JP2019093468A - ビトリファイド砥石とその砥石の調質方法 - Google Patents
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Abstract
Description
砥石の焼成は、900℃以下の温度で行う。
試験は、超仕上げ加工とラップ盤加工と、研削盤加工を選択し、それぞれの加工に対し、適用する砥石を選択し、その砥石に濃度100%、80%、60%、40%の液体ガラスを含浸させ、ワックス含浸処理品を比較対象にして砥石の硬度、強度の違い、加工性能の違いを調べた。その超仕上げ加工での加工性能の相違の比較を以下の方法で行った。
この超仕上げ加工では、加工対象のワークとして最も多用されている高炭素クロム軸受鋼(SUJ−2)で形成された玉軸受内輪の軌道面の超仕上げ加工を行った。その加工は図4の方法で行われる。
・砥石強度は、島津製作所製オートグラフAG−Xを用いて、2点支持、スパン距離30mm地点での1点荷重印可によって測定した。
さらに、仕上げ加工には、鏡面仕上げを行うために、表1の区分IVのJ〜Lの3種類の砥石を用いた。
−玉軸受内輪の軌道面の超仕上げ加工−
玉軸受内輪の軌道面の超仕上げ加工を行った。この試験に用いたワーク(被加工物)は、型番6203番の、硬度がHRC≒60の高炭素クロム軸受鋼(SUJ−2)である。
試験には、軌道幅:5.5mm、マタギ幅:5mm、長さ35mmの寸法を有する砥石を用いた。
使用した砥石は、表3に示した区分I〜IVの砥石、すなわち、CBN硬質砥粒を用いた粗用2000番、同じくCBN硬質砥粒を用いた中仕上げ用4000番とダイヤモンドの硬質砥粒を用いた中仕上げ用4000番、及びCBN硬質砥粒を用いた仕上げ用8000番の全81品種(実施例57品種)である。
・粗加工
加工条件 ワークの周速:300m/min
砥石揺動数 :800cpm
砥石揺動角β:18°(2β=36°)
砥石加圧力(押し付け圧):1.5MPa
加工時間 :8秒
・仕上げ加工
ワークの周速:300m/min
砥石揺動数 :120cpm
砥石揺動角β:18°(2β=36°)
砥石加圧力(押し付け圧):1.5MPa
加工時間 :2秒
液体ガラスの含浸処理による2つ目の評価試験として、固定砥粒ビトリファイド砥石を用いたラップ盤加工を試した。
試験には、一段加工用として、粗用〜中仕上げ用として標準的に用いられている粒度4000番(平均の砥粒径:2.5μm)の砥石を選んで用いた。
その砥石に対して、下記1)〜3)を施した。
1)処理なし
2)ワックス含浸処理(使用ワックス:カルバナワックス)
3)液体ガラス含浸の処理
固定砥粒砥石を使うラップ盤加工には、日本エンギス社製のTrinity-Y1片面ラップ装置 EJW-380I-1ALDを用いた。
4インチ炭化ケイ素(Sic)ウェハーのラップ盤による加工結果を表10にまとめる。
この試験での加工性能の評価は、取り代、砥石損耗量、研削比、加工面粗さの4項目で行った。
液体ガラスの含浸処理による3つ目の評価試験として、縦型研削盤を用いた研削試験を行って研削盤用ビトリファイド砥石の評価を行った。
試験用砥石は、中仕上げ用として標準的に用いられる粒度2000番(平均砥粒径7μm)とし、砥石硬度は結合度が中位の『K』を選んだ。
1)処理なし
2)硬度が一段硬目の結合度『L』の砥石で処理なし
3)液体ガラス含浸の処理
試験用に製作した砥石の諸元を表11に、また、その砥石に含ませた結合剤の組成を表12にそれぞれ示す。表11の基準砥石は、結合度『K』の砥石である。
研削盤加工には、加工装置として、日本エンギス社製の縦型研削盤Trinity-Y EVG-250を用いた。その縦型研削盤の概要を図9に示す。
この試験での評価は、消費電力、取り代、砥石損耗量、研削比、加工面粗さの5項目を調べて行った。
1−1 ラップ盤用砥石
1−2 研削盤用砥石
1A 焼成体(ガラス層を設ける前のビトリファイド砥石)
2 硬質砥粒
3 軟質砥粒
4 ビトリファイドボンド
5 ガラス層
5A 液体ガラス
6 初期気孔
7 気孔
10 玉軸受内輪
10a 軌道面
11 ころ軸受外輪
11a 軌道面
12 軸体
12a 外形面
13 ターニングロール
14 調整車
20 貼付プレート
21 ラップ定盤
22、28 ノズル
23 カップホイール
24 砥石セグメント
25 縦型研削盤
26 主軸
27 回転テーブル
