JP5513050B2 - Grinding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、研削加工装置に関し、特にメタルボンド砥石を回転させてワークを研削すると共にメタルボンド砥石を電解ドレッシングする研削加工装置に関する。 The present invention relates to a grinding apparatus, and more particularly to a grinding apparatus that rotates a metal bond grindstone to grind a workpiece and electrolytically dresses the metal bond grindstone.
例えば鉄系材料を超精密に研削する鏡面研削を可能にする研削法として電解インプロセスドレッシング研削法(以下「ELID研削法」という)がある。このELID研削法は、微細な砥粒を鋳鉄等の導電性を有するボンド材によって結合したメタルボンド砥石を使用し、研削中にメタルボンド砥石を電解ドレッシングする研削方法であって、メタルボンド砥石の研削面に僅かな隙間を介して電解ドレッシング用電極を対向配置し、このメタルボンド砥石と電解ドレッシング用電極との間に水性クーラント等の導電性を有する研削液を供給しながらメタルボンド砥石と電極間に通電して砥石表面のボンド材だけを取り除き砥粒の切れ刃を露出させる電解ドレッシングを行う。 For example, there is an electrolytic in-process dressing grinding method (hereinafter referred to as “ELID grinding method”) as a grinding method that enables mirror surface grinding for ultra-precise grinding of iron-based materials. This ELID grinding method uses a metal bond grindstone in which fine abrasive grains are bonded by a conductive bond material such as cast iron, and electrolytically dresses the metal bond grindstone during grinding. The electrode for electrolytic dressing is disposed opposite to the ground surface with a slight gap, and the metal bond grindstone and electrode are supplied while supplying a grinding fluid having conductivity such as aqueous coolant between the metal bond grindstone and the electrode for electrolytic dressing. In between, electrolytic dressing is performed to remove only the bonding material on the surface of the grindstone and expose the cutting edges of the abrasive grains.
このELID研削法の一例として特許文献1に開示される研削加工装置の概要を図15に基づいて説明する。この研削加工装置101は、主軸となる回転軸102の先端に固定されたメタルボンド砥石103、このメタルボンド砥石103の研削面となる端面103a及び外周面103bと僅かな間隙を介して対向配置された電極板104、105、メタルボンド砥石103の本体部外周面103cに摺接するブラシ106、メタルボンド砥石103の端面103a及び外周面103bと電極板104、105との間の隙間に電導性を有する水性クーラント等の研削液を供給するノズル107、及び、正の電極がブラシ106に、負の電極が電極板104、105に接続されてメタルボンド砥石103の端面103a及び外周面103bと電極板104、105との間に研削液を介在して通電する電源108を備える。
As an example of this ELID grinding method, an outline of a grinding apparatus disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. This
一方、支持手段109にワークWを固定し、回転軸102によりメタルボンド砥石103を回転しながらその端面103aをワークWに圧接させると共に、メタルボンド砥石103の端面103a及び外周面103bと電極板104、105との間に研削液を供給して電源108により通電する。メタルボンド砥石103はワークWの研削に伴って目詰まりを起こしかつ摩耗するが、研削液と電極板104、105により電解ドレッシングされる。これによりドレッシングされたメタルボンド砥石103により連続的にワークWの研削加工を行うことができる。
On the other hand, the work W is fixed to the support means 109, and the
上記特許文献1に記載された研削加工装置によると、研削加工中にメタルボンド砥石103が電解ドレッシングされ、ドレッシングされたメタルボンド砥石103により連続的にワークWの研削加工を行うことができる。換言するとワークWの研削中に亘り電極板104、105とメタルボンド砥石103との間に研削液が存在し、電極板104、105及びメタルボンド砥石103間に通電することで電極板104、105が陰極となりメタルボンド砥石103が陽極となる電気分解が実行される。
According to the grinding apparatus described in Patent Document 1, the
このワークWの研削加工中に行われるメタルボンド砥石103の電解ドレッシング及び摩耗によってメタルボンド砥石103の端面103a及び外周面103bと電極104、105との間隙が次第に増加して電解ドレッシングの効率が低下し、ドレッシング効果が低下して研削加工されたワークWの品質低下を招くことが懸念される。
The electrolytic dressing and wear of the
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、メタルボンド砥石と電極との間隙を適正な範囲に維持することで安定した電解ドレッシング効率を維持して高品質の研削加工を確保する研削加工装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to maintain a stable electrolytic dressing efficiency by maintaining a gap between a metal bond grindstone and an electrode in an appropriate range, and to ensure high-quality grinding. To provide an apparatus.
上記課題を解決するための請求項1に記載の発明による研削加工装置は、砥粒を導電性のボンド材によって結合した円柱状のメタルボンド砥石を電動モータで回転してワークを研削加工する研削装置であって、上記メタルボンド砥石の外周面と研削液を介在させる間隔を隔てて電極面が対向する電解ドレッシング用電極を備えたドレッシング装置を備え、上記メタルボンド砥石と電解ドレッシング用電極との間に研削液を介在してメタルボンド砥石と電解ドレッシング用電極を通電する電源とを備え、研削液の存在下で回転するメタルボンド砥石と電解ドレッシング用電極に通電してメタルボンド砥石を電解ドレッシングする研削加工装置において、上記メタルボンド砥石の回転中心軸芯と平行な軸芯を中心に上記ドレッシング装置を揺動して電極面のメタルボンド砥石回転方向の下流端をメタルボンド砥石の外周面に接近移動させてメタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との隙間を調整する移動装置を備え、所期のワーク研削加工品質を得る推定閾値に基づいて上記移動装置によりドレッシング装置を該ドレッシング装置の電解ドレッシング用電極がメタルボンド砥石の外周面に接近する方向に移動してメタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との隙間を所期の間隔に調整することを特徴とする。 The grinding apparatus according to the first aspect of the present invention for solving the above-described problem is grinding in which a cylindrical metal bond grindstone in which abrasive grains are bonded by a conductive bond material is rotated by an electric motor to grind the workpiece. A dressing device comprising an electrolytic dressing electrode facing the electrode surface with an interval through which the grinding liquid is interposed and an outer peripheral surface of the metal bond grindstone, and the metal bond grindstone and the electrode for electrode dressing Power supply to energize the metal bond grindstone and the electrode for electrolytic dressing with the grinding fluid interposed between them, and the metal bond grindstone rotating in the presence of the grind fluid and the electrode for electrolytic dressing are energized to electrolytic dressing in grinding apparatus which swings the dressing device around the parallel axial and rotational center axis of the metal bond grindstone The downstream end of the metal bonded grinding wheel rotation direction of the electrode surface is moved closer to the outer peripheral surface of the metal bond wheel comprising a moving device for adjusting the gap between the outer peripheral surface and the electrode surface of the electrolytic dressing electrode of metal bond grindstone, Tokoro life The dressing device is moved by the moving device in the direction in which the electrode for electrolytic dressing of the dressing device approaches the outer peripheral surface of the metal bond grindstone based on the estimated threshold value for obtaining the workpiece grinding quality of The gap with the electrode surface of the dressing electrode is adjusted to a desired interval.
