JP2002066922A - 砥石研削面のドレッシング方法及びドレッサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転円盤式研削工具における回転円盤の外周
面に設けた砥石研削面をドレッサーの平坦なドレス面を
用いてドレッシングするに当たり、砥石研削面が歪な面
形状にドレスされることを防止する。 【解決手段】 平坦なドレス面と該ドレス面に形成した
孔又は凹部を備えるドレッサーを用い、回転円盤の砥石
研削面をドレッサーのドレス面に線接触させつつ、その
接触線がドレス面の孔又は凹部の端縁部に対して交差す
るようにドレッサーと回転円盤とを相対移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は砥石研削面のドレッ
シング方法及びドレッサーに関し、更に詳しくは、回転
円盤式研削工具における回転円盤の外周面に設けた砥石
研削面をドレッシングするためのドレッシング方法及び
この方法に用いるドレッサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば磁気ディスク用基盤等に要求され
るような高精度な加工仕上面を得るために、精密平面研
削が要求されている。このような目的には、例えば平面
研削盤のように、回転円盤の外周面に砥石研削面を設け
た回転円盤式研削工具が良く利用されている。

【０００３】ところで、これらの回転円盤式研削工具は
回転円盤の外周面に設けた砥石研削面によってワークを
精密平面研削するものであるため、円盤を回転軸に取り
付けた状態において、砥石研削面が回転軸を中心として
正確に真円を構成している必要がある。従って、研削工
具の使用現場においては、回転円盤式研削工具の使用開
始に先立って、回転円盤を回転させつつその砥石研削面
をドレッサーの平坦なドレス面に当てて「真円出し」目
的のドレッシングを行う場合が多い。

【０００４】一方、回転円盤の砥石研削面は、レジンボ
ンドやメタルボンド等によって多数の微細な砥粒（例え
ば、合成ダイヤモンド砥粒や電融アルミナ砥粒）を固定
したものである。これらの砥粒は、ワークの研削を繰り
返すことにより次第に剥落するため、適当な時点で「目
立て」目的のドレッシングを行って、砥石研削面に新た
な砥粒を露出させる必要がある。

【０００５】従来、以上のようなドレッシングの代表的
な方式の一つとして、回転する回転円盤の砥石研削面に
対してダイヤモンド単結晶の尖角部を接触させる点接触
式のドレッシングがある。このドレッシングでは、ダイ
ヤモンド単結晶を砥石研削面に接触させつつ回転円盤の
軸方向に沿って相対移動させることにより、砥石研削面
の全面をドレッシングする。

【０００６】又、回転する回転円盤の砥石研削面を板状
ドレッサーの平坦なドレス面に接触させる線接触式のド
レッシングも、代表的な方式の一つである。このドレッ
シングでも、回転円盤をドレッサーのドレス面に沿って
相対移動させる。その際の相対移動は、通常、回転円盤
の回転軸に沿う方向の移動と、これに対する直角方向の
移動とを合成した移動である。

【０００７】上記の両ドレッシング方式を比較すれば、
点接触式のドレッシングにおいてはダイヤモンド単結晶
が高価である。又、点接触であるためドレッシング状態
が不安定になり易く、例えば砥石研削面にスパイラル状
の溝が形成されてしまう場合等のように、砥石研削面が
均平にドレッシングされない恐れがある。これらの点か
らは、線接触式のドレッシングが好ましい。

【０００８】そして従来の線接触式のドレッシングにお
いては、適宜なドレッシング用硬質材料からなる単なる
板状のドレッサーが用いられ、その平坦なドレス面に回
転円盤の砥石研削面を接触させていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者が上記従来のドレッサーを用いて通常の線接触式の
ドレッシングを行ったところ、次のような不具合を発見
した。即ち、図１（ａ）に示すように、図示省略の回転
円盤式研削工具の回転円盤１を回転させ、その外周部に
設けた砥石部２の砥石研削面３を板状のドレッサー４の
平坦なドレス面５に接触させつつ、ドレス面５に沿って
図示Ｘ方向（回転円盤１の回転軸と平行な方向）及びＹ
方向（Ｘ方向に対する直角方向）に適宜に相対移動させ
たところ、図１（ｂ）の断面図に示すように、回転円盤
１の砥石研削面３が２点鎖線Ａで示すような均平な面形
状にドレスされず、砥石研削面３の中央部３ａに比較し
て両側の端縁部３ｂが切れ上がった歪（いびつ）な面形
状にドレスされていた。かかる歪な形状にドレスされた
砥石研削面では、ワークに対する精密な平面研削を行う
ことが困難である。

