JPH0815708B2 - カップ状砥石 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒状の砥石本体を備
えたカップ状砥石に関し、特にその内周側空間内へ研削
液を簡単に且つ効率良く導入する技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来技術】カップ形砥石、リング形砥石、さら形砥石
等、環状の外周壁を備え、その外周壁の端面、すなわち
研削面が被削平面と摺接させられることによりその被削
平面を研削する形式のカップ状砥石が知られている。こ
のようなカップ状砥石を用いて湿式平面研削を行う場合
には、通常、砥石と被削材との間の研削部近傍に向かっ
て研削液を放出するための研削液供給管を配設し、その
管から研削液を研削面に供給するのであるが、被削材の
被削平面とカップ状砥石の研削面とは面接触させられる
ことから、このような砥石を用いる場合には、外部から
供給される研削液が研削面に充分供給されない。このた
め、研削能率を維持しようとすると、研削焼け、研削割
れ等が発生するなど、研削液の効果が不十分であり、被
削材の研削品質が充分に得られなかった。

【０００３】これに対し、カップ状の砥石本体の外周壁
にそれを貫通する研削液導入穴を複数形成し、この研削
液導入穴に向かって研削液をノズルから放出することに
より、カップ状の砥石本体内へ研削液を直接的に供給す
ることが提案されている。たとえば、特開平４−５７６
７７号公報に記載されたものがそれである。このような
カップ状砥石によれば、カップ状の砥石本体の内側に導
入された研削液は、砥石の回転に伴う遠心力により砥石
と被削材との摺接面に充分供給され得る。また、カップ
状の砥石本体を支持する回転軸内へ研削液を供給する装
置を用いる場合に比較して、研削液供給管と回転軸の供
給穴とを接続するための複雑な接続装置が不要であるた
め、研削盤が簡単に構成され且つ安価となる利点があ
る。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、カップ状砥石
には、段加工、ポケット加工、溝内面加工などのエンド
ミルによる切削加工においてたとえばグラインディング
センタに用いられるような、２０乃至３０mmφ程度の外
径を備えた比較的小径なものがある。このような小径の
カップ状砥石に、上記のように砥石本体の外周壁に研削
液導入穴を形成すると、砥石本体を回転軸に取り付ける
ためのボルト部材の頭部と砥石内周面との間の径方向の
隙間が必要となり、カップ状砥石を充分小径に構成する
ことができなかった。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、小径でありしか
も端面および外周面も研削面として用いられ得る場合で
も、研削焼けを発生させることなく研削が可能なカップ
状砥石を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、円筒状の砥石本体
と、その砥石本体が先端部に嵌め付けられた回転軸とを
備え、研削加工に際してはその砥石本体の内周側から研
削液が供給される形式のカップ状砥石であって、前記回
転軸が、(a) 周方向に対するすくい角が外周側へ向かう
程小さくなり且つ軸方向高さが同じの複数の渦巻羽根が
周方向に等角度間隔となるように截頭円錐面状の先端面
に形成された回転軸本体と、(b) その回転軸本体の外径
と同等の径の外周面が前記砥石本体の内周面に固着さ
れ、その回転軸本体の渦巻羽根の先端に当接させられる
ことにより、前記回転軸の外周面に開口し且つその回転
軸の回転方向と反対方向に向かうに伴って内周側へ向か
い且つその内周側へ向かう程前記回転軸の先端部側へ向
かう渦巻状通路と、その渦巻状通路の内周側端部と前記
砥石本体の内周側とを連通させる軸方向通路とを形成す
る環状部材と、(c) その環状部材の内径よりも小径のボ
ルト軸部と、前記軸方向通路を前記砥石本体の内周側へ
連通させる貫通穴を備えてそのボルト軸部に連なる円板
状の頭部とを備え、そのボルト軸部が前記回転軸本体の
端面中央部に螺合されることによりその円板状の頭部が
前記環状部材を回転軸本体に固定するボルト部材とから
構成されたことにある。

