(57)【要約】【課題】均一に効率良く目直しができるよう遊離砥粒を用いた砥石の目直し方法及びその方法に使用する砥石の目直し装置並びにその装置に使用する砥石の目直しユニットを提供すること。【解決手段】砥石の目直し装置付研削装置Ａとして、回転砥石４０と、回転砥石４０に接触して表面研削を行う工作物Ｗの保持手段と、回転砥石４０に圧接する砥石スティック５０と、砥石スティック５０の圧接調整を行う調整手段６０と、回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙに目直し液８０を供給する目直し液供給手段７０と、該圧接部分Ｙの近傍に配設し目直し作業の終わった遊離砥粒８５を回転砥石４０と工作物Ｗとの接触部分領域Ｑ外に排出するための排出手段９０と、排出手段９０により排出した目直し作業終了後の目直し液８０を回収して目直し液供給手段７０に循環供給すべく構成した目直し液回収循環手段１０とより構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転砥石に砥粒を混入した砥石スティックを圧接すると共に圧接部分に研削液に遊離砥粒を混入した目直し液を供給することを特徴とした砥石の目直し方法。
【請求項２】
圧接部分に供給した目直し液のうち、回転砥石の砥石面の目直しを行った遊離砥粒は、排出手段により回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出することを特徴とした請求項１に記載の砥石の目直し方法。
【請求項３】
砥粒を回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出する排出手段としては、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分の近傍に配設した噴射ノズルより構成したことを特徴とする請求項２に記載の砥石の目直し方法。
【請求項４】
排出手段としては、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分の近傍に配設した吸引ノズルより構成したことを特徴とする請求項２に記載の砥石の目直し方法。
【請求項５】
回転砥石と、回転砥石に接触して表面研削を行う工作物の保持手段と、回転砥石に圧接する砥石スティックと、砥石スティックの圧接調整を行う調整手段と、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分に目直し液を供給する目直し液供給手段と、該圧接部分の近傍に配設し目直し作業の終わった砥粒を回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出するための排出手段と、排出手段により排出した目直し作業終了後の目直し液を回収して目直し液供給手段に循環供給すべく構成した目直し液回収循環手段とよりなる砥石の目直し装置付研削装置。
【請求項６】
回転砥石に圧接自在の砥石スティックと該スティックの圧接調整手段と該圧接部分に目直し液を供給するための目直し液供給手段と回転砥石と工作物との接触部分領域外に目直し液を排出するための排出手段とを一体に組み付けてユニット部材とし該ユニット部材を既存の研削装置に装着自在とした砥石の目直しユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物を研削加工する際に使用される回転砥石の目直し方法及びその方法に使用する砥石の目直し装置並びにその装置に使用する砥石の目直しユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転砥石は、工作物を研削加工する際に、研削加工工具として用いられる。回転砥石は、高速回転することにより、砥石の表面の砥粒が工作物の表面を削り取ることで、工作物を研削する。
【０００３】
研削加工は、主として、工作物の最終的な加工、すなわち仕上げ加工に用いられるものであるため、研削加工精度は、常に高いものが要求されている。研削加工は、初期に良い作業条件で行い始めても、研削作業を行うと、その研削加工精度は、様々な要因によって低下する。
【０００４】
研削加工精度を低下させる要因は、回転砥石の回転軸の振れ回りや回転砥石と工作物との間の相対的な振動や回転砥石の砥石面の減耗など、様々なものが挙げられる。
【０００５】
特に、回転砥石の砥石面の状態は、研削加工精度を大きく左右する。回転砥石の長期間の使用により回転砥石の砥石面が減耗し、砥石面に目つぶれが生じるとともに、切屑を生成するチップポケット深さが減少する一方、目つまりの発生等が起こり、回転砥石の砥石面の状態が悪化し研削加工精度は低下する。
【０００６】
そこで、工作物の加工精度を向上させるために、回転砥石の砥石面の目直しを行うことによって砥石面を研削に最適な状態に維持するための技術が種々提案されている。
【０００７】
なお、ここで目直しとは、工作物の表面を研削加工するための回転砥石の砥石面に混在する砥粒の分布や形状の調整や切屑を生成するために必要なチップポケットの形成をする作業である。この目直しは、通常、砥石を最初に使用し始める時に行われる作業の場合と、研削加工を行った結果、砥石面に目つぶれ、目つまりまたはチップポケットの減少などが生じて研削能力が低下した時とに行われる作業の場合とがある。
【０００８】
また、目つぶれとは鈍くなった砥粒が脱落せずにいるために工作物を研削できずに工作物の表面を高速度で摩擦し工作物表面を傷つけ変質させることであり、目つまりとは、研削加工において工作物の切屑が砥粒に付着したり、チップポケット（空隙）に詰まり研削が行われなくなることである。
【０００９】
