JPH06155297A - 電解ドレッシング研削方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの研削加工前、加工中にあっても、砥
石に電解ドレッシングを施し、精度の高い光学素子を得
る。 【構成】 導電性砥石１のスピンドル２の外周に、ドレ
ス電極支持部材３を設ける。ドレス電極支持部材３に
は、バネ４によりドレス電極５を導電性砥石１の加工面
１ａに対して接近、離反自在に設ける。また、ワーク６
を回転自在に保持するワークチャック７の外周に、ドレ
ス電極押圧部材８を設け、ワーク７が導電性砥石１へ移
動するとき、ドレス電極５を押して移動する。さらに、
ドレス電極５が加工面１ａから離反する最大距離は、そ
の離反距離にあっても、加工面１ａが電解ドレッシング
される距離にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス、セラミックス
等の光学素子として用いられる硬脆材料を電解インプロ
セスドレッシング研削法により研削加工する方法および
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電解インプロセスドレッシング研
削法を適用し、光学素材の球面創成加工する研削装置と
しては、例えば、特開平３−４３１４５号公報に開示さ
れたものが知られている。図４は、上記従来の研削装置
の主要部を示す。電解電源３１の（＋）極は、ブラシ３
２を介して導電性砥石３３の外周部に電気的に接続さ
れ、（−）極は、ワーク３４を保持するチャック３５の
外周に固着したドレス電極３６に接続されている。ドレ
ス電極３６は、スパークアウト工程において導電性砥石
３３の加工面３３ａとの間に僅かな隙間Ｌが維持される
ように配設されており、その先端面は、ワーク３４の研
削仕上げ面の曲率Ｒと近似形状に形成されている。ま
た、導電性砥石３３の加工面３３ａとドレス電極３６の
隙間に、図示していないクーラント供給装置から弱電性
クーラント３７を供給するノズル３８が配設されてい
る。上記研削装置による加工方法は、チャック３５と導
電性砥石３３を回動し、加工面３３ａをワーク３４に当
接して研削加工を行う。この際、弱電性クーラント３７
を加工面３３ａとドレス電極３６との間に供給しなが
ら、ブラシ３２とドレス電極３６に電解電源３１から電
圧を印加する。これによって加工中に加工面３３ａが、
常時電解ドレッシングされ、常に安定した加工が行える
というものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の研
削装置においては、ドレス電極３６がチャック３５の外
周に固着され、チャック３５とともに移動するため、導
電性砥石３３とワーク３４が接近しているとき、すなわ
ち、加工しているときのみにか電解ドレッシングができ
なかった。このため、導電性砥石３３の初期状態（ドレ
ッシングされていない状態）から加工可能な状態（加工
前のドレッシングが完了した状態）に移行するための電
解ドレッシングを行う場合、また、負荷が高い加工を行
う時（ワーク３４の高速加工や大きなワークを加工する
時）で、加工工程以外（例えば、ワーク３４のローディ
ング中など）の電解ドレッシングを行う必要が場合にあ
っても、導電性砥石３４とドレス電極３６が離れすぎる
ために電解ドレッシングを行うことができない不具合が
あった。

【０００４】本発明は、前記従来技術の問題に鑑みてな
されたもので、光学素子加工工程の、どの工程において
も電解ドレッシングが可能であり、かつ、安定して電解
ドレッシングを行うことにより精度の高い研削加工を連
続して行うことができる電解ドレッシング研削方法およ
び装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電解ドレッシング研削装置は、図１の概念
図に示すように、導電性砥石１のスピンドル２の外周部
には、ドレス電極支持部材３が固定され、ドレス電極支
持部材３には、バネ４を介してドレス電極５が導電性砥
石１の加工面１ａに対向して接近、離反自在に設けられ
ている。また、ワーク６を回転自在に保持するワークチ
ャック７の外周部には、リング状のドレス電極押圧部材
８が設けられている。このドレス電極押圧部材８は、ワ
ーク７の加工中にドレス電極５を矢印Ｘ方向に押し込
み、切り込み終了位置において、ドレス電極５と導電性
砥石１の加工面１ａとの隙間が距離Ｌとなるように位置
調整されている。また、ドレス電極５が、加工面１ａか
ら最大限離反した状態にあっても、加工面１ａがドレッ
シングされるように、その移動距離が調整されている。

【０００６】また、本発明の電解ドレッシング研削方法
は、導電性砥石１とワークチャック７を回動し、導電性
砥石１の加工面１ａをワーク６に当接して研削加工を行
う際、ドレス電極押圧部材８によりドレス電極５を加工
面１ａの方向に押圧移動しながら行う。この時、図示し
ないクーラント供給装置から弱電性クーラントをドレス
電極５と導電性砥石１の隙間に供給すると同時に、図示
しない電解電源より導電性砥石１を陽極、ドレス電極５
を負極として電圧を印加する。

