JP4742420B2

JP4742420B2 - Grinding tool

Info

Publication number: JP4742420B2
Application number: JP2000392929A
Authority: JP
Inventors: 泰央冨田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: JP2002192471A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削工具に係わり、特に、本体部の先端面の外周部に超砥粒を固着した研削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばステンレス鋼からなる被加工物の高精度平面研削加工は、例えば、図６に示すような研削砥石１を用いて行われている。
この研削砥石１は、カップ状をしており、砥石軸２にナット部材３により固定されている。
【０００３】
そして、砥石軸２が高速で回転した状態で、研削砥石１の先端面を被加工物４に接触させ、砥石軸２が被加工物４に沿って移動することにより、被加工物４の研削加工が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような研削砥石１を用いた研削加工では、砥粒の目詰まりの発生や砥粒の摩耗による接触面積の増加により、研削部位が発熱し、被加工物４が変形し、高精度平面研削加工を行うことが困難であるという問題があった。
【０００５】
そして、被加工物４を冷却するために、研削部位に研削液を供給しているが、砥石軸２が、例えば、１万回転から３万回転程度の高速で回転しているため、研削液を研削部位に効率的に供給することが困難であった。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、研削部位を確実に冷却することができる研削工具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の研削工具は、中心軸を中心に回転する円柱状の本体部と、前記本体部の先端面の外周部に固着される超砥粒と、前記先端面の外周部に形成される複数の凹部と、前記先端面のそれぞれの前記凹部の半径方向内側にそれぞれの前記凹部に対応する複数の一端開口が形成され、他端開口が前記本体部の前記先端面を除いた位置に形成される貫通穴とを有し、前記本体部の先端面の外周部には、円環状の研削用面が形成され、前記研削用面は平坦状であるとともに、前記研削用面の内側には円環状のテーパ面が中心軸に向けて形成されることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の研削工具は、請求項１記載の研削工具において、前記貫通穴の前記一端開口が、前記中心軸と前記凹部の中心を結ぶ線上に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
（作用）
請求項１の研削工具では、例えば、本体部を砥石軸に固定し、砥石軸を高速で回転させた状態で、研削砥石の先端面の外周部に固着される超砥粒を被加工物に接触させ、砥石軸が被加工物に沿って移動することにより、被加工物の平面研削加工が行われる。
【０００９】
そして、研削加工時には、研削液あるいは圧縮空気等の冷却流体が、本体部の先端面の外周部に形成される複数の凹部を通り、本体部の凹部の内側に形成される貫通穴を通って本体部から流出し、これにより研削部位の冷却が行われる。
【００１０】
請求項２の研削工具では、貫通穴が、中心軸と凹部の中心を結ぶ線上に、凹部に対応して形成され、所定の凹部からの冷却流体が、対応する貫通穴を通って本体部から流出される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１ないし図４は、本発明の研削工具の一実施形態を示している。
この実施形態では、本体部１１には、図示しない砥石軸への固定のため、コレットチャック用のシャンク１１ａが一体に形成されている。
本体部１１は、例えば、工具鋼，ステンレス鋼，超硬合金等の金属からなる。
本体部１１は、円柱状の小径部１１ｂと、円柱状の大径部１１ｃとを備えており、中心軸１３を中心に回転する。
【００１３】
本体部１１の先端面、すなわち、大径部１１ｃの先端面の外周部には、図２に示すように、円環状の研削用面１１ｄが形成されている。
この研削用面１１ｄは、平坦状に形成されている。
研削用面１１ｄの内側には、円環状のテーパ面１１ｅが、中心軸１３に向けて形成されている。
【００１４】
そして、研削用面１１ｄには、９０度の角度を置いて４個所に凹部１１ｆが形成されている。
この凹部１１ｆは、図３に示すように、円弧状に形成されている。
本体部１１の凹部１１ｆの内側には、図２に示すように、４個所に貫通穴１１ｈが形成されている。
【００１５】
この貫通穴１１ｈは、テーパ面１１ｅの内側に隣接して９０度の角度を置いて形成され、中心軸１３と凹部１１ｆの中心とを結ぶ線上に形成されている。
貫通穴１１ｈは、図１に示すように、中心軸１３に平行に形成され、小径部１１ｂと大径部１１ｃとの間の段差部１１ｉに開口されている。
【００１６】
そして、この実施形態では、本体部１１の先端に形成される研削用面１１ｄ、凹部１１ｆおよびこれ等の近傍には、超砥粒１５が固着されている。
超砥粒１５は、ＣＢＮ（キュービック・ボロン・ナイトライド）砥粒からなり電着により固着されている。
なお、この実施形態では、凹部１１ｆに固着される超砥粒１５の密度が、研削用面１１ｄに固着される超砥粒１５の密度の半分程度の密度とされている。
【００１７】
図５は、上述した研削工具を使用して、ステンレス鋼，セラミックス等の被加工物１７を高精度平面研削加工している状態を示している。
この実施形態では、本体部１１のシャンク１１ａを図示しない砥石軸に固定し、砥石軸を高速で回転させた状態で、研削工具の先端の外周の研削用面１１ｄに固着される超砥粒１５を被加工物１７に接触させ、砥石軸が被加工物１７に沿って移動することにより、被加工物１７の平面研削加工が行われる。
【００１８】
