JP3377947B2 - Rotary cutting whetstone - Google Patents

Rotary cutting whetstone

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JP3377947B2
JP3377947B2 JP13074798A JP13074798A JP3377947B2 JP 3377947 B2 JP3377947 B2 JP 3377947B2 JP 13074798 A JP13074798 A JP 13074798A JP 13074798 A JP13074798 A JP 13074798A JP 3377947 B2 JP3377947 B2 JP 3377947B2
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JP
Japan
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underlayer
chip
substrate
bending stress
segment
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大介 井手
正範 松川
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Noritake Co Ltd
Noritake Super Abrasive Co Ltd
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Noritake Co Ltd
Noritake Super Abrasive Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、石材、コンクリー
ト、耐火物などの切断に用いられる回転切断砥石に関す
る。 【0002】 【従来の技術】従来より、ダイヤモンド系砥粒をメタル
ボンドで固めたセグメントチップを基板の外周に複数個
取り付けた回転切断砥石が、石材、コンクリート、耐火
物などの切断に用いられている。 【0003】かかる回転切断砥石において、セグメント
チップと基板とを接着させる方法として、レーザー溶
接、電子ビーム溶接がある。このレーザー溶接、電子ビ
ーム溶接を利用できる基板の材料は鉄系材料であり、基
板に接着するセグメントチップの砥粒層のボンドは、C
u−Sn系、Co系、Ni系、W系のメタルボンドであ
る。 【0004】レーザー溶接、電子ビーム溶接によりセグ
メントチップを直接基板に接着させると、ボンドに含ま
れる低融点のSnが溶け出てしまい、その部分にブロー
ホールが生じる。接着面にブローホールがあると、切断
作業中にセグメントチップが剥離することがあり、安全
の面から問題がある。また、ダイヤモンドの部分でレー
ザーが乱反射して溶接が不完全になったり、ダイヤモン
ドが炭化したりする。このような問題を回避するため
に、砥粒層の下に基板材質に類似した組成の下地層を形
成し、この下地層を基板に接着することによりセグメン
トチップを基板に接着する方法が採用されている。 【0005】このような技術として、例えば、特開昭6
1−257777号公報には、鉄系粉末を下地層とし
て、ダイヤモンド系砥粒とボンド用金属粉末を使用して
一緒に焼結したセグメントチップを、電子ビーム溶接に
より鉄系の基板に接着する方法が開示されている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】上記のように、基板と
類似した材質の下地層を介在させてレーザー溶接、電子
ビーム溶接によりセグメントチップを基板に接着させる
場合、下地層と砥粒層の組成が大きく異なることがあ
る。そのため、下地層と砥粒層の物性が異なり、とくに
熱膨張係数が異なると、焼結時、冷却時における下地層
と砥粒層の間にそれぞれ膨張率、収縮率の差が生じるこ
とになる。 【0007】また、焼結後のセグメントチップをレーザ
ー溶接、電子ビーム溶接により基板に接着する際には、
下地層を約2000℃まで加熱するため、下地層付近の
砥粒層、基板も高温に加熱される。このため、レーザー
溶接、電子ビーム溶接による接着時とその後の冷却時
に、基板、下地層、砥粒層の間に膨張率、収縮率の差が
生じる。 【0008】これらの膨張率、収縮率の差が生じると、
基板と下地層の境界、下地層と砥粒層の境界に残留応力
が発生する。この残留応力によって、基板と砥粒層の間
にある下地層に曲げ応力が発生する。 【0009】図8はこの曲げ応力の発生状態を示す図で
あり、回転切断砥石の1個のセグメントチップSについ
て曲げ応力を模式的に示したものである。一般に基板B
と下地層Hは類似の材質であり、砥粒層Dは基板Bと下
地層Hよりも膨張率、収縮率が大きいので、焼結し冷却
した後の下地層Hには、チップ長手方向の中央部で最大
曲げ応力σmax となる三角形状の分布で示す曲げ応力が
発生する。 【0010】下地層Hに発生する曲げ応力は、下地層H
の中央部に集中し、また下地層Hの長さが長いほど曲げ
応力は大きくなる。このため従来は、下地層Hに発生す
る曲げ応力が許容値以下となるように、レーザー溶接、
電子ビーム溶接により接着可能なセグメントチップ長さ
に制約があった。 【0011】たとえば、基板Bと下地層Hが鉄系で、砥
粒層DのボンドがNi,Co系の場合、下地層Hに発生
する曲げ応力が許容範囲内となるための1個のセグメン
トチップの最大長さは、約50mmであった。 【0012】このような問題はセグメントチップと基板
とをレーザー溶接、電子ビーム溶接により接着する場合
に限らず、砥粒層と下地層との間に膨張率、収縮率の差
があれば、同時焼結やろう付けによる接着の場合にも生
じる問題である。 【0013】本発明において解決すべき課題は、多層構
造のセグメントチップを基板に接着するにあたり、下地
層に発生する曲げ応力を低減させて、曲げ応力に基づく
セグメントチップの長さについての制約を緩和すること
にある。 【0014】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の回転切断砥石は、セグメントチップまたはリ
ング状セグメントをその下に設けられる下地層と焼結に
より一体成形し、この下地層部分を基板に接着した多層
構造の回転切断砥石であって、前記多層構造のセグメン
トチップの下地層のチップ長手方向の1箇所以上、また
は前記多層構造のリング状セグメントの下地層の複数箇
所に不連続部を形成して前記下地層を複数個に分断した
ことを特徴とする。 【0015】下地層のチップ長手方向に不連続部を形成
することによって、溶接時あるいは焼結時に下地層に発
生する曲げ応力がチップ長手方向に不連続となる。これ
によって、チップ長手方向の曲げ応力の集中を分散させ
ることができ、分散された応力集中部位での最大曲げ応
力は、不連続部がない場合の最大曲げ応力の50%程度
以下となる。 【0016】図7は前記下地層の不連続部を1箇所設け
たときの曲げ応力の発生状態を示す図であり、回転切断
砥石の1個のセグメントチップSについて曲げ応力を模
式的に示したものである。下地層Hに隙間Gを設けたこ
とにより、砥粒層Dと下地層Hを焼結、冷却する際およ
びレーザー溶接によりセグメントチップSを基板Bに接
着する際に、下地層Hに発生する曲げ応力の集中を分断
された下地層H1 とH2 のそれぞれの中央部に分散させ
ることができ、分散された応力集中部位での最大曲げ応
