JPH085011B2 - 研削装置 - Google Patents

研削装置

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JPH085011B2
JPH085011B2 JP1177362A JP17736289A JPH085011B2 JP H085011 B2 JPH085011 B2 JP H085011B2 JP 1177362 A JP1177362 A JP 1177362A JP 17736289 A JP17736289 A JP 17736289A JP H085011 B2 JPH085011 B2 JP H085011B2
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    • B24B11/00Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は平面または球面研削に用いられる電解インプ
ロセスドレッシング研削装置に関するものである。
(従来の技術) 被加工物、例えば、光学素材を球面形状等に研削、研
磨加工する際には、一般に砥石等の工具を用いて加工す
るのが通例である。以下、従来の研削加工技術として球
面加工の例をとって説明する。
第7図は強制加工方式による球面研削装置の機構の概
略を示すものであり、かかる球面研削装置の既知の例と
しては、特公昭61−33665号公報およびレンズプリズム
の工作技術(中央科学社)等がある。
第7図において、1で示すのは曲率半径R0に創成され
るワークであってコレットチャック2によりワーク軸に
保持されている。3で示すのはワーク軸部本体であっ
て、ワーク1を回転させながら切込みa′を行うよう
に、図示しない機構が組み込まれている。また、ワーク
1の肉厚調整のために、ワーク軸部本体3は図示しない
ハンドルによりa方向に移動調整できるようになってい
る。4で示すのは砥石、5で示すのは砥石軸である。ま
たワーク1と砥石4との間には図示しないクーラント
(冷却媒体)が供給される。
上記構成の球面研削装置によれば、第7図、第8図に
て示すごとく曲率半径R0のワーク1を創成する砥石4の
加工直径をdとすると、砥石軸5をsinθ=d/2R0に相
当する角度θだけ傾けてやり、加工直径dがワーク軸
中心線とP点で一致するように、砥石軸5を図示しない
ハンドルにより砥石軸に対して直角なb方向に移動調整
することにより、所望の曲率半径00P=R0をもった球面
を創成できる。00はワーク軸中心線と砥石軸中心線が交
わる点であり球面の曲率中心点でもある。またその交わ
る角度はθである。
このような研削でワークを数多く加工していくと、砥
石が目詰まって研削能力の低下、ワーク研削面の面粗さ
の悪化、焼け発生の問題が生じる。これを解決するため
に、従来は研削と研削の間にドレッシング工具等でドレ
ッシングを行っていた。一方最近、電解インプロセスド
レッシング研削法(昭和63年度精密工学会学術講演論文
集(昭和63年10月5日))が提案されている。
第9図はその原理図を示すもので(a)は正面図、
(b)は左側面図である。
この方法は、ワーク1を回転するロータリーテーブル
と、回転する砥石軸5に付けた砥石との間に配置すると
ともに、給電ブラシ13を介して電源装置12に接続するこ
とにより、(+)極とした砥石と対向する(−)電極
(電解ドレッシング用電極、以下、電極という)との間
に弱電クーラントを噴出させて砥石を電解ドレッシング
しながら研削する方法である。
この方法では、砥石軸に対する(−)電極の位置は常
に固定されていて(−)電極と砥石研削面とのすきまを
一定にし、更にワークと干渉しないように調整してあ
る。
(発明が解決しようとする課題) 一般に、砥石はその種類、被加工物の材質、加工条件
等によって速度は異なるが、徐々に摩耗していく。砥石
が摩耗すると、(−)電極とのすきまが広がり電解ドレ
ッシング効果が低下してしまう不具合がある。
本発明は、上記問題点を解決すべく、なされたもので
砥石の摩耗等によって砥石の長さが変化しても電解ドレ
ッシング効果が低下しないようにした電解インプロセス
ドレッシング研削装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段および作用) 本発明は、ワークを保持するワークホルダを進退自在
かつ回転自在に設け、上記ワークホルダに保持されたワ
ークの表面に当接して研削加工する砥石を設けてなる研
削装置において、 前記砥石は砥粒を導電性を有するボンドで結合した導
電性の砥石であって、 前記砥石の研削面と対向してスパークアウト時に前記
研削面との間隔が一定距離となるように前記ワークホル
ダの外周部に配設した電解ドレッシング用電極と、この
電極を陰極として前記砥石を陽極として電圧を印加する
