(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の台金と、該台金の回転軸心を曲率中心とする円弧に沿って彎曲させられた円弧板状であって超砥粒が無機結合剤により結合された砥材層を研削面側に有する複数個のビトリファイド砥石片とを備え、該ビトリファイド砥石片の内周面が前記台金の外周面に貼着されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法であって、
焼成後の前記ビトリファイド砥石片の研削面にレーザ光を照射することにより、該ビトリファイド砥石片の各々の研削面に前記砥材層を貫通する複数の穴を分散してそれぞれ設けるとともに、
前記複数の穴を、前記ビトリファイド砥石片の各々において前記台金の回転軸心に直交する面内において該回転軸心を中心とする放射状に形成する
ことを特徴とするビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法。
【請求項２】
前記複数の穴は、０．０５乃至２．０ｍｍφの径を備えたものである請求項１のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法。
【請求項３】
前記ビトリファイド砥石片の研削面において前記複数の穴は面積率で５乃至６０％を占めることを特徴とする請求項１または２のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法。
【請求項４】
前記複数の穴は、前記ビトリファイド砥石片の端縁および側縁から所定距離の範囲を除いて等密度で形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法。
【請求項５】
前記レーザ光は、ＹＡＧレーザ装置から出力されたものである請求項１乃至４のいずれか１のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超砥粒が無機結合剤により結合された複数個のビトリファイド砥石片が台金の外周面に貼着されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＢＮ砥粒、ダイヤモンド砥粒などの超砥粒がガラス質の無機結合剤により結合されたビトリファイド砥石片が台金の外周面に貼着されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールが知られている。このようなビトリファイド超砥粒砥石ホイールは、比較的に高研削比および高研削能率が得られ、たとえば周速が１２０ｍ乃至１６０ｍ／秒の高速研削で焼き入れされた鋼材等の被削材を研削する場合において好適に用いられる。
【０００３】
ところで、上記ビトリファイド砥石片において砥粒の集中度を高くするとその磨耗が減少するので、耐久寿命が長くなってランニングコストが低下する利点があるが、高価な超砥粒の量が多くなってビトリファイド超砥粒砥石ホイールが高価となるとともに、研削焼けが発生し易くなるという欠点があった。これに対し、砥粒の集中度を低くして研削加工すると、研削焼けの発生が回避され得るが、磨耗が早くなるという欠点があった。
【０００４】
これに対し、特許文献１に示されるように、ビトリファイド砥石片の研削面において複数の穴を分散して設けたビトリファイド砥石片を用いるビトリファイド超砥粒砥石ホイールが提案されている。これによれば、複数の穴が研削面に開口しているので、超砥粒の集中度を高くしても、クーラントが十分に供給されるので、研削能率を高くしつつ研削焼けが好適に低下させられる。
【特許文献１】特開２００３−３００１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来のビトリファイド超砥粒砥石ホイールでは、それに用いられるビトリファイド砥石片は、超砥粒、ビトリファイドボンド、粘結剤等が混合された原料からプレス成形型より成形されるとともに、そのプレス成形に際して用いられるプレス金型の成形キャビティ内に立設した複数のピンを用いて複数の穴がプレス成形と同時に形成されるようになっている。そして、プレス成形された成形品が焼成されることにより、ビトリファイド砥石片とされる。
【０００６】
しかしながら、上記のプレス成形が用いられることによって複数の穴が形成される場合には、プレスの圧力が加えられる過程においてピンの回りに砥粒やビトリファイドボンド粒体が集中し易く、焼成後において複数の穴の周囲は、気孔が少なく超砥粒およびビトリファイドボンドが密となった硬い部分が局部的に形成されることが避けられないという問題があった。このような、砥粒やビトリファイドボンドが集中した穴の開口縁部は、ビトリファイド砥石片の結合組織において他の部分よりも局部的に固くなって消耗し難くなるので、被削材の金属の溶着が発生し易くなり、研削面精度等の研削品質が低下する場合があった。
