JPH0360973A

JPH0360973A - 球面創成加工方法と装置

Info

Publication number: JPH0360973A
Application number: JP19284289A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Takei; 久幸武井; Noriaki Takahashi; 高橋　紀昭; Akiyoshi Matsuzawa; 松沢　昭美; Kiyoshi Oshiro; 清志大城; Kazuo Ushiyama; 一雄牛山; Hajime Tamura; 始田村; Masaki Watanabe; 正樹渡辺; Keiji Uchiyama; 内山　啓二
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1991-03-15
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH0716866B2

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、研削砥石による球面創成加工に関し、特に電
解インプロセスドレッシング研削法による球面創成加工
法に関する。

〔従来の技術〕

近年研削砥石にて球面創成加工を電解インプロセスドレ
ッシング研削法にて行うことが知られている０例えば昭
和６３年精密工学会秋季大会学術講演会論文集および平
成１年度精密工学会春季大会学術講演会論文集などに提
案されている。

上記論文集における提案を第５図（イ）（ロ）第６図（
イ）（ロ）（ハ）にて説明する。

第５図（イ）は、電解インプロセスドレッシング研削法
の原理図。第５図（ロ）は、第５図（イ）の右側面より
の平面図である。

図に示すように電解インプロセスドレッシング研削法は
、電解ドレスを源装置３０に基端８接続したリード線と
、そのリード線と接続した電極ブラシ３１の先端と、接
続した円形状の砥石３２が回動自在に設けている。

また上記電源装置３０に基端を接続したリード線と、そ
のリード線と接続した（−）電極３３が上記砥石３２の
研削面と一定の間隔を設けて対向的に配設している。上
記砥石３２と（−）電極３３間には、ノズル３４を配設
されて弱電性クーラントを噴出させて、インプロセスド
レッシング効果を得る研削方法で加工中砥石３２のドレ
ッシングが行なえるものである。

上記方法においては、砥石３２の軸に対する（−）電極
性３３の位置は常に固定されて（−）電極と砥石３２の
研削面との僅かな隙間（０，１〜０、２　ｍ／１１）を
一定に維持している。そして研削は、チャック３５に装
填されたワーク３５と（−）電極３３が干渉しない位置
で加工されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

また上記文献以外に１９８２年機械振興協会より刊行さ
れた加工技術データファイルに提案されたＣＧ（カーブ
ジェネレータ）によ、る球面創成研削加工が提案されて
いる。上記提案技術を第６図（イ）（ロ）（ハ）にて説
明する。第６図（イ）は、球面研削機械（ＣＣ）の要部
を示す原理図を示し、その加工状態の一部を断面にて示
した側面よりの平面図、第６図（ロ）は、第６図（イ）
の加工状態より加工終了した状態を示す側面よりの平面
図、第６図（ハ）は、砥石の加工面が変形した状態の例
を拡大にて示した要部の側面よりの平面図である。

図に示すようにチャック４に装填された被球面部材１の
先端部のＲ形成加工をカップ形状の研削砥石５にて研削
加工し、その球面の中央部の加工において、図に示すよ
うに砥石５と球面加工の中芯位置に突起（ヘソ）２が生
じて、所定の曲率の部品が製造できないという問題が生
じていた。

また球面部材１を、上記の状ＢＥちヘソ２が生じた状態
で加工を次々と加工していくと、第６図（ロ）に示すよ
うに球面部材１の曲率に沿って砥石５の先端が偏摩耗を
きたし、砥石５と被球面部材１間に配設した電極６と砥
石５の先端研削面９との間に予め設けた所定の間隙（Ｈ
ａ）より外すれ（Ｈｘ）へと順次変位（変形）していき
、適性な電解効果かえられないという問題と所定の球面
精度が得られないという問題が生じていた。

本発明は、上記諸問題を解決すべく創作されたもので、
常に一定の（−）！極と砥石研削面との間隙を保持し、
適性な電解効果が得られ、砥石のドレッシングができ、
安定した研削を行うと共に品質のよい部品を供給する球
面創成加工方法およびその装置を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

（手段）本発明は、カーブジェネレータ方式による球面創成研削
加工法において、導電性研削工具の加工面をワークの曲
率と同一形状に形成すると共に電解を形成する陽極を印
加し、導電性研削工具の研削面との間に一定距離を保持
し、ワークの曲率と近似形状に形成した電極に陰極を印
加し、導電性研削工具と陰極間に弱電性クーラントを介
しながら研削加工する球面創成研削加工方法である。

〔実施例〕

本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

（第１実施例）第１図（イ）は、本発明の第１実施例を示した要部の側
面よりの平面図、第１図（ロ）は、第１図（イ）に示す
Ａ方向よりの平面図である。

回転自在に構成されたチャック４に装填された被球面部
材１の軸芯１１に対して、スイベル角αに配設したカッ
プ形状の導電性研削工具５が回転軸芯１２にて、回転自
在に保持されている。

