JP3015176B2

JP3015176B2 - 研削砥石のドレッシング方法

Info

Publication number: JP3015176B2
Application number: JP3333202A
Authority: JP
Inventors: 敏松井
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JPH05169366A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は単石ダイヤモンドドレッ
サを用いて研削砥石をドレッシングする方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】研削砥石は研削を続けると目づまり、目
つぶれ、目こぼれなどの現象により切れ味が次第に劣化
する。このため、適宜ドレッシングを行なって切れ味を
回復させる必要があり、Ａ系砥粒やＣ系砥粒から作られ
ている普通砥石の場合には、一般にシャンクの先端にダ
イヤモンド粒を固着した単石ドレッサを用いてドレッシ
ングする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研削砥
石をドレッシングすることによりドレッサ先端も摩耗
し、ドレッシングされた砥石面には概ねドレッサ先端形
状の通過軌跡に相当する形状が形成される。そして、ド
レッサ先端の形状が変化することにより砥石面の状態は
図６に示すように全く異なったものとなる。ところで、
研削面の表面粗さは概ね砥石面の凹凸高さｈに対応した
値になるので、凹凸高さｈが変化すると研削面の表面粗
さも変化する。すなわち、上記した従来技術では、ドレ
ッシングを続けるに従ってドレッサ先端が摩耗し、これ
によって表面粗さも変化してしまうため、安定した研削
を行なうことが困難であった。本発明の目的は、上記し
た従来技術の問題を解決し、単石ダイヤモンドドレッサ
の先端が摩耗しても安定した表面粗さが得られるような
研削砥石のドレッシング方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、研削砥石のドレッシング工程が
終了したときには、引続いて実施する研削加工工程にお
いて研削抵抗の値を測定し、得られた測定値と予め定め
た範囲とを比較して、前記測定値が前記範囲の最大値以
上の場合はドレッシング送り速度を速くし、前記測定値
が前記範囲の最小値以下の場合はドレッシング送り速度
を遅くして、再度ドレッシング工程を実施することを特
徴とする。また、請求項２の発明は、請求項１におい
て、ドレッシング送り速度が予め定めた許容範囲を越え
たときに、単石ダイヤモンドドレッサの位置を変更する
信号を出力することを特徴とする。

【０００５】

【作用】図４に示すようにドレッサ先端の摩耗幅ｂを定
義すると、摩耗幅ｂに対する研削抵抗及び研削面の表面
粗さの関係は、ドレッシング送り速度をパラメータとし
て図５に示すものとなる。すなわち、研削抵抗は摩耗幅
ｂが大きいほど、ドレッシング送り速度が小さいほど大
きくなる。一方、表面粗さは摩耗幅ｂが小さいほど、ド
レッシング送り速度が大きいほど大きくなる。そこで、
あるドレッシング送り速度でドレッシングした場合、研
削抵抗を測定することにより摩耗幅ｂを推定することが
できる。そして、推定した摩耗幅ｂから図５の関係を利
用して、所定の表面粗さが得られるようにドレッシング
送り速度を修正してやれば、常に一定の表面粗さを得る
ことができる。研削を続けると摩耗幅ｂは次第に大きく
なり、それに伴ってドレッシング送り速度は大きい方に
修正されるので、ついにはドレッシング送り速度を研削
盤の上限送り速度を越える値にしないと所望の表面粗さ
が得られない状態になる。このようにドレッシング送り
速度の上限値を越えた場合には、ドレッサの位置を変更
して作業を継続する。なお、たとえばダイヤモンド粒が
整形されていないときには、ドレッサの位置を変更した
場合、摩耗幅ｂが非常に小さい場合があり得る。この場
合、研削盤の下限送り速度以下にしないと所望の表面粗
さが得られないことになるが、その場合には、再度ドレ
ッサの位置を変更することにより作業を継続できる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を示す図１ないし図
３により説明する。図１は本発明による研削砥石のドレ
ッシング方法を平面研削盤に適用した場合の概念図を示
したものである。同図において、１はテーブルで、図に
おいて左右方向及び紙面に垂直な方向に移動する。２は
チャックで、力センサ３を介してテーブル１に固定され
ている。４は工作物で、チャック２に載置されている。
５はスピンドルヘッドで、図において上下方向に移動す
る。６は研削砥石で、スピンドルヘッド５に回転自在に
保持されている。７はドレッシング装置で、スピンドル
ヘッド５の上に載置されており、以下に示す部分から構
成されている。８はベース。９はスライダで、ベース８
上に図において左右方向に摺動自在に保持され、モータ
１０により駆動される。１１はドレッサヘッドで、スラ
イダ９に図において上下方向に摺動自在に保持され、モ
ータ１２により駆動される。１３は先端に単石のダイヤ
モンド１４が固着されたドレッサで、ドレッサヘッド１
１に保持されている。なお、ドレッサ１３は図１のＡ矢
視図である図２に示すように、研削砥石６の頂点に対し
て傾けて配置されており、ドレッサヘッド１１は図示し
ない回転手段により軸Ｏの回りに回転可能である。１５
は力センサ３の増幅器。１６は数値制御装置で、ドレッ
シングサイクル及び研削サイクルのプログラム、ドレッ
シング条件及び研削条件の他に、研削抵抗の設定値
Ｆ₀、研削抵抗の許容変動幅ΔＦ、図１においてドレッ
サ１３が研削砥石６に対して左右方向に移動する速度で
あるドレッシング送り速度の初期値ｆ₀、ドレッシング
送り速度の上限値ｆｍａｘ及び下限値ｆｍｉｎ、修正係
数αを予め入力しておく。なお、研削抵抗に関する諸定
数及び測定値は、研削条件の影響を受けないように単位
研削切込み量・単位研削幅当りの値を用いるものとす
る。

