JP2001162541A

JP2001162541A - プランジ研削用回転砥石

Info

Publication number: JP2001162541A
Application number: JP35352199A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shinoda; 博之篠田; Shinji Otsuka; 新治大塚
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2001-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】研削抵抗が小さく、低コストで製造可能なプラ
ンジ研削用回転砥石の提供。【解決手段】幅の狭い面を有する扁平なゾルゲルアルミ
ナ質焼結砥粒及び／又は幅の狭い面を有する棒状なゾル
ゲルアルミナ質焼結砥粒と、略球状ないし基本的に形状
異方性を有さない砥粒と、を含み、扁平ないし棒状であ
って幅の狭い側面１ａを有するゾルゲルアルミナ質焼結
砥粒が凝集せずに配向されて、これらの幅の狭い側面１
ａが砥石外周面２ａに優先的にあらわれ、かつ、砥石外
周面２ａにおいて、幅の狭い側面１ａないし砥粒長軸が
砥石回転軸方向に直交する方向に延在し、中でも砥石回
転方向に沿って延在している。この砥石外周面２ａを主
たる研削面として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プランジ研削用回
転砥石に関し、中でも、クリープフィード用或いはクラ
ンク研削用のプランジ研削用回転砥石に関する。

【０００２】

【従来の技術】砥石を用いた研削においては、一般的
に、砥石摩耗量を少なくして砥石寿命を延ばすことが望
まれている。しかし、砥石に高負荷が加わる研削の場
合、例えば、プランジ研削の一種であるクリープフィー
ド研削の場合には、研削抵抗及び砥石摩耗量が著しく大
きいため、砥石寿命が短くなる。これを改善するために
は、砥粒として、高強度かつ高靱性なゾルゲルアルミナ
焼結砥粒を用いることが有効であると考えられている。

【０００３】また、クランク軸研削の場合には、ワーク
端部の寸法精度が厳しいため、砥石エッジ部の角ダレの
許容幅がきわめて小さい。そこで、クランク軸研削用砥
石として、砥石層を高強度かつ高靱性な材料からなる層
で挟んだ、いわゆる３枚合わせ砥石が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高負荷
研削においては、ゾルゲルアルミナ焼結砥粒を用いるこ
とによって、砥石の摩耗は抑制されるが、一方、研削抵
抗は依然として大きいという問題がある。

【０００５】また、クランク軸研削において、３枚合わ
せ砥石を用いることは有効であるが、３枚合わせ砥石の
製造工程が複雑であるため、砥石の製造コストが高く及
びロット間のバラツキが大きいという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、研削抵抗が小さく、低コ
ストで製造可能なプランジ研削用回転砥石を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、幅の狭い面を
有する扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒及び／又は幅
の狭い面を有する棒状なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒
と、略球状ないし基本的に形状異方性を有さない砥粒
と、を含み、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結
砥粒が配向されて、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ
質焼結砥粒が有する幅の狭い側面が砥石外周面に優先的
にあらわれ、この砥石外周面において、扁平ないし棒状
のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒が有する幅の狭い側面が
砥石回転軸方向に直交する方向に基本的に延在し、この
砥石外周面が主たる研削面として用いられるプランジ研
削用回転砥石を提供する。

【０００８】このプランジ研削用回転砥石の利点を説明
する。第１に、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼
結砥粒が有する幅の狭い側面が砥石外周面に優先的にあ
らわれ、この砥石外周面において、扁平ないし棒状のゾ
ルゲルアルミナ質焼結砥粒が有する幅の狭い側面が砥石
回転軸方向に直交する方向に基本的に延在し、この砥石
外周面が研削面として用いられることにより、扁平ない
し棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒一粒当たりの被削
材との接触面積が小さくなるため、研削抵抗が減少する
と共に溶着が防止される。そして、砥石回転方向に沿っ
て作用する力に対する砥粒強度が高くされているため、
研削時において砥粒の大破砕が減少されて研削抵抗が小
さく維持され、又砥石外周面縁部の強度も向上されて、
いわゆる砥石の角ダレが防止される。

