WO2019215962A1 - 研磨ブラシの研磨方法 - Google Patents

研磨ブラシの研磨方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019215962A1
WO2019215962A1 PCT/JP2019/002013 JP2019002013W WO2019215962A1 WO 2019215962 A1 WO2019215962 A1 WO 2019215962A1 JP 2019002013 W JP2019002013 W JP 2019002013W WO 2019215962 A1 WO2019215962 A1 WO 2019215962A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
abrasive
polishing
bundle
brush
axis
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/002013
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩之 岡田
Original Assignee
株式会社ジーベックテクノロジー
大明化学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ジーベックテクノロジー, 大明化学工業株式会社 filed Critical 株式会社ジーベックテクノロジー
Publication of WO2019215962A1 publication Critical patent/WO2019215962A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face

Definitions

  • the present invention relates to a polishing method for a polishing brush for polishing a workpiece while rotating.
  • a polishing brush for polishing the surface of a workpiece is disclosed in Patent Document 1.
  • the polishing brush 1 of the same document includes a plurality of abrasive bundles 7 arranged around a predetermined axis L in parallel and annularly, and a holder 21 that holds the base end side of each abrasive bundle.
  • a brush case 3 having a shank 2 connected to a machine tool.
  • the holder 21 is held by the brush case 3, and the axis L coincides with the axis of the shank 2.
  • the brush case 3 includes a holder 21 and a cylindrical portion 11 located on the outer peripheral side of the plurality of abrasive bundles 7.
  • Each abrasive bundle 7 has a tip portion protruding forward from the cylindrical portion 11.
  • Each of the plurality of abrasive bundles is composed of a plurality of linear abrasives collected in parallel.
  • Each linear abrasive is obtained by solidifying an aggregate of inorganic long fibers with a resin.
  • the tip of each abrasive bundle 7 is brought into contact with the polishing target surface 41 of the workpiece W while rotating the polishing brush 1 around the axis L.
  • the normal vector 43 of the polishing target surface portion 42 in contact with each abrasive bundle 7 on the polishing target surface 41 and the axis L of the polishing brush 1 are made parallel.
  • an object of the present invention is to propose a polishing method for a polishing brush that can obtain a desired grinding force when a surface to be polished of a workpiece is a curved surface.
  • the present invention provides a polishing brush having a plurality of abrasive bundles arranged in a ring around a predetermined axis, and a holder that holds the base end side of each abrasive bundle.
  • the tip of the abrasive bundle is brought into contact with the surface to be polished of a curved workpiece, the tip of the abrasive bundle is in contact with the surface to be polished.
  • the axis is inclined with respect to the normal vector of the target surface portion.
  • the axis of the rotating polishing brush is inclined with respect to the normal vector of the surface portion to be polished.
  • the front end surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by the centrifugal force can be made to be along the contact surface that is perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and is in contact with the surface portion to be polished.
  • the area (area) in contact with the workpiece on the tip surface of the abrasive bundle can be increased. it can. Accordingly, a decrease in grinding force can be suppressed, and a desired grinding force can be obtained.
  • the abrasive bundle positioned on the other side is brought into contact with the workpiece, the abrasive bundle positioned on one side of the plurality of abrasive bundles sandwiched between the axes, with the axis being inclined. Can be separated from the workpiece.
  • the abrasive bundle positioned on the other side of the axis among the plurality of abrasive bundles does not interfere with the workpiece, so that the inclination angle of the axis with respect to the normal vector of the surface to be polished can be easily controlled.
  • the surface to be polished can be a convex curved surface.
  • each of the plurality of abrasive material bundles is composed of a plurality of linear abrasive materials gathered in parallel, and each linear abrasive material is preferably formed by consolidating an aggregate of inorganic long fibers with a resin. . If each abrasive bundle is composed of such a linear abrasive, it is easy to increase the grinding force of the polishing brush as compared to the case where the linear abrasive is nylon or wire brush containing abrasive. is there.
  • the abrasive when a plurality of the abrasive bundles are enclosed from the outer peripheral side at the retracted position retracted to the base end side from the distal end of each abrasive bundle, and the respective abrasive bundles are bent to the outer peripheral side, the abrasive It is desirable to have a contact member that can contact the bundle. If the polishing brush has such an abutting member, the amount of bending of each abrasive bundle that is deflected to the outer peripheral side by centrifugal force can be regulated by the abutting member. Therefore, it is easy to set the inclination angle of the axis with respect to the normal vector of the surface to be polished.
