WO2021039196A1 - 歯車研削用複層砥石 - Google Patents

歯車研削用複層砥石 Download PDF

Info

Publication number
WO2021039196A1
WO2021039196A1 PCT/JP2020/027963 JP2020027963W WO2021039196A1 WO 2021039196 A1 WO2021039196 A1 WO 2021039196A1 JP 2020027963 W JP2020027963 W JP 2020027963W WO 2021039196 A1 WO2021039196 A1 WO 2021039196A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
grindstone
core
roughing
finishing
layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/027963
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝政 石澤
雄介 大浦
侑志 藤田
光史 橋本
Original Assignee
株式会社ノリタケカンパニーリミテド
株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=74674674&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2021039196(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 株式会社ノリタケカンパニーリミテド, 株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ filed Critical 株式会社ノリタケカンパニーリミテド
Priority to KR1020227010312A priority Critical patent/KR20220078581A/ko
Priority to CN202080060968.7A priority patent/CN114340825B/zh
Priority to EP20859107.3A priority patent/EP4026640A4/en
Priority to US17/639,275 priority patent/US20220331892A1/en
Publication of WO2021039196A1 publication Critical patent/WO2021039196A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/02—Grinding discs; Grinding worms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/02—Grinding discs; Grinding worms
    • B23F21/026—Grinding worms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/005—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth with plural tools on a common axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F5/00—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made
    • B23F5/02—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding
    • B23F5/04—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding the tool being a grinding worm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/14—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • 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
    • B24D5/14—Zonally-graded wheels; Composite wheels comprising different abrasives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/02—Wheels in one piece
    • B24D7/04—Wheels in one piece with reinforcing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/18—Wheels of special form

