(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２０２，２０４）に対し、回転させた導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）を接触させ、正電極（２０２）−正電極（２０２）側の電極の切り屑（２２１）−砥石結合剤（１０２）−負電極（２０４）側の電極の切り屑（２２０）−負電極（２０４）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング方法であって、前記正電極である電極内輪（２０２）と前記負電極である電極外輪（２０４）とを有し、該電極内輪（２０２）と電極外輪（２０４）との間に配置される絶縁体（２０３）で絶縁された二重リング形回転電極（２０１）の、前記電極内輪（２０２）と前記電極外輪（２０４）の先端面を一対の電極として用いることを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項２】
ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２１１，２１３）に対し、回転させた非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）を接触させ、正電極（２１１）−電極の切り屑（２２２）−負電極（２１３）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング方法であって、前記正電極である電極内輪（２１１）と前記負電極である電極外輪（２１３）と該電極内輪（２１１）と電極外輪（２１３）との間に配置される絶縁体（２１２）からなる二重リング形回転電極（２０１）を配置し、前記絶縁体（２１２）の厚さが前記電極の切り屑（２２２）を生じさせる厚さであり、前記電極内輪（２１１）−前記電極の切り屑（２２２）−前記電極外輪（２１３）から構成される回路の、前記電極の切り屑（２２２）の部分で接触放電を生じさせるように、前記二重リング形回転電極（２０１）の前記電極内輪（２１１）と前記電極外輪（２１３）の先端面を一対の電極として用いることを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項３】
ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２０２，２０４）に対し、回転させた導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）を接触させ、正電極（２０２）−正電極（２０２）側の電極切り屑（２２１）−砥石結合剤（１０２）−負電極（２０４）側の電極の切り屑（２２０）−負電極（２０４）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング装置であって、
（ａ）前記正電極である電極内輪（２０２）と前記負電極である電極外輪（２０４）とを有し、該電極内輪（２０２）と電極外輪（２０４）との間に配置される絶縁体（２０３）で絶縁された二重リング形回転電極（２０１）と、
（ｂ）該二重リング形回転電極（２０１）の前記電極内輪（２０２）と前記電極外輪（２０４）の先端面からなる一対の電極とを具備することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。
【請求項４】
ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２１１，２１３）に対し、回転させた非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）を接触させ、正電極（２１１）−電極の切り屑（２２２）−負電極（２１３）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング装置であって、
前記正電極である電極内輪（２１１）と前記負電極である電極外輪（２１３）と該電極内輪（２１１）と電極外輪（２１３）との間に配置される厚さが前記電極の切り屑（２２２）を生じさせる厚さの絶縁体（２１２）からなる二重リング形回転電極（２０１）を配置し、該二重リング形回転電極（２０１）の前記電極内輪（２１１）と前記電極外輪（２１３）の先端面からなる一対の電極を備え、前記電極内輪（２１１）−前記電極の切り屑（２２２）−前記電極外輪（２１３）から構成される回路の、前記電極の切り屑（２２２）の部分で接触放電を生じさせることを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記二重リング形回転電極の回転軸方向への駆動機構を具備することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記接触放電を液中、噴霧中または気中の環境下で行うことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項７】
請求項１または２記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記二重リング形回転電極の側面の初期回転振れを除去するため、前記電極間に給電せずに前記被ツルーイング・ドレッシング砥石で前記電極側面を研削した後、該電極間に電圧を与えてツルーイング・ドレッシングを開始することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項８】
請求項３または４記載の装置を用い、前記電極の回転軸と前記被ツルーイング・ドレッシング砥石の回転軸との間に所定の角度を与えた状態で前記電極に電極回転軸方向の送りを与えることにより、所定の砥石刃先形状を得ることを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項９】
