砥石成形方法および研削盤
【課題】砥石成形工程中においても使用可能な砥粒突出し量測定方法を備えた砥石成形方法および研削盤を提供する。
【解決手段】メタルボンド砥石車のツルーイング後に、成形面ｆから鉛直方向にｄ１離離れた静電容量センサと所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、成形面ｆから鉛直方向にｄ２離れた静電容量測定装置と所定成形面ｆ間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定する。ドレッシング後に、所定成形面ｆの位置から鉛直方向にｄ１離れた静電容量測定装置と所定成形面ｆ間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、所定成形面ｆから鉛直方向にｄ２離れた静電容量測定装置と所定成形面ｆ間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定する。ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出する。
【解決手段】メタルボンド砥石車のツルーイング後に、成形面ｆから鉛直方向にｄ１離離れた静電容量センサと所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、成形面ｆから鉛直方向にｄ２離れた静電容量測定装置と所定成形面ｆ間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定する。ドレッシング後に、所定成形面ｆの位置から鉛直方向にｄ１離れた静電容量測定装置と所定成形面ｆ間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、所定成形面ｆから鉛直方向にｄ２離れた静電容量測定装置と所定成形面ｆ間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定する。ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石車の砥石成形方法および研削盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研削においては、砥石車の砥粒のボンド層からの突出し量により研削性能が大きく変化する。このため、砥石成形工程において適正な砥粒の突出し量を設定するために砥粒の突出し量の測定が行われている。砥粒突出し量の測定方法として、触針式表面粗さ計により砥石車表面の複数の部位を走査して凹凸を測定し、その平均値から求めることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３０２８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
触針式表面粗さ計を用いた砥粒突出し量測定方法では、複数の走査測定と平均値演算が必要で、測定に１０分以上を要するため、砥石成形工程内で砥粒突出し量を実測しながら砥石成形することはサイクルタイムの観点から困難である。そのため、あらかじめ実測したドレッシング量と砥粒突出し量の関係を用いて、ドレッシング量から砥粒突出し量を推定して砥石成形を行っている。この場合、砥石車やドレッシング工具の品質のばらつきに起因する砥粒突出し量のばらつきが生じ、最適な研削が実現できない恐れがある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、短時間に砥石車の砥粒突出し量を測定可能とすることで、砥石成形工程中においても使用可能な砥粒突出し量測定方法を備えた砥石成形方法および研削盤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、メタルボンド砥石車の成形面をツルーイングするツルーイング工程と、
前記ツルーイング工程の終了後に、前記成形面の所定部位である所定成形面から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、前記所定成形面から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定するツルーイング後静電容量測定工程と、
前記成形面をドレッシングするドレッシング工程と、
前記ドレッシング工程の終了後に、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定するドレッシング後静電容量測定工程と、
前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出する砥粒突出し量算出工程と、
前記砥粒突出し量ｈが設定値を超えたか否かを判定する判定工程と、を備え
前記砥粒突出し量ｈが前記設定値を超えるまで前記ドレッシング工程と前記ドレッシング後静電容量測定工程と前記砥粒突出し量算出工程と前記判定工程を繰り返すことである。
【０００６】
請求項２に係る発明の特徴は、回転駆動されるメタルボンド砥石車と、
ツルーイングロールを保持して回転するツルーイング装置と、
ドレッシング工具を保持するドレッシング装置と、
前記砥石車の成形面と静電容量センサ間の静電容量を測定する静電容量測定装置と、
前記ツルーイング装置、前記ドレッシング装置および前記静電容量測定装置に対して前記メタルボンド砥石車を、前記メタルボンド砥石車の幅方向に相対的にトラバース送りするトラバース送り装置と、
前記ツルーイング装置、前記ドレッシング装置および前記静電容量測定装置に対して前記メタルボンド砥石車を、前記メタルボンド砥石車の径方向に相対的に切込み送りする切込み送り装置と、
ツルーイングを行い前記メタルボンド砥石車に成形面を成形するべく、前記ツルーイング装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
ツルーイング後の前記成形面の所定部位である所定成形面から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、前記所定成形面から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定するべく、前記静電容量測定装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記メタルボンド砥石車をドレッシングするべく、前記ドレッシング装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記ドレッシング後の前記所定成形面の位置から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定するべく、前記静電容量測定装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出し、
