JPH02298467A - チップ着脱式砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、砥粒層チップを台金に着脱可能１．二取り付
けた各種のチップ着脱式砥石に係わり、特に、砥石の大
形化および高精度化を図るための改良に関する。

「従来の技術」 砥石の一例として、大形のドラム砥石を例に挙げて説明
する。

この種の大形）・ラム砥石は、石材、セラミックス、フ
ェライト、シリコン等の研削に使用されるもので、通常
は、大径の円筒状台金の外周面に矩形状の砥粒層チップ
を台金軸方向に配列し、これらチップをろうイ」けによ
り固定した構成か−・般的である。

「発明が解決しようとする課題−１ しかし、このようにチップをろう伺（ジした砥石では、
台金がある程度具」二人形化すると、部分的加熱および
全体加熱のいずれの手法でも、設備面と技術面において
チップのろう付けか難しくなり、砥石製造が困難になる
欠点があった。

また、たとえチップを台金にろう付けできたとしても、
その際に台金か熱歪で変形するため、機械加工等による
寸法修正が必要となり、手間と加工コストがかかる問題
があった。

さらに、チップが摩耗した場合には、台金を再度加熱し
てチップ交換することか望まれるが、熱歪による寸法誤
差がさらに著しくなるため、現実にはチップ交換は困難
で、高（ｉｌｌｉな冶金をチップとともに破棄すること
が多く、加エコスト増を招く一因となっていた。

一方、被削材の種類や研削精度によっては、円柱状台金
の外周面全面に亙って砥粒層を形成した砥石が使用され
る場合があるが、このような砥石を前記チップろう付は
法で製造することは極めて困難であり、そのため、通常
はこの種の砥石として、台金と砥粒層を一体にプレスお
よび焼結成形した一体型砥石が使用されている。

ところが、このような一体型砥石では、砥粒層をプレス
成形する際に、１１位ｍ１積あたりに要求されるプレス
圧力が大きく、設備的制約を受（〕て製造が困難なうえ
、砥石の軸方向幅か５０．πＦ程度を越えると解消しが
たいプレスむらが生し、完成した砥粒層に密度むらか発
生して、研削［ｊ、冒こ偏ＩＩＩＩＬが生じて所望の研
削精度が得らＳｌ、ない欠点か左）ろ、。

このため５０ｚｕ以ヒの砥石幅を’１Ｔ４−る　一体型
砥石を得るには、台金を５０　ｙｔｔｍ未１１：ｌ蓄の
幅の円板Ｉ’ｄ（：石を連結し、円柱状にして使用して
いたか、このような分割型砥石では、各円板砥石の接合
面に、）、いて摩耗によるｉ％’ｆが生し、被削しにル
」状の研削残りが生じたり、各砥石間での砥粒層の密度
むらにより、偏摩耗を生じて円筒度等の研削精度か低１
・するなどの欠点があった。

なお、」３記と同様の問題は、ｌ・ラム砥イ１のめに限
らず、細形式の砥石にも見られろごとごあろ１、「課題
を解決するだめの手段」 本発明ｉ、Ｊニー１：記課題を解決するノこめにｌｉさ
れノ、（Ｊので、台金の研削面の端縁に少ｒ、；　＜と
ム　端か開口し全長に亙って略同〜の曲率お３Ｊ、び略
同　の１析面形状を保つ、砥粒層チップより６長い蟻溝
（または蟻突条）を台金に形成する一方、各砥粒層チッ
プの裏面には前記蟻溝（または蟻突条）の断面と相補形
状をなす蟻突条（または蟻溝）を形成し、さらに少なく
とも前記端縁側に位置する砥粒層チップを台金に対して
固定するチップ固定手段を設けたごとを特徴とする。

なお、前記台金を円柱状とし、この台金の外周面全面に
亙って略隙間なく前記砥粒層チップを配置してもよい。

また、前記蟻突条の下面には、その長手方向に沿って溝
が形成されていてもよい。

「作　用」 このチップ着脱式砥石では、ろう付けのために台金を加
熱する必要がなく、台金に熱歪を生じづゞに済むため、
チップ配置精度ひいては研削精度の向上が図れるうえ、
加熱設備などによる寸法制約を受（Ｊず、大径の砥石が
低コストで製造てきる。

