JP2000117644A - 砥石車及び研削装置並びに研削加工法 - Google Patents
砥石車及び研削装置並びに研削加工法Info
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- JP2000117644A JP2000117644A JP10289518A JP28951898A JP2000117644A JP 2000117644 A JP2000117644 A JP 2000117644A JP 10289518 A JP10289518 A JP 10289518A JP 28951898 A JP28951898 A JP 28951898A JP 2000117644 A JP2000117644 A JP 2000117644A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 研削加工において、研削点での酸化物の生成
を抑制し、砥粒切れ刃の摩耗を防止し、工作物の加工精
度及び仕上面性状を向上させ、熱損傷の少ない工作物を
得る。 【解決手段】 砥石の気孔を通して砥石内部から砥石作
業面にアルゴンガスや窒素ガスなどの非酸化性ガスを供
給しながら研削を行う。砥石車は、気孔２を残して砥粒
３を結合剤４で固めてなる円板状の砥石１と、この砥石
の取付孔６に装着されたハブ５とを備え、ハブの砥石１
との接触部分に気孔２に連通する通気孔１５が設けられ
ている。研削装置のスピンドルには砥石車のハブに設け
た通気孔１５に非酸化性ガスを供給するガス供給手段１
９を設け、非酸化性ガスを砥石内部から研削点に供給す
る。砥石回転により発生する遠心力により、非酸化性ガ
スは円滑に砥石作業面へ供給される。砥石作業面を除く
部分に非通気性皮膜７を設けて、非酸化性ガスの漏出を
防止できる。
を抑制し、砥粒切れ刃の摩耗を防止し、工作物の加工精
度及び仕上面性状を向上させ、熱損傷の少ない工作物を
得る。 【解決手段】 砥石の気孔を通して砥石内部から砥石作
業面にアルゴンガスや窒素ガスなどの非酸化性ガスを供
給しながら研削を行う。砥石車は、気孔２を残して砥粒
３を結合剤４で固めてなる円板状の砥石１と、この砥石
の取付孔６に装着されたハブ５とを備え、ハブの砥石１
との接触部分に気孔２に連通する通気孔１５が設けられ
ている。研削装置のスピンドルには砥石車のハブに設け
た通気孔１５に非酸化性ガスを供給するガス供給手段１
９を設け、非酸化性ガスを砥石内部から研削点に供給す
る。砥石回転により発生する遠心力により、非酸化性ガ
スは円滑に砥石作業面へ供給される。砥石作業面を除く
部分に非通気性皮膜７を設けて、非酸化性ガスの漏出を
防止できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、砥石車を高速で
回転しつつ工作物に押し付けて工作物の表面を削る研削
加工法ならびにこの加工法の実施に好適な砥石車及び研
削装置に関するものである。
回転しつつ工作物に押し付けて工作物の表面を削る研削
加工法ならびにこの加工法の実施に好適な砥石車及び研
削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】砥石車は、微細な空隙（気孔）を適当量
残して砥粒を結合剤で固めることによって形成された円
筒状砥石と、その中心孔に装着されたハブとで形成され
ており、ハブの中心には軸方向のテーパ孔が設けられて
いる。研削装置は、高速回転するスピンドルを備えてお
り、スピンドルのテーパ軸にハブのテーパ孔を嵌合し
て、砥石車を高速回転可能に支持している。研削方法
は、砥石車を高速回転しつつ工作物に押し付けて砥石車
に研削送りを与え、砥石作業面（円筒面又は側面）の多
数の砥粒の切れ刃によって工作物の表面を削り、削り屑
を一旦砥粒切れ刃のポケットに収容したあと排出するこ
とにより、工作物に所定の加工面形状を作り出すもので
ある。研削時には、研削部に研削液を供給して工作物の
熱損傷を防止している。
残して砥粒を結合剤で固めることによって形成された円
筒状砥石と、その中心孔に装着されたハブとで形成され
ており、ハブの中心には軸方向のテーパ孔が設けられて
いる。研削装置は、高速回転するスピンドルを備えてお
り、スピンドルのテーパ軸にハブのテーパ孔を嵌合し
て、砥石車を高速回転可能に支持している。研削方法
