JPH11221765A - 研削加工装置及び研削加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細砥粒砥石による研削加工において、放電
加工と弱い電解作用のみで表面性状を維持し、良好な研
削性を維持することができる研削加工装置及び研削加工
方法を提供する。 【解決手段】 ワーク３を研削加工する砥石２と、砥石
２を固定して回転駆動する主軸１と、主軸１に接続さ
れ、主軸１の回転駆動の制御を行うと共に、砥石２を主
軸１と共に上下左右に移動させる主軸駆動部５と、ワー
ク３を固定するテーブル４と、テーブル４を介してワー
ク３を前後に移動させるテーブル駆動部６と、砥石２と
ワーク３の隙間に加工液７ｃを噴出して供給するノズル
７ａと、砥石２の表面を加工する放電加工ヘッド８と、
放電加工ヘッド８及び研削加工機２０の主軸１にリード
１０ａ及び１０ｂを介して電気的に接続される放電加工
電源９と、放電加工ヘッド８と砥石２の対向部に加工液
７ｃを噴出して供給するノズル７ｂとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、砥石を用いて研削
加工を行なう研削加工装置及び研削加工方法に関し、特
に、砥石の形状を適切な形状に維持する放電ツルーイン
グと砥石の目立てを行って加工性を維持する電解ドレッ
シングを同時に行ない、形状精度の高い加工を可能とす
る研削加工装置及び研削加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、研削加工においては、一般
に、砥粒をボンド材により結合させた砥石で金属やセラ
ミックなどの被加工物を加工するとき、砥粒と砥粒の間
に加工屑が付着して目詰まりが発生するため、研削の性
能を低下させる。特に、砥石の表面粗さを向上しようと
すれば、使用される砥粒径が小さく砥石番手の大きな砥
石を使用することになり、このように番手の大きい砥石
は加工屑による目詰まりが極めて容易に起きるため、実
際には使いこなしが難しく、いわゆる鏡面研削を安定し
て行うことは困難であった。

【０００３】このことを解決する手段として、特開平３
−１９６９６８号公報には、微細な砥粒を用いたメタル
ボンド砥石を、電解作用で研削加工中にドレッシング
（目立て）を行うことにより、鏡面研削を行うことが示
されている。これは、砥石の目詰まりによる研削抵抗の
増大や研削焼け、加工面のささくれなどの加工異常を解
消することによって、砥石番手の大きな砥石を使用でき
るようにしたものであるが、目立てに用いられる電解作
用が、砥石表面に付着した加工屑に作用すると同時に砥
石そのものにも作用し、特に、砥粒を保持する金属の結
合材に作用してこれを溶解あるいは変質させ、砥石を消
耗させたり砥石径を変化させたりするため、研削加工後
の被加工物の形状精度を５μｍ以下、特に１μｍ以下と
いった精密な形状精度にすることが極めて困難であっ
た。

【０００４】また、一般に、研削加工を行う際には、あ
らかじめ砥石のツルーイング（整形）を行う必要があ
る。上述のメタルボンド砥石の使用に際しては、従来か
らダイヤモンドツルアを使用する方法やより硬いメタル
ボンド砥石を使用する方法など機械的な加工法が知られ
ていたが、このような方法においては、砥石に対して大
きな反力がかかるため砥石の位置ずれが生じることによ
り加工精度が悪化したり、ツルアそのものが消耗するこ
とにより所望の形状が得られなかったりする場合があっ
た。

【０００５】これらを解決する方法として、特公平２−
３８３４６号公報には、走行ワイヤを用いた放電加工に
より、加工反力を無視し得るほどに小さくして、工具の
消耗を無視できるようにしたものが示されている。ま
た、この特公平２−３８３４６号公報においては、研削
を行う加工機械上でツルーイングができるため、砥石の
取り外しを不要とすることができ、これまでのツルーイ
ング専用機で加工していたときと比べて能率及び精度の
面で優れたものになっている。

