JPH0373268A

JPH0373268A - 研削方法と研削砥石

Info

Publication number: JPH0373268A
Application number: JP20838989A
Authority: JP
Inventors: Keiji Uchiyama; 内山　啓二; Hisayuki Takei; 久幸武井; Masaki Watanabe; 正樹渡辺; Kazuo Ushiyama; 一雄牛山
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1991-03-28
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JP2599997B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、ガラスやセラミック等の硬脆材料の研削方法
、詳しくは電解作用による工具のドレッシングを併用し
つつ行う研削方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、電解作用による工具のドレッシングを併用しつつ
行う研削加工として、第６図に示す平崩研削盤における
加工方法が提案されている。かかる研削加工の機知の例
としては１９８９年度精密工学会春季大会学術講演論文
集（第３７３頁）がある。

第６図において、１０１は導電性砥石で、この導電性砥
石１０１は回転自在に保持されている。

ロータリーテーブル１０２は導電性砥石１０１に対向配
設されており回転自在となっている。導電性砥石１０１
とロータリーテーブル１０２との間には電極１０３が導
電性砥石１０１の加工面１０１ａと近接対向するように
設置されており、電極１０３は電源装置１０４の負極に
接続されている。

導電性砥石１０１には給電ブラシ１０５が接触しており
電源装置１０４からの正極を導電性砥石Ｉｏｌに給電す
ることができるようになっている。

また、電極１０３と導電性砥石１０１の加工面１０１ａ
に水溶性研削液１０６を供給するノズル１０７が設けら
れている。

加工に際しては、ワーク１０８を導電性砥石１０１とロ
ータリーテーブル１０２との間に設置し、研削液供給ノ
ズル１０７より水溶性研削液１０６を常時供給しながら
、導電性砥石１０１および電極１０３へ電源装置１０４
により給電しつつ、平面研削盤における公知の研削加工
と同様に行う。

上記従来例によれば、水溶性研削液１０６を介して対向
設置された導電性砥石１０１と電極１０３との間で電解
作用を生じ、導電性砥石１０１の加工面Ｉｏｔａより結
合剤が寸法的な変化として表れない程度にわずかずつ溶
出して、ドレッシング作用を行うため、常に目詰まりの
ない加工を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来例においては、電極１０３は、
導電性砥石１０１の加工面１０１ａに近接対向する位置
で、常に一定間隔を維持するように設置しなければなら
ず、しかも加工面１０１ａの全面にその作用を及ぼすよ
うに構成しなければならない。砥石加工面の面積が小さ
いカップ型砥石では、比較的容易にこれを実現できるが
、カップ型でない平面砥石の場合には、中央部まで均一
に電極１０３を設置することは困難である。

近年、セラコツタスプレードやフィルターあるいはウェ
ハー等のように肉厚が１ｍｍ以下の極めて薄いワークは
、生産性向上、ひずみ防止のために両面同時加工を行う
ことが多い。この場合、電極１０３を導電性砥石１０１
の加工面１０１ａに近接対向する位置に設置しようとす
ると、ワークよりさらに薄い電極を片持ちはりの状態で
設置しなければならず、電極１３にたわみが生し、導電
性砥石１０１と電極１０３の間隔を一定に保つことがで
きない。

また、導電性砥石１０１やワークが揺動する場合には、
電極を固設すると導電性砥石１０１の加工面Ｉｏｔａに
ドレッシングされない部分が生じる。

因って、加工面１０１ａの全面にその作用を及ぼすため
には、これらの揺動と同期して電極を移動させることが
必要であり、移動手段、制御方法が複雑・困難となる。

本発明は、上記問題点に鑑み開発されたもので、従来例
では電極の適性な設置が困難な場合（両面同時加工等）
においても、電解作用による工具のドレッシングを併用
しつつ研削加工が行なえる方法の提供を目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、一
対の導電性砥石を相対向して設置し、それぞれの導電性
砥石に電源装置からの電力を極性が相反するように給電
を行う構成である。

第１図は本発明の研削方法に用いる装置の概念図である
。

１は導電性砥石で、この導電性砥石ｌの上面は加工面１
ａになっており、下面に固着された回転軸２により保持
されている。

３は導電性砥石で、この導電性砥石３の下面は加工面３
ａになっており、上面に固着された回転軸４により保持
され、その加工面３ａが導電性砥石１の加工面１ａと対
向するように設置されている。

