JPH03142164A - 研削砥石の成形方法および装置 - 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〕 本発明は研削砥石のツルーイングやドレッシングを放電
加工によって行う場合の方法と装置に関する。特許請求
の範囲を含め、以下においても、ツルーイングやドレッ
シングを全て含む意味において成形という言葉を使用す
る。

〔従来の技術〕

研削加工に使用されている研削砥石の成形は、該研削砥
石が結合材（ボンド）を母材として、硬い砥粒を分散結
合させているという構成上の特徴を有し、一般にはダイ
ヤモンドドレッサのような接触形のドレッサによって行
われる。しかしながら、セラミックスや超硬合金の研削
加工に用いられるメタルボンドダンヤモンド砥石等は、
結合材（３） が鋳鉄等のメタル材であって硬い為に、ダイヤモンドド
レッサによる成形が困難であり、一般に放電加工によっ
ている。この放電加工においては、成形対象物である研
削砥石を冷却し、また放電加工屑を除去するために加工
液を使用する。この加工液は一般に電解液であり、その
電解作用によって研削砥石の表面に不働態酸化皮膜が生
ずる。この皮膜が生ずると放電が継続できず、その皮膜
を除去しない限り能率的な成形ができない。作業能率を
向上させるため放電電流値を上昇させると砥石の成形面
が荒れ、成形精度が低下する。

また、特開昭６２−３９１７５号公報には、対電極によ
る放電加工によって難加工の研削砥石を能率的に成形す
る方法を開示している。然しなから、この場合において
も加工液を使用すると研削砥石の表面に不働態酸化皮膜
が生ずることは前述の場合と同様であり、この皮膜を除
去しない限り、能率的な放電加工を行うことができなく
なる。

以上の様な不働態酸化皮膜の除去を考慮した一般の被研
摩物に対する研摩加工方法が、特開昭（４） ５３−１３９５号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しなから上記特開昭５３−１３９５号公報における皮
膜の除去方法は、砥粒を利用しつつパフによる研摩力で
金属等の表面凸部の皮膜を削り取る方式であるため、こ
れを研削砥石の成形にそのまま適用すると、研削砥石表
面の凸部は砥粒部分であり、砥粒部分しか擦過できない
ことになる。研削砥石を成形するには砥粒を支持してい
る結合材部分を溶かしてその砥粒を脱落させなければな
らず、結局、研削砥石にある程度くい込ませて、自分も
研削されながら研削砥石の結合材部分の凸部を擦過する
ものでなければならない。従って、この方式を研削砥石
の成形に応用することを考えた場合、成形作業の能率と
成形精度の向上のためには最良の方法とはいえない。

依って本発明は、斯かる課題の解決を図るべく、研削砥
石の成形を能率良く、かつ、精度良く行うことを第１の
目的とする。

（５） また、研削砥石を成形するコンパクトな装置の提供を第
２の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的に鑑みて本発明は、研削砥石の凸部を優
先的に除去すべく、固体物による擦過方法を採用する。

詳述すると、成形対象である研削砥石を回転駆動させな
がら該研削砥石と電極との間で放電加工を行わせて前記
研削砥石を成形する方法において、該放電加工を行いな
がら前記研削砥石の被成形面における凸部のみを固体物
により擦過し、該擦過した凸部を優先的に放電除去する
ことを特徴とする研削砥石の成形方法を提供する。

また、固体物の擦過部材を使用した成形装置を提供する
。詳述すると、成形対象である研削砥石を回転駆動させ
る駆動装置と、電極と前記研削砥石との間に電流を供給
する電源装置とを有して前記研削砥石を放電加工により
成形する装置において、前記研削砥石に押し付けられて
前記研削砥石の回転に伴い前記研削砥石の被成形面にお
ける凸（６） 部のみを擦過する固体物である擦過部材を具備し、前記
研削砥石の前記擦過部材によって擦過された凸部を優先
的に放電除去することを特徴とする研削砥石の成形装置
を提供する。

更に、第２の目的に鑑みて本発明は、１組の電極間に擦
過部材を挟持した構成を採用する。詳述すると、成形対
象である研削砥石を回転駆動させ、前記研削砥石に互い
に極性の異なる１組の電極を接触させ、該１組の電極に
電源装置からの電流を供給して前記研削砥石との間で放
電を発生させ前記研削砥石を成形する装置において、前
記研削砥石に押し付けられて前記研削砥石の回転に伴い
前記研削砥石の被成形面における凸部のみを擦過する擦
過部材を前記１組の電極の間に挟持して構威し、前記研
削砥石の前記擦過部材によって擦過された凸部を優先的
に放電除去することを特徴とする研削砥石の成形装置を
提供する。

