JP3346619B2

JP3346619B2 - 電解インプロセスドレッシング研削方法および装置

Info

Publication number: JP3346619B2
Application number: JP26952793A
Authority: JP
Inventors: 俊哉秋田
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 2002-11-18
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: JPH07100764A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ等の被加工物の
ならい研削加工等において、ドレッシングムラを防止す
る電解インプロセスドレッシング研削方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レンズ等の被加工物の研削加工
は研削工具を回転するとともに、被加工物を研削工具上
で揺動して行っている。しかし、研削工具が目詰まりを
起こして研削能力が低下し、研削に長時間を要する問題
があった。そこで、上記問題を解決すべく、例えば特開
平３−４３１４４号公報記載の発明が提案されている。

【０００３】上記発明は、図２７に示す様に、回転自在
な回転軸１０１の先端には研削工具１０２が一体的に形
成されている。半球形状をした研削工具１０２の加工面
には該加工面と対応する形状の被加工部材１０３が当接
されている。被加工部材１０３は、下端面が同形状に形
成された保持皿１０４により保持されている。保持皿１
０４の上面中心には凹球形状が形成され、カンザシ１０
５の先端部の球形部が係合されている。

【０００４】カンザシ１０５の上部にはこの軸線と直交
する様に固定部材１０６の一端が嵌合固定されている。
固定部材１０６の他端には支軸１０７を介してＬ字形の
電極１０８が回動自在に軸着されている。また、カンザ
シ１０５には固定部材１０６の固定位置よりも下方に螺
子孔１０９が穿設されている。この螺子孔１０９は螺合
される調整ネジ１１０の軸線が前記固定部材１０６と同
一方向となる様に形成されている。調整ネジ１１０の先
端は電極１０８の軸側面に当接し、電極１０８の回転下
限位置を調整できる様に構成されている。電極１０８は
電源１１１の（−）極に接続されており、電源１１１の
（＋）極は回転軸１０１と接触するブラシ１１２に接続
されている。

【０００５】上記構成の装置は、カンザシ１０５および
保持皿１０４を介して被加工部材１０３へ押圧と揺動駆
動とを行う。同時に、研削工具１０２を回転駆動する。
すると、研削工具１０２の加工面に対し、カンザシ１０
５の揺動に連動して電極１０８の先端が隙間ｌを保って
移動する。この時、パイプ１１３よりクーラント１１４
を研削工具１０２の加工面に供給するとともに、電源１
１１にて電圧を印加すると、研削工具１０２の加工面が
電解によってまんべんなくドレッシングされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術においては、カンザシ１０５の軸線が研削工具１
０２の球心Ｏに向かって球心揺動する。これによって、
被加工部材１０３の位置は、研削工具１０２の中心から
外周、外周から中心へと往復運動する。電極１０８は、
これと連動して研削工具１０２の外周から中心、中心か
ら外周へと往復運動するように構成されている。

【０００７】電極幅ｔが研削工具１０２の中心から外周
まで覆い、かつ揺動によっても研削工具１０２の外周
部、あるいは中心部が電極１０８から外れない場合にお
いては、電極１０８の１往復（揺動）中に、電極１０８
が研削工具１０２の中心を越える（被加工部材１０３
側）。その越えた最大揺動位置における電極１０８端下
を境にして、中心部では全面が電極１０８に覆われ、外
周部では少なくとも全面を覆われることはない。電解量
はその作用時間に比例するので、作用時間がその位置を
境にボンド溶出量が変化し、研削工具１０２の形状が崩
れる。

【０００８】また、電極幅ｔが研削工具１０２の中心か
ら外周まで覆い、かつ揺動によって研削工具１０２の外
周部、あるいは中心部が電極１０８から外れる場合にお
いては、電極１０８の１往復（揺動）中に、研削工具１
０２の各輪帯では常に電解される部分と間欠的に電解さ
れる部分とが発生する。故に、作用時間がその位置を境
にしてボンド溶出量が変化し、研削工具１０２の形状が
崩れる。

【０００９】さらに、電極幅ｔが研削工具１０２の中心
から外周までの円弧より短い場合においては、前記の場
合と同様に、電極１０８の１往復（揺動）中に、研削工
具１０２の各輪帯では常に電解される部分と間欠的に電
解される部分とが発生する。故に、作用時間がその位置
を境にしてボンド溶出量が変化し、研削工具１０２の形
状が崩れる。このように、前記従来技術では、研削工具
１０２の中心より外周までのある輪帯を境にして、ボン
ド溶出量が変化するという問題点がある。

