(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベース上でＸ軸方向に往復動するホイール駆動テーブルと、
前記ベース上で、前記Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復動するドレッサー駆動テーブルと、
前記ホイール駆動テーブル上に搭載されたホイール軸受と、該ホイール軸受に回転自在に支持され、ツルーイングされる台金またはホイールが取付けられるホイール主軸と、該ホイール主軸を回転させるホイール駆動モータからなるホイール駆動部と、
前記ドレッサー駆動テーブル上に搭載されたドレッサー軸受と、該ドレッサー軸受に回転自在に支持され、ツルーイング工具であるドレッサーを取付けるドレッサー主軸と、該ドレッサー主軸を回転させるドレッサー駆動モータからなるドレッサー駆動部とからなり、
前記ベースが低熱膨張鋳鉄製であり、
前記ドレッサー軸受が静圧油軸受であり、
前記ホイール駆動テーブルおよび前記ドレッサー駆動テーブルがいずれも、その下部摺動面が、ベースに形成したＶ−Ｖ案内面およびＶ−Ｖ案内面との間に配置されたニードルローラベアリングでガイドされ、かつ上部摺動面がベースに形成された静圧案内面に接触しており、
前記ホイール駆動テーブル往復動用および前記ドレッサー駆動テーブルの往復動用の各送りネジに螺合した各ナットの各ナットホルダーが、前記ベース上のリニアボールガイドに案内されており、かつ静圧カップリングを介して、前記ホイール駆動テーブルおよび前記ドレッサー駆動テーブルのそれぞれに結合されていることを特徴とする研削ホイール用超精密ツルーイング装置。
【請求項２】
前記ベースが制振台に設置されていることを特徴とする請求項１記載の研削ホイール用超精密ツルーイング装置。
【請求項３】
前記ホイール駆動テーブルおよび前記ドレッサー駆動テーブルの各駆動モータがダイレクトドライブ型サーボモータであり、
前記各駆動モータの制御装置が、制御分解能0.01μｍ以下の数値制御装置であり、
前記両駆動テーブルのフィードバックセンサが最小分解能0.01μｍのリニアレーザスケールである
ことを特徴とする請求項１または２記載の研削ホイール用超精密ツルーイング装置。
【請求項４】
前記ドレッサ一軸受上にＡＥセンサを設置したしたことを特徴とする請求項１、２または３記載の研削ホイール用超精密ツルーイング装置。
【請求項５】
ツルーイングされる台金またはホイールを取付けるアーバの把持機構が、該アーバに固着したプルスタッドと、前記ホイール主軸に内蔵し外部から開閉操作できるコレットであることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の研削ホイール用超精密ツルーイング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研削ホイール用超精密ツルーイング装置に関する。
超精密加工技術は、レンズなどの光学部品やシリコンウエハ等の半導体部品の製造技術を中心に発達してきたが、近年は精密機械部品はもちろんベアリングや歯車に代表される動力伝達部品にまで拡大しつつある。
【０００２】
歯車はあらゆる産業機械に使用されており、昨今ではその要求精度も厳しくなってきており、さらに、歯面粗さを向上すればヘルツ応力で３倍も伝達負荷許容値が増大するとの研究成果が発表され、それを実現させる理想の歯面粗さはＲｍａｘで約 0.1μｍであることが確認されている。
【０００３】
産業界では上記の認識も踏まえて積極的に仕上げ精度の良好な研削歯車を採用したいという機運があるが、量産ベース歯車の形状誤差と面粗さは、普通砥石によりＲｍａｘ約 2.0μｍ、生産性の高いＣＢＮホイールの場合Ｒｍａｘ約 5.0μｍ程度が限界となっているのが実情である。
【０００４】
現在、歯車研削にはＣＢＮホイールが多く使用されているが、このホイールの形状精度ならびに砥粒高さの不揃いが、当然に歯車の加工精度や面粗さに大きく影響するので、ＣＢＮホイールの形状精度と砥粒高さを揃えるツルーイング装置も性能向上が望まれている。本発明はかかるツルーイング装置に関するものである。
