专利名称：旋转砂轮的制造方法和通过该制造方法制造的旋转砂轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及旋转砂轮的制造方法和通过该制造方法制造的旋 转砂轮，本发明特别是涉及研磨、磨削(在下面称为"研磨")用的 偏置式旋转砂轮、切断用的平式旋转砂轮、研磨用旋转圓盘砂轮、 以及研磨用砂纸排列的旋转砂轮等的制造方法和通过该制造方法 制造的旋转砂轮。
背景技术：
在过去，研磨用的偏置式旋转砂轮、切断用的片状旋转砂轮、 研磨用旋转圆盘砂轮、以及研磨用砂纸排列的旋转砂轮等为人们 广泛知晓(比如，参照专利文献l)。图8和图9表示在过去，通过专利文献1等获知的旋转砂轮 的一个实例。在该图中，旋转砂轮51由圓盘状的砂轮主体部52 和安装于该砂轮主体部52的砂轮中间孔53中的金属制的增强金 属件54构成。另外，砂轮中间孔53为手摇磨床等的砂轮驱动用 轴的嵌接孔，此外，增强金属件54作为该砂轮中间孔53的增强 用途而设置。上述研磨主体52按照磨粒(比如，矾土)与粘接树脂混合的方 式成型，并且烧结而成，其成一体具有设置有上述砂轮中间孔 53的中间部52a和设置于该中间部52a的外周外侧的有效砂轮圓 形部52b,另夕卜，在中间部52a和有效石少4仑圓形部52b的内部，夹 有玻璃交叉增强件55。另外，增强金属件54在该砂轮主体52的成型时，与该砂轮主体52形成一体。下面对上述旋转砂轮51安装于手摇磨床上而使用的场合进行 说明。安装该旋转砂轮51的研磨机按照下述方式构成，该方式为 像图10所示的那样，砂轮旋转驱动用的轴62相对研磨机主体61 而突设，在该砂轮旋转驱动用的轴62的前端部，形成螺紋部，另 外，该螺紋部可螺合紧固螺母63。此外，在接近该砂轮驱动用的 轴62的根部的部分，设置法兰62a和砂轮嵌合部62b。另外，在将上述旋转砂轮51安装于手摇磨床上时，首先，将 设置于砂轮驱动用的轴62上的砂轮嵌合部62b嵌接于该砂轮中间 孔53中，使该旋转砂轮51的一面侧与法兰62a接触，进行定位。 接着，在设置于在该旋转砂轮51的另 一面侧突出的砂轮驱动用轴 62的前端部的上述螺紋部，螺合紧固螺母63，将旋转砂轮51与 法兰62a —起紧固。这样，旋转砂轮51正确地对中于砂轮驱动用 的轴62上而安装。像这样而安装于研磨机上的旋转砂轮51与砂轮驱动用的轴 62—起旋转，按照通常的15~30°的角度与所研磨的被研磨物70 的表面接触，进行研磨。另外，伴随作业的进行，有效砂轮圓形 部52b磨耗。如果磨耗进行到由图9中的标号Z表示的位置(约40%) 的程度，则判定到达寿命时期，更换为新的旋转砂轮51,旧的旋 转砂轮51作为产业废弃物而处理。对于该旋转砂轮51的更换， 伴随作业的进行，按照30分钟而更换的情况也不少。由此，人们 希望减少产业废弃物的排出量，另外，延长旋转砂轮51的寿命， 减少更换次数，提高作业性。专利文献l:日本实开平5-51562号文献发明内容但是，在图8~图10所示的过去的砂轮主体52中，中间部 52a的壁厚(或称为"板厚"。在下面相同)和在研磨作业中所采用 的有效砂轮圓形部52b的壁厚均以相同的厚度形成。即，作为产 业废弃物而废弃处理的中间部52a的壁厚和在研磨作业中所釆用 的有效砂轮圆形部52b的壁厚按照相同厚度成一体形成，具有形 成所废弃处理的中间部52a的研磨材料的量多、废弃处理上的问 题、成本的问题。特别是，近年，作为研磨件等而使用的矾土的 开采量少，价格高，减少所废弃的量的方面也是重要的。另外， 砂轮主体52的寿命时间也缩短，必须频繁地更换，这样还具有作 业性的问题。
