JPH01210266A - ドレッシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は研削盤等の砥石のドレッシング装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、ドレッシング装置によってドレスされた砥石Ｇを
観察すると、第５図に示すように、この砥石Ｇを構成し
ている各砥粒ｑがドレッサの先端によって破砕されてク
ラックを生じるとともに、このクラックにより各砥粒ｑ
の表面は不規則な凹凸形状をなしている。そして、この
凹凸の凸部は切れ刃ｑ１としてワークの切削作用を果た
し、凹部は逃げ部ｇ２として切れ刃ｑ１の逃げ角として
の作用を果している。

上記のような砥石ＧによってワークＷの研削作業を行な
った場合には、第５図に示すように、切れ刃ｇ１によっ
てワークＷが削られ、逃げ部ｇ２はこの削られた箇所と
の接触を避（プるようになっている。また、上述のよう
に各砥粒ｑにはクラックが生じており、このクラックに
起因して研削中に自己破砕を起こして新たな切れ刃ｑ１
を形成するようになっている。

ところで、砥石Ｇを支持するスピンドルの回転精度の向
上や低振動化及びドレッシング技術の向上に伴い、砥石
Ｇの真円度や表面の平滑度等の精度も向上し、これらの
砥石Ｇにおける砥粒ｑは、第５図に示した砥粒ｑのＪ：
うに破砕による凹凸は形成されておらず、第６図に示す
ように、砥粒ｑの表面が切断されたような平坦な形状を
なしている１、従って、この砥石Ｇの砥粒ｑにはほとん
どクラックが生じていない。また、この砥石Ｇにおいて
Ｉ３Ｌ各ＴＩＩＮ粒Ω間の気孔によって切れ刃ｇ１が形
成されている。

この第６図に示す砥石Ｇを使用した場合には、上述のよ
うに砥粒Ωの表面が平坦なため、研削面形状オニΔ度が
高く、ワークＷの加］−面のあらさが良好である。ざら
（、二凪粒ｑにクラックをほとんど生じていないため、
第５図に示した砥石Ｇのように研削中にクラックに起因
する自己破砕を起こしくこくい。従って、破砕した砥粒
ｑの破片によって加工面にスクラッチ傷を生じたりする
虞も少ない。

「発明が解決しようとする課題］ ところが、第６図に示す砥石Ｇは上述のように切れ刃ｇ
１のみで逃げ部が形成されておらず、さらに、その切れ
刃（コ１も主に各砥粒Ωの両側の気孔の箇所に形成され
ているだけのため、その切れ刃０１間の間隔が広い。

第６図に示すように、上記も１〜？ｉにｄ３いて、八位
置にある砥粒ＱがワークＷを削る場合、砥石Ｇの回転ど
ワークＷの移動との相互の作用により、この６１〜粒Ｑ
はワークＷを削り本−がらＢ位置まで移動する。この際
、砥粒０には矢印Ｘで示すように（ＩＩ（石Ｇの中心方
向へ向かう強い押圧力が作用することとなる。すると、
この押圧力により砥粒ｑを支持し、ている結合剤が破壊
されて砥粒Ｑが脱落す゛る庚象が生じ、イの結果、ｒｌ
［（右Ｇの摩耗量が非常に多くなるという問題がある。

、 に記現象は、例えばＳ　Ｋ　ｌ−１５７からなるワーク
Ｗを、６０番の砥石により２０μの切り込みを与えて研
削覆るような重研削を行なう場合に生じ、その結果、通
常２０μ程度の摩耗量が１００μ程度にまで増大するこ
とが確認されている。

本発明の目的は高精度に、かつ研削中に砥粒の界雷な脱
落がないように（ＩＩＮ石をドレスできるドレッシング
装置を提供することであり、また、対象と０６砥石の粒
度や周速に対応ザることができ、さ−１うに、その対応
が容易イｒドレッシング装置を提（其することで゛ある
。

し課題を解決するだめの手段］ すなわち、本発明のドレッシング装置はドレッサにＴ１
１〜石のほぼ中心方向ｌ＼の微振動を与える振動発生手
段を備えたもので必る。

また、上記振動発生手段はドレッサの振動の振幅及び／
又は振１ｐｌＪ数を変更可能にづ−るのが効果的である
。

ハロうに、上記振動発生手段としては圧電素子や超音波
振動子が挙げられる。

［作用］ 振動発生手段によって振動リ−るドレッサは、砥石の表
面を平滑に仕上げるだけでなく、砥石を構成している各
砥粒の表面に微１な多数の切れ刃を形成する。そして、
この多数の切れ刃は研削中にそれぞれワークを削ること
となる。また、切れ月間の間隔が狭いため、砥石の回転
とワークの移動どの４１１！’：ｉ、の作用により切れ
刃の間が押圧力を受けても、砥石の回転に伴って次の切
れ刃がずみやかにワークを削り、砥粒にこの押圧力が作
用しにくい。

