JP2000343436A - 研削砥石およびその製造方法 - Google Patents
研削砥石およびその製造方法Info
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- JP2000343436A JP2000343436A JP11150470A JP15047099A JP2000343436A JP 2000343436 A JP2000343436 A JP 2000343436A JP 11150470 A JP11150470 A JP 11150470A JP 15047099 A JP15047099 A JP 15047099A JP 2000343436 A JP2000343436 A JP 2000343436A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超砥粒を台金に一層配列してろう付けした研
削砥石において、砥粒層の全面に砥粒を均一に分布さ
せ、良好な切れ味と切粉の排出を安定的に維持する。 【解決手段】 砥粒粒径ｄの１／３〜１／２倍の厚さの
ろう材３で砥粒２を保持するとともに、隣り合う砥粒２
との間に砥粒粒径の２／３〜２．５倍の幅で台金１の素
地を露出させた部分を含むチップポケットＴを規則的に
形成した。
削砥石において、砥粒層の全面に砥粒を均一に分布さ
せ、良好な切れ味と切粉の排出を安定的に維持する。 【解決手段】 砥粒粒径ｄの１／３〜１／２倍の厚さの
ろう材３で砥粒２を保持するとともに、隣り合う砥粒２
との間に砥粒粒径の２／３〜２．５倍の幅で台金１の素
地を露出させた部分を含むチップポケットＴを規則的に
形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はダイヤモンド、ＣＢ
Ｎなどの超砥粒を用いた研削砥石にかかり、とくに砥石
の切れ味を向上させた研削砥石およびその製造方法に関
する。
Ｎなどの超砥粒を用いた研削砥石にかかり、とくに砥石
の切れ味を向上させた研削砥石およびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥
粒などの超砥粒をろう付け法により単層に固着した研削
砥石が研削・研磨用砥石として使用されている。このよ
うな研削砥石には、切れ味に優れ、しかもその切れ味が
長期にわたって安定的に持続することが要求される。と
ころが、ダイヤモンド砥粒にしろ、ＣＢＮ砥粒にしろ、
研削作業の進行に伴い切れ味と寿命が低下する。
粒などの超砥粒をろう付け法により単層に固着した研削
砥石が研削・研磨用砥石として使用されている。このよ
うな研削砥石には、切れ味に優れ、しかもその切れ味が
長期にわたって安定的に持続することが要求される。と
ころが、ダイヤモンド砥粒にしろ、ＣＢＮ砥粒にしろ、
研削作業の進行に伴い切れ味と寿命が低下する。
【０００３】その主な原因として、台金への砥粒の固着
状態が不安定で砥粒が脱落しやすいこと、チップポケッ
トが小さいこと、砥粒間隔のコントロールが不十分なた
めに研削作業中に切粉によって目詰まりが生じることが
挙げられる。とくに砥粒間隔に関しては、台金の表面に
砥粒を均一に分散させるのが難しく、砥粒どうしが近接
した状態にある部分においては、研削液が充分に供給さ
れにくく、また切粉が排出されにくく、切れ味の低下に
つながる。
状態が不安定で砥粒が脱落しやすいこと、チップポケッ
トが小さいこと、砥粒間隔のコントロールが不十分なた
めに研削作業中に切粉によって目詰まりが生じることが
挙げられる。とくに砥粒間隔に関しては、台金の表面に
砥粒を均一に分散させるのが難しく、砥粒どうしが近接
した状態にある部分においては、研削液が充分に供給さ
れにくく、また切粉が排出されにくく、切れ味の低下に
つながる。
【０００４】ろう付け法による砥石の製造において、砥
粒を均一に分散させるための方策として、特開平９−１
９８６７号公報には、金属被覆したダイヤモンド砥粒を
砥石台金と金型の間隙に充填し、砥石台金と金型を加熱
しながら銀ろうを間隙に溶浸させる砥石の製造方法が開
示されている。また特開平１０−３４５４０号公報に
は、台金の表面に複数本のＶ溝を平行にかつ等間隔に設
け、このＶ溝に砥粒をろう付けする方法が開示されてい
る。
粒を均一に分散させるための方策として、特開平９−１
９８６７号公報には、金属被覆したダイヤモンド砥粒を
砥石台金と金型の間隙に充填し、砥石台金と金型を加熱
しながら銀ろうを間隙に溶浸させる砥石の製造方法が開
示されている。また特開平１０−３４５４０号公報に