前記砥粒突出し量が設定値を超えたか否かを判定し、
前記砥粒突出し量が前記設定値を超えるまで、前記ドレッシングと前記第３静電容量Ｃｄ１と前記第４静電容量Ｃｄ２の測定と、前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈの算出と、前記砥粒突出し量ｈが設定値を超えたか否かの判定とを繰り返すべく、前記ドレッシング装置と、前記トラバース送り装置と、前記切込み送り装置と、前記静電容量測定装置を制御する制御装置と、を備えることである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項1に係る発明によれば、ドレッシング後の砥粒の突き出し量を短時間に正確に測定することができ、正確な砥粒突き出し量を備えた砥石車を短時間に成形できる砥石成形方法を提供できる。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、ドレッシング後の砥粒の突き出し量を短時間に正確に測定することができるので、砥石成形時間が短く稼働率の低下が少ない研削盤を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の研削盤の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図２のＢ矢視図である。
【図４】本実施形態の静電容量測定の概略図である。
【図５】本実施形態の砥石成形面の状態を示す図である。
【図６】本実施形態のツルーイング後の静電容量測定を示すモデル図である。
【図７】図６のＣ矢視図ある。
【図８】本実施形態のドレッシング後の静電容量測定を示すモデル図である。
【図９】本実施形態の砥石成形工程を示すフローチャート図である。
【図１０】本実施形態のツルーイング工程を示すフローチャート図である。
【図１１】本実施形態のツルーイング工程を示す図である。
【図１２】本実施形態のツルーイング後静電容量を測定する工程を示すフローチャート図である。
【図１３】本実施形態のドレッシング工程を示すフローチャート図である。
【図１４】本実施形態のドレッシング工程を示す図である。
【図１５】本実施形態のドレッシング後静電容量を測定する工程を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の砥石成形工程の実施形態を円筒研削盤の実施事例に基づき、図１〜図１５を参照しつつ説明する。
図１および図２に示すように、研削盤１は、ベッド２を備え、ベッド２上にＸ軸方向に往復可能な砥石台３と、Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復可能なテーブル４を備えている。砥石台３は砥石車７を油静圧軸受（図示省略する）で回転自在に支持し、砥石車７を回転させる砥石軸モータ（図示省略する）と砥石車７の回転位相を計測する位相検出器１３を備えている。砥石車７は金属製のコアの外周にメタルボンドの砥石層を備えた構造のコア型砥石車である。
テーブル４上には、工作物Ｗの一端を把持して回転自在に支持し主軸モータ（図示省略する）により回転駆動される主軸５と、工作物Ｗの他端を回転自在に支持する心押台６を備えており、工作物Ｗは主軸５と心押台６により支持されて、研削加工時に回転駆動される。砥石成形モータ１１により回転駆動されるツルーイングロール８とドレッシングロール９を回転自在に支持したツルーイング・ドレッシング装置１０が、主軸５に付設されている。心押台６の砥石車７に対向する側面には静電容量測定装置１２が設置されている。
【００１１】
この研削盤１は、制御装置３０を備えており、制御装置３０の機能的構成として、砥石台３の送りを制御するＸ軸制御手段３０１、テーブル４の送りを制御するＺ軸制御手段３０２、ツルーイング・ドレッシング装置１０を制御するツルーイング・ドレッシング制御手段３０３、砥石車７の回転を制御する砥石車制御手段３０４、静電容量測定装置１２を制御する静電容量測定装置制御手段３０５、砥粒の突出し量を演算する突出し量演算手段３０６などを具備している。
【００１２】
図２、図３に示すように、静電容量測定装置１２は本体１２１、静電容量センサ１２２、砥石車７の側面に接触し通電する接触子１２３を備えている。静電容量の測定は図４に示すように、静電容量センサ１２２と砥石車７の表面で略平行平板を構成し、接触子１２３を砥石車７の側面に接触させることで静電容量測定装置制御手段３０５に内蔵したＲＣ直列回路等の静電容量測定回路により砥石車７と静電容量センサ１２２間の静電容量を測定する。測定した静電容量の値を突出し量演算手段に出力する。ここで、砥石車７は電気的に絶縁されている必要があるが、本研削盤１では砥石車７の支持に油静圧軸受を用いることで絶縁をしている。
【００１３】
研削盤１を用いたツルーイングとドレッシングにより砥石成形を行い、所望の砥粒突出し量を備えた砥石車７を成形する砥石成形方法について図５〜図１５に基づき説明する。
はじめに、砥粒突出し量と、砥粒突出し量測定の原理を説明する。ツルーイング後の砥石車の表面は図５（ａ）に示すようにボンド層７２と砥粒７１が同一高さの成形面ｆとなっている。この成形面ｆをドレッシングすると図５（ｂ）に示すようにボンド層７２が除去されボンド層７２の表面ｇが成形面ｆの位置から下がる。結果として、砥粒７１がボンド層７２の表面ｇから突出した形となり、この突出し量を砥粒突出し量と称し、研削性能に大きな影響を与えるので所望の量に成形することが重要である。
【００１４】
次に、砥粒突出し量の測定方法について説明する。図６に示すように、砥石車７の成形面ｆと静電容量センサ１２２間の静電容量は、導体であるボンド層７２と静電容量センサ１２２間に、誘電率の異なる空気と砥粒７１が混在するモデルで算出できる。図６、図７に示すツルーイング後の成形面ｆと静電容量センサ１２２の簡略化したモデルにおいて、静電容量センサ１２２と成形面ｆを距離ｄ１を隔て平行に配置し、静電容量センサ１２２の成形面に対向する面の面積をＡ０とする。成形面ｆにおける静電容量センサ１２２に対向する範囲に含まれ、成形面ｆに露出した砥粒を７１ａ、７１ｂとする。簡略化するため砥粒７１ａ、７１ｂは直方体であるとし、砥粒７１ａの成形面ｆにおける面積をＡａ、深さをＬａとし、砥粒７１ｂの成形面ｆにおける面積をＡｂ、深さをＬｂとする。
【００１５】
