JP2009196071A

JP2009196071A - ダイヤモンド砥石のドレッシング方法

Info

Publication number: JP2009196071A
Application number: JP2008043234A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Kanamaru; 英一金丸
Original assignee: Covalent Materials Corp
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2009-09-03

Abstract

【課題】種々の形状のダイヤモンド砥石のドレッシングが可能で、ドレッシング効果が安定し、ダイヤモンド砥石の寿命が向上するダイヤモンド砥石のドレッシング方法を提供する。
【解決手段】本ダイヤモンド砥石のドレッシング方法は、磁性粒子と硬度の高い研磨粒子とが一体化した磁気砥粒を磁性流体に混ぜて調製した磁気研磨液に磁界を与えて、磁気研磨液中の磁気砥粒を磁気研磨液の流れと同一方向に磁気研磨液の流速と同じ速度で移動させ、ダイヤモンド砥石の表面に流すとともに、ダイヤモンド砥石の砥石結合剤の磨耗を促し、ダイヤモンド砥石の加工能力を再生させる。
【選択図】図１

Description

本発明はダイヤモンド砥石のドレッシング方法に係り、特に流体に磁性砥粒を混入して生成した磁性流体を用いるダイヤモンド砥石のドレッシング方法に関する。

ダイヤモンド砥石は長期間の使用により、ダイヤモンド砥石に研削屑が付着したり、結合剤が磨耗したり、あるいはダイヤモンド砥粒のエッジの潰れが生じる。

このため、ダイヤモンド砥石を長期間使用した後は、ダイヤモンド砥石を再生させるために、新たなダイヤモンド砥粒を突出させるドレッシングが必要である。

従来のダイヤモンド砥石のドレッシングは、ドレッサー側として、ブロック形状や円筒形状の固形グリーンカーボランダム砥石およびホワイトアランダム砥石を固定し、回転させ、これに再生させるダイヤモンド砥石で研削するか、簡易的には作業者がグリーンカーボランダム砥石あるいはホワイトアランダム砥石を手に持ってダイヤモンド砥石に押し当てることで行なっていた。

しかしながら、従来のダイヤモンド砥石のドレッシングは、ダイヤモンド砥石を用いる研削装置やダイヤモンド砥石の形状により、ドレッシング方法やドレッシング装置を替える必要がある。また、ドレッサーであるグリーンカーボランダム砥石の取り付け部を用いた研削加工ができないため、グリーンカーボランダム砥石の一部が未使用のまま廃棄されることがあり、不経済であった。

なお、上記従来のダイヤモンド砥石のドレッシング方法の他に、ダイヤモンド砥粒層表面に研掃材を吹き付ける方法（例えば、特許文献１参照）やドレッシング用電極を用いる方法（例えば、特許文献２参照）、あるいは目の粗いドレッシング砥石と目の細かいドレッシング砥石を順に用いる（例えば、特許文献３参照）が提案され、さらに、磁場を用いて砥粒を含む磁性流体を移動させて脆弱部材を加工する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特開昭５３−９７６９４号公報特開平４−１６４５７１号公報特開平９−２９６３２号公報特開２００７−２９６５９８号公報

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、種々の形状のダイヤモンド砥石のドレッシングが可能で、経済的なダイヤモンド砥石のドレッシング方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係るダイヤモンド砥石のドレッシング方法は、磁性粒子と硬度の高い研磨粒子とが一体化した磁気砥粒を磁性流体に混ぜて調製した磁気研磨液に磁界を与えて、磁気研磨液中の磁気砥粒を磁気研磨液の流れと同一方向に磁気研磨液と同じ流速で移動させ、ダイヤモンド砥石の表面に流すとともに、ダイヤモンド砥石の砥石結合剤の磨耗を促し、ダイヤモンド砥石の加工能力を再生させることを特徴とする。

本発明に係るダイヤモンド砥石のドレッシング方法によれば、種々の形状のダイヤモンド砥石のドレッシングが可能で、ドレッシング効果が安定し、ダイヤモンド砥石の寿命が向上するダイヤモンド砥石のドレッシング方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るダイヤモンド砥石のドレッシング方法について図面を参照して説明する。

はじめに、本発明のダイヤモンド砥石のドレッシング方法を実施するためのドレッシング装置について説明する。

図１は本発明のダイヤモンド砥石のドレッシング方法を実施するためのドレッシング装置の一例である。

図１に示すように、ダイヤモンド砥石のドレッシング装置１は、回転磁界発生装置２と、この回転磁界発生装置２の下方に配置され、磁気砥粒を磁性流体に混ぜて生成した磁気研磨液を収容する研磨液槽３と、この研磨液槽３に収容された磁気研磨液を、回転磁界発生装置２に近接し、ドレッシングされるダイヤモンド砥石Ｇに供給する給液管４と、この給液管４の途中に設けられた給液ポンプ５と、回転磁界発生装置２とダイヤモンド砥石Ｇ間を流れた磁気研磨液を研磨液槽３に戻す戻液管６を備える。

なお、必要に応じて、回転磁界発生装置とダイヤモンド砥石間を流れる磁気研磨液が、回転磁界発生装置側に落下するのを防止するための落液防止板や、落下した気研磨液を研磨液槽に戻す落液受け容器を設ける。

