JP3039115B2 - 電着砥石 - Google Patents
電着砥石Info
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- JP3039115B2 JP3039115B2 JP4068627A JP6862792A JP3039115B2 JP 3039115 B2 JP3039115 B2 JP 3039115B2 JP 4068627 A JP4068627 A JP 4068627A JP 6862792 A JP6862792 A JP 6862792A JP 3039115 B2 JP3039115 B2 JP 3039115B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種研削や切断に使用
される電着砥石に係わり、特に、砥石寿命を延長するた
めの改良に関する。
される電着砥石に係わり、特に、砥石寿命を延長するた
めの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電着砥石は、台金の砥粒層形成
面に、ダイヤモンドまたはＣＢＮ等の超砥粒を、電解め
っきで形成されるＮｉめっき相により単層状に固着させ
たものであるが、 砥粒層形成面の形状や砥粒の粒度ばらつき、砥粒分
布の不均一等により、金属めっき相の厚さが不均等にな
りやすい、 電解めっきにより得られるＮｉめっき相は軟質であ
る、 等の理由により、砥粒保持力が小さく、砥粒が比較的早
期に脱落して寿命が短いという欠点を有している。
面に、ダイヤモンドまたはＣＢＮ等の超砥粒を、電解め
っきで形成されるＮｉめっき相により単層状に固着させ
たものであるが、 砥粒層形成面の形状や砥粒の粒度ばらつき、砥粒分
布の不均一等により、金属めっき相の厚さが不均等にな
りやすい、 電解めっきにより得られるＮｉめっき相は軟質であ
る、 等の理由により、砥粒保持力が小さく、砥粒が比較的早
期に脱落して寿命が短いという欠点を有している。
【０００３】この欠点を改善するため、例えば特開昭６
３−２２１９７７号公報には、図２に示すような電着砥
石が提案されており、この砥石は次の工程を経て作成さ
れる。 まず、台金１の砥粒層形成面１Ａに電解めっき
によりＮｉ下地めっき層２を形成し、その上に超砥粒３
を分散しつつ電解めっきによりＮｉ電解めっき相４を形
成して超砥粒３を仮固定する。
３−２２１９７７号公報には、図２に示すような電着砥
石が提案されており、この砥石は次の工程を経て作成さ
れる。 まず、台金１の砥粒層形成面１Ａに電解めっき
によりＮｉ下地めっき層２を形成し、その上に超砥粒３
を分散しつつ電解めっきによりＮｉ電解めっき相４を形
成して超砥粒３を仮固定する。
【０００４】次いで、無電解めっきを施し、これら仮固
定された超砥粒３の間にＮｉ−Ｐ合金相５を析出させ、
超砥粒３を所定の深さまで埋め込み、さらに熱処理を施
してＮｉ−Ｐ合金相５を硬質化させる。
定された超砥粒３の間にＮｉ−Ｐ合金相５を析出させ、
超砥粒３を所定の深さまで埋め込み、さらに熱処理を施
してＮｉ−Ｐ合金相５を硬質化させる。
【０００５】この電着砥石によれば、超砥粒３を保持す
る金属めっき相４，５全体の厚さが均一になり、砥粒保
持力のばらつきが是正できるうえ、熱処理によってＮｉ
−Ｐ合金相５が硬化するから、砥粒保持力が全体的に向
上して無駄な砥粒脱落が減り、砥石寿命が延長できる。
る金属めっき相４，５全体の厚さが均一になり、砥粒保
持力のばらつきが是正できるうえ、熱処理によってＮｉ
−Ｐ合金相５が硬化するから、砥粒保持力が全体的に向
上して無駄な砥粒脱落が減り、砥石寿命が延長できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にＮｉ−Ｐ合金相で砥粒保持力を高めた砥石にあって
も、難削性の被削材を研削する場合などに砥粒の脱落が
頻発し、期待されるほど砥石寿命が延びないという欠点
があった。
にＮｉ−Ｐ合金相で砥粒保持力を高めた砥石にあって
も、難削性の被削材を研削する場合などに砥粒の脱落が
頻発し、期待されるほど砥石寿命が延びないという欠点
があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 そこで、本発明者らは、
上記構造の砥石においてさらに砥粒保持力を高めるため
に合金種を変更して研削実験を試み、以下の知見を見い
出すに至った。 ａ．Ｎｉ−Ｐ合金相に、Ｗ，Ｍｏ，Ｒｅから選択される
１以上の元素を添加すると、無電解めっき相をさらに硬
質化することや高温強度を高めることができ、砥粒保持
力がいっそう向上できる。 ｂ．Ｎｉ−Ｐ合金の代わりに、Ｎｉ−Ｂ合金を使用する
と同様に無電解めっき相が硬質化し、砥粒保持力が高め
られる。
上記構造の砥石においてさらに砥粒保持力を高めるため
に合金種を変更して研削実験を試み、以下の知見を見い
出すに至った。 ａ．Ｎｉ−Ｐ合金相に、Ｗ，Ｍｏ，Ｒｅから選択される
１以上の元素を添加すると、無電解めっき相をさらに硬
質化することや高温強度を高めることができ、砥粒保持
力がいっそう向上できる。 ｂ．Ｎｉ−Ｐ合金の代わりに、Ｎｉ−Ｂ合金を使用する
と同様に無電解めっき相が硬質化し、砥粒保持力が高め
られる。
【０００８】本発明は前記知見に基づいてなされたもの
で、本発明の第１の電着砥石は、台金の砥粒層形成面上
に、電解めっき相および無電解めっき相が順に形成さ
れ、これら電解めっき相および無電解めっき相により多
数の超砥粒が前記砥粒層形成面に沿って単層状に固定さ
れているとともに、前記無電解めっき相はＷ，Ｍｏ，Ｒ
ｅから選択される１以上の元素を０．５〜３０ｗｔ％、
Ｐを１〜２０ｗｔ％それぞれ含有しかつ加熱硬化された
結晶質のＮｉ合金で構成されていることを特徴としてい
る。
で、本発明の第１の電着砥石は、台金の砥粒層形成面上
に、電解めっき相および無電解めっき相が順に形成さ
れ、これら電解めっき相および無電解めっき相により多
数の超砥粒が前記砥粒層形成面に沿って単層状に固定さ
れているとともに、前記無電解めっき相はＷ，Ｍｏ，Ｒ
ｅから選択される１以上の元素を０．５〜３０ｗｔ％、
Ｐを１〜２０ｗｔ％それぞれ含有しかつ加熱硬化された
結晶質のＮｉ合金で構成されていることを特徴としてい
る。
【０００９】また、本発明の第２の電着砥石は、無電解
めっき相がＮｉ−Ｐ系合金の代わりに、Ｂを０．２〜１
５ｗｔ％含有しかつ加熱硬化された結晶質のＮｉ合金で
構成されていることを特徴としている。
めっき相がＮｉ−Ｐ系合金の代わりに、Ｂを０．２〜１
５ｗｔ％含有しかつ加熱硬化された結晶質のＮｉ合金で
構成されていることを特徴としている。
【００１０】
【作用】本発明の電着砥石では、Ｗ，Ｍｏ，Ｒｅ等の元
素を添加したＮｉ−Ｐ系合金またはＮｉ−Ｂ系合金から
なる極めて硬質で結晶質の無電解めっき相で、個々の超
砥粒が主に支持されているため、砥粒保持力が高く、難
削材の研削においても砥粒が脱落しにくく、長寿命が得
られる。また、無電解めっき相と台金の砥粒層形成面と
の間に、無電解めっき相より軟質の電解めっき相を形成
しているので、硬質の無電解めっき相と台金との間に生
じる熱応力を緩和する効果が得られ、発熱量の大きい研
削を行う際にも砥粒層の剥離等のおそれが少ない。
素を添加したＮｉ−Ｐ系合金またはＮｉ−Ｂ系合金から
なる極めて硬質で結晶質の無電解めっき相で、個々の超
砥粒が主に支持されているため、砥粒保持力が高く、難
削材の研削においても砥粒が脱落しにくく、長寿命が得
られる。また、無電解めっき相と台金の砥粒層形成面と
の間に、無電解めっき相より軟質の電解めっき相を形成
しているので、硬質の無電解めっき相と台金との間に生
じる熱応力を緩和する効果が得られ、発熱量の大きい研
削を行う際にも砥粒層の剥離等のおそれが少ない。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明に係わる電着砥石の一実施例
を示す断面拡大図である。図中符号１０は少なくともそ
の表面が導電体で形成された台金である。この台金１０
の形状は限定されず、カップ型，ホイール型，総型など
従来使用されているいかなる形状の台金でもよい。ま
た、砥粒層形成面１０Ａさえ導電体で構成されていれ
ば、内部は非導電体であってもよい。
を示す断面拡大図である。図中符号１０は少なくともそ
の表面が導電体で形成された台金である。この台金１０
