JPS6150753B2 - - Google Patents
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- JPS6150753B2 JPS6150753B2 JP56049997A JP4999781A JPS6150753B2 JP S6150753 B2 JPS6150753 B2 JP S6150753B2 JP 56049997 A JP56049997 A JP 56049997A JP 4999781 A JP4999781 A JP 4999781A JP S6150753 B2 JPS6150753 B2 JP S6150753B2
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- wheel
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
- B24D5/02—Wheels in one piece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
- B24D5/16—Bushings; Mountings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
- Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は円周研削砥石に関する。
半永久研削砥石は超硬研削材、たとえば研摩ダ
イヤモンドまたは立方体窒化ホウ素、を具備し、
従来の研削砥石と比較した時摩耗率がはるかに低
いことからこの名が付いている。従来の酸化アル
ミニウムまたは炭化ケイ素研削砥石の典型的な体
積摩耗率は研削される被削材摩耗率の50分の1で
あるといつてよかろうが、半永久研削砥石の場合
には、摩耗率は5000分の1と小さい。しかしなが
ら、この低摩耗特性により半永久研削砥石はチヤ
タリングとして知られている不安定な自動振動を
受けやすい。このチヤタリングは一般に研削砥石
を通常の浅い切断研削動作で使用したときに発見
される現象である。研削を行なつている間に、研
削砥石の周囲にはうねりが形成される。うねりは
研削砥石の性能を害するような影響を与えるばか
りでなく、被削材の表面に「チヤタリングマー
ク」も残り、そのために被削材を受納できなくな
ることがしばしば起こる。
イヤモンドまたは立方体窒化ホウ素、を具備し、
従来の研削砥石と比較した時摩耗率がはるかに低
いことからこの名が付いている。従来の酸化アル
ミニウムまたは炭化ケイ素研削砥石の典型的な体
積摩耗率は研削される被削材摩耗率の50分の1で
あるといつてよかろうが、半永久研削砥石の場合
には、摩耗率は5000分の1と小さい。しかしなが
ら、この低摩耗特性により半永久研削砥石はチヤ
タリングとして知られている不安定な自動振動を
受けやすい。このチヤタリングは一般に研削砥石
を通常の浅い切断研削動作で使用したときに発見
される現象である。研削を行なつている間に、研
削砥石の周囲にはうねりが形成される。うねりは
研削砥石の性能を害するような影響を与えるばか
りでなく、被削材の表面に「チヤタリングマー
ク」も残り、そのために被削材を受納できなくな
ることがしばしば起こる。
チヤタリングは、たとえば平衡を失つた砥石に
より生じうる、強制振動等の工作機械の他の形態
の振動から区別される。これらの他の形態の振動
を処理するために、いわゆる振動防止研削砥石を
利用することができるが、これらの砥石はチヤタ
リングの問題に対処するようには設計されていな
い。たとえば米国特許第2304226号および第
3036412号は衝撃および振動を減少させるために
弾性ブツシングまたはカツプリングを備えた研削
砥石を提案している。
より生じうる、強制振動等の工作機械の他の形態
の振動から区別される。これらの他の形態の振動
を処理するために、いわゆる振動防止研削砥石を
利用することができるが、これらの砥石はチヤタ
リングの問題に対処するようには設計されていな
い。たとえば米国特許第2304226号および第
3036412号は衝撃および振動を減少させるために
弾性ブツシングまたはカツプリングを備えた研削
砥石を提案している。
チヤタリングを抑制するための前記の試みは費
用が高く且つ複雑な研削機械の改造を含むもので
あつた。すなわち、機械の減衰を増大させるこ
と、振動吸収器を使用すること、および可変速度
駆動装置を設けること等により砥石および/また
は被削材の速度を周囲的に変化させることのうち
1つ以上の手段を含んでいる。
用が高く且つ複雑な研削機械の改造を含むもので
あつた。すなわち、機械の減衰を増大させるこ
と、振動吸収器を使用すること、および可変速度
駆動装置を設けること等により砥石および/また
は被削材の速度を周囲的に変化させることのうち
1つ以上の手段を含んでいる。
本発明に従えば、チヤタリングの抑制への取組
みには砥石にある程度の半径方向可撓性を導入す
ることにより研削砥石を改造することが含まれ
る。
みには砥石にある程度の半径方向可撓性を導入す
ることにより研削砥石を改造することが含まれ
る。
本発明は超硬研削材を取付けたハブを具備し、
前記研削材を半径方向に砥石の内方へ弾性的押下
げることができる円周研削砥石を提供する。
前記研削材を半径方向に砥石の内方へ弾性的押下
げることができる円周研削砥石を提供する。
本発明による円周研削砥石を使用することによ
り、砥石がチヤタリングを受けがちである傾向お
よびチヤタリングの悪影響が減少または除去され
る。従つて、研削砥石における長い時間をとる心
