JP2007105817A - Resin grinding wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は主に熱可塑性樹脂を含む砥石、特に、ダイヤモンド砥粒やCBN(立方晶窒化硼素)砥粒を保持せしめた熱可塑性樹脂を含む砥石及びこの砥石の構造に関するものである。 The present invention relates to a grindstone mainly containing a thermoplastic resin, and more particularly to a grindstone containing a thermoplastic resin holding diamond abrasive grains or CBN (cubic boron nitride) abrasive grains and the structure of the grindstone.
従来、ポリイミド系またはフェノール系の熱硬化性樹脂を主剤とするものにダイヤモンド砥粒やCBN(立方晶窒化硼素)砥粒などを混ぜたレジンボンド砥石や、ビトリファイドを主剤とするものにダイヤモンド砥粒やCBN(立方晶窒化硼素)砥粒などを混ぜたビトリファイド砥石や、金属にダイヤモンド砥粒やCBN(立方晶窒化硼素)砥粒などを混ぜたメタルボンド砥石などがある。これらは一般に超砥粒ホイールといわれている。ここでは、樹脂と砥粒とからなるものを砥石、砥石とシャンク、フランジやセグメントなどの砥石把持部とからなるものを砥石車と呼ぶ。 Conventionally, resin-bonded whetstones in which diamond abrasive grains or CBN (cubic boron nitride) abrasive grains are mixed with polyimide or phenol-based thermosetting resins as main ingredients, or diamond abrasive grains with vitrified as main ingredients And a vitrified grindstone in which CBN (cubic boron nitride) abrasive grains are mixed, and a metal bond grindstone in which diamond abrasive grains or CBN (cubic boron nitride) abrasive grains are mixed in a metal. These are generally referred to as superabrasive wheels. Here, what consists of resin and an abrasive grain is called a grindstone, and what consists of grindstone holding parts, such as a grindstone and a shank, a flange, and a segment, is called a grinding wheel.
これら砥石をツルーイングする場合、図15に示すように、主にダイヤモンド砥粒を切れ刃とするツルアー用砥石4と回転台5とで構成されるツルアー1と呼ばれる整形専用の砥石車を高速回転させ、回転する砥石2に当て切り込みながら所望の形状に成形していく方法が一般的である。なお、3は前記砥石2の軸である。
When truing these grindstones, as shown in FIG. 15, a grindstone dedicated to shaping called a truer 1 composed of a
また、ドレッシング(目立て作業)においても同様に図16に示すように、ドレッサーと呼ばれる例えばブロックドレッサ6を、回転する砥石2に切り込みながらドレッシングしていく方法や、図17に示すように、単石ダイヤモンド7を回転する砥石2に切り込みながらドレッシングしていく方法や、ダイヤモンドが多数埋め込まれたカップ型のドレッサー(図示せず)を回転させながら砥石2に切り込みながらドレッシングしていく方法が一般的である。
Similarly, in dressing (shaping work), as shown in FIG. 16, for example, a method of dressing a
このようなツルーイング装置としては、例えば、特許文献1がある。また、このようなドレッシング装置としては、例えば、特許文献2がある。
然しながら、これまでの砥石は熱によりやわらかくなりにくい樹脂を使用しているため砥石を製作した時点で砥石中の砥粒の位置が決まり砥粒の位置を動かすことが出来なかった。 However, since the conventional grindstone uses a resin that is not easily softened by heat, the position of the abrasive grains in the grindstone is determined at the time of manufacturing the grindstone, and the position of the abrasive grains cannot be moved.
また、砥石表面から脱落寸前の砥粒や樹脂の保持力が低下した砥粒は、加工中に脱落するか、ドレッシングやツルーイングで強制的に落とすことしかできなかった。 Moreover, the abrasive grains just before dropping off from the surface of the grindstone or the abrasive grains with reduced resin holding power could only be dropped during processing or forcibly dropped by dressing or truing.
また、ツルアーやドレッサーを用いてレジンボンド砥石を無理な条件下でツルーイング及びドレッシングをし、樹脂の結合力にダメージが加わって砥粒保持力が低下しても、それに対処する方法が無かった。 In addition, there was no method for dealing with a resin bond grindstone using a truer or a dresser under undue conditions and truing and dressing, even if the bond strength of the resin was damaged and the abrasive grain holding power decreased.
本発明は前記の欠点を除くようにしたものである。 The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks.
本発明の砥石は多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動されることを特徴とする。 The grindstone of the present invention is a grindstone in which a large number of abrasive grains and a resin portion made of a synthetic resin are bonded to each other, and the resin portion includes a thermoplastic resin, and heating and external force are applied to at least a part of the resin portion. The position of the abrasive grains is moved by adding.
前記砥粒が前記樹脂部の少なくとも表面に散在されていることを特徴とする。 The abrasive grains are scattered on at least the surface of the resin portion.
前記砥粒は、異なる複数の粒度(粒径)分布を有するもので構成されていることを特徴とする。 The abrasive grains are composed of particles having a plurality of different particle size (particle size) distributions.
前記砥粒は、その表面の少なくとも一部に、光を反射、散乱もしくは吸収させる膜が形成されていることを特徴とする。 The abrasive grain is characterized in that a film that reflects, scatters or absorbs light is formed on at least a part of the surface of the abrasive grain.
前記砥粒は、異なる複数の硬度を有するもので構成されていることを特徴とする。 The abrasive grains are composed of a plurality of different hardnesses.
