JP2003300165A

JP2003300165A - セグメントタイプ砥石

Info

Publication number: JP2003300165A
Application number: JP2002101252A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Unno; 邦彦海野; Masato Kitajima; 正人北島; Yasuhisa Sekiya; 泰久関谷; Tomohiro Inagaki; 朋宏稲垣; Takayuki Moroto; 隆幸諸戸; Masakazu Yamaguchi; 雅和山口; Akimitsu Kamiya; 昭充神谷; Shinji Soma; 伸司相馬
Original assignee: Toyoda Van Moppes Ltd; Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Van Moppes Ltd; Toyoda Koki KK
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2003-10-21
Anticipated expiration: 2022-04-03
Also published as: JP4304567B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高価な超砥粒の使用量を少なくして砥石価格
を低減したにも拘わらず、超砥粒の集中度を高くして研
削比を向上し、且つ研削焼けを生じることなく高速研削
可能なセグメントタイプ砥石を提供する。【解決手段】超砥粒１４を結合剤１５で結合した砥石
層を有する複数の砥石チップ１１を基体に貼付した砥石
において、砥石層を貫通する複数穴１７を研削面に分散
して設け、該複数穴の開口総面積の複数砥石チップの研
削面総面積に対する面積率を０．０５〜０．６とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、CBN（立方晶窒化
硼素）、ダイヤモンド等の超砥粒を結合剤で結合した複
数の砥石チップを基体に貼付したセグメントタイプ砥石
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基体に超砥粒を金属メッキにより電着し
た電着砥石において、研削により生じる切粉の捌け及び
クーラントの浸透をよくするために、砥石研削面に超砥
粒を有する電着領域群と超砥粒を有さない窪み領域群と
を所定のパターンで電着した電着砥石が特開平９−１９
３０２２号公報に記載されているが、超砥粒を結合剤で
結合した砥石チップを円盤状基体に貼付した砥石におい
ては、研削面に超砥粒を含む領域と超砥粒を含まない領
域とを設ける必要性は、現在まではなかった。

【０００３】砥石周速度を高くして研削能率を上げるた
めに、超砥粒を結合剤で結合した砥石チップを円盤状基
体に貼付した所謂セグメントタイプ砥石が使用されてい
る。最近の厳しいコスト低減に応えるために、セグメン
トタイプ砥石の価格を低減し、研削比を向上してランニ
ングコストを低くし、且つ研削焼け割れ等を生じること
なく工作物を高速研削することが要求されている。

【０００４】また、焼入れされたスチール系の工作物を
砥石周速度を高くして研削加工するために、超砥粒をビ
トリファイドボンドで結合した砥石チップを円盤状基体
に貼付したセグメントタイプ砥石を用い、砥石チップの
砥粒の集中度を下げることによって研削抵抗を小さく
し、工作物を研削焼けなく、硬度の低下なく研削加工し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記要求を
満足するには、セグメントタイプ砥石の摩耗を減少して
研削比を向上するために、超砥粒の集中度を高くする
と、ランニングコストは低減するが、高価な超砥粒の量
が多くなって砥石の価格が高くなるとともに、研削熱に
より研削焼けが生じるという二律背反事項を解決する必
要があった。

【０００６】また、集中度を下げて超砥粒をビトリファ
イドボンドで結合した砥石チップのセグメントタイプ砥
石により、焼入れされたスチール系の工作物を砥石周速
度を高くして研削能率を上げて研削加工すると、砥石摩
耗がはやい不具合があった本発明は、係る不具合を解消
するためになされたもので、高価な超砥粒の使用量を少
なくして砥石の価格を低減したにも拘わらず、超砥粒の
集中度を高くして研削比を向上し、且つ研削焼け割れ等
を生じることなく高速研削可能なセグメントタイプ砥石
を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、超砥粒を結
合剤で結合した砥石層を有する複数の砥石チップを基体
に貼付した砥石において、前記砥石層に複数穴を研削面
に分散して設け、該複数穴の開口総面積の前記複数砥石
チップの研削面総面積に対する面積率を０．０５〜０．
６としたことである。

【０００８】請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載のセグメントタイプ砥石において、前記砥
石層が超砥粒をビトリファイドボンドで結合して形成さ
れていることである。