よた、チップ固定手段を緩めるだ（Ｊて、チップ交換を
迅速かつ容易に行なうことかできるから、台金が半永久
的に再使用できるた（Ｊてｒ、ｊ’、　＜、チップが偏
摩耗した場合に（Ｊ、その１ｑ、托しノ二チップのみを
交換してチップ使用効率か高めらイ１ろ。」、た個々の
チップの摩耗速度にむらがある場合等には、これらチッ
プの配置を適宜変更し、研削面の全面に亙って均一に摩
耗が進行するように凋１だできる。

なお、円柱状台金を使用し、この円柱状台金の外周面全
面に亙って略隙間なく砥粒層チップを配置した場合には
、ろう（＝Ｉのや一体プレスで（Ｊ？！造困難だった、
全面砥粒層型のドラム砥石夕・容易に得ることができる
うえ、人形である場合にも台金を分割する必要がないの
て、台金分割面にお（Ｊる研削残りの発生や砥粒層の密
度むらによろ仮１？粍のおそれかなく、良好な研削精度
が得らノ１ろ１、さらに、蟻突条の下面に’ｒｔ１１ｆ
を形成し、蟻突条を幅方向に弾性変形可能としノこ場合
に（」、蟻溝を蟻突条よりも若干細幅に形成し、蟻ｌ待
内て蟻突条を弾性的に圧着さ且ることに、］、す、チッ
プのがノ一つきを防止できるとともに、チップから台金
への伝熱性を高め、チップの冷却性同士が図れる。

Ｉ−実施例」 第１図ないし第３図は、本発明に係わるチップ着脱式砥
石の第１実施例としてドラム形砥石を示すもので、第１
図は横断面図、第２図は正面図、第３図は縦断面図であ
る。

図中符号Ｉは円柱状の台金で、この台金１の外周面には
、周方向一定間隔毎に、軸方向に直線状に延び台金１の
両端に達する蟻突条２が形成されている。１これら蟻突
条２の断面は逆台形状をなし、全長に亙って変わらない
。

一方、符号３は砥粒層チップであり、この砥粒層チップ
３は、前記蟻突条２よりも幅が大きい直方体状の金属製
支持体４上に、同形の砥粒層５をろう付は等により固定
したちのである。この砥粒層５は、ダイヤモンドまたは
ＣＢＮ等の砥粒をメタルホント等とプレスおよび焼結し
たものが一般的であるか、被削材に応じて任意に変更し
てよいし、支持体４への固定手段もろう付けに限らない
。

前記支持体４の下面には、その中心線に沿って延びる蟻
１ｆ１ｔ　６が形成されている。この蟻溝６は前記蟻突
条２に対して断面が相補形状をなし、蟻突条２を隙間な
く圧入でき、この圧入状態で支持体４の下端面が台金１
の一］−面に密着する。ｌ二つに設定されている。そし
て、チップ３はこれらの接合前が周方向に交互にずれる
ように配置されている。

なお、蟻突条２の」１端の幅Ｗ１は、支］１１体４の幅
のＩ／４〜３／４倍程度であるごとか望ましい。

１／４倍未満では蟻突条２の強度不足を来し、３／４倍
より大では蟻溝６の両壁部の強度か不足する。また蟻突
条２の高ざＩ−（は幅Ｗ１の１〜１／３倍であることが
望ましく、この範囲内てあれば蟻突条２の強度と寸法の
バランスがよい。さらに蟻突条２の下端の幅Ｗ２は、前
記幅Ｗｌの０５〜０９５倍であることが望ましい。０５
倍より小さいと強度が不足し、０９５倍より人ては砥粒
層チップ３が脱落するおそれがある。

一方、台金１の両端には、台金１よりら砥１゛☆。層５
の厚さ分だ（：Ｉ外径が小さく、台金１の側面に形成さ
れた凹部ＩＡに嵌合する凸部７Ａをｒ］−する円板（チ
ップ固定手段）７か配置され、複数のポルト＝７− ８により台金１に固定されている。これら円板７の外周
部には、各蟻溝６と対向してネジ孔９が形成され、これ
らネジ孔９に締め込まれたネジＩＯに上り砥粒層チップ
３の支持体４の側面が押圧され、蟻溝６内の全てのチッ
プ３を固定している。

上記構成のチップ着脱式砥石においては、ろう付けのた
めに台金１を加熱する必要がなく、熱歪を生じずに済む
ため、チップ３の配置精度ひいては研削精度の向」二が
図れるうえ、加熱設備などによる寸法制約を受けず、大
形の砥石が低コストで製造できる。

