JPH07299755A - ダイヤモンドホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クリープフィード研削法による研削でワーク
加工時に欠け、破損、面不良等の発生が少なく寿命が長
く、最大取代の大きく加工能率のよい竪軸型クリープフ
ィード研削装置用ダイヤモンドホイールを提供するこ
と。 【構成】 ダイヤモンド砥粒をメタルボンド等で結合し
たセグメント状の砥石を環状に砥石中心より偏心円にカ
ップ状のホイールベース６上に設け、この砥石環を複数
列階段上に固着したダイヤモンドホイールにおいて、最
も外側と最も内側の砥石環１、４の集中度（コンセン
ト）を中間の砥石環２、３より高くし、最も内側の砥石
環４の研削面の幅を砥石環１、２、３よりも高くしたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス等の精密
加工を行うクリープフィード研削法を用いた竪軸型研削
機に取り付けて使用するカップ型のダイヤモンドホイー
ルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の竪軸型のクリープフィード研削装
置に用いられるダイヤモンドホイールには、図３に示す
ようにメタルボンド等を用いてダイヤモンド砥粒を固定
した砥石１４をホイールベース６の全面に、逆円錐台状
に取り付けたタイプのものと、図４に示すようにメタル
ボンド等を用いてダイヤモンド砥粒を固定したセグメン
ト状の径の異なる砥石環１５、１６、１７、１８を取り
付け、ホイールベース６の外周部に配置固定したタイプ
のもの等がある。

【０００３】図４の例では４条のダイヤモンド砥石環が
配置され、それぞれ内側から外側に向かってわずかずつ
背が低く階段状になっている。

【０００４】これらのダイヤモンドホイール１３は、ク
リープフィード研削装置の回転軸に取り付けられ、図３
及び図４の矢印１１の方向へ回転し、矢印１２の方向へ
その下方を移動するワークを１回のパスで砥石のテーパ
ー相当の厚さ、又は各段差合計相当分の厚さを研削する
研削砥石である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３に示すように従来
の逆円錐台状のタイプのダイヤモンドホイールにあって
は、ダイヤモンドホイールの研削面の全面にダイヤモン
ド砥粒を結合固着してあるので、研削屑の逃げが悪く、
目詰まりし易く、また、ダイヤモンド砥粒の粒径が１種
類で形成されているために加工能率が悪いという問題点
があった。

【０００６】又、研削液は内周側から遠心力により供給
されるので、研削負荷の大きい外周部への供給が不十分
となり寿命を短くするという問題があった。

【０００７】次に図４に示すように高さの異なるダイヤ
モンド砥石環を用いた構造の場合でも、各砥石環のダイ
ヤモンドの粒径を段階的に変え、内側の砥石環は外側に
比べて砥石のダイヤモンド粒径が小さくなるよう配置し
て、仕上面の精度向上や研削能力向上の工夫はされてい
た。

【０００８】しかしながら、ａ）各砥石環の外径と内径
の差、即ち、砥石環の幅は各砥石環とも同一のものが使
われている。ｂ）又、単位面積当たりのダイヤモンド砥
粒の分布割合を表わす集中度も各砥石環で同一の集中度
のものが使用されていた。ｃ）又、砥石環が同心円で構
成されているため、ワークに対して砥石が線接触のため
砥石に多大な負荷がかかりやすかった。ｄ）又、中間の
砥石環に直接研削液を供給する機構がなかった。これら
ａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）のため、各砥石の摩耗量が不均
一となり、各砥石環の間の段差が所定の値に維持できな
いため、ワークを加工した時の欠け、破損、面不良等が
発生しやすく、最終製品の特性のバラツキが大きくな
る。さらに砥石の負担する取代を最大限にすることを最
大取代とすると、最大取代は小さく、一定条件で加工速
度が維持できなくなる。したがってダイヤモンドホイー
ルの寿命を短くしたり、短期間に修正が必要になるとい
う問題があった。

【０００９】従って、本発明の課題は、クリープフィー
ド研削装置による研削において、ワーク加工時の欠け、
破損、面不良等の発生が少なく、目詰まりしにくく、寿
命も長く、研削液が十分外周面までゆきわたり、内外周
部の研削負荷が均一になり、前記最大取代を出来るだけ
大きくなるような、加工能率のよい竪軸型クリープフィ
ード研削装置用ダイヤモンドホイールを提供することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ダイヤモンド
砥粒をメタルボンド等で結合したセグメント状の砥石環
を複数個同一面上に配置した竪軸型クリープフィード研
削装置で用いるカップ型のダイヤモンドホイールにおい
て、複数個の前記砥石環を偏心円に配置し、各砥石環の
砥粒の粒径が外側の砥石環から内側の砥石環に向かって
段階的に粗い砥粒から細かい砥粒となるものを用い、最
内側の砥石環の研削面の幅を他の砥石環よりも広くし、
最内側と最外側の砥石環の集中度を中間の砥石環より高
くし、各砥石環の研削面に被研削物の研削方向に対し段
階的に小さくした傾斜面を設け、さらに各砥石環に研削
液を供給する研削液供給口を各砥石環の間に設けてなる
ことを特徴とするダイヤモンドホイールである。

