JPH08323619A - 砥石のクリーニング方法及び研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砥石の作業面に付着した研削屑を効率よく除
去する。 【構成】 絶縁性を有する結合剤で砥粒を保持し、結合
剤の表面に導電性を有するメッキ層を設けた砥石９に陽
極１４からプラス電位を印加し、砥石９の作業面９ａと
所定の間隔で対向した陰極１５にマイナス電位を印加す
る。そして、陰極１５と作業面９ａとの間に研削液供給
手段１７から研削液１８を供給して研削屑１９を電気分
解により溶解し、研削液１８で研削屑１９を除去する。
以上のように、電解クリーニングにより安定して研削屑
１９を除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、砥石のクリーニング
方法、砥石のクリーニング装置及び砥石による加工装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７〜図９は例えば、特開昭６２−２８
７９７０号公報に記載された従来の砥石のクリーニング
装置を示す斜視図である。図７は円盤状砥石のクリーニ
ングに関するものである。図７において、１は作業面１
ａを有する円盤状の砥石、２は砥石１の作業面１ａと相
対する位置に設けられたエアーノズル、３はエアーノズ
ル２から砥石１の作業面１ａに噴射されるエアーブロー
である。

【０００３】次に動作について説明する。図７におい
て、砥石１の作業面１ａにエアーノズル２からエアーブ
ロー３を噴射することにより、作業面１ａに付着した切
削屑などの不要物（以下、研削屑）を除去し、砥石１の
クリーニングされる。

【０００４】また、図８は円筒形状の砥石のクリーニン
グに関するものである。図８において、４は作業面４ａ
を有する円筒形状の砥石、５は回転ロールで、砥石４の
作業面４ａに当接する粘性柱ゴムで構成されている。６
は回転ロール５を回転駆動する回転軸である。

【０００５】次に動作について説明する。図８におい
て、回転ロール５を砥石４の作業面４ａに押圧しながら
回転軸６を介して回転させることにより、作業面４ａに
付着した研削屑が回転ロール５の粘性柱ゴムに吸着され
てクリーニングされる。

【０００６】さらに、図９は円筒形状ダイヤモンド砥石
のクリーニングに関するものである。図９において、７
は作業面７ａを有する円筒形状のダイヤモンド砥石、８
はブラシで、砥石７の作業面８ａに当接するように構成
されている。

【０００７】次に動作について説明する。図９におい
て、ブラシ８を砥石７の作業面７ａに押圧してブラッシ
ング作用により、作業面７ａがクリーニングされる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の砥石のクリーニ
ング装置は上記のように構成されているので、砥石１の
作業面１ａにエアーブロー３を噴射する場合は、鏡面仕
上げなどの高精度研削により作業面１ａの微細な凹部分
に入り込んだ研削屑を除去するのが困難であるという問
題点があった。

【０００９】また、粘性柱ゴムによる回転ロール５で吸
着する場合は、研削屑の除去により吸着できる粘性柱ゴ
ムの表面積が減少するので、長時間にわたって安定した
クリーニングを行うのが困難であるという問題点があっ
た。

【００１０】さらに、ブラシ８により研削屑を除去する
場合は、鏡面仕上げなどの高精度研削により研削屑が入
り込んだ砥石７の作業面７ａの微細な凹部の大きさに比
較してブラシ８の先端が大きいので、クリーニングが不
十分になるという問題点があった。また、ブラシ８の先
端が研削されて切り削が生じるので、クリーニング効果
を低下させるという問題点があった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、砥石の作業面に付着した研削屑
を効率よく除去できる砥石のクリーニング方法及び研削
装置を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る砥
石のクリーニング方法は、絶縁性を有する結合剤で開放
性の気孔が形成されるように砥粒を保持し、結合剤の表
面に導電性を有するメッキ層を設けた砥石の作業面に導
電性を有する研削液を介して電圧を印加し、作業面に付
着した研削屑を電気分解により溶解して、回転する砥石
に付着した研削屑と研削液との接触により研削屑を除去
するものである。

【００１３】請求項２の発明に係る研削装置は、絶縁性
を有する結合剤で開放性の気孔が形成されるように砥粒
を保持し、結合剤の表面に導電性を有するメッキ層を設
けた砥石の作業面の研削屑を、砥石で被研削材を研削し
ながら除去するように構成した研削装置において、砥石
にプラス電位を印加する陽極と、砥石の作業面と所定の
間隔で対向しマイナス電位を印加する陰極と、この陰極
と砥石の作業面との間に導電性を有する研削液を供給す
る研削液供給手段とを備えたものである。

