JP2000301466A - 縦軸研削用砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 砥石の交換や突出量の調整を簡単且つ容易に
行える。 【解決手段】 砥石フランジ２０の本体２１の上面２１
ａに設けた複数の凹溝２２に砥石ホルダー２７を装着す
る。砥石ホルダー２７のリング状に配列した貫通孔３５
の上穴３５ａに、超砥粒を金属結合相に分散させた超砥
粒砥石３７を嵌合固定する。砥石ホルダー２７の軸部２
８を凹溝２２を嵌挿して押しねじ２６で凹環溝３０を押
圧固定する。押しねじ２６を緩めれば砥石ホルダー２７
を着脱交換可能であり、また調整ねじ２４を押し込むこ
とで、砥石ホルダー２７を突出させ、超砥粒砥石３７の
突出量を調整できる。超砥粒砥石３７の金属結合相はそ
の組織中に金属間化合物からなる析出物粒子を分散して
ミクロン単位で崩壊可能にして自生発刃作用を向上させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば金型用鋼等
の各種被削材を研削するのに用いられる縦軸研削用砥石
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、横軸平面研削盤で平型砥石を用い
て例えば金型用鋼等を被削材として平面研削を行う場
合、例えば図６に示すようにして行われる。即ち円環状
の砥石１はその中心線Ｏと同軸をなす回転軸（図示せ
ず）が被削材２の研削面２ａと平行になるように配置さ
れ、回転軸回りに回転する砥石１の外周面１ａで矢印Ｅ
方向に送られる被削材２の研削面２ａを平面研削加工す
る。横軸平面研削の場合には、砥石１の外周面１ａが被
削材２の送り方向に略直交する方向に線接触するために
研削面２ａに生じる研削時のキズが一方向に生じること
になって加工面２ａの研削精度が良好であり、研削時の
振動も少ないという利点がある。しかしながら、横軸平
面研削では砥石１と被削材２とが線接触するために研削
面積が小さく大量の研削加工を効率的にできないという
欠点がある。

【０００３】これに対して、縦軸平面研削にあっては、
図７に示すように略円筒状の砥石３を支持する基台４に
設けられた縦軸平面研削盤の回転軸５が被削材２の研削
面２ａに略直交する方向に位置しており、回転軸５の回
転に沿って砥石３の円環状の先端面３ａが回転しつつ被
削材２の研削面２ａを研削加工することになる。縦軸平
面研削の場合、砥石３の先端面３ａが被削材２の研削面
２ａと面接触するために、横軸平面研削と比較して単位
時間当たりの加工量が大きく被削材２の大量加工処理が
できるが、研削抵抗が大きくなるために研削加工時の振
動や発熱量が大きく、砥粒が脱落し易くて砥石３の損傷
が大きいために砥石３の寿命が著しく短いという欠点が
ある。しかも研削時には研削面２ａに網目状のキズが生
じ、加工面の見た目が悪いという欠点がある。

【０００４】このような縦軸平面研削用の砥石を用いて
行う例えば金型用鋼の研削加工の一例を次に説明する。
金型用鋼の縦軸平面研削には通常、一般砥粒砥石（以
下、一般砥石という）が用いられている。例えば図８に
示すように被削材支持用の円板形状のステージ７の表面
７ａにはその周面に沿って複数の凹部が形成され、各凹
部内に金型用鋼８がそれぞれ装着されてリング状に配列
されている。このステージ７上の金型用鋼８を研削加工
するための砥石フランジ１０の台金１０Ａは例えば略円
板形状とされ、その外周面１０ａは図９に示すように所
定間隔で断面略四角形状に中央方向に切り欠かれて収納
凹部１１…を形成する。各収納凹部１１は外周側に開口
部を有する略四角柱形状に形成されている。そして各収
納凹部１１には図１０に示すような略四角柱形状の四角
柱砥石１２が嵌合させられ、砥石フランジ１０の外周面
１０ａ上にベルト１３が装着されて、隣接する二つの収
納凹部１１，１１の間に位置する凸部１４にベルト１３
の孔を通してボルト１５が螺合されることによって各四
角柱砥石１２が収納凹部１１内にそれぞれ固定されてい
る。

