JP2018027574A - 砥石、平面研削盤 - Google Patents
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Abstract
【課題】平面研削において、被削材の表面におけるびびり等の発生を抑制することが可能な砥石及び平面研削盤を提供すること。【解決手段】平面研削盤に用いられる砥石であって、外周面に設けられる複数の第1のらせん溝と、前記外周面に設けられる複数の第2のらせん溝であって、前記複数の第1のらせん溝のそれぞれと交差する複数の第2のらせん溝と、を備える。【選択図】図4
Description
本発明は、平面研削盤に用いられる砥石等に関する。
従来、平面研削盤で用いられる砥石(砥石車)が知られている。(例えば、特許文献1等参照)。
ところで、砥石は、使用と共に目詰まりが生じ、研削性能が低下する。そのため、研削性能を再生するドレッシング作業(目立て作業)が行われる場合がある。
ドレッシング作業では、例えば、単石タイヤモンドを備えるドレッサで、砥粒の外径よりも小さい(例えば、数μm〜数十μm程度の)切込み(ドレス溝)を砥石の外周面に生成する。具体的には、回転する砥石に対してドレッサを接触させつつ、砥石の幅方向に移動させる動作を往復で行う。当該ドレッシング作業によれば、ドレッサを幅方向に移動させる往路動作により、砥石の外周面にらせん状の一のドレス溝が生成されると共に、復路動作により、一のドレス溝と交差するらせん状の他のドレス溝が生成される。即ち、交差する一のドレス溝及び他のドレス溝により、底面が略菱形の錐体、即ち、略四角錐状の山(以下、ドレス山と称する)が生成される。
しかしながら、当該ドレッシング作業で再生された砥石には、一のドレス溝と他のドレス溝の交差で生成されるドレス山が、周方向(即ち、回転方向)で180°対称な2つの角度位置にしか生成されない。すると、砥石を用いて平面研削を行う場合、被削材は、ドレス山の頂点付近で研削されるため、砥石の回転に応じて、周期的にドレス山で削られる部分に対して、ドレス山で削られない範囲が広くなり、被削材の表面にうねり(びびり)が発生する可能性がある。
そこで、上記課題に鑑み、平面研削において、被削材の表面におけるびびり等の発生を抑制することが可能な砥石及び平面研削盤を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、一実施形態では、
平面研削盤に用いられる砥石であって、
外周面に設けられる複数の第1のらせん溝と、
前記外周面に設けられる複数の第2のらせん溝であって、前記複数の第1のらせん溝のそれぞれと交差する複数の第2のらせん溝と、を備える、
砥石が提供される。
平面研削盤に用いられる砥石であって、
外周面に設けられる複数の第1のらせん溝と、
前記外周面に設けられる複数の第2のらせん溝であって、前記複数の第1のらせん溝のそれぞれと交差する複数の第2のらせん溝と、を備える、
砥石が提供される。
また、前記砥石を備える、
平面研削盤が提供される。
平面研削盤が提供される。
上述の実施形態によれば、平面研削において、被削材の表面におけるびびり等の発生を抑制することが可能な砥石及び平面研削盤を提供することができる。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
[平面研削盤の構成]
まず、図1を参照して、本実施形態に係る平面研削盤1について説明する。
まず、図1を参照して、本実施形態に係る平面研削盤1について説明する。
図1は、本実施形態に係る平面研削盤1の構成の一例を概略的に示す図である。
平面研削盤1は、可動テーブル10、テーブル案内機構11、砥石ヘッド15、砥石16、案内レール18、制御装置20、表示装置40を有する。
尚、図中、X方向は、可動テーブル10の移動方向を表し、Y方向は、X方向に直交する砥石ヘッド15の移動方向を表し、Z方向は、X方向及びY方向に直交する高さ方向を表す。
可動テーブル10は、テーブル案内機構11によってX方向に移動可能に設けられ、研削対象の被削材12が載置される。
テーブル案内機構11は、例えば、サーボモータ等を駆動力源として、可動テーブル10をX方向に移動させる。
砥石ヘッド15は、下端部に砥石16が設けられ、Y方向に移動可能且つZ方向に昇降可能に案内レール18に取り付けられる。
砥石16は、円柱形状を有し、その中心軸がY方向と平行になるように砥石ヘッド15の下端部に回転可能に取り付けられる。砥石16は、砥石ヘッド15と共にY方向及びZ方向に移動し、回転して被削材12の表面を研削する。砥石16は、被削材12の性質や加工精度等に応じて選択される砥粒(例えば、アルミナ研削材やダイヤモンド研削材)、及び砥粒を保持する結合剤を中心として構成される。
案内レール18は、例えば、2つのサーボモータ等を駆動力源として、砥石ヘッド15をY方向及びZ方向に移動させる。
制御装置20は、可動テーブル10及び砥石ヘッド15の位置を調整し、砥石16を回転させることで、被削材12の表面を研削するように平面研削盤1の各部を制御する。制御装置20は、例えば、CPU,RAM,ROM,I/O等を含むコンピュータを中心に構成される。
表示装置40は、例えば、液晶ディスプレイ等である。表示装置40は、制御装置20によって制御され、例えば、被削材12の研削条件等が表示される。
[ドレッシング装置の一例]