導電性研削工具５の研削面には、図に示すように所定の
曲率ＲＡ面を有する被球面部材１が相対配設してる。ま
た導電性研削工具５の研削面１４は、研削する所定の球
面部材１の曲率ＲＡと同一形状に形成されて、被球面部
材１の研削面に当接し、切り込み軌跡に従って研削加工
されるように構成されている。更に導電性研削工具５の
研削面１４は、ダイヤモンド粉末などの砥粒とＣｕ。

Ｓｎ、Ｆｅなどの金属粉末を特殊配合し、熱処理した焼
結合金により構成されている。また上記装直外に設けた
直流電源装置８には、（＋）極がリード線にて、その先
端にブラシ１３を接続して、導電性工具５の外周壁に接
続印加構成されている。

また（−）極は、リード線の先端に被球面部材１の加工
曲率ＲＡと近似形状ＲＡＩに形成された電極６が、導電
性研削工具５の研削面１４と被球面部材１との間に配設
されている。即ち導電性研削工具５の研削面１４との間
に僅かな隙間ｌを設けて配設されて印加されるよう構成
されている。

上記導電性研削工具５の研削面１４と電極６の間隙ｌの
近傍には、図示されていないが、供給装置に連設したノ
ズル７が配設されてクーラント９を噴出するよう構成さ
れている。即ち導電性研削工具５の研削面１４と電極６
との間隙ｌにはノズル７から供給されるクーラント９が
介在し、それぞれに印加された電圧によって、研削面１
４が電解によってドレッシングされる。

上記構成による球面創成研削加工方法について説明する
。

まづ被球面部材１を装填したチャック４を回動すると共
に、導電性研削工具５を回動し、その端部に形成した砥
石（研削面）１４を被球面部材１の研削面に当接し研削
加工を行う。この加工と同時に直流電源装置８よりブラ
シ１３に（＋）極を導電性研削工具５に印加し、導電性
研削工具５の先端砥石（研削面）１４間に配設した電極
６に（−）極を印加する。一方上記電極６と研削面１４
間に向けて配設したノズル７よりクーラント９を噴出し
ながら被球面部材１の回転軸芯に向かって研削加工する
と、電極６と研削面１４との隙間ｌにクーラントが介在
し、印加した電圧によって、研削面１４が電解によって
ドレッシングされて、導電性研削工具１の研削面１４の
偏摩耗が無くなり、被球面部材１の中芯にも突起（ヘソ
）２も回避し、かつ隙間ｌにも常に曲率に沿って、一定
となるため、導電性研削工具５の研削面１４が満遍無く
均一にドレッシングでき安定した球面創成研削加工がで
きる。

（第２実施例）第２図にて本発明の第２実施例を説明する。

図中上記第１実施例と同一部材、同−構成には、同一符
号を用いてその説明は省略する。

第２実施例は、本発明を実施した球面創成加工装置の要
部を示した側面よりの平面図である。

図に示すように、回転自在に構成されたチャック４に装
填された所定の曲率ＲＡ面を有する被球面部材１の回転
軸芯１１に対して、スイベル角αに配設したカップ形状
の導電性研削工具５が回転軸芯１２上に配設されている
。

被球面部材１のＲＡと同一形状に形成した研削面１４を
有する回転自在に構成された導電性研削工具５を切り込
み軌跡に従って移動し回転しながら被球面部材１に当接
させて球面創成研削加工されるよう構成されている。

直流電源装置８にて発生するパルス電圧を上記導電性研
削工具５の軸部にブラシ１３にて接続した（＋）極を印
加するよう構成し、また上記導電性研削工具５の研削面
１４の曲率ＲＡと近似形状のＲＡ＋ｆｆｉに形成した（
−）電極６と上記研削面１４との間に僅かな隙間（０，
１〜０．２　ｍ＋／ｍ）を均一に確保するような位置に
配設している。

また上記隙間ｌの近傍には、ノズル７を配設し、弱電性
のクーラント９が噴出するよう構成されている。

上記構成による球面創成研削加工装置の研削加工方法は
、回転する被球面部材１に、回転する導電性研削工具５
の研削面１４を当接すると共に、（−）電極６の隙間ｌ
にノズル７よりクーラント９を噴出し、また導電性研削
工具５の（＋）電極１３に印加した電圧によって、隙間
２にクーラントが均一に介在し、導電性研削工具５の研
削面１４が電解によりドレッシングされる。上記方法に
より研削加工を行うと、加工初期より導電性研削工具５
の研削面１４が球面部材１の曲率ＲＡに沿っているため
、研削面１４の変位が少なく、かつ被球面部材１の回転
中芯部に発生する突起（へい）２が回避できる。また研
削面１４が一定形状を保つことで（−）電極６は、研削
面１４と対向して、均一間隔を常に保持することができ
るため、研削面１４は、常に一定で満遍無くドレッシン
グができ安定した球面創成研削加工ができる。