【０００９】請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１又は２に記載の砥石チップを貼付した砥石におい
て、前記各砥石チップの砥石層の砥石円周方向に延在す
る側端縁部に前記穴が設けられていないことである。

【００１０】請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１乃至３のいずれかに記載の砥石チップを貼付した
砥石において、前記各砥石チップの砥石層の砥石回転方
向の前端縁部及び又は後端縁部には前記穴が設けられて
いないことである。

【００１１】請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１乃至４のいずれかに記載のセグメントタイプ砥石
において、前記砥石外周面の両側部分となる前記各砥石
チップの砥石層の一方側部分と他方側部分とで前記複数
穴の面積率を異ならせたことである。

【００１２】請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１乃至５のいずれかに記載のセグメントタイプ砥石
において、前記砥石層に重ねて一体的に形成された超砥
粒を含まない下地層で前記砥石チップを前記基体に貼付
し、前記複数穴を前記砥石層を貫通して前記下地層の途
中で止まる有底穴としたことである。

【００１３】請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１乃至６のいずれかに記載のセグメントタイプ砥石
において、前記複数穴に詰め物を充填したことである。

【００１４】

【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項１に
係る発明においては、超砥粒を結合剤で結合した砥石チ
ップの砥石層に複数穴を研削面に分散して設け、複数穴
の開口総面積の複数砥石チップの研削面総面積に対する
面積率を０．０５〜０．６としたので、超砥粒の使用量
を少なくして砥石の価格を低くすることができるととも
に、穴以外の部分の超砥粒の集中度を高くして砥石摩耗
を減少し、研削比を向上してランニングコストを低減す
ることができる。また、複数穴が研削面に開口するの
で、クーラントが研削点に充分供給されて研削熱の除去
が十分に行なわれ、切粉が複数穴に脱落して切粉の捌け
がよくなり、工作物の加工面に研削焼け割れ等を生じる
ことなく、高速研削により研削加工時間を減少すること
ができる。

【００１５】上記のように構成した請求項２に係る発明
においては、超砥粒をビトリファイドボンドで結合した
砥石チップの砥石層に複数穴を研削面に分散して設けた
ので、請求項１に記載の発明の効果に加え、焼入れした
スチール系の工作物を研削抵抗を小さくし、砥石摩耗量
を少なくして良好な表面あらさに研削加工することがで
きる。

【００１６】上記のように構成した請求項３に係る発明
においては、各砥石チップの砥石層の砥石円周方向に延
在する側端縁部には穴が設けられていないので、穴によ
り切り欠かれた砥石層側端縁部の切欠き部が研削抵抗に
より破損することがない。

【００１７】上記のように構成した請求項４に係る発明
においては、各砥石チップの砥石層の砥石回転方向の前
端縁部及び又は後端縁部には穴が設けられていないの
で、穴により切り欠かれた砥石層前端縁部及び又は後端
縁部の切欠き部が研削抵抗により穴側に破損することが
ない。

【００１８】上記のように構成した請求項５に係る発明
においては、２種類の材質からなる工作物を研削する場
合、各砥石チップの砥石層の一方側部分と他方側部分と
で複数穴の面積率を工作物の各材質に合わせて調整でき
るので、２種類の砥石を重ね合わせることなく１枚の砥
石で２種類の材質からなる工作物を高精度、高効率に研
削することができる。

【００１９】上記のように構成した請求項６に係る発明
においては、砥石層に重ねて一体的に形成された超砥粒
を含まない下地層で砥石チップを基体に貼付し、砥石層
を貫通する複数穴は下地層の途中で止まる有底穴とし下
地層底面に開口していないので、製造時に下地層の底面
が変形しなくて滑らかになり、砥石チップを基体に良好
に強固に貼付することができる。

【００２０】上記のように構成した請求項７に係る発明
においては、複数穴に充填した詰め物が、研削中に脱落
した超砥粒、骨材等により削られて凹部を形成し、切粉
の脱落を許容する。該凹部は浅いので、切粉はクーラン
トにより確実に除去され、複数穴に入り込んだ切粉が工
作物の加工面を傷つけることがない。

