JPH09295255A - 研削ホイール - Google Patents
研削ホイールInfo
- Publication number
- JPH09295255A JPH09295255A JP13596196A JP13596196A JPH09295255A JP H09295255 A JPH09295255 A JP H09295255A JP 13596196 A JP13596196 A JP 13596196A JP 13596196 A JP13596196 A JP 13596196A JP H09295255 A JPH09295255 A JP H09295255A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel
- grinding
- center
- spiral groove
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 極微粒ダイヤモンドホイールに適した溝形状
を提供する。 【解決手段】 金属製の基盤３の上に、極微粒ダイヤモ
ンドの砥粒層５を形成する。この砥粒層の表面に、１条
の螺旋状の溝７を形成する。溝の深さは1.5mm、幅は2m
m、隣接する溝の中心間距離は5mmである。この螺旋溝付
きホイール１を平面ホーニング盤に取り付けて使用す
る。
を提供する。 【解決手段】 金属製の基盤３の上に、極微粒ダイヤモ
ンドの砥粒層５を形成する。この砥粒層の表面に、１条
の螺旋状の溝７を形成する。溝の深さは1.5mm、幅は2m
m、隣接する溝の中心間距離は5mmである。この螺旋溝付
きホイール１を平面ホーニング盤に取り付けて使用す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は研削ホイールに関し、
シリコン、セラミックス等の硬脆材料や種々の金属材料
などの平面を、表面粗さのきわめて小さい鏡面に加工す
る極微粒ダイヤモンドホイールに好適なものである。
シリコン、セラミックス等の硬脆材料や種々の金属材料
などの平面を、表面粗さのきわめて小さい鏡面に加工す
る極微粒ダイヤモンドホイールに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】光学材料、電子部品、セラミックスなど
の平面を鏡面に加工する場合、遊離砥粒を用いたラッピ
ング加工、ポリッシング加工が従来より多く用いられて
いる。しかしこれらの加工法は、加工面粗さの小さい鏡
面が得やすい反面、形状精度、加工精度、および作業性
などがよくない。また、作業時に粉塵が発生し、作業環
境を悪化させるという問題もある。
の平面を鏡面に加工する場合、遊離砥粒を用いたラッピ
ング加工、ポリッシング加工が従来より多く用いられて
いる。しかしこれらの加工法は、加工面粗さの小さい鏡
面が得やすい反面、形状精度、加工精度、および作業性
などがよくない。また、作業時に粉塵が発生し、作業環
境を悪化させるという問題もある。
【０００３】そこで、これらの作業を固定砥粒、すなわ
ち、極微粒ダイヤモンドホイールと高精度平面ホーニン
グ盤を用いた研削加工に置き換えることが検討されてい
る。しかし、極微粒ダイヤモンドホイールは、切れ刃と
なるダイヤモンド砥粒の粒径が数μｍと非常に小さいた
め、ボンド層表面からの砥粒突き出し量が極めて小さ
い。このため、研削液が加工点まで円滑に供給されにく
く、研削熱によるダイヤモンド砥粒の摩滅や、研削屑の
付着（目詰り）が発生しやすい。この結果、極微粒ダイ
ヤモンドホイールは、粗粒ダイヤモンドホイールに比較
して切れ味が悪く、寿命も短い傾向にある。
ち、極微粒ダイヤモンドホイールと高精度平面ホーニン
グ盤を用いた研削加工に置き換えることが検討されてい
る。しかし、極微粒ダイヤモンドホイールは、切れ刃と
なるダイヤモンド砥粒の粒径が数μｍと非常に小さいた
め、ボンド層表面からの砥粒突き出し量が極めて小さ
い。このため、研削液が加工点まで円滑に供給されにく
く、研削熱によるダイヤモンド砥粒の摩滅や、研削屑の
付着（目詰り）が発生しやすい。この結果、極微粒ダイ
ヤモンドホイールは、粗粒ダイヤモンドホイールに比較
して切れ味が悪く、寿命も短い傾向にある。
【０００４】さらに、ホイールを高速で回転させた場
合、研削液膜の動圧浮上力により被加工物が浮き上が
り、研削に障害が起こることがある。
合、研削液膜の動圧浮上力により被加工物が浮き上が
り、研削に障害が起こることがある。
【０００５】これらの現象を抑制する目的で、従来、ダ
イヤモンドホイールの砥粒層表面に、放射線状の溝（図
１）や同心円状の溝（図２）を設けている。これによ
り、研削点への研削液の供給が多少促進され、被加工物
の浮き上がりもある程度抑えられるが、ダイヤモンド砥
粒径が小さくなるにしたがって十分な効果は得られなく
なくなる。さらに、同心円溝を設けたホイールの場合、
被加工物を（回転させないで）固定したまま研削を行う
と、研削面にホイール溝ピッチに対応した凹凸（うね
り）が生じ、研削面精度が悪化するという問題点があ
る。
イヤモンドホイールの砥粒層表面に、放射線状の溝（図
１）や同心円状の溝（図２）を設けている。これによ
り、研削点への研削液の供給が多少促進され、被加工物
の浮き上がりもある程度抑えられるが、ダイヤモンド砥
粒径が小さくなるにしたがって十分な効果は得られなく
なくなる。さらに、同心円溝を設けたホイールの場合、
被加工物を（回転させないで）固定したまま研削を行う
と、研削面にホイール溝ピッチに対応した凹凸（うね
り）が生じ、研削面精度が悪化するという問題点があ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、極微粒ダ
イヤモンドホイールに適した溝形状を提供することを目
的とする。
イヤモンドホイールに適した溝形状を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明では、極微粒ダ
イヤモンドホイールの砥粒層表面に設ける溝を螺旋状に
形成する（図３）。螺旋溝は、１本でも複数本でもよ
い。螺旋溝は中心から外側に辿ったとき、ホイールの回
転方向と逆方向になるように設ける。研削液の流れをさ
らによくするため、螺旋溝に加えて放射線状の溝を設け
てもよい。
イヤモンドホイールの砥粒層表面に設ける溝を螺旋状に
形成する（図３）。螺旋溝は、１本でも複数本でもよ
い。螺旋溝は中心から外側に辿ったとき、ホイールの回
転方向と逆方向になるように設ける。研削液の流れをさ
らによくするため、螺旋溝に加えて放射線状の溝を設け
てもよい。
【０００８】溝付きダイヤモンドホイールは、メタルボ
ンド、レジンボンド、電着のいずれの方法でも製造する
ことができる。メタルボンドの場合は、カーボン製の焼
結型の中に金属製の基盤を置き、その上にダイヤモンド
砥粒と金属粉（Fe,Coなど）を混合したものを充填し、
これを700〜900℃に加熱し、300〜500Kg/cm2の圧力で砥
粒層を成形する。そして成形の途中に、押し型を押圧し
て、砥粒層に螺旋溝を転写する。
ンド、レジンボンド、電着のいずれの方法でも製造する
ことができる。メタルボンドの場合は、カーボン製の焼
結型の中に金属製の基盤を置き、その上にダイヤモンド
砥粒と金属粉（Fe,Coなど）を混合したものを充填し、
これを700〜900℃に加熱し、300〜500Kg/cm2の圧力で砥
粒層を成形する。そして成形の途中に、押し型を押圧し
て、砥粒層に螺旋溝を転写する。
【０００９】レジンボンドの場合は、金属粉の代わりに
樹脂粉末（フェノール、ポリイミドなど）を使い、180
〜220℃に加熱し、600〜800Kg/cm2の圧力で成形し、途
中、押し型を使って溝を転写する。電着の場合は、基盤
にあらかじめ螺旋溝を刻設しておき、これに電気ニッケ
ルメッキまたは無電解ニッケルメッキによりダイヤモン
ド砥粒を固着する。
樹脂粉末（フェノール、ポリイミドなど）を使い、180
〜220℃に加熱し、600〜800Kg/cm2の圧力で成形し、途
中、押し型を使って溝を転写する。電着の場合は、基盤
にあらかじめ螺旋溝を刻設しておき、これに電気ニッケ
ルメッキまたは無電解ニッケルメッキによりダイヤモン
ド砥粒を固着する。
【００１０】
【作用】このように螺旋溝を設けたことにより、ホイー
ルの回転で生じる遠心力により、研削液がホイールの中
心部より螺旋溝に沿って外側へ流れ、これによって、研
削液を加工点に行き渡らせ、同時に、研削屑を外部に排
出する。
ルの回転で生じる遠心力により、研削液がホイールの中
心部より螺旋溝に沿って外側へ流れ、これによって、研
削液を加工点に行き渡らせ、同時に、研削屑を外部に排
出する。
【００１１】さらに、螺旋溝上の各点はホイール中心か
らの距離が一定でなく、被加工物に対し砥粒層表面の溝
の位置が常に変化するため、被加工物が回転しない場合
でも加工面に溝形状が転写せず、うねりなどの不具合が
生じない。
らの距離が一定でなく、被加工物に対し砥粒層表面の溝
の位置が常に変化するため、被加工物が回転しない場合
でも加工面に溝形状が転写せず、うねりなどの不具合が
生じない。
【００１２】このように、螺旋溝では加工物に溝形状が
転写することがないので、ピッチを小さくして砥粒層全
面に密に刻設することができ、こうすることで、ホイー
ルを高速で回転させた場合、発生する研削液膜の動圧浮
上力により被加工物が浮き上がりを防止することができ
る。
転写することがないので、ピッチを小さくして砥粒層全
面に密に刻設することができ、こうすることで、ホイー
ルを高速で回転させた場合、発生する研削液膜の動圧浮
上力により被加工物が浮き上がりを防止することができ
る。
【００１３】
【実施例】図３は極微粒ダイヤモンドホイールを示した
ものであり、金属製の基盤３の上に、極微粒ダイヤモン
ドの砥粒層５が形成されている。砥粒層の表面には、１
条の螺旋状の溝７が形成されている。溝の深さは1.5m
m、幅は2mm、隣接する溝の中心間距離は5mmである。
ものであり、金属製の基盤３の上に、極微粒ダイヤモン
ドの砥粒層５が形成されている。砥粒層の表面には、１
条の螺旋状の溝７が形成されている。溝の深さは1.5m
m、幅は2mm、隣接する溝の中心間距離は5mmである。
【００１４】この螺旋溝付きホイール１を図４に示すよ
うに平面ホーニング盤に取り付けて使用する。同図で、
符号９は工作物、符号１１は工作物を回転させるモー
タ、符号１３は工作物を研削ホイールに押し付けるばね
である。符号１５は研削液の供給ノズルである。
うに平面ホーニング盤に取り付けて使用する。同図で、
符号９は工作物、符号１１は工作物を回転させるモー
タ、符号１３は工作物を研削ホイールに押し付けるばね
である。符号１５は研削液の供給ノズルである。
【００１５】螺旋溝の効果を検証するため、溝なしホイ
ール、放射線状溝付きホイール、螺旋溝付きホールの比
較実験を行った。使用したホイール仕様および加工条件
を表１に示す。
ール、放射線状溝付きホイール、螺旋溝付きホールの比
較実験を行った。使用したホイール仕様および加工条件
を表１に示す。
【表１】 図５は、ジルコニアセラミックスを５分間研削した際の
加工量の変化について比較したものである。螺旋溝付き
ホイールは、溝のないものの2.4倍、放射線状溝付きの
ホイールの1.3倍の量を加工できることがわかる。図６
は、その際の加工面粗さの変化を表したものであり、螺
旋溝付きホイールに比較してたの２つのホイールは加工
面粗さが劣っている。これは、溝なしおよび放射線溝付
きホイールは研削能力が劣り、被加工物の前加工で生じ
た加工面粗さを十分に除去できないことによるものであ
る。
加工量の変化について比較したものである。螺旋溝付き
ホイールは、溝のないものの2.4倍、放射線状溝付きの
ホイールの1.3倍の量を加工できることがわかる。図６
は、その際の加工面粗さの変化を表したものであり、螺
旋溝付きホイールに比較してたの２つのホイールは加工
面粗さが劣っている。これは、溝なしおよび放射線溝付
きホイールは研削能力が劣り、被加工物の前加工で生じ
た加工面粗さを十分に除去できないことによるものであ
る。
【００１６】図７は粒度#1500と#5000の螺旋溝付きホイ
ールでジルコニアセラミックスを加工した際の研削面粗
さである。加工時間約５分で#1500の場合はＲmax４８n
m、#5000の場合はＲmax３０nmの、非常に小さい加工面
粗さが得られる。
ールでジルコニアセラミックスを加工した際の研削面粗
さである。加工時間約５分で#1500の場合はＲmax４８n
m、#5000の場合はＲmax３０nmの、非常に小さい加工面
粗さが得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、研削
ホールに螺旋溝を形成し、しかも螺旋溝は、中心から辿
ったとき、回転方向がホイールの回転方向と逆になって
いるので、研削液が遠心力でホイールの中心部から螺旋
溝に沿って外側へ、外側へと円滑に流れ、これによっ
て、研削部で生じる研削屑が研削液と共に外部に効率よ
く排出され、同時に、研削液が加工点に満遍なく行き渡
るので、研削能力が向上する。
ホールに螺旋溝を形成し、しかも螺旋溝は、中心から辿
ったとき、回転方向がホイールの回転方向と逆になって
いるので、研削液が遠心力でホイールの中心部から螺旋
溝に沿って外側へ、外側へと円滑に流れ、これによっ
て、研削部で生じる研削屑が研削液と共に外部に効率よ
く排出され、同時に、研削液が加工点に満遍なく行き渡
るので、研削能力が向上する。
【００１８】また、ホイールを高速で回転した場合に、
動圧浮上力を生じて被加工物を浮き上がらせる原因とな
る研削液膜は、螺旋溝が研削液の逃げ道を提供するの
で、膜厚が小さくなり、被加工物の浮き上がりを小さく
抑えることができる。
動圧浮上力を生じて被加工物を浮き上がらせる原因とな
る研削液膜は、螺旋溝が研削液の逃げ道を提供するの
で、膜厚が小さくなり、被加工物の浮き上がりを小さく
抑えることができる。
【００１９】さらに、螺旋溝上の各点はホイール中心か
らの距離が一定でなく、被加工物に対し砥粒層表面の溝
の位置が常に変化するため、被加工物が回転しない場合
でも加工面に溝形状が転写せず、うねりなどの不具合が
生じない。これにより、被加工物の加工面品位の向上が
得られる。
らの距離が一定でなく、被加工物に対し砥粒層表面の溝
