JPWO2006019062A1 - Rotary diamond dresser - Google Patents
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Abstract
円盤状基本11の外周部のダイヤモンド粒の磨耗が多い高負荷部位13にV溝14を回転方向に刻設し、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15を結晶方位(1,1,1)面でV溝14の壁面に結合して円盤状基本の外周部に回転方向に固着し、高負荷部位以外の表面にオクタヘドロンタイプ以外のタイプの多数の小粒径ダイヤモンド粒20を固着し、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒の結晶方位(1,1,0)面および小粒径のダイヤモンド粒を砥石車と接触してドレッシングする接触面19,21に成形してロータリダイヤモンドドレッサ10を構成する。これにより、製作が容易で耐摩耗性に優れ低コストなロータリダイヤモンドドレッサを提供することができる。A V-shaped groove 14 is formed in a rotational direction in a high load portion 13 where the wear of diamond grains on the outer periphery of the disk-shaped base 11 is large, and a large number of octahedron-type diamond grains 15 are crystallized in the (1,1,1) plane. And bonded to the wall surface of the V-shaped groove 14 and fixed to the outer peripheral portion of the disk-shaped base in the rotational direction, and a large number of small-diameter diamond grains 20 of a type other than the octahedron type are fixed to the surface other than the high-load site. The rotary diamond dresser 10 is formed by forming crystallographic orientation (1, 1, 0) planes of hedron-type diamond grains and diamond grains having a small grain size into contact surfaces 19 and 21 for dressing in contact with a grinding wheel. Accordingly, it is possible to provide a rotary diamond dresser that is easy to manufacture, has excellent wear resistance, and is low in cost.
Description
本発明は、砥石車の研削面をドレッシングするロータリダイヤモンドドレッサに関するものである。 The present invention relates to a rotary diamond dresser for dressing a grinding surface of a grinding wheel.
特開昭53−34193号公報の第2図に示されるように、トラバース形ロータリダイヤモンドドレッサ40を砥石車10の母線と平行にテンプレートに倣って移動させて研削面をドレッシングすると、ドレッサの直線部41と円弧部42の接点Cおよびその近傍のB部分が磨耗し砥石車10の円弧部13の修正形状精度が低下する。そこで、特開昭53−34193号公報では、第5,6図のようにドレッサ40の直線部41と円弧部42の接点Cおよび接点Cの近傍を含む回転軸線43を中心とする環状帯部44に八面体結晶のダイヤモンド45を、その一の結晶面46がドレッサ40の外周に平行に露呈するように埴設されている。
また、特許第3450085号公報に記載されたダイヤモンドドレッサでは、図1,2示されるように金属製シャンク2の先端部に、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒1の二つの結晶方位(1,1,1)面にて形成される角度に合わせて約110度の開き角度を有するV溝211が複数本設けられ、該V溝211に複数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒1が二つの結晶方位(1,1,1)面でV溝に着座して並置され、チタン(Ti)、銅(Cu)、銀(Ag)等を含む合金からなるロー材によってロー付けされている。
しかしながら、特開昭53−34193号公報に記載されたロータリダイヤモンドドレッサは、八面体結晶のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒を結晶方位(1,1,1)面で雌型50に接着し、雌型50と心金51との間にタングステン等の微粉末を充填し溶融した洋白を注入して一体化しているので、ダイヤモンド粒の設置に時間と労力を要する。この場合、ダイヤモンド粒は略結晶方位(1,1,1)面が雌型の内面にセットされるので、耐摩耗性のある真の結晶方位(1,1,1)面がロータリダイヤモンドドレッサの外周面に露出されることがなく、また、結晶方位(1,1,1)面はへき開面でもあるので、結晶方位(1,1,0)面あるいは結晶方位(1,0,0)面をロータリダイヤモンドドレッサの外周面に露出させてドレッシング作業に関与させる方が好ましい面もある。
特許第3450085号公報に記載のダイヤモンドドレッサでは、約110度の開き角度を有するV溝211にオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒1を二つの結晶方位(1,1,1)面で着座させてロー付けし、結晶方位(1,0,0)面でドレッシング作業を行わせるようにしているが、シャンク2の先端部にオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒1をロー付けしたもので、ロータリダイヤモンドドレッサでないので、ドレッシング作業に関与するダイヤモンド粒1の個数が少なくて磨耗量が多くなり、ダイヤモンドドレッサの先端寸法に誤差が生じて砥石車の研削面を所望形状にドレッシングできなくなる場合がある。また、ダイヤモンドドレッサを高価なオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒のみで構成するので、ダイヤモンドドレッサによる砥石車の研削面のドレッシングが相対的にコスト高になる。
また、回転軸線回りに回転駆動される両側円錐台状基体の外周中央部から多数のダイヤモンド粒が回転軸線と直角方向に外側に突出されたコニカル型ダイヤモンドドレッサにおいては、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒の結晶方位(1,0,0)面に頂点を形成する四つの結晶方位(1,1,1)面のうちの対向する2面が回転方向を向くように、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が先端部を除いて焼結金属に埋没された状態で両側円錐台状基体の外周中央部に焼結されている。しかしながら、焼結金属による結合ではダイヤモンド粒の保持力が弱く、コスト高になるとともに、特に、コニカル型ダイヤモンドドレッサの外周中央部の両側円錐面のなす頂角が、結晶方位(1,1,1)面の対向する2面がなす角度の約70度より小さい鋭角に成形された場合は、ダイヤモンド粒の側面が焼結金属から露出して機械的な保持がなくなり、焼結ではダイヤモンド粒の保持が不可能となる。
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、製作が容易で耐摩耗性に優れ低コストなロータリダイヤモンドドレッサを提供することである。As shown in FIG. 2 of Japanese Patent Laid-Open No. 53-34193, when the traverse type
Further, in the diamond dresser described in Japanese Patent No. 3450085, two crystal orientations (1, 1, 1) of octahedron-type diamond grains 1 are formed at the tip of the metal shank 2 as shown in FIGS. A plurality of V-grooves 211 having an opening angle of about 110 degrees in accordance with the angle formed on the surface), and a plurality of octahedron-type diamond grains 1 are formed in two crystal orientations (1, 1, 1) is placed side by side in a V-groove and brazed with a brazing material made of an alloy including titanium (Ti), copper (Cu), silver (Ag), and the like.
