JP4106043B2 - 平面研削方法およびその装置 - Google Patents

Description

この発明は、平面研削方法およびその装置に関し、さらに詳細には、突起付き工作物における突起部平面の研削加工に適用される平面研削技術に関する。

突起付き工作物（以下、ワークと称する。）、図６（ａ）、（ｂ）に示すようなロータリ・コンプレッサのピストンＷにおいては、円筒状のピストン本体Ｗａの外周部に平板状のブレードＷｂが設けられているところ、このブレードＷｂの両側平面１０、１０は、上記ピストン本体Ｗａの円筒外周面２０と同様、研削加工により精密に仕上げられる必要がある。

従来、この種のワークＷを研削する方法としては、図８（ａ）に示すような環状砥石面Ｇａを有するカップ型砥石車Ｇによる平面研削が採用されており（例えば、特許文献１参照）、ワークＷの突起部であるブレードＷｂの両側平面１０、１０の加工は、図示のごとく、環状砥石面Ｇａの幅Ｌが狭いカップ型砥石車Ｇにより、上記突起部ブレードＷｂの両側平面１０、１０に対してインフィード・オシレート加工をする（オシレート方向は図６（ａ）の紙面に垂直な方向、図６（ｂ）の紙面に平行な方向）。

ところで、従来のカップ型砥石車Ｇは、環状砥石面Ｇａを形成する砥石部が一般にレジンボンドＣＢＮ砥石で構成されているところ、上記のごとくその砥石幅Ｌが狭いため砥石面Ｇａが早期に摩耗してしまう。これがため、砥石面Ｇａに対するドレスインターバルが短くて、砥石寿命も短くなり、刃具コストが高くなり不経済であった。

この点に関して、環状砥石面Ｇａの砥石幅ｂを大きく設定して、ドレスインターバルや砥石寿命を長くすることも考えられるが、このように砥石幅Ｌを大きくすると、砥石車Ｇの環状砥石面Ｇａのうち外周部が特に磨耗し易く、これがため、ワークＷの突起部Ｗｂの両側平面１０、１０に、図８（ｂ）に示すような研削残り３０が生じて平面度が悪くなるという問題が新たに生じていた。
特開２００１−４７３４４号公報

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、突起付きワークにおける突起部平面を、砥石磨耗が少なく高い平面度を確保することができる経済的な平面研削方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的とするところは、上記平面研削方法を実施する平面研削装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の平面研削方法は、幅広の環状砥石面を有するカップ型砥石車を使用するとともに、上記砥石面の外周部を突出させて環状仕上砥石面とし、回転駆動する上記砥石車の環状砥石面全体により、上記ワークの突起部平面を粗研削加工し、続いて回転駆動する上記環状砥石面の環状仕上砥石面により、上記粗研削加工された突起部平面を仕上げ研削加工することを特徴とする。

具体的には、上記砥石車の環状砥石面全体による粗研削工程において、上記砥石車を回転駆動させつつ粗切込み送りするとともに、上記ワークをその突起部平面が上記環状砥石面に沿うよう相対的にオシレート運動させて、上記環状砥石面全体による上記突起部平面のインフィード・オシレート研削加工を行い、上記粗研削工程終了後、上記砥石車を上記環状仕上砥石面の突出量に対応した量だけ切込み後退させ、上記環状仕上砥石面による仕上げ研削工程において、上記砥石車を回転駆動させつつ仕上切込み送りするとともに、上記ワークをその突起部平面が上記環状仕上砥石面に沿うよう相対的にオシレート運動させて、上記環状仕上砥石面による上記突起部平面のインフィード・オシレート研削加工を行い、上記仕上げ研削工程終了後、スパークアウト研削加工を行う。