【０００７】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、超砥粒が無機結合剤により結合され且つ複数の穴が研削面に設けられた複数個のビトリファイド砥石片が台金の外周面に貼着されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールにおいて、その穴の周囲に被削材の金属の溶着が発生せず、研削面精度等の研削品質を低下させることのないビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明者等は、上記事情を背景として種々検討を重ねた結果、焼成後のビトリファイド砥石片に対してレーザ光を照射すると、ビトリファイド砥石片の結合組織が均一な状態で複数の穴をその研削面に分散して形成することができ、被削材の研削について安定した研削品質が得られることを見いだした。本発明はこの知見に基づいて為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための請求項１に係る発明は、円盤状の台金と、該台金の回転軸心を曲率中心とする円弧に沿って彎曲させられた円弧板状であって超砥粒が無機結合剤により結合された砥材層を研削面側に有する複数個のビトリファイド砥石片とを備え、該ビトリファイド砥石片の内周面が前記台金の外周面に貼着された複数個のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法であって、焼成後の前記ビトリファイド砥石片の研削面にレーザ光を照射することにより、該ビトリファイド砥石片の各々の研削面に前記砥材層を貫通する複数の穴を分散してそれぞれ設けるとともに、前記複数の穴を、前記ビトリファイド砥石片の各々において前記台金の回転軸心に直交する面内において該回転軸心を中心とする放射状に形成することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記複数の穴は、０．０５乃至２．０ｍｍφの径を備えたものであることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記ビトリファイド砥石片の研削面において前記複数の穴は面積率で５乃至６０％を占めることを特徴とする。  
【００１３】
また、請求項４にかかる発明は、請求項１乃至４のいずれか１に係る発明において、前記複数の穴は、前記ビトリファイド砥石片の端縁および側縁から所定距離の範囲を除いて等密度で形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか１の発明において、  前記レーザ光は、ＹＡＧレーザ装置から出力されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法によれば、焼成後のビトリファイド砥石片の研削面にレーザ光を照射することにより、該ビトリファイド砥石片の各々の研削面に前記砥材層を貫通する複数の穴が分散してそれぞれ設けられることから、ビトリファイド砥石片の結合組織が均一な状態で複数の穴をその研削面に形成することができ、穴の開口縁部に超砥粒等が集中した硬い部分が局所的に発生することが解消されるので、その穴の周囲に被削材の金属の溶着が発生せず、研削面精度等の研削品質を低下させることがなく、被削材の研削について安定した研削品質が得られる。また、前記複数の穴は、前記ビトリファイド砥石片の各々において前記台金の回転軸心に直交する面内において該回転軸心を中心とする放射状に形成されることから、研削面に向かって供給される研削液が複数の穴内に取り込まれるとともに、遠心力と同じ方向に形成された複数の穴から研削点に向かって好適に放出される。
【００１６】
請求項２に係る発明のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法によれば、０．０５乃至２．０ｍｍφの径を有する複数の穴を分散して備えたビトリファイド砥石片が得られることから、プレス成形型では得られ難い、研削に好ましい径の穴であるので、好適な、研削品質が得られる。
【００１７】
請求項３に係る発明のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法によれば、前記ビトリファイド砥石片の研削面において前記複数の穴は面積率で５乃至６０％を占めることから、超砥粒の集中度を高くしても、クーラントが十分に供給されるので、研削能率を高くしつつ研削焼けが防止される。また、切り粉が複数の穴内に補足されるので、被研削面の焼け、割れが発生せず、被研削面の品質が好適に高められる。
【００１８】
請求項４に係る発明のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法によれば、前記複数の穴は、前記ビトリファイド超砥粒砥石ホイールの回転軸心に直交する面内において該回転軸心を中心とする放射状に形成されることから、研削面に向かって供給される研削液が複数の穴内に取り込まれるとともに、遠心力と同じ方向に形成された複数の穴から研削点に向かって好適に放出される。
【００１９】
