JP5371873B2 - Grinding tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研削工具に関する。 The present invention relates to a grinding tool.
従来、炭素繊維強化プラスチック材(CFRP材材)の加工において生じる層間剥離(デラミネーション)を抑制するため、切削力を材料の両表面から内部方向に向かわせることを目的として、切削刃のねじれ方向を途中で変えた螺旋状の切削刃を有するエンドミルが使用されている(下記特許文献1参照)。
Conventionally, in order to suppress delamination that occurs in the processing of carbon fiber reinforced plastic material (CFRP material), the twisting direction of the cutting blade for the purpose of directing the cutting force from both surfaces of the material to the internal direction An end mill having a spiral cutting blade in which is changed in the middle is used (see
しかしながら、上述した従来の螺旋状の切削刃を有するエンドミルでは、加工能率を上げるために切削速度又は送り速度を上昇させると、エンドミルの切削刃に刃欠けが発生し、短期間で寿命を迎えて使用不可能となってしまうため、加工能率を上げることができないという問題がある。 However, in the above-described end mill having the conventional spiral cutting blade, when the cutting speed or the feed speed is increased in order to increase the processing efficiency, the end mill cutting blade has a chipped edge, and the service life is reached in a short period of time. Since it becomes unusable, there exists a problem that processing efficiency cannot be raised.
以上のことから、本発明は、CFRP材の層間剥離(デラミネーション)を抑制し、さらに加工能率を向上させることができる研削工具を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a grinding tool capable of suppressing the delamination of the CFRP material and further improving the processing efficiency.
上記の課題を解決するための第1の発明に係る研削工具は、
加工対象物である積層材料の端面を研削する研削工具において、
円筒状の台金と、
前記積層材料の研削時に前記積層材料の端面の左側の表面に対応する位置において研削面が前記積層材料の端面の内側を向くように前記台金に複数の砥粒を列状に並べて構成した複数の左側ユニットと、
前記積層材料の研削時に前記積層材料の端面の右側の表面に対応する位置において研削面が前記積層材料の端面の内側を向くように前記台金に複数の砥粒を列状に並べて構成した複数の右側ユニットと
を備えた
ことを特徴とする。
The grinding tool according to the first invention for solving the above-mentioned problems is
In a grinding tool that grinds the end face of the laminated material that is the workpiece,
A cylindrical base metal,
A plurality of abrasive grains arranged in a row in the base metal so that the grinding surface faces the inside of the end face of the laminated material at a position corresponding to the left surface of the end face of the laminated material when grinding the laminated material Left side unit of
A plurality of abrasive grains arranged in a row in the base metal so that the grinding surface faces the inside of the end face of the laminated material at a position corresponding to the right surface of the end face of the laminated material when grinding the laminated material And a right side unit.
上記の課題を解決するための第2の発明に係る研削工具は、第1の発明に係る研削工具において、
前記積層材料の研削時に前記積層材料の端面の中心に対応する位置まで前記左側ユニット及び前記右側ユニットを延在させた
ことを特徴とする。
A grinding tool according to a second invention for solving the above-mentioned problems is a grinding tool according to the first invention,
The left unit and the right unit are extended to a position corresponding to the center of the end face of the laminated material during grinding of the laminated material.
上記の課題を解決するための第3の発明に係る研削工具は、第1の発明に係る研削工具において、
前記積層材料の研削時に前記積層材料の端面の左側の表面及び右側の表面以外の部分に対応する位置において研削面の向いている方向が不規則になるように前記台金に設置された複数の砥粒を備えた
ことを特徴とする。
A grinding tool according to a third invention for solving the above-described problems is a grinding tool according to the first invention.
When grinding the laminated material, a plurality of pieces installed on the base metal so that the direction of the grinding surface is irregular at positions corresponding to portions other than the left surface and the right surface of the end surface of the laminated material. It is characterized by having abrasive grains.
