JP2000176834A - 研削砥石の修正方法、並びに修正装置及びこれを備えた研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】砥石の形状及び／又は目詰りを回復するにあた
り、砥石が却って目詰りするのを防止することができる
砥石の修正方法およびその装置を提供する。 【解決手段】回転する研削砥石２５の研削作用面にドレ
ッサ４４を接触させて、研削作用面をツルーイング及び
／又はドレッシングする方法であって、研削砥石２５と
ドレッサ４４とを研削砥石２５の接線方向に相対的に移
動させ、互いに接近，接触した後離反するように往復移
動させる。ドレッサ４４による研削作用を伴わないで研
削砥石２５とドレッサ４４とが接触する時間を極僅かな
ものにすることができので、研削砥石２５が目詰りした
り砥粒が磨滅したりするのを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転する研削砥石
の研削作用面にドレッサを接触させて、該研削作用面を
ツルーイング及び／又はドレッシングする研削砥石の修
正方法及び修正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】砥石を用いた研削加工の分野では、研削
加工によって生じた砥石の形くずれや目詰りを修正する
ために、通常、砥石に対してツルーイングやドレッシン
グが行われる。以下、これらツルーイング及びドレッシ
ングを行う従来の修正装置およびその方法について、図
３に基づいて説明する。尚、図３（ａ）は従来の修正装
置の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）はその矢視Ｆ
方向の正面図である。

【０００３】これらの図に示すように、この修正装置１
００は、一端に総形の砥石１０２を回転自在に支持する
支持アーム１０１と、砥石１０２に接触してその形状を
整形するとともに目立てを行うドレッサ（ロータリダイ
ヤモンドドレッサ）１０３と、このドレッサ１０３を回
転自在に支持するヘッド部１０４とを備えている。尚、
図３（ａ），（ｂ）には、外周面が突曲面となった総形
の砥石１０２、及び外周面が凹曲面となったドレッサ１
０３を例示している。

【０００４】また、図３（ａ），（ｂ）においてその具
体的な図示を省略しているが、砥石１０２及びドレッサ
１０３はそれぞれ別に設けられた駆動モータにより回転
駆動されるようになっており、また、砥石１０２及びド
レッサ１０３は適宜移動装置によりその半径方向、即ち
矢示Ｇ−Ｈ方向に相対的に往復移動され、相互に接触，
離反されるようになっている。

【０００５】仮に、砥石１０２が矢示Ｇ−Ｈ方向に送り
駆動されるとした場合、砥石１０２は図３（ｃ）に示す
ように駆動制御され、ドレッサ１０３に対して接触した
後、離反する。即ち、まず、砥石１０２は矢示Ｈ方向に
ドレッサ１０３の近傍まで早送り速度で送り駆動されて
移動した後、切り込み速度で送り駆動されて更に同方向
に移動し、ドレッサ１０３に接触する。

【０００６】砥石１０２がドレッサ１０３に接触すると
（図３（ｂ））、ドレッサ１０３による砥石１０２の形
状修正及びドレッシングが開始され、その際の抵抗によ
り支持アーム１０１が撓んだ状態で砥石１０２は機械上
で設定された所定の送り位置（切込終了位置）まで定速
で移動し、送り駆動が停止される。

【０００７】ついで、所定のドレスアウト時間をおいた
後、砥石１０２は矢示Ｇ方向に急速後退で駆動され、原
位置に復帰する。以上の動作により、砥石１０２に対
し、その形状修正や目詰りの回復が行われる。

【０００８】尚、上述した砥石１０２を支持アーム１０
１により支持する支持構造は、例えば、図４に示すよう
なワークＷの内径部分Ｗａを研削する場合に適してい
る。具体的には、上記支持アーム１０１の一端に支持さ
れた砥石１０２は、ワークＷの内径部Ｗａ内に挿入さ
れ、図４（ａ）において図示される矢示方向に往復駆動
され、前記内径部Ｗａに設けられたボールスプライン用
の縦溝Ｗｂを研削する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の如き
砥石１０２とドレッサ１０３とをその半径方向に相対的
に移動させて両者を接触させる、従来の修正方法および
その装置には、以下に説明するような問題があった。

