JP3009565B2 - 研削具 - Google Patents

研削具

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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は研削具に関し、特に、硬
質な物体を延性モードで研削して加工するのに好適な研
削具に係る。
【0002】
【従来の技術】ガラス、各種セラミック、シリコンなど
の硬質な物体を延性モードで剪断、研面、研凹などする
ためにそれぞれの用途に適合する形状の研削具が従来か
ら知られている。これらの研削具は一般にダイヤモンド
やその他の研磨材を砥粒として利用し、この研磨材を、
例えば、円板状或いは棒状の基材の周囲或いは先端部に
焼結金属や合成樹脂接着剤等により結着して研削具は形
成される。この研削具は加工装置の回転軸に取り付けら
れ、回転状態で物体の被研削面に当接させて前述した如
き物体を研削する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
研削具は研削量の増加に対し研削抵抗が増え続けて行き
きわめて高い値となる。また研削具の切れ味が悪くなっ
てしまう。そのため、高剛性の研削機械を必要とし、さ
らにしばしば研削具の研ぎ直し、いわゆるドレッシング
をする必要があった。従って、大量の物体を研削するに
は何度も何度もドレッシングを行わなくてはならず、煩
雑であり、作業効率が悪いという不都合があった。
【0004】本発明は前記問題点を考慮し、硬質な物体
延性モードで研削加工するに当たり作業効率を工場さ
せ得る研削具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】本発明に係る研削具は、
物体の被研削面に当接する研削部を有し、該研削部に
は、ダイヤモンド研磨材と焼結金属の混練物を含む小突
起体を複数形成し、且つ延性モードにおける研削量の増
加に対する研削抵抗が所定値を境にほぼ一定に推移する
ように、粒度の粗い研磨材を含む各小突起体の間のスペ
ースの面積を、粒度の細かい研削材を含む各小突起体の
間のスペースの面積より広く設定したことにより、前記
目的が達成される。
【0006】
【作用】各小突起体の間には所定のスペースが形成され
るので、このスペースを通る水、油その他の研削液の流
動を助長させる。そして、砥粒の存する突起体が小面積
であるので、小突起体および砥粒の冷却を促進させる。
このため、砥粒は定常的なアブレシブ摩耗をおこし、そ
の劣化は小さく小突起部あるいは砥粒の摩耗も小さいこ
とになる。またきわめて安定した材料除去が行われ、定
常的な研削抵抗の推移を示す。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例について詳
細に説明する。図1(a)は本発明を、例えば、セラミ
ックの剪断用のディスクカッターに適用した例を示すデ
ィスクカッターの平面図であり、同図(b)は前記ディ
スクカッターの側面図でる。両図を参照して、円板状の
基材1は銅、青銅、真鍮、鋳鉄ステンレスその他の金属
材料で形成し、この円板状の基材1の周縁(円板面に抵
抗する周縁部)には研削部2を形成してある。この研削
部2にはダイヤモンド、ルビーその他の研磨材を含む小
突起体3を複数形成してあり、隣接する小突起体3の間
の距離(スペース)4は研削量の増加に対する研削抵抗
が所定値を境にほぼ一定に推移するように所定してあ
る。基材1の中央部には円孔5を穿ってあり、この円孔
5は不図示の加工装置の回転軸に受け入れられ、締め具
によって固定される。図1に示すものでは小突起体3に
含ませる研磨材はダイヤモンドの粒度#1000を用い
ており、焼結金属と50%のダイヤモンド研磨材を混練
したものを焼結させて前記基材1に一体的に結着してあ
る。また、前記小突起体3の回転方向の幅は0.5mm
に設定してあり、前記小突起体3の間のスペース4の回
転方向の幅は約2mmに設定し、厚さは約1mmに設定
してあるなお、前記小突起体3の回転方向の幅と前記小
突起体3の間のスペース4の回転方向の幅は相関関係が
ある。即ち、前記小突起体3の回転方向の幅とディスク
カッターの厚みとの積である面積を小さくすれば、前記
