JP6755550B2 - Grinding wheel and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、金属材料やセラミックス材料等から成るワークの研削に用いられる研削砥石及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a grinding wheel used for grinding a work made of a metal material, a ceramic material, or the like, and a method for manufacturing the grinding wheel.
従来から、金属材料やセラミックス材料等から成るワークを研削する研削砥石としては、例えば、ワークに対向するワーク対向面を有する台金と、該ワーク対向面にダイヤモンドやcBN等の砥粒が適宜のボンド材で保持された砥粒層すなわち研削層とを有するものが知られている(特許文献1参照)。そして、このような研削砥石を用いてワークを研削する際には、該研削砥石を適宜の研削装置に取り付け、台金をその軸周りに高速回転させながらワークに向けて送りを与えて、該台金のワーク対向面上に配された研削層をワークに接触させる。そうすることで、研削層の表面に露出した砥粒が切れ刃となって、該ワークが研削される。 Conventionally, as a grinding wheel for grinding a work made of a metal material, a ceramic material, or the like, for example, a base metal having a work facing surface facing the work and abrasive grains such as diamond or cBN on the work facing surface are appropriately used. Those having an abrasive grain layer, that is, a grinding layer held by a bond material are known (see Patent Document 1). Then, when grinding a work using such a grinding wheel, the grinding wheel is attached to an appropriate grinding device, and a feed is given toward the work while rotating the base metal around its axis at high speed. The grinding layer arranged on the work facing surface of the base metal is brought into contact with the work. By doing so, the abrasive grains exposed on the surface of the grinding layer become cutting edges, and the work is ground.
ところで、この種の研削砥石においては、ワークの研削の際に生ずる切屑が、砥粒間のチップポケット内に堆積することで目詰まりが発生してしまい、その結果、研削効率の低下を招く虞がある。そのため、このような研削砥石においては、上記研削層に、切屑の排出性を高める為の切屑排出用の排出溝を設け、該排出溝を通じて上記切屑を外部に排出させることが好ましい。
なお、本発明に関連する先行技術文献として、例えば、特許文献2のようなものが挙げられる。
By the way, in this type of grinding wheel, chips generated during grinding of the work are accumulated in the chip pockets between the abrasive grains, which may cause clogging, resulting in a decrease in grinding efficiency. There is. Therefore, in such a grinding wheel, it is preferable that the grinding layer is provided with a discharge groove for discharging chips in order to improve the discharge property of chips, and the chips are discharged to the outside through the discharge groove.
As the prior art document related to the present invention, for example,
そこで、本発明の技術的課題は、切屑の排出性に優れ、研削効率の向上を図ることができる研削砥石及びそのような研削砥石の製造方法を提供することにある。 Therefore, a technical object of the present invention is to provide a grinding wheel which is excellent in chip evacuation and can improve grinding efficiency and a method for manufacturing such a grinding wheel.
上記課題を解決するため、本発明によれば、ワークに対向させるためのワーク対向面を有する台金と、芯線に多数の砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーとを有し、上記ワーク対向面が、該台金の回転軸周りの外周面から成っており、上記固定砥粒ワイヤーが、台金の外周面上において、上記回転軸方向に沿って螺旋状に巻かれ、且つ、上記回転軸方向に隣り合う当該固定砥粒ワイヤー同士において一方の固定砥粒ワイヤーの砥粒の先端が他方の固定砥粒ワイヤーに接するように密巻きされて該台金に固定されていて、それにより、該台金の外周面上に、ワーク研削用の研削部が形成されていると共に、上記回転軸方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部から成る切屑排出用の排出溝が形成されていることを特徴とする研削砥石が提供される。 To solve the above problems, the present invention includes a base metal having a work facing surface for facing the workpiece, and a fixed abrasive wire comprising a number of abrasive grains is fixed to the core wire, the work The facing surface is formed of an outer peripheral surface around the rotation axis of the base metal, and the fixed abrasive grain wire is spirally wound along the rotation axis direction on the outer peripheral surface of the base metal, and the above-mentioned In the fixed abrasive wire adjacent to each other in the rotation axis direction, the tip of the abrasive grain of one fixed abrasive wire is tightly wound so as to be in contact with the other fixed abrasive wire and fixed to the base metal. A grinding portion for grinding a work is formed on the outer peripheral surface of the base metal, and a discharge groove for discharging chips is formed consisting of recesses between fixed abrasive grain wires adjacent to each other in the direction of the rotation axis . A grinding wheel characterized by this is provided.
このとき、好ましくは、上記固定砥粒ワイヤーは、その長手方向の両端に第1端と第2端をそれぞれ有していて、その第1端部が台金の回転軸方向の一端側に固着され、その第2端部が該台金の回転軸方向の他端側に固着されていると共に、これら第1端部と第2端部との間に位置する中間部が、上記台金の外周面に対して、非固着状態で上記回転軸方向に相対動可能に巻かれている。 In this case, preferably, the solid Teitogitsubu wire in its longitudinal ends have a first end and a second end, respectively, the first end portion thereof to one end of the rotation axis direction of the base metal The second end portion is fixed to the other end side of the base metal in the rotation axis direction, and the intermediate portion located between the first end portion and the second end portion is the base metal. It is wound so as to be relatively movable in the direction of the rotation axis in a non-fixed state with respect to the outer peripheral surface of the above.