【００１０】即ち、従来の修正方法および装置におい
て、砥石１０２形状を高精度に整形するためには、装置
各部の撓みの関係からドレスアウト時間を設定すること
が不可避であり、図３（ｃ）に示すように、砥石１０２
とドレッサ１０３との相対移動が停止した状態を必ず設
定する必要があった。

【００１１】このため、砥石１０２とドレッサ１０３と
の間に極僅かな負荷を伴って両者が接触する時間を生
じ、言い換えれば、ドレッサ１０３による修正作用を伴
わないで、若しくは極僅かな修正作用を伴って両者が接
触することとなり、砥石１０２をドレッシングする作業
で、却って砥石１０２に目詰りを生じて砥粒の突き出し
量に不足を生じたり、砥粒が磨滅した状態になるという
問題を惹き起こしていたのである。

【００１２】そして、このように砥石１０２に目詰りや
砥粒の磨滅を生じると、修正直後の研削負荷が大きくな
るため、加工時間が長くなったり砥石が短時間で形くず
れするという問題を生じる一方、研削加工が進むに連れ
目詰り状態が解消されて研削負荷が小さくなり、加工さ
れるワークＷの面精度や寸法精度を一定に維持すること
ができないという問題を生じる。

【００１３】特に、砥石１０２を支持アーム１０１の一
端に支持した場合には、支持アーム１０１が撓み易いこ
とからドレスアウト時間を長くとる必要があり、自ずと
砥石１０２とドレッサ１０３との相対移動が停止した時
間が長くなり、このような問題が顕著に現れる。

【００１４】本発明は以上のような問題を解決すべくな
されたものであり、砥石の形状及び／又は目詰りを回復
するにあたり、砥石が却って目詰りするのを防止するこ
とができる砥石の修正方法およびその装置の提供を目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記課題を
解決するための本発明の請求項１に係る発明は、回転す
る研削砥石の研削作用面にロータリドレッサを接触させ
て、該研削作用面をツルーイング及び／又はドレッシン
グする研削砥石の修正方法であって、前記研削砥石とロ
ータリドレッサとを該研削砥石の接線方向に相対的に移
動させ、互いに接近，接触した後離反するように往復移
動させることを特徴とするものである。

【００１６】研削砥石とロータリドレッサとを研削砥石
の接線方向に相対的に移動させると、研削砥石とロータ
リドレッサとの相対移動速度は、両者が接近するに従い
減速して、両者の軸間距離が最も短くなるところで０に
なり、ついで両者が離反するに従い増加する。即ち、両
者間の相対移動速度が減少する過程で、研削砥石とロー
タリドレッサとが接触し両者間に相応の負荷が生じて研
削砥石が修正され、両者間に生じる負荷がなくなった段
階、即ち、前記軸間距離が最も短くなるところを通過し
た段階でその相対移動速度が増加し始める。

【００１７】このように、この発明によれば、研削砥石
とロータリドレッサとの間に極僅かな負荷を伴って両者
が接触する時間、即ち、ロータリドレッサによる修正作
用を伴わないで、若しくは極僅かな修正作用を伴って両
者が接触する時間を極僅かなものにすることができ、こ
の時間が長いために却って研削砥石が目詰りしたり砥粒
が磨滅するといった従来におけるような問題を生じるこ
とがなく、研削砥石の形状修正や目立てを良好に行うこ
とができる。

【００１８】このようにして修正された研削砥石は修正
直後からその研削負荷が小さく、即ち、その切れ味が良
好であるため、ワークを研削加工する際に、加工速度を
上げることができ、研削時間の短縮を図ることができ
る。また、この研削砥石を用いてワークを連続加工する
場合には、その際の研削負荷の変動を小さいものとする
ことができ、連続的に加工されるワーク間の面精度や寸
法精度を安定したものにすることができる。