回転砥石の目直しは、通常、砥石スティックと呼ばれる砥石を回転砥石の砥石面に定圧で当接して行われる。しかし、砥石スティック押し付け目直し方法では、回転砥石のチップポケットの生成が遅いことから目直しに要する時間がかかる。更に、回転砥石の砥石面から結合剤が不均一に除去され、回転砥石の砥粒の配置状態は不均一となる。
【００１０】
このことから、砥石スティックのみを用いた回転砥石の目直しは、非常に効率が悪いものである。
【００１１】
そこで、目直しの作業効率を向上させるために、砥石スティックだけではなく遊離砥粒を併用して目直しを行う目直し方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
特許文献１に開示された目直し方法は、遊離砥粒をグリースやワックスなどの粘度の高い材料に混入することによって、回転砥石と砥石スティックとの間の圧接部分に遊離砥粒を投入し、目直しを行うものである。または、遊離砥粒を回転砥石と円盤状砥石スティックとの間の圧接部分の上方から落下させることによって、回転砥石と円盤状砥石スティックとの間の圧接部分に遊離砥粒を投入し、目直しを行うものである。あるいは、砥石スティック自体に遊離砥粒を様々な形状で混入することによって、回転砥石と砥石スティックとの間の圧接部分に遊離砥粒を投入し、目直しを行うものである。
【００１３】
すなわち、砥石スティックによる回転砥石の目直しにおいて、遊離砥粒を用いて目直し作業の効率を改善し向上させる方法である。
【特許文献１】特開平４―１３５１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、従来の砥石スティックのみによる目直し方法や前述の特許文献１に開示された目直し方法は、未だ、以下の解決すべき課題を有している。
【００１５】
回転砥石の目直しを行う際に、一般的に行われる砥石スティックのみによる目直し方法は、回転砥石と砥石スティック間に含まれる砥粒の数が少ないことから、回転砥石のチップポケットの生成が遅くなり、目直しに要する時間がかかる欠点があった。
【００１６】
また、回転砥石の砥石面から結合剤が不均一に除去されるので、回転砥石の砥粒やチップポケットの配置状態は不均一となり、研削加工精度が低下する欠点があった。
【００１７】
一方で、砥石スティックだけではなく遊離砥粒を併用して目直しを行う目直し方法、すなわち前述の特許文献１に開示された目直し方法は、目直し作業の高効率化のための遊離砥粒が、回転砥石の目直しを行う際に、適時適所に最適に投入することが難しく、目直し作業中に遊離砥粒が欠如した場合には、遊離砥粒を補充し難いおそれがあり、そのため遊離砥粒を連続的に効率良く投入できない欠点があった。
【００１８】
特に、インプロセスで回転砥石の目直しを行う際に、前述の特許文献１に開示された目直し方法は、目直しを行った遊離砥粒や目直しにより脱落した回転砥石の砥粒や砥石スティックの砥粒などが回転砥石の回転によって連れ込まれて砥石面と工作物との間に浸入することから、工作物の表面に圧痕が形成される欠点があった。
【００１９】
更には、既存の研削装置に、インプロセスで回転砥石の目直しを行う装着をユニットととして装着できるものは開発されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
そこで、本発明は、回転砥石に砥粒を混入した砥石スティックを圧接すると共に圧接部分に研削液に遊離砥粒を混入した目直し液を供給することを特徴とした砥石の目直し方法を提供するものである。
【００２１】
更には、圧接部分に供給した目直し液のうち、回転砥石の砥石面の目直しを行った遊離砥粒は、排出手段により回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出することにも特徴を有する。
【００２２】
また、砥粒を回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出する排出手段としては、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分の近傍に配設した噴射ノズルより構成したことにも特徴を有する。
【００２３】
また、排出手段としては、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分の近傍に配設した吸引ノズルより構成したことにも特徴を有する。
【００２４】
また、回転砥石と、回転砥石に接触して表面研削を行う工作物の保持手段と、回転砥石に圧接する砥石スティックと、砥石スティックの圧接調整を行う調整手段と、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分に目直し液を供給する目直し液供給手段と、該圧接部分の近傍に配設し目直し作業の終わった砥粒を回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出するための排出手段と、排出手段により排出した目直し作業終了後の目直し液を回収して目直し液供給手段に循環供給すべく構成した目直し液回収循環手段とよりなる砥石の目直し装置付研削装置を提供するものである。
【００２５】
