JP2004066435A - Honing tool and method of honing using the tool - Google Patents

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JP2004066435A
JP2004066435A JP2002232691A JP2002232691A JP2004066435A JP 2004066435 A JP2004066435 A JP 2004066435A JP 2002232691 A JP2002232691 A JP 2002232691A JP 2002232691 A JP2002232691 A JP 2002232691A JP 2004066435 A JP2004066435 A JP 2004066435A
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tool
honing
abrasive grains
grinding
abrasive
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Application number
JP2002232691A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Tamemizu
為水 剛
Teruyuki Ito
伊藤 輝之
Yoshiaki Hayashi
林 義明
Takahiko Nuriya
塗矢 隆彦
Narihiro Mori
森 成広
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitolex Corp
JTEKT Grinding Systems Corp
Original Assignee
Houko Co Ltd
Nitolex Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a honing tool that can perform honing precisely and efficiently and provide a method of honing using the tool. <P>SOLUTION: This honing tool 1 used for honing with a small diameter hole has a grinding main portion where abrasive grain 11 is distributed in a manner that each grain 11 is spaced away at an interval of at least one grain diameter and more and a root portion fixed to the tool base material (base metal) using a metallic bond material. Also, grinding scraps are removed and the grinding precision is improved by adding oscillation movement as well as rotating using the honing tool, with an synergistic effect of a distribution state of the grind 11 of the tool 1 and oscillation movement. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてステンレス鋼,アルミニウム合金,銅または銅合金のように、研削加工時に研削屑が砥粒に付着しやすい軟質の金属にてなる被加工物を、効率よく高精度でホーニング加工できるホーニング工具およびその工具を用いたホーニング加工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ステンレス鋼,アルミニウム合金,銅または銅合金のような工作物に高精度の孔加工するには、リーマやダイヤモンド切れ刃を付着させてなるドリルが用いられている。
【0003】
また、工作物における孔加工に際して精密な仕上面を得るには、主にホーニング加工が施されている。このホーニング加工は、他の精密仕上げ加工と比較して、工作機械の精度に頼ることなく高精度の加工が可能であるとともに、真円度に加えて真直度も得られやすいという長所を有している。そのために、シリンダや直線的な孔などの内面の仕上加工に多く採用されている。
【0004】
このようなホーニング加工を実施する技術に関しては既に多くの提案がなされており、加工によって効率よく真円度と真直度を高めるために、砥石を回転させるとともに直線往復動させる方式の加工方法が採用されている。このような技術については、例えば特許第30833787号公報や特許第2900027号公報などによって知られている。
【0005】
