JP7450134B1 - rotary dresser - Google Patents

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Abstract

ロータリードレッサは外周面を有する台金103と、台金103の外周面上に設けられた砥粒層101とを備える。砥粒層101は、台金103の上に設けられた結合材203と、結合材203により一層に固着された砥粒204とを有し、ロータリードレッサの砥粒層101の直径が砥粒層の第一の部位と第二の部位とにより異なる。砥粒層101の表面における作用面205の面積割合は、砥粒層101の直径の大きい部位ほど小さい。The rotary dresser includes a base metal 103 having an outer peripheral surface, and an abrasive layer 101 provided on the outer peripheral surface of the base metal 103. The abrasive grain layer 101 has a bonding material 203 provided on the base metal 103 and abrasive grains 204 further fixed by the bonding material 203, and the diameter of the abrasive grain layer 101 of the rotary dresser is the same as that of the abrasive grain layer. It differs depending on the first part and the second part. The area ratio of the active surface 205 on the surface of the abrasive grain layer 101 is smaller as the diameter of the abrasive grain layer 101 increases.

Description

本開示は、ロータリードレッサに関するものである。本出願は、2022年11月7日に出願した日本特許出願である特願2022-178078号に基づく優先権、および、2023年3月28日に出願した日本特許出願である特願2023-051173号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。 The present disclosure relates to a rotary dresser. This application has priority based on Japanese Patent Application No. 2022-178078, which is a Japanese patent application filed on November 7, 2022, and Japanese Patent Application No. 2023-051173, which is a Japanese patent application filed on March 28, 2023. claim priority under No. All contents described in the Japanese patent application are incorporated herein by reference.

総形の砥石の形状や砥面の修正を行うロータリードレッサの例として、特開2012-091292号公報(特許文献1)に記載のロータリードレッサがある。 As an example of a rotary dresser that corrects the shape of a general grindstone and the grinding surface, there is a rotary dresser described in Japanese Patent Application Laid-open No. 2012-091292 (Patent Document 1).

特開2012-091292号公報JP2012-091292A

ロータリードレッサは、外周面を有する台金と、台金の外周面上に設けられた砥粒層とを備えたロータリードレッサであって、砥粒層は、台金の上に設けられた結合材と、結合材により一層に固着された砥粒とを有し、ロータリードレッサの砥粒層の直径が部位により異なり、砥粒層の直径は、部位により直径差が5%以上あり、砥粒層の表面に現れる砥粒には、平坦に形成された作用面が設けられ、砥粒層の表面における作用面の面積割合は、砥粒層の直径の大きい部位ほど小さい。 A rotary dresser is a rotary dresser that includes a base metal having an outer peripheral surface and an abrasive grain layer provided on the outer peripheral surface of the base metal, the abrasive grain layer being a bonding material provided on the base metal. The diameter of the abrasive grain layer of the rotary dresser differs depending on the part, and the diameter of the abrasive grain layer has a diameter difference of 5% or more depending on the part. The abrasive grains appearing on the surface are provided with a flat working surface, and the area ratio of the working surface on the surface of the abrasive grain layer is smaller as the diameter of the abrasive grain layer increases.

図1は、本開示の実施の形態に従ったロータリードレッサ100の写真である。FIG. 1 is a photograph of a rotary dresser 100 according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、ロータリードレッサ100と砥石200が接触してロータリードレッサ100が砥石200をドレッシングする状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which the rotary dresser 100 and the grindstone 200 are in contact with each other and the rotary dresser 100 is dressing the grindstone 200. 図3は、砥石200とワーク300が接触して砥石200がワーク300を研削加工する状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state where the grindstone 200 and the workpiece 300 are in contact and the grindstone 200 grinds the workpiece 300. 図4は、ロータリードレッサ100の中心から外周に向かう方向に沿った砥粒層101の断面構造を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of the abrasive grain layer 101 along the direction from the center to the outer circumference of the rotary dresser 100. 図5は、作用面の面積割合の測定方法を説明するために示すロータリードレッサ100の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of the rotary dresser 100 shown for explaining the method of measuring the area ratio of the working surface. 図6は、作用面の面積割合の測定方法を説明するために示すロータリードレッサ100の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of the rotary dresser 100 shown for explaining a method of measuring the area ratio of the working surface. 図7は、作用面の面積割合の測定方法を説明するために示すロータリードレッサ100の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of the rotary dresser 100 shown for explaining the method of measuring the area ratio of the working surface. 図8は、実施例において作製されたドレッシング前のロータリードレッサ100の模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram of the rotary dresser 100 before dressing produced in the example. 図9は、100回ドレッシングした後のロータリードレッサ100の模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram of the rotary dresser 100 after dressing 100 times. 図10は、100回ドレッシングした後のロータリードレッサ100と、ロータリードレッサ100に接触する形状転写材加工用砥石400との模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram of the rotary dresser 100 after dressing 100 times and the shape transfer material processing grindstone 400 in contact with the rotary dresser 100. 図11は、形状転写材加工用砥石400と、形状転写材加工用砥石400に接触する形状転写材500との模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram of a shape transfer material processing grindstone 400 and a shape transfer material 500 in contact with the shape transfer material processing grindstone 400. 図12は、100回ドレッシングした後のロータリードレッサ100の形状が転写された形状転写材500の模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram of a shape transfer material 500 to which the shape of the rotary dresser 100 after dressing 100 times is transferred. 図13は、形状転写材500に形成された摩耗痕としての凹部519の深さを測定する方法を説明するための模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a method of measuring the depth of a recess 519 as a wear mark formed on the shape transfer material 500.

[本開示が解決しようとする課題]
従来のロータリードレッサにおいてはドレス抵抗が高いという問題があった。
[Problems to be solved by this disclosure]
Conventional rotary dressers have had the problem of high dressing resistance.

総形ロータリードレッサで砥石をドレスする場合、ロータリードレッサの直径が大きい部分では砥石の直径は小さくなり、ロータリードレッサの直径が小さい部分では砥石の直径は大きくなる。また、ドレス抵抗が問題となる外径研削用砥石のドレスにおいては、一般的にロータリードレッサの直径は、砥石の直径より小さいことがほとんどであり、ドレス時の回転数もロータリードレッサの方が砥石よりも小さい。ロータリードレッサと砥石の回転方向は、お互いに逆方向になる方向(ダウンカット)を一般的に使用し、ロータリードレッサと砥石の回転方向が同じ方向(アップカット)はロータリードレッサの切れ味が悪くドレスできないなど特別の理由がある場合を除いては使用されない。 When dressing a grindstone with a full-form rotary dresser, the diameter of the grindstone becomes smaller in the part where the diameter of the rotary dresser is large, and the diameter of the grindstone becomes larger in the part where the diameter of the rotary dresser is small. In addition, when dressing a grinding wheel for outer diameter grinding where dressing resistance is a problem, the diameter of a rotary dresser is generally smaller than the diameter of the grinding wheel, and the rotation speed during dressing is also higher for a rotary dresser. smaller than Generally speaking, the rotating direction of the rotary dresser and the grinding wheel is opposite to each other (down cut), and if the rotating direction of the rotary dresser and the grinding wheel is the same (up cut), the rotary dresser becomes dull and cannot be used for dressing. It is not used unless there are special reasons such as

このような状況で総形ロータリードレッサを使用する場合、ロータリードレッサの大径部と小径部とでは砥石との周速比が異なる。 When using a full-size rotary dresser in such a situation, the large diameter portion and the small diameter portion of the rotary dresser have different circumferential speed ratios with respect to the grindstone.

すなわち、ロータリードレッサの小径部と砥石の大径部の周速比V1(VRD/V砥石)は小さく、ロータリードレッサの大径部と砥石の小径部の周速比V2(VRD/V砥石)は大きくなって1に近づく。 That is, the circumferential speed ratio V1 (VRD/V grindstone) between the small diameter part of the rotary dresser and the large diameter part of the grindstone is small, and the circumferential speed ratio V2 (VRD/V grindstone) between the large diameter part of the rotary dresser and the small diameter part of the grindstone is small. It grows and approaches 1.

周速比が1に近づくと、抵抗が非常に大きくなり、ロータリードレッサの切れ味も悪くなる。 When the circumferential speed ratio approaches 1, the resistance becomes very large and the cutting ability of the rotary dresser deteriorates.

このようなことから、総形のロータリードレッサの砥粒層の構成が全体に同じであると、ロータリードレッサの大径部と小径部でドレス時の抵抗が大きく異なり、ドレス抵抗の大きい部分があるため、ビビリなどが生じてドレスされた砥石の精度が悪くなりやすい。 For this reason, if the composition of the abrasive grain layer of a full-size rotary dresser is the same throughout, the resistance during dressing will differ greatly between the large diameter part and the small diameter part of the rotary dresser, and there will be parts where the dressing resistance is large. As a result, the accuracy of the dressed whetstone tends to deteriorate due to chattering.

また、ロータリードレッサの摩耗が不均一になり、ロータリードレッサの寿命が短くなる。 Furthermore, the wear of the rotary dresser becomes uneven, and the life of the rotary dresser is shortened.

本開示のロータリードレッサは、以上のような問題を解決するものである。
図1は、本開示の実施の形態に従ったロータリードレッサ100の写真である。図2は、ロータリードレッサ100と砥石200が接触してロータリードレッサ100が砥石200をドレッシングする状態を示す図である。図3は、砥石200とワーク300が接触して砥石200がワーク300を研削加工する状態を示す図である。
The rotary dresser of the present disclosure solves the above problems.
FIG. 1 is a photograph of a rotary dresser 100 according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a diagram showing a state in which the rotary dresser 100 and the grindstone 200 are in contact and the rotary dresser 100 is dressing the grindstone 200. FIG. 3 is a diagram showing a state in which the grindstone 200 and the workpiece 300 are in contact and the grindstone 200 grinds the workpiece 300.

図1から図3で示すように、ダイヤモンドロータリードレッサとしてのロータリードレッサ100は、台金103と、台金103の表面に設けられた超砥粒層としての砥粒層101とを有する。 As shown in FIGS. 1 to 3, a rotary dresser 100 as a diamond rotary dresser includes a base metal 103 and an abrasive grain layer 101 as a superabrasive grain layer provided on the surface of the base metal 103.

台金103は、例えば、ステンレス鋼により構成される。台金103は円柱形状であり、台金103の外周面には砥粒層101が設けられる。砥粒層101においては、砥粒としてのダイヤモンドが固定されている。なお、ダイヤモンドに換えてCBN(立方晶窒化ホウ素)を用いてもよい。さらに、ダイヤモンドと立方晶窒化ホウ素が混在していてもよい。 The base metal 103 is made of stainless steel, for example. The base metal 103 has a cylindrical shape, and an abrasive grain layer 101 is provided on the outer peripheral surface of the base metal 103. In the abrasive grain layer 101, diamond as an abrasive grain is fixed. Note that CBN (cubic boron nitride) may be used instead of diamond. Furthermore, diamond and cubic boron nitride may be mixed.

砥粒層101には、円周方向に延びる溝102が形成されている。この溝102は、被加工物の形状に沿って形成されている。このようなロータリードレッサ100は、いわゆる総形砥石をドレッシングするものである。 Grooves 102 extending in the circumferential direction are formed in the abrasive grain layer 101 . This groove 102 is formed along the shape of the workpiece. Such a rotary dresser 100 is for dressing a so-called full-form grindstone.

図4は、ロータリードレッサ100の中心から外周に向かう方向に沿った砥粒層101の断面構造を示す図である。図4で示すように、台金103の表面には低融点合金層104を介して砥粒層101が形成されている。砥粒層101は反転メッキ法により製作され、メッキ層である結合材203と一層に固着された砥粒204とを有する。台金103上に低融点合金層104により砥粒層101が固定されている。 FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of the abrasive grain layer 101 along the direction from the center to the outer circumference of the rotary dresser 100. As shown in FIG. 4, an abrasive grain layer 101 is formed on the surface of the base metal 103 with a low melting point alloy layer 104 interposed therebetween. The abrasive grain layer 101 is manufactured by a reverse plating method, and includes a bonding material 203, which is a plating layer, and abrasive grains 204 fixed to one layer. An abrasive grain layer 101 is fixed on a base metal 103 by a low melting point alloy layer 104 .

作用面205をなだらかに接続する仮想面206の面積に対する複数の作用面205の合計面積比率が比率Sで表される。 The total area ratio of the plurality of action surfaces 205 to the area of the virtual surface 206 that gently connects the action surfaces 205 is expressed as a ratio S.

砥粒204の作用面205は、砥粒204を研削または研磨することにより形成される。砥粒204を研削または研磨する時間を変更することにより、作用面205の面積を調整できる。砥粒204としてダイヤモンドおよびCBNなどの超砥粒のみならず、アルミナなどの在来砥粒を使用することが可能である。 The working surface 205 of the abrasive grain 204 is formed by grinding or polishing the abrasive grain 204 . By changing the time for grinding or polishing the abrasive grains 204, the area of the working surface 205 can be adjusted. As the abrasive grains 204, it is possible to use not only superabrasive grains such as diamond and CBN, but also conventional abrasive grains such as alumina.

ロータリードレッサ100は外周面109を有する台金103と、台金103の外周面109上に設けられた砥粒層101とを備える。砥粒層101は、台金103の上に設けられた結合材203と、結合材203により一層に固着された砥粒204とを有し、ロータリードレッサ100の砥粒層101の直径が砥粒層101の第一の部位と第二の部位とにより異なる。 The rotary dresser 100 includes a base metal 103 having an outer peripheral surface 109 and an abrasive grain layer 101 provided on the outer peripheral surface 109 of the base metal 103. The abrasive grain layer 101 has a bonding material 203 provided on the base metal 103 and abrasive grains 204 further fixed by the bonding material 203, and the diameter of the abrasive grain layer 101 of the rotary dresser 100 is the same as that of the abrasive grains. It differs depending on the first region and the second region of the layer 101.

第一の部位の砥粒層101の直径をD1とし、第二の部位の砥粒層101の直径をD2とすると(D1-D2)/D1は5%以上である。砥粒層101の表面に現れる砥粒には、平坦に形成された作用面205が設けられる。 When the diameter of the abrasive layer 101 in the first portion is D1 and the diameter of the abrasive layer 101 in the second portion is D2, (D1-D2)/D1 is 5% or more. The abrasive grains appearing on the surface of the abrasive grain layer 101 are provided with a flat working surface 205 .

砥粒層101の表面における作用面205の面積割合は、砥粒層101の直径の大きい部位ほど小さい。 The area ratio of the active surface 205 on the surface of the abrasive grain layer 101 is smaller as the diameter of the abrasive grain layer 101 increases.

好ましくは、砥粒層101において最大直径の部分の作用面205の面積の割合(比率S)は、5%以上15%以下である。 Preferably, the area ratio (ratio S) of the maximum diameter portion of the working surface 205 in the abrasive grain layer 101 is 5% or more and 15% or less.

好ましくは砥粒層101の直径が大きい部位ほどロータリードレッサ100の1周における砥粒数が少ない。 Preferably, the larger the diameter of the abrasive grain layer 101 is, the smaller the number of abrasive grains per revolution of the rotary dresser 100 is.

好ましくは、砥粒層101の直径が大きい部位ほど砥粒204の間隔が広い。
砥粒204は、人工合成ダイヤモンドであり、人工合成ダイヤモンドの結晶面が配向している。
Preferably, the larger the diameter of the abrasive grain layer 101 is, the wider the interval between the abrasive grains 204 is.
The abrasive grains 204 are synthetic diamonds, and the crystal planes of the synthetic diamonds are oriented.

砥粒204として人工合成ダイヤモンドを使用すると、ダイヤの結晶面が明確に現れた形状のため、結晶面が台金103の接合面と平行に近い状態で接合される。その結果、砥粒204が安定した形で密に接合され、砥粒204に作用面を形成するための研削量は少なくても作用面積比率を高くすることができる。その結果、作用面形成が容易になるとともに、砥粒層101の厚みが厚くなるので寿命も向上する。 When artificially synthesized diamond is used as the abrasive grains 204, since the crystal plane of the diamond is clearly visible, the diamond is joined with the crystal plane being nearly parallel to the joining surface of the base metal 103. As a result, the abrasive grains 204 are tightly bonded in a stable manner, and even if the amount of grinding required to form a working surface on the abrasive grains 204 is small, the working area ratio can be increased. As a result, the working surface can be easily formed, and the abrasive grain layer 101 becomes thicker, so that the life span is improved.

好ましくは、砥粒204は、砥粒層101の表面において線状に配列している。配列する方向は、ロータリードレッサ100の軸方向、周方向、あるいはこれらに対して角度を有する方向のいずれでも良く、直線状でも曲線状でも良い。 Preferably, the abrasive grains 204 are arranged linearly on the surface of the abrasive grain layer 101. The direction in which they are arranged may be the axial direction of the rotary dresser 100, the circumferential direction, or a direction at an angle with respect to these directions, and may be in a straight line or a curved shape.

砥粒204を線状に配列することで、ロータリードレッサ100を製作する上で、作用面205の面積割合を調整しやすくなる。 Arranging the abrasive grains 204 linearly makes it easier to adjust the area ratio of the working surface 205 when manufacturing the rotary dresser 100.

図5から図7は、作用面の面積割合の測定方法を説明するために示すロータリードレッサ100の模式図である。図5から図7において、回転軸108を中心としてロータリードレッサ100は回転する。図5においては外周面109が階段形状となっている。 5 to 7 are schematic diagrams of the rotary dresser 100 shown for explaining the method of measuring the area ratio of the working surface. In FIGS. 5 to 7, the rotary dresser 100 rotates around the rotating shaft 108. As shown in FIGS. In FIG. 5, the outer circumferential surface 109 has a stepped shape.

ステップ(1)
ロータリードレッサ100の任意の位置を選択する。直径がD1の部分を選択したとする。
Step (1)
Select an arbitrary position on the rotary dresser 100. Assume that a portion with a diameter of D1 is selected.

ステップ(2)
上記1)で選択した位置の直径と5%以上異なる位置を選択する。直径D2の部分を選択したとする。(D1-D2)/D1は5%以上とする。さらに、直径D3の部分を選択したとする(D2-D3)/D2は5%以上とする。
Step (2)
Select a position that differs in diameter by 5% or more from the position selected in 1) above. Assume that a portion with a diameter D2 is selected. (D1-D2)/D1 shall be 5% or more. Furthermore, assuming that a portion with a diameter D3 is selected, (D2-D3)/D2 is 5% or more.

図6のように、直径が連続的に変化するような形状の場合、上記1)で選択した位置の直径と5%、10%、15%のように5%ごとに異なる位置を選択する。具体的には任意の位置(線Aの位置)を選択する。線Aの位置から直径が5%異なる線Bの位置を選択する。線Bの位置から直径が5%異なる線Cの位置を選択する。線Cの位置から直径が5%異なる線Dの位置を選択する。 In the case of a shape in which the diameter changes continuously as shown in FIG. 6, positions are selected that differ by 5%, such as 5%, 10%, and 15%, from the diameter at the position selected in 1) above. Specifically, an arbitrary position (position of line A) is selected. Select the position of line B whose diameter differs by 5% from the position of line A. Select the position of line C whose diameter differs by 5% from the position of line B. Select the position of line D whose diameter differs by 5% from the position of line C.

図7のように溝102が形成されている場合、溝102外の線Aの位置を選択する。溝外の線Aの位置の直径をD1、溝102内の線Bの位置の直径をD2とする。(D1-D2)/D1は5%以上であれば線B上でも測定する。 When the groove 102 is formed as shown in FIG. 7, the position of line A outside the groove 102 is selected. Let the diameter at the position of line A outside the groove be D1, and the diameter at the position of line B inside the groove 102 be D2. If (D1-D2)/D1 is 5% or more, it is also measured on line B.

ステップ(3)
上記ステップ(1)および(2)で選択した位置の周方向において、軸方向の長さ2mm、周方向の長さ10mmの範囲で周方向に10ヶ所の任意の位置を選択する。これにより測定位置121から124が決定される。線A上には10箇所の測定位置121が存在する。線B上には10箇所の測定位置122が存在する。線C上には10箇所の測定位置123が存在する。線D上には10箇所の測定位置124が存在する。
Step (3)
In the circumferential direction of the position selected in steps (1) and (2) above, ten arbitrary positions are selected in the range of an axial length of 2 mm and a circumferential length of 10 mm. As a result, measurement positions 121 to 124 are determined. There are ten measurement positions 121 on line A. There are ten measurement positions 122 on line B. There are ten measurement positions 123 on line C. There are ten measurement positions 124 on line D.

ステップ(4)
選択した位置それぞれについて、キーエンス製VR5000の測定装置を使い、曲面補正、カットオフ補正、しきい値設定、面積測定の手順で、砥粒の作用面の面積割合を測定する。
Step (4)
For each selected position, the area ratio of the working surface of the abrasive grains is measured using a Keyence VR5000 measuring device by following the steps of curved surface correction, cutoff correction, threshold setting, and area measurement.

具体的には、測定機は:キーエンス製VR5000である。測定原理は「光切断法」である。解析手順は、(1)3次元測定する。(2)下記A,Bの何れかもしくは両方で形状を平面化する。A:うねり除去(カットオフ処理)。ある波長以上のうねりを平面化する。B:2次曲線補正。2次曲線で形状全体をフィッティングして得られた円弧形状を平面化する。(3)閾値を設定し、作用面積を計算する。線A、線B、線C、線Dそれぞれにおいて、10箇所測定した作用面積の平均値をその線における作用面積とする。 Specifically, the measuring device was: Keyence VR5000. The measurement principle is the "light sectioning method." The analysis procedure is (1) three-dimensional measurement. (2) Planarize the shape using either or both of A and B below. A: Waviness removal (cutoff processing). Flatten the undulations over a certain wavelength. B: Quadratic curve correction. The arcuate shape obtained by fitting the entire shape with a quadratic curve is flattened. (3) Set the threshold and calculate the area of action. In each of line A, line B, line C, and line D, the average value of the action area measured at 10 points is taken as the action area on that line.

ロータリードレッサ100と、ロータリードレッサ100に接触する砥石との間の周速差が小さい(周速度比が1に近い)ほど、ドレス抵抗が大きくなる。総形ドレスはロータリードレッサ100の外径によって周速差が異なる。場所によって総形ドレッサの周速を変えることはできない。そのため、ロータリードレッサ100において外径が大きい部分の砥粒204の作用面205の割合を小さくしてドレス抵抗を下げることができる。 The smaller the circumferential speed difference between the rotary dresser 100 and the grindstone that contacts the rotary dresser 100 (the circumferential speed ratio is closer to 1), the greater the dressing resistance becomes. The circumferential speed difference of the full-form dresser differs depending on the outer diameter of the rotary dresser 100. It is not possible to change the circumferential speed of the general dresser depending on the location. Therefore, in the rotary dresser 100, the proportion of the working surface 205 of the abrasive grains 204 in the portion having a large outer diameter can be reduced to lower the dressing resistance.

総形ロータリードレッサの大径部のドレス抵抗を小さくしてロータリードレッサ全体のドレス抵抗を下げることができる。また、ロータリードレッサの大径部と小径部のドレス抵抗の差が小さくなるので、ドレスされた砥石の精度が向上する。さらに、砥粒層の大径部と小径部の摩耗を均一に近づけることができ、ロータリードレッサの寿命を向上させることができる。 The dressing resistance of the entire rotary dresser can be lowered by reducing the dressing resistance of the large-diameter portion of the complete rotary dresser. Furthermore, since the difference in dressing resistance between the large diameter portion and the small diameter portion of the rotary dresser is reduced, the accuracy of the dressed grindstone is improved. Furthermore, the wear of the large diameter portion and the small diameter portion of the abrasive grain layer can be made uniform, and the life of the rotary dresser can be improved.

ロータリードレッサがドレスを行う際に砥石に作用する砥粒の頭部には、作用面が設けられているが、この作用面の面積割合がドレス抵抗に大きく影響する。総形ロータリードレッサでは大径部ほど砥石の小径部に作用し、この部分の周速比が1に近づく。そのため、ドレス抵抗が大きくなる。この抵抗が大きくなるロータリードレッサの大径部の砥粒の作用面の面積割合を小さくしてやれば、ロータリードレッサの大径部のドレス抵抗が下がり、ロータリードレッサ全体のドレス抵抗も下がる。 A working surface is provided at the head of the abrasive grain that acts on the grindstone when the rotary dresser performs dressing, and the area ratio of this working surface greatly influences the dressing resistance. In the general rotary dresser, the larger diameter portion acts on the smaller diameter portion of the grindstone, and the circumferential speed ratio of this portion approaches 1. Therefore, the dressing resistance increases. If the area ratio of the abrasive grain working surface in the large diameter portion of the rotary dresser where this resistance increases is reduced, the dressing resistance in the large diameter portion of the rotary dresser will be reduced, and the dressing resistance of the entire rotary dresser will also be reduced.

(実施例)
(ロータリドレッサ100、砥石200およびワーク300の説明)
図8は、実施例において作製されたドレッシング前のロータリードレッサ100の模式図である。その詳細を表1および表2に示す。
(Example)
(Description of rotary dresser 100, grindstone 200 and workpiece 300)
FIG. 8 is a schematic diagram of the rotary dresser 100 before dressing produced in the example. The details are shown in Tables 1 and 2.

Figure 0007450134000001
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Figure 0007450134000002
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「2mm幅平均砥粒間隔」とは、各部位での「2mm幅内における中央部の周方向長さ/2mm幅内の砥粒数」で求めた距離とする。なお、2mm幅の領域の外周縁部分にある砥粒でこの領域内には砥粒の一部分が入っているものについては、砥粒数を0.5ヶとしてカウントする。 The "2 mm width average abrasive grain spacing" is the distance determined by "circumferential length of the center within 2 mm width/number of abrasive grains within 2 mm width" at each location. It should be noted that for abrasive grains located at the outer peripheral edge of a 2 mm wide area and a portion of the abrasive grains falling within this area, the number of abrasive grains is counted as 0.5.

ロータリードレッサ100の砥粒204はダイヤモンド、台金103(図3)はステンレス鋼、結合材203(図3)はニッケルメッキにより構成される。砥粒204の径は♯20/25(平均粒径700μmから850μm)である。砥粒204は、周方向に間隔をおいて固着され、線状に配列される。 The abrasive grains 204 of the rotary dresser 100 are made of diamond, the base metal 103 (FIG. 3) is made of stainless steel, and the bonding material 203 (FIG. 3) is made of nickel plating. The diameter of the abrasive grains 204 is #20/25 (average grain size 700 μm to 850 μm). The abrasive grains 204 are fixed at intervals in the circumferential direction and arranged linearly.

このロータリードレッサ100は、図2で示すように砥石200をドレスするものである。 This rotary dresser 100 dresses a grindstone 200 as shown in FIG.

ドレスされる砥石200(図2)はクレノートン社製のメッシュ♯60(平均粒径250μm)結合度Kの砥石である。砥石200の材質はWAである。 The grindstone 200 (FIG. 2) to be dressed is a mesh #60 grindstone (average grain size 250 μm) manufactured by Cle Norton Co., Ltd. with a degree of bonding K. The material of the grindstone 200 is WA.

ワーク300(図3)は、直径100mm、厚み(回転軸方向の長さ)130mmの丸棒でS45Cにより構成される。 The workpiece 300 (FIG. 3) is a round bar made of S45C and has a diameter of 100 mm and a thickness (length in the rotational axis direction) of 130 mm.

ロータリードレッサ100と砥石200の回転方向は互いに逆(ダウンドレス)である。これにより、ロータリードレッサ100と砥石200との間に研削液が吸い込まれるようにした。砥石200とワーク300の回転方向も互いに逆である。 The rotation directions of the rotary dresser 100 and the grindstone 200 are opposite to each other (down dress). This allows the grinding fluid to be sucked between the rotary dresser 100 and the grindstone 200. The rotation directions of the grindstone 200 and the workpiece 300 are also opposite to each other.

ロータリードレッサ100の平均外径は93mm、回転数は1200rpm、周速は5.8m/sである。砥石200の平均外径は248mm、回転数は1490(rpm)、周速は19.4m/sである。ロータリードレッサ100の平均周速度/砥石200の平均周速度で表される周速度比は0.3である。 The rotary dresser 100 has an average outer diameter of 93 mm, a rotation speed of 1200 rpm, and a circumferential speed of 5.8 m/s. The average outer diameter of the grindstone 200 is 248 mm, the rotation speed is 1490 (rpm), and the circumferential speed is 19.4 m/s. The peripheral speed ratio expressed by the average peripheral speed of the rotary dresser 100/the average peripheral speed of the grindstone 200 is 0.3.

(ドレッシング工程の説明)
まず、ロータリードレッサ100を用いて砥石200をドレッシングした。次に、この砥石でワーク300の研削加工を繰り返し、ワーク300の加工後の精度が規定値から外れた時点で、再度砥石200をロータリードレッサ100でドレッシングした。これを100回繰り返した後の結果を表3および表4に示す。
(Explanation of dressing process)
First, the grindstone 200 was dressed using the rotary dresser 100. Next, the grinding process of the workpiece 300 was repeated with this grindstone, and when the accuracy of the workpiece 300 after processing deviated from the specified value, the grindstone 200 was dressed again with the rotary dresser 100. Tables 3 and 4 show the results after repeating this 100 times.

Figure 0007450134000003
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Figure 0007450134000004
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表3および表4中「ドレス抵抗」はキスラー製圧電式センサ「多成分動力計9257B」により切り込み方向の負荷を測定した、ロータリードレッサを回転させるための抵抗である。 In Tables 3 and 4, "dressing resistance" is the resistance for rotating the rotary dresser whose load in the cutting direction was measured using a piezoelectric sensor "Multicomponent Dynamometer 9257B" manufactured by Kistler.

「ワーク粗さ」は100回のドレッシングの各々において、ドレッシングした直後に砥石200により加工されたワーク300の表面粗さであり、触診式表面粗さ計により測定して100回分の測定値の平均値とした。 "Workpiece roughness" is the surface roughness of the workpiece 300 processed by the grindstone 200 immediately after dressing in each of the 100 dressings, and is the average of the 100 measurements measured with a palpable surface roughness meter. value.

「100回ドレス時RD半径摩耗量」は上記(ドレッシング工程の説明)で記載の100回ドレッシングした後のロータリードレッサの摩耗量である。図9は、100回ドレッシングした後のロータリードレッサ100の模式図である。図9で示すように、100回のドレッシング終了時には外周面109に凹部119が形成されている。凹部119が形成された領域がドレッシング領域118である。凹部119が形成されるのは、凹部119の部分が主として砥石200と接触するためである。 "RD radius wear amount when dressing 100 times" is the wear amount of the rotary dresser after dressing 100 times as described above (description of dressing process). FIG. 9 is a schematic diagram of the rotary dresser 100 after dressing 100 times. As shown in FIG. 9, a recess 119 is formed in the outer peripheral surface 109 after 100 dressings. The area in which the recess 119 is formed is the dressing area 118. The reason why the recessed portion 119 is formed is that the portion of the recessed portion 119 mainly comes into contact with the grindstone 200 .

図10は、100回ドレッシングした後のロータリードレッサ100と、ロータリードレッサ100に接触する形状転写材加工用砥石400との模式図である。図10で示すように、100回ドレッシングした後のロータリードレッサ100により、回転軸108を中心としてロータリードレッサ100を回転させかつ回転軸408を中心として形状転写材加工用砥石400を回転させる。形状転写材加工用砥石400をドレスする。これにより、形状転写材加工用砥石400に、ロータリードレッサ100の砥粒層101の外周面の形状が転写される。形状転写材加工用砥石400は、粒度#60(平均粒径250μm)、砥粒種類はWA形状転写材加工用砥石400の幅はロータリードレッサ100の幅以上のものを使用する。 FIG. 10 is a schematic diagram of the rotary dresser 100 after dressing 100 times and the shape transfer material processing grindstone 400 in contact with the rotary dresser 100. As shown in FIG. 10, after the rotary dresser 100 has been dressed 100 times, the rotary dresser 100 is rotated about the rotating shaft 108 and the shape transfer material processing grindstone 400 is rotated about the rotating shaft 408. The shape transfer material processing grindstone 400 is dressed. As a result, the shape of the outer peripheral surface of the abrasive grain layer 101 of the rotary dresser 100 is transferred to the shape transfer material processing grindstone 400. The shape transfer material processing whetstone 400 has a grain size of #60 (average grain size 250 μm) and the type of abrasive grain is WA.The width of the shape transfer material processing whetstone 400 is greater than the width of the rotary dresser 100.

図11は、形状転写材加工用砥石400と、形状転写材加工用砥石400に接触する形状転写材500との模式図である。図11で示すように、回転軸408を中心として形状転写材加工用砥石400を回転させかつ回転軸508を中心として形状転写材500を回転させる。これにより、形状転写材加工用砥石400を用いて、材質S45Cの丸棒状の形状転写材500を加工する。 FIG. 11 is a schematic diagram of a shape transfer material processing grindstone 400 and a shape transfer material 500 in contact with the shape transfer material processing grindstone 400. As shown in FIG. 11, the shape transfer material processing grindstone 400 is rotated about the rotation shaft 408, and the shape transfer material 500 is rotated about the rotation shaft 508. Thereby, the round bar-shaped shape transfer material 500 made of material S45C is processed using the shape transfer material processing grindstone 400.

図12は、100回ドレッシングした後のロータリードレッサ100の形状が転写された形状転写材500の模式図である。図12で示すように、形状転写材500に転写された形状を、測定領域518において、形状測定装置で測定する。一般的な形状測定装置であれば、どの装置で測定してもよい。 FIG. 12 is a schematic diagram of a shape transfer material 500 to which the shape of the rotary dresser 100 after dressing 100 times is transferred. As shown in FIG. 12, the shape transferred to the shape transfer material 500 is measured in a measurement area 518 using a shape measuring device. Any general shape measuring device may be used for measurement.

図13は、形状転写材500に形成された摩耗痕としての凹部519の深さを測定する方法を説明するための模式図である。図13においては測定領域518において観測される表面の微細な凹凸を記載している。形状測定すると、基準部521、基準部522、ロータリドレッサ100がドレスした際に作用した部分(凹部519の底)のいずれの部分も微小な凹凸がある。形状転写材500に転写されたロータリドレッサRDの基準部521と基準部522それぞれの中間点(平均の位置)を形状測定装置で算出する。中間点523は基準部521の中間点である。中間点524は基準部522の中間点である。同様に、ロータリードレッサ100がドレスした際に作用した部分の中間点526を形状測定装置で算出する。基準部521の中間点523と基準部522の中間点524を結んだ直線525とロータリードレッサ100がドレスした際に作用した部分の中間点526との距離Lが「100回ドレス時RD半径摩耗量」になる。この距離は、直線525に垂直な方向の距離である。 FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a method of measuring the depth of a recess 519 as a wear mark formed on the shape transfer material 500. In FIG. 13, fine irregularities on the surface observed in the measurement region 518 are shown. When the shape is measured, the reference portion 521, the reference portion 522, and the portion acted upon when the rotary dresser 100 dresses (the bottom of the recess portion 519) all have minute irregularities. The shape measurement device calculates the intermediate point (average position) between the reference portion 521 and the reference portion 522 of the rotary dresser RD transferred to the shape transfer material 500. The midpoint 523 is the midpoint of the reference portion 521. Midpoint 524 is the midpoint of reference portion 522 . Similarly, the shape measuring device calculates the midpoint 526 of the portion that acts when the rotary dresser 100 dresses. The distance L between the straight line 525 connecting the intermediate point 523 of the reference part 521 and the intermediate point 524 of the reference part 522 and the intermediate point 526 of the part that acts when the rotary dresser 100 dresses is "RD radius wear amount after 100 dressings". "become. This distance is a distance in a direction perpendicular to straight line 525.

「ドレス抵抗判定」の欄において、「ドレス抵抗」が33未満であれば「A」とし、33以上35未満であれば「B」とし、35以上であれば「C」とした。 In the "dress resistance determination" column, if the "dress resistance" was less than 33, it was scored as "A", if it was 33 or more and less than 35, it was scored as "B", and if it was 35 or more, it was marked as "C".

これらの結果から、作用面積率が各部位で等しい試料番号8および10ではドレス抵抗判定において「C」の評価であることが分かる。 From these results, it can be seen that Samples Nos. 8 and 10, in which the active area ratio is equal at each site, were evaluated as "C" in the dress resistance determination.

小径部での作用面積率が小さい試料番号7では、ドレス抵抗判定において「C」の評価であることが分かる。 It can be seen that sample number 7, which has a small active area ratio in the small diameter portion, was evaluated as "C" in the dressing resistance evaluation.

これに対して、小径部での作用面積率が大きい試料番号1から6および9では、ドレス抵抗判定において「A」または「B」の評価が得られていることが分かる。特に、試料番号9ではドレス抵抗が極めて小さいため、優れた結果を示すものであるといえる。 On the other hand, it can be seen that sample numbers 1 to 6 and 9, in which the effective area ratio in the small diameter portion is large, are evaluated as "A" or "B" in the dress resistance determination. In particular, sample number 9 has an extremely low dressing resistance, so it can be said that it shows excellent results.

試料番号1から6および9では、砥粒層の直径が大きい部位ほど「2mm幅平均砥粒間隔」で表される砥粒の間隔が広くなる。この場合、試料番号1から6および9で示すように、好ましい結果となることが分かる。
(付記1)
外周面を有する台金と、
前記台金の前記外周面上に設けられた砥粒層とを備えたロータリードレッサであって、
前記砥粒層は、前記台金の上に設けられた結合材と、前記結合材により一層に固着された砥粒とを有し、
前記ロータリードレッサの前記砥粒層の直径が部位により異なり、
前記砥粒層の直径は、部位により直径差が5%以上あり、
前記砥粒層の表面に現れる前記砥粒には、平坦に形成された作用面が設けられ、
前記砥粒層の表面における前記作用面の面積割合は、前記砥粒層の直径の大きい部位ほど小さい、ロータリードレッサ。
(付記2)
前記砥粒層において最大直径の部分の前記作用面積の割合は、5%以上15%以下である、付記1に記載のロータリードレッサ。
(付記3)
前記砥粒層の直径が大きい部位ほどロータリードレッサ1周における砥粒数が少ない、付記1または2に記載のロータリードレッサ。
(付記4)
前記砥粒層の直径が大きい部位ほど前記砥粒の間隔が広い、付記1から3のいずれか1項に記載のロータリードレッサ。
(付記5)
前記砥粒は、人工合成ダイヤモンドであり、前記人工合成ダイヤモンドの結晶面が配向している、付記1から4のいずれか1項に記載のロータリードレッサ。
(付記6)
前記砥粒は、前記砥粒層の表面において線状に配列されている、付記1から5のいずれか1項に記載のロータリードレッサ。
In sample numbers 1 to 6 and 9, the larger the diameter of the abrasive layer, the wider the abrasive grain spacing expressed by "2 mm width average abrasive grain spacing." In this case, as shown by sample numbers 1 to 6 and 9, it can be seen that favorable results are obtained.
(Additional note 1)
a base metal having an outer peripheral surface;
A rotary dresser comprising an abrasive grain layer provided on the outer peripheral surface of the base metal,
The abrasive grain layer includes a binding material provided on the base metal and abrasive grains further fixed by the binding material,
The diameter of the abrasive layer of the rotary dresser varies depending on the location,
The diameter of the abrasive grain layer has a diameter difference of 5% or more depending on the part,
The abrasive grains appearing on the surface of the abrasive grain layer are provided with a flat working surface,
In the rotary dresser, the area ratio of the working surface on the surface of the abrasive grain layer is smaller as the diameter of the part of the abrasive grain layer becomes larger.
(Additional note 2)
The rotary dresser according to supplementary note 1, wherein the ratio of the active area of the maximum diameter portion in the abrasive grain layer is 5% or more and 15% or less.
(Additional note 3)
The rotary dresser according to appendix 1 or 2, wherein the larger the diameter of the abrasive grain layer is, the smaller the number of abrasive grains per rotation of the rotary dresser is.
(Additional note 4)
The rotary dresser according to any one of Supplementary Notes 1 to 3, wherein the abrasive grains are spaced wider at a portion where the diameter of the abrasive grain layer is larger.
(Appendix 5)
5. The rotary dresser according to any one of Supplementary Notes 1 to 4, wherein the abrasive grains are artificially synthesized diamonds, and the crystal planes of the artificially synthesized diamonds are oriented.
(Appendix 6)
The rotary dresser according to any one of Supplementary Notes 1 to 5, wherein the abrasive grains are arranged linearly on the surface of the abrasive grain layer.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and should not be considered restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that equivalent meanings and all changes within the scope of the claims are included.

100 ロータリードレッサ、101 砥粒層、102 溝、103 台金、104 低融点合金、108,408,508 回転軸、109 外周面、118 ドレッシング領域、203 結合材、204 超砥粒、205 頂面、206 仮想面 300 ワーク、400 形状転写材加工用砥石、500 形状転写材、518 測定領域、521,522 基準部、523,524,526 中間点、525 直線。 。 100 rotary dresser, 101 abrasive grain layer, 102 groove, 103 base metal, 104 low melting point alloy, 108,408,508 rotating shaft, 109 outer peripheral surface, 118 dressing region, 203 binding material, 204 superabrasive grain, 205 top surface, 206 virtual surface 300 workpiece, 400 shape transfer material processing grindstone, 500 shape transfer material, 518 measurement area, 521, 522 reference section, 523, 524, 526 intermediate point, 525 straight line. .

Claims (6)

外周面を有する台金と、
前記台金の前記外周面上に設けられた砥粒層とを備えたロータリードレッサであって、
前記砥粒層は、前記台金の上に設けられた結合材と、前記結合材により一層に固着された砥粒とを有し、
前記ロータリードレッサの前記砥粒層の直径が部位により異なり、
前記砥粒層の直径は、部位により直径差が5%以上あり、
前記砥粒層の表面に現れる前記砥粒には、平坦に形成された作用面が設けられ、
前記砥粒層の表面における前記作用面の面積割合は、前記砥粒層の直径の大きい部位ほど小さい、ロータリードレッサ。
a base metal having an outer peripheral surface;
A rotary dresser comprising an abrasive grain layer provided on the outer peripheral surface of the base metal,
The abrasive grain layer includes a binding material provided on the base metal and abrasive grains further fixed by the binding material,
The diameter of the abrasive layer of the rotary dresser varies depending on the location,
The diameter of the abrasive grain layer has a diameter difference of 5% or more depending on the part,
The abrasive grains appearing on the surface of the abrasive grain layer are provided with a flat working surface,
In the rotary dresser, the area ratio of the working surface on the surface of the abrasive grain layer is smaller as the diameter of the part of the abrasive grain layer becomes larger.
前記砥粒層において最大直径の部分の前記作用面の面積割合は、5%以上15%以下である、請求項1に記載のロータリードレッサ。 The rotary dresser according to claim 1, wherein the area ratio of the working surface of the maximum diameter portion of the abrasive grain layer is 5% or more and 15% or less. 前記砥粒層の直径が大きい部位ほどロータリードレッサ1周における砥粒数が少ない、請求項1または2に記載のロータリードレッサ。 The rotary dresser according to claim 1 or 2, wherein the larger the diameter of the abrasive grain layer is, the smaller the number of abrasive grains per rotation of the rotary dresser is. 前記砥粒層の直径が大きい部位ほど前記砥粒の間隔が広い、請求項1または2に記載のロータリードレッサ。 3. The rotary dresser according to claim 1, wherein the abrasive grains are spaced apart from each other in a region where the diameter of the abrasive grain layer is larger. 前記砥粒は、人工合成ダイヤモンドであり、前記人工合成ダイヤモンドの結晶面が配向している、請求項1または2に記載のロータリードレッサ。 The rotary dresser according to claim 1 or 2, wherein the abrasive grains are artificially synthesized diamonds, and the crystal planes of the artificially synthesized diamonds are oriented. 前記砥粒は、前記砥粒層の表面において線状に配列されている、請求項1または2に記載のロータリードレッサ。 The rotary dresser according to claim 1 or 2, wherein the abrasive grains are arranged linearly on the surface of the abrasive grain layer.
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