JPH0760642A - 電解ドレッシング研削方法及び装置 - Google Patents
電解ドレッシング研削方法及び装置Info
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- JPH0760642A JPH0760642A JP5213675A JP21367593A JPH0760642A JP H0760642 A JPH0760642 A JP H0760642A JP 5213675 A JP5213675 A JP 5213675A JP 21367593 A JP21367593 A JP 21367593A JP H0760642 A JPH0760642 A JP H0760642A
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- grinding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/001—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces involving the use of electric current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
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- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 研削液や不導体被膜に影響されずに、研削加
工中に砥石寸法を計測でき、これにより高精度の研削加
工を効率的に実施でき、かつ熟練を要しない電解ドレッ
シング研削方法及び装置を提供する。 【構成】 ワーク１との接触面を有する導電性砥石２
と、砥石と間隔を隔てて対向する電極３と、砥石と電極
との間に導電性液を流すノズル４と、砥石と電極との間
に電圧を印加する印加装置５とからなり、砥石を電解に
よりドレッシングしながらワークを研削する電解ドレッ
シング研削において、砥石の加工面に近接して設けら
れ、加工面の位置を非接触に計測する渦電流センサ１０
と、渦電流センサによる計測値により砥石の位置を制御
する砥石制御装置２０と、を備える。
工中に砥石寸法を計測でき、これにより高精度の研削加
工を効率的に実施でき、かつ熟練を要しない電解ドレッ
シング研削方法及び装置を提供する。 【構成】 ワーク１との接触面を有する導電性砥石２
と、砥石と間隔を隔てて対向する電極３と、砥石と電極
との間に導電性液を流すノズル４と、砥石と電極との間
に電圧を印加する印加装置５とからなり、砥石を電解に
よりドレッシングしながらワークを研削する電解ドレッ
シング研削において、砥石の加工面に近接して設けら
れ、加工面の位置を非接触に計測する渦電流センサ１０
と、渦電流センサによる計測値により砥石の位置を制御
する砥石制御装置２０と、を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解ドレッシング研削
方法及び装置に係わり、更に詳しくは、メタルボンド砥
石のインプロセス計測による電解ドレッシング研削方法
及び装置に関する。
方法及び装置に係わり、更に詳しくは、メタルボンド砥
石のインプロセス計測による電解ドレッシング研削方法
及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】メタルボンド砥石、例えば鋳鉄ファイバ
ボンドダイヤモンド砥石等の導電性砥石を用い、この砥
石に電圧を印加し、砥石を電解によりドレッシングする
導電性砥石の電解ドレッシング方法及び装置が、本願と
同一の出願人による特開平1-188266号( 特願昭63-12305
号) に開示され、電子材料であるシリコン等の半導体材
料を鏡面研削することに成功している。更に、この方法
及び装置を発展させた電解インプロセスドレッシング研
削法(Electrolytic Inprocess Dressing: 以下 ELID 研
削法という) と呼ばれる方法及び装置が本願出願人によ
り開発され、発表されている( 理研シンボジウム「鏡面
研削の最新技術動向」、平成３年３月５日開催）。
ボンドダイヤモンド砥石等の導電性砥石を用い、この砥
石に電圧を印加し、砥石を電解によりドレッシングする
導電性砥石の電解ドレッシング方法及び装置が、本願と
同一の出願人による特開平1-188266号( 特願昭63-12305
号) に開示され、電子材料であるシリコン等の半導体材
料を鏡面研削することに成功している。更に、この方法
及び装置を発展させた電解インプロセスドレッシング研
削法(Electrolytic Inprocess Dressing: 以下 ELID 研
削法という) と呼ばれる方法及び装置が本願出願人によ
り開発され、発表されている( 理研シンボジウム「鏡面