スペース4の回転方向の幅とディスクカッターの厚みと
の積である面積は小さくなり、逆の場合には、それが大
きくなる。更に、研磨材の種類や粒度の違いによって
も、前記小突起体3の面積や前記スペース4の面積を研
削量の増加に対する研削抵抗が所定値を境にほぼ一定に
推移するように設定する必要がある。実施例のもとで
は、前記小突起体3の回転方向の幅と前記小突起体3の
間のスペース4の回転方向の幅は全周にわたってほぼ一
様であるが、部分的に小突起体に含ませる研磨材の種類
や粒度を違えて(例えば、粒度#80、粒度#400、
粒度#3000その他の粒度のダイヤモンドを含ませた
小突起体を順に列設させてた組を数組一巡させる)、そ
れに相応させて前記小突起体3やそれらの間のスペース
4の寸法を異ならせるように構成することもできる。即
ち、粒度のい研磨材を含む小突起体の間のスペース又
は粒度のい研磨材を含む小突起体と粒度の細かい研磨
材を含む小突起体との間のスペースは粒度の細かい研磨
材を含む小突起体の間のスペース4よりも広く設定す
る。或いは、前記小突起体の間のスペースは一定にし
て、粒度のい研磨材を含む小突起体の面積を小さくす
るように構成してもよい。また、実験の結果から、前記
小突起体3の面積と前記スペース4の面積の比は1/5
乃至1/1の範囲で研削量の増加に対する研削抵抗が所
定値を境にほぼ一定に推移するようになることを確認し
てある。更に付言すると、研削の際には被加工物の研削
面に水や油の如き冷却液を注ぎ込みながら作業を行う。
また、冷却液には研磨材や弗素或いは酸などを混入させ
ることもある。
【0008】図2は研削量の増加に対する研削抵抗の推
移を示す特性曲線図である。曲線Pは図1(a) 及び図1
(b)に示した研削具の特性曲線であり、曲線Cは従来の
研削具の特性曲線である。なお、同図において、横軸は
研削される物体の研削量に比例する数値として、例え
ば、切込1μmとしたときに研削される物体の所定部分
を研削する回数を示してあり、縦軸は研削抵抗であっ
て、その単位はニュートンである。同図に示されるよう
に従来の研削具は研削回数の増加に伴い研削抵抗が増加
して行く傾向が顕著であり、その曲線の変動も大きい。
これに対し、本発明に係る研削具は、研削の初期段階に
おいては従来の研削具の特性と大差はないが、図におい
て、研削抵抗が略35ニュートンに達した以降はほぼ一
定に推移するようになり、その変動幅も狭い。
【0009】図3(a) は被加工物の平面を研削するため
の研削具の一例を示す平面図であり、図3(b) は図3
(a) におけるX−X線断面図である。両図を参照して、
円板状の皿板体10は前記基材1と同様な材料で形成し
てあり、その中央部に加工装置に連結するためのシャフ
ト11を固定してある。また、前記皿板体10の周端部
(円板面に平行な周端部)には前記シャフト11の長手
方向と同方向に段部12を形成してあり、この段部12
に前記図1(a) 、(b)に示した研削具と同様な小突起体
13及びスペース14を形成し、この部分を研削部とし
てある。なお、図3(a) には小突起体13の一部を示し
他を省略して表現してある。また、前記図1(a) 、(b)
に示した研削具に関する技術事項はこの実施例の研削具
に総て適用することができる。そして、前述の図2の曲
線Pとほぼ同様な特性を得ることができる。なお、この
実施例のものでは前記小突起体13の回転方向の幅は約
1.5mmに設定してあり、前記小突起体3の間のスペー
ス4の回転方向の幅は約2mmに設定し、放射方向(中心
から遠退く方向)の幅は約2mmに設定してある。また、
小突起体13に含ませる研磨材はダイヤモンドの粒度#
3000を用いている。
【0010】図4は図3(a) に示した研削具と同様に被
加工物の平面を研削するための研削具の一例を示す平面
図である。同図において、円板状の皿板体20の外周区
域には円帯状の研削部を設けてあり、この研削部に前記
した図1(a) 、(b) に示した研削具と同様な小突起体2
1及びスペース22を形成してある。そして、この実施
例のものでは、前記小突起体21と前記スペース22に
より形成される研削輪を同心円状に3輪配設している。
なお、この実施例のものについても前記図1(a) 、(b)
に示した研削具に関する技術事項を適用することができ