【０００６】一方、この特公平２−３８３４６号公報に
おいては、ＮＣ工作機械の使用を前提とし、これに砥石
を取り付けて研削加工するため、放電加工を行うために
は、ＮＣ装置が制御する砥石を移動することになり、砥
石をはずす必要は無くなるが、砥石の整形が必要となる
度に加工を中断し、ワイヤ走行装置が設置してある位置
へ砥石を移動させて整形を行わなければならず、作業能
率が低下するとともに、砥石を長距離移動させることに
よる位置決めの誤差が大きくなり、加工精度が低下する
ことがあった。また、目詰まりを行うためにはドレッシ
ングの工程を別途行う必要があるために、作業時間が長
くなっていた。

【０００７】特開平３−１９６９６８号公報には、砥石
近傍に設置した導電性磁石でできた電極を２軸方向に移
動させて電圧を印加し、電解でドレッシングを行いなが
ら、電極表面の砥粒によりツルーイングを行うことが示
されている。この特開平３−１９６９６８号公報におい
ては、電極と砥石を接触させているために、反力による
砥石あるいは電極の位置ずれが起こるだけでなく、ツル
ーイング時に電極が消耗していくために、機械的加工を
用いたツルーイングと同様にツルーイング精度が悪化し
た。従って、この特開平３−１９６９６８号公報におい
ては、主としてドレッシングに有効であり、砥石に形状
を付与するツルーイングの能力はあるものの、ツルーイ
ング精度には限界があり、特に高精度な加工はできなか
った。

【０００８】これに対して、特開平６−２１０５６６号
公報においては、砥石に対して独立の移動テーブルを備
えたワイヤ放電加工装置によって、ワイヤ放電加工にお
ける放電ギャップを検知し、砥石によるワークの研削加
工中に砥石の作用面の形状変化に応じた砥石のツルーイ
ングを容易に行えることを示している。この特開平６−
２１０５６６号公報によれば、加工中に引き起こされる
砥石の消耗による形状変化に対応して砥石のツルーイン
グを行うことにより、極めて高い形状精度を実現でき
た。また、この砥石のツルーイングは、研削加工と同時
に行うようにしたため、研削加工を中断することなく、
高精度の研削加工を実現できた。

【０００９】以上述べたように、従来の研削加工におい
ては、極めて表面粗さの小さい加工が電解インプロセス
ドレッシング技術によって、また、極めて形状精度の高
い加工が放電ツルーイング技術によってそれぞれ可能と
なっていたが、上述の研削加工においては、電解インプ
ロセスドレッシング技術と放電ツルーイング技術が両立
せず、極めて表面粗さが小さくなおかつ極めて形状精度
が高い加工を行うことは困難であった。

【００１０】これに対して、出願人が最近提案した研削
加工装置においては、放電ツルーイング装置と、電解ド
レッシング装置とを備え、これらの装置で放電ツルーイ
ングと電解ドレッシングが同時に発生し得る電解質の水
溶液を使用して放電ツルーイングと電解ドレッシングの
両方を行うことを示している。この放電ツルーイング装
置は、電圧２００Ｖの直流電源と、容量１００ｐＦのコ
ンデンサを有する放電加工電源（ＲＣ放電回路）によっ
て放電加工を行っている。

【００１１】この研削加工装置においては、砥石の目詰
まりを除去する電解ドレッシングの欠点である砥石の形
状崩れを、放電ツルーイングでリアルタイムに補正でき
る利点があるため、砥石の形状崩れを気にせずに強い電
解ドレッシングを行える一方、形状の崩れに対してはツ
ルーイングによって補正することができるようになって
いる。

