JPH0636768U - 砥 石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切粉の排出をスムーズに行い、発熱等を防止
して重研削にも適用できると共に、長寿命であり、品質
の良い研削面を得ることが可能な砥石を提案すること。 【構成】 略円柱状をした砥石本体の外周面２に砥面６
および螺旋状の溝３ａ、ｂを形成し、螺旋溝３ａ、ｂと
回転方向Ａとの角度θを約６度から約１５度の範囲とす
る。この螺旋溝３ａ、ｂにより切粉がスムーズに排出さ
れ砥面６を有効に利用することができる。また、砥面６
は連続的に被加工物に接触するので、品質の良い研削面
を得ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は砥石の外形形状の改良に関するものである。さらに詳しくは、電着砥 石における加工能率の向上と、加工範囲の拡大（未熱処理鋼の研削）を図かった 砥石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

円柱状に形成され、回転することによって研削を行なう砥石においては、砥石 寿命等を考慮して図５のように砥石５０の表面５１には、溝等の凹凸処理を何ら 施さないのが普通である。しかしながら、砥石によってはその研削対象に応じて 砥石表面に溝等を設けたものも考案されている。

【０００３】 図４は、溝を設けた従来の砥石（セグメント砥石）の一例である。この砥石４ ０は、円柱状に形成された本体の外周面４１が砥粒を電着することによって形成 した研削面であり、本体が回転軸４２を中心に回転して研削を行うようになって いる。研削面４１には、回転軸４２の軸線方向と平行に複数の縦溝４３が、研削 面４１においてその円周方向に、所定の間隔を置いて形成されている。これらの 縦溝４３は、研削面４１で研削された切粉（砥石側の切粉を含む）のいわゆる逃 げ溝としての機能を有し、同時に外周面４１と溝４１との縁が切部として用いら れ、被加工物の切断等をする機能を有している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このような溝が形成された砥石においては、いくつかの解決すべき問題点があ る。その１つは、被加工物および砥石側（電着部分等）からの切粉が砥石の切部 （溝の縁）に付着し、切粉の排出機能が阻害されることである。特に、未熱処理 鋼の研削等に用いられる場合は、電着砥石の切粉が比較的大きく、しかも重いこ と、さらに電着部分の剥がれが発生し易いこと等から、これらが溝及び研削面に 付着する。従って、溝を形成してあっても、目詰まりが発生し、発熱を生じ砥石 寿命を期待する程長くすることができない。

【０００５】 第２は、軸線方向、すなわち回転方向と直角に縦溝が形成されているため、研 削抵抗が不均一になり、この砥石を研削に使用した場合には、被加工物への衝撃 が大きくなる。また、砥石と被加工物との接触が不安定となって研削品質を劣化 させる原因となっていた。

【０００６】 本考案は係る問題点を解決するもので、切粉の排出性を良好にし、砥石の長寿 命化、研削効率の向上を図るとともに、研削品質の飛躍的向上を図った砥石を提 供することにある。

【０００７】 また、本考案は、併せて切削抵抗を減少させるとともに、研削時における砥石 の脱落を防止し、重研削等も良好に行い得るようにした砥石を提供することにあ る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、本考案においては、略円柱状の回転体の外周面 に形成された砥面と、回転体の回転方向と所定の角度をなすように砥面に形成さ れた少なくとも１条の螺旋溝とを有する砥石において、螺旋溝の角度を約６度か ら約１５度の間とするようにしている。従来の砥石のように回転方向と直角に溝 が形成されている場合は、排出性、振動等の問題が発生するが、回転方向に対し 鋭角な溝を形成することで、溝内の切粉に溝に沿った移動力が発生し、排出性が 向上される。同時に、常に砥面が被加工物に接触しているので、振動の問題は解 決される。さらに、螺旋溝とすることによって、外周面の幅が広い場合であって も、所定の角度で溝が形成される。このような螺旋溝において、回転方向と螺旋 溝がなす角度は、小さすぎると切粉に発生する移動力が低下し、排出が不可能と なる。一方、大きすぎると連続的な砥面と被加工物との接触が阻害され、振動等 の発生、研削品質の低下に繋がる。そこで、本考案において、螺旋溝の角度を約 ６度から約１５度の間とすることにより、切粉の排出を良好に保ち、さらに、振 動の発生などの不具合のない研削装置を実現している。この角度は、回転方向に 対し時計回り、あるいは反時計回りのいずれであっても良い。時計回り、あるい は反時計回りを選択することにより、切粉は研削装置の前方へ、あるいは後方へ 選択的に排出される。なお、この角度は、特に、約７度から約１２度の間とする ことが望ましい。

【０００９】 また、切粉を排出する際の目詰まりを考慮すると、螺旋溝の幅は１ｍｍ以上で あることが有効である。そして、螺旋溝を、隣接する螺旋溝との間隔が相互に等 しくなるように形成し、それぞれの螺旋溝の幅と、隣接する螺旋溝に挟まれた砥 面の幅とを略等しくすると、十分な幅の螺旋溝を形成でき、切粉の排出の効率が 図られる。同時に、回転方向に対して砥面全体の面積は一定となるので、研削抵 抗が一定となり、研削品質の向上も図られる。さらに、切粉の排出を効率良く行 なえることから、目詰まりによって砥面の有効面積が減少することも少ない。従 って、砥面を狭くして切削抵抗を減少させても、研削における作業効率を維持、 あるいは向上することが可能である。

