JP6591237B2 - ダイヤモンドドレッサ - Google Patents

Description

本発明は、研削砥石のドレッシングに使用されるダイヤモンドドレッサに関する。

継続的に使用された研削砥石のドレッシングに使用されるドレッサについては、従来、様々な種類のものが提案されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１記載の「ダイヤモンドドレッサ」がある。

この「ダイヤモンドドレッサ」は、活性な炭化物形成金属元素を含む合金ロー材緩衝金属材料を用いてダイヤモンドを固定することによって形成されたものである。

特開２０００−２４６６３７号公報

従来のダイヤモンドドレッサは、天然の単石ダイヤモンドをそのままシャンクに埋め込んで形成されているので、単石ダイヤモンドの品質や形状のバラツキがドレス性能や研削性能などに大きな影響を与え、その結果として、ワーク精度不良などを発生させることが多い。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、安定したドレス性能や研削性能を発揮し、ワークの精度不良を削減することができるダイヤモンドドレッサを提供することにある。

本発明のダイヤモンドドレッサは、研削砥石のドレッシングに使用されるダイヤモンドドレッサであって、軸心方向の先端部は円錐台形状をなし、その最先端部にて、前記軸心と直交する平坦な先端面の中心に円錐形状の凹部を有するシャンクと、前記先端面から一部を突出させた状態で前記凹部にロー材で固着された一つの人造粒ダイヤモンドと、を備え、前記人造粒ダイヤモンドが、正八面体形状であって、
前記人造粒ダイヤモンドにおいて対向して位置する二つの頂点の一方の頂点を前記凹部の底部に向け、二つの前記頂点を結ぶ仮想直線が前記シャンクの軸心と一致する姿勢で前記凹部内に固着され、
前記シャンクの先端面から突出する前記人造粒ダイヤモンドの突出長さが、前記人造粒ダイヤモンドの前記軸心方向の長さの７０％〜８０％であることを特徴とする。

人造粒ダイヤモンドは天然ダイヤモンド程度の剛性があってクラックや欠損が発生し難く、形状及び品質も安定しており、また、人造粒ダイヤモンドをシャンク先端部の凹部にロー材で固着したことにより十分な突出し量を確保することができるので、安定したドレス性能や研削性能を発揮し、ワークの精度不良を削減することができる。

また、前記ロー材として銀ローを使用することができる。使用する銀ローは限定するものではないが、例えば、含有成分が銀：４０〜９０質量％，銅：１５〜４０質量％，ニッケル０〜２０質量％の銀ロー、若しくは、前記成分に１〜１０質量％以内のチタンを添加した活性銀ローなどが好適である。

さらに、前記人造粒ダイヤモンドが真空雰囲気において固着されたものであることが望ましい。

一方、前記シャンクの先端面から突出する前記人造粒ダイヤモンドの突出長さが、前記人造粒ダイヤモンドの前記軸心方向の長さの５％〜８０％であることが望ましい。

なお、前記人造粒ダイヤモンドの突出長さが５％より小さくなると、研削砥石に接触するダイヤモンドの先端面積が小さくなり、ドレス性能および研削性能が低下するといった傾向が生じ、８０％より大きくなるとダイヤモンドの固着力がドレス時の負荷に耐えられなく、ダイヤモンドが外れる“脱石”という現象が生じる可能性が高まるので、前記範囲内が好適である。

本発明により、安定したドレス性能や研削性能を発揮し、ワークの精度不良を削減することができるダイヤモンドドレッサを提供することができる。

本発明の実施形態であるダイヤモンドドレッサの要部を示す一部省略斜視図である。 図１に示すダイヤモンドドレッサの一部省略側面図である。 図１に示すダイヤモンドドレッサの製造工程を示す図である。 図１に示すダイヤモンドドレッサの製造工程の一部を示す図である。 図１に示すダイヤモンドドレッサを構成する人造粒ダイヤモンドを示す斜視図である。 人造粒ダイヤモンドに関するその他の実施形態を示す斜視図である。 人造粒ダイヤモンドに関するその他の実施形態を示す斜視図である。