【０００７】

【作用】このようにすれば、研削加工に際して、カップ
状砥石が回転駆動されるとともにその回転軸の外周面に
向かって研削液が所定のノズルから噴射されると、研削
液は回転軸の外周面に開口する渦巻状通路内へ受け入れ
られるとともに軸方向通路により導かれ、さらに環状部
材を回転軸本体に固定するボルト部材の頭部に設けられ
た貫通穴により砥石本体の内周側へ供給される。

【０００８】

【発明の効果】このため、環状部材に形成された渦巻状
通路および軸方向通路を通過した研削液は、環状部材を
固定するボルト部材の頭部に設けられた貫通穴により砥
石本体の内周側へ供給されることから、環状部材と頭部
とを同等の径とすることができ、きわめて小径のカップ
状砥石を構成することができる。

【０００９】また、ボルト部材の頭部に設けられた貫通
穴は、ボルト部材により環状部材を回転軸本体に固定す
る際には回転工具の係合穴として用いられ得るので、砥
石内周面と頭部との間の径方向の隙間が不要となり、こ
れによってもカップ状砥石はきわめて小径となる。

【００１０】さらに、研削加工に際して、カップ状砥石
が回転駆動されるとともに回転軸の外周面に向かって研
削液が所定のノズルから噴射されると、研削液は回転軸
の外周面に開口し且つ回転軸の回転方向と反対方向に向
かうに伴って内周側へ向かい且つその内周側へ向かう程
回転軸の先端部側へ向かう渦巻状通路へ受け入れられる
とともに、さらに軸方向通路により回転軸の先端面へ導
かれるので、研削液が砥石本体の内周側へ充分に供給さ
れ得て、研削焼けを発生させることなく研削が可能とな
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１２】図１は、段加工、ポケット加工、溝加工な
どに用いられるエンドミル型のカップ状砥石１０の要部
断面を示している。このカップ状砥石１０は、たとえば
２０乃至３０mmφ程度の外径を備えた比較的小径の研削
工具であり、たとえば多種類の研削工具を自動的に交換
できる研削盤であるグラインディングセンタに備えら
れ、回転軸１２の図示しない基端部（図１の上方）が駆
動軸に連結されて回転駆動されるものである。図２にお
ける矢印は、カップ状砥石１０の回転方向を示してい
る。

【００１３】図１において、カップ状砥石１０は、金属
製の回転軸１２と、その回転軸１２の先端部に嵌め着け
られた円筒状の砥石本体１４とから構成されている。こ
の砥石本体１４は、たとえばＣＢＮ或いはダイヤモンド
などの超砥粒が合成樹脂、無機質、金属などの結合剤に
より結合されたものであり、回転軸１２の先端面から所
定の寸法Ｐだけ突き出した状態でたとえば接着剤により
回転軸１２の外周面に固定されている。

【００１４】上記回転軸１２は、軸本体１６と、その軸
本体１６と同じ外径であってその先端部に嵌合された環
状部材１８と、その環状部材１８を軸本体１６に締着す
るために軸本体１６に形成された雌ねじ穴１９に螺合さ
れたボルト部材２０とから構成されることにより円柱状
を成している。軸本体１６の先端部には、図２および図
３に示すように、小径先端面２２とその外周側のテーパ
面２４とから成る截頭円錐面が形成されており、そのテ
ーパ面２４には、内周側から外周側へ向かうに従って回
転軸１２の回転方向に向かう渦巻線に沿って連なるよう
に形成された４枚の渦巻羽根２６が一体に形成されてい
る。この渦巻羽根２６は、上記小径先端面２２よりも大
径の同心円Ａと軸本体１６の外周面との間に設けられて
おり、その周方向に対する傾斜角すなわちすくい角は外
周側に向かう程小さくなるように形成されている。

【００１５】渦巻羽根２６は、略全体として軸方向の高
さが同じになるように形成されているが、上記同心円Ａ
とそれより大径の同心円Ｂとの間の内周側部分は、同心
円Ｂの外周側部分よりも更に高く形成されており、それ
ら内周側部分と外周側部分との間の段付面２８により軸
本体１６と環状部材１８との間の芯出しが行われるよう
になっている。

【００１６】環状部材１８は、図４にも示すように、軸
本体１６と同径の外周面と、前記同心円Ａと同径であっ
て前記段付面２８と嵌合される内周面とを有する環状の
部材であり、前記テーパ面２４と平行であって前記渦巻
羽根２６の同心円Ｂよりも外周側の部分に略接する第１
テーパ面３０と、この第１テーパ面３０よりもテーパ角
が小さく且つその第１テーパ面３０と反対側に形成され
た第２テーパ面３２とを備えている。

【００１７】前記ボルト部材２０は、図５にも示すよう
に、雄ねじが形成されたボルト軸部３４と、ボルト軸部
３４に連なり且つ前記第２テーパ面３２と平行なテーパ
軸部３６と、テーパ軸部３６に連なり且つ前記軸本体１
６と同径の円板状の頭部３８とを備えている。頭部３８
には、周方向において等間隔に位置する８個の貫通穴４
０と、環状部材１８の第２テーパ面３２と嵌合される段
付面４２とが形成されている。

【００１８】回転軸１２は上記軸本体１６、環状部材１
８、ボルト部材２０から組立てられていることから、そ
の回転軸１２内には、渦巻羽根２６、テーパ面２４、第
１テーパ面３０により形成された渦巻状通路４８と、環
状部材１８の内周面および第２テーパ面３２、貫通穴４
０により形成された軸方向通路５０とが形成されてい
る。上記渦巻状通路４８は、軸本体１６の外周面に開口
し且つその軸本体１６の回転方向と反対方向に向かうに
伴って内周側へ向かう渦巻状を成しており、外周側程す
くい角が小さくなるように且つ内周側へ向かう程回転軸
１２の先端面に接近するように形成されている。また、
上記軸方向通路５０は、その渦巻状通路４８の内周側端
部と回転軸１２の先端面との間を連通させている。

【００１９】以上のように構成されたカップ状砥石１０
は、その回転軸１２の基端部が図示しないチャック装置
により連結されて回転駆動されつつ図示しない被削材に
接触させられて平面研削が行われる。この状態では、研
削液放出管５２は、それから放出された研削液が、前記
渦巻状通路４８の開口部の中心線と略一致する方向に放
出されるように、カップ状砥石１０の近傍に配設されて
おり、その研削液放出管５２から放出された研削液は渦
巻状通路４８の４個の開口から積極的に導き入れられ
る。

【００２０】本実施例では、渦巻状通路４８の開口部の
すくい角が極めて小さいことから、上記渦巻状通路４８
の開口部に導き入れられた研削液は、渦巻状通路４８の
渦巻形状に起因して発生する内周側へ向かう作用力に従
って、容易に渦巻状通路４８内へ受け入れられるととも
に内周側へ導かれ、さらに軸方向通路５０により回転軸
１２の先端面へ導かれて円筒状の砥石本体１４の内周側
へ供給される。

【００２１】このため、環状部材１８に形成された渦巻
状通路４８および軸方向通路５０を通過した研削液は、
環状部材１８を固定するボルト部材２０の頭部３８に設
けられた貫通穴４０により砥石本体１４の内周側へ供給
されることから、環状部材１８と頭部３８とを同等の径
とすることができ、カップ状砥石１０をきわめて小径に
構成することができる。したがって、研削液導入穴を砥
石本体１４の外周壁を貫通して設けることができなくて
も、研削液を研削部に充分供給し得ることとなり、研削
焼け、研削割れ、被研削面の荒れ、異常磨耗等が好適に
防止されて、高能率且つ高性能な研削が簡単な構成で可
能となる。

