JP3048461B2 - サブミクロン砥粒を含む電解ドレッシング用砥石の製造方法 - Google Patents
サブミクロン砥粒を含む電解ドレッシング用砥石の製造方法Info
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- JP3048461B2 JP3048461B2 JP4045673A JP4567392A JP3048461B2 JP 3048461 B2 JP3048461 B2 JP 3048461B2 JP 4045673 A JP4045673 A JP 4045673A JP 4567392 A JP4567392 A JP 4567392A JP 3048461 B2 JP3048461 B2 JP 3048461B2
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- grinding
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、研削・研磨加工に用い
られる砥石に係わり、特に、電解効果によりドレッシン
グする導電性砥石の製造方法に関する。
られる砥石に係わり、特に、電解効果によりドレッシン
グする導電性砥石の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳鉄ファイバボンドダイヤモンド砥石等
の導電性砥石を用い、この砥石に電圧を印加し、砥石を
電解によりドレッシングする導電性砥石の電解ドレッシ
ング方法及び装置が、本願と同一の出願人による特開平
1-188266号( 特願昭63-12305号) に開示され、電子材料
であるシリコン等の半導体材料を鏡面研削することに成
功している。更に、この方法及び装置を発展させた電解
インプロセスドレッシング研削法(Electrolytic Inproc
ess Dressing: 以下 Elid 研削法という) と呼ばれる方
法及び装置が本願出願人により開発され、発表されてい
る( 理研シンボジウム「鏡面研削の最新技術動向」、平
成３年３月５日開催）。
の導電性砥石を用い、この砥石に電圧を印加し、砥石を
電解によりドレッシングする導電性砥石の電解ドレッシ
ング方法及び装置が、本願と同一の出願人による特開平
1-188266号( 特願昭63-12305号) に開示され、電子材料
であるシリコン等の半導体材料を鏡面研削することに成
功している。更に、この方法及び装置を発展させた電解
インプロセスドレッシング研削法(Electrolytic Inproc
ess Dressing: 以下 Elid 研削法という) と呼ばれる方
法及び装置が本願出願人により開発され、発表されてい
る( 理研シンボジウム「鏡面研削の最新技術動向」、平
成３年３月５日開催）。
【０００３】この Elid 研削法は、ワークとの接触面を
有する砥石と、接触面に対向する電極と、砥石と電極と
の間に導電性液を流すノズルと、砥石と電極との間に電
圧を印加する電源及び給電体とからなる装置であり、砥
石と電極との間に導電性液を流しながら、砥石と電極と
の間に電圧を印加し、砥石を電解によりドレッシングす
るものである。
有する砥石と、接触面に対向する電極と、砥石と電極と
の間に導電性液を流すノズルと、砥石と電極との間に電
圧を印加する電源及び給電体とからなる装置であり、砥
石と電極との間に導電性液を流しながら、砥石と電極と
の間に電圧を印加し、砥石を電解によりドレッシングす
るものである。
【０００４】この Elid 研削法によるドレッシングの機
構を図６に示す。砥石の目立て開始時（Ａ）には、砥石
と電極との間の電気抵抗が少なく比較的大きい電流（５
〜１０Ａ）が流れる。これにより、電解効果により砥石
表面の金属部（ボンド）が溶解し、非導電性のダイヤモ
ンド砥粒が突出する。更に、通電を続けると、酸化鉄(F
e2O3）を主とした絶縁被膜が砥石表面に形成され、砥石
の電気抵抗が大きくなる。これにより、電流が低下し、
