JP2007136559A - Vitrified grinding stone, and its manufacturing method - Google Patents

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Kazuyuki Ishioka
和之 石岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a vitrified grinding stone by a pouring operation without using an inorganic adhesive, which may cause a problem of discoloration. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the vitrified grinding stone having pores therein formed by fixing abrasive grains with an inorganic bonding material, comprises a step of uniformly mixing the abrasive grains, the inorganic bonding material, water, and starch powder, a step of pouring the fluid mixture obtained by the mixing process into a specified mould, a step of primarily curing the fluid mixture at a temperature of 50 to 100°C, and a step of baking the primarily cured substance, which has been obtained by the primary curing process, at a temperature of 700 to 900°C. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ビトリファイド砥石の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、変色の問題を伴う無機接着剤を使用することのない、流し込みによる、多気孔のビトリファイド砥石の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a vitrified grindstone. More particularly, the present invention relates to a method for producing a multi-porous vitrified grinding stone by pouring without using an inorganic adhesive with the problem of discoloration.

研削及び研磨用砥石の主な種類を、使用する結合剤により区別すると、ビトリファイド砥石、レジノイド砥石、メタル砥石、及び電着砥石が挙げられる。
これらの中で、切れ味がよく、耐久性が高くかつドレス性がよいことから、ビトリファイド砥石が主に使用されている。
When the main types of grinding and polishing wheels are distinguished by the binder used, vitrified wheels, resinoid wheels, metal wheels, and electrodeposition wheels can be mentioned.
Among these, vitrified grindstones are mainly used because of their good sharpness, high durability, and good dressability.

このビトリファイド砥石は、砥粒及び無機結合剤を一次結合剤とともに混合し、得られた混合物を金型に充填してプレス成型し、乾燥工程を経た後、600〜1300℃の高温で焼成することにより製造されるのが一般的である。   This vitrified grinding stone is made by mixing abrasive grains and an inorganic binder together with a primary binder, filling the resulting mixture into a mold, press-molding, passing through a drying step, and firing at a high temperature of 600 to 1300 ° C. Generally, it is manufactured by.

一方、プレス成型ではなく、流し込みによりビトリファイド砥石を製造する方法も開発されている(特許文献1参照)。この方法は、砥粒、無機結合剤、及び発泡剤に無機接着剤を添加し、水と共に混合して流動性混合物を形成し、これを所定の型に流し込み、常温〜300℃で加熱して、無機接着剤の作用により一次硬化させると同時に、発泡剤の作用により乾燥硬化体中に気孔を形成し、その後600〜1000℃で焼成する方法である。   On the other hand, a method for producing a vitrified grindstone by casting instead of press molding has been developed (see Patent Document 1). In this method, an inorganic adhesive is added to abrasive grains, an inorganic binder, and a foaming agent, mixed with water to form a fluid mixture, poured into a predetermined mold, and heated at room temperature to 300 ° C. In this method, the pores are formed in the dried cured body by the action of the foaming agent, and then are firstly cured by the action of the inorganic adhesive, and then fired at 600 to 1000 ° C.

しかしながら、上記の方法にしたがうと、砥粒としてCBN、又は炭化ケイ素を使用した場合、焼成後の砥石において砥石が黒く変色する、特に、砥石の内部が変色するという不具合が発生した。これはCBNの場合は無機接着剤と反応して分解反応が発生したため、炭化ケイ素の場合は、炭化ケイ素と無機接着剤が焼成中に化学反応をおこし炭化ケイ素(SiC)が分解し炭素元素が析出したためと考えられる。このような作用が発生した砥石は、機械的強度が減少し、使用時にクラック又は破壊の可能性があるので使用できない。
特願2004−112028号
However, according to the above method, when CBN or silicon carbide is used as the abrasive grains, the grindstone discolors black in the grindstone after firing, and in particular, the inside of the grindstone discolors. This is because, in the case of CBN, a decomposition reaction occurs due to the reaction with the inorganic adhesive. In the case of silicon carbide, the silicon carbide and the inorganic adhesive cause a chemical reaction during firing, so that the silicon carbide (SiC) decomposes and the carbon element is decomposed. This is thought to be due to precipitation. A grindstone in which such an action has occurred cannot be used because its mechanical strength decreases and there is a possibility of cracking or breaking during use.
Japanese Patent Application No. 2004-112028

