JP2002370171A - 電着砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】研削時の被削材の切り粉による砥石の目詰まり
が抑制され、耐用命数が長い電着砥石を提供する。 【解決手段】 所要形状の台金１に、電着法による電着
層１１によって砥粒２、２を固着して、砥石作用面３を
形成した電着砥石を対象とし、その砥石作用面３を非晶
質炭素で被覆したもので、具体的には、砥粒２、２の間
に存在する隙間の内面、例えば、少なくとも砥粒の側面
２１、２１、およびその間の台金面１２の部分を被覆す
る非晶質炭素膜４を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超硬合金、焼入れ
鋼等を研削加工するための電着砥石の改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業用砥石は、使用されるいわゆ
るボンドの種類によって区分され、メタルボンド、レジ
ンボンド、ビトリファイドボンド、電着ボンドなどが代
表的である。このうち、電着法による電着砥石は、必要
形状に仕上げられた台金に、ダイヤモンドまたは立方晶
窒化ホウ素などの砥粒を、ニッケルプレーティングなど
の電着層によって固着することにより製造され、特に、
超硬合金、焼入れ鋼等を研削加工するための砥石として
好適である。

【０００３】そして、これら電着砥石は、砥粒の突き出
し量が大きく、切れ味がよいという利点を持つので、過
酷な条件で使用されることが多い。例えば、超硬合金を
被削材として大きな切込みで乾式研削するような場合、
被削材の切り粉による砥粒間の目詰まりが激しく、電着
砥石本来の切れ味が低下してしまい、耐用命数が短くな
るという問題があった。

【０００４】

【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り、研削時の被削
材の切り粉による砥石の目詰まりが抑制され、耐用命数
が長い電着砥石を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題は、所要形状
の台金に電着法により砥粒を固着して、砥石作用面を形
成した電着砥石であって、その砥石作用面を非晶質炭素
で被覆したことを特徴とする本発明の電着砥石によっ
て、解決することができる。そして、この本発明は、前
記非晶質炭素がＰＶＤ法またはＣＶＤ法により被覆され
た非晶質炭素膜である形態や、その非晶質炭素膜の摩擦
係数が、大きくとも０．２である形態に好ましく具体化
される。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の電着砥石に係る実
施形態について、図１、２を参照しながら説明する。本
発明では、所要形状の台金１に、電着法による電着層１
１によってダイヤモンドまたは窒化ホウ素の砥粒２、２
を固着して、砥石作用面３を形成した電着砥石をその対
象としているが、砥粒２、２の種類やその固着手法を特
に限定するものではなく、従来の方法により製造した電
着砥石のすべてに適用可能である。

【０００７】そして、本発明の特徴とするところは、断
面を模式的に表す図１のように、その砥石作用面３を非
晶質炭素で被覆した点にある。すなわち、具体的には、
砥粒２、２の間に存在する隙間の内面、例えば、少なく
とも砥粒の側面２１、２１、およびその間の隙間１２の
部分を被覆する、厚さ１．０〜２０μｍの非晶質炭素膜
４を形成したものである。

【０００８】この非晶質炭素膜４は、物理蒸着法（ＰＶ
Ｄ法）あるいは化学蒸着法（ＣＶＤ法）等公知の手法を
利用することができる。この場合、得られる非晶質炭素
膜４の膜厚は１〜２０μｍの範囲、好ましくは１〜４μ
ｍの範囲に設定するのがよい。

【０００９】さらに、この非晶質炭素膜４の表面の摩擦
係数は、本発明の目的を達成する観点から大きくとも
０．２であることが好ましい。なお、この場合の摩擦係
数は、電着の台金となる平板材料の表面に非晶質炭素膜
を設けた試験板と、非晶質炭素膜を設けていない試験板
とを摺動させて測定し、求められる値であり、本発明の
非晶質炭素膜は、このようにして測定した摩擦係数が
０．２を超えないような製作条件に基づいて製作され
る。

【００１０】また、ダイヤモンド砥粒を使用する場合に
は、炭素膜被覆工程における電着砥石の加熱温度を、好
ましくは５００℃以下、さらに好ましくは２５０℃以下
とし、加熱によるダイヤモンド砥粒の劣化を抑えるのが
よい。

【００１１】さらに、この非晶質炭素膜４の硬度は、ビ
ッカース硬度で１０００以上とすることが好ましい。研
削時に被削材から発生する切り粉との摩擦による炭素膜
の摩耗を抑制するためである。また、前記蒸着方法によ
る非晶質炭素膜４は、砥粒の側面のみならず表面にも形
成されることになる。このため、研削時、初期の切れ味
が低下することがあるが、それを避けたければ、非晶質
炭素膜４の被覆後に、ドレッシング用スチックを軽く当
てて、砥粒の表面を被覆する炭素膜部分を除去すればよ
い。

