JP2006136957A - Grinding wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研削ホイールに関する。 The present invention relates to a grinding wheel.
従来より、シリンダブロック等の研削加工には、円盤状の台金の外縁部分にダイヤモンド等の砥粒を固着させた研削ホイールが用いられている。このような研削ホイールにおいては、砥粒を固着させた砥粒部にスリットを設けることにより、スリットを通して研削液、削り粉を排出することが行われている。
このような研削ホイールでは、例えば直径が250mmの研削ホイールの場合、30本のスリットを設けたものが主流である。しかし、このような研削ホイールでは、砥粒部の目詰まりが生じ易く、メンテナンスによるオーバーヘッドが増えるという問題があった。 In such a grinding wheel, for example, in the case of a grinding wheel having a diameter of 250 mm, one provided with 30 slits is the mainstream. However, such a grinding wheel has a problem in that the abrasive grains are easily clogged and the overhead due to maintenance increases.
本発明は、斯かる実情に鑑み、砥粒部の目詰まりが生じにくい研削ホイールを提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention intends to provide a grinding wheel in which clogging of an abrasive grain portion is unlikely to occur.
本発明は、円盤状の台金の外縁に砥粒が固着された砥粒部を有する研削ホイールであって、砥粒部にはスリットが設けられ、スリットの本数が0.16≦スリット本数/砥粒部の外径(mm)≦0.24であり、スリットの長手方向の中心線が台金の径方向となす角度が45°〜60°であることを特徴とする。 The present invention is a grinding wheel having an abrasive grain portion in which abrasive grains are fixed to the outer edge of a disk-shaped base metal, wherein the abrasive grain portion is provided with slits, and the number of slits is 0.16 ≦ the number of slits / The outer diameter (mm) of the abrasive grain portion is 0.24, and the angle between the longitudinal center line of the slit and the radial direction of the base metal is 45 ° to 60 °.
このように砥粒部に設けられたスリットの本数が0.16≦スリット本数/砥粒部の外径(mm)≦0.24であり、スリットの長手方向の中心線が台金の径方向となす角度が45°〜60°であるので、削り粉と研削液の排除が円滑に進み、目詰まりが起こりにくくなる。なお、上記「長手方向の中心線」とは、スリットの幅がスリットの長手方向によって異なる場合には、スリットの両端部の中点を結んだ線を意味する。 Thus, the number of slits provided in the abrasive grain portion is 0.16 ≦ the number of slits / the outer diameter of the abrasive grain portion (mm) ≦ 0.24, and the center line in the longitudinal direction of the slit is the radial direction of the base metal Since the angle formed is 45 ° to 60 °, the removal of the shaving powder and the grinding liquid proceeds smoothly and clogging is less likely to occur. The “center line in the longitudinal direction” means a line connecting the midpoints of both ends of the slit when the width of the slit differs depending on the longitudinal direction of the slit.
この場合、砥粒部の径方向の幅が10〜20mmであることが好適である。この構成では、砥粒部の径方向の幅が10〜20mmと広いので、取りしろを大きくとることができ、深切り込み及び高送り速度が実現でき、高効率で加工することができる。 In this case, it is preferable that the width of the abrasive grain portion in the radial direction is 10 to 20 mm. In this configuration, since the width of the abrasive grain portion in the radial direction is as wide as 10 to 20 mm, a large margin can be taken, a deep cut and a high feed rate can be realized, and processing can be performed with high efficiency.
この場合、砥粒部において、スリットが設けられた部分とスリットが設けられていない部分との境界線は、スリットが設けられた部分を挟んで平行であるものとできる。この構成によれば、平行な境界線をもつスリットとなるので、研削ホイールを製造する際に、台金に砥粒を固着させてからスリットを設ける加工を行いやすい。また被研削物を研削した場合に、目詰まりがしにくくなる。 In this case, in the abrasive grain portion, the boundary line between the portion where the slit is provided and the portion where the slit is not provided can be parallel across the portion where the slit is provided. According to this structure, since it becomes a slit with a parallel boundary line, when manufacturing a grinding wheel, it is easy to perform the process which provides a slit, after fixing an abrasive grain to a base metal. Further, when the workpiece is ground, clogging is less likely to occur.
