JPH09207054A

JPH09207054A - 加工装置

Info

Publication number: JPH09207054A
Application number: JP8017787A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Hamada; 隆治濱田; Hiroshi Oinuma; 廣生沼; Kuninori Shinada; 邦典品田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】外周に作業面を有するディスク型砥石の研削性
能を効率的に且つ確実に回復させる。【解決手段】本砥石修正装置は、研削盤の砥石軸に装着
されたディスク型砥石Ａに外挿させるフレーム１０と、
これ内周の異なる位置で保持された３つの砥石１１ａ，
１１ｂ，１１ｃとを備える。フレーム１０には、３つ爪
連動チャックにおける爪の移動機構と同様な仕組の、３
つの砥石１１ａ，１１ｂ，１１ｃの移動機構が組み込ま
れている。つまり、部材１２の先端のかさ歯車の回転
が、フレーム１０内部のかさ歯車１３に、各砥石１１
ａ，１１ｂ，１１ｃをフレーム１０の中心ｏ方向に移動
させる力を伝達する。更に、フレーム１０は、各砥石１
１ａ，１１ｂ，１１ｃの作業面がディスク型砥石Ａの作
業面に押し当てられた状態を維持しながら、研削盤の本
体に固定されたアーム２１によって把持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外周に作業面を有
するディスク型砥石の研削性能の回復に適した加工装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】研削抵抗による過度な力学的負荷と熱的
負荷とを受けて劣化した研削砥石の研削性能を回復させ
るために、研削加工中、研削砥石の作業面には、適宜、
研削砥石の作業面を整形するツルーイングと、研削砥石
の作業面の切れ刃を再生するドレッシングとが施され
る。

【０００３】さて、こうした研削砥石のツルーイングや
ドレッシングを行う際には、通常、調整すべき研削砥石
の種類に適した研削方式が採用される。例えば、外周に
作業面を有するディスク型砥石のツルーイングやドレッ
シングを行う場合には、一般に、図７に示すような研削
方式が採用される。すなわち、ツルーイングに際して
は、変形したディスク型砥石Ａの作業面が整形されるよ
うに、その後の施されるドレッシングに際しては、目づ
まりしたディスク型砥石Ａの作業面の表層が一様に除去
されるように、砥石軸３０と共に回転するディスク型砥
石Ａの作業面に対して、所定のラジアル方向ａから研削
工具Ｂを適当に切り込ませてゆく。但し、ツルーイング
とドレッシングとでは研削工具Ｂを使い分ける必要があ
る。具体的に例を挙げれば、ツルーイングには、高度の
大きなダイヤモンドやダイヤモンド砥石等を用いた研削
工具が好ましいとされ、その後の施されるドレッシング
には、酸化アルミニウム砥粒を含むＷＡ砥石や、炭化ケ
イ素砥粒を含むＧＣ砥石等を用いた研削工具が好ましい
とされる。

【０００４】なお、研削工具Ｂの切り込みは、通常、こ
れを固定した工具台の送りや、ディスク型砥石を装着し
たスピンドルを固定した移動ステージの送りを制御する
ことによって与えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記研削方式によるツ
ルーイングやドレッシングにおいては、図８に示すよう
に、一方向ａから切り込まれる研削工具Ｂに及ぼされる
研削力の背分力の影響によって砥石軸３０やディスク型
砥石Ａに変形が生じて、ディスク型砥石Ａの外周の振れ
が誘発される可能性が高い。そして、ツルーイングやド
レッシング中にディスク型砥石Ａの外周の振れが生じれ
ば、ディスク型砥石Ａの作業面の形状が損なわれること
になり、ディスク型砥石Ａの研削性能を完全には回復さ
せることができないという問題を生じる。そこで、極端
に大きな研削力を発生させないように研削工具２の切り
込み量を制限すれば、今度は、ツルーイングやドレッシ
ングに多大な時間が費やされて、生産効率に低下をきた
すという問題を生じる。

