平面研削盤用ブロックドレッサ

【課題】寿命が長く、安価で、ドレッシングのための特別な段取を必要とせず、かつドレッシング時の抵抗の少ない平面研削盤用のブロックドレッサを提供する。
【解決手段】
平面研削盤２の研削テーブル４上に固定され、ドレッシング平面１０ａに設けられた砥粒層１２を砥石車１６の円周上の研削面１６ａに当接させるとともに、砥石車に対して該砥石車１６の回転軸１４に直角な方向に相対移動させて、砥石車１６の研削面１６ａをドレッシングするブロックドレッサ１０において、砥粒層１２は、ドレッシング平面１０ａ上に砥石車の回転軸１４に対して傾斜して延在する帯状に少なくとも１条ベース部材１０ｃに形成され、前記帯状の砥粒層１２の前記回転軸線方向の幅１２ｗは、砥石車１６の幅１６ｗより小さく形成されること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面研削盤の回転砥石をドレッシングするブロックドレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
研削作業は、厳しい精度、短い時間に、良好な仕上げ面を加工することが常に求められている。そのため、研削作業における砥石の性能を最大限に維持発揮させ、能率よくさらに精度の高い加工をするためには、目詰まり・目つぶれによって切れ味が悪くなった砥粒を取り除き切れ味を回復させるドレッシングは極めて重要である。
【０００３】
従来、平面研削用の円盤状砥石（砥石車６８）をドレッシングするドレッサとして、図１５に示すように、ダイヤモンドの単石を保持具７１で保持した単石ドレッサ７０や図１６及び図１７に示すように、多石を接触表面の全体に埋め込んだブロックドレッサ７２や図１８に示すように、回転砥石（砥石車６８）とは独立して回転するロータリドレッサ７４が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
古くより使われる単石ドレッサ７０は、比較的安価に製作が可能である。しかし、ドレッシングする際に砥石車６８の回転方向に対して直角方向に単石ドレッサ７０を送るが、真直性が悪く高精度のドレッシングが困難であるという問題があった。さらにダイヤモンドの先端が常時砥石面に接触しているため、発熱による酸化損耗が著しくドレッサの寿命が短いという問題があった。
【０００５】
また、ロータリドレッサ７４は、ロールの表面にダイヤモンドの粒子が数多く埋め込んであり、ダイヤモンド砥粒に対する負荷も小さく、冷却も充分行えるため長寿命である。しかし、駆動装置を必要とするため高価となり、平面研削をおこなう砥石車６８との配置において、大きなスペースを必要とするとともに、工作物の加工とは異なる段取が必要であるため、ドレッシングのための段取時間を余分に必要とするという問題があった。
【０００６】
また、ブロックドレッサは比較的安価に製作でき、砥石車による工作物の加工と同じ段取、同じ動作環境でできるという利点はあるが、従来のブロックドレッサ７２は、ブロックドレッサ７２が砥石車に接触する面（ドレッシング平面）全体に、ダイヤモンド砥粒が埋め込まれており、ドレッシング時の抵抗が単石ドレッサ７０やロータリドレッサ７４と比較して大きいため、ドレッシング時に振動を生じてびびりが発生し易く、ドレッシングされる砥石車６８の形状精度を低下させるという問題があった。
【０００７】
本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、寿命が長く、安価で、ドレッシングのための特別な段取を必要とせず、かつドレッシング時の抵抗の少ない平面研削盤用のブロックドレッサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、平面研削盤の研削テーブル上に固定され、ベース部材のドレッシング平面に設けられた砥粒層を砥石車の円周上の研削面に当接させるとともに、前記砥石車に対して該砥石車の回転軸に直角な方向に相対移動させて、砥石車の研削面をドレッシングするブロックドレッサにおいて、前記砥粒層は、前記ドレッシング平面上に前記砥石車の回転軸に対して傾斜して延在する帯状に少なくとも１条前記ベース部材に設けられ、前記帯状の砥粒層の前記回転軸方向の幅は、前記砥石車の幅より小さく形成されていることである。
【０００９】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記砥粒層は、前記ドレッシング平面上に２条設けられ、一方の砥粒層は粗い砥粒で構成された粗砥粒層であり、他方の砥粒層は細かい砥粒で構成された仕上げ砥粒層であることである。
