如图13(A)、(B)及图14(A)、(B)所示，针对固定了空气喷嘴2的位置，改变研磨液喷嘴3的位置、即高度的两个例子，在与使用了上述传统的遮蔽板的比较例的比较，来进行空气层12是否被喷射空气排除遮断，从研磨液喷嘴3所供给的冷却液是否到达了砂轮表面的研磨点的确认实验。

该实验如图13(A)、(B)、图14(A)、(B)所示，在将空气喷嘴2配置在上述砂轮1的触水点的上方95mm处时，针对将研磨液喷嘴3的位置配置在触水点的更上方39mm的例子(图13(A)、(B))、与配置在触水点更上方85mm处的例子(图14(A)、(B))的两个例子，在冷却液的流量Q为每分钟3升(3L/min)的情况下进行的。

在将研磨液喷嘴3的位置调整到触水点上方39mm处的例子与在上方85mm处的两个例子中，均可确认空气层12被喷射空气排除遮断，从研磨液喷嘴3所供给的冷却液到达了砂轮表面的研磨点。

(第6实施例)

本第6实施例的研磨方法及装置，在从上述研磨液喷嘴3所供给的上述研磨液、即冷却液与上述砂轮1相交处的上部，与上述第一实施方式的研磨方法及装置同样地，通过作为上述流体喷嘴2的上述空气喷嘴从与上述砂轮1的圆周方向大致垂直的方向喷出供给空气，在与图15所示通过直角喷嘴3来将冷却液吹在圆周速度120m/s的砂轮1的外周面10的比较例的比较，针对动力损失及冷却液的使用量进行了确认实验。

本第6实施例的最大的特征是，冷却液的使用量与上述比较例相比是十五分之一左右，冷却液的维持费、废液处理费等都大幅度地减少。

在如图16所示的比较例中，来自于直角喷嘴的冷却液的喷射所造成的砂轮旋转驱动马达的动力损失：2.0千瓦/小时，本第6实施例的动力损失是0。砂轮旋转速度变高的话，在使用直角喷嘴时，冷却液的喷射所造成的砂轮轴旋转马达的动力损失会有变得更大的趋势。

上述的实施方式是为了说明而例示的，本发明并不限定于此，只要不违反本领域的技术人员可从权利要求书、发明说明及附图所记载的本发明的技术思想，则可以加以变更或附加其它东西。

在上述第1实施例中，作为一个例子，是使用图4及图6来将利用来自于空气喷嘴2的喷射空气的上述第1实施例与没有利用喷射空气的现有技术进行对比来加以说明，而如图17及图18所示，可强调表现沿着上述砂轮1的外周面10的上述空气层12的厚度，在现有技术中，从上述研磨液喷嘴3所供给的冷却液是很明确地没有附着在上述砂轮1的外周表面10与研磨点11。

在上述实施方式及实施例中，虽然是针对从砂轮的宽度方向的其中一侧将挡风空气吹向砂轮的外周面的例子来加以说明，但本发明在来自单一方向的挡风空气无法挡住砂轮的宽度方向全体的气流的加工对象及情况下，如图23所示，将挡风空气或流体的供给方向作成来自于砂轮T的宽度方向的两侧面方向(左右方向)，在加宽砂轮宽度且在两端具有圆弧形状时(图24(A))、砂轮具有斜角形状时(图24(B))、砂轮为圆弧形状时(图24(C))，则可采用配设了多个喷嘴N1、N2、N3的对应的变形方式。

如图25所示，如加工对象为曲轴CS或类似的砂轮T伸入到配重C之间进行加工中，本发明可采用将构成空气供给管的喷嘴N配设在砂轮T的外周面的宽度方向的中央部，通过将挡风空气从开口于喷嘴N的两侧的多个开口朝左右方向供给，来遮断沿着砂轮T的外周面连续环绕的空气流的变形方式。

如图26所示，作为将挡风空气供给到砂轮T的外周面的喷嘴N的排出口的形状，本发明除了采用具有一般圆形的开口的圆形喷嘴CN之外，还可以采用具有狭缝状的开口的平喷嘴H N、或并列设置多个具有圆形开口的圆形喷嘴的排列喷嘴AN，形状、排列方法并没有特别限定，与需要相对应的各种构造也包含在本发明的权利要求书内。

如图27所示，在具有不同级、圆弧状、锥状等的成形砂轮T上，本发明可采用在作用于各研磨是以多个喷嘴N1、N2、N3来挡住外周面上的空气流，将来自于冷却液喷嘴KN的低流量冷却液确实地供给到研磨点K的变形方式。

Claims (6)

1、研磨方法，是供给冷却液且通过旋转的砂轮来研磨工件的研磨方法，其特征为：通过将沿着旋转的砂轮的外周连续环绕的空气流即空气层从该空气层的沿宽度方向的其中一侧到另一侧吹散，排除该空气层，将冷却液供给到排除了空气层的研磨点的在砂轮旋转方向的上游侧部位的砂轮表面，沿着该砂轮表面将冷却液导引至该砂轮表面的研磨点。

2、如权利要求1所述的研磨方法，其特征为：在所述砂轮表面上的所述研磨点的砂轮旋转方向的上游侧，通过相对于沿着砂轮的外周连续环绕的空气流、即空气层喷出从该空气层的宽度方向一侧朝向另一侧横切的喷射流体，将上述空气层吹散来将上述连续环绕的空气层排除遮断，将冷却液供给到该遮断位置与上述研磨点之间，让冷却液到达砂轮表面的研磨点。

3、研磨装置，是供给冷却液且通过旋转的砂轮来研磨工件的研磨装置，其特征为：在上述砂轮表面上的上述研磨点的砂轮旋转方向的上游侧，配设相对于沿着砂轮的外周连续环绕的空气流、即空气层喷出从该空气层的宽度方向一侧朝向另一侧横切的喷射流体的流体喷嘴，并配设通过从上述流体喷嘴所喷出的喷射流体来将上述空气层吹散，将冷却液供给到排除遮断了上述连续环绕的空气层的遮断位置与上述研磨点之间的研磨液喷嘴，让从上述研磨液喷嘴所供给的冷却液到达砂轮表面的研磨点。

4、如权利要求3所述的研磨装置，其特征为：所述流体喷嘴在与含有砂轮的轴与研磨点的平面保持平行的平面内，配设在从平行于所述砂轮轴状态起算的一定角度范围内。

5、如权利要求3所述的研磨装置，其特征为：所述流体喷嘴在与含有砂轮的轴与研磨点的平面形成垂直的平面内，配设在从平行于所述砂轮轴状态起算的一定角度范围内。

6、如权利要求3所述的研磨装置，其特征为：所述流体喷嘴配设在由所述研磨液喷嘴所供给的所述冷却液接触到所述砂轮表面的接触点起算的砂轮旋转方向的上游区域的一定距离范围内，该范围的下限由不会将冷却液吹散的最近位置决定，其上限由通过来自空气喷嘴的喷射空气所排除遮断的空气层不会再形成的最远位置决定。

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