JP4746788B2

JP4746788B2 - Super-abrasive wheel for surface honing, dressing method thereof, and grinding apparatus using the wheel

Info

Publication number: JP4746788B2
Application number: JP2001232046A
Authority: JP
Inventors: 克雄庄司; 常元厨川; 訓宏船山; 政男山口; 和成西原
Original assignee: Asahi Diamond Industrial Co Ltd; Panasonic Corp; Nagase Integrex Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Asahi Diamond Industrial Co Ltd; Panasonic Corp; Nagase Integrex Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2021-07-31
Also published as: JP2003039334A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面ホーニング加工用の超砥粒ホイールとそのドレス方法ならびに同ホイールを使用する研削装置に関する。詳しくは、高周速で回転させても、被加工物との間に発生する動圧を分散させ低く抑えることにより、高速で形状精度の高い加工が可能な平面ホーニング加工用超砥粒ホイールとそのドレス方法ならびに同ホイールを使用する研削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダイヤモンドおよび立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）のいわゆる超砥粒を用いた平面ホーニング加工用超砥粒ホイールは公知である。特開平１０−５８３３１号公報には、超砥粒とグリーンカボランダム（ＧＣ）、ホワイトアランダム（ＷＡ）等の従来の砥粒との組み合わせに係わるホイールが開示されている。この他にも台金の一面に砥粒層を形成し、その砥粒層にスリットを形成したり、ペレット状の砥粒層を台金に貼り付けたりして加工能率の向上及び維持を図る技術が知られている。
【０００３】
図１２〜図１６は、従来の平面ホーニング加工用超砥粒ホイールの例である。図１２及び図１３は台金の一面に超砥粒層２０１を形成したもので、図１２は同心円状のスリット２０２を、図１３はさらに放射状のスリット２０２をそれぞれ形成した例である。また、放射状ではなく、中心から外周へとらせん状にスリットを形成した例もある。図１５は上記のスリットが形成されていない例である。これらのホイールを図１１に示す平面ホーニング機に取り付け加工を行う。ここで簡単に平面ホーニング加工機の概要を説明する。
【０００４】
図１１において、１６１は装置コラムを、１６２はベッドを、１６３はガイドレールを、１６４はスライドを、１６５は昇降用モータを、１６６は主軸ヘッドを、１６７は主軸を、１６８は主軸ヘッド駆動用モータを、１６９は被加工物を固定するチャックを、１７０は台金を固定して、回転駆動するためのテーブルを、１７１は台金を、１７２は砥石とワーク間に研削液を供給する供給口を、１７３は台金１７１上に形成された超砥粒層を、１７４は被加工物を、１７５は冷却用の研削液をそれぞれ示している。
コラム１６１は装置ベッド１６２に設置・固定されている。ガイドレール１６３はコラム１６１の前面において上下方向に設置されており、これに係合したスライド１６４は昇降用モータ１６５により上下に駆動可能となっている。主軸ヘッド１６６はスライド１６４に固定され、主軸１６７に結合されている主軸ヘッド駆動用モータ１６８により回転が可能である。被加工物１７４はチャック１６９を介して主軸ヘッド１６６の下方に固定されている。ベッド１６２上に設置されたテーブル１７０には台金１７１とその台金の主面には超砥粒層１７３が形成されている。主軸ヘッド１６６の前方あるいは側面には、超砥粒層１７３の表面及び被加工物１７４の表面に向けて、例えば研削液等の冷却用液体１７５を噴射・供給させるための供給口１７２が複数点在して設置されている。
【０００５】
この平面ホーニング加工機では、供給口１７２から超砥粒層１７３の主面に冷却用研削液を噴出して供給し、台金１７１を回転させるとともに、主軸ヘッド１６６により被加工物１７４を回転させながら下降させる。この下降により被加工物１７４の主面が回転する超砥粒層１７３の主面に押し付けられ、加工が行われることになる。
この平面ホーニング加工技術は、東北大学の庄司克雄教授、厨川常元助教授により開発されたものである。固定砥粒による加工方式として、研削加工及びラップ研削がある。これらの加工方法に対する平面ホーニング加工の特徴を以下に記す。
（１）砥石と被加工物の接触面積が大きい面接触研削である、
（２）砥粒１個あたりの切削力が小さく、砥粒切り込み深さが小さい、
（３）加工形態が定圧研削である、
（４）砥粒切削長さが長い、
が挙げられる。従って、
（イ）加工能率が高い、
（ロ）加工精度（平坦度、平行度）が高い、
