(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石体における導電性を有する砥石台金の外周面に形成された砥石層の砥粒を結合する導電性の結合剤が導電性の有る研削液の供給された状態における通電で電解されることによって、砥石層の目立てを行う砥石の電解目立て装置において、上記通電のための陽極を構成する給電電極が砥石台金に摺接可能に接触される一方、砥石層の外周面には複数の溝が周方向に離間配置して形成され、この複数の溝に複数の電極体が絶縁層を介在させて周方向に離間配置して固定され、上記通電のための陰極を構成する給電電極が砥石層における複数の溝間に位置する突出部の不在な部分であるとともに複数の電極体と絶縁体とが周方向に交互に連接する部分に摺接可能に接触されたことを特徴とする砥石の電解目立て装置。
【請求項２】
砥石層の突出部の外周面と複数の電極体の外周面と絶縁体の外周面とがほぼ面一に形成されたことを特徴とする請求項１記載の砥石の電解目立て装置。
【請求項３】
砥石体における導電性を有する砥石台金の外周面に絶縁層を介在して形成された砥石層の砥粒を結合する導電性の結合剤が導電性の有る研削液の供給された状態における通電で電解されることによって、砥石層の目立てを行う砥石の電解目立て装置において、上記通電のための陽極を構成する給電電極が砥石台金に摺接可能に接触され、陽極を構成する給電電極と砥石層との間に位置する砥石台金の外周面には絶縁層を介して導電性リングが陽極を構成する給電電極および砥石層から分離された形態で固定され、導電性リングには陰極を構成する給電電極が摺接可能に接触される一方、砥石層の外周面には複数の溝が周方向に離間配置して形成され、これらの溝に複数の電極体が絶縁層を介在させて周方向に離間配置して固定され、これらの電極体と上記導電性リングとが互いに接続されたことを特徴とする砥石の電解目立て装置。
【請求項４】
複数の電極体がカーボンや快削黄銅または導電性樹脂で形成されたことを特徴とする請求項３記載の砥石の電解目立て装置。
【請求項５】
砥石台金と導電性リングとの間における絶縁層には導電性リングと砥石層における複数の溝間に位置する突出部とを絶縁する鍔が設けられ、これらの鍔と砥石層の外周面に固定された複数の電極体と導電性リングとが導電性の接着剤で互いに接着されたことを特徴とする請求項３記載の砥石の電解目立て装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は例えば研削加工に用いられる砥石を電解作用によって目立てる装置であって、特に砥石とほぼ同径の内面研削時に併用可能な砥石の電解目立て装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は特開平４−１１５８６７号公報に示された内面研削時に併用した砥石の電解目立て装置を示す構成図である。この図７において、ターニングセンタ加工機の回転チャック１には被削材２が取り付けられ、軸付きメタルボンド砥石と呼ばれる砥石体３が被削材２に軸方向で対向し往復駆動可能に設置される。この砥石体３は軸部としての砥石台金４の外周全面に砥粒を導電性の結合剤で結合してなる砥石層５を固定して構成される。この砥石体３の砥石台金４には図外の電解電源の陽極端子に電線で接続されて陽極を構成する給電電極６を摺接可能に接触させる。陰極を構成する給電電極７は研削機械の固定部に設置された支持部材８に絶縁体９を介して支持され、この給電電極７は砥石層５の外周の約１／３を砥石層５の外周に沿い所定の隙間をもって覆う大きさになっている。この給電電極７の砥石層５と対向する弧状の電極面には図外の研削液出口を備え、この研削液出口に連通する研削液供給パイプ１０が給電電極７の側面に延設され、この研削液供給パイプ１０から供給された導電性の研削液が研削液出口から砥石層５と給電電極７との隙間に供給される。また供電電極７の側面には図外の電解電源の陰極端子に電線で接続された端子１１を備える。
