(57)【要約】【課題】  回転電極の一端面が摩耗しても研削ホイールの外周面と接触する状態の変化が生じないようにし、研削ホイールの外周面の傾斜形成を防止して面精度の向上を図る。【解決手段】  軸線を中心に回転可能に設けられた円筒状の回転電極２０を備え、中心軸を中心に回転可能に設けられた導電性の研削ホイールＨを回転させるとともに回転電極２０を回転させ、研削ホイールＨの外周面Ｈａに回転する回転電極２０の一端面２４の円周方向の一部である上位位置Ｒを接触させ、放電により研削ホイールＨの外周面Ｈａをツルーイング・ドレッシングするもので、回転電極２０を軸方向に進退動可能に支持し、回転電極２０によるツルーイング・ドレッシング期間中、回転電極２０を進出方向に付勢する構成とした。また、回転電極２０の一端面２４を、回転電極２０の軸線を中心とする円錐の円錐面に倣って傾斜形成した。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心に回転可能に設けられた円筒状の回転電極と、該回転電極を回転駆動する駆動部とを備え、中心軸を中心に回転可能に設けられた導電性の研削ホイールを回転させるとともに上記回転電極を駆動部により回転させ、該研削ホイールの外周面に上記回転する回転電極の一端面の円周方向の一部を接触させ放電により該研削ホイールの外周面をツルーイング・ドレッシングするようにした放電ツルーイング装置において、
上記回転電極を軸方向に進退動可能に支持し、該回転電極によるツルーイング・ドレッシング期間中該回転電極を進出方向に付勢することを特徴とする放電ツルーイング装置。
【請求項２】
上記回転電極の一端面を該回転電極の軸線を中心とする円錐の円錐面に倣って傾斜形成したことを特徴とする請求項１記載の放電ツルーイング装置。
【請求項３】
上記回転電極を回転可能且つ軸方向に進退動可能に支持する軸受部を設け、上記回転電極を進出方向に付勢する付勢手段を設け、上記回転電極の一端面の進出位置を所定位置に規制するストッパ部を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の放電ツルーイング装置。
【請求項４】
設置面を有したベースを備え、上記軸受部を、上記回転電極の一端面の上記設置面に対する上位位置が上記研削ホイールの外周面に対する接触部となるように上記回転電極の回転軸の軸線を傾斜させて上記ベースに設けたことを特徴とする請求項３記載の放電ツルーイング装置。
【請求項５】
上記回転電極を、該回転電極の一端面の上記研削ホイールの外周面に対する接触部における母線が上記ベースの設置面と平行になるように上記軸受部に支持したことを特徴とする請求項４記載の放電ツルーイング装置。
【請求項６】
上記ストッパ部を、上記回転電極の一端面の上記設置面に対する上位位置を露出させて該回転電極の一端面に対峙する対峙壁を有したカバーと、該カバーの対峙壁に設けられ上記回転電極の一端面に当接する球状体とを備えて構成したことを特徴とする請求項４または５記載の放電ツルーイング装置。
【請求項７】
上記球状体を所定間隔で複数設けるとともに、上記回転電極の一端面の上位位置に対して対称配置したことを特徴とする請求項６記載の放電ツルーイング装置。
【請求項８】
上記軸受部を圧力空気源からの空気が供給される空気軸受で構成するとともに、上記付勢手段を上記圧力空気源からの空気により上記回転電極を付勢する構成としたことを特徴とする請求項３乃至７何れかに記載の放電ツルーイング装置。
【請求項９】
上記軸受部を、上記回転電極が回転可能且つ進退動可能に遊挿される溝が形成された支持ブロックを備えて構成し、該支持ブロックに、上記圧力空気源からの空気が供給される供給口と、該供給口に連通する空気通路と、該空気通路に連通し上記溝内の回転電極の内面及び／または外面に対峙するポケットとを形成し、上記付勢手段を、上記空気通路に連通し上記回転電極の他端面が臨む溝内に空気を送給する送給路を備え、該送給路から溝内に供給される空気により上記回転電極を付勢する構成にしたことを特徴とする請求項８記載の放電ツルーイング装置。
【請求項１０】
上記回転電極を、直流またはパルス電源のマイナス及びプラス端子の何れか一方に接続される内側リングと、上記何れか他方に接続される外側リングと、上記内側リング及び外側リングの間に介装された絶縁体とを備えて構成し、上記支持ブロックに、上記電源に接続され上記回転電極の内側リングが摺接する一方ブラシ及び外側リングが摺接する他方ブラシを設けたことを特徴とする請求項９記載の放電ツルーイング装置。
【請求項１１】
上記駆動部を、電動モータと、該電動モータによって回転させられるプーリと、該プーリ及び回転電極の外周に架け渡されるエンドレスベルトとを備えて構成したことを特徴とする請求項１乃至１０何れかに記載の放電ツルーイング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削盤等で使用される超砥粒砥石等の導電性の研削ホイールに対して放電によりツルーイング・ドレッシングを行う放電ツルーイング装置に係り、特に、円筒状の回転電極を備えその端面を研削ホイールの外周面に接触させてツルーイング・ドレッシングを行う放電ツルーイング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、研削盤等で使用されるメタルボンド超砥粒研削ホイールは、耐摩耗性に優れているため、超硬、セラミックス、半導体などの高硬度材料や鉄系材料の高能率加工に不可欠の工具となっている。その反面、耐摩耗性が高いために砥面の形状修正である所謂ツルーイング及び砥面の目立てである所謂ドレッシング（以下「ツルーイング・ドレッシング」という）が難しいとされている。そのため、従来においては、放電ツルーイング装置を用いて放電によりツルーイング・ドレッシングを行っている。
