JP2003181764A - Method for manufacturing porous vitrified grinding stone and pore forming agent - Google Patents
Method for manufacturing porous vitrified grinding stone and pore forming agentInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔性ビトリファ
イド砥石の製造方法、特に、気孔を多数有する粗組織の
多孔性ビトリファイド砥石の製造に好適な多孔性ビトリ
ファイド砥石の製造方法と、前記製造方法で好適に用い
ることができる気孔形成剤に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a porous vitrified grindstone, in particular, a method for producing a porous vitrified grindstone suitable for producing a porous vitrified grindstone having a rough structure having a large number of pores, and the above-mentioned manufacturing method. The present invention relates to a pore forming agent that can be preferably used.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、種々の金属製の部品等の被削材
の加工において幅広く使用されている砥石は、加工され
る部品等の被削材の形状、材質等に応じて、様々な種類
の砥石が使用されている。ここで、砥石の特性の一つに
砥石の嵩密度、いわゆる組織の粗密の程度が挙げられ
る。嵩密度の低い、つまり粗組織である多孔性砥石は、
研削によって生じる熱を気孔によって放出させる作用が
あることから、被削材の焼けを生じやすい研削、或い
は、砥粒間の距離が広くなることから砥粒突き出しが大
きくなり、高能率な加工をするような場合に用いられ
る。2. Description of the Related Art For example, a grindstone widely used in processing work materials such as various metal parts has various kinds according to the shape, material, etc. of the work material such as parts to be processed. Whetstones are used. Here, one of the characteristics of the grindstone is the bulk density of the grindstone, that is, the degree of so-called texture density. A porous grindstone with a low bulk density, that is, a coarse structure,
Since it has the effect of releasing the heat generated by grinding through the pores, the grinding tends to cause burnishing of the work material, or the distance between the abrasive particles increases, resulting in a large abrasive particle protrusion and high-efficiency processing. Used in such cases.
【０００３】このような気孔を有するビトリファイド砥
石は、砥粒、粉末状のビトリファイド結合剤、気孔形成
剤、成形助剤（成形用のバインダー）を原料として製造
することができる。一般的には、前記原料を混合し成形
して得られる成形体を加熱乾燥し（一般的にはおよそ１
〜３重量％の水分を除去して乾燥し）焼成してビトリフ
ァイド砥石を製造する。気孔形成剤は、前記成形体の焼
成が終了するまでに消失させるので、得られるビトリフ
ァイド砥石には気孔が形成される。A vitrified grindstone having such pores can be manufactured by using abrasive grains, a powdered vitrified binder, a pore-forming agent, and a molding aid (binder for molding) as raw materials. Generally, a molded body obtained by mixing and molding the above raw materials is dried by heating (generally, about 1
˜3 wt% water is removed, dried and calcined to produce a vitrified grindstone. Since the pore-forming agent disappears by the time the firing of the molded body is completed, pores are formed in the obtained vitrified grindstone.
【０００４】気孔形成剤としては、例えば、ナフタリ
ン、クルミ粉、木粉、エポキシやポリスチレン（特公昭
３９−０２０４８７号公報）などの有機物質或いはアル
ミナ中空バルーン（アルミナ中空体）などが使用されて
いる。As the pore-forming agent, for example, naphthalene, walnut powder, wood powder, organic substances such as epoxy and polystyrene (Japanese Patent Publication No. 39-020487), or alumina hollow balloons (alumina hollow bodies) are used. .
【０００５】図１に、多孔性ビトリファイド砥石の製造
方法の概略を示す。まず、砥石の構成要素となる砥粒と
ビトリファイド結合剤、１種類以上の成形助剤（例え
ば、デキストリン、水で薄めた重油）、粒子状の気孔形
成剤を混合し撹拌して、これらの原料を含有する撹拌ミ
ックスを調製する。前記撹拌ミックスを所定の形状、密
度にプレス成形した後、乾燥により水分等を除去し、砥
粒とビトリファイド結合剤を結合させるために所定の温
度で焼成する。その後、所定の寸法に加工して仕上げ、
検査を行い最終製品となる。FIG. 1 shows an outline of a method for manufacturing a porous vitrified grindstone. First, the abrasive grains, which are the constituent elements of the grindstone, the vitrified binder, one or more molding aids (for example, dextrin, heavy oil diluted with water), and the particulate pore-forming agent are mixed and stirred, and these raw materials are mixed. Prepare a stirred mix containing. The agitated mix is press-formed into a predetermined shape and density, dried to remove water and the like, and fired at a predetermined temperature to bond the abrasive grains and the vitrified binder. After that, it is processed into a predetermined size and finished,
The final product is inspected.
【０００６】ビトリファイド砥石の場合、非常に高温で
焼成されるために、従来の非セラミック製の気孔形成剤
の多くは乾燥或いは焼成工程で分解、燃焼或いは酸化し
大気中に放出される。一方、アルミナ中空バルーンの様
なセラミック製の気孔形成剤の場合は、そのまま最終製
品であるビトリファイド砥石の中に残る。Since a vitrified grindstone is fired at a very high temperature, most of conventional non-ceramic pore-forming agents are decomposed, burned or oxidized in the drying or firing process and released into the atmosphere. On the other hand, in the case of a ceramic pore forming agent such as an alumina hollow balloon, it remains as it is in the final product, the vitrified grindstone.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】近年、加工対象の金属
部品等の被削材の研削に必要なコスト（費用）の低減の
ために、研削能率（一定量の被削材を研削するのに必要
な時間）や研削比（砥石の摩耗量に対する被削材の摩耗
量の比）が高い多孔性ビトリファイド砥石が望まれてお
り、また、被削材の材料としては硬度の小さいものから
大きなものまで各種の材料があり、難削材が使用される
ことも多くなっている。これらの背景から、特に、より
高い研削能率や研削比の多孔性ビトリファイド砥石が要
求されているが、従来の多孔性ビトリファイド砥石では
十分にこの要求を満足できなかった。In recent years, in order to reduce the cost (expense) required for grinding a work material such as a metal part to be machined, grinding efficiency (for grinding a certain quantity of work material) A porous vitrified grindstone with a high required time) and grinding ratio (ratio of the amount of wear of the work material to the amount of wear of the grindstone) is desired, and the material of the work material is small to large in hardness. There are various materials, and difficult-to-cut materials are often used. From these backgrounds, in particular, a porous vitrified grindstone having a higher grinding efficiency and a higher grinding ratio is required, but the conventional porous vitrified grindstone cannot sufficiently satisfy this requirement.
