JP2001179624A - Dressing, honing and grinding tool - Google Patents
Dressing, honing and grinding toolInfo
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- B24D18/009—Tools not otherwise provided for
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- B24—GRINDING; POLISHING
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ドレッシング、
ホーニング、ならびに研削工具に関する。The present invention relates to a dressing,
Honing and grinding tools.
【0002】[0002]
【従来の技術】CBNまたはダイアモンド等の硬質材料
砥粒からなる表面層を有する工具は、研削、ホーニン
グ、切断研削、またはドレッシング工具等の非常に数多
くの工作分野において、CBN研削砥石または研削ウォ
ーム、CBNホーニング砥石、切断切削盤、形状または
輪郭ドレッシングローラ、ダイアモンドドレッシングギ
ア等の名称で使用されている。特に、輪郭切削砥石、輪
郭ドレッシングローラ、またはドレッシングギアとして
使用される適用法においては、切削(研磨)面の位相幾
何学的精度に対する要求が高いものとなる。硬質砥粒で
スタッド形成した切断面を連続的に加工することは限ら
れた範囲のみで可能であるとともに極めて高コストであ
るため、この種の工具はしばしばいわゆる反転工程によ
って形成され、従って工具は(鋳型を精密に形成するこ
とからはじめて)外側から形成され、すなわち、周囲の
硬質材砥粒層から形成して工具を取り付けるボアへと進
行する。2. Description of the Related Art Tools having a surface layer of hard material abrasive grains, such as CBN or diamond, are used in a large number of machining fields, such as grinding, honing, cutting grinding, or dressing tools, with CBN grinding wheels or worms. It is used by the name of CBN honing stone, cutting machine, shape or contour dressing roller, diamond dressing gear and the like. In particular, in an application method used as a contour cutting grindstone, a contour dressing roller, or a dressing gear, a demand for a topological accuracy of a cutting (polishing) surface is high. Since it is possible to process a cut surface formed by studs with hard abrasive grains continuously only in a limited range and at a very high cost, such a tool is often formed by a so-called reversing process, so that the tool is It is formed from the outside (beginning with the precise formation of the mold), ie, it is formed from the surrounding hard material abrasive layer and proceeds to the bore in which the tool is mounted.
【0003】ドイツ特許第3726855A1号公報に
は、工具の形成ならびに工具の製造プロセスが輪郭ドレ
ッシングローラの例に基づいて記述されている。この文
献には、周囲部上の硬質材料砥粒を有する金属環の製造
については記載が無い。しかしながら、これは広く知ら
れている工法である。環は雌型の周囲内壁上に形成され
た硬質砥粒に対してニッケルを電解被覆することによっ
て形成される。この環内に好適には硬化鋼から形成され
精密に加工されたボアおよび位置決めを行う末端面を有
する基礎部材を挿入し、これは工具を工具スピンドルに
取り付けるよう作用する。適宜な装置を使用して基礎部
材を雌型の中央に対して精確に中心化した後、硬質砥粒
を有する外側金属環を基礎部材に接続し、中間スペース
に例えばビスマス錫合金、または純性あるいは固形粒子
を分散させた自然硬化型流動性プラスチック等の低温溶
解金属を鋳込み充填することによって1つのユニットを
構成する。極めて厳しい精度が要求される場合、鋳込み
を行った後かつ雌型を除去する前に基礎部材のボアおよ
び末端面をトリム切削する必要があり、これによって工
具スピンドルに対する工具切削面の放射方向および軸方
向の特定の精度を保持する。[0003] DE-A 37 26 855 A1 describes the production of a tool and the production process of the tool based on the example of a contour dressing roller. This document does not describe the production of metal rings with hard material abrasive grains on the periphery. However, this is a widely known method. The ring is formed by electrolytically coating nickel on hard abrasive grains formed on the inner peripheral wall of the female die. Inserted into this annulus is a base member, preferably made of hardened steel, having a precisely machined bore and a positioning end surface, which serves to mount the tool to the tool spindle. After accurately centering the base member with respect to the center of the female mold using suitable equipment, the outer metal ring with hard abrasive grains is connected to the base member, and the intermediate space is made of, for example, bismuth tin alloy, or pure metal. Alternatively, one unit is formed by casting and filling a low-temperature melting metal such as a natural hardening type fluid plastic in which solid particles are dispersed. If extremely stringent precision is required, it is necessary to trim the bore and the end face of the base member after casting and before removing the female mold, thereby allowing the radial and axial direction of the tool cutting surface to the tool spindle. Maintain a certain precision of direction.
