(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に気体または液体を流通させる連絡孔を開けた環状基台と、上記環状基台に芯材となり通気性の有るセラミック円板と、上記セラミック円板の両側面に接合する同形の環状砥石と、上記環状砥石の両側面に接合させるとともに内面側に放射状の通路を形成した小径なフランジ円板と、上記環状基台の連絡孔をセラミック円板及びフランジ円板の通路と連絡させてなる研削ホイールとし、上記研削ホイールの環状基台は高圧冷却液を流通させるセンタースルー孔が開けられた支持軸に嵌着させたことを特徴とする研削ホイールの保持具。
【請求項２】
請求項１の研削ホイールの保持具において、上記高圧冷却液は、約７メガパスカル相当の圧力としたことを特徴とする研削ホイールの保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、研削ホイールとその保持具、更に冷却方法と冷却装置等に係わり、特に、高圧冷却液を研削ホイールの砥石内部を通過させ、又は砥石側面沿いのフランジ隙間から砥石外周面（研削面）に供給可能とし、更にワークの研削面を高圧冷却液でウオータールーム雰囲気に包囲して、研削効率を飛躍的に向上させた研削ホイールと研削ホイールの保持具とその冷却方法と冷却装置を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、例えば、航空機による国際的な物流増大に対応する事と、対地球環境向上を図るための低燃費性の要求が高まり、航空機のジェットエンジンの軽量化と燃費改善が図られている。その具体的方策として、ジェットエンジンの２基化や小型化、更には、タービンブレードの薄肉化等で対応している。特に、タービンブレードの薄肉化には、高精度な研削技術が必須になっている。この従来の研削方法には、冷却水を研削ホイールの表面に噴射して表面の水冷と切粉，塵埃除去をするものが一般的に知られている。【０００３】  そこで、研磨ホイールの研磨面に付着する研磨屑を高い原料除去率で除去するクリープ研削処理を達成させるべくした（高速研磨装置）が提供されている。その構成は、薄板切断加工機を対象とし、多孔性の研磨ホイールと、研磨ホイールを取付けると共に毎秒８０ｍにまで達する周速で研磨ホイールを回転させる機械と、高圧で噴出する冷却剤を実質的に加工点に先立つ研磨ホイールの周縁の照準点に方向付ける少なくとも１つのノズル手段を有する高圧冷却剤供給システムと、を備えた高速研磨装置である。上記ノズル手段は、冷却剤の噴射を、実質的に放射方向に研磨ホイールの周の照準点に方向付けるようになし、また、ノズル手段は、研磨ホイールの周の照準点を、加工点に約３０ｍｍから４０ｍｍ先立つ距離に向けられており、また、冷却剤ノズル手段は、加工点に対して相対的に冷却剤噴射照準点を再位置決めするために、機械のスピンドル軸周りに回転可能である（例えば、特許文献１参照。）。【０００４】  更に、研削ホイールに改良を加えて、供給される冷却液を研削ホイール及び被研削物（例えば、半導体ウエハ）の冷却に充分効果的に利用できるようになした研削ホイールが提供されている。その構成は、環状基台と、該基台の下面に装着された砥石手段とから構成された研削ホイールにおいて、該基台の内周には半径方向内方に開放された冷却液溜が形成されており、該基台の内周面及び下面には周方向に間隔をおいて該冷却液溜から該砥石手段まで延びる複数個の冷却液案内溝が形成されている。該冷却液案内溝は該冷却液溜から該砥石手段に向かって周方向片方に傾斜して延びている。また、該冷却液溜は周方向に連続して延在せしめられている。また、該冷却液溜は下方に向かって半径方向外方に傾斜して延びる上部傾斜面と該上部傾斜面の下方を半径方向内方に実質上水平に又は半径方向内方に向かって下方に傾斜して延びる突出面との間に規定されている。更に、該基台にはその上面から該冷却液溜に連通する複数個の連通切欠又は連通穴が周方向に間隔をおいて形成されている。更に、該基台は該突出面の下方において下方に向かって半径方向外方に傾斜して延びる下部傾斜面を有する。そして、該砥石手段は周方向に間隔をおいて配設され周方向に弧状に延びる複数個の砥石から構成されており、該冷却液案内溝は該砥石の各々に対応して形成されているものである（例えば、特許文献２参照。）。【０００５】  更に、研削部における冷却性能を向上させることができると共に、超精密仕上げ研削も行うことができる研削砥石及び研削液供給方法がある。その構成は、砥石台金の周囲に砥粒層が設けられ、回転されることにより、前記砥粒層���表面で工作物を研削する研削砥石において、前記砥石台金の側面部に、研削液ノズルから噴射された研削液を受ける研削液受け部を形成すると共に、前記砥石台金に、該研削液受け部から前記砥粒層まで研削液を案内する研削液管路を形成する一方、前記砥粒層は、前記研削液管路からの研削液が砥粒層表面ににじみ出るように多孔質に形成した研削砥石である。また、その研削液供給方法は、研削砥石を回転させると共に、該研削砥石の研削液受け部に研削液を噴射させ、該研削液が遠心力により、前記研削液管路を通して前記砥粒層まで導かれ、該砥粒層中から多孔質を通して該砥粒層の表面までにじみ出させて研削部に研削液を供給するものである（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】  特開平１１−２５４３２４号公報
【特許文献２】  特開２００３−８９０６５号公報