【００１９】そして、この請求項１に係る方法発明は、
請求項４に係る装置発明によりこれを好適に実施するこ
とができる。即ち、請求項４に係る発明は、研削砥石を
回転自在に支持する砥石支持手段と、前記研削砥石を回
転させる駆動手段と、回転する研削砥石の研削作用面に
接触して、該研削作用面をツルーイング及び／又はドレ
ッシングするロータリドレッサと、該ロータリドレッサ
を支持するドレッサ支持手段と、前記研削砥石とロータ
リドレッサとを該研削砥石の接線方向に相対的に移動さ
せ、互いに接近，接触した後離反するように往復移動さ
せる移動手段とを設けて構成したことを特徴とする。

【００２０】また、請求項２に係る発明は、請求項１の
発明における前記研削砥石が総形砥石であるものであ
る。総形砥石の場合には、上述の従来のような問題を生
じやすいが、この発明によればかかる問題を有効に解消
することができる。

【００２１】また、特に、研削砥石を支持アームの一端
に支持した場合には、上述のような問題を生じ易いが、
請求項３及び５に係る発明によれば、このような場合に
も有効にかかる問題を回避することができる。即ち、請
求項３に係る発明は、上記請求項１又は２の発明におけ
る前記研削砥石が支持アームの一端に支持されてなり、
前記ロータリドレッサが支持アームの長手方向に沿って
相対移動されるものである。また、請求項５に係る発明
は、上記請求項４の発明における前記砥石支持手段が一
端に前記研削砥石を支持する支持アームを備えてなり、
前記移動手段が前記ロータリドレッサを前記支持アーム
の長手方向に沿って相対移動させるものである。

【００２２】また、被研削物の溝などを研削する研削盤
においては、研削砥石が短時間のうちに目詰りや形くず
れを生じ易いため、本発明の請求項６に係る発明のよう
に、上記請求項４又は５の発明に係る修正装置を設ける
のが好ましい。この発明によれば、研削砥石の形状修正
や目立てを良好に行うことができるので、ドレスインタ
ーバルを長くすることができ、これにより砥石寿命を長
くすることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について添付図面に基づき説明する。図１は、本実施形
態に係る研削盤全体を示す平面図であり、図２は、この
研削盤の作動を説明するための説明図である。

【００２４】まず、本実施形態に係る研削盤１の構成に
ついて説明する。図１に示すように、この研削盤１は、
ベッド２と、このベッド２上に図示する如く配設された
砥石送り機構部１０、ワーク保持部３０及びドレス機構
部４０とを備えている。

【００２５】前記砥石送り機構部１０は、ベッド２上に
配設された基台１１と、基台１１上に配設され、矢示Ｂ
−Ｃ方向に往復移動可能となった往復台１２と、この往
復台１２上に配設され矢示Ｄ−Ｅ方向に往復移動可能と
なった横送台１８とを備えており、基台１１上にはその
長手方向に沿って一対のスライドガイド１３が配設さ
れ、このスライドガイド１３に係合するように前記往復
台１２が配設され、矢示Ｂ−Ｃ方向に往復移動可能とな
っている。

【００２６】また、往復台１２の下方のスライドガイド
１３間には、ボールねじ１５が同じく基台１１の長手方
向に沿って配設されている。ボールねじ１５はその両端
部が軸受１６によって回転自在に支持され、その矢示Ｃ
方向端部に、サーボモータ１４がカップリング１７を介
して連結されている。また、その中間部分が往復台１２
の下面に設けられたボールナット（図示せず）と螺合し
ており、サーボモータ１４により駆動されて自体回転す
ることにより、往復台１２を矢示Ｂ−Ｃ方向に駆動する
ようになっている。