ボンドの溶解が減り、砥粒の突出（砥石の目立て）が実
質的に終了する（Ｂ）。この状態で研削を開始する
（Ｃ）と、被膜が研削屑を遊離しつつ、ワークの研削に
つれてダイヤモンド砥粒が摩耗していく。更に研削を続
けると（Ｄ）、砥石表面の絶縁被膜が摩耗により除去さ
れ、砥石の電気抵抗が低下し、砥石と電極間の電流が増
大し、ボンドの溶解が増し、砥粒の突出（砥石の目立
て）が再開される。従って、 Elid 研削法による研削中
には、（Ｂ）〜（Ｄ）のように被膜の形成・除去により
ボンドの過溶出が抑えられ、砥粒の突出（砥石の目立
て）が自動的に調整される。（Ｂ）〜（Ｄ）に示す上述
したサイクルを以下 Elid サイクルと呼ぶ。
構を図６に示す。砥石の目立て開始時（Ａ）には、砥石
と電極との間の電気抵抗が少なく比較的大きい電流（５
〜１０Ａ）が流れる。これにより、電解効果により砥石
表面の金属部（ボンド）が溶解し、非導電性のダイヤモ
ンド砥粒が突出する。更に、通電を続けると、酸化鉄(F
e2O3）を主とした絶縁被膜が砥石表面に形成され、砥石
の電気抵抗が大きくなる。これにより、電流が低下し、
ボンドの溶解が減り、砥粒の突出（砥石の目立て）が実
質的に終了する（Ｂ）。この状態で研削を開始する
（Ｃ）と、被膜が研削屑を遊離しつつ、ワークの研削に
つれてダイヤモンド砥粒が摩耗していく。更に研削を続
けると（Ｄ）、砥石表面の絶縁被膜が摩耗により除去さ
れ、砥石の電気抵抗が低下し、砥石と電極間の電流が増
大し、ボンドの溶解が増し、砥粒の突出（砥石の目立
て）が再開される。従って、 Elid 研削法による研削中
には、（Ｂ）〜（Ｄ）のように被膜の形成・除去により
ボンドの過溶出が抑えられ、砥粒の突出（砥石の目立
て）が自動的に調整される。（Ｂ）〜（Ｄ）に示す上述
したサイクルを以下 Elid サイクルと呼ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した Elid 研削に
よる加工面は、砥石に含まれる砥粒が細かいほど、良好
な仕上がり面が得られることがわかった。 Elid 研削で
は砥粒を細かくしても上述した Elid サイクルにより砥
石の目詰まりがないので、鏡面のような極めて優れた加
工面を研削により得るために、砥粒はできるだけ細かい
方が望ましい。
よる加工面は、砥石に含まれる砥粒が細かいほど、良好
な仕上がり面が得られることがわかった。 Elid 研削で
は砥粒を細かくしても上述した Elid サイクルにより砥
石の目詰まりがないので、鏡面のような極めて優れた加
工面を研削により得るために、砥粒はできるだけ細かい
方が望ましい。
【０００６】しかし、砥粒の平均粒径がサブミクロン、
例えば約５０Åにもなると、砥粒を砥石の中に分散させ
ることが極めて難しかった。従って、従来、サブミクロ
ン砥粒を含む電解ドレッシング用砥石の製造は、試みさ
えも行われなかった。更に、かかる砥石の研削面は、被
加工物の大きさに応じて、ある程度の面積を必要とす
る。特に、近年需要の増大している半導体等を研削する
ためには、少なくとも直径２００ｍｍ程度の砥石が必要
になるが、かかる大面積のサブミクロン砥粒を含む電解
ドレッシング用砥石の製造は、到底不可能であると考え
られていた。
例えば約５０Åにもなると、砥粒を砥石の中に分散させ
ることが極めて難しかった。従って、従来、サブミクロ
ン砥粒を含む電解ドレッシング用砥石の製造は、試みさ
えも行われなかった。更に、かかる砥石の研削面は、被
加工物の大きさに応じて、ある程度の面積を必要とす
る。特に、近年需要の増大している半導体等を研削する
ためには、少なくとも直径２００ｍｍ程度の砥石が必要
になるが、かかる大面積のサブミクロン砥粒を含む電解
ドレッシング用砥石の製造は、到底不可能であると考え
られていた。
【０００７】従って、本発明は、かかる問題を解決し、
サブミクロン砥粒を含み、かつ大面積の電解ドレッシン
グ用砥石の製造方法を提供することにある。
サブミクロン砥粒を含み、かつ大面積の電解ドレッシン
