JP2002326166A

JP2002326166A - 電着薄刃砥石とその製造方法

Info

Publication number: JP2002326166A
Application number: JP2001129313A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Okina; 登茂二翁
Original assignee: Tsune Seiki Co Ltd
Current assignee: Tsune Seiki Co Ltd
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2002-11-12
Also published as: EP1252975A2; EP1252975A3; US20020160699A1

Abstract

(57)【要約】【課題】切断しろを少なくするとともに、寿命が長く
付け替え頻度を抑え、切断や研削作業の能率を向上させ
ることができる電着薄刃砥石とその製造方法を提供す
る。【解決手段】円盤状や細長い長方形板状の台金１２
と、台金１２の周縁部から端縁部に解放されて両側面に
交互に形成された凹部１４と、凹部１４に固着され台金
１２の側面及び端縁部１２ａから突出した多数の砥粒１
６とを備える。砥粒１６は、ダイヤモンドやＣＢＮ等の
超砥粒である。砥粒１６は、台金１２の板厚とほぼ同程
度の砥粒径が望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属材料や非金
属材料などの研削加工、切断加工、溝入れ加工等に使用
される電着薄刃砥石とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、セラミックスやＦＲＰ等の難削材
料の切断には、図７に示すように、ダイヤモンドやＣＢ
Ｎ等の超砥粒２を、メッキ法により電着した薄刃砥石６
が用いられていた。この薄刃砥石６は、例えばニッケル
メッキ槽中に超砥粒２を分散させ、円盤状の台金４の周
縁部に無電解メッキ及び電解メッキ法により超砥粒２を
電着していた。この薄刃砥石６には、超砥粒２が、台金
４の外周縁部表面に一層に電着されるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄刃砥石６は、図７に示すように、台金４の厚みをｔ、
超砥粒２の直径をｄとすると、切断または溝切りの研削
しろｗは、ｗ＝ｔ＋２ｄとなる。従って、切断しろｗを
小さくするには、台金４の厚みを薄くしなければならな
い。しかし、台金４の強度上の問題から切断しろｗをあ
まり薄くすることができず、従って、被研削材８の切断
幅が大きいため切断抵抗が大きく、また高価な材料の切
断では、歩留まりが悪いという問題があった。

【０００４】また、この種の円盤状台金４の周縁部に超
砥粒２を電着した切断・溝加工用の砥石の実際の加工部
位は、端縁部の最外周面のみであり、両側面部に電着さ
れた砥粒には切断作用がない。従って、この最外周面の
砥粒が摩耗・脱落してしまうと、台金４の外周面が露出
し、切断作用がなくなってしまう。

【０００５】さらに、超砥粒２は台金４の端縁部の最外
周面に一層に電着されており、台金４上の超砥粒２が摩
耗または脱落すると、超砥粒２のない台金４外周面が露
出し、その薄刃砥石６は台金４に問題がなくとも使用で
きなくなり、高価な台金４の無駄が多く、切断等の作業
においても付け替え頻度が多くなるので作業能率が悪い
ものであった。

【０００６】この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑
みてなされたもので、切断しろを少なくするとともに、
寿命が長く付け替え頻度を抑え、切断や研削作業の能率
を向上させることができる電着薄刃砥石とその製造方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、円盤状や細
長い長方形板状の台金と、この台金の周縁部から端縁部
に解放されて両側面に交互に形成された凹部と、この凹
部に固着され上記台金の側面及び端縁部から突出した多
数の砥粒とを備えた電着薄刃砥石である。上記砥粒は、
ダイヤモンドやＣＢＮ等の超砥粒である。上記砥粒は、
台金の板厚とほぼ同程度の砥粒径が望ましい。

【０００８】上記台金の端縁部で隣接する上記凹部の間
は、その端縁部が面方向に所定量切除された切り欠き部
を備え、この切り欠き部により上記凹部の砥粒の、上記
端縁部に沿った方向の端部が露出している。

【０００９】この発明の電着薄刃砥石は、台金両側面の
凹部に電着された砥粒が外周包絡線で重なり合い、台金
外周が事実用完全に砥粒の包絡線の内側に位置する。そ
して、最外周上の砥粒が摩耗・脱落したとしても、台金
端縁部が被研削材や切り屑と接触して摩耗するため、台
金円盤の径方向等に次々と砥粒が頭を出してくる。この
作用は、メタルボンドダイヤモンド砥石の消耗機構と同
様である。

【００１０】またこの発明の電着薄刃砥石の製造方法
は、円盤状または細長い長方形板状の台金の周縁部から
端縁部に解放され両面に交互に同心的に形成された凹部
を、電解加工またはエッチング等の化学処理加工により
形成し、この凹部に上記台金の側面及び端縁部から突出
した多数の砥粒を無電解メッキや電解メッキ等による電
着により固定する電着薄刃砥石の製造方法である。