このモデルにおける静電容量Ｃｔ１は空気を介した静電容量センサ１２２とボンド層７２間の静電容量Ｃｂｔと、空気と砥粒を介した静電容量センサ１２２とボンド層７２間の静電容量Ｃｇｔの和となる。Ｃｂｔは知られているように空気の誘電率をεａとすると、Ｃｂｔ１＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）／ｄ１となる。砥粒を介した部分の静電容量Ｃｇtは砥粒７１ａの部分の静電容量Ｃｇｔａと砥粒７１ｂの部分の静電容量Ｃｇｔｂの和となり、Ｃｇｔ＝Ｃｇｔａ＋Ｃｇｔｂとなる。以上より、ツルーイング後の静電容量Ｃｔ１はＣｔ１＝Ｃｂｔ＋Ｃｇｔ＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）／ｄ１＋Ｃｇｔとなる。
【００１６】
次に、図８に示すように、静電容量センサ１２２と砥石車７の相対位置を静電容量Ｃｔ１測定時と同一とした（静電容量センサ１２２と成形面ｆの位置との距離がｄ１である）ドレッシング後の砥石車７の同一部位の静電容量を測定する。ドレッシングにより除去されたボンド層７２の深さをｈとすると、空気を介した静電容量センサ１２２とボンド層７２間の静電容量Ｃｂｄ１はＣｂｄ１＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）／（ｄ１＋ｈ）となる。砥粒を介した部分の静電容量Ｃｇｄは砥粒がほとんど消耗しないためツルーイング後と同一の値となり、Ｃｇｄ＝Ｃｇｔとなる。ドレッシング後の静電容量Ｃｄ１はＣｄ１＝Ｃｂｄ１＋Ｃｇｔ＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）／（ｄ１＋ｈ）＋Ｃｇｔとなる。
ここで、Ｃｔ１からＣｄ１を差し引くとＣｔ１−Ｃｄ１＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）・（１／ｄ１−１／（ｄ１＋ｈ））となる。
静電容量センサ１２２と成形面ｆの距離をｄ２として同様の操作を行えば式Ｃｔ２−Ｃｄ２＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）・（１／ｄ２−１／（ｄ２＋ｈ））が成り立つ。
【００１７】
式Ｃｔ１−Ｃｄ１＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）・（１／ｄ１−１／（ｄ１＋ｈ））と式Ｃｔ２−Ｃｄ２＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）・（１／ｄ２−１／（ｄ２＋ｈ））をｈについて連立方程式として解くと、ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２）−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）となる。ここで、Ｃｔ１、Ｃｄ１、Ｃｔ２、Ｃｄ２の値は砥石車７の成形面ｆと静電容量センサ１２２間の静電容量として測定可能で、ｄ１、ｄ２は静電容量測定時に任意の距離を設定可能である。以上によりドレッシングによるボンド層の除去深さ（砥粒のボンド層からの突出し量）ｈを測定することが可能となる。
【００１８】
具体的な砥石成形方法を図９のメイン工程のフローチャートに基づき説明する。
はじめに、砥石車７を回転させる（Ｓ１）。テーブル４をツルーイング開始位置Ｚ１へ移動させる（Ｓ２）。ツルーイングのサブプログラムに基づきツルーイングサイクル（後で詳細を説明）を実施する（Ｓ３）。砥石車７を所定の回転位相で停止させる（Ｓ４）。テーブル４を静電容量測定位置Ｚ２へ移動させる（Ｓ５）。ツルーイング後静電容量測定のサブプログラムに基づきツルーイング後静電容量測定サイクル（後で詳細を説明）を実施し、静電容量センサ１２２と成形面ｆの距離ｄ１、ｄ２におけるツルーイング後静電容量Ｃｔ１、Ｃｔ２を測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ６）。砥石車７を回転させる（Ｓ７）。テーブル４をドレッシング開始位置Ｚ３へ移動させる（Ｓ８）。ドレッシングのサブプログラムに基づきドレッシングサイクル（後で詳細を説明）を実施する（Ｓ９）。砥石車７を所定の回転位相で停止させる（Ｓ１０）。テーブル４を静電容量測定位置Ｚ２へ移動させる（Ｓ１１）。ドレッシング後静電容量測定のサブプログラムに基づきドレッシング後静電容量測定サイクル（後で詳細を説明）を実施し、静電容量センサ１２２と成形面ｆの位置の距離ｄ１、ｄ２におけるドレッシング後静電容量Ｃｄ１、Ｃｄ２を測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ１２）。砥粒突出し量ｈを式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）を用いて突出し量演算手段３０６で演算する（Ｓ１３）。砥粒突出し量ｈが所望値ｋ以上か否かを判定する。ｈ≧ｋであれば砥石成形を終了し、そうでなければステップＳ７へ移動しドレッシングを繰り返す（Ｓ１４）。
【００１９】
ツルーイングサイクルは従来から行われている方法を用いればよい、回転するツルーイングロール８をトラバースしてツルーイングする例について図１０のフローチャートと図１１に基づき説明する。
はじめに、ツルーイングロール８を回転させる（Ｓ２０）。砥石台３を速送りで砥石車７がツルーイングロールに接近するまで前進させる（Ｓ２１）。図１１に示すように、砥石台３をＸ２だけ前進させる（Ｓ２２）。砥石車７がツルーイングロール８に接触したか否かを判定する。接触検知していればステップＳ２４へ移動し、していなければステップＳ２２へ移動する。接触検知は接触時にツルーイングロール８に発生する振動をＡＥセンサ（図示せず）で検出することで行う（Ｓ２３）。図１１に示すように、テーブル４を左進しツルーイングロール８と砥石車７が離れる位置Ｚｂに位置決めする。図１１では砥石車７とツルーイングロール８の相対運動を、ツルーイングロール８が静止して砥石車７のみが運動すると仮定して示してある（Ｓ２４）。砥石台３をＸ３だけ前進させツルーイングロール８を砥石車７に切込む（Ｓ２５）。図１１に示すように、テーブル４を右進しツルーイングをしながらツルーイングロール８と砥石車７が離れる位置Ｚｃに位置決めする（Ｓ２６）。砥石台３をＸ３だけ前進させツルーイングロール８を砥石車７に切込む（Ｓ２７）。テーブル４を左進しツルーイングをしながらＺｂに位置決めする（Ｓ２８）。砥石台３の砥石成形源位置Ｘ０を変更する。Ｘ０＝Ｘ０−２Ｘ３−ｎＸ２を実施する。ここで、ｎは接触検知送りの実施回数である（Ｓ２９）。砥石台３を速送りで砥石成形源位置Ｘ０へ後退させる（Ｓ３０）。ツルーイングロール８の回転を停止させる（Ｓ３１）。
【００２０】
ツルーイング後静電容量測定サイクルについて図１２のフローチャートと図６に基づき説明する。
