JP2021126716A - 砥石 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工能力を高めることができる砥石を提供する。【解決手段】砥石は、溝11aを有する基材11と、被加工物を加工し、溝11aの内部の側面11bに固定され、被加工物を加工する加工面に交わる方向に延びる砥粒層13と、を備える。砥粒層13は、被加工物を加工する際に被加工物に接触する複数の砥粒17と、複数の砥粒17を結合する結合材16と、を備える。結合材16は、溝11a内における側面11bに対向する位置で複数の砥粒17を保持する砥粒保持部16aと、砥粒保持部16aと一体で形成され、基材11にアンカー効果により固定される固定部16bと、を備える。【選択図】図4
Description
本発明は、砥石に関する。
例えば、特許文献1に記載の砥石は、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。
上記特許文献1に記載の砥石においては、加工量が少なく、加工能力が低かった。
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、加工能力を高めることができる砥石を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る砥石は、基材と、被加工物を加工し、前記基材に固定され、前記被加工物を加工する加工面に交わる方向に延びる砥粒層と、を備え、前記砥粒層は、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、前記結合材は、前記複数の砥粒を保持する砥粒保持部と、前記砥粒保持部と一体で形成され、前記基材にアンカー効果により固定される固定部と、を備える。
また、前記基材には溝が形成され、前記砥粒層は、前記溝の内部の側面に固定されるようにしてもよい。
また、前記溝は第1方向に延び、前記溝の内部の2つの前記側面は、前記第1方向に交わる第2方向に対面して設けられ、前記砥粒層は、前記溝の内部の2つの前記側面それぞれに固定されるようにしてもよい。
また、前記砥石は、前記溝の内部に充填される充填材を備えるようにしてもよい。
また、前記基材は円柱状に形成され、複数の前記溝は、前記基材の外周面に形成され、それぞれ前記基材の中心軸に沿って延び、前記基材の周方向に沿って並べられるようにしてもよい。
また、前記基材は多孔質材料により形成され、前記固定部は、前記砥粒保持部と一体で形成され、前記基材の内部の孔に入り込み、前記砥粒は、前記基材の前記孔内への侵入が阻止される粒径に設定されるようにしてもよい。
また、前記砥粒層は、前記砥粒である第1砥粒よりも平均粒径が小さく、前記基材の前記孔内に位置し、前記固定部により結合される複数の第2砥粒を備えるようにしてもよい。
また、前記砥粒層の先端は、前記加工面において前記基材よりも突出するようにしてもよい。
本発明によれば、砥石において、加工能力を高めることができる。
本発明に係る砥石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、砥石ユニット1は、砥石10と、シャフト20と、を備える。
シャフト20は、金属により形成され、砥石10の回転軸Oに沿って延びる円柱状をなす。シャフト20の先端部には砥石10が固定されている。シャフト20は、図示しない駆動部により、砥石10とともに回転軸Oを中心に軸回転する。
図1に示すように、砥石ユニット1は、砥石10と、シャフト20と、を備える。
シャフト20は、金属により形成され、砥石10の回転軸Oに沿って延びる円柱状をなす。シャフト20の先端部には砥石10が固定されている。シャフト20は、図示しない駆動部により、砥石10とともに回転軸Oを中心に軸回転する。
砥石10は円柱状をなす。砥石10の中心軸にはシャフト20の先端部が挿通されている。砥石10は、シャフト20が回転軸Oを中心に軸回転することにより、周方向Cに回転する。砥石10は、周方向Cに回転しつつ、砥石10の加工面10aに被加工物Wが接触することにより、被加工物Wを加工、すなわち、切削、研磨又は研削する。本実施形態では、加工面10aは、砥石10の外周面である。被加工物Wは、例えば、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。
図2に示すように、砥石10は、基材11と、複数の充填材12と、複数の砥粒層13と、を備える。
基材11は、多孔質材料により、円柱状に形成される。基材11は、ポーラスの樹脂又はセラミックから形成されてもよいし、炭化ケイ素(SiC)、又は溶融アルミナ(Al2O3)から形成されてもよい。基材11の炭化ケイ素又は溶融アルミナからなるポーラス砥粒は、加工の際に、脱落して砥粒層13の後述する結合材16を削ることにより、砥粒層13の後述する砥粒17を目立てする。
