JP2009248207A - Vitrified grinding wheel - Google Patents

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Noboru Matsumori
▲昇▼ 松森
Shuichi Ogura
秀一 尾倉
Naoaki Mure
尚明 牟禮
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Mizuho Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vitrified grinding wheel for increasing an abrasive grain supporting force, reducing grinding resistance and suffering from little wear of the grinding wheel while not impairing characteristics of abrasive grains, causing no broaching and securing a silicic acid (SiO<SB>2</SB>) ingredient amount sufficient for resistance to chemical or the like. <P>SOLUTION: The vitrified grinding wheel is made of a low melting boric acid soda (B<SB>2</SB>O<SB>3</SB>-Na<SB>2</SB>O-SiO<SB>2</SB>)-based glass phase with a high melting silicic acid (SiO<SB>2</SB>)-based glass phase eutectically melted as a split phase together with a flux. An appropriate amount of the high melting silicic acid glass phase is eutectically melted in the low melting boric acid soda glass phase and further the flux is added, whereby dissolution progresses. Thus, the grinding wheel with a long service life is obtained, which improves fusion with the surface of the abrasive grains without broaching (bubbling), has low expansion properties, obtains a grinding wheel characteristic value with a large abrasive grain supporting force and grinding wheel strength, is excellent in chemical resistance though baked at a low temperature, has not only a low grinding resistance but also a high wear resistance, an excellent grinding ability, high efficiency and a large grinding ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えばベアリング加工の内面研削のような高精度で高能率な研削性能が要求されるビトリファイド研削砥石およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a vitrified grinding wheel that requires high-precision and high-efficiency grinding performance, such as internal grinding for bearing processing, and a method for manufacturing the same.

ビトリファイド研削砥石を用いたベアリング加工での内面研削作業の多くは、一般的な切り込みを一定速度で行なう定速研削方式ではなく、研削力を制御した定圧研削方式が採用されている。この方式では研削電力によって、切り込み速度が変化するため、高能率に研削をするためには、研削抵抗の低い研削性に優れた高性能砥石が求められる。   Many internal grinding operations in bearing processing using vitrified grinding wheels employ a constant pressure grinding method in which the grinding force is controlled rather than a constant speed grinding method in which general cutting is performed at a constant speed. In this method, since the cutting speed changes depending on the grinding power, a high-performance grindstone with low grinding resistance and excellent grindability is required for high-efficiency grinding.

所謂、「研削始め」の砥石形状の修正(ツルーイング)および目直し(ドレッシング)においては、少ない砥石補正量でツルーイングが可能であること、すなわち1回のドレッシングでの加工出来高が多い高寿命砥石が要望され、またドレッシングが容易な砥石性能についても要望は強い。   In so-called “grinding start” grinding wheel shape correction (truing) and reworking (dressing), truing is possible with a small grinding wheel correction amount, that is, a long-life grinding wheel with a large workability in one dressing. There is a strong demand for grindstone performance that is required and easy to dress.

特に、ベアリング加工などにおいて、高精度で高能率の研削が必要とされる場合の砥石使用条件は、砥石周速度40〜60m/sの高速研削であり、このため、砥石強度は、実用上からも第一義的に重要な技術的課題である。   In particular, the grinding wheel use condition when high-precision and high-efficiency grinding is required in bearing processing or the like is high-speed grinding with a grinding wheel peripheral speed of 40 to 60 m / s. Is also an important technical issue.

また、砥粒を砥石中に確実に保持するには、結合材(ボンド)が一度液相を経てから固相になる必要があり、焼成される。焼成温度は、900℃〜1200℃以上といった高温焼成を行なう場合がある。
ビトリファイドボンドは、ケイ酸質原料を主原料として最終的にケイ酸塩ガラスとなるものであり、例えば1200℃以上の高温焼成を行なうものでは、高融性ケイ酸質ボンドに対して、溶融ガラス化を促進するため少量の融剤が添加されている。一般的な融剤は、ホウ酸(B)および修飾酸化物(RO、RO)などであり、低温度で先に溶けて液相を生じ、他の原料と共にケイ酸(SiO)のガラス化を促進する(特許文献1)。
Further, in order to securely hold the abrasive grains in the grindstone, the bonding material (bond) needs to go through a liquid phase and then become a solid phase, and is fired. The firing temperature may be high temperature firing such as 900 ° C. to 1200 ° C. or higher.
The vitrified bond is a silicate glass that is finally made from a siliceous raw material as a main raw material. For example, when high-temperature firing at 1200 ° C. or higher is performed, a molten glass is used for a high-melting siliceous bond. A small amount of fluxing agent is added to promote the conversion. Common fluxes include boric acid (B 2 O 3 ) and modified oxides (R 2 O, RO), etc., which dissolve first at a low temperature to form a liquid phase, and together with other raw materials silicic acid (SiO 2 2 ) Vitrification is promoted (Patent Document 1).

ところで、高性能砥石に使用されるCBN砥粒は、酸化性(空気中)雰囲気では約900℃以上の高温度で化学的、物理的変化がみられるものである。
すなわち、CBN砥粒は、砥粒の結合固化あるいは表面変質による焼結変化、砥粒表面の酸化に対する吸熱および発熱反応による熱収支変化および酸化増量に伴う重量変化そして揺動ボールミルによる粉砕後に粒度分析を行なうと、砥粒強度の低下などが認められるため、900℃以上の高温焼成、例えば900〜1000℃で焼成を行なう砥石製造工程では、非酸化性すなわち不活性雰囲気で行うようにしている。
By the way, CBN abrasive grains used for high-performance grindstones show chemical and physical changes at a high temperature of about 900 ° C. or higher in an oxidizing (in air) atmosphere.
That is, CBN abrasive grains are subjected to sintering changes due to bonding solidification or surface alteration of the abrasive grains, changes in heat balance due to endothermic and exothermic reactions to the oxidation of the abrasive grains, changes in weight due to increased oxidation, and particle size analysis after grinding with a rocking ball mill. Since a decrease in abrasive strength is recognized, the grinding wheel manufacturing process for firing at a high temperature of 900 ° C. or higher, for example, 900 to 1000 ° C., is performed in a non-oxidizing or inert atmosphere.

また、1000℃以下で低温焼成されるビトリファイドボンドとしては、低融性のフリットボンドがあり、これは高融性ケイ酸質原料に多くの融剤を添加し、ガラス状に溶融し、次いで冷却後、粉砕して製造されたものである。   In addition, as a vitrified bond that is fired at a low temperature of 1000 ° C. or lower, there is a low-melting frit bond, which is a high-melting siliceous raw material with a large amount of flux added, melted into a glass state, and then cooled. After that, it was manufactured by pulverization.

特開2004−188567号公報JP 2004-188567 A

しかし、上記したような1200℃以上の高温焼成による砥粒損傷を避けるために、酸化性雰囲気を避けて不活性雰囲気または低酸素の還元雰囲気中で焼成すると、ボンド中に有機物が残存し、ブローチング(多泡性)のボンド素地となり、接着強度、すなわち砥粒保持力が低下するという問題が起きる。   However, in order to avoid abrasive grain damage due to high-temperature baking at 1200 ° C. or higher as described above, baking in an inert atmosphere or a low-oxygen reducing atmosphere while avoiding an oxidizing atmosphere leaves organic matter in the bond, and broaching. This results in a problem that the adhesive strength, that is, the holding power of the abrasive grains is lowered.

