JP3678986B2 - Truing and dressing method and apparatus for diamond wheel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単石ダイヤモンドドレッサを用いたダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.015mm 以下の粒度の有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石のツルーイング・ドレッシング方法およびツルーイング・ドレッシング装置に関し、特に、表面粗さ(Ry)0.1μm以下の超精密・鏡面研削加工が可能な有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石のツルーイング・ドレッシング方法およびツルーイング・ドレッシング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子機器、精密機械、光学機器、光通信機器等の小型化、精密化により、表面粗さ(Ry)0.1μm以下の超精密・鏡面研削加工技術の必要性は益々高まりつつある。
近年来、研削盤の剛性や仕上がり精度が向上し、また、砥石軸受に静圧軸受けが採用されるようになり、また粒度が#1000番よりも細いダイヤモンド砥粒をレジノイドで結合させた有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石が開発され、砥石による研削加工によって、表面粗さ(Ry)0.1 μm以下の超精密加工が可能になりつつある。
【0003】
たとえば本発明者は、表面粗さ(Ry)0.1 μm以下の超精密・鏡面研削加工を可能にするため、特許第2977508 号において、粒度が#1000番よりも細かい有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石に対して、図1、図2に示すように、単石ダイヤモンドドレッサ2を回転する有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石1の回転軸に対してθ傾斜させて接触させ、ダイヤモンド砥石1の回転面に沿って送ることにより砥石研削面10を創成するダイヤモンド砥石のツルーイング・ドレッシング方法を提案している。
【0004】
この特許第2977508 号に記載されているツルーイング・ドレッシング方法は、図2の1Bで示す方向のダイヤモンド砥石1の砥石周速度を800m/min、図2の2B方向の単石ダイヤモンドドレッサ2の送り速度を250mm/min として、切れ味のよい砥石研削面を創成するようにしている。
ところで、超精密・鏡面研削加工においては、研削加工後の表面を要求された表面粗さにするため、粒度の異なるダイヤモンド砥石を用いて鏡面研削を行ったり、図3に示す先端半径rの異なる単石ダイヤモンドドレッサを使用してツルーイング・ドレッシングを行ってる。
【0005】
しかしながら、特許第2977508 号に記載されているツルーイング・ドレッシング方法で砥石研削面を創成した場合、単石ダイヤモンドドレッサの先端形状によっては、単石ダイヤモンドドレッサの先端が急激に摩耗して、切れ味の悪い砥石研削面となるために、単石ダイヤモンドドレッサを中心軸回りに回転させて、単石ダイヤモンドドレッサとダイヤモンド砥石との接触面を頻繁に変えなければならないという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、従来技術の上記問題点を解消することにあり、単石ダイヤモンドドレッサの磨耗を抑制し、切れ味のよい砥石研削面を創成可能な鏡面研削用ダイヤモンド砥石のツルーイング・ドレッシング方法および装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、単石ダイヤモンドドレッサでダイヤモンド砥石をツルーイング・ドレッシングする際、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度を変更することにより、単石ダイヤモンドドレッサの先端部の摩耗が顕著に減少でき、かつ切れ味のよい砥石研削面を創成できることを知見し、本発明を完成させた。
【0008】
本発明は、単石ダイヤモンドドレッサを回転させたダイヤモンド砥石の回転面に接触させ、該回転面に沿って送ることで砥石研削面を創成するダイヤモンド砥石のツルーイング・ドレッシング方法において、前記ダイヤモンド砥石をダイヤモンド砥粒の平均粒径が 0.015mm 以下の粒度の有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石とし、前記単石ダイヤモンドドレッサの送り速度の絶対値を下記(1)式で表されるパラメーターfの値に対し 0.70 倍以上 2.0 倍以下となるように設定することを特徴とするダイヤモンド砥石のツルーイング・ドレッシング方法である。
記
f=(r+μ)×N・・・・・・・(1)
ここで、f:パラメーター( mm/ min )、r:単石ダイヤモンドドレッサの先端半径( mm )、μ:前記有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石の砥粒の平均粒径( mm )、N:前記有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石の砥石回転速度( rpm )である。
