JPS6156870A - 超仕上げ砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、超仕上げに用いる砥石およびその製造方法に
関するものである。

従来技術 超仕上げ砥石の一種に、立方晶窒化ホウ素またはダイヤ
モンド等の超砥粒を含有する砥石部を一端に備え、かつ
その砥石部に続いてこれと一体的に結合された保持部を
備えたものがある。超砥粒はきわめて高価であるととも
に、その超砥粒を含有する砥石は消耗が極めて少ないた
め、上記保持部は専ら砥石部を機械的に支持するに十分
な強度を備えた安価な材質であることが望まれる。また
、超仕上げ砥石においては、その研削面が被削材との相
対移動方向に対して直角方向にたとえば１００乃至１８
００ｃｙｃｌｅ　／ｍｉｎ程度の比較的高い周１ｊＪＥ
数で振動させられるとき１．超仕上げ砥石を保持するホ
ルダと超仕上げ砥石の保持部との摩擦によってホルダが
摩耗しないようにするため、保持部は比較的耐摩耗性が
あり、しかもホルダを摩耗させない材質であることが望
まれる。超仕上げ加工における仕上げ面精度を高く維持
するため、ホルダと超仕上げ砥石の保持部との嵌合状態
にがたつきが生じないように、保持部自体に１　／　１
００　＋ａｍ乃至２／１００＋ｕ程度の寸法公差が要求
されるほどである。

これに対し、超仕上げ砥石の保持部を合成樹脂片または
鉄片にて構成し、その合成樹脂片と砥石部とを接着する
ように構成した超仕上げ砥石が考えられている。このよ
うな超仕上げ砥石によれば、保持部が合成樹脂製である
ため、保持部が他の砥粒から成る砥石部等である場合に
比較して、保持・部とホルダとの摩擦に起因する摩耗が
抑制される特徴がある。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る超仕上げ砥石によれば、保持部を構
成する樹脂片または鉄片と砥石部とが接着剤によって接
着されることにより固定される構造であるため、樹脂片
または鉄片の成形加工、樹脂片または鉄片と砥石部との
接着等の製造工数が多くコスト高となり、また切り出さ
れた樹脂片の精度あるいは砥石部と樹脂片との相対精度
が十分に得られなかった。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、前記保持部を、合成樹脂製樹
脂材料の型成形によって前記砥石部と一体的に接合した
状態で構成したことにある。

また、上記超仕上げ砥石を好適に製造するための製造方
法の要旨とするところは、（１）成形型内の成形スペー
スに前記砥石部を構成する砥石片を挿入する挿入工程と
、（２）前記成形スペース内の少なくとも前記保持部に
対応する場所に合成４１４脂材料を流し込みかつ硬化さ
せ、前記保持部を前記砥石部と一体的に接合した状態で
、該合成樹脂材料により構成する成形工程とを含むこと
にある。

作用および発明の効果 このようにすれば、保持部が型成形によって砥石部と一
体的に結合した状態で合成樹脂により構成されるので、
保持部と砥石部との接着作業や保持部を構成する樹脂片
の成形加工作業が全く解消されて、製造工数が大幅に削
減される。また、保持部自体、および砥石部と保持部と
は型の精度に準じた精度で成形され、また精度よく結合
させられる。それ故、仕上げ加工を要することなく高寸
法精度の超仕上げ砥石が安価に得られるのである。

問題点を解決するための他の手段 また、超仕上げ砥石を製造するための他の態様の要旨と
するところは、（１）成形型内の成形スペースに前記砥
石部が複数並列した大きさの砥石片を挿入する挿入工程
と、（２）前記成形スペース内の前記保持部に対応する
場所に合成樹脂材料を流し込・み、かつ硬化させること
により前記保持部が互いに並列に複数結合されかつ前記
砥石片と一体的に１．１　　　　　　結合された状態の
中間製品を成形する成形工程と、（３）前記中間製品を
個々の超仕上げ砥石に分割する分割工程とを含むことに
ある。

作用および他の発明の効果 このようにすれば、前記発明と同様の効果が得られるの
に加えて、前記砥石部が複数並列し−た大きさの砥石片
に複数並列に結合された前記保持部が一体的結合された
状態の中間製品が成形工程において成形され、その後そ
の中間製品が分割されることにより複数の前記超仕上げ
砥石が製造されるので、超仕上げ砥石が能率的に製造さ
れる利点がある。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例の超仕上げ砥石１０を示す
斜視図である。超仕上げ砥石１０は直方体形状を成し、
一端部に設けられた砥石部１２と、その砥石部１２に続
いてこれと一体的に固設された保持部１４とからなる。

砥石部１２は立方晶窒化ホウ素またはダイヤモンド等の
極めて高度が大きい超低石粒を含む砥材がレジンボンド
、セラミックボンド等の結合剤により結合されたもので
ある。また、保持部１４は合成樹脂製であって型成形に
より高寸法精度に形成されると同時に砥石部１２と一体
的に結合されたものである。