請求項３または４記載の装置を用い、前記二重リング形回転電極の駆動装置を十字移動機構と回転機構を備えた数値制御移動テーブル上に設置し、高精度な総型ツルーイング・ドレッシングを行うことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項１０】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記電極側面側に該電極側面の位置を測定する変位センサを設置し、ツルーイング量を測定しながらツルーイング・ドレッシングを行うことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項１１】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記電極側面側に該電極側面の位置を測定する変位センサを備えたことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法を、インプロセスツルーイング・ドレッシングに適用し、ツルーイング量に基づいてツールパスを補正しながら行うことを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項１３】
請求項１または２記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記二重リング形回転電極の内側に砥石を配置し、放電の度に前記被ツルーイング・ドレッシング砥石への電極材料の付着物を除去することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項１４】
請求項１または２記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記二重リング形回転電極の外側に砥石を配置し、放電の度に前記被ツルーイング・ドレッシング砥石への電極材料の付着物を除去することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項１５】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記二重リング形回転電極の内側に砥石を配置することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。
【請求項１６】
請求項３または４記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記二重リング形回転電極の外側に砥石を配置することを特徴とする接触放電ツルーイング・ドレッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重リング形回転電極による接触放電ツルーイング・ドレッシング方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超砥粒砥石は従来砥石に比べて摩耗が少なく、高精度な形状創成加工に適している。しかし、その反面、ツルーイング・ドレッシングが困難であるため、広くは普及していないのが現状である。
【０００３】
超砥粒砥石のうち、金属等を結合剤に用いた導電性砥石については放電ツルーイング・ドレッシング、電解ドレッシングなどの手法が適用される（砥粒加工学会誌Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．５  １９９５，ＳＥＰ、Ｐ．２１、Ｐ．２２、Ｐ．２５、Ｐ．２６参照）が、従来の方法はいずれも液中で行う方法であり、金型製造業界で一般的に用いられている乾式研削盤には適しなかった。また、上記方法では、砥石主軸にブラシを用いて給電する必要があり、簡便ではなかった。
【０００４】
これに対し、絶縁性の砥石を挟んだ一対の電極に電圧を与え、これを導電性砥石で研削し、その際生じる接触放電現象を利用した接触放電ツルーイング・ドレッシング法がある（砥粒加工学会誌Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．５  １９９５，ＳＥＰ、Ｐ．２４参照）。この方法は、砥石主軸にブラシを用いて給電する必要がないので簡便である。
【０００５】
しかし、この従来の接触放電ツルーイング・ドレッシング法では、電極に対する砥石の切込み量や電極の送り速度を一定にして電極を砥石で研削するため、安定した接触放電現象が得られず、場合によっては砥石作業面の円周に周期的凹凸が生じるといった問題が発生した（１９９０年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集、９３３〜９３４頁参照）。また、主に機械的に電極を削るため電極の消耗が激しかった。さらに、この接触放電ツルーイング・ドレッシング法は非導電性の砥石には適用することができなかった。
【０００６】
この他に、回転させた従来砥石を用い、結合剤（通常は金属以外の結合剤）を機械的に削り落とすことで砥粒を脱落させるツルーイング・ドレッシング法が数種ある（砥粒加工学会誌Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．５  １９９５，ＳＥＰ、Ｐ．８〜１１参照）。
【０００７】
しかし、いずれの方法も乾式で適用した場合、大量の砥粒が飛散し、工作機械の寿命や人体に悪影響を与えるため問題となっていた。また、機械的な力によるツルーイング・ドレッシングであるため、Ｖ字形の鋭い刃先形状を創成しようとすると刃先が欠けるという問題があった。
【０００８】
また、上記のいずれのツルーイング・ドレッシング法においても、砥石の真円度の大きさをモニタリングしながらツルーイング・ドレッシングする方策が採られていなかった。そのため、荒から仕上げへのツルーイング・ドレッシング条件の移行を自動で連続的に行うことができなかった。また、ツルーイング・ドレッシングをどの時点で終了すべきかを、ツルーイング・ドレッシングを行いながら判断することができなかった。
【０００９】
さらに、上記のいずれのツルーイング・ドレッシング法においても、ツルーイングによる砥石半径減少量をモニタリングしながらツルーイング・ドレッシングする方策が採られていなかった。そのため、インプロセスツルーイング・ドレッシングにおいてツールパス（工具経路）を補正しながら加工を行うことができなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来のいずれのツルーイング・ドレッシング法も、種々の問題を有していた。
【００１１】
本発明は、上記状況に鑑みて、超砥粒砥石、特に金属の結合剤を有する超砥粒砥石のツルーイング・ドレッシングを極めて簡便に行うことができる接触放電ツルーイング・ドレッシング方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２０２，２０４）に対し、回転させた導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）を接触させ、正電極（２０２）−正電極（２０２）側の電極の切り屑（２２１）−砥石結合剤（１０２）−負電極（２０４）側の電極の切り屑（２２０）−負電極（２０４）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング方法であって、前記正電極である電極内輪（２０２）と前記負電極である電極外輪（２０４）とを有し、この電極内輪（２０２）と電極外輪（２０４）との間に配置される絶縁体（２０３）で絶縁された二重リング形回転電極（２０１）の、前記電極内輪（２０２）と前記電極外輪（２０４）の先端面を一対の電極として用いることを特徴とする。
