JPH08197433A

JPH08197433A - 複合型切断用研削砥石

Info

Publication number: JPH08197433A
Application number: JP1195595A
Authority: JP
Inventors: Yuta Nishide; 雄太西出
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】切断用研削砥石を電解ドレッシングしながら
使用することにおいて、従来の切断用研削砥石を用いた
加工に比べて高能率かつ高精度な加工を行う。【構成】ボンド部分は電解特性の異なるボンド１とボ
ンド２とから構成され、ボンド１の両側面にボンド２が
接合されている。そのボンド１および２によって砥粒３
が保持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックスやガラス
等の硬脆材料を切断する際に用いる電解ドレッシング可
能な複合型切断用研削砥石に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複合型切断用砥石としては、例え
ば特開平６−９１５４４号公報記載の発明がある。上記
発明は、図１３に示すように、砥粒径が小さく結合度の
弱い内側の砥石板５２の両側面に、砥粒径が大きく結合
度の強い外側の砥石板５３を重ね合わせて一体とした鋼
管高速切断用砥石５１である。

【０００３】上記鋼管高速切断用砥石は、まず外側砥石
が砥粒径の大きく結合度の強い砥石として作用する。外
側砥石の両側面は強くて硬く、形状が崩れにくいうえに
切れ味が鋭い。また、内側砥石は砥粒径が小さいために
加工能力が低いものの、結合度が弱いので加工時の衝撃
を吸収し、自生作用（セルフドレッシング作用）が働く
ために目詰まりを起こしにくい。

【０００４】また、精密工学会誌１９９４年２月号ｐ２
４５〜２４９にはＥＬＩＤ（電解インプロセスドレッシ
ング）用切断加工についての技術（以下、技術Ａとい
う）が紹介されている。上記技術Ａは、図１４に示すよ
うに、ワーク６１を切断加工する砥石６２は回転自在に
駆動装置６３にて保持され、駆動装置６３はＸＹステー
ジ６４に保持されている。砥石６２には−電極となるカ
バー６５が施され、カバー６５には導電性クーラントを
供給するパイプ６６が接続されている。上記構成の装置
により、♯４０００のＥＬＩＤ用切断砥石を用いて３ｍ
ｍ／ｍｉｎの送り速度で光学素子の切断を行ったもので
ある。砥石が精研削用砥石なので加工面精度および加工
面の表面粗さが良好である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記各従来
技術においては以下のような欠点があった。すなわち、
特開平６−９１５４４号公報記載の砥石を用いて硬脆材
料の切断加工を行った場合、外側砥石のボンドの結合が
強く、粒径の大きな砥粒が配置されているため、加工能
力は高いものの加工面の表面粗さが悪化し、ワークの角
部に割れや欠け等の欠陥が生じる。加工面の表面粗さや
欠陥の減少をあまり要求されない場合には問題ないが、
光学素子等の加工を行う際には上記の加工品質が要求さ
れる。

【０００６】また、技術Ａの砥石を用いて加工を行った
場合、加工面精度および加工面の表面粗さは向上する
が、切断加工によって仕上げを同時に行っているため、
加工速度の低下および砥石の磨耗が大きい。

【０００７】請求項１〜３の目的は、加工面品質（加工
面精度および加工面の表面粗さ）および加工能力を向上
すべく、電解ドレッシングを行うことを前提とした複合
型切断砥石の提供にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】請求項１の発
明は、電解インプロセスドレッシングが可能な複合型切
断用研削砥石において、外側砥石のボンド材と内側砥石
のボンド材とをそれぞれ異なる電解特性の材質にて構成
したことを特徴とする複合型切断用研削砥石である。請
求項２の発明は、前記内側砥石のボンド材を電解性の高
い材質にて、前記外側砥石のボンド材を電解性の低い材
質にて構成したことを特徴とする請求項１記載の複合型
切断用研削砥石である。請求項３の発明は、前記内側砥
石の断面形状が基端部より先端部に向かって広がってい
ることを特徴とする請求項１記載の複合型切断用研削砥
石である。

【０００９】図１〜図４は本発明の概念を示し、図１は
複合型切断用研削砥石の正面図、図２は図１のＡ−Ａ’
線断面図、図３および図４は部分拡大断面図である。ボ
ンド部分は電解特性の異なるボンド１とボンド２とから
構成され、ボンド１の両側面にボンド２が接合されてい
る。そのボンド１および２によって砥粒３が保持されて
いる。ボンド１とボンド２との電解特性を比較した場
合、ボンド１は電解性の優れた（電解されやすい）材質
のものであり、ボンド２は電解性の比較的劣った（電解
されにくい）材質のものから構成されている。また、ボ
ンド１とボンド２とは互いに独立して成形・焼成された
のち、導電性接着剤によって接合されている。

