JP2022149372A - rotary dresser - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般砥石やCBN砥石などのドレスを行うために使用するロータリードレッサに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotary dresser used for dressing general grindstones, CBN grindstones, and the like.
ロータリードレッサについては、従来、様々な形状、機能を有するものが提案されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献1に記載された「ロータリードレッサ」がある。この「ロータリードレッサ」は、ダイヤモンド砥粒と無機物粒子を混合して母型内周面に充填し、電気メッキによって母型内周面に一層分を仮固定したのち余剰のダイヤモンド砥粒と無機物粒子を除去し、さらに電気メッキにより電鋳してダイヤモンド砥粒と無機物粒子を固着し、鉄芯金を母型中央部に固定し、母型を除去してなることを特徴とするものである。 Conventionally, rotary dressers having various shapes and functions have been proposed. This "rotary dresser" mixes diamond abrasive grains and inorganic particles, fills the inner peripheral surface of the master mold, temporarily fixes one layer to the inner peripheral surface of the master mold by electroplating, and then removes excess diamond abrasive grains and inorganic particles. are removed, electroforming is performed by electroplating to fix the diamond abrasive grains and the inorganic particles, the iron core is fixed to the center of the matrix, and the matrix is removed.
前記「ロータリードレッサ」は、ダイヤモンド砥粒の集中度を任意に調整することができ、ダイヤモンド砥粒間隔を広げているので、研削砥石への切り込みがかかりやすく、ドレッシングの際の抵抗が減少し、砥石表面においても砥粒の間隔が広がり、被削材との間の研削抵抗が減少し、良好な研削を行うことができる、という長所を有している。 The "rotary dresser" can arbitrarily adjust the degree of concentration of diamond abrasive grains, and since the diamond abrasive grain intervals are widened, it is easy to cut into the grinding wheel, and the resistance during dressing is reduced, It also has the advantage that the distance between the abrasive grains is widened on the surface of the grindstone, the grinding resistance between it and the work material is reduced, and good grinding can be performed.
特許文献1に記載された「ロータリードレッサ」は、前述したような長所を有する反面、ドレッシング使用面における砥粒の分布状態にムラがあることや使用代方向に対して砥粒の耐摩耗方向が揃っていないことなどにより、切れ味にバラつきが生じ、ドレスされた砥石の表面状態が安定せず、ドレスされた砥石で切削された被削材の形状や表面粗さに不具合が発生することが多い。 The "rotary dresser" described in Patent Document 1 has the above-mentioned advantages, but on the other hand, the distribution of abrasive grains on the surface where dressing is used is uneven, and the abrasion resistance direction of the abrasive grains is different from the usage allowance direction. Due to the lack of uniformity, sharpness varies, the surface condition of the dressed grindstone is not stable, and defects often occur in the shape and surface roughness of the workpiece cut with the dressed grindstone. .
そこで、本発明が解決しようとする課題は、切れ味のバラツキが少なく、安定したドレスを行うことができるロータリードレッサを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rotary dresser that can perform stable dressing with little variation in sharpness.
本発明に係るロータリードレッサは、円板状の台金の外周にフランジ状に突設された裏打ち層と、前記裏打ち層の回転面に平均粒径70μm~1000μmの六・八面体のダイヤモンド砥粒を電鋳にて固着して形成された砥粒層と、前記砥粒層の表面に形成された補強メッキ層と、で形成されたドレス部を有するロータリードレッサであって、
前記裏打ち層の厚みをt1、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径をd、前記砥粒層の積層数をn、前記補強メッキ層の厚みをt2、前記ドレス部の厚みをTとしたとき、T=t1+t2+nd、且つ、T-t1=nd×(95%~240%)であり、
前記砥粒層を砥粒使用代面法線方向における単位面積中に占める前記ダイヤモンド砥粒の投影面積の割合が35%~65%であることを特徴とする。
The rotary dresser according to the present invention comprises a backing layer protruding in a flange shape from the outer periphery of a disk-shaped base metal, and hexahedral diamond abrasive grains having an average particle size of 70 μm to 1000 μm on the rotating surface of the backing layer. A rotary dresser having a dressing portion formed of an abrasive grain layer formed by electroforming and a reinforcing plating layer formed on the surface of the abrasive grain layer,
When the thickness of the backing layer is t1, the average particle diameter of the diamond abrasive grains is d, the number of layers of the abrasive grain layer is n, the thickness of the reinforcing plating layer is t2, and the thickness of the dressing portion is T, T = t1 + t2 + nd, and T−t1 = nd × (95% to 240%),
The ratio of the projected area of the diamond abrasive grains to the unit area of the abrasive grain layer in the normal direction of the surface where the abrasive grains are used is 35% to 65%.
