JPH04101772A - 研削盤の砥石修正装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は研削盤の砥石修正装置に関する。詳しくは外周
→こダイヤモンドを埋込んだロータリーロールによる立
方晶窒化硼素砥石の砥石修正装置に関する。

「従来の技゛術ｊ 立方晶窒化Ｆａ素砥石（以下ＣＢＮ砥石という）はダイ
ヤモンドにつぐ硬度の砥粒を結合材で固結しである。そ
のため、砥石修正を重石のダイヤモンドで行うと、ダイ
ヤモンドの摩損が早いので外周にダイヤモンド砥粒を埋
設したロータリーダイヤモンドロールを用いて砥石修正
を行っている。

ロータリーダイヤモンドロールによる砥石修正は回転す
る砥石の砥石面の移動方向にロータリーダイヤモンドロ
ールの周方向を合せて、砥石面の移動方向に交叉する方
向に砥石面に沿って送り、通常性及び復毎に砥石面に切
込んでいる。

従来は砥石面の移動方向とロータリーダイヤモンドロー
ルの周面の移動方向は同一方向（ダウンカットツルーイ
ングという）或は互いに逆方向（アプカットツルーイン
グという）の何れか一方のみで砥石修正を行っている。

尚ＣＢＮ砥石の周速は４０００〜６０００メ一トル／毎
分、ロータリーダイヤモンドロールの周速は４５０−１
８００メ一トル／毎分程度である。

「発明が解決しようとする課題」 ダイヤモンド砥粒を埋設したロータリーダイヤモンドロ
ール１がＣＢＮ砥石２の表面をツルインクしている状態
を切込みを誇張して画いた第７図に示すようにアプカッ
トツルーイングの場合の研削屑が生成される家庭は（イ
）ロータリーダイヤモンドロール１のダイヤモンド砥粒
の切れ刃（稜角）が砥石２にくい込まないですべりを起
こす。（ロ）ついでダイヤモンド砥粒の切れ刃が砥石２
にくい込み条痕を生ずる。

（ハ）ダイヤモンド砥粒の切り刃が砥石表面を除去する
が実切込量は次第に増加する。の順の過程を経過するも
のと考えられる。この最後の過程（ハ）では同時に切込
んでいるダイヤモンド砥粒は（イ）、０口）の過程に有
り、（イ）、（ロ）の過将により（ハ）の過程の研削力
は制振される。そしてダウンカットツルーイングの場合
は上記と逆であり、第８図に示すようにダイヤモンド砥
粒は当初から最大の実切込量で砥石表面を除去し、（ハ
）が長く続き、（ロ）、（イ）は小さく、又、除去した
砥石２の砥粒、結合材を（ロ）、（イ）の過程で巻込む
。そして過程（イ）、（ロ）が短かいので割振作用は小
さいと考えられる。

上記のような訳でアプカットツルーイングは切刃が立ち
難く、切れはダウンカットツルーイングより落ちるが、
面粗さの向上及び安定した砥石２のツルーイング面が得
られる。一方ダウンカットツルーイングではダイヤモン
ド砥粒が砥石２の結合材を先ず除去してしまうクラツシ
ング効果により、砥石２の砥粒の切刃が立ち、切れやす
（なる（スクラッチ等は出やす（なる）。そして送りを
早くしてツルーイングを行う時間を短か（することもで
きる。

従って、アプカットツルーイング或はダウンカットツル
ーイングのみで砥石修正を行うと、アプカットツルーイ
ンクでは時間がかがり切刃が立ち難く切れが落ちる。又
、ダウンカットツルーイングのみを行うと面粗さがよく
ない。図面粗さのばらつきが多い欠点がある。

