JP2000301467A - 縦軸研削用砥石 - Google Patents
縦軸研削用砥石Info
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- JP2000301467A JP2000301467A JP11115528A JP11552899A JP2000301467A JP 2000301467 A JP2000301467 A JP 2000301467A JP 11115528 A JP11115528 A JP 11115528A JP 11552899 A JP11552899 A JP 11552899A JP 2000301467 A JP2000301467 A JP 2000301467A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 研削時における被削材のエッジのだれを抑制
する。 【解決手段】 略円環状の砥石フランジ20の周方向に
砥石ホルダー27を所定間隔で取り付ける。砥石ホルダ
ー27の円板状のフランジ部29にリング状の凹部35
を形成し、その曲率半径が砥石フランジ20の曲率半径
より小さい略円弧状の超砥粒砥石36を装着する。超砥
粒砥石36はメタルボンド砥石であって超砥粒が金属結
合相に分散された砥粒層38を台金37に積層して構成
し、その湾曲凸部が砥石フランジの外周面側に位置す
る。砥石フランジ20にはその外周面に沿って砥石フラ
ンジ20が全周に亘って配列されている。超砥粒砥石3
6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。
する。 【解決手段】 略円環状の砥石フランジ20の周方向に
砥石ホルダー27を所定間隔で取り付ける。砥石ホルダ
ー27の円板状のフランジ部29にリング状の凹部35
を形成し、その曲率半径が砥石フランジ20の曲率半径
より小さい略円弧状の超砥粒砥石36を装着する。超砥
粒砥石36はメタルボンド砥石であって超砥粒が金属結
合相に分散された砥粒層38を台金37に積層して構成
し、その湾曲凸部が砥石フランジの外周面側に位置す
る。砥石フランジ20にはその外周面に沿って砥石フラ
ンジ20が全周に亘って配列されている。超砥粒砥石3
6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
【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。
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10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。
等を被削材として平面研削を行う場合、例えば図10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11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。
図11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11
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9は例えば略円板
形状とされ、その外周面9aは図12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14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、台金9の外周面9a上にベル
ト13が装着されて、隣接する二つの収納凹部11,1
1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。
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11
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9は例えば略円板
形状とされ、その外周面9aは図12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14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、台金9の外周面9a上にベル
ト13が装着されて、隣接する二つの収納凹部11,1
1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12
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1
2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15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。
ージ7上の金型用鋼8を平面研削加工する場合、図12
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1
2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15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。このビトリファイ
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10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S
1のみであるが、縦軸研削の場合には図11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S
2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。
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。このビトリファイ