【特許文献３】  特開平１０−１１８９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  上記研削ホイールの研削面に付着する研削屑を高い原料除去率で除去するクリープ研削処理を達成させるべくした（高速研磨装置）では、冷却水，ク−ラントが砥石の高速回転に伴い形成される外周の空気層により跳ね飛ばされ、砥石の目詰まり除去とワーク冷却が十分にできない。重研削では、ワークの研削焼けが発生し易いという問題が解決されていない。【０００８】  また、上記特開平１１−２５４３２４号公報の研削ホイールでは、多孔質砥石に限定し、高圧冷却剤を砥石に噴射し外縁に形成された空気層を破壊して砥石の目詰まり除去をして新たは砥石研削面を生成し、且つ砥石とワーク面を冷やし重研削してもワークの研削焼けさせないメリットがある。これを確保するには、冷却剤のノズルを２軸ＮＣ制御で砥石径の摩耗変化に合わせ追随させる方式とし、常に砥石外周の照準点に合わせて高圧水（約４０乃至７０Ｂａｒの圧力）を噴射させることが必須となる。これが為に、高価な高圧冷却剤供給システムが必須であるばかりか、７軸（クーラントノズルが２軸必要）制御のため操作が煩雑で高価（１億円以上）となる欠点，問題点がある。また、この冷却方法では、ブロック材等からの削り出しには向いているものの、薄肉，中量生産のブレード研削には適さないという問題が解決されていない。【０００９】  更に、上記特開２００３−８９０６５号公報の研削ホイールは、基台の内周に半径方向内方に開放された冷却液溜を形成し、更に基台の内周面及び下面に冷却液溜から砥石手段まで延びる冷却液案内溝を形成し、研削ホイールの基台に供給された冷却液の半径方向外方への流動を冷却液溜によって一旦阻止した後に、主として冷却液案内溝を通して砥石手段及び被研削物に向けて流出するものである。これにより、供給される冷却液を研削ホイール及び被研削物の冷却に充分効果的に利用できるメリットを有する。しかし、上記研削ホイールは、例えば、半導体ウエーハの如く、平面板のワークに限定され、本発明における主たる目的である薄肉，中量生産のブレード研削には適さないという問題が解決されていない。【００１０】  更に、上記特開特開平１０−１１８９４０号公報の研削砥石及び研削液供給方法は、研削砥石が多孔質に限定されるから、高速回転させてワークを高速度に研削するには多孔質を通過する研削液の供給量に限界があり、研削液の供給不足により研削部でのウオーターカーテン雰囲気が作られず、また、研削砥石の多孔質に目詰まり現象を来す。これにより、本発明における主たる目的である薄肉，中量生産のブレード研削には適さないという問題が解決されていない。【００１１】  本発明は、上記研削ホイール及びその冷却水の砥石への噴射方法、研削砥石及び研削液供給方法における問題点に鑑みてなされたもので、特に、高圧冷却液を研削ホイールの砥石内部を通過させ、又は砥石側面沿いのフランジ隙間から砥石外周面（研削面）に供給可能とし、更にワークの研削面を高圧冷却液でウオータールーム雰囲気に包囲して、研削効率を飛躍的に向上させた研削ホイールと研削ホイールの保持具とその冷却方法と冷却装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上記目的を達成するべく本発明の請求項１による研削ホイールの保持具は、外周に気体または液体を流通させる連絡孔を開けた環状基台と、上記環状基台に芯材となり通気性の有るセラミック円板と、上記セラミック円板の両側面に接合する同形の環状砥石と、上記環状砥石の両側面に接合させるとともに内面側に放射状の通路を形成した小径なフランジ円板と、上記環状基台の連絡孔をセラミック円板及びフランジ円板の通路と連絡させてなる研削ホイールとし、上記研削ホイールの環状基台は高圧冷却液を流通させるセンタースルー孔が開けられた支持軸に嵌着させたことを特徴とする。【００１７】  本発明の請求項２による研削ホイールの保持具は、請求項１の研削ホイールの保持具において、上記高圧冷却液は、約７メガパスカル相当の圧力としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】  本発明の請求項１による研削ホイールの保持具によると、高圧冷却液は、環状砥石の両側面沿いに通過し易く、砥石外周面から被研削面ワークの被研削面に向けて効率良く噴射される。更に、高圧冷却液は、環状砥石内の通気性のあるセラミック円板内を浸透通過してこの外周面から被研削面ワークの被研削面に向けて効率良く噴射される。【００２７】  本発明の請求項２による研削ホイールの保持具によると、高圧噴射ノズルからの約７メガパスカル相当に加圧された高圧冷却液の噴出で超高能率重研削と連続無人加工ができる。【００２８】  本発明の研削ホイールの保持具について、項目別にその作用効果を記載すれば、（１）、例えば、ブレード研削加工は、高圧噴射ノズルからの約７メガパスカル相当に加圧された高圧冷却液の噴出で超高能率重研削と連続無人加工ができる。（２）、砥石は、多孔質の他電着砥石等の全ての砥石に適用できる。（３）、更に、高圧噴出する冷却液Ｋは、ワークとの研削面との加工点に噴射して発生する加工熱（摩擦熱）で体積比率３０００倍前後に膨張することで、蒸気爆発効果で気化圧力を発生させる。これで、砥石内に堆積する研削塵を吹き飛ばして砥石目詰まり防止効果とワークの研削焼け防止効果が相乗的に発揮できる。即ち、砥石がフィルターとなり砥石内を通過する冷却液Ｋに対する除塵効果（冷却液に対するフィルター効果）も得られる。（４）、研削ホイールの保持具に包囲体を設ければ、研削面の周辺に高圧冷却液によるウオータールーム雰囲気を形成でき、更なるワークの研削焼け防止効果が相乗的に発揮できる。