（ハ）仕上げ面粗さが良い、
（ニ）加工変質層が小さい、
などの従来加工方式に無い利点を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の平面ホーニング加工方法の加工能率を高めるため、ホイールの周速を高くする試みがなされている。また、被加工物のシリコン、ガラス、セラミックなどの硬脆性材料は、より一層薄く、かつ高い平行度、平坦度が要求されている。
しかし、図１２〜１６に示す従来の平面ホーニング用超砥粒ホイール、あるいは複合した加工溝２０２が形成された平面ホーニング加工用超砥粒ホイールを高周速度で用いる場合には、以下に示す課題があった。
【０００７】
１）研削液が研削位置に供給されにくいため、目詰まりを起こしやすい。
超砥粒層１７３が平面状のため、被加工物１７４と超砥粒層１７３との研削位置に供給口１７２より供給される研削液１７５が入り込み、超砥粒層１７３及び主軸１６７を回転することにより動圧が発生し、被加工物を押し上げる方向に力が作用する。加工圧がこの動圧よりも小さい場合、被加工物１７４の表面は超砥粒層１７３に接触せず、結果として加工されなくなる。
２）研削加工中に被加工物にかかる動圧が被加工物面内で不均一であったり、あるいは加工圧力が小さい場合は、ハイドロプレーニング現象により、被加工物が超砥粒層より浮上して加工できない。
台金１７１のほぼ全面に超砥粒層１７３が形成されているため、台金１７１の中心近傍と外周部とで研削加工時に回転運動による生じる研削液からの動圧に被加工物面内でばらつきが生じる。この動圧のばらつきにより、被加工物の平坦度など加工精度の劣化が生じる。
【０００８】
３）切粉の排除及び砥石突き出し量の制御が困難であり、被加工物表面に線状痕が生じやすい。
砥石突き出し量とは、台金１７１の主面とその上に形成された超砥粒層２０１の主面との高さと定義する。スリット２０２を形成している場合、溝の深さと同義となる。図１２〜１６に示す超砥粒ホイールは、台金１７１上に形成した超砥粒層２０１に直接溝を加工・形成しているため、研削加工により超砥粒層２０１主面が磨耗することにより、砥石突き出し量が経時的に変化することになる。この突き出し量が大きくなると、研削液１７５が超砥粒層２０１主面と被加工物１７４主面とに浸透しにくくなる。最悪の場合、乾式で研削加工が実施されることにより、被加工物に割れ、欠けが生じる。また、この突き出し量が小さい場合、研削加工により発生した切粉が超砥粒層２０１主面と被加工物１７４主面から排除しにくくなり、線状痕やひいては超砥粒層２０１主面に凝集・固着することにより研削能率の低下及び焼けなどの原因となる。
このように砥石突き出し量は、加工品質に大きな影響を及ぼす。前述した超砥粒ホイールでは、この砥石突き出し量を安定して制御することは非常に困難である。
【０００９】
４）ホイールの作製コストが高い。
前述したように、この超砥粒ホイールは、台金１７１の主面に超砥粒層２０１を全面に形成した後に、スリット２０２を加工・形成する。スリット２０２の加工本数、加工量を増加させる場合、スリットの加工時間も増加する。また、せっかく形成した超砥粒層を除去・廃棄する量が増加することになり、ホイールの作製コストが必然的に高くなる。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑み、高周速度で平面ホーニング加工を行えるようにして加工能率を向上することを目的とする。
さらに、具体的には、本発明は、超砥粒層の形状及び台金への配列を工夫して研削加工時に生じる被加工物への動圧が分散、低減された平面ホーニング加工用超砥粒ホイールを提供することを目的とする。
本発明は、砥石突き出し量を制御することにより、被加工物の加工面に生じる線状痕が低減され、表面精度の高い研削加工を可能とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールを与えるドレス方法を提供することを目的とする。
本発明は、またそのような平面ホーニング加工用超砥粒ホイールを備えた研削装置を提供することをも目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による請求項１記載の発明は、円盤状の台金上に複数の超砥粒層を固着してなる平面ホーニング加工用超砥粒ホイールにおいて、前記超砥粒層は円周方向の幅が１０ｍｍ以下の短冊状であり、前記円盤状台金に放射状に複数備えられてなり、かつ前記超砥粒層が前記円盤状台金の中心を通る半径に対してプラス１５度からマイナス１５度以内の角度範囲で交差されていることを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、前記砥石の被加工物に対する接触面積を中心部に対し周縁部を少なくするように配置することにより、研削加工時にかかるワークへの面圧を面内均一にし、加工精度を向上する作用を有すると同時に超砥粒層中の１砥粒の切削軌跡を長くすることにより、加工面粗さを改善する作用を有する。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、超砥粒層間に、この超砥粒層と異なる材料からなる間隙材を介在されたことを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、請求項１と同等の作用を有する。