【０００３】
次に上記従来の砥石の電解目立て装置の動作を図８を用い説明する。図８のａ図では、陰極の給電電極７が回転チャック１に取り付けられた被削材２の円筒部の端面から軸方向に距離を隔てて配置される。そして、研削加工前に陽極の給電電極６を接触した砥石体３の砥石層５が給電電極７の位置で停止され、研削液供給パイプ１０から導電性の研削液１２が給電電極７とこれに対向する砥石層５との隙間に供給され、給電電極６，７間に砥石体３および研削液１２を介して通電することによって砥石層５表面の結合剤を電解して除去し、砥石層５表面の初期目立てを行う。図８のｂ図では給電電極６への通電を停止し、研削液１２を供給しながら、被削材２の円筒部の内部に砥石体３による一定切り込みを与え、円筒部の底面までトラバース研削を行う。そして、砥石体３を図８のｃ図に示すように初期位置まで戻す。図８のｃ図では研削液１２を供給したまま、給電電極６，７間に砥石体３および研削液１２を介して再び通電して砥石層５表面の結合剤を電解して除去し、砥石層５表面の目立てを行う。その後は、図８のｂ図とｃ図との工程を一定時間ごとに反復する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の砥石の電解目立て装置は上記のように砥石体３を被削材２と陰極を構成する給電電極７との間で反復駆動させながら、電解目立てと研削加工とを交互に行う構成であるので、砥石体とほぼ同径の内面研削が可能であるものの、非研削加工時間である電解目立て時間が必要なため、研削加工の効率が悪いという問題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的は研削加工と電解目立てとの同時進行を可能にし、砥石体の切れ味を良好に保ちながら研削加工を継続できる砥石の電解目立て装置を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した第１の発明に係る砥石の電解目立て装置は、通電のための陽極を構成する給電電極が砥石台金に摺接可能に接触される一方、砥石層の外周面には複数の溝が周方向に離間配置して形成され、この複数の溝に複数の電極体が絶縁層を介在させて周方向に離間配置して固定され、通電のための陰極を構成する給電電極が砥石層における複数の溝間に位置する突出部の不在な部分であるとともに複数の電極体と絶縁体とが周方向に交互に連接する部分に摺接可能に接触されたものである。
【０００７】
請求項２に記載した第２の発明に係る砥石の電解目立て装置は、第１の発明に記載された砥石層の突出部の外周面と複数の電極体の外周面と絶縁体の外周面とがほぼ面一に形成されたものである。
【０００８】
請求項３に記載した第３の発明に係る砥石の電解目立て装置は、通電のための陽極を構成する給電電極が砥石台金に摺接可能に接触され、陽極を構成する給電電極と砥石層との間に位置する砥石台金の外周面には絶縁層を介して導電性リングが陽極を構成する給電電極および砥石層から分離された形態で固定され、導電性リングには陰極を構成する給電電極が摺接可能に接触される一方、砥石層の外周面には複数の溝が周方向に離間配置して形成され、これらの溝に複数の電極体が絶縁層を介在させて周方向に離間配置して固定され、これらの電極体と上記導電性リングとが互いに接続されたものである。
【０００９】
請求項４に記載した第４の発明に係る砥石の電解目立て装置は、第３の発明に記載された複数の電極体がカーボンや快削黄銅または導電性樹脂で形成されたものである。
【００１０】
請求項５に記載した第５の発明に係る砥石の電解目立て装置は、第３の発明に記載された砥石台金と導電性リングとの間における絶縁層には導電性リングと砥石層における複数の溝間に位置する突出部とを絶縁する鍔が設けられ、これらの鍔と砥石層の外周面に固定された複数の電極体と導電性リングとが導電性の接着剤で互いに接着されたものである。