また、本発明によれば、ワークに対向させるためのワーク対向面を有する台金と、芯線に多数の砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーとを有し、上記台金のワーク対向面が、該台金の回転軸方向における一端側の端面から成っており、上記固定砥粒ワイヤーが、台金の端面上において、上記回転軸周りに渦巻き状に巻かれた状態で該台金に固定されていて、それにより、該台金の端面上に、ワーク研削用の研削部が形成されていると共に、該台金の径方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部から成る切屑排出用の排出溝が形成されていることを特徴とする研削砥石が提供される。 Further , according to the present invention, there is a base metal having a work facing surface for facing the work, and a fixed abrasive grain wire formed by fixing a large number of abrasive grains to the core wire, and the work facing surface of the base metal. However, the fixed abrasive grain wire is formed on the end face on one end side in the rotation axis direction of the base metal, and the fixed abrasive grain wire is wound around the rotation axis in a spiral shape on the end face of the base metal. It is fixed, whereby a grinding portion for workpiece grinding is formed on the end face of the base metal, and for chip discharge consisting of recesses between fixed abrasive grain wires adjacent to each other in the radial direction of the base metal . A grinding grindstone is provided, characterized in that a discharge groove is formed .
このとき、好ましくは、上記固定砥粒ワイヤーは、その長手方向の両端に第1端と第2端をそれぞれ有していて、その第1端部が台金の端面における径方向一方側に固着され、その第2端部が該台金の径方向他方側に固着されていると共に、これら第1端部と第2端部との間に位置する中間部が、上記台金の端面に対して、固定砥粒ワイヤーの長手方向に沿って断続的に固着されている。 In this case, preferably, the fixed abrasive wire has, at its longitudinal ends have a first end and a second end, respectively, secured to the radially one side of an end face of a first end thereof a trapezoidal gold It is, together with the second end of which is fixed in the radial direction other side of the該台gold, an intermediate portion positioned between these first and second ends, with respect to the end face of the metal base Te are intermittently secured along the longitudinal direction of the fixed abrasive wire.
また、上記台金の端面には、渦巻き状に凹設されたガイド溝が刻設されており、上記固定砥粒ワイヤーが、このガイド溝の長さ方向に沿って該ガイド溝内に配設された状態で、該台金に固定されていてもよい。 Further, a guide groove recessed in a spiral shape is engraved on the end surface of the base metal, and the fixed abrasive grain wire is arranged in the guide groove along the length direction of the guide groove. It may be fixed to the base metal in the state of being fixed.
さらに、本発明によれば、ワークに対向させるためのワーク対向面を有する台金の該ワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部と切屑排出用の排出溝とが形成された研削砥石の製造方法であって、上記台金の回転軸周りの外周面を上記ワーク対向面とし、芯線に砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーを、該台金の外周面上に、その回転軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に巻いて、且つ、上記回転軸方向に隣り合う当該固定砥粒ワイヤー同士において一方の固定砥粒ワイヤーの砥粒の先端が他方の固定砥粒ワイヤーに接するように密巻きすることによって、該外周面上に、上記研削部を形成すると共に、上記回転軸方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝を形成するステップと、
固定砥粒ワイヤーの長手方向における第1端部及び第2端部を、台金に固着するステップとを含むことを特徴とする研削砥石の製造方法が提供される。
Further, according to the present invention, a grinding wheel in which a grinding portion for grinding a work and a discharge groove for discharging chips are formed on the surface facing the work of a base metal having a surface facing the work for facing the work. In the manufacturing method, a fixed abrasive grain wire having an outer peripheral surface around the rotation axis of the base metal as the work facing surface and abrasive grains fixed to a core wire is placed on the outer peripheral surface of the base metal and the rotation shaft thereof. and it had wound spirally toward the other end from the direction of one end side, and abrasive grains of the tip and the other fixed abrasive of one of the fixed abrasive wire in the fixed abrasive wire adjacent to the rotational axis A step of forming the grinding portion on the outer peripheral surface by tightly winding the wire so as to be in contact with the wire, and forming the discharge groove by a recess between the fixed abrasive grain wires adjacent to each other in the rotation axis direction.
Provided is a method for manufacturing a grinding wheel, which comprises a step of fixing a first end portion and a second end portion in a longitudinal direction of a fixed abrasive grain wire to a base metal.
また、本発明によれば、ワークに対向させるためのワーク対向面を有する台金の該ワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部と切屑排出用の排出溝とが形成された研削砥石の製造方法であって、上記台金の回転軸方向の一端側の端面を上記ワーク対向面とし、芯線に砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーを、該台金の端面上で、その回転軸周りに渦巻き状に巻くことによって、該端面上に、上記研削部を形成すると共に、該端面の径方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝を形成するステップと、固定砥粒ワイヤーの長手方向における第1端部及び第2端部、並びに該固定砥粒ワイヤーの第1端部と第2端部との間に位置する中間部を、台金に固着するステップとを含むことを特徴とする研削砥石の製造方法が提供される。 Further, according to the present invention, a grinding wheel in which a grinding portion for grinding a work and a discharge groove for discharging chips are formed on the facing surface of the base metal having a facing surface of the work for facing the work. In the manufacturing method, a fixed abrasive grain wire having an end surface on one end side in the rotation axis direction of the base metal as the work facing surface and abrasive grains fixed to a core wire is rotated on the end surface of the base metal. about an axis by winding spirally, on the end face, thereby forming the grinding unit, forming the discharge groove by the recess between the fixed abrasive wire adjacent in the radial direction of the end face, the fixed abrasive A step of fixing the first end and the second end of the grain wire in the longitudinal direction and the intermediate part located between the first end and the second end of the fixed abrasive grain wire to the base metal. A method for manufacturing a grinding wheel is provided, which comprises.
このとき、上記台金の端面に、上記回転軸周りに渦巻き状に凹設されたガイド溝を刻設するステップと、上記固定砥粒ワイヤーを、上記ガイド溝の長さ方向に沿って該ガイド溝内に配置するステップとを含んでいてもよい。 At this time, a step of engraving a guide groove spirally recessed around the rotation axis on the end surface of the base metal and the fixed abrasive grain wire are guided along the length direction of the guide groove. It may include a step to be placed in the groove.