【０００３】
従来、この種の放電ツルーイング装置としては、例えば、本願発明者が提案した特開２００２−８６３５６号公報（特許文献１）記載の技術が知られている。図１７及び図１８に示すように、この従来の放電ツルーイング装置Ｓａは、軸線Ｐを中心に回転可能に設けられた円筒状の回転電極１００を備えている。この回転電極１００は、直流またはパルス電源Ｄのマイナス及びプラス端子の何れか一方に接続される内側リング１０１と、何れか他方に接続される外側リング１０２と、内側リング１０１及び外側リング１０２の間に介装された絶縁体１０３とを備えて構成されている。
【０００４】
そして、砥石としての研削ホイールＨのツルーイング・ドレッシングを行うときは、例えば、これが用いられる研削盤において、砥石軸頭の砥石軸に研削ホイールＨを取り付ける一方、放電ツルーイング装置Ｓａをワークテーブルに設置し、一回のツルーイング・ドレッシングの切り込み量を例えば数十ミクロン程度にし、研削ホイールＨをその中心軸Ｑを中心に回転させ、放電ツルーイング装置Ｓａの回転電極１００を回転させてこれにＤＣ電圧またはパルス電圧を付与し、ワークテーブルを移動させながら回転する回転電極１００の一端面１０４の円周方向の一部を研削ホイールＨの外周面Ｈａに接触させる。これにより、回転電極１００の切り屑と研削ホイールＨの砥石結合剤とが断続的に短絡し、その際に生じる接触放電により回転電極１００の一端面１０４及び研削ホイールＨの外周面Ｈａが共に摩耗していき、研削ホイールＨがツルーイング・ドレッシングされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８６３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この従来の放電ツルーイング装置Ｓａにおいては、回転電極１００の一端面１０４が研削ホイールＨの外周面Ｈａに接触すると、放電により回転電極１００の一端面１０４及び研削ホイールＨの外周面Ｈａが共に摩耗してツルーイング・ドレッシングされるが、この場合、一回のツルーイング・ドレッシングの切り込み量は例えば数十ミクロン程度であっても、回転電極１００の一端面１０４は平面に形成されているので、回転方向上流側と下流側とでは摩耗の程度が異なって接触状態が変化し、少なからず、研削ホイールＨの外周面Ｈａに傾斜を生じさせることがあるという問題があった。
【０００７】
また、図１８に示すように、研削ホイールＨの外周面Ｈａが円弧状であり、回転電極１００の一端面１０４は平面に形成されているので、回転電極１００の一端面１０４はこの外周面Ｈａに対しては線接触的になることから、放電量が多くなって外周面Ｈａが不必要に削られてダレ易くなることがあり、必ずしも面精度が良いとは限らないという問題もある。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、回転電極の一端面が摩耗しても回転電極の一端面が研削ホイールの外周面と接触する状態の変化が生じないようにし、研削ホイールの外周面の傾斜形成を防止して面精度の向上を図った放電ツルーイング装置を提供することを目的とする。
また、必要に応じ、回転電極と研削ホイールの外周面との接触面積をできるだけ少なくして放電できるようにして、外周面をダレにくくし、この点でも、面精度の向上を図った放電ツルーイング装置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】
【０００９】
このような目的を達成するための本発明の放電ツルーイング装置は、軸線を中心に回転可能に設けられた円筒状の回転電極と、該回転電極を回転駆動する駆動部とを備え、中心軸を中心に回転可能に設けられた導電性の研削ホイールを回転させるとともに上記回転電極を駆動部により回転させ、該研削ホイールの外周面に上記回転する回転電極の一端面の円周方向の一部を接触させ放電により該研削ホイールの外周面をツルーイング・ドレッシングするようにした放電ツルーイング装置において、上記回転電極を軸方向に進退動可能に支持し、該回転電極によるツルーイング・ドレッシング期間中該回転電極を進出方向に付勢する構成としている。
【００１０】
この放電ツルーイング装置により研削ホイールのツルーイング・ドレッシングを行うときは、例えば、これが用いられる研削盤において、砥石軸頭の砥石軸に研削ホイールを取り付ける一方、放電ツルーイング装置をワークテーブルに設置し、一回のツルーイング・ドレッシングの切り込み量を例えば数十ミクロン程度にし、研削ホイールをその中心軸を中心に回転させ、放電ツルーイング装置の回転電極を回転させてこれにＤＣ電圧またはパルス電圧を付与し、ワークテーブルを移動させながら回転する回転電極の一端面の円周方向の一部を研削ホイールの外周面に接触させる。これにより、電極の切り屑と砥石結合剤とが断続的に短絡し、その際に生じる接触放電により回転電極の一端面及び研削ホイールの外周面が共に摩耗していき、研削ホイールがツルーイング・ドレッシングされる。このツルーイング・ドレッシング期間中において、回転電極は進出方向に付勢されているので、回転電極が摩耗しても、その分、回転電極は進出することから自動で回転電極の一端面の位置補正が行われ、回転電極の一端面の作用点である接触部（回転電極の一端面と研削ホイールの外周面とが接触する点）を常時一定の位置関係に保持することができ、そのため、回転電極の一端面が研削ホイールの外周面と接触する状態の変化が生じないようにして、研削ホイールの外周面を均一に削り取ることができ、研削ホイールの外周面が傾斜形成されてしまう事態を防止して、面精度を向上させることができる。