Definitions

  • the present invention relates to a multi-layer grindstone for gear grinding capable of grinding gears at high speed.
  • gears are used in transmissions for automobiles and reduction gears for industrial robots.
  • These gears especially oblique gears, are required to have improved performance such as reduction of vibration and noise, improvement of transmission efficiency, and extension of life in response to recent demands for quietness and improvement of fuel efficiency of automobiles. ing.
  • it is required to process in a shorter time in addition to the above-mentioned improvement in performance.
  • a multi-layer grindstone for gear grinding which is integrally composed of a roughing part and a finishing part fixed to each other on the rotation axis.
  • Such a multi-layer grindstone for gear grinding is used, for example, in a continuous creation type gear grinding machine.
  • the roughing and finishing parts that make up this multi-layer grindstone for gear grinding are different types of roughing and finishing parts that differ in the type and particle size of the abrasive grains, the type and degree of coupling, and the porosity. It has a grindstone and is set to different physical properties in order to obtain machining speed while maintaining machining performance.
  • the roughing portion and the finishing portion are used.
  • the entire end faces of the wheels are fixed to each other.
  • the extension of the roughing part and the finishing part will be different.
  • the upper limit value of the peripheral speed used for grinding for example, the breaking peripheral speed is lowered, and the grinding processing speed or the grinding efficiency cannot be obtained.
  • the elasticity of the finishing machined part is higher than that of the roughing machined part and the displacement of the finishing machined part during rotation is large, the rough finished upper part affected by the displacement of the finishing machined part has a lower circumference than that of a single unit. There was the problem of destroying at speed.
  • the present invention has been made in the context of the above circumstances, and an object of the present invention is gear grinding in which the upper limit of the peripheral speed used for grinding, that is, the breaking peripheral speed is not lowered, and the grinding speed or grinding efficiency can be obtained. To provide a multi-layer grindstone for use.
  • the present inventors have conducted roughening of the end face of the finishing grindstone of the finishing processing portion and the rough finishing processing portion in order to fix the finishing processing portion and the rough finishing processing to each other.
  • the roughing part and the finishing part may be used alone. We have found that the same breaking strength can be obtained.
  • the present invention has been made based on such findings.
  • the gist of the present invention is a multi-layer grindstone for gear grinding having a roughing and finishing parts arranged adjacent to each other on the rotation axis, and the roughing part is the first. It has a core and a roughing grindstone supported by the first core, and the finishing processing portion has a second core adjacent to the first core and a finishing grindstone supported by the second core.
  • the roughing grindstone and the finishing grindstone are such that the first core and the second core are mutually fixed in a state where at least the outer peripheral portions thereof are not fixed to each other.
  • the first core and the second core are mutually fixed in a state where at least the outer peripheral portion of the roughing grindstone and the finishing grindstone is not fixed to each other.
  • the roughing part and the finishing part are integrally formed with each other. For this reason, since the fracture strength equivalent to that when the roughing portion and the finishing portion are used alone can be obtained, the grinding process can be performed using the same rotation speed as when the roughing portion and the finishing portion are used alone, so that the machining efficiency of gear grinding can be improved. ..
  • the end face of the first core and the end face of the second core are mutually fixed, they are formed on the outer peripheral surface of the roughing grindstone of the roughing portion and the outer peripheral surface of the finishing grindstone of the finishing portion, respectively. Since it is possible to accurately match the phase of the grindstone groove, the time required for dressing can be shortened, and the grinding efficiency can be further improved.
  • the roughing grindstone is a vitrified grindstone in which abrasive grains are bonded using an inorganic binder
  • the finishing grindstone is a resinoid grindstone in which abrasive grains are bonded using a resin binder. ..
  • the finishing grindstone of the finishing portion has higher elasticity than the roughing grindstone of the roughing portion.
  • the roughing grindstone is a vitrified grindstone in which abrasive grains are bonded using an inorganic binder
  • the finishing grindstone is a resin in which abrasive cloths in which abrasive grains are fixed in a plane shape are laminated. It is a polishing cloth laminated body grindstone fixed by. In this way, since the specific gravity of the finishing grindstone is low, the centrifugal force generated during rotation is low, and the multi-layer grindstone for gear grinding is used at a peripheral speed higher than the peripheral speed of the polishing cloth laminated grindstone alone. can do.
  • the first core and the second core are each composed of a vitrified grindstone having a higher strength than the roughing grindstone. In this way, the production of the first core and the second core becomes easy.
  • the first core and the second core are composed of a vitrified grindstone that is reinforced by curing the impregnated resin. In this way, the durability of the multi-layer grindstone for gear grinding is enhanced.
  • the rough-processed portion and the finish-processed portion are fixed to each other by adhering only the end face of the first core and the end face of the second core.
  • the peripheral speed in the grinding process can be increased while maintaining the respective grinding performances, so that the grinding efficiency can be improved. Can be enhanced.
  • dressing of the roughing grindstone and the outer peripheral surface of the finishing grindstone can be performed in a short time as in normal dressing.
  • the multi-layer grindstone for gear grinding is arranged in a direction parallel to the rotation axis of the gear material while rotating the multi-layer grindstone for gear grinding around the rotation axis and displacement in the rotation axis direction.
  • continuous creation type gear grinding in which teeth are formed on the outer peripheral surface of the gear material by sequentially rotating the gear material around the rotation axis of the gear material in synchronization with the reciprocating grinding feed while performing the reciprocating grinding feed. It is used. In this way, the contact arc length of the gear material with the multi-layer grindstone for gear grinding is long, and the gear material is ground by constantly changing the position where the abrasive grains hit, so that highly efficient gear grinding is performed. Is done.
  • the roughing grindstone is a vitrified grindstone in which abrasive grains are bonded using an inorganic binder
  • the first core has the same vitrified grindstone structure as the vitrified grindstone on the inner peripheral side of the vitrified grindstone. It is integrally composed of.
  • the roughing grindstone is a vitrified grindstone in which abrasive grains are bonded using an inorganic binder
  • the first core has the same vitrified grindstone structure as the vitrified grindstone on the inner peripheral side of the vitrified grindstone.
  • the second core is integrally configured with the first core on the finishing grindstone side of the first core by the same vitrified grindstone structure as the vitrified grindstone, and the finishing grindstone is the first core. It is fixed to the outer peripheral surface of the two cores.
  • the first core is integrally formed on the inner peripheral side of the vitrified grindstone by the same vitrified grindstone structure as the vitrified grindstone
  • the second core is integrally formed with the first core. Since it is not necessary to fix the vitrified grindstone to the outer peripheral surface of the above and to fix the first core and the second core, the manufacturing process is simplified.
  • FIG. 1 It is a perspective view explaining the main part of the structure of the continuous creation type gear grinding machine of one Example of this invention. It is a perspective view explaining the continuous creation type gear grinding performed by the continuous creation type gear grinding machine of FIG. 1 using a multi-layer grindstone for gear grinding and a gear material. It is a perspective view explaining the multi-layer grindstone for gear grinding of FIG. 2 in an enlarged manner. It is sectional drawing explaining the structure of the rough processing part of the multi-layer grindstone for gear grinding of FIG. It is sectional drawing explaining the structure of the finishing part of the multi-layer grindstone for gear grinding of FIG. It is sectional drawing explaining the structure of the multi-layer grindstone for gear grinding of FIG.