また、この例では、台金１から円板７を外すだけで全て
のチップ３を迅速かつ容易に交換できるから、台金１が
半永久的に再使用できるた！つでなく、摩耗したチップ
２のみを交換してチップ２の使用効率を高めることがで
きるし、個々のチップ２の摩耗速度にむらがある場合に
は、これらチップ２の配置を変えることにより、研削面
の全面に亙って均一に摩耗ずろように調整できる。

さらに、被削材の種類に応じて砥粒層チップ３を交換す
ることにより、一つの台金１を複数の用途に使用するこ
とが可能で、設（＋ｆｔｔ　：ｌスト低減が図れるうえ
、必要に応じては砥粒層５の密度や集中度の異なる複数
種のチップ３を、被削材の種）、〔ｌや台金１の形状に
応した分布に基づいて配置することにより、偏摩耗の抑
止等も図るごとかＩＩＩ能であるという利点を有する。

次に、第４図および第５図は本発明の第２実施例を示し
、この例では台金１の蟻突条２同士の形成間隔を砥粒層
チップ３の中心角と略同じにし、台金１の全面に亙って
砥粒層チップ３を隙間なく固定したことを特徴とする。

なお、各紙し）：層チップ３の断面形状は、隙間なく台
金１１に配列てきるように台金１の外周面の曲率に対応
したテーパ状とされている。

この例によれば、ろう付けや一体ブレスて（」製造困難
だった、全面砥粒層型のドラム砥石を容易に得ることが
できろうえ、大形である場合に乙台金１を分割する必要
かないので、従来品のように台金分割面における研削残
りの発生や砥粒層の密度むらによる偏摩耗が生じるおそ
れがなく、良好な研削精度が得られる。

次に、第６図は本発明の第３実施例を示し、この例では
台金１の蟻突条２を砥石軸線Ｏに対して一定角度傾斜さ
せるとともに、砥粒層チップ３の蟻溝６が蟻突条２と同
一の曲率に形成されている。

この例によれば、研削時に被削材に対する砥粒層５のエ
ツジが一定角度を以て当たるため、第２図の砥石に比し
て切り込み時の衝撃が小さく、面粗さを向」二しチッピ
ングが低減できろ。

次に、第７図および第８図は本発明を円板状砥石に適用
した例であり、この例では、円板状台金１１の研削面に
、中心から放射状に蟻溝Ｉ２が形成され、これら蟻溝１
２の外周側開口部から、支持体１３の下端に蟻突条１４
が形成された砥粒層チップ１５が挿入されている。

また、蟻突条１４の下端には中心線に沿って溝１６が形
成され、蟻突条１４は幅方向に僅かに弾性的に伸縮可能
とされている。一方、蟻溝１２は蟻突条１４よりも僅か
に幅が小さく、挿入された蟻突条Ｉ４け蟻溝１２の内面
に圧接している３、そして最外方の砥粒層チップ１５は
、台金ＩＩに対してポルＩ−（図示路）等のチップ固ｉ
ｊ？手段で固定されている。

この例によれば、蟻突条１４が蟻溝１２の内壁に圧接さ
れているのて、砥粒層チップＩ５のかたつきが防止でき
るとともに、チップ１５から台金１１への伝熱性を高め
、チップ１５の冷却性向−１゜ひいては寿命延長か図れ
る。

なお、」、記実施例では直線状にチップＩ５を配置して
いたが、第９図に示ケように砥石回転方向後方に湾曲す
る円弧状と１．てＧよい。この場合には、回転につれて
切粉を外方に除去オる効果か品まり、切粉の残留による
研削抵抗の増大を防１ｊできる利点がある。

また、蟻突条および蟻溝の断面形状（Ｊ］、記実施例の
みに限ら４゛、例えば第１０図ないし第１１図に示すよ
うに変更１．でもよいし、砥粒層チップ１５に蟻溝、台
金１１に蟻突条を形成してもよい、１さらに、砥粒層チ
ップＩ５の変形例を第１２図ないし第１４図に示す。第
１２図は台金１１を貫通ずるボルトＸ７に上って、砥粒
層チップ１５の蟻突条Ｉ４を蟻溝Ｉ２の内壁に押し付け
て固定した例であり、構造が比較的単純でコストが安い
利点を有する。

