JP2002018712A - ツルーイング装置及び回転砥石の偏磨耗計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転砥石のツルーイングのタイミングを自動
判別すると共に、加工精度及び成形研削の効率を向上さ
せる。 【解決手段】 ツルーイング装置は、被加工物を研削す
る回転砥石１と、回転砥石１を接触させる磨耗検出用基
準部材３と、回転砥石１を磨耗検出用基準部材３に対し
て接近及び離反する方向（Ｙ軸方向）とこの方向と直交
する方向（Ｚ軸方向）の２軸を制御し、回転砥石１と磨
耗検出用基準部材３を相対的に接近離反自在とする軸制
御手段と、回転砥石１の磨耗量を算出する磨耗量算出部
２と回転砥石１の研削面についてコンタリング基準点Ｐ
を含む複数の磨耗量検出点の座標値を読み取り、各座標
位置を比較してコンタリング基準点Ｐの摩耗量が最も多
いときにツルーイングを行うことを判断するツルーイン
グ要否判断部４とを備えた制御部７とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ツルーイング装置
及び回転砥石の偏磨耗計測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子部品であるリードフレーム
やコネクタ等を加工するのに使用される超硬金型は、図
６に示すような工程を経て成形研削されている。すなわ
ち、超硬ブロックであるワークＷを、平砥石からなる回
転砥石１０１によって図６（ａ）に示すようにプランジ
カット（荒研削）により荒取りしてから、同図（ｂ）の
ように回転砥石１０１のコーナー部Ｐ（コンタリング基
準点）にてコンタリング研削（仕上げ研削）する。この
ような工程を採用することで、単独の砥石で、砥石の交
換を行わずに荒研削と仕上げ研削を効率良く同図（ｃ）
のように成形研削加工を行うことができる。

【０００３】ところで、回転砥石１０１は、ワークＷを
研削することによって偏磨耗するため、ツルーイング又
はドレッシングと呼ばれる砥石自身の研削（以下、これ
をツルーイングという）をする必要がある。砥石が偏磨
耗する理由としては、プランジ研削時において、図７に
示すように確実に研削するために回転砥石１０１をオー
バーラップさせる必要があるが、このときオーバーラッ
プさせた部分では研削をしないため、この部分だけ砥石
が磨耗しないことから偏磨耗が生じる。または、コンタ
リング研削時において、図８に示すように、砥石のコン
タリング基準点Ｐによって階段状になった面を仕上げ研
削するので、砥石の磨耗が場所によってばらつく。

【０００４】偏磨耗が生じた砥石で研削加工を行うと、
例えば図９に示すように、砥石の偏磨耗面とワークＷの
加工面の関係から取り残し部分Ｒ１または切り込みすぎ
部分Ｒ２（共に斜線部分で示す領域）が発生する。その
ため、図１０に示すように、偏磨耗した回転砥石１０１
の研削面を、ロールドレッサ１０３に対して同図矢印に
示すように段階的にツルーイングし平らにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示す
ように、回転砥石１０１のコンタリング基準点Ｐのエッ
ジがシャープになるように端面を常に平らにツルーイン
グする場合、ツルーイング時間がかかるし、砥石及びド
レッサの消耗が著しく低下する等の問題がある。

【０００６】そこで本発明は、上述の課題に鑑みて提案
されたものであって、回転砥石のツルーイングのタイミ
ングを自動判別すると共に、最低必要なツルーイングを
実施することで加工精度及び成形研削の効率を向上させ
ることのできるツルーイング装置及び回転砥石の偏磨耗
計測方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、被加工物を研削する回転砥石をツルー
イングするツルーイング装置において、回転砥石が接触
したことを検出する接触検出手段と、回転砥石の回転軸
と平行な第１の方向及びこれと直交し接触検出手段と回
転砥石が接近離反する第２の方向の２軸を制御し、回転
砥石と接触検出手段を相対的に接近離反自在な軸制御手
段とを備え、回転砥石が接触検出手段に接触したときの
磨耗量検出点の座標値を読み取り、その座標値から回転
砥石の磨耗量を算出する磨耗量算出部と、軸制御手段及
び接触検出手段により、回転砥石の研削面についてコン
タリング基準点を含む複数の磨耗量検出点の座標値を読
み取り、各座標位置を比較してコンタリング基準点の磨
耗量が最も多いときにツルーイングを行うことを判断す
るツルーイング要否判断部とを備えた制御部を有する。