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、超砥粒層の結合材は、気泡を均一に分散、含有していることを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、請求項１と同等の作用を有すると同時に、気泡により加工位置への研削液の保持あるいは切粉を取り込むことにより、被加工物への熱的なダメージの低減、切粉による加工面への線状痕を低減させる作用を有する。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、超砥粒層と間隙材との高さの差が０．０５〜１．５ｍｍであることを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、請求項１及び３と同等の作用を有する。
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、超砥粒層は、断面形状が台形であることを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、請求項１及び３と同等の作用を有すると同時に、砥石突き出し量を高く設定可能であり砥石の寿命を長くできる作用を有する。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、間隙材は、この内部に気泡を均一に分散してなることを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、請求項２及び３と同等の作用を有する。
請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、間隙材は、この内部に中空のセラミック球が混合・分散してなることを特徴とする請求項２記載の超砥粒ホイールであり、請求項２及び３と同等の作用を有する。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、セラミック球は、その硬さが超砥粒層の結合材及び被加工物の硬さよりも低いことを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、請求項７と同等の作用を有する。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項２記載の発明において、間隙材は、その硬さが超砥粒層の結合材の硬さよりも小さいことを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、請求項２と同等の作用を有する。
請求項１０記載の発明は、請求項２記載の発明において、間隙材は、ウレタンアクリレート系の樹脂であることを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、請求項２及び３と同等の作用を有すると同時に砥石突き出し量を研削加工と同時に制御可能な作用を有する。
請求項１１記載の発明は、請求項２記載の発明において、間隙材は、層状の積層体であることを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールであり、砥石突き出し量を容易に制御できる作用を有する。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、円盤状の台金に複数の超砥粒層を固着した回転自在な平面ホーニング加工用超砥粒ホイールと、この超砥粒ホイールの上方に被加工物を回転自在に保持する保持部を有し、前記超砥粒ホイールと前記被加工物とを接触させて研削する研削装置であって、前記超砥粒ホイールは、超砥粒層の円周方向の幅が１０ｍｍ以下の短冊状であり、前記円盤状台金に放射状に複数備えられており、かつ前記超砥粒層が前記円盤状台金の中心を通る半径に対してプラス１５度からマイナス１５度の角度範囲で交差されていることを特徴とする研削装置であり、請求項１と同等の作用を有する。
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、台金は、回転台に固定されこの回転台の回転速度が毎分１００回転以上であることを特徴とする研削装置であり、請求項１と同等の作用を有すると同時に回転遠心力により切粉の研削加工面からの排除を容易にする作用を有する。
【００１７】
請求項１４記載の発明は、円盤状の台金の表面に放射状に複数の超砥粒層とこの超砥粒ホイールの間に間隙材を形成し、遊離砥粒により前記超砥粒層と間隙材を荒らすことにより、前記超砥粒層と間隙材の高さの差を０．０５〜１．５ｍｍに加工する平面ホーニング加工用超砥粒ホイールのドレス方法であり、前記超砥粒層は幅が１０ｍｍ以下の短冊状であり、前記円盤状台金に放射状に複数備えられてなり、かつ前記超砥粒層が前記円盤状台金の中心を通る半径に対してプラス１５度からマイナス１５度以内の角度範囲で交差されており、請求項１と同等の作用を有すると同時に簡易な砥石突き出し量制御方法を提供する作用を有する。
【００１８】
