JP2006218556A - 研削加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】砥石の形状を全く変化させることなく、且つ、砥石の運動軌跡を制限しないインプロセスでのドレッシングを導入した研削加工方法を提供すること。
【解決手段】高速で回転している研削砥石を被加工物に接触させ、該被加工物に該砥石の移動軌跡を転写することにより加工を行う研削加工方法において、前記砥石の加工に作用していない部分に、液体吸収性の高い軟質物質に液体を吸収させたものを常時接触させ、該砥石と該液体吸収性の高い軟質物質との摩擦力及び該液体の洗浄作用により、砥石をドレッシングしながら加工を行うように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加工中の研削砥石の加工点に堆積する付着物を、インプロセスで除去することのできるドレッシング方法を有した、高精度研削加工方法に関する。

研削加工は、切れ刃がダイヤモンドやＣＢＮといった硬度の高い微細砥粒である砥石を高速で回転させて加工を進行させるため、様々な被加工物材料に適用でき、仕上げ面粗さが良く、寸法精度が高いという特徴がある。そのため、研削加工は、金属材、硝材、その他硬脆材料等の精密加工に有効な手段として広く用いられている。

しかし、砥石を使い続けていると、砥粒と砥粒の間に被加工物の切り屑等が付着し、砥石本来の切れ味が失われていって、良好な加工面を得られなくなってしまうという欠点がある。

この付着物を除去し、砥石本来の切れ味を回復させるためには、ドレッシングと呼ばれる砥石加工点の目立て作業が必要となる。一般に、ドレッシングは砥石の摩耗を伴うため、加工中でない砥石に対して行われる。

しかし、特に高精度な仕上がり精度を求められる場合には、一加工面を加工途中に、砥石加工点に被加工物の切り屑等が付着し、加工面の仕上がり状態を悪化させてしまうのを防ぐ目的で、インプロセスにてドレッシングを行う場合もある。

例えば、加工中の砥石の、加工に作用していない部分に導電性を有したブラシを摺接させ、ブラシと砥石間に微弱な電流を付加することにより、ブラシの付着物除去作用と、電流による電気分解作用によって、付着物を砥石母材と共に剥離除去するというインプロセスでのドレッシング方法がある（例えば特許文献１参照）。又、加工中の砥石の、加工に作用していない部分を液体中に浸し、液体中の砥石近傍に超音波振動板を設置して、液体を介した振動作用によって付着物を除去するというインプロセスでのドレッシング方法もある（例えば特許文献２参照）。

特開平５−１３１３６７号公報（第５項、第６図） 特開平４−１３５１７３号公報（第５項、第３図）

しかしながら、上記従来例のインプロセスでのドレッシング方法は、例えば特許文献１の場合、微小ではあるが、砥石表面を剥離除去し、砥石形状を変化させるため、曲率の小さな被加工物や、複雑形状の被加工物を高い形状精度で加工するのは困難であるという問題があった。又、特許文献２の場合、液体を保持する観点から、砥石の運動軌道を制限してしまい、自由曲面等の複雑形状に適用することは困難であるという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、砥石の形状を全く変化させることなく、且つ、砥石の運動軌跡を制限しないインプロセスでのドレッシングを導入した研削加工方法を提供することである。

上記課題を達成するため、本出願の第１の発明である研削加工方法は、高速で回転している研削砥石を被加工物に接触させ、該被加工物に該砥石の移動軌跡を転写することにより加工を行う研削加工方法において、前記砥石の加工に作用していない部分に、液体吸収性の高い軟質物質に液体を吸収させたものを常時接触させ、該砥石と該液体吸収性の高い軟質物質との摩擦力及び該液体の洗浄作用により、砥石をドレッシングしながら加工を行うことを特徴とする。

本発明において、液体吸収性の高い軟質物質とは、例えば布類、スポンジ類、紙類等である。上記構成において、該砥石は前記液体吸収性の高い軟質物質に該液体を吸収させたものに接触させるのみであるから、該砥石の形状を全く変化させることがない。更に、上記構成において、該ドレッシングに作用する前記液体は、該液体吸収性の高い軟質物質に吸収された状態であるため、如何なる方向でも保持が可能であり、砥石の運動軌跡を制限しない。

