JP2023050722A - 超砥粒研削ホイールのドレッシング方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】精密研削を行なう超砥粒研削ホイールに対して充分に目立てを行なうことが可能な超砥粒研削ホイールのドレッシング方法および装置を提供する。【解決手段】ドレッサ走査装置（走査テーブル３０、走査モータ３２）により走査中のドレッサ１２の先端部に備えられたダイヤモンド研削片には、超音波振動付与装置２２により超砥粒研削ホイール１４のドレッシング面１６に対して接近離隔するようにドレッサ１２に超音波振動が付与される。これにより、走査中のダイヤモンド研削片が超音波振動することで超砥粒を好適に破砕するので、超砥粒研削ホイール１４の充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られる。【選択図】図１

Description

本発明は、超砥粒研削ホイールを目立てし或いは形状修正するための、ドレッシング方法およびドレッシング装置に関するものである。

特許文献１には、より高硬度の砥粒が用いられた研削ホイールに対するアプローチは開示されていないが、多結晶セラミックスから成る砥粒が用いられた研削砥石の研削面に対して静止型のドレッサを用いて接近離隔する方向に微振動させつつドレッシングする方法が、記載されている。しかし、ＣＢＮ砥粒等を用いた超砥粒研削ホイールに対するドレッシング作業（目立て、形状修正）に際して、上記のような静止型のドレッサを用いると、ドレッサのダイヤが研削ホイールに連続的に接触するため、研削ホイールの表面粗さを改善することができる一方で、超砥粒と結合剤を破砕する効果が低過ぎるため研削ホイールの表面が平坦になって目立てが不十分となり、研削ホイールの研削抵抗が高く、精度不良やワークの焼けなどの不具合が発生しやすいという問題があった。

これに対して、特許文献２に記載されているように、複数個のダイヤモンドが外周部に埋設されたロータリドレッサを用いることが提案されている。このようなロータリドレッサを用いて超砥粒研削ホイールをドレッシングすると、ロータリドレッサのダイヤモンドが断続的に研削ホイールに接触するため、砥粒の破砕効果が大きく、充分に目立てができる。このため、一般的には、超砥粒ホイールのドレッシングには、ロータリドレッサが使用されていた。

特開平０７－２３７１２３号公報 特開２００７－０５０４７１号公報

しかし、ロータリドレッサによりドレッシングされた超砥粒研削ホイールを用いて研削すると、ワークの表面粗さが粗くなる傾向となるので、たとえばＲａが２μｍ以下の品質を必要とする精密研削を行なう超砥粒研削ホイールに対してロータリドレッサを用いたドレッシングを行なうことが困難であるという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、精密研削を行なう超砥粒研削ホイールに対して充分に目立てを行なうことが可能な超砥粒研削ホイールのドレッシング方法および装置を、提供することにある。

本発明者等は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、静止型ドレッサのドレッシング面に対して、その研削面に接近離隔する方向の超音波振動を与えつつドレッサを前記ドレッシング面を横切るように走査させると、超砥粒の破砕によって超砥粒研削ホイールの充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて為されたものである。

すなわち、第１発明の要旨とするところは、（ａ）超砥粒を含む超砥粒研削ホイールのドレッシング面に摺接させるダイヤモンド研削片を先端部に有するドレッサを、用いた超砥粒研削ホイールのドレッシング方法であって、（ｂ）前記ダイヤモンド研削片が前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面に接触した状態で、前記ドレッサを走査するドレッサ走査工程と、（ｃ）前記ドレッサ走査工程において、前記ドレッサの先端部に備えられた前記ダイヤモンド研削片が前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面に対して接近離隔するように前記ドレッサに超音波振動を付与する超音波振動工程とを、含むことにある。

第２発明の要旨とするところは、（ａ）超砥粒研削ホイールのドレッシング面に摺接させるダイヤモンド研削片を先端部に有するドレッサを用いた、超砥粒研削ホイールのドレッシング装置であって、（ｂ）前記ダイヤモンド研削片が前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面を横切るように、前記ドレッサを走査するドレッサ走査装置と、（ｃ）走査中の前記ドレッサの先端部に備えられた前記ダイヤモンド研削片が前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面に対して接近離隔するように前記ドレッサに超音波振動を付与する超音波振動付与装置とを、含むことにある。