【０００８】本発明の一視点における目的は、製造しよ
うとする多孔性ビトリファイド砥石について、研削能率
や研削比を所望の程度に設定して、多孔性ビトリファイ
ド砥石を製造することができる多孔性ビトリファイド砥
石の製造方法を提供することである。また、本発明の他
の一視点における目的は、研削能率や研削比の高い多孔
性ビトリファイド砥石を製造することができる多孔性ビ
トリファイド砥石の製造方法を提供することである。An object of one aspect of the present invention is to provide a porous vitrified grindstone capable of manufacturing a porous vitrified grindstone by setting a grinding efficiency and a grinding ratio to a desired degree for the porous vitrified grindstone to be manufactured. Is to provide a method for manufacturing the same. Another object of another aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing a porous vitrified grindstone capable of manufacturing a porous vitrified grindstone having a high grinding efficiency and a high grinding ratio.
【０００９】また、本発明の他の一視点における目的
は、被削材が難削材である場合でも研削能率や研削比の
高い多孔性ビトリファイド砥石を製造することができる
多孔性ビトリファイド砥石の製造方法を提供することで
ある。また、本発明の他の一視点における目的は、上記
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法に好適に
用いることのできる気孔形成剤を提供することである。
なお、本発明は、これらの各視点の少なくともいずれか
を達成するものであれば足りる。Another object of another aspect of the present invention is to manufacture a porous vitrified grindstone capable of manufacturing a porous vitrified grindstone having a high grinding efficiency and a high grinding ratio even when the work material is a difficult-to-cut material. Is to provide a method. Another object of another aspect of the present invention is to provide a pore forming agent that can be suitably used in the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention.
The present invention only needs to achieve at least one of these viewpoints.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第１の
視点において、昇華性を有する中実粒子状の気孔形成剤
を使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であっ
て、前記気孔形成剤は、昇華開始温度が１００℃以上で
ある多孔性ビトリファイド砥石の製造方法により、上記
目的のうちの少なくとも一を達成することができる。ま
た、本発明によれば、第２の視点において、昇華性を有
する中実粒子状の気孔形成剤を使用する多孔性ビトリフ
ァイド砥石の製造方法であって、前記気孔形成剤の材料
は、粒度＃３５の中実粒子とした場合において、径２１
ｍｍで高さ１０ｍｍの円柱状成形体であって前記中実粒
子の体積率が８０体積％であるものを、前記中実粒子の
みから成形する際に要する、前記円柱状成形体の中心軸
方向の成形圧が８．５Ｎ／ｍｍ２以上の材料である多孔
性ビトリファイド砥石の製造方法により、上記目的のう
ちの少なくとも一を達成することができる。According to the present invention, in the first aspect, there is provided a method for producing a porous vitrified grindstone using a sublimable solid particle-shaped pore forming agent, wherein the pore formation is performed. The agent can achieve at least one of the above objects by a method for producing a porous vitrified grindstone having a sublimation initiation temperature of 100 ° C. or higher. Further, according to the present invention, in the second aspect, there is provided a method for producing a porous vitrified grindstone using a solid particle-shaped pore forming agent having a sublimation property, wherein the material of the pore forming agent has a grain size # When the solid particles are 35, the diameter is 21
mm direction and a height of 10 mm, the central axis direction of the columnar molded body required when molding the solid particles having a volume ratio of 80% by volume from only the solid particles. At least one of the above objects can be achieved by the method for producing a porous vitrified grindstone which is a material having a molding pressure of 8.5 N / mm 2 or more.
【００１１】また、本発明によれば、第３の視点におい
て、昇華性を有する中実粒子状の気孔形成剤を使用する
多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であって、前記気
孔形成剤の材料は、テレフタル酸ジメチルと同等以上に
加圧に対して変形しにくい材料である多孔性ビトリファ
イド砥石の製造方法により、上記目的のうちの少なくと
も一を達成することができる。本発明の多孔性ビトリフ
ァイド砥石の製造方法では、砥粒と、ビトリファイド結
合剤と、前記気孔形成剤と、成形用バインダーを含有す
る成形体を得る成形工程と、前記成形工程で得られた成
形体に含まれる前記気孔形成剤の一部ないし全部を前記
成形体から除去する気孔形成剤除去工程と、前記気孔形
成剤除去工程で気孔形成剤を除去された成形体を焼成す
る焼成工程を有することができる。According to the present invention, in a third aspect, there is provided a method for producing a porous vitrified grindstone using a sublimable solid particle-shaped pore forming agent, wherein the material of the pore forming agent is At least one of the above objects can be achieved by the method for producing a porous vitrified grindstone, which is a material that is not easily deformed by pressure equal to or more than dimethyl terephthalate. In the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention, an abrasive grain, a vitrified binder, the pore-forming agent, a molding step of obtaining a molded article containing a molding binder, and a molded article obtained in the molding step. A pore-forming agent removing step of removing a part or all of the pore-forming agent contained in the molded body from the molded body, and a firing step of firing the molded body from which the pore-forming agent has been removed in the pore-forming agent removing step. You can
【００１２】また、本発明によれば、第４の視点におい
て、昇華性を有する中実粒子状の気孔形成剤であって、
昇華開始温度が１００℃以上である気孔形成剤により、
上記目的のうちの少なくとも一を達成することができ
る。また、本発明によれば、第５の視点において、昇華
性を有する中実粒子状の気孔形成剤であって、前記気孔
形成剤の材料は、粒度＃３５の中実粒子とした場合にお
いて、径２１ｍｍで高さ１０ｍｍの円柱状成形体であっ
て前記中実粒子の体積率が８０体積％であるものを、前
記中実粒子のみから成形する際に要する、前記円柱状成
形体の中心軸方向の成形圧が８．５Ｎ／ｍｍ２以上の材
