JPH06238567A - ダイヤモンド工具及び研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 研削部のぶれを防止してワークを所望の形状
に確実に仕上げることができるとともに、研削部の耐久
性を向上させることができるダイヤモンド工具を提供す
る。また、研削動作を中断することなくワークから生じ
た切粉を研削部から排出し、研削効率を向上させること
ができるダイヤモンド工具を提供する。 【構成】 ステンレス製パイプ２の外周に、ダイヤモン
ド砥粒３ａを含む研削部３を所定間隔をおいて複数個設
けてダイヤモンド工具１を構成した。また、前記研削部
３には、前記パイプ２の長手方向に対し所定角度傾斜し
た溝部４を各々形成した。さらに、前記溝部４には、パ
イプ２の中空部２ａに連通する連通孔５を各々形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワークを研削するための
ダイヤモンド工具及びそのダイヤモンド工具を用いた研
削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大理石やみかげ石等の比較的硬度の高い
ワークを研削してそれらの表面に曲面等を形成するため
の研削工具としては、研削部にダイヤモンド砥粒を含ま
せたダイヤモンド工具が適している。

【０００３】従来、上記ダイヤモンド工具としては、ス
テンレス板の表面に電着加工を施して、そのステンレス
板の表面にダイヤモンド砥粒を含ませた薄板状のダイヤ
モンドチップが知られている。また、このダイヤモンド
チップは、ステンレス板の表面にレジンボンドとダイヤ
モンド砥粒とを混合したものを塗布し、ステンレス板上
に接着することにより得ることもできる。

【０００４】図６に基づいて、前記ダイヤモンドチップ
５０を用いた研削装置について説明すると、前記ダイヤ
モンドチップ５０は無端状ベルト５１の外周に所定間隔
をおいて複数個設けられている。この無端状ベルト５１
は一対のプーリ５２，５３により回動可能に設けてい
る。一方のプーリ５２の中心軸５２ａには図示しないモ
ータの出力軸が連結されている。そして、前記モータを
駆動させることにより、無端状ベルト５１が回動するよ
うになっている。

【０００５】以上のように構成された研削装置では、ダ
イヤモンドチップ５０をワークＷの研削面ｆに圧接させ
た状態でモータを駆動させ、ダイヤモンドチップ５０を
研削面ｆに対してスライドさせながら研削するようにな
っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ダイヤモンドチップ５０及びそのダイヤモンドチップ５
０を用いた研削装置では、以下のような問題点が存在す
る。

【０００７】すなわち、図６の二点鎖線に示すように、
ワークＷを研削している最中に、無端状ベルト５１が撓
んだり共振してしまうことがあり、その結果、ワークＷ
を所望の形状に仕上げることができないという不都合が
生じる。また、ダイヤモンドチップ５０自身も前記無端
状ベルト５１と共にぶれるため、ダイヤモンドチップ５
０がワークＷに打ちつけられて、必要以上にダイヤモン
ドチップ５０表面の摩耗が進んだり、ダイヤモンドチッ
プ５０が破損する虞があり、ダイヤモンド工具自体の耐
久性にも問題があった。

【０００８】さらに、従来のダイヤモンドチップ５０は
単に平板状に形成されているので、研削によってワーク
Ｗから生じた切粉がダイヤモンドチップの表面から効率
良く排出されず、その表面に目詰まりを起こして研削効
率が低下する。また、前記目詰まりを防止するために
は、研削装置による研削動作を一時的に中断してダイヤ
モンドチップ５０にドレッシングを行なう必要がある。
従って、いずれにしても結果的に研削効率が低下すると
いう問題があった。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、第１の目的は、研削部のぶれを防止
してワークを所望の形状に確実に仕上げることができる
とともに、研削部の耐久性を向上させることができるダ
イヤモンド工具及び研削装置を提供することにある。