導電性砥石３の外周面近傍には導電性砥石１および導電
性砥石３の間に水溶性研削液５を供給する研削液供給ノ
ズル６が設けられている。

導電性砥石１と導電性砥石３とには給電ブラシ７および
８が接触するように設けられており、この給電ブラシ７
および８は電源装ｗ１９の電極部９ａ、９ｂのそれぞれ
に接続されている。

ｔａ装置９には電極部９ａ、９ｂの極性を接続させる場
合と可変させる場合の切り換えスイッチが設けられてお
り、その極性を可変させる場合、交流の場合には不要で
あるが、直流の場合にはさ与に制ｊル部（図示省略）を
設けＴｉ極部９ａ、９ｂの極性が一定の時間間隔で逆転
するように構成されている。

そして、導電性砥石ｌおよび導電性砥石３のそれぞれは
図示を省略した駆動手段により回転・ｔｉ動・加圧可能
に構成されている。

以上の構成より成る装置を用いての研削加工は、まずワ
ークＩＯを図示しない保持手段により導電性砥石１およ
び導電性砥石３の間に挾持し、研削′ａ、供給ノズル６
より水溶性研削液５を加工面１ａおよび３ａの間に供給
しつつ導電性砥石ｌおよび導電性砥石３を加圧し、回転
させる。同時に、電源装置９から給電ブラシ７および８
を介して導電性砥石ｌと導電性砥石３とに給電し研削加
工を行う。

本発明の研削方法は、導電性砥石の加工面に近接対向し
た電極を設けることなく、従来困難とされていた研削加
工を行うことができる。

（実施例］以下、本発明の研削方法と研削砥石の実施例について図
面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施例）第２図（ａ）、　（ｂ）は本発明の研削方法との第１実
施例を示す説明図で、第２図（ａｌは縦断面図、第２図
（１））は第２図（ａ）のＡＡ線矢視図である。

ｌは導電性砥石で、この導電性砥石１の上面外周縁部に
はリング状の加工面１ａが形成されており、図示を省略
した架台下部に回転自在に取り付けられた下スピンドル
１１に固着されているつ３は導電性砥石で、この導電性
砥石３の上面外周縁部にはリング状の加工面３ａが形成
されており、図示を省略した架台上部に回転および上下
動自在に取り付けられた上スピンドル１２に固着され、
その加工面３ａが導電性砥石１の加工面１ａと対向する
ように設置されている。

導電性砥石１の上部には加工面１ａにｉ！置したワーク
１０が脱落しないための外枠１３ａと内枠１３ｂが加工
面１ａの外周面と内周面に沿って固設されている。

導電性砥石３の外周面近傍には導電性砥石ｌおよび導電
性砥石３の間に水溶性研削液５を供給する研削液供給ノ
ズル６が設けられている。

導電性砥石１と導電性砥石３には給電ブラン７および８
が接触するように設けられており、この給電ブラン７お
よび８は電ａ装置９の電極部９ａ９ｂのそれぞれに接続
されている。

電′ａ装置９は、交流の場合には不要であるが、直流の
場合にはさらに制御部（図示省略）を設は電極部９ａ、
９ｂの極性が一定の時間間隔で逆転するように構成され
ている。

以上の構成より成る装置を用いての研削加工は、導電性
砥石ｌの加工面ｌａ上に複数のワーク１０と該複数のワ
ーク１０の干渉を防止するための複数のリング状スペー
サー１４を交互に載置し、導電性砥石３を下降させてワ
ークｌＯにその加工面３ａが当接する位置にセソトする
。

次に、研削液供給ノズル６から水溶性研削液５を加工面
１ａおよび３ａの間に供給しつつ図示を省略した駆動手
段により導電性砥石１と導電性砥石３とを適当な加圧お
よび速度差のもとに回転させる。同時に、電源装置９か
ら給電ブラシ７および８を介し導電性砥石１と導電性砥
石３とに給電し、それぞれ正負の極性を与える。

電源装置９が直流の場合には、一定時間経過後、図示を
省略した制御部により該極性の正負を逆にする。さらに
一定時間経過後、該極性の正負を再び逆にする。研削加
工終了まで一定の時間間隔でこの極性の逆転を行う。

以上述べた本実施例による研削方法によれば、水溶性研
削液５を介して導電性砥石１および導電性砥石３の加工
面１ａ、３ａの間で電解作用が生しるため、別の電極を
設置することなく、導電性砥石１と導電性砥石３とにド
レッシング作用が行われる。また、導電性砥石１と導電
性砥石３とが常に対向した位置にあるため、均一なドレ
ッシングが行われ、薄肉ワークの両面同時加工を良好に
行うことができる。