の形状は限定されず、カップ型，ホイール型，総型など
従来使用されているいかなる形状の台金でもよい。ま
た、砥粒層形成面１０Ａさえ導電体で構成されていれ
ば、内部は非導電体であってもよい。
【００１２】台金１０の砥粒層形成面１０Ａには、その
平滑度を高めるためにＮｉまたはＮｉ合金からなる下地
めっき層１２（この場合、台金の一部となり、実際の砥
粒層形成面を構成する）が形成され、その上に電着砥粒
層１４が形成されている。この電着砥粒層１４は、下地
めっき層１２上に順次形成された電解めっき相１６およ
び無電解めっき相１８により、超砥粒２０を下地めっき
層１２の表面に沿って単層状に固定したものである。
平滑度を高めるためにＮｉまたはＮｉ合金からなる下地
めっき層１２（この場合、台金の一部となり、実際の砥
粒層形成面を構成する）が形成され、その上に電着砥粒
層１４が形成されている。この電着砥粒層１４は、下地
めっき層１２上に順次形成された電解めっき相１６およ
び無電解めっき相１８により、超砥粒２０を下地めっき
層１２の表面に沿って単層状に固定したものである。
【００１３】電解めっき相１６はＮｉまたはＮｉ合金で
形成されたもので、特に、Ｃｏ含有量が１０〜６０ｗｔ
％のＮｉ−Ｃｏ系合金は熱処理後の硬度が高く、好適で
ある。Ｃｏ含有量が１０ｗｔ％未満では、耐熱性、耐疲
労性が低下して砥粒保持力が低下する一方、６０ｗｔ％
より大ではＣｏが高価であるからコストが高くつく。
形成されたもので、特に、Ｃｏ含有量が１０〜６０ｗｔ
％のＮｉ−Ｃｏ系合金は熱処理後の硬度が高く、好適で
ある。Ｃｏ含有量が１０ｗｔ％未満では、耐熱性、耐疲
労性が低下して砥粒保持力が低下する一方、６０ｗｔ％
より大ではＣｏが高価であるからコストが高くつく。
【００１４】無電解めっき相１８は、Ｗ，Ｍｏ，Ｒｅか
ら選択される１以上の元素を総量として０．５〜３０ｗ
ｔ％、より好ましくは２〜２０ｗｔ％、Ｐを１〜２０ｗ
ｔ％、より好ましくは５〜１２ｗｔ％それぞれ含有し、
加熱硬化されたＮｉ合金で構成されている。Ｗ，Ｍｏ，
Ｒｅの含有量が０．５ｗｔ％未満では十分な硬度が得ら
れず、難削材を研削する場合に砥粒脱落が顕著となり、
逆に３０ｗｔ％を越えると、無電解めっき膜の脆性が増
大して、砥粒保持力が低下するという問題を生じる。
ら選択される１以上の元素を総量として０．５〜３０ｗ
ｔ％、より好ましくは２〜２０ｗｔ％、Ｐを１〜２０ｗ
ｔ％、より好ましくは５〜１２ｗｔ％それぞれ含有し、
加熱硬化されたＮｉ合金で構成されている。Ｗ，Ｍｏ，
Ｒｅの含有量が０．５ｗｔ％未満では十分な硬度が得ら
れず、難削材を研削する場合に砥粒脱落が顕著となり、
逆に３０ｗｔ％を越えると、無電解めっき膜の脆性が増
大して、砥粒保持力が低下するという問題を生じる。
【００１５】電解めっき相１６および無電解めっき相１
８の合計厚さは、超砥粒２０の平均粒径の１／５〜４／
５倍であることが望ましい。１／５倍未満では砥粒保持
力が低下し、４／５倍より大では超砥粒２０の突出量が
小さく切れ味が悪くなる。また、無電解めっき相１８の
厚さは、超砥粒２０の平均粒径の１／１０倍以上である
ことが望ましい。平均粒径の１／１０倍より薄いと砥粒
保持力が不十分になって砥粒脱落が多くなる。
８の合計厚さは、超砥粒２０の平均粒径の１／５〜４／
５倍であることが望ましい。１／５倍未満では砥粒保持
力が低下し、４／５倍より大では超砥粒２０の突出量が
小さく切れ味が悪くなる。また、無電解めっき相１８の
厚さは、超砥粒２０の平均粒径の１／１０倍以上である
ことが望ましい。平均粒径の１／１０倍より薄いと砥粒
保持力が不十分になって砥粒脱落が多くなる。
【００１６】次に、上記電着砥石の製造方法の一例を説
明する。この方法ではまず、台金１０の砥粒層形成面１
０Ａを除く部分にマスキングを施したうえ、台金１０を
電解めっき槽にセットし、砥粒層形成面１０ＡにＮｉま
たはＮｉ合金を析出させ、下地めっき層１２を形成す
る。
明する。この方法ではまず、台金１０の砥粒層形成面１
０Ａを除く部分にマスキングを施したうえ、台金１０を
電解めっき槽にセットし、砥粒層形成面１０ＡにＮｉま
たはＮｉ合金を析出させ、下地めっき層１２を形成す
る。
【００１７】次いで、別の電解めっき浴内で、下地めっ