これによると、メタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との隙間が所期のワーク研削加工品質を得るように設定された推定閾値に基づいて、移動装置によりドレッシング装置を電極面がメタルボンド砥石の外周面に接近する方向に移動してメタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との隙間を調整することから、メタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙が良好に維持されて、安定した電解ドレッシング効率が維持でき、常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石によってワーが研削されて高品質の研削加工が確保できる。 According to this, based on the estimated threshold value set so that the gap between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the electrode surface of the electrode for electrolytic dressing obtains the desired workpiece grinding quality, the dressing device is moved to the electrode surface by the moving device. Moves in a direction approaching the outer peripheral surface of the metal bond grindstone to adjust the gap between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the electrode surface of the electrolytic dressing electrode. The gap with the electrode surface is well maintained, stable electrolytic dressing efficiency can be maintained, and the warp is ground by a metal bond grindstone that is always well dressed to ensure high quality grinding.
また、対向するメタルボンド砥石の外周面と電極面との間に形成される電解ドレッシング領域におけるメタル砥石の回転方向下流側においてメタルボンド砥石の外周面と電極面との隙間が狭く調整されることで、メタリボンド砥石の外周面に連れ回る研削液が電極面とメタルボンド砥石の外周面との間の隙間からの放出が抑制されて、対向する電極面とメタルボンド砥石の外周面との間の電解ドレッシング領域に研削液が十分に滞留保持されてメタルボンド砥石の外周面に均一な電解ドレッシングを施すことができる。 In addition, the gap between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the electrode surface is adjusted narrowly on the downstream side in the rotation direction of the metal grindstone in the electrolytic dressing region formed between the outer peripheral surface of the opposing metal bond grindstone and the electrode surface. Thus, the discharge of the grinding liquid that rotates around the outer peripheral surface of the meta-ribbonized grinding wheel from the gap between the electrode surface and the outer peripheral surface of the metal bond grindstone is suppressed, and the gap between the opposing electrode surface and the outer peripheral surface of the metal bond grindstone is reduced. The grinding liquid is sufficiently retained and held in the electrolytic dressing region, and a uniform electrolytic dressing can be applied to the outer peripheral surface of the metal bond grindstone.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の研削加工装置において、上記推定閾値は、予め設定されたメタルボンド砥石によるワークの研削加工回数であることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, the grinding device according to claim 1, the estimated threshold value, characterized in that it is a grinding number of workpiece by a preset metal bond grinding wheel.
これによると、メタルボンド砥石によるワークの切削加工が予め設定された切削加工回数に達する毎に、メタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング電極の電極面との隙間が所期の隙間に調整され、メタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙が良好に維持され、安定した電解ドレッシング効率が得られ、常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石によってワークが研削されて高品質の研削加工が確保できる。 According to this, every time the cutting of the workpiece with the metal bond grindstone reaches a preset number of cutting operations, the gap between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the electrode surface of the electrolytic dressing electrode is adjusted to the desired gap, The gap between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the electrode surface of the electrode for electrolytic dressing is maintained well, stable electrolytic dressing efficiency is obtained, and the workpiece is ground by the metal bond grindstone that is always well dressed, resulting in high quality Grinding can be secured.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の研削加工装置において、上記推定閾値は、予め設定された上記電動モータの駆動電力である主軸電流値であることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, the grinding device according to claim 1, the estimated threshold value, characterized in that it is a major axis current value as the drive power of the electric motor set in advance.
これによると、メタルボンド砥石の摩耗や電解ドレッシング等に起因してメタルボンド砥石によるワークの切削加工における研削抵抗が増大して電動モータの主軸電流値が予め設定した推定閾値に達する毎に、ドレッシング電極の電極面とメタルボンド砥石の外周面との隙間が所期の隙間に調整され、メタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙が所期の隙間に調整され、安定した電解ドレッシング効率が維持されて常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石によってワークが研削されて高品質の研削加工が確保できる。 According to this, every time the spindle current value of the electric motor reaches a preset estimated threshold value due to increased grinding resistance in workpiece cutting with the metal bond grindstone due to wear of the metal bond grindstone or electrolytic dressing, etc. The gap between the electrode surface of the electrode and the outer peripheral surface of the metal bond grindstone is adjusted to the desired gap, and the gap between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the electrode surface of the electrode for electrolytic dressing is adjusted to the desired gap and stable The workpiece is ground by a metal bond grindstone that is always well dressed while maintaining the electrolytic dressing efficiency, and high quality grinding can be ensured.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の研削加工装置において、上記推定閾値は、対向する電極面とメタルボンド砥石の外周面との間に介在する研削液の電解電流値であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, the grinding device according to claim 1, said estimated threshold is the electrolytic current value of the grinding fluid interposed between the electrode surface facing the outer peripheral surface of the metal bond grindstone It is characterized by that.
これによると、メタルボンド砥石の摩耗によりメタルボンド砥石とドレッシング用電極の電極面との間隙が増大してメタルボンド砥石とドレッシング用電極の電極面との間に介在する研削液の電解電流が低下し、電解電流値が予め設定した推定閾値に達する毎に、メタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との隙間が所期の隙間に調整され、安定した電解ドレッシング効率が維持されて常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石によってワークが研削されて高品質の研削加工が確保できる。 According to this, the wear of the metal bond grindstone increases the gap between the metal bond grindstone and the electrode surface of the dressing electrode, and the electrolytic current of the grinding fluid interposed between the metal bond grindstone and the electrode surface of the dressing electrode decreases. Each time the electrolytic current value reaches a preset estimation threshold, the gap between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the electrode surface of the electrode for electrolytic dressing is adjusted to the desired gap, and stable electrolytic dressing efficiency is maintained. The workpiece is ground by a metal bond grindstone that is always dressed well and high quality grinding can be ensured.
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の研削加工装置において、上記推定閾値は、摩耗するメタルボンド砥石の外周径によって設定されることを特徴とする。
The invention described in
これによると、従って、メタルボンドによるワークの切削加工におけるメタルボンド砥石の径が予め設定した推定閾値に達する毎に、電解ドレッシング用電極の電極面とメタルボンド砥石の外周面との隙間を所期の隙間に調整され、安定した電解ドレッシング効率が維持されて常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石によってワークが研削されて高品質の研削加工が確保できる。 According to this, every time the diameter of the metal bond grindstone in the machining of the workpiece by metal bond reaches a preset estimated threshold, the gap between the electrode surface of the electrode for electrolytic dressing and the outer peripheral surface of the metal bond grindstone is set to the desired value. The workpiece is ground by a metal bond grindstone that is adjusted to the gap of the gap and maintains stable electrolytic dressing efficiency and is always dressed well, and high-quality grinding can be ensured.
本発明によると、メタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との隙間が所期のワーク研削加工品質を得る推定閾値に基づいて、メタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との隙間が調整され、メタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との間隙を良好に維持することで安定した電解ドレッシング効率が維持され、常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石によってワークが研削されて高品質の研削加工が確保できる。 According to the present invention, the gap between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the electrode surface of the electrode for electrolytic dressing is based on the estimated threshold value for obtaining the desired workpiece grinding quality. Stable electrolytic dressing efficiency is maintained by adjusting the gap with the electrode surface and maintaining a good gap between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the electrode surface of the electrode for electrolytic dressing. The workpiece is ground by the grindstone to ensure high quality grinding.