【００１０】因って、本発明は前記従来技術における問
題点に鑑みて開発されたもので、ボンド溶出量の極端な
変化を防止し、研削工具の各点に適当なボンド溶出量を
持たせることにより、研削工具の形状を維持できる電解
インプロセスドレッシング研削方法および装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る電解イ
ンプロセスドレッシング研削方法は、回転する研削工具
を陽極とし、前記研削工具の加工面と微小空隙を在して
対向する電極を陰極とし、前記研削工具の加工面と前記
電極との間にクーラントを供給して電解作用を発生させ
る電解インプロセスドレッシング研削方法において、前
記電極を断面が円弧形状でかつ前記研削工具の中心側か
ら外周に向かって対向部位の面積が減少する形状に形成
し、前記電極の端部が前記研削工具の回転軸の中心と一
致した時またはその近傍に位置した時にのみ前記電解作
用を発生させる。また、第２の発明に係る電解インプロ
セスドレッシング研削装置は、回転する研削工具を陽極
とし、前記研削工具の加工面と微小空隙を在して対向す
る電極を陰極とし、前記研削工具の加工面と前記電極と
の間にクーラントを供給して電解作用を発生させる電解
インプロセスドレッシング研削装置において、断面が円
弧形状でかつ前記研削工具の中心側から外周に向かって
対向部位の面積が減少する形状に形成した電極と、前記
電極の端部が前記研削工具の回転軸の中心と一致した時
またはその近傍に位置した時にのみ前記電解作用を発生
させるスイッチング装置と、を具備するものである。

【００１２】

【実施例１】まず、本発明の具体的な実施例を説明する
前に、本発明の概要を説明する。図１〜図４は本発明を
示し、図１は概念図、図２は図１のＡ矢印から見た研削
工具と電極の矢視図、図３および図４は電解によるボン
ド溶出の状態を示す説明図である。導電性を有する研削
工具２は回転軸３に回転自在に保持されるとともに、曲
率中心Ｏ_１を支点に揺動運動自在に保持されている。被
加工部材１は図示省略した上軸によって揺動自在に、か
つ加圧保持されている。また、前記研削工具２の加工面
には、間隙ｄを在して被接触に電極４が配設されてい
る。さらに、前記研削工具２には供電ブラシ５を介して
電源装置７の陽極が電気的に接続されるとともに、前記
電極４にはスイッチング装置６を介して電源装置７の陰
極が電気的に接続されている。スイッチング装置６は研
削工具２の揺動に連動して、電流のＯＮ時間およびＯＦ
Ｆ時間の調整を行う。図示省略したクーラントノズルよ
り電極４と研削工具２との間隙ｄにクーラントが供給さ
れる。以下、研削工具２における電解によるボンド溶出
の状態を説明する。図３は、研削工具２が凸形状の場
合、研削工具２への電解作用は曲率中心Ｏ_１方向（矢印
方向）に進行するので、砥石中心から外周までの各輪帯
の電解作用時間が一定ならば、ボンド溶出により曲率半
径が小さくなる（電解前の所定の曲率半径Ｒ_１，電解し
た後の曲率半径をＲ_２とすると、この場合はＲ_１＞Ｒ_２
となる）。また研削工具２が凹形状のときは、電解作用
は曲率中心Ｏ_１を中心にして放射状に進行するので、曲
率半径が大きくなってしまう。

【００１３】そこで、曲率半径の変化を防止するために
は、図４に示すように、工具中心から外周までのボンド
溶出量に勾配を持たせる必要がある。研削工具２と電極
４との隙間ｄにクーラントが満たされていれば、ボンド
溶出量（電解強さ）は電解の作用時間に比例する。即
ち、適当な勾配をもって、研削工具２の外周ほど電解作
用時間を減少させればよい。

【００１４】電解作用時間を調整する１つの手段とし
て、電極形状を調整することにより各輪帯の電解作用時
間を変化させることができる。研削工具２の中心から外
周までの電解作用時間を一定にする場合、その電極形状
は研削工具２の中心を頂点とした扇形状になるので、電
解作用時間を外周ほど減少させるためには、扇形状と比
較して外周ほど狭くする必要がある。また、その適当な
勾配は、図４に示したように、各輪帯における矢印の長
さの変化（勾配）と等しくなればよい。こうすることに
より、電解ドレッシングを行っても、研削工具２の形状
が維持できる。

【００１５】このように設定された電極４を研削工具２
に対向した球形状に設定し、研削工具が揺動運動する
際、スイッチング装置７により研削工具２の回転軸と電
極端４ａとがほぼ一致したときのみ電解を作用させるこ
とにより、従来技術の問題点が解決できる。

【００１６】次に、本発明の具体的な実施例を図に基づ
いて説明する。図５〜図９は本実施例を示し、図５は正
面図、図６は電極と研削工具の部分断面図、図７は図６
のＡ矢印から見た電極と研削工具の矢視図、図８は研削
工具の摩耗状態の説明図、図９はグラフである。１３は
図示省略した駆動源装置と連結した回転自在な回転軸
で、この回転軸１３の先端には、導電性を有し、その上
面、即ち加工面が球面形状に形成された研削工具１２が
一体形成されている。この研削工具１２の中心部にはク
ーラントを供給するためのクーラント孔１２ａが設けら
れている。

