JP5787235B2 - 超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置とその研削方法 - Google Patents
超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置とその研削方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5787235B2 JP5787235B2 JP2012289513A JP2012289513A JP5787235B2 JP 5787235 B2 JP5787235 B2 JP 5787235B2 JP 2012289513 A JP2012289513 A JP 2012289513A JP 2012289513 A JP2012289513 A JP 2012289513A JP 5787235 B2 JP5787235 B2 JP 5787235B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grinding
- grindstone
- base metal
- electrodeposition
- wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 90
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 title claims description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 17
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 64
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims description 54
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 38
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 38
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 30
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 30
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 25
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 21
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 17
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 7
- 102200082816 rs34868397 Human genes 0.000 description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N shellac Chemical compound OCCCCCC(O)C(O)CCCCCCCC(O)=O.C1C23[C@H](C(O)=O)CCC2[C@](C)(CO)[C@@H]1C(C(O)=O)=C[C@@H]3O ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N 0.000 description 1
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 description 1
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 description 1
- 239000004208 shellac Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Description
上記スリットは台金の側面と外周面とに連通して多数設け、上記フランジカバーは、研削液を上記台金の側面に設けたスリットに導かれて上記電着砥石の両側面に沿って放射方向に砥粒先端まで導くとともに該台金の外周面に設けたスリット内に導かれた研削液を電着砥石の砥粒内を通過させて放射方向の先端まで導く構成としたことを特徴とする。
第1の研削方法は、単層のCBN又はダイヤモンド砥粒を鋼製の台金に電着した電着砥石と、上記台金に放射状に多数設けたスリットSと、上記台金3の両側の流路(隙間)5Eから研削液Kを砥石側面に沿って放射方向に砥粒先端まで導くフランジカバー5と、上記台金とフランジとを保持すると共に加工機Mの主軸20に装着される砥石アーバー6と、上記砥石アーバーの通孔6Cを介して台金とフランジに対して主軸から研削液を供給するスピンドルスルー20Cと、からなる超砥粒電着砥石1の砥石内研削液供給装置において、研削液供給量を5L/min前後とし、研削速度V=20m/sec前後とし、送り速度v=500mm/sec前後とし、切り込み量td=0.02m前後の往復送りとした。
本発明の金属台金に一層の砥粒を配置した電着砥石で砥石内研削液供給装置100が機能するかを,アルミニウム合金A7075を対象として検証した。アルミニウム合金を加工物とした理由は、延性が大きく切り屑の溶着や目詰まりが生じ易いため,研削液供給の効果が顕著に表れると推測した。
また,単層の電着砥粒が脱落したり、溶着により切削能力を喪失時に発生する危険性を最少化することに配慮した。
(1)研削条件は、一般構造用鋼S45Cを対象とし,開発した台金により砥石内から研削液供給するCBN又はダイヤモンド砥粒電着砥石と,ビトリファイド砥石の気孔を通して砥石内より研削液供給する場合との比較により,CBN又はダイヤモンド砥粒電着砥石の優位性確認する。砥石条件を図13に、研削条件を図14に示す。更に、CBN電着砥石およびビトリファイド砥石の砥石作業面の写真を図6に示す。
上記砥石内研削液供給装置100について、CBN電着砥石に適用し炭素鋼S45Cを研削加工した際の研削抵抗及び加工点温度の測定を行なう。研削抵抗は圧電型3成分動力計で測定した。そして、温度測定方法の概略は、図7に示す。その構成は、加工物側の研削方向3箇所に,切込み方向t1,t2<0.02mm以内の差で熱電対を埋め込み、砥石がこれを切断するまでの温度を測定する。また、熱電対を設置した穴先端部には高熱伝導率を有するシルバーグリス(熱伝導率=9.0W/m・K)を充填し熱伝導のロスを低減するとともに,測温部の熱容量が極度に小さくなることを防止する対策を講じている。
火花の出るようなドライ加工データは、図10に示すように、右上がりの波形を示すことを確認した。これで、安定した研削状態が維持されているものと推察できる。また,1パスごと交互に比研削抵抗値が上下する挙動が見られる。これは、往復加工を行うレシプロ研削によるアップカット、ダウンカットの違いであり研削液を外から掛ける通常研削でも観察できるだけでなく、ビトリファイド砥石の砥石内研削液供給機構でも見られる現象である。
図11において、100パス加工後と加工前の砥石作業面の同一部分を撮影したものである。td=0.02mmと大きめの切込みを設定しているが,砥石の目詰まりや目こぼれ、摩耗は見当たらない.また、目視による観察で加工面に研削焼けは見られない。研削方向に垂直に測定した表面粗さは3.2〜3.6μmRaであり,同じ粒度のビトリファイド砥石加工で得られている0.6μmRa前後よりかなり大きな値となった。これは、CBN電着ホイールでは砥粒切れ刃高さを揃えるためのツルーイングを行っていない事が要因として最も大きいと考える。
