JP3004988B2 - 研磨工具 - Google Patents
研磨工具Info
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- JP3004988B2 JP3004988B2 JP11079265A JP7926599A JP3004988B2 JP 3004988 B2 JP3004988 B2 JP 3004988B2 JP 11079265 A JP11079265 A JP 11079265A JP 7926599 A JP7926599 A JP 7926599A JP 3004988 B2 JP3004988 B2 JP 3004988B2
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- Japan
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- grinding
- abrasive
- core
- metal
- rim
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
- B24D5/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
- B24D5/08—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental with reinforcing means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
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- B24D5/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
- B24D3/08—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for close-grained structure, e.g. using metal with low melting point
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、硬くて脆い材
料、例えばセラミック、及びセラミックを含む複合材料
を１６０ｍ／秒までの周縁砥石車速度で精密な研削を行
うのに適した研磨工具に関する。この工具は、研削操作
の間、熱的に安定な結合材で、金属で結合された超砥粒
リムに取り付けられた砥石コア又はハブを有する。これ
らの研磨工具は、従来の研磨工具よりも砥石磨耗が少な
く加工品の損傷が少なくて、高い材料除去速度で（例え
ば、１９〜３８０ｃｍ3 ／分／ｃｍ）脆い材料を研削す
る。
料、例えばセラミック、及びセラミックを含む複合材料
を１６０ｍ／秒までの周縁砥石車速度で精密な研削を行
うのに適した研磨工具に関する。この工具は、研削操作
の間、熱的に安定な結合材で、金属で結合された超砥粒
リムに取り付けられた砥石コア又はハブを有する。これ
らの研磨工具は、従来の研磨工具よりも砥石磨耗が少な
く加工品の損傷が少なくて、高い材料除去速度で（例え
ば、１９〜３８０ｃｍ3 ／分／ｃｍ）脆い材料を研削す
る。
【０００２】この発明は、契約ＤＥ−ＡＣ０５−８４−
ＯＲ２１４００の下に合衆国政府の後援を受けエネルギ
ー省に賞を与えられて創作された。合衆国政府は本発明
に対して何らかの権利を有する。
ＯＲ２１４００の下に合衆国政府の後援を受けエネルギ
ー省に賞を与えられて創作された。合衆国政府は本発明
に対して何らかの権利を有する。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】リー
（Ｌｉ）の米国特許Ｎo.５６０７４８９には、サファイ
ヤ及び他のセラミック材料を研削するに適した研磨工具
が開示されている。この工具は、２〜２０容量％の固体
潤滑剤と少なくとも１０容量％の多孔度を有するガラス
質マトリックス中に結合され、金属で覆われたダイヤモ
ンドを含むものである、と記載されている。
（Ｌｉ）の米国特許Ｎo.５６０７４８９には、サファイ
ヤ及び他のセラミック材料を研削するに適した研磨工具
が開示されている。この工具は、２〜２０容量％の固体
潤滑剤と少なくとも１０容量％の多孔度を有するガラス
質マトリックス中に結合され、金属で覆われたダイヤモ
ンドを含むものである、と記載されている。
【０００４】キート（Ｋｅａｔ）の米国特許Ｎo.３９２
５０３５には、１５〜５０容量％のグラファイトのよう
な選択された充填材を有する金属マトリックス中に結合
されたダイヤモンドを含む研磨工具が記載されている。
この工具は超硬合金を研削するためにもちいられる。
５０３５には、１５〜５０容量％のグラファイトのよう
な選択された充填材を有する金属マトリックス中に結合
されたダイヤモンドを含む研磨工具が記載されている。
この工具は超硬合金を研削するためにもちいられる。
【０００５】Ｖａｎ ｄｅｒ Ｐｙｌの米国特許Ｎo.２
２３８３５１には、金属で結合されたダイヤモンド砥粒
で作られた切断砥石が開示されている。前記結合材は、
銅、鉄、錫、及び任意にニッケルからなり、この結合さ
れた砥粒は、スチールのコアに焼結され、任意に、適当
な接着を確保するために、ハンダ付け工程が加わる。最
高の結合は、ロックウェルＢ硬度７０を有すると報告さ
れている。
２３８３５１には、金属で結合されたダイヤモンド砥粒
で作られた切断砥石が開示されている。前記結合材は、
銅、鉄、錫、及び任意にニッケルからなり、この結合さ
れた砥粒は、スチールのコアに焼結され、任意に、適当
な接着を確保するために、ハンダ付け工程が加わる。最
高の結合は、ロックウェルＢ硬度７０を有すると報告さ
れている。
【０００６】米国再発行特許Ｎo.２１１６５には、比較
的低い融解温度の金属結合材、例えばブロンズ結合材中
に結合された微細なダイヤモンド粒子（ボルト）を有す
る研磨工具が開示されている。この低融点結合材は前記
微細なダイヤモンド粒子の酸化の回避に役立つ。研磨リ
ムが、単一の環状研磨セグメントとして構築され、次い
でアルミニウム又は他の材料の中央ディスクに取り付け
られる。
的低い融解温度の金属結合材、例えばブロンズ結合材中
に結合された微細なダイヤモンド粒子（ボルト）を有す
る研磨工具が開示されている。この低融点結合材は前記
微細なダイヤモンド粒子の酸化の回避に役立つ。研磨リ
ムが、単一の環状研磨セグメントとして構築され、次い
でアルミニウム又は他の材料の中央ディスクに取り付け
られる。
【０００７】これらのいずれの研磨工具も、精密部品の
精密な研削には完全には満足できないものであることが
分かった。これらの工具は、商業的に実現可能な研削速
度で作動させるとき部品の形状、サイズ、及び表面品質
についての厳格な仕様に適合しない。そのような操作に
使用することが推奨される殆どの商業的研磨工具は、樹
脂又はガラスで結合された超砥粒砥石車であり、セラミ
ック部品に対する表面及び内層面の損傷を避けるため
に、これらの砥石車は比較的低い研削効率で稼働するよ
うに設計されている。セラミック加工品が砥石表面に詰
まりを生じて頻繁な砥石のドレッシング及び精密な形状
を維持するための形直しが必要になるという傾向のため
に、研削効率は更に減少する。
精密な研削には完全には満足できないものであることが
分かった。これらの工具は、商業的に実現可能な研削速
度で作動させるとき部品の形状、サイズ、及び表面品質
についての厳格な仕様に適合しない。そのような操作に
使用することが推奨される殆どの商業的研磨工具は、樹
脂又はガラスで結合された超砥粒砥石車であり、セラミ
ック部品に対する表面及び内層面の損傷を避けるため
に、これらの砥石車は比較的低い研削効率で稼働するよ
うに設計されている。セラミック加工品が砥石表面に詰
まりを生じて頻繁な砥石のドレッシング及び精密な形状
を維持するための形直しが必要になるという傾向のため
に、研削効率は更に減少する。
【０００８】エンジン、耐熱性装置及び電子装置（例え
ばウェーハー、磁気ヘッド及びディスプレーウィンド
ー）のような製品における精密セラミック部品に対する
市場の要求が成長するに従ってセラミックの精密な研削
のための改善された研磨工具に対する需要が成長してい
る。
ばウェーハー、磁気ヘッド及びディスプレーウィンド
ー）のような製品における精密セラミック部品に対する
市場の要求が成長するに従ってセラミックの精密な研削
のための改善された研磨工具に対する需要が成長してい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、２．４ＭＰａ
−cm3 ／ｇの最小比強度パラメーター、０．５〜８．０
ｇ／cm3 のコア密度及び円形周縁部を有するコア；少な
くとも１つの研磨セグメントで画定された研磨リム；並
びに前記コア及び前記リムの間の熱的に安定な結合材を
含む研磨工具であって、ここに、前記研磨セグメントは
超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ1/2 の破壊靱性を
有する金属結合材マトリックスから本質的になり；ま
た、ここに前記研磨工具は１６０ｍ／秒までの速度で脆
い材料の精密研削に適合されている、研磨工具である。
−cm3 ／ｇの最小比強度パラメーター、０．５〜８．０
ｇ／cm3 のコア密度及び円形周縁部を有するコア；少な
くとも１つの研磨セグメントで画定された研磨リム；並
びに前記コア及び前記リムの間の熱的に安定な結合材を
含む研磨工具であって、ここに、前記研磨セグメントは
超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ1/2 の破壊靱性を
有する金属結合材マトリックスから本質的になり；ま
た、ここに前記研磨工具は１６０ｍ／秒までの速度で脆
い材料の精密研削に適合されている、研磨工具である。
【００１０】本発明の研磨工具は、研削車を研削機に設
置するための中央の穴を有するコアを有し、このコアは
前記車の周縁に沿って金属で結合された超砥粒リムを支
持するように設計されている。この車の前記２部分は、
研削条件下で熱的に安定である結合材で相互に保持さ
れ、この車及びその部品は、少なくとも８０ｍ／秒ま
で、好ましくは１６０ｍ／秒までの車周縁速度で生じる
応力に耐えるように設計されている。好ましい工具は、
タイプ１Ａ車（ｗｈｅｅｌ）、及びカップ砥石車（ｃｕ
ｐ ｗｈｅｅｌ）、例えばタイプ２若しくは６車又はタ
イプ１１Ｖ９ベル形状カップ車である。
置するための中央の穴を有するコアを有し、このコアは
前記車の周縁に沿って金属で結合された超砥粒リムを支
持するように設計されている。この車の前記２部分は、
研削条件下で熱的に安定である結合材で相互に保持さ
れ、この車及びその部品は、少なくとも８０ｍ／秒ま
で、好ましくは１６０ｍ／秒までの車周縁速度で生じる
応力に耐えるように設計されている。好ましい工具は、
タイプ１Ａ車（ｗｈｅｅｌ）、及びカップ砥石車（ｃｕ
ｐ ｗｈｅｅｌ）、例えばタイプ２若しくは６車又はタ
イプ１１Ｖ９ベル形状カップ車である。
【００１１】このコアは、形状が実質的に円形である。
このコアは、最小比強度２．４ＭＰａ−cm3 ／ｇ、好ま
しくは４０〜１８５ＭＰａ−cm3 ／ｇを有するどんな材
料も含みうる。このコア材料は密度が０．５〜８．０ｇ
／cm3 、好ましくは２．０〜８．０ｇ／cm3 である。適
当な材料の例は、スチール、アルミニウム、チタン及び
青銅、並びにそれらの複合材及び合金、並びにそれらの
組み合わせである。指定された最小比強度を有する強化
プラスチックも前記コアを作るのに使用できる。複合材
料及び強化コア材料は、典型的には金属又はプラスチッ
クのマトリックスの連続相を有し、このマトリックスは
しばしば粉末の形態をしており、これに、比較的硬い、
比較的弾力的な、及び／又は比較的密度の低い材料が、
不連続相として加えられる。本発明の工具のコアに使用
するに適した強化材料の例としては、ガラス繊維、炭素
繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、セラミック粒子
（ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｇｒａｉｎｓ）、及び
ガラス、ムライト、アルミナ等の中空充填材料、及びゼ
オライト（商標）球がある。
このコアは、最小比強度２．４ＭＰａ−cm3 ／ｇ、好ま
しくは４０〜１８５ＭＰａ−cm3 ／ｇを有するどんな材
料も含みうる。このコア材料は密度が０．５〜８．０ｇ
／cm3 、好ましくは２．０〜８．０ｇ／cm3 である。適
当な材料の例は、スチール、アルミニウム、チタン及び
青銅、並びにそれらの複合材及び合金、並びにそれらの
組み合わせである。指定された最小比強度を有する強化
プラスチックも前記コアを作るのに使用できる。複合材
料及び強化コア材料は、典型的には金属又はプラスチッ
クのマトリックスの連続相を有し、このマトリックスは
しばしば粉末の形態をしており、これに、比較的硬い、
比較的弾力的な、及び／又は比較的密度の低い材料が、
不連続相として加えられる。本発明の工具のコアに使用
するに適した強化材料の例としては、ガラス繊維、炭素
繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、セラミック粒子
（ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｇｒａｉｎｓ）、及び
ガラス、ムライト、アルミナ等の中空充填材料、及びゼ
オライト（商標）球がある。
【００１２】密度が０．５〜８．０ｇ／cm3 であるスチ
ール及び他の金属は、本発明の工具用のコアを作るため
に用いることができる。高速度研削（例えば、少なくと
も８０ｍ／秒）に使用されるコアを作るとき、粉末形態
の軽量金属（即ち、密度約１．８〜４．５ｇ／cm3 の金
属）、例えばアルミニウム、マグネシウム及びチタン、
並びにこれらの合金、並びにこれらの混合物が好まし
い。アルミニウム及びアルミニウム合金は特に好まし
い。もし、工具を作るのに共焼結組み立て法（ｃｏ−ｓ
ｉｎｔｅｒｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐｒｏｃｅｓ
ｓ）が使用されるならば、焼結温度４００〜９００℃、
好ましくは５７０〜６５０℃の金属が選択される。前記
コアの重量を減らすために低密度充填材を加えても良
い。多孔質及び／又は中空のセラミック又はガラスの充
填材、例えばガラス球及びムライト球は、この目的に適
した材料である。無機で非金属の繊維材料も有用であ
る。加工条件が指示するときは、プレス成形及び焼結の
前に、金属結合材及び超砥粒の技術分野で公知の有効量
の滑剤又は他の加工助剤を、前記金属粉末に加えてもよ
い。
ール及び他の金属は、本発明の工具用のコアを作るため
に用いることができる。高速度研削（例えば、少なくと
も８０ｍ／秒）に使用されるコアを作るとき、粉末形態
の軽量金属（即ち、密度約１．８〜４．５ｇ／cm3 の金
属）、例えばアルミニウム、マグネシウム及びチタン、
並びにこれらの合金、並びにこれらの混合物が好まし
い。アルミニウム及びアルミニウム合金は特に好まし
い。もし、工具を作るのに共焼結組み立て法（ｃｏ−ｓ
ｉｎｔｅｒｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐｒｏｃｅｓ
ｓ）が使用されるならば、焼結温度４００〜９００℃、
好ましくは５７０〜６５０℃の金属が選択される。前記
コアの重量を減らすために低密度充填材を加えても良
い。多孔質及び／又は中空のセラミック又はガラスの充
填材、例えばガラス球及びムライト球は、この目的に適
した材料である。無機で非金属の繊維材料も有用であ
る。加工条件が指示するときは、プレス成形及び焼結の
前に、金属結合材及び超砥粒の技術分野で公知の有効量
の滑剤又は他の加工助剤を、前記金属粉末に加えてもよ
い。
【００１３】高速度操作によって生じる潜在的破壊力に
耐えるために、前記工具は強く、耐久性で、寸法安定で
あるべきである。接線方向接触速度８０〜１６０ｍ／秒
を達成するために必要な非常に高い角速度で研削車を操
作するために、前記コアは或る最小比強度を持たなけれ
ばならない。本発明に使用されるコア材料に必要な最小
比強度パラメーターは、２．４ＭＰａ−cm3 ／ｇであ
る。
耐えるために、前記工具は強く、耐久性で、寸法安定で
あるべきである。接線方向接触速度８０〜１６０ｍ／秒
を達成するために必要な非常に高い角速度で研削車を操
作するために、前記コアは或る最小比強度を持たなけれ
ばならない。本発明に使用されるコア材料に必要な最小
比強度パラメーターは、２．４ＭＰａ−cm3 ／ｇであ
る。
【００１４】前記比強度パラメーターは、コア材料の降
伏強さ（又は破壊強さ）をコア材料密度で割った比とし
て定義される。降伏強さよりも破壊強さが低い脆い材料
の場合、前記比強度パラメーターは、小さい方の数、即
ち破壊強さを用いることによって決定される。材料の降
伏強さは、その材料の歪みが更に力を増すことなく増加
するときの張力に掛けられる最小の力である。例えば、
約２４０（ブリネルスケール）より高く硬化されたＡＮ
ＳＩ ４１４０スチールは、７００ＭＰａを超える引っ
張り強さを有する。このスチールの密度は約７．８ｇ／
cm3 である。従って、その比強度はパラメーターは約９
０ＭＰａ−cm3 ／ｇである。同様に、ある種のアルミニ
ウム合金、例えばＡ１ ２０２４、Ａ１ ７０７５及び
Ａ１ ７１７８（これらは熱処理してブリネル硬度を約
１００より高くすることができる）は、引っ張り強さが
約３００ＭＰａより大きい。そのようなアルミニウム合
金は密度が約２．７ｇ／cm3 と低く、従って比強度パラ
メーターが１１０ＭＰａ−cm3 ／ｇより大きい。密度が
８．０ｇ／cm3 以下となるように製作されたチタン合金
及び青銅複合材及び合金も、使用に適している。
伏強さ（又は破壊強さ）をコア材料密度で割った比とし
て定義される。降伏強さよりも破壊強さが低い脆い材料
の場合、前記比強度パラメーターは、小さい方の数、即
ち破壊強さを用いることによって決定される。材料の降
伏強さは、その材料の歪みが更に力を増すことなく増加
するときの張力に掛けられる最小の力である。例えば、
約２４０（ブリネルスケール）より高く硬化されたＡＮ
ＳＩ ４１４０スチールは、７００ＭＰａを超える引っ
張り強さを有する。このスチールの密度は約７．８ｇ／
cm3 である。従って、その比強度はパラメーターは約９
０ＭＰａ−cm3 ／ｇである。同様に、ある種のアルミニ
ウム合金、例えばＡ１ ２０２４、Ａ１ ７０７５及び
Ａ１ ７１７８（これらは熱処理してブリネル硬度を約
１００より高くすることができる）は、引っ張り強さが
約３００ＭＰａより大きい。そのようなアルミニウム合
金は密度が約２．７ｇ／cm3 と低く、従って比強度パラ
メーターが１１０ＭＰａ−cm3 ／ｇより大きい。密度が
８．０ｇ／cm3 以下となるように製作されたチタン合金
及び青銅複合材及び合金も、使用に適している。
【００１５】前記コア材料は、強靱で、研削ゾーンで到
達する温度（例えば、約５０〜２００℃）で熱的に安定
で、研削で用いられる冷却剤及び滑剤との化学反応に対
して抵抗性で、そして研削ゾーン中の切削屑の動きに由
来する損食による磨耗に対して抵抗性であるべきであ
る。アルミナ及び他のセラミックの中には、許容できる
破壊値（即ち、６０ＭＰａ−cm3 ／ｇより大）を持つも
のもあるが、それらは一般に脆過ぎて、破損のために高
速度研削には構造的に失敗する。従って、セラミックは
工具コアに使用するには適していない。金属、特に硬化
された工具品質のスチール、及び金属マトリックス複合
材が好ましい。
達する温度（例えば、約５０〜２００℃）で熱的に安定
で、研削で用いられる冷却剤及び滑剤との化学反応に対
して抵抗性で、そして研削ゾーン中の切削屑の動きに由
来する損食による磨耗に対して抵抗性であるべきであ
る。アルミナ及び他のセラミックの中には、許容できる
破壊値（即ち、６０ＭＰａ−cm3 ／ｇより大）を持つも
のもあるが、それらは一般に脆過ぎて、破損のために高
速度研削には構造的に失敗する。従って、セラミックは
工具コアに使用するには適していない。金属、特に硬化
された工具品質のスチール、及び金属マトリックス複合
材が好ましい。
【００１６】本発明に使用するための研削車の研磨セグ
メントは、コアに搭載されたセグメントに分けられた又
は連続的なリムである。セグメントに分けられた研磨リ
ムを図１に示す。コア２は、パワー駆動装置のアーバー
（図示していない）に前記車を設置するための中央穴３
を持っている。前記車の研磨リムは、金属マトリックス
結合材５中に埋められた（好ましくは均一の濃度で）超
砥粒４を有する。複数の研磨セグメント６が図１に示さ
れた研磨リムを作り上げている。図示の具体例は１０個
のセグメントを示しているが、セグメントの数は重要で
はない。個々の研磨セグメントは、図１に示すように、
長さｌ、幅ｗ、及び深さｄを特徴とする切形正方形環形
状（弓形状）を持っている。
メントは、コアに搭載されたセグメントに分けられた又
は連続的なリムである。セグメントに分けられた研磨リ
ムを図１に示す。コア２は、パワー駆動装置のアーバー
（図示していない）に前記車を設置するための中央穴３
を持っている。前記車の研磨リムは、金属マトリックス
結合材５中に埋められた（好ましくは均一の濃度で）超
砥粒４を有する。複数の研磨セグメント６が図１に示さ
れた研磨リムを作り上げている。図示の具体例は１０個
のセグメントを示しているが、セグメントの数は重要で
はない。個々の研磨セグメントは、図１に示すように、
長さｌ、幅ｗ、及び深さｄを特徴とする切形正方形環形
状（弓形状）を持っている。
【００１７】図１に示した研削車の具体例は、本発明に
従って首尾よく操作できる車の代表例であると考えられ
るが、本発明を限定するものと考えられるべきではな
い。適当と考えられるセグメントに分けられた研削車用
の多数の幾何学的変形には、図２に示されるようなカッ
プの形状をした車、コアを通る隙間及び／又は連続した
セグメントの間のギャップ、及びコアとは異なった幅の
研磨セグメントを有する車がある。場合によっては、隙
間又はギャップは、研削ゾーンへ冷却剤を通すため及び
このゾーンから切削屑を送り出す通路を提供するために
使用される。前記車が加工物に半径方向に浸入したとき
削り屑と接触して浸食されることからコア構造体を保護
するために、コアよりも幅の広いセグメントが時折使用
される。
従って首尾よく操作できる車の代表例であると考えられ
るが、本発明を限定するものと考えられるべきではな
い。適当と考えられるセグメントに分けられた研削車用
の多数の幾何学的変形には、図２に示されるようなカッ
プの形状をした車、コアを通る隙間及び／又は連続した
セグメントの間のギャップ、及びコアとは異なった幅の
研磨セグメントを有する車がある。場合によっては、隙
間又はギャップは、研削ゾーンへ冷却剤を通すため及び
このゾーンから切削屑を送り出す通路を提供するために
使用される。前記車が加工物に半径方向に浸入したとき
削り屑と接触して浸食されることからコア構造体を保護
するために、コアよりも幅の広いセグメントが時折使用
される。
【００１８】前記車は、最初に予め選択された寸法の個
々のセグメントを形成し、次いでこれら予め形成された
セグメントを適当な接着剤で前記コアの円周７に取り付
けることにより製作され得る。他の好ましい製作方法は
砥粒及び結合材の粉末混合物のセグメント前駆体単位を
形成し、この組成物を前記コアの円周の周りに成形し、
そして熱と圧力をかけて前記セグメントを、その場で
（即ち、前記コアとリムを共焼結させる）作り、取り付
けることを含む。
々のセグメントを形成し、次いでこれら予め形成された
セグメントを適当な接着剤で前記コアの円周７に取り付
けることにより製作され得る。他の好ましい製作方法は
砥粒及び結合材の粉末混合物のセグメント前駆体単位を
形成し、この組成物を前記コアの円周の周りに成形し、
そして熱と圧力をかけて前記セグメントを、その場で
（即ち、前記コアとリムを共焼結させる）作り、取り付
けることを含む。
【００１９】本発明の研磨工具の前記研磨リム成分は、
それぞれ図１及び２に示すように、連続的なリム又は不
連続なリムであり得る。前記連続的な研磨リムは、型の