（５）、ＮＣ制御装置が不要で、マシニングセンター，旋盤，研削盤等の加工機に適用できて汎用性が高く、しかも簡単な操作性と装置の低廉化（数千万円前後に抑えられる）が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態で、研削ホイールの側面図と断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態で、研削ホイールの作用側面図と作用断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態で、研削ホイールの保持具の展開図と断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態で、研削ホイールの側面図と断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態で、研削ホイールの作用側面図と作用断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態で、研削ホイールの保持具の展開図と断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態で、研削ホイールの加工装置の側面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態で、研削ホイールの加工装置の側面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態で、研削ホイールの加工装置の作用図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態で、研削ホイールの加工装置の作用図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態で、研削ホイールの加工装置の作用図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態で、研削ホイールの加工装置の作用図である。
【図１３】公知構成となる第１の研削ホイールの側面図と断面図である。
【図１４】公知構成となる第２の研削ホイールの側面図と断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】  以下、図１乃至図１４を参照して本発明の各実施の形態を順次に説明する。
【実施例】
【００３１】  本発明の第１の実施の形態となる研削ホイールを図１に示す。この研削ホイール３０は、両縁にフランジ１Ｆ，１Ｆを備えた環状基台１と、上記環状基台１の外周面１Ｂに内周面２Ａを装着された環状砥石２とで構成されている。上記環状基台１の内周面１Ａは回転主軸５に嵌着され、上記環状基台１の両縁フランジ１Ｆ，１Ｆが環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆと接する部位に凹状断面の通路１Ｇを放射状に設け、上記通路１Ｇは上記回転主軸５の内部から外周５Ａに繋がる冷却液Ｋ（高圧冷却液Ｋ）の冷却液供給通路Ａから連絡孔Ｈ０，Ｈ１とで連絡させるとともにフランジ外周端で環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆに開口されている。【００３２】  上記研削ホイール３０の保持具６０は、図３に示すように、外周に気体または液体を流通させる連絡孔Ｈ１を開けた環状基台１と、上記環状基台の外周面１Ｂに内周面２Ａを嵌合された通気性の有る環状砥石２とからなる研削ホイールにおいて、上記研削ホイールの環状基台を回転主軸５に替えて、センター孔３３Ａが開けられた支持軸３３に嵌着させたもので、環状砥石２と、この環状砥石２を２枚のフランジ円板１Ｆ，１Ｆで挟持したものである。その詳細構成は、外周１Ｂに気体または液体の高圧冷却液Ｋを流通させる連絡孔Ｈ１を複列開けた環状基台１に対して、これに嵌合する環状砥石２と、上記環状砥石の両側面を挟持する小径なフランジ円板１Ｆ，１Ｆとからなり、上記フランジ円板１Ｆ，１Ｆは、環状砥石の両側面２Ｆ，２Ｆに接合する内面側に放射状の通路１Ｇ，１Ｇを形成している。上記環状基台の連絡孔Ｈ１は、通路１Ｇ，１Ｇに連絡されている。上記支持軸３３の後端に繋がるテーパーシャンク４２の中心軸位置に高圧冷却液Ｋを流通させるセンタースルー孔４１があけられている。【００３３】  続いて、上記研削ホイール３０と、この研削ホイール３０の保持具６０による作用及び冷却方法を説明する。図２に示すように、研削ホイール３０は、環状基台１の外周面に環状砥石２が嵌着され、両縁にフランジ１Ｆ，１Ｆを備え、上記フランジ円板１Ｆ，１Ｆは、環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆに接合する内面側に放射状の通路１Ｇ，１Ｇを形成している。これにより、回転主軸の軸芯に穿かれた冷却液供給通路Ａから高圧冷却液Ｋを環状砥石の両側面２Ｆ，２Ｆに接合する内面側の通路１Ｇ，１Ｇに供給される。これで、上記環状砥石２に供給された高圧冷却液Ｋが環状砥石の両側面２Ｆ，２Ｆから外周面２Ｂの外部へ噴出されるとともに、研削ホイール３０の高速回転による遠心力で、高圧冷却液Ｋの外周面２Ｂの外部へ噴出を助長するから、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１を外側から完全に包囲することで効果的に冷却する。
更に、高圧冷却液Ｋの高圧噴出は、直接にワークとの研削面に停滞，付着する研削塵の高能率な排除効果と砥石，ワーク研削面の高能率な冷却効果が期待でき、ワークの研削焼け防止効果が期待できる。即ち、高圧噴出する冷却液Ｋは、ワークとの研削面との加工点に噴射して発生する加工熱（摩擦熱）で体積比率３０００倍前後に膨張することで、蒸気爆発効果で気化圧力を発生させる。【００３４】  更に、第１の実施の形態となる研削ホイール３０の効果は、高圧冷却液Ｋが環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆ沿いに通過し易く、上記高圧冷却液Ｋにより、被研削面Ｗ１をウオータールーム雰囲気にして外気との遮蔽が行われて効率良く冷却する。また、空気や窒素ガス等の気体を使用した時は、被研削面Ｗ１を気流雰囲気に包み込み、外部空気を遮断する。更に、高圧冷却液が環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆ沿いに通過し易く、砥石の目詰まり防止やワークの研削焼け防止効果が期待できる。
