JPH09253915A - スローアウェイチップ式研削カッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面研削用カッタ等において、その冷却性能
を高め、更には研削屑の排出効率を高めるようにする。 【解決手段】 ディスク状のカッタボデー２を設け、そ
の周縁部であって側面部２１に、チップ１装着用のスロ
ット２２を複数個設ける。このスロット２２に装着され
るチップ１は、変形四辺形状の形態からなるものであ
り、スロット２２内に、締結手段５を介して着脱自在な
ように装着されるようになっている。当該チップ１の、
その一端部のところには砥粒３の取り付けられる研削刃
面１１が形成されるようになっている。この研削刃面１
１は、水平面１１１と傾斜面１１５とからなる。このよ
うな研削刃面１１に取り付けられる砥粒３は、ダイヤモ
ンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる。こ
れら砥粒３は、濡れ性の良い金属製接合材（ボンド材）
にて、研削刃面１１上に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面研削等に用い
られる研削用カッタに関するものであり、特に、そのカ
ッタ刃物をスローアウェイチップ方式からなるようにす
るとともに、その刃面上にダイヤモンドあるいは立方晶
窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうち、いずれか一方のものにて
形成される砥粒を有するようにした、研削加工用のカッ
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の平面研削等に用いられるものは、
例えばカップ砥石等のように、カップ状の砥石台金（ボ
デー）をベースに、その端面に所定の砥石チップが装着
されることによって形成されるようになっているもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
カップ状砥石においては、カップ状ボデーの、その一端
面に砥石チップが接着剤等の接着手段にて強固に取り付
けられるようになっているものである。従って、上記各
砥石チップのうちのいずれか一つのものが破損したよう
な場合においても、砥石全体を補修しなければならな
い。すなわち、大きな砥石車からなるものにおいて、こ
れら砥石車を機械（マシーン）から取り外して、破損し
た部分の砥石チップを張り替え、更には、ドレッシング
及びツルーイングを行なわなければならない。このこと
は、破損した砥石チップの張り替え作業が煩わしいだけ
ではなく、大きくて重い砥石車を、マシーンから取り外
して諸作業をしなければならず、この脱着作業は、その
作業性を低下させるものである。このような問題点を解
決するために、ディスク状の形態からなるカッタボデー
をベースに、当該カッタボデーの周縁部に、チップを着
脱自在なように取り付けるようにし、これによってチッ
プの交換等を簡単に行なえるようにした、スローアウェ
イ式チップを有する研削用カッタを提供しようとするの
が、本発明の目的（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項１記載の発明においては、ディス
ク状の形態からなるカッタボデーと、当該カッタボデー
の、その周縁部に、着脱自在なように設けられる複数の
スローアウェイチップと、からなるスローアウェイチッ
プ式の研削用カッタに関して、上記スローアウェイチッ
プを、その研削刃面上に、ダイヤモンド及び立方晶窒化
ホウ素（ＣＢＮ）のうち、少なくともいずれか一方のも
のにて形成される砥粒を有するようにした構成を採るこ
ととした。

【０００５】上記構成を採ることにより、本発明におい
ては次のような作用を呈することとなる。すなわち、本
発明のものにおけるスローアウェイ式研削加工用チップ
（チップ）は、例えば図１及び図３に示す如く、ディス
ク状の形態を有するカッタボデーの周縁部付近であっ
て、その側面部に、適宜間隔をもって設けられるように
なっているものである。従って、各チップ間には大きな
隙間が形成されることとなり、この隙間を通じて、研削
油の流動及び研削屑の排出等が随時行なわれることとな
る。すなわち、従来のセグメント型砥石等においては、
各砥石チップは砥石台金の円周面上、あるいはその側面
部等に一様に張り付けられているものであるため、研削
油（クーラント）の研削面への供給が不十分となる場合
がある。このようなクーラントの流動に関する問題点を
解決するために、砥石チップの一部にクーラント流動用
の溝を設けているものがあるが、本発明のものにおいて
は、上記ディスク状カッタボデーの周縁部付近の側面部
にチップが適当な間隔をもって設けられ、これによっ
て、上記カッタボデーの円周部付近には適当な隙間が形
成されるようになっている。その結果、この隙間を通じ
て、上記クーラントは自由に流動することができるよう
になる。従って、本発明のものは、優れた冷却機能を発
揮することとなる。また、上記隙間を通じて研削屑も効
率良く排出されることとなる。