本発明はロータリーダイヤモンドロールを用いた砥石修
正における上記課題を解消し、切刃が立って切れがよく
、面粗さが向上したツルーイングを行うことが出来る研
削盤の砥石修正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」 本発明は回転する砥石の砥石面の移動方向に周方向を合
せ、回転駆動装置により駆動されるロータリーダイヤモ
ンドロールな備＾た砥石修正ヘッドと、該砥石とロータ
リーダイヤモンドロール間に切込みを与える切込装置と
、前記砥石面の移動方向に交叉する方向に砥石面に沿っ
て、ロータリーダイヤモンドロールを相対的に往復動す
る送力装置を備え、前記往復動する送り装置の往復の各
パス毎に切込装置を作動させてロータリーダイヤモンド
ロールの砥石面への切込みを順次与える制御装置を設け
た研削盤の砥石修正装置において、前記ロータリーダイ
ヤモンドロールの回転駆動装置を正逆転可能とし、最後
の１〜数パスをアプカットとなるようにロータリーダイ
ヤモンドロールの回転駆動装置を逆転制御する制御装置
を備えたことを特徴とする研削盤の砥石修正装置である
。

「実　施　例」 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

先ず本願発明の装置各部を説明する。第４図は砥石修正
ヘッド４の縦断面図である。ロータリーダイヤモンドロ
ール１の回転駆動装置は砥石修正ヘッド本体５に軸受６
により修正工具軸７が装架されており、該本体５に固定
したベルトケースを兼ねたブラケット８に固定したモー
タ台９にモータ１１が固定され、モータ１１軸と修正工
具軸７間をベルト伝導装置１２で結合しである。モータ
１１は正逆転可能なモータである。回転駆動装置の修正
工具軸７にロータリーダイヤモンドロール１が着脱でき
るように固定されている。従ってモータ１１が回転する
とベルト伝導装置１２を介して修正工具軸７が回転し、
ロータリーダイヤモンドロールｌが回転する。

ロータリーダイヤモンドロール１はボディ１ａ外周に結
合材でもってダイヤモンド砥粒ｉｂを固定しており、半
径方向断面は外周側へ向って突形となって、エツジＩＣ
が形成されている。尚、ロータリーダイヤモンドロール
１はエツジＩＣがな（外周が幅をもって円筒面のものも
ある。

回転する砥石２の砥石面の移動方向に周方向を合せたロ
ータリ−ダイヤモンドロール１と該砥石２間に切込みを
与える切込装置は円筒研削盤の場合砥石修正ヘッド４側
に備えるが、砥石修正ヘッド４を切込方向に不動として
、研削盤の砥石台用の切込送−り装置を用いることも出
来る。砥石２の砥石面の移動方向に交叉する方向に砥石
面に沿って往復動する送り装置は砥石修正ヘッド４側に
備える。

第４図の砥石修正ヘッド４は円筒研削盤用の円筒形砥石
の外周修正用のものであるが、他の形状の砥石に対して
はこれをそのまま又は変形して用いる。

上記切込み装置及び送り装置に関し円筒研削盤における
実施例についてのべる。第１図は砥石修正装置の正面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ
−Ｂ矢視図である。

第１図に示すように砥石修正装置は全体を符号４で示す
前述した砥石修正ヘッドと、符号２０で示す送り装置と
、符号３０で示すロータノーダイヤモンドロール切込み
装置と、これらを制御する手段からなっている。

砥石修正ヘッド４の本体５はドレスパー１３の先端に固
定されている。ドレスパー１３は砥石軸１４と直角方向
の案内孔１５に該案内孔１５の軸方向にのみ移動自在に
嵌合している。

案内孔１５はサドル１６に設けられている。ドレスパー
１３の後端には送りナツト１７が固定されている。送り
ナツト１７にねじ込まれた送りねじ１８はサドル１６に
固定した軸受１９に軸方向移動しないように支持されて
いる。該送りねじ１８とサドル１６に固定したＹ軸サー
ボモータ２１の出力軸は連結されている。

サドル１６は固設したベース２２の砥石軸１４に平行な
案内に滑合している。サドル１６に固定された送りナツ
ト２３にねじ込まれた送りねじ２４は砥石軸１４に平行
であって、べ一す２２に設けた軸受２５に軸方向移動し
ないように軸承されている。ベース２２に固定したＸ軸
サーボモータ２６の出力軸は該送りねじ２４に固定され
ている。