あるいは、砥粒部において、スリットが設けられた部分とスリットが設けられていない部分との境界線は、スリットが設けられていない部分を挟んで平行であるものとできる。この構成によれば、砥粒が固着されている部分の境界線が平行になるので、研削ホイールを製造する際に、砥粒を固着したチップを接着して砥粒部を形成することが行い易い。また、結果としてスリットが研削ホイールの外側に開いた形状となるため、研削液をホイールの内側から外側に排出する場合に、目詰まりしにくく、排出効率が良くなる。 Alternatively, in the abrasive grain portion, the boundary line between the portion where the slit is provided and the portion where the slit is not provided can be parallel across the portion where the slit is not provided. According to this configuration, since the boundary line of the part where the abrasive grains are fixed is parallel, when the grinding wheel is manufactured, the chip to which the abrasive grains are fixed is bonded to form the abrasive part. easy. Further, as a result, the slit becomes a shape opened to the outside of the grinding wheel, so that when the grinding liquid is discharged from the inside to the outside of the wheel, clogging is difficult and the discharge efficiency is improved.
本発明による研削ホイールによれば、砥粒部の目詰まりが生じにくい研削ホイールとすることができ、メンテナンスによるオーバーヘッドを減少させ、研削効率を向上させることができる。 According to the grinding wheel of the present invention, it is possible to obtain a grinding wheel in which clogging of the abrasive grains is less likely to occur, reducing overhead due to maintenance, and improving grinding efficiency.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る研削ホイールを示す斜視図である。本実施形態の研削ホイール10は、単層砥粒カップ型研削ホイールとして構成されている。図1に示すようなカップ型のステンレス鋼から成る台金12の外縁に、砥粒が固着された砥粒部14が形成されている。砥粒部14で用いられる砥粒としては、例えば、天然ダイヤモンド、合成ダイヤモンド、CBN等を挙げることができる。
FIG. 1 is a perspective view showing a grinding wheel according to an embodiment of the present invention. The grinding
この砥粒部14の径方向の幅は10〜20mmと従来の5mm程度のものより広くされている。このように砥粒部14の幅が広いため、被研削物を研削する際に深切り込みを実現でき、粗加工と仕上げ加工を同時に行うことができる。
The width of the
砥粒部14には、放射状に伸びるスリット16が複数形成されている。このスリット16は、スリットの本数が0.16≦スリット本数/砥粒部の外径(mm)≦0.24となるように設けられている。例えば、砥粒部の外径が250mmの場合、スリット本数は40〜60本となる。より好ましくは、0.19≦スリット本数/砥粒部の外径(mm)≦0.20(砥粒部の外径が250mmの場合、スリット本数が48〜50本)となるようにスリット16が形成される。スリットの幅は、13〜17mmとされる。
A plurality of
図2は、本発明の実施形態に係る研削ホイールの砥粒部を示す図である。図2に示すように、スリット16は、その長手方向の中心線が、研削ホイール10(台金)の径方向と、45°〜60°の角度をなすように形成されており、複数のスリット16が反時計回りに渦を巻くような形状となっている。この場合、図3に示すように、複数のスリット16が時計回りに渦を巻くような形状とすることもできる。このスリットの角度を付ける向きは、研削液の排出方向、研削ホイールの回転方向によって適宜、変更することができる。これについては、後述する。
FIG. 2 is a diagram showing an abrasive grain part of the grinding wheel according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
図4は、本発明の実施形態に係る研削ホイールのスリット付近を示す拡大図である。本実施形態の砥粒部14において、スリット16が設けられた部分とスリット16が設けられていない部分との境界線l,l’は、前記スリットが設けられた部分を挟んで平行となるようになっている。このため、スリット16はその境界線が平行に伸びるスリットとなり、砥粒部14の外周方向および内周方向のいずれの方向からも研削液の排出が容易となる。また、研削ホイール製造において、砥粒部14に砥粒を固着した後にスリット16を形成する場合に、スリット16を形成する加工が容易となる。
FIG. 4 is an enlarged view showing the vicinity of the slit of the grinding wheel according to the embodiment of the present invention. In the
一方、図5に示すように、砥粒部14において、スリット16が設けられた部分とスリット16が設けられていない部分との境界線l,l’は、スリット16が設けられていない部分を挟んで平行となるようにすることもできる。この場合、砥粒部14において、砥粒が固着された部分の境界線が平行となる。スリット16は、研削ホイール10の外周に向かって開いた形状となるため、研削ホイールの内周側から研削液を噴出して、研削ホイールの外周側に排出するような場合、研削液を排出する効率が良くなる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, in the
このような砥粒部を形成する態様としては、種々のものが考えられる。図6(a)〜(e)は、本発明の実施形態に係る研削ホイールの砥粒部の構造を示す図である。図6(a)は、砥粒部14のスリット16以外の部分に砥粒18を載置した後、砥粒部14全面に粉状の銀系または錫系のロウ材を散布し、その後に焼結して砥粒18を固着した態様を示す。この態様では、砥粒18が固着されていない部分がそのままスリット16となり、製造工程が簡単であるという利点がある。
