JP3510738B2 - 可撓性研削工具の製造方法 - Google Patents

可撓性研削工具の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、撚り鋼線を基礎
に、その先端部にダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ
素(CBN)からなる砥粒の設けられるようにした可撓
性研削工具に関するものであり、特に、上記砥粒の取り
付けられるところに、下地メッキ層を含む二層のメッキ
層を設けるようにし、これによって、上記砥粒を取り付
けるようにした可撓性研削工具に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来の可撓性研削工具、特に、自由曲面
の仕上げ加工に用いられるもの、あるいは、機械加工品
の角部等に形成されるバリの除去に使用されるものは、
例えば図4に示す如く、回転体10の先端部に形成され
たフランジ部110のところに、クッションゴム20等
の緩衝材を介してサンドペーパ30等が設けられるよう
になっているものである。そして、このようなサンドペ
ーパ30の面上等に取り付けられる砥粒(サンド)33
0によって、加工物(ワーク)の曲面部等が研削される
ようになっているものである。しかしながら、このもの
は、上記サンドペーパ30自体が使い捨ての形式のもの
であるので、研削加工中において、上記砥粒(サンド)
330は、そのサンドペーパ30の表面から簡単に脱落
してしまうこととなる。従って、研削作業中において、
頻繁にサンドペーパ30の取り替え作業をしなければな
らず、作業効率が良くないという問題点がある。また、
脱落した砥粒(サンド)330が作業現場の周りに散乱
することとなり、作業環境を悪化させるという問題点が
ある。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記サンド
ペーパ方式のものとは別に、図3に示す如く、弾力性の
ある熱可塑性プラスチック製線材50中に砥粒330を
混入させ、このようなプラスチック製線材50を複数本
束ねた状態で回転体10のフランジ部110のところに
装着するようにしたものがある。このものは、上記回転
体10を回転運動させることによって、上記プラスチッ
ク製線材50の先端部が曲面部等に沿って運動をし、そ
の結果、当該プラスチック製線材50内に混入されてい
る砥粒330が、上記加工物の曲面部等を研削するよう
になっているものである。しかしながら、このものも、
この研削加工中において、上記砥粒330の混入されて
いるプラスチック製線材50が発熱をし、比較的簡単に
溶けてしまうこととなる。その結果、上記砥粒330の
脱落が激しくなり、この溶け出して脱落した砥粒330
が、大量にワークの周りに散乱することとなる。すなわ
ち、作業現場の作業環境を悪化させるとともに、作業効
率も低下させるおそれがある。このような問題点を解決
するために、砥粒の早期脱落等を防止するようにした、
可撓性のある研削部を有する研削工具を提供しようとす
るのが、本発明の目的(課題)である。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項1記載の発明においては、可撓性
研削工具の製造方法に関して、微細鋼線を複数本まとめ
て撚り上げることによって形成される撚り鋼線を基礎
に、その一方の端部に、ニッケル(N i )−リン(P)
メッキ手段を施すことによって下地メッキ層を形成さ
せ、このように形成された下地メッキ層を400℃ない
し500℃の温度にて加熱して表面を硬化させ、このよ
うな表面の硬化した下地メッキ層のところに、メッキ手
段にてダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素(CBN)の
うち、少なくともいずれか一方のものからなる砥粒を設
け、更に、このような構成からなる砥粒付きの撚り鋼線
を複数本集合させるとともに、上記砥粒の設けられた側
とは反対側の端部を束ねることによって研削工具を形成
させるようにした方法を採ることとした。 【0005】このような方法を採ることにより、本発明
においては、次のような作用を呈することとなる。すな
わち、本製造方法にて製造された可撓性研削工具は、実
際に研削に携わる砥粒の取り付けられている部分が、撚
り鋼線を基礎に形成されるようになっているものである
ところから、柔軟性、すなわち、可撓性を有するように
なっている。従って、ワークの曲面部の加工(研削)等
において、研削面、すなわち、砥粒の設けられている面
が、加工面に沿って変形をし、加工面になじむこととな
る。その結果、本研削工具を用いることによって、自由
曲面部の研削加工等が行なわれると、当該曲面部からな
る加工面は、精度良く仕上げられることとなる。 【0006】また、本可撓性研削工具における砥粒の設
けられる部分は、下地メッキが施されるようになってお
