JP2021160005A - Coolant nozzle, grinding device, and grinding method - Google Patents

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秀文 桑原
Hidefumi Kuwabara
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Abstract

To provide a coolant nozzle which can stably supply a coolant to a grind stone from a desired direction without needing complicated processing and adjustment, and to provide a grinding device using the coolant nozzle and a grinding method.SOLUTION: A coolant nozzle 13 includes: a resin nozzle body 21 formed in a ring shape with an axis set to its center; and a pair of first frame body 23 and second frame body which sandwiches and fixes the nozzle body 21 in an axial direction. The nozzle body 21 has an inner opening on an inner peripheral surface of the ring and has an outer opening on an outer peripheral surface of the ring. Through hole 27 each of which allows the inner opening and the outer opening to communicate with each other are formed along a circumferential direction of the nozzle body 21.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、クーラントノズル、研削装置及び研削方法に関する。 The present invention relates to a coolant nozzle, a grinding device and a grinding method.

砥石によりワークを研削する場合、砥石とワークとの摺接部位にはクーラントが供給される。クーラントは、砥石とワークとの摺接部位に臨ませて配置された複数の吐出部を有するクーラントノズルから砥石に向けて吐出される(特許文献1)。 When the work is ground with a grindstone, coolant is supplied to the sliding contact portion between the grindstone and the work. The coolant is discharged toward the grindstone from a coolant nozzle having a plurality of discharge portions arranged so as to face the sliding contact portion between the grindstone and the work (Patent Document 1).

この種のクーラントノズルには、ホースが屈曲してクーラントの吐出方向が自在に変更できるフレキシブルタイプ、内部にクーラントが供給される金属製ハウジングに金属孔開け加工によって複数の吐出部を設けた金属加工タイプ等がある。 This type of coolant nozzle is a flexible type that allows the hose to bend and the coolant discharge direction to be freely changed. There are types and so on.

特開平5−138520号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-138520

フレキシブルタイプのクーラントノズルは、ノズル先端の角度調整によってクーラントを所望の方向に吐出できるが、ノズル本体が柔軟であるため吐出方向が変動しやすい。そのため、砥石へのクーラントの供給状態が不安定になるおそれがある。
一方、金属加工タイプのクーラントノズルは、複数の吐出部を同一形状、同一角度で形成して、クーラントの吐出方向を正確に設定できる。しかし、ノズルを高精度に形成するためには精密加工を要し、製造コストが高くなる。また、クーラントの流れを制御するには複雑な加工、調整が必要となり、製造が困難になる課題もある。
The flexible type coolant nozzle can discharge the coolant in a desired direction by adjusting the angle of the nozzle tip, but the discharge direction is liable to fluctuate because the nozzle body is flexible. Therefore, the state of supplying coolant to the grindstone may become unstable.
On the other hand, in the metal processing type coolant nozzle, a plurality of discharge portions can be formed with the same shape and the same angle, and the coolant discharge direction can be set accurately. However, in order to form the nozzle with high precision, precision processing is required and the manufacturing cost is high. In addition, complicated processing and adjustment are required to control the flow of coolant, which makes manufacturing difficult.

本発明は、煩雑な加工や調整を要することなく、クーラントを砥石へ所望の方向から安定して供給できるクーラントノズル、及びこのクーラントノズルを用いた研削装置及び研削方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a coolant nozzle capable of stably supplying coolant to a grindstone from a desired direction without requiring complicated processing or adjustment, and a grinding device and a grinding method using the coolant nozzle. ..

本発明は下記の構成からなる。
(1) 軸線を中心として環状に形成された樹脂製のノズル本体と、
前記ノズル本体を前記軸線の方向に挟み込んで固定する一対の枠体と、
を備え、
前記ノズル本体は、環の内周面に内側開口を有し、環の外周面に外側開口を有し、
内側開口から外側開口までを連通する貫通孔が、前記ノズル本体の周方向に沿って複数形成されていることを特徴とするクーラントノズル。
(2) 砥石を回転させてワークを研削する研削装置であって、
(1)に記載のクーラントノズルが前記砥石の外周に配置され、前記砥石の外周面に沿ってクーラントが供給されることを特徴とする研削装置。
(3) 砥石を回転させてワークを研削する研削方法であって、
(1)に記載のクーラントノズルを前記砥石の外周に配置して、前記砥石の外周面に沿ってクーラントを供給する研削方法。
The present invention has the following configuration.
(1) A resin nozzle body formed in an annular shape around the axis and
A pair of frames that sandwich and fix the nozzle body in the direction of the axis, and
With
The nozzle body has an inner opening on the inner peripheral surface of the ring and an outer opening on the outer peripheral surface of the ring.
A coolant nozzle characterized in that a plurality of through holes communicating from an inner opening to an outer opening are formed along the circumferential direction of the nozzle body.
(2) A grinding device that grinds a workpiece by rotating a grindstone.
A grinding apparatus according to (1), wherein the coolant nozzle is arranged on the outer periphery of the grindstone, and coolant is supplied along the outer peripheral surface of the grindstone.
(3) A grinding method that grinds a workpiece by rotating a grindstone.
A grinding method in which the coolant nozzle according to (1) is arranged on the outer periphery of the grindstone and coolant is supplied along the outer peripheral surface of the grindstone.

