JP2002205273A - 樹脂含浸鋳鉄ボンド砥石およびその製造方法 - Google Patents

樹脂含浸鋳鉄ボンド砥石およびその製造方法

Info

Publication number
JP2002205273A
JP2002205273A JP2001037719A JP2001037719A JP2002205273A JP 2002205273 A JP2002205273 A JP 2002205273A JP 2001037719 A JP2001037719 A JP 2001037719A JP 2001037719 A JP2001037719 A JP 2001037719A JP 2002205273 A JP2002205273 A JP 2002205273A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cast iron
grindstone
resin
grinding
grinding wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001037719A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Ishii
正行 石井
Toru Mochida
徹 持田
Tetsuji Miyazawa
徹二 宮澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Die Co Ltd
Original Assignee
Fuji Die Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Die Co Ltd filed Critical Fuji Die Co Ltd
Priority to JP2001037719A priority Critical patent/JP2002205273A/ja
Publication of JP2002205273A publication Critical patent/JP2002205273A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 砥石内部での錆の発生・成長を抑制して寿命
を延長すると共に、ELID待機時間の短縮、研削加工
能率の向上および被加工材の表面粗さの改善が可能な鋳
鉄ボンド砥石を提供する。 【解決手段】 鋳鉄ボンド砥石の連続気孔内へ液状熱硬
化性合成樹脂を含浸させた後、砥石を加熱して樹脂を硬
化させることにより、連続気孔内壁を樹脂によって被覆
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、砥粒を保持してい
る結合材を電解しながら研削することにより、研削加工
に併行して砥石のドレッシングが行える、いわゆるEL
ID(電解インプロセスドレッシング)研削に用いられ
る鋳鉄ボンド砥石およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】特公平6−75823に、鏡面仕上加工
に用いられる鋳鉄ボンド砥石に関して、鋳鉄ファイバの
基材にダイヤモンド砥粒とカーボニル鉄粉を混合して成
形焼結した鋳鉄ファイバボンドダイヤモンド砥石によ
り、水溶性研削液中でパルス直流電圧を印加しながらE
LID研削する場合の、具体的加工方法および加工装置
が開示されており、実用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】普通、鋳鉄ボンド砥石
は、鋳鉄粉およびカーボニル鉄粉と、ダイヤモンドまた
は立方晶窒化ホウ素砥粒を混合後、加圧成形を経て焼結
して得られるが、この砥石は研削屑の排出を容易にする
ために15〜25体積%程度の連続気孔を有するように
作製される。したがって、水溶性研削液を用いて砥石を
使用すると、連続気孔内に浸入した研削液が使用後も残
留するため、その後放置されると砥石内部に錆が発生す
るという問題があった。また未使用の砥石であっても、
保管状態によっては大気中の水分と酸素により、しばし
ば錆が発生することがあった。これに対しては、従来は
砥石を乾燥させることで対応してきたが十分ではなく、
保管期間が長期に及ぶ場合は砥石内部の錆の発生を完全
に抑制することができなかった。また、砥石内部の錆が
成長すると砥石表面に膨れや亀裂が生じることがあり、
砥石寸法も変化するので研削精度が劣化し、かつ砥石の
強度が低下して、ついには砥石として使用できなくなる
という問題もあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題点を解決するためになされたものである。すなわ
ち、鋳鉄ボンド砥石の連続気孔内に、常温で液状の熱硬
化性合成樹脂を減圧下で含浸させ、その後、砥石を該樹
脂の硬化温度に加熱して樹脂を硬化させる。この処理に
より、連続気孔の内壁は合成樹脂被膜で被覆され、その
結果、鋳鉄ボンド砥石の保存中、あるいは使用後放置さ
れていても、砥石内部での錆の発生・成長が抑制され
る。
【0005】一方、鋳鉄ボンド砥石をELID研削に使
用する場合、まず砥石表面の結合材を電解して砥粒を露
出させると共に、結合材表面に電気伝導性の低い酸化鉄
被膜を形成させる、いわゆるELIDドレッシングを行
うが、これに要する時間をELID待機時間という。砥
石の連続気孔内壁を樹脂で被覆すると、連続気孔を通じ
