(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状の工具本体の先端面に多数のダイヤモンド砥粒を固着した研削工具を用いた研削方法であって、
前記各ダイヤモンド砥粒に切れ刃高さを揃えるトランケーションを施すトランケーション工程と、
前記トランケーション工程で前記各ダイヤモンド砥粒に前記トランケーションを施した後、前記工具本体の先端面を被加工物表面に対向させ、前記研削工具に軸まわりに回転及び軸方向に超音波振動を与えて、前記研削工具を所定の切込み深さで被加工物表面に沿う送り方向へ相対移動させることにより、前記トランケーションが施された前記ダイヤモンド砥粒で被加工物表面を研削すると共に、前記研削工具の軸方向への超音波振動により、前記ダイヤモンド砥粒において前記トランケーションにより形成された面で被加工物表面の研削した部分を圧潰して、被加工物表面を鏡面加工する加工工程と、を備える、
ことを特徴とする研削方法。
【請求項２】
軸状の工具本体及び前記工具本体の先端面に固着された多数のダイヤモンド砥粒を有し、前記各ダイヤモンド砥粒に切れ刃高さを揃えるトランケーションが施された研削工具と、
前記研削工具が装着され、前記研削工具を軸まわりに回転させると共に、前記研削工具に軸方向に超音波振動を与えるスピンドルと、
前記研削工具と被加工物とを切込方向に相対移動させる第１移動手段と、
前記研削工具と被加工物とを被加工物表面に沿う送り方向に相対移動させる第２移動手段と、を備え、
前記工具本体の先端面を被加工物表面に対向させ、前記研削工具に軸まわりに回転及び軸方向に超音波振動を与えて、前記研削工具を所定の切込み深さで送り方向に相対移動させることにより、前記トランケーションが施された前記ダイヤモンド砥粒で被加工物表面を研削すると共に、前記研削工具の軸方向への超音波振動により、前記ダイヤモンド砥粒において前記トランケーションにより形成された面で被加工物表面の研削した部分を圧潰して、被加工物表面を鏡面加工する、
ことを特徴とする研削加工装置。
【請求項３】
前記研削工具に対向するよう取り外し可能に取り付けられ、前記各ダイヤモンド砥粒にトランケーションを施すトランケーション手段を備えた、
ことを特徴とする請求項２に記載の研削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料等の被加工物の平面、傾斜面或いは自由曲面といった表面の鏡面加工を行う研削方法及び研削加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業界において金型の需要が急増しており、金型の表面を鏡面に仕上げる鏡面加工の重要度が高まってきている。金型の製作では、まずエンドミル等を用いた工作機械で機械加工を行い、金型表面を鏡面に仕上げる最終仕上げ加工を熟練作業者が手作業で行うようにしている。このような作業者による手作業では時間がかかってしまい、また、金型の精度も作業者の能力に依存しているため、改善が求められている。
【０００３】
従来、ダイヤモンド砥粒を先端に固着した研削工具を用いて被加工物を研削する超音波平面研削加工装置が知られている（特許文献１参照）。この超音波平面研削加工装置では、ダイヤモンド砥粒を先端に固着した研削工具に回転及び超音波振動を付与しながら被加工物を研削するものである。通常、ダイヤモンドは、ダイヤモンドと親和性の高い材料（例えば鉄）を加工する場合、加工時の発熱により化学反応を起こし激しく摩耗するものであるが、この超音波平面研削加工装置によれば、研削工具に超音波振動を付与することにより、ダイヤモンドの化学反応を抑制し、ダイヤモンドの摩耗を抑制することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５８１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、研削工具を超音波振動させる従来の超音波平面研削加工装置では、砥粒先端が鋭いので加工抵抗は小さいものであり、研削工具にびびり振動が生じることなく加工処理を施すことができるが、被加工物表面には、砥粒による鋭い研削痕が残り、加工表面が粗く、高品位な仕上げ加工は困難であった。
【０００６】