【００２２】また、頭部３８に設けられた貫通穴４０
は、ボルト部材２０により環状部材１８を軸本体１６に
固定する際には回転工具の係合穴として用いられるの
で、砥石本体１４の内周面と頭部３８との間の径方向の
隙間が不要となり、これによってもカップ状砥石１０は
きわめて小径となる。

【００２３】さらに、研削加工に際して、カップ状砥石
１０が回転駆動されるとともに回転軸１２の外周面に向
かって研削液が研削液放出管５２から噴射されると、研
削液は回転軸１２の外周面に開口し且つ回転軸１２の回
転方向と反対方向に向かうに伴って内周側へ向かい且つ
その内周側へ向かう程回転軸１２の先端部側へ向かう渦
巻状通路４８へ受け入れられるとともに、さらに軸方向
通路５０により回転軸１２の先端面へ導かれるので、研
削液が砥石本体１４の内周側へ充分に供給され得て、研
削焼けを発生させることなく研削が可能となる。

【００２４】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明は、その他の態様においても適用さ
れる。

【００２５】たとえば、前述の実施例の砥石本体１４は
円筒状であったが、リング形、さら形等、環状の外周壁
を備えその外周壁の端面が被削平面と摺接させられるこ
とにより被削平面を研削する形式の砥石であればよいの
である。

【００２６】また、前述の実施例の砥石本体１４は超砥
粒砥石から構成されていたが、炭化珪素砥粒或いは溶融
アルミナ砥粒から構成された砥石であっても差支えな
い。

【００２７】また、前述の実施例では４枚の渦巻羽根２
６により４本の渦巻状通路４８が形成されていたが、２
或いは３本、または５本以上の渦巻状通路４８が形成さ
れてもよいのである。

【００２８】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカップ状砥石の要部を示す
断面図である。

【図２】図１の実施例の回転軸本体の先端面を示す図で
ある。

【図３】図１の実施例の回転軸本体の先端面を示す斜視
図である。

【図４】図１の実施例の環状部材を示す斜視図である。

【図５】図１の実施例のボルト部材を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０：カップ状砥石 １２：回転軸 １４：砥石本体１６：軸本体（回転軸本体） １８：環状部材 ２０：ボルト部材 ２６：渦巻羽根 ３４：ボルト軸部 ３８：頭部 ４８：渦巻状通路 ５０：軸方向通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の砥石本体と、該砥石本体が先端
   部に嵌め付けられた回転軸とを備え、研削加工に際して
   は該砥石本体の内周側から研削液が供給される形式のカ
   ップ状砥石であって、前記回転軸が、周方向に対するすくい角が外周側へ向かう程小さくなり
   且つ軸方向高さが同じの複数の渦巻羽根が周方向に等角
   度間隔となるように截頭円錐面状の先端面に形成された
   回転軸本体と、 該回転軸本体の外径と同等の径の外周面が前記砥石本体
   の内周面に固着され、該回転軸本体の渦巻羽根の先端に
   当接させられることにより、前記 回転軸の外周面に開口
   し且つ該回転軸の回転方向と反対方向に向かうに伴って
   内周側へ向かい且つ該内周側へ向かう程前記回転軸の先
   端部側へ向かう渦巻状通路と、該渦巻状通路の内周側端
   部と前記砥石本体の内周側とを連通させる軸方向通路と
   を形成する環状部材と、 該環状部材の内径よりも小径のボルト軸部と、前記軸方
   向通路を前記砥石本体の内周側へ連通させる貫通穴を備
   えて該ボルト軸部に連なる円板状の頭部とを備え、該ボ
   ルト軸部が前記回転軸本体の端面中央部に螺合されるこ
   とにより該円板状の頭部が前記環状部材を該回転軸本体
   に固定するボルト部材と から構成された ことを特徴とす
   るカップ状砥石。