本発明によれば、煩雑な加工や調整を要することなく、クーラントを砥石へ所望の方向から安定して供給できる。 According to the present invention, the coolant can be stably supplied to the grindstone from a desired direction without requiring complicated processing or adjustment.

図1は、本発明に係る研削装置の概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a grinding device according to the present invention. 図2は、砥石によるワーク研削時の様子を模式的に示す工程説明図である。FIG. 2 is a process explanatory view schematically showing a state at the time of workpiece grinding with a grindstone. 図3は、一部を切り欠いて示すクーラントノズルの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the coolant nozzle shown by cutting out a part. 図4は、クーラントノズルの分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the coolant nozzle. 図3に示すクーラントノズルのV−V線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line VV of the coolant nozzle shown in FIG. 図6は、ノズル本体を軸方向から見た平面図である。FIG. 6 is a plan view of the nozzle body as viewed from the axial direction. 図7は、図6に示すノズル本体のVII−VII線断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of the nozzle body shown in FIG. 図8は、クーラントがノズル本体の貫通孔から砥石の外周面に向けて吐出される様子を示す概略説明図である。FIG. 8 is a schematic explanatory view showing how the coolant is discharged from the through hole of the nozzle body toward the outer peripheral surface of the grindstone.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明に係る研削装置100の概略斜視図である。
研削装置100は、砥石11と、クーラントノズル13と、装置本体15とを備える。クーラントノズル13には、クーラント供給部(図2参照)からクーラントが供給される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a grinding device 100 according to the present invention.
The grinding apparatus 100 includes a grindstone 11, a coolant nozzle 13, and an apparatus main body 15. Coolant is supplied to the coolant nozzle 13 from the coolant supply unit (see FIG. 2).

クーラントノズル13は、詳細を後述するが、図5に示すように、軸線Axを中心として環状に形成され、樹脂部材を有するノズル本体21と、ノズル本体21を軸線Axの方向に挟み込んで固定する一対の枠体である第1枠体23及び第2枠体25とを備える。 The coolant nozzle 13 will be described in detail later, but as shown in FIG. 5, the coolant nozzle 13 is formed in an annular shape about the axis Ax, and the nozzle body 21 having a resin member and the nozzle body 21 are sandwiched and fixed in the direction of the axis Ax. It includes a pair of frames, a first frame 23 and a second frame 25.

樹脂部材で構成されるノズル本体21は、環の内周面に内側開口27aを有し、環の外周面に外側開口27bを有する。内側開口27aから外側開口27bまでを連通する貫通孔27は、ノズル本体21の周方向に沿って複数形成されている。 The nozzle body 21 made of a resin member has an inner opening 27a on the inner peripheral surface of the ring and an outer opening 27b on the outer peripheral surface of the ring. A plurality of through holes 27 communicating from the inner opening 27a to the outer opening 27b are formed along the circumferential direction of the nozzle body 21.

このクーラントノズル13によれば、樹脂部材に貫通孔27が形成されるため、貫通孔27の加工が金属材に加工する場合よりも簡単になり、貫通孔27の形状やサイズを自在に変更できる。そのため、クーラントを所望の吐出流れに調整しやすくなる。また、第1枠体23と第2枠体25とがノズル本体21を挟み込んで固定するため、ノズル本体21を補強できるとともに、安定して位置決めできる。さらに、ノズル本体21が第1枠体23と第2枠体25から着脱自在であるため、ノズル本体21の清掃が容易となる。また、除去困難な汚れや詰まり、経年劣化等によるノズルの性能低下に対して、樹脂部材の交換によって容易に対応できる。 According to the coolant nozzle 13, since the through hole 27 is formed in the resin member, the processing of the through hole 27 becomes easier than in the case of processing the metal material, and the shape and size of the through hole 27 can be freely changed. .. Therefore, it becomes easy to adjust the coolant to a desired discharge flow. Further, since the first frame body 23 and the second frame body 25 sandwich and fix the nozzle body 21, the nozzle body 21 can be reinforced and stable positioning can be performed. Further, since the nozzle body 21 is detachable from the first frame body 23 and the second frame body 25, the nozzle body 21 can be easily cleaned. In addition, the deterioration of nozzle performance due to dirt, clogging, deterioration over time, etc., which is difficult to remove, can be easily dealt with by replacing the resin member.

以下に、上記構成のクーラントノズル13を備える研削装置100の一例について詳細に説明する。
図1に示すように、研削装置100の装置本体15は、モータ31と、ノズル支持部33と、XY移動機構35と、図示しないZ移動機構とを備える。ここで、図1に示す上下方向をZ方向、前後方向をY方向、X方向とY方向に直交する方向をX方向ともいう。
An example of the grinding apparatus 100 including the coolant nozzle 13 having the above configuration will be described in detail below.
As shown in FIG. 1, the apparatus main body 15 of the grinding apparatus 100 includes a motor 31, a nozzle support portion 33, an XY moving mechanism 35, and a Z moving mechanism (not shown). Here, the vertical direction shown in FIG. 1 is also referred to as a Z direction, the front-back direction is referred to as a Y direction, and the direction orthogonal to the X direction and the Y direction is also referred to as an X direction.

モータ31は、装置本体15の前面に設けられ、主軸37の下端部に固定された砥石11を回転させる。モータ31は、不図示のZ移動機構によって装置本体15にZ方向へ移動自在に支持されている。 The motor 31 is provided on the front surface of the apparatus main body 15 and rotates the grindstone 11 fixed to the lower end portion of the main shaft 37. The motor 31 is movably supported by the apparatus main body 15 in the Z direction by a Z moving mechanism (not shown).