更に、研削ホイール３０の保持具６０は、研削盤の主軸テーパー対して、テーパーシャンク４２を介して簡便に着脱交換できる。【００３５】  本発明の第２の実施の形態となる研削ホイール４０は、図４〜図６に示す。研削ホイール４０は、環状基台１と、上記基台１の外周面１Ｂに装着された環状砥石２とで構成されたものである。上記基台１の内周面１Ａには、回転主軸５に嵌着されるとともに該回転主軸内に開けた冷却液Ｋの供給通路Ａが外周５Ａに設けた複数の連絡孔Ｈ０から冷却液を受ける連絡孔Ｈ１を設けている。上記連絡孔Ｈ１は、環状砥石内に放射状に開けた通路２Ｇに繋げられていて、内周面２Ａから外周面２Ｂへ貫通されている。更に、上記環状基台１は両縁にフランジ１Ｆ，１Ｆを備え、上記基台の両縁フランシが環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆと接する部位に凹状断面の通路１Ｇを放射状に設けている。上記通路１Ｇは、上記回転主軸５の軸芯に穿かれた冷却液供給通路Ａからこの外周面５Ａに繋がる通路孔Ｈ０から冷却液を受ける環状記基台の連絡孔Ｈ１と連絡されており、複数の冷却液放出口としてフランジ外周端で環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆに開口されている。【００３６】  上記第２の実施の形態となる研削ホイール４０による作用及び研削ホイールによる冷却方法を説明する。図５に示すように、上記基台１の内周１Ａ面に設けた連絡孔Ｈ１には、回転主軸５に嵌着されるとともに該回転主軸５の外周５Ａに設けた複数の連絡孔Ｈ０から冷却液Ｋが供給される。そして、環状砥石２の高速回転による遠心力で回転主軸５から加圧供給される冷却液Ｋは、上記基台１の連絡孔Ｈ１から環状砥石内に開けた通路２Ｇを通過して砥石外周面２Ｂの中央位置から被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に向けて噴射され、被研削面Ｗ１の中央位置からその全面を冷却する。更に、上記環状基台１は両縁にフランジ１Ｆ，１Ｆを備え、上記基台の両縁フランジ１Ｆ，１Ｆが環状砥石の両側面２Ｆ，２Ｆと接する部位に凹状断面の通路１Ｇを放射状に設けている。これで、環状砥石の高速回転による遠心力で回転主軸５から加圧供給される冷却液Ｋは、上記回転主軸５の内部から基台１の通路１Ｇに送り込まれる。更に、冷却液Ｋは、フランジ外周端の開口から環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆに沿って砥石の外周面及び、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の外周縁に噴出され、この部分を冷却する。【００３７】  上記第２の実施の形態となる研削ホイール４０の効果について、高圧冷却液Ｋは、環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆ沿いに目詰まりすること無く通過し易く、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に向けて効率良く噴射できる。更に、高圧冷却液Ｋは、環状砥石内に開けた通路２Ｇを通過して砥石外周面の中央位置から被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の全面に向けて効率良く噴射できる。
しかして、上記高圧冷却液Ｋにより、被研削面Ｗ１をウオータールーム雰囲気にして外気との遮蔽が完璧に行われて効率良く冷却できる。また、空気や窒素ガス等の気体を使用した時は、被研削面Ｗ１を気流雰囲気に包み込み、外部空気が遮断できる。更に、高圧冷却液が環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆ沿いに通過し易く、砥石の目詰まり防止やワークの研削焼け防止効果が期待できる。【００３８】  本発明の第２の実施の形態となる研削ホイール４０の保持具６５は、図６に示す。その構成は、上記第２の実施の形態となる研削ホイール４０叉は設計変更して研削ホイール４０Ａとしたものである。先ず、冷却液Ｋを砥石内中央から外周面２Ｂに噴射させる通路２Ｇの代用とする１枚の通気性のあるセラミック円板３１と、これを挟む２枚の環状砥石２１，２２と、この環状砥石２１，２２を２枚のフランジ円板２４，２５の両内側面２４Ａ，２５Ａで挟持するように設計変更したものである。具体的には、外周１Ｂに気体または液体の高圧冷却液Ｋを流通させる連絡口Ｈ０を複列開けた環状基台１に対して、上記環状基台１に芯材となり通気性の有るセラミック円板３１と、上記セラミック円板の両側面３１Ａ，３１Ｂに接合する同形の環状砥石２１，２２と、上記環状砥石の両側面２１Ａ，２２Ａに接合する内面側２４Ａ，２５Ａに放射状の溝（通路）２４Ｇ，２５Ｇを形成した小径なフランジ円板２４，２５とを積層挟持し、上記環状基台の連絡孔Ｈ１をセラミック円板及びフランジ円板の溝（通路）２４Ｇ，２５Ｇと連絡させた研削ホイール４０Ａとした。上記研削ホイールの環状基台１は、センター孔３３Ａが開けられた支持軸３３に嵌着させ、これに繋がるテーパーシャンク４２の中心軸位置に高圧冷却液Ｋを流通させるセンタースルー孔４１があけられている。
更に、上記環状砥石２１，２２の少なくとも片側をセラミック円板３１と同質とするか、又は両側の環状砥石２１，２２を異質としたものである。このように、環状砥石２１，２２を異質とすることにより、研削面の品質と加工能率の向上に貢献することが可能となる。【００３９】  上記第２の実施の形態となる研削ホイール４０Ａの保持具６５は、以下のように作用する。先ず、保持具４０Ａは、マシニングセンター，旋盤，研削盤等の加工機における主軸に装着でき汎用性が高い、テーパーシャンク４２を備えているから、上記加工機の主軸に容易に装着される。加工機の主軸に装着後は、研削ホイール４０Ａの保持具６５における中心軸位置のセンタースルー孔４１から高圧冷却液Ｋが供給される。その高圧冷却液Ｋの流れは、１枚の通気性のあるセラミック円板３１内を浸透通過してこの外周面から外部へと噴射される。これで、砥石の外周面２Ｂの中央位置に対面する被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に向けて噴出して、この部分を冷却する。