また、回転砥石に圧接自在の砥石スティックと該スティックの圧接調整手段と該圧接部分に目直し液を供給するための目直し液供給手段と回転砥石と工作物との接触部分領域外に目直し液を排出するための排出手段とを一体に組み付けてユニット部材とし該ユニット部材を既存の研削装置に装着自在とした砥石の目直しユニットを提供するものである。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の本発明によれば、回転砥石に砥粒を混入した砥石スティックを圧接すると共に圧接部分に研削液に遊離砥粒を混入した目直し液を供給するようにしたことから、目直し液に含まれる遊離砥粒が回転砥石の砥石面と砥石スティックとの間を動くこととなり、砥石スティックの位置や圧接力の制御の難易に関わらず、チップポケットの生成を短時間で効率よく行える効果がある。また、その遊離砥粒の動きにより、回転砥石の砥石面から結合剤が均一に除去されるので、回転砥石の砥粒やチップポケットの配置状態は均一となり、研削加工精度が向上する効果がある。また、研削液に遊離砥粒を混入した目直し液であることから、流動性があるために、適時適所に最適に投入できるよう制御することが容易になるので、研削加工精度が向上する効果がある。また、その流動性により、遊離砥粒を連続的に効率良く投入できる効果がある。
【００２７】
請求項２記載の本発明によれば、圧接部分に供給した目直し液のうち、回転砥石の砥石面の目直しを行った砥粒は、排出手段により回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出することから、特に、インプロセスで目直しを行う際には、目直しを行った遊離砥粒や目直しにより脱落した回転砥石の砥粒や砥石スティックの砥粒などは、回転砥石に連れ込まれなくなり、目直し液と共に砥石面と工作物との間に浸入することがなくなることから、工作物の表面に遊離砥粒等による圧痕が形成されず工作物表面の完全な研削が行える効果がある。
【００２８】
請求項３記載の本発明によれば、砥粒を回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出する排出手段としては、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分の近傍に配設した噴射ノズルより構成したことから、該噴射ノズルから物質を噴射することにより、回転砥石の砥石面の目直しを行った砥粒を容易に排出できる。従って、インプロセスで目直しを行う際には、目直しを行った遊離砥粒や目直しにより脱落した回転砥石の砥粒や砥石スティックの砥粒などは、回転砥石に連れ込まれなくなり、簡単な構造により目直し液と共に砥石面と工作物との間に砥粒が浸入することを防止することができ工作物の表面に圧痕を形成しない効果がある。
【００２９】
請求項４記載の本発明によれば、排出手段としては、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分の近傍に配設した吸引ノズルより構成したことから、該吸引ノズルから遊離砥粒等を吸引することにより、簡単な構造により回転砥石の砥石面の目直しを行った砥粒を排出でき、特に砥粒や目直し液が吸引されることからこれらが四方に拡散することを防止することができ作業の効率化を図ることができる。また、インプロセスで目直しを行う際には、目直しを行った遊離砥粒や目直しにより脱落した回転砥石の砥粒や砥石スティックの砥粒などは、回転砥石に連れ込まれなくなり、目直し液と共に砥石面と工作物との間に浸入することがなくなることから、工作物の表面に圧痕が形成されない効果がある。
【００３０】
請求項５記載の本発明によれば、砥石の目直し装置付研削装置を、回転砥石と、回転砥石に接触して表面研削を行う工作物の保持手段と、回転砥石に圧接する砥石スティックと、砥石スティックの圧接調整を行う調整手段と、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分に目直し液を供給する目直し液供給手段と、該圧接部分の近傍に配設し目直し作業の終わった砥粒を回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出するための排出手段と、排出手段により排出した目直し作業終了後の目直し液を回収して目直し液供給手段に循環供給すべく構成した目直し液回収循環手段とより構成したので、砥石スティックが圧接調整されることとなり、回転砥石の砥石面から結合剤がより効率良く均一に除去され、回転砥石の砥粒やチップポケットの配置状態は均一となり、研削加工精度が向上する効果がある。しかも、目直し液に含まれる遊離砥粒の回転砥石の砥石面と砥石スティックとの間における動きにより、回転砥石の砥石面から結合剤が除去されて、チップポケットの生成を短時間で効率よく行える効果がある。また、その遊離砥粒の動きにより、回転砥石の砥石面から結合剤が均一に除去されるので、回転砥石の砥粒の配置状態は均一となり、研削加工精度が向上する効果がある。また、目直し液は研削液に遊離砥粒を混入したものであることから、流動性があるために、適時適所に最適に投入できるよう制御することが容易になるので、研削加工精度が向上する効果がある。また、その流動性により、遊離砥粒を連続的に効率良く投入できる効果がある。更には、排出手段により、目直しを行った遊離砥粒や目直しにより脱落した回転砥石の砥粒や砥石スティックの砥粒などは、回転砥石に連れ込まれなくなり、目直し液または研削液と共に砥石面と工作物との間に浸入することがなくなることから、工作物の表面に圧痕が形成されない効果がある。
【００３１】