【０００９】第２に、幅の狭い面を有する形状異方性な
ゾルゲルアルミナ質焼結砥粒に加えて略球状ないし基本
的に形状異方性を有さない砥粒が含まれていることによ
り、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒同士
の間に、略球状ないし基本的に形状異方性を有さない砥
粒が挟まった状態で砥石が形成されるため、扁平ないし
棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒同士の凝集が防止さ
れる。この結果、例えば、生成形体の砥石回転軸方向に
沿ったプレスにより、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミ
ナ質焼結砥粒が有する幅の狭い面が砥石外周面により優
先的にあらわれることとなる。すなわち、扁平ないし棒
状のゾルゲルアルミナ質焼結の形状異方性がより有効に
利用される。

【００１０】第３に、本発明のプランジ研削用回転砥石
は、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒を含
有する生成形体をプレスして作り、そして焼結等の方法
によりバルク化することにより得ることができる。つま
り、本発明の砥石は簡易で低コストな製造方法によって
得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を説明する。

【００１２】本発明の砥石はその好ましい実施の形態に
おいて、幅の狭い側面が砥石外周面に沿って延在してい
る。

【００１３】本発明の砥石はその好ましい実施の形態に
おいて、略球状ないし基本的に形状異方性を有さない砥
粒を、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒に
対して重量比で０．６〜４．０の範囲、より好ましくは
１．０〜２．０の範囲で含む。これによって、扁平ない
し棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の配向度が向上
し、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒が有
する幅の狭い側面が砥石外周面に優先的にあらわれる。
なお、扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒は、押し出し
法及びシート法（ロールでシートを圧延する）等、棒状
なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒は押し出し法等を用いて
それぞれ製造することができる。

【００１４】本発明の砥石はその好ましい実施の形態に
おいて、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒
として、＃４６，５４，６０，８０，１００ないしこれ
らの範囲内の粒度のものを用いる。好ましくは、略球状
ないし基本的に形状異方性を有さない砥粒の粒度を、扁
平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の粒度に比
べて細かいもの、特に好ましくは、番手（＃）で１〜４
段階又は２〜３段階の範囲で細かいものを用いる。これ
によって、扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥
粒同士の積層が防止されると共に、扁平ないし棒状のゾ
ルゲルアルミナ質焼結砥粒全体の配向度が向上される。
例えば、ＷＡ等を用いる場合、＃４６，５４，６０，８
０，１００，１２０，１５０ないしこれらの範囲内の粒
度のものを用いる。

【００１５】好ましくは、扁平なゾルゲルアルミナ質焼
結砥粒として、扁平度（砥粒の射影面積の等価円直径／
砥粒高さ）が８以上のものを用いる。また、好ましく
は、棒状なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒として、アスペ
クト比（砥粒の長軸／砥粒の短軸）が２．５〜２５の範
囲であるものを用いる。

【００１６】次に、本発明のプランジ研削用回転砥石の
好ましい製造方法について説明する。すなわち、所定の
混合砥粒とビトリファイボンドに、適宜成形助剤等を添
加して混合し、原料ミックス（原料坏土）を得る。この
原料ミックスをホッパーより金型にチャージ（装填）
し、加圧成形する。この加圧成形は、一軸のプレスが好
ましい。このような一軸プレス成形によって、(１)扁平
ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒が配向され、
(２)扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒が有
する幅の狭い側面がプレス面に直交する面（プレス方向
に沿った面）が、特に、生プレス体外周面に優先的にあ
らわれ、及び、(３)この幅の狭い側面が、プレス面に直
交する面（プレス方向に沿った面）、特に、生プレス体
外周面において、生プレス体回転軸方向に直交する方向
に基本的に延在している生プレス体が得られる。この生
プレス体を完全にバルク化、例えば、結合剤としてビト
リファイドボンドを用いた場合には焼結することにより
本発明のプランジ研削用回転砥石が得られる。

