JP2006055993A - ドラム研削砥石及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ドラム研削砥石20は、研削盤のスピンドルに同軸係合するよう構成される細長いドラム24を含む。ドラムの外側表面は中心軸線と平行に延在し、そして外側表面に複数の取り外し可能なカッタ22が取り外しできるように固定される。各カッタは、間隔をあけた関係でもって配置された複数のリブ26を有し、そして各リブの研削面に砥粒が、金属ロウ付け材を使用するなどして、配置される。
【選択図】図1
Description
・研削砥石を、実質的に図1〜図5に関して上記で説明した通りに製作し、ドラム24は7075 T6アルミニウムから機械加工し、最大直径が15.5インチ(39.4cm)、内径(内側表面44)が12インチ(30.5cm)、そして軸線方向寸法が9.5インチ(24.1cm)であった。
・ナット52は4340高張力鋼から機械加工し、厚さが0.375インチ(0.95cm)であった。
・キー48は1018鋼から機械加工し、0.375インチ(0.95cm)×0.375インチ(0.95cm)×1.5インチ(93.8cm)の寸法であった。
・カッタのリブ26にロウ付けペーストを塗布した。ペーストは、Turbulaミキサー(ニュージャージー州CliftonのGlenMills INC)を使用して、2181gのAlloy 828青銅合金(コネチカット州Sandy HookのConnecticut Engineering)粉末(<44μm)と218gの水素化チタン粉末(<44μm)の乾燥混合物を混合して作った。乾燥混合物はその後、ステンレス鋼容器内で510gの一時的な液体結合剤Vitta Braze−Gel(コネチカット州BethelのVitta Corporation)と、均質なペーストができるまで混ぜ合わせた。ペーストをカッタ22のリブ26に塗布した。次いで、20/30USメッシュ(約838μm)のダイヤモンド砥粒を、この粘着性のロウ付け材の上に散布した。被覆したカッタを空気乾燥し、その後880℃の炉内で30分間、真空(<1mmHg)下で焼成した。こうして、ロウ付け金属結合ダイヤモンド研削カッタを製作した。
・キー48をカッタに取り付けた。
・キーを取り付けたカッタをドラム(コア)24に配置した。
・航空機グレードの8本のボルトを使用し湾曲ナット52を使用して、200ft・lbのトルクでカッタ22をドラムに固定して砥石を完成した。
・予定された回転速度1450rpmのそれぞれ1.5倍及び1.765倍の2175rpm及び2560rpmで砥石の回転試験を行った。
・砥石は試験に合格し、研削砥石の寸法に明らかな変化はなかった。
22 カッタ
24 ドラム
26 リブ
28 砥粒層
34 外側表面
36 係合表面
40、48 キー溝
42 ボア
44 内側表面
46 ベース
50 座ぐりボア
52 ナット
54 ねじ付きボア
Claims (34)
- 中心軸線を有する細長いドラムであって、当該ドラムは研削盤のスピンドルに同軸係合するよう構成されていて、前記中心軸線に平行に延在する外側表面を有するドラム、
前記外側表面に取り外しできるように固定された複数の取り外し可能なカッタであって、当該カッタのおのおのが間隔をあけて配置された複数のリブを有するカッタ、及び
前記リブのおのおのの研削面に配置された砥粒、
を含むドラム研削砥石。 - 前記砥粒が単一層に配置される、請求項1に記載のドラム研削砥石。
- 前記砥粒が、ダイヤモンド、CBN(立方晶窒化ホウ素)、溶融アルミナ、焼結アルミナ、酸窒化アルミニウム、ジルコニア−アルミナ、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載のドラム研削砥石。
- 前記外側表面が多角形の横方向断面を有する、請求項3に記載のドラム研削砥石。
- 前記多角形の横方向断面の辺が前記カッタ用の係合表面を画定する、請求項4に記載のドラム研削砥石。
- 前記カッタが実質的に互いに当接する関係でもって配置され、当該カッタが前記中心軸線の周りに集合的に実質的に連続して延在する、請求項5に記載のドラム研削砥石。
- 前記カッタのおのおのが間隔をあけた関係でもって配置された複数のリブを有し、そして前記砥粒が各当該リブの研削面に配置される、請求項2に記載のドラム研削砥石。
- 前記研削面が前記中心軸線から所定の半径のところに配置される、請求項4に記載のドラム研削砥石。
- 前記ドラムが前記中心軸線の周りを回転すると前記研削面が概念上の円筒を形成する、請求項4に記載のドラム研削砥石。
- 各カッタが、前記係合表面の少なくとも1つに係合するよう構成されたベースを有する、請求項8に記載のドラム研削砥石。
- 前記外側表面に配置された第1のキー溝と前記ベースに配置された第2のキー溝であって、前記カッタを前記ドラムに取り外しできるように固定した時に互いに重なる第1及び第2のキー溝と、当該重なるキー溝のおのおのの内部に配置されたキーを含む、請求項10に記載のドラム研削砥石。
