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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-22
(45)【発行日】2024-05-30
(54)【発明の名称】高回転型カップホイール
(51)【国際特許分類】
   B24D 7/10 20060101AFI20240523BHJP
   B24D 7/02 20060101ALI20240523BHJP
【FI】
B24D7/10
B24D7/02 B
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2022559363
(86)(22)【出願日】2021-03-12
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-10
(86)【国際出願番号】 CN2021080405
(87)【国際公開番号】W WO2021197027
(87)【国際公開日】2021-10-07
【審査請求日】2022-10-13
(31)【優先権主張番号】202010238283.9
(32)【優先日】2020-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202020434168.4
(32)【優先日】2020-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202010295353.4
(32)【優先日】2020-04-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202020556608.3
(32)【優先日】2020-04-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】520348761
【氏名又は名称】桂林創源金剛石有限公司
【氏名又は名称原語表記】GUILIN CHAMPION UNION DIAMOND CO., LTD
【住所又は居所原語表記】No. 8 Chuangxin Road, Qixing District Guilin, Guangxi 541004, China
(74)【代理人】
【識別番号】110000659
【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】宋京新
(72)【発明者】
【氏名】梁安▲寧▼
(72)【発明者】
【氏名】▲龍▼慧玲
(72)【発明者】
【氏名】叶勇
(72)【発明者】
【氏名】王志勇
(72)【発明者】
【氏名】▲趙▼▲亮▼
(72)【発明者】
【氏名】秦▲鳳▼明
【審査官】亀田 貴志
(56)【参考文献】
【文献】特開昭48-086191(JP,A)
【文献】実開昭63-060560(JP,U)
【文献】特開昭58-071073(JP,A)
【文献】欧州特許出願公開第03260236(EP,A2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B24D 3/00 - 99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
環状のベースボディ(1)および複数のブレード(2)を含み、前記複数のブレード(2)は周方向に沿って並列されて、前記ベースボディ(1)に固定されたブレードリングを形成し、前記ブレードリングの前記ベースボディ(1)から離れる側が環状の作業面を提供し、隣接する2つの前記ブレード(2)の間には前記作業面に冷却水を輸送する水流路(3)が確保される、高回転型カップホイールにおいて、
当該高回転型カップホイールは、分流構造を更に含み、
前記分流構造は、外側環状体(4)と内側環状体(5)を含み、前記外側環状体(4)は前記ブレードリングの外側に配置され、前記内側環状体(5)は前記ブレードリングの内側に配置され、前記内側環状体(5)の側壁の前記水流路(3)に対応する位置に、前記水流路(3)と連通する通水穴(6)が形成されており、
前記分流構造は、冷却水を第1分岐路および第2分岐路に分流し、ここで、