【０００７】以上の構成において、研削加工は予め数値
制御装置１６に入力されたプログラムに従って行なわ
れ、また、プログラムによって指示される所定の間隔で
ドレッシングが行なわれる。以下、図３に示すフローチ
ャートにより動作を説明する。加工サイクルが開始する
と、まずドレッシング送り速度ｆが初期値ｆ₀に設定さ
れてドレッシングが行なわれる（ステップ１００、１１
０）。なお、初期値ｆ₀は、摩耗幅ｂの小さい（ｂ＝
０．０５〜０．１ｍｍ程度）ドレッサでドレッシングし
たときに要求される研削面粗さが得られる値となるよう
に、工作物材質と、要求される研削面粗さとの組合せに
応じて予め実験により求めておく。続いて研削が開始さ
れ（ステップ１２０）、研削抵抗Ｆが測定される（ステ
ップ１３０）。測定された研削抵抗Ｆは数値制御装置１
６に入力されている設定値Ｆ₀と比較され、その差δが
同じく数値制御装置１６に入力されている許容幅ΔＦ未
満であるかどうかが判定される（ステップ１４０）。な
お、設定値Ｆ₀と許容幅ΔＦは、たとえば上記した初期
値ｆ₀でドレッシングして研削したときの研削抵抗を測
定することにより予め求めておく。差δが許容幅ΔＦよ
りも小さければ研削が続行され（ステップ１５０）、ド
レッシング時期かどうか判定が行なわれる（ステップ１
６０）。ドレッシング時期でなければ定寸かどうかの判
定が行なわれ（ステップ１７０）、定寸でない場合はス
テップ１５０に戻って研削が続行され、定寸の場合は加
工サイクルを終了する。スップ１６０でドレッシング時
期と判定された場合は、ステップ１１０に戻ってドレッ
シングが行われるが、この場合にはドレッシング送り速
度ｆの修正は行われない。一方、ステップ１４０におい
て差δが許容幅ΔＦ以上になった場合には、ドレッサ先
端の摩耗幅ｂが大きくなったことを意味するから、ドレ
ッシング送り速度が