は、台金の表面に複数本のＶ溝を平行にかつ等間隔に設
け、このＶ溝に砥粒をろう付けする方法が開示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の公開公報に記載
の方法によれば、砥粒が所定の間隔をもって一様に分布
した砥石が得られる。しかし、特開平９−１９８６７号
公報に記載の方法により製造された砥石は、台金と金型
の間隙によって決まる一定厚さの砥粒層が形成され、砥
粒と砥粒の間に砥粒の金属被覆成分と銀ろうとが充填さ
れたかたちであるので、いわゆるチップポケットが形成
されず、充分な切れ味と切粉の排出が得られないという
欠点がある。
の方法によれば、砥粒が所定の間隔をもって一様に分布
した砥石が得られる。しかし、特開平９−１９８６７号
公報に記載の方法により製造された砥石は、台金と金型
の間隙によって決まる一定厚さの砥粒層が形成され、砥
粒と砥粒の間に砥粒の金属被覆成分と銀ろうとが充填さ
れたかたちであるので、いわゆるチップポケットが形成
されず、充分な切れ味と切粉の排出が得られないという
欠点がある。
【０００６】また特開平１０−３４５４０号公報に記載
の方法により製造された砥石は、砥粒の一部がＶ溝に埋
設されたかたちであるので、砥粒の突出量が小さく、切
れ味が不十分となり、また、Ｖ溝内に配列される個々の
砥粒どうしの間隔をコントロールすることができないた
め、Ｖ溝内の砥粒間隔が小さい部分では部分的に目詰ま
りが生じるという欠点がある。
の方法により製造された砥石は、砥粒の一部がＶ溝に埋
設されたかたちであるので、砥粒の突出量が小さく、切
れ味が不十分となり、また、Ｖ溝内に配列される個々の
砥粒どうしの間隔をコントロールすることができないた
め、Ｖ溝内の砥粒間隔が小さい部分では部分的に目詰ま
りが生じるという欠点がある。
【０００７】本発明が解決すべき課題は、超砥粒を台金
に一層配列してろう付けした研削砥石において、砥粒層
の全面に砥粒を均一に分布させ、良好な切れ味と切粉の
排出を安定的に維持することにある。
に一層配列してろう付けした研削砥石において、砥粒層
の全面に砥粒を均一に分布させ、良好な切れ味と切粉の
排出を安定的に維持することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の研削砥石は、ダ
イヤモンド、ＣＢＮなどの超砥粒を台金に一層配列して
ろう付けした研削砥石であって、砥粒粒径の１／３〜１
／２倍のろう材厚さで砥粒を保持するとともに、隣り合
う砥粒との間に砥粒粒径の２／３〜２．５倍の幅で台金
素地を露出させた部分を含むチップポケットを規則的に
形成したことを特徴とする。
イヤモンド、ＣＢＮなどの超砥粒を台金に一層配列して
ろう付けした研削砥石であって、砥粒粒径の１／３〜１
／２倍のろう材厚さで砥粒を保持するとともに、隣り合
う砥粒との間に砥粒粒径の２／３〜２．５倍の幅で台金
素地を露出させた部分を含むチップポケットを規則的に
形成したことを特徴とする。
【０００９】本発明の研削砥石においては、ろう材の厚
さを砥粒粒径の１／３〜１／２倍とすることによって、
砥粒の保持力を確保したうえで、良好な切れ味を発揮す
るのに必要な砥粒の突出高さを確保することができる。
ろう材の厚さが砥粒粒径の１／３倍より小さいと、ろう
材による砥粒の保持力が低下し、砥粒が脱落しやすくな
る。砥粒粒径の１／２倍より大きくなると、砥粒の切削
に寄与する部分が小さいため切削量が少なく、切れ味が
悪くなり、また、切粉が排出されにくく、ろう材が磨耗
しやすくなる。ろう材の厚さが上記の範囲内にあると
き、砥粒が被研削材に十分に食い込んで研削され、ま
た、切粉が効率よく排出され、目詰まりや焼付きが発生
せず、安定した切れ味が得られる。
さを砥粒粒径の１／３〜１／２倍とすることによって、
砥粒の保持力を確保したうえで、良好な切れ味を発揮す
るのに必要な砥粒の突出高さを確保することができる。
ろう材の厚さが砥粒粒径の１／３倍より小さいと、ろう
材による砥粒の保持力が低下し、砥粒が脱落しやすくな
る。砥粒粒径の１／２倍より大きくなると、砥粒の切削
に寄与する部分が小さいため切削量が少なく、切れ味が
悪くなり、また、切粉が排出されにくく、ろう材が磨耗
しやすくなる。ろう材の厚さが上記の範囲内にあると
き、砥粒が被研削材に十分に食い込んで研削され、ま
た、切粉が効率よく排出され、目詰まりや焼付きが発生
せず、安定した切れ味が得られる。
【００１０】また、個々の砥粒どうしの間に砥粒粒径の
２／３〜２．５倍の幅で台金素地を露出させた部分を含
