旋轉砂輪的製造方法和通過該製造方法製造的旋轉砂輪的製作方法

2023-10-23 01:57:42 1

專利名稱：旋轉砂輪的製造方法和通過該製造方法製造的旋轉砂輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及旋轉砂輪的製造方法和通過該製造方法製造的旋 轉砂輪，本發明特別是涉及研磨、磨削(在下面稱為"研磨")用的 偏置式旋轉砂輪、切斷用的平式旋轉砂輪、研磨用旋轉圓盤砂輪、 以及研磨用砂紙排列的旋轉砂輪等的製造方法和通過該製造方法 製造的旋轉砂輪。
背景技術：
在過去，研磨用的偏置式旋轉砂輪、切斷用的片狀旋轉砂輪、 研磨用旋轉圓盤砂輪、以及研磨用砂紙排列的旋轉砂輪等為人們 廣泛知曉(比如，參照專利文獻l)。圖8和圖9表示在過去，通過專利文獻1等獲知的旋轉砂輪 的一個實例。在該圖中，旋轉砂輪51由圓盤狀的砂輪主體部52 和安裝於該砂輪主體部52的砂輪中間孔53中的金屬制的增強金 屬件54構成。另外，砂輪中間孔53為手搖磨床等的砂輪驅動用 軸的嵌接孔，此外，增強金屬件54作為該砂輪中間孔53的增強 用途而設置。上述研磨主體52按照磨粒(比如，礬土)與粘接樹脂混合的方 式成型，並且燒結而成，其成一體具有設置有上述砂輪中間孔 53的中間部52a和設置於該中間部52a的外周外側的有效砂輪圓 形部52b,另夕卜，在中間部52a和有效石少4侖圓形部52b的內部，夾 有玻璃交叉增強件55。另外，增強金屬件54在該砂輪主體52的成型時，與該砂輪主體52形成一體。下面對上述旋轉砂輪51安裝於手搖磨床上而使用的場合進行 說明。安裝該旋轉砂輪51的研磨機按照下述方式構成，該方式為 像圖10所示的那樣，砂輪旋轉驅動用的軸62相對研磨機主體61 而突設，在該砂輪旋轉驅動用的軸62的前端部，形成螺紋部，另 外，該螺紋部可螺合緊固螺母63。此外，在接近該砂輪驅動用的 軸62的根部的部分，設置法蘭62a和砂輪嵌合部62b。另外，在將上述旋轉砂輪51安裝於手搖磨床上時，首先，將 設置於砂輪驅動用的軸62上的砂輪嵌合部62b嵌接於該砂輪中間 孔53中，使該旋轉砂輪51的一面側與法蘭62a接觸，進行定位。 接著，在設置於在該旋轉砂輪51的另 一面側突出的砂輪驅動用軸 62的前端部的上述螺紋部，螺合緊固螺母63，將旋轉砂輪51與 法蘭62a —起緊固。這樣，旋轉砂輪51正確地對中於砂輪驅動用 的軸62上而安裝。像這樣而安裝於研磨機上的旋轉砂輪51與砂輪驅動用的軸 62—起旋轉，按照通常的15~30°的角度與所研磨的被研磨物70 的表面接觸，進行研磨。另外，伴隨作業的進行，有效砂輪圓形 部52b磨耗。如果磨耗進行到由圖9中的標號Z表示的位置(約40%) 的程度，則判定到達壽命時期，更換為新的旋轉砂輪51,舊的旋 轉砂輪51作為產業廢棄物而處理。對於該旋轉砂輪51的更換， 伴隨作業的進行，按照30分鐘而更換的情況也不少。由此，人們 希望減少產業廢棄物的排出量，另外，延長旋轉砂輪51的壽命， 減少更換次數，提高作業性。專利文獻l:日本實開平5-51562號文獻發明內容但是，在圖8~圖10所示的過去的砂輪主體52中，中間部 52a的壁厚(或稱為"板厚"。在下面相同)和在研磨作業中所採用 的有效砂輪圓形部52b的壁厚均以相同的厚度形成。即，作為產 業廢棄物而廢棄處理的中間部52a的壁厚和在研磨作業中所釆用 的有效砂輪圓形部52b的壁厚按照相同厚度成一體形成，具有形 成所廢棄處理的中間部52a的研磨材料的量多、廢棄處理上的問 題、成本的問題。特別是，近年，作為研磨件等而使用的礬土的 開採量少，價格高，減少所廢棄的量的方面也是重要的。另外， 砂輪主體52的壽命時間也縮短，必須頻繁地更換，這樣還具有作 業性的問題。