以上に記した本発明によれば、台金におけるワークに対向するワーク対向面に、固定砥粒ワイヤーを固定することにより、該台金のワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部と切屑排出用の排出溝とが同時に形成される。したがって、切屑の排出性に優れ、研削効率の向上も図ることが可能な研削砥石及び該研削砥石の製造方法を提供することができる。 According to the present invention described above, by fixing the fixed abrasive grain wire to the work facing surface facing the work in the base metal, the grinding portion and chips for grinding the work are fixed on the work facing surface of the base metal. A discharge groove for discharge is formed at the same time. Therefore, it is possible to provide a grinding wheel having excellent chip evacuation and improving grinding efficiency, and a method for manufacturing the grinding wheel.
図1−図5は、本発明に係る研削砥石の第1の実施形態を示している。この研削砥石1Aは、金属材料やセラミックス等のワークWを研削する為のもので、ワークWに対向するワーク対向面を有する台金2と、該ワーク対向面上に設けられたワーク研削用の研削部3とを有している。この研削砥石1AによってワークWを研削する際には、図2に示すように、該台金2を図示しない適宜の研削装置に取り付け、台金2に対してその回転軸L周りに回転させた状態で送りを与え、台金2のワーク研削面(後述の台金2の外周面2a)に設けられた研削部3をワークWに接触させる。
1 to 5 show a first embodiment of the grinding wheel according to the present invention. The
上記台金2は、例えばステンレス鋼、アルミニウム、超鋼等の金属によって円柱状ないし円筒状に形成され断面円形を成しており、本実施形態においては、上記ワーク対向面が、台金2の回転軸L周りの円形外周面2aから成っている。また、この台金2には、図1又は図2に示すように、それよりも小径の丸棒状に形成されたシャフト4が一体的に設けられている。このシャフト4は研削装置にクランプされる部分である。上記台金2は、シャフト4を介して上記研削装置に取り付けられることで、該研削装置の駆動力によって軸L周りに回転すると同時に、3軸方向に移動することができるようになっている。なお、台金2及びシャフト4の外径及び回転軸L方向長さは、研削するワークの寸法等に合わせて任意に設定することが可能である。
The
次いで、本発明の特徴部分である研削部3の具体的構成について説明する。図1又は図2に示すように、この研削部3は、後述する可撓性を有する固定砥粒ワイヤー10が、上記台金2の外周面2a上に、上記回転軸L方向に沿って螺旋状に巻かれた状態で台金2に固定されることにより形成されている。そして、固定砥粒ワイヤー10の表面に露出した砥粒11が切刃となり、上記ワークWを研削するようになっている。
Next, a specific configuration of the
図3に示すように、上記研削砥石1Aに用いられる固定砥粒ワイヤー10としては、ピアノ線等の金属製で可撓性を有する芯線12に、ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素(cBN)等の微細な上記砥粒11が単層状態(単粒状態)で固着されて成るものが好適に用いられる。このとき、芯線12への砥粒11の固着は適宜の固着方法により行われるが、本実施形態のように、上記砥粒11が芯線12上に単層状態で固着されている場合には、該砥粒11の自生発刃効果が生じないことから、砥粒11が脱粒してしまうと脱粒部分における切れ味が鈍くなってしまう。
As shown in FIG. 3, the fixed
そこで、本実施形態では、上記砥粒11を、ニッケル、銅等のボンド材を用いた電着による金属めっき層13で固着することにより、該砥粒11の芯線12への保持力が高められている。そのため、芯線12からの砥粒11の脱粒を可及的に抑えて固定砥粒ワイヤー10すなわち研削部3の劣化を抑制することができ、研削砥石1Aや固定砥粒ワイヤー10の交換頻度を低減することができる。
Therefore, in the present embodiment, by fixing the
本実施形態において、上記研削部3は、1本の上記固定砥粒ワイヤー10を、台金2の外周面2aに対し、回転軸L方向に沿うように、該台金2の一端側から他端側に向けて連続して一重に巻くことにより構成されている。このように、台金2に対して固定砥粒ワイヤー10が一重の螺旋状に巻かれると、芯線12の断面すなわち固定砥粒ワイヤー10の断面が略円形であるため、図3−図5に示すように、台金2の外周面2a上には、上記回転軸L方向に互いに隣接する固定砥粒ワイヤー10,10間に凹部5が形成される。
In the present embodiment, the grinding
この凹部5は、隣り合う固定砥粒ワイヤー10,10間の谷状空間から成るものであって、台金2の上記回転軸L方向に沿って一端側から他端側に亘って螺旋状に連続している。上記凹部5は、ワークWの研削加工の際に、固定砥粒ワイヤー10の外周面における隣接する砥粒11,11間のチップポケット14と同様に、ワークWの切屑の排出性を高める排出溝として機能する。
The
なお、上記固定砥粒ワイヤー10の巻回ピッチは任意であるが、本実施形態では、該固定砥粒ワイヤー10は、回転軸L方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー10,10同士において、一方の固定砥粒ワイヤー10における砥粒11の先端部(刃先部)が、他方の固定砥粒ワイヤー10に接した状態すなわち、凡そ砥粒11の平均砥粒径ないし金属めっき層13からの砥粒11の突き出し量程度の隙間が形成された状態で、台金2の外周面2a上に密巻きされている(図3−図5参照)。
The winding pitch of the fixed