【００１７】本発明の砥石の好ましい製造工程を説明す
る。すなわち、原料ミックスを複数回に分けて、金型に
チャージする。金型にチャージした原料ミックスをほぐ
す（クシ入れする）。原料ミックスの投入にはホッパー
を用いることが好ましいが、円形金型をターンテーブル
上に固定し、このターンテーブルを回転させながら、手
動により原料ミックスを回転している金型に流し込んで
もよい。また、加圧成形方法として、一軸のプレス成形
以外に、遠心成形法、鋳込み成形法、シート成形、ロー
ル成形、押出成形を用いることができる。一軸のプレス
成形の場合には、プレス面に対して直交する面に、扁平
ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒が有する幅の
狭い側面が生プレス体外周面に優先的にあらわれる。

【００１８】扁平ないし棒状のゾルゲルアルミナ質焼結
砥粒に混合される、略球状ないし形状異方性を有さない
砥粒として、アルミナ研磨材、炭化珪素研磨材などを用
いることができる。例えば、ＷＡ（ホワイトアランダ
ム）や、ＧＣ（グリーンシリコンカーバイド）などが好
ましく、略球状ゾルゲルアルミナ質焼結砥粒を用いても
よい。場合によっては超砥粒を混合してもよい。また、
結合剤として、ビトリファイドボンド、例えば、ガラス
フリット、天然ないし生原料を用いることができる。例
えばホウ珪酸ソーダガラス、結晶化ガラス、石英ガラス
などである。好ましくは、使用する砥粒の熱膨張係数に
近似しているガラス質のものを用いる。なお、本発明の
プランジ研削用回転砥石を、結合剤として樹脂（熱硬化
性合成樹脂、硬質の熱可塑性合成樹脂、例えばフェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン）を用いたレジノ
イド砥石、メタルボンドを用いたメタルボンド砥石とし
て作製することもできる。

【００１９】本発明の砥石は、特に、クリープフィード
用或いはクランク研削用のプランジ研削用回転砥石とし
て好適に用いられる。また、本発明の砥石は、工具鋼、
ダイス鋼、ステンレス鋼、その他の難削材のプランジ研
削に好適に用いられる。

【００２０】

【実施例】以上説明した本発明の好ましい実施の形態を
さらに明確化するために、以下図面を参照して、本発明
の一実施例を説明する。

【００２１】図１は、本発明の一実施例に係るプランジ
研削用回転砥石の説明図である。図１を参照すると、こ
のプランジ研削用回転砥石は円板状の回転砥石である。
この砥石において、扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒
は配向して存在し、仔細に説明すると、(１)その外周面
２ａには、扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の長軸方
向に沿った幅の狭い側面（以下単に「側面」ともいう）
１ａが優先的にあらわれ、（２）扁平なゾルゲルアルミ
ナ質焼結砥粒が有する幅の狭い側面が砥石回転軸方向に
直交する方向に基本的に延在し、よって、扁平なゾルゲ
ルアルミナ質焼結砥粒の長軸方向は砥石回転軸方向に直
交する方向に沿って基本的に延在し、中でも、砥石回転
方向に沿って基本的に延在し、(３)この砥石の端面（図
１中、上下面）には、扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥
粒の扁平面１ｂが優先的にあらわれている。

【００２２】次に、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を参照し
て、本発明の一実施例に係るプランジ研削用回転砥石の
利点を説明する。図２（Ａ）は本発明の一実施例に係る
プランジ研削用回転砥石の外周面を砥石回転方向に沿っ
て展開した様子、図２（Ｂ）は比較例に係る砥石の外周
面を砥石回転方向に沿って展開した様子、及び図２
（Ｃ）は他の比較例に係る砥石の外周面を砥石回転方向
に沿って展開した様子を示す模式図である。図２（Ａ）
〜図２（Ｃ）に示した砥石は、砥粒の配向方向が互いに
異なっている。詳細には、図２（Ｂ）に示した比較例の
砥石は、扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の側面１ａ
が外周面２ａにあらわれているが、該砥粒が砥石回転軸
方向（砥石厚み方向）に沿って平行に延在している点
で、図２（Ａ）に示した実施例の砥石と異なっている。
また、図２（Ｃ）に示した他の比較例の砥石は、扁平な
ゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の扁平面１ｂが砥石外周面
にあらわれている点で、図２（Ａ）に示した実施例の砥
石と異なっている。

