JP2021088044A - Grindstone, grindstone unit and machine tool - Google Patents
Grindstone, grindstone unit and machine tool Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021088044A JP2021088044A JP2019221062A JP2019221062A JP2021088044A JP 2021088044 A JP2021088044 A JP 2021088044A JP 2019221062 A JP2019221062 A JP 2019221062A JP 2019221062 A JP2019221062 A JP 2019221062A JP 2021088044 A JP2021088044 A JP 2021088044A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grindstone
- pillar
- portions
- peripheral surface
- holding material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 40
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 46
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 11
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 22
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
本発明は、砥石、砥石ユニット及び工作機械に関する。 The present invention relates to a grindstone, a grindstone unit and a machine tool.
例えば、特許文献1に記載のフライス盤は、刃物を回転させて被加工物を切削加工する。
例えば、特許文献2に記載の研削盤は、複数の砥粒とこの複数の砥粒を結合する結合剤とを備える砥石車にて被加工物を研削する。
For example, the milling machine described in Patent Document 1 rotates a cutting tool to cut a workpiece.
For example, the grinding machine described in Patent Document 2 grinds a work piece with a grindstone provided with a plurality of abrasive grains and a binder that binds the plurality of abrasive grains.
上記特許文献1に記載のフライス盤においては、刃物による切削加工が行われることにより、刃物の刃先が丸くなると、刃物の切れ味が低下し、刃物の加工能力が低下する。
また、上記特許文献2に記載の研削盤は、フライス盤に比べて切れ味が低下しづらく、加工能力は維持されるものの、被加工物から削り取れる加工量が少なく、加工量が多い加工には適さない。
In the milling machine described in Patent Document 1, when the cutting edge of the cutting tool is rounded due to the cutting process by the cutting tool, the sharpness of the cutting tool is lowered and the processing ability of the cutting tool is lowered.
Further, the grinding machine described in Patent Document 2 is less likely to reduce sharpness than a milling machine, and although the processing ability is maintained, the amount of processing that can be scraped from the workpiece is small, and the grinding machine is suitable for processing with a large amount of processing. Absent.
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、加工能力の低下を抑制しつつ、加工量を多くすることができる砥石、砥石ユニット及び工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a grindstone, a grindstone unit, and a machine tool capable of increasing the amount of machining while suppressing a decrease in machining ability.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る砥石は、被加工物を加工する砥石であって、前記砥石の側周面に前記砥石の周方向に沿って間隔を持って並べられ、前記砥石の前記側周面に交わる方向に延びる複数の柱部を備え、前記柱部は、前記被加工物を加工する際に前記被加工物に接触する複数の砥粒と、前記複数の砥粒を結合する結合材と、を備える。 In order to achieve the above object, the grindstone according to the first aspect of the present invention is a grindstone for processing an workpiece, and is arranged on the side peripheral surface of the grindstone at intervals along the circumferential direction of the grindstone. A plurality of pillars extending in a direction intersecting the side peripheral surfaces of the grindstone are provided, and the pillars include a plurality of abrasive grains that come into contact with the workpiece when the workpiece is processed, and the plurality of pillars. It is provided with a binder for binding the abrasive grains of the above.
また、前記柱部は、互いに異なる角度で交わるように一体をなす2つの壁部を備える、ようにしてもよい。 Further, the pillar portion may be provided with two wall portions that are integrated so as to intersect each other at different angles.
また、前記柱部は、前記砥石の前記側周面に交わる方向に延びる筒状に形成される、ようにしてもよい。 Further, the pillar portion may be formed in a tubular shape extending in a direction intersecting the side peripheral surface of the grindstone.
また、前記柱部は、前記砥石の径方向から見てY字状に形成される、ようにしてもよい。 Further, the pillar portion may be formed in a Y shape when viewed from the radial direction of the grindstone.
また、前記複数の柱部である複数の第1柱部は、前記砥石の前記側周面に設けられ、前記側周面に交わる方向に延び、前記砥石は、前記砥石の前記側周面に交わる端面に設けられ、前記端面に交わる方向に延びる複数の第2柱部を備える、ようにしてもよい。 Further, the plurality of first pillar portions, which are the plurality of pillar portions, are provided on the side peripheral surface of the grindstone and extend in a direction intersecting the side peripheral surface, and the grindstone is provided on the side peripheral surface of the grindstone. A plurality of second pillar portions provided on the intersecting end faces and extending in the direction of intersecting the end faces may be provided.
また、前記砥石は、前記砥石の前記側周面に設けられ、前記柱部よりも弾性率が小さく、かつ流体を通過させる多孔質材料により形成され、前記複数の柱部を保持する保持材を備える、ようにしてもよい。 Further, the grindstone is provided on the side peripheral surface of the grindstone, is formed of a porous material having a lower elastic modulus than the pillar portion and allowing a fluid to pass through, and holds a holding material for holding the plurality of pillar portions. You may be prepared.
また、前記保持材は複数の目立て粒を含み、前記目立て粒は、前記保持材から脱落した後に、前記結合材を削ることにより、前記砥粒を目立てする、ようにしてもよい。 Further, the holding material may include a plurality of sharpening grains, and the sharpening grains may be made to sharpen the abrasive grains by scraping the binder after falling off from the holding material.