【００１０】また、第２の目的は、上記第１の目的に加
え、研削動作を中断することなくワークから生じた切粉
を研削部から排出して、研削効率を向上させることがで
きるダイヤモンド工具及び研削装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、金属棒材からなる長尺部材の
外周に、ダイヤモンド砥粒を含む研削部を所定間隔をお
いて複数個設けたことを要旨としている。

【００１２】請求項２の発明では、前記研削部には前記
長尺部材の長手方向に対し所定角度傾斜した溝部が各々
形成されていることを要旨としている。請求項３の発明
では、前記長尺部材は筒状に形成され、同長尺部材には
その内側中空部に連通する連通孔が複数個形成されてい
ることを要旨としている。

【００１３】請求項４の発明では、金属棒材からなる長
尺部材の外周に、ダイヤモンド砥粒を含む研削部を所定
間隔をおいて複数個設けたダイヤモンド工具と、該ダイ
ヤモンド工具を支持する支持手段と、前記ダイヤモンド
工具をその長手方向に往復移動させる第１の駆動手段
と、前記ダイヤモンド工具をその長手方向に延びる軸線
を中心として回動させる第２の駆動手段とを備えたこと
を要旨としている。

【００１４】請求項５の発明では、前記研削部には前記
長尺部材の長手方向に対し所定角度傾斜した溝部が各々
形成されていることを要旨としている。請求項６の発明
では、前記長尺部材は筒状に形成され、同長尺部材には
その内側中空部に連通する連通孔が複数個形成され、さ
らに、前記長尺部材の少なくとも一端には、長尺部材の
内側中空部に液体を供給する液体供給手段が設けられて
いることを要旨としている。

【００１５】

【作用】従って、請求項１の発明によれば、研削部が金
属棒材の外周に形成されているので、ダイヤモンド工具
自体のぶれが防止される。そのため、ワークを所望の形
状に確実に仕上げ得るとともに、ダイヤモンド砥粒を含
む研削部の耐久性が向上する。

【００１６】請求項２の発明によれば、ワークから生じ
た切粉が溝部両側のエッジで掻き取られて溝部へ収容さ
れる。そして、溝部が長尺部材の長手方向に対し所定角
度傾斜されていることにより、工具をその長手方向の軸
線を中心に回動させれば、前記溝部に入った切粉は遠心
力により溝部に沿って移動し、研削部から排出される。

【００１７】請求項３の発明によれば、長尺部材の内側
中空部へ液体を送り込めば、長尺部材に形成された連通
孔よりその液体が放出される。そのため、溝部内の切粉
を液体と共に研削部から効率良く排出させることが可能
となる。

【００１８】請求項４の発明によれば、ダイヤモンド工
具は、支持手段により支持された状態で、第１及び第２
の両駆動手段により、その長手方向に往復移動するとと
もに、その長手方向に延びる軸線を中心として回動し
て、ワークに研削を行なう。前記ダイヤモンド工具の研
削部は金属棒材の外周に形成されているので、ダイヤモ
ンド工具自体のぶれが防止される。そのため、ワークを
所望の形状に確実に仕上げ得るとともに、ダイヤモンド
砥粒を含む研削部の耐久性が向上する。

【００１９】請求項５の発明によれば、ワークから生じ
た切粉が溝部両側のエッジで掻き取られて溝部へ収容さ
れる。そして、溝部が長尺部材の長手方向に対し所定角
度傾斜されるとともに、第２の駆動手段により同長手方
向の軸線を中心に回動させるので、前記溝部に入った切
粉は遠心力により溝部に沿って移動し、研削部から排出
される。