  • the fracture peripheral speed test result of the multi-layer grindstone for gear grinding formed by adhering the end faces of the roughing part and the finishing part is shown.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a main part of the configuration of the continuous creation type gear grinding machine 10 according to the embodiment of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating the continuous creation type gear grinding performed by the continuous creation type gear grinding machine 10 by using the multi-layer grindstone 12 for gear grinding and the gear material BL.
  • the continuous creation type gear grinding machine 10 uses a screw-shaped multi-layer grindstone 12 for gear grinding and a grinding fluid GF to perform continuous creation type gear grinding, so-called shift grinding, on the outer peripheral surface of the gear material BL.
  • the continuous creation type gear grinding machine 10 makes the multi-layer grindstone 12 for gear grinding rotatable around a rotation axis Cy parallel to the Y axis in the horizontal direction, for example, in the rotation axis Cy direction parallel to the Y axis, that is, in the shift direction S.
  • the X-axis is movable relative to the gear material BL, is movable relative to the gear material BL in the axial feed direction parallel to the Z-axis direction orthogonal to the Y-axis, and is orthogonal to the Y-axis and the Z-axis. It is provided so that it can move relative to the gear material BL in the cutting direction parallel to the direction.
  • the multi-layer grindstone 12 for gear grinding is spirally connected to the outer peripheral grinding surface to form a screw shape. Further, the continuous creation type gear grinding machine 10 holds the gear material BL so as to be rotatable around the rotation axis Cz parallel to the Z axis.
  • the continuous creation type gear grinding machine 10 includes an X-axis table 20, a Z-axis table 28, a Y-axis table 34, a work rotation drive device 38, and a grindstone rotation drive device 42. ..
  • the X-axis table 20 is guided in the X-axis direction by the X-axis direction guide member 16 fixed on the base 14, and is positioned in the X-axis direction by the X-axis positioning motor 18.
  • the Z-axis table 28 is guided in the Z-axis direction by the Z-axis direction guide member 24 fixed to the support wall 22 erected from the base 14, and is positioned in the Z-axis direction by the Z-axis positioning motor 26.
  • the Y-axis table 34 is guided in the Y-axis direction by the Y-axis direction guide groove 30 formed in the Z-axis table 28, and is positioned in the Y-axis direction by the Y-axis positioning motor 32.
  • the work rotation drive device 38 has a work drive motor 36 that is fixedly mounted on the X-axis table 20 to rotatably support the gear material BL and rotationally drive the gear material BL around the rotation axis Cz.
  • the grindstone rotation drive device 42 is fixed on the Y-axis table 34 to rotatably support the multi-layer grindstone 12 for gear grinding, and drives the multi-layer grindstone 12 for gear grinding to rotate around its rotation axis Cy. It has a motor 40.
  • the continuous creation type gear grinding machine 10 drives the X-axis table 20, the Z-axis table 28, and the Y-axis table 34 by the X-axis positioning motor 18, the Z-axis positioning motor 26, and the Y-axis positioning motor 32 according to a program stored in advance.
  • a program stored in advance As a result, while rotating the multi-layer grinding machine 12 for gear grinding around the rotation axis Cy and sending it in the rotation axis Cy direction, that is, the shift direction S, the Z-axis direction parallel to the rotation axis Cz of the gear material BL which is the work, that is, the axial direction.
  • the gear material BL is sequentially rotated around the rotation axis Cz in synchronization with the reciprocating grinding feed.
  • gear grinding is performed by constantly grinding diagonal teeth or straight teeth on the outer peripheral surface of the gear material BL with a new grinding surface, that is, always new abrasive grains.
  • Continuous creation type gear grinding is performed on the outer peripheral surface of the gear material BL with stable accuracy and high machining efficiency while suppressing the wear of the grindstone of the multi-layer grindstone 12.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of a multi-layer grindstone 12 for gear grinding.
  • the multi-layer grindstone 12 for gear grinding has a mounting hole 50 penetrating in the rotation axis Cy direction, a roughing portion 52 arranged adjacent to each other on a common rotation axis Cy, and finishing. It is integrally composed of the part 54.
  • a thread groove 56 that is continuous and accurately phase-aligned is formed over the roughing section 52 and the finishing section 54.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the roughing portion 52 of the multi-layer grindstone 12 for gear grinding
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the finishing portion 54 of the multi-layer grindstone 12 for gear grinding. is there.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the multi-layer grindstone 12 for gear grinding.
  • the roughing portion 52 is supported by being fixed to the outer peripheral surfaces of the cylindrical first core 52a and the first core 52a in which the mounting holes 50 are formed, for example, by using an adhesive. It has a roughing grindstone 52b.
  • the finishing processing portion 54 is fixed to the outer peripheral surfaces of the cylindrical second core 54a and the second core 54a in which the mounting holes 50 are formed by using, for example, an adhesive. It has a supported finishing grindstone 54b.
  • the roughing grindstone 52b and the finishing grindstone 54b are not fixed to each other, or at least the outer peripheral portions thereof are not fixed to each other.
  • the 1 core 52a and the second core 54a adjacent thereto are integrally formed by being fixed to each other by using an adhesive 58 between their end faces.
  • the adhesive 58 is shown with a thick line for ease of understanding.
  • the roughing grindstone 52b and the finishing grindstone 54b have mutual abrasive grain types and particle sizes, binder types and coupling degrees, porosity, etc., in order to obtain machining speed while maintaining rough machining performance and finish machining performance, respectively. They are set to different physical properties from each other, and are basically not fixed to each other.
  • the roughing grindstone 52b has a higher strength than the finishing grindstone 54b, and is, for example, a vitrified grindstone in which abrasive grains are bonded using a glassy inorganic binder (vitrified bond).
  • the finishing abrasive 55b has higher elasticity, that is, a lower elastic coefficient than the roughing abrasive 52b, and for example, a resinoid abrasive in which abrasive grains are bonded using a resin binder (resinoid bond) made of a thermosetting resin, or a resinoid abrasive.
  • the first core 52a and the second core 54a may be composed of different materials such as a metal material, a resin material, and an inorganic material sintered body, but preferably have higher strength than the roughing grindstone 52b. Each is composed of a vitrified grindstone in the same manner. In this way, the production of the first core and the second core becomes easy.
  • the first core 52a and the second core 54a are composed of a vitrified grindstone reinforced by, for example, impregnating a resin and then curing the resin.
  • the outer peripheral surfaces of the first core 52a and the second core 54a are tapered by 1 ° to 5 °, if necessary.
  • Table 1 shows the materials 1 to 5 of the grindstone samples used in the fracture peripheral velocity test and their elastic moduli.
  • the elastic modulus is a relative value with the vitrified grindstone as 100.
  • Material 1 is a single coreless vitrified grindstone for roughing
  • material 2 is a single coreless finishing resinoid grindstone
  • these single coreless vitrified grindstones and single coreless roughening resinoid grindstone were carried out for each of the coreless gear grinding multi-layer grindstones in which the entire end face (opposing surface) in the Cy direction of the rotation axis was fixed to each other using the adhesive of the material 5 in accordance with the provisions of JIS R6240.
  • FIG. 7 shows the relative value when the fracture peripheral speed of the single coreless roughing vitrified grindstone is set to 100 in the result of the fracture peripheral speed test 1.
  • the breaking peripheral speed of the single coreless vitrified grindstone for rough machining is 100
  • the single coreless finishing resinoid grindstone is 124
  • the single coreless gear grinding is performed.
  • the number of multi-layer grindstones used was 84.
  • the single coreless multi-layer grindstone for gear grinding has a value 16% lower than that of the single coreless vitrified grindstone for rough machining and the single coreless finishing grindstone with a lower breaking peripheral speed. It has become.
  • Material 1 is a single coreless vitrified grindstone
  • material 2 is a single coreless finish processing resinoid grindstone
  • material 4 has a core with a coreless finish processing resinoid grindstone bonded to the outer peripheral surface.
  • the breaking peripheral speed test was carried out according to the provisions of.
  • FIG. 8 shows the relative value when the fracture peripheral speed of the resinoid grindstone for finishing with a core is set to 100 in the result of the fracture peripheral speed test 2.
  • the breaking peripheral speed of the coreless roughing vitrified grindstone was 109
  • the coreless finish machining resinoid grindstone was 114