【０００５】このような砥石フランジ１０を用いてステ
ージ７上の金型用鋼８を平面研削加工する場合、図８に
示すようにステージ７をその中心を回転軸として例えば
矢印Ｆ方向に回転させた状態で、ステージ７に対して偏
心した位置に砥石フランジ１０を配置させて矢印Ｇ方向
に回転させることで、砥石フランジ１０の表面から突出
する四角柱砥石１２の先端面１２ａで金型用鋼８の表面
を研削加工することになる。この場合、四角柱砥石１２
の先端面１２ａと金型用鋼８の表面とが面接触するため
に効率的に且つ大量に金型用鋼８の研削加工が行える。
また同種の砥石フランジ１６として図１１に示すものが
ある。この砥石フランジ１６は四角柱状の収納凹部１１
に代えて、断面略三角形の略三角柱形状を有する収納凹
部１７を形成したものであり、この収納凹部１７内に略
三角柱形状の三角柱砥石１８を装着してベルト１３とボ
ルト１５で固定した構成を備えている。

【０００６】ところで、このような縦軸研削に用いる砥
石フランジ１０，１６の四角柱砥石１２や三角柱砥石１
８では、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＣやＧＣ等の一般砥粒が用いら
れ、結合相として通常ビトリファイドボンドと呼ばれる
ガラス性のボンドが用いられている。ビトリファイドボ
ンド砥石は砥粒とのぬれ性は良好であるが、衝撃に弱く
研削の進行に伴って砥石の摩耗が大きいという欠点があ
る。そのため自生発刃作用を促すために砥石に衝撃を与
えつつ研削していた。横軸研削の場合、砥石１と被削材
２とは線接触であるために研削時に生じる応力は図６に
示すように砥石１と被削材２との接触点から砥石１の径
方向即ち被削材２の表面２ａに直交する方向Ｓ１のみで
あるが、縦軸研削の場合には図７に示すように被削材２
の表面２ａに垂直な方向Ｓ１と平行な方向Ｓ２とに発生
するために砥石１２，１８の砥粒にかかる力が横軸研削
の場合の約２倍になる。

【０００７】この場合、砥粒として研削力の大きいダイ
ヤモンド、ＣＢＮ等の超砥粒を用いると生成される切屑
の量が一層大きくなるためにボンドの摩耗や砥粒の脱落
が激しくなり、砥石の寿命が更に短くなるという欠点が
あった。その点、一般砥粒は超砥粒と比較して研削量が
小さいために、砥石の耐久性を確保するために縦軸研削
用の砥石には一般砥石を用いるのが通常であった。尚、
縦軸研削用の砥石として、ビトリファイドボンド砥石に
代えてメタルボンド砥石を用いれば、砥粒として一般砥
粒に代えて超砥粒を用いても、金属結合相の耐摩耗性と
剛性が高いために研削量が増大して切屑の量が増大して
も金属結合相の摩耗は抑制できるが、例えば被削材が金
型用鋼８など硬脆材料の場合には、金属結合相が硬いた
めに砥粒の摩耗につれて金属結合相が後退して砥粒の突
出量を一定以上に維持するいわゆる自生発刃作用に乏し
く、比較的早期に切れ味が悪くなり研削精度が悪化する
という欠点がある。そのため、縦軸研削には砥粒として
超砥粒を用いることはできず、メタルボンド砥石を用い
ることもできないために、上述したように砥石の寿命が
短いという欠点を改善できなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した砥
石フランジ１０，１６に用いる四角柱砥石１２や三角柱
砥石１８に一般砥粒を分散したビトリファイドボンド砥
石を用いて金型用鋼８を研削加工した場合、砥石１２，
１８が短期間で摩耗してしまうために、縦軸用研削盤の
そばに作業員がはりついていて頻繁に摩耗した砥石１
２，１８の突出量を調整したり砥石交換したりしなけれ
ばならず、極めて煩雑であり生産性が悪かった。また突
出量調整や砥石交換に際しては、ボルト１５を外してベ
ルト１３を外し収納凹部１１，１７に装着された砥石１
２，１８の位置をずらして突出量調整をしても正確な突
出量の調整ができなかったり、砥石１２，１８を全部交
換しなければならない等著しく煩雑で手間がかかった。
本発明は、このような実情に鑑みて、砥石交換が簡単且
つ容易な縦軸研削用砥石を提供することを目的とする。
また本発明の他の目的は、砥石突出量の調整が容易な縦
軸研削用砥石を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る縦軸研削用
砥石は、砥石が取り付けられた複数の砥石ホルダーが固
定部材によってそれぞれ砥石フランジに装着され、固定
部材を操作することによって砥石ホルダーを個別に交換
可能とされていることを特徴とする。砥石ホルダーはパ
ーツ型とされ、砥石フランジに対して個別に着脱可能と
されているから、砥石が摩耗したり、研削目的に応じて
粒度やコンセントレーションや結合剤等を代えた砥石を
使用したい場合には個々の砥石ホルダー毎に交換して要
求される粒度やコンセントレーションや結合剤等に応じ
た砥石が取り付けられた他の砥石ホルダーを砥石フラン
ジに装着すればよく、砥石を含む砥石ホルダーの交換作
業を簡単且つ迅速に行うことができる。尚、砥石ホルダ
ーは軸部が砥石フランジの凹部に装着されて、本体に装
着された固定部材で軸部を固定するようにしていてもよ
い。

