JPH085011Y2 - 電着砥石 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は超硬などの超硬質部材のシャンクにダイヤモ
ンド又はCBNなどの砥粒を被着した電着砥石に関するも
のである。

〔従来の技術〕

電着砥石のシャンクを超硬質の部材により形成してシ
ャンクに剛性を持たせようとする発想は従来よりあって
種々の出願が見受けられる。例えば本出願人も、特公昭
63-33989号公報に見るように、ブランクである超硬のシ
ャンクの表面にチッ化チタンをコーテイングしたものの
出願などがある。特公昭63-33989号公報に開示された電
着砥石は超硬素材に直接ダイヤモンド砥粒を電着結合す
るためには良い技術であって、特に細物の電着砥石に採
用することによって大きな効果を上げることのできる発
明であるが、太物に適用しようとするにはシャンク形状
が異なった形態をとる必要がある。

以下図面を用いて従来の電着砥石について説明する。

第４図は太径の電着砥石の一例で、31はストレートの
径Ｄを持つシャンクで、先端に砥粒32が電着の方法によ
り付着している。超硬の場合一般には電着させ難いので
予めシャンクの表面にチッ化チタン（図示せず）などを
コーティングしておき、その上にニッケル（Ni）メッキ
33により砥粒32を付着させる。

第５図は従来の電着砥石の他の例を示すもので、34は
シャンク、35は段差による太い径Ｄを有する電着部で、
電着部35には第４図と同様にチッ化チタン（図示せず）
などを施した上にNiメッキ36と同時に砥粒37が電着によ
り付着させられている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながらこのような電着砥石では、太物のシャン
クはコストが高いところにもってきて、ストレートの場
合でも、段差付の場合でも、必要な径まで外径を研磨加
工しなければならない。超硬は硬度がHv1000程度あるい
はそれ以上と非常に硬くて研磨し難く、又砥石径の寸法
の精度も厳しいため加工の工数が大変かかり、大幅にコ
ストの高い電着砥石しか作ることができなかった。特に
第５図に示すような段付の場合には大幅なコストアップ
にならざるを得なかった。

材料的にコストダウンを計るために、シャンクを超硬
から鉄系棒材にすることも容易に考えられるが、硬さが
弱く剛性がないとか、電着部分の外径は0.1mmおき位に
細かく設定しなければならないので、シャンク径の対応
が難しく、このため一定のシャンク径に何種類かの電着
径を対応させるために第５図に示すような段付きにして
おかなければならない等、いずれにしてもコストダウン
をすることは非常に難しいものがあった。

本考案は上記のような課題を解決しようとするもの
で、太径でありながらコストが安くしかも加工の容易な
電着砥石を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本考案の要旨は、超硬質部
材で作られたシャンクにニッケルメッキによりダイヤモ
ンド又はCBNなどの砥粒を電着してなる電着砥石におい
て、前記ダイヤモンド又はCBNなどの砥粒は前記シャン
クに固着されたキャップに被着されていると共に、該キ
ャップは前記ニッケルメッキと密着性が良いか或いは電
気伝導度の良い硬質の材料よりなる有底穴と外周部が形
成された部材より構成されているものである。

また、前記シャンクは鉄系材料の棒材の表面に超硬や
セラミックより成る超硬質部材により被覆されているこ
とを特徴とし、前記キャップは熱膨脹係数の小さい材料
により形成されることにより、更に大きな効果を上げよ
うとするものである。しかも、前記シャンク及び前記キ
ャップに貫通穴が形成されていることを特徴とし、また
特に太い径の場合は前記キャップを前記シャンクに対し
て取付け取外しを可能とすることによりコストを安くし
ている。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本考案の第１の実施例を示すもので、電着砥
石の断面図を示す。