  • the gear grinding multi-layer grindstone was 98.
  • the fracture peripheral speed of the multi-layer grindstone for gear grinding was a value reduced by 2% with respect to the fracture peripheral speed 100 of the resinoid grindstone for finishing with a core, which was substantially the same fracture peripheral speed.
  • FIG. 9 shows the relative value when the fracture peripheral speed of the coreless roughing vitrified grindstone is set to 100 in the result of the fracture peripheral speed test 3.
  • the breaking peripheral speed of the coreless polishing pad laminate grindstone is 63
  • the cored polishing pad laminate grindstone is 107
  • the gear grinding multilayer grindstone is 99. It was.
  • the fracture peripheral speed of the multi-layer grindstone for gear grinding was a value reduced by 1% with respect to the fracture peripheral speed 100 of the vitrified grindstone for rough machining without a core, which was substantially the same fracture peripheral speed.
  • the multi-layer grindstone 12 for gear grinding is provided with a roughing portion 52 and a finishing processing portion 54 that are mutually fixed on the rotation axis Cy.
  • the roughing portion 52 has a first core 52a and a roughing grindstone 52b fixed to the outer peripheral surfaces of the first core 52a
  • the finishing portion 54 is the outer periphery of the second core 54a and the second core 54a.
  • the end face of the first core 52a and the second core 54a are provided with the finishing grindstone 54b fixed to the surface, and at least the outer peripheral portions of the opposing surfaces of the roughing grindstone 52b and the finishing grindstone 54b are not fixed to each other.
  • the roughing portion 52 and the finishing processing portion 54 are integrally formed with each other. Therefore, since the fracture strength equivalent to that when the roughing portion 52 and the finishing processing portion 54 are used alone can be obtained, the grinding process can be performed using the same rotation speed as when the roughing portion 52 and the finishing portion 54 are used alone, so that the machining efficiency of gear grinding is improved. Can be enhanced.
  • the end face of the first core 52a and the end face of the second core 54a are fixed to each other, the outer peripheral surface of the roughing grindstone 52b of the roughing portion 52 and the finishing grindstone 54b of the finishing portion 54 Since it is possible to accurately match the phases of the thread grooves formed on the outer peripheral surfaces, the time required for dressing can be shortened, and the grinding efficiency can be further improved.
  • the roughing grindstone 52b fixed to the outer peripheral surface of the first core 52a is a vitrified grindstone in which abrasive grains are bonded by an inorganic binder, and is fixed to the outer peripheral surface of the second core 54a.
  • the finishing grindstone 54b is a resinoid grindstone in which abrasive grains are bonded with a resin binder, or a polishing pad laminated body grindstone in which abrasive grains are fixed in a planar state and fixed with a resin. In this way, the finishing grindstone 54b of the finishing portion 54 has higher elasticity than the roughing grindstone 52b of the roughing portion 52.
  • the finishing processing grindstone 54b is composed of the polishing pad laminated body grindstone
  • the centrifugal force generated during rotation is low because the specific gravity of the finishing processing grinding wheel 54b is low, and the peripheral speed of the polishing pad laminated body grindstone alone.
  • the multi-layer grindstone 12 for grinding gears can be used at a higher peripheral speed.
  • the first core 52a and the second core 54a are each composed of a vitrified grindstone having a higher strength than the roughing grindstone 52b. In this way, the production of the first core 52a and the second core 54a becomes easy.
  • the first core 52a and the second core 54a are composed of, for example, a vitrified grindstone reinforced by impregnating the resin and then curing the resin. By doing so, the durability of the multi-layer grindstone 12 for gear grinding is enhanced.
  • the roughing part 52 and the finishing part 54 of this embodiment are fixed to each other by adhering only the end face of the first core 52a and the end face of the second core 54a. Therefore, the roughing grindstone 52b and the finishing grindstone 54b are not adhered to each other, and the deformation of one of the roughing grindstone 52b and the finishing grindstone 54b does not affect the other. Since the peripheral speed in the grinding process of the gear material BL is increased while maintaining the maintenance, the grinding process efficiency is increased. Further, since the phase shift between the roughing grindstone 52b and the finishing grindstone 54b can be eliminated, the outer peripheral surfaces of the roughing grindstone 52b and the finishing grindstone 54b can be dressed in a short time as in the normal dressing.
  • the gear material BL is displaced (shifted) in a direction parallel to the rotation axis Cy while rotating the gear grinding multi-layer grindstone 12 around the rotation axis Cy. While performing reciprocating grinding feed in a direction parallel to the rotation axis Cz with a predetermined grinding stroke, the gear material BL is sequentially rotated around the rotation axis Cz in synchronization with the reciprocating grinding feed, so that teeth are formed on the outer peripheral surface of the gear material BL. It is used for continuous creation type gear grinding to form.
  • the contact arc length of the gear material BL with respect to the multi-layer grindstone 12 for gear grinding is long, and the gear material BL is ground by constantly changing the position where the abrasive grains hit, so that the gear has high efficiency. Grinding is done.
  • the roughing grindstone 52b of the roughing portion 52 is a vitrified grindstone in which abrasive grains are bonded using an inorganic binder, and the first core 152a is the same as the vitrified grindstone. Due to the vitrified grindstone structure, the roughing grindstone 52b (vitrified grindstone) is integrally formed on the inner peripheral side. As a result, the first core 152a is integrally formed on the inner peripheral side of the roughing grindstone 52b by the same vitrified grindstone structure as the roughing grindstone 52b, so that the roughing grindstone 52b is adhered to the outer peripheral surface of the first core 152a. Since it is not necessary to fix the material with an agent, the manufacturing process is simplified.
  • the roughing grindstone 52b of the roughing portion 52 is a vitrified grindstone in which abrasive grains are bonded using an inorganic binder, and the first core 252a is the same as the vitrified grindstone. Due to the vitrified grindstone structure, the roughing grindstone 52b (vitrified grindstone) is integrally formed on the inner peripheral side. Further, the second core 254a of the finishing processing portion 54 has the same vitrified grindstone structure as the roughing grindstone 52b (vitrified grindstone), and is on the finishing grindstone 54b side of the first core 252a in the rotation axis Cy direction, following the first core 252a. It is integrally configured with the first core 252a.
  • the finishing grindstone 54b is fixed to the outer peripheral surface of the second core 254a with an adhesive.
  • the first core 252a is integrally formed on the inner peripheral side of the roughing grindstone 52b by the same vitrified grindstone structure as the roughing grindstone 52b, and the second core 254a is integrally formed with the first core 252a. Therefore, it is not necessary to fix the roughing grindstone 52b to the outer peripheral surface of the first core 252a with an adhesive and to fix the first core 252a and the second core 254a, so that the manufacturing process is simplified. ..
  • the roughing grindstone 52b and the finishing grindstone 54b may be fixed at the inner peripheral portion so as not to reduce the breaking peripheral speed of the gear grinding multi-layer grindstone 12.
  • the roughing grindstone 52b and the finishing grindstone 54b need not be fixed to each other at least on the outer peripheral portions thereof so as not to reduce the breaking peripheral speed of the multi-layer grindstone 12 for gear grinding. The same applies to the multi-layer grindstone 112 for gear grinding of the second embodiment.
  • the multi-layer grindstones 12, 112, and 212 for gear grinding of the above-described embodiment are provided with thread grooves 56 on the outer peripheral grinding surface, and are continuously created gear grinding machines 10 that form oblique teeth in the gear material BL. It was used for.
  • the multi-layer grindstone 12 for gear grinding may be used for a grinding machine that grinds spur gears because a plurality of annular grooves are formed on the outer peripheral grinding surface thereof. Even in this case, since the fracture strength equivalent to that when the roughing portion 52 and the finishing processing portion 54 are used alone can be obtained, the spur gear can be ground at the same rotation speed as when the roughing portion 52 and the finishing portion 54 are used alone. Processing efficiency is improved.
  • Multi-layer grindstone for gear grinding 52 Roughing part 52a, 152a, 252a: First core 52b: Roughing grindstone 54: Finishing part 54a, 254a: Second core 54b: Finishing grindstone BL: Gear material Cy: Rotating axis of multi-layer grindstone for gear grinding Cz: Rotating axis of gear material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