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10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S
1のみであるが、縦軸研削の場合には図11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S
2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。
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。また図
13や図15に示すような縦軸研削用砥石の砥石フラン
ジ10,16は四角柱砥石12や三角柱砥石18が台金
9の径方向に延びる略放射状配列とされており、研削時
に被削材である金型用鋼8のエッジ8aに対して砥石1
2,18の先端面が入り込む時や出る時に広い接触面積
を以て研削開始および研削終了となるために、エッジ8
aがだれてしまい、研削加工精度が低下するという現象
が起こる。本発明は、このような実情に鑑みて、被削材
のエッジ加工精度を確保できる縦軸研削用砥石を提供す
ることを目的とする。
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。また図
13や図15に示すような縦軸研削用砥石の砥石フラン
ジ10,16は四角柱砥石12や三角柱砥石18が台金
9の径方向に延びる略放射状配列とされており、研削時
に被削材である金型用鋼8のエッジ8aに対して砥石1
2,18の先端面が入り込む時や出る時に広い接触面積
を以て研削開始および研削終了となるために、エッジ8
aがだれてしまい、研削加工精度が低下するという現象
が起こる。本発明は、このような実情に鑑みて、被削材
のエッジ加工精度を確保できる縦軸研削用砥石を提供す
ることを目的とする。
【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、略円形の砥石フランジの外周面に沿って砥石が
取り付けられた縦軸研削用砥石において、砥石は、その
曲率半径が砥石フランジの曲率半径より小さい略円弧状
に形成されていると共にその湾曲凸部が砥石フランジの
外周面側に位置することを特徴とする。砥石フランジを
回転しつつ研削加工する際、略円弧状の砥石の湾曲凸部
から被削材のエッジを研削加工し始めるためにエッジに
対する砥石の接触面積が小さく、研削によるエッジのだ
れを抑制できる。
砥石は、略円形の砥石フランジの外周面に沿って砥石が
取り付けられた縦軸研削用砥石において、砥石は、その
曲率半径が砥石フランジの曲率半径より小さい略円弧状
に形成されていると共にその湾曲凸部が砥石フランジの
外周面側に位置することを特徴とする。砥石フランジを
回転しつつ研削加工する際、略円弧状の砥石の湾曲凸部
から被削材のエッジを研削加工し始めるためにエッジに
対する砥石の接触面積が小さく、研削によるエッジのだ
れを抑制できる。
【0010】また砥石フランジにはその外周面に沿って
複数の砥石が全周に亘って配列されていてもよい。砥石
が砥石フランジの外周面に沿って略円形に配列されてい
るために被削材のエッジに対して回転する砥石フランジ
がいずれの領域から研削を開始しようと、砥石の湾曲凸
部から被削材のエッジを研削加工し始めるためにエッジ
のだれを確実に抑制できる。
複数の砥石が全周に亘って配列されていてもよい。砥石
が砥石フランジの外周面に沿って略円形に配列されてい
るために被削材のエッジに対して回転する砥石フランジ
がいずれの領域から研削を開始しようと、砥石の湾曲凸
部から被削材のエッジを研削加工し始めるためにエッジ
のだれを確実に抑制できる。
【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、研削時に切屑が砥石研削面に溶
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。また本発明による縦軸研削砥石は、略円
形の砥石フランジの外周面に沿って砥石が取り付けられ
た縦軸研削用砥石において、砥石は、その曲率半径が砥
石フランジの曲率半径より小さい略円弧状に形成されて
いると共にその湾曲凸部が研削方向先端側に位置するこ
とを特徴とする。
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、研削時に切屑が砥石研削面に溶
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。また本発明による縦軸研削砥石は、略円
形の砥石フランジの外周面に沿って砥石が取り付けられ
た縦軸研削用砥石において、砥石は、その曲率半径が砥
石フランジの曲率半径より小さい略円弧状に形成されて
いると共にその湾曲凸部が研削方向先端側に位置するこ
とを特徴とする。
【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。
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。
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は第一の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は砥石ホルダーの平面図、図
5は砥石ホルダーを示すもので(a)は側面図、(b)
は砥粒層の先端角部を示す要部断面図、(c)は砥粒層
の先端角部の変形例を示す要部断面図、図6は超砥粒砥
石の斜視図である。図1乃至図3に示す砥石フランジ2
0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2
2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2
1b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。