次に、図2を参照して、平面研削盤1で用いられる砥石16のドレッシング作業(目立て作業)を行うドレッシング装置100について説明する。
次に、図2を参照して、平面研削盤1で用いられる砥石16のドレッシング作業(目立て作業)を行うドレッシング装置100について説明する。
図2は、本実施形態に係るドレッシング装置100の構成の一例を概略的に示す図である。
ドレッシング装置100は、ドレッサ110、駆動機構120、回転機構130、回転位置検出装置140、コントローラ150を含む。
ドレッサ110は、回転する砥石16の外周面(即ち、被削材を研削する作業面。以下、「砥石作業面」と称する場合がある)に接触し、切込み(ドレス溝)を生成する。ドレッサ110は、例えば、単石ダイヤモンドを原料とし、略円筒形状を有すると共に、その先端部が円錐形状を有する。ドレッサ110は、砥粒よりも小さい幅(例えば、数μm〜数十μm)のドレス溝を生成することができる。
駆動機構120は、例えば、2つのサーボモータを駆動力源として、ドレッサ110(具体的には、ドレッサ110を保持する保持部材)を左右方向(図中のX軸の正方向及び負方向)及び上下方向(図中のZ軸の正方向及び負方向)に移動させる。駆動機構120は、例えば、ボールねじ機構やラックアンドピニオン機構等を含む。駆動機構120は、コントローラ150からの制御指令に応じて、左右位置及び上下位置を調整する。これにより、ドレッサ110と、後述する回転軸131に取り付けられる砥石16の外周面(砥石作業面)との接触状態(ドレス溝の深さ)や砥石16の幅方向(図中の左右方向)における接触位置を制御することができる。
回転機構130は、例えば、サーボモータ等を駆動力源として、回転軸131に取り付けられた砥石16を所定の回転速度で回転させる。
回転位置検出装置140は、例えば、ロータリエンコーダであり、回転軸131に取り付けられた砥石16の回転位置(角度位置)を検出する。回転位置検出装置140は、コントローラ150と通信可能に接続され、検出された砥石16の角度位置に対応する検出信号は、コントローラ150に送信される。
コントローラ150は、駆動機構120に制御指令を送信し、駆動機構120により上下左右に移動駆動されるドレッサ110の左右位置及び上下位置を制御する。コントローラ150は、例えば、CPU,RAM,ROM,I/O等を含むコンピュータを中心に構成される。コントローラ150は、駆動機構120の上下位置を調整することにより、ドレッサ110と砥石16の外周面(砥石作業面)との接触状態(ドレス溝の深さ)を制御することができる。また、コントローラ150は、回転位置検出装置140から受信する検出信号に基づき、砥石16の角度位置と同期させながら、ドレッサ110の左右位置(砥石16の幅方向における接触位置)を制御する。
[ドレッシング方法の一例]
次に、図3を参照して、図2に示すドレッシング装置100によるドレッシング方法(本実施形態に係るドレッシング方法の一例)について説明する。
次に、図3を参照して、図2に示すドレッシング装置100によるドレッシング方法(本実施形態に係るドレッシング方法の一例)について説明する。
図3は、本実施形態に係るドレッシング方法の一例を説明する図である。具体的には、図2に示すドレッシング装置100の動作を表す。
ドレッシング装置100は、後述の如く、ドレッサ110を、回転する砥石16に接触させつつ、回転軸131に取り付けられる砥石16の左右端間で往復移動させる工程を3回繰り返す。図3(a)〜(c)は、それぞれ、第1工程〜第3工程におけるドレス溝の生成態様を表す砥石16の外周面(砥石作業面)の展開図である。
尚、図3(b)及び図3(c)では、それぞれ、以前の工程で生成されたドレス溝を点線で表し、第2工程及び第3工程で生成されるドレス溝202,212、及びドレス溝203,213を実線で表す。また、第1工程〜第3工程の各工程は、まず、ドレッサ110を砥石16の左端から右端に移動させ、続いて、右端から左端に移動させる流れで行われる。また、本例において、ドレッサ110の左右方向の移動速度、具体的には、ドレッサ110が砥石16の1回転毎に左右移動する量(以下、「ドレスリード」と称する)DLは、砥石16の幅Wの1/2である(即ち、ドレスリードDL=W/2)。また、砥石16の角度位置(0°〜360°)が予め規定され、回転位置検出装置140は、当該角度位置に対応する検出信号をコントローラ150に送信する。また、図中、砥石16の左端位置が座標値"0"で表され、砥石16の右端位置が座標値"W"で表される。
第1工程では、まず、コントローラ150は、ドレッサ110が角度位置"0°"で砥石16の左端位置(座標値"0")に接触を開始し、右方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。続いて、ドレッサ110が砥石16の右端位置(座標"W")に到達すると、コントローラ150は、ドレッサ110の移動方向を反転させて、左方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。具体的には、コントローラ150は、ドレッサ110が角度位置"0°"で砥石16の右端位置(座標値"W")に接触を開始し、左方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。そして、コントローラ150は、駆動機構120を制御し、ドレッサ110を砥石16の左端位置(座標値"0")まで移動させる。