本発明によれば、CFRP材の層間剥離(デラミネーション)を抑制し、さらに加工能率を向上させることができる研削工具を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the grinding tool which can suppress the delamination (delamination) of CFRP material and can improve a work efficiency further can be provided.
以下、本発明に係る研削工具について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a grinding tool according to the present invention will be described with reference to the drawings.
以下、本発明の第1の実施例に係る研削工具について説明する。
図1は、本実施例に係る研削工具1の模式図である。なお、図1中において、矢印Mはダウンカット時の研削工具1の送り方向を示しており、矢印Rは研削工具1の回転方向を示している。なお、図1においては、ダウンカット時の研削工具1の送り方向を示したが、研削工具1の送り方向を矢印Mの反対方向とすることによりアップカットを行うこともできる。
The grinding tool according to the first embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic diagram of a grinding
図1に示すように、本実施例に係る研削工具1は、軸2に同軸に取り付けられる円筒状の台金3と、台金3の表面に取り付けられたCFRP材10の端面10aを研削するための砥粒4とを備えている。なお、砥粒4は電着により台金に固定されている。また、本実施例においては、砥粒4には0.6mm程度の大きさのダイヤモンド砥粒を用いることとする。また、本実施例においてはCFRP材10を加工対象として説明するが、これ以外の材質の積層材料を加工対象とすることも可能である。
As shown in FIG. 1, the grinding
図2は、本実施例に係る研削工具1における図1に破線で示す部分の拡大図である。なお、図2中において、矢印Mはダウンカット時の研削工具1の送り方向を示しており、矢印Rは研削工具1の回転方向を示している。なお、図2においては、ダウンカット時の研削工具1の送り方向を示したが、研削工具1の送り方向を矢印Mの反対方向とすることによりアップカットを行うこともできる。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion indicated by a broken line in FIG. 1 in the grinding
図2に示すように、本実施例に係る研削工具1においては、複数の砥粒4を列状に並べ、これをひとつのユニット5として構成している。本実施例においては、ユニット5は、CFRP材10の左表面10L側を研削するユニット5と、CFRP材10の右表面10R側を研削するユニット5を設置している。
As shown in FIG. 2, in the grinding
なお、本実施例においては、図2中にAで示す破線の範囲内に設置された研削面5aが右斜め方向を向き右斜め方向の研削力FAを生ずるユニット5をA群のユニット5とし、図2中にBで示す破線の範囲内に設置された研削面5aが左斜め方向を向き左斜め方向の研削力FBを生ずるユニット5をB群のユニット5として説明する。また、本実施例における左右は、研削工具1側からCFRP材10を見た場合の左右とする。
In this embodiment, units of group A and
図2に示すように、加工対象となるCFRP材10の厚さを考慮して、A群のユニット5は、CFRP材10の左表面10L側に位置する部分が回転方向における前方に位置し、CFRP材10の端面10aの中心側に位置する部分が回転方向における後方に位置するように配置されている。すなわち、A群のユニット5の研削面5aは、CFRP材10の端面10aの内側を向くように角度を付けて設置されている。言い換えれば、A群のユニット5の研削面5aは、CFRP材10の端面10aの中心側を向くように設置されている。
As shown in FIG. 2, in consideration of the thickness of the
また、加工対象となるCFRP材10の厚さを考慮して、B群の砥粒ユニット5は、CFRP材10の右表面10R側に位置する部分が回転方向における前方に位置し、CFRP材10の端面10aの中心側に位置する部分が回転方向における後方に位置するように配置されている。すなわち、B群のユニット5の研削面5aは、CFRP材10の端面10aの内側を向くように角度を付けて設置されている。言い換えれば、B群のユニット5の研削面5aは、CFRP材10の端面10aの中心側を向くように設置されている。
In consideration of the thickness of the
