JP2514545B2 - 超砥粒砥石の再生方法 - Google Patents
超砥粒砥石の再生方法Info
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- JP2514545B2 JP2514545B2 JP4251361A JP25136192A JP2514545B2 JP 2514545 B2 JP2514545 B2 JP 2514545B2 JP 4251361 A JP4251361 A JP 4251361A JP 25136192 A JP25136192 A JP 25136192A JP 2514545 B2 JP2514545 B2 JP 2514545B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ダイヤモンドや立方
晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）等の超砥粒を研削面に固着した
周速８０ｍ／ｓを超える高速研削加工用超砥粒砥石の再
生方法に関するものである。
晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）等の超砥粒を研削面に固着した
周速８０ｍ／ｓを超える高速研削加工用超砥粒砥石の再
生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】周速が８０ｍ／ｓを越える
高速研削加工には、ダイヤモンドやＣＢＮ砥粒を用いた
超砥粒砥石が必要になる。このような超砥粒砥石は、図
１に示すように、円板状の基台２の周面に、超砥粒を含
有する砥粒層４と、砥粒は含まないが砥粒層４と同じ材
質の接合層５とを一体に接合して形成される。上記砥粒
層４と接合層５は、砥粒やセラミックス等の充填材と、
樹脂、金属、ビトリファイド等のボンド材を焼結により
結合して形成されており、それ自体高い硬度をもち、優
れた高速研削性能をもっている。
高速研削加工には、ダイヤモンドやＣＢＮ砥粒を用いた
超砥粒砥石が必要になる。このような超砥粒砥石は、図
１に示すように、円板状の基台２の周面に、超砥粒を含
有する砥粒層４と、砥粒は含まないが砥粒層４と同じ材
質の接合層５とを一体に接合して形成される。上記砥粒
層４と接合層５は、砥粒やセラミックス等の充填材と、
樹脂、金属、ビトリファイド等のボンド材を焼結により
結合して形成されており、それ自体高い硬度をもち、優
れた高速研削性能をもっている。
【０００３】一方、上記基台２は、従来、鋼やアルミニ
ウム合金、プラスチック、プラスチックと金属粉の複合
材などで形成されており、これらの材料から成る基台
は、比較的低価格で形成できるため、砥粒層４が寿命に
至ると廃棄され、再使用されることはなかった。
ウム合金、プラスチック、プラスチックと金属粉の複合
材などで形成されており、これらの材料から成る基台
は、比較的低価格で形成できるため、砥粒層４が寿命に
至ると廃棄され、再使用されることはなかった。
【０００４】しかし、近年、砥石の周速度が２５０ｍ／
ｓにまで達しようとするに至って、超砥粒砥石の基台２
には、高速回転時において砥粒層４や接合層５を安定し
て保持できる性能、すなわち、高速回転時の慣性力によ
り作用する応力に対して十分な強度をもち、変形が小さ
く、軽量である等の特性が求められている。このため、
上記の特性を得るために、最近では基台２の材料とし
て、機械的強度と熱的強度に優れ比重の軽い繊維強化プ
ラスチックや窒化ケイ素、炭化ケイ素等が用いられ始め
ている。
ｓにまで達しようとするに至って、超砥粒砥石の基台２
には、高速回転時において砥粒層４や接合層５を安定し
て保持できる性能、すなわち、高速回転時の慣性力によ
り作用する応力に対して十分な強度をもち、変形が小さ
く、軽量である等の特性が求められている。このため、
上記の特性を得るために、最近では基台２の材料とし
て、機械的強度と熱的強度に優れ比重の軽い繊維強化プ
ラスチックや窒化ケイ素、炭化ケイ素等が用いられ始め
ている。
【０００５】ところが、このような繊維強化プラスチッ
クや窒化ケイ素等は、非常に高価であるため、基台２の
材料として使用すると、砥石価格に対する基台２のコス
トの割合が従来に比べて著しく高くなり、上記のように
基台２を再使用せずに廃棄するようにした場合、加工コ
ストが極めて高くなる問題があった。また、省資源の面
から、基台２が鋼などの低価格のものでも、その再使用
が望まれる。
クや窒化ケイ素等は、非常に高価であるため、基台２の
材料として使用すると、砥石価格に対する基台２のコス
トの割合が従来に比べて著しく高くなり、上記のように
基台２を再使用せずに廃棄するようにした場合、加工コ
ストが極めて高くなる問題があった。また、省資源の面
から、基台２が鋼などの低価格のものでも、その再使用
が望まれる。
【０００６】そこで、この発明は、上記の問題を解決
し、基台の複数回にわたる再利用を可能にした再生方法
を提供しようとするものである。
し、基台の複数回にわたる再利用を可能にした再生方法
を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、円板状基台の表面に超砥粒を含む焼結