また、第１３図は蟻溝１２の底面に給液路Ｉ８を形成し
、砥粒層チップＩ５には上下に貫通ずる細い給液孔１つ
を形成したもので、給液路１８に研削液を供給すると、
その水圧を受１１て砥粒層チップＩ５が蟻溝１２の内壁
に一定圧力で押し付けられるとともに、給液孔１９から
研削液が噴出し、切粉排出性が格段に向上できる。また
、水圧によるクッンヨン効果により、被削材への砥粒層
チップ１５の当接圧力が均一になるノこめ、面粗さの向
」―が図れる。

さらに第１４図の例では、砥粒層チップ１５か受Ｃ′、
ｌる研削抵抗Ｆの前方側において、砥粒層チップＩ５の
蟻突条Ｉ４の幅Ｔ　Ｉを後方側の幅Ｔ２よりし広く形成
したことにより、倒れに対する支［４強度を高めている
。

なお、本発明（Ｊ」−記実施例のめに限らず、台金に多
数の砥粒層チップを固定する形式の砥石であれば、カッ
プ型砥石なとを含めいかなる種類の砥石にも適用可能で
ある。

「発明の効果」 以」二説明したように、本発明に係わるチップ着脱式砥
石によれば、ろう付けのために台金を加熱する必要がな
く、台金に熱歪を生じずに済むため、チップ配置精度ひ
いては研削精度の向」−が図わるうえ、加熱設備などに
よる用法制約を受けず、大径の砥石が低コストて製造て
きる３゜ また、チップ固定手段を解除するたけて、チップ交換を
迅速かつ容易に行なうことができるから、台金が半永久
的に再使用できるた（づてなく、チップが偏摩耗した場
合には、その摩耗したチップのみを交換してチップ使用
効率が高められる１、よた個々のチップの塵耗速度にむ
らがある場合に（」、これらチップの配置を適宜変えて
砥石の全面に亙って均一に摩耗が進行するように調整で
きろ。

一方、円柱状台金を使用し、この円柱状台金の外周面全
面に亙って略隙間なく砥粒層チップを配置した場合には
、ろう付けや一体プレスでは製造困難／Ｕっだ、全面砥
粒層型のドラム砥石を容易に得ることができるうえ、台
金を分割する必要がないので台金分割面にお（」る研削
残りの発生や砥粒層の密度むらによる偏摩耗のおそれが
なく、良好な研削精度が得られる。

また、蟻突条の端面に溝を形成し、蟻突条を幅方向に弾
性変形可能とした場合には、蟻溝を蟻突条よりも若干細
幅に形成し、蟻溝内で蟻突条を弾性的に圧着させること
により、チップのがたつきを防止できるとともに、チッ
プから台金への伝熱性を高め、チップの冷却性向上が図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は横断面図、第２図は正面図、第３図は縦断面図、第
４図および第５図は、本発明の第２実施例を示す横断面
図および正面図、第６図は第３実施例を示す正面図、第
７図および第８図は第４実施例の平面図および縦断面図
、第９図は第５実施例の平面図、第１Ｏ図ないし第１４
図（」砥粒層チップの変形例を示す縦断面図である。 １　・円柱状台金、　　　　　２　蟻突条、３　砥粒層
チップ、　　　　４　支１１ｉ体、５・砥粒層、　　　
　　　　６　蟻’ｒｆＩ￥、７・・・円板（チップ固定
手段）、８・・ポルト、９・ホン孔、　　　　　　　１
０　ネジ、１１・円板状台金、　　　　１２　蟻ｄ４．
１３　支持体、　　　　　　Ｉ４　蟻突条、１５　砥粒
層チップ、　　　＋６−Ｉ７４．１７　ボルト（チップ
固定手段）、 １８　給液路（チップ固定手段）、１つ　給液孔。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）台金の研削面の端縁に少なくとも一端が開口し全
   長に亙って略同一の曲率および略同一の断面形状を保つ
   、砥粒層チップよりも長い蟻溝（または蟻突条）を台金
   に形成する一方、各砥粒層チップの裏面には前記蟻溝（
   または蟻突条）の断面と相補形状をなす蟻突条（または
   蟻溝）を形成し、さらに少なくとも前記端縁側に位置す
   る砥粒層チップを台金に対して固定するチップ固定手段
   を設けたことを特徴とするチップ着脱式砥石。
2. （２）前記台金は円柱状をなし、この台金の外周面全面
   に亙って略隙間なく前記砥粒層チップを配置したことを
   特徴とする第１項記載のチップ着脱式砥石。
3. （３）前記蟻突条の下面には、長手方向に沿って溝が形
   成されていることを特徴とする第１項または第２項記載
   のチップ着脱式砥石。