【００２７】また、前記往復台１２上には、その長手方
向、即ち矢示Ｄ−Ｅ方向に沿って一対のスライドガイド
１９が配設され、このスライドガイド１９に係合するよ
うに前記横送台１８が配設され、上述のように矢示Ｄ−
Ｅ方向に往復移動可能となっている。また、横送台１８
の下方のスライドガイド１９間には、ボールねじ２１が
同じく往復台１２の長手方向に沿って配設されている。

【００２８】ボールねじ２１はその両端部が軸受２３に
よって回転自在に支持され、その矢示Ｄ方向端部に、サ
ーボモータ２０がカップリング２４を介して連結されて
いる。また、その中間部分が横送台１８の下面に設けら
れたボールナット（図示せず）と螺合しており、サーボ
モータ２０により駆動されて自体回転することにより、
横送台１８を図１において実線で示す位置と２点鎖線で
示す位置との間で矢示Ｄ−Ｅ方向に移動させることがで
きるようになっている。

【００２９】また、横送台１８の矢示Ｂ方向端部には、
支持アーム２６の一端に回転自在に支持された砥石２５
が取り付けられている。尚、本例の砥石２５は、従来例
で例示した砥石１０２と同様に外周面が突曲面をした形
状を備えており、図示しない適宜駆動手段により回転駆
動されるようになっている。

【００３０】前記ワーク保持部３０は、ベッド２上に固
設された保持台３１を備え、この保持台３１の矢示Ｃ方
向側の端部にワークＷを保持することができるようにな
っており、保持したワークＷを軸中心に回転させ、これ
を所定の角度に割り出すことができるようになってい
る。

【００３１】前記ドレス機構部４０は、ドレッサ（ロー
タリダイヤモンドドレッサ）４４と、このドレッサ４４
を回転自在に支持する支持ヘッド４２と、この支持ヘッ
ド４２を支持する支持基台４１と、前記ドレッサ４４を
回転駆動する駆動モータ４３とを備えている。尚、本例
のドレッサ４４は、従来例で例示したドレッサ１０３と
同様に外周面が凹曲面をした形状を備えている。

【００３２】以上の構成を備えたこの研削盤１による
と、つぎのようにして研削加工及び砥石２５の修正が行
われる。尚、説明では、従来例で例示した図４に示すワ
ークＷを加工するものとする。

【００３３】まず、研削加工は、ワークＷを前記保持台
３１に保持した後、サーボモータ１４及び２０を駆動し
て、往復台１２を矢示Ｂ−Ｃ方向に移動させ、横送台１
８を矢示Ｄ−Ｅ方向に移動させることにより行われる。

【００３４】具体的には、まず、保持台３１に保持され
たワークＷを、その縦溝Ｗｂが研削位置にくるように割
り出すとともに、サーボモータ２０を駆動して横送台１
８を矢示Ｃ−Ｄ方向に移動させ、回転する砥石２５の研
削作用面が前記縦溝Ｗｂに対して所定の切込位置に位置
するように、矢示Ｄ−Ｅ方向における砥石２５の位置を
調整する。

【００３５】ついで、サーボモータ１４を駆動して、往
復台１２とともに砥石２５を矢示Ｂ方向に移動させるこ
とにより、砥石２５を前記縦溝Ｗｂに接触させてこれを
研削する。研削ストローク分だけ砥石２５を矢示Ｂ方向
に移動させた後、これを矢示Ｃ方向に移動させ、つい
で、サーボモータ２０を駆動して砥石２５を矢示Ｄ方向
に所定量切り込ませた後、これを再び矢示Ｂ方向、つい
で矢示Ｃ方向に移動させて縦溝Ｗｂを研削する。このよ
うにして、所定回数だけ砥石２５をストロークさせて１
つの縦溝Ｗｂに対する研削を終了し、以後、縦溝Ｗｂを
順次研削位置に割り出しながら以上の動作を繰り返し
て、ワークＷの全ての縦溝Ｗｂを研削する。

