JP2011240471A - 砥石の製造方法及び砥粒位置決め治具 - Google Patents

Abstract

【課題】砥粒のすくい面を揃えることができる砥石の製造技術の提供を課題とする。
【解決手段】台１９の上面３７に、砥粒２２が台１９の長手方向に向かって並べられる砥石の製造方法は、台１９と、複数の砥粒２２とを準備する工程と、複数の砥粒２２のすくい面４２が長手方向に従うようにして、砥粒２２を台１９の一面に並べる工程と、すくい面４２が同一面上に並べられた状態で、めっき層４５により砥粒２２を台１９に接着する工程と、砥粒２２に逃げ面４６を形成する工程とからなる。
【効果】すくい面４２が同一面上に並べられた状態で、めっき層４５により砥粒２２を台１９に接着する。砥粒２２は、すくい面４２が同一面上に並べられた状態でめっき層４５により台に接着される。すくい面４２が同一面上に並べられた状態で接着することで、すくい面４２が揃えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、台の一面に砥粒が並べられている砥石の製造技術に関する。

ワークを研削する工具として、様々な種類の砥石が提案されている。これらの砥石の一つとして、台の一面に砥粒が並べられた砥石が知られている（例えば、特許文献１（図４）参照。）。

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図７に示すように、砥石１００は、台１０１と、この台１０１の上面にめっき層１０２で接着される砥粒１０３、１０４とからなる。このような砥石１００の砥粒の頂部１０５、１０６を所定の角度に研削することで、逃げ面１０８、１０９を形成することができる。逃げ面１０８、１０９を有することで、砥石１００は効率よくワークを研削することができる。

ところで、このように砥石１００の上面に接着される砥粒１０３、１０４は、砥石１００の幅方向（図面左右方向）の他に、長手方向（図面表裏方向）にも分散されるものと考えられる。

砥粒が長手方向（図面表裏方向）に分散されていると、図８に示すように、砥粒１０４の手前に想像線で示す砥粒１１１が存在する。前述したように、砥粒１０４、１１１には、研削されることで同一面上に逃げ面１０９、１１２が形成される。

一方、すくい面に注目すると、砥粒１０４のすくい面１１４と、砥粒１１１のすくい面１１５とは、揃っていない。即ち、砥粒１０４、１１１の大きさや形状や位置が互いに異なるために、すくい面１１４、１１５が互いに不揃いとなる。

これでは、すくい面と逃げ面との間にある刃部の位置が不揃いとなる。
しかし、近年、砥粒１０４、１１１であっても、刃部の位置を揃えることが求められる。

そこで、複数の砥粒を備える砥石において、砥粒のすくい面を揃えることができる砥石の製造技術が望まれる。

特開２００１−３４７４５３公報

本発明は、砥粒のすくい面を揃えることができる砥石の製造技術の提供を課題とする。

請求項１に係る発明では、台の一面に、砥粒が台の長手方向に向かって並べられる砥石の製造方法において、
台と、複数の砥粒とを準備する工程と、
複数の砥粒のすくい面が長手方向に従うようにして、砥粒を台の一面に並べる工程と、
すくい面が同一面上に並べられた状態で、めっき層により砥粒を台に接着する工程と、
砥粒に逃げ面を形成する工程とからなることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、台の一面にめっき層を介して砥粒を接着させる際に、台に対して砥粒の位置を位置決めする、砥粒位置決め治具において、
台を水平方向に対して傾けて支持する支持部材と、この支持部材から台の一面に向かって延ばされ、台の一面に並べられた砥粒の所定の面に接触する当て部とが備えられていることを特徴とする。

請求項１に係る砥石の製造方法では、すくい面が同一面上に並べられた状態で、めっき層により砥粒を台に接着する。砥粒は、すくい面が同一面上に並べられた状態でめっき層により台に接着される。すくい面が同一面上に並べられた状態で接着することで、砥粒のすくい面を揃えることができる。すくい面が揃えられた砥石を用いることで、ワークを均一に研削することができる。