(第1実施の形態)
本発明による第1実施の形態を軸状のワークWの外周面を研削する場合を例に図1乃至図4を参照して説明する。
(First embodiment)
The first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 by taking as an example the case of grinding the outer peripheral surface of a shaft-shaped workpiece W. FIG.
図1は研削加工装置の概略を示す図、図2は図1のA部拡大図、図3は図2のB矢視図である。なお、研削加工装置の構成を明確にするために図1及び図2において側面パネルの図示を省略している。また、図3においてメタルボンド砥石を仮想線で図示する。また、矢印Rはメタルボンド砥石の回転方向を示す。 FIG. 1 is a diagram showing an outline of a grinding apparatus, FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1, and FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. Note that the side panels are not shown in FIGS. 1 and 2 in order to clarify the configuration of the grinding apparatus. Moreover, in FIG. 3, a metal bond grindstone is illustrated with a virtual line. An arrow R indicates the rotation direction of the metal bond grindstone.
研削加工装置1は、図示しないフレーム等の装置本体に支持され、図示しない電動モータによって回転駆動される主軸4に装着されるメタルボンド砥石5、装置本体に主軸4の回転中心軸芯4aと平行に延在する軸芯9aを有する支持軸9によって揺動自在に支持されるドレッシング装置10、ドレッシング装置10をメタルボンド砥石5に接離する方向に移動調整する移動装置50、及びワークWを回転自在に保持する図示しないワーク保持機構を備え、主軸4の回転中心軸芯4a、支持軸9の軸芯9a及びワークWが回転中心軸芯Waは同軸線上に配置される。なお、説明上この軸線を基準線Lと称する。ドレッシング装置10がメタルボンド砥石5から電解ドレッシング用電極31の電極35の中心が基準線L上に位置する図1及び図2に実線で示す状態を基準位置と称する。
The grinding apparatus 1 is supported by an apparatus main body such as a frame (not shown) and is mounted on a main shaft 4 that is rotationally driven by an electric motor (not shown). The apparatus main body is parallel to the
主軸4に装着されるメタルボンド砥石5は、例えば、ダイヤモンド、CBN(立方晶窒化硼素)、結晶質の酸化アルミニウム、炭化珪素等の微細な砥粒を青銅や鋳鉄からなる導電性のボンド材によって結合して構成され、端面6、7及び研削面となる外周面8を備えた円柱状に形成される。
The
ドレッシング装置10について説明する。なお、このドレッシング装置10の説明にあたり、便宜上ドレッシング装置10が基準位置の状態について説明する。
The
ドレッシング装置10は、支持軸9によって揺動自在に支持されるベース部11、ベース部11に取り付け支持される電極ホルダ20、電極ホルダ20に摺動可能に収容保持される電解ドレッシング用電極31、電極位置調整部40を備える。
The dressing
ベース部11は、基準線Lと直交して上下に延在する矩形の先端面12、先端面12の上端及び下端からそれぞれ基準線L方向に延在する上面13及び下面14、上面13及び下面14の後端間に上下に延在する後面15及び側面16を有する矩形板状であって、先端面12近傍の先端部が支持軸9によって揺動自在に装置本体に支持される。
The
電極ホルダ20は絶縁部材によって形成された電極ホルダ本体21及び側部パネル29によって構成される。なお、図1においては側部パネル29の図示を省略している。
The
電極ホルダ本体21は、ベース部11に沿って延在する矩形の底面22aを有する底部22と、底部22の上縁に沿って基準線Lと平行に延在する上部23と、底部22の下縁に沿って基準線Lと平行に延在する下部24と、底部22の後縁に沿って延在して上部22及び下部24とを連結する後部25とが一体形成され、頂面26がコ字状に連続する平面状に形成される。
The electrode holder
この電極ホルダ本体21の先端部27は、上部23及び下部24によって形成される矩形平面状の上部先端面部27a及び下部先端面部27bと、底部22に凹面状に形成されて上部先端面部27aと下部先端面部27bとを連結する第1側部先端面27cによって形成される。
The
更に、電極ホルダ本体21の先端部27にコ字状に開口して基準線L方向に延在して頂部26に矩形に開口する電極収容部28を構成する。
Furthermore, an
電極収容部28は、底部22に矩形平面状に形成される第1側部ガイド面28a、上部先端面部27aに連続して第1側部ガイド面28aの上縁に沿って形成される矩形平面状の上部ガイド面28b、下部先端面部27bに連続すると共に第1側部ガイド面28aの下縁に沿って形成される矩形平面状の下面ガイド面28cによって基準線L方向に連続する断面コ字状に形成され、この第1側部ガイド面28a、上部ガイド面28b及び下部ガイド面28cの後端が後部ガイド面28dによって連結される。後部25に基準線L方向に延在して後面25aと後部ガイド面28dとを連通するロッド貫通溝25b、研削液供給管挿通孔25c、電線孔25eが形成される。
The
一方、側面パネル29は、電極ホルダ本体21の頂面26を覆う平板状で第1側部ガイド面28aに対向する第2側部ガイド面28eが形成される。
On the other hand, the
このように形成された電極ホルダ本体21は、底面22aがベース部11の側面16に接面しかつ先端面27がベース部11の先端面12に連続するようにベース部27の先端側に位置決めされた状態でボルトによってベース部11に結合される。この電極ホルダ本体21の頂面26上に側面パネル29を重畳し、ボルトによって結合される。
The electrode holder
電解ドレッシング用電極31は、導電性に優れた例えば鉄製であって、電極ホルダ20に形成される電極収容部28の第1側部ガイド面28a、上部ガイド面28b、下部ガイド面28c及び側面パネル29の内面によって形成された第2側部ガイド面28eにそれぞれ摺接可能な第1側面31a、上面31b、下面31c、第2側面31eを有する矩形断面形状で、更に第1側面31aと第2側面31eとを貫通する矩形の開口部32によって後端部33と先端部34に区分される。
The
後端部33には電極ホルダ本体21の後部25に形成されたロッド貫通溝25b、研削液供給管挿通孔25c、電線孔25eに対応してロッド係止溝33b及び研削液供給管挿通孔33c、電線溝33eが形成される。
The
先端部34の先端面に断面円弧状の電極面35が形成される。この電極面35はメタルボンド砥石5の外周面8と対向して上下方向に長い矩形で、かつメタルボンド砥石5の外周面8との間に研削液の介在を許容する所期の隙間、例えば0.5〜5mm程度が形成される円筒内周面状に形成される。
An
先端部34には後端部33に穿設された研削液供給管挿通孔35cに対応して研削液供給口36aが開口する研削液路36が形成され、研削液路36から分岐して電極面35に開口する吐出孔が穿設される。本実施の形態では図3示すようにメタルボンド砥石5の回転方向上流側となる電極面35の上流端35a側に吐出孔37が開口している。
The
電極位置調整部40は、装置本体に取り付けられて図示しないロッド貫通孔が形成された調整基部41と、電極ホルダ本体21のロッド貫通溝25bを貫通すると共に先端42aに段部及びねじ部が形成され、基端42bにねじ部が形成されたロッド42と、調整基部41のロッド貫通孔を貫通するロッド42の基端部42bに調整基部41を介して対向して螺合する一対の調整ナット43a、43bと、ロッド42の先端42a及び電極31の後端部33に形成されたロッド係止溝33bに嵌合する一対のフランジ付きブッシュ44a及びナット44b等の固定具によって後端部33に固定する固定具44を備える。ロッド42の基端42bに螺合する一対の調整ナット43a、43bによってロッド42の基端42bを調整基部41に固定することで電解ドレッシング用電極31が固定され、調整ナット43a、43bを緩めてロッド42を軸方向に移動することで電解ドレッシング用電極31がメタルボンド砥石5に接近する前進位置と離反する後退位置との間で電極収容部28内を移動する。