研削の最新技術動向」、平成３年３月５日開催）。
【０００３】この ELID 研削法は、ワークとの接触面を
有する砥石と、砥石と間隔を隔てて対向する電極と、砥
石と電極との間に導電性液を流すノズルと、砥石と電極
との間に電圧を印加する印加装置（電源及び給電体）と
からなる装置を用い、砥石と電極との間に導電性液を流
しながら、砥石と電極との間に電圧を印加し、砥石を電
解によりドレッシングするものである。
有する砥石と、砥石と間隔を隔てて対向する電極と、砥
石と電極との間に導電性液を流すノズルと、砥石と電極
との間に電圧を印加する印加装置（電源及び給電体）と
からなる装置を用い、砥石と電極との間に導電性液を流
しながら、砥石と電極との間に電圧を印加し、砥石を電
解によりドレッシングするものである。
【０００４】この ELID 研削法によるドレッシングの機
構を図７に示す。砥石の目立て開始時（Ａ）には、砥石
と電極との間の電気抵抗が少なく比較的大きい電流（５
〜１０Ａ）が流れる。これにより、電解効果により砥石
表面の金属部（ボンド）が溶解し、非導電性のダイヤモ
ンド砥粒が突出する。更に、通電を続けると、酸化鉄(F
e2O3）を主とした絶縁被膜（不導体被膜）が砥石表面に
形成され、砥石の電気抵抗が大きくなる。これにより、
電流が低下し、ボンドの溶解が減り、砥粒の突出（砥石
の目立て）が実質的に終了する（Ｂ）。この状態で研削
を開始する（Ｃ）と、被膜が研削屑を遊離しつつ、ワー
クの研削につれてダイヤモンド砥粒が摩耗していく。更
に研削を続けると（Ｄ）、砥石表面の不導体被膜が摩耗
により除去され、砥石の電気抵抗が低下し、砥石と電極
間の電流が増大し、ボンドの溶解が増し、砥粒の突出
（砥石の目立て）が再開される。従って、 ELID 研削法
による研削中には、（Ｂ）〜（Ｄ）のように被膜の形成
・除去によりボンドの過溶出が抑えられ、砥粒の突出
（砥石の目立て）が自動的に調整される。（Ｂ）〜
（Ｄ）に示したサイクルを以下 ELID サイクルと呼ぶ。
構を図７に示す。砥石の目立て開始時（Ａ）には、砥石
と電極との間の電気抵抗が少なく比較的大きい電流（５
〜１０Ａ）が流れる。これにより、電解効果により砥石
表面の金属部（ボンド）が溶解し、非導電性のダイヤモ
ンド砥粒が突出する。更に、通電を続けると、酸化鉄(F
e2O3）を主とした絶縁被膜（不導体被膜）が砥石表面に
形成され、砥石の電気抵抗が大きくなる。これにより、
電流が低下し、ボンドの溶解が減り、砥粒の突出（砥石
の目立て）が実質的に終了する（Ｂ）。この状態で研削
を開始する（Ｃ）と、被膜が研削屑を遊離しつつ、ワー
クの研削につれてダイヤモンド砥粒が摩耗していく。更
に研削を続けると（Ｄ）、砥石表面の不導体被膜が摩耗
により除去され、砥石の電気抵抗が低下し、砥石と電極
間の電流が増大し、ボンドの溶解が増し、砥粒の突出
（砥石の目立て）が再開される。従って、 ELID 研削法
による研削中には、（Ｂ）〜（Ｄ）のように被膜の形成
・除去によりボンドの過溶出が抑えられ、砥粒の突出
（砥石の目立て）が自動的に調整される。（Ｂ）〜
（Ｄ）に示したサイクルを以下 ELID サイクルと呼ぶ。
【０００５】上述した ELID 研削法では砥粒を細かくし
ても ELID サイクルによる砥石の目立てにより砥石に目
詰まりが生じないので、砥粒を細かくすれば鏡面のよう
な極めて優れた加工面を研削加工により得ることができ
る。従って、 ELID 研削法は、高能率研削から鏡面研削
に至るまで砥石の切れ味を維持でき、種々の研削加工へ
の適用が期待されている。
ても ELID サイクルによる砥石の目立てにより砥石に目
詰まりが生じないので、砥粒を細かくすれば鏡面のよう
な極めて優れた加工面を研削加工により得ることができ
る。従って、 ELID 研削法は、高能率研削から鏡面研削
に至るまで砥石の切れ味を維持でき、種々の研削加工へ
の適用が期待されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した ELI
D 研削法では、砥石表面に不導体被膜が形成されるた
め、この不導体被膜により正確な砥石寸法の把握（計
測）が難しく、砥石寸法の経時変化の把握に熟練を要す
ることが、形状・寸法精度の追求において問題となって
いた。
D 研削法では、砥石表面に不導体被膜が形成されるた
め、この不導体被膜により正確な砥石寸法の把握（計
測）が難しく、砥石寸法の経時変化の把握に熟練を要す
ることが、形状・寸法精度の追求において問題となって
いた。
【０００７】すなわち、従来の ELID 研削では、上述し
た ELID サイクルにより被膜の形成・除去、及びボンド
の溶出が自動的に調整されるため、砥石寸法が経時的に
変化し、かつこの砥石寸法の変化は必ずしも一定速度で
生じない問題点があった。そのため、例えば高精度の光
学レンズを研削する場合に、従来は研削加工を何度も中
断し、マイクロメータ等で砥石寸法を計測し、砥石寸法
