JPH11138446A - 多刃研削工具の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一般工作機械で延性モード研削を実現するた
め、砥粒の切刃高さが揃うと共に砥粒先端に逃げ面を備
えた切削抵抗の少ない研削砥石を提供する。 【解決手段】 砥粒２の切刃稜線２１を砥石軸３である
多刃研削工具１の回転中心軸と平行にするため柱状ダイ
ヤモンド砥粒２０を放射状に配置し、砥粒逃げ面２２と
ワークＷとが２箇所で接触しないため及び砥石軸３に加
わる捻りの力を低減するために、砥粒中心軸４を砥石軸
法線５から回転前方へ平行に少しずらして上記ダイヤモ
ンド砥粒２０を配置し、固定した砥石の各砥粒２の先端
面を砥粒逃げ面加工用回転工具で加工し、この加工量を
調節することによって砥粒切刃高さＨを均一にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、超精密加工に用
いる多刃研削工具の製造方法に関し、詳しくは延性モー
ド研削に用いる多刃研削工具の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】脆性材料の超精密加工法として延性モー
ド研削が知られており、この延性モード研削を実施する
ためには、砥粒切り込み深さｈｍをワークの延性脆性遷
移切取り厚さｄｃより小さくする必要がある（ｈｍ＜ｄ
ｃ）。即ち、工具であるダイヤモンド砥石の砥粒切れ刃
高さを高精度に揃えておく必要がある。尚、例えばセラ
ミックス材料におけるｄｃ値は１００ｎｍ程度である。
そこで、従来は、延性モード研削に使用可能な研削砥石
を得るために、ツルーイング用カップ型メタルボンドダ
イヤモンド砥石（＃２００）でインフィード研削する加
工型ツルーイングにより元になる砥石の外周揺れをサブ
ミクロンオーダーに低減し、次いで電解ドレッシングに
より砥粒の結合剤を除去して砥粒切れ刃を突出させ、更
に鋳鉄定盤と砥粒とを相対摺動させることにより砥粒先
端を摩耗させる研磨型ツルーイングによって砥粒切れ刃
高さを揃えていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来法のように砥石を回転させて砥粒を加工するとき
には各砥粒の切れ刃高さを揃えることはできるが、砥粒
逃げ面がなくなってしまい砥粒とワークとの接触面積が
大きくなる。一方、砥石を固定して砥粒を加工すれば、
砥粒に逃げ面を形成でき、砥粒とワークとの接触面積を
小さくすることができるが、加工が困難である。また、
従来法で加工した砥石軸法線上の各砥粒には、ワークと
先に接触する砥粒稜線ａと、後から接触する砥粒稜線ｂ
とが形成され、ワークと稜線とが２点で接触している。
一方、砥粒の切刃高さを揃えるためには、事前に砥粒切
刃高さを測定する必要があり、この測定時に、砥石円周
上の互に近接した位置に、上記したａ，ｂ２つの稜線に
よる砥粒切刃高さのピークがあると、ａ，ｂどちらが高
いか判別できなくなる。そして、ａを加工して切刃高さ
を揃えた場合に、ｂの高さがａの高さよりも低い場合に
は問題を生じないが、ｂの高さがａの高さよりも高い場
合には砥粒切刃高さが不揃いになってしまう。従って、
従来法で製作した砥石を使用して延性モード研削を行う
には、過大な法線抵抗に対処する高剛性の工作機械を必
要とする。また、従来の砥石による研削加工では、充分
な形状精度を得られていないのが現状である。本発明は
上記に鑑み提案されたもので、一般工作機械で延性モー
ド研削を実現するため、砥粒の切刃高さが揃うと共に砥
粒先端に逃げ面を備えた切削抵抗の少ない研削砥石を提
供することを目的とする多刃研削工具の製造方法であ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載した発明は、脆性材料を延性モード
研削によって精密加工するための多刃研削工具の製造方
法であって、結晶方向の揃った砥粒を、砥石軸を中心に
放射状に配置すると共に、砥粒の中心軸を砥石軸法線か
ら少しずらすことにより、砥粒と加工物が２箇所で接触
しないようにして砥粒先端に逃げ面を形成したことを特
徴とする多刃研削工具の製造方法である。また、請求項
２に記載した発明は、上記に加えて、固定した砥石の各
砥粒の先端面を、砥石軸法線から少し傾いた回転中心軸
を有する砥粒逃げ面加工用回転工具によって加工する多
刃研削工具の製造方法である。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を用いて説明すると、図１は本発明の概念図であり、
図２は本発明によって製造した多刃研削工具によるワー
クの研削状態の説明図である。