は、砥石車を高速回転しつつ工作物に押し付けて砥石車
に研削送りを与え、砥石作業面（円筒面又は側面）の多
数の砥粒の切れ刃によって工作物の表面を削り、削り屑
を一旦砥粒切れ刃のポケットに収容したあと排出するこ
とにより、工作物に所定の加工面形状を作り出すもので
ある。研削時には、研削部に研削液を供給して工作物の
熱損傷を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】αＡｌ2Ｏ3を主成分と
するＡ系砥石を用いて鉄鋼材料を研削した場合、砥粒切
れ刃が工作物と接触を開始する点では、工作物が弾性変
形をするため上滑りをし、逃げ面と工作物表面との間で
激しく摩擦され発熱する。その後、掬い面で研削が始ま
り、工作物の剪断熱も加わって接触界面は高温高圧の雰
囲気になる。このため、砥粒切れ刃が通過した後の工作
物表面はほとんど瞬時に酸化されて酸化膜（ＦｅＯ）で
覆われる。後続の砥粒切れ刃の逃げ面は、この酸化膜の
上を上滑りする結果、摩擦によって砥粒切れ刃と酸化膜
とが反応し、砥粒切れ刃の表面に反応生成物ＦｅＡｌ2
Ｏ4が生ずると考えられる。反応生成物ＦｅＡｌ2Ｏ4の
引張り強度及びねじり強度はαＡｌ2Ｏ3の約１／３であ
るので、砥粒切れ刃の表面に生成された反応生成物は摩
擦力で破壊、除去され、砥粒切れ刃のポケットや工作物
表面に残留することになる。従って、砥粒切れ刃と工作
物の間に生起する界面固相反応によって生成されたＦｅ
Ａｌ2Ｏ4（ブスタイト）が、砥粒切れ刃と工作物との摩
擦に伴い脱落することによって砥石が摩耗すると考えら
れる。
するＡ系砥石を用いて鉄鋼材料を研削した場合、砥粒切
れ刃が工作物と接触を開始する点では、工作物が弾性変
形をするため上滑りをし、逃げ面と工作物表面との間で
激しく摩擦され発熱する。その後、掬い面で研削が始ま
り、工作物の剪断熱も加わって接触界面は高温高圧の雰
囲気になる。このため、砥粒切れ刃が通過した後の工作
物表面はほとんど瞬時に酸化されて酸化膜（ＦｅＯ）で
覆われる。後続の砥粒切れ刃の逃げ面は、この酸化膜の
上を上滑りする結果、摩擦によって砥粒切れ刃と酸化膜
とが反応し、砥粒切れ刃の表面に反応生成物ＦｅＡｌ2
Ｏ4が生ずると考えられる。反応生成物ＦｅＡｌ2Ｏ4の
引張り強度及びねじり強度はαＡｌ2Ｏ3の約１／３であ
るので、砥粒切れ刃の表面に生成された反応生成物は摩
擦力で破壊、除去され、砥粒切れ刃のポケットや工作物
表面に残留することになる。従って、砥粒切れ刃と工作
物の間に生起する界面固相反応によって生成されたＦｅ
Ａｌ2Ｏ4（ブスタイト）が、砥粒切れ刃と工作物との摩
擦に伴い脱落することによって砥石が摩耗すると考えら
れる。
【０００４】また、刃物をＳｉＯ2系天然砥石で砥ぐ場
合はファイヤライト（Ｆｅ2ＳｉＯ4）が生成し、鉄をＣ
ｒ2Ｏ3で研磨する場合はスピネル（ＦｅＣｒ2Ｏ4）等の
複酸化物が生成し、これらの酸化物が摩擦によって脱落
することにより砥石が磨耗する。更に、工作物の材質に
かかわらず、Ｃ系砥石では研削時にＳｉＣ＋Ｏ2→Ｓｉ
Ｏ2＋ＣＯ2となり反応よりＳｉＯ2が生じ、ダイヤモン
ド砥石では研削時にＣ＋Ｏ2→ＣＯ2となり反応によりＣ
Ｏ2が生じて摩耗する。ダイヤモンド砥石で工作物が鉄
系材料の場合は、ダイヤモンド砥石の炭素が鉄に溶けて
摩耗する場合もある。
合はファイヤライト（Ｆｅ2ＳｉＯ4）が生成し、鉄をＣ
ｒ2Ｏ3で研磨する場合はスピネル（ＦｅＣｒ2Ｏ4）等の
複酸化物が生成し、これらの酸化物が摩擦によって脱落
することにより砥石が磨耗する。更に、工作物の材質に
かかわらず、Ｃ系砥石では研削時にＳｉＣ＋Ｏ2→Ｓｉ
Ｏ2＋ＣＯ2となり反応よりＳｉＯ2が生じ、ダイヤモン
ド砥石では研削時にＣ＋Ｏ2→ＣＯ2となり反応によりＣ
Ｏ2が生じて摩耗する。ダイヤモンド砥石で工作物が鉄
系材料の場合は、ダイヤモンド砥石の炭素が鉄に溶けて
摩耗する場合もある。
【０００５】本発明は、研削点での酸化物の生成を抑制
することにより、工作物の加工精度及び仕上面性状を向
上させること、熱損傷の少ない工作物を得ること及び砥
石車の砥粒切れ刃の摩耗を防止することを課題としてい
る。
することにより、工作物の加工精度及び仕上面性状を向
上させること、熱損傷の少ない工作物を得ること及び砥
