(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する砥石車の研削面を、成形砥石と前記砥石車の相対的な移動により、前記研削面に対し１条目の切り込みと同じ切り込み量またはそれ以上の切り込み量で３条以上の切り込みを行ってドレッシングする砥石車の砥石成形方法であって、
前記砥石車の一回転の同じ位置から発する電気信号を取り出し、前記砥石車または前記成形砥石の一方向送りの開始のタイミングを前記電気信号と合わせる機能を持った数値制御研削装置を用いて前記研削面の切り込みを行い、
切り込み後の前記研削面の高低差は前記１条目の切り込み量の２倍以下であり且つ全ての切り込みによって形成されるネジ状軌跡の位相は同一ではないことを特徴とする、砥石車の砥石成形方法。
【請求項２】
２条目の切り込みは、前記１条目の切り込みと同じ切り込み量で行われ、
３条目の切り込みは、前記１条目の切り込みよりも深い切り込み量で行われることを特徴とする、請求項１に記載の砥石車の砥石成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形砥石（ドレッサー）を用いて砥石車を砥石成形する方法に関する。本発明のドレッシング方法により作成された成形砥石を用いてワークを平面研削加工すれば、太陽光照射下で研削加工されたワーク表面を目視しても、ビビリ斑点模様の無い平面研削加工ワークであることができる。
【背景技術】
【０００２】
被加工物の表面にビビリ模様が現れないように、研削加工作業において、複数の成形砥石を用いて砥石車の研削面を精密に砥石成形する作業は古くから実施されている。例えば、特公昭２９−３０４４号公報（特許文献１）の第４図は、粗単石ダイヤモンド成形砥石、中仕上げ単石ダイヤモンド成形砥石および仕上げ単石ダイヤモンド成形砥石を一列に並列させた首振り型の砥石成形装置を開示する。
【０００３】
また、特許第２６９４１８９号公報（特許文献２）は、左右方向へ往復動自在なテーブル上の左側にロータリドレッサーを設けるとともに、右側に首振り型単石ダイヤモンド成形砥石を設け、上記テーブルの上方位置に配置した砥石ヘッドを、上記テーブルに対して前後方向および上下方向へ移動可能に設け、上記砥石ヘッドに、前後方向の軸心回りに回転自在の砥石を設けてなる平面研削盤における砥石成形方法において、前記砥石の下方位置に前記ロータリードレッサーを位置決めする（ａ）工程、上記ロータリードレッサーに対して砥石車を回転しつつ下降せしめて砥石の径方向に所望量の切込みを行う（ｂ）工程と、砥石の径方向に所望量の切込みを行った後に砥石車を上昇せしめて前記ロータリードレッサーから離反する（ｃ）工程、ロータリードレッサーから砥石を離反した後、砥石車を前後方向へ所定ピッチだけ移動する（ｄ）工程、前記（ｂ），（ｃ）および（ｄ）工程を繰り返して砥石車の外周面を所望の形状に成形加工する（ｅ）工程、さらに、引き続いて同様に、前記砥石車の下方位置に前記首振り型単石ダイヤモンド成形砥石を位置決めする（ｆ）工程、上記首振り型単石ダイヤモンド成形砥石に対して砥石車を回転しつつ下降せしめて砥石車の径方向に所望量の切込みを行う（ｇ）工程と、砥石車の径方向に所望量の切込みを行った後に砥石車を上昇せしめて前記首振り型単石ダイヤモンド成形砥石から離反する（ｈ）工程、首振り型単石ダイヤモンド成形砥石から砥石車を離反した後、砥石車を前後方向へ所定ピッチだけ移動する（ｉ）工程、前記（ｇ），（ｈ）および（ｉ）工程を繰り返して砥石車の外周面を所望の形状に仕上げ成形加工する（ｊ）工程、の各工程を有することを特徴とする平面研削盤における砥石成形方法を提案する。
【０００４】
さらに、特開２０１２−２３６２５３号公報（特許文献３）は、砥石車の研削面に対して成形砥石の角度調整をサーボモータ駆動により旋回軸を旋回させることにより成形砥石台を旋回させて行わせる角度調整機構を有し、旋回軸の軸心の長手方向先端に前記成形砥石台を設け、この成形砥石台にロータリー成形砥石と単石ダイヤモンド砥石をロータリー成形砥石の直径面が前記砥石車の直径面と平行となるように、かつ、ロータリー成形砥石の直径を含む垂直面が単石ダイヤモンド砥石の成形軸心面を含むように支持ア−ムを利用して並設した首振り型の砥石成形装置を開示する。
【０００５】
一方、特開平７−９３３７号公報（特許文献４）は、研削砥石の研削面が略平坦になるまで単石ダイヤモンドドレッサーを用いてドレッシング（砥石成形）してからドレッシングスパークアウトを行ない、最後に切込みを与えて１回だけドレッシングすることを特徴とする単石ダイヤモンドドレッサーを用いる研削砥石のドレッシング方法を提案する。
