JP5221911B2

JP5221911B2 - 研削装置

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Publication number: JP5221911B2
Application number: JP2007220268A
Authority: JP
Inventors: 正興島野; 康立山元; 次郎丸山
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2027-08-27
Also published as: JP2009050960A

Description

本発明は、電解ドレッシング装置を備えた研削装置に関する。

高精度が要求される被削材の仕上げ加工に、従来から研削装置による研削が施されている。

一般に砥石は、酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド等の極めて硬く小さな砥粒が結合剤によって結合され、被削材を研削加工することで同時に砥石自体がドレッシングされる、即ち自生作用（摩耗した砥粒が脱落し新しい砥粒が突出する現象）に優れた砥石が選択される。

しかし、砥石のドレッシングを砥石自体の自生作用に依存することから、前工程における被削材の加工精度のバラツキや、砥石自体の製造に伴う形状等のバラツキ、研削加工に使用される研削液の汚れ等に影響されて、砥石の自生作用のサイクルにバラツキが生じる。

この砥石の自生作用のサイクルにバラツキがあると、研削加工中に、砥石の隙間に切り屑や脱落破砕した砥粒が詰まる目詰まり、砥粒が摩耗しても破砕しない目潰れ、わずかな研削抵抗や衝撃によっても砥粒が脱落する目こぼれ等を招き、加工面粗さの悪化、加工面の研削焼け、研削割れ等を誘発し、更に加工時間が過大になる等の不具合が懸念される。このため、砥石を頻繁にドレッシングする必要がある。

一方、近年、砥石に砥粒を青銅や鋳鉄の導電性結合部で結合したメタルボンド砥石が多く使用されるようになっている。この種の砥石のドレッシングとして電解ドレッシングが種々提案されている。

例えば、特許文献１に開示される砥石の電解ドレッシング装置は、図１５に示すようにホーニングヘッド１０１の主軸に電解ドレッシング用の砥石ホルダ１０２を取り付け、この砥石ホルダ１０２に砥粒と導電性結合部からなる砥石１０５を配置する一方、砥石ホルダ１０２に位置決め固定された砥石１０５の加工面となる外周面に所定の間隔を隔てて対向する円弧状の対向面１０３ａを有する電極１０３を配置し、流路１０３ｂを通して対向面１０３ａに水性クーラント等の導電性液を供給すると共に、砥石１０５と電極１０３との間に所定の電圧を印加する電源装置等の電圧印加手段１０４を備えている。そして、砥石１０５と電極１０３との間に所定の電圧を印加し、同時に砥石１０５と電極１０３との間に水性クーラント等の導電性液を供給して砥石１０５の外表面の導電性結合部を電気分解（電解）し、砥粒を突出させる。

特開２００１−６２７２１号公報

上記特許文献１によると、砥石１０５の電解ドレッシングにあたり、ホーニングヘッド１０１の主軸に電解ドレッシング用の砥石ホルダ１０２を取り付け、砥石ホルダ１０２に砥石１０５を取り付けて電解ドレッシングすることから、ホーニングヘッド１０１の主軸に研削工具に代えて電解ドレッシング用の砥石ホルダ１０２を取り付けると共に研削工具から取り外した砥石１０５を砥石ホルダ１０２に取り付け、更にドレッシングが施された後に砥石１０５を再び研削工具に取り付けると共にホーニングヘッド１０１の主軸から砥石ホルダ１０２を取り外して研削工具を取り付ける厄介な作業を要し、砥石１０５の電解ドレッシングのために多くの工数が必要になり、研削加工サイクルに影響し、作業効率の低下を招くことが懸念される。

また、繰り返される電解ドレッシングにより砥石１０５が消耗すると、砥石１０５と電極１０３の対向面１０３ａとの間隙にバラツキが生じ砥石１０５に均質なドレッシングが得られなくことが懸念される。各砥石１０５のドレッシングにバラツキがあると、研削抵抗が増大して加工面粗さの悪化、加工面の研削焼け、研削割れ等を誘発し、更に加工時間が過大になる等の不具合が懸念される。

また、研削装置の一種であって円筒内周面をホーニング加工するホーニング装置においては、砥石が放射状に配置された研削工具を、円筒状の電解ドレッシング用電極内に挿入し、導電性液の存在下で対向する砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加して、砥石を電解ドレッシングする方法がある。しかし、円筒状の電解ドレッシング用電極内に導電性液が介在する間隔を保持して砥石が対向するように研削工具を挿入することから、各砥石と電解ドレッシング用電極との離間距離にバラツキが生じて各砥石相互間において均質なドレッシングが得られないことが懸念される。各砥石のドレッシングの不均質に起因して上記同様に研削抵抗が増大して加工面粗さの悪化、加工面の研削焼け、研削割れ等を誘発し、更に加工時間が過大になる等の不具合が懸念される。

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、バラツキの無い砥石のドレッシングを確保し、面粗度のバラツキの無い安定した均質の研削加工が可能になると共に、加工時間の削減により優れた研削作業性が得られる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、請求項１に記載の発明は、砥粒を導電性結合部によって固定した砥石が配置された研削工具を回転し、被削材を研削する研削装置であって、上記砥石の加工面と導電性液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向して配置される電解ドレッシング用電極を有し、導電性液の存在下で対向する砥石と上記電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記砥石を電解ドレッシングする電解ドレッシング装置を備えた研削装置において、上記研削工具は、上記研削工具の回転軸方向に延在する研削工具本体と、該研削工具本体の外周に突設されて上記回転軸から外周面までの距離が一定である研削ガイド部材と、上記研削工具本体の外周に配置されて上記回転軸から各外表の加工面までの距離が上記回転軸から研削ガイド部材の外周面までの距離より小さい一定距離である基準位置に保持可能である砥石とを備え、上記電解ドレッシング装置は、上記回転軸延在方向に連続する筒状の工具挿入ガイド本体と、該工具挿入ガイド本体の内周面に沿って配置され、且つ内周面に上記回転軸から研削ガイド部材の外周面までの距離と略同じ半径を有する円弧状で上記回転軸方向に延在する電極面が形成された電解ドレッシング用電極と、上記砥石の加工面と上記電解ドレッシング用電極の電極面とを対向した状態で、上記砥石と上記電解ドレッシング用電極との少なくとも一方を、上記砥石の加工面と上記電解ドレッシング用電極の電極面とが接離する方向に移動する移動手段と、上記移動手段により移動して互いに対向する上記砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙を、上記研削ガイド部材の外周面と上記電極面との当接によって一定に保持する位置決め手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、研削工具に配置された砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とを対向した状態で、移動手段により砥石と電解ドレッシング用電極との少なくとも一方を、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とが接離する方向に研削ガイド部材の外周面と電極面とが当接するまで移動することで、電解ドレッシングを行う際に、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙を所定に維持することができる。これにより、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙のバラツキに起因するドレッシングの不均質を抑制して、バラツキの無い砥石のドレッシングを確保することができ、面粗度のバラツキの無い安定した均質の研削加工が可能になって、加工時間の削減が図れ、優れた研削作業性が得られるという作用効果を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の研削装置において、上記研削装置は、上記研削工具を被削材の円筒内周面内に挿入して該円筒内周面を研削するものであり、上記移動手段は、上記電解ドレッシング用電極を回転軸方向に砥石の加工面に接離する方向に移動するものであることを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、上記請求項１による作用効果に加え、砥石が配置された研削工具を被削材の円筒内周面内に挿入して研削加工する際に、電解ドレッシングを施すことから、研削加工サイクルに影響することなく電解ドレッシングが可能になって、優れた研削作業性が得られる。