于是，产生为了获得可延长旋转砂轮的寿命时间，减少所废 弃的砂轮材料的量的旋转砂轮而应解决的技术课题，本发明的目 的在于解决该课题。
本发明是为了实现上述目的而提出的，技术方案1所述的发 明提供 一 种旋转砂轮的制造方法，该旋转砂轮包括圓盘状的砂轮 主体，该砂轮主体成一体具有中间部，该中间部设置嵌入研磨 机的砂轮旋转驱动用轴的砂轮中间孔；设置于该中间部的外周外 侧的有效砂轮圓形部，上述中间部的壁厚小于上述有效砂轮圓形 部的壁厚，并且该中间部的较薄的壁厚量的砂轮材料堆积于上述 有效砂轮圓形部的壁厚面上，该有效砂轮圓形部的壁厚大于上述 中间部的壁厚。
在该制造方法中，采用与为了对旋转砂轮进行成形而使用的 过去的砂轮材料的量相同的量，在研磨作业中实际上所采用的有 效砂轮圆形部的厚度大于过去的旋转砂轮的有效砂轮圆形部的厚 度，获得使研磨有效量增加的旋转砂轮。
技术方案2所述的发明提供一种旋转砂轮，该旋转砂轮包括
5圆盘状的石少4仑主体，该砂1仑主体成一体具有中间部，该中间部 设置嵌入研磨机的砂轮旋转驱动用轴的砂轮中间孔；设置于该中 间部的外周外侧的有效砂轮圓形部，该旋转石少轮通过上述有效砂 轮圓形部的壁厚大于上述中间部的壁厚而形成的4支术方案1所述 的旋转砂轮的制造方法而制造。
按照该方案，可具有下述的有效砂轮圓形部，其中，即使采 用与形成过去的砂轮主体而使用的砂轮材料的量相同的量的砂轮 材料量的情况下，在研磨作业中实际上所采用的有效砂轮圓形部 的厚度仍大于过去的旋转砂轮的有效砂轮圓形部的厚度，磨耗的 进行少。
技术方案3所述的发明提供一种旋转砂轮，其中，上述中间 部的较薄的壁厚量的砂轮材料在与上述有效砂轮圆形部中的与被 研磨物面对的 一 面相反的面侧，按照从旋转中心侧朝向外侧而厚 度慢慢增加的方式堆积。
按照该方案，按照通常在15~30°左右的角度与所研磨的被 研磨物的表面接触的有效砂轮圆形部的面积可增加。
技术方案4所述的发明提供下述的旋转砂轮，其中，上述中 间部的较薄的壁厚量的砂轮材料在上述有效砂轮圆形部中的与被 研磨物面对的 一 面侧，按照从旋转中心侧朝向外侧而厚度慢慢增 力口的方式堆积。
按照该方案，按照通常在15~30°左右的角度与所研磨的被 研磨物的表面接触的有效砂轮圆形部的面积可增加。
在技术方案1所述的发明中，由于采用与形成旋转砂轮而使 用的过去的砂轮材料的量相同的量，可获得寿命时间大于过去的 旋转砂轮的旋转砂轮，故可谋求更换作业次数的减少，可期待作 业性和经济性提高。另外，由于所废弃的中间部的砂轮材料的量
6也减少，故可尽可能地减少废弃量。
在技术方案2所述的发明中，与过去的砂轮主体相比较，可
减少磨耗的进行，并且可形成寿命时间长于过去的旋转砂轮的旋 转砂轮。由此，可谋求更换作业次数的减少，可期待作业性和经 济性的提高。另外，由于所废弃的中间部的量也减少，故谋求废 弃量的减少。
在技术方案3所述的发明中，由于与所研磨的被研磨物的表 面接触的有效砂轮圓形部的面积可增加，故可期待技术方案2所 述的发明的效果，并且可期待运转率的提高。
在技术方案4所述的发明中，由于与所研磨的被研磨物的表 面接触的有效砂轮圓形部的面积可增加，故可期待技术方案2所 述的发明的效果，并且可期待运转率的提高。
图1为采用本发明的一个实施例的旋转砂轮的俯视图； 图2为沿图1中的A—A线的剖视图； 图3为图2中的放大剖视图4为制造本发明的旋转砂轮的成型装置的一个实例的外观 结构剖面图5为本发明的旋转砂轮的使用状态说明图6为表示工件的研磨量和砂轮的磨耗量的实验结果的图， 图6(A)为采用本发明的旋转砂轮的场合，图6(B)为采用过去的旋 转砂轮的场合；