【００１０】また本発明に係る縦軸研削用砥石は、砥石
が取り付けられた複数の砥石ホルダーがそれぞれ砥石フ
ランジに装着されていると共に、砥石フランジには位置
調整部材が設けられ、この位置調整部材によって砥石ホ
ルダーが砥石フランジに対する突出量を調整可能とされ
ていることを特徴とする。砥石ホルダーに取り付けられ
た超砥粒砥石の突出量を調整する場合、位置調整部材で
砥石ホルダーを移動することによって突出量を簡単且つ
容易に調整でき、正確な突出量調整ができる。

【００１１】また、砥石は、金属結合相に超砥粒が分散
配置されてなり、この金属結合相の組織中に金属間化合
物からなる析出物粒子が分散されていてもよい。析出物
粒子が金属結合相中に分散して生成されることにより、
金属結合相の全体としての耐摩耗性および剛性は高く維
持され、砥石の無駄な摩耗および形状変形は少なく抑え
られる。それにもかかわらず、金属結合相の表面では析
出物粒子を単位としたミクロ的な崩壊が生じやすくな
り、砥粒の摩耗にともなって適当な速度で金属結合相が
崩壊していくようになり、砥粒の自生発刃作用が向上す
るから、従来のメタルボンド砥石と比較して長期に亙っ
て良好な切れ味を得ることが可能であり、高い研削精度
が得られる。また従来のメタルボンド砥石よりは耐久性
が短いもののビトリファイドボンド砥石と比較して耐久
性が高くなる。さらに、研削時に被削材が砥石研削面に
溶着しにくくなるので、溶着による目詰まりを低減する
ことができ、この点からも、良好な切れ味を持続させる
効果が得られる。

【００１２】尚、本発明による砥石は、金属結合相中
に、ダイヤモンドまたはＣＢＮ等の超砥粒を分散してな
るメタルボンド砥石であって、金属結合相は、Ｓｎ，Ｚ
ｎ，Ａｌから選択される１種または２種以上の低融点金
属Ａを合計で２０〜２５ｗｔ％、ＳｉまたはＧｅから選
択される１種または２種のＩＶｂ族元素Ｂを合計で１〜
６ｗｔ％、Ａｇを０〜１５ｗｔ％並びにＣｕ，Ｗ，Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｃｏから選択される１種または２種以上の高
融点金属Ｃを残部それぞれ含有し、かつその組織中に
は、高融点金属Ｃおよび低融点金属Ａを主要構成元素と
する金属間化合物からなる析出物粒子が分散されて構成
されていてもよい。また本発明による超砥粒砥石の別の
構成は、金属結合相中に、ダイヤモンドまたはＣＢＮ等
の超砥粒を分散してなるメタルボンド砥石であって、金
属結合相は、Ｓｎを２０〜２５ｗｔ％、Ｇｅを１〜６ｗ
ｔ％、Ａｇを０〜１５ｗｔ％並びにＣｕを残部それぞれ
含有し、かつその組織中には、ＣｕおよびＳｎを主要構
成元素とする金属間化合物からなる析出物粒子が分散さ
れていてもよい。

