JPH042468A

JPH042468A - 研削切断装置

Info

Publication number: JPH042468A
Application number: JP9943790A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Oku; 於久　常雄
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1992-01-07
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2684624B2

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、導電性切断砥石を使用する研削切断機上にお
いて前記砥石のトルーイングを実施することが可能な研
削切断装置に関する。

（従来の技術）磁気ヘッドなど電子部品に使用されるフェライト等の硬
質脆性材料の加工は、・高い寸法精度が要求され、特に
前記砥石側面の面ぶれや砥石切刃の先端形状が前記電子
部品の加工精度に及ぼす影響は極めて大である。この種
の砥石の加工成形に関しては、特開昭５１−９３４９３
号公報に開示された技術がある。また、研削切断機上に
おいて前記砥石のトルーイングを実施する研削切断装置
に関しては、特願昭５９−１３１０５３号公報に開示さ
れる技術がある。

（発明が解決しようとする課題）特開昭５１−９３４９３号発明は、ダイヤモンド砥石の
トルーイング及びドレッシング等砥石の加工成形には、
スティックと称する角形棒状の一般砥石を被加工成形砥
石面に押し当てるか、またはブレーキドレッサ等にグリ
ーンカーボランダム砥石（ＧＣと略記する）を取付けて
互いに接触させるものである。このため、前記電子部品
加工用に使用される薄刃の導電性切断砥石の側面または
先端形状を高精度に加工するためには、接触圧の加わら
ない加工成形が要求される。特願昭５９−１３１０５３
３１０５３号発明求に対して創案されたものであるが、
本発明は、さらに、薄刃の導電性切断砥石の側面または
先端形状を高精度にトルーイングすると共に、導電性切
断砥石をセットアツプする回路を、高圧放電圧から保護
するに好適な放電加工装置を備えた研削切断装置を提供
することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）上記の目的は、回転する導電性砥石と被加工物との研削
接触原点を検知する回路と、前記砥石を両側から挾み砥
石面と平行な１対の導電性板状体からなる電極と、前記
砥石との間に放電電圧を印加する電源装置と、前記砥石
と前記電極との間に放電加工液を供給する手段と、前記
放電加工液の供給時に前記研削接触原点を検知するセッ
トアツプ回路を遮断するセットアツプ保護回路を備える
と共に、前記砥石の先端部側面と対向する電極断面が砥
石の切り込み方向に向かって広がる勾配を有し、前記放
電加工中は、前記電極の側面と前記砥石先端部との間隙
が一定寸法になるように、前記砥石に対する前記電極の
送り速度を演算制御する制御装置を有する研削切断装置
によって達成される。

（作用）上記の構成により、導電性砥石による加工に際しては、
高電圧の印加によるセットアツプ回路の焼損が防止され
、かつ、前記電極と砥石との相互位置を正確に設定し、
砥石の側面または先端の整形精度の向上が可能である。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本発明に係る研削切断装置２０の一実施例を
示す斜視図である。同図において、支軸２ａを中心とし
矢印Ａ方向に回動するアーム２に支承されるスピンドル
３があり、薄刃導電性砥石（以下砥石と略記する）１は
図示しない絶縁スリーブを介してスピンドル３の先端に
設けたフランジ３ａに固定されている。スピンドル３は
、図示しない直結モータによって回転駆動され、好まし
くは空気軸受によって軸支されている。

研削切断装置２０の作業テーブル９上には、絶縁プレー
ト８を介して、被加工物を固定するチャックテーブル７
が付設されている。チャックテーブル７は真空チャック
または電磁チャックが好ましい。電極５ａ、５ｂは、チ
ャックテーブル７上に、作業テーブル９の送り方向（矢
印Ｘ方向）と平行に電極保持治具５を介して固定されて
いて、図示しない電極間隔調整ねじによって、電極５ａ
と５ｂの間隔を調整するように構成されている。

４は加工液供給ノズルであり、研削切断用加工液の供給
量を調整する研削液電磁弁１０及び放電加工液の供給量
を調整する放電液電磁弁１１を具有している。請求項１
記載の砥石と電極との間に放電加工液を供給する手段と
は、例えば、実施例における放電加工液供給管１７、放
電液電磁弁１１、加工液供給ノズル４及び図示しない給
液槽をいう。

６は砥石ｌのセットアツプ位置検出部、１２はセットア
ツプ検出回路、１３はセットアツプ保護回路、１４は制
御装置で、研削切断装置２０の作業テーブル９の送り（
矢印Ｘ方向と反Ｘ方向）、スピンドル３ｂの送り（矢印
Ｙ方向、と反Ｙ方向）、切り込み送り（反矢印Ｚ方向）
及び、スピンドル３の回転をそれぞれ制御する。スピン
ドル３は、カーボンブラシを介して導通され、砥石１の
セットアツプと共に放電加工電源１５からの給電がなさ
れる。放電加工用電源１５の他端は放電電極５ａ、５ｂ
に接続されている。