また、筒状の前記柱部は、それぞれ矩形波部を有し、前記砥石の回転軸に沿う方向に延びる矩形波板状をなし、前記砥石の前記周方向において互いに前記矩形波部が向き合うように重ね合わされる2つの波板部により形成される、ようにしてもよい。 Further, each of the tubular pillars has a rectangular wave portion, and has a rectangular corrugated plate shape extending in a direction along the rotation axis of the grindstone so that the rectangular corrugated portions face each other in the circumferential direction of the grindstone. It may be formed by two corrugated plate portions overlapped with each other.
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る砥石ユニットは、前記砥石であって、有底筒状に形成される砥石と、前記砥石の内部空間に固定され、前記砥石を保持する砥石ホルダーと、を備え、前記砥石ホルダーには、流体が通過する流体通過孔が形成され、前記流体通過孔は、流体が流入可能に外部に露出する流入端部と、少なくとも一部が前記保持材に対向して位置し、前記流入端部を介して前記流体通過孔内に流入した流体を前記保持材に向けて流出させる流出端部と、を備える。 In order to achieve the above object, the grindstone unit according to the second aspect of the present invention is the grindstone, which is fixed to the grindstone formed in a bottomed tubular shape and the internal space of the grindstone to hold the grindstone. A grindstone holder is provided, and the grindstone holder is formed with a fluid passage hole through which a fluid passes, and the fluid passage hole has an inflow end portion exposed to the outside so that a fluid can flow in, and at least a part thereof. It is provided with an outflow end portion that is located opposite to the holding material and allows the fluid that has flowed into the fluid passage hole through the inflow end portion to flow out toward the holding material.
上記目的を達成するため、本発明の第3の観点に係る工作機械は、前記砥石と、前記砥石を保持する砥石ホルダーと、前記砥石ホルダーに固定され、前記砥石の回転軸に沿って延びるシャフトと、前記シャフトを軸回転させる駆動部と、を備える。 In order to achieve the above object, the machine tool according to the third aspect of the present invention includes the grindstone, a grindstone holder for holding the grindstone, and a shaft fixed to the grindstone holder and extending along the rotation axis of the grindstone. And a drive unit that rotates the shaft around the shaft.
本発明によれば、砥石、砥石ユニット及び工作機械において、加工能力の低下を抑制しつつ、加工量を多くすることができる。 According to the present invention, in a grindstone, a grindstone unit and a machine tool, it is possible to increase the machining amount while suppressing a decrease in machining ability.
本発明に係る砥石、砥石ユニット及び工作機械の一実施形態について図面を参照して説明する。
図1に示すように、工作機械5は、砥石ユニット1と、シャフト25と、駆動部27と、クーラント液供給部28と、を備える。砥石ユニット1は、被加工物Wを加工する砥石10と、砥石10を保持する砥石ホルダー20と、を備える。
An embodiment of a grindstone, a grindstone unit, and a machine tool according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the machine tool 5 includes a grindstone unit 1, a
砥石ホルダー20は、金属により形成され、略円板状をなす。砥石ホルダー20の中心には円柱状のシャフト25が挿通される。砥石ホルダー20は、シャフト25と一体でシャフト25に沿う回転軸Oを中心に回転する。
The
駆動部27は、シャフト25を介して砥石ユニット1をX方向、Y方向及びZ方向に移動させるとともに、シャフト25を介して砥石ユニット1を回転軸Oを中心に軸回転させる。これにより、砥石10は、図示しないチャックに固定された被加工物Wを加工、すなわち切削、研磨又は研削する。被加工物Wは、セラミックス、シリコンウエハ、半導体基板、LED(Light Emitting Diode)基板、放熱基板、シリコンカーバイド、アルミナ、サファイア又は金属等である。
The drive unit 27 moves the grindstone unit 1 in the X, Y, and Z directions via the
図1及び図2に示すように、砥石10は、砥石ホルダー20が内部に位置する有底筒状をなす。詳しくは、砥石10は、保持材37及び複数の柱部32を有する端面加工部30と、保持材47及び複数の柱部42を有する側面加工部40と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
