齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器以及其制造方法与流程

文档序号:18058544发布日期:2019-07-03 02:52阅读:219来源:国知局
齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器以及其制造方法与流程

本发明涉及对磨削齿轮的螺纹状磨具进行成型的电沉积金刚石修整器及其制造方法。



背景技术:

磨削齿轮的磨具存在螺纹状(蜗杆型)的部件,进行螺纹状的成型的修整器被特别地要求精准性。

专利文献1记载的修整器具备用于修整螺纹状磨具的齿侧面的两个锥状作用面和用于修整螺纹状磨具的螺纹的螺纹牙底部的外周作用面。在上述作用面设置有小粒径金刚石磨粒。

根据作为现有的技术的专利文献1,使一对修整器分离规定的长度地配置于旋转轴,各修整器使两个锥状作用面分别与蜗杆型磨具不同的齿侧面接触而使用。

专利文献1:国际公开第2007/000831号

然而,在专利文献1中,为了提高修整的精度,窄小地形成由各修整器的表里的锥面形成的外周作用面的宽度。若用该窄小的外周作用面修整蜗杆型磨具的螺纹的齿侧面、螺纹牙底部,则存在小粒径金刚石磨粒因大的接触负载脱落而作为修整器的寿命变短这样的问题。



技术实现要素:

本发明正是鉴于上述现有的问题点而完成的,提供一种能够进行高精度的修整且寿命长的齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器。

为了解决上述课题,技术方案1的发明的结构上的特征是,在齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器中,具备:调质钢制的砂轮,其形成为以朝向外周面变薄的方式在外周部的两侧具备锥面的圆盘状,并绕旋转轴线被旋转驱动;金刚石磨粒层,其在上述锥面的外周缘部以规定宽度呈带状地延伸,利用镀层镀敷了多个小粒径金刚石磨粒;多个安装槽,它们与上述旋转轴线平行地形成在上述砂轮的上述外周面,具有成为规定角度的槽内两壁面;以及多面体单晶金刚石磨粒,其形成为比上述小粒径金刚石磨粒大的粒状,具有与上述规定角度相等的安装晶面,是在将上述安装晶面安装到了上述槽内两壁面时与上述砂轮的上述外周面平行的面不成为解理面的结晶,上述各多面体单晶金刚石磨粒的上述安装晶面通过上述镀层被镀敷在上述砂轮的上述安装槽的上述槽内两壁面。

砂轮的外周面是指在没有形成安装槽的情况下的圆盘状的砂轮的外周面。另外,砂轮的外周面是曲面,所以基本无法表达为与作为平面的解理面平行。然而,多面体单晶金刚石磨粒的晶面相对于砂轮的外周面是微小的,所以在砂轮的外周面与多面体单晶金刚石磨粒的晶面的比较中,能够掌握为大致平面。因此,在本件专利技术方案以及说明书中,使用称为“平行”的表现来记载将砂轮的外周面与多面体单晶金刚石磨粒的解理面。

本来在与槽内两壁面的中央对置的位置,平行于与砂轮的外周面接触的“假想上的平面”的面是指不成为多面体单晶金刚石磨粒的解理面的结晶。

以往,对于朝向外周面变薄的砂轮而言,通过被设置于外周部两侧的锥面而外周面窄小,每单位面积的小粒径金刚石磨粒的数量少。因此,对被配置于外周面的小粒径金刚石磨粒施加修整负载。然而,在砂轮的外周面,沿着周向镀敷多个大粒状的多面体单晶金刚石磨粒,在进行修整时主要由多面体单晶金刚石磨粒执行修整。因此,能够减少对多面体单晶金刚石磨粒包含小粒径金刚石磨粒而构成的金刚石磨粒层施加的负载,能够防止小粒径金刚石磨粒的脱落,进而能够防止砂轮本身的损伤从而能够延长修整器的寿命。

另外,在砂轮的外周面,以与旋转轴线平行的方式,形成多个具有成为规定角度的槽内两壁面的安装槽,多面体单晶金刚石磨粒利用与槽内两壁面的规定角度相等的安装晶面,以与砂轮的外周面平行的面不成为解理面的方式被镀敷在槽内两壁面。因此,多面体单晶金刚石磨粒难以破碎并且能够被稳固地固定于砂轮,并能够延长作为修整器的寿命。

