JP3271334B2 - セラミック製切削工具の研削装置 - Google Patents

セラミック製切削工具の研削装置

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rod
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清 藤懸
健作 出羽
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石川島播磨重工業株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/04Cutting-off tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2226/00Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/18Ceramic

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、難削加工材を切削する
ために使用されるセラミック製切削工具の研削装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に旋盤などでは超硬合金製の切削工
具が使用されているが、超硬合金製の切削工具ではイン
コネル材などの難削加工材を高速で切削することができ
ないため、難削加工材に対してはSiC(炭化けい素)
ウイスカー入りのセラミック製の切削チップ、即ち、セ
ラミック製切削工具が使用されている。
【0003】上記セラミック製切削工具は、図8〜図1
0に示すように、上下を逆さにした円錐体1の錐面2を
V字状にカットしてカット部にV溝受面3を有する工具
本体4を形成し、該工具本体4の端面5と錐面2との境
界線6上で且つV溝受面3におけるコーナー線7の両端
と対応する二箇所の位置を切削部8としたものである。
【0004】そして、上記工具本体4のV溝受面3を図
11に示すホルダ9のV溝10部分にセットし、工具本
体4の端面5を押部材11で押えて固定した上で、前記
ホルダ9を図12に示すような旋盤のターレット12に
取付けて、回転テーブル13にクランプ14で保持され
た難削加工材製の円筒部材15の内周面の切削などに利
用する。
【0005】又、工具本体4は切削部8が二箇所設けら
れているため、一方の切削部8が摩耗したら、工具本体
4を180度反転させてホルダ9にセットし直し、他方
の切削部8を使用する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のセラミック製切削工具には、以下のような問題があ
った。
【0007】即ち、セラミック製切削工具は二箇所の切
削部8が摩耗した時点がその耐用限度となるが、難削加
工材を切削する場合、一箇所の切削部8は3〜5分で摩
耗してしまうので、多量のセラミック製切削工具を消費
することとなり、年間に換算すると数万個ものセラミッ
ク製切削工具が使い捨てにされていた。
【0008】ところが、セラミック製切削工具は、超硬
合金製の切削工具に比べて非常に高価なので、年間数万
個ものセラミック製切削工具を使い捨てにするのは無駄
であると同時に、製品の加工コストが増大する原因とも
なっていた。
【0009】本発明は、上述の実情に鑑み、セラミック
製切削工具が耐用限度を超えている場合でも再利用し得
るようにしたセラミック製切削工具の研削装置を提供す
ることを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック製切
削工具の研削装置は、研削装置本体により軸転可能に配
置される受ロッドと、該受ロッドと同心回転する端面サ
ポートロッドとの間でセラミック製切削工具を保持する
セラミック製切削工具の研削装置であって、前記セラミ
ック製切削工具は、円錐体の錐面をV字状にカットして
カット部にV溝受面を有する工具本体を形成し、前記工
具本体の端面と錐面との境界線上で且つV溝受面におけ
るコーナー線の両端と対応する二箇所の位置を切削面と
し、前記V溝受面のコーナー線の中央部に、コーナー線
と直角方向へ伸びる位置決用凹部を形成し、前記受ロッ
ドは、前記セラミック製切削工具におけるV溝受面に嵌
合可能なV溝を有し、該V溝内部に前記セラミック製切
削工具の位置決用凹部に嵌合可能な位置決用凸部を設
け、前記端面サポートロッドは、前記受ロッドのV溝と
対向する端部に前記セラミック製切削工具の端面に当接
可能な支持面を有し、且つ前記研削装置本体に設けられ
たガイドに沿って自在に移動する位置調整アームにより
前記受ロッドに対し近接離反すると共に、前記研削装置
本体に配置された同期駆動軸により受ロッドと同期回転
するよう構成されたものである。
【0011】
【作用】本発明の作用は以下の通りである。
【0012】セラミック製切削工具の研削装置に用いら
れるセラミック製切削工具では、工具本体におけるV溝
受面のコーナー線の中央部に、コーナー線と直角方向へ
伸びる位置決用凹部を形成したことにより、研磨時の芯
出しを容易且つ正確に行うことができる。