【００１４】請求項３の発明に係る研削装置は、絶縁性
を有する結合剤で開放性気孔が形成されるように砥粒を
保持し、結合剤の表面に導電性を有するメッキ層を設け
た砥石を回転力が与えられる台金に固着し、砥石の回転
により砥石の作業面で被研削材を研削し、作業面で被研
削材を研削しながら作業面に付着した研削屑を除去する
ように構成した研削装置において、砥石にプラス電位を
印加する陽極と、砥石の作業面と所定の間隔で対向しマ
イナス電位を印加する陰極と、砥石と当接する台金の面
に開口した供給口から導電性を有する研削液を所定の圧
力で供給し、砥石の開放性気孔を介して陰極と砥石の作
業面との間に研削液を供給する研削液供給手段とを設け
たものである。

【００１５】請求項４の発明に係る研削装置は、請求項
２又は請求項３に記載の研削装置において、砥粒を導電
性を有するコーティング層で被覆したものである。

【００１６】請求項５の発明に係る研削装置は、請求項
２又は請求項３に記載の研削装置において、砥粒が導電
性を有するものである。

【００１７】

【作用】請求項１の発明においては、砥粒を保持した絶
縁性を有する結合剤の表面にメッキ層を設けた砥石の作
業面に研削液を介して電圧を印加して、砥石の作業面に
付着した研削屑を電気分解により溶解し、研削液で研削
屑を除去する。

【００１８】請求項２の発明においては、砥石にプラス
電位を印加する陽極と、砥石の作業面と所定の間隔で対
向しマイナス電位を印加する陰極との間に、導電性を有
する研削液を研削液供給手段から供給して、砥石の作業
面に付着した研削屑を電気分解により溶解し、砥石とと
もに回転する研削屑と研削液との接触により研削屑を除
去する。

【００１９】請求項３の発明においては、砥石の開放性
気孔を介して陰極と砥石の作業面との間に研削液供給手
段により研削液を供給し、砥石にプラス電位を印加する
陽極と、砥石の作業面と所定の間隔で対向しマイナス電
位を印加する陰極との間に所定の電圧を印加して、砥石
の作業面に付着した研削屑を電気分解により溶解し、砥
石とともに回転する研削屑を研削液との接触により研削
屑を除去する。

【００２０】請求項４の発明においては、請求項２又は
請求項３に記載の砥石による研削装置において、砥粒が
導電性を有するコーティング層で被覆されているので、
砥石の導電性が高くなり電解クリーニングがより効率よ
く行われる。

【００２１】請求項５の発明においては、請求項２又は
請求項３に記載の砥石による研削装置において、砥粒が
導電性を有するので、砥石の導電性が高くなり電解クリ
ーニングがより効率よく行われる。

【００２２】

【実施例】

実施例１．図１は実施例１の研削装置を示す断面図、図
２は図１の要部を示す断面図である。９は作業面９ａを
有する電解クリーニング用砥石で、絶縁性を有する結合
剤９ｂで開放性の気孔９ｃが形成されるように砥粒９ｄ
を保持し、結合剤９ｂの表面に導電性を有する例えばニ
ッケルのメッキ層９ｅが形成されている。なお、砥石９
の形状はドーナツ状だけでなく、その他の形状のもので
よい。上記結合剤９ｂは、例えばＳｉＯ₂：５０ｖｏｌ
％、Ａｌ₂Ｏ₃：１５ｖｏｌ％，Ｂ₂Ｏ₃：２０ｖｏｌ％等
からなるガラスフリット（ビトリファイド結合剤）が使
用される。その他、電気分解されない不導体材質で砥粒
９ｄとの結合度を確保できるものであればよい。また、
砥粒９ｄは、例えばダイヤモンドや窒化ボロン（ＣＢ
Ｎ）等の超砥粒である。しかし、その種類を限定するこ
となく、一般の砥粒に適用できる。さらに、メッキ層９
ｅは、例えば無電解ニッケルメッキ層で、例えば脱脂を
含む前処理が施された砥石９の気孔９ｃにニッケルメッ
キ液を貫通させることにより、結合剤９ｂの表面に形成
する。

