JPH09295255A - Grinding wheel - Google Patents
Grinding wheelInfo
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- JPH09295255A JPH09295255A JP13596196A JP13596196A JPH09295255A JP H09295255 A JPH09295255 A JP H09295255A JP 13596196 A JP13596196 A JP 13596196A JP 13596196 A JP13596196 A JP 13596196A JP H09295255 A JPH09295255 A JP H09295255A
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- Japan
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- wheel
- grinding
- center
- spiral groove
- groove
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- Pending
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- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は研削ホイールに関し、
シリコン、セラミックス等の硬脆材料や種々の金属材料
などの平面を、表面粗さのきわめて小さい鏡面に加工す
る極微粒ダイヤモンドホイールに好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a grinding wheel,
It is suitable for an ultrafine grain diamond wheel that processes a flat surface of hard and brittle materials such as silicon and ceramics and various metal materials into a mirror surface with extremely small surface roughness.
【0002】[0002]
【従来の技術】光学材料、電子部品、セラミックスなど
の平面を鏡面に加工する場合、遊離砥粒を用いたラッピ
ング加工、ポリッシング加工が従来より多く用いられて
いる。しかしこれらの加工法は、加工面粗さの小さい鏡
面が得やすい反面、形状精度、加工精度、および作業性
などがよくない。また、作業時に粉塵が発生し、作業環
境を悪化させるという問題もある。2. Description of the Related Art Lapping and polishing using free abrasive grains have been used more frequently than before when flat surfaces such as optical materials, electronic parts, and ceramics are processed into mirror surfaces. However, while these processing methods easily obtain a mirror surface having a small processed surface roughness, they are not good in shape accuracy, processing accuracy, workability, and the like. In addition, there is a problem that dust is generated during work, which deteriorates the work environment.
【0003】そこで、これらの作業を固定砥粒、すなわ
ち、極微粒ダイヤモンドホイールと高精度平面ホーニン
グ盤を用いた研削加工に置き換えることが検討されてい
る。しかし、極微粒ダイヤモンドホイールは、切れ刃と
なるダイヤモンド砥粒の粒径が数μmと非常に小さいた
め、ボンド層表面からの砥粒突き出し量が極めて小さ
い。このため、研削液が加工点まで円滑に供給されにく
く、研削熱によるダイヤモンド砥粒の摩滅や、研削屑の
付着(目詰り)が発生しやすい。この結果、極微粒ダイ
ヤモンドホイールは、粗粒ダイヤモンドホイールに比較
して切れ味が悪く、寿命も短い傾向にある。Therefore, it is considered to replace these operations with a fixed abrasive grain, that is, a grinding process using an ultrafine grain diamond wheel and a high-precision plane honing machine. However, in the ultrafine-grained diamond wheel, the amount of diamond abrasive grains forming the cutting edge is as small as several μm, and therefore the amount of protrusion of the abrasive grains from the surface of the bond layer is extremely small. For this reason, it is difficult to smoothly supply the grinding liquid to the processing point, and it is easy for abrasion of diamond abrasive grains due to grinding heat and adhesion of clogging (clogging). As a result, the ultrafine-grained diamond wheel is less sharp and has a shorter life than the coarse-grained diamond wheel.
【0004】さらに、ホイールを高速で回転させた場
合、研削液膜の動圧浮上力により被加工物が浮き上が
り、研削に障害が起こることがある。Further, when the wheel is rotated at a high speed, the workpiece may be lifted up by the dynamic pressure levitation force of the grinding fluid film, which may hinder the grinding.
【0005】これらの現象を抑制する目的で、従来、ダ
イヤモンドホイールの砥粒層表面に、放射線状の溝(図
1)や同心円状の溝(図2)を設けている。これによ
り、研削点への研削液の供給が多少促進され、被加工物
の浮き上がりもある程度抑えられるが、ダイヤモンド砥
粒径が小さくなるにしたがって十分な効果は得られなく
なくなる。さらに、同心円溝を設けたホイールの場合、
被加工物を(回転させないで)固定したまま研削を行う
と、研削面にホイール溝ピッチに対応した凹凸(うね
り)が生じ、研削面精度が悪化するという問題点があ
る。In order to suppress these phenomena, conventionally, radial grooves (FIG. 1) and concentric circular grooves (FIG. 2) are provided on the surface of the abrasive grain layer of the diamond wheel. As a result, the supply of the grinding liquid to the grinding point is promoted to some extent and the floating of the work piece is suppressed to some extent, but a sufficient effect cannot be obtained as the diamond abrasive grain size becomes smaller. Furthermore, for wheels with concentric circular grooves,
If grinding is performed while the workpiece is fixed (without rotating), unevenness (waviness) corresponding to the wheel groove pitch is generated on the grinding surface, and there is a problem that the grinding surface accuracy deteriorates.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、極微粒ダ
イヤモンドホイールに適した溝形状を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a groove shape suitable for an ultrafine diamond wheel.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明では、極微粒ダ
イヤモンドホイールの砥粒層表面に設ける溝を螺旋状に
形成する(図3)。螺旋溝は、1本でも複数本でもよ
い。螺旋溝は中心から外側に辿ったとき、ホイールの回
転方向と逆方向になるように設ける。研削液の流れをさ
らによくするため、螺旋溝に加えて放射線状の溝を設け
てもよい。In the present invention, a groove provided on the surface of an abrasive grain layer of an ultrafine grain diamond wheel is spirally formed (FIG. 3). The number of spiral grooves may be one or plural. The spiral groove is provided so as to be opposite to the rotation direction of the wheel when tracing from the center to the outside. In order to improve the flow of the grinding liquid, radial grooves may be provided in addition to the spiral grooves.
