(57)【要約】【課題】  砥石車を用いる研削技術を改良して、ワーク１の微細なプロファイル（例えば超精密溝１ａ，１ｂ，１ｃ）を、サブマイクロメートルの超高精度で研削仕上げする。【解決手段】  研削砥石４の精密リング突条４ａ，４ｂ，４ｃでワークの超精密溝１ａ，１ｂ，１ｃを超高精度で研削しつつ、これと同時にドレッサ５の成形溝５ａ，５ｂ，５ｃで上記の精密リング突条４ａ，４ｂ，４ｃをドレッシングする。これによって研削砥石４は、常にドレッシングされた直後の状態（正確な形状寸法・良い切れ味）でワーク１を研削する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブミクロンオーダーの超精密に研削仕上げすべき微小な凹凸（４ａ，４ｂ，４ｃ）を備えたプロファイルを有する回転体形状のワーク（１）を、軸心の周りに回転させながら、砥石車である研削砥石（４）を上記のワークに接触させて研削する場合、前記プロファイルをネガチブにした形状の研削砥石をドレッシングする方法であって、
研削砥石（４）をワーク（１）に接触させて研削している期間中に限り、ドレッサ（５）に一定速度の切込み送りを与え、
ワークの研削加工と研削砥石のドレッシングとを同時に進行させることを特徴とする、インプロセスドレッシング方法。
【請求項２】
前記のワーク（１）を、ブレード（２）と調整砥石（３）とにより無心的に支承して回転させながら研削加工することを特徴とする、請求項１に記載したインプロセスドレッシング方法。
【請求項３】
前記のワーク（１）が円柱面とフランジとを備えており、かつ、円柱面にリング溝を有するとともに、上記のリング溝形状および上記フランジの根本部のコーナー形状が高精度に規制されている場合、
研削加工工程を分割し、
先行する工程において円柱面とフランジ根本部とを研削し、
後続する工程においてリング溝を研削することを特徴とする請求項１または請求項２に記載したインプロセスドレッシング方法。
【請求項４】
ワーク（１）を研削する研削砥石（４）と、上記研削砥石をドレッシングするドレッサ（５）とを備えた研削装置において、
回転体形状のワークを支持して、軸心周りに回転させる手段が設けられるとともに、
研削砥石のワークに対する切込み送り（矢印ｆ）と、ドレッサの研削砥石に対する切込み送り（矢印ｂ）とを制御する自動制御回路（６）が設置されており、
かつ、上記自動制御回路は、研削砥石の切込み送りとドレッサの切込み送りとを同時に行わせる機能を有していることを特徴とする、インプロセスドレッシング装置。
【請求項５】
前記の研削装置が、ブレード（２）と調整砥石（３）とによってワーク（１）を無心的に支承するようになっていることを特徴とする、請求項４に記載したインプロセスドレッシング装置。
【請求項６】
前記の自動制御回路（６）が、ドレッサ（５）の切込み送りを、所定の速度で連続的に行わせる機能を有しており、
かつ、該所定の速度を調節し得るようになっていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載したインプロセスドレッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体形状のワークを精密に研削加工する技術に係り、特に、該ワークのプロファイル形状の特定箇所を超精密（サブミクロンオーダー）に研削仕上げするためのドレッシング方法および同装置に関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
図４（Ａ）は、本発明の適用対象であるワークの１例を示す。
本発明は、回転体形状の部材を精密に研削仕上げする技術であって、特に、そのプロファイルの１部に超高精度の凹凸を削成する場合に適用される。
この例のワーク１はｚ−ｚを中心線とする回転体であって、円柱面（ｔ，ｔ′）とフランジ１ｄとを有し、該円柱面にリング溝（１ａ〜１ｃ）が設けられている。
この例では、上記のリング溝（１ａ〜１ｃ）と、フランジ１ｄ根本のコーナー（１ｅ）のプロファイルをサブミクロンの超高精度で仕上げなければならない。
【０００３】
前記ワーク１のリング溝とコーナーとを超高精度に研削仕上げする場合の従来例を図４（Ｂ）に示す。
