JP2003311535A - Ｎｃ研削盤 - Google Patents
Ｎｃ研削盤Info
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- JP2003311535A JP2003311535A JP2002311360A JP2002311360A JP2003311535A JP 2003311535 A JP2003311535 A JP 2003311535A JP 2002311360 A JP2002311360 A JP 2002311360A JP 2002311360 A JP2002311360 A JP 2002311360A JP 2003311535 A JP2003311535 A JP 2003311535A
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- axis
- grinding
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率的にＰＣＤ工具等のワークから材料を除
去しながら、ワークを高精度に加工可能なＮＣ研削盤を
提供すること。 【解決手段】 所定の軸線Ｏ回りに回転自在に支持され
研削工具３０を取り付けるための砥石軸２４と、砥石軸
２４の軸線Ｏとは異なる軸線Ａ回りに回転自在に支持さ
れワーク７６を取り付けるためのワーク主軸７０とを具
備し、研削工具３０およびワーク７６を相対移動させて
研削加工するＮＣ研削盤１０において、研削工具３０が
ダイヤモンド砥石と円盤電極とを一体に連結して成り、
前記円盤電極とワーク７６との間に加工電圧を印加して
放電加工によりワーク７６を粗加工した後に、加工電圧
を消勢した状態でワーク７６を前記ダイヤモンド砥石に
押しつけて研削加工により仕上げ加工を行うようにし
た。
去しながら、ワークを高精度に加工可能なＮＣ研削盤を
提供すること。 【解決手段】 所定の軸線Ｏ回りに回転自在に支持され
研削工具３０を取り付けるための砥石軸２４と、砥石軸
２４の軸線Ｏとは異なる軸線Ａ回りに回転自在に支持さ
れワーク７６を取り付けるためのワーク主軸７０とを具
備し、研削工具３０およびワーク７６を相対移動させて
研削加工するＮＣ研削盤１０において、研削工具３０が
ダイヤモンド砥石と円盤電極とを一体に連結して成り、
前記円盤電極とワーク７６との間に加工電圧を印加して
放電加工によりワーク７６を粗加工した後に、加工電圧
を消勢した状態でワーク７６を前記ダイヤモンド砥石に
押しつけて研削加工により仕上げ加工を行うようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は研削盤、特に多晶体
ダイヤモンド工具を加工するのに適したＮＣ研削盤に関
する。
ダイヤモンド工具を加工するのに適したＮＣ研削盤に関
する。
【０００２】
【従来の技術】高速切削加工技術の普及に伴い、ダイヤ
モンド粒子をコバルト等の金属触媒（溶媒）を介在させ
て、超高圧下にて焼成した多結晶ダイヤモンド工具（以
下、ＰＣＤ(Polycrystalline Diamond)工具と記載す
る）の使用が拡大している。ＰＣＤ工具は硬度が高く、
研削加工時の材料除去率はきわめて低く、それに用いる
ダイモンドホイールの摩耗も非常に大きくなっている。
ダイヤモンド自体は電気伝導性を持たないが、ＰＣＤは
コバルト等の金属触媒（溶媒）を介在させて製造される
のでコバルト相が存在し、そのため、放電加工に必要な
電気伝導性を備えている。
モンド粒子をコバルト等の金属触媒（溶媒）を介在させ
て、超高圧下にて焼成した多結晶ダイヤモンド工具（以
下、ＰＣＤ(Polycrystalline Diamond)工具と記載す
る）の使用が拡大している。ＰＣＤ工具は硬度が高く、
研削加工時の材料除去率はきわめて低く、それに用いる
ダイモンドホイールの摩耗も非常に大きくなっている。
ダイヤモンド自体は電気伝導性を持たないが、ＰＣＤは
コバルト等の金属触媒（溶媒）を介在させて製造される
のでコバルト相が存在し、そのため、放電加工に必要な
電気伝導性を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、放電加工によ
れば研削加工に比べて高い材料除去率を以てＰＣＤ工具
を加工することが可能であるが、放電加工は熱加工であ
るため、加工されたＰＣＤ工具の表面および表面に隣接
した領域に熱損傷が残存し、工具寿命を短くする問題が
ある。
れば研削加工に比べて高い材料除去率を以てＰＣＤ工具
を加工することが可能であるが、放電加工は熱加工であ
るため、加工されたＰＣＤ工具の表面および表面に隣接
した領域に熱損傷が残存し、工具寿命を短くする問題が
ある。
【０００４】本発明は、こうした従来技術の問題を解決
することを技術課題としており、効率的にＰＣＤ工具等
のワークから材料を除去しながら、ワークを高精度に加
工可能なＮＣ研削盤を提供することを目的としている。
することを技術課題としており、効率的にＰＣＤ工具等
のワークから材料を除去しながら、ワークを高精度に加
工可能なＮＣ研削盤を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、所定の軸線回りに回転可能に支持され研削工具を取
り付けるための砥石軸と、前記砥石軸の回転軸線とは異
なる軸線回りに回転可能に支持され研削加工すべき導電
性を有するワークを取り付けるためのワーク主軸とを具
備し、前記研削工具および前記ワークを回転させつつ両
者を数値制御により相対移動させて研削加工するＮＣ研
削盤において、前記研削工具がダイヤモンド砥石と円盤
電極とを一体に連結して成り、前記研削工具の円盤電極
とワークとの間に加工電圧を印加して放電加工により前