【０００６】また、このようなチップに設けられる砥粒
は、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）
からなるものであって、しかも、これら砥粒は濡れ性の
良い接合材にて上記チップの研削刃面上に取り付けられ
るようになっているものであるので、当該チップを有す
る本研削用カッタは、優れた研削能力を発揮することと
なる。すなわち、当該チップに取り付けられる砥粒自体
が優れた研削能力を発揮するとともに、砥粒のチップ研
削刃面上への取付手段も強力なものとなっているので、
本チップ自体も重研削に耐え得ることとなる。そして更
に、このようなチップが適当な間隔をもってカッタボデ
ーの周縁部に取り付けられるようになっているので、研
削油（クーラント）の研削面への供給が円滑に行なわれ
ることとなり、本チップを有する研削用カッタは、連続
研削にも耐え得ることとなる。

【０００７】また、本発明のものにおいては、上記チッ
プが、その脱着の自在に行なわれるスローアウェイ方式
のものからなるものであるので、簡単な工具を用いるこ
とによって、当該チップを上記カッタボデーから簡単に
取り外し、または装着することができるようになる。従
って、目詰まり等をしたチップを、当該チップを単体で
取り外し、更には取り替えることができるようになる。
すなわち、重いカッタ全体（カッタボデー）を機械（マ
シーン）から取り外したりすることなく、チップの交換
をすることができるようになる。また、このようにして
取り外されたチップは、単体の状態でツルーイング及び
ドレッシングを受けることが可能であるので、このよう
な単体でのツルーイング及びドレッシングの施されたも
のを、すでに機械に装着されているカッタボデーに装着
することによって、カッタ全体としてのツルーイング等
を行なわないでもすむようになる。従って、カッタ全体
として維持・管理が容易になる。また、逆に、カッタ全
体としてマシーン（機械）から取り外した状態で各チッ
プの調整を行なうことができるようになり（図５参
照）、いわゆる機外段取を行なうことができるようにな
る。その結果、生産性の向上を図ることができるように
なる。

【０００８】次に、請求項２記載の発明について説明す
る。本発明のものも、その基本的な点は、上記請求項１
記載のものと同じである。その特徴とするところは、上
記請求項１記載のものに加えて、上記カッタボデーの周
縁部に設けられる各スローアウェイチップ（チップ）の
うち、一部のものを、残りの他のものに対して、その研
削刃面上に形成される砥粒の性状等を異ならせるように
したことである。具体的には、砥粒の粒径、あるいは集
中度（コンセントレーション）、更には、その接合に用
いられるボンド材等を異ならせるようにしたことであ
る。このように性状の異なる砥粒等を有するチップを、
例えば図３に示す如く、順繰りに上記カッタボデーの周
縁部に取り付けておくことによって、一方のチップのと
ころで荒加工を行なわせ、その次の瞬間には、他のチッ
プにて仕上げ加工を行なわせることができるようにな
る。このような荒加工と仕上げ加工とを順繰りに行なわ
せることによって、研削面を精度良く仕上げることがで
きるようになるとともに、カッタ自体の研削性能も向上
させることができるようになる。

