JPH1110537A - 小径超砥粒砥石及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内径２０ｍｍ以下の小径超砥粒砥石の内周面
のツルーイング、ドレッシングを精度よく行う。 【解決手段】 焼結後の円柱状超砥粒層２１を台金１に
ロウ付けし（図（ｂ）（ｃ））、その中心部を放電加工
により切り抜く（図（ｃ））。放電加工は、加工精度が
高いため、ツーイングと同一の効果を得ることができ、
また、一般に、超砥粒よりもボンド材の方が速く加工さ
れるため、砥粒が突出することとなり、ドレッシングと
同一の効果を得ることができる。このため、この超砥粒
砥石Ａ（図（ｅ））は、卓越した切れ味を示すだけでな
く、チッピングが少ない高品位な仕上げ面を得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック、フェ
ライト、ガラス、又は金属材料等の穴形成などの研削加
工に用いられる、コアドリル、皿取りホイール、カーブ
・ジェネレータなどの小径超砥粒砥石に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の小径超砥粒砥石に属するコアド
リルＡとしては図３（ａ）に示すものが、皿取りホイー
ルＢとしては同図（ｂ）に示すものが、カーブ・ジェネ
レータＣとしては同図（ｃ）乃至（ｈ）に示すものなど
がそれぞれあり、これらは、いずれも、台金１の先端に
円筒状（円錐筒状も含む）超砥粒層（刃）２を設けたも
のである。その超砥粒層２は超砥粒を含有する砥粒層２
ａと超砥粒を含まない接合層２ｂとから成り、接合層２
ｂは超砥粒を含まないことにより台金１に対し十分な接
合強度を保証する。

【０００３】その小径超砥粒砥石の従来の製造方法は、
まず、図４（ａ）に示すように、砥粒層２ａを作るべく
超砥粒粉末ａとボンド粉末ｂを混合して金型（ダイ）Ｄ
に充填し、その上に、接合層２ｂを作るべくボンド粉末
ｂのみを充填したのち、それを炉に入れて、一定温度で
加熱するとともに一定時間保持して焼結する。その焼結
が完了すれば、炉から取り出して、パンチＰにより速や
かにプレスし、冷却後、同図（ｂ）に示すように、金型
Ｄから焼結が完了した円筒状超砥粒層２を取り出し、同
図（ｃ）に示すように、台金１にロウ付けして超砥粒砥
石（コアドリル）Ａを得る。この超砥粒砥石Ａは、使用
に際して、その砥面をツルーイング、ドレッシング又は
両者を行う必要があり、その処理（同図符号：Ｇ）を行
って、同図（ｄ）に示す使用可能な超砥粒砥石Ａとす
る。

【０００４】ここで、ツルーイングは、超砥粒砥石の形
状を幾何学的に正確な寸法に修正することであり、例え
ば、コアドリル型（図３（ａ）等）のツルーイングであ
れば、超砥粒層２の真円度および円筒度をある規格値以
内に修正することを意味する。この超砥粒砥石のツルー
イングにおいて、超砥粒ａは非常に硬く、しかもボンド
材ｂが耐摩耗性に優れているので、その処理は容易にで
きるものではない。一般的には、専用のツルーイング工
具とツルーイング装置を必要とし、そのツルーイング工
具としては、Ｃ砥石またはＧＣ砥石が最もよく用いられ
ており、超砥粒ａの種類、粒度、集中度およびボンド材
ｂによってその仕様の詳細を決定している。超砥粒砥石
の仕様によっては、ダイヤモンド単石ドレッサー、ダイ
ヤモンド多石ドレッサー、ダイヤモンドロータリードレ
ッサ等も用いることができる。

【０００５】ツルーイング完了後は、気孔を有するボン
ド材の超砥粒砥石を除き、ドレッシングを必要とする。
ドレッシングは、ツルーイング完了後に余分なボンド材
ｂを除去して、超砥粒層２の表面に超砥粒ａの切れ刃を
突出させることであり、このドレッシングが正確に行わ
れないと超砥粒砥石はその性能を十分に発揮しない。

