JP2005271127A - ダイヤモンドドレッシングギヤ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ドレッシング寿命の延長を図る。
【解決手段】 歯車状をなす台金２の歯３の外周面３Ａ及び歯面３Ｂに、メッキ層４を支持層として大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を固着する。ダイヤモンド砥粒５Ｌ…の平均粒径を、０．２〔ｍｍ〕以上０．４〔ｍｍ〕未満の範囲に設定する。ダイヤモンド砥粒５Ｌ…を支持するメッキ層４を成長させていくときの電流密度を、０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定する。メッキ層４によってダイヤモンド砥粒５Ｌ…を歯３の外周面３Ａ及び歯面３Ｂに固着した後、歯３に対して歯形研削を行う。
【選択図】 図３
【解決手段】 歯車状をなす台金２の歯３の外周面３Ａ及び歯面３Ｂに、メッキ層４を支持層として大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を固着する。ダイヤモンド砥粒５Ｌ…の平均粒径を、０．２〔ｍｍ〕以上０．４〔ｍｍ〕未満の範囲に設定する。ダイヤモンド砥粒５Ｌ…を支持するメッキ層４を成長させていくときの電流密度を、０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定する。メッキ層４によってダイヤモンド砥粒５Ｌ…を歯３の外周面３Ａ及び歯面３Ｂに固着した後、歯３に対して歯形研削を行う。
【選択図】 図３
Description
本発明は、歯車状砥石のドレッシングに用いられるダイヤモンドドレッシングギヤ及びその製造方法に関するものである。
ダイヤモンドドレッシングギヤは歯車研削に用いられるドレッサの一つであり、例えば図１に示すように、鋼材等からなる歯車状をなす台金２の複数の歯３…の表面にメッキ層４を支持層としてダイヤモンド砥粒５…が固着（電着）されたものである（例えば、特許文献１参照）。
そして、このようなダイヤモンドドレッシングギヤ１は、例えば図２に示すような内歯車状砥石６のドレッシングに用いられ、ダイヤモンドドレッシングギヤ１の歯３の外周面３Ａによって内歯車状砥石６の歯底面６Ａを研削し、また、歯３の歯面３Ｂによって内歯車状砥石６の歯面６Ｂを研削することでドレッシングが行なわれるのである。
特許第２６８３３１３号公報（第１図）
そして、このようなダイヤモンドドレッシングギヤ１は、例えば図２に示すような内歯車状砥石６のドレッシングに用いられ、ダイヤモンドドレッシングギヤ１の歯３の外周面３Ａによって内歯車状砥石６の歯底面６Ａを研削し、また、歯３の歯面３Ｂによって内歯車状砥石６の歯面６Ｂを研削することでドレッシングが行なわれるのである。
ところで、このような従来のダイヤモンドドレッシングギヤ１に用いられているダイヤモンド砥粒５…については、その粒度が＃１７０（平均粒径９１μｍ）、あるいは＃１２０（平均粒径１２６μｍ）に設定された小粒径のものが一般的に使用されている。
しかしながら、このような小粒径のダイヤモンド砥粒５…を用いていると、ダイヤモンド砥粒５…のそれぞれとこれらダイヤモンド砥粒５…を支持するメッキ層４との接触面積を大きく確保することができず、これにより、ダイヤモンド砥粒５…がメッキ層４から脱落しやすくなってしまい、近年におけるドレッシング寿命の延長化の要求に応えることができていないのが現状であった。
しかしながら、このような小粒径のダイヤモンド砥粒５…を用いていると、ダイヤモンド砥粒５…のそれぞれとこれらダイヤモンド砥粒５…を支持するメッキ層４との接触面積を大きく確保することができず、これにより、ダイヤモンド砥粒５…がメッキ層４から脱落しやすくなってしまい、近年におけるドレッシング寿命の延長化の要求に応えることができていないのが現状であった。
なお、特許文献１には、外周面に固着されたダイヤモンド砥粒のみを大粒径にしたダイヤモンドドレッシングギヤが開示されているが、このようなダイヤモンドドレッシングギヤでも、歯面に固着されたダイヤモンド砥粒は依然として小粒径でありメッキ層との接触面積も小さくなっているので、外周面に固着されたダイヤモンド砥粒よりも研削負荷がかかりにくいとはいえ、その耐脱落性の欠乏ゆえに、ドレッシング寿命を十分に延長させることができないのであった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ドレッシング寿命の延長を図ることができるダイヤモンドドレッシングギヤ及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、歯車状をなす台金の歯の外周面及び歯面に、メッキ層を支持層としてダイヤモンド砥粒が固着されたダイヤモンドドレッシングギヤにおいて、前記外周面及び前記歯面に固着された前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が、０．２〔ｍｍ〕以上に設定されていることを特徴とするものである。