【００２０】請求項６の発明によれば、液体供給手段に
より前記長尺部材の内側中空部に液体が供給され、その
液体が長尺部材に形成された連通孔より放出される。そ
のため、溝部内の切粉を液体と共に研削部から効率良く
排出させることができ、しかも、この液体によりワーク
と研削部との間に発生する摩擦熱を低く抑えることが可
能となる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図５に基づいて説明する。まず、ダイヤモンド工具の構
成を説明すると、図１に示すように、ダイヤモンド工具
１は、長尺部材としてのパイプ２を備えており、同パイ
プ２はステンレス材により一直線状に形成されている。
前記パイプ２の内側には中空部２ａが形成されている。
前記パイプ２の外周には、ダイヤモンド砥粒３ａを含む
研削部３が所定間隔をおいて複数個形成されている。な
お、この研削部３は、電着加工，レジンボンドによる接
着等の公知の成形工程により形成されている。図２に示
すように、本実施例では、前記パイプ２の外径Ｒは約９
mm、内径ｒは約５ｍｍ、研削部３の厚みＴは約０．２〜
０．３mmとなっている。

【００２２】前記研削部３には、前記パイプ２の長手方
向Ｌに対し所定角度αだけ傾斜した溝部４が形成されて
いる。この溝部４は前記研削部３の一部を切欠いて形成
され、その両側にはエッジ４ａが形成されている。前記
溝部４中央には、前記中空部２ａに連通する小径の連通
孔５が形成されている。

【００２３】次に、上記のように構成されたダイヤモン
ド工具１を使用した研削装置の構成を図４及び図５に基
づいて説明する。なお、図４は研削装置１０の側面図、
図５は同研削装置１０の一部正面図である。また、本実
施例では、説明の便宜上、図４の紙面に向かって右側方
向を前、左側方向を後とする。

【００２４】図４に示すように、下部ベース１１の前側
には、ワークＷを載置するワークテーブル１２が設けら
れている。下部ベース１１の後側には、前後方向に延び
る一対の第１レール１３（一方のみ図示）が設けられて
いる。同第１レール１３の前方及び後方には、それぞれ
シャフト支持片１４，１４が立設されている。同シャフ
ト支持片１４，１４には、第１シャフト１５が前記第１
レール１３に対し平行にかつその軸線に対し回動可能に
支持されている。前記第１シャフト１５の外周全体には
雄ねじ１５ａが螺刻されている。下部ベース１１の後端
には、第１モータ１６が固定されており、同第１モータ
１６の出力軸１６ａが前記第１シャフト１５の後端に連
結されている。

【００２５】機台１７の下面四箇所には摺動部１８が夫
々設けられており、同摺動部１８は前記第１レール１３
に噛合された状態で同第１レール１３上を摺動可能とな
っている。前記機台１７の下部には、前後方向に延びる
雌ねじ孔１７ａが透設され、同雌ねじ孔１７ａに対応す
る機台１７内周面は前記第１シャフト１５の雄ねじ１５
ａに螺合されている。従って、前記第１モータ１６の駆
動により第１シャフト１５が回動され、これに伴い機台
１７が下部ベース１１の前後方向にスライド移動可能と
なっている。

【００２６】前記機台１７には、上下方向に延びる第２
シャフト１９が同機台１７に対し回動可能に支持されて
いる。同第２シャフト１９の外周全面には、雄ねじ１９
ａが螺刻されている。機台１７の上面には第２モータ２
０が固定されており、同第２モータ２０の出力軸（図示
しない）が前記第２シャフト１９の上端に連結されてい
る。被動ブロック２１には上下方向に延びる雌ねじ孔２
１ａが透設され、同雌ねじ孔２１ａに対応する被動ブロ
ック２１内周面は、前記第２シャフト１９の雄ねじ１９
ａに螺合されている。前記機台１７の前面には、上下方
向に延びる開口１７ｂが透設されている。

【００２７】前記機台１７の前面には、上下方向に延び
る一対の第２レール２２が設けられている。上部ベース
２３の後面四箇所には摺動部２４が夫々設けられてお
り、摺動部２４は前記第２レール２２に噛合された状態
で同第２レール２２上を摺動可能となっている。上部ベ
ース２３の後面中央には連結片２５が設けられ、同連結
片２５は前記開口１７ｂを介して前記被動ブロック２１
に連結されている。従って、前記第２モータ２０の駆動
により第２シャフト１９が回動され、これに伴い被動ブ
ロック２１，連結片２５を介して上部ベース２３が上下
方向にスライド移動可能となっている。

