JP2011104714A - Method for suppressing initial wear of surface grinding wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平面研削砥石の初期摩耗を抑制し、工作物の幅寸法を高精度に保持できるようにした平面研削砥石の初期摩耗抑制方法に関するものである。 The present invention relates to a method for suppressing the initial wear of a surface grinding wheel that suppresses the initial wear of the surface grinding wheel and can maintain the width dimension of the workpiece with high accuracy.
工作物を対向する2つの平面研削砥石の間に送り込んで、工作物の両面を同時に平面研削する両頭平面研削装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。ところで、従来、ベーンポンプに用いるカムリングのような工作物においては、平面研削によって、工作物(カムリング)の幅寸法公差Cを、例えば、±5μm以内に仕上げるようにしている。
As a double-head surface grinding apparatus that feeds a workpiece between two surface grinding wheels facing each other and simultaneously grinds both surfaces of the workpiece, a device described in
かかるベーンポンプに用いるカムリングのようなものにおいては、ベーンポンプの高圧時に、カムリング内に収容されるロータの焼付けや、サイドクリアランスからの圧油のリークを極力防止するために、カムリングの幅寸法に応じた組み合わせ嵌合を実施して、カムリング内に組み込まれるロータのサイドクリアランスを目標寸法に保つようにしている。ところが、ベーンポンプの組み立て工程を簡単にするために、組み合わせ嵌合を廃止することが試みられるようになっている。このような組み合わせ嵌合を廃止するためには、カムリングの幅寸法公差を、例えば、±1μm以内に仕上げることが必要となる。 In such a cam ring used in the vane pump, in order to prevent the seizure of the rotor accommodated in the cam ring and the leakage of the pressure oil from the side clearance at the time of the high pressure of the vane pump, according to the width of the cam ring. Combination fitting is performed so that the side clearance of the rotor incorporated in the cam ring is maintained at a target dimension. However, in order to simplify the assembly process of the vane pump, attempts have been made to eliminate the combination fitting. In order to eliminate such combination fitting, it is necessary to finish the width dimension tolerance of the cam ring within ± 1 μm, for example.
上記した両頭平面研削盤の平面研削砥石として、レジノイドCBN砥石を用いたものでは、図10に示すように、最初に平面研削砥石をツルーイングして両頭平面研削装置に取付けた砥石取付け直後と、工作物を所定本数研削した後に目立てドレスを実施した直後においては、砥石の初期摩耗が大きい摩耗不安定領域Z1となり、その後は研削量に応じて砥石摩耗量が一定の割合で進行する摩耗安定領域Z2となる。このために、砥石摩耗量が一定の割合で進行する摩耗安定領域Z2においては、自動幅寸法補正機能を用いることにより、同図の2点鎖線Sに示すように、工作物の幅寸法公差Cを、目標とする±1μm以内とすることが可能となる。しかしながら、砥石取付け直後と目立てドレス直後の摩耗不安定領域Z1においては、砥石摩耗量の変化が不安定なために、幅寸法補正を行っても、目標とする工作物の幅寸法公差Cを得ることができない問題があった。 As shown in FIG. 10, in the case where the resinoid CBN grindstone is used as the surface grindstone of the above-described double-head surface grinder, as shown in FIG. 10, the surface grindstone is first trued and immediately mounted on the double-head surface grinder. Immediately after the dressing is performed after grinding a predetermined number of objects, the wear unstable region Z1 in which the initial wear of the grindstone is large, and the wear stable region Z2 in which the grindstone wear amount proceeds at a constant rate according to the grinding amount thereafter. It becomes. For this reason, in the wear stable region Z2 in which the grinding wheel wear amount proceeds at a constant rate, by using the automatic width dimension correction function, as shown by a two-dot chain line S in FIG. Can be within a target of ± 1 μm. However, in the unstable wear zone Z1 immediately after mounting the grindstone and immediately after the dressing dress, the change in the amount of grindstone wear is unstable. Therefore, even if the width dimension correction is performed, the target width dimension tolerance C of the workpiece is obtained. There was a problem that could not be done.