の位置が常に変化するため、被加工物が回転しない場合
でも加工面に溝形状が転写せず、うねりなどの不具合が
生じない。これにより、被加工物の加工面品位の向上が
得られる。
【図１】 放射線状溝付き研削ホイールの説明図であ
る。
る。
【図２】 同心円溝付きホイールの説明図である。
【図３】 本発明に係る螺旋溝付きホイールの説明図で
ある。
ある。
【図４】 高精度平面ホーニング盤の略図である。
【図５】 累積加工量の変化を表した図表である。
【図６】 加工面粗さの変化を表した図表である。
１ ホイール ５ 砥粒層 ７ 螺旋溝 ９ 工作物
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年６月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 放射線状溝付き研削ホイールの説明図であ
る。
る。
【図２】 同心円溝付きホイールの説明図である。
【図３】 本発明に係る螺旋溝付きホイールの説明図で
ある。
ある。
【図４】 高精度平面ホーニング盤の略図である。
【図５】 累積加工量の変化を表した図表である。
【図６】 加工面粗さの変化を表した図表である。
【図７】 ジルコニアセラミックスの仕上げ面粗さを表
した図表である。
した図表である。
【符号の説明】 １ ホイール ５ 砥粒層 ７ 螺旋溝 ９ 工作物
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸に対して直角な砥粒層の表面に、
回転中心を周回するにしたがって回転中心から遠ざかる
ように螺旋状の溝を設け、中心から辿った該螺旋溝の回
転方向はホイールの回転方向と逆向きになっている研削
ホイール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13596196A JPH09295255A (ja) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | 研削ホイール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13596196A JPH09295255A (ja) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | 研削ホイール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09295255A true JPH09295255A (ja) | 1997-11-18 |
Family
ID=15163902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13596196A Pending JPH09295255A (ja) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | 研削ホイール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09295255A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100455411C (zh) * | 2003-07-10 | 2009-01-28 | 松下电器产业株式会社 | 粘弹性抛光器及使用它的研磨方法 |
| CN108356629A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-08-03 | 广西钟山县天顺石材有限公司 | 一种大型石板的打磨装置 |
-
1996
- 1996-05-01 JP JP13596196A patent/JPH09295255A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100455411C (zh) * | 2003-07-10 | 2009-01-28 | 松下电器产业株式会社 | 粘弹性抛光器及使用它的研磨方法 |
| US7527546B2 (en) | 2003-07-10 | 2009-05-05 | Panasonic Corporation | Viscoelastic polisher and polishing method using the same |
| CN108356629A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-08-03 | 广西钟山县天顺石材有限公司 | 一种大型石板的打磨装置 |
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