JP2000308971A - Super-abrasive grain cutting wheel - Google Patents
Super-abrasive grain cutting wheelInfo
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Abstract
Description
【0001】本発明は、光学ガラス、セラミックス、水
晶、磁性材料、半導体材料などの精密切断・溝入れ加工
に用いられる超砥粒切断ホイールに関するものである。[0001] The present invention relates to a superabrasive cutting wheel used for precision cutting and grooving of optical glass, ceramics, quartz, magnetic materials, semiconductor materials and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の超砥粒切断ホイールの基台材料は
主として鋼であり、例えば、炭素工具鋼、合金工具鋼及
び高速度鋼が用いられている。また、結合材としては、
熱硬化性樹脂を主成分としたレジンボンド、銅、錫、
鉄、コバルト及びニッケル等の合金を主成分としたメタ
ルボンド、ガラス質等の無機材料を主成分としたビトリ
ファイドボンド、電気メッキ及び化学メッキによって析
出した金属を主成分とした電着ボンド等が用いられてい
る。2. Description of the Related Art The base material of conventional superabrasive cutting wheels is mainly steel, for example, carbon tool steel, alloy tool steel, and high-speed steel. Also, as a binder,
Resin bond, copper, tin, mainly composed of thermosetting resin,
Metal bond mainly composed of alloys such as iron, cobalt and nickel, vitrified bond mainly composed of inorganic material such as glass, electrodeposition bond mainly composed of metal deposited by electroplating and chemical plating, etc. are used. Have been.
【0003】超砥粒切断ホイールがよく用いられるもの
としては、例えば、磁性材料、光学ガラス及びセラミッ
クスの切断加工や溝入れ加工がある。磁気ヘッドのコア
となるフェライトブロックやネオジウム磁石に溝を形成
するのに用いられる場合や、光学ガラスの素材からプリ
ズムを切断して分離するのに用いられる超砥粒切断ホイ
ールとしては、外径がΦ50mm〜Φ300mm、刃部
の厚みが0.1mm〜4.0mm、鋼製基板の外周にレ
ジンボンド、メタルボンド及び電着ボンドでダイヤモン
ド砥粒を固着したものがよく用いられる。[0003] A superabrasive cutting wheel is often used, for example, for cutting or grooving magnetic materials, optical glass and ceramics. When used to form grooves in ferrite blocks or neodymium magnets, which are the cores of magnetic heads, or as superabrasive cutting wheels used to cut and separate prisms from optical glass materials, the outer diameter is Those having a diameter of Φ50 mm to Φ300 mm, a thickness of a blade portion of 0.1 mm to 4.0 mm, and a diamond substrate adhered to the outer periphery of a steel substrate with a resin bond, a metal bond, and an electrodeposition bond are often used.
【0004】超砥粒切断ホイールは単刃で使用されるこ
とは少なく、特に、電子部品、光学部品等の量産ライン
においては、同時に多数の切断加工又は溝入れ加工がで
きるように、複数の超砥粒切断ホイールがスライシング
マシンのホイールフランジに組み込まれたものや、また
は、刃先形状の異なった超砥粒ホイールのいくつかの種
類のものをそれぞれ複数個、ホイールフランジに組み込
んで、溝入れ加工と切断加工が同時にできるようにした
ものが多い。上記の組み合わせホイールは、一般的にマ
ルチセットホイールと呼ばれている。[0004] A super-abrasive cutting wheel is rarely used with a single blade. In particular, in a mass production line of electronic parts, optical parts, etc., a plurality of super-abrasive cutting wheels are used so that a large number of cutting or grooving can be performed at the same time. Abrasive cutting wheel incorporated into the wheel flange of the slicing machine, or several types of superabrasive wheels with different cutting edge shapes, each incorporated into the wheel flange, grooving and Many products can be cut at the same time. The above combination wheel is generally called a multi-set wheel.
【0005】超砥粒切断ホイールで、磁性材料、光学ガ
ラス、半導体材料及び光学ガラスを加工する際には、高
能率で高精度な加工が要求される。特に加工精度に対す
る要求は厳しく、組み立てられたマルチセットホイール
の単一ピッチ精度、累積ピッチ精度および溝入れ幅精度
はそれぞれ数ミクロンを満足しなければならない。When processing magnetic materials, optical glasses, semiconductor materials and optical glasses with a superabrasive cutting wheel, high efficiency and high precision processing are required. In particular, the requirements for processing accuracy are severe, and the single pitch accuracy, cumulative pitch accuracy, and grooving width accuracy of the assembled multiset wheel must each satisfy several microns.
