JPH0767667B2 - 遊離砥粒加工工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、砥粒と液体を混合したスラリーを供給しなが
ら被加工物を遊離砥粒により加工するための高速回転工
具に関するものである。

〔開示の概要〕 遊離砥粒により加工するための高速回転工具において、
被加工物と接する側の先端部がラッパ状をなし、そのラ
ッパ状内面へ砥粒を導く通路を有することにより、粗粒
砥粒により高能率加工と微粒砥粒による高品位加工を可
能にする技術を開示するものである。なお、この概要は
あくまでも本発明の技術内容に迅速にアクセスするため
にのみ供されるものであって、本発明の技術的範囲およ
び権利解釈に対しては何の影響も及ぼさないものであ
る。

〔従来の技術〕

従来の遊離砥粒加工工具には、被加工物の加工面にほぼ
全面接触する型のラップ定盤，ポリシ定盤，工具と加工
面の間に極く僅かの隙間を持たせて被接触状態で加工す
る工具、植毛状ブラシまたは接触剛性のきわめて小さい
バフおよバレル研磨に用いるチップがある。

（ア）定盤型の工具は、形状転写精度の高いすぐれたも
のであるが、加工能率の高いラッピングでは、被加工物
の表面あらさが大きいことやクラックを生じさせること
などのため表面の品位が低い。一方、ポリシングでは表
面は平滑で品位は高いが能率が低い。高能率、高品位を
両立させるため、工具と加工物の相対すべり運動を高速
化しようとしても、全面接触していて接触剛性が大きい
ため、わずかな振動によって自励発振して、面どうしの
密着状態が維持されないため、加工困難となる欠点があ
った。

（イ）工具と被加工物面の間に僅かの隙間を持たせて非
接触で加工する工具は、前記の密着用工具と異り、高速
すべり運動を為さしめることができ、概して密着用工具
によるよりも品質の良い面を得られるものの、流体によ
り運ばれる砥粒の極軽微な切削作用やメカノケミカルな
作用によるものであり能率の点では高くない。

（ウ）ブラシやバフは、被加工物の表面に多少凹凸があ
っても、面に倣って加工されるが、これまた能率は高く
ない。

（エ）バレル研磨用チップは、加工面に砥粒を擦りつけ
る作用を果たすためのものであるが、他の工具と異り、
個々には運動を制御されていないので、鋭利な突起部の
優先的除去を伴う被加工物の形状に倣った加工のみが可
能である。

一方、固定砥粒工具である研削砥石では、面接触，線接
触，微小面接触などいずれの接触形態も可能で、加工能
率も高いものの研削の進行に伴って砥粒先端は摩滅し、
切れ味が劣化して研削抵抗の上昇、被加工物の研削焼け
を生じたりする。また、１μｍ以下程度の砥粒を結合し
て砥石として用いようとしても、ほとんど研削性能をも
たず、砥石の結合剤と加工物の摩擦により砥石減耗のみ
が多くなるという欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように、従来の工具は高能率加工のものは加工
表面品位が悪く、表面品位の良いものは加工能率が悪か
った。本発明は粗粒砥粒による高能率加工と、微粒砥粒
による高品位加工を可能にすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明の工具は被加
工物と接する側の先端部が弾性変位できる薄肉のラッパ
状をなす回転工具と、そのラッパ状内面へ砥粒を導く通
路を有することを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明においては、工具と被加工物の接触形状が円環状
をなし、この接触部分へ工具の回転による遠心力を利用
してスラリーを供給するので、砥粒摩耗の心配なく、粗
粒砥粒による高能率加工と、微粒砥流による高品位加工
が可能になる。また、回転工具と一体となって回転する
直落下防止板をラッパ状内面と隙間を持って配置すれ
ば、通路から直落下防止板上に落下した加工液を遠心力
により容易に工具内面に供給することが可能となる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例であって、１は工具本体、２は
工具先端の薄肉部でラッパ状をなしている。21は工具内
面、３は工具本体と一体的に結合された軸、４は軸の該
結合部の局部に穿った孔、５は軸３の先端に設けた砥粒
の直落下防止板、６は砥粒供給用パイプ、７は加工液に
分散した砥粒、８は被加工物である。

これの動作は、軸３を軸心11のまわりに、矢印12の方向
に図示しない回転駆動源によって適度な高速で回転する
とともに、加工液に分散した砥粒をパイプ６によって工
具本体１と軸３の間にある円環状隙間に供給しながら、
工具先端２を被加工物８に押しつけ、必要に応じて被加
工物８を矢印13の方向などに往復運動させるなどの運動
を与える。

このように動作させることによって、供給された砥粒
は、加工液とともに、孔４を通して落下し、直落下防止
板上で遠心力により、工具内面21に張りつけられる。工
具内面に張りついた砥粒と加工液は遠心力によって工具
先端方向に振り出され、工具内面21を覆う形で薄肉先端
部２の内面に到達し、加工面表面との接触部を潜り抜け
て外部に放出される。このとき、砥粒は加工面を崩り取
る作用をする。このとき先端が弾性変位できる薄肉とな
っているため加工物の凹凸に追従して均一加工すること
ができる。加工液は、表面張力と砥粒への濡れにより砥
粒を均一の層として緩く結合して作用部に導く作用なら
びに、切くずを流し去る作用と加工部を冷却する作用を
兼ねる。

このような工具構造になっている効果として、多数の遊
離砥粒に高速の切削作用をさせることができ、高能率を
得るとともに砥粒摩耗に基く切れ味の変化がないので安
定な研磨作業を継続できる利点がある。また、微細砥粒
の使用により高能率の割りに高品位の加工が可能である
利点もある。

第２図は本発明の別の実施例である。記号は第１図と同
じである。この実施例の場合には砥粒７は、工具本体１
の中心部に供給される。また工具は、支持部材33にベア
リング32によって支持されるとともに、工具本体１に固
定されているプーリ31によって外部の図示しない駆動源
からベルト34によって回転させられる。22はベアリング
32へ砥粒７が飛散混入することを防ぐ砥粒除けである。
この実施例では、工具先端のラッパ状部の内面21の断面
曲線は直線（折れ線）となっている。作用効果について
は第１図の場合と同じである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の遊離砥粒粒工具を用いれ
ば、工具中心部から切削作用のほぼ均一な砥粒をスラリ
ーとして遠心力を利用して豊富に供給することができ、
また、加工物表面のうねりや凹凸に対して工具接触部は
弾性的に変位してほぼ均一に砥粒による切削を与えるこ
とができるので、常に安定した研磨性能と、高能率の割
には高品位の加工面を得ることができるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面図、 第２図は本発明の他の実施例の断面図である。 １……工具本体、 ２……工具先端薄肉部、 ３……軸、 ４……孔、 ５……砥粒落下防止板、 ６……砥粒供給パイプ、 ７……砥粒、 ８……被加工物、 21……工具内面、 22……砥粒除け、 31……プーリ、 32……ベアリング、 33……支持部材、 34……ベルト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物と接する側の先端部が弾性変位で
   きる薄肉のラッパ状をなす回転工具と、そのラッパ状内
   面へ砥粒を導く通路を有することを特徴とする遊離砥粒
   加工工具。
2. 【請求項２】前記ラッパ状内面と隙間を持って配置さ
   れ、前記回転工具と一体となって回転する直落下防止板
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   遊離砥粒加工工具。