砥石車である研削砥石４の周囲に、超精密溝１ａ〜１ｃに対応する精密リング突条４ａ〜４ｃを形成するとともに、超精密コーナー１ｅに対応する精密角４ｄを形成し、
ワーク１を中心線ｚ−ｚの周りに回転させながら、研削砥石４を接触させる。
このようにして、精密リング突条４ａ〜４ｃにより超精密溝１ａ〜１ｃを研削しつつ、精密角４ｄによって超精密コーナー１ｅを研削する。
図４（Ｂ）を参照して以上に述べたところは、各種の研削機に通用する基本である。
【０００４】
図４（Ａ）に例示した円柱形類似のワークを超高精度で研削するにはセンタレス研削が適している。前記の研削砥石４を用いてセンタレス研削するには、本図４（Ｂ）に示したワーク１をブレード２と調整砥石３とで無心的に支承して回転させながら、研削砥石４を接触させる。
図４（Ｂ）に平面図を示したセンタレス研削状態の正面図を図５（Ａ）に示す。研削砥石４の外周を２本の同心円で描いたのは、先に述べた精密リング突条４ａ〜４ｃを表している（以下同様）。 
【０００５】
研削砥石４によってワーク１を研削すると、精密リング突条４ａ〜精密リング突条４ｃが損耗し、このため溝の形状が変化して精度が低下する。同様に精密角４ｄが損耗してコーナー１ｅの精度が低下する。
このため、図５（Ａ）のように遂行していたワーク１の研削を中断して、  図５（Ｂ）に示したようにドレッサ５を矢印ａ方向に送り、研削砥石４に接触させてドレッシングを行なわねばならない。
【０００６】
図５（Ｃ）は、ドレッサ５によって研削砥石４をドレッシングしている状態を示し、図５（Ｂ）のｃ−ｃ断面に相当する。
ドレッサ５には、精密リング突条４ａ〜４ｃに対応する成形溝５ａ〜５ｃが設けられていて、損耗した精密リング突条４ａ〜４ｃをドレッシングして所定の形状寸法に復元させる。図示を省略するが、研削砥石４の精密角４ｄ（図４（Ｂ）参照）も同様にしてドレッシングされる。
【非特許文献１】（財）機械振興協会技術研究所発行「加工技術データファイル」１９８２年、第６巻、２０／３２ページ（２）総形研削
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図５（Ａ）と同（Ｂ）とを参照して説明したように、従来技術によって超精密なプロファイルを研削仕上げしようとすると、実質的な研削作業を中断してドレッシングを行なわねばならなかった。このため、実質的な研削作業は間欠的に行なわれ、作業能率を低下させていた。
ここに実質的な研削作業とは、いわゆる段取り（作業準備）や後始末を除き、実際に研削砥石が被加工物の表層を削り減らしている状態を指す。
本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、
超高精度の研削を高能率で施工し得るドレッシング技術を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的原理を、その実施形態に対応する図２を参照して略述すると次の通りである。
研削砥石４をワーク１に接近させる方向（矢印ｆ）に切込み送りを与えて研削を行ないつつ、これと同時併行してドレッサ５を研削砥石４に接近させる方向（矢印ｂ）に送り、
実質的な研削とドレッシングとを同時に進行させる。
研削砥石４上の任意の１点ｓに着目すると、この点は常に矢印ｒ方向に回転しつつ、
図示の点ｅを通過する際にワーク１を研削し、図示の点ｄを通過する際にドレッシングされる。
このように、１回転の間に１回ずつ能動的に研削を行ない、かつ受動的にドレッシングを受け、これを連続的に繰り返す。
【０００９】
上述の原理に基づく具体的な構成として、請求項１に係る発明方法は、
（図２参照）サブミクロンオーダーの超精密に研削仕上げすべき微小な凹凸（４ａ，４ｂ，４ｃ）を備えたプロファイルを有する回転体形状のワーク（１）を、軸心の周りに回転させながら、砥石車である研削砥石（４）を上記のワークに接触させて研削する場合、前記プロファイルをネガチブにした形状の研削砥石をドレッシングする方法において、
研削砥石（４）をワーク（１）に接触させて研削している期間中に限り、ドレッサ（５）に一定速度の切込み送り（矢印ｂ）を与え、
ワークの研削加工と研削砥石のドレッシングとを同時に進行させることを特徴とする。
以上に説明した請求項１の発明方法によると、研削砥石は、常にドレッシングされた侭の状態（形状寸法が正確で、切れ味の良い状態）でワーク１を研削する。