このように、従来よりも大粒径のダイヤモンド砥粒を用いたことにより、外周面及び歯面に対してメッキ層によって固着（電着）された個々のダイヤモンド砥粒と、これらダイヤモンド砥粒を支持するメッキ層との接触面積を大きく確保することが可能となるので、ダイヤモンド砥粒の脱落を抑制して、ドレッシング寿命を格段に向上させることができる。
ここで、ダイヤモンド砥粒の平均粒径を０．２〔ｍｍ〕以上に設定したのは、この平均粒径が小さくなりすぎると、個々のダイヤモンド砥粒とメッキ層との接触面積が小さくなって寿命の延長の効果が薄れてしまうおそれがあるからである。
ここで、ダイヤモンド砥粒の平均粒径を０．２〔ｍｍ〕以上に設定したのは、この平均粒径が小さくなりすぎると、個々のダイヤモンド砥粒とメッキ層との接触面積が小さくなって寿命の延長の効果が薄れてしまうおそれがあるからである。
また、上記のような大粒径のダイヤモンド砥粒を用いたために、歯形精度の低下のおそれが生じてしまうような場合には、本発明のダイヤモンドドレッシングギヤの製造方法のように、前記ダイヤモンド砥粒を支持する前記メッキ層を成長させていくときの電流密度を、０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定して従来の範囲（０．１〜０．２〔Ａ／ｄｍｍ２〕）よりも小さくすることによって、この大粒径のダイヤモンド砥粒の精密な電着を行うようにすれば、歯形精度を悪化させてしまうことがない。
ここで、電流密度を０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定したのは、この電流密度が小さすぎると、メッキ層を成長させていくのに時間がかかりすぎて製造効率の低下を招いてしまうおそれがあり、逆に、電流密度が大きすぎても、大粒径のダイヤモンド砥粒を精密に電着することが困難となってしまうからである。
ここで、電流密度を０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定したのは、この電流密度が小さすぎると、メッキ層を成長させていくのに時間がかかりすぎて製造効率の低下を招いてしまうおそれがあり、逆に、電流密度が大きすぎても、大粒径のダイヤモンド砥粒を精密に電着することが困難となってしまうからである。
また、同じく、大粒径のダイヤモンド砥粒を用いることに起因する歯形精度の低下のおそれが生じる場合には、前記メッキ層によって前記ダイヤモンド砥粒を前記歯の外周面及び歯面に固着した後、該歯に対して歯形研削（ツルーイング）を行うような製造方法を採用すればよく、これにより、歯面の凹凸を滑らかなものとすることができ、歯形精度を悪化させてしまうことがない。
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明するが、上述の先行技術と同一または同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
本実施形態によるダイヤモンドドレッシングギヤは、例えば鋼材等からなる歯車状をなす台金２を有していて、この台金２の外周に一定間隔で複数設けられた歯３…の外周面３Ａ及び歯面３Ｂに対して、図３に示すように、メッキ層４を支持層として大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…が固着（電着）されたものである。
本実施形態によるダイヤモンドドレッシングギヤは、例えば鋼材等からなる歯車状をなす台金２を有していて、この台金２の外周に一定間隔で複数設けられた歯３…の外周面３Ａ及び歯面３Ｂに対して、図３に示すように、メッキ層４を支持層として大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…が固着（電着）されたものである。
そして、このメッキ層４によって支持されて固着された大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…の平均粒径が、０．２〔ｍｍ〕以上０．４〔ｍｍ〕未満の範囲に設定されているのである。
また、これらダイヤモンド砥粒５Ｌ…が、所定厚みのメッキ層４から所定量突出させられていて、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…間にはチップポケットが形成されている。
また、これらダイヤモンド砥粒５Ｌ…が、所定厚みのメッキ層４から所定量突出させられていて、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…間にはチップポケットが形成されている。
さらに、これら大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…がメッキ層４を支持層として固着された歯３の歯面３Ｂに対して、ダイヤモンド砥石を用いて歯形研削（ツルーイング）が施されてその歯形が修正されており、歯面３Ｂの凹凸が滑らかにされている。