前記特許第30833787号公報によって開示されているホーニング加工方法およびそのホーニング装置では、ホーニングツールの回転運動に、微小な回転振動を重畳的に付加させながらホーニング加工を行うこと、および工作物の孔径面の軸線周りに回転するとともに軸線方向に往復動できる回転主軸と、その回転主軸に微振動を重畳的に付与する手段を備えて、その回転主軸にホーニングツールを取付けるようにされた装置であり、回転運動と往復運動にさらに微振動を付加することで加工精度を高め得る旨記載されている。
【0006】
また、特許第2900027号公報に開示のものでは、小径でテーパ穴状や盲穴状の浅い穴の内径を主に精密仕上げするためのホーニング装置として、回転運動に往復運動が同時に行えるようにされたカム機構を備えるホーニング装置が記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステンレス鋼,アルミニウム合金,銅または銅合金のように、軟質の金属にてなる被加工物の孔加工にリーマやドリルを用いる加工方では、切れ刃に切粉(切屑)が付着したり、構成刃先ができて高精度かつ高能率に仕上ることが困難である。また、研削加工時に研削屑が砥粒に付着しやすい軟質の金属による工作物の孔加工では、ダイヤモンドやCBNの砥粒を金属母材の砥石アーバに電着で固着されたツールを用いて研削すると、砥粒の分布状態が不均一で砥粒が互いに接し合うような状態にあるので、砥粒によって削り取られた研削屑が砥粒間に引っ掛かって剥がれ落ち難く、結果的に砥石(ツール)の表面に固着して、粉の研削屑が加工面に悪影響を与え、加工精度の劣化を招くという問題点がある。
【0008】
また、ホーニング加工に際して、前述の先行技術のように、回転運動に往復運動を付加して、砥粒による工作物の被削面の研削(研磨)を行わせると、その切削屑の砥粒に対する付着が改善されるが、現状のツールではやはり砥粒に切削屑が付着し易く、その切削屑の付着による加工精度の劣化は避けられない。
【0009】
特に、小径の孔をホーニング加工するような場合、前記したように、リーマやダイヤモンド切れ刃を付されたドリルなど連続する刃を備えたツールでは高精度の加工が困難であり、一般的なホーニング加工にあっては、さらに、その研削部における砥粒の分布状態を効果的にすることがなされておらず、高精度で高能率に加工することが困難である。
【0010】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、ステンレス鋼,アルミニウム合金,銅または銅合金などのような軟質合金金属の工作物における小径の孔を高精度で高能率に加工できるホーニング工具およびその工具を用いたホーニング加工法を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、第1発明によるホーニング工具は、
小径孔のホーニング加工に用いられるホーニング工具であって、研削要部における砥粒の粒度分布が少なくともその砥粒径の1個以上の間隔で配置されて、その基部を工具母材に金属結合材で固着されていることを特徴とするものである。
【0012】
本発明によれば、工具母材に対して砥粒の根元部(基部)を金属結合材によって固着させて、加工に寄与する砥粒の先端突出し部に金属結合材を付着させないようにされて、かつ砥粒同士を離して配置させることで、ホーニング加工に際して、工作物の被研削面部が研削されるとき、砥粒によって削り取られた研削屑が砥粒間を通過して排除されることになり、軟質で付着性の高い金属であっても、研削時に用いられるクーラントによって容易に排出されることになり、高精度の加工を施すことができるのである。
【0013】
前記発明において、工具の最大径の部分よりシャンク側へ逃げ勾配にされたテーパ部が形成され、先端部に導入勾配部分を設けられている構造であるのがよい(第2発明)。また、前記先端部からシャンクに到るまでの砥粒付着範囲には、周面を複数に分断して軸線方向に砥粒の付着されない部分を形成されているのがよい(第3発明)。
【0014】
このように構成することで、導入勾配を備える先端部で被削面を徐々に切り込んで研削屑を細分化しつつ最大径部分で所要寸法に研削され、こうして研削された研削屑が、最大径部分からシャンク側に移動しても、逃げ勾配が形成されているので、当該部分で加工済みの面を傷つけることなく排除できる。しかも、軸線方向に複数条の砥粒を備えない部分が設けられているので、当該部分を溝条に形成しておけば、それらの溝条部分に研削屑が流動して外部への排除効果を一層高めることができる。
【0015】
また、前記発明において、工具の先端からシャンクに到るまでの砥粒付着部分では、砥粒が単層に金属結合材で母材に固着されているのが好ましい(第4発明)。このように構成されることにより砥粒を母材に対して確実に根元部で固着することができるので、砥粒が簡単に剥離することなく耐久性を高めることができるという効果が得られる。また、研削の順序としての砥粒の粒度分布も選択的に配置できることになり、工具としての性能向上を図ることができる。
【0016】
第5発明は、前記第1発明〜第4発明によるホーニング工具を用いて、回転させながらオシレーション運動を付与させてワンパス研削することを特徴とするホーニング加工法である。
【0017】
本発明によれば、前記発明による工具を回転させながらオシレーション運動を付与することにより、砥粒の分布を前述のように比較的粗く、かつ要部に連接する部分で逃がし角を付けた工具を用いることによって、砥粒に付着しそうになる研削屑を砥粒から離脱させて効率よく排出できることになり、加工性の困難な工作物であっても研削精度を向上させ得るという効果が得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるホーニング工具の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0019】