むチップポケットを規則的に形成させることによって、
砥粒層の全面にわたって砥粒の分布を均一にするととも
に、研削液の供給と切粉の排出を良好にして切れ味を向
上させることができる。チップポケットの幅が砥粒粒径
の２／３倍より小さいと、研削液の供給と切粉の排出が
不十分となり、砥粒粒径の２．５倍より大きくすると、
砥粒の総量が少なくなって砥石全体としての研削能力が
低下し、砥石の寿命も短くなる。
２／３〜２．５倍の幅で台金素地を露出させた部分を含
むチップポケットを規則的に形成させることによって、
砥粒層の全面にわたって砥粒の分布を均一にするととも
に、研削液の供給と切粉の排出を良好にして切れ味を向
上させることができる。チップポケットの幅が砥粒粒径
の２／３倍より小さいと、研削液の供給と切粉の排出が
不十分となり、砥粒粒径の２．５倍より大きくすると、
砥粒の総量が少なくなって砥石全体としての研削能力が
低下し、砥石の寿命も短くなる。
【００１１】ここで、前記チップポケットの深さを砥粒
粒径の２／３〜１倍の深さとするのが望ましい。チップ
ポケットの深さをこの範囲とすることにより、研削液の
供給と切粉の排出がより良好となり、切れ味がより向上
する。
粒径の２／３〜１倍の深さとするのが望ましい。チップ
ポケットの深さをこの範囲とすることにより、研削液の
供給と切粉の排出がより良好となり、切れ味がより向上
する。
【００１２】上記のように個々の砥粒どうしの間に所定
の範囲内の幅のチップポケットが形成されるように砥粒
を配列させた砥石は、つぎのいずれかの方法により製造
することができる。第１の方法は、所定の間隔で規則的
に孔を開けたスクリーンを用いて、台金上に有機接着剤
を塗布し、この有機接着剤の上に砥粒を配置した状態で
乾燥炉中で乾燥させて砥粒を仮固定した後、接着部にの
みろう材とバインダーの混合物を塗布し、加熱、ろう付
けして本固定することにより、砥粒を台金上に所定の間
隔で配列させる方法である。第２の方法は、スクリーン
を用いてろう材とバインダーの混合体を塗布し、砥粒を
配置した状態で加熱することにより、仮固定なしで本固
定する方法である。砥粒の確実な保持と所定の範囲内の
幅のチップポケットの形成のためにろう材とバインダー
の混合物の塗布量をコントロールするという点からは、
砥粒の仮固定後に砥粒一粒ずつに対して確実に塗布する
ことのできる前記第１の方法が適している。
の範囲内の幅のチップポケットが形成されるように砥粒
を配列させた砥石は、つぎのいずれかの方法により製造
することができる。第１の方法は、所定の間隔で規則的
に孔を開けたスクリーンを用いて、台金上に有機接着剤
を塗布し、この有機接着剤の上に砥粒を配置した状態で
乾燥炉中で乾燥させて砥粒を仮固定した後、接着部にの
みろう材とバインダーの混合物を塗布し、加熱、ろう付
けして本固定することにより、砥粒を台金上に所定の間
隔で配列させる方法である。第２の方法は、スクリーン
を用いてろう材とバインダーの混合体を塗布し、砥粒を
配置した状態で加熱することにより、仮固定なしで本固
定する方法である。砥粒の確実な保持と所定の範囲内の
幅のチップポケットの形成のためにろう材とバインダー
の混合物の塗布量をコントロールするという点からは、
砥粒の仮固定後に砥粒一粒ずつに対して確実に塗布する
ことのできる前記第１の方法が適している。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態における
研削砥石の台金上の砥粒の配列を示す模式図であり、
（ａ）は平面図，（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
研削砥石の台金上の砥粒の配列を示す模式図であり、
（ａ）は平面図，（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
【００１４】本実施形態は、ＡＤＣ（アルミダイキャス
ト）合金、鋳鉄などの粗研削用の砥石に本発明を適用し
た例である。図１は砥石の砥粒層形成部分の一部を示す
図であり、１は台金、２は砥粒、３はろう材である。こ
の砥石の製造手順はつぎの通りである。 台金１として外径１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの鉄製台
金を準備する。 砥粒２として平均粒径約４００μｍのダイヤモンド砥
粒を準備する。 直径０．２ｍｍの孔を１．２ｍｍ間隔で千鳥状に配列
したスクリーンを用いて、台金１上に有機接着剤を塗布
する。 この有機接着剤の上に砥粒を配置する。この状態で砥