そして、研削加工時には、研削液あるいは圧縮空気等の冷却流体が、図５に矢符で示すように、本体部１１の先端の外周部に形成される複数の凹部１１ｆを通り、本体部１１の凹部１１ｆの内側に形成される貫通穴１１ｈを通って本体部１１から流出し、これにより研削部位の冷却が行われる。
なお、研削加工時に、冷却流体が、本体部１１の先端の外周部に形成される凹部１１ｆを通り貫通穴１１ｈに流入するのは、貫通穴１１ｈ側が負圧になるためであると考えられる。
【００１９】
上述した研削工具では、研削加工時には、冷却流体が、本体部１１の先端の外周部に形成される複数の凹部１１ｆを通り、本体部１１の凹部１１ｆの内側に形成される貫通穴１１ｈを通って本体部１１から流出するため、研削部位を確実に冷却することができる。
【００２０】
そして、これにより、研削部位の発熱による被加工物１７の変形が低減し、被加工物１７を高い精度で研削加工することが可能になった。
また、超砥粒１５の発熱が抑制され、研削工具の寿命を向上させることが可能になった。
また、上述した研削工具では、貫通穴１１ｈを、凹部１１ｆに対応して形成したので、冷却流体の流れをより円滑にすることが可能になり、冷却効率をより向上させることができる。
【００２１】
さらに、上述した研削工具では、本体部１１の先端に超砥粒１５を固着したので、研削盤上でのツルーイングあるいはドレッシングを不要にすることが可能になり、加工能率を向上することが可能になった。
なお、上述した実施形態では、超砥粒１５にＣＢＮ砥粒を使用した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、ダイヤモンド砥粒を使用しても良い。
【００２２】
また、上述した実施形態では、凹部１１ｆを円弧状に形成した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、矩形状等に形成しても良い。
さらに、上述した実施形態では、本体部１１に小径部１１ｂを形成した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、小径部１１ｂを形成することなく貫通穴１１ｈの他端開口を先端面と反対側の面に開口するようにしても良い。
【００２３】
また、貫通穴１１ｈを途中で曲げ、貫通穴１１ｈの他端開口を本体部１１の外周面に開口するようにしても良い。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の研削工具では、研削加工時には、研削液あるいは圧縮空気等の冷却流体が、本体部の先端面の外周部に形成される複数の凹部を通り、本体部の凹部の内側に形成される貫通穴を通って本体部から流出するため、研削部位を確実に冷却することができる。
【００２５】
請求項２の研削工具では、貫通穴を、凹部に対応して形成したので、冷却流体の流れをより円滑にすることが可能になり、冷却効率をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の研削工具の一実施形態を示す正面図である。
【図３】図２の研削工具を示す側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図２の研削工具により研削加工をしている状態を示す説明図である。
【図６】従来の研削加工方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１１本体部
１１ｄ研削用面
１１ｅテーパ面
１１ｆ凹部
１１ｈ貫通穴
１３中心軸
１５超砥粒
１７被加工物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a grinding tool, and more particularly to a grinding tool in which superabrasive grains are fixed to an outer peripheral portion of a front end surface of a main body portion.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, high-precision surface grinding of a workpiece made of, for example, stainless steel has been performed using, for example, a grinding wheel 1 as shown in FIG.
The grinding wheel 1 has a cup shape and is fixed to the grinding wheel shaft 2 by a nut member 3.
[0003]
Then, with the grindstone shaft 2 rotating at a high speed, the tip surface of the grinding wheel 1 is brought into contact with the workpiece 4, and the grindstone shaft 2 moves along the workpiece 4, whereby the workpiece 4 is ground. Processing is performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the grinding process using such a grinding wheel 1, the grinding part generates heat due to the occurrence of clogging of the abrasive grains and the increase of the contact area due to the abrasion of the abrasive grains, and the workpiece 4 is deformed, resulting in high accuracy. There was a problem that it was difficult to perform surface grinding.