  • the inclination angle of the axis with respect to the normal vector can be greater than 0 ° and 10 ° or less. If the inclination angle is in such an angle range, the tip surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by centrifugal force is perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished and is in contact with the surface portion to be polished. It is easy to be along.
  • the inclination angle of the axis it is desirable to set the inclination angle of the axis with respect to the normal vector based on the rotational speed. That is, the amount of bending of each abrasive bundle to the outer peripheral side due to the centrifugal force increases and decreases as the rotational speed of the polishing brush increases and decreases. Therefore, if the inclination angle is set based on the rotational speed, the tip surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by centrifugal force is perpendicular to the normal vector of the polishing target surface portion and the polishing target surface portion. It becomes easy to make it along the contact surface which touches.
  • the inclination angle of the axis with respect to the normal vector based on the flexibility of the bristles of each abrasive bundle. That is, the amount of bending of each abrasive bundle that is bent by the centrifugal force increases or decreases with the increase or decrease in the flexibility of the bristles of each abrasive bundle. Therefore, if the inclination angle is set based on the flexibility of the bristles of each abrasive bundle, the tip surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by the centrifugal force is used as the normal vector of the surface portion to be polished. It is easy to be along a contact surface that is perpendicular to the surface and contacts the surface portion to be polished.
  • an inclination angle of the axis with respect to the normal vector based on an abrasive bundle protruding dimension between the brush end surface and the retracted position in the axial direction. That is, the amount of bending of each abrasive bundle that is bent by the centrifugal force increases or decreases with the increase or decrease of the protruding size of the abrasive bundle. Therefore, if the inclination angle is set based on the protruding size of the abrasive bundle, the tip surface of the abrasive bundle bent to the outer peripheral side by centrifugal force is perpendicular to the normal vector of the surface portion to be polished. It becomes easy to make it along the contact surface in contact with the target surface portion.
  • each abrasive bundle can be brought into contact with the surface to be polished in a state where the respective abrasive bundles are bent by the centrifugal force and the front end side spreads to the outer peripheral side. Accordingly, a decrease in grinding force can be suppressed, and a desired grinding force can be obtained.
  • FIG. 1 is a side view of a polishing brush to which a polishing method of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the polishing brush of FIG. 1. It is explanatory drawing of the grinding
  • FIG. 1 is a side view of a polishing brush to which the polishing method of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the brush for a polishing machine shown in FIG.
  • the polishing brush 1 of this example is connected to a machine tool such as a machining center via a tool holder or the like, and polishes a surface to be polished of a curved work.
  • the polishing brush 1 of this example includes a brush case 3 having a shank 2 serving as a connecting portion to a machine tool, a brush body 4 held by the brush case 3, and a brush body 4. Is provided with a pair of screws 5 and 6 for fixing the brush case 3 to the brush case 3.
  • the brush body 4 includes a plurality of abrasive bundles 7, and the tips of the abrasive bundles 7 protrude from the brush case 3 to the opposite side of the shank 2.
  • the axis L direction of the shank 2 is defined as the front-rear direction X of the polishing brush 1
  • the side from which the abrasive bundle 7 protrudes is defined as the front X1
  • the side where the shank 2 is located is defined as the rear X2.
  • the brush case 3 includes a cylindrical portion 11 (contact member) and a circular end plate portion 12 that seals the rear end opening of the cylindrical portion 11.
  • the shank 2 extends from the central portion of the end plate portion 12 toward the rear X2.
  • the support shaft 13 extends from the center portion of the end plate portion 12 toward the front X1.
  • the support shaft 13 is located inside the cylindrical portion 11.
  • the cylindrical portion 11, the support shaft 13, and the shank 2 are coaxial.
  • the cylindrical portion 11 is provided with two groove-shaped guide holes 15 extending in the axis L direction.
  • the two guide holes 15 are formed at point-symmetric positions with the axis L interposed therebetween.
  • the brush case 3 has a cylindrical portion 11 made of aluminum.
  • the support shaft 13 is made of stainless steel.
  • the brush body 4 includes a plurality of abrasive bundles 7 arranged around the axis L in parallel and annularly, and a holder 21 that holds the rear end portion (base end side) of each abrasive bundle 7.
  • Each abrasive bundle 7 is collected into a circle.
  • the front end surface 7a (front end surface) of each abrasive bundle 7 is orthogonal to the axis L.