研削に用いる周速度の上限値すなわち破壊周速度を低下させず、研削加工速度或いは研削能率が得られる歯車研削用複層砥石を提供する。　粗加工部５２と仕上加工部５４とを備える歯車研削用複層砥石１２において、粗加工砥石５２ｂと仕上加工砥石５４ｂが固着されない状態で、第１コア５２ａの端面と第２コア５４ａの端面との間のみが相互に固着されている。このため、粗加工部５２および仕上加工部５４を単体で用いる場合と同等の破壊強度が得られ、単体の場合と同等の回転速度を用いて研削加工でき、研削能率が高められる。また、第１コア５２ａの端面と第２コア５４ａとの端面とが相互に固着されていることで、粗加工部５２の外周面および仕上加工部５４の外周面にそれぞれ形成されたねじ溝の位相を正確に合わせることが可能であるため、ドレッシングに必要な時間を短縮でき、一層、研削能率が高められる。

Description

歯車研削用複層砥石
　本発明は、高速で歯車を研削可能な歯車研削用複層砥石に関するものである。
　たとえば、自動車用のトランスミッションや産業用ロボットの減速機などには、多数の歯車が使用されている。これらの歯車、特に斜歯歯車には、たとえば近年の自動車の静粛化や燃費の向上の要求に伴って、振動や騒音の低減、伝達効率の向上、長寿命化などの性能の向上が求められている。また、実際の歯車の加工においては、上記性能の向上に併せて、より短時間で加工することが求められている。
　これに対して、回転軸線上に相互に固定した粗加工部および仕上加工部から一体的に構成された歯車研削用複層砥石が、提案されている。このような歯車研削用複層砥石は、たとえば連続創成式歯車研削盤に用いられる。この歯車研削用複層砥石を構成する粗加工部および仕上加工部は、砥粒の種類及び粒度、結合剤の種類及び結合度、気孔率が相違した相互に異なる種類の粗加工砥石および仕上加工砥石を有し、加工性能を維持しつつ加工速度を得るための相互に異なる物性に設定されている。
特開２０１３－１８０８９号公報
　ところで、上記従来の歯車研削用複層砥石は、それを構成する粗加工部および仕上加工部を共通の回転軸線まわりに回転するように相互に固定するために、それら粗加工部および仕上加工部の端面全体が相互に固着される。この場合、粗加工部および仕上加工部における弾性率等の物性の相違に起因して、研削加工時に回転軸線まわりに回転駆動されると、粗加工部および仕上加工部の延びに差が生じるので、粗加工部および仕上加工部を単体で用いる場合に比較して、研削に用いる周速度の上限値たとえば破壊周速度が低下し、研削加工速度或いは研削能率が得られないという問題があった。たとえば、粗加工部よりも仕上加工部の弾性が高く、仕上加工部の回転中の変位が大きい場合、その仕上加工部の変位の影響を受けた粗仕上部が、単体の場合よりも低い周速度で破壊するという問題があった。このため、単体の場合よりも低い回転で加工せざるを得ず、歯車研削における加工時間は、砥石と歯車との噛合加工であることから砥石の回転速度への依存が大きいため、歯車研削の加工能率が制限されていた。また、主軸に対して単体の粗加工部および仕上加工部をフランジを用いて別々に同軸に装着する場合には、回転軸線方向に連ねられた粗加工部および仕上加工部の外周加工面に、一連のねじ溝を位相を正確に合わせてそれぞれ形成することが困難であり、たとえば初期のドレッシング作業について通常の時間よりも長時間を必要とするので、これも加工時間を長くしているという問題があった。
　本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、研削に用いる周速度の上限値すなわち破壊周速度を低下させず、研削加工速度或いは研削能率が得られる歯車研削用複層砥石を提供することにある。
　本発明者等は、上記事情を背景として種々検討を重ねた結果、仕上加工部と粗仕上加工とを相互に固着するために、仕上加工部の仕上加工砥石の端面と粗仕上加工部の粗加工砥石の端面とは相互に接着せず、仕上加工部の第１コアと粗仕上加工部の第２コアの端面とを相互に固着すると、粗加工部および仕上加工部を単体で用いる場合と同等の破壊強度が、得られることを見いだした。本発明はこのような知見に基づいて為されたものである。
　すなわち、本発明の要旨とするところは、回転軸線上に相互に隣接して配置された粗加工部および仕上加工部を備える歯車研削用複層砥石であって、前記粗加工部は、第１コアと前記第１コアに支持された粗加工砥石とを有し、前記仕上加工部は、前記第１コアに隣接する第２コアと前記第２コアに支持された仕上加工砥石とを有し、前記粗加工砥石と前記仕上加工砥石とはそれらの少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、前記第１コアと前記第２コアとが相互に固着されていることにある。
　本発明の歯車研削用複層砥石によれば、前記粗加工砥石と前記仕上加工砥石との少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、前記第１コアと前記第２コアとが相互に固着されていることで、粗加工部および仕上加工部が相互に一体的に構成されている。このため、粗加工部および仕上加工部を単体で用いる場合と同等の破壊強度が得られることから、単体の場合と同等の回転速度を用いて研削加工できるので、歯車研削の加工能率が高められる。また、第１コアの端面と第２コアとの端面とが相互に固着されていることで、粗加工部の粗加工砥石の外周面および仕上加工部の仕上加工砥石の外周面にそれぞれ形成されたねじ溝の位相を正確に合わせることが可能であるため、ドレッシングに必要な時間を短縮でき、一層、研削能率が高められる。
　ここで、好適には、前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、前記仕上加工砥石は、砥粒を樹脂結合剤を用いて結合したレジノイド砥石である。このようにすれば、仕上加工部の仕上加工砥石は、粗加工部の粗加工砥石よりも高い弾性を有するものとなる。
　また、好適には、前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、前記仕上加工砥石は、砥粒が面状に固着された研磨布が積層状態で樹脂により固着された研磨布積層体砥石である。このようにすれば、仕上加工砥石の比重が低いために回転中に発生する遠心力が低く、研磨布積層体砥石の単体での周速度よりも高い周速度で歯車研削用複層砥石を使用することができる。
　また、好適には、前記第１コアおよび前記第２コアは、前記粗加工砥石よりも高い強度を有するビトリファイド砥石からそれぞれ構成されている。このようにすれば、第１コアおよび第２コアの製造が容易となる。
　また、好適には、前記第１コアおよび前記第２コアは、含浸させられた樹脂が硬化されたことで補強されているビトリファイド砥石から構成される。このようにすれば、歯車研削用複層砥石の耐久性が高められる。
　また、好適には、前記粗加工部および前記仕上加工部は、前記第１コアの端面および前記第２コアの端面のみが接着されていることで、相互に固着されている。このようにすれば、粗加工砥石および仕上加工砥石の一方の変形が他方に影響することがないことから、各々の研削性能を維持したまま研削加工における周速度が高められるので、研削加工能率が高められる。また、粗加工砥石および仕上加工砥石の位相のずれを解消できるので、粗加工砥石および仕上加工砥石の外周面に対するドレッシングを通常のドレッシング同様に短時間で行なうことができる。
　また、好適には、前記歯車研削用複層砥石は、前記歯車研削用複層砥石を前記回転軸線まわりに回転させつつ前記回転軸線方向に変位させながら、歯車素材の回転軸線に平行な方向に往復研削送りを行ないつつ、前記往復研削送りに同期して前記歯車素材を前記歯車素材の回転軸線まわりに順次回転させることで前記歯車素材の外周面に歯を形成する連続創成式歯車研削に、用いられるものである。このようにすれば、歯車研削用複層砥石に対する歯車素材の接触円弧長さが長く、常に砥粒の当たる位置を変化させて歯車素材の研削加工が行われるので、高能率の歯車研削が行なわれる。
　また、好適には、前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、前記第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成される。これにより、第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成されることから、第１コアの外周面に前記ビトリファイド砥石を固着させることが不要となるので、製造工程が簡単となる。
　また、好適には、前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、前記第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成され、前記第２コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記第１コアの前記仕上加工砥石側に前記第１コアと一体に構成され、前記仕上げ加工砥石は、前記第２コアの外周面に固着される。これにより、第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成されるとともに第２コアは第１コアと一体に構成されることから、第１コアの外周面に前記ビトリファイド砥石を固着させることおよび第１コアと第２コアとを固着させることが不要となるので、製造工程が簡単となる。
本発明の一実施例の連続創成式歯車研削盤の構成の要部を説明する斜視図である。 図１の連続創成式歯車研削盤において行なわれる連続創成式歯車研削を、歯車研削用複層砥石および歯車素材を用いて説明する斜視図である。 図２の歯車研削用複層砥石を拡大して説明する斜視図である。 図２の歯車研削用複層砥石の粗加工部の構成を説明する断面図である。 図２の歯車研削用複層砥石の仕上加工部の構成を説明する断面図である。 図２の歯車研削用複層砥石の構成を説明する断面図である。 粗加工部と仕上加工部との端面を接着して構成された歯車研削用複層砥石の破壊周速度試験結果を示している。 仕上加工部がレジノイド砥石を有する場合の、粗加工部のコアと仕上加工部のコアとの端面同士のみを接着して構成された歯車研削用複層砥石の破壊周速度試験結果を示している。 仕上加工部が研磨布積層体砥石を有する場合の、粗加工部のコアと仕上加工部のコアとの端面同士のみを接着して構成された歯車研削用複層砥石の破壊周速度試験結果を示している。 本発明の他の実施例の歯車研削用複層砥石の構成を説明する断面図であり、図６に対応する図である。 本発明のさらに他の実施例の歯車研削用複層砥石の構成を説明する断面図であり、図６に対応する図である。