於是，產生為了獲得可延長旋轉砂輪的壽命時間，減少所廢 棄的砂輪材料的量的旋轉砂輪而應解決的技術課題，本發明的目 的在於解決該課題。
本發明是為了實現上述目的而提出的，技術方案1所述的發 明提供 一 種旋轉砂輪的製造方法，該旋轉砂輪包括圓盤狀的砂輪 主體，該砂輪主體成一體具有中間部，該中間部設置嵌入研磨 機的砂輪旋轉驅動用軸的砂輪中間孔；設置於該中間部的外周外 側的有效砂輪圓形部，上述中間部的壁厚小於上述有效砂輪圓形 部的壁厚，並且該中間部的較薄的壁厚量的砂輪材料堆積於上述 有效砂輪圓形部的壁厚面上，該有效砂輪圓形部的壁厚大於上述 中間部的壁厚。
在該製造方法中，採用與為了對旋轉砂輪進行成形而使用的 過去的砂輪材料的量相同的量，在研磨作業中實際上所採用的有 效砂輪圓形部的厚度大於過去的旋轉砂輪的有效砂輪圓形部的厚 度，獲得使研磨有效量增加的旋轉砂輪。
技術方案2所述的發明提供一種旋轉砂輪，該旋轉砂輪包括
5圓盤狀的石少4侖主體，該砂1侖主體成一體具有中間部，該中間部 設置嵌入研磨機的砂輪旋轉驅動用軸的砂輪中間孔；設置於該中 間部的外周外側的有效砂輪圓形部，該旋轉石少輪通過上述有效砂 輪圓形部的壁厚大於上述中間部的壁厚而形成的4支術方案1所述 的旋轉砂輪的製造方法而製造。
按照該方案，可具有下述的有效砂輪圓形部，其中，即使採 用與形成過去的砂輪主體而使用的砂輪材料的量相同的量的砂輪 材料量的情況下，在研磨作業中實際上所採用的有效砂輪圓形部 的厚度仍大於過去的旋轉砂輪的有效砂輪圓形部的厚度，磨耗的 進行少。
技術方案3所述的發明提供一種旋轉砂輪，其中，上述中間 部的較薄的壁厚量的砂輪材料在與上述有效砂輪圓形部中的與被 研磨物面對的 一 面相反的面側，按照從旋轉中心側朝向外側而厚 度慢慢增加的方式堆積。
按照該方案，按照通常在15~30°左右的角度與所研磨的被 研磨物的表面接觸的有效砂輪圓形部的面積可增加。
技術方案4所述的發明提供下述的旋轉砂輪，其中，上述中 間部的較薄的壁厚量的砂輪材料在上述有效砂輪圓形部中的與被 研磨物面對的 一 面側，按照從旋轉中心側朝向外側而厚度慢慢增 力口的方式堆積。
按照該方案，按照通常在15~30°左右的角度與所研磨的被 研磨物的表面接觸的有效砂輪圓形部的面積可增加。
在技術方案1所述的發明中，由於採用與形成旋轉砂輪而使 用的過去的砂輪材料的量相同的量，可獲得壽命時間大於過去的 旋轉砂輪的旋轉砂輪，故可謀求更換作業次數的減少，可期待作 業性和經濟性提高。另外，由於所廢棄的中間部的砂輪材料的量
6也減少，故可儘可能地減少廢棄量。
在技術方案2所述的發明中，與過去的砂輪主體相比較，可
減少磨耗的進行，並且可形成壽命時間長於過去的旋轉砂輪的旋 轉砂輪。由此，可謀求更換作業次數的減少，可期待作業性和經 濟性的提高。另外，由於所廢棄的中間部的量也減少，故謀求廢 棄量的減少。
在技術方案3所述的發明中，由於與所研磨的被研磨物的表 面接觸的有效砂輪圓形部的面積可增加，故可期待技術方案2所 述的發明的效果，並且可期待運轉率的提高。
在技術方案4所述的發明中，由於與所研磨的被研磨物的表 面接觸的有效砂輪圓形部的面積可增加，故可期待技術方案2所 述的發明的效果，並且可期待運轉率的提高。