り、この下地メッキの成されたところに砥粒が取り付け
られるようになっているものである。なお、この場合に
おける砥粒としては、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化
ホウ素(CBN)のうちのいずれか一方のもの、また
は、これらの混合されたものが採用されることとなる。
従って、砥粒の取り付けられる部分は、上記下地メッキ
層によって平滑化されており、撚り鋼線のむき出しの状
態とは異なった状態になっている。このような平滑化さ
れた下地メッキ層の上に、砥粒が取り付けられることと
なるので、研削に寄与する砥粒の先端部(刃先部)は、
上記撚り鋼線より外側に突出した状態に形成されること
となる。従って、このような砥粒からなる刃先の部分
は、確実にワークの加工面に接触することとなり、その
結果、研削に寄与することとなる。すなわち、効率的な
研削加工が行なわれることとなる。 【0007】また、本発明のものにおいては、下地メッ
キ層の上に設けられる砥粒は、その研削作業中等におい
て、ワークからの反力によって、その取り付けられてい
る基盤内へ、めり込んでしまうと言うような不都合の生
ずることが無い。すなわち、本砥粒の取り付けられる基
盤となる下地メッキ層の部分は、上記ニッケルを主体と
したメッキ手段、及び当該メッキ手段のところに施され
る加熱処理によって、その表面硬度が高められている。
この硬い基盤の上に、別のメッキ手段にて砥粒が保持さ
れることとなるので、当該砥粒は、上記撚り鋼線の表面
に強固に固定されることとなる。その結果、研削中にお
ける砥粒の早期脱落等が防止されることとなり、研削効
率の向上が図られることとなる。 【0008】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
1及び図2を基に説明する。本発明の実施の形態に関す
るものの、その構成は、図1に示す如く、回転体6の先
端部に形成されたフランジ状の保持部66のところに、
複数本束ねられた状態で取り付けられるものであって微
細な鋼線11をまとめて撚り上げることによって形成さ
れる撚り鋼線1と、当該撚り鋼線1の先端部にメッキ層
2、5を介して取り付けられる砥粒3と、からなること
を基本とするものである。なお、このような構成におい
て、図1に示す如く、本可撓性研削工具の使用中に、そ
の撚り鋼線1の先端部が遠心力によって拡がり過ぎるお
それがあるので、これらに対処するために、上記撚り鋼
線1の上端部を束ねている保持部66の下方部に、更
に、これら一群の撚り鋼線1を束ねるためのバインダ7
が設けられる場合がある。そして、このバインダ7は、
ゴムバンドあるいはスプリングバンド等、弾力性のある
部材にて形成されるようになっているものである。 【0009】このような構成において、上記砥粒3の設
けられる撚り鋼線1の先端部は、図2に示す如く、ま
ず、本撚り鋼線1の表面部を覆うように形成されたメッ
キ層(下地メッキ層)2からなるものである。これによ
って、上記砥粒3の取り付けられる面が平滑化され、当
該下地メッキ層2に取り付けられるべき砥粒3が、微細
鋼線の撚り合わせ部等にて形成される凹陥部内に、埋没
することのないようにしているものである。そして、こ
のようにして形成される下地メッキ層2は、主に、ニッ
ケル系のメッキ層、具体的には、ニッケル−リン(Ni
−P)メッキ層にて形成されるようになっているもので
ある。そして更に、このようなニッケル−リン(Ni −
P)メッキ手段が施された後に、当該ニッケル−リン
(Ni −P)メッキ層(下地メッキ層)2に熱処理が施
されることとなる。具体的には、400℃ないし500
℃の温度で加熱されることとなる。これによって、表面
は硬化され、ビッカース硬度計にて計測の結果、約80
0kgf/mm2 程度の硬度が得られるようになる。 【0010】このような下地メッキ層2の上に、別のメ
ッキ手段にて上記砥粒3が取り付けられることとなる。
すなわち、図2に示す如く、メッキ手段からなるメタル
ボンド材5にて、砥粒3が上記撚り鋼線1の先端部に、
下地メッキ層2を介して、無数に設けられることとな
る。なお、このようなメッキ手段に基づくメタルボンド
材5等にて取り付けられる本砥粒3としては、ダイヤモ
ンドあるいは立方晶窒化ホウ素(CBN)の、いずれか
一方のもの、または、これらの混合されたものが採用さ
れることとなる。また、場合によっては、粒度の異なる
砥粒を適宜混合したもの等が採用されることとなる。 【0011】次に、このような構成からなる本実施の形
態に関するものの、その作用等について説明する。本研
削工具を形成する上記撚り鋼線1は、柔軟性、及び弾力
性を有するものである。そして、それらは単体の状態で
は細いものであることろから、ワーク9の曲面部へのな
じみが良くなる。すなわち、砥粒3の設けられている先
端部が、加工面に沿って変形をし、加工面になじむこと
となる。その結果、本研削工具を用いることによって、