また、他方、高圧冷却液Ｋの流れは、２枚の環状砥石２１，２２の両側面を２枚のフランジ円板２４，２５で挟持する両内側面２４Ａ，２５Ａに設けた放射状の溝（通路）２４Ｇ，２５Ｇを通過して、フランジ外周端の開口から環状砥石２１，２２の両側面２１Ａ，２２Ａに沿って砥石の両側面から被研削面ワークＷにおける被研削面Ｗ１の外周縁に噴出され、この部分を冷却する。【００４０】  上記研削ホイール４０Ａの保持具６５による効果について、高圧冷却液Ｋは、環状砥石２１，２２の両側面２１Ａ，２２Ａ沿いに通過し易く、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に向けて効率良く噴射される。更に、高圧冷却液Ｋは、環状砥石内のセラミック円板３１内を容易に通過して砥石外周面から被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に向けて効率良く噴射される。
しかして、冷却液Ｋを使用した時は、被研削面Ｗ１をウオータールーム雰囲気にして外気との遮蔽が行われて効率良く冷却できる。また、窒素ガス等の気体を使用した時は、被研削面Ｗ１を気流雰囲気に包み込み、外部空気を遮断できる。更に、高圧冷却液が環状砥石２１，２２の両側面２１Ａ，２２Ａ沿いに通過し易く、砥石の目詰まり防止やワークの研削焼け防止効果が期待できる。更に、冷却液の高圧噴出は、直接にワークとの研削面に停滞，付着する研削塵の高能率な排除効果と砥石，ワーク研削面の高能率な冷却効果が期待できる。【００４１】  更に、本発明の研削ホイール３０，４０，４０Ａの保持具６０，６５によると、ＮＣ制御装置が不要で、具体的な手段として、マシニングセンター，旋盤，研削盤等の加工機における主軸に装着でき汎用性が高い。しかも、簡単な操作性と加工機の低廉化（数千万円前後に抑えられる）が図れる。【００４２】  続いて、本発明の第３の実施の形態となる上記研削ホイールの冷却装置１００Ａについて、図７により説明する。加工機の回転主軸５には、研削ホイール３０，４０，４０Ａの他、公知構成となる研削ホイール１０，２０も嵌着される。上記研削ホイール１０の構成は図１３に示す。両縁にフランジ１Ｆ，１Ｆを備えた環状基台１と、上記環状基台１の外周面１Ｂに内周面２Ａを装着させた環状砥石２と、環状基台１はこの内周面１Ａを回転主軸５に嵌着させている。そして、上記環状基台１と回転主軸５の外周壁５Ａとに連絡孔Ｈが穿かれ、上記回転主軸の軸芯に穿かれた通路孔（通路）Ａから高圧冷却液Ｋを環状砥石２の内周面２Ａに供給可能とした構成になっている。上記環状砥石２は、多孔質の砥石粉を焼結又は接着させたもので、環状砥石２の内周面２Ａに供給された高圧冷却液Ｋを容易に通過させるとともに、高圧冷却液Ｋ内に混入する僅かな塵，埃等を濾過するフィルター効果を発揮する。
また、上記研削ホイール２０の構成は、図１４に示す。研削ホイール２０は、両縁にフランジ１Ｆ，１Ｆを備えた環状基台１と、上記環状基台１の外周面１Ｂに内周面２Ａを装着させた環状砥石２と、環状基台１はこの内周面１Ａを回転主軸５に嵌着させている。そして、上記環状基台１と回転主軸５の外周壁５Ａとに連絡孔Ｈ０が穿かれ、上記環状基台の連絡孔Ｈ０が環状砥石２内を放射方向に貫通する通孔２Ｃと連通させ、上記回転主軸の軸芯に穿かれた冷却液供給通路Ａから連絡孔Ｈ１を介して高圧冷却液Ｋを環状砥石２の通孔２Ｃから外周面２Ｂに供給可能としたものである。尚、上記環状砥石２は、多孔質の砥石粉を焼結又は接着させることで、環状砥石２の通孔２Ｃに供給された高圧冷却液Ｋの一部が多孔質の砥石内を容易に通過させ、高圧冷却液Ｋ内に混入する僅かな塵，埃等を濾過するフィルター効果を発揮する。【００４３】上記回転主軸５は、中心部に冷却液供給通路Ａが開けられたセンタースルー方式であり、高圧液供給機２００から約７メガパスカル相当に加圧された高圧冷却液Ｋが研削ホイール１０〜４０Ａに供給されている。また、高圧冷却液Ｋは、研削ホイールの外周面の噴射位置に高圧冷却液を噴射させる高圧噴射ノズルＨＮにも供給されている。また、研削ホイールの外周面に向けて外径測定センサＤＳが配置されており、環状砥石２の摩耗を検出するとともにその検出値は、外径変位値ｈとして高圧噴射ノズルの噴射位置を微調節する調節手段３００に繋がれている。上記調節手段３００は、外径変位値ｈに基づき、駆動ユニットＤＵを作動して高圧噴射ノズルＨＮを最適位置に位置制御する。また、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の周辺にウオータールーム雰囲気ＷＢを形成させるべく、研削ホイールの約半分をカバーする包囲体７０を具備している。更に、上記高圧噴射ノズルＨＮに併設して窒素ガス噴射ノズルＮＮを上記包囲体７０内に向けて配置され、包囲体７０内の空間雰囲気を無酸素と高圧冷却液Ｋの噴霧状態とする。【００４４】  尚、図８に示すように、本発明の第４の実施の形態となる研削ホイ−ルの冷却装置１００Ａ´としても良い。この冷却装置１００Ａ´は、上記図７に示す第３の実施の形態となる上記研削ホイ−ルの冷却装置１００Ａにおいて、外径測定センサＤＳと窒素ガス噴射ノズルＮＮとを省略させたものである。その他の構成は、上記研削ホイ−ルの冷却装置１００Ａと同一につき、説明を省略する。【００４５】  上記研削ホイ−ルの冷却装置１００Ａにおいて、研削ホイール１０を使用した図９に示す第４の実施の形態の冷却装置１００Ａは、以下のように作用する。先ず、マシニングセンター，旋盤，研削盤等の加工機における回転主軸５に研削ホイール１０が装着される。上記研削ホイール１０は、環状基台１の外周面に環状砥石２が嵌着され、両縁にフランジ１Ｆ，１Ｆを備え、上記環状基台１の内周面１Ａは回転主軸５に嵌着されている。これにより、回転主軸の軸芯に穿かれた冷却液供給通路Ａから高圧冷却液Ｋを環状砥石２の内周面２Ａに供給されると、上記環状砥石２は、多孔質の砥石粉を焼結又は接着させたものであるから、環状砥石２の内周面２Ａに供給された高圧冷却液Ｋを容易に通過させるとともに、高圧冷却液Ｋ内に混入する���かな塵，埃等を濾過するフィルター効果が得られる。