料である気孔形成剤により、上記目的のうちの少なくと
も一を達成することができる。また、本発明によれば、
第６の視点において、昇華性を有する中実粒子状の気孔
形成剤であって、前記気孔形成剤の材料は、テレフタル
酸ジメチルと同等以上に加圧に対して変形しにくい材料
である気孔形成剤により、上記目的のうちの少なくとも
一を達成することができる。Further, according to the present invention, in the fourth aspect, it is a pore forming agent in the form of a solid particle having sublimability,
With the pore-forming agent having a sublimation start temperature of 100 ° C. or higher,
At least one of the above objects can be achieved. Further, according to the present invention, in the fifth aspect, in the case of a sublimable solid particle-shaped pore forming agent, the material of the pore forming agent is solid particles of particle size # 35, A central axis of the cylindrical molded body having a diameter of 21 mm and a height of 10 mm, which is required when molding the solid particles having a volume ratio of 80% by volume from only the solid particles. At least one of the above objects can be achieved by the pore-forming agent which is a material having a molding pressure in the direction of 8.5 N / mm 2 or more. Further, according to the present invention,
In a sixth aspect, a pore forming agent that is a sublimable solid particle-shaped pore-forming agent, wherein the material of the pore-forming agent is a material that is not easily deformed by pressure equal to or more than dimethyl terephthalate. The agent can achieve at least one of the above objects.
【００１３】本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造
方法で使用するそれぞれの前記特定の気孔形成剤は、加
圧に対して変形ないし破壊しにくいので、成形工程にお
いて成形体を成形する際の成形圧（成形圧力）の最大
値、即ち、気孔形成剤の許容範囲を越える変形ないし破
壊が発生しない成形圧の最大値が大きいから、成形工程
において成形体を成形する際に設定可能な成形圧の設定
可能範囲が広い。成形工程で設定する成形圧を増加させ
ると成形工程で得られる成形体の強度を増加させること
ができ、その結果、製造後に得られる多孔性ビトリファ
イド砥石の研削能率や研削比を向上させることができ
る。Since each of the specific pore-forming agents used in the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention is unlikely to be deformed or destroyed by pressure, the molding pressure at the time of molding a molded body in the molding step is Since the maximum value of (molding pressure), that is, the maximum value of molding pressure that does not cause deformation or destruction exceeding the allowable range of the pore-forming agent, is large, the setting of molding pressure that can be set when molding a molded body in the molding process A wide range is possible. Increasing the molding pressure set in the molding step can increase the strength of the molded body obtained in the molding step, and as a result, it is possible to improve the grinding efficiency and the grinding ratio of the porous vitrified grindstone obtained after manufacturing. .
【００１４】よって、本発明の多孔性ビトリファイド砥
石の製造方法は、製造しようとする多孔性ビトリファイ
ド砥石について、研削能率や研削比の設定可能範囲が広
く、研削能率や研削比を所望の程度に設定して、多孔性
ビトリファイド砥石を製造することができる。また、本
発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法によれば、
同じ製造原料（砥粒、ビトリファイド結合剤、気孔形成
剤、成形助剤等）を用いる場合でも、成形工程における
前記製造原料の成形圧の高低を設定して、研削能率や研
削比を変更させて、多孔性ビトリファイド砥石を製造す
ることができる。また、本発明の多孔性ビトリファイド
砥石の製造方法によれば、特に、前記成形圧を高い範囲
に設定すると、被削材が難削材である場合でも研削能率
や研削比の高い多孔性ビトリファイド砥石を製造するこ
とができる。Therefore, according to the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention, the porous vitrified grindstone to be produced has a wide setting range of the grinding efficiency and the grinding ratio, and the grinding efficiency and the grinding ratio are set to a desired degree. Thus, a porous vitrified grindstone can be manufactured. Further, according to the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention,
Even when the same manufacturing raw material (abrasive grains, vitrified binder, pore forming agent, molding aid, etc.) is used, the grinding pressure and grinding ratio can be changed by setting the molding pressure of the manufacturing raw material in the molding process. A porous vitrified grindstone can be manufactured. Further, according to the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention, in particular, when the molding pressure is set to a high range, the porous vitrified grindstone having a high grinding efficiency and a high grinding ratio even when the work material is a difficult-to-cut material Can be manufactured.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の多孔性ビトリファイド砥
石の製造方法は、昇華性を有する中実粒子状の気孔形成
剤、好ましくは、温度の上昇（例えば、加熱）により固
体から気体へ変化する気孔形成剤を使用する。中実粒子
状の気孔形成剤は、実質的に内部空間をほとんど有さな
いものであればよく、加圧に対する強度を著しく損なわ
ない程度であれば、１０体積％以下（好ましくは５体積
％以下、より好ましくは３体積％以下）の空間部を含有
することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention is a solid particle-shaped pore-forming agent having sublimability, preferably, a solid-state gas is changed by increasing temperature (for example, heating). A pore-forming agent is used. The pore-forming agent in the form of solid particles may have substantially no internal space, and is 10 vol% or less (preferably 5 vol% or less) as long as the strength against pressure is not significantly impaired. , And more preferably 3% by volume or less).