基材11は、多孔質材料により、円柱状に形成される。基材11は、ポーラスの樹脂又はセラミックから形成されてもよいし、炭化ケイ素(SiC)、又は溶融アルミナ(Al2O3)から形成されてもよい。基材11の炭化ケイ素又は溶融アルミナからなるポーラス砥粒は、加工の際に、脱落して砥粒層13の後述する結合材16を削ることにより、砥粒層13の後述する砥粒17を目立てする。
図2に示すように、基材11の外周面には複数の溝11aが形成されている。複数の溝11aは、それぞれ回転軸Oに沿って延び、基材11の周方向Cに等間隔で配置される。
図3に示すように、溝11aは、溝11aの底面と基材11の外面を連結する側面11b,11cを備える。2つの側面11b,11cは、溝11aが延びる方向に対して直交する方向において互いに対面する。溝11aの2つの側面11b,11cには、それぞれ、被加工物を加工する砥粒層13が固定されている。側面11b,11cは砥粒層13が固定される被固定面の一例である。
図3に示すように、溝11aは、溝11aの底面と基材11の外面を連結する側面11b,11cを備える。2つの側面11b,11cは、溝11aが延びる方向に対して直交する方向において互いに対面する。溝11aの2つの側面11b,11cには、それぞれ、被加工物を加工する砥粒層13が固定されている。側面11b,11cは砥粒層13が固定される被固定面の一例である。
図3に示すように、砥粒層13は、砥石10の加工面10aに直交する柱状に形成されている。砥粒層13の加工面10aに露出する先端は被加工物を加工する。砥粒層13は、砥石10による被加工物の加工時に、基材11及び充填材12よりも削れづらい材料で形成されている。
図4に示すように、砥粒層13は、複数の砥粒17と、複数の砥粒17を結合する結合材16と、を備える。
図4に示すように、砥粒層13は、複数の砥粒17と、複数の砥粒17を結合する結合材16と、を備える。
複数の砥粒17は、結合材16の後述する砥粒保持部16a内に分布している。砥粒17の平均粒径は、基材11の孔11d内に侵入できず、溝11a内における側面11b,11cに対向して位置するように、孔11dの平均孔径よりも大きく設定される。砥粒17は、例えば、ダイヤモンドである。なお、砥粒17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17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。
結合材16は、複数の砥粒17を保持しつつ、基材11の側面11b,11cに対応する内部の孔11d内に充填される。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。
詳しくは、図4に示すように、結合材16は、砥粒保持部16aと、固定部16bと、を備える。
砥粒保持部16aは、溝11a内の側面11bに対向する位置に設けられ、複数の砥粒17を保持する。本例では、砥粒保持部16aは、複数の砥粒17を側面11bに沿って1列に並ぶように保持する。例えば、砥粒保持部16aの厚さは、砥粒17の平均粒径よりも大きく設定される。
固定部16bは、砥粒保持部16aと一体で形成され、基材11の内部の孔11d内に入り込む。固定部16bは、アンカー効果により、砥粒層13を溝11aの側面11bに固定する。固定部16bの厚さTは、例えば、10μm〜1mmに設定されている。
砥粒保持部16aは、溝11a内の側面11bに対向する位置に設けられ、複数の砥粒17を保持する。本例では、砥粒保持部16aは、複数の砥粒17を側面11bに沿って1列に並ぶように保持する。例えば、砥粒保持部16aの厚さは、砥粒17の平均粒径よりも大きく設定される。
固定部16bは、砥粒保持部16aと一体で形成され、基材11の内部の孔11d内に入り込む。固定部16bは、アンカー効果により、砥粒層13を溝11aの側面11bに固定する。固定部16bの厚さTは、例えば、10μm〜1mmに設定されている。
図3に示すように、各充填材12は、2つの砥粒層13が固定された溝11a内に充填される。充填材12の外周面と基材11の外周面は加工面10a上に形成される。充填材12は、溝11a内において側面11b,11cとの間でそれぞれ砥粒層13を挟み込む。これにより、砥粒層13の強度を高めることができる。
充填材12は、樹脂、セラミック又は金属の何れから形成されてもよい。充填材12は、例えば、炭化ケイ素(SiC)、又は溶融アルミナ(Al2O3)から形成されてもよい。
充填材12は、樹脂、セラミック又は金属の何れから形成されてもよい。充填材12は、例えば、炭化ケイ素(SiC)、又は溶融アルミナ(Al2O3)から形成されてもよい。
次に、砥石ユニット1の作用について説明する。
図1に示すように、砥石10は、図示しない駆動部によりシャフト20を介して周方向Cに回転する。砥石10の回転中に加工面10aに被加工物Wが接触することにより、被加工物Wが加工される。図3に示すように、被加工物が砥石10により加工されると、充填材12及び基材11は砥粒層13よりも削られる量が多くなる。よって、砥粒層13の加工面10aに近い先端は、充填材12の外周面と基材11の外周面よりも加工面10aに対して外側に突出する。よって、砥粒層13による被加工物に対する加工圧力が高くなり、砥石10の加工能力が高くなる。