However, the rotary diamond dresser described in Japanese Patent Laid-Open No. 53-34193 is obtained by bonding octahedron-type octahedron-type diamond grains to the female mold 50 in the crystal orientation (1,1,1) plane. Between the 50 and the mandrel 51, a fine powder such as tungsten is filled and fused, and the powder is integrated. Therefore, it takes time and labor to install the diamond grains. In this case, since the diamond grains have the substantially crystal orientation (1,1,1) plane set on the inner surface of the female mold, the true crystal orientation (1,1,1) plane with wear resistance is the surface of the rotary diamond dresser. Since it is not exposed to the outer peripheral surface and the crystal orientation (1, 1, 1) plane is also a cleavage plane, the crystal orientation (1, 1, 0) plane or the crystal orientation (1, 0, 0) plane In some aspects, it is preferable to expose the surface of the rotary diamond dresser to the dressing operation.
In the diamond dresser described in Japanese Patent No. 3450085, an octahedron type diamond grain 1 is seated in two crystal orientation (1,1,1) planes in a V groove 211 having an opening angle of about 110 degrees and brazed. However, the dressing work is performed on the crystal orientation (1, 0, 0) plane, but the tip of the shank 2 is brazed with octahedron-type diamond grains 1 and is not a rotary diamond dresser. There are cases where the number of diamond grains 1 involved in the dressing operation is small and the amount of wear increases, and an error occurs in the tip size of the diamond dresser, making it impossible to dress the grinding surface of the grinding wheel into a desired shape. Further, since the diamond dresser is composed only of expensive octahedron type diamond grains, dressing of the grinding surface of the grinding wheel with the diamond dresser is relatively expensive.
In a conical diamond dresser in which a large number of diamond grains protrude outwardly in the direction perpendicular to the rotation axis from the central part of the outer periphery of the frustoconical base on both sides rotated around the rotation axis, the octahedron type diamond grains The octahedron-type diamond grains are at the tip such that two of the four crystal orientation (1,1,1) planes that form the apex in the crystal orientation (1,0,0) plane face the rotation direction. Except for the portion, it is sintered at the center of the outer periphery of the frustoconical base on both sides in a state of being buried in the sintered metal. However, the bonding by the sintered metal has a weak diamond grain holding power and increases the cost. In particular, the apex angle formed by the conical surfaces on both sides of the outer peripheral center of the conical diamond dresser is the crystal orientation (1, 1, 1). ) When formed at an acute angle smaller than about 70 degrees of the angle formed by the two opposing surfaces, the side surfaces of the diamond grains are exposed from the sintered metal and there is no mechanical retention. Is impossible.
The present invention has been made to solve the conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a rotary diamond dresser that is easy to manufacture, has excellent wear resistance, and is low in cost.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転軸線回りに回転駆動される円盤状基体の外周部に多数のダイヤモンド粒が固着され砥石車をドレッシングするロータリダイヤモンドドレッサにおいて、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒の結晶方位(1,1,0)面内で稜線を形成する二つの結晶方位(1,1,1)面がなす角度だけ開いた壁面を有するV溝が、前記円盤状基体の外周部であってドレッシング作業で前記ダイヤモンド粒が多く磨耗する高負荷部位に前記壁面を回転方向に向けて形成され、各ダイヤモンド粒は前記二つの結晶方位(1,1,1)面が前記V溝の壁面に結合材により結合され、外周側の結晶方位(1,1,0)面が前記砥石車と接触してドレッシングする接触面に成形され、オクタヘドロンタイプ以外のタイプの多数の小粒径ダイヤモンド粒が、前記円盤状基体外周部の高負荷部位以外の表面に結合材により固着され、該小粒径のダイヤモンド粒が砥石車と接触してドレッシングする接触面に成形されるようにした。
これによれば、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が、結晶方位(1,1,0)面内で稜線を形成する二つの結晶方位(1,1,1)面で、円盤状基体の高負荷部位に形成されたV溝の壁面に結合され、高負荷部位以外の表面に多数の小粒径ダイヤモンド粒が固着されているので、負荷の高い部分ではオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が結晶方位(1,1,0)面で砥石車と接触し耐磨耗性に優れた稜線方向に相対移動してドレッシングするので、磨耗量が少なく砥石車の研削面を所望形状に高精度にドレッシングすることができる製造の容易なロータリダイヤモンドドレッサを低コストで提供することができる。