図面により説明する。図1は第一の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は砥石ホルダーの平面図、図
5は砥石ホルダーを示すもので(a)は側面図、(b)
は砥粒層の先端角部を示す要部断面図、(c)は砥粒層
の先端角部の変形例を示す要部断面図、図6は超砥粒砥
石の斜視図である。図1乃至図3に示す砥石フランジ2
0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2
2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2
1b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及び図
5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(図3参照)。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29が結合されているが、両者を
一体に形成してもよい。
5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(図3参照)。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29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。次に、図4に示すフランジ部29の上面には中
央の挿通孔31の回りに同心状のリング型凹部35が形
成されており、この凹部35内には超砥粒砥石36が嵌
合して装着されている。この超砥粒砥石36はメタルボ
ンド砥石をなしていて、図6に示すように凹部35より
若干小さい幅を有する略円弧状とされており、略同一平
面形状をなす薄板状の台金37とその上面に接合された
砥粒層38とが二層構造で構成されている。しかも超砥
粒砥石36の曲率半径は砥石フランジ20の本体21の
曲率半径より小さく設定されており、好ましくは凹部3
5の曲率半径よりも更に若干小さい曲率半径とされ、凹
部35に超砥粒砥石36を嵌合した際に、図4に示すよ
うに超砥粒砥石36の両端部36a,36aで凹部35
の内側側壁35aに、中央の湾曲凸部36bで凹部35
の外側側壁35bに当接して係合されるようになってい
る。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36が被削材に
食い付く方向に対して、その切削抵抗を受ける側に近接
した位置に形成することが好ましい。砥粒層38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20〜45°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R,J
を形成することでワークの角がダレず、砥粒層38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。
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。次に、図4に示すフランジ部29の上面には中
央の挿通孔31の回りに同心状のリング型凹部35が形
成されており、この凹部35内には超砥粒砥石36が嵌
合して装着されている。この超砥粒砥石36はメタルボ
ンド砥石をなしていて、図6に示すように凹部35より
若干小さい幅を有する略円弧状とされており、略同一平
面形状をなす薄板状の台金37とその上面に接合された
砥粒層38とが二層構造で構成されている。しかも超砥
粒砥石36の曲率半径は砥石フランジ20の本体21の
曲率半径より小さく設定されており、好ましくは凹部3
5の曲率半径よりも更に若干小さい曲率半径とされ、凹
部35に超砥粒砥石36を嵌合した際に、図4に示すよ
うに超砥粒砥石36の両端部36a,36aで凹部35
の内側側壁35aに、中央の湾曲凸部36bで凹部35
の外側側壁35bに当接して係合されるようになってい
る。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36が被削材に
食い付く方向に対して、その切削抵抗を受ける側に近接
した位置に形成することが好ましい。砥粒層38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20〜45°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R,J
を形成することでワークの角がダレず、砥粒層38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36の砥粒層38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。
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。
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。
【0019】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。A
g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。
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。A
g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。
【0020】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。
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。
【0021】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。