【００２８】図４及び図５に示すように、上部ベース２
３の下面には、左右方向に延びる一対の第３レール２６
が設けられている。ヘッド２７の上面四箇所には摺動部
２８が夫々設けられ、前記第３レール２６にこれら摺動
部２８が摺動可能に噛合されている。前記上部ベース２
３の下面左端にはシリンダ支持片２９が下方に突設さ
れ、同シリンダ支持片２９には第１の駆動手段としての
シリンダ３０が支持固定されている。同シリンダ３０の
駆動ロッド３０ａは、前記ヘッド２７の左側面に連結さ
れている。従って、前記シリンダ３０の切換バルブ（図
示しない）をオン・オフ動作させることにより駆動ロッ
ド３０ａが往復動し、ヘッド２７が左右方向に往復移動
されるようになっている。

【００２９】前記ヘッド２７の下面には、下方に突出す
る左右一対のチャック支持片３１，３１が設けられてい
る。同チャック支持片３１，３１にはチャック部材３
２，３３が回動可能に支持されている。同チャック部材
３２，３３により前記ダイヤモンド工具１の両端部が固
定されている。前記チャック支持片３１及びチャック部
材３２，３３により支持手段が構成されている。

【００３０】前記チャック部材３２，３３のうち、左側
のチャック部材３２内には図示しない封止壁が設けら
れ、ダイヤモンド工具１の左端の中空部２ａが閉塞され
ている。前記ヘッド２７の下面左端には、下方に突設さ
れたモータ支持片３４に対し、第２の駆動手段としての
第３モータ３５が支持固定されている。同モータ３５の
出力軸３５ａは前記左側のチャック部材３２の中央部に
固定されている。従って、前記第３モータ３５の駆動に
より、ダイヤモンド工具１がその軸線を中心として回動
可能となっている。

【００３１】前記チャック部材３２，３３のうち、右側
のチャック部材３３の右端には、給水管３６の一端が連
結されている。同チャック部材３３内において、前記給
水管３６とダイヤモンド工具１の右端中空部２ａとが連
通されている。前記給水管３６の他端は図４に示す液体
供給手段としての供給部３７に連結されている。同供給
部３７はクーラントＣを吐出するものであり、同クーラ
ントＣは前記給水管３６を介してダイヤモンド工具１の
中空部２ａへ供給されるようになっている。

【００３２】なお、上記研削装置１０は図示しない制御
装置に接続されている。この制御装置には、ワークＷを
所望の形状に研削するための各種動作データが記憶され
ており、この記憶された動作データを基に、前記第１〜
第３の各モータ１６，２０，３５、シリンダ３０、供給
部３７を駆動制御するようになっている。

【００３３】さて、上記のように構成されたダイヤモン
ド工具１及び研削装置１０についてその作用を説明す
る。図４及び図５に示す状態において、ダイヤモンド工
具１によってワークＷを研削する場合、制御装置に予め
記憶された回転速度に基づいて第３モータ３５が駆動さ
れ、ダイヤモンド工具１がその軸線に対し回転する。ま
た、切換バルブをオン・オフさせることにより、シリン
ダ３０の駆動ロッド３０ａが突出及び没入動作を繰り返
し、ヘッド２７が左右方向に往復動する。そして、この
状態において制御装置に予め記憶された動作順序に基づ
き、第１モータ１６及び第２モータ２０を駆動させ、前
記ダイヤモンド工具１をワークＷの研削面ｆに圧接させ
て研削を行なう。

【００３４】そして、ワークＷの研削面ｆを順次研削し
ていく際、第１モータ１６の駆動により、機台１７を下
部ベース１１に対し前方又は後方に順次移動させていく
とともに、第２モータ２０の駆動により、上部ベース２
３を上方又は下向に順次移動させていく。この結果、ダ
イヤモンド工具１がワークＷに対し前後・上下に移動調
節されながら研削動作が行われる。