前記ロータリードレッサにおいては、砥粒使用代面法線方向並びに使用代面剪断方向における前記砥粒層内の前記ダイヤモンド砥粒の外接円の中心間距離で定義される砥粒間距離Lの90%~100%が、2/3×d≦L≦2×dであることが望ましい。 In the rotary dresser, 90% of the inter-abrasive grain distance L defined by the center-to-center distance of the circumscribed circle of the diamond abrasive grains in the abrasive grain layer in the normal direction of the abrasive grain use surface and the shear direction of the use surface shearing direction ˜100% is preferably 2/3×d≦L≦2×d.
前記ロータリードレッサにおいては、前記ダイヤモンド砥粒の外面において最大面積を有する平面部が前記裏打ち層の回転面と平行をなしていることが望ましい。 In the rotary dresser, it is preferable that the plane portion having the maximum area on the outer surface of the diamond abrasive grains is parallel to the rotation plane of the backing layer.
本発明により、切れ味のバラツキが少なく、安定したドレスを行うことができるロータリードレッサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rotary dresser that can perform stable dressing with little variation in sharpness.
以下、図1~図12に基づいて、本発明の実施形態であるロータリードレッサ100,200について説明する。なお、後述するロータリードレッサ100,200は、本発明に係るロータリードレッサを例示するものであり、本発明に係るロータリードレッサは、これらのロータリードレッサ100,200に限定されない。
A
初めに、図1~図5に基づいてロータリードレッサ100について説明する。図1~図3に示すように、ロータリードレッサ100は、円板状の台金10の外周10aにフランジ状に突設された裏打ち層11と、裏打ち層11の回転面11aに形成された砥粒層12と、砥粒層12の表面に形成された補強メッキ層13と、で形成されたドレス部14を有する。砥粒層12は、平均粒径650μm(粒度#30)の六・八面体のダイヤモンド砥粒15をニッケル電鋳にて固着して形成され、補強メッキ層13はニッケルメッキによって形成されている。なお、図1,図2中に示すように、矢線aが法線方向、矢線bが接線方向、矢線cが剪断方向であり、矢線Rがロータリードレッサ100の回転方向である。
First, the
図4に示すように、裏打ち層11の厚みをt1、ダイヤモンド砥粒15の平均粒径をd、砥粒層12の積層数をn、補強メッキ層13の厚みをt2、ドレス部14の厚みをTとしたとき、T=t1+t2+nd、且つ、T-t1=nd×(95%~240%)である。本実施形態の場合、ダイヤモンド砥粒15の平均粒径dは、ダイヤモンド砥粒15の最小粒径d1と最大粒径d2の算術平均値(相加平均値)であり、砥粒層12の積層数n=1である。
As shown in FIG. 4, the thickness of the
また、ロータリードレッサ100においては、図4に示すように砥粒層12の砥粒使用代面法線方向(図1中の矢線a方向)における単位面積中に占めるダイヤモンド砥粒15の投影面積の割合が62%である。
Further, in the
さらに、ロータリードレッサ100においては、砥粒使用代面法線方向(図1中の矢線aの180度反対方向)における砥粒層12内のダイヤモンド砥粒15の外接円(図示せず)の中心間距離で定義される砥粒間距離Lの94%が、2/3×d≦L≦2×d(但し、d=650μm)の範囲内であり、使用代面剪断方向(図1中の矢線b方向)における砥粒層12内のダイヤモンド砥粒15の外接円(図示せず)の中心間距離で定義される砥粒間距離Lの98%が、2/3×d≦L≦2×d(但し、d=650μm)の範囲内である。
Furthermore, in the
また、ロータリードレッサ100においては、図4に示すように、ダイヤモンド砥粒15の外面において最大面積を有する平面部15aが裏打ち層11の回転面11aと平行をなすように固着されている。なお、裏打ち層11の回転面11aにダイヤモンド砥粒15を固着する前に振動を与えることにより、平面部15aが裏打ち層11の回転面11aと平行をなすように配列することができる。
Further, in the