はじめに、図６に示すように、砥石台３を速送りで砥石車７の成形面ｆと静電容量センサ１２２の距離がｄ１となるまで前進させる。ここで、テーブル４は静電容量センサ１２２の全幅が砥石車７に対向する静電容量測定位置Ｚ２へ位置決めされている（Ｓ４０）。ツルーイング後第１静電容量Ｃｔ１を静電容量センサ制御手段３０５で測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ４１）。砥石台３をＸ３後退させ、図６に示すように成形面ｆと静電容量センサ１２２の距離をｄ２とする（Ｓ４２）。ツルーイング後第２静電容量Ｃｔ２を静電容量センサ制御手段３０５で測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ４３）。砥石台３を速送りで砥石成形源位置Ｘ０へ後退させる（Ｓ４４）。
【００２１】
ドレッシングサイクルも従来から行われている方法を用いればよい、砥石車７より幅の広い回転するドレッシングロール９に砥石車７を切込みドレッシングする例について図１３のフローチャートと図１４に基づき説明する。
はじめに、ドレッシングロール９を回転させる（Ｓ５０）。図１４に示すように、砥石台３を速送りで砥石車７がドレッシングロール９に接近するまでＸ４前進させる。ここで、テーブル４は砥石車７の全幅がドレッシングロール９に接触するドレッシング開始位置Ｚ３へ位置決めされている（Ｓ５１）。砥石台３を速度Ｖ３でＸ５だけ前進させる（Ｓ５２）。砥石台前進量Ｘ４をＸ４＝Ｘ４＋Ｘ５により変更する（Ｓ５３）。砥石台３を速送りで砥石成形源位置Ｘ０へ後退させる（Ｓ５５）。ドレッシングロール９の回転を停止させる（Ｓ５６）。
【００２２】
ドレッシング後静電容量測定サイクルについて図１５のフローチャートと図８に基づき説明する。
はじめに、図８に示すように、砥石台３を速送りで砥石車７の成形面ｆの位置と静電容量センサ１２２の距離がｄ１となるまで前進させる。ここで、テーブル４は静電容量センサ１２２の全幅が砥石車７に対向する静電容量測定位置Ｚ２へ位置決めされている（Ｓ６０）。ドレッシング後第１静電容量Ｃｄ１を静電容量センサ制御手段３０５で測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ６１）。砥石台３をＸ３後退させ、図８に示すように成形面ｆの位置と静電容量センサ１２２の距離をｄ２とする（Ｓ６２）。ドレッシング後第２静電容量Ｃｄ２を静電容量センサ制御手段３０５で測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ６３）。砥石台３を速送りで砥石成形源位置Ｘ０へ後退させる（Ｓ６４）。
【００２３】
以上のように、本発明によれば砥石成形工程中に砥粒突出し量を短時間に測定しながら所望の最適な砥粒突出し量に到達したときに砥石成形を終了することができる。最短時間で最適な砥粒突出し量を備えた砥石車７を成形できるので、研削能率の高い研削盤１を実現できる。
【００２４】
上記の事例では、砥石車７の絶縁保持を油静圧軸受により実現したが、転がり軸受を用いる場合は砥石車７の装着部に絶縁性のブッシュを備えてもよい。
また、静電容量の測定を１箇所のみで行って砥粒突出し量を算出した事例で説明したが、複数の箇所において静電容量を測定して砥粒突出し量を算出しそれを平均した値を用いてドレッシング量を制御してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
Ｗ：工作物 ４：テーブル ７：砥石車 ８：ツルーイングロール ９：ドレッシングロール １０：ツルーイング・ドレッシング装置 １２：静電容量センサ １３：位相検出器 ３０：制御装置 ３０１：Ｘ軸制御手段 ３０２：Ｚ軸制御手段 ３０３：ツルーイング・ドレッシング制御手段 ３０４：砥石車制御手段 ３０５：静電容量センサ制御手段 ３０６：突出し量演算手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石車の砥石成形方法および研削盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研削においては、砥石車の砥粒のボンド層からの突出し量により研削性能が大きく変化する。このため、砥石成形工程において適正な砥粒の突出し量を設定するために砥粒の突出し量の測定が行われている。砥粒突出し量の測定方法として、触針式表面粗さ計により砥石車表面の複数の部位を走査して凹凸を測定し、その平均値から求めることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３０２８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
触針式表面粗さ計を用いた砥粒突出し量測定方法では、複数の走査測定と平均値演算が必要で、測定に１０分以上を要するため、砥石成形工程内で砥粒突出し量を実測しながら砥石成形することはサイクルタイムの観点から困難である。そのため、あらかじめ実測したドレッシング量と砥粒突出し量の関係を用いて、ドレッシング量から砥粒突出し量を推定して砥石成形を行っている。この場合、砥石車やドレッシング工具の品質のばらつきに起因する砥粒突出し量のばらつきが生じ、最適な研削が実現できない恐れがある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、短時間に砥石車の砥粒突出し量を測定可能とすることで、砥石成形工程中においても使用可能な砥粒突出し量測定方法を備えた砥石成形方法および研削盤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、メタルボンド砥石車の成形面をツルーイングするツルーイング工程と、
前記ツルーイング工程の終了後に、前記成形面の所定部位である所定成形面から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、前記所定成形面から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定するツルーイング後静電容量測定工程と、
前記成形面をドレッシングするドレッシング工程と、
前記ドレッシング工程の終了後に、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定するドレッシング後静電容量測定工程と、
前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出する砥粒突出し量算出工程と、
前記砥粒突出し量ｈが設定値を超えたか否かを判定する判定工程と、を備え
前記砥粒突出し量ｈが前記設定値を超えるまで前記ドレッシング工程と前記ドレッシング後静電容量測定工程と前記砥粒突出し量算出工程と前記判定工程を繰り返すことである。
【０００６】
請求項２に係る発明の特徴は、回転駆動されるメタルボンド砥石車と、
ツルーイングロールを保持して回転するツルーイング装置と、