上記固定砥粒ワイヤー10は、その長手方向(芯線12の長手方向)の両端に第1端と第2端とをそれぞれ有している。そして、図4に示すように、該固定砥粒ワイヤー10の第1端部10aが、台金2の外周面2aにおける回転軸L方向の一端側(すなわち、外周面2aにおけるシャフト4が連結された基端部)に固着され、図5に示すように、該ワイヤー10の第2端部10bが、上記外周面2aの他端側(回転軸L方向において上記基端部と反対側に位置する先端部側)に固着されている。
The fixed
その一方で、これら第1端部10aと第2端部10bとの間に位置する固定砥粒ワイヤー10の中間部10cは、上記台金2の外周面2aに対して非固着状態で巻かれており、その結果、この中間部10cは、上記外周面2aに対して相対動可能となっている。すなわち、このワイヤー10の中間部10cは、台金2に対して固定されていないため、切削抵抗等により、上記台金2の外周面2a上において、回転軸L方向や周方向に微少に変位したり、当該ワイヤー10の中心軸回りに微少に捩れたりすることが可能となっている。
On the other hand, the
なお、図4における15は、台金2に対して、上記固定砥粒ワイヤー10の第1端部10aをはんだ付け、ロウ付け、或いは、溶接等の固着手段で固定して成る固着部であり、また、図5において16は、上記固定砥粒ワイヤー10の第2端部10bを、同じく台金2に対して上記固着手段で固定して成る固着部である。
上記研削砥石1Aを用いてワークWを研削する場合、上述したように、研削砥石1Aを、台金2と一体に設けられたシャフト4を介して研削装置に取り付け、研削装置によって研削砥石1Aの送り速度や回転数、ワークWに対する切り込み量等に関する各種研削条件を設定する。そして、研削条件設定後、研削砥石1Aを上記回転軸L周りに回転させた状態でワークWに向けて送りを与える。そうすると、ワークWと、台金2のワーク対向面、即ち台金2の外周面2aに螺旋状に巻き付けられた固定砥粒ワイヤー10から成る研削部3とが接触して、該固定砥粒ワイヤー10の表面に露出した砥粒11により該ワークWが上記送り方向に徐々に研削されていく。このとき、この研削砥石1Aによる研削加工は、研削液を使用しないドライ加工であることが望ましいが、加工条件に応じて研削液を使用して加工することも勿論可能である。
When the work W is ground using the
研削の際に発生した切屑は、固定砥粒ワイヤー10の上記チップポケット14内に入り込むと共に、回転軸L方向に隣り合う該固定砥粒ワイヤー10,10間に形成された、切屑の排出溝としての凹部5にも入り込んでいく。そして、この凹部5に入り込んだ切屑は、研削砥石1Aの回転によって外部に排出されていく。このとき、上記固定砥粒ワイヤー10が回転軸Lに沿って台金2の外周面2aにほぼ均一な間隔で巻かれていることから、台金2の周方向に延設された上記凹部5も、研削砥石1の回転軸L方向にほぼ均一な間隔で配置された状態となっている。そのため、研削部3のどの位置においても、ワークWに対して、上記凹部5を均一に対峙させることができ、それにより、切屑の排出を効率よく行うことができる。
Chips generated during grinding enter the
また、ワークW研削時、固定砥粒ワイヤー10には研削抵抗が生ずるが、上述のように、このワイヤー10は、その第1端部10aと第2端部10bとの間に位置する中間部10cにおいて、台金2に対して非固着状態で相対動可能に巻かれていて、その研削抵抗により、台金2の外周面2a上で微少に往復動等の変位をしたり揺動をしたりすることができるようになっている。そのため、例えば、ワークWが軟性材料等の目詰まりし易い材料から成っていたとしても、その切屑を凹部5から振い落して効率的に排出することができる。
Further, during workpiece W grinding, grinding resistance is generated in the fixed
続いて、上記研削砥石1Aを製造する工程について説明する。先ず、上述したような、ステンレス鋼、アルミニウム、超鋼等の金属素材から成り、回転軸L周りに外周面2aを有する台金2と、ピアノ線等の金属素材から成る芯線12に対し、ダイヤモンドやcBNから成る微細な砥粒11が固着されて成る長尺の固定砥粒ワイヤー10とを準備する。次に、上記台金2の外周面2aに固定砥粒ワイヤー10を巻回することにより、ワークWを研削するための研削部3と、切屑排出用の凹部5(排出溝)とを形成するステップへと移行する。
Subsequently, the process of manufacturing the
このステップでは、上記固定砥粒ワイヤー10に所定の張力を付した状態で、該固定砥粒ワイヤー10を、台金2の外周面2aに、上記軸L方向に沿ってきつく締め付けた状態で螺旋状に密に巻回する。そして、該固定粒ワイヤー10を、台金2の回転軸L方向の一端側から他端側に到るまで連続的かつ密に巻き付けることにより、台金2の外周面2aには、一層の固定砥粒ワイヤー10から成る研削部3が形成される。また、それと同時に、回転軸L方向で隣合う固定砥粒ワイヤー10,10間に切屑排出用の凹部5(排出溝)が形成される。なお、台金2に対する固定砥粒ワイヤー10の巻回方法としては、例えば、所定の巻き線機等を用いることで行うことができる。
In this step, the fixed
次いで、台金2に巻き付けた固定砥粒ワイヤー10の両端を切断する等して、その長手方向(芯線12方向)の両端に第1端及び第2端を形成し、その第1端部10aを、台金2の回転軸L方向の一端側に対してはんだ付け、ロウ付け、溶接等の適宜の固着方法で固着する。また、該第1端部10aと同様にして、該ワイヤー10の第2端部10bを、該台金2の回転軸L方向の他端側に対して固着する。その結果、本実施形態における上記研削砥石1Aを得ることができる。
Next, both ends of the fixed
また、台金2に固着された固定砥粒ワイヤー10を取り外す際には、例えば、上記はんだ付け等の固着手段が用いられている場合、当該固着部分をレーザー加熱等の適宜方法によって取り外すことができる。
なお、上記研削砥石1Aを製造するのに際し、例えば、台金2に固定砥粒ワイヤー10を巻回するのに先立って、該固定砥粒ワイヤー10の第1端部10aを切断等により形成してそれを台金2の一端側に固着し、それから、そのワイヤー10を台金2の一端側から他端側に向けて螺旋巻きした後に、該ワイヤー10の第2端部10bを切断等により形成してそれを台金2の他端側に固着してもよい。
Further, when removing the fixed
In manufacturing the