図3(a)に示すように、ドレッサ110は、第1工程の往路において、ドレスリードDL(=W/2)で右方向(図3の上方向)に送られることにより、砥石16の左端の角度位置"0°"を始点とし、砥石16の右端の角度位置"360°"(="0°")を終点とするらせん状のドレス溝201を砥石16の外周面に生成する(図中、白塗り矢印参照)。ドレス溝201は、砥石16の外周面をらせん状に2周している。
また、図3(a)に示すように、ドレッサ110は、第1工程の復路において、ドレスリードDL(=W/2)で左方向(図3の下方向)に送られることにより、砥石16の右端の角度位置"0°"を始点とし、砥石16の左端の角度位置"360°"(="0°")を終点とするらせん状のドレス溝211を砥石16の外周面に生成する(図中、黒塗り矢印参照)。ドレス溝211は、砥石16の外周面をらせん状に2周している。また、ドレス溝211は、ドレス溝201と交差する。
第2工程では、コントローラ150は、第1工程から位相(砥石16の角度位置)をずらしてドレッサ110を移動させる。具体的には、コントローラ150は、ドレッサ110が角度位置"120°"で砥石16の左端位置(座標値"0")に接触を開始し、右方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。続いて、ドレッサ110が砥石16の右端位置(座標"W")に到達すると、コントローラ150は、ドレッサ110の移動方向を反転させて、左方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。具体的には、コントローラ150は、ドレッサ110が角度位置"120°"で砥石16の右端位置(座標値"W")に接触を開始し、左方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。そして、コントローラ150は、駆動機構120を制御し、ドレッサ110を砥石16の左端位置(座標値"0")まで移動させる。
図3(b)に示すように、ドレッサ110は、第2工程の往路において、ドレスリードDL(=W/2)で右方向(図3の上方向)に送られることにより、砥石16の左端の角度位置"120°"を始点とし、砥石16の右端の角度位置"120°"を終点とするらせん状のドレス溝202を砥石16の外周面に生成する(図中、白塗り矢印参照)。ドレス溝202は、ドレス溝201と平行に、即ち、交差することなく、砥石16の外周面をらせん状に2周している。一方、ドレス溝202は、第1工程で生成されたドレス溝211と交差する。
また、図3(b)に示すように、ドレッサ110は、第2工程の復路において、ドレスリードDL(=W/2)で左方向(図3の下方向)に送られることにより、砥石16の右端の角度位置"120°"を始点とし、砥石16の左端の角度位置"120°"を終点とするらせん状のドレス溝212を砥石16の外周面に生成する(図中、黒塗り矢印参照)。ドレス溝212は、ドレス溝211と平行に、即ち、ドレス溝211と交差することなく、砥石16の外周面をらせん状に2周している。一方、ドレス溝212は、第1工程で生成されたドレス溝201及び第2工程(往路)で生成されたドレス溝202と交差する。
第3工程では、コントローラ150は、第2工程から更に位相(砥石16の角度位置)をずらしてドレッサ110を移動させる。具体的には、コントローラ150は、ドレッサ110が角度位置"240°"で砥石16の左端位置(座標値"0")に接触を開始し、右方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。続いて、ドレッサ110が砥石16の右端位置(座標"W")に到達すると、コントローラ150は、ドレッサ110の移動方向を反転させて、左方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。具体的には、コントローラ150は、ドレッサ110が角度位置"240°"で砥石16の右端位置(座標値"W")に接触を開始し、左方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。そして、コントローラ150は、駆動機構120を制御し、ドレッサ110を砥石16の左端位置(座標値"0")まで移動させる。
図3(c)に示すように、ドレッサ110は、第3工程の往路において、ドレスリードDL(=W/2)で右方向(図3の上方向)に送られることにより、砥石16の左端の角度位置"240°"を始点とし、砥石16の右端の角度位置"240°"を終点とするらせん状のドレス溝203を砥石16の外周面に生成する(図中、白塗り矢印参照)。ドレス溝203は、ドレス溝201,202と平行に、即ち、交差することなく、砥石16の外周面をらせん状に2周している。一方、ドレス溝203は、第1工程で生成されたドレス溝211及び第2工程で生成されたドレス溝212と交差する。
また、図3(c)に示すように、ドレッサ110は、第3工程の復路において、ドレスリードDL(=W/2)で左方向(図3の下方向)に送られることにより、砥石16の右端の角度位置"240°"を始点とし、砥石16の左端の角度位置"240°"を終点とするらせん状のドレス溝213を砥石16の外周面に生成する(図中、黒塗り矢印参照)。ドレス溝213は、ドレス溝211,212と平行に、即ち、交差することなく、砥石16の外周面をらせん状に2周している。一方、ドレス溝213は、第1工程〜第3工程で生成されたドレス溝201〜203と交差する。