ノズル支持部33は、装置本体15の前面から主軸37に向けて延び、その先端部にクーラントノズル13が固定される。クーラントノズル13は、砥石11よりも上方のモータ31側に配置され、主軸37と同心に設けられる。 The nozzle support portion 33 extends from the front surface of the apparatus main body 15 toward the main shaft 37, and the coolant nozzle 13 is fixed to the tip portion thereof. The coolant nozzle 13 is arranged on the motor 31 side above the grindstone 11 and is provided concentrically with the main shaft 37.

XY移動機構35は、装置本体15をY方向に移動させるYステージ41と、装置本体15とYステージ41とを一体にX方向に移動させるXステージ43とを備える。これにより、砥石11は、XY移動機構35、及び不図示のZ移動機構の駆動による所定の移動可能範囲内で、前後(Y方向)、左右(X方向)及び上下(Z方向)に移動自在となる。 The XY movement mechanism 35 includes a Y stage 41 that moves the device main body 15 in the Y direction, and an X stage 43 that integrally moves the device main body 15 and the Y stage 41 in the X direction. As a result, the grindstone 11 can move back and forth (Y direction), left and right (X direction), and up and down (Z direction) within a predetermined movable range driven by the XY movement mechanism 35 and the Z movement mechanism (not shown). It becomes.

図2は、砥石11によるワーク研削時の様子を模式的に示す工程説明図である。
研削装置100の前方には、ワークテーブル45が設けられる。ワークテーブル45上には、例えばガラス板等の板状のワークWがセットされる。研削装置100は、砥石11を回転駆動し、ワークWの端面Waに沿って移動させることにより、ワークWの端面Waを研削する。研削が行われている間、クーラントCがクーラントノズル13から吐出されて砥石11に供給される。クーラントCは、クーラント供給部47からクーラントノズル13へクーラント供給パイプ49を通して供給される。
FIG. 2 is a process explanatory view schematically showing a state at the time of workpiece grinding by the grindstone 11.
A work table 45 is provided in front of the grinding device 100. A plate-shaped work W such as a glass plate is set on the work table 45. The grinding device 100 grinds the end face Wa of the work W by rotationally driving the grindstone 11 and moving it along the end face Wa of the work W. During the grinding, the coolant C is discharged from the coolant nozzle 13 and supplied to the grindstone 11. The coolant C is supplied from the coolant supply unit 47 to the coolant nozzle 13 through the coolant supply pipe 49.

詳細は後述するが、クーラントノズル13のノズル本体21に形成された貫通孔27は、クーラントCを砥石11の外周面に向けて吐出できるように、吐出方向と吐出角度が設定されている。 Although details will be described later, the through hole 27 formed in the nozzle body 21 of the coolant nozzle 13 is set in a discharge direction and a discharge angle so that the coolant C can be discharged toward the outer peripheral surface of the grindstone 11.

次に、クーラントノズル13の具体的な一構成例について説明する。
図3は、一部を切り欠いて示すクーラントノズル13の斜視図である。図4は、クーラントノズル13の分解斜視図である。
Next, a specific configuration example of the coolant nozzle 13 will be described.
FIG. 3 is a perspective view of the coolant nozzle 13 shown by cutting out a part thereof. FIG. 4 is an exploded perspective view of the coolant nozzle 13.

図3、図4に示すように、クーラントノズル13は、円環状のノズル本体21と、ノズル本体21を軸線Ax方向に挟み込んで固定する一対の円環状の枠体である第1枠体23、及び第2枠体25とを有する。ノズル本体21、第1枠体23及び第2枠体25は、軸線Axを中心として同心に配置される。 As shown in FIGS. 3 and 4, the coolant nozzle 13 is a first frame 23, which is a pair of an annular nozzle body 21 and a pair of annular frames that sandwich and fix the nozzle body 21 in the axial direction Ax direction. And a second frame body 25. The nozzle body 21, the first frame body 23, and the second frame body 25 are arranged concentrically about the axis Ax.

ノズル本体21は、その全体が樹脂材からなる樹脂部材で構成される。樹脂材としては、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の成形性、加工性のよい樹脂材料を採用でき、特に複雑な設計が可能となる3Dプリンターで使用可能な樹脂が好ましく、特に光硬化性樹脂が好ましい。また、ノズル本体21には、周方向に沿って複数(少なくとも10個)の貫通孔27が形成される。これにより、必要十分なクーラントの流量が得られる。また、それぞれの貫通孔27は周方向に等間隔で配置されることが好ましく、その場合には周方向により均等なクーラント流を形成できる。 The nozzle body 21 is entirely composed of a resin member made of a resin material. As the resin material, for example, a resin material having good moldability and processability such as a photocurable resin and a thermosetting resin can be adopted, and a resin that can be used in a 3D printer that enables a particularly complicated design is particularly preferable. A photocurable resin is preferable. Further, a plurality (at least 10) through holes 27 are formed in the nozzle body 21 along the circumferential direction. As a result, a necessary and sufficient flow rate of coolant can be obtained. Further, it is preferable that the through holes 27 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and in that case, a more uniform coolant flow can be formed in the circumferential direction.