又、本出願の第２の発明である研削加工方法は、本出願の第１の発明である研削加工方法において、前記液体吸収性の高い軟質物質が駆動機構を有しており、該液体吸収性の高い軟質物質は該駆動機構により、連続的若しくは断続的に移動して、前記砥石と接触している部分を変化させ、常に該液体吸収性の高い軟質物質の清浄な部分で該砥石のドレッシングを行うことを特徴とする。

上記構成において、該砥石は、常に前記液体吸収性の高い軟質物質の清浄な部分によりドレッシングされるため、ドレッシング効率にムラを生じることがなく、常に最も効率が良く安定したドレッシングが行われる。

又、本出願の第３の発明である研削加工方法は、本出願の第１の発明である研削加工方法において、前記液体吸収性の高い軟質物質に液体供給機構が付随しており、該液体吸収性の高い軟質物質に吸収させた前記液体の量が減少した場合に、該液体供給機構から液体が追加され、常に前記液体吸収性の高い軟質物質が乾燥することがないように制御されていることを特徴とする。

上記構成において、該液体吸収性の高い軟質物質は乾燥することがないため、ドレッシング効率にムラを生じることがなく、常に最も効率が良く、安定したドレッシングが行われる。

又、本出願の第４の発明である研削加工方法は、本出願の第１〜第３の発明である研削加工方法において、前記液体吸収性の高い軟質物質に吸収させる前記液体を、加工中の前記砥石の潤滑、冷却等に用いる加工液と同一の物質とすることを特徴とする。

上記構成において、前記液体吸収性の高い軟質物質に吸収させる前記液体は、加工中の該砥石の潤滑、冷却等に用いる加工液と同一の物質であるから、該砥石を温度的に安定させることができ、又、該砥石と被加工物との接触状態にムラを生じさせることがない。

本出願の第１の発明によれば、砥石の形状を全く変化させることがなく、且つ、砥石の運動軌跡を制限しない、インプロセスでのドレッシングを導入した高精度研削加工方法を提供することが可能となる。

又、本出願の第２の発明によれば、砥石の形状を全く変化させることがなく、且つ、砥石の運動軌跡を制限しない、インプロセスでのドレッシングを導入した高精度研削加工方法において、常に最も効率が良く安定したドレッシングが行われるため、より高精度な加工方法として提供することが可能となる。

又、本出願の第３の発明によれば、砥石の形状を全く変化させることがなく、且つ、砥石の運動軌跡を制限しない、インプロセスでのドレッシングを導入した高精度研削加工方法において、常に最も効率が良く安定したドレッシングが行われるため、より高精度な加工方法として提供することが可能となる。

又、本出願の第４の発明によれば、砥石の形状を全く変化させることがなく、且つ、砥石の運動軌跡を制限しない、インプロセスでのドレッシングを導入した高精度研削加工方法において、砥石を温度的に安定させ、又、砥石と被加工物との接触状態にムラを生じさせることがないため、より高精度な加工方法として提供することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図１〜図５を参照して説明する。

図１は、本発明の請求項１記載の研削加工方法に関する説明図である。

砥石部１は、ホイール部２に固定された研削砥石であり、ホイール部２は図示されていないスピンドルにより回転力を受け、砥石部１と共に高速回転運動する。砥石部１は、高速回転運動したまま被加工物３と接触し、砥石部１と被加工物３は図示されていないステージにより相対運動させられ、被加工物３を所望の形状に加工する。

このような形態の研削加工方法において、砥石部１の加工に作用していない部分に液体吸収性の高い軟質物質４に液体を吸収させたものを接触させる。ここで、液体吸収性の高い軟質物質４は、例えば、布類でも良いし、スポンジ類、紙類等でも良い。砥石部１は、液体吸収性の高い軟質物質４との摩擦力及び液体の洗浄作用により、加工点に付着した切り屑等の付着物を除去しながら加工を進行させる。