また、既存の研削装置を大きく変更することなく実現でき、且つ、ドレッシング用の砥石ホルダを必要とすることなく、砥石を研削工具に装着したまま電解ドレッシングを行うことができるため、装置及び作業の複雑化を招くことなく製造コストの削減が図れるという作用効果を有する。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載の研削装置において、上記移動手段は、上記電解ドレッシング用電極を工具挿入ガイド本体における内周面の中心軸方向に付勢して移動し、上記位置決め手段は、上記研削工具を回転軸に沿って上記工具挿入ガイド本体内に挿入するに伴い上記各研削ガイド部材の外周面が電極面に当接して電解ドレッシング用電極を上記移動手段による付勢力に抗して工具挿入ガイド本体の中心軸から離反する方向に押動するものであることを特徴とする

請求項３記載の発明によれば、電解ドレッシング用電極がそれぞれ工具挿入ガイド本体の中心軸方向に移動手段により付勢されており、回転軸方向に延在する研削工具本体の外周に突設された研削ガイド部材及び外周に配置された砥石を備えた研削工具を、内周面に円弧状の電極面を有する電解ドレッシング用電極を備えた円筒状の工具挿入ガイド内に挿入すると、研削工具の研削ガイドの外周面が電解ドレッシング用電極の電極面に当接し、電解ドレッシング用電極が工具挿入ガイド本体の中心軸から離反する方向に押動されることにより、各砥石と電解ドレッシング用電極の電極面との間隔を一定に保持することができ、バラツキのない均質にドレッシングされた各砥石による研削加工が可能になる。また、移動手段及び位置決め手段を簡単な構成で実現できる。

本発明によれば、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とを対向した状態で、移動手段により砥石と電解ドレッシング用電極との少なくとも一方を、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とが接離する方向に移動するので、電解ドレッシングを行う際に、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙を調整することができる。従って、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙のバラツキに起因するドレッシングの不均質を抑制して、バラツキのない砥石のドレッシングを確保することができ、面粗度のバラツキの無い安定した均質の研削加工が可能になって、加工時間の削減が図れ、優れた研削作業性を得ることができる。

以下、本発明に係る研削装置の実施の形態を図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
本発明に係る研削装置の第１実施の形態を図１乃至図８を参照して説明する。本実施の形態は、研削装置として円筒内周面を研削加工するホーニング装置１に適用した例である。

図１は、ホーニング装置の概要説明図、図２は研削工具の構成図、図３は図２のＡ矢視図である。

研削装置としてのホーニング装置１は、被削材Ｗを位置決め保持する図示しない被削材保持部、ヘッド、このヘッドの主軸５に揺動自在に支持された研削工具（ホーニング工具）１０、被削材保持部に位置決め保持された被削材Ｗの上部に近接して被削材Ｗの外に配置されて研削工具１０を被加工面となる円筒内周面Ｗａ内に誘導案内すると共に電解ドレッシング装置本体を兼備する工具挿入ガイド３０を備えている。また、工具挿入ガイド３０は導電性液供給手段４５及び電圧印加手段（図示せず）と共に電解ドレッシング装置２を構成する。なお、研削の対象となる被削材Ｗの円筒内周面Ｗａとしては、例えば、エンジンのシリンダブロックのシリンダボアが例示される。

研削工具１０は、主軸モータ等の駆動装置を備えるヘッドの主軸５に揺動可能に支持され、且つ、主軸５により回転軸Ｚを中心に回転駆動可能に構成されている。

研削工具１０は、図２及び図３に示すように、主軸５に上端が支持された中空円筒状の研削工具本体１１を有している。研削工具本体１１の外周に回転軸Ｚの延在方向に沿って延在する複数、本実施の形態では１２個のシューガイド穴１２が等間隔で開口し、各シューガイド穴１２に摺動案内されて回転軸Ｚに対して接離する半径方向に移動可能に第１シュー１３Ａと第２シュー１３Ｂが交互に嵌合して装着されている。

第１シュー１３Ａ及び第２シュー１３Ｂは、外端面に回転軸Ｚ方向に沿って延在する砥石装着溝１３ａが形成され、両側面１３ｂがシューガイド穴１２の端面１２ａに摺動自在に当接するブロック状であって、外周面の両端にそれぞれ係合溝１３ｃ及び１３ｄが形成されている。

第１シュー１３Ａの内端面の基端側範囲及び先端側範囲にそれぞれ基端側から先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂが形成されている。第２シュー１３Ｂの内端面の基端側範囲及び先端側範囲にそれぞれ基端側から先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂが形成されている。なお、第１シュー１３Ａ及び第２シュー１３Ｂの各係合溝１３ｃ及び１３ｄには、縮径付勢手段となる環状のスプリングバンド１４ａ、１４ｂが装着され、スプリングバンド１４ａ及び１４ｂによって各第１シュー１３Ａ及び第２シュー１３Ｂを回転軸Ｚ方向、即ち半径方向内向きの縮径方向に付勢している。

第１シュー１３Ａ及び第２シュー１３Ｂの各砥石装着溝１３ａに回転軸Ｚ方向に沿って延在する棒状の砥石２０が取り付けられている。この砥石２０は、例えば、ダイヤモンド、ＣＢＮ（立方晶窒化硼素）、結晶質の酸化アルミニウム、炭化珪素等の砥粒を青銅や鋳鉄からなる導電性結合部で結合したメタルボンド砥石によって構成されている。

また、研削工具本体１１の外周に等間隔で回転軸Ｚ方向に沿って延在する複数のガイド部材取付溝１１ａが形成され、ガイド部材取付溝１１ａに取付部材１５を介してセラミック等からなる矩形状で回転軸Ｚ方向に延在する研削ガイド部材１６が取り付けられている。研削ガイド部材１６の外周面１７は、回転軸Ｚ方向に沿って先端から基端に亘って断面円弧状で連続し、回転軸Ｚから外周面１７までの距離Ｌは一定に形成されている。

研削工具本体１１内を貫通して第１シュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂに摺接可能に接し、先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１８Ａａ及び先端側テーパ面１８Ａｂが形成された第１拡縮バー１８Ａが研削工具本体１１内に配置されている。また、第1拡縮バー１８Ａに結合されて第２シュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂに摺接可能に接し、先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１８Ｂａ及び先端側テーパ面１８Ｂｂが形成された第２拡縮バー１８Ｂが研削工具本体１１内に配置されている。

この第１拡縮バー１８Ａ及び第２拡縮バー１８Ｂはヘッド内に配設された図示しない牽引動作機構によって牽引及びこの牽引が解除される。また、第1拡縮バー１８Ａ及び第２拡縮バー１８Ｂは、研削工具本体１１内に配設されたスプリング１９によって先端側に常時付勢されている。

このヘッドの牽引動作機構による牽引解除によりスプリング１９の付勢によって第１拡縮バー１８Ａの基端側テーパ面１８Ａａ及び先端側テーパ面１８Ａｂがそれぞれ第１シュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂに圧接して各第１シュー１３Ａを回転軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動する。同様に、第２拡縮バー１８Ｂの基端側テーパ面１８Ｂａ及び先端側テーパ面１８Ｂｂがそれぞれ第２シュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂに圧接して各第２シュー１３Ｂを回転軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動する。

一方、スプリング１９の付勢に抗して牽引動作機構により第１拡縮バー１８Ａ及び第２拡縮バー１８Ｂを牽引することにより、第１拡縮バー１８Ａの基端側テーパ面１８Ａａ及び先端側テーパ面１８Ａｂによる第１シュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂの押圧が解除されると共に、第２拡縮バー１８Ｂの基端側テーパ面１８Ｂａ及び先端側テーパ面１８Ｂｂによる第２シュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂの押圧が解除される。これら第１拡縮バー１８Ａ及び第２拡縮バー１８Ｂによる押圧が解除された各第１シュー１３Ａ及び第２シュー１３Ｂは、スプリングバンド１４ａ及び１４ｂによって回転軸Ｚ方向、即ち縮径方向に移動する。