は現在のところ明確ではないが、特にCu4Sn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。
【0022】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。
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。
【0023】次に、このような構成を備えた各砥石ホル
ダー27は、その軸部28が凹溝22内に嵌合されて調
節ねじ24の上端に載置され、押しねじ26で砥石フラ
ンジ20の本体21に固定される。この時、各砥石ホル
ダー27は超砥粒砥石36の湾曲凸部36bが本体21
の外周面21c側に位置するようにして本体21に固定
する(図1参照)。これによって複数の略円弧状の超砥
粒砥石36が、図1に示す平面視で本体21の外周面2
1cに最も近接する位置に湾曲凸部36bが位置して外
側に凸をなすように周方向に所定間隔で配列された構成
になる。
ダー27は、その軸部28が凹溝22内に嵌合されて調
節ねじ24の上端に載置され、押しねじ26で砥石フラ
ンジ20の本体21に固定される。この時、各砥石ホル
ダー27は超砥粒砥石36の湾曲凸部36bが本体21
の外周面21c側に位置するようにして本体21に固定
する(図1参照)。これによって複数の略円弧状の超砥
粒砥石36が、図1に示す平面視で本体21の外周面2
1cに最も近接する位置に湾曲凸部36bが位置して外
側に凸をなすように周方向に所定間隔で配列された構成
になる。
【0024】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36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
た際、軸部28を押しねじ26で固定する前に、下面2
1b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27を中心線O方向に連動させ、本体2
1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36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2
1の上面21aを図12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。
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36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
た際、軸部28を押しねじ26で固定する前に、下面2
1b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27を中心線O方向に連動させ、本体2
1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36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2
1の上面21aを図12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。
【0025】この時、超砥粒砥石36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36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36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、超砥粒砥石36の無駄な摩耗および形
状変化は少なく抑えられる。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。
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36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36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、超砥粒砥石36の無駄な摩耗および形
状変化は少なく抑えられる。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。
【0026】しかも被削材、例えば図12に示す回転す
るテーブル7に設けられた金型用鋼8の研削加工を行う
場合、金型用鋼8に対して旋回する砥石フランジ20の
超砥粒砥石36は略円弧状の湾曲凸部36bが最初に金
型用鋼8のエッジ8aに接触して研削領域が増大する
が、超砥粒砥石36の幅を通過すればエッジ8aから超
砥粒砥石36が離れ、研削が行われなくなる。また超砥
粒36が金型用鋼8のエッジ8aから離れて研削を終了
する場合にも、同様に略円弧状の湾曲凸部36bが最初
に金型用鋼8のエッジ8aに接触して、超砥粒砥石36
の幅分の領域を通過することでエッジ8aから超砥粒砥
石36が離れ、研削が行われなくなる。従って、研削の
際に金型用鋼8のエッジ8aへの超砥粒砥石36の入り
込みによる研削開始時とエッジ8aから超砥粒砥石36
が外れる研削終了時において、超砥粒砥石36による研
削領域が小さいためにエッジ8aのだれを抑制できる。
しかも超砥粒砥石36が略円弧状とされているために金
型用鋼8の加工面にキズが付きにくい。また砥石ホルダ
ー27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36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。この場合にも押しねじ26を緩めれば砥石ホルダー
27を凹溝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36を有する砥石ホルダー27を装着でき
る。
るテーブル7に設けられた金型用鋼8の研削加工を行う