このように、第1実施形態においては、芯線12に砥粒11が固着された固定砥粒ワイヤー10を、台金2の外周面2aに、その回転軸L方向に沿って螺旋状に巻いた状態で台金2に固定することで、ワークW研削用の研削部3が形成され、また、それと同時に、回転軸L方向で隣り合う固定砥粒ワイヤー10,10間には、切屑排出用の凹部5(排出溝)も形成される。そのため、優れた切屑の排出性により砥石の目詰まりを抑制することが可能で研削効率にに優れた研削砥石1Aを、高い生産性で且つ低コストにて提供することができる。
As described above, in the first embodiment, the fixed
また、研削砥石1Aの切れ味が低下した際には、台金2から使用済みの固定砥粒ワイヤー10を取り外し、新規の固定砥粒ワイヤー10を再度その台金2に巻き付けて固定すれば、台金2を廃棄することなく再利用することも可能であり、そうすることで、研削砥石1の運用コストも抑制することができる。
When the sharpness of the
なお、上記台金2は、シャフト4を介して研削装置に取り付けられるように構成されているが、これに限るものではなく、平形砥石のように、厚み方向に貫通する取付孔を有する台金であって、研削装置におけるスピンドルに上記取付孔を介して装着するようなもの等であってもよい。また、図2では、上記研削砥石1が平面研削加工に用いる例が示されているが、これに限らず、例えば、円筒研削加工や内面研削加工に用いてもよい。さらに、上記実施形態においては、固定砥粒ワイヤー10を第1端部10a及び第2端部10bの2個所で台金2の外周面2aに固着しているが、それに加えて、台金2に巻かれた当該ワイヤー10の中央部等を含む3個所以上で台金2に固着しても良い。
The
図6−図9は本発明に係る研削砥石の第2実施形態を示すもので、この第2実施形態の研削砥石1Bが上記第1実施形態の研削砥石1Aと相違する点は、台金2における、ワークWに対向するワーク対向面を、該台金2の回転軸L方向の一方側(上記シャフト4とは軸L方向で逆側に位置する先端部側)に配された略円形を成す端面2bとし、該端面2b上にワーク研削用の研削部3及び切屑排出用の凹部5を設けた点である。この第2実施形態の研削砥石1Bは、主として、ラップ加工を行う際に用いられ、ワークWに対し、軸L周りに回転する台金2の端面2b側を押し付けて、該端面2bに設けられた研削部3によりワークWの表面を平滑化するものである。
なお、上記以外の構成は実質的に第1実施形態の研削砥石1Aと同じであるので、両者の主要な同一構成部分に第1実施形態の研削砥石1Aと同じ符号を付し、それらの構成部分及びその構成部分に基づく作用効果の説明は、重複記載を避けるため省略する。
6-9 show a second embodiment of the grinding wheel according to the present invention, and the difference between the
Since the configurations other than the above are substantially the same as those of the
図6又は図7に示すように、台金2における上記端面2bは一様に平坦な表面を成していて、この端面2b上に、上記固定砥粒ワイヤー10が上記回転軸L周りに渦巻き状に巻かれた状態で固定されている。それにより、台金2の端面2b上には、上記研削部3が形成されていると共に、台金2の径方向で隣接する固定砥粒ワイヤー10,10間に、切屑排出用の上記凹部5が設けられている。このとき、上記台金2の径方向への巻回ピッチやその巻回数やワイヤー10の本数等については任意であるが、本実施形態では、1本の上記固定砥粒ワイヤー10を用いて、それを上記端面2b上において外周縁近傍から略中央位置にかけて渦巻き状に密巻している。
As shown in FIG. 6 or 7, the
図6及び図8、図9に示すように、この研削砥石1Bにおいては、上記固定砥粒ワイヤー10の上記第1端部10aが、上記台金2の端面2bの外周縁側に固定され、該固定砥粒ワイヤー10の第2端部10bが、上記端面2bの略中央位置に固定されている。一方、これら第1端部10aと第2端部10bとの間に位置する中間部10cは、上記端面2bに対し、上記固定砥粒ワイヤー10の長手方向に沿って所定の間隔を有して断続的に固定されている。よって、この中間部10cは、台金2の端面2bに対して固定された固着部17と、該台金2の端面2bに固定されていない非固着部分とを上記長手方向に沿って交互に有している(図8、図9参照)。その結果、ワークWの研削加工の際の切削抵抗等により、上記非固着部分が、上記台金2の端面2b上で変位したり揺動したりするように構成されている。
As shown in FIGS. 6, 8 and 9, in the
台金2に対する固定砥粒ワイヤー10の固着手段としては、第1実施形態と同様にはんだ付けや、ロウ付、溶接等により行われ、本実施形態においては、例えば図7に符号17で示すように、該固定砥粒ワイヤー10が抵抗溶接、レーザー溶接、アーク溶接等のスポット溶接により点接合されている。なお、図7に示す例では、固定砥粒ワイヤー10の各固着部17が、台金2の径方向内側に位置しているが、径方向外側に位置していてもよい。
また、図8の15は、台金2の端面2bに対して、固定砥粒ワイヤー10の第1端部10aを、端面2bの外周縁近傍位置において、上記固着手段で固定して成る固着部であり、図9の16は、該端面2bに対し、第2端部10bを、端面2bの略中心位置において上記固着手段で固定してなる固着部である。
As the means for fixing the fixed
Further, 15 in FIG. 8 shows a fixing portion formed by fixing the
この第2実施形態の研削砥石1Bを製造する場合、上記台金2と上記固定砥粒ワイヤー10とを準備し、上記固定砥粒ワイヤー10を台金2の端面2b上で、上記回転軸L周りに渦巻き状に密に巻きながら該端面2bに対して固定する。ここで、上記固定砥粒ワイヤー10を巻回するにあたり、例えば、固定砥粒ワイヤー10を、台金2の外周縁側から中心側に向けて複数周巻いていくとする。その場合には、先ず、該固定砥粒ワイヤー10における巻き始端側(第1端部10a側)を、上記台金に対し、端面2bの外周縁近傍位置において上記スポット溶接等の固着手段で固定する。それから、固定砥粒ワイヤー10を上記端面2bの中心に向けて渦巻き状に巻回しつつ、該固定砥粒ワイヤー10の長さ方向に沿って所定の間隔を空けながら台金2に固定していく。これを順次繰り返し、最終的に、台金2の端面2bの略中央位置(回転軸L近傍)において固定砥粒ワイヤー10の巻き終端側(第2端部2b側)を該台金2に固定する。そして、固定砥粒ワイヤー10における、巻き始端側と巻き終端側との余剰部分を切断等する。
