JPS58217224A - 内面研削方法 - 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】 本発明は電気的作用と機械的作用を交互に行なうことの
できる研削砥石を使用して円筒内面の研削および仕上げ
を行なう内面研削方法に関するものである。

円筒内面の工作法には中ぐり、す′−マ通し、研削等が
あるが、これらによる仕上げでは内燃機関のシリンダ内
面や高速軸受面などに対しては精度や表面あらさが十分
ではない。

特に近時開発されている超硬合金に対しては従来の機械
的な研削技術では内面の仕上げ精度や能率に限界があっ
た。

またセラミックにおいて線精密加工時の寸法、形状の制
御の困難さがその応用範囲を制限してしまっていると考
えられている。

本発明は以上のような点の改善について、なされたもの
で超硬合金やセラミック等の難削材の孔の内面を能率、
精度良く研削することのでへ′る内面研削方法を提供す
ることを目的とする。

次に実施例について説明する。

〈イ〉　柱状砥石本体 砥石（１）の柱状本体（１１）は非導電性の砥粒を非導
電性のバインダーを用いて焼き固めた非導電性の円柱体
である。

砥粒の一例として、グリーンカーＨｚランダム、ホワイ
トアランダム、ピンクアランダム、シリカ等を使用する
ことができる。

〈口〉　導電帯 この円柱状本体（１１）の周面には軸心へ向けて一定の
深さの長溝を軸（４）の長手方向に対して平行または一
定の交錯角　・　を介して等間隔基しくは不等間隔に複
数筒Ｂ「開設する。

長溝内には導電性の物質を埋設し導電帯（２）を形成す
る。

導電性物質としては次のようなものを使用できる。

１）金属（ムタ、Ｏｕ％Ｎｉなど）またはこれらをペー
スにした合金の微粉末を、導電性ペースト（フェノール
エポキシ、アダルライトなど）で固めたもの。

２）上記１）に下記の硬い非金属化合を混合したもの。

ダイヤモン）４１　カーゼランダム（８ｉ０）　、シリ
カ（５ｉＯｚ　）、窒化ゼロン（ＢＮ）　（炭化づ？ロ
ン（Ｂ２Ｏ）など。

３）上記１）に下記の超硬物質を混合したもの。

アルミナ（ｋ　Ｏｓ　）　、タングステンカーパイ）（
ＷＯ）、チタンカーバイト（ＴｉＯ）、チタンナイトラ
イド（ＴｉＮ）　、タンタルカーバイド（Ｔａｇ）、ニ
オブカーバイド（ＮｂＯ）など。

４）上記１）に下記の潤滑性物質を混合したもの。

黒鉛、カーゼン、二硫化モリブデンなど。

くノ・〉　通電板 本体（１１）の端面にはドーナツ状の通電板（５）を装
着するなどして軸（４）と各導電帯（２）の間を電気的
に接続する。

その結果円柱状の本体（１１）の周囲には通電板（５）
と電気的に接続する導電帯（２）と、非導電性の砥粒で
構成する研摩帯（３）が長手方向にほぼ平行に交互に形
成されることになる。

次に研削方法について説明する。

〈イ〉　研削用意 被研削物（Ｍ）　Ｋはプラスの電極を、開口（ｎ）内に
配置された砥石（１）の軸（４）にはマイナスの電極を
接続し通電する。

同時に砥石（１）及びまたは被研削物（Ｍ）に回転を与
えかつ加工液を供給する。

砥石（１）には自転だけを与え、あるいは開口（Ｈ）内
の壁面にそって被研削物（Ｍ）の回転方向とは逆方向の
回転送りを与える。（第４図）その結果被研削物（Ｍ）
の接触面においては導電帯（２）と研摩体（３）とが交
互に通過することになる。

また開口（ｆｌ）が長い穴のときは砥石（１）Ｋ前述の
運動に加えて軸（４）の長手方向の往復動を与える。

〈口〉　電解作用 被研削物（Ｍ）と砥石（１）の導電帯（２）とが接−５
＝ 触した瞬間、被剛材（Ｍ）の表面に電気分解が生じ被剛
材（Ｍ）の表面が金属イオンとなって溶けだす。

金属イオン化しにくい超硬合金０ような金属炭化物の場
合は水の電解により生じた酸素と被剛材（Ｍ）が作用し
て金属酸化物が生じる。

ぐ・〉　機械研削作用 この直後に砥石（１）の研摩帯（３）が通過するので砥
粒は溶解部分や酸化膜を削り取ってしまう。すなわち酸
化膜等が発生後直ちに除去されるため常に加工面は活性
化されている。

そのため小さい電流によって電解が可能となる。

ぐウ　放電加工 従来の電解研削用の砥石と異なり導電帯（２）が不連続
に存在している。

そのためひとつの導電帯（２）は被研削材（Ｍ）と−瞬
間接触するだけである。

その結果パルス電流による放電現象が生じ接触の瞬間両
者間に火花が飛ぶ。

６一 火花はすぐに細いアークの柱すなわち非常に電流密度の
高い電子の流れとなって被剛材（Ｍ）の一点を溶かして
吹き飛ばす。

このようにして放電加工が行なわれるととＫなる。

〈３〉　　実施例２ 前記実施例では直流電流を通電して研削する場合につ込
て説明したが交流電流を使用することも可能である。

交流電流を通電した場合には従来まで加工が不可能とさ
れていた非導電性の研研削物（Ｍ）に対しても電気的研
削が可能となる。

すなわちセラミックは誘電体であり熱の不Ａ導体である
。

そのため高周波電力によって共振作用が起りセラミック
の表面層が導体化される。

その結果電界及び放電現象が生じ、前記実施例と同様に
研削を行うことができた。

〈４〉　　実施例３ 前記各実施例では導電帯と非導電帯（研摩帯）とを交互
に設けた。

しかし非導電帯を設けない完全な導電性砥石を使用して
も前記と同様の研削効果を期待できる。

そのためには被研削物（Ｍ）と砥石（１′）の間には第
５図に示すような正電圧、負電圧の境に一定時間（１）
零電圧を介した電圧波形を供給する。

同様に零電圧時間を介して正電圧若しくは負電圧のみ全
発生するような電圧波形の供給も考えられる６　（第６
図） 次にこの導電性砥石（１′）を用いて研削する場合につ
いて説明する。

砥石（１′）および被研削物（Ｍ）に作用する運動は前
述の実施例と同様である。

そのため砥石（１′）の回転とともに上記波形の電圧を
印加する。

供給電圧が正または負である時間ＣＰ＝＞は砥石（１′
）と被研削物（Ｍ）との間に通電が発生し電解作用及び
パルス波による放電が発生する。

供給電圧が零である時間（１）には通電が発生せず砥石
（１′）の砥粒による機械的な研削が進行する。

両件用が短時間ののちに交互にくり返えされるため前述
の実施例と同様に極めて効率よく研　−削ができかつ精
度の高い研削面を得ることができる。

特に提供する電圧波形の周波数を高くすることにより被
研削物（Ｍ）がガラス、セラミック、水晶等の非導電性
の素材でも砥石（１′）と被研削物（Ｍ）間にいわゆる
静電容量による通電状態を発生し容易に加工することが
できる。

本発明は上記したようになるから次のような効果を期待
することができる 〈イ〉　導電帯が分割されておりその間に非導電性の研
摩帯が存在している。

そのため電解作用により生じる酸化膜等は発生した次の
瞬間に削り取られ、加工面は常に活性化している。

従って従来の電解研削に比してきわめて小室９− 流で加工が可能となった。

〈口〉　導電帯が不連続であるため導電帯は被剛材と瞬
間的に接触するだけである。

その接触の瞬間に両者間で放電現象を起こし火花が発生
して加工面を溶かして吹き飛ばす放電加工が行なわれる
。

ぐ・〉　このように本発明の方法は■電解、■放電、■
機械、の二作用による研削であるため、きわめて能率的
な内面研削が可能である。

ぐシ　パルスの発生によって砥石の目づまりが防止され
るため砥賎のスクイ面、ニゲ面は常に確保され最良の状
態で内面研削が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の研削に使用する砥石の一実施例説明図 第２図：第１図の砥石先端の部分断面図第３．４図：研
へ１１時の説明図 第５．６図：その他の実施例に使用するパルス波の説明
図 １．１□：砥石　　　　　２：釆電帯 １０− ３：研摩帯　　　　　４：軸 ５：通電板 特許出願人　有限会社　応用磁気研究所−１１−・ゑ 第４図 Ｈ 第５図 トｐ−１２←ｐ→ 笛６図 −トｐ　−＋−ｔ　−＋−ｐ回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　棒状砥石の局面に非導電性の研摩帯と、導電
   性の導電帯とを交互に形成する砥石を使用し、 その砥石の放電帯と、 被研削物との間に、 通電状態を発生せしめて行なうことを特徴とする、 内面研削方法 （お　棒状の導電性砥石を使用し、 当該砥石と、 被研削物との間に、 零電圧を介在させた所定の電圧を印加して行なうことを
   特徴とする、 内面研削方法