【0008】溝付きダイヤモンドホイールは、メタルボ
ンド、レジンボンド、電着のいずれの方法でも製造する
ことができる。メタルボンドの場合は、カーボン製の焼
結型の中に金属製の基盤を置き、その上にダイヤモンド
砥粒と金属粉(Fe,Coなど)を混合したものを充填し、
これを700〜900℃に加熱し、300〜500Kg/cm2の圧力で砥
粒層を成形する。そして成形の途中に、押し型を押圧し
て、砥粒層に螺旋溝を転写する。The grooved diamond wheel can be manufactured by any of metal bonding, resin bonding and electrodeposition. In the case of metal bond, a metal base is placed in a carbon-made sintering mold and filled with a mixture of diamond abrasive grains and metal powder (Fe, Co, etc.),
This is heated to 700 to 900 ° C. and an abrasive grain layer is formed at a pressure of 300 to 500 Kg / cm 2. Then, during the molding, the pressing die is pressed to transfer the spiral groove to the abrasive grain layer.
【0009】レジンボンドの場合は、金属粉の代わりに
樹脂粉末(フェノール、ポリイミドなど)を使い、180
〜220℃に加熱し、600〜800Kg/cm2の圧力で成形し、途
中、押し型を使って溝を転写する。電着の場合は、基盤
にあらかじめ螺旋溝を刻設しておき、これに電気ニッケ
ルメッキまたは無電解ニッケルメッキによりダイヤモン
ド砥粒を固着する。In the case of resin bond, resin powder (phenol, polyimide, etc.) is used instead of metal powder,
Heat to ~ 220 ℃, mold at a pressure of 600 ~ 800 Kg / cm2, and transfer the groove using a pressing mold on the way. In the case of electrodeposition, a spiral groove is preliminarily formed on the base and diamond abrasive grains are fixed to the spiral groove by electro nickel plating or electroless nickel plating.
【0010】[0010]
【作用】このように螺旋溝を設けたことにより、ホイー
ルの回転で生じる遠心力により、研削液がホイールの中
心部より螺旋溝に沿って外側へ流れ、これによって、研
削液を加工点に行き渡らせ、同時に、研削屑を外部に排
出する。By providing the spiral groove in this way, the grinding fluid flows outward from the center of the wheel along the spiral groove due to the centrifugal force generated by the rotation of the wheel, thereby spreading the grinding fluid to the machining point. At the same time, the grinding dust is discharged to the outside.
【0011】さらに、螺旋溝上の各点はホイール中心か
らの距離が一定でなく、被加工物に対し砥粒層表面の溝
の位置が常に変化するため、被加工物が回転しない場合
でも加工面に溝形状が転写せず、うねりなどの不具合が
生じない。Further, since the distance from the wheel center is not constant at each point on the spiral groove and the position of the groove on the surface of the abrasive grain layer constantly changes with respect to the work piece, the work surface does not rotate even if the work piece does not rotate. The groove shape is not transferred to the surface, and problems such as waviness do not occur.
【0012】このように、螺旋溝では加工物に溝形状が
転写することがないので、ピッチを小さくして砥粒層全
面に密に刻設することができ、こうすることで、ホイー
ルを高速で回転させた場合、発生する研削液膜の動圧浮
上力により被加工物が浮き上がりを防止することができ
る。As described above, since the groove shape is not transferred to the workpiece in the spiral groove, it is possible to make the pitch small and densely engrave the entire surface of the abrasive grain layer. When rotated by, the workpiece can be prevented from rising due to the dynamic pressure levitation force of the grinding liquid film generated.
