JP2653739C - - Google Patents
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- JP2653739C JP2653739C JP2653739C JP 2653739 C JP2653739 C JP 2653739C JP 2653739 C JP2653739 C JP 2653739C
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- JP
- Japan
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- single crystal
- toughness
- cbn abrasive
- abrasive grains
- cbn
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒と中靭性単結晶ＣＢＮ
砥粒とを混合したビトリファイドＣＢＮ砥石に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】カム研削等の高能率研削においては、従来のビトリファイドＣＢ
Ｎ砥石では、研削量が増すにつれて被削物の面粗さが劣化していく。このために
面粗さの上限規格値に近くなるとツルーイングを行い、研削初期の面粗さに復帰
させるようになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、面粗さの劣化は、主にＣＢＮ砥粒の
破砕、脱落により発生すると考えられ、このようなＣＢＮ砥粒の破砕、脱落を抑
えるためには、靭性の高いＣＢＮ砥粒を用いて砥粒の破砕を抑制したり、あるい
は結合剤の量を増して砥粒の保持力を高める等の必要があるが、結合剤の量の多
いＣＢＮ砥石を使用すると、有気孔ビトリファイドＣＢＮ砥石の利点である切屑
の排出の点で不利となり、研削時に形状精度が悪化する原因となる。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来の問題点を解消す るためになされたもので、靭性の高い高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒と、靭性の比較的
低い中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒とを、混合してビトリファイドボンドにより結合し
て焼成したことを特徴とするものである。また、前記高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒と
前記中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒の好適な混合割合として、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒
が砥粒全体の１０％〜８０％を占めるように混合されていることを特徴とするも
のである。 【０００５】 【作用】上記した構成のビトリファイドＣＢＮ砥石によると、高靭性単結晶ＣＢ
Ｎ砥粒によりＣＢＮ砥粒の破砕が抑制され、また中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒が研削
に関与することで、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒にかかる研削負荷が軽減され、結合
剤の量を多くしなくても高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒の脱落を抑制できるようになる
。 【０００６】 【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１において、１０
は円板状の台金１１の円周上にＣＢＮ砥粒層１２を形成したビトリファイドＣＢ
Ｎ砥石を示す。この砥石１０のＣＢＮ砥粒層１２は、靭性の異なる２種類のＣＢ
Ｎ砥粒を混合し、ビトリファイドボンドからなる結合剤で焼成してなる。すなわ
ち、図２に示すように、ＣＢＮ砥粒層１２は、靭性の高い高靭性単結晶ＣＢＮ砥
粒１３と、靭性の比較的低い中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４とを、高靭性単結晶Ｃ
ＢＮ砥粒１３が砥粒全体の１０％〜８０％を占めるように混合し、これらを適正
量のビトリファイドボンド１５にて結合して焼成したものである。ここで高靭性
単結晶ＣＢＮ砥粒１３としては、例えばＧＥ(ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩ
Ｃ)社製の“ＢＯＲＡＺＯＮ ５００”あるいは昭和電工社製の“ＳＢＮ−Ｍ”
を使用でき、また中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４としては、同じくＧＥ社製の“Ｂ
ＯＲＡＺＯＮ ＴＹＰＥＩ”あるいは昭和電工社製の“ＳＢＮ−Ｂ”等を使用で
きる。なお、図１中１６は焼成によるビトリファイドボンド１５の収縮にって形
成された気孔を示す。 【０００７】図３は前記高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３と中靭性単結晶Ｃ ＢＮ砥粒１４の混合割合を変えながら、面粗さが上限規格値ＵＬに達するまでの
相対研削数を調べた実験データを示す。なお、この実験に使用したビトリファイ
ドＣＢＮ砥石１０は、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３として粒度♯１２０／１４０
を、中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４として粒度♯８０／１００を使用した。 【０００８】この実験データから明らかなように、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３
が０で、中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４が１００％の場合の相対研削数を１とし、
高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３の割合を増してゆくと、前記相対研削数は急激に増
加し、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３が３０％、中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４が７
０％の場合に最大に達し、これより高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４の割合を増して
いくと逆に相対研削数は漸次減少して高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３が１００％に
なると前記相対研削数が１のレベルまで減少することを分かった。 【０００９】この現象は、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３が１００％の場合には、
破砕は起こりにくい代わりに高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３の脱落による影響によ
り相対研削数は上がらず、また中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４が１００％の場合に
は、中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒の破砕による影響によって相対研削数が上がらない
と考えられる。しかしながら、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３と中靭性単結晶ＣＢ
Ｎ砥粒１４を適度な割合で混合した場合には、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３の破
砕が抑制されるとともに、中靭性ＣＢＮ砥粒１４の破砕による鋭利な刃先の生成
により中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４が研削に関与することで、高靭性単結晶ＣＢ
Ｎ砥粒１３にかかる研削負荷が軽減されて脱落を抑制できると考えられる。 【００１０】図４は上記した高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３を３０％、中靭性単結
晶ＣＢＮ砥粒１４を７０％としたビトリファイドＣＢＮ砥石１０を用いて、研削
本数に対する面粗さの影響を調べた実験データを示す。この実験データから明ら
かなように、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３あるいは中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４
をそれぞれ単独で使用した場合（図中 Ａ、Ｂ）に比べ、Ｃに示すように面粗さの上限規格値ＵＬに達するまでの研削本
数を大幅に増加できるようになる。 【００１１】 【発明の効果】以上述べたように本発明は、靭性の高い高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒
と、靭性の比較的低い中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒とを、混合してビトリファイドボ
ンドにより結合して焼成した構成のあるので、結合剤の量を多くすることなく、
靭性の異なる単結晶ＣＢＮ砥粒をそれぞれ単独で使用した場合に比べて、面粗さ
が上限規格値に達するまでの研削本数を増加することができるようになる。これ
によりツルーイングインターバルが増大し、ＣＢＮ砥石の寿命を増大することが
できることから、ツールコストの低減が図れる効果がある。
砥粒とを混合したビトリファイドＣＢＮ砥石に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】カム研削等の高能率研削においては、従来のビトリファイドＣＢ
Ｎ砥石では、研削量が増すにつれて被削物の面粗さが劣化していく。このために
面粗さの上限規格値に近くなるとツルーイングを行い、研削初期の面粗さに復帰
させるようになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、面粗さの劣化は、主にＣＢＮ砥粒の
破砕、脱落により発生すると考えられ、このようなＣＢＮ砥粒の破砕、脱落を抑
えるためには、靭性の高いＣＢＮ砥粒を用いて砥粒の破砕を抑制したり、あるい
は結合剤の量を増して砥粒の保持力を高める等の必要があるが、結合剤の量の多
いＣＢＮ砥石を使用すると、有気孔ビトリファイドＣＢＮ砥石の利点である切屑
の排出の点で不利となり、研削時に形状精度が悪化する原因となる。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来の問題点を解消す るためになされたもので、靭性の高い高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒と、靭性の比較的
低い中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒とを、混合してビトリファイドボンドにより結合し
て焼成したことを特徴とするものである。また、前記高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒と
前記中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒の好適な混合割合として、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒
が砥粒全体の１０％〜８０％を占めるように混合されていることを特徴とするも
のである。 【０００５】 【作用】上記した構成のビトリファイドＣＢＮ砥石によると、高靭性単結晶ＣＢ
Ｎ砥粒によりＣＢＮ砥粒の破砕が抑制され、また中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒が研削
に関与することで、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒にかかる研削負荷が軽減され、結合
剤の量を多くしなくても高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒の脱落を抑制できるようになる
。 【０００６】 【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１において、１０
は円板状の台金１１の円周上にＣＢＮ砥粒層１２を形成したビトリファイドＣＢ
Ｎ砥石を示す。この砥石１０のＣＢＮ砥粒層１２は、靭性の異なる２種類のＣＢ
Ｎ砥粒を混合し、ビトリファイドボンドからなる結合剤で焼成してなる。すなわ
ち、図２に示すように、ＣＢＮ砥粒層１２は、靭性の高い高靭性単結晶ＣＢＮ砥
粒１３と、靭性の比較的低い中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４とを、高靭性単結晶Ｃ
ＢＮ砥粒１３が砥粒全体の１０％〜８０％を占めるように混合し、これらを適正
量のビトリファイドボンド１５にて結合して焼成したものである。ここで高靭性
単結晶ＣＢＮ砥粒１３としては、例えばＧＥ(ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩ
Ｃ)社製の“ＢＯＲＡＺＯＮ ５００”あるいは昭和電工社製の“ＳＢＮ−Ｍ”
を使用でき、また中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４としては、同じくＧＥ社製の“Ｂ
ＯＲＡＺＯＮ ＴＹＰＥＩ”あるいは昭和電工社製の“ＳＢＮ−Ｂ”等を使用で
きる。なお、図１中１６は焼成によるビトリファイドボンド１５の収縮にって形
成された気孔を示す。 【０００７】図３は前記高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３と中靭性単結晶Ｃ ＢＮ砥粒１４の混合割合を変えながら、面粗さが上限規格値ＵＬに達するまでの
相対研削数を調べた実験データを示す。なお、この実験に使用したビトリファイ
ドＣＢＮ砥石１０は、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３として粒度♯１２０／１４０
を、中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４として粒度♯８０／１００を使用した。 【０００８】この実験データから明らかなように、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３
が０で、中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４が１００％の場合の相対研削数を１とし、
高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３の割合を増してゆくと、前記相対研削数は急激に増
加し、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３が３０％、中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４が７
０％の場合に最大に達し、これより高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４の割合を増して
いくと逆に相対研削数は漸次減少して高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３が１００％に
なると前記相対研削数が１のレベルまで減少することを分かった。 【０００９】この現象は、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３が１００％の場合には、
破砕は起こりにくい代わりに高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３の脱落による影響によ
り相対研削数は上がらず、また中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４が１００％の場合に
は、中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒の破砕による影響によって相対研削数が上がらない
と考えられる。しかしながら、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３と中靭性単結晶ＣＢ
Ｎ砥粒１４を適度な割合で混合した場合には、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３の破
砕が抑制されるとともに、中靭性ＣＢＮ砥粒１４の破砕による鋭利な刃先の生成
により中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４が研削に関与することで、高靭性単結晶ＣＢ
Ｎ砥粒１３にかかる研削負荷が軽減されて脱落を抑制できると考えられる。 【００１０】図４は上記した高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３を３０％、中靭性単結
晶ＣＢＮ砥粒１４を７０％としたビトリファイドＣＢＮ砥石１０を用いて、研削
本数に対する面粗さの影響を調べた実験データを示す。この実験データから明ら
かなように、高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１３あるいは中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒１４
をそれぞれ単独で使用した場合（図中 Ａ、Ｂ）に比べ、Ｃに示すように面粗さの上限規格値ＵＬに達するまでの研削本
数を大幅に増加できるようになる。 【００１１】 【発明の効果】以上述べたように本発明は、靭性の高い高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒
と、靭性の比較的低い中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒とを、混合してビトリファイドボ
ンドにより結合して焼成した構成のあるので、結合剤の量を多くすることなく、
靭性の異なる単結晶ＣＢＮ砥粒をそれぞれ単独で使用した場合に比べて、面粗さ
が上限規格値に達するまでの研削本数を増加することができるようになる。これ
によりツルーイングインターバルが増大し、ＣＢＮ砥石の寿命を増大することが
できることから、ツールコストの低減が図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すビトリファイドＣＢＮ砥石の正面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒と中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒との混合割合に対す
る相対研削数の変化を示す実験データである。 【図４】研削本数に対する面粗さの変化を示す実験データである。 【符号の説明】 １０ ビトリファイドＣＢＮ砥石 １１ 台金 １２ ＣＢＮ砥石層 １３ 高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒 １４ 中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒 １５ ビトリファイドボンド
る相対研削数の変化を示す実験データである。 【図４】研削本数に対する面粗さの変化を示す実験データである。 【符号の説明】 １０ ビトリファイドＣＢＮ砥石 １１ 台金 １２ ＣＢＮ砥石層 １３ 高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒 １４ 中靭性単結晶ＣＢＮ砥粒 １５ ビトリファイドボンド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 靭性の高い高靭性単結晶ＣＢＮ砥粒と、靭性の比較的低い中靭
性単結晶ＣＢＮ砥粒とを、混合してビトリファイドボンドにより結合して焼成し
たことを特徴とするビトリファイドＣＢＮ砥石。 【請求項２】 請求項１に記載のビトリファイドＣＢＮ砥石において、前記高
靭性単結晶ＣＢＮ砥粒が砥粒全体の１０％〜８０％を占めるように混合されてい
ることを特徴とするビトリファイドＣＢＮ砥石。
Family
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