石車の砥粒切れ刃の摩耗を防止することを課題としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明では、砥石の気
孔を通して砥石内部から砥石作業面にアルゴンガスや窒
素ガスなどの非酸化性ガスを供給しながら研削を行うこ
とにより、上記課題を解決している。この方法を実施す
るためのこの発明の砥石車は、気孔２を残して砥粒３を
結合剤４で固めてなる円板状の砥石１と、この砥石の取
付孔６に装着されたハブ５とを備え、ハブの砥石１との
接触部分に気孔２に連通する通気孔１５が設けられてい
るものである（請求項１）。好ましくは、特に砥石の径
が大きいときは、砥石作業面３５を除く部分の砥石表面
に非通気性皮膜７を設けて、砥石表面からの非酸化性ガ
スの無駄な漏出を防止する（請求項２）。
孔を通して砥石内部から砥石作業面にアルゴンガスや窒
素ガスなどの非酸化性ガスを供給しながら研削を行うこ
とにより、上記課題を解決している。この方法を実施す
るためのこの発明の砥石車は、気孔２を残して砥粒３を
結合剤４で固めてなる円板状の砥石１と、この砥石の取
付孔６に装着されたハブ５とを備え、ハブの砥石１との
接触部分に気孔２に連通する通気孔１５が設けられてい
るものである（請求項１）。好ましくは、特に砥石の径
が大きいときは、砥石作業面３５を除く部分の砥石表面
に非通気性皮膜７を設けて、砥石表面からの非酸化性ガ
スの無駄な漏出を防止する（請求項２）。
【０００７】上記の砥石車を用いたこの発明の研削装置
は、高速回転するスピンドル１６にこの発明の砥石車が
装着されており、スピンドルには砥石車のハブに設けた
通気孔１５に非酸化性ガスを供給するガス供給手段１９
が設けられていることを特徴とするものである（請求項
３）。ガス供給手段は、ガスボンベ等から回転継手を介
してスピンドルに設けた軸孔にガスを供給し、当該軸孔
からハブを貫通して砥石の気孔内にガスを流入させる構
造を、一般的な手段として挙げることができる（図
４）。一方、ガス供給手段を、スピンドル１６の先端に
装着されてその通気孔を砥石車のハブ５に直接連通させ
た回転継手１９と、この回転継手に連結されたガスパイ
プ３３とを備えた構造とすれば、スピンドルに軸孔を設
ける必要がなくなる（請求項４）。
は、高速回転するスピンドル１６にこの発明の砥石車が
装着されており、スピンドルには砥石車のハブに設けた
通気孔１５に非酸化性ガスを供給するガス供給手段１９
が設けられていることを特徴とするものである（請求項
３）。ガス供給手段は、ガスボンベ等から回転継手を介
してスピンドルに設けた軸孔にガスを供給し、当該軸孔
からハブを貫通して砥石の気孔内にガスを流入させる構
造を、一般的な手段として挙げることができる（図
４）。一方、ガス供給手段を、スピンドル１６の先端に
装着されてその通気孔を砥石車のハブ５に直接連通させ
た回転継手１９と、この回転継手に連結されたガスパイ
プ３３とを備えた構造とすれば、スピンドルに軸孔を設
ける必要がなくなる（請求項４）。
【０００８】またこの発明の研削加工法は、砥石車を高
速で回転しつつ工作物３４に押し付けて工作物の表面を
研削する研削加工法において、研削装置のスピンドル１
６に上記構造の砥石車を装着し、この砥石車の気孔２に
非酸化性ガスを供給しながらスピンドルを高速回転して
工作物を研削するというものである（請求項５）。高圧
ボンベから非酸化性ガスを供給するときは、断熱膨張に
より非酸化性ガスの温度が低下するので、これを利用し
て非酸化性ガスの温度を摂氏マイナス４０度以下に冷却
して供給すれば、研削部の温度上昇も有効に防止できる
（請求項６）。
速で回転しつつ工作物３４に押し付けて工作物の表面を
研削する研削加工法において、研削装置のスピンドル１
６に上記構造の砥石車を装着し、この砥石車の気孔２に
非酸化性ガスを供給しながらスピンドルを高速回転して
工作物を研削するというものである（請求項５）。高圧
ボンベから非酸化性ガスを供給するときは、断熱膨張に
より非酸化性ガスの温度が低下するので、これを利用し
て非酸化性ガスの温度を摂氏マイナス４０度以下に冷却
して供給すれば、研削部の温度上昇も有効に防止できる
（請求項６）。
【０００９】
【作用】請求項１記載の砥石車は、ハブの砥石接触部分
に砥石の気孔２に連通する通気孔１５を設けたので、非
酸化性ガスを砥石内部から研削点に供給することがで
き、研削部に外部から非酸化性ガスを供給して研削を行