【0004】今日使用されているいくつかのプロセスに
よって極めて精密な工具を形成することができる。しか
しながら、多数の製造工程ならびにニッケル包埋のため
の長時間の浸蝕時間のため長い製造時間および大きな製
造コストを必要とし、従って現在使用されているプロセ
スは経済的に非効率なものである。[0004] Extremely precise tools can be formed by several processes used today. However, due to the large number of manufacturing steps and the long erosion time for nickel embedding, long manufacturing times and large manufacturing costs are required, and the processes currently used are economically inefficient.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、短い製造時間で低コストに製造することができる、
前述の使用目的の工具ならびにその製造方法を提供する
ことである。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a device which can be manufactured in a short time and at low cost.
An object of the present invention is to provide a tool for the above-mentioned purpose of use and a method of manufacturing the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記の課題は、請求項に
記載された特徴を有する工具ならびにその製造方法によ
って解決される。The above object is achieved by a tool having the features described in the claims and a method of manufacturing the same.
【0007】このため、切削およびホーニング等の精密
加工、ならびに切削砥石、切削ウォームおよびホーニン
グ砥石のドレッシングに使用する工具の形状を高い精度
に保持するとともに放射方向および軸方向の精度を保持
する一方、雌型の内壁に付加される硬質材料砥粒は電解
によって生成されたニッケル層に完全に埋め込まずに、
短時間のニッケル付着を行った後に自然に硬化する鋳込
み材料に着合させ、この鋳込み材料に金属、ガラス、炭
素繊維、またはその他の適宜な材料を付加し、位置決め
台座および位置決め末端面を形成する雌型の周囲内壁と
内側輪郭との間の隙間を鋳込み材料によって充填するの
で、製造時間および製造コストは本発明に従って大幅に
低下させることができ、その結果従来と同等な製造量な
らびに金属製基礎部材の精確な位置決めおよび鋳造を維
持しながらも工具の製造コストをさらに低下させること
ができる。For this reason, while maintaining the shape of tools used for precision machining such as cutting and honing and dressing of a cutting grindstone, a cutting worm and a honing grindstone with high precision, while maintaining radial and axial precision, Hard material abrasive grains added to the female inner wall are not completely embedded in the nickel layer generated by electrolysis,
After a short nickel deposition, it is bonded to a casting material that hardens naturally, and metal, glass, carbon fiber, or other suitable material is added to the casting material to form a positioning pedestal and positioning end surface. Since the gap between the inner peripheral wall and the inner contour of the female mold is filled with the casting material, the production time and the production cost can be significantly reduced according to the invention, so that the production volume and the metal base can be reduced to the same level as before. Tool manufacturing costs can be further reduced while maintaining accurate positioning and casting of components.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例につき、輪
郭ドレッシングローラに関連して、添付図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings in connection with a contour dressing roller.
【0009】ここで選択された本発明の実施例におい
て、工具2のための雌型1は直接または反転プロセスに
よって形成されたポット型金属部材であり、これは蓋部
材3によって閉鎖されている。雌型1の内側輪郭は、そ
の断面において、工具の軸方向断面の周囲、末端面、な
らびにボア輪郭に一致する。雌型1の空洞部分の底部1
1、中央シリンダ状コア13の包被面12、ならびに蓋
3の内面14は、絶縁層を有している。閉鎖された内部
領域内には、例えば1つまたは複数の環状電極15が設
けられており、これらは絶縁導線を介して直流電源17
の1電極に接続されており、別の電極はスイッチ16を
介して雌型に接続されている。In the embodiment of the invention selected here, the female mold 1 for the tool 2 is a pot-shaped metal member formed by a direct or inversion process, which is closed by a lid member 3. The inner contour of the female mold 1 in its section corresponds to the circumference, the end face and the bore contour of the axial section of the tool. Bottom 1 of cavity of female mold 1
1. The covering surface 12 of the central cylindrical core 13 and the inner surface 14 of the lid 3 have an insulating layer. In the closed interior area, for example, one or more annular electrodes 15 are provided, which are connected via insulated conductors to a DC power supply 17.