端面加工部30は、XY平面に沿う円環板状に形成される。端面加工部30は、加工時に被加工物Wが接するXY平面に沿う端面31を有する。
詳しくは、端面加工部30は、端面31に直交するZ方向に沿って延びる複数の柱部32を備える。各柱部32は、筒状、例えば、正六角形筒状に形成される。各柱部32は、被加工物Wを加工、例えば、研磨又は研削するために設けられる。複数の柱部32は砥石10の端面31に並べられている。複数の柱部32は、互いに同一のサイズで形成され、周方向Cに沿って並べられる。複数の柱部32は、周方向Cに沿って等角度、例えば45°間隔で配置されている。各柱部32は、6つの壁部33により構成される。隣り合う2つの壁部33は、所定角度、例えば60°の角度で交わるように一体をなす。
The end
Specifically, the end
図2に示すように、側面加工部40は、Z方向に延びる筒状をなし、加工時に被加工物Wが接する側周面41を有する。側周面41は、端面31の周縁部から端面31に直交するように延びる。
As shown in FIG. 2, the side surface processed
詳しくは、側面加工部40は、側周面41に直交する径方向Rに沿って延びる複数の柱部42と、複数の柱部42を連結する連結部44と、を備える。各柱部42は、筒状、例えば、正六角形筒状に形成される。各柱部42は、被加工物Wを加工、例えば、切削するために設けられる。複数の柱部42は、砥石10の側周面41に並べられる。複数の柱部42はZ方向に沿って並べられ、Z方向に沿って並ぶ1列の複数の柱部42は砥石10の周方向Cに並べられる。複数の柱部42は、周方向Cに沿って等角度、例えば22.5°間隔で配置されている。側面加工部40の複数の柱部42の周方向Cの配置間隔は、端面加工部30の複数の柱部32の周方向Cの配置間隔よりも小さく設定される。例えば、柱部42の周方向Cの配置間隔は、柱部32の周方向Cの配置間隔の半分に設定される。
Specifically, the side surface processed
図2に示すように、複数の連結部44は、それぞれZ方向に隣り合う2つの柱部42を連結する。連結部44は、Z方向に隣り合う2つの柱部42の各々の頂点P1,P2を連結する。2つの頂点P1,P2はZ方向に対向して位置する。各柱部42は、6つの壁部43により構成される。隣り合う2つの壁部43は、所定角度、例えば60°の角度で交わるように一体をなす。
As shown in FIG. 2, the plurality of connecting
図4に示すように、側面加工部40は、Z方向に沿って並べられる柱部42である複数、例えば3つの柱部42a,42b,42cと、複数の柱部42a,42b,42cを連結する連結部44である複数、例えば2つの連結部44a,44bと、を備える。連結部44aは、2つの柱部42a,42bの間に位置し、2つの柱部42a,42bを連結する。連結部44bは、2つの柱部42b,42cの間に位置し、2つの柱部42b,42cを連結する。
柱部42a,42b,42c及び連結部44a,44bは、第1及び第2の波板部45,46により構成される。第1及び第2の波板部45,46は、それぞれZ方向に沿って折り曲げられたZ方向に沿う台形の矩形波状をなす。第1の波板部45は複数の矩形波部45aを有し、第2の波板部46は複数の矩形波部46aを有する。矩形波部45a,46aは、底辺が省略された台形形状をなす。第1及び第2の波板部45,46は、それぞれの矩形波部45a,46aが周方向Cに互いに向き合うように重ね合わされる。矩形波部45a,46aが互いに向き合うように設けられることにより、各柱部42a,42b,42cが形成される。第1及び第2の波板部45,46は、連結部44において図示しない接着剤により接着されている。
As shown in FIG. 4, the side
The
図2に示すように、保持材37は、端面加工部30の全域にわたって形成され、複数の柱部32を保持する。保持材37は、各柱部32の内部空間に充填されるとともに、各柱部32の外部空間である複数の柱部32の間に充填される。保持材37により柱部32の強度が高められる。保持材47は、側面加工部40の全域にわたって形成され、複数の柱部42を保持する。保持材47は、各柱部42の内部空間に充填されるとともに、各柱部42の外部空間である複数の柱部42の間に充填される。
As shown in FIG. 2, the holding
図1に示すように、保持材37,47は柱部32,42と略同一の高さに設定されている。保持材37,47は、柱部32,42よりも弾性率が小さい材質により形成される。すなわち、保持材37,47は、柱部32,42に比べて、外力により変形しやすく、被加工物Wとの摩擦による摩耗量が多い材質により形成される。砥石10での被加工物Wの加工時に、保持材37,47は、柱部32,42よりも削れやすく、弾性変形しやすい。このため、図3に示すように、砥石10の側周面41が被加工物Wの加工により摩耗した場合であっても、保持材47は、柱部42よりも距離Fだけ被加工物Wに対して退避した状態に維持される。
保持材37も、保持材47と同様である。従って、保持材37,47は、柱部32,42よりも被加工物Wに向けて突出することが抑制され、柱部32,42よる被加工物Wの加工を阻害しない。
保持材37,47は、気体又は液体である流体を通過させるポーラス材料、すなわち多孔質材料により形成される。保持材37,47は、例えば、多孔質の樹脂又はセラミックからなる。
As shown in FIG. 1, the holding
The holding
The holding
図3に示すように、柱部42は、複数の砥粒15と、複数の砥粒15を結合する結合材16と、を備える。複数の砥粒15は、結合材16内に分布している。砥粒15は、例えば、ダイヤモンドである。なお、砥粒15は、ダイヤモンドに限らず、立方晶窒化ホウ素(CBN)砥粒であってもよいし、CBN砥粒とダイヤモンドを混合させてもよい。さらには、複数の砥粒15は、炭化ケイ素(SiC)、又は溶融アルミナ(Al2O3)、若しくはこれらを混合したものであってもよい。
As shown in FIG. 3, the
結合材16は、内部に複数の砥粒15を保持する。結合材16は、ニッケル、アルミニウム等の金属、樹脂又はセラミックにより形成される。柱部32は、柱部42と同様に、複数の砥粒及び結合材を備える。
図3に示すように、保持材47は、複数の目立て粒47aを含む。目立て粒47aは、結合材16よりも硬く、かつ、砥粒15よりも柔らかい材質により形成される。目立て粒47aは、例えば、炭化ケイ素(SiC)又は二酸化ケイ素(SiO2)からなる粒である。目立て粒47aは、保持材47から脱落した後、柱部42の結合材16を削る。これにより、柱部42の砥粒15が目立てされる。保持材37も、保持材47と同様に、複数の目立て粒を含む。
The
As shown in FIG. 3, the holding
図1に示すように、クーラント液供給部28はクーラント液Cltを砥石10に供給する。
