JP2875916B2 - 電解ドレッシング用研削油剤 - Google Patents

電解ドレッシング用研削油剤

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昌宏 野田
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哲夫 落合
順功 黒崎
洋 萩原
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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、電解ドレッシング用研
削油剤に関し、更に詳しく言えば、特にメタルボンド砥
石等の導電性砥石を電解効果によってドレッシングす
る、いわゆる電解ドレッシング加工用研削油剤に関する
ものである。本発明は機械加工分野においてセラミック
ス等の硬脆材料の研削加工に利用される。
【0002】
【従来の技術】一般に導電性砥石、例えばメタルボンド
砥石の砥粒は強い結合力によって保持されているため、
ドレッシング加工をすることが困難であった。ドレッシ
ング加工を可能にするための方法として、砥石と弱導電
性の研削液に電圧を印加し、その間の電解作用によって
砥石のドレッシングを行う電解ドレッシング法が提案さ
れており(特開平1−188266号公報)、無機塩と
アルカノールアミンを主成分とする市販の水溶性研削油
剤が使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この水
溶性研削油剤は、(1)導電性が低いため微弱な電流し
か流れない、(2)電解によって研削油剤成分が砥石表
面に析出する、(3)研削油剤成分が電解により溶出し
た砥石ボンド材の金属イオンと反応して、砥石(電極)
表面に水不溶性の塩を生成し、砥石表面の導電性が低下
する、電解電流が不安定となる、あるいは電流が流れな
くなる等の原因によって、電解ドレッシングが進まず、
研削加工能率が著しく低下するという問題があった。
【0004】本発明は、上記欠点を克服するものであ
り、導電性が低下せずに、電解ドレッシング加工を安定
に行うことができる電解ドレッシング用研削油剤を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、電解ドレ
ッシング加工における砥石及び導電性に及ぼす研削油剤
成分の影響について種々検討した結果、水溶性カルボン
酸の有機又は無機アルカリ塩と強電解質の塩とを併用す
ることにより、導電性に優れた研削油剤が得られること
を見出して、本発明を完成するに至ったのである。 即ち、本発明の電解ドレッシング用研削油剤は、(a)
酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタール酸、
リンゴ酸、酒石酸、マレイン酸、フマール酸、 乳酸、没
食子酸、ヒドロキシ酢酸、3−ヒドロキシプロピオン
酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、オキシマロン酸、
クエン酸、D−グルコン酸、D−グルコ糖酸、グルクロ
ン酸、オキシ安息香酸、オキサル酢酸、グルタコン酸及
びオキシフェニル酢酸よりなる群から選ばれた1種又は
2種以上からなる水溶性カルボン酸、 (b)該水溶性カルボン酸と塩をつくりうる有機塩基化
合物及び無機アルカリ化合物の少なくとも一種と、 (c)塩化物、硫酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩及び亜硝酸塩
よりなる群から選ばれた1種又は2種以上からなる強電
解質塩と、を水に溶解又は分散させてなる電解ドレッシ
ング用研削油剤であって、本研削用油剤全体を100重
量部とする場合、上記(a)成分(b)成分の合計
2090重量部、上記(c)成分が0.1〜10重
量部であり、かつ、上記(a)成分と上記(b)成分と
の重量比が(a)/(b)=20/80〜80/20
あることを特徴とする。
【0006】本発明において使用する上記水溶性カルボ
ン酸は、電解ドレッシング加工の際、メタルボンド材の
金属イオンと反応せず、不導体皮膜生成しないため、
導電性が低下せず安定な加工ができる。
【0007】上記有機塩基化合物としては、モルホリ
ン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン等を、無機アルカリ化合物としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を用いることがで
きる。この水溶性カルボン酸(a)及び有機塩基化合物
(b)の含有量は、油剤全体を100重量部とした時
に、2090重量部(好ましくは50〜80重量部)
の範囲である。この含有量が20重量部未満では、防錆
効果が低く被加工物や機械装置類の発錆又は腐食の原因
となり、逆にこの含有量が90重量部を超えると、その
他必須成分の水に対する溶解性が悪くなり安定な研削油
剤が得られないからである。また、上記(a)成分と上