【００１７】また、回転軸１３は加工面の曲率中心Ｏ_１
を支点に球心揺動運動される。研削工具１２の先端に
は、研削面と対応した同形状の被加工部材１１が当接さ
れている。この被加工部材１１は、下端面を同形状に形
成された保持具１９によって保持されている。この保持
具１９の上面中心は凹球形状になっており、棒形状のカ
ンザシ２０の先端部の球形部と結合されている。被加工
部材１１は、保持具１９を介してカンザシ２０により加
圧されるとともに、保持具１９の上面中心を支点として
揺動可能になっている。

【００１８】研削工具１２の加工面には、隙間ｄを在し
て被接触に電極１４がアーム２１を介して、カンザシ２
０に保持されている。この電源１４は電解作用時間の割
合が適当な勾配をもつように設定されている。研削工具
１２は給電ブラシ１５を介してパルス電源装置１７の陽
極に接続されるとともに、前記電極１４はスイッチング
装置としてのタイマースイッチ１６を介してパルス電源
装置１７の陰極に接続されている。タイマースイッチ１
６は電解のＯＮタイムとＯＦＦタイムの調整ができ、こ
の動作を繰り返し行うことができる。クーラントノズル
１８は前記研削工具１２と前記電極１４との隙間ｄにク
ーラントを供給する。

【００１９】以下、上記装置を用いての研磨方法を説明
する。まず、適当な電解作用時間の勾配をもたせるため
の電極１４の形状設定について述べる。図８において、
研削工具１２における摩耗前の加工面のモデル円を実線
で示し、摩耗後の加工面のモデル円を点線で示す。この
円は、摩耗前の実線円をＹ軸方向（回転軸方向）に下げ
た同一半径をもっている。これは、研削工具１２が形状
を維持しながらボンド溶出を行う摩耗形態を示し、図４
をモデルにしている。Ｙ軸（回転軸１３）とのなす角が
θ₁の線上と実線円との交点をＰ₁（Ｘ₁，Ｙ₁）と
し、点線円との交点をＰ₂（Ｘ₂，Ｙ₂）とする。ま
た、この２点間の線分Ｐ₁，Ｐ₂の長さをＺ（θ₁）と
する。

【００２０】この関数：Ｚ（θ）（範囲が０度〜９０
度）を導き、この勾配と等しい勾配に電解作用時間を設
定すれば、研削工具１２の形状を維持するためのボンド
溶出形態になる。したがって、このＺ（θ）の関係を求
める。曲率半径をＲ₀，Ｐ₁の座標を（Ｘ₁，Ｙ₁）、
Ｐ₂の座標を（Ｘ₂，Ｙ₂）とする。Ｐ₁点の座標は

【数１】となる。

【００２１】

【数１】

【００２２】ただし、

【数１】において、α₁＝９０°−θ₁とする。次に、
Ｐ₂点の座標は、線分Ｐ₁，Ｐ₂の直線式ｙ＝ｔａｎα
₁Ｘと、摩耗前のモデル円の式Ｘ²＋（ｙ−ｈ）²＝Ｒ
₀ ²との交点を求める（ただし、Ｚ（θ）＝ｈ）。

【００２３】

【数２】

【００２４】故に、Ｚ（θ₁）は

【数３】になる。

【００２５】したがって、Ｚ（θ）の関係は

【数４】になる。

【００２６】

【数４】

【００２７】ここで、Ｒ₀＞ｈにより、

【００２８】

【数５】

【００２９】と近似できる。また、

【数５】のｈは研削工具１２の回転軸上のボンド溶出量
（摩耗量）であり、定数である。故に、勾配はコサイン
カーブになることがわかる。

【００３０】ここで、電極１４が研削工具１２の加工面
に電解を与える電解作用時間は、角度θによって変化す
る関数であるから、電解作用時間をＴ（θ）とし、ある
電圧時における電解の速度をＳとすると、電解の速度Ｓ
は、Ｓ＝Ｚ（θ）／Ｔ（θ）で表すことができる。上記

【数５】より、Ｚ（θ）＝ｈ・ｃｏｓθであるから、Ｔ
（θ）＝ｈ・ｃｏｓθ／Ｓとおける。つまり、ｈ＝Ｃｏ
ｎｓｔ．，Ｓ＝Ｃｏｎｓｔ．であるので、電解作用時間
もコサインカーブで減少するような勾配にすればよい。

【００３１】次に、角度θ＝０の位置における電解作用
時間Ｔ（θ＝０）と、その他のある角度θにおける電解
作用時間Ｔ（θ）との割合を求め、これを電解作用時間
の割合とすると、Ｔｃ（θ）は、Ｔｃ（θ）＝（ｈ・ｃ
ｏｓθ／Ｓ）／（ｈ・ｃｏｓ（θ＝０）／Ｓ）＝ｃｏｓ
θとなる。よって、電解作用時間の割合Ｔｃ（θ）の幅
は、０〜１すなわち、０〜１００％となる。