う場合のように、カバー等により研削部を密閉する必要
がなくなる。ガスの送圧及び砥石回転により発生する遠
心力により、非酸化性ガスは砥石の外側へと追いやら
れ、円滑に砥石作業面へ供給される。砥石の半径が大き
くなると砥石表面からのガス漏れが多くなるので、請求
項２記載の砥石車のように、砥石の砥石作業面を除く部
分に非通気性皮膜７を設けて、非酸化性ガスが効率よく
研削点に供給されるようにするのがよい。
に砥石の気孔２に連通する通気孔１５を設けたので、非
酸化性ガスを砥石内部から研削点に供給することがで
き、研削部に外部から非酸化性ガスを供給して研削を行
う場合のように、カバー等により研削部を密閉する必要
がなくなる。ガスの送圧及び砥石回転により発生する遠
心力により、非酸化性ガスは砥石の外側へと追いやら
れ、円滑に砥石作業面へ供給される。砥石の半径が大き
くなると砥石表面からのガス漏れが多くなるので、請求
項２記載の砥石車のように、砥石の砥石作業面を除く部
分に非通気性皮膜７を設けて、非酸化性ガスが効率よく
研削点に供給されるようにするのがよい。
【００１０】請求項３記載の研削装置は、スピンドルに
請求項１又は２記載の砥石車を装着し、ガス供給手段１
９で砥石車の内部に非酸化性ガスを供給することができ
るので、研削部を遮蔽板で覆う必要がなくなり、装置を
小型化できる。ガス供給手段として、スピンドル１６の
中心にガス供給用の軸孔を設ける構造や、請求項４記載
のように、砥石車のハブに直接連通する通気孔を備えた
回転継手を設ける構造などを採用できる。後者の構造に
よれば、従来の研削装置を改造せずにそのまま利用する
ことができる。
請求項１又は２記載の砥石車を装着し、ガス供給手段１
９で砥石車の内部に非酸化性ガスを供給することができ
るので、研削部を遮蔽板で覆う必要がなくなり、装置を
小型化できる。ガス供給手段として、スピンドル１６の
中心にガス供給用の軸孔を設ける構造や、請求項４記載
のように、砥石車のハブに直接連通する通気孔を備えた
回転継手を設ける構造などを採用できる。後者の構造に
よれば、従来の研削装置を改造せずにそのまま利用する
ことができる。
【００１１】請求項５記載の研削加工法は、砥石車の気
孔に非酸化性ガスを供給しながら研削するので、研削点
を非酸化性ガス雰囲気下にすることができ、酸化膜の発
生を防止して砥石切れ刃の摩耗を防止することができ、
砥粒切れ刃のポケットに収容された削り屑を確実に排出
することができる。更に非酸化性ガスの温度をジュール
トムソン効果により−４０℃以下にしてやれば、工作物
の加工精度を高めることができ、熱損傷を防止すること
ができる。
孔に非酸化性ガスを供給しながら研削するので、研削点
を非酸化性ガス雰囲気下にすることができ、酸化膜の発
生を防止して砥石切れ刃の摩耗を防止することができ、
砥粒切れ刃のポケットに収容された削り屑を確実に排出
することができる。更に非酸化性ガスの温度をジュール
トムソン効果により−４０℃以下にしてやれば、工作物
の加工精度を高めることができ、熱損傷を防止すること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の砥石車の断面図で
ある。砥石１は気孔２を適当量残してαＡｌ 2Ｏ3（砥
粒）３を結合剤４で円板状に固めたものであり、中心に
ハブ５を装着する取付孔６を有している。この砥石の両
側の端面は熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂の薄膜７で
被われている。薄膜は気孔２に供給される非酸化性ガス
が端面から拡散するのを防止している。ドレッシングの
際に薄膜７の外周縁は容易に破砕される。なお、砥石の
端面が砥石作業面となるときは、砥石の円筒面及び他の
端を薄膜で被っておく。
ある。砥石１は気孔２を適当量残してαＡｌ 2Ｏ3（砥
粒）３を結合剤４で円板状に固めたものであり、中心に
ハブ５を装着する取付孔６を有している。この砥石の両
側の端面は熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂の薄膜７で
被われている。薄膜は気孔２に供給される非酸化性ガス
が端面から拡散するのを防止している。ドレッシングの
際に薄膜７の外周縁は容易に破砕される。なお、砥石の
端面が砥石作業面となるときは、砥石の円筒面及び他の
端を薄膜で被っておく。
