JPH0691531A - 砥石の目詰まり除去装置及び除去方法 - Google Patents

砥石の目詰まり除去装置及び除去方法

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JPH0691531A
JPH0691531A JP14100593A JP14100593A JPH0691531A JP H0691531 A JPH0691531 A JP H0691531A JP 14100593 A JP14100593 A JP 14100593A JP 14100593 A JP14100593 A JP 14100593A JP H0691531 A JPH0691531 A JP H0691531A
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abrasive grains
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Junji Sato
順二 佐藤
Katsuhiro Ono
克博 小野
Akifumi Nishio
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 砥石の目詰まりの除去作業を速やかに行うこ
とができるとともに、スティックやブラシの交換作業が
不要で、砥石の形状変化が製品品質に影響しない程度で
あり、作業における危険性をなくす。 【構成】 ナトリウム−硫黄電池の固体電解質管として
用いられるβ−アルミナ製のワーク７は、回転する砥石
１により乾式研削加工が施される。この砥石１の目詰ま
りを除去する装置は、砥石１の表面に砥粒Ｔを吹付けて
砥石１の目詰まりを除去するサンドブラスト装置９を備
えている。また、この除去装置はサンドブラスト装置９
により砥石１表面に吹き付けられる砥粒Ｔを回収する回
収装置を備えている。そして、砥石１によるワーク７の
乾式加工と砥石１の目詰まり除去とが同時に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばナトリウム−
硫黄電池の固体電解質管として利用されるβ−アルミナ
管などのセラミック成形物を加工するための砥石の目詰
まり除去装置及び除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、β−アルミナ管などのセラミッ
ク成形物は、回転砥石により乾式研削加工が施され、所
定形状に加工される。このとき、特にβ−アルミナの未
焼成物は研削されやすく、従って、図２０に示すよう
に、研削屑が回転する砥石７０の表面に付着して、砥石
７０のダイヤモンド歯７１の目詰まりを発生させやす
い。このような砥石７０の目詰まりを除去するために、
図２１に示すホワイトアランダム（ＷＡ、酸化アルミニ
ウム系の砥粒）を用いたＷＡスティック７２を砥石７０
の表面に接触させる方法が知られている。また、ブラシ
を砥石表面に接触させる除去方法も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの方
法では、目詰まりの除去時におけるスティック７２やブ
ラシの消耗が早く、交換作業が必要になるとともに、使
用できなくなったスティック７２が使い捨てにされ、コ
ストの上昇を招くという問題があった。また、このステ
ィック７２を使用して手作業で目詰まりの除去作業を行
う場合には、砥石７０の形状が変化してワークの加工に
支障をきたしたり、スティック７２が破損して弾きとば
されて作業に危険を伴ったりするという問題があった。
【０００４】この発明は上記従来の問題に着目してなさ
れたものであって、その目的は砥石の目詰まりの除去作
業を速やかに行うことができるとともに、スティックや
ブラシの交換作業を不要とし、さらには、砥石の大きな
形状変化を排除して安全な作業が保証される砥石の目詰
まり除去装置及び除去方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の砥石の目詰まり除去装置では、セラミ
ック成形物に乾式研削加工を施すための砥石の目詰まり
を除去する装置であって、前記砥石の表面に砥粒を吹付
けて砥石の目詰まりを除去するサンドブラスト装置を備
えたことを特徴とする。
【０００６】また、第２の発明では、前記サンドブラス
ト装置により砥石表面に吹き付けられる砥粒を回収する
回収装置を備えたことを特徴とする。第３の発明では、
前記サンドブラスト装置は砥粒を吹きつけるノズルを有
し、さらに前記回収装置は同ノズルを内部に収容する回
収ボックスを備えたことを特徴とする。
【０００７】第４の発明では、前記回収ボックスの砥石
側周縁に砥石形状に沿った砥粒飛散防止帯を備えたこと
を特徴とする。第５の発明では、前記砥石はダイヤモン
ド歯またはＣＢＮ歯を有し、前記砥粒の粒度は砥石のダ
イヤモンドまたはＣＢＮの粒度以下であることを特徴と
する。
【０００８】第６の発明では、前記砥粒の材質は前記セ
ラミック成形物と同材質かまたは同系統材質であること
を特徴とする。第７の発明では、前記サンドブラスト装
置は圧縮空気により砥粒を吹きつけるノズルを有し、さ
らに、同圧縮空気の圧力Ｐが、１≦Ｐ〔kgｆ/ ｃm2〕≦
４である時に、実質単位砥石表面積に吹きつけられる砥
粒重量を０．００５kg/m2 以上で０．２kg/m2 とするブ
