JPH0317624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、砥石の整形、調整のためのトルーイ
ング工具に関し、特にブロツク式総形（プロフイ
ル）トルーイング工具に関する。

［発明の背景］ 研削砥石の加工面の調整におけるトルーイング
工具ないしドレツサの主要機能は、１つには、鋭
利さを失なつた砥粒と、使用中に研削砥石の加工
面に付着した金属粒子とを除くことにあり、１つ
には、砥粒の正しい幾何学的形状を再生すること
にある。

即ち、被加工材を研削砥石の不正確な総形即ち
プロフイル（Profil）形状によつて加工し加工精
度を低下させることを防止するため、一般に研削
砥石は新しい所定のものと所定時間毎に交換され
る。精密研削においては極めて高い精度でこの交
換が行われている。しかし、精密なプロフイルを
備えた研削砥石をその都度交換することはコスト
が高くなるため、研削砥石面のトルーイング（整
形）を行うことにより研削砥石の再生を行うこと
が知られている。このための工具がトルーイング
工具であり、一般には同時にドレツシング（目立
て）機能も果すためドレツサとも称される場合が
ある。

［従来の技術］ この場合、トルーイング工具ないしドレツサと
してダイアモンド工具を使用することは、以前か
ら公知である。即ち、ダイアモンド単石ドレツ
サ、ダイアモンド多石ドレツサ、ダイアモンド・
トルーイングブロツク、ダイアモンド・トルーイ
ングロール等がある。

これらのトルーイング工具のうち、特に総形研
削砥石の整形を迅速に行うためには、転写すべき
プロフイルを備えた総形トルーイング工具を用い
る必要があり、これは大別して多石トルーイング
ブロツクと多石トルーイングロールとなる。いず
れも研削砥石（整形対象）に対し、トルーイング
工具の対応するプロフイル部に対し砥石を相対運
動（回転）させて整形を行う。多石トルーイング
ブロツクは、研削砥石との間の相対運動により僅
かな深さの切除を多数回にわたつて行うものであ
る。なお、多石ダイアモンド・回転式トルーイン
グロールは、研削砥石の整形時に、回転運動、好
ましくは同じく回転する研削砥石に対する相対回
転運動を行うものである。

多石ダイアモンド工具の製造法としては、ポジ
法およびネガ法が知られている。ポジ法では、寸
法正確な基体にダイアモンド粒を配置し、金属を
電着して結合する。この方法で製造した多石ダイ
アモンド工具は、精度が限定される。ネガ法の場
合、形状精度の向上を狙う。即ち、作製すべき多
石トルーイングロールに正確に対応する内側形状
を有する成形用リングに、電着金属または焼結金
属をもつてかつ手操作でダイアモンドを取付け、
次いで、各種の方法で結合する。成形用リングを
除去すれば、所望形状に対応する外側輪郭を有す
る多石トルーイングロールが得られる。

使用するダイアモンドの粒度、製造技術および
金属結合材またはプラスチツク結合材を変えるこ
とによつて、各種の多石トルーイングロールが得
られる。この場合、多石ダイアモンド・トルーイ
ングロールは、若干の例外は除き、トルーイング
ロールの全表面が、閉じた面を形成する唯一つの
ダイアモンド粒子層で被覆されている。

［発明により解決しようとする課題］ このような多石ダイアモンド・トルーイング工
具では、無数のダイアモンド粒子を所定プロフイ
ルを形成するよう所定形状に正確にかつ面上に均
一に分布して埋設することに多大の困難を伴う。
またその使用後のトルーイング工具自体の再生
（整形）は一層困難である。加うるにこのような
多石トルーイング工具のプロフイル面は、個々の
ダイアモンド石の先端の不連続な連なりによつて
形成されておりその精度には限界があり、加うる
に凹凸曲面を含む複雑なプロフイル形状の付与は
不可能であり、実用化されていない。

また、これらの総形トルーイング工具は、研削
砥石を加工整形する間に研削砥石からも加工を受
けるので、最も硬い材料により構成する必要があ
る。このため一般にダイアモンドをトルーイング
工具の石に用いるが、材料自体が高価なことと、
総形のプロフイルを作製することの困難さのた
め、一層高価なものになつている。

本発明の基体目的は、上述の従来法の欠点を解
消し、整形した研削砥石に極めて高い幾何学的精
度と鋭利さとを与え、研削砥石を整形してその寿
命ないし使用効率を向上するトルーイング工具を
提供することにある。更に、それ自体の製作、再
生が容易なトルーイング工具を創生することも意
図する。

［解決手段］ この目的は、本発明にもとづき工具の被処理物
に対する相対運動方向と交わる断面において所定
形状を有する硬質ないし超硬質材料製のプレート
を該相対運動方向に関し相互に離隔して工具基体
に配設することにより合成プロフイルを形成した
ことを特徴とするブロツク式総形トルーイング工
具によつて達成される。