【０００７】

【作用】前記構成によれば、ドレス電極５が、ドレス電
極押圧部材８によって押圧移動されない加工開始前から
導電性砥石１の電解ドレッシングを行えるとともに、加
工開始時から除々にドレス電極５が導電性砥石１の加工
面１ａに接近し、切込み終了時（スパークアウト時）に
は、常に一定の隙間Ｌを維持することができる。よっ
て、本発明は、電解インプロセスドレッシング研削法に
おいて、常に、電解ドレッシングが可能で、かつ、加工
工程における加工負荷に応じた電解ドレッシングを行い
つつ、ワーク６の加工を行うことができる。

【０００８】

【実施例１】図２は、本発明の電解ドレッシング研削装
置の実施例１を一部を切り欠いて示す正面図である。図
において、１１は所望の球面創成加工が施されるワーク
で、このワーク１１は、軸Ａを中心に回転自在で、か
つ、矢印ａ方向に移動自在なワーク軸本体１２に備えた
チャック１３の先端に保持されている。

【０００９】ワーク１１の前方には、導電性砥石１４が
スピンドル１５に取り付けられて配置されており、この
導電性砥石１４は、砥石軸Ｂを中心に回転自在に設けら
れるとともに、給電ブラシ１６を介して電解電源１７の
（＋）極に接続されている。導電性砥石１４の加工面１
４ａは、ダイヤモンド粉末などの砥粒と、Ｃｕ，Ｓｎ，
Ｆｅ等の金属粉末を特殊配合し、熱処理した焼結合金で
形成されている。

【００１０】前記スピンドル１５の外周には、電気的に
絶縁されたベース１８を介して電極ベース１９が固着さ
れている。電極ベース１９内には凹部が形成され、この
凹部内には、電極移動ベース２０の一端部側が収納され
ている。電極移動ベース２０は、上記凹部により砥石軸
Ｂ方向に摺動自在に保持されるとともに、電極ベース１
９と電極移動ベース２０との間に配置したバネ２１によ
り、常時、矢印Ｘ方向と逆の方向（ワーク１１方向）に
押し付けられている。電極ベース１９の凹部開口端部
と、凹部内に収納された電極移動ベース２０の端部外周
には、それぞれ段部１９ａ，２０ａが形成されており、
これらの段部１９ａ，２０ａとが互いに係合することに
より、バネ２１の押圧力によって電極移動ベース２０が
ワーク１１方向に所定量以上に移動するのを規制してい
る。

【００１１】電極移動ベース２０の先端には、電解電源
１７の（−）極と接続されたドレス電極２２が取り付け
られている。ドレス電極２２の電極面２２ａは、導電性
砥石１４の加工面１４ａと対向配置されるとともに、そ
の面形状は、ワーク１１の研削仕上げ面の形状と近似し
た形状に形成されている。この加工面１４ａと電極面２
２ａとの間隔ｔは、電極移動ベース２０が上記段部１９
ａ，２０ａの係合によってワーク１１方向の移動するを
規制された時にあっても、ドレス電極２２の電極面２２
ａと加工面１４ａとの間で加工面１４ａの電解ドレス加
工が行える、実用上、最大の間隔となるように設定され
ている。本実施例においては、間隔ｔを０．４ｍｍに設
定した。

【００１２】上記チャック１３の外周には、ドレス電極
２２を導電性砥石１４の加工面１４ａ方向（矢印Ｘ方
向）に押圧移動するリング形状のドレス電極押圧部材２
３が固設されている。このドレス電極押圧部材２３は、
加工工程におけるワーク軸本体１２の切込み（矢印ａ方
向に移動）終了位置において、ドレス電極２２の電極面
２２ａと導電性砥石１４の加工面１４ａとの隙間がＬ
（図１参照）となる位置までドレス電極２２を押圧移動
し得る位置に設けられている。また、加工面１４ａと電
極面２２ａの隙間には、図示を省略したクーラント供給
装置により、弱電性クーラント２４を供給するノズル２
５が配設されている。