【００１１】

【作用】回転するダイヤモンドホイールを固定し、ワー
クを移動させて１回のパスだけで所定の寸法にするクリ
ープフィード研削装置により研削されるセラミックスの
焼結体等は普通硬度が高く、欠け易い性質を持つ。しか
し、その表面の粗さや欠け状態、あるいは寸法精度が最
終製品の電磁気特性等に影響しやすく重要である。フェ
ライトの焼結体を本発明によるダイヤモンドホイールに
より研削する時の状態を図２に示す。

【００１２】図２に示すように、ワーク７を固定したマ
グネットチャック８を矢印１０の方向へ移動し、ワーク
７の表面を各砥石環１、２、３、４で段階的に研削す
る。

【００１３】図２に示す最も外側の砥石環１は負荷が大
きいのでダイヤモンド砥粒の粒径を粗くし、砥石環１の
負荷が小さくなるように研削面に斜面を設けているが、
それでも研削負荷が大きいので砥石環１の負担する取代
９が大きくなる。

【００１４】最も内側に取り付けてある砥石環４は加工
上りの表面や寸法精度の加工品質とその後組み込まれる
電子部品としての電磁気特性の品質を保つために砥石環
の粒径を細かくし、砥石環４の負担する取代９を少なく
しているが、それでも砥石の粒径が細かいために研削力
が小さく研削負荷が大きくなる。

【００１５】そのために、砥石環をホイールベース６中
心より３ｍｍ偏心させて偏心円に配置しワークに受ける
加工応力を小さくしている。

【００１６】さらに、研削負荷の大きくかかる砥石環１
と砥石環４の切れ味を良くするために、ダイヤモンド砥
粒の集中度を中間の砥石環２、３より大きくしている。

【００１７】又、最内周の砥石環４の砥粒が細かいため
に摩耗しやすいので砥石環の幅を最外周の砥石環１や、
中間の砥石環２、３より大きくしているので、砥石環の
幅を最外周の砥石環１と最内周の砥石環４に加わる研削
負荷が大きくても、摩耗を均一に抑えることが出来る。

【００１８】さらに、研削液の供給口５を中間の砥石環
の間に設けたことにより研削液が均一に各砥石環に供給
されるので各砥石環の摩耗量はほぼ均一にできる。

【００１９】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施例のダイヤモンド
ホイールの構成を砥石環部分を上にして示す図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）において、普通ダイヤモンド
ホイールはカップ型をして、カップ型の円環状の平面に
ダイヤモンド砥石環を取り付けている。すなわち平均粒
径の異なるダイヤモンド砥粒をメタルボンドで結合した
径の異なる砥石環１、２、３、４をホイールベースの中
心ＥＤより３ｍｍＡＣに偏心した、その偏心円に配置し
て４つの環状砥石として、アルミニウム製のカップ型の
ホイールベース６の下側の平面に取り付ける。

【００２１】図１（ｃ）は砥石環部分の拡大断面図であ
るが、最外周の砥石環１は集中度１００で、ダイヤモン
ド砥粒の粒度は＃１２０で、砥石環の幅は８ｍｍとし
た。砥石環１の研削面は外周面の下端より内側へ１.５
ｍｍの幅で、１４度２分の傾斜面を設けている。

【００２２】次の外側から第２番目の砥石環２は集中度
７５で、ダイヤモンド砥粒は＃２００であり、砥石幅は
８ｍｍとした。砥石環２の高さは砥石環１より０.２５
ｍｍ高くしている。砥石環１と同様に砥石環２の研削面
は外周面の下端より０.４５ｍｍまでの部分に５度８分
の傾斜面を設けている。

【００２３】次の砥石環３は集中度７５でダイヤモンド
砥石の粒度は＃３２５で、砥石幅は８ｍｍであり、砥石
の高さは砥石環２より０.１５ｍｍ高くしている。この
砥石環３の研削面には外周面の下端より０.３５ｍｍ内
側までの部分に７度５８分の傾斜面を設けている。