附图说明

图1是表示从里面侧观察本发明的实施方式的成型用电沉积金刚石修整器的图。

图2是表示图1的成型用电沉积金刚石修整器的ii-ii剖面的图。

图3是放大表示图2的锥面的剖视图。

图4是放大表示图3的外周部的图。

图5是表示从表侧观察成型用电沉积金刚石修整器的外周面的局部放大图。

图6是表示从侧方观察成型用电沉积金刚石修整器的外周面的局部放大图。

图7是表示八面体单晶金刚石磨粒的模型的图。

图8是表示成型用电沉积金刚石修整器的制造顺序的流程图。

图9是表示形成安装槽的工序的局部放大图。

图10是表示向安装槽涂覆粘合剂的工序的图。

图11是表示将八面体单晶金刚石磨粒粘合在安装槽的工序的图。

图12是表示将电镀层形成于砂轮的电镀槽的图。

图13是表示使小粒径金刚石磨粒与砂轮接触的工序的图。

图14是表示形成电镀层,除去多余的小粒径金刚石磨粒的工序的图。

图15是表示使电镀层成长的工序的图。

图16是说明对螺纹状磨具进行修整的状态的图。

图17是比较现有修整器与本案修整器的修整次数的耐久性的图。

图18是表示多面体单晶金刚石磨粒的结晶形状的种类的图。

图19是表示将六面体单晶金刚石磨粒安装于砂轮的安装槽的状态的图。

图20是表示将菱形十二面体单晶金刚石磨粒安装于砂轮的安装槽的状态的图。

图21是表示将八面体的晶面和六面体的晶面呈现的单晶金刚石磨粒安装于砂轮的安装槽的状态的图。

图22是表示将由菱形十二面体的晶面、八面体的晶面以及六面体的晶面呈现的单晶金刚石磨粒安装于砂轮的安装槽的状态的图。

图23是表示将菱形十二面体的晶面与八面体的晶面呈现的单晶金刚石磨粒安装于砂轮的安装槽的状态的图。

具体实施方式

(实施方式)

以下,参照附图来说明本发明的齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器的实施方式。

如图1以及图2所示,成型用电沉积金刚石修整器1具备:砂轮2、被设置于砂轮2的金刚石磨粒层3、以及被设置于砂轮2的外周面22的八面体单晶金刚石磨粒4。

(砂轮)

如图1以及图2所示,砂轮2例如是钢制部件,在表里二面具备朝向外周变薄的锥面21(表锥面21f、里锥面21b),并被形成为圆盘状。作为调质钢制部件,例如使用淬火、回火钢(suj)等。表锥面21f从被设置于砂轮2的中央部分的壁厚圆盘部23的表面连续并延伸至外周面22。里锥面21b从在砂轮2的中央部分被设置为厚壁的壁厚圆盘部23的里面,与在壁厚变薄的方向形成了阶梯差的台阶部24的表面连续并延伸至外周面22。外周面22通过以朝向外周变薄的方式被设置的表锥面21f以及里锥面21b,窄小地形成了沿着旋转轴线cl的方向的宽度(参照图3以及图4)。

此外,在砂轮2中,将金刚石磨粒层3以规定宽度被较宽地形成为带状的表锥面21f所形成的一侧称为表侧,将金刚石磨粒层3以比表锥面21f窄的宽度被形成为带状的里锥面21b所形成的一侧称为里侧。在砂轮2的表锥面21f,在外周缘部26以规定的宽度呈带状地形成有表带状部25f。另外,在里锥面21b,在外周缘部26以比表带状部25f窄的宽度形成有里带状部25b。在表带状部25f以及里带状部25b形成有以后述的镀层镀敷了多个小粒径金刚石磨粒31的金刚石磨粒层3。

(金刚石磨粒层)

构成金刚石磨粒层3的小粒径金刚石磨粒31例如使用粒度是#60/80的金刚石磨粒。小粒径金刚石磨粒31通过由电镀形成的电镀层32镀敷在砂轮2而形成金刚石磨粒层3。

(安装槽)

如图9所示,在砂轮2的外周面22设置有多个(在本实施方式中是80处)安装槽5,对安装槽5而言,对置的槽内两壁面51a、51b成110°,沟槽道52与砂轮2的旋转轴线cl方向平行地延伸。在各安装槽5分别一个一个地固定有八面体单晶金刚石磨粒4。如图7所示,八面体单晶金刚石磨粒4形成被称为八面体类型的正八面体,粒度例如使用#16/18。图9所示的安装槽5的槽内两壁面51a、51b以110°的规定角度而被形成。如图11所示,在槽内两壁面51a、51b一并安装有八面体单晶金刚石磨粒4的以110°的角度而邻接的两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2。(这里,两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面是八面体单晶金刚石磨粒4的八个米勒指数{1、1、1}面中的、被配置于砂轮2的旋转轴线cl侧(安装槽5侧)并与安装槽5的槽内两壁面51a、51b粘合的两个米勒指数{1、1、1}面。另外,两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面与“安装晶面”对应。)另外,头部侧米勒指数{1、1、1}面是指被配置于和对置于作为安装晶面而位于安装槽5侧的两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面的安装槽5相反的一侧的两个米勒指数{1、1、1}面。

在该情况下,安装槽5被形成为在安装八面体单晶金刚石磨粒4的情况下,如图7以及图9所示,能够将八面体单晶金刚石磨粒4的两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2、和与两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2相互对置的两个头部侧米勒指数{1、1、1}面h1、h2交叉的顶部42、43(顶部42由坐标(1、0、0)表示,顶部43由坐标(-1、0、0)表示。)在砂轮2的径向上,配置于与外周面22相比接近旋转轴线cl侧的位置(参照图7以及图11)。

安装槽5的槽内两壁面51a、51b、与八面体单晶金刚石磨粒4的以110°邻接的两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2通过粘合剂6而被粘合。粘合剂6例如能够使用环氧树脂系的非导电性粘合剂。

(八面体单晶金刚石磨粒)