【００１３】尚、金属間化合物は、Ｃｕ₄Ｓｎであって
もよい。また金属結合相のＡｇ含有量（ｗｔ％）は、Ｇ
ｅ含有量（ｗｔ％）の３〜５倍であってもよい。金属結
合相中の析出物粒子の含有量は、砥粒層の切断面におけ
る析出物粒子の面積比が５〜１５％になることが好まし
い。５％より少ないとその効果が得られず、１５％より
多いと、金属結合相が硬くなり過ぎて自生発刃作用が低
下する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面により説明する。図１は実施の形態による砥石フラ
ンジの平面図、図２は図１で示す砥石フランジの中央縦
断面図、図３は図２に示す砥石フランジの砥石ホルダー
部分の拡大図、図４には砥石ホルダーの側面図、図５
（ａ）は砥石ホルダーに装着されたパーツ型砥石の縦断
面図、（ｂ）はパーツ型砥石の砥粒層の角部断面図、
（ｃ）は砥粒層の角部の変形例を示す断面図である。図
１乃至図３に示す砥石フランジ２０は図示しない縦軸平
面研削盤に装着され、砥石フランジ２０の本体２１は縦
断面視略四角形で円環状に形成されており、その周方向
には所定間隔に略円柱状の凹溝２２が複数個（図１では
１２個）形成されている。円環形状をなす本体２１の中
心線Ｏは、上述した縦軸平面研削盤の回転軸と一致して
中心線Ｏ回りに回転研削され得るようになっている。そ
して、本体２１の凹溝２２は上面２１ａに開口すると共
に、上面２１ａに対向する下面２１ｂには凹溝２２の底
面２２ａと連通するねじ穴２３が形成されていて、ねじ
穴２３には例えば無頭の調整ねじ２４が位置調整部材と
して進退可能に螺合されている。また凹溝２２の側面に
は本体２１の外周面２１ｃと連通する固定用ねじ穴２５
が凹溝２２の深さ方向に沿って複数本（図では２本）穿
孔されているが、１本でもよい。

【００１５】また本体２１の各凹溝２２には図４に示す
砥石ホルダー２７が着脱可能に装着されている。尚、図
２では一方の砥石ホルダー２７が省略されている。砥石
ホルダー２７は凹溝２２内に嵌挿される軸部２８と、軸
部２８に対して拡径されていて上面２１ａに着座する円
板状のフランジ部２９とを備えていて、軸部２８には周
方向に１または複数条（図では２条）の凹環溝３０が全
周に亘って形成され、複数条の凹環溝３０は軸部２８の
長さ方向にずれて配列されている。砥石ホルダー２７の
軸部２８が凹溝２２内に嵌挿された状態で、凹環溝３０
はそれぞれ固定用ねじ穴２５、２５に対向するように位
置する。砥石ホルダー２７のフランジ部２９にはその中
央に挿通孔３１が穿孔され、軸部２８の上端に穿孔され
たねじ穴３２と同軸で連通しており、フランジ部２９の
下面中央の凹陥部２９ａに軸部２８が嵌合された状態で
締結ボルト３３を挿通孔３１を介して軸部２８のねじ穴
３２と螺合させることによって軸部２８とフランジ部２
９が結合されているが、両者を一体に形成してもよい。

【００１６】砥石ホルダー２７の軸部２８が本体２１の
凹溝２２に嵌挿された状態で、本体２１の外周面２１ｃ
から固定用ねじ穴２５に無頭の押しねじ２６を固定部材
として螺合して先端部で軸部２８の凹環溝３０を押圧す
ることで、砥石ホルダー２７は本体２１に堅固に固定さ
れる。尚、押しねじ２６の先端部の外径は凹環溝３０の
幅より小さく設定されており、軸部２８がその長さ方向
に位置調整させられても押しねじ２６による凹環溝３０
の押圧固定が確実に行われる。尚、押しねじ２６の先端
部に微細な凹凸を形成すれば軸部２８の固定が一層確実
になる。フランジ部２９には中央の挿通孔３１の回りに
所定間隔で適宜数（図では６個）の貫通穴３５…が穿孔
されており、各貫通穴３５は内部に形成された内径の小
さい挿通部３６を境に上穴３５ａと下穴３５ｂとに分か
れており、上穴３５ａに図５（ａ）に示す超砥粒砥石３
７が挿入され、下穴３５ｂには頭部を有する固定ボルト
３８が挿入されて挿通部３６を介して超砥粒砥石３７を
固定するようになっている。超砥粒砥石３７はメタルボ
ンド砥石であって、図５に示すように基部３９と砥粒層
４０とからなり、基部３９の底面には固定ボルト３８と
螺合するためのねじ穴４２が形成され、基部３９の上部
は拡径されてその上面３９ａには砥粒層４０が装着され
ている。砥粒層４０の先端加工面の角部には図５（ｂ）
に示す断面Ｒの面取りが全周に亘ってなされている。或
いはこれに代えて同図（ｃ）に示すように角度２０〜４
５°をなす平面状の面取りＪがなされていてもよい。こ
のような面取り部Ｒ，Ｊを形成することでワークの角が
ダレず、砥粒層４０のチッピングを防止できるためにワ
ーク加工面の面粗度の向上と寸法精度の向上をはかるこ
とができる。

