JPH02116470A - 超高硬度部材自動研削方法 - 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） 本発明はダイヤモンドコンパクトやＣＢＮ焼結体のよう
な超高硬度部材の自動研削方法、詳しくはタッチセンサ
ーとＮＣ装置との組み合わせによりダイヤモンドコンパ
クト工具などのインプロセス計測を含む自動研削方法に
関するものである。

（従来の技術） 近時、加工速度の高速化と共に工具刃先の物理的、化学
的環境は厳しさを増し、非常な高温高圧や機械的、熱的
衝撃に曝されるところからダイヤモンドコンパクトの利
用は旋盤用バイトを始めとして工作機械の分野に大きな
役割を果たしている。

ところで、このようなダイヤモンドコンパクトやＣＢＮ
焼結体は他の素材に比べ、極めて高硬度であり、従って
これを研削する場合は被削材（ワーク）除去体積に対す
る砥石側摩耗量が極めて大となるため、測定を行わずに
一定の寸法に仕上げることは頗る困難である。そこで従
来、光学投影機等を使用して測定を繰り返し行う必要が
あり、通常目視測定と云って投影機を研削加工機械につ
けたまま目で観察することが行われていた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかし、上述の如く目視測定による場合には、目で観察
しつつ研削を行う関係上、自動加工は極めて困難であり
、しかも精確に仕上げるには相当の熟練と経験が必要で
あった。

本発明は、かかる実状に対処し、夕・ソチセンサーとＮ
Ｃ装置の組み合わせによるインプロセス計測システムを
見出すことにより従来困難であったダイヤモンドコンパ
クト工具等の研削加工の自動化を達成し精確性を向上せ
しめることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明研削方法の特徴はその１つは
タッチセンサーを使用し、先ず該タッチセンサーにより
砥石面とセットされるダイヤモンドコンパクトなど被削
材（ワーク）との間の寸法を予定研削量を含む切り込み
位置まで予め測定検出し、この検出値にもとづいてＮＣ
送りにより該検出値より予定研削量を差し引いた位置か
ら研削を開始し、前記検出寸法まで切り込みを進め、つ
いで前記切り込みにより摩耗した砥石面の摩耗量を考慮
して前記寸法の補正をなし、この補正した寸法値にもと
づいて再びＮＣ送りにより該寸法位置まで切り込みを行
うことである。

またもう１つは、その具体的手段として前記研削方法に
更に第２のタッチセンサーを併用し、第１のタッチセン
サーにより予定研削量を含む砥石面とワーク切り込み完
了位置までの寸法を測定検出すると共に、第２のタッチ
センサーにより該センサーとワークの切込開始位置まで
の寸法を測定検出し、先ず、前記第１のタッチセンサー
による検出値にもとづいてＮＣ送りにより切り込みを行
い、予定の寸法位置まで切り込んだ後、第２のタッチセ
ンサーを用いて研削に伴う実際研削量を含む第２のタッ
チセンサーとワーク被削面との間の寸法を検出し、この
検出値を当初の第２のタッチセンサー検出値に予定研削
量を加えた値と対比し、両者が等しいか、又は前者が後
者の値を越えるときは加工を完了し、一方、前者が後者
の値に達しないとき再び第１のタッチセンサーによる作
業を繰り返し、摩耗した砥石面とワークの予定研削面と
の間の寸法を測定検出し、該検出値にもとづいてその寸
法まで切り込みを行い、ＮＣ送りにより自動的に研削す
ることである。

（作用） 上記方法によりダイヤモンドコンパクトなど超高硬度部
材を研削する場合において砥石側摩耗量によりワーク側
除去体積、即ち、実際研削量の補正がなされ、一定寸法
に精確に仕上げることが可能となる。

またタッチセンサーとＮＣ装置を組み合わせることが可
能となり、目視測定と異なり自動化が達成され、ダイヤ
モンドコンパクト工具などの研削作業の効率化を図る。

（実施例） 次に添付図面にもとづき計測システムを含む本発明研削
方法の具体的実施例を説明する。

第１図は本発明研削方法を実施する装置の概要を示し、
図において（ｌ）はダイヤモンド砥石、（ｌ）は被削材
即ちワークで、例えばダイヤモンド工具であり、（３）
は第１のタッチセンサー、（４）は第２のタッチセンサ
ーで、第１のタッチセンサー（３）は通常、スライドセ
ンサー、第２のタッチセンサー（４）は通常ワークセン
サーからなる。