き層１２上に超砥粒２０を分散させつつ電解めっき相１
６を析出させて、超砥粒２０を単層状に仮固定する。電
解めっき相１６としてＮｉ−Ｃｏ系合金を使用する場合
には、通常のＮｉめっき液にスルファミン酸Ｃｏ，塩化
Ｃｏ，臭化Ｃｏ等のＣｏ塩を所定量添加しておけばよ
い。
き層１２上に超砥粒２０を分散させつつ電解めっき相１
６を析出させて、超砥粒２０を単層状に仮固定する。電
解めっき相１６としてＮｉ−Ｃｏ系合金を使用する場合
には、通常のＮｉめっき液にスルファミン酸Ｃｏ，塩化
Ｃｏ，臭化Ｃｏ等のＣｏ塩を所定量添加しておけばよ
い。
【００１８】砥粒の仮固定が完了したら、台金１０を無
電解めっき浴に浸漬し、電解めっき相１６上に無電解め
っき相１８を形成し、超砥粒２０を所定の深さまで埋め
込み、電着砥粒層１４を形成する。ここで使用可能な無
電解めっき浴としては、次亜リン酸ナトリウムを還元剤
とした公知のＮｉ−Ｐめっき浴に、タングステン酸ナト
リウム等のタングステン酸塩，モリブデン酸ナトリウム
等のモリブデン酸塩，レニウム酸アンモニウム等のレニ
ウム酸塩を一種または２種以上添加したものが使用可能
である。
電解めっき浴に浸漬し、電解めっき相１６上に無電解め
っき相１８を形成し、超砥粒２０を所定の深さまで埋め
込み、電着砥粒層１４を形成する。ここで使用可能な無
電解めっき浴としては、次亜リン酸ナトリウムを還元剤
とした公知のＮｉ−Ｐめっき浴に、タングステン酸ナト
リウム等のタングステン酸塩，モリブデン酸ナトリウム
等のモリブデン酸塩，レニウム酸アンモニウム等のレニ
ウム酸塩を一種または２種以上添加したものが使用可能
である。
【００１９】一方、無電解めっき相１８にＮｉ−Ｂ系合
金を使用する場合には、通常のＮｉ無電解めっき浴に、
還元剤としてＮａＢＨ4 等の水素化ほう素化合物、ジメ
チルアミンボランなどを添加した浴を用い、無電解めっ
きを行えばよい。
金を使用する場合には、通常のＮｉ無電解めっき浴に、
還元剤としてＮａＢＨ4 等の水素化ほう素化合物、ジメ
チルアミンボランなどを添加した浴を用い、無電解めっ
きを行えばよい。
【００２０】電着砥粒層１４を形成し終えたら、砥石を
洗浄して３００〜５００℃の熱処理を施す。すると、無
電解めっき相１８中のＰおよびＷ，Ｍｏ，Ｒｅが析出
し、５００Ｈｖ程度の硬度であった無電解めっき相１８
が１２００Ｈｖ程度にまで硬化する。熱処理温度が３０
０℃未満では硬化が不足し、５００℃より高いと再結晶
化による応力緩和が進むため、逆に硬度が低下するとい
う問題を生じる。
洗浄して３００〜５００℃の熱処理を施す。すると、無
電解めっき相１８中のＰおよびＷ，Ｍｏ，Ｒｅが析出
し、５００Ｈｖ程度の硬度であった無電解めっき相１８
が１２００Ｈｖ程度にまで硬化する。熱処理温度が３０
０℃未満では硬化が不足し、５００℃より高いと再結晶
化による応力緩和が進むため、逆に硬度が低下するとい
う問題を生じる。
【００２１】なお、Ｗ，Ｍｏ，Ｒｅを添加しない場合に
は、無電解めっき相１８は熱処理を経ても最高１０００
Ｈｖ程度までしか硬化しない。上記のようにＷ，Ｍｏ，
Ｒｅ等の高融点金属を合金化すれば、無電解めっき相の
高温強度および高温硬度が高まり、発熱量の大きい研削
においても高い砥粒保持力を示す。
は、無電解めっき相１８は熱処理を経ても最高１０００
Ｈｖ程度までしか硬化しない。上記のようにＷ，Ｍｏ，
Ｒｅ等の高融点金属を合金化すれば、無電解めっき相の
高温強度および高温硬度が高まり、発熱量の大きい研削
においても高い砥粒保持力を示す。
【００２２】電解めっき相１６をＮｉ−Ｃｏ系合金で形
成した場合、その硬度は析出状態で５２５Ｈｖ、熱処理
後（４００℃以下）で３００〜４００Ｈｖであり、従来
のＮｉめっき相が熱処理後に２００Ｈｖ以下まで低下す
るのに比べて硬度が高く、この点からも砥粒保持力の向
上が図れる。
成した場合、その硬度は析出状態で５２５Ｈｖ、熱処理
後（４００℃以下）で３００〜４００Ｈｖであり、従来
のＮｉめっき相が熱処理後に２００Ｈｖ以下まで低下す
るのに比べて硬度が高く、この点からも砥粒保持力の向
上が図れる。
【００２３】上記構成からなる電着砥石によれば、個々
の超砥粒２０が極めて硬質の無電解めっき相１８および