（第２実施例）第３図（ａ）、　（ｂ）は本発明の研削方法と研削砥石
の第２実施例を示し、第３図（ａ）は要部を示す縦断正
面図、第３図へ）はワーク１０の保持状態を示す縦断側
面図である。

当該実施例に示される研削方法は、前記第１実施例にお
ける導電性砥石ｌおよび３の形状と上下スピンドル１１
．１２の軸心位置およびワーク１０を接触挾持するロー
ラを追加して設けた点が異なり、他の構成は同一の構成
から成るもので、他の＋Ｓ或については同一番号を符し
てその説明を省略する。

１５は導電性砥石で、この導電性砥石１５は円板状の形
状で、上面は加工面１５ａに形成されており下スピンド
ル１１に固着されている。

１６は導電性砥石で、この導電性砥石１６は円板状の形
状で、下面は加工面１６ａに形成されており上スピンド
ル１２に固着され、その加工面１６ａは導電性砥石１５
の加工面１５ａと対向するように設置されている。

上スピンドル１２の軸心は下スピンドル１１の軸心とず
らして設置されている。

薄板状のワーク１０を接触挾持する回転可能な上ローラ
−１７ａと下ローラ−１７ｂが上下に複数配設されてい
る。

以上の構成より成る装置を用いての研削加工は、薄板状
のワーク１０を駆動手段（図示省略）により回転する′
ｕｉ数の上下ローラー１７ａ、１７ｂにより、回転する
導電性砥石１５および１６の加工面１５ａおよび１６ａ
の間に搬送する。

研削液供給ノズル６から水溶性研削液５を加工面１５ａ
および１６ａの間に供給するとともに、ＴＬａ装置９か
ら給電ブラシ７および８を介して給電し導電性砥石１５
および１６の加工面１５ａおよび１６ａにそれぞれ正負
の極性を与える。

前記第１実施例と同様に、研削加工終了まで一定の時間
間隔でこの極性の逆転を行う。

本実施例によれば、前記第１実施例と同様に別の電極を
設置することなく、導電性砥石１５と導電性砥石１６と
にドレソシング作用が行われる。

さらに、従来困難であった薄板状ワークの両面同時加工
が、円板状ワークと同様の装置を用いて容易に精度良く
行うことができる。

（第３実施例）第４図（ａ）、　（ｂ）は本発明の研削方法の第３の実
施例と研削砥石の第３実施例を示し、第４図（ａ）は研
削砥石とこの研削砥石を使用した研削方法の要部を示す
縦断正面図、第４図（ロ）はワークＩＯの保持状態を示
す縦断側面図である。

当該実施例に示される、研削方法と研削砥石における研
削液供給ノズル６、給電ブラシ７．８電源装置９および
上下ローラー１７ａ、１７ｂは、前記第１実施例および
第２実施例と同一の＋！戒から戊るもので、同一番号を
符してその説明を省略する。

１８は研削砥石で、この研削砥石１８は導電性砥石１９
の加工面１９ａと導電性砥石２０の加工面２０ａとが相
対向するようにｗＡ縁体２１を介し軸体２２に嵌合固着
して一体に構威されている。

そして、該研削砥石１８は図示を省略した駆動手段によ
り回転可能に支持されたスピンドル２３に嵌合固定する
構威となっている。

以上の構成より成る研削砥石１８をスピンドル２３に嵌
合固定する。

薄板状のワーク１０は駆動手段（図示省略）により回転
する複数の上下ローラー１７ａ、１７ｂにより、回転す
る研削砥石１日の加工面１９ａ５２０ａ間に搬送される
。

研削液供給ノズル６から水溶性研削液５を研削砥石１８
の加工面１９ａ、２０ａの間に供給するとともに、電源
装置９から給電ブラシ７．８を介して給電し研削砥石１
８の加工面１９ａおよび２０ａにそれぞれ正負の極性を
与える。

本実施例によれば、導電性砥石１９．２０を一体に構威
し研削砥石１８としたことにより、スピンドル２３への
取り付は取り外しが極めて容易で再現性がある。また、
研削砥石１８の加工面１９ａ、２０ａは同軸で回転する
ので、ワーク１０の加工面は両面とも同一の品質で精度
良く研削加工ができる。

（第４実施例）第５図ｆａ）、　（ｂ）は本発明の研削方法の第４実施
例を示し、第５図（ａ）は縦断正面図、第５図（ｂ）は
側面図である。

当該実施例に示される、研削方法における研削液供給ノ
ズル６および電源装置９は、前記第１実施例と同一の構
成から成るもので、同一番号を符してその説明を省略す
る。

導電性砥石２４．２５および２６は導電性の軸２７に同
軸で固設され、中央の導電性砥石２５は軸２７と導通し
、両側の導電性砥石２４および２６は絶縁体２８により
軸２７と絶縁するように固設されている。