【００１２】即ち、砥石番手が１０００番手程度の粗い
砥石で研削加工を行う場合には、砥粒径が比較的大きい
ため砥粒と砥粒の間隔（チップポケット）が大きく、目
詰まりの発生も起こりにくいため比較的弱い電解ドレッ
シングと放電ツルーイングで対処できるようになってい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た出願人が最近提案した研削加工装置によれば、砥粒番
手が大きい、例えば、４０００番手の超微細砥粒（平均
粒径４μｍ）を使用した砥石を用いて、表面粗さの小さ
い鏡面加工を実施する場合には、１０００番手程度の粗
い砥粒（平均粒径１２μｍ）を使用した砥石に比べて目
詰まりが起こりやすく、電解ドレッシングを強くしなけ
ればならないため、砥石に大きな形状崩れを与えてしま
い、これをさらに放電ツルーイングで補正し続けること
になるため、砥石の径方向の減耗が過度になり、切り込
み量を一定に維持するための砥石の送り制御が難しくな
り、研削加工の精度が低下するといった問題があった。

【００１４】また電解ドレッシング装置と放電ツルーイ
ング装置の両方の装置が必要になるため、研削加工装置
が全体として複雑になり、更に、電解ドレッシングによ
る形状崩れに合わせた放電ツルーイングを与えなければ
ならないため、これらの適正な制御が難しくなるといっ
た問題があった。

【００１５】従って、本発明の目的は、微細砥粒砥石に
よる研削加工であっても、強い電解ドレッシングを与え
る必要がなく、放電加工と弱い電解作用のみで表面性状
を維持でき、砥石の形状崩れの問題も発生せず、研削抵
抗の増大等を防止して良好な研削性を維持することがで
きる研削加工装置及び研削加工方法を提供することであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上に述べた
目的を実現するため、主軸の回転とともに回転駆動する
導電性の砥石と、被加工物を搭載するテーブルと、砥石
とテーブルを移動して砥石と被加工物とを接触させる駆
動手段とを有する研削加工装置において、砥石に対して
近接して対向する電極と、砥石と電極の間に電解質を含
む水溶液の加工液を供給する加工液供給手段と、砥石と
電極に接続され、砥石と電極間で放電させるための電圧
を印加する放電電源と、放電電源を制御して砥石の粒径
と加工液の電気抵抗率に応じた放電エネルギ及び電解エ
ネルギを砥石と電極の間に供給して砥石と電極の間で放
電及び電解作用を生じさせることにより、砥石の粒径に
応じたドレッシングとツルーイングを同時に砥石に施す
制御部を備えたことを特徴とする研削加工装置を提供す
る。

【００１７】また、上記目的を実現するため、導電性の
砥石を駆動回転させ、被加工物と砥石とを移動して砥石
と被加工物とを接触させて被加工物を研削加工する研削
加工方法において、砥石に対して近接して電極を対向さ
せ、砥石と電極の間に電解質を含む水溶液の加工液を供
給し、砥石の粒径と加工液の電気抵抗率に応じた放電エ
ネルギ及び電解エネルギを砥石と電極の間に供給して砥
石と電極の間で放電及び電解作用を生じさせることによ
り砥石の粒径に応じたドレッシングとツルーイングを同
時に砥石に施すことを特徴とする研削加工方法を提供す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の研削加工装置及び研
削加工方法を詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明の研削加工装置を示す。こ
の研削加工装置は、研削加工機２０と放電加工部２５を
備えている。研削加工機２０は、ワーク３を研削加工す
る砥石２と、砥石２を固定して回転駆動する主軸１と、
主軸１に接続され、主軸１の回転駆動の制御を行うと共
に、送りＢ及びＣのように砥石２を主軸１と共に上下及
び左右に移動させる主軸駆動部５と、ワーク３を固定す
るテーブル４と、テーブル４を介してワーク３を送りＡ
のように前後に移動させるテーブル駆動部６と、砥石２
とワーク３の隙間に加工液７ｃを噴出して供給するノズ
ル７ａと、を備えている。また、放電加工部２５は、砥
石２の表面を加工する放電加工ヘッド８と、放電加工ヘ
ッド８及び研削加工機２０の主軸１にリード１０ａ及び
１０ｂを介して電気的に接続される放電加工電源９と、
放電加工ヘッド８と砥石２の対向部に加工液７ｃを噴出
して供給するノズル７ｂと、以下に述べる動作において
各部を制御する制御部１００を備えている。