好適な実施態様として、上記粗研削工程における上記砥石車とワークの相対的なオシレート運動のオシレート幅を、上記砥石車の環状砥石面内径から上記ワークの突起部平面の被加工領域が抜ける距離寸法範囲内で可及的に小さく設定するとともに、上記仕上げ研削工程における上記砥石車とワークの相対的なオシレート運動のオシレート幅を、上記砥石車の環状仕上砥石面外径から上記ワークの突起部平面の被加工領域全体が抜ける距離寸法に設定する。

また、上記砥石車の環状砥石面および環状仕上砥石面の形成は、上記砥石車の環状砥石面を形成する砥石部を、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によって構成して、放電ドレッシングにより、あるいは機械的ドレッシングにより行う。

このドレッシングは、具体的には、まず、上記砥石車の環状砥石面全体をストレートな平面形状にドレッシングし、続いて、上記砥石面の外周部を残してその内周側全面を所定厚さ寸法のストレートな平面形状にドレッシングして、上記環状仕上砥石面を有する段付きの環状砥石面を形成するのが望ましい。

さらに、上記ワークの突起部の両側平面が研削対象である場合、一対の上記カップ型砥石車をその環状砥石面が対向するように配置させるとともに、これら両環状砥石面間に上記ワークの突起部を挿入させて、上記両環状砥石面により上記突起部の両側平面を同時に研削加工する。

また、本発明の平面研削装置は、上記平面研削方法の実施に適したものであって、幅広の環状砥石面を有するとともに、この砥石面の外周部が突設された環状仕上砥石面とされてなるカップ型砥石車と、この砥石車を回転駆動する砥石回転手段と、上記砥石車をワークの突起部平面に対して切込み送りする切込み手段と、ワークを着脱可能に保持して、上記環状砥石面に沿ってオシレート動作させるワークキャリア手段と、上記砥石回転手段、切込み手段およびワークキャリア手段を同期して制御する制御手段とを備えてなり、この制御手段は、上述の平面研削方法を実行するように上記砥石回転手段、切込み手段およびワークキャリア手段を駆動制御する構成とされていることを特徴とする。

好適な実施態様として、上記砥石車の環状砥石面を形成する砥石部は、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構成されるとともに、上記環状砥石面を放電ドレッシングする放電ドレッサを備え、この放電ドレッサにより、上記砥石車の環状砥石面および環状仕上砥石面が形成されるように構成されている。

上記ワークの突起部の両側平面が研削対象である場合、一対の上記カップ型砥石車が、その環状砥石面を対向するように配置されてなり、これら両カップ型砥石車の環状砥石面により上記ワークの突起部の両側平面が同時に研削加工される構成とされるのが望ましい。

すなわち、本発明によれば、幅広の環状砥石面を有するカップ型砥石車を使用するとともに、上記砥石面の外周部を突出させて環状仕上砥石面とし、上記ワークの突起部平面の粗研削加工を上記砥石車の環状砥石面全体により行い、この後の上記ワークの突起部平面の仕上げ研削加工を、上記環状砥石面の環状仕上砥石面により行うようにしたから、以下のようなすぐれた効果が得られる。

（１）研削量の多い粗研削加工を幅広の環状砥石面全体により行うことで、砥石の単位面積当たりの研削量を小さくでき、これにより、砥石磨耗が少なく、ドレスインターバルや砥石の寿命を延ばすことができ、ランニングコストが低く抑えられて経済的である。

（２）一方、仕上げ研削加工を幅狭の環状仕上砥石面のみにより行うことで、外周部の偏磨耗も生じ難く、また被研削面であるワークの突起部平面に研削残りが生じることもなく、突起部平面の平面度が向上する。

（３）また、上記砥石車の環状砥石面を形成する砥石部を、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によって構成して、放電ドレッシングにより行うことで、上記砥石車の環状砥石面および環状仕上砥石面からなる段付き形状の砥石面を、簡単に形成することができる。

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。

本発明に係る平面研削装置の概略構成が図１に示されており、この研削装置は、具体的には、突起付きワークＷの突起部Ｗｂの両側平面（図示の実施形態においては、図６に示すロータリ・コンプレッサのピストンのブレード両側面）１０、１０をいわゆるインフィード・オシレート方式で同時研削する両頭平面研削装置である。