前記樹脂部は、複数層で構成されていることを特徴とする。 The resin part is composed of a plurality of layers.
複数層で構成された前記樹脂部は、各層の組成が異なることを特徴とする。 The resin part composed of a plurality of layers is characterized in that the composition of each layer is different.
前記樹脂部は、発色成分と着色成分の少なくとも何れか一方が含まれていることを特徴とする。 The resin portion includes at least one of a coloring component and a coloring component.
前記樹脂部の発色成分は、紫外線を照射すると蛍光を発する材料を含むことを特徴とする。 The coloring component of the resin part includes a material that emits fluorescence when irradiated with ultraviolet rays.
前記樹脂部の発色成分もしくは着色成分の含有量は、前記樹脂部の重量に対し30重量%以下であることを特徴とする。 The content of the coloring component or coloring component in the resin part is 30% by weight or less based on the weight of the resin part.
前記樹脂部は、照射された光に対して30%以上の光を吸収する光吸収剤が、前記樹脂部の重量に対して30重量%以下配合されていることを特徴とする。 The resin portion is characterized in that a light absorber that absorbs 30% or more of the irradiated light is blended in an amount of 30% by weight or less based on the weight of the resin portion.
前記樹脂部は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエステルエラストマー(TPC)、ポリアリレート(PAR)、ポリスルホン(PSU)、ポリエーテルスルホン(PESU)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、またはポリアミドイミド(PAI)であることを特徴とする。 The resin portion includes polyphenylene sulfide (PPS), polyester elastomer (TPC), polyarylate (PAR), polysulfone (PSU), polyethersulfone (PESU), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide (PEI), Or it is a polyamide imide (PAI), It is characterized by the above-mentioned.
本発明の砥石車は、多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動される砥石と、この砥石のずれ防止部分を有する砥石把持部とからなることを特徴とする。 The grinding wheel of the present invention is a grindstone in which a large number of abrasive grains and a resin portion made of a synthetic resin are bonded to each other, and the resin portion includes a thermoplastic resin, and at least a part of the resin portion is heated. And a grindstone in which the position of the abrasive grains is moved by applying an external force, and a grindstone gripping portion having a shift prevention portion of the grindstone.
本発明の砥石車は、多数の砥粒と、合成樹脂からなる樹脂部とが相互に結合された砥石であって、前記樹脂部は熱可塑性樹脂を含み、前記樹脂部の少なくとも一部に加熱及び外力を加えることにより、前記砥粒の位置が移動される砥石と、この砥石の砥石把持部と、前記砥石と前記砥石把持部とを固定せしめる接着剤とよりなることを特徴とする。 The grinding wheel of the present invention is a grindstone in which a large number of abrasive grains and a resin portion made of a synthetic resin are bonded to each other, and the resin portion includes a thermoplastic resin, and at least a part of the resin portion is heated. And a grindstone whose position of the abrasive grains is moved by applying an external force, a grindstone gripping portion of the grindstone, and an adhesive for fixing the grindstone and the grindstone gripping portion.
本発明の砥石の製造方法は、多数の砥粒と熱可塑性樹脂を含む樹脂部とよりなる砥石の樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。 In the method for producing a grindstone of the present invention, an external force is applied to the resin portion in a state in which at least a part of the resin portion of the grindstone composed of a large number of abrasive grains and a resin portion containing a thermoplastic resin is heated to soften the resin portion. And the position of the abrasive grains is adjusted.
本発明の砥石の製造方法は、熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。 In the method for producing a grindstone of the present invention, abrasive grains are mixed in a resin portion containing a thermoplastic resin, and the resulting mixture is heated to a plastic state, and the resin portion mixed with the abrasive grains is cooled to a desired shape. It is characterized in that an external force is applied to the resin part in a state where the resin part is softened by heating at least a part of the resin part molded into the desired shape, and the position of the abrasive grains is adjusted. To do.
前記樹脂部の少なくとも一部を加熱する方法は、前記樹脂部の少なくとも一部と被加工物とを接触させて、前記樹脂部もしくは前記被加工物を相対的に移動させることにより、前記樹脂部と前記被加工物との間で、前記樹脂部の熱可塑性樹脂が軟化する温度以上になる磨擦熱を発生させることを特徴とする。 The method of heating at least a part of the resin part includes bringing the resin part or the workpiece to move relatively by bringing at least a part of the resin part into contact with the workpiece and moving the resin part or the workpiece relative to each other. Abrasion heat that is equal to or higher than a temperature at which the thermoplastic resin of the resin portion softens is generated between the workpiece and the workpiece.
前記樹脂部の少なくとも一部を加熱する方法は、前記樹脂部の熱可塑性樹脂が軟化する温度以上に加熱されたツルアー、ドレッサもしくは被工作物に、前記樹脂部の少なくとも一部を接触させることを特徴とする。 The method of heating at least a part of the resin part includes bringing at least a part of the resin part into contact with a truer, a dresser, or a workpiece heated above a temperature at which the thermoplastic resin of the resin part is softened. Features.
本発明の砥石車の製造方法は、成型金型に砥石の砥石把持部を配置し、可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。 The method of manufacturing a grinding wheel according to the present invention includes arranging a grindstone gripping portion of a grindstone in a molding die, mixing abrasive grains into a resin portion containing a plastic resin, and heating the resultant to a plastic state. The resin part material in a plastic state is cast, the resin part mixed with the abrasive grains is cooled and molded into a desired shape, and at least a part of the resin part molded into the desired shape is heated to An external force is applied to the resin portion while the resin portion is softened to adjust the position of the abrasive grains.