請求項４にかかる発明のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法によれば、前記複数の穴は、前記ビトリファイド砥石片の端縁および側縁から所定距離の範囲を除いて等密度で形成されることから、そのビトリファイド砥石片の端縁部および側縁部における機械的強度の低下がなく、割れ等が好適に防止される。
【００２０】
請求項５に係る発明のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法によれば、前記レーザ光は、ＹＡＧレーザ装置から出力されたものであることから、その波長は１．０６μｍであるので、精度良く、小径の穴を形成することができる。
【００２１】
また、好適には、前記ビトリファイド砥石片は、１０より大きく且つ２３０未満程度、更に好ましくは２０〜２００の集中度でダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒、あるいはそれらの混合砥粒などのヌープ硬度が３０００以上であって６０メッシュ［平均粒径２２０μｍ］乃至８００メッシュ［平均粒径２０μｍ］の超砥粒を含むものである。また、好ましくは２０〜７５（体積％）、更に好ましくは３０〜６５（体積％）の気孔率を備えるものである。また、上記ビトリファイド砥石片には、必要に応じて、無機バルーンのような無機質中空物質のような気孔形成材が骨材として含まれてもよい。
【００２２】
また、好適には、前記無機結合剤は、超砥粒を用いた場合に適当なもの、例えば硼珪酸ガラス、結晶化ガラスである。また、砥粒の保持力を充分なものとするための無機結合剤としては、超砥粒の熱膨張係数αに適合したα−（２×１０−６）乃至α＋（２×１０−６）［１／Ｋ：室温〜５００℃］の範囲の熱膨張係数を有するものが選択される。
【００２３】
また、好適には、前記無機結合剤は、砥粒の保持力を維持し且つ前記のような気孔率を備えるために前記ビトリファイド砥石全体に対して１５〜３５（体積％）の範囲の割合で用いられる。
【００２４】
また、前記ビトリファイド砥石片に設けられる複数の穴は、前記レーザ光の絞込み量を調整して前記研削面に対して１点集中的に照射することにより所望の大きさのものを得てもよいし、あるいは、所定の絞込み量に絞り込んだレーザ光を前記研削面に照射しつつその研削面に対して相対移動させる切断加工を施すことにより所望の大きさのものを得てもよい。
【００２５】
また、前記複数の穴は、前記複数個のビトリファイド砥石片の全部に形成されてもよいし、一部に形成されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００２７】
図１は、本発明の一実施例の製造方法によって製造されたビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０を示す正面図である。ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０は、たとえば炭素鋼、アルミニウム合金などの金属製の円盤状であってその中央部に研削装置（たとえば後述の円筒研削盤１２）に取り付けるための取付穴１４を有する取付部１６が設けられた台金１８と、その台金１８の回転軸心Ｗを曲率中心とする円弧に沿って湾曲させられた円弧板状であってその外周面にあたる研削面２０とそれに対して反対側の内周面にあたる貼着面２２とを有し、その貼着面２２が台金１８の外周面２４に隙間なく貼着された複数個（本実施例では１６個）のビトリファイド砥石片２６とを、備えている。その大きさは用途により適宜設定されるが、本実施例のビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０は、たとえば、外径Ｄが３８０ｍｍφ、取付部１６を除く厚みが１０ｍｍ程度の寸法に構成されたものである。
【００２８】
図２は、ビトリファイド砥石片２６を示す斜視図であり、図３は、ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の回転軸心Ｗに直交する面内におけるビトリファイド砥石片２６の断面の一部を拡大して示した図である。図１乃至図３において、ビトリファイド砥石片２６は、熔融アルミナ質、炭化珪素質、またはムライト質等のセラミック質の一般砥粒がガラス質の無機結合剤（ビトリファイドボンド）により結合されて成る下地層２８と、ＣＢＮ砥粒、ダイヤモンド砥粒等のヌープ硬度が３０００以上の超砥粒がガラス質の無機結合剤により結合されて成る砥材層３０とから一体的に構成されている。上記下地層２８は、専ら砥材層３０を機械的に支持するための基台として機能するものであり、砥材層３０は、専ら被削材を研削するための砥石として機能するものである。なお、上記超砥粒には、たとえば、６０メッシュ［平均粒径２５０μｍ］乃至３２０００メッシュ［平均粒径０．５μｍ］の範囲内の大きさのものが好適に用いられる。
【００２９】