記ワークを粗加工した後に、前記加工電圧を消勢した状
態で前記ワークを前記ダイヤモンド砥石に押しつけて研
削加工により仕上げ加工を行うようにしたＮＣ研削盤を
要旨とする。
は、所定の軸線回りに回転可能に支持され研削工具を取
り付けるための砥石軸と、前記砥石軸の回転軸線とは異
なる軸線回りに回転可能に支持され研削加工すべき導電
性を有するワークを取り付けるためのワーク主軸とを具
備し、前記研削工具および前記ワークを回転させつつ両
者を数値制御により相対移動させて研削加工するＮＣ研
削盤において、前記研削工具がダイヤモンド砥石と円盤
電極とを一体に連結して成り、前記研削工具の円盤電極
とワークとの間に加工電圧を印加して放電加工により前
記ワークを粗加工した後に、前記加工電圧を消勢した状
態で前記ワークを前記ダイヤモンド砥石に押しつけて研
削加工により仕上げ加工を行うようにしたＮＣ研削盤を
要旨とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。ＮＣ研削盤１０は、工
場の床面に固定され該ＮＣ研削盤１０の基台となるベッ
ド１２と、ベッド１２の上面に立設されたコラム１４
と、コラム１４の側面に鉛直方向（Ｚ軸方向）に上下動
自在に取り付けられた砥石頭送り台１６とを有してい
る。砥石頭送り台１６には砥石頭１８およびドレッササ
ドル２０が取り付けられており、コラム１４の頂部には
砥石頭送り台１６をＺ軸方向へ送るためのＺ軸送りモー
タとしてのサーボモータ２２が取り付けられている。砥
石頭１８は、また、Ｚ軸に垂直（図１の紙面に対して垂
直方向）な軸線Ｂを中心として回転自在に砥石頭送り台
１６に取り付けられている。
の好ましい実施形態を説明する。ＮＣ研削盤１０は、工
場の床面に固定され該ＮＣ研削盤１０の基台となるベッ
ド１２と、ベッド１２の上面に立設されたコラム１４
と、コラム１４の側面に鉛直方向（Ｚ軸方向）に上下動
自在に取り付けられた砥石頭送り台１６とを有してい
る。砥石頭送り台１６には砥石頭１８およびドレッササ
ドル２０が取り付けられており、コラム１４の頂部には
砥石頭送り台１６をＺ軸方向へ送るためのＺ軸送りモー
タとしてのサーボモータ２２が取り付けられている。砥
石頭１８は、また、Ｚ軸に垂直（図１の紙面に対して垂
直方向）な軸線Ｂを中心として回転自在に砥石頭送り台
１６に取り付けられている。
【０００７】砥石頭１８は、電気絶縁性を有したセラミ
ックス製の軸受け１８ａ、１８ｂを介して砥石軸２４を
砥石頭１８の中心軸線Ｏを中心として回転自在に支持
し、砥石軸２４を回転駆動するビルトインモータ２６が
組み込まれている。砥石軸２４の先端にはＨＳＫ式の工
具ホルダ２８を介して工具３０が取り付けられる。工具
３０の拡大断面図である図３を参照すると、工具３０は
放電加工用の円盤電極３０ａと、機械的研削用のダイヤ
モンド砥石３０ｂとを具備しており、円盤電極３０ａと
ダイヤモンド砥石３０ｂは、ナット３１により工具ホル
ダ２８に固定されている。砥石頭１８には、タッチセン
サ８８が取り付けられている。タッチセンサ８８は、後
述するようにワーク７６に接触したときに短絡電流をス
キップ信号として捉えてＮＣ装置８２へ送出する。な
お、円盤電極３０ａはグラファイトや銅により形成する
ことができる。
ックス製の軸受け１８ａ、１８ｂを介して砥石軸２４を
砥石頭１８の中心軸線Ｏを中心として回転自在に支持
し、砥石軸２４を回転駆動するビルトインモータ２６が
組み込まれている。砥石軸２４の先端にはＨＳＫ式の工
具ホルダ２８を介して工具３０が取り付けられる。工具
３０の拡大断面図である図３を参照すると、工具３０は
放電加工用の円盤電極３０ａと、機械的研削用のダイヤ
モンド砥石３０ｂとを具備しており、円盤電極３０ａと
ダイヤモンド砥石３０ｂは、ナット３１により工具ホル
ダ２８に固定されている。砥石頭１８には、タッチセン
サ８８が取り付けられている。タッチセンサ８８は、後
述するようにワーク７６に接触したときに短絡電流をス
キップ信号として捉えてＮＣ装置８２へ送出する。な
お、円盤電極３０ａはグラファイトや銅により形成する
ことができる。
【０００８】ドレッササドル２０は、砥石頭送り台１６
または砥石頭１８に対して軸線Ｏに平行な方向に往復移
動自在に取り付けられており、ドレッササドル２０の先
端部にはドレッサ送り台３２が軸線Ｏに対して垂直な方
向に往復移動自在に取り付けられている。より詳細に
は、ドレッササドル２０は、サーボモータ３８および送
りネジ４０により軸線Ｏに平行な方向に往復駆動され、
ドレッサ送り台３２はサーボモータ４２および送りネジ
４４により軸線Ｏに対して垂直な方向に往復駆動され
る。また、ドレッサ送り台３２の先端部には、油圧モー
タ３４により回転駆動されるドレッサ工具３６が取り付
けられている。
または砥石頭１８に対して軸線Ｏに平行な方向に往復移
動自在に取り付けられており、ドレッササドル２０の先
端部にはドレッサ送り台３２が軸線Ｏに対して垂直な方
向に往復移動自在に取り付けられている。より詳細に
は、ドレッササドル２０は、サーボモータ３８および送
りネジ４０により軸線Ｏに平行な方向に往復駆動され、
ドレッサ送り台３２はサーボモータ４２および送りネジ
４４により軸線Ｏに対して垂直な方向に往復駆動され
る。また、ドレッサ送り台３２の先端部には、油圧モー
タ３４により回転駆動されるドレッサ工具３６が取り付
けられている。
【０００９】ベッド１２の上面には、また、サドル４６
が水平方向（Ｙ軸方向）に往復移動可能に取り付けられ
ており、Ｙ軸送りモータとしてのサーボモータ４８およ
びＹ軸に沿って延設された送りネジ５０により往復駆動
される。サドル４６の上面にはテーブル５２が、Ｙ軸お
よびＺ軸に垂直なＸ軸方向（図１の紙面に対して垂直方
向）に往復自在に取り付けられている。図１には、テー
ブル５２をＸ軸方向に駆動するためのＸ軸駆動モータと