第３発明の要旨とするところは、第２発明において、前記超音波振動付与装置は、３５～５５ｋＨｚの周波数範囲内の超音波振動を前記ドレッサに付与することにある。

第４発明の要旨とするところは、第２発明又は第３発明において、前記超音波振動付与装置は、３μｍ以上の振幅を有する超音波振動を前記ドレッサに付与することにある。

第５発明の要旨とするところは、第２発明から第４発明のいずれか１の発明において、前記超砥粒研削ホイールに含まれる超砥粒は、＃４００よりも粗い粒度であることにある。

第６発明の要旨とするところは、第２発明から第５発明のいずれか１の発明において、前記超砥粒研削ホイールに含まれる超砥粒は、ＣＢＮ砥粒であることにある。

第１発明の超砥粒研削ホイールのドレッシング方法によれば、超音波振動工程では、ドレッサ走査工程において走査されている前記ドレッサの先端部に備えられた前記ダイヤモンド研削片が前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面に対して接近離隔するように前記ドレッサに超音波振動が付与される。これにより、走査中のダイヤモンド研削片が超音波振動することで超砥粒を好適に破砕するので、超砥粒研削ホイールの充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られる。

第２発明の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置によれば、ドレッサ走査装置により走査中の前記ドレッサの先端部に備えられた前記ダイヤモンド研削片には、超音波振動付与装置により前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面に対して接近離隔するように前記ドレッサに超音波振動が付与される。これにより、走査中のダイヤモンド研削片が超音波振動することで超砥粒を好適に破砕するので、超砥粒研削ホイールの充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られる。

第３発明の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置によれば、前記超音波振動付与装置は、３５～５５ｋＨｚの周波数範囲内の超音波振動を前記ドレッサに付与する。これにより、ドレッサの３５～５５ｋＨｚの周波数範囲内の超音波振動により、超砥粒の一部がドレッシングによって好適に破砕されることで、超砥粒研削ホイールの充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られることにある。

第４発明の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置によれば、前記超音波振動付与装置は、３μｍ以上の振幅を有する超音波振動を前記ドレッサに付与する。これにより、ドレッサの３μｍ以上の振幅を有する超音波振動により超砥粒の一部がドレッシングによって好適に破砕されることで、超砥粒研削ホイールの充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られることにある。

第５発明の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置によれば、前記超砥粒研削ホイールに含まれる超砥粒は、＃４００よりも粗い粒度である。これにより、＃４００よりも粗い粒度の超砥粒の一部がドレッシングによって破砕されることで、超砥粒研削ホイールの充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られる。

第６発明の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置によれば、前記超砥粒研削ホイールに含まれる超砥粒は、ＣＢＮ砥粒である。これにより、ダイヤモンド研削片により、ダイヤモンドよりも硬度が低いＣＢＮ砥粒が好適に破砕される。