【０００５】
【従来の技術】
ＣＢＮやダイヤモンド等の超砥粒は硬脆材料であるが、これら硬脆材料の微小切り込み切削には、破壊力学に基づき脆性モード（脆性破壊型材料除去）と延性モード（塑性変形型材料除去）のあることが知られている。
【０００６】
脆性モードの場合、図１０に示すように、材料にクラックが発生しクラックの集積によって材料が除去されるので、加工精度が悪くなる。これに対し、延性モードの場合、図９に示すように、クラックが発生せず連続形切屑が出るので加工精度が高くなる。そして、硬脆材料の切削加工における材料除去は、通常脆性モードとなるが、高い切削速度と微小切込みの制御により延性モードに上る塑性変形による切削が得られることが知られている（「精密加工の最先端技術」、 133〜141 頁  1996年３月２５日初版第１刷  株式会社工業調査会刊）。
【０００７】
さらに、図１１に示すように、ツルーイング装置の剛性が不足し、切削工具に運動誤差が生ずると、クラックが散在し、仕上精度が低くなることも知られている。
【０００８】
しかるに、従来、微小切込み（例えば、 0.1μｍ以下の送り精度）の可能なツルーイング装置はなく、また剛性の不足や各部のガタによって延性モード切削による サブミクロンの形状誤差及び面粗さの高精度ホイールを製作できる能力のツルーイング装置は存在しなかった。
また、ホイール台金と砥粒を同一機上で超精密ツルーイングできる装置も存在しなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑み、鋼製のホイール台金並びに脆性材料であるＣＢＮ砥粒の微少切り込みによる延性モードにおけるツルーイングを可能とし、ホイール台金と台金上に電着された、又は、別途制作された超砥粒ホイールを同一機上でツルーイングできる超精密ツルーイング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１のツルーイング装置は、ベースと、前記ベース上でＸ軸方向に往復動するホイール駆動テーブルと、前記ベース上で、前記Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復動するドレッサー駆動テーブルと、前記ホイール駆動テーブル上に搭載されたホイール軸受と、該ホイール軸受に回転自在に支持され、ツルーイングされる台金またはホイールが取付けられるホイール主軸と、該ホイール主軸を回転させるホイール駆動モータからなるホイール駆動部と、前記ドレッサー駆動テーブル上に搭載されたドレッサー軸受と、該ドレッサー軸受に回転自在に支持され、ツルーイング工具であるドレッサーを取付けるドレッサー主軸と、該ドレッサー主軸を回転させるドレッサー駆動モータからなるドレッサー駆動部とからなり、前記ベースが低熱膨張鋳鉄製であり、前記ドレッサー軸受が静圧油軸受であり、前記ホイール駆動テーブルおよび前記ドレッサー駆動テーブルがいずれも、その下部摺動面が、ベースに形成したＶ−Ｖ案内面およびＶ−Ｖ案内面との間に配置されたニードルローラベアリングでガイドされ、かつ上部摺動面がベースに形成された静圧案内面に接触しており、前記ホイール駆動テーブル往復動用および前記ドレッサー駆動テーブルの往復動用の各送りネジに螺合した各ナットの各ナットホルダーが、前記ベース上のリニアボールガイドに案内されており、かつ静圧カップリングを介して、前記ホイール駆動テーブルおよび前記ドレッサー駆動テーブルのそれぞれに結合されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明において、ベースを制振台上に設置するか否かは任意であるが、請求項２のツルーイング装置は、前記ベースが制振台上に設置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３のツルーイング装置は、請求項１または２の発明において、前記ホイール駆動テーブルおよび前記ドレッサー駆動テーブルの各駆動モータがダイレクトドライブ型サーボモータであり、前記各駆動モータの制御装置が、制御分解能0.01μｍ以