【００１７】超砥粒砥石３７の砥粒層４０はダイヤモン
ドやＣＢＮ等の超砥粒が金属結合相中に分散されて構成
されており、金属結合相は次のような組成を有してい
る。即ち、金属結合相は、Ｓｎ，Ｚｎ，Ａｌから選択さ
れる１種または２種以上の低融点金属Ａを合計で２０〜
２５ｗｔ％、ＳｉまたはＧｅから選択される１種または
２種のＩＶｂ族元素Ｂを合計で１〜６ｗｔ％、Ａｇを０
〜１５ｗｔ％並びにＣｕ，Ｗ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏから選
択される１種または２種以上の高融点金属Ｃを残部それ
ぞれ含有し、かつその組織中には、高融点金属Ｃおよび
低融点金属Ａを主要構成元素とする金属間化合物からな
る析出物粒子が分散されている。

【００１８】低融点金属Ａは、金属結合相の焼結性を高
めるため、および金属間化合物を生成させるために添加
されるもので、その含有率が２０ｗｔ％未満であると、
金属間化合物を十分に生成させることができなくなり、
その効果が得られ難くなる。逆に含有率が２５ｗｔ％よ
り多いと、金属結合相が軟質になりすぎ、耐摩耗性およ
び剛性を十分に高めることができず、やはり耐久性の向
上という所期の効果を得ることができない。低融点金属
Ａの種類としては、上記のうちいずれの元素またはいず
れの元素の組み合わせでもその効果を得ることが可能で
あるが、特にＳｎを主組成物としていることがコストの
点から好ましい。Ｇｅに代表されるＩＶｂ族元素Ｂの効
果は、その添加量が多くなると、金属間化合物が増加し
て粘性が少なくなるので切屑が溶着しにくくなり、砥石
の目詰まりや、研削抵抗の増大を防いで切れ味を向上す
る効果が得られる。また、明かではないが、金属間化合
物の組成元素の一部となるか、金属間化合物を生成させ
る際の触媒的な作用もするものと考えられる。その反
面、添加量が多すぎると金属結合相が脆化しすぎて十分
な強度が得られず、焼結時に砥石が割れやすくなる傾向
が生じるため、１〜６ｗｔ％が好適である。ＩＶｂ族元
素Ｂの種類としては、上記のうちいずれの元素、または
いずれの元素の組み合わせでも上述した効果を得ること
が可能であるが、特にＧｅを主組成物としていることが
その効果の点から好ましい。Ａｇは、Ｇｅ等のＩＶｂ族
元素Ｂを添加したことによる金属結合相の脆化や焼結時
の砥石の割れを防ぐ効果を奏する。焼結条件等の設定に
より砥石の割れなどを防止することができれば必ずしも
添加する必要はないが、ＩＶｂ族元素Ｂの含有量が比較
的多い場合には１５ｗｔ％以下の範囲で添加した方がよ
い。Ａｇ添加量が１５ｗｔ％を越えると、金属結合相の
強度は増すものの研削抵抗が増し、砥石の切れ味が低下
する。

【００１９】高融点金属Ｃは、金属結合相のベースとな
る機械的特性を規定するもので、その含有率が５４ｗｔ
％未満であると、金属結合相の耐摩耗性および剛性を十
分に高めることができず、所期の効果を得ることができ
ない。また、高融点金属Ｃの含有率が８０ｗｔ％より多
いと、自生発刃作用を促進することができなくなる。高
融点金属Ｃの種類としては、上記のうちいずれの元素ま
たはいずれの元素の組み合わせでもその効果を得ること
が可能であるが、特にＣｕを主組成物としていることが
好ましい。

