KR20000017006A - 온라인 롤 연삭용 연삭체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 온라인 롤 연삭용 연삭체는, 원형 지지 베이스판의 주변 에지 부근에 또한 그의 표면부상의 컵 형상내에 장착된 연삭숫돌을 포함하며, 원형 지지 베이스판의 주변 에지부는 내측으로 개방된 그루브를 형성하도록 내주부를 향해 돌출하는 평평한 링형부를 구비하는 2층 구조를 가지며, 연삭숫돌은 상기 평평한 링형부상에 장착되며, 제진재(制振材)가 상기 그루브내에 충전 장착된다. 이 연삭체는 나선형 마크 및 채터 마크의 형성을 효과적으로 방지하여, 연삭능력 및 연삭 정밀도를 향상시키고, 연삭숫돌의 수명을 연장시킨다.

Description

온라인 롤 연삭용 연삭체{GRINDING BODY FOR ON-LINE ROLL GRINDING}

본 발명은 압연기상에 장착 사용되는 온라인 롤 연삭장치용 연삭체에 관한 것이다.

온라인 롤 연삭이 수행되는 경우, 도 16에 도시된 바와 같이, 다수의 롤 연삭장치(20)가 연삭될 롤을 향하도록 설치되며, 각각의 온라인 롤 연삭장치(20)는 롤(21)의 축방향으로 왕복운동 가능하고 축방향을 따라 회전가능하며, 회전하는 롤(21)의 표면에 대해 가압되어 롤(21)의 표면을 연삭한다는 것은 주지된 사실이다. 연삭장치(20)의 샤프트 중심(20a)은 롤(21)의 축(21a)과 동일한 높이로 설정되거나 또는 축(21a)으로부터 소정 거리만큼 상방 또는 하방으로 변위된 높이[오프셋 높이(H)]로 세팅된다. 연삭장치(20)의 샤프트 중심(20a)은 또한 롤(21)의 축(21a)에 수직한 라인(20b)으로부터 α(예컨대, 0.5°)의 각도로 수평방향으로 경사지도록 설치된다. 이러한 경사각 α는 연삭숫돌 가압각도로 지칭된다.

연삭장치(20)에 의한 롤(21)의 연삭은 다음의 문제를 갖는다고 알려져 있다.설정된 오프셋 높이(H)와 연삭숫돌 가압 각도(α)가 변하는데, 이는 압연에 의한 롤(21)의 마모 또는 상·하 롤(21) 사이의 갭의 조절에 기인한다.

따라서, 연삭숫돌이 롤(21)의 표면에 불균일하게 접촉하여 나선형 마크를 형성하고 롤 표면의 질을 저하시킨다. 결과적으로, 롤은 사용할 수 없게 된다. 또한, 롤 표면의 거침 및 롤 표면과 연삭체(22) 사이의 증가된 갭에 기인한 롤(21)의 진동에 의해 연삭체(22)에 진동이 발생되고 연삭될 롤(21)의 표면상에 도 17에 도시된 바와 같은 줄무늬 패턴을 갖는 채터 마크(chatter mark or pitching surface mark)(23)를 형성한다. 채터 마크 또는 나선형 마크의 형성을 방지하기 위한 회전 연삭체가 ① 일본 특허출원 공개 제 평6-47654(이하, 종래기술 I이라 함), ② 일본 특허출원 공개 제 평9-1463 호(이하, 종래기술 II라 함) 및 ③ 일본 실용신안등록출원 공개 제 소62-95867 호(이하, 종래기술 III이라 함)에 의해 제안되어 있다.

종래기술 I은 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 회전가능하게 지지된 중앙부를 갖는 얇은 가요성 원형 베이스판(31)상에 얇은 연삭숫돌(32)을 고정시켜 저강성 연삭체(22)를 구성하고, 연삭 동안 롤(21)에 대해 가압된 연삭체(22)의 얇은 원형 베이스판(31)의 국부적 휨에 의해 롤(21)의 진동을 흡수함으로써, 채터 마크(23)의 형성을 방지하려고 한다. 도 20은 연삭숫돌(32)의 외측 에지만이 롤(21)과 접촉하여 얇은 원형 베이스판(31)이 휘어져서 연삭숫돌의 전체 폭이 롤(21)과 접촉하도록 하는 상태를 도시하고 있다. 도 21은 연삭숫돌(32)의 내측 에지만이 롤(21)과 접촉하는 상태를 도시하고 있다.