  • Each of the plurality of abrasive bundles 7 includes a plurality of linear abrasives 22 gathered in parallel.
  • Each linear abrasive 22 is formed by solidifying an inorganic long fiber aggregate yarn with a resin.
  • each linear abrasive 22 is formed into a linear shape by impregnating and curing a binder resin such as an epoxy resin or a silicone resin in an aggregate yarn of alumina long fibers.
  • the aggregate yarn is, for example, a collection of 250 to 3000 alumina long fibers having a fiber diameter of 8 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the holder 21 is annular and includes a shaft hole 24 through which the support shaft 13 can be inserted.
  • the holder 21 includes a plurality of abrasive bundle holding holes 26 arranged in the circumferential direction at regular intervals on the annular front end surface. Each abrasive bundle holding hole 26 is circular. Each of the plurality of abrasive bundles 7 is collected into a circular shape by inserting the rear end portion into the abrasive bundle holding hole 26. Further, the rear end portion of each abrasive bundle 7 inserted into the abrasive bundle holding hole 26 is fixed to the holder 21 with an adhesive. The plurality of abrasive bundles 7 are separated from each other in the circumferential direction.
  • the holder 21 also includes a pair of screw holes 27 that reach the shaft hole 24 from the annular outer peripheral surface. The pair of screw holes 27 are formed at point-symmetric positions with the axis L interposed therebetween.
  • the support shaft 13 of the brush case 3 is inserted into the shaft hole 24 of the holder 21, and the holder 21 is inserted inside the cylindrical portion 11 of the brush case 3.
  • the holder 21 is fitted to the brush case 3 in a state in which the holder 21 can move in the direction of the axis L with respect to the cylindrical portion 11.
  • the screws 5 and 6 are passed through the guide hole 15 from the outer peripheral side of the brush case 3 and screwed into the screw hole 27 of the holder 21.
  • the holder 21 is fixed to the brush case 3 by tightening the screws 5 and 6 until the tips of the shaft portions of the screws 5 and 6 come into contact with the outer peripheral surface of the support shaft 13.
  • the brush body 4 is held by the brush case 3.
  • the brush body 4 has the brush case 3 in a state in which the front end side of each linear abrasive 22 protrudes from the front end edge 11 a of the cylindrical portion 11 by a predetermined abrasive bundle protruding dimension M. Fixed to.
  • the screws 5 and 6 are held shallowly in the screw holes 27 of the holder 21 through the guide holes 15 of the brush case 3, and in this state, the brushes are placed inside the brush case 3.
  • the main body 4 is moved in the front-rear direction X, and then the screws 5 and 6 are tightened.
  • the adjustment of the abrasive bundle protruding dimension M is performed when the brush body 4 is mounted on the brush case 3 or when the abrasive bundle 7 is worn by a polishing operation for polishing a workpiece.
  • the cylindrical portion 11 surrounds the plurality of abrasive bundles 7 from the outer peripheral side at a retracted position that is retracted further to the proximal end side than the distal end of the abrasive bundle 7.
  • the cylindrical portion 11 can be brought into contact with the abrasive bundle 7 when each abrasive bundle 7 is deflected to the outer peripheral side, and regulates the amount of deflection of each abrasive bundle 7 toward the outer peripheral side.
  • the brush tip surface 1a of the polishing brush 1 defined by the tip surfaces 7a of the plurality of abrasive bundles 7 when the polishing brush 1 is not rotating is orthogonal to the axis L.
  • the polishing brush 1 is rotated about the axis L, and the tip of the abrasive bundle 7 is brought into contact with the polishing target surface 41 of the workpiece W having a curved surface.
  • the axis L of the polishing brush 1 is inclined with respect to the normal vector 43 of the polishing target surface portion 42 with which the tip of the abrasive bundle 7 contacts the polishing target surface 41.
  • the axis L is inclined so that the abrasive bundle 7 located on one side of the plurality of abrasive bundles 7 with the axis L interposed therebetween is brought into contact with the workpiece W, and the abrasive bundle 7 located on the other side is contacted.
  • the brush front end surface 1 a defined by the front end surfaces 7 a of the plurality of abrasive bundles 7 arranged in an annular shape when the polishing brush 1 is not rotating is perpendicular to the normal vector 43.
  • a polishing operation is performed by intersecting with the contact surface 45 in contact with the polishing target surface portion 42.
  • the inclination angle ⁇ of the axis L of the polishing brush 1 with respect to the normal vector 43 of the polishing target surface portion 42 that is, the inclination angle ⁇ at which the brush tip surface 1 a is inclined with respect to the contact surface 45 of the polishing target surface portion 42 is determined by the polishing operation.
  • the angle is such that the tip surface 7a of the abrasive bundle 7 deflected to the outer peripheral side by the centrifugal force of the polishing brush 1 rotating along the contact surface 45 of the surface portion 42 to be polished.