図２に示すように、ビトリファイド砥石片２６の研削面２０には、複数（本実施例では３６個）の同じ大きさの穴３２が研削面２０内において偏らずにすなわち分散して、さらに言えば、ビトリファイド砥石片２６の端縁および側縁から所定距離Ｋの範囲を除いて等密度で形成されている。上記複数の穴３２は、たとえば、０．０５乃至２．０ｍｍφの径を備えたものであり、研削面２０において面積率で、たとえば、５乃至６０％を占めている。また、図３においてすなわちビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の回転軸心Ｗに直交する面内において、上記複数の穴３２は、回転軸心Ｗを中心とする放射状に形成され下地層２８および砥材層３０を貫通している。すなわち、複数の穴３２は、ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の径方向に形成され、回転軸心Ｗを通る中心線を有している。
【００３０】
上記複数の穴３２は、ビトリファイド砥石片２６の研削面２０にＹＡＧレーザ装置３４から出力されたレーザ光Ｌを照射することにより設けられたものであり、図４は、そのＹＡＧレーザ装置３４を備えて上記穴あけを実施するレーザ加工機３６の要部を切り欠いて示した側面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ視断面図である。
【００３１】
図４および図５において、基台３８は、金属たとえばＳＳ４００等のフレームから成る脚部４０と、その上面に水平に設けられた金属たとえばＳＳ４００等から成る矩形板状のベース４２とを備えている。そのベース６２の上面の四角には、断面矩形の支柱４４が立設されており、その支柱４４の上面には、中央部の厚み方向に貫通穴４５が設けられた天板４６が水平に固定されている。また、ベース４２の上面には、そのベース４２の厚み方向すなわち図４の上下方向に長手方向を有する一対の矩形板状の第１支持板４８と第２支持板５０とが互いに対向した側面５２、５４を有して立設されている。第１支持板４８および第２支持板５０には、その上方の一対の貫通穴５６に嵌合された一対の軸受５８を介して円柱状の揺動回転軸６０がその軸心Ｗ１まわりに回転可能に支持された状態で水平に設けられている。
【００３２】
揺動回転軸６０には、その長手方向中央部の外周に軸心Ｗ１と平行な方向に長手方向を有する断面矩形のキー６２が設けられている。その揺動回転軸６０の長手方向中央部には、キー６２を含めた揺動回転軸６０の断面形状よりわずかに大きい穴形状を備える円筒状であって、外周の所定位置に周方向に凹溝６４が形成されたスライド部材６６が嵌め入れられている。上記構成により、スライド部材６６は、揺動回転軸６０に対して軸心Ｗ１方向に摺動可能、且つ軸心Ｗ１まわりに相対回転不能になっている。スライド部材６６の外周には、輪状の回転摺動部材６８がスライド部材６６に対して軸心Ｗ１まわりに相対回転可能に嵌め入れられており、それらスライド部材６６および回転摺動部材６８の外周には、それぞれ上方に突き出した板状の第１挟持板７０および第２挟持板７２が設けられている。その第１挟持板７０および第２挟持板７２は、軸心Ｗ１方向においてその軸心Ｗ１を交点として所定角度だけ相対回転したＶ字状を成しており、互いに対向する面に突設された輪状の一対のリング７４に両端が固定された引張りばね７６により互いの接近方向に付勢されている。また、第１挟持板７０および第２挟持板７２には、その対向する面の先端部にそれぞれ切欠７８が設けられている。この切欠７８は、ワークすなわちビトリファイド砥石片２６を位置決めしつつ載置するためのものであり、ビトリファイド砥石片２６は、引張りばね７６の付勢力に抗して離間させた第１挟持板７０および第２挟持板７２の切欠７８にその両端が載置され、次いでその離間が解除されることにより第１挟持板７０および第２挟持板７２に挟持されるようになっている。ここで、軸心Ｗ１から挟持されたビトリファイド砥石片２６の研削面２０までの距離Ｒは、ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の半径Ｄ／２と同じ距離となるように設定されている。本実施例では、スライド部材６６、回転摺動部材６８、第１挟持板７０、第２挟持板７２、および引張りばね７６がビトリファイド砥石片２６の固定具を構成している。
【００３３】
図４において、第１支持板４８の側面５２には、軸心Ｗ１と平行な軸心を有する出力軸を備えるパルスモータ８２が設けられており、その出力軸の先端には、小歯車８４が固定されている。その小歯車８４は、軸心Ｗ１と平行な方向の軸心まわりに回転可能に設けられた第1歯車８６に係合させられており、その第１歯車８６は、揺動回転軸７６に固定された第２歯車８８に係合させられている。このため、ビトリファイド砥石片２６は、パルスモータ８２が作動してその出力軸が所定量だけ回転され、小歯車８４、第1歯車８６、および第２歯車８８を介して揺動回転軸７６が上記所定量に応じた量だけ回転させられることに従って、軸心Ｗ１まわりに位置決めされるようになっている。
【００３４】