図示の実施形態の研削装置は、砥石車１、１の回転主軸１１、１２が水平横向きとされた横軸タイプのもので、図示のように、左右に対向配置された一対の砥石車１、１と、これら砥石車１、１を回転駆動する砥石回転駆動部（砥石回転手段）２と、砥石車１、１を切込み送りする切込み部（切込み手段）３と、ワークＷを保持してオシレート動作させるワークキャリア部（ワークキャリア手段）４と、ドレッシング部５と、これら研削装置の構成部の動作を同期して制御する制御部（制御手段）６とを主要部として構成されている。

砥石車１は、図２および図３に示すような構造とされたカップ型砥石車で、具体的には、平坦な幅広の環状砥石面１ａを有するとともに、この砥石面１ａの外周部が突設された環状仕上砥石面１ｂとされてなる。環状砥石面１ａおよび環状仕上砥石面１ｂの形状寸法、つまり、環状砥石面１ａの幅Ｌ1、環状仕上砥石面１ｂの幅Ｌ2および高さＨは、研削対象であるワークＷの突起部Ｗｂの形状寸法に対応してそれぞれ設定される。

また、上記砥石車１の環状砥石面１ａ、１ｂを形成する砥石部は、後述する放電ドレッシングが可能なように、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構成されている。

具体的には、上記砥石部には、上記砥粒として、たとえば微小なダイヤモンド砥粒やＣＢＮ（キュービックボロンナイトライド）砥粒等のいわゆる超砥粒が用いられ、これら砥粒の結合材料としてメタルボンドや導電物質を含有した導電性レジンボンドなどが使用されている。図示の実施形態においては、砥石車１の導電性砥石としてメタルボンドＣＢＮ砥石が使用されている。このような導電性砥石からなる砥石面１ａ、１ｂは、砥粒の保持力が強くて、形くずれを起し難く、しかも、放電ドレッシングにより形状修正が行われることにより、砥粒の突出し量が十分に取れて、切れ味が良好なものとなる。

このように構成された一対の砥石車１、１は、環状砥石面１ａ、１ａが相互に平行に対向するようにして左右に配置されるとともに、その回転主軸１１、１２が、駆動源である上記砥石回転駆動部２と、切込み手段としての上記切込み部３にそれぞれ連係されて、これら両砥石車１、１の環状砥石面１ａ、１ｂおよび１ａ、１ｂによりワークＷの突起部Ｗｂの両側平面１０、１０が同時に研削加工される構成とされている。

砥石回転駆動部２は、その詳細は図示しないが、砥石車１、１をその回転主軸１１、１２の軸線まわりに回転駆動するものであって、駆動モータ等の回転動力源と歯車機構等の動力伝達機構とを備えてなり、上記回転動力源による回転動力が、上記動力伝達機構を介して砥石車１、１の回転動作としてそれぞれ伝達される。

切込み部３は、その詳細は図示しないが、砥石車１、１をワークＷの突起部Ｗｂの平面１０、１０に対して切込み送りするもので、上記砥石回転駆動部２と同様に、駆動モータ等の回転動力源と送りねじ機構等の動力伝達機構とを備えてなり、上記回転動力源による回転動力が、上記動力伝達機構を介して砥石車１、１の切込み送り動作（図示の実施形態においては、左右水平方向動作）としてそれぞれ伝達される。

ワークキャリア部４は、その詳細は図示しないが、ワークＷを着脱可能に保持して、上記環状砥石面１ａ、１ｂおよび１ａ、１ｂに沿ってオシレート動作させるもので、具体的には、ワークＷを図示しないワーク搬入出位置とワーク加工位置つまり上記砥石車１、１間との間で水平移送するとともに、研削加工時に、ワークＷの突起部Ｗｂを上記両環状砥石面１ａ、１ｂおよび１ａ、１ｂ間に挿入して、所定のオシレート幅をもって水平方向へオシレート運動させる。