グ用砥石の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、粒径数
μｍのコバルト金属粉末と粒径１μｍ以下のダイヤモン
ド粉末とを混練して混合粉末を作り、前記混合粉末を所
定の雌型内で圧縮成形して成形体を作り、前記成形体を
焼結して砥石セグメントを作り、前記砥石セグメントを
台板上に導電性接着剤により接着する、各工程からなる
ことを特徴とする電解ドレッシング用砥石の製造方法が
提供される。
μｍのコバルト金属粉末と粒径１μｍ以下のダイヤモン
ド粉末とを混練して混合粉末を作り、前記混合粉末を所
定の雌型内で圧縮成形して成形体を作り、前記成形体を
焼結して砥石セグメントを作り、前記砥石セグメントを
台板上に導電性接着剤により接着する、各工程からなる
ことを特徴とする電解ドレッシング用砥石の製造方法が
提供される。
【０００９】本発明の実施例によれば、前記混練工程
は、所定量の金属粉末に押し棒を周期的に押付けなが
ら、所定量のダイヤモンド粉末を少量ずつ追加すること
からなる、ことが好ましい。また、前記ダイヤモンド粉
末は平均粒径が約５０Å以下である、ことが好ましい。
は、所定量の金属粉末に押し棒を周期的に押付けなが
ら、所定量のダイヤモンド粉末を少量ずつ追加すること
からなる、ことが好ましい。また、前記ダイヤモンド粉
末は平均粒径が約５０Å以下である、ことが好ましい。
【００１０】更に、前記圧縮成形工程は、面圧６〜８ｔ
/cm2で行われ、前記焼結工程は、1000℃以上の温度で行
われる、ことが好ましい。
/cm2で行われ、前記焼結工程は、1000℃以上の温度で行
われる、ことが好ましい。
【００１１】
【作用】上述した本発明による砥石の製造方法によれ
ば、従来ボンドを形成していた鋳鉄を比較的柔らかいコ
バルトに変更し、このコバルト金属粉末と粒径１μｍ以
下のダイヤモンド粉末とを予め混練するので、微細なダ
イヤモンド粉末が比較的大きいコバルト金属粉末の表面
に捕獲され、比較的均一に分散させることができる。と
くに、粒径数μｍの金属粉末に押し棒を周期的に押付け
ながら、平均粒径が約５０Å以下のダイヤモンド粉末を
少量ずつ追加する場合には、この効果が大きい。
ば、従来ボンドを形成していた鋳鉄を比較的柔らかいコ
バルトに変更し、このコバルト金属粉末と粒径１μｍ以
下のダイヤモンド粉末とを予め混練するので、微細なダ
イヤモンド粉末が比較的大きいコバルト金属粉末の表面
に捕獲され、比較的均一に分散させることができる。と
くに、粒径数μｍの金属粉末に押し棒を周期的に押付け
ながら、平均粒径が約５０Å以下のダイヤモンド粉末を
少量ずつ追加する場合には、この効果が大きい。
【００１２】また、成形体を焼結して砥石セグメントを
作り、台板上に導電性接着剤により接着する、工程によ
り、小さいセグメントから大きい砥石を製造することが
できる。従って、本発明により、サブミクロン砥粒を含
み、かつ大面積の電解ドレッシング用砥石の製造方法を
提供することができる。
作り、台板上に導電性接着剤により接着する、工程によ
り、小さいセグメントから大きい砥石を製造することが
できる。従って、本発明により、サブミクロン砥粒を含
み、かつ大面積の電解ドレッシング用砥石の製造方法を
提供することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
て説明する。図１は、本発明により製造した砥石を用い
る Elid ラップ研削を模式的に示す図である。この図に
おいて、１０は、垂直な軸線を有するほぼ円板状の導電
性砥石であり、図示しない駆動装置により加工面１２を
上にして軸線のまわりに回転可能に取付けられている。
て説明する。図１は、本発明により製造した砥石を用い
る Elid ラップ研削を模式的に示す図である。この図に
おいて、１０は、垂直な軸線を有するほぼ円板状の導電
性砥石であり、図示しない駆動装置により加工面１２を
上にして軸線のまわりに回転可能に取付けられている。
【００１４】砥石１０の上方には、加工機の回転可能な