る。更に、前記小突起体21の被研削面へ当接する部分
はほぼ四角形であるが、円形、三角形、五角形、六角形
その他の形状若しくはこれらを組み合わせ又は大きさの
異なる形状を組み合わせる(例えば小さな円形と大きな
円形を組み合わせる)ようにしてもよい。
【0011】被加工物を凹面に抉るような場合には、乳
棒或いは小さな擂り粉木の如き研削具が用いられるが、
このような研削具にも本発明を適用することができる。
即ち、研削具の端部近傍に形成される膨出面の研削部に
前記各実施例で説明した小突起体を多数形成し、その間
のスペースを被加工物の研削量の増加に対する研削抵抗
が所定値を境にほぼ一定に推移するように設定する。
【0012】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、被加工物の研削量の増加に対する研削抵抗が所定
値を境にほぼ一定に推移するように研削具を構成したの
で、ドレッシングを行わなくとも、長期間ほぼ一定の切
れ味を維持し得る研削具を得ることができる。従って、
硬質な物体を延性モードで研削して加工するに当たり安
定した研削表面が得られるとともに、作業効率が著しく
向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) は本発明を、例えば、平面あるいは自由曲
面をもつガラスの研削用砥石に適用した例を示す研削砥
石の平面図、(b) は研削砥石の側面図である。
【図2】研削量の増加に対する研削抵抗の推移を示す特
性曲線図である。
【図3】(a) は被加工物の平面を研削するための研削具
の一例を示す平面図、(b) は図3(a) におけるX−X線
断面図である。
【図4】図3(a) に示した研削具と同様に被加工物の平
面を研削するための研削具の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 基材 2 研削部 3 小突起体 4 スペース 5 円孔 10 皿板体 11 シャフト 12 段部 13 小突起体 14 スペース 20 皿板体 21 小突起体 22 スペース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−65778(JP,A) 特開 平1−164564(JP,A) 特開 平6−126728(JP,A) 特開 平3−131478(JP,A) 特開 平2−24063(JP,A) 特開 昭61−260979(JP,A) 特開 昭48−67890(JP,A) 実開 昭54−129888(JP,U) 実開 昭52−129091(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24D 5/06 B24B 7/00 B24B 7/06 B24D 5/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体の被研削面に当接する研削部を有し、
    該研削部にはダイヤモンド研磨材と焼結金属の混練物
    含む小突起体を複数形成し、且つ、延性モードにおける
    研削量の増加に対する研削抵抗が所定値を境にほぼ一定
    に推移するように、粒度の粗い研磨材を含む各小突起体
    の間のスペースの面積を、粒度の細かい研磨材を含む各
    小突起体の間のスペースの面積より広く設定したことを
    特徴とする研削具。
  2. 【請求項2】前記延性モードにおける研削量の増加に対
    する研削抵抗が所定値を境にほぼ一定に推移するよう
    に、粒度の粗い研磨材を含む各小突起体の面積を小さく
    すると共に、各小突起体の間のスペースの面積を一定に
    設定した請求項1に記載の研削具。
  3. 【請求項3】前記研削部は円板体の円板面に抵抗する周
    縁部に設けてある請求項1又は2に記載の研削具。
  4. 【請求項4】前記研削部は円板状の皿板体の円板面に平
    行な周端部に設けてある請求項1又は2に記載の研削
    具。
  5. 【請求項5】前記研削部は円板状の皿板体の円板面の外
    周区域に円帯状に設けてある請求項1又は2に記載の研
    削具。
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