圖1為採用本發明的一個實施例的旋轉砂輪的俯視圖； 圖2為沿圖1中的A—A線的剖視圖； 圖3為圖2中的放大剖視圖4為製造本發明的旋轉砂輪的成型裝置的一個實例的外觀 結構剖面圖5為本發明的旋轉砂輪的使用狀態說明圖6為表示工件的研磨量和砂輪的磨耗量的實驗結果的圖， 圖6(A)為採用本發明的旋轉砂輪的場合，圖6(B)為採用過去的旋 轉砂輪的場合；
圖7為採用本發明的旋轉砂輪的 一 個變形實例的剖視圖8為過去旋轉砂輪的俯視圖9為沿圖8中的B—B線的剖視圖；說明書第6/10頁
圖10為過去的旋轉砂輪的使用狀態說明圖。
具體實施例方式
本發明通過下述方式實現，該方式為提供旋轉砂輪的製造方法和通過旋轉砂輪的製造方法形成的旋轉砂輪，在該旋轉砂輪的製造方法中，為了獲得可延長旋轉砂輪的壽命時間，並且可減少廢棄的砂輪材料的量的旋轉砂輪，該旋轉砂輪包括圓盤狀的砂輪主體，其成一體具有中間部，該中間部設置有嵌入研磨機的砂輪旋轉驅動用軸的砂輪中間孔；設置於該中間部的外周外側的有效砂輪圓形部，上述中間部的壁厚小於上述有效砂輪圓形部的壁厚，並且該中間部的較薄的壁厚量的砂輪材料堆於上述有效砂輪圓形部的壁厚面上，該有效砂輪圓形部的壁厚大於上述中間部的壁厚。
實施例
下面以優選的實施例為例，對本發明的旋轉砂輪進行說明。圖1 ~圖3為表示採用本發明的旋轉砂輪的一個實施例，圖1為該旋轉砂輪的俯視圖，圖2為沿圖1中的A—A線的剖視圖，圖3為圖2的放大剖視圖。
在圖1 ~圖3中，旋轉砂輪11由圓盤狀的砂輪主體部12和安裝於該砂輪主體部12的砂輪中間孔13中的金屬制的增強金屬件14構成。另外，砂輪中間孔13為手搖磨床等的砂輪驅動用軸的嵌接孔，另外，增強金屬件14作為砂輪中間孔13的增強用途而設置。
上述砂輪主體12按照磨粒(比如，礬土)與粘接樹脂混合的方式成型，並且燒結而形成，成一體而具有設置上述砂輪中間孔13的中間部12a和設置於該中間部12a的外周外側的有效砂輪圓形
8部12b,另外，在中間部12a和有效砂1侖圓形部12b的內部，夾有玻璃交叉增強件15。
上述砂輪主體12按照在進行成型時，減小中間部12a的壁厚，並且有效砂輪圓形部12b的壁厚大於中間部12a的壁厚的方式形成。在此場合，按照通過減小中間部12a的壁厚而產生的多餘的砂輪材料堆於上述有效砂輪圓形部12b的壁厚面上，該有效砂輪圓形部12b的壁厚大於中間部12a的方式形成。
於是可理解到，像圖3所示的那樣，在本實施例的旋轉砂輪11中，如果通過雙點劃線而描繪、重合該旋轉^>、輪ll和採用相同量砂輪材料而成型的過去的旋轉砂輪51,則本實施例的旋轉砂輪12的有效砂輪圓形部12b的壁厚大於過去結構的砂輪主體52的有效砂輪圓形部的壁厚這一點是可以理解的。即，在圖3中通過X剖面而表示的部分為本實施例的砂輪主體12中的壁厚小的部分，通過壁厚小而產生的多餘的砂輪材料按照從旋轉中心側，朝向外側而厚度慢慢增加的方式堆積於與被研磨物面對的 一 面12c相反一側的面12d上。
圖4為表示製造圖1 圖3所示的旋轉砂輪11的成型裝置的一例的剖視圖。在該圖中，成型裝置21包括呈環狀的外周模22;設置於該外周模22的頂模23和底模24;在該外周模22內的規定位置，保持頂模23和底模24的沿上下方向延伸的杆狀芯材25等。另外，頂模23和底模24中的任意一個可相對另一者，沿上下方向移動，該移動通過杆狀芯材25而導向。
另外，在成型時，首先，在底模24和頂模23之間較大地離開的狀態，在該底模24和頂模23之間的杆狀芯材25中，分別安裝增強金屬件14、 2個玻璃交叉增強件15、 15，並且混合磨粒，同時處於熔融狀態的粘接樹脂(12)注入到底模24和頂模23之間。然後，將底模24和頂模23之間壓接，並且將粘接樹脂(12)固定，此時，獲得在圖1 ~圖3所示的那樣的粘接樹脂(12)的內部，嵌入增強金屬件14和玻璃交叉增強件15、 15的一體型的旋轉砂輪11。