粒は台金上に１．２ｍｍ間隔で千鳥状に配列されたかた
ちとなる。 これを乾燥炉中で１２０℃、１時間乾燥させ、砥粒を
仮固定する。 三次元移動が可能なアプリケータ（吐出機）を用い
て、接着部にろう材とバインダーの混合物を砥粒粒径の
１／２の高さに塗布する。 これを非酸化性雰囲気中で１０００℃、１時間加熱
し、砥粒を台金に本固定する。
ト）合金、鋳鉄などの粗研削用の砥石に本発明を適用し
た例である。図１は砥石の砥粒層形成部分の一部を示す
図であり、１は台金、２は砥粒、３はろう材である。こ
の砥石の製造手順はつぎの通りである。 台金１として外径１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの鉄製台
金を準備する。 砥粒２として平均粒径約４００μｍのダイヤモンド砥
粒を準備する。 直径０．２ｍｍの孔を１．２ｍｍ間隔で千鳥状に配列
したスクリーンを用いて、台金１上に有機接着剤を塗布
する。 この有機接着剤の上に砥粒を配置する。この状態で砥
粒は台金上に１．２ｍｍ間隔で千鳥状に配列されたかた
ちとなる。 これを乾燥炉中で１２０℃、１時間乾燥させ、砥粒を
仮固定する。 三次元移動が可能なアプリケータ（吐出機）を用い
て、接着部にろう材とバインダーの混合物を砥粒粒径の
１／２の高さに塗布する。 これを非酸化性雰囲気中で１０００℃、１時間加熱
し、砥粒を台金に本固定する。
【００１５】このようにして、ろう材３の厚さＷが砥粒
粒径ｄ（４００μｍ）の１／２で、砥粒２のまわりに幅
Ｂ、深さＤともに砥粒粒径ｄに相当するチップポケット
Ｔを形成した研削砥石を製造した。この砥石（発明品）
と、同じ砥粒と台金を用いて前述した特開平１０−３４
５４０号公報記載の方法によって製造した砥石（比較
品）について研削試験を行った。両砥石の仕様のうち数
値の異なる項目を表１に示す。
粒径ｄ（４００μｍ）の１／２で、砥粒２のまわりに幅
Ｂ、深さＤともに砥粒粒径ｄに相当するチップポケット
Ｔを形成した研削砥石を製造した。この砥石（発明品）
と、同じ砥粒と台金を用いて前述した特開平１０−３４
５４０号公報記載の方法によって製造した砥石（比較
品）について研削試験を行った。両砥石の仕様のうち数
値の異なる項目を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】〔試験条件〕 研削機械 ：工具研削盤 砥石周速度：１２００ｍ／ｍｉｎ 被研削材 ：ハイシリコンアルミ（ＡＤＣ−１４） 切り込み量：０．１ｍｍ／ｐａｓｓ
【００１８】図２に試験結果を示す。同図は、比較品の
砥石の切断速度および砥石寿命を１００としたときの本
発明品の切断速度および砥石寿命を示すものである。同
図からわかるように、Ｖ溝に砥粒を配列した比較品の砥
石に比べて、全面に砥粒を一様に分布させ、かつ適正な
チップポケットを形成した発明品は、切断速度は１．５
倍程度、砥石寿命は１．７倍程度向上している。
砥石の切断速度および砥石寿命を１００としたときの本
発明品の切断速度および砥石寿命を示すものである。同
図からわかるように、Ｖ溝に砥粒を配列した比較品の砥
石に比べて、全面に砥粒を一様に分布させ、かつ適正な
チップポケットを形成した発明品は、切断速度は１．５
倍程度、砥石寿命は１．７倍程度向上している。
【００１９】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【００２０】（１）ろう材の厚さを砥粒粒径の１／３〜
１／２倍とし、さらに個々の砥粒どうしの間に砥粒粒径
の２／３〜２．５倍の幅で台金素地を露出させた部分を
含むチップポケットを形成させることによって、砥粒の
保持力を確保したうえで、良好な切れ味を発揮するのに
必要な砥粒の突出高さを確保することができ、また、研
削液の供給と切粉の排出を良好にして目詰まりや焼付き
が発生せず、長期にわたって安定した切れ味が得られ、
砥石の寿命も延長する。
１／２倍とし、さらに個々の砥粒どうしの間に砥粒粒径
の２／３〜２．５倍の幅で台金素地を露出させた部分を
含むチップポケットを形成させることによって、砥粒の
保持力を確保したうえで、良好な切れ味を発揮するのに
必要な砥粒の突出高さを確保することができ、また、研
削液の供給と切粉の排出を良好にして目詰まりや焼付き
が発生せず、長期にわたって安定した切れ味が得られ、
砥石の寿命も延長する。
【００２１】（２）チップポケットの深さを砥粒粒径の
２／３〜１倍の深さとすることにより、研削液の供給と
切粉の排出がより良好となり、切れ味がより向上する。