〔作　用〕

上記第１の目的に係る成形方法又は成形装置に（７） よれば、固体物から成る擦過部材を研削砥石の中心軸か
らの距離を維持しつつ回転中の研削砥石に押し当てるた
め、被成形面の凸部のみが擦過される。この凸部に不働
態酸化皮膜が生じていれば、該皮膜が優先的に削り取ら
れ、放電加工がそこだけ行われることとなる。

また第２の目的に係る成形装置によれば、１組の電極と
擦過部材とが一体化されているため、これらを研削砥石
に対して接近或いは退避させる機構が１つで済みコンパ
クトになり、また、それらを駆動制御する煩雑さも相当
に低減され得る。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細
に説明する。本発明に係る研削砥石の成形装置２４を設
けたＮＣ工作機械を第３図に略示している。研削砥石１
０はその砥石軸１６の保持部１２をＮＣ工作機械２０の
工具主軸１４に装着、固定されている。この保持部１２
は一般の工具シャンク形状と同様のシャンクを有し、テ
ーパ係合（８） によって工具主軸１４に装着固定されている。常時はテ
ーブル１８上に被研削部材を取り付けてその研削加工を
行うのであるが、研削砥石１０が形状修正の必要性や目
づまり等を生じた場合にその成形を行う必要が生ずる。

その場合、研削砥石１０を自動工具交換装置１７によっ
て工具主軸１４から取り外して、他の成形専用機によっ
て成形してもよいが、そうした研削砥石■０の取り外し
、及び取り付けの作業時間を省き、また、研削砥石１０
をＮＣ工作機械２０の工具主軸１４に再装着後に発生す
る取付寸法誤差による加工精度不良をなくすため、本実
施例ではテーブル１８の側方に研削砥石の成形装置２４
を取り付けている。

この成形装置２４にはパルス電流を発生させる電源２２
を接続している。

まず、本発明装置の説明に先立ち、１組の電極を研削砥
石に接触させて該研削砥石を放電加工により成形する原
理を簡単に説明しておく。第６図を参照すると、研削砥
石１０はダイヤモンド砥粒１０ｂと、それらを結合する
、例えば、メタル結合（９） 材１０ａから成る。この研削砥石ＩＯに対して、例えば
、一方の電極４０を接触させると、該電極４０は研削砥
石１０のダイヤモンド砥粒１０ｂによって削られ、その
研削切屑４３が研削砥石１０の結合材１０ａの表面１１
に接触して放電電流が結合材１０ａに流れ、この電極４
０に近接して設けられている他方の電極４２と研削砥石
１０との間の微小間隙で放電が行われる。つまり切屑が
次々と研削砥石の結合材に近接または接触分離して、研
削砥石と画電極との間で放電が起こり、この時に研削砥
石１０の結合材１０ａの表面１１が溶融蒸発させられる
。こうしてドレッシング等の成形が可能となる。また、
放電電流は上述の如く隣接した電極間に流れるので、研
削砥石１０の砥石軸を介して機械側へ漏電することはな
い。

この方式による放電加工に際し、研削切屑を流し、また
発生熱を除去するため研削液を使用する。

この場合に結合材の表面に生成される不働態酸化皮膜は
放電加工の能率を低下させるのでそれを擦過する必要が
あり、本発明ではその擦過手段としく１０） て固体物から成る擦過部材を使用する。外周が円形であ
る研削砥石の成形においては、真円形状から偏心した外
周の最も凸な部分から優先的に除去、成形していくこと
が成形作業を効率的に進める方法である。この観点から
、回転している成形対象体である研削砥石に固体物から
成る擦過部材を押し当てる手法を採用したのである。

上記擦過部材を研削砥石に押し当てる手法の１例を第１
図に図示している。この例は、研削砥石１０の保持部１
２に一方の、例えば、陽極の電極３０を押し当て、研削
砥石１０を陽極とし、他方の陰極電極３２を接近させて
研削砥石ＩＯをその軸線ＣＬを中心として回転させなが
ら放電させる。