【００１０】本願発明者の研究により、上記不具合の原
因は、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示すようなものであ
ることが判明した。即ち、ドレッシングの過程において
砥石部２とドレッサー４とは互いにある程度削られる
が、図１（ｃ）のように砥石部２がドレッサー４に対し
て左方向へ相対移動する際には、ドレッサー４に強く接
触する砥石部２の左下端部のみが優先的に削られ、その
際にドレッサー４も削られるために砥石部２の他の下端
部は削られない。図１（ｄ）のように砥石部２がドレッ
サー４に対して右方向へ相対移動する際には、逆に砥石
部２の右下端部のみが優先的に削られる。従ってドレッ
サー４に対し回転円盤１をＸ方向沿いに相対移動させる
限り、砥石研削面３は歪な面形状にドレスされる。

【００１１】仮に、ドレッサー４に対して回転円盤１を
図１（ａ）のＹ方向沿いにのみ相対移動させれば、上記
の原因による不具合は回避できると考えられる。しかし
従来の線接触式のドレッシングでは、Ｙ方向沿いのみの
相対移動によっては、ドレッシング前に砥石研削面３に
生じていたＸ方向沿いの凹凸形状や面の高低差を十分に
解消できず、良好なドレッシングとならない。

【００１２】そこで本発明は、線接触式のドレッシング
において、砥石研削面を均平な面形状にドレッシングで
きる砥石研削面のドレッシング方法と、この方法に有効
に利用できるドレッサーとを提供することを、解決すべ
き課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】（第１発明の構成）上記
課題を解決するための本願第１発明（請求項１に記載の
発明）の構成は、回転円盤式研削工具における回転円盤
の外周面に設けた砥石研削面をドレッシングする方法で
あって、平坦なドレス面と該ドレス面に形成した孔又は
凹部を備えるドレッサーを用い、回転する前記回転円盤
の砥石研削面を前記ドレッサーのドレス面に線接触させ
つつ、その接触線がドレス面の孔又は凹部の端縁部に対
して交差するようにドレッサーと回転円盤とを相対移動
させる、砥石研削面のドレッシング方法である。

【００１４】（第２発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第２発明（請求項２に記載の発明）の構成は、
前記第１発明に係るドレッサーと回転円盤との相対移動
が、少なくとも回転円盤の回転軸と平行な方向への相対
移動を含む、砥石研削面のドレッシング方法である。

【００１５】（第３発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第３発明（請求項３に記載の発明）の構成は、
任意のドレッシング用硬質材料からなり、平坦なドレス
面と、該ドレス面に形成した孔又は凹部とを備える、ド
レッサーである。

【００１６】（第４発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第４発明（請求項４に記載の発明）の構成は、
前記第３発明に係るドレッシング用硬質材料がアルミ
ナ，ムライト，ジルコニア，窒化珪素又は骨材系ポーラ
スセラミックスからなる、ドレッサーである。

【００１７】（第５発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第５発明（請求項５に記載の発明）の構成は、
前記第３発明又は第４発明に係るドレッサーが均一な厚
みを持った板状本体に対して任意形状の複数の孔又は凹
部を形成したものである、ドレッサーである。

【００１８】

【発明の作用・効果】（第１発明の作用・効果）第１発
明においては、ドレス面に孔又は凹部を備えるドレッサ
ーを用い、砥石研削面とドレス面との接触線がドレス面
の孔又は凹部の端縁部に対して交差するようにドレッサ
ーと回転円盤とを相対移動させる。従って、次の１），
２）の作用・効果が実現される。