貫通孔27の数は、好ましくは15個以上、更に好ましくは20個以上である。また、隣り合う貫通孔27同士の間隔は、貫通孔27の直径の1.5倍以上、好ましくは2倍以上、より好ましくは2.5倍以上である。貫通孔27の周方向の配置は、等間隔である以外にも、複数の貫通孔27が並ぶ貫通孔群を、周方向の複数箇所に分散配置した構成、即ち、貫通孔群同士の間には貫通孔が形成されない領域を有する構成であってもよい。 The number of through holes 27 is preferably 15 or more, more preferably 20 or more. The distance between adjacent through holes 27 is 1.5 times or more, preferably 2 times or more, and more preferably 2.5 times or more the diameter of the through holes 27. The arrangement of the through holes 27 in the circumferential direction is not only at equal intervals, but also in a configuration in which through hole groups in which a plurality of through holes 27 are arranged are distributed and arranged at a plurality of locations in the circumferential direction, that is, between the through hole groups. May have a configuration having a region in which a through hole is not formed.

第1枠体23には、クーラント供給パイプ49(図2)を通じて供給されるクーラントCをクーラントノズル13内に取り込む複数(図3においては4個)のクーラント流入口51が形成される。クーラント流入口51には、クーラント供給パイプ49を接続するジョイント部材53が取り付けられている。 The first frame body 23 is formed with a plurality of (four in FIG. 3) coolant inflow ports 51 that take in the coolant C supplied through the coolant supply pipe 49 (FIG. 2) into the coolant nozzle 13. A joint member 53 for connecting the coolant supply pipe 49 is attached to the coolant inflow port 51.

また、第1枠体23と第2枠体25には、軸線Ax方向に貫通する複数のボルト孔55,57が設けられている。これらボルト孔55,57に不図示のボルトを挿入して締結することで、ノズル本体21を第1枠体23と第2枠体25との間で着脱自在に固定する。 Further, the first frame body 23 and the second frame body 25 are provided with a plurality of bolt holes 55 and 57 penetrating in the axis Ax direction. By inserting bolts (not shown) into the bolt holes 55 and 57 and fastening them, the nozzle body 21 is detachably fixed between the first frame body 23 and the second frame body 25.

第1枠体23と第2枠体25は、鋼材等の金属、セラミックス、硬質樹脂、繊維強化樹脂等のノズル本体21の樹脂材よりも高強度な材料で構成される。 The first frame body 23 and the second frame body 25 are made of a material having a higher strength than the resin material of the nozzle body 21 such as a metal such as a steel material, ceramics, a hard resin, and a fiber reinforced resin.

図5は、図3に示すクーラントノズル13のV−V線断面図である。
第1枠体23は、軸線Axに沿った円筒部23aと、円筒部23aの一端部(図5では上端部)に接続され径方向外側に延びる環状のフランジ部23bとを有する。第2枠体25は、軸線Axに沿った円筒部25aと、円筒部25aの一端部(図5では下端部)に接続され径方向内側に延びる環状のフランジ部25bとを有する。
FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of the coolant nozzle 13 shown in FIG.
The first frame body 23 has a cylindrical portion 23a along the axis Ax and an annular flange portion 23b connected to one end portion (upper end portion in FIG. 5) of the cylindrical portion 23a and extending radially outward. The second frame body 25 has a cylindrical portion 25a along the axis Ax and an annular flange portion 25b connected to one end portion (lower end portion in FIG. 5) of the cylindrical portion 25a and extending inward in the radial direction.

第1枠体23と第2枠体25は、軸線Axの方向にノズル本体21を挟み込むことで、それぞれの円筒部23a、25a及びフランジ部23b,25bによって閉空間61を画成する。閉空間61は、ノズル本体21の貫通孔27の外側開口27bを覆って形成される。この閉空間61は、クーラント流入口51に連通しており、クーラント流入口51から供給されるクーラントは、閉空間61に一旦貯留されて、貫通孔27を通じて内側開口27aから吐出される。これにより、貫通孔27にクーラントを安定して流動させることができる。 The first frame body 23 and the second frame body 25 define a closed space 61 by the cylindrical portions 23a and 25a and the flange portions 23b and 25b, respectively, by sandwiching the nozzle body 21 in the direction of the axis Ax. The closed space 61 is formed so as to cover the outer opening 27b of the through hole 27 of the nozzle body 21. The closed space 61 communicates with the coolant inflow port 51, and the coolant supplied from the coolant inflow port 51 is temporarily stored in the closed space 61 and discharged from the inner opening 27a through the through hole 27. As a result, the coolant can be stably flowed through the through hole 27.

また、第1枠体23とノズル本体21との接合面、及び第2枠体25とノズル本体との間の接合面には、それぞれ段付き部65,67が形成されている。段付き部65,67は、クーラントの漏れを防止するとともに、ノズル本体21を第1枠体23と第2枠体25に位置決めしている。 Further, stepped portions 65 and 67 are formed on the joint surface between the first frame body 23 and the nozzle body 21 and the joint surface between the second frame body 25 and the nozzle body, respectively. The stepped portions 65 and 67 prevent the coolant from leaking and position the nozzle body 21 on the first frame body 23 and the second frame body 25.

