JP2000094323A

JP2000094323A - ツルーイング装置及び方法

Info

Publication number: JP2000094323A
Application number: JP27316798A
Authority: JP
Inventors: Mitsuoki Hatamoto; 光興畑本; Hiroshi Kondo; 寛近藤
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2000-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】超砥粒砥石のツルーイングの際、ツルアーの
摩耗速度が小さく、超砥粒砥石の断面を正確に成形する
ことができるツルーイング装置を提供する。【解決手段】電動モータ３は、精密研削盤のワーク軸
７に固定され、ワーク軸７に対して平行な回転軸８を有
する。ツルーイング用回転砥石２は回転軸８に装着さ
れ、成形対象である超砥粒砥石１はスピンドル軸１３の
先端に装着される。スピンドル軸１３の中心軸はワーク
軸７の方向に対して直交している。スピンドル軸１３
は、ＮＣ制御によりワーク軸７に対して垂直な平面内で
二次元的に移動することができる。超砥粒砥石１のツル
ーイングは次の様に行われる。超砥粒砥石１及びツルー
イング用回転砥石２を回転させ、両者を接触させる。こ
の状態で、超砥粒砥石１の外周の目標断面形状が描く軌
跡の包絡線がツルーイング用回転砥石２の外周に一致す
る様に、スピンドル軸１３を二次元的に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、精密研削用の超砥
粒砥石の成形に使用されるツルーイング装置及びツルー
イング方法に係る。

【０００２】

【従来の技術】図４に、従来のツルーイング装置の概要
を示す。図中、３１はツルーイング装置を用いて成形さ
れる対象である超砥粒砥石である。３２はツルアーであ
り、この例では、単石のダイヤモンドツルアーが使用さ
れている。

【０００３】ツルアー３２は、ツルアー先端の突き出し
量の調整が可能な状態で、ホルダー３３に取り付けられ
る。ホルダー３３は旋回板３４の上に固定され、旋回板
３４は軸３５の上端に固定されている。ツルアー３２の
先端は、軸３５の中心３６（以下、旋回軸と呼ぶ）の延
長線の近傍に位置している。

【０００４】旋回板３４の外周部にはウォーム歯車３７
が形成され、このウォーム歯車３７は、旋回板３４に隣
接して配置されたウォーム軸３８に組み合わされてい
る。ウォーム軸３８は、その一端に接続されたハンドル
３９を用いて駆動される。即ち、ハンドル３９を回転す
ることにより、ウォーム軸３８及びウォーム歯車３７を
介して旋回板３４に回転運動が伝達され、ツルアー３２
は旋回軸３６の回りで旋回運動を行う。

【０００５】次に、このツルーイング装置を用いて超砥
粒砥石の成形を行う方法について説明する。超砥粒砥石
３１の外周部の断面形状を曲率半径Ｒの円弧に成形する
際、先ず、旋回軸３６からツルアー３２の先端までの距
離Ｘをゲージを用いて測定しながら、ホルダー３３に対
するツルアー３２の先端の突き出し量を調整して、距離
Ｘを曲率半径Ｒの値に一致させる。この状態で、ツルア
ー３２をホルダー３３に固定する。次に、このツルーイ
ング装置を超砥粒砥石３１の近くに予め設けられたマグ
ネットチャックにセットし、図４（ａ）に示す様に、ツ
ルアー３２の先端と超砥粒砥石３１の厚さの中心とを合
わせ、研削用回転砥石３１側をツルアー３２に近付け
て、両者を接触させる。この状態で、超砥粒砥石３１を
回転させ、これと同時に、ハンドル３９を用いて旋回板
３４を旋回させると、ツルアー３２の先端が曲率半径Ｒ
の円弧に沿って移動する。これによって、超砥粒砥石３
１の外周部の断面形状が曲率半径Ｒの円弧に成形され
る。

【０００６】（従来のツルーイング装置の問題点）上記
の様なツルーイング装置を用いて超精密加工用の超砥粒
砥石（例えば、ダイヤモンドホイールなど）を成形する
場合、ツルアー側の摩耗速度が大きいので、超砥粒砥石
の形状を目標通りに正確に成形することが容易ではな
い。

【０００７】また、ツルアーの摩耗によって、超砥粒砥
石が非対象に成形されることがあり。形状の対称性が悪
い状態で超砥粒砥石を回転させると、重量分布のアンバ
ランスに起因して振動が発生するので、この様なアンバ
ランスの補正のため、超砥粒砥石の再バランス取りが必
要となる。