【０００８】本発明によれば、回転砥石が接触検出手段
に接触したときの磨耗量検出点の座標値を読み取り、そ
の座標値から回転砥石の磨耗量を算出し、回転砥石の研
削面についてコンタリング基準点を含む複数の磨耗量検
出点の座標値を読み取り、各座標位置を比較してコンタ
リング基準点の磨耗量が最も多いときにツルーイングを
行うことを制御部が判断するため、どの程度偏磨耗して
いるかを自動的に認識することができ、ツルーイングが
必要か否かの判断を下すことが可能となる。したがっ
て、必要以上のツルーイング回数を減らすことができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したツルーイ
ング装置及び回転砥石の偏磨耗計測方法について、図面
を参照しながら詳細に説明する。先ず、ツルーイング装
置について説明する。

【００１０】＜ツルーイング装置の構成＞本実施形態の
ツルーイング装置は、図１に示すように、被加工物を研
削する回転砥石１と、回転砥石１が接触したことを検出
する接触検出手段である磨耗検出用基準部材３及びＡＥ
センサ５と、回転砥石１の回転軸９と平行な第１の方向
（同図矢印Ｚで示す前後方向）と、これと直交し磨耗検
出用基準部材３と回転砥石１が接近離反する第２の方向
（同図矢印Ｙで示す上下方向）の２軸を制御し、回転砥
石１と磨耗検出用基準部材３（ＡＥセンサ５を含む）を
相対的に接近離反自在とする軸制御手段と、回転砥石１
が磨耗検出用基準部材３に接触したときの摩耗量検出点
の座標値を読み取り、その座標値から回転砥石１の磨耗
量を算出する磨耗量算出部２と、軸制御手段及び接触検
出手段により、回転砥石１の研削面についてコンタリン
グ基準点Ｐを含む複数の磨耗量検出点の座標値を読み取
り、各座標位置を比較してコンタリング基準点Ｐの摩耗
量が最も多いときにツルーイングを行うことを判断する
ツルーイング要否判断部４とを備えた制御部７とを備え
ている。

【００１１】上記回転砥石１は、図１に示すように、回
転駆動用モータ（図示は省略する）によって回転駆動す
る回転軸９に取り付けられており、制御部７により制御
されて回転するようになされている。回転砥石１の回転
速度は、制御部７からの指令によって回転駆動用モータ
が駆動されて適宜の速度に調整される。この回転砥石１
は、例えばダイヤモンドホイールからなる。

【００１２】軸制御手段は、図１に示すように、上記回
転砥石１を矢印Ｙで示す上下方向（第２の方向）に駆動
するＹ軸サーボモータ１１と、この回転砥石１を矢印Ｚ
で示す前後方向（第１の方向）に駆動するＺ軸サーボモ
ータ１３とからなる。また、これらＹ軸サーボモータ１
１及びＺ軸サーボモータ１３と制御部７との間には、そ
れぞれサーボアンプ１５、１７が設けられている。

【００１３】接触検出手段は、磨耗検出用基準部材３と
ＡＥセンサ５とから構成され、回転砥石１が磨耗検出用
基準部材３に接触したか否かを検出するようになってい
る。磨耗検出用基準部材３は、図１に示すように、円柱
形状をなすブロックとして形成され、その外周面３ａに
前記回転砥石１の切刃部１ａを接触させるようになして
いる。この磨耗検出用基準部材３は、あくまで回転砥石
１を接触させるためのもので、この回転砥石１によって
研削はされない。

【００１４】ＡＥセンサ５は、図１に示すように、上記
回転砥石１が上記磨耗検出用基準部材３に接触したか否
かを非接触にて検出するもので、該磨耗検出用基準部材
３に近接した位置に設けられている。なお、図１では、
ＡＥセンサ５と磨耗検出用基準部材３とが接触している
ように見えるが、実際はこれらは所定距離を置いて配置
されている。

【００１５】制御部７は、磨耗量算出部２とツルーイン
グ要否判断部４とを有している。磨耗量算出部２は、回
転砥石１が磨耗検出用基準部材３の外周面３ａに接触し
たときの摩耗量検出点の座標値（Ｙ軸座標値）を読み取
り、その座標値から回転砥石１の磨耗量を算出するよう
になっている。ツルーイング要否判断部４は、軸制御手
段及び接触検出手段により、回転砥石１の研削面につい
てコンタリング基準点Ｐを含む複数の磨耗量検出点の座
標値を読み取り、各座標位置を比較してコンタリング基
準点Ｐの摩耗量が最も多いときにツルーイングを行うこ
とを判断するようになっている。

