JP2001205562A - 研削砥石のドレッシング方法及び研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの研削中においても研削砥石のドレッ
シング時期を把握し、効率的なドレッシングを行うよう
にする。 【解決手段】 研削装置の研削部の近傍部に設けられ、
研削時に発生する研削音を集める集音装置６と、その集
音装置で集められた研削音の内１４４００Ｈｚ以上の特
定周波数の音を通過させる周波数フィルター７と、その
周波数フィルターで選定された特定の周波数の音圧を測
定する音圧測定器８と、上記音圧測定器で測定された音
圧があらかじめ入力した所定値に達したとき砥石のドレ
ッシング作業開始指示信号を出力するドレッシング作業
開始指示信号出力装置１０と、ドレッシング作業開始指
示信号によって作動される自動ドレッシング装置１１を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば核燃料焼結
体等を冷却潤滑材を使用しない乾式法を用いて研削する
装置の研削砥石のドレッシング時期を特定するようにし
たドレッシング方法及び特定したドレッシング時期をも
とに自動的にドレッシングが行えるようにした研削装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】原子燃
料設計の中で重要なファクタであるペレツトの直径を一
定の寸法内に保つため、一般に円柱上の焼結体を研削に
よって所定の寸法に形成することが行われている。とこ
ろで、上記焼結体を研削する手段としては、通常芯なし
研削盤が使用される。

【０００３】すなわち上記芯なし研削盤は、円筒状の研
削砥石と調整砥石及びブレードと称する研削支持刃とを
有しており、上記研削砥石、調整砥石、及びブレード間
にワークが連続的に供給され、上記研削砥石によってワ
ークの直径が徐々に減少せしめられ、出口から順次排出
される。又ワークの研削方法には水等の冷却潤滑材をか
けながら研削する湿式研削法と冷却潤滑材を使用しない
乾式研削法とがあるが、乾式研削法はワークと研削砥石
との摩擦抵抗が湿式研削法よりはるかに大きく、このた
め砥石表面が傷つきやすいのが現状である。

【０００４】ところで、上記研削後における燃料ペレッ
トの表面は、傷、粗さ等の仕様が厳しく規定されてお
り、これをクリアするためには常に砥石の表面を正常に
保つ必要がある。特に乾式研削法においては一定量の焼
結体を研削後には、砥石表面をドレッシングして目詰ま
り等を除去して新しい砥粒を研削砥石表面に露出させる
ことが行われている。

【０００５】現在このドレッシングを行う時期は、作業
者が研削途中の音や振動、研削後の焼結体の目視検査に
て判断している。

【０００６】ところが、この従来の作業は作業者の感覚
に頼るところが大きく、作業者間でドレッシングのタイ
ミングのバラツキが発生し、これによって品質のバラツ
キが発生すると同時に不必要なドレッシング作業を行う
ことによる生産効率の低下を招く等の問題がある。

【０００７】本発明はこのような点に鑑み、ワークの研
削中においても研削砥石のドレッシング時期を把握し、
効率的なドレッシングを行う方法及びその研削装置を得
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、研削砥石
による研削音を集音し、その研削音を周波数フィルター
により１４４００Ｈｚ以上のあらかじめ定めた特定周波
数のみの音圧を測定し、その音圧があらかじめ定めた所
定値になったときに研削砥石の表面が異常になったと推
定し、研削砥石のドレッシングを行うことを特徴とす
る。

【０００９】第２の発明は、研削装置において、研削装
置における研削部の近傍部に設けられ、研削時に発生す
る音を集める集音装置と、その集音装置で集められた音
の内１４４００Ｈｚ以上の特定周波数の音を通過させる
周波数フィルターと、その周波数フィルターで選定され
た特定周波数における音圧を測定する音圧測定器と、上
記音圧測定器で測定された音圧が所定値に達したとき砥
石のドレッシング作業開始指示信号を出力するドレッシ
ング作業開始指示出力信号装置と、ドレッシング作業開
始指示信号によって作動される自動ドレッシング装置を
有することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。