【0010】
また本発明は、砥粒の平均粒径が 0.015mm 以下の粒度の有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石を装着して該ダイヤモンド砥石を砥石軸回りに回転させる回転機構と、単石ダイヤモンドドレッサを該単石ダイヤモンドドレッサの中心軸の回りに回動可能かつ前記ダイヤモンド砥石の砥石軸に対して傾斜可能に装着したテーブルと、該テーブルを互いに直交する2方向に移動させる移動機構と、前記テーブルを前記2方向に対して垂直に移動させる切り込み機構と、前記単石ダイヤモンドドレッサの送り速度の絶対値を上記(1)式で表されるパラメーターfの値に対し 0.70 倍以上 2.0 倍以下となるように設定する手段とを備えたことを特徴とするツルーイング・ドレッシング装置である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のダイヤモンド砥石のツルーイング・ドレッシング方法について図を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る単石ダイヤモンドドレッサの取り付け状態を示す部分正面図であり、図2は図1の部分側面図である。
【0012】
また、図3は単石ダイヤモンドドレッサの先端形状を示す部分正面図であり、図4は、図3に示した単石ダイヤモンドドレッサを用い、ダイヤモンド砥石1の砥石研削面10を創成する場合における、本発明のダイヤモンド砥石のツルーイング・ドレッシング方法の原理を示す部分拡大図である。
図において、1はダイヤモンド砥石、10は砥石研削面、1Aは砥石軸、1Bは砥石回転方向であり、2は単石ダイヤモンドドレッサ、3はドレッサケーシング、4は締め付けボルト、5はホルダ、6はマグネットチャックである。
【0013】
また、2A、2B、2Cはそれぞれは単石ダイヤモンドドレッサの中心軸、送りの軌跡、送り方向である。rは単石ダイヤモンドドレッサの先端半径、θは単石ダイヤモンドドレッサの傾き角であり、gは単石ダイヤモンドドレッサの切込み量、sは単石ダイヤモンドドレッサの送り量である。1Cはダイヤモンド砥粒、dはダイヤモンド砥粒の粒径である。
【0014】
従来、有気孔微粒レジノイドボンドダイヤモンド砥石に対しては、単石ダイヤモンドドレッサの使用は不可能とされてきた。この理由は、ダイヤモンド砥石と単石ダイヤモンドドレッサの硬度が同じであるため、ダイヤモンド砥石に含有されているダイヤモンド粒を単石ダイヤモンドドレッサで削ることができず、逆に、その際生じる熱によりダイヤモンド砥石を構成しているボンドが軟化し、ツルーイング・ドレッシング力によりダイヤモンド粒をボンド内に埋没させることになるからである。
【0015】
なお、ツルーイングとは、ダイヤモンド砥石を研削盤に取り付ける際に生じる振れを除去して形状を修正することであり、また、ドレッシングとは、砥石を目直して切れ味を回復させることであり、両者ともダイヤモンド砥石による研削作業において不可欠の工程である。これらの作業は、同時に行う場合と別々に行う場合があるが、ツルーイングとドレッシングとを同時に行うツルーイング・ドレッシングとするのが一般的である。
【0016】
本発明では、ダイヤモンド砥石1を有気孔のレジノイドボンドダイヤモンド砥石に限定することで、気孔の冷却効果により、ボンドの軟化が抑止されると共に、気孔の緩衝効果により、砥粒がボンド内に埋没することが抑止され、切れ味の良い状態の研削面が創成できるようにしている。
また、本発明に用いる単石ダイヤモンドドレッサ2は、図1、図2に示すように、中心軸2Aの回りに回動可能な状態でケーシング3を介してホルダ5内に装着した後、締めつけボルト4でケーシング3をホルダ5に締めつけてホルダ5内に固定されている。ホルダ5の下面は、互いに直交する3方向に移動可能とされた研削盤のテーブル上のマグネットチャック6に着脱自在に固定されている。また、ダイヤモンド砥石1は、ダイヤモンド砥石を砥石軸1A回りに回転させる研削盤の回転機構に装着されている。
【0017】
すなわち、本発明のツルーイング・ドレッシング装置には、ダイヤモンド砥石1を装着してダイヤモンド砥石1を砥石軸1A回りに回転させる回転機構と、単石ダイヤモンドドレッサ2を単石ダイヤモンドドレッサ2の中心軸2Aの回りに回動可能かつダイヤモンド砥石1の砥石軸1Aに対して傾斜可能に装着したテーブルと、該テーブルを互いに直交するxおよびyの2方向に移動させる移動機構と、テーブルをxおよびy方向に垂直なz方向に移動させる切り込み機構と、単石ダイヤモンドドレッサ2の送り速度をダイヤモンド砥粒の平均粒径の値および/または単石ダイヤモンドドレッサ2の先端半径の値に応じて設定する手段とを備えている。
【0018】
そして本発明のツルーイング・ドレッシング方法では、図1、図2に示すように、単石ダイヤモンドドレッサ2を砥石回転軸1Aに対して傾き角θ傾斜させて、回転する有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石1の回転面に接触させ、単石ダイヤモンドドレッサの送りの軌跡2Bに沿って砥石研削面10を創成している。
ツルーイング・ドレッシングの際、単石ダイヤモンドドレッサ2の先端部が摩耗して平坦になってくると、砥石研削面10の切れ味が回復しなくなり、ツルーイング・ドレッシングの効果が減少する。そこでツルーイング・ドレッシングを1回行う毎に単石ダイヤモンドドレッサ2を中心軸2A回りにたとえば90°回転させて、単石ダイヤモンドドレッサ2とダイヤモンド砥石1との接触面を変え、効果的なツルーイング・ドレッシングを行うようにするのが普通である。