【００２０】析出物粒子を構成する金属間化合物の組成
は現在のところ明確ではないが、特にＣｕ₄Ｓｎ等を主
組成物とする析出物粒子が本発明の効果に貢献している
と推測される。金属結合相中の析出物粒子の含有量は、
砥粒層の切断面における析出物粒子の面積比が５〜１５
％になることが好ましい。５％より少ないとその効果が
得られず、１５％より多いと、金属結合相が硬くなり過
ぎて自生発刃作用が低下する。

【００２１】上記のような析出物粒子が金属結合相中に
分散して生成することにより、金属結合相の全体として
の耐摩耗性および剛性は高く維持され、砥石の無駄な摩
耗および形状変形は少なく抑えられて、従来のビトリフ
ァイドボンド砥石に比して高い研削精度と耐久性が得ら
れる。それにもかかわらず、金属結合相の表面では析出
物粒子を単位としたミクロ的な崩壊が生じやすくなり、
砥粒の摩耗にともなって適当な速度で金属結合相が崩壊
していくようになり、砥粒の自生発刃作用が向上するか
ら、従来のメタルボンド砥石に比して、長期に亙って良
好な切れ味を得ることが可能である。また、金属結合相
がミクロ的に崩壊する傾向を有するため、ドレッサーを
使用したドレッシング（目立て）が容易になるという利
点もある。さらに、研削時に被削材が砥石研削面に溶着
しにくくなるので、溶着による目詰まりを低減すること
ができ、この点からも、良好な切れ味を持続させる効果
が得られる。なお、金属結合相には、若干の不可避不純
物が含まれていてもよいし、あるいは、この種のメタル
ボンド砥石の分野において周知の添加元素や各種フィラ
ー等を加えてもよい。

【００２２】次に、各砥石ホルダー２７のフランジ部２
９には締結ボルト３３の周囲に複数、例えば図１に示す
ように６個の貫通穴３５が形成されており、そのうちの
本体２１の外周側に位置する複数個、例えば３個の貫通
穴３５の各上穴３５ａに超砥粒砥石３７が嵌挿され下穴
３５ｂ側から固定ボルト３８でそれぞれ固定されてい
る。外周側の３個の上穴３５ａにのみ超砥粒砥石３７を
装着して略円弧状に配列したのは、砥石フランジ２０で
縦軸平面研削を行った際に被削材のエッジがだれるのを
防止するためであり、６個の上穴３５ａ全部に超砥粒砥
石３７を装着すると超砥粒砥石３７が各砥石ホルダー２
７においてリング状に配設されることになるために、縦
軸平面研削時に被削材の研削をし始める際および被削材
から外れる際にエッジにだれが生じてしまうことにな
る。

【００２３】本実施の形態による縦軸平面研削用砥石は
上述のように構成されているから、縦軸平面研削に先立
って砥石フランジ２０の本体２１の上面２１ａに対する
超砥粒砥石３７の突出量を設定する。そのために、先
ず、砥石ホルダー２７の軸部２８を凹溝２２内に装着し
て調整ねじ２４上端に載置した際、軸部２８を押しねじ
２６で固定する前に、下面２１ｂに装着された調整ねじ
２４を進退させることによって砥石ホルダー３７を連動
させ、本体２１に対する砥石ホルダー３７の突出量を調
整する。その後、本体２１の外周面２１ｃから固定用ね
じ穴２５に螺合された押しねじ２６を締め込むことで、
押しねじ２６の先端で軸部２８の凹環溝３０を押圧固定
して、砥石ホルダー２７が本体２１に位置決めされて固
定される。このように超砥粒砥石３７の突出量が調整さ
れた砥石フランジ２０を図示しない縦軸平面研削盤に装
着し、本体２１の上面２１ａを図８に示す金型用鋼８が
配列された基台７の表面７ａに対向させて、基台７に対
して砥石フランジ２０を偏心させた状態で両者を例えば
互いに反対方向に回転させつつ平面研削する。

