JP2806674B2 - 研削盤用砥石の製造方法およびその装置 - Google Patents

研削盤用砥石の製造方法およびその装置

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JP2806674B2 JP4017096A JP1709692A JP2806674B2 JP 2806674 B2 JP2806674 B2 JP 2806674B2 JP 4017096 A JP4017096 A JP 4017096A JP 1709692 A JP1709692 A JP 1709692A JP 2806674 B2 JP2806674 B2 JP 2806674B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、研削に用いられる砥石
の製造方法およびその装置に関し、一層詳細には、歯車
等の研削に用いられる表面に凹凸部を有する砥石の製造
方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、砥石母材に砥粒を結合させる
方法として、電気メッキ法がある。例えば、砥石母材と
これに対応する形状の型を製造し、前記砥石母材と前記
型の間に砥粒を充填し、メッキ液を流入させて砥粒を砥
石母材に結合させる方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、砥石母
材の表面形状に凹部が形成されている場合、砥粒が前記
凹部まで確実に充填されず、該砥石母材の表面に対する
砥粒の結合が不均一になるおそれがある。また、上方を
向いた面、下方を向いた面を有する砥石母材の場合に
は、メッキ中に砥粒が沈澱して、下方に向いた面には砥
粒が相対的に少なく、上方を向いた面には砥粒が多く電
着するという不都合がある。このような不都合を解決す
べく、砥石母材に対して、均一に砥粒が結合するよう
に、砥粒を金属で被覆して磁化させ、攪拌されたメッキ
層で砥粒を該砥石母材に付着させることにより、砥粒が
凹部にも均一に電着させることができるものも提案され
ている。しかしながら、砥粒を金属で被覆するのは、工
程として煩雑であるし、金属被覆が砥石の使用時に研削
焼けの原因になるおそれもある。また、コスト的にも高
いという不都合がある。
【0004】本発明は、この種の問題を解決するために
なされたものであって、外周部にねじ状ラックが形成さ
れた金属製砥石母材において、砥粒を簡単かつ均一に電
着させる研削盤用砥石の製造方法および装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、外周部にねじ状ラックが形成された金
属製砥石母材に砥粒を電着させる方法であって、メッキ
槽内に設置されたメッシュ状の砥粒保持ケースの内に、
前記砥石母材を鉛直姿勢に配設した状態で、該砥粒保持
ケースに超硬質砥粒を供給して前記砥石母材の凹部を構
成する下向き面を除く全ての研削面に前記砥粒を供給す
る工程と、電気メッキ法により、前記砥石母材の前記
向き面を除く全ての研削面に接触している砥粒をメッキ
層により前記砥石母材に結合させる工程と、前記砥石母
材を前記砥粒保持ケース外で鉛直方向に反転させる工程
と、前記反転された砥石母材を再び前記砥粒保持ケース
内に鉛直姿勢に配設した状態で、前記砥石母材の前記砥
粒が結合されていない残余の研削面に前記砥粒を供給す
る工程と、電気メッキ法により、前記砥石母材の前記残
余の研削面に接触している砥粒をメッキ層により前記砥
石母材に結合させる工程と、を備えることを特徴とす
る。
【0006】また、本発明は、外周部にねじ状ラックが
形成された金属製砥石母材を鉛直姿勢に配設し、前記砥
石母材の凹部を構成する下向き面を除く全ての研削面に
超硬質砥粒を単層電着した後、前記砥石母材を鉛直方向
に反転させて該砥石母材の残余の研削面に前記砥粒を単
層電着する製造装置であって、内部がメッキ液で満たさ
れたメッキ槽と、前記メッキ槽内部に配設され、前記砥
石母材が内部に鉛直姿勢に配置されるとともに、該砥石
母材の周囲に充填される砥粒を保持するメッシュ状の砥
粒保持ケースと、前記砥粒保持ケースを囲繞して配設さ
れ、陽極部材が充填されるメッシュ状の陽極用ケース
と、前記陽極部材と、実質的に陰極部材となる前記砥石
母材とを接続する電気回路と、を備えることを特徴とす
る。
【0007】
【作用】本発明に係る研削盤用砥石の製造方法および装
置では、砥粒保持ケースの内部に金属製砥石母材を設置
し、前記砥石母材と砥粒保持ケースの間に砥粒を充填す
る。この際、砥粒保持ケースのメッシュによって、砥粒
が保持されるとともに、メッキ液が砥粒保持ケース内部
に侵入する。メッキ槽で電気メッキ法により砥粒をメッ
キ層を介して砥石母材に電着したあと、砥石母材を反転
させて砥粒を再びメッキ層を介して砥石母材に電着させ