ラスト条件を有することを特徴とする。
【０００９】第８の発明では、前記サンドブラスト装置
は砥石面の接線回転方向に対して４５°〜１１０°のブ
ラスト噴射角度を有することを特徴とする。第９の発明
では、前記サンドブラスト装置のノズル先端に砥粒の飛
散を制限するディフューザを備えたことを特徴とする。
【００１０】さらに、第１０の発明の砥石の目詰まり除
去方法においては、セラミック成形物の乾式研削加工と
砥石の目詰まり除去とを同時に行うことを特徴とする。
【００１１】
【作用】第１の発明の構成によれば、この除去装置には
サンドブラスト装置が備えられていることから、セラミ
ック成形物に対する乾式研削加工後の砥石表面に砥粒が
吹き付けられる。従って、砥石表面はこの砥粒により目
詰まりが容易かつ速やかに除去される。
【００１２】また、第２の発明の構成によれば、回収装
置を備えることにより、セラミック成形物に吹き付けら
れた砥粒が回収され、再使用に供される。第３の発明の
構成によれば、回収装置はノズルを内部に収容する回収
ボックスを備えているため、ノズルから吹きつけられた
ほとんどの砥粒が回収ボックス内に回収される。
【００１３】第４の発明の構成によれば、回収ボックス
の砥石側周縁に砥石形状に沿った砥粒飛散防止帯を備え
ているため、砥粒が回収ボックスから飛散することが防
止される。
【００１４】第５の発明の構成によれば、砥粒の粒度は
砥石のダイヤモンドの粒度以下であるため目詰まり除去
が容易に行われる。第６の発明の構成によれば、セラミ
ック成形物と同材質かまたは同系統材質の砥粒がセラミ
ック成形物にめり込むことがある。
【００１５】第７の発明の構成によれば、圧縮空気の圧
力Ｐが、１≦Ｐ〔kgｆ/ ｃm2〕≦４である時に、実質単
位砥石表面積に吹きつけられる砥粒重量を０．００５kg
/m2以上で０．２kg/m2 とするブラスト条件で、砥粒は
砥石に吹きつけられる。
【００１６】第８の発明の構成によれば、砥粒は砥石面
の接線回転方向に対して４５°〜１１０°の噴射角度で
吹きつけられる。第９の発明の構成によれば、砥粒が砥
石に吹きつけられる時に、ディフューザにより砥粒の吹
きつけ面積が制限される。さらに第１０の発明の構成に
よれば、セラミック成形物の乾式加工と砥石の目詰まり
除去を同時に行うことにより、砥石の目詰まりの除去作
業が効率良く行われる。
【００１７】
【実施例】以下に、この発明を具体化した実施例につい
て、図面に従って説明する。砥石は、図６（ａ）〜
（ｃ）に示すノズル固定式砥石６２ａ，６２ｂ，６２ｃ
及び、図７（ａ），（ｂ）に示すノズル移動式砥石６３
ａ，６３ｂの２種類に分類できる。図６（ａ）に示す固
定式において、通常の回転体の周面がダイヤモンド歯ま
たはＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）歯を有する砥石面６５
ａになっており、周面の砥石面６５ａの幅Ｌがノズル６
４から噴射されたブラスト砥粒の噴射幅ａより小さい。
図６（ｂ）は回転円板の側面に砥石面６５ｂが形成さ
れ、図６（ａ）と同様に砥石面６５ｂの幅Ｌがノズルか
ら噴射されたブラスト砥粒の噴射幅ａより小さい。図６
（ｃ）は回転円板の両側面に砥石面６５ｃが形成され、
ノズル６４は両側にそれぞれ設けられている。さらに、
砥石面６５ｃの幅Ｌはノズルから噴射されたブラスト砥
粒の噴射幅ａより小さい。
【００１８】一方、ノズル移動式の場合は図７に示すよ
うに、通常の回転体の周面が砥石面６６ａになっている
もの図７（ａ）、回転円板の側面に砥石面６６ｂが形成
されたもの図７（ｂ）に分類できる。
【００１９】（第１実施例）図１〜３に、ノズル移動式
の砥石目詰まり除去装置を備え、円周面に砥石面が設け
られている研削装置を示す。
【００２０】研削用砥石１は回転軸２に対し複数のボル
ト３で締付固定され、図示しないモータにより回転され
る。調整砥石車４は研削用砥石１に対し所定間隔をおい
て配置され、回転軸５にボルト６で締付固定されて回転
可能である。この調整砥石車４はショアー硬度７０のウ
レタンゴムで形成されている。
【００２１】セラミック成形物としての焼結前のβ−ア
ルミナからなるワーク７は、調整砥石車４に接触した状
態で、調整砥石車４と一体的に水平方向に移動できるよ
うにブレード８上に支持されている。なお、ブレード８
の上面は調整砥石車４側が低い傾斜面となり、ワーク７
を調整砥石車４に常時接触するようにしている。また、
ワーク７はナトリウム−硫黄電池の固体電解質管として
使用される。
【００２２】そして、調整砥石車４の低速回転に伴って
ワーク７が回転するとともに、高速回転する砥石１によ
ってワーク７の表面が、いわゆるセンターレス研削によ
り研削加工される。通常の研削方法ではワークのセンタ
ーが把持され砥石により研削される。ところが、センタ
ーレス研削ではワーク７のセンターは把持されず、ブレ
ード８及び調整砥石車４によって保持されている。この
場合、調整砥石車４は砥粒Ｔを含まず、ショアー硬度５
０〜９０の範囲のゴム製であることが望ましい。この硬
度が小さすぎるとワーク７の研削加工の精度が低下し、
大きすぎるとワーク７に傷をつけるおそれがある。この
ゴムとしては、ウレタンゴムのほか、クロロプレンゴム
等であってもよい。
【００２３】サンドブラスト装置９はワーク７とは反対
側の位置に配置され、四角箱状の回収ボックス１０を備
えている。この回収ボックス１０の背面には左右にスラ