中で別に焼結され、次いで、熱的に安定な結合材（即
ち、研削の間に、研削面から遠い方のセグメントの部分
で出会う温度、典型的には約５０〜３５０℃で安定な結
合材）でコアに個々に装備される１つの研磨セグメント
又は少なくとも２つの研磨セグメントを含んでいてもよ
い。図２に示されているような不連続な研磨リムは、そ
のようなセグメントの少なくとも２つから製造され、こ
れらセグメントは前記リム中のスロット又はギャップで
分離され、セグメントに分けられ連続的な研磨リム砥石
車におけるように、それらの長さ方向、ｌ、に沿って端
から端まで繋がっている訳ではない。これらの図面は本
発明の好ましい具体例を示すもので、本発明の工具のデ
ザインの種類を限定することを意味するものではない。
従って、不連続なリムをタイプ１Ａ車に使用することが
でき、連続的なリムをカップ車に使用することができ
る。
それぞれ図１及び２に示すように、連続的なリム又は不
連続なリムであり得る。前記連続的な研磨リムは、型の
中で別に焼結され、次いで、熱的に安定な結合材（即
ち、研削の間に、研削面から遠い方のセグメントの部分
で出会う温度、典型的には約５０〜３５０℃で安定な結
合材）でコアに個々に装備される１つの研磨セグメント
又は少なくとも２つの研磨セグメントを含んでいてもよ
い。図２に示されているような不連続な研磨リムは、そ
のようなセグメントの少なくとも２つから製造され、こ
れらセグメントは前記リム中のスロット又はギャップで
分離され、セグメントに分けられ連続的な研磨リム砥石
車におけるように、それらの長さ方向、ｌ、に沿って端
から端まで繋がっている訳ではない。これらの図面は本
発明の好ましい具体例を示すもので、本発明の工具のデ
ザインの種類を限定することを意味するものではない。
従って、不連続なリムをタイプ１Ａ車に使用することが
でき、連続的なリムをカップ車に使用することができ
る。
【００２０】高速度研削のためには、特に、円柱形の加
工物の研削のためには、連続リム、タイプ１Ａ車が好ま
しい。セグメントに分けられた連続的研磨リムは、環形
状の単一の片として成形された単一の連続的研磨リムよ
りも好ましい。それは多数の研磨セグメントから工具を
作る間に真に丸くて平坦な形状を達成することがはるか
に容易であるからである。
工物の研削のためには、連続リム、タイプ１Ａ車が好ま
しい。セグメントに分けられた連続的研磨リムは、環形
状の単一の片として成形された単一の連続的研磨リムよ
りも好ましい。それは多数の研磨セグメントから工具を
作る間に真に丸くて平坦な形状を達成することがはるか
に容易であるからである。
【００２１】比較的低速度の研削（例えば、２５〜６０
ｍ／秒）の操作、特に表面の研削及び平坦な加工物の仕
上げには、不連続なリム（例えば、図２に示されたカッ
プ車（ｃｕｐ ｗｈｅｅｌ）が好ましい。
ｍ／秒）の操作、特に表面の研削及び平坦な加工物の仕
上げには、不連続なリム（例えば、図２に示されたカッ
プ車（ｃｕｐ ｗｈｅｅｌ）が好ましい。
【００２２】前記研磨リム成分は金属マトリックス結合
材中に保持された超砥粒を含み、典型的には金属結合材
粉末及び砥粒の混合物を、研磨リム又は複数の研磨リム
セグメントの所望のサイズ及び形状を生じるように設計
された型の中で焼結させることにより形成される。
材中に保持された超砥粒を含み、典型的には金属結合材
粉末及び砥粒の混合物を、研磨リム又は複数の研磨リム
セグメントの所望のサイズ及び形状を生じるように設計
された型の中で焼結させることにより形成される。
【００２３】前記研磨リム中に使用される超砥粒は、天
然及び合成のダイヤモンド、ＣＢＮ並びにこれら研磨材
の混合物から選ぶことができる。粒子のサイズ及びタイ
プの選択は加工物の性質と研削工程の種類如何によって
変化する。例えば、サファイヤの研削及び磨きにおいて
は、２〜３００μm の範囲の超砥粒粒度が好ましい。他
のアルミナの研削のためには、約１２５〜３００μm
（６０〜１２０グリット；ノートンカンパニーのグリッ
トサイズ）が一般に好ましい。窒化ケイ素の研削のため
には、粒度約４５〜８０μm （２００〜４００グリッ
ト）が、一般に好ましい。表面仕上げのためには、比較
的微細なグリットサイズが好ましく、円柱形の外形又は
内部直径の研削操作には比較的多量の材料が除去され、
この場合には比較的大きなグリットサイズが好ましい。
然及び合成のダイヤモンド、ＣＢＮ並びにこれら研磨材
の混合物から選ぶことができる。粒子のサイズ及びタイ
プの選択は加工物の性質と研削工程の種類如何によって
変化する。例えば、サファイヤの研削及び磨きにおいて
は、２〜３００μm の範囲の超砥粒粒度が好ましい。他
のアルミナの研削のためには、約１２５〜３００μm
（６０〜１２０グリット；ノートンカンパニーのグリッ
トサイズ）が一般に好ましい。窒化ケイ素の研削のため
には、粒度約４５〜８０μm （２００〜４００グリッ
ト）が、一般に好ましい。表面仕上げのためには、比較
的微細なグリットサイズが好ましく、円柱形の外形又は
内部直径の研削操作には比較的多量の材料が除去され、
この場合には比較的大きなグリットサイズが好ましい。
【００２４】研削リムの体積パーセンテージとしては、
これらの工具は１０〜５０容量％、好ましくは１０〜４
０容量％の超砥粒を含む。加工物材料の硬度に等しいか
又はこれより小さい硬度を有する、少量の耐磨耗性材料
が、結合材の磨耗速度を変えるために結合材充填材とし
て加えられてもよい。前記リム成分の容量パーセンテー
ジとして、前記充填材は、０〜１５容量％、好ましくは
０．１〜１０容量％、最も好ましくは０．１〜５容量％
を用いることができる。有用な充填材の例としては、炭
化タングステン、酸化セリウム、及びアルミナ粒子があ
る。
これらの工具は１０〜５０容量％、好ましくは１０〜４
０容量％の超砥粒を含む。加工物材料の硬度に等しいか
又はこれより小さい硬度を有する、少量の耐磨耗性材料
が、結合材の磨耗速度を変えるために結合材充填材とし
て加えられてもよい。前記リム成分の容量パーセンテー
ジとして、前記充填材は、０〜１５容量％、好ましくは
０．１〜１０容量％、最も好ましくは０．１〜５容量％
を用いることができる。有用な充填材の例としては、炭
化タングステン、酸化セリウム、及びアルミナ粒子があ
る。
【００２５】超砥粒を結合するに適し、破壊靱性が１．
０〜６．０ＭＰａ・ｍ1/2 、好ましくは２．０〜４．０
ＭＰａ・ｍ1/2 である全ての金属結合材が、ここで用い
得る。破壊靱性は、ある材料中に生じたクラックがこの
材料中に生長しこの材料の破壊に導く応力強さ因子であ
る。破壊靱性は、Ｋ1c＝（σf ）（π1/2 ）（ｃ1/2）
（ここに、Ｋ1cは破壊靱性であり、σf は破壊のとき加
えられる応力であり、ｃはクラックの長さの１／２であ
る。）で表される。破壊靱性を測定するために使用でき
る方法が幾つかあり、各々は、既知の寸法のクラックが
試験材料に生ぜしめられ、次いでこの材料の破壊まで応
力負荷がかけられる初期工程を持っている。破壊時の前
記応力及びクラック長さが、前記式に置換され、前記破
壊靱性が計算される（例えば、スチールの破壊靱性は約
３０〜６０ＭＰａ・ｍ1/2 、アルミナのそれは約２〜３
ＭＰａ・ｍ1/2 、窒化ケイ素のそれは約４〜５ＭＰａ・
ｍ 1/2 、そしてジルコニアのそれは約７〜９ＭＰａ・ｍ
1/2 である）。
０〜６．０ＭＰａ・ｍ1/2 、好ましくは２．０〜４．０
ＭＰａ・ｍ1/2 である全ての金属結合材が、ここで用い
得る。破壊靱性は、ある材料中に生じたクラックがこの
材料中に生長しこの材料の破壊に導く応力強さ因子であ
る。破壊靱性は、Ｋ1c＝（σf ）（π1/2 ）（ｃ1/2）
（ここに、Ｋ1cは破壊靱性であり、σf は破壊のとき加
えられる応力であり、ｃはクラックの長さの１／２であ
る。）で表される。破壊靱性を測定するために使用でき
る方法が幾つかあり、各々は、既知の寸法のクラックが
試験材料に生ぜしめられ、次いでこの材料の破壊まで応
力負荷がかけられる初期工程を持っている。破壊時の前
記応力及びクラック長さが、前記式に置換され、前記破
壊靱性が計算される（例えば、スチールの破壊靱性は約
３０〜６０ＭＰａ・ｍ1/2 、アルミナのそれは約２〜３
ＭＰａ・ｍ1/2 、窒化ケイ素のそれは約４〜５ＭＰａ・
ｍ 1/2 、そしてジルコニアのそれは約７〜９ＭＰａ・ｍ
1/2 である）。
【００２６】車寿命及び研削性能を最適化するために
は、前記結合材の磨耗速度は、研削操作中の砥粒の磨耗
速度に等しいか又はこれより少し高くあるべきである。
前記車の磨耗速度を低下させるために前記金属結合材
に、上記のような充填材を添加することができる。研削
の間に比較的高い材料除去速度を可能にするために、比
較的密な結合材構造（即ち、多孔度５容量％未満）を形
成する傾向のある金属粉末が好ましい。
は、前記結合材の磨耗速度は、研削操作中の砥粒の磨耗
速度に等しいか又はこれより少し高くあるべきである。
前記車の磨耗速度を低下させるために前記金属結合材
に、上記のような充填材を添加することができる。研削
の間に比較的高い材料除去速度を可能にするために、比
較的密な結合材構造（即ち、多孔度５容量％未満）を形
成する傾向のある金属粉末が好ましい。
【００２７】前記リムの金属結合材マトリックスに有用
な材料としては、青銅、銅と亜鉛の合金（黄銅）、コバ
ルト及び鉄、並びにそれらの合金並びにこれらの混合物
を挙げることができる。これらの金属は、任意に、粒子
／結合材ポスト（ｐｏｓｔｓ）を強化するために選ばれ
た焼結条件の下で超砥粒の表面で粒子と結合材の間の炭
化物又は窒化物化学結合を形成することのできるチタン
若しくは水素化チタン、又は他の超砥粒反応性（即ち、
活性結合材成分）材料と共に使用することができる。比
較的強い粒子／結合材相互作用は、時期尚早な粒子の損
失及び加工物の損傷並びに時期尚早な粒子損失によって
引き起こされる短縮された工具寿命を制限するであろ
う。
な材料としては、青銅、銅と亜鉛の合金（黄銅）、コバ
ルト及び鉄、並びにそれらの合金並びにこれらの混合物
を挙げることができる。これらの金属は、任意に、粒子
／結合材ポスト（ｐｏｓｔｓ）を強化するために選ばれ
た焼結条件の下で超砥粒の表面で粒子と結合材の間の炭
化物又は窒化物化学結合を形成することのできるチタン
若しくは水素化チタン、又は他の超砥粒反応性（即ち、
活性結合材成分）材料と共に使用することができる。比
較的強い粒子／結合材相互作用は、時期尚早な粒子の損
失及び加工物の損傷並びに時期尚早な粒子損失によって
引き起こされる短縮された工具寿命を制限するであろ
う。
【００２８】研磨リムの好ましい具体例において、前記
金属マトリックスはリムの４５〜９０容量％、より好ま
しくは６０〜８０容量％を構成する。充填材が前記結合
材に加えられるときは、この充填材はリムの金属マトリ
ックスの０〜５０容量％、好ましくは０．１〜２５容量
％を構成する。この金属マトリックス結合材の多孔度
は、前記研磨セグメントの製造の間に、最大２５容量
％、好ましくは５容量％が維持されるべきである。前記
金属結合材マトリックスは、好ましくはヌープ硬度が
０．１〜３ＧＰａである。
金属マトリックスはリムの４５〜９０容量％、より好ま
しくは６０〜８０容量％を構成する。充填材が前記結合
材に加えられるときは、この充填材はリムの金属マトリ
ックスの０〜５０容量％、好ましくは０．１〜２５容量
％を構成する。この金属マトリックス結合材の多孔度
は、前記研磨セグメントの製造の間に、最大２５容量
％、好ましくは５容量％が維持されるべきである。前記
金属結合材マトリックスは、好ましくはヌープ硬度が
０．１〜３ＧＰａである。
【００２９】タイプ１Ａ研削車の好ましい具体例におい
ては、前記コアはアルミニウムから作られ、リムは銅及
び錫の粉末（８０／２０重量％）から、並びに任意にこ
れに０．１〜３．０重量％、好ましくは０．１〜１．０
重量％の燐／銅粉末の形態の燐を加えて作られた青銅結
合材が含まれる。研磨セグメントの製造の間に、この組
成の金属粉末は１００〜４００グリット（１６０〜４５
μｍ）のダイヤモンド砥粒と混合し、研磨リムセグメン
トに成形し、そして２０〜３３ＭＰａで４００〜５５０
℃の範囲で焼結するか又は緻密化され、好ましくは密度
が理論密度の少なくとも９５％（即ち、多孔度約５容量
％以下）である。
ては、前記コアはアルミニウムから作られ、リムは銅及