【００２１】

【実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１において、円弧状の砥石チップ
１１は、超砥粒をビトリファイドボンドで結合した砥石
層１２が外周側に形成され、超砥粒を含まない下地層１
３が砥石層１２の内側に重ねて一体的に形成されてい
る。砥石層１２は、CBN、ダイヤモンド等の超砥粒１４
をビトリファイド結合剤１５等のビトリファイドボンド
で集中度７５〜３００で３〜５ｍｍの厚さに結合したも
ので、ビトリファイド結合剤１５中には酸化アルミニウ
ム（Al₂O₃）の粒子１６が骨材として混入されている。
下地層１３は下地粒子１９をビトリファイド結合剤１５
等のビトリファイドボンドで１〜３ｍｍの厚さに結合し
たものである。結合剤としては、ビトリファイドボンド
の他にレジン結合剤又はメタル結合剤を使用してもよ
い。

【００２２】砥石チップ１１には、直径が０．５〜５ｍ
ｍの複数の穴１７が砥石層１２の外周表面である研削面
１８に均等に分散して設けられ、複数穴１７は砥石層１
２を貫通して下地層１３の途中で止まる有底穴となって
いる。なお、複数穴１７は砥石層１２及び下地層１３を
貫通する貫通穴としてもよい。

【００２３】複数穴１７が研削面１８に開口する穴総面
積は、研削面１８を研削精度に影響がない程度に均質に
維持するために、砥石チップ１１の研削面全面積に対し
て０．０５〜０．６の面積率になっている。複数穴１７
が砥石層１２との境界面から下地層１３に入り込んでい
る深さは、砥石層１２が使用により薄くなった場合でも
切粉が複数穴１７内に脱落できるように、超砥粒１４の
粒径の３倍以上にされている。複数穴１７の断面形状は
円形又は楕円形状にするのが好ましいが、これら形状に
限られるものではなく、矩形、三角、長穴形状などでも
よい。

【００２４】図２に示すセグメントタイプ砥石２０は、
複数の砥石チップ１１を鉄又はアルミニウム等の金属又
は樹脂等で成形された円盤状基体２１の外周面に並べ、
下地層１３の底面で接着剤により貼付して構成されてい
る。砥石２０においても複数穴１７の開口総面積の複数
砥石チップ１１の研削面総面積に対する面積率は、各砥
石チップ１１と同じく０．０５〜０．６になっている。

【００２５】図３の砥石外周面の展開図にように、複数
穴１７は研削面１８に略均等に分散して設けられ、これ
により、研削面１８の摩耗が均一化され、工作物の研削
加工面の研削精度が向上する。砥石２０の外周面の両側
端縁部を形成する各砥石チップ１１の砥石層１２の両側
端縁部２２には穴１７が設けられていない。これによ
り、砥石層１２各側端縁部２３が穴１７により切り欠か
れ、この切欠き部が研削抵抗により破損するようなこと
がなくなる。なお、片側の側端縁部２２のみが工作物の
研削に関与する場合は、両側端縁部２２の中、工作物を
研削する側端縁部２２にのみ穴１７を設けないように
し、研削に関与しない側端縁部２２には穴１７を設けて
超砥粒の量を減らすようにしてもよい。

【００２６】各砥石チップ１１の砥石層１２の砥石２０
の回転方向の前端縁部２４には穴１７が設けられていな
い。これにより、砥石層１２の前端縁部２５が穴１７に
より切り欠かれ、この切欠き部が研削抵抗により穴側に
破損するようなことがなくなる。なお、砥石層１２の砥
石回転方向の後端縁部２６は前端縁部２５より研削抵抗
により破損しにくいが、後端縁部２７にも穴１７を設け
ないようにしてもよい。