【0019】
また、ツルーイング・ドレッシングで非球面研削に必要となる曲面を砥石研削面10に形成するには、図2に示す単石ダイヤモンドドレッサ2の送りの軌跡2Bが非球面研削に必要な曲面を形成するように、研削盤を設定しておき、図示しないテーブルをy軸方向に移動させつつ、z軸方向に昇降させてNC制御するのが一般的である。
【0020】
上記で説明したツルーイング・ドレッシングでは、図3に示す先端に半径rが形成された単石ダイヤモンドドレッサを用いており、ツルーイング・ドレッシングにより、図4に示すように、新たな砥石研削面10が創成されている。
図4は、本発明のダイヤモンド砥石1のツルーイング・ドレッシング方法の原理を示す部分拡大図であり、単石ダイヤモンドドレッサ2の先端がツルーイング・ドレッシング前の砥石研削面10の表面から切込み量gだけ切込まれている。単石ダイヤモンドドレッサ2は送り方向2Cに向かって所定の送り速度で送られており、単石ダイヤモンドドレッサ2が送られた後に、新たな砥石研削面10が創成される。図4において、ダイヤモンド砥石1の砥石研削面10は、図面垂直方向に所定の砥石回転速度Nで回転している。また、1Cはダイヤモンド砥粒、dはダイヤモンド砥粒1Cの粒径であり、sはダイヤモンド砥石1の1回転当たりの単石ダイヤモンドドレッサ2の送り量sである。
【0021】
本発明のツルーイング・ドレッシング方法の特徴は、創成する新たな砥石研削面10に沿った単石ダイヤモンドドレッサの送り速度をダイヤモンド砥石の砥粒の平均粒径の値および/または単石ダイヤモンドドレッサの先端半径rの値に応じて設定することにある。
以下、創成する新たな砥石研削面10に沿った単石ダイヤモンドドレッサの送り速度をダイヤモンド砥石の砥粒の平均粒径の値および/または単石ダイヤモンドドレッサの先端半径rの値に応じて設定することによって、単石ダイヤモンドドレッサ2の先端部の磨耗が極めて少なくなるという結果を得た実験1〜実験2について説明する。
(実験1)
実験1では、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度を単石ダイヤモンドドレッサの先端半径rの値に応じて設定することによって、単石ダイヤモンドドレッサの磨耗が顕著に減少することを知見した。
【0022】
この実験結果を図5に示す。
図5は、単石ダイヤモンドドレッサの先端半径rをパラメータとした場合における単石ダイヤモンドドレッサの送り速度と単石ダイヤモンドドレッサの磨耗量の関係を示すグラフである。
この実験1は、砥石の直径Dが200mm 、砥石の幅が8mm、粒度が#2000番である有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石を用い、図1、図2に示すように単石ダイヤモンドドレッサ2の傾き角θを15°として、先端半径rが0.2 、0.4mm の単石ダイヤモンドドレッサ2をそれぞれ取り付け、送り速度を図5に示すとおりとし、ツルーイング・ドレッシングした。ツルーイング・ドレッシング後、単石ダイヤモンドドレッサ2をケーシング3から取り外して、単石ダイヤモンドドレッサ2の摩耗量Wを測定し、各摩耗量Wと送り速度を500mm/min とした場合の磨耗量W500 との比W/W500 で単石ダイヤモンドドレッサ2の摩耗量を評価した。
【0023】
その際、砥石回転速度Nを1273rpm 、切込み量gを所定値とし、ソリューションタイプの研削液を5l/min 研削部に供給しつつ、1回(砥石の幅の一端から他端までの送りを1回とする)ツルーイング・ドレッシングした。
図5に示した各送り速度における磨耗量W/W500 から、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度を単石ダイヤモンドドレッサの先端半径rの値に応じて設定することで、単石ダイヤモンドドレッサ2の磨耗を顕著に減少できることがわかった。また、図5に示した結果から、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度の絶対値を単石ダイヤモンドドレッサの先端半径rの値に応じて決まる下限値以上にすれば、単石ダイヤモンドドレッサ2の磨耗を抑制できることもわかる。
(実験2)
実験2では、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度を有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石の砥粒の平均粒径に応じて設定することで、単石ダイヤモンドドレッサ2の磨耗を顕著に減少できることを知見した。
【0024】
実験2は、粒度が#8000番(ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.002mm )である有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石を先端半径rが0.2 mmの単石ダイヤモンドドレッサ2で実験1と同様にしてツルーイング・ドレッシングし、単石ダイヤモンドドレッサ2の磨耗量を測定した。そして、実験1で得られた粒度が#2000番(ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.008mm )の有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石を先端半径rが0.2 mmの単石ダイヤモンドドレッサ2でツルーイング・ドレッシングした場合の磨耗量と比較した。
