JPH04193477A - 研削装置及びその方法 - 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、セラミックスなどの硬脆材の研削加工に係り
、とくに、大型計算機などに用いられるセラミックス基
板や磁気ヘッドの研削加工に有効な研削装置、および、
それによる研削加工方法に関する。

〔従来の技術〕

大型計算機ではセラミックス基板の上に薄膜で回路が形
成されるため、高精度の面粗さが要求されている。又、
記録密度の増大に伴い、磁気ヘッドの浮上量は年々小さ
くなる傾向にあり、浮上面の面粗さも高精度化している
。

このようなセラミックス基板や、磁気ヘッドの面加工は
ダイヤモンド砥石による加工が主であり高精度が要求さ
れることから微細な砥粒のダイヤモンド砥石が用いられ
ている。しかし、微細なダイヤモンド砥石は目づまりを
起しやすく、それによって砥石の切れ味が低下すると研
削抵抗が増大し、加工精度の低下や、クラックの発生を
招いていた。その対策としてダイヤモンド砥石は、特に
、砥石の目立て、すなわち、ドレッシングが必要である
。

従来、インプロセスで行える事からメタルボンドダイヤ
モンド砥石を用いた電解ドレッシングによる目立てが行
なわれているが、メタルボンドダイヤモンド砥石は砥粒
の保持に金属を使用しているので保持力が強く、砥石の
形状修正が困難であり形状修正の不十分な砥石で加工す
ると、加工精度の向上は望めず、精度低下の大きな原因
の一つとなっている。一般にはＧＣ砥石に切り込んで修
正を行うが、ＧＣ砥石の消耗が激しく、ツルーイング効
果も低く、加工精度の低下をきたしていた。

そこで、近年、より強固なダイヤモンド砥石で機械的に
削り取る方法が行われているが、硬さが同程度のため、
高能率、かつ、高精度に修正するには、ツルーイング用
のダイヤモンド砥石の切れ味を維持する必要があり、精
密上学会１９８９年度春季大会学術講演金輪文集ページ
３４９〜３５０「電解ドレッシング研削によるツルーイ
ング／ドレッシング法の提案」に論じられているように
、ツルーイング用のダイヤモンド砥石を電解ドレスしな
がら加工用のメタルボンド超砥粒砥石を修正している。

しかし、この電解ドレッシング研削では、ツルーイング
時には、ツルーイング用砥石の電解ドレス用の電極も必
要となり、装置が複雑となるのみでなく、加工プロセス
も複雑となることについて考慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術はインプロセス電解ドレス用電極の他に、
ツルーイング用砥石のドレッシング用電極も必要となる
事から装置が複雑となり、砥石のツルーイングからワー
クの加工のプロセスの途中でツルーイング装置を着脱し
なければならず、作業効率の点について考慮がされてお
らず、作業がはん雑という問題があった。

又、従来のインプロセス電解ドレス用の電極は砥石との
位置合わせについて考慮されておらず、砥石と電極との
平行度が正確に出ていないと、均一なドレッシングが行
なわれず、ドレス効果が悪く、加工精度が劣化するとい
う問題があった。

本発明の目的は、電極を交換する事なく、メタルボンド
ダイヤモンド砥石を容易にツルーイング及び電解ドレッ
シングしながら高精度に研削しつる研削加工装置および
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための、本発明の研削装置の構成は
、研削盤に装備され、砥石主軸を中心に高速回転して、
硬脆材を研削加工することができるメタルボンド超砥粒
砥石を正の電極とし、このメタルボンド超砥粒砥石に対
向して負の電極を設け、両極の間に加工液を供給しなが
ら印加し、この砥石を電解ドレッシングしながら加工物
を研削することができる研削装置において、砥石に対向
する電極としてメタルボンドダイヤモンド砥石を設け、
又、両砥石間に印加する電圧の極性を切換える装置を設
け、ツルーイング用ダイヤモンド砥石をドレッシングす
る手段を備えるようにしたものである。

また、この課題を解決するための本発明に係る研削方法
の構成は、電解ドレッシング手段を備えた研削装置によ
って、硬脆材の加工物を高精度に研削する方法において
、メタルボンド超砥粒砥石と、ツルーイング用メタルボ
ンドダイヤモンド砥石を回転駆動し、両砥石の間に加工
液を供給しながら電圧を印加し、両砥石の極性を交換す
ることによりツルーイング用メタルボンドダイヤモンド
砥石の電解ドレス、及び、加工用メタルボンド超砥粒砥
石の電解ドレスを行い、両砥石の切れ味を向上させなが
ら研削加工するようにしたことである。