The other electrode is connected to the female type via the switch 16.
【0010】雌型1の周囲内面4には硬質材料砥粒5が
付着している。雌型1の内側領域は、固形粒子8を点在
させた流動的なものであり自然硬化性の材料6によって
充填され、前記材料は硬質砥粒5を接着および支持する
よう作用し、同時に工具固定台座7,7′の末端面およ
びボアを形成する。Hard material abrasive grains 5 adhere to the inner peripheral surface 4 of the female mold 1. The inner region of the female mold 1 is filled with a fluid and naturally hardening material 6 interspersed with solid particles 8, said material acting to adhere and support the hard abrasive grains 5 and at the same time the tool The end faces and bores of the fixing pedestals 7, 7 'are formed.
【0011】鋳込み材料6の成分ならびに付加される固
形粒子8の性質およびサイズは、強度、耐熱性、ならび
に硬化歪みが工具の負荷または精度に関する要求に適合
するように選定される。好適な鋳込み材料6は、例えば
2つの成分からなる合成樹脂およびセラミックである。
付加される粒子8は、金屑、ガラス片、カーボランダム
粒子、セラミック粒子、または様々な粒子大および粒子
形状を有する例えばけい酸塩あるいはほう酸塩等の鉱物
とすることが好適である。固形粒子8の比率、材質、形
状、サイズ、および合成鋳込み材料に対する分配を適宜
に選定することによって、形状安定性、機械的強度、な
らびに耐熱性等の特性を最適に調節することが可能とな
る。異なったサイズの粒子を使用することによって、大
きな粒子の間の隙間がより小さな粒子によって充填さ
れ、これによってより高い形状安定性および強度が達成
される。好適な硬質材料砥粒5としては、例えばダイア
モンド、CBN、またはカーボランダム粒子等が挙げら
れる。孔9,10は、液状の鋳込み材料6を雌型1の内
部に誘導するよう作用する。The components of the casting material 6 and the nature and size of the solid particles 8 to be added are chosen such that the strength, heat resistance and hardening strain meet the requirements regarding the load or accuracy of the tool. Suitable casting materials 6 are, for example, two-component synthetic resins and ceramics.
The particles 8 to be added are preferably gold shavings, glass fragments, carborundum particles, ceramic particles or minerals, for example silicates or borates, having various particle sizes and particle shapes. By appropriately selecting the ratio, material, shape, size, and distribution of the solid particles 8 to the synthetic casting material, it is possible to optimally adjust characteristics such as shape stability, mechanical strength, and heat resistance. . By using particles of different sizes, the gaps between the large particles are filled by smaller particles, thereby achieving higher shape stability and strength. Suitable hard material abrasive grains 5 include, for example, diamond, CBN, or carborundum particles. The holes 9, 10 serve to guide the liquid casting material 6 into the interior of the female mold 1.
【0012】第1の変更例は主に例えばカーボランダム
等の低価格の硬質砥粒に適するものであり、砥粒5は、
少なくとも雌型1の内面4全体を覆うような量で、軸1
8周りで回転する雌型1の空洞部内に給入される。内部
輪郭4に対応して層厚が変化する。回転する雌型1は、
孔9,10を介して液状の鋳込み材料6によって実質的
に充填され、空洞部分は例えば予め空にされている。鋳
込み材料は、硬化することが可能である。この変更例に
おいて要素15,16,17は不要である。The first modified example is mainly suitable for low-cost hard abrasive grains such as carborundum.
An amount of the shaft 1 is sufficient to cover at least the entire inner surface 4 of the female mold 1.
It is fed into the cavity of the female mold 1 which rotates around 8. The layer thickness changes corresponding to the inner contour 4. The rotating female mold 1
It is substantially filled with the liquid casting material 6 via the holes 9, 10, and the cavity is for example pre-emptied. The casting material is capable of hardening. In this modification, the elements 15, 16, 17 are unnecessary.
