JPH06335868A - 溝幅加工用研削砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い加工能率、寸法精度、表面粗度を有する
溝幅加工が可能な溝幅加工用研削砥石を提供する。 【構成】 溝幅加工用研削砥石１０は、砥石固着部材１
４の外周面に複数の砥石部材１６が固着されて構成され
ている。この複数の砥石部材１６は摩耗量の異なる二種
の砥石部材１６ａ、１６ｂが、砥石固着部材１４の周方
向に向かうに従って交互に配置されており、また、複数
の砥石部材１６の外周面３０が全て一円周上に、両側面
２６が一平面内に含まれるように固着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溝幅加工に用いられる
研削砥石に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属、セラミックス等で構成された機械
部品等の溝幅加工に用いられる、薄肉円板状の砥石固着
部材と、その砥石固着部材の外周面の固着面にダイヤモ
ンド、ＣＢＮ等から成る砥石部材が固着された溝幅加工
用研削砥石が知られている。この溝加工に際しては、砥
石部材の、溝底部を主に加工する外周面および、溝内壁
面を主に加工する両側面が常に被削材に接することにな
り、研削抵抗が大きくなると共に研削液の供給が困難に
なるため、通常、周方向に所定の間隔で切り込みが入っ
た形状の研削砥石が用いられている。例えば複数の砥石
部材が周方向に所定の間隔で、砥石固着部材の固着面に
固着された溝幅加工用研削砥石がそれである。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、上記のような
溝幅加工用研削砥石を用いても、例えば加工する溝幅が
大きい場合等には接触面積の増大により充分な研削液の
供給が困難になって、所謂研削ヤケ等の被削材の表面損
傷が発生し易い。これを避けるためには、摩耗量の大き
い所謂軟らかく作用する砥石を用いることによれば良い
が、このような砥石は所謂幅やせと呼ばれる溝幅方向の
砥石の摩耗による寸法変化が早く、加工能率が低下する
と共に、特に自動車部品や電気・電子部品等の溝幅加工
のように高い寸法精度と表面粗度が要求されるところで
は用いることができないという問題があった。

【０００４】本発明は、以上の事情に基づいて為された
ものであって、その目的は、高い加工能率、寸法精度、
表面粗度を有する溝幅加工が可能な溝幅加工用研削砥石
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めに、本発明の要旨とするところは、薄肉円板状の砥石
固着部材と、その砥石固着部材の外周面の固着面に所定
の間隔をもって固着された複数の砥石部材とを含む溝幅
加工用研削砥石であって、前記複数の砥石部材は、単独
で研削加工に用いられた場合における摩耗量が異なる少
なくとも二種の砥石部材が、前記砥石固着部材の周方向
に向かうに従って所定の順序で固着されたものであり、
且つその複数の砥石部材の外周面が一円周上に、両側面
が一平面内に、それぞれ含まれていることにある。

【０００６】

【作用および発明の効果】このようにすれば、摩耗量の
異なる複数の種類の砥石部材が所定の順序で、例えば二
種である場合は交互に、三種（ａ，ｂ，ｃ）である場合
にはａｂｃ，ａｂｃの繰り返しの順等に砥石固着部材に
固着されており、且つ、研削加工する溝の加工面全面に
全ての砥石が働くため、比較的摩耗量の小さい所謂硬く
作用する砥石が仕上げ加工を、比較的摩耗量の大きい所
謂軟らかく作用する砥石が効率的な研削加工をそれぞれ
分担して行うことになる。したがって、効率的な研削加
工が行われる反面、本来摩耗量の大きな砥石部材の摩耗
が緩和されて溝幅加工用研削砥石の寸法・形状精度が維
持され、高精度の加工が数多く可能になる。また、寸法
・形状精度が維持されて良い仕上げ面が得られる反面、
本来研削ヤケを起こし易い砥石部材の被削材への接触時
間が減じられることにより、研削ヤケの発生が抑制され
るのである。すなわち、研削ヤケや幅やせが起き難く、
効率的に、高い寸法精度と表面粗度を有する溝幅加工が
可能となる。

【０００７】好適には、前記複数の砥石部材は、砥粒の
種類、粒度、結合度、集中度、結合剤の種類の少なくと
も一つが異なる、少なくとも二種の砥石部材である。こ
のようにすれば複数の砥石部材の摩耗量はこれらの要素
により異なるものとできるため、摩耗量の異なる少なく
とも二種の砥石部材が固着された溝幅加工用研削砥石が
得られる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。