図1には本発明に係るホーニング工具の一実施形態を表わす全体側面図が示されている。図2には図1のA視拡大図が、図3には要部の拡大断面図が、図4には砥粒の分布態様を拡大して表す部分平面図が、それぞれ示されている。
【0020】
本実施形態のホーニング工具1(以下、単にツール1という)は、工作物20における小口径の孔21をホーニング加工するのに使用されるものであり、図1によってその形態を示されるように、研削機能を有する研削部2は、その先端部分3を先細りのテーパ状にされ、この先端部分3に連接する所要区間を最大径にして主要研削部分4とされ、この主要研削部分4からシャンク7側に向かって僅かな逃がし勾配を付された仕上研削部分5が形成され、基部6を介して所要長さのシャンク7と一体に形成されている。
【0021】
また、このツール1においては、前記研削部2の周面には、図2によって示されるように、複数の溝条9がほぼ等分されて先端から軸線方向に基部までに刻設されている。したがって、研削部2の周面は前記溝条9によって分断された状態に形成されている。この溝条9は、研削加工時に発生する研削屑を排出する役目を果たすものである。
【0022】
前記ツール1の研削部2は、ツール母材(台金10、この実施形態ではステンレス鋼が用いられる)の周面に、例えばダイヤモンド砥粒やCBN(立方晶窒化ホウ素)砥粒などの砥粒11が所要の分布状態で固着されている。この実施形態で使用される砥粒11は、その粒度として#50/60,粒径0.25〜0.3mmのものが使用されている。
【0023】
その研削部2における砥粒11の分布状態は、図4に示されるように、砥粒11の粒径の少なくとも一個以上の間隔を置いて周方向に多数列、その各列の軸方向の配置が順次一方の列に対して他方の列の砥粒が少しずつずれるようにして配置される。なお、各砥粒11の配置は、特に限定されないが、回転方向の間隔Pに対して軸方向の間隔P’を大きくとるのが好適である。このようにして砥粒の配置を周面に沿って形成することにより、回転時の各列の砥粒11が見掛け上連続状態に揃うようになされている。
【0024】
このような砥粒11の分布状態で台金10に固着するには、まず、前記ツール1の研削部2表面に金属結合材(ろう材12)として、例えばNiろう(成分 2.0%B,3.5%Si,残りNi)を50〜80μm程度に加工した箔を使用し、研削部2の表面に接着剤(図示せず)により接着させる。その後において、前記Niろうの箔表面に、予め前述のように砥粒11を配列させて保持する可燃性の薄肉保持材(図示せず)、例えば紙シート,プラスチックフイルムなどを接着剤によって巻き付け固定させる。なお、砥粒11の分布配列についてはパターンを決めた開口を有する別途用具によって砥粒の接着面を形成させ、その接着面に砥粒を付着させるようにする。
【0025】
こうして台金10の所要個所表面にろう材12とパターン化された砥粒11の可燃性保持材(紙シート,プラスチックフイルムなど)を固定させれば、接着剤が硬化した後に、まず加熱炉内で加熱(約400℃程度まで)して、砥粒の保持材を焼却する。併せてろう材12を軟化させ砥粒11をパターンに沿って保持させる。こうすることで、ろう材12・砥粒11の脱落や偏析を防止することができる。さらに、前記ろう材12の融点の約100℃程度手前まで加熱して、5〜10分間程度保持させる。こうすると、台金10全体がろう材12の融点近くに加熱され、台金10の加熱むらを防ぐことが可能になる。しかる後、ろう材12の融点まで一気に加熱して約3分程度保持した後、冷却することにより、ろう材12を確実に溶融させて砥粒11を台金10に融着させるとともに、過熱による溶融ろう材の過剰な流動を防止して確実な砥粒11の台金10に対する固着を行うことができる。
【0026】
このようにして得られた本実施形態のツール1は、その研削部2において砥粒11が前述のパターンで根元部をろう材12により台金10に固定され、それら砥粒11の尖端をろう材12によって覆われることなく単層に配置されたものとなる。
【0027】
また、本実施形態のツール1では、研削部2における先端部分3を先細りのテーパ状にして連接する主要研削部分4を最大径にするとともに、その周面部に形成される砥粒11の分布密度が他の部分よりも密(ただし、前記パターンは保たれている)にして、それ以降の僅かな逃がし勾配を付された仕上研削部分5では前記主要研削部分4よりもやや粗となる分布密度に形成される。このようにすることで、工作物20の被研削面を後述するように効果的に高精度で、かつ高能率に研削加工することができるのである。
【0028】
次ぎに、前記のツール1を用いた加工法について説明する。その一実施形態としてアルミニウム合金製の工作物20における孔加工について述べる。
【0029】
この実施形態では軸方向のオシレーション運動機構を備えた研削盤(ホーニング盤)のツールヘッド部に前記ツール1のシャンク7を取り付け、所要回転速度(約1000r.p.m)で回転させると同時にオシレーション運動(1回転当り4回程度)を行わせつつ工作物20の被研削孔21に、ツール1の研削部先端部分3から進入させる。