【００１０】上記構成では、電解ドレッシングをしなが
ら切断加工を行う際、ボンド１においては電解性が高い
（電解されやすい）ボンドなので、図３に示すように、
ボンドの溶出量が多くドレッシング効果が大きい。それ
に伴い、砥粒突出量が大きくなり、加工能力が高くな
る。また、ボンド２においてはボンド１に比較して電解
性が低い（電解されにくい）ため、図４に示すように、
ボンドの溶出量が少なく、それに伴い形状維持性が良好
となる。さらに、砥粒突出量が必要以上に大きくならな
いことから、加工面の表面粗さも良好なものとなる。つ
まり、電解をかけながら切断加工を行う場合、砥石中央
部においては加工能力の高い砥石として作用し、砥石側
面部においては形状維持性の高い砥石として作用する。

【００１１】

【実施例１】図５〜図７は本実施例を示し、図５および
図６は複合型切断用研削砥石を用いた装置の概略を示す
もので図５は正面図、図６は側面図、図７はグラフであ
る。本実施例では図１〜図４を併用して説明を行う。

【００１２】図１〜図４において、砥石側面部のボンド
２は電解性の比較的低い鉄系のボンドから成り、砥石中
央部のボンド１は電解性の比較的高いブロンズ系のボン
ドから成る。また、ボンド１およびボンド２に含まれる
砥粒は相違がなく、♯１２０のダイヤモンドを使用し、
ボンド１とボンド２との幅方向の厚さはそれぞれ１．４
ｍｍ，０．３ｍｍである。また、砥石の製造法として
は、ボンド１とボンド２とは互いに独立して成形・焼成
されたのち、導電性接着剤によって接合されている。さ
らに、ボンド１およびボンド２はその基端部が台金４に
接合されており、該接合部と台金４部分とにおいても同
様に導電性接着剤によって接合されている（台金４厚さ
は１．５ｍｍである）。

【００１３】装置の概略を示す図５および図６におい
て、砥石１０はフランジ８により主軸９に固定されてお
り、主軸９の回転により砥石１０も回転してワーク１２
を切断する。また、−電極６は砥石端面および砥石側面
に対してある程度の隙間を持って設置されており、＋電
極７は直にフランジ８へ接触するように設置されてい
る。加工中、導電性クーラントが加工地点および−電極
６へかかるように噴出させながら加工を行う。また、加
工中に＋電極７と−電極６とに電解電源１１を介して電
圧を印加することにより、クーラントを介して砥石表面
に電解作用が働く。

【００１４】以下、本実施例の作用を説明する。ブロン
ズ系ボンドの砥石と鉄系ボンドの砥石との電解特性を示
す図７より、ブロンズ系ボンドの方が鉄系ボンドよりも
電解した際の測定電流値が大きく、電解されやすいこと
がわかる。このことより、上記構成による切断砥石を用
いて電解ドレッシングを行いつつ加工を行った場合、電
解性の高いブロンズ系ボンド１が溶出し、ドレッシング
が進行する。これにより、砥石中央部（砥石１０の外周
部）の加工能力が確保される。一方、電解性の低い鉄系
ボンド２においては、電解ドレッシングはされるもの
の、ブロンズ系ボンド１以上にボンドが溶出することは
ない。すなわち、溶出する量の少ないボンド２は形状が
大きく崩れることがない。

【００１５】本実施例によれば、砥石断面から見た場
合、砥石中央部（砥石１０の外周部）の加工能力が確保
されることにより、加工速度が向上した。また、砥石側
面部の形状が維持されることにより、砥石形状の崩れに
よる加工面精度の劣化を防ぐことができ、砥石のやせ細
りやそれに伴う切断砥石自体の変形および補正回数の増
加といった不具合も押さえる効果がある。加えて、砥石
側面も適度にドレッシングが行われるため、砥石側面の
目詰まりに起因する加工面のうねりや研削条痕の発生が
抑えられる。さらに、砥石側面部の砥粒突出量が大きく
なり過ぎないので、加工面の表面粗さも向上する。

【００１６】

【実施例２】図８および図９は本実施例を示す部分拡大
断面図である。本実施例では図１，図２および図７を併
用して説明する。

【００１７】本実施例においては、図１および図２にお
ける砥石側面部のボンド２にメタルレジンボンド（メタ
ルとレジンとを混合したボンド）を用い、砥石中央部の
ボンド１にはメタルボンドを用いた砥石とする。ここ
で、ボンド２に用いるレジンボンドと混合するメタルボ
ンドと、ボンド１に用いるメタルボンドとは同じものを
使用するのが好ましい。例えば、ボンド２にブロンズ系
のメタルボンドとレジンボンドとを混合させたものを使
用した場合、ボンド１にもブロンズ系のメタルボンドを
使用する。また、ボンド２にメタルボンドと混合するレ
ジンボンドは何を使用してもよいが、フェノール系樹脂
が好ましい。その他の構成は前記実施例１と同様であ
る。

