JPS6114859A - 成形研削盤 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は成形研削盤（研削切断装置を含む）に係り、特
に高精度の成形研削（研削切断）に好適な砥石の修正装
置を備えた成形研削盤（研削切断装置）に関する。

〔発明の背景〕

従来の成形研削盤（研削切断装置を含む）の砥石の成形
（切断）状態を例示する部分断面正面図を第１図に示す
。第１図において、成形研削（切断）砥石１を７ランジ
２α、２Ａにより両側からナツト４で締め付けて砥石軸
３に取り付け、この砥石軸３を成形研削盤の駆動装置（
図示していない）により矢印方向に回転させて、砥石１
の外周成形（切断）により、Ｘ−Ｙ平面に表面をもつ被
加工物５に２軸方向から成形（切断）溝を加工する。こ
のさい、市販品等の砥石１にはそりδおよび厚さむら△
を等による外周に沿った砥石側面振れがあるため、被加
工物５の成形（切断）溝幅すは砥石厚さｔよりも広くな
る。

そのうえ、特にダイヤモンド・メタルボンド砥石等によ
り高硬度セラミツク材等の被加工物を高精度に成形（切
断）加工する場合などには、成形（切断）溝のＸ軸方向
の両端部の砥石切込み深さが小さい部分では砥石側面に
受ける成形（切断）抵抗も小さいため、溝幅すがより広
が。

って成形（切断）溝の両端部にだれが生じる。

一方、砥石１のそりδ等は左右対象でないので。

砥石側面に加わる力も左右で異なるため、砥石１が左右
に曲げられ、これにより成形（９Ｊ断り面にそりが生じ
て平坦な面かえられない。さらに砥石側面振れのために
、被加工物５の欠けやチッピング等が発生する。したが
って、これらを防止して良好な成形（切断）加工をおこ
なうには、砥石側面振れなどを除去するための砥石。

１の修正成形作業が必要である。

従来のこの種の放電加工機による砥石の修正状態を例示
する部分斜視図を第２図に示す。亀２図において、第１
図と同一符号は以下同様に。

同一または相当部分を示すものとし、成形（切断）砥石
１を７ランジ２ａ　、２６に組み付けたものをナツト４
により放電加工！ｉ　（ＩＮ示していない）の回転治具
１４に取り付け、砥石１を矢印方向に回転させながら、
Ｙ軸方向に移動して放電電極にに当てるとともに、電極
６の消耗をおぎなうために電極６をテーブル１５上でＸ
軸方向に移動させて、所定の加工量かえられるまでパル
ス電源（放電加工用電源）７により放電加工し、砥石側
面振れ（必要に応じ先端形状を含む）を修正成形する。

その後に、この修正された砥石１を成形研削盤（研削切
断装置）に取り付けて、第１図の成形（切断）加工を行
なう。

しかしながら、このような従来技術では、放電加工機の
回転治具に取り付けた状態での修正時の砥石側面振れを
除去することができても、この修正された砥石付きの７
ランジを成形研削盤に取り付けた場合には砥石付きの７
ランジに対応した放電加工機の回転治具と成形研削盤の
砥石軸の軸芯を完全に一致させることはできない。した
がって、このような砥石軸３の取付は誤差により、砥石
１に回転軸に対する傾斜が生じ、これによる砥石側面振
れが発生する。さらに砥石付きの７ランジは砥石軸６の
７ランジ取付は用マウントにナツト４で締め付けて取り
付けるので、このマウントにも側面振れがアルため、ナ
ツト４の締付は力により砥石側面振れが起こる。このよ
うにして成形研削（研削切断）加工における成形（切断
）面の平坦度（平面度）等の精度を劣化させるなどの問
題点があった。。

〔発明の目的〕

本発明は」二組した従来技術の問題点を解決し、砥石軸
に取り付けた状態での砥石側面振れを除去することによ
り、砥石側面振れに起因する成形（切断）溝幅の増加量
が小さく溝側面の平面度が良好で欠けなどのない高精度
の成形（切断）加工が可能な成形研削盤（研削切断装置
）を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は砥石を砥石軸に取り付けた状態で砥石側面振れ
（外周先端形状を含む）を放電加工により修正成形する
ための、少なくとも放電電極とその移動機構を塔載する
はか、その放電加工制御装置と放電加工電源を備えた、
放電加工装置を設けることにより、砥石の取付は誤差等
による砥石側面振れを除去可能にした成形研削盤（研削
切断装置を含む）である。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の一実施例を第６図ないし第５図により説
明する。