【００２０】以上の構成により、リング状の砥石２は、
研削加工機２０の主軸１に固定され、砥石２は主軸１の
駆動とともに回転できるようになっている。また、砥石
２は回転しながら、研削加工機２０の主軸駆動部５によ
り主軸１と一体に、送りＢ及びＣのように上下及び左右
に移動することができる。砥石２は高速で回転しながら
ワーク３と接触させることによって、砥石２の表面の砥
粒がワーク３表面を擦過し、ワーク３の表面を削り取る
ことにより研削加工を行なう。ワーク３と砥石２との間
隙には、ノズル７ａより加工液７ｃを噴出して供給し、
研削面の冷却、洗浄、及び潤滑を行なう。また、ワーク
３は、研削加工機２０のテーブル４に固定されており、
テーブル駆動部６の駆動によって送りＡのように前後に
移動することができる。このようにして砥石２とワーク
３の接触箇所を任意の場所へ制御することにより、ワー
ク３の表面を自由な形状に加工することができる。

【００２１】一方、砥石２のワーク３との接触部とは異
なる位置に、砥石２と対向する状態で、放電加工ヘッド
８が、研削加工機２０の主軸駆動部５に配置されてい
る。主軸駆動部５によって、主軸１が送りＢ及びＣ方向
に移動したとき、放電加工ヘッド８も砥石２との相対位
置を保ちながら移動することができる。この放電加工ヘ
ッド８と砥石２との間に電圧を印加させて放電加工ヘッ
ド８と砥石２との対向部で放電加工を行い、ツルーイン
グ及びドレッシングを同時に行なう。この時、放電加工
の原理により、導電性の砥石２は放電箇所において少し
ずつ除去されていき、これにより砥石２の形状が一定に
維持されるとともに、砥石２の砥粒間に詰まった加工く
ずが除去されるため、砥粒による切れ刃が維持されるよ
うになっている。放電加工ヘッド８と放電加工電源９と
はリード１０ａによって接続され、放電加工電源９と砥
石２とはリード１０ｂによって主軸１に接触するブラシ
（図示せず）を経由して電気的に接続されている。放電
時の極性は放電加工ヘッド８側がマイナスで、砥石２側
がプラスとするのが適当である。また放電発生条件とし
ては、電圧は５０〜２００Ｖ、コンデンサ容量は１００
ｐＦ〜３３００ｐＦ程度、充電抵抗は１ｋΩ程度とし、
コンデンサ充放電式の放電発生方式（ＲＣ回路）により
放電を発生させる。この放電発生条件は、砥石２の砥粒
突き出し量の大きさや目詰まりの速度によって適宜設定
を調整するが、例えば、砥石番手が４０００番手以上の
砥石２を使用している場合、電圧は１００Ｖ以下で充分
である。

【００２２】放電加工ヘッド８と砥石２との間隔は、１
μｍ〜５μｍであり、この放電加工ヘッド８と砥石２と
の間に放電加工電源９によって電圧を印加させた時に、
絶縁破壊が発生する。また放電加工ヘッド８と砥石２と
の対向部にはノズル７ｂから加工液７ｃが噴出されてい
る。ここで、実際の研削時での砥石２の回転は数千ｒｐ
ｍ以上と高速であり、ノズル７ａとノズル７ｂから供給
する加工液を異なるものにしても直ちに混合してしまう
ので、一般的には、同じ成分の加工液７ｃをノズル７ａ
とノズル７ｂから噴出するようにしている。