【0013】例えばダイアモンドまたはCBN等の高価
な硬質砥粒の場合、砥粒5は、前述したものと同様な量
をもって給入され、鋳型1は軸18周りで回転する。続
いてニッケルを含んだ電解液が孔9,10を介して充填
される。さらにスイッチ16がスイッチオンされ、周囲
砥粒5が薄いニッケル層19によって内側表面4に付着
される。その後、蓋3が開放され、ニッケルが付着した
ものを除く全ての砥粒5が電解液と共に排出される。再
び蓋が閉じられ、鋳込み材料6が前述した方式によって
孔9,10内に注入される。この動作に関して回転は必
ずしも必要なものではない。In the case of expensive hard abrasive grains such as diamond or CBN, the abrasive grains 5 are supplied in the same amount as described above, and the mold 1 rotates around the axis 18. Subsequently, an electrolytic solution containing nickel is filled through the holes 9 and 10. Furthermore, the switch 16 is switched on and the surrounding abrasive 5 is deposited on the inner surface 4 by a thin nickel layer 19. Thereafter, the lid 3 is opened, and all the abrasive grains 5 excluding those to which nickel has adhered are discharged together with the electrolytic solution. The lid is closed again and the casting material 6 is poured into the holes 9, 10 in the manner described above. Rotation is not necessary for this operation.
【0014】ニッケル付着に代えて、予め均一な砥粒被
覆を雌型1の内面4に付加してこの方法を実施すること
も可能である。Instead of nickel deposition, it is also possible to carry out this method by applying a uniform abrasive coating on the inner surface 4 of the female mold 1 in advance.
【0015】砥粒5を内面4にニッケル付着するするた
め、電解液に代えて、金属を内面4に化学的に沈着させ
る方法も考えられる。In order to attach the abrasive grains 5 to the inner surface 4 of nickel, a method of chemically depositing a metal on the inner surface 4 instead of the electrolytic solution may be considered.
【0016】工具部材内に不要な空洞が形成されること
を防止し、鋳込み材料6に付加された固形粒子8を相互
に安定接触させるために、充填された雌型1は遠心分離
および/または振動を加えれられるか、および/または
真空化される。In order to prevent the formation of unnecessary cavities in the tool member and to bring the solid particles 8 added to the casting material 6 into stable contact with each other, the filled female mold 1 is centrifuged and / or Vibration is applied and / or evacuated.
【0017】鋳込み材料6が硬化した後例えば機械切削
およびエッチングによって雌型が遠くに除去され、工具
2の表面上の位置決めボア7ならびに位置決め台座7′
が自由にされる。鋳込み材料6を雌型1の空洞部内に注
入した際の頭部に生じる全てのバリが機械切削によって
除去される。必要に応じて、位置決めボア7および位置
決め台座7′は実質的に特定の寸法に精密加工される。
最後に、雌型1の外環の余分な部分が除去される。After the casting material 6 has hardened, the female mold is removed far away, for example by machining and etching, and a positioning bore 7 on the surface of the tool 2 and a positioning pedestal 7 '.
Is made free. All burrs generated on the head when the casting material 6 is injected into the cavity of the female mold 1 are removed by machining. If necessary, the positioning bore 7 and the positioning pedestal 7 'are precision machined to substantially specific dimensions.
Finally, the extra part of the outer ring of the female mold 1 is removed.
【図1】本発明に係る輪郭ドレッシングローラを有する
雌型の軸方向断面図である。FIG. 1 is an axial sectional view of a female mold having a contour dressing roller according to the present invention.
【図2】図1の一部を詳細に示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing a part of FIG. 1 in detail.
【図3】図2に対する変更例であり、ニッケルが付加さ
れた硬質材料砥粒を備える構造を示した拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a structure including a hard material abrasive grain to which nickel is added, which is a modification example of FIG.
1 雌型 2 工具 3 蓋 4,14 内面 5 砥粒 6 鋳込み材料 7,7′ 位置決め台座 8 固形粒子 9,10 孔 11 底部 12 包被面 13 中央シリンダコア 15 環状電極 16 スイッチ 17 直流電源 18 軸 19 ニッケル層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Female type 2 Tool 3 Lid 4, 14 Inner surface 5 Abrasive grain 6 Casting material 7, 7 'Positioning pedestal 8 Solid particles 9, 10 Hole 11 Bottom part 12 Enclosure surface 13 Central cylinder core 15 Ring electrode 16 Switch 17 DC power supply 18 axis 19 Nickel layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B24D 3/28 B24D 3/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) B24D 3/28 B24D 3/28
Claims (14)
の工具、または切削、ホーニングあるいはその他の精密
加工用の工具をドレッシングするための工具であり、工
具スピンドルまたは工具マンドレルに取り付けるための
位置決めボア(7)および末端位置決め面(7′)を備
えており、位置決めボア(7)ならびに末端位置決め面
(7′)を含んでいる工具本体全体が硬化した鋳込み材
料(6)によって形成され、その中の少なくとも周囲部
(4)上に硬質材料砥粒(5)が埋め込まれる工具。1. A tool for dressing a tool for cutting, honing or cutting, or for cutting, honing or other precision machining, and a positioning bore (7) for mounting on a tool spindle or a tool mandrel. ) And a distal locating surface (7 '), the entire tool body including the locating bore (7) and the distal locating surface (7') being formed by a hardened casting material (6), at least one of which is provided. A tool in which hard material abrasive grains (5) are embedded on a peripheral portion (4).
