悩み解決のヒントあり05［著者］松尾 秀平
工業機材事業本部 技術本部 商品開発部
メタルレジグループ

天然単石ドレッサを使っているが、ドレス性能や寿命、修理回数がばらついて管理に困っている
こんな 悩 み にはこの 製 品ドレッサの性能・寿命を安定化！
『大粒』人造ダイヤモンドを用いた新ドレッサ
人造単石ドレッサ

Gシャープ“Gシャープ”はサイズと形状が整った高品位の人造ダイヤモンドを採用し、研磨仕上げによる先端部形状の均一化によって研削砥石の切れ味を最大限に引き出します。

天然単石ドレッサ の 課 題
研削砥石を用いた研削加工で適切な加工精度およびるドレッサを用います。つまりドレッサは研削加工において、任意の加工品質を安定して得るために不可欠な工具です。

加工能率を維持するためには、研削砥石状態を適宜修正

単石ドレッサは、過去より天然ダイヤモンドが広く使する必要があります。具体的には、研削砥石表面の目こ用されています（図1）。ドレッサは研削砥石に切れ刃をぼれや目詰り、目潰れした砥粒を除去して、砥粒に新し

図1 天然単石ドレッサ

い切れ刃を創生する『ドレス』作業、研削砥石の外周加工面を軸中心に対して同心に成形する『ツルーイング』作業があります。これらの作業にはダイヤモンド工具であ46

天然ダイヤモンド合金

悩み解決のドレッサの性能・寿命を安定化！『大粒』人造ダイヤモンドを用いた新ドレッサ

人造単石ドレッサ Gシャープ

ヒントあり05

図3 天然単石ドレッサ用の天然ダイヤモンド
良 品

不良品
クラック

創生する作業に用いるため、ドレッサ自体のダイヤモンため、ドレスした研削砥石の加工精度が悪化します。こド先端も鋭利な形状が求められます。そのため、単石ドのように、天然単石ドレッサは天然ダイヤモンドの品質

レッサは使用に伴い先端部が摩耗して平滑になると、新によって製品毎に寿命や性能がばらつくといった工具管品への取り替えやメーカーでのダイヤモンド埋め替え修理上の問題があります。特に近年、顧客市場では工具品理を行うことで、残っている鋭利な頂点を再利用します

質の安定化の要求が高まっていることから、この問題が（図2）。この修理方法をくり返すには、単石ドレッサに用より顕著になりつつあります。

いる天然ダイヤモンドは、鋭利な頂点を多く有し、かつ内部にクラックや不純物を内包しない大粒なものが適問題解決のカギは人造ダイヤモンドしています。
天 然ダイヤモンドを使った単石ドレッサの品質（性図2 天然単石ドレッサの修理方法※使用に伴い摩耗した頂点Aから、埋設していた鋭利な頂点Bへ埋めかえ
修理前

使用摩耗部分

モンドの品質に起因するため、品質が安定する人造ダイヤモンドへの切替えにより解決が期待できます。1940

A

天然ダイヤモンド能、寿命、修理回数）が不安定である問題は天然ダイヤ

年代頃、人造ダイヤモンドの合成技術が実用化されるとDB
使用ポイント部Cともにダイヤモンド工具は人造ダイヤモンドに切替えが始まりました。しかし、人造単石ドレッサが国内で実用修理後化されたのは1980年代頃からであり、ドレッサの人造Bダイヤモンドへの切替えの歴史は比較的浅いです。これ
Aは、ダイヤモンドホイールでは数μmから数百μmサイズ
CDのダイヤモンドを用いるのに対して、ドレッサはmmサイズと比較的大きいダイヤモンドが必要であり、人造ダイヤモンドの合成技術の進歩に準じて実用化されたのしかし、天然ダイヤモンドはサイズや形状にばらつきが理由の１つです。なお、実用化された人造単石ドレッがあり、クラックや不純物を内包するものが多くありま

サの多くは、角柱形状の人造ダイヤモンドが一般的に用す（図3）。小さく鋭利な頂点の少ない天然ダイヤモンド

いられてきました。一方、近年では合成技術のさらなるは修理可能回数が少なく、クラックや不純物がある天然発展により、従来の角柱形状より大きな粒形状の人造ダダイヤモンドは製品使用途中にドレス性が悪化しやすいイヤモンドが市場化されています。