の変化を経験的に見込みながら研削加工を実施する必要
があり、手間がかかり、段取りが悪く、熟練を要する問
題点があった。従って、従来から、研削加工中に砥石寸
法を計測できるインプロセス手段が要望されていた。
た ELID サイクルにより被膜の形成・除去、及びボンド
の溶出が自動的に調整されるため、砥石寸法が経時的に
変化し、かつこの砥石寸法の変化は必ずしも一定速度で
生じない問題点があった。そのため、例えば高精度の光
学レンズを研削する場合に、従来は研削加工を何度も中
断し、マイクロメータ等で砥石寸法を計測し、砥石寸法
の変化を経験的に見込みながら研削加工を実施する必要
があり、手間がかかり、段取りが悪く、熟練を要する問
題点があった。従って、従来から、研削加工中に砥石寸
法を計測できるインプロセス手段が要望されていた。
【０００８】かかる要望を満たすために、種々の手段、
例えばレーザや静電容量式センサによる砥石寸法の非接
触計測が、従来から提案され一部で適用された。しか
し、かかる手段では、 ELID 研削における研削液が砥石
に付着し、この研削液により正確な砥石寸法が計測でき
ない問題点があった。また、 ELID 研削では砥石の表面
に不導体被膜が形成され、この不導体被膜により実際に
研削を行うボンド部の寸法計測が正確にできない問題点
があった。
例えばレーザや静電容量式センサによる砥石寸法の非接
触計測が、従来から提案され一部で適用された。しか
し、かかる手段では、 ELID 研削における研削液が砥石
に付着し、この研削液により正確な砥石寸法が計測でき
ない問題点があった。また、 ELID 研削では砥石の表面
に不導体被膜が形成され、この不導体被膜により実際に
研削を行うボンド部の寸法計測が正確にできない問題点
があった。
【０００９】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、研
削液や不導体被膜に影響されずに、研削加工中に砥石寸
法を計測でき、これにより高精度の研削加工を効率的に
実施でき、かつ熟練を要しない電解ドレッシング研削方
法及び装置を提供することにある。
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、研
削液や不導体被膜に影響されずに、研削加工中に砥石寸
法を計測でき、これにより高精度の研削加工を効率的に
実施でき、かつ熟練を要しない電解ドレッシング研削方
法及び装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、導電性
砥石と電極との間に導電性液を流しながら、砥石と電極
との間に電圧を印加し、砥石を電解によりドレッシング
しながらワークを研削する電解ドレッシング研削におい
て、砥石の加工面に近接して設けられた渦電流センサに
より砥石の加工面の位置を非接触に計測し、該計測値に
より砥石の位置を制御する、ことを特徴とする電解ドレ
ッシング研削方法が提供される。
砥石と電極との間に導電性液を流しながら、砥石と電極
との間に電圧を印加し、砥石を電解によりドレッシング
しながらワークを研削する電解ドレッシング研削におい
て、砥石の加工面に近接して設けられた渦電流センサに
より砥石の加工面の位置を非接触に計測し、該計測値に
より砥石の位置を制御する、ことを特徴とする電解ドレ
ッシング研削方法が提供される。
【００１１】また、本発明によれば、ワークとの接触面
を有する導電性砥石と、該砥石と間隔を隔てて対向する
電極と、砥石と電極との間に導電性液を流すノズルと、
砥石と電極との間に電圧を印加する印加装置とからな
り、砥石を電解によりドレッシングしながらワークを研
削する電解ドレッシング研削において、砥石の加工面に
近接して設けられ、該加工面の位置を非接触に計測する
渦電流センサと、該渦電流センサによる計測値により砥
石の位置を制御する砥石制御装置と、を備えたことを特
徴とする電解ドレッシング研削装置が提供される。
を有する導電性砥石と、該砥石と間隔を隔てて対向する
電極と、砥石と電極との間に導電性液を流すノズルと、
砥石と電極との間に電圧を印加する印加装置とからな
り、砥石を電解によりドレッシングしながらワークを研
削する電解ドレッシング研削において、砥石の加工面に
近接して設けられ、該加工面の位置を非接触に計測する
渦電流センサと、該渦電流センサによる計測値により砥
石の位置を制御する砥石制御装置と、を備えたことを特
徴とする電解ドレッシング研削装置が提供される。
【００１２】
【作用】本発明の発明者は、従来から要望されていたに
も関わらず、研削液と不導体被膜の存在により実質的に
不可能とされていた研削加工中における砥石寸法の計測
（以下、インプロセス計測という）に、渦電流センサが
適用できる可能性があることに着眼し、これを種々の試
験により確認した。
も関わらず、研削液と不導体被膜の存在により実質的に
不可能とされていた研削加工中における砥石寸法の計測
（以下、インプロセス計測という）に、渦電流センサが