て砥石内部にまで電解が及ぶことがなくなるため、EL
ID待機時間が短縮されるという効果も得られた。
【0006】また、使用後の砥石の保存期間中における
錆の発生・成長が抑制されると、ELIDドレッシング
効果も維持されるので、再度使用する前に錆を除去する
ための再ELIDドレッシングの必要がなくなるか、ま
たは短時間で済ませることができるようになり、砥石の
消耗量を低減できるという効果も得られた。
【0007】砥石の連続気孔内に樹脂を含浸させても、
硬化処理時に一部成分の揮発により樹脂体積が減少する
ので、樹脂は連続気孔の内壁を被覆するのみで気孔を塞
ぐことはない。したがって、研削屑排出能などの砥石本
来の性能は低下することはなく、むしろ、ELID研削
がより安定した電解条件で行えるため、含浸処理を施さ
ない砥石と同等以上の能率で研削加工ができ、得られる
被加工材の表面粗さも同等以上であった。
【0008】
【実施例】以下に、実施例により本発明をより詳細に説
明する。 例1)鋳鉄粉70質量%、カーボニル鉄粉30質量%の
結合材混合粉に、集中度100(4.4カラット/c
c)となるように#2000ダイヤモンド砥粒を配合し
た混合粉を、鋼製台金の外周部に配置して成形圧力6t
on/cmで成形した。この成形体を水素雰囲気中で
1100℃−30min焼結し、φ200×10t×3
x×φ50.8h(mm)(t:砥石の幅、x:ダイヤ
モンド含有層の厚さ、h:台金の孔径)の鋳鉄ボンド砥
石を作製した。比重測定法によるダイヤモンド含有層の
気孔率は23%であった。この砥石に樹脂含浸処理を施
さないものを従来品1、樹脂含浸処理を施したものを本
発明品1とする。さらに、同様の方法で同砥石寸法の、
ダイヤモンド砥粒粒度#4000、集中度100の鋳鉄
ボンド砥石を作製した。このときのダイヤモンド含有層
の気孔率は約25%であった。この場合も、樹脂含浸を
施さないものを従来品2、樹脂含浸を施したものを本発
明品2とする。
【0009】本発明品1および2における樹脂含浸方法
は、次の通りである。樹脂含浸処理が施される砥石が収
納可能な大きさの容器に鋳鉄ボンド砥石を装入し、液状
樹脂として群栄化学工業(株)製のレジトップPL−2
773(液状フェノール樹脂、不揮発成分70.7%、
粘度85 cP/25℃)を当該砥石が完全に浸漬され
るまで注入し、容器内を真空ポンプにより減圧(真空
度:約200mmHg)した後に常圧に戻す操作を数回
繰返して、砥石中の連続気孔内に液状樹脂を含浸させ
る。液状樹脂の含浸処理が終了した後、砥石の外面に付
着している余分な液状樹脂をふき取り、180℃に設定
された空気循環式電気乾燥器中で3hr加熱してフェノ
ール樹脂を硬化させた。この結果、ダイヤモンド含有層
の気孔中に含浸されたフェノール樹脂量は、質量比で本
発明品1では1.0%、本発明品2では0.6%であっ
た。
【0010】次に、従来品1、2および本発明品1、2
の砥石をナガセインテグレックス社製超精密平面研削盤
SGU52−HP2に取り付けた。ELID研削加工の
開始に先立ち、砥石の表面に砥粒を露出させると共に電
気伝導性の低い酸化鉄被膜(ELID被膜)を生成させ
るELIDドレッシングを行う。このELID被膜を生
成させる時間(ELID待機時間)は、待ち時間となる
ことから、生産上は、できるだけ短時間で済ませられる
ことが望ましい。通常、この工程は、砥石を研削盤に取
り付け、カップ型GC砥石を取り付けたロータリーツル
アーなどで砥石の芯振れを修正した後、砥石を陽極と
し、これと電極の間に研削液を供給しながらELID電
流を通電して行われる。
【0011】ELIDドレッシングの条件は、次の通り
である。 ELID電源装置:冨士ダイス製、FUJI ELID
ER ED−630パルス直流電源装置 電流・電圧条件:電圧=60V、ピーク電流設定値=3
0A、パルス条件=on−time 2μs/ off
−time 2μs 電解液:ELID専用研削液(ノリタケクールCEMの
50倍水道水希釈液)。
【0012】上記のELIDドレッシング条件におい
て、ELID電流が、初期値7.5AからELID研削
可能な2A以下に低下するまでの所要時間(ELID待
機時間)は、表1に示すように、本発明品では従来品に
比べ約1/3〜1/4に短縮された。
【0013】
【表1】
【0014】次いで、これらの砥石を用いて超硬合金板
のELID研削試験を行った。従来品1および本発明品
1を用いたELID研削条件は、次の通りである。 被加工材:WC−10質量%Co超硬合金板、80×8
0×10t(mm) 研削条件:砥石回転数=1200rpm、テーブル速度
=12m/min、テーブル前後送り=50mm/mi
n、1回の切込み量=1.0μm、設定総切込み量=3
0μm ELID条件:ELID電圧=60V、ELID電流=
10A、パルス条件=on−time 2μs/ of
f−time 2μs
【0015】従来品2および本発明品2を用いた場合の
ELID研削条件は、テーブル前後送り速度を、最終切
込み時を除き30mm/min、最終切込み時と切込み
無しの仕上研削(1回)時は15mm/min、1回の
切込み量を0.5μmおよび設定総切込み量を15μm
とした以外は、上記と同一条件で行った。表2には、こ
れらの研削試験の加工時間、実研削量、研削除去体積お
よび研削能率を、表3には、研削試験後の超硬合金板の
表面粗さを測定した結果をまとめて示した。