【００１３】
〔２〕ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２１１，２１３）に対し、回転させた非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）を接触させ、正電極（２１１）−電極の切り屑（２２２）−負電極（２１３）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング方法であって、前記正電極である電極内輪（２１１）と前記負電極である電極外輪（２１３）とこの電極内輪（２１１）と電極外輪（２１３）との間に配置される絶縁体（２１２）からなる二重リング形回転電極（２０１）を配置し、前記絶縁体（２１２）の厚さが前記電極の切り屑（２２２）を生じさせる厚さであり、前記電極内輪（２１１）−前記電極の切り屑（２２２）−前記電極外輪（２１３）から構成される回路の、前記電極の切り屑（２２２）の部分で接触放電を生じさせるように、前記二重リング形回転電極（２０１）の前記電極内輪（２１１）と前記電極外輪（２１３）の先端面を一対の電極として用いることを特徴とする。
【００１４】
〔３〕ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２０２，２０４）に対し、回転させた導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）を接触させ、正電極（２０２）−正電極（２０２）側の電極切り屑（２２１）−砥石結合剤（１０２）−負電極（２０４）側の電極の切り屑（２２０）−負電極（２０４）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１０１）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング装置であって、
（ａ）前記正電極である電極内輪（２０２）と前記負電極である電極外輪（２０４）とを有し、この電極内輪（２０２）と電極外輪（２０４）との間に配置される絶縁体（２０３）で絶縁された二重リング形回転電極（２０１）と、
（ｂ）この二重リング形回転電極（２０１）の前記電極内輪（２０２）と前記電極外輪（２０４）の先端面からなる一対の電極とを具備することを特徴とする。
【００１５】
〔４〕ＤＣ電圧またはパルス電圧を与えた一対の電極（２１１，２１３）に対し、回転させた非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）を接触させ、正電極（２１１）−電極の切り屑（２２２）−負電極（２１３）から構成される回路を開閉させる際に生じる接触放電により、前記非導電性被ツルーイング・ドレッシング砥石（１１０）が断続的にツルーイング・ドレッシングされる接触放電ツルーイング・ドレッシング装置であって、
前記正電極である電極内輪（２１１）と前記負電極である電極外輪（２１３）とこの電極内輪（２１１）と電極外輪（２１３）との間に配置される厚さが前記電極の切り屑（２２２）を生じさせる厚さの絶縁体（２１２）からなる二重リング形回転電極（２０１）を配置し、この二重リング形回転電極（２０１）の前記電極内輪（２１１）と前記電極外輪（２１３）の先端面からなる一対の電極を備え、前記電極内輪（２１１）−前記電極の切り屑（２２２）−前記電極外輪（２１３）から構成される回路の、前記電極の切り屑（２２２）の部分で接触放電を生じさせることを特徴とする。
【００１６】
〔５〕上記〔３〕または〔４〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記二重リング形回転電極の回転軸方向への駆動機構を具備することを特徴とする。
【００１７】
〔６〕上記〔１〕または〔２〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記接触放電を液中、噴霧中または気中の環境下で行うことを特徴とする。
【００１８】
〔７〕上記〔１〕または〔２〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記二重リング形回転電極の側面の初期回転振れを除去するため、電極間に給電せずに被ツルーイング・ドレッシング砥石で電極側面を研削した後、電極間に電圧を与えてツルーイング・ドレッシングを開始することを特徴とする。
【００１９】
〔８〕接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、上記〔３〕または〔４〕記載の装置を用い、前記電極の回転軸と被ツルーイング・ドレッシング砥石の回転軸との間に所定の角度を与えた状態で電極に電極回転軸方向の送りを与えることにより、所定の砥石刃先形状を得ることを特徴とする。
【００２０】
〔９〕接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、上記〔３〕または〔４〕記載の装置を用い、前記二重リング形回転電極の駆動装置を十字移動機構と回転機構を備えた数値制御移動テーブル上に設置し、高精度な総型ツルーイング・ドレッシングを行うことを特徴とする。
【００２１】
〔１０〕上記〔３〕または〔４〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、電極側面側に電極側面の位置を測定する変位センサを設置し、ツルーイング量を測定しながらツルーイング・ドレッシングを行うことを特徴とする。
【００２２】
〔１１〕上記〔３〕または〔４〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記電極側面側に電極側面の位置を測定する変位センサを備えたことを特徴とする。
【００２３】
〔１２〕上記〔１０〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法を、インプロセスツルーイング・ドレッシングに適用し、ツルーイング量に基づいてツールパスを補正しながら行うことを特徴とする。