第２支持板５０の側面５４には、軸心Ｗ１と平行な軸心を有するねじ軸９０を出力軸として備えるパルスモータ９２が設けられている。ねじ軸９０には、そのねじ軸９０に螺合させられたナット部９４と、そのナット部９４から二股に分かれて上方に突き出した先端がスライド部材６６の凹溝６４に係合させられているＵ字状のフォーク部９６とを備えたフォーク９８が設けられている。このため、ビトリファイド砥石片２６は、パルスモータ９２が作動してその出力軸であるねじ軸９０が所定角度だけ回転されフォーク９８が軸心Ｗ１方向に移動させられることにより、そのフォーク９８を介してスライド部材８０が軸心Ｗ１方向に移動させられることに従って、Ｗ１方向に位置決めされるようになっている。
【００３５】
天板４６の上面には、たとえば、平均出力１２０ＷのＹＡＧレーザ装置３４が載置され固定されている。このＹＡＧレーザ装置３４は、レーザ発振部１００によりたとえば波長１．０６μｍ、パルス幅０．３乃至５．０ｍｓ、ピーク出力２０ｋＷ、エネルギ５０Ｊ、パルス周波数５００Ｈｚ以下にて調整され発振されたパルス状のレーザ光Ｌを、レーザ発振部１００の側面に設けられ先端が揺動回転軸７６の軸心Ｗ１に向けられたレーザヘッド１０２を介してその先端から照射するものである。
【００３６】
図６は、上記ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の製造方法の要部を説明する工程図である。図６において、先ず、原料調合工程Ｐ１では、ビトリファイド砥石片２６の原料である砥粒と、ガラス質の無機結合剤（ビトリファイドボンド）と、成形時においてある程度の相互粘結力を発生させるためのデキストリンなどの粘結剤（糊量）と、必要に応じて適宜混入される有機物あるいは無機バルーンなどの気孔形成剤とを、砥材層３０および下地層２８毎に予め設定された割合で秤量して、それぞれ混合する。なお、上記気孔形成剤は、必ずしも用いられなくてよく、本実施例では、たとえば砥材層３０用には以下の表１に示す割合、下地層２８用には以下の表２に示す割合の原料を用いる。
【００３７】
［表１］
原材料名                  割合
――――――――――――――――――――
ＣＢＮ砥粒 (#80/100)      ５０容量部
ビトリファイドボンド      ２０容量部
糊量                        ６容量部
【００３８】
［表２］
原材料名                  割合
――――――――――――――――――――
球状ムライト              ３５容量部
電溶ムライト              １４容量部
ビトリファイドボンド      ２０容量部
糊量                        ６容量部
【００３９】
次いで、成形工程Ｐ２では、所定の成形金型の成形キャビティー内に上記混合された砥材層３０用の原料および下地層２８用の原料を順次充填し、加圧することにより、図２に示す形状の成形体を成形する。次いで、焼成工程Ｐ３では、上記成形体をたとえば１０００℃以下の温度で５時間焼成することにより、たとえば長さが４０ｍｍ、幅が１０．４ｍｍ、厚みが７．４ｍｍのビトリファイド砥石片２６を作製する。上記焼成により、原料に含まれる粘結剤等の有機物が消失させられるとともに無機結合剤が熔融させられ、その後固まった無機結合剤によって砥粒が相互に結合される。これにより、作製されたビトリファイド砥石片２６には、超砥粒が無機結合剤により結合された多数の連続気孔を有する多孔質のビトリファイド砥石組織が形成される。
【００４０】
次いで、穴あけ工程Ｐ４では、図４および図５に示すレーザ加工機３６に載置して位置決めされたビトリファイド砥石片２６の研削面２０に、ＹＡＧレーザ装置３４から出力されたレーザ光Ｌを照射することにより、ビトリファイド砥石片２６の研削面２０にたとえば０．５ｍｍφの径を備えた複数の穴３２を分散して設ける。この複数の穴３２は、ビトリファイド砥石素材片８０の端縁および側縁から所定距離Ｋの範囲を除いて等密度で形成し、研削面２０において面積率で５乃至６０％を占めるように形成する。また、この複数の穴３２は、ビトリファイド砥石片２６の幅方向に直行する面内において所定の位置を中心とする放射状に下地層２８および砥材層３０を貫通して形成する。
【００４１】
次いで、貼着工程Ｐ５では、予め作製された台金１８の外周面２４に上記複数の穴３２が設けられたビトリファイド砥石片２６をたとえばエポキシ樹脂接着剤等を用いて隙間無なく貼着する。次いで、仕上げ工程Ｐ６では、上記ビトリファイド砥石片２６が貼着された台金１８すなわちビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の表面をドレッシング工具や切削工具を用いて所定の深さたとえば０．５乃至１ｍｍ程度の深さだけ削ることにより、そのビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の外径寸法Ｄやその外径寸法Ｄの真円度、および厚み寸法などを整える。なお、ビトリファイド砥石片２６は、焼成工程Ｐ３を終えた時点において上記の削り代だけ大きい所定の寸法となるように作製する。以上の各工程を経ることによって、図１に示すような、超砥粒が無機結合剤により結合されたビトリファイド砥石片２６が台金１８の外周面２４に貼着されたビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０が製造される。