砥石ホルダー20には流体通過孔21,22,23,24が形成される。流体通過孔21,22,23,24を1組とした場合、複数組の流体通過孔21,22,23,24は周方向Cに沿って間隔を持って配置されている。
流体通過孔21は、シャフト25の回転軸Oに沿うZ方向に延びる。流体通過孔21の上端である流入端部21iは砥石ホルダー20の上面に位置する。
流体通過孔22,23,24は、シャフト25の回転軸Oに沿うZ方向に並べられ、それぞれ砥石10の径方向Rに沿って延びる。流体通過孔22,23,24の径方向R内側の一端は流体通過孔21に接続され、流体通過孔22,23,24の径方向R外側の他端である流出端部22o,23o,24oは砥石ホルダー20の側周面に位置する。流出端部22o,23o,24oはポーラス材により形成される保持材47に対向する。クーラント液Cltは、流入端部21iを介して流体通過孔21,22,23,24内に進入し、砥石10の回転時に作用する遠心力により、流体通過孔22,23,24の流出端部22o,23o,24oに向かい、保持材47を介して砥石10の径方向Rの外側に吐出される。
As shown in FIG. 1, the coolant
Fluid passage holes 21, 22, 23, 24 are formed in the
The
The fluid passage holes 22, 23, and 24 are arranged in the Z direction along the rotation axis O of the
次に、工作機械5の作用について説明する。
図1に示すように、工作機械5は、駆動部27を介して、シャフト25とともに回転軸Oを中心に砥石ユニット1を回転させつつ、砥石10の側周面41を被加工物Wに接触させる。これにより、被加工物Wが加工される。図5に示すように、砥石10は、砥粒15を有する柱部42と砥粒15を有しない保持材47が周方向Cに沿って交互に配置される。よって、砥石10が周方向Cに回転すると、被加工物Wには、被加工物Wを加工する柱部42と被加工物Wを加工しない保持材47が交互に接触する。これにより、図6に示すように、柱部42が周方向Cに沿って被加工物Wに向かって回転し、柱部42の先端が被加工物Wに加工量Kにて被加工物Wに切り込まれるとともに、柱部42の先端が被加工物Wに摩擦する。これにより、被加工物Wが加工される。
従来の砥石では砥粒が周方向に沿って均一に分布しており、砥粒は被加工物を研磨するのみである。よって、従来の砥石では、本実施形態に比べて、被加工物Wに切り込む加工量は少ない。一方、本実施形態の砥石10の柱部42は、フライス工具の刃先と同様に機能し、被加工物Wに切り込まれやすい。これにより、本実施形態の砥石10は、従来の砥石よりも加工量Kを増やすことができる。また、加工時には、砥石10の柱部42の先端が摩耗する前に砥粒15が柱部42から脱落し、新たな砥粒15が柱部42の先端に露出する。よって、砥石10の加工能力がフライス工具に比べて低下することが抑制される。
Next, the operation of the machine tool 5 will be described.
As shown in FIG. 1, the machine tool 5 contacts the side
In the conventional grindstone, the abrasive grains are uniformly distributed along the circumferential direction, and the abrasive grains only polish the workpiece. Therefore, with the conventional grindstone, the amount of processing to cut into the workpiece W is smaller than that of the present embodiment. On the other hand, the
図1に示すように、工作機械5は、駆動部27を介して、シャフト25とともに回転軸Oを中心に砥石ユニット1を回転させつつ、砥石10の端面31を被加工物Wに接触させる。これにより、被加工物Wが研磨又は研削される。
As shown in FIG. 1, the machine tool 5 brings the
図1に示すように、工作機械5は、砥石10による被加工物Wの加工中に、クーラント液供給部28を介してクーラント液Cltを砥石10の上面に吐出する。そして、クーラント液Cltは、流入端部21iを介して流体通過孔21に進入する。クーラント液Cltは、流体通過孔21内において、砥石10が回転することに伴い径方向R外側に向けて遠心力が作用する。この遠心力を受けてクーラント液Cltは、流体通過孔21から流体通過孔22,23,24に進入する。クーラント液Cltは、遠心力により流体通過孔22,23,24の流出端部22o,23o,24oから砥石ホルダー20と砥石10の隙間に吐出される。クーラント液Cltは、砥石ホルダー20と砥石10の隙間の全域に広がり、保持材47を介して砥石10の径方向Rの外側に吐出される。そして、クーラント液Cltは、液体を通過可能な多孔質材料からなる保持材47を通過し、砥石10と被加工物Wの間に進入する。よって、砥石10と被加工物Wで発生する摩擦熱がクーラント液Cltにより冷やされる。
As shown in FIG. 1, the machine tool 5 discharges the coolant liquid Clt to the upper surface of the
(効果)
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)被加工物Wを加工する砥石10は、砥石10の側周面41に砥石10の周方向Cに沿って間隔を持って並べられ、砥石10の側周面41に交わる方向に延びる複数の柱部42を備える。柱部42は、被加工物Wを加工する際に被加工物Wに接触する複数の砥粒15と、複数の砥粒15を結合する結合材16と、を備える。
この構成によれば、砥石10は、砥粒15を有する柱部42と砥粒15を有しない保持材47が周方向Cに沿って交互に配置される。これにより、図6に示すように、柱部42が周方向Cに沿って被加工物Wに向かって回転し、柱部42の先端が被加工物Wに加工量Kにて被加工物Wに切り込まれる。よって、砥石10の加工量Kを従来の砥石よりも増やすことができる。
また、砥石10による被加工物Wの加工時に、砥粒15が被加工物Wとの摩擦により丸くなって研削能力が低下する前に、砥粒15が柱部42から脱落して新たな砥粒15が被加工物Wに接触可能に柱部42から露出する。このため、砥石10は、従来のフライス工具に比べて加工能力の低下が抑制される。
(effect)
According to the above-described embodiment, the following effects are obtained.