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、平面研削砥石の初期摩耗を抑制し、工作物の幅寸法公差を高精度に確保できるようにした平面研削砥石の初期摩耗抑制方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and suppresses initial wear of a surface grinding wheel, and suppresses initial wear of a surface grinding wheel capable of ensuring the tolerance of the width dimension of a workpiece with high accuracy. It is intended to provide a method.
上述した課題を解決するために、請求項1に係る発明の特徴は、対向配置された回転可能な一対の平面研削砥石によって、工作物の両面を同時に平面研削する両頭平面研削装置における平面研削砥石の初期摩耗抑制方法であって、前記工作物を平面研削した後に前記一対の平面研削砥石の間にドレス用砥石を挿入し、前記平面研削砥石を前記ドレス用砥石に対して切込んで目立てドレスする場合に、摩滅した砥粒を残して前記砥粒の突出量を確保するように、前記ドレス用砥石に対する前記平面研削砥石の切込み回数を設定したことである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項2に係る発明の特徴は、請求項1において、前記砥粒の突出量を12〜15μmを確保しながら摩滅した砥粒を残すように目立てドレスすることである。
A feature of the invention according to
請求項3に係る発明の特徴は、請求項1または請求項2において、前記平面研削砥石を前記両頭平面研削装置に取付けに当って前記平面研削砥石をツルーイングする場合には、前記平面研削砥石の砥石研削面に平行な軸線の回りに回転可能な所定幅のダイヤモンドツルアの外周面を5μm以下の小さな切込み量で前記平面研削砥石の径方向に相対移動させてツルーイングすることである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, when the surface grinding wheel is mounted on the double-sided surface grinding device and the surface grinding wheel is trued, The truing is performed by relatively moving the outer peripheral surface of a diamond truer having a predetermined width rotatable around an axis parallel to the grinding surface of the grindstone in the radial direction of the surface grinding grindstone with a small cutting amount of 5 μm or less.
請求項4に係る発明の特徴は、請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、前記平面研削砥石は、レジノイドCBN砥石から構成されていることである。
A feature of the invention according to claim 4 is that, in any one of
請求項1に係る発明によれば、請求項1に係る発明の特徴は、対向配置された回転可能な一対の平面研削砥石によって、工作物の両面を同時に平面研削する両頭平面研削装置における平面研削砥石の初期摩耗抑制方法であって、工作物を平面研削した後に一対の平面研削砥石の間にドレス用砥石を挿入し、平面研削砥石をドレス用砥石に対して切込んで目立てドレスする場合に、摩滅した砥粒を残して砥粒の突出量を確保するように、ドレス用砥石に対する平面研削砥石の切込み回数を設定したので、砥粒の突出量を確保しながら、摩滅した砥粒を脱落させることなく残存させることができる。これにより、目立てドレスを実施した直後の初期摩耗を抑制することができ、自動幅寸法補正機能によって、工作物の幅寸法公差を目標交差以内に維持することができる。
According to the invention according to
請求項2に係る発明によれば、砥粒の突出量を12〜15μmを確保しながら摩滅した砥粒を残すように目立てドレスするようにしたので、ドレスインターバルを短くすることもない。 According to the second aspect of the present invention, the dressing interval is not shortened because the dressing is performed so as to leave the worn abrasive grains while securing the protruding amount of the abrasive grains of 12 to 15 μm.