종래기술 II는 종래기술 I의 연삭체가 얇은 연삭숫돌(32)의 원주부에서 롤(21)과 접촉하는 경우, 도 21에 도시된 바와 같이 얇은 원형 베이스판(31)의 휨만으로는 불균일한 접촉을 해소하기에 불충분하다는 사실에 초점을 맞추고 있다. 이러한 사실의 견지에서, 종래기술 II는 도 22 내지 도 25에 도시된 바와 같이 표면측으로 굽어진 원형 베이스판(41)의 원주부에 의해 규정된 내측 그루브(43)를 갖는 원형 베이스판(41)상에 컵형상의 연삭숫돌(42)을 고정시켜서 연삭체를 구성한다. 종래기술 II는, 그루브(43)를 이용하여 컵형 연삭숫돌(42)의 외측 에지 또는 내측 에지만이 롤 표면과 접촉하는 문제를 해소하여 나선형 마크의 형성을 방지하려고 시도한다.

종래기술 III은, 도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 바닥판을 갖는 컵형 연삭숫돌(52)을 바닥판이 고무판(53, 54) 사이에 개재되는 상태로 원형 베이스판(51)에 너트(55)로 고정시키거나 또는 컵형 연삭숫돌(52)의 바닥판을 원형 베이스판(51)에 고부판(53)이 이들 사이에 개재되는 상태로 너트(55)로 고정시킴으로써 롤(21)의 진동이 고무판(53, 54)에 의해 흡수되도록 하는 것에 의해 채터 마크의 형성을 방지하려고 한다.

종래기술 I의 연삭체에 의하면, 채터 마크(23)는 온라인 연삭 동안의 롤(21)의 진동 때문에 발생한다고 추측되었다. 대응책으로, 원형 베이스판을 얇게하여 연삭체에 저강성을 부여하였다. 그러나, 가요성을 중시하여 저강성을 부여하도록 연마 입자층을 얇게 하는 것은 다음과 같은 문제점을 갖는다.

1) 연삭 동안에 연삭체에 발생되는 진동은, 롤(21)의 진동과 관련된 공명 진동과, 서로 접촉하는 연삭숫돌과 롤(21) 사이의 계면에서의 스틱-슬립(stick-slip)과 관련된 자려 진동(self-excited vibrations)을 포함한다. 자려 진동은 연삭숫돌용 지지 부재 즉, 원형 베이스판의 저 동강성(dynamic stiffness)에 기인하여 발생된다. 자려 진동은 채터 마크(23)의 형성을 초래한다.

2) 연삭숫돌용 지지 부재는 얇은 가요성 원형 베이스판이기 때문에, 고 연삭력하에서 롤 세팅의 변화에 따라 연삭숫돌과 롤의 불균일 접촉이 발생하기 쉽다. 따라서, 진동 속도와 연삭력이 제한되므로 연삭능력이 감소된다.

3) 얇은 원형 베이스판에 고정된 연마 입자층의 두께가 상이한 경우, 연삭숫돌의 강성도 또한 변한다. 도 13은 연삭숫돌의 두께와 연삭숫돌의 강성 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 도면의 일점쇄선이 나타내는 바와 같이, 연삭숫돌 두께의 감소는 연삭숫돌 강성의 급속한 감소를 초래한다. 따라서, 연삭의 정밀도가 연삭숫돌의 강성 변화에 따라 저하된다.

연삭숫돌의 강성을 유지하기 위해, 연마 입자층이 예정된 두께까지만 두꺼워질 수 있다. 따라서, 연삭숫돌의 수명이 단축된다.

