JP2001079764A - 高速ロータリドレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速で回転させても回転軸を回転可能に支持
する軸受の回転抵抗や発熱が大きくなったり回転軸の曲
げ剛性が不足することのない高速ロータリドレッサを提
供する。 【解決手段】 高速ロータリドレッサ１０の台金５０の
うち少なくとも取付穴４４の外周側に位置する円筒状部
６０が鋼系材料から構成されていることから、それ程の
重量増加はない。取付穴４４の内壁面や取付穴４４の外
周側部分は剛性が高くされているため、回転軸３４への
締め着けによってもその取付穴４４との間の嵌合精度が
十分に得られる。台金５０のうちその鋼系材料から構成
された部分以外の部分すなわち補強部６４は軽合金材料
から構成されたものであることから、高速回転させても
回転軸３４を回転可能に支持するコロガリ軸受３６の回
転抵抗や発熱が大きくなったり回転軸３４の曲げ剛性が
不足することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸に取り付け
るための取付穴が形成された台金と、該台金の外周部に
おいて複数個のダイヤモンドが環状に固着されて成るド
レッシング部とを備え、比較的高速で回転させられる高
速ロータリドレッサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転軸に取り付けるための取付穴が形成
された台金と、その台金の外周部において複数個のダイ
ヤモンドが環状に固着されて成るドレッシング部とを備
えたロータリドレッサが知られている。このようなロー
タリドレッサは、台金の取付穴に回転軸が嵌合された状
態でその回転軸に固定され、この回転軸によって軸心ま
わりに回転駆動された状態で、その台金の外周部に設け
られたドレッシング部が研削砥石の研削面に接触させら
れつつ、その接触点が研削面を横切るように移動させら
れる。これにより、研削砥石の研削面の目立てや形状修
正（ツルーイング）を目的としたドレッシング作業が行
われる。

【０００３】ところで、上記のような従来のロータリド
レッサには、一般に、強度に優れたスチール（鋼）製の
台金が用いられるが、たとえば高速回転している超砥粒
砥石や一般砥石のドレッシング作業を行うなどのため
に、上記ロータリドレッサをたとえば７０００r.p.m.以
上の回転速度または１５m/sec 以上の周速で高速回転さ
せる場合には、ロータリドレッサに大きな遠心力が発生
するので、そのロータリドレッサが取り着けられる回転
軸を回転可能に支持する軸受の回転抵抗や発熱が大きく
なったり、回転軸の曲げ剛性が不足する状態となるの
で、ロータリドレッサを支持して回転駆動するためのロ
ータリドレッサ回転駆動装置が、回転軸の大径化や軸受
の大型化を必要として特別な仕様で構成される必要があ
るとともに、大型となるなどという不都合が発生する。

【０００４】これに対し、ロータリドレッサの台金をア
ルミニウムに代表されるような軽合金製とすることが考
えられる。これによれば、台金の質量が軽減されること
から、上記のような高速回転において発生する遠心力も
低減されるので、回転軸を回転可能に支持する軸受の回
転抵抗や発熱が大きくなったり、回転軸の曲げ剛性が不
足することが好適に防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように台金を軽合金製としたロータリドレッサで
は、比較的軟質な材料から台金が構成されることになる
ので、脱着を繰り返した場合回転軸への締め着けによっ
てもその回転軸との間の嵌合精度が十分に得られないと
いう欠点があった。

【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、たとえば７００
０r.p.m.以上の回転速度または１５m/sec 以上の周速で
回転させても、回転軸を回転可能に支持する軸受の回転
抵抗や発熱が大きくなったり回転軸の曲げ剛性が不足す
ることのない高速ロータリドレッサを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
とするところは、回転軸に取り付けるための取付穴が形
成された台金と、その台金の外周部において複数個のダ
イヤモンドが環状に固着されて成るドレッシング部とを
備え、上記取付穴に貫通した状態で嵌め込まれた回転軸
の軸端に設けられた締着部材を用いてその台金が締めつ
けられることによりその回転軸に固定される形式の高速
ロータリドレッサであって、前記台金のうち少なくとも
前記取付穴の外周側に位置する円筒状の部分が鋼系材料
から構成され、その台金のうちその鋼系材料から構成さ
れた部分以外の部分は軽合金材料から構成されたもので
あることにある。