即ち、高圧噴出する冷却液Ｋは、ワークとの研削面との加工点に噴射して発生する加工熱（摩擦熱）で体積比率３０００倍前後に膨張することで、蒸気爆発効果で気化圧力を発生させる。これで、砥石内に堆積する研削塵を吹き飛ばして砥石目詰まりを防止するとともに、砥石がフィルターとなり砥石内を通過する冷却液Ｋに対する除塵効果（冷却液に対するフィルター効果）も得られる。【００４６】  更に、高圧冷却液Ｋは、図７に示すように、研削ホイール１０の外周面の噴射位置に高圧冷却液を噴射させる高圧噴射ノズルＨＮにも供給され、研削ホイール１０の外周面の冷却作用を確保する。また、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の周辺に形成されるウオータールーム雰囲気ＷＢを更に確保すべく、包囲体７０が研削ホイールの約半分をカバーしている。これにより、上記高圧噴射ノズルＨＮに併設して窒素ガス噴射ノズルＮＮを上記包囲体７０内に向けて配置しているから、包囲体７０内の空間雰囲気を窒素ガスで満たされた無酸素と高圧冷却液Ｋによるウオータールーム雰囲気ＷＢの噴霧状態とする。しかして、ウオータールーム雰囲気ＷＢ内は、この中に閉じ込められた噴霧状態の高圧冷却液Ｋと、窒素ガスで満たされた無酸素状態となり、より一層強力に環状砥石２の目詰まり除去による被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の発熱抑制効果の増大と酸化抑制効果の増大が図られる。【００４７】  また、研削ホイール１０の外周面に向けて配置した外径測定センサＤＳは、環状砥石２の摩耗を検出している。その検出値は、外径変位値ｈとして高圧噴射ノズルの噴射位置を微調節する調節手段３００により演算される。これにより、上記調節手段３００は、外径変位値ｈに基づき、駆動ユニットＤＵを作動して高圧噴射ノズルＨＮを最適位置に位置制御することができるから、環状砥石２の摩耗に係わりなく高圧噴射ノズルの噴射位置を微調節できる。これにより、高圧冷却液Ｋを環状砥石２の最適位置に噴出でき、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の発熱抑制効果の増大と酸化抑制効果の増大が常時確保できる。【００４８】  尚、上記研削ホイ−ルの冷却装置１００Ａにおいては、高圧冷却液Ｋを使用したが、空気中の窒素ガスを回収した窒素ガスや窒素ボンベからの窒素ガス等を砥石の冷却に使用したドライ冷却方式としても良い。この方式の最大のメリットは、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の無酸素効果での研磨焼けを積極的に防止でき、被研削面Ｗ１の発熱抑制効果の増大と酸化抑制効果の増大が常時確保できる。【００４９】  上記研削ホイ−ルの冷却装置１００Ａと研削ホイール２０を使用した図１０に示す第５の実施の形態となる上記研削ホイ−ルの冷却装置１００Ｂは、以下のように作用する。研削ホイール２０は、環状基台１の外周面に環状砥石２が嵌着され、両縁にフランジ１Ｆ，１Ｆを備え、上記環状基台１の内周面１Ａは回転主軸５に嵌着されている。これにより、回転主軸５の軸芯に穿かれた冷却液供給通路Ａから高圧冷却液Ｋを環状砥石２の放射方向に貫通する通孔２Ｃに供給されると、上記環状砥石２に供給された高圧冷却液Ｋが容易に通過して外周面２Ｂから外部へ噴出され、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１を効果的に��却する。【００５０】  更に、上記研削ホイール２０による作用，効果として、冷却液Ｋの高圧噴出は、直接にワークとの研削面に停滞，付着する研削塵の高能率な排除効果と環状砥石２と被研削面Ｗ１の高能率な冷却効果が期待でき、ワークの研削焼け防止効果が期待できる。即ち、高圧噴出する冷却液Ｋは、ワークとの研削面との加工点に噴射して発生する加工熱（摩擦熱）で体積比率３０００倍前後に膨張することで、蒸気爆発効果で気化圧力を発生させる。【００５１】  更に、高圧冷却液Ｋは、研削ホイール２０の外周面の噴射位置に高圧冷却液を噴射させる高圧噴射ノズルＨＮにも供給され、研削ホイール２０の外周面の冷却作用を確保する。また、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の周辺に形成されるウオータールーム雰囲気ＷＢを更に確保すべく、包囲体７０が研削ホイールの約半分をカバーしている。これにより、上記高圧噴射ノズルＨＮに併設して窒素ガス噴射ノズルＮＮを上記包囲体７０内に向けて配置され、包囲体７０内の空間雰囲気を窒素ガスで満たされた無酸素と高圧冷却液Ｋによるウオータールーム雰囲気ＷＢの噴霧状態とする。しかして、ウオータールーム雰囲気ＷＢ内は、この中に閉じ込められた噴霧状態の高圧冷却液Ｋと、窒素ガスで満たされた無酸素状態となり、より一層強力に砥石２の目詰まり除去による被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の発熱抑制効果の増大と酸化抑制効果の増大が図られる。【００５２】  また、研削ホイール２０の外周面に向けて配置した外径測定センサＤＳは、環状砥石２の摩耗を検出している。その検出値は、外径変位値ｈとして高圧噴射ノズルの噴射位置を微調節する調節手段３００により演算される。これにより、上記調節手段３００は、外径変位値ｈに基づき、駆動ユニットＤＵを作動して高圧噴射ノズルＨＮを最適位置に位置制御することができるから、環状砥石２の摩耗に係わりなく高圧噴射ノズルの噴射位置を微調節できる。これにより、高圧冷却液Ｋを環状砥石２の最適位置に噴出でき、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の発熱抑制効果の増大と酸化抑制効果の増大が常時確保できる。【００５３】  尚、上記第５の実施の態様においては、高圧冷却液Ｋを使用したが、空気中の窒素ガスを回収した窒素ガスや窒素ボンベからの窒素ガス等を砥石の冷却に使用したドライ冷却方式としても良い。