【0013】[0013]
【実施例】図3は極微粒ダイヤモンドホイールを示した
ものであり、金属製の基盤3の上に、極微粒ダイヤモン
ドの砥粒層5が形成されている。砥粒層の表面には、1
条の螺旋状の溝7が形成されている。溝の深さは1.5m
m、幅は2mm、隣接する溝の中心間距離は5mmである。EXAMPLE FIG. 3 shows an ultrafine diamond wheel, in which an abrasive layer 5 of ultrafine diamond is formed on a metal base 3. 1 on the surface of the abrasive layer
A spiral groove 7 is formed. Groove depth is 1.5m
m, width 2 mm, center distance between adjacent grooves 5 mm.
【0014】この螺旋溝付きホイール1を図4に示すよ
うに平面ホーニング盤に取り付けて使用する。同図で、
符号9は工作物、符号11は工作物を回転させるモー
タ、符号13は工作物を研削ホイールに押し付けるばね
である。符号15は研削液の供給ノズルである。The spiral grooved wheel 1 is attached to a flat honing machine for use as shown in FIG. In the figure,
Reference numeral 9 is a workpiece, reference numeral 11 is a motor for rotating the workpiece, and reference numeral 13 is a spring for pressing the workpiece against the grinding wheel. Reference numeral 15 is a grinding liquid supply nozzle.
【0015】螺旋溝の効果を検証するため、溝なしホイ
ール、放射線状溝付きホイール、螺旋溝付きホールの比
較実験を行った。使用したホイール仕様および加工条件
を表1に示す。In order to verify the effect of the spiral groove, comparative experiments were performed on a grooveless wheel, a radial grooved wheel, and a spiral grooved hole. Table 1 shows the wheel specifications and processing conditions used.
【表1】 図5は、ジルコニアセラミックスを5分間研削した際の
加工量の変化について比較したものである。螺旋溝付き
ホイールは、溝のないものの2.4倍、放射線状溝付きの
ホイールの1.3倍の量を加工できることがわかる。図6
は、その際の加工面粗さの変化を表したものであり、螺
旋溝付きホイールに比較してたの2つのホイールは加工
面粗さが劣っている。これは、溝なしおよび放射線溝付
きホイールは研削能力が劣り、被加工物の前加工で生じ
た加工面粗さを十分に除去できないことによるものであ
る。[Table 1] FIG. 5 is a comparison of changes in processing amount when zirconia ceramics are ground for 5 minutes. It can be seen that the spiral grooved wheel can process 2.4 times as much as the ungrooved wheel and 1.3 times as much as the radial grooved wheel. FIG.
Indicates the change in the machined surface roughness at that time, and the two machined wheels are inferior in machined surface roughness compared to the spiral grooved wheel. This is because the ungrooved and radiation grooved wheels have inferior grinding ability and cannot sufficiently remove the machined surface roughness generated in the pre-machining of the workpiece.
【0016】図7は粒度#1500と#5000の螺旋溝付きホイ
ールでジルコニアセラミックスを加工した際の研削面粗
さである。加工時間約5分で#1500の場合はRmax48n
m、#5000の場合はRmax30nmの、非常に小さい加工面
粗さが得られる。FIG. 7 shows the roughness of the ground surface when the zirconia ceramics were processed with the spiral grooved wheels of grain sizes # 1500 and # 5000. Rmax 48n in case of # 1500 with processing time of about 5 minutes
In the case of m and # 5000, a very small machined surface roughness of Rmax 30 nm can be obtained.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、研削
ホールに螺旋溝を形成し、しかも螺旋溝は、中心から辿
ったとき、回転方向がホイールの回転方向と逆になって
いるので、研削液が遠心力でホイールの中心部から螺旋
溝に沿って外側へ、外側へと円滑に流れ、これによっ
て、研削部で生じる研削屑が研削液と共に外部に効率よ
く排出され、同時に、研削液が加工点に満遍なく行き渡
るので、研削能力が向上する。As described above, according to the present invention, the spiral groove is formed in the grinding hole, and when the spiral groove is traced from the center, the rotation direction is opposite to the rotation direction of the wheel. The grinding fluid smoothly flows outward from the center of the wheel along the spiral groove to the outside due to the centrifugal force, whereby the grinding debris generated in the grinding section is efficiently discharged together with the grinding fluid, and at the same time, the grinding fluid Since evenly distributed over the processing points, the grinding ability is improved.
