JP2772812B2 - 円筒形砥石の砥石修正装置 - Google Patents

円筒形砥石の砥石修正装置

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裕介 内田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 「産業上の利用分野」 本発明は円筒形砥石の砥石修正装置、特にCBN砥石
(立方晶窒化硼素砥石)の砥石面の修正に適する砥石修
正装置に関する。
「従来の技術と発明が解決しようとする課題」 CBN砥石は研削比が大きく砥石修正間隔が長い反面、
ダイヤモンドに次ぐ硬度を持つため、単石ダイヤモンド
で砥石修正を行うと単石ダイヤモンドの摩耗が激しい。
そこで、ダイヤモンド砥粒をロール外周に埋設した修正
用ロータリロールを回転し乍ら研削砥石に切込む。処が
切込み量が微量であるため、切込み始めの位置を正確に
知る必要がある。又、名の超硬質砥粒を用いた砥石の修
正用ロータリロールでも同様である。
従来、砥石修正は砥石の修正後直径を幾何にすればよ
いかを知るための砥石面(円筒形砥石では砥石外周)の
最も摩耗した部分を検知手段で知る。インフィード研削
の場合砥石の最大摩耗部分は砥石中央である。そこで第
6図に示すように砥石1の幅方向の中央部を砥石修正工
具のロータリーダイヤモンドロール8よりわずかに研削
砥石の砥石面に向って突出した例えば鋼材のような検知
手段Aを砥石面1aに接触して検知し、砥石修正工具のロ
ータリーダイヤモンドロール8に切込みとトラバースを
繰り返し与えら、図の砥石1の半径方向に検知手段A先
端と砥石修正工具間の距離αの間空サイクル(砥石修正
工具が空間を切るサイクルをいう)を行っている。この
空サイクルを行う理由は検知手段Aが接触する砥石1の
中央部は通常摩耗が大きく、砥石修正工具のロータリー
ダイヤモンドロール8を直ちにそこまで切込めないので
見込みの砥石の最大径よりも砥石の半径方向に離れた外
周側から1〜2μmの切込みと砥石1の幅以上のトラバ
ースを繰り返し乍ら砥石面1aにロータリーダイヤモンド
ロール8を到達させる必要があるためである。このため
砥石修正は時間のかかるものであった。
本発明は上記従来の問題点を解消し、空サイクルな
く、短時間で砥石修正を行なうことのできる砥石修正装
置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
「課題を解決するための手段」 本発明は超音波センサを備え、砥石修正工具と超音波
センサ間に研削波を介在させて砥石修正工具と砥石との
接触音を前記研削液を介して判別する砥石修正工具の砥
石への接触位置検出装置を備え、前記砥石修正工具の側
面と細隙をおいて対向する部材に設けたこの細隙に面す
る開口と研削液供給側との間に研削液の通路を設け、砥
石修正工具を支持する本体側における前記研削液の通路
中に超音波センサを配設した砥石修正装置において、 回転する円筒形砥石の外周の修正面の移動方向に合せ
て砥石面に切込み装置により切込まれ、該砥石面の移動
方向に交叉する方向に砥石面に沿って送り装置により送
られるロータリロールを備えた砥石修正ヘッドと、前記
ロータリロールの切込みと送りを制御する制御装置を備
え、 前記砥石側の砥石側面近傍における砥石軸に直角な平
面上において砥石面から砥石の半径方向に離れた位置に
あるロータリロールと砥石を砥石軸に直角方向に移動し
て接近させて、ロータリロールが前記砥石面に接触した
ことを超音波センサが検知すると制御装置はロータリロ
ールを砥石から離れるまでトラバースさせ、ここで切込
みを与えて、前記砥石側面と反対の砥石側面を行き過ぎ
るまで逆方向にトラバースして砥石面を修正し、ここで
切込みを与えて再び元の方向に変えて砥石面を通り過ぎ
るまでトラバースさせることを繰り返して、ロータリロ
ールがトラバース中においてロータリロールと砥石との
接触長さを求めてこの接触長さと砥石幅を比較して砥石
の平坦度を検出する手段を備えた砥石修正装置である。
「実施例」 以下、本発明の実施例を図面により説明する。第2図
は砥石修正装置の縦断面図である。砥石修正装置の本体
3には軸受群4により修正工具軸5が回転自在に支持さ
れている。修正工具軸5は本体3に密封固定したカバー
6に嵌入固定されたオイルシート7を挿通して軸封さ
れ、軸端には砥石修正工具、例えば外周にダイヤモンド
砥粒8bを埋設したロータリーダイヤモンドロール8が固
定してある。修正工具軸5の他端はベルト伝導装置9を
介してモータ11に連結されている。ロータリーダイヤモ
ンドロール8の端面とカバー6の端面間は間隙12が設け
られる。カバー6には超音波センサー13を内蔵したケー
ス14が密封固定してある。超音波センサー13の上流側に
フィルタ15が設けてある。ケース14とカバー6には細隙