イド可能な開閉扉１１が設けられている。サンドブラス
ト用のブラストノズル１２は、この開閉扉１１間の開口
部から回収ボックス１０内に挿入配置され、砥粒Ｔを研
削用砥石１に吹き付けることにより、研削用砥石１の目
詰まりを除去するようにしている。さらに、このブラス
トノズル１２は図示しないテーブル上に設置され、ＮＣ
制御により前後左右に移動制御され、研削用砥石１に対
する研削位置が設定されるようになっている。
【００２４】なお、このブラストノズル１２先端の砥石
１面に対する角度は、３０度〜１１０度、好ましくは３
０〜９０度の範囲で適宜設定されるが、この範囲では砥
石１の目詰まりが除去されやすい。また、砥石１が湾曲
している場合には、砥石１の曲面に沿ってブラストノズ
ル１２が弧の半径線上に位置するように連続的に変化す
るように制御駆動され、このように駆動されることによ
り、砥石１の目詰まりが除去されやすいので好ましい。
【００２５】前記回収ボックス１０はブラストノズル１
２から砥石１に吹き付けられた砥粒Ｔを受けるようにな
っている。蛇腹状をなす回収用パイプ１３は、回収ボッ
クス１０の下部に一体的に設けられ、砥粒Ｔを回収して
再利用するようになっている。なお、回収ボックス１０
の砥石１側の周縁には砥石１に沿って砥粒Ｔの飛散防止
用植毛１４が取着され、その先端が砥石１に接触してい
る。前記回収ボックス１０、開閉扉１１、回収用パイプ
１３等により砥粒Ｔを回収する回収装置が構成されてい
る。
【００２６】前記ブラストノズル１２からの砥粒Ｔの吐
出は、重力落下式の吐出装置１５により行われる。すな
わち、図４に示すように、ホッパー１６内には砥粒Ｔが
充填され、その上部は大気開放されて砥粒Ｔが重力によ
り落下するようにしている。吐出部１７は筒状に形成さ
れ、その上部には図示しないブロアに接続されたエア導
入口１８が設けられるとともに、下部には前記ブラスト
ノズル１２に接続される配管が取着されている。接続配
管１９は前記ホッパー１６下方の砥粒受け２０と吐出部
１７との間に接続され、砥粒受け２０で受け取られた砥
粒Ｔを吐出部１７へ導く。そして、吐出部１７へ導入さ
れた砥粒Ｔはエア導入口１８からブラストノズル１２へ
流れるエアの流れに乗ってブラストノズル１２へ導かれ
る。砥粒Ｔの供給量は砥粒量調節バルブ２１、および前
記エアの圧力によって調整される。
【００２７】次に、上記のように構成された実施例につ
いて動作を説明する。さて、図５に示すように、ワーク
７はブレード８上に支持された状態で調整砥石車４と一
体となって研削用砥石１側へ移動される。そして、ワー
ク７が研削用砥石１に接触した状態で、低速回転する調
整砥石車４により回転されるとともに、高速回転する砥
石１によりワーク７の研削加工が行われる。なお、この
研削加工の加工状態は、調整砥石車４の回転数や砥石１
へのワーク７の押圧力により調整される。
【００２８】一方、ワーク７の研削加工と同時に、重力
落下式の吐出装置１５からの砥粒Ｔがブラストノズル１
２から砥石１の表面に吹き付けられる。従って、ワーク
７の研削加工により目詰まりを生じている砥石１の表面
は、吹き付けられた砥粒Ｔにより目詰まりが除去され
る。また、吹き付けられた後の砥粒Ｔは落下して回収ボ
ックス１０内に回収され、回収用パイプ１３を経て再使
用に供される。なお、このとき砥粒Ｔは回収ボックス１
０の周縁に取着された植毛１４により、外方への飛散が
防止される。
【００２９】このように、この実施例においては、砥石
１の目詰まりの除去作業をワーク７の研削加工と同時
に、効率的かつ速やかに行うことができる。また、ワー
ク７に吹き付けられた砥粒Ｔは回収されて繰り返し使用
されることから、従来のようにＷＡスティックやブラシ
の交換作業が不要になるとともに、コストの上昇を抑え
ることができる。さらに、調整砥石車４を所定硬度のウ
レタンゴムで形成したことから、従来の砥粒入りのゴム
砥石と比べ、ワーク７に傷を付けるおそれがない。
【００３０】加えて、ブラストノズル１２の前後左右へ
の移動速度を適宜調整することにより、砥石１の表面を
均一に清掃できて砥石１の形状変化を製品品質に影響し
ない程度に防止することができる。しかも、この砥石１
の目詰まりの除去作業は回収ボックス１０内で自動的に
行われるため、作業に危険性がない。また、砥粒Ｔの無
駄な飛散がなく、この装置の周りにある他の装置を汚す
おそれがない。従って、この目詰まり除去装置を、ワー
ク７の自動研削加工ラインに組込むことができる。
【００３１】
【別の実施例】次に、この発明の別の実施例を図８〜図
１９に従って説明する。なお、以降の説明においては前
記実施例と同様な構成については図面に同一番号を付す
のみで、説明は省略する。
【００３２】（第２実施例）図８〜図１０に、ノズル移
動式で円周に砥石面が設けられている研削装置を示す。
さらに、本実施例では、砥粒の循環回路及びブラスト条
件について詳述する。
【００３３】循環回路はサンドブラスト装置３１とホッ
パー３２との間に配設された接続配管３３ａ，３３ｂに
よって形成されている。砥粒量調整器３４はホッパー３
２下部の砥粒流出口３２ａに設けられている。接続配管
３３ａは砥粒量調整器３４の流出口３４ａから延び、吐
出装置３６に接続されている。ホッパー３２から吐出装
置３６へ送られる砥粒量は砥粒量調整器３４により調整
される。エア導入口３５が吐出装置３６に設けられ、こ