【００１６】＜回転砥石の偏磨耗計測方法＞次に、上記
構成のツルーイング装置を用いた回転砥石の偏磨耗計測
方法について説明する。ここでは、上述した図６のよう
に、平砥石によってワークＷをプランジカット（荒研
削）により荒取りしてから、回転砥石のコーナー部にて
コンタリング研削（仕上げ研削）する加工例を挙げて説
明する。

【００１７】回転砥石１のツルーイングを行う時期とし
ては、例えば荒取り加工を行った後、中仕上げ研削前に
行う。先ず、偏磨耗を計測するには、図１に示すよう
に、Ｙ軸サーボモータ１１を作動させて上記回転砥石１
を磨耗検出用基準部材３に接近するように低速で下降さ
せ、上記磨耗検出用基準部材３に対して該回転砥石１を
アプローチする。

【００１８】そして、上記回転砥石１と上記磨耗検出用
基準部材３との接触を上記ＡＥセンサ５で検出し、該回
転砥石１の磨耗検出用基準部材３に対するアプローチを
停止する。このとき、磨耗検出用基準部材３に接触した
回転砥石１の摩耗量検出点の座標値であるＹ軸座標値を
読み取り、そのＹ軸座標値から当該回転砥石１の磨耗量
を算出する。

【００１９】磨耗量の計測は、偏磨耗を測定するため
に、回転砥石１の切刃部１ａの数ヶ所を測定する。すな
わち、上記したＺ軸サーボモータ１３を作動させて回転
砥石１をＺ軸方向に動かし、所望の各切刃部１ａ位置の
磨耗量を算出する。具体的には、図２に示すように、回
転砥石１のコンタリング基準点Ｐ１と、ほぼ中央位置Ｐ
２と、コンタリング基準点Ｐ１と反対側の位置Ｐ３のそ
れぞれの位置における座標値を計測し、これら各座標値
からそれぞれの位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の磨耗量を算出す
る。つまり、コンタリング基準点Ｐ１を含む複数の摩耗
量検出点の座標値を読み取る。

【００２０】そして、各座標値を比較してコンタリング
基準点Ｐ１の磨耗量が最も多いときにツルーイングを行
う。ツルーイング要否判断部４がツルーイングを必要と
判断した場合、磨耗量算出部２は、コンタリング基準点
Ｐ１の座標値と他の磨耗量検出点における第２の方向の
座標値との差分をツルーイング量信号として出力する。
ツルーイングは、図３に示すように、ロールドレッサ１
９に対して回転砥石１を、コンタリング基準点Ｐ１の反
対側からのみ行う。図３（ｂ）は、ツルーイング時の回
転砥石１の動きを示す。

【００２１】ここでは、回転砥石１としてダイヤモンド
ホイールを用い、ロールドレッサ１９には回転砥石１よ
りもその硬度が低いものを使用しているため、図４に示
すように、螺旋状にロールドレッサ１９を削り取りなが
らツルーイングすることになる。このとき、コンタリン
グ基準点Ｐ１は、既にロールドレッサ１９が削り取られ
ている部分で、常にツルーイングされることになり、他
の部分に比べてツルーイング効率が最低となる。従っ
て、回転砥石１は、図５に示すように、コンタリング基
準点Ｐ１以外の部分を効率良く除去することができる。

【００２２】このように、荒取り加工を行った後、中仕
上げ研削前に回転砥石１の偏磨耗が判るため、ツルーイ
ング回数を減らすことができると共に、ツルーイング時
の判断時期を自動判別することができる。こうしてツル
ーイングされた回転砥石１を使用してワークＷを加工す
れば、常に適切にツルーイングされた切刃部１ａによっ
て研削でき、取り残しや切り込み過ぎ等が無く製品加工
精度を向上させることができる。

【００２３】また、上記のようにコンタリング基準点Ｐ
１の反対側からのみツルーイングすることにより、該コ
ンタリング基準点Ｐ１以外の部分を効率良く除去するこ
とができる。これにより、ツルーイング時間の短縮が図
れると共に、回転砥石１及びロールドレッサ１９の寿命
を向上させることができる。また、コンタリング基準点
Ｐ１の磨耗が最小となり、エッジがシャープになるので
ワークＷに対する仕上げ加工精度が向上する。

【００２４】以上、本発明を適用した具体的な一実施形
態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制
限されることなく種々の変更が可能である。