層を固着し、その焼結層は、超砥粒を含有させてボンド
材を焼結した砥粒層と、前記砥粒を含有せずに前記ボン
ド材を焼結した前記基台との接合層とから成った周速８
０ｍ／ｓを超える高速研削用超砥粒砥石にあって、前記
基台と接合層の界面全周でもって、基台の表面から使用
後の焼結層を取除き、その取除き後の基台表面に、新し
い焼結層を固着することとしたのである。
め、この発明は、円板状基台の表面に超砥粒を含む焼結
層を固着し、その焼結層は、超砥粒を含有させてボンド
材を焼結した砥粒層と、前記砥粒を含有せずに前記ボン
ド材を焼結した前記基台との接合層とから成った周速８
０ｍ／ｓを超える高速研削用超砥粒砥石にあって、前記
基台と接合層の界面全周でもって、基台の表面から使用
後の焼結層を取除き、その取除き後の基台表面に、新し
い焼結層を固着することとしたのである。
【０００８】上記使用後の焼結層を取除く手段として
は、上記界面を研削加工や切削加工する方法、或いは、
化学的に溶解する方法や、レーザー又は電子ビームで切
断する方法が挙げられる。
は、上記界面を研削加工や切削加工する方法、或いは、
化学的に溶解する方法や、レーザー又は電子ビームで切
断する方法が挙げられる。
【０００９】上記焼結層の除去を研削加工で行なう場
合、用いる研削砥石としては、ダイヤモンド砥石が加工
能率、加工精度の点で望ましく、アルミナ砥石やＧＣ砥
石でも使用が可能である。
合、用いる研削砥石としては、ダイヤモンド砥石が加工
能率、加工精度の点で望ましく、アルミナ砥石やＧＣ砥
石でも使用が可能である。
【００１０】また、切削加工の場合は、ダイヤモンドバ
イトの他にセラミックス、超硬合金、サーメットバイト
等を使用することができる。
イトの他にセラミックス、超硬合金、サーメットバイト
等を使用することができる。
【００１１】さらに、化学的に溶解する方法では、硝
酸、塩酸、王水などを含んだ溶液を用いる。
酸、塩酸、王水などを含んだ溶液を用いる。
【００１２】
【作用】上記のように、周速が８０ｍ／ｓを越える高速
研削加工用超砥粒砥石は、その高速研削ゆえに、基台と
焼結層は強固な接合を必要とするが、その強固な接合は
砥粒を含まない砥粒層と同材質の焼結接合層を介するこ
とにより担保されており、その砥粒のない接合層と基材
の界面を研削加工する等して、使用済の焼結層を取除く
ようにしたので、比較的に容易にその作業を行うことが
でき、基台の再利 用が可能となる。
研削加工用超砥粒砥石は、その高速研削ゆえに、基台と
焼結層は強固な接合を必要とするが、その強固な接合は
砥粒を含まない砥粒層と同材質の焼結接合層を介するこ
とにより担保されており、その砥粒のない接合層と基材
の界面を研削加工する等して、使用済の焼結層を取除く
ようにしたので、比較的に容易にその作業を行うことが
でき、基台の再利 用が可能となる。
【００１３】
【実施例】図１は、基台２を再利用する超砥粒砥石１を
示しており、この超砥粒砥石１において、基台２は、炭
素繊維強化プラスチックにより円板状に形成され、その
基台２の外周面に、砥粒層４と接合層５から成る焼結層
３が固着されている。
示しており、この超砥粒砥石１において、基台２は、炭
素繊維強化プラスチックにより円板状に形成され、その
基台２の外周面に、砥粒層４と接合層５から成る焼結層
３が固着されている。
【００１４】上記砥粒層４は、後述する実験例１、２の
場合、ＣＢＮ砥粒をビトリファイドのボンド材で焼結に
より結合して形成され、また、接合層５は、砥粒層４と
同じ材質のビトリファイドボンド材と充填材としての金
属質セラミックスを焼結により結合して形成されてい
る。
場合、ＣＢＮ砥粒をビトリファイドのボンド材で焼結に
より結合して形成され、また、接合層５は、砥粒層４と
同じ材質のビトリファイドボンド材と充填材としての金
属質セラミックスを焼結により結合して形成されてい
る。
【００１５】一方、実験例３、４の場合は、砥粒層４
は、ＣＢＮ砥粒をメタルボンド材で焼結により結合して
形成され、接合層５は、砥粒層４と同じメタルボンド材
でＣＢＮ砥粒を含まないものを焼結により結合して形成
されている。
は、ＣＢＮ砥粒をメタルボンド材で焼結により結合して
形成され、接合層５は、砥粒層４と同じメタルボンド材
でＣＢＮ砥粒を含まないものを焼結により結合して形成
されている。
【００１６】超砥粒砥石１の寸法は、外径Ｄ＝３４４m
m、基台内径ｄ＝１５２mm、幅Ｌ＝２５mmであり、焼結
層３の厚みｔは５mmである。
m、基台内径ｄ＝１５２mm、幅Ｌ＝２５mmであり、焼結
層３の厚みｔは５mmである。
【００１７】＜実験例１＞ ダイヤモンド砥石を用いて、上記超砥粒砥石１の焼結層
３の除去と、基台２の焼結層３との界面を研削加工し、
その加工後の基台２の外周面に、新しい焼結層３を形成
した。
３の除去と、基台２の焼結層３との界面を研削加工し、
その加工後の基台２の外周面に、新しい焼結層３を形成
した。
【００１８】焼結層３の除去に用いたダイヤモンド砥石
は、外径４００mm、厚み２６mmであり、ダイヤモンド砥
粒の粒度♯８０、集中度１００のものを使用した。
は、外径４００mm、厚み２６mmであり、ダイヤモンド砥
粒の粒度♯８０、集中度１００のものを使用した。
【００１９】また、研削加工は円筒研削盤を使用し、加
