JPH04135174A - 電解ドレッシング研削装置 - 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、研削加工面の高精度化と精度の維持に適した
電解ドレッシング研削装置に関する。

（従来の技術） メタルボンド砥石は砥粒の保持力が強く、また高強度で
あるため、砥石寿命が長く、破損しにくいという特徴が
ある。従来、メタルボンド砥石のドレッシングは、ドレ
ッサーを用いた機械的なメタルボンドの除去により行っ
ていた。

しかし、ドレッサーを用いたドレッシング装置では、メ
タルボンドを効率良く除去することが困難であり、有効
な砥粒の突出しが得にくく、このため目詰まりが生じや
すい課題があった。これらを解決する技術として、メタ
ルボンドの電解反応を利用して、研削加工中に砥石・の
ドレッシングを行う電解ドレッシング研削装置が知られ
ている。

従来のメタルボンド砥石の電解ドレッシング装置は、砥
石の研削作業面に隣接して電解電極を固定し、砥石と電
解電極の隙間にノズルを用いて研前液を供給し、研削液
を介した電解反応によりドレッシングを行っていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、薄型のメタルボンド切断砥石を用いた研
削切断など、特に高速回転する砥石に従来の電解ビレッ
シング技術を適用して研削加工を行うと、研削加工面に
微細なむしれ痕や微細なチッピングが発生しやすく、高
精度な研削加工面が得難かった。すなわち、高速回転す
るメタルボンド砥石と電解電極の隙間に、電解ドレッシ
ング反応に不可欠な研削液が十分に供給されず、電解ド
レッシング反応が停滞することによる砥石の目詰まりが
発生しやすいという課題があった。

また、電解ドレッシング研削の進行に伴い、電解電極に
絶縁性の皮膜が堆積しやすく、やがて電解ドレッシング
反応が停滞して電解電流が低下し、やはり高精度な研削
加工面が維持できない課題があった。

本発明の目的は、従来技術の課題を解決し、高速回転す
るメタルボンド砥石を用いても研削加工面を高精度に加
工でき、かつ加工面の精度を長時間維持できる電解ドレ
ッシング研削装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 第１の発明は、電解ドレッシング研削装置において、メ
タルボンド砥石の研削作業面の近傍に設けた電解電極と
、この電解電極に設けた複数の研削液供給孔から研削作
業面に研削液を供給する機構と、電解電極と前記メタル
ボンド砥石の間に電解電圧を印加する電解電源とで構成
されることを特徴とする。

第２の発明は、電解ドレッシング研削装置において、メ
タルボンド砥石の研削作業面近傍に設置した電解電極が
可動機構を有し、研削作業面に対して電解電極を位置決
めできることを特徴とする。

第３の発明は、電解ドレッシング研削装置において、メ
タルボンド砥石と電解電極の隙間に供給された研削液の
流体圧力で、電解電極が可動する電解電極の弾性支持機
構を有することを特徴とする。

（作用） 第４図に示すように、高速回転するメタルボンド砥石１
１を用いた研削切断などの研削加工では、砥石１１の回
転に伴ってつれ回りする空気２４が存在する。ノズル２
５を用いた従来の研削液供給方法では、研削液１４を砥
石１１と電解電極１３の隙間に十分に供給できないこと
が確認されている。

研削液１４の供給が不十分になると、砥石１１の電解ド
レッシング反応が停滞する。このため、砥石１１の目詰
まり防止効果が不十分となり、微細なむしれ痕や微細な
チッピングが発生しやすくなり、研削加工面の精度が低
下することが明らかになった。

そこで第１の発明では、第１図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、砥石１１の研削作業面１２のごく近傍に設置した
電解電極１３の研削作業面に対面する側に、複数の研削
液供給孔１５を設けて、この供給孔１５から研削作業面
１２に研削液１４を供給する構成とした。このような構
成により研削液１４が十分供給されるようになり、高速
回転する砥石１１と電解電極１３の通電が保たれ、安定
した砥石１１の電解ドレッシングを行うことができる。

また、研削液１４は砥石１１と電解電極１３の隙間ｄが
大きいほど、つれ回りする空気２４の進入によって、供
給不足になることを確認した。砥石１１と電解電極１３
の隙間ｄは、研削加工の進行に伴い、砥石１１の摩耗に
よって次第に増加する。一方、砥石１１の研削作業面１
２は、ツルーイングに留意しても、一般に０．０１ｍｍ
から０．０２ｍｍ程の回転振れが残留する。