本発明の砥石車の製造方法は、成型金型に砥石のずれ防止部分を有する砥石把持部を配置し、熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。 The grinding wheel manufacturing method of the present invention is a plastic state in which a grinding wheel gripping portion having a grinding stone slip prevention portion is arranged in a molding die, abrasive grains are mixed in a resin portion containing a thermoplastic resin, and this is heated. The resin part material in a plastic state is poured into a molding die, the resin part mixed with the abrasive grains is cooled and molded into a desired shape, and at least one of the resin parts molded into the desired shape is formed. An external force is applied to the resin portion in a state where the portion is heated to soften the resin portion, and the position of the abrasive grains is adjusted.
本発明の砥石車の製造方法は、成型金型に砥石の砥石把持部を配置し、前記砥石把持部の少なくとも一部に接着剤を塗布し、熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、前記砥粒の位置を調整することを特徴とする。 In the method for manufacturing a grinding wheel of the present invention, a grindstone gripping portion of a grindstone is disposed in a molding die, an adhesive is applied to at least a part of the grindstone gripping portion, and abrasive grains are mixed into a resin portion containing a thermoplastic resin. Then, it is made into a plastic state by heating, and a resin part material in a plastic state is poured into a molding die, the resin part mixed with the abrasive grains is cooled and molded into a desired shape, and the desired part is The position of the abrasive grains is adjusted by applying an external force to the resin part in a state where at least a part of the resin part molded into a shape is heated to soften the resin part.
本発明の砥石車の製造方法は、熱可塑性樹脂を含む樹脂部と砥石把持部とよりなる砥石車の樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態で、前記樹脂部の表面に砥粒を配置して外力を加え、前記砥粒の前記樹脂部からの突出高さが所望の高さとなるように、前記砥粒を前記樹脂部に押し込めることを特徴とする。 The method of manufacturing a grinding wheel according to the present invention is such that the resin part is softened by heating at least a part of a resin part of a grinding wheel composed of a resin part containing a thermoplastic resin and a grinding wheel gripping part. Abrasive grains are arranged on the surface of the steel sheet, an external force is applied, and the abrasive grains are pushed into the resin part so that the protruding height of the abrasive grains from the resin part becomes a desired height.
本発明の砥石車の製造方法は、成型金型に砥石のずれ防止部分を有する砥石把持部を配置し、熱可塑性樹脂を含む樹脂部を加熱することにより可塑状態にして成型金型に注型し、前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、前記樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態で、前記樹脂部の表面に砥粒を配置して外力を加え、前記砥粒の前記樹脂部からの突出高さが所望の高さとなるように、前記砥粒を前記樹脂部に押し込めることを特徴とする。 The method of manufacturing a grinding wheel according to the present invention is such that a grinding wheel gripping portion having a grinding stone shift preventing portion is disposed in a molding die, and a resin portion containing a thermoplastic resin is heated to be in a plastic state and cast into the molding die. Then, the resin part is cooled and molded into a desired shape, and at least a part of the resin part is heated to soften the resin part, and abrasive particles are arranged on the surface of the resin part to external force. And the abrasive grains are pushed into the resin portion so that the protruding height of the abrasive grains from the resin portion becomes a desired height.
本発明の熱可塑性樹脂を含む砥石によれば、熱可塑性樹脂を砥粒のボンド材とするので、加熱又は磨擦熱を与えるだけで何度でも樹脂を変形させ、また、砥石中の砥粒を容易に移動させることができるという利益がある。 According to the grindstone containing the thermoplastic resin of the present invention, since the thermoplastic resin is used as a bonding material for abrasive grains, the resin can be deformed many times simply by applying heating or rubbing heat. There is an advantage that it can be easily moved.
また、砥石の形状を所望する形状にするための金型、ツルアーやドレッサーなどの治工具を加熱し、この治工具により樹脂に外力を加えることで、樹脂を変形させ、砥石中の砥粒も移動し、容易に砥石を整形することができるという利益がある。 In addition, by heating a tool to make the shape of the grindstone the desired shape, a tool such as a truer or dresser, and applying external force to the resin with this jig, the resin is deformed, and the abrasive grains in the grindstone There is an advantage that the grindstone can be easily moved and shaped.
また、治工具の表面粗さ及び形状の精度を上げることで砥石の形状、厚さを精密に制御することができるという利益がある。ここで言う整形は、「形を作る」成形と「形を整える」整形の意味を持っている。 Moreover, there is an advantage that the shape and thickness of the grindstone can be precisely controlled by increasing the surface roughness and shape accuracy of the jig. The shaping mentioned here has the meanings of "making a shape" and "shaping the shape".
また、砥石の形状を所望する形状にするための治工具を加熱し、この治工具により樹脂に外力を加えることで、樹脂を変形させ、砥粒の頂点が砥石最表面に位置するように砥粒を移動することができる。これにより、砥粒が樹脂中の砥石深さ方向にランダムに配置されるこれまでの砥石と異なり、砥石最表面で砥粒が均一に配置されるため、ドレッシングの工程において砥石表面の樹脂だけを効率よく取り除くことで、砥石全表面を常に均一に砥粒を配置した状態にすることが出来るという利益がある。 In addition, the tool for making the shape of the grindstone a desired shape is heated, and external force is applied to the resin by this jig to deform the resin so that the apex of the abrasive grains is positioned on the outermost surface of the grindstone. The grain can be moved. As a result, unlike conventional whetstones where the abrasive grains are randomly arranged in the direction of the grindstone depth in the resin, the abrasive grains are uniformly arranged on the outermost surface of the grindstone, so only the resin on the grindstone surface is used in the dressing process. By removing it efficiently, there is an advantage that the entire surface of the grindstone can always be uniformly disposed.