請求項６記載の本発明によれば、回転砥石に圧接自在の砥石スティックと、該スティックの圧接調整手段と該圧接部分に目直し液を供給するための目直し液供給手段と、回転砥石と工作物との接触部分領域外に目直し液を排出するための排出手段とを一体に組み付けてユニット部材とし、該ユニット部材を既存の研削装置に装着自在とした目直しユニットとしたことにより、既存の研削装置に自在に装着することができ、既存の研削装置の効率化と効果的な研削作業が容易に、かつ安価に行える効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明では、回転砥石により工作物を研削するに際して、回転砥石に砥粒を混入した砥石スティックを圧接すると共に、研削液に遊離砥粒を混入した目直し液を圧接部分に供給するものであり、特に、本発明では、圧接部分に供給した目直し液のうち、回転砥石の砥石面の目直しを行った砥粒は、排出手段により回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出する。
【００３３】
更に、砥粒を回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出する排出手段としては、回転砥石と砥石スティックとの圧接部分の近傍に配設した噴射ノズルや、吸引ノズルなどより構成するものである。かかる方法を実施するために、次の構成よりなる目直し装置付研削装置を用いるものである。すなわち、回転砥石と回転砥石に接触して表面研削を行う工作物の保持手段と、回転砥石に圧接する砥石スティックと砥石スティックの圧接調整を行う調整手段と回転砥石と砥石スティックとの圧接部分に目直し液を供給する目直し液供給手段と、該圧接部分の近傍に配設し目直し作業の終わった砥粒を回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出するための排出手段と該圧接部分の近傍に配設して砥粒を回転砥石と工作物との接触部分領域外に排出するための排出手段と排出手段により排出して目直し作業終了後の目直し液を回収して目直し液供給手段に循環供給すべく構成した目直し液回収循環手段とよりなる目直し装置付研削装置を用いる。
【００３４】
また、既存の研削装置において上記の目直し方法を実施するためには、既存の研削装置の所要個所に本発明の砥石の目直しユニットを装着するものであり、砥石の目直しユニットは、回転砥石に圧接自在の砥石スティックと、該スティックの圧接調整手段と該圧接部分に目直し液を供給するための目直し液供給手段と、回転砥石と工作物との接触部分領域外に目直し液を排出するための排出手段とを一体に組み付けてユニット部材として構成する。
【実施例】
【００３５】
この発明の実施例を図面に基づき詳説する。
【００３６】
図１は、本件発明の目直し装置付研削装置Ａの右側面を示す。
【００３７】
目直し装置付研削装置Ａは、機枠Ｆの中段に周縁に立上り縁２１を立設したパレット２０を設け、同パレット２０上には、左右移動自在に移動テーブルＭを配設している。
【００３８】
パレット２０の一側隅の底部には、後述するようにパレット２０内に落下した目直し液８０を排出するための排出孔１１２が設けられており、排出孔１１２は、後述する目直し液回収循環手段１０に連設されている。
【００３９】
移動テーブルＭは、研削を必要とする工作物Ｗを定置可能に構成している。
【００４０】
移動テーブルＭ上方には研削作業中に飛散あるいは落下した遊離砥粒８５を含む目直し液８０等を収集するための収集テーブル３０が配設されている。
【００４１】
収集テーブル３０は、内底面をやや凹状に形成して収集テーブル３０上に目直しすることで落下、飛散した目直し液８０等が収集しやすいように構成していると共に、該テーブル３０の底部には収集孔１４２を設け、収集孔１４２は、後述する目直し液回収循環手段１０に連通している。
【００４２】
収集テーブル３０の片側前方には、図２に示すように、回転砥石４０の表層部４１が収集テーブル３０に穿設した窓部３１から露出する状態で回転砥石４０が配設されており、回転砥石４０の回転軸４２はモータ（図示せず）に連動連結されて回転作動し、その下方に配設された工作物Ｗ表面の研削を行うように構成している。なお、回転砥石４０は、所要の手段で機枠Ｆに軸架されている。
【００４３】
回転砥石４０は、その表層部４１を粒状のダイヤモンドや窒化ほう素等の砥粒４５を金属粉末や樹脂などの結合剤４６に混入して、焼結や硬化によって形成し、全体円盤状としたものであり、収集テーブル３０の窓部３１から露出した表層部４１に露見した砥粒４５で工作物Ｗの表面を研削していく。
【００４４】
回転砥石４０の後方には砥石スティック５０を配設し、回転砥石４０の表層部４１表面に先端を圧接している。
【００４５】
砥石スティック５０は、図３に示すように、先端を略コ字状の二股形状とし、略コ字状の股部の底面５１を回転砥石４０に圧接し、略コ字状の左右分岐片５２は、円盤状の回転砥石４０の周側縁を挟む状態で遊嵌するように機枠Ｆに支持されている。
【００４６】
砥石スティック５０は、アルミナや炭化珪素などの砥粒５５を結合剤５６に混入することにより、有気孔スティック状に形成したものである。
【００４７】
砥石スティック５０の基端部は、圧接調整手段６０と連動連結されている。
【００４８】
圧接調整手段６０は、図１に示すように、圧接力調整に必要な計測器としてのロードセル６１を介して連設したアーム６２と、サーボモータ６３の出力軸６３ａに連動連結された螺杆６４に螺合して前後進移動を行うアーム螺合部６５とより構成されており、かかる構成により砥石スティック５０の圧接力調整が行えるようにしている。
【００４９】
回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙの上方には目直し液８０を供給するための目直し液供給手段７０としての液供給ノズル７１が配設されており、該ノズル７１は、後述する目直し液回収循環手段１０に連通される。
【００５０】