本発明の一実施例のドレッシング装置の基本構成を説明する図である。 図１のドレッシング装置に用いられるドレッサの構成を、一部を切り欠いて説明する図である。 ドレッサに与える超音波振動が異なる状態でドレッシングされた複数の超砥粒研削ホイールの研削試験における、被削材の表面粗さとを、対比して示す棒グラフである。 ドレッサに与える超音波振動の周波数が異なる状態でそれぞれドレッシングされた複数の超砥粒研削ホイールの研削試験におけるそれぞれのドレス率を、対比して示す棒グラフである。 ドレッサに与える超音波振動の周波数が異なる状態でそれぞれドレッシングされた複数種類の超砥粒研削ホイールの研削試験において、それら複数種類の超砥粒研削ホイールを駆動する砥石駆動モータのそれぞれの消費電力値を、対比して示す棒グラフである。 ドレッサに与える超音波振動の周波数が異なる状態でそれぞれドレッシングされた複数の超砥粒研削ホイールの研削試験におけるそれぞれのドレッサ１本当たりのドレス可能な研削ホイールの体積（削除量）を、対比して示す棒グラフである。 ドレッサに与える超音波振動の周波数が異なる状態でそれぞれドレッシングされた複数の超砥粒研削ホイールの研削試験におけるそれぞれのドレス率を、対比して示す棒グラフである。 ドレッサに与える超音波振動の動周波数が異なる状態でそれぞれドレッシングされた複数の超砥粒研削ホイールの研削試験におけるそれぞれのドレス電力値を、対比して示す棒グラフである。 ロータリドレッサによるドレッシングが施された研削ホイールと、図２のドレッサによるドレッシングが施された、粒度が＃２３０、＃３２５、＃４００の３種類のＣＢＮ砥粒をそれぞれ有する研削ホイールとの、１加工面の研削性能を比較する図である。 図１、図２の超音波振動が付与されたドレッサによるドレッシング後の研削ホイールによる連続加工数を、ロータリドレッサによるドレッシング後の研削ホイールによる連続加工数と対比して示す折れ線グラフである。 図１、図２の超音波信号が付与された固定型（軸物）ドレッサによる研削ホイールのドレッシング状態を説明する模式図であって、（ａ）はドレッサが研削ホイールに接触させられた状態を説明する図、（ｂ）は（ａ）のドレッサの正面図、（ｃ）（ａ）のドレッサの側面図である。 ロータリドレッサによる研削ホイールのドレッシング状態を説明する模式図であって、（ａ）はドレッサが研削ホイールに接触させられた状態を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）のドレッサの正面図であり、（ｃ）は（ａ）のドレッサの側面図である。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は発明に関連する要部を説明するものであり、寸法及び形状等は必ずしも正確に描かれていない

図１において、ドレッシング装置１０は、ドレッサ１２の先端を摺接させることによって円筒状の超砥粒研削ホイール１４の外周面であるドレッシング面１６の目立ておよび形状修正を行なうドレッシング処理を行なうものであって、研削盤の機構が流用されている。ドレッシング面１６は、超砥粒研削ホイール１４の外周研削面であって、ドレッサ１２によるドレッシング（形状修正および目立て）の対象となる部分であり、研削に寄与する部分を少なくとも含む。超砥粒研削ホイール１４は、超砥粒たとえばＣＢＮ砥粒を無機結合剤により結合した円筒状のビトリファイド砥石である。

ドレッシング装置１０は、回転可能に設けられて超砥粒研削ホイール１４を支持する支持軸１８をドレッシング処理中において回転駆動することで超砥粒研削ホイール１４を回転中心線ＣＬまわりに回転駆動する砥石駆動モータ２０と、ドレッサ１２を先端部に備え、ドレッサ１２を超砥粒研削ホイール１４のドレッシング面１６に対して接近離隔する方向の超音波振動を与える超音波振動付与装置２２と、ドレッサ１２の先端が露出する状態で超音波振動付与装置２２を収容する保持器２４と、保持器２４が固定され、ドレッサ１２の先端が超砥粒研削ホイール１４に対して接近離隔する方向に案内される切込テーブル２６と、切込テーブル２６の位置を移動させる切込モータ２８と、切込テーブル２６が取り付けられ、回転中心線ＣＬ方向に平行な方向に案内される走査テーブル３０と、走査テーブル３０を往復駆動する走査モータ３２とを備えている。

上記走査テーブル３０および走査モータ３２は、超砥粒研削ホイール１４の円筒状のドレッシング面１６を幅方向にすなわち回転中心線ＣＬ方向に横切るようにドレッサ１２を走査する、ドレッサ走査装置として機能している。