また、砥石と治工具の間に砥粒を加えて樹脂を加熱及び外力を加えることで樹脂を変形させ、既にある砥粒の隙間に追加砥粒が入り込むだけでなく、新たな砥粒より、更に間隔が狭まった砥粒間にも割って入ることができるため、極めて高い集中度の砥石最表面が得られることができ、結果、砥粒切れ刃間隔を狭くすることができ、加工時の表面粗さをより高品質にすることが出来るという利益がある。 In addition, by adding abrasive grains between the grindstone and the jig and heating the resin and applying external force, the resin is deformed, not only the additional abrasive grains enter the gaps between the existing abrasive grains, but also from the new abrasive grains, Furthermore, since it is possible to divide between abrasive grains having a narrow interval, it is possible to obtain the outermost surface of the grindstone with a very high degree of concentration. As a result, it is possible to narrow the abrasive cutting edge interval, There is an advantage that the surface roughness can be improved.
また、砥石最表面のみ極めて高い集中度を得ることができるので、通常の集中度である内部においては樹脂の保持力が高く、従来のように砥石を高集中度にすると砥石全体の強度が低下してしまうという問題が無くなるという利益がある。 In addition, since a very high concentration level can be obtained only on the outermost surface of the grindstone, the holding power of the resin is high inside the normal concentration level, and if the grindstone is highly concentrated as in the past, the strength of the entire grindstone is reduced. There is a benefit of eliminating the problem of doing so.
また、研削などによる砥石の磨耗、破損、形状の崩れ、砥粒保持力の低下、樹脂表面から突出した砥粒切れ刃の高さのふぞろい、砥粒の脱落などによる集中度の低下などが生じても、前記砥石に樹脂や砥粒を追加して、再度加熱及び外力を加えて所望の形状にすることができるという利益がある。 Also, grinding wheel wear, breakage, shape collapse, decrease in abrasive holding power, unevenness of abrasive cutting edge height protruding from resin surface, decrease in concentration due to falling off of abrasive grains, etc. However, there is an advantage that a resin or abrasive grains can be added to the grindstone, and heating and external force can be applied again to obtain a desired shape.
以下図面によって本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施例においては、図1に示すように、円筒部8とその一端開口部を塞ぐ蓋9とからなる金型10内に、前記金型10の他端開口部から多数のダイヤモンド砥粒又はCBN砥粒などの砥粒11を、ガラス転移点温度(Tg)80℃以上の熱可塑性樹脂12のパウダーに混錬したものを挿入し、更に、前記金型10の内径と同径の軸13などの砥石把持部の一端を挿入し、前記軸13を前記金型10側に向かって、例えば10N/mm以上に加圧しながら、前記金型10に設けたヒータ14を150℃以上に加熱し、前記熱可塑性樹脂12を可塑状態としてから、円盤状等の所望の形状とし、冷却せしめて図2に示すように砥石15を成型せしめる。
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a large number of diamond grinds are formed from the other end opening of the
なお、砥石15を金型10から外しやすくするため、事前に前記金型10内面に離型剤を塗布するのが好ましい。
In order to easily remove the grindstone 15 from the
また、砥石表面の面粗さは金型10の面粗さにより決まるので、前記金型10の面粗さを鏡面研磨仕上げにするのが好ましい。
Further, since the surface roughness of the grindstone surface is determined by the surface roughness of the
前記熱可塑性樹脂12は、非結晶、結晶性熱可塑性樹脂であってもよいが、特に結晶性の高い熱可塑性樹脂のポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエステルエラストマー(TPC)、ポリアリレート(PAR)、ポリスルホン(PSU)、ポリエーテルスルホン(PESU)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、またはポリアミドイミド(PAI)が好ましい。
The
また、前記樹脂の中でも、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)が、非常に耐熱性が高く、機械的強度、剛性、難燃性、耐薬品性、電気特性及び寸法特性が優れ、好適である。 Among the resins, polyphenylene sulfide (PPS) and polyether ether ketone (PEEK) are extremely high in heat resistance, and have excellent mechanical strength, rigidity, flame resistance, chemical resistance, electrical properties and dimensional characteristics. Is preferable.
また、粒径1μm〜200μmの砥粒11を集中度50以上で熱可塑性樹脂12に混合するのが好ましい。
Moreover, it is preferable to mix the
なお、集中度を上げると流動性が悪くなるため、樹脂を可塑状態にするための加熱温度が高くなる傾向がある。前記加熱温度はヒータの温度であって、温度を計測するサーミスタと熱可塑性樹脂の距離が離れているため、前記樹脂を可塑状態とするためのヒータ温度は砥石成型装置及び設計により各々設定しなければならない。 In addition, since fluidity | liquidity will worsen when a concentration degree is raised, there exists a tendency for the heating temperature for making resin into a plastic state to become high. The heating temperature is the heater temperature, and the thermistor for measuring the temperature is far away from the thermoplastic resin. Therefore, the heater temperature for bringing the resin into a plastic state must be set by the grindstone molding device and the design. I must.
また、ヒータを所望の加熱温度にする前に、予備過熱することも有効であり、2段階以上の加熱温度および加熱時間を設定して砥石を製作してもよい。 Further, it is also effective to preheat the heater before setting the heater to a desired heating temperature, and a grindstone may be manufactured by setting two or more heating temperatures and heating times.
