JPH0755452B2 - 研削ホイール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は金属材料等を研削する
ときに使用される研削ホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】金属材料を研削する研削ホイールとして
従来では不織布の構成繊維に砥粒を固着させた不織布研
磨ホイールが使用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】不織布研磨ホイールに
おいて、砥粒の量を少なくして嵩比重（単位体積当りの
重量）を小さくした場合にはホイールの柔軟性が良化さ
れて被研削材に対する研削時の追従性能が向上する反
面、研削性能が低下する。また砥粒の量を多くして嵩比
重を大きくした場合には嵩比重に比例して研削性能が向
上するが、嵩比重の上限が研削機の構造や剛性によって
制限されるので、嵩比重を限度以上に大きくすることが
できない。また、嵩比重を大きくすると、追従性能が低
下する問題点や研削時に限界圧を越えたときに被研削面
にいわゆるたたき現象が起生する問題点がある。本発明
は上記問題点を解消し、研削ホイールの追従性能を確保
して研削性能を向上させることを課題とするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の研削ホイール
は、繊維群が交絡および接合されて弾性圧縮変形可能に
形成されかつ砥粒が固着された基材の一部に合成樹脂を
主成分とする主材と研磨砥粒との混合物を固着した状態
で前記基材および前記混合物を硬化処理してそれぞれ形
成され、湾曲状態で中心付近から周縁部に向って放射状
に伸張する多数個の硬質層と、隣合う前記両硬質層間に
それぞれ配置されて弾性圧縮変形可能に形成された多数
個の軟質層とが周方向へ交互に配列された複数個の円盤
状のホイールピースを、隣接する前記硬化層の位置を整
合させた状態で軸方向へ同心状に接合して形成した構成
を有する。

【０００５】

【作用】砥粒密度が高く、中心付近から周縁部に向って
湾曲状態で放射状に伸張する各硬質層と、砥粒密度が低
く、弾性圧縮変形可能な軟質層とが周方向へ交互に配列
された研削ホイールによって被研削材を研削するに際
し、前記硬質層が被研削材に強く接すると、硬質層が軟
質層を圧縮変形させながら曲げ変形して硬質層の先端面
が逃げ挙動し、硬質層の先端面が被研削機から離れる
と、圧縮した軟質層のばね作用によって硬質層が元の形
態に復元する。

【０００６】

【発明の効果】本発明は前記したように構成してあるの
で、研削ホイールには砥粒密度が高い硬質層と、砥粒密
度が低く弾性を有する軟質部とが交互に形成され、各硬
質層による優れた研削性能と、各硬質層による優れた追
従性能及び弾性的性能とを研削ホイールに併有させるこ
とができる。また、各硬質層が砥石と同様な構造となっ
て研削負荷を多数の砥粒で受け持つので、被研削材の研
削面が均一となって仕上げ状態が精密化するとともに、
各硬質層で多数の砥粒が有効に作用するので、研削量及
び研削比を増大させることができ、また、摩擦熱による
被研削材への削り粉の溶着を抑制することができる。と
くに、軟質層の圧縮変形挙動および弾性復元挙動が可能
となって軟質層がばね作用を発揮し、硬質層の弾性曲げ
変形挙動が可能となって硬質層の先端面の逃げ挙動が可
能となるので、研削ホイールの研削時の限界圧を増大さ
せかつ研削ホイールの追従性能を良化することができる
とともに、硬質層が被研削材に対して過度の研削圧を加
えずに常に適度の研削圧を加えながら被研削材を研削す
ることができ、また、研削ホイールのたたき現象を無く
して研削ホイールの破損を低減させることができるとと
もに、研削ホイールの周速度を増大して被研削材を研削
することができる。 さらに、軟質層が繊維群を交絡およ
び接合して多数の空隙を有する構造となっており、軟質
層の嵩比重を小さくすることができるので、研削ホイー
ル全体の嵩比重を大きくせずに追従性能および弾性的性
能を確保して研削性能を向上させることができる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に従って説明
する。研削ホイールＷを作製するための１次基材８は多
数の繊維１が交絡されて繊維１の交差部が結着剤２で接
合された不織布によって弾性圧縮変形可能に形成され、
繊維１の表面には多数の砥粒３が固着されている。