【０００８】

【発明の効果】このようにすれば、本発明の高速ロータ
リドレッサは、台金のうち少なくとも前記取付穴の外周
側に位置する円筒状の部分が鋼系材料から構成されてい
ることから、スチ─ル製の台金に比較してそれ程の重量
増加はなく、従来と同様のロータリドレッサ回転駆動装
置を用いることができる。また、本発明の高速ロータリ
ドレッサは、その取付穴の内壁面や取付穴の外周側部分
は剛性が高くされているので、回転軸への締め着けによ
ってもその回転軸との間の嵌合精度が十分に得られる。
また、その台金のうちその鋼系材料から構成された部分
以外の部分は軽合金材料から構成されたものであること
から、ロータリドレッサが軽量化されているので、たと
えば７０００r.p.m.以上の回転速度または１５m/sec 以
上の周速で回転させても、回転軸を回転可能に支持する
軸受の回転抵抗や発熱が大きくなったり回転軸の曲げ剛
性が不足することがない。

【０００９】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記高速ロータ
リドレッサは、７０００r.p.m.以上の回転速度または１
５m/sec 以上の周速で回転させられるものである。この
ようにすれば、たとえ硬度の高いＣＢＮ砥粒を含むＣＢ
Ｎ砥石に対してもドレッシング能率が好適に高められ
る。

【００１０】また、好適には、前記台金のうち前記鋼系
材料から構成された部分は、前記円筒状部分から外周側
へ延びるフランジ状部を含み、前記ドレッシング部は、
そのフランジ状部の外周部に固着されたものである。銅
系の焼結金属には添加剤としてコバルトやスチールが含
まれることから、鋼系材料から成る上記フランジ部に対
して高い結合力が得られるので、ダイヤモンドが結合さ
れるドレッシング部との間の固着強度について十分な信
頼性が得られる。

【００１１】

【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例の高速ロータリ
ドレッサ１０を備えたドレッシング装置１２の構成を示
す平面図である。図１において、ドレッシング装置１２
は、外周研削面１４を有する砥石１６を回転可能に支持
し且つ所定の回転速度で回転駆動する砥石支持装置１８
と、上記高速ロータリドレッサ１０を回転可能に支持し
且つ比較的高速で回転駆動するロータリドレッサ回転駆
動装置２０と、そのロータリドレッサ回転駆動装置２０
或いはそれに支持された高速ロータリドレッサ１０をＸ
方向およびＹ方向に駆動するＸ方向駆動装置２２および
Ｙ方向駆動装置２４とを備えている。

【００１３】上記Ｙ方向駆動装置２４は、上記Ｘ方向駆
動装置２２をＹ方向に案内し且つＹ方向パルスモータ２
６によってそのＸ方向駆動装置２２をＹ方向に駆動する
ものであり、上記Ｘ方向駆動装置２２は上記ロータリド
レッサ回転駆動装置２０をＸ方向に案内し且つＸ方向パ
ルスモータ２８によってそのロータリドレッサ回転駆動
装置２０或いはそれに支持された高速ロータリドレッサ
１０をＸ方向に駆動するものである。本実施例では、上
記Ｘ方向は、砥石１６の回転軸心Ｃに対して直交する方
向すなわち高速ロータリドレッサ１０の切れ込み深さ方
向であり、上記Ｙ方向は、砥石１６の回転軸心Ｃに平行
な方向すなわち上記高速ロータリドレッサ１０のトラバ
ース方向（前記外周研削面１４の幅方向）である。