【００２３】図２（Ｂ）に示した比較例の砥石において
は、砥石回転軸方向と扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥
粒の延在方向（長軸方向）が平行であり、砥石回転方向
に沿って作用する力に対する砥粒強度が低いため、砥粒
が大破砕し易く、この結果、研削抵抗が増大するという
問題がある。また、図２（Ｃ）に示した他の比較例の砥
石においては、砥粒の扁平面１ｂが研削面（砥石外周面
２ａ）にあらわれているため、砥粒一粒当たりの被削材
に対する接触面積が大きく、したがって研削抵抗が大き
く、溶着も起こりやすいという問題がある。

【００２４】一方、図２（Ａ）に示した本発明の一実施
例に係る砥石においては、又砥石回転軸方向と扁平なゾ
ルゲルアルミナ質焼結砥粒の延在方向（長軸方向）が基
本的に直交しており、かつ砥粒の幅の狭い側面１ａが主
たる研削面である砥石外周面２ａにあらわれているた
め、上記問題点がいずれも解決されている。

【００２５】図３は、本発明の一実施例に係るプランジ
研削用回転砥石を用いた肩部の研削加工の様子を示す説
明図である。図３を参照すると、砥石外周面２ａに幅の
狭い側面１ａがあらわれ、かつ、砥石外周面２ａにおい
て、特に、図３中の円で囲んだその縁部、すなわち、砥
石外周面２ａと砥石端面２ｂの遷移部近傍においても、
砥石回転軸方向と扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の
延在方向（長軸方向）が基本的に直交している。よっ
て、砥石外周面２ａだけでなく、砥石端面２ｂも副たる
研削面として作用する肩部の研削加工においても、砥石
縁部（砥石角部）における砥粒の大破砕が生じにくくさ
れ、砥石の角ダレが防止される（図３中の円で囲んだ部
分参照）。したがって、このプランジ研削用回転砥石
は、高速かつ高精度の研削が要求される、エンジンのク
ランクシャフト等の加工に好適に適用される。

【００２６】次に、図１及び図２（Ａ）に示したような
本発明の一実施例に係るプランジ研削用回転砥石の製造
例を説明する。なお、下記の製造例においては、略球
状、扁平のゾルゲルアルミナ質焼結砥粒として、「Cubi
tron」砥粒（商品名、３Ｍ社製）の中からそれぞれ適合
するものを選択した。

【００２７】［製造例１、砥石試料１〜６］表１に示す
混合砥粒に、表６に示す構造の砥石が得られるよう適量
のビトリファイドボンド（ビトリファイドボンド組成は
表３参照）とバインダを加えて撹拌し原料ミックスを作
製した。なお、表２には、混合砥粒のうち、扁平ゾルゲ
ルアルミナ質焼結砥粒の扁平度を示す。この原料ミック
スをホッパーに３回に分けて投入し、その都度、金型に
チャージし（但し、試料２，５及び６は一回チャー
ジ）、さらに、クシ入れした後、厚み方向（砥石回転軸
方向）に沿ってプレスした。図４に、このように作製さ
れた生プレス体を示す。そして、この生プレス体を乾燥
し、900℃で焼成してプランジ研削用回転砥石を得た。

【００２８】［製造例２、砥石試料７〜９］表４に示す
混合砥粒に、表６に示す構造の砥石が得られるよう適量
のビトリファイドボンド（ビトリファイドボンド組成は
表３参照）とバインダとパラフィン（但し、試料８及び
９はパラフィンなし）を加えて撹拌し、製造例１の原料
ミックスに比べて高流動性の原料ミックスを作製した。
なお、表２には、混合砥粒のうち、扁平ゾルゲルアルミ
ナ質焼結砥粒の扁平度を示す。図５は、この製造例にお
ける原料ミックスのチャージ方法を説明するための図で
ある。図５を参照すると、上記原料ミックスをホッパー
９に１度に投入し、一回で金型にチャージして生成形体
を得て、これを厚み方向（砥石回転軸方向）に沿ってプ
レスした。得られた生プレス体を乾燥し、900℃で焼成
してプランジ研削用回転砥石を作製した。