合わせ操作の間の間隔が広がり、砥石の寿命が延
び、且つ研削動作がより経済的になる。
り、砥石がチヤタリングを受けがちである傾向お
よびチヤタリングの悪影響が減少または除去され
る。従つて、研削砥石における長い時間をとる心
合わせ操作の間の間隔が広がり、砥石の寿命が延
び、且つ研削動作がより経済的になる。
本発明による研削砥石のレジリエンス、すなわ
ち可撓性は砥石の半径方向静止剛さにより最も良
く示されている。この剛さは、振動防止砥石を含
む従来の研削砥石の比較的高い半径方向静止剛さ
と対照してみるべきである。半径方向静止剛さを
測定する方法については後で説明する。本発明の
研削砥石が1mmの砥石幅につき1.5×106N/m以
下の半径方向静止剛さを有するのが好ましく、
1.0×106N/m以下の半径方向静止剛さを有する
のがより最も好ましい。
ち可撓性は砥石の半径方向静止剛さにより最も良
く示されている。この剛さは、振動防止砥石を含
む従来の研削砥石の比較的高い半径方向静止剛さ
と対照してみるべきである。半径方向静止剛さを
測定する方法については後で説明する。本発明の
研削砥石が1mmの砥石幅につき1.5×106N/m以
下の半径方向静止剛さを有するのが好ましく、
1.0×106N/m以下の半径方向静止剛さを有する
のがより最も好ましい。
本発明の研削砥石は周波数および減衰に対して
できる限り高い値を有しているべきである。すな
わち、ハブが固定保持された状態で砥石が周囲の
1点で励起されるとき、周囲はできる限り高く且
つできる限り良く減衰される固有周波数で振動す
る。固有周波数は砥石の質量に反比例するので、
一定のレジリエンスに対して高い固有周波数を得
るためには振動する質量が低いことが要求され
る。砥石が組込まれる研削機械の主な固有周波数
の2倍以上の固有周波数が好ましい。
できる限り高い値を有しているべきである。すな
わち、ハブが固定保持された状態で砥石が周囲の
1点で励起されるとき、周囲はできる限り高く且
つできる限り良く減衰される固有周波数で振動す
る。固有周波数は砥石の質量に反比例するので、
一定のレジリエンスに対して高い固有周波数を得
るためには振動する質量が低いことが要求され
る。砥石が組込まれる研削機械の主な固有周波数
の2倍以上の固有周波数が好ましい。
本発明の研削砥石は少なくとも500ヘルツの第
1次半径方向固有周波数を有しているのが好まし
く、少なくとも1000ヘルツであるとさらに好まし
い。砥石の第一次固有周波数は周知の技術により
測定することができる。
1次半径方向固有周波数を有しているのが好まし
く、少なくとも1000ヘルツであるとさらに好まし
い。砥石の第一次固有周波数は周知の技術により
測定することができる。
超硬研削材の間隔をおいて離れた個々の粒子は
研削砥石の周囲に固着される。しかしながら、研
削材が円周研削リムの中に含まれているのが好ま
しく、従つて本発明はさらに、超硬研削材を含有
するリムを取付けたハブを具備し、前記リムを半
径方向に砥石の内方へ弾性的に押下げることがで
きる半永久円周研削砥石を提供する。
研削砥石の周囲に固着される。しかしながら、研
削材が円周研削リムの中に含まれているのが好ま
しく、従つて本発明はさらに、超硬研削材を含有
するリムを取付けたハブを具備し、前記リムを半
径方向に砥石の内方へ弾性的に押下げることがで
きる半永久円周研削砥石を提供する。
本発明の一面によれば、超硬研削材を含有する
リムを取付けたハブを具備し、前記リムが弾性手
段の推力に反して前記ハブと相対的に押下げられ
るように支持されている半永久円周研削砥石が提
供される。
リムを取付けたハブを具備し、前記リムが弾性手
段の推力に反して前記ハブと相対的に押下げられ
るように支持されている半永久円周研削砥石が提
供される。
本発明のこの特徴によれば、リムは前記弾性手
段により支持されている環状支持体、たとえば金
属製、たとえばアルミニウム製であることが好ま
しい円形の輪すなわちリングに固定しても良い。
段により支持されている環状支持体、たとえば金
属製、たとえばアルミニウム製であることが好ま
しい円形の輪すなわちリングに固定しても良い。
前記弾性手段のレジリエンスは少なくとも研削
砥石の他の構成要素のレジリエンス(もしあれ
ば)より大きい値であるのが好ましい。
砥石の他の構成要素のレジリエンス(もしあれ
ば)より大きい値であるのが好ましい。
本発明の研削砥石の一実施例に従えば、リムの
周囲の1点でリムが押下げられたとき、リムは円
形の形状を損なわずに、または最少限の損失で、
その全体が同心状態から変位する。
周囲の1点でリムが押下げられたとき、リムは円
形の形状を損なわずに、または最少限の損失で、
その全体が同心状態から変位する。
たとえば、この実施例によればリムは比較的剛
性の環状支持体に固定され、支持体それ自体はリ
ムを押下げることができ且つ押下げ力が取除かれ
たときリムを同心状態に戻す弾性シヤーおよび/
または圧縮パツドにより弾性的に支持されてい
る。
性の環状支持体に固定され、支持体それ自体はリ
ムを押下げることができ且つ押下げ力が取除かれ
たときリムを同心状態に戻す弾性シヤーおよび/
または圧縮パツドにより弾性的に支持されてい
る。
本発明の研削砥石の別の実施例によれば、リム
の周囲の1点でリムが押下げられたときリムの局
部的変形のみが起こるため、円形の形状はわずか
に損なわれるが同心性が著しく損なわれることは
ない。
の周囲の1点でリムが押下げられたときリムの局
部的変形のみが起こるため、円形の形状はわずか
に損なわれるが同心性が著しく損なわれることは
ない。
たとえば、この実施例によればリムは、弾性で