硬質の電解めっき相１６で支持されているため、単純な
Ｎｉ−Ｐ合金を使用した場合に比して砥粒保持力が高
く、難削材の研削においても砥粒が脱落しにくく、長寿
命が得られる。
の超砥粒２０が極めて硬質の無電解めっき相１８および
硬質の電解めっき相１６で支持されているため、単純な
Ｎｉ−Ｐ合金を使用した場合に比して砥粒保持力が高
く、難削材の研削においても砥粒が脱落しにくく、長寿
命が得られる。
【００２４】また、この実施例では、無電解めっき相１
８と砥粒層形成面１０Ａとの間に、無電解めっき相１８
よりも軟質の下地めっき層１２および電解めっき相１６
を形成しているので、これらの層により無電解めっき相
１８と台金１０との間に生じる熱応力を緩和する効果が
得られ、発熱量の大きい研削を行う場合にも砥粒層１４
の剥離等のおそれが低減できる。仮に、下地めっき層１
２および電解めっき相１６をいずれも形成しないとする
と、無電解めっき相１８はきわめて硬質であるために、
研削時の発熱が大きいと台金１０との界面に生じる熱応
力が大きく、砥粒層が剥離するおそれを有する。
８と砥粒層形成面１０Ａとの間に、無電解めっき相１８
よりも軟質の下地めっき層１２および電解めっき相１６
を形成しているので、これらの層により無電解めっき相
１８と台金１０との間に生じる熱応力を緩和する効果が
得られ、発熱量の大きい研削を行う場合にも砥粒層１４
の剥離等のおそれが低減できる。仮に、下地めっき層１
２および電解めっき相１６をいずれも形成しないとする
と、無電解めっき相１８はきわめて硬質であるために、
研削時の発熱が大きいと台金１０との界面に生じる熱応
力が大きく、砥粒層が剥離するおそれを有する。
【００２５】なお、前記実施例では台金１０の砥粒層形
成面１０Ａに下地めっき層１２が形成されていたが、砥
粒層形成面１０Ａの平滑度が十分に高ければ、下地めっ
き層１２を設けない構成も可能である。その場合には、
電解めっき相１６により熱応力緩和効果が得られる。
成面１０Ａに下地めっき層１２が形成されていたが、砥
粒層形成面１０Ａの平滑度が十分に高ければ、下地めっ
き層１２を設けない構成も可能である。その場合には、
電解めっき相１６により熱応力緩和効果が得られる。
【００２６】
【実験例】次に、実験例を挙げて本発明の効果を実証す
る。 （実験例１）外径１５０ｍｍ×内径５０．８ｍｍ×厚さ
７ｍｍの１Ａ１ストレート型（以下、全ての実験例およ
び比較例に共通）の台金の砥粒層形成面を除く部分にマ
スキングを施し、台金を下記組成からなる電解めっき浴
に浸漬し、砥粒層形成面にＮｉ下地めっき層を２μｍの
厚さに形成した。
る。 （実験例１）外径１５０ｍｍ×内径５０．８ｍｍ×厚さ
７ｍｍの１Ａ１ストレート型（以下、全ての実験例およ
び比較例に共通）の台金の砥粒層形成面を除く部分にマ
スキングを施し、台金を下記組成からなる電解めっき浴
に浸漬し、砥粒層形成面にＮｉ下地めっき層を２μｍの
厚さに形成した。
【００２７】下地めっき層用の電解めっき浴の組成 スルファミン酸Ｎｉ：４５０ｇ／ｌ ホウ酸： ３０ｇ／ｌ 塩化Ｎｉ： １０ｇ／ｌ 光沢剤： 少量 ｐＨ： ４．０ 温度： ５０℃
【００２８】次に、下記組成からなる電解めっき浴内
で、下地めっき層上にＮｉ−Ｃｏ合金相を１０μｍの厚
さに析出させ、超砥粒を単層状に仮固定した。このＮｉ
−Ｃｏ合金相のＣｏ含有率は３０ｗｔ％となった。
で、下地めっき層上にＮｉ−Ｃｏ合金相を１０μｍの厚
さに析出させ、超砥粒を単層状に仮固定した。このＮｉ
−Ｃｏ合金相のＣｏ含有率は３０ｗｔ％となった。
【００２９】電解めっき浴の組成 スルファミン酸Ｎｉ：４５０ｇ／ｌ ホウ酸： ３０ｇ／ｌ 塩化Ｎｉ： １０ｇ／ｌ 光沢剤： 少量 スルファミン酸Ｃｏ：８ｇ／ｌ ダイヤモンド砥粒： １０ｇ／ｌ（粒径＃８０／１００
＝１５０〜１８０μｍ） ｐＨ： ４．０ 温度： ５０℃
＝１５０〜１８０μｍ） ｐＨ： ４．０ 温度： ５０℃
【００３０】次に、台金を以下の組成からなる無電解め
っき液に浸漬し、９５℃で無電解めっきを行い、Ｎｉ−
Ｃｏ合金相上にＮｉ−Ｗ−Ｐ合金相を形成して、仮固定
された超砥粒を平均粒径の７０％まで埋め込んだ。この
Ｎｉ−Ｗ−Ｐ合金相の組成はＷが９．２４ｗｔ％，Ｐが
３．５２ｗｔ％，残りＮｉとなった。さらに、砥石を洗