【０００６】本発明に係る多刃研削工具１では、砥粒２
の切刃稜線２１を砥石軸３、即ち多刃研削工具１の回転
中心軸と平行にするため、幾何学的精度の良好な結晶方
向の揃った柱状ダイヤモンド砥粒２０を放射状に配置す
る。そして、本発明では、砥粒逃げ面２２とワークＷと
が２箇所で接触しないため、及び砥石軸３に加わる捻り
の力を低減するために、砥粒中心軸４を砥石軸法線５か
ら回転前方へ平行に少しずらして上記ダイヤモンド砥粒
２０を配置する。

【０００７】次に、延性モード研削を実施する砥粒切り
込み深さｈｍが延性脆性遷移切取り厚さｄｃより小さな
値で均一になるように砥粒切刃高さＨを揃える。即ち、
砥粒２の先端面を後述する砥粒逃げ面加工用回転工具６
等適宜な手段によって加工する。このとき、本発明で
は、砥石である多刃研削工具１を固定しておき、加工用
工具を移動させることにより個々の砥粒２…に対して加
工を加え、この加工量を調節することによって砥粒切刃
高さＨを均一にする。

【０００８】砥粒逃げ面加工用回転工具６は、例えば図
３の略図に示すように、円盤形の加工工具であって、固
定した多刃研削工具１の各砥粒２…の先端に各々逃げ面
２２を形成加工するものである。上記回転工具６は、鉄
等を素材としており摺動摩耗によって砥粒２を加工す
る。

【０００９】上記逃げ面２２の加工に際して、砥粒逃げ
面加工用回転工具６の回転中心軸を、多刃研削工具１の
軸法線から少し傾けることで、μｍオーダーの工具移動
量でもｎｍオーダーの砥粒逃げ面２２の工具切り込みが
可能になる。

【００１０】尚、図３では、逃げ面２２に傾斜を設けて
いるが、図１及び図２に示すように逃げ面２２を平行に
加工するすることもできる。逃げ面２２が平行であって
も、砥粒２とワークＷとは一点で接触し、法線研削抵抗
は増加しない。また、図３では、結合剤７を除去する前
に砥粒２を加工しているが、結合剤７を除去してから砥
粒２を加工してもよい。

【００１１】以上本発明を図示した実施の形態について
説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更し
ない限り適宜に実施できる。

【００１２】

【発明の効果】以上要するに本発明は、結晶方向の揃っ
た砥粒を、砥石軸を中心に放射状に配置すると共に、砥
粒の中心軸を砥石軸法線から少しずらすことにより、砥
粒と加工物が２箇所で接触しないようにして砥粒先端に
逃げ面を形成するようにした多刃研削工具の製造方法で
あり、本発明法によって製造された多刃研削工具は、各
砥粒が逃げ面を備えていると共に各砥粒の切刃高さが揃
っている。従って、法線研削抵抗が小さいため、剛性の
高くない安価な一般工作機械であっても、延性モード研
削が可能になる。また、剛性の高い工作機械を用いれ
ば、より深い砥石切り込みが可能になって、より一層の
高能率加工が可能になる。更に、過大な法線研削抵抗が
抑制されるので、発熱の抑制、加工変質の抑制、加工物
の形状精度の向上等、様々な作用効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多刃研削工具の概念図である。

【図２】本発明で製造した多刃研削工具によるワークの
研削状態の説明図である。

【図３】砥粒逃げ面加工用回転工具の概略斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 多刃研削工具 ２ 砥粒 ３ 砥石軸 ４ 砥粒中心軸 ５ 砥石軸法線 ６ 逃げ面加工用回転工具 ７ 結合剤 ２１ 切刃稜線 ２２ 逃げ面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脆性材料を延性モード研削によって精密
   加工するための多刃研削工具の製造方法であって、 結晶方向の揃った砥粒を、砥石軸を中心に放射状に配置
   すると共に、砥粒の中心軸を砥石軸法線から少しずらす
   ことにより、砥粒と加工物が２箇所で接触しないように
   して砥粒先端に逃げ面を形成するようにしたことを特徴
   とする多刃研削工具の製造方法。
2. 【請求項２】 固定した砥石の各砥粒の先端面を、砥石
   軸法線から少し傾いた回転中心軸を有する砥粒逃げ面加
   工用回転工具によって加工する請求項１に記載の多刃研
   削工具の製造方法。