こから圧縮空気が送られる。ブラスト砥粒Ｔはこの圧縮
空気により吐出装置３６のブラストノズル３７からダイ
ヤモンド砥石３８の表面に吹きつけられる。
【００３４】この時、砥石３８のメッシュは＃１４０
で、平均粒径は１０５ミクロンである。一方、砥粒Ｔの
メッシュは＃２２０で、平均粒径は６３ミクロンであ
る。すなわち、ブラスト砥粒Ｔは砥石３８の砥粒より小
さく設定してあるため、目詰まりの除去効率が高くなっ
ている。また、砥粒Ｔの材質はα−アルミナで構成さ
れ、ワーク３９のβ−アルミナと同系統材質を使用して
いる。従って、ワーク３９にブラスト砥粒Ｔがめり込ん
で汚染された場合でも、同系統材料であるため、焼成し
た時製品が破損しにくい。
【００３５】ディフューザー４０がブラストノズル３７
の先端に止着されている。このディフューザー４０は砥
粒Ｔの噴射面積を調節するように設けられている。すな
わち、砥粒Ｔが集中して砥石３８のボンド部を削ってし
まわないようにノズル３７を砥石３８より離した場合に
も、砥粒Ｔが分散することを防止できる。また、砥石３
８が高速で回転していると、空気の流れが発生する。デ
ィフューザー４０はこの空気流の影響を受けないように
して、砥粒Ｔの飛散を防止している。図１２に示すよう
に、ディフューザー４０と砥石面との距離はｌで表され
ている。この場合、ディフューザー４０は砥石３８に近
い方が良いが、吹きつけ量との関係から本実施例は３０
mm以下に設定されている。
【００３６】さらに、図８に示すように、砥粒Ｔは砥石
表面の付着粉体に衝突して目詰まりを除去する。吹きつ
けられた砥粒Ｔ及び付着粉体は回収ボックス４４に落下
し、接続配管３３ｂを経てホッパー３２に送られる。ホ
ッパー３２は２段の容器からなり、排出口３２ｂが上部
容器の上端に設けられている。ホッパー３２に戻された
砥粒Ｔは付着粉体と分離されて再使用に供される。一
方、分離された付着粉体は排出口３２ｂから吸引され、
排出される。
【００３７】図１０に示すように、ブラストノズル３７
はレール４１上を移動可能なベース４２に止着されてお
り、砥石３８に対して左右に移動可能である。また、ベ
ース４２への止着を調整することにより、砥石３８の前
後方向にも移動可能である。さらに、ノズル３７は砥石
３８の周面に対して吹きつけ角度を変更可能に設けられ
ている。すなわち、砥石３８に吹きつけられた砥粒Ｔが
砥石３８に当たって跳ね返り、開閉扉４３から逸出しな
いようにすることも可能である。このため、回収ボック
ス４４の一端は砥石３８の側面に対して斜状に突出した
状態で形成されている。従って、斜状に調整されたノズ
ル３７が端部に位置した場合でも、砥石３８に均一に砥
粒Ｔが吹きつけられる。
【００３８】続いて、目詰まり除去のための最適ブラス
ト条件について説明する。ノズル移動式でかつ円周方向
に砥石面が設けられている場合、（Ｌ／ａ）≧であり、
ブラスト条件は次に示すＫ1 * の値によって決められ
る。ここで、砥石３８の幅Ｌ〔m 〕、ノズル３７から噴
射されたブラスト砥粒Ｔの吹きつけ幅ａ〔m〕、砥石３
８の回転速度をＮ〔１/ ｓ〕、ブラスト砥粒Ｔの質量流
量をＷ〔kg/ｓ〕、ノズル移動速度をＶ〔m/ｓ〕、砥石
３８の直径をＤ〔m 〕で表す。
【００３９】
【数１】 １Ｋ1 * ＝（Ｌ／Ｖ）・Ｗ／〔（πＤＬ）・Ｎ〕 上式にて求められたＫ1 * の値と２００回ブラスト後の
砥石形状の変化の関係が実験データに基づいて図１３の
グラフに示されている。横軸はＫ1 * であり、縦軸は輪
郭度の最大変化量である。ここで、輪郭度の最大変化
は、ブラスト開始以前のワーク７の輪郭度と２００回ブ
ラスト後のワーク３９の輪郭度とを比較し、その最大値
を算出したものである。この輪郭度は、砥石３８の形状
をワーク３９に転写し、そのワーク３９の軸方向の任意
の一直線上において、形状を３次元測定器（ＵＰＭＣ−
５５０カールツァイス社製）で測定して求められる。
【００４０】グラフから明らかなように、Ｋ1 * の値が
０．２以上で輪郭度の最大変化は急激に増加している。
すなわち、ブラストにより砥石自体が削られて変形して
いることを示している。さらに、グラフとは別に、Ｋ1
* の値が０．００５以下であると、砥粒Ｔの量が少ない
ため目詰まりの除去が十分に行われない。
【００４１】従って、Ｋ1 * の値は、０．００５≦Ｋ1
* 〔kg/(m2ｓ）〕≦０．２に設定されており、さらに、
０．０１≦Ｋ1 * 〔kg/(m2ｓ）〕≦０．０５であること
が好ましい。ここで、（Ｌ／Ｖ）・Ｗは実際に砥石３８
に衝突する砥粒Ｔの量であり、（πＤＬ）・Ｎは砥石３
８の全表面積×回転数、すなわち単位時間当たりの実質
砥石表面積を表している。従って、Ｋ1 * は実質単位砥
石表面積に吹きつけられる砥粒Ｔの重量を意味してい
る。この時、圧縮空気の圧力Ｐは、１≦Ｐ〔kgｆ/ ｃ
m2〕≦４である。
【００４２】また、図１１（ａ）に示すように、ブラス
ト噴射角度は砥石面の接線回転方向に対するノズル３７
の角度θで表される。この角度は３０度〜１１０度の範
囲で許容されている。この範囲において、砥石面に当た
る砥粒Ｔの量及び衝突エネルギーにより付着粉体の除去
効率が良好となる。本実施例のノズル３７は、付着粉体
の除去効率が最適となる７０度に設けられている。さら
に、ノズル３７の位置は砥石３８を挟んでワーク３９の
反対位置が望ましい。砥石３８の上下側にも設置可能で
あるが、上側の場合は砥粒Ｔあるいは砥石３８の付着粉