【００２７】砥石チップ１１を製造する装置及び方法を
図４，５に基づいて説明する。長方形状の外型３１の内
側底部に下型３２が嵌合され、砥石２０の外径になる砥
石チップ１１の円弧面をプレス成形するための円弧状の
凹型面３２ａが下型３２の上面に形成されている。下型
３２に複数の取付穴が複数穴１７に対応して垂直に穿設
され、複数穴１７を形成するための複数のピン３３が凹
型面３２ａから上方に突出するように取付穴に嵌着され
ている。なお、複数穴１７が設けられない砥石チップ１
１の両側端縁部２２及び前端縁部２４に対応する下型３
２の凹型面３２ａの部分にはピン３３は突設されない。
図４（ａ）に示すように、砥石層１２を構成する超砥
粒、結合剤及び骨材等を混合した砥石層用粉体３４が下
型３２上に複数のピン３３より上方まで充填され、砥石
層用粉体３４の厚さが均一になるようにレべリングされ
る（工程４６）。複数のピン３７に対応する複数の逃し
穴３５ａが垂直に穿設された第１上型３５が外型３１内
に下降され、砥石層用粉体３４を仮プレスして砥石層１
２を円弧状に仮成形する。このときピン３３は砥石層用
粉体３４を貫通して上方に僅かに突出し逃し穴３５ａに
嵌入する（工程４７、図４（ｂ）参照）。

【００２８】下地粒子１９を含む下地層用粉体３６が、
仮プレス成形された砥石層用粉体３４の上側に複数のピ
ン３３より上方まで充填され、下地層用粉体３６の厚さ
が均一になるようにレべリングされる（工程４８、図４
（ｃ）参照）。逃し穴が穿設されていない第２上型３７
が外型３１内に下降され、下地層用粉体３６と砥石層用
粉体３４とを同時にプレスし、下地層１３が砥石層１２
の内側に重ねて一体的に成形され円弧状の砥石チップ１
１がプレス成形される（工程４９、図４（ｄ）参照）。
このとき、砥石層１２を貫通している複数のピン３３は
超砥粒１４の粒径の３倍以上だけ下地層１３に入り込ん
で下地層の途中まで達しているが、下地層１３を貫通す
ることはなく、ピン３３の先端と下地層１３の底面との
間には肉厚が形成される。次に第２上型３７が上昇さ
れ、砥石チップ１１が外型３１、下型３２から離型され
る（工程５０）。砥石チップ１１を下型３２からはずす
と、ピン３３の部分に複数穴１７が形成される。砥石チ
ップ１１を下地層１３の底面の半径と同じ半径の台に載
せて乾燥後に焼成し（工程５１，５２）、砥石チップ１
１の製造が完了する。複数穴１７に樹脂を充填する場合
は、所望液状樹脂、又は液状樹脂と砥粒とを混合したも
のを複数穴１７に充填し硬化させる（工程５３）。

【００２９】砥石チップ１１をプレス成形する装置の他
の例について説明する。図４に示した装置と同様の構成
部品には同一の参照番号を付して詳細な説明を省略す
る。下型３２に複数の嵌挿穴３２ｂが複数穴１７に対応
して垂直に穿設され、複数穴１７を形成するための複数
のピン３３が凹型面３２ａから上方に突出するように嵌
挿穴３２ｂに挿入されている。図６（ａ）に示すよう
に、砥石層用粉体３４が下型３２上に複数のピン３３よ
り上方まで充填されてレべリングされる。複数のピン３
７に対応する複数の逃し穴３５ａが垂直に穿設された第
１上型３５によって砥石層用粉体３４を仮プレスして砥
石層１２を円弧状に仮成形する。このときピン３３は砥
石層用粉体３４を貫通して上方に僅かに突出し逃し穴３
５ａに嵌入する（図６（ｂ）参照）。嵌挿穴３２ｂに対
応して突出しピン３８が上面に突設されたピン突出し治
具３９を外型３１及び下型３２の下方から当接させてピ
ン３３を突出しピン３８の長さだけ上方に移動させる
（図６（ｃ）参照）。

【００３０】分級された下地層用粉体３６が仮プレス成
形された砥石層用粉体３４の上側に複数のピン３３より
上方まで充填され、下地層用粉体３６の厚さが均一にな
るようにレべリングされる（図４（ｄ）参照）。第１上
型３５が外型３１内に下降され、下地層用粉体３６と砥
石層用粉体３４とを同時にプレスし、下地層１３が砥石
層１２の内側に重ねて一体的に成形され円弧状の砥石チ
ップ１１がプレス成形される。このときピン３３は下地
層用粉体３６を貫通して上方に僅かに突出し逃し穴３５
ａに嵌入し、砥石チップ１２に貫通した複数穴１７が形
成される（図６（ｅ）参照）。第１上型３５が上昇さ
れ、砥石チップ１１が外型３１、下型３２、ピン３３か
ら離型される。