【００１１】
そして、必要に応じ、上記回転電極の一端面を該回転電極の軸線を中心とする円錐の円錐面に倣って傾斜形成した構成としている。これにより、研削ホイールのツルーイング・ドレッシングを行うときは、例えば、これが用いられる研削盤において、砥石軸頭の砥石軸に研削ホイールを取り付ける一方、放電ツルーイング装置をワークテーブルに設置し、一回のツルーイング・ドレッシングの切り込み量を例えば数十ミクロン程度にし、研削ホイールをその中心軸を中心に回転させ、放電ツルーイング装置の回転電極を回転させてこれにＤＣ電圧またはパルス電圧を付与し、ワークテーブルを移動させながら回転する回転電極の一端面の円周方向の一部を研削ホイールの外周面に接触させる。この場合、回転する回転電極の一端面と研削ホイールの外周面との接触部においては、例えば、研削ホイールの外周面の母線方向と回転電極の一端面の母線方向とが直交するようにし、回転電極を研削ホイールの母線の方向に移動させてツルーイング・ドレッシングする。
【００１２】
このため、回転電極は、上記の通り摩耗しても進出して常時一定の位置関係を保持しながら研削ホイールの外周面を移動するとともに、研削ホイールの外周面が円弧状であり、回転電極の一端面も円錐面になっているので弧状になっていることから、回転電極はこの外周面に対しては点接触的になって、研削ホイールの外周面を移動していく。そのため、従来のように線接触的になる場合に比較して、回転電極と研削ホイールの外周面との接触面積をできるだけ少なくして放電できるようになり、それだけ、研削ホイールの外周面をシャープに削り取ることができることから、外周面がダレにくくなって、この点でも、面精度の向上を図ることができるようになる。
【００１３】
また、必要に応じ、上記回転電極を回転可能且つ軸方向に進退動可能に支持する軸受部を設け、上記回転電極を進出方向に付勢する付勢手段を設け、上記回転電極の一端面の進出位置を所定位置に規制するストッパ部を設けた構成としている。ストッパ部によって回転電極の一端面が所定位置に規制されるので、ツルーイング・ドレッシング期間中、付勢手段の付勢力を回転電極の一端面が常時所定位置に位置するように設定して、回転電極の一端面の作用点を一定の位置関係に保持することができ、そのため、回転電極が摩耗しても、研削ホイールの外周面を確実に均一に削り取ることができ、より一層面精度を向上させることができる。
【００１４】
更に、必要に応じ、設置面を有したベースを備え、上記軸受部を、上記回転電極の一端面の上記設置面に対する上位位置が上記研削ホイールの外周面に対する接触部となるように上記回転電極の回転軸の軸線を傾斜させて上記ベースに設けた構成としている。これにより、研削ホイールのツルーイング・ドレッシングを行うときは、例えば、これが用いられる研削盤において、砥石軸頭の砥石軸に研削ホイールを取り付ける一方、放電ツルーイング装置をワークテーブルに設置するが、ベースの設置面をワークテーブルに設置するので、設置を確実に行うことができるとともに、回転電極の上位位置を研削ホイールの外周面に接触させるので、確実に接触させることができる。
【００１５】
この場合、必要に応じ、上記回転電極の一端面を、上記研削ホイールの外周面に対する接触部における母線が上記ベースの設置面と平行になるように上記軸受部に支持した構成としている。一般に、研削ホイールの外周面の母線はワークテーブルと平行になっているので、ベースをワークテーブルに設置する際、回転電極の一端面と研削ホイールの外周面との接触部において、回転電極の一端面の母線方向と研削ホイールの外周面の母線方向とが直交するようにし、回転電極を研削ホイールの母線の方向に移動させてツルーイング・ドレッシングすれば、回転電極の一端面と研削ホイールの外周面との接触を確実に行うことができ、より一層研削ホイールの外周面をシャープに削り取って面精度の向上を図ることができるようになる。
【００１６】
更にまた、必要に応じ、上記ストッパ部を、上記回転電極の一端面の上記設置面に対する上位位置を露出させて該回転電極の一端面に対峙する対峙壁を有したカバーと、該カバーの対峙壁に設けられ上記回転電極の一端面に当接する球状体とを備えて構成している。回転電極の一端面を球状体で押えるので、回転電極が回転しても摩擦が少なくなり、回転電極を確実に押えることができる。
【００１７】
この場合、上記球状体を所定間隔で複数設けるとともに、上記回転電極の一端面の上位位置に対して対称配置したことが有効である。対称配置されたので、偏りがなくなり、そのため、回転が安定することから、研削ホイールの外周面の真円度を向上させることができる。
【００１８】
また、必要に応じ、上記軸受部を圧力空気源からの空気が供給される空気軸受で構成するとともに、上記付勢手段を上記圧力空気源からの空気により上記回転電極を付勢する構成としている。空気軸受で回転電極を回転させるので、回転抵抗が極めて少なくなり、回転を円滑に行わせることができる。また、付勢手段を空気軸受と同じ圧力空気源の空気を利用するので、それだけ、部品点数を少なくすることができ、構造を簡単にして製造効率を向上させることができる。
【００１９】