ドレッシング工具を保持するドレッシング装置と、
前記砥石車の成形面と静電容量センサ間の静電容量を測定する静電容量測定装置と、
前記ツルーイング装置、前記ドレッシング装置および前記静電容量測定装置に対して前記メタルボンド砥石車を、前記メタルボンド砥石車の幅方向に相対的にトラバース送りするトラバース送り装置と、
前記ツルーイング装置、前記ドレッシング装置および前記静電容量測定装置に対して前記メタルボンド砥石車を、前記メタルボンド砥石車の径方向に相対的に切込み送りする切込み送り装置と、
ツルーイングを行い前記メタルボンド砥石車に成形面を成形するべく、前記ツルーイング装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
ツルーイング後の前記成形面の所定部位である所定成形面から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、前記所定成形面から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定するべく、前記静電容量測定装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記メタルボンド砥石車をドレッシングするべく、前記ドレッシング装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記ドレッシング後の前記所定成形面の位置から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定するべく、前記静電容量測定装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出し、
前記砥粒突出し量が設定値を超えたか否かを判定し、
前記砥粒突出し量が前記設定値を超えるまで、前記ドレッシングと前記第３静電容量Ｃｄ１と前記第４静電容量Ｃｄ２の測定と、前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈの算出と、前記砥粒突出し量ｈが設定値を超えたか否かの判定とを繰り返すべく、前記ドレッシング装置と、前記トラバース送り装置と、前記切込み送り装置と、前記静電容量測定装置を制御する制御装置と、を備えることである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項1に係る発明によれば、ドレッシング後の砥粒の突き出し量を短時間に正確に測定することができ、正確な砥粒突き出し量を備えた砥石車を短時間に成形できる砥石成形方法を提供できる。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、ドレッシング後の砥粒の突き出し量を短時間に正確に測定することができるので、砥石成形時間が短く稼働率の低下が少ない研削盤を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の研削盤の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図２のＢ矢視図である。
【図４】本実施形態の静電容量測定の概略図である。
【図５】本実施形態の砥石成形面の状態を示す図である。
【図６】本実施形態のツルーイング後の静電容量測定を示すモデル図である。
【図７】図６のＣ矢視図ある。
【図８】本実施形態のドレッシング後の静電容量測定を示すモデル図である。
【図９】本実施形態の砥石成形工程を示すフローチャート図である。
【図１０】本実施形態のツルーイング工程を示すフローチャート図である。
【図１１】本実施形態のツルーイング工程を示す図である。
【図１２】本実施形態のツルーイング後静電容量を測定する工程を示すフローチャート図である。
【図１３】本実施形態のドレッシング工程を示すフローチャート図である。
【図１４】本実施形態のドレッシング工程を示す図である。
【図１５】本実施形態のドレッシング後静電容量を測定する工程を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の砥石成形工程の実施形態を円筒研削盤の実施事例に基づき、図１〜図１５を参照しつつ説明する。
図１および図２に示すように、研削盤１は、ベッド２を備え、ベッド２上にＸ軸方向に往復可能な砥石台３と、Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復可能なテーブル４を備えている。砥石台３は砥石車７を油静圧軸受（図示省略する）で回転自在に支持し、砥石車７を回転させる砥石軸モータ（図示省略する）と砥石車７の回転位相を計測する位相検出器１３を備えている。砥石車７は金属製のコアの外周にメタルボンドの砥石層を備えた構造のコア型砥石車である。
テーブル４上には、工作物Ｗの一端を把持して回転自在に支持し主軸モータ（図示省略する）により回転駆動される主軸５と、工作物Ｗの他端を回転自在に支持する心押台６を備えており、工作物Ｗは主軸５と心押台６により支持されて、研削加工時に回転駆動される。砥石成形モータ１１により回転駆動されるツルーイングロール８とドレッシングロール９を回転自在に支持したツルーイング・ドレッシング装置１０が、主軸５に付設されている。心押台６の砥石車７に対向する側面には静電容量測定装置１２が設置されている。
【００１１】
この研削盤１は、制御装置３０を備えており、制御装置３０の機能的構成として、砥石台３の送りを制御するＸ軸制御手段３０１、テーブル４の送りを制御するＺ軸制御手段３０２、ツルーイング・ドレッシング装置１０を制御するツルーイング・ドレッシング制御手段３０３、砥石車７の回転を制御する砥石車制御手段３０４、静電容量測定装置１２を制御する静電容量測定装置制御手段３０５、砥粒の突出し量を演算する突出し量演算手段３０６などを具備している。
【００１２】
図２、図３に示すように、静電容量測定装置１２は本体１２１、静電容量センサ１２２、砥石車７の側面に接触し通電する接触子１２３を備えている。静電容量の測定は図４に示すように、静電容量センサ１２２と砥石車７の表面で略平行平板を構成し、接触子１２３を砥石車７の側面に接触させることで静電容量測定装置制御手段３０５に内蔵したＲＣ直列回路等の静電容量測定回路により砥石車７と静電容量センサ１２２間の静電容量を測定する。測定した静電容量の値を突出し量演算手段に出力する。ここで、砥石車７は電気的に絶縁されている必要があるが、本研削盤１では砥石車７の支持に油静圧軸受を用いることで絶縁をしている。
【００１３】
研削盤１を用いたツルーイングとドレッシングにより砥石成形を行い、所望の砥粒突出し量を備えた砥石車７を成形する砥石成形方法について図５〜図１５に基づき説明する。