また、ドレツーリ−の振動の振幅や振動数を変更覆るこ
とにより、上記切れ刃の深さや数を変えることができる
。

さらに、圧電素子や超音波振動子はその制御電流を変更
することで容易にドレッサの振動の振幅や振動数を変更
することができる。

［実施例］ １メ下、この発明を具体化した一実施例について第１図
から第４図に従って説明する。

第１図に示すように、ドレッシング装置１は図示しない
研削盤の一側に設（Ｊられ、先端にダイヤモンドの固着
された下向ぎのドレス→）−２を砥石Ｇの外周面に当接
し得るようになっている。また、ドレッシング装置１に
はドレッサ−２を砥石Ｇの回転軸線方向へ移動し得る送
り手段３と、ドレツ］ノ２を砥石Ｇの中心方向へ往復動
し得る切り込み手段４どが設（プられている。

第１図に示すように、前記ドレッサ２はドレツシング装
同１に固着された支持ブロック７に下方から嵌入固定さ
れている。支持ブロック７には横方向に１−り割り８が
形成され、すり割り８の開放端−Ｆ側には振動発生手段
どしての積層型の圧電素子Ｊ　／Ｊ’　ＲＱ　＆ノられ
、同１丁電素子５の下端は前記寸り割り８の開放端下側
に当接している。圧電素子５の両端にはコントローラ６
が接続され、同コン１〜１−１−ラ６は圧電素子５の両
端に周期的に電圧を印加Ｍるようになっている。そして
、圧電素子５の伸縮に応じ−（圧電素子５の下端がすり
割り８の開７＋＆　１ｔｉｒ１ｉ下側を下方に押汗し、
これにより前記すり割り８の隙間が変化してドレッサ２
がほぼ上下方向に振動町１−る。

次に、上記のように構成したドレッシング装置１の作用
について説明する。

第２図に示すように、通常のドレッシング操作と同様に
、砥石Ｇを回転させながら切り込み手段４によりドレッ
ーリ−２に五［（石Ｇの中心方向へ所定の切り込み開を
与えるとともに、送り手段３により砥石Ｇに対してドレ
ッサ２を砥石Ｇの軸心方向へ移動させる。上記操作とと
もに前記コントローラ６を作動させると、前述のように
ドレン→ｔ２は砥石Ｇのほぼ中心方向へ向かう振動を発
生する。

このとぎ、例えば砥石Ｇの周速を３０にＫ　／　Ｓ　％
その粒度を６０番、その平均粒径を例えば２５０μとし
、砥粒ｑ−個当りに例えば５回振動を付与する場合には
、 ３０Ｘ１０００ｘ１０００Ｘ５ ２５〇 −６００Ｋ　ｌ−ｌ　ｚ となる。

従って、前記圧電素子をＣ３００Ｋ　ｌ−ｌ　Ｚで振動
させればよく、そのためにはコントローラに６００Ｋ　
Ｈｚの周期の駆動電流を出力さゼればよい。

この振動によって、砥石Ｇを構成している各砥粒ｑの表
面は単に平滑に仕上がるだ（プではなく、第２〜４図に
示すように、この各砥粒ｑの表面に微細な多数の切れ刃
ｇ３が形成される。この際、砥粒ｑにクラックが生じる
場合もあるが、そのクラックは砥粒ｑ自体の破砕を誘発
するような大きなものでなく、その虞のない小さなもの
ばかりである。

このように本実施例のドレッシング装置によってドレス
された砥石Ｇは、砥粒Ｑの表面が平坦なうえに多数の切
れ刃Ｑ３を備えているため、研削精度が高く、加工面の
あらさが良好である。また、上述のように砥粒ｑの破砕
が発生しにくいため、自己破砕によってワークＷにスク
ラッチ傷が生じることが少ない。

また、第６図に示すように、上記砥石Ｇにおいて、Ａ位
置にある砥粒ｑがワークＷを削りながら［３位回まで移
動けると、この砥粒Ｑには矢印Ｘで示すＪｚうに砥石Ｇ
の中心方向へ向かう強い押圧力が発生するが、切れ刃ｇ
３間の間隔が狭く、砥石Ｇの回転に伴い次のりれ刃ｇ３
がずみゃかにワークＷを削るため、砥粒ｑに押圧力が作
用しにくい。

従って、この砥粒ｑを支持している結合剤に押圧力が及
んでこれが破壊されて砥粒Ｑ　′ｂ＜脱落するようなこ
とが少ない。

さらに、砥粒ｑの脱落防止を目的として結合度の強い砥
石Ｇ、ずなわち砥粒Ｑの大ぎい砥石Ｇを使用した場合で
も、砥粒−個に多数の切れ刃ｑ３を形成できるため、研
削精度や加工面のあらざ榎低下させる虞はない。