つまり、本構成のクーラントノズル13においては、クーラント流入口51から、閉空間61を経て、貫通孔27の内側開口27aまでの間がクーラントの流路となる。クーラント流入口51が複数箇所に設けられることで、閉空間61内でのクーラントの圧力をクーラントノズル13の周方向に均等にできる。よって、貫通孔27から吐出されるクーラントの吐出圧力を均一にできる。 That is, in the coolant nozzle 13 having this configuration, the coolant flow path is from the coolant inflow port 51 through the closed space 61 to the inner opening 27a of the through hole 27. By providing the coolant inflow ports 51 at a plurality of locations, the pressure of the coolant in the closed space 61 can be made uniform in the circumferential direction of the coolant nozzle 13. Therefore, the discharge pressure of the coolant discharged from the through hole 27 can be made uniform.

図6は、ノズル本体21を軸方向から見た平面図である。
ノズル本体21の貫通孔27は、内側開口27aと外側開口27bとが周方向に互いにずれた位置に配置される。このため、平面視における貫通孔27の軸線L1と、外側開口27bにおけるノズル本体21の径方向に沿った半径線L2とは、角度θ1で交差している。
FIG. 6 is a plan view of the nozzle body 21 as viewed from the axial direction.
The through hole 27 of the nozzle body 21 is arranged at a position where the inner opening 27a and the outer opening 27b are displaced from each other in the circumferential direction. Therefore, the axis L1 of the through hole 27 in the plan view and the radius line L2 along the radial direction of the nozzle body 21 in the outer opening 27b intersect at an angle θ1.

図7は、図6に示すノズル本体21のVII−VII線断面図である。
ノズル本体21は、図7の軸方向断面において、貫通孔27の軸線L3が、軸方向垂直面69から角度θ2で交差している。
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of the nozzle body 21 shown in FIG.
In the axial cross section of FIG. 7, the nozzle body 21 has the axis L3 of the through hole 27 intersecting the axial vertical surface 69 at an angle θ2.

したがって、貫通孔27からのクーラントは、図2に示すように、砥石11から軸線Ax方向にモータ31側に配置されたノズル本体21の軸方向垂直面69から角度θ2で下方に傾斜した向きに吐出される。これにより、ワークWの加工位置に向けてクーラントを正確に供給できる。 Therefore, as shown in FIG. 2, the coolant from the through hole 27 is inclined downward at an angle θ2 from the axial vertical surface 69 of the nozzle body 21 arranged on the motor 31 side in the axial direction Ax direction from the grindstone 11. It is discharged. As a result, the coolant can be accurately supplied toward the machining position of the work W.

図8は、クーラントがノズル本体の貫通孔から砥石の外周面に向けて吐出される様子を示す概略説明図である。
そして、貫通孔27からのクーラントCは、図8に示すように、角度θ1で傾斜して吐出されることで、砥石11の外周面の接線方向、又は接線方向に近い方向から砥石11に供給される。すると、砥石11の外周面には、供給されたクーラントCが砥石11の全周を取り巻くように回転方向と同じ方向に流れるクーラント流CFが形成される。
FIG. 8 is a schematic explanatory view showing how the coolant is discharged from the through hole of the nozzle body toward the outer peripheral surface of the grindstone.
Then, as shown in FIG. 8, the coolant C from the through hole 27 is inclined and discharged at an angle θ1 to supply the coolant C to the grindstone 11 from the tangential direction of the outer peripheral surface of the grindstone 11 or from a direction close to the tangential direction. Will be done. Then, on the outer peripheral surface of the grindstone 11, a coolant flow CF is formed in which the supplied coolant C flows in the same direction as the rotation direction so as to surround the entire circumference of the grindstone 11.

このクーラント流CFは、ワークWの加工点における空気を確実に遮断して、加工点が常にクーラントCで覆われるようにする。これにより、加工点におけるクーラントCの供給と排出が円滑となり、クーラントの新液が安定して加工点に連続供給される。その結果、ワークWの研削加工面を高精度な表面性状に仕上げることができる。 This coolant flow CF ensures that the air at the machining point of the work W is blocked so that the machining point is always covered with the coolant C. As a result, the supply and discharge of the coolant C at the machining point becomes smooth, and the new liquid of the coolant is stably and continuously supplied to the machining point. As a result, the ground surface of the work W can be finished with a highly accurate surface texture.

本構成のクーラントノズル13によれば、回転する砥石11をワークWの端面Waに沿って移動させて、ワークWの端面Waを研削する際に、砥石11の全周を取り巻いて流れるクーラント流CFを安定して形成できる。このため、クーラントCを砥石11の全周に常に安定に存在させて、高品質な研削が可能となる。また、ノズル本体21が樹脂製であるので製造コストを低減できる。さらに、ノズル本体21を補強する第1枠体23と第2枠体25を備えるので、ノズル本体21を樹脂製としたことによる強度不足の問題も生じない。 According to the coolant nozzle 13 having this configuration, when the rotating grindstone 11 is moved along the end face Wa of the work W to grind the end face Wa of the work W, the coolant flow CF that flows around the entire circumference of the grindstone 11 Can be formed stably. Therefore, the coolant C is always stably present on the entire circumference of the grindstone 11, and high-quality grinding is possible. Further, since the nozzle body 21 is made of resin, the manufacturing cost can be reduced. Further, since the first frame body 23 and the second frame body 25 for reinforcing the nozzle body 21 are provided, there is no problem of insufficient strength due to the nozzle body 21 being made of resin.