【００３１】砥石チップ１１をプレス成形する装置のさ
らに他の例について説明する。図４に示した装置と同様
の構成部品には同一の参照番号を付して詳細な説明を省
略する。外型３１の内側底部に嵌合された下型４０の上
面には、円弧状の凸型面４０ａが砥石２０の円盤状基体
２１の外径と同径に形成されている。下型４０に複数の
嵌挿穴４０ｂが複数穴１７に対応して垂直に穿設され、
複数穴１７を形成するための複数のピン４１が凸型面４
０ａから上方に突出するように嵌挿穴４０ｂに挿入され
ている。図７（ａ）に示すように、下地層用粉体３６が
下型４０上に複数のピン４１より上方まで充填されてレ
べリングされる。複数のピン４１に対応する複数の逃し
穴４２ａが垂直に穿設された上型４２によって下地層用
粉体３６を仮プレスして下地層１３を円弧状に仮成形す
る。このときピン４１は下地層用粉体３６を貫通して上
方に僅かに突出し逃し穴４２ａに嵌入する（図７（ｂ）
参照）。挿入穴４０ｂに対応して突出しピン３８が上面
に突設されたピン突出し治具３９を外型３１及び下型４
０の下方から当接させてピン４１を突出しピン３８の長
さだけ上方に移動させる（図７（ｃ）参照）。

【００３２】砥石層用粉体３４が仮プレス成形された下
地層用粉体３６の上側に複数のピン４１より上方まで充
填され、砥石層用粉体３４の厚さが均一になるようにレ
べリングされる（図７（ｄ）参照）。上型４２によって
砥石層用粉体３４と下地層用粉体３６とを同時にプレス
し、砥石層１２が下地層１２の外側に重ねて一体的に成
形され円弧状の砥石チップ１１がプレス成形される。こ
のときピン４１は砥石層用粉体３４を貫通して上方に僅
かに突出し逃し穴４２ａに嵌入し、砥石チップ１２に貫
通した複数穴１７が形成される（図７（ｅ）参照）。

【００３３】次に、本実施形態のセグメントタイプ砥石
２０の作動について説明する。砥石２０を図８に示す研
削盤５５の砥石台５６に軸承した砥石軸５７に装着して
回転駆動し、工作物Ｗを主軸台５８及び心押台間に挟持
して回転駆動する。砥石カバー５９に取り付けられたク
ーラントノズル６０から砥石２０と工作物Ｗとの間の研
削点Ｐにクーラントを供給するととともに、クーラント
ノズル６１から砥石２０の研削面１８にクーラントを噴
射しながら砥石台５６を工作物Ｗに向かって研削送り
し、砥石２０により工作物Ｗを研削加工する。クーラン
トノズル６１は研削点Ｐから砥石２０の回転方向と逆方
向に離れた位置で砥石２０の研削面１８にクーラントを
吹き付けて研削面１８を洗浄し、且つ複数穴１７内にク
ーラントを供給して切粉を排出する。なお、クーラント
ノズル６１に代えて、又はクーラントノズル６１と共に
エアノズルを設け、研削点Ｐから砥石２０の回転方向と
逆方向に離れた位置で砥石２０の研削面１８にエアノズ
ルからエアを吹き付けて研削面１８に付着した異物及び
複数穴１７内に脱落した切粉を吹き飛ばすようにしても
よい。

【００３４】工作物Ｗが、例えば組立カムシャフトのジ
ャーナル部を形成する引き抜きパイプ材のような焼入れ
されていない鋼材である場合、クーラントが研削点に複
数穴によって良好に供給され、砥粒切刃の潤滑性が向上
し、切粉が超砥粒１４に溶着し難くなる。また、長い切
粉が穴に入ることにより砥石表面の砥粒に絡み付くこと
が殆どなくなり溶着が防止される。これらにより、工作
物Ｗを良好に研削できてドレスインターバルが長くな
る。

