JP2614694B2 - ダイヤモンドドレッサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンドドレッサ
に関し、特に柱状ダイヤモンドのチッピングひいては折
損を生じ難くすることにより、長寿命を得ると共に安定
したドレッシング性能を得る技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイヤモンドがその一部を露出した状態
で埋設されたドレッシング面を有し、回転している研削
砥石の研削面にそのドレッシング面を押し付けることに
より研削砥石のドレッシング、即ち目立ておよび形直し
を行う一個乃至複数個のダイヤモンドを備えたダイヤモ
ンドドレッサが知られている。ところが、従来一般に用
いられてきた粒状ダイヤモンドが埋設された形式のダイ
ヤモンドドレッサは、粒状ダイヤモンドの摩耗に伴い、
粒状ダイヤモンドの断面形状の変化に起因してドレッシ
ング条件が変化するとともに粒状ダイヤモンドの脱粒に
より研削砥石の研削面を粗らす場合があるため、同じド
レッシング条件に従ってドレッシングを実施しても、研
削砥石の研削面の精度がばらつき、高精度の研削加工が
困難となる場合があった。すなわち、ドレッサ自体のド
レッシング性能が変化するため、所定時間間隔に一定条
件のドレッシングが研削砥石に実施されても、研削加工
されたワークの精度が予期に反してばらつく場合があっ
たのである。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】そこで、本発明者らは、先に
単結晶の柱状ダイヤモンドを用いたダイヤモンドドレッ
サを提案した。その要旨は、実開平２−１３５１５９号
公報に示されるように、長手方向において略同様な断面
形状を備えた単結晶の柱状ダイヤモンドを、ドレッシン
グ面に端面が露出するようにドレッシング部に埋設した
ことにあり、このようにすれば、ドレッサの摩耗が進行
しても、ダイヤモンドが柱状を成しているためにその断
面形状が変化せず、また粒状ダイヤモンドと比較して脱
粒がない。このため、ドレッサの消耗過程においてドレ
ッシング性能の変化やダイヤモンドの脱粒に起因して、
研削砥石の研削面のばらつきを発生させたり或いは研削
加工されたワークの精度を低下させることが解消され
る。

【０００４】このようなダイヤモンドドレッサは、一般
にダイヤモンドに比して耐摩耗性に劣る金属等により柱
状ダイヤモンドが保持されており、ドレッシングに用い
られると、研削砥石の破砕された砥粒により柱状ダイヤ
モンドの周囲に溝が形成される。これにより柱状ダイヤ
モンドの端面の稜部が露出し、効率的にドレッシングが
行われる。

【０００５】しかしながら、上述の溝の深くなる進行速
度は柱状ダイヤモンド先端の摩耗速度に比してきわめて
大きく、所定時間ドレッシングに用いられると金属等の
表面に柱状ダイヤモンドが突き出した状態になる。とこ
ろが、ここで用いられている柱状ダイヤモンドは、一般
に端面の一辺が０．２〜２．０ｍｍ程度の細いものであ
るため、このような一端が突き出された柱状ダイヤモン
ドの強度をドレッシング時の摩擦力が越えると、柱状ダ
イヤモンドにチッピングが生じ甚だしきは折損に至る。
したがってドレッシング性能が急激に変化すると共に寿
命が短くなるという問題があった。

【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、柱状ダイヤモン
ドのチッピングを生じ難くすることにより、長寿命を得
ると共に安定したドレッシング能力を得ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めに、本発明の要旨とするところは、ドレッシング面を
有するドレッシング部を有し、そのドレッシング面を研
削砥石の研削面に押しつけて該研削砥石のドレッシング
を行う形式のダイヤモンドドレッサにおいて、長手方向
において略同様な断面形状を備えた単結晶の柱状ダイヤ
モンドを、その一端が前記ドレッシング面に露出する状
態で前記ドレッシング部に埋設し、且つ、前記ドレッシ
ング部の少なくとも前記柱状ダイヤモンドの側面を取り
囲む周囲は、砥粒を所定の集中度で結合して構成したこ
とにある。