4) 얇은 가요성 베이스판상에 지지된 연삭숫돌이 예정된 가압력에 의해 롤에 대해 가압되는 경우, 국부적 휨이 발생하고, 휨의 장소에서의 연삭숫돌의 응력이 증가한다. 따라서, 부과된 응력이 연삭숫돌의 허용응력 아래에 있는 레벨까지로 가압력이 제한된다.

결과적으로, 연삭능력이 제한된다. 도 14는 연삭숫돌 가압력과 연삭숫돌 응력 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 도면에서 일점쇄선에 의해 나타난 바와 같이, 가압력이 약 50kgf 이상인 경우 부과된 응력은 연삭숫돌의 허용응력을 초과한다.

5) 회전 가동부의 무게를 감소시키기 위해, 연마 입자층은 얇게될 필요가 있다. 연마 입자층의 두께가 이와 같이 제한되기 때문에, 연삭숫돌의 수명은 단축된다.

종래기술 II에 의하면, 그루브가 형성된 원형 베이스판(41)의 특수한 변형에 의해 연삭숫돌과 롤의 불균일 접촉이 해소되었다. 그러나, 종래기술 I에 의한 문제점인 자려 진동과 관련된 채터 마크는 해소되지 않았다.

종래기술 3에 따르면, 고무판의 효과에 기인하여 채터 마크가 상당히 감소되었다. 그러나, 그 감소는 완전하지 않다. 그 이유는 삽입된 고무판(53, 54)이 외부에 노출되므로 고무의 제진(制振) 효과가 이물질의 침투 또는 고무의 열화에 기인하여 충분히 발휘되지 않았기 때문이다.

본 발명은 상기 문제의 견지에서 이루어졌다. 본 발명의 목적은 나선형 마크 및 채터 마크의 형성을 효과적으로 방지할 수 있으며 연삭능력과 연삭 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 연삭숫돌의 수명을 연장시킬 수 있는, 온라인 롤 연삭용 연삭체를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 특징에 따르면, 원형 지지 베이스판의 주변 에지 부근에 또한 그의 표면부상의 컵형상내에 장착된 연삭숫돌을 포함하는 온라인 롤 연삭용 연삭체에 있어서,

상기 원형 지지 베이스판의 주변 에지부는 그 표면측에 내측으로 개방된 횡방향 그루브형 간극을 형성하도록 내주부를 향해 돌출하는 평평한 링형부를 포함하는 2층 구조를 가지며,

상기 연삭숫돌은 상기 평평한 링형부상에 장착되고,

제진재(制振材)가 상기 횡방향 그루브형 간극내로 충전 장착되는 온라인 롤 연삭용 연삭체가 제공된다.

본 발명의 상기 특징에 따르면, 롤 연삭 동안의 연삭숫돌과 롤의 불균일 접촉이 해소되며, 롤 표면상의 나선형 마크의 형성이 해소되고, 연삭체의 요동 속도(oscillating speed)가 증가될 수 있으며, 연삭력이 제한되지 않으며, 연삭능력이 향상될 수 있다. 연삭숫돌에 발생된 진동 에너지는 대부분 그루브내에 충전된 제진재에 흡수되어 원형 지지 베이스판에 전달된다. 그 결과, 서로 접촉하는 연삭숫돌과 롤 사이의 계면에서의 스틱-슬립과 관련된 연삭체내의 자려 진동이 현저히 감소되어, 자려 진동에 기인한 롤 표면상의 채터 마크의 형성이 해소된다.

바람직하게는, 상기 제진재가 충전 장착된 횡방향 그루브형 간극의 개구는 방수성 조인트 필러(joint filler)로 밀봉된다. 이러한 밀봉은 이물질의 침투를 방지하여 제진재를 보호함으로써, 연삭체의 열화를 방지한다.