【００３６】そして、所定数のワークＷを研削加工する
ことによって、砥石２５の形状に形くずれを生じ、或い
は目詰りを生じた場合には、サーボモータ２０を駆動し
て横送台１８と共に砥石２５を矢示Ｄ方向の２点鎖線で
示した位置に移動させた後、ドレッサ４４及び砥石２５
が共に回転した状態でサーボモータ１４を駆動して、往
復台１２と共に砥石２５を矢示Ｂ―Ｃ方向、即ちドレッ
サ４４の接線方向に移動させることにより、砥石２５を
修正する。

【００３７】具体的には、まず、サーボモータ２０を駆
動して横送台１８を矢示Ｄ方向に移動させ、回転する砥
石２５の研削作用面がドレッサ４４に対して所定の切込
位置に位置するように、矢示Ｄ−Ｅ方向における砥石２
５の位置を調整する。

【００３８】ついで、サーボモータ１４を駆動して、往
復台１２とともに砥石２５を矢示Ｂ方向に移動させる
と、砥石２５はドレッサ４４に接近して、その外周突曲
面がドレッサ４４の外周凹曲面に接触した後（図２
（ｂ））、これを通過して離反（離隔）する。そして、
砥石２５がドレッサ４４と接触した際に、当該砥石２５
の接触した部分がドレッサ４４によって削り取られ、こ
れにより砥石２５はその形状が修正され、目立てされ
る。

【００３９】ついで、ストローク分だけ砥石２５を矢示
Ｂ方向に移動させた後、これを矢示Ｃ方向に移動させる
と、再び砥石２５がドレッサ４４に接近して接触した
後、これを通過して離反する。そして、この過程におい
ても同様に、ドレッサ４４と接触した際に、砥石２５は
その形状が修正され、目立てされる。

【００４０】ついで、サーボモータ２０を駆動して砥石
２５を矢示Ｄ方向に所定量切り込ませた後、これを再び
矢示Ｂ方向、ついで矢示Ｃ方向に移動させることによ
り、砥石２５の形状修正と目立てを行う。このようにし
て、所定回数だけ砥石２５をストロークさせることによ
り、当該砥石２５に対する形状修正と目立てを完了す
る。

【００４１】ところで、上述のように砥石２５をドレッ
サ４４の近傍でその接線方向に定速で移動させる場合に
は、接近，離反する砥石２５とドレッサ４４との相対的
な移動速度、即ち、図２（ａ）に示した砥石２５とドレ
ッサ４４との軸間距離Ｌについての時間当たりの変化量
は、図２（ｃ）に示した状態になる。即ち、砥石２５と
ドレッサ４４との相対移動速度は、両者が接近するに従
い減速して、前記軸間距離Ｌが最も短くなるところで０
になり、ついで両者が離反するに従い増加する。言い換
えれば、両者間の相対移動速度が減少する過程で、砥石
２５とドレッサ４４とが接触し両者間に相応の負荷が生
じて砥石２５が修正され、両者間に生じる負荷が無くな
った段階、即ち、前記軸間距離Ｌが最も短くなるところ
を通過した段階でその相対移動速度が増加し始める。
尚、図２（ｃ）において、本実施形態との比較のために
上記従来例に係る砥石１０２とドレッサ１０３との間の
相対移動速度を破線で示している。

【００４２】このように、この研削盤１によれば、砥石
２５とドレッサ４４との間に極僅かな負荷を伴って両者
が接触する時間、即ち、ドレッサ４４による修正作用を
伴わないで、若しくは極僅かな修正作用を伴って両者が
接触する時間を極僅かなものにすることができ、この時
間（従来例におけるドレスアウト時間）が長いために却
って砥石２５が目詰りしたり砥粒が磨滅するといった従
来におけるような問題を生じることがなく、砥石２５の
形状修正と目立てを良好に行うことができる。特に、砥
石２５を支持アーム２６の一端に支持した場合には、従
来例によるとかかる問題を生じ易いが、この研削盤１に
よれば、このような場合にも有効にかかる問題を回避す
ることができる。