電源と、前記電極と前記砥石との間に弱電性クーラント
を供給する供給装置とを有し、少なくともスパークアウ
ト時にワークを研削中の砥石の研削面を電解ドレッシン
グすることを特徴とする。
本発明の実施に当たり、前記電極は、ワークホルダの
外周部に固定しても良いし、ワークホルダの外周部自身
としてもよいし、あるいは電極をワークホルダの軸方向
に移動自在に配設しスパークアウト時に砥石の研削面と
の間隔が一定距離となるようにしてもよい。
第1図に本発明の概念図を示す。図中1はワークであ
ってワークホルダ2によりワーク軸に保持されている。
3はワーク軸部本体であって、ワーク1を回転させなが
ら切込み(a′)を行うようにした図示しない機構が組
み込まれている。またワーク1の肉厚調整のためワーク
軸本体3は図示しないハンドルによってa方向に移動調
整できるようになっている。
4はダイヤモンド粉末等の砥粒を導電性を有するボン
ドで結合した砥石であり、砥石軸5に着脱自在に固定さ
れている。
砥石4の加工直径をdとすると、砥石軸5を図示しな
いハンドルにより砥石軸にたいして直角なb方向に約d/
2移動調整することによりワーク1を平面研削できるよ
うにする。
砥石4には給電ブラシ13を介して電源12により(+)
電圧が印加される。
一方ワークホルダ2の外周にはリング状の電解ドレッ
シング用電極10が砥石4との間にすきまを保つように、
とめネジ等を使い着脱可能に設置されていて給電ブラシ
11を介して電源12により(−)電圧が印加されるように
する。
また、給水ホース14によって弱電性クーラント15がワ
ークの被加工面および砥石4と電極10の間に供給されて
いる。
この状態で研削加工を行うと、砥石4が摩耗してもそ
の分だけワーク1の肉厚調整を図示しないハンドルによ
ってワーク軸本体3をa方向に移動調整するため、これ
に伴って電極10もa方向に移動し、砥石4との位置関係
を良好に保つことができ、従って電極10とクーラント15
による砥石4の電解ドレッシングの効果は低下しない。
(第1実施例) 第2図は本発明の第1の実施例を説明する図である。
1で示すのは曲率半径R0に創成されるワークであってコ
レットチャック2によりワーク軸に保持されている。3
で示すのはワーク軸部本体であってワーク1を回転させ
ながら切込み(a′)を行う図示しない機構が組み込ま
れている。また、ワーク1の肉厚調整のために、ワーク
軸部本体3は図示しないハンドルによりa方向に移動調
整できるようになっている。
4はダイヤモンド粉末等の砥粒を導電性を有するボン
ドで結合した砥石であり、砥石軸5に着脱自在に固定さ
れている。
砥石4の加工直径をdとすると、砥石軸5をθ=sin
-1(d/2R0)だけ傾けてやり、図示しないハンドルによ
り砥石軸にたいして直角なb方向に約d/2だけ移動調整
することにより、所望の曲率半径R0をもった球面を創成
することができる。
砥石4には給電ブラシ13を介して電源12により(+)
電圧が印加される。
一方ワークホルダとしてのコレットチャック2にはス
パークアウト時(切込みa′を行い、切込みなしの0研
削時)に砥石4とに隙間tとなる曲率半径R1の先端形状
をした電解ドレッシング用電極10(以下、電極10とい
う)が設置されていて給電ブラシを介して電源12より
(−)電圧が印加されている。また給水ホース14によっ
て弱電性クーラント15をワーク1の加工面および砥石4
と電極10の間に供給される。
この状態で研削加工を続けていき、砥石が摩耗しても
ワーク1の肉厚調整を図示しないハンドルによってワー
ク軸本体3をa方向に移動調整するため、砥石4および
電極10の隙間tは維持でき、電極10及びクーラント15に
よる砥石4の電解ドレッシングの効果が低下せず、砥石
4の目詰まりが生じないので効率よく球面創成を行うこ
とができる。
(第2実施例) 第3図は本発明の第2実施例を示す。図中第2図と同
じ部材は同じ符号を付しその説明は省略する。又、形状
が変化しているものについては符号にダッシュを付して
示す。
本例では、ワーク1′は曲率半径R0の凹球面、砥石
4′はワーク1′を凹面に創成する凸面形状、電極10′
はスパークアウト時に砥石4′と隙間tが確保できるR2
のU面形状となっている。
第2図のワーク1からワーク1′に変更する際に砥石
および電極を同時に変更すれば良く、コレットチャック
2および電極の位置決めを一旦正確に行っておけば、隙
間tの微調整を行う必要がなく変更に要する時間を短縮
することができる。
(第3実施例) 第4図は本発明の第3実施例を示す。本例でも、第2
図と同じ部材には同じ符号を付しその説明を略する。
本実施例の特徴はコレットチャック2の先端にR1の曲
率半径の形状とし、スパークアウト時に砥石4との間に
隙間tが形成されるようにしてあることと、コレットチ
ャックそのものを電極として使用しコレットチャック2