【００１６】本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造
方法で使用する気孔形成剤としては、次の第１〜３の気
孔形成剤がある。第１の気孔形成剤は、好ましくは、昇
華性を有する中実粒子状の気孔形成剤であって、昇華開
始温度（常圧における物質の減量開始温度）が１１０℃
以上（より好ましくは１２０〜３００℃、さらに好まし
くは１３０〜２００℃）であるものである。第１の気孔
形成剤の材料としては、例えば、テレフタル酸ジメチル
がある。As the pore forming agent used in the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention, there are the following first to third pore forming agents. The first pore-forming agent is preferably a solid particle-shaped pore-forming agent having a sublimation property, and has a sublimation start temperature (a substance weight reduction start temperature at atmospheric pressure) of 110 ° C.
Or more (more preferably 120 to 300 ° C., further preferably 130 to 200 ° C.). Examples of the material of the first pore forming agent include dimethyl terephthalate.
【００１７】昇華開始温度が１００℃未満のものは、加
圧に対して変形ないし破壊しやすくなる傾向がある。ま
た、昇華開始温度が２００℃以上のものになると、加圧
に対して変形ないし破壊しにくいが、気孔形成剤除去工
程において昇華させるための温度が必要以上に高くな
り、コストが高くなる傾向があるばかりでなく、成形助
剤として生砥石（後述の成形工程で成形された成形体）
中に混在させている有機物質まで燃焼或いは分解してし
まうので、気孔形成剤除去工程後の生砥石の強度が低下
する傾向がある。If the sublimation start temperature is lower than 100 ° C., it tends to be deformed or broken by pressurization. Further, if the sublimation start temperature is 200 ° C. or higher, it is less likely to be deformed or destroyed by pressurization, but the temperature for sublimation in the pore-forming agent removing step becomes unnecessarily high and the cost tends to increase. Not only that, but also a raw grindstone as a molding aid (molded body molded in the molding process described below)
Since the organic substances mixed therein are also burned or decomposed, the strength of the raw whetstone after the pore-forming agent removing step tends to decrease.
【００１８】第２の気孔形成剤は、昇華性を有する中実
粒子状の気孔形成剤であって、材料が、粒度＃３５の中
実粒子とした場合において、径２１ｍｍで高さ１０ｍｍ
の円柱状成形体であって前記中実粒子の体積率が８０体
積％であるものを、前記中実粒子のみから成形する際に
要する、前記円柱状成形体の中心軸方向の成形圧が８．
５Ｎ／ｍｍ２以上の材料である気孔形成剤である。好ま
しくは、前記成形圧が９Ｎ／ｍｍ２以上（より好ましく
は前記成形圧が９．５Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましく
は前記成形圧が９．８５Ｎ／ｍｍ２以上）の材料であ
る。第２の気孔形成剤の材料としては、例えば、テレフ
タル酸ジメチル（真比重１．３５）がある。なお、ナフ
タリン（真比重１．１５）の前記成形圧は７．８７Ｎ／
ｍｍ２であり、前記第２の気孔形成剤に該当しない。The second pore-forming agent is a sublimable solid particle-shaped pore-forming agent. When the material is solid particles having a particle size of # 35, the diameter is 21 mm and the height is 10 mm.
The molding pressure in the direction of the central axis of the cylindrical molded body, which is required when molding the cylindrical molded body having the volume ratio of the solid particles of 80% by volume from only the solid particles, is 8. ．
It is a pore-forming agent that is a material of 5 N / mm 2 or more. Preferably, the material has a molding pressure of 9 N / mm 2 or more (more preferably the molding pressure of 9.5 N / mm 2 or more, further preferably the molding pressure of 9.85 N / mm 2 or more). Examples of the material of the second pore forming agent include dimethyl terephthalate (true specific gravity: 1.35). The molding pressure of naphthalene (true specific gravity: 1.15) was 7.87 N /
mm 2 and does not correspond to the second pore forming agent.
【００１９】第３の気孔形成剤は、好ましくは、昇華性
を有する中実粒子状の気孔形成剤であって、材料が、成
形時の温度（一般的には、常温）においてテレフタル酸
ジメチルと同等以上に加圧に対して変形ないし破壊しに
くい材料（好ましくは、中実粒子状とした場合におい
て、テレフタル酸ジメチルと同等以上に加圧に対して変
形ないし破壊しにくい材料）である気孔形成剤である。
第３の気孔形成剤の材料としては、例えば、テレフタル
酸ジメチルがある。The third pore-forming agent is preferably a solid particle-like pore-forming agent having a subliming property, and the material is dimethyl terephthalate at a temperature during molding (generally, normal temperature). Pore formation that is a material that is not easily deformed or destroyed by pressure (preferably a material that is not easily deformed or destroyed by pressure when it is made into solid particles as much as dimethyl terephthalate) It is an agent.
Examples of the material of the third pore forming agent include dimethyl terephthalate.
【００２０】第１〜３のそれぞれの気孔形成剤の真比重
は、例えば、０．９〜１．４にすることができる。気孔
形成剤の材料としてテレフタル酸ジメチルを用いる場
合、真比重が１．３〜１．４のテレフタル酸ジメチルに
することができる。本発明の多孔性ビトリファイド砥石
の製造方法でより好適に使用することのできる気孔形成
剤としては、好ましくは、前記第１の気孔形成剤に該当
し、かつ、前記第２又は第３の気孔形成剤にも該当する
気孔形成剤であり、より好ましくは、前記第１の気孔形
成剤該当し、かつ、前記第２の気孔形成剤に該当し、か
つ、第３の気孔形成剤にも該当する気孔形成剤である。The true specific gravity of each of the first to third pore-forming agents can be set to 0.9 to 1.4, for example. When dimethyl terephthalate is used as the material for the pore-forming agent, dimethyl terephthalate having a true specific gravity of 1.3 to 1.4 can be used. The pore-forming agent that can be more preferably used in the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention preferably corresponds to the first pore-forming agent, and the second or third pore-forming agent. A pore-forming agent corresponding to the agent, more preferably the first pore-forming agent, the second pore-forming agent, and the third pore-forming agent. It is a pore-forming agent.