【０００８】

【作用および発明の効果】このようにすれば、少なくと
も柱状ダイヤモンドの側面を取り囲む周囲が砥粒を結合
して構成されて適度な耐摩耗性が与えられるため、ドレ
ッシング面において、柱状ダイヤモンドの端面を取り囲
む周囲に形成される溝の深くなる進行速度が小さくな
る。したがって、柱状ダイヤモンドの一端が突き出した
状態にならず、チッピングが発生し難くなり、長寿命が
得られると共に安定したドレッシング能力が得られる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明する。

【００１０】 図１は本発明の一実施例である棒状ドレ
ッサ１０の斜視図である。この棒状ドレッサ１０は、円
柱状のシャンク部１２と、シャンク部１２の一端に固着
されてそれよりもやや小径のドレッシング部１４とから
構成されている。ドレッシング部１４は、円柱状の軸心
方向に所定の長さを有し、その長手方向において略同様
な例えば一辺の長さ０．２〜２．０ｍｍ程度の四角形の
断面形状を備えた所定数（本実施例では一本）の単結晶
の柱状ダイヤモンド１６と、例えば＃４０〜＃２０００
（平均粒径８〜３５０μｍ）程度の粒状ダイヤモンドが
例えば金属粉末焼結法により、例えば集中度５０〜１５
０程度になるように結合された保持部１８とから構成さ
れている。この柱状ダイヤモンド１６は、ドレッシング
部１４の前記一端とは反対側のドレッシング面２０に一
端を露出した状態で保持部１８に埋設されており、前記
一辺の長さは、前記粒状ダイヤモンドの平均粒径の５〜
５０倍程度の大きさになるように両者の大きさが定めら
れている。したがって、ドレッシング部１４は、柱状ダ
イヤモンド１６が埋設された保持部１８全体が粒状ダイ
ヤモンドを上記所定の集中度で結合して構成されている
ことから、柱状ダイヤモンド１６の側面を取り囲む周囲
は、粒状ダイヤモンドをその所定の集中度で結合して構
成されている。このため、図１に示されるように、ドレ
ッシング面２０においては、柱状ダイヤモンド１６の端
面を取り囲む周囲に粒状ダイヤモンドが配置されてい
る。なお、本実施例では粒状ダイヤモンドが砥粒に相当
する。

【００１１】以上のように構成された棒状ドレッサ１０
は、シャンク１２を所定のホルダー等で保持し、図２に
示すように回転させられているＡｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＣやＣ
ＢＮ砥粒等をビトリファイド結合剤或いはレジノイド結
合剤で結合した研削砥石２２に、前記柱状ダイヤモンド
１６の長手方向が研削面２４と略直角になる姿勢で、ド
レッシング面２０が所定の切り込み量に対応する分だけ
研削砥石２２の研削面２４に向かって押し込まれる。こ
の研削砥石２２の研削面２４は、３０〜５０ｍ／秒程度
の周速で回転させられており、上記棒状ドレッサ１０
は、その研削砥石２２の研削面２４に平行な方向（図２
の矢印の方向）へ一定の速度で研削面２４の幅寸法だけ
片道行程或いは往復行程分移動させられる。これによ
り、研削砥石２２の研削面２４の外周形状が高精度に整
えられると同時に、研削砥石２２の研削性能が回復させ
られる。

【００１２】ここで、図３および図４は、上記のような
ドレッシングに用いられた後における棒状ドレッサ１０
の正面および断面を示している。図において、矢印は研
削砥石２２の外周面の回転方向すなわち柱状ダイヤモン
ド１６の摩擦方向であり、柱状ダイヤモンド１６の先端
との衝突により破砕された砥粒の流れによって、柱状ダ
イヤモンド１６の摩擦方向の上流側からその両脇に至る
溝２６が形成されている。この溝２６は柱状ダイヤモン
ド１６の上流側において深く、その両脇へ至る過程で急
に浅くなり、その後下流側へ向かうに従って更に浅くな
るように形成されている。この溝２６は、ドレッシング
過程における砥粒の流れを結果的に表すものであり、こ
の溝が形成されることにより柱状ダイヤモンド１６の端
面の稜部２８が露出し、効率的にドレッシングが行われ
る。