八面体单晶金刚石磨粒4与小粒径金刚石磨粒31一起通过电镀层32而被镀敷在砂轮2的外周面22(参照图5、图6以及图15)。在该情况下,电镀层32覆盖两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2、与两个头部侧米勒指数{1、1、1}面h1、h2交叉的顶部42、43并将八面体单晶金刚石磨粒4镀敷于外周面22(参照图5、图6、图7以及图15)。这样,八面体单晶金刚石磨粒4通过电镀层32被稳固地镀敷在砂轮2的外周面22。

此外,图3至图6所示的八面体单晶金刚石磨粒4不是八面体结晶原有的形状,而是成为与在金刚石磨粒层3排列的小粒径金刚石磨粒31的刃面相配合而被成型的形状。解理面cs在结晶在特定的方向容易断裂的情况下是指该方向的面,在八面体单晶金刚石4的情况下,是与{1、1、1}面平行的面(在该情况下也是米勒指数{1、1、1}面)。如图5以及图6所示,八面体单晶金刚石磨粒4在外表面具有与解理面cs平行的面米勒指数{1、1、1}面。在加工解理面cs以外的位置的情况下,使金刚石彼此相互摩擦而研磨。在被配置于砂轮2的外周面22的多个八面体单晶金刚石磨粒4之间也配置有小粒径金刚石磨粒31。八面体单晶金刚石磨粒4在没有形成安装槽5的情况下的砂轮2的外周面22,以在安装了八面体单晶金刚石磨粒4的中心位置接触的假想上的平面、与八面体单晶金刚石磨粒4的解理面cs不平行而以35°的角度交叉的方式被定位。

在砂轮2的中心贯通设置有与向驱动轴sfr、sfl(参照图16)的轴端突出的调心轴套嵌合的中心孔27。在中心孔27的周围,分别形成有三个形成有内螺纹的内螺纹孔28以及三个供螺栓插通的螺栓孔29(参照图1以及图2)。

(制造方法的顺序)

接下来,下面基于图8~图15等对齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器1的制造方法进行说明。

砂轮2例如通过研磨机被形成为圆盘状(砂轮形成工序/步骤101(以下,将步骤简称为“s”。))(参照图8)。砂轮2由调质钢制部件形成,以朝向外周变薄的方式,在外周部的表里分别形成表锥面21f与里锥面21b。表锥面21f被形成为从设置于砂轮2的中央部分的壁厚圆盘部23的表面连续并延伸至外周面22。在砂轮2的里侧中央部分形成有设置为厚壁的壁厚圆盘部23,在壁厚圆盘部23的外周部形成有在壁厚变薄的方向产生阶梯差的台阶部24。里锥面21b被形成为从台阶部24的被较薄地形成的端部的表面连续并延伸至外周面22。

在砂轮2的中心部贯通设置供驱动轴sfr、sfl(参照图16)贯通的中心孔27。在中心孔27的周围分别设置三个设置有内螺纹的内螺纹孔28、和三个供螺栓插通的螺栓孔29(参照图1)。

接下来,在砂轮2的外周面22例如通过线加工形成安装槽5(安装槽形成工序/s102)(参照图9)。如图7以及图9所示,对于安装槽5而言,沟槽道52沿着砂轮2的旋转轴线cl的方向延伸,并且对置的槽内两壁面51a、51b成为110°的角度,且形成为如下深度尺寸:即能够将所安装的各八面体单晶金刚石磨粒4的在成为110°的角度并以棱线41邻接的两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2相互分离的一侧的两个顶部42、43、在砂轮2的径向上配置于比外周面22靠近旋转轴线cl侧的位置的深度尺寸(参照图9以及图11)。安装槽5在砂轮2的外周面22以规定间隔形成有多个(在本实施方式中是80处)。

接下来,八面体单晶金刚石磨粒4被粘合在安装槽5的槽内两壁面51a、51b(八面体单晶金刚石磨粒粘合工序/s103)(参照图10/图11)。在该情况下,利用粘合剂6将八面体单晶金刚石磨粒4的成为110°的角度并以棱线41邻接的两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2粘合在槽内两壁面51a、51b。作为粘合剂6,作为非导电性粘合剂例如能够使用环氧树脂系粘合剂。

接下来,使多个小粒径金刚石磨粒31与砂轮2的锥面21的带状部25f、25b以及砂轮2的外周面22接触(小粒径金刚石磨粒接触工序/s104)(参照图13)。该接触通过使收纳于省略图示的容器内的多个小粒径金刚石磨粒31与锥面21以及外周面22接触而被进行。

接下来,粘合了八面体单晶金刚石磨粒4并且与小粒径金刚石磨粒31接触了的砂轮2通过镍溶液中的电镀而被临时镀敷(第一电镀工序/s105)(参照图12/图14)。在电镀槽7例如收纳有混合了硼酸、硫酸镍、氯化镍等的电镀液71。在电镀液71中作为阳极设置有镍电极72。砂轮2被分配为阴极。砂轮2通过螺母74被紧固在与阴极的端子连接的导电性的支承部件73的凸缘部73a,砂轮2通过底板75与氯乙烯制的托架76从上下方向夹持橡胶制的掩蔽部件77。通过该电镀,在与砂轮2的表面接触了的小粒径金刚石磨粒31和砂轮2之间形成电镀层32,将小粒径金刚石磨粒31临时镀敷在砂轮2的表面(参照图14)。