  • the inclination angle ⁇ is desirably an angle at which the front end surface 7a of the abrasive bundle 7 bent toward the outer peripheral side and the contact surface 45 of the polishing target surface portion 42 are parallel or coincident with each other.
  • the inclination angle ⁇ is set in advance based on the following three elements. (1) Rotational speed of polishing brush 1 during polishing operation (2) Flexibility of bristles of abrasive bundle 7 (3) Abrasive bundle protruding dimension M
  • Rotational speed of the polishing brush 1 during polishing operation is controlled in the range of 10000 min -1 from 500 min -1.
  • the inclination angle ⁇ is set according to the rotation speed.
  • the rotational speed of the polishing brush 1 is high, the amount of bending of each abrasive bundle 7 due to the centrifugal force increases toward the outer peripheral side, so that the tip surface 7a of each abrasive bundle 7 is the brush tip surface 1a. It is greatly inclined to. Therefore, the inclination angle ⁇ is set to be large so that the front end surface 7a of the abrasive bundle 7 bent toward the outer peripheral side is along the contact surface 45 of the surface portion 42 to be polished.
  • the tip angle 7a of the abrasive bundle 7 bent to the outer peripheral side is set along the contact surface 45 of the polishing target surface portion 42 by setting the inclination angle ⁇ small.
  • the flexibility of the bristles of the abrasive bundle 7 corresponds to the thickness of the linear abrasive 22 constituting each abrasive bundle 7 of the polishing brush 1.
  • the linear abrasive 22 is thin, the fluff becomes soft, the amount of bending of each abrasive bundle 7 to the outer peripheral side by centrifugal force increases, and the tip surface 7a of each abrasive bundle 7 is the brush tip surface. It is greatly inclined with respect to 1a. Therefore, the inclination angle ⁇ is set to be large so that the tip surface 7a of the abrasive bundle 7 bent toward the outer peripheral side is along the contact surface 45 of the surface portion 42 to be polished.
  • the linear abrasive 22 is thick and the fluff of the abrasive bundle 7 is hard. Therefore, the amount of bending of each abrasive bundle 7 toward the outer peripheral side due to centrifugal force is reduced, and the inclination of the tip surface 7a of each abrasive bundle 7 with respect to the brush tip surface 1a is reduced. Accordingly, the tip angle 7a of the abrasive bundle 7 bent toward the outer peripheral side is set along the contact surface 45 of the polishing target surface portion 42 by setting the inclination angle ⁇ small.
  • the abrasive bundle protruding dimension M is a distance from the front end of the cylindrical portion 11 of the brush case 3 in the direction of the axis L to the brush front end surface 1a.
  • the abrasive bundle protruding dimension M is set in a range from 1 mm to 35 mm.
  • the tip angle 7a of the abrasive bundle 7 bent to the outer peripheral side is set along the contact surface 45 of the surface portion 42 to be polished by setting the inclination angle ⁇ large.
  • the tip angle 7a of the abrasive bundle 7 bent to the outer peripheral side is set along the contact surface 45 of the polishing target surface portion 42 by setting the inclination angle ⁇ small.
  • the inclination angle ⁇ of the axis L with respect to the normal vector 43 is based on the rotational speed of the polishing brush 1 during the polishing operation, the flexibility of the bristles of the abrasive bundle 7 and the protruding size M of the abrasive bundle. , Larger than 0 ° and not more than 10 °. If it is such a range, the front end surface 7a of the abrasive bundle 7 bent to the outer peripheral side can be made to follow the contact surface 45 of the surface portion 42 to be polished.
  • the abrasive bundle 7 located on one side of the plurality of abrasive bundles 7 with the axis L interposed therebetween is brought into contact with the workpiece W, and the abrasive bundle 7 located on the other side. Is separated from the workpiece W.
  • the inclination angle ⁇ of the axis L with respect to the normal vector 43 of the polishing target surface portion 42 is controlled. It's easy to do.
  • the linear abrasive 22 constituting the abrasive bundle 7 is formed by solidifying the aggregate yarn of inorganic long fibers with resin. Therefore, the grinding force of the polishing brush 1 is high.
  • the cylindrical portion 11 of the brush case 3 surrounds the plurality of abrasive bundles 7 from the outer peripheral side at the retracted position where the distal end surface 7a of each abrasive bundle 7 is retreated backward X2.
  • the material bundle 7 bends to the outer peripheral side, it can contact each abrasive material bundle 7. Therefore, the amount of bending of each abrasive bundle 7 that is bent to the outer peripheral side by centrifugal force can be regulated by the cylindrical portion 11. This makes it easy to grasp the inclination angle at which the front end surface 7a of the abrasive bundle 7 is inclined with respect to the brush front end surface 1a. Therefore, the inclination angle ⁇ of the axis L with respect to the normal vector 43 of the surface portion 42 to be polished. Easy to set up.
  • inorganic long fibers constituting the linear abrasive 22 of the abrasive bundle 7 silicon carbide fibers, boron fibers and the like can be employed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