更に研削ガイド部材１６の外周面１７と被削材Ｗの被加工面となる円筒内周面Ｗａとの隙間を空気圧で精密測定する図示しないエアーマイクロメータ用のエアー通路１１ｂが研削工具本体１１内に穿設されて研削ガイド部材１６の外周面１７に開口している。また、エアーマイクロメータによる研削ガイド部材１６の外周面１７と被加工面との隙間測定に基づいて被削材Ｗの円筒内周面Ｗａの研削終了後に各砥石２０は、その外表の加工面２１が研削ガイド部材１６の外周面１７から予め設定された寸法、例えば１〜２ｍｍ程度だけ回転軸Ｚ方向となる基準位置に移動して保持する。この砥石２０の基準位置への移動及び保持は、予め設定されたＮＣ制御等により制御される牽引動作機構による第１拡縮バー１８Ａ及び第２拡縮バー１８Ｂの牽引によって実行する。なお、研削工具本体１１に電圧印加手段（図示せず）の正極（＋極）に接続する電極２３を設ける。

また、工具挿入ガイド３０は、図４及び図５に図４のＩ−Ｉ線断面を示すように、被削材Ｗの上部に近接して位置し、回転軸Ｚ方向に延在する中心軸を有する中空円筒形状の電解ドレッシング装置本体となる工具挿入ガイド本体３１を備え、固定部材６によって支持する。

工具挿入ガイド本体３１の内周に、周方向に等間隔で底面３２ａ及び平行に対向する一対のガイド面３２ｂを有して中心軸方向に沿って延在する略コ字状断面の電極ガイド溝３２が複数、本実施の形態では４個の電極ガイド溝３２が形成される。電極ガイド溝３２の底部３２ａに凹設され付勢部材収納凹部３３と対向して工具挿入ガイド本体３１の外周に外周凹部３４が形成され、付勢部材収納凹部３３の底部と外周凹部３４の底部との間に中心軸と直交方向に延在するガイド軸挿通孔３５が穿設される。

各電極ガイド溝３２内に、内周面３６ａ及び外周面３６ｂが円弧状で両側面３６ｃがそれぞれガイド面３２ｂに摺接する断面円弧状で中心軸方向に沿って延在する絶縁部材３６を装着する。

絶縁部材３６の内周面３６ａに断面円弧状で回転軸Ｚ方向に沿って延在する電極取付凹部３６ｄが形成されている。絶縁部材３６の外周面３６ｂから突出してガイド軸挿入孔３５を貫通するガイド軸３７が設けてある。

ガイド軸３７の外周に巻回された付勢部材となるスプリング３８が絶縁部材３６の外周面３６ｂと付勢部材収納凹部３３の底部との間に弾装し、スプリング３８によって絶縁部材３６を電極ガイド溝３２から突出して中心軸に接近する方向に付勢する。一方、外周凹部３４内に突出するガイド軸３７の端部に、外周凹部３４の底部に当接して電極ガイド溝３２から突出する絶縁部材３６の最大突出位置を規制するストッパ３７ｂを設ける。

各絶縁部材３６の内周面３６ａに凹接された電極取付凹部３６ｄに、断面円弧状で回転軸Ｚ方向に沿って延在する導電性材料、例えば鉄製の電解ドレッシング用電極（以下、ＥＬＩＤ用電極）４０を装着する。各ＥＬＩＤ用電極４０は、電極取付凹部３６ｄに装着される外周面４０ａ、両側面４０ｂ、内周面によって形成される電極面４１を有して軸方向に延在する断面円弧状に形成される。電極面４１の基端縁及び先端縁にテーパ状に面取りされた工具案内面４２ａ、４２ｂが形成される。

ＥＬＩＤ用電極４０の内周面によって形成された電極面４１は、研削工具１０における回転軸Ｚから各研削ガイド部材１６の外周面１７までの距離Ｌに略等しい半径を有する円孔状で中心軸方向に沿って延在する。本実施の形態においては、ガイド軸挿通孔３５に挿通されたガイド軸３７、ストッパ３７ｂ及びスプリング３８により移動手段が構成され、研削工具１０を工具挿入ガイド３０に挿入した際に、研削工具１０の砥石２０の加工面２１と、絶縁部材３６に装着固定されたＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１とが対向した状態で、ＥＬＩＤ用電極４０を、砥石２０の加工面２１とＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１とが接離する方向に移動する。

また、各ＥＬＩＤ用電極４０の最大突出位置において、各隣接するＥＬＩＤ用電極４０の側面４０ｂ間に若干の間隙が形成されと共に、各ＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１によってほぼ連続する円筒状の内面が形成される。この最大突出位置における中心軸から各ＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１までの距離は、研削工具１０における回転軸Ｚから各研削ガイド部材１６の外周面１７までの距離Ｌより若干、例えば１〜２ｍｍ小さく設定する。

この各ＥＬＩＤ用電極４０は、工具挿入ガイド本体３１の外方に突出する図示しない電極端子に接続され、この電極端子が図示しない電圧印加手段の負極（−極）に接続される。

また、工具挿入ガイド本体３１の上端に、環状で内周面４３ａの上縁に沿って上方に移行するに従って次第に拡径するテーパ状のガイド面４３ｂが形成された第１工具挿入ガイド部材４３を取り付ける。同様に工具挿入ガイド本体３１の下端に、環状で内周面４４ａの上縁に沿って上方に移行するに従って次第に拡径するテーパ状のガイド面４４ｂが形成され内周面４４ａの下縁に沿って下方に移行するに従って次第に拡径するテーパ状のガイド面４４ｃが形成された第２工具挿入ガイド部材４４を取り付ける。

更に、第１工具挿入ガイド部材４３の上方に吐出口４５ａが形成された導電性液供給手段４５が配設され、導電性液供給手段４５から導電性液としての水性クーラントを工具挿入ガイド３０内に供給可能としている。

次に、上記のように構成された研削装置としてのホーニング装置１の作動について説明する。

図１に示すように研削工具１０を待機位置となる上昇位置に保持した状態で、被削材Ｗを搬入して被削材保持部に位置決め保持する。この待機位置における研削工具１０の各砥石２０は、その外表の加工面２１が研削ガイド部材１６の外周面１７から予め設定された寸法だけ回転軸Ｚ方向に縮径された基準位置に保持される。一方、工具挿入ガイド３０に配設される各ＬＥＩＤ用電極４０は、ガイド軸３７に配設されたストッパ３７ｂが外周凹部３４の底部に当接して電極ガイド溝３２からの突出が規制された最大突出位置に保持される。

次に、導電性液供給手段４５の吐出口４５ａから導電性液である水性クーラントを工具挿入ガイド３０内に供給する。

一方、ヘッドの牽引動作機構によって各砥石２０が基準位置に維持された状態の研削工具１０を回転軸Ｚに沿って下降させる。下降する研削工具１０は、工具挿入ガイド３０の上端に設けられた第１工具挿入ガイド部材４３のガイド面４３ｂを備えた内周面４３ａに誘導されて図６に示すように工具挿入ガイド本体３１内に挿入される。

第１工具挿入ガイド部材４３側から工具挿入ガイド本体３１内に研削工具１０を挿入すると、研削工具本体１１の外周に配設された各研削ガイド部材１６の外周面１７の先端が、それぞれ最大突出位置に保持された各ＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１に接触及び摺接する。これに伴い、各ＥＬＩＤ用電極４０がスプリング３８の付勢力に抗して、各ＥＬＩＤ用電極４０を保持する絶縁部材３６の側面３６ｃを電極ガイド溝３２のガイド面３２ｂに沿って誘導させつつ中心軸（回転軸Ｚ）から離れる方向に押し広げ、図６及び図７に示すように各研削ガイド部材１６の外周面１７がＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１に接触した状態で研削工具１０が工具挿入ガイド本体３１内に挿入される。