はないにしても、それ自体が前記リムを押下げる
ことができ且つ押下げ力が取除かれたときリムを
円形の形状に戻す連続する弾性リングまたは一連
の弾性パツドで支持されている可撓性環状支持体
に固定されている。
はないにしても、それ自体が前記リムを押下げる
ことができ且つ押下げ力が取除かれたときリムを
円形の形状に戻す連続する弾性リングまたは一連
の弾性パツドで支持されている可撓性環状支持体
に固定されている。
ハブは、銅、アルミニウム、樹脂/アルミニウ
ム、または金属および/または非金属賦形材を添
加した熱硬化性有機樹脂等の金属または非金属材
料製とすることができる。ハブは1つ以上の部分
で作ることができる。
ム、または金属および/または非金属賦形材を添
加した熱硬化性有機樹脂等の金属または非金属材
料製とすることができる。ハブは1つ以上の部分
で作ることができる。
本発明の別の面によれば、ハブは全体を、また
は一部を弾性変形自在な材料で作つても良く、リ
ムが直接これに固定される。ハブの一部が弾性変
形自在な材料で作られているときは、この材料か
ハブの外輪を構成していることが好ましい。ハブ
には多数の弾性変形自在な材料を使用して良く、
これらの材料には目的にかなう必要な強度を有し
ているとすれば、当業者には明瞭である金属、プ
ラスチツクおよびその他の材料が含まれる。
は一部を弾性変形自在な材料で作つても良く、リ
ムが直接これに固定される。ハブの一部が弾性変
形自在な材料で作られているときは、この材料か
ハブの外輪を構成していることが好ましい。ハブ
には多数の弾性変形自在な材料を使用して良く、
これらの材料には目的にかなう必要な強度を有し
ているとすれば、当業者には明瞭である金属、プ
ラスチツクおよびその他の材料が含まれる。
1つの好ましい材料は、たとえばダンロツプ・
アビエーシヨン(Dunlop Aviatio)により登録
商標「RETIMET」の名で販売され且つ英国特許
明細書第1199404号に記載されているようなスポ
ンジ状金属である。一部または全体をこの金属に
より構成したハブは本発明の利益を達成するため
に必要なレジリエンスを有する。
アビエーシヨン(Dunlop Aviatio)により登録
商標「RETIMET」の名で販売され且つ英国特許
明細書第1199404号に記載されているようなスポ
ンジ状金属である。一部または全体をこの金属に
より構成したハブは本発明の利益を達成するため
に必要なレジリエンスを有する。
本発明による研削砥石が使用中受ける力の範囲
全体にわたつて弾性的に押下げられなければなら
ないということが理解されるであろう。
全体にわたつて弾性的に押下げられなければなら
ないということが理解されるであろう。
リムは超硬研削材粒子、たとえばダイヤモンド
(天然および/または合成)および/または立方
体窒化フツ素(CBN)研削材粒子をマトリク
ス、たとえば合成樹脂製、ガラス質または金属製
のマトリクスに固着したものから構成されてい
る。マトリクスは先行技術において公知である充
填材またはその他の添加材を含有しても良い。リ
ムはたとえば1ないし6mmの厚さを有することが
できる。
(天然および/または合成)および/または立方
体窒化フツ素(CBN)研削材粒子をマトリク
ス、たとえば合成樹脂製、ガラス質または金属製
のマトリクスに固着したものから構成されてい
る。マトリクスは先行技術において公知である充
填材またはその他の添加材を含有しても良い。リ
ムはたとえば1ないし6mmの厚さを有することが
できる。
マトリクスが合成樹脂、たとえばフエノール樹
脂、ポリイミド樹脂またはその他の熱硬化性有機
樹脂であるとき、ダイヤモンドおよび/または立
方体窒化フツ素研削材粒子はマトリクス内の研削
材粒子の保持力を助長するために金属をコーテイ
ング、たとえばニツケルまたは銅をコーテイング
しても良い。
脂、ポリイミド樹脂またはその他の熱硬化性有機
樹脂であるとき、ダイヤモンドおよび/または立
方体窒化フツ素研削材粒子はマトリクス内の研削
材粒子の保持力を助長するために金属をコーテイ
ング、たとえばニツケルまたは銅をコーテイング
しても良い。
本発明による半永久研削砥石は公知の方法で研
削機械に組込むことができる。CBN粒子は特に
鋼の研削に有用であり中でも特に高速鋼(HSS)
の研削に有用である。またダイヤモンド研削材は
特にカーバイドを研削するのに有用である。
削機械に組込むことができる。CBN粒子は特に
鋼の研削に有用であり中でも特に高速鋼(HSS)
の研削に有用である。またダイヤモンド研削材は
特にカーバイドを研削するのに有用である。
本発明に従つた本発明の半永久円周研削砥石の
いくつかの好ましい実施態様を添付の図面を参照
して説明する。
いくつかの好ましい実施態様を添付の図面を参照
して説明する。
図面において同じ参照番号は同一または類似す
る部分を指示する。
る部分を指示する。
添付の図面の第1図および第2図に関して説明
する。半永久研削砥石1は直線円周型(IAI)で
あり且つ研削材を有するリム3を取付たハブ2を
具備し、前記リム3は後で説明するように前記砥
石の半径方向内方へ弾性的に押下げることができ
る。
する。半永久研削砥石1は直線円周型(IAI)で
あり且つ研削材を有するリム3を取付たハブ2を
具備し、前記リム3は後で説明するように前記砥
石の半径方向内方へ弾性的に押下げることができ
る。
ハブ2は3つのアルミニウム製部分、すなわち
研削機械(図示せず)のスピンドルに取付けるた
めの中心コア4と、図示されているようにコア4
上に固定された2つの環状リング部材5,6とか
ら構成されている。部材5,6はリング部材5,
6内の孔8,9と、前記コア4と一体である鈍端