【００１４】上記ロータリドレッサ回転駆動装置２０
は、ハウジング３０と、そのハウジング３０上にブロッ
ク線にて略示される回転駆動モータ３２と、その回転駆
動モータ３２によって回転駆動される回転軸３４と、そ
の回転軸３４を回転可能に支持するコロガリ軸受３６と
を備え、回転軸３４の軸端に固定された高速ロータリド
レッサ１０をたとえば７０００r.p.m.以上の回転速度ま
たは１５m/sec 以上の周速、好適には、２００００r.p.
m.以上の回転速度または４０m/sec 以上の周速で回転駆
動する。

【００１５】上記回転軸３４の軸端には、その軸端に向
かう程小径となるテーパ部４０と、そのテーパ部４０に
続いて形成された雄ねじ部４２とが順次設けられている
一方で、高速ロータリドレッサ１０には、その回転軸心
と同心であって内周面がテーパ状に形成された取付穴４
４が貫通するように設けられており、上記回転軸３４の
テーパ部４０にテーパ状内周面を有する取付穴４４が嵌
合され且つ雄ねじ部４２に締着部材であるナット４６が
螺合されることにより、高速ロータリドレッサ１０が回
転軸３４の軸端に固定されている。

【００１６】上記高速ロータリドレッサ１０はカップ状
のドレッサであって、図２はその断面を示している。図
２において、高速ロータリドレッサ１０は、上記回転軸
３４に取り付けるための取付穴４４が形成された台金５
０と、その台金５０の外周部において複数（多数）個の
ダイヤモンド５２が環状に固着されて成るドレッシング
部５４とを一体に備えている。このドレッシング部５４
は、たとえば添加剤としてコバルト、鉄等を含むブロン
ズ（青銅）系の焼結金属５６から構成されたものであ
り、柱状或いは長粒状のダイヤモンド５２がその長手方
向が高速ロータリドレッサ１０のドレッシング方向（周
方向）に略直交する方向すなわち図１のＸ方向となる状
態で周方向に等間隔で埋設されている。

【００１７】上記台金５０は、そのうちの取付穴４４の
外周側に位置する円筒状部６０と、その円筒状部６０と
一体であってその一端部から外周側へ延びるフランジ状
部６２と、その円筒状部６０の外周面とフランジ状部６
２の裏面とに接した補強部６４とから構成されている。
上記円筒状部６０およびフランジ状部６２は、たとえば
Ｓ５５Ｃ、ＳＫ３、ＳＣＮ４４０、ＳＫＨ１１などの比
重は大きいが高剛性且つ比較的高い硬度を有する鋼系材
料から切削加工などによって一体に構成されている。ま
た、上記補強部６４は、たとえばアルミニウム合金、マ
グネシウム合金、チタニウム合金などの比重は小さく且
つ比較的低硬度の軟質材であるが補強のために十分な剛
性を有する軽合金材料から構成されている。

【００１８】前記ドレッシング部５４は、たとえばよく
知られた焼結金属製造工程を用いて製造されるが、プレ
ス成形後に施される焼結工程において同時加熱されるこ
とにより上記フランジ状部６２と一体的に固着される。
また、上記補強部６４は、たとえばよく知られたダイキ
ャスト工程を用いて製造されるが、その鋳込み工程にお
いて前記円筒状部６０およびフランジ状部６２と一体的
に固着される。