[0005]
And in order to cool the to-be-processed object 4, since the grinding fluid is supplied to the grinding | polishing site | part, since the grindstone axis | shaft 2 is rotating at high speed, for example, about 10,000 to 30,000 revolutions, It was difficult to efficiently supply to the grinding site.
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a grinding tool capable of reliably cooling a grinding part.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The grinding tool according to claim 1 is formed in a cylindrical main body rotating around a central axis, superabrasive grains fixed to the outer peripheral portion of the front end surface of the main body, and the outer peripheral portion of the front end surface. a plurality of recesses, a plurality of end openings corresponding to each of the recesses in the radially inner side of each of the recess of the front end surface is formed, formed at positions other end opening excluding the front end surface of the body portion An annular grinding surface is formed on the outer peripheral portion of the front end surface of the main body, the grinding surface is flat, and on the inner side of the grinding surface An annular tapered surface is formed toward the central axis.
[0007]
A grinding tool according to a second aspect is the grinding tool according to the first aspect, wherein the one end opening of the through hole is formed on a line connecting the central axis and the center of the recess.
[0008]
(Function)
In the grinding tool according to claim 1, for example, the superabrasive particles fixed to the outer peripheral portion of the front end surface of the grinding wheel are fixed to the workpiece while the main body is fixed to the grinding wheel shaft and the grinding wheel shaft is rotated at a high speed. When the contact is made and the grindstone shaft moves along the workpiece, surface grinding of the workpiece is performed.
[0009]
And at the time of grinding, cooling fluid such as grinding fluid or compressed air passes through a plurality of recesses formed in the outer peripheral portion of the front end surface of the main body portion, and passes through a through hole formed inside the concave portion of the main body portion. It flows out of the main body, thereby cooling the grinding part.
[0010]
In the grinding tool according to claim 2, the through hole is formed on the line connecting the center axis and the center of the concave portion corresponding to the concave portion, and the cooling fluid from the predetermined concave portion passes through the corresponding through hole from the main body portion. Leaked.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
1 to 4 show an embodiment of the grinding tool of the present invention.
In this embodiment, the main body 11 is integrally formed with a shank 11a for a collet chuck for fixing to a grindstone shaft (not shown).
The main body 11 is made of a metal such as tool steel, stainless steel, or cemented carbide.
The main body 11 includes a columnar small-diameter portion 11 b and a columnar large-diameter portion 11 c, and rotates around the central axis 13.
[0013]
As shown in FIG. 2, an annular grinding surface 11 d is formed on the distal end surface of the main body 11, that is, the outer peripheral portion of the distal end surface of the large diameter portion 11 c.
This grinding surface 11d is formed flat.
An annular tapered surface 11e is formed toward the central axis 13 inside the grinding surface 11d.
[0014]
The grinding surface 11d is formed with recesses 11f at four positions with an angle of 90 degrees.
The recess 11f is formed in an arc shape as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, through holes 11 h are formed at four locations inside the recess 11 f of the main body 11.
[0015]
The through hole 11h is formed adjacent to the inside of the tapered surface 11e at an angle of 90 degrees, and is formed on a line connecting the central axis 13 and the center of the recess 11f.
As shown in FIG. 1, the through hole 11 h is formed in parallel to the central axis 13 and is opened in a stepped portion 11 i between the small diameter portion 11 b and the large diameter portion 11 c.
[0016]
In this embodiment, superabrasive grains 15 are fixed to the grinding surface 11d and the recess 11f formed at the tip of the main body 11 and the vicinity thereof.
The superabrasive grains 15 are made of CBN (cubic boron nitride) abrasive grains and are fixed by electrodeposition.
In this embodiment, the density of the superabrasive grains 15 fixed to the recesses 11f is about half the density of the superabrasive grains 15 fixed to the grinding surface 11d.
[0017]
FIG. 5 shows a state where the workpiece 17 such as stainless steel or ceramics is subjected to high-precision surface grinding using the above-described grinding tool.
In this embodiment, the superabrasive grains 15 fixed to the grinding surface 11d at the outer periphery of the tip of the grinding tool in a state where the shank 11a of the main body 11 is fixed to a grinding stone shaft (not shown) and the grinding wheel shaft is rotated at a high speed. Is brought into contact with the workpiece 17, and the grindstone shaft moves along the workpiece 17, whereby the surface grinding of the workpiece 17 is performed.
[0018]
During grinding, a cooling fluid such as a grinding fluid or compressed air passes through the plurality of recesses 11f formed at the outer periphery of the tip of the main body 11 as indicated by arrows in FIG. It flows out of the main body part 11 through the through hole 11h formed inside the recess 11f, thereby cooling the grinding part.