体の回収率が若干落ちる。下側の場合、ノズル３７ある
いはノズル３７の移動機構に砥粒Ｔあるいは粉体が付着
し故障の原因になりやすい。
【００４３】本実施例において、下記に示す数値を基に
Ｋ1 * の値を算出する。Ｌ＝０．５１〔m 〕，ａ＝０．
０５〔m 〕，Ｎ＝１８〔rps 〕，Ｗ＝０．０１６〔kg/
s〕，Ｖ＝０．０２５〔m/s 〕，Ｄ＝０．５〔m 〕，Ｐ
＝２．８〔kgｆ/cm2 〕，θ＝７０〔deg 〕，ｌ＝８〔m
m〕の条件の場合、Ｋ1 * ＝０．０２２６〔kg/m2 ・s
〕である。
【００４４】（第３実施例）図１４〜図１６に、ノズル
移動式で砥石の側面に砥石面が設けられている研削装置
を示す。
【００４５】ダイヤモンド砥石４５は円板状で、軸４６
に対して高速で回動可能である。砥石４５の一側にて砥
石４５の一部を覆うようにサンドブラスト装置４７の回
収ボックス４８が配置されている。ノズル４９は開閉扉
５０から回収ボックス４８内に挿入され、軸４６と外周
との間を径方向へノズル移動レール５１に沿って往復移
動可能である。ブラストノズル４９が設けられた反対側
の砥石面で、ワーク５２の軸方向の端面が切削される。
【００４６】目詰まり除去のための最適ブラスト条件は
前記実施例と同様に（Ｌ／ａ）≦２であり、Ｋ2 * の値
によって決められる。
【００４７】
【数２】 Ｋ2 * ＝（Ｌ／Ｖ）・Ｗ／〔（π／４）・｛Ｄ2 −（Ｄ−２Ｌ）2 ｝・Ｎ〕 Ｋ2 * の値は同様に、０．００５≦Ｋ2 * 〔kg/(m
2ｓ）〕≦０．２の範囲に設定されており、さらに、
０．０１≦Ｋ2 * 〔kg/(m2ｓ）〕≦０．０５であること
が好ましい。
【００４８】本実施例において、下記に示す数値を基に
Ｋ2 * の値を算出する。Ｌ＝０．１〔m 〕，ａ＝０．０
４〔m 〕，Ｎ＝３３．３〔rps 〕，Ｗ＝０．０１５〔kg
/s〕，Ｖ＝０．０２０〔m/s 〕，Ｄ＝０．４〔m 〕，Ｐ
＝２．０〔kgｆ/ cm2 〕，θ＝９０〔deg 〕，ｌ＝１０
〔mm〕の条件の場合、Ｋ2 * ＝０．０２３９〔kg/m2 ・
s 〕である。
【００４９】また、図１１（ｂ） に示すように、ブラ
スト噴射角度は砥石面に対するノズル４９の角度θで表
される。この角度θは、周面に吹きつける場合と同様に
３０度〜１１０度の範囲で許容されている。
【００５０】（第４実施例）図１７〜図１９に、ノズル
固定式で砥石の周面に砥石面が設けられている研削装置
を示す。
【００５１】ダイヤモンド砥石５５は円板状で、軸５６
に対して高速で回転可能である。砥石５５の一部を覆う
ように、砥石５５の片側にサンドブラスト装置５７の回
収ボックス５８が配置されている。ノズル５９は回収ボ
ックス５８内に挿入され、固定されている。ノズル５９
の設けられた反対側の砥石面で、比較的小型なワーク６
０が切削される。
【００５２】目詰まり除去のための最適ブラスト条件
は、０．７≦（Ｌ／ａ）≦１であり、Ｋ1 の値によって
決められる。
【００５３】
【数３】 Ｋ1 ＝（Ｌ／ａ）・Ｗ／〔（πＤＬ）・Ｎ〕 Ｋ1 の値は同様に、０．００５≦Ｋ1 〔kg/(m2ｓ）〕≦
０．２の範囲に設定されており、さらに、０．０１≦Ｋ
1 〔kg/(m2ｓ）〕≦０．０５であることが好ましい。
【００５４】本実施例において、下記に示す数値を基に
Ｋ1 の値を算出する。Ｌ＝０．０２〔m 〕，ａ＝０．０
２２〔m 〕，Ｎ＝４１．７〔rps 〕，Ｗ＝０．０２０
〔kg/s〕，Ｄ＝０．２〔m 〕，Ｐ＝１．５〔kgｆ/c
m2〕，θ＝９０〔deg 〕，ｌ＝２〔mm〕なる条件の場
合、Ｋ1 ＝０．０３４７〔kg/m2 ・s 〕である。
【００５５】以上詳述したように、これらの実施例にお
いて、最適ブラスト条件を有しているため、効率よく目
詰まりを除去でき、ブラスト砥粒を節約できる。さら
に、砥石本体を削って変形させることがないため、研削
されたワークの品質の向上を図ることができる。
【００５６】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば以
下のように構成を変更して具体化してもよい。 （ａ）前記実施例ではセンターレス研削盤に適用した
が、通常の円筒研削盤等に適用すること。 （ｂ）前記実施例においては、ワーク７の研削加工と砥
石１の目詰まり除去を同時に連続的に行ったが、それら
の作業を交互に行ったり、所定時間をおいて間欠的に行
ったり、ワーク７の研削加工後に砥石１の目詰まり除去
を行ったりすること。 （ｃ）飛散防止用の植毛１４に代えて柔軟性のある薄い
ゴム板や樹脂板を用いること。 （ｄ）セラミック成形物として、α−アルミナの成形物
など他のセラミック成形物を用いること。
【００５７】
【発明の効果】以上詳述したように第１の発明によれ
ば、砥石の目詰まりの除去作業を速やかに行うことがで
きるとともに、従来のスティックやブラシの交換作業が
不要で、砥石の形状変化を製品品質に影響しない程度に
抑えることができ、しかも作業に危険がないという優れ
た効果を奏する。
【００５８】また、第２の発明によれば、砥石に吹き付
けられた砥粒が回収されて再使用に供され、トータルコ
ストの低減を図ることができるという優れた効果が得ら
れる。
【００５９】第３の発明によれば、ノズルから吹きつけ
られたほとんどの砥粒が回収ボックス内に戻り、さらな
るコストの低減を図ることができるという優れた効果を
奏する。