【０００８】また、ツルアーの摩耗速度が大きいので、
超砥粒砥石の成形の途中でツルアーの交換が必要となる
こともある。なお、特開平４−１７６５６１号公報に
は、図５に示す研削盤が記載されている。この研削盤で
は、成形対象である超砥粒砥石４１の回転軸４４に対し
て平行な面内で移動するＸ−Ｙテーブル４５上に、円柱
状の被研削具４２（「形直し装置」）及び円板上の回転
砥石４３（「ドレッシング装置」）が搭載されている。
円柱状の被研削具４２は、回転軸４４の方向に対して垂
直な中心軸を有し、回転砥石４３は、Ｘ−Ｙテーブル４
５に対して平行な回転駆動軸及びＸ−Ｙテーブル４５に
対して垂直な旋回軸を有している。

【０００９】この装置では、先ず、回転砥石４３を上記
の旋回軸の回りで旋回させて、超砥粒砥石４１の断面の
「ドレッシング作業」を行った後、被研削具４２を用い
て超砥粒砥石４１の断面の仕上加工「形直し作業」を行
う。従って、この装置においても、被研削具４２は回転
していないので、摩耗の進行に伴い先に述べたものと同
様の問題が生ずると推定される。更に、被研削具４２は
回転していないので、偏摩耗が生じ易い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
従来のツルーイング装置の問題点に鑑み成されたもので
あり、本発明の目的は、超砥粒砥石のツルーイングの
際、ツルアーの摩耗速度が小さく、従って、超砥粒砥石
の断面形状を正確に成形することができるツルーイング
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のツルーイング装
置は、精密研削盤に工具として装着される研削用回転砥
石の外周の断面形状を、他の砥石を用いて研削して成形
するツルーイング装置において、前記精密研削盤のワー
ク軸の方向に対して直交する中心軸を有し、前記研削用
回転砥石が装着されるスピンドル軸と、前記スピンドル
軸を、前記ワーク軸に対して垂直な平面内で二次元的に
移動させる移動制御機構と、前記ワーク軸の先端に取り
付けられ、前記ワーク軸に対して平行な回転軸を有する
回転駆動手段と、この回転軸に装着された円板状のツル
ーイング用回転砥石と、を備えたことを特徴とする。

【００１２】本発明のツルーイング装置によれば、ツル
ーイング用の砥石として円板状回転砥石を使用して、次
の様に、研削用回転砥石（成形対象）の外周の断面形状
の成形が行われる。即ち、前記研削用回転砥石及び前記
回転砥石を回転させるとともに、互いに接触させ、この
状態で、前記スピンドル軸を、前記ワーク軸に対して垂
直な平面内で二次元的に移動させることによって、前記
回転砥石を用いて前記研削用回転砥石の成形を行う。

【００１３】本発明のツルーイング装置によれば、ツル
ーイング用の砥石として円板状回転砥石を使用している
ので、ツルーイング用の砥石の摩耗速度が比較的少な
い。また、前記スピンドル軸を用いて前記研削用回転砥
石を二次元的に移動させているので、前記回転砥石側に
は特別な旋回機構などを設ける必要がない。従って、本
発明のツルーイング装置によれば、高い成形精度を実現
することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１及び図２に、本発明のツルー
イング装置の一例を示す。なお、図１（ａ）はツルーイ
ング装置の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ部
の断面図、図２は主要部の概要を示す斜視図である。図
中、１は成形対象である超砥粒砥石（研削用回転砥
石）、２はツルーイング用回転砥石、３は電動モータ
（回転駆動手段）、７はワーク軸、１３はスピンドル軸
を表す。

【００１５】精密研削盤のワーク軸７の先端には、真空
チャック６を介してベース４が取り付けられ、ベース４
の上には電動モータ３が固定されている。電動モータ３
は、ワーク軸７の中心軸に対して平行な回転軸８を有
し、回転軸８の先端には、ツルーイング用回転砥石２が
装着されている。なお、ベース４の上には、電動モータ
３の取付支持部と向かい合う位置に、バランスウエイト
９が取り付けられ、ベース４の上に搭載された重量のバ
ランスを取っている。

【００１６】成形対象である超砥粒砥石１は、スピンド
ル軸１３の先端に装着されている。このスピンドル軸１
３の中心軸は、ワーク軸７の方向（従って、回転軸８の
方向）に対して直交している。また、このスピンドル軸
１３は、ＮＣ制御装置（図示せず）によって、図１
（ｂ）に示す様に、ワーク軸７に対して垂直な平面内で
二次元的に移動することができる。

【００１７】超砥粒砥石１の外周の断面形状の成形（ツ
ルーイング）は、上記のツルーイング装置を用いて、以
下の様に行われる。先ず、超砥粒砥石１及びツルーイン
グ用回転砥石２を回転させる。次いで、超砥粒砥石１を
ツルーイング用回転砥石２に接触させ、この状態で、超
砥粒砥石１の外周の目標断面形状（成形後の断面形状）
が描く軌跡の包路線がツルーイング用回転砥石２の外周
に一致する様に、ＮＣ制御によって、ワーク軸７に対し
て垂直な平面内で二次元的にスピンドル軸１３を移動さ
せる。これによって、超砥粒砥石１の外周の断面形状を
所定の目標形状に成形することができる。