【００３２】一方、上記電解作用時間の割合にある定数
Ｂを乗じて、上記電解作用時間の割合を

【数６】とおく。

【００３３】

【数６】

【００３４】この定数Ｂは、主に電解作用時間の割合を
全体的に上下させるものであり、具体的には、上記計算
式より作成する電極の形状を全体的に縮小・拡大するも
のであり、定数Ｂは（０＜Ｂ＜１：０％＜Ｂ＜１００
％）の範囲に規定する。

【００３５】１００％の電解作用時間とは研削工具１２
が１回転当たりに連続で電解されていることを示す。ま
た、この定数：Ｂは１０％以下では、電解作用時間の勾
配が緩やかすぎて、電解を発生させる電流密度が３０
（Ａ）を超えると、研削工具１２の形状変化が起きるこ
とがある。故に、定数：Ｂは好ましくは１０％以上に設
定すべきである。本実施例では、この定数：Ｂを５０％
に設定した。また、このときの電解作用時間の割合と、
回転軸１３のなす角（θ）との関係を図９に示す。

【００３６】電解作用時間を規定する１つの手段として
電極１４の形状を調整する方法がある。しかし、ならい
研削加工では被加工部材１１が揺動し、これと連動して
電極１４が揺動するために電極形状のみで電解作用時間
を規定できない。そこで、タイマースイッチ１６により
電極１４の端と研削工具１２の中心とが一致、あるいは
その近傍のみ電解をＯＮにすれば、各輪帯における電解
作用時間は電極下を通過した時間になり、電極形状で電
解作用時間を規定できる。

【００３７】次に、適当な勾配をもった電極形状の設定
方法について述べる。上記計算式より求められた電解作
用時間の割合Ｔｃ（θ）（０〜１：０〜１００％）を、
研削工具１２の周方向の長さにあてはめる。その手段を
説明する。ある角度θのときの研削工具１２の加工面に
おけるある点を仮定し、研削工具１２を回転させたとき
に上記したある点が描く円形状の軌跡の１周分の長さを
１（１００％）とする。ある角度θのときの電解作用時
間の割合と同じ値の割合の長さを、上記円形状の軌跡上
にとる。これが、円形状の軌跡にあてはめられた電解作
用時間の割合、すなわち、研削工具１２の加工面の周方
向の長さに置換えられた電解作用時間の割合となる。

【００３８】このようにして、電解作用時間の割合を研
削工具１２の加工面の周方向の長さに置換え、この長さ
を、ある角度θにおける電極の幅とする。上記手段を繰
り返し、このようにして、ある角度θ＝０°〜９０°を
変化させたときの電解作用時間の割合の変化に相当する
電極の幅を求め、電極の形状を決定する。以下、上記手
段を更に具体的に説明する。

【００３９】図６に示すように、回転軸１３となす角
（θ）を等間隔（図６では１０度毎）で設定した各輪帯
において、例えば、θ＝３０度のときの電解作用時間の
割合は４３％である。電解作用時間の割合を研削工具１
２の加工面の周方向に置換える際、１周分の角度３６０
°を１００％とし、研削工具１２が回転する際の１周分
の角度３６０°の４３％が何度であるかを求める。

【００４０】すると、上記計算にて求められた電解作用
時間の割合が４３％のとき、その角度は１５６°とな
る。そして、加工面表面の回転中心を頂角とした頂角１
５６°の扇形状を想定し、その弧の部分の長さを求め
る。従って、回転軸中心から角度θ傾いた位置に相当す
る研削工具１２の加工面においては、この弧の長さだけ
電極１４によって覆えばよいことになる。

【００４１】即ち、この輪帯と電極端との交点Ｑ₁，Ｑ
₂とすると、＜Ｑ₁Ｏ₁Ｑ₂＝１５６度に設定すれば
（図７）、図９のグラフの値と一致する。このように、
各輪帯における交点Ｑ₁，Ｑ₂を求め、これらを連続的
に結べば

【数６】式（以下、この式を理論式とする）の関係を満
たす電極１４の形状が設定できる。このように設定され
た電極１４では、研削工具１２の形状を維持するための
摩耗形態と等しい勾配の電解作用時間になるような形状
になっている。

【００４２】上記構成による研削装置によれば、被加工
部材１１はクーラントノズル１８よりクーラントが供給
されるとともに、研削工具１２が揺動角α₁の範囲で球
心揺動運動されることにより研削加工される。研削工具
１２と電極１４との隙間ｄにクーラントノズル１８より
クーラントが供給され、研削工具１２の回転軸中心と電
極端１４ａとが一致する瞬間、あるいは、その近傍を通
過する時間のみ電流が流れるようにタイマースイッチ１
７のＯＮタイムを設定し、かつその位置から揺動して再
びその位置に揺動してくる時間をＯＦＦタイムとして設
定する。