前記第1分岐路は、前記ベースボディ(1)の回転遠心力作用下で、前記通水穴(6)から前記水流路(3)を経て当該水流路の内部から前記作業面外側の領域に冷却水を輸送するものであり、
前記第2分岐路は、前記ベースボディ(1)の回転遠心力作用下で、且つ前記通水穴(6)による制限作用の下で、前記内側環状体(5)の内側壁から当該内側壁に沿って前記作業面内側の領域に冷却水を輸送し、当該冷却水が被加工物によって遮断されることで当該冷却水を更に前記作業面内側の領域から前記作業面外側の領域に向けて輸送するものであり、
前記複数のブレード(2)の各々の内側と外側の両端にそれぞれ第2円弧ブロック(8)と第1円弧ブロック(7)が設けられ、前記第2円弧ブロック(8)の両側にそれぞれ切欠(9)が設けられており、
前記外側環状体(4)は、前記ベースボディ(1)に固定された前記複数のブレード(2)のすべての前記第1円弧ブロック(7)をつなぎ合わせることで形成され、
前記内側環状体(5)は、前記ベースボディ(1)に固定された前記複数のブレード(2)のすべての前記第2円弧ブロック(8)をつなぎ合わせることで形成され、
前記水流路(3)に対応する位置に形成された前記通水穴(6)は、前記ベースボディ(1)に固定された前記複数のブレード(2)のすべての前記第2円弧ブロック(8)をつなぎ合わせると共に、隣接する2つの第2円弧ブロック(8)の前記切欠(9)を突き合わせることで当該隣接する2つの第2円弧ブロック(8)間に形成される、
ことを特徴とする高回転型カップホイール。
【請求項2】
前記第1円弧ブロック(7)と前記第2円弧ブロック(8)は、対応の前記ブレード(2)と一体的に成形されている、ことを特徴とする請求項1に記載の高回転型カップホイール。
【請求項3】
前記水流路(3)は、前記ベースボディ(1)の径方向と一致している直線溝構造である、ことを特徴とする請求項1に記載の高回転型カップホイール。
【請求項4】
工作機械のスピンドルに接続される接続ディスク(10)をさらに含み、前記接続ディスク(10)は前記ベースボディ(1)の前記ブレードリングから離れる側に固定される、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の高回転型カップホイール。
【請求項5】
前記水流路(3)の一側または両側に複数の溝(11)が設けられ、前記作業面の前記溝(11)に対応する部位には周方向のグルーブ(12)が形成され、前記グルーブ(12)は前記水流路(3)と交差して前記作業面にウェブ状構造の溝体を形成する、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の高回転型カップホイール。
【請求項6】
前記溝(11)は前記ブレードリングの異なる直径に配置され、前記溝(11)は前記ブレードリングの同じ直径の円周上の結線が単一円弧または複数の円弧に均一に配置され、最も長い前記単一円弧は円周の半周に対応し、合計して最も長い前記複数の円弧は円周の半周に対応する、ことを特徴とする請求項5に記載の高回転型カップホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、超硬質材料研削工具の分野に関し、具体的には高回転型カップホイールに関する。
【背景技術】
【0002】
既存の低・中速加工技術のカップホイールでは、そのダイヤモンド作業ブレードリングは主に貫通ブレードリング(斜め貫通歯を含む)、内側ブレードリング(斜め内歯を含む)、外側ブレードリング(斜め外歯を含む)、無ブレードリングの形を採用している。高速加工の場合、ホイールの内壁、外壁および作業面に「気流障壁」が形成され、「気流障壁」と遠心力の作用下で、上記様々なカップホイールは、いずれも冷却水が作業面全体に十分に作用できない欠点がある。したがって、従来技術のカップホイールは、以下のように高速加工に適していない。
【0003】
従来技術の貫通ブレードリング状のカップホイール(図1図4を参照)では、その隣接する2つのブレードは作業面に冷却水を輸送する水流路が間隔を空けて形成され、水流路はブレードリングの径方向に貫通構造である。カップホイールの高速回転のとき、水流路がブレードリングの径方向に貫通構造であり、冷却水が内径空洞からブレードリング内に入った冷却水のほとんどが遠心力の作用下で水流路を通じてブレードリングの外側に投げ出され(図3の矢印に示され)、作業面の冷却作用が非常に小さい。ブレードリング内壁に沿って作業面に流れる冷却水は非常に少ないため、「気流障壁」によってビーム状態の水が小さな水滴に飛ばされやすく、冷却効果が低下するため、作業面のブレードリング内側に近い領域に冷却水が無いまたは不足になって十分な冷却効果が得られない。