駆動軸１４が図示しない加工装置の上部ヘッドに設けら
れている。駆動軸１４は、水平方向及び／又は垂直方向
に移動できるようになっている。駆動軸１４の下面に
は、通常周知の仕方で被加工物すなわちワーク１６が固
定される。砥石１０の上面すなわちワーク１６との接触
面１２は、水平な切削面であり、回転する接触面１２が
ワーク１６と接触することにより、ワーク１６を切削す
る。
駆動軸１４が図示しない加工装置の上部ヘッドに設けら
れている。駆動軸１４は、水平方向及び／又は垂直方向
に移動できるようになっている。駆動軸１４の下面に
は、通常周知の仕方で被加工物すなわちワーク１６が固
定される。砥石１０の上面すなわちワーク１６との接触
面１２は、水平な切削面であり、回転する接触面１２が
ワーク１６と接触することにより、ワーク１６を切削す
る。
【００１５】砥石１０のワーク１６と接触しない部分の
上方には、電極２０が砥石１０の接触面１２に対向して
隙間を隔てて設けられている。砥石１０の周囲には複数
のノズル３０が設けられ、供給パイプ３２を介して砥石
１０と電極２０との間に弱導電性である研削液すなわち
クーラントを流すようになっている。ノズル３０は、砥
石１０とワーク１６との間にもクーラントを流すように
設けるのが好ましい。
上方には、電極２０が砥石１０の接触面１２に対向して
隙間を隔てて設けられている。砥石１０の周囲には複数
のノズル３０が設けられ、供給パイプ３２を介して砥石
１０と電極２０との間に弱導電性である研削液すなわち
クーラントを流すようになっている。ノズル３０は、砥
石１０とワーク１６との間にもクーラントを流すように
設けるのが好ましい。
【００１６】更に、この装置には電源４０が設けられ、
砥石１０の下面に接触するようになった給電体４２を介
して砥石１０に＋の電圧を印加し、一方電極２０に−の
電圧を印加できるようになっている。この電源４０は、
パルス電源或いはパルスと直流を混在させた電源が好ま
しい。使用において、上述した Elid 研削法により、砥
石の突出（Ａ）、被膜生成（Ｂ）、研削（Ｃ）、砥粒の
摩耗（Ｄ）のサイクルにより、ワーク１６の研削が行わ
れる。
砥石１０の下面に接触するようになった給電体４２を介
して砥石１０に＋の電圧を印加し、一方電極２０に−の
電圧を印加できるようになっている。この電源４０は、
パルス電源或いはパルスと直流を混在させた電源が好ま
しい。使用において、上述した Elid 研削法により、砥
石の突出（Ａ）、被膜生成（Ｂ）、研削（Ｃ）、砥粒の
摩耗（Ｄ）のサイクルにより、ワーク１６の研削が行わ
れる。
【００１７】砥石１０を製造するには、まず、粒径数μ
ｍのコバルト金属粉末と粒径１μｍ以下のダイヤモンド
粉末とを混練して混合粉末を作る。この混練は、金属粉
末に押し棒を周期的に押付けながら、ダイヤモンド粉末
を少量ずつ追加するのがよい。この場合に、ダイヤモン
ド粉末の量は、集中度２５（約１．１カラット/cm3）程
度が良い。またダイヤモンド粉末は平均粒径が約５０Å
以下であるのが良い。この工程により、微細なダイヤモ
ンド粉末が比較的大きいコバルト金属粉末の表面に捕獲
され、比較的均一に分散させることができる。
ｍのコバルト金属粉末と粒径１μｍ以下のダイヤモンド
粉末とを混練して混合粉末を作る。この混練は、金属粉
末に押し棒を周期的に押付けながら、ダイヤモンド粉末
を少量ずつ追加するのがよい。この場合に、ダイヤモン
ド粉末の量は、集中度２５（約１．１カラット/cm3）程
度が良い。またダイヤモンド粉末は平均粒径が約５０Å
以下であるのが良い。この工程により、微細なダイヤモ
ンド粉末が比較的大きいコバルト金属粉末の表面に捕獲
され、比較的均一に分散させることができる。
【００１８】次いで、得られた混合粉末を所定の雌型内
で圧縮成形して成形体を作る。この圧縮成形工程は、面
圧６〜８ｔ/cm2で行うのが良い。雌型の凹部形状は、矩
形、円形、扇形、楕円等のいずれでも良い。大面積を均
一な面圧で加圧するのは、一般に困難であり、また、大