【００３５】また、前記ダイヤモンド工具１による研削
時には、供給部３７が作動して同供給部３７より連続的
にクーラントＣが吐出される。このクーラントＣは、給
水管３６を通ってダイヤモンド工具１の内側中空部２ａ
に供給され、各研削部３の連通孔５から放出される。こ
の放出されるクーラントＣにより、研削部３とワークＷ
の研削面ｆと間に発生する摩擦熱を低く抑えることがで
きる。

【００３６】また、前記研削時においては、ワークＷの
研削面ｆから切粉が生じ、ダイヤモンド工具１の研削部
３からもダイヤモンド砥粒３ａがこぼれ落ちる。これら
切粉等が研削部３の表面に付着すると研削部３の研削効
率が低下してしまうが、本実施例では研削部３に各々溝
部４を設けているので、切粉等が研削部３の表面に付着
する虞はない。

【００３７】すなわち、研削時において、各研削部３の
溝部４両側に形成されたエッジ４ａにより、ワークＷか
ら発生した切粉等が掻き取られ、溝部４にその切粉が送
り込まれる。この溝部４はパイプ２の長手方向に対し所
定角度αだけ傾斜して設けられているので、第３モータ
３５によるダイヤモンド工具１の回転に基づく遠心力に
より溝部４内の切粉が研削部３から外部へ排出される。
また、本実施例では、上記のとおり溝部４内に形成した
挿通孔５からクーラントＣを放出しているので、このク
ーラントＣと共に前記切粉が効率良く排出される。

【００３８】また、本実施例では、溝部４はパイプ２の
長手方向に対し所定角度αだけ傾斜して設けられている
ので、ダイヤモンド工具１の回転に伴い、エッジ４ａが
ワークＷの研削面ｆに一度に接触することがない。これ
を図２に基づいて説明すると、ダイヤモンド工具１が例
えば矢印Ａ方向に回転しているとき、エッジ４ａのｍ点
が最初に研削面ｆに接触し、順次ｎ点へ向かって接触す
ることになる。従って、エッジ４ａがワークＷの研削面
ｆに一度に接触することにより発生するパイプ２の脈動
を抑えることができる。

【００３９】従って、本実施例では、ワークＷを研削し
ている最中に、ダイヤモンド工具１が撓んだり共振して
しまうことがない。その結果、ワークＷを所望の形状に
確実に仕上げることができる。また、研削部３がワーク
Ｗに強打することがないので、必要以上に研削部３表面
の摩耗が進んだり、研削部３が破損する虞がない。

【００４０】さらに、研削によってワークＷから生じた
切粉が研削部３の表面に詰まることがないので、研削装
置１０による研削動作を一時的に中断してダイヤモンド
工具１にドレッシングを行なう必要がなく、研削効率が
よい。

【００４１】なお、この発明は、上記実施例のみに限定
されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例
えば次のように実施することもできる。 （１）研削部３は必ずしもパイプ２の外周に直接形成す
る必要はなく、例えば、可撓性の板材に研削部３を形成
し、この板材をパイプ２の外周に固着してもよい。この
場合、可撓性の板材に形成する研削部３の全長をパイプ
２の外周の長さよりも短く形成すれば、後で溝部４を切
欠形成する作業を省くことができる。

【００４２】（２）前記実施例では、各研削部３に対応
して溝部４を一ずつ設けたが、各研削部３毎に溝部４を
二以上設けてもよい。 （３）前記実施例では、溝部４に連通孔５を形成したも
のを例示したが、この連通孔５は研削部３間のパイプ２
に直接形成してもよい。

【００４３】また、連通孔５を省略して実施することも
可能である。この場合、長尺部材としてパイプ２に代え
て円柱状の金属棒材を用いることができる。 （４）前記実施例において、研削装置１０は、最低限ダ
イヤモンド工具１を支持し、その左右方向に往復動させ
るとともに、その軸線を中心として回動させるものであ
ればよい。従って、前記実施例では、ワークＷをワーク
テーブル１２上の所定位置に載置し、機台１７，上部ベ
ース２３，ヘッド２７等が移動するようにしたが、例え
ば、ワークＷを移動させる構成として実施してもよい。
また、各種駆動手段はモータ，シリンダに限られるもの
ではない。