フランジ11内の孔10を各々貫通するボルト7
によりコア4に固着されている。リング部材は1
4,15で各々穴あけされているスペーサ12,
13により前記鈍端フランジ11から間隔をおい
た位置にある。
研削機械(図示せず)のスピンドルに取付けるた
めの中心コア4と、図示されているようにコア4
上に固定された2つの環状リング部材5,6とか
ら構成されている。部材5,6はリング部材5,
6内の孔8,9と、前記コア4と一体である鈍端
フランジ11内の孔10を各々貫通するボルト7
によりコア4に固着されている。リング部材は1
4,15で各々穴あけされているスペーサ12,
13により前記鈍端フランジ11から間隔をおい
た位置にある。
研削材含有リム3はダイヤモンド(天然およ
び/または合成)および/または立方体窒化フツ
素等の超硬研削材粒子と、たとえば合成樹脂、ガ
ラス質または金属製マトリクス等のマトリクスと
から公知の方向で製造できる。好ましい合成樹脂
マトリクスはフエノール−フオルムアルデヒド樹
脂マトリクスであるが、他の熱硬化性有機樹脂、
たとえばポリイミドまたは変成フエノール樹脂も
使用して良い。ダイヤモンドおよび/または立方
体窒化フツ素研削材粒子はコーテイングしなくて
も、または金属、たとえばニツケルまたは銅でコ
ーテイングしてもいずれでも良い。
び/または合成)および/または立方体窒化フツ
素等の超硬研削材粒子と、たとえば合成樹脂、ガ
ラス質または金属製マトリクス等のマトリクスと
から公知の方向で製造できる。好ましい合成樹脂
マトリクスはフエノール−フオルムアルデヒド樹
脂マトリクスであるが、他の熱硬化性有機樹脂、
たとえばポリイミドまたは変成フエノール樹脂も
使用して良い。ダイヤモンドおよび/または立方
体窒化フツ素研削材粒子はコーテイングしなくて
も、または金属、たとえばニツケルまたは銅でコ
ーテイングしてもいずれでも良い。
リム3は図示されているようにT断面アルミニ
ウム製リング支持体17の横棒16で支持されて
いる。Tの直立部分18は半径方向内方へ伸び、
鈍端フランジ15から間隔をおいて配置されてい
る。希望に応じてT断面リング17の直立部分の
高さを低くして重量を減らしても良い。
ウム製リング支持体17の横棒16で支持されて
いる。Tの直立部分18は半径方向内方へ伸び、
鈍端フランジ15から間隔をおいて配置されてい
る。希望に応じてT断面リング17の直立部分の
高さを低くして重量を減らしても良い。
ハブ2とリム3との間には、たとえば「ネオプ
レン」(“Neoprene”)ゴム等のゴムで形成された
複数対の弾性圧縮パツド19が取付けられてい
る。パツド19は各々その相対向する側面でリン
グ部材5,6の面取り表面20,21と、リング
支持体17の協働する傾斜下面22,23に図示
されているように据付けられている。
レン」(“Neoprene”)ゴム等のゴムで形成された
複数対の弾性圧縮パツド19が取付けられてい
る。パツド19は各々その相対向する側面でリン
グ部材5,6の面取り表面20,21と、リング
支持体17の協働する傾斜下面22,23に図示
されているように据付けられている。
研削砥石1は、リム3が弾性的に支持され且つ
研削動作中に被削材により圧縮パツド19の推力
に反してリム3の周囲の任意の点で前記砥石の半
径方向内方へ弾性的に押下げることができるよう
に組立られる。
研削動作中に被削材により圧縮パツド19の推力
に反してリム3の周囲の任意の点で前記砥石の半
径方向内方へ弾性的に押下げることができるよう
に組立られる。
この実施例において、リム3が押下げられると
リム3の円形の形状は損なわれずにリム3がハブ
2に対して同心状態から偏心状態に変位する。変
位を起こさせる力が取除かれると、リムは圧縮パ
ツド19の推力を受けて同心状態に戻る。
リム3の円形の形状は損なわれずにリム3がハブ
2に対して同心状態から偏心状態に変位する。変
位を起こさせる力が取除かれると、リムは圧縮パ
ツド19の推力を受けて同心状態に戻る。
第3図に示されている実施例では、リム3は砥
石の半径方向内方へ弾性的に押下げられるように
ゴム製、たとえば「ネオプレン」ゴム製のシヤー
パツド24により支持されている。研削砥石はシ
ヤーパツド24が直立部分18とリング部材5,
6との間で圧縮状態に保持されるように組立てら
れる。またはその代わりにシヤーパツド24を前
記直立部分18およびリング部材5,6に固着し
ても良い。シヤーパツド24はリム3が砥石の半
径方向内方へ押付けられた後リム3を同心状態に
戻すように動作する。
石の半径方向内方へ弾性的に押下げられるように
ゴム製、たとえば「ネオプレン」ゴム製のシヤー
パツド24により支持されている。研削砥石はシ
ヤーパツド24が直立部分18とリング部材5,
6との間で圧縮状態に保持されるように組立てら
れる。またはその代わりにシヤーパツド24を前
記直立部分18およびリング部材5,6に固着し
ても良い。シヤーパツド24はリム3が砥石の半
径方向内方へ押付けられた後リム3を同心状態に
戻すように動作する。
第4図に示されている実施例において、リム3
は薄い可撓性アルミニウム輪25上で支持され、
このアルミニウム輪25はハブ2と輪25の双方
に接着された、たとえば気泡ゴムまたは蜂の巣状
金属で形成した弾性リング26上に取付けられて
いる。リム3を周囲の任意の1点で押下げるとリ
ムの局部的な変形が起こり、そのためリム3はそ
の円形の形状を失なうが全体としてリム3が著し
く変形することはない。リング26はリム3が砥
石の半径方向内方へ押下げられた後円形の円状に
戻すように動作する。
は薄い可撓性アルミニウム輪25上で支持され、