〔作用〕

二つのメタルボンド砥石間に加工液を介して電圧をかけ
ると、メタルボンド砥石間の電位差に応じて電解作用が
生じ、極性によって一方の砥石の結合材（メタルボンド
材）が溶出し、結合材の溶出したメタルボンド砥石は切
れ味が向上する。ツルーイング時とドレッシング時に前
記メタルボンド砥石間の印加電圧の極性を変えると、ツ
ルーイング時にはツルーイング用メタルボンドダイヤモ
ンド砥石を溶出させてドレッシングし、ツルーイング効
果を向上させ、ドレッシング時は加工用のメタルボンド
超砥粒砥石のボンド材を溶出させワーク加工の切れ味を
向上させる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図および第２図を用いて説
明する。

第１図は、本発明の第一実施例であり、本発明に係る研
削装置の斜視図である。

第１図において１は、研削盤（図示せず）の主軸、２は
、研削盤の主軸１に取り付けられたメタルボンドダイヤ
モンド砥石で、金属からなる台金２ｂと、台金２ｂの外
周部にダイヤモンドなどの硬質材料からなる砥粒２Ｃを
銅、ニッケルなどの金属中に固着させた砥粒層２ａとか
らなり、砥石２は矢印方向に回転する。

３は、メタルボンドダイヤモンド砥石２に対向して配置
されたツルーイング用メタルボンドダイヤモンド砥石で
、金属からなる台金３ｂと、台金３ｂの外周部にダイヤ
モンド砥粒３Ｃを銅、ニッケルなどの金属中に固着させ
た砥粒層３ａとからなる。

メタルボンドダイヤモンド砥石２と、ツルーイング用メ
タルボンドダイヤモンド砥石３の間隙に、加工液供給ノ
ズル４から加工液５が供給される。

砥石２の台金２ｂにスプリング７１によって強く押し付
けられたカーボンプレート、或いは、金属板等の導電材
料からなる接触子６１が、フィーダ線８１を介して極性
切換え装置９の一方の極に接続されており、同様に、砥
石３の台金３ｂにスプリング７２によって押し付けられ
た導電材料からなる接触子６２がフィーダ線８２を介し
て極性切換スイッチ９の他方の極に接続されている。接
触子６１は砥石台金２ｂのかわりに砥石主軸１に押し付
けられても、接触子６２が台金３ｂのかわりに砥石３の
回転主軸１４に押し付けられても同じである。極性切換
え装置は更に電圧供給装置１０に接続されている。

この様に構成された加工装置によりメタルボンドダイヤ
モンド砥石２で高精度に加工する動作を説明する。

まず、砥石２が負極になり、砥石３が正極になる様に極
性切換スイッチ９を接続し、砥石２と砥石３を回転させ
、研削液５を供給しながら砥石２と砥石３の間に直流電
圧供給装置１０により所定の直流電圧を印加すると、加
工液５を介して砥石２と砥石４の間に電流が流れる。

第３図はこの時のメタルボンドダイヤモンド砥石２とツ
ルーイング用メタルボンドダイヤモンド砥石３との状態
を横から見た図である。

第３図に示すように、砥石３が正極に接続されているた
め、砥石３の表面で電解作用が起り、砥石３のボンド材
３ｄがイオン化して溶出し、ドレッシングがなされて切
れ味が向上する。

次に電圧印加を中止し、ドレッシングされたツルーイン
グ用メタルボンドダイヤモンド砥石３を砥石送り機構１
７により砥石２に切込んで砥石２のツルーイングを行い
砥石２の振れを除去する。

砥石２の振れが除去された後、砥石３を所定の寸法だけ
砥石３から離しく例えば０．１ｍｍ）、極性切換え装置
９を切換え、砥石２が正極に、砥石３が負極になる様に
接続し、再び、直流電圧供給スイッチ１０により所定の
直流電圧を印加する。

第４図はこの時のメタルボンドダイヤモンド砥石２とツ
ルーイング用メタルボンドダイヤモンド砥石３との状態
を横から見た図である。

第４図に示す様に、砥石２が正極に接続されているため
、砥石２の表面で電解作用が起こり、砥石２がドレッシ
ングされる。この時、砥石２の表面と砥石３の表面は平
行に保たれているため、砥石２と砥石３の間での電界強
度は均等になっており、砥石２の表面は均一に電解され
ている。