【００１１】図１は特定周波数の音圧を測定し、ドレッ
シング時期を定量的に指示するようにした研削装置のシ
ステムとしてまとめたものである。芯なし研削盤１にお
いて、円筒状の研削砥石２と調整砥石３が互いに近接し
て並列されており、この研削砥石２と調整砥石３との間
には、原子燃料焼結体の如き円柱状の被研削物４を支持
する研削支持刃５が配設されている。研削中の被研削物
４の上方等の研削部の近傍には小型マイク等の集音装置
６が配設されており、この集音装置６で集められた音が
周波数フィルター７を介して音圧測定器８に入力され
る。本実施例で使用した周波数フィルター７は、１６０
０Ｈｚ間隔で１，６００Ｈｚから２４，０００Ｈｚまで
設定可能なものである。

【００１２】研削時に発生する音は集音装置６で集めら
れ、周波数フィルター７を通して予め設定した周波数の
音波だけが音圧測定器８に入れられ、通過した周波数の
音の音圧が測定される。そこで、測定した音の音圧が予
め設定したしきい値以下になるとその信号が警報機９に
入力され、警報を発し作業者に知らせると同時に、ドレ
ッシング作業開始指示信号出力装置１０を介して自動ド
レッシング装置１１と研削機制御装置１２にドレッシン
グ作業開始信号が送られる。このとき研削機制御盤１２
からワークのパーツフィーダ１３に停止信号が送られた
のち自動ドレッシング装置１１がドレッシングを開始す
る。ドレッシングが終了すると研削機制御装置１２に終
了の信号が入り再びパーツフィーダ１３に稼動の信号を
入力して研削を再開する。

【００１３】ところで、従来、習熟度の高い従事者が砥
石の切れの状態を把握する手段としてよく聴診器を用
い、この聴診器で捕らえられる音を処理して良い状態で
ある場合の記憶と比較してその状態が限界に近いのか、
まだ余裕があるのかを判断している。そこで、研削時に
発生する音について分析すると砥石表面の状態により特
定の周波数で音圧レベルが大きく変化することが判明し
た。すなわち表１及び図２は核燃料ペレットを乾式研削
法による研削装置において研削したときにドレッシング
前後の研削音周波数と音圧レベル関係を示したものであ
る。

【００１４】

【表１】 ドレッシング直前は砥石の切れが悪くワークに不具合を
発生させる状態での測定結果であり、ドレッシング直後
は砥石の切れに対し最高の状態での測定結果を示すもの
である。表１及び図２から明らかなように周波数が１２
８００Ｈｚまではドレッシング前後において音圧に差は
見られないが、１４４００Ｈｚではドレッシング前後で
音圧に約１０ｄＢ程度の差が見られ、周波数が高くなれ
ばなるほどその差は大きくなる。すなわち、周波数が１
４４００Ｈｚ以上ではドレッシング前後の音圧の差が十
分それを識別できる値となる。

【００１５】そこで、一実施例として、周波数フィルタ
ーを１６０００Ｈｚにセットし、警報のしきい値を６０
ｄＢにセットした場合、研削中にドレッシング直後の砥
石の最高の状態である８７ｄＢから音圧が徐々に低下
し、警報のしきい値である６０ｄＢまで下降すると、警
報信号が出力されその信号が警報機９に入力され、警報
を発し作業者に知らせると同時に、ドレッシング作業開
始指示信号出力装置１０を介して自動ドレッシング装置
１１と研削機制御装置１２にドレッシング作業開始信号
が送られる。このとき研削機制御盤１２からワークのパ
ーツフィーダ１３に停止信号が送られたのち自動ドレッ
シング装置１１がドレッシングを開始する。ドレッシン
グが終了すると研削機制御装置１２に終了の信号が入り
再びパーツフィーダ１３に稼動の信号を入力して研削を
再開する。ここで警報のしきい値をセットしない場合
は、不具合が発生する４９ｄＢまで下降し、さらに下降
して不具合が発生するようになってしまう。このように
不具合が発生する前に事前に砥石の状態が把握できドレ
ッシングを行うことができる。