When manufacturing the
このようにして、上記台金2の端面2bに対して、上記固定砥粒ワイヤー10が渦巻き状に固定されると共に、台金2の径方向に隣接する固定砥粒ワイヤー10,10の間に、切屑排出用の凹部5が形成された研削砥石1Bを得ることができる。
なお、固定砥粒ワイヤー10の固着ステップの前に、該固定砥粒ワイヤー10の両端を切断して予め第1端部10aと第2端部10bを形成し、それを上述のように台金2の端面2b上で巻きながら該端面2bに固定することも可能である。また、上記の説明では、固定砥粒ワイヤー10を台金の外周縁側から中心に向けて巻回したが、これとは逆に、中心側から外周縁側に向けて巻回することも勿論可能であるし、固定砥粒ワイヤー10を台金2の径方向外側から順次溶接していくことも可能である。
In this way, the fixed
Before the fixing step of the fixed
図10−図13は、本発明に係る第3実施形態を示すものである。
この第3の実施形態の研削砥石1Cが第2実施形態の研削砥石1Bと異なる点は、ワークWに対向するワーク対向面を成す上記端面2bに、回転軸Lを中心として略渦巻き状に凹設されたガイド溝20が設けられると共に、このガイド溝20内に、上記固定砥粒ワイヤー10が該ガイド溝20に沿って渦巻き状に巻かれた状態で配設され、その状態でガイド溝20内で台金に固定されている点である。
10-13 show a third embodiment according to the present invention.
The difference between the grinding wheel 1C of the third embodiment and the
上記渦巻き状のガイド溝20は、台金2の端面2bにおける外周縁近傍から中央部分に向けて切れ目なく連続している。また、図11に示すように、上記ガイド溝20は、略矩形の横断面形状を有しており、その溝幅は上記固定砥粒ワイヤー10の直径よりもやや大きく形成され、その溝深さは上記固定砥粒ワイヤー10の直径よりも浅く成っている。よって、このガイド溝20の長さ方向に沿って該溝20内に固定砥粒ワイヤー10を収容すると、図11のように、該固定砥粒ワイヤー10の略弧状の表面が上記台金2の端面2bから突出し、突出する固定砥粒ワイヤー10によって上記ワークW研削することができる。
The
そして、図11に示すように、この第3の実施形態に係る研削砥石1Cにおいても、台金2の径方向に隣接する固定砥粒ワイヤー10,10同士の間に切屑排出用の凹部5が形成されている。
また、凹部5の幅を決める固定砥粒ワイヤー10,10の巻回ピッチは、実質的に、台金2の径方向に隣接するガイド溝20の径方向ピッチに対応しており、この第3の実施形態では、上記ガイド溝20の巻回ピッチは、該ガイド溝20内に固定砥粒ワイヤー10を収容した状態で、隣り合う該固定砥粒ワイヤー10,10の砥粒11が互いに非接触となる程度に離間するように設定されている。
Then, as shown in FIG. 11, also in the grinding wheel 1C according to the third embodiment, the
Further, the winding pitches of the fixed
固定砥粒ワイヤー10の固定手段として、この第3の実施形態では、樹脂系接着剤が用いられている。そして、該接着剤により、図12又は図13に示すように、上記固定砥粒ワイヤー10の第1端部10aが、ガイド溝20における、長さ方向の一端側(最外周側)の溝端部20aの位置で固定され、第2端部10bが、ガイド溝20における、長さ方向の他端側(中心側)の溝端部20bの位置で固定されている。一方、固定砥粒ワイヤーの中間部10cは、上記ガイド溝20内において、該固定砥粒ワイヤー10の長さ方向に沿って断続的に台金2に対して固定されている。
In this third embodiment, a resin-based adhesive is used as a means for fixing the fixed
なお、上記接着剤としては、例えば、硬化した際に、変形に対する追随性を有する柔軟な接着剤層を形成するものを用いることで、ワークWの研削加工等の際、その接触抵抗等によって固定砥粒ワイヤー10における上記固着部15−17が、上記端面2bに固定された状態のまま該端面2b上で僅かに変位したりするように構成することもできる。
また、図11に示す例では、固定砥粒ワイヤー10は、上記ガイド溝20の溝底に非接触状態で台金2に固定されているが、該溝底に当接した状態で該ガイド溝20内で固定されていてもよい。
As the adhesive, for example, an adhesive that forms a flexible adhesive layer that has the ability to follow deformation when cured is used, so that the work W is fixed by its contact resistance or the like during grinding. The fixed portion 15-17 of the
Further, in the example shown in FIG. 11, the fixed
この第3の実施形態に示す研削砥石1Cを製造する工程について説明する。
この研削砥石1Cを製造する場合には、上記固定砥粒ワイヤー10を台金2に固定するのに先立って、先ず、台金2の端面2bに、該台金2の回転軸L周りに渦巻き状のガイド溝20を刻設する。このガイド溝20の形成ステップは、例えば、レーザー加工機等により行われ、それにより適宜の溝幅及び溝深さを有する渦巻き状の溝が所定の巻回ピッチで形成される。このあと、ガイド溝20内における、最外周側に位置する一端側の溝端部20aと、最内周側に位置する他端側の溝端部20bとに樹脂系の接着剤を充填すると共に、これら両溝端部20a,20b間においては、該ガイド溝20の長手方向に沿って所定の間隔をあけて断続的に接着剤を充填する。そうすることで、ガイド溝20内の上記接着剤を充填した部分には接着剤層(固着部15−17の部分)が形成される。そして、以下に説明する固定ステップに移行するが、その際、上記接着剤層が硬化しきらないうちに、上記固定砥粒ワイヤー10をガイド溝20の長さ方向に沿って、該ガイド溝20内に配置する。
The process of manufacturing the grinding wheel 1C shown in the third embodiment will be described.