【００１３】砥石の取付孔６には鍔部８を有するハブ５
が装着されており、取付孔から突出したハブの先端外周
に止めナット９が螺着されており、止めナット９と鍔部
８で砥石１を挟持している。ハブの軸心にはテーパ孔１
１が設けられており、ハブの止めナット側にこのテーパ
孔より大径の円筒孔１２が同軸に設けられている。円筒
孔とテーパ孔との連結段部には円筒孔側に突出する短円
筒部１３が形成されており、この短円筒部の外周面と円
筒孔の底面及び内周面とにより断面コ字形のリング状の
凹所１４が形成されている。ハブの外周面には、砥石の
取付孔の内周面に向いて開口する複数の通気孔１５が設
けられている。複数の通気孔の基端は適宜連結した後凹
所１４に開口している。
が装着されており、取付孔から突出したハブの先端外周
に止めナット９が螺着されており、止めナット９と鍔部
８で砥石１を挟持している。ハブの軸心にはテーパ孔１
１が設けられており、ハブの止めナット側にこのテーパ
孔より大径の円筒孔１２が同軸に設けられている。円筒
孔とテーパ孔との連結段部には円筒孔側に突出する短円
筒部１３が形成されており、この短円筒部の外周面と円
筒孔の底面及び内周面とにより断面コ字形のリング状の
凹所１４が形成されている。ハブの外周面には、砥石の
取付孔の内周面に向いて開口する複数の通気孔１５が設
けられている。複数の通気孔の基端は適宜連結した後凹
所１４に開口している。
【００１４】図２は図１の砥石車１０を装着して示した
研削装置の要部である。高速回転するスピンドル１６の
先端のテーパ面１７に砥石車１０のハブのテーパ孔１１
が嵌合している。ハブのテーパ孔１１から突出している
スピンドルのねじ杆１８に回転継手１９が螺着されてい
る。回転継手１９はキャップ２０と外筒３１とで形成さ
れており、キャップ２０は小径の軸部２１とその奥端に
ある大径の嵌合部２２とを一体に備えており、スピンド
ルのねじ杆には軸部に設けたねじ孔２３が螺合してい
る。嵌合部２２はハブの円筒孔１２に内挿されており、
嵌合部２２の外周に設けた円周溝にシール材２５が装着
されている。軸部のねじ孔２３にスピンドルのねじ杆１
８を螺合すると、嵌合部２２が円筒孔１２に嵌り込み、
凹所１４と嵌合部２２との間にリング状のガス通路２６
が形成される。
研削装置の要部である。高速回転するスピンドル１６の
先端のテーパ面１７に砥石車１０のハブのテーパ孔１１
が嵌合している。ハブのテーパ孔１１から突出している
スピンドルのねじ杆１８に回転継手１９が螺着されてい
る。回転継手１９はキャップ２０と外筒３１とで形成さ
れており、キャップ２０は小径の軸部２１とその奥端に
ある大径の嵌合部２２とを一体に備えており、スピンド
ルのねじ杆には軸部に設けたねじ孔２３が螺合してい
る。嵌合部２２はハブの円筒孔１２に内挿されており、
嵌合部２２の外周に設けた円周溝にシール材２５が装着
されている。軸部のねじ孔２３にスピンドルのねじ杆１
８を螺合すると、嵌合部２２が円筒孔１２に嵌り込み、
凹所１４と嵌合部２２との間にリング状のガス通路２６
が形成される。
【００１５】キャップの軸部２１の外周面中央には円周
溝２７が設けられており、この円周溝はその底面の一箇
所でねじ孔２３と平行に延びる透孔２８に連通してお
り、透孔の他端は前記ガス通路２６に開口している。軸
部２１には、ベアリング２９、２９を介して、外筒３１
が回転自在に装着されている。外筒にはキャップの軸部
の円周溝２７に連通する半径方向のポート３２が設けら
れており、低温高圧のアルゴンガスを供給するガスパイ
プ３３がポート３２に連結されている。
溝２７が設けられており、この円周溝はその底面の一箇
所でねじ孔２３と平行に延びる透孔２８に連通してお
り、透孔の他端は前記ガス通路２６に開口している。軸
部２１には、ベアリング２９、２９を介して、外筒３１
が回転自在に装着されている。外筒にはキャップの軸部
の円周溝２７に連通する半径方向のポート３２が設けら
れており、低温高圧のアルゴンガスを供給するガスパイ
プ３３がポート３２に連結されている。
【００１６】以下、図３の模式図に基づいて、この発明
の研削加工法を実施した試験について説明する。寸法
５．５×７×４５ｍｍの焼き入れされた工具鋼（ＳＫ−
３）からなる工作物３４を研削台にセットし、前記構造
の砥石車をスピンドルに装着し、研削速度８１９ｍ／ｍ
ｉn、押し付け荷重６．４７Ｎで、大気中及びアルゴン