図２に示すように、超音波振動付与装置２２は、基部から先端部に向かうほど小径となる長手形状を成す本体２３と、一対の電極３４に挟まれた圧電素子等から成る超音波振動器３６を本体２３の基部に備えるとともに、螺合などにより装着穴３８に嵌め着けられたドレッサ１２を本体２３の先端部に備えている。超音波発振回路４０から出力される駆動信号が一対の電極３４に供給されると、超音波振動器３６がたとえば３５ｋＨｚ～５５ｋＨｚの範囲内の周波数およびたとえば１μｍ～１０μｍの範囲内の振幅で超音波振動付与装置２２の長手方向に振動し、超砥粒研削ホイール１４に対して接近離隔する方向の超音波振動をドレッサ１２に付与する。超音波発振回路４０は、ドレッサ１２に付与する超音波振動の周波数および振幅を設定可能に構成されている。

ドレッサ１２は、位置固定で用いられる軸物ドレッサであって、長手状のシャンク部４２と、シャンク部４２の先端において一端部が露出した状態で他端部がメタルボンド内に埋設された１個の柱状の単結晶或いは多結晶の合成ダイヤモンドから成るダイヤモンド研削片４４とを備えている。ダイヤモンド研削片４４は、粒状の天然ダイヤモンドであってもよいし、ダイヤモンド粒子がメタルボンドにより結合された円柱状或いは矩形状を成すものであってもよい。

以上のように構成されたドレッシング装置１０では、切込モータ２８によりドレッサ１２の先端が超砥粒研削ホイール１４に対して所定の切込量となるまで切込テーブル２６が移動させられた状態で、ドレッサ走査装置として機能する走査モータ３２によって走査テーブル３０が回転中心線ＣＬ方向に平行な方向に往復駆動させられると、ダイヤモンド研削片４４が超砥粒研削ホイール１４のドレッシング面１６に接触した状態でドレッサ１２が走査される（ドレッサ走査工程）。このドレッサ１２の走査過程において、超音波発振回路４０から出力される駆動信号が一対の電極３４に供給されると、超音波振動器３６がたとえば３５ｋＨｚ～５５ｋＨｚの周波数で超音波振動付与装置２２がその長手方向に振動するので、ドレッサ１２の先端部に備えられたダイヤモンド研削片４４が超砥粒研削ホイール１４のドレッシング面１６に対して接近離隔する方向に振動するようにドレッサ１２に超音波振動が付与される（超音波振動工程）。

本発明者等は、以下に示す条件下で、条件の異なるドレッシング試験と、そのドレッシング試験により得られた研削ホイールを用いた研削試験とを行なった。

（ドレッシング条件）
研削砥石：ＣＢＮ ２３０ Ｋ １８０ Ｖ
ドレッシング方式：湿式トラバース
ホイール周速：４５ｍ／ｓ
ドレッサ：ロータリドレッサ１（ＳＤ ４０ Ｑ ７５ Ｍ）
ロータリドレッサ２（Ｌ１２０Ｓ－０２２０）
軸物ドレッサ（０．８ｍｍ角柱ダイヤモンド単石ドレッサ）
ロータリドレッサの周速：３２ｍ／ｓ
ドレッシングリード：０．００５ｍｍ／ｒｅｖ．
ドレッシング切込量：１μｍ／ｐａｓｓ
軸物ドレッサの振動周波数：０、３５ｋＨｚ、５５ｋＨｚ
振動の振幅：０、１、３、５、１０μｍ

（研削条件）
研削砥石：ＣＢＮ ２３０ Ｋ １８０ Ｖ
ＣＢＮ ３２５ Ｋ １８０ Ｖ
ＣＢＮ ４００ Ｋ １８０ Ｖ
機械：内面研削盤
研削方式：湿式プランジ
ホイール周速：４５ｍ／ｓ
ワークの材質：ＳＵＪ－２ 焼入鋼
ワーク周速：１１ｍ／ｓ
研削能率Ｚ’：１、３ｍｍ^３／ｍｍ・ｓ
スパークアウト：２．０ｓｅｃ