【0025】
この実験結果を図6に示す。
図6に示した各送り速度における磨耗量W/W500 から、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度を有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石の粒度、すなわち、ダイヤモンド砥粒の平均粒径に応じて設定することで、単石ダイヤモンドドレッサの磨耗量を顕著に減少できることがわかった。
【0026】
また、図6に示した結果から、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度の絶対値をダイヤモンド砥粒の平均粒径に応じて決まる下限値以上にすれば、単石ダイヤモンドドレッサの磨耗を抑制できることもわかる。
ここで、実験1および実験2で得られた送り速度の下限値と、単石ダイヤモンドドレッサの先端半径rおよびダイヤモンド砥石の平均粒径μとの関係について鋭意検討したところ、表1に示すとおり、単石ダイヤモンドドレッサの摩耗を抑制可能な送り速度の下限値は、上記(1)式のパラメーターfの値に対し0.70倍であることが判明した。
【0027】
【表1】
【0028】
また、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度が述した(1)式のパラメーターfの値に対し2.0 倍を超えた場合、ドレッシングされたダイヤモンド砥石の砥石研削面が台形のねじ状痕となり、研削抵抗が増大し、発熱による砥石摩耗や砥粒の脱落が発生し、ワークの表面粗さが悪化する。
このため、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度の絶対値を上記(1)式のパラメーターfの値に対し0.70倍以上、2.0 倍以下とすることによって、単石ダイヤモンドドレッサの磨耗を抑制でき、切れ味のよい砥石研削面を創成できるので好ましいのである。
【0029】
また、以上説明した実験1および実験2では、単石ダイヤモンドドレッサの先端半径rを0.2mm 、0.4mm 、ダイヤモンド砥石の平均粒径μを0.008mm 、0.002mm としているが、実施例の結果から、単石ダイヤモンドドレッサの先端半径rを0.1 、0.3 、0.5mm 、ダイヤモンド砥石の平均粒径μを0.001 、0.004 、0.015mm とした場合においても同様に、上記(1)式のパラメーターfの値に対し0.70倍以上、2.0 倍以下とすることによって、単石ダイヤモンドドレッサの磨耗を抑制でき、切れ味のよい砥石研削面を創成できることがわかる。
【0030】
以上説明した実験1および実験2では、砥石回転速度N、切り込み量および切り込み回数を所定として行っているが、本発明は上記の砥石回転速度N、切り込み量、切り込み回数に限定されず、砥石回転速度Nを955 〜1590rpm 、切り込み量を1〜10μm、切り込み回数を1〜10回とした場合でも、本発明の条件でツルーイング・ドレッシングすることにより、単石ダイヤモンドドレッサの磨耗量を抑制でき、かつ切れ味のよい研削面を創成できる。
【0031】
そして、上記本発明のツルーイング・ドレッシング方法によって、切れ味のよい研削面を創成できるので、粒度#1000番より細いレジノイドボンドダイヤモンド砥石で研削加工を行うことにより、表面粗さ(Ry)0.1 μm以下に鏡面研削できる。
【0032】
【実施例】
砥石の直径Dが200mm 、砥石の幅が8mm の有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石を用い、図1、図2に示すように、精密成形研削盤に単石ダイヤモンドドレッサ2を傾き角θ15°で取り付けて、表2に示す条件でツルーイング・ドレッシングした。なお、切込み量gを所定とし、ソリューションタイプの研削液を5l/min 研削部に供給しつつ、1回ツルーイング・ドレッシングした。
【0033】
そして、ツルーイング・ドレッシング後の各有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石を用い、長さ150mm 、幅50mmの高速度工具鋼を鏡面研削し、ワークの表面粗さ(Ry) を測定した。
その際、発明例では、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度の絶対値を上記(1)式のパラメーターfの値に対し0.70倍以上、2.0 倍以下とした。
【0034】
一方、記号B01 の比較例1は、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度が上記(1)式のパラメーターfの値に対し0.70倍未満の場合であり、記号B02 の比較例2は、パラメーターfの値に対し2.0 倍超えた場合である。
発明例と比較例1、2のワークの表面粗さ(Ry) を表2に合わせて示す。
また、研削加工条件を表3に示した。
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
表2に示したワークの表面粗さ(Ry) から、記号A01 〜A16 の発明例では、単石ダイヤモンドドレッサの摩耗を抑制できるため、1回のツルーイング・ドレッシングにより切れ味のよい砥石研削面が創成され、表面粗さ(Ry) 0.1 μm以下の鏡面に研削できることがわかる。