第３図は本発明による放電加工装置を付設した成形研削
盤（研削切断装置）の一実施例を示す概略斜視図で、放
電加工装置による砥石の修正状態を示す。第６図におい
て、１はメタルボンド砥石、２は７ランジ、６は砥石軸
、６α、６ｂは放電電極、７はパルス電源（放電加工用
電ｆＩ入８は成形研削盤（研削切断装置）本体、９はＸ
方向移動可能なテーブル（成形研削盤のテーブル兼用で
も別設でもよい）、１０αは成形研削（研削切断）制御
装置、１０ｂは放電加工制御装置（−綿成形研削制御装
置１０αの兼用でもよい）、１１α、１１には安全カバ
ー、１２は絶縁板、１５は砥石側面振れ検出器（変位検
出器）である。

この構成で、７ランジ２等により砥石１を取り付けた砥
石軸６を放電加工制御装置１０ｂ（−綿成形研削制御装
置１０αの兼用でもよい）により回転させて、安全カバ
ー１１α等に取り付けた砥石側面振れ検出器（変位検出
器）１３により砥石１の側面振れ量を測定する。そのご
テーブル９上に絶縁板１２を介して保持された放電電極
６α（または６ｂ）に砥石６をＹ軸方向に移動させてそ
の外周先端部分を当て、ついで砥石１と電極６α（６ｈ
）の間にパルス電源７からパルスＩＥＩＥを印加して放
電加工を行ない、放電加工制御装置１０ｂにより放電状
態を検出しながら、放電加工制御装置１０ｂ（一部成形
研削制御装置１ｏαの兼用でもよい）により放電電極６
ａ（６ｂ）を保持したテーブル９をＸ軸方向に移動制御
するとともに、砥石軸３をＹ軸方向に移動制御して、砥
石１のそりδおよび厚さむら△を等による外周に沿った
砥石側面振れを除去して修正成形する。

また同時に放電電極６α、６ｈによる順次または同時の
両側面の修正成形等により、所望の砥石厚さｔに成形す
るほか、必要に応じ外周先端形状等の成形を行なう。

つぎに第４図は第６図の放電加工制御装置１゜ｈ（一部
成形研削制御装置１０αの兼用でもよい）の一実施例を
示す制御回路ブロック図である。

また第５図は第５図および第４図の極間電圧（放電電圧
）波形例図である。第４図において、２０．２１はパル
ス電源７に接続された砥石１と電極６α（６ｂ）の極間
電圧（放電電圧”）Ａｔ−数ボルトの電圧に分圧して検
出する分圧抵抗（放電電圧検出回路）、２２ａは分圧し
て検出された極間電圧（放電電圧）Ｅのピーク値Ｉ０を
基準値（設定値）Ｅｌと比較して放電状態（放電加工状
態）を検出する比較増幅器（放電電圧検出回路、２２ｈ
は極間電圧（放電電圧）Ｅのピーク値Ｅ０を基準値（設
定値）１ｃ２と比較して放電短絡状Ｄ（極間短絡状態）
を検出する比較増幅器（放電短絡状態検出回路）である
。この分圧抵抗２０゜２１で分圧して検出された極間電
圧Ｅの信号は比較増幅器２２α、２２ｂの正入力に入力
され、そのピーク値匹。がそれぞれの負入力に設定され
た基準値１１　、ｌｃ２と比較して増幅される。比較増
幅器２２α、２２ｈの出力はそれぞれフリップフロップ
２３ａ、フリップフロップ２３ｂとＮＯＲゲート３７の
直列回路に入力され、その出力はテーブル９（第３図）
のＸ軸方向（移動方向）の送りを制御するテーブル（Ｘ
軸）送り制御回路２４の各入力に供給され、制御回路２
４にはテーブル（Ｘ軸）送りスタートスイッチ５６が接
続される。またパルス電源７内のクロックパルス発生器
からの信号に同期したチェックパルス発生器２５のチェ
ックパルスがＮＡＮＤゲート２６の一方の入力されると
ともに、比較増幅器２２ｂの出力がＮＡＮＤゲート２６
の他方の入力に入力される。このＮＡＮＤゲート２６の
出力はフリップフロップ２８の七。