また、ダイヤモンド砥粒の切れ刃高さを揃えるトランケーションを施して精密研削する研削加工装置を自ら研究しているが、砥粒にトランケーションを施したことで加工抵抗が高くなりすぎてしまい、加工中に研削工具がびびり振動を起こしてしまったり、砥粒が脱落してしまったりするので、高品位な仕上げ加工は困難であった。
【０００７】
つまり、上記いずれの装置も被加工物表面に高品位な仕上げ加工を施すものではなかったため、高品位な仕上げ加工を被加工物表面に施すものが望まれていた。
【０００８】
そこで本発明は、研削工具がびびり振動するのを抑制し、被加工物表面を高品位な鏡面に加工することができる研削方法及び研削加工装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は（例えば、図２、図３、図４、図６、図９参照）、軸状の工具本体（５１）の先端面（５１ａ）に多数のダイヤモンド砥粒（５２）を固着した研削工具（５）を用いた研削方法であって、
前記各ダイヤモンド砥粒（５２）に切れ刃高さ（ｈ）を揃えるトランケーションを施すトランケーション工程と、
前記トランケーション工程で前記各ダイヤモンド砥粒（５２）に前記トランケーションを施した後、前記工具本体（５１）の先端面（５１ａ）を被加工物表面（８ａ）に対向させ、前記研削工具（５）に軸まわりに回転及び軸方向に超音波振動を与えて、前記研削工具（５）を所定の切込み深さで被加工物表面（８ａ）に沿う送り方向へ相対移動させることにより、前記トランケーションが施された前記ダイヤモンド砥粒（５２）で被加工物表面（８ａ）を研削すると共に、前記研削工具（５）の軸方向への超音波振動により、前記ダイヤモンド砥粒（５２）において前記トランケーションにより形成された面（５２ｂ）で被加工物表面（８ａ）の研削した部分を圧潰して、被加工物表面（８ａ）を鏡面加工する加工工程と、を備える、
ことを特徴とする研削方法にある。
【００１１】
また、本発明は、軸状の工具本体（５１）及び前記工具本体（５１）の先端面（５１ａ）に固着された多数のダイヤモンド砥粒（５２）を有し、前記各ダイヤモンド砥粒（５２）に切れ刃高さ（ｈ）を揃えるトランケーションが施された研削工具（５）と、
前記研削工具（５）が装着され、前記研削工具（５）を軸まわりに回転させると共に、前記研削工具（５）に軸方向に超音波振動を与えるスピンドル（４）と、
前記研削工具（５）と被加工物（８）とを切込方向に相対移動させる第１移動手段（３）と、
前記研削工具（５）と被加工物（８）とを被加工物表面（８ａ）に沿う送り方向に相対移動させる第２移動手段（６）と、を備え、
前記工具本体（５１）の先端面（５１ａ）を被加工物表面（８ａ）に対向させ、前記研削工具（５）に軸まわりに回転及び軸方向に超音波振動を与えて、前記研削工具（５）を所定の切込み深さで送り方向に相対移動させることにより、前記トランケーションが施された前記ダイヤモンド砥粒（５２）で被加工物表面（８ａ）を研削すると共に、前記研削工具（５）の軸方向への超音波振動により、前記ダイヤモンド砥粒（５２）において前記トランケーションにより形成された面（５２ａ）で被加工物表面（８ａ）の研削した部分を圧潰して、被加工物表面（８ａ）を鏡面加工する、
ことを特徴とする研削加工装置（１）にある。
【００１２】
また、前記研削加工装置（１）において、前記研削工具（５）に対向するよう取り外し可能に取り付けられ、前記各砥粒（５２）にトランケーションを施すトランケーション手段（７）を備えた、
ことを特徴とするものである。
【００１３】
尚、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１，２に係る本発明によると、研削工具には超音波振動が付与されるので、研削工具にかかる加工抵抗が低減し、研削工具のびびり振動が抑制される。そして、ダイヤモンド砥粒により被加工物表面に形成される研削痕は、トランケーションにより各ダイヤモンド砥粒の切り刃高さが揃えられているので、超音波振動が与えられているとしてもきめ細かい平滑化されたものからなり、更に超音波振動に基づき、トランケーションにより揃えられたダイヤモンド砥粒においてトランケーションにより形成された面が被加工物表面を押し叩いて被加工物表面の凹凸が圧潰されて均平化され、被加工物表面を高品位な鏡面に加工することができる。また、研削工具にかかる加工抵抗が低減するので、ダイヤモンド砥粒の脱落や摩耗が低減し、工具寿命が延び、長期に亘って被加工物表面を高品位な鏡面に加工することができる。
【００１７】