【００１３】上記構成の研削装置による研削方法は、導
電性砥石１４を回動し、弱電性クーラント２４を供給し
ながら、電解電源１７からドレス電極２２と供給ブラシ
１６に電圧を印加し、導電性砥石１４の加工面１４ａを
電解ドレスする。また、チャツク１３をワーク軸本体１
２によって回動するとともに、導電性砥石１４方向（矢
印ａ方向）に移動し、ワーク１１と導電性砥石１４の加
工面１４ａとを当接して、ワーク１１の球面創成加工を
行う。このとき、ドレス電極２２は、ドレス電極押圧部
材２３によって矢印Ｘ方向に移動する。次に、初期状態
等の、加工工程以外のときの電解ドレスについて説明す
る。加工工程以外、つまり、ワーク１１と導電性砥石１
４の加工面１４ａとが離れる場合、ドレス電極２２は、
バネ２１の付勢によって、ワーク１１の方向に突出す
る。そして、段部１９ａと段部２０ａとが当てついたと
ころで、ドレス電極２２の突出は停止する。このドレス
電極２２の突出の量は、上記の通り、電解ドレス加工が
行える、実用上、最大の間隔となっているため、加工面
１４ａの電解ドレスが行われる。ここで、電解ドレス
は、ドレス電極２２と導電性砥石１４の加工面１４ａと
の間隔が近いほど早く進み、遠いほど遅くなる。そのた
め、加工中に比べると、電解ドレスの進行する速度は多
少遅くなるが、導電性砥石１４を電解ドレスするには、
実用上問題はなく、このときの間隔ｔに応じて、所定量
の電解ドレスを行い得るだけの時間、電解ドレスすれば
よい。

【００１４】本実施例によれば、ワーク１１の研削加工
を行っていない時では、電解ドレッシングが可能であ
り、電解ドレッシングによって導電性砥石１４が磨耗し
ても、常に加工中のドレス電極と導電性砥石１４の加工
面１４ａの隙間は一定の範囲の長さｔに保たれているた
め、電解ドレッシングを安定して行うことが可能であ
り、精度の高い加工を連続して行うことができる。

【００１５】

【実施例２】図３は、本発明の電解ドレッシング研削装
置の実施例２を一部を切り欠いて示す正面図である。な
お、実施例１の装置と同じ部材には同一符号を記し、そ
の説明は省略する。本実施例は、ドレス電極押圧部材３
０の位置を、導電性砥石１４の方向に対して調整し得る
ように構成した点に特徴を有する。すなわち、ワーク１
１を保持するチャック３１の外周には雄ネジ３１ａが形
成されるとともに、ドレス電極押圧部材３０の内周に
は、雄ネジ３１ａと螺合する雌ネジ３０ａが形成され、
ドレス電極押圧部材３０が、チャック３１に螺着されて
いる。そして、ドレス電極押圧部材３０を回転すること
により、ドレス電極押圧部材３０をワーク軸移動方向ａ
に沿って任意の位置で固定し得るように構成されてい
る。上記構成の研削装置にあっも、前記実施例１の研削
方法と同様に、ワーク１１の研削加工を行うことができ
る。

【００１６】本実施例によれば、実施例１と同様の効果
が得られるとともに、連続加工を行うなかで加工条件
（切込み速度、切込み深さ等）の変更がある場合におい
ても、ドレス電極押圧部材３０の位置を調整することに
より、加工中のドレス電極２２の電極面２２ａと導電性
砥石１４の加工面１４ａの隙間ｔを最適な長さに調整す
ることが可能となり、さらに安定した電解ドレッシング
が可能になる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、電解インプロセスドレ
ッシング研削法を適用した光学素子の球面創成加工にお
いて、加工前、加工中を問わず、常に電解ドレッシング
が可能であるとともに、加工中のドレス電極ギャップを
砥石の磨耗に関わらず、常に一定範囲に設定できるため
に安定した電解ドレッシングが可能であり、精度の高い
光学素子を安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解ドレッシング研削装置を示す概念
図である。

【図２】本発明の実施例１の電解ドレッシング研削装置
を示す正面図である。

【図３】本発明の実施例２の電解ドレッシング研削装置
を示す正面図である。

【図４】従来の電解ドレッシング研削装置を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 導電性砥石 １ａ 加工面 ３ ドレス電極支持部材 ４ バネ ５ ドレス電極 ６ ワーク ７ ワークチャック ８ ドレス電極押圧部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在なワーク軸に保持したワークを
   導電性砥石の加工面で加工する電解ドレッシング研削方
   法において、前記導電性砥石側に支持するとともに導電
   性砥石の加工面に対向して接近、離反自在に設けた前記
   加工面のドレス電極を、前記ワーク軸に設けた電極押圧
   部材により前記加工面方向に押圧し、ドレス電極の電極
   面と前記加工面との間隔を設定しつつ加工することを特
   徴とする電解ドレッシング研削方法。
2. 【請求項２】 回転自在なワーク軸に保持したワークを
   導電性砥石の加工面で加工する電解ドレッシング研削装
   置において、前記導電性砥石の加工面をドレッシングす
   る電極を導電性砥石側に支持し、かつ、該ドレス電極を
   前記加工面に対向して接近、離反自在に設けるととも
   に、前記ドレス電極を前記加工面方向に押圧する電極押
   圧部材を前記ワーク軸に設けたことを特徴とする電解ド
   レッシング研削装置。