【００１９】１）即ち、図２に示すように、回転円盤６
がドレッサー７のドレス面８に沿って矢印Ｚ方向へ相対
移動するとき、矢印Ｚ方向への相対移動は図の右方向へ
の移動を含むので、まず砥石研削面の右側端縁部が削ら
れる。そして回転円盤６のドレス面８との接触線９がド
レッサー７の孔１０と交差したとする。図示の状態にお
いては、接触線９の右側の部分は孔１０上にあってドレ
ス面８と接触していないので、回転円盤６における砥石
研削面の中央部が優先的に削られる。回転円盤６が更に
矢印Ｚ方向へ相対移動すると、同上の理由により砥石研
削面の左側端縁部が優先的に削られる。このような作用
の繰返し及び組合わせにより、回転円盤６の砥石研削面
が均平な面形状にドレスされるのである。

【００２０】２）更に第１発明においては、上記の作用
より予想できることではあるが、回転円盤６のドレッサ
ー７に対する相対移動の方向が前記図１（ａ）における
Ｘ方向沿いの移動を含まない場合（Ｙ方向沿いのみの相
対移動である場合）において、ドレッシング前に砥石研
削面に生じていたＸ方向沿いの凹凸形状や面の高低差を
十分に解消できることも分かった。

【００２１】以上のように、本願第１発明は、ドレッサ
ーと回転円盤との相対移動において、回転円盤の回転軸
に沿う方向の相対移動によって上記１）の効果が、回転
円盤の回転軸と直行する方向の相対移動によって上記
２）の効果が、それぞれ実現される。従って、ドレッサ
ーと回転円盤との相対移動の方向は限定されない。

【００２２】（第２発明の作用・効果）第２発明のよう
に、ドレッサーと回転円盤との相対移動が、少なくとも
回転円盤の回転軸と平行な方向への相対移動を含む場
合、ドレッシング前に砥石研削面に生じていたＸ方向沿
いの凹凸形状や面の高低差を解消する効果が、特に顕著
である。

【００２３】（第３発明の作用・効果）第３発明のドレ
ッサーを用いることにより、第１発明及び第２発明の砥
石研削面のドレッシング方法を確実かつ簡易に実行する
ことができる。

【００２４】（第４発明の作用・効果）第４発明のよう
に、ドレッシング用硬質材料としてアルミナ，ムライ
ト，ジルコニア，窒化珪素又は骨材系ポーラスセラミッ
クスを用いたドレッサーが、特にドレッシング効果が高
い。

【００２５】（第５発明の作用・効果）ドレッサーが、
第５発明のように均一な厚みを持った板状本体に対して
任意形状の複数の孔又は凹部を形成したものである場
合、第１発明又は第２発明における「接触線が孔又は凹
部の端縁部に対して交差するようなドレッサーと回転円
盤とを相対移動」を、極めて簡単に実現できる。

【００２６】

【実施例】次に第１発明〜第５発明の実施例について説
明する。以下において単に「本発明」と言うときは、第
１発明〜第５発明を一括して呼んでいる。

【００２７】〔回転円盤式研削工具〕本発明に係る回転
円盤式研削工具は、少なくとも回転駆動できる円盤を備
え、該円盤の外周部に砥粒をバインダで結合してなる砥
石層を設けると共に、その外周面を砥石研削面としたも
のである。回転円盤式研削工具の代表例として、平面研
削盤や円筒研削盤等を挙げることができる。回転円盤と
しては、回転軸が水平方向に設定されているものが、よ
り好ましい。

【００２８】上記砥粒の種類は限定されないが、合成ダ
イヤモンド砥粒，ｃＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒等を例
示できる。上記バインダの種類も限定されないが、レジ
ンボンド，メタルボンド，ビトリファイド等を例示でき
る。これらの砥粒やバインダの種類は、後述するよう
に、ドレッシングの際のドレッサーの構成材料の選択に
影響する。