【００２３】図２は、放電加工ヘッド８の詳細を示す。
図２（ａ）は、放電加工ヘッド８を正面から示し、図２
（ｂ）は、放電加工ヘッド８を側面から示す。図２
（ａ）において、放電加工ヘッド８は、セラミック等の
絶縁体で作られたベースプレート８１と、ベースプレー
ト８１の上にワイヤ走行機構とを備え、走行するワイヤ
８２を放電加工の電極として使用している。この電極ワ
イヤ８２は、直径が０．１ｍｍ程度で、材質は黄銅であ
る。また、ワイヤ走行機構は、電極ワイヤ８２の送り出
しボビン８３と、巻き取りボビン９１と、ブレーキロー
ラ８４と、回転ローラ８５、８６、８７、及び９０と
を、ベースプレート８１上に回転可能に支持して配置
し、送り出しボビン８３には予め必要な量の未使用の電
極ワイヤ８２が巻き付けられている。ブレーキローラ８
４の周囲には、電極ワイヤ８２を支持するための３条の
溝（図示せず）があり、送り出しボビン８３からの電極
ワイヤ８２と回転ローラ８５及び８６からの電極ワイヤ
８２とを別々の溝で受けるようにして、走行中の電極ワ
イヤ８２が干渉して絡まないようにしている。またブレ
ーキローラ８４は回転軸の周囲に回転可能であるが、回
転軸の上部にはブレーキローラ８４の周囲を押さえて摩
擦力で回転を抑制させる機構（図示せず）があり、これ
によって電極ワイヤ８２に走行方向とは逆の向きにテン
ションがかかるようになっている。これによって、電極
ワイヤ８２の緩みを防止し、ワイヤガイド８９からの電
極ワイヤ８２の脱落などのトラブルを避けている。

【００２４】ブレーキローラ８４から出た電極ワイヤ８
２は、続いて回転ローラ８７により方向を変え、ワイヤ
ガイド８９に送られる。ガイドアーム８８は、ベースプ
レート８１から突き出す様に取り付けられており、ガイ
ドアーム８８の先端にワイヤガイド８９がネジ止めされ
て固定されているため、ワイヤガイド８９は回転しな
い。ワイヤガイド８９の周囲には、電極ワイヤ８２の直
径とほぼ同じ幅（約０．１ｍｍ）の微小なガイド溝（図
示せず）が刻まれており、このガイド溝に沿って電極ワ
イヤ８２が滑動し走行する。またこのガイド溝は、深さ
が電極ワイヤ８２の直径の半分程度で、断面が半月状に
なっており、ガイドされる電極ワイヤ８２の片半分はワ
イヤガイド８９の外側にはみ出した状態で把持される。
そしてこの外側に露出した部分の電極ワイヤ８２におい
て、砥石２との間で放電を発生させて放電加工を行う。

【００２５】ワイヤガイド８９を過ぎた電極ワイヤ８２
は回転ローラ９０で方向を変えて、巻取りボビン９１へ
送られる。巻取りボビン９１は、ベースプレート８の裏
にあるモータ（図示せず）によって回転し、ワイヤガイ
ド８９及び回転ローラ９０を通過した電極ワイヤ８２を
巻取る。

【００２６】以上のようなワイヤ走行機構により、電極
ワイヤ８２は、走行しながらワイヤガイド８９の先端
で、砥石２に放電加工を行なう。したがって放電時に消
耗した電極ワイヤ８２は、走行することによって常に新
しい部分に置き換わり、砥石２とのギャップが一定に保
たれる。尚、電極ワイヤ８２の走行速度は、毎分数ｍｍ
から数十ｍｍ程度の速度がよい。

【００２７】図２（ｂ）において、放電加工ヘッド８
は、取付軸９２によって垂直移動テーブル９３に固定さ
れ、垂直移動テーブル９３は、水平移動テーブル９４と
直角に接続固定されている。これら２つのテーブル９３
及び９４を制御することにより、放電加工ヘッド８は、
砥石２の回転軸１に対して送りＤと送りＥのように垂直
あるいは水平の２軸で位置決め制御がされる。これによ
り、砥石２と放電加工ヘッド８の間を放電加工可能な距
離に制御するとともに、放電加工ヘッド８を砥石２の幅
全体に移動することができ、砥石２の形状を砥石幅にわ
たって任意の形状に整形させる事が出来る。