ガスを流して研削を行う。ガスパイプに連結されたボン
ベから１５ＭＰａ／ｃｍ 2のアルゴンガスを回転継手１
９を介して砥石車のハブ５に供給する。砥石車の回転数
は簡易インバータで制御し、研削速度を一定に保つよう
にする。砥石車の円筒面を工作物３４に押し付けて、研
削加工を開始する。研削加工時に高圧で注入されたアル
ゴンガスはガス通路で断熱膨張して−４０℃になり、ハ
ブの通気孔１５を介して砥石１の気孔２に供給される。
−４０℃のアルゴンガスは気孔中を拡散して砥石作業面
２５に到り、研削点をアルゴンガス雰囲気にする。
の研削加工法を実施した試験について説明する。寸法
５．５×７×４５ｍｍの焼き入れされた工具鋼（ＳＫ−
３）からなる工作物３４を研削台にセットし、前記構造
の砥石車をスピンドルに装着し、研削速度８１９ｍ／ｍ
ｉn、押し付け荷重６．４７Ｎで、大気中及びアルゴン
ガスを流して研削を行う。ガスパイプに連結されたボン
ベから１５ＭＰａ／ｃｍ 2のアルゴンガスを回転継手１
９を介して砥石車のハブ５に供給する。砥石車の回転数
は簡易インバータで制御し、研削速度を一定に保つよう
にする。砥石車の円筒面を工作物３４に押し付けて、研
削加工を開始する。研削加工時に高圧で注入されたアル
ゴンガスはガス通路で断熱膨張して−４０℃になり、ハ
ブの通気孔１５を介して砥石１の気孔２に供給される。
−４０℃のアルゴンガスは気孔中を拡散して砥石作業面
２５に到り、研削点をアルゴンガス雰囲気にする。
【００１７】−４０℃のアルゴンガスを供給して研削を
行ったときと、アルゴンガスを供給せずに研削を行った
ときの火花の発生の違いをみると、アルゴンガスを供給
して研削を行ったときの方が、明らかに火花の量が少な
い。これにより砥石車から出たアルゴンガスが確実に研
削に影響を及ぼしているということがわかる。研削点で
の酸化物の生成が抑制され、砥粒切れ刃の摩耗が少な
く、切れ味の良好な切れ刃で研削し、加工変質層の少な
い仕上面を得ることができる。またアルゴンガスを供給
して研削を行ったときと、アルゴンガスを供給せずに研
削を行ったときの研削面の研削焼けの違いをみると、ア
ルゴンガスを供給したときの方が研削焼けが少ない。こ
れは、アルゴンガスを供給した場合に比べ、大気中で研
削を行った場合の方が、前記理由により砥粒切れ刃の摩
耗が大きく、更に逃げ面も拡大されて切れ味が低下した
ためである。したがって、大気中の方が局部的な発熱が
多く起こることにより、研削焼けが見られると思われ
る。
行ったときと、アルゴンガスを供給せずに研削を行った
ときの火花の発生の違いをみると、アルゴンガスを供給
して研削を行ったときの方が、明らかに火花の量が少な
い。これにより砥石車から出たアルゴンガスが確実に研
削に影響を及ぼしているということがわかる。研削点で
の酸化物の生成が抑制され、砥粒切れ刃の摩耗が少な
く、切れ味の良好な切れ刃で研削し、加工変質層の少な
い仕上面を得ることができる。またアルゴンガスを供給
して研削を行ったときと、アルゴンガスを供給せずに研
削を行ったときの研削面の研削焼けの違いをみると、ア
ルゴンガスを供給したときの方が研削焼けが少ない。こ
れは、アルゴンガスを供給した場合に比べ、大気中で研
削を行った場合の方が、前記理由により砥粒切れ刃の摩
耗が大きく、更に逃げ面も拡大されて切れ味が低下した
ためである。したがって、大気中の方が局部的な発熱が
多く起こることにより、研削焼けが見られると思われ
る。
【００１８】アルゴンガスを供給して研削を行ったとき
と、大気中で行ったときの工作物表面粗さを計測した結
果を見てみると、アルゴンガスを供給して研削を行った
工作物の中心線平均粗さＲaは０．１８μｍ、一方大気
中で研削を行った工作物のＲaは０．５６μｍであっ
た。アルゴンガスを供給して研削を行ったときの工作物
の表面は凹凸が激しく、大気中で研削を行ったときの工
作物の表面は平坦化されている。これはアルゴンガスを
供給した方は、鋭い切れ刃で研削が行われているため、
工作物の表面の形状は凹凸が激しくなったためである。
一方、大気中の方は、界面固相反応により、切れ刃の逃
げ面摩耗が大きい切れ刃で研削されているためである。
と、大気中で行ったときの工作物表面粗さを計測した結
果を見てみると、アルゴンガスを供給して研削を行った
工作物の中心線平均粗さＲaは０．１８μｍ、一方大気