場合、金型用鋼8に対して旋回する砥石フランジ20の
超砥粒砥石36は略円弧状の湾曲凸部36bが最初に金
型用鋼8のエッジ8aに接触して研削領域が増大する
が、超砥粒砥石36の幅を通過すればエッジ8aから超
砥粒砥石36が離れ、研削が行われなくなる。また超砥
粒36が金型用鋼8のエッジ8aから離れて研削を終了
する場合にも、同様に略円弧状の湾曲凸部36bが最初
に金型用鋼8のエッジ8aに接触して、超砥粒砥石36
の幅分の領域を通過することでエッジ8aから超砥粒砥
石36が離れ、研削が行われなくなる。従って、研削の
際に金型用鋼8のエッジ8aへの超砥粒砥石36の入り
込みによる研削開始時とエッジ8aから超砥粒砥石36
が外れる研削終了時において、超砥粒砥石36による研
削領域が小さいためにエッジ8aのだれを抑制できる。
しかも超砥粒砥石36が略円弧状とされているために金
型用鋼8の加工面にキズが付きにくい。また砥石ホルダ
ー27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36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。この場合にも押しねじ26を緩めれば砥石ホルダー
27を凹溝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36を有する砥石ホルダー27を装着でき
る。
【0027】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、砥石フランジで金型用鋼8などの
被削材の研削加工する際、略円弧状の超砥粒砥石36の
中央の湾曲凸部36bからエッジ8aを研削加工し始め
るためにエッジ8aに対する超砥粒砥石36の接触面積
が小さく、研削によるエッジ8aのだれを抑制できる。
その際、超砥粒砥石36は砥石フランジ20の外周面2
0cに沿って全周に亘って配列されているから、エッジ
8aへの超砥粒砥石36の接触位置に関わらずだれを抑
制できる。また超砥粒砥石36を略円弧状にして湾曲凸
部36b側で旋回されつつ研削加工することで被削材に
対して湾曲凸部36bを含む凸状の湾曲面が被削材に当
たるために研削キズが生成されることが抑えられ、加工
面精度を向上できる。
研削用砥石によれば、砥石フランジで金型用鋼8などの
被削材の研削加工する際、略円弧状の超砥粒砥石36の
中央の湾曲凸部36bからエッジ8aを研削加工し始め
るためにエッジ8aに対する超砥粒砥石36の接触面積
が小さく、研削によるエッジ8aのだれを抑制できる。
その際、超砥粒砥石36は砥石フランジ20の外周面2
0cに沿って全周に亘って配列されているから、エッジ
8aへの超砥粒砥石36の接触位置に関わらずだれを抑
制できる。また超砥粒砥石36を略円弧状にして湾曲凸
部36b側で旋回されつつ研削加工することで被削材に
対して湾曲凸部36bを含む凸状の湾曲面が被削材に当
たるために研削キズが生成されることが抑えられ、加工
面精度を向上できる。
【0028】しかも超砥粒砥石36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、
研削時に切り粉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。
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、
研削時に切り粉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。
【0029】次に本発明の第二の実施の形態を図7乃至
図9により説明する。図7乃至図9は砥石ホルダーの平
面図、側面図、底面図を示すものである。第二の実施の
形態による砥石ホルダー40は図7乃至図9に示すよう
に略三角柱形状とされ、図15に示すような砥石フラン
ジ16の略三角柱形状の収納凹部17に嵌合してベルト
13及びボルト15で装着固定するようになっている。
この砥石ホルダー40は、軸部41が略三角柱をなし、
軸部41は収納凹部17に嵌合する嵌合角部41aと、
嵌合角部41aに対向すると共に嵌合状態で砥石フラン
ジ16の外周側に位置する外周面部41bとを有してい
る。外周面部41bは大径の円筒面の一部をなす凸曲面
とされているが、平面でも良い。軸部41の上端には略
円板形状のフランジ部42が形成され、その上面42a
に同心状にリング状の凹部43が形成されていて、凹部
43の内側は円柱状の中心部44とされ、凹部43の外
周側は外周壁部45とされている。そして、凹部43内
には略円弧状の超砥粒砥石36が嵌合されて固定されて
いる。超砥粒砥石36は凹部43よりも曲率半径が若干
小さいものとし、そのために両端部36aが中心部44
の壁面に係合し中央の湾曲凸部36bが外周壁部45の
壁面に係合している。
図9により説明する。図7乃至図9は砥石ホルダーの平
面図、側面図、底面図を示すものである。第二の実施の
形態による砥石ホルダー40は図7乃至図9に示すよう
に略三角柱形状とされ、図15に示すような砥石フラン
ジ16の略三角柱形状の収納凹部17に嵌合してベルト
13及びボルト15で装着固定するようになっている。
この砥石ホルダー40は、軸部41が略三角柱をなし、
軸部41は収納凹部17に嵌合する嵌合角部41aと、
嵌合角部41aに対向すると共に嵌合状態で砥石フラン
ジ16の外周側に位置する外周面部41bとを有してい
る。外周面部41bは大径の円筒面の一部をなす凸曲面
とされているが、平面でも良い。軸部41の上端には略
円板形状のフランジ部42が形成され、その上面42a
に同心状にリング状の凹部43が形成されていて、凹部
43の内側は円柱状の中心部44とされ、凹部43の外
周側は外周壁部45とされている。そして、凹部43内
には略円弧状の超砥粒砥石36が嵌合されて固定されて
いる。超砥粒砥石36は凹部43よりも曲率半径が若干
小さいものとし、そのために両端部36aが中心部44
の壁面に係合し中央の湾曲凸部36bが外周壁部45の
壁面に係合している。
【0030】上述のように構成された砥石ホルダー40