【００１０】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は請求項１又は２において、前記帯状の砥粒層は、前記回転軸線方向において前記砥石車の幅より広い範囲で、前記ベース部材に設けられていることである。
【００１１】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記砥粒層は、ダイヤモンド砥粒を含有せしめて棒状に形成されたメタルボンド部材が、前記砥石車の回転軸に対して傾斜させて前記ベース部材に固定されていることである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によると、ドレッシング時において、まず回転軸線方向に対して傾斜した方向に設けられた砥粒層の接触開始端側（先に研削面に接触する端側）より砥石車の研削面の一端側が接触し、続いて砥粒層の接触部が砥粒層の前記接触開始端側より接触終了端側（接触開始端側の反対側）に斜めに移動する間に砥石車における砥粒層への接触部が回転軸方向に研削面の一端側から他端側に移動することで、砥石車の研削面をドレッシングする。このように、砥粒層の接触開始端側より接触終了端側に砥石車の研削面への接触部を移動させながらドレッシングし、従来の単石ドレッサのように常時同じ接触部で接触しないので、発熱による酸化損耗を防止してドレッサの寿命を延ばすことができる。砥粒層は、研削面の幅より小さい幅で少なくとも１条設けられ、従来のドレッサブロックのように砥石車に接触するドレッシング平面全体に設けられていない。そのため、ドレッシング時の抵抗が小さくなり、ドレッシング時に砥石車に振動を生じることがなくドレッシング作業が容易となるとともに、びびりの発生を防止して砥石車の研削面の形状精度を向上させることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、砥粒層は２条設けられているので、研削面に粗砥粒層の条が粗ドレッシングした後に、仕上げ砥粒層の条で砥石車の同じ研削面の部分を仕上げドレッシングする。そのため、ドレッシングの粗加工と仕上げ加工とを一連の作業で行うことができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によると、帯状の砥粒層は、回転軸線方向において砥石車の幅より広い範囲で、ベース部材に設けられている。そのため、いわゆるワンパスでドレッシング作業を行うことが可能であり、ドレッシング作業の効率化を図ることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によると、ダイヤモンド砥粒を含有せしめて棒状に形成されたメタルボンド部材をベース部材に傾斜させて固定するので、回転軸に対して傾斜した砥粒層の条を簡単に形成できるブロックドレッサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るブロックドレッサを使用した平面研削盤を示す図。
【図２】ブロックドレッサのドレッシング平面を示す図。
【図３】ブロックドレッサの側端面を示す図。
【図４】ブロックドレッサのドレッシング平面に設けられた粗砥粒層と仕上げ砥粒層とを示す拡大図。
【図５】ブロックドレッサの使用状態を表わす説明図。
【図６】ブロックドレッサの砥粒層が１条である第２の実施形態を示す平面図。
【図７】ブロックドレッサの側端面を示す図。
【図８】複数の円形穴をドレッシング平面に設けたブロックドレッサの第３の実施形態を示す図。
【図９】ブロックドレッサの側端面を示す図。
【図１０】ドレッシング平面に２条の砥粒層のみが設けられたブロックドレッサの第４の実施形態を示す図。
【図１１】ブロックドレッサの側端面を示す図。
【図１２】砥粒層をＸ軸方向に対して７度傾斜させて前後方向にそれぞれ２列ずつ設けたブロックドレッサの第５の実施形態を示す図。
【図１３】ブロックドレッサの側端面を示す図。
【図１４】ブロックドレッサを２つ使用した別例を示す図。
【図１５】従来の単石ドレッサの使用状態を示す図。
【図１６】従来のブロックドレッサの使用状態を示す正面図。
【図１７】従来のブロックドレッサの使用状態を示す側面図。