このような構成とされたダイヤモンドドレッシングギヤは、例えば、以下のようにして製造される。
まず、歯車状をなす台金２を用意し、この台金２の歯３の外周面３Ａ及び歯面３Ｂへ、平均粒径０．２〔ｍｍ〕以上０．４〔ｍｍ〕未満の範囲に設定された大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を供給しつつ、メッキ法によってメッキ層４を成長させていく。
まず、歯車状をなす台金２を用意し、この台金２の歯３の外周面３Ａ及び歯面３Ｂへ、平均粒径０．２〔ｍｍ〕以上０．４〔ｍｍ〕未満の範囲に設定された大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を供給しつつ、メッキ法によってメッキ層４を成長させていく。
続いて、メッキ層４を所定厚みまで成長させていくことにより、このメッキ層４を支持層として、大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…が歯３の外周面３Ａ及び歯面３Ｂに電着され、所定厚みのメッキ層４からダイヤモンド砥粒５Ｌ…が所定量突出した状態となって、これらダイヤモンド砥粒５Ｌ…間にチップポケットが形成される。
なお、このメッキ層４を成長させていくときの電着条件として、その電流密度は、０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定されている。
なお、このメッキ層４を成長させていくときの電着条件として、その電流密度は、０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定されている。
そして、大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…がメッキ層４を支持層として歯３の外周面３Ａ及び歯面３Ｂに固着された後、ダイヤモンド砥石を用いて、この歯３に対して歯形研削（ツルーイング）を施して歯３の歯形を修正し、歯面３Ｂの凹凸を滑らかにすることで、本実施形態によるダイヤモンドドレッシングギヤが製造される。
このような構成とされた本発明のダイヤモンドドレッシングギヤによれば、歯３の外周面３Ａ及び歯面３Ｂに、平均粒径が０．２〔ｍｍ〕以上０．４〔ｍｍ〕未満の範囲に設定された大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…がメッキ層４を支持層として固着されているので、個々のダイヤモンド砥粒５Ｌ…とこれらダイヤモンド砥粒５Ｌ…を支持するメッキ層４との接触面積を従来よりも大きく確保することが可能となる。
それゆえ、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…とメッキ層４との接触面積の増大により、ダイヤモンド砥粒５Ｌの耐脱落性を著しく高めることが可能となり、ダイヤモンドドレッシングギヤの寿命を格段に延長することができるのである。
それゆえ、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…とメッキ層４との接触面積の増大により、ダイヤモンド砥粒５Ｌの耐脱落性を著しく高めることが可能となり、ダイヤモンドドレッシングギヤの寿命を格段に延長することができるのである。
ところで、上記のような大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を用いるのにともない、歯形精度の低下を招き、ドレッシング精度を悪化させてしまうおそれがあるが、本実施形態においては、このダイヤモンドドレッシングギヤの製造工程において、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…を支持するメッキ層４を成長させていくときの電流密度を０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定して精密な電着を行い、しかも、これらダイヤモンド砥粒５Ｌ…が精密に固着された後の歯３に対して歯形研削を施しているので、たとえ、上記のような大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を用いたとしても、その歯形精度を良好に維持して、ドレッシング精度を悪化させてしまうことがない。
すなわち、本実施形態によるダイヤモンドドレッシングギヤにおいては、従来よりも大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を用いて、寿命の著しい延長を図りながらも、電流密度の制御及び歯形研削を行うことによって、歯形精度を維持して、従来と同様のドレッシング精度を確保することが可能となったのである。