び錫の粉末（８０／２０重量％）から、並びに任意にこ
れに０．１〜３．０重量％、好ましくは０．１〜１．０
重量％の燐／銅粉末の形態の燐を加えて作られた青銅結
合材が含まれる。研磨セグメントの製造の間に、この組
成の金属粉末は１００〜４００グリット（１６０〜４５
μｍ）のダイヤモンド砥粒と混合し、研磨リムセグメン
トに成形し、そして２０〜３３ＭＰａで４００〜５５０
℃の範囲で焼結するか又は緻密化され、好ましくは密度
が理論密度の少なくとも９５％（即ち、多孔度約５容量
％以下）である。
【００３０】典型的な共焼結車製造プロセスにおいて
は、コアの金属粉末をスチールの型に注入し、８０〜２
００ｋＮ（約１０〜５０ＭＰａの圧力）で冷圧し、前記
コアの望みの最終厚さの１．２〜１．６倍を有するグリ
ーン部品を形成する。このグリーンコア部品をグラファ
イト型に入れ、前記砥粒及び前記金属結合材粉末ブレン
ドの混合物を、前記コア及び前記グラファイト型の外側
リムの間の空洞に加える。セッティングリング（ｓｅｔ
ｔｉｎｇ ｒｉｎｇ）を用いて、前記砥粒及び金属結合
材粉末をコアプリフォームと同じ厚さに圧縮してもよ
い。次いで、前記グラファイト型内容物を２０〜４８Ｍ
Ｐａの圧力下、３７０〜４１０℃で、６〜１０分熱圧す
る。当技術分野で知られているように、温度は段をなし
て上昇させ（ｒａｍｐ ｕｐ）てもよいし（例えば、２
５℃から４１０℃へ６分で上げ；４１０℃で１５分保持
する）又は徐々に増加させた後、型の内容物に圧力を掛
けてもよい。
は、コアの金属粉末をスチールの型に注入し、８０〜２
００ｋＮ（約１０〜５０ＭＰａの圧力）で冷圧し、前記
コアの望みの最終厚さの１．２〜１．６倍を有するグリ
ーン部品を形成する。このグリーンコア部品をグラファ
イト型に入れ、前記砥粒及び前記金属結合材粉末ブレン
ドの混合物を、前記コア及び前記グラファイト型の外側
リムの間の空洞に加える。セッティングリング（ｓｅｔ
ｔｉｎｇ ｒｉｎｇ）を用いて、前記砥粒及び金属結合
材粉末をコアプリフォームと同じ厚さに圧縮してもよ
い。次いで、前記グラファイト型内容物を２０〜４８Ｍ
Ｐａの圧力下、３７０〜４１０℃で、６〜１０分熱圧す
る。当技術分野で知られているように、温度は段をなし
て上昇させ（ｒａｍｐ ｕｐ）てもよいし（例えば、２
５℃から４１０℃へ６分で上げ；４１０℃で１５分保持
する）又は徐々に増加させた後、型の内容物に圧力を掛
けてもよい。
【００３１】熱圧に続いて、前記グラファイト型を前記
部品から取り去り、この部品を冷却し、従来法で仕上げ
して望みの寸法と公差を有する研磨リムを得る。例え
ば、前記部品は研削機の上のビトリファイド研削砥石又
は旋盤の上の超硬カッタを用いて所望のサイズに仕上げ
ることができる。
部品から取り去り、この部品を冷却し、従来法で仕上げ
して望みの寸法と公差を有する研磨リムを得る。例え
ば、前記部品は研削機の上のビトリファイド研削砥石又
は旋盤の上の超硬カッタを用いて所望のサイズに仕上げ
ることができる。
【００３２】本発明のコア及びリムを共焼結するとき、
この部品をその最終形状にするのに必要な材料除去は非
常に少ない。研磨リム及びコアの間の熱的に安定な結合
を形成するための他の方法においては、各部品のかみ合
わせと接合のために適当な表面を確保するために接合、
連結又は拡散の工程に先立って、コア及びリムの両方の
機械加工が必要であろう。
この部品をその最終形状にするのに必要な材料除去は非
常に少ない。研磨リム及びコアの間の熱的に安定な結合
を形成するための他の方法においては、各部品のかみ合
わせと接合のために適当な表面を確保するために接合、
連結又は拡散の工程に先立って、コア及びリムの両方の
機械加工が必要であろう。
【００３３】セグメントに分かれた研磨リムを利用し
て、前記リム及び前記コアの間に熱安定な結合材を作る
に当たっては、１６０ｍまでの周縁車速度に耐える強度
を有するどんな熱的に安定な接着剤も使用することがで
きるであろう。熱的に安定な接着剤は、研削面とは反対
方向の研磨セグメントの部分で出会うことのある研削プ
ロセス温度に対して安定である。そのような温度は典型
的には約５０〜３５０℃である。
て、前記リム及び前記コアの間に熱安定な結合材を作る
に当たっては、１６０ｍまでの周縁車速度に耐える強度
を有するどんな熱的に安定な接着剤も使用することがで
きるであろう。熱的に安定な接着剤は、研削面とは反対
方向の研磨セグメントの部分で出会うことのある研削プ
ロセス温度に対して安定である。そのような温度は典型
的には約５０〜３５０℃である。
【００３４】前記接着層は、研削車の回転の間及び研削
操作の間に存在する破壊力に耐えるために機械的に非常
に強くなければならない。２液型エポキシ樹脂接合剤が
好ましい。好ましいエポキシ接合剤、Ｔｅｃｈｎｏｄｙ
ｎｅ（商標）ＨＴ−１８エポキシ樹脂（タオカ化学、日
本から得た）、及びその変性されたアミン硬化剤を、樹
脂１００部に対して硬化剤１９部の割合で混合するとよ
い。接合剤の粘度を増すために、充填材、例えば微細な
シリカ粉末を樹脂１００部あたり３．５部の割合で加え
てもよい。セグメントは、接合剤で、研削車コアの完全
な周囲に、又はコアの部分的な周囲に設置してもよい。
前記金属コアの周囲は、前記セグメントの取り付けに先
立ってある程度の粗さを得るためにサンドブラストを掛
けてもよい。前記増粘したエポキシ接合剤はセグメント
の端部及び底部に適用され、このセグメントは実質的に
図１に示したコアの周りに配置され、硬化の間その場に
機械的に保持される。前記エポキシ接合剤は硬化させら
れる（例えば、室温で２４時間、その後６０℃で４８時
間）。硬化中の前記結合材の滴垂れ及びセグメントの動
きは、前記エポキシ接合剤の粘度を最適化するのに充分
な充填材を添加することによって、最小にされる。
操作の間に存在する破壊力に耐えるために機械的に非常
に強くなければならない。２液型エポキシ樹脂接合剤が
好ましい。好ましいエポキシ接合剤、Ｔｅｃｈｎｏｄｙ
ｎｅ（商標）ＨＴ−１８エポキシ樹脂（タオカ化学、日
本から得た）、及びその変性されたアミン硬化剤を、樹
脂１００部に対して硬化剤１９部の割合で混合するとよ
い。接合剤の粘度を増すために、充填材、例えば微細な
シリカ粉末を樹脂１００部あたり３．５部の割合で加え
てもよい。セグメントは、接合剤で、研削車コアの完全
な周囲に、又はコアの部分的な周囲に設置してもよい。
前記金属コアの周囲は、前記セグメントの取り付けに先
立ってある程度の粗さを得るためにサンドブラストを掛
けてもよい。前記増粘したエポキシ接合剤はセグメント
の端部及び底部に適用され、このセグメントは実質的に
図１に示したコアの周りに配置され、硬化の間その場に
機械的に保持される。前記エポキシ接合剤は硬化させら
れる（例えば、室温で２４時間、その後６０℃で４８時
間）。硬化中の前記結合材の滴垂れ及びセグメントの動
きは、前記エポキシ接合剤の粘度を最適化するのに充分
な充填材を添加することによって、最小にされる。
【００３５】接着層強度は、前記車の破裂（ｂｕｒｓ
ｔ）速度を測定する時になされるように、４５ｒｐｍに
促進して回転試験を行うことにより試験することができ
る。この車は、米国において現在適用されている安全基
準の下で１６０ｍ／秒の接線方向の接触速度での操作の
資格を得るためには、少なくとも２７１ｍ／秒の接線方
向の接触速度に等しい実証された破裂速度が必要であ
る。
ｔ）速度を測定する時になされるように、４５ｒｐｍに
促進して回転試験を行うことにより試験することができ
る。この車は、米国において現在適用されている安全基
準の下で１６０ｍ／秒の接線方向の接触速度での操作の
資格を得るためには、少なくとも２７１ｍ／秒の接線方
向の接触速度に等しい実証された破裂速度が必要であ
る。
【００３６】本発明の研磨工具は、脆い材料、例えば高
性能セラミック材料、ガラス、並びにセラミック材料を
含む成分、及びセラミック複合材料の精密研削及び仕上
げ用に、特に設計されている。本発明の工具は、セラミ
ック材料を研削するのが好ましく、このセラミック材料
には、シリコン；単結晶及び多結晶の酸化物、炭化物、
ホウ化物及びケイ化物；多結晶ダイヤモンド；ガラス；
並びに非セラミックマトリックス中のセラミックの複合
体；並びにこれらの組み合わせがあるが、これらに限ら
れない。典型的な加工物材料の例としては、窒化ケイ
素、酸窒化ケイ素、安定化されたジルコニア、酸化アル
ミニウム（例えばサファイヤ）、炭化ホウ素、窒化ホウ
素、二ホウ化チタン、及び窒化アルミニウム、並びにこ
れらの複合材、並びにある種の金属マトリックス複合
材、例えば超硬合金、及び硬くて脆い無定形の材料、例
えばミネラルガラスがあるが、これらに限られない。各
タイプのセラミックに関して、セラミック部品の品質及
び研削操作の効率は、本発明研削車の周縁車速度が８０
〜１６０ｍ／秒にまで増すにつれて、増す。
性能セラミック材料、ガラス、並びにセラミック材料を
含む成分、及びセラミック複合材料の精密研削及び仕上
げ用に、特に設計されている。本発明の工具は、セラミ
ック材料を研削するのが好ましく、このセラミック材料
には、シリコン；単結晶及び多結晶の酸化物、炭化物、
ホウ化物及びケイ化物；多結晶ダイヤモンド；ガラス；
並びに非セラミックマトリックス中のセラミックの複合
体；並びにこれらの組み合わせがあるが、これらに限ら
れない。典型的な加工物材料の例としては、窒化ケイ
素、酸窒化ケイ素、安定化されたジルコニア、酸化アル
ミニウム（例えばサファイヤ）、炭化ホウ素、窒化ホウ
素、二ホウ化チタン、及び窒化アルミニウム、並びにこ
れらの複合材、並びにある種の金属マトリックス複合
材、例えば超硬合金、及び硬くて脆い無定形の材料、例
えばミネラルガラスがあるが、これらに限られない。各
タイプのセラミックに関して、セラミック部品の品質及
び研削操作の効率は、本発明研削車の周縁車速度が８０
〜１６０ｍ／秒にまで増すにつれて、増す。
【００３７】本発明の研磨工具を用いて改善されるセラ
ミック部品には、セラミックのエンジンバルブ及びロッ
ド、ポンプのシール、ボールベアリング及び付属品、切
削工具インサート、磨耗部品、金属成形用ドローイング
ダイ（ｄｒａｗｉｎｇ ｄｉｅｓ）、耐火物部品、ヴィ
ジュアルディスプレーウインドー（ｖｉｓｕａｌ ｄｉ
ｓｐｌａｙ ｗｉｎｄｏｗｓ）、風防ガラス、ドア及び
窓用の平板ガラス、絶縁体及び電気部品、並びにセラミ
ック電子部品（シリコンウェーハー、磁気ヘッド、及び
基板を含むが、これらに限られない）がある。
ミック部品には、セラミックのエンジンバルブ及びロッ
ド、ポンプのシール、ボールベアリング及び付属品、切
削工具インサート、磨耗部品、金属成形用ドローイング
ダイ（ｄｒａｗｉｎｇ ｄｉｅｓ）、耐火物部品、ヴィ
ジュアルディスプレーウインドー（ｖｉｓｕａｌ ｄｉ
ｓｐｌａｙ ｗｉｎｄｏｗｓ）、風防ガラス、ドア及び
窓用の平板ガラス、絶縁体及び電気部品、並びにセラミ
ック電子部品（シリコンウェーハー、磁気ヘッド、及び
基板を含むが、これらに限られない）がある。
【００３８】
【実施例】 特に断らない限り、以下の例の全ての部及び
パーセンテージは、重量基準である。これらの例は、本
発明を単に説明するもので、本発明を限定しようとする
ものではない。
パーセンテージは、重量基準である。これらの例は、本
発明を単に説明するもので、本発明を限定しようとする
ものではない。
【００３９】（例１）本発明の砥石車を、以下に記載し
た材料及び方法を用いて１Ａ１金属で結合されたダイヤ
モンド砥石車の形態に調製した。
た材料及び方法を用いて１Ａ１金属で結合されたダイヤ
モンド砥石車の形態に調製した。
【００４０】４３．７４重量％の銅粉末（Ｄｅｎｄｒｉ
ｔｉｃ ＦＳグレード、粒度＋２００／−３２５メッシ
ュ、Ｓｉｎｔｅｒｔｅｃｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌＭａｒｋｅｔｉｎｇ Ｃｏｒｐ．，Ｇｈｅｎｔ，ＮＹ
から入手）；６．２４重量％の燐／銅粉末（グレード１
５０１、粒度＋１００／−３２５メッシュ、ＮｅｗＪｅ
ｒｓｅｙ Ｚｉｎｃ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｌｍｅｒｔ
ｏｎ，ＰＡから入手）；及び５０．０２重量％の錫粉末