この研削工程におけるワークＷのオシレート幅は、砥石車１の環状砥石面１ａ、１ｂの形状寸法とワークＷの突起部Ｗｂの形状寸法との関係を考慮して、研削加工が効率良く行われるとともに、無用な砥石磨耗が生じないように設定される。

図示の実施形態においては、粗研削工程における砥石車１、１とワークＷの相対的なオシレート運動のオシレート幅Ｓ1は、図４（ａ）に示すように、ワークＷの突起部Ｗｂの両側平面１０、１０の被加工領域（クロスハッチング部分）が砥石車１、１の環状砥石面１ａ、１ａの内径縁から水平方向へ抜ける距離寸法範囲内で可及的に小さく設定されている。

また、仕上げ研削工程における砥石車１、１とワークＷの相対的なオシレート運動のオシレート幅Ｓ2は、図５（ａ）に示すように、ワークＷの突起部Ｗｂの両側平面１０、１０の被加工領域全体（クロスハッチング部分）が砥石車１、１の環状仕上砥石面１ｂ、１ｂの外径縁から水平方向へ抜ける距離寸法に設定されている。

ドレッシング部５は、砥石車１の環状砥石面１ａ、１ｂに、定期的にないしは適宜のインターバルをもってドレッシングを施すもので、具体的には、環状砥石面１ａ、１ｂを放電ドレッシングする放電ドレッサ１５を備える放電ドレッシング装置の形態とされている。

放電ドレッサ１５は、砥石車１の環状砥石面１ａ、１ｂに対して放電ドレッシングを施して、所定の環状砥石面１ａおよび環状仕上砥石面１ｂの段付き砥石面形状を形成するための電極であって、本実施形態ではこの電極としてロータリ電極が用いられている。

このロータリ電極１５は、具体的には上記環状砥石面１ａ、１ｂ間に臨んで配設される幅狭小円盤状電極の形態とされ、その外周面１５ａがドレッシング面とされている。ロータリ電極１５は、具体的には図示しないが、上記砥石車１、１の回転主軸１１、１２と垂直に配されたドレッサ軸１６を介して、ドレッサ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、ロータリ電極１５は、そのドレッシング面１５ａが、砥石車１の砥石面１ａ、１ｂと対向配置した状態で回転駆動される。

また、図示は省略するが、上記ロータリ電極１５を上記環状砥石面１ａ、１ｂに沿って旋回移動させるための電極駆動装置が設けられている。この電極駆動装置は、制御部６の制御によってロータリ電極１５を回転駆動させるとともに、ロータリ電極１５を上記環状仕上げ砥石面１ｂの外径縁と環状砥石面１ａの内径縁とを含む範囲で上記環状砥石面１ａ、１ｂに沿って垂直方向へトラバース移動可能とされている。

ロータリ電極１５は、給電線１７ａを介して直流電源装置１８の陰（−）極に電気的に接続されて、（−）極の放電ドレッシング電極とされている。

一方、上記直流電源装置１８の陽（＋）極は、給電線１７ｂを介して上記砥石車１、１と電気的に接続されている。具体的には、給電線１７ｂの先端にブラシ状の給電体１９が設けられ、この給電体１９が上記回転主軸１１、１２とそれぞれ接触状態とされ、これにより回転主軸１１、１２を介して砥石車１、１の砥石部に直流電源が供給可能とされている。

そして、砥石車１の砥石面１ａ、１ｂの性状に応じて、ロータリ電極１５が回転駆動されながら、砥石車１とロータリ電極１５に直流電流が流されて、これにより、上記砥石面１ａ、１ｂの導電性結合材料部分が放電作用で溶融除去されて、チップポケットが形成されるとともに、砥石車１、１の環状砥石面１ａおよび環状仕上砥石面１ｂが形成される。