【００２４】
〔１３〕上記〔１〕または〔２〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記二重リング形回転電極の内側に砥石を配置し、放電の度の前記被ツルーイング・ドレッシング砥石への電極材料の付着物を除去することを特徴とする。
【００２５】
〔１４〕上記〔１〕または〔２〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法において、前記二重リング形回転電極の外側に砥石を配置し、放電の度の前記被ツルーイング・ドレッシング砥石への電極材料の付着物を除去することを特徴とする。
【００２６】
〔１５〕上記〔３〕または〔４〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記二重リング形回転電極の内側に砥石を配置することを特徴とする。
【００２７】
〔１６〕上記〔３〕または〔４〕記載の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置において、前記二重リング形回転電極の外側に砥石を配置することを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
図１は本発明の実施例を示す接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の構成図である。ここでは、プロファイル研削用砥石の刃先ツルーイングに二重リング形回転電極式の接触放電ツルーイング・ドレッシング方式を適用した例を示す。なお、図１ではプロファイル研削用砥石の回転軸と二重リング形回転電極の回転軸が直交した状態で示されているが、これは説明図をわかりやすくするためであり、実際にはプロファイル研削用砥石の刃先を３０°のＶ字形に成形するために、これらの軸間に３０°の角度を与えた。
【００３０】
この図において、１はプロファイル研削用砥石（被ツルーイング・ドレッシング砥石）、２はベース、３は前カバー、４はＯリング、５はＯリング押え蓋、６は後カバー、７はコネクタ、８はカバー、９は取っ手、１０は前方リミッタ、１１は後方リミッタ、１２はモータブラケット、１３はステッピングモータ、１４はカップリング、１５はボールスクリュー、１６はボールスクリューサポートユニット、１７はナット、１８はナットブラケット、１９は主軸移動テーブル、２０はリニアガイドレール、２１はリニアガイドスライダ、２２はモータブラケット、２３はＤＣモータ、２４はカップリング、２５は主軸、２６は主軸サポートユニット、２７は主軸補助サポートユニット、２８はメカロック、２９は電極ホルダ、３０は絶縁層、３１は二重リング形回転電極外輪、３２は二重リング形回転電極絶縁層、３３は二重リング形回転電極内輪、３４，３５は給電ブラシ、３６は給電ブラシブラケット、３７は変位センサである。
【００３１】
まず、図１を用いて二重リング形回転電極式の接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の構造を説明する。
【００３２】
べース２にはボールスクリューサポートユニット１６が固定されており、これによりピッチ１ｍｍのボールスクリュー１５が支持されている。このボールスクリュー１５の一端はカップリング１４を介してステッピングモータ１３の回転軸に接続されており、ステップ角０．１°で回転駆動される。なお、ステッピングモータ１３はモータブラケット１２によりべース２に固定されている。
【００３３】
ナット１７はボールスクリュー１５と噛み合っており、ステッピングモータ１３の回転によって回転軸方向に送られる。ナットブラケット１８はナット１７に固定されており、これが前方リミッタ１０または後方リミッタ１１のスイッチを押すとステッピングモータ１３が停止するようになっている。
【００３４】
また、べース２には電極回転軸方向に伸びるリニアガイドレール２０が２本平行に固定されている。それぞれのリニアガイドレール２０には２個のリニアガイドスライダ２１が搭載されている。主軸移動テーブル１９はリニアガイドスライダ２１および前記ナットブラケット１８に固定されており、ステッピングモータ１３により電極回転軸方向に駆動される。
【００３５】
主軸２５は移動テーブル上に固定された主軸サポートユニット２６と主軸補助サポートユニット２７によって支持され、その一端はカップリング２４を介してそれを回転駆動するためのＤＣモータ２３に接続されている。なおＤＣモータ２３はモータブラケット２２を用いて主軸移動テーブル１９上に固定されている。
【００３６】
二重リング形回転電極外輪３１および内輪３３の電極材としてカーボン（または銅）を用い、両者を絶縁する二重リング形回転電極絶縁層３２にはエポキシ樹脂を用いた。ここで電極間の絶縁層の厚さは約５００μｍとした。この二重リング形回転電極と電極ホルダ２９は、絶縁性の高い熱可塑性樹脂からなる絶縁層３０で接着されている。二重リング形回転電極外輪３１、二重リング形回転電極内輪３３、二重リング形回転電極絶縁層３２および電極ホルダ２９から構成される二重リング形回転電極は、メカロック２８により主軸２５に固定されている。
【００３７】
また、二重リング形回転電極外輪３１および内輪３３には、ばねによる押し付け式の給電ブラシ３４，３５が接触しており、これにより給電される。これらの給電ブラシ３４，３５は、主軸移動テーブル１９上に固定されたべークライト製の給電ブラシブラケット３６で支持されている。
【００３８】
変位センサ３７は研削盤のテーブルまたはべース２に設置されており、電極側面の位置を測定することにより、プロファイル研削砥石の刃先位置をモニタリングしている。
【００３９】
図２は本発明の実施例を示す接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の制御装置のブロック図である。
【００４０】
この図において、３８は放電電流制限抵抗、３９はホール電流検出器、４０は数値演算処理装置、４１はデジタル入力装置、４２はデジタル出力装置、４３はＡＤ変換器、４４はＤＡ変換器、４５はピーク検出回路、４６はローパスフィルタ、４７はＶＦ変換器、４８はスイッチング回路、４９はＹ形リレー、５０は電力増幅回路、５１はステッピングモータドライバ、５２，５３はアナログスイッチ、５４はＤＣモータドライバ、５５は手動操作装置、５６は増幅器である。
【００４１】
以下、図２を用いて制御装置について説明する。
【００４２】