图7为采用本发明的旋转砂轮的 一 个变形实例的剖视图8为过去旋转砂轮的俯视图9为沿图8中的B—B线的剖视图；说明书第6/10页
图10为过去的旋转砂轮的使用状态说明图。
具体实施例方式
本发明通过下述方式实现，该方式为提供旋转砂轮的制造方法和通过旋转砂轮的制造方法形成的旋转砂轮，在该旋转砂轮的制造方法中，为了获得可延长旋转砂轮的寿命时间，并且可减少废弃的砂轮材料的量的旋转砂轮，该旋转砂轮包括圓盘状的砂轮主体，其成一体具有中间部，该中间部设置有嵌入研磨机的砂轮旋转驱动用轴的砂轮中间孔；设置于该中间部的外周外侧的有效砂轮圓形部，上述中间部的壁厚小于上述有效砂轮圓形部的壁厚，并且该中间部的较薄的壁厚量的砂轮材料堆于上述有效砂轮圆形部的壁厚面上，该有效砂轮圓形部的壁厚大于上述中间部的壁厚。
实施例
下面以优选的实施例为例，对本发明的旋转砂轮进行说明。图1 ~图3为表示采用本发明的旋转砂轮的一个实施例，图1为该旋转砂轮的俯视图，图2为沿图1中的A—A线的剖视图，图3为图2的放大剖视图。
在图1 ~图3中，旋转砂轮11由圓盘状的砂轮主体部12和安装于该砂轮主体部12的砂轮中间孔13中的金属制的增强金属件14构成。另外，砂轮中间孔13为手摇磨床等的砂轮驱动用轴的嵌接孔，另外，增强金属件14作为砂轮中间孔13的增强用途而设置。
上述砂轮主体12按照磨粒(比如，矾土)与粘接树脂混合的方式成型，并且烧结而形成，成一体而具有设置上述砂轮中间孔13的中间部12a和设置于该中间部12a的外周外侧的有效砂轮圓形
8部12b,另外，在中间部12a和有效砂1仑圓形部12b的内部，夹有玻璃交叉增强件15。
上述砂轮主体12按照在进行成型时，减小中间部12a的壁厚，并且有效砂轮圆形部12b的壁厚大于中间部12a的壁厚的方式形成。在此场合，按照通过减小中间部12a的壁厚而产生的多余的砂轮材料堆于上述有效砂轮圓形部12b的壁厚面上，该有效砂轮圓形部12b的壁厚大于中间部12a的方式形成。
于是可理解到，像图3所示的那样，在本实施例的旋转砂轮11中，如果通过双点划线而描绘、重合该旋转^>、轮ll和采用相同量砂轮材料而成型的过去的旋转砂轮51,则本实施例的旋转砂轮12的有效砂轮圓形部12b的壁厚大于过去结构的砂轮主体52的有效砂轮圓形部的壁厚这一点是可以理解的。即，在图3中通过X剖面而表示的部分为本实施例的砂轮主体12中的壁厚小的部分，通过壁厚小而产生的多余的砂轮材料按照从旋转中心侧，朝向外侧而厚度慢慢增加的方式堆积于与被研磨物面对的 一 面12c相反一侧的面12d上。
图4为表示制造图1 图3所示的旋转砂轮11的成型装置的一例的剖视图。在该图中，成型装置21包括呈环状的外周模22;设置于该外周模22的顶模23和底模24;在该外周模22内的规定位置，保持顶模23和底模24的沿上下方向延伸的杆状芯材25等。另外，顶模23和底模24中的任意一个可相对另一者，沿上下方向移动，该移动通过杆状芯材25而导向。
另外，在成型时，首先，在底模24和顶模23之间较大地离开的状态，在该底模24和顶模23之间的杆状芯材25中，分别安装增强金属件14、 2个玻璃交叉增强件15、 15，并且混合磨粒，同时处于熔融状态的粘接树脂(12)注入到底模24和顶模23之间。然后，将底模24和顶模23之间压接，并且将粘接树脂(12)固定，此时，获得在图1 ~图3所示的那样的粘接树脂(12)的内部，嵌入增强金属件14和玻璃交叉增强件15、 15的一体型的旋转砂轮11。