適用できる可能性があることに着眼し、これを種々の試
験により確認した。
【００１３】図８は渦電流センサの原理を示しており、
この図において、コイルに交流電流ｉを流してこれを貫
く交番磁束を生じさせ、このコイルの軸線方向に導体板
を配置すると交番磁束を切るのでこの中に渦電流（うず
電流）が流れる。この渦電流はコイルと導体板との間隙
ｄが小さいほど大きい。また、渦電流の磁束は、コイル
の磁束を打ち消す方向に発生するので、渦電流によりコ
イルの磁束が減少し、コイルのインダクタンス値Ｌが小
さくなる。従って、コイルのインダクタンス値Ｌの減少
量を計測することにより、渦電流の大きさがわかり、コ
イルと導体板との距離ｄを非接触で測ることができる。
これが渦電流センサの原理である。
この図において、コイルに交流電流ｉを流してこれを貫
く交番磁束を生じさせ、このコイルの軸線方向に導体板
を配置すると交番磁束を切るのでこの中に渦電流（うず
電流）が流れる。この渦電流はコイルと導体板との間隙
ｄが小さいほど大きい。また、渦電流の磁束は、コイル
の磁束を打ち消す方向に発生するので、渦電流によりコ
イルの磁束が減少し、コイルのインダクタンス値Ｌが小
さくなる。従って、コイルのインダクタンス値Ｌの減少
量を計測することにより、渦電流の大きさがわかり、コ
イルと導体板との距離ｄを非接触で測ることができる。
これが渦電流センサの原理である。
【００１４】かかる渦電流センサは、原理的に水に強
く、電解液がかかる ELID 研削の環境に適用することが
できる。また、渦電流が生じ得る導電体（導体）だけに
適用できるので、 ELID 研削においてボンド部の表面に
形成される不導体被膜の影響を受けない。従って、渦電
流センサを ELID 研削に適用すると、砥石表面の不導体
被膜に影響されずに、実際に研削を行うボンド部の寸法
計測ができる。また、研削液は導電性があるが、試験の
結果、渦電流センサによる寸法計測に全く影響を及ぼさ
ないことがわかった。本発明はかかる新規の着眼と知見
に基づくものである。
く、電解液がかかる ELID 研削の環境に適用することが
できる。また、渦電流が生じ得る導電体（導体）だけに
適用できるので、 ELID 研削においてボンド部の表面に
形成される不導体被膜の影響を受けない。従って、渦電
流センサを ELID 研削に適用すると、砥石表面の不導体
被膜に影響されずに、実際に研削を行うボンド部の寸法
計測ができる。また、研削液は導電性があるが、試験の
結果、渦電流センサによる寸法計測に全く影響を及ぼさ
ないことがわかった。本発明はかかる新規の着眼と知見
に基づくものである。
【００１５】すなわち、上記本発明の方法及び装置によ
れば、砥石の加工面に近接して設けられた渦電流センサ
により、砥石の加工面の位置を非接触に計測するので、
研削液及び不導体被膜に影響されずに、研削加工中に砥
石寸法を計測することができる。また、砥石制御装置に
より、渦電流センサの計測値により砥石の位置を制御す
るので、高精度の研削加工を効率的に実施でき、かつ熟
練を要しない。
れば、砥石の加工面に近接して設けられた渦電流センサ
により、砥石の加工面の位置を非接触に計測するので、
研削液及び不導体被膜に影響されずに、研削加工中に砥
石寸法を計測することができる。また、砥石制御装置に
より、渦電流センサの計測値により砥石の位置を制御す
るので、高精度の研削加工を効率的に実施でき、かつ熟
練を要しない。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。図１は、本発明による電解ドレッシング
研削装置の全体構成図である。この図において、電解ド
レッシング装置は、ワーク１との接触面を有する砥石２
（工具）と、砥石２と間隔を隔てて対向する電極３と、
砥石２と電極３との間に導電性液を流すノズル４と、砥
石２と電極３との間に電圧を印加する印加装置５とから
なり、砥石２と電極３との間に導電性液を流しながら、
砥石２と電極３との間に電圧を印加し、砥石２を電解に
よりドレッシングしながらワーク１を研削するようにな
っている。印加装置５は、通常電源と給電体とからな
る。かかる構成は従来の ELID 研削装置と同様である。
して説明する。図１は、本発明による電解ドレッシング
研削装置の全体構成図である。この図において、電解ド
レッシング装置は、ワーク１との接触面を有する砥石２
（工具）と、砥石２と間隔を隔てて対向する電極３と、
砥石２と電極３との間に導電性液を流すノズル４と、砥
石２と電極３との間に電圧を印加する印加装置５とから
なり、砥石２と電極３との間に導電性液を流しながら、
砥石２と電極３との間に電圧を印加し、砥石２を電解に
よりドレッシングしながらワーク１を研削するようにな
っている。印加装置５は、通常電源と給電体とからな
る。かかる構成は従来の ELID 研削装置と同様である。
【００１７】本発明による電解ドレッシング研削装置は