【０００９】図１および図２は、本発明の一実施例であ
る溝幅加工用研削砥石（以下、研削砥石という）１０の
平面図および一部断面図である。この研削砥石１０は、
例えばアルミニウム合金から成る、中央部に取付穴１２
を有する例えば外径３５０ｍｍの砥石固着部材１４と、
その砥石固着部材１４の外周面に固着された複数（本実
施例では２０個）の砥石部材１６とから構成されてお
り、砥石固着部材１４は、内周側の比較的厚肉の取付部
１８と、外周側の比較的薄肉（例えば厚さ８ｍｍ）の砥
石固着部２０とから構成されている。また、複数の砥石
部材１６は全て、例えば周方向の長さ５２ｍｍ、幅（砥
石固着部材１４の厚み方向長さ）８ｍｍ、径方向の厚さ
１２ｍｍの寸法であって、砥石固着部材１４の外周面に
例えば約３ｍｍの間隔で、複数の砥石部材１６の外周面
３０（研削面）が全て一円周上に、両側面２６（研削
面）がそれぞれ一平面内に含まれるように固着されてい
る。

【００１０】この複数の砥石部材１６には、例えば本実
施例では、粒度＃１００のＣＢＮ砥粒がビトリファイド
ボンドで結合された砥石部材１６ａ（例えばＪＩＳ規格
による表示ではＣＢＮ１００Ｎ１５０Ｖ）と、粒度＃８
０のＣＢＮ砥粒がビトリファイドボンドで結合された砥
石部材１６ｂ（例えばＪＩＳ規格による表示ではＣＢＮ
８０Ｎ１５０Ｖ）の二種が用いられており、これら砥石
部材１６ａおよび１６ｂは、図１に一部を示すように砥
石固着部材１４の周方向に向かうに従って交互に配置さ
れている。なお、以上述べたように、砥石部材１６ａと
砥石部材１６ｂとは、砥粒の粒度が異なる他は全く同じ
形状、構造とされており、本実施例では摩耗量が砥粒の
粒度を変えることにより異なるものとされている。

【００１１】以上のように構成された研削砥石１０を、
図示しない溝加工用研削盤の回転軸に前記取付穴１２で
固定して周方向に回転させ、図３に一部断面を示すよう
に、被削材（加工物）２２に溝２４を設ける溝幅加工を
行った。なお、被削材２２には、予め所定の溝幅（本実
施例では８ｍｍ）よりもやや狭い（例えば７．４ｍｍ）
下溝２５が形成されており、したがって、この研削砥石
１０による取代は片側０．３ｍｍとされている。また、
同時に従来の砥石すなわち、研削砥石１０と同様な構造
で、砥石部材が全て１６ａから構成された砥石Ａと、砥
石部材が全て１６ｂから構成された砥石Ｂを用いた溝幅
加工を比較のため行った。また、研削条件は表１に示す
通りである。

【００１２】

【表１】

【００１３】この結果、研削砥石１０を用いた場合に
は、被削材２２を所定の精度で２０００個（溝８０００
本）の加工が可能であった。これに対して、同時にテス
トを行った、砥石Ａを用いた加工では、１３００個加工
後に砥石形状が摩耗により変形して加工不能になり、砥
石Ｂを用いた加工では、研削ヤケが発生して全く加工が
不可能であった。すなわち、研削砥石１０によれば砥石
の摩耗が小さく、高精度の加工が従来の砥石に比較して
数多く可能となったのである。

【００１４】上記研削砥石１０では、砥粒の粒度が細か
く比較的軟らかく作用する砥石部材１６ａと、砥粒の粒
度が粗く比較的硬く作用する砥石部材１６ｂとが、周方
向に向かうに従って交互に配置されており、且つ両砥石
部材１６ａ、１６ｂの研削面（外周面・内周面）がそれ
ぞれ同一面内にあって両砥石部材とも加工に寄与するた
め、砥石部材１６ａが効率的な研削加工を、砥石部材１
６ｂが仕上げ加工を分担する。したがって、図３に示す
ように、砥石側面２６、２６が溝側壁２８、２８と常時
接するような溝幅加工においても、効率的な研削加工が
行われる反面、本来摩耗量の大きな砥石部材１６ａの摩
耗が緩和されて研削砥石１０の寸法・形状精度が維持さ
れ、高精度の加工が数多く可能になる。また、寸法・形
状精度が維持されて良い仕上げ面が得られる反面、本来
研削ヤケを起こしやすい砥石部材１６ｂの被削材２２へ
の接触時間が減じられることにより、研削ヤケの発生が
抑制されるのである。

【００１５】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、本実施例の基本的な構成は第一実施例と同様である
ため、図１乃至図３を参照し、共通する部分の説明は省
略する。

