JPH0852656A - 電着工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電着工具表面に凹凸面があっても電着方式で
ツルーイングなしで、砥粒先端高さを均一に揃えた高精
度の、研削砥石あるいはロータリードレッサーといった
電着工具を提供。 【構成】 台金１とその台金表面に形成された銅メッキ
層５又はニッケルメッキ層などの台金より軟らかい層
と、さらにその表面に一層だけ分散配列したダイヤモン
ド３、ＣＢＮなどの硬質砥粒が電着法によって固着され
たロータリードレッサー１０といった電着工具を、これ
ら電着工具の仕上形状と反対形状のプロフィールを有し
かつ平滑に仕上げられた形状を有する一対の板状転造ダ
イス６、６又は円板状転造ロール間、又は板状転造ダイ
ス６及び円板状転造ロール間、に挟持し、転造ダイス６
又は転造ロールを前記電着工具に押し付け転造すること
によって固着された硬質砥粒先端の突き出し高さを均一
に仕上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高精度に仕上げた鉄系
等の台金表面に、大径ダイヤモンド、ＣＢＮなどの硬質
砥粒を電着法により固着した研削砥石あるいはロータリ
ードレッサーといった電着工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロータリードレッサーの製法とし
ては主に焼結方式、電鋳方式、電着方式の３つに大別さ
れる。まず焼結方式は、カーボン型の内面にロータリー
ドレッサーと反対形状のプロフィールをつくり、この面
にダイヤモンド砥粒をセットし、砥粒の背面側に焼結粉
を充填し、焼結メタルとともに高温で焼結した後型を取
り除く方法である。次に電鋳方式は、焼結方式と同様に
型をつくりダイヤモンド砥粒をセットした後、ダイヤモ
ンド砥粒をめっきで固定し、背面側に低融点合金を鋳込
み後型をとり除く方式である。この２方法は高精度なも
のが製作できる反面、製作日数が非常に長くなり製品と
しても非常に高コストなものとなった。そして電着方式
は、所望の形状に加工された台金の表面に、ダイヤモン
ド、ＣＢＮなどの硬質砥粒をメッキで固定する方法であ
る。この方法によるものは比較的安価で短期間で製作で
きるが、製法上ダイヤモンドそのものの粒径や形状のば
らつきが形状に直接影響するので、高精度を必要とする
ドレッサには向いていない。又、使用砥粒も上記２種の
方式によるものよりも細かくなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、例えば特開平６
−３９７２９号公報に開示されているように砥粒の先端
高さを揃えるために押圧型により、押圧し砥粒を押し込
む方法が知られているが、押圧型の機構上一方向しか力
を加えられないことおよび押圧型の形状と砥石の形状が
一対一に対応するしかなく、平面状の砥石を仕上げる場
合には効果があるが凹凸のある形状を仕上げる場合には
問題があった。すなわち、図７に示すように台金が台形
形状の場合、押圧方向に対して垂直方向であるＡおよび
Ｂ、Ｂ′面に関しては砥粒をメッキ層に押し込む力だけ
が作用するが、Ｃ面およびＤ面に関しては押し込む力の
外に砥粒の相対位置をずらす力も作用し、Ａ面とＣ，Ｄ
面あるいはＢ（Ｂ′）面とＣ，Ｄ面のつなぎ部分では砥
粒の相対位置のズレにより、前者部分は疎となり、後者
の部分は密となる欠点があった。

【０００４】電着方式におけるロータリードレッサーと
いった電着工具はいかに高精度に台金を製作しても、例
えば図８に示すように砥粒固着を行う電気メッキにおい
て電流の極部集中があり台金形状を高精度に維持するこ
とはむづかしく、砥粒が大径になればなるほど要求形状
からの誤差は大きくなった。又、図９に示すように砥粒
先端高さも粒径や形状のばらつきにより均一に揃えるこ
とはできない。かかる理由により、電着方式でのロータ
リードレッサーといった電着工具の製作は非常に困難で
あった。本発明の課題は、電着工具表面に凹凸面があっ
ても電着方式でツルーイングなしで、砥粒先端高さを均
一に揃えた高精度の、研削砥石あるいはロータリードレ
ッサーといった電着工具を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、台金
とその台金表面に形成された銅メッキ層又はニッケルメ
ッキ層などの台金より軟らかい層と、さらにその表面に
一層だけ分散配列したダイヤモンド、ＣＢＮなどの硬質
砥粒が電着法によって固着された研削砥石あるいはロー
タリードレッサーといった電着工具を、これら電着工具
の仕上形状と反対形状のプロフィールを有しかつ平滑に
仕上げられた形状を有する一対の板状転造ダイス又は円
板状転造ロール間、又は板状転造ダイス及び円板状転造
ロール間、に挟持し、前記転造ダイス又は転造ロールを
前記電着工具に押し付け転造することによって固着され
た前記硬質砥粒先端の突き出し高さを均一に仕上げたこ
とを特徴とする電着工具を提供することによって上述し
た従来技術の課題を解決した。