自由曲面部の研削加工等が行なわれると、当該曲面部か
らなるワーク9の加工面は、精度良く仕上げられること
となる。また、本可撓性研削工具における砥粒3の設け
られる部分は、下地メッキが施されるようになってお
り、この下地メッキ層2の設けられたところに、メタル
ボンド材5によって砥粒3が取り付けられるようになっ
ているものである。従って、砥粒3の取り付けられる部
分は、上記下地メッキ層2によって平滑化されており、
このような平滑化された下地メッキ層2の上に、砥粒3
が取り付けられるようになっているので、研削に寄与す
る砥粒3の先端部(刃先部)が上記撚り鋼線1の撚り合
わせ部等に埋没してしまうようなことが無い。従って、
このような砥粒3からなる刃先の部分は、確実にワーク
9の加工面を捉えることとなる。その結果、確実に研削
に寄与することとなり、効率的な研削加工が行なわれる
こととなる。 【0012】また、上記撚り鋼線1の先端部に設けられ
る下地メッキ層2をニッケル−リン(Ni −P)メッキ
手段からなるようにするとともに、当該ニッケル−リン
(Ni −P)メッキの成されたところに、その後、所定
の温度にて熱処理を施すことによって、当該下地メッキ
層2の、その表面硬度を高めるようにしたものにおいて
は、研削作業中において、上記砥粒3のところに、ワー
ク9からの研削反力が入力されても、当該砥粒3は、そ
の取り付けられている基盤内へ、めり込んだりするよう
なことが無い。従って、当該砥粒3は、上記撚り鋼線1
の表面に強固に固定されることとなる。その結果、研削
中における砥粒3の早期脱落等が防止されるようにな
り、研削効率の向上が図られることとなる。 【0013】 【発明の効果】本発明によれば、自由曲面の仕上げ加工
等に用いられるものであって、可撓性部材を基礎に形成
される可撓性研削工具に関して、微細鋼線を複数本まと
めて撚り上げることによって形成される撚り鋼線を基礎
に、その一方の端部に、メッキを施すことによって形成
される下地メッキ層を設け、このような下地メッキ層の
ところに、別のメッキ手段にて形成されるメタルボンド
材を介することによって、ダイヤモンドあるいは立方晶
窒化ホウ素(CBN)からなる砥粒を設け、更に、この
ような構成からなる砥粒付きの撚り鋼線を複数本集合さ
せるとともに、これらを束ねて回転体のフランジ部のと
ころに取り付けるようにした構成を採ることとしたの
で、耐久性に優れた曲面研削工具を、安価に得ることが
できるようになった。また、研削工具の刃先部を形成す
る砥粒は、メタルボンド材にて取り付けられるようにな
っているので、研削作業中における砥粒の早期脱落等が
防止されるようになった。すなわち、耐摩耗性に優れた
可撓性研削工具を得ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の全体構成を示す縦断面図である。 【図2】本発明の主要部を成す撚り鋼線の先端部におけ
る砥粒の取付状態を示す部分断面図である。 【図3】従来のものについての、その一例を示す断面図
である。 【図4】従来のものについての、他の例を示す断面図で
ある。 【符号の説明】 1 撚り鋼線 11 鋼線(微細鋼線) 2 下地メッキ層 3 砥粒 5 メタルボンド材 6 回転体 66 保持部 7 バインダ 9 ワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳沢 真司 愛知県岡崎市舞木町字城山1番地54 豊 田バンモップス株式会社内 (72)発明者 森田 宏司 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−28468(JP,A) 特開 平8−39432(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24D 13/04

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 微細鋼線を複数本まとめて撚り上げるこ
    とによって形成される撚り鋼線を基礎に、その一方の端
    部に、ニッケル(N i )−リン(P)メッキ手段を施す
    ことによって下地メッキ層を形成させ、このように形成
    された下地メッキ層を400℃ないし500℃の温度に
    て加熱して表面を硬化させ、このような表面の硬化した
    下地メッキ層のところに、メッキ手段にてダイヤモンド
    及び立方晶窒化ホウ素(CBN)のうち、少なくともい
    ずれか一方のものからなる砥粒を設け、更に、このよう
    な構成からなる砥粒付きの撚り鋼線を複数本集合させる
    とともに、上記砥粒の設けられた側とは反対側の端部を
    束ねることによって研削工具を形成させるようにしたこ
    とを特徴とする可撓性研削工具の製造方法
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