以上のように構成された超仕上げ砥石１０は、例えば第
２図に示すホルダ１８に保持されて、超仕上げ加工に用
いられる。ホルダ１８には超仕上げ砥石１０をがたつき
なく嵌入するための角穴２０が設けられており、超仕上
げ砥石１０の研削面１６が露出する状態で超仕上げ砥石
１０が角穴２０内に嵌め入れられ、かつ超仕上げ砥石１
０の後端面には、押え金具２２が係合させられて超仕上
げ砥石１０がその研削面１６側へ前進するように常時付
勢されている。このように、ホルダ１８によって保持さ
れた超仕上げ砥石１０は、例えば第３図に示すように、
被削材としての軸受外輪２４の内周面に形成されたボー
ル溝２６内に押し当てられる。そして、軸受外輪２４が
その軸心を中心として回転駆動されると同時に、ホルダ
１８によって保持された超仕上げ砥石１０が第３図の矢
印に示す方向に例えば１００乃至１８００ｃｙｃｌｅ　
／ｍｉｎ程度の比較的高い周波数で揺動させられると、
超仕上げ砥石１０の研削面１６によってボール溝２６内
壁面に極めて高精度の超仕上げ加工が施される。なお、
第３図の一点鎖線は超仕上げ砥石１０の中心線を示して
いる。

上記超仕上げ砥石１０は、例えば第４図、第５図、およ
び第６図に示す工程に従って製造される。

まず、第４図に示すように、下型３０と中間型３２とを
組み合わせて中間型３２に貢通して形成された穴の下端
部を塞ぐことにより成形スペース３４を用意し、その成
形スペース３４内に前記砥石部１２を構成する砥石片を
挿入する。次いで、第５図に示すように、成形スペース
３４内の前記保持部１４に対応する場所に流動性の合成
樹脂材料３８を流し込み、その後、第６図に示すように
上型３６を中間型３２に嵌合させて、流動状態の合成樹
脂材料３８を加圧しかつ必要に応じて加熱する。そして
、合成樹脂材料３８の硬化後に下型３０、中間型３２、
上型３６をそれぞれ取り外し、端面等に適当な仕上加工
を施せば、前記超仕上げ砥石１０が得られる。

このように、本例の製造方法によれば、超仕上げ砥石１
０の保持部１４が合成樹脂材料３８の型成形と同時に砥
石部１２と固着した状態で形成されるので、保持部１４
を構成すべき樹脂片を切り出したり、その樹脂片と砥石
片とを接着したすすることが解消されるとともに、保持
部１４が型精度に準じた精度で成形されるので少くとも
保持部１４には殆ど仕上げ加工を要することなく、高寸
法精度の超仕上げ砥石１０が安価に得られることとなる
のである。

ここで、前記合成樹脂材料は、たとえばエポキシ系等の
合成樹脂接着剤が好適に用いられ得る。

しかし、その他の系統の樹脂、熱可塑性あるいは熱硬化
性の樹脂であっても良い。保持部１４の機・械的強度を
改善するため等には上記合成樹脂材料の中に珪粉、アル
ミナ微粉等の充填剤やガラス繊維、炭素繊維等の強化剤
が必要に応じて混入され′ｌす る。炭素繊維を混入した場合には、適当な弾性が得られ
るに加えてその表面の潤滑性が改善され、ホルダ１８の
角穴２０の内壁面の摩耗が一層抑制される利点がある。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説
明において前述の実施例と実質的に共通する部分には同
一の符号を付して説明を省略する。

第７図の超仕上げ砥石４０に示すように、砥石部１２の
互いに逆向きの一対の側面は樹脂層によって覆われても
良い。図において、超仕上げ砥石４０の一側面にはベー
ク９４１反等の樹脂板４２が全面に固着されており、砥
石部１２の樹脂板４２が固着された面と反対側の面には
、保持部１４を構成する樹脂によって樹脂外皮４４が形
成されている。

以上のように構成された超仕上げ砥石は、たとえば第８
図、第９図、および第１０図に示す工程に従って製造さ
れる。まず、第８図に示すように、成形スペース３４内
に樹脂板４２を挿入し、その後砥石部１２を構成する直
方体状の砥石片を挿入する。次いで、第９図に示すよう
に前述の第５図と同様に合成樹脂材料３８が流し込まれ
、更に第１０図に示すように上型３６により流し込まれ
た合成樹脂材料３８が押圧される。そして、合成樹脂材
料３８の硬化後に下型３０、中間型３２、上型３６を取
り外ずして砥石部１２の端面に仕上を施してＲ形状とす
れば、樹脂板４２が一側面に固着した超仕上げ砥石４０
が製造されるのである。

