JPH0985597A

JPH0985597A - 薄物工作物の両頭平面研削盤

Info

Publication number: JPH0985597A
Application number: JP26626195A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ishii; 利夫石井
Original assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: JTEKT Machine Systems Corp
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 1997-03-31
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: JP2869624B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インプロセスで電解ドレッシング可能な薄物
工作物の両頭平面研削盤を提供する。【解決手段】対向する砥石車Ｇａ，Ｇｂの間に薄板状
のドレッシング電極２が介装されるとともに、該ドレッ
シング電極２と上記砥石車Ｇａ，Ｇｂとの間に電解液を
供給するノズル３が設けられる。このドレッシング電極
２は、上記砥石車Ｇａ，Ｇｂの間に緊張状態で張架され
る。このように、砥石車Ｇａ，Ｇｂの間に、キャリアプ
レートとは別個にドレッシング電極２を設けることで、
ドレッシング電極２を薄板状に構成することができ、薄
物工作物の両頭平面研削盤でのインプロセス電解ドレッ
シングを実現可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は両頭平面研削盤に
関し、さらに詳細には、インプロセスでの電解ドレッシ
ングが可能な薄物工作物の両頭平面研削盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、セラミックスや水晶等の難削材
を高能率，高品質で平面研削加工するには、いわゆる電
解インプロセスドレッシング研削法(Electrolyc Inproc
ess Dressing：以下 ELID 研削法と称する）が有効とさ
れる。しかし、この ELID 研削法は、砥石車の研削面に
対面させてトレッシング電極を設けることが必要とな
る。そのため、従来より、このドレッシング電極の設置
場所の確保が容易な片面平面研削盤への適用は種々提案
されているが、例えば、１ｍｍ以下の薄物工作物を両面
研削する ELID 研削装置は、スペース的な制約からほと
んど提案されていなかった。

【０００３】このような状況下において、この技術を両
頭平面研削盤に応用したものとして、特開平３−１３６
７５８号が挙げられる。図４は、この ELID 研削法を利
用した立軸両頭平面研削盤を示しており、メタルボンド
砥石からなる砥石車ａ，ａが上下に対向して設けられる
とともに、この砥石車ａ，ａはそれぞれ電源の（＋）極
と接続されている。また、この砥石車ａ，ａ間には、ワ
ークＷを供給・排出する円盤状のキャリアプレートｂが
配設されており、このキャリアプレートｂはワークＷを
保持するキャリアポケットｃを備えるとともに、電源の
（−）極と接続されるドレッシング電極ｄを備える。

【０００４】そして、このドレッシング電極ｄは、砥石
車ａ，ａのそれぞれの研削面に対面するようにキャリア
プレートｂの上下両面にそれぞれ接着固定されており、
ワークＷの研削加工時には、ワークＷの供給・排出作動
にともなって、このキャリアプレートｂとともに上記砥
石車ａ，ａの研削面間を回転可能とされている。

【０００５】したがって、この例においては、ドレッシ
ング電極ｂはワークＷの供給・排出を行うキャリアプレ
ートｂと一体に設けられて、ワークＷの研削加工時に、
このドレッシング電極ｂと砥石車ａ，ａとの間に電解液
を供給し、かつ、これらの間に電圧を印可することで、
メタルボンド砥石の電解作用を利用したインプロセスで
砥石の電解ドレッシングが行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなドレッシング方法は、薄物工作物の両面研削への適
用が極めて困難である。

【０００７】すなわち、このような構成では、例えば、
ワークの厚さが１ｍｍ以下となるような薄物工作物の両
頭平面研削盤においては、ワークの厚さに対応して対向
する砥石間（砥石の研削面間）の間隔も狭くなることか
ら、この極小空間内に配設されたキャリアプレート上に
ドレッシング電極を一体に設けようとすると、必要以上
にキャリアプレートが薄くなってしまい、キャリアプレ
ートに十分な剛性が得られなくなる反面、キャリアプレ
ートの厚みを十分にとってこれに十分な剛性を得ようと
すると、どうしてもドレッシング電極が厚くなりすぎ、
砥石間の極小空間内にドレッシング電極を配置できなく
なってしまう。

【０００８】また、その場合、キャリアプレートの径を
小さくすることでキャリアプレートの剛性を得ることも
考えられるが、それでは加工できるワークの大きさもキ
ャリアプレートの縮径にともなって必然的に小さくなっ
てしまい、問題の本質的な解決には至らない。