液供給ノズル７１から供給される目直し液８０は、アルミナ等の素材よりなる遊離砥粒８５と研削液８１とよりなり、研削液８１は、例えば、水やエマルジョンやソリブルなどの水溶性研削油剤、鉱油を主成分とする不水溶性研削油剤等の各種不水溶性研削油剤を示す。なお、研削液８１は、後述する目直し液回収循環手段１０によって回収され、再生され、循環し、再び供給される。また、研削液８１は、研削加工において冷却、潤滑、洗浄などの役割を果たす。
【００５１】
図４に示すように、回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙの下方近傍には目直し液８０を一定の領域外に排出する排出手段９０が配設されている。すなわち、目直し作業が終わった砥粒や目直し液８０を回転砥石４０と工作物Ｗとの接触部分領域Ｑ外に排出するための排出手段９０が配設されている。
【００５２】
排出手段９０としては、噴射ノズル９１を用いており、コンプレッサ（図示しない）に連通した噴射ノズル９１から回転砥石４０と砥石スティック５０の圧接部分Ｙ近傍に空気を噴射することにより、噴射された空気は、回転砥石４０に当接し、圧接部分Ｙから剥離する砥粒と目直し液８０を回転砥石４０と工作物Ｗとの接触部分領域Ｑ外に飛散させて、砥粒などが回転砥石４０と工作物Ｗとの接触部分に付着介在して研削した工作物Ｗの表面を損傷しないようにしている。なお、空気を噴射する場合は、回転砥石４０と工作物Ｗとの接触部分領域Ｑの潤滑、冷却、洗浄の機能を果たすために、別途に設けたノズル（図示しない）から研削液８１を別途噴射して砥粒などを排出する。
【００５３】
また、排出手段９０は、空気噴射以外に、後述する目直し液回収循環手段１０から搬送されてきた研削液８１を、噴射ノズル９１から噴射する場合もあり、この場合は噴射ノズル９１から回転砥石４０と砥石スティック５０の圧接部分Ｙ近傍に噴射された研削液８１は、回転砥石４０に当接し、上方側と下方側の二手に分かれて圧接部分Ｙから剥離する砥粒と目直し液８０を回転砥石４０と工作物Ｗとの接触部分領域Ｑ外に飛散させると共に、特に、下方側に別れた砥粒などを含まない噴射された研削液８１は、移動テーブルＭ上の工作物Ｗと回転砥石４０との間の摩擦を緩和し、発熱を冷却し、研削屑などを除去する機能を果たす。なお、研削液８１を噴射する場合の噴射ノズル９１は、後述する冷却液搬送パイプ１３１及び冷却液ポンプ１３５を介して冷却液タンク１３０に連通連結していることから、研削液８１が供給されるよう構成されている。
【００５４】
排出手段９０としては噴射ノズル９１に限定されるものではなく、吸引ノズルによって目直し作業の終了した目直し液８０や砥粒を吸引して回転砥石４０と工作物Ｗとの接触部分領域Ｑ内に飛散しないように構成している。
【００５５】
排出手段９０として吸引ノズルとした場合には、該吸引ノズルは吸引パイプ（図示しない）を介して収集タンク１４０に連通連結されている。すなわち後述する目直し液回収循環手段１０を構成する砥粒循環手段１１に連通連結しており、吸引ノズルによって吸引された目直し液８０は、回収され、再生され、循環し、液供給ノズル７１から再び供給される。
【００５６】
上記した液供給ノズル７１と収集テーブル３０に設けた収集孔１４２と、パレット２０に設けた排出孔１１２とは目直し液回収循環手段１０に連設されている。
【００５７】
目直し液回収循環手段１０は、遊離砥粒８５を主に回収循環させる砥粒循環手段１１と、目直し液８０中の上澄みの研削液８１を主に回収循環させる冷却液循環手段１２とよりなる。
【００５８】
なお、この回収循環過程において、冷却液とは、研削液８１のことであり、工作物Ｗと回転砥石４０との間の冷却機能を果たすことから研削液８１を冷却液ということにする。また、上澄み液とは、研削液８１のことであり、ごみなどの不純物が沈殿することによって除去された、あるいは後述する第一貯留槽１１０や第二貯留槽１２０の遠心分離機能によって遊離砥粒８５やごみなどの不純物が除去された研削液８１を上澄み液ということにする。
【００５９】
すなわち、目直し液回収循環手段１０における砥粒循環手段１１は、図１に示すように、収集テーブル３０の収集孔１４２に収集パイプ１４１を介して連通連結した収集タンク１４０と、収集タンク１４０内を撹拌する撹拌翼１４３と、収集タンク１４０内に設置したポンプ１４５に連通して収集タンク１４０中の遊離砥粒８５をポンプ１４５により目直し液８０の一部と共に収集タンク１４０外に搬送する砥粒搬送パイプ１５１とよりなり、該砥粒搬送パイプ１５１の先端は、回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙに目直し液８０を供給するための液供給ノズル７１に連通連結している。
【００６０】
また、目直し液回収循環手段１０における冷却液循環手段１２は、図１に示すように、パレット２０の排出孔１１２に排出パイプ１１１を介して連通連結した遠心分離機能を有する第一貯留槽１１０と、該貯留槽１１０の上澄み液のみをオーバーフローさせて貯留する冷却液タンク１３０と、冷却液タンク１３０に収納配設したポンプ１３５から冷却液タンク１３０外に搬送する冷却液搬送パイプ１３１と、収集タンク１４０においてオーバーフローする上澄み液を収容する上澄み液タンク１６０と、上澄み液タンク１６０中に収納配設したポンプ１６５により、上澄み液搬送パイプ１６１を介して、一旦、移送貯留した後、貯留上澄み液をオーバーフローさせて冷却液タンク１３０に戻すための遠心分離機能を有する第二貯留槽１２０とよりなる。
【００６１】