接著，對上述旋轉砂輪11安裝於手搖磨床上而使用的場合進行說明。在安裝該旋轉砂輪11的研磨機中，像圖5所示的那樣，砂輪旋轉驅動用的軸32相對研磨機主體31而突出。在該砂輪驅動用軸32的前端部設置螺紋，可在該前端部螺合緊固螺母33。另外，在該砂輪驅動用軸32中的接近根部的部分，設置法蘭32a和砂輪嵌合部32b。
然後，在上述旋轉砂輪11安裝於手搖磨床上時，首先，上述砂輪中間孔13外嵌於砂輪驅動用軸32上的砂輪嵌合部32b,該旋轉砂輪11的 一 面12d側與法蘭32a接觸，實現定位。接著，在於該旋轉砂輪11的另 一 面12c側突出的砂輪驅動用軸32的前端部，螺合緊固螺母33，將旋轉砂輪11與法蘭32a—起緊固。像這樣，旋轉砂輪11正確地對中於砂輪、驅動用軸32 ，實現安裝。
像這樣而安裝於研磨機上的旋轉砂輪11與砂輪驅動用軸22一起旋轉驅動，在所研磨的被研磨物40的表面上，按照以通常15~30°的角度而接觸的方式進行研磨。另外，伴隨作業，有效砂輪圓形部22b磨耗。如果磨耗進行到圖2和圖3中的由標號Z表示的位置程度，則判定到達壽命時期，更換為新的旋轉砂輪ll，舊的旋轉砂輪11作為產業廢棄物而處理。
但是，本實施例的砂輪主體12的有效砂輪圓形部12b的壁厚大於像上述那樣，採用相同量的砂輪材料而成型的過去的砂輪主體的有效砂輪圓形部的壁厚，另外，該有效砂輪圓形部12b按照厚度從旋轉中心側，朝向外側慢慢地增加的方式形成，由此，在工件40的被研磨表面上以通常在15 ~ 30°左右的角度而接觸的有效砂輪圓形部12b的接觸面積可增加。由此，有效砂輪圓形部12b
的運轉率提高，並且在磨耗後，砂輪更換時所必須的時間增加，所廢棄的砂輪材料的量也減少。
圖6為表示本發明的旋轉砂輪11和過去的旋轉砂輪的研磨量和磨耗量的實驗結果的 一 個實例。在該實驗中，旋轉砂輪的砂輪直徑為100毫米、轉數為12000次/分，分別將旋轉砂輪連續地每5分鐘而5次地按壓於工件上，給出進行研磨時而獲得的工件的研磨量和砂輪的磨耗量，在有效使用量到40%以下之前， 一直磨耗砂輪的外周。
接著，圖6(A)為本發明的場合，判明對於砂輪主體，通過最初的5分鐘的研磨，磨耗D1的量，通過下一5分鐘的研磨，磨耗D2的量，通過再下一的5分鐘的研磨，磨耗D3的量，通過再下一的5分鐘的研磨，磨耗D4的量，通過再下一的5分鐘的研磨，磨耗D5的量，從總體上，為約47.8毫米的磨耗。另一方面，對於工件，通過最初的5分鐘的研磨作業中，被研磨Ml的量，通過下一 5分鐘的研磨作業，被研磨M2的量，通過下一 5分鐘的研磨作業，被研磨M3的量，通過下一 5分鐘的研磨作業，被研磨M4的量，通過再下一的5分鐘的研磨作業中，被研磨M5的量，從整體上研磨299毫米，即使在為與過去實例的研磨直徑100毫米相同的直徑的情況下，每5次5分鐘地研磨的砂輪的剩餘量直徑還殘留96毫米，在100毫米的有效使用量40%的60毫米之前，剩餘36毫米的量，該剩餘量的運轉率相當於2.5倍，與過去實例的研磨相比較，可發揮2.5倍的經濟性。
圖6(B)為過去的場合，判明對於砂輪主體，通過最初的5分鐘的研磨，磨耗dl的量，通過下一5分鐘的研磨，磨耗d2的量，通過再下一的5分鐘的研磨，磨耗d3的量，通過再下一的5分鐘