図3(c)に示すように、第1工程〜第3工程の各往路で生成されるドレス溝201〜203は、平行且つ等間隔(即ち、同じピッチDP(=DL/3))で、砥石16の外周面にらせん状に生成される。即ち、砥石16の外周面(砥石作業面)には、3条のドレス溝201〜203が生成される。また、第1行程〜第3工程の各復路で生成されるドレス溝211〜213は、平行且つ等間隔(即ち、同じピッチDP(=DL/3))で、砥石16の外周面にらせん状に生成される。即ち、砥石16の外周面(砥石作業面)には、ドレス溝201〜203と交差する、3条のドレス溝211〜213が生成される。
また、各ドレス溝201〜203と各ドレス溝211〜213は、上述の如く、交差する。そのため、図3(c)に示すように、ドレス溝201〜203のうちの2つのドレス溝と、ドレス溝211〜213のうちの2つのドレス溝で囲まれる略菱形のエリアを底面とする錐体、即ち、略四角錐状の山部(ドレス山)が生成される。ドレス山は、平面研削盤1で被削材12を削る部分に相当する。
尚、本実施形態では、一対の多条ドレス溝(ドレス溝201〜203、及びドレス溝211〜213)の条数Zが3であったが、条数Zを2にしてもよいし、4以上にしてもよい。かかる場合、条数Zに合わせて、位相をずらす量を変化させればよい。本実施形態では、3条であるため、位相を"120°"ずつ変化させて、ドレッサ110を3往復させたが、例えば、2条の場合、位相を"180°"変化させて、ドレッサ110を2往復させればよい。また、例えば、4条の場合、"90°"ずつ変化させて、ドレッサ110を4往復させればよい。即ち、条数Zに対して、位相を"(360/Z)°"ずつ変化させて、ドレッサ110をZ往復させることにより、一対の多条ドレス溝を生成すればよい。
[作用]
次に、図4を参照して、図2に示すドレッシング装置100でドレッシング作業が行われた砥石16、即ち、図3(c)に示すドレス溝201〜203、及びドレス溝211〜213が生成された砥石16の作用について説明する。
次に、図4を参照して、図2に示すドレッシング装置100でドレッシング作業が行われた砥石16、即ち、図3(c)に示すドレス溝201〜203、及びドレス溝211〜213が生成された砥石16の作用について説明する。
図4は、比較例に係るドレッシング装置でドレッシング作業が行われた砥石16の一例(図4(a))、及び本実施形態に係るドレッシング装置100でドレッシング作業が行われた砥石16の一例(図4(b))を示す図である。具体的には、砥石16の外周面(砥石作業面)の展開図である。
尚、従来技術に相当する比較例に係るドレッシング装置は、本実施形態に係るドレッシング装置100における第1工程のみを行う。また、砥石16の外周面の同じ角度位置におけるドレス溝の間隔(ピッチ)を同じにするため、比較例に係るドレッシング装置におけるドレスリードDLcは、W/6である(DLc=W/6)。また、図中の黒丸は、ドレス山の頂点を模式的に表している。
図4(a)に示すように、比較例に係るドレッシング装置でドレッシング作業が行われた砥石16の外周面(砥石作業面)には、1本のらせん状のドレス溝201cと、ドレス溝201cに交差する1本のらせん状のドレス溝211cが生成されている。比較例では、上述の如く、ドレスリードDLc=W/6であるため、ドレス溝201c,211cは、それぞれ、砥石16の外周面をらせん状に6周している。そして、交差するドレス溝201c,211cで囲まれる菱形のドレス山は、砥石16の180°対称の2つの角度位置、具体的には、角度位置"180°"と角度位置"360°"(="0°")において、幅方向に並ぶ態様で生成される。換言すれば、ドレス山は、ドレス溝201c或いはドレス溝211cの方向において、砥石16の外周面(砥石作業面)の1周あたり2個並んでいる。
このように、比較例に係るドレッシング装置でドレッシング作業が行われた砥石16は、外周面(砥石作業面)のうち、180°対称の2つの角度位置にしかドレス山が生成されない。そのため、平面研削盤1に取り付けられた砥石16が回転しながら被削材12を研削する際、ドレス山が生成される2つの角度位置の近傍以外の部分で研削される被削材12の部分は、ほとんど研削されない可能性がある。すると、被削材12のうちのドレス山で削られた部分と、ほとんど削られていない部分の差異が明確になり、被削材12の表面にうねりやびびり(びびりマーク)が生じる可能性がある。即ち、被削材12の品質低下を招く可能性がある。
これに対して、図4(b)に示すように、本実施形態に係るドレッシング装置100でドレッシング作業が行われた砥石16には、上述の如く、3条のドレス溝201〜203と、当該3条のドレス溝201〜203のそれぞれと交差する3条のドレス溝211〜213が生成される。そして、3条のドレス溝201〜203及び3条のドレス溝211〜213の交差により、6つの角度位置(角度位置"60°","120°","180°","240°"",300°",及び"360°"(="0°"))において、ドレス山が幅方向に並ぶ態様で生成される。換言すれば、ドレス山は、ドレス溝201〜203或いはドレス溝211〜213の方向において、砥石16の外周面(砥石作業面)の1周あたり6(=2・Z)個並んでいる。