ット入力に入力されるとともに、フリップフロップ２８
のリセット入力には砥石軸（Ｙ軸）送ゲスタートスイッ
チ２７が接続され、フリップフロップ２８の出力はカウ
ンタ２９のセット入力に入力される。このカウンタ２９
の入力には砥石軸３（第５図）の回転にともなうＹ軸方
向（移動方向）の移動量＃（変位）を測定するリニアエ
ンコーダ３５（第３図には図示していない）の検出信号
が供給され、カウンタ２９の内容の砥石軸（ＹＭの移動
量が表示回路３４に表示されるとともに、比較器３０の
一方の入力に入力される。さらに砥石１の側面振れ量を
検出する砥石側面振れ検出器（変位検出器）１６の検出
信号は増幅器５２とローパスフィルタ５８を通したのち
、砥石軸３の１回転による砥石１の全外周にわたる砥石
側面振れ量のピーク値を検出（演算）するピーク値検出
（演算）回路３９に送られ、そのピーク値はブリセクタ
３３にプリセットして、このブリセクタ５５の出力が比
較器３０の他方の人力に与えられ、比較器５０の出力は
砥石軸３のＹ軸方向（移動方向）の送りを制御する砥石
軸（Ｙ軸）送り制御回路６１に供給される。なお、砥石
１の反対側の側面振れを同様の砥石側面振れ検出器によ
り検出してピーク値をプリセッタ６３にプリ七ツ）する
とともに、所定の修正成形砥石厚さｔを求めてプリセッ
トすることが可能である。

この構成で、砥石１を７ランジ２を介して取り付けた砥
石軸６を回転させて、砥石側面振れ検出器（変位検出器
）１５により砥石側面振れ量を検出し、この検出信号を
増幅器６２とローバ入フィルタ３８を通して、ピーク値
検出（演算）回路６９により砥石軸５の１回転にともな
う砥石１の全外周にわたる砥石側面捗れ量のピーク値を
検出（演算）シ、このピーク値を砥石側面振れを修正す
べき所定の放電加工量（修正ｆｆ１）とし。

てプリ七ツタ５５にプリセットする。ついで砥石１を電
極６ａ　（６ｂ）゛の近くにセットし、パルス電源７の
電流を微少電流（数１０１Ａ程度の放電加−Ｌに寄与し
ない電流）にし、砥石軸（Ｙ軸）送りスタートスイッチ
２７を入れて砥石軸（Ｙ軸）送り制御回路３１を介し、
砥石軸３（砥石１）を。

Ｙ＠力方向移動させるとともに、アリノブフロップ２８
を０にリセットする。ついで砥石１が電極６α（６ｂ）
に接触すると、分圧抵抗２０．２１により分圧して検出
された極間電圧（放電電圧）Ｅのピーク値Ｅ０は基準値
（設定値）Ｅ２より低くなるので、比較増幅器（放電短
絡状態検出回路）２２ｈの出力は０レベルとなり、した
がってＮＡＮＤゲート２６の出力はルベルとなる。これ
によりフリップフロップ２８のＱ出力はルベルとなり、
この出力信号はカウンタ２９に与えられて、カウンタ２
９の値をＯにリセットする。一方で上記のプリセクタ３
３にプリセットした砥石側面振れ量のピーク値の信号が
比較器３０の他方の入力に与えられると、このプリ七ツ
タ５３の内容と比較器６０の一方の入力に与えられるカ
ウンタ２９の内容とが比較されて減算処理され、その差
の信号が砥石軸（Ｙ軸）送り制御回路３１に入力され、
この制御回路３１を介して砥石軸６のＹ軸方向の送りを
制御し、これとともに電極６α（６ｂ）と砥石１の間に
パルス電源７から十分な放電電流を与えて放電加工しな
がら砥石側面のＹ軸方向の切込みを与える。同時にリニ
アエンフーダ５５により測定されてカウンタ２９に送ら
れる砥石軸５　（ｙ軸）の移動用ｍ＜変位）の検出信号
が、カウンタ２９によりカウントされてカウント値が表
示回路３４に表示されるとともに、そのカウント値の砥
石軸（Ｙ軸）移動量がプリ七ツタ３３のプリセット値の
砥石側面振れ量ピーク値に。

一致した時点で、砥石軸（Ｙ軸）の送りを停止。

して放電加工を終了する。これにより砥石１の側面振れ
量のピーク値だけ電極６ａ　（６ｈ　）に対し砥石側面
の切込みを与えたことになるが、しかし砥石側面を当て
た電極６α（６ｂ）の部分が消耗するので、砥石軸３　
　（Ｙ軸）の移動量だけの砥石側面の放電加工量かえら
れず、砥石側面振れを除去することができないため、上
記の砥石軸（Ｙ軸）の送りと同時並行して電−６α（６
ｂ）のテーブル９をＸ軸方向に送って、電極６α（６ｈ
）の消耗の影箸を防止する。すなわち、このテーブル（
ｘ軸）の送りについては、まずテーブル。