（第３実施例）第３図（イ）（ロ）（ハ）にて本発明の第３実施例を説
明する。

上記第２実施例と同様に同一部材、同一構成については
、同一符号を用いその説明は、省略する。

第３図（イ）（ロ）（ハ）は、本発明の球面創成研削加
工装置の要部を示し、その構成層を示す側面よりの断面
平面図である。

図に示すように導電性研削工具５の研削面１４に対向し
配設した矩形状の電極ブランク１５を回転している上記
導電性研削工具５の研削面１４に当接し、第３図（ロ）
に示すように研削面１４と同一形状に形成するため電極
ブランク１５の平面上に切り込み研削せしめて、第３図
（ハ）にて示すように同一形状に形成する。このように
形成された電極ブランク１５は、被球面部材１の研削時
においては、研削面１４と、上記（−）電極ブランク１
５の同形状に形成した面との間に僅かの隙間ｌを保持構
成し、被球面部材ｌの研削加工がされる。

図中符号２２は、電極駆動ユニットであり２１は、その
ロッドである。上記構成以外の構威は、第１実施例、お
よび第２実施例と同一につき省略する。上記構成による
被球面部材１の研削時においては、隙間ｌに（−）電極
ブランク１５の形成面１７が導電性研削工具５の先端研
削面１４と完全に一致して対向配設し、その隙間ｌにノ
ズル７よりクーラント９を噴出せしめるとほぼ一定（均
一）に介在し満遍無くドレッシングができる。

なお本実施例においては、（−）電極ブランク１５は、
ロッド２１を介して駆動ユニット２２によって移動可能
になっている。

（第４実施例）第４図（イ）（ロ）（ハ）にて、本発明の第４実施例を
説明する。

図中において上記第２．３実施例と同様に同一部材、同
一構成については、同一符号を用いその説明は省略する
。

第４図（イ）は、球面創成研削加工装置の電極部の要部
を示す側面よりの平面図。

第４図（ロ）は、第４図（イ）に示す電極部の加工作用
を示す側面より平面図、第４図（ハ）は、第４図（イ）
に示すＡ方向よりの平面図である。

図に示すように細い棒状の（−）電極棒１９の多数本を
それぞれを軸方向に移動自在に保持するよう構威した電
極ハウジング１８に装着して、導電性研削工具５の研削
面１４と同一形状とすべく（−）電極棒１９の端部を研
削面１４に当接せしめて研削して研削面１４と同一形状
に形成する。

同一形状に形成された（−）電極棒１９は、第４図（ロ
）に示すように（−）電極棒１９を電極ハウジング１８
に接着剤２０で固着し、しかる後導電性研削工具５の研
削面１４と僅かの隙間ｌを構威し、その隙間１間にクー
ラント９を噴出して被球面部材１を研削する以后の作用は上記各実施例と同様であり省略する。

上記構成および方法により常に一定の電解条件となり、
均一なドレッシングが行える。

〔発明の効果〕

上記各実施例による構成作用を有する本発明によれば、
導電性研削工具の研削面を被球面部材の曲率と同一形状
としたことで被球面部材の回転軸芯に発生する突起（ヘ
ソ）の回避ができる。また導電性研削工具の研削面形状
が研削加工の初期より球面部材の曲率と同一形状に保ち
、それに対向している（−）電極も球面部材の曲率と同
一形状として、隙間を均一化しているため電解条件が一
定となり安定したトレシングができるので安定した球面
創成研削加工ができるという効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は、本発明の第１実施例の要部を示した側
面よりの断面平面図。第１図（ロ）は、第１図（イ）に示すＡ方向よりの平面
図。第２図は、本発明の第２実施例の要部を示した側面より
の断面平面図。第３図（イ）（ロ）（ハ）は、本発明の第３実施例の電
極部の形成方法を示す要部平面図。第４図（イ）（ロ）（ハ）は、本発明の第４実施例の電
極部の形成方法を示す要部平面図。第４図は、第４図（イ）に示すＡ方向よりの平面図。第５図（イ）は、従来の球面創成研削加工を示す側面よ
りの平面図。第５図（ロ）は、第５図（イ）に示すＡ方向よりの平面
図。第６図（イ）は、従来の球面創成研削加工における要部
を示す側面よりの平面図。第６図（ロ）は、第６図（イ）の研削加工后の側面を示
す平面図。第６図（ハ）は、第６図（ロ）の要部の部分を拡大にて
示す平面図。ｌ・・・被球面部材２・・・突起（ヘソ）３・・・曲率５・・・導電性研削工具６・・・電極７・・・ノズル８・・・直流を源装置９・・・クーラント１３・・・ブラシ１４・・・研削面１５・・・電極ブランク１９・・・電極棒

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カーブジェネレータ方式による球面創成研削加工
法において、導電性研削工具の加工面をワークの曲率と
同一形状に形成すると共に電解を形成する陽極を印加し
、導電性研削工具の研削面との間に一定距離を保持しワ
ークの曲率と近似形状に形成した電極を配設し、この電
極に陰極を印加し、導電性研削工具と陰極間に弱電性ク
ーラントを介しながら研削加工することを特徴とする球
面創成研削加工方法。
（２）カーブジェネレータ方式の曲率と同一形状の導電
性研削工具に電解を形成する陽極を接続し、導電性研削
工具の研削面と一定の距離を保持した状態でワークの曲
率と近似形状に形成した陰極を配設し、上記導電性研工
具と陰極間に弱電性クーラントの供給手段を設けたこと
を特徴とする球面創成装置。