【００１６】例えば、前記第一実施例において、砥石固
着部材１４をＳＳ鋼製、外径３００ｍｍとし、複数の砥
石部材１６を長さ４０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、
砥石部材１６の間隔を２ｍｍとした。また、本実施例に
おいては、例えば粒度＃８０のＣＢＮ砥粒が集中度１８
０で結合された砥石部材１６ｃ（例えばＪＩＳ規格によ
る表示方法ではＣＢＮ８０Ｍ１８０Ｖ）と、同じ砥粒が
集中度２００で結合された砥石部材１６ｄ（例えばＪＩ
Ｓ規格による表示方法ではＣＢＮ８０Ｍ２００Ｖ）の二
種の砥石部材が、砥石部材１６ａ、１６ｂに替えて第一
実施例と同様に交互に配置されている。なお、本実施例
では、砥石部材１６の摩耗量が砥粒の集中度を変えるこ
とにより異なるものとされている。

【００１７】以上の構成の研削砥石１０を、前記第一実
施例と同様な溝幅加工に用いた。詳細な加工条件は表２
に示す通りであり、本実施例においても、砥石部材１６
ｃのみから成る砥石Ｃ、および砥石部材１６ｄからのみ
成る砥石Ｄを同時に評価した。

【００１８】

【表２】

【００１９】この結果、本実施例の研削砥石１０を用い
た場合には、被削材２２を所定の精度で１２００個（溝
７２００本）の加工が可能であった。これに対して、同
時にテストを行った、砥石Ｃを用いた加工では、６００
個加工後に砥石形状が摩耗により変形して加工不能にな
り、砥石Ｄを用いた加工では、研削ヤケが発生して全く
加工が不可能であった。すなわち、前記第一実施例と同
様に、本実施例の研削砥石１０も砥石の摩耗が小さく、
高精度の加工が従来の砥石に比較して数多く可能であっ
た。

【００２０】上記本実施例の研削砥石１０では、砥粒の
集中度が低い比較的軟らかく作用する砥石部材１６ｃ
と、砥粒の集中度が高い比較的硬く作用する砥石部材１
６ｄとが、周方向に向かうに従って交互に配置されてお
り、且つ第一実施例と同様に両砥石部材とも加工に寄与
するため、砥石部材１６ｃが効率的な研削加工を、砥石
部材１６ｄが仕上げ加工を分担する。したがって、第一
実施例と同様の作用により、研削ヤケの発生が抑制され
ると共に高精度の加工が数多く可能になるのである。

【００２１】次に、本発明の更に別の実施例を説明す
る。なお、本実施例も、基本構成は第一実施例と同様で
あり、図１乃至図３を参照して説明する。

【００２２】例えば、前記第一実施例において、砥石固
着部材１４をＦＲＰ製、外径２００ｍｍとし、複数の砥
石部材１６を長さ４０ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ３ｍｍ、砥
石部材１６の間隔を２ｍｍとした。また、本実施例にお
いては、例えばＣＢＮ砥粒から成る砥石部材１６ｅ（例
えばＪＩＳ規格による表示方法ではＣＢＮ１２０Ｎ２０
０Ｖ）と、靭性が高いＣＢＮ（以下、便宜上ＣＢＭとい
う）砥粒から成る砥石部材１６ｆ（例えばＪＩＳ規格に
よる表示方法ではＣＢＭ１２０Ｎ２００Ｖ）の二種の砥
石部材が、砥石部材１６ａ、１６ｂに替えて第一実施例
と同様に交互に配置されている。なお、本実施例では、
砥石部材１６の摩耗量が砥粒の種類を変えることにより
異なるものとされている。

【００２３】以上の構成の研削砥石１０を、前記第一実
施例と同様な溝幅加工に用いた。詳細な加工条件は表３
に示す通りであり、本実施例においても、砥石部材１６
ｅのみから成る砥石Ｅ、および砥石部材１６ｆからのみ
成る砥石Ｆを同時に評価した。

【００２４】

【表３】

【００２５】この結果、本実施例の研削砥石１０を用い
た場合には、被削材２２を所定の精度で３０００個（溝
２４０００本）の加工が可能であった。これに対して、
同時にテストを行った、砥石Ｅを用いた加工では、２０
００個加工後に砥石形状が摩耗により変形して加工不能
になり、砥石Ｆを用いた加工では、研削ヤケが発生して
全く加工が不可能であった。すなわち、前記第一実施例
と同様に、本実施例の研削砥石１０も砥石の摩耗が小さ
く、高精度の加工が従来の砥石に比較して数多く可能で
あった。

【００２６】上記本実施例の研削砥石１０では、ＣＢＮ
砥粒から成る比較的軟らかく作用する砥石部材１６ｅ
と、ＣＢＮよりも靭性が高いＣＢＭ砥粒から成る比較的
硬く作用する砥石部材１６ｆとが、周方向に向かうに従
って交互に配置されており、且つ第一実施例と同様に両
砥石部材とも加工に寄与するため、砥石部材１６ｅが効
率的な研削加工を、砥石部材１６ｆが仕上げ加工を分担
する。したがって、第一実施例と同様の作用により、研
削ヤケの発生が抑制されると共に高精度の加工が数多く
可能になるのである。