制御部６は、砥石回転駆動部２、切込み部３、ワークキャリア部４およびドレッシング部５を同期して制御するもので、具体的には、所定の制御プログラムを記憶してなるマイクロコンピュータで構成されており、後述する平面研削工程およびドレッシング工程を実行するように、ワークＷのオシレート幅や速度、砥石車１、１の回転数や切込み速度、放電ドレッシング電極１５のトラバース移動（移動方向や移動速度）や電極への電圧の印加などが相互に同期して駆動制御する構成とされている。

しかして、以上のように構成された平面研削装置において、ワークＷの突起部Ｗｂの両側面１０、１０は、回転駆動する砥石車１、１の環状砥石面１ａ、１ｂおよび１ａ、１ｂ全体により粗研削加工されるとともに、続いて、砥石車１、１の環状仕上砥石面１ｂ、１ｂにより、粗研削加工された突起部Ｗｂの両側面１０、１０が仕上げ研削加工される。この研削工程は、具体的には以下の工程からなる。

Ａ．ワークＷの研削加工：
（１）ワークキャリア部４が、ワーク搬入出位置においてワークＷを保持するとともに、このワークＷを、砥石回転駆動部２により所定回転速度をもって回転駆動される左右の砥石車１、１間のワーク加工位置へ移送して搬入する。これにより、ワークＷの突起部Ｗｂの両側面１０、１０が、両砥石車１、１の環状砥石面１ａ、１ｂおよび１ａ、１ｂに対向して配置される（図２参照）。

（２）続いて、ワークキャリア部４が粗オシレート動作を開始し、ワークＷは、上記ワーク加工位置において粗研削用のオシレート幅Ｓ1（図４（ａ）参照）をもって上記環状砥石面１ａ、１ｂおよび１ａ、１ｂに沿って水平方向へオシレート動作される。

（３）上記ワークキャリア部４の粗オシレート動作開始と同時に、またはこれに続いて、切込み部３が、左右両砥石車１、１をワークＷの突起部Ｗｂの平面１０、１０に対して早送り前進させる。

（４）そして、左右両砥石車１、１の環状砥石面１ａ、１ｂおよび１ａ、１ｂがワークＷの突起部Ｗｂの平面１０、１０に接触する手前から、切込み部３が、両砥石車１、１を所定の粗研削送り速度をもって粗切込み送りする。

これにより、回転駆動する砥石車１、１の環状砥石面１ａ、１ｂ全体により、ワークＷの突起部Ｗｂの両側平面１０、１０がインフィード・オシレート方式により同時に粗研削加工される。この粗研削加工により、ワークＷの突起部Ｗｂの両側平面１０、１０は、図４（ｂ）および（ｃ）のような状態に粗研削される（図４（ｂ）のクロスハッチング部分参照）。つまり、この粗研削加工が完了した時点では、上記両砥石面１ａ、１ｂの段差に対応して、ワークＷの突起部Ｗｂにも図示のような段差が生じている。

（５）粗研削加工（粗研削工程）が終了すると、切込み部３は、砥石車１、１の粗切込み送りを終了させた後、これら砥石車１、１を切込み送り方向と逆方向へ環状仕上砥石面１ｂの突出量に対応した量、つまり環状仕上砥石面１ｂの高さＨだけ切込み後退させる。

（６）次に、ワークキャリア部４が仕上げオシレート動作を開始し、ワークＷは、ワーク加工位置において仕上げ研削用のオシレート幅Ｓ2（図５（ａ）参照）をもって上記環状砥石面１ａ、１ｂおよび１ａ、１ｂに沿って水平方向へオシレート動作される。

（７）上記ワークキャリア部４の仕上げオシレート動作開始と同時に、またはこれに続いて、切込み部３が、左右両砥石車１、１をワークＷの突起部Ｗｂの平面１０、１０に対して所定の仕上研削送り速度をもって仕上切込み送りする。