なお、A群のユニット5とB群のユニット5との間には周方向で見たときに軸方向において隙間ができないように設置し、切り屑の流れを妨げないように周方向においては間隔をあけて設置する。また、本実施例においては、A群のユニット5とB群のユニット5ともに砥粒4を隙間なく並べて列状としているが、周方向で見たときに軸方向において隙間ができないように並べてありさえすれば隙間をあけて設置してもよい。
In addition, the
図3は、本実施例に係る研削工具におけるA群及びB群のユニット5の設置方向を示した図である。なお、図3(A)はA群のユニット5を示しており、図3(B)はB群のユニット5を示している。
図3(A)に示すように、A群のユニット5は、右斜め方向に研削力FAがかかるように設置されている。A群のユニット5は、研削力FAがCFRP材10の端面10aの内側を向くように、図3(A)に一点鎖線aで示す軸方向と平行な線と研削面5aとがなす角θAを「0°<θA<90°」の範囲で設定する。
FIG. 3 is a diagram illustrating the installation directions of the
As shown in FIG. 3A, the
なお、θAは0°に近くなるほど研削力FAの周方向を向く成分が強くなり、θAは90°に近くなるほど研削力FAのCFRP材10の端面10aの内側を向く成分が強くなる。なお、本実施例においては、研削力FAの周方向を向く成分と内側を向く成分のバランスのよい、θA=45°となるように設置することとした。
As θ A approaches 0 °, the component of the grinding force F A that faces the circumferential direction becomes stronger, and as θ A approaches 90 °, the component of the grinding force F A that faces the inner side of the
また、図3(B)に示すように、B群のユニット5は、左斜め方向に研削力FBがかかるように設置されている。B群のユニット5は、研削力FBがCFRP材10の端面10aの内側を向くように、図3(B)に一点鎖線aで示す軸方向と平行な線と研削面5aとがなす角θBを「0°<θB<90°」の範囲で設定する。
Further, as shown in FIG. 3B, the
なお、θBは0°に近くなるほど研削力FBの周方向を向く成分が強くなり、θAは90°に近くなるほど研削力FAのCFRP材10の端面10aの内側を向く成分が強くなる。なお、本実施例においては、研削力FBの周方向を向く成分と内側を向く成分のバランスのよい、θB=45°となるように設置することとした。
As θ B approaches 0 °, the component facing the circumferential direction of the grinding force F B increases, and as θ A approaches 90 °, the component facing the inside of the
なお、ダイヤモンド砥粒は、一般的に、六角形状又は三角形状の面と長方形状又は正方形状の面とが組み合わさった多面体を成している。本実施例においては、例として、正六角形状の面を上に向けて台金3に取り付けているが、正方形状の面を上に向けて台金3に取り付けるようにしてもよい。そして、正方形状の面を上に向けて台金3に取り付けた場合であっても、正六角形状の面を上にして台金3に取り付けた場合と同様の作用及び効果を得ることができる。
The diamond abrasive grains generally form a polyhedron in which hexagonal or triangular surfaces and rectangular or square surfaces are combined. In this embodiment, as an example, the regular hexagonal surface is attached to the
以上説明したように、本実施例に係る研削工具1によれば、従来のエンドミルと同様の原理で研削方向をCFRP材10の左表面10L及び右表面10Rから内側に向かわせるように、ユニット5の研削面5aの方向に規則性を持たせことにより、CFRP材10の層間剥離(デラミネーション)を抑制することができる。
As described above, according to the grinding
さらに、本実施例に係る研削工具1によれば、従来用いられていたエンドミルに比べ、切刃数を増やし、切刃を強化できることとなるため、研削速度を上げることができ、加工能率を向上させることができる。
Furthermore, according to the grinding
以下、本発明の第2の実施例に係る研削工具について説明する。
本実施例に係る研削工具1の構成は、第1の実施例に係る研削工具1とほぼ同様であるが、加工対象物であるCFRP材10の左表面10L及び右表面10Rを研削するユニット5以外の砥粒4の研削面は向いている方向が不規則になっている点が異なっている。
The grinding tool according to the second embodiment of the present invention will be described below.