(1) The
According to this configuration, in the
Further, when the workpiece W is processed by the
(2)柱部42は、互いに異なる角度で交わるように一体をなす2つの壁部43を備える。
この構成によれば、2つの壁部43が互いに異なる角度で交わるように一体をなすため、2つの壁部が平板状に一体をなす場合に比べて、柱部42の剛性を高めることができる。これにより、砥石10の加工能力を向上させることができる。
(2) The
According to this configuration, since the two
(3)柱部42は、砥石10の側周面41に交わる方向に延びる筒状に形成される。
この構成によれば、柱部42の剛性を高めることができ、砥石10の加工能力を向上させることができる。
(3) The
According to this configuration, the rigidity of the
(4)複数の第1柱部の一例である複数の柱部42は、砥石10の側周面41に設けられ、側周面41に交わる方向に延びる。砥石10は、砥石10の側周面41に直交する端面31に設けられ、端面31に交わる方向に延びる複数の第2柱部の一例である複数の柱部32を備える。
この構成によれば、1つの砥石10において、砥石10の側周面41と端面31を利用して異なる2つの種類の加工が可能となる。
(4) The plurality of
According to this configuration, in one
(5)砥石10は、砥石10の側周面41の全域に設けられ、柱部42よりも弾性率が小さく、かつ流体を通過させる多孔質材料により形成され、複数の柱部42を保持する保持材47を備える。
この構成によれば、保持材47は、多孔質材料により形成されるため、非多孔質材料に比べて、加工時に摩耗量が多くなる。よって、保持材47が柱部42よりも被加工物W側に突出することが抑制され、保持材47が柱部42による被加工物Wの加工を阻害することが抑制される。
また、保持材47は流体が通過可能である。このため、保持材47を通過した流体が砥石10と被加工物Wの間に供給可能である。これにより、砥石10と被加工物Wで発生する摩擦熱を冷却したり、切り粉を外部に排出したりすることができる。
また、保持材47は、柱部42よりも弾性率が小さく、被加工物Wに押されたときに柱部42よりも変形しやすい。よって、保持材47が柱部42よりも被加工物W側に突出することが抑制され、保持材47が柱部42による被加工物Wの加工を阻害することが抑制される。
(5) The
According to this configuration, since the holding
Further, the holding
Further, the holding
(6)保持材47は複数の目立て粒47aを含む。目立て粒47aは、保持材47から脱落した後に、結合材16を削ることにより、砥粒15を目立てする。
この構成によれば、砥粒15が目立てされることにより、砥石10の加工能力の低下が抑制される。
(6) The holding
According to this configuration, the sharpening of the
(7)筒状の柱部42aは、それぞれ矩形波部45a,46aを有し、Z方向に延びる矩形波板状をなし、砥石10の周方向Cにおいて互いに矩形波部45a,46aが向き合うように重ね合わされる2つの波板部45,46により形成される。
この構成によれば、2つの波板部45,46を重ね合わせることにより、筒部42aを構成することができる。
(7) The
According to this configuration, the
(8)砥石ユニット1は、有底筒状に形成される砥石10と、砥石10の内部空間に固定され、砥石10を保持する砥石ホルダー20と、を備える。砥石ホルダー20には、流体の一例であるクーラント液Cltが通過する流体通過孔21,22,23,24が形成される。流体通過孔21,22,23,24は、クーラント液Cltが流入可能に外部に露出する流入端部21iと、少なくとも一部が保持材47に対向して位置し、流入端部21iを介して流体通過孔内21,22,23,24に流入したクーラント液Cltを保持材47に向けて流出させる流出端部22o,23o,24oと、を備える。
この構成によれば、クーラント液Cltは、流体通過孔21,22,23,24を経て、保持材47に向けて吐出される。そして、クーラント液Cltは、保持材47を通過して砥石10と被加工物Wの間に供給される。これにより、砥石10と被加工物Wで発生する摩擦熱を冷却したり、切り粉を排出したりすることができる。
(8) The grindstone unit 1 includes a
According to this configuration, the coolant liquid Clt is discharged toward the holding
(9)工作機械5は、砥石10と、砥石10を保持する砥石ホルダー20と、砥石ホルダー20に固定され、砥石10の回転軸Oに沿って延びるシャフト25と、シャフト25を軸回転させる駆動部27と、を備える。
この構成によれば、工作機械5において、砥石10の加工量Kを従来の砥石よりも増やすことができ、砥石10の加工能力の低下が抑制される。
(9) The machine tool 5 has a
According to this configuration, in the machine tool 5, the processing amount K of the
(変形例)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
上記実施形態においては、砥石ホルダー20の流体通過孔21,22,23,24は省略されてもよい。また、クーラント液供給部28は省略されてもよい。
(Modification example)
In addition, the said embodiment can be carried out in the following embodiments which modified this as appropriate.