このため、ワークの研削仕上げ面の形状寸法が正確であるのみでなく、表面あらさが良好である。その上、実質的な研削作業を中断することなく、連続的に作業を続行するので
作業能率が高い。
【００１０】
請求項２に係る発明方法の構成は、前記請求項１の発明方法の構成要件に加えて、
（図１および図２を併せて参照）前記のワーク１を、ブレード２と調整砥石３とにより無心的に支承して回転させながら研削加工することを特徴とする。 
以上に説明した請求項２の発明によると、請求項１の発明装置による高精度，高能率の効果に加え、センタレス研削に特有の造円効果やセンタレス研削による高精度，高能率の効果が併せて発揮される。
【００１１】
請求項３に係る発明方法の構成は、前記請求項１または請求項２の発明方法の構成要件に加えて、
前記のワークが円柱面とフランジとを備えており、かつ、円柱面にリング溝を有するとともに、上記のリング溝形状および上記フランジの根本部のコーナー形状が高精度に規制されている場合、
研削加工工程を分割し、
先行する工程において円柱面とフランジ根本部とを研削し（図３参照）、
後続する工程においてリング溝を研削する（図１参照）ことを特徴とする。
以上に説明した請求項３の発明方法によると、高精度を要求される箇所を高能率で所望の精度に研削仕上げすることができる。特に、先行の工程で円柱面を研削仕上げすることによって、後続工程において「該円柱面に設けられているリング溝」を超高精度に研削仕上げすることができる。
【００１２】
請求項４に係る発明装置の構成は、
（図２参照）ワーク１を研削する研削砥石４と、上記研削砥石をドレッシングするドレッサ５とを備えた研削装置において、
研削砥石のワークに対する切込み送り（矢印ｆ）と、ドレッサの研削砥石に対する切込み送り（矢印ｂ）とを制御する自動制御回路６が設置されており、
かつ、上記自動制御回路は、研削砥石の切込み送りとドレッサの切込み送りとを同時に行わせる機能を有していることを特徴とする。
以上に説明した請求項４の発明装置によると、前記請求項１の発明方法を容易に実施してその効果を十分に発揮させることができる。すなわち研削砥石は、図示の点ｄでドレッシングされ、その侭の状態（形状寸法も正確で、切れ味の良い状態）でワーク１を研削する。
このため、ワークの研削仕上げ面の形状寸法が正確であるのみでなく、表面あらさが良好である。その上、実質的な研削作業を中断することなく、連続的に作業を続行し得るので作業能率が高い。
【００１３】
請求項５に係る発明装置の構成は、前記請求項４の発明装置の構成要件に加えて、
（図２参照）前記の研削装置が、ブレード２と調整砥石３とによってワーク１を無心的に支承するようになっていることを特徴とする。
以上に説明した請求項５の発明装置によると、請求項４の発明装置による高精度，高能率の効果に加えて、センタレス研削に特有の造円効果やセンタレス研削による高精度，高能率の効果が併せて発揮される。
【００１４】
請求項６に係る発明装置の構成は、前記請求項４または請求項５の発明装置の構成要件に加えて、
（図２参照）自動制御回路６が、ドレッサ５の切込み送り（矢印ｂ）を、所定の速度で連続的に行わせる機能を有しており、
かつ、該所定の速度を調節し得るようになっていることを特徴とする。  
以上に説明した請求項６の発明装置によると、請求項４に係る発明装置の効果である高精度・高能率を損なうことなく、安定した作業状態を自動的に維持することができ、操業コストが低減される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明方法によると、研削砥石が常に、ドレッシングされた侭の状態（形状寸法も正確で、切れ味の良い状態）でワークを研削する。
このため、ワークの研削仕上げ面の形状寸法が正確であるのみでなく、表面あらさが良好である。その上、実質的な研削作業を中断することなく、連続的に作業を続行するので
作業能率が高い。  
【００１６】
請求項２の発明によると、請求項１の発明装置による高精度，高能率の効果に加えて、センタレス研削に特有の造円効果やセンタレス研削による高精度，高能率の効果が併せて発揮される。  
【００１７】