【００２４】この時、超砥粒砥石３７には超砥粒が配設
されているために研削時に超砥粒にかかる応力が金型用
鋼８の上面に平行な方向と垂直な方向とに生じ、超砥粒
にかかる応力が横軸平面研削の場合と比較して略２倍に
なり、研削量が多く、生成される切屑も略２倍程度に増
大する。しかしながら、超砥粒砥石３７はメタルボンド
砥石であるためにビトリファイドボンド砥石と比較して
砥粒保持力と耐摩耗性と剛性が高く、切屑によって金属
結合相がえぐられることが抑制され、砥石の耐久性が増
大する。しかもこの超砥粒砥石３７の金属結合相には上
述したような析出物粒子が分散して生成されていること
により、金属結合相の全体としての耐摩耗性および剛性
は高く維持され、砥石３７の無駄な摩耗および形状変化
は少なく抑えられて、従来のビトリファイドボンド砥石
に比して高い研削精度が得られる。また、金属結合相の
表面では析出物粒子を単位としたミクロ的な崩壊が生じ
易くなり、砥粒の摩耗に伴って適当な速度で金属結合相
が崩壊してゆくようになり、砥粒の自生発刃作用が向上
するから、従来のメタルボンド砥石に比して良好な切れ
味を長期に亘って得ることが可能である。

【００２５】ところで、砥石ホルダー２７に装着した超
砥粒砥石３７で研削を進めるに従って自生発刃作用を起
こすことで、本体上面２１ａに対する超砥粒砥石３７の
突出量が小さくなると、突出量の再調整が必要になる。
この場合には、本体２１の押しねじ２６を緩めた状態
で、下面２１ｂに装着された調整ねじ２４をねじ込むこ
とによって本体上面２１ａに対する砥石ホルダー２７の
突出量を増大させて再調整できる。また砥石ホルダー２
７によって行う荒研削や仕上げ研削等の用途や目的に応
じて、超砥粒砥石３７の砥粒粒度、コンセントレーショ
ン（集中度）、結合剤等を異ならせる必要が生じる。こ
の場合にも無頭ねじ２６を緩めれば砥石ホルダー２７を
凹部２２から取り外しことができ、砥石ホルダー２７を
交換して装着すれば、必要に応じた適宜の砥粒粒度、コ
ンセントレーション（集中度）、結合剤等を備えた超砥
粒砥石３７を有する砥石ホルダー２７を装着できる。ま
た砥石ホルダー２７を交換することなく、これに装着す
る超砥粒砥石３７のみを固定用ボルト３８を操作して着
脱交換するようにしてもよい。

【００２６】上述のように本実施の形態による縦軸平面
研削用砥石によれば、縦軸平面研削に用いる複数の超砥
粒砥石３７を具備する砥石ホルダー２７をそれぞれパー
ツ化して押しねじ２６で着脱交換可能としたから、超砥
粒砥石３７の摩耗や研削目的の変更などに応じて砥粒粒
度、コンセントレーション、結合剤等の他の異なる超砥
粒砥石３７に迅速且つ簡単に交換できる。また超砥粒砥
石３７の本体２１に対する高さを調整ねじ２４を操作す
ることで簡単に調整できる。

【００２７】しかも超砥粒砥石３７として、超砥粒を分
散配置したメタルボンド砥石を採用し且つ金属結合相の
組織中に金属間化合物からなる析出物粒子が分散されて
いるから、砥粒の自生発刃作用が向上して従来のメタル
ボンド砥石と比較して良好な切れ味を長期間に亘って得
ることができる。また、ドレッサーを使用したドレッシ
ング（目立て）が容易になるという利点もある。更に、
研削時に被削材が溶着しにくくなるので、溶着による目
詰まりを低減することができ、この点からも良好な切れ
味を持続させる効果が得られる。また耐摩耗性および剛
性はビトリファイドボンド砥石と比較して高く維持さ
れ、従来のメタルボンド砥石よりは金属結合相が崩壊し
やすく耐久性に劣るもののビトリファイドボンド砥石と
比較して耐久性が高いという利点がある。

【００２８】尚、本体２１における固定用ねじ穴２５及
び押しねじ２６の配設位置は、砥石フランジ２０による
回転研削加工時に旋回する本体２１で超砥粒砥石３７が
被削材に食い付く方向に対して、その応力を受ける側に
形成することが好ましい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る縦軸
研削用砥石は、砥石が取り付けられた複数の砥石ホルダ
ーが固定部材によってそれぞれ砥石フランジに装着さ
れ、固定部材を操作することによって砥石ホルダーを個
別に交換可能とされているから、砥石ホルダーはパーツ
型とされて、砥石が摩耗したり、研削目的に応じて粒度
やコンセントレーションや結合剤等を代えた別の砥石を
使用したい場合には砥石ホルダー毎交換して、要求され
る粒度やコンセントレーションや結合剤等に応じた砥石
が取り付けられた他の砥石ホルダーを砥石フランジに装
着すればよく、砥石を含む砥石ホルダーの交換作業を簡
単且つ迅速に行うことができる。