中で研削を行った工作物のＲaは０．５６μｍであっ
た。アルゴンガスを供給して研削を行ったときの工作物
の表面は凹凸が激しく、大気中で研削を行ったときの工
作物の表面は平坦化されている。これはアルゴンガスを
供給した方は、鋭い切れ刃で研削が行われているため、
工作物の表面の形状は凹凸が激しくなったためである。
一方、大気中の方は、界面固相反応により、切れ刃の逃
げ面摩耗が大きい切れ刃で研削されているためである。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、研削時の
状況は下記のようになる。 １．切れ込みがよく研削抵抗が高い ２．鉄系研削時は火花が出ない ３．流れ形の切屑である。 ４．研削音が変化する ５．切屑の凝着が少ない ６．微小から大切込みが可能である。
状況は下記のようになる。 １．切れ込みがよく研削抵抗が高い ２．鉄系研削時は火花が出ない ３．流れ形の切屑である。 ４．研削音が変化する ５．切屑の凝着が少ない ６．微小から大切込みが可能である。
【００２０】従って、下記のような効果がある。 (1) 冷却効果 (2) 熱損傷防止効果、加工精度向上効果 (3) 仕上面性状向上 (4) 切れ味の持続 (5) 微小切込みの可能化（切れ味が向上した切れ刃で
無公害化） (6) 研削液の無公害化 (7) 加工能率が向上（砥石が減耗しない）
無公害化） (6) 研削液の無公害化 (7) 加工能率が向上（砥石が減耗しない）
【図１】砥石車の断面図
【図２】研削装置の第１実施形態を示す要部拡大断面図
【図３】研削加工法の模式図
【図４】研削装置の第２実施形態を示す拡大断面図
１ 砥石 ２ 気孔 ３ 砥粒 ４ 結合剤 ５ ハブ ６ 取付孔 10 砥石車 15 通気孔 16 スピンドル 19 回転継手 25 シール材 33 ガスパイプ 34 工作物 35 砥石作業面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 弘文 石川県金沢市光が丘２丁目236番地 Ｆターム(参考） 3C047 FF03 GG08 3C063 AA02 AB02 BA02 BA37 BC09 BH36 FF16 FF23 FF30
Claims (6)
- 【請求項１】 気孔(2)を残して砥粒(3)を結合剤(4)で
固めてなる円板状の砥石(1)と、この砥石の取付孔(6)に
装着されたハブ(5)とを備え、ハブの砥石(1)との接触部
分に気孔(2)に連通する通気孔(15)が設けられているこ
とを特徴とする、砥石車。 - 【請求項２】 砥石(1)の砥石作業面(35)を除く部分の
砥石表面に非通気性皮膜(7)を備えていることを特徴と
する、請求項１記載の砥石車。 - 【請求項３】 高速回転するスピンドル(16)に請求項１
又は２記載の砥石車が装着されており、スピンドルには
砥石車のハブに設けた通気孔(15)に非酸化性ガスを供給
するガス供給手段(19)が設けられていることを特徴とす
る、研削装置。 - 【請求項４】 ガス供給手段が、スピンドル(16)の先端
に装着されてその通気孔を砥石車のハブ(5)に直接連通
させた回転継手(19)と、この回転継手に連結されたガス
パイプ(33)とを備えていることを特徴とする、請求項３
記載の研削装置。 - 【請求項５】 砥石車を高速で回転しつつ工作物(34)に
押し付けて工作物の表面を研削する研削加工法におい
て、研削装置のスピンドル(16)に請求項１又は２記載の
砥石車を装着し、この砥石車の気孔(2)に非酸化性ガス
を供給しながらスピンドルを高速回転して工作物を研削
することを特徴とする、研削加工法。 - 【請求項６】 非酸化性ガスが断熱膨張により摂氏マイ
ナス４０度以下に冷却されていることを特徴とする、請