請求項3に係る発明によれば、平面研削砥石を両頭平面研削装置に取付けに当って平面研削砥石をツルーイングする場合には、平面研削砥石の砥石研削面に平行な軸線の回りに回転可能な所定幅のダイヤモンドツルアの外周面を5μm以下の小さな切込み量で平面研削砥石の径方向に相対移動させてツルーイングするようにしたので、破砕砥粒が少なくなって、砥粒の先端の凹凸の段差を、平坦な状態に成形することができる。これにより、請求項1に係る発明の効果に加え、平面研削砥石を両頭平面研削装置に取付けた砥石取付け直後においても、砥石取付け直後の初期摩耗を抑制することができ、自動幅寸法補正機能によって、工作物の幅寸法公差を目標交差以内に維持することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the surface grinding wheel is trued by attaching the surface grinding wheel to the double-sided surface grinding device, the surface grinding wheel can be rotated around an axis parallel to the grinding surface of the surface grinding wheel. Because the truing is performed by moving the outer peripheral surface of the diamond truer with a predetermined width relative to the radial direction of the surface grinding wheel with a small incision amount of 5 μm or less, the crushed abrasive grains are reduced, and the unevenness at the tip of the abrasive grains is reduced. Can be formed into a flat state. Thereby, in addition to the effect of the invention according to
請求項4に係る発明によれば、平面研削砥石は、レジノイドCBN砥石から構成されているので、目立てドレスによって砥粒の突出量のコントロールを容易に行うことができる。 According to the invention which concerns on Claim 4, since the surface grinding grindstone is comprised from the resinoid CBN grindstone, control of the protrusion amount of an abrasive grain can be easily performed with a dressing dress.
以下、本発明に係る平面研削砥石の初期摩耗抑制方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1および図2において、縦型両頭平面研削装置は、上下に対向配置され、かつ同軸上の砥石軸11、12の回りに回転する一対の平面研削砥石13、14を備えている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a method for suppressing initial wear of a surface grinding wheel according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2, the vertical double-head surface grinding apparatus includes a pair of
また、縦型両頭平面研削装置は、周知のように、円筒状の工作物Wを回転可能に保持するポケット穴16を形成した揺動可能なキャリア15を有している。キャリア15の板厚は、工作物Wの幅寸法より薄く形成され、キャリア15の揺動により工作物Wが一対の平面研削砥石13、14の間に送り込まれ、工作物Wの両面が平面研削砥石13、14の砥石研削面13a、14aによって同時に平面研削されるようになっている。
Further, as is well known, the vertical double-head surface grinding apparatus has a
なお、工作物Wは、例えば、ベーンポンプに用いる所定幅のカムリングであり、外周が真円形状に形成され、中心部にロータを収納するカム形状の内周面を有している。 The workpiece W is, for example, a cam ring having a predetermined width used for a vane pump, and the outer periphery thereof is formed in a perfect circle shape, and has a cam-shaped inner peripheral surface that houses the rotor in the center.
一対の平面研削砥石13、14は、鉛直軸線の回りに回転可能な同軸上の砥石軸11、12の下端および上端にそれぞれ固定された内外周が同心円状のカップ型の金属基板17、18を備えている。これら金属基板17、18の上下面には、所定厚さのリング状の砥石層19、20が形成され、これら砥石層19,20の各先端面に互いに平行な砥石研削面13a、14aが形成されている。砥石層19、20は、多数のCBN砥粒をレジノイドボンドで結合したレジノイドCBN砥石で構成されている。