したがって、本発明は、変色の問題を伴う無機接着剤を使用することなく、流し込みによりビトリファイド砥石を製造することができる方法を提供することを課題とする。   Therefore, this invention makes it a subject to provide the method which can manufacture a vitrified grindstone by pouring, without using the inorganic adhesive accompanying the problem of discoloration.

本発明のビトリファイド砥石の製造方法は、砥粒が無機結合剤によって固定化され、その組織中に気孔を有するビトリファイド砥石の製造方法であって、砥粒、無機結合剤、水、及びデンプン粉を均一に混合する工程と、前記工程により得られた流動性混合物を所定の型に流し込む工程と、前記流動性混合物を50〜100℃の温度で一次硬化させる工程と、前記硬化工程により得られた硬化体を700〜900℃の温度で焼成する工程と、を含むことを特徴とする。   The method for producing a vitrified grindstone of the present invention is a method for producing a vitrified grindstone in which abrasive grains are fixed by an inorganic binder and have pores in the structure thereof, comprising abrasive grains, an inorganic binder, water, and starch powder. Obtained by the step of uniformly mixing, the step of pouring the fluid mixture obtained in the step into a predetermined mold, the step of primary curing the fluid mixture at a temperature of 50 to 100 ° C., and the curing step. And a step of firing the cured body at a temperature of 700 to 900 ° C.

本発明のビトリファイド砥石の製造方法においては、混合工程において、更に無機質充填剤、無機質中空体又は有機質粉体の気孔形成剤、液状又は粉末の発泡剤を添加することができる。   In the manufacturing method of the vitrified grindstone of the present invention, an inorganic filler, a pore forming agent of an inorganic hollow body or an organic powder, and a liquid or powder foaming agent can be further added in the mixing step.

本発明のビトリファイド砥石の製造方法の一態様においては、砥粒が、少なくともCBNを含むことが好ましい。
また、本発明のビトリファイド砥石の製造方法の別の態様においては、 砥粒が、少なくとも炭化ケイ素系砥粒を含むことが好ましい。
In one aspect of the method for producing a vitrified grindstone of the present invention, it is preferable that the abrasive grains contain at least CBN.
Moreover, in another aspect of the manufacturing method of the vitrified grindstone of this invention, it is preferable that an abrasive grain contains a silicon carbide type abrasive grain at least.

本発明にしたがえば、変色の問題を伴う無機接着剤を使用することなく、流し込みによりビトリファイド砥石を製造することができる方法が提供される。本発明により、砥粒としてCBN又は炭化ケイ素を使用した多気孔のビトリファイド砥石を流し込みにより安定して製造することが可能となる。   According to the present invention, there is provided a method capable of producing a vitrified grindstone by pouring without using an inorganic adhesive with a problem of discoloration. According to the present invention, it is possible to stably manufacture a multi-porous vitrified grinding stone using CBN or silicon carbide as abrasive grains by pouring.

以下、本発明のビトリファイド砥石の製造方法の好適な実施形態について説明する。
本発明のビトリファイド砥石の製造方法は、砥粒が無機結合剤によって固定化され、その組織中に気孔を有するビトリファイド砥石の製造方法であって、砥粒、無機結合剤、水、及びデンプン粉を均一に混合する工程と、前記工程により得られた流動性混合物を所定の型に流し込む工程と、前記流動性混合物を50〜100℃の温度で硬化させる工程と、前記硬化工程により得られた硬化体を700〜900℃の温度で焼成する工程と、を含むことを特徴とする。
Hereinafter, a suitable embodiment of a manufacturing method of a vitrified whetstone of the present invention is described.
The method for producing a vitrified grindstone of the present invention is a method for producing a vitrified grindstone in which abrasive grains are fixed by an inorganic binder and have pores in the structure thereof, comprising abrasive grains, an inorganic binder, water, and starch powder. A step of uniformly mixing, a step of pouring the fluid mixture obtained in the step into a predetermined mold, a step of curing the fluid mixture at a temperature of 50 to 100 ° C., and a curing obtained by the curing step And a step of firing the body at a temperature of 700 to 900 ° C.