12から超音波センサー13間に液体を充満して介在させる
通路16が設けてある。液体は矢印イの方向から配管17を
とおり、配管17端に固定したフィルタ15内から外へ流
れ、超音波センサー13を囲んで流れる。そして通路16を
とおって流れる液体は細隙12をとおり排出される。細隙
12は供給される液体が通路16と細隙12を充満させて流れ
るように適当な大きさが選ばれる。
第3図に示すように砥石修正装置は全体を符号20で示
す前述した砥石修正ヘッドと、符号30で示す送り装置
と、符号40で示すロータリロール切込み装置と、これら
を制御する手段からなっている。
第3図、第5図に示すように砥石修正ヘッド20の本体
3はドレスバー10の先端に固定されている。ドレスバー
10は砥石軸2と直角方向の案内孔31aに該案内孔31aの軸
方向にのみ移動自在に嵌合している。案内孔31aはサド
ル31に設けられている。ドレスバー10の後端には送りナ
ット42が固定されている。送りナット42にねじ込まれた
送りねじ43はサドル31に固定した軸受44に軸方向移動し
ないように支持されている。該送りねじ43とサドル31に
固定したY軸サーボモータ45の出力軸は連結されてい
る。
第4図、第5図に示すようにサドル31は固設したベー
ス36の砥石軸2に平行な案内に滑合している。サドル31
に固定された送りナット32にねじ込まれた送りねじ33は
砥石軸2に平行であって、ベース36に設けた軸受34に軸
方向移動しないように軸承されている。ベース36に固定
したX軸サーボモータ35の出力軸は該送りねじ33に固定
されている。
X軸サーボモータ35はドライバ28を介して制御装置25
より駆動される。Y軸サーボモータ45はドライバ41を介
して制御装置25により駆動される。
超音波センサー13の検知した信号は増幅器26で増幅さ
れ、信号変換器27でA/D変換されて制御装置25に入力さ
れる。
モータ11を駆動し、ベルト伝導装置9を介して修正工
具軸5を回転してロータリーダイヤモンドロール8が回
転した状態において、砥石修正装置が運動してロータリ
ーダイヤモンドロール8が回転中の砥石1接触すると発
生する超音波はロータリーダイヤモンドロール8中を伝
わり、細隙12中の液体に伝播し、通路16の液体を介して
超音波センサー13に伝わる。
以上においてロータリーダイヤモンドロール8は半径
方向の外側に向って突形でその先端がエッジ8cとなって
いて、エッジ8cが砥石面に接触するように考えられてい
る。本発明に用いられるロータリーダイヤモンドロール
8の形状は特に限定されていないので例えば円筒形であ
ってもよい。
次に本発明の円筒形砥石の砥石修正装置についで説明
する。第1図は砥石軸2と修正工具軸5を含む平面図で
ある。図において砥石面1aの中間の摩耗部分は特に誇張
して示されている。砥石側の砥石側面1b近傍における砥
石軸2に直角な平面上において砥石面1aから砥石1の半
径方向に離れた位置にあるロータリーダイヤモンドロー
ル8の砥石1に最も近いエッジ8cは位置aにある。この
位置aと砥石面1a間は20μmである。砥石修正を行う場
合、先ず砥石1とロータリーダイヤモンドロール8を上
記関係位置に位置させる。
砥石1及びロータリーダイヤモンドロール8を回転し
ておいて、制御装置25はドライバ41を介してY軸サーボ
モータ45を駆動して送りねじ43を回転し、ドレスバー10
を移動し、ロータリーダイヤモンドロール8を3μm単
位でデジタルに送る。
砥石1にロータリーダイヤモンドロール8が切込まれ
るとその切込量は (3μm×7=21μm)−20μm=1μm である。この切込量により超音波センサー13は砥石1と
ロータリーダイヤモンドロール8の接触(位置b)を検
知してその信号を制御装置25に送る。制御装置25は切込
み用のY軸サーボモータ45を停止し、ドライバ28を介し
てX軸サーボモータ35を駆動し、ロータリーダイヤモン
ドロール8を位置bから砥石1との接触位置から近い方
の砥石側面1bに向って砥石1から離れるまでドラバース
させ停止させる(位置c)。ここでY軸サーボモータ45
を駆動してドレスバー10を1〜2μm前進してロータリ
ーダイヤモンドロール8に1〜2μm切込みを与えて停
止し(位置d)、X軸サーボモータ35を逆方向に駆動し
てロータリーダイヤモンドロール8を位置dから左方へ
砥石側面1bと反対の砥石側面1b′を行き過ぎるまで逆方
向にトラバースして位置eにて停止し、ここでY軸サー
ボモータ45を駆動して1〜2μm切込み、位置fにて停
止して、X軸サーボモータ35を回転して左方へ砥石面1a
を通りすぎるまでドラバースさせて停止する(位置
g)。
以上のサイクルを砥石面1aが所要の平坦度となるまで
繰り返す。砥石面1aが所要の平坦度となったかどうかは
例えばロータリーダイヤモンドロール8が砥石1に接触
している間、超音波センサー13は接触音を検知している