【００４３】そして、このようにして修正された砥石２
５は修正直後からその研削負荷が小さく、即ち、その切
れ味が良好であるため、ワークＷを研削加工する際に、
加工速度を上げることができ、研削時間の短縮を図るこ
とができる。また、この砥石２５を用いてワークＷを連
続加工する場合には、その際の研削負荷の変動を小さい
ものとすることができ、連続的に加工されるワークＷ間
の面精度や寸法精度を安定したものとすることができ
る。

【００４４】また、本例のように、砥石２５が支持アー
ム２６の一端に支持された形態で、ワークＷの内周面Ｗ
ａに設けられた縦溝Ｗｂを研削する場合には、砥石２５
が短時間のうちに目詰りや形くずれを生じやすいが、本
実施形態に係る研削盤１によれば、砥石２５の形状修正
や目立てを良好に行うことができるので、ドレスインタ
ーバルを長くすることができ、これにより砥石寿命を長
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る研削盤全体を示す平面
図である。

【図２】本実施形態に係る研削盤の作動を説明するため
の説明図である。

【図３】（ａ）は従来の修正装置の概略構成を示す平面
図であり、（ｂ）はその矢視Ｆ方向の正面図であり、
（ｃ）はこの修正装置の作動を説明するための説明図で
ある。

【図４】（ａ）は一例としてのワークを示す断面図であ
り、（ｂ）はその右側面図である。

【符号の説明】

１ 研削盤 ２ ベッド １０ 砥石送り機構部 ２５ 砥石 ２６ 支持アーム ３０ ワーク保持部 ４０ ドレス機構部 ４１ 支持基台 ４２ 支持ヘッド ４３ 駆動モータ ４４ ドレッサ（ロータリドレッサ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する研削砥石の研削作用面にロータ
   リドレッサを接触させて、該研削作用面をツルーイング
   及び／又はドレッシングする研削砥石の修正方法であっ
   て、 前記研削砥石とロータリドレッサとを該研削砥石の接線
   方向に相対的に移動させ、互いに接近，接触した後離反
   するように往復移動させることを特徴とする研削砥石の
   修正方法。
2. 【請求項２】 前記研削砥石が総形砥石である請求項１
   記載の研削砥石の研削砥石の修正方法。
3. 【請求項３】 前記研削砥石が支持アームの一端に支持
   されてなり、前記ロータリドレッサが支持アームの長手
   方向に沿って相対移動される請求項１又は２記載の研削
   砥石の修正方法。
4. 【請求項４】 研削砥石を回転自在に支持する砥石支持
   手段と、 前記研削砥石を回転させる駆動手段と、 回転する研削砥石の研削作用面に接触して、該研削作用
   面をツルーイング及び／又はドレッシングするロータリ
   ドレッサと、 該ロータリドレッサを支持するドレッサ支持手段と、 前記研削砥石とロータリドレッサとを該研削砥石の接線
   方向に相対的に移動させ、互いに接近，接触した後離反
   するように往復移動させる移動手段とを設けて構成した
   ことを特徴とする研削砥石の修正装置。
5. 【請求項５】 前記砥石支持手段が一端に前記研削砥石
   を支持する支持アームを備えてなり、前記移動手段が前
   記ロータリドレッサを前記支持アームの長手方向に沿っ
   て相対移動させるものである請求項４記載の研削砥石の
   修正装置。
6. 【請求項６】 前記請求項４又は５記載の修正装置を備
   え、被研削物の溝などを研削する研削盤であって、 前記移動手段による前記接線方向の往復移動が前記被研
   削物の加工溝の長手方向に沿うように設けられてなる研
   削盤。