制御にはデジタル入出力装置４１，４２、ＡＤ変換器４３、ＤＡ変換器４４を備えた数値演算処理装置４０を用いる。
【００４３】
放電回路の電源にはパワーオペアンプによる電力増幅回路５０を用い、その出力電圧は数値演算処理装置４０からの指令で設定可能である。これにより、荒ツルーイングから仕上げツルーイングヘ、ツルーイング条件を連続的に変化させることが可能となる。なお、電力増幅回路５０の出力は、安全のため商用電源およびアースから電気的に絶縁されている。
【００４４】
電力増幅回路５０の出力の正極は給電ブラシ３５に直接接続されている。一方、電力増幅回路５０の出力の負極は数値演算処理装置４０からの指令で切替可能なＹ形リレー４９に接続されており、ここでＤＣ電圧とパルス電圧の切替が行われる。パルス電圧とする場合は電界効果トランジスタから構成されるスイッチング回路４８を経た後、ホール電流検出器３９、放電電流制限抵抗３８を介して給電ブラシ３４に接続されるが、ＤＣ電圧とする場合はスイッチング回路４８を経由しない。なお、スイッチング回路４８のスイッチング周波数は、ＶＦ変換器（電圧−周波数変換器）４７を用いることにより数値演算処理装置４０からの指令で設定可能である。
【００４５】
また、ホール電流検出器３９からの出力は三径路に分けて数値演算処理装置４０に取り込まれる。第一径路は出力を直接取り込む経路である。第二径路はピーク検出回路４５を経た後、取り込む経路である。第二径路の信号電圧から接触放電電流のピーク値Ｉp を得ることができる。なお、ピーク検出回路４５は数値演算処理装置４０からの指令により砥石一回転以上の周期でリセットされる。第三径路はローパスフィルタ４６を経た後取り込む経路である。第三径路の信号電圧から接触放電電流の平均値Ｉm を得ることができる。
【００４６】
ステッピングモータ１３はホール電流検出器３９からの出力に応じて駆動される。具体的には、接触放電電流がピーク値Ｉp をとるときに電極間における消費電力が最大になるように、すなわち、電源電圧をＥとしたときＩp ＝Ｅ／（２Ｒ）となるようにステッピングモータ１３の回転速度および回転方向が数値制御される。また、前方リミッタ１０または後方リミッタ１１が押されたときに、アナログスイッチ５２，５３を用いてステッピングモータドライバ５１ヘの入力パルスを遮断する。この前方リミッタ１０および後方リミッタ１１からの出力信号は数値演算処理装置４０へも送られる。
【００４７】
また、ＤＣモータ２３の起動・停止指令、回転方向切替、回転速度調整は手動操作装置５５において、全て手動で行われ、ＤＣモータ２３に異常が生じた場合のアラーム出力信号の信号線のみが数値演算処理装置４０に接続され、異状時の処理が行えるようになっている。
【００４８】
さらに、変位センサ３７の出力は増幅器５６で増幅された後、数値演算処理装置４０に取り込まれ、プロファイル研削用砥石１（図１参照）の刃先位置のモニタリングに使用される。
【００４９】
図３は本発明の実施例を示す接触放電ツルーイング・ドレッシング方法の説明図、図４及び図５は図３のＡ部を拡大し、そのツルーイング・ドレッシングメカニズムを説明する図である。
【００５０】
例えば、図４に示すように、電極内輪２０２、絶縁層２０３、電極外輪２０４から構成される二重リング形回転電極２０１を用いる。そして、電極内輪２０２と電極外輪２０４の間にＤＣ電圧またはパルス電圧を与えて回転させる。この二重リング形回転電極２０１を回転軸方向に送り、その側面を導電性砥石１０１に接触させると、電極外輪２０４−電極の切り屑２２０−導電性結合剤１０２−電極の切り屑２２１−電極内輪２０２から構成される回路の、電極の切り屑２２０および２２１の部分で接触放電が生じ、その熱で導電性結合剤１０２が溶けて砥粒１０３が脱落する。この図４のツルーイング装置においては、絶縁層２０３の厚さが数百μｍ以上あってもよい。
【００５１】
これに対して、図５に示すように、二重リング形回転電極２０１の絶縁層２１２の厚さを数百μｍ以下にすれば、非導電性砥石１１０のツルーイングにも適用できるようになる。この場合には、二重リング形回転電極２０１の側面を非導電性砥石１１０に接触させると、電極外輪２１３−電極の切り屑２２２−電極内輪２１１から構成される回路の、電極の切り屑２２２の部分で接触放電が生じ、その熱で非導電性結合剤１１１が溶けて砥粒１１２が脱落する。このように、電極間の絶縁層の厚さを小さくすることにより、非導電性砥石のツルーイング・ドレッシングも可能になる。
【００５２】
これらの方法では、被ツルーイング・ドレッシング砥石１００の主軸にブラシを用いて給電する必要がなく、簡便である。また、乾式の条件下でもツルーイング・ドレッシングを行うことができる。
【００５３】
接触放電の放電電力制御は次のようにして行う。図３に示すように、給電回路側に電極対に対して直列になるように放電電流制限抵抗Ｒとホール電流検出器Ａを挿入する。この回路において、電源電圧Ｅに対して接触放電電力が最大になるのは電流値ＩがＩ＝Ｅ／（２Ｒ）となる時である。被ツルーイング面に振れがある場合、電流Ｉは砥石１００の回転周期で変動するが、その最大値Ｉp がＥ／（２Ｒ）となるように電極の回転軸方向への送り速度ｖを制御すれば、振れの最も大きい部分を効率よく除去することが可能となる。１０５はＤＣ電源またはパルス電源である。
【００５４】
図６は本発明の実施例を示す電極送り駆動機構を有する接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の要部構成図である。
【００５５】
この図に示すように、二重リング形回転電極２０１を電極送り駆動機構１２０により二重リング形回転電極２０１の回転軸方向に送るように構成する。なお、図６において、１００は砥石、１０５はＤＣ電源またはパルス電源、１２０は電極送り駆動機構である。
【００５６】
図７は本発明の実施例を示す接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の給電機構の構成図である。
【００５７】
この図において、１２１は二重リング形回転電極２０１の回転主軸、１２２はその回転主軸１２１に固定される導電体リング、１２３は絶縁層、１２４は電極フランジ、１２５はワッシャ、１２６は回転主軸１２１と電極内輪２０２とを電気的に接続する電極固定ボルト、１２７は電極外輪２０４と電極フランジ１２４を電気的に接続する給電バネ、１２８と１２９は給電ブラシである。
【００５８】
このように、給電ブラシ１２８−導電体リング１２２−回転主軸１２１−電極固定ボルト１２６−ワッシャ１２５を介して電極内輪２０２に給電され、給電ブラシ１２９−電極フランジ１２４−給電バネ１２７を介して電極外輪２０４に給電される。