下の数値制御装置であり、前記両駆動テーブルのフィードバックセンサが最小分解能0.01μｍのリニアレーザスケールであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４のツルーイング装置は、請求項１、２または３の発明において前記ドレッサー軸受上にＡＥセンサを設置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項５のツルーイング装置は、請求項１、２、３または４の発明において、ツルーイングされる台金またはホイールを取付けるアーバの把持機構が、該アーバに固着したプルスタッドと、前記ホイール主軸に内蔵し外部から開閉操作できるコレットであることを特徴とする。
【００１５】
請求項１の発明によれば、ベースに低熱膨張鋳鉄を使用し、加工時の発熱による歪等を抑制して変形による加工精度の低下を防止し、加工反力に抗して超精密研削加工を可能とし、駆動テーブルの案内構造にＶ−Ｖ案内面とニードルローラベアリングを採用して、低い摩擦抵抗と水平方向に高剛性なテーブル移動を可能とし、静圧案内面で上下方向にも高剛性とし、ドレッサー軸受を静圧油軸受とすることにより静剛性と回転精度を高め、リニアボールガイドと静圧カップリングにより送りネジのナットの振れ回りと摩擦抵抗を抑制して、上記の相乗効果により、ツルーイング装置の剛性を十分に高くし、切削工具の運動誤差やクラックの散在が発生しないようにすることができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、制振台によって外部振動の伝播を遮断でき、外部振動による加工精度の低下を防止できる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、高トルク高精度なダイレクトドライブ型サーボアクチュエータと制御分解能0.01μｍの数値制御装置と最小分解能0.01μｍのリニアレーザスケールにより延性モードに必要な0.1 μｍ以下の微少切込みを可能とし、これによって超精密ツルーイングを可能とすることができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、砥粒の破砕の際のＡＥ波を確実に検知し、ツルーイング時のエアカットとサイクルタイムの短縮ならびに切込みすぎを防止することができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、コレットを外部から開閉することで簡単にアーバを交換することができ、種々の台金およびホイールの交換が容易となり、台金とホイールの同一機上でのツルーイングを可能とすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るツルーイング装置の斜視図であり、本図に基づき概略構成を説明する。
【００２１】
同図において、１は制振台であり、その上面にベース２が設置されている。ベース２上にはホイール駆動テーブル３とドレッサー駆動テーブル４がＬ字型に配置され、ホイール駆動テーブル３がＸ軸方向に往復動し、ホイール駆動テーブル４が前記Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復するようになっている。つまり、２軸の研削盤系を構成している。なお、制振台を用いるかどうかは任意であるが、用いた場合は、外部振動の伝播を抑制できるので好ましい。
各駆動テーブル３、４のテーブル案内構造は、Ｖ−Ｖ案内面４０などで構成されるが、詳細は後述する。
【００２２】
前記ホイール駆動テーブル３上には、ホイール軸受１０と、このホイール軸受１０に回転自在に支持されたホイール主軸１１と、このホイール主軸１１を回転させるホイール駆動モータ１２からなるホイール駆動部が搭載されている。ホイール主軸１１と駆動モータ１２とは、ベルト伝動機構等で連結されている。また前記ベース３の端部には門型のセンサ支持部５が取付けられ、このセンサ支持部５にレーザリニヤスケール７の固定部７ａが、テーブル３上にはレーザリニヤスケール７の可動部７ｂが取付けられている。