図３は、ロータリドレッサ１、ロータリドレッサ２、超音波振動を付与しないドレッサ１２、３５ｋＨｚの超音波振動を付与したドレッサ１２、５５ｋＨｚの超音波振動を付与したドレッサ１２を用いてそれぞれ研削砥石（研削ホイール）のドレッシングを行い、ドレッシングされた５種類の研削砥石を用いて研削を行なったときに得られた１加工目の被削材（ワーク）の表面粗さＲａを（μｍ）示す棒グラフである。図３に示すように、ロータリドレッサ１、ロータリドレッサ２を用いてドレッシングを行なった場合に得られた表面粗さＲａよりも、ドレッサ１２を用いてドレッシングを行なった場合に得られた表面粗さＲａは小さく（細かく）、精密な表面仕上げが得られた。また、超音波振動を付与しないドレッサ１２を用いてドレッシングを行なった場合に得られた表面粗さＲａに比較して、３５ｋＨｚ或いは５５ｋＨｚの超音波振動を付与したドレッサ１２を用いてドレッシングを行なった場合に得られた表面粗さＲａは、さらに改善された。

上記ロータリドレッサ１、ロータリドレッサ２を用いたドレッシング後に研削を行なったときのワークの表面粗さＲａが、ワークの目標表面粗さＲａである場合は、上記ドレッサ１２を用いたドレッシングは、短縮したドレッシング時間でよい。

図４は、ドレッサ１２に超音波振動を与えたことのドレス率向上を示すものである。ドレス率（％）とは、ドレッシングによる研削ホイールの実際の削除量Ａ（μｍ）をドレッサの設定切込量（目標削除量）Ｂ（μｍ）で除した値（＝Ａ／Ｂ×１００）である。ドレス率（％）が高いほど、ドレッサ１２の磨耗が少なく、ドレッシング性が高いことを示す。図４に示すように、前述のドレッシング条件にてドレッシングを行なったとき、ドレッサ１２に超音波振動を与えない場合に比較して、ドレッサ１２に３５ｋＨｚ或いは５５ｋＨｚの超音波振動を付与した場合には、高いドレス率が得られた。

図５は、前述のドレッシング条件にてドレッサ１２にドレッシングを行なった超砥粒研削ホイール１４を、前述の研削条件にて研削を行なったときの研削加工時の消費電力値（ｋＷ）を、超音波振動を与えないドレッサ１２、３５ｋＨｚの超音波振動を付与したドレッサ１２、５５ｋＨｚの超音波振動を付与したてドレッサ１２について、それぞれ測定した値を示している。図５に示すように、超音波振動を与えないドレッサ１２を用いてドレッシングが施された超砥粒研削ホイールに比較して、３５ｋＨｚ或いは５５ｋＨｚの超音波振動を付与したドレッサ１２を用いてドレッシングが施された超砥粒研削ホイールの場合は、消費電力値が低く、切れ味のよい研削結果が得られた。

図６は、前述のドレッシング条件にてドレッサ１２にドレッシングを行なった超砥粒研削ホイール１４について、１本のドレッサ１２により超砥粒研削ホイール１４からドレス可能量（×１０^３ｍｍ／本）を、超音波振動を与えないドレッサ１２、３５ｋＨｚの超音波振動を付与したドレッサ１２、５５ｋＨｚの超音波振動を付与したてドレッサ１２について、それぞれ測定した値を示している。上記ドレス可能量とは、前述のドレッシング条件におけるドレッシングにおいて、超砥粒研削ホイール１４からドレッサ１２が削除した量（体積）である。ドレッサ１２の１本当たりのドレス可能量が多いほど、ドレッサ１２の１本当たりのドレッシングできる超砥粒研削ホイール１４の個数が多くなる。図６に示すように、超音波振動を与えないドレッサ１２に比較して、３５ｋＨｚの超音波振動を付与したドレッサ１２、および５５ｋＨｚの超音波振動を付与したてドレッサ１２のドレス可能量は倍以上の値であった。

上記図３、図４、図５、図６において、ドレッサ１２に付与された３５ｋＨｚの超音波振動および５５ｋＨｚの超音波振動は、５μｍの振幅であった。

図７は、前述のドレッシング条件にてドレッサ１２にドレッシングを行なう場合に、ドレッサ１２に付与する超音波振動の周波数を３５ｋＨｚとするが、超音波振動の振幅を０μｍ、１μｍ、３μｍ、５μｍ、１０μｍの５種類に変化させたときの、それぞれのドレス率（％）を示している。図７に示すように、振幅が０μｍの場合に比較して、振幅が１μｍ、３μｍ、５μｍ、１０μｍの場合、特に３μｍ～５μｍの場合は、ドレッシング性に関連するドレス率が高くなった。