【0013】セラミック製切削工具の研削装置では、受
ロッドのV溝に、工具本体に形成されたV溝受面を、位
置決用凹部と位置決用凸部とが合致するよう嵌合して両
者の位置決め及び芯出しを行い、研削装置本体及び位置
調整アームにより受ロッドと端面サポートロッドを近接
させて、端面サポートロッドの支持面でセラミック製切
削工具の工具本体の端面を支持させ、簡単に工具本体を
偏心回転しないように固定することができる。又、同期
駆動軸により受ロッド及び端面サポートロッドを同期回
転させることができる。
【0014】従って、工具本体が固定されたら、受ロッ
ドと端面サポートロッドを同期回転させて砥石を当てが
うことにより、工具本体が耐用限度を超えている場合で
も研磨して再利用でき、又、高価なセラミック製切削工
具を使い捨てにすることがなくなると共に、難削加工材
に対する加工コストを低減することができ、更に、高価
であることにより難削加工材の研削用のみにしか使用さ
れていなかったセラミック製切削工具を再利用可能に
し、難削加工材以外の材料への適用の途を開くことがで
きる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0016】図1〜図7は、本発明の一実施例である。
【0017】図8〜図10と同様、上下を逆さにした円
錐体1の錐面2をV字状にカットしてカット部にV溝受
面3を有する工具本体4を形成し、該工具本体4の端面
5と錐面2との境界線6上で且つV溝受面3におけるコ
ーナー線7の両端と対応する二箇所の位置を切削部8と
したセラミック製切削工具を構成する。
【0018】そして、図1〜図3に示すように、上記セ
ラミック製切削工具におけるV溝受面3のコーナー線7
の中央部に、コーナー線7と直角方向へ伸びる位置決用
凹部16を形成する。
【0019】又、図4に示すように、研削装置本体17
と、該研削装置本体17に設けられたガイド18に沿っ
て移動自在な位置調整アーム19を設け、研削装置本体
17と位置調整アーム19間にガイド18の長手方向2
0へ延びてスプライン嵌合部21により伸縮自在な同期
駆動軸22を貫通配置し、同期駆動軸22の両端にシー
ブ23,24を取付ける。
【0020】更に、図5〜図7に示すように、前記長手
方向20へ延びて、先端部にセラミック製切削工具にお
けるV溝受面に嵌合可能なV溝25を有する受ロッド2
6を設け、該受ロッド26を研削装置本体17に軸転可
能に貫通配置し、前記受ロッド26のV溝25内部に前
記セラミック製切削工具の位置決用凹部16に嵌合可能
な位置決用凸部27を設ける。
【0021】又、前記セラミック製切削工具の端面に対
して当接可能な支持面28を前記受ロッド26のV溝2
5と対向する先端部に有する端面サポートロッド29を
設け、該端面サポートロッド29を前記受ロッド26と
同心回転可能に前記位置調整アーム19に貫通配置し
て、端面サポートロッド29が受ロッド26に対して近
接離反し得るようにする。
【0022】受ロッド26及び端面サポートロッド29
の後端部にそれぞれシーブ30,31を取付けると共
に、該各シーブ30,31と同期駆動軸22両端の対応
するシーブ23,24との間にそれぞれ無端状のベルト
32,33を掛渡し、同期駆動軸22の回転により受ロ
ッド26及び端面サポートロッド29が同期回転するよ
うにする。
【0023】更に、受ロッド26の後端部に別のシーブ
34を取付け、該シーブ34に図示しない駆動源によっ
て移動される無端状のベルト35を掛渡す。
【0024】尚、36はフランジ37部分にダイヤモン
ド層38を形成された円盤状の砥石である。
【0025】次に、作動について説明する。
【0026】セラミック製切削工具を旋盤にセットして
難削加工材を切削する過程については図11・図12と
同様なので説明を省略する。
【0027】本発明では、セラミック製切削工具が耐用
限度を超えた場合、以下のように研磨を行ない、サイズ
ダウンして再利用可能とする。
【0028】即ち、位置調整アーム19をガイド18に
沿って同期駆動軸22が伸長する方向へ移動し、受ロッ
ド26と端面サポートロッド29との間を離反させる。
【0029】この状態で、受ロッド26のV溝25に、
セラミック製切削工具の工具本体4に形成されたV溝受
面3を、位置決用凹部16と位置決用凸部27とが合致
するよう嵌合して両者の位置決め及び芯出しを行い、前
記位置調整アーム19をガイド18に沿って同期駆動軸
22が収縮する方向へ移動することにより、受ロッド2
6と端面サポートロッド29を近接させて、端面サポー
トロッド29の支持面28でセラミック製切削工具の工
具本体4の端面5を支持させ、図示しないボルトなどに
より位置調整アーム19の位置を固定する。
【0030】こうして、セラミック製切削工具が、受ロ
ッド26及び端面サポートロッド29間で保持された
ら、図示しない駆動源によって無端状のベルト35を移
動して、受ロッド26を回転させ、これにより、シーブ
30、ベルト32、シーブ23、同期駆動軸22、シー
ブ24、ベルト33、シーブ31を介して、端面サポー
トロッド29を同期回転させて、セラミック製切削工具
を高速で回転させる。