Various forms of forming such an abrasive grain part are conceivable. FIGS. 6A to 6E are views showing the structure of the abrasive grains of the grinding wheel according to the embodiment of the present invention. In FIG. 6A, after the
図6(b)は、予め台金12にスリット16となる溝を設けておき、その溝以外の部分にロウ材により砥粒18を固着した態様を示す。先に溝を設けるため、砥粒18を固着するべき部分が製造者に判り易く、製造が容易であるという利点がある。この場合、砥粒部14の全面に砥粒18を固着し、その後にスリット16となる部分を研削することによって、図に示すような砥粒部14を形成しても良い。この方法でも、砥粒部14を容易に形成することができる。
FIG. 6B shows a mode in which a groove serving as a
図6(c)は、台金12にスリット16となる溝等を設けず、スリット16となる以外の部分に砥粒18を固着する態様を示す。この態様では、スリット16とするための溝を研削する等の加工が不要となる利点がある。
FIG. 6C shows a mode in which the
図6(d)は、図6(b)とは逆に、台金12のスリット16となる以外の箇所に溝を設けておき、その溝部分に砥粒18を固着した態様を示す。この態様では、砥粒18を固着するべき部分が製造者に判り易く、製造が容易であるという利点がある。
FIG. 6D shows a mode in which grooves are provided in places other than the
図6(e)は、予め砥粒18がロウ材20によって固着されたチップ22を用意しておき、そのチップ22を砥粒部14のスリット16以外の箇所に接着層24により接着した態様を示す。この態様では、予め砥粒を固着したチップを用いるため、量産に適するという特徴がある。
FIG. 6E shows a state in which a
なお、上記した他に、接着、電着等の手段によっても砥粒を固着することができる。 In addition to the above, the abrasive grains can be fixed by means such as adhesion and electrodeposition.
上記したような研削ホイールの作用について以下説明する。従来の研削ホイールでは、例えば直径250mmの研削ホイールでスリットは30本程度しか設けられていなかった。しかし、このスリット本数では、スリットが目詰まりを起こし易い。そこで、本実施形態ではスリット本数を従来のものより増加させてある。直径250mmの研削ホイールで36本以上(0.144≦スリット本数/砥粒部の外径(mm))から目詰まりが減少し始め、40本以上(0.16≦スリット本数/砥粒部の外径(mm))とすることにより、目詰まりをほぼ防止することができる。ここで、スリットを多く設けすぎると、砥粒部における砥粒を固着した部分が少なくなり過ぎて研削効率が悪くなるので、スリット本数は直径250mmの研削ホイールで60本以下(スリット本数/砥粒部の外径(mm)≦0.24)とすることが好ましい。以上より、直径250mmの研削ホイールで40〜60本(0.16≦スリット本数/砥粒部の外径(mm)≦0.24)、さらに好ましくは48〜50本(0.19≦スリット本数/砥粒部の外径(mm)≦0.20)とすることにより、目詰まりを防止することができる。加えて、単位面積当たりの砥粒数が一定の場合、スリット数が増加すると全砥粒部の面積が減少するので研削抵抗も減少し、加工精度が向上する効果もある。 The operation of the grinding wheel as described above will be described below. In a conventional grinding wheel, for example, only about 30 slits are provided in a grinding wheel having a diameter of 250 mm. However, with this number of slits, the slits are easily clogged. Therefore, in this embodiment, the number of slits is increased from the conventional one. Clogging started to decrease from 36 or more (0.144 ≦ number of slits / outer diameter of abrasive part (mm)) with a grinding wheel having a diameter of 250 mm, and 40 or more (0.16 ≦ number of slits / of abrasive part). By setting the outer diameter (mm), clogging can be substantially prevented. Here, if too many slits are provided, the portion where the abrasive grains are fixed in the abrasive grain portion becomes too small and the grinding efficiency deteriorates. Therefore, the number of slits is 60 or less with a grinding wheel having a diameter of 250 mm (the number of slits / abrasive grains). It is preferable that the outer diameter of the part (mm) ≦ 0.24). From the above, 40 to 60 grinding wheels with a diameter of 250 mm (0.16 ≦ number of slits / outer diameter of abrasive part (mm) ≦ 0.24), more preferably 48 to 50 (0.19 ≦ number of slits). / Clogging can be prevented by setting the outer diameter of the abrasive part (mm) ≦ 0.20. In addition, when the number of abrasive grains per unit area is constant, an increase in the number of slits reduces the area of all abrasive grains, thereby reducing the grinding resistance and improving the machining accuracy.