より具体的には、上記軸受部を、上記回転電極が回転可能且つ進退動可能に遊挿される溝が形成された支持ブロックを備えて構成し、該支持ブロックに、上記圧力空気源からの空気が供給される供給口と、該供給口に連通する空気通路と、該空気通路に連通し上記溝内の回転電極の内面及び／または外面に対峙するポケットとを形成し、上記付勢手段を、上記空気通路に連通し上記回転電極の他端面が臨む溝内に空気を送給する送給路を備え、該送給路から溝内に供給される空気により上記回転電極を付勢する構成にしている。支持ブロックに空気通路，ポケット及び送給路を形成するので、構造を簡単にすることができる。
【００２０】
また、必要に応じ、上記回転電極を、直流またはパルス電源のマイナス及びプラス端子の何れか一方に接続される内側リングと、上記何れか他方に接続される外側リングと、上記内側リング及び外側リングの間に介装された絶縁体とを備えて構成し、上記支持ブロックに、上記電源に接続され上記回転電極の内側リングが摺接する一方ブラシ及び外側リングが摺接する他方ブラシを設けた構成としている。これにより、回転電極にＤＣ電圧またはパルス電圧を付与すると、内側リング−電極の切り屑−砥石結合剤−外側リングからなる放電回路が構成されるので、放電を確実に行わせることができる。また、回転電極を電源のマイナス及びプラス端子の何れか一方に接続される単一の電極とし、研削ホイール側に電源のマイナス及びプラス端子の何れか他方を接続して放電させる場合に比較して、配線が複雑になることがなく、回転電極の支持ブロックに集約できることから、この点でも構造を簡単にすることができる。
【００２１】
更に、必要に応じ、上記駆動部を、電動モータと、該電動モータによって回転させられるプーリと、該プーリ及び回転電極の外周に架け渡されるエンドレスベルトとを備えて構成している。回転電極の外周にエンドレスベルトを架け渡して、回転電極を直接回転させるので、それだけ、構造を簡単にすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ツルーイング・ドレッシング期間中において、回転電極は進出方向に付勢されているので、回転電極が摩耗しても、その分、回転電極は進出することから自動で回転電極の一端面の位置補正を行うことができ、回転電極の一端面の作用点である接触部を常時一定の位置関係に保持することができる。そのため、回転電極の一端面が研削ホイールの外周面と接触する状態の変化が生じないようにして、研削ホイールの外周面を均一に削り取ることができ、傾斜形成されてしまう事態を防止して、面精度を向上させることができる。
【００２３】
また、回転電極の一端面をこの回転電極の軸線を中心とする円錐の円錐面に倣って傾斜形成した場合には、回転電極の一端面が研削ホイールの外周面に対して点接触的になるので、従来に比較して、回転電極と研削ホイールの外周面との接触面積をできるだけ少なくして放電できるようになり、それだけ、研削ホイールの外周面をシャープに削り取ることができることから、外周面がダレにくくなって、この点でも、面精度の向上を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置を研削ホイールのツルーイング・ドレッシング状態で示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置において回転電極の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置においてストッパ部の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置において軸受部の構成を示す図２中Ａ線視相当断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置において軸受部の構成を示す図２中Ｂ線視相当断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置を研削盤において使用する場合の状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置のツルーイング・ドレッシング状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】本発明の実施例１〜５に係るストッパ部の構成を示す図である。
【図１１】本発明の試験例に係るツルーイング比を視覚的に示す図である。
【図１２】本発明の試験例に係る研削ホイール（砥石）の初期形状（ａ）と回転電極の初期形状（ｂ）を示す図である。
【図１３】本発明の試験例１に係るシミュレーション条件（ａ）と試験例２に係るシミュレーション条件（ｂ）を示す表図である。
【図１４】本発明の試験例１及び試験例２の結果（研削ホイール（砥石）の真円度）を示す表図である。
【図１５】本発明の試験例３に係るシミュレーション条件を示す表図である。
【図１６】本発明の試験例３の結果（回転数比−真円度）を示すグラフ図である。
【図１７】従来の放電ツルーイング装置の一例を示す図である。
【図１８】従来の放電ツルーイング装置のツルーイング・ドレッシング状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る放電ツルーイング装置について詳細に説明する。尚、上記と同様のものには同一の符号を付して説明する。