第２の発明では、第２図（ａ）、　（ｂ）に示すように
、０．０１ｍｍの位置決め精度を有するステージ１９に
電解電極１３を設置して、電解電極１３に可動機構を付
加し、砥石１１と電解電極１３の隙間ｄを０．０３ｍｍ
以下に設定できる構成とした。このような構成により、
第４図に示したような研削液１４の供給不足を抑制して
、安定した電解ドレッシングを行うことができる。

さらに第２の発明は、電解電極１３に堆積する絶縁性の
皮膜２１を除去して電解電極１３と砥石１１の通電を保
ち、電解ドレッシング反応の停滞を防止する作用がある
。すなわち、第２図（ｂ）に示すように、ステージ１９
を用いて電解電極１３を砥石１１に接触するまで移動す
れば、砥石１１による電解電極１３の表面の擦過や、あ
るいは電解電極１３と砥石１１間放電によって皮膜２１
を容易に除去することができる。

ここで、砥石１１の擦過による皮膜２１の除去は、加工
物２３を交換する時や、切込みを設定するためにテーブ
ル１６の送りを停止する間に行うことができる。よって
、皮膜２１の除去することによる生産性の低下は殆ど発
生することはない。

次に、第３の発明の作用について第３図（ａ）、（ｂ）
を用いて説明する。第３の発明が従来の技術と大きく異
なるのは、電解電極１３が固定されておらず、板バネ２
０などを用いて弾性的に砥石１１の研削作業面１２の極
近傍に支持されていることにある。

まず電解電極１３を砥石１１に接触した状態で弾性支持
する。つぎに供給孔１５から研削液１４を噴出すると、
電解電極１３は第３図（ａ）に示すように、研削液１４
の流体圧力で砥石１１から僅かに浮上する。板バネ２０
のバネ係数を適切に設定することで、電解電極１３は所
望する砥石１１との隙間ｄを保つことができる。

こうして、隙間ｄが増加することによって生じる電解電
極１３と砥石１１の通電難を抑制することができる。ま
た、第３図（ｂ）に示すように、研削液１４の流量を停
止あるいは減少させれば、電解電極１３は砥石１１と再
び接触する。よって、堆積した絶縁性の皮膜２１を砥石
１１の擦過によって除去し、電解ドレッシング反応の停
滞を防止する作用がある。

なお、本発明では、砥石１１が加工物２３から離れる時
間に研削液１４の流量を減少すれば皮膜２１の除去を行
うことができる。

（実施例） 以下、第１の発明の実施例について、第１図（ａ）。

（ｂ）を参照して詳細に説明する。

まず、厚さｔが０．５ｍｍのメタルボンド切断砥石１１
のごく近傍に電解電極１３を設置し、複数の研削液供給
孔１５が砥石１１の外周部研削作業面１２に対面するよ
うに調整した。

ここで、電解電極１３の外側から砥石１１をコの字型に
取り囲むカバー１７を設置した。カバー１７には、砥石
１１と電解電極１３の間に供給された研削液１４が飛散
することを防ぎ、安定した電解ドレッシング効果が得ら
れる効果がある。

次に、供給孔１５から、砥石１１と電解電極１３の隙間
に研削液１４を供給し、テーブル１６を送って、ガラス
基板の加工物２３を研削切断した。なお、砥石１１は外
径８０ｍｍで、ダイヤモンド砥粒（メソシュ４０００）
を保持したものを使用し、回転数１万５千ＲＰＭ、送り
速度３ｍｍ／ｍｉｎとした。また砥石１１と電解電極１
３の間隔ｄは０．１ｍｍとし、電解電源１８よりブラシ
２２を用いて主軸２６に給電し、砥石１１と電解電極１
３の間に６０Ｖの直流電圧を印加した。

以上により、従来技術では電解電極１３と高速回転する
砥石１１の間の通電が不十分なため、安定した電解ドレ
ッシングが行えなかったのに対して、本実施例では安定
した電解ドレッシングが行え、研削切断加工面の切断面
粗さは、従来技術の１７２以下（Ｒｍａｘ　＝　０．０
５．ｚｍ）に低減できた。