The pair of
各砥石軸11、12は、図略の砥石軸駆動手段によって回転駆動されるとともに、図略の砥石軸送り手段によって上下方向に前進後退されるようになっている。また、砥石軸11、12の少なくとも一方は、図略の砥石軸切込み手段によって上下方向に切込み可能となっている。
Each of the
図3は、平面研削砥石13、14を砥石軸11、12に取付けるに先立って、平面研削砥石13、14の砥石研削面13a、14aをツルーイングする状態を示すものである。
FIG. 3 shows a state in which the
かかるツルーイングは、ダイヤモンドツルアを用いて行われるが、従来においては、図11に示すように、平面研削砥石13(14)が、両センタ1、2によって回転可能に支持したツルーイングアーバ3上に取付けられ、また、ダイヤモンドツルア5として、円板状の金属基板6の外周にダイヤモンド粒をメタルボンド等によって結合した薄幅のダイヤモンドツルア部7を備えたものが用いられる。そして、図11に示すように、ダイヤモンドツルア5を平面研削砥石13(14)の砥石研削面13a(14a)に対して所定角度傾斜させた状態で、ダイヤモンドツルア5を砥石研削面13a(14a)に対して大きな切込み量(例えば、15μm)でX方向に切込んで、ダイヤモンドツルア5を砥石研削面13a(14a)に沿って径方向(Y方向)に相対的に往復動させることにより、ダイヤモンドツルア5のエッジ部により砥石研削面13a(14a)をツルーイングするようになっている。
Such truing is performed using a diamond truer. Conventionally, as shown in FIG. 11, a surface grinding wheel 13 (14) is mounted on a
このように、従来においては、ダイヤモンドツルア5の切込み量が大きいとともに、ダイヤモンドツルア5のエッジ部により平面研削砥石13(14)の砥石研削面13a(14a)をツルーイングするようになっているため、図4(A)に示すように、平面研削砥石13(14)の砥粒25が破砕しやすく、破砕によって砥粒25の先端の凹凸の段差L1が1.5μm程度と大きくなる。従って、このようにツルーイングされた平面研削砥石13(14)を、両頭平面研削装置に取付けて工作物Wを研削した砥石取付け直後においては、砥粒25の先端の凹凸が大きいために、図5(A)に示すように、工作物Wを200本前後平面研削するまでは、砥粒25の初期摩耗(砥石摩耗量)が大きいとともに、初期摩耗が安定せず、工作物Wの幅寸法公差Cを定められた目標交差(例えば±1μm)以内に確保できないものとなっていた。
Thus, conventionally, since the cutting amount of the diamond truer 5 is large, the
なお、工作物Wを200本程度研削砥石すると、図4(B)に示すように、砥粒25の鋭利な先端が摩滅摩耗して平坦化し、砥粒25の先端の凹凸の段差L2が0.2μm程度となり、その後は、工作物Wの研削本数に比例して砥粒25が少しずつ摩耗するようになる。
When about 200 workpieces W are ground, as shown in FIG. 4B, the sharp tip of the
そこで、本実施の形態においては、砥石取付け直後の砥石摩耗量を一定の摩耗安定領域Z2にし、自動幅寸法補正によって、目標とする幅寸法公差を確保できるように、平面研削砥石13(14)のツルーイングを以下のように変更することとした。 Therefore, in the present embodiment, the surface grinding wheel 13 (14) is set so that the grinding wheel wear amount immediately after mounting the grinding wheel is set to a constant wear stable region Z2, and the target width dimension tolerance can be secured by automatic width dimension correction. The truing was changed as follows.
すなわち、図3に示すように、平面研削砥石13(14)を、鉛直軸線の回りに回転可能な回転テーブル21の上面に設置した取付け冶具22に、砥石研削面13a(14a)を上方に向けて取付ける。なお、取付け冶具22は、両頭平面研削装置と同じ取付け基準面を有するものである。また、平面研削砥石13(14)の砥石研削面13a(14a)をツルーイングする回転可能なダイヤモンドツルア23は、円板状の金属基板24の外周に、ダイヤモンド砥粒25をメタルボンド等によって結合した幅広(例えば、10mm)のリング状のダイヤモンドツルア部26を嵌着したものとし、ダイヤモンドツルア23をその回転中心が砥石研削面13a(14a)に平行となるように配置した。その状態で、ダイヤモンドツルア23および回転テーブル21をそれぞれ回転するとともに、ダイヤモンドツルア23を5μm以下、好ましくは2μm程度の小さな切込み量で平面研削砥石13(14)の軸線方向(X方向)に切込むとともに、砥石研削面13a(14a)の径方向(Y方向)に往復動させることで、幅広のダイヤモンドツルア部26の外周面26aによって砥石研削面13a(14a)をツルーイングするようにした。
That is, as shown in FIG. 3, the grinding