してのサーボモータ５４およびテーブル５２のためのＸ
軸案内レール５６が図示されている。テーブル５２の上
面には旋回アーム５８が、鉛直方向に延びる軸線（Ｗ
軸）を中心として旋回自在に取り付けられている。旋回
アーム５８には、ワーク送り台６０が水平な軸線（Ｕ
軸）方向に往復移動自在に取り付けられており、旋回ア
ーム５８に取り付けられたＵ軸送りモータとしてのサー
ボモータ６２およびＵ軸送りネジ６４により往復駆動さ
れる。
が水平方向（Ｙ軸方向）に往復移動可能に取り付けられ
ており、Ｙ軸送りモータとしてのサーボモータ４８およ
びＹ軸に沿って延設された送りネジ５０により往復駆動
される。サドル４６の上面にはテーブル５２が、Ｙ軸お
よびＺ軸に垂直なＸ軸方向（図１の紙面に対して垂直方
向）に往復自在に取り付けられている。図１には、テー
ブル５２をＸ軸方向に駆動するためのＸ軸駆動モータと
してのサーボモータ５４およびテーブル５２のためのＸ
軸案内レール５６が図示されている。テーブル５２の上
面には旋回アーム５８が、鉛直方向に延びる軸線（Ｗ
軸）を中心として旋回自在に取り付けられている。旋回
アーム５８には、ワーク送り台６０が水平な軸線（Ｕ
軸）方向に往復移動自在に取り付けられており、旋回ア
ーム５８に取り付けられたＵ軸送りモータとしてのサー
ボモータ６２およびＵ軸送りネジ６４により往復駆動さ
れる。
【００１０】ワーク送り台６０には、電気絶縁プレート
６６を介して主軸台６８が取り付けられており、主軸台
６８は、ワーク主軸７０をＵ軸に平行な軸線Ａを中心と
して回転自在に支持している。ワーク主軸７０は、主軸
駆動モータとしてのサーボモータ７２により回転駆動さ
れる。ワーク主軸７０の先端には、ワークホルダ７４を
介してワーク７６が取り付けられる。本実施形態におい
てワーク７６は、ＮＣ研削盤１０により加工すべきＰＣ
Ｄ工具である。然しながら、ＮＣ研削盤１０は導電性を
有した高硬度の材料から成る他のワークを加工すること
ができる。
６６を介して主軸台６８が取り付けられており、主軸台
６８は、ワーク主軸７０をＵ軸に平行な軸線Ａを中心と
して回転自在に支持している。ワーク主軸７０は、主軸
駆動モータとしてのサーボモータ７２により回転駆動さ
れる。ワーク主軸７０の先端には、ワークホルダ７４を
介してワーク７６が取り付けられる。本実施形態におい
てワーク７６は、ＮＣ研削盤１０により加工すべきＰＣ
Ｄ工具である。然しながら、ＮＣ研削盤１０は導電性を
有した高硬度の材料から成る他のワークを加工すること
ができる。
【００１１】砥石軸２４およびワーク主軸７０は、各々
の後端部に配設された通電ブラシ７８、８０を介して放
電加工用電源装置８２に接続されており、砥石軸２４と
ワーク主軸７０との間に放電加工用の加工電圧が所定の
周期を以てパルス状に印加される。砥石軸２４、工具ホ
ルダ２８、ワーク主軸７０およびワークホルダ７４は導
電性を有しており、砥石軸２４とワーク主軸７０との間
に加工電圧を印加することにより、工具３０、特にその
円盤電極３０ａとワーク７６との間に加工電圧が印加さ
れる。電源装置８２はＮＣ研削盤１０のためのＮＣ装置
８４に接続されており、該ＮＣ装置８２によりOn/offが
制御される。また、電源装置８２による砥石軸２４とワ
ーク主軸７０との間に印加される加工電圧は、パソコン
等の入力装置８６により設定するようにできる。また、
砥石軸２４の後端には砥石軸２４に作用するスラスト力
を測定するためのロードセル１９が配設されている。
の後端部に配設された通電ブラシ７８、８０を介して放
電加工用電源装置８２に接続されており、砥石軸２４と
ワーク主軸７０との間に放電加工用の加工電圧が所定の
周期を以てパルス状に印加される。砥石軸２４、工具ホ
ルダ２８、ワーク主軸７０およびワークホルダ７４は導
電性を有しており、砥石軸２４とワーク主軸７０との間
に加工電圧を印加することにより、工具３０、特にその
円盤電極３０ａとワーク７６との間に加工電圧が印加さ
れる。電源装置８２はＮＣ研削盤１０のためのＮＣ装置
８４に接続されており、該ＮＣ装置８２によりOn/offが
制御される。また、電源装置８２による砥石軸２４とワ
ーク主軸７０との間に印加される加工電圧は、パソコン
等の入力装置８６により設定するようにできる。また、
砥石軸２４の後端には砥石軸２４に作用するスラスト力
を測定するためのロードセル１９が配設されている。
【００１２】以下、本実施形態の作用を説明する。先
ず、ワーク主軸７０の先端にワーク７６が取り付けられ
る。次いで、ビルトインモータ２６およびサーボモータ
７２により砥石軸２４およびワーク主軸７０を回転させ
つつ、主軸電源装置８２により通電ブラシ７８、８０を
介して砥石軸２４とワーク主軸７０の間に所定の加工電
圧が印加されると共に、図示しないノズルから加工領域
へ向けて放電加工用の加工液が供給される。この状態
で、サーボモータ６２によりワーク送り台６０をＵ軸方
向に移動させ、ワーク７６を円盤電極３０ａに対して所
定の間隙を以て接近させることにより、両者間には放電
が生じワーク７６が放電加工される。その間、Ｘ、Ｙ軸
を動作させたり旋回アーム５８をＷ軸を中心として旋回
させたり、砥石頭１８をＢ軸回りに回転させたりして、
ワーク７６の先端形状を放電加工により成形する。放電
加工中のワーク７６の概ねの形状、寸法は、ＮＣ装置８
２から各軸の座標を読み取ることにより演算により求め
ることができる。然しながら、本実施形態では、タッチ
センサ８８をワーク７６に接触させ、そのときの短絡電
流をスキップ信号として捉えて、ＮＣ装置８２から各軸
の座標を読み取ることによりワーク７６の先端形状を正
確に求めることが可能となっている。
ず、ワーク主軸７０の先端にワーク７６が取り付けられ
る。次いで、ビルトインモータ２６およびサーボモータ