In the case of manufacturing the grinding wheel 1C, first, before fixing the fixed
なお、ここでは、ガイド溝の長さに対応する長さに形成されていて、予め第1端部10aと第2端部10bとを有する固定砥粒ワイヤー10を用いているが、勿論、第2実施形態の研削砥石1Bの製造工程で述べたように、長尺な固定砥粒ワイヤー10を台金2(ガイド溝20内)に固定したのち、該固定砥粒ワイヤー10の両端を切断して、第1端部10a及び第2端部10bを形成してもよい。
Here, a fixed
この固定砥粒ワイヤー10の台金2への固着ステップにおいては、例えば、図12に示すように、該固定砥粒ワイヤー10の第1端部10aをガイド溝20の一端側の溝端部20aと略一致させ、その状態で該固定砥粒ワイヤー10を上記ガイド溝20の長さ方向に沿って渦巻き状に巻回し、そして、図13に示すように、該固定砥粒ワイヤー10の第2端部10bをガイド溝20の他方の溝端部20bと略一致するようにして配置する。このようにして、上記台金2の端面2bに対して、上記固定砥粒ワイヤー10が渦巻き状に固定されると共に、台金2の径方向に隣接する固定砥粒ワイヤー10,10の間に、切屑排出用の凹部5が形成された研削砥石1Cを得ることができる。
In the step of fixing the fixed
なお、この第3の実施形態では、上記ガイド溝20をレーザー加工機により形成しているが、例えば切削工具の切刃等により切削して形成してもよい。また、ガイド溝20の横断面形状については、固定砥粒ワイヤー10の一部を該ガイド溝20内に収容して、該固定砥粒ワイヤー10の外周面の一部を外部に突出させることができれば、例えば、略円形状の横断面や略V形状の横断面を有するものであってもよい。
In the third embodiment, the
以上、本発明に係る研削砥石及びその製造方法について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能であることは言うまでもない。 Although the grinding wheel and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes can be made without departing from the scope of claims. Needless to say, there is.
1A,1B,1C 研削砥石
2 台金
2a 外周面
2b 端面
3 研削部
5 凹部
10 固定砥粒ワイヤー
10a 第1端部
10b 第2端部
10c 中間部
11 砥粒
12 芯線
20 ガイド溝
W ワーク
1A, 1B,
Claims (8)
上記ワーク対向面が、該台金の回転軸周りの外周面から成っており、
上記固定砥粒ワイヤーが、台金の外周面上において、上記回転軸方向に沿って螺旋状に巻かれ、且つ、上記回転軸方向に隣り合う当該固定砥粒ワイヤー同士において一方の固定砥粒ワイヤーの砥粒の先端が他方の固定砥粒ワイヤーに接するように密巻きされて該台金に固定されていて、それにより、該台金の外周面上に、ワーク研削用の研削部が形成されていると共に、上記回転軸方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部から成る切屑排出用の排出溝が形成されていることを特徴とする研削砥石。 It has a base metal having a work facing surface for facing the work, and a fixed abrasive wire having a large number of abrasive grains fixed to the core wire.
The work facing surface is formed of an outer peripheral surface around the rotation axis of the base metal.
The fixed abrasive wire is spirally wound along the rotation axis direction on the outer peripheral surface of the base metal, and one of the fixed abrasive wires adjacent to each other in the rotation axis direction is one fixed abrasive wire. The tip of the abrasive grain is tightly wound so as to be in contact with the other fixed abrasive grain wire and fixed to the base metal, whereby a grinding portion for workpiece grinding is formed on the outer peripheral surface of the base metal. The grinding wheel is characterized in that a discharge groove for discharging chips is formed formed by recesses between fixed abrasive grain wires adjacent to each other in the direction of the rotation axis .
上記固定砥粒ワイヤーは、その長手方向の両端に第1端と第2端をそれぞれ有していて、その第1端部が台金の回転軸方向の一端側に固着され、その第2端部が該台金の回転軸方向の他端側に固着されていると共に、これら第1端部と第2端部との間に位置する中間部が、上記台金の外周面に対して、非固着状態で上記回転軸方向に相対動可能に巻かれていることを特徴とするもの。 In the grinding wheel according to claim 1 ,
The fixed abrasive grain wire has a first end and a second end at both ends in the longitudinal direction, and the first end is fixed to one end side in the rotation axis direction of the base metal, and the second end thereof. The portion is fixed to the other end side of the base metal in the direction of the rotation axis, and the intermediate portion located between the first end portion and the second end portion is formed with respect to the outer peripheral surface of the base metal. It is characterized in that it is wound so as to be relatively movable in the direction of the rotation axis in a non-fixed state.