２９は電極で、この電極２９は導電性砥石２４２５およ
び２６の各外周面２４ａ、２５ａおよび２６ａと外側面
２４ｂおよび２６ｂに対向してコの字状に形成されてい
る。そして、電極２９は導電性砥石２５の外周面２５ａ
に対向する中央部２９ａと側部２９ｂで形成されており
、この中央部２９ａと側部２９ｂは絶縁体３０により絶
縁され一体に形成されている。

電極２９の側部２９ｂと軸２７に接触するように設けら
れた給電ブラシ３１は電源装置９の電極９ａに接続され
ている。また、電極２９の中央部２９ａと導電性砥石２
４．２６の外側面２４ｂ２６ｂに接触するように設けら
れた給電ブラシ３２．３３は電源装置９の電極９ｂに接
続されている。

すなわち、両側の導電性砥石２４．２６と電極２９の中
央部２９ａには同一の極性が与えられ、中央の導電性砥
石２５と電極２９の側部２９ｂには同一の極性が与えら
れるように構成されている。

導電性砥石２４，２５．２６の下方には、ワークｌＯを
載置するテーブル３４が水平移動可能に設けられている
。

以上の構成により成る装置を用いての研削加工は、ワー
ク１０をテーブル３４に固着し、高速回転させた導電性
砥石２４．２５．２６に対して切り込み量を適宜設定し
、テーブル３４を水平方向に移動する。

同時に、研削液供給ノズル６から水溶性研削液５を導電
性砥石２４，２５．２６に供給するとともに、電源装置
９より導電性砥石２４，２５．２６と電Ｆ！ｉ２９に給
電しそれぞれ正負の極性を与える。

本実施例によれば、電極の設置が困難な微小な砥石の間
でも電解作用によるドレッシングを行わせることができ
るため、複数の微小間隔の溝を精度良く加工することが
できる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の研削方法と研削砥石によれば、
研削砥石自身を正負の電極とするため、ドレッシング用
の電極を設置することなく電解作用によるドレッシング
を行うことができ、薄肉ワークの両面同時加工のように
、従来、電極の設置が困難とされていた場合でも良好な
加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の研削方法と研削砥石の概念図、第２
図（ａ）は同第１実施例を示す縦断面図、第２図但）は
第２図（ａｌのＡＡ線矢視図、第３図（ａ）　（ｂｌは
同第２実施例を示し、第３図（ａ）は縦断正面図、第３
図（ｂ）は縦断側面図、第４図（ａｌ　（ｂ）は同第３
実施例を示し、第４図（ａ）は縦断正面図、第４図（ｂ
）は縦断側面図、第５図（ａ）（ｂ）は同第４実施例を
示し、第５図（ａ）は縦断正面図、第５図〜）は側面図
、第６図は従来例を示す正面図である。１、　３．１５，１６，１９，２０，２４，２５．２６
・・・導電性砥石２．４・・・回転軸５・・・水溶性研削液６・・・研削液供給ノズル７　８．３１，３２．３３・・・給電ブラシ９・・・電
源装置１０・・・ワーク１１・・・下スピンドル１２・・・上スピンドル１３ａ、１３ｂ−・・外枠、内枠１４・・・スペンサー１７ａ、１７ｂ・・・上下ローラー１日・・・研削砥石２１，２８．３０・・・絶縁体２２・・・軸体２３・・・スピンドル２７・・・軸２９・・・電極３４・・・テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の導電性砥石をそれぞれの加工面が相対向す
るように設置し、該複数の導電性砥石のそれぞれに交互
に異なる極性を同時に印加しつつ加工することを特徴と
する研削方法。
（２）前記複数の導電性砥石に印加する正負の極性を、
一定時間間隔毎に逆転しつつ加工することを特徴とする
請求項１記載の研削方法。
（３）導電性を有する複数の砥石セグメントをそれぞれ
絶縁体を介して一体に構成してなることを特徴とする研
削砥石。
（４）導電性を有する複数の砥石セグメントをそれぞれ
絶縁体を介して一体に構成してなる研削砥石の前記複数
の砥石セグメントのそれぞれに、交互に異なる極性を同
時に印加しつつ加工することを特徴とする研削方法。
（５）前記研削砥石の複数の砥石セグメントに印加する
正負の極性を、一定時間間隔毎に逆転しつつ加工するこ
とを特徴とする請求項４記載の研削方法。