これにより、回転駆動する砥石車１、１の環状仕上砥石面１ｂにより、ワークＷの突起部Ｗｂの両側平面１０、１０がインフィード・オシレート方式により同時に仕上げ研削加工される。この仕上げ研削加工により、ワークＷの突起部Ｗｂの両側平面１０、１０は、図５（ｂ）および（ｃ）のような状態に仕上げ研削される（図５（ｂ）のクロスハッチング部分参照）。

（８）仕上げ研削加工（仕上げ研削工程）が終了すると、切込み部３は、砥石車１、１の仕上切込み送りを終了させ、その状態のままスパークアウト研削加工を行う。

（９）スパークアウト研削加工が終了すると、切込み部３は、砥石車１、１を加工開始位置まで急速で切込み後退復帰させるとともに、ワークキャリア部４が、ワークＷをワーク加工位置から上記ワーク搬入出位置まで移送排出させて、加工済みのワークＷを装置外へ搬出する。

（１０）以後、（１）〜（９）の動作を順次連続して繰り返す。

Ｂ．砥石車のドレッシング：
また、砥石車１、１の砥石面１ａ、１ｂの性状に応じて、定期的にないしは適宜のインターバルをもって、ドレッシング部５による放電ドレッシングが随時実行され、その形状が修正され、上述した所定のプロフィールが回復維持される。

具体的には、まず、砥石車１の環状砥石面全体をストレートな平面形状にドレッシングし、続いて、この砥石面の外周部を所定幅Ｌ2だけ残して、その内周側全面１ａを所定厚さ寸法Ｈのストレートな平面形状にドレッシングして、上記環状仕上砥石面１ｂを有する段付きの環状砥石面を形成する。この放電ドレッシング部５による放電ドレッシングは、砥石車１、１の研削加工停止中または研削加工中のいずれにおいても実行可能である。

以上のように、本実施形態においては、幅広の環状砥石面１ａを有するカップ型砥石車１が使用されるとともに、この上記砥石面１ａの外周部が突設された環状仕上砥石面１ｂとされ、研削量の多い粗研削加工を幅広の環状砥石面１ａ、１ｂ全体により行うことで、砥石の単位面積当たりの研削量を小さくでき、これにより、砥石磨耗が少なく、ドレスインターバルや砥石の寿命を延ばすことができ、ランニングコストが低く抑えられて経済的である。

また、仕上げ研削加工を幅狭の環状仕上砥石面１ｂのみにより行うことで、砥石面外周部の偏磨耗も生じ難く、また被研削面である突起部Ｗｂの平面１０に研削残りが生じることもなく、突起部平面１０の平面度が向上する。

また、砥石車１の環状砥石面１ａ、１ｂを形成する砥石部が、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によって構成されて、この導電性砥石の砥石面のドレッシングを放電ドレッシングにより行うことで、砥石車１の環状砥石面１ａおよび環状仕上砥石面１ｂからなる段付き形状の砥石面を、簡単に形成することができる。

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、その範囲において種々の設計変更が可能である。一例として、以下のような改変が考えられる。

（１）図示の実施形態においては、本発明の研削対象となるワークＷとして、ロータリ・コンプレッサのピストンが例示されているが、本発明は、このような円筒状のワーク本体の外周部に平板状の突起部を有するワークの他、例えば、図７（ａ）、（ｂ）に示すような突起付きワークも研削対象となる。

つまり、このワークＷは、図示のごとく、円柱棒状のワーク本体Ｗａの端部に平板状の突起部Ｗｂを有しているところ、この突起部Ｗｂの両側面１０、１０も、本発明によるインフィード・オシレート方式で同時研削することが可能である。

さらに、このような突起部を有する突起付きワークはもちろんのこと、シャフトのＤカット研削などにも適用可能である。

（２）また、図示の実施形態においては、本発明が横軸の両頭平面研削装置に適用されているが、本発明は横軸の両頭平面研削装置に限らず、縦軸の両頭平面研削装置にも適用可能であり、また、ワークＷの形状によっては、両頭平面研削装置に限らずいわゆる単頭の平面研削装置にも適用可能である。