請求項３の発明方法によると、高精度を要求される箇所を高能率で所望の精度に研削仕上げすることができる。特に、先行の工程で円柱面を研削仕上げすることによって、後続工程において「該円柱面に設けられているリング溝」を高精度に研削仕上げすることができる。
【００１８】
請求項４の発明装置によると、前記請求項１の発明方法を容易に実施してその効果を十分に発揮させることができる。すなわち研削砥石は、ドレッサに接触したときドレッシングされ、その侭の状態（形状寸法も正確で、切れ味の良い状態）でワークを研削する。
このため、ワークの研削仕上げ面の形状寸法が正確であるのみでなく、表面あらさが良好である。その上、実質的な研削作業を中断することなく、連続的に作業を続行し得るので作業能率が高い。
【００１９】
請求項５の発明装置によると、請求項４の発明装置による高精度，高能率の効果に加えて、センタレス研削に特有の造円効果やセンタレス研削による高精度，高能率の効果が併せて発揮される。
【００２０】
請求項６の発明装置によると、請求項４に係る発明装置の効果である高精度・高能率を損なうことなく、安定した作業状態を自動的に維持することができ、操業コストが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明をセンタレス研削に適用した場合について以下に説明する。
従来の技術によって図４（Ａ）のワーク１を研削仕上げするには、図５（Ａ）の実質的な研削工程と図５（Ｂ）のドレッシング工程とを交互に繰り返す。
実質的な研削工程は図５（Ａ）および図４（Ｂ）に図示したようにして行なわれ、
ドレッシング工程は上記の実質的な研削を中断し、図５（Ｂ）および同図（Ｃ）に図示したようにして行なわれる。
これに対して本発明は図２に示したように、実質的な研削作業とドレッシング作業とを同時に併行して遂行する。
【００２２】
図１は本発明装置の１実施形態を模式的に描いた断面図である（切断面は１つの平面ではない）。
ドレッサ５には成形溝５ａ，同５ｂ，および同５ｃが形成されていて、ドレッサ軸５ｄの周りに回転しながら、研削砥石４の精密リング突条４ａ，同４ｂ，および同４ｃをドレッシングする。
上記の研削砥石４は砥石軸４ｅの周りに回転しながら、ドレッシングされた精密リング突条４ａ，同４ｂ，および同４ｃによってワーク１の超精密溝１ａ，同１ｂ，および同１ｃを研削仕上げする。
符号２はブレード、符号３は調整砥石である。
【００２３】
図１は、前掲の図２に示された構成部材の配置を描いた部分的断面平面図である。
ブレード２と調整砥石３とによってワーク１を無心的に支承して回転させながら、砥石車である研削砥石４を接触させて研削することは公知技術におけると同様である。
本発明においては、上記の研削と同時にドレッサ５を研削砥石４に接触させてドレッシングを行なう。
（図２参照）研削砥石４は矢印ｒ方向に回転している。この研削砥石の外周が２本の同心円で描涸れているのは、図１について先に述べた精密リング突条（４ａ，４ｂ，４ｃ）が設けられていることを表している。
【００２４】
いま、研削砥石４上の任意の点ｓについて考察すると、この点ｓは矢印ｒのように回転し、図示の点ｄを通過する際、ドレッサ５によってドレッシングされる。
ドレッシングされて形状・寸法を正確に整えられ、かつ切れ味が良くなった部分（ｓ）は、更に矢印ｒ方向に進行して点ｅを通過しながらワーク１を研削する。このようにして、研削砥石４の表面（精密リング突条が形成されている）は、現実に可能な最良の状態で研削作業を遂行する。
【００２５】
研削を終えて、僅かに形状・寸法が乱れ、僅かに切れ味が落ちた部分（ｓ）は、更に矢印ｒ方向に回転して再び点ｄに至り、ドレッシングを受けて再生され、その後、このサイクルを繰り返す。
これにより、研削砥石４の外周表面は、常に最良の状態で実質的な研削作業を遂行することになる。
従って、ワーク１の研削仕上げ精度も最良となり、その上、実質的な研削作業が連続的に行なわれるので作業能率が高い。ここに連続的とは、間欠的でないことを意味し、具体的には「図５（Ａ）、（Ｂ）の状態を交互に繰り返して実質的な研削作業を中断させることが無い」という意味である。
【００２６】
図２に描かれている自動制御回路６は研削装置全般を制御しているが、その制御機能の一環として、研削砥石４の砥石軸４ｅを矢印ｆ方向に切込み送りさせながら、ドレッサ５のドレッサ軸５ｄを矢印ｂ方向へ連続的に切込み送りさせる。