Ｘ軸サーボモータ２６はドライバ２７を介して制御装置
２８により駆動される。Ｙ軸サーボモータ２１はドライ
バ２９を介して制御装置２８により駆動される。砥石修
正ヘッドのモータ１１はモータ制御盤３１を介して制御
装置２８により制御される。

制御装置２８は予め入力されたプログラムに従ってＸ軸
サーボモータ２６、Ｙ軸サーボモータ２１を関連動作さ
せ得るものであり、モータ制御盤３１は制御装置２８の
補助機能の信号を受けてモータ１１の運転停止、正回転
、逆回転を行うものである。かかる制御装置２８へ入力
されているプログラムはＸ軸サーボモータ２６を一定回
転角宛正逆回転し、正逆回転の切換時にＸ軸サーボモー
タ２６を停止して、その間Ｙ軸サーボモータ２１の前進
駆動を間挿し、砥石修正作用の終期においてモータ制御
盤３１へ信号を送り、該信号を受けて、モータ制御盤３
１はモータ１１を逆転することを骨子とするものである
。

全体の作用を説明する前に各部の作用を説明する。Ｘ軸
サーボモータ２６を付勢すると送りねじ２４が回転し、
送りナツト２３を移動させサドル１６をベース２２上で
移動させる。Ｘ軸サーボモータ２６を正逆転することに
よりサドル１６は砥石軸１４に平行に往復動する。Ｘ軸
サーボモータ２１を付勢すると送りねじ１８が回転し、
送りナツト１７を移動させ、ドレスパー１３を移動させ
る。Ｘ軸サーボモータ２１を正逆転することによりドレ
スパー１３は砥石軸１４に直角方向に運動する。サドル
１６の運動により砥石修正ヘッド４のロータリーダイヤ
モンドロール１は砥石２の外周に沿って砥石軸方向に移
動し、ドレスパー１３の進退により、砥石修正ヘッド４
のロータリーダイヤモンドロール１は砥石２に切込みが
与えられ、又砥石２の砥石面２ａから後退する。

次に円筒形砥石の砥石修正作用について説明する。第５
図は砥石軸１４と修正工具軸７を含む平面図である。図
において砥石面２ａの中間の摩耗部分は特に誇張して示
されている。砥石側の砥石側面２ｂ近傍における砥石軸
１４＆こ直角な平面上において砥石面２ａから砥石２の
半径方向に離れた位置にあるロータリーダイヤモンドロ
ール１の砥石２に最も近い工・フジ１ｃｉｔ位置ａにあ
る。この位置ａと砥石面２ａ間Ｃま例１えば２０ＬＬｍ
である。

砥石修正を行う場合、先ず砥石２とロータ１ノーダイヤ
モンドロール１を上記関係位置番こ位置させるが、この
位置ａと砥石面２８間の足巨比「は、例えばロータリー
ダイヤモンドロール１のエツジＩＣかられずかに突出す
る鋼材を用シ１゜鋼材が砥石面２ａに当った位置で位置
決めする。この２０ｕｍは研削盤において砥石４叱正を
行う者には分らない。次にロータリーダイヤモンドロー
ル１を回転する。この回転方向はロータリーダイヤモン
ドロール１と砥石２の接角虫位置において、砥石の外周
の移動方向に対してロータリーダイヤモンドロール１の
外周の移動方向を同方向とする。

以後制御装置２８により以下の作用を行なう。Ｘ軸サー
ボモータ２６の回転によるサドル１６の行程を砥石２の
幅よりもやや大きいものとして、ロータリーダイヤモン
ドロール１が砥石幅を横切るようにしてロータリーダイ
ヤモンドロール１をＸ軸方向に往復動させる。そしてロ
ータリーダイヤモンドロールｌの往又は復の終りにロー
タリーダイヤモンドロール１の移動を止めて、Ｘ軸サー
ボモータ２１により、ドレスパー１３を２μｍ前進させ
る。これを位置ａから始めてくり返す。

即ち、図においてロータリーダイヤモンドロール１のエ
ツジ１ｃは位置ａから位置すへ往動して、ここで位置す
から位置Ｃへの切込みが“行われ、位置Ｃから位置ｄへ
復動し、位置ｄから位置ｅへ切込みが行われ、以下同様
にして、くり返し、位置ｆに達し次に位置ｆから位置ｇ
へ切込むと、砥石２の砥石面２ａの修正研削位置となる
。