【００１０】 このような砥石においては、少なくとも隣接する螺旋溝の間の砥面に、砥粒が 電着処理されていれば良い。また、砥粒としては、ボラゾン砥粒を選択すること により、廉価にダイヤモンド砥石と同等以上の性能の砥石を実現できる。さらに は、被加工材に応じて、砥粒として、ボラソン砥粒及びダイヤモンド砥粒のいず れかを選択することにより、より有効な性能を発揮させることができる。

【００１１】

【実施例】

以下に図面を参照して、本考案の実施例を説明する。

【００１２】 図１は、本考案に係る砥石の一実施例を示してある。本例の砥石１は円柱状を しており、その一方の端面には同軸状態に回転軸４が取り付けられている。この 回転軸４は不図示の回転駆動手段に装着されている。この回転軸を、矢印Ａの方 向に高速回転することにより、円柱状の砥石１が回転し、その外周面２によって 研削が行なわれる。

【００１３】 本例の砥石１の外周面２には、図１および図２に示すように２条の螺旋溝３ａ 、３ｂが形成されている。これらの螺旋溝３ａ、３ｂは、図３に示すように、回 転方向Ａと角度θをなすように形成されている。そして、螺旋溝３ａおよび３ｂ に挟まれた領域には、ボラゾン砥粒７が電着されて、砥面６が形成されている。 このような砥石１は、いわゆるホラゾン電着砥石と称され、耐熱性が良好であり 鋼（熱処理鋼）の研削等にも用いられる。

【００１４】 本例における各螺旋溝３ａ、３ｂはＶ字型の断面を有するＶ溝であり、Ｖ溝の 角度Ｒは６０度程度に選択されている。螺旋溝の断面は、本例のようなＶ溝に限 らず、Ｕ字型の溝、あるいは矩形の溝であっても良いことはもちろんである。し かし、螺旋溝が形成された研削装置を用いて切断等のように削り量の多い作業を 行なう場合は、螺旋溝の稜線を中心として研削が行なわれる。従って、螺旋溝に 沿って螺旋状の稜線が形成されるため、稜線の磨耗は少ない。しかし、砥面６と 螺旋溝３ａ、３ｂとの境である稜線８の角度として、鈍角、すなわち、螺旋溝３ ａ、３ｂの中心方向に狭まる角度を選択することにより、磨耗をより一層抑制す ることできる。

【００１５】 また、本例の砥石１においては、螺旋溝３と回転方向Ａとがなす角度θは、回 転方向Ａから時計回りの方向に７．５度に設定されている。その結果、螺旋溝３ に排出された切粉９は、溝３にそって移動する力が与えられ、矢印Ｂの方向に移 動し、回転軸４と反対側の砥石１の前方に排出される。本例とは逆に、反時計回 りの方向に螺旋溝３が形成されている場合は、回転軸４の方向に切粉９が排出さ れる。この角度θが小さすぎると切粉９の排出速度が低下するため、切粉９が螺 旋溝３に詰まる。その結果、砥面６に切粉９が存在するため、砥面６の有効面積 が減少し、研削効率が低下する。また、摩擦熱の発生が増大することから砥石１ の寿命も短くなる。本出願人による実験結果から、切粉９をスムーズに排出する ためには、この角度θを、少なくとも約６度以上、望ましくは、約７度以上とす ることが望ましいことが判明した。

【００１６】 一方、螺旋溝３と回転方向Ａとの角度θが大きすぎる場合は、螺旋溝３と、砥 面６とが断続的に被加工物に接触し、振動の発生、あるいは被加工物の研削面が 荒くなるなどの不具合が発生する。また、切削時において螺旋溝３の稜線８の磨 耗が激しく砥石１の寿命が低下する問題もある。本出願人による実験結果から、 振動の発生が抑制でき、研削面の荒さが増加するなどの問題がない角度θは、約 １５度以下、望ましくは、約１２度以下であることが判明した。従って、角度θ は、約６度から約１５度の間、望ましくは、約７度から１２度の間を選択するこ とにより、切粉９をスムーズに排出でき、同時に振動等の発生を防止できる砥石 １を実現することができる。そこで、本実施例においては、角度θを７．５度に 設定している。