【００１８】以下、本実施例の作用を説明する。図７に
示すように、ブロンズ系メタルボンドを混合したメタル
レジンボンド砥石はブロンズ系メタルボンド砥石より導
電性が低く、電解されにくい。つまり、ボンド２の中に
電解しないレジンボンドが混入しているために電解性が
ボンド１よりも劣る。従って、上記構成による切断砥石
を用いて電解ドレッシングを行いつつ加工を行った場
合、ボンド２の電解される速度がボンド１よりも遅くな
る。また、ボンド２はボンド１に使用しているメタルボ
ンドに軟らかいレジンボンドを混合したものなので、ボ
ンド１と比較してボンドが軟らかい。

【００１９】更にボンド２が電解された時、図８および
図９に示すように、ボンド表面の電解性のあるメタルボ
ンドが溶出し、電解性のないレジンボンドは残留するた
め、ボンド表面におけるメタルボンドとレジンボンドと
の割合は、必然的に軟らかいレジンボンドの方が多くな
る。つまり、ボンド２が電解されることにより、電解さ
れる前よりもボンド２の表面が軟らかくなる。

【００２０】本実施例によれば、前記実施例１と同様な
効果が得られるとともに、砥石側面のボンドが電解によ
り軟らかくなるため、加工時にワークに与える衝撃を和
らげる効果がある。それに伴い、加工面下に発生するク
ラックが抑えられ、加工面の品質が向上する。

【００２１】

【実施例３】図１０〜図１２は本実施例を示す断面図で
ある。本実施例は、図１０に示すように、前記実施例１
における砥石中央部のボンド１および砥石側面部のボン
ド２の形状を異ならせたタイプの砥石である。すなわ
ち、砥石中央部のボンド２１を台金２４と接合する基端
部より先端部に対して１０〜２０°の傾斜を付け、その
断面形状が基端部より先端部に向かって広がった形状と
した例である。ボンド２１の両側面には砥石側面部のボ
ンド２２が接合されている。

【００２２】以下、本実施例の作用を説明する。通常の
形状をした砥石を電解ドレッシングを行いながら長時間
使用した場合、図１１に示すように、先端のエッジ部分
が砥石側面部よりも早く磨耗することになるため、砥石
断面で見ると砥石先端形状が丸くなった状態になる。こ
のように砥石先端が丸く磨耗してしまうと、砥石先端が
弱くなってしまい、砥石が破損したり、接合部が剥離す
ることがある。

【００２３】しかしながら、本実施例による形状の切断
砥石を用いて電解ドレッシングを行いながら長時間使用
した場合には、図１２に示すように、先端のエッジ部の
磨耗を最小限に抑えることができ、砥石先端形状が丸く
ならない。

【００２４】本実施例によれば、前記実施例１と同様な
効果が得られるとともに、ボンド２１とボンド２２との
接合面の表面積を広くすることによってボンド２１とボ
ンド２２との剥離を防ぐことができる。さらに、長時間
の加工により砥石のエッジ部に偏磨耗が起きた場合で
も、砥石先端形状が丸くなることによる砥石の破損を防
ぐことができる。

【００２５】尚、本発明の切断用研削砥石は一般的な砥
石（コンチニュアスタイプ）をもとに各実施例を述べた
が、砥石形状自体が変化しても対応することができる。
具体的には、砥石にセグメントを入れたもの（セグメン
ト型）や砥石部を台金に組み込んだもの（リムロック
型）等にも応用することができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１および２の効果は、切断用研削
砥石を電解ドレッシングしながら使用することにおい
て、従来の切断用研削砥石を用いた加工に比べて高能率
でしかも高精度な加工を行うことができる。請求項３の
効果は、請求項１および２の効果に加え、長時間の加工
による砥石の破損および接合部の剥離を防ぐ効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図３】本発明を示す部分拡大断面図である。

【図４】本発明を示す部分拡大断面図である。

【図５】実施例１を示す正面図である。

【図６】実施例１を示す側面図である。

【図７】実施例１を示すグラフである。

【図８】実施例２を示す部分拡大断面図である。

【図９】実施例２を示す部分拡大断面図である。

【図１０】実施例３を示す断面図である。

【図１１】実施例３を示す断面図である。

【図１２】実施例３を示す断面図である。

【図１３】従来例を示す断面図である。

【図１４】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，２ボンド３砥粒４台金

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解インプロセスドレッシングが可能な
複合型切断用研削砥石において、外側砥石のボンド材と
内側砥石のボンド材とをそれぞれ異なる電解特性の材質
にて構成したことを特徴とする複合型切断用研削砥石。
【請求項２】前記内側砥石のボンド材を電解性の高い
材質にて、前記外側砥石のボンド材を電解性の低い材質
にて構成したことを特徴とする請求項１記載の複合型切
断用研削砥石。
【請求項３】前記内側砥石の断面形状が基端部より先
端部に向かって広がっていることを特徴とする請求項１
記載の複合型切断用研削砥石。