研磨ブラシ（１）は、軸線Ｌ回りを並列で環状に配列された複数の砥材束（７）と、各砥材束（７）の基端側を保持するホルダ（２１）と、を有する。研磨ブラシ（１）によって凸曲面からなるワークＷの研磨対象面（４１）を研磨する研磨動作では、研磨対象面（４１）において砥材束（７）の先端が接触する研磨対象面部分（４２）の法線ベクトル（４３）に対して、研磨ブラシ（１）の軸線Ｌを傾斜させる。

Description

研磨ブラシの研磨方法
　本発明は、回転しながらワークを研磨する研磨ブラシの研磨方法に関する。
　ワークの表面を研磨する研磨ブラシは特許文献１に開示されている。図４に示すように、同文献の研磨ブラシ１は、所定の軸線Ｌ回りを並列で環状に配列された複数の砥材束７と、各砥材束の基端側を保持するホルダ２１と、工作機械に連結されるシャンク２を備えるブラシケース３を有する。ホルダ２１はブラシケース３に保持されており、軸線Ｌはシャンク２の軸線と一致する。
　ブラシケース３はホルダ２１および複数の砥材束７の外周側に位置する円筒部１１を備える。各砥材束７は、その先端部分が円筒部１１から前方に突出している。複数の砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数の線状砥材からなる。各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めたものである。
特開２００３－１３６４１３号公報
　従来、研磨ブラシの研磨方法では、図４に示すように、研磨ブラシ１を軸線Ｌ回りに回転させながら各砥材束７の先端をワークＷの研磨対象面４１に接触させる。また、この際に、研磨対象面４１において各砥材束７が接触する研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３と研磨ブラシ１の軸線Ｌとを平行とする。
　しかし、このような研磨方法では、ワークＷの研磨対象面４１が曲面である場合に、所望とする研削力（研磨力）を得ることができない場合が発生する。
　本発明の課題は、このような点に鑑みて、ワークの研磨対象面が曲面の場合に、所望の研削力を得ることができる研磨ブラシの研磨方法を提案することにある。
　本発明者らは、従来の研磨方法によってワークの曲面を研削しているときに所望とする研削力（研磨力）を得ることができない状態では、研磨ブラシを回転させる遠心力によって各砥材束の先端側が外周側に撓んでおり、各砥材束の毛先が研磨対象面に馴染んでいないという知見を得た。すなわち、図４に示すように、遠心力によって各砥材束７の先端側が外周側に撓むと、各砥材束７の先端面７ａが、ワークＷの研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に垂直で当該研磨対象面部分４２に接する接面４５に対して傾斜する。この結果、各砥材束の先端面においてワークに接触している領域（面積）が小さくなる。すなわち、各砥材束の毛先の馴染み性が低下する。これにより、研削力が低下する。本発明は、かかる知見に基づくものである。
　上記の課題を解決するために、本発明は、所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させることを特徴とする。
　本発明では、研磨動作において、回転している研磨ブラシの軸線を研磨対象面部分の法線ベクトルに対して傾斜させる。これにより、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束の先端をワークに接触させたときに、砥材束の先端面においてワークに接触している領域（面積）を大きくすることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。
　本発明において、前記軸線を傾斜させて複数の前記砥材束のうち前記軸線を間に挟んだ一方側に位置する前記砥材束を前記ワークに接触させ、他方側に位置する前記砥材束を前記ワークから離間させるものとすることができる。このようにすれば、複数の砥材束のうち軸線の他方側に位置する砥材束がワークと干渉しないので、研磨対象面部分の法線ベクトルに対する軸線の傾斜角度を制御しやすい。
　ここで、前記研磨対象面は、凸曲面とすることができる。
　本発明において、複数の前記砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材からなり、各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなることが望ましい。各砥材束がこのような線状砥材から構成されていれば、線状砥材が砥材入りナイロンやワイヤーブラシの場合と比較して、研磨ブラシの研削力を高くすることが容易である。
　本発明において、各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材を有することが望ましい。研磨ブラシがこのような当接部材を有していれば、遠心力によって外周側に撓む各砥材束の撓み量を、当接部材によって規制できる。よって、研磨対象面部分の法線ベクトルに対する軸線の傾斜角度を設定しやすい。
　本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、０°より大きく、１０°以下とすることができる。傾斜角度をこのような角度範囲とすれば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易である。
　本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておくことが望ましい。すなわち、遠心力よって各砥材束が外周側に撓む撓み量は、研磨ブラシの回転速度の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
　本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておくことが望ましい。すなわち、遠心力よって撓む各砥材束の撓み量は、各砥材束の毛腰の柔軟性の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
　本発明において、前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、前記軸線方向における前記ブラシ端面と前記後退位置の間の砥材束突出し寸法に基づいて設定しておくことが望ましい。すなわち、遠心力よって撓む各砥材束の撓み量は、砥材束突出し寸法の増減に伴って増減する。従って、傾斜角度を、砥材束突出し寸法に基づいて設定しておけば、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束の先端面を、研磨対象面部分の法線ベクトルに垂直で当該研磨対象面部分に接する接面に沿ったものとすることが容易となる。