このアルミニウム輪25はハブ2と輪25の双方
に接着された、たとえば気泡ゴムまたは蜂の巣状
金属で形成した弾性リング26上に取付けられて
いる。リム3を周囲の任意の1点で押下げるとリ
ムの局部的な変形が起こり、そのためリム3はそ
の円形の形状を失なうが全体としてリム3が著し
く変形することはない。リング26はリム3が砥
石の半径方向内方へ押下げられた後円形の円状に
戻すように動作する。
第5図および第6図に示されている実施例で
は、リム3は研削砥石のハブを構成する円板2
7、たとえば金属円板に直接取付けられている。
円板は前記円板27の周囲30から間隔をおいた
区域29において図示されているように28で開
口または細長い間隙が設けられている。開口また
は間隙28は円板27を通つて軸方向に延び且つ
円板27内に弾性区域を導入するため、開口28
と周囲30との間で環31上に支持されているリ
ム3は砥石の半径方向内方へ弾性的に押下げるこ
とができる。
は、リム3は研削砥石のハブを構成する円板2
7、たとえば金属円板に直接取付けられている。
円板は前記円板27の周囲30から間隔をおいた
区域29において図示されているように28で開
口または細長い間隙が設けられている。開口また
は間隙28は円板27を通つて軸方向に延び且つ
円板27内に弾性区域を導入するため、開口28
と周囲30との間で環31上に支持されているリ
ム3は砥石の半径方向内方へ弾性的に押下げるこ
とができる。
第7図に示されている実施例においては、リム
3は33においてアルミニウム製ハブ34に固着
されている金属製または非金属製タイヤ、たとえ
ばアルミニウム製タイヤ32上で支持されてい
る。タイヤ32は図示されているように4個の間
隔をおいて位置する点35でくびれが設けられて
おり、且つリム3を砥石の半径方向内方へ弾性的
に押下げることができるように可撓性はりとして
動作する。
3は33においてアルミニウム製ハブ34に固着
されている金属製または非金属製タイヤ、たとえ
ばアルミニウム製タイヤ32上で支持されてい
る。タイヤ32は図示されているように4個の間
隔をおいて位置する点35でくびれが設けられて
おり、且つリム3を砥石の半径方向内方へ弾性的
に押下げることができるように可撓性はりとして
動作する。
第8図に示されている実施例では、リム3はた
とえば英国特許明細書第1199404号に説明されて
いるような「RETIMET」スポンジ状多孔質ニツ
ケル製の環36に固着されている。環自体はアル
ミニウム製ハブ37の周囲に固着すれば良い。ま
たはその代わりにハブ全体を「RETIMET」スポ
ンジ状金属製としても良い。希望に応じて、リム
3を環36にかぶせて取付けられ且つこれに固着
された薄い可撓性アルミニウム製の輪すなわちリ
ングで支持しても良い。スポンジ状金属は組織が
粗く且つリム3が砥石の半径方向内方へ弾性的に
押下げ可能であるような固有レジリエンスを有す
る。
とえば英国特許明細書第1199404号に説明されて
いるような「RETIMET」スポンジ状多孔質ニツ
ケル製の環36に固着されている。環自体はアル
ミニウム製ハブ37の周囲に固着すれば良い。ま
たはその代わりにハブ全体を「RETIMET」スポ
ンジ状金属製としても良い。希望に応じて、リム
3を環36にかぶせて取付けられ且つこれに固着
された薄い可撓性アルミニウム製の輪すなわちリ
ングで支持しても良い。スポンジ状金属は組織が
粗く且つリム3が砥石の半径方向内方へ弾性的に
押下げ可能であるような固有レジリエンスを有す
る。
上述の研削砥石は直線円周型(IAI)である
が、本発明によれば他の型の円周研削砥石も構成
できる。
が、本発明によれば他の型の円周研削砥石も構成
できる。
研削砥石のあらゆる実施例は心合わせされてお
り、また必要に応じてスピンドルに取付けて研削
機械で使用し始める前にドレツシングが行なわれ
る。
り、また必要に応じてスピンドルに取付けて研削
機械で使用し始める前にドレツシングが行なわれ
る。
前述の砥石の各々の半径方向静止剛さおよび第
一次半径方向固有周波数を測定した。第一次半径
方向固有周波数は先行技術において良く知られて
いる方法により測定されたが、半径方向静止剛さ
は次のようにして測定した。
一次半径方向固有周波数を測定した。第一次半径
方向固有周波数は先行技術において良く知られて
いる方法により測定されたが、半径方向静止剛さ
は次のようにして測定した。
各々の砥石が研削準備の整つた状態、すなわち
完全に堅く締められた研削機械に取付けられた。
次にキストラー・ロード・ワツシヤー9011型等の
力または荷重測定装置を砥石の周囲と被削材との
間に配置した。炭化タングステン等の実質的に圧
縮不可能な材料の小片を砥石リムの幅全体にわた
つて力が確実に伝達されるようにするために砥石
リムの幅全体にわたつて砥石の周囲と力測定装置
の間に挿入した。
完全に堅く締められた研削機械に取付けられた。
次にキストラー・ロード・ワツシヤー9011型等の
力または荷重測定装置を砥石の周囲と被削材との
間に配置した。炭化タングステン等の実質的に圧
縮不可能な材料の小片を砥石リムの幅全体にわた
つて力が確実に伝達されるようにするために砥石
リムの幅全体にわたつて砥石の周囲と力測定装置
の間に挿入した。
次に、ガーバイドを砥石内に固定するために1
回以上50(好ましくは100)μたわみの値まで砥
石を被削材の中に、またはその逆にインフイード
した。その後ゼロから再びインフイードを開始
し、半径方向に研削砥石のリムに加えられる力が
測定された。機械のスピンドルに関するリムの周
囲の内向き線たわみは、スピンドルと砥石の周囲