またスリットを設ける際には、研削ホイールの径方向に対して角度をつけて設けることが好ましい。研削ホイールの径方向に対して角度を付けずスリットを設けると、研削ホイールの外周で研削された削り粉は、スリットの端部でしかスリットに捉えられず、削り粉がスリットに落ち込みにくくなり、削り粉が排出されにくいからである。しかし、スリットと研削ホイールの径方向とのなす角度をあまり大きくし過ぎると、スリットの長さが長くなり、スリットが捉えた削り粉が排出されるまでの距離が長くなり、却って削り粉を排出する効率が低下する。そこで、本実施形態では、スリットの長手方向の中心線と台金の径方向とがなす角度を45°〜60°とすることにより、効率良く削り粉を排出することができる。 Moreover, when providing a slit, it is preferable to provide with an angle with respect to the radial direction of a grinding wheel. If a slit is provided without making an angle with respect to the radial direction of the grinding wheel, the cutting powder ground on the outer periphery of the grinding wheel can only be caught by the slit at the end of the slit, making it difficult for the cutting powder to fall into the slit, This is because the shavings are not easily discharged. However, if the angle formed by the slit and the radial direction of the grinding wheel is too large, the length of the slit becomes longer, and the distance until the cutting powder caught by the slit is discharged becomes longer, and the cutting powder is discharged instead. Efficiency is reduced. Therefore, in the present embodiment, the cutting powder can be efficiently discharged by setting the angle formed by the center line in the longitudinal direction of the slit and the radial direction of the base metal to be 45 ° to 60 °.
図7は、本発明の実施形態に係る研削ホイールの研削液、削り粉を排出する作用を説明する図である。この態様では、研削ホイール10は反時計方向に回転され、研削液は研削ホイール10の内周側から噴出され、研削ホイール10の外周側に排出される。この場合、研削ホイール10の回転方向と研削液の流れに沿って、研削液と削り粉を排出しやすいように、スリットは図2に示すような反時計回りに渦を巻くような角度を付けて形成される。
FIG. 7 is a view for explaining the action of discharging the grinding fluid and the shaving powder of the grinding wheel according to the embodiment of the present invention. In this aspect, the grinding
一方、図8に示すように、研削ホイール10が反時計方向に回転され、研削液が研削ホイール10の外周側から噴出され、研削ホイール10の内周側に排出される場合は、研削ホイール10の回転方向と研削液の流れに沿って、研削液と削り粉を排出しやすいように、スリットは図3に示すような時計回りに渦を巻くような角度を付けて形成される。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the grinding
図9(a)(b)は研削ホイールの砥粒部幅と設定取しろとの関係を示す図である。研削ホイールにおいては、深切り込みを達成して、粗加工と仕上げ加工を同時に行うことが好ましい。また、高送り速度として被研削材の加工時間を短縮することが好ましい。深切り込みを達成するには、取りしろを大きくとる必要がある。図9(a)(b)に示すように、通常、取りしろを大きくとるためには、砥粒部14にテーパ角度θ’を設ける。テーパ角度θ’は通常5°〜15°前後とされる。図9(a)(b)に示すように、テーパ角度θ’を設け、取りしろを大きくするために、取りしろx<取りしろyとなるようにすると、必然的に砥粒部幅X<砥粒部幅Yとなり砥粒部幅が大きくなる。しかし、従来の研削ホイールにおいては、砥粒部幅を5mmを越えて大きくすると、目詰まりを起こし易くなるため、取りしろを小さくせざるを得なかった。また、高送り速度としても目詰まりを起こし易かった。そのため、従来は、高効率(深切り込み、高送り速度)を実現することが困難であった。これに対し、本実施形態においては、砥粒部14が目詰まりを起こしにくいため、砥粒部幅を10〜20mmと大きくして、深切り込みを実現できる。また、高送り速度としても目詰まりを起こしにくいため、加工時間を短縮することができる。さらに、単位面積当たりの砥粒数が一定の場合、砥粒部幅が大きくなると砥粒数が増加するので高寿命となる。
FIGS. 9A and 9B are views showing the relationship between the abrasive grain width of the grinding wheel and the set allowance. In the grinding wheel, it is preferable to achieve deep cutting and perform roughing and finishing simultaneously. Moreover, it is preferable to shorten the processing time of the material to be ground as a high feed rate. To achieve a deep cut, a large margin is required. As shown in FIGS. 9A and 9B, the taper angle θ ′ is usually provided in the