【図１８】従来のロータリドレッサの使用状態を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明に係るブロックドレッサを平面研削盤に実施した第１の実施形態について図面を参照して説明する。平面研削盤２は、図１に示すように、ワークテーブル４、砥石ヘッド６、クーラント供給装置８を主として備える。ワークテーブル４は、図略の左右方向ガイドによりベッド（図略）に対して左右方向（Ｘ軸方向）に水平移動可能に設けられ、図略のボール螺子機構及び図略のサーボモータにより駆動される。また、ワークテーブル４は図略の移動テーブルに載置され、移動テーブルに設けられた図略の前後方向ガイドにより前後方向（Ｙ軸方向）に水平移動可能に設けられ、いずれも図略のボール螺子機構及びサーボモータにより駆動される。ワークテーブル４上にはブロックドレッサ１０が、Ｘ軸方向に対してブロックドレッサ１０の長手方向が平行になるように位置決めされて図略のチャックにより固定されている。このブロックドレッサ１０は、例えば炭素鋼Ｓ４５Ｃより直方体形状のベース部材１０ｃが形成され、ベース部材１０ｃのドレッシング平面としての上端面１０ａにはワークテーブル４に固定されたときにＸ軸方向に対して１５度（砥石車の回転軸に対して７５度）傾斜する複数の平行溝１０ｂが形成されている。平行溝１０ｂのうち対角線を挟んだ両脇の２条の平行溝にはメタルボンドにダイヤモンド砥粒を混在させた砥粒層１２が埋設されている。これらの砥粒層１２のうち図３において左側にはメッシュのやや粗い砥粒（例えば＃６０）を有する粗砥粒層１２ａが、図３において右側にはメッシュの細かな砥粒（例えば＃２００）を有する仕上げ砥粒層１２ｂが形成されている。
【００１８】
砥石ヘッド６は、砥石軸（砥石車の回転軸）１４と、砥石軸１４に固定される砥石車１６と、砥石車１６をカバーする砥石カバー１８とを有している。砥石軸１４は図略のコラムに設けられた軸受によって回転可能に支持されるとともに、図略の砥石軸駆動装置により回転駆動する。さらに砥石軸１４は図略のガイド機構によって上下方向移動可能に構成される。砥石車１６の円周面には工作物を加工する研削面１６ａが設けられ、この研削面１６ａがドレッシングされる。この研削面１６ａの幅１６ｗ（例えば４０ｍｍ）（図１参照）よりも前記砥粒層１２ａ及び１２ｂの回転軸線方向の幅１２ｗ（例えば２ｍｍ）（図４参照）は小さく形成されている。
【００１９】
クーラント供給装置８は供給パイプ２０と供給ノズル２２とにより構成され、供給ノズル２２の先端開口部２２ａは砥石車１６の円周面（研削面１６ａ）に接近して設けられている。
【００２０】
ブロックドレッサ１０の製作は、以下のようにして行われる。まず、炭素鋼Ｓ４５Ｃの板材の表面（上端面）に複数本の矩形の平行溝を切削加工により形成する。次に、上記板材から平行溝を１５度傾斜させ、ブロックドレッサとして必要な寸法にして直方体状に切り出す。次に、上端面の対角線の両脇の平行溝に、ダイヤモンド砥粒を混在させて棒状に固めたメタルボンド部材を嵌入させ、並行溝内にメタルボンド部材を接着剤又は焼結によって固定する。このように、ブロックドレッサ１０の製作においては、ダイヤモンド砥粒を含有せしめて棒状に形成されたメタルボンド部材をドレッシング平面（上端面）１０ａに傾斜させて固定するだけで、砥石軸（回転軸）１４に対して傾斜した砥粒層１２の条を簡単に形成できる。
【００２１】
次に、上記のように構成されたブロックドレッサ１０を使用した平面研削盤２の砥石車１６の研削面１６ａのドレッシングについて図に基づいて以下に説明する。工作物の研削の進行に伴い砥石車１６の研削面１６ａに目詰まりを生じたときにドレッシングをおこなう。ブロックドレッサ１０はワークテーブル４上にチャック（図略）により固定する。この際、ブロックドレッサ１０の長手方向の辺が、Ｘ軸方向に平行に配置されるように固定する。この場合、工作物（ワーク）をワークテーブル４に取付けるのと同様にブロックドレッサ１０を取付けるので、特別な段取作業を必要とすることなくドレッシングを行うことができる。続いて、図５に示すように、ワークテーブル４を移動させることで、ブロックドレッサ１０を砥石車１６の下方前方に位置させる。なお、ブロックドレッサ１０の幅（Ｙ軸方向の長さ）は、例えば５０ｍｍであり砥石車１６の幅１６ｗの４０ｍｍよりも大きく形成されている。そして、例えば、砥石車１６の周速４５ｍ/ｓ、切り込み量３μｍ、ワークテーブル４のＸ軸方向の送り速度５０ｍｍ/ｓに設定し、クーラント液を供給しながらドレッシングを行う。図５（１）に示すように、図の右側にワークテーブル４を移動させる。ドレッシングにおいては、まず砥石車１６の研削面１６ａの一端（図５の正面図において手前側）が粗砥粒層１２ａの接触開始端側１３に接触する。砥石車１６はブロックドレッサ１０の送り速度に比較して高速回転しているので、研削面１６ａの前記一端側は全周囲ドレッシングされる。そして、ブロックドレッサ１０の送り（図５において右方向への送り）に伴って、研削面１６ａの接触部が、図５の正面図において手前側より向こう側へ移動する。粗砥粒層１２ａによりドレッシングされた研削面は続いて仕上げ砥粒層１２ｂの接触開始端側１３に接触し、より細かい研削面１６ａを形成すべく仕上げドレッシングされる。