JP2006281341A - 研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工物に超音波振動による影響を与えずに、工具の目詰まりを防止する除去加工装置を提供する。
【解決手段】砥石１０１を洗浄する工具洗浄液１１１と、工具洗浄液を供給する工具洗浄液供給ノズル１１２および工具洗浄液供給管１１３と、工具洗浄液１１１に超音波振動を付加する振動子１０８および超音波発振器１１０を有し、超音波振動を付加した洗浄液１１１を加工物１０３には直接供給せず砥石１０１に供給する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば樹脂などの加工物を研削加工するために用いられるような除去加工装置に関するものである。

従来、除去加工をする際、加工物の切屑が工具に溜まり、目詰まり状態となることを防ぐための方法として、例えば特許文献１に記載されているようなものがあった。

前記特許文献１に示された従来の研削加工装置の正面図を図２に示す。

図２において、加工物保持部１０４に固定した加工物１０３を加工物駆動軸１０５により回転させると共に、工具駆動軸１０２により砥石１０１を回転させながら下降させて、加工物１０３と砥石１０１を相対回転させながら接触させることにより、加工物１０３を研削加工する。その際に超音波発振器１１０及び振動子１０８により、研削水供給管１０９及び研削水供給ノズル１０７を介して、研削水１０６を振動させ、超音波水流として加工物１０３と砥石１０１の間に供給することにより、工具の目詰まりを防止していた。
特開２００１−８８０２９号公報

しかしながら前記従来例によれば、超音波水流を砥石１０１と加工物１０３の両者に供給する構成のため、加工物が超音波振動により発熱し、変形、溶融するという課題を発明者らは発見した。

加工中の加工物の変形、溶融は、加工物の仕上がり品質を著しく低下させる。

この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、加工物に超音波振動による影響を与えずに、工具の目詰まりを防止し、結果として加工物の仕上がりを向上させることを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、この発明に係る除去加工装置は、工具を洗浄する工具洗浄液と、工具洗浄液を工具に供給する工具洗浄液供給部と、工具洗浄液に超音波振動を付加する超音波付加手段を有し、超音波を付加した工具洗浄液を加工物には直接供給せず工具に供給する構成とする。

この発明によれば、加工物に超音波振動による影響を与えずに、工具の目詰まりを防止し、結果として加工物の仕上がりを向上できる。

以下、この発明の実施する最良の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る除去加工装置の構成を示す正面図を図１に示す。図１において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明は省略する。

本実施の形態に係る除去加工装置は、砥石１０１と、工具駆動軸１０２と、加工物保持部１０４と、加工物駆動軸１０５と、研削水供給ノズル１０７と、研削水供給管１０９と、工具洗浄液供給ノズル１１２と、工具洗浄液供給管１１３と、振動子１０８と、超音波発振器１１０とで構成される。

以下、各構成についてそれぞれ詳述する。

砥石１０１は略円柱形状であり、工具駆動軸１０２と結合している。砥石１０１の中心軸と工具駆動軸１０２の中心軸は一致しており、砥石１０１は工具駆動軸１０２によって工具駆動軸１０２と一体となって中心軸まわりに回転する。

砥石１０１の表面は、微小な砥粒と気孔によって無数の凹凸が形成された砥面となっている。砥面の粗さは、加工物の加工された面の表面粗さ、および、加工時間に影響を与える。したがって、加工物の表面粗さ、および、加工時間がそれぞれ所望のものとなるように、砥面の粗さを決定する。

工具駆動軸１０２は、一端が砥石１０２に固定されている。工具駆動軸１０２は、図示しない工具回転駆動手段によって回転し、砥石１０１を回転させる。工具回転駆動手段の一例としては、モータが挙げられる。また、モータの回転駆動を、歯車、プーリー等を介して工具駆動軸１０２に与えるようにしてもよい。

加工物保持部１０４は、図示しない加工物保持手段により加工物１０３を固定する。加工物保持手段の一例としては、真空ポンプによる加工物の吸引が挙げられる。加工物保持部１０４は加工物駆動軸１０５と連結しており、加工物駆動軸は図示しない加工物駆動手段によって回転し、加工物保持部１０４と加工物１０３を回転させる。加工物駆動手段の一例としては、上記の工具回転駆動手段と同じ方法が挙げられる。