In the above embodiment, the fluid passage holes 21, 22, 23, 24 of the
上記実施形態においては、柱部32,42は正六角形筒状に形成されていたが、六角形筒状であれば、正六角形筒状でなくてもよい。また、柱部32,42は、多角形筒状であれば、六角形筒状でなくてもよく、例えば、五角以下又は七角以上の多角形筒状であってもよい。さらに、柱部32,42は、筒状であれば、多角形筒状でなくてもよく、円筒状であってもよい。以下、図7〜図9を参照しつつ柱部の変形例について説明する。
In the above embodiment, the
例えば、図7に示すように、複数の柱部142はV字状又はL字状をなしていてもよい。複数の柱部142は周方向Cに沿って1列に並べられる。複数の柱部142はそれぞれ同じ向きに設けられる。柱部142は、互いに異なる角度で交わる2つの壁部143,144を備える。2つの壁部143,144がなす角度は、鋭角及び鈍角の何れであってもよい。また、2つの壁部143,144は一体で形成されていてもよいし、別体で形成されてもよい。
さらに、図7の例では、柱部142はZ方向に1つだけ設けられていたが、Z方向に2つ以上並んで設けられていてもよい。
柱部142が互いに異なる角度で交わる2つの壁部143,144を有することにより、柱部142の剛性を高めることができる。また、図7の側面加工部40はZ方向に貫通する隙間を有するため、Z方向に流体が通過しやすくなる。
For example, as shown in FIG. 7, the plurality of
Further, in the example of FIG. 7, only one
By having the two
また、例えば、図8に示すように、L字状の柱部343,344,345が組み合わされてもよい。柱部343の内面343aには柱部344の内面344aが接着され、柱部343の内面343bには柱部345の内面345aが接着される。柱部343と柱部344,柱部345は互いに反対方向を向く。このように、L字状の複数の柱部が組み合わされることにより、Z方向に対して傾斜した1列の柱部が形成され、複数列の柱部が周方向に沿って並べられる。
上述のように、L字状の柱部が組み合わされることにより、柱部が重なる部分が増え、柱部の剛性を高めることができる。また、図8の側面加工部40はZ方向に対して傾斜した方向に貫通する隙間を有するため、流体が通過しやすくなる。
Further, for example, as shown in FIG. 8, L-shaped
As described above, by combining the L-shaped column portions, the portion where the column portions overlap increases, and the rigidity of the column portions can be increased. Further, since the side surface processed
また、例えば、図9に示すように、複数の柱部242は砥石10の径方向Rから見てY字状をなしていてもよい。複数の柱部242は周方向Cに沿って並べられる。複数の柱部242は、第1列L1、第2列L2及び第3列L3に沿って並べられる。第1列L1、第2列L2及び第3列L3は、それぞれ周方向Cに沿う列である。第1列L1、第2列L2及び第3列L3は、Z方向の上側から第1列L1、第2列L2及び第3列L3の順番でZ方向に並べられる。
各柱部242は、それぞれ、略V字状の2つの壁部243,244を備える。壁部243,244は、それぞれ、鈍角をなすように交わる2つの板部251,252を備える。壁部243の板部251と壁部244の板部251が重ねられて接着される。これにより、壁部243,244が略Y字状を構成する。
柱部242がY字状に形成されることにより、柱部の剛性を高めることができる。複数の柱部242の間に隙間を形成することにより、この隙間を介して切り粉やクーラント液Cltを外部に排出することができる。
また、図9の例に限らず、3つの略V字状の壁部が重ね合わされることにより、柱部がY字状に形成されてもよい。この場合、図9の一点鎖線で示す略V字状の壁部248が壁部243の板部252と壁部244の板部252の互いに対向する内面に沿うように設けられる。すなわち、壁部248の2つの外面のうち一方が壁部244の2つの外面のうち一方に接着され、壁部248の2つの外面のうち他方が壁部243の2つの外面のうち一方に接着され、壁部244の2つの外面のうち他方が壁部243の2つの外面のうち他方に接着される。これにより、柱部が重なる部分が増え、柱部の剛性を高めることができる。また、3つの壁部243,244,248により構成される柱部242の強度的なバランスが高まる。
さらに、図10に示すように、3つの略V字状の壁部243,244,248を接着する接着剤249に被加工物Wを加工するための複数の砥粒215が混ぜられていてもよい。接着剤249は例えばエポキシ樹脂である。接着剤249に複数の砥粒215が含まれることにより、砥石10の加工能力を向上させることができる。
また、複数の砥粒215を含む接着剤249にて3つの壁部243,244,248が接着される場合には、柱部242の壁部243,244,248に含まれる砥粒15(図3参照)は省略されてもよい。さらに、砥粒215を含む接着剤249は、図10の変形例に限らず、上記各実施形態又は上記各変形例における壁部又は柱部を接着するのに利用されてもよい。
また、柱部242はY字状に限らず、V字状、L字状、X字状、N字状、U字状、Z字状、C字状又はI字状等に形成されてもよい。
なお、側面加工部40の柱部と同様に、端面加工部30の柱部32の形状も適宜変更可能である。
Further, for example, as shown in FIG. 9, the plurality of
Each
By forming the
Further, not limited to the example of FIG. 9, the pillar portion may be formed in a Y shape by superimposing the three substantially V-shaped wall portions. In this case, the substantially V-shaped
Further, as shown in FIG. 10, even if a plurality of
Further, when the three
Further, the
Similar to the pillar portion of the side surface processed
上記実施形態においては、砥石10は、端面加工部30と、側面加工部40と、を備えていたが、端面加工部30は省略されてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、柱部42は、砥石10の側周面41に直交する方向に延びていたが、砥石10の側周面41に交わる方向であれば、側周面41に直交する方向に限定されない。柱部32も端面31に交わる方向であれば、側周面41に直交してなくてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、連結部44は、Z方向に隣り合う2つの柱部42を連結していたが、これに限らず、例えば、周方向Cに隣り合う2つの柱部42を連結してもよい。
In the above embodiment, the connecting