との間に取付けられたTesa(1日盛につき2ミ
クロン)ダイヤル・クロツクゲージ等の変位測定
装置で測定した。砥石(リム)幅の1mm当たりの
ニユートン/メートルで単位たわみ当たりの力の
値を次に計算した。
回以上50(好ましくは100)μたわみの値まで砥
石を被削材の中に、またはその逆にインフイード
した。その後ゼロから再びインフイードを開始
し、半径方向に研削砥石のリムに加えられる力が
測定された。機械のスピンドルに関するリムの周
囲の内向き線たわみは、スピンドルと砥石の周囲
との間に取付けられたTesa(1日盛につき2ミ
クロン)ダイヤル・クロツクゲージ等の変位測定
装置で測定した。砥石(リム)幅の1mm当たりの
ニユートン/メートルで単位たわみ当たりの力の
値を次に計算した。
すべての砥石は砥石幅1mmにつき1.5×106N/
m未満の半径方向静止剛さを有していた。前述の
研削砥石の各々において、各砥石の少なくとも外
側の環は弾性的に押下げることができた。
m未満の半径方向静止剛さを有していた。前述の
研削砥石の各々において、各砥石の少なくとも外
側の環は弾性的に押下げることができた。
これらの砥石は、剛さが砥石幅1mmにつき約
4.2±0.54×106N/mである振動防止砥石を含む
従来の研削砥石より剛さがはるかに少なかつた。
4.2±0.54×106N/mである振動防止砥石を含む
従来の研削砥石より剛さがはるかに少なかつた。
すべての砥石は500ヘルツを越える第一次半径
方向固有周波数を有していた。
方向固有周波数を有していた。
本発明の教示に従つて、研削砥石があたかも剛
さを増したかのように動作するように研削砥石の
構造応答を有効に修正する。
さを増したかのように動作するように研削砥石の
構造応答を有効に修正する。
実施例
本実施例は本発明による2つの円周研削砥石の
製造と試験について説明するものである。砥石の
ハブは一部または全体が「RETIMET」スポンジ
状金属で構成されており、リムは樹脂結合の
CBN研削材粒子を具備する。各ハブは直径につ
いては大きめに製造した。次に各ハブを従来の温
度および圧力において鋳型の中に配置し、ハブの
リムに樹脂を注文した。冷却した後、ハブを正確
な直径に戻した。その結果、スポンジ状ハブのリ
ムは、その後樹脂結合材料がスポンジ状金属に浸
透するのを妨げるであろう深い樹脂で密封され
た。樹脂結合材料がスポンジ状金属に浸透すると
結合密度が低くなつてしまうであろう。次に研削
砥石を従来の方法で仕上げた。
製造と試験について説明するものである。砥石の
ハブは一部または全体が「RETIMET」スポンジ
状金属で構成されており、リムは樹脂結合の
CBN研削材粒子を具備する。各ハブは直径につ
いては大きめに製造した。次に各ハブを従来の温
度および圧力において鋳型の中に配置し、ハブの
リムに樹脂を注文した。冷却した後、ハブを正確
な直径に戻した。その結果、スポンジ状ハブのリ
ムは、その後樹脂結合材料がスポンジ状金属に浸
透するのを妨げるであろう深い樹脂で密封され
た。樹脂結合材料がスポンジ状金属に浸透すると
結合密度が低くなつてしまうであろう。次に研削
砥石を従来の方法で仕上げた。
1方が直径175mm、もう1方が直径250mmの2つ
の砥石が製造された。直径が大きい方の砥石の場
合には、スポンジ状金属がハブ全体を構成してい
るのではなく、第8図に示されているように深さ
25mmの外側環の形態であつた。砥石の残りの部分
は固体アルミニウムであつた。直径が175mmの砥
石のハブ全体が「RETIMET」スポンジ状金属で
構成されていた。
の砥石が製造された。直径が大きい方の砥石の場
合には、スポンジ状金属がハブ全体を構成してい
るのではなく、第8図に示されているように深さ
25mmの外側環の形態であつた。砥石の残りの部分
は固体アルミニウムであつた。直径が175mmの砥
石のハブ全体が「RETIMET」スポンジ状金属で
構成されていた。
2つの別の試験プログラムが進められた。まず
最初に、175mmの砥石がジヨーンズ&シツプマン
(Jones & Shipman)540表面研削機で試験さ
れ、その性能を同時に製造されたが従来のベーク
ライト製ハブを備えた同様の内蔵砥石および同様
にベークライト製ハブを備え且つ英国、グロース
ターのIDPにより製造された標準型砥石と比較し
た。第2の試験プログラムでは250mmの砥石を
Magerle表面研削機で試験した。その性能を2つ
の他の同様の250mmIAI砥石と比較した。
最初に、175mmの砥石がジヨーンズ&シツプマン
(Jones & Shipman)540表面研削機で試験さ
れ、その性能を同時に製造されたが従来のベーク
ライト製ハブを備えた同様の内蔵砥石および同様
にベークライト製ハブを備え且つ英国、グロース
ターのIDPにより製造された標準型砥石と比較し
た。第2の試験プログラムでは250mmの砥石を
Magerle表面研削機で試験した。その性能を2つ
の他の同様の250mmIAI砥石と比較した。
175mm砥石に関する試験プログラム
機械のパラメータ
機械:ジヨーンズ&シツプマン540
砥石速度:35mm/秒
テーブル速度:16m/分
下向き送り:0.025mm
横送り:1.7mm
被削材材料:M2 HSS
冷却剤:クリアエツジ(Clearedge)
EP284 砥石:532B「ベークライト」ハブ(従来型) および532R「レテイメツト」ハブ (本発明による) 直径:175mm 幅:9mm マトリクス深さ:3mm 結合材:樹脂 粒度の種類:ABN360 粒度の寸法:100×120USメツシユ 濃度:100 各々の砥石を上述の条件で試験し、砥石の形状