このようなサイクルはロータリーダイヤモンドロール１
のエツジＩＣが位置ａから２０μｍ切込み方向に変位す
る間は空間を切っている（空サイクルという）。そして
、砥石面２ａに達する。砥石面２ａに達した次の往又は
復動゛の際はロータリーダイヤモンドロール１は砥石面
２ａに切込まれ、砥石修正が行われる。この砥石修正作
用はダウンカットツルーイングであり、ロータリーダイ
ヤモンドロールｌと砥石２は反対方向に回転している。

以下同様のパスｇｈｉｊを行う。そして砥石修正の終了
する直前の予めＮＣプログラムに設定しである１〜数パ
スの位置で切込みが行われる際、制御装置２８の補助機
能から出る信号はモータ制御盤３１に入力され、モータ
１１は逆転し、今まで砥石２と反対方向に回転していた
ロータリーダイヤモンドロールｌは砥石２とは同方向に
回転する。

これによって図示ｋからｎまでのパスの間はアプカット
ツルーイングが行われる。従って、砥石２の外周面はダ
ウンカットツルーイングでクラツシング効果が強（、効
果的に切刃を立て乍ら進んで来て、最後にアプカットツ
ルーイングで面粗さがよく、−様で安定した砥石面とな
る。これによって、砥粒の加工物に対する切れがよく、
且つ砥石面２ａが寸法精度がよいので加工物の精度が良
好で、研削動力が少なくてすむことになる。

面、上記作用において、ロータリーダイヤモンドロール
ｌのエツジｌｃが位置ａから、砥石２の砥石面’２　ａ
に達する空サイクルをな（して、切込み送りのみでロー
タリーダイヤモンドロール１を砥石面２ａに接触させる
方法としては本出願人が先に提案した特願平１−４９５
９９号の円筒形砥石の砥石修正方法の発明がある。該発
明は第６図に示すように砥石修正ヘッド４）こ超音波セ
ンサー３２を設けて、ロータリーダイヤモンドロール１
と砥石２が接触すると発生する接触音の超音波を検出し
て制御装置２８に入力し、制御装置２８はＸ軸サーボモ
ータ２６を付勢してロータリーダイヤモンドロール１を
砥石２の軸方向に運動することを開始して一旦右行し、
右行端より砥石幅よりやや大きい行程のパスを（り返し
、各パス毎に切込みを与えるものであり、そのパスは先
に説明した第５図の作用の空サイクル後のパスと同様で
ある。

第６図はかかる先発明についてを説明するための第５図
２同様に表した図面である。第６図においてロータリー
ダイヤモンドロール１の位置ａは砥石２の側面２ｂ近傍
で砥石面２ａに対向する位置１こ有る。砥石修正が開始
されると位置ａから砥石２外周に対向する位置ａ′に移
動したロータリーダイヤモンドロール１は砥石２に対し
てダウンカットツルーイングになる様に回転し切込量よ
りやや大きい例えば３μｍ宛順吹送られる。位置ｐで砥
石面２ａに達するとロータリーダイヤモンドロール１と
砥石２は接触する。この接触音は砥石修正ヘッド４に備
えた超音波センサー３２でとらえ、制御装置２８に送ら
れる。制御装置２８はＸ軸サーボモータ２６を駆動して
ロータリーダイヤモンドロールｌを右行しそのエツジｌ
ｃを位置ｐからｆまで送り、砥石２の外周の修正を開始
する。位置ｆ以後は先に第５図で説明した空サイクル作
用後のロータリーダイヤモンドロール１のエツジ１ｃの
パスｆ　＝　ｎと同様である。