　以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本実施例の一実施例の連続創成式歯車研削盤１０の構成の要部を説明する斜視図である。図２は、連続創成式歯車研削盤１０において行なわれる連続創成式歯車研削を、歯車研削用複層砥石１２および歯車素材ＢＬを用いて説明する斜視図である。連続創成式歯車研削盤１０により、ねじ状の歯車研削用複層砥石１２および研削液ＧＦが用いられて、歯車素材ＢＬの外周面に所謂シフト研削と称される連続創成式歯車研削が施される。連続創成式歯車研削盤１０は、歯車研削用複層砥石１２を、たとえば水平方向のＹ軸に平行な回転軸線Ｃｙまわりに回転可能に、そのＹ軸に平行な回転軸線Ｃｙ方向すなわちシフト方向Ｓに歯車素材ＢＬに対して相対移動可能に、Ｙ軸に直交するＺ軸方向に平行なアキシャル送り方向に歯車素材ＢＬに対して相対移動可能に、且つ、Ｙ軸およびＺ軸に直交するＸ軸方向に平行な切込み方向に歯車素材ＢＬに対して相対移動可能に備えている。歯車研削用複層砥石１２は、外周研削面に螺旋状に連ねられてねじ状となっている。また、連続創成式歯車研削盤１０は、Ｚ軸に平行な回転軸線Ｃｚまわりに回転可能に歯車素材ＢＬを保持している。
　具体的には、連続創成式歯車研削盤１０は、Ｘ軸テーブル２０と、Ｚ軸テーブル２８と、Ｙ軸テーブル３４と、ワーク回転駆動装置３８と、砥石回転駆動装置４２とを、備えている。Ｘ軸テーブル２０は、基台１４上に固定されたＸ軸方向案内部材１６によりＸ軸方向に案内され、Ｘ軸位置決めモータ１８によりＸ軸方向に位置決めされる。Ｚ軸テーブル２８は、基台１４から立設された支持壁２２に固定されたＺ軸方向案内部材２４によりＺ軸方向に案内され、Ｚ軸位置決めモータ２６によりＺ軸方向に位置決めされる。Ｙ軸テーブル３４は、Ｚ軸テーブル２８に形成されたＹ軸方向案内溝３０によりＹ軸方向に案内され、Ｙ軸位置決めモータ３２によりＹ軸方向に位置決めされる。ワーク回転駆動装置３８は、Ｘ軸テーブル２０上に固設されて歯車素材ＢＬを回転可能に支持し、歯車素材ＢＬをその回転軸線Ｃｚまわりに回転駆動するワーク駆動モータ３６を有する。砥石回転駆動装置４２は、Ｙ軸テーブル３４上に固設されて歯車研削用複層砥石１２を回転可能に支持し、歯車研削用複層砥石１２をその回転軸線Ｃｙまわりに回転駆動する砥石駆動モータ４０を有する。
　連続創成式歯車研削盤１０は、予め記憶されたプログラムに従ってＸ軸位置決めモータ１８、Ｚ軸位置決めモータ２６、Ｙ軸位置決めモータ３２によりＸ軸テーブル２０、Ｚ軸テーブル２８、Ｙ軸テーブル３４を駆動することにより、歯車研削用複層砥石１２を回転軸線Ｃｙまわりに回転させつつ回転軸線Ｃｙ方向すなわちシフト方向Ｓへ送りながら、ワークである歯車素材ＢＬの回転軸線Ｃｚに平行なＺ軸方向すなわちアキシャル方向へ所定の研削ストロークで往復研削送りを行ないつつ、その往復研削送りに同期して歯車素材ＢＬをその回転軸線Ｃｚまわりに順次回転させる。さらに、クーラントノズル４８から幅広く供給される研削液ＧＦの存在下で、常に新しい研削面すなわち常に新しい砥粒で歯車素材ＢＬの外周面に斜歯或いは直歯の研削加工を行うことにより、歯車研削用複層砥石１２の砥石磨耗を抑制し、安定した精度且つ高い加工能率で、歯車素材ＢＬの外周面に連続創成式歯車研削が施される。
　図３は、歯車研削用複層砥石１２を拡大して説明する斜視図である。図３に示すように、歯車研削用複層砥石１２は、回転軸線Ｃｙ方向に貫通した取付孔５０と、共通の回転軸線Ｃｙ上に相互に隣接して配置された粗加工部５２および仕上加工部５４とから一体的に構成されている。それら粗加工部５２および仕上加工部５４の外周研削面には、粗加工部５２および仕上加工部５４に渡って連なり且つ正確に位相合わせされたねじ溝５６が形成されている。
　図４は、歯車研削用複層砥石１２の粗加工部５２の構成を説明する断面図であり、図５は、歯車研削用複層砥石１２の仕上加工部５４の構成を説明する断面図である。また、図６は、歯車研削用複層砥石１２の構成を説明する断面図である。粗加工部５２は、たとえば図４に示すように、取付孔５０が形成された円筒状の第１コア５２ａと第１コア５２ａの外周面にたとえば接着剤を用いて固着されることで支持された粗加工砥石５２ｂとを有している。また、仕上加工部５４は、たとえば図５に示すように、取付孔５０が形成された円筒状の第２コア５４ａと第２コア５４ａの外周面にたとえば接着剤を用いて固着されることで支持された仕上加工砥石５４ｂとを有している。
　そして、図６に示すように、歯車研削用複層砥石１２は、粗加工砥石５２ｂと仕上加工砥石５４ｂとが相互に固着されないか、或いはそれらの少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、第１コア５２ａとそれに隣接する第２コア５４ａとが、それらの端面の間が接着剤５８を用いて相互に固着されることで、一体的に構成されている。図６において、接着剤５８は理解を容易とするために太線で示されている。
　粗加工砥石５２ｂおよび仕上加工砥石５４ｂは、粗加工性能および仕上加工性能をそれぞれ維持しつつ加工速度を得るために、砥粒の種類及び粒度、結合剤の種類及び結合度、気孔率等が相互に相違し、相互に異なる物性に設定されており、基本的には相互に固着されていない。
　粗加工砥石５２ｂは、仕上加工砥石５４ｂよりも高強度を有し、たとえば砥粒をガラス質の無機質結合剤（ビトリファイドボンド）を用いて結合したビトリファイド砥石である。仕上加工砥石５４ｂは、粗加工砥石５２ｂよりも高弾性、すなわち低弾性率を有し、たとえば、砥粒を熱硬化性樹脂からなる樹脂結合剤（レジノイドボンド）を用いて結合したレジノイド砥石、又は、合成繊維性或いは天然繊維性の不織布或いは織布に砥粒および合成樹脂が混合された接着剤が面状に塗布された研磨布がたとえば回転軸線Ｃｙ方向に相互に積層された状態で樹脂により結合された研磨布積層体砥石である。
　第１コア５２ａおよび第２コア５４ａは、金属材料、樹脂材料、無機材料焼結体などの相互に異なる材料から構成されてもよいが、好適には、粗加工砥石５２ｂよりも高強度を有するビトリファイド砥石からそれぞれ同様に構成される。このようにすれば、第１コアおよび第２コアの製造が容易となる。第１コア５２ａおよび第２コア５４ａは、たとえば樹脂を含浸させた後にそれを硬化することで補強されたビトリファイド砥石から構成される。第１コア５２ａおよび第２コア５４ａの外周面には、必要に応じて、１°から５°のテーパ加工が施される。
　以下において、本発明者が行なった破壊周速度試験およびその結果を説明する。表１は、破壊周速度試験に用いた砥石試料の材料１から５およびそれらの弾性率を示している。弾性率は、ビトリファイド砥石を１００とした相対値である。
（表１）
　　　　用途　　　　使用砥石或いは接着剤　　　　弾性率（相対値）
材料１　粗加工　　　ビトリファイド砥石　　　　　１００
材料２　仕上加工　　レジノイド砥石　　　　　　　３１
材料３　仕上加工　　研磨布積層体　　　　　　　　１．５
材料４　コア　　　　樹脂含浸ビトリファイド砥石　１９７
材料５　接着剤　　　エポキシ樹脂接着剤　　　　　１５６　　　　　
（破壊周速度試験１）
　材料１である単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石、材料２である単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石、および、それら単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石および単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石を回転軸線Ｃｙ方向の端面（対向面）全体を材料５の接着剤を用いて相互に固着したコア無し歯車研削用複層砥石について、ＪＩＳＲ６２４０の規定にしたがって破壊周速度試験をそれぞれ行なった。
　図７は、破壊周速度試験１の結果において、上記単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度を１００とした場合の相対値を示している。図７に示すように、上記単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度は１００であるとすると、上記単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石は１２４であり、上記単体のコア無し歯車研削用複層砥石は８４であった。上記単体のコア無し歯車研削用複層砥石は、上記単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石および単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石のうちの破壊周速度が低い方に対して、１６％低い値となっている。このことは、コア無し粗加工用ビトリファイド砥石およびコア無し仕上加工用レジノイド砥石の端面全体の接着が、コア無し歯車研削用複層砥石の破壊周速度を単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石単体の破壊周速度よりも低下させる方向に作用していることを、示している。
（破壊周速度試験２）
　材料１である単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石、材料２である単体のコア無し仕上加工用レジノイド砥石、材料４（コア）の外周面に材料２の仕上加工用レジノイド砥石を接着したコア付仕上加工用レジノイド砥石、および、コア付粗加工用ビトリファイド砥石およびコア付仕上加工用レジノイド砥石のコアの端面のみを材料５の接着剤を用いて相互に固着した歯車研削用複層砥石について、ＪＩＳＲ６２４０の規定にしたがって破壊周速度試験をそれぞれ行なった。