更に、砥石２の加工面に近接して設けられ、該加工面の
位置を非接触に計測する渦電流センサ１０（センサ）
と、該渦電流センサ１０による計測値により砥石２の位
置を制御する砥石制御装置２０と、を備えている。砥石
２は導電性砥石であり、ボンド部に鋳鉄、コバルト、ブ
ロンズ、その他の金属材を用いたメタルボンド砥石であ
るのがよい。また砥粒は、ダイヤモンド、ＣＢＮ（立方
晶窒化ホウ素）、その他の砥粒を用いることができる。
更に、砥石２の加工面に近接して設けられ、該加工面の
位置を非接触に計測する渦電流センサ１０（センサ）
と、該渦電流センサ１０による計測値により砥石２の位
置を制御する砥石制御装置２０と、を備えている。砥石
２は導電性砥石であり、ボンド部に鋳鉄、コバルト、ブ
ロンズ、その他の金属材を用いたメタルボンド砥石であ
るのがよい。また砥粒は、ダイヤモンド、ＣＢＮ（立方
晶窒化ホウ素）、その他の砥粒を用いることができる。
【００１８】渦電流センサ１０は、図８に示した原理に
基づく渦電流センサであり、好ましくは０．４μｍ以上
の高い分解能を有するのがよい。また、渦電流センサ１
０は、砥石２の加工面に近接して位置決め装置１２に取
り付けられており、その検出端（センサヘッド）の位置
を微調整できるようになっている。なお、表１に、本実
施例で使用したセンサヘッドと位置決め装置の使用を示
す。
基づく渦電流センサであり、好ましくは０．４μｍ以上
の高い分解能を有するのがよい。また、渦電流センサ１
０は、砥石２の加工面に近接して位置決め装置１２に取
り付けられており、その検出端（センサヘッド）の位置
を微調整できるようになっている。なお、表１に、本実
施例で使用したセンサヘッドと位置決め装置の使用を示
す。
【００１９】
【表１】
【００２０】渦電流センサ１０の出力（例えば電圧）
は、砥石のボンド材の種類、砥粒の種類、砥粒の充填
率、等によって変化する。このため、砥石２の加工面と
渦電流センサ１０の検出端との間隙ｄと、渦電流センサ
１０の出力との関係を、予めキャリブレーションし、適
当な手段により記憶しておくのがよい。
は、砥石のボンド材の種類、砥粒の種類、砥粒の充填
率、等によって変化する。このため、砥石２の加工面と
渦電流センサ１０の検出端との間隙ｄと、渦電流センサ
１０の出力との関係を、予めキャリブレーションし、適
当な手段により記憶しておくのがよい。
【００２１】砥石制御装置２０は、例えばＮＣ（数値制
御）加工機械であり、渦電流センサ１０による計測値に
より、形状誤差の発生量を予測し、その加工誤差を減じ
るように砥石経路を修正するシュミレーションソフトを
内蔵しており、砥石２の位置を加工中に補正し、砥石形
状の変化の影響を受けないように制御するのがよい。な
お、表２に、本実施例で使用した研削機械、研削砥石、
ELID 電源、被削材、等の仕様を示す。
御）加工機械であり、渦電流センサ１０による計測値に
より、形状誤差の発生量を予測し、その加工誤差を減じ
るように砥石経路を修正するシュミレーションソフトを
内蔵しており、砥石２の位置を加工中に補正し、砥石形
状の変化の影響を受けないように制御するのがよい。な
お、表２に、本実施例で使用した研削機械、研削砥石、
ELID 電源、被削材、等の仕様を示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】上述した電解ドレッシング研削装置によ
り、本発明の方法によれば、砥石２の加工面に近接して
設けられた渦電流センサ１０により砥石２の加工面の位
置を非接触に計測し、砥石制御装置２０により、渦電流
センサ１０の計測値により砥石２の位置を制御する。
り、本発明の方法によれば、砥石２の加工面に近接して
設けられた渦電流センサ１０により砥石２の加工面の位
置を非接触に計測し、砥石制御装置２０により、渦電流
センサ１０の計測値により砥石２の位置を制御する。
【００２４】かかる本発明の方法及び装置によれば、砥
石の加工面に近接して設けられた渦電流センサにより砥
石の加工面の位置を非接触に計測するので、研削液及び
不導体被膜に影響されずに、研削加工中に砥石寸法を計
測することができる。また、砥石制御装置により、渦電
流センサの計測値により砥石の位置を制御するので、高
精度の研削加工を効率的に実施することができ、かつ熟
練を要しない。
石の加工面に近接して設けられた渦電流センサにより砥
石の加工面の位置を非接触に計測するので、研削液及び
不導体被膜に影響されずに、研削加工中に砥石寸法を計
測することができる。また、砥石制御装置により、渦電
流センサの計測値により砥石の位置を制御するので、高
精度の研削加工を効率的に実施することができ、かつ熟
練を要しない。
【００２５】図２は、本発明の装置により鋳鉄ボンドダ
イヤモンド砥石の初期振れの計測結果を示す図である。
この図において、砥石の回転速度が９００ｒｐｍ以上に
おいて偏心による約７８μｍの砥石の振れが認められ、
更に２５５０ｒｐｍまで回転速度を上昇させたが砥石の