【0031】セラミック製切削工具が高速で回転された
ら、セラミック製切削工具の工具本体4における錐面2
に、円盤状の砥石36のフランジ37部分に形成された
ダイヤモンド層38を当てがい、セラミック製切削工具
の工具本体4を研磨してサイズダウンを行う。
【0032】ここで、位置決用凹部16のないセラミッ
ク製切削工具を(位置決用凸部27のない受ロッド26
にセットして)研磨しようとした場合、セラミック製切
削工具は非常に硬度が高いゆえに、セラミック製切削工
具がほんの僅かでも偏心回転を起しただけで、セラミッ
ク製切削工具と砥石36との当りが不均一となって瞬間
的に砥石36が損耗し、セラミック製切削工具の研磨を
行うことが不可能となるのに対し、本発明では、セラミ
ック製切削工具の工具本体4におけるV溝受面3に予め
位置決用凹部16を形成しておくことにより、セラミッ
ク製切削工具を簡単且つ正確に芯出することが可能にな
り、研磨のためにセラミック製切削工具を高速回転して
もセラミック製切削工具が偏心回転することが防止さ
れ、砥石36を安定且つ均一に当てて工具本体4を研磨
することができるようになる。
【0033】従って、図8〜図10に示す従来のセラミ
ック製切削工具は研磨することが不可能であったのが、
本発明のセラミック製切削工具では簡単に研磨して再利
用することができる。
【0034】又、高価なセラミック製切削工具を使い捨
てにすることがなくなると共に、難削加工材に対する加
工コストを低減することができる。
【0035】更に、高価であることにより難削加工材の
研削用のみにしか使用されていなかったセラミック製切
削工具を再利用可能にし、難削加工材以外の材料への適
用の途を開くことができる。
【0036】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のセラミッ
ク製切削工具の研削装置によれば、工具本体が耐用限度
を超えている場合でも研磨して再利用でき、又、高価な
セラミック製切削工具を使い捨てにすることがなくなる
と共に、難削加工材に対する加工コストを低減すること
ができ、更に、高価であることにより難削加工材の研削
用のみにしか使用されていなかったセラミック製切削工
具を再利用可能にし、難削加工材以外の材料への適用の
途を開くことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるセラミック製切削工
具の正面図である。
【図2】図1のII−II矢視図である。
【図3】図2のIII−III矢視図である。
【図4】セラミック製切削工具の研削装置の平面図であ
る。
【図5】受ロッドと端面サポートロッド間にセラミック
製切削工具をセットする状態を示す図である。
【図6】図5のVI−VI矢視図である。
【図7】図5のVII−VII矢視図である。
【図8】従来例の正面図である。
【図9】図8のIX−IX矢視図である。
【図10】図8の斜視図である。
【図11】図8をホルダにセットする状態を示す斜視図
である。
【図12】難削加工材を切削する状態を示す側断面図で
ある。
【符号の説明】
1 円錐体 2 錐面 3 V溝受面 4 工具本体 5 端面 6 境界線 7 コーナー線 8 切削面 16 位置決用凹部 17 研削装置本体 19 位置調整アーム 22 同期駆動軸 25 V溝 26 受ロッド 27 位置決用凸部 28 支持面 29 端面サポートロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24B 3/34 B23B 27/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 研削装置本体により軸転可能に配置され
    る受ロッドと、該受ロッドと同心回転する端面サポート
    ロッドとの間でセラミック製切削工具を保持するセラミ
    ック製切削工具の研削装置であって、 前記セラミック製切削工具は、円錐体の錐面をV字状に
    カットしてカット部にV溝受面を有する工具本体を形成
    し、前記工具本体の端面と錐面との境界線上で且つV溝
    受面におけるコーナー線の両端と対応する二箇所の位置
    を切削面とし、前記V溝受面のコーナー線の中央部に、
    コーナー線と直角方向へ伸びる位置決用凹部を形成し、 前記受ロッドは、前記セラミック製切削工具におけるV
    溝受面に嵌合可能なV溝を有し、該V溝内部に前記セラ
    ミック製切削工具の位置決用凹部に嵌合可能な位置決用
    凸部を設け、 前記端面サポートロッドは、前記受ロッドのV溝と対向
    する端部に前記セラミック製切削工具の端面に当接可能
    な支持面を有し、且つ前記研削装置本体に設けられたガ
    イドに沿って自在に移動する位置調整アームにより前記
    受ロッドに対し近接離反すると共に、前記研削装置本体
    に配置された同期駆動軸により受ロッドと同期回転する
    よう構成されたことを特徴とするセラミック製切削工具
    の研削装置。
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