７２により砥石軸２４およびワーク主軸７０を回転させ
つつ、主軸電源装置８２により通電ブラシ７８、８０を
介して砥石軸２４とワーク主軸７０の間に所定の加工電
圧が印加されると共に、図示しないノズルから加工領域
へ向けて放電加工用の加工液が供給される。この状態
で、サーボモータ６２によりワーク送り台６０をＵ軸方
向に移動させ、ワーク７６を円盤電極３０ａに対して所
定の間隙を以て接近させることにより、両者間には放電
が生じワーク７６が放電加工される。その間、Ｘ、Ｙ軸
を動作させたり旋回アーム５８をＷ軸を中心として旋回
させたり、砥石頭１８をＢ軸回りに回転させたりして、
ワーク７６の先端形状を放電加工により成形する。放電
加工中のワーク７６の概ねの形状、寸法は、ＮＣ装置８
２から各軸の座標を読み取ることにより演算により求め
ることができる。然しながら、本実施形態では、タッチ
センサ８８をワーク７６に接触させ、そのときの短絡電
流をスキップ信号として捉えて、ＮＣ装置８２から各軸
の座標を読み取ることによりワーク７６の先端形状を正
確に求めることが可能となっている。
【００１３】このようにして放電加工によりワーク７６
の所望の先端形状が加工されると、砥石軸２４とワーク
主軸７０の間の加工電圧が消勢され、放電加工による粗
加工が終了する。次いで、砥石軸２４およびワーク主軸
７０を回転させつつ、ワーク７６の先端を工具３０のダ
イヤモンド砥石３０ｂに押しつけて、研削加工による仕
上加工が行われる。このとき、研削加工の開始に際し
て、ワーク７６を図１に示すように、工具３０、特にそ
のダイヤモンド砥石３０ａに対向させた状態で、ワーク
送り台６０をＹ軸方向に移動させてワーク７６を工具３
０に接近させる。ワーク７６が工具３０に接触すると、
両者の接触により発生する音または振動が音響センサ８
１により検知される。なお、音響センサ８１は、ボイス
コイルと永久磁石とから成るマイクロフォンや、圧電素
子から成るマイクロフォンにより形成することができる
が、ワーク７６と工具３０との接触により発生する音ま
たは振動を検知可能なあらゆるセンサとすることができ
る。
の所望の先端形状が加工されると、砥石軸２４とワーク
主軸７０の間の加工電圧が消勢され、放電加工による粗
加工が終了する。次いで、砥石軸２４およびワーク主軸
７０を回転させつつ、ワーク７６の先端を工具３０のダ
イヤモンド砥石３０ｂに押しつけて、研削加工による仕
上加工が行われる。このとき、研削加工の開始に際し
て、ワーク７６を図１に示すように、工具３０、特にそ
のダイヤモンド砥石３０ａに対向させた状態で、ワーク
送り台６０をＹ軸方向に移動させてワーク７６を工具３
０に接近させる。ワーク７６が工具３０に接触すると、
両者の接触により発生する音または振動が音響センサ８
１により検知される。なお、音響センサ８１は、ボイス
コイルと永久磁石とから成るマイクロフォンや、圧電素
子から成るマイクロフォンにより形成することができる
が、ワーク７６と工具３０との接触により発生する音ま
たは振動を検知可能なあらゆるセンサとすることができ
る。
【００１４】ダイヤモンド砥石３０ｂにおいてＰＣＤ工
具であるワーク７６に接触して該ワーク７６を研削する
研削面３０ｃ（図２参照）には非常に大きな摩擦力が作
用し摩耗する。また、ダイヤモンド砥石３０ｂの研削面
３０ｃの切れ味を維持すると共に、研削面３０ｃの形状
を平坦に維持するためのドレッシングによっても摩耗す
る。本実施形態のように、ワーク７６と工具３０、特に
そのダイヤモンド砥石３０ｂとの接触を音響センサ８１
により検知し、これをスキップ信号としてＮＣ装置８２
に送出し、そのときの各軸の座標を読みとることにより
ダイヤモンド砥石３０ｂの研削面３０ｃの後退位置を校
正することが可能となる。
具であるワーク７６に接触して該ワーク７６を研削する
研削面３０ｃ（図２参照）には非常に大きな摩擦力が作
用し摩耗する。また、ダイヤモンド砥石３０ｂの研削面
３０ｃの切れ味を維持すると共に、研削面３０ｃの形状
を平坦に維持するためのドレッシングによっても摩耗す
る。本実施形態のように、ワーク７６と工具３０、特に
そのダイヤモンド砥石３０ｂとの接触を音響センサ８１
により検知し、これをスキップ信号としてＮＣ装置８２
に送出し、そのときの各軸の座標を読みとることにより
ダイヤモンド砥石３０ｂの研削面３０ｃの後退位置を校
正することが可能となる。
【００１５】ワーク主軸７０および砥石軸２４を回転さ
せた状態でワーク７６にダイヤモンド砥石３０ｂを押し
つけ、図示しない加工液ノズルから両者の接触点へ向け
て加工液を供給することにより、ワーク７６が研削され
る。このとき、従来のＮＣ装置と同様に、７軸（Ａ軸、
Ｂ軸、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｕ軸、Ｗ軸）の各々の送り量
をＮＣ装置８４により制御することにより、ワーク７６
が所望形状に研削される。ダイヤモンド砥石３０ｂとＰ
ＣＤ工具であるワーク７６は硬度差が殆どないために、
ダイヤモンド砥石３０ｂの砥粒の大部分はワーク上を滑
りながら摩擦によりワーク７６の材料を除去する。この
とき、ダイヤモンド砥石３０ｂの研削面３０ｃも同様に
摩耗するが、ダイヤモンド砥石３０ｂへのワーク７６の
押しつけ力または加工圧力を最適な加工圧力とすること
により、ダイヤモンド砥石３０ｂの研削面３０ｃでは所
謂自生発刃が生じ十分な切れ味が維持される。本実施形
態では、ロードセル１９が砥石軸２４に作用するスラス
ト力を測定することにより加工圧力を監視している。す
なわち、ロードセル１９により検知される加工圧力が所
定値を越えたときに、ＮＣ装置８４はダイヤモンド砥石
３０ｂの研削面３０ｃが摩滅してダイヤモンド砥石３０
ｂの切れ味が低下したと判断して、以下に説明するドレ
ッシング工程を開始するようになっている。また、ダイ
ヤモンド砥石３０ｂの切れ味が低下すると、サーボモー
タ、特にＵ軸送りモータとしてのサーボモータ６２の電
流値が増加するので、ロードセル１９による砥石軸２４
のスラスト力測定に替えて、サーボモータ６２のへ供給
される電流値を測定し、該電流値が所定値を越えたとき
にドレッシング工程を開始するようにしてもよい。
せた状態でワーク７６にダイヤモンド砥石３０ｂを押し
つけ、図示しない加工液ノズルから両者の接触点へ向け
て加工液を供給することにより、ワーク７６が研削され
る。このとき、従来のＮＣ装置と同様に、７軸（Ａ軸、
Ｂ軸、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｕ軸、Ｗ軸）の各々の送り量
をＮＣ装置８４により制御することにより、ワーク７６
が所望形状に研削される。ダイヤモンド砥石３０ｂとＰ
ＣＤ工具であるワーク７６は硬度差が殆どないために、
ダイヤモンド砥石３０ｂの砥粒の大部分はワーク上を滑
りながら摩擦によりワーク７６の材料を除去する。この
とき、ダイヤモンド砥石３０ｂの研削面３０ｃも同様に
摩耗するが、ダイヤモンド砥石３０ｂへのワーク７６の
押しつけ力または加工圧力を最適な加工圧力とすること
により、ダイヤモンド砥石３０ｂの研削面３０ｃでは所
謂自生発刃が生じ十分な切れ味が維持される。本実施形
態では、ロードセル１９が砥石軸２４に作用するスラス
ト力を測定することにより加工圧力を監視している。す
なわち、ロードセル１９により検知される加工圧力が所
定値を越えたときに、ＮＣ装置８４はダイヤモンド砥石
３０ｂの研削面３０ｃが摩滅してダイヤモンド砥石３０
ｂの切れ味が低下したと判断して、以下に説明するドレ
ッシング工程を開始するようになっている。また、ダイ
ヤモンド砥石３０ｂの切れ味が低下すると、サーボモー
タ、特にＵ軸送りモータとしてのサーボモータ６２の電
流値が増加するので、ロードセル１９による砥石軸２４
のスラスト力測定に替えて、サーボモータ６２のへ供給
される電流値を測定し、該電流値が所定値を越えたとき
にドレッシング工程を開始するようにしてもよい。
【００１６】すなわち、ドレッシング工程が開始される
と、ドレッサ工具３６が砥石頭１８の中心軸線Ｏに平行
な方向と垂直な方向の２方向に移動して、ダイヤモンド
砥石３０ｂの研削面３０ｃをドレッシングする。特に、
ドレッサ工具３６は中心軸線Ｏに対して垂直な方向に移
動自在となっており、ドレッサ工具３６を研削面３０ｃ
に接触させた状態で該研削面３０ｃに沿って揺動させる
ことにより、該研削面３０ｃを効果的に平坦に整形する
ことが可能となる。このドレッシング工程は、ワーク７
６を工具３０から離反させた状態でも、ワーク７６の研
削工程を実行しながらインプロセスで行うこともでき
る。このように、放電加工により粗加工を行った後に研
削加工によりワーク７６の表面を仕上げることにより、
ＰＣＤ工具の表面に隣接する領域に残存する熱損傷によ
り工具寿命を短くなるとの従来技術の問題が解消され
る。
と、ドレッサ工具３６が砥石頭１８の中心軸線Ｏに平行
な方向と垂直な方向の２方向に移動して、ダイヤモンド
砥石３０ｂの研削面３０ｃをドレッシングする。特に、
ドレッサ工具３６は中心軸線Ｏに対して垂直な方向に移
動自在となっており、ドレッサ工具３６を研削面３０ｃ
に接触させた状態で該研削面３０ｃに沿って揺動させる
ことにより、該研削面３０ｃを効果的に平坦に整形する
ことが可能となる。このドレッシング工程は、ワーク７
６を工具３０から離反させた状態でも、ワーク７６の研
削工程を実行しながらインプロセスで行うこともでき
る。このように、放電加工により粗加工を行った後に研
削加工によりワーク７６の表面を仕上げることにより、
ＰＣＤ工具の表面に隣接する領域に残存する熱損傷によ
り工具寿命を短くなるとの従来技術の問題が解消され
る。
【００１７】次に、図４、５を参照して本発明の第２の
実施形態を説明する。なお、図４、５において、図１、
２と同様の構成要素には同じ参照符号が付されている。
第２の実施形態は、第１の実施形態とは異なる軸構成を
有した７軸の研削盤である。すなわち、第１の実施形態
では、Ｗ軸がＸ軸およびＹ軸に沿って移動可能なテーブ
ル５２上に設けられ、コラム１４がベッド１２に固定さ
れていたが、第２の実施形態では、Ｗ軸が直接ベッド１
２に固定され、コラム１４がＸ軸およびＹ軸に沿って移
動可能となっている。
実施形態を説明する。なお、図４、５において、図１、
２と同様の構成要素には同じ参照符号が付されている。
第２の実施形態は、第１の実施形態とは異なる軸構成を
有した７軸の研削盤である。すなわち、第１の実施形態
では、Ｗ軸がＸ軸およびＹ軸に沿って移動可能なテーブ
ル５２上に設けられ、コラム１４がベッド１２に固定さ
れていたが、第２の実施形態では、Ｗ軸が直接ベッド１
２に固定され、コラム１４がＸ軸およびＹ軸に沿って移
動可能となっている。
【００１８】図４、５において、旋回アーム５８は、そ
の一端に鉛直下方に延びる旋回アーム軸部５８ａを有し
ており、該旋回アーム軸部５８ａは、好ましくは、ベッ
ド１２の上面から上方に突き出したボス部１２ａに配設
された軸受け１０２ａ、１０２ｂにより回転自在に支持
されている。旋回アーム軸部５８ａの下端は、ベッド１
２内に配設されたＷ軸旋回モータとしてのサーボモータ
１０４の出力軸に連結されており、旋回アーム５８は鉛
直方向に延びるＷ軸を中心として回転駆動される。
の一端に鉛直下方に延びる旋回アーム軸部５８ａを有し
ており、該旋回アーム軸部５８ａは、好ましくは、ベッ
ド１２の上面から上方に突き出したボス部１２ａに配設
された軸受け１０２ａ、１０２ｂにより回転自在に支持
されている。旋回アーム軸部５８ａの下端は、ベッド１
２内に配設されたＷ軸旋回モータとしてのサーボモータ