【0030】
前述のような条件の下で加工すると、工作物20の被研削面は、テーパ状の先端部分3がツール1の導入の役目を果たし、軸芯を合わせて主要研削部分4によって所要の加工径となる取しろ分が研削される。この際、ツール1の研削部2の外周面に固着されている無数の砥粒11は、前述のように固着している砥粒同士の間隔がその砥粒11の最大径の1個以上に配置され、しかも回転する方向(軸線方向)には連続するような位置に並べて設けられているので、研削屑は砥粒間に残留することなく研削される。そして、ツール1の軸線方向の移動に伴い均一に研削される。
【0031】
この研削部分にあっては、ツール1の回転とオシレーション運動によって、砥粒11の尖端で被研削面が掘り起こされるような機能が与えられ、砥粒間が広く配されていることから研削屑が砥粒間に留まらず、排除させて周方向に複数条の溝条9が設けられて断続的に砥粒付着面を配した研削部2が被研削面に接する状態を呈することから、排除される研削屑が加工時に使用されるクーラントとともに前記溝条9の部分に移動して外部に排出される。
【0032】
さらにツール1が進入すると、前記主要研削部分4によって研削されて発生した研削屑がすべて溝条9に移行することができないので、当然ツール1の移動に伴い仕上研削部分5に移行するものも生じるが、当該仕上研削部分5は前記主要研削部分4に対してシャンク7側へ逃がし勾配をつけた形状にされていると同時に砥粒11の分布密度を前者に較べて粗にされているので、台金10に付着した状態で移動する研削屑が再び砥粒11に付着することはない。したがって、先に研削されている面に接して研削面を傷めることがなく、この仕上研削部分5の周面に配置される砥粒11によって再度研削されて精密に仕上げられるのである。
【0033】
このようにして、本実施形態のツール1による研削加工によれば、ツール1を所要距離移動させることにより、そのツール1に配置される砥粒11の分布状態、言換えると研削屑が砥粒間を埋めるようなことのない残留現象を発生させずに、オシレーション運動を併用させることで、相乗的に研削機能が向上されることになる。その結果、ツール1をワンパスさせることにより高精度で、真円度の高いホーニング加工が行えるという効果が得られるのである。
【0034】
以上の説明では、ツールの外周面に軸方向に複数の溝条を配分形成したものについて記載したが、このツールの直径がより小さい(小径)のものとなる場合には、前記溝条を台金に刻接することができないので、このような小径(例えばφ4mm以下)のものでは、図5にその断面を拡大して示されるように、例えば台金10Aの円周の4等分された部分に、砥粒11が配置されない個所15(溝条相当部分)を軸線方向に所要長さ設けることで、当該溝条相当部分15の空白部分に研削屑を移動させてクーラントによって流動排出させるようにすることができる。
【0035】
ちなみに、本発明によるホーニングツールに採用できる砥粒の粒度は、#20〜#1000のものが使用できる。また、砥粒間の間隔としては、粒径の2〜5倍とするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係るホーニング工具の一実施形態を表わす全体側面図である。
【図2】図2は、図1のA視拡大図である。
【図3】図3は、要部の拡大断面図である。
【図4】図4は、砥粒の分布態様を拡大して表す部分平面図である。
【図5】図5は、ごく小径のホーニング工具の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1        ツール(ホーニング工具)
2        研削部
3        研削部の先端部分
4        研削部の主要研削部分
5        研削部の仕上研削部分
7        シャンク
9        溝条
10,10A   台金
11       砥粒
12       ろう材
15       溝条相当部分
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is capable of efficiently and accurately honing a workpiece mainly made of a soft metal such as stainless steel, aluminum alloy, copper or copper alloy to which grinding dust easily adheres to abrasive grains during grinding. The present invention relates to a honing tool and a honing method using the honing tool.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a drill having a reamer or a diamond cutting edge attached thereto has been used for high-precision drilling of a workpiece such as stainless steel, aluminum alloy, copper or copper alloy.