【００１１】上記凹部の形成は、上記台金の周縁部両側
面に、上記凹部の形状に対応した電極を対面させて行う
もので、上記台金の円周方向に上記凹部と同様に形成さ
れた互いに対称な電極を上記台金周縁部に対面させ、対
向する電極同士を互いに上記凹部の１ピッチ分偏倚させ
て互い違いに設置し、台金の両面同時に形成する。ま
た、台金は予め熱処理あるいは加工硬化を利用して硬さ
を上げておき、その後、周縁部両側面に凹部を形成し、
その凹部に砥粒を電着する。凹部を形成する電解加工や
その他の化学処理加工は、熱や力を被加工物に加えるこ
となく加工することができ、薄い台金等の加工において
も変形が生じることがなく、極めて有効な加工方法であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面に基づいて説明する。図１〜図３は、この発
明の第一実施形態の電着薄刃砥石１０を示す。この実施
形態の電着薄刃砥石１０は、厚さが０．０５〜０．５ｍ
ｍ程度、例えば０．２ｍｍの円盤状の金属板から成る台
金１２と、この台金１２の周縁部に一定のピッチで形成
され、台金１２の端縁部１２ａに解放されて、台金12の
両側面に交互に同心的に形成された凹部１４を有してい
る。台金１２の中心部には同心的にクランプ用の軸孔１
８が形成されている。台金１２の材料は、腰の強い超硬
合金を用いることにより、板厚を薄くすることができ
る。また、後述するように、凹部１４の周辺を、摩耗し
やすいように被研削材よりも比較的柔らかい材料または
脆い材料にしてもよい。

【００１３】凹部１４には、台金１２の両側面及び端縁
部１２ａから所定量突出した多数の砥粒１６が電着によ
り固着されている。砥粒１６は、ダイヤモンドやＣＢＮ
等の超砥粒であり、台金１２の板厚にもよるが、粒径が
例えば５０〜３００μｍ程度、好ましくは台金１２の板
厚とほぼ同程度の砥粒径が望ましい。砥粒１６の台金１
２の両側面からの突出量は、例えば砥粒１６の粒径の５
〜２０％程度出ていればよく、端縁部１２ａからの突出
量は、例えば砥粒１６の粒径の０〜５０％程度で適宜設
定すればよい。ここで、端縁部１２ａからの砥粒１６の
突出量は、切断中に自生的にバランスするもので、台金
１２であるメタル部分がより早く摩耗し、砥粒１６部分
はその粒径の５〜２０％程度突出して安定する。

【００１４】この実施形態の電着薄刃砥石１０の製造方
法は、円盤状の台金１２の周縁部から端縁部に解放され
両面に交互に同心的に形成された凹部１４を、電解加工
により形成する。凹部１４の形成は、台金１２の周縁部
両側面に、上記凹部の形状に対応した電極を対面させて
行うもので、台金１２の円周方向に凹部１４と同様の形
状に形成された互いに対称な電極を、台金１２の周縁部
に対面させる。そして、対向する電極同士を互いに凹部
１４の１／２ピッチ分回動させて互い違いに設置し、台
金１２の両面同時に凹部１４を形成する。なお、凹部１
４の形成は、エッチング等の他の化学処理により形成し
てもよい。

【００１５】そして、この凹部１４内に、台金１２の側
面及び端縁部１２ａから一部突出するように多数の砥粒
１６を電着により固定する。電着は、一般的な化学メッ
キの後に電解メッキを重ねることにより行う。また、電
着後の熱処理は、台金１２の歪みにつながり、行わない
方が好ましい。

【００１６】電着後、砥粒１６の粒径を整える処理を行
う。この処理は、例えば、台金１２の表面からの突出量
で所望の値よりも３０％以上突出しているものを除く。
処理方法は、ダイヤモンド砥石により凹部１４から突出
した砥粒１６を研磨処理するものである。

【００１７】この実施形態の電着薄刃砥石１０は、図３
に示すように、台金１２の厚みをｔ、超砥粒２の直径ま
たはメッキ層の厚さをｄ、凹部１４の深さをａとする
と、切断または溝切りの研削しろｗは、ｗ＝ｔ＋２（ｄ
−ａ）となる。従って、切断しろｗは、従来の技術の場
合と比較して凹部１４の深さの２倍分の厚さを少なくす
ることができる。さらに、この実施形態の電着薄刃砥石
１０は、研削にしたがって、砥粒１６が摩滅または脱落
しても、台金１２の径方向に台金１２の端縁部１２ａが
摩滅し、径方向内側の砥粒１６が現れ、凹部１４の台金
１２の径方向幅分がなくなるまで研削を行うことができ
る。これにより、電着薄刃砥石１０の工具寿命が極めて
長いものとなり、硬くて切断の難しいものでも工具交換
することなく、長寿命の切断を継続することができる。
また、台金１２の端縁部１２ａは、研削と共に被研削材
８により摩耗していくので、切断や研削作業に影響はな
い。さらに、凹部14の周辺の台金12を、被研削材よりも
柔らかい材料や脆い材料とすることにより、砥粒16の再
生を速める。