上記台金のワーク対向面が、該台金の回転軸方向における一端側の端面から成っており、上記固定砥粒ワイヤーが、台金の端面上において、上記回転軸周りに渦巻き状に巻かれた状態で該台金に固定されていて、それにより、該台金の端面上に、ワーク研削用の研削部が形成されていると共に、該台金の径方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部から成る切屑排出用の排出溝が形成されていることを特徴とする研削砥石。 It has a base metal having a work facing surface for facing the work, and a fixed abrasive wire having a large number of abrasive grains fixed to the core wire.
The work facing surface of the base metal is formed of an end surface on one end side in the rotation axis direction of the base metal, and the fixed abrasive grain wire is spirally wound around the rotation axis on the end surface of the base metal. It is fixed to the base metal in a state of being fixed, whereby a grinding portion for workpiece grinding is formed on the end face of the base metal, and between fixed abrasive wire wires adjacent to each other in the radial direction of the base metal. A grinding wheel characterized in that a discharge groove for discharging chips is formed, which is composed of recesses.
上記固定砥粒ワイヤーは、その長手方向の両端に第1端と第2端をそれぞれ有していて、その第1端部が台金の端面における径方向一方側に固着され、その第2端部が該台金の径方向他方側に固着されていると共に、これら第1端部と第2端部との間に位置する中間部が、上記台金の端面に対して、固定砥粒ワイヤーの長手方向に沿って断続的に固着されていることを特徴とするもの。 In the grinding wheel according to claim 3 ,
The fixed abrasive wire has, at its longitudinal ends have a first end and a second end, respectively, the first end is fixed in the radial direction on one side of an end face of a base alloy that its second end parts with is fixed in the radial direction other side of the該台gold, an intermediate portion positioned between these first and second ends is, in respect to the end face of the base metal, the fixed abrasive wire It is characterized in that it is intermittently fixed along the longitudinal direction of the.
上記台金の端面には、渦巻き状に凹設されたガイド溝が刻設されており、上記固定砥粒ワイヤーが、このガイド溝の長さ方向に沿って該ガイド溝内に配設された状態で、該台金に固定されていることを特徴とするもの。 In the grinding wheel according to claim 3 or 4 ,
A spirally recessed guide groove is engraved on the end surface of the base metal, and the fixed abrasive grain wire is arranged in the guide groove along the length direction of the guide groove. It is characterized in that it is fixed to the base metal in a state.
上記台金の回転軸周りの外周面を上記ワーク対向面とし、芯線に砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーを、該台金の外周面上に、その回転軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に巻いて、且つ、上記回転軸方向に隣り合う当該固定砥粒ワイヤー同士において一方の固定砥粒ワイヤーの砥粒の先端が他方の固定砥粒ワイヤーに接するように密巻きすることによって、該外周面上に、上記研削部を形成すると共に、上記回転軸方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝を形成するステップと、
固定砥粒ワイヤーの長手方向における第1端部及び第2端部を、台金に固着するステップとを含むことを特徴とする研削砥石の製造方法。 A method for manufacturing a grinding wheel in which a grinding portion for grinding a work and a discharge groove for discharging chips are formed on the surface facing the work of a base metal having a surface facing the work for facing the work.
A fixed abrasive grain wire formed by fixing abrasive grains to the core wire with the outer peripheral surface around the rotation axis of the base metal as the work facing surface is placed on the outer peripheral surface of the base metal from one end side in the rotation axis direction. and it had wound helically towards the end side, and densely as abrasive grains of the tip of one of the fixed abrasive wire in the fixed abrasive wire adjacent to the rotation axis direction is in contact with the other fixed abrasive wire By winding , the ground portion is formed on the outer peripheral surface, and the discharge groove is formed by the recesses between the fixed abrasive wire adjacent to each other in the rotation axis direction.
A method for manufacturing a grinding wheel, which comprises a step of fixing a first end portion and a second end portion in a longitudinal direction of a fixed abrasive grain wire to a base metal.
上記台金の回転軸方向の一端側の端面を上記ワーク対向面とし、芯線に砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーを、該台金の端面上で、その回転軸周りに渦巻き状に巻くことによって、該端面上に、上記研削部を形成すると共に、該端面の径方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝を形成するステップと、
固定砥粒ワイヤーの長手方向における第1端部及び第2端部、並びに該固定砥粒ワイヤーの第1端部と第2端部との間に位置する中間部を、台金に固着するステップとを含むことを特徴とする研削砥石の製造方法。 A method for manufacturing a grinding wheel in which a grinding portion for grinding a work and a discharge groove for discharging chips are formed on the surface facing the work of a base metal having a surface facing the work for facing the work.
A fixed abrasive grain wire having an end surface on one end side in the rotation axis direction of the base metal as the work facing surface and abrasive grains fixed to the core wire is spirally formed around the rotation axis on the end surface of the base metal. By winding , the grinding portion is formed on the end face, and the discharge groove is formed by the recesses between the fixed abrasive grain wires adjacent to each other in the radial direction of the end face.
A step of fixing the first and second ends of the fixed abrasive wire in the longitudinal direction and the intermediate portion located between the first end and the second end of the fixed abrasive wire to the base metal. A method for manufacturing a grinding wheel, which comprises.
上記回転軸周りに渦巻き状に凹設されたガイド溝を刻設するステップと、
上記固定砥粒ワイヤーを、上記ガイド溝の長さ方向に沿って該ガイド溝内に配置するステップとを含むことを特徴とするもの。 In the method for manufacturing a grinding wheel according to claim 7 ,
A step of engraving a guide groove recessed in a spiral shape around the rotation axis, and
It is characterized by including a step of arranging the fixed abrasive grain wire in the guide groove along the length direction of the guide groove.
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