本発明においては、まず、砥粒、無機結合剤、水、及びデンプン粉を均一に混合する。
本発明は、砥石を構成する材料の一次硬化剤としてデンプン粉を使用することを特徴とする。デンプンは、ブドウ糖を単位として数百個から数千個、あるいは数万個の鎖状又は房状に連なった高分子物質であり、アミロースとアミロペクチンの2種成分から構成される。種子や根茎から取り出されたデンプンは白色の微粉末であるが、種類によっては粒子の大きさや形が異なり、アミロース及びアミロペクチンの構成比率も異なる。デンプンは水を加えても溶解せず沈澱するだけであるが、加熱すると粒子は水を含んで数十倍に膨らみ、粘りが出て糊状となる。この糊液をそのまま放置すると次第に白濁しゲル化する。本発明のビトリファイド砥石の製造方法は、このようなデンプンのゲル化作用を利用するものであり、かかる作用により砥石を構成する材料を一次硬化させる。従来のビトリファイド砥石の製造方法では、無機接着剤により一次硬化していたが、本発明により無機接着剤を使用することなく一次硬化させることが可能となる。
In the present invention, first, abrasive grains, an inorganic binder, water, and starch powder are uniformly mixed.
The present invention is characterized in that starch powder is used as a primary curing agent for the material constituting the grindstone. Starch is a high-molecular substance connected in the form of chains or tufts of hundreds to thousands or tens of thousands of glucose as a unit, and is composed of two kinds of components, amylose and amylopectin. Starch extracted from seeds and rhizomes is a fine white powder, but depending on the type, the size and shape of the particles are different, and the composition ratios of amylose and amylopectin are also different. Starch does not dissolve even when water is added, but only precipitates, but when heated, the particles swell several tens of times including water and become sticky and paste-like. If this paste solution is left as it is, it gradually becomes cloudy and gels. The manufacturing method of the vitrified grindstone of the present invention utilizes such a gelling action of starch, and primary hardening of the material constituting the grindstone by such action. In the conventional method for producing a vitrified grindstone, primary curing is performed with an inorganic adhesive, but the present invention enables primary curing without using an inorganic adhesive.

本発明において使用することができるデンプン紛としては、馬鈴薯デンプンやとうもろこしデンプン、タピオカデンプンなどが挙げられる。その他各種のデンプンも、ゲル化作用により砥石を構成する材料を一次硬化させる本発明の趣旨を逸脱しない限り使用することができる。   Examples of starch powder that can be used in the present invention include potato starch, corn starch, and tapioca starch. Various other starches can also be used as long as they do not depart from the spirit of the present invention in which the material constituting the grindstone is primarily hardened by the gelling action.

デンプン粉の使用量は、流動性混合物全量に対して、0.1〜1.0重量%であるものとする。
本発明において使用することができる砥粒としては、溶融アルミナ系砥粒、ゾルゲルアルミナ質砥粒、炭化ケイ素系砥粒、アルミナ−ジルコニア系砥粒、酸化セリウム系砥粒、シリカ系砥粒、及び、CBN又はダイヤモンドのような超砥粒などが挙げられる。砥粒は、研削条件等にしたがって、上記列挙したものから1種類以上を選択して使用することができる。砥粒は、好ましくは、少なくともCBN又は炭化ケイ素系砥粒を含むものである。
The usage-amount of starch powder shall be 0.1-1.0 weight% with respect to the fluid mixture whole quantity.
As abrasive grains that can be used in the present invention, fused alumina abrasive grains, sol-gel alumina abrasive grains, silicon carbide abrasive grains, alumina-zirconia abrasive grains, cerium oxide abrasive grains, silica abrasive grains, and And superabrasive grains such as CBN or diamond. One or more kinds of abrasive grains can be selected and used from those listed above according to grinding conditions and the like. The abrasive preferably contains at least CBN or silicon carbide-based abrasive.