　本発明によれば、遠心力によって各砥材束が撓んで先端側が外周側に広がった状態において、各砥材束の先端面の広い範囲を研磨対象面部分に接触させることができる。従って、研削力の低下を抑制でき、所望の研削力を得ることができる。
本発明の研磨方法を適用する研磨ブラシの側面図である。 図１の研磨ブラシの分解斜視図である。 本発明の研磨方法の説明図である。 研磨ブラシを用いた従来の研磨方法の説明図である。
　以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態である研磨ブラシの研磨方法を説明する。
（研磨ブラシ）
　図１は本発明の研磨方法を適用する研磨ブラシの側面図である。図２は図１に示す研磨機用ブラシの分解斜視図である。本例の研磨ブラシ１は、ツールホルダなどを介してマシニングセンタなどの工作機械に連結されて、曲面からなるワークの研磨対象面の研磨加工を行う。
　図１および図２に示すように、本例の研磨ブラシ１は、工作機械への連結部となるシャンク２を備えるブラシケース３と、ブラシケース３に保持されたブラシ本体４と、ブラシ本体４をブラシケース３に固定するための一対のネジ５、６を備える。ブラシ本体４は複数本の砥材束７を備えており、砥材束７の先端は、ブラシケース３から、シャンク２とは反対側に突出している。なお、以下の説明では、シャンク２の軸線Ｌ方向を研磨ブラシ１の前後方向Ｘとし、砥材束７が突出している側を前方Ｘ１、シャンク２が位置する側を後方Ｘ２とする。
　ブラシケース３は、円筒部１１（当接部材）と、円筒部１１の後端開口を封鎖する円形の端板部１２と、を備える。端板部１２の中央部分からは、後方Ｘ２に向かってシャンク２が延びている。また、端板部１２中央部分からは、前方Ｘ１に向かって支軸１３が延びている。支軸１３は円筒部１１の内側に位置する。円筒部１１、支軸１３およびシャンク２は同軸である。円筒部１１には、軸線Ｌ方向に延びる溝状の案内孔１５が２つ設けられている。２つの案内孔１５は軸線Ｌを挟む点対称位置に形成されている。ブラシケース３は円筒部１１がアルミニウム製である。支軸１３はステンレス製である。
　ブラシ本体４は、軸線Ｌ回りを並列で環状に配列された複数の砥材束７と、各砥材束７の後端部分（基端側）を保持するホルダ２１と、を有する。各砥材束７は、円形に纏められている。各砥材束７の先端面７ａ（前端面）は軸線Ｌと直交する。複数の砥材束７のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材２２からなる。各線状砥材２２は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなる。本例では、各線状砥材２２は、アルミナ長繊維の集合糸にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等のバインダー樹脂を含浸、硬化させて線状に形成したものである。集合糸は、例えば、繊維径が８μｍ～５０μｍのアルミナ長繊維を２５０本～３０００本、集合させたものである。
　図２に示すように、ホルダ２１は、環状であり、中央に支軸１３を挿通可能な軸孔２４を備える。また、ホルダ２１は、その環状前端面に、一定間隔で周方向に配列された複数の砥材束保持孔２６を備える。各砥材束保持孔２６は円形である。複数の砥材束７のそれぞれは、後端部分が砥材束保持孔２６に挿入されることにより、円形に纏められる。また、各砥材束７は、砥材束保持孔２６に挿入された後端部分が接着剤によりホルダ２１に固定される。複数の砥材束７は互いに周方向で離間する。また、ホルダ２１は、その環状外周面から軸孔２４に達する一対のネジ孔２７を備える。一対のネジ孔２７は、軸線Ｌを挟む点対称の位置に形成されている。
　ブラシ本体４をブラシケース３に保持させる際には、ホルダ２１の軸孔２４にブラシケース３の支軸１３を挿通させて、ブラシケース３の円筒部１１の内側にホルダ２１を挿入する。これにより、ホルダ２１は、円筒部１１に対して軸線Ｌ方向に移動可能な状態でブラシケース３に嵌合する。その後、ブラシケース３の外周側から案内孔１５にネジ５、６を通して、ホルダ２１のネジ孔２７に捩じ込む。この際に、ネジ５、６の軸部の先端が支軸１３の外周面に突き当たるまでネジ５、６を締め込むことにより、ホルダ２１がブラシケース３に固定される。これにより、ブラシ本体４はブラシケース３に保持される。
　ここで、図１に示すように、ブラシ本体４は、円筒部１１の前端縁１１ａから、各線状砥材２２の先端側を所定の砥材束突出し寸法Ｍだけ突出させた状態でブラシケース３に固定される。砥材束突出し寸法Ｍを調整する際には、ブラシケース３の案内孔１５を通してホルダ２１のネジ孔２７にネジ５、６を浅く止めておき、この状態で、ブラシケース３の内側において、ブラシ本体４を前後方向Ｘに移動させ、しかる後に、ネジ５、６を締め込む。砥材束突出し寸法Ｍの調整は、ブラシ本体４をブラシケース３に装着する場合や、ワークを研磨する研磨動作によって砥材束７が摩耗した場合に行われる。
　ブラシ本体４がブラシケース３に保持された状態では、環状に配列された複数の砥材束７と円筒部１１との間には僅かな隙間がある。円筒部１１は、砥材束７の先端よりも基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束７を外周側から囲む。円筒部１１は、各砥材束７が外周側に撓んだときに当該砥材束７に当接可能であり、各砥材束７の外周側への撓み量を規制する。研磨ブラシ１が回転していないときに複数の砥材束７の先端面７ａによって規定される研磨ブラシ１のブラシ先端面１ａは、軸線Ｌと直交する。
（研磨動作）
　研磨動作では、研磨ブラシ１を、軸線Ｌ回りに回転させるとともに、砥材束７の先端を曲面からなるワークＷの研磨対象面４１に接触させる。本例では、図３に示すように、研磨対象面４１において砥材束７の先端が接触する研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対して研磨ブラシ１の軸線Ｌを傾斜させる。また、軸線Ｌを傾斜させて、複数の砥材束７のうち軸線Ｌを間に挟んだ一方側に位置する砥材束７をワークＷに接触させ、他方側に位置する砥材束７をワークＷから離間させる。換言すれば、本例では、研磨ブラシ１が回転していないときに環状に配列された複数の砥材束７の先端面７ａによって規定されるブラシ先端面１ａを、法線ベクトル４３に垂直で研磨対象面部分４２に接する接面４５に対して交差させて研磨動作を行う。