浄してこれに４００℃の熱処理を１２０分間施し、電着
砥石を得た。熱処理により、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ合金相の硬度
は１２００Ｈｖになった。
っき液に浸漬し、９５℃で無電解めっきを行い、Ｎｉ−
Ｃｏ合金相上にＮｉ−Ｗ−Ｐ合金相を形成して、仮固定
された超砥粒を平均粒径の７０％まで埋め込んだ。この
Ｎｉ−Ｗ−Ｐ合金相の組成はＷが９．２４ｗｔ％，Ｐが
３．５２ｗｔ％，残りＮｉとなった。さらに、砥石を洗
浄してこれに４００℃の熱処理を１２０分間施し、電着
砥石を得た。熱処理により、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ合金相の硬度
は１２００Ｈｖになった。
【００３１】無電解めっき浴の組成 硫酸ニッケル： ７ｇ／ｌ タングステン酸ナトリウム：３５ｇ／ｌ クエン酸ナトリウム： ４０ｇ／ｌ 次亜リン酸ナトリウム： １０ｇ／ｌ 温度： ９５℃ ｐＨ： ９．８
【００３２】（実験例２）一方、電解めっき相までは実
験例１と同様に形成した台金を、無電解めっき液（日本
カニゼン株式会社製、商品名「ＳＢ−５５」）に浸漬
し、６０℃で無電解めっきを行い、Ｎｉ−Ｃｏ合金相上
にＮｉ−Ｂ合金相を形成して、仮固定された超砥粒を平
均粒径の７０％まで埋め込んだ。このＮｉ−Ｂ合金相の
組成はＮｉ９９ｗｔ％，ホウ素１ｗｔ％となった。さら
に、砥石を洗浄してこれに４００℃の熱処理を１２０分
間施し、電着砥石を得た。熱処理により、Ｎｉ−Ｂ合金
相の硬度は１０００Ｈｖになった。
験例１と同様に形成した台金を、無電解めっき液（日本
カニゼン株式会社製、商品名「ＳＢ−５５」）に浸漬
し、６０℃で無電解めっきを行い、Ｎｉ−Ｃｏ合金相上
にＮｉ−Ｂ合金相を形成して、仮固定された超砥粒を平
均粒径の７０％まで埋め込んだ。このＮｉ−Ｂ合金相の
組成はＮｉ９９ｗｔ％，ホウ素１ｗｔ％となった。さら
に、砥石を洗浄してこれに４００℃の熱処理を１２０分
間施し、電着砥石を得た。熱処理により、Ｎｉ−Ｂ合金
相の硬度は１０００Ｈｖになった。
【００３３】（実験例３）電解めっき相までは実験例１
と同様に形成した台金を、以下の組成からなる無電解め
っき液に浸漬し、７０℃で無電解めっきを行い、Ｎｉ−
Ｃｏ合金相上にＮｉ−Ｂ−Ｍｏ合金相を形成して、仮固
定された超砥粒を平均粒径の７０％まで埋め込んだ。
と同様に形成した台金を、以下の組成からなる無電解め
っき液に浸漬し、７０℃で無電解めっきを行い、Ｎｉ−
Ｃｏ合金相上にＮｉ−Ｂ−Ｍｏ合金相を形成して、仮固
定された超砥粒を平均粒径の７０％まで埋め込んだ。
【００３４】電解めっき液の組成 （ＣＨ3）2ＮＨＢＨ3〈ＤＭＡＢ〉： １．５ｇ／ｌ Ｎａ3Ｃ6Ｈ5Ｏ7： ２５ｇ／ｌ ＣＨ2（ＯＨ）ＣＯＯＨ： ０．０３ｇ／ｌ ＮｉＳＯ4： １５ｇ／ｌ Ｎａ2ＭｏＯ4： ３ｇ／ｌ
【００３５】この無電解めっき相の組成は２３ｗｔ％Ｍ
ｏ，１ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉとなった。さらに、砥石を洗
浄してこれに４００℃の熱処理を１２０分間施し、電着
砥石を得た。熱処理により、無電解めっき相の硬度は１
１００Ｈｖになった。
ｏ，１ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉとなった。さらに、砥石を洗
浄してこれに４００℃の熱処理を１２０分間施し、電着
砥石を得た。熱処理により、無電解めっき相の硬度は１
１００Ｈｖになった。
【００３６】（比較例１）台金上に、下記に示すＮｉめ
っき浴より共析めっきを行い、超砥粒を平均粒径の７０
％まで埋め込んで電着砥石を作成した。 スルファミン酸Ｎｉ： ４５０ｇ／ｌ ホウ酸： ３０ｇ／ｌ 塩化Ｎｉ： １０ｇ／ｌ 光沢剤： 少量 ダイヤモンド砥粒： １０ｇ／ｌ ダイヤモンド砥粒の大きさ：＃８０／１００
っき浴より共析めっきを行い、超砥粒を平均粒径の７０
％まで埋め込んで電着砥石を作成した。 スルファミン酸Ｎｉ： ４５０ｇ／ｌ ホウ酸： ３０ｇ／ｌ 塩化Ｎｉ： １０ｇ／ｌ 光沢剤： 少量 ダイヤモンド砥粒： １０ｇ／ｌ ダイヤモンド砥粒の大きさ：＃８０／１００