[0003]
In order to obtain a precise finish when drilling holes in a workpiece, honing is mainly performed. Compared to other precision finishing processes, this honing process has the advantages that high-precision machining is possible without relying on the precision of machine tools and that straightness is easily obtained in addition to roundness. ing. Therefore, it is often used for finishing of inner surfaces such as cylinders and linear holes.
[0004]
There have already been many proposals for the technology to perform such honing, and in order to increase the roundness and straightness efficiently by processing, a method of rotating the grindstone and reciprocating linearly is adopted. Have been. Such a technique is known, for example, from Japanese Patent No. 30833787 and Japanese Patent No. 2900027.
[0005]
In the honing method and the honing apparatus disclosed in Japanese Patent No. 30833787, the honing is performed while superimposing a minute rotational vibration on a rotational motion of a honing tool, and a hole diameter surface of a workpiece. A rotating main shaft that can rotate around the axis of the shaft and reciprocate in the axial direction, and a device that includes means for superimposing fine vibrations on the rotating main shaft, and a honing tool is attached to the rotating main shaft. It is described that machining accuracy can be increased by adding fine vibrations to the rotating motion and the reciprocating motion.
[0006]
Further, in the device disclosed in Japanese Patent No. 2900027, as a honing device for mainly precision-finishing the inside diameter of a small diameter tapered hole or blind hole shallow hole, reciprocating motion can be performed simultaneously with rotary motion. A honing device with a cam mechanism is described.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of using a reamer or a drill for drilling a workpiece made of a soft metal such as stainless steel, aluminum alloy, copper or copper alloy, chips (chips) may adhere to the cutting edge. In addition, it is difficult to finish with high precision and high efficiency because of the formed cutting edge. Also, in the drilling of workpieces with a soft metal that grind chips tend to adhere to the abrasive grains during grinding, the diamond or CBN abrasive grains are ground using a tool that is electrodeposited on a grindstone arbor of a metal base material. Then, since the distribution of the abrasive grains is non-uniform and the abrasive grains are in contact with each other, the grinding swarf removed by the abrasive grains is hardly caught between the abrasive grains and hardly peeled off. As a result, the grinding stone (tool) There is a problem that the grinding dust of the powder adheres to the surface of the metal and adversely affects the processed surface, thereby deteriorating the processing accuracy.
[0008]
Also, in the honing process, as in the above-described prior art, when a reciprocating motion is added to the rotary motion to grind (polish) the work surface of the workpiece with the abrasive grains, the cutting chips adhere to the abrasive grains. However, in the current tool, cutting chips are liable to adhere to the abrasive grains, and the deterioration of processing accuracy due to the adhesion of the cutting chips is inevitable.
[0009]
In particular, when honing a small-diameter hole, as described above, it is difficult to perform high-precision processing with a tool having a continuous blade such as a reamer or a drill with a diamond cutting edge. In the processing, furthermore, the distribution state of the abrasive grains in the grinding portion has not been made effective, and it is difficult to perform the processing with high accuracy and high efficiency.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and a small-diameter hole in a soft alloy metal work such as stainless steel, an aluminum alloy, copper or a copper alloy can be formed with high accuracy and high efficiency. It is an object of the present invention to provide a honing tool that can be machined and a honing method using the tool.
[0011]
[Means for Solving the Problems and Functions / Effects]
In order to achieve the above-mentioned object, a honing tool according to the first invention is provided.
A honing tool used for honing a small-diameter hole, wherein a grain size distribution of abrasive grains in a main part of the grinding is arranged at least at intervals of one or more of the abrasive grain diameter, and a base of the honing tool is attached to a tool base material by a metal bonding material. It is characterized by being fixed by.
[0012]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the base part (base part) of an abrasive grain is fixed to a tool base material by a metal binding material, and it is made for a metal bonding material not to adhere to the front-end | tip protrusion part of the abrasive grain which contributes to a process. And, by arranging the abrasive grains apart from each other, when the surface to be ground of the workpiece is ground at the time of honing processing, the grinding debris removed by the abrasive grains pass through between the abrasive grains and are removed. That is, even a soft and highly adherent metal can be easily discharged by the coolant used during grinding, and can be processed with high precision.
[0013]
In the above invention, it is preferable that the tapered portion is formed such that the tapered portion is formed so as to be inclined to the shank side from the portion having the maximum diameter of the tool, and the leading end portion is provided with an introduction gradient portion (second invention). Further, it is preferable that the peripheral surface is divided into a plurality and a portion to which no abrasive particles are attached in the axial direction is formed in the abrasive particle attachment range from the tip to the shank (third invention).