接着，对上述旋转砂轮11安装于手摇磨床上而使用的场合进行说明。在安装该旋转砂轮11的研磨机中，像图5所示的那样，砂轮旋转驱动用的轴32相对研磨机主体31而突出。在该砂轮驱动用轴32的前端部设置螺紋，可在该前端部螺合紧固螺母33。另外，在该砂轮驱动用轴32中的接近根部的部分，设置法兰32a和砂轮嵌合部32b。
然后，在上述旋转砂轮11安装于手摇磨床上时，首先，上述砂轮中间孔13外嵌于砂轮驱动用轴32上的砂轮嵌合部32b,该旋转砂轮11的 一 面12d侧与法兰32a接触，实现定位。接着，在于该旋转砂轮11的另 一 面12c侧突出的砂轮驱动用轴32的前端部，螺合紧固螺母33，将旋转砂轮11与法兰32a—起紧固。像这样，旋转砂轮11正确地对中于砂轮、驱动用轴32 ，实现安装。
像这样而安装于研磨机上的旋转砂轮11与砂轮驱动用轴22一起旋转驱动，在所研磨的被研磨物40的表面上，按照以通常15~30°的角度而接触的方式进行研磨。另外，伴随作业，有效砂轮圓形部22b磨耗。如果磨耗进行到图2和图3中的由标号Z表示的位置程度，则判定到达寿命时期，更换为新的旋转砂轮ll，旧的旋转砂轮11作为产业废弃物而处理。
但是，本实施例的砂轮主体12的有效砂轮圓形部12b的壁厚大于像上述那样，采用相同量的砂轮材料而成型的过去的砂轮主体的有效砂轮圓形部的壁厚，另外，该有效砂轮圓形部12b按照厚度从旋转中心侧，朝向外侧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°左右的角度而接触的有效砂轮圓形部12b的接触面积可增加。由此，有效砂轮圓形部12b
的运转率提高，并且在磨耗后，砂轮更换时所必须的时间增加，所废弃的砂轮材料的量也减少。
图6为表示本发明的旋转砂轮11和过去的旋转砂轮的研磨量和磨耗量的实验结果的 一 个实例。在该实验中，旋转砂轮的砂轮直径为100毫米、转数为12000次/分，分别将旋转砂轮连续地每5分钟而5次地按压于工件上，给出进行研磨时而获得的工件的研磨量和砂轮的磨耗量，在有效使用量到40%以下之前， 一直磨耗砂轮的外周。
接着，图6(A)为本发明的场合，判明对于砂轮主体，通过最初的5分钟的研磨，磨耗D1的量，通过下一5分钟的研磨，磨耗D2的量，通过再下一的5分钟的研磨，磨耗D3的量，通过再下一的5分钟的研磨，磨耗D4的量，通过再下一的5分钟的研磨，磨耗D5的量，从总体上，为约47.8毫米的磨耗。另一方面，对于工件，通过最初的5分钟的研磨作业中，被研磨Ml的量，通过下一 5分钟的研磨作业，被研磨M2的量，通过下一 5分钟的研磨作业，被研磨M3的量，通过下一 5分钟的研磨作业，被研磨M4的量，通过再下一的5分钟的研磨作业中，被研磨M5的量，从整体上研磨299毫米，即使在为与过去实例的研磨直径100毫米相同的直径的情况下，每5次5分钟地研磨的砂轮的剩余量直径还残留96毫米，在100毫米的有效使用量40%的60毫米之前，剩余36毫米的量，该剩余量的运转率相当于2.5倍，与过去实例的研磨相比较，可发挥2.5倍的经济性。
图6(B)为过去的场合，判明对于砂轮主体，通过最初的5分钟的研磨，磨耗dl的量，通过下一5分钟的研磨，磨耗d2的量，通过再下一的5分钟的研磨，磨耗d3的量，通过再下一的5分钟
11的研磨，磨耗d4的量，通过再下一的5分钟的研磨，磨耗d5的 量，从总体上，为约68.0毫米的磨耗。另一方面，对于工件，通 过最初的5分钟的研磨作业中，被研磨m1的量，通过下一 5分钟 的研磨作业，被研磨m2的量，通过下一 5分钟的研磨作业，被研 磨m3的量，通过下一 5分钟的研磨作业，被研磨m4的量，通过 再下一的5分钟的研磨作业中，被研磨m5的量，从整体上研磨 309.3毫米。