請求項２に係る砥粒位置決め治具では、傾けられた台の一面に向かって、並べられた砥粒の所定の面が接触する当て部が備えられる。台が傾けられることで、砥粒は当て部に向かって台の一面を滑り、転がる。当て部は、砥粒の所定の面が接触する角度に設けられている。砥粒の所定の面が接触する角度に設けられることで、台の一面を転がった砥粒の多くは、所定の面が当て部に接触する。

所定の面を当て部に接触させたままの状態で砥粒を台に接着させることで、すくい面が揃えられた砥石を得ることができる。すくい面が揃えられた砥石を用いることで、ワークを均一に研削することができる。

砥粒位置決め治具が搭載されためっき装置を説明する図である。 砥粒の配置工程を説明する図である。 図１の３部拡大図である。 図３の４矢視図である。 逃げ面形成工程を説明する図である。 本発明に係る砥石製造方法の作用説明図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 従来の技術の問題点を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１に示されるように、本発明に係る砥粒位置決め治具１０は、めっき液１１が充填されためっき槽１２内に設けられる。このめっき槽１２内に設けられた砥粒位置決め治具１０は、ベース１４と、このベース１４から立てられる支柱１５と、この支柱１５に連結されるピン１６を介して回動可能に支持され水平方向に対して傾けて設けられる回動板１７と、この回動板１７に支持され砥石の台１９を支持する支持部材２１と、この支持部材２１から台１９に向かって延ばされ砥粒２２が接触する当て部２３と、支持部材２１にボルト２４を介して着脱自在に設けられ支持部材２１の載置面２５に載置された台１９を固定する固定部材２６と、回動板１７の傾き角を調節する角度調節機構２７とからなる。
支持部材２１と固定部材２６とは共に絶縁体で形成され、後に行われるめっき処理ではめっきされない。

回動板１７は、支持部材２１や固定部材２６を支持する本体部２９と、この本体部２９の一端から立てられピン１６を介して支柱１５に接続される接続部３１と、この接続部３１の他端に設けられ角度調節機構２７が設けられるための穴３２とからなる。接続部３１は、抜け止め部材３３により図面手前側への落下が防止される。

角度調節機構２７は、回動板１７の穴３２の上面に溶接されたナット３４と、このナット３４に螺合され先端が円錐形状にされたボルト３５とからなる。
ボルト３５を回すことで、回動板１７が回動する。回動板１７を回動させることで、本体部２９の水平方向に対する傾き角を調節する。

固定部材２６は、台１９が支持部材２１の載置面２５に載置された後に、支持部材２１に接続される。即ち、台１９の載置後に、固定部材２６を支持部材２１の側方から当て、これらをボルト２４で固定する。固定された後に、台１９の上面３７に砥粒２２を配置する。

めっき槽１２内には、砥粒位置決め治具１０の他に、ニッケル板３８が設けられる。このニッケル板３８に陽極が接続され、台１９に陰極が接続される。
砥粒２２の並べ方について、次図以降で詳細に説明する。

図２に示すように、めっき液内で砥粒２２を正確に台１９の上面３７に載置するため、筒状のガイド部材３９を用いる。ガイド部材３９の先端を台１９の上面３７に対向させ、ガイド部材３９内に砥粒２２を落下させる。
落下させた砥粒２２は、傾けられた台１９の上面３７を滑り、転がる。詳細は次図で説明する。

図３に示すように、支持部材（図２、符号２１）が傾けて設けられることで、台１９の上面３７も傾けられる。傾けられた台１９の上面３７に到達した砥粒２２は、台１９の上面３７を当て部２３に接触するまで滑り、転がる。
当て部２３の下端から延びる底面部４１は、台１９の上面３７から所定の距離σだけ離される。

当て部２３は、台１９の上面３７に対して所定の角度θを呈するよう設けられる。この所定の角度θは、ワークを研削する砥粒２２のすくい面４２が台１９の上面３７に対してなす角度と同じ角度とされる。当て部２３が台１９の上面３７に対してなす角度を所定の角度θとし、且つ台１９を傾けて設けることで、多くの砥粒２２は、すくい面４２が当て部２３に接触する。