【００４３】本実施例によれば、電極１４は適当な勾配
をもった電解作用時間になるような形状になっているの
で、研削工具１２の各点は適当なボンド溶出量となり、
研削工具１２の形状を維持することができ、被加工部材
１１の加工精度が保たれる。

【００４４】尚、電極１４は研削工具１２の最外周円で
カットしても同様な効果が得られる。

【００４５】

【実施例２】図１０〜図１３は本実施例を示し、図１０
は正面図、図１１は電極と研削工具の部分断面図、図１
２は図１１のＡ矢印から見た電極と研削工具の矢視図、
図１３はグラフである。本実施例は、前記実施例１にお
ける電極１４およびタイマースイッチ１６を廃止し、代
わりに楕円形状の電極を用い、機械的に電解のＯＮ，Ｏ
ＦＦができる様に構成した点が異なり、他の構成は同一
な構成部分から成るもので、同一構成部分には同一番号
を付してその説明を省略する。

【００４６】回転軸１３がベアリング３３を介して球心
揺動自在な下軸ベース３２により保持され、回転軸１３
と同様に球心揺動するストッパー３０が下軸ベース３２
に保持される。また、ストッパー３０と対向して、先端
部の押圧により電気的な信号を送るリミットスイッチ３
１を配設し、リミットスイッチ３１をリレースイッチ３
５を介してパルス電源装置１７に接続した。さらに、楕
円形状の楕円電極７４を研削工具１２の加工面と隙間ｄ
を在して配設した。なお、リミットスイッチ３１とリレ
ースイッチ３５とでスイッチング装置を構成している。

【００４７】本実施例は、下軸ベース３２によりベアリ
ング３３を介して保持された回転軸１３が揺動角α₁の
範囲で球心揺動運動する際、被加工部材１１が研削工具
１２の外周側に位置する最大揺動位置Ｓ₁で、回転軸中
心Ｏ₂と楕円電極端７４ａとが一致するように楕円電極
７４を配設し、かつ、その位置で、リミットスイッチ３
１がストッパー３０の先端と接触し、電気的な信号をリ
レースイッチ３５に送り、パルス電源装置の元となる電
源３４から電流がパルス電源装置１７に供給される。故
に、リミットスイッチ３１がストッパー３０と接触して
いるときのみ電解作用が行われる。

【００４８】また、楕円電極７４は、図１１のＡ矢印か
ら見ると、長径：短径＝１．３：１．０の楕円形状に設
定されている。この電極における各輪帯の電解作用時間
の割合を図１３に示す。この曲線は、前記実施例１で求
めた理論式

【数６】の曲線にある程度近似できる。前記実施例１で
示した電解インプロセスドレッシング装置よりも、若干
精度が低下するが、加工条件を調整することで、前記実
施例１で示した装置で加工した被加工部材１１と同レベ
ルの品質が得られ、楕円電極７４が理論式で求めたもの
の近似形状でも同様な効果が得られた。

【００４９】本実施例によれば、電極が楕円形状なの
で、容易に製作でき、安価である。また、機械的に電解
のＯＮ，ＯＦＦを行えるので、揺動速度を変化させて
も、条件の段取りを変更することなく、効率的に研削加
工が行われる。

【００５０】尚、本実施例で用いた楕円電極７４におい
て、長径と短径の比率を変化させても、ほとんど同様な
効果が得られた。また、本実施例では、楕円電極７４を
回転軸方向から加工面に対向するように配設したが、回
転軸より傾けた方向から対向させるように配設しても理
論式に近似でき、同様な効果が得られた。

【００５１】

【実施例３】図１４〜図１７は本実施例を示し、図１４
は正面図、図１５は電極と研削工具の部分断面図、図１
６は図１５のＡ矢印から見た電極と研削工具の矢視図、
図１７はグラフである。本実施例は、前記実施例１にお
けるタイマースイッチ１６および電極１４を廃止し、代
わりに円形状の電極を用い、機械的に電解のＯＮ，ＯＦ
Ｆができる様に構成した点が異なり、他の構成は同一な
構成部分から成るもので、同一構成部分には同一番号を
付してその説明を省略する。

【００５２】スイッチ保持具３６が図示省略した装置本
体に固定され、そのスイッチ保持具３６に保持されたス
イッチング装置としてのスイッチ３７がパルス電源装置
１７と電気的に接続されるとともに、球心揺動する下軸
ベース３２に保持されている。また、絶縁性を有するレ
ール３８が、そのスイッチ３７と対向した位置に配設さ
れるとともに、このレール３８の上面には円電極８４と
電気的に接続された導電体３９が固定されている。ま
た、揺動時に前記スイッチ３７と接触する。さらに、円
形状の円電極８４を研削工具１２の加工面と隙間ｄを在
して配設した。