【0004】
従来技術の内歯環状カップホイール(図5図7を参照)では、ブレードリングの外側が遮断され、つまり水流路のブレードリング外側に近い一端が遮断される。カップホイールが高速回転のとき、冷却水が内径空洞を通じてブレードリング内に入った冷却水のほとんどが遠心力の作用下で、水流路のブレードリング外側に近い一端に集中し、作業面のブレードリング外側の領域から投げ出され(図7の矢印に示され)、この時、作業面のブレードリング外側に近い領域が十分に冷却される。しかしながら、作業面のブレードリング内側に近い領域に冷却水が無いまたは不足になって十分に冷却されない。
【0005】
従来技術の無歯環状カップホイール(図8を参照)では、連続プロセスであるため、チッピングが発生しにくいが、水流路がないため、冷却能力が非常に悪い。従来技術の外歯環状カップホイール(図9を参照)では、歯と歯間にチップスペースが設けられるが、冷却水が届かない。したがって、従来技術の無ブレードリングと外側ブレードリングは高速加工にさらに適していない。
【0006】
高速加工のとき、冷却水をホイールの周方向に沿って研削領域にかける場合、冷却水が外径方向や内径方向からかけると、「気流障壁」と遠心力の強い作用下で、冷却水が研削領域に届かなく、冷却効果が非常に悪い。したがって、高速加工時、良好な冷却効果を得るために、ほとんどの冷却水が内径空洞に入り、内側から外側に向かって作業面を覆うようにする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】(国際調査報告を参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記の状況を鑑み、従来技術の欠点を克服するために、本発明が解決しようとする技術的課題は、高回転型カップホイールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の技術的課題を解決するための本発明の技術手段は、環状のベースボディと複数のブレードを含み、前記ブレードは周方向に沿って間隔を空けて並列され前記ベースボディに固定された側にブレードリングが形成され、前記ブレードリングの前記ベースボディから離れる側は環状の作業面であり、隣接する2つの前記ブレードは間隔を空けて前記作業面に冷却水を輸送する水流路が形成される高回転型カップホイールであって、分流構造をさらに含み、前記分流構造は前記ブレードリングに固定され冷却水を2つの分岐路に分流し、その中で、第1分岐路は前記ベースボディの回転遠心力作用下で前記水流路を通じて内部から前記作業面外側の領域に冷却水を輸送し、第2分岐路は前記ベースボディの回転遠心力作用下で前記水流路を通じて外部から前記作業面内側の領域に冷却水を輸送し、冷却水が被加工物によって遮断され前記作業面の内側領域から前記作業面外側領域に輸送される、高回転型カップホイールである。
【0010】
本発明は以下の有益な効果を有する。このカップホイールは高速回転時、遠心力を利用して内径空洞に入った冷却水を2つの分岐路に分流し、2つの分岐路はそれぞれ作業面の外側と内側の領域に冷却水を輸送し、さらい冷却水によって作業面を完全に覆って十分に冷却して、高速・高品質・高効率研削に冷却保証を提供することができる。
【0011】
上記技術手段の基に、本発明はさらに以下のように改良する。
【0012】
さらに、前記分流構造は、外側環状体と内側環状体を含み、前記外側環状体は前記ブレードリングの外側に固定され、前記内側環状体は前記ブレードリングの内側に固定され、前記内側環状体の側壁の前記水流路に対応する位置に、前記水流路と連通する通水穴が形成され、前記通水穴から前記水流路を経って前記作業面外側までの領域に前記第1分岐路が形成され、前記内側環状体の内側壁から前記作業面内側までの領域に前記第2分岐路が形成される。
【0013】