【００１８】次にこの発明の第二実施形態の電着薄刃砥
石２０について、図４〜図６を基にして説明する。ここ
で、上記実施形態と同様の部材は同一符号を付して説明
を省略する。この実施形態の電着薄刃砥石２０は、台金
１２の端縁部１２ａに沿って隣接する凹部１４間に、そ
の端縁部１２ａが径方向に切除された切り欠き部２２を
備える。切り欠き部２２は、適宜の深さに切除すればよ
いものであり、最大で凹部１４の台金１２の径方向幅ま
でであり、凹部14から砥粒１６の一部が露出する程度で
もよい。

【００１９】この切り欠き部２２により、凹部１４の砥
粒１６の研削方向端部が露出し、切断や研削をより効率
的に行うことができる。

【００２０】尚、この発明の電着薄刃砥石は、上記実施
形態に限定されず、細長い長方形の鋼板をループ状にし
たバンドソーの刃形成端縁部に、上記と同様の凹部を端
縁部に沿って形成し、この凹部に砥粒を電着してもよ
い。これによっても上記と同様の効果を得ることがで
き、より大きなものの切断等を行うことができる。ま
た、砥粒の材質や大きさは適宜選択することができる。

【００２１】さらに、凹部に付ける砥粒は、単粒の一層
のみでも良く、多結晶体やその他の研削粒子の焼結体か
ら成る砥粒を所望の径に形成して凹部に電着してもよ
い。また、砥粒の材質は、超硬合金の砥粒でも良く、被
研削材により適宜選択できるものである。

【００２２】

【実施例】この発明の電着薄刃砥石の一実施例について
以下に説明する。この実施例では、台金円盤の直径を８
０ｍｍ、軸孔径を２０ｍｍ、台金板厚０．３ｍｍ、凹部
の深さ０．２４ｍｍ、ダイヤモンド砥粒の粒径が０．３
ｍｍ、台金１４の両面の分割数（凹部の形成数）３６、
凹部の径方向幅３ｍｍとしてこの発明による電着薄刃砥
石を形成した。これにより、切断しろｗは０．４２ｍｍ
であり、円盤状台金の周縁部表面に単純に電着された従
来の薄刃砥石と比較して、砥石の切断寿命は１００倍以
上となった。

【００２３】

【発明の効果】この発明の電着薄刃砥石とその製造方法
は、被研削材の研削しろを少なくすることができ、しか
も工具寿命を大幅に延ばすことができ、作業効率の向上
にも寄与する。また製造も容易であり、正確な加工が可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施形態の電着薄刃砥石の平面
図である。

【図２】この発明の第一実施形態の電着薄刃砥石の正面
図である。

【図３】この実施形態の電着薄刃砥石の使用状態を示す
拡大断面図である。

【図４】この発明の第二実施形態の電着薄刃砥石の平面
図である。

【図５】この発明の第二実施形態の電着薄刃砥石の正面
図である。

【図６】図４のＡ−Ａ拡大断面図である。

【図７】従来の電着薄刃砥石の使用状態を示す拡大断面
図である。

【符号の説明】

１０電着薄刃砥石１２台金１２ａ端縁部１４凹部１６砥粒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状の台金と、この台金の周縁部から端
縁部に向かって解放され両側面に交互に形成された凹部
と、この凹部に固着され上記台金の側面及び端縁部から
突出した多数の砥粒とを備えたことを特徴とするとする
電着薄刃砥石。
【請求項２】上記砥粒は、上記台金の板厚とほぼ同
程度の砥粒径であることを特徴とする請求項１記載の電
着薄刃砥石。
【請求項３】上記台金の端縁部に沿って隣接する上記
凹部の間は、その端縁部が面方向に所定量切除された切
り欠き部を備え、この切り欠き部により上記凹部の砥粒
の端部が露出していることを特徴とする請求項１または
２記載の電着薄刃砥石。
【請求項４】板状の台金の周縁部から端縁部に解放さ
れ両面に交互に形成された凹部を化学処理により形成
し、この凹部に上記台金の側面及び端縁部から突出した
多数の砥粒を電着により固定することを特徴とする電着
薄刃砥石の製造方法。