一方、記号B01 〜B02 の比較例では、表面粗さ(Ry) が0.1 μmを超え、鏡面に研削できないことがわかる。記号A02 の表面粗さ曲線を図7に示した。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、ダイヤモンド砥石の粒度および単石ダイヤモンドドレッサの先端半径が異なっていても、単石ダイヤモンドドレッサの磨耗を抑制できるため、簡便にかつ短時間に、切れ味のよい砥石研削面を創成できる。
そして、本発明のツルーイング・ドレッシング方法で研磨面を創成したダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.015mm 以下のレジノイドボンドダイヤモンド砥石を用いて、鏡面研削加工を行うことで表面粗さ(Ry)0.1 μm以下にワークを仕上げることが可能である。
【0039】
この結果、工具費の低減、低コスト化、生産性の向上、製品の高品位化及び高付加価値化などを図ることができ、国際競争力が強化されるという、きわめて有益な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施の形態に係る単石ダイヤモンドドレッサの取り付け状態を示す部分正面図である。
【図2】図2は図1の部分側面図である。
【図3】図3は単石ダイヤモンドドレッサの先端形状を示す部分正面図である。
【図4】図4は本発明のツルーイング・ドレッシング方法の原理を示す部分拡大図である。
【図5】図5は、単石ダイヤモンドドレッサの先端半径をパラメータとした場合における単石ダイヤモンドドレッサの送り速度と単石ダイヤモンドドレッサの磨耗量の関係を示すグラフである。
【図6】図6は、ダイヤモンド砥粒の粒度をパラメータとした場合における単石ダイヤモンドドレッサの送り速度と単石ダイヤモンドドレッサの磨耗量の関係を示すグラフである。
【図7】図7は、単石ダイヤモンドドレッサの送り速度がパラメーターfの値に対し2.0 倍を超えた場合の砥石研削面を示す断面図である。
【図8】図8は、本発明のツルーイング・ドレッシング方法で研削面を創成したダイヤモンド砥石を用いて研削したワークの表面粗さを示す粗さ曲線である。
【符号の説明】
1 ダイヤモンド砥石
10 砥石研削面
1A 砥石軸
1B 砥石回転方向
1C ダイヤモンド砥粒
d 粒径
2 単石ダイヤモンドドレッサ
2A 中心軸
2B 送り方向
r 先端半径
θ 傾き角
g 切込み量
f 送り量
D 砥石直径
3 ドレッサケーシング
4 締め付けボルト
5 ホルダ
6 マグネットチャック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a truing dressing method and a truing dressing apparatus for a porous resinoid bond diamond grindstone having a particle size of 0.0115 mm or less in average grain size of diamond abrasive using a single stone diamond dresser, and in particular, surface roughness (Ry The present invention relates to a truing / dressing method and a truing / dressing apparatus for a porous resinoid bond diamond grindstone capable of ultra-precision and mirror grinding of 0.1 μm or less.
[0002]
[Prior art]
With the miniaturization and refinement of electronic equipment, precision machinery, optical equipment, optical communication equipment, etc., the need for ultra-precision and mirror grinding technology with a surface roughness (Ry) of 0.1 μm or less is increasing.
In recent years, the rigidity and finishing accuracy of grinders have improved, and hydrostatic bearings have been adopted for grinding wheel bearings. Also, there are air holes in which diamond abrasive grains with a grain size smaller than # 1000 are combined with resinoids. Resinoid bond diamond wheels have been developed, and ultra-precision machining with surface roughness (Ry) of 0.1 μm or less is becoming possible by grinding with the wheels.