この放電加工中に、一般のＷＡ砥石やＧＣ砥石、又は鉄
材等の擦適用ブロック３４を、研削砥石表面のうち、放
電加工によって成形している領域に軸線ＣＬからの距離
を保って押し当て、擦適用ブロック部材３４自体が研削
砥石１０によって研削摩耗させられながらも該研削砥石
１０の前記領域の最も凸なる部分を優先的に擦過してそ
の部分の（１１） 不働態酸化皮膜を削り取り、これにより放電加工の作業
効率を維持することができる。上記陰極電極３２は研削
砥石１０に対してその軸線ＣＬの方向に相対移動しなが
ら研削砥石１０の全体を成形していくが、この移動に合
わせて擦適用ブロック部材３４も移動させる必要がある
ため、装置の機構が複雑となると共にコンパクトさには
欠ける。

この欠点を克服した成形装置を部分的に図示したものが
第２図に示す本発明の他の実施例である。

この装置の特徴は、擦適用ブロック部材３８を１組の電
極４０と４２との間に絶縁をして挟持したことであり、
研削砥石１０との相対移動制御装置は１つで済み、機構
全体がシンプルでコンパクトになるという大きな利点を
有している。即ち、サンドイッチ構造をした１組の電極
３６を研削砥石１０に接触させつつ、軸線Ｃ’Ｌの方向
に往復移動させればよい。

この第２図に示した本発明装置の１つの原理を応用した
装置の外観を前述の第３図に示してあり、その主要部の
断面を図示したものが第４図である。

（１２） 以下、第５図をも併せて参照しながら装置の説明をする
。成形装置の基台５６の上部に突設して、絶縁性のコの
字形部材５４が固定されている。該部材５４には上下に
分かれて給電板４８．５０が取り付けられており、夫々
の板はパルス電流を発生させる電源２２と電気的に接続
されている。前述のサンドイッチ構造の１組の電極３６
を２つの給電板４８と５０の間に挟持させて、各電極４
０・４２に通電させ、また、基台５６に対して固定すべ
く、１組の電極３６をねじ部材５２によって給電板４８
．５０間に固定する。第４図に示す実施例においては、
研削液を１組の電極３６間のその長手方向に設けた流路
４４内を流してその放電加工領域へ確実に給送すること
を可能としている。ここでは、放電加工部へ供給する加
工液として研削液を流用している。外部の研削液供給装
置（図示せず）から管路４６を通して流路４４へ送り込
み、１組の電極３６の先端部から流出するよう構成して
いる。この実施例では流路４４は１組の電極３６の上部
に設けており、研削砥石１０は図示の矢印線の方向（１
３） に回転させて成形する。即ち、研削液は研削砥石１０の
回転に引かれて下方に供給され、放電加工部分を十分に
冷却することができる。この様に、研削液を１組の電極
３６内を貫流させてその先端から供給する手法として、
擦過ブロック部材３８を多孔質の研削砥石を使用する方
法もある。

サンドイッチ構造の１組の電極３６を準備する段階にお
いては、他の研削砥石によってその先端面３６ａを研削
砥石１０の外周形状に沿った形に形成しておく。これを
研削砥石１０に接触させて該研削砥石１０を成形する間
に、１組の電極３６は擦過ブロック部材３８も電極４０
．４２も全て摩耗する。また、１組の電極３６は研削砥
石１０に対してその長手方向に移動させる必要がある。

従って１組の電極３６を固定した基台５６を研削砥石１
０に対して相対移動させる機構が必要であるが、これは
周知技術によって可能である。場合によっテハ、マシニ
ングセンタがもともと有しているｘ、ｙ、ｚの送り軸の
いずれか１軸を流用できる。

こうして研削砥石の成形に使用して、摩耗により（１４
） 使用不可能な程度にまでその寸法が短くなれば、ねじ部
材５２によって使用済の１組の電極３６を取り外し、新
しいものと交換することができる。

また、擦過部材３８は一般の鉄材等で構成してもよいが
、ＷＡ砥石やＧＣ砥石の様な砥石を用いると放電加工に
よる成形加工の効率の良いことが実験（こよって確言忍
された。