【０００９】次に、請求項３記載の発明について説明す
る。本発明のものも、その基本的な点は、上記請求項１
または請求項２記載のものと同じである。その特徴とす
るところは、上記請求項１及び請求項２記載のものに加
えて、上記カッタボデーの周縁部に装着されるスローア
ウェイ式チップを、一部のものはダイヤモンド砥粒から
なるようにするとともに、その他の残りのものは立方晶
窒化ホウ素（ＣＢＮ）砥粒からなるようにしたことであ
る。そして、特に、図３に示す如く、当該チップがカッ
タボデーの端面に放射状に設けられるものにあっては、
上記立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）砥粒を有するものを、
上記カッタボデーの端面の円周上に複数個適宜箇所に設
置するようにするとともに、これら適宜箇所に設置され
た立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）砥粒を有するチップの間
に、ダイヤモンド砥粒を有するものを、上記立方晶窒化
ホウ素（ＣＢＮ）砥粒を有するものよりも、そのチップ
数が多くなるように設置するようにしたことである。こ
のようなチップ配列（配置）を形成することによって、
例えば研削加工面が、主としてアルミニウム合金を基礎
とするものであって、かつ、その一部に硬度の高い鉄系
の特殊合金等が配されているような構成からなるもので
あっても、一つのカッタにて、かつ、一回の工程にて研
削加工を行なうことができるようになる。すなわち、複
数の金属材料からなるワークについての、その加工効率
を向上させることができるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１ないし図５を基に説明する。本発明の実施の形態に関
するものの、その構成は、図１に示す如く、ディスク状
の形態からなるものであって、その周縁部付近の側面部
２１に形成された複数のスロット２２を有するカッタボ
デー２と、当該カッタボデー２の上記スロット２２に、
ボルト等の締結手段５等にて取り付けられるものであっ
て、その着脱が簡単に行なわれるスローアウェイ式チッ
プ（チップ）１と、からなることを基本とするものであ
る。そして、当該スローアウェイ式チップ（チップ）１
の、その頂部に形成された研削刃面１１のところには、
ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）から
なる砥粒３が無数に設けられるようになっているもので
ある。

【００１１】このような基本構成において、上記ディス
ク状のカッタボデー２は、金属製部材からなるものであ
り、その周縁部であって、その一方の端面である側面部
２１のところには、図１ないし図３に示す如く、上記ス
ローアウェイ式チップ（チップ）１を装着するためのス
ロット２２が複数個設けられるようになっているもので
ある。そして、このスロット２２は、具体的には、図３
に示す如く、カッタボデー２の中心点（Ｏ₂ ）を中心に
して放射状に設けられるようになっているものである。
また、このように上記チップ１を放射状に装着する上記
スロット２２のところには、ボルト等からなる締結手段
５が設けられるようになっており、この締結手段５のと
ころには、更に、図５に示すようなアジャストボルト等
からなるプリセット手段５５が設けられるようになって
いるものである。

【００１２】次に、このような構成からなるカッタボデ
ー２のスロット２２のところに装着されるスローアウェ
イ式チップ（チップ）１は、片状またはブロック状の形
態からなるものであり、図１ないし図３に示す如く、そ
の一方の端面のところには砥粒３の取り付けられる研削
刃面１１が形成されるようになっているものである。そ
して、このような構成からなる本チップ１の、その研削
刃面１１上には、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ
素（ＣＢＮ）からなる砥粒３が濡れ性の良い接合材（ボ
ンド材）を介して取り付けられるようになっているもの
である。これらのことから、本チップ１は、多くの場
合、鉄系の金属製材料にて形成されるようになっている
ものである。また、このような構成からなる本チップ１
の、その研削刃面１１は、図２及び図４に示す如く、ワ
ーク９に平行に接触する水平面１１１と、当該水平面１
１１に対して所定の傾斜角を有するように形成される傾
斜面１１５とからなるものである。そして、この傾斜面
１１５が、当該チップ１がカッタボデー２に装着されて
研削カッタを形成するようになった場合において、工具
刃物の逃げ面を形成するようになっているものである。

【００１３】次に、このような構成からなる本スローア
ウェイ式チップ（チップ）１の研削刃面１１上への上記
砥粒３の取付方法としては、主に用いられる金属製接合
材によるものの外に、レジノイドボンド材による方法、
またはビトリファイドボンド材による方法、あるいは電
気メッキによるメタルボンド材による方法等が考えられ
る。

