JP2002510560A5

JP2002510560A5 -

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Publication number: JP2002510560A5
Application number: JP2000542151A
Authority: JP
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2005-05-26
Anticipated expiration: 2018-12-15

Description

【００１２】
このように、特に、硫黄および他の活性な研削助剤の環境的効果は処理が比較的困難であるので、精密研削作業のためのヴィトリファイド固定研磨工具での使用に、従来の研削添加剤は、どれも必ずしも十分に満足すべきものではなかった。
精密研削作業のための改良された研削助剤の必要性は、１９８０年代に、焼結されたゾルゲルアルミナ砥粒の導入とともにさらに深刻となった。結晶種を入れた、もしくは入れないゾルゲルアルミナ砥粒、さらには微晶質のアルファ−アルミナ（ＭＣＡ）砥粒と呼ばれる、を含む砥粒は、種々の材料に優れた研削性能を与えることが知られている。種々の用途でのこれらのＭＣＡ砥粒の製造、特徴および性能は、たとえば米国特許第４，６２３，３６４号、４，３１４，８２７号、４，７４４，８０２号、４，８９８，５９７号および４，５４３，１０７号明細書に記載されている。

【００１４】
本発明は、ビトリアス結合剤３〜２５vol％、ＭＣＡ砥粒３〜５６vol％、および細孔２８〜６８ vol％を有し、砥粒物品の実質的にすべての開いた細孔は、オイル：ワックスの質量比が約３：１〜約１：４であるオイルおよびワックスの均一混合液からなる潤滑剤成分で含浸されているを含む、精密研削のための砥粒物品である。

【００１５】
精密研削のためのその砥粒物品は、
（ａ）ワックスの軟化点よりも高い温度で、オイル約２０〜７５wt％およびワックス２５〜８０wt％を混合し（ｂｌｅｎｄｉｎｇ）、均一に混合された潤滑剤成分を形成すること；
（ｂ）ビトリアス結合剤約３〜２５vol％、砥粒３〜５６vol％および細孔２８〜６８ vol％を含む砥粒物品を供給すること；
（ｃ）潤滑剤成分が液体状態である温度に潤滑剤成分を加熱すること、および潤滑剤成分を液体状態に保持すること；
（ｄ）液体潤滑剤成分の温度よりも２０〜３０℃高い温度に砥粒物品を加熱すること；
（ｅ）砥粒物品を液体潤滑剤成分に浸すことなく、砥粒物品を液体潤滑剤成分と接触させること；
（ｆ）砥粒物品を、潤滑剤成分で均一に含浸させるために液体潤滑剤成分との接触を維持する間に、砥粒物品をガス同伴を避けるために有効な速度で回転させること；
（ｇ）砥粒物品が実質的にすべての開いた細孔を満たすのに有効な量の潤滑剤成分を吸収した後に、砥粒物品を潤滑剤成分との接触から解くこと；
（ｈ）細孔内に含浸された液体潤滑剤成分を均一に固化するために砥粒物品を冷却する間に、砥粒物品を回転させ続けること、
の段階を含む方法により製造される。

【００１７】
さらに、本発明は、
（ａ）ビトリアス結合剤３〜２５vol％、ＭＣＡ砥粒３〜５６vol％、および細孔２８〜６３ vol％を含む砥粒物品を供給すること、そこで砥粒物品の実質的にすべての開いた細孔は、オイル：ワックス質量比が約３：１〜約１：４である、オイルおよびワックスの混合物よりなる研磨時に冷却および潤滑するのに有効な量の潤滑剤成分で含浸されている；

【００１８】
（ｂ）砥粒物品を、表面が精密研削仕上げを得るまで、乾燥加工物と移動接触触させること；
それにより加工物の表面は実質的に熱的損傷を受けていない、
の段階を含む、乾式精密研削の方法を提供する。
焼成された砥粒構造は潤滑剤成分を充填されうる細孔を含むものでなければならない。

【００３１】
本発明の研磨工具は、ビトリアスもしくはガラス状結合剤で固定される。使用されるビトリアス結合剤は、本発明の研磨工具の精密研削性能に著しく寄与する。ＭＣＡ砥粒については、低温焼成温度結合剤が、ＭＣＡ砥粒性能の減少を引き起こす砥粒表面の熱損傷を避けるのに好適である。ＭＣＡ砥粒に適した結合剤の例は、米国特許第４，５４３，１０７号；第４，８９８，５９７号；第５，２０３，８８６号；第５，４０１，２８４号；第５，５３６，２８３号；および第５，８６３，３０８号明細書に開示されている。これらの結合剤の使用に適した原料は、ケンタッキーボールクレーＮｏ．６、カオリン、アルミナ、炭酸リチウム、ホウ砂・５水和物、もしくはホウ酸およびソーダ灰、フリントおよびウォラストナイトを含む。フリットは原料に加えてもしくは原料の代わりに使用されうる。組み合わせのこれらの結合剤材料は、好ましくは少くとも次の酸化物を含む：
ＳｉＯ₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，Ｎａ₂ Ｏ，ＬｉＯ₂ 、およびＢ₂ Ｏ₃ 。

【００３２】
潤滑剤成分はワックス状材料であり、ビトリファイド固定研磨工具を含浸するための適合性、ならびに湿式および乾式研削において、ＭＣＡ砥粒の研削性能を向上させる有効性、に対して選ばれる。潤滑剤成分は、オイルおよびワックスの混合物である。オイルは通常、低粘度、非極性、疎水性の液体である。オイルは、主に潤滑する能力、もしくは他に、研削中に工具および加工物の表面を処理能力に対して選ばれる、さらにオイルは研削帯域を冷却しうる。この分野で知られる多くの潤滑および金属加工オイルが使用されうる。本発明に使用される代表的オイルは、ナフテン油およびパラフィン油のような長鎖炭化水素石油もしくは鉱油；なたね油、やし油、およびひまし油のような植物油を含む、室温で液体であるトリ−、ジ−およびモノグリセリド；ならびにまっこう鯨油のような動物油、を含む。