　研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対する研磨ブラシ１の軸線Ｌの傾斜角度θ、すなわち、ブラシ先端面１ａが研磨対象面部分４２の接面４５に対して傾斜する傾斜角度θは、研磨動作中に研磨ブラシ１が回転する遠心力によって外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿ったものとする角度である。傾斜角度θは、望ましくは、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａと、研磨対象面部分４２の接面４５とが平行或いは一致する角度である。
　傾斜角度θは、以下の３つの要素に基づいて予め設定されている。
（１）研磨動作時の研磨ブラシ１の回転速度
（２）砥材束７の毛腰の柔軟性
（３）砥材束突出し寸法Ｍ
　研磨動作時の研磨ブラシ１の回転速度は５００ｍｉｎ－１から１００００ｍｉｎ－１の範囲で制御される。傾斜角度θは、回転速度に対応させて設定される。ここで、研磨ブラシ１の回転速度が高い場合には、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量が大きくなるので、各砥材束７の先端面７ａはブラシ先端面１ａに対して大きく傾斜する。従って、傾斜角度θを大きく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。一方、研磨ブラシ１の回転速度が低い場合には、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量は小さくなるので、各砥材束７の先端面７ａのブラシ先端面１ａに対する傾斜が小さくなる。従って、傾斜角度θを小さく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。
　砥材束７の毛腰の柔軟性は、研磨ブラシ１の各砥材束７を構成する線状砥材２２の太さに対応する。線状砥材２２が細い場合には、毛腰は柔らかくなり、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量が大きくなり、各砥材束７の先端面７ａはブラシ先端面１ａに対して大きく傾斜する。よって、傾斜角度θを大きく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。一方、線材番手が大きい場合には、線状砥材２２が太く砥材束７の毛腰は硬い。従って、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量は小さくなり、各砥材束７の先端面７ａのブラシ先端面１ａに対する傾斜が小さくなる。よって、傾斜角度θを小さく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。
　砥材束突出し寸法Ｍは、軸線Ｌ方向におけるブラシケース３の円筒部１１の前端からブラシ先端面１ａまでの距離である。本例では、砥材束突出し寸法Ｍは１ｍｍから３５ｍｍまでの範囲で設定される。ここで、砥材束突出し寸法Ｍが大きい場合には、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量が大きくなので、各砥材束７の先端面７ａはブラシ先端と面１ａに対して大きく傾斜する。従って、傾斜角度θを大きく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。一方、砥材束突出し寸法Ｍが小さい場合には、遠心力よって各砥材束７が外周側に撓む撓み量が小さくなるので、各砥材束７の先端面７ａのブラシ先端面１ａに対する傾斜は小さい。従って、傾斜角度θを小さく設定して、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせる。
　本例では、研磨動作時の研磨ブラシ１の回転速度、砥材束７の毛腰の柔軟性、および、砥材束突出し寸法Ｍに基づいて、法線ベクトル４３に対する軸線Ｌの傾斜角度θは、０°より大きく、１０°以下の範囲で設定する。このような範囲であれば、外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを、研磨対象面部分４２の接面４５に沿わせることができる。
（作用効果）
　本例では、回転している研磨ブラシ１の軸線Ｌを研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対して傾斜させるので、遠心力によって外周側に撓んだ砥材束７の先端面７ａを研磨対象面部分４２の接面４５に沿ったものとすることができる。この結果、遠心力によって外周側に撓んでいる状態の砥材束７の先端をワークＷに接触させたときに、砥材束７の先端面７ａにおいてワークＷに接触している領域（面積）を大きくすることができる。従って、研磨ブラシ１の毛先の馴染み性が低下することを防止あるいは抑制でき、研削力の低下を抑制できる。よって、所望の研削力（研磨力）を得ることができる。
　また、本例では、研磨動作時に、複数の砥材束７のうち軸線Ｌを間に挟んだ一方側に位置する砥材束７をワークＷに接触させ、他方側に位置する砥材束７をワークＷから離間させる。これにより、複数の砥材束７のうち軸線Ｌの他方側に位置する砥材束７がワークＷと干渉しないので、研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対する軸線Ｌの傾斜角度θを制御しやすい。
　さらに、本例では、砥材束７を構成する線状砥材２２が無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなる。よって、研磨ブラシ１の研削力が高い。
　また、本例では、ブラシケース３の円筒部１１が、各砥材束７の先端面７ａよりも後方Ｘ２に後退した後退位置で複数の砥材束７を外周側から囲んでおり、各砥材束７が外周側に撓んだときに各砥材束７に当接可能である。従って、遠心力によって外周側に撓む各砥材束７の撓み量を円筒部１１によって規制できる。これにより、砥材束７の先端面７ａがブラシ先端面１ａに対して傾斜する傾斜角度を把握することが容易となるので、研磨対象面部分４２の法線ベクトル４３に対する軸線Ｌの傾斜角度θを設定しやすい。
（変形例）
　なお、本例の研磨動作により、凹曲面からなるワークＷの研磨対象面４１を研磨してもよい。この場合においても、軸線Ｌを傾斜させて、複数の砥材束７のうち軸線Ｌを間に挟んだ一方側に位置する砥材束７をワークＷに接触させ、他方側に位置する砥材束７をワークＷから離間させるものとすることができる。
　また、砥材束７の線状砥材２２を構成する無機長繊維としては、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維などを採用することができる。