従って、平面研削盤1に取り付けられた砥石16が回転しながら、外周面(砥石作業面)の6つの角度位置に生成されたドレス山が被削材12を研削するため、比較例の場合よりも被削材12の表面のうねりやびびり等の発生を抑制することができる。また、生成される一対の多条ドレス溝の条数Zを更に多くすることにより(Z≧4)、ドレス山が配置される砥石16の角度位置の数(=2・Z)が増えるため、被削材12の表面のうねりやびびり等の発生を更に抑制できる。
尚、一対のドレス溝のドレスリードDL(即ち、ドレス溝201〜203、211〜213の砥石16の外周面1周あたりの幅方向の移動量)は、より好適には、0.1mm以上である。また、一対の多条ドレス溝のピッチDP(即ち、ドレス溝201〜203のうちの隣接する2つ及びドレス溝211〜213のうちの隣接する2つの砥石16の幅方向における間隔)は、より好適には、0.5mm以下である。但し、一対の多条ドレス溝のピッチDPは、ドレスリードDLより小さい。
[ドレッシング装置の他の例]
次に、図5を参照して、本実施形態に係るドレッシング装置100の他の例について説明する。
次に、図5を参照して、本実施形態に係るドレッシング装置100の他の例について説明する。
図5は、本実施形態に係るドレッシング装置100の構成の他の例を概略的に示す図である。
本例に係るドレッシング装置100は、ドレッサ110に代えて、複数(3つ)のドレッサ111〜113が設けられる点で、図2に示す一例と異なる。
以下、図2に示すドレッシング装置100と同様の構成には、同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明を行う。
ドレッサ111〜113は、駆動機構120により一体として、左右方向(図中のX軸の正方向及び負方向)、上下方向(図中のZ軸の正方向及び負方向)に移動駆動される。以下、図6を参照して、ドレッサ111〜113の具体的な配置態様について説明する。
図6は、ドレッサ111〜113の配置態様を具体的に説明する図である。
図6に示すようにドレッサ111〜113は、左右方向に並べて配置される。
ドレッサ112は、ドレッサ111の左右位置(具体的には、ドレス溝を生成するドレッサ111の先端の左右位置)を基準として、左方向に距離L1だけずらして配置される。距離L1は、ドレスリードDLの整数倍(n倍)と、ドレスリードDLを条数Z(=3)で除した値との加算値である(L1=n・DL+DL/Z(n:1以上の整数))。これにより、ドレッサ111〜113を一体として、ドレスリードDLで左右方向に移動させると、ドレッサ112で生成されるドレス溝は、ドレッサ111で生成されるドレス溝に対して、砥石16の幅方向にDL/3だけずれる。
ドレッサ113は、ドレッサ111の左右位置を基準として、左方向に距離L2だけずらして配置される。距離L2は、ドレスリードDLの整数倍(m倍)と、ドレスリードDLの倍数を条数Z(=3)で除した値との加算値である(L2=m・DL+2DL/Z(m:nより大きい整数))。これにより、ドレッサ111〜113を一体として、ドレスリードDLで左右方向に移動させると、ドレッサ113で生成されるドレス溝は、ドレッサ111で生成されるドレス溝に対して、砥石16の幅方向に2DL/3だけずれる。
尚、砥石16の砥粒に複数のドレス溝を切り込む必要があるため、ドレス溝の間隔(ピッチ)は、通常、ドレッサ111〜113の外形寸法よりも十分に小さく設定される。そのため、図6の点線に示すように、ドレッサ111〜113を単純にDL/3だけ左右方向にずらして配置することはできない。
[ドレッシング方法の他の例]
次に、図7、図8を参照して、図5に示すドレッシング装置100によるドレッシング方法(本実施形態に係るドレッシング方法の他の例)について説明する。
次に、図7、図8を参照して、図5に示すドレッシング装置100によるドレッシング方法(本実施形態に係るドレッシング方法の他の例)について説明する。
図7、図8は、本実施形態に係るドレッシング方法の他の例を説明する図である。具体的には、図5に示すドレッシング装置100の動作を表す。
本例に係るドレッシング装置100は、ドレッサ111〜113(の少なくとも1つ)を回転する砥石16に接触させつつ、一体として、回転軸131に取り付けられる砥石16の左右端間で往復移動させる工程(以下、「往復工程」と称する)を1回行う。図7及び図8は、当該往復工程のうちの往路及び復路におけるドレス溝の生成態様を表す砥石16の外周面(砥石作業面)の展開図である。
尚、図7(b)及び図7(c)では、それぞれ、他のドレッサで既に生成されたドレス溝を点線で表し、ドレッサ112及びドレッサ113で生成されるドレス溝202及びドレス溝203を実線で表す。また、図8(b)及び図8(c)では、それぞれ、他のドレッサで既に生成されたドレス溝を点線で表し、ドレッサ112及びドレッサ111で生成されるドレス溝212及びドレス溝213を実線で表す。また、本例における往復工程は、ドレッサ111〜113を一体として砥石16の左端から右端に移動させ、続いて、右端から左端に移動させる流れで行われる。また、本例において、ドレスリードDLは、図3の一例と同様、砥石16の幅Wの1/2である(即ち、ドレスリードDL=W/2)。また、本例では、n≧2且つm≧4を前提とする。