본 발명의 다른 특징은, 원형 지지 베이스판의 주변 에지 부근에 또한 그의 표면부상의 컵형상내에 장착된 연삭숫돌을 포함하는 온라인 롤 연삭용 연삭체에 있어서,

상기 원형 지지 베이스판의 주변 에지부는 그 표면측에 내측으로 개방된 횡방향 그루브형 간극을 형성하도록 내주부를 향해 돌출하는 평평한 링형부를 포함하는 2층 구조를 가지며,

상기 2층 구조 중 하나인 상기 평평한 링형부의 판 두께(c)와 상기 횡방향 그루브형 간극이 상기 2층 사이에 개재되도록 하는 상기 2층 구조의 다른 한 층의 판 두께(b)는, b 〈 c 관계로 있으며,

상기 연삭숫돌은 상기 평평한 링형부상에 장착되고,

제진재가 상기 횡방향 그루브형 간극내로 충전 장착되는 온라인 롤 연삭용 연삭체를 제공한다.

본 발명의 상기 특징에 따르면, 큰 두께를 갖는 평평한 링형부가 롤 연삭 동안 최소로 변형되고 연삭숫돌(그 접촉 표면 포함)에 과다한 응력이 발생되지 않는다. 따라서, 연삭숫돌 가압력의 증가는 연삭능력을 향상시킨다. 또한, 연삭숫돌의 두께가 변하더라도, 연삭숫돌의 강성이 거의 변하지 않기 때문에 연삭 정밀도가 유지될 수 있다. 또한, 연마 입자층이 두꺼워질 수 있으므로 연삭숫돌의 교환 수명을 길게한다.

바람직하게는, 상기 제진재가 충전 장착된 횡방향 그루브형 간극의 개구는 방수성 조인트 필러로 밀봉된다. 이러한 밀봉은 이물질의 침투를 방지하여 제진재를 보호함으로써, 연삭체의 열화를 방지한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연삭체의 종단면도,

도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 도면,

도 3은 도 1의 부분 확대도,

도 4는 컵형 연삭숫돌의 외측부만이 롤과 접촉하는 상태를 나타내는 단면도,

도 5는 컵형 연삭숫돌의 내측부만이 롤과 접촉하는 상태를 나타내는 단면도,

도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명에서의 연삭숫돌의 진동 파형과 종래기술에서의 연삭숫돌의 진동 파형을 비교하기 위한 그래프,

도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명과 종래기술에서의 연삭숫돌의 동강성(컴플라이언스)을 비교하기 위한 그래프,

도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명과 종래기술에서의 채터 마크의 상태를 비교하기 위한 그래프,

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연삭체의 종방향 측단면도,

도 10은 도 9의 부분 확대도,

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연삭체의 원형 지지 베이스판의 휨 상태를 나타내는 설명도,

도 12는 종래기술 1에 따른 연삭체의 원형 지지 베이스판의 휨 상태를 나타내는 설명도,

도 13은 본 발명과 종래기술 1 각각에서의 연삭숫돌의 두께와 강성 사이의 관계를 나타내는 그래프,

도 14는 본 발명과 종래기술 1 각각에서의 연삭숫돌의 가압력과 응력 사이의 관계를 나타내는 그래프,

도 15(a) 및 도 15(b)는 본 발명과 종래기술 1 각각에서의 연삭숫돌의 가압력과 연삭능력 사이의 관계를 나타내는 그래프,

도 16은 온라인 롤 연삭의 상태를 나타내는 사시도,

도 17은 롤의 측면도,

도 18은 종래의 연삭체의 측단면도,

도 19는 종래의 연삭체의 정면도,

도 20은 종래의 연삭체의 작동 상태를 나타내는 도면,

도 21은 종래의 연삭체의 상이한 작동 상태를 도면,

도 22는 종래의 다른 연삭체의 측단면도,

도 23은 상기 종래의 다른 연삭체의 정면도,

도 24는 상기 종래의 다른 연삭체의 작동 상태를 나타내는 도면,

도 25는 상기 종래의 다른 연삭체의 다른 작동 상태를 나타내는 도면,

도 26은 종래의 또 다른 연삭체의 평단면도,

도 27은 변형된 종래의 연삭체의 평단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

12: 연삭체 13: 원형 지지 베이스판

13a: 짧은 관형판 13b: 수평 돌출부

13c: 평평한 링형부 14: 그루브

15: 제진판 16: 컵형 연삭숫돌

17: 조인트 필러 20: 온라인 롤 연삭장치

21: 롤 23: 채터 마크

이하, 본 발명의 롤 연삭용 연삭체가 첨부된 도면을 참조로 다음의 실시예를 통해 상세히 설명되지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