力σmax1,σmax2は、隙間Gがない場合の最大曲げ応力
σmax (図8参照)の50%程度以下となる。 【0017】前記下地層の不連続部は、1箇所に設けた
だけでも最大曲げ応力を50%程度以下とすることがで
きるので、チップ長さの制約を緩和することができ、不
連続部を2箇所以上に増やせば、チップ長さの制約をさ
らに緩和することができる。チップ長さを長くすること
ができることによって、砥石の製造コストを低減するこ
とができる。 【0018】不連続部をさらに増やせば、チップ長さの
制約は実質的になくなり、従来はレーザー溶接や電子ビ
ーム溶接による接着では製造が困難であったリムタイプ
の回転切断砥石の製造も可能になる。すなわち、多層構
造のリング状セグメントの下地層のセグメント周方向の
複数箇所に不連続部を形成したリング状セグメントをレ
ーザー溶接または電子ビーム溶接により基板に接着し
て、溶接欠陥のないリムタイプの回転切断砥石を製造す
ることができる。 【0019】さらに下地層の不連続部に連続するかたち
で、砥粒層の下地層側に切欠部を形成することができ
る。このように砥粒層の下地層側にも切欠部を形成する
ことにより、下地層と砥粒層の膨張率、収縮率の差に基
づく下地層の曲げ応力の発生をより緩和することがで
き、さらに、高温になりやすい部分を効果的に冷却する
ことができるとともに、切断時に切粉の排出を良好にし
て切れ味を向上させる。 【0020】なお本出願人は、ダイヤモンド切断砥石に
おいて、セグメントチップの基板との接着部略中央に冷
却水供給用の凹部を形成することを特開平7−1560
69号公報で提案しているが、本発明の多層構造のセグ
メントチップの場合も砥粒層の下地層側に切欠部を形成
することにより、切粉の排出を高める効果がある。ただ
し、下地層に不連続部を形成することなく砥粒層の下地
層側に切欠部を形成しただけでは下地層の曲げ応力の低
減効果はほとんど期待できず、下地層に不連続部を形成
したうえで、この下地層の不連続部に連続するかたちで
砥粒層の下地層側に切欠部を形成することにより、下地
層の曲げ応力の発生をより緩和させることができる。 【0021】下地層に不連続部を形成したときの連続部
の長さ、すなわち隣接する不連続部の間隔は、10〜2
5mmが好ましい。この間隔が10mm未満であると、
不連続部の数が多すぎて下地層の強度が低下し、間隔が
25mmを超えると下地層の曲げ応力の分散が不十分と
なり、最大曲げ応力の低下が不十分となる。 【0022】また、不連続部の大きさ、すなわち隣接す
る連続部との隙間は、チップ長手方向に2〜10mmの
長さとするのが好ましい。この隙間が2mm未満である
と、溶接時に下地層が一時的に溶融したときに隙間が繋
がって不連続部が形成されなくなってしまい、隙間が1
0mmを超えると、基板との接着力が低下する。 【0023】下地層の不連続部および砥粒層の切欠部の
形状は、隅部への切粉の残留をなくし、応力集中を緩和
させるために、隅部は丸みを持たせた形状とするのが望
ましい。このような下地層の不連続部および砥粒層の切
欠部は以下のようにして形成することができる。 【0024】たとえば単層の砥粒層と下地層とからなる
セグメントチップの場合、まず、砥粒層を粉末あるいは
圧粉体のかたちで型に充填し、その上にあらかじめ分割
した下地層を圧粉体のかたちで充填し、不連続部の形状
に対応した形状の突起を下面に形成したパンチを型内に
押し込んで成形することにより、下地層に不連続部を形
成したセグメントチップを製作することができる。下地
層の不連続部に連続するかたちで砥粒層の下地層側に切
欠部を形成する場合は、前記の分割下地層を充填した
後、下地層の不連続部および砥粒層に形成したい切欠部
の形状に対応した形状の突起を下面に形成したパンチを
型内に押し込んで成形することにより、下地層に不連続
部を、砥粒層に切欠部を形成したセグメントチップを製
作することができる。 【0025】 【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態を示す
切断砥石の正面図、図2は図1の部分拡大図である。 【0026】本実施形態の切断砥石10は、ダイヤモン
ド系砥粒とメタルボンドからなる砥粒層11とNi系の
下地層12からなるセグメントチップ13をレーザー溶
接により鉄系の基板14に接着した切断砥石である。切
断砥石10の各部の寸法は、基板14の外径405m
m、同厚み23mm、セグメントチップ13の数12
個、同長さ100mm、同高さ10mm、同厚み3mで
ある。 【0027】本実施形態の切断砥石10においては、下
地層12のチップ長手方向の中央部に隙間12aを設
け、かつ、この隙間12aに繋がるかたちで砥粒層11
に切欠部11aを設けている。隙間12aの幅は約2m
mであり、切欠部11aの高さは約5mmである。 【0028】下地層12に隙間12aを設けたことによ
り、砥粒層11と下地層12を焼結、冷却する際および
レーザー溶接によりセグメントチップ13を基板14に
接着する際に、下地層12に発生する曲げ応力の集中を
分断された下地層12cと12dのそれぞれの中央部に
分散させることができ、分散された応力集中部位での最
大曲げ応力は、隙間12aがない場合の最大曲げ応力の
50%程度以下となる。 【0029】隙間12aがない場合は、下地層に発生す
る最大曲げ応力が許容値以下となるためにはチップ長さ
を50mm以下とせざるを得ないが、隙間12aを設け
たことにより、チップ長さの制約が緩和され、本実施形
態のようにチップ長さを100mmとしても、下地層1
2に発生する最大曲げ応力は許容値以下となる。 【0030】さらに本実施形態の切断砥石10において
は、下地層12の隙間12aに繋がる切欠部11aを砥
粒層11の下地層12側に設けているので、下地層12
と砥粒層11の膨張率、収縮率の差に基づく下地層12
の曲げ応力の発生をより低減することができ、さらに、
冷却水の供給を効率的に行うことができて、切断時に高
温になりやすい部分を効果的に冷却することができると
ともに、切断時に切粉の排出を良好にして切れ味を向上
させる。 【0031】図3は図2に示すセグメントチップ13の
製造手順を示す図である。まず、型枠30と下パンチ3
1からなる型に砥粒層粉末11mを充填する(同図の
(a))。その上にあらかじめ分割した下地層12c,
12dを圧粉体のかたちで充填する(同図の(b))。
つぎに、砥粒層11に形成したい切欠部11aの形状に
対応した形状の突起32aを下面に形成した上パンチ3
2を型内に押し込んで成形し(同図の(c))、焼結す
ることにより、下地層12に隙間12aを、砥粒層11
に切欠部11aを形成したセグメントチップ13を製作
する(同図の(d))。このセグメントチップ13を基
板14に溶接して(同図の(e))、図1に示す切断砥
石10が完成する。 【0032】なお、上記の実施形態は、下地層12に1
個の隙間を設けた例であるが、図4に示すように、2個
の隙間12a,12bを設け、下地層12を3個の下地
層12e,12f,12gに分断したかたちとすること
もできる。隙間を2個以上設ける場合は、隙間が1個の
場合よりもチップ長さをさらに長くすることができる。
ここで、図4のセグメントチップ13のように砥粒層1
1に切欠部を形成しない場合は、図3の製造手順におい
て、上パンチ32の下面の突起の形状を下地層12の不
連続部の形状に対応したものとすればよい。また、図5
に示すように、リムタイプの切断砥石20に適用して、
リング状のセグメント23を基板24に溶接により接着
することができる。 【0033】下地層12の隙間12aおよび砥粒層11
の切欠部11aの形状は、隅部への切粉の残留をなく
し、応力集中を緩和させるために、隅部は丸みを持たせ
た形状とするのが望ましく、図2に示した形状のほか、
図6の(a),(b)に例示するような、半円形、楕円
形などを基調とした形状とするのが望ましい。また、乾
式切断の場合は図6の(b)に示すように、隙間12a
および切欠部11aを回転方向に対して後方に傾斜させ
ることによって、切粉の排出性をさらに良くすることが
できる。一方、エンジンカッターなどのように機械の出
力が高く、振動が大きいためにチップにかかる衝撃力が
大きい場合は、隙間12aおよび切欠部11aを傾斜さ
せない方が、チップ強度を高くすることができるので、
図2に示すような形状とするのがよい。 【0034】 【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。 【0035】(1)セグメントチップの下地層のチップ
長手方向に不連続部を形成することによって、溶接時あ
るいは焼結時に下地層に発生する曲げ応力の集中を分散
させて最大曲げ応力を小さくすることができるので、チ
ップ長さの制約を緩和することができ、砥石の製造コス
トを低減することができる。 【0036】(2)下地層の不連続部に連続するかたち
で、砥粒層の下地層側に切欠部を形成することにより、
下地層の曲げ応力の発生をより緩和することができ、さ
らに、切断時に高温になりやすい部分を効果的に冷却す
ることができる。 【0037】(3)不連続部をさらに増やすことによ
り、従来はレーザー溶接や電子ビーム溶接による接着で
は製造が困難であったリムタイプの回転切断砥石の製造
も可能になる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary cutting whetstone used for cutting stone, concrete, refractory and the like. 2. Description of the Related Art Conventionally, a rotary cutting grindstone in which a plurality of segment chips obtained by solidifying diamond-based abrasive grains with metal bonds is attached to the outer periphery of a substrate has been used for cutting stones, concrete, refractories and the like. I have. [0003] In such a rotary cutting grindstone, there are laser welding and electron beam welding as methods for bonding a segment chip and a substrate. The material of the substrate that can use this laser welding and electron beam welding is an iron-based material, and the bond of the abrasive layer of the segment chip to be adhered to the substrate is C
These are u-Sn-based, Co-based, Ni-based, and W-based metal bonds. When a segment chip is directly adhered to a substrate by laser welding or electron beam welding, Sn having a low melting point contained in the bond is melted out, and a blowhole is generated at that portion. If the bonding surface has a blowhole, the segment chip may be peeled off during the cutting operation, which is problematic in terms of safety. In addition, the laser is irregularly reflected at the diamond portion, resulting in incomplete welding and carbonization of the diamond. In order to avoid such a problem, a method has been adopted in which an underlayer having a composition similar to the material of the substrate is formed under the abrasive layer, and the segment chip is bonded to the substrate by bonding the underlayer to the substrate. ing. As such a technique, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-257777 discloses a method of bonding a segment chip sintered together using a diamond-based abrasive and a bonding metal powder with an iron-based powder as a base layer to an iron-based substrate by electron beam welding. Is disclosed. As described above, when a segment chip is adhered to a substrate by laser welding or electron beam welding with an underlayer of a material similar to that of the substrate interposed, the underlayer and the abrasive grains The composition of the layers can vary widely. Therefore, if the physical properties of the underlayer and the abrasive layer are different, especially if the thermal expansion coefficients are different, a difference in expansion coefficient and contraction rate between the underlayer and the abrasive layer during sintering and cooling occurs, respectively. . Further, when the segment chip after sintering is bonded to the substrate by laser welding or electron beam welding,
Since the underlayer is heated to about 2000 ° C., the abrasive layer and the substrate near the underlayer are also heated to a high temperature. For this reason, at the time of bonding by laser welding or electron beam welding, and at the time of cooling thereafter, a difference in expansion rate and contraction rate occurs between the substrate, the underlayer, and the abrasive layer. When the difference between the expansion rate and the contraction rate occurs,
Residual stress is generated at the boundary between the substrate and the underlayer and at the boundary between the underlayer and the abrasive layer. Due to the residual stress, a bending stress is generated in the underlying layer between the substrate and the abrasive layer. FIG. 8 is a view showing the state of generation of the bending stress, and schematically shows the bending stress for one segment chip S of the rotary cutting grindstone. Generally board B
And the underlayer H are made of a similar material, and the abrasive layer D has a larger expansion rate and shrinkage rate than the substrate B and the underlayer H. A bending stress represented by a triangular distribution having a maximum bending stress σ max occurs at the center. The bending stress generated in the underlayer H is
And the bending stress increases as the length of the underlayer H increases. For this reason, conventionally, laser welding, so that the bending stress generated in the underlayer H is below the allowable value.
There was a limitation on the segment chip length that can be bonded by electron beam welding. For example, when the substrate B and the underlayer H are iron-based and the bond between the abrasive layers D is Ni or Co-based, one segment for the bending stress generated in the underlayer H to be within an allowable range. The maximum length of the tip was about 50 mm. [0012] Such a problem is not limited to the case where the segment chip and the substrate are bonded by laser welding or electron beam welding. This is also a problem that occurs when bonding by sintering or brazing. The problem to be solved in the present invention is to reduce the bending stress generated in the underlying layer in bonding a segment chip having a multilayer structure to a substrate, thereby alleviating the restriction on the length of the segment chip based on the bending stress. Is to do. [0014] Means for Solving the Problems] rotary cutting grindstone of the present invention for solving the above-segmented chips or Li
Ring-shaped segments for sintering with the underlying layer
Multi- layer molding with the underlayer part bonded to the substrate
A rotary cutting grindstone having a structure, wherein a discontinuous portion is formed at one or more locations in a chip longitudinal direction of an underlayer of the multilayer structure segment chip, or at a plurality of locations of an underlayer of a ring-shaped segment having the multilayer structure. The underlayer is divided into a plurality of layers. By forming a discontinuous portion of the underlayer in the chip longitudinal direction, bending stress generated in the underlayer during welding or sintering becomes discontinuous in the chip longitudinal direction. As a result, the concentration of bending stress in the longitudinal direction of the chip can be dispersed, and the maximum bending stress at the dispersed stress concentration portion is about 50% or less of the maximum bending stress when there is no discontinuous portion. FIG. 7 is a view showing a state of generation of bending stress when one discontinuous portion of the underlayer is provided, and schematically shows the bending stress for one segment chip S of the rotary cutting grindstone. Things. By providing the gap G in the underlayer H, the bending generated in the underlayer H when the abrasive layer D and the underlayer H are sintered and cooled, and when the segment chip S is bonded to the substrate B by laser welding. can be distributed to each of the central portion of the shed underlayer H 1 and H 2 concentration of stress, the maximum bending stress in the distributed stress concentration sites sigma max1, sigma max2 is in the absence of the gap G It is about 50% or less of the maximum bending stress σ max (see FIG. 8). Since the maximum bending stress can be reduced to about 50% or less by providing only one discontinuous portion of the underlayer, the restriction on the chip length can be relaxed and the discontinuous portion can be reduced. If the number is increased to two or more, the restriction on the chip length can be further relaxed. Since the tip length can be increased, the manufacturing cost of the grindstone can be reduced. If the number of discontinuous portions is further increased, the restriction on the chip length is substantially eliminated, and it is possible to manufacture a rim-type rotary cutting grindstone which was conventionally difficult to manufacture by laser welding or electron beam welding. . That is, a ring-shaped segment having discontinuous portions formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the base layer of the multilayered ring-shaped segment is bonded to the substrate by laser welding or electron beam welding, and a rim-type rotary cutting without welding defects. A grindstone can be manufactured. Further, a notch can be formed in the abrasive layer on the side of the underlying layer so as to be continuous with the discontinuous portion of the underlying layer. By forming the notch on the underlayer side of the abrasive layer in this way, it is possible to further reduce the occurrence of bending stress of the underlayer based on the difference between the expansion rate and the shrinkage rate of the underlayer and the abrasive layer. Further, it is possible to effectively cool a portion which is likely to be high in temperature, and to improve the sharpness by improving the discharge of cutting chips during cutting. The applicant of the present invention has disclosed that a concave portion for supplying cooling water is formed substantially at the center of the bonding portion between the segment chip and the substrate in the diamond cutting wheel, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-1560.
As proposed in Japanese Patent Application Publication No. 69, even in the case of the segment chip having a multilayer structure of the present invention, there is an effect of increasing the discharge of cutting chips by forming a notch on the underlayer side of the abrasive layer. However, simply forming a notch on the underlayer side of the abrasive layer without forming a discontinuous portion in the underlayer can hardly expect the effect of reducing the bending stress of the underlayer, thus forming a discontinuous portion in the underlayer. In addition, by forming a cutout on the underlayer side of the abrasive layer in such a manner as to be continuous with the discontinuous portion of the underlayer, it is possible to further reduce the occurrence of bending stress in the underlayer. The length of the continuous portion when the discontinuous portion is formed in the underlayer, that is, the interval between adjacent discontinuous portions is 10 to 2
5 mm is preferred. If this interval is less than 10 mm,
If the number of discontinuous portions is too large, the strength of the underlayer decreases, and if the interval exceeds 25 mm, the dispersion of the bending stress of the underlayer becomes insufficient, and the reduction of the maximum bending stress becomes insufficient. It is preferable that the size of the discontinuous portion, that is, the gap between adjacent continuous portions is 2 to 10 mm in the longitudinal direction of the chip. When the gap is less than 2 mm, the gap is connected when the base layer is temporarily melted during welding, so that a discontinuous portion is not formed.
If it exceeds 0 mm, the adhesive strength to the substrate will decrease. The shape of the discontinuous portion of the underlayer and the cutout portion of the abrasive layer is such that the corners are rounded in order to eliminate chips remaining in the corners and reduce stress concentration. It is desirable. Such a discontinuous portion of the underlayer and a cutout portion of the abrasive grain layer can be formed as follows. For example, in the case of a segment chip composed of a single-layer abrasive layer and an underlayer, first, the abrasive layer is filled into a mold in the form of powder or green compact, and the pre-divided underlayer is pressed thereon. A segment chip with a discontinuous part formed in the underlayer is manufactured by pressing a punch with a projection formed on the lower surface with a shape corresponding to the shape of the discontinuous part into a mold by filling it in the form of powder. be able to. In the case where the notch is formed on the underlayer side of the abrasive layer so as to be continuous with the discontinuous portion of the underlayer, after filling the divided underlayer, it is desired to form the discontinuous portion of the underlayer and the abrasive layer. Manufacturing a segment chip with a discontinuous part in the base layer and a notch part in the abrasive layer by pressing a punch with a projection with a shape corresponding to the shape of the notch on the lower surface into the mold and molding it. Can be. FIG. 1 is a front view of a cutting whetstone showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. The cutting whetstone 10 of the present embodiment is a cutting device in which an abrasive chip layer 11 made of a diamond-based abrasive grain and a metal bond and a Ni-based base layer 12 are bonded to an iron-based substrate 14 by laser welding. It is a whetstone. The dimensions of each part of the cutting whetstone 10 are 405 m outside diameter of the substrate 14.
m, thickness 23 mm, number of segment chips 13 12
The pieces have the same length of 100 mm, the same height of 10 mm, and the same thickness of 3 m. In the cutting whetstone 10 of this embodiment, a gap 12a is provided at the center of the underlayer 12 in the chip longitudinal direction, and the abrasive layer 11 is connected to the gap 12a.
Is provided with a notch 11a. The width of the gap 12a is about 2 m
m, and the height of the notch 11a is about 5 mm. By providing the gap 12a in the underlayer 12, the sintering and cooling of the abrasive layer 11 and the underlayer 12 and the bonding of the segment chip 13 to the substrate 14 by laser welding can be performed with the underlayer 12. The concentration of the generated bending stress can be dispersed in the respective central portions of the divided underlayers 12c and 12d. It is about 50% or less. When there is no gap 12a, the chip length must be 50 mm or less so that the maximum bending stress generated in the underlayer becomes equal to or less than the allowable value. In this embodiment, even if the chip length is set to 100 mm as in this embodiment, the underlayer 1
The maximum bending stress generated in No. 2 is below the allowable value. Further, in the cutting whetstone 10 of the present embodiment, the notch 11a connected to the gap 12a of the underlayer 12 is provided on the underlayer 12 side of the abrasive layer 11, so that the underlayer 12
Layer 12 based on the difference between the expansion and contraction rates of
Generation of bending stress can be further reduced.
Cooling water can be efficiently supplied, a portion that tends to be high in cutting temperature can be effectively cooled, and the cutting chips can be discharged well during cutting to improve sharpness. FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing procedure of the segment chip 13 shown in FIG. First, formwork 30 and lower punch 3
1 is filled with 11 m of abrasive layer powder ((a) in the figure). The underlayer 12c, which is divided in advance,
12d is filled in the form of a green compact ((b) in the figure).
Next, an upper punch 3 having a projection 32a formed on the lower surface corresponding to the shape of the notch 11a to be formed on the abrasive grain layer 11 is formed.
2 is pressed into a mold and molded ((c) in the same figure), and sintered to form a gap 12a in the underlayer 12 and the abrasive layer 11
Then, a segment chip 13 having a notch 11a formed therein is manufactured ((d) in the figure). The segment chip 13 is welded to the substrate 14 ((e) in the figure) to complete the cutting wheel 10 shown in FIG. In the above embodiment, the underlayer 12
In this example, two gaps 12a and 12b are provided, and the underlayer 12 is divided into three underlayers 12e, 12f and 12g, as shown in FIG. it can. When two or more gaps are provided, the chip length can be made longer than when one gap is provided.
Here, as shown in the segment chip 13 of FIG.
In the case where the notch is not formed in 1, the shape of the projection on the lower surface of the upper punch 32 may correspond to the shape of the discontinuous portion of the base layer 12 in the manufacturing procedure of FIG. 3. FIG.
As shown in the figure, by applying to the rim type cutting whetstone 20,
The ring-shaped segment 23 can be bonded to the substrate 24 by welding. The gap 12a of the underlayer 12 and the abrasive layer 11
The shape of the notch 11a is desirably a rounded shape in order to eliminate residual chips in the corners and reduce stress concentration. In addition to the shape shown in FIG. ,
It is desirable that the shape is based on a semicircle, an ellipse, or the like as illustrated in FIGS. 6A and 6B. In the case of dry cutting, as shown in FIG.