【００２７】以上、本発明の実施例を詳細に説明した
が、本発明は更に別の態様でも実施される。

【００２８】前述の実施例においては、砥石部材１６の
砥粒としてＣＢＮ砥粒を用いたが、ＣＢＮ砥粒に替え
て、同様に高精度加工に用いられるダイヤモンド砥粒を
用いてもよい。

【００２９】また、砥石固着部材１４には、実施例で示
したＳＳ鋼、アルミニウム合金、ＦＲＰ等の他にその他
の鋼材、研削砥石或いはこれらの組み合わせによるもの
が使用可能である。

【００３０】また、砥粒の結合に用いられる結合剤は、
ビトリファイドボンドの他にメタルボンド、レジンボン
ド、電着等でも良い。但し、機械でのツルーイング、ド
レッシングの容易さの面から、有気孔タイプの砥石を構
成できる、前記実施例で示したビトリファイドボンドが
最も好ましい。

【００３１】また、複数の砥石部材は、実施例で示した
二種から構成される他に三種或いはそれ以上の多種から
構成されていても良い。例えば前記の第一実施例におい
て、砥石部材ａの一部を二種の砥石部材の中間の摩耗量
の砥石部材に置き換えれば、軟らかく作用する砥石部材
の負荷を一層軽くすることが可能になって一層高寿命が
得られる。更に、砥石部材の配置は実施例で示したよう
に交互に配置する必要は必ずしもなく、また、砥石部材
の形状が全て同一である必要はない。本発明において
は、比較的軟らかく作用する砥石部材と、比較的硬く作
用する砥石部材が、所定の時間間隔で被削材に接触する
ように配置されていれば良い。例えば、実施例で示した
ａｂ、ａｂの順ではなく、ａａｂ、ａａｂのように配置
されていても良い。

【００３２】また、複数の砥石部材の摩耗量が大きく異
なると、軟らかく作用する砥石の摩耗変形が早くなるた
め、摩耗量を異なるものとするための粒度、結合度は、
それぞれＪＩＳ規格における２ランク以内にあることが
好ましい。例えば砥粒の粒度については、一方の砥石部
材が＃１００であれば他方は＃６０〜＃１４０であるこ
とが好ましいことになる。また、砥粒の種類、集中度、
結合剤の種類もそれに準じて定められることが好まし
い。すなわち、本発明においては、比較的軟らかく作用
する砥石部材と、比較的硬く作用する砥石部材とが前述
のように加工を分担するため、複数の砥石部材の全てが
常に研削加工に関わることが加工速度、精度、耐久性の
ために好ましいのである。

【００３３】また、被削材２２は、実施例で示したＳＣ
Ｍ鋼に限らず、ＳＳ鋼、ＳＵＳ鋼等の鋼材やセラミック
ス等の、ＣＢＮ砥粒やダイヤモンド砥粒等を用いた砥石
での高精度の溝幅加工が要求される材料が用いられ得
る。また、被削材２２の形状は円柱状、板状等、本発明
の溝幅加工用研削砥石が用いられ得る形状であれば特に
限定されるものではなく、また、実施例で示したような
被削材２２に限られず、予め下溝２５が形成されていな
い被削材の加工も可能である。このような加工において
は、研削砥石１０の側面２６に加えて外周面３０が常時
溝内面（底面）と接することになり、従来の研削砥石を
用いた場合は一層研削ヤケ或いは砥石の摩耗変形が生じ
易いが、本発明の溝幅加工用研削砥石では高精度の加工
が数多く可能である。

【００３４】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種々変更を加え得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の溝幅加工用研削砥石を示す
平面図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】図１の溝幅加工用研削砥石を用いた加工例を示
す一部断面図である。

【符号の説明】

１０：溝幅加工用研削砥石 １４：砥石固着部材 １６ａ、１６ｂ：砥石部材 ２６：側面 ３０：外周面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄肉円板状の砥石固着部材と、該砥石固
   着部材の外周面の固着面に所定の間隔をもって固着され
   た複数の砥石部材とを含む溝幅加工用研削砥石であっ
   て、 前記複数の砥石部材は、単独で研削加工に用いられた場
   合における摩耗量が異なる少なくとも二種の砥石部材
   が、前記砥石固着部材の周方向に向かうに従って所定の
   順序で固着されたものであり、且つ該複数の砥石部材の
   外周面が一円周上に、両側面が一平面内に、それぞれ含
   まれていることを特徴とする溝幅加工用研削砥石。
2. 【請求項２】 前記複数の砥石部材は、砥粒の種類、粒
   度、結合度、集中度、結合剤の種類の少なくとも一つが
   異なる、少なくとも二種の砥石部材であることを特徴と
   する請求項１の溝幅加工用研削砥石。