砥粒の粒径は、1mm〜サブミクロンの粒径まで幅広く使用することができる。
本発明において使用することができる無機結合剤としては、ガラスフリット、粘土、長石などの無機質粉体が挙げられる。無機結合剤は、研削条件等にしたがって、これらのうちの1種、又は2種以上を適宜選択して使用することができる。
The grain size of the abrasive grains can be widely used from 1 mm to submicron.
Examples of the inorganic binder that can be used in the present invention include inorganic powders such as glass frit, clay, and feldspar. One or more of these inorganic binders can be appropriately selected and used according to grinding conditions and the like.

本発明において、水の使用量は、流動性混合物全量に対して30〜45重量%であるものとする。
また、本発明においては、必要に応じて無機質充填剤を添加してもよい。無機質充填剤は、砥石を構成する材料を水中に混合した流動性混合物において、粘度調整剤としても作用することができる。本発明において使用することができる無機質充填剤としては、例えば、シリカ微粉、クリオライト、ムライト微粉などが挙げられる。無機質充填剤は、好ましくは、シリカ微粉である。無機質充填剤は、研削条件等にしたがって適宜選択することができる。また、発明の趣旨を逸脱しない限り他の材料も使用することができる。
In this invention, the usage-amount of water shall be 30 to 45 weight% with respect to the fluid mixture whole quantity.
Moreover, in this invention, you may add an inorganic filler as needed. The inorganic filler can also act as a viscosity adjusting agent in a fluid mixture in which materials constituting the grindstone are mixed in water. Examples of the inorganic filler that can be used in the present invention include silica fine powder, cryolite, mullite fine powder, and the like. The inorganic filler is preferably silica fine powder. The inorganic filler can be appropriately selected according to grinding conditions and the like. Also, other materials can be used without departing from the spirit of the invention.

以上説明したような砥石を構成する材料を所定量計量し、混合機に投入して混合機で均一に混合する。混合時間等については使用する混合機、混合容量、混合材料などの条件を考慮して適宜決定することができる。   A predetermined amount of the material constituting the grindstone as described above is weighed, put into a mixer, and uniformly mixed by the mixer. About mixing time etc., it can determine suitably considering conditions, such as a mixer to be used, mixing capacity, and a mixed material.

本発明においては、次いで、前記工程により得られた流動性混合物を所定の型に流し込む。
本発明においては、次いで、前記流動性混合物を50〜100℃の温度で硬化させる。50〜100℃に保持することにより、デンプンの硬化作用により、流動性混合物を一次硬化するとともに水分を乾燥させることができる。硬化温度は、好ましくは、60〜80℃である。一次硬化及び乾燥は、36〜60時間行えばよい。製造する砥石の寸法、体積により、さらに時間を延長してもよい。
In the present invention, the fluid mixture obtained by the above process is then poured into a predetermined mold.
In the present invention, the fluid mixture is then cured at a temperature of 50 to 100 ° C. By maintaining the temperature at 50 to 100 ° C., the fluid mixture can be primarily cured and moisture can be dried by the curing action of starch. The curing temperature is preferably 60 to 80 ° C. Primary curing and drying may be performed for 36 to 60 hours. The time may be further extended depending on the size and volume of the grindstone to be manufactured.