１は電着砥石であり、次のような構成を有している。
すなわち、２はシャンクであり、耐久性を増すために超
硬材等の硬質の材料でできていて直径ｄを有するもので
ある。３はキャップで、鉄系の材料でできており直径Ｄ
を有するものである。４は砥粒で、研削性の良いダイヤ
モンドの粒子より形成されていて研削に必要な直径を有
する。５はNiメッキ層で、ダイヤモンドの砥粒４のキャ
ップ３への密着性を良くして砥粒の剥離を防止するため
のものである。６はシャンク２の先端に有するロー付け
面で、キャップ３の内面をシャンク２のロー付け面にロ
ー付けして固定保持するところである。本考案の最大の
特徴は、ダイヤモンド砥粒４を超硬材に直接電着するも
のではなくて、鉄系のキャップ３を超硬のシャンク２に
固定してそのキャップ３に電着することによって電着砥
石１を完成させたところにある。特にキャップ３の材質
としてNiと密着性の良い材料であり、また電気伝導度の
良い材料である鉄或いは鉄合金を用いるのが良い。また
研削時の発熱を考えると熱膨張係数の小さいインバー合
金やエリンバー合金あるいはスーパーインバー合金やス
ーパーエリンバー合金（４者ともNi、Co、Crを多く含む
合金で、インバー又はエリンバー合金の熱膨張係数はお
よそ８×10^-6、スーパーインバー又はスパーエリンバー
合金の熱膨張係数は0.1×10^-6程度）を使用すると良
い。このような鉄合金やインバー系合金のようなものを
用いるのは、超硬などに比較すればキャップにある程度
のクッション性をもたせることも１つの選定理由である
が、もちろんキャップの材質は鉄系又はインバー系合金
のようなものであるから、硬質の材料であることには変
わりはない。上記構成によって、シャンク２の直径ｄを
例えば図示しないが機械のチャックに固定してダイヤモ
ンドの砥粒４で被加工物の穴などを研削加工するための
電着式ダイヤモンド砥石を安価に作ることができるもの
であり、更に上記低膨張係数材料を使うことにより、加
工熱が20℃〜30℃上がることにより２〜３μ砥石径が太
くなって加工精度に微妙に影響を及ぼすのに対し、加工
精度を非常に精度良く仕上げることができるものであ
る。

次に第２図を用いて本考案の電着砥石１の加工方法を
説明する。

工程１はシャンク２の形成工程である。超硬のブラン
クより例えばセンターレス加工や研削加工によりブラン
ク径ｄを完成させる工程である。もちろん完成径でメー
カーより購入しても良い。ブランク径ｄは一方で機械に
チャックされる部分であるので1mmおきとか5mmおきとか
に径を選定すれば良いものであり、他方ではキャップが
固着される部分でロー付け面６を有している。

工程２はキャップブランク13の形成工程で、キャップ
ブランク13は棒材より削り出しによって形成するもの
で、シャンク２のロー付け面６に嵌合させるための内径
ｄを有する有底穴13aと外径D1を有する外周部13b及び小
穴13cが形成された底部13dより構成されている。

工程３はロー付け工程で、シャンク２のロー付け面６
にロー７でもってキャップブランク13をロー付け固定す
るものである。

工程４はキャップ径の仕上げ工程で、シャンク２をチ
ャック８に固定してキャップブランク13の外周をバイト
９でもって切削加工することによってキャップ３の直径
Ｄを削り出し電着前のブランクを完成させる。10は切り
粉である。

工程５は絶縁膜被覆工程で、キャップ３と、シャンク
２のキャップ３固着部と反対側端部とを残して他のシャ
ンク２を絶縁膜28で被うことによりシャンク２へダイヤ
モンド砥粒が付着するのを防止するものである。絶縁膜
28はプラスチックなどの非導電性材料より成る。

工程６は電着工程で、容器11にダイヤモンド砥粒12を
入れその容器11をメッキ層14の電解液15内へ浸す。そし
て前工程で絶縁膜28を被覆したシャンク２のブランクの
キャップ３の部分を砥粒12内に付け、電解液内の電極板
16とシャンク２との間に電気を通すことによりダイヤモ
ンド砥粒がキャップ３に電着されるとともにメッキによ
り固着される。尚、メッキは一般にNiメッキを使用す
る。17は電源を示す。

以上のような工程を経ることによって第１図に示すよ
うな電着砥石１が完成する。

第３図は本考案の第２の実施例を示すもので、第１図
と異なるのはシャンク部であり、鉄系の棒材18に超硬や
セラミックの材料より成る超硬質部材19をコーティング
したものをシャンクとして用いている。このシャンクの
先端にキャップ20を固着しダイヤモンド砥粒21をNiメッ
キ層22とともに電着固定するのは第１図と同様である。

このようにすることによってシャンクのコストを安く
できるので、全体としての電着砥石を安く提供出来るも
のである。

次に第６図は本考案の第３の実施例で、溝付キャップ
を使用した例を示し、（イ）はその断面図であり、
（ロ）はその表面図である。

すなわち、シャンク23にキャップ24を固着しダイヤモ
ンド砥粒25をNiメッキ26とともに電着した構成は第１図
などと同じであるが、キャップ24には砥粒が電着されて
いないらせん状の溝27が形成されている。（ロ）図に溝
付キャップを用いた電着砥石の表面図を示しており、キ
ャップ24には図に示すような砥粒が電着されていない溝
27が形成されている。