２／３〜１倍の深さとすることにより、研削液の供給と
切粉の排出がより良好となり、切れ味がより向上する。
【００２２】（３）所定の間隔で規則的に孔を開けたス
クリーンを用いて台金上に有機接着剤を塗布し、この有
機接着剤の上に砥粒を配置した状態で乾燥炉中で乾燥さ
せた後、接着部にのみろう材とバインダーの混合物を塗
布し加熱、ろう付けすることにより、砥粒を台金上に所
定の間隔で配列させることができる。
クリーンを用いて台金上に有機接着剤を塗布し、この有
機接着剤の上に砥粒を配置した状態で乾燥炉中で乾燥さ
せた後、接着部にのみろう材とバインダーの混合物を塗
布し加熱、ろう付けすることにより、砥粒を台金上に所
定の間隔で配列させることができる。
【図１】 発明の実施形態における研削砥石の台金上の
砥粒の配列を示す模式図であり、（ａ）は平面図，
（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
砥粒の配列を示す模式図であり、（ａ）は平面図，
（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
【図２】 研削試験結果を示すグラフである。
１ 台金 ２ 砥粒 ３ ろう材 ｄ 砥粒粒径 Ｗ ろう材厚さ Ｔ チップポケット Ｂ チップポケット幅 Ｄ チップポケット深さ
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/06 Ｂ２４Ｄ 3/06 Ｃ 3/28 3/28 5/00 5/00 Ｐ (72)発明者 野々下 哲也 福岡県浮羽郡田主丸町大字竹野210番地 ノリタケダイヤ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C063 AA02 AB02 BA08 BA24 BB02 BB07 BC03 BG01 BG07 BG30 CC09 CC16 FF23 FF30
Claims (3)
- 【請求項１】 ダイヤモンド、ＣＢＮなどの超砥粒を台
金に一層配列してろう付けした研削砥石において、砥粒
粒径の１／３〜１／２倍のろう材厚さで砥粒を保持する
とともに、隣り合う砥粒との間に砥粒粒径の２／３〜
２．５倍の幅で台金素地を露出させた部分を含むチップ
ポケットを規則的に形成した研削砥石。 - 【請求項２】 前記チップポケットの深さを砥粒粒径の
２／３〜１倍の深さとした請求項１記載の研削砥石。 - 【請求項３】 ダイヤモンド、ＣＢＮなどの超砥粒を台
金に一層配列してろう付けする研削砥石の製造方法にお
いて、所定の間隔で規則的に孔を開けたスクリーンを用
いて台金上に有機接着剤を塗布し、この有機接着剤の上
に砥粒を配置した状態で乾燥炉中で乾燥させた後、接着
部にのみろう材とバインダーの混合物を塗布し加熱、ろ
う付けすることにより、砥粒を台金上に所定の間隔で配
列させることを特徴とする研削砥石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15047099A JP3387851B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 研削砥石およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15047099A JP3387851B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 研削砥石およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000343436A true JP2000343436A (ja) | 2000-12-12 |
| JP3387851B2 JP3387851B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=15497623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15047099A Expired - Fee Related JP3387851B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 研削砥石およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387851B2 (ja) |
Cited By (23)
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