[0014]
With this configuration, the surface to be machined is gradually cut at the tip having the introduction gradient, and the grinding chips are ground to the required size at the largest diameter portion while the grinding chips are subdivided, and the grinding chips thus ground are removed from the maximum diameter portion. Even if it moves to the shank side, since the clearance gradient is formed, it can be removed without damaging the processed surface at that portion. In addition, since a plurality of portions without abrasive grains are provided in the axial direction, if such portions are formed in grooves, the grinding debris flows into those grooves and the effect of exclusion to the outside. Can be further increased.
[0015]
In the above invention, it is preferable that the abrasive grains are fixed to the base material in a single layer with a metal bonding material in a portion where the abrasive grains adhere from the tip of the tool to the shank (fourth invention). With such a configuration, the abrasive grains can be securely fixed to the base material at the base portion, so that the effect of increasing the durability without easily peeling the abrasive grains can be obtained. In addition, the particle size distribution of the abrasive grains in the order of grinding can be selectively arranged, and the performance as a tool can be improved.
[0016]
A fifth aspect of the present invention is a honing method comprising performing one-pass grinding by applying an oscillation motion while rotating using the honing tool according to the first to fourth aspects.
[0017]
According to the present invention, by giving the oscillation motion while rotating the tool according to the above invention, the distribution of the abrasive grains is relatively coarse as described above, and a tool with a relief angle at a portion connected to the main part By using, grinding chips that are likely to adhere to the abrasive grains can be separated from the abrasive grains and can be efficiently discharged, and the effect of improving the grinding accuracy can be obtained even for a workpiece with difficult workability. .
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, specific embodiments of the honing tool according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is an overall side view showing an embodiment of a honing tool according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged view as viewed from A in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part, and FIG. 4 is a partial plan view showing an enlarged distribution of abrasive grains.
[0020]
The honing tool 1 of the present embodiment (hereinafter, simply referred to as a tool 1) is used for honing a small-diameter hole 21 in a workpiece 20, and as shown in FIG. The grinding portion 2 having a grinding function has a tip portion 3 having a tapered shape, and a required section connected to the tip portion 3 has a maximum diameter to form a main grinding portion 4. A slightly sloping finish grinding portion 5 is formed towards the side and is formed integrally with a shank 7 of the required length via a base 6.
[0021]
Further, in the tool 1, as shown in FIG. 2, on the peripheral surface of the grinding portion 2, a plurality of grooves 9 are substantially equally divided and engraved from the tip to the base in the axial direction. . Therefore, the peripheral surface of the grinding portion 2 is formed in a state separated by the groove 9. The grooves 9 serve to discharge grinding chips generated during grinding.
[0022]
The grinding portion 2 of the tool 1 is provided on a peripheral surface of a tool base material (base metal 10, stainless steel is used in this embodiment) with abrasive grains such as diamond abrasive grains and CBN (cubic boron nitride) abrasive grains. 11 are fixed in a required distribution state. The abrasive grains 11 used in this embodiment have a grain size of # 50/60 and a grain size of 0.25 to 0.3 mm.
[0023]
As shown in FIG. 4, the distribution state of the abrasive grains 11 in the grinding portion 2 is such that a large number of rows are arranged in the circumferential direction at intervals of at least one grain size of the abrasive grains 11, and the axial arrangement of the respective rows Are arranged so that the abrasive grains in the other row are slightly displaced with respect to one row. The arrangement of the abrasive grains 11 is not particularly limited, but it is preferable that the interval P ′ in the axial direction is larger than the interval P in the rotation direction. By forming the arrangement of the abrasive grains along the peripheral surface in this manner, the abrasive grains 11 in each row during rotation are arranged in an apparently continuous state.
[0024]
In order to fix the abrasive grains 11 to the base metal 10 in the distribution state, first, as a metal bonding material (brazing material 12), for example, Ni brazing (component 2.0% B , 3.5% Si, the remaining Ni) to a thickness of about 50 to 80 μm, and is adhered to the surface of the grinding unit 2 with an adhesive (not shown). Thereafter, a flammable thin holding material (not shown), such as a paper sheet or a plastic film, which previously arranges and holds the abrasive grains 11 on the Ni brazing foil surface as described above, is wound and fixed with an adhesive. Let it. As for the distribution arrangement of the abrasive grains 11, an adhesive surface of the abrasive grains is formed by a separate tool having an opening in which a pattern is determined, and the abrasive grains are attached to the adhesive surface.