1…砥石ユニット、5…工作機械、10…砥石、15…砥粒、16…結合材、20…砥石ホルダー、21,22,23,24…流体通過孔、21i…流入端部、22o,23o,24o…流出端部、25…シャフト、27…駆動部、28…クーラント液供給部、30…端面加工部、31…端面、32,42,42a,42b,42c,142,242,343,344,345…柱部、33,43,143,144,243,244,248…壁部、37,47,147…保持材、40…側面加工部、41…側周面、44,44a,44b…連結部、45…第1の波板部、45a,46a…矩形波部、46…第2の波板部、251,252…板部、343a,343b,344a,345a…内面、C…周方向、F…距離、K…加工量、O…回転軸、P1,P2…頂点、R…径方向、W…被加工物、Clt…クーラント液
1 ... Grindstone unit, 5 ... Machine tool, 10 ... Grindstone, 15 ... Abrasive grains, 16 ... Bonding material, 20 ... Grindstone holder, 21, 22, 23, 24 ... Fluid passage holes, 21i ... Inflow end, 22o, 23o , 24o ... Outflow end, 25 ... Shaft, 27 ... Drive, 28 ... Coolant fluid supply, 30 ... End face processing, 31 ... End face, 32, 42, 42a, 42b, 42c, 142, 242, 343, 344 , 345 ... Pillar part, 33,43,143,144,243,244,248 ... Wall part, 37,47,147 ... Holding material, 40 ... Side processing part, 41 ... Side peripheral surface, 44,44a, 44b ... Connecting portion, 45 ... 1st corrugated plate portion, 45a, 46a ... Rectangular corrugated portion, 46 ... Second corrugated plate portion, 251,252 ...
Claims (10)
前記砥石の側周面に前記砥石の周方向に沿って間隔を持って並べられ、前記砥石の前記側周面に交わる方向に延びる複数の柱部を備え、
前記柱部は、
前記被加工物を加工する際に前記被加工物に接触する複数の砥粒と、
前記複数の砥粒を結合する結合材と、を備える、
砥石。 A grindstone that processes a work piece
A plurality of pillars arranged on the side peripheral surface of the grindstone at intervals along the circumferential direction of the grindstone and extending in a direction intersecting the lateral peripheral surface of the grindstone are provided.
The pillar is
A plurality of abrasive grains that come into contact with the work piece when processing the work piece,
A binder that binds the plurality of abrasive grains.
Whetstone.
請求項1に記載の砥石。 The pillars include two walls that are integrated so that they intersect at different angles.
The grindstone according to claim 1.
請求項1又は2に記載の砥石。 The pillar portion is formed in a tubular shape extending in a direction intersecting the side peripheral surface of the grindstone.
The grindstone according to claim 1 or 2.
請求項1又は2に記載の砥石。 The pillar portion is formed in a Y shape when viewed from the radial direction of the grindstone.
The grindstone according to claim 1 or 2.
前記砥石は、前記砥石の前記側周面に交わる端面に設けられ、前記端面に交わる方向に延びる複数の第2柱部を備える、
請求項1から4の何れか1項に記載の砥石。 The plurality of first pillar portions, which are the plurality of pillar portions, are provided on the side peripheral surface of the grindstone and extend in a direction intersecting the side peripheral surface.
The grindstone is provided on an end face that intersects the side peripheral surface of the grindstone, and includes a plurality of second pillar portions extending in a direction that intersects the end face.
The grindstone according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5の何れか1項に記載の砥石。 A holding material provided on the peripheral surface of the grindstone, which has a lower elastic modulus than the pillar portion and is formed of a porous material through which a fluid passes, and holds the plurality of pillar portions.
The grindstone according to any one of claims 1 to 5.
前記目立て粒は、前記保持材から脱落した後に、前記結合材を削ることにより、前記砥粒を目立てする、
請求項6に記載の砥石。 The holding material contains a plurality of sharpening grains and contains a plurality of sharpening grains.
After the sharpening grains have fallen off from the holding material, the abrasive grains are sharpened by scraping the binder.
The grindstone according to claim 6.