研削工具１０を工具挿入ガイド本体３１内に挿入した状態においては、各研削ガイド部材１６の外周面１７が各ＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１に接し、かつ各砥石２０が縮径状態の基準位置に保持されているため、各ＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１と砥石２０の加工面２１との間隙が高精度で均一に設定され、ＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１と砥石２０の加工面２１とが水性クーラントを介在して対向する。

従って、本実施の形態においては、各研削ガイド部材１６の外周面１７が、各ＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１に摺接して、各ＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１をスプリング３８の付勢力に抗して回転軸Ｚから離れる方向に押し広げることで、砥石２０の加工面２１とＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１との間隙を一定に保持されて、位置決め手段が構成される。

各砥石２０の加工面２１とＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１とが対向した状態で、電圧印加手段からＥＬＩＤ用電極４０に負電圧を印加すると共に、電圧印加手段により各砥石２０に正電圧を印加し、電解作用により各砥石２０の加工面２１における導電性結合部を電気分解させて電解ドレッシングする。この電解ドレッシングにあたり、ＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１と砥石２０の加工面２１との間に介在する水性クーラントが導電性に優れ、かつ各砥石２０の加工面２１とＥＬＩＤ用電極４０の電極４１との間の離間寸法が高精度で均一に保持されることから、各砥石２０相互間においてバラツキの無い安定した均一な電解ドレッシングが得られる。この電解ドレッシング時間は電解電圧、砥粒突出量及び導電性結合部の材質等によって決定されるが実験やシミュレーション等によって適宜最適な任意の時間を求めて設定できる。また、電解電圧、電解ドレッシング時間により砥粒の突出量を最適化できる。

ドレッシング時間の経過後、砥石２０、ＥＬＩＤ用電極４０に対する電圧印加を停止し、砥石２０の電解ドレッシングが終了すると、ヘッドの牽引動作機構によって各砥石２０を基準位置に維持した縮径状態のまま研削工具本体１１を回転軸Ｚに沿って下降させて、研削工具１０を工具挿入ガイド３０から抜け出して被削材Ｗの円筒内周面Ｗａ内に挿入する。一方、工具挿入ガイド３０から被削材Ｗの円筒内周面Ｗａ内への研削工具本体１１の移動に伴い、各研削ガイド部材１６の外周面１７による各ＥＬＩＤ用電極４０への押圧付与が解除され、各ＥＬＩＤ用電極４０は、スプリング３８の付勢力により中心方向に突出し、ガイド軸３７に配設されたストッパ３７ｂが外周凹部３４の底部に当接して電極ガイド溝３２からの突出が規制された最大突出位置に復帰し保持される。

研削工具本体１１を被削材Ｗの円筒内周面Ｗａ内に挿入した状態で、水性クーラントを供給しつつ研削工具１０を回転しながら回転軸Ｚ方向に往復動させ、且つ牽引動作機構による研削工具１０の第１拡縮バー１８Ａ及び第２拡縮バー１８Ｂの牽引を解除する。この牽引の解除によりスプリング１９の付勢力によって第１拡縮バー１８Ａ及び第２拡縮バー１８Ｂが先端側に移動して第１拡縮バー１８Ａの基端側テーパ面１８Ａａ及び先端側テーパ面１８Ａｂがそれぞれ第１シュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂに圧接して各第１シュー１３Ａを回転軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動する。同様に、第２拡縮バー１８Ｂの基端側テーパ面１８Ｂａ及び先端側テーパ面１８Ｂｂがそれぞれ第２シュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂに圧接して各第２シュー１３Ｂを回転軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動して各砥石２０の加工面２１が被削材Ｗの円筒内周面Ｗａに接触する。そして、予め設定された接触圧力で砥石２０によって被削材Ｗの円筒内周面Ｗａを研削、即ちホーニング加工を開始する。

研削加工しつつエアーマイクロメータにより研削ガイド部材１６の外周面１７と被加工面となる円筒内周面Ｗａまでの隙間を検出し、研削ガイド部材１６の外周面１７と被削材Ｗの円筒内周面Ｗａとの隙間が所定値に達すると、牽引動作機構により第１拡縮バー１８Ａ及び第２拡縮バー１８Ｂを上方に牽引し、第１拡縮バー１８Ａの基端側テーパ面１８Ａａ及び先端側テーパ面１８Ａｂによる第１シュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂの押圧を解除すると共に、第２拡縮バー１８Ｂの基端側テーパ面１８Ｂａ及び先端側テーパ面１８Ｂｂによる第２シュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂの押圧を解除する。

これにより、各第１シュー１３Ａ及び第２シュー１３Ｂは、スプリングバンド１４ａ及び１４ｂによって回転軸Ｚ方向、即ち縮径方向に移動して各砥石２０が被削材Ｗの円筒内周面Ｗａから離れて研削加工が終了すると共に、各砥石２０は、その加工面２１が研削ガイド部材１６の外周面１７から予め設定された寸法だけ回転軸Ｚ方向となる基準位置に移動して保持される。この研削加工開始から研削加工終了までが加工時間となる。

研削加工が終了すると、研削工具１０の回転及び回転軸Ｚ方向の往復動、導電性液供給手段４５からの水性クーラントの供給を停止し、研削工具１０を上昇して待機位置で停止する。そして、研削加工された被削材Ｗを被削材保持部から搬出する。この被削材Ｗの搬入から搬出までの各工程を繰り返すことにより、電解ドレッシングされた研削工具１０の砥石２０により順次被削材Ｗの円筒内周面Ｗａに研削を施すことができる。

従って、本実施の形態によると、被削材Ｗの円筒内周面Ｗａをヘッドの主軸５に取り付けられた研削工具１０により研削を繰り返す際に、ＥＬＩＤ用電極４０が配設された工具挿入ガイド３０において、各砥石２０の加工面２１とＥＬＩＤ用電極４０の電極面４１との間の離間寸法が高精度で均一に保持された状態で、水性クーラント等の導電性液を使用して砥石２０に電解ドレッシングを施すことから、常に良好にドレッシングされた砥石２０による面粗度のバラツキの無い安定した品質の研削が可能になる。また、砥石２０の過剰な摩耗が抑制されて加工時間の短縮に伴い作業効率が向上する。

また、工具挿入ガイド３０における電解ドレッシングがヘッドの主軸５に研削工具１０を取り付けた状態で且つ研削工具１０が工具挿入ガイド３０を通過する極めて短時間で行え、研削加工サイクルに影響することなく電解ドレッシングが可能になる。

更に、工具挿入ガイド３０にＥＬＩＤ用電極４０を配設することから、新たに電解ドレッシング手段を備える必要がなく、既存の研削装置を大きく変更することなく実現でき、装置及び作業の複雑化を招くことなく、製造コストの削減が期待できる。

なお、上記実施の形態では各研削加工毎に砥石２０に電解ドレッシングを施したが、加工時間を計測して予め設定された加工時間毎に砥石２０に電解ドレッシングを施すようにすることも、或いは予め設定された研削加工回数毎に電解ドレッシングを施すこともできる。