請求項３に係る本発明によると、被加工物の加工に使用される研削加工装置で研削工具のダイヤモンド砥粒にトランケーションを施すようにしたので、トランケーションを施した後、被加工物を仕上げ加工する際に研削工具を着脱する作業を省略できる。そして、研削工具の着脱の際のずれや各研削加工装置のスピンドルの運動精度のばらつきに起因する研削工具先端の振れ回りを抑制することができる。従って、より高精度に被加工物表面を鏡面加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、トランケーション部を装備した研削加工装置を示す概略正面図であり、図２は、トランケーション部を装備した研削加工装置の要部を示す概略斜視図である。
【００２０】
研削加工装置１は、ベース２ａと、ベース２ａの後端部に立設するコラム２ｂとを有する装置本体２を備えている。また、研削加工装置１は、コラム２ｂの正面に上下方向（Ｚ軸方向）にスライド可能に固定される昇降スライダ３（第１移動手段）と、昇降スライダ３に固定されるスピンドル４と、スピンドル４に装着される研削工具５と、装置本体２のベース２ａに送り方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動可能に固定される移動テーブル６（第２移動手段）とを備えている。
【００２１】
昇降スライダ３は、上下方向に移動することにより、スピンドル４に保持されている研削工具５を、切込方向（Ｚ軸方向）に移動させることができる。
【００２２】
スピンドル４は、研削工具５を軸周りに回転させる不図示の回転部と、研削工具５を軸方向に超音波振動させる不図示の超音波振動子とを有しており、回転部及び超音波振動子が動作することで、研削工具５に回転及び超音波振動を付与することができる。このように研削工具５に超音波振動を付与することで、研削時において研削工具５にかかる加工抵抗が低減される。
【００２３】
図３は、研削工具５の先端を示す平面図である。研削工具５は、工具本体５１と、工具本体５１の先端に固着された多数の砥粒５２とを有している。工具本体５１は、超硬合金からなる軸体であり、基端がスピンドル４に挟持固定される。砥粒５２は、ダイヤモンド砥粒であり、工具本体５１の先端に固着される。具体的には、不図示の電着装置により工具本体５１の先端にニッケルめっきが施され、砥粒５２がめっき層５３に保持される。このように、多数の砥粒５２が工具本体５１の先端における先端面５１ａ及び周面５１ｂに電着される。研削工具５は、小型の金型等の被加工物表面を鏡面加工するのに適した大きさに設定されている。本実施の形態では、工具本体５１の直径が３ｍｍのものを用い、ダイヤモンド砥粒５２の平均粒径が１５０μｍのものを用いた。
【００２４】
このダイヤモンド砥粒５２を有する研削工具５では、鉄を含む金属材料を研削する場合、超音波振動を付与しないと加工抵抗が大きく加工時の発熱量が大きくなり、ダイヤモンドが鉄と化学反応を起こして激しく摩耗してしまう傾向にあるが、本実施の形態において、研削工具５には、スピンドル４により超音波振動が付与されるので、加工抵抗が低減し、砥粒５２の化学反応が抑制され、砥粒５２の摩耗が抑制される。
【００２５】
この工具本体５１の先端面５１ａに固着された各砥粒５２は、トランケーションを施す前はその先端が鋭く尖っており、仮にそのまま被加工物を研削すると被加工物の表面には砥粒による鋭い研削痕が残ってしまう。
【００２６】
そこで、本実施の形態における研削加工装置１は、図２に示すように、移動テーブル６に取り外し可能に取り付けられ、工具本体５１の先端面５１ａに固着された各砥粒５２にトランケーションを施すトランケーション部７を備えている。
【００２７】
このトランケーション部７は、工具本体５１の先端面５１ａに固着された砥粒５２に摺接するよう配置され、研削工具５のダイヤモンド砥粒５２と同じダイヤモンド砥粒を有する円筒形状の砥石７１と、砥石７１が固定され、砥石７１と共に回転する回転部７２と、回転部７２を回転可能に支持する基部７３とを有しており、基部７３が不図示のねじ等の固定手段により移動テーブル６に固定される。このように、研削工具５の砥粒５２と同質の砥粒を有する砥石７１で研削工具５の砥粒５２にトランケーションを施すようにしたので、研削工具５の砥粒５２及び砥石７１の砥粒のうち、いずれか一方のみが著しく摩耗したり欠けたりしてしまうのを抑制することができ、研削工具５の砥粒５２に安定してトランケーションを施すことができる。