に給電ブラシ11を介して電源により(−)電圧を印加す
ることにある。
本実施例はレンズ径、砥石径が小さい時、電極をコレ
ットチャックの外周に設置するスペースがなくなる場合
に特に有効であり、コレットチャックの外周部をそのま
ま電極として使用し、あたかも外周部に電極を配設した
状態と同じである。
(第4実施例) 第5図および第6図は本発明の第4実施例を示す。図
中第2図、第3図と同じ部材には同じ符号を付し、その
説明は省略する。
本例では、ワーク軸部本体3に電極をワーク軸方向に
移動するための駆動部19を設置している。
電極10′はコレット2の外周部をワーク軸方向に摺動
可能にしておく。電極10′の外周部には連結部材17が固
定されている。連結部材17は駆動部19の移動部分である
移動部材18に保持されている。駆動部材19の動作によ
り、電極10′はワーク軸部本体3に対してワーク軸方向
a″に移動することができる。
a″の移動については第6図によって説明する。図
中、横軸は加工開始から終了までの時間を表し、縦軸は
ワーク軸本体3に対するコレットチャック2、電極10′
の移動量を表している。コレットチャック2は早送りで
短時間に長い距離くり出す。その後徐々に切り込む工
程、移動量0の研削(スパークアウト)、加工開始の位
置に戻る早戻りの工程となる。これに対して、電極10′
は切込み開始時から後退を開始し、切込と比例した速度
で後退をする。従って、スパークアウト時には電極移動
もなく、砥石と電極との間隔は一定距離となり、そして
早戻りには電極は元の位置に復帰する。
駆動部19は第6図で説明したように、コレットチャッ
クの移動と同期してコレットチャックとは反対側に動く
ように制御されている。制御の装置は具体的に図示説明
しないが、カム,NC等の制御装置から適宜選択すること
ができる。
以上の構成によれば、研削加工時において砥石4′と
電極10′との間隔は常に一定となるので、ドレッシング
効果は加工開始から完了まで、即ち、切込み工程および
スパークアウト時において、一定に得ることができる。
特に切込み量が多い加工の際にその効果は大きい。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、砥石の摩耗等によって
砥石の長さが変化しても電解ドレッシング効果の低下す
ることのないインプロセスドレッシング研削を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明研削装置の基本構成を示す概念図、 第2図は本発明研削装置の第1実施例を示す側面図、 第3図は本発明研削装置の第2実施例を示す側面図、 第4図は本発明研削装置の第3実施例を示す側面図、 第5図は本発明研削装置の第4実施例を示す側面図、 第6図は第5図の装置の作動を説明するための特性図、 第7〜9図(a)、(b)は従来の研削装置の構成を示
す説明図である。 1……ワーク、2……コレットチャック 3……ワーク軸部本体、4……砥石 5……砥石軸、10……電極 11、13……給電ブラシ、12……電源 14……給水ホース 15……弱電性クーラント 17……連結部材、18……移動部材 19……駆動部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 啓二 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 武井 久幸 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−246473(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワークを保持するワークホルダを進退自在
    かつ回転自在に設け、上記ワークホルダに保持されたワ
    ークの表面に当接して研削加工する砥石を設けてなる研
    削装置において、 前記砥石は砥粒を導電性を有するボンドで結合した導電
    性の砥石であって、 前記砥石の研削面と対向してスパークアウト時に前記研
    削面との間隔が一定距離となるように前記ワークホルダ
    の外周部に配設した電解ドレッシング用電極と、この電
    極を陰極として前記砥石を陽極として電圧を印加する電
    源と、前記電極と前記砥石との間に弱電性クーラントを
    供給する供給装置とを有し、少なくともスパークアウト
    時にワークを研削中の砥石の研削面を電解ドレッシング
    することを特徴とする研削装置。
JP1177362A 1989-07-10 1989-07-10 研削装置 Expired - Fee Related JPH085011B2 (ja)

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