【０００９】したがって、上記のようにキャリアプレー
トにドレッシング電極を一体に設ける構成では、対向す
る砥石車間に十分な間隔が得られる場合、すなわちワー
クの厚みが十分にある場合には有効であるが、薄物工作
物の両面研削のように、これらの間隔が極小となる場合
への適用は事実上困難であった。

【００１０】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、インプロ
セスで電解ドレッシングが可能な薄物工作物の両頭平面
研削盤を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の薄物工作物の両頭平面研削盤は、メタルボ
ンド製の砥石車を備えた両頭平面研削盤において、対向
する砥石車の間に、これら両砥石車の研削面に対面して
薄板状のドレッシング電極が介装されるとともに、該ド
レッシング電極と上記砥石車との間に電解液を供給する
ノズルが設けられ、上記砥石車の外周近傍に、上記ドレ
ッシング電極をクランプしてドレッシング電極の研削面
方向の位置を位置決め可能とするクランプ手段と、上記
ドレッシング電極に張力を与えてこれを緊張状態で保持
可能とするテンション付与手段が備えられていることを
特徴とする。

【００１２】このように本発明においては、砥石車の間
に、上述のキャリアプレートとは別個に独立した状態で
ドレッシング電極を配置することにより、ドレッシング
電極を従来より薄く構成することができ、これまで適用
が困難であった薄物工作物の両頭平面研削盤におけるイ
ンプロセスでの電解ドレッシングを実現している。

【００１３】そして、ドレッシング電極を薄板状に構成
することに伴ってドレッシング電極自体の剛性低下が問
題となるが、それについては、砥石車の外周近傍にクラ
ンプ手段およびテンション付与手段を設け、クランプ手
段によってドレッシング電極の研削面方向の位置を位置
決め可能とするとともに、テンション付与手段によって
ドレッシング電極に張力（テンション）を与えてドレッ
シング電極を緊張状態で保持可能とすることにより、ド
レッシング電極に所望の剛性を得ることを可能とした。

【００１４】また、請求項２に記載したように、ドレッ
シング電極を帯状に形成するとともに、このドレッシン
グ電極を上記砥石車の間に繰り出す電極繰出し手段と、
この電極繰出し手段から繰り出されたドレッシング電極
を回収する電極回収手段を備えることにより、劣化等し
たドレッシング電極を適宜繰り出し回収することで、常
に良好な状態のドレッシング電極を供給することが可能
となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１６】本発明に係る薄物工作物の両頭平面研削盤
を立形の両頭平面研削盤に適用した例を図１に示す。こ
の両頭平面研削盤は、厚さが１ｍｍ以下となるような薄
物の工作物（以下、単にワークと称する）Ｗの両面を同
時平面研削するもので、上下に一対設けられた砥石車Ｇ
ａ，Ｇｂと、ドレッシング電極２、電解液供給ノズル
（ノズル）３、クランプ手段４、テンション付与手段４
６、電極繰出し手段５、電極回収手段６および電源７を
主要部として備える。そして、砥石車Ｇａ，Ｇｂへのワ
ークＷの供給・排出は、ワーク供給手段（図示例におい
てはキャリアプレートの形態）Ｃにより行われる。

【００１７】砥石車Ｇａ，Ｇｂは、それぞれ円筒状の導
電性を有するメタルボンド製の砥石からなり、それぞれ
砥石軸８，８の先端に設けられて、その研削面Ｇ₁，Ｇ
₁が互いに対向するよう平行状に配設されている。そし
て、この研削面Ｇ₁，Ｇ₁の間隔は、被加工物たるワー
クＷの厚みに応じて適宜１ｍｍ以下に設定される。した
がって、両者の間は間隔が１ｍｍ以下の極小空間とな
る。

【００１８】また、この砥石車Ｇａ，Ｇｂは、給電体９
を介して電源７の（＋）極に電気的に接続されている。
なお、上記砥石軸８，８は、それぞれ図示しないが、動
力伝達機構を介して駆動源に連係されており、その軸線
まわりに回転可能とされるとともに、ワークＷの厚みに
応じて軸方向へも移動可能とされている。

【００１９】ドレッシング電極２は、ワークＷの厚みよ
りも薄い薄板状に形成された帯状の電極とされ、このド
レッシング電極２としては銅板が好適に使用される。そ
して、このドレッシング電極２は、給電ブラシ１０を介
して電源７の（−）極に電気的に接続されるとともに、
上記砥石車Ｇａ，Ｇｂ間において、ワークＷの供給・排
出作動を妨げない位置に配置されている（図２参照）。