このように、ダイヤモンドツルア23の切込み量を少なくするとともに、幅広のダイヤモンドツルア部26の外周面26aを使用して、砥石研削面13a(14a)をツルーイングすることにより、平面研削砥石13、14を両頭平面研削装置に取付けた砥石取付け直後においても、砥石研削面13a(14a)の砥粒25の破砕砥粒が少なくなって、砥粒25の先端の凹凸の段差を、0.5μm以下の平坦な状態に成形することができるようになった。すなわち、砥石取付け直後においても、図4(B)に示すような平坦化した砥粒25を実現できるようになり、砥石取付け直後から、図5(B)に示すように、砥石摩耗が一定の摩耗安定領域Z2となる砥石表面状態を作りだすことができる。
As described above, by reducing the cutting amount of the diamond truer 23 and using the outer
これによって、図5(A)に示すように、平面研削砥石13、14を砥石軸11、12に取付けた直後における初期摩耗を少なくすることができるとともに、砥石摩耗量を研削本数に対して比例的に摩耗させることができるようになるため、自動幅寸法補正機能によって、工作物Wの幅寸法公差を目標の公差(例えば、1μm)以内とすることができる。
As a result, as shown in FIG. 5A, initial wear immediately after the
また、図6および図7は、工作物Wを所定本数(例えば、1500本)研削する毎に、平面研削砥石13、14の砥石研削面13a、14aを目立てドレスする状態を示すもので、30は円周上等角度間隔にドレス用砥石としての複数のスティック砥石31を取付けた回転可能なドレス用円板を示す。なお、スティック砥石31はWA(ホワイトアランダム)の砥石からなっている。
6 and 7 show a state in which the
目立てドレスにおいては、ドレス用円板30を回転した状態で、図6に示すように、スティック砥石41を回転している平面研削砥石13、14の間に挿入し、砥石軸15、16をスティック砥石31に対して微少切込み量ずつ切込みながら、平面研削砥石13、14を目立てドレスするようになっている。すなわち、スティック砥石31によって砥粒25を保持しているレジノイドボンドを削り取って、砥粒25を必要量突出させるようにする。
In the dressing dress, with the
ところで、この種の目立てドレスにおいては、従来、研削によって摩滅摩耗した砥粒25を脱落させ、鋭利な砥粒25を突出させるように、レジノイドボンドを削り取るために、微少な切込み(例えば、3μm)を200回程度繰り返すことにより、砥粒25を15μm以上突出させる目立てドレスを行うようになっている。しかしながら、このようなドレスサイクルの実行により、摩滅摩耗した砥粒25が脱落し、新たに凹凸の大きな鋭利な砥粒25が突出されるため、目立てドレスを実施した直後においては、図8(A)に示すように、工作物Wを200本前後平面研削するまでは、砥粒25の初期摩耗が大きく、かつ初期摩耗が安定せず、工作物Wの幅寸法公差を目標交差(±1μm)以内に保つことができないのが現状であった。
By the way, in this type of dressing dress, a fine cut (for example, 3 μm) is conventionally used to scrape off the resinoid bond so that the
そこで、本実施の形態においては、目立てドレス後の砥石摩耗量を一定にして自動幅寸法補正によって、工作物Wを目標とする幅寸法公差以内に仕上げできるようにするために、スティック砥石31に対する平面研削砥石車13、14の微少な切込み回数を、従来の1/4の50回程度としたことにより、砥粒25の突出量を確保しながら、摩滅した砥粒25を脱落させることなく残存させることに成功したものである。この場合、実験結果によれば、切込み回数の減少によって砥粒25の突出量は、図9に示すように、切込み回数を200回とした場合の突出量に比較して若干小さくなる(例えば、12〜15μm)が、この突出量は工作物Wを平面研削する上で支障のない量であり、ドレスインターバルも短くなることはない。
Therefore, in the present embodiment, in order to allow the workpiece W to be finished within the target width dimension tolerance by making the grinding wheel wear amount after the dressing dress constant and performing automatic width dimension correction, By making the fine cutting frequency of the
このように、目立てドレスの切込み回数を、従来の1/4(50回)程度に減少することにより、従来における目立てドレスを実施した後に工作物Wを約200個研削しなければ作り出すことができなかった砥石表面状態を、目立てドレス直後から実現することができるようになった。 In this way, by reducing the number of cuttings of the dressing dress to about 1/4 (50 times) of the conventional dressing, it is possible to produce the workpiece without grinding about 200 workpieces W after the conventional dressing dressing is performed. The grindstone surface condition that did not exist can be realized immediately after the dressing.