[0003]
For example, in order to enable ultra-precise and mirror-grinding with a surface roughness (Ry) of 0.1 μm or less, the present inventor applied a porous resinoid bond diamond grindstone with a grain size smaller than # 1000 in Patent No. 297508. As shown in FIGS. 1 and 2, the single
[0004]
The truing dressing method described in this patent No. 2974508 has a grinding wheel circumferential speed of 800 m / min in the direction indicated by 1B in FIG. 2 and a feed speed of the single
By the way, in ultra-precision / mirror surface grinding, in order to make the surface after grinding the required surface roughness, mirror grinding is performed using a diamond grindstone having a different particle size, or the tip radius r shown in FIG. 3 is different. A truing dressing is performed using a single stone diamond dresser.
[0005]
However, when a grinding wheel grinding surface is created by the truing dressing method described in Japanese Patent No. 2974508, depending on the shape of the tip of the single stone diamond dresser, the tip of the single stone diamond dresser suddenly wears and the sharpness is poor. In order to obtain a grindstone grinding surface, there has been a problem that the contact surface between the single stone diamond dresser and the diamond grindstone must be frequently changed by rotating the single stone diamond dresser around the central axis.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems of the prior art, and to reduce the wear of a single stone diamond dresser and to create a sharp grinding wheel grinding surface for mirror grinding diamond grinding stones. It is to provide a method and apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors can significantly reduce the wear of the tip of the single stone diamond dresser by changing the feed rate of the single stone diamond dresser when truing and dressing the diamond grindstone with the single stone diamond dresser. The present invention was completed by discovering that a good grinding wheel surface can be created.
[0008]
The present invention comprises contacting the rotating surface of the diamond grindstone rotating the single stone diamond dresser, the truing-dressing a diamond grindstone of creating the grinding surface of the grinding wheel by sending along the rotation surface, the diamond the diamond wheel the average particle size of the abrasive grains and Porous resinoid bonded diamond grindstone particle size less than 0.015 mm, 0.70 to the value of the parameter f represented the absolute value of the feeding speed of the single stone diamond dresser the following equation (1) It is a truing / dressing method for a diamond grindstone, characterized in that it is set so as to be not less than 2 times and not more than 2.0 times .
Record
f = (r + μ) × N (1)
Here, f: parameter ( mm / min ), r: tip radius of single stone diamond dresser ( mm ), μ: average particle diameter ( mm ) of the abrasive grains of the porous resinoid bond diamond wheel , N: the porous holes This is the wheel rotation speed ( rpm ) of the resinoid bond diamond wheel .
[0010]
The present invention also provides a rotating mechanism for attaching a porous pore resinoid bond diamond grindstone having an average grain size of 0.015 mm or less and rotating the diamond grindstone about a grindstone axis, and a single stone diamond dresser. A table mounted so as to be rotatable about the central axis of the diamond dresser and tiltable with respect to the grinding wheel axis of the diamond grinding wheel, a moving mechanism for moving the table in two directions orthogonal to each other, and the table in the two directions And the absolute value of the feed rate of the single stone diamond dresser is set to be 0.70 times or more and 2.0 times or less than the value of the parameter f represented by the above formula (1). And a truing dressing device.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the truing / dressing method for a diamond grindstone of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial front view showing an attached state of a single stone diamond dresser according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial side view of FIG.
[0012]
FIG. 3 is a partial front view showing the tip shape of the single stone diamond dresser, and FIG. 4 shows a case where the
In the figure, 1 is a diamond grindstone, 10 is a grindstone grinding surface, 1A is a grindstone shaft, 1B is a grindstone rotation direction, 2 is a single stone diamond dresser, 3 is a dresser casing, 4 is a clamping bolt, 5 is a holder, It is a magnet chuck.
[0013]
2A, 2B, and 2C are the central axis, feed trajectory, and feed direction of the single stone diamond dresser, respectively. r is the tip radius of the single stone diamond dresser, θ is the inclination angle of the single stone diamond dresser, g is the cutting amount of the single stone diamond dresser, and s is the feed amount of the single stone diamond dresser. 1C is the diamond abrasive grain, and d is the grain size of the diamond abrasive grain.
[0014]
Conventionally, it has been considered impossible to use a single stone diamond dresser for a porous pore resinous bond diamond grindstone. The reason for this is that the hardness of the diamond grindstone and the single stone diamond dresser are the same, so the diamond grains contained in the diamond grindstone cannot be shaved with the single stone diamond dresser. This is because the bond constituting the material softens and diamond grains are buried in the bond by the truing / dressing force.