［好適な実施の態様］ 本発明のブロツク式総形トルーイング工具は使
用に際しては、通例砥石を回転させて工具プロフ
イルに接触させてかつ工具は基本的に固定位置に
おいて整形を行うものである。但し送り（フイー
ド）のために工具をその位置で僅かに徐々に送り
移動しつつ整形を行う。さらに別のプレートを用
いるためには順次送り移動が行われる。本発明に
おいて、「ブロツク式」とはロータリードレツサ
の如く工具が回転しつつ整形作業を行うものに対
比される概念である。

この場合、硬質または超硬質材料は、例えば多
結晶合成ダイアモンド、立方晶系窒化硼素、タン
グステン化合物またはチタン化合物（炭化物等）
の超硬合金あるいはセラミツクスであるのが好ま
しい。本発明の実施例では、プレートは、硬質ま
たは超硬質材料の焼結ユニツト（Kompakt）、あ
るいは、所定形状を有する基材に該材料を被覆又
は積層して構成する。被覆を備えた基材を所定形
状のプレートとして使用する場合、ダイアモンド
切削材、硬質金属削材またはセラミツク切削材に
おいて使用される公知の方法（例えば、電着法、
蒸着法）を採用できる。

刃先形状部からなるプロフイルは、少くとも被
処理物に対する相対運動方向（以下相対運動方向
と称する）に互に離隔して設置した複数のプレー
トにより合成される。この場合複数のプレートの
刃先形状部を相対運動方向に重ね合わせて合成す
ることが好ましい。相対運動方向と交わる夫々の
断面内において一又は複数のプレートを配するこ
とにより、これらのプレートの合成として連続し
たプロフイルを形成することも特に有用である。

プレートは、トルーイング工具基体の被整形対
象に対する相対運動方向及び工具基体（ブロツク
状基体）の形状に応じ基体の主軸ないし長軸方
向、横断方向、上下方向又はこれらの方向の組合
せにおいて相互に離隔して配され、プレート面も
対応した角度を工具基体に対してとる。

円盤状ないし短シヤフト状のブロツク基体を備
えたロール形の本発明に係るトルーイング工具の
好適な実施例は、シヤフト状部材の円周上に相互
に離隔して配置してあつて、例えば、歯状に突出
したセグメントを有する。このセグメントの胸面
に所定形状の硬質又は超硬質材料製プレートを配
設する。このセグメントは、研削屑収容チヤンバ
としても機能する半径方向切欠きによつて離隔さ
れたシヤフト部材の円周部分から好ましくは構成
される。

このロール形のトルーイング工具のプロフイル
はシヤフト部材（基体）に設けた２以上のセグメ
ントの所定形状のプレートの先端から構成され、
通例プレートの刃先形状部の合成されたものから
成る。この刃先形状部としては、加工の精度、容
易さ等の観点から、例えば、プレートのフロント
面又はリアー面エツジを用いることができる。ロ
ール形トルーイング工具は、一つのトルーイング
作業の後各セグメントに属するプロフイルを順次
送り回動して角度位置決めし、その都度次のセグ
メントに属するプロフイルを用いて整形作業を行
う。但し、これらの各プロフイルは互いに合成さ
れた一つの合成プロフイルを構成する。

任意の寸法を有する所定形状の合成ダイアモン
ド製プレートを得ることができない際に、多数の
プレートを一つの胸面に配してプロフイルを合成
して形成する。この場合、例えば隣接するセグメ
ントの胸面に配する所定形状のプレートを相互に
ずらして相対運動方向から見て重畳させる。かく
して、合成プロフイルの連続性が良く確保され、
また整形工程において、同一胸面内に並置した複
数のプレートの間の目地が摩耗の影響をうけない
と云う利点が得られる。

本発明の実施例では、研削砥石の調整時に生ず
る金属粒子および研粒を収容できる研削屑収容チ
ヤンバを基体部材内に且つプレートないし胸面の
前に設ける。この構成により本発明では、研削屑
（金属屑等）は、従来の多石ダイアモンドトルー
イング工具（多石ダイアモンドロータリドレツサ
等）の場合とは異なり、トルーイング工具に付着
せず、従つて従来の如き高経費の研削屑除去装置
は不要となる。

上述の胸面にプレートを配設する構成による他
の重要な効果は、プレートの基体への固着が容易
となり、位置極めが正確化かつ容易化し、プレー
トエツジの再研摩ないし修正研摩も容易となり、
正確なプロフイルが容易に創出されかつ修正維持
できることである。