図１〜図５に基づいて、本発明の実施形態であるダイヤモンドドレッサ１０について説明する。図１，図２に示すように、ダイヤモンドドレッサ１０は、軸心１１ｃ方向の先端部１１ａの先端面１１ｂに凹部１２を有する丸棒状のシャンク（台金）１１と、先端面１１ｂから一部を突出させた状態で凹部１２にロー材１３で固着された人造粒ダイヤモンド２０と、を備えている。先端部１１ａは円錐台形状をなしており、その最先端にて、軸心１１ｃと直交する平坦な先端面１１ｂの中心に凹部１２が形成されている。

人造粒ダイヤモンド２０は、図５に示すような正八面体形状をなしており、人造粒ダイヤモンド２０において対向して位置する二つの頂点２１，２２の一方の頂点２１を凹部１２の底部１２ａに向け、頂点２１，２２を結ぶ仮想直線２０ａがシャンク１１の軸心１１ｃと一致するような姿勢で凹部１２内にロー材１３で固着されている。なお、本実施形態では、人造粒ダイヤモンド２０の頂点２１は、原石形状そのままの状態としているが、個々の形状のバラツキを更に少なくするために、頂点２１を円錐状若しくは角錐状に加工したものを使用することもできる。

人造粒ダイヤモンド２０を固着するロー材１３は銀ローであり、その成分は銀４０〜９０質量％、銅１５〜４０質量％、ニッケル０〜２０質量％の銀ローであるが、これに限定するものではないので、前記成分に１〜１０質量％以内のチタンを添加した活性銀ロー、あるいは、ニッケルや金、チタンを使ったロー材やチタン以外の金属を添加した活性銀ローなどを使用することもできる。なお、ロー材１３の他に、焼結金属（図示せず）を用いて人造粒ダイヤモンド２０を凹部１２内に固着することもできる。

図２に示すように、本実施形態のダイヤモンドドレッサ１０においては、シャンク１１の先端面１１ｂから突出する人造粒ダイヤモンド２０の突出長さＰが、人造粒ダイヤモンド２０の軸心１１ｃ方向の長さ（頂点２１，２２間の距離）Ｄの７０％としている。なお、前記比率（Ｐ／Ｄ）は限定するものではないので、５％〜８０％の範囲内で変更可能である。

人造粒ダイヤモンド２０は天然ダイヤモンド程度の剛性があってクラックや欠損が発生し難く、形状及び品質も安定している。また、人造粒ダイヤモンド２０をシャンク１１の先端面１１ｂの凹部１２にロー材１３で固着したことにより十分な突出し量（突出長さＰ）を確保することができるので、安定したドレス性能や研削性能を発揮し、ワークの精度不良を削減することができる。

次に、図３，図４に基づいて、図１に示すダイヤモンドドレッサ１０の製造方法について説明する。図３（ａ）に示すように、シャンクの原材料となる金属製の丸棒材９の先端面９ａの中心部（丸棒材９の軸心９ｃと先端面９ａとの交点部分）に形成された凹部１２に人造粒ダイヤモンド２０の頂点２２側の部分を嵌め込む。凹部１２の内面形状は人造粒ダイヤモンド２０の頂点２２から頂点２１に向かって広がる四角錐状の外面形状と相似した形状をなしているので、図３（ｂ）に示すように、人造粒ダイヤモンド２０の頂点２２側の部分を凹部１２に嵌め込むと、人造粒ダイヤモンド２０の頂点２２側の外面部分が凹部１２の内面に密着した状態となる。

次に、真空雰囲気において、人造粒ダイヤモンド２０と凹部１２とをロー材１３によって固着し、この後、図４に示すように、切削工具３０を用いて、丸棒材９の先端面９ａの周縁部分を切削して、円錐形状の先端部１１ａを形成すると、図３（ｃ）に示すダイヤモンドドレッサ１０が完成する。

図１に示すダイヤモンドドレッサ１０は、図５に示すような、正八面体形状の人造粒ダイヤモンド２０を用いて形成されているが、これに限定しないので、例えば、図６，図７に示すような人造粒ダイヤモンド４０，６０などを用いて形成することもできる。

図６に示す人造粒ダイヤモンド４０は切頭八面体と呼ばれる形状をなしている。切頭八面体形状とは、図５に示す正八面体形状の人造粒ダイヤモンド２０における６個の頂点２１，２２，２３，２４，２５，２６付近の四角錐形状部分をそれぞれ等しく切除して、正方形状をした６個の平面部４１，４２，４３，４４，４５，４６を形成したような形状である。