【0018】また、ホイールを高速で回転した場合に、
動圧浮上力を生じて被加工物を浮き上がらせる原因とな
る研削液膜は、螺旋溝が研削液の逃げ道を提供するの
で、膜厚が小さくなり、被加工物の浮き上がりを小さく
抑えることができる。When the wheel is rotated at high speed,
In the grinding fluid film that causes the dynamic pressure levitation force to float up the work piece, the spiral groove provides an escape path for the grinding fluid, so the film thickness becomes smaller, and the work piece lift can be suppressed to a small level. .
【0019】さらに、螺旋溝上の各点はホイール中心か
らの距離が一定でなく、被加工物に対し砥粒層表面の溝
の位置が常に変化するため、被加工物が回転しない場合
でも加工面に溝形状が転写せず、うねりなどの不具合が
生じない。これにより、被加工物の加工面品位の向上が
得られる。Further, since the distance from the wheel center is not constant at each point on the spiral groove and the position of the groove on the surface of the abrasive grain layer constantly changes relative to the work piece, the work surface does not rotate even if the work piece does not rotate. The groove shape is not transferred to the surface, and problems such as waviness do not occur. Thereby, the quality of the processed surface of the workpiece can be improved.
【図1】 放射線状溝付き研削ホイールの説明図であ
る。FIG. 1 is an illustration of a grinding wheel with radial grooves.
【図2】 同心円溝付きホイールの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a concentric grooved wheel.
【図3】 本発明に係る螺旋溝付きホイールの説明図で
ある。FIG. 3 is an explanatory view of a spiral grooved wheel according to the present invention.
【図4】 高精度平面ホーニング盤の略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a high precision plane honing machine.
【図5】 累積加工量の変化を表した図表である。FIG. 5 is a chart showing a change in cumulative processing amount.
【図6】 加工面粗さの変化を表した図表である。FIG. 6 is a chart showing a change in processed surface roughness.
1 ホイール 5 砥粒層 7 螺旋溝 9 工作物 1 Wheel 5 Abrasive Layer 7 Spiral Groove 9 Workpiece
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成8年6月28日[Submission date] June 28, 1996
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】 放射線状溝付き研削ホイールの説明図であ
る。FIG. 1 is an illustration of a grinding wheel with radial grooves.
【図2】 同心円溝付きホイールの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a concentric grooved wheel.
【図3】 本発明に係る螺旋溝付きホイールの説明図で
ある。FIG. 3 is an explanatory view of a spiral grooved wheel according to the present invention.
【図4】 高精度平面ホーニング盤の略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a high precision plane honing machine.
【図5】 累積加工量の変化を表した図表である。FIG. 5 is a chart showing a change in cumulative processing amount.
【図6】 加工面粗さの変化を表した図表である。 FIG. 6 is a chart showing a change in processed surface roughness.
【図7】 ジルコニアセラミックスの仕上げ面粗さを表[Fig. 7] Table showing the finished surface roughness of zirconia ceramics
した図表である。It is a chart.
【符号の説明】 1 ホイール 5 砥粒層 7 螺旋溝 9 工作物[Explanation of Codes] 1 Wheel 5 Abrasive Grain Layer 7 Spiral Groove 9 Workpiece
Claims (1)
回転中心を周回するにしたがって回転中心から遠ざかる
ように螺旋状の溝を設け、中心から辿った該螺旋溝の回
転方向はホイールの回転方向と逆向きになっている研削
ホイール。1. A surface of an abrasive grain layer perpendicular to a rotation axis,
A grinding wheel in which a spiral groove is provided so as to move away from the rotation center as it orbits the rotation center, and the rotation direction of the spiral groove traced from the center is opposite to the rotation direction of the wheel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13596196A JPH09295255A (en) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | Grinding wheel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13596196A JPH09295255A (en) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | Grinding wheel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09295255A true JPH09295255A (en) | 1997-11-18 |
Family
ID=15163902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13596196A Pending JPH09295255A (en) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | Grinding wheel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09295255A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100455411C (en) * | 2003-07-10 | 2009-01-28 | 松下电器产业株式会社 | Viscoelastic polisher and polishing method using the same |
CN108356629A (en) * | 2018-05-11 | 2018-08-03 | 广西钟山县天顺石材有限公司 | A kind of grinding device of large size slabstone |
-
1996
- 1996-05-01 JP JP13596196A patent/JPH09295255A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100455411C (en) * | 2003-07-10 | 2009-01-28 | 松下电器产业株式会社 | Viscoelastic polisher and polishing method using the same |
US7527546B2 (en) | 2003-07-10 | 2009-05-05 | Panasonic Corporation | Viscoelastic polisher and polishing method using the same |
CN108356629A (en) * | 2018-05-11 | 2018-08-03 | 广西钟山县天顺石材有限公司 | A kind of grinding device of large size slabstone |
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