【００３５】また、焼入れ鋼を研削する場合は、クーラ
ントが研削点Ｐに複数穴１７によって十分供給されると
ともに、複数穴１７に切粉が脱落して切粉の流れが良く
なり、研削焼け割れのない高精度な研削加工面を得るこ
とができる。例えば、硬度が高い工作物Ｗを高速研削す
る場合、超砥粒１４の集中度を高くする必要があるが、
砥石層１２には複数穴１７が設けられているので、体積
が少なくなり、超砥粒１４の量を同じ又は減少して集中
度を高くすることができる。このように、工作物Ｗの硬
度等に合わせて超砥粒１４の量を増やすことなく砥石層
１２の集中度を調整して高くすることができ、集中度を
高くしたことにより砥石寿命が長くなり、且つ複数穴１
７によってクーラントの供給、切粉の捌けが良くなり、
砥石層１２の切れ味が向上する。研削加工の一例とし
て、粒度が♯１００のCBN砥粒を集中度２００でビトリ
ファイドボンドによって結合した砥石チップを基体に貼
付した従来のセグメントタイプ砥石により、焼き入れ鋼
の工作物を研削加工した場合の研削動力、表面あらさ、
砥石摩耗量を夫々１００とした場合、同一のCBN砥粒を
複数穴１７を除いた部分の集中度２００（複数穴１７を
含めた研削面全体での集中度１７５）でビトリファイド
ボンドによって結合した本発明を実施したセグメントタ
イプ砥石により、同一工作物を研削加工した場合は、砥
石摩耗量が１０２と僅かに多くなったが、研削動力及び
表面あらさは、９１及び９４と顕著に改善した。

【００３６】自動車部品のポンプロータなど溝数の多い
量産部品の溝入れ加工では、溝の振れ精度及び部品一個
当たりの砥石コストについて厳しい要求がある。セグメ
ントタイプ砥石２０を溝入れ砥石として使用すると、複
数穴１７によって超砥粒１４の使用量を増加することな
く集中度を高くし、且つ砥石円周方向及び母線方向の超
砥粒１４の密度を均一にすることができるので、砥石の
消耗及び砥石円周方向及び母線方向での偏摩耗が少なく
なるとともに、複数穴１７によってクーラントの供給、
切粉の捌けが良くなり、発熱量を除去、分散させること
ができて高精度、高効率な溝入れ加工を低コストで行な
うことができる。

【００３７】図９に示す第２の実施形態では、砥石チッ
プ１１の砥石層１２の砥石２０の円周方向に延在する一
方側部分６５には複数穴１７を設け、他方側部分６６に
は穴１７を設けていない。このような砥石チップ１１を
製造する場合、型面の砥石層１２の一方側部分６５に対
応する部分には複数のピン３１が突設され、他方側部分
６６に対応する部分にはピン３１が突設されていない下
型３２を用意し、下型３２をピン３１が有る型面部分と
無い型面部分とを薄板で仕切った状態で、ピン３１が有
る部分には超砥粒１４の集中度を高くした構成材料粒子
群を充填し、無い部分には超砥粒１４の集中度を低くし
た構成材料粒子群を充填してから薄板を取り除き、上型
３３で加圧して砥石層１２を円弧状に成形する。この砥
石層１２のプレス成形工程以外は、前述の砥石チップの
製造と同じである。この場合、超砥粒１４の集中度が高
い一方側部分６５には複数穴１７が設けられているの
で、体積が少なくなり超砥粒１４の量を減らすことがで
きる。他方側部分６６には複数穴１７が設けられていな
いが集中度が低いので、超砥粒１４の量は少なくなり、
砥石層１２に使用される超砥粒１４の全量を減少させる
ことができる。

【００３８】これにより、２種類の材質からなる工作物
Ｗを研削する場合、硬度が高い材質部分は集中度が高い
一方側部分６５で研削し、硬度が低い材質部分は集中度
が低い他方部分６６で研削するので、砥石層１２の両側
部分６５，６６が略均等に摩耗し、工作物を高精度に研
削するとともに、砥石寿命を長くすることができる。な
お、砥石層１２の他方側部分６６にも一方側部分６５と
異なる穴密度で複数穴１７を設け、一方側及び他方側部
分６５，６６の超砥粒１４の集中度を各部分が研削する
工作物Ｗの硬度又は材質等に応じて変更するようにして
もよい。