【００５３】本実施例は、レール３８が下軸ベース３２
に保持されて球心揺動する際に、研削工具１２の回転軸
中心と円電極端８４ａとが一致する瞬間、あるいは、そ
の近傍を通過する時間に、スイッチ３７がレール３８上
の導電体３９と接触するように配設され、導電体３９と
スイッチが接触しているとき、電流が流れて電解され
る。また、研削工具１２の回転軸中心と円電極端８４ａ
とが一致していないとき、スイッチ３７は絶縁性を有す
るレール３８と接触するので、電流は流れず、電解され
ない。これにより、研削工具１２の回転軸中心と円電極
端８４ａとが一致する瞬間、あるいは、その近傍のみ電
解される。

【００５４】また、円電極８４は、図１４のＡ矢印から
見ると、円形状に設定されている。この円電極８４にお
ける各輪帯の電解作用時間の割合を図１７に示す。この
曲線は、前記実施例１で求めた理論式

【数６】の曲線にある程度近似できる。前記実施例１で
示した電解インプロセスドレッシング装置よりも、若干
精度が低下するが、加工条件を調整することで、前記実
施例１で示した装置で加工した被加工部材１１と同レベ
ルの品質が得られ、円電極８４が理論式で求めたものの
近似形状でも同様な効果が得られた。

【００５５】本実施例によれば、電極が円形状なので容
易に制作でき、安価である。また、機械的に電解のＯ
Ｎ，ＯＦＦを行え、揺動速度に加えて揺動角度を変化さ
せても条件の段取を変更することなく、効率的に研削加
工が行われる。

【００５６】尚、本実施例では円電極８４を回転軸方向
から加工面に対向するように配設したが、回転軸より傾
けた方向から対向させるように配設しても理論式に近似
でき、同様な効果が得られた。

【００５７】

【実施例４】図１８は本実施例を示す正面図である。本
実施例は、前記実施例３において、スイッチ３７とパル
ス電源装置１７、導電体３９と円電極８４との接続を廃
止し、代わりに導電体３９はスイッチ用電源４０および
リレースイッチ３５を介してパルス電源装置１７と接続
されるとともに、スイッチ３７はリレースイッチ３５を
介してスイッチ用電源４０およびパルス電源装置１７と
接続した点が異なり、他の構成は同一の構成部分から成
るもので同一構成部分には同一番号を付してその説明を
省略する。なお、リレースイッチ３５とスイッチ３７と
でスイッチング装置を構成している。

【００５８】本実施例は、スイッチ３７と導電体３９と
が接触すると、スイッチ用電源４０から電流が流れ、リ
レースイッチ３５に電気的な信号がパルス電源装置１７
に送られ、電解のＯＮ，ＯＦＦを行う。

【００５９】本実施例によれば、スイッチ３７と導電体
３９との間に流れる電流は電解作用を起こす電流ではな
く弱電流であり、導電体とスイッチの電気的な摩耗が減
少され、かつ、安全性が向上する。また。電解作用を発
生させるパルス電流とは別回路なので、スイッチングに
よる電流の乱れがなく、安定した波形を維持できる。

【００６０】

【実施例５】図１９および図２０は本実施例を示す正面
図である。本実施例は、前記各実施例に示した球心揺動
によるならい研削装置の代わりに、上軸揺動によるなら
い研削装置を用いたものである。なお、前記実施例１と
の共通部分には同一番号を付し、説明を省略する。

【００６１】電極１４は電極保持具４３に保持され、こ
の電極保持具４３はスライドテーブル４４に保持されて
いる。このスライドテーブル４４はベース４５および軸
４６をガイドにして直線往復運動可能になっている。ま
た、スライドテーブル４４は、一方がベース４５に固定
された引張りバネ４７により被加工部材１１の方向に常
に引っ張られ、後示する押し棒４１に押圧されていない
ときは、ベース４５に保持されたリミットスイッチ３１
を押圧している。

【００６２】さらに、研削工具１２の回転軸中心と電極
端１４ａとが一致する位置で、電極１４が停止するよう
に、リミットスイッチ３１が配設されている。このリミ
ットスイッチ３１は、リレースイッチ３５と電気的に接
続されている。なお、リミットスイッチ３１とリレース
イッチ３５とでスイッチング装置を構成している。ま
た、このリレースイッチ３５はパルス電源装置１７およ
び電源３４と接続されている。揺動カンザシ４２には押
し棒４１が保持されている。この押し棒４１は、揺動時
に電極保持具４３のアーム部４３ａを押圧する。

【００６３】上記構成による研削装置によれば、被加工
部材１１が研削工具１２の外周側に揺動している場合
（図１９）、押し棒４１とアーム部４３ａとは非接触で
あり、スライドテーブル４４は引張りバネ４７によりリ
ミットスイッチ３１を押圧している。リミットスイッチ
３１からの電気的な信号はリレースイッチ３５に送ら
れ、パルス電源装置１７は図示省略したリモート機構に
よりＯＮ信号を受け、電解作用が発生する。このとき、
電極１４は、研削工具１２の回転軸中心と電極端１４ａ
とが一致しているので、電極形状に見合っただけのボン
ド溶出が起きる。