図3及び図4に示すように、砥石10は、砥粒17を有する砥粒層13と砥粒17を有しない充填材12又は基材11が加工面10aの周方向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を加工する砥粒層13と被加工物Wを加工しない充填材12又は基材11が交互に接触する。これにより、図5に示すように、砥粒層13が周方向Cに沿って被加工物Wに向かって回転し、砥粒層13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、砥粒層13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の砥粒層13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の砥粒層13の先端が摩耗する前に砥粒17が砥粒層13から脱落し、新たな砥粒17が砥粒層13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。
図1に示すように、砥石10は、図示しない駆動部によりシャフト20を介して周方向Cに回転する。砥石10の回転中に加工面10aに被加工物Wが接触することにより、被加工物Wが加工される。図3に示すように、被加工物が砥石10により加工されると、充填材12及び基材11は砥粒層13よりも削られる量が多くなる。よって、砥粒層13の加工面10aに近い先端は、充填材12の外周面と基材11の外周面よりも加工面10aに対して外側に突出する。よって、砥粒層13による被加工物に対する加工圧力が高くなり、砥石10の加工能力が高くなる。
図3及び図4に示すように、砥石10は、砥粒17を有する砥粒層13と砥粒17を有しない充填材12又は基材11が加工面10aの周方向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を加工する砥粒層13と被加工物Wを加工しない充填材12又は基材11が交互に接触する。これにより、図5に示すように、砥粒層13が周方向Cに沿って被加工物Wに向かって回転し、砥粒層13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、砥粒層13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の砥粒層13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の砥粒層13の先端が摩耗する前に砥粒17が砥粒層13から脱落し、新たな砥粒17が砥粒層13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。
(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)砥石10は、溝11aを有する基材11と、被加工物Wを加工し、溝11aの内部の側面11b,11cに固定され、被加工物Wを加工する加工面10aに交わる方向に延びる砥粒層13と、を備える。砥粒層13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17と、複数の砥粒17を結合する結合材16と、を備える。結合材16は、溝11aの内部における側面11b,11cに対向する位置で複数の砥粒17を保持する砥粒保持部16aと、砥粒保持部16aと一体で形成され、基材11にアンカー効果により固定される固定部16bと、を備える。
この構成によれば、基材11に固定される砥粒層13により被加工物Wの加工が行われる。このため、砥石10による加工量を、基材のみからなる従来の砥石の加工量に比べて増やすことができる。よって、砥石10の加工能力を高めることができる。
また、砥粒層13の固定部16bが基材11にアンカー効果により固定される。よって、砥粒層13をより強固に基材11に固定することができる。よって、砥粒層13が基材11からずれたり、外れたりすることが抑制される。これにより、砥石10の加工能力の低下が抑制される。
さらに、砥粒層13は加工面10aに交わる方向に延びる。このため、砥粒層13が摩耗した場合であっても、砥石10の加工能力の低下が抑制される。
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)砥石10は、溝11aを有する基材11と、被加工物Wを加工し、溝11aの内部の側面11b,11cに固定され、被加工物Wを加工する加工面10aに交わる方向に延びる砥粒層13と、を備える。砥粒層13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17と、複数の砥粒17を結合する結合材16と、を備える。結合材16は、溝11aの内部における側面11b,11cに対向する位置で複数の砥粒17を保持する砥粒保持部16aと、砥粒保持部16aと一体で形成され、基材11にアンカー効果により固定される固定部16bと、を備える。