【００１７】 また、切粉９の排出においては、螺旋溝３の幅１０も問題となる。すなわち、 幅１０が１ｍｍ以下であると、排出時の抵抗が増大し、やはり切粉９のスムーズ な排出が困難となる。従って、上記と同様に研削効率が低下する。従って、螺旋 溝の幅１０は広い方が望ましい。一方、螺旋溝の幅１０が広いと、必然的に砥面 ６の幅が狭まることになるが、螺旋溝３により切粉９の排出がスムーズに行なわ れると、砥面６に残る切粉９の量が少なくなり、砥面６の有効利用が図られる。 また、砥面６が減少すると、切削抵抗が減少し、さらに、切粉９が砥面６に残ら ないことから研削時の摩擦抵抗が大幅に削減される。従って、本例の砥石１は、 研削能力を維持しながら、研削抵抗を少なくし、省エネルギーを図ることができ る。本実施例においては、螺旋溝の幅１０と、砥面６の幅１１を略同様に設定し ており、スムーズな切粉９の排出と、研削能力の向上とを図っている。また、螺 旋溝の幅１０と、砥面６の幅１１とを略同じとしておくと、回転方向Ａに沿って 現れる砥面６全体の幅を一定にすることができるので、研削抵抗が一定となる。 従って、砥石１の回転速度のムラ等が無くなり、より品質の良い研削面を得るこ とが可能となる。

【００１８】 このように、本例の砥石１は、切粉９の排出をスムーズに行なうことができ、 砥面６を有効に活用することができる。従って、研削抵抗を抑制でき、発熱の防 止、あるいは、研削抵抗の作用による回転軸４の歪みが抑制されるなど従来の砥 石では実現できなかった多くの長所を備えている。このため、未熱処理材から熱 処理鋼まで、重研削も含めた広い加工範囲に適用することができる。そして、目 詰まりや、砥粒の剥離が非常に少なく、また、摩擦熱の発生も抑制されることか ら長寿命であり、従来の砥石の２倍以上、略１０倍程度にまで寿命の延長を図る ことが可能である。また、研削抵抗が少ないため、省エネルギーであり、消費電 力の低減を図ることも可能である。さらに、螺旋溝の角度を変更することによっ て、砥石の前方、後方に切粉の排出方向を設定することが可能であり、粉塵方向 の処理も可能である。また、研削時の発生熱も少ないことから、被加工物の加工 後の冷却時間を短縮することもできる。

【００１９】 なお、本例においては、円柱状の砥石に基づき説明しているが、円錐状など、 回転することにより被加工物を研削する砥石であれば、上述したような螺旋溝を 形成することにより同様の効果を得ることができる。

【００２０】 また、本例では、砥粒としてボラゾン砥粒を用いているが、被加工材によって はダイヤモンド砥粒を用いた場合にも、同様の効果を得ることができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上において説明したように、本考案に係る砥石は、砥面に１条以上の螺旋溝 が形成されており、その螺旋溝と回転方向との角度を所定の範囲に設定すること により、切粉を研削装置の回転とともに溝に沿って相対移動させ外部にスムーズ に排出することができる。従って、砥面における目詰まりを防止でき、砥面の有 効利用を図ることができることから発熱等が防止でき、また、研削効率の向上、 さらに、研削装置の長寿命化を図ることができる。さらに、本考案に係る砥石に おいては、砥面が連続的に被加工面に接触できることから品質の良い研削面を得 ることができる。

【００２２】 また、研削抵抗の低下および均一化を図ることができるため、省電力、研削品 質の飛躍的向上を図ることができ、研削時における砥石の脱落も有効に防止でき ることから多方面の加工に用いることが可能である。このように研削能力の向上 した砥石は、特に未熱処理鋼の研削に好適であり、電着砥石等に適用した場合に は、電着層の剥がれも防止でき寿命を大幅に伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る砥石の概要を示す外形図
である。

【図２】図１に示す砥石の断面を示す断面図である。

【図３】図１に示す砥石の砥面近傍であるＤ部の詳細を
示す拡大図である。

【図４】溝が形成された従来の砥石を示す外形図であ
る。

【図５】溝が形成されていない従来の砥石を示す外形図
である。

【符号の説明】

１・・砥石 ２・・外周面 ３・・螺旋溝 ４・・回転軸 ６・・砥面 ７・・砥粒 ８・・螺旋溝の縁 ９・・切粉 １０・・螺旋溝の幅 １１・・砥面の幅

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円柱状の回転体の外周面に形成された
   砥面と、前記回転体の回転方向と所定の角度をなすよう
   に前記砥面に形成された少なくとも１条の螺旋溝とを有
   する砥石において、前記螺旋溝の角度が約６度から約１
   ５度の範囲内であることを特徴とする砥石。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記螺旋溝の角度は
   約７度から約１２度の範囲内であることを特徴とする砥
   石。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記螺旋溝
   の幅は少なくとも１ｍｍであることを特徴とする砥石。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記螺旋溝は、隣接する螺旋溝との間隔が相互に等しく
   なるように形成されており、この螺旋溝の幅と、前記隣
   接する螺旋溝の間の砥面の幅とが略等しいことを特徴と
   する砥石。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   少なくとも隣接する前記螺旋溝の間の砥面に、砥粒が電
   着処理されていることを特徴とする砥石。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記砥粒はボラゾン
   砥粒であることを特徴とする砥石。
7. 【請求項７】 請求項５において、前記砥粒はダイヤモ
   ンド砥粒であることを特徴とする砥石。