の軸部41の嵌合角部41aを、図15に示すような砥
石フランジ16の収納凹部17に嵌合してベルト13及
びボルト15で固定すれば、超砥粒砥石36は砥石フラ
ンジ16の外周面側に湾曲凸部36bが位置するように
配列されることになる。このような砥石ホルダー40を
備えた砥石フランジ16でも第一の実施の形態と同様の
作用効果を奏することができる。
の軸部41の嵌合角部41aを、図15に示すような砥
石フランジ16の収納凹部17に嵌合してベルト13及
びボルト15で固定すれば、超砥粒砥石36は砥石フラ
ンジ16の外周面側に湾曲凸部36bが位置するように
配列されることになる。このような砥石ホルダー40を
備えた砥石フランジ16でも第一の実施の形態と同様の
作用効果を奏することができる。
【0031】尚、軸部41の形状は上述の形状に限定さ
れることなく適宜の形状を採用でき、砥石フランジの収
納凹部の形状を軸部41に応じて形成すればよい。例え
ば、軸部41の形状を三角柱形状に代えて四角柱形状に
してもよく、その場合には砥石フランジ9に示す収納凹
部11に装着できる。また砥石フランジ20に装着され
る砥石ホルダー27に関して、上述の実施の形態では、
フランジ部29のリング型凹部35に装着された円弧状
の超砥粒砥石36は、中央の湾曲凸部36bが凹部35
の外側側壁35bに当接するように径方向外側に位置す
るように構成したが、これに代えて中央の湾曲凸部36
bが砥石フランジ20の回転方向(周方向)先端側或い
は研削方向先端側に位置するように配設されていてもよ
い。このような構成を採用することで研削効率が一層向
上する。
れることなく適宜の形状を採用でき、砥石フランジの収
納凹部の形状を軸部41に応じて形成すればよい。例え
ば、軸部41の形状を三角柱形状に代えて四角柱形状に
してもよく、その場合には砥石フランジ9に示す収納凹
部11に装着できる。また砥石フランジ20に装着され
る砥石ホルダー27に関して、上述の実施の形態では、
フランジ部29のリング型凹部35に装着された円弧状
の超砥粒砥石36は、中央の湾曲凸部36bが凹部35
の外側側壁35bに当接するように径方向外側に位置す
るように構成したが、これに代えて中央の湾曲凸部36
bが砥石フランジ20の回転方向(周方向)先端側或い
は研削方向先端側に位置するように配設されていてもよ
い。このような構成を採用することで研削効率が一層向
上する。
【0032】
【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、略円形の砥石フランジの外周面に沿って
砥石が取り付けられた縦軸研削用砥石において、砥石
は、その曲率半径が砥石フランジの曲率半径より小さい
略円弧状に形成されていると共にその湾曲凸部が砥石フ
ランジの外周面側に位置するから、研削加工する際、略
円弧状の砥石の湾曲凸部から被削材のエッジを研削加工
し始めるためにエッジに対する砥石の接触面積が小さ
く、研削によるエッジのだれを抑制でき、被削材加工面
にキズがつきにくい。また砥石はその曲率半径が砥石フ
ランジの曲率半径より小さい略円弧状に形成されている
と共にその湾曲凸部が研削方向先端側に位置することに
よっても、同様な効果が得られ研削効率が向上する。
研削用砥石は、略円形の砥石フランジの外周面に沿って
砥石が取り付けられた縦軸研削用砥石において、砥石
は、その曲率半径が砥石フランジの曲率半径より小さい
略円弧状に形成されていると共にその湾曲凸部が砥石フ
ランジの外周面側に位置するから、研削加工する際、略
円弧状の砥石の湾曲凸部から被削材のエッジを研削加工
し始めるためにエッジに対する砥石の接触面積が小さ
く、研削によるエッジのだれを抑制でき、被削材加工面
にキズがつきにくい。また砥石はその曲率半径が砥石フ
ランジの曲率半径より小さい略円弧状に形成されている
と共にその湾曲凸部が研削方向先端側に位置することに
よっても、同様な効果が得られ研削効率が向上する。
【0033】また砥石フランジにはその外周面に沿って
複数の砥石が全周に亘って配列されているから、被削材
のエッジに対して回転する砥石フランジがいずれの領域
から研削を開始しようと、砥石の湾曲凸部から被削材の
エッジを研削加工し始めるためにエッジのだれを確実に
抑制できる。
複数の砥石が全周に亘って配列されているから、被削材
のエッジに対して回転する砥石フランジがいずれの領域
から研削を開始しようと、砥石の湾曲凸部から被削材の
エッジを研削加工し始めるためにエッジのだれを確実に
抑制できる。
【0034】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、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。
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。
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、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。
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。
【図1】 本発明の第一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。
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略中央縦断面図で
ある。
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。
部分を示す拡大断面図である。
【図4】 砥石ホルダーの平面図である。
【図5】 砥石ホルダーを示すもので(a)は側面図、
(b)は砥粒層の先端角部を示す要部断面図、(c)は
砥粒層の先端角部の変形例を示す要部断面図である。
(b)は砥粒層の先端角部を示す要部断面図、(c)は
砥粒層の先端角部の変形例を示す要部断面図である。
【図6】 砥石ホルダーに装着される超砥粒砥石の斜視