【００６４】次に、被加工部材１１が研削工具１２の中
心方向に揺動している場合（図２０）、押し棒４１がア
ーム部４３ａを押圧し、スライドテーブル４４は右に移
動する。そのとき、電極１４は右へ移動し、回転軸中心
と電極端１４ａとの位置がずれる。スライドテーブル４
４はリミットスイッチ３１から離れ、リミットスイッチ
３１からの電気的な信号がＯＦＦになり、電解作用が停
止する。このように、電極端１４ａが研削工具１２の回
転軸中心と一致しているときのみ電解するとともに、研
削工具１２の加工面の各輪帯に作用する電解時間は、そ
れに対応した電極１４の通過する時間に等しい。

【００６５】本実施例によれば、上軸揺動方式において
も、前記実施例１と同様な効果が得られる。

【００６６】

【実施例６】図２１は本実施例を示す正面図である。本
実施例は、前記実施例５におけるリミットスイッチ３１
および押し棒４１を廃止し、代わりに揺動カンザシ４２
にて保持された絶縁体４８へ導電体３９が保持され、こ
の導電体３９はスイッチ用電源４０を介してリレースイ
ッチ３５と接続されている。また、絶縁体４８に対向し
てスイッチ３７が配設され、リレースイッチ３５と接続
されるとともに、リレースイッチ３５はスイッチ用電源
４０，パルス電源装置１７および電源３４と接続されて
いる点が異なり、他の構成は同一の構成部分から成るも
ので同一構成部分には同一番号を付し、その説明を省略
する。なお、リレースイッチ３５とスイッチとでスイッ
チング装置を構成している。

【００６７】本実施例は、スイッチ３７と導電体３９が
接触すると、スイッチ用電源４０から電流が流れ、リレ
ースイッチ３５に電気的な信号がパルス電源装置１７に
送られ、電解のＯＮ，ＯＦＦを行う。導電体３９とスイ
ッチ３７とが接触する位置は、電極端１４ａと回転軸中
心とが一致、あるいは、その近傍になり、かつ、被加工
部材１１の外周がクーラント孔１２ａにかかっているよ
うに調整する。

【００６８】本実施例によれば、被加工部材１１が研削
工具１２の中心から外周まで接触しているときに電解作
用が起きるので、酸化被膜の除去作用が均等になり、よ
り高精度に研削工具を維持しながらドレッシングが行わ
れる。

【００６９】

【実施例７】図２２および図２３は本実施例を示し、図
２２は正面図、図２３は図２２のＡ矢印から見た研削工
具と角度エンコーダの矢視図である。本実施例は、前記
実施例１におけるタイマースイッチ１６を廃止し、代わ
りに電極１４とパルス電源装置１７との間にリレースイ
ッチ５２を接続するとともに、球心揺動の角度を感知す
る角度エンコーダ５０を揺動中心部に配設する。また、
前記リレーヘスイッチ５２に接続されたカウンター５１
は、角度エンコーダー５０からの揺動角度をカウント
し、予め設定していた揺動角度内で、リレースイッチ５
２へ電気的な信号を送るようにした点が異なり、他の構
成は同一の構成部分から成るもので同一構成部材には同
一番号を付し、その説明を省略する。なお、角度エンコ
ーダ、カウンター５１およびリレースイッチ５２でスイ
ッチング装置を構成している。

【００７０】本実施例は、予めカウンター５１には、電
極端１４ａと回転軸中心とがほぼ一致する角度範囲で電
気的な信号をリレースイッチ５２に送るように設定され
ている。揺動軸５３は回転軸１３の図示省略した固定部
に保持され、かつ、その先端部は研削工具１２の球心Ｏ
₁と等しい高さにあり、角度エンコーダ５０と接続され
ている。揺動軸５３は角度エンコーダ５０と接続した点
を支点として揺動する。この揺動角度を角度エンコーダ
５０で感知し、その信号をカウンター５１に送る。カウ
ンター５１はその信号を受取り、予め設定していた角度
範囲になると、即ち、電極端１４ａと回転軸中心とがほ
ぼ一致する揺動角度範囲になると、電気的な信号をリレ
ースイッチ５２に送り、電解に必要なパルス電源装置１
７，電極および給電ブラシ１５に電流が流れる。

【００７１】本実施例によれば、機械的に電解のＯＮ，
ＯＦＦを行えるので、揺動速度を変化させても、条件の
段取りを変更することなく、効率的に研削加工が行われ
る。

【００７２】

【実施例８】図２４および図２５は本実施例を示し、図
２４は正面図、図２５は図２４のＡ矢印から見た電極と
研削工具の矢視図である。本実施例は、前記実施例１に
おける電極１４を廃止し、代わりに絶縁部６１ｃと導電
部６１ｂとを設けた電極６１と、その絶縁部６１ｃにク
ーラント供給孔６０とを設けた点が異なり、他の構成は
同一の構成部分から成るもので同一構成部分には同一番
号を付し、その説明を省略する。