本発明においては、次いで、前記硬化工程により得られた硬化体を700〜900℃の温度で焼成する。
ビトリファイド砥石は焼成後気孔が生成されるが、さらなる多気孔の砥石が望まれる場合には、気孔形成剤を使用することにより砥石の結合剤組織中に気孔を形成することができる。気孔形成剤は混合工程において添加すればよい。
In the present invention, the cured body obtained by the curing step is then fired at a temperature of 700 to 900 ° C.
Vitrified wheels produce pores after firing, but if a more multi-porous stone is desired, pores can be formed in the binder structure of the stone by using a pore former. What is necessary is just to add a pore formation agent in a mixing process.

気孔形成剤としては、有機性又は無機性の気孔形成剤を使用することができる。有機性気孔形成剤は、例えば、有機質粉体であり、焼成時に分解して消失しその占有部分が空洞となり気孔を形成するものである。また、無機性気孔形成剤は、例えば、無機質中空体であり、焼成しても砥石中に残存するが中空部分が気孔を形成するものである。   As the pore forming agent, an organic or inorganic pore forming agent can be used. The organic pore-forming agent is, for example, an organic powder, which decomposes and disappears upon firing, and the occupied portion becomes a cavity to form pores. The inorganic pore forming agent is, for example, an inorganic hollow body that remains in the grindstone even after firing, but the hollow portion forms pores.

また、気孔を形成するためには、発泡剤を使用してもよい。発泡剤は混合工程において添加すればよい。発泡剤は、一次硬化工程において加熱することにより発泡作用を発揮し、流動性混合物が完全に硬化するまでに発泡作用は完了する。発泡剤は、液状又は粉末の発泡剤を使用することができる。   A foaming agent may be used to form pores. What is necessary is just to add a foaming agent in a mixing process. The foaming agent exhibits a foaming action by heating in the primary curing step, and the foaming action is completed before the fluid mixture is completely cured. As the foaming agent, a liquid or powder foaming agent can be used.

液状発泡剤の例としては、一般式ROOC−N=N−COOR(式中、それぞれのRは直鎖でも分岐鎖でもよい1〜4の低級アルキル基を示す。)で表されるジアルキルアゾジカルボキシレートが挙げられる。好ましいジアルキルアゾジカルボキシレートは、ジイソプロピルアゾジカルボキシレートである。また、本発明に使用することができる他のジアルキルアゾジカルボキシレートとしては、ジメチルアゾジカルボキシレート、ジエチルアゾジカルボキシレート、ジプロピルアゾジカルボキシレート、ジtert−ブチルアゾジカルボキシレート、及びそれらの混合物が挙げられる。   Examples of the liquid blowing agent include dialkylazodi represented by the general formula ROOC-N = N-COOR (wherein each R represents 1 to 4 lower alkyl groups which may be linear or branched). Carboxylates are mentioned. A preferred dialkyl azodicarboxylate is diisopropyl azodicarboxylate. Other dialkyl azodicarboxylates that can be used in the present invention include dimethyl azodicarboxylate, diethyl azodicarboxylate, dipropyl azodicarboxylate, ditert-butyl azodicarboxylate, and those Of the mixture.

粉末発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、4,4’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタンメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジド、p−トルエンスルホニルヒドラジドなどのヒドラジド化合物などを挙げることができる。   Examples of the powder blowing agent include azo compounds such as azodicarbonamide and azobisisobutyronitrile, p, p′-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, 4,4′-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, dinitrosopentanemethylenetetramine. And hydrazide compounds such as benzenesulfonyl hydrazide and p-toluenesulfonyl hydrazide.

液状及び粉末発泡体は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、上記例示した以外の物質も使用することができる。発泡剤は1種又は2種以上の混合物を使用することができ、気孔形成剤と併用してもよい。   Substances other than those exemplified above can be used as the liquid and powder foams without departing from the spirit of the present invention. A foaming agent can use 1 type, or 2 or more types of mixtures, and may use it together with a pore formation agent.