【００４２】
図７は、上記製造されたビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の使用状態の一例を示す図であって、上記ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０が装着された円筒研削盤１２により被削材（カムシャフト）１０４を研削している状態を要部を切り欠いて示した側面図である。図７において、円筒研削盤１２は、基台であるベッド１０６と、そのベッド１０６の上に設けられ図示しない心押台の心押軸との間で被削材１０４を挟持して紙面に垂直な軸心Ｗ２まわりに回転駆動する主軸を有する主軸台１０８と、サーボモータ１１０により一対のレール１１２に沿って軸心Ｗ２と平行な方向に移動可能且つサーボモータ１１４により一対のレール１１６に沿って軸心Ｗ２に直行する方向Ｙに移動可能なテーブル１２０と、そのテーブル１２０の上に設けられモータ１２２によりプーリー１２４、ベルト１２６、およびプーリー１２８を介して紙面に垂直な軸心Ｗ３まわりに回転駆動させられる回転主軸１３０を備える砥石台１３２と、図示しないポンプにより供給されるクーラント（兼研削液）が所定の圧力で噴射させられる一対のノズル１３４、１３６とを、備えている。ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０は、自身の回転軸心Ｗと上記軸心Ｗ３を一致させた状態で回転主軸１３０に取り付けられている。この円筒研削盤１２による研削加工は、一方のノズル１３４から回転しているビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０と被削材１０４との間の研削点Ｐにクーラントが供給されるとともに他方のノズル１３６からビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の研削面２０にクーラントが噴射されながら、砥石台１３２が被削材１０４に向かって方向Ｙに移動されることによって、回転するビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の研削面２０により被削材１０４が研削されるようになっている。この際、ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０には、ノズル１３６により研削点Ｐからビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の回転方向Ｒと逆方向の離れた位置でクーラントが吹き付けられることにより研削面２０が洗浄され、複数の穴３２内の切り粉が排出されつつクーラントがその複数の穴３２内に供給されるようになっている。
【００４３】
上述のように、本実施例のビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の製造方法によれば、ビトリファイド砥石片２６の研削面２０にレーザ光Ｌを照射することにより、そのビトリファイド砥石片２６の研削面２０に複数の穴３２が分散して設けられることから、ビトリファイド砥石片２６の結合組織が均一な状態で複数の穴３２をその研削面２０に形成することはでき、穴３２の開口縁部に超砥粒等が集中した硬い部分が局所的に発生することが解消されるので、その穴３２の周囲に被削材（カムシャフト）１０４の金属の溶着が発生せず、研削面精度等の研削品質を低下させることがなく、被削材１０４の研削について安定した研削品質が得られる。
【００４４】
また、本実施例のビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の製造方法によれば、０．０５乃至２．０ｍｍφの径を有する複数の穴３２を分散して備えたビトリファイド砥石片２６が得られることから、プレス成形型では得られ難い、研削に好ましい径の穴３２であるので、好適な、研削品質が得られる。
【００４５】
また、本実施例のビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の製造方法によれば、ビトリファイド砥石片２６の研削面２０において複数の穴３２は面積率で５乃至６０％を占めることから、超砥粒の集中度を高くしても、クーラントの供給が十分に供給されるので、研削能率を高くしつつ研削焼けが防止される。また、切り粉が複数の穴３２内に補足されるので、被研削面の焼け、割れが発生せず、被研削面の品質が好適に高められる。
【００４６】
また、本実施例のビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の製造方法によれば、複数の穴３２は、ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の回転軸心Ｗに直交する面内においてその回転軸心Ｗを中心とする放射状に形成されることから、研削面２０に向かって供給されるクーラント（研削液）が複数の穴３２内に取り込まれるとともに、遠心力と同じ方向に形成された複数の穴３２から研削点Ｐに向かって好適に放出される。