かかる砥石修正中、ロータリーダイヤモンドロール１と
砥石２の接触音は超音波センサー３２によって検知され
その信号は制御装置２８に入力されており、制御装置２
８は接触音の発生している間の長さと砥石２の幅を比較
している。従って、砥石修正が終りに近づいてロータリ
ーダイヤモンドロール１のエツジ１ｃがＸ軸方向にｉ−
ｊの復動のパスを遂行すると砥石２の幅と砥石２とロー
タリーダイヤモンドロール１の接触音を発生している長
さは等しくなるので、制御装置２８はこのパスｉｊの検
出信号を判断して更に数パスダウンカットツルーイング
を行ないその後最終の１〜数パスをモータ制御盤３１に
信号を送り、モータ１１を今まで回転して来た回転方向
と逆方向に回転させ、ロータリーダイヤモンドロール１
を逆転してアプカットツルーイングに転じさせる。そし
て１〜数パス後、最終位置ｎにおいてＹ軸サーボモータ
２１を付勢して、ロータリーダイヤモンドロールｌを後
退して原位置へ戻す。

〔発明の効果Ｊ 本発明は・ロータリーダイヤモンドロールの周方向を砥
石面の移動方向と一致させて砥石修正を行う研削盤の砥
石修正装置において、ロータリーダイヤモンドロールの
回転駆動装置を正逆転可能とし、砥石面を横切って移動
するロータリーダイヤモンドロールの往及復動時に逐次
切込んで行（パスの最終の１〜数パスを前記ロータリー
ダイヤモンドロールを逆転するように制御する制御装置
を備えたため、先ずダウンカットツルーインクで砥石修
正を行ない、最後にアプカットツルーイングを行うこと
ができる。このため、ＣＢＮ砥石の研削において、ダウ
ンカットツルーイングの特徴とアプカットツルーイング
、の特徴を取り入れることが出来、砥石修正能率がよく
、砥石の切れがよ（、且つ砥石の面粗さがよくて加工物
を能率よ（加工でき且つ精度良好な加工物を得ることに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の正面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ矢視図、′＄４図
は砥石修正ヘッドの縦断面図、第５図、第６図は夫々が
作用を示す正面図、第７図、第８図は砥石修正作用を説
明するための側面図である。 ■・・ロータリーダイヤモンドロール　１ａ・・ボディ
　ｌｂ・・ダイヤモンド砥粒　１ｃ・・エツジ　２・・
ＣＢＮ砥石　２ａ・・砥石面　２ｂ−・砥石側面　４・
・砥石修正ヘッド５・・砥石修正ヘッド本体　６・・軸
受　７・・修正工具軸　８・・ブラケット　９・・モー
タ台　１１・・モータ　１２・・ベルト伝導装置　１３
・・ドレスパー　１４・・砥石軸１５・・案内孔　１６
・・サドル　１７・・送すナヅト　１８・・送りねじ　
１９・・軸受２０・・送り装置　２１・・Ｙ軸サーボモ
ータ２２・・ベース　２３・・送りナツト　２４・・送
りねじ　２５・・軸受　２６・・Ｘ軸サーボモータ　２
７・・ドライバ　２８・・制御装置　２９・・ドライバ
　３ｏ・・ロータリーダイヤモンドロール切込み装置　
３１・・モータ制御盤　３・２・・超音波センサー 特許出願人　　株式会社日平トヤマ 代　理　人　　　新　　井　　一部 第　２　閤 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転する砥石の砥石面の移動方向に周方向を合せ、
   回転駆動装置により駆動されるロータリーダイヤモンド
   ロールを備えた砥石修正ヘッドと、該砥石とロータリー
   ダイヤモンドロール間に切込みを与える切込装置と、前
   記砥石面の移動方向に交叉する方向に砥石面に沿って、
   ロータリーダイヤモンドロールを相対的に往復動する送
   り装置を備え、前記往復動する送り装置の往復の各パス
   毎に切込装置を作動させてロータリーダイヤモンドロー
   ルの砥石面への切込みを順次与える制御装置を設けた研
   削盤の砥石修正装置において、前記ロータリーダイヤモ
   ンドロールの回転駆動装置を正逆転可能とし、最後の１
   〜数パスをアプカットとなるようにロータリーダイヤモ
   ンドロールの回転駆動装置を逆転制御する制御装置を備
   えたことを特徴とする研削盤の砥石修正装置。