【００２０】より具体的には、研削加工時にワークＷ
は、キャリアプレートＣによって順次砥石車Ｇａ，Ｇｂ
間に供給されるが、ドレッシング電極２は、このキャリ
アプレートＣによって搬送されるワークＷの搬送経路を
回避して上記砥石車Ｇａ，Ｇｂの研削面Ｇ₁，Ｇ₁に対
面するように、上記研削面Ｇ₁，Ｇ₁間の極小空間内に
介装される。そして、このドレッシング電極２は、上記
研削面Ｇ₁，Ｇ₁のうちドレッシングが必要とされる部
位、すなわち、研削面Ｇ₁，Ｇ₁におけるワークＷとの
接触部が描く円周軌跡と交叉する位置に配置される。

【００２１】電解液供給ノズル３は、上記ドレッシング
電極２と上記砥石車Ｇａ，Ｇｂとの間に電解液を供給す
るノズルであり、図１に示すように、上記砥石車Ｇａ，
Ｇｂの外周部近傍に、研削面Ｇ₁とドレッシング電極２
に臨んで複数設けられる。そして、これらの電解液供給
ノズル３，３，…からは、砥石車Ｇａ，Ｇｂに向けて研
削液と兼用される電解液が噴射される。

【００２２】クランプ手段４は、上記帯状のドレッシン
グ電極２の研削面方向の位置を位置決めするもので、上
記砥石車Ｇａ，Ｇｂの外周近傍に一対設けられた電極支
持台１１ａ，１１ｂにそれぞれ配設される。そして、こ
のクランプ手段４は、クランプ台４１とクランプ板４２
とクランプレバー４３とから構成される。

【００２３】このクランプ台４１およびクランプ板４２
は、図３に示すように、それぞれ噛合可能な係合凹部４
４および係合凸部４５を備えるとともに、上記クランプ
レバー４３に設けられた軸部（図示省略）がこれら両者
を貫通するように螺合されている。そして、研削加工開
始時には、上記ドレッシング電極２を上記砥石車Ｇａ，
Ｇｂ間に介装させた状態で、ドレッシング電極２の両側
をこのクランプ台４１とクランプ板４２との間に挟み込
んで、クランプレバー４３をねじ込むことにより、上記
係合凸部４５がドレッシング電極２とともに係合凹部４
４に噛合され（図３矢符参照）、上記ドレッシング電極
２が上記電極支持台１１ａ，１１ｂに位置決め固定され
る。なお、図１において１３は絶縁シートを示す。

【００２４】なお、この係合凹部４４および係合凸部４
５の形状は、本例においては図３に示すように円弧状断
面を有する溝と突起から構成されているが、両者は噛合
可能であればこの形状に限定されず、例えば、山形とす
ることも可能である。

【００２５】また、テンション付与手段４６は、上記ド
レッシング電極２を電極支持台１１ａ，１１ｂ間に緊張
状態で張架するためのもので、このテンション付与手段
４６は、上記一方の電極支持台１１ａの位置を上記砥石
車Ｇａ，Ｇｂに対して前進後退動作させることにより、
ドレッシング電極２を弛緩・緊張させるものである。よ
り具体的には、このテンション付与手段４６は、上記電
極支持台１１ａの基台１２に設けられたスライドレール
４７とシリンダ装置４８とから構成される。

【００２６】このスライドレール４７は、図１に示すよ
うに、上記基台１２上に砥石車Ｇａ，Ｇｂに向けて配設
されており、このスライドレール４７上に上記電極支持
台１１ａが摺動可能に載置されている。そして、シリン
ダ装置４８は、上記基台１２の外側端に設けられるとと
もに、そのピストンロッド４８ａの先端が上記電極支持
１１ａに取付けられ、このシリンダ装置４８を駆動する
ことによって上記電極支持台１１ａを上記砥石車Ｇａ，
Ｇｂに対して前進後退作動可能としている。

【００２７】電極繰出し手段５および電極回収手段６
は、それぞれドレッシング電極２を巻装した繰出しリー
ル５１と、この繰出しリール５１から繰り出されたドレ
ッシング電極２を回収する巻取りリール６１とから構成
される。そして、これらの繰出しおよび巻取りリール５
１，６１は、それぞれケース５２，６２内に収容される
とともに、それぞれ上記電極支持台１１ａ，１１ｂに設
けられたクランプ手段４の外側に着脱可能に装着され
る。

【００２８】また、これらの繰出しリール５１および巻
取りリール６１は、上記電極支持台１１ａ，１１ｂに装
着した状態で、それぞれ回転可能に、かつ、図示しない
回転駆動機構を介して駆動源（例えば、電動モータ等）
に連係されており、この駆動源が駆動されると、ドレッ
シング電極２が繰出しリール５１から繰り出されるとと
もに、この繰り出されたドレッシング電極２が巻取りリ
ール６１によって巻取り回収される。

【００２９】なお、上記電極支持台１１ａ，１１ｂは、
図示しない駆動機構により、それぞれ上下方向に位置調
整可能とされており（図１矢符参照）、研削加工開始前
に上記ドレッシング電極２の高さ位置調節を調節して、
ドレッシング電極２が砥石車Ｇａ，Ｇｂの研削面Ｇ₁，
Ｇ₁と平行状態で、かつ、この研削面Ｇ₁，Ｇ₁と接触
しないように位置調整を行うことを可能としている。

【００３０】しかして、以上のように構成された両頭平
面研削盤における薄物工作物の両面研削および砥石車Ｇ
ａ，Ｇｂの電解ドレッシング過程を説明する。

【００３１】まず、円盤状のキャリアプレートＣは、図
２に示すように複数のキリャアポケットＣｐ，Ｃｐ，…
を備え、矢符(a) 方向に回転駆動される。そして、ワー
クＷは矢符(b) のところでキャリアポケットＣｐに投入
され、砥石車Ｇａ，Ｇｂの間を通過する際に両面研削が
行われ、矢符(c) のところでキャリアポケットＣｐから
排出される。

【００３２】その際、上記電解液供給ノズル３からは、
研削液と兼用の電解液が常時上記ドレッシング電極２と
上記砥石車Ｇａ，Ｇｂとの間に噴射・供給される。ま
た、上記電源７からは、砥石車Ｇａ，Ｇｂにそれぞれ
（＋）の電圧が印可される。

【００３３】これにより、上記電解液を介して砥石車Ｇ
ａ，Ｇｂとドレッシング電極２との間が通電状態とな
り、砥石表面（研削面Ｇ₁）の金属部（ボンド）が電解
効果により溶解してダイヤモンド砥粒が突出される。す
なわち、研削加工中、電源７から電圧を印可することに
より、対向する一対の砥石車Ｇａ，Ｇｂの電解ドレッシ
ングが同時にインプロセスで行われる。

【００３４】ここで、ドレッシング電極２は、研削加工
を開始する前に、あらかじめ上記テンション付与手段４
６を駆動して、砥石車Ｇａ，Ｇｂ間に緊張状態で張架さ
せておく。すなわち、砥石車Ｇａ，Ｇｂ間にドレッシン
グ電極２を介装するとともに、作業員の手により上記ク
ランプ手段４のクランプレバー４３を締め付けて、ドレ
ッシング電極２を位置決め固定した状態で、上記シリン
ダ装置４８のピストンロッド４８ａに退入動作を与えて
上記電極支持台１１ａを後退させ、ドレッシング電極２
に所定の張力（テンション）を与えておく。

【００３５】そのため、本発明においてはドレッシング
電極２として薄板状の帯状電極を使用しても、このドレ
ッシング電極２は所定のテンションを与えられて緊張状
態で張架されているため、砥石車Ｇａ，Ｇｂの高速回転
による風圧や上記電解液の噴射に伴う水圧等の影響（こ
れらにともなうドレッシング電極２の振動）を殆ど受け
ることなく、常に安定した電解ドレッシングが実現され
る。

【００３６】また、上記研削加工の実施にともない、ド
レッシング電極２が劣化等した場合には、一旦研削加工
を中断して、上記クランプ手段４およびテンション付与
手段４６を緩め、上記電極繰出し手段５および電極回収
手段６を駆動して、新たなドレッシング電極２を砥石車
Ｇａ，Ｇｂ間に繰り出すとともに、劣化等した使用済み
のドレッシング電極２を巻取り回収させる。

【００３７】これにより、ドレッシング電極２の繰り出
し・巻き取りといった簡単な作業によって、常に良好な
状態のドレッシング電極２を砥石車Ｇａ，Ｇｂ間に供給
することができる。また、ドレッシング電極２を全て繰
り出し終わると、使用済みの繰出しリール５１および巻
取りリール６１を新しいリールに交換することで、継続
してドレッシングを行うことができる。

【００３８】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく、適宜設計変更可能である。

【００３９】例えば、上述の装置においては、クランプ
手段４のクランプレバー４３が作業員の手によって手作
業で締め付けられているが、これについては上記電極繰
出し手段５とともに自動化を図ることも可能である。