【００６０】第４の発明によれば、回収ボックスの砥石
側周縁に砥石形状に沿った砥粒飛散防止帯を備えている
ため、砥粒が回収ボックスから飛散することが防止さ
れ、さらなるコストの低減を図ることができる。
【００６１】第５の発明によれば、砥粒の粒度は砥石の
ダイヤモンドまたはＣＢＮの粒度以下であるため目詰ま
り除去効果が高く、砥粒吹きつけ時間及び砥粒量を減ら
し、作業効率が高くなるとともに、コストの低減を図る
ことができる。
【００６２】第６の発明によれば、砥粒の材質はセラミ
ック成形物と同材質かまたは同系統材質であるため、砥
粒が成形物にめり込んで焼成された場合でも、特性強度
に影響する不純物を流入することがなく、歩留りを向上
しコストの低減を図ることができる。
【００６３】第７の発明によれば、圧縮空気の圧力Ｐ
が、１≦Ｐ〔kgｆ/ ｃm2〕≦４である時に、実質単位砥
石表面積に吹きつけられる砥粒重量を０．００５kg/m2
以上で０．２kg/m2 とするブラスト条件で、砥粒は砥石
に吹きつけられるため、高い目詰まり除去効果が保証さ
れる。
【００６４】第８の発明によれば、砥粒は砥石面の接線
回転方向に対して３０度〜１１０度の噴射角度で吹きつ
けられるため、高い目詰まり除去効果が保証される。第
９の発明によれば、砥粒が砥石に吹きつけられる時に、
ディフューザにより砥粒の吹きつけ面積が制限されるた
め、高い目詰まり除去効果が保証される。
【００６５】さらに、第１０の発明によれば、砥石の目
詰まりの除去作業を効率的かつ速やかに行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を具体化した第１実施例の砥石の目詰
まり除去装置を示す概略正面図である。
【図２】砥石の目詰まり除去装置を示す概略側面図であ
る。
【図３】砥石の目詰まり除去装置を示す概略平面図であ
る。
【図４】重力落下式の砥粒の吐出装置を示す模式的な断
面図である。
【図５】第１実施例の研削装置を示す概略正面図であ
る。
【図６】（ａ）ノズル固定式で回転円板の周面に砥石面
が形成された砥石の簡易説明図である。 （ｂ）ノズル固定式で回転円板の側面に砥石面が形成さ
れた砥石の簡易説明図である。 （ｃ）ノズル固定式で回転円板の両側面に砥石面が形成
された砥石の簡易説明図である。
【図７】（ａ）ノズル移動式で回転円板の周面に砥石面
が形成された砥石の簡易説明図である。 （ｂ）ノズル移動式で回転円板の側面に砥石面が形成さ
れた砥石の簡易説明図である。
【図８】この発明を具体化した第２実施例の砥石の目詰
まり除去装置を示す概略正面図である。
【図９】図８の砥石の目詰まり除去装置を示す概略側面
図である。
【図１０】図８の砥石の目詰まり除去装置を示す概略側
平面である。
【図１１】（ａ）回転円板の周面に砥石面が形成された
砥石への吹きつけ角度を示す簡易説明図である。 （ｂ）回転円板の側面に砥石面が形成された砥石への吹
きつけ角度を示す簡易説明図である。
【図１２】ディフューザーと砥石との取り付け位置を示
す簡易説明図である。
【図１３】目詰まり除去のための最適ブラスト条件を示
すＫ、Ｋ* の値と２００回ブラスト後の砥石形状の変化
の関係を示すグラフである。
【図１４】この発明を具体化した第３実施例の砥石の目
詰まり除去装置を示す概略正面図である。
【図１５】図１４の砥石の目詰まり除去装置を示す概略
側面図である。
【図１６】図１４の砥石の目詰まり除去装置を示す概略
側平面である。
【図１７】この発明を具体化した第４実施例の砥石の目
詰まり除去装置を示す概略正面図である。
【図１８】図１７の砥石の目詰まり除去装置を示す概略
側面図である。
【図１９】図１７の砥石の目詰まり除去装置を示す概略
側平面である。
【図２０】砥石の目詰まりの状態を示す砥石の拡大断面
図である。
【図２１】従来例の砥石の目詰まり除去方法を示す斜視
図である。
【符号の説明】
１，４５，５５…砥石、７，３９，５２…セラミック成
形物としてのワーク、９，３１，４７，５７…サンドブ
ラスト装置、１２，３７，５９…ブラストノズル、１４
…植毛、Ｔ…砥粒、（回収装置を構成する）１０，４
４，４８，５８…回収ボックス、１３…回収用パイプ、
１６，３２ ホッパー。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】また、第２の発明では、砥石の目詰まりを
除去する方法において、前記砥石によりセラミック成形
物に乾式研磨加工を施す工程と、前記砥石の表面に砥粒
を吹付けて砥石の目詰まりを除去する工程と、からなる
ことを特徴とする。第３の発明では、前記砥石表面に吹
き付けられる砥粒を回収する工程をさらに備えたことを
特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】第４の発明では、ノズルを有するサンドブ
ラスト装置にて砥石の目詰まりを除去する工程を遂行
し、回収装置にて砥粒を回収する工程を遂行するととも
に、前記回収装置は前記ノズルを内部に収容する回収ボ
ックスを備えているを特徴とする。第５の発明では、前
記回収ボックスの砥石側周縁に砥石形状に沿った砥粒飛
散防止帯を備えたことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】第６の発明では、前記砥粒の材質は前記セ
ラミック成形物と同材質かまたは同系統材質であること
を特徴とする。第７の発明では、前記サンドブラスト装