１０４の出力軸に連結されており、旋回アーム５８は鉛
直方向に延びるＷ軸を中心として回転駆動される。
【００１９】また、ベッド１２の上面にはＸ軸に沿って
水平方向に平行に延びる一対のＸ軸案内レール１０６が
配設されており、該Ｘ軸案内レール１０６に沿ってテー
ブル１０８が移動可能に取付けられている。テーブル１
０８はＸ軸送りネジ（図示せず）およびＸ軸送りモータ
としてのサーボモータ１１０により往復駆動される。テ
ーブル１０８の上面には、Ｙ軸送りネジ１１２がＸ軸お
よびＺ軸に垂直な方向に延設されており、該Ｙ軸送りネ
ジ１１２においてベッド１２のボス部１２ａから離反す
る後端部はＹ軸送りモータとしてのサーボモータ１１４
に連結されている。また、コラム１４の下端部には、Ｙ
軸送りネジ１１２に係合するナット１１６が連結されて
いる。これにより、コラム１４は、Ｘ軸およびＹ軸に沿
って往復駆動される。
水平方向に平行に延びる一対のＸ軸案内レール１０６が
配設されており、該Ｘ軸案内レール１０６に沿ってテー
ブル１０８が移動可能に取付けられている。テーブル１
０８はＸ軸送りネジ（図示せず）およびＸ軸送りモータ
としてのサーボモータ１１０により往復駆動される。テ
ーブル１０８の上面には、Ｙ軸送りネジ１１２がＸ軸お
よびＺ軸に垂直な方向に延設されており、該Ｙ軸送りネ
ジ１１２においてベッド１２のボス部１２ａから離反す
る後端部はＹ軸送りモータとしてのサーボモータ１１４
に連結されている。また、コラム１４の下端部には、Ｙ
軸送りネジ１１２に係合するナット１１６が連結されて
いる。これにより、コラム１４は、Ｘ軸およびＹ軸に沿
って往復駆動される。
【００２０】第２の実施形態は第１の実施形態と概ね同
様に作用するが、Ｗ軸をベッド１２に固定したために、
Ｗ軸の剛性を高めることが可能となる。特に、図４に示
すように、ベッド１２の上面から上方に突き出したボス
部１２ａを設け、該ボス部１２ａにより旋回アーム５８
の旋回アーム軸部５８ａを回転自在に支持することによ
り、旋回アーム軸部５８ａを長くすることが可能とな
り、第１の実施形態と比較して第２の実施形態によれば
Ｗ軸の剛性を格段に高めることが可能となる。従って、
第２の実施形態によれば、ワーク７６の先端部を研削加
工する際、Ｗ軸周りの位置決め精度を高めることができ
る。これは特に、ワーク７６がボールエンドミルである
場合に、ボールエンドミルの先端のＲ形状を高精度に研
削する場合に有利である。
様に作用するが、Ｗ軸をベッド１２に固定したために、
Ｗ軸の剛性を高めることが可能となる。特に、図４に示
すように、ベッド１２の上面から上方に突き出したボス
部１２ａを設け、該ボス部１２ａにより旋回アーム５８
の旋回アーム軸部５８ａを回転自在に支持することによ
り、旋回アーム軸部５８ａを長くすることが可能とな
り、第１の実施形態と比較して第２の実施形態によれば
Ｗ軸の剛性を格段に高めることが可能となる。従って、
第２の実施形態によれば、ワーク７６の先端部を研削加
工する際、Ｗ軸周りの位置決め精度を高めることができ
る。これは特に、ワーク７６がボールエンドミルである
場合に、ボールエンドミルの先端のＲ形状を高精度に研
削する場合に有利である。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、放電加工によりワーク
を粗加工した後に、ワークを機上から取り外さなくと
も、前記加工電圧を消勢した状態で前記ワークを前記ダ
イヤモンド砥石に押しつけて研削加工により仕上げ加工
を行うようにしたので、高硬度のワークでも高能率、高
精度に研削可能となる。
を粗加工した後に、ワークを機上から取り外さなくと
も、前記加工電圧を消勢した状態で前記ワークを前記ダ
イヤモンド砥石に押しつけて研削加工により仕上げ加工
を行うようにしたので、高硬度のワークでも高能率、高
精度に研削可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態によるＮＣ研削盤の概
略図である。
略図である。
【図２】図１のＮＣ研削盤からドレッサ部分を省略して
示すＮＣ研削盤の送り軸構成を示す略示斜視図である。
示すＮＣ研削盤の送り軸構成を示す略示斜視図である。
【図３】工具の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるＮＣ研削盤の概
略図である。
略図である。
【図５】図４のＮＣ研削盤の略示斜視図である。
１０…ＮＣ研削盤
１２…ベッド
１４…コラム
１６…砥石頭送り台
１８…砥石頭
１９…ロードセル
２０…ドレッササドル
２４…砥石軸
３０ａ…円盤電極
３０ｂ…ダイヤモンド砥石
３０…工具
３２…ドレッサ送り台
３６…ドレッサ工具
４６…サドル
５２…テーブル
５８…旋回アーム
６０…ワーク送り台
６６…電気絶縁プレート
６８…主軸台
７０…ワーク主軸
７６…ワーク
７８…通電ブラシ
８０…通電ブラシ
８２…放電加工用電源装置
８４…ＮＣ装置
８８…タッチセンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井上 茂
神奈川県厚木市山際221の４
Ｆターム(参考） 3C034 AA13 AA19 CA16 CB12 DD05
3C047 AA02 AA08 AA13 AA15
3C059 AA01 AB08 GA03 HA07
Claims (11)
- 【請求項１】 所定の軸線回りに回転可能に支持され研
削工具を取り付けるための砥石軸と、前記砥石軸の回転
軸線とは異なる軸線回りに回転可能に支持され研削加工
すべき導電性を有するワークを取り付けるためのワーク
主軸とを具備し、前記研削工具および前記ワークを回転
させつつ両者を数値制御により相対移動させて研削加工
するＮＣ研削盤において、 前記研削工具がダイヤモンド砥石と円盤電極とを一体に