【０００６】

【実施例】以下添付した図１乃至図６に基づきこの発明
を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の電着工具
であるロータリードレッサー１０を示す一部を切り欠い
た側面図、図２乃至は図４電着部２の形成過程の説明
図、図５はロータリードレッサー電着部２の最終成形形
状を示す説明図をそれぞれ示す。台金１とその台金表面
に形成された銅メッキ層３（ニッケルメッキ層などの台
金より軟らかい層でもよい）、さらに銅メッキ層３の表
面に一層だけ分散配列したダイヤモンド砥粒３（ＣＢＮ
などの硬質砥粒でもよい）が周知の電着法によって固着
された実施例のロータリードレッサー１０（研削砥石と
いった電着工具であってもよい）を、これらロータリー
ドレッサー１０の仕上形状と反対形状のプロフィールを
有しかつ平滑に仕上げられた形状を有する一対の板状転
造ダイス６、６間（図４─図示しない一対の円板状転造
ロール間、又は板状転造ダイス及び円板状転造ロール間
であったえもよい）に挟持し、転造ダイス６をロータリ
ードレッサー１０の仕上面に押し付け転造することによ
って固着されたダイヤモンド砥粒３の突き出し高さは図
５に示すように均一に仕上げられる。

【０００７】転造加工を行うことにより、砥粒先端高さ
が揃いかつ転造ロールの精度が確保されているため、ロ
ータリードレッサー表面に凹凸面があっても所要の形状
精度が維持でき、後工程のツルーイング処理が不要とな
る高精度ロータリードレッサーが製造できる。本発明の
実施例を工程順に説明する。まず台金の製作は図１に示
すように目的形状より砥粒１層分だけ小さく、かつ精度
良く仕上げた鋼製のロータリードレッサー台金１を製作
する。次に電着は電着部２以外をマスキング剤でおおっ
た後、まず下地層として銅メッキ５を施した。銅メッキ
５層の厚さは、使用するダイヤモンド砥粒３の粒度分布
の標準偏差値（σ）以上である。今回用いた砥粒は、＃
40／50であったので、膜厚は100 〜150 μｍとした。メ
ッキ液は標準の硫酸銅めっき液を用いた。銅メッキの層
は後の転造加工による砥粒のくい込みを容易にするため
と台金を保護し、再電着を可能とするためのものであ
る。

【０００８】次に標準スルファミン酸ニッケル浴によ
り、ダイヤモンド砥粒３のセット、Ｎｉメッキ埋込を行
った。今回用いた砥粒＃40／50の埋込は粒径の50％〜10
0 ％の180 〜360 μｍとした。このときの電着部の詳細
は図２のようになり、電着後の砥粒先端高さは各々の径
にばらつきがあり、不揃いなものとなっている。本実施
例では粒径のばらつきだけで80〜100 μｍはあった。次
に転造加工を行うための平ダイスを製作した。平ダイス
は図３に示すように製造すべきロータリードレッサの形
状を転写した反対形状のプロフィールを有するものであ
り高精度に仕上げられかつ表面は平滑に仕上研磨された
ものを用いた。図４に加工図を示す。転造加工は平ダイ
ス転造盤を用い転造速度は４ｍ／min 以下の低速で行っ
た。この転造加工により、基準値（目標値）より、飛び
出している砥粒は、平ダイスの研磨面と、当接すること
で銅メッキ面へくい込み各砥粒の先端高さが図５のよう
に揃った状態となった。転造加工により、砥粒先端高さ
を揃えた後、Ｎｉメッキによる砥粒の埋込を行い、砥粒
のＮｉメッキからの突き出し量を粒径の0 〜20％に調整
できる。