従って、本実施の形態によれば、図8(B)に示すように、目立てドレスを実施した直後から、砥石摩耗が一定の摩耗安定領域Z2となる砥石表面状態を作りだすことができるため、自動幅寸法補正機能によって、工作物Wの幅寸法公差を目標交差(±1μm)以内とすることができ、従来のベーンポンプのカムリングにおける煩雑な組み合わせ嵌合を廃止することが可能となる。 Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 8 (B), the grindstone surface state in which the grindstone wear becomes a constant wear stable region Z2 can be created immediately after the dressing is performed. With the width dimension correcting function, the width dimension tolerance of the workpiece W can be within the target intersection (± 1 μm), and it is possible to eliminate the complicated combination fitting in the cam ring of the conventional vane pump.
なお、実施の形態で述べた目立てドレスの切込み回数の50回程度は、既存の縦型両頭平面研削装置を用いて実験した結果得られた値であって、本発明は必ずしも50回に限定されるものではなく、目安として、従来の切込み回数の1/4程度に減少させることにより、上記した結果が得られるものである。要は、砥粒25の突出量を確保しつつ、摩滅した砥粒25を残すことができる切込み回数であればよい。
In addition, the cutting frequency of the dressing dress described in the embodiment is about 50 times, which is a value obtained as a result of an experiment using an existing vertical double-sided surface grinding apparatus, and the present invention is not necessarily limited to 50 times. As a guideline, the above-described results can be obtained by reducing the number of cuts to about 1/4 of the conventional number of cuts. The point is that the number of times of cutting can leave the worn
上記した実施の形態においては、両頭平面研削盤の平面研削砥石13、14として、CBN砥粒をレジノイドボンドによって結合したCBN砥石を用いた例について述べたが、レジノイドボンドはスティック砥石31によって削り出し量をコントロールしやすい点で有効ではあるが、本発明は、特にレジノイドボンドあるいはCBN砥粒に限定するものではない。
In the above-described embodiment, an example in which a CBN grindstone in which CBN abrasive grains are bonded by a resinoid bond is used as the
なお、本発明は、所定の研削本数毎に実施される目立てドレスのみ、上記した実施の形態で述べたように行うだけでも有効である。 It should be noted that the present invention is effective by performing only the dressing dress performed for each predetermined number of grindings as described in the above embodiment.
以上、本発明を実施の形態に即して説明したが、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で種々の形態を採り得るものである。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and can take various forms within the scope described in the claims. Is.
本発明に係る平面研削砥石の初期摩耗抑制方法は、レジノイドCBN砥石によって工作物の幅方向の両面を平面研削する両頭平面研削装置に用いるのに適している。 The method for suppressing the initial wear of a surface grinding wheel according to the present invention is suitable for use in a double-head surface grinding apparatus that performs surface grinding on both surfaces in the width direction of a workpiece with a resinoid CBN wheel.
11、12…砥石軸、13、14…平面研削砥石、13a、14a…砥石研削面、23…ダイヤモンドツルア、25…砥粒、31…ドレス用砥石(スティック砥石)、W…工作物。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記工作物を平面研削した後に前記一対の平面研削砥石の間にドレス用砥石を挿入し、前記平面研削砥石を前記ドレス用砥石に対して切込んで目立てドレスする場合に、摩滅した砥粒を残して前記砥粒の突出量を確保するように、前記ドレス用砥石に対する前記平面研削砥石の切込み回数を設定したことを特徴とする平面研削砥石の初期摩耗抑制方法。 A method for suppressing initial wear of a surface grinding wheel in a double-sided surface grinding apparatus for simultaneously grounding both surfaces of a workpiece by a pair of rotatable surface grinding wheels arranged oppositely,
After the surface of the workpiece is ground, a dressing grindstone is inserted between the pair of surface grindstones. A method for suppressing the initial wear of a surface grinding wheel, wherein the number of cuts of the surface grinding wheel with respect to the dressing wheel is set so as to ensure a protruding amount of the abrasive grains.
4. The method for suppressing the initial wear of a surface grinding wheel according to claim 1, wherein the surface grinding wheel is composed of a resinoid CBN wheel.
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