そして、上記図示例に見られる如くワーク（ｌ）。

タッチセンサー（３）（４）は夫々矢示方向に対して移
動可能となっている。

このうち第１のタッチセンサー（３）即ちスライドセン
サーは第２図に示すように戻しスプリング（７）を介し
てセンサー（６）が基体（５）内に摺動可能に挿通保持
され、ワーク（ｌ）側に当接部（８）を有してワーク。

砥石接触位置座標測定のために使用され、一方、第２の
タッチセンサー（４）は前記センサー（３）と自動的に
交換されて第３図に示すようにワーク加工量測定のため
に使用される。なお、図中、（９）は投影機である。

次に第２図、第３図を用いて本発明における計測システ
ムを加えた研削方法の実際を説明する。

先ず、第２図において（イ）の状態にワーク（ｌ）をセ
ットし、砥石（ｌ）とワーク（ｌ）の間が第１のタッチ
センサー（３）を位置させる。そしてＮＣ送りにてワー
ク（ｌ）でタッチセンサー（３）の当接部（８）を押す
と、タッチセンサー（３）の先端が砥石（ｌ）に接触し
、この際の座標寸法即ち、タッチセンサー（３）とワー
ク（ｌ）の予定研削量（Δｄ）を含む切り込み完了位置
との寸法（ｂ）が検出され、ＮＣ装置メモリ内に記憶さ
れる。

このとき、第１のタッチセンサー（３）の長さ（ａ）は
予め測定され判明しているので、これに前記（ｂ）寸法
を加えた座標寸法（ｌ）が切り込み完了位置、一方該寸
法（ｌ）より予定研削量（△ｄ）差し引いた位置が切り
込み開始位置となる。

そこで、上記！寸法部ち（ａ＋ｂ）寸法より予定研削量
（Δｄ）を差し引いた寸法、進んだ位置より切り込みを
開始しくａ＋ｂ）＝１寸法まで切り込んだ位置で切り込
み完了となる。

しかし、上記切り込み完了位置まで切り込みを完了した
としても、この場合は砥石面の摩耗量は考慮されていな
い。

そのため、より精確に切り込みを行うには該砥石の砥面
の摩耗による後退を考慮することが必要となる。

そのため第３図における計測システムが行われる。

即ち、この測定は前記第１のタッチセンサー（３）のワ
ーク原位置設置状態（第２図（イ））からセンサーが自
動的に交換され、第３図（イ）における状態として第２
のタッチセンサー（４）が砥石（ｌ）とワーク（ｌ）と
の間に設置される。この第２のタッチセンサー（４）は
砥石（ｌ）とワーク（ｌ）の間を横切る方向には回動又
は移動するが、両者の方向には摺動することなく一定と
なっている。

そこでＮＣによる送りにてワーク（ｌ）が該第２のタッ
チセンサー（４）と接触９反応する位置座標の寸法（Ｃ
）が研削に先立って検知されＮＣ装置内メモリに記憶さ
れる。このとき、（Ｃ）寸法は予定研削量（△ｄ）を含
んでおらず、センサー（４）先端とワーク（ｌ）の研削
前の面との寸法となる。

か（して上記の如き第２のタッチセンサー（４）による
座標寸法（Ｃ）の測定が終わり、これがメモリに記憶さ
れている状態で、前記第２図による切り込みが完了した
とき、実際に研削された量（△ｄ’）とすると、第２の
タッチセンサー（４）の反応位置は（Ｃ＋Δｄ′）とな
る。

そこで、この反応位置の寸法（Ｃ＋Δｄ′）が果たして
目標とする（Ｃ＋Δｄ）とどのような関係にあるかを対
比する。

そして、（Ｃ＋Δｄ’）≧（Ｃ＋Δｄ）となった場合は
当該研削加工は完了し、も早、それ以上は進めない。し
かし、（Ｃ十へｄ′）＜（Ｃ＋Δｄ）の研削が完了して
いない、即ち、砥石が摩耗し、この分、研削が予定通り
行われていないことを示している。

従って、この場合には再びその状態にもとづいて第２図
に示す作業を繰り返し、測定する必要がある。そして、
当初の（ａ＋ｂ）寸法、即ち２寸法を補正しく２′）こ
の補正後の寸法（セ′）にもとづいて再度、切り込みを
行う。