【０００６】
なお、前記特許文献４の１個の成形砥石を用いる砥石成形方法は、前記特許文献１乃至３記載の複数の成形砥石を用いる砥石成形方法と比較して成形砥石の寿命が短い（交換時期が早い）ことは業界では周知のことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭２９−３０４４号公報
【特許文献２】特許第２６９４１８９号公報
【特許文献３】特開２０１２−２３６２５３号公報
【特許文献４】特開平７−９３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
最近、平面研削加工メーカーより、このたび、評価用試作品として平面研削加工ワーク１００個をユーザーに納品したところ、「確かに光沢に優れた加工ワークであるが、室内において目視では発見できないビビリ模様斑点の１〜２点存在する加工ワークが明るい日光照射の下で観察すると前記ビビリ模様斑点の見受けられる加工ワークが数個あった。加工ワーク納品前に、日光照射の下での識別判定を行い、ビビリ模様斑点の見受けられる加工ワークが納品される製品に混入しないようにせよ。」と指摘がなされた。このクレームに対し、平面研削加工メーカーより、本願発明者らに解決策が求められた。
【０００９】
本願発明者らは、前記特許文献４記載の着想に注目し、砥石車の単石ダイヤモンド工具（ドレッサー）による砥石成形時に砥石車の研削面と単石ダイヤモンド工具との接点位相を変えることにより平面研削加工ワークに前記小さなビビリ模様斑点の発生が見出されることがなくなるではないかと着想し、前記特許文献４の実施例の追試を行った。
【００１０】
図３は、前記特許文献４の図３（実施例）と同じ内容の砥石研削面のプロファイル図であり、１回目の砥石成形の軌跡と２回目の砥石成形の軌跡を変えて（位相が異なる）実施した砥石研削面のプロファイル図である。位相幅のズレの制御管理が行われずに砥石成形されるので、砥石成形された砥石車１の研削面７の状態は、一部分だけがドレッシングされて半径方向の切り込み量ｔだけへこむ（深くなる）部分とドレッシングされなかった表面部分が混在している。位相制御がないと、砥石車１の研削高さが２ｔ異なるドレス成形の研削面７に成形される。
【００１１】
図４は、前記特許文献４の図２（比較例）と同じ内容の砥石研削面のプロファイル図であり、１回目のドレッシングの切り込み量ｔだけの砥石成形の軌跡と２回目のドレッシングの切り込み量ｔだけの砥石成形の軌跡が同一（位相が同一）である。砥石成形の効果は小さく、砥石車の半径方向に切り込んだ量とは無関係に砥石車１の研削面７の高さが変化していない。すなわち、砥石車１の研削面７の高さ（深さ）が２ｔ異なるドレス成形の研削面７に成形されている。そのためこの砥石成形された砥石車１の砥石成形の研削面７には研削焼けが生じ易く、この砥石成形した砥石車１の仕上がり寸法は、ドレッシングの切り込み量２ｔを見込むと余計研削加工されたこととなる。
【００１２】
図５は、前記特許文献４の図３（実施例）のプロファイル図に類似する図であり、１回目のドレッシングの切り込み量ｔの砥石成形の軌跡と２回目のドレッシングの切り込み量ｔの砥石成形の軌跡位相を変えて実施するとともに、３回目のドレッシングの切り込み量ｔの砥石成形の軌跡位相を変えて砥石車１の研削面７の高さ分布をできるだけ同一とした砥石成形された砥石車１の研削面７のプロファイル図である。しかし、砥石車１の研削面７の高さの相違差は２ｔの値より大きい値の高さ分布となっており、かかる砥石成形された砥石車１を用いて平面研削加工されたワークには、明るい日光照射の下で観察すると前記ビビリ模様斑点の見受けられる加工ワークが見出された。すなわち、目的とした切り込み量２ｔを超えた高さを示す研削面７の表面を更に砥石成形する必要があることを示唆している。
【００１３】