【００２９】［製造例３、砥石試料10,11］混合砥粒の
構成が異なる以外は、製造例２と同様に砥石を作製し
た。表５に用いた混合砥粒の構成を示す。

【００３０】

【表１】＊砥粒比率は重量％、 (1) 略球状砥粒＝略球状なゾルゲルアルミナ質砥粒、 (2) 扁平砥粒＝扁平なゾルゲルアルミナ質砥粒、 (3) ＷＡ体積比＝ＷＡ砥粒の１粒当たり体積／ゾルゲ
ルアルミナ質砥粒の１粒当たり体積、 (4) Ｈ／Ｖ値＝プレス面に水平な方向の超音波伝播速
度Ｈ／プレス面に直交する方向の超音波伝播速度Ｖ。

【００３１】

【表２】 (5) 扁平砥粒の粒度は同等の砥粒体積を有する略球状
砥粒の粒度と同じ、 (6) 扁平度＝砥粒の射影面積の等価円直径／砥粒高
さ。

【００３２】

【表３】ビトリファイドボンド組成

【００３３】

【表４】＊砥粒比率は重量％。

【００３４】

【表５】＊砥粒比率は重量％。

【００３５】

【表６】

【００３６】ここで、表１、表４及び表５中の「Ｈ／Ｖ
値」について説明する。図６は、本発明の一実施例に係
るプランジ研削用回転砥石において、超音波伝播の方向
依存性を示す説明図である。図６を参照すると、ゾルゲ
ルアルミナ質焼結砥粒がより扁平ないしより細長い棒状
であるほど（砥石中の気孔３の形状が扁平ないし細長く
なる）、及び扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の延在
方向（長軸方向）と砥石回転軸方向の直交度が高いほど
（扁平な気孔３の長軸方向と砥石回転軸方向の直交度が
高くなる）、砥石回転方向（砥石回転軸に直交する方向
ないしプレス面に水平な方向）の超音波伝播経路４ａ
が、砥石回転軸方向（砥石厚み方向）の超音波伝播経路
４ｂに比べて、より直線的になってより短縮されること
が分かる。この結果、砥石回転方向（砥石回転軸に直交
する方向ないしプレス面に水平な方向）の超音波伝播経
路４ａが、砥石回転軸方向（砥石厚み方向）の超音波伝
播経路４ｂに比べて、より直線的になってより短縮さ
れ、砥石回転方向の超音波伝播速度Ｈが、砥石回転軸方
向（砥石厚み方向ないしプレス面に直交する方向）の超
音波伝播速度Ｖに比べて高くなり、砥石の「Ｈ／Ｖ値」
が大きくなる。

【００３７】［研削試験１］試料１及び２の砥石を用い
て（表１参照）、プランジ平面研削加工試験を行った。
試験条件を説明すると、被削材：ＳＫＤ−１、砥石寸法
/mm：外径φ178×厚み13×穴径φ76.2、砥石周速33ｍ／
ｓ、テーブル送り速度0.33ｍ／ｓ、切り込み寸法10μｍ
/passである。表７に研削試験１の結果を示す。

【００３８】

【表７】

【００３９】表１及び表７より、扁平なゾルゲルアルミ
ナ質焼結砥粒のみを用いた試料１の砥石の研削性能と、
形状異方性を有さない略球状砥粒のみを用いた試料２の
砥石の研削性能とを比較すると、両者に顕著な差は見ら
れなかった。

【００４０】［研削試験２］試料３及び６の砥石を用い
て（表１参照）、プランジ平面研削加工試験を行った。
試験条件を説明すると、被削材：ＳＵＳ３０４、砥石寸
法/mm：外径φ178×厚み13×穴径φ76.2、砥石周速33ｍ
／ｓ、テーブル送り速度0.33ｍ／ｓ、切り込み寸法10μ
ｍ/passである。表８に研削試験２の結果を示す。

【００４１】

【表８】

【００４２】表８に示した試料３と試料６の結果を対比
すると、扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒に略球状な
いし形状異方性を有さないＷＡ砥粒を添加することによ
って（表１参照）、消費電力が大幅に低減されることが
分かった。