また、ビトリファイドボンドを酸化雰囲気中でできるだけ低温で焼成するために、融剤を多用すると、ケイ酸(SiO)成分は相対的に減少することになり、これではボンド強度や耐薬品(酸、アルカリ)性は低下し、また熱膨張係数は大きくなり、砥粒との膨張差が増して砥粒支持力を弱くし、その結果、得られるビトリファイド研削砥石は、研削抵抗は小さいが砥石摩耗の多いものとなるという問題点がある。 In addition, if a large amount of flux is used in order to fire the vitrified bond in an oxidizing atmosphere at the lowest possible temperature, the silicic acid (SiO 2 ) component will be relatively reduced, which results in bond strength and chemical resistance (acid, (Alkali) properties are reduced, and the thermal expansion coefficient is increased, the difference in expansion from the abrasive grains is increased, and the abrasive support force is weakened. As a result, the obtained vitrified grinding wheel has a low grinding resistance, but wear resistance There is a problem that it becomes many.

また、低温焼成では、溶解ボンドの粘性は高くなり、表面張力が大きくなるので、砥粒との反応面積が小さくなって融着力が低下するという問題も起こる。   Moreover, in low temperature firing, the viscosity of the melted bond increases and the surface tension increases, so that there is a problem that the reaction area with the abrasive grains becomes small and the fusion force decreases.

そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、砥粒の特性が損なわれることなく、ブローチングもなく、耐薬品性等に充分なケイ酸(SiO)成分量を確保しながら、砥粒支持力を大きくし、また研削抵抗は小さく、しかも砥石摩耗は少ないビトリファイド研削砥石とすることである。すなわち、研削エネルギーは小さく、砥石摩耗量は少なく、しかも研削比は大きいという理想的な特性を両立できる優れたビトリファイド研削砥石とすることが課題である。 Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to ensure a sufficient amount of silicic acid (SiO 2 ) component for chemical resistance, etc. without impairing the characteristics of the abrasive grains, without broaching. On the other hand, a vitrified grinding wheel having a large abrasive grain supporting force, a small grinding resistance and a small grinding wheel wear is to be obtained. That is, it is an object to provide an excellent vitrified grinding wheel capable of satisfying ideal characteristics of low grinding energy, small grinding wheel wear, and high grinding ratio.

上記の課題を解決するために、この発明では、砥粒をビトリファイドボンドで結合してなるビトリファイド研削砥石において、前記ビトリファイドボンドは、低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系ガラス相に、高融性のケイ酸(SiO)系ガラス相を融剤と共に分相として共融化させたものからなるビトリファイド研削砥石としたのである。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, in a vitrified grinding wheel formed by bonding abrasive grains with vitrified bonds, the vitrified bonds are low-melting sodium borate (B 2 O 3 —Na 2 O—). The vitrified grinding wheel is composed of a SiO 2 ) glass phase and a high-melting silicic acid (SiO 2 ) glass phase that is eutectic as a phase separation together with a flux.

上記した低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系ガラス相を形成する低融性ボンドの成分は、SiO45〜50重量%、B25〜30重量%の形成酸化物、Al5〜10重量%の中間酸化物および下記のROおよびRO15〜25重量%の修飾酸化物からなる組成である。 The components of the low-melting bond forming the low-melting sodium borate (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) -based glass phase are 45 to 50% by weight of SiO 2 and B 2 O 3 25 to 25%. The composition is composed of 30% by weight of the formed oxide, 5 to 10% by weight of Al 2 O 3 and 15 to 25% by weight of the following RO and R 2 O.

また、上記の高融性のケイ酸(SiO)系ガラス相を形成する高融性ボンドは、SiO60〜65重量%、B0〜5重量%の形成酸化物、Al15〜20重量%の中間酸化物および下記のROおよびRO10〜20重量%の修飾酸化物からなるフリットボンドまたは天然鉱物と添加剤との混合ボンドからなり、低融性ボンドに対して10〜30重量%配合される。

ROは、CaO、MgO、BaOおよびZnOからなる群より選ばれる1種以上の酸化物であり、R2Oは、NaO、KOおよびLiOからなる群より選ばれる少なくともNaOを含む1種以上の酸化物である。
The high-melting bond forming the high-melting silicic acid (SiO 2 ) -based glass phase is composed of 60 to 65% by weight of SiO 2 and 0 to 5% by weight of B 2 O 3 to form an oxide, Al 2. It consists of a frit bond consisting of an intermediate oxide of 15 to 20% by weight of O 3 and a modified oxide of the following RO and R 2 O of 10 to 20% by weight or a mixed bond of natural minerals and additives. 10 to 30% by weight.
RO is at least one oxide selected from the group consisting of CaO, MgO, BaO and ZnO, and R 2 O is at least Na selected from the group consisting of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O is one or more oxide containing 2 O.

また、前記の融剤としては、金属塩化物、金属フッ化物または硝酸アルカリが好ましいものとして挙げられる。
高精度の内面研削に好ましい砥粒としては、立方晶窒化ホウ素(CBN)、ダイヤモンド(SD)、酸化アルミニウム(Al)および炭化ケイ素(SiC)から選ばれる一種以上の砥粒を採用できる。
Moreover, as said flux, a metal chloride, a metal fluoride, or an alkali nitrate is mentioned as a preferable thing.
One or more kinds of abrasive grains selected from cubic boron nitride (CBN), diamond (SD), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and silicon carbide (SiC) can be adopted as preferred abrasive grains for high-precision internal grinding. .

上記したように構成されるこの発明のビトリファイド研削砥石は、低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系からなるガラス相に、高融性のケイ酸(SiO)系ボンドの適量が共融化する。これに融剤が加わって、共融相のガラス化が促進される。
低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系ボンドに、10〜30重量%の高融性のケイ酸(SiO)系ボンドを分(離)相として共融化させることによって、砥粒支持(接着)強度、ボンド強度、耐薬品性として低膨張性に優れた特徴あるボンドとすることが可能となる。
The vitrified grinding wheel of the present invention configured as described above has a high-melting silicic acid (SiO 2 ) in a glass phase composed of a low-melting sodium borate (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) system. 2 ) An appropriate amount of the system bond is eutectic. A flux is added to this to promote vitrification of the eutectic phase.
A low-melting sodium borate (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) -based bond is combined with 10-30% by weight of a high-melting silicic acid (SiO 2 ) -based bond as a separated (separated) phase. By fusing, it becomes possible to obtain a characteristic bond excellent in low expansibility as abrasive grain support (adhesion) strength, bond strength, and chemical resistance.