すなわち、研削により砥粒が摩耗すると研削能力が次第に低下して加工時間が次第に長くなることに着目し、研削加工時間を計測する加工時間計測手段を設けて研削加工時間を計測して、予め設定された閾値に研削加工時間が達したとき、或いは、予め設定された研削加工回数毎に電解ドレッシングを行うことで、適切な時期、或いは的確なサイクル毎に効果的に電解ドレッシングを行うことができ、砥石の目立て状態の維持と砥石の過剰な摩耗の抑制が可能となって、砥石による研削能力の過剰な低下が抑制される。これにより、加工時間が短縮されて加工サイクルの効率化が図れる共に、工具寿命の延長が図れ、且つ、安定した品質の研削加工が可能になる。

また、上記実施の形態における工具挿入ガイド３０は、工具挿入ガイド本体３１の基端側及び先端側に第１工具挿入ガイド部材４３及び第２工具挿入ガイド部材４４を配設したが、図８に図４に対応する断面図を示し且つ対応する部分に同一符号を付して詳細な説明を省略するが、第１工具挿入ガイド４３及び第２工具挿入ガイド４４を省略して構成の簡素化及びコンパクト化を図ることもできる。また、上記実施の形態では４個のＥＬＩＤ用電極４０を工具挿入ガイド本体３１に配置したが、４個に限定されることなく例えば３個、５個等の他の複数個のＥＬＩＤ用電極４０を配置することもできる。

また、上記実施の形態においては、被削材Ｗの外として、工具挿入ガイド３０に電解ドレッシング用電極４０を配置した例につき説明したが、工具挿入ガイド３０は、研削装置側、或いは被削材Ｗの何れに付設される場合であっても適用し得る。

なお、本実施の形態では、工具挿入ガイド３０、工具挿入ガイド本体３１を、それぞれ電解ドレッシング装置、電解ドレッシング装置本体として兼用しているが、工具挿入ガイド３０、工具挿入ガイド本体３１に対し、電解ドレッシング装置、電解ドレッシング装置本体を別途設けるようにしてもよい。

また、例えば、被削材としてシリンダブロックのアッパデッキ部上に取り付けられた筒状のダミーヘッド内を挿通し、砥粒を導電性結合部によって固定した砥石を装着した工具によりシリンダブロックのシリンダボアの内周面を研削加工するに際し、ダミーヘッド内に挿入される研削工具に装着された砥石と導電性液を介在させる間隙を隔てて対向する電解ドレッシング用電極をダミーヘッドに設けて電解ドレッシングする場合においても適用することもできる。なお、ダミーヘッドは、特開２００５−１９９３７８号公報等に開示されており周知であるため、説明は省略する。

さらに、研削加工を行う加工部の他に、別途、電解ドレッシングを行う電界ドレッシング部を設け、非加工時間において電解ドレッシング部において砥石と電解ドレッシング用電極とを導電性液を存在させる間隔を隔てて対向させ、該砥石と電解ドレッシング用電極との間に導電性液を供給しつつ砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加して砥石を電解ドレッシングする場合においても適用することもできる。

また、被削材はシリンダブロックに限定されず、円筒内周面を研削するものであれば適用し得る。

（第１参考例）
本発明に係る研削装置の第１参考例を図９乃至図１２を参照して説明する。本参考例は、回転軸方向に延在する円柱状の砥石を有するマンドレルを備えた通常の研削装置に適用した例である。

図９は、研削装置の概要説明図、図１０は図９のＢ部拡大図、図１１は図９のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図１２は図１１のＣ部拡大図である。

研削装置５１は、被削材Ｗを位置決め保持する被削材保持部、ヘッド、このヘッドの主軸５２に支持された研削工具５５、被削材保持部に位置決め保持された被削材Ｗの上部に近接して配置された研削工具５５を研削部となる円筒内周面Ｗａ内に誘導案内する工具挿入ガイド５３、及び工具挿入ガイド５３の上部に近接して配置された電解ドレッシング装置本体６０を備えている。また、電解ドレッシング装置本体６０は導電性液供給手段７８及び電圧印加手段（図示せず）と共に電解ドレッシング装置を構成する。

研削工具５５は、主軸モータ等の駆動装置を備えるヘッドの主軸５２に支持され、且つ、主軸５２により回転軸Ｚを中心に回転駆動可能に構成されている。研削工具５５は主軸５２に上端が支持された軸部５６及び軸部５６の先端に一体的に形成された柱状のマンドレル５７を備え、マンドレル５７の基端範囲にメタルボンド砥石によって形成された砥石５８が配設されて構成され、マンドレル５７の先端範囲によってガイド部５７ａが形成される。なお、研削工具５５の軸部５６に電圧印加手段に接続する電極（図示せず）を設ける。

電解ドレッシング装置本体６０は、回転軸Ｚを隔てて配置される一対の第１移動手段６１Ａ及び第２移動手段６１Ｂによって回転軸Ｚとそれぞれ直交方向に移動して回転軸Ｚ方向に接離する導電性材料、例えば鉄製の第１電解ドレッシング用電極（以下、第１ＥＬＩＤ用電極）７５Ａ及び第２電解ドレッシング用電極（以下、第２ＥＬＩＤ用電７５Ｂを備える。なお、第１移動手段６１Ａ及び第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａは、それぞれ第２移動手段６１Ｂ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂと同様の構成であり、対応する部分に同一符号を付することで第２移動手段６１Ｂ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの詳細な説明を省略する。

第１移動手段６１Ａは、回転軸Ｚと対向するベース部６２を備え、ベース部６２に一対のガイドブッシュ６３ａ、６３ｂを貫通して回転軸Ｚと直交する方向に往復動自在に支持された上側軸６４ａ及び下側軸６４ｂを平行配置する。上側軸６４ａと下側軸６４ｂの回転軸Ｚ側の先端に回転軸Ｚ方向に延在する板状の取付部材６５を架設し、上側軸６４ａと下側軸６４ｂの基端に連結部材６６が架設する。

ベース部６２にベアリング６７によって回転自在に貫通してネジ軸６８が支持され、ネジ軸６８の先端部６９ａにネジ部を形成する。互いに螺合するネジ軸６８の先端部６９ａと連結部材６６に配設されたナット６９ｂによってネジ送り機構６９を形成する。

一方、ベース部６２に電動モータ７０が配置され、電動モータ７０の出力軸７０ａに設けられた予め設定された回転トルクによって空転するプーリ７１とネジ軸６８の基端に設けられたプーリ７２と間にベルト７３が巻回する。これにより電動モータ７０の正回転駆動に伴って、プーリ７１、７２及びベルト７３からなる動力伝達機構を介してネジ軸６８が正回転し、ネジ送り機構６９を介在して連結部材６６によって連結された上側軸６４ａ及び下側軸６４ｂがガイドブッシュ６３ａ、６３ｂに案内されて移動し、上側軸６４ａと下側軸６４ｂに架設された取付部材６５が後退位置側から回転軸Ｚに接近する前進位置側に移動する。

また、電動モータ７０の逆回転駆動に伴って、プーリ７１、７２及びベルト７３を介してネジ軸６８が逆回転してネジ送り機構６９を介在して連結部材６６によって連結された上側軸６４ａ及び下側軸６４ｂがガイドブッシュ６３ａ、６３ｂに案内されて移動し、上側軸６４ａと下側軸６４ｂに架設された取付部材６５が前進位置側から回転軸Ｚから離れた後退位置側に移動する。なお、プーリ７１、７２、ベルト７３に換えて歯車列によって電動モータ７０の出力軸７０ａからネジ軸６８に動力伝達する動力伝達機構を形成することもできる。