[제 1 실시예]

구성

도 1 내지 도 3에 있어서, 참조부호(12)는 온라인 롤 연삭장치(20)의 지지 샤프트(10)와 베어링(11)에 의해 회전가능하게 지지된 중앙부와 주변부 에지를 갖는 연삭체를 지시한다. 연삭체(12)는 수평 돌출부(13b)와 평평한 링형부(13c)로부터 2층 구조로 구조되는 SUS와 같은 금속제의 원형 지지 베이스판(13)으로 구성되며, 수평 돌출부(13b)는 짧은 관형부(13a)로부터 외측으로 돌출하며, 평평한 링형부(13c)는 상방으로 그리고 수평 돌출부(13b)의 외주 에지부로부터 중앙측을 향해 수평 돌출부(13b)에 대향되어 중앙측을 향해 개방된 횡방향 그루브(14)를 규정하도록 연장된다. 또한, 제진재(15)가 그루브(14)내에 충전되며, 일체형 컵형 연삭숫돌(16)이 평평한 링형부(13c)의 표면상에 고정된다. 참조부호(17)은 제진재(15)가 방수성이 아닌 경우 그루브(14)의 개구를 밀봉하도록 제공된 방수 실리콘재와 같은 조인트 필러(joint filler)를 지시한다. 제진재(15)로서, 모래가 함유된 고무와 같은 진동 흡수 고무재 또는 댐퍼가 사용된다.

작용 및 효과

도 4에 도시된 바와 같이, 연삭체(12)의 컵형 연삭숫돌(16)의 외측 단부만이 롤(21)의 표면에 접촉하여 그것에 대해 가압되는 경우, 원형 지지 베이스판(13)내의 그루브(14) 아래의 수평 돌출부(13b)가 외측 하방으로 휘어진다. 따라서, 컵형 연삭숫돌(16)의 전체 폭이 롤(21)의 표면과 접촉한다. 이러한 상태에서, 연삭체(12)가 회전한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 연삭체(12)의 컵형 연삭숫돌(16)의 내측 단부만이 롤(21)의 표면에 접촉하여 그것에 대해 가압되는 경우, 원형 지지 베이스판(13)내의 그루브(14) 위의 평평한 링형부(13c)가 내측 하방으로 휘어진다. 따라서, 컵형 연삭숫돌(16)의 전체 폭이 롤(21)의 표면과 접촉한다. 이러한 상태에서, 연삭체(12)가 회전한다.

이러한 작용에 의해, 연삭숫돌(16)과 롤(21) 표면의 불균일한 접촉이 해소된다. 따라서, 롤 표면상의 나선형 마크의 형성이 해소되고, 연삭체의 요동 속도가 증가될 수 있으며, 연삭력이 제한되지 않으며, 연삭능력이 향상될 수 있다.

이러한 상태에서, 컵형 연삭숫돌(16)내에 발생하는 진동 에너지는 대부분 그루브(14)내에 충전된 제진재(15)에 흡수되어 원형 지지 베이스판(13)에 전달된다. 그 결과, 서로 접촉하는 컵형 연삭숫돌(16)과 롤(21) 사이의 계면에서의 스틱-슬립과 관련된 연삭체(12)의 자려 진동이 현저히 감소되어, 자려 진동에 기인한 롤(21) 표면상의 채터 마크(23)의 형성이 해소된다.