【００６７】
これらの砥石のもう１つの試料（砥石１１）は、実施例２の方法により（砥石が１２０℃に加熱され、ワックスが８８℃であるのを除いて）、Ａｃｃｕ−Ｌｕｂｅゲル（約５０ｇ）で含浸された。処理された砥石は、下記のとおり加工物を乾式研削するのに使用された。これらの砥石の未処理試料（対照３−１および対照３−２）は、それぞれ研削液とともに、および無しで鋼加工物を研削するのに使用された。

Claims

砥粒物品がビトリアス結合剤３〜２５ vol％、ＭＣＡ砥粒３〜５６vol％、および開いた気孔率２８〜６８vol％を含み、その砥粒物品における実質的にすべての開いた気孔は、オイル：ワックスの質量比が３：１〜１：４であるオイルおよびワックスの均一混合物からなる潤滑剤成分で含浸されている、精密研削のための砥粒物品。
砥粒物品がＭＣＡ砥粒１０〜５６ vol％を含み、そのＭＣＡ砥粒は焼結された、種結晶入りのゾル−ゲルアルミナ砥粒および焼結された、種結晶の入っていないゾル−ゲルアルミナ砥粒ならびにそれらの組み合わせから本質的になる群から選ばれる請求項１記載の砥粒物品。
オイルおよびワックス混合物中のワックスがカルナウバワックスである請求項１記載の砥粒物品。
オイルおよびワックス混合物中のワックスが、少くとも１つのＣ１６〜Ｃ２４脂肪族化合を、大部分含む脂肪族化合物の混合物である請求項１記載の砥粒物品。
オイルおよびワックス混合物中のワックスが、ポリエチレンワックスである請求項１記載の砥粒物品。
オイルおよびワックス混合物中のワックスが、少くとも１２個の炭素原子の炭化水素鎖を有する脂肪酸エステルを含む請求項１記載の砥粒物品。
オイルおよびワックス混合物中のオイルが、硫化切削オイル添加物を含有し、その量が、少くともオイルの１０wt％である請求項１記載の砥粒物品。
（ａ）ワックスの軟化点よりも高い温度で、オイル２０〜７５wt％およびワックス２５〜８０wt％を混合して、均一に混合された潤滑剤成分を形成すること；
（ｂ）ビトリアス結合剤３〜２５vol％、砥粒３〜５６vol％および開いた細孔２８〜６８vol％を含む砥粒物品を供給すること；
（ｃ）潤滑剤成分が液体状態である温度に潤滑剤成分を加熱すること、および潤滑剤成分を液体状態に保持すること；
（ｄ）液体潤滑剤成分の温度よりも２０〜３０℃高い温度に砥粒物品を加熱すること；
（ｅ）砥粒物品を液体潤滑成分に浸すことなく、砥粒物品を液体潤滑剤成分と接触させること；
（ｆ）砥粒物品を、潤滑成分で均一に含浸するために液体潤滑成分との接触を維持する間に、砥粒物品をガス同体を避けるために有効な速度で回転させること；
（ｇ）砥粒物品が実質的にすべての開いた細孔を満たすのに有効な量の潤滑剤成分を吸収した後に、砥粒物品を潤滑剤成分との接触から解くこと；
（ｈ）細孔内に含浸された液体潤滑剤成分を均一に固化するために砥粒物品を冷却する間に、砥粒物品を回転させ続けること、の段階を含む、精密研削のための砥粒物品の製造方法。
ワックスがカルナウバワックスであり、オイルが潤滑剤成分の少くとも６０wt％である請求項８記載の方法。
（ａ）ビトリアス結合剤、ならびに本質的にオイル２０〜７５wt％およびワックス２５〜８０wt％からなる潤滑剤成分を含有する細孔を有するＭＣＡ砥粒、を含む砥粒物品を供給すること；そこで、該オイルは硫化切削オイル添加剤を含有し、潤滑剤成分は研磨時に冷却および潤滑するのに有効な量で存在する量；そして、
（ｂ）金属工作物の表面を硫黄のない、研削液中に連続的に浸す間に、表面が精密研削仕上げを得るまで、砥粒物品を該加工物と移動接触させ、そして表面は実質的に熱損傷がないこと、
の段階を含む、精密研削方法。
硫化切削オイル添加剤の量が砥粒物品の潤滑剤成分におけるオイルの１０〜４０wt％である請求項１０記載の方法。
（ａ）ビトリアス結合剤３〜２５ vol％、ＭＣＡ砥粒３〜５６vol％、および開いた細孔２８〜６８vol％を含む砥粒物品を供給すること、そこで砥粒物品の実質的にすべての開いた細孔は、オイル：ワックス質量比が３：１〜１：４である、オイルおよびワックスの混合物よりなる研磨時に冷却および潤滑するのに有効な量の潤滑剤成分で含浸されている；
（ｂ）砥粒物品を、表面が精密研削仕上げを得るまで、乾燥加工物と移動接触させること；それにより加工物の表面は実質的に熱的損傷を受けていない、
の段階を含む、乾式精密研削方法。
オイルおよびワックスの混合物中のオイルが硫化切削オイル添加剤を含有し、その量が、砥粒物品の潤滑剤成分におけるオイルの１０〜４０wt％である請求項１２記載の方法。