【００７３】本実施例は、電極６１と研削工具１２の加
工面との隙間ｄへのクーラントの供給がクーラント供給
孔６０から電極６１の絶縁部６１ｃを通過することによ
り行われる。また、電極６１の形状は前記実施例１で設
定したものを半分に分け、絶縁部６１ｃを挟むように構
成されている。

【００７４】本実施例によれば、研削工具と電極との隙
間にクーラントがより確実に満たされるため、高速回転
時でも供給ムラが発生せず、高精度な加工を行うことが
できる。

【００７５】

【実施例９】図２６は本実施例を示す正面図である。本
実施例は、前記実施例１における凹形状の被加工部材１
１を凸形状の被加工部材９１に変更した例である。本実
施例では、前記実施例１の研削工具１２およびクーラン
トノズル１８を廃止し、代わりに凹形状の加工面を有す
る研削工具９２が回転軸１３と一体に形成されている。
また、ベアリング３３が回転軸１３を回転自在に保持
し、下軸ベース３２に前記ベアリング３３が保持され、
この下軸ベース３２に槽９３が保持されている点が異な
り、他の構成は同一の構成部分から成るもので同一構成
部分には同一番号を付し、その説明を省略する。

【００７６】本実施例は、槽９３は、クーラント孔１２
ａから供給されたクーラントを少なくとも電極１４が没
するまで満たすために、電極１４より高い位置まで研削
工具９２を囲っている。また、球心揺動の際、電極１
４、被加工部材９１と干渉しないような半径の円筒形に
なっている。

【００７７】本実施例によれば、研削工具と電極との隙
間の設定をラフにしても、クーラントがまんべんなく供
給されるので、電極位置の設定が容易になり、段取り時
間が短縮される。

【００７８】以上、各実施例においてはレンズ単玉の加
工例を示したが、多数貼りレンズ、或いは多数貼りの研
削工具，研磨工具であっても同様の効果を実現すること
ができる。また、電源装置はパルス電流の他に、一定電
流でも同様な効果を得ることができる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電解
インプロセスドレッシング研削方法および装置によれ
ば、研削工具の各点のボンド溶出量に勾配を持たせるこ
とにより、研削工具の形状を維持できる電解インプロセ
スドレッシング研削が行え、被加工部材の形状精度を維
持する研削加工を行うことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す概念図である。

【図２】図１のＡ矢印からの矢視図である。

【図３】本発明を示す説明図である。

【図４】本発明を示す説明図である。

【図５】実施例１を示す正面図である。

【図６】実施例１を部分断面図である。

【図７】図６のＡ矢印からの矢視図である。

【図８】実施例１を示す説明図である。

【図９】実施例１を示すグラフである。

【図１０】実施例２を示す正面図である。

【図１１】実施例２を示す部分断面図である。

【図１２】図１１のＡ矢印からの矢視図である。

【図１３】実施例２を示すグラフである。

【図１４】実施例３を示す正面図である。

【図１５】実施例３を示す部分断面図である。

【図１６】図１５のＡ矢印からの矢視図である。

【図１７】実施例３を示すグラフである。

【図１８】実施例４を示す正面図である。

【図１９】実施例５を示す正面図である。

【図２０】実施例５を示す正面図である。

【図２１】実施例６を示す正面図である。

【図２２】実施例７を示す正面図である。

【図２３】図２２のＡ矢印からの矢視図である。

【図２４】実施例８を示す正面図である。

【図２５】図２４のＡ矢印からの矢視図である。

【図２６】実施例９を示す正面図である。

【図２７】従来例を示す正面図である。

【符号の説明】

１被加工部材２研削工具３回転軸４電極５給電ブラシ６スイッチング装置７電源装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する研削工具を陽極とし、前記研削
工具の加工面と微小空隙を在して対向する電極を陰極と
し、前記研削工具の加工面と前記電極との間にクーラン
トを供給して電解作用を発生させる電解インプロセスド
レッシング研削方法において、前記電極を断面が円弧形状でかつ前記研削工具の中心側
から外周に向かって対向部位の面積が減少する形状に形
成し、前記電極の端部が前記研削工具の回転軸の中心と
一致した時またはその近傍に位置した時にのみ前記電解
作用を発生させることを特徴とする電解インプロセスド
レッシング研削方法。
【請求項２】回転する研削工具を陽極とし、前記研削
工具の加工面と微小空隙を在して対向する電極を陰極と
し、前記研削工具の加工面と前記電極との間にクーラン
トを供給して電解作用を発生させる電解インプロセスド
レッシング研削装置において、断面が円弧形状でかつ前記研削工具の中心側から外周に
向かって対向部位の面積が減少する形状に形成した電極
と、前記電極の端部が前記研削工具の回転軸の中心と一致し
た時またはその近傍に位置した時にのみ前記電解作用を
発生させるスイッチング装置と、を具備することを特徴とする電解インプロセスドレッシ
ング研削装置。