また、ノズル本体21を、例えば光硬化性樹脂による三次元造形法により造形する場合には、複数の貫通孔27を有する複雑な構造のノズル本体21を、設計データ(CADデータ等)から比較的簡単に且つ正確に製造できる。よって、貫通孔27の寸法、形状及び角度θ1、θ2等の各種パラメータを高精度に設定できる。 Further, when the nozzle body 21 is modeled by, for example, a three-dimensional modeling method using a photocurable resin, the nozzle body 21 having a complicated structure having a plurality of through holes 27 is relatively obtained from design data (CAD data, etc.). It can be manufactured easily and accurately. Therefore, various parameters such as the dimensions, shape, and angles θ1 and θ2 of the through hole 27 can be set with high accuracy.

また、第1枠体23と第2枠体25が、互いに嵌合する上下一対の環状の部材によって構成され、ノズル本体21が、第1枠体23と第2枠体25に一軸方向に挟まれた状態で一体に固定される。そのため、第1枠体23と第2枠体25の嵌合を解除することで、ノズル本体21を第1枠体23、第2枠体25から簡単に取り外せる。よって、ノズル本体21の洗浄や交換等の作業が繁雑にならない。 Further, the first frame body 23 and the second frame body 25 are composed of a pair of upper and lower annular members that are fitted to each other, and the nozzle body 21 is sandwiched between the first frame body 23 and the second frame body 25 in the uniaxial direction. It is fixed integrally in the state of being closed. Therefore, the nozzle body 21 can be easily removed from the first frame body 23 and the second frame body 25 by releasing the fitting between the first frame body 23 and the second frame body 25. Therefore, the work such as cleaning and replacement of the nozzle body 21 is not complicated.

このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified or applied by those skilled in the art based on the combination of the configurations of the embodiments with each other, the description of the specification, and the well-known technique. This is also the subject of the present invention and is included in the scope for which protection is sought.

例えば、上記の実施形態では、光硬化性樹脂による三次元造形によりノズル本体を製造していたが、樹脂材を切削、孔開け等の機械加工を施して製造してもよい。 For example, in the above embodiment, the nozzle body is manufactured by three-dimensional modeling with a photocurable resin, but the resin material may be manufactured by machining such as cutting or drilling.

また、上記実施形態では、ノズル本体21、第1枠体23及び第2枠体25が円環状に形成されているが、長方形、菱形、三角形、多角形等の円環状以外の形状であってもよい。また、ノズル本体21は、一体成形されたものに限らず、複数の成形部材を組み合わせて構成したものであってもよい。 Further, in the above embodiment, the nozzle body 21, the first frame body 23, and the second frame body 25 are formed in an annular shape, but the shape is other than the annular shape such as a rectangle, a rhombus, a triangle, or a polygon. May be good. Further, the nozzle body 21 is not limited to the one integrally molded, and may be formed by combining a plurality of molded members.

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 軸線を中心として環状に形成された樹脂製のノズル本体と、
前記ノズル本体を前記軸線の方向に挟み込んで固定する一対の枠体と、
を備え、
前記ノズル本体は、環の内周面に内側開口を有し、環の外周面に外側開口を有し、
内側開口から外側開口までを連通する貫通孔が、前記ノズル本体の周方向に沿って複数形成されていることを特徴とするクーラントノズル。
このクーラントノズルによれば、煩雑な加工や調整を要することなく、クーラントを所望の方向に安定して供給できる。また、ノズル本体が樹脂製であるので製造コストが安価であり、ノズル本体を補強する枠体を有するので、ノズル本体を樹脂製としたことによる強度不足の問題も生じない。
As described above, the following matters are disclosed in this specification.
(1) A resin nozzle body formed in an annular shape around the axis and
A pair of frames that sandwich and fix the nozzle body in the direction of the axis, and
With
The nozzle body has an inner opening on the inner peripheral surface of the ring and an outer opening on the outer peripheral surface of the ring.
A coolant nozzle characterized in that a plurality of through holes communicating from an inner opening to an outer opening are formed along the circumferential direction of the nozzle body.
According to this coolant nozzle, the coolant can be stably supplied in a desired direction without requiring complicated processing and adjustment. Further, since the nozzle body is made of resin, the manufacturing cost is low, and since the nozzle body has a frame body for reinforcing the nozzle body, there is no problem of insufficient strength due to the nozzle body being made of resin.

(2) 前記枠体は金属製である(1)に記載のクーラントノズル。
このクーラントノズルによれば、ノズル本体を金属製の枠体に挟み込むことで、ノズル本体を確実に保護できる。
(2) The coolant nozzle according to (1), wherein the frame is made of metal.
According to this coolant nozzle, the nozzle body can be reliably protected by sandwiching the nozzle body between metal frames.

(3) 前記ノズル本体は、光硬化性樹脂である(1)又は(2)に記載のクーラントノズル。
このクーラントノズルによれば、光硬化性樹脂を用いてノズル本体を形成することで、成形性及び加工性よくノズル本体を作製できる。
(3) The coolant nozzle according to (1) or (2), wherein the nozzle body is a photocurable resin.
According to this coolant nozzle, by forming the nozzle body using a photocurable resin, the nozzle body can be manufactured with good moldability and workability.

(4) 複数の前記貫通孔は、前記周方向に関して等間隔で配置されている(1)〜(3)のいずれか1つに記載のクーラントノズル。
このクーラントノズルによれば、周方向により均等なクーラント流が得られる。
(4) The coolant nozzle according to any one of (1) to (3), wherein the plurality of through holes are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
According to this coolant nozzle, a more uniform coolant flow can be obtained in the circumferential direction.