（Ｘ軸）送りスタートスイッチ３６を上記の砥石軸（Ｙ
軸）送りスタートスイッチ２７と対応しエオンすること
により、テーブル（Ｘ軸）送り制。

御回路２４を介してテーブル９すなわち電極６α（６ｈ
）がＸ軸方向に送り開始される。これとと。

もに分圧抵抗２０．２１により分圧して検出される。

砥石１と電極６α（６ｚ）の極間電圧（放１１！圧）Ｅ
のピーク値Ｅ０は比較増幅器（放電状態検出回路）２２
αにより基準値（設定値）Ｅｌと比較される。もしピー
ク値元。が基準値（放電検出基準値）Ｅｌより低くなる
と、比較増幅器２２αの出力は′ｏルヘルトナリ、シた
がって７リツプ７０ツブ２６ａのＱ出力は゛０ルベルと
なって、これによりテーブル（Ｘ軸）送り制御回路２４
を介してテーブル９　　（Ｘ＠）の送りを停止させる。

またピーク値Ｅ０が基準値Ｈ１を越えると、比較増＠器
２２αの出力は′１ルベルとなり、したがってブリップ
フロップ２３αのＱ出力は１１ルベルとなって、制御回
路２４を介してテーブル９の送りを再開する。

一方の比較増幅器（放電短絡状態検出回路）２２ｈは上
記のピーク値Ｅ０を基準値（短絡検出基準値）Ｅ２と比
較して、ピーク値Ｅ０が基準値Ｅ２より低くなると、比
較増幅器２２ｈの出方は１０ルベルとなり、したがって
７リツプフロツプ２５ｈの。　′出力は１０ルベルとな
り、ＮＯＲゲート５７の出力は１１ルベルとなって、こ
れにより制御回路２４を介してテーブル９をＸ軸方向に
後退させる。丈たピーク値Ｅ０が基準値Ｅ　　越えると
、比較増幅器２２ｈの出力は１１ルベルとなって、これ
によりテーブル９の後退を停止する。このようにし。

て、放電状態および放電短絡状態を検出して電極６α（
６ｂ）の消耗を送りによりおぎないながら、砥石１を放
電加工して側面振れを除去することができる。なお、上
記動作は砥石側面振れ検出器１３等により砥石１の反対
側の側面振れ量を検出して、その１回転の全外周にわた
るビー久値をプリ七ツタ３５にプリセットするとともに
、所定の修正成形砥石＃Ａｔを求めてプリセットするこ
とにより、砥石１の両側面を電極６α、６ｂ等。

により放電加工して、両側面振れ量を修正除去するとと
もに、所定の砥石厚さに修正成形する。

ことができる。その後、こうして砥石側面振第１を修正
除去して所定の砥石厚さに成形した砥石１を成形研削盤
（研削切断装置）の砥石軸６に。

取り付けたまま、電極６α（６ｈ）を保持したテーブル
９を移動するなどして、被加工物５（第１図）を所定位
置にセットして砥石１により成形研削制御装置１０αを
介して成形研削（研削切断）加工できる。

第６図は第３図および第４図の砥石側面振れ修正結果と
被加工物成形（切断）結果を第２図の従来例と対比して
例示する説明図で、横軸は修正前、後の砥石側面振れ量
（μｍ）で、縦軸は対応する被加工物の切断面平面度（
μｍ７ａ５ｍｍ＞の測定結果を例示する。第６図におい
て、ダイヤモンド・メタルボンド砥石（外径５８ｒｎｒ
ｎ）を回転′ｌｌｉ、１８０００〜４５０００γＰｍ程
度で回転させ、銅電極と水道水（加工液）を用いて放電
加工により砥石側面振れを修正成形した結果、砥石側面
振れ量と対応する被加工物の切断面平面度は砥石修正前
にはそれぞれ１０〜１００μｍと１ＯＮ４０μｍ／４５
ｍｍ程度であったものが、従来の放電加工による砥石修
正後には３μｍと５μｍ／４５ｍｍ程度以下にすること
が困難であるのに対して、本実施例の放電加工による砥
石修正後には例えば回転数ｉ１００ｏｒｐでは１μ７７
１と１１ｔｍ／４５ｍｍ程度以下にすることが可能であ
る。さらに砥石厚さｔも本実施例では±２μｍ程度の精
度で、成形（切断）溝＃ｓｈをほぼ砥石厚さｔμｍ程度
に一致。