面積を一度で加圧するには非常に大きな出力のプレス装
置を必要とするので、雌型の寸法は、砥石１０の接触面
１２を小さい面積に分割した形状にするのが良い。
で圧縮成形して成形体を作る。この圧縮成形工程は、面
圧６〜８ｔ/cm2で行うのが良い。雌型の凹部形状は、矩
形、円形、扇形、楕円等のいずれでも良い。大面積を均
一な面圧で加圧するのは、一般に困難であり、また、大
面積を一度で加圧するには非常に大きな出力のプレス装
置を必要とするので、雌型の寸法は、砥石１０の接触面
１２を小さい面積に分割した形状にするのが良い。
【００１９】次いで、得られた成形体を焼結して砥石セ
グメントを作る。この焼結は、1000℃以上の温度、好ま
しくは1100〜1200℃で行われる。次いで、砥石セグメン
トを台板上に導電性接着剤により接着し、所望の砥石１
０を得る。この製造方法により、小さいセグメントから
大きい砥石を製造することができる。 実施例１ 図２に示す砥石（直径２１５mm) を以下の手順で製作し
た。
グメントを作る。この焼結は、1000℃以上の温度、好ま
しくは1100〜1200℃で行われる。次いで、砥石セグメン
トを台板上に導電性接着剤により接着し、所望の砥石１
０を得る。この製造方法により、小さいセグメントから
大きい砥石を製造することができる。 実施例１ 図２に示す砥石（直径２１５mm) を以下の手順で製作し
た。
【００２０】まず、粒径数μｍのコバルト金属粉末に押
し棒を周期的に押付けながら、＃３００万の微粒（平均
粒径約５０Å）のダイヤモンド粉末を少量ずつ追加して
混合粉末を作った。ダイヤモンド粉末の量は、集中度２
５（約１．１カラット/cm3）程度であった。次いで、得
られた混合粉末を所定の雌型内で圧縮成形して成形体を
作った。この圧縮は、出力６０ｔのプレスを用いた。雌
型の凹部形状は、ほぼ正方形であり、面積は約２５mm2
であった。次いで、得られた成形体を1100〜1200℃で焼
結して砥石セグメントを作った。得られた砥石セグメン
トの厚さは約５mmであった。
し棒を周期的に押付けながら、＃３００万の微粒（平均
粒径約５０Å）のダイヤモンド粉末を少量ずつ追加して
混合粉末を作った。ダイヤモンド粉末の量は、集中度２
５（約１．１カラット/cm3）程度であった。次いで、得
られた混合粉末を所定の雌型内で圧縮成形して成形体を
作った。この圧縮は、出力６０ｔのプレスを用いた。雌
型の凹部形状は、ほぼ正方形であり、面積は約２５mm2
であった。次いで、得られた成形体を1100〜1200℃で焼
結して砥石セグメントを作った。得られた砥石セグメン
トの厚さは約５mmであった。
【００２１】同様にして、＃８０００の微粒のダイヤモ
ンド粉末を用いて、同一寸法の砥石セグメントを作っ
た。更に、半分の面積に＃３００万の微粒を用い、残り
の半分の部分に＃８０００の微粒を用いた同一寸法の砥
石セグメントを作った。次に、砥石の内面及び外面に接
する砥石セグメントを、予めワイヤカットにより切断
し、各砥石セグメントを台板上に導電性接着剤により接
着して、図２に示す砥石を得た。各セグメント間の隙間
はできるだけ小さい方が好ましく、本試作では１mm以内
であった。導電性接着剤には銀粉末を含む接着剤を使用
した。
ンド粉末を用いて、同一寸法の砥石セグメントを作っ
た。更に、半分の面積に＃３００万の微粒を用い、残り
の半分の部分に＃８０００の微粒を用いた同一寸法の砥
石セグメントを作った。次に、砥石の内面及び外面に接
する砥石セグメントを、予めワイヤカットにより切断
し、各砥石セグメントを台板上に導電性接着剤により接
着して、図２に示す砥石を得た。各セグメント間の隙間
はできるだけ小さい方が好ましく、本試作では１mm以内
であった。導電性接着剤には銀粉末を含む接着剤を使用
した。
【００２２】得られた砥石の表面は、＃３００万の微粒
部分に光沢がなかった。次いで、上述の工程で得られた
砥石を用い、表１に示す研削機械、電源及び被削材等を
使用して Elid 研削を実施した。その結果を図３〜５に
示す。
部分に光沢がなかった。次いで、上述の工程で得られた