【００２１】本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造
方法における気孔形成剤として好適に使用できるテレフ
タル酸ジメチルは、下記の化学式で示され、ジメチルテ
レフタレート(dimethyl terephthalate)と同じものであ
り、「ＤＭＴ」と省略する場合もある。Dimethyl terephthalate, which can be preferably used as a pore forming agent in the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention, is represented by the following chemical formula, is the same as dimethyl terephthalate, and is referred to as "DMT". It may be omitted.
【００２２】[0022]
【化１】 [Chemical 1]
【００２３】昇華開始温度（常圧における物質の減量開
始温度）は、ＴＧ（熱重量測定）等の測定で知ることが
できる。例えば、本発明に好適に用いることができるジ
メチルテレフタレート(dimethyl terephthalate)（ＤＭ
Ｔ）のＴＧ曲線（常圧中で測定）を図２に示す。この曲
線によれば、ジメチルテレフタレートの減量開始温度は
約１３５〜１４０℃であることがわかる。なお、図２に
は、ナフタリンのＴＧ曲線も併せて示されており、ナフ
タリンの減量開始温度は約７０℃であることがわかる。The sublimation start temperature (temperature at which the substance starts to be reduced at normal pressure) can be known by measurement such as TG (thermogravimetric measurement). For example, dimethyl terephthalate (DM) that can be preferably used in the present invention
The TG curve of T) (measured under normal pressure) is shown in FIG. According to this curve, it can be seen that the temperature at which dimethyl terephthalate starts to be reduced is about 135 to 140 ° C. Note that FIG. 2 also shows the TG curve of naphthalene, and it can be seen that the temperature at which naphthalene starts to be reduced is about 70 ° C.
【００２４】本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造
方法では、気孔形成剤として、前記第１〜３の気孔形成
剤のうちの２種以上の気孔形成剤を併用することができ
る。In the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention, two or more kinds of pore-forming agents among the above-mentioned first to third pore-forming agents can be used together as the pore-forming agent.
【００２５】本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造
方法では、気孔形成剤の一部として、前記第１〜３の気
孔形成剤のいずれにも該当しないものであっても、本発
明の気孔形成剤と同様に加圧に対して変形ないし破壊し
にくい気孔形成剤であれば、本発明の効果を損なわない
範囲で本発明の気孔形成剤と併用することができる。In the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention, the pore forming agent of the present invention may be used as a part of the pore forming agent even if it does not correspond to any of the first to third pore forming agents. Similarly to the above, as long as it is a pore-forming agent that is not easily deformed or destroyed by pressurization, it can be used in combination with the pore-forming agent of the present invention within a range that does not impair the effects of the present invention.
【００２６】本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造
方法は、混合工程、成形工程、乾燥工程、気孔形成剤除
去工程、焼成工程をこの順に有することができる。混合
工程は、砥粒、ビトリファイド結合剤、気孔形成剤、成
形用有機質バインダー等の原料を混合・撹拌して前記各
原料が十分に分散した混合物を得る工程である。成形工
程は、前記各原料が十分に分散した混合物を加圧して成
形し成形体を得る工程である。The method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention can have a mixing step, a molding step, a drying step, a pore forming agent removing step, and a firing step in this order. The mixing step is a step of mixing and stirring raw materials such as abrasive grains, a vitrified binder, a pore forming agent, and a molding organic binder to obtain a mixture in which the raw materials are sufficiently dispersed. The molding step is a step of pressurizing and molding a mixture in which the respective raw materials are sufficiently dispersed to obtain a molded body.
【００２７】前記混合工程で使用する砥粒、本発明の気
孔形成剤、これ以外の気孔形成剤の粒径及び配合比は、
製造しようとする多孔性ビトリファイド砥石の構造や用
途等に応じて適宜設定する。砥粒としては、例えば、ダ
イヤモンド砥粒、立方晶窒化ホウ素砥粒、溶融アルミナ
砥粒、ゾルゲル法により得られる微結晶質アルミナ砥粒
等の各種砥粒を用いることができる。砥粒の粒径は、例
えば１５〜１０００μｍ（ＪＩＳ Ｒ６００１に基づく
粒度で＃１６〜＃８００）、好ましくは４０〜５００μ
ｍにすることができる。The particle size and the compounding ratio of the abrasive grains used in the mixing step, the pore-forming agent of the present invention, and the other pore-forming agents are as follows.
It is appropriately set according to the structure, application, etc. of the porous vitrified grindstone to be manufactured. As the abrasive grains, for example, various abrasive grains such as diamond abrasive grains, cubic boron nitride abrasive grains, fused alumina abrasive grains, and microcrystalline alumina abrasive grains obtained by the sol-gel method can be used. The particle size of the abrasive grains is, for example, 15 to 1000 μm (# 16 to # 800 based on JIS R6001), preferably 40 to 500 μm.
It can be m.
【００２８】前記混合工程で使用するビトリファイド結
合剤の粉末の平均粒径は、好ましくは２〜４０μｍ（よ
り好ましくは２〜３０μｍ、さらに好ましくは４〜２０
μｍ、特に好ましくは５〜６μｍ）にする。ビトリファ
イド結合剤粉末は、軟化点５００℃〜１１００℃のもの
があり、焼成温度や砥材の種類に応じて適当なものを用
いる。The average particle size of the powder of the vitrified binder used in the mixing step is preferably 2 to 40 μm (more preferably 2 to 30 μm, still more preferably 4 to 20 μm).
μm, particularly preferably 5 to 6 μm). The vitrified binder powder has a softening point of 500 ° C. to 1100 ° C., and an appropriate one is used depending on the firing temperature and the type of abrasive.
【００２９】前記混合工程で使用する成形用バインダー
としては、従来から一般的に成形用のバインダーとして
用いられるものでよく、例えば、デキストリン、カルボ
キシメチルセルロース等を用いることができる。The molding binder used in the mixing step may be one conventionally used as a general molding binder, and examples thereof include dextrin and carboxymethyl cellulose.