磁場発生装置２は、回転する永久磁石を用いるか、電磁石なども適用でき、磁気研磨液に対して磁界を作用し得ればよい。

磁性粒子としては、鉄や鉄系の合金などが上げられ、平均粒子径は０．０１μｍ〜３００μｍが好ましい。

研磨粒子としては硬度の高いグリーンカーボランダムおよびホワイトアランダムが好ましく、平均粒子径はダイヤモンド砥石の砥粒の平均粒子径に等しいのが好ましい。

磁気砥粒は、磁性粒子と硬度の高い研磨粒子とを結合してなり、図２に示すように、磁性体を主とする磁性粒子（微粉）とともに例えば硬度の高いグリーンカーボランダムあるいはホワイトアランダム砥粒のような研磨粒子を焼き固めた砥粒とする方法が好ましい。

磁気砥粒は、磁性粒子と研磨粒子を予め焼き固めているので、高速回転磁場により磁性粒子に作用するエネルギーが、直ちに磁気砥粒に伝わり、研磨粒子により効率よく、緻密質脆性部材を加工できる。

磁性流体は、微細な強磁性微細粒子と、界面活性剤、ベース液で構成されるものである。強磁性微細粒子としては粒子径１０ｎｍ程度の酸化鉄、マグネタイト、Ｍｎ−Ｚｎ系複合フェライトなどを用いることができる。強磁性微細粒子の表面の界面活性剤を吸着させてベース液に分散させることで強磁性微細粒子は凝集することなく安定したコロイド溶液とすることができる。酸化鉄を用いることが好ましい。

ベース液としては、水、炭化水素系油、フッ素系油などを用いることができる。

界面活性剤とベース液は対となる物質であるためベース液は限定された種類となる。ベース液として水溶性を有する炭化水素系油、エステル系油を用いることが好ましい。

次に本発明の一実施形態に係るダイヤモンド砥石のドレッシング方法について説明する。

磁性粒子と硬度の高い研磨粒子とを焼き固めてなる磁気砥粒を磁性流体に混ぜて生成した磁気研磨液を研磨液槽３に収容する。

ドレッシングされるダイヤモンド砥石Ｇを回転磁界発生装置２に近接してセットする。

給液ポンプ５を作動させて、ダイヤモンド砥石Ｇと回転磁界発生装置２間に磁気研磨液を流す。

図３に示すように、回転磁界発生装置２を働かせて、磁気研磨液に回転磁界を与え、磁気研磨液中の磁気砥粒を、磁気研磨液の流れと同一方向に磁気研磨液と同じ速度で移動させ、磁気砥粒の硬度の高い研磨粒子により、ダイヤモンド砥石の砥石結合剤の磨耗を促し、ダイヤモンド砥粒を突出させて、ダイヤモンド砥石Ｇの加工能力を再生させる。

ダイヤモンド砥石の表面に磁気研磨液を流すことで、ドレッシングができるので、種々の形状のダイヤモンド砥石に応じてドレッサーを交換することなく、種々の形状のダイヤモンド砥石のドレッシングが可能である。

また、上記ドレッシング過程において、磁気研磨液とダイヤモンド砥石の接触深さは、このダイヤモンド砥石を用いた研削加工時の切込量と同等の深さ迄とするのが好ましい。これにより、未使用部位の砥石結合剤まで磨耗させることがなく、ダイヤモンド砥石を長持ちさせることができ、また、ドレッシング効果が安定する。

ダイヤモンド砥石の回転方向は、磁気研磨液の流れの方向と同一でもよいし、対向してもよいし、その他の方向でもよい。

ダイヤモンド砥石を、磁気砥粒の流れと磁気研磨液の流れの方向が対向するように、回転させるのが好ましい。これにより、磁気砥粒の移動速度を加速することができ、ドレッシング速度が向上する。

なお、上記実施形態では、磁性流体に回転磁界を与える例で説明したが、リニアモータの原理で磁場を発生させ、磁性流体に直線的な磁界を与えて、磁気砥粒を直線的な移動をさせるようにしてもよい。

本実施形態のダイヤモンド砥石のドレッシング方法によれば、種々の形状のダイヤモンド砥石のドレッシングが可能で、ドレッシング効果が安定し、ダイヤモンド砥石の寿命が向上するダイヤモンド砥石のドレッシング方法が実現する。

本発明の一実施形態に係るダイヤモンド砥石のドレッシング方法に用いる加工装置の概念図。本発明の一実施形態に係るダイヤモンド砥石のドレッシング方法に用いる磁気砥粒の概念図。本発明の一実施形態に係るダイヤモンド砥石のドレッシング方法における加工状態の概念図。

符号の説明

１ダイヤモンド砥石のドレッシング装置
２回転磁界発生装置
３研磨液槽
４給液管
５給液ポンプ
６戻液管

Claims

磁性粒子と硬度の高い研磨粒子とが一体化した磁気砥粒を磁性流体に混ぜて調製した磁気研磨液に磁界を与えて、磁気研磨液中の磁気砥粒を磁気研磨液の流れと同一方向に磁気研磨液と同じ流速で移動させ、ダイヤモンド砥石の表面に流すとともに、ダイヤモンド砥石の砥石結合剤の磨耗を促し、ダイヤモンド砥石の加工能力を再生させることを特徴とするダイヤモンド砥石のドレッシング方法。
磁気砥粒は磁気砥粒磁性粒子と硬度の高い研磨粒子とを焼き固めてなることを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド砥石のドレッシング方法。
磁性流体と前記ダイヤモンド砥石の接触深さは、このダイヤモンド砥石を用いた研削加工時の切込量と同等の深さ迄とすることを特徴とする請求項１または２に記載のダイヤモンド砥石のドレッシング方法。
ダイヤモンド砥石を、磁気砥粒の移動方向と磁気研磨液の流れ方向が対向するように、回転させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のダイヤモンド砥石のドレッシング方法。