【００２３】
前記ドレッサー駆動テーブル４上には、ドレッサー軸受２０と、このドレッサー軸受２０に回転自在に支持されたドレッサー主軸２１と、このドレッサー主軸２１を回転させるドレッサー駆動モータ２２とからなるドレッサー駆動部が搭載されている。ドレッサー主軸２１と駆動モータ２２とは、直結されている。また、前記ベース４の端部には門型のセンサ支持部６が取付けられ、このセンサ支持部６にレーザリニヤスケール８の固定部８ａが、テーブル４上にはレーザリニヤスケール８の可動部８ｂが取付けられている。
【００２４】
前記ベース２およびセンサ支持部５、６には低熱膨張鋳鉄を使用し、加工時の発熱による歪等を極力防止している。
【００２５】
つぎに、前記駆動テーブル３、４の案内構造の詳細を説明する。図２はテーブル案内構造の正面図、図３はテーブル案内構造の側面図である。なお、両駆動テーブル３、４の案内構造は、実質的に同一である。
【００２６】
駆動テーブル３、４はベース２に対し２列の山形状のスライド溝、すなわちＶ−Ｖ案内面４０で往復動自在に案内されている。すなわち、図２において、駆動テーブル３、４の左右両端部の下面には、それぞれ断面三角形の摺動部材４１、４１が取付けられ、その山形状の下表面が下部摺動面４２、４２となっている。
【００２７】
一方、ベース２には一対のＶ形溝を形成したレール部材４６、４６がＶ形ガイド面４７、４７を上向きにして設けられ、駆動テーブル４の摺動部材４１、４１を受け入れている。そして、Ｖ形ガイド面４７、４７と下部摺動面４２、４２の間にはニードルローラベアリング４８、４８が設けられている。
【００２８】
このＶ−Ｖ案内面４０によると、駆動テーブル３、４の往復動方向に直交する方向の姿勢拘束が極めて高精度に行えるという利点があり、ニードルローラベアリング４８により低い摩擦抵抗による高い位置決め精度を実現している。
【００２９】
また、前記駆動テーブル３、４の左右両端部の上面には、それぞれ平坦な上部摺動面４３、４３が形成され、この上部摺動面４３、４３には圧油を導くための圧油溜り４４が形成され、駆動テーブル４の肉厚内には、送油路４５が形成されている。そして、ベース２の両端部には連結部材５１、５１を介して断面四角形の上部摺動部５２、５２が取付けられ、その下面は、前記上部摺動面４３、４３と接触する上部摺動面５３、５３となっている。この上部摺動面５３、５３と前記上部摺動面４３、４３とは、静圧油を介して接触する静圧案内面を構成している。
【００３０】
この静圧案内面により、駆動テーブル３、４の上下方向の姿勢拘束を行い、ベース２と駆動テーブル３、４間の圧力分布を均一化している。
【００３１】
図２〜３に示すように、駆動テーブル３、４を往復動させる送りネジ６１は、ベース２上のブラケット６２、６２にベアリング６３を介して回転自在に支持されている。この送りネジ６１にナット６０が螺合され、そのナット６０をナットホルダー６４が回転不能に拘束している。このナットホルダー６４の下面にはスライドシュー６５が取付けられ、上面には、静圧カップリングを構成するカップリングハーフ６６が形成されている。このカップリングハーフ６６には送りネジ６１の送り方向に直角であり垂直に形成された静圧接触面６７、６７が往面と復面に形成されている。
【００３２】
前記カップリングハーフ６６は駆動テーブル３、４に固定された一対のカップリング部材７２、７２で挟まれており、各カップリング部材７２の内側垂直面７３は前記カップリングハーフ６６の静圧接触面６７に対面しており、カップリング部材７２および駆動テーブル４の肉厚内には静圧油を内側垂直面７３に導入する油路７４が形成されている。この静圧カップリングにより、ナット６４と駆動テーブル３、４間の運動誤差を阻止している。
【００３３】
前記スライドシュー６５はベース２上に固定されたリニアボールガイド７１に摺動自在に嵌合してナット６４の連れ廻りを防止して、ナット６４の往復動を生じさせている。このリニアボールガイド７１は、転動体が循環する転がり案内であって、転がり面での摩擦係数は非常に小さい利点がある。
【００３４】