【００５９】
図８は図７に示す接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の二重リング形回転電極の径を異ならせた例を示す断面図である。
【００６０】
この図に示すように、この実施例では、径の小さい二重リング形回転電極２０１′を設けるようにしている。
【００６１】
図９は本発明の各種の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法の説明図であり、図９（ａ）は接触放電を液中、図９（ｂ）は接触放電を噴霧中、図９（ｃ）は接触放電を気中の環境下で行うようにしている。なお、図３と同じ部分には同じ符号を付してその説明は省略する。
【００６２】
すなわち、図９（ａ）に示すように、接触放電を液中で行う場合には、接触放電箇所に液供給用ノズル３０１を配置し、液３０２を供給しながら接触放電を行わせる。
【００６３】
また、図９（ｂ）に示すように、接触放電を噴霧中で行う場合には、接触放電箇所に噴霧供給用ノズル３０３を配置し、噴霧３０４を供給しながら接触放電を行わせる。
【００６４】
勿論、図９（ｃ）に示すように、なんら供給することなく、気中で接触放電を実施するようにしてもよい。
【００６５】
図１０は本発明の実施例を示す電極側面の回転振れを除去する方法を示す図である。
【００６６】
この図に示すように、二重リング形回転電極２０１の側面の初期回転振れを除去するため、スイッチ１０７をオフにして、電極内輪と電極外輪間に給電せずに、被ツルーイング・ドレッシング砥石１００で電極側面を研削した後、電極内輪と電極外輪間に電圧を与えてツルーイング・ドレッシングを開始するようにする。
【００６７】
図１１は本発明の実施例を示すＶ字形の砥石刃先形状を得る接触放電ツルーイング・ドレッシング方法の説明図である。
【００６８】
この実施例では、二重リング形回転電極４０５の回転主軸４０６と砥石４０１の回転軸４０２との間に所定の角度θを与えた状態で二重リング形回転電極４０５に電極回転主軸４０６方向の送りを与えることにより、所定の砥石刃先形状を得るようにすることができる。
【００６９】
図１２は本発明の実施例を示す二重リング形回転電極の駆動装置を十字移動機構と回転機構を備えた数値制御移動テーブル上に設置する接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の構成図である。
【００７０】
この実施例では、二重リング形回転電極４１５の駆動装置を十字移動機構と回転機構を備えた数値制御移動テーブル４１８上に設置する。つまり、砥石回転軸４１１に固定される砥石４１０に二重リング形回転電極４１５を対応させて接触放電ツルーイング・ドレッシングを行うが、その際に、二重リング形回転電極４１５の回転主軸４１６の駆動機構、つまり、ツルーイング・ドレッシング装置本体４１７を、十字移動機構と回転機構を備えた数値制御移動テーブル４１８上に設置する。これにより、高精度な総型ツルーイング・ドレッシングを行うことができる。
【００７１】
図１３は本発明の実施例を示す二重リング形回転電極の回転軸方向への送り速度を数値制御する方法の説明図であり、図１３（ａ）はそのシステムの構成図、図１３（ｂ）はその数値制御による電流の波形図である。
【００７２】
この実施例では、その装置の給電回路側に、二重リング形回転電極２０１に対して直列になるよう接触放電電流制限抵抗Ｒおよび電流検出器Ａを挿入し、接触放電電流がピーク値Ｉp をとるときに、二重リング形回転電極２０１間における消費電力が最大になるように、すなわち、電源電圧をＥとしたときＩp ＝Ｅ／（２Ｒ）となるように、前記二重リング形回転電極２０１の回転主軸１２１方向への送り速度を数値制御装置５０１により制御する。
【００７３】
これにより、接触放電状態を極めて安定に保つことができ、砥石作業面に発生する周期的凹凸を抑制できる。また、電極が機械的に無駄に削られる割合が少なくなるので電極消耗を低減できる。このことは作業環境をクリーンな環境に保全することにもつながる。
【００７４】
図１４は本発明の実施例を示す砥石の真円度を推定する方法の説明図であり、図１４（ａ）はそのシステムの構成図、図１４（ｂ）はその数値制御による電流の波形図である。
【００７５】
この実施例では、電流検出器Ａからの出力の平均値Ｉm とピーク値Ｉp を砥石一回転以上の周期で取得し、Ｉm ／Ｉp の値に基づいて砥石の真円度を推定しながらツルーイング・ドレッシングを行う。つまり、Ｉm ／Ｉp の値から砥石の真円度を推定する砥石の真円度推定装置６０２を設ける。図１４（ｂ）に示すように、Ｉm ／Ｉp の値が大きいほど砥石の真円度が高い。なお、６０１は電流Ｉのピーク値Ｉp がＩp ＝Ｅ／（２Ｒ）になるように電極送り速度を数値制御する数値制御装置である。
【００７６】
このように、電流検出器Ａからの出力の平均値Ｉm とピーク値Ｉp を砥石一回転以上の周期で測定し、Ｉm ／Ｉp の値に基づいて砥石の真円度を推定しながらツルーイング・ドレッシングを行うことができるので、荒から仕上げへのツルーイング・ドレッシング条件の連続的な移行やツルーイング・ドレッシングをどの時点で終了すべきかの判断が自動化できる。
【００７７】
図１５は本発明の実施例を示す砥石の真円度の推定値に基づいて数値制御または自動制御により接触放電消費電力Ｅ・Ｉp ／２の大きさを自動調整する方法の説明図である。
【００７８】
この実施例では、電流検出器Ａからの出力の平均値Ｉm とピーク値Ｉp に基づいて、接触放電消費電力Ｅ・Ｉp ／２を自動調整する接触放電電力自動調整装置６１０を設けて、前記砥石の真円度の推定値に基づいて数値制御または自動制御により接触放電消費電力Ｅ・Ｉp ／２の大きさを自動調整して高精度ツルーイング・ドレッシングを行う。
【００７９】
図１６は本発明の実施例を示す砥石の真円度の推定値が所定の値になった場合に接触放電ツルーイング・ドレッシングを自動終了する方法の説明図である。
【００８０】
この実施例では、砥石の真円度の推定値が所定の値になった場合にツルーイング・ドレッシングを自動的に終了処理を行う自動終了処理装置６２０を設けて、砥石の真円度が満足できる値になった場合にツルーイング・ドレッシングを自動的に終了できるようにする。
【００８１】
図１７は本発明の実施例を示す制御がより安定的に行われるように、二重リング形回転電極に対する供給電圧の種類をＤＣ電圧とパルス電圧の間で自動切替えする方法の説明図である。
【００８２】