接下来,除去没有被临时镀敷在砂轮2的表面的多余的小粒径金刚石磨粒31(多余小粒径金刚石磨粒除去工序/s106)(参照图14)。由此,作为一层的磨粒层能够形成形状精度高的金刚石磨粒层3。

接下来,在除去了多余的小粒径金刚石磨粒31的砂轮2进一步形成电镀层32(第二电镀工序/s107)(参照图15)。使电镀层32进一步成长地形成,从而在八面体单晶金刚石磨粒4中覆盖两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2、同与两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2相互对置的两个头部侧米勒指数{1、1、1}面h1、h2交叉的顶部42、43并将八面体单晶金刚石磨粒4镀敷在外周面22。在该情况下,电镀层32将八面体单晶金刚石磨粒4的基端侧(八面体单晶金刚石磨粒4被固定于砂轮2的一侧)稳固地最终镀敷在砂轮2的外周面22。

(动作)

接下来,简单地说明使用本实施方式的齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器1来修整齿轮磨削用螺纹状磨具(以下,称为螺纹状磨具。)w的情况。

首先,如图16所示,在被排列在同轴的两个驱动轴sfr、sfl的对置的端部分别通过螺栓b等以不能相对旋转的方式设置有成型用电沉积金刚石修整器1。两个成型用电沉积金刚石修整器1(1r、1l)使设置了金刚石磨粒层3的表锥面21f对置而配置。驱动轴sfr、sfl经由减速装置(省略图示)通过驱动马达(省略图示)传递驱动扭矩而旋转。驱动轴sfr、sfl的旋转速度构成为通过切换减速装置的传动比的机构而改变为任意的圆周速度。两个驱动轴sfr、sfl被组装于在旋转轴线cl方向接近分离的接近分离移动机构(未图示)。

作为被磨削物的螺纹状磨具w以不能相对旋转的方式被组装在能够以与驱动轴sfr、sfl不同的圆周速度旋转的省略图示的旋转轴。驱动轴sfr、sfl与组装了螺纹状磨具w的旋转轴被组装在能够以相互平行的状态接近分离的省略图示的切入移动机构(未图示)。另外,驱动轴sfr、sfl与组装了螺纹状磨具w的旋转轴被组装在进给移动机构(未图示),该进给移动机构能够与组装了螺纹状磨具w的旋转轴的旋转联动地在轴向相对移动。

在实施修整时,例如使螺纹状磨具w的圆周速度比成型用电沉积金刚石修整器1的圆周速度低,成型用电沉积金刚石修整器1与螺纹状磨具w以在接触点向相同的切线方向旋转的方式相互向相反方向旋转。而且,通过切入移动机构调节切入量的同时使之接近从而修整螺纹状磨具w的螺纹齿的底的侧面(侧面wf)。而且,与螺纹状磨具w的螺纹形状的旋转同步地,通过进给移动机构使成型用电沉积金刚石修整器1与螺纹状磨具w在轴向相对移动,连续地修整螺纹状磨具w的侧面wf以及螺纹牙底部wb。在该情况下,通过切入移动机构使两个成型用电沉积金刚石修整器1的切入量同步,并且通过进给移动机构以与各自的侧面wfr、wfl的侧面形状相配合的方式调节两个成型用电沉积金刚石修整器1的进给移动量。

在修整中,在外周面22与侧面wf、螺纹牙底部wb接触了的情况下,在通过被设置于外周部两侧的表锥面21f、里锥面21b而宽度变窄的外周面22上主要由八面体单晶金刚石磨粒4进行修整。因此,能够与精密的螺纹状磨具w的形状相配合地进行高精度的修整。而且,在外周面22沿周向配置有多个八面体单晶金刚石磨粒4,所以主要由八面体单晶金刚石磨粒4执行修整,能够防止小粒径金刚石磨粒31的脱落,进而能够防止砂轮2本身损伤。

(与以往的比较数据)

如图17所示,在使用现有的修整器进行修整的情况、与使用在外周面配置了八面体单晶金刚石磨粒的本实施方式的修整器进行修整的情况下,现有的修整器能够进行900次修整,与此相对,本件成型用电沉积金刚石修整器1能够进行1600次以上修整,确认了约1.8倍的耐久性。

根据上述记载可知,本实施方式的齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器1在齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器1中,具备:调质钢制的砂轮2,其被形成为以朝向外周面22变薄的方式在外周部的两侧设置了表锥面21f、里锥面21b的圆盘状,并绕旋转轴线cl被旋转驱动;金刚石磨粒层3,其在表锥面21f、里锥面21b的外周缘部以规定宽度呈带状地延伸,利用电镀层32镀敷了多个小粒径金刚石磨粒31;多个安装槽5,它们与旋转轴线cl平行地形成在砂轮2的外周面22,具有成为规定角度的槽内两壁面51a、51b;以及八面体单晶金刚石磨粒4,其形成为比小粒径金刚石磨粒31大的粒状,具有与规定角度相等的两个基端部侧米勒指数面m1、m2(安装晶面(八面体的晶面oc1、oc2)),并是在将两个基端部侧米勒指数面m1、m2安装到了槽内两壁面51a、51b时与砂轮2的外周面22平行的面不成为解理面cs的结晶,各八面体单晶金刚石磨粒4的两个基端部侧米勒指数面m1、m2通过电镀层32被镀敷在砂轮2的安装槽5的槽内两壁面51a、51b。

