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接触放電ツルーイング・ドレッシング方法およびその装置 実績あり

国内特許コード P110002882
整理番号 Y01-P108
掲載日 2011年6月8日
出願番号 特願2001-188638
公開番号 特開2002-086356
登録番号 特許第4010392号
出願日 平成13年6月21日(2001.6.21)
公開日 平成14年3月26日(2002.3.26)
登録日 平成19年9月14日(2007.9.14)
優先権データ
  • 特願2000-213605 (2000.7.14) JP
発明者
  • 水野 雅裕
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 接触放電ツルーイング・ドレッシング方法およびその装置 実績あり
発明の概要 【課題】 超砥粒砥石、特に金属の結合剤を有する超砥粒砥石のツルーイング・ドレッシングを極めて簡便に行うことができる接触放電ツルーイング・ドレッシング方法およびその装置を提供する。
【解決手段】 ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極に対し、回転させた導電性砥石１０１を接触させ、正電極－電極の切り屑－砥石結合剤－電極の切り屑－負電極から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、導電性砥石１０１が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング方法であって、絶縁層２０３で絶縁された二重リング形回転電極の側面の一部を一対の電極として用いる。
従来技術、競合技術の概要


超砥粒砥石は従来砥石に比べて摩耗が少なく、高精度な形状創成加工に適している。しかし、その反面、ツルーイング・ドレッシングが困難であるため、広くは普及していないのが現状である。



超砥粒砥石のうち、金属等を結合剤に用いた導電性砥石については放電ツルーイング・ドレッシング、電解ドレッシングなどの手法が適用される（砥粒加工学会誌Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．５ １９９５，ＳＥＰ、Ｐ．２１、Ｐ．２２、Ｐ．２５、Ｐ．２６参照）が、従来の方法はいずれも液中で行う方法であり、金型製造業界で一般的に用いられている乾式研削盤には適しなかった。また、上記方法では、砥石主軸にブラシを用いて給電する必要があり、簡便ではなかった。



これに対し、絶縁性の砥石を挟んだ一対の電極に電圧を与え、これを導電性砥石で研削し、その際生じる接触放電現象を利用した接触放電ツルーイング・ドレッシング法がある（砥粒加工学会誌Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．５ １９９５，ＳＥＰ、Ｐ．２４参照）。この方法は、砥石主軸にブラシを用いて給電する必要がないので簡便である。



しかし、この従来の接触放電ツルーイング・ドレッシング法では、電極に対する砥石の切込み量や電極の送り速度を一定にして電極を砥石で研削するため、安定した接触放電現象が得られず、場合によっては砥石作業面の円周に周期的凹凸が生じるといった問題が発生した（１９９０年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集、９３３～９３４頁参照）。また、主に機械的に電極を削るため電極の消耗が激しかった。さらに、この接触放電ツルーイング・ドレッシング法は非導電性の砥石には適用することができなかった。



この他に、回転させた従来砥石を用い、結合剤（通常は金属以外の結合剤）を機械的に削り落とすことで砥粒を脱落させるツルーイング・ドレッシング法が数種ある（砥粒加工学会誌Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．５ １９９５，ＳＥＰ、Ｐ．８～１１参照）。



しかし、いずれの方法も乾式で適用した場合、大量の砥粒が飛散し、工作機械の寿命や人体に悪影響を与えるため問題となっていた。また、機械的な力によるツルーイング・ドレッシングであるため、Ｖ字形の鋭い刃先形状を創成しようとすると刃先が欠けるという問題があった。



また、上記のいずれのツルーイング・ドレッシング法においても、砥石の真円度の大きさをモニタリングしながらツルーイング・ドレッシングする方策が採られていなかった。そのため、荒から仕上げへのツルーイング・ドレッシング条件の移行を自動で連続的に行うことができなかった。また、ツルーイング・ドレッシングをどの時点で終了すべきかを、ツルーイング・ドレッシングを行いながら判断することができなかった。



さらに、上記のいずれのツルーイング・ドレッシング法においても、ツルーイングによる砥石半径減少量をモニタリングしながらツルーイング・ドレッシングする方策が採られていなかった。そのため、インプロセスツルーイング・ドレッシングにおいてツールパス（工具経路）を補正しながら加工を行うことができなかった。
産業上の利用分野