この実施例では、二重リング形回転電極に対する供給電圧の種類をＤＣ電圧とパルス電圧の間で自動切替えする自動切替装置６３０を設けて、制御がより安定的に行われるようにする。
【００８３】
図１８は本発明の実施例を示すツルーイング量を測定しながら接触放電ツルーイング・ドレッシングを行う方法の説明図である。
【００８４】
この実施例では、電極側面側に電極側面の位置を測定する変位センサ３７を設置し、ツルーイング量を測定しながらツルーイング・ドレッシングを行う。
【００８５】
また、図１９に示すように、変位センサ３７は、ツルーイング装置本体７０１に設けるようにしてもよい。
【００８６】
このように、電極側面側に電極側面の位置を測定する変位センサを設置することで接触放電ツルーイング・ドレッシングによるツルーイング量をモニタリングすることが可能となる。これをインプロセスツルーイング・ドレッシングに適用した場合、ツールパスを補正しながら加工を行うことができる。
【００８７】
図２０は本発明の実施例を示すインプロセスツルーイング・ドレッシングに適用し、ツルーイング量に基づいてツールパスを補正しながら行う接触放電ツルーイング・ドレッシング方法の説明図である。
【００８８】
この図において、８０１は変位センサ３７からの出力信号によりツルーイング量に基づいてツールパスの補正を行う補正装置、８０２は工作物８０３を搭載する数値制御移動テーブルである。
【００８９】
この実施例では、インプロセスツルーイング・ドレッシングに適用し、ツルーイング量に基づいてツールパスを補正しながら接触放電ツルーイング・ドレッシングを行うようにしたものである。
【００９０】
上記した方法でツルーイング・ドレッシングを行うと、被ツルーイング・ドレッシング砥石の突出した部分（振れの大きい部分）に電極材料が付着し、その結果、電極が後退し続けるという現象が生じる恐れがある。そこで、この問題を解決するためには以下のような構成をとることが有効である。
【００９１】
図２１は本発明の実施例を示す従来砥石（非導電性砥石）を内側に配置した二重リング形回転電極を有するツルーイング・ドレッシング装置を示す図である。
【００９２】
この図に示すように、二重リング形回転電極９１０の回転主軸９１１によって回転する電極内輪９１３、絶縁層９１４、電極外輪９１５から構成される二重リング形回転電極９１０の内側に従来砥石（非導電性砥石）９１２を配置する。
【００９３】
このように構成したので、ツルーイング・ドレッシングを行うことにより、被ツルーイング・ドレッシング砥石１００の突出した部分（振れの大きい部分）に電極材料が付着しても、二重リング形回転電極の内側に配置された従来砥石（非導電性砥石）９１２によって、的確に除去することができる。
【００９４】
図２２は本発明の実施例を示す従来砥石（非導電性砥石）を外側に配置した二重リング形回転電極を有するツルーイング・ドレッシング装置を示す図である。
【００９５】
この図に示すように、二重リング形回転電極９２０の回転主軸９２１によって回転する電極内輪９２２、絶縁層９２３、電極外輪９２４から構成される二重リング形回転電極９２０の外側に従来砥石（非導電性砥石）９２５を配置する。
【００９６】
このように構成したので、ツルーイング・ドレッシングを行うことにより、被ツルーイング・ドレッシング砥石１００の突出した部分（振れの大きい部分）に電極材料が付着しても、二重リング形回転電極の外側に配置された従来砥石（非導電性砥石）９２５によって、的確に除去することができる。
【００９７】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００９８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００９９】
（Ａ）超砥粒砥石、特に金属の結合剤を有する超砥粒砥石のツルーイング・ドレッシングを極めて簡便に行うことができる。
【０１００】
（Ｂ）高精度な形状創成加工が可能になる。
【０１０１】
（Ｃ）乾式研削盤でも機上ツルーイング・ドレッシングができる。
【０１０２】
（Ｄ）導電性、非導電性の砥石に関わらず、同じ装置でツルーイング・ドレッシングを行うことができる。
【０１０３】
（Ｅ）高い真円度の砥石作業面が得られる。
【０１０４】
（Ｆ）電極の消耗が少ないため経済的であり、また作業環境をクリーンに保つことができる。
【０１０５】
（Ｇ）Ｖ字形の鋭い刃先形状を容易に創成することができる。
【０１０６】
（Ｈ）ツルーイング・ドレッシングを行いながら砥石の真円度をモニタリングすることができ、その結果、その時々に合った適切なツルーイング・ドレッシング条件を与えることができる。
【０１０７】
（Ｉ）インプロセスツルーイング・ドレッシングにおいて、ツールパスを補正しながら加工を行うことができる。
【０１０８】
（Ｊ）ツルーイング・ドレッシングを行うことにより、被ツルーイング・ドレッシング砥石の突出した部分（振れの大きい部分）に電極材料が付着しても、二重リング形回転電極の内側または外側に配置された従来砥石（非導電性砥石）によって、的確に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の構成図である。
【図２】  本発明の実施例を示す接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の制御装置のブロック図である。
【図３】  本発明の実施例を示す接触放電ツルーイング・ドレッシング方法の説明図である。
【図４】  図３のＡ部を拡大し、そのツルーイング・ドレッシングメカニズムを説明する図（その１）である。
【図５】  図３のＡ部を拡大し、そのツルーイング・ドレッシングメカニズムを説明する図（その２）である。
【図６】  本発明の実施例を示す電極送り駆動機構を有する接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の要部構成図である。
【図７】  本発明の実施例を示す接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の給電機構の構成図である。
【図８】  図７に示す接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の二重リング形回転電極の径を異ならせた例を示す断面図である。
【図９】  本発明の各種の接触放電ツルーイング・ドレッシング方法の説明図である。
【図１０】  本発明の実施例を示す電極側面の回転振れを除去する方法を示す図である。