(5) 前記貫通孔は、少なくとも10個が形成されている(1)〜(4)のいずれか1つに記載のクーラントノズル。
このクーラントノズルによれば、必要十分なクーラント流量が得られる。
(5) The coolant nozzle according to any one of (1) to (4), wherein at least 10 of the through holes are formed.
According to this coolant nozzle, a necessary and sufficient coolant flow rate can be obtained.

(6) 一対の前記枠体は、前記貫通孔の前記外側開口を覆う閉空間を画成する(1)〜(5)のいずれか1つに記載のクーラントノズル。
このクーラントノズルによれば、閉空間がクーラントの溜りとなり、クーラントが安定して貫通孔に流動する。
(6) The coolant nozzle according to any one of (1) to (5), wherein the pair of frames define a closed space covering the outer opening of the through hole.
According to this coolant nozzle, the closed space becomes a pool of coolant, and the coolant stably flows into the through hole.

(7) 一対の前記枠体の少なくともいずれか一方に、前記閉空間にクーラントを供給する複数のクーラント供給口が設けられている(6)に記載のクーラントノズル。
このクーラントノズルによれば、クーラント供給口から閉空間にクーラントを安定して供給でき、貫通孔から吐出されるクーラントの吐出圧力を均一にできる。
(7) The coolant nozzle according to (6), wherein a plurality of coolant supply ports for supplying coolant to the closed space are provided in at least one of the pair of the frames.
According to this coolant nozzle, the coolant can be stably supplied from the coolant supply port to the closed space, and the discharge pressure of the coolant discharged from the through hole can be made uniform.

(8) 前記ノズル本体は円環状であり、
複数の前記貫通孔は、前記ノズル本体の径方向から前記周方向にそれぞれ同じ角度で傾斜している(1)〜(7)のいずれか1つに記載のクーラントノズル。
このクーラントノズルによれば、クーラントを、砥石等のツールの外周に同じ回転方向で供給できる。
(8) The nozzle body has an annular shape.
The coolant nozzle according to any one of (1) to (7), wherein the plurality of through holes are inclined at the same angle from the radial direction of the nozzle body to the circumferential direction.
According to this coolant nozzle, coolant can be supplied to the outer circumference of a tool such as a grindstone in the same rotation direction.

(9) 前記ノズル本体は、一対の前記枠体に着脱自在に設けられる(1)〜(8)のいずれか1つに記載のクーラントノズル。
このクーラントノズルによれば、ノズル本体の清掃や交換を簡単に実施できる。
(9) The coolant nozzle according to any one of (1) to (8), wherein the nozzle body is detachably provided on the pair of the frame bodies.
According to this coolant nozzle, the nozzle body can be easily cleaned and replaced.

(10) 砥石を回転させてワークを研削する研削装置であって、
(1)〜(9)のいずれか1つに記載のクーラントノズルが前記砥石の外周に配置され、前記砥石の外周面に沿ってクーラントが供給されることを特徴とする研削装置。
この研削装置によれば、クーラントノズルから砥石の外周に向けて供給したクーラントが、砥石の全周を取り巻くクーラント流を形成する。このクーラント流によって、研削加工面を高精度な表面性状に仕上げることができる。
(10) A grinding device that grinds a workpiece by rotating a grindstone.
A grinding apparatus according to any one of (1) to (9), wherein the coolant nozzle is arranged on the outer periphery of the grindstone, and coolant is supplied along the outer peripheral surface of the grindstone.
According to this grinding device, the coolant supplied from the coolant nozzle toward the outer periphery of the grindstone forms a coolant flow surrounding the entire circumference of the grindstone. With this coolant flow, the ground surface can be finished with a highly accurate surface texture.

(11) 砥石を回転させてワークを研削する研削方法であって、
(1)〜(9)のいずれか1つに記載のクーラントノズルを前記砥石の外周に配置して、前記砥石の外周面に沿ってクーラントを供給する研削方法。
この研削方法によれば、クーラントノズルから砥石の外周に向けて供給したクーラントが、砥石の全周を取り巻くクーラント流を形成する。このクーラント流によって、研削加工面を高精度な表面性状に仕上げることができる。
(11) A grinding method in which a grindstone is rotated to grind a workpiece.
A grinding method in which the coolant nozzle according to any one of (1) to (9) is arranged on the outer periphery of the grindstone, and coolant is supplied along the outer peripheral surface of the grindstone.
According to this grinding method, the coolant supplied from the coolant nozzle toward the outer periphery of the grindstone forms a coolant flow surrounding the entire circumference of the grindstone. With this coolant flow, the ground surface can be finished with a highly accurate surface texture.

(12) 前記クーラントノズルから吐出される前記クーラントの吐出方向を、前記砥石の外周面の接線方向にする(11)に記載の研削方法。
この研削方法によれば、砥石の全周を取り巻くクーラント流がより確実に得られるようになる。
(12) The grinding method according to (11), wherein the discharge direction of the coolant discharged from the coolant nozzle is set to the tangential direction of the outer peripheral surface of the grindstone.
According to this grinding method, the coolant flow surrounding the entire circumference of the grindstone can be obtained more reliably.