本実施例の超仕上げ砥石４０によれば、保持部１４が合
成樹脂材料３日の型成形によって形成されると同時に、
保持部１４と砥石部１２とが固着されるのみならず、樹
脂板４２と保持部１４および砥石部１２とが固着される
ので、前述の実施例と同様の効果が得られる。加えて、
その砥石部１２の一対の側面が樹脂板４２および樹脂外
皮４４によってそれぞれ覆われており、超仕上げ砥石４
０をホルダ１８に保持させたとき、砥石部１２と・ボル
ダ１８に形成された角穴２０の内壁面とが直接当接する
ことが防止され、その内壁面の摩耗が効果的に解消され
る。それ故、ホルダ１８と超仕上げ砥石４０とのがたつ
きが一層解消され、研削精度（Ｂ仕上げ精度）が一層間
上させられる利点がある。

ところで、上記第８図乃至第１０図に示す工程において
、下型３０、中間型３２、上型３６によって囲まれる成
形スペースを超仕上げ砥石４０が複数個並列させられた
大きさとし、かつ第９図に示す挿入工程において挿入さ
れる樹脂板４２および砥石部１２に相当する砥石片をそ
れぞれ大きくされた上記形成スペースの幅一杯となるよ
うに複数個分の大きさとすれば、第１０図に示す工程の
後には、第１１図に示す中間製品が得られる。この中間
製品４６には、図示しない分割加工を施して、図の２点
鎖線に示す分割線に沿って中間製品４６を分割し、その
後砥石部１２の端面に仕上加工を施せば、複数の超仕上
げ砥石４０が能率的に得られる利点がある。なお、前記
砥石片、樹脂片、およびこれ等を挿入する成形スペース
の幅寸法は上記分割に必要な分割化を考處して定められ
ることは言うまでもない。

また、第８図に示す工程において砥石部１２を構成する
砥石片を成形スペース３４内に挿入したとき、砥石片の
樹脂板４２に当接する側面に隣接する側面と中間型３２
の内壁面との間に樹脂外皮５０を形成すべき空間が形成
されるように成形スペース３４を構成しても良い。この
ようにすれば、第８図乃至第１０図に示す工程を経るこ
とによって第１２図に示す超仕上げ砥石４８が得られ、
超仕上げ砥石４０の砥石部１２における側面において樹
脂板４２に覆われる側面に隣接する側面に樹脂外皮４４
が形成されて、結局砥石部１２の四側面が全て樹脂層に
よって覆われることになる。このため、超仕上げ砥石４
８がホルダ１８に保持されたとき、砥石部１２の四側面
とホルダ１８に形成された角穴２０の内壁面とが直接接
触しないので、−Ｎその内壁面の摩耗が防止される利点
がある。

また、第１３図および第１４図の超仕上げ砥石５２およ
び５４に示すように、砥石部１２の一対、１　　　　　
の側面または四側面を覆う樹脂層全部は保持部１４を構
成する合成樹脂材料３８によって型成形と同時に覆われ
るように構成されることもできる。

このような超仕上げ砥石５２または５４は、たとえば第
１５図、第１６図および第１７図に示す工程に従って製
造される。すなわち、下型５６には砥石部１２を構成す
る砥石片の研削面１６が嵌め入れられることにより砥石
片を位置決めする凹陥部５８が設けられており、下型５
６と中間型６０とが組み合わせられることによって、砥
石片の二側面または四側面と中間型６０の内壁面との間
に樹脂外皮を形成する空間を含む成形スペース６２が構
成されるようになっている。第１６図に示すように、上
記成形スペース６２内に合成樹脂材料３８を流し込み、
その後第１７図に示すように上型６４にて合成樹脂材料
３８を押圧し、硬化させるのである。

また、第１８図および第１９図に示すように、一対の樹
脂板４２が砥石部１２の側面を覆うために超仕上げ砥石
６６．６８に固着されても良い。

このような超仕上げ砥石６６および６８は、第１５図乃
至第１７図に示す工程と同様の工程に従って製造される
が、挿入工程において一組の樹脂板４２が砥石部１２を
構成すべき砥石片とともに成形スペース内に挿入される
点において異なる。第２０図は、第１７図に相当するも
のであって、合成樹脂材料３８の流し込み後上型６４に
よって押圧された状態を示している。

ここで、前述の実施例において流し込み、鋳込み、注型
成形等と同様の型成形によって保持部１４が成形されて
いるが、予め閉じられた成形スペースに合成樹脂材料が
高圧にて射出される所謂インサート成形と同様の型成形
であっても良いのである。