【００１８】なお、ツルーイング用回転砥石２として
は、一般のダイヤモンド砥粒砥石などの超砥粒砥石を使
用することができる。更に、ツルーイング用回転砥石２
として、図３に示す様な、外周に沿って角柱ダイヤモン
ド２１（ダイヤモンド単結晶を板状に加工したもの）が
放射状に埋め込まれたツルーイング用砥石を使用する
と、加工速度及び加工精度を向上させることができる。
なお、好ましくは、電動モータ３の回転軸８を、空気軸
受によって支持する。

【００１９】

【発明の効果】本発明のツルーイング装置によれば、ツ
ルーイング用の砥石として円板状の回転砥石を使用して
いるので、ツルーイング用の砥石の摩耗速度が単石ダイ
ヤモンドツルアーと比べて小さい。また、前記研削用回
転砥石が取り付けれられたスピンドル軸を、研削盤がも
ともと保有している位置制御機能を用いて二次元的に移
動させているので、前記ツルーイング用回転砥石側には
特別な旋回機構などを設ける必要がない。この結果、本
発明のツルーイング装置によれば、高い成形精度を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のツルーイング装置の概要を示す図、
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部断面図。

【図２】本発明のツルーイング装置の主要部の概要を示
す斜視図。

【図３】外周に沿って角柱ダイヤモンドが埋め込まれた
ツルーイング用砥石の概要を示す図。

【図４】従来のツルーイング装置の一例を示す図、
（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ部断面図。

【図５】従来のツルーイング装置の他の例を示す図。

【符号の説明】

１・・・超砥粒砥石（研削用回転砥石）、２・・・ツルーイング用回転砥石、３・・・電動モータ（回転駆動手段）、４・・・ベース、６・・・真空チャック、７・・・精密研削盤のワーク軸、８・・・回転砥石の回転軸、９・・・バランスウエイト、１２・・・回転砥石の回転軸の中心軸、１３・・・スピンドル軸、２１・・・角柱ダイヤモンド、３１・・・超砥粒砥石、３２・・・単石ツルアー、３３・・・ホルダー、３４・・・旋回板、３５・・・軸、３６・・・旋回軸、３７・・・ウォーム歯車、３８・・・ウォーム軸、３９・・・ハンドル、４１・・・超砥粒砥石、４２・・・被研削具、４３・・・回転砥石、４４・・・回転軸、４５・・・Ｘ−Ｙテーブル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】精密研削盤に工具として装着される研削
用回転砥石の外周の断面形状を、他の砥石を用いて研削
して成形するツルーイング装置において、前記精密研削盤のワーク軸の方向に対して直交する中心
軸を有し、前記研削用回転砥石が装着されるスピンドル
軸と、前記スピンドル軸を、前記ワーク軸に対して垂直な平面
内で二次元的に移動させる移動制御機構と、前記ワーク軸の先端に取り付けられ、前記ワーク軸に対
して平行な回転軸を有する回転駆動手段と、この回転軸に装着された円板状のツルーイング用回転砥
石と、を備えたことを特徴とするツルーイング装置。
【請求項２】前記ツルーイング用回転砥石は、外周面
に超砥粒が埋め込まれた回転砥石であることを特徴とす
る請求項１に記載のツルーイング装置。
【請求項３】前記ツルーイング用回転砥石は、外周に
沿って角柱ダイヤモンドが埋め込まれた回転砥石である
ことを特徴とする請求項１に記載のツルーイング装置。
【請求項４】前記回転駆動手段の回転軸は、空気軸受
によって支持されていることを特徴とする請求項１に記
載のツルーイング装置。
【請求項５】精密研削盤に工具として装着される研削
用回転砥石の外周の断面形状を、他の砥石を用いて研削
して成形するツルーイング方法において、前記精密研削盤のワーク軸の方向に対して直交する中心
軸を有するスピンドル軸に前記研削用回転砥石を装着
し、前記精密研削盤のワーク軸の先端に、前記ワーク軸に対
して平行な回転軸を有する回転駆動手段を取り付け、この回転軸に円板状のツルーイング用回転砥石を装着
し、前記研削用回転砥石及び前記ツルーイング用回転砥石を
回転させるとともに、互いに接触させ、この状態で、前
記スピンドル軸を、前記ワーク軸に対して垂直な平面内
で二次元的に移動させることによって、前記ツルーイン
グ用回転砥石を用いて前記研削用回転砥石を成形するこ
とを特徴とするツルーイング方法。