JP3494899B2 - レジンボンド砥石のツルーイング方法および研削装置 - Google Patents

レジンボンド砥石のツルーイング方法および研削装置

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JP3494899B2 JP25932198A JP25932198A JP3494899B2 JP 3494899 B2 JP3494899 B2 JP 3494899B2 JP 25932198 A JP25932198 A JP 25932198A JP 25932198 A JP25932198 A JP 25932198A JP 3494899 B2 JP3494899 B2 JP 3494899B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はレジンボンド砥石
のツルーイング方法および研削装置に関し、さらに詳細
には、センタレス研削盤などの研削装置において、導電
性を有するレジンボンド砥石に対して、放電作用を利用
して砥石のツルーイングを行なう放電ツルーイング技術
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、先端精密加工技術の一つとして、
超砥粒砥石を用いた研削技術が注目され、特にレジン系
やメタル系結合材料によりダイヤモンド砥粒が結合され
てなるダイヤモンド砥石は、セラミック等の硬脆材料を
研削加工する場合に最適な砥石として好適に使用されて
いる。
【0003】ところで、この種の超砥粒砥石のツルーイ
ング(truing)は、従来の一般的な機械的なツルーイング
技術では困難であるとともに、その作業に長時間を要す
るという問題があり、その改善が要望されていた。
【0004】この点に関して、上記メタル系結合材料
(メタルボンド)によりダイヤモンド砥粒を結合してな
るメタルボンド・ダイヤモンド砥石については、メタル
ボンド部分が導電性を有することに着目して、放電ツル
ーイングによりツルーイングを行なう放電ツルーイング
技術が提供されている。
【0005】そこで、この種の放電ツルーイング技術に
ついて、メタルボンド・ダイヤモンド砥石からなる砥石
車を備えたセンタレス研削盤を例に簡単に説明する。す
なわち、放電ツルーイングとは、砥石車を(+)極とす
るとともに、この砥石車の砥石表面(円筒研削面)に対
向して一定間隔をもって設けられた金属円盤からなる放
電ツルアー(放電ツルーイング電極)を(−)極とし、
上記砥石車と放電ツルアーを所定の速度で回転させなが
ら、これらに正負の電圧をそれぞれ印加することによ
り、両極間の放電作用によって上記砥石表面のメタルボ
ンド部分を溶解除去して、研削面における砥粒の突出状
態を成形維持するものである。
【0006】 しかしながら、このような放電ツルーイ
ングは、これまで上述したメタルボンド砥石にのみ用い
られており、レジン系結合材料(レジンボンド)により
ダイヤモンド砥石を結合してなるレジンボンド・ダイヤ
モンド砥石については、そのような技術は提案されてい
なかった。
【0007】一方、上述した放電ツルーイングは、放電
作用を利用してツルーイングを行うものとして今日では
メタルボンド砥石のツルーイングに広く一般に適用され
ているが、この放電ツルーイングにおいては以下のよう
な問題があり、その改良が望まれていた。
【0008】すなわち、メタルボンド砥石に対して放電
ツルーイングを行なった場合、ツルーイング後の面粗さ
が良くないため、ツルーイング後に別途電解ドレッシン
グを施さなければ十分な研削精度が得られないという問
題があった。
【0009】また、放電ツルーイングでは、放電による
発熱のために放電ツルアーや砥石表面が加熱する。その
ため、このような事態を防止するために冷却液を吹きつ
ける構成を採用することが考えられるが、かかる構成を
採用すると、放電領域に冷却液が侵入することとなって
電解現象を引き起し放電作用が十分に行なわれず、その
結果、砥石表面のプロファイル精度が十分に得られない
という問題があった。しかも、研削加工中に放電ツルー
イングを行なう場合には、工作物と砥石表面との接触部
分に供給する研削液(冷却液)が砥石車の回転とともに
つれ回りすることにより上記と同様の問題を引き起こす
こととなっていた。
【0010】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、レジンボ
ンド砥石の放電ツルーイング技術を提供するとともに、
冷却液の影響を受けずに精度の良いツルーイングを行い
得る研削装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のレジンボンド砥石のツルーイング方法は、
レジンボンドにより砥粒が結合されてなるレジンボンド
砥石のツルーイング方法であって、上記レジンボンドと