The configuration of the grinding
図4は、本実施例に係る研削工具1における図1に破線で示す部分の拡大図である。なお、図4中において、矢印Mはダウンカット時の研削工具1の送り方向を示しており、矢印Rは研削工具1の回転方向を示している。なお、図4においては、ダウンカット時の研削工具1の送り方向を示したが、研削工具1の送り方向を矢印Mの反対方向とすることによりアップカットを行うこともできる。
FIG. 4 is an enlarged view of a portion indicated by a broken line in FIG. 1 in the grinding
図4に示すように、本実施例に係る研削工具1の砥粒4は、CFRP材10の左表面10L及び右表面10Rを研削するユニット5以外の砥粒4の研削面の向いている方向が不規則になっている。
As shown in FIG. 4, the
なお、本実施例においては、図4中にAで示す破線の範囲内に設置された研削面5aが右斜め方向を向き右斜め方向の研削力FAを生ずるユニット5をA群のユニット5とし、図4中にBで示す破線の範囲内に設置された研削面5aが左斜め方向を向き左斜め方向の研削力FBを生ずるユニット5をB群のユニット5とし、図4中にCで示す破線の範囲内に設置された研削面が不規則な方向を向いた砥粒4をC群の砥粒4として説明する。また、本実施例における左右は、研削工具1側からCFRP材10を見た場合の左右とする。
In this embodiment, units of group A and
図4に示すように、本実施例においては、CFRP材10の厚さを考慮して、A群のユニット5はCFRP材10の左表面10Lを研削するように配置し、B群のユニット5はCFRP材10の右表面10Rを研削するように配置し、C群の砥粒4はCFRP材10の端面10aの左表面10L及び右表面10R以外の部分を研削するように配置する。また、C群の砥粒4は、周方向で見たときに軸方向において隙間があかないように設置することとする。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, in consideration of the thickness of the
以上説明したように、本実施例に係る研削工具1によれば、第1の実施例に係る研削工具1が奏する効果に加え、C群の砥粒4は研削面を規則的に向ける必要が無いため、砥粒4の台金3への取り付けの手間を軽減することができる。このため、研削工具1のコストを軽減することができる。
As described above, according to the grinding
本発明は、例えば、CFRP材の端面を研削する研削工具に利用することが可能である。 The present invention can be used for, for example, a grinding tool for grinding an end face of a CFRP material.
1 研削工具
2 軸
3 台金
4 砥粒
5 ユニット
5a 研削面
10 CFRP材
10a 端面
10L 左表面
10R 右表面
DESCRIPTION OF
Claims (3)
円筒状の台金と、
前記積層材料の研削時に前記積層材料の端面の左側の表面に対応する位置において研削面が前記積層材料の端面の内側を向くように前記台金に複数の砥粒を列状に並べて構成した複数の左側ユニットと、
前記積層材料の研削時に前記積層材料の端面の右側の表面に対応する位置において研削面が前記積層材料の端面の内側を向くように前記台金に複数の砥粒を列状に並べて構成した複数の右側ユニットと
を備えたことを特徴とする研削工具。 In a grinding tool that grinds the end face of the laminated material that is the workpiece,
A cylindrical base metal,
A plurality of abrasive grains arranged in a row in the base metal so that the grinding surface faces the inside of the end face of the laminated material at a position corresponding to the left surface of the end face of the laminated material when grinding the laminated material Left side unit of
A plurality of abrasive grains arranged in a row in the base metal so that the grinding surface faces the inside of the end face of the laminated material at a position corresponding to the right surface of the end face of the laminated material when grinding the laminated material A right side unit and a grinding tool.
ことを特徴とする請求項1に記載の研削工具。 The grinding tool according to claim 1, wherein the left unit and the right unit are extended to a position corresponding to a center of an end face of the laminated material during grinding of the laminated material.
ことを特徴とする請求項1に記載の研削工具。 When grinding the laminated material, a plurality of pieces installed on the base metal so that the direction of the grinding surface is irregular at positions corresponding to portions other than the left surface and the right surface of the end surface of the laminated material. The grinding tool according to claim 1, comprising abrasive grains.
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