（３）図示の実施形態においては、装置構成の簡略化等の目的で、砥石車１とワークＷの相対的なオシレート運動を、砥石車１が固定で、ワークＷがオシレート動作する構成とされているが、目的に応じて、この逆の動作構成、つまりワークＷが固定で、砥石車１がオシレート動作する構成も採用可能である。

（４）図示の実施形態においては、砥石車１の砥石部がメタルボンドＣＢＮ砥石で構成されて、そのドレッシングには放電ドレッシングが採用されているが、上記砥石部が通常の砥石で構成されて、砥石車１の環状砥石面１ａおよび環状仕上砥石面１ｂが機械的ドレッシングにより形成されるようにしても良い。

この場合、ドレッサとしてポイントダイヤを用いて上記両環状砥石面１ａおよび環状仕上砥石面１ｂからなる段付きの砥石形状を形成することができる。

（５）砥石車１の砥石部として、粗粒と細粒を組み合わせた多層砥石を採用することも可能である。

（６）図示の実施形態におけるドレッシング方法、つまり、まず、砥石車１の砥石面をストレートな平面形状にドレッシングし、次に、砥石面の外周部の幅狭Ｌ2の一部を残して、その内周部全体を所定の段差（環状仕上と石面の高さ）Ｈになるまでドレッシングする方法は、特に、砥石面外周部の凸部つまり環状仕上砥石面１ｂが磨耗しても、砥石内周部の環状砥石面１ａのドレッシングのみで済む可能性を考慮したものである。

したがって、砥石外周部の凸部である環状仕上砥石面１ｂが均等に砥石磨耗しないで、偏磨耗する可能性がある場合にも配慮して、以下のようなドレッシング方法も採用可能である。

すなわち、砥石車１の砥石面が図３に示すような段付形状になるように、ドレッサあるいは回転主軸１１、１２を移動させて、砥石面形状を作ることもできる。

例えば、ドレッサが砥石車１の砥石面に沿って平行な方向にしか動かない構造においては、砥石面の凸部１ｂにドレッサがきたところで、砥石車１の回転主軸１１または１２をドレッサから逃がす方向（切込み送り方向と逆方向）へ移動させることにより、砥石車１の砥石面に環状仕上砥石面１ｂを形成することができる。つまり、ドレッサの往復移動中に、砥石車１の回転主軸１１または１２を切込み送りしたり、逆方向へ戻したりして所定の段差になるまでドレッシングを行うようにする。

本発明の実施形態１である両頭平面研削装置を示す概略構成図であり、突起付きワークを研削加工する状態を示している。 同平面研削装置の要部であるカップ型砥石車によるワークの突起部両側面の研削加工状態を一部断面で示す正面図である。 同カップ型砥石車の砥石面構造を示す図で、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）はその一部の側面断面図である。 同カップ型砥石車によるワークの粗研削加工を説明する図で、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は粗研削加工終了時のワークの加工状態を示す断面図、図４（ｃ）は同じく同ワークの加工状態を示す図４（ｂ）におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 同カップ型砥石車によるワークの仕上げ研削加工を説明する図で、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は仕上げ研削加工終了時のワークの加工状態を示す断面図、図５（ｃ）は同じく同ワークの加工状態を示す図５（ｂ）におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 本発明に係る平面研削装置の研削対象であるワークの形状を示す図で、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。 本発明に係る平面研削装置の研削対象であるワークの形状を示す図で、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は側面図である。 従来の平面研削装置による図６のワークの平面研削を説明するための図で、図８（ａ）は同平面研削装置のカップ型砥石車の要部の一般的構造を示す断面図、図８（ｂ）は幅広の同カップ型砥石車で平面研削した場合のワークの加工状態を示す正面図である。