置は圧縮空気により砥粒を吹きつけ、さらに、同圧縮空
気の圧力Ｐが、１≦Ｐ〔kgｆ/ ｃm2〕≦４である時に、
実質単位砥石表面積に吹きつけられる砥粒重量を０．０
０５kg/m2 以上で０．２kg/m2以下とするブラスト条件
を有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】さらに、第１０の発明では、前記砥石によ
りセラミック成形物に乾式研磨加工を施す工程と、前記
砥石の表面に砥粒を吹付けて砥石の目詰まりを除去する
工程と、を同時に行うことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】また、第２の発明の方法によれば、砥石に
よりセラミック成形物に乾式研磨加工が施され、前記砥
石の表面に砥粒を吹付けて砥石の目詰まりが容易に、か
つ速やかに除去される。第３の発明の方法によれば、砥
粒を回収する工程を備えることにより、セラミック成形
物に吹き付けられた砥粒が回収され、再使用に供され
る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】第４の発明の方法によれば、回収装置はノ
ズルを内部に収容する回収ボックスを備えているため、
ノズルから吹きつけられたほとんどの砥粒が回収ボック
ス内に回収される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】第５の発明の方法によれば、回収ボックス
の砥石側周縁に砥石形状に沿った砥粒飛散防止帯が設け
られているため、砥粒が回収ボックスから飛散すること
が防止される。第６の発明の方法によれば、セラミック
成形物と同材質かまたは同系統材質の砥粒がセラミック
成形物にめり込むことがある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】第８の発明の方法によれば、砥粒は砥石面
の接線回転方向に対して４５°〜１１０°の噴射角度で
吹きつけられる。第９の発明の方法によれば、砥粒が砥
石に吹きつけられる時に、ディフューザにより砥粒の吹
きつけ面積が制限される。さらに第１０の発明の方法に
よれば、前記砥石によりセラミック成形物に乾式研磨加
工を施す工程と、前記砥石の表面に砥粒を吹付けて砥石
の目詰まりを除去する工程と、を同時に行うことによ
り、砥石の目詰まりの除去作業が効率良く行われる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】サンドブラスト装置９はワーク７とは反対
側の位置に配置され、四角箱状の回収ボックス１０を備
えている。この回収ボックス１０の背面には左右にスラ
イド可能な開閉扉１１が設けられている。サンドブラス
ト用のブラストノズル１２は、この開閉扉１１間の開口
部から回収ボックス１０内に挿入配置され、砥粒Ｔを研
削用砥石１に吹き付けることにより、研削用砥石１の目
詰まりを除去するようにしている。さらに、このブラス
トノズル１２は図示しないテーブル上に設置され、ＮＣ
制御により前後左右に移動制御され、研削用砥石１に対
するブラスト位置が設定されるようになっている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】前記ブラストノズル１２からの砥粒Ｔの吐
出は、重力落下式の吐出装置１５により行われる。すな
わち、図４に示すように、ホッパー１６内には砥粒Ｔが
充填され、その上部は大気開放されて砥粒Ｔが重力によ
り落下するようにしている。吐出部１７は筒状に形成さ
れ、その上部には図示しないエアコンプレッサに接続さ
れたエア導入口１８が設けられるとともに、下部には前
記ブラストノズル１２に接続される配管が取着されてい
る。接続配管１９は前記ホッパー１６下方の砥粒受け２
０と吐出部１７との間に接続され、砥粒受け２０で受け
取られた砥粒Ｔを吐出部１７へ導く。そして、吐出部１
７へ導入された砥粒Ｔはエア導入口１８からブラストノ
ズル１２へ流れるエアの流れに乗ってブラストノズル１
２へ導かれる。砥粒Ｔの供給量は砥粒量調節バルブ２
１、および前記エアの圧力によって調整される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】続いて、目詰まり除去のための最適ブラス
ト条件について説明する。ノズル移動式でかつ円周方向
に砥石面が設けられている場合、（Ｌ／ａ）＞１であ
り、ブラスト条件は次に示すＫ1 * の値によって決めら
れる。ここで、砥石３８の幅Ｌ〔m 〕、ノズル３７から
噴射されたブラスト砥粒Ｔの吹きつけ幅ａ〔m 〕、砥石
３８の回転速度をＮ〔１/ ｓ〕、ブラスト砥粒Ｔの質量
流量をＷ〔kg/ ｓ〕、ノズル移動速度をＶ〔m/ｓ〕、砥
石３８の直径をＤ〔m 〕で表す。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】目詰まり除去のための最適ブラスト条件は
前記実施例と同様に（Ｌ／ａ）＞１であり、Ｋ2 * の値
によって決められる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５８】また、第２の発明によれば、砥石の目詰ま
りの除去作業を速やかに行うことができるとともに、従
来のスティックやブラシの交換作業が不要で、砥石の形
状変化を製品品質に影響しない程度に抑えることがで