低融性のボンド100重量部に対し、高融性のケイ酸(SiO)系ボンドを10〜30重量部配合する理由は、低融性ボンドに対する高融性ボンドの配合量が10重部未満と少ない場合には、ホウ酸ソーダガラス相にケイ酸ガラス相が滴状となって混融し、ホウ酸ソーダに富むガラス相となることによって耐薬品(酸、アルカリ)性は劣化し、熱膨張係数は大きくなり、砥粒との熱膨張差を増し砥粒支持強度は弱化し、この結果、研削比は低下し砥石寿命は短いものとなるからである。また、高融性ボンドの配合量が30重量部を超えて多い場合は、ケイ酸(SiO)のガラス化は遅れ耐薬品性はよくなるものの砥粒との融着力は弱化し砥石強度は低下する結果、砥石摩耗を多くして研削比の小さいものとなり高性能砥石は得られない。 The reason for blending 10-30 parts by weight of the high-melting silicic acid (SiO 2 ) -based bond with respect to 100 parts by weight of the low-melting bond is that the blending amount of the high-melting bond with respect to the low-melting bond is 10 parts by weight. In the case of less than less, the silicate glass phase drops into the sodium borate glass phase and melts into a glass phase rich in sodium borate, resulting in deterioration of chemical resistance (acid, alkali), This is because the thermal expansion coefficient is increased, the thermal expansion difference from the abrasive grains is increased, and the abrasive grain support strength is weakened. As a result, the grinding ratio is reduced and the grinding wheel life is shortened. In addition, when the compounding amount of the high-melting bond exceeds 30 parts by weight, the vitrification of silicic acid (SiO 2 ) is delayed, but the chemical resistance is improved, but the fusion strength with the abrasive grains is weakened and the grindstone strength is lowered. As a result, the wear of the grinding wheel is increased and the grinding ratio becomes small, so that a high-performance grinding wheel cannot be obtained.

そして、このような研削砥石の製造方法としては、SiO45〜50重量%、B25〜30重量%の形成酸化物、Al5〜10重量%の中間酸化物および下記のROおよびRO15〜25重量%の修飾酸化物からなる低融性のボンド100重量部に対し、SiO60〜65重量%、B0〜5重量%の形成酸化物、Al15〜20重量%の中間酸化物および前記のROおよびRO10〜20重量%の修飾酸化物からなる高融性のボンド10〜30重量部を調合し、さらにこの調合ボンド100重量部に対して融剤1〜8重量部および砥粒を混合し、この混合物を成形して乾燥した後に、酸化性雰囲気内で最高温度650〜800℃で焼成する。 Then, as the method for manufacturing such a grinding wheel, SiO 2 45 to 50 wt%, B 2 O 3 25 to 30 wt% of the formed oxide, Al 2 O 3 5 to 10 wt% of the intermediate oxide and below Of SiO 2 and R 2 O 15 to 25 wt% modified oxide consisting of 15 to 25 wt% of low-melting bond, SiO 2 60 to 65 wt%, B 2 O 3 0 to 5 wt% forming oxide, Al 10 to 30 parts by weight of a high-melting bond comprising 15 to 20% by weight of an intermediate oxide of 2 O 3 and 10 to 20% by weight of a modified oxide of RO and R 2 O is prepared, and further 100 weights of the prepared bond After mixing 1 to 8 parts by weight of the flux and abrasive grains with respect to the part, the mixture is molded and dried, and then fired at a maximum temperature of 650 to 800 ° C. in an oxidizing atmosphere.

このように製造されたビトリファイド研削砥石は、低融性ボンドに所定量の高融性ケイ酸質ボンドが配合添加されることによって、高強度そして低研削抵抗の高性能CBN内面研削砥石を実現する。   The vitrified grinding wheel thus manufactured realizes a high-performance CBN internal grinding wheel with high strength and low grinding resistance by adding a predetermined amount of high-melting siliceous bond to a low-melting bond. .

また、焼成温度を800℃以下の低温度とすることによって、CBN砥粒等の砥粒は、酸化焼成でもダメージを受けることはなく、それどころか酸化性活性化雰囲気とすることによって、生砥石の強度付与剤としての一時的結合剤、ボンド中又は気孔材などの有機物は焼結の始まる300〜500℃以下で酸化焼失してブローチング(多泡性)のないボンド素地が可能となる。同時に砥粒面での残留炭化物による影響を改善し、ボンド接着強度を高める。
この他にも、低温焼成による省エネルギー化、酸化焼成によって同時焼成砥石の増加などによる環境改善、経済性あるいは生産性などのメリットもある。
Further, by setting the firing temperature to a low temperature of 800 ° C. or less, the abrasive grains such as CBN abrasive grains are not damaged even by the oxidation firing, but rather, the strength of the raw grinding stone is obtained by making the oxidizing activation atmosphere. The temporary binder as an imparting agent, organic substances such as during bonding or pore material are oxidized and burned at 300 to 500 ° C. or less at which sintering starts, and a bond base without broaching (polyfoaming) becomes possible. At the same time, the effect of residual carbide on the abrasive grain surface is improved, and the bond adhesive strength is increased.
In addition, there are advantages such as energy saving by low-temperature firing, environmental improvement by increasing the number of simultaneous firing grindstones by oxidation firing, economic efficiency, and productivity.

この発明は、低融性のホウ酸ソーダ系ガラス相に、所定量の高融性のケイ酸系ガラス相を融剤と共に分相として共融化させたビトリファイド研削砥石としたので、砥粒の特性が損なわれることなく研削抵抗は小さくなり、ブローチングはなく、耐薬品性に優れたケイ酸(SiO)成分量を確保しながら、砥粒支持力は大きくなり、砥石摩耗は少ない優れた研削性能を有するビトリファイド研削砥石となる利点がある。 Since this invention is a vitrified grinding wheel in which a predetermined amount of a high-melting silicate glass phase is co-melted with a flux as a phase separation into a low-melting sodium borate glass phase, the characteristics of the abrasive grains Grinding resistance is reduced without impairing, no broaching, and while maintaining the amount of silicic acid (SiO 2 ) component with excellent chemical resistance, the abrasive grain support is increased and the grinding wheel wear is reduced. There exists an advantage used as the vitrified grinding wheel which has performance.

また、砥粒と所定の低融性のボンドと高融性のボンドおよび融剤を混合・成形・乾燥し、酸化性雰囲気内で所定温度で焼成するビトリファイド研削砥石の製造方法とした発明では、
研削エネルギーは小さく、砥石摩耗量は少なく、しかも研削比は大きいという理想的な特性を有する優れたビトリファイド研削砥石を製造できる利点がある。
In addition, in the invention as a manufacturing method of a vitrified grinding wheel in which abrasive grains, a predetermined low-melting bond and a high-melting bond and a flux are mixed, formed, dried, and fired at a predetermined temperature in an oxidizing atmosphere,
There is an advantage that an excellent vitrified grinding wheel having the ideal characteristics of low grinding energy, small grinding wheel wear, and high grinding ratio can be produced.