して導電性を有する導電性レジンボンドを用い、この導
電性レジンボンドで構成された砥石表面に臨んで、砥石
側とは反対極性の放電ツルーイング電極を設け、上記ツ
ルーイング電極と砥石表面との間隙に空気を噴射して放
電領域への冷却液の侵入を防止しながら放放電ツルーイ
ングを行うことを特徴とする。そして、その好適な実施
態様として、上記放電ツルーイング電極は、ロータリ電
極の形態とされている。
【0012】すなわち、本発明においては砥粒の結合材
料として、導電性を有する導電性レジンボンドが用いら
れる。砥粒の結合材料としてのレジンボンドは、メタル
ボンドに比べて弾力性があることから、研削面の面粗さ
においてメタルボンドより優れている。そのため、本発
明では、このようなレジンボンドの利点を生かしつつ、
これに放電ツルーイングを施すことにより、これまでメ
タルボンド砥石での放電ツルーイングにおいて面粗さの
向上の図るために必要とされていた電解ドレッシングを
不要とする。
【0013】
【0014】また、本発明に係る研削装置は、研削砥石
として、導電性を有するレジンボンド砥石を用いた砥石
を備える研削装置であって、少なくとも、上記砥石車
の砥石表面に対向して配置される放電ツルーイング電極
を備えて放電ツルーイングを行ない得るように構成され
た装置において、上記砥石表面に対して空気を噴射する
エア噴射手段が一または二以上設けられ、そのうちの少
なくとも一つが、放電領域への冷却水の侵入を防止でき
るように上記ツルーイング電極と砥石表面との間隙に対
してエアを噴射可能な位置に配置されていることを特徴
とする。
【0015】すなわち、この発明に係る研削装置は、放
電ツルーイングを行なうに際し、エア噴射手段から噴射
される空気により、砥石表面に付着した冷却液を除去す
るものである。つまり、この種の研削装置においては、
砥石表面や放電ツルーイング電極の冷却用に冷却水を用
いるものがあるが、本発明の研削装置では、かかる冷却
水を除去することにより、ツルーイング時の放電作用を
良好に行なわせるものである。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
【0017】本発明に係る研削装置の一実施形態を図1
に示す。この研削装置1は具体的にはセンタレス研削盤
であって、特に本実施形態では、放電ツルーイング装置
2を備えてなり、放電ツルーイング装置2の放電ツルー
イング電極3が、砥石車4に対して調整車5の反対側に
配置されてなる。6は、工作物Wを回転支持するブレー
ド、7は放電ツルーイング用の電源、8は冷却液ノズ
ル、9はエアノズル(エア噴射手段)をそれぞれ示して
いる。
【0018】砥石車4は、導電性結合材料により砥粒が
結合されてなる導電性砥石からなり、その砥石表面4a
が円筒研削面とされている。砥粒としては、微小なダイ
ヤモンド砥粒やCBN(キュービックボロンイトライ
ド)砥粒等のいわゆる超砥粒が使用されるとともに、導
電性結合材料としては、導電性レジンボンドやメタルボ
ンドが使用され、図示の実施形態においては、微小なダ
イヤモンド砥粒が導電性レジンボンドにより結合されて
なる導電性砥石車4とされている。
【0019】そして、砥石車4は、具体的には図示しな
いが、砥石軸10を介して図外の砥石車基台に回転可能
に支持されるとともに、動力伝達機構を介して回転駆動
源に連携されている。また、砥石車4は給電体11を介
して電源7の(+)極に電気的に接続されている。
【0020】放電ツルーイング装置2は、放電ツルーイ
ング電極3による放電作用によって砥石表面4aを放電
ツルーイングするためのもので、幅狭の小円盤状のロー
タリ電極の形態とされる放電ツルーイング電極3と電源
7とを主要部として備えており、放電ツルーイング電極
3の外周面部分が、砥石車4の研削面4aに対向する円
筒状電極面3aとされている。
【0021】そして、この放電ツルーイング電極3は、
具体的には図示しないが、上記砥石軸10と平行に配さ
れた放電ツルーイング電極軸を介して、放電ツルーイン
グ電極基台に回転可能に支持されるとともに、動力伝達
機構を介して回転駆動源に連係されている。これによ
り、放電ツルーイング電極3は、その電極面3aが、砥
石車4の研削面4aと平行となるように対向配置した状
態で回転駆動される。
【0022】また、放電ツルーイング電極3は、図2に
示すように、上記砥石車4の砥石軸10と平行な方向
(図2矢符方向)へスライド可能とされるとともに、ス
ライド駆動源に連係されてなり、砥石車4の研削面4a
に沿って砥石軸10方向へトラバース移動するととも
に、砥石表面4aに対して微小切り込み送り(図2の紙
面上下方向への移動)が可能とされている。
【0023】そして、この放電ツルーイング電極3は、
給電体16を介して、上記電源7の(−)極に電気的に
接続されており、上記砥石車4とは反対極性の(−)極
の放電ツルーイング電極とされている。