また、50μm以下の砥粒11及び粒径1mm以下の熱可塑性樹脂12のパウダーを用いる場合には、混錬機で混錬せず、砥粒11と熱可塑性樹脂12とを容器に入れ攪拌するだけでもよい。砥粒径が小さいと砥粒11が熱可塑性樹脂12パウダー表面に付着するため、砥粒分散は混錬ペレットを成型した結果と比較すると同等である。本特許では混錬及び攪拌の両方法を混錬と統一して呼ぶことにする。
Moreover, when using the powder of the
また、図3〜5に示すように、前記砥粒11と前記熱可塑性樹脂12とを混錬したものを、加熱加圧して可塑状態としてから、シャンク16、フランジ17、セグメント18などの砥石把持部の軸上、周面上もしくは内側にインサートもしくはアウトサート成型により付着せしめ、冷却せしめて、砥石15と砥石把持部とよりなる砥石車19,20,21を製作してもよい。
Also, as shown in FIGS. 3 to 5, after kneading the
なお、シャンク状の砥石把持部16に砥石15を固定した軸付き砥石車においては、例えば、図6及び図7に示すように、砥石把持部16の先端部に、軸部22と前記軸部22の先端に設けた頭部23と前記頭部23の端面に設けた溝24とよりなるずれ防止具25を設ければ、前記砥石15が前記砥石把持部16に対して回転したり、外れたりする事を防止せしめることができる。
In the grinding wheel with a shaft in which the
また、セグメント状の砥石把持部18に砥石15を固定した砥石車21においては、例えば、図8に示すように、砥石把持部18の周面に断面台形状の窪み26からなるずれ防止具27設ければ、前記窪み26に入り込んだ熱可塑性樹脂12が前記砥石把持部18に対して回転したり、外れたりする事を防止せしめることができる。
Further, in the
また、前記ずれ防止具がない砥石把持部においては、砥石把持部と砥石とを市販の1液性及び2液性の接着剤を用いて接着しても良い。特に瞬間接着剤は好適である。 Moreover, in the grindstone gripping part without the slip prevention tool, the grindstone gripping part and the grindstone may be bonded using a commercially available one-component or two-component adhesive. In particular, instant adhesives are suitable.
また、前記熱可塑性樹脂12に前記砥粒11を混錬する際に、更に前記砥粒11の硬度とは異なる1種類以上の砥粒又は物質を前記熱可塑性樹脂12に混錬せしめたものを、加熱及び加圧して可塑状態としてから、所望の形状とし冷却せしめて砥石15を成型せしめてもよい。前記硬度の異なる物質とは例えば、多結晶型ダイヤモンド、単結晶型ダイヤモンド、CBN、アルミナ、ジルコニア、合成ゴム、熱硬化性樹脂、ガラスフィラー、チッ化アルミがある。勿論、同じ材料でも製法が異なると硬度が異なるのでこれらを混ぜても良い。
Further, when the
また、前記熱可塑性樹脂12に混錬する砥粒は、2つ以上の粒度(粒径)分布を持つものを混錬せしめてもよい。特に、図9に示すように、前記熱可塑性樹脂12に混錬せしめた砥粒11の粒径の1/2以下の粒径の砥粒28を混錬すれば、前記砥粒11の隙間に入り込んだ前記砥粒28により、各砥粒間の間隔を狭めることができ、砥粒の集中度を上げるとともに、前記熱可塑性樹脂11に対する砥粒の保持力を高めることができる。
The abrasive grains kneaded with the
また、前記熱可塑性樹脂12に混錬する砥粒11、28を、ニッケル、銅、チタン、クロムなどの金属または非金属で被覆せしめてもよい。また、前記砥粒の表面の少なくとも一部にAl等の光を反射、散乱または吸収させる薄膜を被覆してもよい。
Moreover, you may coat | cover the
また、前記砥粒11と前記熱可塑性樹脂12パウダーとに、発色成分と着色成分のうち少なくとも何れか一方を同時に投入し混錬せしめて、砥粒の種類、樹脂の種類又は供給先が識別できるようにしてもよい。
In addition, at least one of a coloring component and a coloring component is simultaneously added to the
また、前記発色成分には、紫外線を照射すると蛍光を発する材料を含めてもよい。 The coloring component may include a material that emits fluorescence when irradiated with ultraviolet rays.
また、前記発色成分もしくは着色成分の含有量は、樹脂の重量に対し30重量%以下であるのが好ましい。 Further, the content of the coloring component or coloring component is preferably 30% by weight or less based on the weight of the resin.
また、前記砥石15と前記熱可塑性樹脂12パウダーとに、レーザ光線を吸収しやすい、例えばブラックカーボンなどの吸収剤を30重量%混錬せしめてもよい。
Further, the
これにより、前記砥石15の周表面にレーザ光線を照射せしめれば、前記砥石15の熱可塑性樹脂12が加熱しやすくなり、前記砥石周15表面の熱可塑性樹脂12を可塑状態として、前記砥石15の成形を容易ならしめることができる。
As a result, if the peripheral surface of the
なお、砥石の強度が落ちるのを防止するため、照射された光に対して30%以上の光を吸収する光吸収剤が、樹脂の重量に対して30重量%以下で配合されていることが好ましい。 In addition, in order to prevent the strength of the grindstone from being lowered, a light absorber that absorbs light of 30% or more with respect to the irradiated light is blended at 30% by weight or less with respect to the weight of the resin. preferable.