【００３９】図１０に示す第３の実施形態は、砥石チッ
プ６７を円盤状基体６８の外周面に貼付したセグメント
タイプアンギュラ砥石６９である。砥石チップ６７は超
砥粒をビトリファイドボンドで結合しＬ字状に屈曲した
砥石層７０が外周側に形成され、超砥粒を含まない下地
層７１が砥石層７０の内側に重ねて一体的に形成されて
いる。砥石６９は、複数の砥石チップ６７を円盤状基体
６８の外周面に並べ、下地層７１の部分円筒形状の底面
で接着剤により基体６８に貼付して構成されている。砥
石層７０の外周面側が円筒研削面７２となり、側面側が
ショルダ研削面７３となる。砥石チップ６７には、直径
が０．５〜５ｍｍの複数の穴７４が砥石６９の回転軸線
と直角な方向に研削面７２，７３に均等に分散して設け
られ、複数穴７４は砥石層７０を貫通して下地層７１に
僅かに侵入する有底穴となっている。

【００４０】図１１に示す第４の実施形態は、砥石チッ
プ７５をアンギュラ砥石の形状をした基体７６の外周部
に貼付したセグメントタイプアンギュラ砥石７７であ
る。砥石チップ７５は、超砥粒をビトリファイドボンド
で結合してＬ字状に屈曲した砥石層７８が外周側に形成
され、Ｌ字状に屈曲した超砥粒を含まない下地層７９が
砥石層７８の内側に重ねて一体的に形成されている。砥
石７７は、複数の断面Ｌ字状の砥石チップ７５を基体７
６の外周山形部に被せて並べ、下地層７９の内面で接着
剤により貼付して構成されている。砥石層７８の外周面
側が円筒研削面８０となり、側面側がショルダ研削面８
１となる。砥石チップ７５には、直径が０．５〜５ｍｍ
の複数の穴８２が砥石７７の回転軸線と直角な方向に研
削面８０，８１に均等に分散して設けられ、複数穴８２
は砥石層７８を貫通して下地層７９の途中で止まる有底
穴となっている。

【００４１】図１２に示す第５の実施形態は、砥石チッ
プ８５を円盤状基体８６の外周端面に貼付したセグメン
トタイプ端面砥石８７である。砥石チップ８５は超砥粒
をビトリファイドボンドで結合し砥石層８８が円弧状に
形成され、超砥粒を含まない下地層８９が砥石層８８に
軸線方向に並んで一体的に形成されている。端面砥石８
７は、複数の円弧状の砥石チップ８５を基体８６の側面
外周部に形成された環状段部に並べ、下地層８９の端面
で接着剤により基体８６に貼付して構成されている。砥
石チップ８５には、直径が０．５〜５ｍｍの複数の穴９
０が端面砥石８７の回転軸線と平行な方向に砥石層８８
端面の研削面９１に均等に分散して設けられ、複数穴９
０は砥石層８８を貫通して下地層８９の途中で止まる有
底穴となっている。

【００４２】複数穴１７，７４，８２，９０には樹脂等
の詰め物を充填してもよい。複数穴１７，７４，８２，
９０に充填する樹脂は、耐水性、耐熱性、耐アルカリ性
のエポキシ樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、又は
塩化ビニール、アセタール樹脂等の熱可塑性樹脂とし、
有機、無機材料、金属材料粒子などを混入してもよい。
複数穴１７，７４，８２，９０に充填した樹脂は、研削
中に脱落した超砥粒１４、骨材１６等により削られて凹
部を形成し、切粉の脱落を許容する。該凹部は浅いの
で、切粉はクーラントにより確実に除去され、複数穴１
７，７４，８２，９０に入り込んだ切粉が工作物Ｗの加
工面を傷つけるようなことがない。

【００４３】また、クーラントノズル６１から砥石２０
の研削面１８，７２，７３，８０，８１に向けて噴射さ
れるクーラントの方向と回転する砥石２０，６９，７７
の複数穴１７，７４，８２の方向とを相対的に略同じに
し、複数穴底部までクーラントを供給して切粉を充分排
出するために、複数穴１７，７４，８２の底部が開口部
から砥石２０，６９，７７の回転方向と逆方向に離れた
位置に位置するように、複数穴の中心線を複数穴の底中
心と砥石中心とを結ぶ線分に対して０〜７５度、好まし
くは０〜４５度だけ後方に傾斜させてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の第１の実施形態のセグメントタイプ
砥石の砥石チップを示す図。