【０００９】上記の工程にて、転造加工により製造され
た電着ロータリードレッサーは所望形状が高精度に維持
され、かつ砥粒先端高さが揃ったものとなった。図６で
は本実施例のロータリードレッサーの転造前と転造後と
を、それぞれ真円度測定器でロータリードレッサーの最
大径に沿って１回転測定し、砥粒先端突き出し量を強調
して記録した。図６に示すように形状誤差10μｍ以内、
又砥粒先端高さは10μｍ以内のばらつきであった。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、こ
れまで大径砥粒を用いたロータリードレッサーの製作が
電着では不可能であったが、本発明の転造加工を含む方
法を用いた電着工具により電着工具表面に凹凸面があっ
てもツルーイングなしで、砥粒先端高さを均一に揃えた
高精度研削砥石あるいはロータリードレッサーといった
電着工具を提供するものとなった。又、本発明による電
着工具は再電着可能であり、平ダイスも数回可能なため
２回目以降の制作費は初回品の１／３以下と安価に製造
できる電着工具を提供するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電着工具であるロータリー
ドレッサー１０を示す一部を切り欠いた側面図。

【図２】図１のロータリードレッサー１０の電着部２の
形成過程の説明図で台金１上に銅メッキが施されその上
にダイヤモンド砥粒３が電着された状態を示す説明図。

【図３】図２のロータリードレッサー電着部２を加工す
る平ダイスの形状を示す説明図。

【図４】図３の平ダイスでロータリードレッサー電着部
を加工する状態を示す説明図。

【図５】ロータリードレッサー電着部２の最終成形形状
を示す説明図。

【図６】実施例ロータリードレッサーの転造前と転造後
とをそれぞれ真円度測定器でロータリードレッサーの最
大径に沿って１回転測定した結果を示すグラフ。

【図７】従来技術で台金が台形形状の場合の問題点を示
す説明図。

【図８】従来技術で台金が局面形状の場合の問題点を示
す説明図。

【図９】従来技術の電着工具の電着面の形状を示す説明
図。

【符号の説明】

１．．台金 ２．．電着部 ３．．ダイヤモンド砥粒（ダイヤモンド、ＣＢＮなどの
硬質砥粒） ４．．ニッケルメッキ層（電着層） ５．．銅メッキ層（銅メッキ層又はニッケルメッキ層な
どの台金より軟らかい層） ６．．板状転造ダイス １０．．ロータリードレッサー（電着工具）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砂子田 敏之 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台金とその台金表面に形成された銅メッ
   キ層又はニッケルメッキ層などの台金より軟らかい層
   と、さらにその表面に一層だけ分散配列したダイヤモン
   ド、ＣＢＮなどの硬質砥粒が電着法によって固着された
   研削砥石あるいはロータリードレッサーといった電着工
   具を、これら電着工具の仕上形状と反対形状のプロフィ
   ールを有しかつ平滑に仕上げられた形状を有する一対の
   板状転造ダイス又は円板状転造ロール間、又は板状転造
   ダイス及び円板状転造ロール間、に挟持し、前記転造ダ
   イス又は転造ロールを前記電着工具に押し付け転造する
   ことによって固着された前記硬質砥粒先端の突き出し高
   さを均一に仕上げたことを特徴とする電着工具。
2. 【請求項２】 前記銅メッキ層又はニッケルメッキ層な
   どの台金より軟らかい層の厚さが、使用する前記硬質砥
   粒の粒度分布の標準偏差値（σ）以上であることを特徴
   とする請求項１に記載の電着工具。
3. 【請求項３】 前記硬質砥粒が固着された電着層の厚さ
   が、使用する前記硬質砥粒の粒径の0.5 乃至1.0 倍であ
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電着工
   具。
4. 【請求項４】 前記台金表面には銅メッキ層が形成され
   ており、かつ前記一対の円板状転造ロールの両方が回転
   するか、又は前記板状転造ダイスと組み合わされたた円
   板状転造ロールが回転する、ことによって連続的に前記
   電着工具の仕上形状と補合しかつ平滑に仕上げられた形
   状を前記電着着工具に転写することを特徴とする請求項
   １、請求項２又は請求項３記載の電着工具。