【００２３】１０は被研削材で、砥石９の作業面９ａで
研削面１０ａが研削される。１１は被研削材１０を固定
するチャック、１２は台金で、砥石９が導電性の接着材
で固定されている。１３は台金１２が固着された砥石軸
で、駆動源（図示せず）により回転し砥石９を回転駆動
する。１４は台金１２に接触した陽極で、砥石９にプラ
ス電位を印加する。１５は砥石９の作業面９ａと所定の
間隔（例えば１００ミクロン）で対向した陰極で、マイ
ナス電位が印加される。１６は両極１４、１５が接続さ
れた電源である。なお、電源１６は直流でも交流でもよ
く、電源波形も限定しない。１７は導電性の研削液１８
を吐出する研削液供給手段で、陰極１５と砥石９の作業
面９ａとの間に研削液１８を供給する。

【００２４】次に動作について説明する。図３は実施例
１における電解クリーニングの原理を説明する説明図で
ある。図３（ａ）は研削加工前の状態、図３（ｂ）は加
工中に研削屑が付着したときの状態、図３（ｃ）は砥石
を電解クリーニングしているときの状態、図３（ｄ）は
表面が電気分解した研削屑が研削液により除去されてい
る状態を示す。

【００２５】図１において、砥石軸１３により台金１２
を介して図３（ａ）の状態の砥石９を回転して、作業面
９ａで被研削材１０の研削面１０ａを研削すると、図３
（ｂ）に示すように研削屑１９が付着する。陽極１４と
陰極１５との間に電源１６から給電することにより、砥
石９の内部では気孔９ｃの内表面の結合剤９ｂの表面に
形成されたメッキ層９ｅを通して、作業面９ａに付着し
た研削屑１９に給電される。さらに、研削液１８を砥石
９の作業面９ａと陰極１５との間に供給することにより
電解クリーニングを行う。この電解クリーニングによ
り、付着した研削屑１９の表面部分が図３（ｃ）に示す
ように電気分解によってイオン化して溶解するので、作
業面９ａとの付着面積が減少して付着力が軽減する。こ
れにより、研削屑１９と研削液１８との接触による除去
圧力が作用して、図３（ｄ）に示すように研削屑１９が
作業面９ａから除去される。

【００２６】この場合、結合剤９ｂは、例えばガラスフ
リット（ビトリファイド結合剤）の不導体の材料で構成
されているので、電解クリーニングによる電気分解によ
って砥粒９ｄと結合剤９ｂとの結合度には影響がなく、
砥粒９ｄが脱落するのを防止できる。また、被研削材１
０の金属材料としては、メッキ層９ｅと比較してイオン
化傾向の高いものの方が電解クリーニング効果が安定す
る。また、メッキ層９ｅはニッケルメッキについて説明
したが、電解クリーニング効果が得られるものであれ
ば、他の導電性を与える処理方法でも同様の効果が期待
できる。

【００２７】さらに、高能率研削や鏡面仕上げなどの高
精度研削を安定して行うためには、ドレッシング、つま
り一般的には、「砥粒を保持する結合剤を削り取っ
て、適度なチップポケット（実施例１では気孔９ｃに相
当）を作る。」「チップポケットに詰まった研削屑を
取り除く。」という必要がある。しかし、この発明では
上記実施例１に示すように、チップポケットに相当する
気孔９ｃが存在しているので、研削屑を除去するクリー
ニング作用のみで安定した研削を行うことができる。

【００２８】以上のように実施例１によれば、陽極１４
側の砥石９の作業面９ａと陰極１５との間に所定の電圧
を印加して作業面９ａに付着した研削屑１９を電気分解
して溶解することによって、研削屑１９と作業面９ａと
の付着力が減少するので、回転している砥石９と研削液
１８との接触により除去圧力が作用して研削屑１９が除
去される。

【００２９】上記実施例１では、研削液１８を研削液供
給手段１７から吐出するものについて説明したが、陰極
１５及び陰極１５と対向する作業面９ａが浸漬されるよ
うに研削液１８が貯留されていても、砥石９の回転によ
り同様の効果が期待できる。また、研削屑１９の除去に
は研削液１８との接触による除去圧力を用いたが、エア
ーや磁力などでもよく、除去圧力を与える方法を限定す
るものではない。