【００２４】最内周の砥石環４は集中度１００で、砥粒
の粒度は＃６００で、砥石幅は１２ｍｍであり、砥石の
高さは砥石環３より０.１５ｍｍ高くしている。この砥
石環４の研削面には外周面の下端より０.３ｍｍ内側ま
での部分に６度５０分の傾斜面を設けている。

【００２５】また、ダイヤモンドホイールの砥石環と被
加工物ワークとの接触面には研削液のかかりを均一にす
るために各砥石環１、２、３、４の間に研削液供給口５
を設けている。

【００２６】次に本発明のダイヤモンドホイールと、図
４に示す形状で４つの砥石環より成る従来のダイヤモン
ドホイールを使用して、取代が２.０ｍｍで、ワークの
送り速度１０００ｍｍ／ｍｉｎで研削した時の砥石の摩
耗量を表１に示す。

【表１】

【００２７】表１より、本発明のダイヤモンドホイール
は各砥石環１、２、３、４共にほぼ均一の摩耗量である
のに対し、従来のダイヤモンドホイールでは各砥石環１
５、１６、１７、１８の摩耗量は大きく、各砥石環での
差も大きい。

【００２８】又本発明のダイヤモンドホイールは１パス
における研削量が、従来の約０.５ないし１.０ｍｍに対
し約２倍の２.０ｍｍの研削量で研削しても仕上品質を
劣化させることなく加工できた。

【００２９】また、本発明のダイヤモンドホイールを用
いて電子部品に使用されるフェライトコアの接合面を研
削加工し、フェライトコアを組み立てたところ加工時間
を半分にでき、しかも電子部品のコアによるばらつきを
４０％小さくできた。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により下記
に記載されるような効果が得られた。複数個の前記砥石
環を偏心円に配置し、各砥石環の砥粒の粒径が外側の砥
石環から内側の砥石環に向かって段階的に粗い砥粒から
細かい砥粒となるものを用い、最内側の砥石環の研削面
の幅を他の砥石環よりも広くし、最内側と最外側の砥石
環の集中度を中間の砥石環より高くし、各砥石環の研削
面に被研削物の研削方向に対し段階的に小さくした傾斜
面を設け、さらに各砥石環に研削液を供給する研削液供
給口を中間の砥石環の間に設けることにより、各砥石の
摩耗量をほぼ均一にすることができ、目詰まりしない、
かつ研削液が十分に外周面までゆきわたり、内外周部の
研削負荷が均一になり、かつ砥石の負担している最大取
代を大きくできるようになった。そのため、加工品質と
製品の特性品質が保たれ、使用寿命が長くなり、加工能
率のよい、ダイヤモンドホイールの提供が可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のダイヤモンドホイールの構
成を砥石環部分を上にして示す図で、図１（ａ）はダイ
ヤモンドホイールの４分の１を示す平面図、図１（ｂ）
は図１のＢＤ部分の断面図、図１（ｃ）は砥石部分の拡
大断面図。

【図２】本発明のダイヤモンドホイールを用いてワーク
を研削する状態を示す断面図。

【図３】従来の逆円錐台状ダイヤモンドホイールの一例
を示す断面図。

【図４】砥石を環状に配列した従来のダイヤモンドホイ
ールを示す断面図。

【符号の説明】

１，２，３，４，１５，１６，１７，１８ 砥石環 ５ 研削液供給口 ６ ホイールベース ７ ワーク ８ マグネットチャック ９ 取代 １０ （ワークの移動方向を示す）矢印 １１ （ダイヤモンドホイールの回転方向を示す）矢
印 １２ （ワークの移動方向を示す）矢印 １３ ダイヤモンドホイール １４ 砥石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤモンド砥粒をメタルボンド等で結
   合したセグメント状の砥石環を複数個同一面上に配置し
   た竪軸型クリープフィード研削装置で用いるカップ型の
   ダイヤモンドホイールにおいて、複数個の前記砥石環を
   偏心円に配置し、各砥石環の砥粒の粒径が外側の砥石環
   から内側の砥石環に向かって段階的に粗い砥粒から細か
   い砥粒となるものを用い、最内側の砥石環の研削面の幅
   を他の砥石環よりも広くし、最内側と最外側の砥石環の
   集中度を中間の砥石環より高くし、各砥石環の研削面に
   被研削物の研削方向に対し段階的に小さくした傾斜面を
   設け、さらに各砥石環に研削液を供給する研削液供給口
   を各砥石環の間に設けてなることを特徴とするダイヤモ
   ンドホイール。