しかも、冷却液タンク１３０からの冷却液、すなわち研削液８１を搬送する冷却液搬送パイプ１３１は、砥粒搬送パイプ１５１の中途に合流させて、液供給ノズル７１に遊離砥粒８５が充分に混入された目直し液８０の濃度を調整できるように構成すると共に冷却液搬送パイプ１３１のパイプは、遊離砥粒８５などを接触部分領域Ｑ外に排出する場合に研削液８１を用いる場合には、そのまま伸延して、先端に噴射ノズル９１を設けて回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙを指向するようにしている。１５０は、合流撹拌部を示す。
【００６２】
前述した構造において、回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接を調整する圧接調整手段６０と、目直し液８０を供給する目直し液供給手段７０と目直し液８０を排出するための排出手段９０とは一体に組み付けユニット部材Ｕとして独立した構造とし、従来の回転砥石と工作物移動テーブルとを有した研削装置にユニット部材Ｕとして装着することにより、本発明の目直し装置付研削装置Ａとすることができるものである。
【００６３】
本発明における砥石の目直し方法は、図５に示すように、回転砥石４０の砥石面と砥石スティック５０との圧接部分Ｙに目直し液８０を投入することによって、より効率良く均一に目直しがなされるものであり、その目直しのメカニズムの概要について図面を用いて説明する。
【００６４】
まず、研削加工を行えるように準備された回転砥石４０の砥石面は、回転砥石４０の砥粒４５と回転砥石４０の結合剤４６と回転砥石４０の空隙であるチップポケット４７とより構成されている。
【００６５】
また、回転砥石４０を目直しする棒状の砥石スティック５０は、砥石スティック５０の砥粒５５と砥石スティック５０の結合剤５６と、砥石スティック５０の空隙である気孔５７とより構成されている。
【００６６】
そして、砥石スティック５０による回転砥石４０の目直しを支援する目直し液８０は、遊離砥粒８５と研削液８１とより構成されている。
【００６７】
図６（ａ）に示すように、目直しする前の回転砥石４０の砥石面は、工作物Ｗを研削加工したことによって、摩耗して表面の砥粒４５は削られて回転砥石４０の表層部４１は、平坦となり、また、チップポケット深さが減少している。さらに、該砥石面に事前に目直しによって形成していたチップポケット４７に工作物Ｗの切屑Ｗａなどが詰まったりすることによって、研削能力が低下した状態となっている。すなわち、目つまりが発生している。
【００６８】
また、図６（ａ）に示すように、目直しする前の回転砥石４０の砥石面は、工作物Ｗを研削加工したことによって切れ味の鈍くなった砥粒４５が脱落せずに該砥石面に残存することによって、研削能力が低下した状態となっている。すなわち、目つぶれが発生している。
【００６９】
そこで、回転砥石４０の砥石面に砥石スティック５０を圧接することによって、砥粒５５は、回転砥石４０の砥石面の結合剤４６を削り取り、チップポケット４７を形成し、あるいはチップポケット４７に残留した工作物Ｗの切屑Ｗａを削り出す。
【００７０】
削り取られた結合剤４６や工作物Ｗの切屑Ｗａは、研削液８１と共に流しだされることによって排出される。
【００７１】
従来のような砥石スティック５０の砥粒５５のみによる回転砥石４０の砥石面の目直しは、チップポケット４７の形成速度が遅く、また、回転砥石４０の結合剤４６が不均一に削り取られることから、効率良く行われていない。すなわち、目直しに時間がかかり、回転砥石４０の砥石面が、ある部分では目直しされているが、別の部分では目直しがなされていない不均一な面となることから、効率のよい目直しは、行われていない。
【００７２】
しかし、図４に示すように、砥石スティック５０による回転砥石４０の目直しを支援する目直し液８０が回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙに投入されると、図６（ｂ）に示すように、回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙにおいて、前述のように投入された目直し液８０の中に混入された遊離砥粒８５は、砥石スティック５０の表面に形成されている気孔５７に嵌入し、砥石スティック５０の表面に目直し液８０の遊離砥粒８５が突出した状態となって、回転砥石４０の結合剤４６などを均一に効率良く削り取る。
【００７３】
このことから、図６（ｃ）に示すように、回転砥石４０の砥石面は均一に目直しされて、回転砥石４０の砥粒４５が研削加工の目的に応じた最適な形状や高さや配置で露出する。
【００７４】
更には、目直し液８０は、回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙ上方より投入されることから、回転砥石４０の砥粒４５が露出している部分おいて、回転砥石４０の回転方向の後方側に形成されるボンドテール４８、すなわち、回転砥石４０の結合剤４６が尾を引くように残存する部分を除去する効果もある。
【００７５】
なお、ボンドテール４８を除去することによって、切れ味の鈍くなった回転砥石４０の砥粒４５を後方から支える働きがなくなるので、その鈍化した回転砥石４０の砥粒４５は回転砥石４０の結合剤４６から容易に離脱する。
【００７６】
これらのことから、回転砥石４０は、目直しによって研削加工の目的に応じた最適な研削能力を発揮する。
【００７７】
本発明の砥石の目直し方法及びそれに用いる砥石の目直し装置並びに砥石の目直しユニットは、上記のように構成されている。次に、実際に工作物の研削作業における砥石の目直しの工程を説明する。
【００７８】
まず、目直し装置付研削装置Ａの移動テーブルＭ上に工作物Ｗを定置すると共に回転砥石４０を回転作動させながら、移動テーブルＭを研削方向に移動させると、回転砥石４０の表層部４１が工作物Ｗの表面をなぞりながら、表層部４１の砥石面に露見した砥粒４５によって、工作物Ｗの表面の研削が行われる。