The electrode
図示しない研削液供給源から研削液を供給する研削液供給管38が電極ホルダ本体21に穿設された研削液供給管挿通孔25c、電解ドレッシング用電極31の後端部33に穿設された研削液供給管挿通孔33cを移動可能に貫通して研削液供給口36aに接続され、研削液供給源から研削液を対向するメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング電極31の電極面35との間に形成される電解ドレッシング領域に供給する研削液供給手段が形成される。
A grinding
また、正の電極が装置本体及び主軸4を介してメタルボンド砥石5に接続され、負の電極が電解ドレッシング用電極31の後端部33に穿設された電線溝33deを貫通する電線39を介して電解ドレッシング用電極31の先端部34に接続されてメタルボンド砥石5の外周面8と電極面35との間に研削液を介して通電する電源を備える。
In addition, the positive electrode is connected to the
移動装置50は、ベース部11の後部を上昇或いは下降せしめてベース部11を支持軸9の軸芯9aを中心に上下方向に揺動付与するアクチュエータ51を有し、アクチュエータ51は、例えば電動モータ52及び電動モータ52とベース部11の後端部との間に架設されて電動モータ52によってベース部11の後部を昇降する送りネジ機構等の伝動機構53を備える。更に移動装置50は、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との隙間が所期のワーク研削加工品質を得るように設定される推定閾値に基づいてアクチュエータ51の作動を制御する制御装置54を備える。
The moving
ここで、研削加工及び電解ドレッシングにより次第にメタルボンド砥石5の研削面となる外周面8が例えば図1及び図2に仮想線8aで示すように減少し、メタルボンド砥石5の外周面8とメタルボンド砥石5の外周面8との間隙が所期の隙間から次第に増大する。このメタルボンド砥石5の外周面8との間隙の増大がワークWの研削加工回数に大きく依存することから、ワークWの研削加工が予め設定された研削加工回数に達すると、アクチュエータ51をメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙がメタルボンド砥石5の外周面8による良好なワーク研削加工を得る限界の閾値に達したものと推定し、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を支持軸9の軸芯9aを中心に基準位置から図1及び図2に仮想線10aで示すように揺動して、対向するメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング電極31の電極面35との間に形成される電解ドレッシング領域の下流端となる電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間になるように調整する。
Here, the outer
このため、制御装置54は、ワークWの研削加工の回数をカウントする研削加工回数カウント手段54aを備え、研削加工回数カウント手段54によりカウントした切削加工回数と予め設定された推定閾値となる切削加工回数を比較し、ワークWの研削加工が予め設定された研削加工回数に達する毎にアクチュエータ51を作動させてドレッシング装置10を支持軸9の軸芯9aを中心に揺動せしめて電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する。
For this reason, the
このドレッシング装置10の揺動は、支持軸9の軸芯9aを中心に電極面35の下流端35b側がメタルボンド砥石5の外周面8に接近する方向に揺動することで、電極面8のメタルボンド砥石5の回転方向下流端となる下流端8bがメタルボンド砥石5の外周面8に接近移動し、対向するメタルボンド砥石5の外周面8と電極面35との間に形成される電解ドレッシング領域におけるメタル砥石5の回転方向下流側においてメタルボンド砥石5の外周面8と電極面35の下流端8bとの隙間を狭く調整する。これにより、メタリボンド砥石5の外周面8に連れ回る研削液がメタルボンド砥石5の外周面8と電極8の下流端8bとの間の隙間からの放出が抑制されて、対向する電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間の電解ドレッシング領域に研削液が十分に滞留保持されてメタルボンド砥石5の外周面8に均一な電解ドレッシングが施される。
The
なお、推定閾値となる切削加工回数は、実験或いはシミュレーションに基づいて容易に設定することができる。 It should be noted that the number of cutting operations serving as the estimated threshold can be easily set based on experiments or simulations.
次に、切削装置1の作動制御について図4の動作フローチャートに基づいて以下に説明する。 Next, the operation control of the cutting apparatus 1 will be described below based on the operation flowchart of FIG.
図1において、メタルボンド砥石5により研削加工を開始する前に、電極位置調整部40の調整ナット43a、43bを緩めてロッド42を軸方向に移動することで電解ドレッシング用電極31を移動させ、電解ドレッシング用電極31の電極面35をメタルボンド砥石5の外周面8と所期の間隔を有して対向させる。そして、調整ナット33a、33bを締め付けてロッド32を固定して電解ドレッシング用電極31を該位置に固定して準備する。
In FIG. 1, before starting the grinding process with the
研削装置1のワーク保持機構にワークWをセットする(ステップS111)。研削液供給源から研削液が研削液供給管38を介して電解ドレッシング用電極31の研削液路26に研削液を供給し、吐出孔37から電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間の電解ドレッシング領域に研削液を供給する一方、電源を投入する。この電源から出力される電流は装置本体、主軸4、メタルボンド砥石5、研削液、電解ドレッシング用電極31、電線39、電源の経路で流れメタルボンド砥石5の電解ドレッシングが開始される。この状態で主軸2を所定の回転速度で駆動し、メタルボンド砥石5を回転させるとともにワークWを回転させて研削加工を開始する(ステップS112)。
The workpiece W is set in the workpiece holding mechanism of the grinding apparatus 1 (step S111). Grinding fluid is supplied from the grinding fluid supply source to the grinding
ワークWの研削加工に伴い目詰まりしたメタルボンド砥石5の研削面となる外周面8は、この対向する外周面8と電極面35との間に介在する研削液により電解ドレッシングされて目詰まりが解消される。即ち、ワークWの切削加工中に亘り電解ドレッシング用電極31の電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間に導電性の研削液が存在し、電極31及びメタルボンド砥石5間に通電することで電解ドレッシング用電極31が陰極となりメタルボンド砥石5が陽極となりメタルボンド砥石5の外周面8が電解ドレッシングされる。
The outer
この研削加工が予め設定された推定閾値となる所定の研削加工回数に到達したか否か判断する(ステップS113)。 It is determined whether or not the grinding has reached a predetermined number of times of grinding that is a preset estimation threshold (step S113).
そして所定の研削加工回数に達した(ステップS113でYES)と判定した場合、しかる後、研削加工が終了する(ステップS114)。 If it is determined that the predetermined number of grinding operations has been reached (YES in step S113), then the grinding processing ends (step S114).