このような構成にすることにより、溝付キャップを安
価にNC自動盤にて製作することが出来、また加工中に研
削液を使用することもできて加工熱の影響を最小限にお
さえることができる。

第７図は本考案の第４の実施例を示すもので、（イ）
は電着砥石の断面図、（ロ）は左側面図を示す。

第７図に示す電着砥石40は、シャンク41の中央に貫通
穴45を設け、キャップ42には中央にやはり貫通穴46とキ
ャップの平面部に溝44を形成し、砥粒43をNiメッキ49に
より固着した構成を有する。

このようにする事によって、シャンクの貫通穴47より
研削液47を流入すると研削液47は溝44を通って外に搬出
され、被加工物の平面部48の加工も容易に成すことがで
きる。

第８図は本考案の第５の実施例を示す電着砥石の断面
図で、いわゆるスローアウエイ方式をとるものである。

すなわち電着砥石50は、砥粒53をNiメッキ57で固着し
たキャップ52にネジ隠し溝56を形成し、シャンク51に設
けたネジ穴55にネジ54を螺合してキャップ52をシャンク
51に対して取外し可能としたものである。

これによって、高価な超硬材よりなるシャンクを何度
も使用できるので、更に安価な電着砥石を提供でき、特
にシャンク径が10mm以上のものに大きな効果を有する。

尚、本考案の実施例として砥粒にダイヤモンド砥粒を
用いて説明してきたが、ダイヤモンド砥粒と類似のCBN
砥粒などを用いることも可能である。

〔考案の効果〕

以上の説明より明らかなように、本考案によれば太い
径の電着砥石でも、シャンクを電着径のかなりの部分ま
で共通に使用することもでき、コストも安く、しかも精
度良く提供でき、更にキャップは鉄系のように超硬より
も加工性の良い材料で形成されているため加工も容易
で、電着径が細かい寸法単位の物まで対応ができる。更
には、シャンクやキャップが硬質の部材でできているの
で、重研削にも充分に耐えることのできる電着砥石を提
供できる。しかもキャップのブランクをある程度そろえ
ておけば広い範囲の径へ対応でき納期的にも即納も可能
であるなど、大きな効果を上げることが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を示す電着砥石の断面
図、第２図は本考案の電着砥石の加工方法を説明する工
程図、第３図は本考案の第２の実施例を示す電着砥石の
断面図、第４図は従来の電着砥石の断面図、第５図は従
来の電着砥石の他の例を示す断面図、第６図は本考案の
第３の実施例を示す電着砥石で、（イ）は断面図、
（ロ）は表面図、第７図は本考案の第４の実施例を示す
電着砥石で、（イ）は断面図、（ロ）は側面図、第８図
は本考案の第５の実施例を示す電着砥石の断面図であ
る。 １、40、50……電着砥石、２、18、41、51……シャン
ク、３、20、24、42、52……キャップ、４、21、25、4
3、53……砥粒、５、22、26、49、57……Niメッキ層、
７……ロー、13……キャップブランク、19……超硬質部
材、27、44……溝。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】超硬質部材で作られたシャンクにニッケル
   メッキによりダイヤモンド又はCBNなどの砥粒を電着し
   てなる電着砥石において、前記ダイヤモンド又はCBNな
   どの砥粒は前記シャンクに固着されたキャップに被着さ
   れていると共に、該キャップは前記ニッケルメッキと密
   着性が良いか或いは電気伝導度の良い硬質の材料よりな
   る有底穴と外周部が形成された部材より構成されている
   ことを特徴とする電着砥石。
2. 【請求項２】前記シャンクは鉄系材料の棒材の表面に超
   硬やセラミックより成る超硬質部材により被覆されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の電着砥石。
3. 【請求項３】前記キャップは熱膨脹係数の小さい材料に
   より形成されていることを特徴とする請求項１記載の電
   着砥石。
4. 【請求項４】前記シャンク及び前記キャップに貫通穴が
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の電着砥
   石。
5. 【請求項５】前記キャップは前記シャンクに対して取付
   け取外しが可能に構成されていることを特徴とする請求
   項１記載の電着砥石。