工条件は、ダイヤモンド砥石の周速度を２７００ｍ／ｍ
ｉｎ、工作物（超砥粒砥石１）の回転数を２０ｒｐｍ、
切込み速度を０．５mm／ｍｉｎとし、研削液には、ＪＩ
ＳＷ２種の０．５％溶液を使用した。
工条件は、ダイヤモンド砥石の周速度を２７００ｍ／ｍ
ｉｎ、工作物（超砥粒砥石１）の回転数を２０ｒｐｍ、
切込み速度を０．５mm／ｍｉｎとし、研削液には、ＪＩ
ＳＷ２種の０．５％溶液を使用した。
【００２０】この実験例の再生加工においては、焼結層
３の除去に要した時間は約１２分であり、加工後の基台
２の外周面は、精度、品位とも良好な面が得られた。ま
た、加工後の基台２に新しい焼結層３を固着する方法に
より、１０回の基台２の再利用が可能であった。この場
合、各再利用時の研削加工における加工性能や寿命は、
新しい超砥粒砥石とほぼ同等のものが得られた。
３の除去に要した時間は約１２分であり、加工後の基台
２の外周面は、精度、品位とも良好な面が得られた。ま
た、加工後の基台２に新しい焼結層３を固着する方法に
より、１０回の基台２の再利用が可能であった。この場
合、各再利用時の研削加工における加工性能や寿命は、
新しい超砥粒砥石とほぼ同等のものが得られた。
【００２１】＜実験例２＞ ダイヤモンドバイトを用いて、切削加工により上記超砥
粒砥石１の焼結層３を除去した。
粒砥石１の焼結層３を除去した。
【００２２】切削加工には、数値制御（ＮＣ）旋盤を使
用し、加工条件は、切削速度１６mm／ｍｉｎ、切込み
０．５mm、送り０．８mm／ｒｅｖとし、乾式切削で行な
った。加工後の基台の外周面は、形状精度、面粗さとも
良好な面が得られた。
用し、加工条件は、切削速度１６mm／ｍｉｎ、切込み
０．５mm、送り０．８mm／ｒｅｖとし、乾式切削で行な
った。加工後の基台の外周面は、形状精度、面粗さとも
良好な面が得られた。
【００２３】＜実験例３＞ 硝酸を２０〜８０容量％含有した水溶液を、８０〜１０
０℃の温度範囲で加熱し、その水溶液中に超砥粒砥石１
の焼結層３を浸して焼結層（接合層５）の界面を化学溶
解した。
０℃の温度範囲で加熱し、その水溶液中に超砥粒砥石１
の焼結層３を浸して焼結層（接合層５）の界面を化学溶
解した。
【００２４】なお、超砥粒砥石の基台２を、酸に強い繊
維強化プラスチックとアルミニウム合金等との複合材料
とすれば、酸の水溶液を１００℃以上で煮沸することが
可能であり、反応速度を高めることもできる。
維強化プラスチックとアルミニウム合金等との複合材料
とすれば、酸の水溶液を１００℃以上で煮沸することが
可能であり、反応速度を高めることもできる。
【００２５】＜実験例４＞ 炭酸ガス（ＣＯ2 ）レーザーを用いて、超砥粒砥石１の
使用後の焼結層３（接合層５）、と基台２の界面を切断
加工し、焼結層３を取除いた。
使用後の焼結層３（接合層５）、と基台２の界面を切断
加工し、焼結層３を取除いた。
【００２６】加工には、ビーム移動型の連続発振レーザ
ー加工機を使用し、レーザー出力は１０００Ｗであっ
た。また、アシストガスとして、酸素ガスを使用した。
ー加工機を使用し、レーザー出力は１０００Ｗであっ
た。また、アシストガスとして、酸素ガスを使用した。
【００２７】このレーザー加工では、高速で切込みの極
めて小さな切断加工が可能であり、かつ、熱影響層を微
少に抑えた加工ができるので、基台の熱歪がほとんど発
生せず、基台の外周面を高精度に加工することができ
た。
めて小さな切断加工が可能であり、かつ、熱影響層を微
少に抑えた加工ができるので、基台の熱歪がほとんど発
生せず、基台の外周面を高精度に加工することができ
た。
【００２８】なお、上述した各実験例では、使用後の焼
結層３を除去した基台２は、形状が若干小さくなるが、
その分だけ接合層５を厚くすれば、砥粒層４を大きくす
ることなく同じ砥石寸法での使用が可能である。
結層３を除去した基台２は、形状が若干小さくなるが、
その分だけ接合層５を厚くすれば、砥粒層４を大きくす
ることなく同じ砥石寸法での使用が可能である。
【００２９】
【効果】以上のように、この発明の再生方法によれば、
高速研削用で比較的に高価な砥石から使用後の焼結層を
取除き、その後に新しい焼結層を固着するので、基台の
再利用が可能となり、研削コストを大きく低減できる効
果がある。とくに、その基台に高価な繊維強化プラスチ
ックにより形成したものの場合にはその効果はより高い
ものとなる。
高速研削用で比較的に高価な砥石から使用後の焼結層を
取除き、その後に新しい焼結層を固着するので、基台の
再利用が可能となり、研削コストを大きく低減できる効
果がある。とくに、その基台に高価な繊維強化プラスチ
ックにより形成したものの場合にはその効果はより高い
ものとなる。
【図１】実施例の超砥粒砥石を示す断面図
１ 超砥粒砥石 ２ 基台 ３ 焼結層 ４ 砥粒層 ５ 接合層
Claims (5)
- 【請求項１】 円板状基台２の表面に超砥粒を含む焼結
層３を固着し、その焼結層３は、超砥粒を含有させてボ
ンド材を焼結した砥粒層４と、前記砥粒を含有せずに前
記ボンド材を焼結した前記基台２との接合層５とから成
った周速８０ｍ／ｓを超える高速研削用超砥粒砥石１に
あって、 上記基台２と接合層５の界面全周を研削加工して、基台
２の表面から使用後の焼結層３を取除き、その取除き後