砥石を用い、表１に示す研削機械、電源及び被削材等を
使用して Elid 研削を実施した。その結果を図３〜５に
示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】（１）ドレッシング特性 従来の装置と同様に、通電時間とともに実電流の低減が
あるが、コバルトボンドの活発な電解により、比較的高
い電解電流を確認した（図３、●印）。砥石面には電解
に伴い表面ザラツキの増加、被覆の生成が確認された。 （２）鏡面研削特性 加工負荷変化の様子を図４に示す。スパークアウトによ
る負荷低減は少なく、切り込み後は定圧に保ち易かっ
た。 （３）加工面粗さ 超硬合金仕上面の粗さパターンを図５に示す。特に、加
工熱と振動に敏感だが、Ｒmax １１０Åの優れた鏡面が
得られた。 実施例２ 実施例１の製作工程と同様に実施例２では、ダイヤモン
ド粉末の集中度を約１５に代えて製作した砥石を超硬合
金と光学ガラスに実施した。その結果を図７〜１３に示
す。ここで、研削機械、 Elid 電源、研削液、ツルアは
表１と同じである。鏡面加工面粗さの評価に用いる測定
器としては、超硬合金の場合は実施例１と同じ研削抵抗
計測システム（コスモデザイン (株) 製) を用い、光学
ガラスの場合には一般にレーザ光あらさ計と呼ばれるＷ
ＹＫＯ：ＴＯＰＯ−３Ｄ（松貿機器 (株) 、輸入・取
扱）を用いた。 （１）ドレッシング特性 図７に示す電解ドレッシング特性は、実施例１の図３と
同様に、電流の低下はあるが比較的高い電流で安定し
た。電解印加後の砥石面は、集中度を２５から１５に下
げたため、初期状態では実施例１に比べ空孔が少なく銀
白色を呈し、その後、被覆が形成されると赤味がかった
黒色を呈した。
あるが、コバルトボンドの活発な電解により、比較的高
い電解電流を確認した（図３、●印）。砥石面には電解
に伴い表面ザラツキの増加、被覆の生成が確認された。 （２）鏡面研削特性 加工負荷変化の様子を図４に示す。スパークアウトによ
る負荷低減は少なく、切り込み後は定圧に保ち易かっ
た。 （３）加工面粗さ 超硬合金仕上面の粗さパターンを図５に示す。特に、加
工熱と振動に敏感だが、Ｒmax １１０Åの優れた鏡面が
得られた。 実施例２ 実施例１の製作工程と同様に実施例２では、ダイヤモン
ド粉末の集中度を約１５に代えて製作した砥石を超硬合
金と光学ガラスに実施した。その結果を図７〜１３に示
す。ここで、研削機械、 Elid 電源、研削液、ツルアは
表１と同じである。鏡面加工面粗さの評価に用いる測定
器としては、超硬合金の場合は実施例１と同じ研削抵抗
計測システム（コスモデザイン (株) 製) を用い、光学
ガラスの場合には一般にレーザ光あらさ計と呼ばれるＷ
ＹＫＯ：ＴＯＰＯ−３Ｄ（松貿機器 (株) 、輸入・取
扱）を用いた。 （１）ドレッシング特性 図７に示す電解ドレッシング特性は、実施例１の図３と
同様に、電流の低下はあるが比較的高い電流で安定し
た。電解印加後の砥石面は、集中度を２５から１５に下
げたため、初期状態では実施例１に比べ空孔が少なく銀
白色を呈し、その後、被覆が形成されると赤味がかった
黒色を呈した。
【００２５】図８は本ラップ研削における被覆厚さの変
化を示す。初期の被覆厚さは約８６μｍで、＃１２００
による前研削条痕を取り去っても砥石は元の寸法に戻っ
ていない。 （２）鏡面研削特性 図９および図１０には、超硬合金および光学ガラスの加
工負荷変化の様子を示す。超硬合金では、約１９kgf ま
で強制切り込みの後スパークアウトしたところ、負荷が
やや低下し、約４０分で加工が終了した。ガラスは低負
荷（ Elid ：３〜４Ａ）で加工できた。
化を示す。初期の被覆厚さは約８６μｍで、＃１２００
による前研削条痕を取り去っても砥石は元の寸法に戻っ
ていない。 （２）鏡面研削特性 図９および図１０には、超硬合金および光学ガラスの加
工負荷変化の様子を示す。超硬合金では、約１９kgf ま
で強制切り込みの後スパークアウトしたところ、負荷が
やや低下し、約４０分で加工が終了した。ガラスは低負
荷（ Elid ：３〜４Ａ）で加工できた。
【００２６】図１１には生成された被覆の元素分析をＸ
線マイクロアナライザで測定した結果を示す。ボンド材
のＣo が主に検出され、次いで電極などからのＣu 、研
削液からのＭo 、そして研削機械の一部から溶出するＦ
e が検出された。 （３）加工面粗さ 超硬合金の仕上面粗さパターンを図１２に、また光学ガ
ラスの仕上面粗さを図１３に示す。６回計測した結果、
超硬合金で平均約７０ÅＲmax(５４〜１０８Å）が実現
された。また、光学ガラスの場合には、約２０分で、約
８４Ｒmax(６８〜１００Å）が得られた。
線マイクロアナライザで測定した結果を示す。ボンド材
のＣo が主に検出され、次いで電極などからのＣu 、研
削液からのＭo 、そして研削機械の一部から溶出するＦ
e が検出された。 （３）加工面粗さ 超硬合金の仕上面粗さパターンを図１２に、また光学ガ
ラスの仕上面粗さを図１３に示す。６回計測した結果、
超硬合金で平均約７０ÅＲmax(５４〜１０８Å）が実現
された。また、光学ガラスの場合には、約２０分で、約
８４Ｒmax(６８〜１００Å）が得られた。
【００２７】以上から、＃１２００による前加工面と＃
３００万による鏡面加工面とを比較すると前者はむしれ
面が残留するが後者には見当たらなかった。
３００万による鏡面加工面とを比較すると前者はむしれ
面が残留するが後者には見当たらなかった。
【００２８】
【発明の効果】上述した本発明による砥石の製造方法に
よれば、従来ボンドを形成していた鋳鉄を比較的柔らか
いコバルトに変更し、このコバルト金属粉末と粒径１μ
ｍ以下のダイヤモンド粉末とを予め混練するので、微細
なダイヤモンド粉末が比較的大きいコバルト金属粉末の
表面に捕獲され、比較的均一に分散させることができ
る。とくに、粒径数μｍの金属粉末に押し棒を周期的に
押付けながら、平均粒径が約５０Å以下のダイヤモンド
粉末を少量ずつ追加する場合には、この効果が大きい。
よれば、従来ボンドを形成していた鋳鉄を比較的柔らか
いコバルトに変更し、このコバルト金属粉末と粒径１μ
ｍ以下のダイヤモンド粉末とを予め混練するので、微細
なダイヤモンド粉末が比較的大きいコバルト金属粉末の
表面に捕獲され、比較的均一に分散させることができ
る。とくに、粒径数μｍの金属粉末に押し棒を周期的に
押付けながら、平均粒径が約５０Å以下のダイヤモンド
粉末を少量ずつ追加する場合には、この効果が大きい。
【００２９】また、成形体を焼結して砥石セグメントを
作り、台板上に導電性接着剤により接着する、工程によ
り、小さいセグメントから大きい砥石を製造することが
できる。従って、本発明により、サブミクロン砥粒を含
み、かつ大面積の電解ドレッシング用砥粒の製造方法を
提供することができる。
作り、台板上に導電性接着剤により接着する、工程によ
り、小さいセグメントから大きい砥石を製造することが
できる。従って、本発明により、サブミクロン砥粒を含
み、かつ大面積の電解ドレッシング用砥粒の製造方法を
提供することができる。
【図１】本発明により製造した砥石を用いた電解ドレッ
シング加工を模式的に示す図である。
シング加工を模式的に示す図である。
【図２】試作砥石の寸法を示す図である。
【図３】試作砥石による電解ドレッシング特性を示す図
である。
である。
【図４】試作砥石による加工負荷変化を示す図である。
【図５】Elid 研削後の面粗さを示す図である。
【図６】Elid 研削法における Elid サイクルを示す説
明図である。
明図である。
【図７】第２の試作砥石による電解ドレッシング特性を
示す図である。
示す図である。
【図８】第２の試作砥石による本ラップ研削における被
覆厚さの変化を示す図である。
覆厚さの変化を示す図である。
【図９】第２の試作砥石による超硬合金の加工負荷変化
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】第２の試作砥石による光学ガラスの加工負荷
変化を示す図である。