【００２８】
研削工具５の砥粒５２にトランケーションを施す場合、トランケーション部７の回転部７２を回転させることで砥石７１を回転させる。また、スピンドル４により研削工具５を砥石７１と同一方向に回転させ、この状態で研削工具５を切込方向に移動させる。そして、移動テーブル６を、工具本体５１の先端面５１ａが砥石７１の面から外れない範囲でＹ軸方向に往復移動させる。ここで、スピンドル４は、研削工具５に超音波振動を付与せずに、回転のみを付与している。
【００２９】
図４は、工具本体５１の先端面５１ａに固着した砥粒５２を示す模式化した説明図である。
【００３０】
工具本体５１の先端面５１ａに固着した各砥粒５２には、トランケーション部７の砥石７１によりトランケーションが施されて先端５２ａが削り落とされ、各砥粒５２の切れ刃高さｈが揃えられて、トランケーションにより形成された面である平坦部５２ｂが形成される。ここで、切れ刃高さｈとは、めっき層５３の表面に対する砥粒５２の平坦部５２ｂの高さのことである。このように各砥粒５２にトランケーションを施すことにより、研削加工時に単に砥粒の先端が摩耗したり欠けたりする場合とは異なり、各砥粒５２の切れ刃高さｈが整然と揃えられる。
【００３１】
次に、被加工物表面に鏡面加工を施す場合について説明する。図５は、トランケーション部７を取り外して被加工物に正面研削を施す際の研削加工装置１を示す概略正面図であり、図６は、トランケーション部７を取り外して被加工物に正面研削を施す際の研削加工装置１の要部を示す概略斜視図である。
【００３２】
図５及び図６において、研削工具５にトランケーションを施した後、トランケーション部７が移動テーブル６から取り外され、表面８ａが水平面である被加工物８がワークテーブル９を介して取り付けられている。ここで、トランケーションが施された研削工具５は、取り外されることなくそのまま装着した状態であり、研削工具５を着脱する作業を省略している。つまり、本実施の形態では、研削加工装置１で研削工具５にトランケーションを施すと共に、トランケーションが施された研削工具５で被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施すようにしているので、研削加工装置１の他に、別途、スピンドルを備えて研削工具にトランケーションを施す装置を用意する必要がない。
【００３３】
次に、研削工具５が装着されている状態で、取り外されたトランケーション部７の代わりに、金型等の被加工物８がワークテーブル９を介して移動テーブル６に載置される。なお、研削工具５の先端には、オイルミストが噴射されるミストノズル１１の噴射口１１ａが対向しており、研削工具５により被加工物８を研削しているときにミストノズル１１の噴射口１１ａからオイルミストが噴射される。
【００３４】
次に、スピンドル４を動作させ、トランケーションを施した研削工具５に回転及び超音波振動を付与し、昇降スライダ３を下方向に移動させて、研削工具５を被加工物８の表面８ａに対して所定の切込み深さとなるよう切込方向に移動させる。そして、この状態で移動テーブル６を移動させることにより、研削工具５が被加工物８の表面８ａに沿って相対的に移動することとなる。
【００３５】
本実施の形態では、研削工具５が、被加工物８に対して、被加工物８の表面８ａに沿う送り方向（図６中、Ｘ軸方向）に往復移動すると共に、所定のピッチ送り幅Ｗで往復移動させる送り方向と直交する方向（図６中、Ｙ軸方向）に移動するよう、移動テーブル６を移動させている。
【００３６】
図７は、トランケーションを施していない砥粒５２’により被加工物８の表面８ａを研削した場合を示す説明図であり、（ａ）は工具本体５１の先端面５１ａを見た場合の図、（ｂ）は、研削工具５１の砥粒５２’により被加工物８の表面８ａを研削している状態を示している図、（ｃ）は、加工後の被加工物８の表面８ａを示す図である。また、図８は、トランケーションを施した砥粒５２により被加工物８の表面８ａを研削した場合を示す説明図であり、（ａ）は工具本体５１の先端面５１ａを見た場合の図、（ｂ）は、研削工具５１の砥粒５２により被加工物８の表面８ａを研削している状態を示している図、（ｃ）は、加工後の被加工物８の表面８ａを示す図である。
【００３７】