図１乃至図９に示すように、本発明の放電ツルーイング装置Ｓは、主に、研削盤等で使用される導電性のメタルボンド超砥粒研削ホイールＨのツルーイング・ドレッシングを行うものである。図１及び図９に示すように、研削ホイールＨは、中心に取付孔（図示せず）を備えた円盤状に形成され、中心軸Ｑと平行な母線Ｑａを有した外周面Ｈａを有している。また、図８に示すように、研削盤Ｋは、機台１と、研削ホイールＨが取付けられる砥石軸２を有し垂直軸（Ｙ軸）方向に移動位置決め可能な砥石軸頭３と、砥石軸頭３に対峙し水平２軸（Ｘ軸，Ｚ軸）方向に移動可能なワークテーブル４とを備えている。
【００２６】
実施の形態に係る放電ツルーイング装置Ｓは、ベース１０と、軸線Ｐを中心に回転可能に設けられた円筒状の回転電極２０と、回転電極２０を回転駆動する駆動部６０とを備え、中心軸Ｑを中心に研削ホイールＨを回転させるとともに回転電極２０を駆動部６０により回転させ、研削ホイールＨの外周面Ｈａに回転する回転電極２０の一端面の円周方向の一部を接触させ放電により研削ホイールＨの外周面Ｈａをツルーイング・ドレッシングする。
ベース１０は、図１及び図２に示すように、ワークテーブル４に設置される設置面１１を有したブロック状のもので、研削ホイールＨに対峙する上面１２が設置面１１に対して所定角度θ（実施の形態ではθ＝４５°）傾斜形成されている。
【００２７】
回転電極２０は、直流またはパルス電源のマイナス及びプラス端子の何れか一方に接続される内側リング２１と、直流またはパルス電源のマイナス及びプラス端子の何れか他方に接続される外側リング２２と、内側リング２１及び外側リング２２の間に介装された絶縁体２３とを備えて構成されている。内側リング２１及び外側リング２２は、例えば、カーボン、鋼、アルミニウム、銅等の金属で形成され、その厚さは、例えば、１ｍｍ〜３ｍｍに設定される。実施の形態では、内側リング２１と、外側リング２２を、いずれも２．５ｍｍにした。
また、絶縁体２３は、例えば、耐熱フィルムや溶射セラミックスで形成され、その厚さは、例えば、数百μｍ以下に設定される。実施の形態では、絶縁体２３を２００μｍにした。
【００２８】
また、図４に示すように、回転電極２０の一端面２４は、この回転電極２０の軸線Ｐを中心とする円錐Ｃの円錐面Ｃａに倣って傾斜形成され、円周方向に沿って曲面形成されている。実施の形態では、回転電極２０の一端面２４は、その母線Ｐａが軸線Ｐに対して所定角度α（実施の形態ではα＝４５°）傾斜させて形成されている。図４では母線Ｐａのうち研削ホイールＨの外周面Ｈａとの接触部２５における母線Ｐａ（Ａ）を図示している。この回転電極２０は、ベース１０に対して回転電極２０の軸方向に進退動可能に支持されるとともに、回転電極２０によるツルーイング・ドレッシング期間中、回転電極２０の進出方向に付勢されるように支持されている。詳しくは、本放電ツルーイング装置Ｓには、回転電極２０を回転可能且つ軸方向に進退動可能に支持する軸受部３０が設けられ、回転電極２０を進出方向に付勢する付勢手段３８が設けられ、回転電極２０の一端面２４の進出位置を所定位置に規制するストッパ部４０が設けられている。
【００２９】
軸受部３０は、回転電極２０が回転可能且つ進退動可能に遊挿される溝３１が形成された支持ブロック３２を備えて構成され、回転電極２０の一端面２４の設置面１１に対する上位位置Ｒが研削ホイールＨの外周面Ｈａに対する接触部２５となるように、回転電極２０の回転軸となる軸線Ｐを傾斜させてベース１０の上面１２に設けられている。支持ブロック３２は内側ブロック３３とこれに固定される外側ブロック３４とを備え、内側ブロック３３及び外側ブロック３４間に溝３１を形成し、内側ブロック３３をボルト３５によりベース１０に固定することにより、ベース１０の上面１２に設けられている。実施の形態では、軸受部３０は、回転電極２０の軸線Ｐがベース１０の上面１２に対して直交し、ベース１０の設置面１１に対して４５°傾斜するようにして、このベース１０の上面１２に設けられている。この結果、回転電極２０は、回転電極２０の一端面２４の研削ホイールＨの外周面Ｈａに対する接触部２５（上位位置Ｒ）における母線Ｐａ（Ａ）が、ベース１０の設置面１１と平行になるように軸受部３０に支持される。また、支持ブロック３２の外側ブロック３４の上部は、回転電極２０の一端面２４側の外側リング２２外面が露出するように、切除されている。
【００３０】
ストッパ部４０は、回転電極２０の一端面２４のベース１０の設置面１１に対する上位位置Ｒを露出させて、回転電極２０の一端面２４に対峙する対峙壁４１を有したカバー４２を備えている。カバー４２はボルト４３により支持ブロック３２の内側ブロック３３の上部に固定されている。また、ストッパ部４０は、カバー４２の対峙壁４１に設けられ回転電極２０の一端面２４に当接する球状体４４を備えて構成されている。球状体４４は、ホルダ４５に保持されて、所定間隔で複数設けられ、図５に示すように、回転電極２０の一端面２４の上位位置Ｒに対して対称配置されている。球状体４４は、例えば、アルミナ等の硬度の高いセラミックで構成されており、６０°間隔で５カ所に設けられている。
【００３１】
また、軸受部３０は、図２及び図３、図６及び図７に示すように、圧力空気源（図示せず）からの空気が供給される空気軸受５０で構成され、付勢手段３８は、圧力空気源からの空気により回転電極２０を付勢する構成としている。詳しくは、支持ブロック３２の内側ブロック３３には、圧力空気源からの空気がベース１０に設けた空気管路５１を介して供給される供給口５２と、供給口５２に連通する空気通路５３と、空気通路５３に連通し溝３１内の回転電極２０の内面及び／または外面（実施の形態では回転電極２０の内側リング２１の内面）に対峙するポケット５４が形成されている。ポケット５４は、図６に示すように、等角度（実施の形態では９０°）間隔で複数（実施の形態では４つ）形成されており、このポケット５４に供給される圧力空気により、回転電極２０を回転可能に支持している。