また、前記超仕上げ砥石１０，４０，５２，５４．６６
．６８は所謂角棒状を成しているが、丸棒状あるいは平
板状等柱々の形状であっても良いのである。

また、前述の工程において、注型された合成樹脂材料３
８を押圧するために上型３６，６４が用いられているが
、必ずしも用いられなくても良い。

また、前述の実施例において、保持部１４が合成樹脂の
型成形により成形された後に必要に応じて研削面、角部
、あるいは側面の形状の仕上げを施す仕上げ工程が適宜
設けられても良い。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の超仕上げ砥石を示す斜視図で
ある。第２図は第１図の実施例を保持するホルダの構成
を示す要部断面図である。第３図は第１図実施例の使用
形態の一例を示す説明図である。第４図乃至第６図は第
１図の実施例の製造工程をそれぞれ説明する図である。 第７図は水元明他の実施例における第１図に相当する図
である。 第８図乃至第１０図は第７図の実施例を製造するための
第４図乃至第６図に相当する図である。第１１図は本発
明の他の実施例における中間製品を示す斜視図である。 第１２図は第８図乃至第１０図に示す工程と同様の工程
によって製造される超仕上げ砥石を示す斜視図である。 第１３図および第１４図は本発明の他の実施例における
第１図にそれぞれ相当する図であり、第１５図乃至第１
７図は第１３図または第１４図に示す実施例を製造する
ための工程をそれぞれ説明する図である。第１８図およ
び第１９図は本発明の他の実施例における第１図にそれ
ぞれ相当する図である。第２０図は第１８図または第１
９図に示す実施例を製造するための第１７図に相当する
工程を示す図である。 １０．４０，５２，５４，６６．６８：超仕上げ砥石 １２：砥石部　　　　　１４：保持部 ３４．６２：成形スペース

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）立方晶窒化ホウ素またはダイヤモンド等の超砥粒
   を含有する砥石部を一端に備え、かつ該砥石部に続いて
   これと一体的に結合された保持部を備えた超仕上げ砥石
   において、 前記保持部を、合成樹脂材料の型成形によって前記砥石
   部と一体的に結合した状態で構成したことを特徴とする
   超仕上げ砥石。
2. （２）前記砥石部は、直方体形状を成し、少なくとも互
   いに反対向きの一対の側面が樹脂層によって覆われたも
   のである特許請求の範囲第１項に記載の超仕上げ砥石。
3. （３）立方晶窒化ホウ素またはダイヤモンド等の超砥粒
   を含有する砥石部を一端部に備え、かつ該砥石部に続い
   てこれと一体的に結合された保持部を備えた超仕上げ砥
   石の製造方法であって、成形型内の成形スペースに前記
   砥石部を構成する砥石片を挿入する挿入工程と、 前記成形スペース内の前記保持部に対応する場所に合成
   樹脂材料を流し込みかつ硬化させ、前記保持部を前記砥
   石部と一体的に結合した状態で該合成樹脂材料により構
   成する成形工程と、を含むことを特徴とする超仕上げ砥
   石の製造方法。
4. （４）前記挿入工程は、前記超仕上げ砥石の一側面に固
   着されるべき樹脂板とともに前記砥石片を前記成形スペ
   ース内に挿入するものである特許請求の範囲第３項に記
   載の超仕上げ砥石の製造方法。
5. （５）前記挿入工程は、前記砥石部の一側面を覆うべき
   樹脂層に対応した空間を前記砥石片と成形型との間に保
   ちつつ該砥石片を前記成形スペース内に挿入するもので
   ある特許請求の範囲第３項に記載の超仕上げ砥石の製造
   方法。
6. （６）立方晶窒化ホウ素またはダイヤモンド等の超砥粒
   を含有する砥石部を一端部に備え、かつ該砥石部に続い
   てこれと一体的に結合された保持部を備えた超仕上げ砥
   石の製造方法であって、成形型内の成形スペースに、前
   記砥石部が複数並列した大きさの砥石片を挿入する挿入
   工程と、 前記成形スペース内の前記保持部に対応する場所に合成
   樹脂材料を流し込みかつ硬化させることにより、前記保
   持部が互いに並列に複数結合されかつ前記砥石片と一体
   的に結合された状態の中間製品を成形する成形工程と、 前記中間製品を個々の前記超仕上げ砥石に分割する分割
   工程と、 を含むことを特徴とする超仕上げ砥石の製造方法。
7. （７）前記挿入工程は、前記超仕上げ砥石の一側面に固
   着されるべき樹脂板であって複数個並列した大きさのも
   のとともに前記砥石片を前記成形スペース内に挿入する
   ものである特許請求の範囲第６項に記載の超仕上げ砥石
   の製造方法。
8. （８）前記挿入工程は、前記砥石部の一側面を覆うべき
   樹脂層に対応した空間を前記砥石片と成形型との間に保
   ちつつ該砥石片を前記成形スペース内に挿入するもので
   ある特許請求の範囲第６項に記載の超仕上げ砥石の製造
   方法。