往復工程のうちの往路では、コントローラ150は、ドレッサ111〜113のうちの一番右側にあるドレッサ111が角度位置"0°"で砥石16の左端位置(座標値"0")に接触を開始し、ドレッサ111〜113が一体として、右方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。そして、コントローラ150は、駆動機構120を制御し、ドレッサ111〜113のうちの一番左側にあるドレッサ113を右端位置(座標値"W")まで移動させる。
往路では、まず、図7(a)に示すように、ドレッサ111がドレス溝201を生成する。具体的には、ドレッサ111は、ドレスリードDL(=W/2)で右方向(図7の上方向)に送られることにより、砥石16の左端の角度位置"0°"を始点とし、砥石16の右端の角度位置"360°"(="0°")を終点とするらせん状のドレス溝201を砥石16の外周面に生成する(図中、白塗り矢印参照)。
続いて、図7(b)に示すように、ドレッサ112がドレス溝202を生成する。具体的には、ドレッサ112は、ドレスリードDL(=W/2)で右方向(図7の上方向)に送られることにより、砥石16の左端の角度位置"120°"を始点とし、砥石16の右端の角度位置"120°"(="0°")を終点とするらせん状のドレス溝202を砥石16の外周面に生成する(図中、白塗り矢印参照)。
続いて、図7(c)に示すように、ドレッサ113がドレス溝203を生成する。具体的には、ドレッサ113は、ドレスリードDL(=W/2)で右方向(図7の上方向)に送られることにより、砥石16の左端の角度位置"240°"を始点とし、砥石16の右端の角度位置"240°"(="0°")を終点とするらせん状のドレス溝203を砥石16の外周面に生成する(図中、白塗り矢印参照)。
また、往復工程のうちの復路では、コントローラ150は、ドレッサ111〜113のうちの一番左側にあるドレッサ113が角度位置"0°"で砥石16の右端位置(座標値"W")に接触を開始し、ドレッサ111〜113が一体として、左方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。そして、コントローラ150は、駆動機構120を制御し、ドレッサ111〜113のうちの一番右側にあるドレッサ111を左端位置(座標値"0")まで移動させる。
復路では、まず、図8(a)に示すように、ドレッサ113がドレス溝211を生成する。具体的には、ドレッサ113は、ドレスリードDL(=W/2)で左方向(図8の下方向)に送られることにより、砥石16の右端の角度位置"0°"を始点とし、砥石16の左端の角度位置"360°"(="0°")を終点とするらせん状のドレス溝211を砥石16の外周面に生成する(図中、黒塗り矢印参照)。
続いて、図8(b)に示すように、ドレッサ112がドレス溝212を生成する。具体的には、ドレッサ112は、ドレスリードDL(=W/2)で左方向(図8の下方向)に送られることにより、砥石16の右端の角度位置"120°"を始点とし、砥石16の左端の角度位置"120°"を終点とするらせん状のドレス溝212を砥石16の外周面に生成する(図中、黒塗り矢印参照)。
続いて、図8(c)に示すように、ドレッサ111がドレス溝213を生成する。具体的には、ドレッサ111は、ドレスリードDL(=W/2)で左方向(図8の下方向)に送られることにより、砥石16の右端の角度位置"240°"を始点とし、砥石16の左端の角度位置"240°"を終点とするらせん状のドレス溝213を砥石16の外周面に生成する(図中、黒塗り矢印参照)。
尚、本例では、復路にて、ドレッサ113,112,111が、ドレス溝211,212,213を順に生成するが、当該態様には限定されない。例えば、ドレッサ113がドレス溝213を生成し、ドレッサ112がドレス溝211を生成し、ドレッサ111がドレス溝212を生成してもよい。また、例えば、ドレッサ113がドレス溝212を生成し、ドレッサ112がドレス溝213を生成し、ドレッサ111がドレス溝211を生成してもよい。
このように、本例に係るドレッシング方法(即ち、図5に示すドレッシング装置100)により図4(b)と同様の一対の多条ドレス溝(3条のドレス溝201〜203、及び3条のドレス溝211〜213)を生成することができる。
また、本例に係るドレッシング方法(即ち、図5に示すドレッシング装置100)によれば、複数のドレッサを一体として左右方向に一往復させるだけでよいため、より短い時間で、一対の多条ドレス溝を生成することができる。
尚、図5に示すドレッシング装置100では、3つのドレッサ111〜113を設けるが、4つ以上のドレッサを設けることにより、4条以上の一対の多条ドレス溝を生成してもよい。また、ドレッサ111〜113を一体として左右方向に複数回往復させることにより、4条以上の一対の多条ドレス溝を生成してもよい。
[ドレッシング装置の更に他の例]
次に、図9を参照して、本実施形態に係るドレッシング装置100の更に他の例について説明する。
次に、図9を参照して、本実施形態に係るドレッシング装置100の更に他の例について説明する。
図9は、本実施形態に係るドレッシング装置100の構成の更に他の例を概略的に示す図である。
本例に係るドレッシング装置100は、図5に示す他の例と同様、ドレッサ110に代えて、複数(3つ)のドレッサ111〜113が設けられる点で、図2に示す一例と異なる。