【０００６】その超砥粒砥石のドレッシングには、結
合度の柔らかめの（例えば結合度Ｇ、Ｈ）ＧＣまたはＷ
Ａ砥石のスティックを、超砥粒砥石を回転させつつ超砥
粒層２に手で押し付けるか研削する方法、厚いガラス
板の上でペースト状にしたＧＣ粉末を供給しながら、砥
石を回転させつつ超砥粒層２をラップする方法、サン
ドブラストを超砥粒層２に当てる方法、などがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】たとえば、図４の製造
方法で得た図３などに示す小径超砥粒砥石の場合は、そ
の円筒状の超砥粒層２の外周部は、外面であるゆえに、
上述のいずれかの方法でツルーイング、ドレッシングが
可能である。しかし、これらの超砥粒層２の内径が５０
ｍｍ以内の場合、内周部２’をツルーイング、ドレッシ
ングするには、内面研削用の軸付ＧＣ砥石を用いる方法
もあるが、ＧＣ砥石の摩耗が大きいので正確なツルーイ
ング、ドレッシングは極めて困難であった。特に、内径
が２０ｍｍ以下の場合は、適切な手段がなく、ツルーイ
ング、ドレッシングがほとんど不可能であった。

【０００８】ここで、超砥粒層２の内周面２’が正確に
ツルーイング、ドレッシングされていなかったり、全く
それらの処理がなされていないと、図５に示すように、
ガラス板等のワークＷに穴加工する際、内周面２’が真
円でないことに基づく超砥粒砥石Ａの振れにより、正確
な穴が形成されなかったり、その内周面２’の研削性の
悪さによりチッピングが発生する。小径の穴は大径の穴
に比べ、その精度を要求される場合が多く、チッピング
の発生等は問題である。

【０００９】本発明は、上述の実情の下、小径超砥粒砥
石の超砥粒層の内周面をツルーイング、ドレッシングを
施した面とすることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、上記円筒状超砥粒層の内面を放電加工面
としたのである。

【００１１】放電加工は、被加工物と加工電極の間に放
電を生じさせ、その熱によって、被加工物の表面を溶か
し、周囲の放電加工液が気化するときの圧力で、その溶
けた部分を飛ばして加工が進行するものである。この加
工は、精度が高いため、ツルーイングと同一の効果を得
ることができ、また、一般に超砥粒よりもボンド材の方
が速く加工されるため、超砥粒が突出することとなり、
ドレッシングと同一の効果を得ることができる。

【００１２】したがって、台金先端に円筒状超砥粒層を
設けた上述の小径超砥粒砥石において、その超砥粒層の
結合材（ボンド材）を導電性とし、その超砥粒層を放電
加工すれば、その内周面先端部又は全面が、放電加工に
よって、ツルーイング、ドレッシング又はツルーイング
及びドレッシングがなされたものとなる。

【００１３】必ずしも、内周全面を加工しなくてもよい
のは、その先端部がワークの研削に関与し、他の部分は
殆ど関与しないからである。

【００１４】この発明は、上記円筒状超砥粒層２の内径
が２０ｍｍ以下のものに特に有効である。２０ｍｍ以下
の小径のものは、上述のように、従来では、ツルーイン
グ、ドレッシングが不可能とされていたからである。

【００１５】なお、導電性結合材としては、例えば、メ
タルボンド、導電性物質を含むレジンボンド、および電
着ボンドなどがこれに相当する。

【００１６】

【発明の実施の形態】上記超砥粒層内面がツルーイン
グ、ドレッシングされた超砥粒砥石を得る製造方法の実
施形態としては、上記台金に円柱状超砥粒層を接合し、
その超砥粒層の中心部を放電加工により切り抜いて円筒
状としたり（図１参照）、超砥粒層からなる板材から、
前記円筒状超砥粒層の内部を放電加工によって切り抜く
と同時に、その外周を切り抜いて、前記円筒状超砥粒層
を形成し、その円筒状超砥粒層を前記台金に接合する手
段を採用し得る（図２参照）。