ここで、大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…の平均粒径が、０．２〔ｍｍ〕以上０．４〔ｍｍ〕未満の適度な範囲に設定されていることで、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…のそれぞれとメッキ層４との接触面積を十分に大きく確保して、これらダイヤモンド砥粒５Ｌ…の耐脱落性を高めながらも、歯形精度を維持することができるようになっている。
このとき、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…の平均粒径が、０．２〔ｍｍ〕より小さくなってしまうと、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…のそれぞれとメッキ層４との接触面積が小さくなって、その耐脱落性を高く保つことが困難となるおそれが生じ、逆に、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…の平均粒径が、０．４〔ｍｍ〕以上になっても、いくら電流密度の制御及び歯形研削を行っているとはいえ、歯形精度の低下を無視できなくなってしまうおそれが生じてしまう。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、このダイヤモンド砥粒５Ｌ…の平均粒径は、０．２５〜０．３〔ｍｍ〕の範囲に設定することが好ましい。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、このダイヤモンド砥粒５Ｌ…の平均粒径は、０．２５〜０．３〔ｍｍ〕の範囲に設定することが好ましい。
さらに、メッキ層４を成長させていくときの電流密度を、０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の適度な範囲に設定したことによって、製造効率を不用意に低めてしまうことがないとともに、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…の精密な電着を行うことが可能となっている。
このとき、この電流密度が、０．０３〔Ａ／ｄｍｍ２〕より小さくなってしまうと、メッキ層４を成長させていくのに時間がかかりすぎて製造効率の低下を招いてしまうおそれがあり、逆に、電流密度が、０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕より大きくなっても、大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を精密に電着することが困難となって歯形精度の低下を招いてしまうおそれが生じてしまう。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、この電流密度は、０．０３〜０．０６〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定することが好ましい。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、この電流密度は、０．０３〜０．０６〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定することが好ましい。
〈実験例〉
以下、本発明の一例によるダイヤモンドドレッシングギヤと、従来のダイヤモンドドレッシングギヤとを比較する。
まず、図４に、外周面３Ａ及び歯面３Ｂに対して、メッキ層４を支持層としてダイヤモンド砥粒５Ｌ…を固着するときの歯３のねらい歯形を示す。
以下、本発明の一例によるダイヤモンドドレッシングギヤと、従来のダイヤモンドドレッシングギヤとを比較する。
まず、図４に、外周面３Ａ及び歯面３Ｂに対して、メッキ層４を支持層としてダイヤモンド砥粒５Ｌ…を固着するときの歯３のねらい歯形を示す。
これに対し、図５に、従来の電流密度の範囲（０．１〜０．２〔Ａ／ｄｍｍ２〕）でメッキ層４を成長させて、大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を電着したときの歯３の歯形を示し、図６に、本発明の電流密度の範囲（０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕）でメッキ層４を成長させて、大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を電着したときの歯３の歯形を示す。
これら図５及び図６に示すように、本発明の範囲の電流密度で大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を電着したときの歯３の歯形の方が、図４に示されるねらい歯形に近くなっており、歯形精度を向上できることが分かる。
これら図５及び図６に示すように、本発明の範囲の電流密度で大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を電着したときの歯３の歯形の方が、図４に示されるねらい歯形に近くなっており、歯形精度を向上できることが分かる。