【００１１】
【作用】
第１の発明の砥石の電解目立て装置は、通電のための陽極を構成する給電電極が砥石台金に摺接可能に接触される一方、砥石層の外周面には複数の溝が周方向に離間配置して形成され、この複数の溝に複数の電極体が絶縁層を介在させて周方向に離間配置して固定され、通電のための陰極を構成する給電電極が砥石層における複数の溝間に位置する突出部の不在な部分であるとともに複数の電極体と絶縁体とが周方向に交互に連接する部分に摺接可能に接触されたことによって、砥石層が砥石台金を介する給電電極からの給電により陽極として働き、複数の電極体が給電電極に間欠的に接触して陰極として働き、両給電電極間に砥石台金と砥石層および研削液を通じて電気が流れ、砥石層の突出部の表面の結合剤が電解によって溶けて砥石層の突出部の表面から除去され、砥石層の突出部の表面に砥粒が露出し、砥石層の突出部の表面が研削に適合する粗さに目立てされる。
【００１２】
第２の発明の砥石の電解目立て装置は、砥石層の突出部の外周面と複数の電極体の外周面と絶縁体の外周面とがほぼ面一に形成されたことによって、陰極を構成する給電電極が好適に摺接できる。
【００１３】
第３の発明の砥石の電解目立て装置は、通電のための陽極を構成する給電電極が砥石台金に摺接可能に接触され、陽極を構成する給電電極と砥石層との間に位置する砥石台金の外周面には絶縁層を介して導電性リングが陽極を構成する給電電極および砥石層から分離された形態で固定され、導電性リングには陰極を構成する給電電極が摺接可能に接触される一方、砥石層の外周面には複数の溝が周方向に離間配置して形成され、これらの溝に複数の電極体が絶縁層を介在させて周方向に離間配置して固定され、これらの電極体と上記導電性リングとが互いに接続されたことによって、全部の電極体に同時に給電することから、砥石層の全箇所で電解目立てが行える。
【００１４】
第４の発明の砥石の電解目立て装置は、複数の電極体がカーボンや快削黄銅または導電性樹脂で形成されたことによって、電極体が研削加工による砥石層の摩耗による後退量と同じ分だけ摩耗後退し、砥石層と複数の電極体との距離が常に一定となり、安定した電解目立てが行える。
【００１５】
第５の発明の砥石の電解目立て装置は、砥石台金と導電性リングとの間における絶縁層には導電性リングと砥石層における複数の溝間に位置する突出部とを絶縁する鍔が設けられ、これらの鍔と砥石層の外周面に固定された複数の電極体と導電性リングとが導電性の接着剤で互いに接着されたことによって、リード線を使用しない簡素化された構造となる。
【００１６】
【実施例】
以下、この発明の各実施例を図１乃至図６を用い前記従来例と同一部分に同一符号を付して説明する。
【００１７】
実施例１．
図１のａ図はこの発明の実施例１としての砥石の電解目立て装置を示す斜視図、図１のｂ図は同ａ図に示す砥石体の底面図、図２はこの実施例１の砥石体の製造過程の一例を示す図、図３はこの実施例１の砥石体の製造過程の異なる例を示す図である。
【００１８】
図１のａ図およびｂ図において、砥石台金２０の一端部の外周面には図外の電解電源の陽極端子に電線で接続されて陽極を構成する給電電極６が摺接可能に接触され、砥石体３は砥石台金２０の他端部の外周全面には砥粒を導電性の結合剤で結合してなる砥石層２３が密接して固定され、この砥石層２３の外周面には複数の溝２７が周方向に離間配置して形成され、この複数の溝２７に複数の電極体２８がエポキシ系などのような絶縁性樹脂製の絶縁層２２を介在させて周方向に離間配置して固定され、砥石層２３の溝２７間に位置する突出部２３ａより砥石層２３の一端部側に突出する電極体２８の外周面と同電極体２８間に介在された絶縁層２２の外周面とには電解電源の陰極端子に電線で接続されて陰極を構成する給電電極２１が摺接可能に接触される。
【００１９】