【００１６】なお、しきい値に関しては砥石の種類、ワ
ークの状態等から事前に確認を行い、音圧、ワークの状
態、音圧の低下具合等から設定すればよい。また、通過
させる研削音の周波数は１６０００Ｈｚに限定されるも
のでなく、１４４００Ｈｚ、１７６００Ｈｚ、１９２０
０Ｈｚ、２０８００Ｈｚでも同様の傾向があることから
周波数と、そのしきい値を任意に設定すればよい。

【００１７】本発明の効果を表２に示す。

【００１８】

【表２】 表２は、乾式研削方法において従来の目視確認によりド
レッシングを行った場合と、本発明による研削音確認に
より自動ドレッシングを行った場合の結果を示すもので
ある。従来方法では、早めのドレッシングを行う傾向に
あるが、必ずしも習熟度の高い従事者だけではないた
め、本来ドレッシングを行わなければならない時にドレ
ッシングを行わないで研削を進めてしまうこともあり、
そのため、被研削物のワレ、カケが多くなったり、表面
粗さの標準偏差が大きくなる。一方、本発明において
は、ドレッシングが必要な時期に適切にドレッシングを
行うため、被研削物のワレ、カケの発生率及び表面粗さ
の標準偏差が小さくなり品質上の改善が確認される。ま
た一ヶ月単位でのドレッシング回数も減少し生産効率の
向上が図られたことも判る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は研削音を
集音し、上記研削音の特定周波数での音圧を測定するこ
とにより研削砥石に傷或いは劣化が生じているか否かを
判断し、ドレッシングを行うようにしたので、ドレッシ
ング時期を機械的に且つ自動的に把握することができ、
不必要なドレッシング作業を防止でき、さらにドレッシ
ング時期のバラツキによる被研削物の品質のバラツキを
なくし、生産効率を向上させることができる。しかも、
上記ドレッシング時期の把握により自動的にドレッシン
グ装置を作動させることにより、ドレッシングの自動化
を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研削装置の概略構成を示す図。

【図２】ドレッシング前後の研削音周波数と音圧レベル
の関係を示す図。

【符号の説明】

１ 芯なし研削盤 ２ 研削砥石 ３ 調整砥石 ４ 被研削物 ５ 研削支持刃 ６ 集音装置 ７ 周波数フィルター ８ 音圧測定器 ９ 警報機 １０ ドレッシング作業開始指示信号出力装置 １１ 自動ドレッシング装置 １２ 研削機制御盤 １３ パーツフィーダ

フロントページの続き (72)発明者 岡 本 協 司 神奈川県横須賀市内川二丁目３番１号 日 本ニユクリア・フユエル株式会社内 Ｆターム(参考） 3C034 AA01 CB14 DD05 3C047 AA03 AA08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】研削砥石による研削音を集音し、その研削
   音を周波数フィルターにより１４４００Ｈｚ以上のあら
   かじめ定めた特定周波数の音圧のみを測定しその音圧が
   あらかじめ定めた所定値になった時に研削砥石の表面が
   異常になったと推定し、研削砥石のドレッシングを行う
   ことを特徴とする、研削砥石のドレッシング方法。
2. 【請求項２】研削装置の研削部の近傍部に設けられ、研
   削時に発生する研削音を集める集音装置と、その集音装
   置で集められた研削音の内１４４００Ｈｚ以上の特定周
   波数の音を通過させる周波数フィルターと、その周波数
   フィルターで選定された特定周波数の音圧を測定する音
   圧測定器と、上記音圧測定器で測定された音圧があらか
   じめ入力した所定値に達したとき砥石のドレッシング作
   業開始指示信号を出力するドレッシング作業開始指示信
   号出力装置と、ドレッシング作業開始指示信号によって
   作動される自動ドレッシング装置を有することを特徴と
   する、研削装置。