本願発明者らは、目的とした切り込み量２ｔを超えない位相を３回以上変える切り込み量ｔだけのネジ状軌跡の砥石成形を、回転する砥石車１の一回転の同じ位置から発する電気信号を取り出し、砥石車１または成形砥石４の一方向送りの開始（スタート）のタイミングを前記信号と合わせる機能を持った数値制御研削装置を用いて実施したところ、切り込み量２ｔ以下の研削面７を得ることができた。この切り込み量２ｔ以下の研削面７を有する砥石車１を用いて平面研削加工された加工ワークには、明るい日光照射の下で観察しても前記ビビリ模様斑点は見受けられないことを確認し、本発明に到達した。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明は、回転する砥石車の研削面を、成形砥石と前記砥石車の相対的な移動により、前記研削面に対し１条目の切り込みと同じ切り込み量またはそれ以上の切り込み量で３条以上の切り込みを行ってドレッシングする砥石車の砥石成形方法であって、前記砥石車の一回転の同じ位置から発する電気信号を取り出し、前記砥石車または前記成形砥石の一方向送りの開始のタイミングを前記電気信号と合わせる機能を持った数値制御研削装置を用いて前記研削面の切り込みを行い、切り込み後の前記研削面の高低差は前記１条目の切り込み量の２倍以下であり且つ全ての切り込みによって形成されるネジ状軌跡の位相は同一ではないことを特徴とする、砥石車の砥石成形方法を提供するものである。
【００１５】
請求項２の発明は、２条目の切り込みは、前記１条目の切り込みと同じ切り込み量で行われ、３条目の切り込みは、前記１条目の切り込みよりも深い切り込み量で行われることを特徴とする、請求項１に記載の砥石車の砥石成形方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
特許文献４記載の位相を変えた２回の砥石成形による２ｔのドレッシングの切り込み量砥石成形方法により得られる砥石車の研削面の深さ分布より、より均一な砥石車の研削面の深さ分布が得られる。この砥石成形された砥石車を用いて平面研削加工された被加工ワークは、ユーザーからの要求の明るい日光照射の下で観察してもビビリ模様斑点は見受けられない被加工ワークであった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本願発明の砥石車研削面のプロファイル図である。（実施例）
【図２】砥石車の単石ダイヤモンド工具による砥石成形の作業の側面図である。（公知）
【図３】砥石車の研削面のプロファイル図である。（公知）
【図４】砥石車の研削面のプロファイル図である。（公知）
【図５】砥石車の研削面のプロファイル図である。（比較例）
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図２は、本願発明を実施する平面研削盤の砥石車１の研削面７（砥石研削面）を単石ダイヤモンド工具（成形砥石６）により砥石成形（切り込み）している作業状態を示す図である。図２において、２は砥石フランジ、３は砥石軸、４は砥石成形装置、５は単石ダイヤモンド工具の頭頂部の支持柄、ｔはドレッシングの切り込み量である。図２では、砥石成形装置４としてワークテーブル上に固定した単石ダイヤモンド工具を有する装置を示しているが、頭上ドレッサー装置であってもよい。また、単石ダイヤモンド工具の代わりにロータリードレッサーを用いてもよい。
【００１９】
本願発明は、回転する砥石車１の研削面７を成形砥石６と前記砥石車１の相対的な移動により前記砥石車１の研削面７に対し３条以上、ドレッシングの切り込み量ｔまたはそれ以上の切り込み量で切り込み、前記研削面７の砥石成形の切り込み量が２ｔ以下の砥石成形された砥石車１の砥石成形方法であって、前記切り込み量ｔだけのネジ状軌跡の砥石成形を、回転する砥石車１の一回転の同じ位置から発する電気信号を取り出し、砥石車１または成形砥石６の一方向送りの開始（スタート）のタイミングを前記電気信号と合わせる機能を持った数値制御研削装置を用いて前記３条以上の切り込みを行って研削面７の砥石成形の切り込み量が２ｔ以下の砥石成形された砥石車１を得る。
【００２０】
上記３条以上の砥石成形は、例えば次のように実施される。１条目の砥石成形の軌跡（ネジ状軌跡）と２条目の砥石成形の軌跡を砥石車１への成形砥石６の切り込み開始位置のピッチ幅を２条目は１条目の１／２に変える位相でドレッシングの切り込み量ｔだけ行い、３条目のドレッシングの切り込み量のドレッシング成形（切り込み）は、切り込み開始深さを前記１条目および２条目よりドレッシングの切り込み量ｔだけ上げるとともに、１条目と２条目の砥石成形の軌跡とは異なる位相位置よりドレッシング成形を行って砥石成形された砥石車１の研削面７の高さの相違差を２ｔの値以下の高さ分布が均一な砥石車１の研削面７とすることを特徴とする、砥石車の砥石成形方法である（図１参照）。
【００２１】
ここでピッチ幅とは、砥石成形装置４の成形砥石６部分の砥石車１の砥石成形に供することができる幅を意味し、図１では正三角形状の成形砥石６の一辺の長さを意味する。また、ロータリードレッサー工具においては、外周面より多数突出している成形工具部の平均高さを意味する。