도 6(a) 및 도 6(b)는, (a) 본 발명에서와 같이 제진재(15)가 그루브(14)내에 제공된 경우와 (b) 종래기술 II에서와 같이 제진재(15)가 없는 경우(동일한 구성이 제공됨)에 연삭체에 발생하는 진동 파형을 비교하기 위해 수행된 타격 시험의 결과를 나타낸다. 이들 도면에 있어서, 종축은 기준 라인 0에 대한 진폭을 나타내고 횡축은 경과 시간(초)을 나타낸다. 제진재(15)가 없는 경우 (b)에서, 외력에 의한 진동이 동일한 진폭으로 계속된다. 제진재(15)가 있는 경우 (a)에 있어서, 진폭이 급속히 감쇠됨이 명료하다.

도 7(a) 및 도 7(b)는, (a) 제진재(15)가 사용된 경우와 (b) 제진재(15)가 사용되지 않은 경우에서의, 원형 지지 베이스판(13)(연삭체)의 각 진동 주파수에 대해 발생하는 단위 하중에 의한 변위(컴플라이언스) 즉, 동강성을 비교하기 위해 수행된 타격 시험의 결과를 나타낸다. 이들 도면에 있어서, 횡축은 진동 주파수(Hz)를 나타내고, 종축은 원형 지지 베이스판의 변위[㎛/kgf, 주비(major ratio) (b)/(a)=100/1]를 나타낸다. 제진재(15)가 없는 (b) 경우에 있어서, 약 230㎛/kgf의 변위가 최대 공진에서 나타난다. 제진재(15)가 있는 (a) 경우에 있어서, 최대 공진에서의 변위는 약 1.6㎛/kgf이다. 따라서 원형 지지 베이스판의 동강성은 제진재(15)의 작용하에서 증가하며, 원형 지지 베이스판의 변위는 (b) 경우에 대해 얻어진 값의 약 1/100로 감소한다. 따라서, 진동 억제 효과가 얻어진다.

또한, 제진재(15)가 장착된 그루브(14)의 개구는 조인트 필러(17)로 밀봉된다. 이러한 밀봉은 이물질의 침투를 방지하여, 제진재(15)를 보호함으로써, 연삭체의 열화를 방지할 수 있다.

도 8(a) 및 도 8(b)는, (a) 제진재(15)가 사용된 경우와 (b) 제진재(15)가 사용되지 않은 경우에서의 온라인 연삭 조건하에서 채터 마크의 상태를 조사한 결과를 나타낸다. 이들 도면에 있어서, 횡축은 롤의 원주 속도(m/min)를 나타내고, 종축은 연삭숫돌 가압 선형 압력(kgf/mm)을 나타낸다. 실험에서, 온라인 연삭 작업이 일정한 시간동안, 600m/min, 900m/min, 1200m/min 및 1500m/min의 원주 속도로, 0.5kgf/mm으로부터 3kgf/mm까지 0.5kgf/mm의 피치로 변하는 연삭 가압 선형 압력하에서 수행되었다. 채터 마크의 상태가 다음의 기준하에서 시각적으로 평가되었다.

채터 마크가 없음 = "양호" ○

흐릿한 채터 마크가 발생됨 = "허용가" △

분명한 채터 마크가 발생됨 = "불량" ●

도 8(a) 및 도 8(b)의 결과는 제진재(15)와 결합된 본 발명의 구성은 종래 기술에 의해 발생된 채터 마크의 형성을 해소한다.

[제 2 실시예]

구성

본 실시예는 상기 제 1 실시예와 유사하지만, 원형 지지 베이스판(13)의 구성이 수평 돌출부(13b)의 판 두께(b)와 평평한 리형부(13c)의 판 두께(c)의 관계가 b 〈 c인 관계가 되도록 변경된다. 제 1 실시예에서와 동일한 부재는 동일한 참조부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 9 및 도 10에 있어서, 원형 지지 베이스판(13)의 판 두께에 대한 치수는 평평한 링형부(13c)의 판 두께(c)가 수평 돌출부(13b)의 판 두께(b)보다 크도록 즉, b 〈 c가 되도록 설정된다. 이러한 구성과 함께, 컵형 연삭숫돌(16)의 두께는 종래보다 두껍게 할 수 있으며, 예를 들면 약 20 내지 30mm로 증가될 수 있다. 연삭체의 다른 구성 특징은 제 1 실시예에서와 거의 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략한다.