記(b)成分との重量比は、(a)/(b)=20/8
0〜80/20(好ましくは30/40〜60/20)
とする。
【0008】上記強電解質塩は、一定値以上の電流が流
れるようにするための成分であり、塩化物、硫酸塩、亜
硫酸塩、硝酸塩及び亜硝酸塩よりなる群から選ばれる1
種又は2種以上の塩を使用する。塩化物としては塩化リ
チウム、塩化ナトリウム及び塩化カリウム等を、硫酸塩
としては硫酸リチウム、硫酸ナトリウム及び硫酸カリウ
ム等を、亜硫酸塩としては亜硫酸リチウム、亜硫酸ナト
リウム及び亜硫酸カリウム等を、硝酸塩としては硝酸リ
チウム、硝酸ナトリウム及び硝酸カリウム等を、亜硝酸
塩としては亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム及び亜硝
酸カリウム等を挙げることができる。
【0009】この強電解質塩の含有量は、本研削油剤全
体を100重量部とした時に、0.110重量部(好
ましくは1〜5重量部)の範囲である。この含有量が
0.1重量部未満では導電性が低くなり電解加工に必要
な電流が流れず、この含有量が10重量部を超えると被
加工物や機械装置類の発錆又は腐食の原因となるため好
ましくない。本発明の研削油剤には、上記の必須成分を
水に溶解又は分散させて組成されるが、その他の任意成
分として、一般の研削油剤に用いられている添加剤を適
宜添加することができる。即ち、(a)高級アルコール
系、ポリオキシエチレンアルキルフェノール系等のノニ
オン系界面活性剤、(b)エタノール、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール
等の有機溶剤、(c)トリアジン系、イソチアゾリン系
等の防腐剤、(d)シリコーン系等の消泡剤及び(e)
ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾトリアゾール等
の非鉄金属防食剤等を添加することができる。また、本
発明の研削油剤は水で10〜500倍に希釈して使用さ
れる。
【0010】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。尚、下記の実施例及び比較例において組成の数値
は、特記しない限り重量部を示す。表1に実施例、表2
に比較例の各組成を示す。表中のノニオン系界面活性剤
としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル(EO付
加:9モル)、また、ポリエチレングリコールの分子量
は400である。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】本発明の電解ドレッシング用研削油剤の性
能を明らかにするため、性能試験を行った。性能試験方
法及び条件を下記に記載し、結果を表3に示す。尚、図
1には、実施例1、と比較例1、6の電流値の変化
を、グラフとして示した。 電解試験 陽極:鋳鉄ファイバボンドダイヤモンド砥石 陰極:銅板 電極面積:30×50mm 電極間距離:1mm 電圧:60V 研削油剤濃度:2% 電流値(A)の変化及び60分後の皮膜生成の有無を調
べた。皮膜生成の評価の表示は、○:皮膜生成なし、
×:皮膜生成を示す。
【0014】防錆力試験 研削油剤を水で希釈した濃度2%試料液に、試験片(S
PCC−SD)を浸漬して、(a)24時間放置した後
の発生状態、及び(b)30秒間浸漬した後引き上げ、
室内に24時間放置した後の錆発生状態を観察評価し
た。評価の表示は◎:さびなし、×:さび発生を示す。
【0015】
【表3】
【0016】これらの結果によれば、比較例1及び2は
電解質塩を含まないため電流値が低く、比較例3、4は
水溶性カルボン酸を含まないため皮膜生成してしま
、電流値の低下率も大きい。水溶性カルボン酸を含ま
ず、かつ弱電解質塩である炭酸ナトリウムを用いた比較
例5電解質塩の量が20重量部と多いにもかかわ
らず電流値が低い。比較例6及び7は、ドデカン2酸と
いう水に難溶性のカルボン酸を用いたため、電流値の低
下率が大きく皮膜生成防止性も悪い。比較例8及び9
、水溶性カルボン酸と有機塩基化合物若しくは無機ア
ルカリ化合物の合計が4重量部と少ないため防錆力が
悪く、比較例10は強電解質塩の量が20重量部と多い
ため防錆力が悪い。一方、実施例1〜10のいずれにお
いても、すべての性能は良好であった。
【0017】研削試験 本発明の研削油剤の使用上の効果を確認するため、実施
及び比較例6を用いて、セラミックスの平面研削試
験を行った。 機械:平面研削盤(黒田精工(株)製CS−CHF) 砥石:1A1型ストレートホイール(新東ブレーター
(株)製、鋳鉄ファイバーボンドダイヤモンド砥石、D
150×T10×X3×H50.8、SD325N10
0FA) 電解電源:パルス電源(新東ブレーター(株)製EPD
−10A) 電極:銅製、電極面積:砥石外周の1/6 電極と砥石間距離:0.5mm 研削試験は砥石を陽極に、銅製の電極を陰極に接続し、
プレドレッシングを約30分間行った後、下記条件で通
電しながらインプロセスでの研削を行い評価した。 砥石周速度:1400m/分 工作物送り速度:16m/分 切込量:0.01mm/回、幅3mm 研削方式:湿式トラバース研削 工作物:常圧焼結、窒化珪素50×50mm
【0018】結果を、工作物除去体積に対する法線方向
研削抵抗の変化として、図2に示す。実施例を用いた
研削では、砥石表面に不導体皮膜を生成しないため、電
解ドレッシング電流値が一定で、極めて研削抵抗変化の
少ない安定した研削が行えた。それに対し比較例6を用
いた研削では、砥石表面に不導体皮膜を生成するため、
図1に示すように電流値が流れなくなり、インプロセス
での電解ドレッシングに支障をきたし、次第に図2に示
すように、研削抵抗が増加する不安定な研削となった。
【0019】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明の電解ドレッシング用研削油剤
は、水溶性を有する成分で構成されており、電解ドレッ
シング加工時に砥石(陽電極)表面に不導体皮膜を生成
することがないため、経時的な電流値低下は生じない、
従って、本発明の油剤を使用することによって、安定な
研削加工を行うことができ、研削加工の能率向上を図る
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例と比較例6の研削油剤を使用
して電解ドレッシング加工を行った時の電流値の変化を
示すグラフである。
【図2】本発明の実施例と比較例の研削油剤を使用し
て、インプロセス電解ドレッシング研削を行った時の工
作物除去体積に対し、法線方向の研削抵抗変化を示すグ
ラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C10N 40:14 40:22 (72)発明者 野田 昌宏 神奈川県高座郡寒川町田端1580番地 ユ シロ化学工業株式会社内 (72)発明者 伊澤 守康 愛知県西春日井郡西春町字福寺神明51番 地 新東ブレーター株式会社内 (72)発明者 落合 哲夫 愛知県西春日井郡西春町字福寺神明51番 地 新東ブレーター株式会社内 (72)発明者 黒崎 順功 愛知県西春日井郡西春町字福寺神明51番 地 新東ブレーター株式会社内 (72)発明者 萩原 洋 愛知県西春日井郡西春町字福寺神明51番 地 新東ブレーター株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−100872(JP,A) 特開 昭61−235499(JP,A) 特開 平4−244374(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C10M 105/24 B24B 53/00 C10M 105/26 C10M 105/28 C10M 173/00 C10N 40:14 C10N 40:22

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハ
    ク酸、グルタール酸、リンゴ酸、酒石酸、マレイン酸、
    フマール酸、乳酸、没食子酸、ヒドロキシ酢酸、3−ヒ
    ドロキシプロピオン酸、α−オキシ酪酸、グリセリン
    酸、オキシマロン酸、クエン酸、D−グルコン酸、D−
    グルコ糖酸、グルクロン酸、オキシ安息香酸、オキサル
    酢酸、グルタコン酸及びオキシフェニル酢酸よりなる群
    から選ばれた1種又は2種以上からなる水溶性カルボン
    、 (b)該水溶性カルボン酸と塩をつくりうる有機塩基化
    合物及び無機アルカリ化合物の少なくとも一種と、 (c)塩化物、硫酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩及び亜硝酸塩
    よりなる群から選ばれた1種又は2種以上からなる強電
    解質塩と、 を水に溶解又は分散させてなる電解ドレッシング用研削
    油剤であって、 本研削用油剤全体を100重量部とする場合、上記
    (a)成分(b)成分の合計が2090重量部、
    上記(c)成分が0.1〜10重量部であり、かつ、上
    記(a)成分と上記(b)成分との重量比が(a)/
    (b)=20/80〜80/20であることを特徴とす
    る電解ドレッシング用研削油剤。
  2. 【請求項2】 本研削用油剤全体を100重量部とする
    場合、上記(a)成分と上記(b)成分との合計が50
    〜80重量部、上記(c)成分が1〜5重量部であり、
    かつ、上記(a)成分と上記(b)成分との重量比が
    (a)/(b)=30/40〜60/20である請求項
    1記載の電解ドレッシング用研削油剤。
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JP4474495B2 (ja) * 2008-04-30 2010-06-02 パレス化学株式会社 水溶性切断液組成物、水溶性切断液及びその水溶性切断液を用いた切断方法

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