次に第２の発明の実施例について、第２図（ａ）、　（
ｂ）を参照して説明する。

本実施例では、厚さｔが０．５ｍｍ、外径８０ｍｍ、メ
タルボンドダイヤモンド砥粒の切断砥石１１を使用し、
３軸ステージ１９に電解電極１３を設置して、電解電極
１３と砥石１１の隙間ｄが０．０３ｍｍ以下になるよう
に調整した。そして第１の発明の実施例と同様に、供給
孔から砥石１１と電解電極１３の隙間ｄに研削液を供給
し、テーブル１６を送って、砥石１１と電解電極１３の
間に６０Ｖの直流電圧を印加しながら、加工物２３を研
削切断した。

本実施例では、砥石１１の回転数を２万ＲＰＭとしても
従来の技術で発生していた電解電極１３と砥石１１の間
の通電難は認められず、安定した電解ドレッシングが行
え、やはり粗さＲｍａｘ７５（０，０５□ｍの研削切断
面が得られた。

さらに、第２図（ｂ）に示すように、研削切断後のアイ
ドルタイム中に電解電極１３を移動し、砥石１１に接触
させた。そして、砥石１１の擦過により電解電極１３に
堆積した絶縁性の皮膜２１を除去し、皮膜２１を除去す
る度に電解電極１３と砥石１１の隙間ｄを０．０３ｍｍ
以下に設定した。

従来の技術では、研削切断加工の進行に伴い皮膜２１の
堆積や、砥石１工の摩耗による隙間ｄの増加が起こり、
やがて電解電流が低下して電解ドレッシング反応が停滞
した。しかし、本実施例では電解ドレッシング反応が停
滞することがなく、長時間研削切断面の精度を維持する
ことができた。

次に、第３図（ａ）、　（ｂ）を参照して、第３の発明
の詳細な説明する。

本実施例では、厚さｔが０．１ｍｍ、外径８０ｍｍ、薄
型メタルボンドダイヤモンド砥粒の切断砥石１１を使用
し、複数の研削液供給孔１５を設けた電解電極１３は、
板バネ２０を用いて砥石１１の外周部研削作業面１２と
接するように支持した。

第１の実施例と同様に、供給孔１５から研削液１４を供
給し、回転数１万５千ＲＰＭ、切込み０．１ｍｍ、テー
ブル１６を５０ｍｍ／ｍｉｎで送り、加工物２３を多パ
スで研削切断した。なお、ワンパスごとに切込みを設定
する際、第３図（ｂ）に示すように、研削液１４の供給
量を減少することで電解電極１３と砥石１１を接触させ
、電解電極１３に生成した皮膜２１を除去した。研削液
１４を十分に供給した切断加工中の状態で、電解電極１
３と砥石１１の隙間は、約０．０３ｍｍであった。

従来技術では薄型砥石１１の急激な摩耗と絶縁性の皮膜
２１の生成により、安定した電解ドレッシングを長時間
継続できなかった。このため、研削パス回数が進むと砥
石１１に目結まりが生じはじめ、所望する精度の研削切
断面を得ることができなかった。これに対して、本実施
例では多パス切断中に安定した電解ドレッシングが継続
でき、従来技術の１／２以下の研削切断粗さＲｍａｘ　
＝　０．０５ＩＪｍ）を達成できた。

なお本実施例では、皮膜２１の除去はワンパスごとの切
込み設定時間中に行うことができ、ロスタイムは一切発
生しなかった。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の電解ドレッシング研削装置
では、高速回転するメタルボンド砥石を用いても研削加
工面を高精度に加工でき、かつ加工面の精度を長時間維
持できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ、第１の発明の電解
ドレッシング研削装置の一実施例を示す正面図、及び平
面図。第２図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ、第２の発明
の実施例を示す正面図であり、第３図（ａ）、　（ｂ）
は共に、第３の発明の実施例を示す平面図である。第４
図は、従来の電解ドレッシング研削装置の正面図を示す
。 図において、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解ドレッシング研削装置において、メタルボン
   ド砥石の研削作業面の近傍に設けた電解電極と、この電
   解電極に設けた複数の研削液供給孔から研削作業面に研
   削液を供給する機構と、電解電極とメタルボンド砥石の
   間に電解電圧を印加する電解電源とで構成されることを
   特徴とする電解ドレッシング研削装置。
2. （２）メタルボンド砥石の研削作業面近傍に設置した電
   解電極が可動機構を有し、研削作業面に対して電解電極
   を位置決めできることを特徴とする請求項（１）記載の
   電解ドレッシング研削装置。
3. （３）メタルボンド砥石と電解電極の隙間に供給された
   研削液の流体圧力で、前記電解電極が可動する電解電極
   の弾性支持機構を有することを特徴とする請求項（１）
   記載の電解ドレッシング研削装置。