１個のワークを研削し終えて研削砥石４をワークから離間させたときは、ドレッサ５による研削砥石４のドレッシングも休止する。この休止は、請求項６に記載した「連続的」
と相反するものではない。
本発明においては原則として、実質的な研削作業期間中に限ってドレッシングが行われる。実質的な研削作業期間外にドレッシングすることは研削砥石を無益に減耗させるからである。
ドレッサ軸５ｄの切込み送り（矢印ｂ）速度は、砥石軸４ｅの切込み送り（矢印ｆ）速度に対して所定の割合となるように制御される。
【００２７】
以上に、図１を参照して超精密溝１ａ，１ｂ，１ｃの研削仕上げについて説明したが、
その前工程として、図３に示した円柱面１ｆ、および超精密コーナー１ｅの研削を行なう。従って、研削作業の全体を見たとき、前掲の図１の研削作業は後続の工程である。
ワーク１に形成されているフランジ１ｄの根元部分に位置する超精密コーナー１ｅは、その形状・寸法を高精度（サブマイクロメータのオーダー）に規制されている。 
図１に示したドレッサ５と別体に、図３に示したドレッサ５′が設けられている。
図３において、ドレッサ５′には平行斜線を付して描いてあり、斑点を付して描いてあるのは研削砥石４′の１部分である。
【００２８】
本実施形態のワーク１（図３参照）は、フランジ１ｄの根本に超精密コーナー１ｅが設けられていて、ここを超精密（サブミクロンの精度等級）に仕上げなければならない。
そこで、研削砥石４′の精密角４ｄで該超精密コーナー１ｅを研削仕上げされる。上記研削砥石４′の精密角４ｄの形状寸法および切れ味を、常に良好な状態に保つため、ドレッサ５′で該精密角４ｄを連続的にドレッシングする。
その考え方は、前掲の図１について説明した「研削砥石４の精密リング突条の連続的ドレッシング」と同様である。  
【００２９】
図３に示した先行工程においては、ワーク１の超精密コーナー１ｅを研削仕上げすると同時に、該ワークの円柱面１ｆを研削仕上げする。その理由は次の通りである。
この円柱面１ｆには、先に述べた超精密溝１ａ，１ｂ，１ｃ（図１参照）が設けられている。後続の工程で、これらの超精密溝を超精密（サブミクロンオーダー）に仕上げるには、先行の工程で円柱面１ｆを予め超精密に仕上げておかねばならない。
研削砥石４′の円柱面４ｆは、ワークの円柱面１ｆを超精密に研削仕上げする。そのために、ドレッサ５′には円柱面５ｅが設けれていて、研削砥石４′の円柱面４ｆを連続的にドレッシングする。 
【００３０】
図１〜図３を参照して以上に説明した実施形態はセンタレス研削に本発明を適用したものであったが、ワーク⇔研削砥石⇔ドレッサという関係は、センタレス方式以外の研削作業にも存在する。
本発明は、ワークが回転体形状であって、そのプロファイルに超精密の凹凸があり、研削砥石が砥石車である場合の研削一般に適用することができる。  
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態における先行の工程を模式的に描いた断面図
【図２】本発明の実施形態を模式的に描いた正面図
【図３】本発明の実施形態における後続の工程を模式的に描いた断面図
【図４】従来技術を説明するために示したもので、（Ａ）はワークの正面図、（Ｂ）は該ワークを研削している状態の模式図
【図５】従来技術を説明するために示したもので、（Ａ）は実質的な研削作業の模式図、（Ｂ）はドレッシング作業の模式図、（Ｃ）はドレッシング作業を描いた模式的な部分断面図
【符号の説明】
【００３２】
１…ワーク
１ａ，１ｂ，１ｃ…超精密溝
１ｄ…フランジ
１ｅ…超精密コーナー
１ｆ…円柱面
２…ブレード
３…調整砥石 
４，４′…研削砥石 
４ａ，４ｂ，４ｃ…精密リング突条 
４ｄ…精密角 
４ｅ…砥石軸 
４ｆ…円柱面 
５，５′…ドレッサ 
５ａ，５ｂ，５ｃ…成形溝 
５ｄ…ドレッサ軸５ｄ 
５ｅ…円柱面５ｅ 
６…自動制御回路 
【図１】
2006272467.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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