上記のテーブル案内構造により、ホイール駆動テーブル３の真直度は、水平 0.１μｍ（１０mmストローク走行当り）、垂直 0.1μｍ（１０mmストローク走行当り）であり、ドレッサー駆動テーブル４の真直度は、水平 0.１μｍ（１０mmストローク走行当り）、垂直 0.2μｍ（１０mmストローク走行当り）を実現している。
【００３５】
図４はホイール軸受１０とホイール主軸１１を示す断面図である。ホイール主軸１１は精密アンギュラ玉軸受１３と複列円筒コロ軸受１４でホイール軸受１０に回転自在に支持されている。また、ホイール主軸１１の内部前方にはテーパ孔１５と、このテーパ孔１５から後端にかけて貫通孔１６が、同軸に形成されている。なお、ホイール主軸１１の後端部には平ベルトプーリ３６が取付けられている。
【００３６】
前記貫通孔１６にはドローバー１７が挿入して固定されるようになっており、その先端にはコレット１８が取付けられている。一方、ツルーイング加工される台金ＷｂまたはホイールＷの取付金具であるアーバ３１も軸方向両端部がテーパ状に形成され、挿入側テーパ部３２の先端にはプルスタッド３３が固定され、突出側テーパ部３４には台金ＷｂまたはホイールＷがナット３５で締め付けて着脱自在に固定されるようになっている。
【００３７】
上記のコレットチャック構造によれば、ドローバー１７のナット１９を緩めて先端側へ押し込むと、コレット１８がプルスタッド３３を解放するので、アーバ３１がホイール主軸１１から取外される。逆にアーバ３１を挿入し、ドローバー１７を挿入してコレット１８をプルスタッド３３に引掛けて、後端方向に引き付け、ナット１９を締め付けると、アーバ３１をホイール主軸１１に固定することができる。このため、台金ＷｂまたはホイールＷのアーバ３１への着脱はナット３５を締め付けたり緩めることで自由に行える。
【００３８】
上記により、ホイール主軸１１に対する台金Ｗｂ、およびＣＢＮ砥粒を電着したホイールＷの着脱が極めて容易に行え、両者を同一機上でツルーイングすることを可能にしている。
【００３９】
図５はドレッサー軸受２０の断面図である。ドレッサー主軸２１は、ラジアル／スラスト複合静圧油軸受２３とラジアル静圧油軸受２４でドレッサー軸受２０に回転自在に支持されている。いずれの静圧油軸受２３、２４も、ドレッサー主軸２１の外表面に対し静圧油を溜める圧油溜りとこの圧油溜りに圧油を送る送油路が形成され、静圧油を介してドレッサー主軸２１を支持するようになっている。この静圧油軸受により、ドレッサー主軸２１の前部軸端に３０kgf の荷重をかけた場合の静剛性は、ラジアル方向で２μｍ、アキシヤル方向で１μｍであって、加工反力に十分に抗して超精密研削加工を可能としている。また、ドレッサー主軸２１の先端には、ドレッサーホイールＤがナット３７で着脱自在に取付けられるようになっている。
【００４０】
上記のホイール軸受１０とドレッサー軸受２０の構成は、マイクロツルーイングに必要な、▲１▼ツルーイング時の法線抵抗が大きい場合、ロータリドレッサーを取り付ける軸は研削盤主軸と同程度の剛性を有すること、▲２▼ドレッサー主軸の振れを極力抑えること、▲３▼駆動モータのトルク変動と振動によるツルーイング時の加工転写誤差を極力少なくすること、に大きく役立っている。
【００４１】
前記駆動モータ１２、２２は、共に振動等級ＣＬＡＳＳ３であって、インバータ制御によりMax 3,000rpmまで任意回転数の設定を可能にしている。これにより、マイクロツルーイング時のホイールＷとドレッサＤの周速比を変えることで、切れ味と仕上げ面粗さを制御できるようにしている。
【００４２】
前記駆動テーブル３、４の駆動モータ、すなわち、送りネジ６１に連結されるモータは高トルク高精度なダイレクトドライブ型サーボモータである。前記駆動テーブル３、４の制御装置は、制御分解能0.01μｍ以下の数値制御装置であり、前記両駆動テーブル３、４のフィードバックセンサであるレーザリニヤスケール７、８は最小分解能0.01μmである。前記レーザリニヤスケール７の固定部７ａと可動部７ｂおよび前記レーザリニヤスケール８の固定部８ａと可動部８ｂは、いずれもアッベの原理にしたがった位置に配置している。すなわち、被測定物の測定すべき部分を物差しとして用いる標準尺（変位センサ）の延長上に置く、という原理に従っており、この場合、ベッドに真直度の誤差があっても、そのために生ずる幾何学的誤差は、極めて小さく抑えられる。前記両駆動テーブルの送り量すなわち、ホイールＷに対するドレッサーＤの切込み量はレーザリニヤスケール７、８で数値制御装置にフィードバックされ、クローズドループ制御されるようになっている。