この発明の実施形態としてのビトリファイド研削砥石は、以下のような原材料(1)〜(4)を用い、すなわち低融性のボンド100重量部に対し、高融性のボンド10〜30重量部を調合(配合に同じ)し、さらにこの調合ボンド100重量部に対して、融剤1〜8重量部および用途に応じて所定量の砥粒とを混合し、この混合物を成形して乾燥した後に、酸化性雰囲気内で最高温度650〜800℃で焼成することから製造することができる。   The vitrified grinding wheel as an embodiment of the present invention uses the following raw materials (1) to (4), that is, 10 to 30 parts by weight of a high-melting bond with respect to 100 parts by weight of a low-melting bond. After blending (same as blending), and after mixing 100 parts by weight of this blended bond with 1 to 8 parts by weight of flux and a predetermined amount of abrasives according to the application, molding and drying the mixture It can be manufactured by firing at a maximum temperature of 650 to 800 ° C. in an oxidizing atmosphere.

得られるビトリファイド研削砥石は、低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系ガラス相100重量部に、高融性のケイ酸(SiO)系ガラス相10〜30重量部が配合された調合ボンドを用い、この調合ボンド100重量部に対して融剤1〜8重量部が配合されたビトリファイドボンドでもって砥粒を結合したものであり、ビトリファイドボンドは低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系ガラス相に、高融性のケイ酸(SiO)系ガラス相が融剤と共に分相として共融化されたものになる。 The resulting vitrified grinding wheel is composed of 100 parts by weight of a low-melting sodium borate (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) glass phase and a high-melting silicic acid (SiO 2 ) glass phase of 10 to 10 parts by weight. A compounded bond containing 30 parts by weight is used, and abrasive grains are bonded with a vitrified bond in which 1 to 8 parts by weight of a flux is compounded with respect to 100 parts by weight of this compounded bond. Sodium furate (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) -based glass phase and a high-melting silicic acid (SiO 2 ) -based glass phase are eutectic together with a flux as a phase separation .

(1)低融性ボンド(A)
低融性ボンドは、この発明での砥石焼成温度650〜800℃より低温で軟化あるいは溶融する。ボンド組成は、下記の表1に示す形成酸化物のSiO45〜50重量%、B 25〜30重量%、中間酸化物のAl5〜10重量%および修飾酸化物RO、ROが15〜25重量%である。これらの混合物は、溶融によって、ホウ酸ソーダガラス相(B−NaO−SiO)となると考えられる。低融性ボンドは、多くのホウ酸(B)および修飾酸化物(RO、RO)を含むことから、ボンド成分の変動が少ないフリットボンドを使用することが好ましい。
因みに、ROは、CaO、MgO、BaOおよびZnOからなる群より選ばれる1種以上の酸化物であり、R2Oは、NaO、KOおよびLiOからなる群より選ばれる少なくともNaOを含む1種以上の酸化物である。
低融性ボンドのみでは、砥粒支持強度は弱く耐薬品(酸、アルカリ)性も劣り、研削抵抗は低くなるものの砥石摩耗の多くて研削比(研削量÷砥石摩耗量)は小さな値となり好ましい砥石性能は得られない。
(1) Low fusibility bond (A)
The low-melting bond is softened or melted at a temperature lower than the calcination temperature of 650 to 800 ° C. in the present invention. The bond composition is as follows: SiO 2 45-50% by weight of formed oxides shown in Table 1 below, 25-30% by weight of B 2 O 3 25%, Al 2 O 3 5-10% by weight of intermediate oxides, and modified oxide RO , R 2 O is 15 to 25% by weight. These mixtures are considered to become a sodium borate glass phase (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) upon melting. Since the low-melting bond contains a large amount of boric acid (B 2 O 3 ) and modified oxides (RO, R 2 O), it is preferable to use a frit bond with little variation in bond components.
Incidentally, RO is at least one oxide selected from the group consisting of CaO, MgO, BaO and ZnO, and R 2 O is at least selected from the group consisting of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O. One or more oxides containing Na 2 O.
The low-melting bond alone is preferable because the abrasive support strength is weak and the chemical resistance (acid, alkali) is poor, and the grinding resistance is low, but the grinding wheel wear is large and the grinding ratio (grinding amount ÷ grinding wheel wear amount) is small. Whetstone performance cannot be obtained.

Figure 2009248207
Figure 2009248207

(2)高融性ボンド(B)
高融性ボンドの軟化あるいは溶融温度は、砥石焼成温度650〜800℃より高温度である。
ボンド組成は、上記の表1に示すSiO 60〜65重量%、B 0〜5重量%の形成酸化物、Al15〜20重量%の中間酸化物および10〜20重量%の修飾酸化物(RO、RO)からなることを特徴とするビトリファイドボンドである。
高融性ボンドは、フリットボンドあるいはケイ酸(SiO)を主成分とする天然鉱物と添加剤からなるものを使用しても良い。このような高融性ボンドは、低融性ボンドに10〜30重量%配合することが好ましい。
(2) High melt bond (B)
The softening or melting temperature of the high-melting bond is higher than the grinding stone firing temperature of 650 to 800 ° C.
Bond composition, SiO 2 60 to 65 wt% shown in Table 1 above, B 2 O 3 0 to 5 wt% of the formed oxide, an intermediate oxide of Al 2 O 3 15 to 20 wt% and 10-20 wt % Of a modified oxide (RO, R 2 O).
As the high-melting bond, a frit bond or a natural mineral mainly composed of silicic acid (SiO 2 ) and an additive may be used. Such a high-melting bond is preferably blended in an amount of 10 to 30% by weight in the low-melting bond.

(3)融剤
砥石焼結が始まるボンド軟化温度500〜650℃以下で、分解温度および溶融温度を持つ融剤の選択によって、未分解のまま焼結進行によるブローチング(多泡性状態)を生じることなく緻密なボンド素地となる。
(3) Fusing agent Bonding softening temperature at which the grinding stone starts to be sintered is 500 to 650 ° C or less, and by selecting a fusing agent having a decomposition temperature and a melting temperature, broaching (polyfoaming state) by the progress of sintering without decomposition is performed. It becomes a dense bond substrate without being generated.

ボンド中の融剤は、低温で早くから溶融し他の成分を溶かし、固体反応をともなって拡散が進み砥粒への融着力を高め、ボンドは低粘性となり焼成品の多泡性の状態(ブローチング)は生じない。
すなわち砥石焼成温度650〜800℃という低温度で、融剤は砥粒面へのボンド融着時期を早め、ボンド表面張力を低下させボンドと砥粒との反応面積を大きくして、結果的に砥粒支持力、砥石強度を大きくして研削に対して、研削抵抗が低いだけでなく砥石摩耗の少なくて研削比の大きい高性能砥石とする。
The flux in the bond melts early at a low temperature and dissolves other components. The solid reaction causes diffusion to increase the adhesion to the abrasive grains. The bond becomes low viscosity and the foamed product has a foamy state (broaching). ) Does not occur.
In other words, at a low grinding temperature of 650 to 800 ° C., the flux accelerates the bond fusion to the abrasive grain surface, lowers the bond surface tension and increases the reaction area between the bond and the abrasive grain. A high-performance grindstone with not only low grinding resistance but also small grinding wheel wear and a large grinding ratio is provided by increasing the abrasive grain support force and grindstone strength.