トランケーションを施していない砥粒５２’により被加工物８の表面８ａを研削した場合、図７の（ａ）の如く研削工具５を回転方向（矢印Ａ方向）に回転させながら送り方向（矢印Ｂ方向）に移動させ、図７の（ｂ）の如く被加工物８の表面８ａを研削すると、図７の（ｃ）の如く被加工物８の表面８ａには鋭い研削痕が形成されてしまい、被加工物８の表面８ａが粗く、鏡面の品位は低いものである。
【００３８】
これに対し、本実施の形態では、図８に示すように、トランケーションを施した砥粒５２により被加工物８の表面８ａを研削しているものである。この場合、図８の（ａ）の如く研削工具５を回転方向（矢印Ａ方向）に回転させながら送り方向（矢印Ｂ方向）に移動させ、図８の（ｂ）の如く被加工物８の表面８ａを研削することとなり、図８の（ｃ）の如く被加工物８の表面８ａには砥粒５２による研削痕がほとんど残らず、被加工物８の表面８ａは平坦なものとなる。
【００３９】
図９は、研削工具５の砥粒５２により被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施している動作を示す説明図である。この図９を参照しながら研削工具５による鏡面加工について詳細に説明する。まず、研削工具５は回転しながら送り方向に移動するので、砥粒５２の平坦部５２ｂにおける縁部５２ｃが被加工物８の表面８ａを削ることとなる。このように削られた被加工物８の表面８ａは、加工を施す前よりは表面粗さが向上するものであるが、この状態では被加工物８の表面８ａには微小な凹凸（図９中、表面８ａの破線部分）が残っている。ところが研削工具５には超音波振動が付与されているので、被加工物８の表面８ａにある微小な凹凸は、砥粒５２の平坦部５２ｂ全体で打ち均され、被加工物８の表面８ａの凸部８ｂが圧潰されてその部分の肉が凹部８ｃに塑性流動することとなる。このように、研削工具５に超音波振動が付与されることで、被加工物８の表面８ａの微小な凹凸が砥粒５２の平坦部５２ｂで打ち均され、被加工物８の表面粗さが向上し、被加工物８の表面８ａを高品位な鏡面に加工することができる。
【００４０】
また、研削工具５に超音波振動を付与することにより加工抵抗が低減するので、砥粒５２の脱落や摩耗が低減し、工具寿命が延び、長期に亘って被加工物８の表面８ａを高品位な鏡面に加工することができる。
【００４１】
また、トランケーションを施した研削工具５を取り外すことなく、そのまま被加工物８の表面８ａの鏡面加工を行うようにしたので、研削工具５を着脱することが原因で各砥粒５２の平坦部５２ｂで形成される法絡面が傾いてしまうことはなく、研削工具５を回転させた際の研削工具５の先端面５１ａの振れ回りが抑制される。従って、より効果的に被加工物８の表面８ａを高品位な鏡面に加工することができる。
【００４２】
更に、本実施の形態における研削加工装置１のスピンドル４と、他の研削加工装置におけるスピンドルとは、同様の構成であっても、その運動精度にばらつきが存在するが、本実施の形態では、トランケーションを施した研削工具５を取り外すことなく、そのまま被加工物８の表面８ａの鏡面加工を行うようにしたので、スピンドル４の精度のばらつきに起因する研削工具５の先端面５１ａの振れ回りが抑制される。従って、より効果的に被加工物８の表面８ａを高品位な鏡面に加工することができる。
【００４３】
また、研削工具５の砥粒５２のトランケーション量（砥粒の除去高さ）を増大させた場合、平坦部５２の面積が増えるので、トランケーション量が増大するに連れ、被加工物８の表面粗さも向上するものである。以下、実験例を参照しながら詳細に説明する。
【００４４】
まず、研削工具５の砥粒５２にトランケーションを施した際の条件として、研削工具５の回転速度を２０００ｍｉｎ−１（１８．８ｍ／ｍｉｎ）、砥石７１の回転速度を６００ｍｉｎ−１（１４０ｍ／ｍｉｎ）、砥石７１に対する研削工具５の送り方向（図１中、Ｙ軸方向）への送り速度を１ｍｍ／ｍｉｎとした。そして、研削工具５の切込方向への切込み深さを１μｍ、研削工具５の送り方向の往復回数を２往復とし、これを１セットとしてトランケーションを実施した。つまり、１セット当たりのトランケーション量（砥粒の除去高さ）は、１μｍとした。
【００４５】
そして、トランケーション量が３μｍ、５μｍの研削工具５をそれぞれ作成し、また、トランケーションを施していない研削工具も実験に用いた。なお、被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施した際の条件として、研削工具５の回転速度を２０００ｍｉｎ−１、被加工物に対する研削工具の送り方向（図６中、Ｘ軸方向）への送り速度を５００ｍｍ／ｍｉｎ、ピック送り量を２０μｍ、超音波振動を６０ｋＨｚ／０．２５ｍｍとした。