以往,对于朝向外周面22变薄的砂轮2而言,通过被设置于外周部两侧的表锥面21f以及里锥面21b而外周面22窄小,每单位面积的小粒径金刚石磨粒31的数量较少。因此,对被配置于外周面22的小粒径金刚石磨粒31施加大的修整负载。然而,在砂轮2的外周面22沿着周向镀敷多个大粒状的八面体单晶金刚石磨粒4,在进行修整时主要由八面体单晶金刚石磨粒4执行修整。因此,八面体单晶金刚石磨粒4能够减少向金刚石磨粒层3施加的负载,能够防止小粒径金刚石磨粒31的脱落,进而能够防止砂轮2本身损伤而延长作为修整器的寿命。

另外,在砂轮2的外周面22,与旋转轴线cl平行地,形成有具备成为规定角度110°的槽内两壁面51a、51b的多个安装槽5,八面体单晶金刚石磨粒4通过与槽内两壁面51a、51b的规定角度110°相等的两个基端部侧米勒指数面m1、m2,以与砂轮2的外周面22平行的面不成为解理面cs的方式,镀敷在槽内两壁面51a、51b。因此,八面体单晶金刚石磨粒4不易粉碎并且稳固地被固定于砂轮2,能够延长作为修整器的寿命。

八面体单晶金刚石磨粒4通过八面体单晶金刚石磨粒4的成为110°的角度并以棱线41邻接的作为安装晶面的两个基端侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2被稳固地固定在沟槽道52与旋转轴线cl平行的安装槽5的槽内两壁面51a、51b。因此,在进行修整时,基于来自施加于八面体单晶金刚石磨粒4的周向以及径向的修整负载的力作用于砂轮2的槽内两壁面51a、51b,通过镀层32可靠地镀敷八面体单晶金刚石磨粒4。由此,能够防止金刚石磨粒层3的损伤,能够延长作为修整器的寿命。

八面体单晶金刚石磨粒4相对于与米勒指数{1、1、1}面平行地作用的力,存在因其解理性而容易破裂的趋势。然而,对于本实施方式的八面体单晶金刚石磨粒4而言,通过两个基端侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2被固定于沟槽道52与旋转轴线cl平行的安装槽5的槽内两壁面51a、51b。因此,施加大的修整负载的砂轮2的周向相对于进行修整的头部侧米勒指数{1、1、1}面h1、h2成为35°的角度,所以八面体单晶金刚石磨粒4很难破裂,能够较长地保持作为修整器的寿命。

另外,八面体单晶金刚石磨粒4利用镀层32覆盖两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2与两个头部侧米勒指数{1、1、1}面h1、h2交叉的顶部42、43而被镀敷。因此,八面体单晶金刚石磨粒4成为难以从安装槽5脱落的构造。由此,能够防止由八面体单晶金刚石磨粒4的脱落引起的砂轮2本身的损伤,并且能够延长作为可使用八面体单晶金刚石磨粒4来进行修整的修整器的寿命。

另外,砂轮2通过八面体单晶金刚石磨粒4减少向砂轮2的外周面22的小粒径金刚石磨粒31施加的负载,与以往相比能够防止对砂轮2本身的损伤。而且,小粒径金刚石磨粒31以及八面体单晶金刚石磨粒4通过镀层32而被镀敷在砂轮2。因此,通过利用剥离剂等剥离镀层32,从而能够从砂轮2除去小粒径金刚石磨粒31以及八面体单晶金刚石磨粒4,能够容易地将没有损伤的使用过的砂轮2作为新的修整器而再次利用。

另外,在通过被设置于朝向外周变薄的砂轮2的外周部的两侧的表锥面21f、里锥面21b而变得窄小的砂轮2的外周面22,设置有沿着周向配置的多个八面体单晶金刚石磨粒4。因此,能够利用八面体单晶金刚石磨粒4高精度地修整螺纹状磨具w的被精密地形成的侧面wf、螺纹牙底部wb。

另外,在砂轮2的外周面22,在多个八面体单晶金刚石磨粒4间通过镀层32镀敷了小粒径金刚石磨粒31。

据此,利用被镀敷在八面体单晶金刚石磨粒4间的小粒径金刚石磨粒31,能够可靠地防止砂轮2的外周面22损伤的情况。

两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2、和与两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2相互对置的两个头部侧米勒指数{1、1、1}面h1、h2交叉的顶部42、43,在砂轮2的径向被配置于比外周面22靠近旋转轴线cl侧的位置。

据此,对于各八面体单晶金刚石磨粒4而言,两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2与两个头部侧米勒指数{1、1、1}面h1、h2交叉的顶部42、43在砂轮2的径向被配置于比外周面22靠近旋转轴线cl侧的位置。因此,各八面体单晶金刚石磨粒4能够以一半以上被嵌入的状态稳定地固定在各安装槽5内,八面体单晶金刚石磨粒4难以从砂轮2的外周面22脱落,能够成为寿命长的修整器。