[0015]
In addition, truing is to correct the shape by removing runout that occurs when the diamond grindstone is attached to the grinder, and dressing is to restore the sharpness by reworking the grindstone. This is an indispensable process in grinding work with a diamond grindstone. Although these operations may be performed simultaneously or separately, truing dressing in which truing and dressing are performed simultaneously is generally used.
[0016]
In the present invention, by restricting the
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the single
[0017]
That is, the truing / dressing apparatus of the present invention includes a rotating mechanism for mounting the
[0018]
In the truing / dressing method of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a single
When the tip of the single
[0019]
Further, in order to form a curved surface necessary for aspheric grinding by truing dressing on the grinding
[0020]
In the truing dressing described above, a single stone diamond dresser having a radius r formed at the tip shown in FIG. 3 is used, and a new
FIG. 4 is a partially enlarged view showing the principle of the truing / dressing method of the
[0021]
The truing dressing method of the present invention is characterized in that the feed speed of the single stone diamond dresser along the new grinding
Hereinafter, the feed speed of the single stone diamond dresser along the new grinding
(Experiment 1)
In
[0022]
The experimental results are shown in FIG.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the feed rate of the single stone diamond dresser and the wear amount of the single stone diamond dresser when the tip radius r of the single stone diamond dresser is used as a parameter.
This
[0023]
At that time, the grinding wheel rotational speed N is set to 1273 rpm, the cutting amount g is set to a predetermined value, and a solution type grinding fluid is supplied to the grinding part at a time of 1 (feed from one end to the other end of the width of the grinding wheel is 1). Truing dressing.
The wear rate of the single
(Experiment 2)
In
[0024]
In
[0025]
The result of this experiment is shown in FIG.
From the wear amount W / W 500 at each feed rate shown in FIG. 6, the feed rate of the single stone diamond dresser is set according to the grain size of the porous resinoid bond diamond grindstone, that is, the average grain size of the diamond abrasive grains. It was found that the wear amount of the single stone diamond dresser can be significantly reduced.
[0026]
Further, from the results shown in FIG. 6, it can be seen that the wear of the single stone diamond dresser can be suppressed if the absolute value of the feed rate of the single stone diamond dresser is set to be equal to or more than the lower limit value determined according to the average particle diameter of the diamond abrasive grains. .
Here, when the relationship between the lower limit of the feed rate obtained in
[0027]
[Table 1]
[0028]
Also, if the feed speed of the single stone diamond dresser exceeds 2.0 times the value of the parameter f in the equation (1) described above, the grinding surface of the dressed diamond wheel becomes trapezoidal thread-like traces and the grinding resistance is low. As a result, the wheel wear and abrasive grains fall off due to heat generation, and the surface roughness of the workpiece deteriorates.
For this reason, by setting the absolute value of the feed rate of the single stone diamond dresser to 0.70 times or more and 2.0 times or less than the value of the parameter f in the above formula (1), the wear of the single stone diamond dresser can be suppressed, and the sharpness This is preferable because a good grinding wheel surface can be created.
[0029]
In
[0030]
In
[0031]
Since the truing / dressing method of the present invention can create a sharp grinding surface, the surface roughness (Ry) can be reduced to 0.1 μm or less by grinding with a resinoid bond diamond wheel with a grain size smaller than # 1000. Mirror grinding is possible.
[0032]
【Example】
Using a porous resinoid bond diamond wheel with a diameter D of 200 mm and a width of 8 mm, as shown in FIGS. 1 and 2, a single
[0033]
Then, using each porous pore resinoid bond diamond grindstone after truing and dressing, high-speed tool steel having a length of 150 mm and a width of 50 mm was mirror-polished, and the surface roughness (Ry) of the workpiece was measured.
At that time, in the invention example, the absolute value of the feed speed of the single stone diamond dresser was set to 0.70 times or more and 2.0 times or less with respect to the value of the parameter f in the above formula (1).
[0034]
On the other hand, Comparative Example 1 with the symbol B01 is a case where the feed speed of the single stone diamond dresser is less than 0.70 times the value of the parameter f in the above formula (1), and Comparative Example 2 with the symbol B02 has a value of the parameter f. This is the case when it exceeds 2.0 times.
Table 2 shows the surface roughness (Ry) of the workpieces of the invention example and comparative examples 1 and 2.
The grinding conditions are shown in Table 3.