取付部材６５の回転軸Ｚ側に形成された取付面６５ａに絶縁部材７４を介在して第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａを取り付ける。第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａは、略半円筒状であって上端に絶縁部材７４にボルト結合されるフランジ７５ａを有し、回転軸Ｚと対向する断面円孔状で回転軸Ｚ方向に沿って延在する電極面７６を形成する。電極面７６に、先端が研削工具５５のマンドレル５７に当接してマンドレル５７に配置された砥石５８と電極面７６の相対位置決めする位置決め手段となる位置決め突起７７を複数設ける。突起７７は絶縁材から構成され、この突起７７の先端がマンドレル５７に当接した状態で回転軸Ｚから電極面７６までの寸法、いわゆる電極面７６の半径が一定になる円弧状に形成する。また、突起７７が砥石５８の外表の加工面に接触した状態で、砥石５８の外表の加工面から電極面７６までの距離は、例えば１〜２ｍｍ程度となる。また、第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａは、電圧印加手段の負極（−極）に接続される。なお、回転軸Ｚから第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａが離れた後退位置にあっては、回転軸Ｚに沿って下降する研削工具５５のマンドレル５７が第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａから突出した位置決め突起７７に接触することはない。

更に、第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの上方に吐出口７８ａが形成された導電性液供給手段７８が配設され、導電性液供給手段７８から導電性液としての水性クーラントを対向する第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａの電極面７６と第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの電極面７６によって形成されるほぼ円筒状の空間部内に供給可能としている。

次に、上記のように構成された研削装置５１の作動について説明する。

研削工具５５を待機位置となる上昇位置に保持した状態で、被削材Ｗを搬入して被削材保持部に位置決め保持する。一方、電解ドレッシング装置本体６０の第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂは、回転軸Ｚから離れた後退位置に保持される。

次に、導電性液供給手段７８の吐出口７８ａから導電性液である水性クーラントを電解ドレッシング装置本体６０の対向する第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａの電極面７６と第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの電極面７６によって形成される空間部内に供給する。

この状態で、研削工具５５を回転軸Ｚに沿って下降させる。下降する研削工具５５は、そのマンドレル５７の先端に形成されたガイド部５７ａが対向する第１ＥＬＩＤ電極７５Ａの電極面７６と第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの電極面７６の間を貫通して工具挿入ガイド５３の内周面に誘導されて被削材Ｗの円筒内周面Ｗａ内に挿入するドレッシング位置まで下降する。このドレッシング位置においてマンドレル５７に配設された砥石５８が第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａの電極面７６及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの電極面７６と対向する。

次に電解ドレッシング装置本体６０の第１移動手段６１Ａの電動モータ７０の正回転駆動により、それぞれのプーリ７１、７２及びベルト７３を介してネジ軸６８が正回転してネジ送り機構６９を介在して連結部材６６によって連結された上側軸６４ａ及び下側軸６４ｂがガイドブッシュ６３ａ、６３ｂに案内されて移動し、上側軸６４ａと下側軸６４ｂに架設された取付部材６５に配設された第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａが後退位置から回転軸Ｚに接近する前進位置側に移動して、第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａに突設した各位置決め突起７７がマンドレル５７に当接し、しかる後、電動モータ７０を停止する。

同様に、第２移動手段６１Ｂの電動モータ７０の正回転駆動により、第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂが後退位置から回転軸Ｚに接近する前進位置側に移動に移動して、第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂに突設した各位置決め突起７７がマンドレル５７に当接して、しかる後、電動モータ７０が停止する。

この第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの各位置決め突起７７がマンドレル５７に当接した状態では、第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの各電極面７６と砥石５８の外周の加工面との間隙が高精度で均一に設定され、第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの各電極面７６と砥石５８の外表の加工面とが水性クーラントを介在して対向する。

この砥石５８の外表の加工面と第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの各電極面７６とが対向した状態で電圧印加手段から第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂに負電圧を印加すると共に、電圧印加手段により砥石５８に正電圧を印加し、電解作用により砥石５８の外表の加工面における導電性結合部を電気分解させて電解ドレッシングする。この電解ドレッシングにあたり、第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ７５Ｂの各電極面７６と砥石５８の加工面との間に介在する水性クーラントが導電性に優れ、かつ砥石５８の加工面と第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの各電極面７６との間の離間寸法が高精度で均一に保持されることから、砥石５８の全周に亘る外表の加工面においてバラツキの無い安定した均質な電解ドレッシングが得られる。この電解ドレッシング時間は電解電圧、砥粒突出量及び導電性結合部の材質等によって決定されるが実験やシミュレーション等によって適宜最適な任意の時間を求めて設定できる。また、電解電圧、電解ドレッシング時間により砥粒の突出量を最適化できる。

ドレッシング時間の経過後、砥石５８、第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ、第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂに対する電圧印加を停止し、砥石５８の電解ドレッシングが終了すると、電解ドレッシング装置本体６０の第１移動手段６１Ａの電動モータ７０の逆回転駆動により、プーリ７１、７２及びベルト７３を介してネジ軸６８が逆回転してネジ送り機構６９を介在して連結部材６６によって連結された上側軸６４ａ及び下側軸６４ｂがガイドブッシュ６３ａ、６３ｂに案内されて移動し、上側軸６４ａと下側軸６４ｂに架設された取付部材６５に配設された第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａが砥石５８から離れる後退位置側に移動に移動して、第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａが後退位置に移動すると電動モータ７０を停止する。

同様に、第２移動手段６１Ｂの電動モータ７０の逆回転駆動により、第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂが砥石５８から離れる後退位置側に移動して電動モータ７０が停止する。

次に、水性クーラントを供給しつつ研削工具５５を回転しながら回転軸Ｚ方向に沿って下降させてマンドレル５７に配置された砥石５８によって被削材Ｗの円筒内周面Ｗａを研削する。

研削加工が終了すると、研削工具５５の回転及び導電性液供給手段７８からの水性クーラントの供給を停止し、研削工具５５を上昇して待機位置で停止する。そして、研削された被削材Ｗを被削材保持部から搬出する。この被削材Ｗの搬入から搬出までの各工程を繰り返すことにより、電解ドレッシングされた研削工具５５の砥石５８により順次被削材Ｗの円筒内周面Ｗａに研削を施すことができる。

従って、本参考例によると、被削材Ｗの円筒内周面Ｗａをヘッドの主軸５２に取り付けられた研削工具５５により研削を繰り返す際に、第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂが配設された電解ドレッシング装置本体６０において、研削工具５５の砥石５８の加工面と第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂの各電極面７６との間の離間寸法が高精度で均一に保持された状態で水性クーラント等の導電性液を使用して砥石５８に電解ドレッシングを施すことから、常に良好にドレッシングされた砥石５８による面粗度のバラツキの無い安定した品質の研削加工が可能になる。また、砥石５８の過剰な摩耗が抑制されて加工時間の短縮に伴い作業効率が向上する。

また、電解ドレッシングがヘッドの主軸５２に研削工具５５を取り付けた状態で且つ研削工具５５が電解ドレッシング装置本体６０の第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａと第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂにおいて極めて短時間で行え、研削加工サイクルに影響することなく電解ドレッシングが可能になる。

なお、上記参考例では各研削加工毎に研削工具５５の砥石５８に電解ドレッシングを施したが、加工時間を計測して予め設定された加工時間毎に砥石５８に電解ドレッシングを施すようにすることも、或いは予め設定された研削加工回数毎に電解ドレッシングを施すこともできる。

また、上記参考例においては、被削材Ｗの上方に電解ドレッシング装置を配置した例につき説明したが、電解ドレッシング装置は、研削加工を行う加工部の他に、別途、電解ドレッシングを行う電界ドレッシング部を設け、非加工時間において電解ドレッシング部において砥石と第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａと第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂとを導電性液を存在させる間隔を隔てて対向させ、該砥石と第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａと第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂとの間に導電性液を供給しつつ砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加して砥石を電解ドレッシングする場合の電解ドレッシング用電極に適用することもできる。

