JP2013052466A

JP2013052466A - 砥石工具及びその製造方法

Info

Publication number: JP2013052466A
Application number: JP2011191240A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Arisawa; 秀彰有澤; Toshio Kimura; 俊夫木村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2031-09-02
Also published as: US20140220872A1; WO2013031262A1; CA2840157A1; US9333627B2; JP5766557B2; CA2840157C

Abstract

【課題】切粉の排出性を向上させることにより、切粉によるチップポケットの目詰まりを防止して、高精度に研削することができる砥石工具及びその製造方法を提供する。
【解決手段】台金１１の外周面１３ａに、当該外周面１３ａの幅方向におけるいずれの位置においても、その周方向において点在する数量が同じになるように形成されるディンプル１４と、外周面１３ａ上に、複数の砥粒２２をめっき層２３により固着させることによって形成される研削面２１と、研削面２１におけるディンプル１４と対応した部分が凹むことによって形成され、その内部に砥粒２２の研削によって生じた切粉が排出される凹部２４とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、台金の表面形状を適切に設定することにより、研削性の向上を図るようにした砥石工具及びその製造方法に関する。

研削加工は、砥石工具を高速で回転させながら、この砥石工具に対して、一定量の切り込みと送りとを与えることにより、ワークの成形や仕上げを行うものである。そして、このような研削加工に用いられる砥石工具としては、電気めっきの原理を利用した電着法により、砥粒を台金上に固着させたものが、一般的に知られている。

また、上述した砥石工具においては、砥粒を小さくする程、研削精度（ワークの面粗度）を向上させることができるが、砥粒が小さくなった分、各砥粒間に形成されるチップポケットの容量も小さくなってしまう。このように、チップポケットの容量が小さくなると、研削によって生じた切粉が、そのチップポケット内に詰まり易くなるため、当該チップポケットの目詰まりを発生させるおそれがある。

そこで、従来から、切粉によるチップポケットの目詰まりを防止することにより、高精度な研削を可能とした砥石工具が、提供されている。そして、このような、従来の砥石工具は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００３−２５２３０号公報

上記従来の砥石工具においては、複数の凹部を研削面に格子状または網目状に形成している。これにより、研削によって生じた切粉を、それら複数の凹部内に排出させて、チップポケットの目詰まりを防止するようにしている。

ここで、上記従来の砥石工具は、円板状に形成されたものであって、その研削面は、平面状に形成されている。そして、研削時においては、その平面状の研削面全域をワークの被研削面に接触させた状態で、この砥石工具を、その中心軸周りに回転させながら、ワークの径方向に揺動させるようにしている。これにより、従来の砥石工具においては、複数の凹部を格子状または網目状に配置しているものの、それら凹部の配置を特に規定しなくても、十分に要求される研削精度を得ることができる。

これに対して、砥石工具の中には、その形状が、円柱状や円筒状に形成されたものもある。このように、円柱状や円筒状に形成された、所謂、砥石車のような砥石工具においては、研削時に、その研削面の一部分をワークの被研削面に接触させた状態で、その中心軸周りに回転することになる。これにより、単に、凹部を研削面に格子状または網目状に配置したのでは、研削時における凹部の移動位置に偏りが発生してしまい、切粉によるチップポケットの目詰まりを十分に防止することができないおそれがある。

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、切粉の排出性を向上させることにより、切粉によるチップポケットの目詰まりを防止して、高精度に研削することができる砥石工具及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る砥石工具は、
台金の外周面に、当該外周面の幅方向におけるいずれの位置においても、その周方向において点在する数量が同じになるように形成されるディンプルと、
前記外周面上に、複数の砥粒をめっき層により固着させることによって形成される研削面と、
前記研削面における前記ディンプルと対応した部分が凹むことによって形成され、その内部に前記砥粒の研削によって生じた切粉が排出される凹部とを備える
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る砥石工具は、
前記ディンプルの開口部を、砥石回転方向下流側に向けて開口するように形成する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る砥石工具の製造方法は、
台金の外周面に、ディンプルを、前記外周面の幅方向におけるいずれの位置においても、その周方向において点在する数量が同じになるように形成し、
前記外周面上に、複数の砥粒をめっき層により固着させて、研削面を形成し、
前記研削面における前記ディンプルと対応した部分を凹ませて、その内部に前記砥粒の研削によって生じた切粉が排出される凹部とした
ことを特徴とする。