また、本例に係るドレッシング装置100は、ドレッサ111〜113のそれぞれが、左右方向に沿った回転軸を有する回転体115の外周面における異なる角度位置(周方向の位置)に配置される点で、図2に示す一例、及び図5に示す他の例と異なる。
また、本例に係るドレッシング装置100は、回転体115の回転位置を検出する回転位置検出装置125が更に設けられる点において、図2に示す一例、及び図5に示す他の例と異なる。
以下、図2、図5に示すドレッシング装置100と同様の構成には、同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明を行う。
ドレッサ111〜113は、左右方向に沿った回転軸を有する回転体115の外周面に配置される。以下、図10を参照して、ドレッサ111〜113の具体的な配置態様について説明する。
図10は、ドレッサ111〜113の配置態様を具体的に説明する図である。具体的には、図10(a)は、回転体115を左方向から見た図であり、図10(b)は、回転体10(b)を正面から見た図である。
尚、図10(b)において、ドレッサ113は、回転体115の陰に入るため、点線で示される。
図10(a)に示すように、ドレッサ111〜113は、回転体115の外周面の異なる角度位置(周方向の位置)に配置される。
また、図10(b)に示すように、ドレッサ111〜113は、それぞれ、左右方向にDL/Z(本例では、条数Z=3)の間隔で配置される。具体的には、ドレッサ111の左右位置を基準として、ドレッサ112は、左方向にDL/Zだけずらして配置され、ドレッサ113は、左方向に2DL/Zだけずらして配置される。
後述するように、回転体115は、砥石16の回転速度に対して、十分に高速な回転速で回転する。そのため、図10(b)の一点鎖線で示すように、比較的低速で回転する砥石16側から見ると、ドレッサ111〜113が左右方向に並べて配置されている状態と同一視することができる。
図9に戻り、駆動機構120は、例えば、追加のサーボモータを備え、回転体115を回転駆動する。駆動機構120は、回転機構130による砥石16の回転速度よりも十分に高速な回転速度(好ましくは、回転機構130による砥石16の回転速度の10倍以上)で回転体115を回転させる。また、駆動機構120は、ドレッサ111〜113が設けられる回転体115を、左右方向(図中のX軸の正方向及び負方向)、上下方向(図中のZ軸の正方向及び負方向)に移動駆動する。
回転位置検出装置125は、例えば、ロータリエンコーダであり、回転体115の砥石16の回転位置(角度位置)を検出する。回転位置検出装置125は、コントローラ150と通信可能に接続され、検出された回転体115の角度位置に対応する検出信号は、コントローラ150に送信される。
コントローラ150は、駆動機構120に制御指令を送信し、駆動機構120により上下左右に移動駆動されるドレッサ111〜113を含む回転体115の左右位置及び上下位置を制御する。また、コントローラ150は、回転位置検出装置125からの検出信号に基づき、回転体115が砥石16の回転速度に対して十分に高速で回転している状態であることを確認しつつ、駆動機構120の制御を行う。
[ドレッシング方法の更に他の例]
次に、図11を参照して、図9に示すドレッシング装置100によるドレッシング方法(本実施形態に係るドレッシング方法の更に他の例)について説明する。
次に、図11を参照して、図9に示すドレッシング装置100によるドレッシング方法(本実施形態に係るドレッシング方法の更に他の例)について説明する。
図11は、本実施形態に係るドレッシング方法の更に他の例を説明する図である。具体的には、図9に示すドレッシング装置100の動作を表す。
本例に係るドレッシング装置100は、ドレッサ111〜113(の少なくとも1つ)を回転する砥石16に接触させつつ、一体として、回転軸131に取り付けられる砥石16の左右端間で往復移動させる工程(以下、「往復工程」と称する)を1回行う。図11は、当該往復工程のうちの往路におけるドレス溝の生成態様を表す砥石16の外周面(砥石作業面)の展開図である。
往復工程のうちの往路では、コントローラ150は、ドレッサ111〜113のうちの一番右側にあるドレッサ111が角度位置"0°"で砥石16の左端位置(座標値"0")に接触を開始し、ドレッサ111〜113が一体として、右方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。そして、コントローラ150は、駆動機構120を制御し、ドレッサ111〜113のうちの一番左側にあるドレッサ113を右端位置(座標値"W")まで移動させる。
図11(a)に示すように、まず、ドレッサ111がドレス溝201の生成を開始する。その後、砥石16が120°回転すると、図11(b)に示すように、ドレッサ112がドレス溝202の生成を開始する。その後、更に、砥石16が120°回転すると、図11(c)に示すように、ドレッサ113がドレス溝203の生成を開始する。その後、ドレッサ111がドレス溝201の生成を終了するまで、即ち、ドレッサ111が砥石16の右端位置(座標値"W")に到達するまで、ドレッサ111〜113は、ドレス溝201〜203を同時に生成する。そして、ドレッサ111がドレス溝201の生成を終了した後、砥石16が120°回転すると、ドレッサ112がドレス溝202の生成を終了し、砥石16が更に120°回転すると、ドレッサ113がドレス溝203の生成を終了し、3条のドレス溝201〜203が完成する。