【0006】しかしながら、高能率加工する際には、大
きな研削応力が発生することにより、超砥粒切断ホイー
ルの基板のひずみが問題となることがしばしば発生す
る。この基台のひずみが大きくなると、超砥粒切断ホイ
ールが蛇行して、加工された工作物の切断面および溝の
直角精度、幅精度及び平面精度などの要求精度を満足で
きなくなる。さらに大きな研削応力を受けると、基台は
より大きなひずみを発生し、工作物のコーナー部に大き
なチッピングも発生し、加工された工作物は不良とな
り、多大の損害を被ることになる。However, when performing high-efficiency machining, a large grinding stress is generated, and the distortion of the substrate of the superabrasive cutting wheel often becomes a problem. When the distortion of the base increases, the superabrasive cutting wheel meanders, and it becomes impossible to satisfy required accuracy such as right angle accuracy, width accuracy, and plane accuracy of a cut surface and a groove of a processed workpiece. When the grinding stress is further increased, the base generates a larger strain, a large chipping occurs at a corner of the work, and the processed work becomes defective and suffers a great deal of damage.
【0007】また、超砥粒切断ホイールにより切断加工
及び溝入れ加工する際には、超砥粒切断ホイールの基板
と工作物の接触による摩擦熱が発生する場合がある。こ
の摩擦熱は超砥粒層及び基板を熱膨張させるが、ほとん
どの場合、超砥粒層と基板の熱膨張係数が異なるため超
砥粒切断ホイール全体に熱ひずみが発生し、これも加工
精度低下やチッピングの原因となっていた。Further, when cutting and grooving with a superabrasive cutting wheel, frictional heat may be generated due to contact between the substrate of the superabrasive cutting wheel and the workpiece. This frictional heat causes thermal expansion of the superabrasive layer and the substrate, but in most cases, the thermal expansion coefficient of the superabrasive layer and the substrate is different, causing thermal strain on the entire superabrasive cutting wheel, which also affects processing accuracy. This was the cause of drop and chipping.
【0008】これらの問題点は、切断加工条件及び溝入
れ加工条件がハードである程、換言すれば、高速度送り
かつ高切り込みで、材料除去率の値が大きい程、顕著に
なることはいうまでもない。また特に切り込み深さが大
きい場合、例えば20mm以上の切り込み深さの重切断
加工では基板と工作物が接触する頻度が高くなり、これ
が基板に傷を発生させ、大きな歪みの原因となってい
た。These problems become more remarkable as the cutting and grooving conditions become harder, in other words, as the material is removed at a higher feed rate and a higher cutting speed and the material removal rate becomes larger. Not even. In particular, when the depth of cut is large, for example, in the case of heavy cutting with a depth of cut of 20 mm or more, the frequency of contact between the substrate and the workpiece increases, which causes scratches on the substrate and causes large distortion.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものである。すなわち、光
学ガラス、セラミックス、水晶、磁性材料、半導体材料
などの切断加工・溝入れ加工に用いられる高速度鋼基板
の超砥粒切断ホイールの性能をさらに高めることにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to further enhance the performance of a superabrasive grain cutting wheel for a high-speed steel substrate used for cutting and grooving of optical glass, ceramics, quartz, magnetic materials, semiconductor materials, and the like.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、この発明は、円盤状の高速度鋼からなる基板の
外周に超砥粒を結合材で固着した超砥粒切断ホイールで
あって、該基板の露出表面の全部またはその一部がクロ
ムめっき被膜により被覆されていることを特徴とする超
砥粒切断ホイールである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a superabrasive cutting wheel in which superabrasives are fixed to the outer periphery of a disk-shaped substrate made of high-speed steel with a binder. A super-abrasive cutting wheel characterized in that all or a part of the exposed surface of the substrate is covered with a chromium plating film.