次に、図1に示すロータリードレッサ100並びに従来のロータリードレッサのドレス性能を比較する試験を行ったので、その結果について、図6~図9に基づいて説明する。
Next, a test was conducted to compare the dressing performance of the
図6は、ロータリードレッサ100若しくは従来のロータリードレッサ101を使用して砥石20をドレスしている状態を模式的に示している。ドレス作業は横軸平面研削盤を使用し、研削液供給手段21から研削液を供給しながら、湿式にて行った。ドレス条件は次の通りである。
周速度比:0.5(砥石20の周速40m/sec、ドレッサの周速20m/sec)
ドレスリード:0.2mm/rev
切込量:0.010mm
砥石粒度:#80
FIG. 6 schematically shows a state in which a
Peripheral speed ratio: 0.5 (peripheral speed of grindstone 40 m/sec, peripheral speed of dresser 20 m/sec)
Dress lead: 0.2mm/rev
Cutting depth: 0.010mm
Grindstone grain size: #80
図7は、図6に示すロータリードレッサ100(101)によりドレスされた砥石20で被削材22を研削している状態を模式的に示している。図8は図7に示す研削作業における被削材の研削過程を模式的に示しており、複数の矢線はそれぞれ1passを示している。研削作業は横軸平面研削盤を使用し、研削液供給手段21から研削液を供給しながら、湿式にて行った。研削条件は次の通りである。
砥石20の周速:40m/sec
送り速度:10m/min
切込量:0.010mm/pass
被削材22(材質SCM435、焼入れ硬さ:HRC50)
FIG. 7 schematically shows a state in which a
Peripheral speed of grindstone 20: 40 m/sec
Feeding speed: 10m/min
Cutting depth: 0.010mm/pass
Work material 22 (material SCM435, quenching hardness: HRC50)
図9はロータリードレッサ100並びに従来のロータリードレッサ101の仕様を示している。ロータリードレッサ100並びにロータリードレッサ101を使用して、図7に示す研削作業を行ったときの消費電力を測定すると、図10に示すような結果となった。
FIG. 9 shows the specifications of the
図10を見ると、従来のロータリードレッサ101の変化率が27.8%であるのに対し、ロータリードレッサ100の変化率は25.0%であることが分かる。
As can be seen from FIG. 10, the change rate of the conventional
次に、ロータリードレッサ100並びにロータリードレッサ101を使用して図7,図8に示す研削作業を行った後の被削材22の表面粗さを測定すると、図11に示すような結果が得られた。
7 and 8 using the
図11を見ると、従来のロータリードレッサ101の変化率が38%であるのに対し、ロータリードレッサ100の変化率は16%であることが分かる。
As can be seen from FIG. 11, the change rate of the conventional
本実施形態に係るロータリードレッサ100は従来のロータリードレッサ101よりも初期砥粒面積率が高く、使用代剪断方向(図1中の矢線c方向)における砥粒間距離Lが2/3×d≦L≦2dを満たす割合が多いため、持続して一定の消費電力と面粗さを推移し、切れ味及び面粗さのバラツキが改善した。また、使用代法線方向(図1中の矢線a方向)における砥粒間距離Lが2/3×d≦L≦2dを満たす割合が多いため、より多くのダイヤモンド砥粒15が砥石20の外周面をドレスする。そのため研削初期の消費電力は若干高くなってしまうが、被削材22の表面粗さが改善した。
The
次に、図12に基づいて、本発明のその他の実施形態であるロータリードレッサ200について説明する。図12はロータリードレッサ200の一部を簡略化して示す模式図であり、図4に示すロータリードレッサ100の一部に相当する図である。なお、ロータリードレッサ200においてロータリードレッサ100と共通する部分については図4中の符号と同符号を付して説明を省略する。
Next, a
図4に示すロータリードレッサ100において砥粒層12の積層数n=1であるのに対し、図12に示すロータリードレッサ200の砥粒層12の積層数n=5であり、T=t1+t2+5d、且つ、T-t1=5d×(95%~240%)である。ダイヤモンド砥粒15の平均粒径dは、ダイヤモンド砥粒15の最小粒径d1と最大粒径d2の算術平均値(相加平均値)である。
In the