また、往復工程のうちの復路では、コントローラ150は、ドレッサ111〜113のうちの一番左側にあるドレッサ113が角度位置"0°"で砥石16の右端位置(座標値"W")に接触を開始し、ドレッサ111〜113が一体として、左方向へドレスリードDL(=W/2)で移動するように、駆動機構120を制御する。そして、コントローラ150は、駆動機構120を制御し、ドレッサ111〜113のうちの一番右側にあるドレッサ111を左端位置(座標値"0")まで移動させる。
図示しないが、復路についても、図11(a)〜(c)に示す往路と同様、ドレッサ111〜113がドレス溝211〜213を同時に生成する態様である。具体的には、まず、ドレッサ113がドレス溝211の生成を開始する。その後、砥石16が120°回転すると、ドレッサ112がドレス溝212の生成を開始する。その後、更に、砥石16が120°回転すると、ドレッサ111がドレス溝213の生成を開始する。その後、ドレッサ113がドレス溝211の生成を終了するまで、即ち、ドレッサ113が砥石16の左端位置(座標値"0")に到達するまで、ドレッサ111〜113は、ドレス溝211〜213を同時に生成する。そして、ドレッサ113がドレス溝211の生成を終了した後、砥石16が120°回転すると、ドレッサ112がドレス溝212の生成を終了し、砥石16が更に120°回転すると、ドレッサ111がドレス溝213の生成を終了し、3条のドレス溝211〜213が完成する。
このように、本例に係るドレッシング方法(即ち、図9に示すドレッシング装置100)により図4(b)と同様の一対の多条ドレス溝(3条のドレス溝201〜203、及び3条のドレス溝211〜213)を生成することができる。
また、本例に係るドレッシング方法(即ち、図9に示すドレッシング装置100)によれば、複数のドレッサが設けられる回転体を左右方向に一往復させるだけでよいため、より短い時間で、一対の多条ドレス溝を生成することができる。
また、本例に係るドレッシング方法(即ち、図9に示すドレッシング装置100)によれば、複数のドレッサが回転体の異なる角度位置に配置されるため、各ドレッサの左右方向の間隔を最小(即ち、DL/Z)にすることができる。これにより、複数のドレッサが占有する左右方向の寸法をより小さくすることができる。即ち、ドレッシング装置100のコンパクト化を図ることができる。また、複数のドレッサ(が設けられる回転体)を左右方向に移動させる量を少なくすることが可能となり、更に短い時間で、一対の多条ドレス溝を生成することができる。
尚、図9に示すドレッシング装置100では、3つのドレッサ111〜113を設けるが、4つ以上のドレッサを回転体115の異なる角度位置(周方向の位置)に設けることにより、4条以上の一対の多条ドレス溝を生成してもよい。また、ドレッサ111〜113が設けられる回転体115を左右方向に複数回往復させることにより、4条以上の一対の多条ドレス溝を生成してもよい。
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
1 平面研削盤
10 可動テーブル
12 被削材
15 砥石ヘッド
16 砥石
18 案内レール
20 制御装置
40 表示装置
100 ドレッシング装置
110,111,112,113 ドレッサ
115 回転体
120 駆動機構
125 回転位置検出装置
130 回転機構
131 回転軸
140 回転位置検出装置
150 コントローラ
201〜203 ドレス溝(第1のらせん溝)
211〜213 ドレス溝(第2のらせん溝)
10 可動テーブル
12 被削材
15 砥石ヘッド
16 砥石
18 案内レール
20 制御装置
40 表示装置
100 ドレッシング装置
110,111,112,113 ドレッサ
115 回転体
120 駆動機構
125 回転位置検出装置
130 回転機構
131 回転軸
140 回転位置検出装置
150 コントローラ
201〜203 ドレス溝(第1のらせん溝)
211〜213 ドレス溝(第2のらせん溝)
Claims (4)
- 平面研削盤に用いられる砥石であって、
外周面に設けられる複数の第1のらせん溝と、
前記外周面に設けられる複数の第2のらせん溝であって、前記複数の第1のらせん溝のそれぞれと交差する複数の第2のらせん溝と、を備える、
砥石。 - 前記複数の第1のらせん溝のそれぞれ、及び前記複数の第2のらせん溝のそれぞれは、平行であり、
各前記複数の第1のらせん溝及び各前記複数の第2のらせん溝の前記外周面の1周あたりの幅方向の移動量は、0.1mm以上であり、
前記外周面の幅方向における前記複数の第1のらせん溝のうちの隣接する2つ及び前記複数の第2のらせん溝のうちの隣接する2つの間隔は、0.5mm以下であり、
前記間隔は、前記移動量よりも小さい、
請求項1に記載の砥石。 - 前記第1のらせん溝の方向、又は前記第2のらせん溝の方向において、前記複数の第1のらせん溝のうちの何れか2つと前記複数の第2のらせん溝のうちの何れか2つとで囲まれる山が、前記外周面の1周あたり3つ以上設けられる、
請求項1又は2に記載の砥石。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の砥石を備える、
平面研削盤。
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