【００１３】 すなわち、本実施例では、保持部１８は
粒状ダイヤモンドが所定の集中度で結合して構成され
て、柱状ダイヤモンド１６よりもやや劣る耐摩耗性を有
するため、図４に示すように、前記回転方向の上流側に
適度な大きさの溝２６が形成されて、効率的なドレッシ
ングが行われる。このとき、ドレッシング面２０におい
て柱状ダイヤモンド１６の周囲に適度な耐磨耗性が与え
られていることから、上記の溝２６の大きさが適度なも
のとされると共に、柱状ダイヤモンド１６の下流側に破
線で示される溝３０が形成され難いため、柱状ダイヤモ
ンド１６の折損が発生し難く、棒状ドレッサ１０の寿命
が長くなるのである。これに対して、従来のように保持
部１８が金属のみで構成されていた場合には、耐摩耗性
がきわめて劣るため、ドレッシングに用いられた後に形
成される溝２６が破線で示すように深く且つ大きくなる
と共に、下流側の溝３０も形成され易くなる。したがっ
て、保持部１８から柱状ダイヤモンド１６が突き出した
状態になり、ドレッシング作業時に一定以上の摩擦力お
よび衝撃が与えられると柱状ダイヤモンド１６が折損
し、急激なドレッシング能力の劣化が生じたのである。

【００１４】 また、保持部１８に埋設されている柱状
ダイヤモンド１６が、長手方向すなわち棒状ドレッサ１
０の消耗方向に同様な断面を有しているため、柱状ダイ
ヤモンド１６が磨耗してドレッシング面２０が後退して
も、柱状ダイヤモンド１６の端面形状が変化しないた
め、安定したドレッシング性能が得られる。このとき、
柱状ダイヤモンド１６を保持する保持部１８は前述のよ
うに全体が粒状ダイヤモンドを所定の集中度で結合され
て構成されていることから、ドレッシング面２０が後退
しても、新たなドレッシング面２０において柱状ダイヤ
モンド１６の端面を取り囲む周囲に粒状ダイヤモンドが
配置されている。そのため、常にドレッシング面２０に
おいて柱状ダイヤモンド１６の周囲に適度な耐磨耗性が
与えられることから、柱状ダイヤモンド１６の磨耗が進
んだ後にも、そのチッピングが抑制される。

【００１５】更に、保持部１８を形成する粒状ダイヤモ
ンドが上述のような大きさに定められ、焼結法により結
合されているため、保持部１８もドレッシングに関与す
る。すなわち、本実施例の棒状ドレッサ１０は粒状ダイ
ヤモンドで構成されたドレッサ内に柱状ダイヤモンド１
６が備えられた形状とされているため、ドレッシングに
あたっては、図５に模式的に示すように、まず保持部１
８の上流側が研削砥石２２の研削面２４を若干ドレッシ
ングして(a) のような研削面２４が得られ、ついで柱状
ダイヤモンド１６が粗くドレッシングして(b) のような
研削面２４が得られ、最後に保持部１８の下流側が研削
面２４をやや平坦に仕上げて、(c) のような研削面２４
が得られる。したがって、柱状ダイヤモンド１６のみで
ドレッシングが行われる場合に比較して、柱状ダイヤモ
ンド１６の負荷が軽減されて欠けが発生し難くなると共
に、研削砥石２２の一層高い寸法・形状精度および適切
な面粗度を得ることができる。

【００１６】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の説明において第一実施例と共通する部分には
同一の符号を付して説明を省略する。

【００１７】図６は、本発明がブレード型ドレッサ３２
に適用された例である。このブレード型ドレッサ３２
は、一端にブレード状の支持部３４を有する円柱状のシ
ャンク部３６と、その支持部３４の一方の面に固着され
たブレード状のドレッシング部１４とから構成されてい
る。ドレッシング部１４は、円柱状の軸心方向に所定の
長さを有する所定数（本実施例では四本）の柱状ダイヤ
モンド１６が、一端をドレッシング面２０に露出して保
持部１８に埋設されて構成されている。なお、保持部１
８の支持部３４への固着は、例えば支持部３４上で焼結
法により粒状ダイヤモンドを結合することにより、同時
に行われる。図７は、上記柱状ダイヤモンド１６の端面
が露出しているドレッシング面２０を示しており、四本
の柱状ダイヤモンド１６は四角形の断面の対角線が一直
線上に並ぶように埋設されている。