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】これらの表から、本発明品1および2を用
いたELID研削加工では、従来品1および2を用いた
場合と同等以上の能率で研削加工ができ、かつ得られる
表面粗さもほぼ同等か、やや良好となることが分かる。
【0019】また、従来品1および2は、研削試験後、
研削盤から取り外して砥石収納ラックに一週間保存した
ところ、砥石のダイヤモンド含有層には著しく錆が発生
し、次回の使用に際しては、砥石表面部の錆の層をツル
ーイングにより完全に除去した上、再度ELIDドレッ
シングを行わなければ使用することができなかった。こ
れに対し、本発明品1および2においてELID研削時
に生成した砥石表面の酸化鉄被膜は、同様の保存期間中
にほとんど変化せず、砥石を再ドレッシングすることな
く直ちに使用することが可能であった。
【0020】例2)次に例1と同様に、鋳鉄粉70質量
%、カーボニル鉄粉30質量%からなる結合材混合粉
に、砥粒として#600の立方晶窒化ホウ素を集中度1
00となるように配合した混合粉を、金型に充填して6
ton/cmの圧力で圧縮成形の後、水素雰囲気中で
1100℃で焼結して、φ80×0.3t×φ40h
(mm)の薄刃切断砥石を作製した。このとき、立方晶
窒化ホウ素含有層の気孔率は18%であった。これを従
来品3とする。
【0021】液状フェノール樹脂レジトップPL−48
05(群栄化学工業(株)製)を同量のメタノールで希
釈した液中に、従来品の砥石と同じ薄刃切断砥石を浸漬
し、容器を真空ポンプにより減圧(真空度:約200m
mHg)した後に常圧に戻す操作を数回繰返した後、1
hr減圧を保って砥石の連続気孔内に液状樹脂を含浸さ
せた。その後、砥石表面に付着した液状樹脂をふき取
り、180℃に保持された乾燥器中で砥石を3hr加熱
してフェノール樹脂を硬化させた。この結果、薄刃切断
砥石には、0.56%のフェノール樹脂が含浸された。
これを本発明品3とする。従来品3および本発明品3の
薄刃切断砥石を大気中に放置した場合の単位表面積あた
りの質量変化を図1に示す。従来品3は、放置時間が長
くなると共に単位表面積あたりの質量の急速な増加が認
められるが、これは結合材部分が空気中の水分と酸素に
より腐食され、錆が発生・成長する過程に対応してい
る。またその外観も約500hr経過後では全体が赤錆
状態となり、薄刃切断砥石として使用することは不可能
と判断された。一方、本発明品3については、その質量
増加量は600hrまでは非常に少なく、1000hr
を超えても従来品3の砥石の1/8程度にすぎない。外
観も多少黒ずむ程度で、ほとんど変化がみられなかった
ことから、本発明品は長期間にわたって品質低下を来す
ことなく保存できると考えられた。錆の発生・成長によ
る性能劣化が著しい薄刃切断砥石に対しては、樹脂含浸
の効果は特に有益である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る樹脂
含浸鋳鉄ボンド砥石は、保存中の錆の発生・成長に伴う
砥石性能の劣化が抑制されることによって砥石寿命の延
長が可能となると共に、ELID待機時間の短縮や、E
LID研削加工において安定した電解条件での加工が可
能となり、かつ加工能率や被加工材の表面粗さも改善さ
れるため、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】鋳鉄ボンド砥石を大気中に放置したときの質量
変化を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C063 AA02 AB03 BA02 BB02 BC02 BD01 CC04 CC06 CC22 EE31 FF04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイヤモンドまたは立方晶窒化ホウ素を
    砥粒とし、鋳鉄および鉄を結合材とする鋳鉄ボンド砥石
    において、該砥石の連続気孔内壁を熱硬化性合成樹脂に
    よって被覆することを特徴とする樹脂含浸鋳鉄ボンド砥
    石。
  2. 【請求項2】 常温で液状の熱硬化性合成樹脂、または
    これを有機溶剤により適宜希釈した合成樹脂溶液に、鋳
    鉄ボンド砥石を浸漬し、容器を減圧して鋳鉄ボンド砥石
    の連続気孔内部に該液状熱硬化性合成樹脂を含浸させた
    後、砥石を熱硬化性樹脂の硬化温度に加熱して樹脂を硬
    化させることを特徴とする、請求項1に記載の樹脂含浸
    鋳鉄ボンド砥石の製造方法。
JP2001037719A 2001-01-09 2001-01-09 樹脂含浸鋳鉄ボンド砥石およびその製造方法 Pending JP2002205273A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001037719A JP2002205273A (ja) 2001-01-09 2001-01-09 樹脂含浸鋳鉄ボンド砥石およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001037719A JP2002205273A (ja) 2001-01-09 2001-01-09 樹脂含浸鋳鉄ボンド砥石およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002205273A true JP2002205273A (ja) 2002-07-23