符号の説明

Ｗ ロータリ・コンプレッサのピストン（ワーク）
Ｗａ ピストン本体（ワーク本体）
Ｗｂ 平板状のブレード（突起部）
Ｌ1 環状砥石面の幅
Ｌ2 環状仕上砥石面の幅
Ｈ 環状仕上砥石面の高さ
Ｓ1 粗研削工程におけるワークのオシレート幅
Ｓ2 仕上げ研削工程におけるワークのオシレート幅
１ 砥石車
１ａ 幅広の環状砥石面
１ｂ 環状仕上砥石面
２ 砥石回転駆動部（砥石回転手段）
３ 切込み部（切込み手段）
４ ワークキャリア部（ワークキャリア手段）
５ ドレッシング部
６ 制御部（制御手段）
１０ ワーク突起部の平面
１１、１２ 回転主軸
１５ ロータリ電極（放電ドレッサ）
１８ 直流電源装置
１９ 給電体

Claims (6)

1. 突起付き工作物における突起部平面を研削加工する平面研削方法であって、
   幅広の環状砥石面を有するカップ型砥石車を使用するとともに、前記砥石面の外周部を突出させて環状仕上砥石面とし、
   回転駆動する前記砥石車の環状砥石面全体により、前記工作物の突起部平面を粗研削加工し、
   続いて、回転駆動する前記環状砥石面の環状仕上砥石面により、前記粗研削加工された突起部平面を仕上げ研削加工する
   ことを特徴とする平面研削方法。
2. 前記砥石車の環状砥石面全体による粗研削工程において、前記砥石車を回転駆動させつつ粗切込み送りするとともに、前記工作物をその突起部平面が前記環状砥石面に沿うよう相対的にオシレート運動させて、前記環状砥石面全体による前記突起部平面のインフィード・オシレート研削加工を行い、
   前記粗研削工程終了後、前記砥石車を前記環状仕上砥石面の突出量に対応した量だけ切込み後退させ、
   前記環状仕上砥石面による仕上げ研削工程において、前記砥石車を回転駆動させつつ仕上切込み送りするとともに、前記工作物をその突起部平面が前記環状仕上砥石面に沿うよう相対的にオシレート運動させて、前記環状仕上砥石面による前記突起部平面のインフィード・オシレート研削加工を行い、
   前記仕上げ研削工程終了後、スパークアウト研削加工を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の平面研削方法。
3. 前記粗研削工程における前記砥石車と工作物の相対的なオシレート運動のオシレート幅を、前記砥石車の環状砥石面内径から前記工作物の突起部平面の被加工領域が抜ける距離寸法範囲内で可及的に小さく設定するとともに、
   前記仕上げ研削工程における前記砥石車と工作物の相対的なオシレート運動のオシレート幅を、前記砥石車の環状仕上砥石面外径から前記工作物の突起部平面の被加工領域全体が抜ける距離寸法に設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の平面研削方法。
4. 前記砥石車の環状砥石面を形成する砥石部を、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によって構成し、前記環状砥石面および環状仕上砥石面を放電ドレッシングにより形成する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の平面研削方法。
5. 突起付き工作物における突起部平面を研削加工する平面研削装置であって、
   幅広の環状砥石面を有するとともに、この砥石面の外周部が突設された環状仕上砥石面とされてなるカップ型砥石車と、
   この砥石車を回転駆動する砥石回転手段と、
   前記砥石車を工作物の突起部平面に対して切込み送りする切込み手段と、
   工作物を着脱可能に保持して、前記環状砥石面に沿ってオシレート動作させるワークキャリア手段と、
   前記砥石回転手段、切込み手段およびワークキャリア手段を同期して制御する制御手段とを備えてなり、
   この制御手段は、請求項１から４のいずれか一つに記載の平面研削方法を実行するように前記砥石回転手段、切込み手段およびワークキャリア手段を駆動制御する構成とされている
   ことを特徴とする平面研削装置。
6. 前記砥石車の環状砥石面を形成する砥石部は、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構成されるとともに、前記環状砥石面を放電ドレッシングする放電ドレッサを備え、
   この放電ドレッサにより、前記砥石車の環状砥石面および環状仕上砥石面が形成されるように構成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の平面研削装置。

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