【００１９】以下、本発明者が行った実験例を説明す
る。先ず、上記高速ロータリドレッサ１０の台金５０が
すべて鋼系材料（たとえばＳ５５Ｃ）により構成された
試料１と、上記高速ロータリドレッサ１０の台金５０が
すべて軽合金材料（たとえばＡ５０５６）により構成さ
れた試料２と、上記高速ロータリドレッサ１０と同様に
台金５０がスチール（Ｓ５５Ｃ）製の円筒状部６０およ
びフランジ状部６２とアルミニウム合金（Ａ５０５６）
製の補強部６４とから成る試料３とを用意し、それら試
料１、２、３を用いて以下に示す試験条件でドレッサ試
験を行った結果を表１に示す。表１において、取付精度
は、回転軸３４に対する取り付け毎の試料の外周部の芯
ぶれ値を測定したものである。また、締着力と振れ値
は、ナット４６の締着加重として５０kg-cm および100k
g-cmを用いたときの試料の芯ぶれ値を測定したものであ
る。また、１００hrs 後の緩みは、ドレッシング作業時
間が１００時間経過したときに当初は所定の締着加重た
とえば１００kg-cm で締め着けられていたナット４６に
緩みが生じているか否かを示すものである。さらに、無
負荷消費電力は、回転軸３４の回転抵抗すなわちコロガ
リ軸受３６の回転摩擦抵抗に対応する値である。

【００２０】試験条件 ロータリドレッサの寸法 ：外径40mm×厚み18mm×穴
径15mm（1/5 テーパ） ダイヤモンドの寸法と個数 ：断面0.4mmx0.4mm ×長さ
2mm×103 本 ロータリドレッサの回転速度： 7000r.p.m.

【００２１】

【表１】 試料１ 試料２ 試料３ 台金 スチール(S55C) アルミニウム 合金(A5056) アルミニウム合金＋スチール 重量 100 g 50 g 76 g 取付精度 １回目 1μm 1μm 1μm （振れ値）５回目 1μm 5μm 1μm 締着力と 50kg-cm 1μm 3μm 1μm 振れ値 100kg-cm 1μm 5μm 1μm 100hrs後 なし あり なし の緩み 無負荷消費電力 500W 380W 400W 破壊回転速度 40x10³r.p.m. 25x10³r.p.m. 50x10³r.p.m.

【００２２】表１に示す試験結果から明らかなように、
試料１および３は、取り付けを繰り返しても、また締付
力が増減しても取付精度が低下しないし、長時間のドレ
ッシング作業すなわち累積が１００時間のドレッシング
作業でもナット４６の緩みが発生しない。これに対し、
試料２は、その台金が軟質であるため、取り付けが繰り
返されたり、ナット４６の締付力が増減させられると、
その振れ値が大きくなって取付精度が低下するし、長時
間のドレッシング作業すなわち累積が１００時間のドレ
ッシング作業が行われるとナット４６の緩みが発生す
る。また、上記試料３は、その重量が試料１よりも軽減
された結果、その無負荷消費電力は、試料２に対しては
少し（５％程度）及ばないが、試料１よりも大幅（２０
％程度）に軽減されている。さらに、試料３の破壊回転
速度は、試料１および２よりも高い値を示している。こ
れは、試料３の台金５０が複合材料から構成されたこと
による軽量化により遠心力が低減されたことに由来する
ものと考えられる。

【００２３】上述のように、本実施例の高速ロータリド
レッサ１０によれば、台金５０のうち少なくとも取付穴
４４の外周側に位置する円筒状部６０が鋼系材料から構
成されていることから、スチ─ル製の台金に比較してそ
れ程の重量増加はなく、従来と同様のロータリドレッサ
回転駆動装置を用いることができる。また、本実施例の
高速ロータリドレッサ１０は、その台金５０のうち少な
くとも取付穴４４の外周側に位置する円筒状部６０が鋼
系材料から構成されていることから、その取付穴４４の
内壁面や取付穴４４の外周側部分は剛性が高くされてい
るので、回転軸３４への締め着けによってもその取付穴
４４との間の嵌合精度が十分に得られる。また、その台
金５０のうちその鋼系材料から構成された部分以外の部
分すなわち補強部６４は軽合金材料から構成されたもの
であることから、高速ロータリドレッサ１０が軽量化さ
れているので、たとえば７０００r.p.m.以上の回転速度
または１５m/sec 以上の周速で回転させても、回転軸３
４を回転可能に支持するコロガリ軸受３６の回転抵抗や
発熱が大きくなったり回転軸３４の曲げ剛性が不足する
ことがない。