작용 및 효과

평평한 링형부(13c)에 고착된 연삭숫돌(16)의 표면은 롤(21)과 접촉된 상태로 회전하면서 롤(21)의 표면을 연삭한다. 이러한 연삭 동안, 연삭숫돌을 롤에 대해 가압하는 힘이 원형 지지 베이스판(13)에 뒤틀림 변형력을 가한다. 상술된 바와 같이, 수평 돌출부(13b)의 판 두께(b)와 평평한 링형부(13c)의 판 두께(c)는 b 〈 c 관계로 설정된다. 따라서, 큰 두께로 성형된 평평한 링형부(13c)는 최소로 변형되며, 작은 두께로 셩형된 수평 돌출부(13b)는 뒤틀려서 변형된다.

도 11은 FEM 분석에 의해 구한 이들 상황을 도시한다. 외력이 연삭숫돌(16)의 연삭면(도면에서 상면)에 가해지는 경우, 원형 지지 베이스판(13)은 실선으로 표시된 상태로부터 이점쇄선으로 표시된 상태로 휨 변형된다. 이러한 변형이 나타내는 바와 같이, B부의 변형이 지배적으로 되고 C부의 국부적 변형이 없다. 따라서, 연삭숫돌(16)(그 접착면 포함)에 과다한 응력이 발생되지 않는다. 이에 비해, 도 12에 도시된 종래기술 I에 의하면, 원형 베이스판(31)과 연삭숫돌(32) 사이의 경계선 A에 과다한 응력이 발생되어, 연삭숫돌(32)에 손상을 줄 수 있다.

도 15(a)는 본 발명(실선)과 종래기술 I(일점쇄선)에 대한, 단위 시간당 연삭능력 대 연삭숫돌 가압력의 관계를 나타낸다. 도 15(b)는 종래기술 I(일점쇄선)에 대한 도 15(a)의 확대도이다. 이들 실험에 있어서, 니켈 그레인의 롤과 CBN의 연삭숫돌을 사용하여, 600m/min의 롤 원주속도와 30m/sec 내지 80m/sec의 연삭 장치의 요동 속도에서 연삭이 행해졌다. 단위 시간당 연삭량은 상이한 크기의 연삭숫돌 가압력을 갖는 다수의 점에서 측정되었다. 도면에서 일점쇄선으로 표시된 종래기술 I의 경우에 있어서, 동일한 조건하에서 연삭숫돌 가압력이 40kgf 이하의 실용 범위로 제한되는 상태에서 실험이 행해졌다. 마찬가지로, 단위 시간당 연삭량은 상이한 크기의 연삭숫돌 가압력을 갖는 다수의 점에서 측정되었다.

본 발명에 따르면, 도 14에서 실선으로 도시된 바와 같이, 연삭숫돌 가압력이 높개 되더라도, 연삭숫돌의 응력은 연삭숫돌의 허용 응력(도면에서 점선으로 표시됨)내에 있게 된다. 따라서, 도 15(a)에 도시된 바와 같이, 연삭숫돌 가압력을 증가시킴으로써 연삭능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 11의 B부에서의 변형이 지배적이고 C부에서의 국부적 변형은 없다. 따라서, 도 13에서 실선으로 도시된 바와 같이, 연삭숫돌의 두께가 변하더라도, 연삭숫돌의 강성은 거의 변하지 않는다. 결과적으로, 연삭 정밀도가 유지될 수 있다. 또한, C부에서의 국부적 변형이 없기 때문에 연마 입자층을 두껍게 할 수 있으므로, 연삭숫돌(16)의 교환 수명을 길게 할 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 롤 연삭 동안의 연삭숫돌과 롤의 불균일 접촉이 해소되며, 롤 표면상의 나선형 마크의 형성이 해소되고, 연삭체의 요동 속도가 증가될 수 있으며, 연삭력이 제한되지 않으며, 연삭능력이 향상될 수 있다. 연삭숫돌에 발생된 진동 에너지는 대부분 그루브내에 충전된 제진재에 흡수되어 원형 지지 베이스판에 전달된다. 그 결과, 서로 접촉하는 연삭숫돌과 롤 사이의 계면에서의 스틱-슬립과 관련된 연삭체내의 자려 진동이 현저히 감소되어, 자려 진동에 기인한 롤 표면상의 채터 마크의 형성이 해소된다.

제진재가 충전 장착된 횡방향 그루브형 간극의 개구는 방수성 조인트 필러(joint filler)로 밀봉되는데 이에 의해 이물질의 침투를 방지하여 제진재를 보호함으로써, 연삭체의 열화를 방지한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 큰 두께를 갖는 평평한 링형부가 롤 연삭 동안 최소로 변형되고 연삭숫돌(그 접촉면 포함)에 과다한 응력이 발생되지 않는다. 따라서, 연삭숫돌 가압력의 증가는 연삭능력을 향상시킨다. 또한, 연삭숫돌의 두께가 변하더라도, 연삭숫돌의 강성이 거의 변하지 않기 때문에 연삭 정밀도가 유지될 수 있다. 또한, 연마 입자층이 두꺼워질 수 있으므로 연삭숫돌의 교환 수명을 길게한다.

제진재가 충전 장착된 횡방향 그루브형 간극의 개구는 방수성 조인트 필러로 밀봉되는데, 이는 이물질의 침투를 방지하여 제진재를 보호함으로써, 연삭체의 열화를 방지한다.

본 발명이 상술된 바와 같이 기술되었지만, 본 발명이 다양항 방법으로 변형될 수 있음이 분명하다. 이러한 변형은 본 발명의 사상 및 범위로부터 일탈되는 것으로 간주되지 않으며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 이러한 모든 변형은 다음의 특허청구범위의 범위내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (4)

1. 원형 지지 베이스판의 주변 에지 부근에 또한 그의 표면부상의 컵형상내에 장착된 연삭숫돌을 포함하는 온라인 롤 연삭용 연삭체에 있어서,

   상기 원형 지지 베이스판의 주변 에지부는 그 표면측에 내측으로 개방된 횡방향 그루브형 간극을 형성하도록 내주부를 향해 돌출하는 평평한 링형부를 포함하는 2층 구조를 가지며,

   상기 연삭숫돌은 상기 평평한 링형부상에 장착되고,

   제진재가 상기 횡방향 그루브형 간극내로 충전 장착되는

   온라인 롤 연삭용 연삭체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제진재가 충전 장착된 횡방향 그루브형 간극의 개구는 방수성 조인트 필러(joint filler)로 밀봉되는

   온라인 롤 연삭용 연삭체.
3. 원형 지지 베이스판의 주변 에지 부근에 또한 그의 표면부상의 컵형상내에 장착된 연삭숫돌을 포함하는 온라인 롤 연삭용 연삭체에 있어서,

   상기 원형 지지 베이스판의 주변 에지부는 그 표면측에 내측으로 개방된 횡방향 그루브형 간극을 형성하도록 내주부를 향해 돌출하는 평평한 링형부를 포함하는 2층 구조를 가지며,

   상기 2층 구조 중 하나인 상기 평평한 링형부의 판 두께(c)와 상기 횡방향 그루브형 간극이 상기 2층 사이에 개재되도록 하는 상기 2층 구조의 다른 한 층의 판 두께(b)는, b 〈 c 관계로 있으며,

   상기 연삭숫돌은 상기 평평한 링형부상에 장착되고,

   제진재가 상기 횡방향 그루브형 간극내로 충전 장착되는

   온라인 롤 연삭용 연삭체.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제진재가 충전 장착된 횡방향 그루브형 간극의 개구는 방수성 조인트 필러로 밀봉되는

   온라인 롤 연삭용 연삭체.