W ワーク
Claims (9)
- 切削性を有する硬質砥粒と、被削材に対する化学反応性を有し、かつ、切削性を有しない軟質砥粒とからなる混合砥粒を低融点・低収縮性のビトリファイドボンドで結合させたポーラス組織の焼成体のビトリファイド砥石であって、組織中の初期気孔を包囲した面がガラス層に覆われ、そのガラス層を除いた前記初期気孔の砥石に対する体積比での占有率が30%〜65%であり、前記ガラス層は前記初期気孔の体積の25%〜70%を占め、そのガラス層に気孔が残存しているビトリファイド砥石。
- 前記硬質砥粒は、単独のダイヤモンド砥粒、単独の立方晶型窒化硼素砥粒又はダイヤモンド砥粒と立方晶型窒化硼素砥粒の組み合わせ物であり、前記軟質砥粒は、酸化セリウム、シリカ、硫酸バリウム、酸化ジルコニウムのいずれかであり、前記硬質砥粒の含有割合50〜90Vol%に対する前記軟質砥粒の含有割合が10〜50Vol%である請求項1に記載のビトリファイド砥石。
- 前記硬質砥粒と軟質砥粒の各々の粒径が100μm〜0.1μmの範囲にある請求項1又は2に記載のビトリファイド砥石。
- 前記混合砥粒に、硬質砥粒と軟質砥粒とからなる混合砥粒が含まれている請求項1〜3のいずれかに記載のビトリファイド砥石。
- 前記気孔の内部にワックスが含浸されている請求項1〜4のいずれかに記載のビトリファイド砥石。
- 切削性を有する硬質砥粒と、被削材に対する化学反応性を有し、かつ、切削性を有しない軟質砥粒とからなる混合砥粒と低融点・低収縮性のビトリファイドボンドを混練した後に成形・焼成してポーラス組織のビトリファイド砥石を形成し、次いで、そのビトリファイド砥石の組織中の初期気孔に液体ガラスを含浸させ、その液体ガラスに含まれた液体を蒸発させて前記初期気孔を包囲した面に、気孔を有するガラス層を形成するビトリファイド砥石の調質方法。
- 前記液体ガラスとして揮発性希釈液で希釈した液体ガラスを使用し、前記揮発性希釈液の添加量を変えることで液体ガラスの濃度を変化させて前記気孔の砥石に占める割合を調整する請求項6に記載のビトリファイド砥石の調質方法。
- 前記揮発性希釈液として、イソプロピルアルコールを用いる請求項6又は7に記載のビトリファイド砥石の調質方法。
- 濃度の低い液体ガラスの含浸と含浸した液体ガラスに含まれる液体の蒸発を数回繰り返して前記気孔の砥石に占める割合を調整する請求項6〜8のいずれかに記載のビトリファイド砥石の調質方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12017328B2 (en) | 2022-09-28 | 2024-06-25 | Tokyo Diamond Tools Mfg. Co., Ltd. | Synthetic grindstone, synthetic grindstone assembly, and method of manufacturing synthetic grindstone |
Citations (5)
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US3847568A (en) * | 1972-09-18 | 1974-11-12 | Mwa Co | Vitrified abrasive element |
JP2000135683A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-16 | Noritake Co Ltd | 複合砥石およびその製造方法 |
JP2002079468A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-19 | Noritake Co Ltd | 抗菌性ビトリファイド砥石およびその製造方法 |
JP2002331461A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-19 | Mizuho:Kk | 超仕上げ用砥石 |
JP2017170554A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 株式会社ミズホ | ラップ盤用低圧加工ビトリファイド砥石とそれを用いた研磨加工方法 |
-
2017
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