【００７９】
工作物Ｗの表面を研削することによって、回転砥石４０の表層部４１の砥石面においては露出した砥粒４５の摩耗やチップポケット４７への切屑Ｗａの蓄積などが起こることから、回転砥石４０の研削効率が低下する。
【００８０】
この際、回転砥石４０の目直しをするために、図５に示すように、回転砥石４０の表層部４１には、砥石スティック５０の先端が圧接されており、同時に、その圧接部分Ｙに液供給ノズル７１から目直し液８０が供給される。
【００８１】
このとき、砥石スティック５０は、その送り速度が圧接調整手段６０により常時制御されていることから、最適な圧接力によって回転砥石４０の表層部４１に圧接されて、回転砥石４０の目直しを行う。
【００８２】
砥石スティック５０の制御動作は、まずロードセル６１が法線目直し荷重をリアルタイムで測定し、ロードセル６１の測定結果に基づいてサーボモータ６３を最適に駆動させて、次にサーボモータ６３が駆動することによって、サーボモータ６３の出力軸６３ａが回転し、その回転に連動して螺杆６４が回転運動し、更に螺杆６４の回転運動がアーム螺合部６５を介してアーム６２の前後進運動に変換され、砥石スティック５０が最適な圧接力によって回転砥石４０の表層部４１に圧接されるものである。
【００８３】
液供給ノズル７１は、砥粒搬送パイプ１５１を介して収集タンク１４０に連結されている。また、目直し液８０は、収集タンク１４０の中に収納された撹拌翼１４３によって撹拌され、遊離砥粒８５の濃度が調整されている。このことから、収集タンク１４０に収納されたポンプ１４５によって汲み上げられた目直し液８０は、砥粒搬送パイプ１５１を通して連通連結した液供給ノズル７１から回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙに供給されて、回転砥石４０の目直しを行う。
【００８４】
なお、砥石スティック５０は、目直しによって摩耗し残量がわずかとなった場合には、新しい砥石スティック５０に取り替えて、目直しを行う。
【００８５】
目直しを行いつつ、研削加工を行う際には、すなわちインプロセスで目直しを行う際には、回転砥石４０の砥粒４５や砥石スティック５０の砥粒５５、遊離砥粒８５などが回転砥石４０と工作物Ｗとの接触部分領域Ｑに入り込むことにより工作物Ｗの表面に圧痕ができる。
【００８６】
そこで圧痕の形成を防ぐために排出手段９０を構成する噴射ノズル９１から、空気を回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙ近傍に噴射することにより、接触部分領域Ｑに回転砥石４０の砥粒４５や砥石スティック５０の砥粒５５、遊離砥粒８５などが入り込まないようにする。
【００８７】
この際は、研削液８１を別途、回転砥石４０と工作物Ｗとの間に供給することにより、研削加工される工作物Ｗの表面などの接触部分領域Ｑを潤滑や冷却や洗浄をすることができる。
【００８８】
また、噴射された空気により排出され飛散した砥粒や遊離砥粒８５や目直し液８０などは、収集テーブル３０に沿って収集孔１４２に集まり、収集孔１４２より回収される。
【００８９】
なお、前述のように収集孔１４２より回収された遊離砥粒８５などは、目直し液回収循環手段１０を構成する砥粒循環手段１１によって、再び循環し、再生され、液供給ノズル７１から、研削液８１と共に目直し液８０として、繰り返し使用される。
【００９０】
つまり、研削液８１と遊離砥粒８５とよりなる目直し液８０は、収集パイプ１４１を通じて収集タンク１４０に一旦貯留される。収集タンク１４０内の撹拌翼１４３によって、撹拌されて濃度が均一に調整された目直し液８０は、収集タンク１４０内のポンプ１４５によって汲み上げられ砥粒搬送パイプ１５１を通じて、連通連結した液供給ノズル７１から繰り返し圧接部分Ｙに供給される。
【００９１】
また、排出手段９０より噴射する物質は、前述のように空気だけではなく、研削液８１も噴射する物質として利用できる。
【００９２】
その際の排出手段９０としての噴射ノズル９１は、冷却液搬送パイプ１３１を通じて冷却液タンク１３０に連通連結されている。すなわち、噴射ノズル９１より噴射された研削液８１は、噴射ノズル９１を最適な角度にて設置することにより、回転砥石４０に当接することによって上方側と下方側との二手に分かれる。
【００９３】
従って、接触部分領域Ｑに砥粒や遊離砥粒８５などが二手に分かれた内の上方側に噴射された研削液８１に排出されて、回転砥石４０と工作物Ｗとの接触部分領域Ｑに入り込まなくなり、圧痕は形成されなくなる。
【００９４】
上方側に噴射された研削液８１により排出された砥粒や遊離砥粒８５や目直し液８０などは、収集テーブル３０に沿って収集孔１４２より回収される。この際、上方側に噴射された研削液８１も同様に収集テーブル３０に沿って収集孔１４２より回収される。
【００９５】
収集孔１４２より回収された遊離砥粒８５などは、前述のように、再生され、循環し、繰り返し使用される。このとき、上方側に噴射された研削液８１は、同様に収集孔１４２より回収されて、収集パイプ１４１を通じて、収集タンク１４０に一旦貯留される。
【００９６】
収集タンク１４０において、目直し液８０の構成要素として循環しなかった研削液８１は、ごみなどの不純物が沈殿した上澄み液としてオーバーフローし、上澄み液タンク１６０に一旦貯留される。
【００９７】
一旦貯留した上澄み液、すなわち研削液８１は、上澄み液タンク１６０内のポンプ１６５によって汲み上げられ、上澄み液搬送パイプ１６１を通じて、第二貯留槽１２０に移動し貯留する。
【００９８】