【００２５】上述の実施形態では、回転砥石１によって
ワークＷをプランジカットにより荒取りした後に、回転
砥石１のコーナー部にてコンタリング研削することによ
って偏磨耗した切刃部１ａをツルーイングする例を挙げ
たが、上記工程によって偏磨耗した場合に限らず、如何
なる工程を経て偏磨耗した場合においても本発明を適用
することができ、その作用効果は同様である。

【００２６】また、上述の実施形態では、回転砥石１を
磨耗検出用基準部材３に対して接近離反するように駆動
させたが、回転砥石１を固定し、この回転砥石１に対し
て磨耗検出用基準部材３を接近離反させるようにしても
同様の効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２８】本発明のツルーイング装置によれば、回転
砥石を接触検出手段に接触させるだけで、回転砥石の磨
耗量を簡単且つ正確に知ることができ、これにより当該
回転砥石のツルーイング時期の判断が容易となり、ツル
ーイング回数を削減することができる。

【００２９】一方、本発明の回転砥石の偏磨耗計測方法
によれば、回転砥石の研削面の各位置の座標値から研削
面の各磨耗量を算出し、その算出結果に基づいてツルー
イングの要否又はツルーイングの研削量を決定すること
から、被加工物の研削途中で回転砥石のツルーイング時
期をリアルタイムで知ることができると共に、ツルーイ
ング回数を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転砥石の偏磨耗計測装置の概略構成図であ
る。

【図２】回転砥石の各切刃部位置における磨耗量計測状
態を示す図である。

【図３】回転砥石のツルーイング方法を示す図であり、
（ａ）はロールドレッサと回転砥石とを示し、（ｂ）は
回転砥石の動きを示す。

【図４】回転砥石のツルーイング状態を示す図である。

【図５】ツルーイング後の回転砥石を示す図である。

【図６】ワークをプランジャ研削した後、コンタリング
研削して金型部品を成形する工程図である。

【図７】プランジャ研削時に回転砥石をオーバーラップ
させた状態を示す図である。

【図８】プランジャ研削で階段状になったワークをコン
タリング研削する状態を示す図である。

【図９】ツルーイング不十分な回転砥石でワークを研削
したときの状態を示す図である。

【図１０】従来のツルーイング動作を示す図である。

【符号の説明】

１ 回転砥石 １ａ 切刃部 ２ 磨耗量算出部 ３ 磨耗検出用基準部材 ４ ツルーイング要否判断部 ５ ＡＥセンサ ７ 制御部 １１ Ｙ軸サーボモータ １３ Ｚ軸サーボモータ １５、１７ サーボアンプ １９ ロールドレッサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を研削する回転砥石をツルーイ
   ングするツルーイング装置において、 回転砥石が接触したことを検出する接触検出手段と、 回転砥石の回転軸と平行な第１の方向及びこれと直交し
   接触検出手段と回転砥石が接近離反する第２の方向の２
   軸を制御し、回転砥石と接触検出手段を相対的に接近離
   反自在な軸制御手段とを備え、 回転砥石が接触検出手段に接触したときの磨耗量検出点
   の座標値を読み取り、その座標値から回転砥石の磨耗量
   を算出する磨耗量算出部と、軸制御手段及び接触検出手
   段により、回転砥石の研削面についてコンタリング基準
   点を含む複数の磨耗量検出点の座標値を読み取り、各座
   標位置を比較してコンタリング基準点の磨耗量が最も多
   いときにツルーイングを行うことを判断するツルーイン
   グ要否判断部とを備えた制御部を有することを特徴とす
   るツルーイング装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のツルーイング装置であっ
   て、 ツルーイング要否判断部がツルーイングを必要と判断し
   た場合、磨耗量算出部は、コンタリング基準点の座標値
   と他の磨耗量検出点における第２の方向の座標値との差
   分をツルーイング量信号として出力することを特徴とす
   るツルーイング装置。
3. 【請求項３】 被加工物を研削する回転砥石の偏磨耗計
   測方法において、 回転砥石の回転軸と平行な第１の方向及びこれと直交し
   接触検出手段と回転砥石が接近離反する第２の方向の２
   軸制御を行い、接触検出手段を回転砥石の研削面の第１
   の方向における複数の磨耗量検出点に接触せしめ、複数
   の磨耗量検出点の各位置の座標値から研削面の各磨耗量
   を算出し、この算出結果に基づいてツルーイングの要否
   又はツルーイングの研削量を決定することを特徴とする
   回転砥石の偏磨耗計測方法。