ので制御装置25が送り装置30を制御した送り長さ、即
ち、X軸サーボモータ35の回転角から砥石1に対する接
触長さが求められる。このサーボモータ35の回転角から
求められるロータリーダイヤモンドロール8の軸方向へ
送られた砥石1との接触長さと砥石1の幅の一致により
知ることが可能である。即ち、ロータリーロールがトラ
バース中においてロータリロールとの砥石との接触長さ
を求めてこの接触長さと砥石幅を比較して砥石の平坦度
を検出する手段を備えた砥石修正装置を本発明は設けて
ある。
実施例では砥石の修正を砥石側面近傍の砥石面とロー
タリロールをトラバースすることなく近接させるように
したため、往復動をくり返して行なう空サイクルがな
く、短時間で砥石修正を行うことができる。又、従来、
ロータリロールより先行して砥石面に接触させる鋼材の
ような検知手段を用いる必要がなくなる。
〔発明の効果〕
本願発明によれば、砥石の修正を砥石側面近傍のロー
タリロールをトラバースすることなく接近させるように
したため、往復動を繰り返して行なう空サイクルがな
く、短時間で砥石修正を行なうことができるものにおい
て、ロータリロールが砥石面に接触している間の接触長
さを求める接触長さを測定手段を備えているので、砥石
幅の周面の修正が完了したことが検出でき、余分な切込
みを行なわないので砥石修正時間の短縮と砥石を経済的
に使用できる。
さらにロータリロールの側面を覆う研削液を介して超
音波センサに伝わるので、超音波が減衰少なく検出さ
れ、砥石と砥石修正工具の接触を正確に把握できるとい
った優れた作用効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の砥石修正のツーリングレイア
ウトを示す平面図、第2図は砥石修正ヘッドの縦断面
図、第3図は砥石修正装置の正面図、第4図は第3図の
A−A断面図、第5図は第3図のB−B矢視図、第6図
は従来例の砥石修正のツーリングレイアウトを示す平面
図である。 1……砥石、1a……砥石面、1b,1b′……砥石側面、2
……砥石軸、3……本体、4……軸受群、5……修正工
具軸、6……カバー、7……オイルシール、8……ロー
タリーダイヤモンドロール、8b……ダイヤモンド砥粒、
8c……エツジ、9……ベルト伝導装置、10……ドレスバ
ー、11……モータ、12……細隙、13……超音波センサ
ー、14……ケース、15……フィルタ、16……通路、17…
…配管、20……砥石修正ヘッド、25……制御装置、26…
…増幅器、27……信号変換器、28……ドライバ、30……
送り装置、31……サドル、31a……案内孔、32……送り
ナット、33……送りねじ、34……軸受、35……サーボモ
ータ、36……ベース、40……切込み装置、41……ドライ
バ、42……送りナット、43……送りねじ、44……軸受、
45……Y軸サーボモータ、A……検知手段。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超音波センサを備え、砥石修正工具と超音
    波センサ間に研削液を介在させて砥石修正工具と砥石と
    の接触音を前記研削液を介して判別する砥石修正工具の
    砥石への接触位置検出装置を備え、前記砥石修正工具の
    側面と細隙をおいて対向する部材に設けたこの細隙に面
    する開口と研削液供給側との間に研削液の通路を設け、
    砥石修正工具を支持する本体側における前記研削液の通
    路中に超音波センサを配設した砥石修正装置において、 回転する円筒形砥石の外周の修正面の移動方向に合せて
    砥石面に切込み装置により切込まれ、該砥石面の移動方
    向に交叉する方向に砥石面に沿って送り装置により送ら
    れるロータリロールを備えた砥石修正ヘッドと、前記ロ
    ータリロールの切込みと送りを制御する制御装置を備
    え、 前記砥石側の砥石側面近傍における砥石軸に直角な平面
    上において砥石面から砥石の半径方向に離れた位置にあ
    るロータリロールと砥石を砥石軸に直角方向に移動して
    接近させて、ロータリロールが前記砥石面に接触したこ
    とを超音波センサが検知すると制御装置はロータリロー
    ルを砥石から離れるまでトラバースさせ、ここで切込み
    を与えて、前記砥石側面と反対の砥石側面を行き過ぎる
    まで逆方向にトラバースして砥石面を修正し、ここで切
    込みを与えて再び元の方向に変えて砥石面を通りすぎる
    までトラバースさせることを繰り返して、ロータリロー
    ルがトラバース中においてロータリロールと砥石との接
    触長さを求めてこの接触長さと砥石幅を比較して砥石の
    平坦度を検出する手段を備えた砥石修正装置。
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