この構成によれば、基材11に固定される砥粒層13により被加工物Wの加工が行われる。このため、砥石10による加工量を、基材のみからなる従来の砥石の加工量に比べて増やすことができる。よって、砥石10の加工能力を高めることができる。
また、砥粒層13の固定部16bが基材11にアンカー効果により固定される。よって、砥粒層13をより強固に基材11に固定することができる。よって、砥粒層13が基材11からずれたり、外れたりすることが抑制される。これにより、砥石10の加工能力の低下が抑制される。
さらに、砥粒層13は加工面10aに交わる方向に延びる。このため、砥粒層13が摩耗した場合であっても、砥石10の加工能力の低下が抑制される。
(2)溝11aは第1方向の一例である回転軸Oに沿う方向に沿って延びる。2つの側面11b,11cは、第1方向に交わる第2方向の一例である周方向Cに対面して設けられる。砥粒層13は、溝11aの内部の2つの側面11b,11cそれぞれに固定される。
この構成によれば、砥粒層13が2つの側面11b,11cそれぞれにアンカー効果により固定される。よって、砥粒層13が基材11からずれたり、外れたりすることが抑制される。これにより、砥石10の加工能力の低下が抑制される。
この構成によれば、砥粒層13が2つの側面11b,11cそれぞれにアンカー効果により固定される。よって、砥粒層13が基材11からずれたり、外れたりすることが抑制される。これにより、砥石10の加工能力の低下が抑制される。
(3)基材11は多孔質材料により形成される。固定部16bは、砥粒保持部16aと一体で形成され、基材11の内部の孔11dに入り込む。
この構成によれば、固定部16bが基材11の孔11dに入り込む。よって、砥粒層13を基材11に確実に固定することができる。砥粒層13と基材11の間の線膨張係数の差が固定部16bにより緩和される。よって、温度変化に伴い砥粒層13が溝11aの側面11b,11cから外れることが抑制される。
また、砥粒17は、基材11の孔11d内への侵入が阻止される粒径に設定される。
この構成によれば、砥粒17を溝11aの内部における側面11bに対向する部位に並べることができる。これにより、砥石10の加工能力を高めることができる。
この構成によれば、固定部16bが基材11の孔11dに入り込む。よって、砥粒層13を基材11に確実に固定することができる。砥粒層13と基材11の間の線膨張係数の差が固定部16bにより緩和される。よって、温度変化に伴い砥粒層13が溝11aの側面11b,11cから外れることが抑制される。
また、砥粒17は、基材11の孔11d内への侵入が阻止される粒径に設定される。
この構成によれば、砥粒17を溝11aの内部における側面11bに対向する部位に並べることができる。これにより、砥石10の加工能力を高めることができる。
(4)砥石10は、溝11aの内部に充填される充填材12を備える。
この構成によれば、充填材12により砥粒層13が溝11aの側面11b,11cに確実に固定される。また、砥石10の加工面10aに凹凸がなくなり、砥石10はより精度の高い加工を行うことができる。
この構成によれば、充填材12により砥粒層13が溝11aの側面11b,11cに確実に固定される。また、砥石10の加工面10aに凹凸がなくなり、砥石10はより精度の高い加工を行うことができる。
(5)砥粒層13は、砥石10における被加工物Wを加工する加工面10aに直交する方向に延びる。
この構成によれば、砥粒層13は加工面10aに直交する柱状に形成されている。よって、砥粒層13の先端が削れても、砥粒層13の加工面10aに直交する方向の長さ分だけ、砥石10の加工能力が維持される。
この構成によれば、砥粒層13は加工面10aに直交する柱状に形成されている。よって、砥粒層13の先端が削れても、砥粒層13の加工面10aに直交する方向の長さ分だけ、砥石10の加工能力が維持される。
(6)基材11は円柱状に形成される。複数の溝11aは、基材11の外周面に形成され、それぞれ基材11の中心軸に沿って延び、基材11の周方向Cに沿って並べられる。溝11aの2つの側面11b,11cは周方向Cにおいて対面する。基材11の中心軸は砥石10の回転軸Oに一致する。
この構成によれば、砥石10は、砥粒17を有する砥粒層13と砥粒17を有しない充填材12又は基材11が周方向Cに沿って交互に配置される。これにより、図5に示すように、砥粒層13が周方向Cに沿って被加工物Wに向かって回転し、砥粒層13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。
この構成によれば、砥石10は、砥粒17を有する砥粒層13と砥粒17を有しない充填材12又は基材11が周方向Cに沿って交互に配置される。これにより、図5に示すように、砥粒層13が周方向Cに沿って被加工物Wに向かって回転し、砥粒層13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。