研削水供給ノズル１０７、及び研削水供給管１０９は研削水１０６を、砥石１０１と加工物１０３の接触点、つまり加工点に供給するように位置および方向を調整し設置されている。研削水１０６は、図示しない研削水供給手段により供給される。研削水供給手段の一例としては、ポンプが挙げられる。

工具洗浄液供給ノズル１１２及び工具洗浄液供給管１１３は工具洗浄液１１１を、砥石１０１にのみ供給するように、位置および方向を調整し設置されている。工具洗浄液１０６は、図示しない工具洗浄液供給手段により供給される。工具洗浄液供給手段の一例としては、ポンプが挙げられる。

振動子１０８は工具洗浄液１１１に超音波振動を付加するように設置され、工具洗浄液供給ノズル１１２近傍の工具洗浄液供給管１１３を覆うようにして配置されている。振動子１０８は超音波発振器１１０と連結されている。

次に動作を説明する。

まず、加工物駆動軸１０５に取り付けられた加工物保持部１０４に加工物１０３を固定する。

次に、工具駆動軸１０２に砥石１０１を固定する。

さらに、加工物駆動軸１０５及び工具駆動軸１０２を回転させることにより加工物１０３及び砥石１０１を回転させる。

そして、砥石１０１と加工物１０３とを接触させ研削加工を行う。

その際に、研削水１０６を研削水供給管１０９及び研削水供給ノズル１０７を介して加工物１０３と砥石１０１の間に供給することにより、砥石１０１の加工時の潤滑および冷却を行う。

また同時に、振動子１０８は、超音波発振器１１０からの高周波電力を共振を利用して機械振動に変換し、超音波振動する。振動子１０８の超音波振動は工具洗浄液供給管１１３を介して工具洗浄液１１１に与えられる。工具洗浄液１１１は、工具洗浄液供給管１１３を通り、超音波振動を有する超音波水流となって工具洗浄液供給ノズル１１２により射出方向を決定され砥石１０１へのみ供給される。

具体的には、超音波水流は砥石１０１の下側から砥面に直接供給される。これにより、切削加工により砥面の凹部に溜まっている切削加工により発生した切屑を効率よく除去することができる。

また、超音波水流は加工物１０３には直接供給されないようになっている。

かかる構成によれば、加工物１０３に超音波振動による発熱、変形、溶融といった加工物の仕上がり品質への悪影響を与えることなく、除去加工によって砥石１０１に付着した加工物１０３の切屑を除去し、目詰まりのない状態で研削を行うことが出来る。結果として加工物の仕上がりが向上する。

なお、砥石１０１が本発明の工具の一例であり、研削水供給ノズル１０７および研削水供給管１０９が本発明の研削水供給部の一例であり、工具洗浄液供給ノズル１１２および工具洗浄液供給管１１３が本発明の工具洗浄液供給部の一例であり、振動子１０８が本発明の超音波付加手段の一例である。

また、上記実施の形態１においては、工具が砥石１０１の場合について説明したが、工具は砥石１０１以外のものでもよく、例えばフライス等の工具でもよい。

また、上記実施の形態１においては振動子１０８を工具洗浄液供給管１１３上に設置したが、それ以外にも、例えば工具洗浄液供給ノズル１１２内に設置してもよい。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて、その他にも各種の変更が可能である。

本発明にかかる除去加工装置は、工具の目詰まりを防止し、加工物の仕上がりを向上できるため、例えば樹脂を研削加工するために用いられるような除去加工に有用である。

本発明の実施の形態１に係る除去加工装置の構成を示す正面図 従来の研削加工装置の正面図

符号の説明

１０１ 砥石
１０２ 工具駆動軸
１０３ 加工物
１０４ 加工物保持部
１０５ 加工物駆動軸
１０６ 研削水
１０７ 研削水供給ノズル
１０８ 振動子
１０９ 研削水供給管
１１０ 超音波発振器
１１１ 工具洗浄液
１１２ 工具洗浄液供給ノズル
１１３ 工具洗浄液供給管

Claims (2)

1. 工具を洗浄する工具洗浄液と、
   工具洗浄液を工具に供給する工具洗浄液供給部と、
   工具洗浄液に超音波振動を付加する超音波付加手段を有し、
   超音波を付加した工具洗浄液を加工物には直接供給せず工具に供給する構成とする除去加工装置。
2. 工具および加工物の間に切削水を供給する研削水供給部をさらに有する請求項１に記載の除去加工装置。

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