【0011】高速度鋼製基板の表面をクロムめっき被膜
で被覆して、基板の耐磨耗性を向上させるとともに摩擦
係数を低減することにより、切断精度および加工能率を
高められることに想到し、本出願に至ったものである。
ここでクロムメッキ被膜により被覆する基板の部位は、
少なくとも基板と工作物が接触するおそれのある両側面
の一部分とし、一般的には、超砥粒切断ホイールの穴部
を除いた基板両面全面とすれば良い。もちろん基板露出
面全体でも良く、加工目的、加工条件、加工機仕様など
により適宜決定する。[0011] It has been conceived that by coating the surface of a high-speed steel substrate with a chromium plating film to improve the abrasion resistance of the substrate and reduce the friction coefficient, cutting accuracy and processing efficiency can be improved. This has led to the present application.
Here, the part of the substrate covered with the chrome plating film is
At least a part of both side surfaces where the substrate and the workpiece may come into contact with each other, and generally, the entire surface of both surfaces of the substrate excluding the holes of the superabrasive cutting wheel. Of course, the entire exposed surface of the substrate may be used, and is appropriately determined depending on the processing purpose, processing conditions, processing machine specifications, and the like.
【0012】そして、クロムめっき被膜の厚みが1μm
〜30μmであることを特徴とするものである。クロム
めっきは、完成した超砥粒切断ホイール精度を損なうこ
と無く、容易に被覆できるだけでなく、めっきが必要で
ない部分には、テープ、絶縁塗料で予めマスキングを施
すだけで良く、生産し易い優れた特長がある。しかも硬
さがHv750〜900と硬く、また摩擦係数も小さい
ので切断加工時の発熱を低減し、工作物との接触や切り
粉から基板を保護する被膜としては最適と考えられるも
のである。被膜の厚みは、一般的な用途では1μm〜1
0μmあれば十分目的を達成できるが、切り粉が硬く、
基板が浸食され易い場合には30μmとし、場合によっ
ては更に厚くする。The thickness of the chromium plating film is 1 μm
3030 μm. Chromium plating can be easily coated without impairing the accuracy of the finished super-abrasive cutting wheel, and in areas where plating is not required, only masking with tape or insulating paint is sufficient, and it is easy to produce. There are features. Moreover, since the hardness is as high as Hv750 to 900 and the coefficient of friction is small, it is considered that it is optimal as a coating that reduces heat generation during cutting and protects the substrate from contact with a workpiece and cutting chips. The thickness of the coating is 1 μm to 1 for general use.
The purpose can be sufficiently achieved if 0 μm, but the cutting powder is hard,
When the substrate is easily eroded, the thickness is set to 30 μm, and in some cases, the thickness is further increased.
【0013】また、結合材は、レジンボンド、メタルボ
ンド、ビトリファイドボンドまたは電着ボンドのいずれ
か、またはこれらの複合結合材であることを特徴とする
ものである。基板と結合材の接合性は良好で、結合材に
ついては何ら制約を受けないので従来から用いられてい
るレジンボンド、メタルボンド、ビトリファイドボンド
または電着ボンドおよびレジン−メタル複合結合材、レ
ジン−ビトリファイド複合結合材が適用できる。[0013] Further, the binder is characterized in that it is any one of a resin bond, a metal bond, a vitrified bond and an electrodeposition bond, or a composite binder thereof. Conventionally used resin bond, metal bond, vitrified bond or electrodeposited bond and resin-metal composite binder, resin-vitrified, because the bondability between the substrate and the binder is good and the binder is not restricted at all. Composite binders can be applied.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】発明実施の形態については実施例
の項で述べる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in Examples.
【0015】[0015]
【実施例】(実施例1)高速度鋼製基板で、外径Φ14
4mm、厚み0.7mm、穴径Φ40mmのものを準備
し、これを金型にセッティングした。ポリイミド樹脂を
主成分とし、シリコンカーバイド粉末をフィラーとした
レジンボンドに、粒度#140(平均粒径107μm)
のダイヤモンド砥粒を配合し、均一に混合した混合物を
金型に充填し、230℃に加熱し、700Kgf/cm
2の圧力で加圧し、高速度鋼製基板の外周部にダイヤモ
ンド層を固着した。このダイヤモンド層をドレッシング
機でツルーイング・ドレッシングして、レジンボンドダ
イヤモンド切断ホイールとした。次に、このダイヤモン
ド切断ホイールのダイヤモンド層および基板穴部を絶縁
塗料でマスキングし、基板両面のみに厚み2μmでクロ
ムめっきを被覆し、サイズ、Φ150−0.8t−3x
−40H、仕様、SD140−集中度100−Bの本発
明のレジンボンドダイヤモンド切断ホイールを完成させ
た。(Example 1) A high-speed steel substrate with an outer diameter of Φ14
A sample having a size of 4 mm, a thickness of 0.7 mm and a hole diameter of 40 mm was prepared and set in a mold. Resin bond containing polyimide resin as the main component and silicon carbide powder as filler, particle size # 140 (average particle size 107 μm)
The mixture obtained by mixing the diamond abrasive grains of the above and uniformly mixed was filled in a mold, heated to 230 ° C., and 700 kgf / cm.