【００４０】その場合、上記両頭平面研削盤は、クラン
プ手段４および電極繰出し手段５の作動を制御する制御
部Ｓを備える（図１二点鎖線参照）。そして、上記クラ
ンプ手段４は、図示しないがエアシリンダ等を備えてな
り、この制御部Ｓからの制御信号に基づいて、自動的に
クランプ作動またはその解除作動を行うように構成され
る。

【００４１】また、電極繰出し手段５は、上記制御部Ｓ
によってクランプ手段４のクランプ作動および解除作動
に連動して、ドレッシング電極２を繰り出すように制御
される。より具体的には、電極繰出し手段５は、上記ク
ランプ手段４が解除状態にある時にドレッシング電極２
の繰り出しを行うように制御される。

【００４２】これにより、例えば、あらかじめドレッシ
ング電極２の劣化状態をセンサ等を使って監視させてお
きドレッシング電極２の劣化を検知させるか、またはタ
イマ手段を用いることにより、クランプ手段４および電
極繰出し手段５を駆動させるようにすれば、ドレッシン
グ電極２の繰り出し・巻取り（交換作業）を完全に自動
化することができる。

【００４３】また、上述の装置におていは、テンション
付与手段４６を備える構成を示したが、これを設けるこ
となく上記電極繰出し手段５および電極回収手段６を調
節（逆回転）するこにより、ドレッシング電極２に所望
のテンションを付与してドレッシング電極２を緊張状態
に張架することも可能であり、また、上記電極繰出し手
段５および電極回収手段６としてリールを用いることな
く、水平状態のままで電極の繰り出し、回収をさせるこ
とも可能である。

【００４４】さらに、上述の装置においては、本発明を
立形の両頭平面研削盤に適用した例を示したが、本発明
はもちろん横形の両頭平面研削盤に適用することも可能
である。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
対向する砥石車の間に設けられるドレッシング電極が薄
板状とされることから、薄物工作物の両頭平面研削盤に
おけるインプロセスでの電解ドレッシングが実現でき
る。

【００４６】すなわち、本発明によれば、例えば、ワー
クの厚さが１ｍｍ以下となるような場合においても、そ
れに伴ってドレッシング電極の厚みを薄くすることがで
きるため、これまで実現不可能とされていた薄物工作物
の両頭平面研削盤においても砥石車の研削面間に容易に
ドレッシング電極を介装することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄物工作物の両頭平面研削盤を一
部切欠いて示す概略正面図である。

【図２】同両頭平面研削盤におけるドレッシング電極の
架設状態を示す平面図である。

【図３】同両頭平面研削盤のクランプ手段の構造を示す
説明図である。

【図４】従来の両頭平面研削盤の構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

Ｗワーク（薄物工作物）Ｇａ，Ｇｂ砥石車Ｇ₁ 研削面Ｃワーク供給手段（キャリアプレー
ト）ＣｐキャリアポケットＳ制御部２ドレッシング電極３電解液供給ノズル（ノズル）４クランプ手段４１クランプ台４２クランプ板４３クランプレバー４６テンション付与手段４７スライドレール４８シリンダ装置５電極繰出し手段５１繰出しリール６電極巻取り手段６１巻取りリール７電源８砥石軸９給電体１０給電ブラシ１１ａ，１１ｂ電極支持台

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メタルボンド製の砥石車を備えた両頭平
面研削盤において、対向する砥石車の間に、これら両砥石車の研削面に対面
して薄板状のドレッシング電極が介装されるとともに、
該ドレッシング電極と上記砥石車との間に電解液を供給
するノズルが設けられ、上記砥石車の外周近傍に、上記ドレッシング電極をクラ
ンプしてドレッシング電極の研削面方向の位置を位置決
め可能とするクランプ手段と、上記ドレッシング電極に
張力を与えてこれを緊張状態で保持可能とするテンショ
ン付与手段が備えられていることを特徴とする薄物工作
物の両頭平面研削盤。
【請求項２】上記ドレッシング電極が帯状とされると
ともに、このドレッシング電極を上記砥石車の間に繰り
出す電極繰出し手段と、この電極繰出し手段から繰り出
されたドレッシング電極を回収する電極回収手段を備え
る請求項１に記載の薄物工作物の両頭平面研削盤。
【請求項３】請求項２に記載の両頭平面研削盤が制御
部を備え、この制御部によって、上記クランプ手段が自
動的にクランプ作動またはその解除作動を行うように制
御されるとともに、上記電極繰出し手段がこのクランプ
手段の作動に連動して上記ドレッシング電極の繰り出し
を行うように制御されている薄物工作物用の両頭平面研
削盤。