この発明で用いる融剤は、金属塩化物(塩化亜鉛、塩化リチウムなど)、金属フッ化物(フッ化リチウム、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムなど)あるいは硝酸アルカリ(硝酸ナトリウム、硝酸カリウムなど)または他のリチウム化合物(炭酸リチウム、燐酸リチウムなど)などで挙げられる。   The flux used in this invention is metal chloride (zinc chloride, lithium chloride, etc.), metal fluoride (lithium fluoride, potassium fluoride, sodium fluoride, etc.), alkali nitrate (sodium nitrate, potassium nitrate, etc.) or other Examples thereof include lithium compounds (lithium carbonate, lithium phosphate, etc.).

融剤は、調合原料に少量でも添加されると、これが先に溶けて液相を生じ、他の原料と共にケイ酸(SiO)のガラス化が促進される。同じ理由で、融剤の過剰添加は、ガラス溶解が急速に進みボンド侵蝕を招き、砥石強度の劣化となる。反対に過少添加では、溶融ガラス成分は不十分となり砥石強度は弱いものとなる。 When a small amount of the flux is added to the preparation raw material, it dissolves first to form a liquid phase, and the vitrification of silicic acid (SiO 2 ) is promoted together with other raw materials. For the same reason, excessive addition of flux causes rapid melting of the glass, leading to bond erosion and deterioration of the grindstone strength. On the other hand, when the amount is too small, the molten glass component becomes insufficient and the strength of the grindstone becomes weak.

融剤は、調合ボンド100重量部に対し1〜8重量部添加される。金属塩化物で3〜8重量部、金属フッ化物および硝酸アルカリまたはリチウム化合物で1〜3重量部である。
融剤の配合量が、1重量部もしくは3重量部未満と少ない場合は、ボンドは溶融の遅れから高粘度となり砥粒を保持すべき大切な結合材中に気孔が残りブローチング状態となり、最終的に砥粒への融着力は低下し、結果として静的には砥石硬度あるいは強度は低下し、研削に対しては砥石摩耗が多く研削抵抗は低いものの研削比の小さいものとなる。
また反対に、融剤の配合量が3もしくは8重量部を超えて多い場合は、ボンドの軟化温度あるいは溶融温度は低下し、砥石は過焼成類似となり、砥粒表面へのボンド濡れ性は良くなるものの、砥石内部微構造の乱れから砥石硬度は著しく変動し、砥石強度は弱化し砥石性能は急激に悪化する。
The flux is added in an amount of 1 to 8 parts by weight per 100 parts by weight of the prepared bond. 3 to 8 parts by weight of metal chloride and 1 to 3 parts by weight of metal fluoride and alkali nitrate or lithium compound.
When the blending amount of the flux is as small as 1 part by weight or less than 3 parts by weight, the bond becomes highly viscous due to the delay in melting, and pores remain in the important binder to hold the abrasive grains, so that the final state is broached. In particular, the adhesion force to the abrasive grains is reduced, and as a result, the hardness or strength of the grinding wheel is statically reduced, and the grinding ratio is low although grinding resistance is high and grinding resistance is low.
On the other hand, when the blending amount of the flux exceeds 3 or 8 parts by weight, the softening temperature or melting temperature of the bond decreases, the grindstone becomes similar to overfire, and the bond wettability to the abrasive grain surface is good. However, the hardness of the grinding wheel remarkably fluctuates due to the disturbance of the internal structure of the grinding wheel, the strength of the grinding wheel is weakened, and the performance of the grinding wheel deteriorates rapidly.

(4)(低融性―高融性)ビトリファイドボンド
a)調合ボンド
この発明では、低融性ボンド100重量部に対し、高融性ボンド10〜30重量部を配合する。
さらに、このように配合されたボンド100重量部に対し、1〜8重量部の融剤を調合する。このように調合されたボンドは、砥石焼成温度650〜800℃より低温で共融しガラス化する。
低融性ボンド100重量部に対する高融性ボンドの配合量が10重量部未満では、調合ボンドの軟化温度あるいは溶融温度は、砥石焼成温度650〜800℃に対してより低温溶融とはなるものの、ケイ酸(SiO)成分の少なくてホウ酸(B)および修飾酸化物(RO、RO)など溶融剤となる塩基成分を多くして、低融性ボンドに富むボンド成分となる結果、熱膨張係数は大きくなり砥粒との膨張差を増し砥粒支持力は弱くなる。そして耐薬品性も劣化する。このため、研削抵抗は低くなるものの、砥石摩耗の多くて研削比は小さくなり高性能砥石は得られない。
低融性ボンド100重量部に対し30重量部を超える高融性ボンドの配合割合では、ケイ酸(SiO)成分の多い調合ボンドとなり、軟化あるいは溶融温度は高くなり、原料のガラス化は不足して砥粒支持力は弱く、研削抵抗は低くなるものの砥石摩耗も多くて砥石寿命は短いものになる。また溶融ボンドは高粘性となり、砥粒との融着力は弱く研削比は小さく高性能砥石は満足できない。
(4) Vitrified bond (low fusibility-high fusibility)
a) Compound Bond In this invention, 10 to 30 parts by weight of the high-melting bond is blended with 100 parts by weight of the low-melting bond.
Furthermore, 1 to 8 parts by weight of a flux is prepared with respect to 100 parts by weight of the bond thus formulated. The thus prepared bond is eutectic and vitrified at a grinding stone firing temperature of 650 to 800 ° C. or lower.
When the blending amount of the high-melting bond with respect to 100 parts by weight of the low-melting bond is less than 10 parts by weight, the softening temperature or melting temperature of the prepared bond is lower-temperature melting with respect to the grinding wheel firing temperature of 650 to 800 ° C. A bond component rich in a low-melting bond with a small amount of a silicic acid (SiO 2 ) component and a large amount of a base component serving as a melting agent such as boric acid (B 2 O 3 ) and a modified oxide (RO, R 2 O) As a result, the thermal expansion coefficient is increased, the difference in expansion from the abrasive grains is increased, and the abrasive grain supporting force is weakened. And chemical resistance also deteriorates. For this reason, although grinding resistance becomes low, grinding wheel wear is large and the grinding ratio becomes small, and a high-performance grindstone cannot be obtained.
When the blending ratio of the high-melting bond exceeds 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the low-melting bond, it becomes a compounded bond with a large amount of silicic acid (SiO 2 ) component, the softening or melting temperature becomes high, and the vitrification of the raw material is insufficient. Thus, although the abrasive grain supporting force is weak and the grinding resistance is low, the grinding wheel wear is large and the grinding wheel life is short. In addition, the melt bond has a high viscosity, the adhesion force with the abrasive grains is weak, the grinding ratio is small, and the high-performance grindstone cannot be satisfied.

b)融化ガラス相
この発明では、低融性ボンド100重量部に対して高融性ボンド10〜30重量部を配合し、両者の調合ボンド100重量部に対して1〜8重量部の融剤を配合したことを特徴とするビトリファイドCBN研削砥石である。
すなわち、低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系からなるガラス相に、高融性のケイ酸(SiO)系ボンドの適量が共融化する。これに融剤が加わって、共融相のガラス化を促進する。
b) Fused glass phase In this invention, 10 to 30 parts by weight of a high-melting bond is blended with 100 parts by weight of a low-melting bond, and 1 to 8 parts by weight of a flux with respect to 100 parts by weight of both of the prepared bonds. Is a vitrified CBN grinding wheel characterized in that
That is, an appropriate amount of a high-melting silicic acid (SiO 2 ) -based bond is eutectic in a glass phase composed of a low-melting sodium borate (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) system. A fluxing agent is added to this to promote vitrification of the eutectic phase.