【図１１】  本発明の実施例を示すＶ字形の砥石刃先形状を得る接触放電ツルーイング・ドレッシング方法の説明図である。
【図１２】  本発明の実施例を示す二重リング形回転電極の駆動装置を十字移動機構と回転機構を備えた数値制御移動テーブル上に設置する接触放電ツルーイング・ドレッシング装置の構成図である。
【図１３】  本発明の実施例を示す二重リング形回転電極の回転軸方向への送り速度を数値制御する方法の説明図である。
【図１４】  本発明の実施例を示す砥石の真円度を推定する方法の説明図である。
【図１５】  本発明の実施例を示す砥石の真円度の推定値に基づいて数値制御または自動制御により接触放電消費電力Ｅ・Ｉp ／２の大きさを自動調整する方法の説明図である。
【図１６】  本発明の実施例を示す砥石の真円度の推定値が所定の値になった場合に接触放電ツルーイング・ドレッシングを自動終了する方法の説明図である。
【図１７】  本発明の実施例を示す制御がより安定的に行われるように、二重リング形回転電極に対する供給電圧の種類をＤＣ電圧とパルス電圧の間で自動切替えする方法の説明図である。
【図１８】  本発明の実施例を示すツルーイング量を測定しながら接触放電ツルーイング・ドレッシングを行う方法の説明図である。
【図１９】  図１８に示す接触放電ツルーイング・ドレッシングを行う方法の変形例を示す図である。
【図２０】  本発明の実施例を示すインプロセスツルーイング・ドレッシングに適用し、ツルーイング量に基づいてツールパスを補正しながら行う接触放電ツルーイング・ドレッシング方法の説明図である。
【図２１】  本発明の実施例を示す従来砥石（非導電性砥石）を内側に配置した二重リング形回転電極を有するツルーイング・ドレッシング装置を示す図である。
【図２２】  本発明の実施例を示す従来砥石（非導電性砥石）を外側に配置した二重リング形回転電極を有するツルーイング・ドレッシング装置を示す図である。
【符号の説明】
１，１００，４０１，４１０    プロファイル研削用砥石または被ツルーイング・ドレッシング砥石
２    ベース
３    前カバー
４    Ｏリング
５    Ｏリング押え蓋
６    後カバー
７    コネクタ
８    カバー
９    取っ手
１０    前方リミッタ
１１    後方リミッタ
１２    モータブラケット
１３    ステッピングモータ
１４，２４    カップリング
１５    ボールスクリュー
１６    ボールスクリューサポートユニット
１７    ナット
１８    ナットブラケット
１９    主軸移動テーブル
２０    リニアガイドレール
２１    リニアガイドスライダ
２２    モータブラケット
２３    ＤＣモータ
２５    主軸
２６    主軸サポートユニット
２７    主軸補助サポートユニット
２８    メカロック
２９    電極ホルダ
３０，１２３，２０３，２１２，９１４，９２３    絶縁層
３１    二重リング形回転電極外輪
３２    二重リング形回転電極絶縁層
３３    二重リング形回転電極内輪
３４，３５，１２８，１２９    給電ブラシ
３６    給電ブラシブラケット
３７    変位センサ
３８    放電電流制限抵抗
３９    ホール電流検出器
４０    数値演算処理装置
４１    デジタル入力装置
４２    デジタル出力装置
４３    ＡＤ変換器
４４    ＤＡ変換器
４５    ピーク検出回路
４６    ローパスフィルタ
４７    ＶＦ変換器
４８    スイッチング回路
４９    Ｙ形リレー
５０    電力増幅回路
５１    ステッピングモータドライバ
５２，５３    アナログスイッチ
５４    ＤＣモータドライバ
５５    手動操作装置
５６    増幅器
１０１    導電性砥石
１０２    導電性結合剤
１０３，１１２    砥粒
１０５    ＤＣ電源またはパルス電源
１０７    スイッチ
１１０    非導電性砥石
１１１    非導電性結合剤
１２０    電極送り駆動機構
１２１，４０６，４１６，９１１，９２１    二重リング形回転電極の回転主軸
１２２    導電体リング
１２４    電極フランジ
１２５    ワッシャ
１２６    電極固定ボルト
１２７    給電バネ
２０１，４０５，４１５，９１０，９２０    二重リング形回転電極
２０１′    径の小さい二重リング形回転電極
２０２，２１１，９１３，９２２    電極内輪
２０４，２１３，９１５，９２４    電極外輪
２２０，２２１，２２２    電極の切り屑
３０１    液供給用ノズル
３０２    液
３０３    噴霧供給用ノズル
３０４    噴霧
４０２，４１１    砥石回転軸
４１７    ツルーイング・ドレッシング装置本体
４１８，８０２    数値制御移動テーブル
５０１，６０１    数値制御装置
６０２    砥石の真円度推定装置
６１０    接触放電電力自動調整装置
６２０    自動終了処理装置
６３０    電源種類自動切替装置
７０１    ツルーイング装置本体
８０１    ツールパスの補正装置
８０３    工作物
９１２，９２５    従来砥石（非導電性砥石）
【図１】
0004010392.tif 000002
【図２】
0004010392.tif 000003
【図３】
0004010392.tif 000004
【図４】
0004010392.tif 000005
【図５】
0004010392.tif 000006
【図６】
0004010392.tif 000007
【図７】
0004010392.tif 000008
【図８】
0004010392.tif 000009
【図９】
0004010392.tif 000010
【図１０】
0004010392.tif 000011
【図１１】
0004010392.tif 000012
【図１２】
0004010392.tif 000013
【図１３】
0004010392.tif 000014
【図１４】
0004010392.tif 000015
【図１５】
0004010392.tif 000016
【図１６】
0004010392.tif 000017
【図１７】
0004010392.tif 000018
【図１８】
0004010392.tif 000019
【図１９】
0004010392.tif 000020
【図２０】
0004010392.tif 000021
【図２１】
0004010392.tif 000022
【図２２】
0004010392.tif 000023