はじめに、砥粒突出し量と、砥粒突出し量測定の原理を説明する。ツルーイング後の砥石車の表面は図５（ａ）に示すようにボンド層７２と砥粒７１が同一高さの成形面ｆとなっている。この成形面ｆをドレッシングすると図５（ｂ）に示すようにボンド層７２が除去されボンド層７２の表面ｇが成形面ｆの位置から下がる。結果として、砥粒７１がボンド層７２の表面ｇから突出した形となり、この突出し量を砥粒突出し量と称し、研削性能に大きな影響を与えるので所望の量に成形することが重要である。
【００１４】
次に、砥粒突出し量の測定方法について説明する。図６に示すように、砥石車７の成形面ｆと静電容量センサ１２２間の静電容量は、導体であるボンド層７２と静電容量センサ１２２間に、誘電率の異なる空気と砥粒７１が混在するモデルで算出できる。図６、図７に示すツルーイング後の成形面ｆと静電容量センサ１２２の簡略化したモデルにおいて、静電容量センサ１２２と成形面ｆを距離ｄ１を隔て平行に配置し、静電容量センサ１２２の成形面に対向する面の面積をＡ０とする。成形面ｆにおける静電容量センサ１２２に対向する範囲に含まれ、成形面ｆに露出した砥粒を７１ａ、７１ｂとする。簡略化するため砥粒７１ａ、７１ｂは直方体であるとし、砥粒７１ａの成形面ｆにおける面積をＡａ、深さをＬａとし、砥粒７１ｂの成形面ｆにおける面積をＡｂ、深さをＬｂとする。
【００１５】
このモデルにおける静電容量Ｃｔ１は空気を介した静電容量センサ１２２とボンド層７２間の静電容量Ｃｂｔと、空気と砥粒を介した静電容量センサ１２２とボンド層７２間の静電容量Ｃｇｔの和となる。Ｃｂｔは知られているように空気の誘電率をεａとすると、Ｃｂｔ１＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）／ｄ１となる。砥粒を介した部分の静電容量Ｃｇtは砥粒７１ａの部分の静電容量Ｃｇｔａと砥粒７１ｂの部分の静電容量Ｃｇｔｂの和となり、Ｃｇｔ＝Ｃｇｔａ＋Ｃｇｔｂとなる。以上より、ツルーイング後の静電容量Ｃｔ１はＣｔ１＝Ｃｂｔ＋Ｃｇｔ＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）／ｄ１＋Ｃｇｔとなる。
【００１６】
次に、図８に示すように、静電容量センサ１２２と砥石車７の相対位置を静電容量Ｃｔ１測定時と同一とした（静電容量センサ１２２と成形面ｆの位置との距離がｄ１である）ドレッシング後の砥石車７の同一部位の静電容量を測定する。ドレッシングにより除去されたボンド層７２の深さをｈとすると、空気を介した静電容量センサ１２２とボンド層７２間の静電容量Ｃｂｄ１はＣｂｄ１＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）／（ｄ１＋ｈ）となる。砥粒を介した部分の静電容量Ｃｇｄは砥粒がほとんど消耗しないためツルーイング後と同一の値となり、Ｃｇｄ＝Ｃｇｔとなる。ドレッシング後の静電容量Ｃｄ１はＣｄ１＝Ｃｂｄ１＋Ｃｇｔ＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）／（ｄ１＋ｈ）＋Ｃｇｔとなる。
ここで、Ｃｔ１からＣｄ１を差し引くとＣｔ１−Ｃｄ１＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）・（１／ｄ１−１／（ｄ１＋ｈ））となる。
静電容量センサ１２２と成形面ｆの距離をｄ２として同様の操作を行えば式Ｃｔ２−Ｃｄ２＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）・（１／ｄ２−１／（ｄ２＋ｈ））が成り立つ。
【００１７】
式Ｃｔ１−Ｃｄ１＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）・（１／ｄ１−１／（ｄ１＋ｈ））と式Ｃｔ２−Ｃｄ２＝εａ・（Ａ０−Ａａ−Ａｂ）・（１／ｄ２−１／（ｄ２＋ｈ））をｈについて連立方程式として解くと、ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２）−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）となる。ここで、Ｃｔ１、Ｃｄ１、Ｃｔ２、Ｃｄ２の値は砥石車７の成形面ｆと静電容量センサ１２２間の静電容量として測定可能で、ｄ１、ｄ２は静電容量測定時に任意の距離を設定可能である。以上によりドレッシングによるボンド層の除去深さ（砥粒のボンド層からの突出し量）ｈを測定することが可能となる。
【００１８】
具体的な砥石成形方法を図９のメイン工程のフローチャートに基づき説明する。
はじめに、砥石車７を回転させる（Ｓ１）。テーブル４をツルーイング開始位置Ｚ１へ移動させる（Ｓ２）。ツルーイングのサブプログラムに基づきツルーイングサイクル（後で詳細を説明）を実施する（Ｓ３）。砥石車７を所定の回転位相で停止させる（Ｓ４）。テーブル４を静電容量測定位置Ｚ２へ移動させる（Ｓ５）。ツルーイング後静電容量測定のサブプログラムに基づきツルーイング後静電容量測定サイクル（後で詳細を説明）を実施し、静電容量センサ１２２と成形面ｆの距離ｄ１、ｄ２におけるツルーイング後静電容量Ｃｔ１、Ｃｔ２を測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ６）。砥石車７を回転させる（Ｓ７）。テーブル４をドレッシング開始位置Ｚ３へ移動させる（Ｓ８）。ドレッシングのサブプログラムに基づきドレッシングサイクル（後で詳細を説明）を実施する（Ｓ９）。砥石車７を所定の回転位相で停止させる（Ｓ１０）。テーブル４を静電容量測定位置Ｚ２へ移動させる（Ｓ１１）。ドレッシング後静電容量測定のサブプログラムに基づきドレッシング後静電容量測定サイクル（後で詳細を説明）を実施し、静電容量センサ１２２と成形面ｆの位置の距離ｄ１、ｄ２におけるドレッシング後静電容量Ｃｄ１、Ｃｄ２を測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ１２）。砥粒突出し量ｈを式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）を用いて突出し量演算手段３０６で演算する（Ｓ１３）。砥粒突出し量ｈが所望値ｋ以上か否かを判定する。ｈ≧ｋであれば砥石成形を終了し、そうでなければステップＳ７へ移動しドレッシングを繰り返す（Ｓ１４）。
【００１９】
ツルーイングサイクルは従来から行われている方法を用いればよい、回転するツルーイングロール８をトラバースしてツルーイングする例について図１０のフローチャートと図１１に基づき説明する。