低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系ボンド100重量部に、10〜30重量部の高融性のケイ酸(SiO)系ボンドを分(離)相として共融化させることによって、砥粒支持(接着)強度、ボンド強度、耐薬品性として低膨張性に優れた特徴あるボンドとすることが可能となる。
低融性ボンドに対する高融性ボンドの配合量が10重量部未満と少ない場合には、ホウ酸ソーダガラス相にケイ酸ガラス相が滴状となって混融し、ホウ酸ソーダに富むガラス相となることによって耐薬品(酸、アルカリ)性は劣化し、熱膨張係数は大きくなり、砥粒との熱膨張差を増し砥粒支持強度は弱化する。この結果、研削比は低下し砥石寿命は短いものとなる。
高融性ボンドの配合量が30重量部を超えて多い場合は、ケイ酸(SiO)のガラス化は遅れ耐薬品性はよくなるものの砥粒との融着力は弱化し砥石強度は低下する結果、砥石摩耗を多くして研削比の小さいものとなり高性能砥石は得られない。
10 to 30 parts by weight of high-melting silicic acid (SiO 2 ) -based bond is divided (separated) into 100 parts by weight of low-fluidity sodium borate (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) -based bond By eutecticizing as a phase, it becomes possible to obtain a characteristic bond excellent in low expansion property as abrasive grain support (adhesion) strength, bond strength, and chemical resistance.
When the blending amount of the high-melting bond with respect to the low-melting bond is less than 10 parts by weight, the glass phase rich in sodium borate is obtained by mixing and melting the sodium silicate glass phase in the form of droplets. As a result, the chemical resistance (acid, alkali) resistance is deteriorated, the thermal expansion coefficient is increased, the thermal expansion difference from the abrasive grains is increased, and the abrasive support strength is weakened. As a result, the grinding ratio is lowered and the wheel life is shortened.
When the compounding amount of the high-melting bond exceeds 30 parts by weight, the vitrification of silicic acid (SiO 2 ) is delayed, but the chemical resistance is improved, but the fusing force with the abrasive grains is weakened and the grindstone strength is reduced. The grinding wheel wear increases and the grinding ratio becomes small, so that a high performance grinding wheel cannot be obtained.

ボンドあるいは砥粒支持強度を大きくして高寿命砥石とするためには、他の原料と共にケイ酸のガラス化を促進させねばならない。このためにはケイ酸(SiO)ガラス相は分離することなく集合状とする必要があり、したがって砥石焼成温度を650〜800℃以上の高温とし、溶融ガラス化を促進する。ただしCBNビトリファイド砥石では、砥粒ダメージを避けるため800℃を超える高温焼成では、非酸化不活性雰囲気とする必要がある。 In order to increase the bond or abrasive grain support strength to obtain a long-life grindstone, vitrification of silicic acid must be promoted together with other raw materials. For this purpose, the silicic acid (SiO 2 ) glass phase needs to be aggregated without being separated, and therefore, the grindstone firing temperature is set to a high temperature of 650 to 800 ° C. or more to promote molten vitrification. However, in the CBN vitrified grindstone, in order to avoid abrasive grain damage, a high-temperature firing exceeding 800 ° C. requires a non-oxidizing inert atmosphere.

(1)砥石製作
CBN(立方晶窒化ホウ素)120/140メッシュ砥粒を使用して、砥粒体積率45%(コンセントレーション180)になるよう試料砥石を製作した。
a)ボンド
表2に実施例で使用した低融性(A)および高融性(B)のボンドの成分組成を示した。また(A)はフリットボンド、(B)は天然鉱物と添加剤から成るボンドを適用した。
(1) Grinding wheel production Using CBN (cubic boron nitride) 120/140 mesh abrasive grains, a sample grinding wheel was produced so that the abrasive grain volume ratio was 45% (concentration 180).
a) Bond Table 2 shows the component composition of the low-melting (A) and high-melting (B) bonds used in the examples. Moreover, (A) applied the frit bond and (B) applied the bond which consists of a natural mineral and an additive.

Figure 2009248207
Figure 2009248207

表3に示す実施例の砥石は、いずれも(A)ボンド100重量部に対し(B)ボンド20重量部を配合し、さらにこれらの調合ボンド100重量部に対し融剤として塩化亜鉛(ZnCl)を6重量部添加した。 In the grindstones of the examples shown in Table 3, (B) 20 parts by weight of (B) bonds are blended with 100 parts by weight of (A) bonds, and zinc chloride (ZnCl 2) as a flux with respect to 100 parts by weight of these blended bonds. ) Was added by 6 parts by weight.

Figure 2009248207
Figure 2009248207

表3の比較例砥石では、フリットボンドを使用し、これらの成分組成についても表2に示した。   In the comparative example grindstone in Table 3, frit bonds were used, and the composition of these components was also shown in Table 2.

実施例および比較例で使用したボンドについてボンドゼーゲル錐(JISR2204)を作製し、昇温速度125℃/時で加熱してゆき、その変形温度を軟化温度として、それぞれ640℃および724℃を測定する。また溶融(溶倒)温度は、667℃および760℃であった。
また熱膨張係数(×10−6/℃)についても測定し、実施例および比較例で使用したボンドについてそれぞれ5.7および5.3であった。
Bond Seegel cones (JISR2204) are prepared for the bonds used in the examples and comparative examples, heated at a rate of temperature increase of 125 ° C./hour, and the deformation temperature is set as the softening temperature, and 640 ° C. and 724 ° C. are measured, respectively. . The melting (melting) temperatures were 667 ° C. and 760 ° C.
Moreover, it measured also about the thermal expansion coefficient ( x10 < -6 > / degreeC), and was 5.7 and 5.3 about the bond used by the Example and the comparative example, respectively.

b)製作工程
砥粒とボンドそして融剤、それに生砥石の強度付与剤としての一時的結合剤および組織調整材などのそれぞれ有機質材料を配合し、混合後、混合生粉を調整した上、金型に充填し圧縮成形する。成形砥石を金型から取り出し乾燥後、焼成した。
実施例の砥石は、炉内を酸化活性雰囲気として、最高温度750℃で3時間保持焼成した。比較例砥石は、非酸化不活性雰囲気の900℃で1時間保持焼成した。
焼成された分割扇形状のセグメント砥石を、穴径50.8mmの鋼製コアの外周に配位接着後、仕上げ加工し直径205mm、幅5mmの試験砥石を得た。
b) Production process Abrasive grains, bonds and fluxes, and organic materials such as temporary binders and tissue conditioners as raw grind strength imparting agents are blended. Fill mold and compression mold. The molding grindstone was taken out of the mold, dried and fired.
The grindstone of the example was fired by holding for 3 hours at a maximum temperature of 750 ° C. with the furnace interior as an oxidizing active atmosphere. The comparative example grindstone was held and fired at 900 ° C. in a non-oxidizing inert atmosphere for 1 hour.
The fired segmented fan-shaped segment grindstone was coordinated and adhered to the outer periphery of a steel core having a hole diameter of 50.8 mm, and then finished to obtain a test grindstone having a diameter of 205 mm and a width of 5 mm.