Family

ID=18900804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001037719A Pending JP2002205273A (ja) 2001-01-09 2001-01-09 樹脂含浸鋳鉄ボンド砥石およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002205273A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009154239A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Toyota Industries Corp 砥石
JP2010036266A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Noritake Co Ltd ビトリファイド砥石

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009154239A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Toyota Industries Corp 砥石
JP2010036266A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Noritake Co Ltd ビトリファイド砥石
US8568499B2 (en) 2008-07-31 2013-10-29 Noritake Co., Limited Vitrified grinding stone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1144160B1 (en) Superabrasive wheel with active bond
Ohmori et al. Ultra-precision grinding of structural ceramics by electrolytic in-process dressing (ELID) grinding
CN104440620B (zh) 一种金刚石超薄切割砂轮的制备方法
EP1606085B1 (en) High precision multi-grit slicing blade
JP2001205566A (ja) 樹脂含浸ビトリファイド砥石およびその製造方法
Kramer et al. ECD (electrochemical in-process controlled dressing), a new method for grinding of modern high-performance cutting materials to highest quality
CN1880022B (zh) 陶瓷结合剂磨具的制造方法
JP2002205273A (ja) 樹脂含浸鋳鉄ボンド砥石およびその製造方法
JP2006297528A (ja) 塊状砥粒を有するレジノイド砥石の製造方法
JP4737492B2 (ja) メタルレスボンド砥石とそれによる電解ドレッシング研削方法及び装置
Shanawaz et al. Characteristics of electrolysis in-process dressing grinding of Al/SiCp composite materials
JP2002273661A (ja) 多孔質金属砥石
JPH0891957A (ja) 多孔質セラミックの加工法および製品
CN111231137A (zh) 一种碳化硼基陶瓷材料的切削加工系统及方法
Ohmori et al. Highly efficient grinding of ceramic parts by electrolytic in-process dressing (ELID) grinding
JPH01188266A (ja) 研削加工装置
JP2565385B2 (ja) 電解ドレッシング研削法と導電性砥石を工具に兼用した研磨法の複合加工方法および装置
JP2587747B2 (ja) 自己目立て機能を備えたメタルボンド砥石および研摩工具
CN117840824B (zh) 一种用于半导体晶圆表面的磨削方法
JPH09168970A (ja) 研削用砥石の目立て方法及び目立て装置
GB2070064A (en) Electrochemical Grinding Electrode
Tae-Soo et al. Nano-precision combined process of electrolytic in-process dressing grinding and magnetic assisted polishing on optics glass material
JPH01109063A (ja) 砥石による切断および研削方法
CN118186563A (zh) 一种用于电化学机械抛光的工具制备方法及抛光工具
JP2000288944A (ja) 電解インプロセスドレッシング加工用砥石

Legal Events

Date Code Title Description
A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20070606

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070606

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20070803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070814

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080402

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080513

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20080926

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090714