JP3328142B2 - ダイヤモンド切断砥石 - Google Patents

ダイヤモンド切断砥石

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JP3328142B2
JP3328142B2 JP21272896A JP21272896A JP3328142B2 JP 3328142 B2 JP3328142 B2 JP 3328142B2 JP 21272896 A JP21272896 A JP 21272896A JP 21272896 A JP21272896 A JP 21272896A JP 3328142 B2 JP3328142 B2 JP 3328142B2
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直樹 峠
文徳 田中
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Noritake Co Ltd
Noritake Super Abrasive Co Ltd
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Noritake Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/10Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with cooling provisions, e.g. with radial slots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24D5/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12Cut-off wheels
    • B24D5/123Cut-off wheels having different cutting segments

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石材、コンクリー
ト、耐火物などの切断に用いられる切断砥石に関する。
【0002】
【従来の技術】研削や研磨作業では、なされた機械的仕
事によって、研削抵抗線分応力、砥石周速、工作物周
速、研削時間などに応じた熱が発生する。発生した熱量
は、工作物、砥石、切りくずにそれぞれ伝達されるが、
これによって、工作物は加熱され熱変形や熱損傷を生
じ、砥石は加熱されて熱変形や変質を生じ、切りくずは
加熱されて火花となって飛び散る。
【0003】このような研削熱の影響を少なくするため
に、工具と工作物の干渉部分には、従来より冷却水(co
olant )が使用されている。冷却水は、鉱油をベースと
した不水溶性(油性)と、鉱油や界面活性剤をベースと
し水で希釈して使用する水溶性に大別され、機能として
は、工具と工作物の間に生ずる摩擦力を小さくし、切り
くずの排出を容易にする潤滑作用、加工点に発生する熱
を排除する冷却作用、工具や工作物から切りくずや脱落
砥粒を洗い流す清浄作用などが知られている。このよう
な冷却水の効果を最大限に発揮させるには、不要部分へ
飛散させることなく、工具と工作物の干渉部分、すなわ
ち、カッティングポイントに効率よく冷却水を供給する
必要がある。
【0004】図6は回転する切断砥石周辺の空気の流れ
を模式的に表したもので、50は砥石軸、51は砥石
車、矢印Aは砥石車の回転方向、矢印Bは空気の流れを
それぞれ示す。
【0005】砥石車51円周面付近の空気は、砥石車5
1に引きずられてつれまわり、また多孔質な砥石の中に
含有されている空気は遠心力によって半径方向に流れ出
し、これを補うために砥石車51側面から空気は砥石の
中に吸い込まれる。このような空気の流れは、冷却水の
流れにも影響を及ぼし、冷却水の冷却作用を左右するこ
ととなる。
【0006】この対策として、例えば、砥石車51外周
の空気のつれまわり流れを遮断するためのじゃま板を設
けたり、また、砥石側面からの砥石車51の中に吸い込
まれる空気を遮断するため砥石車51側面にコーティン
グを施すことなどが試みられている。このような装置に
よって砥石車51周辺の空気流を制限して冷却水の冷却
効果を増加させ、カッティングポイントにおける温度上
昇を抑制することができる。
【0007】一方砥石自体の改良として、特開平5−3
1674号公報には、通水気孔を有する通水性砥石層
と、この砥石層に均一に冷却水を供給する分散用通気孔
が内部全周にわたって形成された研削液分散層を備え、
さらに台金の内部には、一端が研削液供給面に開口し、
他端が砥粒層形成面に開口した給液路を形成した通水性
砥石が開示されている。
【0008】このような構造によって、研削中に研削液
を台金の研削液供給面に吹き付けると、給液路を通じて
研削液が研削液分散層に導入され、この研削液は研削液
分散層内部に形成された無方向性の3次元構造をなす分
散連通気孔によって、平面方向に広がり、分散層表面の
広い範囲から通水性砥粒層に流れ込む。さらに、研削液
は通水性砥粒層内部に形成された通水気孔を通って、砥
粒層表面の広い範囲からむらなく流出して研削面に供給
されることとなる。
【0009】ところが、このような構造は製造が複雑で
あるばかりでなく、無方向性の3次元構造をなす分散連
通気孔にスラッジ等が目詰まりしやすく、この場合の対
処が困難でもある。
【0010】この点、本願出願人が特開平5−1118
77号公報で提案した超砥粒カッターは、台金の外周に
固着した砥粒層の側面に冷却水が流通する凹溝を形成し
たもので、冷却水供給ノズルから台金表面に噴射された
冷却水は、台金表面を伝い、砥粒層側面に形成した凹溝
を通って、カッティングポイントへ効率よく供給される
ようになる。