させることができて、高精度の成形研削（研削。

切断）加工が可能である。なお、放電加工のさ。

いの砥石回転数は例えば１８０００〜４５０００γｐｍ
程度で良好な放電加工状態となり、この回転数程変以下
では加工屑の排除がよくなくて短絡しゃ。

すくなり良好な放電状態かえられないことがわ。

かる。また、本測定結果は主に研削切断装置と。

しての切断砥石の修正と被加工物の研削切断結ｆｉ　ｋ
−ライて説明したが、成形研削盤としての成形研削砥石
の修正と被加工物の成形研削結果に。

ついても同様に高精度で良好な結果かえられる。

従来放電加工の加工電圧は、７０Ｖ以下では放。

電状態が不安定となる。しかし、本発明によれば１０Ｖ
付近より加工できるので、従来、薄刃砥石（例えば３０
μｍ板厚の砥石）の先端を５μｍＢ以下に成形できるよ
うになり、高精度で良好な結果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明による放電加工装置を備えた成形研
削盤（研削切断装置を含む）によれば、メタルボンド砥
石等の側面振れの修正成形を成形研削盤上で砥石軸に取
り付けた状態で自動的に放電加工により行なうことがで
きるので、修正後の砥石の側面振れ量を微小にできるた
め、砥石厚さの薄い成形研削（研削切断）砥石等で高硬
度のセラミック材等の被加工物を成形（切断）加工する
場合等にも高精度の成形（切断）面をうろことができて
、高価な被加工物の成形加工歩留りを向上できるうえ、
砥石厚さにほぼ一致した所定の成形（切断）溝幅が確保
できて、加工の段取り時間などを低減して作業効率を向
上できるほか、被加工物の成形（切断）溝側面に与える
衝撃力を小さくして、欠けやチッピングの発生を防止で
きるなどの効果かえられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は成形研削盤（研削切断装置）の砥石の成形（切
断）状態を例示する部分断面斜視図、第２図は従来の放
電加工機による砥石の修正状態を例示する部分斜視図、
第６図は本発明によ。 る放電加工装置を備えた成形研削盤（研削切断。 装置）の一実施例を示す概略斜視図、第４図は第６図の
放電加工制御装置の一実施例を示す制御回路ブロック図
、第５図は第３図および第４図の極間電圧（放電電圧）
波形例図、第６図は第６図および第４図の砥石側面振れ
修正と被加。 工物威形（切断）結果を例示する説明図である。 １・・・成形研削（切断）砥石、 ２α、２ｂ・・・７ランジ、 ３・・・砥石軸、 ４・・・ナツト、 ５・・・被加工物、 ６α、６ｂ・・・放電電極、 ７・・・パルス電源（放電加工電源）、８・・・成形研
削盤（研削切断装置）本体、９・・・移動テーブル、 １０ａ・・・成形研削（研削切断）＃脚装置、１０ｂ・
・・放電加工制御装置、 １２・・・絶縁板、 １６・・・砥石側面振れ検出器（変位検出器）１２０．
２１・・・分圧抵抗（放電電圧検出回路）・２２α・・
・比較増幅器（放電状態検出回路）、２２ｂ・・・比較
増幅器（放電短絡状態検出回路）、２６α、２６ｂ・・
・７リツプフロツプ、２４・・・テーブル（Ｘ軸）送り
制御回路、２５・・・チェックパルス発生ＩＷ、 ２６・・・ＮＡＮＤゲート、 ２７・・・砥石軸（Ｙ軸）送りスタートスイッチ、２８
・・・７リツプフロツプλ ２９・・・カウンタ、 ３０・・・比較器、 ６１・・・砥石軸（Ｙ軸）送り制御回路、６２・・・増
幅器、 ３６・・・プリセッタ、 ５４・・・表示器、 ３５・・・リニアエンコーダ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形研削盤（研削切断装置を含む）の砥石軸に装着した
   成形研削砥石（研削切断砥石を含む）の対応位置に該砥
   石の側面振れ修正を含む修正成形を行なう放電電極とそ
   の移動機構を配置するとともに、砥石と放電電極間に放
   電電圧を印加する放電加工用電源を設け、かつ砥石の修
   正すべき側面振れ量を含む量を検出して修正量を設定す
   る手段と、放電電圧を検出する回路と、該検出された放
   電電圧に応じて放電電極を移動機構を介し移動制御する
   とともに、砥石軸を移動制御して砥石の上記修正量対応
   の修正成形加工を行なわしめる制御手段を備えた成形研
   削盤。