また、本発明は、回転軸線回りに回転駆動される円盤状基体の外周部に多数のダイヤモンド粒が固着され砥石車をドレッシングするロータリダイヤモンドドレッサにおいて、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒の結晶方位(1,0,0)面に頂点を形成する四つの結晶方位(1,1,1)面のうちの対向する2面と当接する壁面を有するV溝が、前記円盤状基体の外周部であってドレッシング作業で前記ダイヤモンド粒が多く磨耗する高負荷部位に前記壁面を回転方向にまたは回転方向に直角に向けて形成され、各ダイヤモンド粒は前記二つの結晶方位(1,1,1)面が前記V溝の壁面に結合材により結合され、外周側の結晶方位(1,0,0)面が前記砥石車と接触してドレッシングする接触面に成形され、オクタヘドロンタイプ以外のタイプの多数の小粒径ダイヤモンド粒が、前記円盤状基体外周部の高負荷部位以外の表面に結合材により固着され、該小粒径のダイヤモンド粒が砥石車と接触してドレッシングする接触面に成形されるようにした。
これによれば、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が、結晶方位(1,0,0)面に頂点を形成する四つの結晶方位(1,1,1)面のうちの対向する2面で、円盤状基体の高負荷部位に回転方向にまたは回転方向に直角に形成されたV溝の壁面に結合され、高負荷部位以外の表面に多数の小粒径ダイヤモンド粒が固着されているので、負荷の高い部分ではオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が結晶方位(1,0,0)面で砥石車と接触し耐磨耗性に優れた方向に相対移動してドレッシングするので、磨耗量が少なく砥石車の研削面を所望形状に高精度にドレッシングすることができる製造の容易なロータリダイヤモンドドレッサを低コストで提供することができる。
さらに、本発明は、上述の改良されたロータリダイヤモンドドレッサにおいて、前記V溝が前記円盤状基体の外周部の外周直線部と側端円弧部とが接続する高負荷部位に回転方向に連続して刻設されるようにした。
これによれば、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が結晶方位(1,1,1)面で結合材により固着されるV溝を円盤状基体の高負荷部位に回転方向に連続して刻設したので、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が砥石車と接触し耐摩耗性の高い方向に相対移動するように高負荷部位に正確に簡単に配置することができ、製作が容易で低コストのロータリダイヤモンドドレッサを提供することができる。
また、本発明は、回転軸線回りに回転駆動される円錐台状基体の大径端面外周縁部から多数のダイヤモンド粒が前記回転軸線に対して傾斜して外側に突出されたカップ型ロータリダイヤモンドドレッサ、または回転軸線回りに回転駆動される両側円錐台状基体の外周中央部から多数のダイヤモンド粒が回転軸線と直角方向に外側に突出されたコニカル型ダイヤモンドドレッサにおいて、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒の結晶方位(1,0,0)面に頂点を形成する四つの結晶方位(1,1,1)面のうちの対向する2面と当接する壁面を有するV溝が、前記円錐台状基体の大径端面外周縁部に前記V溝の軸線を前記回転軸線に対して外側に傾斜させた状態で、または両側円錐台状基体の外周中央部に前記V溝の軸線を回転軸線と直角方向に向けた状態で、前記壁面を回転方向に、または回転方向に直角に向けて形成され、各ダイヤモンド粒は前記二つの結晶方位(1,1,1)面が前記V溝の壁面に結合材により結合され、各ダイヤモンド粒の前記V溝から突出した部分の側面が鋭角に成形され、外周側の結晶方位(1,0,0)面が前記砥石車と接触してドレッシングする接触面に成形されるようにした。
これによれば、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が、円錐台状基体の大径端面外周縁部に形成されたV溝、または両側円錐台状基体の外周中央部に形成されたV溝の壁面に、結晶方位(1,0,0)面に頂点を形成する四つの結晶方位(1,1,1)面のうちの対向する2面で結合材により結合されているので、ダイヤモンド粒の基体への保持力が強く、特に、ダイヤモンド粒の両側面がなす角度を結晶方位(1,1,1)面の対向する2面がなす約70度より小さい鋭角に成形された場合にも強い保持力を維持することができる。これにより、磨耗量が少なく砥石車の研削面を所望形状に高精度にドレッシングすることができる製造の容易なカップ型またはコニカル型ロータリダイヤモンドドレッサを低コストで提供することができる。
さらに、本発明は、回転軸線回りに回転駆動される円錐台状基体の大径端面外周縁部から多数のダイヤモンド粒が前記回転軸線に対して傾斜して外側に突出されたカップ型ロータリダイヤモンドドレッサ、または回転軸線回りに回転駆動される両側円錐台状基体の外周中央部から多数のダイヤモンド粒が回転軸線と直角方向に外側に突出されたコニカル型ダイヤモンドドレッサにおいて、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒の結晶方位(1,1,0)面内で稜線を形成する二つの結晶方位(1,1,1)面がなす角度だけ開いた壁面を有するV溝が、前記円錐台状基体の大径端面外周縁部に前記V溝の軸線を前記回転軸線に対して外側に傾斜させた状態で、または両側円錐台状基体の外周中央部に前記V溝の軸線を回転軸線と直角方向に向けた状態で形成され、各ダイヤモンド粒は前記二つの結晶方位(1,1,1)面が前記V溝の壁面に結合材により結合され、各ダイヤモンド粒の前記V溝から突出した部分の側面が鋭角に成形され、外周側の結晶方位(1,1,0)面が前記砥石車と接触してドレッシングする接触面に成形されるようにした。
これによれば、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が、円錐台状基体の大径端面外周縁部に形成されたV溝、または両側円錐台状基体の外周中央部に形成されたV溝の壁面に、結晶方位(1,1,0)面内で稜線を形成する二つの結晶方位(1,1,1)面で結合材により結合されているので、ダイヤモンド粒の基体への保持力が強く、特に、ダイヤモンド粒の両側面がなす角度を鋭角に成形された場合にも強い保持力を維持することができる。これにより、磨耗量が少なく砥石車の研削面を所望形状に高精度にドレッシングすることができる製造の容易なカップ型またはコニカル型ロータリダイヤモンドドレッサを低コストで提供することができる。
また、本発明は、上述の改良されたロータリダイヤモンドドレッサにおいて、チタン(Ti)を含む周期律表第4A族の金属、バナジウム(V)を含む周期律表第5A族の金属、およびクロム(Cr)を含む周期律表第6A族の金属のうちのいずれか1つの族の金属と、周期律表第1B族の金属との合金からなるロー材によって前記オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が前記V溝の壁面にロー付けされるようにした。
これによれば、V溝にロー材により結合される結晶方位(1,1,1)面にチタンカーバイト層が形成され、このチタンカーバイト層は半金属性のメタライジング層であり、これによりロー材に含まれる金属との結合性が良好となりダイヤモンド粒が脱落することなく強固に円盤状基体に固着される。In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention provides a rotary diamond dresser for dressing a grinding wheel in which a large number of diamond grains are fixed to the outer peripheral portion of a disc-like substrate that is driven to rotate about a rotation axis. The V-groove having a wall surface opened by an angle formed by two crystal orientation (1,1,1) planes forming a ridge line in the crystal orientation (1,1,0) plane of octahedron type diamond grains is the disk. The outer wall of the substrate is formed in a high-load portion where the diamond grains are often worn by dressing work, with the wall surfaces facing in the rotational direction, and each diamond grain has the two crystal orientation (1,1,1) planes. Are bonded to the wall surface of the V-groove by a binder, and the crystal orientation (1, 1, 0) surface on the outer peripheral side is formed into a contact surface for dressing in contact with the grinding wheel, and octahedron A large number of small-diameter diamond grains of a type other than Ip are fixed to the surface of the outer periphery of the disc-shaped substrate by a binder, and the small-diameter diamond grains come into contact with the grinding wheel for dressing. The contact surface was molded.
According to this, a large number of octahedron-type diamond grains are formed on the two crystal orientation (1,1,1) planes that form ridge lines in the crystal orientation (1,1,0) plane, Since many small-diameter diamond grains are bonded to the surface of the V-groove formed at the load site and fixed to the surface other than the high-load site, the octahedron-type diamond grains have crystal orientation ( Since the dressing is carried out by making contact with the grinding wheel on the (1, 1, 0) surface and moving relative to the ridgeline direction with excellent wear resistance, the grinding surface of the grinding wheel must be dressed in the desired shape with high precision. It is possible to provide a rotary diamond dresser that can be manufactured easily and at a low cost.
Further, the present invention provides a rotary diamond dresser for dressing a grinding wheel in which a large number of diamond grains are fixed to the outer peripheral portion of a disc-like substrate that is driven to rotate about a rotation axis, and the crystal orientation (1, 1, A V-groove having a wall surface in contact with two opposing faces of the four crystal orientation (1,1,1) faces forming the apex on the (0,0) face is an outer peripheral portion of the disc-shaped substrate and is dressed The wall surface is formed in a rotational direction or at a right angle to the rotational direction at a high load site where a large amount of the diamond grains are worn during operation, and each diamond grain has the two crystal orientation (1,1,1) planes as the V Bonded to the wall of the groove by a binder, the crystal orientation (1, 0, 0) surface on the outer peripheral side is molded into a contact surface for dressing in contact with the grinding wheel. A contact surface on which a large number of small-diameter diamond grains of this type are fixed by a binder to a surface other than the high-load portion of the outer periphery of the disc-shaped substrate, and the small-diameter diamond grains come into contact with a grinding wheel for dressing To be molded.
According to this, a large number of octahedron-type diamond grains are formed on two opposing faces among the four crystal orientation (1,1,1) planes that form vertices on the crystal orientation (1,0,0) plane. , Because it is bonded to the wall surface of the V groove formed in the rotation direction or perpendicular to the rotation direction at the high load site of the disc-shaped substrate, and a large number of small-diameter diamond grains are fixed to the surface other than the high load site, In high load parts, octahedron-type diamond grains come in contact with the grinding wheel on the crystal orientation (1, 0, 0) surface and move relatively in the direction with excellent wear resistance, so dressing is performed with less wear. It is possible to provide a rotary diamond dresser that can be easily manufactured and can be dressed in a desired shape with high precision at a low cost.
Furthermore, the present invention is the above-described improved rotary diamond dresser, wherein the V-groove is continuously connected in a rotational direction to a high-load portion where the outer peripheral linear portion and the side end arc portion of the outer periphery of the disk-like base are connected. It was made to be engraved.
According to this, V-grooves, in which a large number of octahedron-type diamond grains are fixed by a binder on the crystal orientation (1,1,1) plane, are continuously engraved in the rotational direction in a high-load portion of the disk-shaped substrate. Therefore, many octahedron-type diamond grains can be placed easily and accurately in a high-load site so that they touch the grinding wheel and move relative to the direction of high wear resistance. A rotary diamond dresser can be provided.
Further, the present invention provides a cup-type rotary diamond dresser in which a large number of diamond grains are inclined outwardly from the outer peripheral edge of the large-diameter end face of a truncated cone-shaped base that is driven to rotate about the rotational axis. In a conical diamond dresser in which a large number of diamond grains protrude outward from the center of the outer periphery of the frustoconical base on both sides of the frustoconical substrate rotated around the axis of rotation, crystals of octahedron type diamond grains A V-groove having a wall surface in contact with two opposing faces of the four crystal orientation (1,1,1) planes forming apexes on the orientation (1,0,0) plane is a large part of the truncated cone-shaped base. In a state where the axis of the V-groove is inclined outward with respect to the rotation axis at the outer peripheral edge of the diameter end surface, or the axis of the V-groove is perpendicular to the rotation axis at the center of the outer periphery of the frustoconical base on both sides Each diamond grain is formed with the two crystal orientation (1,1,1) planes connected to the wall surface of the V-groove. Bonded by the material, the side surface of each diamond grain protruding from the V-groove is formed at an acute angle, and the crystal orientation (1, 0, 0) surface on the outer peripheral side is in contact with the grinding wheel for dressing It was made to be molded.
According to this, a large number of octahedron-type diamond grains are formed in the V-groove formed at the outer peripheral edge of the large-diameter end face of the truncated cone base or the V-groove formed at the outer peripheral center of the both-side truncated cone base. Since it is bonded to the wall surface by a binder on two opposing faces of the four crystal orientation (1,1,1) planes that form the apex on the crystal orientation (1,0,0) plane, Strong holding power to the substrate, especially when the angle formed by both side surfaces of the diamond grains is formed to an acute angle smaller than about 70 degrees formed by two opposing faces of the crystal orientation (1,1,1) plane. The holding force can be maintained. Accordingly, it is possible to provide a cup-type or conical-type rotary diamond dresser that is easy to manufacture and capable of dressing the grinding surface of the grinding wheel in a desired shape with high accuracy with a low amount of wear, at a low cost.
Furthermore, the present invention provides a cup-type rotary diamond dresser in which a large number of diamond grains are inclined outwardly from the outer peripheral edge of the large-diameter end face of a truncated cone-shaped base that is driven to rotate about the rotational axis. In a conical diamond dresser in which a large number of diamond grains protrude outward from the center of the outer periphery of the frustoconical base on both sides of the frustoconical substrate rotated around the axis of rotation, crystals of octahedron type diamond grains A V-groove having a wall surface opened by an angle formed by two crystal orientation (1,1,1) planes forming ridge lines in the orientation (1,1,0) plane is outside the large-diameter end face of the truncated cone-shaped base. In a state where the axis of the V-groove is inclined outward with respect to the rotation axis at the periphery, or the axis of the V-groove is perpendicular to the rotation axis at the center of the outer periphery of the frustoconical base on both sides Each diamond grain is formed in a ditto state, and the two crystal orientation (1, 1, 1) planes are bonded to the wall surface of the V-groove by a binder, and the side surface of the portion of each diamond grain protruding from the V-groove is It was formed at an acute angle, and the crystal orientation (1, 1, 0) surface on the outer peripheral side was formed into a contact surface for dressing in contact with the grinding wheel.
According to this, a large number of octahedron-type diamond grains are formed in the V-groove formed at the outer peripheral edge of the large-diameter end face of the truncated cone base or the V-groove formed at the outer peripheral center of the both-side truncated cone base. Since the two crystal orientation (1,1,1) planes that form ridge lines in the crystal orientation (1,1,0) plane are bonded to the wall surface by the binder, the holding force of the diamond grains to the substrate is increased. In particular, a strong holding force can be maintained even when the angle formed by the both side surfaces of the diamond grains is an acute angle. Accordingly, it is possible to provide a cup-type or conical-type rotary diamond dresser that is easy to manufacture and capable of dressing the grinding surface of the grinding wheel in a desired shape with high accuracy with a low amount of wear, at a low cost.
Further, the present invention provides the above-described improved rotary diamond dresser, wherein the metal of Group 4A of the periodic table containing titanium (Ti), the metal of Group 5A of the periodic table containing vanadium (V), and chromium (Cr The octahedron-type diamond grains are formed into the V-groove by a brazing material made of an alloy of any one of the metals in Group 6A of the periodic table and metals in Group 1B of the periodic table. It was made to be brazed to the wall surface.
According to this, a titanium carbide layer is formed on the crystal orientation (1, 1, 1) plane bonded to the V-groove by the brazing material, and this titanium carbide layer is a semi-metallic metallizing layer. As a result, the bondability with the metal contained in the brazing material is improved, and the diamond grains are firmly fixed to the disk-shaped substrate without dropping off.
第1図は、本発明による第1の実施形態のロータリダイヤモンドドレッサを示す断面図であり、第2図は、ロータリダイヤモンドドレッサの要部拡大断面図であり、第3図は、オクタヘドロンタイプのダイヤモンドを示す斜視図であり、第4図は、円盤状基体の部分拡大断面図であり、第5図は、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒をV溝にロー付けした状態を示す図であり、第6図は、小粒径のダイヤモンド粒をロー付けした状態を示す図であり、第7図は、CBN砥粒をロー付けした状態を示す図であり、第8図は、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒を稜線を密着させてV溝に固着した状態を示す図であり、第9図は、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒を固着するV溝を2本形成した例を示す図であり、第10図は、第2の実施形態のロータリダイヤモンドドレッサの要部拡大断面図であり、第11図は、第3の実施形態のカップ型ロータリダイヤモンドドレッサの要部拡大断面図であり、第12図は、カップ型ロータリダイヤモンドドレッサにより砥石車をドレッシングしている状態を示す図であり、第13図は、第4の実施形態のコニカル型ロータリダイヤモンドドレッサの要部拡大断面図であり、第14図は、コニカル型ロータリダイヤモンドドレッサにより砥石車をドレッシングしている状態を示す図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotary diamond dresser according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the rotary diamond dresser, and FIG. 3 is an octahedron type FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of a disk-shaped substrate, and FIG. 5 is a view showing a state in which octahedron-type diamond grains are brazed to a V-groove. FIG. 6 is a diagram showing a state in which diamond grains having a small particle size are brazed, FIG. 7 is a diagram showing a state in which CBN abrasive grains are brazed, and FIG. 8 is an octahedron type diamond. FIG. 9 is a view showing a state in which grains are fixed to a V-groove with ridgelines adhered, and FIG. 9 is a view showing an example in which two V-grooves for fixing octahedron-type diamond grains are formed. The second FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the rotary diamond dresser of the embodiment, FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the cup-type rotary diamond dresser of the third embodiment, and FIG. 12 is a cup-type rotary diamond. FIG. 13 is a diagram showing a state where a grinding wheel is dressed by a dresser, FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the conical rotary diamond dresser of the fourth embodiment, and FIG. 14 is a conical rotary diamond. It is a figure which shows the state which is dressing the grinding wheel with a dresser.
以下、本発明に係るロータリダイヤモンドドレッサの第1の実施形態について説明する。ロータリダイヤモンドドレッサ10は、第1図〜第3図に示すように、外周部に多数のダイヤモンド粒が固着された円盤状基体11を備え、円盤状基体11に穿設された中心穴が研削盤に装備されたドレッシング装置の回転軸25に嵌着され回転軸線回りに回転駆動されて砥石車26の研削面をドレッシングするようになっている。
円盤状基体11の外周部12であってドレッシング作業でダイヤモンド粒が多く磨耗する高負荷部位13には、V溝14が回転方向に刻設され、V溝14の両壁面がなす角度は、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15の結晶方位(1,1,0)面内で稜線を形成する二つの結晶方位(1,1,1)面がなす約110度の角度と等しくされている。高負荷部位13は円盤状基体11の外周部12の外周直線部16と側端円弧部17とが接続する部位で、V溝14はこの高負荷部位13に回転方向に連続して刻設されている。
多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15が、110度開いた二つの結晶方位(1,1,1)面でV溝14の両壁面に結合材18により結合され、円盤状基体11の外周部12に回転方向に固着されている。オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15の外周側の結晶方位(1,1,0)面は砥石車と接触し耐摩耗性に優れた稜線方向に相対移動して研削面をドレッシングする接触面19に成形されている。結合材18としては、チタン(Ti)を含む周期律表第4A族の金属、バナジウム(V)を含む周期律表第5A族の金属、およびクロム(Cr)を含む周期律表第6A族の金属のうちのいずれか1つの族の金属と、銅(Cu)、銀(Ag)を含む周期律表第1B族の金属との合金からなるロー材が使用され、110度開いた二つの結晶方位(1,1,1)面がV溝14の壁面にロー付けして結合されている。ロー付け部分ではダイヤモンド粒15の結晶方位(1,1,1)面にチタンカーバイト層が形成され、このチタンカーバイト層は半金属性のメタライジング層であるので、ロー材に含まれる金属との結合性が良好となりダイヤモンド粒15は強固に円盤状基体11に固着されている。
円盤状基体11の外周部12の高負荷部位13以外の表面には、オクタヘドロンタイプ以外のタイプの小粒径の多数のダイヤモンド粒20が、結合材18により固着され、ダイヤモンド粒20の外周側は砥石車と接触して研削面をドレッシングする接触面21に成形されている。多数の小粒径のダイヤモンド粒20も、チタン(Ti)を含む周期律表第4A族の金属、バナジウム(V)を含む周期律表第5A族の金属、およびクロム(Cr)を含む周期律表第6A族の金属のうちのいずれか1つの族の金属と、銅(Cu)、銀(Ag)を含む周期律表第1B族の金属との合金からなる結合材18としてのロー材により、円盤状基体11の外周部12の高負荷部位13以外の表面に強固にロー付けして結合されている。
次に、ロータリダイヤモンドドレッサ10の製造方法について説明する。第4図に示すように、円盤状基体11の外周部12の外周直線部16と側端円弧部17とが接続する高負荷部位13に、両壁面が約110度開いたV溝14を回転方向に連続して刻設する(第1工程)。チタン(Ti)を含む周期律表第4A族の金属、バナジウム(V)を含む周期律表第5A族の金属、及びクロム(Cr)を含む周期律表第6A族の金属のうちいずれか一つの族の金属粒と、銅(Cu)、銀(Ag)等の周期律表第1B族の金属粒とを適当な有機バインダを加えて粘着性を有する状態に混合し、粘着性粒状物質22を調合する。この粘着性粒状物質22に含まれる金属は後述する焼成により合金となって結合材18であるロー材になるものである。このような粘着性粒状物質22をV溝14の両壁面に、ブラシなどにより適当な厚さに塗布する(第2工程)。60〜80個/ctsのオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15をV溝14に約1.2mm間隔で多数嵌めこみ、結晶方位(1,1,0)面内で稜線を形成する二つの結晶方位(1,1,1)面を粘着性粒状物質22の上からV溝14の両壁面に着座させる(第3工程)。
次に、粘着性粒状物質22によりダイヤモンド粒15をV溝14に保持した円盤状基体11を焼成炉内に入れ、アルゴンガス等の不活性ガスまたは真空状態の雰囲気で840〜940℃の焼成温度で焼成する。この焼成においてダイヤモンド粒15の二つの結晶方位(1,1,1)面にはチタン(Ti)との間にチタンカーバイド(TiC)等からなるメタライジング層が形成され、これらのメタライジング層と銅(Cu)、銀(Ag)を含む周期律表第1B族の金属とは融合し易く、メタライジング層を介してダイヤモンド粒15とロー材との濡れ性がよくなる。これにより第5図に示すように、ダイヤモンド粒15は二つの結晶方位(1,1,1)面が円盤状基体11のV溝14の両壁面に強い保持力でロー付けされ円盤状基体11の外周部12に固着される(第4工程)。
円盤状基体11の外周部12の高負荷部位13以外の外周直線部16と側端円弧部17の表面に、粘着性粒状物質22をブラシなどにより適当な厚さに塗布する(第5工程)。予め所定粒度に篩い分けしたオクタヘドロンタイプ以外のタイプの多数の小粒径ダイヤモンド粒20、例えば#20(平均粒径0.427mm)の人造ダイヤモンド粒を、塗布した粘着性粒状物質22に所定の集中度となるように略均一配置で単層に植え込み、円盤状基体11の外周部12の高負荷部位13以外の外周直線部16と側端円弧部17の表面に各小粒径ダイヤモンド粒20を着座させる(第6工程)。次に、小粒径ダイヤモンド粒20を外周部12に粘着性粒状物質22により保持した円盤状基体11を焼成炉内に入れ、アルゴンガス等の不活性ガスまたは真空状態の雰囲気で焼成する。これにより第6図に示すように、ダイヤモンド粒20は円盤状基体11の高負荷部位13以外の外周部12である外周直線部16と側端円弧部17の表面に強い保持力でロー付けされる(第7工程)。
円盤状基体11のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15および小粒径ダイヤモンド粒20がロー付けされた外周部12の全体に、粘着性粒状物質22をブラシなどにより塗布する(第8工程)。#140/170(平均粒径0.107mm)のCBN砥粒(六方晶窒化硼素)27を外周部12の全体に散布する(第9工程)。外周部12に散布されたCBN砥粒が粘着性粒状物質22により保持された円盤状基体11を焼成炉内に入れ、アルゴンガス等の不活性ガスまたは真空状態の雰囲気で焼成する(第10工程、第7図)。二つの結晶方位(1,1,1)面がV溝14の両壁面にロー付けされたオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15の外周側の結晶方位(1,1,0)面、および円盤状基体11外周部12の高負荷部位13以外の表面にロー付けされた小粒径のダイヤモンド粒20を砥石車と接触してドレッシングする接触面19,21に成形する(第11工程、第2図)。このとき、ダイヤモンド粒15,20は接触面19,21が外周部12の表面から0.3mm程度突出するように成形される。
このようにして製造されたロータリダイヤモンドドレッサ10は、研削盤のドレッシング装置に砥石車26の回転軸と平行に軸承された回転軸25に嵌着され、モータにより回転軸25とともに回転駆動される。ロータリダイヤモンドドレッサ10と砥石車26とが砥石車26の研削面の形状に基づいて相対的に移動され、例えば砥石車26の外周面に直線状に、両端に円弧状に形成された研削面が、ロータリダイヤモンドドレッサ10の円盤状基体11の外周直線部16、側端円弧部17に固着された小粒径ダイヤモンド粒20および高負荷部位13に固着されたオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15によりドレッシングされる。ロータリダイヤモンドドレッサ10が砥石車26の回転軸線方向にトラバースするとき、外周直線部16と側端円弧部17とが接続する高負荷部位13がリーディングエッジとなって砥石車26外周面の直線状研削面をドレッシングするので負荷が大きくなるが、高負荷部位13ではオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15が結晶方位(1,1,0)面で砥石車と接触し耐摩耗性に優れた稜線方向に相対移動してドレッシングするので、局部的に磨耗することがなく、砥石車26の研削面を所望形状に高精度にドレッシングすることができる。
上記実施形態では、60〜80個/ctsの多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15を、隣接するダイヤモンド粒15の結晶方位(1,1,0)面の稜線が密着するように約1.2mmのピッチ間隔でV溝14に嵌め込んでいるが、150〜200個/ctsのオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15を密着させて約0.75mmのピッチ間隔でV溝14に嵌め込んでもよい(第8図)。このように、隣接するダイヤモンド粒15の結晶方位(1,1,0)面の稜線が密着するようにV溝14に整然と嵌め込むことができるので、V溝14に多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15を配置して高負荷部位13の耐磨耗性を向上することができる。高価なオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15のピッチ間隔を広くする方がコスト的に有利であるが、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15のピッチ間隔は、高い耐磨耗性を維持するために、0.5〜10mmピッチ間隔でV溝14に配置するのが好ましい。
上記実施形態では、高負荷部位13に1本のV溝14を刻設しているが、複数本、第9図に示す例では2本のV溝14を刻設し、ロータリダイヤモンドドレッサ10の円周方向の各位置におけるダイヤモンド粒15の接触面19の母線方向の合計長さが略均等になるように、各V溝14にオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15を円周方向に位相をずらせて配置し固着するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、第8乃至10工程でオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15および小粒径ダイヤモンド粒20がロー付けされた円盤状基体11の外周部12に、#140/170の人造ダイヤモンド粒を散布してロー付けして、ロー材表面の耐摩耗性をより向上させているが、第8乃至10工程は省略してもよい。
さらに、上記実施形態では、V溝14を円周方向に連続して刻設しているので加工が容易であるが、V溝14は押し込み加工等により、円盤状基体11の外周部であってドレッシング作業でダイヤモンド粒が多く磨耗する高負荷部位13に壁面を回転方向に向けて円周方向に断続的に形成してもよい。
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態では、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15が結晶方位(1,1,0)面内で稜線を形成する二つの結晶方位(1,1,1)面でV溝14に結合されているのに対し、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒が結晶方位(1,0,0)面で頂点を形成する四つの結晶方位(1,1,1)面のうち対向する2面でV溝24に結合されている点が第1の実施形態と相違し、他の部分および製造方法は同様であるので、相違点について説明し、同じ構成部分には第1の実施形態と同じ参照番号を付して詳細な説明を省略する。
第10図に示すように、円盤状基体11の外周部12であってドレッシング作業でダイヤモンド粒が多く磨耗する高負荷部位13には、V溝24が回転方向に刻設され、V溝24の両壁面がなす角度は、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15の結晶方位(1,0,0)面で頂点を形成する四つの結晶方位(1,1,1)面のうち対向する2面がなす約70度の角度と等しくされている。高負荷部位13は円盤状基体11の外周部12の外周直線部16と側端円弧部17とが接続する部位で、V溝24はこの高負荷部位13に回転方向に連続して刻設されている。多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15が、70度開いた二つの結晶方位(1,1,1)面でV溝24の両壁面に結合材18により結合され、円盤状基体11の外周部12に回転方向に固着されている。オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15の外周側の結晶方位(1,0,0)面は砥石車26と接触し研削面をドレッシングする接触面23に成形されている。これにより、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15は、外周側の結晶方位(1,0,0)面で砥石車26と接触し結晶方位(1,1,0)面と直角な耐摩耗性に優れた方向に相対移動してドレッシングするので、局部的に磨耗することがなく、砥石車26の研削面を所望形状に高精度にドレッシングすることができる。
次に、第3の実施形態について説明する。第2の実施形態では、円盤状基体11の外周部12の高負荷部位13に形成されたV溝14,24に、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15を結合材18により結合し、円盤状基体外周部12の高負荷部位以外の表面にオクタヘドロンタイプ以外のタイプの多数の小粒径ダイヤモンド粒20を結合材により固着しているのに対し、第3の実施形態では、円錐台状基体の大径端面外周縁部に形成されたV溝に多数のダイヤモンド粒のみを結合材により結合してカップ型ロータリダイヤモンドドレッサを構成しているので、係る相違点のみについて説明し、同じ構成部分には第2の実施形態と同じ参照番号を付して詳細な説明を省略する。
第11図に示すようにカップ型ロータリダイヤモンドドレッサ34では、回転軸線回りに回転駆動される円錐台状基体30の大径端面31の外周縁部32に、V溝33がその軸線を回転軸線に対して外側に傾斜させた状態で、回転方向に連続して刻設されている。V溝33の両壁面がなす角度は、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15の結晶方位(1,0,0)面に頂点を形成する四つの結晶方位(1,1,1)面のうちの対向する2面がなす約70度の角度と等しくされている。多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15が、70度開いた結晶方位(1,1,1)面でV溝33の両壁面に結合材18により結合され、円錐台状基体30の大径端面外周縁部32から回転軸線に対して傾斜して外側に突出されている。各ダイヤモンド粒15のV溝33から突出した部分の側面が鋭角に成形され、先端側の結晶方位(1,0,0)面が砥石車26と接触してドレッシングする接触面に成形されている。