【００３０】実施例２．図４は実施例２の構成図であ
る。図４において、９〜１６、１８は実施例１のものと
同様である。２０は例えば０．５ＭＰａ〜１ＭＰａの圧
力の研削液１８を供給する研削液供給手段で、台金１２
及び砥石軸１３を貫通し、砥石９の作業面９ａの反対側
の面と接する台金１２の面に供給口２０ａが開口してい
る。

【００３１】次に動作について説明する。図４におい
て、実施例１と同様に砥石軸１３により台金１２を介し
て図３（ａ）の状態の砥石９を回転して、作業面９ａで
被研削材１０の研削面１０ａを研削すると、図３（ｂ）
に示すように研削屑１９が付着する。陽極１４と陰極１
５との間に電源１６から供給することにより、砥石９の
内部では気孔９ｃの内表面の結合剤９ｂの表面に形成さ
れたメッキ層９ｅを通して、作業面９ａに付着した研削
屑１９に給電して電気分解する。そして、研削液供給手
段２０から供給された所定の圧力の研削液１８が、砥石
９の気孔９ｃを通して作業面９ａ側に吐出することによ
り電解クリーニングが行われる。

【００３２】上記のように実施例２によれば、電気分解
により付着力が弱くなった砥石９の作業面９ａに付着し
た研削屑１９は、作業面９ａとは反対側から気孔９ｃを
通して所定の圧力で供給された研削液１８により、除去
されやすい方向に圧力がかけられるので、効率のよい電
解クリーニングができる。また、気孔９ｃから砥石９の
作業面９ａに供給された研削液１８と回転している砥石
９との接触により、除去圧力が作用して研削屑１９が除
去されるのは実施例１と同様である。

【００３３】実施例３．図５は実施例３の要部を示す断
面図である。図５において、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅは
実施例１のものと同様である。２１は作業面２１ａを有
する電解クリーニング用砥石で、絶縁性を有する結合剤
９ｂで開放性の気孔９ｃが形成されるように、例えば無
電解ニッケルメッキのコーティング層２１ｂで被覆した
砥粒９ｄを保持している。さらに、結合剤９ｂの表面に
メッキ層９ｅが形成されている。

【００３４】上記のように構成した砥石２１を上記実施
例１及び実施例２に適用することにより、メッキ層９ｅ
とコーティング層２１ｂとが導電性を高めるので、電解
クリーニングが効率よく行われる。また、研削屑１９へ
の給電がコーティング層２１ｂからも行われるので、よ
り効率よく電解クリーニングを行うことができる。

【００３５】実施例４．図６は実施例４の要部を示す断
面図である。図６において、９ｂ、９ｃ、９ｅは実施例
１のものと同様である。２２は作業面２２ａを有する電
解クリーニング用砥石で、接合剤９ｂで気孔９ｃが形成
されるように導電性の砥粒２２ｂを保持し、結合剤９ｂ
の表面にメッキ層９ｅが形成されている。なお、導電性
を有する砥粒２２ｂは高硬度材種で、例えばＴｉＣ、Ｔ
ｉＮ、ＬａＢ₆、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯ₂等を含んだ
ものである。

【００３６】上記のように構成した砥石２２を上記実施
例１及び実施例２に適用することにより、メッキ層９ｅ
と導電性を有する砥粒２２ｂとが導電性を高めるので、
電解クリーニングが効率よく行われる。また、砥粒２２
ｂに付着した研削屑１９（図３参照）にも給電されて電
解クリーニングが行われるので、より効率よく電解クリ
ーニングを行うことができる。さらに、砥粒２２ｂが摩
耗又は摩滅しても研削屑１９（図３参照）に対する電解
クリーニング効果が変化することなく、効率よく行うこ
とができる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、砥粒を保持し
た絶縁性を有する結合剤の表面にメッキ層を設けた砥石
の作業面に研削液を介して電圧を印加して、砥石の作業
面に付着した研削屑を電気分解により溶解し、研削液で
研削屑を除去するので、砥石のクリーニングを安定して
効率よく行うことができる。

【００３８】請求項２の発明によれば、砥石にプラス電
位を印加する陽極と、砥石の作業面と所定の間隔で対向
しマイナス電位を印加する陰極との間に、導電性を有す
る研削液を研削液供給手段から供給して、砥石の作業面
に付着した研削屑を電気分解により溶解し、砥石ととも
に回転する研削屑と研削液との接触により研削屑を除去
するので、砥石のクリーニングを安定して効率よく行う
ことができる。