【０００８】１次基材８は繊維１と砥粒３との接着性を
向上させ、また、１次基材８の弾力性や柔軟性を調整す
る目的で必要に応じて予め前処理される。この前処理は
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬
化性樹脂、若しくはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂等
の熱可塑性樹脂のうちから研削ホイールＷの用途に合わ
せて選定した合成樹脂を不織布に塗布し、若しくは含浸
させてから熱処理して繊維１の表面に合成樹脂被膜４を
形成する方法によって行う。

【０００９】１次基材８の構成繊維１に砥粒３を固着す
るに際し、前記した熱硬化性樹脂若しくは熱可塑性樹脂
５を不織布の表裏面に塗布するか、若しくは含浸させ、
砥粒３を付着させてから、熱処理を行って砥粒３を繊維
１に固着させる。

【００１０】２次基材９には前記した熱硬化性樹脂若し
くは熱可塑性樹脂を主成分とする主材と研磨砥粒とを混
合したスラリを１次基材８にその中央部付近から周縁部
に向って伸長する帯状に塗布してから熱処理によって固
化させてそれぞれ硬化され、かつ第１基材８の中央部の
回りへ放射状に配列された多数個の硬質層６が形成され
ている。各硬質層６は１次基材８の表面層から裏面層ま
で浸透した状態でそれぞれ形成されている。

【００１１】ホイールピース１１は２次基材９の中央部
にセンタ孔７を打抜き、また、２次基材９を各硬質層６
が回転対称状に配列されるようにセンタ孔７と同心状の
円盤状に打抜いて形成され、ホイールピース１１にはそ
の中心付近から周縁部に向って放射状に伸長されて砥粒
密度が高い多数個の硬質層６と、隣合う両硬質層６間に
それぞれ形成されて砥粒密度が低い軟質層１０とが交互
に配列されている。ホイールピース１１の各硬質層６の
縦断面形状はホイールピース１１の中心と外周縁とを結
ぶ半径直線に対して回転方向ａ側へ凸曲したほぼ円弧状
となるように設定されている。

【００１２】研削ホイールＷは複数個のホイールピース
１０を、隣接する硬質層６の位置を整合させて横一列に
配列された各硬質層６の外端縁６ａを一直線状に連続さ
せた状態で、軸方向へ同心状に接合して形成される。研
削ホイールＷには各ホイールピース１１の硬質層６が横
一列に接続された多数個の硬質層と各ホイールピース１
１の軟質層１０が横一列に接続された多数個の軟質層と
が交互に形成され、各硬質層の外端縁１４は研削ホイー
ルＷの軸心と平行な直線（図１参照）、若しくは軸心と
斜交する直線（図７参照）となる。

【００１３】続いて、上記した構成をもつ実施例の作用
と効果を説明する。本例では、繊維１群が交絡および接
合されて弾性圧縮変形可能に形成されかつ砥粒３が固着
された１次基材８の一部に合成樹脂を主成分とする主材
と研磨砥粒との混合物を固着した状態で前記基材および
前記混合物を硬化処理してそれぞれ形成され、湾曲状態
で中心付近から周縁部に向って放射状に伸張する多数個
の硬質層６と、隣合う前記両硬質層６間にそれぞれ配置
されて弾性圧縮変形可能に形成された多数個の軟質層１
０とが周方向へ交互に配列された複数個の円盤状のホイ
ールピース１１を、隣接する硬化層６の位置を整合させ
た状態で軸方向へ同心状に接合して形成してある。