なお、支持部材２１内に、振動機構を設けることもできる。支持部材２１を介して台１９や砥粒２２に振動を与えることで、より確実にすくい面４２を当て部２３に接触させることができる。また、当て部２３に到達するまでの時間が早まり、砥石の製造作業の短縮化を図ることができる。
このようして、台１９の上面３７に並べられた砥粒２２についてさらに詳細に次図で説明する。

図４に示すように、台１９の長手方向に向かって並べられた砥粒２２は、すくい面４２が当て部２３に接触することで、同じ方向に向けて並べられる。即ち、すくい面４２が揃えられた状態で並べられる。特に、砥粒２２に切頂八面体を用いた場合は、より広い面積を有する六角形の面が、台１９の上面３７及び当て部２３に接触しやすい。

当て部２３に砥粒２２のすくい面４２を接触させた状態で、めっき処理を行う。即ち、すくい面４２が長手方向に重なるように砥粒２２を並べ、すくい面４２が同一面上に並べられた状態で、めっき処理を行う。

図３に示したように、台１９の上面３７から底面部４１までの距離をσとすることで、当て部２３に砥粒２２を接触させたままめっき処理を行うことができる。すくい面４２が揃った状態を保ったまま、砥粒２２を台１９に接着させることができる。

図５に示すように、台１９の上面３７にめっき層４５を介して砥粒２２が接着された後、台１９をめっき液（図１、符号１１）から取り出す。取り出したら、砥粒２２を研削し、逃げ面４６を形成する。逃げ面４６を形成することで、砥石５０は完成する。

図６（ａ）に示すように、台１９の上面３７には長手方向に沿って複数の砥粒５１、５２が設けられ、これらの砥粒５１、５２の大きさが異なることがある。しかし、これらの砥粒５１、５２は当て部２３に接触させた状態でめっき処理を行うため、すくい面５３、５４が同一面上に配置される。

加えて、すくい面５３、５４が同一面上に配置され、揃えられていることで、逃げ面５６、５７を形成した際にすくい面５３、５４の高さが揃えられる。即ち、すくい面５３及び逃げ面５６で挟まれる刃部５８と、すくい面５４及び逃げ面５７で挟まれる刃部５９とが、砥石５０を長手方向から見た場合に重なる。

（ｂ）に示すように、高さが揃えられ、且つ同一面上にすくい面５３、５４が設けられた砥石５０を用いることで、ワーク６０を均一に研削することができる。同じワーク６０内で削れ方に差異が生ずることを防ぐことができる。また、砥石ごとによる、研削精度の差異も縮小することができる。

加えて、本発明によれば、すくい面５３、５４を予め揃えた状態で、砥粒５１、５２を台１９に接着する。接着後に、砥粒を研削する方法に比べて、砥粒の歩留まりを高くすることができる。砥粒の歩留まりが高いことで、砥石の長寿命化を図ることができ、望ましい。

尚、実施例では砥粒はニッケルめっきにより台に接着されたが、砥粒を台に接着できる方法であれば、ニッケルめっきに限られず、任意の方法を採用することができる。

本発明の砥石の製造技術は、シリンダブロック研削用砥石の製造に好適である。

１０…砥粒位置決め治具、１９…台、２１…支持部材、２２…砥粒、２３…当て部、３７…上面（一面）、４２…すくい面、４５…めっき層、４６…逃げ面、５０…砥石。

Claims (2)

1. 台の一面に、砥粒が前記台の長手方向に向かって並べられる砥石の製造方法において、
   前記台と、前記複数の砥粒とを準備する工程と、
   前記複数の砥粒のすくい面が長手方向に従うようにして、前記砥粒を前記台の一面に並べる工程と、
   前記すくい面が同一面上に並べられた状態で、めっき層により前記砥粒を前記台に接着する工程と、
   前記砥粒に逃げ面を形成する工程とからなることを特徴とする砥石の製造方法。
2. 台の一面にめっき層を介して砥粒を接着させる際に、前記台に対して前記砥粒の位置を位置決めする、砥粒位置決め治具において、
   前記台を水平方向に対して傾けて支持する支持部材と、この支持部材から前記台の一面に向かって延ばされ、前記台の一面に並べられた前記砥粒の所定の面に接触する当て部とが備えられていることを特徴とする砥粒位置決め治具。

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