図８は、前述のドレッシング条件にてドレッサ１２にドレッシングを行なう場合に、ドレッサ１２に付与する超音波振動の周波数を５０ｋＨｚとするが、振幅を０μｍ、１μｍ、３μｍ、５μｍ、１０μｍの５種類に変化させたときの、ドレッシング時に砥石駆動モータ２０に消費される電力値の最大値（ｋＷ）をそれぞれ示している。図８に示すように、振幅が０μｍの場合に比較して、振幅が１μｍ、３μｍ、５μｍ、１０μｍの場合、特に３μｍ～１０μｍの場合は、ドレス電力値が低減された。ドレッシング切込量が同じであるので、ドレス電力値は、小さいほど、ドレッサ１２の切れ味がよいことを示している。

次に、粒度が＃２３０、＃３２５、＃４００の３種類のＣＢＮ砥粒をそれぞれ有する超砥粒研削ホイール１４に対して、ドレッサ１２に付与する超音波振動の周波数を３５ｋＨｚ、振幅を３μｍとした前述のドレッシング条件にてドレッシングを施し、ドレッシングされたそれら３種類の粒度のＣＢＮ砥粒をそれぞれ有する超砥粒研削ホイール１４を用いて、前述の研削条件で研削を行なったときの１加工目の消費電力値（ｋＷ）および被削材の表面粗さＲａ（μｍ）をそれぞれ測定した。図９は、それら３種類の粒度ＣＢＮ砥粒をそれぞれ有する超砥粒研削ホイール１４による１加工目の消費電力値（ｋＷ）および被削材の表面粗さＲａ（μｍ）を、●印および○印を用いて示している。図９に示すように、ＣＢＮ砥粒の粒度が＃４００以上となると、ＣＢＮ砥粒が細かくなって研削加工時に溶着が発生し、消費電力が高く且つ表面粗さＲａも大きい値であった。ＣＢＮ砥粒の粒度の上限は＃４００を下回ることが望ましい。なお、上記粒度は、「ＪＩＳ Ｂ４１３０ ダイヤモンド／ＣＢＮ砥粒の粒度」に従った値である。

次に、超音波振動の周波数が５０ｋＨｚ、振幅が５μｍとされたドレッサ１２を用いた前述のドレッシング条件でのドレッシングによりドレッシングされた、ＣＢＮ砥粒の粒度が＃２３０である超砥粒研削ホイール１４を用いて研削加工した場合と、ロータリドレッサ１によりドレッシングされたＣＢＮ砥粒の粒度が＃４００である超砥粒研削ホイール１４を用いて、前述の研削条件すなわち研削能率Ｚ’が１ｍｍ^３／ｍｍ・ｓである研削条件下において、被削材を連続的に繰り返し研削加工した場合の、研削加工毎の被削材の表面粗さＲａを測定した。図１０は、ドレッシング後の連続加工個数と被削材の表面粗さＲａとの関係を示している。図１０において、◇印はロータリドレッサ１を用いたときの値を示し、□印はＣＢＮ砥粒の粒度が＃２３０である超砥粒研削ホイール１４を用いたときの値を示している。なお、ロータリドレッサ１を用いたときのドレッシングリードは０．００１ｍｍ／ｒｅｖ．であり、ＣＢＮ砥粒の粒度が＃４００である超砥粒研削ホイール１４を用いたときのドレッシングリードは０．００５ｍｍ／ｒｅｖ．である。