上記のさらなる技術手段は以下の有益な効果を有する。内径空洞に入った冷却水を2つの分岐路に分流し、2つの分岐路はそれぞれ作業面の外側と内側の領域に冷却水を輸送する。
【0014】
さらに、前記通水穴は環状構造であり、前記内側環状体の側壁に1ターンで設けられる。
【0015】
さらに、前記通水穴は前記内側環状体側壁であって前記作業面から離れる一端に設けられる。
【0016】
上記のさらなる技術手段は以下の有益な効果を有する。冷却水がベースボディから内径空洞に供給され、または冷却水が作業端面方向から内径空洞方向に供給されるがベースボディに合流装置が設けられる場合、ベースボディ内の冷却水が2つの分岐路に分流されるのを限制され、冷却水の利用率を高め、冷却水がより均一に作業面に分布している。
【0017】
さらに、前記通水穴は環状構造であり、前記内側環状体側壁に2ターン以上で設けられる。
【0018】
上記のさらなる技術手段は以下の有益な効果を有する。冷却水が作業端面方向から内径空洞方向に噴出され供給されるがベースボディに合流装置が設けられない場合、冷却水の利用率を高め、冷却水がより均一に作業面に分布している。
【0019】
さらに、前記ブレードの内側と外側の両端にそれぞれ第2円弧ブロックと第1円弧ブロックが設けられ、前記第2円弧ブロックの両側にそれぞれ切欠が設けられ、前記ブレードが前記ベースボディに固定されると、すべての前記ブレード上の前記第1円弧ブロックがつなぎ合わせて前記外側環状体を形成し、すべての前記ブレード上の前記第2円弧ブロックがつなぎ合わせて前記内側環状体を形成し、隣接する2つの前記第2円弧ブロックがつなぎ合わせた後、その上の前記切欠が突き合わせて対応の前記水流路の前記通水穴に連通する。
【0020】
さらに、前記第1円弧ブロックと前記第2円弧ブロックは対応の前記ブレードと一体的に成形される。
【0021】
さらに、前記水流路は、前記ベースボディの径方向と一致している直線溝構造である。
【0022】
さらに、前記水流路は、前記ベースボディの径方向に対して傾斜している傾斜溝構造である。
【0023】
さらに、工作機械のスピンドルに接続された接続ディスクをさらに含み、前記接続ディスクは前記ベースボディの前記ブレードリングから離れる側に固定される。
【0024】
上記のさらなる技術手段は以下の有益な効果を有する。工作機械のスピンドルとの接続を実現する。
【0025】
さらに、前記水流路の一側または両側に複数の溝が設けられ、前記作業面の前記溝に対応する部位が急速に摩耗しやすく周方向のグルーブが形成され、前記グルーブは前記水流路と交差して前記作業面にウェブ状構造の溝体を形成する。
【0026】
上記のさらなる技術手段は以下の有益な効果を有する。ウェブ状構造の溝体により、冷却水が作業面の各位置に分布し、冷却水がより容易に作業面を完全に覆って十分に冷却することができる。
【0027】
さらに、前記溝は前記ブレードリングの異なる直径に配置され、前記溝は前記ブレードリングの同じ直径の円周上の結線が単一円弧または複数の円弧に均一に配置され、最も長い前記単一円弧は円周の半周に対応し、合計して最も長い前記複数の円弧は円周の半周に対応する。
【0028】
上記のさらなる技術手段は以下の有益な効果を有する。同じ直径の円周上の溝が全周にわたっていない、つまりこの円周に凹凸の波形が形成され、ホイールが縁を研削するとき、軸方向および径方向の微振動が生じ、衝撃間欠研削効果を奏し、粉末チップのブロッキングが一定の周波数で弛緩し、チップ除去および冷却効果を大幅に向上させることができる。
【0029】
さらに、前記外側環状体と前記内側環状体の厚さは3mmまたは1mm以下に設定される。
【0030】
さらに、前記ベースボディの回転線速度が45m/s以上になると、前記水流路の前記ブレードリング外側に近い一端が前記水流路の前記ブレードリング内側に近い一端よりも前記ベースボディの回転方向に角度θで傾斜し、前記ベースボディの回転線速度が高いほど、前記角度θの値が大きくなる。
【0031】
上記のさらなる技術手段は以下の有益な効果を有する。ホイールの高速回転が一定値に達すると、遠心力の増加により多すぎる冷却水がホイール外輪端面から急速に投げ出されるが、内輪作業面の冷却水が不足するという欠点を回避することができる。水流路の逆配置により、冷却水が径方向に急速に漏れるのを阻止する作用を果たし、「噴水」効果があり、冷却水の作業面に対する冷却効果を強化することに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【0032】