また、上記参考例では、研削工具５５と第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂとの相対位置決めを果たす位置決め手段を第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂに突設した突起７７によって構成したが、取付部材６５や上側軸６４ａ、下側軸６４ｂ等の第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂと同期して一体的に移動する部材に配設されて工具挿入ガイド５３等の固定部材に当接可能な当接部材等によって位置決め手段を構成することもできる。

また、上記参考例では電解ドレッシング装置として第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａを有する第１移動手段６１Ａ及び第２ＥＬＩＤ用電極７５Ｂを有する第２移動手段６１Ｂを備えたが、他の複数のＥＬＩＤ用電極を有する移動手段を回転軸Ｚを中心に放射状に配置して構成することもできる。

（第２参考例）
本発明に係る研削装置の第２参考例を図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は、研削装置の概要説明図、図１４は図１３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。本参考例は、第１参考例と同様に回転軸方向に延在する円柱状の砥石を有するマンドレルを備えた通常の研削装置に適用した例であるが、第１参考例に対し、一つの電解ドレッシング用電極および移動手段により対応した例である。中心に放射状に配置して構成することもできる。

研削装置８１は、第１参考例と同様の被削材保持部、ヘッド、このヘッドの主軸５２に支持された研削工具５５及び工具挿入ガイド５３を備えると共に、工具挿入ガイド５３の上部に近接して配置された電解ドレッシング装置８２を備えている。また、電解ドレッシング装置本体８２は導電性液供給手段８８及び電圧印加手段（図示せず）と共に電解ドレッシング装置を構成する。

なお、説明の便宜上、第１参考例と対応する部分には同一符号を付し、該部の詳細な説明は省略する。

電解ドレッシング装置本体８２は、回転軸Ｚと対向して配置される移動手段８３によって回転軸Ｚとそれぞれ直交方向に移動して回転軸Ｚに接離する導電性材料、例えば鉄製の電解ドレッシング用電極（以下、ＥＬＩＤ用電極）８５を備える。

この移動手段８３は、第１参考例における第１移動手段６１Ａと同一構成であり、ＥＬＩＤ用電極８５は第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａと同一構成であり、移動手段８３及びＥＬＩＤ用電極８５における第１移動手段６１Ａ及び第１ＥＬＩＤ用電極７５Ａと対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。

次に、研削装置８１の作動について説明する。

研削工具５５を待機位置となる上昇位置に保持した状態で、被削材Ｗを搬入して被削材保持部に位置決め保持する。一方、電解ドレッシング装置本体８２のＥＬＩＤ用電極８５は、回転軸Ｚから離れた後退位置に保持される。

次に、導電性液供給手段８８の吐出口８８ａから導電性液である水性クーラントを電解ドレッシング装置本体８２のＥＬＩＤ用電極８５の電極面７６に向けて供給する。

この状態で、研削工具５５を回転軸Ｚに沿って下降させる。下降する研削工具５５は、そのマンドレル５７の先端に形成されたガイド部５７ａが工具挿入ガイド５５の内周面５５ａに誘導されて被削材Ｗの円筒内周面Ｗａ内に挿入するドレッシング位置まで下降する。このドレッシング位置においてマンドレル５７に配設された砥石５８がＥＬＩＤ用電極８５の電極面７６と対向する。

次に移動手段８３の電動モータ７０の正回転駆動により、それぞれのプーリ７１、７２及びベルト７３を介してネジ軸６８が正回転してネジ送り機構６９を介在して連結部材６６によって連結された上側軸６４ａ及び下側軸６４ｂがガイドブッシュ６３ａ、６３ｂに案内されて移動し、取付部材６５に配設されたＥＬＩＤ用電極８５が後退位置から回転軸Ｚに接近する前進位置側に移動に移動して、ＥＬＩＤ用電極８５に突設した各位置決め突起７７がマンドレル５７に当接し、しかる後、電動モータ７０を停止する。

このＥＬＩＤ用電極８５の各位置決め突起７７がマンドレル５７に当接した状態では、ＥＬＩＤ用電極８５の電極面７６と砥石５８の加工面との間隙が高精度で均質に設定され、電極面７６と砥石５８の加工面とが水性クーラントを介在して対向する。

この砥石５８の加工面とＥＬＩＤ用電極８５の電極面７６とが対向した状態で主軸５２により研削工具５５を低速で回転すると共に、電圧印加手段からＥＬＩＤ用電極８５に負電圧を印加し、且つ電圧印加手段により砥石５８に正電圧を印加し、電解作用により砥石５８の外周の加工面における導電性結合部を電気分解させて電解ドレッシングする。この電解ドレッシングにあたり、ＥＬＩＤ用電極８５の電極面７６と砥石５８の加工面との間に介在する水性クーラントが導電性に優れ、かつ砥石５８の加工面とＥＬＩＤ電極８５の電極面７６との間の離間寸法が高精度で均一に保持された状態で研削工具５５を低速で回転させることから、砥石５８の全周に亘る加工面においてバラツキの無い安定した均質な電解ドレッシングが得られる。この電解ドレッシング時間は電解電圧、砥粒突出量及び導電性結合部の材質等によって決定されるが実験やシミュレーション等によって適宜最適な任意の時間を求めて設定できる。また、電解電圧、電解ドレッシング時間により砥粒の突出量を最適化できる。

ドレッシング時間の経過後、砥石５８及びＥＬＩＤ用電極８５に対する電圧印加を停止し、砥石５８の電解ドレッシングが終了すると、移動手段８３の電動モータ７０の逆回転駆動により、プーリ７１、７２及びベルト７３を介してネジ軸６８が逆回転してネジ送り機構６９を介在して連結部材６６によって連結された上側軸６４ａ及び下側軸６４ｂがガイドブッシュ６３ａ、６３ｂに案内されて移動し、取付部材６５に配設されたＥＬＩＤ用電極８５が砥石５８から離れ、ＥＬＩＤ用電極８５が後退位置に移動して電動モータ７０を停止する。

次に、導電性液供給手段８８から水性クーラントを供給しつつ研削工具５５を回転しながら回転軸Ｚ方向に沿って下降させてマンドレル５７に配置された砥石５８によって被削材Ｗの円筒内周面Ｗａを研削する。

研削加工が終了すると、研削工具５５の回転及び導電性液供給手段８８からの水性クーラントの供給を停止し、研削工具５５を上昇して待機位置で停止する。そして、研削された被削材Ｗを被削材保持部から搬出する。この被削材Ｗの搬入から搬出までの各工程を繰り返すことにより、電解ドレッシングされた研削工具５５の砥石５８により順次被削材Ｗの円筒内周面Ｗａに研削を施すことができる。

従って、本参考例によると、被削材Ｗの円筒内周面Ｗａをヘッドの主軸５２に取り付けられた研削工具５５により研削を繰り返す際に、ＥＬＩＤ用電極８５が配設された電解ドレッシング装置において、研削工具５５の砥石５８の加工面とＥＬＩＤ用電極８５の電極面７６との間の離間寸法が高精度で均一に保持された状態で水性クーラント等の導電性液を使用して砥石５８に電解ドレッシングを施すことから、常に良好にドレッシングされた砥石５８による面粗度のバラツキの無い安定した品質の研削加工が可能になる。また、砥石５８の過剰な摩耗が抑制されて加工時間の短縮に伴い作業効率が向上する。また、電解ドレッシングがヘッドの主軸５２に研削工具５５を取り付けた状態で且つ極めて短時間で行え、研削加工サイクルに影響することなく電解ドレッシングが可能になる。

なお、上記参考例では、各研削加工毎に研削工具５５の砥石５８に電解ドレッシングを施したが、加工時間を計測して予め設定された加工時間毎に砥石５８に電解ドレッシングを施すようにすることも、或いは予め設定された研削加工回数毎に電解ドレッシングを施すこともできる。