図１０に示すように、ロータリドレッサ１によるドレッシングでは、ドレッシングリードが小さくされて、超砥粒研削ホイール１４の表面が滑らかとされることで、０．２μｍに近い表面粗さＲａを得ることができたが、軸物ドレッサであるドレッサ１２によりＣＢＮ砥粒の粒度が＃２３０である超砥粒研削ホイール１４にドレッシングを実施した場合の方が、より細かな表面粗さＲａを長く維持することができた。たとえば、寿命判定値がＲａ≦０．３に設定される場合は、ドレッシングにロータリドレッサ１は、５０インターバル（加工数が５０個）を超えると寿命と判定される。しかし、ドレッシングに軸物ドレッサであるドレッサ１２は、その４倍の２００インターバル（加工数が５０個）を超える研削加工が可能となり、大幅に寿命が延長でき、生産効率が高められた。

ドレッシングにおいて、ドレッサ１２によるドレッシングがロータリドレッサによるドレッシングに比較して、超砥粒研削ホイール１４の砥粒が平滑化しやすいメカニズムを考察するために、図１１において、超砥粒研削ホイール１４とドレッサ１２との接触状態を模式的に示し、図１２において、超砥粒研削ホイール１４とロータリドレッサ４８との接触状態を模式的に示している。

図１１の（ａ）に示すように、ドレッシングの過程において、ドレッサ１２の先端部に設けられたダイヤモンド研削片４４と超砥粒研削ホイール１４のドレッシング面１６と摺接することで、ダイヤモンド研削片４４の先端面には超砥粒研削ホイール１４との磨耗による凹み４６が図１１の（ｃ）に示すように形成されるので、図１１の（ｂ）に示すように超砥粒研削ホイール１４の周方向においてＬ１という長さで面接触するようになる。

これに対して、図１２の（ａ）に示すように、ドレッシングの過程において、ロータリドレッサ４８の外周面において周方向に配設された複数個のダイモンド研削片５０のうち、最も超砥粒研削ホイール１４に近いものが超砥粒研削ホイール１４のドレッシング面１６と摺接する。この摺接部分は、図１２の（ｂ）、（ｃ）に示すように超砥粒研削ホイール１４の接線方向において、上記面接触長さＬ１よりも大幅に小さい長さＬ２となり、線接触に近くなる。これにより、軸物ドレッサであるドレッサ１２の方が、接触幅が大きくなるので、超砥粒研削ホイール１４の砥粒が平滑化し易くなることが明らかである。

上述のように、本実施例の超砥粒研削ホイールのドレッシング方法によれば、超音波振動工程では、ドレッサ走査工程において走査されているドレッサ１２の先端部に備えられたダイヤモンド研削片４４が超砥粒研削ホイール１４のドレッシング面１６に対して接近離隔するようにドレッサ１２に超音波振動が付与される。これにより、走査中のダイヤモンド研削片４４が超音波振動することで超砥粒研削ホイール１４の超砥粒を好適に破砕するので、超砥粒研削ホイール１４の充分な目立てが得られるとともに被削材の表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られる。

また、本実施例のドレッシング装置１０によれば、ドレッサ走査装置（走査テーブル３０、走査モータ３２）により走査中のドレッサ１２の先端部に備えられたダイヤモンド研削片４４には、超音波振動付与装置２２により超砥粒研削ホイール１４のドレッシング面１６に対して接近離隔するようにドレッサ１２に超音波振動が付与される。これにより、走査中のダイヤモンド研削片が超音波振動することで超砥粒を好適に破砕するので、超砥粒研削ホイール１４の充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られる。

また、本実施例の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置１０によれば、超音波振動付与装置２２は、３５～５５ｋＨｚの周波数範囲内の超音波振動をドレッサ１２に付与する。これにより、ドレッサ１２の３５～５５ｋＨｚの周波数範囲内の超音波振動により、超砥粒の一部がドレッシングによって好適に破砕されることで、超砥粒研削ホイール１４の充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られることにある。

また、本実施例の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置１０によれば、超音波振動付与装置２２は、３μｍ以上の振幅を有する超音波振動をドレッサ１２に付与する。これにより、ドレッサ１２の３μｍ以上の振幅を有する超音波振動により超砥粒の一部がドレッシングによって好適に破砕されることで、超砥粒研削ホイール１４の充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られることにある。

