JP2021115645A - ビトリファイド超仕上げ砥石 - Google Patents
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Abstract
Description
保持したビトリファイド超仕上げ砥石が適用されている。
このような馴染み加工を行なうには、例えば数十個乃至100個近くの内輪2の初期不良品が生じる場合があった。
このような溶剤は、砥石表面にほぼ均等に分布する気孔から砥石内部にほぼ均等な速度で染み込むことができ、浸透した部分は層状に形成される。そのような層状部分では溶剤に接した一部のビトリファイド結合剤が溶けて、砥粒とビトリファイド結合剤との結合した部分の強度が弱まって砥石組織は脆くなる。
このような溶剤の作用は、ビトリファイド結合剤に対して付着しているワックスの撥水性によって、ある程度の制限を受け、ビトリファイド結合剤は完全に溶解することなく残存する。
具体的な溶剤の酸の例として、強酸である塩酸が挙げられる。またビトリファイド結合剤に酸化アルミニウム等が含まれている場合に対応する溶剤としては、水酸化ナトリウムなどのアルカリを採用可能である。
この発明におけるビトリファイド結合剤で砥粒を結合した多孔質性の砥石は、いわゆるビトリファイド超仕上げ砥石と称され、砥石素材の形態(外形状)は、周知形態であり、また特に限定された形態ではなく、被加工品の超仕上げに適合する適切な形態を採用することができる。
ホウ酸塩、硫酸塩またはリン酸塩は、希塩酸に対して発泡せずに徐々に溶ける。なお、
硫酸塩は、同様に希塩酸に溶けるときに臭気のある硫化水素ガスを生ずるので、砥石の実用上の取り扱い性には若干の難点があるが使用に耐え得る。
このような理由から、より好ましい希塩酸の濃度は、0.03〜5.0質量%であり、より好ましくは0.1〜5.0質量%であり、さらに好ましくは0.7〜5.0質量%である。
超仕上げ用砥石の硬質砥粒として周知の白色アルミナ砥粒(WA)、褐色アルミナ砥粒(A)、黒色炭化ケイ素砥粒(C)、緑色炭化ケイ素砥粒(GC)、そして超(硬質)砥粒のダイヤモンド(SD)および立方晶窒化ホウ素(CBN)などである。砥粒の粒度は、超仕上げ用として粒径20μm(600メッシュ、JISR6001)以下であることが好ましい。
この関係をわかりやすく数式(不等式)で示せば、以下の通りである。
A≦D<W1
(ただし、式中の符号A=砥石脆化層の厚さ、
D=馴染み摩耗深さ、
W1=ワックス保持域の砥石表面からの深さである。)
(1)砥石製作
実施例1−8と比較例1、2の砥石製造例の砥種、粒度、結合度、砥石集中度、結合剤を表1に示した。
表1に示す砥粒、ビトリファイド結合剤、その他の助剤を配合し、均質になるよう混合した後、紛体調整を経て成形および乾燥した。その後、結合剤の融点以上で加熱焼成し、5×5.5×35(mm)の角柱状に成形したものを電着ホイールで研削加工して、端面が図1(a)に示されるような2次元R形状(円弧状端面)に成形した。さらに約120℃で加熱溶解したカルナウバワックスに全体を浸漬し、その後、常温まで冷却して試験片用のビトリファイド超仕上げ砥石1,2を製造した。
ビトリファイド超仕上げ砥石1,2を表2、3に示す塩酸濃度及び浸漬時間にて塩酸水溶液に浸漬し、その後、砥石を水に1時間漬けて洗浄し、充分に乾燥させてから砥石断面を観察した。例えば、図4に示すように、3.5質量%の塩酸に6時間浸漬した場合の測定見本用の砥石を市販のマイクロスコープ(HIROX社製:RH2000 測定倍率35倍)で観察すると、表面を含む表層には内部よりも若干薄色の変色域が確認された。図4中には、変色域の厚さの測定値(μm)を示している。
なお、上記実施例の塩酸処理濃度およびそれ以外の試験砥石に対しても、参考のために塩酸濃度と変色域深さの関係を調べ、その結果を図7に示した。
被加工物を高炭素クロム軸受鋼(SUJ2)製の玉軸受(#6203)の内輪とし、超仕上げ盤(ダイセイ社製)を用いて、前加工の表面粗さRaが0.13〜0.18μmの外径軌道面に対し、実施例および比較例の砥石(マタギ5×幅5.5×長さ35(mm))の図1(a)に示される円弧状の先端面を馴染み加工した。
2 内輪
3 軌道面
A 砥石脆化層
D 馴染み摩耗深さ
W ワックス保持域
Claims (7)
- ビトリファイド結合剤で砥粒を結合した多孔質性の砥石に、この砥石表面から馴染み摩耗深さより深くワックスの染み込んだワックス保持域を設け、前記ワックス保持域における砥石表面から前記馴染み摩耗深さ以浅には前記ビトリファイド結合剤の溶剤が染み込んで脆化された脆化層を設けたビトリファイド超仕上げ砥石。
- 上記ビトリファイド結合剤が、シリカ、炭酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩またはリン酸塩を含有するビトリファイド結合剤である請求項1に記載のビトリファイド超仕上げ砥石。
- 上記溶剤が、酸またはアルカリである請求項1または2に記載のビトリファイド超仕上げ砥石。
- 上記酸が、塩酸である請求項3に記載のビトリファイド超仕上げ砥石。
- 上記塩酸が、水溶液濃度0.01〜5.0質量%の希塩酸である請求項4に記載のビトリファイド超仕上げ砥石。
- 上記馴染み摩耗深さが、500μm以下である請求項5に記載のビトリファイド超仕上げ砥石。
- 上記砥石が、立方晶窒化ホウ素(CBN)砥粒またはダイヤモンド(SD)砥粒を用いた超砥粒超仕上げ砥石である請求項1〜6のいずれかに記載のビトリファイド超仕上げ砥石。
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