【００３２】
更に、付勢手段３８は、空気通路５３に連通し回転電極２０の他端面２６が臨む溝３１内に空気を送給する送給路５５を備え、この送給路５５から溝３１内に供給される空気により回転電極２０を付勢する構成にしている。支持ブロック３２の外側ブロック３４には、回転電極２０の他端面２６が臨む溝３１に接続通路５６を介して連通し、圧力空気の圧力調整を行うための減圧弁（図示せず）に接続される減圧弁接続口５７が設けられている。この構成においては、付勢手段３８は、空気軸受５０と同じ圧力空気源の空気を利用するので、それだけ、部品点数を少なくすることができ、構造を簡単にして製造効率を向上させることができる。また、支持ブロック３２に空気通路５３、ポケット５４及び送給路５５を形成するので、この点でも構造を簡単にすることができる。
【００３３】
更にまた、支持ブロック３２の内側ブロック３３には、図２及び図３に示すように、電源に接続され回転電極２０の内側リング２１の内面が摺接する一方ブラシ５８が設けられ、支持ブロック３２の外側ブロック３４には、電源に接続され回転電極２０の外側リング２２の外面が摺接する他方ブラシ５９が設けられている。この構成においては、回転電極２０を電源のマイナス及びプラス端子の何れか一方に接続される単一の電極とし、研削ホイールＨ側に電源のマイナス及びプラス端子の何れか他方を接続して放電させる場合に比較して、配線が複雑になることがなく、回転電極２０の支持ブロック３２に集約できることから、この点でも構造を簡単にすることができる。
【００３４】
また、駆動部６０は、図１及び図２に示すように、ベース１０の上面１２下側に保持部材６１に保持されて設けられた電動モータ６２と、この電動モータ６２によって回転させられるプーリ６３と、このプーリ６３及び回転電極２０の外周に架け渡されるエンドレスベルト６４とを備えて構成されている。回転電極２０の一端面２４側の外側リング２２外面は、支持ブロック３２の外側ブロック３４の上部に露出しており、この露出した回転電極２０の外面にエンドレスベルト６４が架設されている。回転電極２０の外周にエンドレスベルト６４を架け渡して、回転電極２０を直接回転させるので、それだけ、構造を簡単にすることができる。
【００３５】
従って、この放電ツルーイング装置Ｓにより研削ホイールＨのツルーイング・ドレッシングを行うときは、図８に示すように、研削盤Ｋにおいて、砥石軸頭３の砥石軸２に研削ホイールＨを取り付ける一方、放電ツルーイング装置Ｓをワークテーブル４に設置する。一回のツルーイング・ドレッシングの切り込み量を例えば数十ミクロン程度にし、図２、図３及び図９に示すように、研削ホイールＨをその中心軸Ｑを中心に回転させ、放電ツルーイング装置Ｓの回転電極２０を回転させてこれにＤＣ電圧またはパルス電圧を付与し、ワークテーブル４を移動させながら回転する回転電極２０の一端面２４の円周方向の一部（上位位置Ｒ）を研削ホイールＨの外周面Ｈａに接触させる。この場合、ベース１０の設置面１１をワークテーブル４に設置するので、設置を確実に行うことができるとともに、回転電極２０の上位位置Ｒを研削ホイールＨの外周面Ｈａに接触させるので、確実に接触させることができる。また、この場合、回転する回転電極２０の一端面２４と研削ホイールＨの外周面Ｈａとの接触部２５においては、研削ホイールＨの外周面Ｈａの母線Ｑａ方向と回転電極２０の一端面２４の接触部２５（上位位置Ｒ）における母線Ｐａ（Ａ）方向とが直交するようにし、回転電極２０を研削ホイールＨの母線Ｑａの方向に移動させてツルーイング・ドレッシングする。この際、軸受部３０は、空気軸受５０で回転電極２０を回転させるので、回転抵抗が極めて少なくなり、回転を円滑に行わせることができる。
【００３６】
これにより、回転電極２０の切り屑と研削ホイールＨの砥石結合剤とが断続的に短絡し、その際に生じる接触放電により回転電極２０の一端面２４及び研削ホイールＨの外周面Ｈａが共に摩耗していき、研削ホイールＨがツルーイング・ドレッシングされる。即ち、回転電極２０にＤＣ電圧またはパルス電圧を付与すると、内側リングの切り屑−砥石結合剤−外側リング２２の切り屑による放電回路が構成されるので、放電を確実に行わせることができる。このツルーイング・ドレッシング期間中において、回転電極２０は進出方向に付勢されているので、回転電極２０が摩耗しても、その分、回転電極２０は進出することから自動で回転電極２０の一端面２４の位置補正が行われ、回転電極２０の一端面２４の作用点である接触部２５（回転電極２０の一端面２４と研削ホイールＨの外周面Ｈａとが接触する点）を常時一定の位置関係に保持することができ、そのため、回転電極２０の一端面２４が研削ホイールＨの外周面Ｈａと接触する状態の変化が生じないようにして、研削ホイールＨの外周面Ｈａを均一に削り取ることができ、研削ホイールＨの外周面Ｈａが傾斜形成されてしまう事態を防止して、面精度を向上させることができる。
【００３７】
また、このツルーイング・ドレッシング期間中において、図９に示すように、回転電極２０は、上記の通り摩耗しても進出して常時一定の位置関係を保持しながら研削ホイールＨの外周面Ｈａを移動するが、研削ホイールＨの外周面Ｈａが円弧状であり、回転電極２０の一端面２４も円錐面Ｃａになっているので弧状になっていることから、回転電極２０はこの外周面Ｈａに対しては点接触的になって、研削ホイールＨの外周面Ｈａを移動していく。そのため、従来のように線接触的になる場合に比較して、回転電極２０と研削ホイールＨの外周面Ｈａとの接触面積をできるだけ少なくして放電できるようになり、それだけ、研削ホイールＨの外周面Ｈａをシャープに削り取ることができることから、外周面Ｈａがダレにくくなって、この点でも、面精度の向上を図ることができるようになる。
【００３８】
更に、この場合、ストッパ部４０によって回転電極２０の一端面２４が所定位置に規制されるので、ツルーイング・ドレッシング期間中、付勢手段３８の付勢力を回転電極２０の一端面２４が常時所定位置に位置するように設定して、回転電極２０の一端面２４の作用点を一定の位置関係に保持することができ、そのため、回転電極２０が摩耗しても、研削ホイールＨの外周面Ｈａを確実に均一に削り取ることができ、より一層面精度を向上させることができる。特に、ストッパ部４０は、回転電極２０の一端面２４を球状体４４で押えるので、回転電極２０が回転しても摩擦が少なくなり、回転電極２０を確実に押えることができる。また、球状体４４は、所定間隔で複数設けられ、回転電極２０の一端面２４の上位位置Ｒに対して対称配置されたので、偏りがなくなり、そのため、回転が安定することから、研削ホイールＨの外周面Ｈａの真円度を向上させることができる。
【００３９】
更にまた、このツルーイング・ドレッシングにおいては、ベース１０をワークテーブル４に設置する際、回転電極２０の一端面２４と研削ホイールＨの外周面Ｈａとの接触部２５において、回転電極２０の一端面２４の母線Ｐａ（Ａ）方向と研削ホイールＨの外周面Ｈａの母線Ｑａ方向とが直交するようにし、回転電極２０を研削ホイールＨの母線Ｑａの方向に移動させて行うことから、回転電極２０の一端面２４は、研削ホイールＨの外周面Ｈａに対する接触部２５における母線Ｐａ（Ａ）がベース１０の設置面１１と平行になるように軸受部３０に支持されており、研削ホイールＨの外周面Ｈａの母線Ｑａはワークテーブル４と平行になっているので、回転電極２０の一端面２４と研削ホイールＨの外周面Ｈａとの接触を確実に行うことができ、より一層研削ホイールＨの外周面Ｈａをシャープに削り取って面精度の向上を図ることができるようになる。
【実施例】
【００４０】
次に、本発明の実施例１〜５を示す。図１０に示すように、各実施例１〜５は、夫々、ストッパ部４０の構成を異ならせたもので、カバー４２に設けた球状体４４を電極拘束点として、この配置を夫々異ならせたものである。図１０（ａ）は実施例１を示し、ツルーイング作用点（回転電極２０の一端面２４の上位位置Ｒ）に対して１８０°反対側に球状体４４を設けた。図１０（ｂ）は実施例２を示し、実施例１の球状体４４の左右に３０°間隔で別の球状体４４を１つずつ設けた。図１０（ｃ）は実施例３を示し、実施例１の球状体４４の左右に３０°間隔で別の球状体４４を２つずつ設けた。図１０（ｄ）は実施例４を示し、実施例１の球状体４４の左右に６０°間隔で別の球状体４４を１つずつ設けた。図１０（ｅ）は実施例５を示し、実施例１の球状体４４の左右に６０°間隔で別の球状体４４を２つずつ設けた。
【００４１】
＜試験例＞
次に、これらの実施例１〜５について試験を行った。これは、研削ホイールＨと各実施例の回転電極２０の消耗を計算して両者の形状を修正した後、研削ホイールＨと回転電極２０をそれぞれの設定した回転数の比率で離散的に微小回転させ、次の干渉点で同様の計算を行い、これを繰り返すことで真円度の変化のシミュレーション解析を行ったものである。シミュレーション手順は、まず、研削ホイールＨと回転電極２０の初期形状、回転数、ツルーイング比、電極拘束点数を入力する。次に、研削ホイールＨと回転電極２０を干渉させるために切込み量を与える。研削ホイールＨの１回転を１回のツルーイングとし、任意の回数のツルーイング後、研削ホイールＨの形状を出力する。出力された研削ホイールＨの形状を用いて、空間周波数解析（ＦＦＴ）と真円度の計算を行い、これらの結果から装置の基本性能を評価した。
【００４２】
ここで、ツルーイング比とは、研削ホイールＨ（砥石）と回転電極２０が干渉すると両者は接触放電により消耗するが、このときそれぞれが一定の割合で消耗すると仮定する。この研削ホイールＨと回転電極２０の消耗量の比をツルーイング比と呼ぶ。初めに入力したツルーイング比に応じて、干渉した研削ホイールＨと回転電極２０が消耗する。即ち、図１１に示すように、ツルーイング比は、電極消耗量（ａ）に対する砥石消耗量（ｂ）の比と定義される。
【００４３】
＜試験例１，試験例２＞
先ず、拘束点数（球状体４４）が研削ホイールＨの真円度に与える影響を調べた。図１２に研削ホイールＨと回転電極２０の初期形状を示す。
試験例１は、図１３（ａ）に示すように、条件を、研削ホイールＨ（砥石）の回転数を８００回転、回転電極２０の回転数を５０００回転、ツルーイング比を０．２に設定し、上記の実施例１〜５についてシミュレーションを行った。
試験例２は、図１３（ｂ）に示すように、条件を、研削ホイールＨ（砥石）の回転数を６００回転、回転電極２０の回転数を４０００回転、ツルーイング比を０．２に設定し、上記の実施例１、４及び５についてシミュレーションを行った。
この場合、一度の切込みでは十分に真円度が小さくならないため、切込みを複数回与えた。
【００４４】
結果を図１４に示す。この結果は、砥石が２２０回転したときの真円度の値を示す。試験例１に係り、わずかではあるが拘束点数が５のときに最も真円度の値が小さくなることがわかる。拘束点間隔３０°の場合と比較してみると、拘束点間隔６０°の場合の方がより真円度の高いツルーイングが行えることがわかる。即ち、拘束点位置がツルーイング作用点に近いほど良い結果になると言える。更に、試験例２に係り、拘束点位置６０°において，研削ホイールＨと電極に異なる回転数を与えた場合にも拘束点数が５の場合に最も真円度が高くなることがわかった。また。図示しないが、研削ホイールＨ作業面のＦＦＴ解析結果では、電極の拘束点が多い方が低い空間周波数成分の振幅が減少した。
【００４５】
＜試験例３＞
研削ホイールＨと電極の回転数比が真円度に与える影響について調べた。ここで、電極回転数Ｂを砥石回転数Ａで割った値を回転数比Ｐと定義する。そして、回転数比Ｐが真円度に与える影響について調べた。図１５にシミュレーション条件を示す。図１６に回転数比によって与えられる真円度の変化を示す。回転数の比が整数比の場合、砥石と電極が周期的に同じ場所で干渉しツルーイングされるため、周期的な凹凸が形成されると考えられる。また、非整数比の場合、Ｐの増加に伴って真円度の値が小さくなることがわかる。また、図示しないが、回転数比Ｐが整数比の場合のＦＦＴ解析結果、及び、整数比以外の場合のＦＦＴ解析結果から、Ｐ＝５．０の場合は空間周波数５の場所に大きなピークが現れ、Ｐ＝６．０の場合は空間周波数６の場所に大きなピークが現れることがわかった。回転数比Ｐが整数比のときよりも、非整数比のときの方が振幅の値が小さいことが分かった。
【００４６】
以上の試験例から、以下のことが明らかになった。
（１）電極拘束点数が多い方が真円度の高いツルーイングを行える。研削ホイール作業面のＦＦＴ解析結果では、電極の拘束点が多い方が低い空間周波数成分の振幅が減少した。
（２）拘束点の配置はツルーイング作業点に近い方が真円度の高いツルーイングが行える。
（３）電極回転数に対する研削ホイール回転数の比が整数比の場合、研削作業面に周期的な凹凸が形成される。したがって、回転数が整数比にならないように配慮する必要がある。
（４）電極回転数に対する研削ホイール回転数の比が整数比でない場合、その比率が大きいほど真円度の高いツルーイングが行える。
【００４７】
尚、上記実施の形態において、ストッパ部４０の拘束点数（球状体４４の数）や配置間隔は上記に限定されるものではなく、適宜変更して差し支えない。また、回転電極２０の一端面２４の軸線Ｐに対する傾斜角度や、回転電極２０の一端面２４の上位位置Ｒのベース１０に対する母線Ｐａ（Ａ）の角度は、上述したものに限定されるものではなく、適宜変更して差し支えない。
【００４８】
また、上記実施の形態では、本発明の放電ツルーイング装置Ｓを研削盤Ｋのワークテーブル４に設置して使用できるように構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、専用機に組み込むようにしても良く、適宜変更して差し支えない。更に、上記実施の形態では、回転電極２０を、直流またはパルス電源のマイナス及びプラス端子の何れか一方に接続される内側リング２１と、何れか他方に接続される外側リング２２と、内側リング２１及び外側リング２２の間に介装された絶縁体２３とを備えて構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、回転電極２０を電源のマイナス及びプラス端子の何れか一方に接続される単一の電極とし、研削ホイールＨ側に電源のマイナス及びプラス端子の何れか他方を接続して放電させるように構成しても良く、適宜変更して差し支えない。
【符号の説明】
【００４９】
Ｓ  放電ツルーイング装置
Ｈ  研削ホイール
Ｈａ  外周面
Ｑ  中心軸
Ｑａ  母線
Ｋ  研削盤
３  砥石軸頭
４  ワークテーブル
１０  ベース
１１  設置面
１２  上面
２０  回転電極
２１  内側リング
２２  外側リング
２３  絶縁体
２４  一端面
２５  接触部
Ｒ  上位位置
Ｐ  軸線
Ｃ  円錐
Ｃａ  円錐面
Ｐａ  母線
Ｐａ（Ａ）  回転電極と研削ホイールとの接触部における母線
３０  軸受部
３１  溝
３２  支持ブロック
３３  内側ブロック
３４  外側ブロック
３８  付勢手段
４０  ストッパ部
４１  対峙壁
４２  カバー
４４  球状体
５０  空気軸受（軸受部）
５１  空気管路
５２  供給口
５３  空気通路
５４  ポケット
５５  送給路
５６  接続通路
５７  減圧弁接続口
５８  一方ブラシ
５９  他方ブラシ
６０  駆動部
６２  電動モータ
６３  プーリ
６４  エンドレスベルト
【図１】
2015058478.tif 000003
【図２】
2015058478.tif 000004
【図３】
2015058478.tif 000005
【図４】
2015058478.tif 000006
【図５】
2015058478.tif 000007
【図６】
2015058478.tif 000008
【図７】
2015058478.tif 000009
【図８】
2015058478.tif 000010
【図９】
2015058478.tif 000011
【図１０】
2015058478.tif 000012
【図１１】
2015058478.tif 000013
【図１２】
2015058478.tif 000014
【図１３】
2015058478.tif 000015
【図１４】
2015058478.tif 000016
【図１５】
2015058478.tif 000017
【図１６】
2015058478.tif 000018
【図１７】
2015058478.tif 000019
【図１８】
2015058478.tif 000020