小粒径金刚石磨粒31的粒度是#20/30~#100/120,八面体单晶金刚石磨粒4的粒度是#12/14~#60/80。

据此,容易设定成为适合于构成金刚石磨粒层3的小粒径金刚石磨粒31的保护的粒度比的粒度的八面体单晶金刚石磨粒4,能够成为寿命长的修整器。

齿轮磨削用螺纹状磨具w的成型用电沉积金刚石修整器1的制造方法具备:砂轮形成工序,将调质钢制的砂轮2形成为以朝向外周面22变薄的方式在外周部的两侧设置有表锥面21f以及里锥面21b的圆盘状;安装槽形成工序,在砂轮2的外周面22以规定间隔形成多个安装槽5,对该安装槽5而言,沟槽道52沿着砂轮2的旋转轴线cl的方向延伸且对置的槽内两壁面51a、51b成为110°的角度;八面体单晶金刚石磨粒粘合工序,通过八面体单晶金刚石磨粒4的成为110°的角度并以棱线41邻接的两个基端侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2,利用粘合剂6将八面体单晶金刚石磨粒4粘合在各安装槽5的槽内两壁面51a、51b;金刚石磨粒接触工序,使多个小粒径金刚石磨粒31与在砂轮2的表锥面21f以及里锥面21b的外周缘部以规定宽度呈带状地延伸的范围(表带状部25f、里带状部25b)以及外周面22接触;第一电镀工序,在粘合了八面体单晶金刚石磨粒4且接触了小粒径金刚石磨粒31的外周面22、以及接触了小粒径金刚石磨粒31的表锥面21f以及里锥面21b的呈带状延伸的范围(表带状部25f、里带状部25b),形成通过电镀而形成的电镀层32,将八面体单晶金刚石磨粒4以及小粒径金刚石磨粒31镀敷在砂轮2;以及第二电镀工序,使通过第一电镀工序而被形成于砂轮2的电镀层32成长并较厚地形成,由此覆盖两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2、和与两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1.m2相互对置的两个头部侧米勒指数{1、1、1}面h1、h2交叉的顶部43、42而将上述八面体单晶金刚石磨粒4镀敷在外周面22。

据此,使基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1、m2与沟槽道52沿着旋转轴线cl方向的安装槽5的槽内两壁面51a、51b相配合地,将八面体单晶金刚石磨粒4粘合在安装槽5的槽内两壁面51a、51b,所以能够将八面体单晶金刚石磨粒4稳固地固定于砂轮2的窄小的外周面22。并且,覆盖两个基端部侧米勒指数{1、1、1}面m1.m2、与两个头部侧米勒指数{1、1、1}面h1、h2交叉的顶部43、42并通过镀层32进行镀敷,所以能够容易地制造八面体单晶金刚石磨粒4难以脱落的构造的成型用电沉积金刚石修整器1。

而且,对被这样制造出的成型用电沉积金刚石修整器1而言,小粒径金刚石磨粒31以及八面体单晶金刚石磨粒4通过电镀层32而被镀敷在砂轮2,所以通过剥离剂等剥离电镀层32,从而能够从砂轮2除去小粒径金刚石磨粒31与八面体单晶金刚石磨粒4,能够容易地将除去了小粒径金刚石磨粒31与八面体单晶金刚石磨粒4且没有损伤的使用过的砂轮2作为新的修整器而被再次利用。

此外,在本实施方式中,虽与里锥面21b相比在表锥面21f较大地设定设置金刚石磨粒层3的规定宽度,但并不限于此。例如也可在里锥面与表锥面以相同的规定宽度设置了金刚石磨粒层。在该情况下,也可不组合对置的两个成型用电沉积金刚石修整器来进行修整,例如也可通过一个成型用电沉积金刚石修整器来修整齿轮磨削用螺纹状磨具。

另外,虽被设置于金刚石磨粒层3的小粒径金刚石磨粒31的粒度为了#60/80,但并不局限于此,例如只要是#20/30~#100/120的范围的粒度即可。

另外,在实施方式中虽将多面体单晶金刚石磨粒设为了八面体单晶金刚石磨粒4/(b),但并不限于此。例如如图18所示,能够例举六面体单晶金刚石磨粒(a)、菱形十二面体单晶金刚石磨粒(c)、混合六面体的晶面、八面体的晶面及十二面体的晶面而呈现的单晶金刚石磨粒(b-1)、混合了八面体的晶面与六面体的晶面而呈现的单晶金刚石磨粒(b-2、b-3)、混合了十二面体的晶面和八面体的晶面而呈现的单晶金刚石磨粒(b-4)以及混合了十二面体的晶面与六面体的晶面而呈现的单晶金刚石磨粒(c-1)。

接下来,关于各结晶形状不同的多面体单晶金刚石磨粒,基于图19~图23以结晶形状为单位对朝向砂轮2的安装构造进行说明。砂轮2的各安装槽5、5d、5h、5do、5oh全部是沟槽道52与砂轮的旋转轴线cl平行地被形成。另外,粘合剂和镀层虽未图示,但与八面体单晶金刚石磨粒4/(b)相同在朝向砂轮2的固定中被使用。

在六面体单晶金刚石磨粒(a)的安装中,如图19所示,被形成于砂轮2的安装槽5h以对置的槽内两壁面51ha、51hb的角度成为90°的方式被形成。而且,对于六面体单晶金刚石磨粒(a)而言,使隔着棱线而对置的作为安装晶面的两个晶面(米勒指数{1、0、0}面/he)成为角度90°的角部与安装槽5h的沟槽道52相配合地进行粘合、镀敷。六面体单晶金刚石磨粒(a)的解理面cs是与晶面he平行的面。六面体单晶金刚石磨粒(a)被保持为解理面cs相对于砂轮2的外周面22成为45°的角度。换言之,六面体单晶金刚石磨粒(a)以在安装了六面体单晶金刚石磨粒(a)的中心位置与没有形成安装槽5h的情况下的砂轮2的外周面22接触的假想上的平面、与六面体单晶金刚石磨粒(a)的解理面cs不平行而以45°的角度交叉的方式,被定位。

另外,在菱形十二面体单晶金刚石磨粒(c)的安装中,如图20所示,被形成于砂轮2的安装槽5d的对置的槽内两壁面51da、51db具有:在槽螺纹牙底成为120°的规定角度的螺纹牙底面51dab、51dbb;以及与螺纹牙底面51dab、51dbb的上端连续并立起到外周面22的垂直面51dav、51dbv。而且,对于菱形十二面体单晶金刚石磨粒(c)而言,使隔着棱线rl(参照图18)对置的作为安装晶面的两个基端部侧晶面(例如米勒指数(1、1、0)面do1与米勒指数(1、0、1)面do2)成为为角度120°的角部与安装槽5d的沟槽道52相配合,并且此时使垂直的晶面do与垂直面51dav、51dbv相配合而进行粘合、镀敷。与两个基端部侧晶面do1、do2对置的两个头部侧晶面do3、do4和成为垂直的晶面do5、do6形成的两个边s1、s2构成为成为比外周面22接近旋转轴线cl的位置。此外,作为两个基端部侧晶面,虽设为米勒指数(1、1、0)面do1与米勒指数(1、0、1)面do2,但并不局限于此,例如也可由米勒指数(1、1、0)面和米勒指数(0、1、1)面构成两个基端部侧晶面。菱形十二面体单晶金刚石磨粒(c)的解理面cs在考虑了将三个晶面do交叉的顶部作为顶点并从该顶点延伸的三个斜边的长度相等的三棱锥的情况下,相当于三棱锥的底面形成的正三角形的面(参照图18)。菱形十二面体单晶金刚石磨粒(c)被保持为形成解理面cs相对于砂轮2的外周面22倾斜了的状态。

另外,在八面体的晶面oc与六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-2、b-3)的安装中,如图21所示,被形成于砂轮2的安装槽5oh的对置的槽内两壁面51oha、51ohb具有:在槽螺纹牙底成为110°的螺纹牙底面51ohab、51ohbb;以及从螺纹牙底面51ohab、51ohbb的上部立起到外周面22的垂直面51ohav、51ohbv。

如图21所示,对于八面体的晶面oc与六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-2、b-3)而言,将八面体的晶面oc1、oc2作为两个基端部侧晶面并与安装槽5oh的螺纹牙底面51ohab、51ohbb相配合,且使六面体的晶面he与垂直面51ohav、51ohbv相配合,而进行固定。与两个基端部侧晶面oc1、oc2对置的两个头部侧晶面oc3、oc4和成为垂直的晶面he1、he2形成的两个边si1、si2构成为成为比外周面22接近旋转轴线cl的位置。在八面体的晶面oc与六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-2、b-3)的情况下,被用于修整的晶面是八面体的晶面oc。因此,解理面是与八面体的晶面oc平行的面,八面体的晶面oc与六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-2、b-3)被保持为形成解理面相对于砂轮2的外周面22倾斜了的状态。

另外,在金刚石单晶的晶面中构成八面体的晶面oc的米勒指数{1、1、1}面的硬度比构成六面体的晶面he的米勒指数{1、0、0}面的硬度高。因此,如图21所示,将八面体的晶面oc安装于安装槽5oh侧的相反侧(砂轮2的径向外侧),从而能够使用硬度高的米勒指数{1、1、1}面来进行修整。由此,能够延迟八面体的晶面oc与六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-2、b-3)的磨损的进程,能够成为长寿命的修整器。

在菱形十二面体的晶面do、八面体的晶面oc及六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-1)的安装中,如图22所示,被形成于砂轮2的安装槽5doh的对置的槽内两壁面51doha、51dohb具有:在槽螺纹牙底构成110°的螺纹牙底面51dohab、51dohbb;立起至外周面22的垂直面51dohav、51dohbv;以及被形成于螺纹牙底面51dohab、51dohbb的上端部与垂直面51dohav、51dohbv的下端部之间且成为71°的两个中位斜面51doham、51dohbm。

另外,对于菱形十二面体的晶面do、八面体的晶面oc及六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-1)而言,将八面体的晶面oc1、oc2作为两个基端部侧晶面,使其与安装槽5doh的螺纹牙底面51dohab、51dohbb相配合,并使六面体的晶面he与垂直面51dohav、51dohbv相配合,而进行固定。此外,使两个邻接的十二面体的晶面do形成的边si1、si2分别与中位斜面51doham、51dohbm相配合。六面体的晶面he与十二面体的晶面do形成的两个边shd1、shd2(参照图22)构成为成为比外周面22接近旋转轴线cl的位置。菱形十二面体的晶面do、八面体的晶面oc及六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-1)的用于修整的晶面,主要是十二面体的晶面do和八面体的晶面oc。对于菱形十二面体的晶面do、八面体的晶面oc及六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-1)而言,上述结晶的任一个解理面都被保持为形成解理面相对于砂轮2的外周面22倾斜了的状态。

另外,在金刚石单晶的晶面中构成八面体的晶面oc的米勒指数{1、1、1}面以及构成十二面体的晶面do的米勒指数{1、1、0}面的硬度,比构成六面体的晶面he的米勒指数{1、0、0}面的硬度高。因此,如图22所示,将八面体晶面oc的米勒指数{1、1、1}面以及十二面体晶面do的米勒指数{1、1、1}面安装于安装槽5doh侧的相反侧(砂轮2的径向外侧),从而能够使用硬度高的晶面oc、do来进行修整。由此,能够延迟菱形十二面体的晶面do、八面体的晶面oc及六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(b-1)的磨损的进程,能够成为长寿命的修整器。

在菱形十二面体的晶面do与八面体的晶面oc呈现的单晶金刚石磨粒(b-4)的安装中,如图23所示,被形成于砂轮2的安装槽5do的对置的槽内两壁面51doa、51dob具有:在槽螺纹牙底成为110°的螺纹牙底面51doab、51dobb;以及与螺纹牙底面51doab、51dobb的上端部连续且对置并以成为71°的角度而形成的两个上部斜面51doau、51dobu。

对于菱形十二面体的晶面do与八面体的晶面oc呈现的单晶金刚石磨粒(b-4)而言,将八面体的晶面oc1、oc2作为两个基端部侧晶面,并使其与安装槽5do的螺纹牙底面51doab、51dobb相配合而进行固定。此外,使两个邻接的十二面体的晶面do形成的边si1、si2分别与上部斜面51doau、51dobu相配合。四个十二面体的晶面形成的两个顶部ap1、ap2(参照图23)构成为成为比外周面22接近旋转轴线cl的位置。对于菱形十二面体的晶面do与八面体的晶面oc呈现的单晶金刚石磨粒(b-4)而言,上述结晶的任一个解理面都被保持为形成相对于砂轮2的外周面22倾斜了的状态。

此外,菱形十二面体的晶面do与六面体的晶面he呈现的单晶金刚石磨粒(c-1)的安装以菱形十二面体单晶金刚石磨粒(c)为标准,省略说明。

另外,虽将八面体单晶金刚石磨粒4的粒度设为#16/18,但并不限于此。例如只要是#12/14~#60/80的范围的粒度即可,优选在小粒径金刚石磨粒是大的#20/30时,八面体单晶金刚石磨粒也使用大的#12/14。

另外,虽在砂轮2的外周面22配置了80个八面体单晶金刚石磨粒4,但并不限于此。能够根据金刚石磨粒层的小粒径金刚石磨粒的大小(粒度),或根据砂轮的外周面的长度,例如设定70个、100个等任意数量而进行配置。

另外,虽将小粒径金刚石磨粒以及多面体单晶金刚石磨粒的镀敷设为了电镀,但并不限于此。例如也可基于化学镀,也可通过电镀与化学镀形成镀层而镀敷小粒径金刚石磨粒以及多面体单晶金刚石磨粒。

另外,虽将粘合剂6设为了非导电性粘合剂,但并不局限于此,例如也可是导电性粘合剂。作为导电性粘合剂例如能够使用混合了导电性填料的环氧树脂系的粘合剂。作为导电性填料,例如可例举炭黑、石墨等碳系填料,ni、cu粉末等金属系填料。在利用导电性粘合剂粘合了八面体单晶金刚石磨粒的情况下,电镀层的生长从粘合八面体单晶金刚石磨粒的导电性粘合剂开始,在八面体单晶金刚石磨粒与电镀层之间不产生间隙。由此,能够使基于电镀层的固定更稳固。

这样,在上述实施方式中已叙述的具体的结构只不过是本发明的一个例子,本发明并不限于这样的具体的结构,在不脱离本发明的宗旨的范围内能够采用各种实施方式。

(工业上利用的可能性)

能够利用在要求高精度和长寿命的齿轮磨削用螺纹状磨具的成型用电沉积金刚石修整器。

附图标记的说明

1…成型用电沉积金刚石修整器;2…砂轮;21…锥面;21f…表锥面;21r…里锥面;22…外周面;25f…表带状部(带状的范围);25b…里带状部(带状的范围);26…外周缘部;3…金刚石磨粒层;31…小粒径金刚石磨粒;32…电镀层(镀层);4…八面体单晶金刚石磨粒(多面体单晶金刚石磨粒);41…棱线;42…顶部;43…顶部;5…安装槽;51a…槽内两壁面;51b…槽内两壁面;52…沟槽道;6…粘合剂;cl…旋转轴线;do1、do2…十二面体的晶面(安装晶面);oc1、oc2…八面体的晶面(安装晶面);h1、h2…头部侧米勒指数{1、1、1}面;m1、m2…基端部侧米勒指数{1、1、1}面(安装晶面)。

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