(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10は円柱状に形成されていたが、これに限らず、平板状に形成されてもよい。例えば、図6に示すように、砥石110は、複数の溝111aが形成される平板状の基材111と、溝111aの両側面111b,111cに固定される砥粒層113と、溝111aの内部に充填される充填材112と、を備える。砥粒層113の構成は、上記実施形態の砥粒層13と同様である。砥石110の加工面110aは、平面状に形成され、砥粒層113の先端が位置する。
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10は円柱状に形成されていたが、これに限らず、平板状に形成されてもよい。例えば、図6に示すように、砥石110は、複数の溝111aが形成される平板状の基材111と、溝111aの両側面111b,111cに固定される砥粒層113と、溝111aの内部に充填される充填材112と、を備える。砥粒層113の構成は、上記実施形態の砥粒層13と同様である。砥石110の加工面110aは、平面状に形成され、砥粒層113の先端が位置する。
上記実施形態において、図7に示すように、砥粒層13は、第1砥粒の一例である砥粒17とは別に、固定部16bにより結合される複数の第2砥粒の一例である砥粒18を含んでいてもよい。砥粒18の平均粒径は、砥粒17の平均粒径よりも小さく、かつ、基材11の孔11d内に進入可能に設定される。複数の砥粒18は、基材11の孔11d内に位置し、孔11d内に充填された固定部16b内に分布する。これにより、粒径の小さい砥粒18を基材11の孔11d内に位置させ、砥粒保持部16a内に分布する複数の砥粒17の粒径のバラツキを小さくすることができる。
上記実施形態においては、各砥粒層13は、砥石10の加工面10aに対して直交する方向に延びていた。しかし、これに限らず、各砥粒層13は、図8に示すように、砥石10の加工面10aに対して直交以外の角度に延びていてもよい。これにより、各砥粒層13のすくい角αを設定することができ、砥石10の加工能力を高めることができる。
上記変形例に係る平板状の砥石110においても、各砥粒層113は、加工面110aに対して直交以外の角度に延びていてもよい。
上記変形例に係る平板状の砥石110においても、各砥粒層113は、加工面110aに対して直交以外の角度に延びていてもよい。
上記実施形態においては、砥石10の外周面が加工面10aであったが、これに限らず、円柱状の砥石10の端面が加工面であってもよい。この場合、この砥石10の端面に溝が形成され、溝の側面に砥粒層13が固定される。
さらに、図9に示すように、砥石10は、砥石10の外周面である加工面10aに加えて、砥石10の端面である加工面10bを備えていてもよい。この場合、基材11の端面に溝11eが形成される。砥粒層13は溝11eの側面に固定される。溝11eの内部には充填材12が充填される。複数の溝11eは、それぞれ径方向Rに沿って延び、周方向Cに沿って並べられる。2つの加工面10a,10bにより、1つの砥石10で多彩な加工を実現することができる。例えば、加工面10aにより被加工物の側面を加工し、加工面10bにより被加工物の平面を加工してもよい。
基材11の端面に形成される溝11eは、基材11の外周面に形成される溝11aに連続するように形成されてもよい。連続する溝11a,11eは一体でL字状をなす。これにより、砥石10を製造する際、基材11の溝11a,11eの加工が容易となる。
また、図10に示すように、砥石10は、砥石10の外周面である加工面10aと砥石10の端面である加工面10bを繋ぐ傾斜面である加工面10cを備えていてもよい。加工面10cは、加工面10aから加工面10bに近づくにつれて縮径するリング状をなす。基材11の傾斜面には溝11fが形成される。砥粒層13は溝11fの側面に固定される。溝11fの内部には充填材12が充填される。複数の溝11fは、それぞれ回転軸Oに沿って延び、周方向Cに沿って並べられる。3つの加工面10a,10b,10cにより、1つの砥石10で多彩な加工を実現することができる。例えば、加工面10aにより被加工物の側面を加工し、加工面10bにより被加工物の平面を加工し、加工面10cにより被加工物の角部を加工してもよい。
溝11fは、溝11eと溝11aを繋げるように形成されてもよい。これにより、砥石10を製造する際、基材11の溝11a,11e,11fの加工が容易となる。
さらに、図9に示すように、砥石10は、砥石10の外周面である加工面10aに加えて、砥石10の端面である加工面10bを備えていてもよい。この場合、基材11の端面に溝11eが形成される。砥粒層13は溝11eの側面に固定される。溝11eの内部には充填材12が充填される。複数の溝11eは、それぞれ径方向Rに沿って延び、周方向Cに沿って並べられる。2つの加工面10a,10bにより、1つの砥石10で多彩な加工を実現することができる。例えば、加工面10aにより被加工物の側面を加工し、加工面10bにより被加工物の平面を加工してもよい。