振れに変化はなかった。更に、計測途中で研削液を噴出
したが、砥石の振れの計測値に全く影響がなく、研削液
が不可欠な ELID 研削加工におけるインプロセス計測が
可能であることが確認された。
イヤモンド砥石の初期振れの計測結果を示す図である。
この図において、砥石の回転速度が９００ｒｐｍ以上に
おいて偏心による約７８μｍの砥石の振れが認められ、
更に２５５０ｒｐｍまで回転速度を上昇させたが砥石の
振れに変化はなかった。更に、計測途中で研削液を噴出
したが、砥石の振れの計測値に全く影響がなく、研削液
が不可欠な ELID 研削加工におけるインプロセス計測が
可能であることが確認された。
【００２６】図３は、本発明の装置により砥石のツルー
イングにおける砥石径の変化をインプロセス計測した結
果である。ツルーイングの進行に伴い、約７８μｍあっ
た初期振れが低減し、約１１μｍに至る変化をインプロ
セス計測することができた。すなわち、本発明によりツ
ルーイング精度のインプロセス計測が可能であることが
確認された。
イングにおける砥石径の変化をインプロセス計測した結
果である。ツルーイングの進行に伴い、約７８μｍあっ
た初期振れが低減し、約１１μｍに至る変化をインプロ
セス計測することができた。すなわち、本発明によりツ
ルーイング精度のインプロセス計測が可能であることが
確認された。
【００２７】図４は、ツルーイング後、電解ドレッシン
グを実施した際の砥石径の変化（ボンド材の後退の様
子）を計測した結果である。約３０分の電解ドレッシン
グにより約１０μｍの砥石径変化（半径当たり）をイン
プロセス計測することができた。
グを実施した際の砥石径の変化（ボンド材の後退の様
子）を計測した結果である。約３０分の電解ドレッシン
グにより約１０μｍの砥石径変化（半径当たり）をイン
プロセス計測することができた。
【００２８】図５は、 ELID 研削での砥石径の変化のイ
ンプロセス計測結果（上図）と、その際の法線研削抵抗
（下図）とを示す図である。なお、設定電圧は９０Ｖと
した。この試験において、約３０分間の加工後の砥石減
耗は約１２μｍであった。従って、本発明によるインプ
ロセス計測を行わない場合には、３０分程度の研削加工
でも砥石減耗の影響が大きいことがわかる。なお、この
砥石減耗は、電解のみによる減耗に比べやや大きい。ま
た、図５の下図でボンド部とワークとの接触が開始する
前に、上図で減耗開始が始まっているが、これは不導体
被膜とワークとの接触（時間０で開始）により不導体被
膜が薄くなり、上述した ELID サイクルによりボンド部
の減耗が開始していることを示している。
ンプロセス計測結果（上図）と、その際の法線研削抵抗
（下図）とを示す図である。なお、設定電圧は９０Ｖと
した。この試験において、約３０分間の加工後の砥石減
耗は約１２μｍであった。従って、本発明によるインプ
ロセス計測を行わない場合には、３０分程度の研削加工
でも砥石減耗の影響が大きいことがわかる。なお、この
砥石減耗は、電解のみによる減耗に比べやや大きい。ま
た、図５の下図でボンド部とワークとの接触が開始する
前に、上図で減耗開始が始まっているが、これは不導体
被膜とワークとの接触（時間０で開始）により不導体被
膜が薄くなり、上述した ELID サイクルによりボンド部
の減耗が開始していることを示している。
【００２９】図６は、センサの幅方向の移動による砥石
ボンド断面形状の計測例であり、この図から砥石表面の
形状を正確に検出できることが確認された。なお、上述
した試験に使用した砥石は、鋳鉄ボンドダイヤモンド砥
石であったが、コバルトボンドダイヤモンド砥石による
インプロセス計測も試み、同様にインプロセス計測が可
能であることが確認された。
ボンド断面形状の計測例であり、この図から砥石表面の
形状を正確に検出できることが確認された。なお、上述
した試験に使用した砥石は、鋳鉄ボンドダイヤモンド砥
石であったが、コバルトボンドダイヤモンド砥石による
インプロセス計測も試み、同様にインプロセス計測が可
能であることが確認された。
【００３０】更に、本発明は上述した実施例に限定され
ず、特許請求の範囲に記載された範囲で周知の技術を組
み合わせて適用することができる。例えば、渦電流セン
サの分解能は、現時点では０．４μｍ程度であるが、更
に高精度の加工機械と組み合わせ、渦電流センサの計測
値を補間して全体としてより高精度の ELID 研削を行う
ことができる。更に、 ELID 研削における砥石の電解を
制御する適当な手段と組み合わせることもできる。ま
た、２つの渦電流センサを例えば直交させ、あるいわ位
置をわずかにずらして配置し、両方のセンサの計測値か
ら高精度の位置検出を行うこともできる。更に、動圧軸
受のような停止時と回転時で砥石中心が変化する砥石に
本発明を適用することもできる。また、 ELID 研削中の
加工抵抗等により加工機械が弾性変形するような場合で
も、本発明によりその弾性変形量を計測し、研削加工に