【００３０】また本発明に係る縦軸研削用砥石は、砥石
が取り付けられた複数の砥石ホルダーがそれぞれ砥石フ
ランジに装着されていると共に、砥石フランジには位置
調整部材が設けられ、この位置調整部材によって砥石ホ
ルダーが砥石フランジに対する突出量を調整可能とされ
ているから、位置調整部材で砥石ホルダーを移動するこ
とによって簡単且つ容易に砥石の突出量を調整すること
ができる。また、砥石は、金属結合相に超砥粒が分散配
置されてなり、この金属結合相の組織中に金属間化合物
からなる析出物粒子が分散されているから、析出物粒子
が金属結合相中に分散して生成することにより、金属結
合相の全体としての耐摩耗性および剛性は高く維持さ
れ、砥石の無駄な摩耗および形状変形は少なく抑えら
れ、同時に、金属結合相の表面では析出物粒子を単位と
したミクロ的な崩壊が生じやすくなり、砥粒の摩耗に伴
って金属結合相が崩壊していくようになり砥粒の自生発
刃作用が向上するから、従来のメタルボンド砥石と比較
して良好な切れ味を長期に亙って得ることが可能であ
り、高い研削精度が得られる。また従来のメタルボンド
砥石よりは耐久性が短いもののビトリファイドボンド砥
石と比較して耐久性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態による縦軸平面研削用砥石
における砥石フランジの平面図である。

【図２】 図１に示す砥石フランジの中央縦断面図であ
る。

【図３】 図２に示す砥石フランジ本体の砥石ホルダー
部分を示す拡大断面図である。

【図４】 図２に示す砥石ホルダーの側面図である。

【図５】 （ａ）は砥石ホルダーに装着される超砥粒砥
石の縦断面図、（ｂ）はパーツ型砥石の砥粒層の角部断
面図、（ｃ）は砥粒層の角部の変形例を示す断面図であ
る。

【図６】 一般的な横軸平面研削用砥石の概略説明図で
ある。

【図７】 一般的な縦軸平面研削用砥石の概略説明図で
ある。

【図８】 縦軸平面研削用砥石による金型用鋼の研削状
態を示す平面図である。

【図９】 図８に示す縦軸平面研削用砥石の台金外周面
に一般砥石を装着した状態を示す部分斜視図である。

【図１０】 図９に示す縦軸平面研削用砥石に装着され
る一般砥石の斜視図である。

【図１１】 図９とは異なる形状の一般砥石を装着した
縦軸平面研削用砥石を示す部分斜視図である。

【図１２】 図１１に示す縦軸平面研削用砥石に装着さ
れる一般砥石の斜視図である。

【符号の説明】

２０ 砥石フランジ ２４ 調整ねじ ２６ 押しねじ ２７ 砥石ホルダー ３７ 超砥粒砥石 ４０ 砥粒層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 春雄 千葉県市川市東浜１−１ 日本高周波鋼業 株式会社市川工場内 (72)発明者 工藤 茂 千葉県市川市東浜１−１ 日本高周波鋼業 株式会社市川工場内 Ｆターム(参考） 3C063 AA02 AB02 AB05 BB02 BB03 BC02 BC05 BD01 BG03 BG07 FF22

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砥石が取り付けられた複数の砥石ホルダ
   ーが固定部材によってそれぞれ砥石フランジに装着さ
   れ、前記固定部材を操作することによって砥石ホルダー
   を個別に交換可能とされている縦軸研削用砥石。
2. 【請求項２】 砥石が取り付けられた複数の砥石ホルダ
   ーがそれぞれ砥石フランジに装着されていると共に、前
   記砥石フランジには位置調整部材が設けられ、この位置
   調整部材によって前記砥石ホルダーが砥石フランジに対
   する突出量を調整可能とされていることを特徴とする縦
   軸研削用砥石。
3. 【請求項３】 前記砥石は、金属結合相に超砥粒が分散
   配置されてなり、この金属結合相の組織中に金属間化合
   物からなる析出物粒子が分散されていることを特徴とす
   る請求項１または２記載の縦軸研削用砥石。