また、前記砥石15を複数の樹脂層で構成せしめてもよく、前記樹脂層の組成をそれぞれ異ならしめてもよい。
The
また、前記砥石15の各樹脂層に互いに異なる色の着色剤を混錬せしめれば、各層の識別が容易になる。また、有効砥粒層の識別が容易となり、砥石交換、ドレッシング及びツルーイングを行う警告表示に使用することができる。
Further, if the resin layers of the
また、前記砥石15を研削等で使用した後に、前記熱可塑性樹脂12表面から突出した脱落寸前の砥粒など各砥粒の高さが不規則となった場合などは、図10に示すように、前記樹脂12を例えばヒータ14を有する治工具29で加熱しながら押圧せしめ、可塑状態とすれば、図11に示すように、前記砥粒11は、その先端が前記樹脂表面に接する状態で埋め戻され、図12に示すように、前記砥石表面を単石ダイヤモンド30などでドレッシングすれば、前記砥粒11の切れ刃の高さを揃えることができ、前記砥石の表面粗さを良くすることができる。
Further, when the height of each abrasive grain such as an abrasive grain protruding from the surface of the
なお、ヒータを用いて加熱する代わりに、レーザ光により加熱せしめてもよく、また前記樹脂と前記治工具とを接触せしめて相対的に移動せしめることにより生ずる磨擦により加熱せしめてもよい。 Instead of heating using a heater, it may be heated by a laser beam, or may be heated by abrasion generated by bringing the resin and the jig in contact with each other and relatively moving them.
また、前記樹脂と被加工物とを接触させて、前記樹脂もしくは前記被加工物を相対的に移動させることにより、前記樹脂と前記被加工物との間で、前記熱可塑性樹脂が軟化する温度以上になる磨擦熱を発生させ、前記樹脂部を軟化させた状態で外力を加えるようにしてもよい。 The temperature at which the thermoplastic resin softens between the resin and the workpiece by bringing the resin and the workpiece into contact with each other and moving the resin or the workpiece relative to each other. The above-described abrasion heat may be generated, and an external force may be applied in a state where the resin portion is softened.
また、前記熱可塑性樹脂が軟化する温度以上に加熱されたツルアー、ドレッサもしくは被工作物に、前記樹脂の少なくとも一部を接触させて、前記樹脂を軟化させた状態で外力を加えるようにしてもよい。 In addition, an external force may be applied in a state where the resin is softened by bringing at least a part of the resin into contact with a truer, a dresser or a workpiece heated to a temperature at which the thermoplastic resin is softened or higher. Good.
小径砥石の場合には砥石の周速が遅く、また、円周が短いため有効切れ刃が少なくなるので、砥粒一粒当たりの負担が大きくなり磨耗しやすくなるが、前記方法により前記砥粒11をその先端が前記樹脂表面に接する状態で埋め戻し、前記樹脂表面の砥粒の集中度を高めれば、前記砥粒一粒あたりの負担を軽減せしめることができ、磨耗を防止することができ、研削効率を高めることができる。 In the case of a small-diameter grindstone, the peripheral speed of the grindstone is slow, and since the circumference is short, the number of effective cutting edges is reduced, so that the load per abrasive grain becomes large and wear easily. 11 is refilled with its tip in contact with the resin surface, and the concentration of abrasive grains on the resin surface is increased, the load per abrasive grain can be reduced and wear can be prevented. , Grinding efficiency can be increased.
また、図13に示すように、砥粒11をヒータを有する板31の上に載せ、この板31の表面を前記砥石15の周表面に押し付けながら、ヒータにより熱可塑性樹脂を加熱して可塑状態とし、前記砥粒11を埋め込むようにしてもよい。このとき、前記板31にヒータを設ける代わりに、板31をサファイヤ、ガラスなどの硬質の透明材料にし、前記砥石15を接触せしめた板31の反対側からレーザ光を照射し、前記砥石15の熱可塑性樹脂を可塑状態にして前記砥粒11を埋め込むようにしてもよい。また、前記砥石15を用いる代わりに、砥粒を含まない熱可塑性樹脂のみからなる砥石を用いて、この砥石に砥粒11を埋め込むようにしても良い。この構造は平面研削盤に好適である。
Further, as shown in FIG. 13, the
また、図14に示すように、ヒータ付き円盤32を砥石15の熱可塑性樹脂12に押し付けながら、ヒータにより前記熱可塑性樹脂を加熱して可塑状態として、砥粒11を熱可塑性樹脂に供給せしめて、前記樹脂に前記砥粒11を埋め込むようにしてもよい。このとき、ヒータ付円盤の材質は、セラミックス、ガラス、石英、金属、砥石の何れかからなる。また、前記砥石15を用いる代わりに、砥粒を含まない熱可塑性樹脂のみからなる砥石を用いて、この砥石に砥粒11を埋め込むようにしても良い。本方式は円筒研削盤に使用する砥石に好適である。なお、砥粒を供給しながら砥石とヒータ付円盤を回転させ、お互いの回転数に差を与えることで磨擦熱を発生させて、前記樹脂12を可塑状態として砥粒を埋め込んでも良い。
Further, as shown in FIG. 14, while pressing the disc 32 with the heater against the
なお、表1は、(A)砥粒を有するPPS樹脂からなる砥石と、(B)砥粒を有するPEEK樹脂からなる砥石と、(C)着色剤と砥粒を有するPPS樹脂からなる砥石を、それぞれ10MPで引っ張った状態で、−20℃〜350℃まで温度を変えた場合の、ツルーイング、ドレッシング、研削時の加工抵抗を調べたものである。 Table 1 shows (A) a grindstone made of PPS resin having abrasive grains, (B) a grindstone made of PEEK resin having abrasive grains, and (C) a grindstone made of PPS resin having colorants and abrasive grains. The processing resistance at the time of truing, dressing, and grinding when the temperature was changed from −20 ° C. to 350 ° C. while being pulled at 10 MP each was examined.