（グレード ＭＤ１１５、粒度は３２５メッシュより大
きいものが０．５％以下、Ａｌｃａｎ Ｍｅｔａｌ Ｐ
ｏｗｄｅｒｓ，Ｉｎｃ．，Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ，Ｎｅｗ
Ｊｅｒｓｅｙから入手）のブレンドを調製した。ダイ
ヤモンド砥粒（３２０グリットのサイズの合成ダイヤモ
ンドで、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ，Ｗｏｒｔ
ｈｉｎｇｔｏｎ，Ｏｈｉｏから入手）を、前記金属粉末
ブレンドに加え、この組み合わせをそれが均一に配合さ
れるまで混合した。この混合物をグラファイト型に入
れ、理論密度の９５％を超える目標密度を持ったマトリ
ックス（例えば、例２で使用した＃６車用のもの：理論
密度の９８．５％より大）が得られるまで、４０７℃で
１５分、３０００ｐｓｉで熱圧した。＃６車用に作った
セグメントのロックウェルＢ硬度は１０８であった。セ
グメントは１８．７５容量％の砥粒を含んでいた。これ
らセグメントを、機械加工したアルミニウムコア（７０
７５Ｔ６アルミニウム、ＹａｒｄｅＭｅｔａｌｓ，Ｔｅ
ｗｋｓｂｕｒｙ，ＭＡから入手）の周縁に適合するよう
に必要な弓形の幾何学的形状に研削し、外径が約３９３
mmで、セグメント厚さ０．６２cmの砥石車を得た。
ｔｉｃ ＦＳグレード、粒度＋２００／−３２５メッシ
ュ、Ｓｉｎｔｅｒｔｅｃｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌＭａｒｋｅｔｉｎｇ Ｃｏｒｐ．，Ｇｈｅｎｔ，ＮＹ
から入手）；６．２４重量％の燐／銅粉末（グレード１
５０１、粒度＋１００／−３２５メッシュ、ＮｅｗＪｅ
ｒｓｅｙ Ｚｉｎｃ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｌｍｅｒｔ
ｏｎ，ＰＡから入手）；及び５０．０２重量％の錫粉末
（グレード ＭＤ１１５、粒度は３２５メッシュより大
きいものが０．５％以下、Ａｌｃａｎ Ｍｅｔａｌ Ｐ
ｏｗｄｅｒｓ，Ｉｎｃ．，Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ，Ｎｅｗ
Ｊｅｒｓｅｙから入手）のブレンドを調製した。ダイ
ヤモンド砥粒（３２０グリットのサイズの合成ダイヤモ
ンドで、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ，Ｗｏｒｔ
ｈｉｎｇｔｏｎ，Ｏｈｉｏから入手）を、前記金属粉末
ブレンドに加え、この組み合わせをそれが均一に配合さ
れるまで混合した。この混合物をグラファイト型に入
れ、理論密度の９５％を超える目標密度を持ったマトリ
ックス（例えば、例２で使用した＃６車用のもの：理論
密度の９８．５％より大）が得られるまで、４０７℃で
１５分、３０００ｐｓｉで熱圧した。＃６車用に作った
セグメントのロックウェルＢ硬度は１０８であった。セ
グメントは１８．７５容量％の砥粒を含んでいた。これ
らセグメントを、機械加工したアルミニウムコア（７０
７５Ｔ６アルミニウム、ＹａｒｄｅＭｅｔａｌｓ，Ｔｅ
ｗｋｓｂｕｒｙ，ＭＡから入手）の周縁に適合するよう
に必要な弓形の幾何学的形状に研削し、外径が約３９３
mmで、セグメント厚さ０．６２cmの砥石車を得た。
【００４１】前記研磨セグメント及びアルミニウムコア
を、シリカで充填したエポキシ接着剤系（Ｔｅｃｈｎｏ
ｄｙｎｅ ＨＴ−１８接着剤、タオカ化学、日本、から
入手）で組み立てて、多数の研磨セグメントからなる連
続的リムを有する研削車を作った。このコアとセグメン
トの接触表面を、適切な接着を確保するために、脱脂
し、サンドブラスト掛けをした。
を、シリカで充填したエポキシ接着剤系（Ｔｅｃｈｎｏ
ｄｙｎｅ ＨＴ−１８接着剤、タオカ化学、日本、から
入手）で組み立てて、多数の研磨セグメントからなる連
続的リムを有する研削車を作った。このコアとセグメン
トの接触表面を、適切な接着を確保するために、脱脂
し、サンドブラスト掛けをした。
【００４２】この新しいタイプの車の最大操作速度を記
述するために、フルサイズの車を意図的に回転させて破
壊させ、破裂速度を測定し、ノートン カンパニー最大
操作速度試験法に従って最大操作速度を評価した。以下
の表は、直径３９３mmの実験金属で結合された車の典型
的な例についての破裂試験データをまとめたものであ
る。
述するために、フルサイズの車を意図的に回転させて破
壊させ、破裂速度を測定し、ノートン カンパニー最大
操作速度試験法に従って最大操作速度を評価した。以下
の表は、直径３９３mmの実験金属で結合された車の典型
的な例についての破裂試験データをまとめたものであ
る。
【００４３】 実験金属で結合された車の破裂強度データ 車＃ 車直径 破裂 破裂 破裂 最大操作 cm ＲＰＭ 速度 速度 速度 （インチ） (m/s) (sfpm) (m/s) ４ 39.24 9950 204.4 40242 115.8 （15.45) ５ 39.29 8990 185.0 36415 104.8 （15.47) ７ 39.27 7820 160.8 31657 91.1 (15.46) ９ 39.27 10790 221.8 43669 125.7 (15.46)
【００４４】これらのデータによれば、この設計の実験
研削車は、９０ｍ／秒（１７，７１７表面フィート／
分）までの操作速度について資格があるであろう。１６
０ｍ／秒までのより高い操作速度は、製作方法及び車設
計における幾らかの更なる修正によって容易に達成する
ことができる。
研削車は、９０ｍ／秒（１７，７１７表面フィート／
分）までの操作速度について資格があるであろう。１６
０ｍ／秒までのより高い操作速度は、製作方法及び車設
計における幾らかの更なる修正によって容易に達成する
ことができる。
【００４５】（例２） （研削性能評価）：上記例１の方法で作られた、直径３
９３mm、厚さ１５mm、中央穴１２７mm、実験用の金属で
結合されたセグメントに分けられた３つの車（理論密度
の９５．６％を有するセグメントを有する＃４；理論密
度の９７．９％の＃５；理論密度の９８．５％の＃６）
を、研削性能について試験した。３２及び８０ｍ／秒で
の初期試験は、＃６の車が３つのうちで最良の研削性能
を有することを明らかにした。尤も、全ての実験した車
は許容できるものであった。車＃６の試験は次の３つの
速度で行った：３２ｍ／ｓ（６２５２ ｓｆｐｍ）、５
６ｍ／ｓ（１１，０００ ｓｆｐｍ）、及び８０ｍ／ｓ
（１５，７５０ ｓｆｐｍ）。高性能セラミック材料を
研削するために推奨されている２つの商業的な先行技術
の砥石車を対照として、それらを本発明の車と共に試験
した。１つはガラスで結合したダイヤモンド車（Ｎｏｒ
ｔｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，ＭＡか
ら入手したＳＤ３２０−Ｎ６Ｖ１０車）で、もう一つは
樹脂で結合したダイヤモンド車（Ｎｏｒｔｏｎ Ｃｏｍ
ｐａｎｙ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，ＭＡから入手したＳＤ
３２０−Ｒ４ＢＸ６１９Ｃ車）であった。この樹脂車を
全ての３つの速度で試験した。前記ガラス車は速度に対
する許容度を考慮して、３２ｍ／ｓのみで試験した。
９３mm、厚さ１５mm、中央穴１２７mm、実験用の金属で
結合されたセグメントに分けられた３つの車（理論密度
の９５．６％を有するセグメントを有する＃４；理論密
度の９７．９％の＃５；理論密度の９８．５％の＃６）
を、研削性能について試験した。３２及び８０ｍ／秒で
の初期試験は、＃６の車が３つのうちで最良の研削性能
を有することを明らかにした。尤も、全ての実験した車
は許容できるものであった。車＃６の試験は次の３つの
速度で行った：３２ｍ／ｓ（６２５２ ｓｆｐｍ）、５
６ｍ／ｓ（１１，０００ ｓｆｐｍ）、及び８０ｍ／ｓ
（１５，７５０ ｓｆｐｍ）。高性能セラミック材料を
研削するために推奨されている２つの商業的な先行技術
の砥石車を対照として、それらを本発明の車と共に試験
した。１つはガラスで結合したダイヤモンド車（Ｎｏｒ
ｔｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，ＭＡか
ら入手したＳＤ３２０−Ｎ６Ｖ１０車）で、もう一つは
樹脂で結合したダイヤモンド車（Ｎｏｒｔｏｎ Ｃｏｍ
ｐａｎｙ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，ＭＡから入手したＳＤ
３２０−Ｒ４ＢＸ６１９Ｃ車）であった。この樹脂車を
全ての３つの速度で試験した。前記ガラス車は速度に対
する許容度を考慮して、３２ｍ／ｓのみで試験した。
【００４６】幅６．３５mm（０．２５インチ）及び深さ
６．３５mm（０．２５インチ）の１０００を超えるプラ
ンジ研削を、窒化ケイ素加工物に対して行った。この研
削試験の条件は次のようであった：
６．３５mm（０．２５インチ）の１０００を超えるプラ
ンジ研削を、窒化ケイ素加工物に対して行った。この研
削試験の条件は次のようであった：
【００４７】研削試験条件： 機械：Ｓｔｕｄｅｒ Ｇｒｉｎｄｅｒ Ｍｏｄｅｌ Ｓ
４０ ＣＮＣ 車仕様：ＳＤ３２０−Ｒ４ＢＸ６１９Ｃ，ＳＤ３２０−
Ｎ６Ｖ１０ サイズ：直径３９３mm、厚さ１５mm、及び穴１２７mm 車速度：３２、５６、及び８０ｍ／ｓ（６２５２、１１
０００、及び１５７５０ｓｆｐｍ） 冷却剤：Ｉｎｖｅｒｓｏｌ ２２ ＠６０％油及び４０
％水 冷却剤圧力：２７０ｐｓｉ（１９ｋｇ／cm2 ） 材料除去速度：３．２mm3 ／ｓ／mm（０．３インチ3 ／
分／インチ）から出発して変化 加工材料：Ｓｉ3 Ｎ4 （Ｎｏｒｔｏｎ Ａｄｖａｎｃｅ
ｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ，Ｎｏｒｔｈｂｏｒｏ，Ｍａｓｓ
ａｔｈｕｓｅｔｔｓから得たＮＴ５５１窒化ケイ素で作
られた棒）直径２５．４mm（１インチ）×長さ８８．９
mm（３．５インチ） 加工速度：０．２１ｍ／ｓ（４２ｓｆｐｍ）、一定 加工開始直径：２５．４mm（１インチ） 加工仕上げ直径：６．３５mm（０．２５インチ）
４０ ＣＮＣ 車仕様：ＳＤ３２０−Ｒ４ＢＸ６１９Ｃ，ＳＤ３２０−
Ｎ６Ｖ１０ サイズ：直径３９３mm、厚さ１５mm、及び穴１２７mm 車速度：３２、５６、及び８０ｍ／ｓ（６２５２、１１
０００、及び１５７５０ｓｆｐｍ） 冷却剤：Ｉｎｖｅｒｓｏｌ ２２ ＠６０％油及び４０
％水 冷却剤圧力：２７０ｐｓｉ（１９ｋｇ／cm2 ） 材料除去速度：３．２mm3 ／ｓ／mm（０．３インチ3 ／
分／インチ）から出発して変化 加工材料：Ｓｉ3 Ｎ4 （Ｎｏｒｔｏｎ Ａｄｖａｎｃｅ
ｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ，Ｎｏｒｔｈｂｏｒｏ，Ｍａｓｓ
ａｔｈｕｓｅｔｔｓから得たＮＴ５５１窒化ケイ素で作
られた棒）直径２５．４mm（１インチ）×長さ８８．９
mm（３．５インチ） 加工速度：０．２１ｍ／ｓ（４２ｓｆｐｍ）、一定 加工開始直径：２５．４mm（１インチ） 加工仕上げ直径：６．３５mm（０．２５インチ）
【００４８】形直し及びドレッシングに必要な操作のた
めに、本発明の金属で結合した車に適した条件は次のよ
うであった： 形直し操作： 車：５ＳＧ４６ＩＶＳ（Ｎｏｒｔｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ
から得た） 車サイズ：直径１５２mm（６インチ） 車速度：３０００ｒｐｍ；研削車に対して＋０．８の割
合 リード：０．０１５インチ（０．３８mm） 補償：０．０００２インチ ドレッシング操作： スティック：３７Ｃ２２０Ｈ−ＫＶ （ＳｉＣ） モード：手動スティックドレッシング
めに、本発明の金属で結合した車に適した条件は次のよ
うであった： 形直し操作： 車：５ＳＧ４６ＩＶＳ（Ｎｏｒｔｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ
から得た） 車サイズ：直径１５２mm（６インチ） 車速度：３０００ｒｐｍ；研削車に対して＋０．８の割
合 リード：０．０１５インチ（０．３８mm） 補償：０．０００２インチ ドレッシング操作： スティック：３７Ｃ２２０Ｈ−ＫＶ （ＳｉＣ） モード：手動スティックドレッシング
【００４９】前記窒化ケイ素の棒を研削するにあたって
円柱形外径プランジモードで、試験を行った。研削の間
に加工物材料の最高の硬さを維持するために、前記８
８．９mm（３．５インチ）のサンプルを、研削のために
約３１mm（１＋１／４インチ）を暴露してチャック中に
保持した。各セットのプランジ研削試験は各棒の遠い端
から出発した。第一に、前記車は幅６．３５mm（１／４
インチ）、半径深さ３．１８mm（１／８インチ）のプラ
ンジを行って１回の試験を終えた。次いで、加工物の直
径が減ったために加工物速度の低下を補償するために加
工物のｒｐｍを再調整した。更に２回の同様なプランジ
を同じ場所で行い、加工物の直径を２５．４mm（１イン
チ）から６．３５mm（１／４インチ）に減らした。次い
で、この車をチャック寄りに６．３５mm（１／４イン
チ）横方向に移動し次の３回のプランジを行った。サン
プルの同じ側に４回の横方向の移動を行って、サンプル
の一端に１２のプランジを完了した。次いで、このサン
プルを反対にし他端を更に１２回の研削にさらした。各
サンプルについて、合計で２４プランジ研削を行った。
円柱形外径プランジモードで、試験を行った。研削の間
に加工物材料の最高の硬さを維持するために、前記８
８．９mm（３．５インチ）のサンプルを、研削のために
約３１mm（１＋１／４インチ）を暴露してチャック中に
保持した。各セットのプランジ研削試験は各棒の遠い端
から出発した。第一に、前記車は幅６．３５mm（１／４
インチ）、半径深さ３．１８mm（１／８インチ）のプラ
ンジを行って１回の試験を終えた。次いで、加工物の直
径が減ったために加工物速度の低下を補償するために加
工物のｒｐｍを再調整した。更に２回の同様なプランジ
を同じ場所で行い、加工物の直径を２５．４mm（１イン
チ）から６．３５mm（１／４インチ）に減らした。次い
で、この車をチャック寄りに６．３５mm（１／４イン
チ）横方向に移動し次の３回のプランジを行った。サン
プルの同じ側に４回の横方向の移動を行って、サンプル
の一端に１２のプランジを完了した。次いで、このサン
プルを反対にし他端を更に１２回の研削にさらした。各
サンプルについて、合計で２４プランジ研削を行った。
【００５０】本発明の金属で結合した車、並びに樹脂及
びガラスの車についての最初の比較試験を、３２ｍ／ｓ
の周縁速度で、約３．２mm3 ／ｓ／mm（０．３インチ3
／分／インチ）から約１０．８mm3 ／ｓ／mm（１．０イ
ンチ3 ／分／インチ）の３つの材料除去速度（ＭＲ
Ｒ’）で行った。表１は、１２のプランジ研削の後の３
つの異なったタイプの車の間のＧ比で表した性能の差異
を示す。Ｇ比は、除去された材料の体積割る車磨耗体積
の、単位の無い割合である。このデータは、Ｎグレード
ガラス車は、比較的高い材料除去速度でＲグレード樹脂
車より良いＧ比を持ち、比較的柔らかい車はセラミック
加工物を研削するのによりよい機能を発揮することを示
唆している。しかしながら、硬いほど、実験の金属で結
合された車（＃６）は、全ての材料除去速度で樹脂車及
びガラス車よりもはるかに優れていた。
びガラスの車についての最初の比較試験を、３２ｍ／ｓ
の周縁速度で、約３．２mm3 ／ｓ／mm（０．３インチ3
／分／インチ）から約１０．８mm3 ／ｓ／mm（１．０イ
ンチ3 ／分／インチ）の３つの材料除去速度（ＭＲ
Ｒ’）で行った。表１は、１２のプランジ研削の後の３
つの異なったタイプの車の間のＧ比で表した性能の差異
を示す。Ｇ比は、除去された材料の体積割る車磨耗体積
の、単位の無い割合である。このデータは、Ｎグレード
ガラス車は、比較的高い材料除去速度でＲグレード樹脂
車より良いＧ比を持ち、比較的柔らかい車はセラミック
加工物を研削するのによりよい機能を発揮することを示
唆している。しかしながら、硬いほど、実験の金属で結
合された車（＃６）は、全ての材料除去速度で樹脂車及
びガラス車よりもはるかに優れていた。
【００５１】表１は、全ての材料除去速度条件下で樹脂
で結合された車及び新規な金属で結合された車（＃６）
についての評価されたＧ比を示す。金属で結合された車
について各材料除去速度で１２回の研削の後、測定でき
る車磨耗はなかったので、象徴的な値である０．０１ミ
ル（０．２５μm ）の半径方向車磨耗を、各研削につい
て与えた。これは計算されたＧ比６０５１を与えた。
で結合された車及び新規な金属で結合された車（＃６）
についての評価されたＧ比を示す。金属で結合された車
について各材料除去速度で１２回の研削の後、測定でき
る車磨耗はなかったので、象徴的な値である０．０１ミ
ル（０．２５μm ）の半径方向車磨耗を、各研削につい
て与えた。これは計算されたＧ比６０５１を与えた。
【００５２】本発明の金属で結合された車は７５ダイヤ
モンド濃度（研磨セグメント中に砥粒約１８．７５容量
％）を含み、樹脂及びガラスの車は、それぞれ１００濃
度及び１５０濃度（２５容量％及び３７．５容量％）で
あったが、本発明の車は優れた研削性能を示した。これ
らの相対的粒子濃度では、比較的高い容量％の砥粒を含
む対照の車からは優れた研削性能が期待されるところで
ある。従って、実際の結果は全く予期されなかった。
モンド濃度（研磨セグメント中に砥粒約１８．７５容量
％）を含み、樹脂及びガラスの車は、それぞれ１００濃
度及び１５０濃度（２５容量％及び３７．５容量％）で
あったが、本発明の車は優れた研削性能を示した。これ
らの相対的粒子濃度では、比較的高い容量％の砥粒を含
む対照の車からは優れた研削性能が期待されるところで
ある。従って、実際の結果は全く予期されなかった。
【００５３】表１は、低い試験速度でのこれら３つの車
によって研削されたサンプルについて測定された表面仕
上げ（Ｒａ）及びうねり（Ｗｔ）データを示す。前記う
ねり値、Ｗｔ、はうねりプロファイルの谷高さ（ｖａｌ
ｌｅｙ ｈｅｉｇｈｔ）に対する最大ピークである。全
ての表面仕上げデータは火花を飛ばさないで円柱形プラ
ンジ研削により形成された表面について測定した。これ
らの表面は通常はトラバース研削によって作りだされる
表面より粗いであろう。
によって研削されたサンプルについて測定された表面仕
上げ（Ｒａ）及びうねり（Ｗｔ）データを示す。前記う
ねり値、Ｗｔ、はうねりプロファイルの谷高さ（ｖａｌ
ｌｅｙ ｈｅｉｇｈｔ）に対する最大ピークである。全
ての表面仕上げデータは火花を飛ばさないで円柱形プラ
ンジ研削により形成された表面について測定した。これ
らの表面は通常はトラバース研削によって作りだされる
表面より粗いであろう。
【００５４】表１は、３種の車についての種々の材料除
去速度での研削動力消費における差異を示す。前記樹脂
車は、他の２つの車よりも低い動力消費を持っていた。
しかしながら、実験金属で結合した車及びガラス車は比
肩できる動力消費を示した。特に、本発明の車について
観察された好ましいＧ比及び表面仕上げのデータに鑑み
れば、実験車は、セラミック研削操作についての許容で
きる量の動力を消費したといえる。一般に、本発明の車
は材料除去速度に比例した動力消費を明らかにした。
去速度での研削動力消費における差異を示す。前記樹脂
車は、他の２つの車よりも低い動力消費を持っていた。
しかしながら、実験金属で結合した車及びガラス車は比
肩できる動力消費を示した。特に、本発明の車について
観察された好ましいＧ比及び表面仕上げのデータに鑑み
れば、実験車は、セラミック研削操作についての許容で
きる量の動力を消費したといえる。一般に、本発明の車
は材料除去速度に比例した動力消費を明らかにした。
【００５５】 ［表１］ サン MRR' 車速度 接線方向 装置 比エネ Ｇ−比 表面 うねり プル mm3 m/s 力 出力 ルギー 仕上げ Ｗｔ /s/mm N/mm W/mm Wxs/mm3 Raμm μm 樹脂 973 3.2 32 0.48 40 12.8 585.9 0.52 0.86 1040 6.3 32 0.98 84 13.3 36.6 0.88 4.01 980 8.9 32 1.67 139 9.5 7.0 0.99 4.50 1016 3.2 56 0.49 41 13.1 586.3 0.39 1.22 1052 6.3 56 0.98 81 12.9 293.2 0.55 1.52 992 3.2 80 0.53 45 14.2 586.3 0.42 1.24 1064 6.3 80 0.89 74 11.8 293.2 0.62 1.80 1004 9.0 80 1.32 110 12.2 586.3 0.43 1.75 ガラス状 654 3.2 32 1.88 60 19.2 67.3 0.7 2.50 666 9.0 32 4.77 153 17.1 86.5 1.6 5.8 678 11.2 32 4.77 153 13.6 38.7 1.7 11.8実験金属 407 3.2 32 2.09 67 2.1 6051 0.6 0.9 419 6.3 32 4.03 130 20.6 6051 0.6 0.9 431 9.0 32 5.52 177 19.7 6051 0.6 0.8 443 3.2 56 1.41 80 25.4 6051 0.6 0.7 455 6.3 56 2.65 150 23.9 6051 0.5 0.7 467 9.0 56 3.70 209 23.3 6051 0.5 0.6 479 3.2 80 1.04 85 26.9 6051 0.5 1.2 491 6.3 80 1.89 153 24.3 6051 0.6 0.8 503 9.0 80 2.59 210 23.4 6051 0.6 0.8
【００５６】研削性能を、追加の研削試験にて同じ条件
下で８０ｍ／ｓ（１５，７５０ｓｆｐｍ）で研削性能を
測定すると、この樹脂車及び実験金属車は、材料除去速
度（ＭＲＲ）９．０mm3 ／ｓ／mm（０．８インチ3 ／分
／インチ）で、比肩できる動力消費を持っていた。表２
に示されているように、この実験車は、性能の低下も許
容できない動力負荷もなしに、増加するＭＲＲで操作さ
れた。この金属で結合された車の動力は、おおよそＭＲ
Ｒに比例していた。この検討で到達した最高のＭＲＲ
は、４７．３mm3 ／ｓ／mm（２８．４cm3 ／分／cm）で
あった。
下で８０ｍ／ｓ（１５，７５０ｓｆｐｍ）で研削性能を
測定すると、この樹脂車及び実験金属車は、材料除去速
度（ＭＲＲ）９．０mm3 ／ｓ／mm（０．８インチ3 ／分
／インチ）で、比肩できる動力消費を持っていた。表２
に示されているように、この実験車は、性能の低下も許
容できない動力負荷もなしに、増加するＭＲＲで操作さ
れた。この金属で結合された車の動力は、おおよそＭＲ
Ｒに比例していた。この検討で到達した最高のＭＲＲ
は、４７．３mm3 ／ｓ／mm（２８．４cm3 ／分／cm）で
あった。
【００５７】表２のデータは、１２の研削試験の平均で
ある。１２の試験の各々についての個々の動力の読み
は、各材料除去速度内で実験車について驚くほど一致し
ていた。継続的な研削試験が実施され、車の中の砥粒が
鈍り始めるか、又は車の表面に加工物の材料がたまる
と、通常、動力の増加が観察されるであろう。これは、
ＭＲＲが増すとしばしば観察される。しかしながら、１
２の研削の間の各ＭＲＲ内で観察された動力消費レベル
が安定していることは、意外にも、実験車は全てのＭＲ
Ｒの点で、試験の長さの間、その鋭い切削点を維持した
ことを証明している。
ある。１２の試験の各々についての個々の動力の読み
は、各材料除去速度内で実験車について驚くほど一致し
ていた。継続的な研削試験が実施され、車の中の砥粒が
鈍り始めるか、又は車の表面に加工物の材料がたまる
と、通常、動力の増加が観察されるであろう。これは、
ＭＲＲが増すとしばしば観察される。しかしながら、１
２の研削の間の各ＭＲＲ内で観察された動力消費レベル
が安定していることは、意外にも、実験車は全てのＭＲ
Ｒの点で、試験の長さの間、その鋭い切削点を維持した
ことを証明している。
【００５８】更に、この全試験の間、９．０mm3 ／ｓ／
mm（０．８インチ3 ／分／インチ）から４７．３mm3 ／
ｓ／mm（４．４cm3 ／分／インチ）の範囲の材料除去速
度で、実験車の形直しもドレッシングもする必要がなか
った。
mm（０．８インチ3 ／分／インチ）から４７．３mm3 ／
ｓ／mm（４．４cm3 ／分／インチ）の範囲の材料除去速
度で、実験車の形直しもドレッシングもする必要がなか
った。
【００５９】実験した金属で結合した車についての車磨
耗の何らの証拠もなしに研削された窒化ケイ素の全累積
量は、車幅cmあたり約２７１cm3 （インチあたり４２イ
ンチ 3 ）であった。これとは対照的に、８．６mm3 ／ｓ
／mm（０．８インチ3 ／分／インチ）の材料除去速度で
の１００濃度樹脂車についての前記Ｇ比は、１２プラン
ジの後に５８３であった。実験車は、１４の異なった材
料除去速度で、１６８プランジの後、測定しうる程の車
磨耗を何ら示さなかった。
耗の何らの証拠もなしに研削された窒化ケイ素の全累積
量は、車幅cmあたり約２７１cm3 （インチあたり４２イ
ンチ 3 ）であった。これとは対照的に、８．６mm3 ／ｓ
／mm（０．８インチ3 ／分／インチ）の材料除去速度で
の１００濃度樹脂車についての前記Ｇ比は、１２プラン
ジの後に５８３であった。実験車は、１４の異なった材
料除去速度で、１６８プランジの後、測定しうる程の車
磨耗を何ら示さなかった。
【００６０】表２は、全ての１４材料除去速度で実験の
金属で結合した車によって研削されたサンプルは、０．
４μm （１６μインチ）〜０．５μm （２０μインチ）
の一定した表面仕上げを維持し、そしてうねり値は１．
０μm （３８μインチ）〜１．７μm （６７μインチ）
であったことを示している。前記樹脂車はこれらの高い
材料除去速度では試験しなかった。しかしながら、約
９．０mm3 ／ｓ／mm（０．８インチ3 ／分／インチ）の
材料除去速度で、前記樹脂車で研削したセラミック棒
は、やや良好であったが、比肩できる表面仕上げ（０．
４３μm 対０．５μm ），及び劣ったうねり（１．７５
μm 対１．１９μm ）を示した。
金属で結合した車によって研削されたサンプルは、０．
４μm （１６μインチ）〜０．５μm （２０μインチ）
の一定した表面仕上げを維持し、そしてうねり値は１．
０μm （３８μインチ）〜１．７μm （６７μインチ）
であったことを示している。前記樹脂車はこれらの高い
材料除去速度では試験しなかった。しかしながら、約
９．０mm3 ／ｓ／mm（０．８インチ3 ／分／インチ）の
材料除去速度で、前記樹脂車で研削したセラミック棒
は、やや良好であったが、比肩できる表面仕上げ（０．
４３μm 対０．５μm ），及び劣ったうねり（１．７５
μm 対１．１９μm ）を示した。
【００６１】驚くべきことに、材料除去速度が増してい
っても、前記セラミック棒をこの新しい金属で結合され
た車で研削したとき、表面仕上げに何らの目に見えるよ
うな低下はなかった。ここで用いた対照の車のような標
準の車については、切削速度を増したとき一般に表面仕
上げの低下が観察されるのとは、これは対照的である。
っても、前記セラミック棒をこの新しい金属で結合され
た車で研削したとき、表面仕上げに何らの目に見えるよ
うな低下はなかった。ここで用いた対照の車のような標
準の車については、切削速度を増したとき一般に表面仕
上げの低下が観察されるのとは、これは対照的である。
【００６２】全体の結果が証明するところでは、実験し
た金属車は、標準の商業的に使用される樹脂で結合され
た車を用いて達成できるＭＲＲの５倍のＭＲＲで有効に
研削することができた。実験車は、比較的低いＭＲＲで
樹脂車に比べて１０倍を超えるＧ比を持っていた。
た金属車は、標準の商業的に使用される樹脂で結合され
た車を用いて達成できるＭＲＲの５倍のＭＲＲで有効に
研削することができた。実験車は、比較的低いＭＲＲで
樹脂車に比べて１０倍を超えるＧ比を持っていた。
【００６３】 ［表２］ サン MRR' 接線方向 装置 比エネ Ｇ−比 表面 うねり プル mm3 力 出力 ルギー 仕上げ Ｗｔ /s/mm N/mm W/mm Wxs/mm3 Raμm μm 樹脂 1004 9.0 1.32 110 12.2 586.3 0.43 1.75 金属（本発明） 805 9.0 1.21 98 11.0 6051 0.51 1.19 817 18.0 2.00 162 9.0 6051 0.41 0.97 829 22.5 2.62 213 9.5 6051 0.44 1.14 841 24.7 2.81 228 9.2 6051 0.47 1.04 853 27.0 3.06 248 9.2 6051 0.48 1.09 865 29.2 3.24 262 9.0 6051 0.47 1.37 877 31.4 3.64 295 9.4 6051 0.47 1.42 889 33.7 4.01 325 9.6 6051 0.44 1.45 901 35.9 4.17 338 9.4 6051 0.47 1.70 913 38.2 4.59 372 9.7 6051 0.47 1.55 925 40.4 4.98 404 10.0 6051 0.46 1.55 937 42.7 5.05 409 9.6 6051 0.44 1.57 949 44.9 5.27 427 9.5 6051 0.47 1.65 961 47.2 5.70 461 9.8 6051 0.46 1.42
【００６４】３２ｍ／ｓ（６２５２ｓｆｐｍ）及び５６
ｍ／ｓ（１１，０００ｓｆｐｍ）の車速度で運転したと
き、試験した全ての材料除去速度で、前記金属で結合さ
れた車についての動力消費は、樹脂で結合された車のそ
れよりも高かった。しかしながら、８０ｍ／ｓ（１５，
７５０ｓｆｐｍ）（表１及び２）の高い車速度では、金
属で結合された車についての動力消費は樹脂車のそれと
比肩できるか又はやや少なくなった。全体として、趨勢
は、樹脂車と実験の金属で結合された車の両方につい
て、同じ材料除去速度で研削したとき、車速度の増加と
共に動力消費は減少することを示した。研削時の動力消
費は、その多くは加工物に熱として移るものであり、金
属材料を研削するときに較べて、セラミックを研削する
ときの重要度が低くなる。それは、セラミック材料の熱
安定性が大きいからである。本発明の車で研削されたセ
ラミックサンプルの表面品質によって証明されるよう
に、動力消費は仕上げ品の品質を落とさず、許容できる
レベルであった。
ｍ／ｓ（１１，０００ｓｆｐｍ）の車速度で運転したと
き、試験した全ての材料除去速度で、前記金属で結合さ
れた車についての動力消費は、樹脂で結合された車のそ
れよりも高かった。しかしながら、８０ｍ／ｓ（１５，
７５０ｓｆｐｍ）（表１及び２）の高い車速度では、金
属で結合された車についての動力消費は樹脂車のそれと
比肩できるか又はやや少なくなった。全体として、趨勢
は、樹脂車と実験の金属で結合された車の両方につい
て、同じ材料除去速度で研削したとき、車速度の増加と
共に動力消費は減少することを示した。研削時の動力消
費は、その多くは加工物に熱として移るものであり、金
属材料を研削するときに較べて、セラミックを研削する
ときの重要度が低くなる。それは、セラミック材料の熱
安定性が大きいからである。本発明の車で研削されたセ
ラミックサンプルの表面品質によって証明されるよう
に、動力消費は仕上げ品の品質を落とさず、許容できる
レベルであった。
【００６５】実験した金属で結合された車について、全
ての材料除去速度及び車速度について、Ｇ比は６０５１
で本質的に一定であった。樹脂車について、Ｇ比は、ど
の一定の車速度でも材料除去速度の増加と共に減少し
た。
ての材料除去速度及び車速度について、Ｇ比は６０５１
で本質的に一定であった。樹脂車について、Ｇ比は、ど
の一定の車速度でも材料除去速度の増加と共に減少し
た。
【００６６】表２は、比較的高い車速度で研削されたサ
ンプルに対する表面仕上げ及びうねりにおける改善を示
す。更に、この新しい金属で結合された車で研削された
サンプルは、試験された全ての車速度及び材料除去速度
の下で、最低のうねり測定値を示した。
ンプルに対する表面仕上げ及びうねりにおける改善を示
す。更に、この新しい金属で結合された車で研削された
サンプルは、試験された全ての車速度及び材料除去速度
の下で、最低のうねり測定値を示した。
【００６７】これらの試験において、金属で結合された
車は、対照の車に較べて優れた車寿命を持つことを証明
した。商業的な対照の車に較べて、広範な研削試験の
間、実験車は形直しもドレッシングもする必要は全くな
かった。この実験車は９０ｍ／ｓまでの車速度で首尾よ
く運転された。
車は、対照の車に較べて優れた車寿命を持つことを証明
した。商業的な対照の車に較べて、広範な研削試験の
間、実験車は形直しもドレッシングもする必要は全くな
かった。この実験車は９０ｍ／ｓまでの車速度で首尾よ
く運転された。
【００６８】（例３）８０ｍ／ｓで、先の例において使
用したのと同じ運転条件の下で、実験車（＃６）の続き
の試験において、表面仕上げ（Ｒａ）只の０．５μm
（１２μインチ）を生じ、許容できるレベルの動力を利
用しつつ、３８０cm3 ／分／cmを達成した。セラミック
加工物に表面損傷を与えることのない観察された高い材
料除去速度は、本発明方法を利用することによって達成
されたが、これはどんなタイプの結合材を用いたどんな
商業的研削車を用いてもどんなセラミック材料研削操作
についてもこれまでに報告されなかったものである。
用したのと同じ運転条件の下で、実験車（＃６）の続き
の試験において、表面仕上げ（Ｒａ）只の０．５μm
（１２μインチ）を生じ、許容できるレベルの動力を利
用しつつ、３８０cm3 ／分／cmを達成した。セラミック
加工物に表面損傷を与えることのない観察された高い材
料除去速度は、本発明方法を利用することによって達成
されたが、これはどんなタイプの結合材を用いたどんな
商業的研削車を用いてもどんなセラミック材料研削操作
についてもこれまでに報告されなかったものである。
【００６９】（例４）カップ型（ｃｕｐ ｓｈａｐｅ
ｄ）研磨工具を製作し、立軸「ブランチャードタイプ
（ｂｌａｎｃｈａｒｄ ｔｙｐｅ）」機で、サファイヤ
の研削について試験した。
ｄ）研磨工具を製作し、立軸「ブランチャードタイプ
（ｂｌａｎｃｈａｒｄ ｔｙｐｅ）」機で、サファイヤ
の研削について試験した。
【００７０】（１）ダイヤモンドはグリットサイズが４
５μm （米国メッシュ２７０／３２５）で、研磨セグメ
ント中に１２．５容量％（５０濃度）で存在し、そして
（２）（２）セグメントサイズは翼弦長４６．７mm（半
径１３３．１mm）、幅４．７６mm、深さ５．８４mmであ
ったこと以外は、例１で使用した研磨セグメントと組成
が同じの研磨セグメントから、カップ型砥石車（直径＝
２５０mm）を作った。これらのセグメントを、中央スピ
ンドル穴を有するカップ型スチールコアの側表面の周縁
部に沿って接合した。このコアの表面は、周縁に沿って
配置され、前記セグメントと同じ幅及び長さを有する分
離した浅いポケットを形成する溝を持っていた。エポキ
シ接合剤（テクノダインＨＴ−１８接合剤、タオカ、日
本から入手）を前記ポケットに入れ、前記セグメントを
前記ポケットに入れ、前記接合剤を硬化させた。この仕
上げた砥石車は図２に示した車に似ていた。
５μm （米国メッシュ２７０／３２５）で、研磨セグメ
ント中に１２．５容量％（５０濃度）で存在し、そして
（２）（２）セグメントサイズは翼弦長４６．７mm（半
径１３３．１mm）、幅４．７６mm、深さ５．８４mmであ
ったこと以外は、例１で使用した研磨セグメントと組成
が同じの研磨セグメントから、カップ型砥石車（直径＝
２５０mm）を作った。これらのセグメントを、中央スピ
ンドル穴を有するカップ型スチールコアの側表面の周縁
部に沿って接合した。このコアの表面は、周縁に沿って
配置され、前記セグメントと同じ幅及び長さを有する分
離した浅いポケットを形成する溝を持っていた。エポキ
シ接合剤（テクノダインＨＴ−１８接合剤、タオカ、日
本から入手）を前記ポケットに入れ、前記セグメントを
前記ポケットに入れ、前記接合剤を硬化させた。この仕
上げた砥石車は図２に示した車に似ていた。
【００７１】このカップ車を用いて、直径１００mmのサ
ファイヤ中実円柱からなる加工物材料の表面を首尾よく
研削し、Ｇ比、ＭＲＲ及び動力消費の良好な研削条件の
下で許容できる平坦さを得た。
ファイヤ中実円柱からなる加工物材料の表面を首尾よく
研削し、Ｇ比、ＭＲＲ及び動力消費の良好な研削条件の
下で許容できる平坦さを得た。
【００７２】以下に、本発明の態様を述べる。 １．２．４ＭＰａ−cm3 ／ｇの最小比強度、０．５〜
８．０ｇ／cm3 のコア密度及び円形周縁部を有するコ
ア；少なくとも１つの研磨セグメントで画定された研磨
リム；並びに前記コア及び前記リムの間の熱的に安定な
結合材を含む研磨工具であって、ここに、前記研磨セグ
メントは超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ1/2 の破
壊靱性を有する金属結合材マトリックスから本質的にな
り；また、ここに前記研磨工具は１６０ｍ／秒までの速
度で脆い材料の精密研削に適合されている、研磨工具。 ２．前記コアが、アルミニウム、スチール、チタン及び
青銅、これらの複合材及び合金、並びにこれらの組み合
わせからなる群れから選ばれる金属材料を含む、態様１
の研磨工具。 ３．前記研磨セグメントが、４５〜９０容量％の金属結
合材マトリックス及び１０〜５０容量％の砥粒からな
り、前記金属結合材マトリックスが最大で２５容量％の
多孔度を有する、態様１又は２に記載の研磨工具。 ４．前記金属結合材マトリックスが０．１〜１５容量％
の耐磨耗性充填材を含む、態様１〜３のいずれかに記載
の研磨工具。 ５．前記金属結合材マトリックスが最大で５容量％の多
孔度を有する、態様１〜４のいずれかに記載の研磨工
具。 ６．前記砥粒がダイヤモンド、立法晶窒化ホウ素及びこ
れらの組み合わせからなる群れから選ばれる、態様１〜
５のいずれかに記載の研磨工具。 ７．前記金属結合材がヌープ硬度２〜３ＧＰａを有す
る、態様１〜６のいずれかに記載の研磨工具。 ８．前記金属結合材が３５〜８４重量％の銅及び１６〜
６５重量％の錫を含む、態様１〜７のいずれかに記載の
研磨工具。 ９．前記金属結合材が更に０．２〜１．０重量％の燐を
含む、態様８に記載の研磨工具。 １０．前記研磨工具が少なくとも２つの研磨セグメント
を有し、この研磨セグメントが長くてアーチ型の形状を
しており、その内側曲率が前記コアの円形周縁に合致す
るように選ばれており、各研磨セグメントは２つの隣接
する研磨セグメントと合致するように設計され、前記研
磨セグメントがコアに結合されたとき、この研磨リムは
連続的であり、これら研磨セグメントの間に何らのギャ
ップも実質的に無いようになっている、態様１〜９のい
ずれかに記載の研磨工具。 １１．前記工具がタイプ１Ａ１車（ｗｈｅｅｌ）及びカ
ップ車からなる群から選ばれる、態様１〜１０のいずれ
かに記載の研磨工具。 １２．前記熱的に安定な結合材が、エポキシ接着剤、冶
金学的結合剤（ｍｅｔａｌｌｕｇｉｃａｌ ｂｏｎ
ｄ）、機械的結合剤（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｏｎ
ｄ）、拡散結合剤（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｂｏｎｄ）及
びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる、態様１
〜１１のいずれかに記載の研磨工具。
８．０ｇ／cm3 のコア密度及び円形周縁部を有するコ
ア；少なくとも１つの研磨セグメントで画定された研磨
リム；並びに前記コア及び前記リムの間の熱的に安定な
結合材を含む研磨工具であって、ここに、前記研磨セグ
メントは超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ1/2 の破
壊靱性を有する金属結合材マトリックスから本質的にな
り；また、ここに前記研磨工具は１６０ｍ／秒までの速
度で脆い材料の精密研削に適合されている、研磨工具。 ２．前記コアが、アルミニウム、スチール、チタン及び
青銅、これらの複合材及び合金、並びにこれらの組み合
わせからなる群れから選ばれる金属材料を含む、態様１
の研磨工具。 ３．前記研磨セグメントが、４５〜９０容量％の金属結
合材マトリックス及び１０〜５０容量％の砥粒からな
り、前記金属結合材マトリックスが最大で２５容量％の
多孔度を有する、態様１又は２に記載の研磨工具。 ４．前記金属結合材マトリックスが０．１〜１５容量％
の耐磨耗性充填材を含む、態様１〜３のいずれかに記載
の研磨工具。 ５．前記金属結合材マトリックスが最大で５容量％の多
孔度を有する、態様１〜４のいずれかに記載の研磨工
具。 ６．前記砥粒がダイヤモンド、立法晶窒化ホウ素及びこ
れらの組み合わせからなる群れから選ばれる、態様１〜
５のいずれかに記載の研磨工具。 ７．前記金属結合材がヌープ硬度２〜３ＧＰａを有す
る、態様１〜６のいずれかに記載の研磨工具。 ８．前記金属結合材が３５〜８４重量％の銅及び１６〜
６５重量％の錫を含む、態様１〜７のいずれかに記載の
研磨工具。 ９．前記金属結合材が更に０．２〜１．０重量％の燐を
含む、態様８に記載の研磨工具。 １０．前記研磨工具が少なくとも２つの研磨セグメント
を有し、この研磨セグメントが長くてアーチ型の形状を
しており、その内側曲率が前記コアの円形周縁に合致す
るように選ばれており、各研磨セグメントは２つの隣接
する研磨セグメントと合致するように設計され、前記研
磨セグメントがコアに結合されたとき、この研磨リムは
連続的であり、これら研磨セグメントの間に何らのギャ
ップも実質的に無いようになっている、態様１〜９のい
ずれかに記載の研磨工具。 １１．前記工具がタイプ１Ａ１車（ｗｈｅｅｌ）及びカ
ップ車からなる群から選ばれる、態様１〜１０のいずれ
かに記載の研磨工具。 １２．前記熱的に安定な結合材が、エポキシ接着剤、冶
金学的結合剤（ｍｅｔａｌｌｕｇｉｃａｌ ｂｏｎ
ｄ）、機械的結合剤（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｏｎ
ｄ）、拡散結合剤（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｂｏｎｄ）及
びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる、態様１
〜１１のいずれかに記載の研磨工具。
【図１】研磨セグメントの連続的リムが金属コアの周囲
に結合して形成されたタイプ１Ａ１研磨研削車の透視
図。
に結合して形成されたタイプ１Ａ１研磨研削車の透視
図。
【図２】研磨セグメントの不連続なリムが金属コアの周
囲に結合して形成されたカップ研磨研削車の透視図。
囲に結合して形成されたカップ研磨研削車の透視図。
２…コア ３…中央穴 ４…超砥粒 ５…金属マトリックス結合材 ６…研磨セグメント ７…コアの円形周囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シー イー クオ アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01581，ウエストボロ，ジェイコブ ア ムスデン ロード 23 (72)発明者 ウィリアム エイチ．ウィリストン アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01520，ホルデン，ドナルド アベニュ 37 (72)発明者 セルゲイ−トミスラブ ブルジャン アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01720，アクトン，ワシントン ドライ ブ 23 (56)参考文献 特開 平７−266235（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24D 3/10 B24D 3/00 320 B24D 3/00 350 B24D 5/06 B24D 7/06
Claims (2)
- 【請求項１】 ２．４ＭＰａ−cm3 ／ｇの最小比強度、
０．５〜８．０ｇ／cm3 のコア密度及び円形周縁部を有
するコア；少なくとも１つの研磨セグメントで画定され
た研磨リム；並びに前記コア及び前記リムの間の熱的に
安定な結合材を含む研磨工具であって、ここに、前記研
磨セグメントは超砥粒及び１．０〜６．０ＭＰａ・ｍ
1/2 の破壊靱性を有する金属結合材マトリックスから本
質的になり；また、ここに前記研磨工具は１６０ｍ／秒
までの速度で脆い材料の精密研削に適合されている、研
磨工具。 - 【請求項２】 前記研磨セグメントが、４５〜９０容量
％の金属結合材マトリックス及び１０〜５０容量％の砥
粒からなり、前記金属結合材マトリックスが最大で５容
量％の多孔度を有する、請求項１に記載の研磨工具。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/049,623 US6102789A (en) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Abrasive tools |
| US09/049623 | 1998-03-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11320417A JPH11320417A (ja) | 1999-11-24 |
| JP3004988B2 true JP3004988B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=21960803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11079265A Expired - Fee Related JP3004988B2 (ja) | 1998-03-27 | 1999-03-24 | 研磨工具 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6102789A (ja) |
| EP (1) | EP0945220B1 (ja) |
| JP (1) | JP3004988B2 (ja) |
| KR (1) | KR100359401B1 (ja) |
| AT (1) | ATE260166T1 (ja) |
| CA (1) | CA2265325C (ja) |
| DE (1) | DE69914961T2 (ja) |
| MY (1) | MY121044A (ja) |
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| US6394888B1 (en) * | 1999-05-28 | 2002-05-28 | Saint-Gobain Abrasive Technology Company | Abrasive tools for grinding electronic components |
| DE19939258A1 (de) * | 1999-08-19 | 2001-03-08 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Werkzeug und Verfahren zum abrasiven Bearbeiten einer im wesentlichen ebenen Fläche |
| JP2001121430A (ja) * | 1999-10-25 | 2001-05-08 | Noritake Co Ltd | ブッシュ付研削砥石車 |
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| JP2004142029A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Noritake Co Ltd | ビトリファイド研削砥石 |
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| US7195549B2 (en) | 2004-08-23 | 2007-03-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Drum grinding wheel |
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