【００２８】次に、使用される加工液７ｃについて説明
する。加工液７ｃは、図１に示すノズル７ａ、７ｂから
噴流させて供給される。ノズル７ａは砥石２とワーク３
が擦過する研削加工部へ加工液７ｃを供給し、ノズル７
ｂは放電加工ヘッド８と砥石２が対向する放電加工部に
加工液７ｃを供給している。研削加工部への加工液７ｃ
の供給は、研削部の潤滑、冷却、及び洗浄のために行う
が、放電加工部へ加工液７ｃ供給は、砥石２と電極ワイ
ヤ８２の間を適度に絶縁させて放電を発生させ、同時に
目詰まりした加工屑を除去するために行なう。ここで、
この２ヶ所での加工液７ｃを各々の用途に適したものに
区別して供給することが理想的であるが、実際には砥石
２の回転数は、数千から数万ｒｐｍと非常に高速である
ため、ノズル７ａとノズル７ｂからの各々の加工液が混
合してしまうため、別々の加工液にして、それぞれ独立
した機能を発揮させることは非常に困難である。そこ
で、ここでは同一の加工液７ｃを供給することにし、研
削加工部及び放電加工部の両機能を満足するようにして
いる。

【００２９】使用した加工液７ｃは、電解ドレッシング
用に市販されている電解液を一般に使用される濃度より
もさらに希釈させて用いている。これは、一般に使用さ
れる電解ドレス液の濃度では、放電加工に必要な絶縁性
が得られないからである。実際には、加工液７ｃの抵抗
率が、０．１ｋΩｍ以上で放電が発生可能になり、１ｋ
Ωｍ程度以上で安定して放電加工が出来るようになる。
加工液を一般の放電加工で使われるような油や純水のよ
うな絶縁液でなく、弱い電解液とする理由は、放電が発
生している周囲で電解ドレッシングの効果を重畳させる
ためである。

【００３０】図３は、放電加工の様子を示したものであ
る。図３に示すように、砥石２と電極ワイヤ８２との距
離が近い（幅が狭い）ところでは放電１１が発生してい
るが、その周囲は砥石２と電極ワイヤ８２の間隔が広い
ため放電１１が発生しない。しかしこのとき、加工液７
ｃが電解質を含むので、電解電流１２が砥石２と電極ワ
イヤ８２の間に流れる。これにより電解ドレッシングに
よる目詰まり解消の効果を与えることができる。即ち、
本発明の放電加工においては、放電１１によって放電ツ
ルーイングの効果を発生し、同時に、電解電流１２によ
って電解ドレッシングの効果を発生している。ここで、
加工液７ｃの抵抗率が、１０ｋΩｍ以上になると、放電
加工は良好であるが、電解ドレッシングの作用がほとん
どなくなってしまうため、電解液７ｃの抵抗率範囲とし
ては０．１ｋΩｍ以上１０ｋΩｍ以下がよい。

【００３１】図４（ａ）及び（ｂ）は、砥石２の砥粒径
と放電加工で生じる砥石２のボンド材の表面粗さとの関
係を示したものである。本発明においては、放電加工の
放電１１（図３）によって砥石２のボンド材２２の表面
を加工するため、放電加工条件に応じて表面粗さが変化
する。図４（ａ）においては、放電加工で生じるボンド
材２２の表面粗さ２２ａが砥粒２１の大きさよりも小さ
いので、砥粒２１の突き出しの切れ刃２１ａによって、
ワーク３を研削することができるが、図４（ｂ）のよう
に、ボンド材２２の表面粗さ２２ｂが砥粒２１より大き
くなると、砥粒２１の突き出しの切れ刃２１ａによるワ
ーク３の研削性が失われてしまう。このため、放電加工
のエネルギレベルは、放電加工によって砥石２のボンド
材２２の表面粗さが砥粒２１の径以下になるように設定
することが望ましい。