【００１４】次に、このような構成からなる本チップ１
の、上記カッタボデー２への取付け状態（セッティン
グ）について説明する。まず、上記チップ１が、上記カ
ッタボデー２の、その周縁部であって側面部２１に形成
されたスロット２２内に締結手段５を用いて装着され
る。そして、このようにして装着されたチップ１は、そ
の研削刃面１１が、図３に示す如く、カッタボデー２の
中心点(Ｏ₂ ）を中心として放射状の形態を形成するよ
うに配置される。そして更に、当該チップ１の上記研削
刃面１１上に形成された傾斜面１１５は、本チップ１の
取り付けられるカッタボデー２の、その外周部を向くよ
うになる。

【００１５】また、上記チップ１のセッティングに当っ
ては、図３及び図４に示す如く、ある一定数のチップ
１’を、荒加工用として、その傾斜面１１５がカッタボ
デー２の外周側に来るように設置（セッティング）する
とともに、このようなセッティング状態の荒加工用チッ
プ１’を間に挟んだ状態で、仕上げ加工用チップ１を、
その水平面１１１が上記荒加工用チップ１’よりもワー
ク９側に突出するように設置（セッティング）すること
とする（図４参照）。このようなセッティングを行なう
ことによって、本研削用カッタを用いることによって、
荒加工と仕上げ加工とを一工程にて行なうことができる
ようになる。なお、このようなチップ１、１’のセッテ
ィングを行なうに当っては、図５に示す如く、研削用カ
ッタ自体を機械（マシーン）から取り外して、アジャス
トボルト等からなるプリセット手段５５を調整すること
によって行なうことができる。すなわち、機外段取り方
式により効率良く行なうことができる。また、場合によ
っては、上記カッタボデー２をマシーンに装着したまま
の状態で、各チップ１、１’を所定の状態にセッティン
グすることもできる。

【００１６】また、上記各チップ１、１’のセッティン
グに当っては、上記の外に、例えば、ワーク９がアルミ
ニウム合金製のブロック部材をベースに、その一部に鉄
系の特殊合金等が埋め込まれているような構成からなる
ものにおいては、主となるチップ１’を、その研削刃面
１１上に設けられる砥粒３がダイヤモンドからなるよう
にしておき、このような主となるチップ１’を、その円
周上に挟んだ状態で、その研削刃面１１上に立方晶窒化
ホウ素（ＣＢＮ）砥粒３の設けられた補助チップ１を偶
数個設置（配置）するようにする。これによって、上記
複数の材料にて形成されているワーク９の研削加工に対
応することができるようになる。

【００１７】次に、本実施の形態についての、その作用
等について説明する。本実施の形態のものにかかる上記
スローアウェイ式チップ（チップ）１は、例えば図１及
び図３に示す如く、ディスク状の形態を有するカッタボ
デー２の、その周縁部付近であって、その側面部２１の
ところに適宜間隔をもって設けられるようになっている
ものである。従って、各チップ１間には大きな隙間が形
成されることとなり、この隙間を通じて、研削油の供給
及び研削屑の排出等が随時行なわれることとなる。すな
わち、従来のセグメント型砥石等においては、各砥石チ
ップは砥石台金の円周面上、あるいはその側面部等に一
様に張り付けられているものであるため、研削油（クー
ラント）の研削面への供給が不十分となる場合がある。
これに対して、本実施の形態のものにおいては、上記デ
ィスク状カッタボデー２の周縁部付近の側面部２１に設
けられたスロット２２のところに、チップ１が適当な間
隔をもって配置され、これによって、上記カッタボデー
２の円周部付近には適当な隙間が形成されるようになっ
ている。その結果、この隙間を通じて、上記クーラント
は自由に流動することができるようになる。従って、本
実施の形態のものにおいては、優れた冷却機能が発揮さ
れることとなる。また、上記隙間を通じて研削屑も効率
良く排出されることとなる。