続いて、ブロックドレッサ１０の、図５において左側から右側への送りに伴って、図５（２）〜図５（６）に示すように、砥粒層１２ａ,１２ｂ上の接触部ＳＰ１,ＳＰ２が移動しながら研削面１６ａの全面にわたってドレッシングをおこなう。このように、砥粒層１２ａ，１２ｂの接触部ＳＰ１，ＳＰ２は移動しながら研削面１６ａをドレッシングし、常時同じ接触部が研削面１６ａに接触しないので、砥粒層１２の接触部の発熱による酸化損耗を防止してブロックドレッサ１０の寿命を延ばすことができる。また、砥粒層１２の砥石軸（砥石車１６の回転軸）線方向の幅１２ｗ（図４参照）は、研削面１６ａの幅１６ｗ（図１参照）より小さい幅で設けられているので、ドレッシング時の抵抗が小さい。また、ブロックドレッサ１０の幅（Ｙ軸方向の長さ）は、砥石車１６の幅よりも大きく形成されているので、図５（７）に示すように、ブロックドレッサ１０が砥石車１６の研削面１６ａの反対側まで通過した場合には、いわゆるワンパスで研削面のドレッシングが終了する。
【００２２】
上記のように構成されたブロックドレッサによると、ドレッシング時において、まず回転軸方向に対して傾斜した方向に設けられた砥粒層１２の接触開始端側（図５において砥粒層１２の右端側）１３より砥石車１６の研削面１６ａの一端側が接触し、続いて砥粒層１２の接触部ＳＰ１,ＳＰ２が砥粒層１２の接触開始端側１３より接触終了端側（図５において左端側）１５に斜めに移動する間に砥石車１６における砥粒層１２への接触部が回転軸方向に研削面１６ａの一端側から他端側に移動することで、砥石車１６の研削面１６ａをドレッシングする。このように、砥粒層１２の接触開始端側１３より接触終了端側１５に砥石車１６の研削面１６ａへの接触部ＳＰ１，ＳＰ２を移動させながらドレッシングし、従来の単石ドレッサのように常時同じ接触部で接触しないので、発熱による酸化損耗を防止してドレッサの寿命を延ばすことができる。砥粒層１２は、研削面１６ａの幅より小さい幅で２条設けられ、従来のドレッサブロックのように砥石車に接触するドレッシング平面全体に設けられていない。そのため、ドレッシング時の抵抗が小さくなり、ドレッシング時に砥石車１６に振動を生じることがなくドレッシング作業が容易となるとともに、びびりの発生を防止して砥石車１６の研削面の形状精度を向上させることができる。
【００２３】
また、ドレッシング平面１０ａに粗砥粒層１２ａと仕上げ砥粒層１２ｂとの合わせて２条の砥粒層１２が設けられているので、研削面１６ａに粗砥粒層１２ａの条が粗ドレッシングした後に、仕上げ砥粒層１２ｂの条で砥石車１６の同じ研削面１６ａの部分を仕上げドレッシングする。そのため、ドレッシングの粗加工と仕上げ加工とを一連の作業で行うことができる。
【００２４】
次に、本発明に係る別形状のブロックドレッサを平面研削盤に実施した第２の実施形態について図面を参照して説明する。この実施形態におけるブロックドレッサ３０は、図６及び図７に示すように、ベース部材３０ｃに設けられた複数の平行溝３０ｂのうちドレッシング平面３０ａの対角線上にある矩形状の平行溝のみにダイヤモンド砥粒が混在したメタルボンドが埋設されて１条の砥粒層３２が形成されている点において、第１の実施形態と相違する。その他の構成については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。このブロックドレッサにおいては、砥粒層３２の条が１つだけなので、砥粒層３２を形成する工程が簡略となり、コストダウンを図ることができる。
【００２５】
次に、本発明に係る別形状のブロックドレッサを平面研削盤に実施した第３の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態のブロックドレッサ４０は、図８及び図９に示すように、ベース部材４０ｃの上端面（ドレッシング平面）４０ａに設けられた２条の砥粒層４２のまわりに平行溝ではなく複数個の円形穴４４が設けられている点において、第１の実施形態と相違する。その他の構成については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。複数の円形穴４４にクーラントの供給ノズル２２から注入されるクーラント液が充填されて、ドレッシングの際の研削熱による温度上昇が抑制される。複数の円形穴が削り屑を一時的に保持することで、砥粒層４２における削り屑の除去促進を図ることができる。
【００２６】