【００４３】また、前記表１を参照すると、試料３の
「Ｈ／Ｖ値」（=1.39）は、試料１の「Ｈ／Ｖ値」（=1.
14）より高くなっている。これは、図７（Ａ）を参照す
ると、試料１の場合には、偏平なゾルゲルアルミナ質焼
結砥粒同士が凝集を起こしてしまい、実質的に球状砥粒
を形成してしまうのに対して、図７（Ｂ）を参照する
と、試料３の場合には、混合した略球状ないし形状異方
性を有さない砥粒が偏平砥粒の隙間に入ることにより、
偏平砥粒が各々凝集すること無く、それらの延在方向
（長軸方向）が砥石回転軸方向に対して直交して配列し
ているためであると考えられる。

【００４４】さらに、前記表１を参照すると、番手の大
きい、すなわち、粒度の細かいＷＡ砥粒（＃100）を添
加した試料３の砥石の方が、試料４の砥石（＃60）よ
り、Ｈ／Ｖ値が高くなった。よって、略球状ないし形状
異方性を有さない砥粒として、粒度の細かいものを添加
する方が好ましいと考えられる。

【００４５】さらに、前記表１を参照すると、原料ミッ
クスのチャージを複数回に分けて行った試料３の砥石の
方が、一回で行った試料５の砥石より、Ｈ／Ｖ値が高か
った。よって、原料ミックスのチャージは複数回に分け
て行うことの方が好ましいと考えられる。

【００４６】［研削試験３］試料７及び８の砥石を用い
て（表４参照）、プランジクリープフィード研削加工試
験を行った。試験条件を説明すると、砥石寸法/mm：外
径φ178×厚み13×穴径φ76.2、被削材：ＳＵＳ３０
４、砥石周速1800ｍ／min、テーブル送り速度250mm／mi
n、切り込み寸法250μｍ/passである。表９に研削試験
３の結果を示す。

【００４７】

【表９】 (7) 角ダレは図３中の丸で囲んだような部分を測定。

【００４８】表４及び表９より、原料ミックスの流動性
を高めるためにパラフィンを添加した試料７の砥石の方
が、パラフィンを添加していない試料８の砥石より研削
比が向上した。これは、パラフィン添加によって原料ミ
ックスの流動性が比較的高くされ、この高流動性の原料
ミックスが所定形状にプレスされた際に、ゾルゲルアル
ミナ質焼結砥粒がより所定方向へ配向し易くなったため
と考えられる。また、試料７の砥石の方が角ダレも少な
かった。

【００４９】［研削試験４］試料１０及び１１の砥石
（表５参照）を用いて、湿式プランジ研削２段加工試験
を行った。この試験においては、図８に示すように砥石
の片側のみを研削面とし角ダレの評価を行った。試験条
件を説明すると、砥石寸法/mm：外径φ405×厚み20×穴
径φ127、被削材：Ｓ４８Ｃ−ＺＳ１、被削材寸法/mm：
60×15×30、砥石周速：60ｍ／ｓ、被削材周速：0.45ｍ
／ｓ、研削能率：粗研3.17mm³／mm／ｓ；精研0.18mm³／
mm／ｓである。表１０に研削試験４の結果を示す。

【００５０】

【表１０】

【００５１】表５及び表１０より、試料１０の砥石は扁
平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒に略球状ないし形状異
方性を有さない砥粒を添加し、かつパラフィン添加によ
り原料ミックスの流動性が高められている。この結果、
扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の配向度が向上し、
低消費電力、低研削抵抗でクランク研削が実行できるこ
とが分かる。また、試料１０の砥石の方が角ダレも少な
かった。

