JP5643685B2 - ホーニング用研削工具 - Google Patents
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Description
第1実施形態の構成
図1は、本発明の第1実施形態の研削工具Hの斜視図を示し、図2〜4は、各部材(ホルダ本体、外側テーパコーン、内側テーパコーン)の詳細な拡大図であり、図6〜8は、それらの断面図である。さらに、図5は、これらが組み立てられた状態の透視図である。
本発明の第2実施形態の研削工具は、上述の第1実施形態と主要構成要素は共通であり、砥石の配置のみが異なっている。第2実施形態における砥石の配置を、図10(e)に示す。図に示すように、本実施形態では、6枚の砥石のうちの4枚によって、相対的に角度が大きい部分として90度の領域が回転軸に関して向かい合って区画されるように配置されており、残りの2枚の砥石によって、30度の領域と60度の領域が2箇所ずつ区画されるように配置されている。
本発明の第3実施形態の研削工具は、上述の第1および第2実施形態と主要構成要素は共通であり、砥石の配置のみが異なっている。第3実施形態における砥石の配置を、図10(f)に示す。図に示すように、本実施形態では、6枚の砥石のうちの4枚によって、相対的に角度が大きい部分として120度の領域が回転軸に関して向かい合って区画されるように配置されており、残りの2枚の砥石によって、30度の領域が4箇所区画されるように配置されている。
研削工具Hは、使用時には、図5の透視図に示すように、ホルダ本体10の内部に外側テーパコーン20が、外側テーパコーン20の内部に内側テーパコーン30が、それぞれ同軸的に内包される。図示しないクーラント供給源からクーラントの供給を開始するとともに研削工具Hを回転させて、被加工部材の研削を開始する。粗研削を行う際は外側テーパコーン20を摺動させることによって粗砥石部40のみを、また、仕上げを行う際は内側テーパコーン30を摺動させることによって仕上げ砥石部41のみを、あるいは必要であればこれらの両方を同時に、所定量突出させて、加工を行う。
本発明においては、クーラント流入口13の断面積と比較して、排出溝12aおよび12bの断面積の総和が小さいことが好ましい。このような態様とすることで、クーラント流入口13から流入したクーラントの排出溝12aおよび12bにおける流速を増大させることができる。
図1に示す研削工具Hにおいて、粗砥石を図10に示すように配置したものをそれぞれ作製した。(a)〜(c)は、砥石3〜6枚を等分に配置した従来例であり、(d)〜(f)は、本発明の実施例であり、上述した第1〜第3実施形態に相当する。
上記各実施例および従来例の研削工具にて、試験用のシリンダボアの粗研削を行い、円筒度の測定を行った。その結果を図11のグラフに示す。図に示すように、3枚等分から6枚等分までは、砥石枚数が増加することで加工精度が向上し、6枚等分では円筒度は5μmの誤差であった。不等分配置である実施例では、(d)および(e)は良好な円筒度を維持できたものの、(f)で少々悪化した。なお、実施例(d)〜(f)はいずれも本試験の要件は12μm以下を満たすものであった。
同様に、粗研削の後に真円度の測定を行い、その結果を図12のグラフに示す。図に示すように、3枚等分から6枚等分までは、砥石枚数が増加することで加工精度が向上し、6枚等分では円筒度は5μmの誤差であった。不等分配置である本発明の実施例では、(d)〜(f)のいずれも良好な真円度を維持することができた。
同様に、粗研削において研削能率の測定を行った。研削能率は、単位時間あたりの試験片の研削量(内径の拡大量μm)である。その結果を図13のグラフに示す。図に示すように、3枚等分から6枚等分までは、砥石枚数が増加することで加工量が向上し、6枚等分では1.9μm/secに達した。また、不等分配置である実施例では、(d)および(e)で2.7μm/secにまで向上し、さらに(f)では3.4μm/secに到達した。
10…ホルダ本体、
11a、11b…スリット
12a、12b…排出溝、
13…クーラント流入口
14…ホルダ本体内周面、
15…円柱状部、
16…基端部側、
20…外側テーパコーン、
21…貫通孔、
22a、22b…テーパ部、
23…溝部、
24…外側テーパコーン外周面、
25…外側テーパコーン内周面、
26…係合部、
30…内側テーパコーン、
31a、31b…テーパ部、
32…溝部、
33…内側テーパコーン外周面、
34…係合部、
40…粗砥石部、
40a…粗砥石、
40b…砥石シュー、
40c…砥石シュー係合部、
41…仕上げ砥石部、
41a…仕上げ砥石、
41b…砥石シュー、
41c…砥石シュー係合部、
X、X1〜X3…クーラント流通経路(外側)、
Y、Y1〜Y3…クーラント流通経路(内側)。
Claims (4)
- 周方向に複数のスリットを有する円柱状のホルダ本体と、前記ホルダ本体と同軸的に内包されるテーパコーンと、前記テーパコーンに支承され、前記複数のスリットのそれぞれに内包される砥石シューと、前記砥石シューに取り付けられ、前記ホルダ本体から半径方向に突出する砥石とを備え、
前記テーパコーンの軸方向への進退により前記砥石シューが半径方向に進退自在である研削工具であって、
前記ホルダ本体は、ホルダ本体内部にクーラントを供給するクーラント流入口と、ホルダ本体内に流入したクーラントを排出する前記スリットに形成された複数の排出溝とを備え、
隣接する砥石どうしがなす角のうち少なくとも一箇所は相対的に角度が大きく、それ以外の少なくとも複数の箇所は相対的に角度が小さくなるように、前記ホルダ本体の回転軸を中心とする円周上に前記砥石が配置され、
前記砥石の数は6枚であり、
前記6枚の砥石は、前記回転軸に関して見た場合に、「90+n度の領域」、「m度の領域」、「90−n−m度の領域」、「90+n度の領域」、「m度の領域」、「90−n−m度の領域」(但し、0≦n<90かつ0<m<90)の順に六つの領域を区画するように配置されることを特徴とする研削工具。 - 前記4枚の砥石は、前記回転軸に関して向かい合う90度の四つの領域を区画するように配置され、
残りの2枚の砥石は、それぞれ対向する二つの90度の領域に1枚ずつ配置されることを特徴とする請求項1に記載の研削工具。 - 前記2枚の砥石は、45度の四つの領域を区画するように配置されることを特徴とする請求項2に記載の研削工具。
- 不等分に配置される前記複数の砥石は、粗砥石であり、さらに、前記粗砥石間に、仕上げ砥石が互いになす角度が等分になるよう配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の研削工具。
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