【図２】セグメントタイプ砥石を示す図。

【図３】セグメントタイプ砥石外周面の展開図。

【図４】砥石チップをプレス成形する装置を示す図。

【図５】砥石チップの製造工程を示す図。

【図６】砥石チップをプレス成形する他の装置を示す
図。

【図７】砥石チップをプレス成形するさらに他の装置
を示す図。

【図８】本発明に係るセグメントタイプ砥石を装着し
た研削盤で工作物を研削する状態を示す図。

【図９】第２の実施形態のセグメントタイプ砥石外周
面の展開図。

【図１０】第３の実施形態のセグメントタイプアンギュ
ラ砥石を示す部分断面図。

【図１１】第４の実施形態のセグメントタイプアンギュ
ラ砥石を示す部分断面図。

【図１２】第５の実施形態のセグメントタイプ端面砥石
を示す部分断面図。

【符号の説明】

１１，６７，７５，８５・・・砥石チップ、１２，７
０，７８，８８・・・砥石層、１３，７１，７９，８９
・・・下地層、１４・・・超砥粒、１５・・・結合剤
（ビトリファイドボンド）、１６・・・骨材、１７，７
４，８２，９０・・・複数穴、１８，７２，７３，８
０，８１，９１・・・研削面、１９・・・下地粒子、２
０，６９，７７，８７・・・砥石、２１，６８，７６，
８６・・・基体、２２・・・両端縁部、２４・・・前側
端縁部、２７・・・後側端縁部、３１・・・ピン、３２
・・・下型、３３・・・上型、５５・・・研削盤、５６
・・・砥石台、５８・・・主軸台、６０，６１・・・ク
ーラントノズル、６５・・・砥石層の一方側部分、６６
・・・砥石層の他方側部分、Ｗ・・・工作物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北島正人愛知県岡崎市舞木町字城山１番地54 豊田バンモップス株式会社内 (72)発明者関谷泰久愛知県岡崎市舞木町字城山１番地54 豊田バンモップス株式会社内 (72)発明者稲垣朋宏愛知県岡崎市舞木町字城山１番地54 豊田バンモップス株式会社内 (72)発明者諸戸隆幸愛知県岡崎市舞木町字城山１番地54 豊田バンモップス株式会社内 (72)発明者山口雅和愛知県岡崎市舞木町字城山１番地54 豊田バンモップス株式会社内 (72)発明者神谷昭充愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者相馬伸司愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内Ｆターム(参考） 3C063 AA02 AB03 BA03 BA22 BB02 BC05 BG07 CC19 FF16 FF23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超砥粒を結合剤で結合した砥石層を有す
る複数の砥石チップを基体に貼付した砥石において、前
記砥石層に複数穴を研削面に分散して設け、該複数穴の
開口総面積の前記複数砥石チップの研削面総面積に対す
る面積率を０．０５〜０．６としたことを特徴とするセ
グメントタイプ砥石。
【請求項２】前記砥石層が超砥粒をビトリファイドボ
ンドで結合して形成されていることを特徴とする請求項
１に記載のセグメントタイプ砥石。
【請求項３】前記各砥石チップの砥石層の砥石円周方
向に延在する側端縁部に前記穴が設けられていないこと
を特徴とする請求項１又は２に記載のセグメントタイプ
砥石。
【請求項４】前記各砥石チップの砥石層の砥石回転方
向の前端縁部及び又は後端縁部には前記穴が設けられて
いないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
載のセグメントタイプ砥石。
【請求項５】前記砥石外周面の両側部分となる前記各
砥石チップの砥石層の一方側部分と他方側部分とで前記
複数穴の面積率を異ならせたことを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載のセグメントタイプ砥石。
【請求項６】前記砥石層に重ねて一体的に形成された
超砥粒を含まない下地層で前記砥石チップを前記基体に
貼付し、前記複数穴を前記砥石層を貫通して前記下地層
の途中で止まる有底穴としたことを特徴とする請求項１
乃至５のいずれかに記載のセグメントタイプ砥石。
【請求項７】前記複数穴に詰め物を充填したことを特
徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のセグメント
タイプ砥石。