c)砥石組織
表3に示される実施例および比較例はいずれも砥粒の単位重量部(1.0)に対する結合材(ボンド)重量部を0.3、0.4および0.5重量部として、それぞれ3種類の砥石を製作したものである。
各試料砥石は、砥粒の体積を砥石の体積で除した値(%)すなわち砥粒率が、45%(コンセントレーション180)になるような生砥石の嵩密度をあらかじめ計算で求めておき、この嵩密度を基準にして組織調整材の配合および成形圧力条件を定め試料砥石を成形した。
c) Grinding wheel structure In each of the examples and comparative examples shown in Table 3, 0.3, 0.4, and 0.5 parts by weight of binder (bond) parts by weight with respect to unit weight part (1.0) of the abrasive grains. As a result, three types of whetstones were produced.
Each sample whetstone is obtained by calculating in advance the bulk density of the raw whetstone so that the value obtained by dividing the volume of the abrasive grains by the volume of the whetstone (%), that is, the abrasive rate is 45% (concentration 180), Based on the bulk density, the composition of the structure adjusting material and the molding pressure conditions were determined, and a sample grindstone was molded.

d)砥石特性値
表3に、各試料砥石の特性値を示した。結合度はロックウェル硬度計により、6.35mm鋼球圧子を使用して試験加重150kgとしたときのダイヤルBの指示数値によった。
砥石組織は、体積比(%)で気孔、砥粒および結合材について測定(JISR6240)した。砥石曲げ強さは、角形試料により2点支持、1点荷重により測定した。
このように表3で(結合材/砥粒)比を同じとする砥石仕様について、実施例および比較例をそれぞれ比較すると、実施例の砥石が比較例の砥石に比べて確実に結合度も硬く、砥石曲げ強度も大きな値となっていた。このことにより実施例が、砥粒支持力および砥石強度が大きく、砥石摩耗の少ない高寿命のビトリファイド研削砥石であることがわかる。
d) Grinding wheel characteristic value Table 3 shows the characteristic value of each sample grinding wheel. The degree of bonding was determined by the indicated value of dial B when the test load was 150 kg using a 6.35 mm steel ball indenter by a Rockwell hardness meter.
The grindstone structure was measured for pores, abrasive grains, and a binder (JIS R6240) at a volume ratio (%). The grindstone bending strength was measured by a two-point support and a one-point load with a square sample.
As described above, when the examples and comparative examples are compared for the specifications of the grindstones having the same (binding material / abrasive grain) ratio in Table 3, the grindstones of the examples are surely harder than the grindstones of the comparative examples. The grinding wheel bending strength was also a large value. Thus, it can be seen that the example is a vitrified grinding wheel having a long life and a large abrasive grain supporting force and grinding wheel strength, and little wear on the grinding wheel.

(2)実削試験
a)研削条件
KURODA GS62Z平面研削盤を使用して、横軸平面トラバース研削を行なった。
ドレッサーは、縦型SFロータリードレッサV125F(オオタ)で、カップ型砥石(直径125mm、縁厚3mm)の端面を使用した。ツルーイング用砥石は、角柱ダイヤ仕様のものを用いた。ドレッシング(目直し)用砥石は、WA220メッシュビトリファイド砥石であり、ツルーイング、ドレッシング条件は全て一定とした。
加工物は軸受鋼(SUJ2)、硬度HRC60、寸法は角形50×50mmのものを用いた。
試験砥石は、台金コアの外周に接着配位された扇形状セグメントCBN研削砥石で、外径205mm、幅5mmおよび台金コアの取付け穴径50.8mmを用いた。
研削条件は、砥石周速度33m/s、加工物の横送り速度0.33m/sおよび前後送り幅2mmで、横送り1ストローク毎に両端で0.02mmの切り込み量で総切り込み量2mmとした。研削液は、水溶性油(サンクールGF400、50倍希釈)を用いた。
(2) Actual cutting test
a) Grinding conditions Horizontal axis plane traverse grinding was performed using a KURODA GS62Z surface grinder.
The dresser was a vertical SF rotary dresser V125F (Ota), and an end face of a cup-type grindstone (diameter 125 mm, edge thickness 3 mm) was used. A truing grindstone with a prismatic diamond specification was used. The dressing grindstone was a WA220 mesh vitrified grindstone, and the truing and dressing conditions were all constant.
The workpiece used was bearing steel (SUJ2), hardness HRC60, and the dimensions were square 50 × 50 mm.
The test grindstone was a fan-shaped segment CBN grinding grindstone that was bonded and coordinated to the outer periphery of the base metal core.
Grinding conditions were a grindstone peripheral speed of 33 m / s, a workpiece lateral feed speed of 0.33 m / s and a longitudinal feed width of 2 mm, with a cut amount of 0.02 mm at both ends for each lateral feed stroke, and a total cut amount of 2 mm. . As the grinding fluid, water-soluble oil (Suncool GF400, diluted 50 times) was used.

b)測定項目
研削抵抗(ワットW)を、動力計(HIOKI3166)により測定した。
研削終了後の試料について、面粗度を測定(SURFCOM 480A)した。また研削量についても、基準面からの変化量について測定(MITUTOYO ID−C125B)した。砥石摩耗量は、レーザ変位計(KEYENCE LK−G85)を用いた。研削量(mm)および砥石摩耗量(mm)から研削比(研削量÷砥石摩耗量)を求めた。また研削抵抗(ワットW)から、単位研削量(mm)当たりの発熱量(ジュールJoule)を求め研削エネルギー(J/mm)とした。これらの結果を、表4に示した。
b) Measurement item Grinding resistance (watt W) was measured with a dynamometer (HIOKI 3166).
The surface roughness of the sample after completion of grinding was measured (SURFCOM 480A). The amount of grinding was also measured for the amount of change from the reference surface (MITUTOYO ID-C125B). For the grinding wheel wear amount, a laser displacement meter (KEYENCE LK-G85) was used. The grinding ratio (grinding amount / whetstone wear amount) was determined from the grinding amount (mm 3 ) and the wheel wear amount (mm 3 ). Further, from the grinding resistance (Watt W), the heat generation amount (Joule Joule) per unit grinding amount (mm 3 ) was obtained and used as grinding energy (J / mm 3 ). These results are shown in Table 4.