以上説明した本発明の製造方法にしたがって製造されるビトリファイド砥石の組成は次の範囲となる。すなわち、砥粒体積割合は、5体積%〜55体積%であり、気孔体積率は、5体積%〜85体積%であり、結合剤率は、[100−(砥粒体積%)−(気孔体積%)](%)である。本発明の製造方法にしたがって製造されるビトリファイド砥石の比重は0.7〜2.0である。   The composition of the vitrified grindstone manufactured according to the manufacturing method of the present invention described above is in the following range. That is, the abrasive volume ratio is 5 to 55 volume%, the pore volume ratio is 5 to 85 volume%, and the binder ratio is [100− (abrasive volume%) − (pores]. Volume%)] (%). The specific gravity of the vitrified grinding wheel manufactured according to the manufacturing method of the present invention is 0.7 to 2.0.

以下、本発明の実施例を説明するが、これらは本発明の実施可能性及び有用性を例証するものであり、本発明の構成を何ら限定するものではない。   Hereinafter, examples of the present invention will be described, but these illustrate the feasibility and usefulness of the present invention, and do not limit the configuration of the present invention.

本発明の製造方法にしたがい、粒度の異なる砥粒を使用してビトリファイド砥石を製造し、得られた砥石を用いて研削テストを行った。
(原料混合比)
実施例1
砥粒:GC#1000 1500g
結合剤:ガラスフリット 240g
充填剤:シリカ微粉(アエロジル) 10g
発泡剤:液状発泡剤(ジイソプロピルアゾジカルボキシレート) 7g
デンプン粉:タピオカデンプン 9g
水 700g
実施例2
砥粒:GC#3000 1400g
結合剤:ガラスフリット 240g
充填剤:シリカ微粉(アエロジル) 13g
発泡剤:液状発泡剤(ジイソプロピルアゾジカルボキシレート) 7g
デンプン粉:タピオカデンプン 9g
水 750g
実施例3
砥粒:GC#6000 1400g
結合剤:ガラスフリット 240g
充填剤:シリカ微粉(アエロジル) 3g
発泡剤:液状発泡剤(ジイソプロピルアゾジカルボキシレート) 7g
デンプン粉:タピオカデンプン 9g
水 750g
(砥石製造手順)
砥粒、結合剤、充填剤、デンプン粉、発泡剤、及び水を所定重量計量し、混合機に投入し、均一になるまで混合して流動性混合物を得た。流動性混合物を外径210mm、軸孔50mmの型に厚さ18mmになるまで流し込み、60℃で48時間加熱した。得られた硬化体を型から取り出し、最高保留温度900℃で4時間焼成した。焼成後、仕上げ加工を行い、外周205mm、厚さ15mm、軸孔径50.8mmの1A砥石を得た。
(砥石組成)
各実施例の焼成後の砥石組成を以下に示す。
実施例1
砥粒体積率=26.6、結合剤体積率=11.0、気孔体積率=62.4
実施例2
砥粒体積率=25.6、結合剤体積率=10.6、気孔体積率=63.8
実施例3
砥粒体積率=25.1、結合剤体積率=10.4、気孔体積率=64.5
(研削テスト条件)
1.被削剤 材質:銅(ビッカーズ硬さHv=101.2)
アクリル(ビッカーズ硬さHv=22.9)
寸法:50×30mm
2.研削盤 種類:岡本工作機械製横軸平面研削盤
型式:CNC−52B(7.5kw)
3.研削液 名称:クレカット NS201(ソリュブルタイプ)
希釈倍率:50倍希釈
4.ドレス条件 ドレッサー:単石ダイヤモンドドレッサー
砥石周速度:33.3m/s
ドレス切込み:0.001mm/pass×4pass
ドレスリード:0.01mm/rev
5.研削条件 研削方式:湿式トラバース研削
砥石周速度:33.3m/s
クロスフィード:2mm/pass(1往復)
スパークアウト:1mm/pass(1往復)
取り代:銅;0.003mm
アクリル;0.010mm
6.評価項目 仕上げ面粗度 Rmax μm
7.研削テスト前の被削剤研削面の面粗度(Rmax μm)
研削テスト前の被削剤研削面の面粗度(Rmax μm)を表1に示すように調整した。
According to the production method of the present invention, a vitrified grindstone was produced using abrasive grains having different particle sizes, and a grinding test was performed using the obtained grindstone.
(Raw material mixture ratio)
Example 1
Abrasive grain: GC # 1000 1500g
Binder: Glass frit 240g
Filler: Silica fine powder (Aerosil) 10g
Foaming agent: Liquid foaming agent (diisopropyl azodicarboxylate) 7g
Starch flour: Tapioca starch 9g
700g of water
Example 2
Abrasive: GC # 3000 1400g
Binder: Glass frit 240g