カップ型ロータリダイヤモンドドレッサ34は、第12図に示すように研削盤のドレッシング装置に砥石車26の回転軸線に対し傾斜して軸承された回転軸35に嵌着され、モータにより回転軸35とともに回転駆動される。カップ型ロータリダイヤモンドドレッサ34と砥石車26とが砥石車26の研削面の形状に基づいて相対的に移動され、円錐台状基体30の大径端面外周縁部32から回転軸線に対して傾斜して外側に突出された多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15の先端側の結晶方位(1,0,0)面が砥石車26と接触し、例えば砥石車26の側面と外周面を直線状にドレッシングする。
次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、基体の形状を両側円錐台状にした点のみが第3の実施形態と異なる。第13図に示すようにコニカル型ロータリダイヤモンドドレッサ44では、回転軸線回りに回転駆動される両側円錐台状基体40の外周中央部42に、V溝43がその軸線を回転軸線と直角方向に向けた状態で、回転方向に連続して刻設されている。V溝43の両壁面がなす角度は、約70度で、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15が、70度開いた結晶方位(1,1,1)面でV溝43の両壁面に結合材18により結合され、両側円錐台状基体40の外周中央部から回転軸線と直角方向に外側に突出されている。各ダイヤモンド粒15のV溝43から突出した部分の側面が鋭角に成形され、先端側の結晶方位(1,0,0)面が砥石車26と接触してドレッシングする接触面に成形されている。
コニカル型ロータリダイヤモンドドレッサ44は、第14図に示すように砥石車の両側面をドレッシングするときは、砥石車26の回転軸線に近い側の外周が砥石車26の側面に接近するように回転軸線が砥石車26の回転軸線に対して傾斜して支承され、砥石車26の外周面を直線状にドレッシングするときは、回転軸線が砥石車26の回転軸線と平行になるように支承された状態で、コニカル型ロータリダイヤモンドドレッサ44と砥石車26とが砥石車26の研削面の形状に基づいて相対的に移動され、両側円錐台状基体40の外周中央部42から回転軸線に対して直角方向に外側に突出された多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15の先端側の結晶方位(1,0,0)面が砥石車26と接触し、例えば砥石車26の両側面と外周面を直線状の研削面にドレッシングする。
なお、第3、第4の実施形態では、V溝33,43の両壁面がなす角度を約70度としているが、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒の結晶方位(1,1,0)面内で稜線を形成する二つの結晶方位(1,1,1)面がなす約110度の角度と等しくし、多数のオクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15を約110度開いた結晶方位(1,1,1)面でV溝33,43の両壁面に結合材18により結合するようにしてもよい。
上記第2乃至4の実施形態では、V溝24,33,43が回転方向に連続して刻設されているが、V溝24は円盤状基体11の外周部であってドレッシング作業でダイヤモンド粒が多く磨耗する高負荷部位13、V溝33は円錐台状基体30の大径端面外周縁部32、V溝43は両側円錐台基体40の外周中央部42に、両壁面を回転方向に、または回転方向に直角に向けて断続的に形成してもよい。
上記実施の形態では、オクタヘドロンタイプのダイヤモンド粒15、小粒径ダイヤモンド粒20およびCBN砥粒27をロー材を結合材18としてロー付けしているが、電気メッキまたは無電解メッキにより固着するようにしてもよい。Hereinafter, a first embodiment of a rotary diamond dresser according to the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the
A V-
A large number of octahedron-
A large number of
Next, a method for manufacturing the
Next, the disk-shaped
An adhesive granular material 22 is applied to the surface of the outer peripheral
An adhesive granular material 22 is applied by brush or the like to the entire outer
The
In the above embodiment, a large number of octahedron
In the above embodiment, one V-
Further, in the above embodiment, the # 140/170 artificial diamond grains are formed on the outer
Further, in the above embodiment, the V-
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, in the first embodiment, two crystal orientation (1,1,1) planes in which octahedron-
As shown in FIG. 10, a V-
Next, a third embodiment will be described. In the second embodiment, a large number of octahedron-
As shown in FIG. 11, in the cup-type
As shown in FIG. 12, the cup-type
Next, a fourth embodiment will be described. The fourth embodiment is different from the third embodiment only in that the shape of the base is a truncated cone shape on both sides. As shown in FIG. 13, in the conical
As shown in FIG. 14, the conical
In the third and fourth embodiments, the angle formed by both wall surfaces of the V-
In the second to fourth embodiments, the V-
In the above embodiment, the octahedron-
本発明にかかるロータリダイヤモンドドレッサは、回転駆動される砥石車により工作物を研削加工する研削盤において、砥石車の研削面を所望形状に高精度にドレッシングするロータリダイヤモンドドレッサとして用いるのに適している。 The rotary diamond dresser according to the present invention is suitable for use as a rotary diamond dresser for dressing a grinding surface of a grinding wheel in a desired shape with high accuracy in a grinding machine that grinds a workpiece by a grinding wheel that is rotationally driven. .
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