【００４３】
本実施形態においては、熱変位対策として、温度制御装置にて静圧油そして研削液の温度を± 0.1℃の幅で制御している。研削液はさらにマグネットセパレータを使用して常に清浄なクーラントの供給を可能にしている。
【００４４】
本実施形態では、ＡＥセンサ２５をドレッサー軸受２０上に設置している。これは、微小切り込みでのツルーイングを実現させるためには、ドレッサーＤとホイールとの微小接触の感知を可能にする必要があるからである。このＡＥセンサ２５は、ＡＥ波（アコースティックエミッション波・破壊時に生じる衝撃波）を確実に検知して、ドレッサーＤが台金ＷｂまたはホイールＷに当っている（切込んでいる）か当っていないかを確実に検知でき、マイクロツルーイング時のエアカット（空切り込み）とサイクルタイムの短縮ならびに切込みすぎの防止を可能としている。
【００４５】
さらに、ドレッサー主軸２１を始め各回転駆動部の動バランスは振動変位± 0.001μｍ（1,200rpmで）の分解能を持つフィールドバランサにより残留アンバランス量を分解能下１桁に調整後駆動を行うようにしている。
【００４６】
上記構成の装置について、レーザー測長機により機械ＮＣ装置からの微小ステップ送り指令における運動応答性能を測定した。その結果、図６に示すように、ステップ応答性は最小0.05μｍ（５０nm）／ＳＴＥＰまで良好なデータを得ることができた。
【００４７】
「宮下政和、“超精密加工原理”超精密生産技術大系  第１巻  基本技術  フジフクノシステム、1995」によれば、多刃工具としての研削砥石を用いて延性モード研削を実現するには、砥粒切れ刃高さのばらつきが延性・脆性遷移点Ｄc より小さくなければならないとしている。また、脆性材料といわれるダイヤモンド、シリコン等の延性・脆性遷移点Ｄc は概ね 0.1μｍ前後という。したがって、ダイヤモンド砥石の超精密ツルーイングにおいて、砥粒切り込み深さを制御し、延性モード研削条件を満足させ、かつ、運動転写原理に従って超精密研削精度を実現するには、砥粒切れ刃高さのばらつきを100 nm（0.1 μｍ）以下に、ダイヤモンド砥石の回転振れおよび母線形状も100 nmに修正加工する超精密ツルーイング技術が不可欠であると提唱している。
【００４８】
本実施形態の装置によれば、構造面での剛性の向上と制御系で微小送りを可能としたことにより、図９に示す切込み量Ｄp ≦Ｄc を実現し、運動転写原理に基づいたナノメータオーダの運動精度を実現し、図１０に示す切込み量Ｄp ＞Ｄc の状態で生ずるクラックの集積による材料除去や、図１１に示す装置剛性の不足による運動誤差（ガタ）により生ずる切込み量Ｄp の不安定によるクラックの散在といった研削状態を排し、延性モード研削に必要な 0.1μｍ以下の高精度な位置決め精度を達成している。
【００４９】
つぎに、上記ツルーイング装置によるマイクロツルーイング作業を説明する。
本発明のツルーイング装置では、▲１▼形状誤差１μｍ以下の歯車成型用ＣＢＮ電着ホイールの台金Ｗｂを製作する、▲２▼台金ＷｂにＣＢＮ砥粒を一層だけ電着したＣＢＮ電着ホイールＷをマイクロツルーイングし、サブミクロンレベルの形状誤差＆面粗さを実現する、という手順で、高精度で高性能なＣＢＮ電着ホイールを得るようにしている。
【００５０】
図７は前記▲１▼の台金Ｗｂのツルーイング作業の説明図である。同図に示す台金Ｗｂは図１および図４に示すホイール主軸１１に取付け、台金ＷｂとＣＢＮロータリードレッサーＤを回転させながら、ホイール駆動テーブル３をＸ軸方向に移動させ、ドレッサー駆動テーブル４をＺ軸方向に移動させる。
この作業によって、所望の形状誤差の台金Ｗｂが得られる。
【００５１】