【００５２】［原料ミックスの流動性試験］原料ミック
スの流動性試験について説明する。図９は、原料ミック
スの流動性試験装置の模式図である。図９を参照する
と、この装置は、下蓋６が閉じられた状態で、ホッパー
５に２００ccの原料ミックスを投入した後、下蓋６を外
して、全部の原料ミックスが円筒容器７に落下するかど
うか、又全部の原料ミックスがすべり落ちた場合にはそ
の所要時間を測定するものである。この流動性試験装置
を用いて、前記製造例１〜３の原料ミックスを試験した
ところ、好ましい原料ミックスは、1.7sec／200cc以上
の粘結性を有するものであることが分かった。この流動
性係数が低すぎると、すなわち、原料ミックスの流動性
が高すぎると、チャージ時に大きさの異なる砥粒が分離
してしまうおそれがある。なお、パラフィンを添加した
前記試料７（表４参照）及び前記試料１０（表５参照）
の原料ミックスの流動性係数はそれぞれ、1.8sec／200c
c、2.0sec／200ccであった。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、研削抵抗が小さく、低
コストで製造可能なプランジ研削用回転砥石が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るプランジ研削用回転砥
石の説明図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、プランジ研削用回転砥石の
外周面を砥石回転方向に沿って展開した様子を示す概念
図であって、（Ａ）は本発明の一実施例に係るプランジ
研削用回転砥石の外周面を砥石回転方向に沿って展開し
た様子を示す概念図、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ比較
例に係るプランジ研削用回転砥石の外周面を砥石回転方
向に沿って展開した様子をそれぞれ示す概念図である。

【図３】本発明の一実施例に係るプランジ研削用回転砥
石を用いて被削材に溝をプランジ研削している様子を示
す説明図である。

【図４】本発明の一実施例に係るプランジ研削用回転砥
石の製造例１に係り、原料ミックスを３回に分けて投入
し（３層チャージ）、成形された生成形体の説明図であ
る。

【図５】本発明の一実施例に係るプランジ研削用回転砥
石の他の製造例を説明するための図である。

【図６】本発明の一実施例に係るプランジ研削用回転砥
石において、超音波伝播の方向依存性を示す説明図であ
る。

【図７】（Ａ）は試料１の砥石における砥粒の状態、
（Ｂ）は試料３の砥石における砥粒の状態を説明するた
めの模式図である。

【図８】研削試験４における研削面の角ダレ評価試験を
説明するための概念図である。

【図９】原料ミックスの流動性試験装置の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ａゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の長軸方向に沿った
幅の狭い側面１ｂゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の扁平面２ａ砥石外周面２ｂ砥石端面３気孔４ａ砥石回転方向に沿った（砥石回転軸に直交する方
向の）超音波伝播経路４ｂ砥石回転軸方向（砥石厚み方向）に沿った超音波
伝播経路５原料ミックス流動性試験装置のホッパー６下蓋７円筒容器８ａ，８ｂ，８ｂチャージ層９ホッパー１０生成形体

フロントページの続き (72)発明者大塚新治愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号株式会社ノリタケカンパニーリミテド内Ｆターム(参考） 3C063 AA02 AB03 BB03 BB07 BB09 BB27 BC02 BC03 BC05 CC17 CC18 CC19 EE23 FF08 FF23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プランジ研削用回転砥石であって、幅の狭い面を有する扁平なゾルゲルアルミナ質焼結砥粒
及び／又は幅の狭い面を有する棒状なゾルゲルアルミナ
質焼結砥粒と、略球状ないし基本的に形状異方性を有さ
ない砥粒と、を含み、前記ゾルゲルアルミナ質焼結砥粒が配向されて、該ゾル
ゲルアルミナ質焼結砥粒が有する幅の狭い側面が砥石外
周面に優先的にあらわれていること、前記砥石外周面において、前記幅の狭い側面が砥石回転
軸に直交する方向に延在していること、前記砥石外周面を主たる研削面とすること、を特徴とするプランジ研削用回転砥石。
【請求項２】前記略球状ないし基本的に形状異方性を有
さない砥粒を、前記ゾルゲルアルミナ質焼結砥粒に対し
て重量比で０．６〜４．０の範囲で含むことを特徴とす
る請求項１記載のプランジ研削用回転砥石。
【請求項３】前記略球状ないし基本的に形状異方性を有
さない砥粒の粒度が、前記ゾルゲルアルミナ質焼結砥粒
の粒度に比べて細かいことを特徴とする請求項１又は２
記載のプランジ研削用回転砥石。
【請求項４】前記ゾルゲルアルミナ質焼結砥粒の延在方
向ないしその長軸方向が、基本的に砥石回転方向に沿っ
ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載
のプランジ研削用回転砥石。