像还根据该实验结果而知道的那样，即使在研磨相同量的被 研磨物的情况下，通过本实施例的旋转砂轮11、砂轮主体12的磨 耗量小于过去的旋转砂轮，采用与用于对旋转砂轮进行成型的过 去的砂轮材料的量相同的量，形成相同外径的旋转砂轮，即使在 该情况下，本实施例的旋转砂轮的寿命时间大于过去的旋转砂轮， 另外，运转效率高。于是，谋求更换作业次数的降低，并且经济 性提高。另外，形成废弃处理的中间部的砂轮材料的量也少于过 去结构，这样，所废弃的砂轮材料的量也减少，对于环境来说， 也获得效果。
此外，在上述实施例的结构中，公开有通过减小中间部12a 的壁厚而产生的多余的砂轮材料堆积于和与被研磨物40面对的一 个面12c相反一侧的面12d —侧而形成的旋转砂轮11,但是，也 可比如，像图7所示的那样，按照从旋转中心侧朝向外侧，厚度 慢慢地增加的方式堆积在与被研磨物40面对的一个面12c上，由 此形成该旋转砂轮11。同样在该场合，获得与图1~图3所示的 旋转砂轮11相同的效果。
还有，只要不改变本发明的精神，本发明可进行各种改变， 当然，本发明涉及该改变的方案。
1权利要求
1.一种旋转砂轮的制造方法，该旋转砂轮包括圆盘状的砂轮主体，该砂轮主体成一体具有中间部，该中间部设置嵌入研磨机的砂轮旋转驱动用轴的砂轮中间孔；设置于该中间部的外周外侧的有效砂轮圆形部，其特征在于上述中间部的壁厚小于上述有效砂轮圆形部的壁厚，并且该中间部的较薄的壁厚量的砂轮材料堆积于上述有效砂轮圆形部的壁厚面上，该有效砂轮圆形部的壁厚大于上述中间部的壁厚。
2. —种旋转砂轮，该旋转砂轮包括圆盘状的砂轮主体，该砂轮 主体成一体具有中间部，该中间部设置嵌入研磨机的砂轮旋转 驱动用轴的砂轮中间孔；设置于该中间部的外周外侧的有效砂轮 圓形部，该旋转砂轮通过上述有效砂轮圓形部的壁厚大于上述中 间部的壁厚而形成的权利要求1所述的旋转砂轮的制造方法而制 造。
3. 根据权利要求2所述的旋转砂轮，其特征在于上述中间部的 较薄的壁厚量的砂轮材料在与上述有效砂轮圓形部中的与被研磨 物面对的 一 面相反的面侧，按照从旋转中心侧朝向外侧而厚度慢 慢增加的方式堆积。
4. 根据权利要求2所述的旋转砂轮，其特征在于上述中间部的 较薄的壁厚量的砂轮材料在上述有效砂轮圓形部中的与被研磨物 面对的 一 面侧，按照从旋转中心侧朝向外侧而厚度慢慢增加的方 式堆积。
全文摘要
本发明涉及一种旋转砂轮的制造方法和通过该制造方法制造的旋转砂轮。本发明的课题在于可延长旋转砂轮的寿命时间，减少所废弃的砂轮材料的量。一种旋转砂轮(11)的制造方法，该旋转砂轮包括圆盘状的砂轮主体(12)，该砂轮主体(12)成一体具有中间部(12a)，该中间部(12a)设置嵌入研磨机的砂轮旋转驱动用轴(32)的砂轮中间孔；设置于该中间部(12a)的外周外侧的有效砂轮圆形部(12b)，中间部(12a)的壁厚小于有效砂轮圆形部(12b)的壁厚，并且中间部(12a)的较薄的壁厚量的砂轮材料堆积于有效砂轮圆形部(12b)的壁厚面上，该有效砂轮圆形部(12b)的壁厚大于中间部(12a)的壁厚。
文档编号B24D18/00GK101659040SQ20091000868
公开日2010年3月3日 申请日期2009年2月11日 优先权日2008年8月27日
发明者李学胜, 松原孝幸, 柳浦芳一 申请人:富士制砥株式会社