変化を示す図である。
【図１１】生成された被覆の元素分析をＸ線マイクロア
ナライザで測定した結果を示す図である。
ナライザで測定した結果を示す図である。
【図１２】超硬合金の仕上面粗さパターンを示す図であ
る。
る。
【図１３】光学ガラスの仕上面粗さパターンを示す図で
ある。
ある。
１０ 砥石 １２ 接触面 １４ 駆動軸 １６ ワーク ２０ 電極 ３０ ノズル ４０ 電源 ４２ 給電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２４Ｄ 5/06 Ｂ２４Ｄ 5/06 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24D 3/34 B24D 3/00 320 B24D 3/00 330 B24D 3/00 340 B24D 3/06 B24D 5/06
Claims (4)
- 【請求項１】 粒径数μｍのコバルト金属粉末と粒径１
μｍ以下のダイヤモンド粉末とを混練して混合粉末を作
り、 前記混合粉末を所定の雌型内で圧縮成形して成形体を作
り、 前記成形体を焼結して砥石セグメントを作り、 前記砥石セグメントを台板上に導電性接着剤により接着
する、各工程からなることを特徴とする電解ドレッシン
グ用砥石の製造方法。 - 【請求項２】 前記混練工程は、所定量の金属粉末に押
し棒を周期的に押付けながら、所定量のダイヤモンド粉
末を少量ずつ追加することからなる、ことを特徴とする
請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項３】 前記ダイヤモンド粉末は平均粒径が約５
０Å以下である、ことを特徴とする請求項２に記載の製
造方法。 - 【請求項４】 前記圧縮成形工程は、面圧６〜８ｔ/cm2
で行われ、前記焼結工程は、1000℃以上の温度で行われ
る、ことを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4045673A JP3048461B2 (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | サブミクロン砥粒を含む電解ドレッシング用砥石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4045673A JP3048461B2 (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | サブミクロン砥粒を含む電解ドレッシング用砥石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245763A JPH05245763A (ja) | 1993-09-24 |
| JP3048461B2 true JP3048461B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=12725912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4045673A Expired - Lifetime JP3048461B2 (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | サブミクロン砥粒を含む電解ドレッシング用砥石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3048461B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP4045673A patent/JP3048461B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05245763A (ja) | 1993-09-24 |
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