従って、本発明に係る砥石工具によれば、台金の外周面に点在するディンプルと対応した凹部を、研削面に形成することにより、砥粒の研削によって生じた切粉を、その凹部内に排出することができるので、切粉の排出性を向上させることができる。これにより、切粉による各砥粒間のチップポケットの目詰まりを防止することができるので、高精度に研削することができる。

また、本発明に係る砥石工具の製造方法によれば、ディンプルを点在させた台金の外周面上に、研削面を形成するときに、当該研削面におけるディンプルと対応した部分を凹ませることにより、その内部に砥粒の研削によって生じた切粉が排出される凹部を、形成することができる。これにより、研削性に優れた砥石工具を、容易に製造することができる。

本発明の一実施例に係る砥石工具の側面図である。ワークを砥石工具により研削するときの様子を示した図である。（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例に係る砥石工具の製造方法を順に示した断面図である。台金に形成したディンプルの配置を示した図である。台金に形成した傾斜ディンプルの配置を示した図である。傾斜凹部が形成された研削面を有する砥石工具の横断面図である。

以下、本発明に係る砥石工具及びその製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。

図１に示すように、砥石工具１は、円柱状の台金１１の外周部に、研削面２１を有した構造となっている。具体的には、台金１１は、基端側の小径部１２と、先端側の大径部１３とから構成されており、大径部１３は、小径部１２の径よりも大きな径を有している。そして、大径部１３の外周面１３ａには、上述した研削面２１が形成されており、この研削面２１は、電気めっきの原理を利用した電着法によって、粒度の小さな砥粒２２が点在された構成となっている。

また、研削加工（トリミング加工）を行う場合には、図２に示すように、砥石工具１を、その軸心周りに回転させた後、この砥石工具１に対して、その軸心と直交する方向に送りを与える。これにより、ワークＷへの研削加工が可能となっている。

次に、砥石工具１の製造方法について、図３及び図４を用いて詳細に説明する。

先ず、図３（ａ）に示すように、台金１１の外周面１３ａに、複数のディンプル１４を規則的に形成する。なお、ディンプル１４は、ドリル等を用いた切削加工によって、台金１１の軸心に向けて形成されており、その開口部は、台金１１の径方向外側に向けて開口している。また、ディンプル１４の内径は、砥粒２２の直径よりも十分に大きな寸法となっている。

具体的には、図４に示すように、ディンプル１４は、外周面１３ａの幅方向（研削面１２の幅方向）において、所定のピッチＰ１で形成されると共に、外周面１３ａの周方向（研削面１２の周方向）において、所定のピッチＰ２で形成されている。更に、ディンプル１４は、上記ピッチＰ１，Ｐ２に配置された上で、外周面１３ａの幅方向全域に亘って、隙間なく配置されると共に、外周面１３ａの幅方向におけるいずれの位置においても、その周方向において点在する数量が同じになるように配置されている。

次いで、図３（ｂ）に示すように、台金１１の外周面１３ａに対して、めっきを施して、めっき層２３を形成し、このめっき層２３によって、ディンプル１４の表面を含む外周面１３ａの全域に、砥粒２２を固着させる。これにより、台金１１の外周面１３ａに研削面２１が形成される。

このとき、研削面２１においては、固着された各砥粒２２間に隙間が形成されることになり、この隙間によって、チップポケット２６が形成されると共に、台金１１のディンプル１４と対応した部分が、他の部分よりも凹むことになり、この凹んだ部分によって、凹部２４が形成される。

従って、図２に示すように、ワークＷを砥石工具１により研削する場合には、ワークＷの被研削面が研削面２１の砥粒２２により研削されることになるが、この砥粒２２の研削によって生じた切粉は、チップポケット２６内に排出されると共に、凹部２４内にも排出される。