【００１２】以上説明した本発明の電着砥石では、電着
砥石の砥石作用面において、砥粒間の隙間は、低摩擦係
数の炭素膜で被覆されているため、研削によって被削材
から発生した切り粉が一旦、前記砥粒間の隙間に入り込
んでも、排出されやすく、砥石の目詰まりが少なくなる
という利点が得られるのである。

【００１３】

【実施例】 （実施例１）図２に示す形状の軸５と砥石
作用面３を備えた、たジグ研削用軸付砥石を電着法によ
り製造した。砥粒はダイヤモンドの１２０メッシュを使
用した。この電着砥石の電着部表面である砥石作用面に
非晶質炭素膜（厚さ：４μｍ、ビッカース硬度：１００
０）を生成させた。なお、この場合の電着砥石の台金
は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）とし、この台金と同
じＳＵＳ３０４の平板に非晶質炭素膜を生成させた試験
板と、単なるＳＵＳ３０４の試験板とを摺動させて測定
した摩擦係数は０．１８であった。

【００１４】得られたこの軸付砥石を用いて、超硬合金
（Ｋ１０種）のジグ研削テストを行った。研削条件は次
の通りである。 砥石回転数：５２０００ｒｐｍ 切り込み：５ｍｍ 送り：０．７ｍｍ／分 被削材1個あたりの研削体積：１９６．２５ｍｍ³ 研削液：なし（エアブローによる乾式研削） この条件で従来の電着砥石と本発明の電着砥石について
研削テストを行った結果、従来の電着砥石では１０個研
削すると目詰まりが発生し、研削を続けることができな
かったが、本発明の電着砥石は１００個加工後も目詰ま
りの発生はなく、切れ味の低下も殆どなかった。

【００１５】（実施例２）粒度２００メッシュの立方晶
窒化ホウ素砥粒を用いて、電着ホイールを製造した。こ
の電着ホイールの電着部表面である砥石作用面に非晶質
炭素膜（厚さ：４μｍ、ビッカース硬度：１０００）を
生成させた。なお、この場合、電着ホイールの台金は炭
素鋼（Ｓ４５Ｃ）であり、この台金と同じＳ４５Ｃの平
板に非晶質炭素膜を生成させた試験板と単なるＳ４５Ｃ
の試験板とを摺動させて測定した摩擦係数は、０．１６
であった。

【００１６】得られたこの電着ホイールを用いて焼入れ
鋼（ＳＫＤ１１）の平面研削テストを行った。研削条件
は次の通りである。 砥石周速：１８００ｍ／ｍｉｎ 切り込み：０．１ｍｍ テーブル送り：１０ｍ／ｍｉｎ 研削体積：１０００ｃｍ³ 研削液：ソリュブル この条件で従来の電着砥石と本発明の電着砥石について
研削比を測定した結果、従来の電着砥石では１６０であ
ったのに対し、本発明の電着砥石は３７０であった。

【００１７】

【発明の効果】本発明の電着砥石は、以上説明したよう
に構成されているので、電着砥石表面に形成した非晶質
炭素皮膜の潤滑効果により、研削時に発生した切り粉の
排出が容易となり、砥石面の目詰まりが大幅に改善され
た。その結果、連続して加工できる被削材の数が大幅に
伸びるなど、砥石の耐用命数を大幅に伸ばすことが可能
となるという優れた効果のほか、研削比も向上するとい
う効果も得られた。よって本発明は、従来の問題点を解
消した電着砥石として、工業的価値はきわめて大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電着砥石を説明するための模式的要部
断面図。

【図２】実施例１を示す一部切欠き断面図。

【符号の説明】

１ 台金、１１ 電着層、１２ 隙間、２ 砥粒、２１
側面、３ 砥石作用面、４ 非晶質炭素膜。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要形状の台金に電着法により砥粒を固
   着して、砥石作用面を形成した電着砥石であって、その
   砥石作用面を非晶質炭素で被覆したことを特徴とする電
   着砥石。
2. 【請求項２】 砥粒がダイヤモンドまたは窒化ホウ素の
   砥粒である請求項１に記載の電着砥石。
3. 【請求項３】 前記非晶質炭素がＰＶＤ法またはＣＶＤ
   法により被覆された非晶質炭素膜である請求項１または
   ２に記載の電着砥石。
4. 【請求項４】前記非晶質炭素膜の摩擦係数が、大きくと
   も０．２である請求項３に記載の電着砥石。