- キーが前記第2のキー溝のおのおのと一体式に配置される、請求項11に記載のドラム研削砥石。
- 各カッタが単一の前記係合表面のおのおのに取り外しできるように固定される、請求項10に記載のドラム研削砥石。
- 各カッタの前記リブの前記研削面が集合して、前記概念上の円筒の弓形部分を画定する、請求項13に記載のドラム研削砥石。
- 前記カッタが、当該カッタから前記外側表面を通り抜けて延在する留め具によって前記ドラムに取り外しできるように固定される、請求項13に記載のドラム研削砥石。
- 前記留め具が、前記ドラムの内側表面に配置されたナットとねじ式に係合するねじ付き留め具である、請求項15に記載のドラム研削砥石。
- 前記内側表面が実質的に円筒形であり、前記ナットが当該内側表面に面対面で係合するよう構成された弓形表面を含む、請求項16に記載のドラム研削砥石。
- 前記砥粒が金属結合剤マトリックスに配置される、請求項1に記載のドラム研削砥石。
- 前記金属結合剤が、青銅、ニッケル、及びそれらの合金からなる群から選択されるロウ付け材を含む、請求項18に記載のドラム研削砥石。
- 前記金属結合剤が、青銅合金と、銅、銀、クロム、鉄、タングステン、チタン及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料とを含む、請求項18に記載のドラム研削砥石。
- 前記金属結合剤が、ニッケル、銅、コバルト、銀、スズ、クロム、及びそれらの合金と組み合わせからなる群から選択される電気めっきされた金属を含む、請求項18に記載のドラム研削砥石。
- 前記電気めっきされた金属がニッケルを含む、請求項21に記載のドラム研削砥石。
- 前記合金が、真鍮、ニッケル−鉄、青銅、及びニッケル−スズから選択される、請求項21に記載のドラム研削砥石。
- 前記ドラムが、鋼、アルミニウム、青銅、チタン及びインコネル(登録商標)、及びそれらの合金と組み合わせからなる群から選択される材料から製作される、請求項1に記載のドラム研削砥石。
- 前記カッタが、鋼、チタン及びインコネル(登録商標)、及びそれらの合金と組み合わせからなる群から選択される材料から製作される、請求項1に記載のドラム研削砥石。
- ドラム研削砥石を製造する方法であって、
(a)中心軸線を有する細長いドラムを用意すること、
(b)前記ドラムを研削盤のスピンドルに同軸係合するよう構成すること、
(c)前記ドラムに前記中心軸線の周囲360度に沿ってそれに平行に延在する外側表面を設けること、
(d)複数の研削カッタを用意すること、及び
(e)前記カッタを前記外側表面に固定されるよう構成すること、
を含むドラム研削砥石製造方法。 - 前記用意すること(d)が複数の取り外し可能なカッタを用意することを含み、前記構成すること(e)が前記カッタを前記外側表面に取り外しできるように固定されるよう構成することを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記用意すること(d)が前記研削カッタのおのおのに少なくとも1つのリブを提供することを含む、請求項26に記載の方法。
- ドラム研削するため方法であって、
(a)細長いドラムの中心軸線の周囲360度に沿って延在する外側表面に複数の研削カッタを取り外しできるように固定してドラム研削砥石を製作すること、
(b)前記ドラムを研削盤に同軸係合すること、
(c)前記研削盤で、前記ドラムをその中心軸線の周りに回転させること、
(d)回転する前記研削砥石の前記カッタを工作物に接触させること、
(e)前記カッタを前記ドラムから取り外すこと、
(f)新しいカッタで(a)〜(d)を反復すること、
を含むドラム研削方法。 - 前記反復すること(f)が、工程(e)のカッタと異なる取り付け半径方向寸法を有する新しいカッタを固定することを含む、請求項29に記載の方法。
- 研削盤のスピンドルに同軸係合するための中心軸線を有する細長いドラム手段であって、前記中心軸線の周囲360度に沿ってそれに平行に延在する外側の取り付け手段を有するドラム手段と、
前記外側の取り付け手段に固定された複数のカッタ手段であって、その研削面部分に配置された研削手段を有するカッタ手段、
とを含むドラム研削砥石。 - 前記切削手段が前記外側表面に取り外しできるように固定される、請求項31に記載の方法。
- 中心軸線を有する細長いドラムであって、当該ドラムは研削盤のスピンドルに同軸係合するよう構成され、そして前記中心軸線と平行に延在する外側表面を有するドラム、
前記外側表面に固定される複数のカッタ、及び
各前記カッタの研削面に金属ロウ付け材によって配置された単一の砥粒層、
を含むドラム研削砥石。 - 前記カッタが前記外側表面に取り外しできるように固定される、請求項33に記載のドラム研削砥石。
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