この様な状態で回転テーブル１２上にセットされた被加
工物１１を加工液１３をかけながら研削することにより
高精度に加工することができる。

第２図は、本発明の第二の実施例に係る研削装置の斜視
図である。

第２図の装置は、ストレート形状の砥石１５の端面を使
用して加工する場合のもので、接触子６１は砥石主軸１
か或いは砥石１５を主軸１に取り付けるためのフランジ
１６に接続される。他の符号は第１図と同じであるから
、その説明は省略する。

第５図は、本発明の他の実施例に係る研削装置の斜視図
である。

第５図の装置は薄刃砥石により溝加工、或いは、切断加
工する場合のものである。

第６図は、本発明の他の実施例に係る研削装置の斜視図
である。

第６図の装置は、加工用の超砥粒砥石の砥石の形状くず
れによる振動を感知するための振動センサ１７をメタル
ボンド超砥粒砥石２の近傍に設け、加工中のメタルボン
ド超砥粒砥石の振動をモニタ装置１８により観察され、
異常振動が検知されると制御盤１９より極性切換え装置
９の極性が切り換えられ、メタルボンドダイヤモンド砥
石３の電解ドレスが行なわれ、所定時間電解ドレスが行
なわれた後、砥石３による砥石２のツルーイングが行な
われる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、インプロセスで砥石のツルーイングか
ら加工物の加工まで一貫して行い、ツルーイング用砥石
のドレッシング時、及び、ワーク加工時には、ツルーイ
ングされた砥石を電極としているので高精度な電極とな
るため、 （１）研削に要する時間の節約および省力化、（２）硬
脆材の高精度の加工が可能となり、経済性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例の装置の斜視図、第２図は
、本発明の第二の実施例の装置の斜視図、第３図は、本
発明におけるツルーイング用砥石をドレッシング時の、
砥石とボンド材溶出時のブロック図、第４図はワーク加
工中インプロセスドレッシング時の砥石とボンド材溶出
のブロック図、第５図は本発明の他の実施例に係る研削
装置を示す斜視図、第６図は本発明の更に他の実施例に
係る研削装置を示す斜視図である。 １・・・砥石主軸、２・・・メタルボンド超砥粒砥石、
２ａ・・・砥粒層、２ｂ・・・台金、　２ｃ・・・砥粒
、３・・・ツルーイング用メタルボンドダイヤモンド砥
石、５・・・加工液、６１．６２・・・接触子、９・・
・極性切換え装置、１ｏ・・・電圧供給装置、１１・・
・被加工物、１７・・・振動センサ。 纂　３　図 笛　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、砥石主軸を中心に高速回転して、硬脆材を研削加工
   することができるメタルボンド超砥粒砥石の、台金部を
   一つの電極とし、対向する位置に他の電極を設け、両極
   の間に加工液を供給しながら印加し、前記砥石を電解ド
   レッシングしながら加工物を研削する研削装置において
   、前記砥石に対向する前記電極として、回転駆動するメ
   タルボンドダイヤモンド砥石を設け、前記砥石の振れを
   矯正するツルーイング手段を備えたことを特徴とする研
   削装置。 ２、電解ドレッシング手段を備えた研削装置によって、
   硬脆材の加工物を高精度に研削する方法において、 メタルボンド超砥粒砥石を回転駆動し、対向するメタル
   ボンドダイヤモンド砥石との間に加工液を供給しながら
   電圧を印加し、インプロセス電解ドレッシングを行いな
   がら加工し、前記砥石の形状がくづれた場合には、前記
   砥石間の電圧の極性を交換し、前記メタルボンドダイヤ
   モンド砥石をドレッシングすることを特徴とする加工方
   法。 ３、請求項１において、前記メタルボンド超砥粒砥石の
   回転主軸近傍に振動センサを設け、ワーク加工中の砥石
   の主軸の振動状況をモニタリングし、砥石の形状くづれ
   による振動が起きた場合には、そのままインプロセスの
   状態でツルーイングするセラミックス部材の研削加工装
   置。 ４、メタルボンドダイヤモンド砥石をインプロセス電解
   ドレッシングの負の電極とし、ワーク加工用のメタルボ
   ンド超砥粒砥石の振動を測定しながら加工し、形状くづ
   れによる振動が発生した場合は両砥石間の極性を交換し
   加工用のダイヤモンド砥石を負の電極として、電解ドレ
   ッシング用の前記メタルボンドダイヤモンド砥石をドレ
   ッシングして切れ味を向上させ、これにより加工用のメ
   タルボンド超砥粒砥石をツルーイングし、常に、砥石精
   度を保ちながら研削することを特徴とする研削方法。