上記の構成において、砥石１をフランジ３ａに取付け、
スピンドル３を回転させ、制御装置１４のセットアツプ
設定スイッチをＯＮすると、スピンドル３が矢印Ｚ方向
に上昇した後、セットアツプ検出部６の位置に対して、
作業テーブル９を反矢印Ｘ方向に、スピンドル３は矢印
Ｙ方向、またはセットアツプ動作開始時点の位置によっ
ては反Ｙ方向に移動させた後、アーム２を回動し反矢印
Ｚ方向に下降させることにより、砥石１の研削刃先とセ
ットアツプ検出部６とが接触し原点を検出する。アーム
２が回動し、スピンドル３が所定の位置まで再度矢印Ｚ
方向に上昇することにより、原点検出動作が終了する。

次に作業テーブル９上に設置されたチャックテーブル７
上にダミー材を載置し、砥石１により所定の切り込みを
与えて溝入れ加工し、図示しない顕微鏡観察装置により
砥石ｌの幅を検出してモニタ上に表示する。

次に、チャックテーブル７上に載置した電極保持治具５
上に取り付けられている電極５ａ、５ｂを前記顕微鏡観
察装置を用いてモニタ上に表示し、前記電極間隔調整ね
じにより、砥石１の前記検出幅に対応した適正間隔を保
持するよう電極５ａ、５ｂを調整する。

続いて、図示しない放電加工液供給スイッチをＯＮする
ことにより、放電液電磁弁１１が開き、放電加工液が砥
石１と電極５ａ、５ｂの間に供給される。放電液電磁弁
１１が開くことにより、セットアツプ保護回路１３が作
動し、セットアツプ検出回路１２に高電圧が印加されな
い構成となっている。また、放電加工用電源は、スピン
ドル３が回転し、放電液電磁弁１１が開の状態のときの
み、電源がＯＮするようになっている。これにより、ス
ピンドル３の停止状態においては、空気軸受が放電によ
る焼き付きなどを起こさないように配慮されている。

電極保持治具５により所定の間隔に設定された電極５ａ
、５ｂの間に放電電圧を供給し、電極５ａ、５ｂに対し
て所定の切り込み深さになるように砥石ｌを下降させ、
作業テーブル９を反矢印Ｘ方向に移動させる。

放電加工電圧及び電極５ａ、５ｂと砥石１との間隙は、
初期設定値に基づいて放電加工をスタートさせ、作業テ
ーブル９の送りに伴う放電電圧の変化を検出し、電極５
ａ、５ｂと砥石１の間隙が一定値を保持するように、制
御装置１４によって砥石１と電極５ａ、５ｂとの相対移
動速度を演算制御する。

上記放電加工により、砥石１の整形が進行すると共に、
電極５ａ、５ｂ自体も消耗し電極間隔が広くなると、放
電電圧は上昇し設定初期の放電電圧に近くなるので、電
極の送り速度を速くする。

また、電極５ａ、５ｂの送りに伴い、その未使用部分と
砥石１の側面との間隙は狭くなり放電間隔も小さくなる
から放電電圧は低下する。このとき、送り速度が速くな
ると、砥石ｌと電極５ａ、５ｂとが接触し短絡すること
になるから、電極５ａ、５ｂが後退し、所定の電圧にな
ったとき、電極５８．５ｂを再び移動送りさせ、電極５
ａ、５ｂと砥石１との間隙が一定値になるように、作業
テーブル９の送り速度を演算制御し、砥石ｌと電極５ａ
、５ｂとの適正な放電間隙を保持することにより、砥石
ｌの整形形状の安定維持を図るように構成している。

電極の形状特に砥石１の側面を整形する場合は、第４図
及び第５図に示す電極５ａ、５ｂの厚さｄ並びに電極５
ａ、５ｂの傾斜Δｔ／ｄの値により、砥石１の側面の面
ぶれは大きく影響される。同図中Ｔは砥石１の刃先突出
量、Ｃは切り込み量を示す。

第２図は電極の傾斜と砥石側面の傾斜の関係を示す特性
図、第３図は電極の厚さと砥石側面の傾斜の関係を示す
特性図で、電極５ａ、５ｂは、傾斜Δｔ／ｄを大きく、
厚さｄを薄くすることにより、集中放電による砥石ｌの
刃先部分の局部摩耗を減少することができる。また砥石
１の側面を徐々に放電によって整形するため、作業テー
ブル９の送り方向（矢印Ｘ方向）の電極寸法を長くする
ことにより、電極５ａ、５ｂの消耗と形状の劣化を少な
くすることができる。第８図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は
本実施例の各種砥石１の正面形状と電極５ａ、５ｂとの
位置関係を示す拡大図であり、図示のように砥石形状の
変化に拘らず、砥石１の切り込み方向に向かって、砥石
１と電極５ａ、５ｂとの間隙は漸増している状況を示す
。また、電極５ａ、５ｂの厚さｄは概、ね０．５岨を超
えない程度が好ましい結果を得ている。