【０００６】そこで、本発明は、外周に作業面を有する
ディスク型砥石の研削性能を効率的に回復させることが
できる加工装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、研削部材に対して相対的に回転する加工
物を加工する加工装置であって、前記研削部材に対する
加工物の相対的な回転の回転中心に対して所定の角度毎
に、前記加工物の外周に接する３つ以上の前記研削部材
と、前記３つ以上の研削部材を前記加工物の回転中心に
向う均等な力で各々前記加工物の外周に押し当てる加圧
機構とを備えることを特徴とする加工装置を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明に係る実施の形態について説明する。まず、図１
及び図２により、本実施の形態に係る、外周に作業面を
有するディスク型砥石用の砥石修正装置の構成を説明す
る。

【０００９】本砥石修正装置は、図１に示すように、研
削盤の砥石軸３０に装着されたディスク型砥石Ａに外挿
させる円輪型のフレーム１０と、それぞれフレーム１０
の内周に沿ってほぼ均等な間隔離れた位置で保持された
３つの砥石１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（図４参照）とを備
える。なお、本砥石修正装置においても、従来技術の欄
で説明した研削方式の場合と同様に、ツルーイングを施
す際にはダイヤモンドやダイヤモンド砥石等を使用し、
ドレッシングを施す場合にはＷＡ砥石やＧＣ砥石等を使
用するというように、各処理毎に使用する砥石１１ａ，
１１ｂ，１１ｃを適当に使い分けることが望ましい。

【００１０】また、内挿されたディスク型砥石Ａの作業
面に各砥石１１ａ，１１ｂ，１１ｃの作業面を押し当て
るために、フレーム１０の内部には、３つの砥石１１
ａ，１１ｂ，１１ｃをラジアル方向（矢印ａで示す方
向）に移動させる移動機構が組み込まれている。なお、
本実施の形態では、作業者が容易な操作で短時間に全て
の砥石１１ａ，１１ｂ，１１ｃの作業面をディスク型砥
石Ａの作業面に対して均一に接触させることができるよ
うに、一般的な旋盤等の主軸端に装着される３つ爪連動
チャックの移動機構と同様な仕組を備える移動機構をこ
れに用いている。すなわち、各先端にかさ歯車を有する
操作部材１２を所定の方向に回転させることにより、こ
れと噛み合うフレーム１０内部に格納されたかさ歯車１
３に、フレーム１０の中心ｏに向かって、各砥石１１
ａ，１１ｂ，１１ｃを移動させる力が伝達されようにな
っている。

【００１１】なお、作業者は、各砥石１１ａ，１１ｂ，
１１ｃの移動量により研削圧が定まることを考慮して、
操作部材１２の回転量を適当に加減することが望まし
い。

【００１２】さて、適当な研削圧が加わるように操作部
材１２を操作して、フレーム１０に内挿されたディスク
型砥石Ａの作業面に３つの砥石１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
の作業面を押し当てたら、ディスク型砥石Ａの回転に伴
ってフレーム１０が回転しないように、図２に示すよう
に、研削装置の本体に固定された固定具２１の先端の把
持部でフレーム１０を固定する。なお、少なくとも３軸
方向に把持部を移動させる必要があるので、本実施の形
態では、一般的なマニピュレータのような、互いに連設
された複数の分節から成るアームを固定具２１として用
いている。

【００１３】以上で、本砥石修正装置の構成についての
説明を終り、以下、ディスク型砥石Ａのツルーイングや
ドレッシングに本砥石修正装置を使用することにより得
られる効果について説明する。

【００１４】本砥石修正装置によれば、ディスク型砥石
Ａの回転に伴い、これの作業面には、複数の砥石１１
ａ，１１ｂ，１１ｃで同時にツルーイング或いはドレッ
シングが施されることになる（図３参照）。従って、従
来技術の欄で説明した研削方式よりも迅速なツルーイン
グ或いはドレッシングを実現することができる。