る。したがって、砥石母材に凹部、上方を向いた面、お
よび下方を向いた面があっても砥石母材を反転させて電
着したため、砥粒が均一に結合する。
【0008】
【実施例】本発明に係る研削盤用砥石の製造方法および
装置について、好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照
しながら以下詳細に説明する。
【0009】先ず、本発明に係る研削盤用砥石の製造装
置を説明し、次いで、該装置に関してその製造方法を説
明する。
【0010】図1に示すように、研削盤用砥石の製造装
置10は、メッキ液11が満たされる円筒形の仮メッキ
槽12を備え、その内部底面には、周回する溝14が形
成された膨出部16が設けられるとともに、該周回する
膨出部16の内側に膨出部18が形成されている。前記
膨出部16には、複数の孔部20が形成されている。前
記膨出部16の上部には、円筒状の陽極用ケース22が
溝14に嵌合して設置される。陽極用ケース22は、ナ
イロンメッシュ24で構成され、その袋状の内部にニッ
ケルの粒塊26が充填されている。前記膨出部18の上
部には、台座19を介して砥粒保持ケース28が載置さ
れている。前記砥粒保持ケース28は、メッキ液11の
通過用孔部30が画成され、上部が開口した円筒体のケ
ース32を有する。前記ケース32の内周部には、ナイ
ロンメッシュ34が貼付されて、後述する砥粒38が外
部に出ないようにしている。前記砥粒保持ケース28の
内部には、ねじ状のラックが形成された砥石母材36が
ケース32の内周面から十分に離間されるように設置さ
れる。砥石母材36とケース32の間には、砥粒38が
充填される。前記砥粒38は、例えば、立方晶窒化ホウ
素、ダイヤモンド等を用いている。なお、陽極用ケース
22と砥石母材36は、それぞれ電源37の陽極、陰極
に接続されている。
【0011】このように構成される研削盤用砥石の製造
装置10を使用して次のように砥石が製造される。先
ず、図2に示すように、予め、砥石母材36のねじ状の
研削面40以外の面に絶縁体を取りつけ、研削面40に
2乃至5μ程度の下地メッキ42を施しておく。次に、
仮メッキ槽12内の砥粒保持ケース28の内部に砥石母
材36を設置する。続いて、砥粒38を前記砥粒保持ケ
ース28の内部に充填させる。この際、砥石母材36と
ケース32の内周面が十分に離間しているため、砥粒3
8は、円滑に砥石母材36とケース32の間に円滑に充
填される。
【0012】次に、砥石母材36と陽極用ケース22と
を電気回路で接続し、内部のメッキ液11を図示しない
攪拌手段により攪拌する。これによって、メッキ液11
は、ナイロンメッシュ24、34および通過用孔部30
を経て陽極用ケース22および砥粒保持ケース28の内
部に侵入し、ニッケルの粒塊26および砥石母材36に
接触する。メッキ時間を制御することにより、研削面4
0に接している砥粒38のみを、その粒径の7乃至15
%程度、メッキ層(以下、仮メッキ層という)43によ
り砥石母材36に結合する。この結果、砥粒38が砥石
母材36の表面に単層電着する。
【0013】ところで、砥粒38は、鋭角的な切刃を備
えた多角形のため、凹部44の一部に充填しないばかり
でなく、メッキする時間の間に砥粒自体の重量により沈
澱するため、下向き面46近傍には当接しない状態にな
っている。したがって、メッキ終了後、砥石母材36を
仮メッキ槽12の外部に出して水洗いすれば、図3に示
すように、下向き面46を除く全ての研削面40に砥粒
38が単層電着した状態となる。
【0014】続いて、砥石母材36を上下反転させて、
再び、他の仮メッキ槽12の砥粒保持ケース28の内部
に設置する。そして、砥粒38を充填することにより、
図4の状態で仮メッキ槽12のメッキ液11に浸け、電
気メッキ法により、再び砥粒38を砥石母材36に電着
させる。さらに、砥粒36を仮メッキ槽12から取り出
し、電着されていない砥粒38を水洗いして除去する。
この結果、図5に示すように、砥石母材の砥粒の付着し
ていなかった上向きの(反転前、下向きの)面46にも
砥粒38が単層電着される。
【0015】このようにして、砥石母材36のいずれの
面にも砥粒38が電着された後、砥粒母材36を本メッ
キ槽(図示せず)のメッキ液に浸け、電気メッキ法また
は化学メッキ法により砥粒38をその粒径の55乃至7
0%までメッキ層(以下、本メッキ層という)48より
母材に結合させることにより、研削盤用砥石が製造され
る。
【0016】本実施例の研削盤用砥石の製造方法および
その装置によれば、砥粒保持ケース28は、円筒形状体
で、この内部に砥石母材36の外周部から該砥粒保持ケ
ース28の内周面が十分に離間して構成されているた
め、砥粒38を前記外周部と内周面の間に充填させる
時、砥粒の凹凸部まで、円滑に充填される。また、砥石
母材36の凹凸面に上向きの面と下向きの面があって
も、砥石母材36を上下反転させて二度に渡って仮メッ