以下、本実施例による実験結果に基づいて説明する。

（実験その１）以下の加工条件で砥石の整形加工を実施した。

砥石の材質：メタルボンドダイヤモンド（ＳＤＣ８００
）砥石の厚さｔ＝０．３ｍｍ砥石の直径Ｄ＝５８ｍｍ砥石の刃先突出量Ｔ＝５世砥石の回転数＝　３００００ｒ／ｍｉｎ電極の材質：銅電極の厚さｄ＝ｏ、５ｍｍ電極の長さ＝２０ｍｍ電圧：直流１５０Ｖパルス幅＝２μｍパルス間隔＝１７μｓピーク電流＝０．８Ａ整形結果は、整形前の砥石側面の傾斜＝１０μｍ７５　ｍｍ整形後の
砥石側面の傾斜：　２μｍ７５　ｍｍと明らかな整形効
果が得られた。

また電極の傾斜を２０μｍ／４ｍｎとして上記実験を実
施した場合にも同様の整形精度が得られた。

（実験その２）砥石の材質：メタルボンドダイヤモンド（ＳＤＣ８００
）砥石の厚さｔ＝０．３鵬砥石の直径Ｄ＝５８（財）砥石の刃先突出量Ｔ＝５馴砥石の回転数＝　３０００　Ｏｒ７ｍｉｎ電極の材質：
銅電極の厚さｄ＝４作電極の傾斜＝２０μｆｆｌ／４馴電極の長さ＝２０薗電圧：直流２００Ｖ加工液：水道水整形結果は、流量０．５Ｑ／ｍｉｎ〜１．ＯＱ／ｍｉｎでの整形は、
流量０．３Ｑ／ｍｉｎに比較すると電接消耗量は概ね１
／３、砥石整形効率は５倍に向上し、整形精度は（実験
そのｌ）と同水準であった。

（実験その３）・（実験その２）の条件において、加工液流量をＩＱ／ｍ
ｉｎ、加工電圧を１００Ｖ〜３００Ｖに変化させると、
電圧１００Ｖの場合には、電圧１５０Ｖ、２００ｖと比
較すると、電極消耗率は概ね１．５倍増加するが砥石側
面の面ぶれ精度は向上し、整形前＝ｌＯμｍ７５　Ｍ整形後：　　５μｍ）７５ｍｍとなった。

（発明の効果）本発明の実施により、導電性切断砥石による加工原点を
セットアツプする回路を保護し、薄刃の切断砥石の側面
及び先端の形状を高精度に整形加工するに好適な放電加
工装置を備えた研削切断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る研削切断装置の一実施例を示す
斜視図、第２図は電極の傾斜と砥石側面の傾斜の関係を
示す特性図、第３図は電極の厚さと砥石側面の傾斜の関
係を示す特性図、第４図は砥石の正面と電極の位置関係
を示す図、第５図は整形された砥石の形状を示す正面図
、第６図は加工液の流量と電極消耗率の関係を示す特性
図、第７図は印加電圧と電極消耗率の関係を示す特性図
、第８図は本実施例の各種砥石の正面形状と電極との位
置関係を示す拡大図である。１・・・薄刃導電性砥石　　２・・・アーム２ａ・・・
支軸　　　　　　　３・・・スピンドル３ａ・・・フラ
ンジ　　　　　４・・・加工液供給ノ５・・・電極保持
治具　５ａ、５ｂ・・・電極６・・・セットアツプ位置
検出部７・・・チャックテーブルｌＯ・・・研削液電磁弁１１・・・放電液電磁弁１２・・・セットアツプ検出回路１３・・・セットアツプ保護回路１４・・・制御装置　　　　　１２０・・・研削切断装置５・・・放電加工電源ズル第２図

Claims

【特許請求の範囲】１、回転する導電性砥石と被加工物との研削接触原点を
検知する回路と、前記砥石先端部分を両側から挟み、該砥石側面と平行な
１対の導電性板状体からなる電極と、前記砥石と前記電
極との間に放電電圧を印加する電源装置と、前記砥石と前記電極との間に放電加工液を供給する手段
と、前記放電加工液の供給時に前記研削接触原点を検知する
セットアップ回路を遮断するセットアップ保護回路を備
えることを特徴とする研削切断装置。２、前記砥石先端部と前記電極とが相互に対向する部分
の間隙は、前記砥石の切り込み方向に向かって次第に増
加することを特徴とする請求項１記載の研削切断装置。３、前記砥石の先端部は平行な側面を有し、該先端部と
対向する前記電極断面は、前記砥石の切り込み方向に向
かって広がる勾配を有することを特徴とする請求項２記
載の研削切断装置。４、前記放電加工中は、前記電極の側面と前記砥石先端
部との間隙が一定寸法になるように、前記砥石に対する
前記電極の送り速度を演算制御する制御装置を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の研削切断装置。