[0035]
[Table 2]
[0036]
[Table 3]
[0037]
From the surface roughness (Ry) of the workpiece shown in Table 2, in the invention examples A01 to A16, the wear of the single stone diamond dresser can be suppressed, so a sharp grinding wheel surface can be created by one truing dressing. It can be seen that the surface can be ground to a mirror surface with a surface roughness (Ry) of 0.1 μm or less.
On the other hand, in the comparative examples of symbols B01 to B02, it can be seen that the surface roughness (Ry) exceeds 0.1 μm and cannot be ground to a mirror surface. The surface roughness curve of symbol A02 is shown in FIG.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, even if the grain size of the diamond grindstone and the tip radius of the single stone diamond dresser are different, wear of the single stone diamond dresser can be suppressed, so that a sharp grinding wheel surface can be created easily and quickly. it can.
The surface roughness (Ry) of 0.1 μm is obtained by performing mirror grinding using a resinoid bond diamond grindstone having an average particle diameter of 0.015 mm or less of the diamond abrasive grains that have created a polished surface by the truing / dressing method of the present invention. It is possible to finish the work below.
[0039]
As a result, the tool cost can be reduced, the cost can be reduced, the productivity can be improved, the quality of the product can be improved and the added value can be increased, and the international competitiveness can be enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial front view showing an attached state of a single stone diamond dresser according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial side view of FIG.
FIG. 3 is a partial front view showing a tip shape of a single stone diamond dresser.
FIG. 4 is a partially enlarged view showing the principle of the truing dressing method of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the feed rate of a single stone diamond dresser and the wear amount of the single stone diamond dresser when the tip radius of the single stone diamond dresser is used as a parameter.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the feed rate of a single stone diamond dresser and the wear amount of the single stone diamond dresser when the grain size of the diamond abrasive grains is used as a parameter.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a grindstone grinding surface when the feed rate of a single stone diamond dresser exceeds 2.0 times the value of parameter f.
FIG. 8 is a roughness curve showing the surface roughness of a workpiece ground using a diamond grindstone that has created a ground surface by the truing dressing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Diamond wheel
10 Grinding wheel grinding surface
1A grinding wheel shaft
1B Wheel rotation direction
1C Diamond abrasive grain
2A center axis
2B Feed direction r Tip radius θ Inclination angle g Cutting depth f Feed amount D
Claims (2)
記
f=(r+μ)×N
f:パラメーター( mm/ min )、r:単石ダイヤモンドドレッサの先端半径( mm )、μ:前記有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石の砥粒の平均粒径( mm )、N:前記有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石の砥石回転速度( rpm ) In a truing / dressing method for a diamond grindstone in which a single stone diamond dresser is brought into contact with a rotating surface of a rotated diamond grindstone and sent along the rotating surface, the diamond grindstone is an average of diamond grains. A porous resinoid bond diamond grindstone with a particle size of 0.015 mm or less is set, and the absolute value of the feed rate of the single stone diamond dresser is set to be 0.70 or more and 2.0 or less than the value of the following parameter f. A diamond grinding wheel truing and dressing method.
Record
f = (r + μ) × N
f: parameter ( mm / min ), r: radius of the tip of the single stone diamond dresser ( mm ), μ: average particle size ( mm ) of the abrasive grains of the porous pore resinoid bond diamond wheel , N: the porous pore resinoid bond diamond Grinding wheel rotation speed ( rpm )
記
f=(r+μ)×N
f:パラメーター( mm/ min )、r:単石ダイヤモンドドレッサの先端半径( mm )、μ:前記有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石の砥粒の平均粒径( mm )、N:前記有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石の砥石回転速度( rpm ) A rotating mechanism for rotating the diamond grindstone around the grindstone axis by mounting a porous pore resinoid bond diamond grindstone having an average grain size of 0.015 mm or less and a central axis of the single stone diamond dresser A table mounted so as to be able to rotate about the wheel axis and tiltable with respect to the grinding wheel axis of the diamond grinding wheel, a moving mechanism for moving the table in two directions orthogonal to each other, and the table perpendicular to the two directions A truing dressing comprising: a notching mechanism for moving; and means for setting an absolute value of a feed speed of the single stone diamond dresser to be 0.70 times or more and 2.0 times or less with respect to a value of the following parameter f : apparatus.
Record
f = (r + μ) × N
f: parameter ( mm / min ), r: radius of the tip of the single stone diamond dresser ( mm ), μ: average particle size ( mm ) of the abrasive grains of the porous pore resinoid bond diamond wheel , N: the porous pore resinoid bond diamond Grinding wheel rotation speed ( rpm )
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