【００１７】この製造方法によれば、上述のように、放
電加工によって、超砥粒層内面のツルーイング、ドレッ
シングがなされて、所望の超砥粒砥石を得ることができ
る。

【００１８】

【実施例１】この発明に係る超砥粒砥石の製造方法の一
実施例を図１に示し、この実施例は、超砥粒層２の外
径：１０ｍｍ、内径：８ｍｍ、深さｔ：５ｍｍ、ボンド
材がメタルボンドで、ダイヤモンドの粒度：♯８０、集
中度：７５のコアドリルＡ（同図（ｅ））を製作したも
のであり、その製作方法は以下の通りである。

【００１９】１）ダイヤモンド粉末ａとボンド材粉末ｂ
を混合したものを内径１０．４ｍｍの円柱状キャビティ
を有する金型（ダイ）Ｄに充填する（図１（ａ））。 ２）その金型Ｄを炉に入れ一定温度まで加熱し、一定時
間保持して焼結する。 ３）炉から取り出し、パンチＰによりその焼結体を速や
かにプレスする。 ４）冷却後、金型Ｄから焼結が完了した円柱状超砥粒層
２１を取り出す（同図（ｂ））。 ５）コアドリルの台金１に超砥粒層２１をロウ付けする
（同図（ｃ））。 ６）放電加工機にそのコアドリル（台金１）を取り付
け、超砥粒層２１の中心部を放電加工により、切り抜く
（同図（ｃ）から（ｄ））。ここで、放電加工液は、放
電加工専用油を使用し、電極には、外径５ｍｍの銅製パ
イプＥを使用し、この銅パイプＥを超砥粒層２１の軸と
平行にするとともに、内周面（切り抜き面）とおよそ８
０μｍ〜１００μｍ離して配置し、台金１を低速で回転
させながら放電加工を行ない、超砥粒層２１を内径８ｍ
ｍの円筒状にした。 ７）つぎに、円筒状超砥粒層２の外周をＧＣ砥石で研削
してツルーイングし（符号Ｇ）、同時に規格の外径寸法
（１０ｍｍ）にした。ツルーイング完了後、ＷＡ砥石の
スティックを手で押し当ててドレッシングした（同図
（ｄ）から（ｅ））。

【００２０】このようにして得たコアドリルＡは、その
超砥粒層２の内周面２’が、外周面と同様の高精度のツ
ルーイング、ドレッシング面となっており、従来品に比
べて、切れ味が良いうえに、チッピングも少なく、卓越
した研削性能を示した。

【００２１】

【実施例２】この実施例は、円筒状超砥粒層２が外径：
１５ｍｍ、内径：１１ｍｍ、深さ：３ｍｍ、ボンド材が
メタルボンドで、ダイヤモンドの粒度：♯１００、集中
度：５０の皿取りホイールＢを製作したものである。

【００２２】その製作方法は、上述のコアドリルＡと
１）〜５）、７）が同じであり、６）は以下のとおりと
した。但し、金型Ｄのキャビティ内径は１５．４ｍｍと
した。 ６）放電加工機に皿取りホイール（台金１）を取り付
け、超砥粒層２１の中心部を放電加工により切り抜く。
ここで、放電加工液は、放電加工専用油を使用し、電極
には、外径８ｍｍの銅製パイプＥを使用し、この銅パイ
プＥを超砥粒層２１の軸と平行にするとともに、内周面
（切り抜き面）とおよそ８０μｍ〜１００μｍ離して配
置し、台金１を低速で回転させながら放電加工を行な
い、超砥粒層２１を内径１１ｍｍの円筒状にした。

【００２３】このようにして得た皿取りホイールＢは、
上述のコアドリルＡと同様に、その内周面２’が高精度
のツルーイング、ドレッシング面となっており、従来品
に比べ、卓越した研削性能を示した。

【００２４】

【実施例３】上記両実施例は、円柱状の超砥粒層２１を
焼結したが、従来のように、図４（ｂ）で示す円筒状超
砥粒層２を焼結により形成し（実施例１に相当するもの
の内径：７．６ｍｍ、外径：１０．４ｍｍ、実施例２に
相当するものの内径：１０．６ｍｍ、外径１５．４ｍ
ｍ）、それを台金１にロウ付け後、その内周面２’を上
述と同一条件で、実施例１のもの内径：８ｍｍ、実施例
２のもの内径：１１．０ｍｍに放電加工したところ、同
様に、高精度のツルーイング、ドレッシング面を得た。
この加工時間は、実施例１のもの：約５分、実施例２の
もの：約６分であった。なお、この実施例では、円周面
２’の先端部のみを放電加工して、ツルーイング、ドレ
ッシングしてもよい。外周面はＧＣ砥石で、実施例のも
の外径：１０ｍｍ、実施例２のもの外径１５ｍｍにツル
ーイング、ドレッシングした。