11 砥石
13 クーラントノズル
15 装置本体
21 ノズル本体
23 第1枠体
23a 円筒部
23b フランジ部
25 第2枠体
25a 円筒部
25b フランジ部
27 貫通孔
27a 内側開口
27b 外側開口
31 モータ
33 ノズル支持部
35 XY移動機構
37 主軸
41 Yステージ
43 Xステージ
45 ワークテーブル
47 クーラント供給部
49 クーラント供給パイプ
51 クーラント流入口
53 ジョイント部材
55、57 ボルト孔
61 閉空間
65、67 段付き部
69 軸方向垂直面
100 研削装置
C クーラント
CF クーラント流
W ワーク
11 Grinding stone 13 Coolant nozzle 15 Equipment body 21 Nozzle body 23 1st frame body 23a Cylindrical part 23b Flange part 25 2nd frame body 25a Cylindrical part 25b Flange part 27 Through hole 27a Inner opening 27b Outer opening 31 Motor 33 Nozzle support part 35 XY Moving mechanism 37 Main shaft 41 Y stage 43 X stage 45 Work table 47 Coolant supply part 49 Coolant supply pipe 51 Coolant inflow port 53 Joint member 55, 57 Bolt hole 61 Closed space 65, 67 Stepped part 69 Axial vertical surface 100 Grinding device C Coolant CF Coolant flow W work

Claims (12)

軸線を中心として環状に形成された樹脂製のノズル本体と、
前記ノズル本体を前記軸線の方向に挟み込んで固定する一対の枠体と、
を備え、
前記ノズル本体は、環の内周面に内側開口を有し、環の外周面に外側開口を有し、
内側開口から外側開口までを連通する貫通孔が、前記ノズル本体の周方向に沿って複数形成されていることを特徴とするクーラントノズル。
A resin nozzle body formed in an annular shape around the axis and
A pair of frames that sandwich and fix the nozzle body in the direction of the axis, and
With
The nozzle body has an inner opening on the inner peripheral surface of the ring and an outer opening on the outer peripheral surface of the ring.
A coolant nozzle characterized in that a plurality of through holes communicating from an inner opening to an outer opening are formed along the circumferential direction of the nozzle body.
前記枠体は金属製である請求項1に記載のクーラントノズル。 The coolant nozzle according to claim 1, wherein the frame is made of metal. 前記ノズル本体は、光硬化性樹脂である請求項1又は2に記載のクーラントノズル。 The coolant nozzle according to claim 1 or 2, wherein the nozzle body is a photocurable resin. 複数の前記貫通孔は、前記周方向に関して等間隔で配置されている請求項1〜3のいずれか1項に記載のクーラントノズル。 The coolant nozzle according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of through holes are arranged at equal intervals in the circumferential direction. 前記貫通孔は、少なくとも10個が形成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のクーラントノズル。 The coolant nozzle according to any one of claims 1 to 4, wherein at least 10 of the through holes are formed. 一対の前記枠体は、前記貫通孔の前記外側開口を覆う閉空間を画成する請求項1〜5のいずれか1項に記載のクーラントノズル。 The coolant nozzle according to any one of claims 1 to 5, wherein the pair of frames form a closed space covering the outer opening of the through hole. 一対の前記枠体の少なくともいずれか一方に、前記閉空間にクーラントを供給する複数のクーラント供給口が設けられている請求項6に記載のクーラントノズル。 The coolant nozzle according to claim 6, wherein a plurality of coolant supply ports for supplying coolant to the closed space are provided in at least one of the pair of the frames. 前記ノズル本体は円環状であり、
複数の前記貫通孔は、前記ノズル本体の径方向から前記周方向にそれぞれ同じ角度で傾斜している請求項1〜7のいずれか1項に記載のクーラントノズル。
The nozzle body has an annular shape.
The coolant nozzle according to any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of through holes are inclined at the same angle from the radial direction of the nozzle body to the circumferential direction.
前記ノズル本体は、一対の前記枠体に着脱自在に設けられる請求項1〜8のいずれか1項に記載のクーラントノズル。 The coolant nozzle according to any one of claims 1 to 8, wherein the nozzle body is detachably provided on the pair of frames. 砥石を回転させてワークを研削する研削装置であって、
請求項1〜9のいずれか1項に記載のクーラントノズルが前記砥石の外周に配置され、前記砥石の外周面に沿ってクーラントが供給されることを特徴とする研削装置。
A grinding device that grinds a workpiece by rotating a grindstone.
A grinding apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the coolant nozzle is arranged on the outer periphery of the grindstone, and coolant is supplied along the outer peripheral surface of the grindstone.
砥石を回転させてワークを研削する研削方法であって、
請求項1〜9のいずれか1項に記載のクーラントノズルを前記砥石の外周に配置して、前記砥石の外周面に沿ってクーラントを供給する研削方法。
It is a grinding method that grinds a workpiece by rotating a grindstone.
A grinding method in which the coolant nozzle according to any one of claims 1 to 9 is arranged on the outer periphery of the grindstone, and coolant is supplied along the outer peripheral surface of the grindstone.
前記クーラントノズルから吐出される前記クーラントの吐出方向を、前記砥石の外周面の接線方向にする請求項11に記載の研削方法。 The grinding method according to claim 11, wherein the discharge direction of the coolant discharged from the coolant nozzle is set to the tangential direction of the outer peripheral surface of the grindstone.
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