[0025]
When the brazing material 12 and the flammable holding material (paper sheet, plastic film, etc.) of the patterned abrasive grains 11 are fixed to the surface of the required portion of the base metal 10 in this manner, after the adhesive is cured, (To about 400 ° C.) to incinerate the holding material of the abrasive grains. At the same time, the brazing material 12 is softened and the abrasive grains 11 are held along the pattern. This can prevent the brazing material 12 and the abrasive grains 11 from falling off and segregating. Further, the brazing material 12 is heated to about 100 ° C. before the melting point, and is held for about 5 to 10 minutes. In this case, the entire base metal 10 is heated to a temperature close to the melting point of the brazing material 12, and uneven heating of the base metal 10 can be prevented. Thereafter, the brazing material 12 is heated to the melting point of the brazing material 12 at a stretch and held for about 3 minutes, and then cooled, so that the brazing material 12 is surely melted, and the abrasive grains 11 are fused to the base metal 10, and the overheating is caused. Excessive flow of the molten brazing material can be prevented, and the abrasive grains 11 can be securely fixed to the base metal 10.
[0026]
In the tool 1 of the present embodiment thus obtained, the abrasive grains 11 are fixed to the base metal 10 by the brazing material 12 at the ground portion in the grinding section 2 in the above-described pattern, and the tips of the abrasive grains 11 are brazed. It is arranged in a single layer without being covered by the material 12.
[0027]
In addition, in the tool 1 of the present embodiment, the tip portion 3 of the grinding portion 2 is tapered so that the main grinding portion 4 to be connected has a maximum diameter, and the distribution density of the abrasive grains 11 formed on the peripheral surface portion thereof. Is denser than the other parts (however, the pattern is maintained), and the distribution density becomes slightly coarser than the main grinding part 4 in the finish grinding part 5 with a slight relief gradient thereafter. Formed. In this way, the surface to be ground of the workpiece 20 can be effectively ground with high precision and high efficiency as described later.
[0028]
Next, a processing method using the tool 1 will be described. As an embodiment of the present invention, a description will be given of hole machining in a workpiece 20 made of aluminum alloy.
[0029]
In this embodiment, the shank 7 of the tool 1 is mounted on a tool head of a grinding machine (honing machine) having an axial oscillation movement mechanism, and is rotated at a required rotation speed (about 1000 rpm). The tool 1 is made to enter the to-be-ground hole 21 of the workpiece 20 from the grinding portion tip portion 3 of the tool 1 while performing an oscillation motion (about four times per rotation).
[0030]
When machining under the above-described conditions, the surface to be ground of the workpiece 20 has a tapered tip portion 3 serving as a guide for the introduction of the tool 1, and a required machining diameter by the main grinding portion 4 with the axis aligned. Is removed. At this time, the countless abrasive grains 11 fixed to the outer peripheral surface of the grinding portion 2 of the tool 1 are such that the distance between the fixed abrasive grains is one or more of the maximum diameter of the abrasive grains 11 as described above. Since they are arranged and are arranged side by side so as to be continuous in the rotating direction (axial direction), grinding chips are ground without remaining between the abrasive grains. Then, as the tool 1 moves in the axial direction, it is uniformly ground.
[0031]
In this grinding portion, a function is provided such that the surface to be ground is dug up at the tip of the abrasive grains 11 by the rotation and the oscillation motion of the tool 1, and since the gap between the abrasive grains is widely arranged, the grinding dust is removed. Is not retained between the abrasive grains, and is eliminated because a plurality of grooves 9 are provided in the circumferential direction and the grinding portion 2 having the abrasive grain-adhering surface intermittently comes into contact with the surface to be ground. The grinding chips to be removed move together with the coolant used during the processing to the groove 9 and are discharged to the outside.