表1から分かるように、各砥石は40℃までは熱硬化性樹脂と同等の加工抵抗であるが、40℃以上と温度が高くなるほど、加工抵抗が少なくなり、各砥石の樹脂が軟化していき、300℃を超えると完全に可塑状態となり溶けて砥石の形状維持ができなくなり加工不可となる。 As can be seen from Table 1, each grindstone has a processing resistance equivalent to that of a thermosetting resin up to 40 ° C. However, as the temperature increases to 40 ° C or higher, the processing resistance decreases, and the resin of each grindstone softens. If the temperature exceeds 300 ° C., it becomes completely plastic and melts, so that the shape of the grindstone cannot be maintained and the processing becomes impossible.
このように前記熱可塑性樹脂12はTg温度以下で軟化し始めるので、前記樹脂12に砥粒を埋め戻したり、埋め込む場合の前記樹脂12の加熱温度は、Tg温度以下でもよい。例えば、40℃以上であれば、上記樹脂12に砥粒を埋め戻したり、埋め込むことができるようになる。なお、この温度は、砥石の集中度、熱可塑性樹脂の組成、結晶性等により影響をうけ、また、砥粒径が小さい場合には、温度が低くても埋め込まれやすい。但し、砥粒径が5ミクロン以上になると埋め込みにくくなるので、Tg温度以上の温度が好ましい。
Thus, since the
また、前記砥石15を前記被加工物、前記板31や前記円盤32に接触せしめて、前記樹脂12に前記砥粒を埋め戻したり、埋め込む場合には、前記砥石15がTg温度を超えてしまうと、前記砥石15の形状を維持できなくなるので、前記樹脂をTg温度以下、例えば300℃以下で加熱するようにするのが好ましい。
When the
なお、砥石車の作成方法として、金型にずれ防止構造を有する砥石把持部を配置し、可塑状態とした熱可塑性樹脂12に砥粒11を混合して、この砥粒を混合した熱可塑性樹脂からなる樹脂部材料を前記金型に注型し、砥石を所望の形状とし、冷却せしめて砥石車を製作せしめるようにしてもよい。
As a method for producing a grinding wheel, a grindstone gripping portion having a shift prevention structure is arranged in a mold, and a
また、砥石のずれ防止構造を持たない砥石把持部の場合には、砥石把持部の熱可塑性樹脂が付着する部分の少なくとも1部に接着剤を塗布せしめて、前記金型に配置せしめてもよい。 Further, in the case of a grindstone gripping portion that does not have a whetstone displacement prevention structure, an adhesive may be applied to at least one portion of the portion of the grindstone gripping portion to which the thermoplastic resin adheres and may be placed in the mold. .
なお、表2は、結晶性(結晶度60%)PPSの熱可塑性樹脂に1500番のダイヤモンドパウダーの集中度を100、125、150、175、200、300とそれぞれ変えて混錬して砥石を製作する場合に、前記樹脂を完全に可塑状態にするのに必要な加熱温度を示したものである。なお、図1に示す金型10内に前記樹脂に前記ダイヤモンドパウダーを混錬せしめたものと、砥石把持部とを挿入し、砥石把持部を金型10側に向って20N/mmで加圧しながら加熱200℃で予備加熱を行い、次に20N/mmのまま、急速に400℃まで温度を上昇させて、200℃まで冷却して熱可塑性樹脂を固めて、蓋を外し、砥石把持部を押して、砥石車を製作せしめる(なお、前記温度はそれぞれヒータ温度を示し、熱可塑性樹脂の温度とは異なる)。
Table 2 shows that the concentration of No. 1500 diamond powder is changed to 100, 125, 150, 175, 200, 300 in a crystalline (crystallinity 60%) PPS thermoplastic resin and kneaded to change the grinding stone. It shows the heating temperature required to make the resin completely plastic when manufactured. In addition, a material in which the resin is kneaded with the diamond powder and a grindstone gripping part are inserted into the
集中度100と125の場合、360℃以下では熱可塑性樹脂が部分的にパウダー状の状態のところがあり、360℃を超えると完全に可塑状態となり砥石が形型され、表2から分かるように、集中度が上がるにつれて、樹脂の流動性が悪くなるため、樹脂を完全に可塑状態にするのに必要な加熱温度は高くなる。 When the concentration is 100 and 125, the thermoplastic resin is partially in a powdery state at 360 ° C. or lower, and when it exceeds 360 ° C., it becomes a completely plastic state and the grindstone is shaped, as can be seen from Table 2. As the degree of concentration increases, the fluidity of the resin deteriorates, so the heating temperature required to bring the resin into a completely plastic state increases.
なお、予備加熱をしない場合は、樹脂を可塑状態とする加熱温度は上がる傾向があり、制御温度の再現性がなくなってくる。 If preheating is not performed, the heating temperature at which the resin is plasticized tends to increase, and the reproducibility of the control temperature is lost.