なお、長軸を有する基体を備えた柱状トルーイ
ングブロツクの形のトルーイング工具の場合に
は、基体上に相互離隔して配置した突起の胸面に
所定形状の硬質または超硬質材料製プレートを設
け、上記プレートによつてトルーイングブロツク
の刃先形状部を構成する。複数のプレートを突起
のフロント面に配する場合には、少くとも２つの
突起上に設けた所定形状の硬質または超硬質材料
製プレートでプロフイルを合成して形成するのが
好ましい。同時に、突起の前に研削屑収容チヤン
バを設けることもできる。柱状ブロツク式トルー
イング工具は使用の際に、砥石を回転させてその
都度１又は２個以上のプロフイル面に接触させて
整形作業を行い、順次一定方向に工具又は砥石を
送り、次のプロフイル面（又はその対）を用いて
整形作業を行うことができる。プロフイル面の数
は任意に選択できる。

［実施例］ 本発明について図面に基づき以下詳細に説明す
る。

第１図に、図示の例では８つのセグメント１４
を有する基体またはシヤフト部材１２から成る本
発明に係るロール型トルーイング工具１０を示し
た。セグメント１４の胸面１４ａには、硬質金属
小片１６が設けてある。上記小片の頭部範囲に
は、それぞれ、所定形状の多結晶合成ダイアモン
ドプレート１８を保持するのに役立つ担体材料２
０が固定してある。担体材料２０は、超硬合金
（Hartmetall）により構成するのが好ましい。も
ちろん、プレート１８は多結晶合成ダイアモンド
以外の硬質又は超硬質切削材料を使用して胸面１
４ａ上に直接設けることもできる。なお、硬質金
属小片１６は基体又はシヤフト部材と同一材料と
することも、また省略することもできる。多結晶
ダイアモンドプレートは、それ自体超硬合金との
積層体として用いることも可能であり、基体（シ
ヤフト部材）に直接ロウ付け等により溶着でき
る。

第２図から明らかな如く、所望の形状を得るた
めに、しばしば、複数のダイアモンド小片１８
（ハツチ部分）をセグメント１４の胸面上に設け
る。研削砥石の整形時に、合成ダイアモンド小板
の間の目地が幾何学的精度に影響を与えることの
ないよう、即ち、目地が、例えば、研削砥石上に
望ましくない凹み又は隆起を生ずることのないよ
う、隣接するセグメント１４上のダイアモンド小
板１８は、相互にずらして配置してある。かくし
て、トルーイングロールを回動した際、目地範囲
が重り合つてカバーされるので、研削砥石の極め
て正確な幾何学的精度が保証される。第２図から
明らかな如く、１つのセグメント２２上には２つ
の合成ダイアモンド小板１８が設けてあり、一
方、次のセグメント２４上には、先行セグメント
２２の小板１８の目地範囲に唯一つのダイアモン
ド小板１８が設けてある。なお、回転式トルーイ
ングロールの場合とは異なり、ブロツク式トルー
イング工具（ロール形）では回転バランスの調整
は特に必要としない。

本実施ではダイアモンド小板１８から構成した
簡単な形状が示してあるが、もちろん、第４図図
示の如く任意の形状とすることもできる。

例えば、現在、厚さ1.5mmまたは3.2mm、径13.7
mmの形で得られる多結晶合成ダイアモンド（焼結
体）小板を用いて所望の形状を得るために、放電
加工、電子ビーム加工、レーザビーム加工、高温
酸素吹付等のガス加工、高圧水ジエツト加工、研
摩加工等によつて、プレートを加工できる。かく
して、ダイアモンド小板１８の形状の高度の正確
さが保証されるので、本発明に係るトルーイング
工具を使用した場合、幾何学的精度、ならびに、
長時間の耐久性をもたらす極めて高い鋭利さを特
徴とする研削砥石加工面が得られる。

研削砥石の調整操作時に削除される、鋭利さを
失なつた研粒および金属粒子を簡単に除去するた
めに、プレート１８の前には、対応する粒子を収
容できる研削屑収容チヤンバ２６が１つづつ設け
てある。ダイアモンド粒を被覆した連続面を備え
た公知の多石トルーイングブロツクないしトルー
イングロールを使用した場合とは異なり、対応す
る粒子の煩瑣な除去作業は不要である。

第５図に、第１図の実施例の変形詳細を示す。
プレート１８は担体材料２０でうらうちされて、
金属小片１６ａに固着されている。

第３図に、切刃部材３４を胸面上に設けた突起
３２を柱状基体２８に有するトルーイングブロツ
クの形の工具の側面図３０を示す。この場合、切
刃部材３４は、所定形状のプレートの形のコンパ
クトユニツトまたは切刃材料を被覆した基材から
成る硬質または超硬質材料である。この場合、突
起３２は、基体２８に一体とした部材とすること
ができ、あるいは、上記基体上に取付けることが
できる。