上記砥石体３は例えば図２または図３に示すような過程で製造される。図２の場合は砥石台金２０の他端部の外周面に設けた砥石層２３の一端部を研削して段差部２９を形成するとともに、砥石層２３の外周面に複数の溝２７を周方向に等分配置して軸方向に直線状に形成する一方、この複数の溝２７より軸方向長さの長い複数の電極体２８を形成し、この複数の電極体２８を上記砥石層２３の溝２７にエポキシ系の絶縁性接着剤で接着して、電極体２８の他端部を砥石層２３の他端部に整合するとともに、電極体２８の一端部を砥石層２３の一端部より軸方向に突出させた後、この電極体２８の砥石層２３より突出する一端部と砥石台金２０との間および砥石層２３の一端部間それぞれに上記と同一の絶縁性接着剤または絶縁性樹脂をモールド成形にて埋め込む。上記絶縁性接着剤とモールド成形された絶縁性接着剤または絶縁樹脂とによって絶縁層２２が構成される。結果として、図１に示す砥石体３が構成され、砥石層２３と複数の電極体２８と絶縁層２２とが砥石台金２０の他端部の外周面に固定される単一体を構成し、この単一体の外周面を構成する砥石層２３の溝２７間に位置する突出部２３ａの外周面と複数の電極体２８の外周面と絶縁層２２の外周面とがほぼ面一となっている。この外周面の面一構成については、組立て機械上でツルーイングを行うことで、砥石層２３の溝２７間に位置する突出部２３ａの外周面と複数の電極体２８の外周面と絶縁層２２の外周面との段差を１μｍ以下に調整することは可能であるので、給電電極２１が好適に摺接できる。
【００２０】
また図３の場合は、円筒状に形成された砥石層２３の外周面に複数の溝２７を周方向に等分配置して軸方向に直線状に形成する一方、この複数の溝２７より軸方向長さの長い複数の電極体２８を形成し、この複数の電極体２８を上記砥石層２３の溝２７にエポキシ系の絶縁性接着剤で接着して電極体２８の他端部を砥石層２３の他端部に整合するとともに電極体２８の一端部を砥石層２３の一端部より軸方向に突出させ、その砥石層２３の中央に形成された貫通孔２３ｂに砥石台金２０を圧入して砥石台金２０の一端部を砥石層２３の一端部より突出させた後、この電極体２８の砥石層２３より突出する一端部と砥石台金２０との間および砥石層２３の一端部間それぞれに上記と同一の絶縁性接着剤もしくは絶縁性樹脂をモールド成形にて埋め込み、このモールド成形された絶縁性接着剤と上記絶縁性接着剤とによって絶縁層２２を構成し、結果として、図１に示す砥石体３を構成する。
【００２１】
この実施例１によれば、砥石体３が図１のａ図に示す矢印方向に回転し、砥石層２３が砥石台金２０を介する給電電極６からの給電により陽極として働き、複数の電極体２８が給電電極２１に間欠的に接触して陰極として働き、両給電電極６，２１間に砥石台金２０と砥石層２３および研削液１２を通じて電気が流れ、砥石層２３の突出部２３ａの表面の結合剤が電解によって溶けて砥石層２３の突出部２３ａの表面から除去され、砥石層２３の突出部２３ａの表面に砥粒が露出し、砥石層２３の突出部２３ａの表面が研削に適合する粗さに目立てされる。
【００２２】
要するに、この実施例１では複数の電極体２８を砥石層２３の外周面に周方向に離間配置して固定したので、被削材２と接触していない電極体２８にだけ給電できる。結果として、金属材にて構成された回転チャックでも導電性の被削材を漏電することなく研削しながら砥石層２３の目立てを行うことができるので、在来の金属材にて構成された回転チャックを使用することができる。また、複数の電極体２８に用いる材質の特徴としては、ツルーイング時の成形性がよいこと、加工時に塑性変形を起こすがそれが砥石層２３側に及ばないこと、そして導電性が有ることであり、つまり、電極体２８としては脆性材料で導電性を示すものがよく、例えば電極体２８をカーボンや快削黄銅または導電性樹脂などで構成することによって、研削加工による砥石層２３の摩耗による後退量と同じ分だけ電極体２８が摩耗後退するので、砥石層２３と複数の電極体２８との距離が常に一定となり、安定した電解目立てが行える。