図２は本発明の請求項２記載の研削加工方法に関する説明図である。

図１に示した研削加工方法において、液体吸収性の高い軟質物質４を駆動部５により駆動可能とする。液体吸収性の高い軟質物質４は連続的若しくは断続的に、砥石部１との接触点を変化させる。砥石部１は、常に液体吸収性の高い軟質物質４の清浄な部分と接触し、液体吸収性の高い軟質物質４との摩擦力及び液体の洗浄作用により、加工点に付着した切り屑等の付着物を除去しながら加工を進行させる。ここで、液体吸収性の高い軟質物質４の駆動方法は、図示のようなローラ方式以外でも良い。

図３は本発明の請求項３記載の研削加工方法に関する説明図である。

図１に示した研削加工方法において、液体吸収性の高い軟質物質４には液体供給機構６が付随しており、常に液体吸収性の高い軟質物質４が乾燥することのないように制御されている。砥石部１は、液体吸収性の高い軟質物質４との摩擦力及び液体の洗浄作用により、加工点に付着した切り屑等の付着物を除去しながら加工を進行させる。

図４は本発明の請求項４記載の研削加工方法に関する説明図である。

図１に示した研削加工方法において、砥石部１と被加工物３との接触点付近に、ノズル８から加工液７を供給する。加工液８は砥石部１を冷却し、又、砥石部１と被加工物３との接触点に潤滑性を与える等の役割を果たす。このとき、液体吸収性の高い軟質物質４に吸収させる液体を、加工液７と同一の液体とする。砥石部１は、液体吸収性の高い軟質物質４との摩擦力及び加工液７と同一の液体の洗浄作用により、加工点に付着した切り屑等の付着物を除去しながら加工を進行させる。

図１〜図４では、砥石部１はホイール形状であるが、例えば、図５のように円筒形状の砥石部１０であっても良い。

本発明の実施の形態１に係るインプロセスでのドレッシングを導入した研削加工方法に関する概略図である。 本発明の実施の形態２に係るインプロセスでのドレッシングを導入した研削加工方法に関する概略図である。 本発明の実施の形態３に係るインプロセスでのドレッシングを導入した研削加工方法に関する概略図である。 本発明の実施の形態４に係るインプロセスでのドレッシングを導入した研削加工方法に関する概略図である。 本発明の他の実施形態に係るホイール以外の形状の砥石で、インプロセスでのドレッシングを導入した研削加工方法を表す概略図である。

符号の説明

１ 砥石部
２ ホイール部
３ 被加工物
４ 液体吸収性の高い軟質物質
５ 駆動部
６ 液体供給機構
７ 加工液
８ ノズル
１０ 砥石部
２０ シャンク部
４０ 液体吸収性の高い軟質物質

Claims (4)

1. 高速で回転している研削砥石を被加工物に接触させ、該被加工物に該砥石の移動軌跡を転写することにより加工を行う研削加工方法において、
   前記砥石の加工に作用していない部分に、液体吸収性の高い軟質物質に液体を吸収させたものを常時接触させ、該砥石と該液体吸収性の高い軟質物質との摩擦力及び該液体の洗浄作用により、砥石をドレッシングしながら加工を行うことを特徴とする研削加工方法。
2. 前記液体吸収性の高い軟質物質が駆動機構を有しており、該液体吸収性の高い軟質物質は連続的若しくは断続的に移動して前記砥石と接触している部分を変化させ、常に該液体吸収性の高い軟質物質の清浄な部分で該砥石のドレッシングを行うことを特徴とする請求項１記載の研削加工方法。
3. 前記液体吸収性の高い軟質物質に液体供給機構が付随しており、該液体吸収性の高い軟質物質に吸収させた前記液体の量が減少した場合に、該液体供給装置から液体が追加され、常に前記液体吸収性の高い軟質物質が乾燥することがないように制御されていることを特徴とする請求項１記載の研削加工方法。
4. 前記液体吸収性の高い軟質物質に吸収させる前記液体を、加工中の前記砥石の潤滑、冷却等に用いる加工液と同一の物質とすることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の研削加工方法。

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