The diamond layer was fixed to the outer periphery of the high-speed steel substrate by applying a pressure of 2. This diamond layer was truing-dressed by a dressing machine to obtain a resin-bonded diamond cutting wheel. Next, the diamond layer of the diamond cutting wheel and the hole of the substrate were masked with an insulating paint, and only the both surfaces of the substrate were coated with chrome plating to a thickness of 2 μm.
A resin-bonded diamond cutting wheel of the present invention having a size of -40H, a specification of SD140 and a concentration of 100-B was completed.
【0018】(実施例2)高速度鋼製基板で、外径Φ1
44mm、厚み0.7mm、穴径Φ40mmのものを準
備し、基板の全面に厚み3μmのクロムメッキを施し
た。これを金型にセッティングし、ポリイミド樹脂を主
成分とし、シリコンカーバイド粉末をフィラーとしたレ
ジンボンドに、粒度#140(平均粒径107μm)の
ダイヤモンド砥粒を配合し、均一に混合した混合物を金
型に充填し、230℃に加熱し、700Kgf/cm2
の圧力で加圧し、高速度鋼製基板の外周部にダイヤモン
ド層を固着した。このダイヤモンド層をドレッシング機
でツルーイング・ドレッシングして、サイズ、Φ150
−0.8t−3x−40H、仕様、SD140−集中度
100−Bの本発明のレジンボンドダイヤモンド切断ホ
イールを完成させた。(Example 2) A high-speed steel substrate having an outer diameter of Φ1
A substrate having a size of 44 mm, a thickness of 0.7 mm, and a hole diameter of Φ40 mm was prepared, and chromium plating with a thickness of 3 μm was applied to the entire surface of the substrate. This was set in a mold, and a diamond bond having a particle size of # 140 (average particle size: 107 μm) was blended with a resin bond containing a polyimide resin as a main component and a silicon carbide powder as a filler, and the mixture obtained by mixing uniformly was mixed with a metal. Fill mold and heat to 230 ° C, 700Kgf / cm2
The diamond layer was fixed to the outer peripheral portion of the high-speed steel substrate. Trueing and dressing this diamond layer with a dressing machine to obtain
The resin-bonded diamond cutting wheel of the present invention having -0.8t-3x-40H, specification, SD140-concentration 100-B was completed.
【0019】(実施例3)高速度鋼製基板で、外径Φ1
44mm、厚み0.7mm、穴径Φ40mmのものを準
備し、両面のΦ100mmまでをテープでマスキング
し、基板がホイールフランジから突き出す部分だけに厚
み3μmのクロムメッキを施した。これを金型にセッテ
ィングし、ポリイミド樹脂を主成分とし、シリコンカー
バイド粉末をフィラーとしたレジンボンドに、粒度#1
40(平均粒径107μm)のダイヤモンド砥粒を配合
し、均一に混合した混合物を金型に充填し、230℃に
加熱し、700Kgf/cm2の圧力で加圧し、高速度
鋼製基板の外周部にダイヤモンド層を固着した。このダ
イヤモンド層をドレッシング機でツルーイング・ドレッ
シングして、サイズ、Φ150−0.8t−3x−40
H、仕様、SD140−集中度100−Bの本発明のレ
ジンボンドダイヤモンド切断ホイールを完成させた。(Embodiment 3) A high-speed steel substrate having an outer diameter of Φ1
A sample having a size of 44 mm, a thickness of 0.7 mm, and a hole diameter of Φ40 mm was prepared. Masking was performed on both sides up to Φ100 mm with a tape, and only a portion of the substrate protruding from the wheel flange was plated with chrome having a thickness of 3 μm. This was set in a mold, and a resin bond containing a polyimide resin as a main component and a silicon carbide powder as a filler was provided with a particle size of # 1.