更に、研削後の被削材の寸法測定を行った。0.02mmの切込みで連続して100パス加工した後,全体が室温になじんでからの測定値である。温度上昇と弾性変形がほとんど生じないようスパークアウトを繰り返せば,被削材の厚さは位置に依らず一定となる。また、切込みが大きく除熱が十分でない場合には,1パスの加工中に被削材もしくは研削ホイールの温度が上昇して熱膨張し,設定よりも切込みが増す。結果として、研削入口側よりも出口側の被削材厚さが小さくなる。
本発明の超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置とその研削方法によると、電着砥石の砥石台金に多数のスリット(スリット幅0.2mm、台金外周120箇所)を設け、台金の両側から研削液を砥石側面に沿って放射方向に砥粒先端まで導くフランジカバーを設けたから、砥石ホイール内部から研削液を砥石先端に効率良く供給できる。
これにより、研削液による台金自体の冷却効率の向上で台金の熱膨張を抑制しワークの研削寸法精度が保証できる。また、研削液の消費量も少量となる。具体的には、およそ5L/min前後の広い範囲内での実施が可能となる。
第2の研削方法も、上記第1の研削方法と同様に実施される。上記超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置200において、研削液供給量を0.5L/min前後とし、研削速度V=20m/sec前後とし、送り速度v=500mm/sec前後とし、切り込み量td=0.02mm前後の往復送りとして実施した。これにより、(1)アルミニウム合金研削の実施例(比研削抵抗)。(2)CBN又はダイヤモンド砥粒電着砥石とWAビトリファイド砥石との比較試験。(3)研削抵抗と加工点温度の測定。(4)砥石表面について。(5)測定した被削材両端と中央の厚さの寸法差。について、上記第1の研削方法と同様の作用と効果が得られた。
ここで、気泡の効用を列記すれば、
(1)気泡セラミック体40は、交換可能でランニングコストが低い。
(2)セラミックの選定で気泡の状況が自由に変えられる。
(3)セラミックにより、研削液内の異物(切粉,研削スラッジ)を除去する。
(4)セラックにより、研削液を気泡化でき、この気泡で切粉,研削スラッジを吸着して空気中への拡散が抑えられる。
(5)気泡のエロージョン効果で砥石目詰まりを吹き飛ばせる。
(6)気泡でMQLが可能となり、研削液の消費量を5L/min前後から0.5L/min前後に減少でき省エネ、対環境性に良い結果が得られる。
(7)研削砥石の温度抑制や研削面の研削焼けを防止させられる。
単層のCBN又はダイヤモンド砥粒を鋼製の台金の外周面に電着した電着砥石において、上記台金はドーナツ状の気泡セラミック体を左右両側で挟んだサンドチッチ構成で保持する砥石アーバーと、上記砥石アーバーの通孔を介して気泡セラミック体から電着砥石に対して主軸からのスピンドルスルーで研削液を供給したから、気泡セラミック体により砥石ホイール内部から砥石先端に供給される研削液は、気泡化されて研削液内の異物(切屑、スラッジ)を吸着して拡散が防止されて効率良く供給できる。更に、セラミック体は交換可能でセラミック選定で泡選別が可能な上に、泡のエローション効果で砥石の目詰まりを吹飛ばし、また、気泡で研削液のMQLが実現でき、研削焼けしない。即ち、研削液による台金自体の冷却効率の向上で台金の熱膨張を抑制しワークの研削寸法精度が保証できる。
1B 砥石側面
3 台金
3A 側面
3B 外周面
3C,5C 中心孔
5 フランジカバー
5B 受環
5E 流路
6 砥石アーバー
6A 先端軸部
6B 螺子
6C 通孔
6D 保持部
6E 噴出口
7 座金
7A ナット
10,12 単層のCBN又はダイヤモンド砥粒
10A 外周面(砥石研削面)
11A 外周面(砥石研削面)
20 主軸
20A 先端テーパー穴
20C スピンドルスルー
33,34 台金
33C 外周面
34A 円板
40 気泡セラミック体
100 砥石内研削液供給装置
200 砥石内研削液供給装置
A 空隙
S スリット
S2 結合空間
S3 結合空間
K 研削液
H 工具ホルダ
H1 取付穴
M 加工機
h 小孔
h1,h2 中心孔
X 空間
Claims (2)
- 単層のCBN砥粒を鋼製の台金に電着した電着砥石と、上記台金に放射状に多数設けたスリットと、上記台金の両側から研削液を砥石側面に沿って放射方向に砥粒先端まで導くフランジカバーと、上記台金とフランジとを保持すると共に加工機の主軸に装着される砥石アーバーと、上記砥石アーバーの通孔を介して台金とフランジの隙間に主軸から研削液を供給するスピンドルスルーと、からなる超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置において、
上記スリットは台金の側面と外周面とに連通して多数設け、上記フランジカバーは、研削液を上記台金の側面に設けたスリットに導かれて上記電着砥石の両側面に沿って放射方向に砥粒先端まで導くとともに該台金の外周面に設けたスリット内に導かれた研削液を電着砥石の砥粒内を通過させて放射方向の先端まで導く構成としたことを特徴とする超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置。 - 単層のCBN又はダイヤモンド砥粒を鋼製の台金の外周面に電着した電着砥石と、上記台金は一方側に小孔を開けた外周面を有し他方側に円板からなり該空間内にサンドイッチ構成に挟んだドーナツ状の気泡セラミック体と、上記左右両側の台金と気泡セラミック体とに開けた中心孔を保持すると共に加工機の主軸に装着される砥石アーバーと、上記砥石アーバーはこの通孔を介して気泡セラミック体の中心孔から該外周に配置した電着砥石に対して主軸から研削液を供給するスピンドルスルーと、からなることを特徴とする超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012289513A JP5787235B2 (ja) | 2012-12-31 | 2012-12-31 | 超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置とその研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012289513A JP5787235B2 (ja) | 2012-12-31 | 2012-12-31 | 超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置とその研削方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014128865A JP2014128865A (ja) | 2014-07-10 |
JP5787235B2 true JP5787235B2 (ja) | 2015-09-30 |
Family
ID=51407744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012289513A Expired - Fee Related JP5787235B2 (ja) | 2012-12-31 | 2012-12-31 | 超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置とその研削方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5787235B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI577505B (zh) * | 2015-10-22 | 2017-04-11 | China Grinding Wheel Corp | A wheel with internal supply of fluid structure |