【００３７】（比較例２）台金の砥粒層形成面に、電解
めっき法で厚さ４μｍのニッケル下地層を形成した後、
＃８０／１００のダイヤモンド砥粒を、懸濁させたニッ
ケルめっき液中で砥粒層形成面に電着し、平均厚さ１０
μｍのニッケルめっき相を形成した。その上に、無電解
めっき法で平均粒径の７０％までＮｉ−Ｐ合金めっき相
を形成した。得られた電着砥石を４００℃に加熱して熱
処理したところ、Ｎｉ−Ｐ合金めっき相の硬度はＨｖ８
００程度になった。
めっき法で厚さ４μｍのニッケル下地層を形成した後、
＃８０／１００のダイヤモンド砥粒を、懸濁させたニッ
ケルめっき液中で砥粒層形成面に電着し、平均厚さ１０
μｍのニッケルめっき相を形成した。その上に、無電解
めっき法で平均粒径の７０％までＮｉ−Ｐ合金めっき相
を形成した。得られた電着砥石を４００℃に加熱して熱
処理したところ、Ｎｉ−Ｐ合金めっき相の硬度はＨｖ８
００程度になった。
【００３８】（比較方法）上記５種の砥石に対して下記
条件で研削試験を行い、被削材を１５ｃｃ研削した時点
での砥粒残留率および被削材表面の粗さ（Ｒｍａｘ）を
測定した。また、被削材を２ｃｃ，１５ｃｃ研削した時
点での砥石駆動に要する電力を測定した。
条件で研削試験を行い、被削材を１５ｃｃ研削した時点
での砥粒残留率および被削材表面の粗さ（Ｒｍａｘ）を
測定した。また、被削材を２ｃｃ，１５ｃｃ研削した時
点での砥石駆動に要する電力を測定した。
【００３９】研削条件 ホイール周速：１５０ テーブル送り：１０ｍ／ｍｉｎ クロス送り ：２ｍｍ／パス 切込み ：０．０１５ｍｍ 被削材 ：超硬合金（三菱マテリアル株式会社製商
品名：ダイヤチタニット） 研削液 ：ケミカルソリューション ５０倍希釈
品名：ダイヤチタニット） 研削液 ：ケミカルソリューション ５０倍希釈
【００４０】
【表１】
【００４１】上表から明らかなように、実験例１〜３の
電着砥石では、比較例１，２の砥石に比して、被削材を
１５ｃｃ研削した後にも砥粒残留率が高く、被削材表面
の粗さも良好で、長寿命が確認できた。また、駆動力も
比較例１，２の砥石より小さくて済んだ。
電着砥石では、比較例１，２の砥石に比して、被削材を
１５ｃｃ研削した後にも砥粒残留率が高く、被削材表面
の粗さも良好で、長寿命が確認できた。また、駆動力も
比較例１，２の砥石より小さくて済んだ。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電着砥石
によれば、Ｗ，Ｍｏ，Ｒｅ等の元素を添加したＮｉ−Ｐ
系合金またはＮｉ−Ｂ系合金からなる極めて硬質で結晶
質の無電解めっき相で、個々の超砥粒が主に支持されて
いるため、砥粒保持力が高く、難削材の研削においても
砥粒が脱落しにくく研削比が大きくなり、長寿命が得ら
れる。また、硬質の無電解めっき相と台金の砥粒層形成
面との間には、無電解めっき相より軟質の電解めっき相
が形成されているので、無電解めっき相と台金との間に
生じる熱応力を緩和する効果が得られ、発熱量の大きい
研削を行う場合にも砥粒層の剥離等のおそれが少ない。
によれば、Ｗ，Ｍｏ，Ｒｅ等の元素を添加したＮｉ−Ｐ
系合金またはＮｉ−Ｂ系合金からなる極めて硬質で結晶
質の無電解めっき相で、個々の超砥粒が主に支持されて
いるため、砥粒保持力が高く、難削材の研削においても
砥粒が脱落しにくく研削比が大きくなり、長寿命が得ら
れる。また、硬質の無電解めっき相と台金の砥粒層形成
面との間には、無電解めっき相より軟質の電解めっき相
が形成されているので、無電解めっき相と台金との間に
生じる熱応力を緩和する効果が得られ、発熱量の大きい
研削を行う場合にも砥粒層の剥離等のおそれが少ない。
【図１】本発明の電着砥石の一実施例を示す断面拡大図
である。
である。
【図２】従来の電着砥石の一例を示す断面拡大図であ
る。
る。