を空気ゲージを使用して試験プログラム全体にわ
たつて周期的に測定した。砥石の形状に対応する
振動周波数が研削中に存在する振動をさらに指示
するものとして決定された。約2時間の研削の後
532B砥石を低倍率で検査すると無視できる程度
のうなりはあるがまだ丸いことがわかつた。砥石
の周波数分析により、周波数が砥石の偏心性およ
び楕円度と関連する200Hz未満を除いて顕著な振
動はないことがわかつた。約4時間の研削の後、
532B砥石はその周囲に低倍率でも目立つ程の起
伏を発生し始めた。周波数分析によりジヨーンズ
&シツプマン540研削機械の固有周波数である約
650Hzにおいて顕著な振動が示された。従つて、
砥石はすでにチヤタリングを生じていた。約6時
間の研削の後、砥石は高さが約15μmの11の明瞭
な起伏を有していた。周波数分析により650Hzで
の振動が示された。
EP284 砥石:532B「ベークライト」ハブ(従来型) および532R「レテイメツト」ハブ (本発明による) 直径:175mm 幅:9mm マトリクス深さ:3mm 結合材:樹脂 粒度の種類:ABN360 粒度の寸法:100×120USメツシユ 濃度:100 各々の砥石を上述の条件で試験し、砥石の形状
を空気ゲージを使用して試験プログラム全体にわ
たつて周期的に測定した。砥石の形状に対応する
振動周波数が研削中に存在する振動をさらに指示
するものとして決定された。約2時間の研削の後
532B砥石を低倍率で検査すると無視できる程度
のうなりはあるがまだ丸いことがわかつた。砥石
の周波数分析により、周波数が砥石の偏心性およ
び楕円度と関連する200Hz未満を除いて顕著な振
動はないことがわかつた。約4時間の研削の後、
532B砥石はその周囲に低倍率でも目立つ程の起
伏を発生し始めた。周波数分析によりジヨーンズ
&シツプマン540研削機械の固有周波数である約
650Hzにおいて顕著な振動が示された。従つて、
砥石はすでにチヤタリングを生じていた。約6時
間の研削の後、砥石は高さが約15μmの11の明瞭
な起伏を有していた。周波数分析により650Hzで
の振動が示された。
532R砥石は3時間、6時間および12時間の研
削後、目立つ起伏はなく丸かつた。砥石の周波数
分析により200Hz未満を除いて顕著な振動周波数
がないことがわかつた。かなり長い研削時間の後
もチヤタリングの兆候はなかつた。この砥石の研
削比は約300であつた。
削後、目立つ起伏はなく丸かつた。砥石の周波数
分析により200Hz未満を除いて顕著な振動周波数
がないことがわかつた。かなり長い研削時間の後
もチヤタリングの兆候はなかつた。この砥石の研
削比は約300であつた。
532R砥石の性能を英国、グロースターのIDPに
より製造された砥石と比較した。この砥石は
532R砥石と全く同一の条件の下で試験された。
約6時間の研削時間の後、砥石は高さが約4μm
の12の顕著な起伏を示していた。
より製造された砥石と比較した。この砥石は
532R砥石と全く同一の条件の下で試験された。
約6時間の研削時間の後、砥石は高さが約4μm
の12の顕著な起伏を示していた。
従つて、532R砥石が2つの従来の砥石より実
質的に安定していたことは明瞭である。「安定」
ということは、振動の振幅および砥石と被削材の
双方のうなりが時間と共に増加するよりむしろ減
少することを意味する。
質的に安定していたことは明瞭である。「安定」
ということは、振動の振幅および砥石と被削材の
双方のうなりが時間と共に増加するよりむしろ減
少することを意味する。
532R砥石の半径方向静止剛さは砥石幅1mmに
つき1.4×106N/mであつた。第一次半径方向固
有周波数は1000ヘルツを超え、減衰は高かつた。
つき1.4×106N/mであつた。第一次半径方向固
有周波数は1000ヘルツを超え、減衰は高かつた。
250mm砥石に関する試験プログラム
機械のパラメータ
機械:Magerle F/10/V/R
砥石速度:35mm/秒
テーブル速度:16m/分
下向き送り:0.012mm
横送り:7.0mm
被削材材料:M2およびT15HSS
冷却剤:クリアエツジEP284
砥石のパラメータ
固体アルミニウム製ハブ上にJSS4「レテイメ
ツト」金属環(深さ25mm)を取付け 直径:251mm 幅:12mm マトリクス深さ:3mm 結合材:樹脂 粒度の種類:ABN360 粒度の寸法:100/200USメツシユ 濃度:100 JSS4砥石を上記の機械加工パラメータで、9
時間はM2HSSを、3時間はT15を、全体として
12時間の研削を行なつて試験した。このかなり長
い研削時間の後でも、砥石は周囲に目に見える起
伏がなく丸かつた。周波数分析により200Hz未満
を除いて顕著な振動が存在しないことが示され
た。従つて、砥石はわずか25mmの「レテイメツ
ト」スポンジ状金属製リムしか有していないが、
安定した研削を提供し且つ前述の532R砥石と同
様に良好な性能を示した。この砥石で達成される
研削比はM2HSSの研削について約663であつた。
ツト」金属環(深さ25mm)を取付け 直径:251mm 幅:12mm マトリクス深さ:3mm 結合材:樹脂 粒度の種類:ABN360 粒度の寸法:100/200USメツシユ 濃度:100 JSS4砥石を上記の機械加工パラメータで、9
時間はM2HSSを、3時間はT15を、全体として
12時間の研削を行なつて試験した。このかなり長
い研削時間の後でも、砥石は周囲に目に見える起
伏がなく丸かつた。周波数分析により200Hz未満
を除いて顕著な振動が存在しないことが示され
た。従つて、砥石はわずか25mmの「レテイメツ
ト」スポンジ状金属製リムしか有していないが、