連結して成り、前記研削工具の円盤電極とワークとの間
に加工電圧を印加して放電加工により前記ワークを粗加
工した後に、前記加工電圧を消勢した状態で前記ワーク
を前記ダイヤモンド砥石に押しつけて研削加工により仕
上げ加工を行うようにしたＮＣ研削盤。 - 【請求項２】 前記研削盤は、更に、基台となるベッド
と、 前記ベッドに立設されたコラムと、 前記コラムに鉛直方向に移動可能に取り付けられ前記砥
石軸を回転可能に支持する砥石頭と、 前記ベッド上を水平方向に移動可能なワーク送り台と、 前記ワーク送り台に取り付けられ前記ワーク主軸を回転
可能に支持する主軸台とを具備し、前記コラムまたは前
記ワーク送り台は、前記ベッド上で前記砥石頭が移動す
る鉛直方向と互いに直角な水平２軸方向に移動可能に構
成された請求項１に記載のＮＣ研削盤。 - 【請求項３】 更に、前記砥石軸と前記ワーク主軸との
間に加工電圧を印加する放電加工用電源装置を具備し、 前記加工電圧は、前記砥石軸および前記ワーク主軸の導
電性を通じて前記円盤電極と前記ワークとの間に印加さ
れるようになっている請求項１または２に記載のＮＣ研
削盤。 - 【請求項４】 前記主軸台には音響センサが取り付けら
れており、前記ワーク主軸に装着されたワークを前記ダ
イヤモンド砥石に接触させ、両者の接触により発生する
音または振動を検知し、これにより、前記ダイヤモンド
砥石の摩耗による研削面の後退位置を校正するようにし
た請求項１から３の何れか１項に記載のＮＣ研削盤。 - 【請求項５】 更に、前記砥石頭に取り付けられたタッ
チセンサを具備しており、前記タッチセンサは前記ワー
ク主軸に取り付けられたワークに接触したときにスキッ
プ信号を発生し、該スキップ信号が発生したときの前記
研削盤の各軸の座標を読み取ることにより前記ワークの
形状、寸法を測定するようにした請求項１から４の何れ
か１項に記載のＮＣ研削盤。 - 【請求項６】 更に、前記研削工具のダイヤモンド砥石
をドレッシングするドレッサを具備した請求項１から５
の何れか１項に記載のＮＣ研削盤。 - 【請求項７】 前記ドレッサは、前記砥石軸の回転中心
軸線に平行な方向と該中心軸線に対して垂直な方向の２
方向に前記砥石頭に対して相対的に移動可能に取り付け
られたドレッサ工具を具備する請求項６に記載のＮＣ研
削盤。 - 【請求項８】 更に、前記砥石軸に作用するスラスト力
を測定して、該スラスト力が所定値を越えたときにドレ
ッシング工程を開始するようにした請求項６または７に
記載のＮＣ研削盤。 - 【請求項９】 前記ワークを前記研削工具へ向けて送る
ためのサーボモータへ供給する電流値を測定し、該電流
値が所定値を越えたときにドレッシング工程を開始する
ようにした請求項６または７に記載のＮＣ研削盤。 - 【請求項１０】 前記ワークはＰＣＤ工具である請求項
１から９の何れか１項に記載のＮＣ研削盤。 - 【請求項１１】 前記円盤電極はグラファイトから成る
請求項１から１０の何れか１項に記載のＮＣ研削盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002311360A JP2003311535A (ja) | 2002-02-25 | 2002-10-25 | Ｎｃ研削盤 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002-48493 | 2002-02-25 | ||
| JP2002048493 | 2002-02-25 | ||
| JP2002311360A JP2003311535A (ja) | 2002-02-25 | 2002-10-25 | Ｎｃ研削盤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003311535A true JP2003311535A (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=29551937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002311360A Pending JP2003311535A (ja) | 2002-02-25 | 2002-10-25 | Ｎｃ研削盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003311535A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011000667A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Fukuoka Institute Of Technology | 高硬度材の加工装置及び加工方法 |
| JP2012500126A (ja) * | 2008-08-15 | 2012-01-05 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 砥石車をツルーイングする装置 |
| JP2012135851A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Disco Corp | 研削装置 |
| JP2013163238A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Fanuc Ltd | バイト加工を行うワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機によるバイト加工方法、およびバイト加工を行うワイヤ放電加工機用プログラム作成装置 |