　図８は、破壊周速度試験２の結果において、上記コア付仕上加工用レジノイド砥石の破壊周速度を１００とした場合の相対値を示している。図８に示すように、上記コア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度は１０９、上記コア無し仕上加工用レジノイド砥石は１１４、上記歯車研削用複層砥石は９８であった。上記歯車研削用複層砥石の破壊周速度は、上記コア付仕上加工用レジノイド砥石の破壊周速度１００に対して、２％減の値であり、略同等の破壊周速度であった。このことは、コア付粗加工用ビトリファイド砥石のコアとコア付仕上加工用レジノイド砥石のコアの端面同士のみの接着が、上記歯車研削用複層砥石の破壊周速度の低下の抑制に作用していることを、示している。
（破壊周速度試験３）
　材料１である単体のコア無し粗加工用ビトリファイド砥石、材料３である単体のコア無し仕上加工用研磨布積層体砥石、材料４（コア）の外周面に材料３の仕上加工用研磨布積層体砥石を接着したコア付仕上加工用研磨布積層体砥石、および、コア付粗加工用ビトリファイド砥石およびコア付仕上加工用研磨布積層体砥石のコアの端面のみを材料５の接着剤を用いて相互に固着した歯車研削用複層砥石について、ＪＩＳＲ６２４０の規定にしたがって破壊周速度試験をそれぞれ行なった。
　図９は、破壊周速度試験３の結果において、上記コア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度を１００とした場合の相対値を示している。図９に示すように、上記コア無し仕上げ加工用研磨布積層体砥石の破壊周速度は６３、上記コア付仕上加工用研磨布積層体砥石は１０７、上記歯車研削用複層砥石は９９であった。上記歯車研削用複層砥石の破壊周速度は、上記コア無し粗加工用ビトリファイド砥石の破壊周速度１００に対して、１％減の値であり、略同等の破壊周速度であった。このことは、コア付粗加工用ビトリファイド砥石のコアとコア付仕上加工用レジノイド砥石のコアの端面同士のみの接着が、コア付歯車研削用複層砥石の破壊周速度の低下の抑制に作用していることを、示している。
　上述のように、本実施例の歯車研削用複層砥石１２によれば、回転軸線Ｃｙ上に相互に固定された粗加工部５２および仕上加工部５４を備える歯車研削用複層砥石１２であって、粗加工部５２は、第１コア５２ａと第１コア５２ａの外周面に固着された粗加工砥石５２ｂとを有し、仕上加工部５４は、第２コア５４ａと第２コア５４ａの外周面に固着された仕上加工砥石５４ｂとを有し、粗加工砥石５２ｂと仕上加工砥石５４ｂとの対抗面の少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、第１コア５２ａの端面と第２コア５４ａの端面との間のみが相互に固着されていることで、粗加工部５２および仕上加工部５４が相互に一体的に構成されている。このため、粗加工部５２および仕上加工部５４を単体で用いる場合と同等の破壊強度が得られることから、単体の場合と同等の回転速度を用いて研削加工できるので、歯車研削の加工能率が高められる。また、第１コア５２ａの端面と第２コア５４ａとの端面とが相互に固着されていることで、粗加工部５２の粗加工砥石５２ｂの外周面および仕上加工部５４の仕上加工砥石５４ｂの外周面にそれぞれ形成されたねじ溝の位相を正確に合わせることが可能であるため、ドレッシングに必要な時間を短縮でき、一層、研削効率が高められる。
　また、本実施例では、第１コア５２ａの外周面に固着された粗加工砥石５２ｂは、砥粒が無機質結合剤により結合されたビトリファイド砥石であり、第２コア５４ａの外周面に固着された仕上加工砥石５４ｂは、砥粒が樹脂結合剤により結合されたレジノイド砥石、又は、砥粒が面状に固着された研磨布が積層状態で樹脂により固着された研磨布積層体砥石である。このようにすれば、仕上加工部５４の仕上加工砥石５４ｂは、粗加工部５２の粗加工砥石５２ｂよりも高い弾性を有するものとなる。また、仕上加工砥石５４ｂが研磨布積層体砥石から構成される場合は、仕上加工砥石５４ｂの比重が低いために回転中に発生する遠心力が低く、研磨布積層体砥石の単体での周速度よりも高い周速度で歯車研削用複層砥石１２を使用することができる。
　また、本実施例では、第１コア５２ａおよび第２コア５４ａは、粗加工砥石５２ｂよりも高い強度を有するビトリファイド砥石からそれぞれ構成される。このようにすれば、第１コア５２ａおよび第２コア５４ａの製造が容易となる。
　また、本実施例では、第１コア５２ａおよび第２コア５４ａは、たとえば樹脂を含浸させた後にそれを硬化することで補強したビトリファイド砥石から構成される。このようにすれば、歯車研削用複層砥石１２の耐久性が高められる。
　また、本実施例の粗加工部５２および仕上加工部５４は、第１コア５２ａの端面および第２コア５４ａの端面のみが接着されることで、相互に固着されている。このため、粗加工砥石５２ｂおよび仕上加工砥石５４ｂが相互に接着されておらず、粗加工砥石５２ｂおよび仕上加工砥石５４ｂの一方の変形が他方に影響することがないことから、各々の研削性能を維持したまま歯車素材ＢＬの研削加工における周速度が高められるので、研削加工能率が高められる。また、粗加工砥石５２ｂおよび仕上加工砥石５４ｂの位相のずれを解消できるので、粗加工砥石５２ｂおよび仕上加工砥石５４ｂの外周面に対するドレッシングを通常のドレッシング同様に短時間で行なうことができる。
　また、本実施例の歯車研削用複層砥石１２は、歯車研削用複層砥石１２を回転軸線Ｃｙまわりに回転させつつ回転軸線Ｃｙに平行な方向に変位（シフト）させながら、歯車素材ＢＬの回転軸線Ｃｚに平行な方向へ所定の研削ストロークで往復研削送りを行ないつつ、前記往復研削送りに同期して歯車素材ＢＬを回転軸線Ｃｚまわりに順次回転させることで歯車素材ＢＬの外周面に歯を形成する連続創成式歯車研削に、用いられる。このようにすれば、歯車研削用複層砥石１２に対する歯車素材ＢＬの接触円弧長さが長く、常に砥粒の当たる位置を変化させて歯車素材ＢＬの研削加工が行われるので、高能率の歯車研削が行なわれる。
　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、前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
　図１０の歯車研削用複層砥石１１２において、粗加工部５２の粗加工砥石５２ｂは、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、第１コア１５２ａは、そのビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により粗加工砥石５２ｂ（ビトリファイド砥石）の内周側に一体に構成されている。これにより、第１コア１５２ａは、粗加工砥石５２ｂと同じビトリファイド砥石構造により粗加工砥石５２ｂの内周側に一体に構成されることから、第１コア１５２ａの外周面に粗加工砥石５２ｂを接着剤により固着させることが不要となるので、製造工程が簡単となる。
　図１１の歯車研削用複層砥石２１２において、粗加工部５２の粗加工砥石５２ｂは、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、第１コア２５２ａは、そのビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により粗加工砥石５２ｂ（ビトリファイド砥石）の内周側に一体に構成されている。また、仕上加工部５４の第２コア２５４ａは、粗加工砥石５２ｂ（ビトリファイド砥石）と同じビトリファイド砥石構造により回転軸線Ｃｙ方向における第１コア２５２ａの仕上加工砥石５４ｂ側に、第１コア２５２ａに続いて第１コア２５２ａと一体に構成されている。また、仕上加工砥石５４ｂは、第２コア２５４ａの外周面に接着剤により固着される。これにより、第１コア２５２ａは、粗加工砥石５２ｂと同じビトリファイド砥石構造により粗加工砥石５２ｂの内周側に一体に構成されるとともに、第２コア２５４ａは第１コア２５２ａと一体に構成されることから、第１コア２５２ａの外周面に粗加工砥石５２ｂを接着剤により固着させること、および第１コア２５２ａと第２コア２５４ａとを固着させることが不要となるので、製造工程が簡単となる。
　以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
　たとえば、実施例１の歯車研削用複層砥石１２では、粗加工部５２の第１コア５２ａの端面と仕上加工部５４の第２コア５４ａの端面の間のみが接着剤５８によって接着されていたが、それに加えて、歯車研削用複層砥石１２の破壊周速度を低下させない程度に、粗加工砥石５２ｂと仕上加工砥石５４ｂとが内周部において固着されていてもよい。要するに、歯車研削用複層砥石１２の破壊周速度を低下させない程度に、粗加工砥石５２ｂと仕上加工砥石５４ｂとは、それらの少なくとも外周部が相互に固着されていなければよい。実施例２の歯車研削用複層砥石１１２でも同様である。
　また、前述の実施例の歯車研削用複層砥石１２、１１２、２１２は、ねじ溝５６を外周研削面に備えたものであり、歯車素材ＢＬに斜歯を形成する連続創成式歯車研削盤１０に用いられるものであった。しかし、歯車研削用複層砥石１２は、その外周研削面に複数の環状溝が形成され、平歯車を研削する研削盤に用いられるものであってもよい。この場合でも、粗加工部５２および仕上加工部５４を単体で用いる場合と同等の破壊強度が得られることから、単体の場合と同等の回転速度を用いて平歯車の研削加工できるので、歯車研削の加工能率が高められる。
　なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１２、１１２、２１２：歯車研削用複層砥石　５２：粗加工部　５２ａ、１５２ａ、２５２ａ：第１コア　５２ｂ：粗加工砥石　５４：仕上加工部　５４ａ、２５４ａ：第２コア　５４ｂ：仕上加工砥石　ＢＬ：歯車素材　Ｃｙ：歯車研削用複層砥石の回転軸線　Ｃｚ：歯車素材の回転軸線