A mixture of 40 (average particle diameter: 107 μm) diamond abrasive grains, and a uniformly mixed mixture was filled in a mold, heated to 230 ° C., and pressurized at a pressure of 700 kgf / cm 2, thereby forming an outer peripheral portion of a high-speed steel substrate. A diamond layer was fixed on the substrate. This diamond layer was subjected to truing and dressing with a dressing machine to obtain a size of Φ150-0.8t-3x-40.
H, specification, resin bond diamond cutting wheel of the present invention of SD140-concentration 100-B was completed.
【0020】第1表は、以上によって得られたこの発明
に係る3種類のレジンボンドダイヤモンド切断ホイー
ル、および従来のレジンボンド切断ホイールのサイズ、
仕様等並びにそれぞれの試験結果を示すものである。Table 1 shows the sizes of the three types of resin-bonded diamond cutting wheels according to the present invention obtained above and the conventional resin-bonded cutting wheels.
It shows the specifications and the results of each test.
【0021】[0021]
【第1表】 [Table 1]
【0022】[0022]
【発明の効果】第1表に示す結果より、高速度鋼基板製
超砥粒切断ホイールの基板をクロムめっき被膜で被覆を
施した、実施例1〜3は、被覆無しの高速度鋼基板(従
来例1)よりも研削抵抗が低く、また工作物の厚みのバ
ラツキ及びチッピングも小さい。また、JIS SK−
5基板(比較例2)と比較しても、同様に研削抵抗が低
く、工作物の厚みのバラツキ及びチッピングも小さい。According to the results shown in Table 1, the substrates of the superabrasive cutting wheel made of a high-speed steel substrate were coated with a chromium plating film. The grinding resistance is lower than that of the conventional example 1), and the thickness variation and chipping of the workpiece are small. Also, JIS SK-
Compared with the five substrates (Comparative Example 2), the grinding resistance is similarly low, and the variation in the thickness of the workpiece and the chipping are also small.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】一実施例の斜視図FIG. 1 is a perspective view of one embodiment.
【図2】一実施例の断面図FIG. 2 is a sectional view of one embodiment.
【図3】一実施例の部分断面模式図FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view of one embodiment.
1 基板 2 超砥粒層 3 超砥粒切断ホイール 4 クロムめっき被膜 Reference Signs List 1 substrate 2 superabrasive layer 3 superabrasive cutting wheel 4 chrome plating film
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成11年6月15日(1999.6.1
5)[Submission date] June 15, 1999 (1999.6.1
5)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項3[Correction target item name] Claim 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B24D 3/14 B24D 3/14 3/28 3/28 5/12 5/12 Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B24D 3/14 B24D 3/14 3/28 3/28 5/12 5/12 Z
Claims (3)
砥粒を結合材で固着した超砥粒切断ホイールであって、 該基板の露出表面の全部またはその一部がクロムめっき
被膜により被覆されていることを特徴とする超砥粒切断
ホイール。1. A superabrasive grain cutting wheel in which superabrasive grains are fixed to the outer periphery of a disk-shaped substrate made of high-speed steel with a binder, wherein all or a part of the exposed surface of the substrate is a chromium plating film. A superabrasive cutting wheel, characterized by being coated with:
30μmであることを特徴とする請求項1記載の超砥粒
切断ホイール。2. The method according to claim 1, wherein said chromium plating film has a thickness of 1 μm or less.
The superabrasive cutting wheel according to claim 1, wherein the diameter is 30 µm.
ンド、ビトリファイドボンドまたは電着ボンドのいずれ
かひとつ、またはこれらの複合ボンドであることを特徴
とする請求項1、2、3または4記載の超砥粒切断ホイ
ール。3. The bonding material according to claim 1, wherein the bonding material is any one of a resin bond, a metal bond, a vitrified bond, and an electrodeposition bond, or a composite bond thereof. Super abrasive cutting wheel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11158473A JP2000308971A (en) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | Super-abrasive grain cutting wheel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11158473A JP2000308971A (en) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | Super-abrasive grain cutting wheel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=15672518
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-
1999
- 1999-04-26 JP JP11158473A patent/JP2000308971A/en active Pending
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