【００１４】このため、研削ホイールＷには砥粒密度が
高い硬質層６と、砥粒密度が低く弾性を有する軟質層１
０とが交互に形成され、各硬質層６による優れた研削性
能と、各軟質層１０による優れた追従性能及び弾性的性
能とを研削ホイールＷに併有させることができる。

【００１５】また、各硬質層６が砥石と同様な構造とな
って研削負荷を多数の砥粒で受持つので、被研削材１５
の研削面が均一となって仕上げ状態（面粗度）が精密化
するとともに、各硬質層６で多数の砥粒が有効に作用す
るので研削量及び研削比を増大させることができ、ま
た、摩擦熱による被研削剤１５への削り粉の溶着を抑制
することができる。

【００１６】さらに、軟質層の圧縮変形挙動および弾性
復元挙動が可能となって軟質層がばね作用を発揮し、硬
質層の弾性曲げ変形挙動が可能となって硬質層の先端面
の逃げ挙動が可能となるので、研削ホイールの研削時の
限界圧を増大させかつ研削ホイールの追従性能を良化す
ることができるとともに、硬質層が被研削材に対して過
度の研削圧を加えずに常に適度の研削圧を加えながら被
研削材を研削することができ、また、研削ホイールのた
たき現象を無くして研削ホイールの破損を低減させるこ
とができるとともに、研削ホイールの周速度を増大して
被研削材を研削することができる。

【００１７】とくに、研削ホイールＷの軟質層１０の嵩
比重を低減させることができるので、研削ホイールＷ全
体の嵩比重を増大せずに追従性能及び弾性的性能を確保
して研削性能を効果的に向上させることができる。

【００１８】上記した本発明の研削ホイールＷと、従来
の不織布研磨ホイールとの性能比較試験の結果を表２に
示す。試験に使用した本発明の研削ホイール及び従来の
不織布研磨ホイールの使用明細は表１の通りである。

【００１９】

【表１】 また、研削条件は以下の通りである。 被研削材：ＳＵＳ−３０４，幅 ４０mm ホイール周速度(m/min) ：１１００，１３００ 被研削材送り速度(m/min) ：１０ 負荷（ＨＰ／２５mm）：２．８ 研削方式：ダウンカット研削油：水溶性研削液，５０倍
希釈

【００２０】

【表２】 上記した性能比較試験の結果、本発明の研削ホイール
Ｗが研削量、取り代、ホイールロス、研削比等の研削性
能、及び溶着の有無、たたき現象のいずれにおいても従
来の不織布研磨ホイールに比して大幅に優れており、ま
た、被研削材の仕上状態においても、本発明の研削ホイ
ールＷが優れていることが実証された。

【図面の簡単な説明】

【図１】研削ホイールの一実施例を示す斜視図である。

【図２】不織布の一部拡大図である。

【図３】１次基材の一部拡大断面図である。

【図４】２次基材の斜視図である。

【図５】ホイールピースの斜視図である。

【図６】研削ホイールの使用状態を示す側面図である。

【図７】研削ホイールの他例を示す斜視図である。 １ 繊維 ３ 砥粒 ６ 硬質層 ８ １次基材 １０ 軟質層 １１ ホイールピース Ｗ 研削ホイール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維群が交絡および接合されて弾性圧縮
   変形可能に形成されかつ砥粒が固着された基材の一部に
   合成樹脂を主成分とする主材と研磨砥粒との混合物を固
   着した状態で前記基材および前記混合物を硬化処理して
   それぞれ形成され、湾曲状態で中心付近から周縁部に向
   って放射状に伸張する多数個の硬質層と、隣合う前記両
   硬質層間にそれぞれ配置されて弾性圧縮変形可能に形成
   された多数個の軟質層とが周方向へ交互に配列された複
   数個の円盤状のホイールピースを、隣接する前記硬化層
   の位置を整合させた状態で軸方向へ同心状に接合して形
   成したことを特徴とする研削ホイール。