第３図の実施例では、（同時に突起をなす）担
体材料によつて基体２８に結合した所定形状の多
結晶合成ダイアモンドプレートを使用する。

第４図に、本発明に係るプロフイルを成す刃先
形状部の一例の前面図を示した。同図から明らか
な如く、突起の形状面は、加工ずみの多数の硬質
または超硬質材料製プレートから構成されてる
が、硬質又は超硬質材料の開発に従い一体構造と
することもできる。さらに、刃先先端面は、好ま
しくは第３図で刃先形状部をなすフロント面エツ
ジ端を結ぶ直線３５から所定角度α（通例数度以
上〜15゜位でよい）後方へ傾斜後退させる。

上記実施例ではプレート面を回転部材の半径方
向に並行に配設しているが、半径方向と交わる角
度でもよい。またエツジはプレート面の外端角の
みならず、プレートの外端面内に設けてもよい。
さらに、第３図の実施例の長軸（図中左右方向）
に代わり各プロフイル面を大円の一部をなす円弧
（凹、又は凸）上に所定間隔をもつて配設しても
よい。

［発明の効果］ 本発明では、硬質又は超硬質材料製プレートを
組合せてプロフイルを合成して形成することによ
り、極めて高い精度を確保できると共に研削砥石
の迅速かつ正確な整形が可能であり、砥石の使用
効率及び寿命の増大に資する。合成プロフイルは
各プレート（小板）に分割して形成できるので複
雑な或いは大きなプロフイルでも容易に形成で
き、また、従来の多石ダイアモンド・トルーイン
グ工具の如き研削加工屑（金属層）の固着がない
のでその除去作業は不要となる。

さらに、本発明に係るトルーイング工具は、胸
面上に設けた所定形状の切刃材プレートを放電加
工等により形状修正でき、場合によつては交換も
できるので、その製造及び手直し（再生）を容易
に行い得ると云う利点がある。また多数のプロフ
イル面を一つの柱状又はロール状基体に所定間隔
をもつて配設できるので、それらを順次送つて用
いることにより従来の多石ブロツク式ドレツサに
比し全体として高精度かつ迅速な整形が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トルーイングロールの形の本発明に
係るトルーイング工具の側面図、第２図は、第１
図のトルーイング工具の平面図、第３図は、別の
実施例を成すトルーイング工具の側面図、第４図
は、第３図のトルーイング工具のプレート面の端
面図である。第５図は、第１図の実施例の一変形
の部分側面図を示す。 １０，３０……トルーイング工具、１８，３４
……硬質または超硬質材料製プレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工具の被処理物に対する相対運動方向と交わ
   る断面において所定形状を有する硬質ないし超硬
   質材料製のプレートを該相対運動方向に関し相互
   に離隔してブロツク状工具基体に配設することに
   より合成プロフイルを形成したことを特徴とする
   ブロツク式総形トルーイング工具。 ２ 前記プレートの前方に研削屑収容チヤンバを
   設けたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の
   トルーイング工具。 ３ 前記プレートが該基体の主軸方向に相互に離
   隔して配されたことを特徴とする請求の範囲第１
   項又は第２項記載のトルーイング工具。 ４ 前記基体は回動軸を有し、該プレートが該回
   動軸の周りの所定円周方向に相互に離隔して配さ
   れ、一つのトルーイング作業の後該回動軸の周り
   に所定角度回動して角度位置決めされることを特
   徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載のトル
   ーイング工具。 ５ 前記合成プロフイルは、前記複数のプレート
   を前記相対運動方向に重ね合わせて合成すること
   を特徴とする請求の範囲第１項〜第４項の一に記
   載のトルーイング工具。 ６ 前記合成プロフイルは、前記断面の夫々にお
   いて配された一又は複数の前記プレートにより合
   成されて形成されることを特徴とする請求の範囲
   第１〜５項の一に記載のトルーイング工具。 ７ 前記プレートが、基体上に相互に離隔して配
   置した突起の胸面に配されることを特徴とする請
   求の範囲第１項〜第６項の一に記載のトルーイン
   グ工具。 ８ 前記合成プロフイルが前記プレートのエツジ
   により構成されることを特徴とする請求の範囲第
   １項〜第７項の一に記載のトルーイング工具。 ９ 該硬質または超硬質材料が、多結晶合成ダイ
   アモンド、立方晶系窒化硼素、タングステン化合
   物またはチタン化合物等の超硬合金、セラミツク
   ス又はこれらの複合体であることを特徴とする請
   求の範囲第１項〜第７項の一に記載のトルーイン
   グ工具。 １０ 該プレートが、硬質または超硬質材料の焼
   結ユニツト、又は、所定形状を有する基材に該材
   料を被覆又は積層して成ることを特徴とする請求
   の範囲第１項〜第９項の一に記載のトルーイング
   工具。