【００３９】請求項３の発明によれば、砥石の開放性気
孔を介して陰極と砥石の作業面との間に研削液供給手段
により研削液を供給し、砥石にプラス電位を印加する陽
極と、砥石の作業面と所定の間隔で対向しマイナス電位
を印加する陰極との間に所定の電圧を印加して、砥石の
作業面に付着した研削屑を電気分解により溶解し、砥石
とともに回転する研削屑を研削液との接触により研削屑
を除去するので、砥石のクリーニングを安定して効率よ
く行うことができる。

【００４０】請求項４の発明によれば、請求項２又は請
求項３に記載の砥石による研削装置において、砥粒が導
電性を有するコーティング層で被覆されているので、砥
石の導電性が高くなり電解クリーニングがより効率よく
行われる。

【００４１】請求項５の発明によれば、請求項２又は請
求項３に記載の砥石による研削装置において、砥粒が導
電性を有するので、砥石の導電性が高くなり電解クリー
ニングがより効率よく行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の発明の構成を示す断面図である。

【図２】 図１の要部を示す断面図である。

【図３】 実施例１における電解クリーニングの原理の
説明図である。

【図４】 実施例２の発明の構成を示す断面図である。

【図５】 実施例３の要部を示す断面図である。

【図６】 実施例４の要部を示す断面図である。

【図７】 従来の砥石のクリーニング装置を示す斜視図
である。

【図８】 従来の砥石のクリーニング装置を示す斜視図
である。

【図９】 従来の砥石のクリーニング装置を示す斜視図
である。

【符号の説明】

９，２１，２２ 砥石、９ａ，２１ａ，２２ａ 作業
面、９ｂ 結合剤、９ｃ 気孔、９ｄ，２２ｂ 砥粒、
９ｅ メッキ層、１０ 被研削材、１２ 台金、１４
陽極、１５ 陰極、１７，２０ 研削液供給手段、１８
研削液、１９ 研削屑、２１ｂ コーティング層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性を有する結合剤で開放性の気孔が
   形成されるように砥粒を保持し、上記結合剤の表面に導
   電性を有するメッキ層を設けた砥石の作業面に導電性を
   有する研削液を介して電圧を印加し、上記作業面に付着
   した研削屑を電気分解により溶解して、回転する上記砥
   石に付着した上記研削屑と上記研削液との接触により上
   記研削屑を除去することを特徴とする砥石のクリーニン
   グ方法。
2. 【請求項２】 絶縁性を有する結合剤で開放性の気孔が
   形成されるように砥粒を保持し、上記結合剤の表面に導
   電性を有するメッキ層を設けた砥石の作業面の研削屑
   を、上記砥石で被研削材を研削しながら除去するように
   構成した研削装置において、上記砥石にプラス電位を印
   加する陽極と、上記砥石の上記作業面と所定の間隔で対
   向しマイナス電位を印加する陰極と、この陰極と上記砥
   石の上記作業面との間に導電性を有する研削液を供給す
   る研削液供給手段とを備えたことを特徴とする研削装
   置。
3. 【請求項３】 絶縁性を有する結合剤で開放性気孔が形
   成されるように砥粒を保持し、上記結合剤の表面に導電
   性を有するメッキ層を設けた砥石を回転力が与えられる
   台金に固着し、上記砥石の回転により上記砥石の作業面
   で被研削材を研削し、上記作業面で上記被研削材を研削
   しながら上記作業面に付着した研削屑を除去するように
   構成した研削装置において、上記砥石にプラス電位を印
   加する陽極と、上記砥石の上記作業面と所定の間隔で対
   向しマイナス電位を印加する陰極と、上記砥石と当接す
   る上記台金の面に開口した供給口から導電性を有する研
   削液を所定の圧力で供給し、上記砥石の上記開放性気孔
   を介して上記陰極と上記砥石の上記作業面との間に上記
   研削液を供給する研削液供給手段とを設けたことを特徴
   とする研削装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の研削装置
   において、砥粒は導電性を有するコーティング層で被覆
   したものであることを特徴とする研削装置。
5. 【請求項５】 請求項２又は請求項３に記載の研削装置
   において、砥粒は導電性を有するものであることを特徴
   とする研削装置。