研削加工が終了してメタルボンド砥石5の回転が停止している状態で、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を支持軸9の軸芯9aを中心に図1及び図2に仮想線10aに示す方向に揺動して電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する(ステップS115)。
In a state where the grinding process is completed and the rotation of the
次に、研削加工が終了したワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS116)。 Next, the workpiece W for which grinding has been completed is removed from the workpiece holding mechanism and carried out (step S116).
一方、ステップS113で研削加工が予め設定された所定の研削加工回数に達していない(NO)と判定した場合、しかる後、研削加工が終了する(ステップS117)し、ワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS116)。 On the other hand, if it is determined in step S113 that the grinding process has not reached the predetermined number of grinding processes set in advance (NO), then the grinding process ends (step S117), and the workpiece W is removed from the workpiece holding mechanism. It removes and carries out (step S116).
従って、メタルボンド砥石5によるワークWの切削加工が予め設定された切削加工回数に達する毎に、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を支持軸9を中心に揺動して対向するメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング電極31の電極面35との間に形成される電解ドレッシング領域の下流端となる電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間が所期の隙間に調整され、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極13の電極面35との間隙を良好な範囲に維持することで安定した電解ドレッシング効率が維持され、常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石5によってワークWが研削されて高品質の研削加工が確保できる。
Therefore, every time the workpiece W is cut by the
(第2実施の形態)
本発明による研削加工装置の第2実施の形態を図5乃至図7を参照して説明する。図5は研削加工装置の概略を示す図、図6は主軸電力と研削加工との相関図、図7は動作のフローチャートである。
(Second Embodiment)
A second embodiment of a grinding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram showing an outline of a grinding apparatus, FIG. 6 is a correlation diagram between spindle power and grinding, and FIG. 7 is a flowchart of the operation.
本実施の形態に置ける研削加工装置1は、第1実施に形態と移動制御手段50が異なり、他の構成は第1実施の形態と同様であり、図5において図1及び図2と対応する部位に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略して異なる部分を主に説明する。 The grinding apparatus 1 according to the present embodiment differs from the first embodiment in the movement control means 50, and the other configuration is the same as that of the first embodiment, and corresponds to FIGS. 1 and 2 in FIG. By attaching the same reference numerals to the portions, detailed description of the portions will be omitted, and different portions will be mainly described.
移動装置50は、ベース部11の後部を上昇或いは下降せしめてベース部11を支持軸9の軸芯9aを中心に上下方向に揺動付与するアクチュエータ51を有し、アクチュエータ51は、例えば電動モータ52及び電動モータ52とベース部11の後端部との間に架設されて電動モータ52によってベース部11の後部を昇降する伝動機構53を備える。更に移動装置50は、アクチュエータ51をメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙の推定閾値に基づいてアクチュエータ51の作動を制御する制御装置55を備える。
The moving
ここで、研削加による摩耗及び電解ドレッシングにより次第にメタルボンド砥石5の研削面となる外周面8が例えば図5に仮想線8aで示すように減少し、メタルボンド砥石5の外周面8とメタルボンド砥石5の外周面8との間隙が増大する。このメタルボンド砥石5の外周面8との間隙が増大すると電解ドレッシング効率が次第に低下し、メタルボンド砥石5のドレッシング効果が低下してメタルボンド砥石5による研削加工における研削抵抗が大きくなり、ワークWに対する回転駆動力が増大して主軸4を回転駆動する電動モータの駆動電力である主軸電流が次第に増加する。この研削加工と主軸電流の相関の一例を図6に示す。
Here, the outer
この主軸電流値が予め設定された電流値、即ち設定された推定閾値に達すると、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙が所期のメタルボンド砥石5の外周面8によりワーク研削加工を得る限界の閾値に達したものと推定し、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を基準位置から支持軸9の軸芯9aを中心に図5に仮想線10aで示すように揺動して電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する。このため、制御装置55は、主軸電流を検知する主軸電流検知センサ55aを備え、主軸電流検知センサ55aにより検知した主軸電流値と、予め設定された主軸電流値を推定閾値として比較し、その検知した主軸電流値が推定閾値に達する毎にアクチュエータ51を作動させてドレッシング装置10を支持軸9を中心に揺動せしめて対向するメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング電極31の電極面35との間に形成される電解ドレッシング領域の下流端となる電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する。なお、推定閾値となる主軸電流値は、実験或いはシミュレーションに基づいて容易に設定することができる。
When this spindle current value reaches a preset current value, that is, a set estimation threshold, the gap between the outer
次に、切削装置1の作動制御について図7の動作フローチャートに基づいて以下に説明する。 Next, the operation control of the cutting apparatus 1 will be described below based on the operation flowchart of FIG.
図5において、メタルボンド砥石5により研削を開始する前に、電極位置調整部40により電解ドレッシング用電極31の電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8と所期の間隔を所期の隙間に調整して準備する。
In FIG. 5, before starting the grinding with the
研削装置1のワーク保持機構にワークWをセットする(ステップS121)。研削液供給源から研削液が研削液供給管38等を介して吐出孔37から電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間の電解ドレッシング領域に研削液を供給する一方、電源を投入する。この電源から出力される電流は装置本体、主軸4、メタルボンド砥石5、研削液、電解ドレッシング用電極31、電線39、電源の経路で流れ電解ドレッシングが開始される。この状態で主軸2を所定の回転速度で駆動し、メタルボンド砥石5を回転させるとともにワークWを回転させて研削加工を開始する(ステップS122)。
The workpiece W is set in the workpiece holding mechanism of the grinding apparatus 1 (step S121). The grinding fluid is supplied from the grinding fluid supply source to the electrolytic dressing region between the
ワークWの切削加工中に亘り電解ドレッシング用電極31の電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間に導電性の研削液が存在し、電極31及びメタルボンド砥石5間に通電することで電解ドレッシング用電極31が陰極となりメタルボンド砥石5が陽極となりメタルボンド砥石5の外周面8が電解ドレッシングされる。
A conductive grinding fluid exists between the
この研削加工中の主軸電流値を検知し、検知した主軸電流値が予め設定された推定閾値より大か否か判断する(ステップS123)。 The spindle current value during the grinding process is detected, and it is determined whether or not the detected spindle current value is larger than a preset estimation threshold value (step S123).
そして検知した主軸電流値が推定閾値により大(ステップS123でYES)と判定した場合、しかる後研削加工が終了する(ステップS124)。 Then, when it is determined that the detected spindle current value is larger than the estimated threshold (YES in step S123), the grinding process is finished thereafter (step S124).
研削加工が終了してメタルボンド砥石5の回転が停止している状態で、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を支持軸9の軸芯9aを中心に図1及び図5に仮想線10aに示す方向に揺動して電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間になるように調整する(ステップS125)。
In a state where the grinding process is completed and the rotation of the
次ぎに、研削加工が終了したワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS126)。 Next, the workpiece W for which grinding has been completed is removed from the workpiece holding mechanism and carried out (step S126).
一方、ステップS123で主軸電流値が推定閾値により小さい(NO)と判定した場合、しかる後研削加工が終了し(ステップS127)し、ワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS126)。 On the other hand, if it is determined in step S123 that the spindle current value is smaller than the estimated threshold value (NO), then the grinding process ends (step S127), and the workpiece W is removed from the workpiece holding mechanism and carried out (step S126).
従って、メタルボンド5によるワークWの切削加工における主軸電流値が予め設定した推定閾値に達する毎に、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を支持軸9を中心に揺動して電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間が所期の隙間に調整され、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙を適正な範囲に維持することで安定した電解ドレッシング効率が維持され、常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石5によってワークWが研削加工されて高品質の研削加工が確保できる。
Therefore, every time the spindle current value in the cutting of the workpiece W by the
(第3実施の形態)
本発明による研削加工装置の第3実施の形態を図8及び図9を参照して説明する。図8は研削加工装置の概略を示す図、図9は動作フローチャートである。
(Third embodiment)
A third embodiment of the grinding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing an outline of the grinding apparatus, and FIG. 9 is an operation flowchart.
本実施の形態に置ける研削加工装置1は、第1実施に形態と移動制御手段50が異なり、他の構成は第1実施の形態と同様であり、図8において図1及び図2と対応する部位に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略して異なる部分を主に説明する。 The grinding apparatus 1 according to the present embodiment differs from the first embodiment in the movement control means 50, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. FIG. 8 corresponds to FIG. 1 and FIG. By attaching the same reference numerals to the portions, detailed description of the portions will be omitted, and different portions will be mainly described.
移動装置50は、ベース部11の後部を上昇或いは下降せしめてベース部11を支持軸9を中心に上下方向に揺動付与するアクチュエータ51を有し、アクチュエータ51は、例えば電動モータ52及び電動モータ52とベース部11の後端部との間に架設されて電動モータ52によってベース部11の後部を昇降する伝動機構53を備える。更に移動装置50は、アクチュエータ51をメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙の推定閾値に基づいてアクチュエータ51の作動を制御する制御装置56を備える。
The moving
ここで、研削加工及び電解ドレッシングにより次第にメタルボンド砥石5の研削面となる外周面8が例えば図8に仮想線8aで示すように減少し、電解ドレッシング用電極31の電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間隙が増大する。この電解ドレッシング用電極31の電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間隙が増大すると電解ドレッシング効率が次第に低下すると共に、電極面35とメタルボンド5の外周面8との間も次第に増大して電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8と間の研削液の電解ドレッシング時における電解電流が低下する。
Here, the outer
この低下する電解電流が予め設定された電流値に達すると、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙が所期のメタルボンド砥石5の外周面8による研削加工を得る限界の閾値に達したものと推定し、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を基準位置から図8に仮想線10aで示すように揺動して電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する。
When the decreasing electrolytic current reaches a preset current value, the gap between the outer
このため、制御装置56は、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間の研削液の電解電流を検知する電解電流検知センサ56aを備え、電解電流検知センサ55aにより検知した電解電流値と、予め設定された電解電流値、即ち推定閾値を比較し、検知した電解電流値が推定閾値に達する毎にアクチュエータ51を作動させてドレッシング装置10を支持軸9を中心に揺動して電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する。なお、推定閾値となる電解電流値は、実験或いはシミュレーションに基づいて容易に設定することができる。
Therefore, the
次に、研削装置1の作動制御について図9の動作フローチャートに基づいて以下に説明する。 Next, the operation control of the grinding apparatus 1 will be described below based on the operation flowchart of FIG.
図8において、メタルボンド砥石5により研削を開始する前に、電極位置調整部40により電解ドレッシング用電極31の電極面35をメタルボンド砥石5の外周面8と隙間を所期の隙間に調整して準備する。
In FIG. 8, before starting the grinding with the
研削装置1のワーク保持機構にワークWをセットする(ステップS131)。研削液供給源から研削液が研削液供給管38等を介して吐出孔37から電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間の電解ドレッシング領域に研削液を供給する一方、電源を投入する。この電源から出力される電流は装置本体、主軸4、メタルボンド砥石5、研削液、電解ドレッシング用電極31、電線39、電源の経路で流れ電解ドレッシングが開始される。この状態で主軸2を所定の回転速度で駆動し、メタルボンド砥石5を回転させるとともにワークWを回転させて研削加工を開始する(ステップS132)。
The workpiece W is set in the workpiece holding mechanism of the grinding apparatus 1 (step S131). The grinding fluid is supplied from the grinding fluid supply source to the electrolytic dressing region between the
ワークWの切削中に亘り電解ドレッシング用電極31の電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間に導電性の研削液が存在し、電極31及びメタルボンド砥石5間に通電することで電解ドレッシング用電極31が陰極となりメタルボンド砥石5が陽極となりメタルボンド砥石5の外周面8が電解ドレッシングされる。
Conductive grinding fluid exists between the
この研削加工中、即ち電解ドレッシング中の電解電流値を検知し、この検知した電解電流値が予め設定された推定閾値により小か否か判断する(ステップS133)。 The electrolytic current value during the grinding process, that is, the electrolytic dressing is detected, and it is determined whether or not the detected electrolytic current value is small based on a preset estimation threshold value (step S133).
そして検知した電解電流値が推定閾値により小さい(ステップS133でYES)と判定した場合、しかる後、研削加工が終了する(ステップS134)。 If it is determined that the detected electrolytic current value is smaller than the estimated threshold value (YES in step S133), then the grinding process ends (step S134).
研削加工が終了してメタルボンド砥石5の回転が停止している状態で、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を支持軸9の軸芯9aを中心に図8に仮想線10aに示す方向に揺動して電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する(ステップS135)。
In a state where the grinding process is finished and the rotation of the
次ぎに、研削加工が終了したワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS136)。 Next, the workpiece W for which grinding has been completed is removed from the workpiece holding mechanism and carried out (step S136).
一方、ステップS133で検知した電解電流値が推定閾値により大きい(NO)と判定した場合、しかる後研削加工が終了し(ステップS137)、ワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS136)。 On the other hand, when it is determined that the electrolytic current value detected in step S133 is larger than the estimated threshold value (NO), the grinding process is finished thereafter (step S137), and the workpiece W is removed from the workpiece holding mechanism and carried out (step S136). .
従って、メタルボンド5によるワークWの切削加工における研削液の電解電流値が予め設定した推定閾値に達する毎に、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を支持軸9を中心に揺動して電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8の下流端8bとの隙間が所期の隙間に調整され、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極13の電極面35との間隙を良好な適正な範囲に維持することで安定した電解ドレッシング効率が維持され、常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石5によってワークWが研削されて高品質の研削加工が確保できる。
Therefore, each time the electrolytic current value of the grinding fluid in the cutting of the workpiece W by the
(第4実施の形態)
本発明による研削加工装置の第4実施の形態を図10及び図11を参照して説明する。図10は研削加工装置の概略を示す図、図11は研削加工装置の運転動作のフローチャートである。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of a grinding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a diagram showing an outline of the grinding apparatus, and FIG. 11 is a flowchart of the operation of the grinding apparatus.