はじめに、ツルーイングロール８を回転させる（Ｓ２０）。砥石台３を速送りで砥石車７がツルーイングロールに接近するまで前進させる（Ｓ２１）。図１１に示すように、砥石台３をＸ２だけ前進させる（Ｓ２２）。砥石車７がツルーイングロール８に接触したか否かを判定する。接触検知していればステップＳ２４へ移動し、していなければステップＳ２２へ移動する。接触検知は接触時にツルーイングロール８に発生する振動をＡＥセンサ（図示せず）で検出することで行う（Ｓ２３）。図１１に示すように、テーブル４を左進しツルーイングロール８と砥石車７が離れる位置Ｚｂに位置決めする。図１１では砥石車７とツルーイングロール８の相対運動を、ツルーイングロール８が静止して砥石車７のみが運動すると仮定して示してある（Ｓ２４）。砥石台３をＸ３だけ前進させツルーイングロール８を砥石車７に切込む（Ｓ２５）。図１１に示すように、テーブル４を右進しツルーイングをしながらツルーイングロール８と砥石車７が離れる位置Ｚｃに位置決めする（Ｓ２６）。砥石台３をＸ３だけ前進させツルーイングロール８を砥石車７に切込む（Ｓ２７）。テーブル４を左進しツルーイングをしながらＺｂに位置決めする（Ｓ２８）。砥石台３の砥石成形源位置Ｘ０を変更する。Ｘ０＝Ｘ０−２Ｘ３−ｎＸ２を実施する。ここで、ｎは接触検知送りの実施回数である（Ｓ２９）。砥石台３を速送りで砥石成形源位置Ｘ０へ後退させる（Ｓ３０）。ツルーイングロール８の回転を停止させる（Ｓ３１）。
【００２０】
ツルーイング後静電容量測定サイクルについて図１２のフローチャートと図６に基づき説明する。
はじめに、図６に示すように、砥石台３を速送りで砥石車７の成形面ｆと静電容量センサ１２２の距離がｄ１となるまで前進させる。ここで、テーブル４は静電容量センサ１２２の全幅が砥石車７に対向する静電容量測定位置Ｚ２へ位置決めされている（Ｓ４０）。ツルーイング後第１静電容量Ｃｔ１を静電容量センサ制御手段３０５で測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ４１）。砥石台３をＸ３後退させ、図６に示すように成形面ｆと静電容量センサ１２２の距離をｄ２とする（Ｓ４２）。ツルーイング後第２静電容量Ｃｔ２を静電容量センサ制御手段３０５で測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ４３）。砥石台３を速送りで砥石成形源位置Ｘ０へ後退させる（Ｓ４４）。
【００２１】
ドレッシングサイクルも従来から行われている方法を用いればよい、砥石車７より幅の広い回転するドレッシングロール９に砥石車７を切込みドレッシングする例について図１３のフローチャートと図１４に基づき説明する。
はじめに、ドレッシングロール９を回転させる（Ｓ５０）。図１４に示すように、砥石台３を速送りで砥石車７がドレッシングロール９に接近するまでＸ４前進させる。ここで、テーブル４は砥石車７の全幅がドレッシングロール９に接触するドレッシング開始位置Ｚ３へ位置決めされている（Ｓ５１）。砥石台３を速度Ｖ３でＸ５だけ前進させる（Ｓ５２）。砥石台前進量Ｘ４をＸ４＝Ｘ４＋Ｘ５により変更する（Ｓ５３）。砥石台３を速送りで砥石成形源位置Ｘ０へ後退させる（Ｓ５５）。ドレッシングロール９の回転を停止させる（Ｓ５６）。
【００２２】
ドレッシング後静電容量測定サイクルについて図１５のフローチャートと図８に基づき説明する。
はじめに、図８に示すように、砥石台３を速送りで砥石車７の成形面ｆの位置と静電容量センサ１２２の距離がｄ１となるまで前進させる。ここで、テーブル４は静電容量センサ１２２の全幅が砥石車７に対向する静電容量測定位置Ｚ２へ位置決めされている（Ｓ６０）。ドレッシング後第１静電容量Ｃｄ１を静電容量センサ制御手段３０５で測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ６１）。砥石台３をＸ３後退させ、図８に示すように成形面ｆの位置と静電容量センサ１２２の距離をｄ２とする（Ｓ６２）。ドレッシング後第２静電容量Ｃｄ２を静電容量センサ制御手段３０５で測定し、突出し量演算手段３０６に記録する（Ｓ６３）。砥石台３を速送りで砥石成形源位置Ｘ０へ後退させる（Ｓ６４）。
【００２３】
以上のように、本発明によれば砥石成形工程中に砥粒突出し量を短時間に測定しながら所望の最適な砥粒突出し量に到達したときに砥石成形を終了することができる。最短時間で最適な砥粒突出し量を備えた砥石車７を成形できるので、研削能率の高い研削盤１を実現できる。
【００２４】
上記の事例では、砥石車７の絶縁保持を油静圧軸受により実現したが、転がり軸受を用いる場合は砥石車７の装着部に絶縁性のブッシュを備えてもよい。
また、静電容量の測定を１箇所のみで行って砥粒突出し量を算出した事例で説明したが、複数の箇所において静電容量を測定して砥粒突出し量を算出しそれを平均した値を用いてドレッシング量を制御してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
Ｗ：工作物 ４：テーブル ７：砥石車 ８：ツルーイングロール ９：ドレッシングロール １０：ツルーイング・ドレッシング装置 １２：静電容量センサ １３：位相検出器 ３０：制御装置 ３０１：Ｘ軸制御手段 ３０２：Ｚ軸制御手段 ３０３：ツルーイング・ドレッシング制御手段 ３０４：砥石車制御手段 ３０５：静電容量センサ制御手段 ３０６：突出し量演算手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタルボンド砥石車の成形面をツルーイングするツルーイング工程と、
前記ツルーイング工程の終了後に、前記成形面の所定部位である所定成形面から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、前記所定成形面から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定するツルーイング後静電容量測定工程と、
前記成形面をドレッシングするドレッシング工程と、
前記ドレッシング工程の終了後に、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定するドレッシング後静電容量測定工程と、
前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出する砥粒突出し量算出工程と、
前記砥粒突出し量ｈが設定値を超えたか否かを判定する判定工程と、を備え
前記砥粒突出し量ｈが前記設定値を超えるまで前記ドレッシング工程と前記ドレッシング後静電容量測定工程と前記砥粒突出し量算出工程と前記判定工程を繰り返す砥石成形方法。
【請求項２】
回転駆動されるメタルボンド砥石車と、
ツルーイングロールを保持して回転するツルーイング装置と、
ドレッシング工具を保持するドレッシング装置と、
前記砥石車の成形面と静電容量センサ間の静電容量を測定する静電容量測定装置と、
前記ツルーイング装置、前記ドレッシング装置および前記静電容量測定装置に対して前記メタルボンド砥石車を、前記メタルボンド砥石車の幅方向に相対的にトラバース送りするトラバース送り装置と、