11的研磨，磨耗d4的量，通過再下一的5分鐘的研磨，磨耗d5的 量，從總體上，為約68.0毫米的磨耗。另一方面，對於工件，通 過最初的5分鐘的研磨作業中，被研磨m1的量，通過下一 5分鐘 的研磨作業，被研磨m2的量，通過下一 5分鐘的研磨作業，被研 磨m3的量，通過下一 5分鐘的研磨作業，被研磨m4的量，通過 再下一的5分鐘的研磨作業中，被研磨m5的量，從整體上研磨 309.3毫米。
像還根據該實驗結果而知道的那樣，即使在研磨相同量的被 研磨物的情況下，通過本實施例的旋轉砂輪11、砂輪主體12的磨 耗量小於過去的旋轉砂輪，採用與用於對旋轉砂輪進行成型的過 去的砂輪材料的量相同的量，形成相同外徑的旋轉砂輪，即使在 該情況下，本實施例的旋轉砂輪的壽命時間大於過去的旋轉砂輪， 另外，運轉效率高。於是，謀求更換作業次數的降低，並且經濟 性提高。另外，形成廢棄處理的中間部的砂輪材料的量也少於過 去結構，這樣，所廢棄的砂輪材料的量也減少，對於環境來說， 也獲得效果。
此外，在上述實施例的結構中，公開有通過減小中間部12a 的壁厚而產生的多餘的砂輪材料堆積於和與被研磨物40面對的一 個面12c相反一側的面12d —側而形成的旋轉砂輪11,但是，也 可比如，像圖7所示的那樣，按照從旋轉中心側朝向外側，厚度 慢慢地增加的方式堆積在與被研磨物40面對的一個面12c上，由 此形成該旋轉砂輪11。同樣在該場合，獲得與圖1~圖3所示的 旋轉砂輪11相同的效果。
還有，只要不改變本發明的精神，本發明可進行各種改變， 當然，本發明涉及該改變的方案。
1權利要求
1.一種旋轉砂輪的製造方法，該旋轉砂輪包括圓盤狀的砂輪主體，該砂輪主體成一體具有中間部，該中間部設置嵌入研磨機的砂輪旋轉驅動用軸的砂輪中間孔；設置於該中間部的外周外側的有效砂輪圓形部，其特徵在於上述中間部的壁厚小於上述有效砂輪圓形部的壁厚，並且該中間部的較薄的壁厚量的砂輪材料堆積於上述有效砂輪圓形部的壁厚面上，該有效砂輪圓形部的壁厚大於上述中間部的壁厚。
2. —種旋轉砂輪，該旋轉砂輪包括圓盤狀的砂輪主體，該砂輪 主體成一體具有中間部，該中間部設置嵌入研磨機的砂輪旋轉 驅動用軸的砂輪中間孔；設置於該中間部的外周外側的有效砂輪 圓形部，該旋轉砂輪通過上述有效砂輪圓形部的壁厚大於上述中 間部的壁厚而形成的權利要求1所述的旋轉砂輪的製造方法而制 造。
3. 根據權利要求2所述的旋轉砂輪，其特徵在於上述中間部的 較薄的壁厚量的砂輪材料在與上述有效砂輪圓形部中的與被研磨 物面對的 一 面相反的面側，按照從旋轉中心側朝向外側而厚度慢 慢增加的方式堆積。
4. 根據權利要求2所述的旋轉砂輪，其特徵在於上述中間部的 較薄的壁厚量的砂輪材料在上述有效砂輪圓形部中的與被研磨物 面對的 一 面側，按照從旋轉中心側朝向外側而厚度慢慢增加的方 式堆積。
全文摘要
本發明涉及一種旋轉砂輪的製造方法和通過該製造方法製造的旋轉砂輪。本發明的課題在於可延長旋轉砂輪的壽命時間，減少所廢棄的砂輪材料的量。一種旋轉砂輪(11)的製造方法，該旋轉砂輪包括圓盤狀的砂輪主體(12)，該砂輪主體(12)成一體具有中間部(12a)，該中間部(12a)設置嵌入研磨機的砂輪旋轉驅動用軸(32)的砂輪中間孔；設置於該中間部(12a)的外周外側的有效砂輪圓形部(12b)，中間部(12a)的壁厚小於有效砂輪圓形部(12b)的壁厚，並且中間部(12a)的較薄的壁厚量的砂輪材料堆積於有效砂輪圓形部(12b)的壁厚面上，該有效砂輪圓形部(12b)的壁厚大於中間部(12a)的壁厚。
文檔編號B24D18/00GK101659040SQ20091000868
公開日2010年3月3日 申請日期2009年2月11日 優先權日2008年8月27日
發明者李學勝, 松原孝幸, 柳浦芳一 申請人:富士制砥株式會社