In addition, it is considered that the cooling fluid flows into the through hole 11h through the recess 11f formed in the outer peripheral portion of the front end of the main body portion 11 during the grinding process because the through hole 11h side has a negative pressure.
[0019]
In the grinding tool described above, at the time of grinding, the cooling fluid passes through the plurality of recesses 11f formed on the outer periphery of the tip of the main body 11 and passes through the through holes 11h formed inside the recess 11f of the main body 11. Therefore, the ground portion can be reliably cooled because it flows out from the main body 11.
[0020]
As a result, deformation of the workpiece 17 due to heat generation at the grinding part is reduced, and the workpiece 17 can be ground with high accuracy.
Moreover, the heat generation of the superabrasive grains 15 is suppressed, and the life of the grinding tool can be improved.
Moreover, in the grinding tool mentioned above, since the through-hole 11h was formed corresponding to the recessed part 11f, it becomes possible to make the flow of a cooling fluid smoother and to improve cooling efficiency more.
[0021]
Further, in the above-described grinding tool, the superabrasive grains 15 are fixed to the tip of the main body 11, so that truing or dressing on the grinding machine can be eliminated and the processing efficiency can be improved. became.
In the above-described embodiment, an example in which CBN abrasive grains are used as the superabrasive grains 15 has been described. However, the present invention is not limited to such embodiments, and for example, diamond abrasive grains may be used. .
[0022]
In the above-described embodiment, the example in which the concave portion 11f is formed in an arc shape has been described. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and may be formed in, for example, a rectangular shape.
Further, in the above-described embodiment, the example in which the small-diameter portion 11b is formed in the main body portion 11 has been described. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the through-hole is formed without forming the small-diameter portion 11b. You may make it open the other end opening of 11h in the surface on the opposite side to a front end surface.
[0023]
Further, the through hole 11 h may be bent halfway, and the other end opening of the through hole 11 h may be opened on the outer peripheral surface of the main body 11.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, in the grinding tool according to the first aspect, during the grinding process, the cooling fluid such as the grinding fluid or compressed air passes through the plurality of recesses formed in the outer peripheral portion of the front end surface of the main body, and Since it flows out from a main-body part through the through-hole formed in the inner side of a recessed part, a grinding site | part can be cooled reliably.
[0025]
In the grinding tool according to the second aspect, since the through hole is formed corresponding to the recess, the flow of the cooling fluid can be made smoother, and the cooling efficiency can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
FIG. 2 is a front view showing an embodiment of a grinding tool of the present invention.
FIG. 3 is a side view showing the grinding tool of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
5 is an explanatory view showing a state in which grinding is performed with the grinding tool of FIG. 2; FIG.
FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional grinding method.
[Explanation of symbols]
11 Body 11d Grinding surface 11e Tapered surface 11f Recess 11h Through hole 13 Center shaft 15 Super abrasive 17 Workpiece

Claims

中心軸を中心に回転する円柱状の本体部と、
前記本体部の先端面の外周部に固着される超砥粒と、
前記先端面の外周部に形成される複数の凹部と、
前記先端面のそれぞれの前記凹部の半径方向内側にそれぞれの前記凹部に対応する複数の一端開口が形成され、他端開口が前記本体部の前記先端面を除いた位置に形成される貫通穴と、
を有し、
前記本体部の先端面の外周部には、円環状の研削用面が形成され、
前記研削用面は平坦状であるとともに、前記研削用面の内側には円環状のテーパ面が中心軸に向けて形成されることを特徴とする研削工具。A columnar body that rotates about a central axis;
Superabrasive grains fixed to the outer peripheral portion of the front end surface of the main body,
A plurality of recesses formed in the outer periphery of the tip surface;
Wherein the plurality of end openings corresponding to each of the recesses in the radially inner side of each of the concave portion of the front end surface is formed, the through-hole and the other end opening is formed at a position excluding the front end surface of the body portion ,
Have
An annular grinding surface is formed on the outer peripheral portion of the front end surface of the main body,
The grinding tool is characterized in that the grinding surface is flat and an annular tapered surface is formed on the inner side of the grinding surface toward a central axis.

請求項１記載の研削工具において、
前記貫通穴の前記一端開口が、前記中心軸と前記凹部の中心を結ぶ線上に形成されていることを特徴とする研削工具。The grinding tool according to claim 1,
The grinding tool, wherein the one end opening of the through hole is formed on a line connecting the central axis and the center of the recess.