By inclining the notch 11a rearward with respect to the rotation direction, the chip discharge performance can be further improved. On the other hand, when the output of the machine is high and the impact force applied to the chip is large due to large vibration such as an engine cutter, the chip strength can be increased by not tilting the gap 12a and the notch 11a. ,
The shape is preferably as shown in FIG. According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) By forming discontinuous portions in the chip longitudinal direction of the base layer of the segment chip, the concentration of bending stress generated in the base layer during welding or sintering is dispersed to reduce the maximum bending stress. Therefore, the restriction on the chip length can be relaxed, and the manufacturing cost of the grinding wheel can be reduced. (2) By forming a notch on the underlayer side of the abrasive layer in a form continuous with the discontinuous portion of the underlayer,
It is possible to further reduce the occurrence of bending stress in the underlayer, and to effectively cool a portion that easily becomes high in cutting. (3) By further increasing the number of discontinuous portions, it is possible to manufacture a rim-type rotary cutting grindstone, which has conventionally been difficult to manufacture by bonding by laser welding or electron beam welding.

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の実施形態を示す切断砥石の正面図で
ある。 【図2】 図1の部分拡大図である。 【図3】 図2に示すセグメントチップの製造手順を示
す図である。 【図4】 本発明の他の実施形態を示す切断砥石の部分
拡大図である。 【図5】 本発明のさらに他の実施形態を示す切断砥石
の正面図である。 【図6】 下地層の不連続部と砥粒層の切欠部の他の形
状例を示す部分拡大図である。 【図7】 本発明の切断砥石における下地層の曲げ応力
の発生状態を示す模式図である。 【図8】 従来の切断砥石における下地層の曲げ応力の
発生状態を示す模式図である。 【符号の説明】 10 切断砥石 11 砥粒層 11a 切欠部 11m 砥粒層粉末 12,12c〜12g 下地層 12a,12b 隙間 13 セグメントチップ 14 基板 20 切断砥石 23 セグメント 24 基板 30 型枠 31 下パンチ 32 上パンチ 32a 突起
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a cutting whetstone showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. FIG. 3 is a view showing a manufacturing procedure of the segment chip shown in FIG. 2; FIG. 4 is a partially enlarged view of a cutting grindstone showing another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a front view of a cutting whetstone showing still another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partially enlarged view showing another example of the shape of the discontinuous portion of the underlayer and the cutout portion of the abrasive grain layer. FIG. 7 is a schematic diagram showing a state of occurrence of bending stress in an underlayer in the cutting wheel of the present invention. FIG. 8 is a schematic diagram showing a state of occurrence of bending stress in an underlayer in a conventional cutting grindstone. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cutting whetstone 11 Abrasive layer 11a Notch 11m Abrasive layer powder 12, 12c-12g Underlayer 12a, 12b Gap 13 Segment chip 14 Substrate 20 Cutting whetstone 23 Segment 24 Substrate 30 Formwork 31 Lower punch 32 Upper punch 32a Projection

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−270077(JP,A) 特開 平10−100309(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24D 5/12 B24D 3/00 B24D 5/06 B23K 31/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-270077 (JP, A) JP-A-10-100309 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B24D 5/12 B24D 3/00 B24D 5/06 B23K 31/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 セグメントチップまたはリング状セグメ
ントをその下に設けられる下地層と焼結により一体成形
し、この下地層部分を基板に接着した多層構造の回転切
断砥石であって、前記多層構造のセグメントチップの下
地層のチップ長手方向の1箇所以上、または前記多層構
造のリング状セグメントの下地層の複数箇所に不連続部
を形成して前記下地層を複数個に分断し、前記下地層の
不連続部に連続するかたちで、砥粒層の前記下地層側に
切欠部を形成したことを特徴とする回転切断砥石。
(57) [Claims 1] Rotating cutting of a multilayer structure in which a segment chip or a ring-shaped segment is integrally formed with a base layer provided thereunder by sintering, and the base layer part is adhered to a substrate. A whetstone, the discontinuous portions are formed at one or more locations in the chip longitudinal direction of the underlying layer of the segmented chip having the multilayer structure, or at a plurality of locations of the underlying layer of the ring-shaped segment having the multilayered structure to form the plurality of underlying layers. Divided into individual pieces, and
In the form continuous with the discontinuous part,
A rotary cutting whetstone having a notch formed therein .
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