次に、本発明に係る別形状のブロックドレッサを平面研削盤に実施した第４の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態のブロックドレッサ５０は、図１０及び図１１に示すように、ベース部材５０ｃの上端面５０ａには２条の砥粒層５２以外の平行溝が設けられていない点において第１の実施形態と相違する。その他の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。２条の砥粒層５２以外の平行溝を設ける加工を行わないので、加工コストの削減を図ることができる。
【００２７】
次に、本発明に係る別形状のブロックドレッサを平面研削盤に実施した第５の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態のブロックドレッサ６０は、図１２及び図１３に示すように、ベース部材６０ｃの上端面６０ａには傾斜角が７度の平行な２条の砥粒層６２と、逆方向に７度傾斜した別の２条の砥粒層６２とが交差して設けられている。また、ドレッシング平面６０ａ上に平行溝は設けられていない。これらの点において第１の実施形態と相違する。その他の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２８】
砥粒層６２の４本が砥石車１６の研削面１６ａに偏りなく均等に接触するので、ドレッシングにおいても砥石車１６の研削面の形状精度を向上させることができる。
【００２９】
なお、上記実施形態においては、メタルボンドにダイヤモンド砥粒を混在させた複層の砥粒層としたが、これに限定されず、例えば、電着等によりダイヤモンド砥粒を単層に設けた砥粒層であってもよい。
【００３０】
また、上記実施形態において、ブロックドレッサは１つだけ使用されるものとしたが、これに限定されず、例えば、図１４に示すように、二つのブロックドレッサ１０を並べて用いても良い。この場合において、砥粒層を砥石車の回転軸方向の幅の両外側に存在するように配置することにより、砥石車の円周面（研削面）を１度のドレッシング作業（ワンパス）により研削面全体をドレッシングすることができる。
【００３１】
また、ドレッシング平面に設けられる砥粒層は、上記実施形態では１条、２条及び４条のものであるが、これに限定されず、例えば３条又は５条以上の平行の砥粒層でもよく、その場合において、各砥粒層は同じ粗さの砥粒から構成されていてもよく、粗い砥粒からなる粗砥粒層から細かい仕上げ砥粒からなる仕上げの砥粒層が順に形成されているものでもよい。
【００３２】
斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
【符号の説明】
【００３３】
２…平面研削盤、４…研削テーブル（ワークテーブル）、１０…ブロックドレッサ、１０ａ…ドレッシング平面（上端面）、１０ｂ…平行溝、１０ｃ…ベース部材、１２…砥粒層、１２ａ…粗砥粒層、１２ｂ…仕上げ砥粒層、１４…回転軸（砥石軸）、１６…砥石車、１６ａ…研削面、３０…ブロックドレッサ、３０ａ…ドレッシング平面、３０ｂ…平行溝、３２…砥粒層、４０…ブロックドレッサ、４０ａ…ドレッシング平面、４２…砥粒層、５０…ブロックドレッサ、５２…砥粒層、６０…ブロックドレッサ、６０ａ…ドレッシング平面、６２…砥粒層。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面研削盤の研削テーブル上に固定され、ベース部材のドレッシング平面に設けられた砥粒層を砥石車の円周上の研削面に当接させるとともに、前記砥石車に対して該砥石車の回転軸に直角な方向に相対移動させて、砥石車の研削面をドレッシングするブロックドレッサにおいて、
前記砥粒層は、前記ドレッシング平面上に前記砥石車の回転軸に対して傾斜して延在する帯状に少なくとも１条前記ベース部材に設けられ、
前記帯状の砥粒層の前記回転軸線方向の幅は、前記砥石車の幅より小さく形成されていることを特徴とする平面研削盤用ブロックドレッサ。
【請求項２】
請求項１において、前記砥粒層は、前記ドレッシング平面上に２条設けられ、一方の砥粒層は粗い砥粒で構成された粗砥粒層であり、他方の砥粒層は細かい砥粒で構成された仕上げ砥粒層であることを特徴とする平面研削盤用ブロックドレッサ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記帯状の砥粒層は、前記回転軸線方向において前記砥石車の幅より広い範囲で、前記ベース部材に設けられていることを特徴とする平面研削盤用ブロックドレッサ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、前記砥粒層は、ダイヤモンド砥粒を含有せしめて棒状に形成されたメタルボンド部材が、前記砥石車の回転軸に対して傾斜させて前記ベース部材に固定されていることを特徴とする平面研削盤用ブロックドレッサ。

【図１】