また、ロータリードレッサ200においては、図12に示すように砥粒層12の砥粒使用代面法線方向(図1中の矢線a方向)における単位面積中に占めるダイヤモンド砥粒15の投影面積の割合が35%~65%である。
Further, in the
さらに、ロータリードレッサ200においては、砥粒使用代面法線方向(図1中の矢線aの180度反対方向)における砥粒層12内のダイヤモンド砥粒15の外接円(図示せず)の中心間距離で定義される砥粒間距離Lの90%~100%が、2/3×d≦L≦2×d(但し、d=70μm~1000μm)の範囲内であり、使用代面剪断方向(図1中の矢線b方向)における砥粒層12内のダイヤモンド砥粒15の外接円(図示せず)の中心間距離で定義される砥粒間距離Lの90%~100%が、2/3×d≦L≦2×d(但し、d=70μm~1000μm)の範囲内である。
Furthermore, in the
ロータリードレッサ200はロータリードレッサ100と同様の機能、効果を発揮するが、ロータリードレッサ200においては砥粒層12の積層数n=5であるため、ロータリードレッサ200の製品としての耐摩耗性が向上する。
The
本発明に係るロータリードレッサは、一般砥石やCBN砥石などのドレス手段として各種製造業の分野において広く利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The rotary dresser according to the present invention can be widely used in the fields of various manufacturing industries as dressing means for general grindstones, CBN grindstones, and the like.
10 台金
10a 外周
11 裏打ち層
11a 回転面
12 砥粒層
13 補強メッキ層
14 ドレス部
15 ダイヤモンド砥粒
20 砥石
21 研削液供給手段
22 被削材
100,200 ロータリードレッサ
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
前記裏打ち層の厚みをt1、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径をd、前記砥粒層の積層数をn、前記補強メッキ層の厚みをt2、前記ドレス部の厚みをTとしたとき、T=t1+t2+nd、且つ、T-t1=nd×(95%~240%)であり、
前記砥粒層を砥粒使用代面法線方向における単位面積中に占める前記ダイヤモンド砥粒の投影面積の割合が35%~65%であるロータリードレッサ。 A backing layer protruding in a flange shape from the outer periphery of a disk-shaped base metal, and hexahedral diamond abrasive grains having an average particle size of 70 μm to 1000 μm are fixed to the rotating surface of the backing layer by electroforming. A rotary dresser comprising a dressing portion formed of an abrasive grain layer formed and a reinforcing plating layer formed on the surface of the abrasive grain layer,
When the thickness of the backing layer is t1, the average particle diameter of the diamond abrasive grains is d, the number of layers of the abrasive grain layer is n, the thickness of the reinforcing plating layer is t2, and the thickness of the dressing portion is T, T = t1 + t2 + nd, and T−t1 = nd × (95% to 240%),
A rotary dresser, wherein the proportion of the projected area of the diamond abrasive grains in the unit area of the abrasive grain layer in the normal direction of the abrasive grain use surface is 35% to 65%.
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