【００２５】

【実施例４】上記各実施例は、円柱状及び円筒状の超砥
粒層２１、２を焼結によって得たが、この実施例は、図
２に示すように、超砥粒層板２０から、同図（ａ）の鎖
線のごとく、円筒状超砥粒層２（同図（ｂ））、円柱状
超砥粒層２１（同図（ｃ））を切り抜いたものであり、
このとき、円筒状のものは、その内周面２’は、少なく
とも放電加工によって切断する。

【００２６】この図（ｂ）、（ｃ）で示すものを、上述
のように合金１にロウ付けし、その外面をツルーイン
グ、ドレッシングするとともに、（ｃ）のものにあって
は、内周部を放電加工によって切り抜く。両砥粒層２、
２１の外面も放電加工により得れば、必ずしもツルーイ
ング、ドレッシングをする必要はなくなる。

【００２７】なお、上記各実施例は、超砥粒ａにダイヤ
モンド砥粒を使用したが、ＣＢＮ砥粒などの他の超砥粒
を使用できることは勿論であり、ボンド材ｂとしても、
メタルボンド以外の上述のもの等を適宜に使用し得るこ
とは言うまでもない。また、図３（ｃ）〜（ｈ）に示し
た超砥粒砥石Ｃにおいても同様にして超砥粒層２の内周
面を放電加工によりツルーイング、ドレッシングするこ
とにより、この発明の効果を得ることができる。

【００２８】

【発明の効果】この発明によれば、超砥粒層の内周面が
高精度にツルーイング、ドレッシングされているので、
従来品に比べて、卓越した切れ味を示すだけでなく、チ
ッピングが少ない高品位な仕上げ面が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る小径超砥粒砥石の製造方法の一
実施例の説明図

【図２】この発明に係る小径超砥粒砥石の製造方法の他
の実施例の説明図

【図３】超砥粒砥石の各例の断面図

【図４】従来の製造方法の説明図

【図５】コアドリルによる加工説明図

【符号の説明】

１ 台金 ２ 円筒状超砥粒層 ２’ 円筒状超砥粒層の内周面 ２ａ 超砥粒層 ２ｂ 接合層 ２０ 超砥粒層板 ２１ 円柱状超砥粒層 ａ 超砥粒 ｂ ボンド材 Ａ コアドリル Ｂ 皿取りホイール Ｃ カーブ・ジェネレーター

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台金１先端に円筒状超砥粒層２を設けた
   小径超砥粒砥石であって、前記円筒状超砥粒層２の内径
   が２０ｍｍ以下であるとともに、前記超砥粒層２の結合
   材が導電性であり、その超超砥粒２の内周面先端部又は
   全面が、放電加工によって、ツルーイング、ドレッシン
   グ又はツルーイング及びドレッシングがなされているこ
   とを特徴とする小径超砥粒砥石。
2. 【請求項２】 台金１先端に円筒状超砥粒層２を接合し
   て製造する請求項１に記載の小径超砥粒砥石を製造する
   方法であって、超砥粒層からなる板材２０から、前記円
   筒状超砥粒層２の内部を放電加工によって切り抜くと同
   時にその内面をツルーイング、ドレッシング又はツルー
   イング及びドレッシングするとともに、その外周を切り
   抜いて、前記円筒状超砥粒層２を形成し、その円筒状超
   砥粒層２を前記台金１に接合することを特徴とする小径
   超砥粒砥石の製造方法。
3. 【請求項３】 上記台金１に円柱状超砥粒層２１を接合
   し、その超砥粒層２１の中心部を放電加工により切り抜
   いて円筒状にすると同時に、その内面をツルーイング、
   ドレッシング又はツルーイング及びドレッシングするこ
   とを特徴とする請求項１に記載の小径超砥粒砥石の製造
   方法。