なお、第３図によるワーク加工量の測定と第２図による
作業は必要ならば更に繰り返し行うことも本発明の包含
するところである。

かくて、砥石面に摩耗があっても、これに影響されるこ
となく一定寸法に仕上げることが出来る。

（発明の効果） 本発明研削方法は以上のようにタッチセンサーを使用し
、ＮＣ装置と組み合わせ、予定研削量を含めたワーク、
砥石接触位置座標を測定してこれにもとづいて研削を行
うと共に、ワーク加工量の測定を加え、前記座標寸法の
補正を行って切り込みする方法であり、ダイヤモンドコ
ンパクトなど超高硬度部材を研削する場合の如くワーク
側除去体積に対する砥石側摩耗量が太き（、実際の研削
量が確定できず一定寸法の仕上げが困難なような状況下
においても砥石側摩耗量に対する研削量の補正がなされ
、精確に一定寸法の仕上げを行うことができると共に従
来の目視測定と異なり、センサーとＮＣ装置との組み合
わせにより従来困難視されていたダイヤモンドコンパク
トなどのインプロセス計測を含む自動研削を可能とし、
ダイヤモンドコンパクトなど超高硬度部材の研削加工の
合理化に極めて顕著な効果が期待される。

なお、請求項２記載の方法を適用し、２つのタッチセン
サーを使い分けることにより実際面への利用を一層高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る研削方法を実施する装置の概要図
、第２図はワーク、砥石接触位置の測定態様の１例を示
し、（イ）はワーク原位置設置状態。 （ロ）はセンサー反応状態、又、第３図はワーク加工量
の測定態様の１例を示し、（イ）はワーク原位置、（０
）はセンサー反応の各場合である。 （ｌ）・・・砥石、（ｌ）・・・ワーク。 （３）・・・第１のタッチセンサー （４）・・・第２のタッチセンサー 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超高硬度部材を研削するにあたり、砥石面とセット
   される被削材（ワーク）の予定研削量（Δｄ）を含む切
   り込み完了位置までの寸法（ｌ）をタッチセンサーを使
   用するこにより予め測定検出し、この検出値にもとづい
   てＮＣ送りにより上記寸法（ｌ）より研削量法（Δｄ）
   を差し引いた位置からワークへの切り込みを開始し、前
   記寸法（ｌ）位置まで切り込みを行い、ついで前記切り
   込みにより摩耗した砥石面の摩耗量を考慮して前記寸法
   （ｌ）を補正し、この補正した寸法（ｌ′）値にもとづ
   いて再度ＮＣ送りにより該寸法（ｌ′）まで切り込みを
   行うことを特徴とする超高硬度部材自動研削方法。 ２、超高硬度部材を研削するにあたり、砥石面と、セッ
   トされるワークの予定研削量（Δｄ）を含む切り込み完
   了位置までの寸法（ｌ）を第１のタッチセンサーを用い
   て予め検出し、次いでセンサーを交換して第２のタッチ
   センサーにより該センサーとワークの切り込み開始位置
   までの寸法（Ｃ）を測定検出し、のち、前記第１のタッ
   チセンサーによる検出値にもとづいてＮＣ送りにより前
   記寸法（ｌ）より研削量（Δｄ）を差し引いた切込開始
   位置より切り込みを開始して前記予定の寸法（ｌ）位置
   まで切り込みを行い、次に第２のタッチセンサーを用い
   て第２のタッチセンサーにワーク被削面を接触反応させ
   、該第２のタッチセンサーの反応位置（Ｃ＋Δｄ′、但
   しΔｄ′は実際に削れた量）を検出し、この検出値（Ｃ
   ＋Δｄ′）を前記当初測定の第２のタッチセンサーによ
   る検出値（Ｃ）に予定研削量（Δｄ）を加えた値（Ｃ＋
   Δｄ）と対比し、Ｃ＋Δｄ′≧Ｃ＋Δｄの場合は加工を
   完了し、Ｃ＋Δｄ′＜Ｃ＋Δｄの場合は再び前記第１の
   タッチセンサーを用いて砥石面とワークの予定研削面と
   の寸法（ｌ′）を検出し、該寸法（ｌ′）まで切り込み
   を行うことを特徴とする超高硬度部材自動研削方法。