| JP2013211491A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Mitsubishi Chemicals Corp | 第１３族窒化物結晶基板の製造方法 |
| JP2016083707A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | 谷口 智洋 | ドレッシング砥石を搭載するｎｃ研削盤加工装置 |
| JP2017074646A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 群馬県 | 回転切削工具の放電加工方法及びそれを用いた放電加工装置 |
| CN108723527A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-11-02 | 大连交通大学 | 一种超声辅助电火花磨削装置及其磨削方法 |
| WO2019138471A1 (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | 株式会社ジーベックテクノロジー | 研磨ブラシホルダおよび研磨工具 |
| CN110449675A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-15 | 江苏省艾格森数控设备制造有限公司 | 一种卧轴回转式金刚石砂棒电火花修形机床 |
| KR20200086816A (ko) * | 2019-01-10 | 2020-07-20 | (주)테크맥 | 방전연삭을 이용한 pcd 재료로 이루어지는 가공용 공구의 제작방법 |
| CN115213503A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-10-21 | 扬州市职业大学(扬州开放大学) | 一种具有磨削工艺的线切割设备 |
-
2002
- 2002-10-25 JP JP2002311360A patent/JP2003311535A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013163238A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Fanuc Ltd | バイト加工を行うワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機によるバイト加工方法、およびバイト加工を行うワイヤ放電加工機用プログラム作成装置 |
| US10040139B2 (en) | 2012-02-10 | 2018-08-07 | Fanuc Corporation | Wire electric discharge machine performing turning tool machining, turning tool machining method with wire electric discharge machine, and program creation apparatus for wire electric discharge machine that performs turning tool machining |
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| JP2016083707A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | 谷口 智洋 | ドレッシング砥石を搭載するｎｃ研削盤加工装置 |
| JP2017074646A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 群馬県 | 回転切削工具の放電加工方法及びそれを用いた放電加工装置 |
| WO2019138471A1 (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | 株式会社ジーベックテクノロジー | 研磨ブラシホルダおよび研磨工具 |
| CN108723527A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-11-02 | 大连交通大学 | 一种超声辅助电火花磨削装置及其磨削方法 |
| CN108723527B (zh) * | 2018-08-08 | 2023-05-05 | 大连交通大学 | 一种超声辅助电火花磨削装置及其磨削方法 |
| KR20200086816A (ko) * | 2019-01-10 | 2020-07-20 | (주)테크맥 | 방전연삭을 이용한 pcd 재료로 이루어지는 가공용 공구의 제작방법 |
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| CN110449675A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-15 | 江苏省艾格森数控设备制造有限公司 | 一种卧轴回转式金刚石砂棒电火花修形机床 |
| CN115213503A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-10-21 | 扬州市职业大学(扬州开放大学) | 一种具有磨削工艺的线切割设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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| A02 | Decision of refusal |
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