【００１８】また、このようなチップ１に設けられる砥
粒３は、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素（ＣＢ
Ｎ）からなるものであって、しかも、これら砥粒３は濡
れ性の良いボンド材にて上記チップ１の研削刃面１１上
に取り付けられるようになっているものであるので、当
該チップ１を有する本研削加工用カッタは、優れた研削
能力を発揮することとなる。すなわち、当該チップ１に
取り付けられる砥粒３自体が優れた研削能力を発揮する
とともに、砥粒３のチップ１の研削刃面１１上への取付
け手段も強力なものとなっているので、本チップ１自体
も重研削に耐え得ることとなる。そして更に、このよう
なチップ１が適当な間隔をもってカッタボデー２の周縁
部に取り付けられるようになっているので、研削油（ク
ーラント）の研削面への供給が円滑に行なわれることと
なり、本チップ１を有する研削加工用カッタは、連続研
削にも耐え得ることとなる。

【００１９】また、本実施の形態のものにおいては、上
記チップ１が、その脱着の自在に行なえるスローアウェ
イ方式のものからなるものであるので、簡単な工具を用
いることによって、当該チップ１を上記カッタボデー２
から簡単に取り外し、または装着することができる。従
って、目詰まり等をしたチップ１を、当該チップ１を単
独で取り外し、更には取り替えることができるようにな
る。すなわち、重いカッタ全体（カッタボデー）を機械
（マシーン）から取り外したりすることなく、チップ１
の交換をすることができるようになる。また、このよう
にして取り外されたチップ１は、単体の状態でツルーイ
ング及びドレッシングを受けることが可能であるので、
このような単体でツルーイング及びドレッシングの施さ
れたものを、すでに機械に装着されているカッタボデー
２に装着することによって、カッタ全体としてのツルー
イング等を行なわないでもすむようになる。従って、カ
ッタ全体としての維持・管理が容易になる。また、逆に
カッタ全体を、マシーン（機械）から取り外した状態で
各チップ１の調整を行なうことができるようになり（図
５参照）、いわゆる機外段取りを行なうことができるよ
うになる。

【００２０】また、図３及び図４に示す如く、チップ１
の研削刃面１１のところに設けられる砥粒３を、その粒
径、あるいは集中度（コンセントレーション）、更に
は、その接合に用いられるボンド材等を一部のものにお
いて異ならせることによって、あるいは、そのセッティ
ング状態に差異をもたせることによって、例えば、荒加
工と仕上げ加工とを順繰りに行なわせることができるよ
うになる。その結果、ワーク９の加工面を精度良く仕上
げることができるようになるとともに、カッター自体の
研削性能をも向上させることができるようになる。

【００２１】また、図３に示す如く、上記カッタボデー
２の周縁部に装着されるスローアウェイ式チップ１を、
主となるものはダイヤモンド砥粒からなるようにすると
ともに、その他の一部のものは立方晶窒化ホウ素（ＣＢ
Ｎ）砥粒からなるようにすることによって、例えば、研
削加工面が、主としてアルミニウム合金をベースとする
ものであって、かつ、その一部に硬度の高い鉄系の特殊
合金等が配されているような構成からなるものであって
も、一つのカッタにて、かつ、一回の工程にて研削加工
を行なうことができるようになる。すなわち、複数の金
属材料からなるワーク９の加工効率を向上させることが
できるようになる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、ディスク状の形態から
なるカッタボデーと、当該カッタボデーの、その周縁部
に着脱自在なように取り付けられる複数のスローアウェ
イチップとからなるスローアウェイチップ式の研削用カ
ッタに関して、上記スローアウェイチップを、その研削
刃面上に、ダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢ
Ｎ）のうち、いずれか一方のものにて形成される砥粒を
有する構成からなるようにしたので、各チップ間には大
きな隙間が形成されることとなり、この隙間を通じて研
削油の流動及び研削屑の排出等が行なわれるようにな
り、平面研削等における研削加工面及びカッタの研削刃
面等の冷却性能が高められることとなった。また、本発
明にかかるチップの研削刃面上には、ダイヤモンドある
いは立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒が設けら
れるようになっており、しかも、これら砥粒は、濡れ性
の良い接合材（ボンド材）にてチップの研削刃面上に取
り付けられるようになっているものであるので、本チッ
プを有する研削用カッタは、重研削に耐え得るようにな
った。

