JPH05220669A - 複合研削砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １個の研削砥石で要求面粗さなどが異なる複
数種類の研削を同時に行えるようにする。 【構成】 複合研削砥石１０の台座１４の外周部には、
ＣＢＮ砥粒をレジンボンドで結合した研削作用部１６が
一体的に設けられている。研削作用部１６は、研削部位
によってＣＢＮ砥粒の粒度が異なる第１研削作用部１６
ａと第２研削作用部１６ｂとに分けられており、エンド
ミル１８のすくい面２０を研削する第２研削作用部１６
ｂにおけるＣＢＮ砥粒の粒度は＃３５０と細かく、溝底
部２２および背部２４を研削する第１研削作用部１６ａ
におけるＣＢＮ砥粒の粒度は＃１８０と比較的粗い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は研削砥石に係り、特に、
研削条件や要求面粗さなどが異なる研削加工を１個の砥
石で行うことができる複合研削砥石に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】切れ刃として機能する多数の砥粒が一体
的に結合された研削作用部を有し、軸心まわりに回転駆
動されるとともに被加工物がその研削作用部の研削面に
相対的に押圧されることによりその被加工物に研削加工
を行う研削砥石が、切削工具等の研削に広く利用されて
いる。かかる研削砥石としては、ＣＢＮ砥石，ダイヤモ
ンド砥石，炭化珪素質やアルミナ質等の砥粒を用いた一
般の研削砥石など、砥粒の種類が異なる種々の砥石が知
られており、被加工物の材質等による研削条件や経済性
などに応じて適宜選択される。また、砥粒の粒度や結合
剤の種類，結合度なども、要求される面粗さや研削条件
などに応じて適宜選定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
研削砥石は、砥粒の種類や粒度、結合剤の種類などが予
め選定され、それによって砥石の組成が一定に定められ
るため、１個の研削砥石で要求面粗さなどが異なる複数
種類の研削を行うことはできなかった。このため、例え
ばタップやエンドミル等の溝を研削加工する場合、すく
い面については高い面粗さが要求されるのに対し、すく
い面以外の部分ではそれ程高い面粗さを必要としない
が、砥石としてはすくい面における要求面粗さに応じて
粒度の細かい（番号が大きい）砥石を用いる必要があ
り、部分的に過剰品質になるとともに研削加工能率が低
下するという不都合があった。また、シャンク等の研削
加工に際しては、荒研削を行った後に仕上げ研削を行っ
ているのが普通であるが、それぞれの研削条件に応じて
粒度等が異なる荒研削用および仕上げ研削用の砥石を用
いて研削加工を行う必要があった。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、１個の研削砥石で要
求面粗さなどが異なる複数種類の研削を同時に行うこと
ができるようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、多数の砥粒が一体的に結合された研削
作用部を有し、軸心まわりに回転駆動されるとともに被
加工物がその研削作用部の研削面に相対的に押圧される
ことによりその被加工物に研削加工を行う研削砥石であ
って、前記研削作用部の組成が、前記研削面に沿った方
向で且つ前記軸心まわりの回転方向と直角な方向におい
て断続的または連続的に変化していることを特徴とす
る。なお、上記研削作用部の組成は、砥粒の種類や形
状、粒度、砥粒率、結合剤の種類や結合剤率、結合度、
気孔率、組織などによって定められ、それ等の何れか１
つでも異なる場合は組成が異なるものとする。また、研
削面に沿った方向で且つ軸心まわりの回転方向と直角な
方向とは、被加工物の研削部位が異なる方向であって、
外周面で研削加工を行う場合には軸心に沿った方向であ
り、端面で研削加工を行う場合では砥石の半径方向であ
る。

【０００６】

【作用および発明の効果】このような複合研削砥石によ
れば、被加工物の研削部位が異なる方向において研削作
用部の組成が断続的または連続的に変化しているため、
１個の研削砥石で要求面粗さなどが異なる複数種類の研
削加工を同時に行うことが可能となり、例えばタップや
エンドミル等の溝を研削加工する場合、すくい面を研削
加工する部分では粒度を細かくするとともにすくい面以
外を研削加工する部分では粒度を粗くした複合研削砥石
を用いることにより、すくい面に要求される面粗さを確
保しつつ高能率研削を行うことができる。また、シャン
ク等の研削加工に際して荒研削を行った後に仕上げ研削
を行う場合には、粒度が粗い荒研削用の部分と粒度が細
かい仕上げ研削用の部分とを軸心方向に連続して設けた
１個の複合研削砥石を用いてトラバース研削することに
より、荒研削と仕上げ研削とを同時進行で行うことがで
きる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【０００８】図１は、本発明の一実施例である複合研削
砥石１０を軸心Ｏと直角方向から見た一部を切り欠いた
正面図である。この複合研削砥石１０は、外周面１２に
よりフォーム研削を行うもので、金属製の台座１４の外
周部に研削作用部１６が設けられている。研削面として
機能する外周面１２は、軸心Ｏに沿った方向において図
３に示されている被加工物としての２枚刃エンドミル１
８の被削面形状、すなわちすくい面２０，溝底部２２，
および背部２４に対応する形状を成している。複合研削
砥石１０は、軸心Ｏがエンドミル１８の溝と略直角とな
る姿勢で外周面１２がエンドミル１８に押圧され、軸心
Ｏまわりに回転駆動されることによりフォーム研削を行
うもので、図３の（ｂ）は研削加工時における複合研削
砥石１０の軸心Ｏを含む断面で図３（ａ）の IIIｂ− I
IIｂ断面に相当する。

【０００９】上記研削作用部１６は、切れ刃として機能
する多数の砥粒を結合剤によって一体的に結合したもの
で、本実施例では砥粒としてＣＢＮ結晶体が用いられ、
結合剤としてレジンボンドが用いられている。この研削
作用部１６は、砥粒としてのＣＢＮ結晶体の粒度が異な
る第１研削作用部１６ａと第２研削作用部１６ｂとから
成り、第１研削作用部１６ａにおける砥粒の粒度は＃１
８０で、第２研削作用部１６ｂにおける砥粒の粒度は＃
３５０である。これ等の第１研削作用部１６ａおよび第
２研削作用部１６ｂは、研削面である外周面１２に沿っ
た方向で且つ軸心Ｏまわりの回転方向と直角な方向、す
なわちエンドミル１８の研削部位が異なる方向であっ
て、この実施例では軸心Ｏに沿った方向において分けら
れており、粒度が粗い第１研削作用部１６ａは溝底部２
２および背部２４を研削し、粒度が細かい第２研削作用
部１６ｂはすくい面２０を研削するようになっている。

【００１０】このような研削作用部１６は、例えば図２
に示されているように、先ず＃１８０のＣＢＮ結晶体を
レジンボンドによって台座１４の外周部に成形固着する
ことにより第１研削作用部１６ａを形成し、次に＃３５
０のＣＢＮ結晶体をレジンボンドによって台座１４の外
周部および上記第１研削作用部１６ａに成形固着するこ
とにより、第２研削作用部１６ｂを第１研削作用部１６
ａと一体的に形成すれば良い。なお、使用により外周面
１２の形状が崩れた場合には、ツルーイングによりフォ
ームを再生することにより、繰り返し使用できる。

【００１１】かかる複合研削砥石１０によれば、それ程
高い面粗さを必要としない溝底部２２および背部２４を
研削加工する第１研削作用部１６ａの砥粒の粒度は比較
的粗いため、重研削により高能率加工を行うことができ
るとともに砥石コストが低減される一方、すくい面２０
を研削加工する第２研削作用部１６ｂの砥粒の粒度は細
かいため、重研削を行った場合でもすくい面２０の面粗
さは高く、エンドミル１８に要求される切削性能や耐久
性を充分に確保できる。

【００１２】次に、本発明の他の実施例を説明する。

【００１３】図４の複合研削砥石３０は、上記複合研削
砥石１０と同様にエンドミル１８のすくい面２０，溝底
部２２，および背部２４をフォーム研削するためのもの
で、金属製の台座３２の外周部に研削作用部３４が設け
られている。台座３２の外周面３６は、前記外周面１２
と同様に被削面形状に対応する形状を成しており、その
外周面３６に砥粒としてのＣＢＮ結晶体を電着法により
固着することにより、上記研削作用部３４が形成されて
いる。研削作用部３４は、研削部位によってＣＢＮ結晶
体の粒度が異なっており、溝底部２２および背部２４を
研削する第１研削作用部３４ａにおけるＣＢＮ結晶体の
粒度は＃１８０で、すくい面２０を研削する第２研削作
用部３４ｂにおけるＣＢＮ結晶体の粒度は＃３５０であ
る。かかる研削作用部３４は、例えば図５に示されてい
るように、先ず＃１８０のＣＢＮ結晶体を外周面３６に
電着して第１研削作用部３４ａを形成したのち、＃３５
０のＣＢＮ結晶体を外周面３６に電着して第２研削作用
部３４ｂを形成すれば良い。かかる複合研削砥石３０に
おいても、前記複合研削砥石１０と同様の作用効果が得
られる。

【００１４】図６は、被加工物としてのタップ４０のス
トレート溝４２をフォーム研削するための複合研削砥石
４４を説明する図で、この複合研削砥石４４は、台座４
６の外周部に砥粒としてのＣＢＮ結晶体を結合剤により
結合した研削作用部４８が設けられている。研削作用部
４８は、研削部位によってＣＢＮ結晶体の粒度が異なっ
ており、ストレート溝４２のうち切れ刃５０側のすくい
面を研削する第２研削作用部４８ｂにおけるＣＢＮ結晶
体の粒度は＃２８０で、そのすくい面以外の部分を研削
する第１研削作用部４８ａにおけるＣＢＮ結晶体の粒度
は＃１８０である。かかる複合研削砥石４４において
も、上記複合研削砥石１０，３０と同様な作用効果が得
られる。なお、図６の（ｂ）は研削加工時における複合
研削砥石４４の軸心Ｏを含む断面を示したもので、この
場合のタップ４０の断面は軸心に直角な図６（ａ）のVI
ｂ−VIｂ断面に相当する。また、この図６ではタップ４
０のねじ山が省略されている。

【００１５】図７は、被加工物としての４枚刃エンドミ
ル５４のスパイラル溝５６をフォーム研削するための複
合研削砥石５８を説明する図で、この複合研削砥石５８
も、上記と同様に研削部位によって粒度が異なるＣＢＮ
砥粒を用いた研削作用部６０を台座６２の外周部に備え
ている。すなわち、スパイラル溝５６のうち切れ刃６４
側のすくい面を研削する第２研削作用部６０ｂにおける
砥粒の粒度は細かく、そのすくい面以外の部分を研削す
る第１研削作用部６０ａにおける砥粒の粒度は比較的粗
い。なお、図７の（ｂ）は研削加工時における複合研削
砥石５８の軸心Ｏを含む断面を示したもので、この場合
のエンドミル５４の断面はスパイラル溝５６と直角な図
７（ａ）の VIIｂ− VIIｂ断面に相当する。

【００１６】図８は、被加工物としての２枚刃エンドミ
ル８０の底刃加工の一部であるギャッシュ加工に用いる
複合研削砥石８２を説明する図で、この複合研削砥石８
２も、研削部位によって粒度が異なるＣＢＮ砥粒を用い
た研削作用部８４を台座８６の外周部に備えている。す
なわち、ギャッシュ逃げ部を研削する第１研削作用部８
４ａにおける砥粒の粒度は＃１００で、ギャッシュすく
い面を研削する第２研削作用部８４ｂにおける砥粒の粒
度は＃２００である。

【００１７】図９は、被加工物としてのエンドミル等の
シャンク９０を研削加工する複合研削砥石９２を説明す
る図で、この複合研削砥石９２は、全体が砥粒を一体的
に結合した研削作用部にて構成されているとともに、軸
心Ｏに沿った方向において砥粒の種類および粒度が異な
る第１研削作用部９４ａと第２研削作用部９４ｂとに分
けられている。第１研削作用部９４ａは「ＷＡ８０Ｋ」
すなわち白色アルミナ質の砥粒で粒度が＃８０、結合度
がＫであり、第２研削作用部９４ｂは「ＧＣ２００Ｋ」
すなわち緑色炭化珪素質の砥粒で粒度が＃２００、結合
度がＫである。また、第２研削作用部９４ｂの外周面は
円筒形状を成しているのに対し、第１研削作用部９４ａ
の外周面は、第２研削作用部９４ｂから離間するに従っ
て小径となるように角度θ１が約３０´のテーパ形状を
成している。そして、かかる複合研削砥石９２は、その
軸心Ｏがシャンク９０の軸心と平行となる姿勢で外周面
がそのシャンク９０の外周面に押圧されるとともに軸心
Ｏまわりに回転駆動され、その状態でシャンク９０が軸
心まわりに回転させられつつ軸方向、この場合には図の
右方向へ移動させられることにより、第１研削作用部９
４ａによる荒研削と第２研削作用部９４ｂによる仕上げ
研削とが同時進行で行われる。

【００１８】図１０は、被加工物としてのエンドミル等
のシャンク９８を研削加工する複合研削砥石１００を説
明する図で、この複合研削砥石１００は、全体がＣＢＮ
砥粒を一体的に結合した研削作用部にて構成されている
とともに、軸心Ｏに沿った方向において組織、すなわち
ＣＢＮ砥粒の集中度が異なる第１研削作用部１０２ａと
第２研削作用部１０２ｂとに分けられている。第１研削
作用部１０２ａはＣＢＮ砥粒の集中度が標準より高いと
ともに、その外周面は、第２研削作用部１０２ｂ側に設
けられた角度θ２が約１゜のテーパ形状部と、そのテー
パ形状部に連続して設けられた円筒形状部とを備えてい
る。また、第２研削作用部１０２ｂはＣＢＮ砥粒の集中
度が標準であるとともに、その外周面は円筒形状を成し
ている。かかる複合研削砥石１００も、前記複合研削砥
石９２と同様にしてシャンク９８の外周面のトラバース
研削に用いられるが、先行して研削する第１研削作用部
１０２ａはＣＢＮ砥粒の集中度が高いため、高能率の重
研削加工を行う場合でも高い寿命を確保できる一方、後
続の第２研削作用部１０２ｂはＣＢＮ砥粒の集中度が標
準であるため、重研削後の仕上げ研削が良好に行われ
る。

【００１９】図１１は、被加工物としてのエンドミル等
のシャンク１０６を研削加工する複合研削砥石１０８を
説明する図で、この複合研削砥石１０８は、全体が「Ｗ
Ａ１２０」すなわち粒度が＃１２０の白色アルミナ質研
削材を一体的に結合した研削作用部にて構成されている
とともに、軸心Ｏに沿った方向において結合剤、すなわ
ち結合度が異なる第１研削作用部１１０ａと第２研削作
用部１１０ｂとに分けられている。第１研削作用部１１
０ａは結合度が比較的高い「Ｌ」であるとともに、その
外周面は角度θ３が約３０´のテーパ形状を成している
一方、第２研削作用部１１０ｂは結合度が「Ｊ」である
とともに、その外周面は円筒形状を成している。かかる
複合研削砥石１０８も、前記複合研削砥石９２，１００
と同様にしてシャンク１０６の外周面のトラバース研削
に用いられるが、先行して研削する第１研削作用部１１
０ａの結合度は高いため、難削材等に対しても優れた研
削性能が得られる一方、後続の第２研削作用部１１０ｂ
の結合度は比較的低いため良好な仕上げ研削が行われ
る。

【００２０】図１２は、被加工物としてのエンドミル等
のシャンク１１４を研削加工する複合研削砥石１１６を
説明する図で、この複合研削砥石１１６は全体が研削作
用部にて構成されているとともに、軸心Ｏに沿った方向
において砥粒の種類、集中度、および結合剤の種類がそ
れぞれ異なる第１研削作用部１１８ａ，第２研削作用部
１１８ｂ，第３研削作用部１１８ｃに分けられている。
研削作用部１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃの各々におけ
る砥粒の種類や集中度、結合剤の種類は、シャンク１１
４の材質や加工条件等を考慮して、第１研削作用部１１
８ａについては重研削による荒研削を行い得るように定
められ、第３研削作用部１１８ｃについては良好な仕上
げ研削を行い得るように定められ、第２研削作用部１１
８ｂについてはそれ等の中間的な中仕上げ研削を行い得
るように定められている。また、これ等の研削作用部１
１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃの外周面は何れも円筒形状
を成しているが、その外径寸法は第１研削作用部１１８
ａが最も小さく、第３研削作用部１１８ｃに向かうに従
って段階的に大きくされている。かかる複合研削砥石１
１６も、前記複合研削砥石９２等と同様にしてシャンク
１１４の外周面のトラバース研削に用いられるが、第１
研削作用部１１８ａによる荒研削、第２研削作用部１１
８ｂによる中仕上げ研削、および第３研削作用部１１８
ｃによる仕上げ研削が同時進行で行われるため、特に高
硬度材や難削材に対して高能率で高い面粗さの仕上げ研
削を行う場合に威力を発揮する。

【００２１】図１３は、被加工物としてのエンドミル等
のシャンク１２２を研削加工する複合研削砥石１２４を
説明する図で、この複合研削砥石１２４は全体が研削作
用部にて構成されているとともに、軸心Ｏに沿った方向
において砥粒率、集中度、および気孔率が連続的に変化
させられている。すなわち、かかる複合研削砥石１２４
は、外周面が円筒形状を成す円筒形状部と、その円筒形
状部から離間するに従って径寸法が小さくなるテーパ形
状部とから成るが、テーパ形状部側から円筒形状部側に
向かうに従って、言い換えれば図の左側の端部から右側
の端部へ向かうに従って、砥粒率，集中度，および気孔
率はそれぞれ漸増させられているのである。この複合研
削砥石１２４も、前記複合研削砥石９２等と同様にして
シャンク１２２の外周面のトラバース研削に用いられる
が、全体の砥石組成が均一な従来の研削砥石に比べて研
削性能や仕上げ面粗さ、加工精度を向上させることがで
きる。

【００２２】以上、本発明の幾つかの実施例を図面に基
づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一具体例
であり、例えば砥石端面で研削加工を行うカップ形研削
砥石等や、エンドミル，タップ等の工作工具以外の被加
工物を研削する研削砥石などにも本発明は同様に適用さ
れ得るなど、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変
更，改良を加えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である複合研削砥石の一部を
切り欠いた正面図である。

【図２】図１の複合研削砥石の製造工程における中間製
品を示す一部を切り欠いた正面図である。

【図３】図１の複合研削砥石によるエンドミルのフォー
ム研削を説明する図である。

【図４】本発明の別の実施例を示す一部を切り欠いた正
面図で、図１に対応する図である。

【図５】図４の複合研削砥石の製造工程における中間製
品を示す一部を切り欠いた正面図で、図２に対応する図
である。

【図６】本発明をタップの溝研削用砥石に適用した一例
を説明する図である。

【図７】本発明を４枚刃エンドミルの溝研削用砥石に適
用した一例を説明する図である。

【図８】本発明をエンドミルのギャッシュ加工に用いる
研削砥石に適用した一例を説明する図である。

【図９】本発明をシャンク外周面の研削砥石に適用した
一例を説明する図である。

【図１０】本発明をシャンク外周面の研削砥石に適用し
た別の例を説明する図である。

【図１１】本発明をシャンク外周面の研削砥石に適用し
た更に別の例を説明する図である。

【図１２】本発明をシャンク外周面の研削砥石に適用し
た更に別の例を説明する図である。

【図１３】本発明をシャンク外周面の研削砥石に適用し
た更に別の例を説明する図である。

【符号の説明】

１０，３０，４４，５８，８２，９２，１００，１０
８，１１６，１２４：複合研削砥石 １２：外周面（研削面） １６，３４，４８，６０，８４：研削作用部 １８：エンドミル（被加工物） ４０：タップ（被加工物） ５４：エンドミル（被加工物） ８０：エンドミル（被加工物） ９０，９８，１０６，１１４，１２２：シャンク（被加
工物） Ｏ：軸心

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の砥粒が一体的に結合された研削作
   用部を有し、軸心まわりに回転駆動されるとともに被加
   工物が該研削作用部の研削面に相対的に押圧されること
   により該被加工物に研削加工を行う研削砥石であって、 前記研削作用部の組成が、前記研削面に沿った方向で且
   つ前記軸心まわりの回転方向と直角な方向において断続
   的または連続的に変化していることを特徴とする複合研
   削砥石。