基材11の端面に形成される溝11eは、基材11の外周面に形成される溝11aに連続するように形成されてもよい。連続する溝11a,11eは一体でL字状をなす。これにより、砥石10を製造する際、基材11の溝11a,11eの加工が容易となる。
また、図10に示すように、砥石10は、砥石10の外周面である加工面10aと砥石10の端面である加工面10bを繋ぐ傾斜面である加工面10cを備えていてもよい。加工面10cは、加工面10aから加工面10bに近づくにつれて縮径するリング状をなす。基材11の傾斜面には溝11fが形成される。砥粒層13は溝11fの側面に固定される。溝11fの内部には充填材12が充填される。複数の溝11fは、それぞれ回転軸Oに沿って延び、周方向Cに沿って並べられる。3つの加工面10a,10b,10cにより、1つの砥石10で多彩な加工を実現することができる。例えば、加工面10aにより被加工物の側面を加工し、加工面10bにより被加工物の平面を加工し、加工面10cにより被加工物の角部を加工してもよい。
溝11fは、溝11eと溝11aを繋げるように形成されてもよい。これにより、砥石10を製造する際、基材11の溝11a,11e,11fの加工が容易となる。
上記実施形態及び上記変形例においては、溝11a,11e,11fの2つの側面11b,11cの両方に砥粒層13が固定されていたが、これに限らず、2つの側面11b,11cの何れか一方にのみ砥粒層13が固定されてもよい。
上記実施形態及び上記変形例における複数の充填材12のうち少なくとも何れかは省略されてもよい。これにより、被加工物Wに対する砥石10の接触圧力を高めることができ、加工能力を高めることができる。さらに、充填材12が充填されない溝11a,11e,11fが切り粉を保持するポケットとして機能する。このため、切り粉による砥石10,110の加工能力の低下が抑制される。
上記実施形態及び上記変形例においては、溝11a,11e,11fは、回転軸Oに沿って延びるように形成されていたが、これに限らず、回転軸Oの周囲に螺旋状に形成されてもよい。
上記実施形態及び上記変形例において、充填材12は、溝11a,11e,11fの底面から基材11,111の内部の孔内に進入させてもよい。これにより、充填材12はアンカー効果により基材11,111に確実に固定される。
上記実施形態及び上記変形例において、充填材12が省略され、溝11a,11e,11fの両側面11b,11cは、1つの砥粒層13を砥粒層13の厚さ方向から挟むように形成されてもよい。この場合、砥粒層13の厚さ方向の両側がアンカー効果により溝11aの両側面11b,11cに固定される。
上記実施形態及び上記変形例においては、基材11,111には、溝11a,11e,11f,111aが形成されていたが、溝11a,11e,11f,111aは省略されてもよい。この場合、例えば、図11に示すように、砥石210は、柱状に形成される基材211と、基材211の側面211b,211cに固定される砥粒層213と、を備える。基材211は例えば角柱状に形成される。基材211の側面211b,211cは互いに対面する基材211の外面である。2つの砥粒層213は、それぞれ側面211b,211cに固定され、砥石210の加工面210aに直交する方向に延びる。砥粒層213は、砥粒層13と同様に構成される。
なお、基材211の形状は角柱状に限らず、円柱状等のその他の形状に形成されてもよい。
なお、基材211の形状は角柱状に限らず、円柱状等のその他の形状に形成されてもよい。
上記実施形態及び上記変形例においては、基材11,111,211は、内部に孔を有する多孔質体で形成されていたが、内部に孔を有しない樹脂又はセラミックス等の材質により形成されてもよい。この場合、基材の被固定面が凹凸状に形成され、この被固定面に結合材の固定部がアンカー効果により固定される。
以下、図12及び図13を参照しつつ変形例について説明する。
図12に示すように、砥石310は、円柱状に形成される基材311と、基材311に形成される溝311aの内部に固定される砥粒層313と、を備える。複数の砥粒層313は、基材311の周方向Cに沿って並べられ、砥石310の加工面310aに交わる基材311の径方向に沿って延びる。基材311の溝311aの内部には、周方向Cに対面する2つの側面311b,311cを備える。側面311b,311cは、それぞれ、砥粒層313の両面がアンカー効果により固定されるように凹凸状に形成されている。
図13に示すように、砥粒層313の固定部16bが側面311bの凹部に入り込む。これにより、砥粒層313の固定部16bがアンカー効果により基材311に固定される。
また、図12に示すように、砥粒層313の先端は、加工面310aにおいて基材311よりも砥石310の径方向外側に突出するように形成される。これにより、砥石310の目立てを行うことなく、砥石310を使用可能となる。