【００３２】次に、砥石番手が大きく微細砥粒２１を使
用した砥石２の放電加工について説明する。研削加工装
置が始動されると、主軸駆動部５により砥石２がワーク
３に対して相対的に移動制御され、砥石２の表面の砥粒
２１がワーク３の表面を擦過しながらその表面を削り取
り、ワーク３が所望の形状及び寸法に研削加工される。
そして、研削加工により砥石２の目詰まりが進行する前
に、放電加工ヘッド８により放電ツルーイングおよび電
解ドレッシングが行われ、砥石２は常に適正な表面状態
と断面形状（図４（ａ））が維持される。このとき、砥
石２の表面の砥粒２１間に詰まった研削屑が導電性を帯
びていれば、放電加工の電解電流１２によって直接除去
され、研削屑が非導電性であれば、放電１１による砥石
２のボンド材２２の除去とともに除去される。これによ
り、研削加工を中断することなく、目詰まりした研削屑
を除去することができ、砥石２の研削抵抗の増大等を防
止して良好な研削性を維持することができる。

【００３３】ここで、従来の研削加工装置によれば、使
用する砥石２の砥粒２１の径が大きく粗い（番手の小さ
い）砥石の時は、砥粒２１と砥粒２１の間の間隔（チッ
プポケット）が大きいため加工屑が詰まりにくく、電解
ドレッシングをインプロセスで与える方法で対処でき、
形状崩れへの影響も少ない。しかし、砥粒２１の径が４
μｍ以下で砥石番手が４０００番手以上の微細砥粒砥石
２を使用する場合には、すぐに目詰まりするため、電解
ドレッシングを強くする必要があり、このため、砥石２
の側面のだれ等の形状崩れが大きくなり、更に、この砥
石２の形状崩れを補正するために放電ツルーイングを併
用して行なうため、砥石２の減耗が著しくなり、コスト
がかかるだけでなく、ワーク３への切り込み量の変化も
生じてしまう。

【００３４】これに対して、本発明の研削加工装置によ
れば、砥粒２１の径が４μｍ以下で砥石番手が４０００
番手以上の微細砥粒砥石２による目詰まりの生じやすい
研削加工でも、強い電解ドレッシングをする必要が無
く、放電加工による放電ツルーイングと放電加工部の周
囲に発生する弱い電解ドレッシングにより、砥石２の形
状崩れを起こさずに、砥粒２１間に目詰まりした加工屑
を除去することができる。したがって、本発明の研削加
工装置においては、砥粒番手が４０００番手以上で砥粒
２１の径が４μｍ以下の微細砥粒砥石を使用することが
でき、研削加工の体積加工速度が１ｍｍ３/ ｈ程度以下
の精密研削に適している。また砥石２は、砥粒２１にＣ
ＢＮ（立方晶窒化ほう素）又はダイヤモンドが、ボンド
材２２には鋳鉄などの導電性金属が適している。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による研削
加工装置および研削加工方法によれば、電解質の加工液
によって砥石表面に対して放電加工をすることとしたの
で、微細砥粒砥石による研削加工であっても、強い電解
ドレッシングを与える必要がなく、放電加工と弱い電解
作用のみで表面性状を維持でき、砥石の形状崩れの問題
も発生せず、研削抵抗の増大等を防止して良好な研削性
を維持することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研削加工装置を示す概略図である。