【００２９】回転円盤式研削工具は、より好ましくは、
ワークを載置できるテーブルを備え、このテーブルが前
記回転円盤に対して相対移動できるものである。砥石研
削面のドレッシングに際して、このテーブルをドレッサ
ーの載置台として利用することができる。回転円盤に対
するテーブルの相対移動の方向は任意であるが、回転円
盤の回転軸と平行な方向（Ｘ方向）へ相対移動できるも
の、回転円盤の回転軸と直行する方向（Ｙ方向）へ相対
移動できるもの、又はＸ方向とＹ方向に同時に相対移動
できるもの、等が例示される。

【００３０】〔砥石研削面のドレッシング〕回転円盤の
砥石研削面のドレッシングに当たっては、本発明のドレ
ッサーを用い、回転する回転円盤の砥石研削面をドレッ
サーのドレス面に線接触させつつ、この接触線を含む平
面に沿ってドレッサーと回転円盤とを相対移動させる。

【００３１】上記接触線を含む平面内における相対移動
の方向は限定されず、例えば、上記Ｘ方向，Ｙ方向，Ｘ
方向とＹ方向とが合成された任意の斜め方向等に相対移
動させることができ、あるいはこれらの方向が任意の順
序に組合わされた相対移動であっても良い。又、相対移
動は直線状、直線が組合わされた折れ線状又はジグザグ
状、更には曲線的な相対移動であっても良い。しかし、
少なくともＸ方向への移動を含む相対移動が、より好ま
しい。

【００３２】このようなドレッサーと回転円盤との相対
移動において、回転円盤の砥石研削面とドレッサーのド
レス面との接触線が、ドレス面の孔又は凹部の端縁部に
対して交差するように相対移動させる必要がある。

【００３３】ここに「交差する」とは、相対移動のプロ
セスの少なくとも一時期において、接触線の一部が孔又
は凹部上に位置し、接触線の他の部分がドレス面に接触
している状態を含むことを言う。接触線の左側部分，中
央部分，右側部分のいずれもが、相対移動のプロセスの
少なくとも一時期において、ドレス面に接触する状態
と、孔又は凹部上に位置する状態とを経由することが、
より好ましい。相対移動のプロセスの一時期において、
接触線の全部がドレス面に接触する状態や、接触線の全
部が孔又は凹部上に位置する状態を含んでも構わない。

【００３４】〔ドレッサー〕本発明のドレッサーは、ド
レッシング用硬質材料からなり、平坦なドレス面と、該
ドレス面に形成した孔又は凹部とを備える。ドレッシン
グ用硬質材料の種類は限定されないが、例えばアルミ
ナ，ムライト，ジルコニア，窒化珪素又は骨材系ポーラ
スセラミックス等が好ましい。ここに、「骨材系ポーラ
スセラミックス」とは、骨材成分に電融アルミナ，電融
ジルコニア，電融マグネシア，電融ムライト，電融スピ
ネル，炭化珪素，磁器粉砕物等のモース硬度７以上のも
のを用い、酸化物系セラミックス（アルミナ，ムライ
ト，マグネシア，ジルコニア等）と共に焼成したものを
言う。

【００３５】そして、回転円盤の砥石層の構成（砥粒及
びバインダの種類）とドレッサーの構成材料の種類と
は、一定の選択的な組合わせとすることが、より好まし
い。

【００３６】例えば、レジンボンド（砥粒がダイヤモン
ド、バインダがフェノール樹脂等のレジン）や、あるい
はビトリファイド（砥粒がｃＢＮ、バインダが珪酸ナト
リウム）に組合わせて用いるドレッサーの構成材料とし
ては、ムライト質セラミックスに骨材としての電融アル
ミナを加えたものや、ジルコニア質セラミックスに骨材
としての電融ジルコニアを加えたものが、特に好まし
い。

【００３７】上記ドレッサーの構成材料とメタルボンド
（砥粒がダイヤモンド、バインダがＣｕ，Ｓｎ．Ｆｅ，
Ｎｉ，Ｃｏ，Ａｇ，Ｗ等）との組合わせも、好ましい。

【００３８】因みに、ドレス材としての単結晶ダイヤモ
ンドに関しては、上記レジンボンドとの組合わせは可能
であるが、上記メタルボンドとの組合わせは不可能であ
り、上記ビトリファイドとの組合わせが特に好ましい。