【0024】冷却液ノズル8は、主として砥石車4の加
熱を防止するための冷却液を供給するためのノズルであ
って、図示例では8a〜8cの3ヵ所に設けられてい
る。具体的には、8aに示す冷却ノズルは、工作物Wを
加工中に生じる発熱を防止するもので、工作物Wと砥石
表面4aとの接触部分に臨んで設けられている。また、
8bの冷却ノズルは、放電ツルーイング時の放電作用に
よる砥石車4の発熱を防止するためのもので、砥石表面
4aに臨んで放電ツルーイング電極3の下流側に設けら
れている。さらに、8cの冷却ノズルは、上記冷却ノズ
ル8bと同様に放電作用による発熱を防止するために、
放電ツルーイング電極3に臨んで設けられている。
【0025】エアノズル9は、空気を噴射するためのノ
ズルであって、上記砥石表面4aに対して空気を吹きつ
け可能なように砥石表面4aに臨んで配置されている。
図示例では、このエアノズル9が2ヵ所設(9a,9
b)けられており、このエアノズル9a,9bから勢い
良く噴射される空気の力を利用して、上記冷却液ノズル
8a〜8cから供給される冷却液を、砥石表面4aなら
びに放電ツルーイング電極3の電極面3aから除去する
ように構成されている。
【0026】具体的には、一方のエアノズル9aは、上
記放電ツルーイング電極3に対して、砥石車4の回転方
向上流側の特に砥石車4の下方位置に配置されるととも
に、そのエアの噴射方向は、図示されるように砥石車4
の回転方向と反対向きとされている。
【0027】また、他方のエアノズル9bは、上記一方
のエアノズル9aと同様に、上記放電ツルーイング電極
3に対して砥石車4の回転方向上流側に配置されてお
り、特にこのエアノズル9bは、上記ツルーイング電極
3と砥石表面4aとの間隙(放電領域)に対して下方か
ら空気を噴射するように配置されいてる。つまり、この
エアノズル9bのにおける空気の噴射方向は、上記エア
ノズル9aとは逆に、砥石車4の回転方向とされてお
り、砥石車4とツルーイング電極3の隙間に対して上方
から流れ込んでくる冷却液を上方に吹き上げるように配
置されている。
【0028】しかして、以上のように構成されたセンタ
レス研削盤においては、工作物Wが、ブレード6と回転
駆動される調整車5によりセンタレスで回転支持されな
がら、工作物表面に回転駆動される砥石車4の砥石表面
4aによる研削過去が施されるとともに、砥石車4の砥
石表面の性状に応じて、研削加工中または研削加工停止
中に、随時放電ツルーイングが実施される。
【0029】このツルーイングにおいては、上記ツルー
イング電極3と砥石車4とに電圧を印加した状態で、放
電ツルーイング電極3を図2に示すように、砥石車4の
軸方向にトラバース移動させることにより、砥石表面4
aの全体についてツルーイングが施される。
【0030】具体的には、放電ツルーイング電極3が、
回転軸15により回転駆動された状態で、上記砥石車4
と放電ツルーイング電極3とに直流電流が流されること
により、砥石表面4aの導電性結合材料部分が放電作用
で溶融除去されて、砥粒の突き出し量が確保されるとと
もに、同時に、放電ツルーイング電極3が砥石表面4a
を軸方向にトラバース移動することにより、砥石表面4
aの全体について均一なツルーイングが施される。
【0031】その際、この図示例の研削装置において
は、放電ツルーイングに伴う砥石表面4aならびに放電
ツルーイング電極3の発熱を防止するために、上記冷却
液ノズル8a〜8cから冷却液が供給されるが、本発明
に係る研削装置1では、かかる冷却液は、エアノズル9
a,9bから噴射される空気の圧力によって砥石表面4
aならびに電極面3aから除去されている。
【0032】すなわち、砥石表面4aに供給されて砥石
車4の回転に伴ってつれ回りする冷却液は、上記エアノ
ズル9aによってその大半が噴射除去されるとともに、
放電ツルーイング電極3と砥石車4とが対向する部分
(放電領域)に上方から流れ込む冷却液は、上記エアノ
ズル9bによって下方から上方に吹き飛ばされて除去さ
れている。
【0033】このため、本発明においては、放電ツルー
イグ時に冷却液ノズル8から冷却液を供給しても、かか
る冷却液が放電領域に侵入することが防止されるので、
放電領域を常に放電作用を行なうに適した状態に保つこ
とができ、その結果、放電ツルーイングにおいて所望の
プロファイル精度を得ることができる。
【0034】なお、上述した実施形態は、あくまでも本
発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこ
れに限定されることなく、その範囲内で種々設計変更可
能である。
【0035】例えば、上述した実施形態では、本発明の
研削装置としてセンタレス研削装置を示したが、本発明
は円筒研削盤や平面研削盤などの他の研削方式の研削装
置にも適用することも可能である。
【0036】すなわち、そのような場合、砥石表面に対