【００４７】
また、本実施例のビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の製造方法によれば、複数の穴３２は、ビトリファイド砥石片２６の端縁および側縁から所定距離の範囲を除いて等密度で形成されることから、そのビトリファイド砥石片２６の端縁部および側縁部における機械的強度の低下がなく、割れ等が好適に防止される。
【００４８】
また、本実施例のビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の製造方法によれば、レーザ光Ｌは、ＹＡＧレーザ装置３４から出力されたものであることから、その波長は１．０６μｍであるので、精度良く、小径の穴３２を形成することができる。
【００４９】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００５０】
たとえば、前述の実施例において、複数の穴３２の断面形状は円形であったが、これに限られず、楕円形、矩形または三角形等の多角形、長穴形状などであってもよい。また、複数の穴３２は、相互に同じ断面形状ではなく、異なった断面形状を有するものであってもよい。
【００５１】
また、前述の実施例において、複数の穴３２は、ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の回転軸心Ｗを中心とする放射状に形成され下地層２８および砥材層３０を貫通していたが、必ずしも回転軸心Ｗを中心とする放射状である必要はない。また、必ずしもビトリファイド砥石片を貫通している必要はない。要するに、複数の穴が研削面に開口していればよい。
【００５２】
また、前述の実施例において、複数の穴３２は、ビトリファイド砥石片２６の端縁および側縁から所定距離の範囲を除いて等密度で形成されていたが、必ずしも等密度である必要はなく、分散して設けられていればよい。
【００５３】
また、前述の実施例において、前記レーザ光は、ＹＡＧレーザ装置から出力されたものが用いられるが、これに限らず、その他のレーザ装置から出力されたものが用いられてもよい。
【００５４】
また、前述の実施例において、台金１８は、金属たとえば炭素鋼、アルミニウム合金などから成り、この構成は高速回転にも耐え得る強度を備えるために好ましいが、これに限られず、たとえば合成樹脂、繊維強化樹脂、あるいはビトリファイド砥石から成るものであってもよい。
【００５５】
また、前述の実施例において、レーザ加工機３６のビトリファイド砥石素材片８０を位置決めする構成は、その一例が開示されたものであり、その他の機械的構成でも実現されることができる。
【００５６】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、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】
【００５７】
【図１】本実施例の製造方法によって製造されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールを示す正面図である。
【図２】図１のビトリファイド砥石片を示した斜視図である。
【図３】図１のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの回転軸心に直交する面内におけるビトリファイド砥石片の断面の一部を拡大して示した図である。
【図４】ＹＡＧレーザ装置を備えてビトリファイド砥石片の穴あけを実施するレーザ加工機の要部を切り欠いて示した側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ視断面図である。
【図６】ビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造方法の要部を説明する工程図である。
【図７】図１のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの使用状態の一例を示す図であって、ビトリファイド超砥粒砥石ホイールが装着された円筒研削盤により被削材（カムシャフト）を研削している状態を要部を切り欠いて示した側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０：ビトリファイド超砥粒砥石ホイール
１８：台金
２０：研削面
２４：外周面
２６：ビトリファイド砥石片
３２：穴
３４：ＹＡＧレーザ装置
１０４：被削材（カムシャフト）
Ｌ：レーザ光
Ｐ４：穴あけ工程
Ｗ：回転軸心
【図１】
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【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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