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悩み解決の人造単石ドレッサ Gシャープ

ドレッサの性能・寿命を安定化！『大粒』人造ダイヤモンドを用いた新ドレッサ

ヒントあり

図4 Gシャープ
研磨仕上した先端

人造ダイヤモンド

安定品質 へ の 挑 戦 、
人造単石ドレッサ『 Gシャープ 』

表1 ドレス試験条件
研削盤

円筒研削盤

研削方式

円筒研削

砥石スペックCXZ 60 K 8 V104

却まで、製品ロットの違いで大きなばらつきがないことで

砥石寸法

φ405×75T×127H mm

す。Gシャープの開発にあたっては、市場要求を達成でき砥石周速度45m/s

研削液

水溶性 SEC-700（×50）

ドレスリード0.1mm/r.o.w

ドレス切込み量

半径10μm/pass

ドレッサに対する市場要求は、製品性能が新品から廃るように原材料および設計を検討しています。
ドレッサの製品性能が変化する要因としては、ダイヤモンド部のクラックやカケ、内部不純物の露出といったダイヤモンドに起因する点が多くあります。Gシャープで

図5 天然単石ドレッサとGシャープ（新品・修理品）のドレス試験結果
140

はこれらの要因を排除するために、クラックやカケが発ラック、カケを内包しないダイヤモンドのみを選別して、高品質なダイヤモンドのみを製品に利用しています。また、使用初期の製品性能を安定化させるためにダイヤモンド先端部に研磨仕上げを行い（図4）、先端部形状を120

試験結果（指標）

生しにくい形状のダイヤモンドを採用して、不純物やク100
80604020

天然単石ドレッサ
Gシャープ（新品）
Gシャープ（最終修理品）
ドレス時の消費電力値

ドレス比

ロット違いで均一化しています。

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天然単石ドレッサを比較対照としてGシャープの新品時

また、表1のドレス試験条件にて天然単石ドレッサとGおよび修理品（廃却寸法）にてドレス試験を行いました。

シャープのそれぞれでドレスをくり返し行った場合の研ドレス試験条件を表1、ドレス試験結果を図5に示します。

削性能を評価しました。試験条件は表2、ドレス後の砥石

図5には砥石切れ味に影響するドレス時の消費電力値お外径と研削性能を図6に示します。Gシャープと天然単石よびドレッサ寿命に影響するドレス比 ※の結果を記載しドレッサのそれぞれでドレスした砥石にて研削したワーていますが、Gシャープには新品と修理品に差はなく、まクの表面粗さにほとんど差はありませんが、研削時の消た天然単石ドレッサに比べてばらつきが小さいことが確

費電力値はGシャープ使用時のほうが安定していること認できます。

が確認できます。

05悩み解決のドレッサの性能・寿命を安定化！『大粒』人造ダイヤモンドを用いた新ドレッサ

表2 試験条件

人造単石ドレッサ Gシャープ

ヒントあり

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図6 ドレス後の砥石外径と研削性能
円筒研削盤

研削方式

円筒研削砥石スペック

CXZ 60 K 8 V104

砥石寸法φ405×75T×127H mm

砥石周速度45m/s

研削液

水溶性 SEC-700（×50）

ワーク周速度

0.56m/s

取り代

研削代断面積80mm 2 /cut

スパークアウト

10回転

加工数

8cut

研削時の消費電力値（kW）

2.0

研削盤

天然単石ドレッサ
Gシャープ

1.6

1.20.80.40

大小

ドレス後の砥石外径ワーク

SCM435 焼入れ HRC48（寸法φ45×T10mm）

研削能率

2mm 3/mm・s

ワークの表面粗さRa（μm）

1.0

天然単石ドレッサ
Gシャープ

0.80.60.40.20

大小

ドレス後の砥石外径以上の結果より、新たに開発したGシャープは天然単石
ドレッサの性能や寿命のばらつきによる工具管理上の問［注釈］

題解決が期待できます。

※ドレス比 ： 砥石削除量÷ドレッサ摩耗量

Q 修理回数は何回までできますか？
A

ダイヤモンドの摩耗や破損状態によるため回数は定めていません。
使用限界まで修理対応致します。

Q 形状の修正（修理）は自社で対応可能ですか？
A

修正（修理）
についてはノリタケへ返却をお願いしております。

Q A＆［適用範囲と期待効果］
非金属材料

その他

無機材料
有機材料
（ガラス・セラミックス） （ゴム・プラスチック）

先端材料

金属材料
鉄系材料

非鉄系材料
（Alなど）

サイクルタイム短縮

工具寿命向上

加工品質向上

作業性改善

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環境配慮｜ 49