また、マシニングセンタにおいて研削砥石を成形する際
の手順を第３図を参照しながら概略説明する。まず、成
形装置２４に新しい１組の電極を取り付けると共に、自
動工具交換装置■７を使用してタッチセンサー（図示せ
ず〉を工具主軸１４に取り付ける。このタッチセンサー
によって成形装置２４に取り付けられた１組の電極の先
端の座標を検知し、これにより該１組の電極の使用可能
長さ寸法を測定しておく。その次に、自動工具交換装置
１７によって上述のタッチセンサーを取り外すと共に１
組の電極の先端を加工するための専用砥石（図示せず）
を工具主軸１４に装着する。

そしてＮＣプログラムに応じて１組の電極の先端（１５
） を、被成形対象体である研削砥石の外形に沿った円弧状
に研削加工する。そして再び自動工具交換装置１７を使
用して専用砥石を取り外し、被成形対象体である研削砥
石１０を工具主軸１４に取り付ける。この後１組の電極
を研削砥石１０にアプローチし、放電によって成形する
。この放電成形に際して１組の電極は徐々に消耗するが
、その消耗量が上述した使用可能寸法に対して所定値に
なれば、新しい１組の電極と交換をする。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな様に本発明によれば、被成形体
である研削砥石の凸部を、擦過部材によって優先的に擦
過除去するので、たとえ擦過前の表面に不働態酸化皮膜
が生じていても放電を継続することが可能となり、成形
作業の効率が高くなると共に、成形精度も向上する。ま
た、放電に使用する１組の電極内に擦過部材を組み込む
構造を採用すると、駆動機構が１つで済むため装置全体
がコンパクトになり、その駆動制御方法も簡単に（１６
） なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示す部分斜視図、第２図
は本発明に係る他の実施例を示す部分斜視図、 第３図は本発明に係る成形装置を設けたＮＣ工作機械の
部分斜視図、 第４図は第２図に対応した本発明に係る装置の要部断面
図、 第５図は第４図の矢視線Ｖ−■による横断面図、第６図
は本発明装置を用いた放電加工の原理説明図。 １０・・・研削砥石、　　　　１４・・・工具主軸、２
２・・・電源、　　　　　２４・・・成形装置、３０、
３２．４０．４２・・・電極、 ３４．３８・・・擦過用ブロック部材、３６・・・１組
の電極、　　４４・・・研削液流路、４６・・・研削液
供給管路、４８．５０・・・給電板、５２・・・ねじ部
材。 （１７〉 第 １ 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、成形対象である研削砥石を回転駆動させながら該研
   削砥石と電極との間で放電加工を行わせて前記研削砥石
   を成形する方法において、該放電加工を行いながら前記
   研削砥石の被成形面における凸部のみを固体物により擦
   過し、該擦過した凸部を優先的に放電除去することを特
   徴とする研削砥石の成形方法。 ２、成形対象である研削砥石を回転駆動させる駆動装置
   と、電極と前記研削砥石との間に電流を供給する電源装
   置とを有して前記研削砥石を放電加工により成形する装
   置において、前記研削砥石に押し付けられて前記研削砥
   石の回転に伴い前記研削砥石の被成形面における凸部の
   みを擦過する固体物である擦過部材を具備し、前記研削
   砥石の前記擦過部材によって擦過された凸部を優先的に
   放電除去することを特徴とする研削砥石の成形装置。 ３、成形対象である研削砥石を回転駆動させ、前記研削
   砥石に互いに極性の異なる１組の電極を接触させ、該１
   組の電極に電源装置からの電流を供給して前記研削砥石
   との間で放電を発生させ前記研削砥石を成形する装置に
   おいて、前記研削砥石に押し付けられて前記研削砥石の
   回転に伴い前記研削砥石の被成形面における凸部のみを
   擦過する擦過部材を前記１組の電極の間に挟持して構成
   し、前記研削砥石の前記擦過部材によって擦過された凸
   部を優先的に放電除去することを特徴とする研削砥石の
   成形装置。 ４、前記擦過部材を挟持した前記１組の電極の間に貫通
   した流路を設け、該流路を通して前記研削砥石の放電加
   工領域に加工液を供給して成る請求項３に記載の研削砥
   石の成形装置。 ５、前記１組の電極の間に挟持された擦過部材が多孔質
   の研削砥石から成り、加工液を前記多孔質の研削砥石の
   内部を流して放電加工領域に供給して成る請求項３に記
   載の研削砥石の成形装置。 ６、前記擦過部材を挟持した前記１組の電極が、前記電
   源装置と接続された給電部に対して着脱自在に取り付け
   られている請求項３に記載の研削砥石の成形装置。