Figure 2009248207
Figure 2009248207

表4の結果からも明らかなように、最大研削エネルギー(J/mm)は、実施例では比較例に比べて約20〜25%低い値であり、面粗度および砥石摩耗量も小さな値となっている。したがって研削比も、比較例に比べると実施例は約10〜15%大きな値となった。 As is clear from the results in Table 4, the maximum grinding energy (J / mm 3 ) is about 20 to 25% lower in the examples than in the comparative examples, and the surface roughness and the amount of grinding wheel wear are also small. It has become. Accordingly, the grinding ratio was about 10 to 15% larger than that of the comparative example.

この結果から、実施例のビトリファイド研削砥石を用いた定圧研削方式による内面研削作業では、研削エネルギーが小さく研削性に優れ、研削電力が小さいことから速い切り込み速度が可能となり、所定の研削取りしろ量に対して短時間研削が容易となり、面粗度も改善され高精度、高能率、高寿命砥石を実現できることが判明した。   From this result, in the internal grinding work by constant pressure grinding method using the vitrified grinding wheel of the example, the grinding energy is small, the grindability is excellent, the grinding power is small, and the fast cutting speed is possible, and the predetermined grinding clearance As a result, it was found that grinding for a short time became easy and surface roughness was improved, and a high-precision, high-efficiency, long-life grinding wheel could be realized.

実施例と比較例の研削エネルギーと切り込み回数の関係を示す図表Chart showing the relationship between grinding energy and number of cuts in Examples and Comparative Examples

Claims (6)

砥粒をビトリファイドボンドで結合してなるビトリファイド研削砥石において、前記ビトリファイドボンドは、低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系ガラス相に、高融性のケイ酸(SiO)系ガラス相を融剤と共に分相として共融化させたものからなるビトリファイド研削砥石。 In a vitrified grinding wheel formed by bonding abrasive grains with a vitrified bond, the vitrified bond includes a low-melting sodium borate (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) -based glass phase and a high-melting silica. A vitrified grinding wheel composed of an acid (SiO 2 ) -based glass phase that is co-melted with a flux as a phase separation. 低融性のホウ酸ソーダ(B−NaO−SiO)系ガラス相を形成する低融性ボンドの成分が、SiO45〜50重量%、B25〜30重量%の形成酸化物、Al5〜10重量%の中間酸化物および下記のROおよびRO15〜25重量%の修飾酸化物からなる組成である請求項1に記載のビトリファイド研削砥石。

ROは、CaO、MgO、BaOおよびZnOからなる群より選ばれる1種以上の酸化物であり、R2Oは、NaO、KOおよびLiOからなる群より選ばれる少なくともNaOを含む1種以上の酸化物である。
The components of the low-melting bond forming the low-melting sodium borate (B 2 O 3 —Na 2 O—SiO 2 ) glass phase are 45 to 50% by weight of SiO 2 and 25 to 30% by weight of B 2 O 3 2. The vitrified grinding wheel according to claim 1, wherein the vitrified grinding wheel is composed of 5% by weight forming oxide, 5 to 10% by weight of Al 2 O 3 intermediate oxide and 15 to 25% by weight of the following RO and R 2 O modified oxides.
RO is at least one oxide selected from the group consisting of CaO, MgO, BaO and ZnO, and R 2 O is at least Na selected from the group consisting of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O is one or more oxide containing 2 O.
高融性のケイ酸(SiO)系ガラス相を形成する高融性ボンドが、SiO60〜65重量%、B0〜5重量%の形成酸化物、Al15〜20重量%の中間酸化物および下記のROおよびRO10〜20重量%の修飾酸化物からなるフリットボンドまたは天然鉱物と添加剤との混合ボンドからなり、低融性ボンドに対して10〜30重量%配合される請求項1または2に記載のビトリファイド研削砥石。

ROは、CaO、MgO、BaOおよびZnOからなる群より選ばれる1種以上の酸化物であり、R2Oは、NaO、KOおよびLiOからなる群より選ばれる少なくともNaOを含む1種以上の酸化物である。
A high-melting bond forming a high-melting silicic acid (SiO 2 ) -based glass phase is SiO 2 60 to 65 wt%, B 2 O 3 0 to 5 wt% forming oxide, Al 2 O 3 15 to consisting mixing bond of 20% by weight of the intermediate oxide and the following of the RO and R 2 O10~20 wt% modified an oxide frit bond or a natural mineral and an additive, 10 to 30 with respect to TeiTorusei bond The vitrified grinding wheel according to claim 1, wherein the vitrified grinding wheel is blended by weight%.
RO is at least one oxide selected from the group consisting of CaO, MgO, BaO and ZnO, and R 2 O is at least Na selected from the group consisting of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O is one or more oxide containing 2 O.
融剤が、金属塩化物、金属フッ化物または硝酸アルカリである請求項1に記載のビトリファイド研削砥石。   The vitrified grinding wheel according to claim 1, wherein the flux is a metal chloride, a metal fluoride, or an alkali nitrate. 砥粒が、立方晶窒化ホウ素(CBN)、ダイヤモンド(SD)、酸化アルミニウム(Al)および炭化ケイ素(SiC)から選ばれる一種以上の砥粒である請求項1に記載のビトリファイド研削砥石。 2. The vitrified grinding wheel according to claim 1, wherein the abrasive grains are one or more abrasive grains selected from cubic boron nitride (CBN), diamond (SD), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and silicon carbide (SiC). . SiO45〜50重量%、B25〜30重量%の形成酸化物、Al5〜10重量%の中間酸化物および下記のROおよびRO15〜25重量%の修飾酸化物からなる低融性のボンド100重量部に対し、SiO60〜65重量%、B0〜5重量%の形成酸化物、Al15〜20重量%の中間酸化物および下記のROおよびRO10〜20重量%の修飾酸化物からなる高融性のボンド10〜30重量部を調合し、さらにこの調合ボンド100重量部に対して融剤1〜8重量部および砥粒を混合し、この混合物を成形して乾燥した後に、酸化性雰囲気内で最高温度650〜800℃で焼成することからなるビトリファイド研削砥石の製造方法。

ROは、CaO、MgO、BaOおよびZnOからなる群より選ばれる1種以上の酸化物であり、R2Oは、NaO、KOおよびLiOからなる群より選ばれる少なくともNaOを含む1種以上の酸化物である。
SiO 2 45 to 50 wt%, B 2 O 3 25~30% by weight of the formed oxide, Al 2 O 3 5~10 wt% of the intermediate oxide and the following of the RO and R 2 O15~25 wt% modified oxide to low fusible bonding 100 parts by weight of the object, SiO 2 60 to 65 wt%, B 2 O 3 0 to 5 wt% of the formed oxide, an intermediate oxide of Al 2 O 3 15 to 20 wt% and 10-30 parts by weight of a high-melting bond composed of the following RO and R 2 O 10-20% by weight modified oxide is prepared, and further, 1-8 parts by weight of flux and abrasive for 100 parts by weight of the prepared bond. A method for producing a vitrified grinding wheel comprising mixing grains, molding and drying the mixture, and firing at a maximum temperature of 650 to 800 ° C. in an oxidizing atmosphere.
RO is at least one oxide selected from the group consisting of CaO, MgO, BaO and ZnO, and R 2 O is at least Na selected from the group consisting of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O is one or more oxide containing 2 O.
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