そして、凹部２４は、台金１１のディンプル１４と対応した部分に形成されているため、研削面２１上において、ピッチＰ１，Ｐ２で配置されるだけでなく、研削面２１の幅方向全域に亘って、隙間なく配置されると共に、研削面２１の幅方向におけるいずれの位置においても、その周方向において点在する数量が同じになるように配置されている。これにより、ワークＷの被研削面に対して、凹部２４をその幅方向及び周方向に万遍なく平均して対向させることができるので、切粉を凹部２４内に容易に排出させることができる。

この結果、砥粒２２の粒度が小さく、その突き出し量が十分に確保できない場合、即ち、チップポケット２６の容量が非常に小さい場合でも、切粉によるチップポケット２６の目詰まりを防止することができるので、ワークＷを砥石工具１により高精度に研削することができる。

また、上記砥石工具１においては、その開口部が台金１１の径方向外側に向けて開口するディンプル１４を、台金１１に点在させるようにしているが、図５及び図６に示すように、その開口部が砥石工具１の回転方向下流側に向けて開口する傾斜ディンプル１５を、台金１１に点在させても構わない。

これにより、図６に示すように、研削面２１においては、台金１１の傾斜ディンプル１５と対応した部分が、他の部分よりも、台金１１の軸心に対して斜め方向に凹むことになり、この凹んだ部分によって、傾斜凹部２５が形成される。従って、傾斜凹部２５を研削面２１に形成することにより、当該傾斜凹部２５内から、切粉を流出し易くすることができるので、切粉の排出性を更に向上させることができる。

なお、上述した実施形態においては、凹部２４，２５内に、砥粒２２及びめっき層２３を配置させているが、凹部２４，２５内は研削に関与しないため、それらの内部に砥粒２２及びめっき層２３を配置しなくても構わない。

従って、本発明に係る砥石工具１によれば、台金１１の外周面１３ａに点在するディンプル１４，１５と対応した凹部２４，２５を、研削面２１に形成することにより、砥粒２２の研削によって生じた切粉を、その凹部２４，２５内に排出することができるので、切粉の排出性を向上させることができる。これにより、切粉によるチップポケット２６の目詰まりを防止することができるので、高精度に研削することができる。

また、本発明に係る砥石工具１の製造方法によれば、ディンプル１４，１５を点在させた台金１１の外周面１３ａ上に、研削面２１を形成するときに、当該研削面２１におけるディンプル１４，１５と対応した部分を凹ませることにより、その内部に砥粒２２の研削によって生じた切粉が排出される凹部２４，２５を、形成することができる。これにより、切粉の排出性が優れた砥石工具１を、容易に製造することができる。

本発明は、砥粒の間隔及び先端高さを調整して、チップポケットの容量を大きくすることにより、研削性の向上を図るようにした砥石工具及びその製造方法に適用可能である。

１砥石工具
１１台金
１２小径部
１３大径部
１３ａ外周面
１４ディンプル
１５傾斜ディンプル
２１研削面
２２砥粒
２３めっき層
２４凹部
２５傾斜凹部
Ｗワーク

Claims

台金の外周面に、当該外周面の幅方向におけるいずれの位置においても、その周方向において点在する数量が同じになるように形成されるディンプルと、
前記外周面上に、複数の砥粒をめっき層により固着させることによって形成される研削面と、
前記研削面における前記ディンプルと対応した部分が凹むことによって形成され、その内部に前記砥粒の研削によって生じた切粉が排出される凹部とを備える
ことを特徴とする砥石工具。
請求項１に記載の砥石工具において、
前記ディンプルの開口部を、砥石回転方向下流側に向けて開口するように形成する
ことを特徴とする砥石工具。
台金の外周面に、ディンプルを、前記外周面の幅方向におけるいずれの位置においても、その周方向において点在する数量が同じになるように形成し、
前記外周面上に、複数の砥粒をめっき層により固着させて、研削面を形成し、
前記研削面における前記ディンプルと対応した部分を凹ませて、その内部に前記砥粒の研削によって生じた切粉が排出される凹部とした
ことを特徴とする砥石工具の製造方法。