1 ツルアー
2 砥石
3 軸
4 ツルアー用砥石
5 回転台
6 ブロックドレッサ
7 単石ダイヤモンド
8 円筒部
9 蓋
10 金型
11 砥粒
12 熱可塑性樹脂
13 軸
14 ヒータ
15 砥石
16 シャンク
17 フランジ
18 セグメント
19 砥石車
20 砥石車
21 砥石車
22 軸部
23 頭部
24 溝
25 ずれ防止具
26 窪み
27 ずれ防止具
28 砥粒
29 治工具
30 単石ダイヤモンド
31 板
32 円盤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Truer 2
Claims (23)
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石の製造方法。 Applying external force to the resin part in a state where the resin part is softened by heating at least a part of the resin part of the grindstone consisting of a large number of abrasive grains and a resin part containing a thermoplastic resin,
A method for producing a grindstone, comprising adjusting the position of the abrasive grains.
前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石の製造方法。 Abrasive grains are mixed into the resin part containing the thermoplastic resin, and this is heated to a plastic state.
The resin part mixed with the abrasive grains is cooled and molded into a desired shape,
Applying external force to the resin part in a state where the resin part is softened by heating at least a part of the resin part molded into the desired shape,
A method for producing a grindstone, comprising adjusting the position of the abrasive grains.
熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、
前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石車の製造方法。 Place the grindstone gripping part on the molding die,
Abrasive grains are mixed in a resin part containing a thermoplastic resin, and this is heated to be in a plastic state, and a resin part material in a plastic state is poured into a molding die.
The resin part mixed with the abrasive grains is cooled and molded into a desired shape,
Applying external force to the resin part in a state where the resin part is softened by heating at least a part of the resin part molded into the desired shape,
A method of manufacturing a grinding wheel, comprising adjusting the position of the abrasive grains.
熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、
前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石車の製造方法。 Place a grindstone gripping part with a whetstone slip prevention part in the molding die,
Abrasive grains are mixed in a resin part containing a thermoplastic resin, and this is heated to be in a plastic state, and a resin part material in a plastic state is poured into a molding die.
The resin part mixed with the abrasive grains is cooled and molded into a desired shape,
Applying external force to the resin part in a state where the resin part is softened by heating at least a part of the resin part molded into the desired shape,
A method of manufacturing a grinding wheel, comprising adjusting the position of the abrasive grains.
前記砥石把持部の少なくとも一部に接着剤を塗布し、
熱可塑性樹脂を含む樹脂部に砥粒を混合し、これを加熱することにより可塑状態にし、成型金型に可塑状態の樹脂部材料を注型し、
前記砥粒を混合した前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記所望の形状に成型された樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態でこの樹脂部に外力を加え、
前記砥粒の位置を調整することを特徴とする
砥石車の製造方法。 Place the grindstone gripping part on the molding die,
Applying an adhesive to at least a part of the grindstone gripping part,
Abrasive grains are mixed in a resin part containing a thermoplastic resin, and this is heated to be in a plastic state, and a resin part material in a plastic state is poured into a molding die.
The resin part mixed with the abrasive grains is cooled and molded into a desired shape,
Applying external force to the resin part in a state where the resin part is softened by heating at least a part of the resin part molded into the desired shape,
A method of manufacturing a grinding wheel, comprising adjusting the position of the abrasive grains.
前記砥粒の前記樹脂部からの突出高さが所望の高さとなるように、前記砥粒を前記樹脂部に押し込めることを特徴とする砥石車の製造方法。 With at least a part of the resin part of the grinding wheel composed of a resin part containing a thermoplastic resin and a grindstone gripping part heated to soften the resin part, abrasive grains are arranged on the surface of the resin part to external force Add
A method for manufacturing a grinding wheel, wherein the abrasive grains are pushed into the resin portion so that a protruding height of the abrasive grains from the resin portion becomes a desired height.
熱可塑性樹脂を含む樹脂部を加熱することにより可塑状態にして成型金型に注型し、
前記樹脂部を冷却して所望の形状に成型し、
前記樹脂部の少なくとも一部を加熱して前記樹脂部を軟化させた状態で、前記樹脂部の表面に砥粒を配置して外力を加え、
前記砥粒の前記樹脂部からの突出高さが所望の高さとなるように、前記砥粒を前記樹脂部に押し込めることを特徴とする砥石車の製造方法。 Place a grindstone gripping part with a whetstone slip prevention part in the molding die,
The resin part containing the thermoplastic resin is heated to a plastic state and poured into a mold,
The resin part is cooled and molded into a desired shape,
In a state where at least a part of the resin part is heated and the resin part is softened, an external force is applied by placing abrasive grains on the surface of the resin part,
A method for manufacturing a grinding wheel, wherein the abrasive grains are pushed into the resin portion so that a protruding height of the abrasive grains from the resin portion becomes a desired height.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010036301A (en) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Asahi Diamond Industrial Co Ltd | Superabrasive grain chip and superabrasive tool |
JP2015231653A (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-24 | 株式会社ディスコ | Grind stone |
JP2018538149A (en) * | 2015-09-30 | 2018-12-27 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | Luminescent substrate containing abrasive particles and method for producing the same |
JP2020514082A (en) * | 2016-12-22 | 2020-05-21 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Resin bonded abrasive article having multiple colors |
CN114571377A (en) * | 2021-11-15 | 2022-06-03 | 宜兴市泽润高分子新材料有限公司 | PAI resin-based grinding wheel and preparation method thereof |
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2005
- 2005-10-12 JP JP2005297614A patent/JP2007105817A/en active Pending
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