【0011】特開平5−111877号公報で提案した
超砥粒カッターは、特開平5−31674号公報に開示
された砥石にくらべ、構造的に遥かに単純であり製造も
簡単である反面、砥石層の側面から研削液を供給するも
のであるため、砥石層の中心部にあるカッティングポイ
ントへ正確に研削液を供給することが難しい。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
すべき課題は、比較的簡単な構造で、しかも砥石中心部
のカッティングポイントへ効率よく研削液を供給するこ
とのできる切断砥石を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、台金の外周にセグメントチップを固着した
ダイヤモンド切断砥石において、前記セグメントチップ
に前記台金側から外周側に貫通する冷却水供給用の貫通
孔を形成したことを特徴とする。
【0014】台金を高速回転させると、セグメントチッ
プの内部に形成した貫通孔内の空気が遠心力によって外
周方向に放出され貫通孔内が負圧状態となる。このた
め、台金側から順次貫通孔内に空気が供給されるように
なる。このとき、台金側面に研削液を供給すると、台金
表面を伝って研削液が台金外周面に到達し、さらに、こ
の研削液は負圧状態の貫通孔に供給される空気と共に、
散らばることなく貫通孔内に吸引されることとなる。こ
の貫通孔内に吸引された研削液は遠心力の作用によっ
て、特開平5−111877号公報で提案した超砥粒カ
ッターのように砥石の側面からではなく、セグメントチ
ップの内側から中心部のカッティングポイントへ効率よ
く供給される。中心部へ供給された研削液は、遠心力に
よってセグメントチップの中心部からさらに外側に向か
って移動し、これによって、比較的簡単な構造でセグメ
ントチップ全体のカッティングポイントへ研削液を供給
することが可能となる。しかも、研削によって発生する
スラッジ等よりも遥かに大きな一定の空間を形成するこ
とが可能となるため、使用によって目詰まりをするおそ
れもない。
【0015】形成される貫通孔は、セグメントチップの
強度の関係もあり、貫通孔の周方向の長さはセグメント
チップの長さの20〜50%で、且つ幅はセグメントチ
ップの幅の30〜50%であることが望ましい。
【0016】また、貫通孔の形成位置はセグメントチッ
プの中央に一カ所設けることもできるが、セグメントチ
ップ全体の均一な冷却効果の点からは、一カ所の貫通孔
面積を小さくし、セグメントチップ全体に多数分散させ
ることもできる。
【0017】また貫通孔の回転方向の内壁面は回転方向
に向かって傾斜させることが望ましい。このような構造
にすることによって、研削液が傾斜面に沿って誘導さ
れ、回転方向前方、すなわちセグメントチップと被削材
とが接触するカッティングポイントに効率よく供給する
ことが可能となる。
【0018】さらに、台金に前記貫通孔と連続する開口
部を形成することによって、より効率よくカッティング
ポイントへ冷却水を供給することが可能となる。この開
口部の大きさは、研削液をカッティングポイント以外へ
分散させることなく効率よく冷却水を供給できるよう
に、貫通孔の断面よりも若干小さめにする。また、小さ
い貫通孔を多数形成する場合には、これらの貫通孔を含
むような大きさにすることも可能である。
【0019】また台金表面に、台金の中心側から開口部
に向かう冷却水誘導溝を形成することができる。この冷
却水誘導溝は、台金の中心側から開口部に向かって連続
的に深くなるようにすることが望ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】次いで、図に示す実施の形態に基
づいて、上記切断砥石の作用について説明する。図1は
本発明の一実施の形態を示す切断砥石の部分斜視図、図
2(a)は同平面図、図2(b)は同正面図、図2
(c)は同側面図である。
【0021】同図において、10は切断砥石、11は台
金、12はセグメントチップで、セグメントチップ12
には周面から台金11側に貫通する断面矩形状の貫通孔
13を形成し、また、台金11の貫通孔13に連続する
部位に開口部14を形成している。
【0022】図3は上記切断砥石の回転時における空気
や冷却水の流れを示す模式図で、(a)は部分正面図、
(b)は断面図をそれぞれ示す。
【0023】台金11を高速回転させると、セグメント
チップ12の内部に形成した貫通孔13内の空気が遠心
力によって外周方向に放出され貫通孔13内が負圧状態
となる。このため、台金11側から順次貫通孔13内に
空気が供給されるが、このとき、台金11側面に研削液
を供給すると、台金11表面を伝って研削液が台金11
外周面に到達し、さらに、この研削液は負圧状態の貫通
孔13に供給される空気と共に、外部に分散させられる
ことなく貫通孔13内に吸引される。この貫通孔13内
に吸引された研削液は遠心力の作用によって、セグメン
トチップ12の内側から中心部のカッティングポイント
へ効率よく供給され。さらに中心部へ供給された研削液
は、遠心力によってセグメントチップ12の中心部から
外側に向かって移動し、これによって、比較的簡単な構
造でセグメントチップ全体のカッティングポイントへ研
削液が供給される。この貫通孔13は研削によって発生
するスラッジ等よりも遥かに大きな一定の空間を有する
ものであるため、使用によって目詰まりをするおそれも
ない。また、この研削液は、回転によって回転方向前方
に放出され、切粉の排出を促進することができる
【0024】図4は他の実施の形態を示す切断砥石の要
部の縦断面図である。本実施の形態においては、台金1
1の中心側から開口部14に向かい台金11の中心側か
ら開口部14に向かって連続的に深くなるようにした冷
却水誘導溝20を形成している。
【0025】このような冷却水誘導溝20を形成するこ
とにより、研削液が台金表面に沿ってスムーズに流れ、