図である。
図である。
【図7】 本発明の第二の実施形態による縦軸平面研削
用砥石の砥石ホルダーの平面図である。
用砥石の砥石ホルダーの平面図である。
【図8】 図7に示す砥石ホルダーの側面図である。
【図9】 図7に示す砥石ホルダーの底面図である。
【図10】 一般的な横軸平面研削用砥石の概略説明図
である。
である。
【図11】 一般的な縦軸平面研削用砥石の概略説明図
である。
である。
【図12】 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。
状態を示す平面図である。
【図13】 図12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。
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14】 図13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。
れる一般砥石の斜視図である。
【図15】 図14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。
た縦軸平面研削用砥石を示す部分斜視図である。
【図16】 図15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。
れる一般砥石の斜視図である。
10,16,20 砥石フランジ 24 調整ねじ 26 押しねじ 27,40 砥石ホルダー 36 超砥粒砥石 38 砥粒層 43 凹部
───────────────────────────────────────────────────── 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 AB03 BA02 BB02 BC02 BD01 CC12 CC13 EE09 FF20 FF22
Claims (4)
- 【請求項1】 略円形の砥石フランジの外周面に沿って
砥石が取り付けられた縦軸研削用砥石において、前記砥
石は、その曲率半径が砥石フランジの曲率半径より小さ
い略円弧状に形成されていると共にその湾曲凸部が砥石
フランジの外周面側に位置することを特徴とする縦軸研
削用砥石。 - 【請求項2】 前記砥石フランジにはその外周面に沿っ
て複数の前記砥石が全周に亘って配列されていることを
特徴とする請求項1記載の縦軸研削用砥石。 - 【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。 - 【請求項4】 略円形の砥石フランジの外周面に沿って
砥石が取り付けられた縦軸研削用砥石において、前記砥
石は、その曲率半径が砥石フランジの曲率半径より小さ
い略円弧状に形成されていると共にその湾曲凸部が研削
方向先端側に位置することを特徴とする縦軸研削用砥
石。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11115528A JP2000301467A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 縦軸研削用砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11115528A JP2000301467A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 縦軸研削用砥石 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000301467A true JP2000301467A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=14664769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11115528A Withdrawn JP2000301467A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 縦軸研削用砥石 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000301467A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002001672A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-08 | Mitsubishi Materials Corp | 研削砥石およびその製造方法 |
EP1321233B1 (de) * | 2001-12-12 | 2007-04-25 | HTC Sweden AB | Schleifwerkzeug |
JP2016215295A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 株式会社ディスコ | 研削ホイール |
-
1999
- 1999-04-22 JP JP11115528A patent/JP2000301467A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002001672A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-08 | Mitsubishi Materials Corp | 研削砥石およびその製造方法 |
EP1321233B1 (de) * | 2001-12-12 | 2007-04-25 | HTC Sweden AB | Schleifwerkzeug |
JP2016215295A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 株式会社ディスコ | 研削ホイール |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |