(57)【要約】【課題】切屑の排出性に優れ、研削効率の向上を図ることができる研削砥石及びそのような研削砥石の製造方法を提供する。【解決手段】ワークＷに対向するワーク対向面を有する台金２と、芯線１２に多数の砥粒１１が固着されて成る固定砥粒ワイヤー１０とを有し、上記固定砥粒ワイヤー１０が、上記台金２のワーク対向面に固定されることで該ワーク対向面上にワーク研削用の研削部３が形成されていると共に、隣り合う固定砥粒ワイヤー間１０，１０の凹部５から成る切屑排出用の排出溝が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対向させるためのワーク対向面を有する台金と、芯線に多数の砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーとを有し、
上記固定砥粒ワイヤーが、台金における上記ワーク対向面に隣り合って延びるように固定されることで、該ワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部が形成されていると共に、隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部から成る切屑排出用の排出溝が形成されていることを特徴とする研削砥石。
【請求項２】
請求項１に記載の研削砥石において、
上記台金のワーク対向面が、該台金の回転軸周りの外周面から成っており、上記固定砥粒ワイヤーが、台金の外周面に上記回転軸方向に沿って螺旋状に巻かれた状態で該台金に固定されていて、それにより、該台金の外周面上に上記研削部が形成されていると共に、上記回転軸方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝が形成されていることを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項２に記載の研削砥石において、
上記固定砥粒ワイヤーは、その長手方向の両端に第１端と第２端をそれぞれ有していて、その第１端部が台金の回転軸方向の一端側に固着され、その第２端部が該台金の回転軸方向の他端側に固着されていると共に、これら第１端部と第２端部との間に位置する中間部が、上記台金の外周面に対して、非固着状態で上記回転軸方向に相対動可能に巻かれていることを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１に記載の研削砥石において、
上記台金のワーク対向面が、該台金の回転軸方向における一端側の端面から成っており、上記固定砥粒ワイヤーが、台金の端面上において、上記回転軸周りに渦巻き状に巻かれた状態で該台金に固定されていて、それにより、該台金の端面上に上記研削部が形成されていると共に、該台金の径方向で隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部によって上記排出溝が形成されていることを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項４に記載の研削砥石において、
上記固定砥粒ワイヤーは、その長手方向の両端に第１端と第２端をそれぞれ有していて、上記第１端部が、台金の端面における径方向一方側で固着され、第２端部が該台金の径方向他方側で固着されていると共に、これら第１端部と第２端部との間に位置する中間部が、該台金の端面に対し、固定砥粒ワイヤーの長手方向に沿って断続的に固着されていることを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の研削砥石において、
上記台金の端面には、渦巻き状に凹設されたガイド溝が刻設されており、上記固定砥粒ワイヤーが、このガイド溝の長さ方向に沿って該ガイド溝内に配設された状態で、該台金に固定されていることを特徴とするもの。
【請求項７】
ワークに対向させるためのワーク対向面を有する台金の該ワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部と切屑排出用の排出溝とが形成された研削砥石の製造方法であって、
上記台金の回転軸周りの外周面を上記ワーク対向面とし、芯線に砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーを、該台金の外周面に、その回転軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に巻くことによって、該外周面上に、上記研削部を形成すると共に、上記回転軸方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝を形成するステップと、
固定砥粒ワイヤーの長手方向における第１端部及び第２端部を該台金に固着するステップとを含むことを特徴とする研削砥石の製造方法。
【請求項８】
ワークに対向するワーク対向面を有する台金の該ワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部と切屑排出用の排出溝とが形成された研削砥石の製造方法であって、
上記台金の回転軸方向の一端側の端面を上記ワーク対向面とし、芯線に砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーを、該台金の端面上で、その回転軸周りに渦巻き状に巻くことによって、該端面上に上記研削部を形成すると共に、該端面の径方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝を形成するステップと、
固定砥粒ワイヤーの長手方向における第１端部及び第２端部、並びに該固定砥粒ワイヤーの第１端部と第２端部との間に位置する中間部を、台金に固着するステップとを含むことを特徴とする研削砥石の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の研削砥石の製造方法において、
上記回転軸周りに渦巻き状に凹設されたガイド溝を刻設するステップと、
上記固定砥粒ワイヤーを、上記ガイド溝の長さ方向に沿って該ガイド溝内に配置するステップとを含むことを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料やセラミックス材料等から成るワークの研削に用いられる研削砥石及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金属材料やセラミックス材料等から成るワークを研削する研削砥石としては、例えば、ワークに対向するワーク対向面を有する台金と、該ワーク対向面にダイヤモンドやｃＢＮ等の砥粒が適宜のボンド材で保持された砥粒層すなわち研削層とを有するものが知られている（特許文献１参照）。そして、このような研削砥石を用いてワークを研削する際には、該研削砥石を適宜の研削装置に取り付け、台金をその軸周りに高速回転させながらワークに向けて送りを与えて、該台金のワーク対向面上に配された研削層をワークに接触させる。そうすることで、研削層の表面に露出した砥粒が切れ刃となって、該ワークが研削される。
【０００３】
ところで、この種の研削砥石においては、ワークの研削の際に生ずる切屑が、砥粒間のチップポケット内に堆積することで目詰まりが発生してしまい、その結果、研削効率の低下を招く虞がある。そのため、このような研削砥石においては、上記研削層に、切屑の排出性を高める為の切屑排出用の排出溝を設け、該排出溝を通じて上記切屑を外部に排出させることが好ましい。
なお、本発明に関連する先行技術文献として、例えば、特許文献２のようなものが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４６７７１号公報
【特許文献２】特開昭６３−２８３８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の技術的課題は、切屑の排出性に優れ、研削効率の向上を図ることができる研削砥石及びそのような研削砥石の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明によれば、ワークに対向させるためのワーク対向面を有する台金と、芯線に多数の砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーとを有し、上記固定砥粒ワイヤーが、台金における上記ワーク対向面に隣り合って延びるように固定されることで、該ワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部が形成されていると共に、隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部から成る切屑排出用の排出溝が形成されていることを特徴とする研削砥石が提供される。
【０００７】
このとき、好ましくは、上記台金のワーク対向面が、該台金の回転軸周りの外周面から成っており、上記固定砥粒ワイヤーが、台金の外周面に上記回転軸方向に沿って螺旋状に巻かれた状態で該台金に固定されていて、それにより、該台金の外周面上に上記研削部が形成されていると共に、上記回転軸方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝が形成されている。
そして、より好ましくは、上記固定砥粒ワイヤーは、その長手方向の両端に第１端と第２端をそれぞれ有していて、その第１端部が台金の回転軸方向の一端側に固着され、その第２端部が該台金の回転軸方向の他端側に固着されていると共に、これら第１端部と第２端部との間に位置する中間部が、上記台金の外周面に対して、非固着状態で上記回転軸方向に相対動可能に巻かれている。
【０００８】
また、上記本発明に係る研削砥石においては、上記台金のワーク対向面が、該台金の回転軸方向における一端側の端面から成っており、上記固定砥粒ワイヤーが、台金の端面上において、上記回転軸周りに渦巻き状に巻かれた状態で該台金に固定されていて、それにより、該台金の端面上に上記研削部が形成されていると共に、該台金の径方向で隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部によって上記排出溝が形成されていてもよい。
【０００９】
このとき、好ましくは、上記固定砥粒ワイヤーは、その長手方向の両端に第１端と第２端をそれぞれ有していて、上記第１端部が、台金の端面における径方向一方側で固着され、第２端部が該台金の径方向他方側で固着されていると共に、これら第１端部と第２端部との間に位置する中間部が、該台金の端面に対し、固定砥粒ワイヤーの長手方向に沿って断続的に固着されている。
【００１０】
また、上記台金の端面には、渦巻き状に凹設されたガイド溝が刻設されており、上記固定砥粒ワイヤーが、このガイド溝の長さ方向に沿って該ガイド溝内に配設された状態で、該台金に固定されていてもよい。
【００１１】
さらに、本発明によれば、ワークに対向させるためのワーク対向面を有する台金の該ワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部と切屑排出用の排出溝とが形成された研削砥石の製造方法であって、上記台金の回転軸周りの外周面を上記ワーク対向面とし、芯線に砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーを、該台金の外周面に、その回転軸方向の一端側から他端側に向けて螺旋状に巻くことによって、該外周面上に、上記研削部を形成すると共に、上記回転軸方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝を形成するステップと、固定砥粒ワイヤーの長手方向における第１端部及び第２端部を該台金に固着するステップとを含むことを特徴とする研削砥石の製造方法が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、ワークに対向するワーク対向面を有する台金の該ワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部と切屑排出用の排出溝とが形成された研削砥石の製造方法であって、上記台金の回転軸方向の一端側の端面を上記ワーク対向面とし、芯線に砥粒が固着されて成る固定砥粒ワイヤーを、該台金の端面上で、その回転軸周りに渦巻き状に巻くことによって、該端面上に上記研削部を形成すると共に、該端面の径方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー間の凹部により上記排出溝を形成するステップと、固定砥粒ワイヤーの長手方向における第１端部及び第２端部、並びに該固定砥粒ワイヤーの第１端部と第２端部との間に位置する中間部を、台金に固着するステップとを含むことを特徴とする研削砥石の製造方法が提供される。
【００１３】
このとき、上記台金の端面に、上記回転軸周りに渦巻き状に凹設されたガイド溝を刻設するステップと、上記固定砥粒ワイヤーを、上記ガイド溝の長さ方向に沿って該ガイド溝内に配置するステップとを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上に記した本発明によれば、台金におけるワークに対向するワーク対向面に、固定砥粒ワイヤーを固定することにより、該台金のワーク対向面上に、ワーク研削用の研削部と切屑排出用の排出溝とが同時に形成される。したがって、切屑の排出性に優れ、研削効率の向上も図ることが可能な研削砥石及び該研削砥石の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る研削砥石の第１の実施形態を示す模式図である。
【図２】上記研削砥石におけるワーク研削前の状態を模式的に示す概略斜視図である。
【図３】台金に巻かれた固定砥粒ワイヤーの部分拡大断面図である。
【図４】図１の一点鎖線で囲む領域Ａを模式的に示す部分拡大側面図である。
【図５】図１の一点鎖線で囲む領域Ｂを模式的に示す部分拡大側面図である。
【図６】本発明に係る研削砥石の第２の実施形態を模式的に示す平面図である。
【図７】図６の台金に固定された固定砥粒ワイヤーの中間部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図８】図６の一点鎖線で囲む領域Ｃを模式的に示す部分拡大平面図である。
【図９】図６の一点鎖線で囲む領域Ｄを模式的に示す部分拡大平面図である。
【図１０】本発明に係る研削砥石の第３の実施形態を模式的に示す平面図である。
【図１１】図１０の台金に固定された固定砥粒ワイヤーの中間部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図１２】図１０の一点鎖線で囲む領域Ｅを模式的に示す部分拡大平面図である。
【図１３】図１０の一点鎖線で囲む領域Ｆを模式的に示す部分拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１−図５は、本発明に係る研削砥石の第１の実施形態を示している。この研削砥石１Ａは、金属材料やセラミックス等のワークＷを研削する為のもので、ワークＷに対向するワーク対向面を有する台金２と、該ワーク対向面上に設けられたワーク研削用の研削部３とを有している。この研削砥石１ＡによってワークＷを研削する際には、図２に示すように、該台金２を図示しない適宜の研削装置に取り付け、台金２に対してその回転軸Ｌ周りに回転させた状態で送りを与え、台金２のワーク研削面（後述の台金２の外周面２ａ）に設けられた研削部３をワークＷに接触させる。
【００１７】
上記台金２は、例えばステンレス鋼、アルミニウム、超鋼等の金属によって円柱状ないし円筒状に形成され断面円形を成しており、本実施形態においては、上記ワーク対向面が、台金２の回転軸Ｌ周りの円形外周面２ａから成っている。また、この台金２には、図１又は図２に示すように、それよりも小径の丸棒状に形成されたシャフト４が一体的に設けられている。このシャフト４は研削装置にクランプされる部分である。上記台金２は、シャフト４を介して上記研削装置に取り付けられることで、該研削装置の駆動力によって軸Ｌ周りに回転すると同時に、３軸方向に移動することができるようになっている。なお、台金２及びシャフト４の外径及び回転軸Ｌ方向長さは、研削するワークの寸法等に合わせて任意に設定することが可能である。
【００１８】
次いで、本発明の特徴部分である研削部３の具体的構成について説明する。図１又は図２に示すように、この研削部３は、後述する可撓性を有する固定砥粒ワイヤー１０が、上記台金２の外周面２ａ上に、上記回転軸Ｌ方向に沿って螺旋状に巻かれた状態で台金２に固定されることにより形成されている。そして、固定砥粒ワイヤー１０の表面に露出した砥粒１１が切刃となり、上記ワークＷを研削するようになっている。
【００１９】
図３に示すように、上記研削砥石１Ａに用いられる固定砥粒ワイヤー１０としては、ピアノ線等の金属製で可撓性を有する芯線１２に、ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）等の微細な上記砥粒１１が単層状態（単粒状態）で固着されて成るものが好適に用いられる。このとき、芯線１２への砥粒１１の固着は適宜の固着方法により行われるが、本実施形態のように、上記砥粒１１が芯線１２上に単層状態で固着されている場合には、該砥粒１１の自生発刃効果が生じないことから、砥粒１１が脱粒してしまうと脱粒部分における切れ味が鈍くなってしまう。
【００２０】
そこで、本実施形態では、上記砥粒１１を、ニッケル、銅等のボンド材を用いた電着による金属めっき層１３で固着することにより、該砥粒１１の芯線１２への保持力が高められている。そのため、芯線１２からの砥粒１１の脱粒を可及的に抑えて固定砥粒ワイヤー１０すなわち研削部３の劣化を抑制することができ、研削砥石１Ａや固定砥粒ワイヤー１０の交換頻度を低減することができる。
【００２１】
本実施形態において、上記研削部３は、１本の上記固定砥粒ワイヤー１０を、台金２の外周面２ａに対し、回転軸Ｌ方向に沿うように、該台金２の一端側から他端側に向けて連続して一重に巻くことにより構成されている。このように、台金２に対して固定砥粒ワイヤー１０が一重の螺旋状に巻かれると、芯線１２の断面すなわち固定砥粒ワイヤー１０の断面が略円形であるため、図３−図５に示すように、台金２の外周面２ａ上には、上記回転軸Ｌ方向に互いに隣接する固定砥粒ワイヤー１０，１０間に凹部５が形成される。
【００２２】
この凹部５は、隣り合う固定砥粒ワイヤー１０，１０間の谷状空間から成るものであって、台金２の上記回転軸Ｌ方向に沿って一端側から他端側に亘って螺旋状に連続している。上記凹部５は、ワークＷの研削加工の際に、固定砥粒ワイヤー１０の外周面における隣接する砥粒１１，１１間のチップポケット１４と同様に、ワークＷの切屑の排出性を高める排出溝として機能する。
【００２３】
なお、上記固定砥粒ワイヤー１０の巻回ピッチは任意であるが、本実施形態では、該固定砥粒ワイヤー１０は、回転軸Ｌ方向に隣り合う固定砥粒ワイヤー１０，１０同士において、一方の固定砥粒ワイヤー１０における砥粒１１の先端部（刃先部）が、他方の固定砥粒ワイヤー１０に接した状態すなわち、凡そ砥粒１１の平均砥粒径ないし金属めっき層１３からの砥粒１１の突き出し量程度の隙間が形成された状態で、台金２の外周面２ａ上に密巻きされている（図３−図５参照）。
【００２４】
上記固定砥粒ワイヤー１０は、その長手方向（芯線１２の長手方向）の両端に第１端と第２端とをそれぞれ有している。そして、図４に示すように、該固定砥粒ワイヤー１０の第１端部１０ａが、台金２の外周面２ａにおける回転軸Ｌ方向の一端側（すなわち、外周面２ａにおけるシャフト４が連結された基端部）に固着され、図５に示すように、該ワイヤー１０の第２端部１０ｂが、上記外周面２ａの他端側（回転軸Ｌ方向において上記基端部と反対側に位置する先端部側）に固着されている。
【００２５】
その一方で、これら第１端部１０ａと第２端部１０ｂとの間に位置する固定砥粒ワイヤー１０の中間部１０ｃは、上記台金２の外周面２ａに対して非固着状態で巻かれており、その結果、この中間部１０ｃは、上記外周面２ａに対して相対動可能となっている。すなわち、このワイヤー１０の中間部１０ｃは、台金２に対して固定されていないため、切削抵抗等により、上記台金２の外周面２ａ上において、回転軸Ｌ方向や周方向に微少に変位したり、当該ワイヤー１０の中心軸回りに微少に捩れたりすることが可能となっている。
【００２６】
なお、図４における１５は、台金２に対して、上記固定砥粒ワイヤー１０の第１端部１０ａをはんだ付け、ロウ付け、或いは、溶接等の固着手段で固定して成る固着部であり、また、図５において１６は、上記固定砥粒ワイヤー１０の第２端部１０ｂを、同じく台金２に対して上記固着手段で固定して成る固着部である。
【００２７】
上記研削砥石１Ａを用いてワークＷを研削する場合、上述したように、研削砥石１Ａを、台金２と一体に設けられたシャフト４を介して研削装置に取り付け、研削装置によって研削砥石１Ａの送り速度や回転数、ワークＷに対する切り込み量等に関する各種研削条件を設定する。そして、研削条件設定後、研削砥石１Ａを上記回転軸Ｌ周りに回転させた状態でワークＷに向けて送りを与える。そうすると、ワークＷと、台金２のワーク対向面、即ち台金２の外周面２ａに螺旋状に巻き付けられた固定砥粒ワイヤー１０から成る研削部３とが接触して、該固定砥粒ワイヤー１０の表面に露出した砥粒１１により該ワークＷが上記送り方向に徐々に研削されていく。このとき、この研削砥石１Ａによる研削加工は、研削液を使用しないドライ加工であることが望ましいが、加工条件に応じて研削液を使用して加工することも勿論可能である。
【００２８】
研削の際に発生した切屑は、固定砥粒ワイヤー１０の上記チップポケット１４内に入り込むと共に、回転軸Ｌ方向に隣り合う該固定砥粒ワイヤー１０，１０間に形成された、切屑の排出溝としての凹部５にも入り込んでいく。そして、この凹部５に入り込んだ切屑は、研削砥石１Ａの回転によって外部に排出されていく。このとき、上記固定砥粒ワイヤー１０が回転軸Ｌに沿って台金２の外周面２ａにほぼ均一な間隔で巻かれていることから、台金２の周方向に延設された上記凹部５も、研削砥石１の回転軸Ｌ方向にほぼ均一な間隔で配置された状態となっている。そのため、研削部３のどの位置においても、ワークＷに対して、上記凹部５を均一に対峙させることができ、それにより、切屑の排出を効率よく行うことができる。
【００２９】
また、ワークＷ研削時、固定砥粒ワイヤー１０には研削抵抗が生ずるが、上述のように、このワイヤー１０は、その第１端部１０ａと第２端部１０ｂとの間に位置する中間部１０ｃにおいて、台金２に対して非固着状態で相対動可能に巻かれていて、その研削抵抗により、台金２の外周面２ａ上で微少に往復動等の変位をしたり揺動をしたりすることができるようになっている。そのため、例えば、ワークＷが軟性材料等の目詰まりし易い材料から成っていたとしても、その切屑を凹部５から振い落して効率的に排出することができる。
【００３０】
続いて、上記研削砥石１Ａを製造する工程について説明する。先ず、上述したような、ステンレス鋼、アルミニウム、超鋼等の金属素材から成り、回転軸Ｌ周りに外周面２ａを有する台金２と、ピアノ線等の金属素材から成る芯線１２に対し、ダイヤモンドやｃＢＮから成る微細な砥粒１１が固着されて成る長尺の固定砥粒ワイヤー１０とを準備する。次に、上記台金２の外周面２ａに固定砥粒ワイヤー１０を巻回することにより、ワークＷを研削するための研削部３と、切屑排出用の凹部５（排出溝）とを形成するステップへと移行する。
【００３１】
このステップでは、上記固定砥粒ワイヤー１０に所定の張力を付した状態で、該固定砥粒ワイヤー１０を、台金２の外周面２ａに、上記軸Ｌ方向に沿ってきつく締め付けた状態で螺旋状に密に巻回する。そして、該固定粒ワイヤー１０を、台金２の回転軸Ｌ方向の一端側から他端側に到るまで連続的かつ密に巻き付けることにより、台金２の外周面２ａには、一層の固定砥粒ワイヤー１０から成る研削部３が形成される。また、それと同時に、回転軸Ｌ方向で隣合う固定砥粒ワイヤー１０，１０間に切屑排出用の凹部５（排出溝）が形成される。なお、台金２に対する固定砥粒ワイヤー１０の巻回方法としては、例えば、所定の巻き線機等を用いることで行うことができる。
【００３２】
次いで、台金２に巻き付けた固定砥粒ワイヤー１０の両端を切断する等して、その長手方向（芯線１２方向）の両端に第１端及び第２端を形成し、その第１端部１０ａを、台金２の回転軸Ｌ方向の一端側に対してはんだ付け、ロウ付け、溶接等の適宜の固着方法で固着する。また、該第１端部１０ａと同様にして、該ワイヤー１０の第２端部１０ｂを、該台金２の回転軸Ｌ方向の他端側に対して固着する。その結果、本実施形態における上記研削砥石１Ａを得ることができる。
【００３３】
また、台金２に固着された固定砥粒ワイヤー１０を取り外す際には、例えば、上記はんだ付け等の固着手段が用いられている場合、当該固着部分をレーザー加熱等の適宜方法によって取り外すことができる。
なお、上記研削砥石１Ａを製造するのに際し、例えば、台金２に固定砥粒ワイヤー１０を巻回するのに先立って、該固定砥粒ワイヤー１０の第１端部１０ａを切断等により形成してそれを台金２の一端側に固着し、それから、そのワイヤー１０を台金２の一端側から他端側に向けて螺旋巻きした後に、該ワイヤー１０の第２端部１０ｂを切断等により形成してそれを台金２の他端側に固着してもよい。
【００３４】
このように、第１実施形態においては、芯線１２に砥粒１１が固着された固定砥粒ワイヤー１０を、台金２の外周面２ａに、その回転軸Ｌ方向に沿って螺旋状に巻いた状態で台金２に固定することで、ワークＷ研削用の研削部３が形成され、また、それと同時に、回転軸Ｌ方向で隣り合う固定砥粒ワイヤー１０，１０間には、切屑排出用の凹部５（排出溝）も形成される。そのため、優れた切屑の排出性により砥石の目詰まりを抑制することが可能で研削効率にに優れた研削砥石１Ａを、高い生産性で且つ低コストにて提供することができる。
【００３５】
また、研削砥石１Ａの切れ味が低下した際には、台金２から使用済みの固定砥粒ワイヤー１０を取り外し、新規の固定砥粒ワイヤー１０を再度その台金２に巻き付けて固定すれば、台金２を廃棄することなく再利用することも可能であり、そうすることで、研削砥石１の運用コストも抑制することができる。
【００３６】
なお、上記台金２は、シャフト４を介して研削装置に取り付けられるように構成されているが、これに限るものではなく、平形砥石のように、厚み方向に貫通する取付孔を有する台金であって、研削装置におけるスピンドルに上記取付孔を介して装着するようなもの等であってもよい。また、図２では、上記研削砥石１が平面研削加工に用いる例が示されているが、これに限らず、例えば、円筒研削加工や内面研削加工に用いてもよい。さらに、上記実施形態においては、固定砥粒ワイヤー１０を第１端部１０ａ及び第２端部１０ｂの２個所で台金２の外周面２ａに固着しているが、それに加えて、台金２に巻かれた当該ワイヤー１０の中央部等を含む３個所以上で台金２に固着しても良い。
【００３７】
図６−図９は本発明に係る研削砥石の第２実施形態を示すもので、この第２実施形態の研削砥石１Ｂが上記第１実施形態の研削砥石１Ａと相違する点は、台金２における、ワークＷに対向するワーク対向面を、該台金２の回転軸Ｌ方向の一方側（上記シャフト４とは軸Ｌ方向で逆側に位置する先端部側）に配された略円形を成す端面２ｂとし、該端面２ｂ上にワーク研削用の研削部３及び切屑排出用の凹部５を設けた点である。この第２実施形態の研削砥石１Ｂは、主として、ラップ加工を行う際に用いられ、ワークＷに対し、軸Ｌ周りに回転する台金２の端面２ｂ側を押し付けて、該端面２ｂに設けられた研削部３によりワークＷの表面を平滑化するものである。
なお、上記以外の構成は実質的に第１実施形態の研削砥石１Ａと同じであるので、両者の主要な同一構成部分に第１実施形態の研削砥石１Ａと同じ符号を付し、それらの構成部分及びその構成部分に基づく作用効果の説明は、重複記載を避けるため省略する。
【００３８】
図６又は図７に示すように、台金２における上記端面２ｂは一様に平坦な表面を成していて、この端面２ｂ上に、上記固定砥粒ワイヤー１０が上記回転軸Ｌ周りに渦巻き状に巻かれた状態で固定されている。それにより、台金２の端面２ｂ上には、上記研削部３が形成されていると共に、台金２の径方向で隣接する固定砥粒ワイヤー１０，１０間に、切屑排出用の上記凹部５が設けられている。このとき、上記台金２の径方向への巻回ピッチやその巻回数やワイヤー１０の本数等については任意であるが、本実施形態では、１本の上記固定砥粒ワイヤー１０を用いて、それを上記端面２ｂ上において外周縁近傍から略中央位置にかけて渦巻き状に密巻している。
【００３９】
図６及び図８、図９に示すように、この研削砥石１Ｂにおいては、上記固定砥粒ワイヤー１０の上記第１端部１０ａが、上記台金２の端面２ｂの外周縁側に固定され、該固定砥粒ワイヤー１０の第２端部１０ｂが、上記端面２ｂの略中央位置に固定されている。一方、これら第１端部１０ａと第２端部１０ｂとの間に位置する中間部１０ｃは、上記端面２ｂに対し、上記固定砥粒ワイヤー１０の長手方向に沿って所定の間隔を有して断続的に固定されている。よって、この中間部１０ｃは、台金２の端面２ｂに対して固定された固着部１７と、該台金２の端面２ｂに固定されていない非固着部分とを上記長手方向に沿って交互に有している（図８、図９参照）。その結果、ワークＷの研削加工の際の切削抵抗等により、上記非固着部分が、上記台金２の端面２ｂ上で変位したり揺動したりするように構成されている。
【００４０】
台金２に対する固定砥粒ワイヤー１０の固着手段としては、第１実施形態と同様にはんだ付けや、ロウ付、溶接等により行われ、本実施形態においては、例えば図７に符号１７で示すように、該固定砥粒ワイヤー１０が抵抗溶接、レーザー溶接、アーク溶接等のスポット溶接により点接合されている。なお、図７に示す例では、固定砥粒ワイヤー１０の各固着部１７が、台金２の径方向内側に位置しているが、径方向外側に位置していてもよい。
また、図８の１５は、台金２の端面２ｂに対して、固定砥粒ワイヤー１０の第１端部１０ａを、端面２ｂの外周縁近傍位置において、上記固着手段で固定して成る固着部であり、図９の１６は、該端面２ｂに対し、第２端部１０ｂを、端面２ｂの略中心位置において上記固着手段で固定してなる固着部である。
【００４１】
この第２実施形態の研削砥石１Ｂを製造する場合、上記台金２と上記固定砥粒ワイヤー１０とを準備し、上記固定砥粒ワイヤー１０を台金２の端面２ｂ上で、上記回転軸Ｌ周りに渦巻き状に密に巻きながら該端面２ｂに対して固定する。ここで、上記固定砥粒ワイヤー１０を巻回するにあたり、例えば、固定砥粒ワイヤー１０を、台金２の外周縁側から中心側に向けて複数周巻いていくとする。その場合には、先ず、該固定砥粒ワイヤー１０における巻き始端側（第１端部１０ａ側）を、上記台金に対し、端面２ｂの外周縁近傍位置において上記スポット溶接等の固着手段で固定する。それから、固定砥粒ワイヤー１０を上記端面２ｂの中心に向けて渦巻き状に巻回しつつ、該固定砥粒ワイヤー１０の長さ方向に沿って所定の間隔を空けながら台金２に固定していく。これを順次繰り返し、最終的に、台金２の端面２ｂの略中央位置（回転軸Ｌ近傍）において固定砥粒ワイヤー１０の巻き終端側（第２端部２ｂ側）を該台金２に固定する。そして、固定砥粒ワイヤー１０における、巻き始端側と巻き終端側との余剰部分を切断等する。
【００４２】
このようにして、上記台金２の端面２ｂに対して、上記固定砥粒ワイヤー１０が渦巻き状に固定されると共に、台金２の径方向に隣接する固定砥粒ワイヤー１０，１０の間に、切屑排出用の凹部５が形成された研削砥石１Ｂを得ることができる。
なお、固定砥粒ワイヤー１０の固着ステップの前に、該固定砥粒ワイヤー１０の両端を切断して予め第１端部１０ａと第２端部１０ｂを形成し、それを上述のように台金２の端面２ｂ上で巻きながら該端面２ｂに固定することも可能である。また、上記の説明では、固定砥粒ワイヤー１０を台金の外周縁側から中心に向けて巻回したが、これとは逆に、中心側から外周縁側に向けて巻回することも勿論可能であるし、固定砥粒ワイヤー１０を台金２の径方向外側から順次溶接していくことも可能である。
【００４３】
図１０−図１３は、本発明に係る第３実施形態を示すものである。
この第３の実施形態の研削砥石１Ｃが第２実施形態の研削砥石１Ｂと異なる点は、ワークＷに対向するワーク対向面を成す上記端面２ｂに、回転軸Ｌを中心として略渦巻き状に凹設されたガイド溝２０が設けられると共に、このガイド溝２０内に、上記固定砥粒ワイヤー１０が該ガイド溝２０に沿って渦巻き状に巻かれた状態で配設され、その状態でガイド溝２０内で台金に固定されている点である。
【００４４】
上記渦巻き状のガイド溝２０は、台金２の端面２ｂにおける外周縁近傍から中央部分に向けて切れ目なく連続している。また、図１１に示すように、上記ガイド溝２０は、略矩形の横断面形状を有しており、その溝幅は上記固定砥粒ワイヤー１０の直径よりもやや大きく形成され、その溝深さは上記固定砥粒ワイヤー１０の直径よりも浅く成っている。よって、このガイド溝２０の長さ方向に沿って該溝２０内に固定砥粒ワイヤー１０を収容すると、図１１のように、該固定砥粒ワイヤー１０の略弧状の表面が上記台金２の端面２ｂから突出し、突出する固定砥粒ワイヤー１０によって上記ワークＷ研削することができる。
【００４５】
そして、図１１に示すように、この第３の実施形態に係る研削砥石１Ｃにおいても、台金２の径方向に隣接する固定砥粒ワイヤー１０，１０同士の間に切屑排出用の凹部５が形成されている。
また、凹部５の幅を決める固定砥粒ワイヤー１０，１０の巻回ピッチは、実質的に、台金２の径方向に隣接するガイド溝２０の径方向ピッチに対応しており、この第３の実施形態では、上記ガイド溝２０の巻回ピッチは、該ガイド溝２０内に固定砥粒ワイヤー１０を収容した状態で、隣り合う該固定砥粒ワイヤー１０，１０の砥粒１１が互いに非接触となる程度に離間するように設定されている。