請求項3に記載の砥石。 Each of the tubular pillars has a rectangular wave portion, forms a rectangular corrugated plate extending in a direction along the rotation axis of the grindstone, and is superposed so that the rectangular corrugated portions face each other in the circumferential direction of the grindstone. Formed by two corrugated sheet parts,
The grindstone according to claim 3.
前記砥石の内部空間に固定され、前記砥石を保持する砥石ホルダーと、を備え、
前記砥石ホルダーには、流体が通過する流体通過孔が形成され、
前記流体通過孔は、
流体が流入可能に外部に露出する流入端部と、
少なくとも一部が前記保持材に対向して位置し、前記流入端部を介して前記流体通過孔内に流入した流体を前記保持材に向けて流出させる流出端部と、を備える、
砥石ユニット。 The grindstone according to claim 6 or 7, wherein the grindstone is formed in a bottomed tubular shape.
A grindstone holder fixed to the internal space of the grindstone and holding the grindstone is provided.
A fluid passage hole through which a fluid passes is formed in the grindstone holder.
The fluid passage hole is
The inflow end where the fluid is exposed to the outside so that the fluid can flow in,
At least a part of the fluid is located facing the holding material, and includes an outflow end portion that allows the fluid that has flowed into the fluid passage hole through the inflow end portion to flow out toward the holding material.
Whetstone unit.
前記砥石を保持する砥石ホルダーと、
前記砥石ホルダーに固定され、前記砥石の回転軸に沿って延びるシャフトと、
前記シャフトを軸回転させる駆動部と、を備える、
工作機械。 The grindstone according to any one of claims 1 to 8.
A grindstone holder that holds the grindstone and
A shaft fixed to the grindstone holder and extending along the rotation axis of the grindstone,
A drive unit that rotates the shaft around the shaft is provided.
Machine Tools.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019221062A JP7417988B2 (en) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | Grinding wheels, grinding wheel units and machine tools |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019221062A JP7417988B2 (en) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | Grinding wheels, grinding wheel units and machine tools |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021088044A true JP2021088044A (en) | 2021-06-10 |
JP7417988B2 JP7417988B2 (en) | 2024-01-19 |
Family
ID=76218988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019221062A Active JP7417988B2 (en) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | Grinding wheels, grinding wheel units and machine tools |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7417988B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5427566A (en) * | 1994-01-21 | 1995-06-27 | Supracor Systems, Inc. | Flexible honeycomb panel containing wire or other abrasive material |
JP2006181683A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Ricoh Co Ltd | Polishing tool and its manufacturing method |
JP2017013221A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | 株式会社ナノテム | Grindstone |
WO2019069847A1 (en) * | 2017-10-03 | 2019-04-11 | 株式会社ナノテム | Three-dimensional structure grindstone and manufacturing method therefor |
JP2020049574A (en) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 株式会社ナノテム | Grindstone |
-
2019
- 2019-12-06 JP JP2019221062A patent/JP7417988B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5427566A (en) * | 1994-01-21 | 1995-06-27 | Supracor Systems, Inc. | Flexible honeycomb panel containing wire or other abrasive material |
JP2006181683A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Ricoh Co Ltd | Polishing tool and its manufacturing method |
JP2017013221A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | 株式会社ナノテム | Grindstone |
WO2019069847A1 (en) * | 2017-10-03 | 2019-04-11 | 株式会社ナノテム | Three-dimensional structure grindstone and manufacturing method therefor |
JP2020049574A (en) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 株式会社ナノテム | Grindstone |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7417988B2 (en) | 2024-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100609361B1 (en) | Ultra fine groove chip and ultra fine groove tool | |
JP2001062734A (en) | Monolayer grinding wheel | |
JP2012232378A (en) | Tip for precision polishing tool, its manufacturing method, and polishing tool using tip | |
JP7145494B2 (en) | whetstone | |
JP4340184B2 (en) | Whetstone | |
JP2011161584A (en) | Grinding tool | |
JP7417988B2 (en) | Grinding wheels, grinding wheel units and machine tools | |
JP2006247753A (en) | Diamond brazed tool | |
JP2014205225A (en) | Grinding abrasive wheel for high-hardness brittle material | |
JP7426692B2 (en) | Grinding wheels and machine tools | |
JP2000301468A (en) | Grinding wheel for grinding and grinding wheel for vertical line grinding | |
JP2000024934A (en) | Super abrasive grain grinding wheel for mirror finished surface | |
JP2007237367A (en) | Grinding tool | |
JP7140373B2 (en) | whetstone | |
JP2010036303A (en) | Grinding wheel for semiconductor wafer back-surface and grinding method for semiconductor wafer back-surface | |
JP2000326236A (en) | Grinding wheel for vertical spindle grinding | |
JP7418009B2 (en) | polishing plate | |
WO2022113449A1 (en) | Processing sheet, processing grindstone, processing column member, and core drill | |
JP7356185B2 (en) | Processing grindstone and core drill | |
JP7441527B2 (en) | whetstone | |
JPH08243928A (en) | Segment type grinding wheel and its manufacture | |
WO2023234152A1 (en) | Superabrasive wheel and processing method using same | |
JP2021126716A (en) | Grindstone | |
US7021307B1 (en) | Rotary cutting saw | |
JP2022076183A (en) | Tool, diameter adjustment method, and drill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230926 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7417988 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |