JPS5919636A - 平面研削盤 - 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】 本発明は砥石の平面を使って、放電による電気的研削と
機械的研削を交互に繰り返えし、平面を研削する平面研
削盤に関するものである。

そして本発明は超硬合金等の難削桐であっても短時間の
うちに加工精度の高い平面研削を行うことのできる平面
研削盤を提供することを目的とする。

次に実施例について説明する。

本発明の装置は研削用円盤（１）と回転テーブル（２）
で構成する。

〈１〉　　研削用円盤 研削用円盤（１）（以下円盤という）はその平面部に放
電帯（１１）と研摩帯（１２）を形成した円盤である。

（イ）円盤本体 円盤（１）自体は非導電性の砥粒で形成した非導電性の
円形砥石である。非導電性の砥粒としてはグリーンカー
、＋？シランム２．ホワイトアランダム、ピンクアラン
ダム、シリカ等を使用し、これを適当なバインダーを用
いて焼結して円盤を形成する。

（ロ）　　　〃頴電帯 この円盤（１，）の平面部、すなわち円周の曲面部では
ない側面罠は放射状に溝を核設し、この溝内に導電性の
物質を埋設し放電帯（１１）を形成する。

導電性物質としては次のようなものを使用でき゛る。

１）金属（人？、　Ｏｕ、　Ｎｌなど）またはこれらを
ベース圧した合金の微粉末を、導電性ペースト（フェノ
ールエポキン、アダルライトなど）で固めたもの。

２）上記１）に下記の硬い非金属化合を混合したもの。

ダイヤモンド、カージンランダム（８ｉ０）シリカ（Ｓ
１０２）ｂ窒化ｄ？　ＣＩン（ＢＮ）、炭化ｙ３？ロン
（Ｂ２Ｏ）など ３）上記１）Ｋ下記の超硬物質を混合したものアルミナ
（Ａｔ２０３）、タングステンカーノ々イ）（ＷＯ’）
、チタンカーノ々イト（Ｔｉｅ）％チタンナイトシイト
（ＴｉＮ）、タンタルカーノ々イト（Ｔａｇ）、ニオブ
カー７：！イト（ＮｂＯ）など ４）上記ＩＫ下記の潤滑性物質を混合したもの。

（黒鉛、カージン、二硫化モリブデンなど］（ハ）　集
電部 円盤（１）の中心位置には各放電帯（１１）と電気的に
接続する集電板（１３）を形成し、この集電板（１３）
を電源に接続する。

その結果円盤（１）の平面部には導電性の素材で構成す
る放電帯（１１）と非導電性の素材で構成する研摩帯（
１２）を交互忙放射状に露出して形成する。

（ニ）　円盤の配置 回転軸（３）を垂直に設置し、その上方は駆動源に連絡
する。

垂直回転軸（３）の下端には水平にした状態の円盤（１
）の中心を固定する。

〈２〉　　回転テーブル 水平に位置せしめた前記円盤（１）の下方には陣盤（１
）の下面と並行に水平の回転テーブル（２）を回転自在
に配置する。

回転テーブル（２）は円形のテーブルであυ。

その底面中心には回転軸（３）に対して偏心回転するテ
アプル軸（２２）を有する。

テーブル軸（２２）の一端にはモータを連絡し円盤（１
）の回転方向と逆方向の回転を伝達するよう構成する。

更に回転テーブル（２）の上面には被研削物（財）を載
置し固定する電磁チャック（２１ンを複数個配置すや。

電磁チャック（２１）は回転テープ′ル（２）の上面と
同一面に埋設し強力な電磁力によって被研削物（Ｍ）を
接着できるよう構成しである。

その結果各ｔｇｉチャック（２１）に接着する被研削物
（Ｍ）は円盤（１）に対して偏心回転を行なうことＫな
る。

従って円盤（１）の底面は平均した摩耗が行なわれ常に
平面が維持される。

またテーブル軸（２２）には電極が接続し、被研削物（
Ｍ）へ通電可能なように構成されている。

次に加工方法について説明する。

〈１〉　　被研削物の載置 回転テーブル（２）の電磁チャック（２１）上には研削
面を上方向へ向は被研削物（Ｍ）を載置する。

各電磁チャック（２１）を作動して磁力を発生させ被研
削物（Ｍ）を固定する。

〈２〉　　研削開始 円盤（１）と回転テーブル（２）をそれぞ九逆方向の回
転を与え同時に回転軸（３）とテーブル軸（２２）に通
電し同時に電解液を噴射する。

円盤（１）は回転を続けながら回転テーブル（２）の上
面の電磁チャック（２１）上で自転する被研削物（Ｍ）
の上面と接触する。

＜３〉　　電解作用 被研削物（Ｍ）と砥石（１）の沌電帯（Ｖ１３）とが接
触した瞬間、被削材（Ｍ）の表面に電気分解が生じ被剛
材（Ｍ）の表面が金属イオンとなって溶けだす。

金属イオン化しにくい超硬合金のような金属炭化物の場
合は水の電解により生じた酸素と被剛材（Ｍ）が作用し
て金属酸化物が生じる。

〈４〉　　機械研削作用 この直後に砥石（１）の研摩帯（シ２）が通過するので
砥粒は溶解部分や酸化膜を削シ取ってしまう。このよう
に酸化膜等が発生後直ちに除去されるため常に加工面は
活性化されている。

そのため従来の電解研削よりもずっと小さい電流によっ
て電解が可能となる。

＜５〉　　放電作用 従来の電解研削用の砥石と異なり泣電帯出）が不連続に
存在している。

そのためひとつの導電帯（ｌＯは被研削材（財）と−瞬
間接触するだけである。

その結果／（ルス電流による放電現象が生じ接触の瞬間
両者間に火花が飛ぶ。

火花はすぐに細いスパークの柱すなわち非常に電流密度
の高い電子の流れとなって被剛材（２）の一点を溶かし
て吹き飛ばす。

このようにして放電加工が行なわれることになる。

〈６〉　　非導電性の材料の加工について円盤（１）と
被研削物（Ｍ）間には交流でも直流でも供給することが
できる。

特に被研削物（Ｍ）がセラミック等の非導電性の材料に
対しては交流を与える方法あるいは、直流を使用して円
盤（１）を高速回転させてパルス波を発生させる方法が
有効である。

その結果従来までは困難とされていた非導電性の難削材
でも容易に短時間のうちに平面研削をすることができる
ようになった。

非導電性材料に通電作用が生じてる理由は次のように考
えられる。

くイ〉　砥石の放電帯が不連続状態で被加工物と瞬間的
に接触して／ぞルスを与える。その結結果非導電性の物
体の内部に共振作用を生ぜしめ、表面層を導体化する。

そのため表面層の電界および放電現象が生じる可能性が
考えられる。

現実に被加工物にパルスによる共振周波数を与えること
によって砥石との間に火花が発生している。

〈口〉　砥石と被加工物の表面と高速で接触することに
よって表面温度が多少上昇する。

その温度上昇によシ被加工物の一部の電子が動きやすい
状態となり、そこが導電体に変化して導電作用が生じる
可能性が考えられる。

＜−）　　被加工物は非導電性物質であるといっても１
００Ｘ完全な結晶ではなく不純物が混在している。

このわずかの不純物のうち導電性の物質を通じて通電し
、被加工物の表面に導電作用が生じる可能性が考えられ
る。

（〉　被加工物の表面の微空隙に電解液が浸透し、表面
に導電作用が生じる可能性が考えられる。

〈や　砥石の絶縁部が間欠的に誘電体である被加工物に
接触することＫより両者間に蓄電されそれが放電するの
ではないかとも考えられる。

と九はウイムズハースト誘導起電機（Ｗｊｍ−ｓｈ−ｕ
ｒｓｔ　１ｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｍａｃｈｉｎｅ　）によ
って火花放電が生じるのと同じ作用ではないかと思われ
る 〈７〉　　その他の実施例 以上の実施例は被研削物（Ｍ）を回転テーブル（２）に
載置して研削する場合について説明したが下方側にも円
盤（１）と全く同じ構造の円盤（１′）を配置し両円盤
（１）（１’　）にそれぞれ途方向の回転を与え同時に
通電することにより研削することもできる。

すなわち両円盤（１）（１’　）間に挾持された被研削
物＜Ｍ）は両円盤（１）（１’　）との接触面に前記実
施例と同様な電気的研削と機械的研削が交互に行なわれ
る。

その結果被研削物（Ｍ）の両面が一度に研削することが
できる。

本発明は以上説明したようになるから次のような効果を
期待することができる。

〈イ〉　導電部分と非導電部分を平面に形成した円盤を
使用して、この円盤と被研削物の間に通電することによ
り、円盤の導電部分と被研削物の接触時には電解による
電気化学的研削が行なわれ、非導電部分と被研削物の接
触時には機械的研削が行なわれ、さらに導電帯の間欠的
な接触による放電作用によってきわめて効率よく加工す
ることができる。

く口〉　工業上重要な非導電性の難削材であっても前記
したような作用によって電気化学的研削が可能となった
。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明の詳細な説明図 第２図：円盤の底面説明図 １：円盤　　　　　　２：回転テーブル３：回転軸　　
　　２１：電磁チャック２２：テーブル１ｌｌｌｌ　　
　　Ｍ：被研削物特許出願人　有限会社　応用磁気研究
所式　理　人　弁理士　山　口　朔　生 手続補正書 １．事件の表示 特願昭５７−１２５０６６号 ２、発明の名称 平面研削盤 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　神奈川県横浜市鶴見区駒岡町６０２４、代理
人　〒１０５ 住　所　　東京都港区新橋三丁目１番１０号　丸腰ビル
９Ｆ６、補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細用の第５　Ｑ４第１１行を以下のＪ、−；に
Ｊｄｉ正する。 「削物（Ｍ）へ通電可能なように構成され゛（いる。 以上は回転テーブル２の上面に被ω１削物Ｍを電僅蚤ヂ
レック２１によって固定した場合について説明したが、
第３図に示づように、ヂャックを使わずに導電性の接着
剤４によって被ｊｌｌ削物Ｎ−１と回転テーブル２どを
接着して回転を与えてもよい。ｊ（２）同第１１頁第５
行と第６行との間に、下記の記載を挿入する。 「第３図：他の実施例の説明図」 （３）奮う６　ｔｔ−ｉｈａｔ”；ａ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 研削用円盤の平面部には非導電性の研摩帯と、導電性の
   放電帯とを形成し、 一方前記円盤の平面と並行して被研削物を固定する回転
   テーブルを配置し、 円盤と被研削物間に通電するよう・構成した、平面研削
   盤。