【００１５】また、図４に示すように、上記移動機構に
よれば、各砥石１１ａ１１ｂ，１１ｃが及ぼす研削力の
背分力４０ａ，４０ｂ，４０ｃが相互に打ち消し合うよ
うに、３つの砥石１１ａ１１ｂ，１１ｃを、ディスク型
砥石Ａの軸心Ｏに向かって、互いに１２０°を成す３方
向から均一に切り込ませることができる。つまり、従来
技術の欄で説明した研削方式において問題とされてい
た、ディスク型砥石Ａの外周の振れを誘発する砥石軸３
０の変形やディスク型砥石Ａの変形が生じないため、デ
ィスク型砥石Ａの研削性能を確実に回復させることがで
きる。

【００１６】なお、本実施の形態に係る砥石修正装置の
備える砥石は、上述のように切削力の背分力が相互に打
ち消し合うような位置関係にそれぞれ適当に配置するこ
とができれば、必ずしも３つである必要はない。但し、
本砥石修正装置の製造コストと、ディスク型砥石Ａの安
定性とを考慮すれば、砥石の数は３つであり、各砥石
が、フレーム１０の中心に対してそれぞれ等しい中心角
毎に配置されていることが最適である。

【００１７】すなわち、本砥石修正装置によれば、ディ
スク型砥石の研削性能を確実に且つ効率的に回復させる
ことができる。なお、図３に示すように、専用の駆動装
置（不図示）を備えた研削盤を使用して、各砥石１１
ａ，１１ｂ，１１ｃを強制的に回転させれば、より効率
的なツルーイングやドレッシングを行うことも可能であ
る。

【００１８】ところで、本実施の形態に係る砥石修正装
置の備える砥石の駆動機構は、ディスク型砥石Ａの作業
面に対して各砥石１１ａ，１１ｂ，１１ｃをラジアル方
向ａに均等に切り込ませることできるものであれば、必
ずしも、上記３つ爪連動チャックと同様な仕組を備えた
ものである必要はない。例えば、図６に示すようなベル
ト６０を利用して各砥石１１ａ，１１ｂ，１１ｃを移動
させるものであっても構わない。すなわち、この場合に
は、切り込み設定用ローラ６２を矢印ｂで示す方向に移
動させれば、フレーム１０の所定の位置に固定されたロ
ーラ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ
間で生じるベルト６０の張力が、ディスク型砥石Ａの作
業面に対して各砥石１１ａ，１１ｂ，１１ｃの作業面を
均等に押し当てることになる。但し、この場合には、こ
の状態が維持されるように切り込み設定用ローラ６３を
固定する必要があるので、切り込み設定用ローラ６２を
任意の位置で固定するストッパーを研削盤の本体或いは
固定具２１等に設ける必要がある。なお、より効率的な
ツルーイングやドレッシングを行うために、切り込み設
定用ローラ６２をモータで回転させて、各砥石１１ａ，
１１ｂ，１１ｃを強制的に回転させても構わない。

【００１９】また、本実施の形態では、３つの砥石１１
ａ１１ｂ，１１ｃとディスク型砥石Ａとを相対的に回転
させるために、研削盤のスピンドルによりディスク型砥
石Ａの方を回転させているが、必ずしも、このようにす
る必要はなく、ディスク型砥石Ａの周りで３つの砥石１
１ａ１１ｂ，１１ｃの方を回転させても構わない。この
ようにする場合には、例えば、固定具２１の把持部にフ
レーム１０を回転可能に保持させる共に、３つの砥石１
１ａ１１ｂ，１１ｃを保持するフレーム１０を回転させ
るモータ等を設けるようにすればよい。

【００２０】ところで、本実施の形態に係る砥石修正装
置の用途は、必ずしも、以上説明したツルーイングやド
レッシングに限定されるものではなく、通常の工作機械
の工具として使用することも可能である。具体的な例と
しては、軸部材を研削加工する際の研削工具等としての
使用が挙げられる。