【００１８】以上のように構成されたブレード形ドレッ
サ３２は、図８に示すように、ドレッシング面２０が研
削砥石２２の回転軸と直角になる姿勢で、ホルダ３８に
よって把持されて、ドレッシング面２０が所定の切込み
量に対応する分だけ研削砥石２２の研削面２４に向かっ
て押し込まれる。この研削砥石２２の研削面は、円筒研
削盤、平面研削盤、心なし研削盤では３０〜５０ｍ／
秒、ラップ盤では３〜４ｍ／秒、両頭平面研削盤、内面
研削盤では３０ｍ／秒程度の周速で回転させられてお
り、上記ブレード形ドレッサ３２は、その研削砥石２２
の回転軸に平行な方向へ一定の速度で研削面の幅寸法だ
け片道行程或いは往復行程分移動させられる。これによ
り、研削砥石２２の研削面２４の外周形状が高精度に整
えられると同時に、研削砥石２２の研削性能が回復させ
られる。なお、本実施例においては、研削砥石２２の研
削面２４は軸心と平行に形成されている。

【００１９】本実施例においては、第一実施例と同様
に、安定したドレッシング性能と長寿命が得られると共
に、四本の柱状ダイヤモンド１６が用いられ、且つ四本
の柱状ダイヤモンド１６が四角形の断面の対角線が一直
線上に並ぶように埋設されており、研削砥石２２の摩擦
方向がこの対角線方向であるため、一層効率よくドレッ
シングが行われる。

【００２０】また、ドレッシング部１４がシャンク部３
６と一体構造の支持部３４上に形成されているため、ブ
レード型ドレッサ３２の製造が容易であると共に、ドレ
ッシング部１４が支持部３４により補強されて高い耐衝
撃性が得られる。

【００２１】図９は本発明が適用されたロータリドレッ
サ４０の使用状態を示している。図において、ロータリ
ドレッサ４０は全体として円盤状を成し、回転駆動装置
４２の回転軸に取り付けられている。回転駆動装置４２
は、その回転軸が研削砥石２２の回転軸と平行となるよ
うに且つその回転軸と平行な方向へ移動可能に配設され
ている。上記研削砥石２２のドレッシングに際しては、
回転駆動装置４２は、ロータリドレッサ４０を回転駆動
しつつ、ロータリドレッサ４０の外周に設けられている
円環状のドレッシング面２０を回転している研削砥石２
２の研削面２４に押しつけるとともに、ロータリドレッ
サ４０をその回転軸に平行な方向へ上記研削面２４の幅
に対応した行程で片道或いは往復移動させる。

【００２２】上記ロータリドレッサ４０は、図１０の平
面図および図１１の要部断面拡大図に示すように、円板
状の本体４４の外周面にドレッシング部１４が固着され
て構成されており、そのドレッシング部１４は、保持部
１８と、周方向に所定の間隔をもってドレッシング面２
０に一端を露出して放射状に保持部１８に埋設された柱
状ダイヤモンド１６とから構成されている。このロータ
リドレッサ４０は、主にＣＢＮ砥粒やセラミック砥粒な
どが用いられた研削砥石等の、比較的ダイヤモンドドレ
ッサを磨耗させやすい砥石の精密ドレッシングに用いら
れる。

【００２３】図１２は本発明がカップ状ドレッサ４６に
適用された例である。このカップ状ドレッサ４６は、有
底略円筒状の本体４８と、その本体４８の開放端側外周
面全周に設けられた段部に固着されたドレッシング部１
４とから構成されている。ドレッシング部１４は、保持
部１８と、周方向に所定の間隔をもってドレッシング面
２０に一端を露出して本体４８の軸心方向に平行に保持
部１８に埋設された、柱状ダイヤモンド１６とから構成
されている。このようなカップ状ドレッサ４６は、主に
ＣＢＮ砥粒をビトリファイド結合剤で結合した内面研削
砥石に用いられる。

【００２４】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明はその他の態様でも実施され
る。

【００２５】例えば、前述の実施例においては柱状ダイ
ヤモンド１６の結晶面の方向すなわち摩耗方向と耐摩耗
方向を特に区別していないが、目的・使用方向に合わせ
て切断方向、埋設方向を設定することにより、一層長寿
命で、好適な研削面が得られるダイヤモンドドレッサが
得られる。