き、しかも作業に危険がないという優れた効果を奏す
る。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５９】第３の発明によれば、砥石に吹き付けられ
た砥粒が回収されて再使用に供され、トータルコストの
低減を図ることができるという優れた効果を奏する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６０】第４の発明によれば、ノズルから吹きつけ
られたほとんどの砥粒が回収ボックス内に戻り、さらな
るコストの低減を図ることができるという優れた効果を
奏する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６１】第５の発明によれば、回収ボックスの砥石
側周縁に砥石形状に沿った砥粒飛散防止帯を備えている
ため、砥粒が回収ボックスから飛散することが防止さ
れ、さらなるコストの低減を図ることができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６３】第７の発明によれば、圧縮空気の圧力Ｐ
が、１≦Ｐ〔kgｆ/ ｃm2〕≦４である時に、実質単位砥
石表面積に吹きつけられる砥粒重量を０．００５kg/m2
以上で０．２kg/m2 以下とするブラスト条件で、砥粒は
砥石に吹きつけられるため、高い目詰まり除去効果が保
証される。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６４】第８の発明によれば、砥粒は砥石面の接線
回転方向に対して４５度〜１１０度の噴射角度で吹きつ
けられるため、高い目詰まり除去効果が保証される。第
９の発明によれば、砥粒が砥石に吹きつけられる時に、
ディフューザにより砥粒の吹きつけ面積が制限されるた
め、高い目詰まり除去効果が保証される。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】図８の砥石の目詰まり除去装置を示す概略平
面図である。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１６】図１４の砥石の目詰まり除去装置を示す概略
平面図である。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１９】図１７の砥石の目詰まり除去装置を示す概略
平面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 彰文 名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日本碍子 株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セラミック成形物に乾式研削加工を施す
    ための砥石の目詰まりを除去する装置であって、 前記砥石の表面に砥粒を吹付けて砥石の目詰まりを除去
    するサンドブラスト装置を備えたことを特徴とする砥石
    の目詰まり除去装置。
  2. 【請求項２】 前記サンドブラスト装置により砥石表面
    に吹き付けられる砥粒を回収する回収装置を備えたこと
    を特徴とする請求項１に記載の砥石の目詰まり除去装
    置。
  3. 【請求項３】 前記サンドブラスト装置は砥粒を吹きつ
    けるノズルを有し、さらに前記回収装置は同ノズルを内
    部に収容する回収ボックスを備えていることを特徴とす
    る請求項２に記載の砥石の目詰まり除去装置。
  4. 【請求項４】 前記回収ボックスの砥石側周縁に砥石形
    状に沿った砥粒飛散防止帯を備えたことを特徴とする請
    求項３に記載の砥石の目詰まり除去装置。
  5. 【請求項５】 前記砥石はダイヤモンド歯またはＣＢＮ
    歯を有し、前記砥粒の粒度は砥石のダイヤモンドまたは
    ＣＢＮの粒度以下であることを特徴とする請求項１に記
    載の砥石の目詰まり除去装置。
  6. 【請求項６】 前記砥粒の材質は前記セラミック成形物
    と同材質かまたは同系統材質であることを特徴とする請
    求項５に記載の砥石の目詰まり除去装置。
  7. 【請求項７】 前記サンドブラスト装置は圧縮空気によ
    り砥粒を吹きつけるノズルを有し、さらに、同圧縮空気
    の圧力Ｐが、１≦Ｐ〔kgｆ/ ｃm2〕≦４である時に、実
    質単位砥石表面積に吹きつけられる砥粒重量を０．００
    ５kg/m2 以上で０．２kg/m2 とするブラスト条件を有す
    ることを特徴とする請求項１に記載の砥石の目詰まり除
    去装置。
  8. 【請求項８】 前記サンドブラスト装置は砥石面の接線
    回転方向に対して４５°〜１１０°のブラスト噴射角度
    を有することを特徴とする請求項７に記載の砥石の目詰
    まり除去装置。
  9. 【請求項９】 前記サンドブラスト装置のノズル先端に
    砥粒の飛散を制限するディフューザを備えたことを特徴
    とする請求項７に記載の砥石の目詰まり除去装置。
  10. 【請求項１０】 セラミック成形物の乾式研削加工と砥
    石の目詰まり除去とを同時に行うことを特徴とする砥石
    の目詰まり除去方法。
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