【００２３】また、本発明のものにおいては、上記チッ
プが、その脱着の自在に行なえるスローアウェイ方式の
ものからなるものであるので、簡単な工具を用いること
によって、当該チップを上記カッタボデーから簡単に取
り外し、または装着することができるようになり、目詰
まり等をしたチップを、当該チップを単独で取り外し、
更には取り替えることができるようになった。その結
果、重いカッタ全体（カッタボデー）を機械（マシー
ン）から取り外したりすることなく、チップの交換をす
ることができるようになった。また、このようにして取
り外されたチップは、単体の状態でツルーイング及びド
レッシングを受けることが可能であるので、このような
単体でツルーイング及びドレッシングの施されたもの
を、すでに機械に装着されているカッタボデーに装着す
ることによって、カッタ全体としてのツルーイング等を
行なわないでもすむようになった。従って、カッタ全体
としての維持・管理が容易になった。また、逆に、カッ
タ全体としてマシーン（機械）から取り外した状態で各
チップの調整を行なうことができるようになり、いわゆ
る機外段取りを行なうことができるようになった。その
結果、生産性の向上を図ることができるようになった。

【００２４】また、上記カッタボデーの周縁部に設けら
れる各スローアウェイチップ（チップ）のうち、少なく
とも２個以上の偶数個のものを、残りの他のものに対し
て、その研削刃面上に形成される砥粒の性状を、例え
ば、砥粒の粒径、あるいは集中度（コンセントレーショ
ン）、または、その接合に用いられるボンド材等を異な
らせるようにし、更には、そのセッティング状態を異な
らせるようにし、このように性状の異なる砥粒等を有す
るチップを、交互に上記カッタボデーの周縁部に取り付
けておくことによって、一回の工程にて荒加工と仕上げ
加工とを順繰りに行なわせることができるようになっ
た。その結果、研削加工の効率向上を図ることができる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す展開斜視図である。

【図２】本発明にかかるチップのカッタボデーへの装着
状態を示す断面図である。

【図３】本発明にかかるチップのカッタボデーへの装着
状態を示す平面図である。

【図４】本発明にかかる２種類のチップのカッタボデー
への装着状態を示す概念図である。

【図５】本発明にかかるチップの研削刃面の調整方法を
示す図である。

【符号の説明】

１ チップ １’ チップ １１ 研削刃面 １１１ 水平面 １１５ 傾斜面 ２ カッタボデー ２１ 側面部（端部） ２２ スロット ３ 砥粒 ５ 締結手段 ５５ プリセット手段 ９ ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 伸郎 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク状の形態からなるカッタボデー
   と、当該カッタボデーの、その周縁部に着脱自在なよう
   に取り付けられる複数のスローアウェイチップと、から
   なるものであって、当該スローアウェイチップが、その
   研削刃面上に、ダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（Ｃ
   ＢＮ）のうち、少なくともいずれか一方のものにて形成
   される砥粒を有する構成からなるようにしたことを特徴
   とするスローアウェイチップ式研削カッタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスローアウェイチップ式
   研削カッタにおいて、上記カッタボデーの周縁部に設け
   られる各スローアウェイチップのうち、一部のものを、
   残りの他のものに対して、その研削刃面上に設けられる
   砥粒の性状が異なるようにしたことを特徴とするスロー
   アウェイチップ式研削カッタ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のスローアウェイチップ式
   研削カッタにおいて、上記カッタボデーの周縁部に設け
   られる各スローアウェイチップのうち、一部のものを、
   その研削刃面上に取り付けられる砥粒が立方晶窒化ホウ
   素（ＣＢＮ）からなるようにするとともに、残りの他の
   ものを、その研削刃面上に取り付けられる砥粒がダイヤ
   モンドからなるようにしたことを特徴とするスローアウ
   ェイチップ式研削カッタ。