本実施の形態に置ける研削加工装置1は、第1実施に形態と移動装置50が異なり、他の構成は第1実施の形態と同様であり、図5において図1及び図2と対応する部位に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略して異なる部分を主に説明する。
The grinding apparatus 1 according to the present embodiment is different from the first embodiment in the moving
移動装置50は、ベース部11の後部を上昇或いは下降せしめてベース部11を支持軸9を中心に上下方向に揺動付与するアクチュエータ51を有し、アクチュエータ51は、例えば電動モータ52及び電動モータ52とベース部11の後端部との間に架設されて電動モータ52によってベース部11の後部を昇降する伝動機構53を備える。更に移動装置50は、アクチュエータ51をメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙の推定閾値に基づいてアクチュエータ51の作動を制御する制御装置57を備える。
The moving
ここで、研削加工による摩耗及び電解ドレッシングにより次第にメタルボンド砥石5の外周面8が例えば図10に仮想線8aで示すように減少し、電解ドレッシング用電極31の電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間隙が増大する。このメタルボンド砥石5の外周面8との間隙が増大すると電解ドレッシング効率が次第に低下する。
Here, the outer
この減少するメタルボンド砥石5の外周面8が予め複数設定されたメタルボンド砥石5の径に達すると、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙が良好なメタルボンド砥石5の外周面8により研削加工を得る限界の閾値に達したものと推定し、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を基準位置から図10に仮想線10aで示す方向に揺動して電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する。このため、制御装置57は、メタルボンド徒石5の外周面8の径を検知する砥石径検知センサ57aを備え、砥石径検知センサ57aにより検知した砥石径が予め設定された推定閾値となる各砥石径と比較し、砥石径が推定閾値に達する毎にアクチュエータ51を作動させてドレッシング装置10を支持軸9を中心に揺動せしめて電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を狭く調整する。なお、推定閾値となるメタルボンド砥石5の径は、実験或いはシミュレーションに基づいて容易に設定することができる。
When the decreasing outer
次に、研削加工装置1の作動制御について図11の研削加工装置の動作フローチャートに基づいて以下に説明する。 Next, the operation control of the grinding apparatus 1 will be described below based on the operation flowchart of the grinding apparatus of FIG.
図10において、メタルボンド砥石5により研削を開始する前に、電極位置調整部40により電解ドレッシング用電極31の電極面35をメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整して準備する。
In FIG. 10, before starting the grinding with the
研削装置1のワーク保持機構にワークWをセットする(ステップS141)。研削液供給源から研削液が研削液供給管38等を介して吐出孔37から電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間の電解ドレッシング領域に研削液を供給する一方、電源を投入する。この電源から出力される電流は装置本体、主軸4、メタルボンド砥石5、研削液、電解ドレッシング用電極31、電線39、電源の経路で流れ電解ドレッシングが開始される。この状態で主軸2を所定の回転速度で駆動し、メタルボンド砥石5を回転させるとともにワークWを回転させて研削加工を開始する(ステップS142)。
The workpiece W is set in the workpiece holding mechanism of the grinding apparatus 1 (step S141). The grinding fluid is supplied from the grinding fluid supply source to the electrolytic dressing region between the
ワークWの切削中に亘り電解ドレッシング用電極31の電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間に導電性の研削液が存在し、電極31及びメタルボンド砥石5間に通電することで電解ドレッシング用電極31が陰極となりメタルボンド砥石5が陽極となりメタルボンド砥石5の外周面8が電解ドレッシングされる。
Conductive grinding fluid exists between the
この研削加工中のメタルボンド砥石5の径を検知し、検知した径が予め設定された推定閾値に達したか否か判断する(ステップS143)。
The diameter of the
そして検知したメタルボンド砥石5の径が推定閾値に達した(ステップS143でYES)と判定した場合、しかる後研削加工が終了する(ステップS144)。
And when it determines with the diameter of the detected
研削加工が終了してメタルボンド砥石5の回転が停止している状態で、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を支持軸9の軸芯9aを中心に図10に仮想線10aに示す方向に揺動して電極面35の下流端35bとメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する(ステップS145)。
In a state where the grinding process is completed and the rotation of the
次ぎに、研削加工が終了したワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS146)。 Next, the workpiece W for which grinding has been completed is removed from the workpiece holding mechanism and carried out (step S146).
一方、ステップS143においてメタルボンド砥石5の径が推定閾値により大きい(NO)と判定した場合、しかる後研削加工が終了し(ステップS147)、ワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS146)。
On the other hand, when it is determined in step S143 that the diameter of the
従って、メタルボンド砥石5によるワークWの切削加工におけるメタルボンド砥石5の径が予め設定した推定閾値に達する毎に、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10を支持軸9を中心に揺動して電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間が所期の隙間に調整され、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極13の電極面35との間隙を適正な範囲に維持することで安定した電解ドレッシング効率が維持され、常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石5によってワークWが研削されて高品質の研削加工が確保できる。
Therefore, for each amounts to an estimated threshold diameter
(参考例)
参考例を軸状のワークWの外周面を研削する場合を例に図12乃至図14を参照して説明する。図12は研削加工装置の概略を示す図、図13は図12のC部拡大図である。なお、図12及び図13において図1及び図2と対応する部位に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略して異なる部分を主に説明する。
( Reference example )
A reference example will be described with reference to FIGS. 12 to 14 as an example of grinding the outer peripheral surface of a shaft-shaped workpiece W. FIG. 12 is a diagram showing an outline of the grinding apparatus, and FIG. 13 is an enlarged view of a portion C in FIG. In FIGS. 12 and 13, parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the parts will be omitted, and different parts will be mainly described.
研削加工装置1は、図示しない電動モータによって回転駆動される主軸2に装着されるメタルボンド砥石5、ガイドレール2にガイドされてメタルボンド砥石5接離する基準線L方向に直線移動可能に支持されたドレッシング装置10、ドレッシング装置10をメタルボンド砥石5に接離する基準線L方向に移動調整する移動装置60備える。
The grinding device 1 is supported by a
移動装置60は、ベース部11の後部に結合されてドレッシング装置10を基準線L方向に移動せしめるアクチュエータ61を有し、アクチュエータ61は、例えば電動モータ62及び電動モータ62とベース部11の後端部との間に架設されて電動モータ62によってベース部11を基準線L方向に往復動する送りネジ機構等の伝動機構63を備える。更に移動装置60は、アクチュエータ61をメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙の推定閾値に基づいてアクチュエータ61の作動を制御する制御装置65を備える。
The moving
ここで、研削加工及び電解ドレッシングにより次第にメタルボンド砥石5の研削面となる外周面8が例えば図12及び図13に仮想線8aで示すように減少し、メタルボンド砥石5の外周面8との間隙が増大し、このメタルボンド砥石5の外周面8との間隙の増大がワークWの研削加工回数に大きく依存することから、ワークWの研削回数が予め設定された回数に達すると、アクチュエータ51をメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極31の電極面35との間隙が良好なメタルボンド砥石5の外周面8によるワーク研削加工を得る限界の閾値に達したものと推定し、アクチュエータ51を作動してドレッシング装置10をガイドレール2に沿って図12及び図13に仮想線10aで示すようにメタルボンド砥石5側に接近移動して、対向するメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング電極31の電極面35との間を所期の隙間に調整する。このため、制御装置65は、ワークWの研削回数をカウントする研削加工回数カウント手段65aを備え、カウント手段65aによる研削回数と予め設定された切削加工回数を比較し、ワークWの研削回数が予め設定された研削加工回数に達する毎にアクチュエータ61を作動させてドレッシング装置10を基準線Lに沿って図12及び図13に仮想線10aで示すようにメタルボンド砥石5側に接近移動して、対向するメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング電極31の電極面3の隙間を所期の隙間に調整する。
Here, the outer
次に、研削装置1の作動制御について図14の動作フローチャートに基づいて以下に説明する。 Next, the operation control of the grinding apparatus 1 will be described below based on the operation flowchart of FIG.