して空気を噴射するエア噴射手段(エアノズル)の配設
位置やエアの噴射方向などを、少なくとも放電領域に冷
却液が侵入しないように設定することにより、本発明を
上記実施形態とは異なる研削方式を採用する研削装置に
も適用することが可能である。
【0037】また、上記実施形態では、エアノズルを2
ヵ所に配置する構成を示したが、この数は適宜変更可能
である。つまり、本発明におけるエアノズルは、放電領
域に侵入する冷却液を除去するために設けられるもので
あるため、少なくとも放電領域に臨んで1ヵ所設けられ
ておれば良く、それ以外のエアノズルについては、冷却
液除去の状況等に応じて適宜複数配置することも可能で
ある。また、同様に冷却液ノズルの数も研削装置の形態
に応じて適宜変更可能であることは勿論である。
【0038】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
研削砥石として導電性レジンボンド砥石が用いられ、放
電ツルーイングに際して、放電ツルーイング電極と砥石
表面との間に空気を噴射して放電領域への冷却液の侵入
を防止しながら放電ツルーイングが行われるので、砥石
表面に付着した冷却水など放電作用の妨げとなるものが
空気圧で除去され、放電領域を常に放電作用を行なうに
適した状態に保つことができ、その結果、放電ツルーイ
ングにおいて所望のプロファイル精度を得ることができ
る。
【0039】
【0040】
【0041】さらに、放電ツルーイング電極を砥石表面
に沿ってトラバース移動可能としたことにより、たとえ
ば、幅広の砥石車を用いたセンタレス研削装置などにお
いて、放電ツルーイングを、小電力で効率良く行なうこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態である研削砥石にレジ
ンボンド砥石を用いたセンタレス研削装置の概略構成を
示す正面図である。
【図2】同センタレス研削装置における放電ツルーイン
グ電極のトラバース移動の状態を説明する概略平面図で
ある。
【符号の説明】
1 研削装置 2 放電ツルーイング装置 3 放電ツルーイング電極 3 電極面 4 砥石車 5 調整車 6 ブレード 7 電源 8a〜8c 冷却液ノズル 9a,9b エアノズル(エア噴射手段) 6 ブレード 11,16 給電体 W 工作物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−175165(JP,A) 特開 平8−309667(JP,A) 特開 平5−277937(JP,A) 特公 昭46−43760(JP,B1) 特公 昭41−474(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24B 53/00 B23H 5/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レジンボンドにより砥粒が結合されてな
    るレジンボンド砥石のツルーイング方法であって、 前記レジンボンドとして導電性を有する導電性レジンボ
    ンドを用い、 この導電性レジンボンドで構成された砥石表面に臨ん
    、砥石側とは反対極性の放電ツルーイング電極を設
    け、 前記ツルーイング電極と砥石表面との間隙 に空気を噴射
    して放電領域への冷却液の侵入を防止しながら放電ツル
    ーイングを行うことを特徴とするレジンボンド砥石のツ
    ルーイング方法。
  2. 【請求項2】 前記放電ツルーイング電極がロータリ電
    極の形態とされていることを特徴とする請求項1に記載
    されたレジンボンド砥石のツルーイング方法。
  3. 【請求項3】 研削砥石として、導電性を有するレジン
    ボンド砥石を用いた砥石車を備える研削装置であって、 少なくとも、前記砥石車の砥石表面に対向して配置され
    る放電ツルーイング電極を備えて放電ツルーイングを行
    ない得るように構成された装置において、 前記砥石表面に対して空気を噴射するエア噴射手段が一
    または二以上設けられ、そのうちの少なくとも一つが、
    放電領域への冷却水の侵入を防止できるように前記ツル
    ーイング電極と砥石表面との間隙に対してエアを噴射可
    能な位置に配置されていることを特徴とする研削装置。
  4. 【請求項4】 前記請求項3に記載の研削装置におい
    て、放電ツルーイング電極を、砥石表面に沿ってトラバ
    ース移動させるツルーイング電極駆動手段を備えたこと
    を特徴とする研削装置。
JP25932198A 1998-08-27 1998-08-27 レジンボンド砥石のツルーイング方法および研削装置 Expired - Lifetime JP3494899B2 (ja)

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