【図２】本発明の研削加工装置で使用する放電加工部を
示す概略図である。

【図３】本発明の放電ツルーイングと電解ドレッシング
の重畳作用を示す図である。

【図４】本発明での放電加工による砥石表面の適正な表
面粗さを示す図である。

【符号の説明】

１ 主軸 ２ 砥石 ３ ワーク ４ テーブル ５ 主軸駆動部 ６ テーブル駆動部 ７ａ、７ｂ ノズル ７ｃ 加工液 ８ 放電加工ヘッド ９ 放電加工電源 １０ リード １１ 放電 １２ 電解電流 ２０ 研削加工機 ２１ 砥粒 ２１ａ 突き出しの切れ刃 ２２ ボンド材 ２２ａ、２２ｂ 表面粗さ ２５ 放電加工部 ８１ ベースプレート ８２ 電極ワイヤ ８３ 送り出しボビン ８４ ブレーキローラ ８５、８６、８７、９０ 回転ローラ ８８ ガイドアーム ８９ ワイヤガイド ９１ 巻取りボビン ９２ 取付軸 ９３ 垂直移動テーブル ９４ 水平移動テーブル １００ 制御部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸の回転とともに回転駆動する導電性の
   砥石と、被加工物を搭載するテーブルと、前記砥石と前
   記テーブルを移動して前記砥石と前記被加工物とを接触
   させる駆動手段とを有する研削加工装置において、 前記砥石に対して近接して対向する電極と、 前記砥石と前記電極の間に電解質を含む水溶液の加工液
   を供給する加工液供給手段と、 前記砥石と前記電極に
   接続され、前記砥石と前記電極間で放電させるための電
   圧を印加する放電電源と、 前記放電電源を制御して前記砥石の粒径と前記加工液の
   電気抵抗率に応じた放電エネルギ及び電解エネルギを前
   記砥石と前記電極の間に供給して前記砥石と前記電極の
   間で放電及び電解作用を生じさせることにより、前記砥
   石の粒径に応じたドレッシングとツルーイングを同時に
   前記砥石に施す制御部を備えたことを特徴とする研削加
   工装置。
2. 【請求項２】前記電極は、前記砥石と対向して支持され
   たワイヤガイドに沿って走行するワイヤ電極であること
   を特徴とする請求項１記載の研削加工装置。
3. 【請求項３】前記加工液は、０．１ｋΩｍ以上１０ｋΩ
   ｍ以下の電気抵抗率を有する加工液であることを特徴と
   する請求項１または請求項２記載の研削加工装置。
4. 【請求項４】前記砥石は、砥粒番手が４０００番手以上
   の微細砥粒砥石であることを特徴とする請求項１乃至３
   記載の研削加工装置。
5. 【請求項５】前記砥石の前記砥粒は、前記放電を行なっ
   た直後の前記砥石の作用面の表面粗さより大きい砥粒径
   を有することを特徴とする請求項４記載の研削加工装
   置。
6. 【請求項６】導電性の砥石を駆動回転させ、被加工物と
   前記砥石とを移動して前記砥石と前記被加工物とを接触
   させて前記被加工物を研削加工する研削加工方法におい
   て、 前記砥石に対して近接して電極を対向させ、 前記砥石と前記電極の間に電解質を含む水溶液の加工液
   を供給し、 前記砥石の粒径と前記加工液の電気抵抗率に応じた放電
   エネルギ及び電解エネルギを前記砥石と前記電極の間に
   供給して前記砥石と前記電極の間で放電及び電解作用を
   生じさせることにより前記砥石の粒径に応じたドレッシ
   ングとツルーイングを同時に前記砥石に施すことを特徴
   とする研削加工方法。
7. 【請求項７】前記電極を対向させる段階は、ワイヤガイ
   ドを前記砥石に対向させる段階と、前記ワイヤガイドに
   沿ってワイヤ電極を走行させる段階を含むことを特徴と
   する請求項６記載の研削加工方法。
8. 【請求項８】前記加工液を供給する段階は、前記砥石と
   前記電極の間に０．１ｋΩｍ以上１０ｋΩｍ以下の電気
   抵抗率を有する加工液を供給する段階であることを特徴
   とする請求項６または請求項７記載の研削加工方法。
9. 【請求項９】前記砥石は、砥粒番手が４０００番手以上
   の微細砥粒砥石であることを特徴とする請求項６乃至８
   記載の研削加工方法。
10. 【請求項１０】前記砥石の前記砥粒は、前記放電を行な
    った直後の前記砥石の作用面の表面粗さより大きい砥粒
    径を有することを特徴とする請求項９記載の研削加工方
    法。