[0032]
Further, when the tool 1 further enters, since all of the grinding waste generated by the grinding by the main grinding portion 4 cannot be transferred to the groove 9, there is a case where the tool 1 is transferred to the finish grinding portion 5 as the tool 1 moves. However, since the finish grinding portion 5 is shaped so as to be inclined toward the shank 7 side with respect to the main grinding portion 4 and at the same time, the distribution density of the abrasive grains 11 is roughened as compared with the former. Grinding chips that move while attached to the base metal 10 do not adhere to the abrasive grains 11 again. Therefore, the ground surface is not damaged by being brought into contact with the previously ground surface, and is ground again by the abrasive grains 11 arranged on the peripheral surface of the finish ground portion 5 to be precisely finished.
[0033]
In this manner, according to the grinding by the tool 1 of the present embodiment, the distribution of the abrasive grains 11 disposed on the tool 1 by moving the tool 1 by a required distance, in other words, the grinding dust is reduced by the abrasive grains. By using the oscillation motion together without generating a residual phenomenon that does not fill the gap, the grinding function is synergistically improved. As a result, it is possible to obtain an effect that a high-accuracy honing process with high roundness can be performed by making the tool 1 one-pass.
[0034]
In the above description, a plurality of grooves are distributed and formed in the axial direction on the outer peripheral surface of the tool. However, when the diameter of the tool is smaller (small diameter), the groove is mounted on the base. Since such a small diameter (for example, φ4 mm or less) cannot be engraved on gold, for example, as shown in an enlarged cross-sectional view in FIG. By providing a portion 15 (groove-corresponding portion) where the abrasive grains 11 are not disposed at a required length in the axial direction, grinding chips are moved to a blank portion of the groove-corresponding portion 15 so as to be flowed and discharged by the coolant. can do.
[0035]
By the way, the grain size of the abrasive grains that can be employed in the honing tool according to the present invention can be those of # 20 to # 1000. The spacing between the abrasive grains is preferably 2 to 5 times the grain size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view showing an embodiment of a honing tool according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of FIG.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part.
FIG. 4 is a partial plan view showing an enlarged distribution of abrasive grains.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of a honing tool having a very small diameter.
[Explanation of symbols]
1 tool (Honing tool)
2 Grinding part 3 Tip part of the grinding part 4 Main grinding part of the grinding part 5 Finish grinding part of the grinding part 7 Shank 9 Groove 10, 10A Base metal 11 Abrasive grain 12 Brazing material 15 Groove equivalent part

Claims (5)

小径孔のホーニング加工に用いられるホーニング工具であって、研削要部における砥粒の粒度分布が少なくともその砥粒径の1個以上の間隔で配置されて、その基部を工具母材に金属結合材で固着されていることを特徴とするホーニング工具。A honing tool used for honing a small-diameter hole, wherein a grain size distribution of abrasive grains in a main part of the grinding is arranged at least at intervals of one or more of the abrasive grain diameter, and a base of the honing tool is attached to a tool base material by a metal bonding material. A honing tool, which is fixed by a honing tool. 前記工具の最大径の部分よりシャンク側へ逃げ勾配にされたテーパ部が形成され、先端部に導入勾配部分を設けられている構造である請求項1に記載のホーニング工具。The honing tool according to claim 1, wherein the honing tool has a structure in which a tapered portion is formed so as to be inclined to a shank side from a portion having a maximum diameter of the tool, and an introduction gradient portion is provided at a tip end. 前記工具において、先端部からシャンクに到るまでの砥粒付着範囲には、周面を複数に分断して軸線方向に砥粒の付着されない部分を形成されている請求項1または2に記載のホーニング工具。3. The tool according to claim 1, wherein, in the tool, a portion where an abrasive grain is not attached in an axial direction is formed by dividing a peripheral surface into a plurality in an abrasive grain attachment range from a tip to a shank. 4. Honing tool. 前記工具において、その先端からシャンクに到るまでの砥粒付着部分では、砥粒が単層に金属結合材で母材に固着されている請求項1,2または3のいずれかに記載のホーニング工具。The honing according to any one of claims 1 to 3, wherein in the tool, in a portion where the abrasive grains are attached from the tip to the shank, the abrasive grains are fixed to the base material in a single layer with a metal bonding material. tool. 前記請求項1〜4によるホーニング工具を用いて、回転させながらオシレーション運動を付与させてワンパス研削することを特徴とするホーニング加工法。5. A honing method comprising: performing one-pass grinding by applying an oscillation motion while rotating the honing tool according to claim 1;
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