キ層43に砥粒38を電着させた後、本メッキ層48に
電着させるため、砥石母材36のいずれの研削面40に
も確実に単層電着させることができる。したがって、本
製造方法およびその装置を使用すれば、型や、砥粒の磁
化等という煩雑な工程をすることなく、均一な単層電着
された砥石が製造できる。
【0017】なお、本実施例において、USメッシュサ
イズ♯200乃至325の範囲の砥粒を使用すると、ツ
ルーイング、ドレッシングなしでも研削能力を阻害する
ことなく、6S 以上の歯面粗度を得ることができる。そ
の実験結果を示すと、
【0018】
【表1】
【0019】となり、USメッシュサイズ♯200乃至
325の範囲の砥粒38を使用すれば、面粗度6S 以上
を十分に確保できて、極めて精度の高い歯車を得ること
ができる。
【0020】
【発明の効果】本発明に係る研削盤用砥石の製造方法お
よびその装置によれば、以下の効果が得られる。
【0021】すなわち、前記砥石母材と砥粒保持ケース
の間に砥粒を充填する。この際、砥粒保持ケースのメッ
シュによって、砥粒が保持されるとともに、メッキ液が
砥粒保持ケース内部に侵入する。砥石母材と砥粒保持ケ
ースの側面が離間しているため、砥粒が凹部の奥まで円
滑に充填される。メッキ槽で電気メッキ法により砥粒を
砥石母材のメッキ層に電着したあと、砥石母材を反転さ
せて再び砥粒を砥石母材のメッキ層に電着させる。した
がって、砥石母材に凹部、上方を向いた面、および下方
を向いた面があっても砥石母材を反転させて電着したた
め、砥粒が均一に結合する。また、前記方法およびその
装置とも簡単な構成であり、砥石母材を上下反転するの
みで砥石の全ての面に均一に電着できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例の研削盤用砥石の製造装
置の縦断面説明図である。
【図2】本発明に係る一実施例の研削盤用砥石の製造方
法の砥粒充填状態説明図である。
【図3】本発明に係る一実施例の研削盤用砥石の製造方
法の砥粒電着状態説明図である。
【図4】本発明に係る一実施例の研削盤用砥石の製造方
法の砥粒充填状態説明図である。
【図5】本発明に係る一実施例の研削盤用砥石の製造方
法の砥粒電着状態説明図である。
【符号の説明】
10…研削盤用砥石製造装置 12…仮メッキ槽 28…砥粒保持ケース 36…砥石母材 38…砥粒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−162162(JP,A) 特開 昭62−161998(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B24D 3/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外周部にねじ状ラックが形成された金属製
    砥石母材に砥粒を電着させる方法であって、 メッキ槽内に設置されたメッシュ状の砥粒保持ケースの
    内に、前記砥石母材を鉛直姿勢に配設した状態で、該砥
    粒保持ケースに超硬質砥粒を供給して前記砥石母材の
    部を構成する下向き面を除く全ての研削面に前記砥粒を
    供給する工程と、 電気メッキ法により、前記砥石母材の前記下向き面を除
    く全ての研削面に接触している砥粒をメッキ層により前
    記砥石母材に結合させる工程と、 前記砥石母材を前記砥粒保持ケース外で鉛直方向に反転
    させる工程と、 前記反転された砥石母材を再び前記砥粒保持ケース内に
    鉛直姿勢に配設した状態で、前記砥石母材の前記砥粒が
    結合されていない残余の研削面に前記砥粒を供給する工
    程と、 電気メッキ法により、前記砥石母材の前記残余の研削面
    に接触している砥粒をメッキ層により前記砥石母材に結
    合させる工程と、 を備えることを特徴とする研削盤用砥石の製造方法。
  2. 【請求項2】外周部にねじ状ラックが形成された金属製
    砥石母材を鉛直姿勢に配設し、前記砥石母材の凹部を構
    成する下向き面を除く全ての研削面に超硬質砥粒を単層
    電着した後、前記砥石母材を鉛直方向に反転させて該砥
    石母材の残余の研削面に前記砥粒を単層電着する製造装
    置であって、 内部がメッキ液で満たされたメッキ槽と、 前記メッキ槽内部に配設され、前記砥石母材が内部に鉛
    直姿勢に配置されるとともに、該砥石母材の周囲に充填
    される砥粒を保持するメッシュ状の砥粒保持ケースと、 前記砥粒保持ケースを囲繞して配設され、陽極部材が充
    填されるメッシュ状の陽極用ケースと、 前記陽極部材と、実質的に陰極部材となる前記砥石母材
    とを接続する電気回路と、 を備えることを特徴とする研削盤用砥石の製造装置。
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