また、本実施例ではコントＩＺＩ−ラ６によってドレッ
サ２の振動数と振幅とを変更できるようにしたため、砥
石Ｇの周速や砥粒ｑの粒度の相違に応じて振動数や振幅
を変更することによって対応できる。さらに、コントロ
ーラ６の駆動電流の波形（例えば、三角波やのこぎり波
等）を変更することにより、形成される切れ刃ｇ３の形
状を適宜変更することもできる。従って、従来のように
単にドレッサ２を砥石Ｇに当てて、ドレッサ２が砥粒ｑ
に衝突する衝撃により砥粒ｑを破砕して切れ刃ｇ１を形
成するのではなく、ドレン＋ｊ２を積極的に任意のタイ
ミングで振動させることにより、理想的な形状の切れ刃
ｑ３を形成覆ることかできる。

一方、ドレッサ２の振動によって砥石０表面の結合剤を
除去゛することもできる。すなわち、砥粒ｑは硬いため
、この砥粒ｑにはドレッサ２の振動によって微細な切れ
刃ｇ３が形成されるだけであるが、結合剤はこの振動に
よって大きく削られて砥石Ｇの表面から除去される。こ
れにより砥粒９間に大ぎな切れ刃を形成することができ
る。また、ドレッサ２の振動数や振幅を変更することで
結合剤の除去の程度を任意に変更することができる。

これにより従来ドレッシング作業ど別に行なっていた、
結合剤除去のための目立て作業を行なう必要がない。

さらに、ドレス４ノ２の振動数や振幅を変更する場合に
は、−」ン１〜ローラ６が出力する駆動電流を変更す”
るだけで容易に行なうことができる。

なお、本実施例のド（ノツシング装置１を使用する１１
４期はワークＷの研削中、研削後のいずれでもよく、要
は砥粒の摩耗により切れ刃ｇ３が消滅して上記作用を果
さなくなる前に、新たな切れ刃ｑ３を形成すればよいの
である。また、砥石Ｇに対するドレス１す２の位置も４
１Ｘ　ｌｉｓ　Ｇの上方に限定されず、例えばドレッサ
２を砥石Ｇの下方に位置させ、下方からドレスするよう
にしてもよい。さらに、ドレッサ２に固着づ−るダイヤ
モンドの形状としＣは通常の鈍角のものでもよいが、砥
粒ｑに切れ刃ｇ３を形成するうえで鋭角状のものが望ま
しい。

また、本実施例のドレッシング装置１は切れ刃ｇ３の深
さを変更する場合に、圧電素子５の振幅を変更すること
により行なっていたが、振幅を変更する代わりに、砥石
Ｇとドレッサ２との間隙の寸法を変更し、これにより形
成される切れ刃ｇ３の深さを変更してもよい、１ さらに、本実施例では振動発生手段として圧電索子５を
使用したが、要はドレッサ２に所要の振動数、振幅の振
動を与えることができればよむＸので、例えば、超音波
振動子によってドレ・ンサ２に振動を与えてもにい。こ
の場合も電気的な指令（こよって振動数や振幅を変更す
ることができる。また、上記２種類の振動発生手段は極
めて高い振動数を得ることができるが、本発明の撮動発
生手段は必ずしも上記のような性能を備える必要はなく
、低い振動数のものでも上述した効果が１９られる。

従って、油圧゛リーボモータを振動発生手段とじて利用
してもよいし、サーボモータを振動発生手段として、そ
の停止状態における出力軸の微振動を利用してもよい。

［発明の効果］ 以」−詳述１ノだように、本発明のドレッシング装置に
よればドレッサに砥石のほぼ中心方向への微振動を与え
る振動発生手段を備えたため、高精度に、かつ研削中に
砥粒の異常な脱落が生じないように砥石をドレスでき、
また、振動発生手段はドレッサの振動の振幅及び／又は
振動数を変更できるようにしたため、対象となる砥石の
粒度、周速等の条件に対応することができ、さらに振動
発生手段として圧電素子や超音波発生子を使用したため
、上記砥石の条件に容易に対応することができるという
産業利用上優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明を具体化した一実施例を示し
、第１図はドレッシング装置の概略を示す説明図、第２
図はドレッサが砥石をドレスしている状態を示す一部拡
大断面図、第３図はドレスされた砥石による研削状態を
示す一部拡大断面図、第４図はドレスされた砥石の表面
の状態を示す一部拡大詳細図、第５図は従来の比較的精
度の低いドレッシング装置によってドレスされた砥石の
研削状態を示す一部拡大断面図、第６図は同じ〈従来の
精度の高いドレッシング装置によってドレスされた砥石
の研削状態を示す一部拡大断面図である。 ドレッサ２、圧電素子５（振動発生手段）、砥石Ｇ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ドレッサ（２）に砥石（Ｇ）のほぼ中心方向への微
   振動を与える振動発生手段（５）を備えたことを特徴す
   るドレッシング装置。 ２、振動発生手段（５）はドレッサ（２）の振動の振幅
   及び／又は振動数を変更可能なものである請求項１記載
   のドレッシング装置。 ３、振動発生手段（５）は圧電素子である請求項１又は
   ２記載のドレッシング装置。 ４、振動発生手段（５）は超音波振動子である請求項１
   又は２記載のドレッシング装置。