【００２６】また、第一実施例においては埋設される柱
状ダイヤモンド１６を一本とし、また、その他の実施例
においては複数の柱状ダイヤモンド１６を一直線上或い
は一円周上に埋設したが、柱状ダイヤモンド１６は保持
部１８内で適宜複数に或いは複数列に埋設されても良
い。

【００２７】また、保持部１８に用いる砥粒は、実施例
で示した粒状のダイヤモンドの他に、同様な超砥粒であ
るＣＢＮ砥粒やＡｌ₂ Ｏ₃ やＳｉＣ等の一般砥粒を用い
ても良く、更に、保持部１８内の砥粒の分布には少々の
ばらつきがあっても良い。本発明においては、ドレッシ
ングは主に柱状ダイヤモンド１６によって行われるた
め、ドレッシング作業において柱状ダイヤモンド１６が
折損するような大きさの溝が形成されなければ、本発明
の効果が充分に得られる。したがって、ダイヤモンドド
レッサの消耗が進むに連れて、その周囲の保持部１８の
耐摩耗性すなわち溝の大きさが少々変化しても良いので
ある。

【００２８】また、ドレッシング部１４およびドレッシ
ング面２０は、必ずしも柱状ダイヤモンド１６および砥
粒が結合された保持部１８のみから構成される必要はな
く、金属が含まれていても良い。なお、この場合は、少
なくとも柱状ダイヤモンド１６の周囲は砥粒が結合され
た保持部１８により構成されている必要がある。

【００２９】また、柱状ダイヤモンド１６の断面形状は
四角形に限られず、円形や様々な多角形でも良く、ま
た、個々の形状・大きさは少々ばらつきがあっても良
い。要するに、長手方向において略同様な断面形状であ
れば本発明の効果が得られる。

【００３０】また、柱状ダイヤモンド１６の大きさや砥
粒の粒度、および両者の大きさの関係は、第一実施例で
示した寸法・関係に限られるものではなく、ダイヤモン
ドドレッサの寸法・形状・用途や研削砥石の種類、必要
な面粗さ、寸法・形状精度に応じて適宜定められるもの
である。

【００３１】また、柱状ダイヤモンド１６は合成ダイヤ
モンドに限られず、焼結体ダイヤモンドや天然ダイヤモ
ンドでも良い。

【００３２】その他、一々例示はしないが、本発明はそ
の主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の棒状ドレッサの斜視図であ
る。

【図２】図１の棒状ドレッサの使用状態を示す図であ
る。

【図３】図１の棒状ドレッサがドレッシングに用いられ
た後のドレッシング面の正面図である。

【図４】図３の要部断面図である。

【図５】図２の使用状態における研削砥石の研削面の変
化を模式的に示す図である。

【図６】本発明の他の実施例のブレード型ドレッサの斜
視図である。

【図７】図６のブレード型ドレッサのドレッシング面を
示す図である。

【図８】図６のブレード型ドレッサの使用状態を示す図
である。

【図９】本発明の更に他の実施例のロータリ型ドレッサ
の使用状態を示す図である。

【図１０】図９のロータリ型ドレッサの平面図である。

【図１１】図９の要部断面図である。

【図１２】本発明の更に他の実施例を示すカップ状ドレ
ッサを示す図である。

【符号の説明】

１０：棒状ドレッサ（ダイヤモンドドレッサ） １２：シャンク部 １４：ドレッシング部 １６：柱状ダイヤモンド １８：保持部 ２０：ドレッシング面

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−35972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−105397（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−135159（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドレッシング面を有するドレッシング部
   を有し、該ドレッシング面を研削砥石の研削面に押しつ
   けて該研削砥石のドレッシングを行う形式のダイヤモン
   ドドレッサにおいて、 長手方向において略同様な断面形状を備えた単結晶の柱
   状ダイヤモンドを、その一端が前記ドレッシング面に露
   出する状態で前記ドレッシング部に埋設し、且つ、 前記ドレッシング部の少なくとも前記柱状ダイヤモンド
   の側面を取り囲む周囲は、砥粒を所定の集中度で結合し
   て構成したことを特徴とするダイヤモンドドレッサ。