【００４４】（５）前記実施例では、供給部３７からク
ーラントＣを供給するための給水管３６をダイヤモンド
工具１の一端に連結し、ダイヤモンド工具１の他端を閉
塞したものを例示したが、給水管３６をダイヤモンド工
具１の両端に連結して実施してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１及び請求
項４の発明によれば、研削部のぶれを防止してワークを
所望の形状に確実に仕上げることができるとともに、ダ
イヤモンド砥粒を含む研削部の耐久性を向上させること
ができるという優れた効果を奏する。

【００４６】また、請求項２及び請求項５の発明によれ
ば、上記効果に加え、研削動作を中断することなくワー
クから生じた切粉を研削部から排出して、研削効率を向
上させることができるという優れた効果を奏する。

【００４７】さらに、請求項３及び請求項６の発明によ
れば、上記各効果に加え、ワークから生じた切粉を研削
部からより一層効率よく排出させることができるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るダイヤモンド工具を示
す斜視図である。

【図２】ダイヤモンド工具を示す一部拡大斜視図であ
る。

【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。

【図４】研削装置を示す側面図である。

【図５】研削装置を示す一部正面図である。

【図６】従来例に係るダイヤモンドチップ及び研削装置
を示す正面図である。

【符号の説明】

１…ダイヤモンド工具、２…長尺部材としてのパイプ、
２ａ…中空部、３…研削部、３ａ…ダイヤモンド砥粒、
４…溝部、５…挿通孔、１０…研削装置、３０…第１の
駆動手段としてのシリンダ、３１，３２，３３…支持手
段を構成するチャック支持片及びチャック部材、３５…
第２の駆動手段としての第３モータ、３７…液体供給手
段としての供給部、α…所定角度、Ｃ…クーラント等の
液体。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属棒材からなる長尺部材（２）の外周
   に、ダイヤモンド砥粒（３ａ）を含む研削部（３）を所
   定間隔をおいて複数個設けたことを特徴とするダイヤモ
   ンド工具。
2. 【請求項２】 前記研削部（３）には前記長尺部材
   （２）の長手方向に対し所定角度（α）傾斜した溝部
   （４）が各々形成されている請求項１に記載のダイヤモ
   ンド工具。
3. 【請求項３】 前記長尺部材（２）は筒状に形成され、
   同長尺部材（２）にはその内側中空部（２ａ）に連通す
   る連通孔（５）が複数個形成されている請求項２に記載
   のダイヤモンド工具。
4. 【請求項４】 金属棒材からなる長尺部材（２）の外周
   に、ダイヤモンド砥粒（３ａ）を含む研削部（３）を所
   定間隔をおいて複数個設けたダイヤモンド工具（１）
   と、 該ダイヤモンド工具（１）を支持する支持手段（３１，
   ３２，３３）と、 前記ダイヤモンド工具（１）をその長手方向に往復移動
   させる第１の駆動手段（３０）と、 前記ダイヤモンド工具（１）をその長手方向に延びる軸
   線を中心として回動させる第２の駆動手段（３５）とを
   備えたことを特徴とする研削装置。
5. 【請求項５】 前記研削部（３）には前記長尺部材
   （２）の長手方向に対し所定角度（α）傾斜した溝部
   （４）が各々形成されている請求項４に記載の研削装
   置。
6. 【請求項６】 前記長尺部材（２）は筒状に形成され、
   同長尺部材（２）にはその内側中空部（２ａ）に連通す
   る連通孔（５）が複数個形成され、さらに、前記長尺部
   材（２）の少なくとも一端には、長尺部材（２）の内側
   中空部（２ａ）に液体（Ｃ）を供給する液体供給手段
   （３７）が設けられている請求項５に記載の研削装置。