【００３９】ドレッサーの形状は限定されず、少なくと
も一の平坦なドレス面と、このドレス面に形成された孔
又は凹部を備えていれば足りる。しかし、全体形状が板
状であること、とりわけ正確に均一な厚みを持った板状
であることが、ドレッシングを容易かつ正確に行う上
で、より好ましい。板状ドレッサーの表裏両面に孔又は
凹部を備え、この両面をドレス面として利用できるもの
が、一層好ましい。

【００４０】ドレス面に形成する孔又は凹部は、単数で
あっても複数であっても良い。しかし、孔又は凹部が複
数である場合、更には孔又は凹部が多数である場合の方
が、ドレッサーと回転円盤との相対移動を如何なる任意
のパターンで行っても、上記接触線が容易かつ何回も繰
返して孔又は凹部の端縁部に対して交差するため、より
好ましい。

【００４１】ドレス面に形成する孔又は凹部の内径及び
平面形状は任意である。例えば、内径の短径と長径とに
大差のない円形，楕円形，角形又はランダムな形状であ
っても良く、長い溝状であっても良い。長い溝状の孔又
は凹部は、任意の方向に向いた直線状に形成されても良
く、曲線状に形成されても良い。

【００４２】本発明の一実施例である図３に示すドレッ
サー１１は、焼結した硬質アルミナからなり、方形で均
一な厚みを持つ板状体である。その表裏面に形成された
ドレス面１２には、規則的に又はランダムに配列された
状態で、多数の孔１３が表裏面にわたって設けられてい
る。

【００４３】本発明の他の一実施例である図４に示すド
レッサー１４は、ムライト質セラミックスに骨材として
の電融ジルコニアを加えたものからなり、方形で均一な
厚みを持つ板状体である。その表面に形成されたドレス
面１５には、斜め方向に長い溝状の凹部１６が多数平行
に設けられている。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の砥石研削面のドレッシング方法を説明す
る図である。

【図２】本発明の砥石研削面のドレッシング方法を説明
する要部拡大図である。

【図３】本発明のドレッサーの一実施例を示す斜視図で
ある。

【図４】本発明のドレッサーの他の一実施例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

６ 回転円盤 ７，１１，１４ ドレッサー ８，１２，１５ ドレス面 ９ 接触線 １０，１３ 孔 １６ 凹部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転円盤式研削工具における回転円盤の
   外周面に設けた砥石研削面をドレッシングする方法であ
   って、 平坦なドレス面と該ドレス面に形成した孔又は凹部を備
   えるドレッサーを用い、回転する前記回転円盤の砥石研
   削面を前記ドレッサーのドレス面に線接触させつつ、そ
   の接触線がドレス面の孔又は凹部の端縁部に対して交差
   するようにドレッサーと回転円盤とを相対移動させるこ
   とを特徴とする砥石研削面のドレッシング方法。
2. 【請求項２】 前記ドレッサーと回転円盤との相対移動
   が、少なくとも回転円盤の回転軸と平行な方向への相対
   移動を含むことを特徴とする請求項１に記載の砥石研削
   面のドレッシング方法。
3. 【請求項３】 任意のドレッシング用硬質材料からな
   り、平坦なドレス面と、該ドレス面に形成した孔又は凹
   部とを備えることを特徴とするドレッサー。
4. 【請求項４】 前記ドレッシング用硬質材料がアルミ
   ナ，ムライト，ジルコニア，窒化珪素又は骨材系ポーラ
   スセラミックスからなることを特徴とする請求項３に記
   載のドレッサー。
5. 【請求項５】 前記ドレッサーが、均一な厚みを持った
   板状本体に対して任意形状の複数の孔又は凹部を形成し
   たものであることを特徴とする請求項３又は請求項４に
   記載のドレッサー。