の基台２表面に、新しい焼結層３を固着することを特徴
とする超砥粒砥石の再生方法。 - 【請求項２】 上記基台２と接合層５の界面全周を、研
削加工に代えて切削加工することを特徴とする請求項１
に記載の超砥粒砥石の再生方法。 - 【請求項３】 上記研削加工に代え、上記基台２と接合
層５の界面全周を化学的に溶解して、使用後の焼結層３
を取除くことを特徴とする請求項１に記載の超砥粒砥石
の再生方法。 - 【請求項４】 上記切削加工をレーザー又は電子ビーム
によるものとしたことを特徴とする請求項２に記載の超
砥粒砥石の再生方法。 - 【請求項５】 上記基台２を、繊維強化プラスチックに
より形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
か１つに記載の超砥粒砥石の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4251361A JP2514545B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 超砥粒砥石の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4251361A JP2514545B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 超砥粒砥石の再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699358A JPH0699358A (ja) | 1994-04-12 |
| JP2514545B2 true JP2514545B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=17221687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4251361A Expired - Lifetime JP2514545B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 超砥粒砥石の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514545B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6635185B2 (en) | 1997-12-31 | 2003-10-21 | Alliedsignal Inc. | Method of etching and cleaning using fluorinated carbonyl compounds |
| US6120697A (en) * | 1997-12-31 | 2000-09-19 | Alliedsignal Inc | Method of etching using hydrofluorocarbon compounds |
| JP2002127020A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-08 | Noritake Co Ltd | 研削砥石の再生方法 |
| CN111168590A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-19 | 盐城市锐金磨料磨具有限公司 | 一种纯再生砂磨料生产高速重负荷砂轮的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331389U (ja) * | 1976-08-25 | 1978-03-17 | ||
| JPS5694267U (ja) * | 1979-12-19 | 1981-07-27 | ||
| JPS59193661U (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-22 | 富士ダイヤモンド工業株式会社 | 研摩用砥石 |
| JPS6357188A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 関節機構 |
| JPH02284873A (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-22 | Mitsubishi Materials Corp | チップ着脱式切断砥石 |
| JPH04210382A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-31 | Osaka Diamond Ind Co Ltd | 回転カッター |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP4251361A patent/JP2514545B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0699358A (ja) | 1994-04-12 |
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