CN109366374B (zh) * | 2018-11-21 | 2020-11-06 | 重庆大学 | 一种基于3d打印技术的电镀cbn砂轮内冷装置及其内冷方法 |
JP2020203332A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | 株式会社橋本テクニカル工業 | 研削液供給装置、研削加工システム、研削加工方法及びそれに用いるキャビテーション処理モジュール |
CN114536231A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-27 | 丹阳市励高研磨材料有限公司 | 一种新型抛磨轮及其加工方法 |
CN115771083B (zh) * | 2022-12-27 | 2023-06-30 | 广东福临门世家智能家居有限公司 | 一种均匀磨损的玻璃磨边装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE707628C (de) * | 1937-02-05 | 1941-06-27 | Ver Deutscher Werkzeugmaschine | Vorrichtung zum Zufuehren von Kuehl-, Schmier- und Spuelfluessigkeit an Werkzeugmaschinen mit umlaufenden Werkzeugen |
US2745229A (en) * | 1955-01-24 | 1956-05-15 | Gear Grinding Mach Co | Liquid cooled grinder wheel |
JPH03109765U (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-11 | ||
JPH06344265A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-20 | Hitachi Metals Ltd | ダイヤモンドホイール |
JP3160335U (ja) * | 2010-01-29 | 2010-06-24 | 伊藤 幸男 | 研削砥石とその冷却装置 |
JP5520795B2 (ja) * | 2010-12-03 | 2014-06-11 | 株式会社日立製作所 | 工具ホルダ |
-
2012
- 2012-12-31 JP JP2012289513A patent/JP5787235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014128865A (ja) | 2014-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5787235B2 (ja) | 超砥粒電着砥石の砥石内研削液供給装置とその研削方法 | |
Klocke et al. | Abrasive machining of advanced aerospace alloys and composites | |
JP5380674B2 (ja) | 研削ホイールの保持具 | |
Pal et al. | Development and performance evaluation of monolayer brazed cBN grinding wheel on bearing steel | |
JP5520795B2 (ja) | 工具ホルダ | |
US20150099428A1 (en) | Dicing Device and Dicing Method | |
JP5143008B2 (ja) | 複合材料部品を機械加工する工具 | |
JP5034427B2 (ja) | 研削加工における研削液の動圧開放方法、その方法を利用した研削方法およびその研削方法に用いる砥石 | |
JP2009513369A5 (ja) | ||
CA2931343C (en) | Grinding wheel tool | |
WO2018073905A1 (ja) | 砥石 | |
JP5736800B2 (ja) | 円筒体の面取り装置及び面取り方法 | |
KR100781026B1 (ko) | 초연마식 가공 공구 및 사용 방법 | |
Khoo et al. | A review on the rotary ultrasonic machining of advanced ceramics | |
JP2005319544A (ja) | 穴加工用工具とその工具の外周研削方法 | |
JP6302889B2 (ja) | 砥石 | |
JP4352929B2 (ja) | ドライ加工用工具及びドライ加工用ドリルの製造方法 | |
RU2261790C1 (ru) | Способ подачи смазочно-охлаждающей жидкости при плоском торцовом шлифовании | |
JP4141438B2 (ja) | 研削砥石 | |
RU2261791C1 (ru) | Способ подачи смазочно-охлаждающей жидкости при плоском торцовом шлифовании | |
Okuyama et al. | Grinding Performance of a Grain-Arranged Diamond Wheel Against Aluminum Alloys and Ti6Al4V | |
JP2009255185A (ja) | 砥石 | |
JP4326487B2 (ja) | ラップホイール | |
JP3998648B2 (ja) | カップ型回転砥石 | |
Shi et al. | Assessment of an experimental setup for high speed grinding using vitrified CBN wheels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20141031 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141030 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20141211 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150407 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150414 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150514 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150714 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150716 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5787235 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |