JPH01188277A - 砥石車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は研削加工に使用する砥石車に関する。

（従来の技術） 平面研削などに使用される砥石車は、円板形のハブの外
周部にダイヤモンド砥石などの砥石を接着固定したもの
で、機械的強度を考慮してアルミニウムなどの金属で形
成したハブが多く使用されている。

最近、研削加工の分野では加工精度の向上と加工面粗さ
の向上が要求されており、この要求に応えて工作物の良
好な仕上げ面を得るために研削砥石を高速で回転させる
（例えば砥石周速３６００Ｉｌｌ／分）とともに、工作
物を高速で移動させる研削加工の方式が採用され、また
１回の切込みが０．１ｐという微細切込みが可能な機械
が採用されている。しかし、従来の砥石車は金属製のハ
ブを採用しているために重量が重く、高速回転させるた
めには大きな回転トルクを必要として回転駆動装置の負
担が大きくなるので高速回転には適していない。また、
前記の方式の場合に砥石車を高速で回転すると砥石軸の
軸受が温度上昇し、その熱が砥石車のハブに伝達し、さ
らに金属製のハブの熱膨張係数が大きく研削液の温度に
も影響された砥石車の直径が不安定に変化する。このた
め、研削加工前に工作物に対する所定の切込み深さに応
じて砥石車の位置を決めても、加工時に砥石車が大きく
膨張または収縮するために実際の切込み深さは設定した
切込み深さよりも大きく成ったり、小さくなってしまい
、工作物の加工寸法に許容される以上の大きな誤差を生
じてしまうのみならず、微細な加工にも適応できず、加
工面粗さも悪いものとなってしまう。

そこで、砥石車においては、セラミックスで形成したハ
ブを使用することが検討されている。このハブはセラミ
ックス粒体を結合剤で結合して形成したもので、多孔質
体であるから軽量である。

このため、セラミックス性ハブを採用した砥石車は高速
回転に適している。また、セラミックスからなるハブは
熱膨張係数が小さいので、このノ＼ブを採用した砥石車
による研削加工は、工作物の加工寸法の誤差が小さく正
確な研削が行なえる。

（発明が解決しようとする課題） このようにセラミックスハブを採用した砥石車は高速回
転による研削に適した性質を有している。しかしながら
、セラミックスフ１ブはセラミックス粒体を結合剤で結
合した多孔質体であるから脆く、外力、特に衝撃力が加
わると破損し易いという性質がある。このため、セラミ
ックスハブを使用した砥石車は、高速回転により研削加
工を行なう場合に工作物との研削抵抗によりセラミック
スハブが破損する恐れがある。　本発明は前記事情に基
づいてなされたもので、機械的強度に優れ高速回転によ
る研削にも優れた耐久性と信頓性を持って使用できるセ
ラミックスハブを備えた砥石車を提供することを目的と
する。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明の砥石車は、セラミッ
クス粒体を結合剤で結合して形成され且つ補強剤が含浸
されてなるセラミックスハブと、このセラミックスハブ
の外周部に設けられた砥石とからなることを特徴とする
ものである。

（作用） セラミックスハブは表面部または全体に接着剤などの補
強剤が含浸しであるために、機械的強度が大で外力によ
り破損することがない。補強剤はセラミックスハブの表
面部のみに含浸しであるために、その軽量性を損ねるこ
とがない。また、セラミックスハブの表面部に補強剤を
含浸することにより、研削液がセラミックハブの表面部
から内部に進入して溜ることがないため安全性が向上す
る。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

図中１は円板形をなすセラミックスハブで、多数のセラ
ミックス粒体を結合剤で結合して形成されそいる。この
セラミックスハブ１を構成するセラミックス粒体として
は、広い範囲のセラミックスの粒体を対象にできるが、
なかでも研削砥石を形成する砥粒として一般的に使用さ
れているアルミナ（Ａ）２０３　）　）系の砥粒、また
は炭化けい素糸の砥粒を使用することが好ましい。これ
は入手しやす（、品質も安定しりいるためである。

セラミックス粒体の粒度は砥石の重量を考慮して＃１６
〜＃６０とする。セラミックスハブ１の全体積に対する
セラミックス粒体の体積割合は、２５〜５０％とする。

結合剤は無機質のものを用いるが、なかでもビトリファ
イド結合剤は強度が大で多孔質が容易にでき、水、油、
酸にも強いという利点がある。

セラミックスハブ１の両方の側面部には夫々補強剤２が
含浸処理しである。この補強剤２としては、フェノール
、ポリエステル、エポキシ、ウレタン、ポリイミド、Ｐ
ｖＣなどの有機接着剤が挙げられるが、なかでもエポキ
シ系接着剤はセラミックスハブ１の内部に容易に含浸で
き、且つセラミックスハブ１のセラミックスの粒体との
結合力が強いために補強剤として最適である。補強剤２
をセラミックスハブの表面に含浸する場合の深さは０．
２〜５１＋１ｉあるいはセラミックスハブ１の厚さの１
／１０〜１／３とする。これはセラミックスハブ１に必
要とする強度を持たせることができるとともに、セラミ
ックスハブ１の軽量性を損わない範囲である。セラミッ
クスハブ１に補強剤２を含浸する部分は表面全体が好ま
しいが、少なくとも研削中に露出する両方の側面に補強
剤２を含浸する。補強剤を含浸させる方法は溶融した接
着剤をはけで塗る、ヘラで塗る、含−させるなどが有り
、含浸後には自然乾燥、または４００℃以下の温度で加
熱乾燥する。

セラミックスハブ１の外周部には全周にわたり緩衝材３
が接着され、この緩衝材３の外周部には全周にわたり砥
石４が接着されている。緩衝材３は例えばフェノール樹
脂からなる帯材をセラミックスハブ１に接着したもので
ある。砥石４は例えばダイヤモンド砥粒をレジノイド結
合剤で結合して形成したのもので、緩衝材３に接着され
ている。

なお、各部分の具体的な寸法は、セラミックスハブ１で
は、外径２０〜６００ＩＩＩ１１１内径６〜４５０　＋
ｎＩＢ、巾さ５〜５００Ｉであり、緩衝材３の厚さ１〜
５０　ｍｍｑ砥石４の厚さ１〜２０ｍｍである。

このように構成された砥石車のセラミックス／％′２１
は、補強剤２の含浸により軽量性を損うことなく外力ま
たは遠心力に対する強度が著しく向上し、外力により破
損することがない。このため、セラミックスハブ１を採
用した砥石車は、工作物との研削抵抗によるセラミック
スハブ１の破損を押えて高速回転させて研削加工を行な
うことができる。また、研削加工中で砥石車と工作物と
の接触部−研削部位に研削液を外部から注ぐが、このと
き研削液の一部が砥石車のセラミックスハブの側面にか
かりハブ内部に進入することが多くある。

セラミックスハブの内部に進入した研削液が砥石車の停
止の際に下部に溜ると、砥石車の重量バランスが崩れ回
転開始時にセラミックスハブが破損することがある。こ
れに対してセラミハブは補強材の含浸により側面部を覆
っているので、研削液がハブの内部に進入することがな
く前記の問題の発生がない。

具体的な本発明例として、粒度＃４６のアルミナ砥粒を
ビトリファイド結合剤により結合して外径１７９　ｍｍ
、内径５０．８ｍ１１．厚さ８■、気孔率５０％のセラ
ミックスハブを形成し、その外周部にフェノール樹脂の
緩衝層１０ｍｍ、さらにその外周部に砥石層３ＩＤＩ１
１からなるレジノイドボンド製ダイヤモンド砥石を複数
製作した。この１枚のセラミックスハブの両方の側面に
エポキシ樹脂接着剤をはけ塗りで厚さ１．５ｍｌｌ１で
含浸させ、セラミックスハブ１を補強した砥石を製作し
た。そして、補強したハブと補強しないハブと両者の回
転破壊実験をしたところ、本発明の砥石車は、補強前の
ものに比べ周速で２０％強固であり、周速３６００ＩＩ
ｌ／分の高速も加工であることがわかった。従って、本
発明は比較例に比してセラミックスハブの強度が優れて
いることがわかる。

［発明の効果］ 以゛上説明したように本発明の砥石車によれば、セラミ
ックスハブの機械的強度が大で高速回転による研削加工
に優れた耐久性と信頼性を持って使用することができ、
またセラミックスハブに有機接着剤を含浸すると、含浸
が容易であるとともにセラミックスを強固に結合できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。 １・・・セラミックスハブ、２・・・補強剤、４・・・
砥石。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックス粒体を結合剤で結合して形成され且
   つ補強剤が含浸されてなるセラミックスハブと、このセ
   ラミックスハブの外周部に設けられた砥石とからなるこ
   とを特徴とする砥石車。
2. （２）補強剤は有機接着剤である特許請求の範囲第１項
   記載の砥石車。
3. （３）有機接着剤は、フェノール、エポキシ、ウレタン
   、セラック、ＰＶＡ、ポリイミドである特許請求の範囲
   第２項記載の砥石車。