また、図７に、電流密度を制御してダイヤモンド砥粒５Ｌ…を精密に固着した図６に示すような歯形を有する歯３に対して歯形研削（ツルーイング）を行ったときの歯３の歯形を示す。
この図７に示すように、歯形研削を行った後の歯３の歯形では、図４に示すねらい歯形に近いものにすることができているのが分かる。また、この歯形研削を行うのに際して、歯３にダイヤモンド砥粒５Ｌ…が電流密度の制御によって精密に固着されているため、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…の損傷が少なくなり、これも歯形精度の向上に寄与している。
この図７に示すように、歯形研削を行った後の歯３の歯形では、図４に示すねらい歯形に近いものにすることができているのが分かる。また、この歯形研削を行うのに際して、歯３にダイヤモンド砥粒５Ｌ…が電流密度の制御によって精密に固着されているため、ダイヤモンド砥粒５Ｌ…の損傷が少なくなり、これも歯形精度の向上に寄与している。
最後に、図８に、本発明の一例によるダイヤモンドドレッシングギヤ（図７に示す歯形の歯を有するダイヤモンドドレッシングギヤ）によってドレッシングした内歯車状砥石によって加工された被削歯車の歯形を示し、図９に、従来のドレッシングギヤによってドレッシングした内歯車状砥石によって加工された被削歯車の歯形を示す。
これら図８及び図９に示すように、本発明の一例によるダイヤモンドドレッシングギヤでドレッシングされた内歯車状砥石によって加工された被削歯車の歯形と、従来のダイヤモンドドレッシングギヤでドレッシングされた内歯車状砥石によって加工された被削歯車の歯形とを比較しても、そのドレッシング精度の違いはほとんどないことが分かる。
以上の結果から、本発明の一例によるダイヤモンドドレッシングギヤでは、大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を用いて寿命の著しい延長を図りながらも、ドレッシング精度を悪化させてしまうことがないのが分かる。
これら図８及び図９に示すように、本発明の一例によるダイヤモンドドレッシングギヤでドレッシングされた内歯車状砥石によって加工された被削歯車の歯形と、従来のダイヤモンドドレッシングギヤでドレッシングされた内歯車状砥石によって加工された被削歯車の歯形とを比較しても、そのドレッシング精度の違いはほとんどないことが分かる。
以上の結果から、本発明の一例によるダイヤモンドドレッシングギヤでは、大粒径のダイヤモンド砥粒５Ｌ…を用いて寿命の著しい延長を図りながらも、ドレッシング精度を悪化させてしまうことがないのが分かる。
１ ダイヤモンドドレッシングギヤ
２ 台金
３ 歯
３Ａ 外周面
３Ｂ 歯面
４ メッキ層
５，５Ｌ ダイヤモンド砥粒
６ 内歯車状砥石
６Ａ 歯底面
６Ｂ 歯面
２ 台金
３ 歯
３Ａ 外周面
３Ｂ 歯面
４ メッキ層
５，５Ｌ ダイヤモンド砥粒
６ 内歯車状砥石
６Ａ 歯底面
６Ｂ 歯面
Claims (3)
- 歯車状をなす台金の歯の外周面及び歯面に、メッキ層を支持層としてダイヤモンド砥粒が固着されたダイヤモンドドレッシングギヤにおいて、
前記外周面及び前記歯面に固着された前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が、０．２〔ｍｍ〕以上に設定されていることを特徴とするダイヤモンドドレッシングギヤ。 - 請求項１に記載のダイヤモンドドレッシングギヤを製造する製造方法であって、
前記ダイヤモンド砥粒を支持する前記メッキ層を成長させていくときの電流密度を、０．０３〜０．１〔Ａ／ｄｍｍ２〕の範囲に設定することを特徴とするダイヤモンドドレッシングギヤの製造方法。 - 請求項１に記載のダイヤモンドドレッシングギヤを製造する製造方法であって、
前記メッキ層によって前記ダイヤモンド砥粒を前記歯の外周面及び歯面に固着した後、該歯に対して歯形研削を行うことを特徴とするダイヤモンドドレッシングギヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004086974A JP2005271127A (ja) | 2004-03-24 | 2004-03-24 | ダイヤモンドドレッシングギヤ及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2005271127A true JP2005271127A (ja) | 2005-10-06 |
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2004
- 2004-03-24 JP JP2004086974A patent/JP2005271127A/ja active Pending
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