Filler: Silica fine powder (Aerosil) 13g
Foaming agent: Liquid foaming agent (diisopropyl azodicarboxylate) 7g
Starch flour: Tapioca starch 9g
750g of water
Example 3
Abrasive grain: GC # 6000 1400g
Binder: Glass frit 240g
Filler: Silica fine powder (Aerosil) 3g
Foaming agent: Liquid foaming agent (diisopropyl azodicarboxylate) 7g
Starch flour: Tapioca starch 9g
750g of water
(Whetstone manufacturing procedure)
A predetermined amount of abrasive grains, binder, filler, starch powder, foaming agent, and water were weighed, put into a mixer, and mixed until uniform to obtain a fluid mixture. The fluid mixture was poured into a mold having an outer diameter of 210 mm and a shaft hole of 50 mm until the thickness became 18 mm, and heated at 60 ° C. for 48 hours. The obtained cured product was taken out of the mold and fired at a maximum holding temperature of 900 ° C. for 4 hours. After firing, finishing was performed to obtain a 1A grindstone having an outer circumference of 205 mm, a thickness of 15 mm, and a shaft hole diameter of 50.8 mm.
(Whetstone composition)
The grindstone composition after firing in each example is shown below.
Example 1
Abrasive volume fraction = 26.6, binder volume fraction = 11.0, pore volume fraction = 62.4
Example 2
Abrasive volume fraction = 25.6, binder volume fraction = 10.6, pore volume fraction = 63.8
Example 3
Abrasive grain volume ratio = 25.1, binder volume ratio = 10.4, pore volume ratio = 64.5
(Grinding test conditions)
1. Material: Copper (Vickers hardness Hv = 101.2)
Acrylic (Vickers hardness Hv = 22.9)
Dimensions: 50x30mm
2. Grinding machine Type: Okamoto machine tool horizontal axis surface grinding machine
Model: CNC-52B (7.5kw)
3. Grinding fluid Name: Crecut NS201 (Soluble type)
Dilution ratio: 50-fold dilution 4. Dress condition Dresser: Single stone diamond dresser
Wheel peripheral speed: 33.3 m / s
Dress cutting: 0.001mm / pass x 4pass
Dress lead: 0.01mm / rev
5. Grinding conditions Grinding method: Wet traverse grinding
Wheel peripheral speed: 33.3 m / s
Cross feed: 2mm / pass (one reciprocation)
Spark out: 1mm / pass (1 round trip)
Stock removal: Copper; 0.003mm
Acrylic; 0.010mm
6). Evaluation item Finished surface roughness Rmax μm
7). Surface roughness (Rmax μm) of the ground surface of the work material before grinding test
The surface roughness (Rmax μm) of the ground surface of the work material before the grinding test was adjusted as shown in Table 1.

Figure 2007136559
Figure 2007136559

(研削テスト結果)
上記条件にしたがって行った研削テスト後の被削材の面粗度(Rmax μm)を表2に示す。
(Grinding test result)
Table 2 shows the surface roughness (Rmax μm) of the work material after the grinding test performed according to the above conditions.