Claims (9)

  1. 　回転軸線上に相互に隣接して配置された粗加工部および仕上加工部を備える歯車研削用複層砥石であって、
    　前記粗加工部は、第１コアと前記第１コアに支持された粗加工砥石とを有し、
    　前記仕上加工部は、前記第１コアに隣接する第２コアと前記第２コアに支持された仕上加工砥石とを有し、
    　前記粗加工砥石と前記仕上加工砥石とはそれらの少なくとも外周部が相互に固着されない状態で、前記第１コアと前記第２コアとが相互に固着されている
    　ことを特徴とする歯車研削用複層砥石。
  2. 　前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、
    　前記仕上加工砥石は、砥粒を樹脂結合剤を用いて結合したレジノイド砥石である
    　ことを特徴とする請求項１の歯車研削用複層砥石。
  3. 　前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、
    　前記仕上加工砥石は、砥粒が面状に固着された研磨布が積層状態で樹脂により固着された研磨布積層体砥石である
    　ことを特徴とする請求項１の歯車研削用複層砥石。
  4. 　前記第１コアおよび前記第２コアは、前記粗加工砥石よりも高い強度を有するビトリファイド砥石からそれぞれ構成されている
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１の歯車研削用複層砥石。
  5. 　前記第１コアおよび前記第２コアは、含浸させられた樹脂が硬化されたことで補強されているビトリファイド砥石から構成されている
    　ことを特徴とする請求項４の歯車研削用複層砥石。
  6. 　前記粗加工部および前記仕上加工部は、前記第１コアの端面および前記第２コアの端面のみが接着されることで、相互に固着されている
    　ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１の歯車研削用複層砥石。
  7. 　前記歯車研削用複層砥石は、前記歯車研削用複層砥石を前記回転軸線まわりに回転させつつ前記回転軸線方向に変位させながら、歯車素材の回転軸線に平行な方向に往復研削送りを行ないつつ、前記往復研削送りに同期して前記歯車素材を前記歯車素材の回転軸線まわりに順次回転させることで前記歯車素材の外周面に歯を形成する連続創成式歯車研削に、用いられる
    　ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１の歯車研削用複層砥石。
  8. 　前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、
    　前記第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成されている
    　ことを特徴とする請求項１の歯車研削用複層砥石。
  9. 　前記粗加工砥石は、砥粒を無機質結合剤を用いて結合したビトリファイド砥石であり、
    　前記第１コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記ビトリファイド砥石の内周側に一体に構成され、
    　前記第２コアは、前記ビトリファイド砥石と同じビトリファイド砥石構造により前記第１コアの前記仕上加工砥石側に前記第１コアと一体に構成され、
    　前記仕上加工砥石は、前記第２コアの外周面に固着されている
    　ことを特徴とする請求項１の歯車研削用複層砥石。
PCT/JP2020/027963 2019-08-29 2020-07-17 歯車研削用複層砥石 WO2021039196A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020227010312A KR20220078581A (ko) 2019-08-29 2020-07-17 기어 연삭용 복층 지석
CN202080060968.7A CN114340825B (zh) 2019-08-29 2020-07-17 齿轮磨削用多层磨石
EP20859107.3A EP4026640A4 (en) 2019-08-29 2020-07-17 DOUBLE-LAYER GRINDSTONE FOR GRINDING GEARS
US17/639,275 US20220331892A1 (en) 2019-08-29 2020-07-17 Multilayer grindstone for gear grinding

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-157444 2019-08-29
JP2019157444A JP7298100B2 (ja) 2019-08-29 2019-08-29 歯車研削用複層砥石

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021039196A1 true WO2021039196A1 (ja) 2021-03-04

Family

ID=74674674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/027963 WO2021039196A1 (ja) 2019-08-29 2020-07-17 歯車研削用複層砥石

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220331892A1 (ja)
EP (1) EP4026640A4 (ja)
JP (1) JP7298100B2 (ja)
KR (1) KR20220078581A (ja)
CN (1) CN114340825B (ja)
WO (1) WO2021039196A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7310708B2 (ja) * 2020-05-20 2023-07-19 トヨタ自動車株式会社 複合砥石及びそれを備えた研削装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4998883U (ja) * 1972-12-15 1974-08-26
JP2010105126A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Nitolex Honsha:Kk ビトリファイド砥石および製法
JP2013018089A (ja) 2011-07-13 2013-01-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 歯車研削方法
JP2015016522A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社ニートレックス本社 歯車用研磨体

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1343276A (en) * 1919-08-09 1920-06-15 Illinois Tool Works Combination roughing and finishing hob
JPS5027636B1 (ja) * 1970-06-16 1975-09-09
JPS60138615U (ja) * 1984-02-21 1985-09-13 トヨタ自動車株式会社 歯車研削用工具
JPS6274526A (ja) * 1985-09-25 1987-04-06 Kobe Steel Ltd 研削工具
JPH08276365A (ja) * 1995-04-10 1996-10-22 Mitsubishi Materials Corp 超砥粒回転砥石および回転砥石用基体
GB0002251D0 (en) * 2000-02-02 2000-03-22 Unova Uk Ltd Improvements in and relating to grinding machines
JP2003326467A (ja) * 2002-05-10 2003-11-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 研削加工方法及び研削ホイール
DE102004020364B4 (de) * 2004-04-23 2008-07-03 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Werkzeug für die Schleifbearbeitung
JP4874121B2 (ja) * 2004-11-19 2012-02-15 豊田バンモップス株式会社 砥石車
JP5178205B2 (ja) * 2005-12-28 2013-04-10 豊田バンモップス株式会社 セグメント砥石およびその製造方法
JP4910641B2 (ja) * 2006-10-31 2012-04-04 三菱マテリアル株式会社 ネジ状電着工具および歯車の加工方法
JP2012152882A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Mitsui Kensaku Toishi Kk ビトリファイド多層砥石車
JP5889663B2 (ja) * 2012-02-10 2016-03-22 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶ウェハ端面の研磨加工方法及び回転砥石
CN105263659B (zh) * 2013-05-31 2017-05-24 丰田汽车北海道有限公司 连续展成式齿轮磨削方法
CN109890567A (zh) * 2016-09-09 2019-06-14 圣戈班磨料磨具有限公司 具有多个部分的研磨制品和其形成方法
KR101845464B1 (ko) * 2017-07-17 2018-04-05 에스다이아몬드공업 주식회사 연삭휠 및 그의 제조방법
JP2019119040A (ja) * 2017-12-28 2019-07-22 エーアイ・マシンテック株式会社 研磨体及びその歯の形成前の積層体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4998883U (ja) * 1972-12-15 1974-08-26
JP2010105126A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Nitolex Honsha:Kk ビトリファイド砥石および製法
JP2013018089A (ja) 2011-07-13 2013-01-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 歯車研削方法
JP2015016522A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社ニートレックス本社 歯車用研磨体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4026640A4

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220078581A (ko) 2022-06-10
EP4026640A4 (en) 2023-11-29
CN114340825A (zh) 2022-04-12
JP7298100B2 (ja) 2023-06-27
EP4026640A1 (en) 2022-07-13
US20220331892A1 (en) 2022-10-20
CN114340825B (zh) 2024-01-02
JP2021030419A (ja) 2021-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5285416B2 (ja) 内歯車研削盤及び樽形ねじ状工具のドレッシング方法
JP5138798B2 (ja) 歯車研削方法
EP1543924A1 (en) Method of producing brush-like grind stone, the brush-like grind stone, and brush for grind machine
JP4999560B2 (ja) 研削盤における砥石軸装置
JP5244577B2 (ja) 内歯車研削盤
EP3020495B1 (en) Gear-use polishing body
WO2021039196A1 (ja) 歯車研削用複層砥石
JP5546603B2 (ja) 歯車研削用ねじ状砥石及び歯車研削方法
WO2021039195A1 (ja) 歯車研削用複層砥石
JP2019119040A (ja) 研磨体及びその歯の形成前の積層体
JP2017024091A (ja) 砥石車
JP7310708B2 (ja) 複合砥石及びそれを備えた研削装置
JP7085251B1 (ja) 溝研削装置
WO2016068283A1 (ja) 砥石車及び砥石車の製造方法
JP2016087719A (ja) 砥石車及び砥石車の製造方法
JP2005329518A (ja) 研磨方法及び研磨用砥石
JP2020185617A (ja) 歯車用研磨体、及び歯車用研磨体の製造方法
CN113319740A (zh) 一种修整砂轮的滚轮
JP2007237333A (ja) 砥石車
CN107042476A (zh) 一种减振型角磨片
JP2017205845A (ja) ホーニング加工具

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20859107

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020859107

Country of ref document: EP

Effective date: 20220329