【００３０】乾燥工程は、前記成形体に含まれる水分を
蒸発させる工程である。気孔形成剤除去工程は、前記成
形体に含まれる前記気孔形成剤の一部ないし全部を前記
成形体から除去する工程であり、通常は前記成形体を加
熱することにより、前記成形体に含まれる本発明の気孔
形成剤の一部ないし全部を昇華させて前記成形体から除
去する工程にすることができる。乾燥工程における前記
成形体の加熱温度は、前記気孔形成剤除去工程における
前記成形体の加熱温度よりも低温（例えば、６０〜１０
０℃）にすることができる。The drying step is a step of evaporating the water contained in the molded body. The pore-forming agent removing step is a step of removing a part or all of the pore-forming agent contained in the molded body from the molded body, and is usually contained in the molded body by heating the molded body. A step of sublimating a part or all of the pore-forming agent of the present invention and removing it from the molded body can be performed. The heating temperature of the molded body in the drying step is lower than the heating temperature of the molded body in the pore forming agent removing step (for example, 60 to 10).
0 ° C.).
【００３１】焼成工程は、前記気孔形成剤除去工程で前
記気孔形成剤を除去された成形体を焼成する工程であ
る。焼成工程では、好ましくは、前記気孔形成剤除去工
程で前記気孔形成剤を除去した（焼成工程において問題
点が生じない程度以上に除去した）成形体を前記ビトリ
ファイド結合剤が砥粒の結合材として作用する作用温度
（一般的には、９００〜１３００℃）で所定時間（一般
的には、２〜５時間）焼成する。なお、常温から前記作
用温度に昇温させるまでの昇温時間と、前記作用温度範
囲内で保持する保持時間と、前記作用温度から常温まで
放熱させる降温時間を含めた焼成工程の全ての時間は、
２４〜１８０時間（およそ１〜７日程度）にすることが
できる。The firing step is a step of firing the molded body from which the pore forming agent has been removed in the pore forming agent removing step. In the firing step, preferably, the molded body from which the pore-forming agent has been removed in the pore-forming agent removing step (removed to such an extent that problems do not occur in the firing step) is used as the binder of the vitrified binder as abrasive grains. Firing is performed at a working temperature (generally 900 to 1300 ° C.) for a predetermined time (generally 2 to 5 hours). In addition, all the time of the firing process including the temperature raising time from the room temperature to the working temperature, the holding time for holding in the working temperature range, and the temperature lowering time for releasing the heat from the working temperature to the room temperature are ,
It can be 24 to 180 hours (about 1 to 7 days).
【００３２】[0032]
【実施例】気孔形成剤として、粒度＃３６相当の中実粒
子状のＤＭＴ(dimethyl terephthalate)を用いて多孔性
ビトリファイド砥石を製造した。また、比較のために、
気孔形成剤として、粒度＃３６相当の中実粒子状のナフ
タリン又はアルミナバルーン（アルミナ中空体）を使用
して、比較例の各多孔性ビトリファイド砥石を製造し
た。より詳細には、次のとおりである。EXAMPLE A porous vitrified grindstone was manufactured using DMT (dimethyl terephthalate) in the form of solid particles corresponding to particle size # 36 as a pore forming agent. Also, for comparison,
Each porous vitrified grindstone of a comparative example was manufactured using a solid particle-shaped naphthalene or alumina balloon (alumina hollow body) corresponding to particle size # 36 as a pore forming agent. More details are as follows.
【００３３】粒度＃５４のＷＡ砥粒（白色の高純度アル
ミナ砥粒）、ビトリファイド結合剤、成形助剤であるデ
キストリンと水分で薄めた重油、上記いずれかの気孔形
成剤を使用し、これらの原料を、図１に示すような多孔
性ビトリファイド砥石の製造方法の製造工程を示す図に
記載のように、撹拌し、プレス成形し生砥石（前記原料
の成形体）を作製した。A WA abrasive grain having a grain size of # 54 (white high-purity alumina abrasive grain), a vitrified binder, a dextrin as a molding aid and heavy oil diluted with water, and any of the above pore-forming agents were used. The raw material was agitated and press-molded to prepare a raw grindstone (a molded body of the raw material) as described in the figure showing the manufacturing process of the method for manufacturing a porous vitrified grindstone as shown in FIG.
【００３４】使用した前記ビトリファイド結合剤の化学
組成を表１に示す。なお、表１の中の数値は重量％であ
る。また、前記粒度は、ＪＩＳ Ｒ６００１に基づく粒
度である。The chemical composition of the vitrified binder used is shown in Table 1. The numerical values in Table 1 are% by weight. The particle size is based on JIS R6001.
【００３５】[0035]
【表１】 [Table 1]
【００３６】また、成形して得られた生砥石と撹拌の際
に用いた各原料の混合比率を重量％で表２に示す。Table 2 shows the mixing ratio of the raw grindstone obtained by molding and each raw material used at the time of stirring in% by weight.
【００３７】[0037]
【表２】 [Table 2]
【００３８】生砥石を得る際の前記プレス成形につい
て、より詳細に説明すると次のとおりである。撹拌した
撹拌ミックス（前記各原料の混合物）を所定の密度にな
るようにプレス成形して、中央部に穴を有するリング状
の生砥石を得た。成形された生砥石の寸法は、外径１８
４ｍｍ、厚み１６ｍｍ、中央部の穴径７２ｍｍである。The press molding for obtaining the raw grindstone will be described in more detail as follows. The agitated agitated mix (mixture of each raw material) was press-formed to have a predetermined density to obtain a ring-shaped raw grindstone having a hole in the center. The dimension of the molded raw whetstone is 18 mm
The thickness is 4 mm, the thickness is 16 mm, and the hole diameter in the central portion is 72 mm.