【００２３】
実施例２．
図４はこの発明の実施例２としての砥石の電解目立て装置を示す斜視図である。この図４において、砥石台金２０の一端部の外周面には陽極を構成する給電電極６が摺接可能に接触され、砥石体３は砥石台金２０の他端部の外周全面には砥石層２３が密接に固定され、この砥石層２３の外周面には複数の溝２７が周方向に等分配置して軸方向に直線状に形成され、この複数の溝２７それぞれには複数の電極体２８がエポキシ系などのような絶縁性樹脂製の絶縁層２２を介在させて個別に固定され、砥石台金２０の砥石層２３と給電電極６との間に位置する部分の外周面にはリング絶縁層３０が密接して固定され、このリング絶縁層３０の外周面には導電性リング３１が密接して固定されている。この導電性リング３１の外周面には陰極に構成される給電電極２１が摺接可能に接触され、導電性リング３１には複数の電極体２８がリード線３２で接続されている。
【００２４】
この実施例２によれば、電極体２８をカーボンや快削黄銅または導電性樹脂などで構成することによって、電極体２８が研削加工による砥石層２３の摩耗による後退量と同じ分だけ摩耗後退するので、砥石層２３と複数の電極体２８との距離が常に一定となり、安定した電解目立てが行える。また、全部の電極体２８に同時に給電することから、砥石層２３の全箇所で電解目立てが行える。結果として、良好で安定した切れ味を保ちながら研削加工を継続することが可能となる。
【００２５】
実施例３．
図５はこの発明の実施例３としての砥石の電解目立て装置を示す斜視図、図６はこの実施例３の砥石体の製造過程の一例を示す図である。
図５において、砥石台金２０の一端部の外周面には陽極を構成する給電電極６が摺接可能に接触され、砥石台金２０の他端部の外周全面には砥石層２３が密接して固定され、この砥石層２３の外周面には複数の溝２７が周方向に等分配置して軸方向に直線状に形成され、この複数の溝２７それぞれには複数の電極体２８がエポキシ系などのような絶縁性樹脂製の絶縁層２２を介在させて個別に固定され、砥石台金２０の砥石層２３と給電電極６との間に位置する部分の外周面には導電性リング３１がリング絶縁層３０を介して密接に固定され、導電性リング３１の下端面には複数の電極体２８の一端面が導電性の接着剤３３で接続され、この導電性リング３１の外周面には陰極に構成される給電電極２１が摺接可能に接触されている。
【００２６】
この実施例３の砥石体３は例えば図６に示すような過程で製造される。この図６において、円筒状に形成れた砥石層２３の外周面に複数の溝２７を周方向に等分配置して軸方向に直線状に形成する一方、この複数の溝２７より軸方向長さの長い複数の電極体２８を形成し、この複数の電極体２８を上記砥石層２３の溝２７にエポキシ系の絶縁性接着剤で接着して電極体２８の他端部を砥石層２３の他端部に整合するとともに電極体２８の一端部を砥石層２３の一端部より軸方向に突出させる。またリング絶縁層３０が筒体３０ａの他端に鍔３０ｂを有し、この鍔３０ｂの外周面に複数の溝３０ｃを有し、このリング絶縁層３０を砥石台金２０の中間部に接着剤を介在させつつ外嵌装着し、このリング絶縁層３０の筒体３０ａに導電性リング３１を接着剤３３を介在させつつ外嵌装着し、この導電性リング３１の下端面をリング絶縁層３０の鍔３０ｂの上面に導電性の接着剤３３で接着し、この砥石台金２０の他端部を上記複数の電極体２８を有する砥石層２３の中央に形成された貫通孔２３ｂに圧入し、リング絶縁層３０の溝３０ｃに砥石層２３より突出する電極体２８を挿入し、この電極体２８の一端面を導電性リング３１の下端面に導電性の接着剤３３で接着して、図５に示す砥石体３を構成する。
【００２７】
この実施例３によれば、実施例２に比べリード線を使用しない簡素化された構造となる。
【００２８】