【００４６】
図１０は、各研削工具５で研削した被加工物８の表面８ａを示す図である。なお、この場合の切込み深さは、０．２μｍとした。
【００４７】
トランケーションを施していない研削工具で被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施した場合は、図１０（ａ）に示すように、被加工物８の表面粗さが０．７５μｍＲｚであるのに対し、トランケーション量が３μｍ，５μｍのそれぞれの研削工具５で被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施した場合は、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、被加工物８の表面粗さがそれぞれ０．３０μｍＲｚ，０．２５μｍＲｚである。
【００４８】
つまり、トランケーション量が増大するほど、被加工物８の表面粗さが向上するものである。
【００４９】
図１１は、切込み深さに対する被加工物８の表面粗さを示す図である。この図１１において、折れ線ａ０は、トランケーションを施していない研削工具で被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施した場合を示し、折れ線ａ１は、トランケーション量が３μｍの研削工具５で被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施した場合を示し、折れ線ａ２は、トランケーション量が５μｍの研削工具５で被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施した場合を示している。なお、図１１は、切込み深さを０．１〜０．５μｍの間で変えて被加工物８の表面粗さを測定した結果を示している。
【００５０】
この図１１からも明らかなように、切込み深さを変更した場合であっても、研削工具５の砥粒５２のトランケーション量が増大するほど、被加工物８の表面粗さは向上するものである。従って、被加工物８の表面粗さは向上するので、被加工物８の表面８ａが高品位な鏡面に加工することができる。
【００５１】
ここで、図１２は、切込み深さに対する加工抵抗を示す図であり、折れ線ｂ０は、トランケーションなしの研削工具で被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施した場合を示し、折れ線ｂ１は、トランケーション量が３μｍの研削工具５で被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施した場合を示し、折れ線ｂ２は、トランケーション量が５μｍの研削工具５で被加工物８の表面８ａに鏡面加工を施した場合を示している。
【００５２】
この図１２に示すように、トランケーションを施していない研削工具で鏡面加工を施した場合には、加工抵抗は著しく低く、トランケーション量を増大させるに連れて、加工抵抗が増大するものである。
【００５３】
図１３は、被加工物８の表面粗さに対する加工抵抗を示す図である。この図１３における双曲線ｃは、図１２の実験結果に基づく回帰曲線であり、被加工物８の表面粗さと加工抵抗とは、反比例の関係がある。つまり、被加工物８の表面粗さが向上するほど（トランケーション量が増大するほど）加工抵抗が増大するものである。そして、仮に、加工抵抗が臨界値を超えてしまうと（トランケーション量が多すぎると）、研削工具がびびり振動を起こしてしまうものである。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、加工抵抗が臨界値以下となるように、研削工具５の砥粒５２にトランケーションを施すようにしている。このように、加工抵抗を臨界値以下とすることで、研削工具５のびびり振動を効果的に抑制することができ、被加工物８の表面８ａを高品位な鏡面に加工することができる。
【００５５】