図12及び図13において、メタルボンド砥石5により研削を開始する前に、電極位置調整部40により電解ドレッシング用電極31の電極面35をメタルボンド砥石5の外周面8と隙間を所期の隙間に調整して準備する。
12 and 13, before starting the grinding by the
研削装置1のワーク保持機構にワークWをセットする(ステップS151)。研削液供給源から研削液が研削液供給管38等を介して吐出孔37から電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との間の電解ドレッシング領域に研削液を供給する一方、電源を投入する。この電源から出力される電流は装置本体、主軸4、メタルボンド砥石5、研削液、電解ドレッシング用電極31、電線39、電源の経路で流れ電解ドレッシングが開始される。この状態で主軸4を所定の回転速度で駆動し、メタルボンド砥石5を回転させるとともにワークWを回転させて研削加工を開始する(ステップS152)。この研削加工が予め設定された所定研削加工回数に到達したか否か判断する(ステップS153)。
The workpiece W is set in the workpiece holding mechanism of the grinding apparatus 1 (step S151). The grinding fluid is supplied from the grinding fluid supply source to the electrolytic dressing region between the
そして所定研削加工回数に達した(ステップS153でYES)と判定した場合、しかる後、研削加工が終了する(ステップS154)。 If it is determined that the predetermined number of times of grinding has been reached (YES in step S153), then the grinding is terminated (step S154).
研削加工が終了してメタルボンド砥石5の回転が停止している状態で、アクチュエータ61を作動してドレッシング装置10をガイドレール2基準線Lに沿って図12及び図13に仮想線10aに示す方向に移動して電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整する(ステップS155)。
In a state where the grinding process is finished and the rotation of the
次ぎに、研削加工が終了したワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS156)。 Next, the workpiece W for which grinding has been completed is removed from the workpiece holding mechanism and carried out (step S156).
一方、ステップS153で研削加工が予め設定された所定の研削加工回数に到達していない(NO)と判定した場合、しかる後研削加工が終了し(S157)、ワークWをワーク保持機構から取り外して搬出する(ステップS156)。 On the other hand, if it is determined in step S153 that the predetermined number of grinding processes has not been reached (NO), the grinding process is terminated (S157), and the workpiece W is removed from the workpiece holding mechanism. Unload (step S156).
従って、メタルボンド5によるワークWの切削加工が予め設定された研削加工回数に達する毎に、アクチュエータ61を作動してドレッシング装置10をガイドレール2に沿って移動して対向するメタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング電極31の電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間が所期の隙間に調整され、メタルボンド砥石5の外周面8と電解ドレッシング用電極13の電極面35との間隙を良好な範囲に維持することで安定した電解ドレッシング効率が維持され、常に良好にドレッシングされたメタルボンド砥石5によってワークWが研削されて高品質の研削加工が確保できる。
Therefore, each time the workpiece W is cut by the
なお、本参考例において、第2実施の形態と同様にメタルボンド5によるワークWの切削加工における主軸電流値が予め設定した推定閾値に達する毎に、アクチュエータ61を作動してドレッシング装置10を基準線Lに沿って移動して電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整することもできる。
In this reference example , each time the spindle current value in the cutting of the workpiece W by the
また、第3実施の形態と同様に、メタルボンド5によるワークWの切削加工における電解電流値が予め設定した推定閾値に達する毎に、アクチュエータ61を作動してドレッシング装置10を基準線Lに沿って移動して電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整することもできる。
Similarly to the third embodiment, every time the electrolytic current value in the cutting of the workpiece W by the
更に、第4実施の形態と同様に、メタルボンド5によるワークWの切削加工におけるメタルボンド砥石5の径が予め設定した推定閾値に達する毎に、アクチュエータ61を作動してドレッシング装置10を基準線Lに沿って移動して電極面35とメタルボンド砥石5の外周面8との隙間を所期の隙間に調整することもできる。
Further, similarly to the fourth embodiment, each time the diameter of the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱市内範囲で種々変更可能である。例えば、上記各実施の形態では電動モータ及びネジ送り機構等の伝動機構による構成したが、電動モータ及びギヤ機構やリンク機構等によって構成することもできる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made within the scope of the departure city within the spirit of the invention. For example, in each of the embodiments described above, the transmission mechanism such as the electric motor and the screw feed mechanism is used. However, the electric motor, the gear mechanism, the link mechanism, and the like may be used.
1 研削加工装置
4 主軸
4a 回転中心軸芯
5 メタルボンド砥石
8 外周面(研削面)
9 支持軸
9a 軸芯
10 ドレッシング装置
31 電解ドレッシング用電極
35 電極面
50 移動装置
W ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Grinding machine 4 Main axis |
9
Claims (5)
上記メタルボンド砥石の回転中心軸芯と平行な軸芯を中心に上記ドレッシング装置を揺動して電極面のメタルボンド砥石回転方向の下流端をメタルボンド砥石の外周面に接近移動させてメタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との隙間を調整する移動装置を備え、
所期のワーク研削加工品質を得る推定閾値に基づいて上記移動装置によりドレッシング装置を該ドレッシング装置の電解ドレッシング用電極がメタルボンド砥石の外周面に接近する方向に移動してメタルボンド砥石の外周面と電解ドレッシング用電極の電極面との隙間を所期の間隔に調整することを特徴とする研削加工装置。 A grinding device that grinds a workpiece by rotating a cylindrical metal bond grindstone in which abrasive grains are bonded by a conductive bond material with an electric motor, and has an interval between the outer peripheral surface of the metal bond grindstone and the grinding liquid. A power supply comprising a dressing device having an electrode for electrolytic dressing with electrode surfaces facing each other and energizing the metal bond grindstone and the electrode for electrolytic dressing with a grinding liquid interposed between the metal bond grindstone and the electrode for electrolytic dressing In a grinding apparatus for electrolytically dressing a metal bond grindstone by energizing a metal bond grindstone rotating in the presence of a grinding fluid and an electrode for electrolytic dressing,
The dressing device is swung around an axis parallel to the rotation center axis of the metal bond grindstone, and the downstream end of the electrode surface in the metal bond grindstone rotation direction is moved closer to the outer peripheral surface of the metal bond grindstone. It has a moving device that adjusts the gap between the outer peripheral surface of the grindstone and the electrode surface of the electrode for electrolytic dressing ,
The outer peripheral surface of the metal bonded grinding wheel and move the dressing device by the mobile device based on the estimated threshold to obtain a workpiece grinding quality Tokoro period in a direction electrolytic dressing electrode of said dressing device approaches the outer peripheral surface of the metal bond grindstone And a gap between the electrode surface of the electrode for electrolytic dressing and a desired interval.
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