この方式の最大のメリットは、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の無酸素効果での研磨焼けを積極的に防止でき、被研削面Ｗ１の発熱抑制効果の増大と酸化抑制効果の増大が常時確保できる。【００５４】  上記研削ホイールの冷却装置１００Ａと研削ホイール３０を使用した図１１に示す第６の実施の形態となる上記研削ホイールの冷却装置１００Ｃは、以下のように作用する。先ず、上記研削ホイール３０を使用時には、図７と図１２に示すように、マシニングセンター，旋盤，研削盤等の加工機における回転主軸５に研削ホイール３０が装着される。上記研削ホイール３０は、回転主軸５にこの環状基台１の内面１Ａが嵌着されるとともに、環状基台１の両縁フランジ１Ｆ，１Ｆが環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆと接する部位に凹状断面の通路１Ｇが放射状に設けられ、この通路１Ｇは回転主軸５の内部から外周に繋がる冷却液供給通路Ａと連絡さ���、これがフランジ外周端で環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆに開口されている。これにより、環状砥石の高速回転による遠心力で回転主軸５から加圧供給される冷却液Ｋは、環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆに沿って効率良く噴出され、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の周辺にウオータールーム雰囲気ＷＢを形成する。これで、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に噴出された冷却液Ｋが周辺に飛散することなく浸漬保持され、効果的に環状砥石２の目詰まりを除去して冷却することが出来て、摩擦熱（研磨焼け）を積極的に除去する。【００５５】  即ち、環状砥石の高速回転による加工熱（摩擦熱）で冷却液Ｋは体積比率３０００倍前後に膨張する。これで、蒸気爆発し、この効果で気化圧力を発生させ、砥石内に堆積する研削塵を吹き飛ばして砥石の目詰まり防止効果と砥石による冷却液のフィルター効果、ワークの研削焼け防止効果が相乗的に発揮される。【００５６】  更に、高圧冷却液Ｋは、研削ホイール３０の外周面の噴射位置に高圧冷却液を噴射させる高圧噴射ノズルＨＮにも供給され、研削ホイール３０の外周面の冷却作用を確保する。また、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の周辺に形成されるウオータールーム雰囲気ＷＢを更に確保すべく、包囲体７０が研削ホイールの約半分をカバーしている。これにより、上記高圧噴射ノズルＨＮに併設して窒素ガス噴射ノズルＮＮを上記包囲体７０内に向けて配置され、包囲体７０内の空間雰囲気を窒素ガスで満たされた無酸素と高圧冷却液Ｋによるウオータールーム雰囲気ＷＢの噴霧状態とする。しかして、ウオータールーム雰囲気ＷＢ内は、この中に閉じ込められた噴霧状態の高圧冷却液Ｋと、窒素ガスで満たされた無酸素状態となり、より一層強力に環状砥石２の目詰まり除去による被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の発熱抑制効果の増大と酸化抑制効果の増大が図られる。【００５７】  また、研削ホイール３０の外周面に向けて配置した外径測定センサＤＳは、環状砥石２の摩耗を検出している。その検出値は、外径変位値ｈとして高圧噴射ノズルの噴射位置を微調節する調節手段３００により演算される。これにより、上記調節手段３００は、外径変位値ｈに基づき、駆動ユニットＤＵを作動して高圧噴射ノズルＨＮを最適位置に位置制御することができるから、環状砥石２の摩耗に係わりなく高圧噴射ノズルの噴射位置を微調節できる。これにより、高圧冷却液Ｋを環状砥石２の最適位置に噴出でき、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の発熱抑制効果の増大と酸化抑制効果の増大が常時確保できる。【００５８】  尚、上記第６の実施の態様においては、高圧冷却液Ｋを使用したが、空気中の窒素ガスを回収した窒素ガスや窒素ボンベからの窒素ガス等を砥石の冷却に使用したドライ冷却方式として良い。この方式の最大のメリットは、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の無酸素効果での研磨焼けを積極的に防止でき、被研削面Ｗ１の発熱抑制効果の増大と酸化抑制効果の増大が常時確保できる。【００５９】  更に、上記研削ホイ−ルの冷却装置１００Ｄと研削ホイール４０，（４０Ａ）を使用した図７と図１２に示す第７の実施の形態において、上記研削ホイール４０を使用した作用を示す。先ず、マシニングセンター，旋盤，研削盤等の加工機における主軸に上記研削ホイール４０を装着時について説明する。上記研削ホイール４０は、回転主軸５の軸芯に穿かれた冷却液供給通路Ａから高圧冷却液Ｋを環状砥石２内に開けた通路２Ｇを通過して砥石外周面から被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に向けて噴射され被研削面Ｗ１を冷却する。更に、上記環状基台１は両縁にフランジ１Ｆ，１Ｆを備え、上記環状基台１の両縁フランジ１Ｆ，１Ｆが環状砥石の両側面２Ｆ，２Ｆと接する部位に凹状断面の通路１Ｇを放射状に設けている。これで、環状砥石の高速回転による遠心力で回転主軸５から加圧供給される冷却液Ｋは、上記回転主軸５の冷却液供給通路Ａから外周５Ａに繋がる通路孔Ｈ０，Ｈ１から環状砥石２の通路１Ｇに送り込まれる。更に、冷却液Ｋは、フランジ外周端の開口から環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆに沿って環状砥石２の外周面２Ｂ及び被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に噴出される。