【００２１】

【実施例】以下、上記砥石修正装置を用いて行ったディ
スク型砥石Ａのツルーイング及びドレッシングの実施例
について説明する。

【００２２】さて、ここでは、従来技術の欄で説明した
研削方式（以下、従来方式と呼ぶ）によるツルーイング
及びドレッシングと比較して、本砥石修正装置を使用す
ることによって生じる効果を考察する。但し、いづれの
場合にも、同程度に劣化したディスク型砥石Ａの作業面
に対して、ダイヤモンド砥粒を含む砥石を使用してツル
ーイングを施した後、更に炭化けい素砥粒を含むＧＣ砥
石を使用してドレッシングを施した。

【００２３】本砥石修正装置を使用した場合の作業完了
迄の所要時間は、従来方式による作業完了迄の約１／３
程度であった。なお、ここでは、劣化したディスク型砥
石Ａの作業面が再度研削加工に使用可能な状態に回復し
たと認められたときをもって作業完了時としている。そ
して、このとき仕上がったディスク型砥石Ａの真円度に
関しては、最低でも従来方式と同程度の良好な値が常に
達成されることが確認された。

【００２４】以上の結果に基づいて、本実施例に係る砥
石修正装置によればディスク型砥石の研削性能を確実に
且つ効率的に回復させることができると判断することが
できる。併せて、こうしたディスク型砥石を用いた仕上
げ研削加工における加工精度の向上が期待できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る砥石修正装置によれば、外
周に作業面を備えたディスク型砥石の研削性能を効率的
に且つ確実に回復させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る砥石修正装置の本体
部の構成を説明するための図である。

【図２】図１の砥石修正装置の本体部の固定方法を説明
するための図である。

【図３】ドレッシング及びツーリングにおける各砥石と
ディスク型砥石との位置関係を説明するための図であ
る。

【図４】図１の各砥石の位置関係を説明するための図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態に係る砥石修正装置による
効果を説明するための図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る砥石修正装置の本体
部の構成を説明するための図である。

【図７】従来のディスク型砥石のドレッシング及びツー
リングに採用される研削方式を説明するための図であ
る。

【図８】図７の研削方式における問題を説明するための
図である。

【符号の説明】

１０…フレーム、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…砥石１１
ａ，１１ｂ、１２…操作部材、１３…かさ歯車、２１…
固定具、３０…砥石軸、６０…ベルト、６１ａ，６１
ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ…ローラ、６２…
切り込み設定用ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研削部材に対して相対的に回転する加工物
を加工する加工装置であって、前記研削部材に対する加工物の相対的な回転の回転中心
に対して所定の中心角毎に、前記加工物の外周に接する
３つ以上の前記研削部材と、前記３つ以上の研削部材を前記加工物の前記回転中心に
向う均等な力で各々前記加工物の外周に押し当てる加圧
機構とを備えることを特徴とする加工装置を提供する。
【請求項２】請求項１記載の加工装置であって、前記加圧機構は、同時に前記３つ以上の研削部材を前記
均等な力で前記加工物の外周に押し当てることを特徴と
する加工装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の加工装置であって、前記加圧機構は、前記３つ以上の研削部材に掛け渡され、且つ、張力で、
前記３つ以上の研削部材を各々前記加工物の外周に押し
当てる前記均等な力を生じる帯状の部材と、前記帯状の部材に前記張力を与える機構を備えることを
特徴とする加工装置。
【請求項４】請求項１、２又は３記載の加工装置であっ
て、前記３つ以上の研削部材は、各々、与えられた駆動力で
回転する研削部材であって、当該加工装置は、前記３つ以上の研削部材に各々前記駆
動力を与える回転手段を備えることを特徴とする加工装
置。
【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の加工装置で
あって、前記３つ以上の研削部材として、３つ以上の砥石を備え
ることを特徴とする加工装置。