実験例1
以下、研削ホイールを用いて、被研削物を研削する実験を行った結果を示す。外径260mmのステンレス鋼(SUS304)からなる台金の外縁に合成ダイヤモンドの砥粒を固着した研削ホイールを複数作製した。そして、それぞれの研削ホイールには、それぞれスリット数38〜48本、スリットの長手方向の中心線が台金の径方向となす角度が0°〜60°となるようにスリットを形成した。これらの研削ホイールで被研削材を研削した。研削試験条件は以下の通りである。
試験条件:
使用機械 株式会社森精機製作所 マシニングセンタ
テーブル速度(送り速度) 2000mm/min
ホイール回転数 4000rpm
切り込み量 1mm
被研削材 アルミ合金 AC4B−T6
Experimental example 1
Hereinafter, the result of conducting an experiment of grinding an object to be ground using a grinding wheel is shown. A plurality of grinding wheels having synthetic diamond abrasive grains fixed to the outer edge of a base metal made of stainless steel (SUS304) having an outer diameter of 260 mm were prepared. In each grinding wheel, slits were formed such that the number of slits was 38 to 48, and the angle between the longitudinal center line of the slit and the radial direction of the base metal was 0 ° to 60 °. The material to be ground was ground with these grinding wheels. The grinding test conditions are as follows.
Test conditions:
Machine used Mori Seiki Co., Ltd. Machining center table speed (feed speed) 2000mm / min
Wheel rotation speed 4000rpm
Cutting depth 1mm
Material to be ground Aluminum alloy AC4B-T6
図10は本実験例の実験結果を示す図である。図10に示すように、スリットの本数が0.18≦スリット本数/砥粒部の外径(mm)≦0.24であり(外径260mmでスリット本数47〜62本)、スリットが台金の径方向となす角度が45°〜60°であるNo.3,4,5,8,9については、目詰まりが無く、加工面性状も良好であることが判る。 FIG. 10 is a diagram showing the experimental results of this experimental example. As shown in FIG. 10, the number of slits is 0.18 ≦ the number of slits / the outer diameter (mm) of the abrasive grains ≦ 0.24 (the outer diameter is 260 mm and the number of slits is 47 to 62), and the slit is a base metal. The angle formed with the radial direction of No. is 45 ° to 60 °. As for 3, 4, 5, 8, and 9, it can be seen that there is no clogging and the surface finish is good.
尚、本発明の研削ホイールは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In addition, the grinding wheel of this invention is not limited to above-described embodiment, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention.
10…研削ホイール、12…台金、14…砥粒部、16…スリット、18…砥粒、20…ロウ材、22…チップ、24…接着層
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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JP2004326914A JP2006136957A (en) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Grinding wheel |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104552037A (en) * | 2015-01-31 | 2015-04-29 | 范新晖 | Grinding wheel with beveled diamond tool bits |
CN109093534A (en) * | 2018-09-11 | 2018-12-28 | 桂林创源金刚石有限公司 | It is a kind of pneumatically to feed cup emery wheel, parallel grinding wheel and mill |
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2004
- 2004-11-10 JP JP2004326914A patent/JP2006136957A/en active Pending
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