これで、被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１の周辺にウオータールーム雰囲気ＷＢを形成する。しかして、ウオータールーム雰囲気ＷＢ内において、冷却液Ｋは、環状砥石の中央通路２Ｇから被研削面Ｗ１に向けて噴射冷却されるとともに、冷却液Ｋは、環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆに沿って効率良く噴出されるも、冷却液Ｋが周辺に飛散することなく浸漬保持され、効果的に砥石２の目詰まりを除去して冷却することが出来て、摩擦熱（研磨焼け）を積極的に除去する。【００６０】  特に、ウオータールーム雰囲気ＷＢ内において、環状砥石の中央通路２Ｇから被研削面Ｗ１に向けて噴射冷却されるとともに、環状砥石２の両側面２Ｆ，２Ｆに沿って砥石の外周面及び被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に噴出されるから、被研削面Ｗ１での冷却，目詰まり除去，研削焼け防止効果が相乗的に格段に高くなる。その他の作用，効果は、上記研削ホイール１０〜３０を使用時と同様に付き、説明を省略する。【００６１】  上記第３〜７の実施の形態となる上記研削ホイ−ルの冷却装置１００Ａ〜１００Ｄによると、下記の効果が発揮される。（１）、例えば、ブレード研削加工は、高圧噴射ノズルからの約７メガパスカル相当に加圧された高圧冷却液Ｋの噴出で超高能率重研削と連続無人加工ができる。（２）、砥石は、多孔質の他電着砥石等の全ての砥石に適用できる。（３）、更に、高圧噴出する冷却液Ｋは、ワークとの研削面との加工点に噴射して発生する加工熱（摩擦熱）で体積比率３０００倍前後に膨張することで、蒸気爆発効果で気化圧力を発生させる。これで、砥石内に堆積する研削塵を吹き飛ばして砥石目詰まり防止効果とワークの研削焼け防止効果が相乗的に発揮できる。即ち、砥石がフィルターとなり砥石内を通過する冷却液Ｋに対する除塵効果（冷却液に対するフィルター効果）も得られる。（４）、高圧噴射ノズルに併設して窒素ガス噴射ノズルを設けているから、ワークの研削焼け防止効果を更に高められる。（５）、環状砥石の摩耗を検出する外径測定センサにより、砥石の外径変位により高圧噴射ノズルの噴射位置を微調節できるから、高圧噴射ノズルを常に最適位置に調節できる。（６）、研削ホイールの包囲体を設けたから、研削面の周辺に高圧冷却液によるウオータールーム雰囲気を形成でき、更なるワークの研削焼け防止効果が相乗的に発��できる。（７）、ＮＣ制御装置が不要で、マシニングセンター，旋盤，研削盤等の加工機に適用できて汎用性が高く、しかも簡単な操作性と装置の低廉化（数千万円前後に抑えられる）が図れる。【００６２】  本発明の研削ホイールとその冷却方法と冷却装置及び研削ホイールの保持具は、上記各実施の形態例に限定されず、その発明の要旨内における設計変更が自由に行える。例えば、通路の個数やその放射形状、環状砥石も多孔質や電着やセラミックス等々の任意な物が使用できる。また、冷却液Ｋは、水，クーラント液，特殊成分入りの物が使用できるほか、空気，窒素ガス，その他の気流を使用できる。更には、研削ホイ−ルの冷却装置１００Ａ〜１００Ｄにおいて、その詳細な構成変更や機能の増減も自由にできる。そして、上記各研削ホイール１０〜４０において、各研削ホイール１０〜４０を複合構成させた第５の研削ホイールとしても良い。即ち、環状砥石の外周面２Ｂや両縁２Ｆや外周面２Ｂに明けた通孔２Ｃから総合的に多量の冷却液Ｋを被研削面ワークＷの被研削面Ｗ１に均等に噴出させても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】  本発明は、その対象物を航空機のジェットエンジンや発電機に使用されているブレードの薄板状の被加工物を対象の実施例で説明したものであるが、様々な製品装置における板状の被加工物を対象としての適用が可能である。
【符号の説明】
【００６４】１              環状基台
１Ａ            内周面
１Ｂ            外周面
１Ｆ            両縁フランジ
１Ｇ            通路
２              環状砥石
２Ａ            内周面
２Ｂ            外周面
２Ｃ            通孔
２Ｆ            両側面
２Ｇ            通路
５              回転主軸
５Ａ            外周
１０〜４０Ａ    研削ホイール
３１            セラミック円板
３１Ａ，３１Ｂ  両側面
３３Ａ          センター孔
２１，２２      環状砥石
２４，２５      フランジ円板
２４Ａ，２５Ａ  両内側面
２４Ｇ，２５Ｇ  溝（通路）
６０，６５      保持具
４１            センタースルー孔
７０            包囲体
１００Ａ〜１００Ｄ  研削ホイールの冷却装置
２００          高圧液供給機
３００          調節手段
Ａ              冷却液供給通路
ＤＳ            外径測定センサ
ＤＵ            駆動ユニット
Ｈ０            連絡孔
Ｈ１            連絡孔
ＨＮ            高圧噴射ノズル
ｈ              外径変位値
ＮＮ            窒素ガス噴射ノズル
Ｋ              冷却液（高圧冷却液）
Ｗ              被研削面ワーク
Ｗ１            被研削面
ＷＢ            ウオータールーム雰囲気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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