以下、図12及び図13を参照しつつ変形例について説明する。
図12に示すように、砥石310は、円柱状に形成される基材311と、基材311に形成される溝311aの内部に固定される砥粒層313と、を備える。複数の砥粒層313は、基材311の周方向Cに沿って並べられ、砥石310の加工面310aに交わる基材311の径方向に沿って延びる。基材311の溝311aの内部には、周方向Cに対面する2つの側面311b,311cを備える。側面311b,311cは、それぞれ、砥粒層313の両面がアンカー効果により固定されるように凹凸状に形成されている。
図13に示すように、砥粒層313の固定部16bが側面311bの凹部に入り込む。これにより、砥粒層313の固定部16bがアンカー効果により基材311に固定される。
また、図12に示すように、砥粒層313の先端は、加工面310aにおいて基材311よりも砥石310の径方向外側に突出するように形成される。これにより、砥石310の目立てを行うことなく、砥石310を使用可能となる。
1…砥石ユニット、10,110,210,310…砥石、10a,10b,10c,110a,210a,310a…加工面、11,111,211,311…基材、11b,11c,111b,111c,211b,211c,311b,311c…側面、11a,11e,11f,111a,311a…溝、11d…孔、12,112…充填材、13,113,213,313…砥粒層、16…結合材、16a…砥粒保持部、16b…固定部、17,18…砥粒、20…シャフト、C…周方向、K…加工量、O…回転軸、R…径方向、W…被加工物
Claims (8)
- 基材と、
被加工物を加工し、前記基材に固定され、前記被加工物を加工する加工面に交わる方向に延びる砥粒層と、を備え、
前記砥粒層は、
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、
前記結合材は、
前記複数の砥粒を保持する砥粒保持部と、
前記砥粒保持部と一体で形成され、前記基材にアンカー効果により固定される固定部と、を備える、
砥石。 - 前記基材には溝が形成され、
前記砥粒層は、前記溝の内部の側面に固定される、
請求項1に記載の砥石。 - 前記溝は第1方向に延び、
前記溝の内部の2つの前記側面は、前記第1方向に交わる第2方向に対面して設けられ、
前記砥粒層は、前記溝の内部の2つの前記側面それぞれに固定される、
請求項2に記載の砥石。 - 前記溝の内部に充填される充填材を備える、
請求項2又は3に記載の砥石。 - 前記基材は円柱状に形成され、
複数の前記溝は、前記基材の外周面に形成され、それぞれ前記基材の中心軸に沿って延び、前記基材の周方向に沿って並べられる、
請求項2から4の何れか1項に記載の砥石。 - 前記基材は多孔質材料により形成され、
前記固定部は、前記砥粒保持部と一体で形成され、前記基材の内部の孔に入り込み、
前記砥粒は、前記基材の前記孔内への侵入が阻止される粒径に設定される、
請求項1から5の何れか1項に記載の砥石。 - 前記砥粒層は、前記砥粒である第1砥粒よりも平均粒径が小さく、前記基材の前記孔内に位置し、前記固定部により結合される複数の第2砥粒を備える、
請求項6に記載の砥石。 - 前記砥粒層の先端は、前記加工面において前記基材よりも突出する、
請求項1から7の何れか1項に記載の砥石。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020021395A JP2021126716A (ja) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | 砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2020021395A JP2021126716A (ja) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | 砥石 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021126716A true JP2021126716A (ja) | 2021-09-02 |
Family
ID=77487498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020021395A Pending JP2021126716A (ja) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | 砥石 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021126716A (ja) |
-
2020
- 2020-02-12 JP JP2020021395A patent/JP2021126716A/ja active Pending
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