【００３９】この生砥石は、６０℃で一日、１７０℃で
１５時間加熱した後、９００℃で２時間焼成した。焼成
して得られた砥石は、外径１７８ｍｍ、厚み１３ｍｍ、
中央部の穴径７６．２ｍｍの寸法になるように仕上げ加
工を行い、大越式硬度測定、バランス、打音といった砥
石検査においてごく一般的に行われている検査を行っ
た。このようにして得られた多孔性ビトリファイド砥石
の構造と密度を表３に示す。The raw whetstone was heated at 60 ° C. for one day at 170 ° C. for 15 hours and then fired at 900 ° C. for 2 hours. The grindstone obtained by firing has an outer diameter of 178 mm, a thickness of 13 mm,
Finishing was performed so that the hole diameter in the central portion was 76.2 mm, and the Ogoshi-type hardness measurement, balance, and tapping sound, which were generally used in grinding stone inspection, were performed. Table 3 shows the structure and density of the porous vitrified grindstone thus obtained.
【００４０】[0040]
【表３】 [Table 3]
【００４１】製造した各種の砥石について、多孔性砥石
がよく用いられているクリープフィード研削を想定した
研削性能試験を行った。試験条件を表４に試験結果を表
５に示す。なお、表３における「ボンド」は、焼成後の
ビトリファイド結合剤を示す。A grinding performance test was conducted on each of the various grindstones produced, assuming creep feed grinding in which a porous grindstone is often used. The test conditions are shown in Table 4 and the test results are shown in Table 5. In addition, "bond" in Table 3 shows the vitrified binder after baking.
【００４２】[0042]
【表４】 [Table 4]
【００４３】[0043]
【表５】 [Table 5]
【００４４】表３と表５における砥石番号１〜６の各砥
石は、表２における生砥石番号１〜６の各生砥石を焼成
して得られたものである。例えば、表３と表５における
砥石番号１の砥石は、表２における生砥石番号１の生砥
石を焼成して得られたものである。The grindstones with grindstone numbers 1 to 6 in Tables 3 and 5 are obtained by firing the grindstones with grindstone numbers 1 to 6 in Table 2. For example, the grindstone with the grindstone number 1 in Tables 3 and 5 is obtained by firing the raw grindstone with the grindstone number 1 in Table 2.
【００４５】表５によれば、次のことがわかる。本発明
の実施例の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法により
製造された多孔性ビトリファイド砥石（砥石番号１）
は、比較例の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法によ
り製造された多孔性ビトリファイド砥石（砥石番号２）
よりも、研削比が大きいにもかかわらず、被削材の研削
された表面の面粗度を小さく維持している。さらに、本
発明の実施例の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法に
より製造された多孔性ビトリファイド砥石（砥石番号
１）は、比較例の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法
により製造された多孔性ビトリファイド砥石（砥石番号
３）に比べてほぼ研削比は同等であるにもかかわらず、
消費電力が低く研削能率の向上が認められる。Table 5 shows the following. Porous vitrified grindstone manufactured by the method for manufacturing a porous vitrified grindstone of the example of the present invention (grinding stone number 1)
Is a porous vitrified grindstone manufactured by the method for manufacturing a porous vitrified grindstone of Comparative Example (grinding stone number 2).
Despite the large grinding ratio, the surface roughness of the ground surface of the work material is kept small. Furthermore, the porous vitrified grindstone (grinding stone number 1) manufactured by the method for manufacturing a porous vitrified grindstone of the example of the present invention is a porous vitrified grindstone manufactured by the method for manufacturing a porous vitrified grindstone of a comparative example (grinding stone). Although the grinding ratio is almost the same as that of No. 3),
The power consumption is low and the improvement of grinding efficiency is recognized.
【００４６】同様に、本発明の実施例の多孔性ビトリフ
ァイド砥石の製造方法により製造された多孔性ビトリフ
ァイド砥石（砥石番号４）は、比較例の多孔性ビトリフ
ァイド砥石の製造方法により製造された多孔性ビトリフ
ァイド砥石（砥石番号５）よりも、研削比が大きいにも
かかわらず、被削材の研削された表面の面粗度を小さく
維持している。さらに、本発明の実施例の多孔性ビトリ
ファイド砥石の製造方法により製造された多孔性ビトリ
ファイド砥石（砥石番号４）は、比較例の多孔性ビトリ
ファイド砥石の製造方法により製造された多孔性ビトリ
ファイド砥石（砥石番号６）に比べてほぼ研削比は同等
であるにもかかわらず、消費電力が低く研削能率の向上
が認められる。Similarly, the porous vitrified grindstone (grinding stone No. 4) manufactured by the method for manufacturing a porous vitrified grindstone according to the embodiment of the present invention has a porosity manufactured by the method for manufacturing a porous vitrified grindstone according to a comparative example. Although the grinding ratio is larger than that of the vitrified grindstone (grinding stone number 5), the surface roughness of the ground surface of the work material is kept small. Furthermore, the porous vitrified grindstone (grinding stone No. 4) manufactured by the method for manufacturing a porous vitrified grindstone of the example of the present invention is a porous vitrified grindstone (grinding stone manufactured by the method for manufacturing a porous vitrified grindstone of Comparative Example). Although the grinding ratio is almost the same as that of No. 6), the power consumption is low and the grinding efficiency is improved.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製
造方法は、それぞれ、前記特定の気孔形成剤を使用する
ので、次の効果を奏することができる。The method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention uses the above-mentioned specific pore-forming agent, so that the following effects can be obtained.