以上、本実施の形態によれば、研削工具５には超音波振動が付与されるので、研削工具５にかかる加工抵抗が低減し、研削工具５のびびり振動が抑制される。そして、砥粒５２により被加工物表面８ａに形成される研削痕は、尖っている砥粒５２’よりも平坦なものとなり、しかも超音波振動している砥粒５２の平坦部５２ｂで被加工物表面８ａの凹凸が圧潰されて均平化され、被加工物表面８ａを高品位な鏡面に加工することができる。また、研削工具５にかかる加工抵抗が低減するので、砥粒５２の脱落や摩耗が低減し、工具寿命が延び、長期に亘って被加工物表面８ａを高品位な鏡面に加工することができる。
【００５６】
なお、上記実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５７】
即ち、上記実施の形態では、昇降スライダ３により研削工具５を切込方向に移動するようにしたが、これに限定するものではなく、トランケーション部７や被加工物８が切込方向に移動するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態では、移動テーブル６がトランケーション部７や被加工物８を送り方向に移動させる場合について説明したが、これに限定するものではなく、研削工具５（例えば、スピンドル４）が送り方向に移動するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、被加工物８の表面８ａが水平面である場合について説明したが、これに限定するものではなく、被加工物８の表面８ａが傾斜面、湾曲面等、あらゆる形状の面であっても適用可能である。
【００６０】
また、上記実施の形態では、砥石７１として、ダイヤモンド砥粒を有する場合について説明したが、ダイヤモンド砥粒の代わりに、例えば、鋳鉄やシリコンなどのダイヤモンド砥粒と親和性の高い材料とすることも可能であり、また、砥石７１でトランケーションを施す代わりに、放電加工によりトランケーションを施すようにしてもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態では、仕上げ加工として、被加工物８の表面８ａを鏡面加工する場合について説明したが、例えば、被加工物８の表面８ａを梨地状に加工する場合についても適用可能であり、その場合も、被加工物表面を高品位な面に仕上げ加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】トランケーション部を装備した研削加工装置を示す概略正面図。
【図２】トランケーション部を装備した研削加工装置の要部を示す概略斜視図。
【図３】研削工具の先端を示す平面図。
【図４】工具本体の先端面に固着した砥粒を示す模式化した説明図。
【図５】トランケーション部を取り外して被加工物に正面研削を施す際の研削加工装置を示す概略正面図。
【図６】トランケーション部を取り外して被加工物に正面研削を施す際の研削加工装置の要部を示す概略斜視図。
【図７】トランケーションを施していない砥粒により被加工物の表面を研削した場合を示す説明図。
【図８】トランケーションを施した砥粒により被加工物の表面を研削した場合を示す説明図。
【図９】研削工具の砥粒により被加工物の表面に鏡面加工を施している動作を示す説明図。
【図１０】各研削工具で研削した被加工物の表面を示す図。
【図１１】切込み深さに対する被加工物の表面粗さを示す図。
【図１２】切込み深さに対する加工抵抗を示す図。
【図１３】被加工物の表面粗さに対する加工抵抗を示す図。
【符号の説明】
【００６３】
１  研削加工装置
３  昇降スライダ（第１移動手段）
４  スピンドル
５  研削工具
６  移動テーブル（第２移動手段）
７  トランケーション部（トランケーション手段）
８  被加工物
８ａ  表面
５１  工具本体
５２  砥粒
５２ｂ  平坦部
５２ｃ  縁部
７１  砥石
【図１】
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【図２】
0005352892.tif 000003
【図３】
0005352892.tif 000004
【図４】
0005352892.tif 000005
【図５】
0005352892.tif 000006
【図６】
0005352892.tif 000007
【図７】
0005352892.tif 000008
【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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