なお、上記実施例１乃至３では軸付きタイプの砥石体３を図示して説明したが、この発明では一般研削工具の砥石の種類上の平形砥石またはカップ形や薄刃砥石などでも利用できることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、通電のための陽極を構成する給電電極が砥石台金に摺接可能に接触される一方、砥石層の外周面には複数の溝が周方向に離間配置して形成され、この複数の溝に複数の電極体が絶縁層を介在させて周方向に離間配置して固定され、通電のための陰極を構成する給電電極が砥石層における複数の溝間に位置する突出部の不在な部分であるとともに複数の電極体と絶縁体とが周方向に交互に連接する部分に摺接可能に接触されたので、砥石層が砥石台金を介する給電電極からの給電により陽極として働き、複数の電極体が給電電極に間欠的に接触して陰極として働き、両給電電極間に砥石台金と砥石層および研削液を通じて電気が流れ、砥石層の突出部の表面の結合剤が電解によって溶けて砥石層の突出部の表面から除去され、砥石層の突出部の表面に砥粒が露出し、砥石層の突出部の表面が研削に適合する粗さに目立てできるという効果がある。
【００３０】
第２の発明によれば、砥石層の突出部の外周面と複数の電極体の外周面と絶縁体の外周面とがほぼ面一に形成されたので、陰極を構成する給電電極が好適に摺接できるという効果がある。
【００３１】
第３の発明によれば、通電のための陽極を構成する給電電極が砥石台金に摺接可能に接触され、陽極を構成する給電電極と砥石層との間に位置する砥石台金の外周面には絶縁層を介して導電性リングが陽極を構成する給電電極および砥石層から分離された形態で固定され、導電性リングには陰極を構成する給電電極が摺接可能に接触される一方、砥石層の外周面には複数の溝が周方向に離間配置して形成され、これらの溝に複数の電極体が絶縁層を介在させて周方向に離間配置して固定され、これらの電極体と上記導電性リングとが互いに接続されたので、全部の電極体に同時に給電され、砥石層の全箇所で電解目立てが行えるという効果がある。
【００３２】
第４の発明によれば、複数の電極体がカーボンや快削黄銅または導電性樹脂で形成されたので、電極体が研削加工による砥石層の摩耗による後退量と同じ分だけ摩耗後退し、砥石層と複数の電極体との距離が常に一定となり、安定した電解目立てが行えるという効果がある。
【００３３】
第５の発明によれば、砥石台金と導電性リングとの間における絶縁層には導電性リングと砥石層における複数の溝間に位置する突出部とを絶縁する鍔が設けられ、これらの鍔と砥石層の外周面に固定された複数の電極体と導電性リングとが導電性の接着剤で互いに接着されたので、リード線を使用しない簡素化された構造となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の砥石の電解目立て装置を示す図であって、ａ図は斜視図、ｂ図は底面図である。
【図２】実施例１の砥石体の製造過程の一例を示す図である。
【図３】実施例１の砥石体の製造過程の異なる例を示す図である。
【図４】実施例２の砥石の電解目立て装置を示す斜視図である。
【図５】実施例３の砥石の電解目立て装置を示す斜視図である。
【図６】実施例３の砥石体の製造過程の一例を示す図である。
【図７】従来の砥石の電解目立て装置を示す斜視図である。
【図８】同従来の砥石の電解目立て装置の動作説明図である。
【符号の説明】
２  被削材
３  砥石体
６  給電電極
１２  研削液
２０  砥石台金
２１  給電電極
２２  絶縁層
２３  砥石層
２３ａ  砥石層の突出部
２７  溝
２８  電極体
３０  リング絶縁層
３０ｂ  鍔
３１  導電性リング
３３  導電性の接着剤
【図１】
0003825010.tif 000002
【図２】
0003825010.tif 000003
【図３】
0003825010.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003825010.tif 000009