JP3608974B2 - 研削砥石の台金構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研削機械に取り付けて使用する研削砥石の台金構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
研削機械の砥石取付軸に研削砥石を取り付けて研削加工を行う場合、砥石を取り付けたときの振れ精度によって、加工精度や面粗さといった加工品質、および砥石の摩耗に影響する。このため、ストレート形砥石では外周と側面の振れ、カップ形砥石では面の振れをできるだけ小さく抑えるように砥石を取り付けることが重要なこととされている。
【０００３】
図３は研削機械への砥石の取付構造の例を示す図であり、同図に示すように、研削砥石２０には、台金２１の中央部に研削機械への取付用孔２２が設けられている。この取付用孔２２は一定の許容差以内に加工されているが、砥石２０を研削機械の取付軸３１に取り付けたときに、接触面どうしの当たり具合が良くなかったり、傷があったりした場合は、振動やチッピングなどが発生する。
【０００４】
そこで、砥石の製作、完成検査、研削機械への取付け時の振れ精度保証のための基準面２３が、台金２１の取付面側に設けられている。この基準面２３は、旋盤加工により平坦に形成されており、図３に示すように取付軸３１のフランジ面３２に当接させ、外周部を複数個のボルト３３により締め付け、砥石２０を取付軸３１に取り付ける構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような取付構造においては、台金２１の基準面２３と取付軸３１のフランジ面３２とが完全な平坦面であり、かつ複数個のボルト３３の間に締め付け力の差がない場合は、基準面２３とフランジ面３２とが完全に密着し、砥石２０の振れは小さく抑えられる。しかし、フランジ面３２が偏摩耗していたときは、複数個のボルト３３の締め付けが均等であっても、基準面２３とフランジ面３２とが完全に密着しないので、砥石２０の振れが生じることになる。
【０００６】
また、基準面２３とフランジ面３２が完全に平坦であったとしも、複数個のボルト３３の間に締め付け力の差があると、基準面２３内で負荷が不均一となり、そのため基準面２３が傾いて砥石２０の振れが生じる。また、フランジ面３２は、長期間の使用によって中央部に対して周辺部のほうが摩耗量が大きくなり、砥石２０の振れの発生を抑えることが困難になってくる。
【０００７】
本発明が解決すべき課題は、砥石の構造を改良することにより、研削機械に砥石を取り付けて研削加工するときの砥石の振れを最小限に抑えることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、台金の中央部に研削機械への取付用孔を有し、台金の片面に研削機械への取付用基準面を有する研削砥石において、前記取付用基準面に、台金の外周から前記取付用孔に向けて台金厚さが減少する方向のテーパを形成したことを特徴とする。
【０００９】
砥石の取付用基準面に、中央部の取付用孔に向かって台金厚さが減少するテーパを形成することにより、砥石の取付用基準面を研削機械の砥石取付面に当接させて外周部をボルトにより締め付けるときに、互いに他のボルトの締め付けの程度に影響されることなく当該ボルト部分の取付用基準面と砥石取付面とが密着するようにボルトを締め付けることができる。これによって、砥石の傾きがなくなり、基準面内で負荷は均一となり、砥石の振れを最小限に抑えることができる。また、長期間の使用によって砥石取付面の周辺部が摩耗している場合でも、取付用基準面と砥石取付面とを密着させることができる。
【００１０】
ここで、前記テーパ形成部分のテーパ角は、台金の寸法（取付用基準面の外径）によって異なるが、０．００２〜０．００８度の範囲内で取付用基準面の外径に応じた適正な範囲を選定する。たとえば取付用基準面の外径が３００ｍｍの場合はテーパ角は０．００２〜０．００８度、好ましくは０．００５度とし、外径４００ｍｍの場合はテーパ角０．００２〜０．００６度、好ましくは０．００４度とし、外径６００ｍｍの場合はテーパ角０．００２〜０．００４度、好ましくは０．００３度とするのが適当である。それぞれの寸法の台金において、テーパ角が適正範囲の下限度未満であると、ボルトを締め付けるときに取付用基準面が傾いて、テーパを形成した効果が発揮されず、他方テーパ角が適正範囲の上限を超えると、ボルトを締め付けても砥石取付面との密着性が小さく、砥石の振れの原因となる。
【００１１】
このテーパは、砥石の台金加工や研削仕上加工の段階で、取付用基準面を旋盤加工や研削加工することにより形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態における研削砥石を示す斜視図、図２は図１の研削砥石を研削機械の取付軸に取り付けた状態を示す要部の断面図である。
【００１３】
本実施形態の砥石１０は、台金１１の上面側にダイヤモンド砥粒を用いた砥材層１４が形成された、鋼、焼結合金、鋳鉄、超硬合金、セラミックス、フェライトなどの平面研削に使用するディスク形の砥石である。砥石１０には、台金１１の中央部に研削機械への取付用孔１２が設けられ、台金１１の底面に研削機械への取付用基準面１３が設けられている。
【００１４】
基準面１３には、図２に示すように、台金１１の外周から取付用孔１２に向けて台金１１の厚さが減少する方向にテーパ角０．００５度のテーパが形成されている。このテーパは、砥石台金加工の段階で取付基準面を旋盤加工して形成したものである。なお、図２においては説明の便宜のためにテーパ角を誇張して図示している。
【００１５】
基準面１３にこのようなテーパが形成されていることにより、基準面１３を研削機械の砥石取付軸３１のフランジ面３２に当接させて外周部をボルト３３により締め付けるときに、当該ボルト部分の基準面１３とフランジ面３２とが密着するようにボルトを締め付けることができる。これによって、砥石取付軸３１に対して砥石１０が傾くことなく、基準面１３内で負荷は均一となり、砥石１０の振れが生じなくなる。また、長期間の使用によってフランジ面３２の周辺部が摩耗している場合でも、基準面１３とフランジ面３２とを密着させることができる。
【００１６】
〔試験例〕
図１に示した砥石１０において基準面１３のテーパ角を０．００５度とした砥石（発明品１）、テーパ角を０．０００５度、０．０２度とした砥石（発明品２，３）と平坦な基準面の砥石（従来品）について、実際に研削機械に取り付けて砥石の振れを測定した。測定結果を表１に示す。
【００１７】
砥石の仕様
砥材層 ：ＣＢＣ１４０Ｖ７０ＢＷ６
砥石寸法：３０５^Ｄ ×５０^Ｔ ×８０^Ｈ ×７５^Ｗ ×３^Ｘ
取付基準面外径３０４ｍｍ
測定方法
研削機械：立軸両頭平面研削機
測定器 ：ダイヤルゲージ
測定箇所：砥材層
測定回数：４回
【００１８】
【表１】

【００１９】
表１からわかるように、基準面が平坦な従来の砥石に比べて、基準面にテーパを形成した本発明品は砥石の振れが３０〜７５％程度減少している。とくにテーパ角を好ましい角度とした発明品１は発明品２，３に比して砥石の振れがより小さくなっている。この試験に供した研削砥石の場合、砥石の振れが約２０μｍ以内であれば加工品質や砥石の摩耗への影響は非常に小さくなるので、台金寸法に応じた最適なテーパ角を形成した砥石を使用することによって、砥石の振れを最小限にする研削機械への取付けを達成できることが確認された。
【００２０】
【発明の効果】
砥石の取付用基準面に、中央部の取付用孔に向かって台金厚さが減少するテーパを形成することにより、砥石の取付用基準面を研削機械の砥石取付面に当接させて外周部をボルトにより締め付けるときに取付用基準面と砥石取付面とが密着するようにボルトを締め付けることができる。これによって、砥石の傾きがなくなり、基準面内で負荷は均一となり、砥石の振れを最小限に抑えることができる。また、長期間の使用によって砥石取付面の周辺部が摩耗している場合でも、取付用基準面と砥石取付面とを密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における研削砥石を示す斜視図である。
【図２】図１の研削砥石を研削機械の取付軸に取り付けた状態を示す要部の断面図である。
【図３】従来の研削砥石を研削機械の取付軸に取り付けた状態を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１０ 砥石
１１ 台金
１２ 取付用孔
１３ 基準面
１４ 砥材層
３１ 砥石取付軸
３２ フランジ面
３３ ボルト

Claims (1)

1. 台金の中央部に研削機械への取付用孔を有し、台金の片面に研削機械への取付用基準面を有する研削砥石において、前記取付用基準面を研削機械の砥石取付面に当接させて外周部を複数個のボルトにより締め付けるときに、互いに他のボルトの締め付けの程度に影響されることなく当該ボルト部分の前記取付用基準面と前記砥石取付面とを密着させるために、前記取付用基準面に、台金の外周から前記取付用孔に向けて台金厚さが減少する方向のテーパを形成し、前記テーパ形成部分のテーパ角を０．００２〜０．００８度の範囲内としたことを特徴とする研削砥石の台金構造。

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