フィードバックすることができる。また、砥石形状も、
円筒形砥石に限定されず、カップ砥石、ラッピング砥
石、その他の砥石であってもよい。
ず、特許請求の範囲に記載された範囲で周知の技術を組
み合わせて適用することができる。例えば、渦電流セン
サの分解能は、現時点では０．４μｍ程度であるが、更
に高精度の加工機械と組み合わせ、渦電流センサの計測
値を補間して全体としてより高精度の ELID 研削を行う
ことができる。更に、 ELID 研削における砥石の電解を
制御する適当な手段と組み合わせることもできる。ま
た、２つの渦電流センサを例えば直交させ、あるいわ位
置をわずかにずらして配置し、両方のセンサの計測値か
ら高精度の位置検出を行うこともできる。更に、動圧軸
受のような停止時と回転時で砥石中心が変化する砥石に
本発明を適用することもできる。また、 ELID 研削中の
加工抵抗等により加工機械が弾性変形するような場合で
も、本発明によりその弾性変形量を計測し、研削加工に
フィードバックすることができる。また、砥石形状も、
円筒形砥石に限定されず、カップ砥石、ラッピング砥
石、その他の砥石であってもよい。
【００３１】上述したように、本発明の発明者は、従来
から要望されていたにも関わらず、研削液と不導体被膜
の存在により実質的に不可能とされていた研削加工中に
おける砥石寸法の計測（以下、インプロセス計測とい
う）に、渦電流センサが適用できる可能性があることに
着眼し、これを種々の試験により確認したものである。
かかる渦電流センサは、原理的に水に強く、電解液がか
かる ELID 研削の環境に適用することができる。また、
渦電流が生じる導電体（導体）のみ検知するので、 ELI
D 研削におけるボンド部の表面に形成される不導体被膜
の影響を受けない。従って、渦電流センサを ELID 研削
に適用すると、砥石表面に形成される不導体被膜に影響
されずに ELID 研削において実際に研削を行うボンド部
の寸法計測ができる。また、研削液は導電性があるが、
試験の結果、渦電流センサによる寸法計測に全く影響を
及ぼさないことがわかった。本発明はかかる新規の着眼
と知見に基づくものである。
から要望されていたにも関わらず、研削液と不導体被膜
の存在により実質的に不可能とされていた研削加工中に
おける砥石寸法の計測（以下、インプロセス計測とい
う）に、渦電流センサが適用できる可能性があることに
着眼し、これを種々の試験により確認したものである。
かかる渦電流センサは、原理的に水に強く、電解液がか
かる ELID 研削の環境に適用することができる。また、
渦電流が生じる導電体（導体）のみ検知するので、 ELI
D 研削におけるボンド部の表面に形成される不導体被膜
の影響を受けない。従って、渦電流センサを ELID 研削
に適用すると、砥石表面に形成される不導体被膜に影響
されずに ELID 研削において実際に研削を行うボンド部
の寸法計測ができる。また、研削液は導電性があるが、
試験の結果、渦電流センサによる寸法計測に全く影響を
及ぼさないことがわかった。本発明はかかる新規の着眼
と知見に基づくものである。
【００３２】
【発明の効果】上述したように、本発明の方法及び装置
は、研削液及び不導体被膜に影響されずに、研削加工中
に砥石寸法を計測することができ、かつ高精度の研削加
工を効率的に実施でき、かつ熟練を要しない、等の優れ
た効果を有する。
は、研削液及び不導体被膜に影響されずに、研削加工中
に砥石寸法を計測することができ、かつ高精度の研削加
工を効率的に実施でき、かつ熟練を要しない、等の優れ
た効果を有する。
【図１】本発明による電解ドレッシング研削装置の全体
構成図である。
構成図である。
【図２】鋳鉄ボンドダイヤモンド砥石の初期振れの計測
結果である。
結果である。
【図３】砥石のツルーイングにおける砥石径の変化のイ
ンプロセス計測結果である。
ンプロセス計測結果である。
【図４】電解ドレッシング時の砥石径変化（ボンド材の
後退の様子）のインプロセス計測結果である。
後退の様子）のインプロセス計測結果である。
【図５】ELID 研削での砥石径変化のインプロセス計測
結果と、その際の法線研削抵抗である。
結果と、その際の法線研削抵抗である。
【図６】センサの幅方向の移動による砥石ボンド断面形
状の計測例である。
状の計測例である。
【図７】ELID 研削法における ELID サイクルを示す説
明図である。
明図である。
【図８】渦電流センサの原理図である。
１ ワーク ２ 砥石 ３ 電極 ４ ノズル ５ 印加装置 １０ 渦電流センサ １２ 位置決め装置 ２０ 砥石制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】 導電性砥石と電極との間に導電性液を流
しながら、砥石と電極との間に電圧を印加し、砥石を電
解によりドレッシングしながらワークを研削する電解ド
レッシング研削において、砥石の加工面に近接して設け
られた渦電流センサにより砥石の加工面の位置を非接触
に計測し、該計測値により砥石の位置を制御する、こと
を特徴とする電解ドレッシング研削方法。 - 【請求項２】 ワークとの接触面を有する導電性砥石
と、該砥石と間隔を隔てて対向する電極と、砥石と電極
との間に導電性液を流すノズルと、砥石と電極との間に
電圧を印加する印加装置とからなり、砥石を電解により
ドレッシングしながらワークを研削する電解ドレッシン
グ研削において、 砥石の加工面に近接して設けられ、該加工面の位置を非
接触に計測する渦電流センサと、 該渦電流センサによる計測値により砥石の位置を制御す
る砥石制御装置と、を備えたことを特徴とする電解ドレ
ッシング研削装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5213675A JPH0760642A (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 電解ドレッシング研削方法及び装置 |
| TW083103345A TW235260B (en) | 1993-08-30 | 1994-04-15 | Method and apparatus for electrolytic dressing |
| EP94111426A EP0640438B1 (en) | 1993-08-30 | 1994-07-21 | Method and apparatus for grinding with electrolytic dressing |
| DE69409732T DE69409732T2 (de) | 1993-08-30 | 1994-07-21 | Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen mit elektrolytischem Abrichten |
| US08/294,335 US5547414A (en) | 1993-08-30 | 1994-08-23 | Method and apparatus for grinding with electrolytic dressing |
| KR1019940021449A KR100188400B1 (ko) | 1993-08-30 | 1994-08-29 | 전해 드레싱 연삭방법 및 장치 |
| CN94108654A CN1078832C (zh) | 1993-08-30 | 1994-08-30 | 电解整修研削方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5213675A JPH0760642A (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 電解ドレッシング研削方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760642A true JPH0760642A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16643114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5213675A Pending JPH0760642A (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 電解ドレッシング研削方法及び装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5547414A (ja) |
| EP (1) | EP0640438B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0760642A (ja) |
| KR (1) | KR100188400B1 (ja) |
| CN (1) | CN1078832C (ja) |
| DE (1) | DE69409732T2 (ja) |
| TW (1) | TW235260B (ja) |
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- 1994-07-21 EP EP94111426A patent/EP0640438B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-23 US US08/294,335 patent/US5547414A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-29 KR KR1019940021449A patent/KR100188400B1/ko not_active Expired - Fee Related
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