ックと、固形粒子(8)との混合物からなる請求項1記載
の工具。2. The tool according to claim 1, wherein the casting material comprises a mixture of a synthetic resin or ceramic and solid particles.
において互いに異なっている請求項2記載の工具。3. The tool according to claim 2, wherein the solid particles differ in shape and size.
載の工具。4. The tool according to claim 2, wherein the solid particles (8) are minerals.
からなる鋳込み材料(6)によって形成される請求項1
記載の工具。5. The tool body is formed by a casting material (6) consisting of a component that varies from zone to zone.
The described tool.
学的に形成された金属層(19)によって追加的に結合
される請求項1記載の工具。6. The tool according to claim 1, wherein the hard material abrasive grains on the periphery are additionally bonded by an electrolytically or chemically formed metal layer.
求項4記載の工具。7. The tool according to claim 4, wherein the mineral is a silicate or a borate.
または精密加工工具をドレッシングするための工具を周
囲内側輪郭(4)が工具の周囲外側輪郭の原板に相当す
る雌型(1)の手段によって製造する方法であり、工具
を製造するために使用する雌型(1)は蓋(3)によっ
て閉鎖され、このようにして形成された空洞部は工具
(2)の周囲外側輪郭のみでなくその位置決めボアなら
びに末端面を含み、工具本体を形成するために雌型
(1)の空洞部全体を鋳込み材料(6)で充填しその後
硬化させる方法。8. A tool for cutting, honing, cutting and cutting,
Alternatively, a method for producing a tool for dressing a precision machining tool by means of a female mold (1) in which a peripheral inner contour (4) corresponds to a master plate having a peripheral outer contour of the tool is used for producing the tool. The female mold (1) is closed by a lid (3) and the cavity thus formed contains not only the peripheral outer contour of the tool (2) but also its locating bore and the end face, so as to form a tool body. A method of filling the entire cavity of the female mold (1) with the casting material (6) and then hardening.
が回転する請求項8記載の方法。9. The female mold (1) during the pouring of the casting material (6).
9. The method according to claim 8, wherein the is rotated.
を注入した後に遠心分離および/または振動付加および
/または吸引がなされる請求項8記載の方法。10. A casting material (6) for a mold (1).
9. The method according to claim 8, wherein centrifugation and / or vibration application and / or suction are performed after injecting.
材料砥粒(5)は鋳込み材料(6)を注入する前に電解
または化学的に形成された金属層(19)に結合される
請求項8記載の方法。11. The hard material abrasive grains (5) on the inner peripheral surface (4) of the female mold (1) are applied to the electrolytically or chemically formed metal layer (19) before pouring the casting material (6). 9. The method of claim 8, wherein the method is combined.
れた空洞部へ注入される鋳込み材料(6)の成分は注入
時間相スケジュールに応じて変化する請求項8記載の方
法。12. The method according to claim 8, wherein the components of the casting material (6) injected into the cavity formed by the female mold (1) and the lid (3) vary according to the injection time phase schedule.
み材料は雌型(1)と蓋(3)によって形成された空洞
部へ注入され、工具の外側部分を形成する請求項12記
載の方法。13. The casting material mixed with the hard material abrasive grains (5) is injected into the cavity formed by the female mold (1) and the lid (3) to form the outer part of the tool. the method of.
位置決め面(7′)は鋳込み材料が硬化した後精密加工
作業によってトリム加工される請求項8記載の方法。14. The method according to claim 8, wherein the locating bore (7) and the end locating surface (7 ') of the tool are trimmed by a precision machining operation after the casting material has hardened.
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