本発明は、二重リング形回転電極による接触放電ツルーイング・ドレッシング方法およびその装置に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】
ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２０２，２０４）に対し、回転させた導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）を接触させ、正電極（２０２）－正電極（２０２）側の電極の切り屑（２２１）－砥石結合剤（１０２）－負電極（２０４）側の電極の切り屑（２２０）－負電極（２０４）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング方法であって、前記正電極である電極内輪（２０２）と前記負電極である電極外輪（２０４）とを有し、該電極内輪（２０２）と電極外輪（２０４）との間に配置される絶縁体（２０３）で絶縁された二重リング形回転電極（２０１）の、前記電極内輪（２０２）と前記電極外輪（２０４）の先端面を一対の電極として用いることを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項2】
ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２１１，２１３）に対し、回転させた非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）を接触させ、正電極（２１１）－電極の切り屑（２２２）－負電極（２１３）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング方法であって、前記正電極である電極内輪（２１１）と前記負電極である電極外輪（２１３）と該電極内輪（２１１）と電極外輪（２１３）との間に配置される絶縁体（２１２）からなる二重リング形回転電極（２０１）を配置し、前記絶縁体（２１２）の厚さが前記電極の切り屑（２２２）を生じさせる厚さであり、前記電極内輪（２１１）－前記電極の切り屑（２２２）－前記電極外輪（２１３）から構成される回路の、前記電極の切り屑（２２２）の部分で接触放電を生じさせるように、前記二重リング形回転電極（２０１）の前記電極内輪（２１１）と前記電極外輪（２１３）の先端面を一対の電極として用いることを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項3】
ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２０２，２０４）に対し、回転させた導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）を接触させ、正電極（２０２）－正電極（２０２）側の電極切り屑（２２１）－砥石結合剤（１０２）－負電極（２０４）側の電極の切り屑（２２０）－負電極（２０４）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング装置であって、
（ａ）前記正電極である電極内輪（２０２）と前記負電極である電極外輪（２０４）とを有し、該電極内輪（２０２）と電極外輪（２０４）との間に配置される絶縁体（２０３）で絶縁された二重リング形回転電極（２０１）と、
（ｂ）該二重リング形回転電極（２０１）の前記電極内輪（２０２）と前記電極外輪（２０４）の先端面からなる一対の電極とを具備することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。

【請求項4】
ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２１１，２１３）に対し、回転させた非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）を接触させ、正電極（２１１）－電極の切り屑（２２２）－負電極（２１３）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング装置であって、
前記正電極である電極内輪（２１１）と前記負電極である電極外輪（２１３）と該電極内輪（２１１）と電極外輪（２１３）との間に配置される厚さが前記電極の切り屑（２２２）を生じさせる厚さの絶縁体（２１２）からなる二重リング形回転電極（２０１）を配置し、該二重リング形回転電極（２０１）の前記電極内輪（２１１）と前記電極外輪（２１３）の先端面からなる一対の電極を備え、前記電極内輪（２１１）－前記電極の切り屑（２２２）－前記電極外輪（２１３）から構成される回路の、前記電極の切り屑（２２２）の部分で接触放電を生じさせることを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。

【請求項5】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記二重リング形回転電極の回転軸方向への駆動機構を具備することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。

【請求項6】
請求項１または２記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記接触放電を液中、噴霧中または気中の環境下で行うことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項7】
請求項１または２記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記二重リング形回転電極の側面の初期回転振れを除去するため、前記電極間に給電せずに前記被ツルーイング・ドレッシング砥石で前記電極側面を研削した後、該電極間に電圧を与えてツルーイング・ドレッシングを開始することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項8】
請求項３または４記載の装置を用い、前記電極の回転軸と前記被ツルーイング・ドレッシング砥石の回転軸との間に所定の角度を与えた状態で前記電極に電極回転軸方向の送りを与えることにより、所定の砥石刃先形状を得ることを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項9】
請求項３または４記載の装置を用い、前記二重リング形回転電極の駆動装置を十字移動機構と回転機構を備えた数値制御移動テーブル上に設置し、高精度な総型ツルーイング・ドレッシングを行うことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項10】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記電極側面側に該電極側面の位置を測定する変位センサを設置し、ツルーイング量を測定しながらツルーイング・ドレッシングを行うことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項11】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記電極側面側に該電極側面の位置を測定する変位センサを備えたことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。

【請求項12】
請求項１０記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法を、インプロセスツルーイング・ドレッシングに適用し、ツルーイング量に基づいてツールパスを補正しながら行うことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項13】
請求項１または２記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記二重リング形回転電極の内側に砥石を配置し、放電の度に前記被ツルーイング・ドレッシング砥石への電極材料の付着物を除去することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項14】
請求項１または２記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記二重リング形回転電極の外側に砥石を配置し、放電の度に前記被ツルーイング・ドレッシング砥石への電極材料の付着物を除去することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。

【請求項15】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記二重リング形回転電極の内側に砥石を配置することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。

【請求項16】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記二重リング形回転電極の外側に砥石を配置することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2001188638thum.jpg
出願権利状態 登録

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発明の名称 METHOD AND DEVICE FOR CONTACT DISCHARGE TRUING AND DRESSING 実績あり
発明の概要 PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for contact discharge truing and dressing capable of very simply executing the truing and dressing operations for a super-abrasive grain grinding wheel, especially such as including a binder of metal.
SOLUTION: A contact discharge truing and dressing method is configured so that a conductive grinding wheel 101 in rotation contacted with a pair of electrodes on which a DC voltage or pulse voltage is impressed undergoes a truing and dressing process intermittently with contact discharging generated when the circuit consisting of a positive electrode, machining chips from electrodes, grinding wheel binder, machining chips, and negative electrode is opened and closed, wherein part of the side faces of a dual ring type rotary electrode insulated with an insulating layer 203 is used to form the electrodes in pair.
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明細書 特許第4010392号
公開公報 特開2002-086356(PDF,174KB) PDF
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