【０００８】

【数１】

【０００９】ただし、α＞０で、通常αは、１／２＜α
＜２程度である。に修正される。ここで、ドレッシング
により摩耗幅ｂは大きくなるので一般には（Ｆ／Ｆ₀）
＞１であり、ドレッシング送り速度ｆは大きい方へ修正
される（すなわちドレッシング送り速度ｆを速くす
る）。また、後述するドレッサの位置を変更した場合は
一般に摩耗幅ｂは小さくなり、（Ｆ／Ｆ₀）＜１となる
ので、ドレッシング送り速度ｆは小さい方へ修正される
（すなわちドレッシング送り速度ｆを遅くする）。次
に、修正されたドレッシング送り速度ｆがドレッシング
送り速度ｆの上限値ｆｍａｘと比較され（ステップ１９
０）、上限値ｆｍａｘよりも小さければ、続いて下限値
ｆｍｉｎと比較される（ステップ２００）。上限値fｍ
ａｘ以上であれば、ドレッサ角度位置の変更信号を出力
して研削を中断し（ステップ２１０）、ドレッサヘッド
１１を図示しない回転手段により軸Ｏの回りに所定の角
度だけ回転させてドレッサ１３の位置を変更する（ステ
ップ２２０）。その後ステップ１００に戻り、ドレッシ
ング送り速度ｆの初期値ｆ₀でドレッシングが行われ
る。ステップ２００で下限値ｆｍｉｎよりも大きけれ
ば、ステップ１１０に戻り、修正されたドレッシング送
り速度ｆでドレッシングが行われる。ステップ２００で
下限値ｆｍｉｎよりも小さければ、ステップ２１０へ進
み、上記と同様にドレッサ１３の位置を変更した後に、
初期値ｆ₀でドレッシングが行われる。

【００１０】本実施例では以上の構成としたので、ドレ
ッサ１３の先端が摩耗しても、それに応じてドレッシン
グ送り速度ｆが修正され、所望の表面粗さを安定して得
ることができるという効果がある。なお、上記実施例で
は、研削抵抗を検出器３で測定するようにしたが、研削
抵抗を測定する方法はこれに限定されるものではなく、
モータ電流値、振動、変位など、研削抵抗により発生す
る他の物理量を用いて測定してもよい。また、ドレッシ
ング送り速度ｆの修正を式１により行うようにしたが、
表面粗さを一定に保持できるようなドレッシング送り速
度を決定できるものであれば、例えば、ｆ＝ｆ＋α（Ｆ−Ｆ₀）式２のように、他の関係式を用いてもよい。さらに、上記実
施例では、ドレッサ１３の位置を軸Ｏの回りに所定の角
度だけ回転させるようにしたが、軸Ｏを図２の矢印Ｂ方
向に揺動させるようにしても良いし、手動で変更するよ
うにしてもよい。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ドレッ
サ先端の摩耗を研削抵抗により検出して、摩耗量に応じ
てドレッシング送り速度ｆを修正するようにしたので、
常に安定した表面粗さが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を平面研削盤に適用した場合の構成を示
す概念図。

【図２】図１のＡ矢視図。

【図３】図１における動作手順を示すフローチャート。

【図４】ドレッサ先端の摩耗幅ｂの定義を示す説明図。

【図５】ドレッサ先端の摩耗幅ｂと研削抵抗及び研削面
の表面粗さの関係を示す説明図。

【図６】ドレッシングにより砥石面に生成される凹凸の
大きさを説明した模式図。

【符号の説明】

３力センサ６研削砥石７ドレッシング装置１３ドレッサ１４単石のダイヤモンド

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】研削砥石のドレッシング工程が終了した
ときには、引続いて実施する研削加工工程において研削
抵抗の値を測定し、得られた測定値と予め定めた範囲と
を比較して、前記測定値が前記範囲の最大値以上の場合
はドレッシング送り速度を速くし、前記測定値が前記範
囲の最小値以下の場合はドレッシング送り速度を遅くし
て、再度ドレッシング工程を実施することを特徴とする
単石ダイヤモンドドレッサを用いる研削砥石のドレッシ
ング方法。
【請求項２】ドレッシング送り速度が予め定めた許容
範囲を越えたときに、ドレッサの位置を変更する信号を
出力するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
単石ダイヤモンドドレッサを用いる研削砥石のドレッシ
ング方法。