図1】従来技術の貫通直歯環状カップホイールの構造概略図である。
図2図1の上面図である。
図3図2のA-A断面図である。
図4】従来技術の貫通斜歯環状カップホイールの構造概略図である。
図5】従来技術の内歯環状カップホイールの構造概略図である。
図6図5の上面図である。
図7図6のB-B断面図である。
図8】従来技術の無歯環状カップホイールの構造概略図である。
図9】従来技術の外歯環状カップホイールの構造概略図である。
図10】本発明の実施例1の立体図である。
図11図10の上面図である。
図12図11のC-C断面図である。
図13】本発明の実施例2の立体図である。
図14図13の上面図である。
図15図14のD-D断面図である。
図16】本発明の実施例3の立体図である。
図17】本発明の実施例3中のブレードの立体図である。
図18】実施例4中の水流路が直線溝構造で水流路一側に溝が設けられる立体図である。
図19】実施例4中の水流路が傾斜溝構造で水流路一側に溝が設けられる立体図である。
図20】実施例4中の水流路が傾斜溝構造で水流路両側に溝が設けられる立体図である。
図21図20のEの拡大図である。
図22】実施例4中のブレードリングの摩耗後作業面に形成されたウェブ状構造の溝体の立体図である。
図23図22のFの拡大図である。
図24】同じ直径の円周上の溝の配置概略図である。
図25】ホイールの回転方向と水流路の傾斜方向が一致している従来加工プロセスの概略図である。
図26】実施例5中のホイール回転方向と水流路の傾斜方向が逆である場合の概略図である。
【0033】
図面では、矢印が冷却水の流動方向またはホイールの回転方向を示す。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下、図面を参照して本発明の原理および特徴を説明するが、挙げられた実施例は本発明を解釈する目的でのみ使用され、本発明の範囲を限定することを意図しない。
【0035】
[実施例1]
図10~12に示すように、高回転型カップホイールは、環状のベースボディ1、複数のブレード2および工作機械のスピンドルに接続された接続ディスク10を含む。前記ブレード2は周方向に沿って間隔を空けて並列され前記ベースボディ1に固定された側にブレードリングが形成され、前記ブレードリングの前記ベースボディ1から離れる一側が環状の作業面であり、隣接する2つの前記ブレード2は前記作業面に冷却水を輸送する水流路3が間隔を空けて形成される。前記水流路3は、前記ベースボディ1の径方向と一致している直線溝構造であり、または前記水流路3は前記ベースボディ1の径方向に対して傾斜している傾斜溝構造である。前記接続ディスク10は前記ベースボディ1の前記ブレードリングから離れる一側に固定される。
【0036】
このカップホイールは、分流構造をさらに含む。前記分流構造は前記ブレードリングに固定され冷却水を2つの分岐路に分流し、その中で第1分岐路は前記ベースボディ1の回転遠心力作用下で前記水流路3を通じて内部から前記作業面外側の領域に冷却水を輸送し、第2分岐路は前記ベースボディ1の回転遠心力作用下で前記水流路3を通じて外部(つまりホイールの内壁)から前記作業面内側の領域に冷却水を輸送し、被加工物によって遮断され、冷却水を前記作業面の内側領域から前記作業面外側領域に輸送する。前記分流構造は外側環状体4と内側環状体5を含む。前記外側環状体4は前記ブレードリングの外側に固定され、前記内側環状体5は前記ブレードリングの内側に固定され、前記内側環状体5の側壁の前記水流路3に対応する位置に前記水流路3に連通する通水穴6が設けられ、さらに前記通水穴6を通じて前記水流路3から前記作業面外側までの領域が前記第1分岐路を形成し、前記内側環状体5の内側壁から前記作業面内側までの領域が前記第2分岐路を形成する。外側環状体4と内側環状体5の厚さが3mm以下に設定され、最も好ましい厚さは1mm以下に設定される。前記通水穴6は環状構造であり、前記内側環状体5の側壁に1ターンで設けられ、前記内側環状体5の側壁であって前記作業面から離れる一端に位置する。
【0037】
作業時、カップホイールの高速回転遠心力の作用下で、ブレードリング内に入った冷却水が内側環状体5で遮断され、冷却水が全部水流路3内に入るのを防止する。内側環状体5に通水穴6が設けられるため、ブレードリング内部の冷却水が以下のように2つの分岐路に分流される。
【0038】
第1分岐路の流動経路は、一部の冷却水がブレードリング内部から通水穴6を通じて水流路3内に入り、冷却水が水流路3内に入った後、外側環状体4によって遮断されて外側環状体4の内壁に沿ってブレードリングの軸方向に作業面外側の領域へ流動し、さらに作業面外側の領域を冷却する。
【0039】
第2分岐路の流動経路は、通水穴6の制限作用下で、他の部分の冷却水が内側環状体5の内壁に沿ってブレードリングの軸方向に作業面内側の領域へ流動し、さらに作業面内側の領域を冷却し、作業面内側の領域を冷却した後作業面外側の領域に流れる。
【0040】
以上、2つの分岐路水流はそれぞれ作業面外側と内側の領域を冷却し、最終的に作業面全面を冷却する効果を果たし、作業面に冷却水によって冷却されない領域があるのを回避し、大幅に加工品質を向上させる。
【0041】
[実施例2]
この実施例は、以下のように、実施例1に基づいて通水穴6の構造を改良することに加え、他の部分が実施例1と一致している。
【0042】
図13図15に示すように、前記通水穴6は環状構造であり、前記内側環状体5の側壁に2ターン以上で設けられる。通水穴6が内側環状体5の側壁に2ターンで設けられ、通水穴6からなる第1分岐路が2つある。
【0043】
作業面から離れる1ターンの通水穴6からなる第1分岐路の流動経路は、第1部分の冷却水がブレードリング内部から作業面から離れる1ターンの通水穴6を通じて水流路3内に入り、冷却水が水流路3内に入った後、外側環状体4によって遮断されて外側環状体4の内壁に沿ってブレードリングの軸方向に作業面のブレードリング外側に近い領域へ流動し、さらに作業面外側の領域を冷却する。
【0044】
作業面に近い1ターンの通水穴6からなる第1分岐路の流動経路は、第2部分の冷却水がブレードリング内部から作業面に近い1ターンの通水穴6を通じて水流路3内に入り、冷却水が水流路3内に入った後、外側環状体4と第1部分の冷却水によって遮断されてブレードリングの軸方向に沿って作業面中部の領域へ流動し、さらに作業面中部の領域を冷却する。
【0045】
第2分岐路の流動経路は実施例1と同じである。最終的に作業面外側の領域、作業面中部の領域および作面内側の領域にいずれも対応の冷却水で被覆され、冷却水が作業面により均一に分布し、さらに加工品質を向上させる。また、冷却水が作業端面から供給され、冷却水の利用率を向上させることができる。
【0046】
[実施例3]
この実施例は、以下のように、実施例1または実施例2に基づいて外側環状体4と内側環状体5の構造を改良することに加え、他の部分が実施例1または実施例2と一致している。
【0047】
図16および図17に示すように、前記ブレード2内側と外側の両端にそれぞれ第1円弧ブロック7と第2円弧ブロック8が設けられ、前記第2円弧ブロック8の両側にそれぞれ切欠9が設けられる。前記ブレード2が前記ベースボディ1に固定された後、すべての前記ブレード2上の前記第1円弧ブロック7がつなぎ合わせ前記外側環状体4を形成し、すべての前記ブレード2上の前記第2円弧ブロック8がつなぎ合わせ前記内側環状体5を形成し、隣接する2つの前記第2円弧ブロック8がつなぎ合わせた後、その上の前記切欠9が突き合わせて対応の前記水流路3と連通する前記通水穴6を形成する。前記第1円弧ブロック7と前記第2円弧ブロック8が対応の前記ブレード2と一体的に成形される。上記設計により、ブレード2の装着が完了すると、外側環状体4、内側環状体5と通水穴6とが同時に形成され、ホイールの組立が容易となる。
【0048】
[実施例4]
この実施例は、以下のように、実施例1または実施例2または実施例3に基づいて、水流路3の構造を改良することに加え、他の部分が実施例1または実施例2または実施例3と一致している。
【0049】
図18および図19に示すように、前記水流路3の一側に複数の溝11が設けられ、図20および図21に示すように、前記水流路3の両側に複数の溝11が設けられ、その中で水流路3が直線溝構造または傾斜溝構造であってもよい。前記作業面の前記溝11に対応する部位が急速に摩耗しやすく周方向のグルーブ12を形成し(図22,23参照)、前記グルーブ12と前記水流路3とが交差して前記作業面にウェブ状構造の溝体を形成する。水流路3の側壁に溝11を設けることで以下の効果を有する。
【0050】
第1に、溝11は冷却水を貯蔵する作用を有し、より多くの冷却水を作業面に保持し、冷却効果を高める。
【0051】
第2に、溝11の設計により、作業面に含まれるダイヤモンド(作業材料)の合計円周長さが径方向の円周の各点で不等であり、つまり、作業面に含まれるダイヤモンドが溝11での合計円周長さが短いため、溝11が先に摩耗する。図23および図24に示すように、溝11に急激な摩耗によりグルーブ12が形成され、このグルーブ12と隣接する水流路3が交差してウェブ状構造の溝体を構成し、ウェブ状構造の溝体により冷却水が作業面上の各位置に分布し、冷却水がより容易に作業面を完全に覆って十分に冷却し、冷却効果を向上させることができる。
【0052】
また、前記溝11は前記ブレードリングの異なる直径に配置され、前記溝11は前記ブレードリングの同じ直径の円周上の結線が単一円弧または複数の円弧に均一に配置され、最も長い前記単一円弧は円周の半周に対応し、合計して最も長い前記複数の円弧は円周の半周に対応する。図24に示すように、破線Lおよび破線Lは同じ直径の円周上の溝11の結線を示し、つまり、この円周上の溝11の結線が2段の円弧(LとL)が均一に配置される。同じ直径の円周上の溝11が全周にわたっていない、つまりこの円周に凹凸の波形が形成され、ホイールが縁を研削するとき、軸方向および径方向の微振動が生じ、衝撃間欠研削効果を奏し、粉末チップのブロッキングが一定の周波数で弛緩し、チップ除去および冷却効果を大幅に向上させることができる。
【0053】
[実施例5]
この実施例は、以下のように、実施例1または実施例2または実施例3または実施例4に基づいて、水流路3が傾斜溝構造のホイールを加工プロセスの改良を行ったものであり、他の部分が実施例1または実施例2または実施例3または実施例4と一致している。
【0054】
前記ベースボディ1の回転線速度が45m/s以上になると、前記水流路3の前記ブレードリング外側に近い一端が前記水流路3の前記ブレードリング内側に近い一端よりも前記ベースボディの回転方向に角度θで傾斜し、前記ベースボディ1の回転線速度が高いほど、前記角度θの値が大きくなる。
【0055】
傾斜溝構造のホイールについて、図25に示すように、従来加工プロセスにおけるホイール/ベースボディ1の回転方向が水流路3の傾斜方向と同じで正方向回転し、正方向回転により冷却水の流れに寄与し、遠心力の作用下で水流路3内の冷却水がより容易に投げ出され、さらに冷却効果を高める。しかしながら、ホイールが高速回転し一定値に達すると、例えば回転線速度が45m/s以上に達すると、高速回転により遠心力が増加し、より多くの冷却水がホイール外輪端面から急速に投げ出されるが、内輪作業面の冷却水が不足である欠点がある。この時、図26に示すように、ホイール/ベースボディ1の回転方向を変更し、その回転方向が水流路3の傾斜方向に対して逆方向に回転し、逆方向回転が冷却水の流れに不利であり、つまり水流路3の逆配置により、冷却水が径方向に急速に漏れるのを阻止する作用を果たし、「噴水」効果があり、冷却水の作業面に対する冷却効果を強化することに寄与する。
【0056】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明を制限するものではなく、本発明の精神および原則を逸脱することなく加えられた修正、同等置換、改良などは、すべて本発明の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0057】
1 ベースボディ
2 ブレード
3 水流路
4 外輪(外側環状体)
5 内輪(内側環状体)
6 通水穴
7 第1円弧ブロック
8 第2円弧ブロック
9 切欠
10 接続ディスク
11 溝
12 グルーブ
図1
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