また、本実施例の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置１０によれば、超砥粒研削ホイール１４に含まれる超砥粒は、＃４００よりも粗い粒度である。これにより、＃４００よりも粗い粒度の超砥粒の一部がドレッシングによって破砕されることで、超砥粒研削ホイール１４の充分な目立てが得られるとともにワークの表面粗さが改善され、且つロータリドレッサよりも長寿命が得られる。

また、本実施例の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置１０によれば、超砥粒研削ホイール１４に含まれる超砥粒は、ＣＢＮ砥粒である。これにより、ダイヤモンド研削片４４により、ダイヤモンドよりも硬度が低いＣＢＮ砥粒が好適に破砕される。

以上、本発明の一実施例を図面を用いて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例の超砥粒研削ホイール１４は、内面研削盤に好適に用いらえるように支持軸１８により支持された比較的小径の円筒状のものであったが、超砥粒ビトリファイド砥石が円弧状に成形された複数個のセグメント砥石が台金の外周面に貼り着けられた研削ホイールであってもよいし、平面研削用の研削ホイールであってもよい。

また、超砥粒研削ホイール１４は、ＣＢＮ砥粒を超砥粒として含むビトリファイド砥石であったが、ダイヤモンド砥粒を超砥粒として含むものであってもよい。

また、前述の実施例の超砥粒研削ホイール１４は、ビトリファイド砥石であったが、ビトリファイド砥石や、メタルボンド砥石等の種々のボンドで砥粒が結合されたものでもよい。

また、前述の実施例のドレッサ１２は、１個の柱状ダイヤモンドが埋設された単石ドレッサであったが、複数個のダイヤモンドが一列に埋設されたブレード型ドレッサ等であってもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。

１０：ドレッシング装置
１２：ドレッサ
１４：超砥粒研削ホイール
１６：ドレッシング面
１８：支持軸
２０：砥石駆動モータ
２２：超音波振動付与装置
２３：本体
２４：保持器
２６：切込テーブル
２８：切込モータ
３０：走査テーブル（ドレッサ走査装置）
３２：走査モータ（ドレッサ走査装置）
３４：電極
３６：超音波振動器
３８：装着穴
４０：超音波発振回路
４２：シャンク部
４４：ダイヤモンド研削片
４６：凹み

Claims (6)

1. 超砥粒を含む超砥粒研削ホイールのドレッシング面に摺接させるダイヤモンド研削片を先端部に有するドレッサを、用いた超砥粒研削ホイールのドレッシング方法であって、
   前記ダイヤモンド研削片が前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面に接触した状態で、前記ドレッサを走査するドレッサ走査工程と、
   前記ドレッサ走査工程において、前記ドレッサの先端部に備えられた前記ダイヤモンド研削片が前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面に対して接近離隔するように前記ドレッサに超音波振動を付与する超音波振動工程とを、含む
   ことを特徴とする超砥粒研削ホイールのドレッシング方法。
2. 超砥粒研削ホイールのドレッシング面に摺接させるダイヤモンド研削片を先端部に有するドレッサを用いた、超砥粒研削ホイールのドレッシング装置であって、
   前記ダイヤモンド研削片が前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面を横切るように、前記ドレッサを走査するドレッサ走査装置と、
   走査中の前記ドレッサの先端部に備えられた前記ダイヤモンド研削片が前記超砥粒研削ホイールのドレッシング面に対して接近離隔するように前記ドレッサに超音波振動を付与する超音波振動付与装置とを、含む
   ことを特徴とする超砥粒研削ホイールのドレッシング装置。
3. 前記超音波振動付与装置は、３５～５５ｋＨｚの周波数範囲内の超音波振動を前記ドレッサに付与する
   ことを特徴とする請求項２の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置。
4. 前記超音波振動付与装置は、３μｍ以上の振幅を有する超音波振動を前記ドレッサに付与することにある。
   ことを特徴とする請求項２又は３の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置。
5. 前記超砥粒研削ホイールに含まれる超砥粒は、＃４００よりも粗い粒度である
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置。
6. 前記超砥粒研削ホイールに含まれる超砥粒は、ＣＢＮ砥粒である
   ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１の超砥粒研削ホイールのドレッシング装置。

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