求項５記載の研削加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289518A JP2000117644A (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 砥石車及び研削装置並びに研削加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289518A JP2000117644A (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 砥石車及び研削装置並びに研削加工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000117644A true JP2000117644A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17744308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10289518A Pending JP2000117644A (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 砥石車及び研削装置並びに研削加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000117644A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011224764A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Ito Yukio | 加工制御装置 |
| JP2012187700A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-10-04 | Ito Yukio | 泡状クーラント液による研削方法と研削装置 |
| CN105437093A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-03-30 | 河北工业大学 | 一种风扇散热式砂轮 |
| TWI577505B (zh) * | 2015-10-22 | 2017-04-11 | China Grinding Wheel Corp | A wheel with internal supply of fluid structure |
| CN110695862A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-17 | 河南科技大学 | 一种新型低温氮气管道砂轮 |
-
1998
- 1998-10-12 JP JP10289518A patent/JP2000117644A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011224764A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Ito Yukio | 加工制御装置 |
| JP2012187700A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-10-04 | Ito Yukio | 泡状クーラント液による研削方法と研削装置 |
| TWI577505B (zh) * | 2015-10-22 | 2017-04-11 | China Grinding Wheel Corp | A wheel with internal supply of fluid structure |
| CN105437093A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-03-30 | 河北工业大学 | 一种风扇散热式砂轮 |
| CN110695862A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-17 | 河南科技大学 | 一种新型低温氮气管道砂轮 |
| CN110695862B (zh) * | 2019-10-14 | 2021-01-26 | 河南科技大学 | 一种新型低温氮气管道砂轮 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051011 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080910 |
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| A02 | Decision of refusal |
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