【００４６】
固定砥粒ワイヤー１０の固定手段として、この第３の実施形態では、樹脂系接着剤が用いられている。そして、該接着剤により、図１２又は図１３に示すように、上記固定砥粒ワイヤー１０の第１端部１０ａが、ガイド溝２０における、長さ方向の一端側（最外周側）の溝端部２０ａの位置で固定され、第２端部１０ｂが、ガイド溝２０における、長さ方向の他端側（中心側）の溝端部２０ｂの位置で固定されている。一方、固定砥粒ワイヤーの中間部１０ｃは、上記ガイド溝２０内において、該固定砥粒ワイヤー１０の長さ方向に沿って断続的に台金２に対して固定されている。
【００４７】
なお、上記接着剤としては、例えば、硬化した際に、変形に対する追随性を有する柔軟な接着剤層を形成するものを用いることで、ワークＷの研削加工等の際、その接触抵抗等によって固定砥粒ワイヤー１０における上記固着部１５−１７が、上記端面２ｂに固定された状態のまま該端面２ｂ上で僅かに変位したりするように構成することもできる。
また、図１１に示す例では、固定砥粒ワイヤー１０は、上記ガイド溝２０の溝底に非接触状態で台金２に固定されているが、該溝底に当接した状態で該ガイド溝２０内で固定されていてもよい。
【００４８】
この第３の実施形態に示す研削砥石１Ｃを製造する工程について説明する。
この研削砥石１Ｃを製造する場合には、上記固定砥粒ワイヤー１０を台金２に固定するのに先立って、先ず、台金２の端面２ｂに、該台金２の回転軸Ｌ周りに渦巻き状のガイド溝２０を刻設する。このガイド溝２０の形成ステップは、例えば、レーザー加工機等により行われ、それにより適宜の溝幅及び溝深さを有する渦巻き状の溝が所定の巻回ピッチで形成される。このあと、ガイド溝２０内における、最外周側に位置する一端側の溝端部２０ａと、最内周側に位置する他端側の溝端部２０ｂとに樹脂系の接着剤を充填すると共に、これら両溝端部２０ａ，２０ｂ間においては、該ガイド溝２０の長手方向に沿って所定の間隔をあけて断続的に接着剤を充填する。そうすることで、ガイド溝２０内の上記接着剤を充填した部分には接着剤層（固着部１５−１７の部分）が形成される。そして、以下に説明する固定ステップに移行するが、その際、上記接着剤層が硬化しきらないうちに、上記固定砥粒ワイヤー１０をガイド溝２０の長さ方向に沿って、該ガイド溝２０内に配置する。
【００４９】
なお、ここでは、ガイド溝の長さに対応する長さに形成されていて、予め第１端部１０ａと第２端部１０ｂとを有する固定砥粒ワイヤー１０を用いているが、勿論、第２実施形態の研削砥石１Ｂの製造工程で述べたように、長尺な固定砥粒ワイヤー１０を台金２（ガイド溝２０内）に固定したのち、該固定砥粒ワイヤー１０の両端を切断して、第１端部１０ａ及び第２端部１０ｂを形成してもよい。
【００５０】
この固定砥粒ワイヤー１０の台金２への固着ステップにおいては、例えば、図１２に示すように、該固定砥粒ワイヤー１０の第１端部１０ａをガイド溝２０の一端側の溝端部２０ａと略一致させ、その状態で該固定砥粒ワイヤー１０を上記ガイド溝２０の長さ方向に沿って渦巻き状に巻回し、そして、図１３に示すように、該固定砥粒ワイヤー１０の第２端部１０ｂをガイド溝２０の他方の溝端部２０ｂと略一致するようにして配置する。このようにして、上記台金２の端面２ｂに対して、上記固定砥粒ワイヤー１０が渦巻き状に固定されると共に、台金２の径方向に隣接する固定砥粒ワイヤー１０，１０の間に、切屑排出用の凹部５が形成された研削砥石１Ｃを得ることができる。
【００５１】
なお、この第３の実施形態では、上記ガイド溝２０をレーザー加工機により形成しているが、例えば切削工具の切刃等により切削して形成してもよい。また、ガイド溝２０の横断面形状については、固定砥粒ワイヤー１０の一部を該ガイド溝２０内に収容して、該固定砥粒ワイヤー１０の外周面の一部を外部に突出させることができれば、例えば、略円形状の横断面や略Ｖ形状の横断面を有するものであってもよい。
【００５２】
以上、本発明に係る研削砥石及びその製造方法について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  研削砥石
２      台金
２ａ    外周面
２ｂ    端面
３      研削部
５      凹部
１０    固定砥粒ワイヤー
１０ａ  第１端部
１０ｂ  第２端部
１０ｃ  中間部
１１    砥粒
１２    芯線
２０    ガイド溝
Ｗ      ワーク
【図１】
2018039066.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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