図８は前記▲２▼のホイール台金ＷｂにＣＢＮ砥粒Ｗｇを電着したホイールＷのツルーイング作業の説明図である。ＣＢＮ砥粒Ｗｇを電着したホイールＷも図１および図４に示すホイール主軸１１に取付け、ホイールＷとダイヤモンドロータリードレッサーＤを回転させながら、ホイール駆動テーブル３をＸ軸方向に移動させ、ドレッサー駆動テーブル４をＺ軸方向に移動させる。この作業によって、サブミクロンレベルの形状誤差および面粗さを有するホイールＷが得られる。
【００５２】
なお、本発明では、任意歯車諸元、修正、電着砥粒径のオフセット等をパソコンにて自動計算させ、加工ＮＣプログラムを生成、当該機械ＮＣ装置に転送する制御糸を備えることにより、種々の歯車成形研削用ホイールをマイクロツルーイングすることができる。また、超砥粒ホイール（ＣＢＮ砥粒やダイヤモンド砥粒）だけでなく、普通砥石のマイクロツルーイングも可能である。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ベースの発熱による歪等を抑制して変形による加工精度の低下を防止し、各駆動テーブルの案内構造に低い摩擦抵抗と水平方向および上下方向の高剛性送りネジのナットの振れ回りと摩擦抵抗を抑制して、ドレッサー軸受を静圧油軸受とすることにより静剛性と回転精度を高め、ツルーイング装置の剛性を十分に高くし、切削工具の運動誤差やクラックの散在が発生しないようにして、主として剛性の面から超精密研削加工を可能としている。
【００５４】
請求項２の発明によれば、制振台によって外部振動の伝播を遮断でき、外部振動による加工精度の低下を防止できる。
【００５５】
請求項３の発明によれば、高トルク高精度なテーブル駆動用アクチュエータと高分解能の数値計測制御装置とリニアレーザスケールにより延性モードに必要な0.1 μｍ以下の微少切込みを可能とし、これによって超精密ツルーイングを可能としている。
【００５６】
請求項４の発明によれば、砥粒の破砕の際のＡＥ波を確実に検知し、ツルーイング時のエアカットとサイクルタイムの短縮ならびに切込みすぎを防止することができる。
【００５７】
請求項５の発明によれば、簡単にアーバを交換することができ、種々の台金およびホイールのツルーイング、さらには台金とホイールの同一機上でのツルーイングを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るツルーイング装置の斜視図である。
【図２】駆動テーブル３、４の案内構造の正面図である。
【図３】駆動テーブル３、４の案内構造の側面図である。
【図４】ホイール軸受１０とホイール主軸１１を示す断面図である。
【図５】ドレッサー軸受２０とドレッサー主軸２１を示す断面図である。
【図６】ドレッサー主軸２１の送り分解能を示すグラフである。
【図７】台金Ｗｂのツルーイング作業の説明図である。
【図８】ホイールＷのツルーイング作業の説明図である。
【図９】延性モード研削の説明図である。
【図１０】脆性モード研削の説明図である。
【図１１】装置剛性が不足する研削の説明図である。
【符号の説明】
２  ベース
３  ホイール駆動テーブル
４  ドレッサー駆動テーブル
７  レーザリニヤスケール
８  レーザリニヤスケール
１０  ホイール軸受
１１  ホイール主軸
２０  ドレッサー軸受
２１  ドレッサー主軸
４０  Ｖ−Ｖ案内面
Ｄ  ドレッサー
Ｗ  ホイール
【図１】
0003819530.tif 000002
【図２】
0003819530.tif 000003
【図３】
0003819530.tif 000004
【図４】
0003819530.tif 000005
【図５】
0003819530.tif 000006
【図６】
0003819530.tif 000007
【図７】
0003819530.tif 000008
【図８】
0003819530.tif 000009
【図９】
0003819530.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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