人造粒ダイヤモンド４０を凹部１２（図３参照）に固着する場合、６個の平面部４１，４２，４３，４４，４５，４６のいずれかを凹部１２の底部１２ａに向けた姿勢（対向する一対の平面部の中心同士を結ぶ直線が丸棒材９の軸心９ｃと一致する姿勢）で固着することが望ましい。なお、図６に示す人造粒ダイヤモンド４０の他に、図５に示す正八面体形状の人造粒ダイヤモンド２０における６個の頂点２１，２２，２３，２４，２５，２６付近の四角錐形状部分をそれぞれ等しく切除して、長方形形状をした６個の平面部（図示せず）を形成したような形状の人造粒ダイヤモンド（図示せず）を用いることもできる。

図７に示す人造粒ダイヤモンド６０は六・八面体形状をなしている。六・八面体形状とは、図６に示す人造粒ダイヤモンド４０における６個の平面部４１，４２，４３，４４，４５，４６を、隣り合って位置する平面部４１，４２，４３，４４，４５，４６の頂点同士が一致する所まで、それぞれ均等に拡張したような形状をなしている。即ち、図６に示す人造粒ダイヤモンド４０の平面部４１，４２，４３，４４，４５，４６をそれぞれ均等に拡張したものが、図７に示す人造粒ダイヤモンド６０の平面部６１，６２，６３，６４，６５，６６に相当している。

人造粒ダイヤモンド６０を凹部１２（図３参照）に固着する場合、平面部６１，６２，６３，６４，６５，６６のいずれかを凹部１２の底部１２ａに向けた姿勢で固着することが望ましい。なお、図７に示す人造粒ダイヤモンド６０の他に、図６に示す人造粒ダイヤモンド４０の平面部４１，４２，４３，４４，４５，４６をそれぞれ不均等に拡張した形状の人造粒ダイヤモンド（図示せず）を用いることもできる。

なお、図１〜図７に基づいて説明したダイヤモンドドレッサ１０は本発明の一例を示すものであり、本発明のダイヤモンドドレッサは前述したダイヤモンドドレッサ１０に限定されない。

本発明のダイヤモンドドレッサは、硬脆材料の研削加工に使用された研削砥石のドレッシング作業用のツールとして様々な産業分野において広く利用することができる。

９ 丸棒材
９ａ，１１ｂ 先端面
９ｃ，１１ｃ 軸心
１０ ダイヤモンドドレッサ
１１ シャンク（台金）
１１ａ 先端部
１２ 凹部
１２ａ 底部
１３ ロー材
２０，４０，６０ 人造粒ダイヤモンド
２０ａ 仮想直線
２１，２２，２３，２４，２５，２６ 頂点
４１，４２，４３，４４，４５，４６，６１，６２，６３，６４，６５，６６ 平面部
Ｄ 軸心方向の長さ
Ｐ 突出長さ

Claims (3)

1. 研削砥石のドレッシングに使用されるダイヤモンドドレッサであって、
   軸心方向の先端部は円錐台形状をなし、その最先端部にて、前記軸心と直交する平坦な先端面の中心に円錐形状の凹部を有するシャンクと、前記先端面から一部を突出させた状態で前記凹部にロー材で固着された一つの人造粒ダイヤモンドと、を備え、前記人造粒ダイヤモンドが、正八面体形状であって、
   前記人造粒ダイヤモンドにおいて対向して位置する二つの頂点の一方の頂点を前記凹部の底部に向け、二つの前記頂点を結ぶ仮想直線が前記シャンクの軸心と一致する姿勢で前記凹部内に固着され、
   前記シャンクの先端面から突出する前記人造粒ダイヤモンドの突出長さが、前記人造粒ダイヤモンドの前記軸心方向の長さの７０％〜８０％であるダイヤモンドドレッサ。
2. 前記ロー材が銀ローである請求項１に記載のダイヤモンドドレッサ。
3. 前記人造粒ダイヤモンドが真空雰囲気において固着された請求項１または２に記載のダイヤモンドドレッサ。

Images