【００２４】また、本実施例によれば、高速ロータリド
レッサ１０は、７０００r.p.m.以上の回転速度または１
５m/sec 以上の周速で回転させられるものであるので、
たとえ硬度の高いＣＢＮ砥粒を含むＣＢＮ砥石に対して
もドレッシング能率が好適に高められる。

【００２５】また、本実施例によれば、台金５０のうち
鋼系材料から構成された部分は、円筒状部６０の一端部
から一体的に外周側へ延びるフランジ状部６２を含み、
前記ドレッシング部５４は、そのフランジ状部６２の外
周部に直接的に固着されたものである。ドレッシング部
５４を構成する銅系の焼結金属５６には添加剤としてコ
バルトやスチールが含まれることから、鋼系材料から成
る上記フランジ状部６２に対して高い結合力が得られる
ので、ダイヤモンド５２が結合されるドレッシング部５
４との間の固着強度について十分な信頼性が得られる。

【００２６】以上、本発明の一実施例を図面を用いて説
明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００２７】たとえば、前述の実施例の高速ロータリド
レッサ１０は、カップ状に構成されていたが、たとえば
フランジ状部６２の外周面において多数のダイヤモンド
５２がその長手方向が径方向とされるように所定間隔で
埋設されたドレッシング部５４が固着されることにより
円盤状に構成されてもよい。

【００２８】また、前述の実施例の高速ロータリドレッ
サ１０の台金５０には、鋼系材料から成る円筒状部６０
およびフランジ状部６２が設けられていたが、フランジ
状部６２は必ずしも設けられていなくてもよいし、その
フランジ状部６２に代えて或いは加えて他の部分が円筒
状部６０と共に設けられていてもよい。

【００２９】また、前述の実施例において、高速ロータ
リドレッサ１０を回転軸３４に固定するために回転軸３
４の軸端に設けられた雄ねじ部４２とそれに螺合された
ナット４６とが用いられていたが、他の締着部材が用い
られてもよい。

【００３０】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の高速ロータリドレッサを備
えたドレッシング装置の要部構成を説明するための平面
図である。

【図２】図１の高速ロータリドレッサの台金の構成を詳
しく説明するための断面図である。

【符号の説明】

１０：高速ロータリドレッサ ３４：回転軸 ４４：取付穴 ４６：ナット（締着部材） ５０：台金 ５４：ドレッシング部 ６０：円筒状部（円筒状の部分） ６４：補強部（鋼系材料から構成された部分以外の部
分）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道倉 保宏 京都府向日市鶏冠井町馬司８番地９ クイ ─ンダイヤ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C047 AA04 AA15 EE11 EE18 3C063 AA02 AB02 AB03 BA02 BA22 BB02 BG01 BG04 BG11 FF23

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に取り付けるための取付穴が形成
   された台金と、該台金の外周部において複数個のダイヤ
   モンドが環状に固着されて成るドレッシング部とを備
   え、該取付穴に貫通した状態で嵌め込まれた回転軸の軸
   端に設けられた締着部材を用いて該台金が締めつけられ
   ることにより該回転軸に固定される形式の高速ロータリ
   ドレッサであって、 前記台金のうち少なくとも前記取付穴の外周側に位置す
   る円筒状部分が鋼系材料から構成され、該台金のうち該
   鋼系材料から構成された部分以外の部分は軽合金材料か
   ら構成されたものであることを特徴とする高速ロータリ
   ドレッサ。
2. 【請求項２】 前記高速ロータリドレッサは、７０００
   r.p.m.以上の回転速度または１５m/sec 以上の周速で回
   転させられるものである請求項１の高速ロータリドレッ
   サ。