Figure 2007136559
Figure 2007136559

銅について、研削後の面粗度は研削前と比較して小さい値となり、使用する砥粒の粒度に依存して実施例3において最も小さい値が得られた。研削が正常に行われたことが示された。   For copper, the surface roughness after grinding was smaller than that before grinding, and the smallest value in Example 3 was obtained depending on the grain size of the abrasive grains used. It was shown that grinding was successful.

アクリルについて、研削後の面粗度は研削前と比較して大きい値となった。研削により被削材の加工面は粗くなったが、使用する砥粒の粒度に依存して実施例3において最も小さい値が得られた。研削が正常に行われたことが示された。   As for acrylic, the surface roughness after grinding was larger than that before grinding. Although the processed surface of the work material became rough by grinding, the smallest value was obtained in Example 3 depending on the grain size of the abrasive grains used. It was shown that grinding was successful.

本発明により製造された砥石は粗研削及び仕上げ研磨に使用でき、円筒研削、平面研削内面研削のみならず、ラッピング、ホーニング等の最終仕上げにも応用でき、被削材としては鉄系材料に適用できるが、銅などの非鉄金属にも適用でき、超硬、シリコン、アルミナ、炭化物、窒化物、サファイア、石英、各種ガラス、その他セラミック材料などの硬脆性材料に代表される非鉄系材料の研削研磨に好適に用いられる。   The grindstone manufactured according to the present invention can be used for rough grinding and finish polishing, and can be applied not only to cylindrical grinding and surface grinding, but also to final finishing such as lapping and honing, and applied to ferrous materials as work materials. It can also be applied to non-ferrous metals such as copper. Grinding and polishing of non-ferrous materials such as carbide, silicon, alumina, carbide, nitride, sapphire, quartz, various glasses, and other hard and brittle materials such as ceramic materials. Is preferably used.

Claims (6)

砥粒が無機結合剤によって固定化され、その組織中に気孔を有するビトリファイド砥石の製造方法であって、砥粒、無機結合剤、水、及びデンプン粉を均一に混合する工程と、前記工程により得られた流動性混合物を所定の型に流し込む工程と、前記流動性混合物を50〜100℃の温度で一次硬化させる工程と、前記硬化工程により得られた硬化体を700〜900℃の温度で焼成する工程と、を含むことを特徴とする前記製造方法。   A method for producing a vitrified grindstone in which abrasive grains are fixed by an inorganic binder and have pores in the structure thereof, wherein the abrasive grains, the inorganic binder, water, and starch powder are uniformly mixed, The step of pouring the obtained fluid mixture into a predetermined mold, the step of primary curing the fluid mixture at a temperature of 50 to 100 ° C., and the cured product obtained by the curing step at a temperature of 700 to 900 ° C. And the step of firing. 混合工程において、更に無機質充填剤を添加することを特徴とする、請求項1記載のビトリファイド砥石の製造方法。   The method for producing a vitrified grindstone according to claim 1, wherein an inorganic filler is further added in the mixing step. 混合工程において、更に無機質中空体又は有機質粉体の気孔形成剤を添加することを特徴とする、請求項1又は2に記載のビトリファイド砥石の製造方法。   The method for producing a vitrified grindstone according to claim 1 or 2, wherein a pore forming agent of an inorganic hollow body or an organic powder is further added in the mixing step. 混合工程において、更に粉末又は液状の発泡剤を添加することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のビトリファイド砥石の製造方法。   The method for producing a vitrified grindstone according to any one of claims 1 to 3, wherein a powder or liquid foaming agent is further added in the mixing step. 砥粒が、少なくともCBNを含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のビトリファイド砥石の製造方法。   The method for producing a vitrified grindstone according to any one of claims 1 to 4, wherein the abrasive grains contain at least CBN. 砥粒が、少なくとも炭化ケイ素系砥粒を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のビトリファイド砥石の製造方法。   The method for producing a vitrified grindstone according to any one of claims 1 to 4, wherein the abrasive grains include at least silicon carbide-based abrasive grains.
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