また、上記参考例においては、被削材Ｗの上方に電解ドレッシング装置を配置した例につき説明したが、電解ドレッシング装置は、研削加工を行う加工部の他に、別途、電解ドレッシングを行う電界ドレッシング部を設け、非加工時間において電解ドレッシング部において砥石５８とＥＬＩＤ用電極８５とを導電性液を存在させる間隔を隔てて対向させ、該砥石５８とＥＬＩＤ用電極８５との間に導電性液を供給しつつ砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加して砥石を電解ドレッシングする場合の電解ドレッシング用電極に適用することもできる。

また、上記参考例では、研削工具５５とＥＬＩＤ用電極８５との相対位置決めを果たす位置決め手段をＥＬＩＤ用電極８５に突設した突起７７によって構成したが、取付部材６５や上側軸６４ａ、下側軸６４ｂ等のＥＬＩＤ用電極８５と同期して一体的に移動する部材に配設されて工具挿入ガイド５３等の固定部材に当接可能な当接部材等によって位置決め手段を構成することもできる。

また、第１参考例及び第２参考例では、移動手段を電動モータ及びネジ機構により構成し、ＥＬＩＤ用電極の電極面を回転軸方向に接近及び離反するように構成したが、油圧シリンダ機構やギヤ機構を用いた他の機構により移動手段を構成することもできる。

なお、実施の形態及び各参考例では導電性液として水性クーラント等の導電性研削液を用いたが、これに限らず、適宜の導電性液を用い得る。

また、実施の形態及び各参考例では、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とを対向した状態で、移動手段により電解ドレッシング用電極を、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とが接離する方向に移動するようにしているが、これに限定されず、移動手段により砥石を移動するようにしても、或いは、砥石と電解ドレッシング用電極との双方を移動可能としてもよい。すなわち、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とを対向した状態で、移動手段により砥石と電解ドレッシング用電極との少なくとも一方を、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とが接離する方向に移動すればよい。

また、移動手段として油圧アクチュエータや電動アクチュエータ等を用い、数値制御（ＮＣ制御）により移動手段を制御して、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とを対向した状態で、砥石と上記電解ドレッシング用電極との少なくとも一方を、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とが接離する方向に移動させ、電解ドレッシングの際に、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙を一定に保持するように制御するようにしてもよい。

以上説明したように、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とを対向した状態で、移動手段により砥石と電解ドレッシング用電極との少なくとも一方を、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面とが接離する方向に移動することで、電解ドレッシングを行う際に、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙を所定に維持することができる。これにより、砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙のバラツキに起因するドレッシングの不均質を抑制して、バラツキの無い砥石のドレッシングを確保することができ、面粗度のバラツキの無い安定した均質の研削加工が可能になって、加工時間の削減が図れ、優れた研削作業性が得られる。

また、移動手段により移動して対向する砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙を一定に保持する位置決め手段を備えることで、砥石の加工面と移動手段により移動して対向する電解ドレッシング用電極の電極面との間隙を、位置決め手段により一定に保持することが可能となり、より均質のバラツキのない砥石のドレッシングを確保することができる。これにより、面粗度のバラツキの無い更なる安定した均質の研削加工が可能になって、加工時間の短縮が実現でき、更なる研削作業性の向上を図ることができる。

本発明の第１実施の形態に係り、研削装置の概要説明図である。同上、研削工具の説明図である。同上、図２のＡ矢視図である。同上、工具挿入ガイドの断面図である。同上、図４のＩ−Ｉ線断面図である。同上、電解ドレッシング状態の概要を示す図である。同上、図６のＩＩ−ＩＩ線断面図である。第１実施の形態における変形例であり、工具挿入ガイドの断面図である。本発明の第１参考例に係り、研削装置の概要説明図である。同上、図９のＢ部拡大図である。同上、図９のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。同上、図１１のＣ部拡大図である。本発明の第２参考例に係り、研削装置の概要説明図である。同上、図１３のＩＶ−ＩＶ線断面図である従来の砥石の電解ドレッシング手段の模式図である。

符号の説明

１ホーニング装置（研削装置）
２電解ドレッシング装置
５主軸
１０研削工具（ホーニング工具）
１１研削工具本体
１６研削ガイド部材
１７外周面
２０砥石
２１加工面
３０工具挿入ガイド（電解ドレッシング装置本体）
３１工具挿入ガイド本体
３６絶縁部材
４０電解ドレッシング用電極（ＥＬＩＤ用電極）
４１電極面
４５導電性液供給手段
５１研削装置
５２主軸
５５研削工具
５６軸部
５７マンドレル
５８砥石
６０電解ドレッシング装置本体
６１Ａ第１移動手段
６１Ｂ第２移動手段
７４絶縁部材
７５Ａ第１電解ドレッシング用電極（第１ＥＬＩＤ用電極）
７５Ｂ第２電解ドレッシング用電極（第２ＥＬＩＤ用電極）
７６電極面
７７位置決め突起（位置決め手段）
７８導電性液供給手段
８１研削装置
８２電解ドレッシング装置本体
８５電解ドレッシング用電極（ＥＬＩＤ用電極）
８８導電性液供給手段

Claims

砥粒を導電性結合部によって固定した砥石が配置された研削工具を回転し、被削材を研削する研削装置であって、上記砥石の加工面と導電性液を介在させる間隙を隔てて電極面が対向して配置される電解ドレッシング用電極を有し、導電性液の存在下で対向する砥石と上記電解ドレッシング用電極に電圧を印加して上記砥石を電解ドレッシングする電解ドレッシング装置を備えた研削装置において、
上記研削工具は、
上記研削工具の回転軸方向に延在する研削工具本体と、
該研削工具本体の外周に突設されて上記回転軸から外周面までの距離が一定である研削ガイド部材と、
上記研削工具本体の外周に配置されて上記回転軸から各外表の加工面までの距離が上記回転軸から研削ガイド部材の外周面までの距離より小さい一定距離である基準位置に保持可能である砥石とを備え、
上記電解ドレッシング装置は、
上記回転軸延在方向に連続する筒状の工具挿入ガイド本体と、
該工具挿入ガイド本体の内周面に沿って配置され、且つ内周面に上記回転軸から研削ガイド部材の外周面までの距離と略同じ半径を有する円弧状で上記回転軸方向に延在する電極面が形成された電解ドレッシング用電極と、
上記砥石の加工面と上記電解ドレッシング用電極の電極面とを対向した状態で、上記砥石と上記電解ドレッシング用電極との少なくとも一方を、上記砥石の加工面と上記電解ドレッシング用電極の電極面とが接離する方向に移動する移動手段と、
上記移動手段により移動して互いに対向する上記砥石の加工面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙を、上記研削ガイド部材の外周面と上記電極面との当接によって一定に保持する位置決め手段と、を備えたことを特徴とする研削装置。
上記研削装置は、上記研削工具を被削材の円筒内周面内に挿入して該円筒内周面を研削するものであり、
上記移動手段は、上記電解ドレッシング用電極を回転軸方向に砥石の加工面に接離する方向に移動するものであることを特徴とする請求項１に記載の研削装置。
上記移動手段は、
上記電解ドレッシング用電極を工具挿入ガイド本体における内周面の中心軸方向に付勢して移動し、
上記位置決め手段は、
上記研削工具を回転軸に沿って上記工具挿入ガイド本体内に挿入するに伴い上記各研削ガイド部材の外周面が電極面に当接して電解ドレッシング用電極を上記移動手段による付勢力に抗して工具挿入ガイド本体の中心軸から離反する方向に押動するものであることを特徴とする請求項１に記載の研削装置。