Claims (9)

  1. 　所定の軸線回りを並列で環状に配列された複数の砥材束と、各砥材束の基端側を保持するホルダと、を有する研磨ブラシを、前記軸線回りに回転させるとともに、前記砥材束の先端を曲面からなるワークの研磨対象面に接触させる研磨ブラシの研磨方法において、
    　前記研磨対象面において前記砥材束の先端が接触する研磨対象面部分の法線ベクトルに対して前記軸線を傾斜させることを特徴とする研磨方法。
  2. 　前記軸線を傾斜させて複数の前記砥材束のうち前記軸線を間に挟んだ一方側に位置する前記砥材束を前記ワークに接触させ、他方側に位置する前記砥材束を前記ワークから離間させることを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
  3. 　前記研磨対象面は、凸曲面であることを特徴とする請求項１から２のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
  4. 　複数の前記砥材束のそれぞれは、並列に纏められた複数本の線状砥材からなり、
    　各線状砥材は、無機長繊維の集合糸を樹脂で固めてなることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
  5. 　各砥材束の先端よりも前記基端側に後退した後退位置で複数の前記砥材束を外周側から囲み、各砥材束が外周側に撓んだときに当該砥材束に当接可能な当接部材を有することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
  6. 　前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、０°より大きく、１０°以下とすることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
  7. 　前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、回転速度に基づいて設定しておくことを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
  8. 　前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、各砥材束の毛腰の柔軟性に基づいて設定しておくことを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の研磨方法。
  9. 　前記法線ベクトルに対する前記軸線の傾斜角度を、前記軸線方向における前記ブラシ端面と前記後退位置の間の砥材束突出し寸法に基づいて設定しておくことを特徴とする請求項５に記載の研磨方法。
PCT/JP2019/002013 2018-05-08 2019-01-23 研磨ブラシの研磨方法 WO2019215962A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018089834A JP6421267B1 (ja) 2018-05-08 2018-05-08 研磨ブラシの研磨方法
JP2018-089834 2018-05-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019215962A1 true WO2019215962A1 (ja) 2019-11-14

Family

ID=64098777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/002013 WO2019215962A1 (ja) 2018-05-08 2019-01-23 研磨ブラシの研磨方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6421267B1 (ja)
WO (1) WO2019215962A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024052980A1 (ja) * 2022-09-06 2024-03-14 株式会社ジーベックテクノロジー 研磨方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040058629A1 (en) * 2002-09-25 2004-03-25 Georg Weber Apparatus for processing substantially planar workpieces
JP2011036974A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Olympus Corp 研磨加工方法および研磨加工装置
JP2013220510A (ja) * 2012-04-17 2013-10-28 Xebec Technology Co Ltd 曲面研磨方法および研磨装置
WO2017126011A1 (ja) * 2016-01-18 2017-07-27 株式会社ジーベックテクノロジー 被加工物の加工方法、研磨機用ブラシ及び工具ホルダ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040058629A1 (en) * 2002-09-25 2004-03-25 Georg Weber Apparatus for processing substantially planar workpieces
JP2011036974A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Olympus Corp 研磨加工方法および研磨加工装置
JP2013220510A (ja) * 2012-04-17 2013-10-28 Xebec Technology Co Ltd 曲面研磨方法および研磨装置
WO2017126011A1 (ja) * 2016-01-18 2017-07-27 株式会社ジーベックテクノロジー 被加工物の加工方法、研磨機用ブラシ及び工具ホルダ

Also Published As

Publication number Publication date
JP6421267B1 (ja) 2018-11-07
JP2019195860A (ja) 2019-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4421476B2 (ja) 研磨機用ブラシの製造方法および研磨機用ブラシ
JP6421291B2 (ja) 研摩ブラシ
JP6325195B2 (ja) ブラシ状砥石の製造方法、線状砥材およびブラシ状砥石
JP6488318B2 (ja) 研磨ブラシ
WO2019215962A1 (ja) 研磨ブラシの研磨方法
WO2022004124A1 (ja) 研磨ブラシ、および研磨方法
JP3975073B2 (ja) 研磨機用ブラシ
JP6621529B2 (ja) 研磨ブラシユニットおよび研磨ブラシ
JP5959284B2 (ja) 曲面研磨方法および研磨装置
JPWO2018011997A1 (ja) ホイールブラシおよび砥材束ホルダ
CN107073690B (zh) 研磨刷
JP5150194B2 (ja) 研磨工具および加工方法
JP4153401B2 (ja) 研磨機および研磨方法
WO2024052980A1 (ja) 研磨方法
JP4122127B2 (ja) 砥石溝入れ装置
JPH08309669A (ja) 研磨工具
WO2024057564A1 (ja) 研磨ブラシおよびブラシホルダ
WO2023089861A1 (ja) 軸付き砥石および研磨工具
JPH08229795A (ja) ワーク保持装置
JPH0933731A (ja) 光ファイバ端面周縁の面取り加工方法とその装置及び砥石
JP7343867B1 (ja) 研磨ブラシ、および研磨方法
TW202423626A (zh) 研磨用刷子及研磨方法
JP2019136859A (ja) 溝研磨体、及び溝研磨装置
US20230211465A1 (en) Abrasive for the production of a grinding tool, grinding tool and method for operating a grinding tool of this type
WO2014132782A1 (ja) 研磨工具

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19799994

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19799994

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1