【００２２】
前記成形砥石６と砥石車１の相対的な移動は、砥石車１の一方向の移動、または、成形砥石６の一方向の移動により行われ、図１においては、砥石成形装置４の成形砥石６は固定されて移動できず、砥石車１は、成形砥石６に向かって右方向から左方向に向けて移動される。
【００２３】
前記成形砥石６と砥石車１の相対的な一方向の移動は、砥石軸３の一回転の１カ所で信号を出力できるセンサーを設け、この信号に合わせて砥石車１の一方向の移動、または、成形砥石６の一方向の移動の送りをスタートさせることによって砥石車１の決まった位置にドレッサーの通過軌跡を合わせることができる。この機能を利用して複数回ドレッシングしても研削砥石の研削面７に位相のズレのない一条のネジ状軌跡は勿論、複数条のドレッサーの軌跡を作成することができる。
【００２４】
さらに、３条以上の複数条で半径方向の切り込み量の異なる組み合わせで、研削性能を最適にすることも可能である。例えば、４条目の砥石成形の軌跡は、４条目の砥石成形の軌跡を砥石車１への成形砥石６の切り込み開始位置のピッチ幅を４条目は３条目の１／２に変える位相でドレッシングの切り込み量ｔだけ行うことにより、深さが２ｔより小さい値の分布のより均一な研削面７の焼けを生じることなく得ることが可能である。
【００２５】
また、３条目の切り込みのスタート位置を２条目の切り込みのスタート位置より１／４ピッチ幅だけずらし、４条目の切り込みのスタート位置を前記１条目および２条目より切り込み量ｔだけ上げるとともに、１条目と２条目の砥石成形の軌跡とは異なる位相位置よりドレッシング成形を行ってもよい。
【００２６】
砥石軸３の回転から信号をとる方法として、砥石車１の一回転に１回信号を検出できるセンサーを設ける方法やロータリーエンコーダー等の検出器を使う方法がある。砥石軸３の回転と砥石成形装置４の送りはサーボモータで同期させることが理想的であるが、同期制御でなくても砥石成形スタートのタイミングを合わせることで同等の効果が発揮される。
【００２７】
以下、成形砥石６の通過により砥石車１の研削面７に形成される凹凸形状軌跡を砥石のプロファイルと呼ぶことにして、成形砥石６のプロファイルと研削特性について検討する。
【００２８】
１条目の切り込みは、砥石を半径方向にドレッシングの切り込み量ｔだけ切り込む。砥石軸３の一回転に一度発する信号を合図にドレッシング一方向移動送りがスタートする。成形砥石６が砥石車１の研削面７の幅を通過したら、砥石車１を半径方向に逃がして幅方向に元の位置まで戻り、次いで、半径方向の逃げの分だけ砥石車１を下降させて１条目の砥石成形が終了することでネジ状軌跡が形成される（図１の成形砥石６１の軌跡）。
【００２９】
２条目のドレッシング軌跡（ネジ状軌跡）は、成形砥石６を砥石車１の半径方向に切り込まずに砥石車１と成形砥石６の接点の位相を半ピッチずらせてスタートすることで形成され、研削焼けの無い研削面７を得ることができる（図１の成形砥石６２の軌跡）。
【００３０】
３条目のドレッシング軌跡は、成形砥石６３を砥石車１の半径方向にドレッシングの切り込み量ｔで切り込み、砥石車１と成形砥石６１の接点よりさらに半ピッチずれた位置でスタートすることで形成され、研削焼けの無い研削面７を得ることができる。このドレス成形された砥石車１の研削面７にできた深い溝はネジ状なのでワークの平面研削加工時に被加工物（ワーク）に転写することはほとんど無く、それゆえ、日光照射の下で観察してもビビリ模様斑点は見受けられない被加工物が得られる（図１の成形砥石６３の軌跡）。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の砥石車の砥石成形方法により得られた砥石車の研削面（切り込み深さ２ｔ以下）は、平面研削加工された被加工物に日光照射の下で観察してもビビリ模様斑点は見受けられない被加工物を与える。
【符号の説明】
【００３２】
１     砥石車
３     砥石軸
４     砥石成形装置（ドレッサー）
６     成形砥石
７     研削面
ｆ     単石ダイヤモンド工具が待機位置から右方向に砥石車の左方向への移動により見かけ上右方向に移動されて砥石成形がスタートされる位置までの距離を表す。
ｔ     切り込み量
【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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