【００４８】本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造
方法は、製造しようとする多孔性ビトリファイド砥石に
ついて、研削能率や研削比の設定可能範囲が広く、研削
能率や研削比を所望の程度に設定して、多孔性ビトリフ
ァイド砥石を製造することができる。また、本発明の多
孔性ビトリファイド砥石の製造方法によれば、同じ製造
原料（砥粒、ビトリファイド結合剤、気孔形成剤、成形
助剤等）を用いる場合でも、成形工程における前記製造
原料の成形圧の高低を設定して、研削能率や研削比を変
更させて、多孔性ビトリファイド砥石を製造することが
できる。また、本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製
造方法によれば、特に、前記成形圧を高い範囲に設定す
ることが可能であり、被削材が難削材である場合でも研
削能率や研削比の高い多孔性ビトリファイド砥石を製造
することができる。In the method for manufacturing a porous vitrified grindstone of the present invention, the porous vitrified grindstone to be manufactured has a wide range in which the grinding efficiency and the grinding ratio can be set, and the grinding efficiency and the grinding ratio are set to a desired degree. A porous vitrified grindstone can be manufactured. Further, according to the method for manufacturing a porous vitrified grindstone of the present invention, even when the same manufacturing raw material (abrasive grains, vitrified binder, pore forming agent, molding auxiliary agent, etc.) is used, the molding pressure of the manufacturing raw material in the molding step is used. It is possible to manufacture a porous vitrified grindstone by changing the grinding efficiency and the grinding ratio by setting the height of the grinding wheel. Further, according to the method for manufacturing a porous vitrified grindstone of the present invention, it is possible to set the molding pressure in a high range, and even if the work material is a difficult-to-cut material, the grinding efficiency and the grinding ratio A highly porous vitrified grinding wheel can be manufactured.
【００４９】本発明の気孔形成剤は、それぞれ、本発明
の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法で好適に使用す
ることができる。The pore-forming agent of the present invention can be preferably used in the method for producing a porous vitrified grindstone of the present invention.
【図１】図１は、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法
の概略を説明するための図であFIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a method for manufacturing a porous vitrified grindstone.
【図２】図２は、ＤＭＴとナフタリンのＴＧ曲線を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing TG curves of DMT and naphthalene.
Claims (7)
使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であっ
て、 前記気孔形成剤は、昇華開始温度が１００℃以上である
ことを特徴とする多孔性ビトリファイド砥石の製造方
法。1. A method for producing a porous vitrified grindstone using a solid particle-shaped pore-forming agent having sublimability, wherein the pore-forming agent has a sublimation initiation temperature of 100 ° C. or higher. A method for producing a porous vitrified grindstone.
使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であっ
て、 前記気孔形成剤の材料は、粒度＃３５の中実粒子とした
場合において、径２１ｍｍで高さ１０ｍｍの円柱状成形
体であって前記中実粒子の体積率が８０体積％であるも
のを、前記中実粒子のみから成形する際に要する、前記
円柱状成形体の中心軸方向の成形圧が８．５Ｎ／ｍｍ２
以上の材料であることを特徴とする多孔性ビトリファイ
ド砥石の製造方法。2. A method for producing a porous vitrified grindstone using a sublimable solid particle-shaped pore forming agent, wherein the material of the pore forming agent is solid particles having a particle size of # 35. A center of the cylindrical molded body having a diameter of 21 mm and a height of 10 mm, in which the solid particles having a volume ratio of 80% by volume are molded from the solid particles only. Axial molding pressure is 8.5 N / mm 2
A method for producing a porous vitrified grindstone, which is made of the above materials.
使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であっ
て、 前記気孔形成剤の材料は、テレフタル酸ジメチルと同等
以上に加圧に対して変形しにくい材料であることを特徴
とする多孔性ビトリファイド砥石の製造方法。3. A method for producing a porous vitrified grindstone using a sublimable solid particle-shaped pore-forming agent, wherein the material of the pore-forming agent is equal to or higher than that of dimethyl terephthalate when pressed. A method for manufacturing a porous vitrified grindstone, which is characterized by being a material that is hard to be deformed.
孔形成剤と、成形用バインダーを含有する成形体を得る
成形工程と、 前記成形工程で得られた成形体に含まれる前記気孔形成
剤の一部ないし全部を前記成形体から除去する気孔形成
剤除去工程と、 前記気孔形成剤除去工程で気孔形成剤を除去された成形
体を焼成する焼成工程を有することを特徴とする請求項
１〜３のいずれか一に記載の多孔性ビトリファイド砥石
の製造方法。4. A molding step for obtaining a molded body containing abrasive grains, a vitrified binder, the pore-forming agent, and a molding binder, and the pore-forming agent contained in the molded body obtained in the molding step. 2. The method according to claim 1, further comprising: a pore forming agent removing step of removing a part or all of the pore forming agent from the molded body; and a firing step of firing the molded body from which the pore forming agent has been removed in the pore forming agent removing step. The manufacturing method of the porous vitrified grindstone according to any one of 1 to 3.
あって、昇華開始温度が１００℃以上であることを特徴
とする気孔形成剤。5. A pore-forming agent in the form of a solid particle having a sublimation property, which has a sublimation initiation temperature of 100 ° C. or higher.
あって、 前記気孔形成剤の材料は、粒度＃３５の中実粒子とした
場合において、径２１ｍｍで高さ１０ｍｍの円柱状成形
体であって前記中実粒子の体積率が８０体積％であるも
のを、前記中実粒子のみから成形する際に要する、前記
円柱状成形体の中心軸方向の成形圧が８．５Ｎ／ｍｍ２
以上の材料であることを特徴とする気孔形成剤。6. A sublimable solid particle-shaped pore forming agent, wherein the material of the pore forming agent is a solid cylindrical particle having a particle size of # 35 and a diameter of 21 mm and a height of 10 mm. The molding pressure in the central axis direction of the columnar molded body required for molding a molded body having a volume ratio of the solid particles of 80% by volume from only the solid particles is 8.5 N / mm 2
A pore forming agent comprising the above materials.
あって、 前記気孔形成剤の材料は、テレフタル酸ジメチルと同等
以上に加圧に対して変形しにくい材料であることを特徴
とする気孔形成剤。7. A sublimable solid particle-shaped pore-forming agent, wherein the material of the pore-forming agent is a material that is not easily deformed by pressure equal to or more than dimethyl terephthalate. And a pore-forming agent.
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