前記ツルーイング装置、前記ドレッシング装置および前記静電容量測定装置に対して前記メタルボンド砥石車を、前記メタルボンド砥石車の径方向に相対的に切込み送りする切込み送り装置と、
ツルーイングを行い前記メタルボンド砥石車に成形面を成形するべく、前記ツルーイング装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
ツルーイング後の前記成形面の所定部位である所定成形面から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、前記所定成形面から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定するべく、前記静電容量測定装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記メタルボンド砥石車をドレッシングするべく、前記ドレッシング装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記ドレッシング後の前記所定成形面の位置から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定するべく、前記静電容量測定装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出し、
前記砥粒突出し量が設定値を超えたか否かを判定し、
前記砥粒突出し量が前記設定値を超えるまで、前記ドレッシングと前記第３静電容量Ｃｄ１と前記第４静電容量Ｃｄ２の測定と、前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈの算出と、前記砥粒突出し量ｈが設定値を超えたか否かの判定とを繰り返すべく、前記ドレッシング装置と、前記トラバース送り装置と、前記切込み送り装置と、前記静電容量測定装置を制御する制御装置と、を備える研削盤。
【請求項１】
メタルボンド砥石車の成形面をツルーイングするツルーイング工程と、
前記ツルーイング工程の終了後に、前記成形面の所定部位である所定成形面から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、前記所定成形面から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定するツルーイング後静電容量測定工程と、
前記成形面をドレッシングするドレッシング工程と、
前記ドレッシング工程の終了後に、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定するドレッシング後静電容量測定工程と、
前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出する砥粒突出し量算出工程と、
前記砥粒突出し量ｈが設定値を超えたか否かを判定する判定工程と、を備え
前記砥粒突出し量ｈが前記設定値を超えるまで前記ドレッシング工程と前記ドレッシング後静電容量測定工程と前記砥粒突出し量算出工程と前記判定工程を繰り返す砥石成形方法。
【請求項２】
回転駆動されるメタルボンド砥石車と、
ツルーイングロールを保持して回転するツルーイング装置と、
ドレッシング工具を保持するドレッシング装置と、
前記砥石車の成形面と静電容量センサ間の静電容量を測定する静電容量測定装置と、
前記ツルーイング装置、前記ドレッシング装置および前記静電容量測定装置に対して前記メタルボンド砥石車を、前記メタルボンド砥石車の幅方向に相対的にトラバース送りするトラバース送り装置と、
前記ツルーイング装置、前記ドレッシング装置および前記静電容量測定装置に対して前記メタルボンド砥石車を、前記メタルボンド砥石車の径方向に相対的に切込み送りする切込み送り装置と、
ツルーイングを行い前記メタルボンド砥石車に成形面を成形するべく、前記ツルーイング装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
ツルーイング後の前記成形面の所定部位である所定成形面から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第１静電容量Ｃｔ１と、前記所定成形面から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第２静電容量Ｃｔ２を測定するべく、前記静電容量測定装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記メタルボンド砥石車をドレッシングするべく、前記ドレッシング装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記ドレッシング後の前記所定成形面の位置から鉛直方向に第１の所定距離ｄ１離れた静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第３静電容量Ｃｄ１と、前記所定成形面の位置から鉛直方向に第２の所定距離ｄ２離れた前記静電容量センサと前記所定成形面間の静電容量である第４静電容量Ｃｄ２を測定するべく、前記静電容量測定装置と前記トラバース送り装置と前記切込み送り装置を制御し、
前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈを、式ｈ＝（（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１２−（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２２）／（（Ｃｔ２−Ｃｄ２）・ｄ２−（Ｃｔ１−Ｃｄ１）・ｄ１）で算出し、
前記砥粒突出し量が設定値を超えたか否かを判定し、
前記砥粒突出し量が前記設定値を超えるまで、前記ドレッシングと前記第３静電容量Ｃｄ１と前記第４静電容量Ｃｄ２の測定と、前記ドレッシング後の砥粒突出し量ｈの算出と、前記砥粒突出し量ｈが設定値を超えたか否かの判定とを繰り返すべく、前記ドレッシング装置と、前記トラバース送り装置と、前記切込み送り装置と、前記静電容量測定装置を制御する制御装置と、を備える研削盤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−７１２０５（Ｐ２０１３−７１２０５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２３５８（Ｐ２０１１−２１２３５８）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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