第二貯留槽１２０は、第一貯留槽１１０と同様に遠心分離機能を有しており、上澄み液タンク１６０からポンプ１６５によって汲み上げられた上澄み液、すなわち研削液８１に遊離砥粒８５などが混入していた場合には、それら不純物を遠心分離することによって除去する。
【００９９】
遊離砥粒８５などの不純物が除去された研削液８１は、第二貯留槽１２０において、上澄み液としてオーバーフローし、冷却液タンク１３０に貯留し循環する。
【０１００】
一方で、二手に分かれた内の下方側に噴射された遊離砥粒８５などを含まない研削液８１は、収集テーブル３０の窓部３１を通じて接触部分領域Ｑに到達することから、研削加工される工作物Ｗの表面などの接触部分領域Ｑを冷却や洗浄や潤滑をすることができる。
【０１０１】
そして、パレット２０内に落下した目直し液８０や噴射ノズル９１から噴射された研削液８１などは、排出孔１１２から排出パイプ１１１を通じて第一貯留槽１１０に搬送される。
【０１０２】
第一貯留槽１１０は、砥粒や工作物Ｗの切屑Ｗａや目直し液８０に含まれる遊離砥粒８５などを遠心分離することによって、除去する。
【０１０３】
遊離砥粒８５などの不純物が除去された研削液８１は、第一貯留槽１１０において、上澄み液としてオーバーフローし、冷却液タンク１３０に貯留する。
【０１０４】
第一貯留槽１１０及び第二貯留槽１２０からそれぞれオーバーフローして冷却液タンク１３０に貯留した研削液８１は、冷却液タンク１３０内のポンプ１３５により汲み上げられ、冷却液搬送パイプ１３１を通じて連通連結した噴射ノズル９１に供給され、該ノズル９１から再び噴射される。
【０１０５】
すなわち、冷却液循環手段１２によって、研削液８１は、回収され、再生され、循環し、噴射ノズル９１から、接触部分領域Ｑに回転砥石４０の砥粒４５や砥石スティック５０の砥粒５５、遊離砥粒８５などの目直し液８０が入り込まないようにするために噴射される研削液８１として、繰り返し使用される。
【０１０６】
あるいは、冷却液搬送パイプ１３１の中途に連通連結した合流撹拌部１５０において、砥粒搬送パイプ１５１を通じて搬送された目直し液８０の濃度調整に利用されて、目直し液８０として液供給ノズル７１から回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙに供給されて繰り返し使用される。
【０１０７】
以上のように各構成が作動することにより、回転砥石４０と砥石スティック５０との圧接部分Ｙにおいて、砥石スティック５０の砥粒５５や目直し液８０に含まれる遊離砥粒８５は、砥石スティック５０の気孔５７中に嵌入し、この遊離砥粒８５によって回転砥石４０の結合剤４６を切削し、またチップポケット４７に滞留した工作物Ｗの切屑Ｗａを排出する。
【０１０８】
このように、回転砥石４０の表層部４１の結合剤４６を削り取ることによって、回転砥石４０の表層部４１に砥粒４５が露出し、チップポケット４７が形成される。すなわち、回転砥石４０の表層部４１が目直しされて、回転砥石４０の研削効率は回復する。
【０１０９】
目直しが完了した回転砥石４０を回転作動させながら、移動テーブルＭを研削方向に移動すると、回転砥石４０の表層部４１が工作物Ｗの表面をなぞりながら、表層部４１に露見した砥粒４５によって工作物Ｗの表面の研削が行われる。
【０１１０】
このことから、本発明の目直し方法を用いた目直し装置付研削装置Ａは、研削加工中に、すなわちインプロセスで回転砥石４０の目直しを行うことができることとなり、工作物Ｗの表面を要求された精度に、短時間で確実に仕上げることができる。
【０１１１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施形態に係る目直し装置付研削装置の右側面を示した模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る目直し装置付研削装置における研削加工を行う部分と砥石スティックを示した斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る目直し装置付研削装置の砥石スティックを示した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る目直し装置の目直し作業を示した模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る目直し装置付研削装置における圧接部分を示した模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る目直し装置の目直し過程を示した模式図である。
【符号の説明】
【０１１３】
Ａ      目直し装置付研削装置
Ｍ      移動テーブル
Ｑ      接触部分領域
Ｕ      ユニット部材
Ｗ      工作物
Ｙ      圧接部分
１０    目直し液回収循環手段
１１    砥粒循環手段
１２    冷却液循環手段
４０    回転砥石
４１    表層部
４５    砥粒
４６    結合剤
４７    チップポケット
４８    ボンドテール
５０    砥石スティック
５５    砥粒
５６    結合剤
５７    気孔
６０    圧接調整手段
７０    目直し液供給手段
７１    液供給ノズル
８０    目直し液
８１    研削液
８５    遊離砥粒
９０    排出手段
９１    噴射ノズル
【図１】
2009208173.tif 000003
【図２】
2009208173.tif 000004
【図３】
2009208173.tif 000005
【図４】
2009208173.tif 000006
【図５】
2009208173.tif 000007
【図６】
2009208173.tif 000008