１０ 台金 １２ 下地めっき層 １４ 電着砥粒層 １６ 電解めっき相 １８ 無電解めっき相 ２０ 超砥粒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−15978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−251171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−221978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−274879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139670（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−201877（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24D 3/06
Claims (3)
- 【請求項１】 台金の砥粒層形成面上に、電解めっき相
および無電解めっき相が順に形成され、これら電解めっ
き相および無電解めっき相により多数の超砥粒が前記砥
粒層形成面に沿って単層状に固定されているとともに、 前記無電解めっき相はＷ，Ｍｏ，Ｒｅから選択される１
以上の元素を０．５〜３０ｗｔ％、Ｐを１〜２０ｗｔ％
それぞれ含有しかつ加熱硬化された結晶質のＮｉ合金で
構成されていることを特徴とする電着砥石。 - 【請求項２】 台金の砥粒層形成面上に、電解めっき相
および無電解めっき相が順に形成され、これら電解めっ
き相および無電解めっき相により多数の超砥粒が前記砥
粒層形成面に沿って単層状に固定されているとともに、 前記無電解めっき相はＷ，Ｍｏ，Ｒｅから選択される１
以上の元素を０．５〜３０ｗｔ％、Ｂを０．２〜１５ｗ
ｔ％それぞれ含有しかつ加熱硬化された結晶質のＮｉ合
金で構成されていることを特徴とする電着砥石。 - 【請求項３】 前記無電解めっき相の厚さは、前記超砥
粒の平均粒径の１／１０〜７／１０倍とされ、かつ前記
電解めっき相および無電解めっき相の合計厚さは、前記
超砥粒の平均粒径の１／５〜４／５倍とされていること
を特徴とする請求項１または２記載の電着砥石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4068627A JP3039115B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 電着砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4068627A JP3039115B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 電着砥石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05277954A JPH05277954A (ja) | 1993-10-26 |
| JP3039115B2 true JP3039115B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=13379180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4068627A Expired - Lifetime JP3039115B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 電着砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3039115B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5374341B2 (ja) * | 2009-12-04 | 2013-12-25 | 三菱重工業株式会社 | 研削工具の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP4068627A patent/JP3039115B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05277954A (ja) | 1993-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000201 |