これによって台金11の表面に放出された研削液を効率
よく開口部14に取り込むことができる。
【0026】図5はさらに他の実施の形態を示すセグメ
ントチップの正面図である。本実施の形態では、貫通孔
26の回転方向の内壁面26aは矢印で示す回転方向に
向かって傾斜させている。他の構造は、図1あるいは図
4に示す切断砥石と同様にすることができる。
【0027】このような構造にすることによって、研削
液が傾斜した内壁面26aに沿って誘導され、回転方向
前方、すなわちセグメントチップ25と被削材とが接触
するカッティングポイントに効率よく供給することがで
きる。
【0028】
【実施例】本発明の効果を確認するために、図1に示す
切断砥石(実施例1)、図4に示す切断砥石(実施例
2)、図5に示すセグメントチップを図1に示す台金に
取り付けた切断砥石(実施例3)、及び図5に示すセグ
メントチップを図4に示す台金に取り付けた切断砥石
(実施例4)をそれぞれ製作し、実際に切断試験を行っ
た。また、比較例として、先に本願出願人が開示した特
開平5−111877号公報で提案した超砥粒カッター
を用いた。試験条件は次の通りである。
【0029】試験条件 切断砥石外径 : 360mm セグメントチップ長さ : 40mm セグメントチップ厚さ : 6mm セグメントチップ高さ : 8mm セグメントチップ個数 : 25個 切断機 : 原マシナリー 5.5KW 周 速 : 1600m/min 切り込み : 5mm/pass 送り速度 : 4000mm/min 被削材 : 天山御影石
【0030】表1にその結果を示す。
【表1】
【0031】この試験結果から明らかなように、実施例
1,2,3,4のいずれも、消費電力が低く、切れ味が
良いこと、寿命性能が優れること、ダイヤモンド砥粒の
熱劣化が少ない点において比較例よりも優れており、特
に、実施例の中でも、実施例4が消費電力や寿命性能の
点において優れた効果が確認された。また、実施例品は
比較例に比べ、切断中の音圧レベルが低くなった。
【0032】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。
【0033】(1)セグメントチップに台金側から外周
側に貫通する冷却水供給用の貫通孔を形成したことによ
って、比較的簡単な構造でしかも砥石中心部のカッティ
ングポイントへ効率よく研削液を供給することのできる
切断砥石を得ることができる。
【0034】(2)台金に貫通孔に連続する開口部を形
成することにより、より効率よくカッティングポイント
へ冷却水を供給することができる。
【0035】(3)台金表面に、台金の中心側から開口
部に向かう冷却水誘導溝を形成することにより、台金の
表面に放出された研削液を分散させることなく効率よく
開口部に取り込むことができる。
【0036】(4)冷却水供給効率が高まり、砥石の熱
劣化が少なく、切れ味、寿命が向上する。また、安定し
て良好な切れ味を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す切断砥石の部分斜
視図である。
【図2】(a)は図1に示す切断砥石の平面図、(b)
は同正面図、(c)は同側面図である。
【図3】回転時における空気や冷却水の流れを示す模式
図で、(a)は部分正面図、(b)は断面図である。
【図4】他の実施の形態を示す切断砥石の要部の縦断面
図である。
【図5】他の実施の形態を示すセグメントチップの正面
図である。
【図6】回転する切断砥石周辺の空気の流れを模式的に
表した図である。
【符号の説明】
10 切断砥石 11 台金 12 セグメントチップ 13 貫通孔 14 開口部 20 冷却水誘導溝 25 セグメントチップ 26 開口部 26a 内壁面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−276243(JP,A) 実開 昭52−29692(JP,U) 実開 平2−135166(JP,U) 実開 平3−113757(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24D 5/10 B24D 5/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 台金の外周にセグメントチップを固着し
    たダイヤモンド切断砥石において、前記セグメントチッ
    プに前記台金側から外周側に貫通する冷却水供給用の貫
    通孔を形成し、前記台金の前記貫通孔に連続する部位に
    開口部を形成するとともに、前記台金表面に前記台金の
    中心側から開口部に向かう冷却水誘導溝を形成したこと
    を特徴とするダイヤモンド切断砥石。
JP21272896A 1996-08-12 1996-08-12 ダイヤモンド切断砥石 Expired - Lifetime JP3328142B2 (ja)

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WO2008056875A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Dong Young Diamond Industrial Co., Ltd. Hollowed segment and diamond tools using the same
WO2008056896A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Dong Young Diamond Industrial Co., Ltd. Segment with grooves and diamond tools using the same
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