安定した研削を提供し且つ前述の532R砥石と同
様に良好な性能を示した。この砥石で達成される
研削比はM2HSSの研削について約663であつた。
全く同一の条件で2つの従来の研削砥石を試験
した。砥石CH523はフエノール樹脂/アルミニウ
ムのハブを有していた。わずか1時間M2HSSを
研削した後、砥石CH523は高さ約10μmの10の明
瞭な起伏を有していた。この砥石による研削は明
らかに非常に不安定であつた。
した。砥石CH523はフエノール樹脂/アルミニウ
ムのハブを有していた。わずか1時間M2HSSを
研削した後、砥石CH523は高さ約10μmの10の明
瞭な起伏を有していた。この砥石による研削は明
らかに非常に不安定であつた。
砥石Aはいわゆる「振動防止」ハブを備えた市
販で利用可能な砥石であつた。6時間後砥石は起
伏を発生し始め、さらに4時間後にはこれらの起
伏は高さが約10μmのきわめて大きなものになつ
ていた。従つて、この砥石は安定性に関して
JSS4砥石より著しく劣つていた。
販で利用可能な砥石であつた。6時間後砥石は起
伏を発生し始め、さらに4時間後にはこれらの起
伏は高さが約10μmのきわめて大きなものになつ
ていた。従つて、この砥石は安定性に関して
JSS4砥石より著しく劣つていた。
JSS4砥石の半径方向静止剛さは砥石幅1mmに
つき0.5×106N/mであつた。第一次半径方向固
有周波数は1000ヘルツを超え、減衰は高かつた。
つき0.5×106N/mであつた。第一次半径方向固
有周波数は1000ヘルツを超え、減衰は高かつた。
2つの研削砥石532RおよびJSS4は安定した研
削を提供したため、周囲には起伏が発生せず、従
つてこのような起伏から生じる問題、特に被削材
の表面仕上げの欠陥は緩和された。従つて、2つ
の砥石による被削材の表面仕上げは目立つほどの
起伏をもたないという点で、従来の砥石により達
成される表面仕上げよりはるかにすぐれている。
削を提供したため、周囲には起伏が発生せず、従
つてこのような起伏から生じる問題、特に被削材
の表面仕上げの欠陥は緩和された。従つて、2つ
の砥石による被削材の表面仕上げは目立つほどの
起伏をもたないという点で、従来の砥石により達
成される表面仕上げよりはるかにすぐれている。
第1図は1つの研削砥石の側面図;第2図は第
1図の線X−Xについての拡大断面図;第3図は
別の研削砥石の同様の断面図;第4図はさらに別
の研削砥石の同様の断面図;第5図はさらに別の
研削砥石の一部の側面図;第6図は第5図の線Y
−Yについての断面図;第7図はさらに別の研削
砥石の同様の断面図;及び第8図は別の研削砥石
の側面図である。 図中符号、1……半永久円周研削砥石、2……
ハブ、3……研削材を含有するリム、4……中心
コア、5,6……環状リング部材。
1図の線X−Xについての拡大断面図;第3図は
別の研削砥石の同様の断面図;第4図はさらに別
の研削砥石の同様の断面図;第5図はさらに別の
研削砥石の一部の側面図;第6図は第5図の線Y
−Yについての断面図;第7図はさらに別の研削
砥石の同様の断面図;及び第8図は別の研削砥石
の側面図である。 図中符号、1……半永久円周研削砥石、2……
ハブ、3……研削材を含有するリム、4……中心
コア、5,6……環状リング部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 超硬研磨材により形成された環状のリムと、
このリムの内側に設けられ、リムを支持するハブ
と、リムとハブとの間もしくはハブに形成され、
リムの巾の1mmにつき1.5×106ニユートン/メー
トル以下の半径方向静止こわさと少なくとも500
ヘルツの第1次固有周波数を有するように、リム
に弾性力を付与する弾性手段とを有する円周研削
砥石。 2 前記リムが前記弾性手段の推力に抗してハブ
方向に変位可能である特許請求の範囲第1項に記
載の円周研削砥石。 3 前記リムが前記弾性手段により支持された環
状支持体に固定されている特許請求の範囲第2項
に記載の円周研削砥石。 4 前記リムが、その周囲の任意の点において、
ハブ方向に変位されるとき、同心状態から変位す
る特許請求の範囲第2項または第3項に記載の円
周研削砥石。 5 前記リムが弾性シヤーまたは圧縮パツト、ま
たは両者により支持されている剛性環状支持体に
固定されている特許請求の範囲第4項に記載の円
周研削砥石。 6 前記リムが、その周囲の任意の点でハブ方向
に変位されるとき、リムに局部的変形が生じる特
許請求の範囲第2項に記載の円周研削砥石。 7 前記リムは、それ自体が弾性リングまたは一
連の弾性パツド上で支持された可ぎよう性環状支
持体に固定されている特許請求の範囲第6項に記
載の円周研削砥石。 8 前記ハブの少なくとも外側環状部分が弾性変
形可能な材料からなる特許請求の範囲第1項に記
載の円周研削砥石。 9 前記材料がスポンジ状金属である特許請求の
範囲第8項に記載の円周研削砥石。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8010991 | 1980-04-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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CA (1) | CA1167648A (ja) |
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-
1983
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