請求項１５記載の発明は、円盤状の台金の表面に放射状に複数の超砥粒層とこの超砥粒ホイールの間に間隙材を形成し、化学的あるいは電気的手段を用いて前記超砥粒層と間隙材の高さの差を０．０５〜１．５ｍｍに加工する超砥粒ホイールのドレス方法であり、前記超砥粒層は幅が１０ｍｍ以下の短冊状であり、前記円盤状台金に放射状に複数備えられてなり、かつ前記超砥粒層が前記円盤状台金の中心を通る半径に対してプラス１５度からマイナス１５度以内の角度範囲で交差されており、請求項１４記載の発明と同等の作用を有する。
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、化学的手段を用いて超砥粒層と間隙材の高さの差を０．０５〜１．５ｍｍに加工する工程は、アルカリ性研削液を用いることにより、被加工物を加工するのと同時に実施することを特徴とする平面ホーニング加工用超砥粒ホイールのドレス方法であり、請求項１４記載の発明と同等の作用を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による超砥粒ホイール及びドレス方法の実施の形態を、図１〜１０を用いて説明する。
【００２０】
《実施の形態１》
図１は本発明の一実施の形態による超砥粒ホイールの平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図で、いくつかの変形例を示している。本発明による超砥粒ホイールは、図１１に示す研削装置に取り付け使用することとする。即ち、主軸ヘッド１６６側に被加工物を吸着固定し、ホイール上の超砥粒層１７３に被加工物を所定の圧力で加圧し、主軸ヘッド１６６及びホイールを回転させることにより研削加工を行う。ここで、ホイールは毎分１００回転以上の高速回転が可能な機構を採用する。ホイールの直径に依存するが、周速で毎分１００ｍ以上の研削条件で加工を行うこととする。
【００２１】
図１及び２において、１は超砥粒層を、２は超砥粒層１の間隙に充填された間隙材を、３は前記超砥粒層１及び間隙材２を固定するための台金をそれぞれ示している。超砥粒層１は、棒状ないし短冊状の形状を有し、台金３の中心より放射状に等間隔で複数本配置されており、かつその長手方向の中心線は、台金３の半径と所定角度で交差する構造を有している。すなわち、短冊状の超砥粒層１の長手方向の中心線は、台金の中心から半径の１／２のところで、交差する台金の半径と±１５度の範囲内の角度（以下超砥粒層の固着角度という）を有している。図１のＰは、台金の半径と中心線の交差する点を表している。
【００２２】
本実施の形態では、超砥粒層１の固着角度を１０度として以下説明する。
超砥粒層１の断面形状としては、図２（ａ）、（ｃ）に示す矩形のもの、図２（ｂ）、（ｄ）に示す台形の形状のものが好ましい。ここで台金３の主面から、あるいは超砥粒層１の間隙に充填されている間隙材２の主面から、超砥粒層１の主面１Ｔまでの高さＤ１〜Ｄ４を砥石突き出し量と定義する。この砥石突き出し量は、被加工物の加工精度に大きく影響する。研削加工時、図１に示すホイールと被加工物は互いに回転しながら押し付けられることになる。このとき、被加工物の加工面を冷却するとともに加工により発生する切粉を排除するために、冷却用の研削液を供給する。しかし、砥石突き出し量Ｄがある一定値以上となる場合、研削加工時に研削砥石を回転させ、その遠心力による超砥粒層１の主面１Ｔに供給される研削液が減少することにより、被加工物へ熱的なダメージを与えたり、切粉が排除されずに線傷等を生じさせたりする。超砥粒層１の幅、断面形状、加工条件にも依存するが、実験的に求めると、図２（ａ）及び（ｃ）に示すように、超砥粒層１の断面形状が矩形の場合、砥石突き出し量はおおむね０．０５〜１．５ｍｍが良好である。この砥石突き出し量Ｄは、例えば図２（ｂ）及び（ｄ）のように、超砥粒層１の断面形状を台形とすることにより、さらに大きく設定できる。砥石突き出し量を大きく設定できることは、砥石磨耗を考慮すると有利である。
【００２３】
また、図３に示すように、超砥粒層１の表面に、局所的に空隙を設けても同様の効果が期待できる。これは、空隙がポケットとなり、研削液の循環や切粉の加工面からの排除に寄与するからである。図３は超砥粒層１の断面を表面状態とともに模式的に示した例である。１１は研削加工に関与する砥粒を示しており、一般的には、人造ダイヤモンド、天然ダイヤモンド、ｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、ＢＮ（窒化ホウ素）、アルミナなどからなる。１３は砥粒１１を分散・固定するための結合材を示している。結合材は、樹脂系、セラミック系、および金属系の材料からなるものに大別される。１２は結合材１３中に形成された空隙である。この空隙の形成方法としては、結合材１３の焼成温度よりも低い気化温度または昇華温度を有する材料を結合材中に混合・分散させ、砥石焼成時に前記材料を気化または昇華させることにより形成する。この空隙により、砥石突き出し量Ｄを大きく設定できる。よって、前記の台形の断面形状を有するものと同等の効果が得られる。
【００２４】
図２（ｃ）及び（ｄ）は、超砥粒層１を台金３に直接に接着固定しているため、砥石突き出し量Ｄは超砥粒層１の厚みで一義的に決定する。一方、図２（ａ）及び（ｂ）は、超砥粒層間に充填する間隙材２の厚みを制御することにより、砥石突き出し量Ｄは任意に変更が可能である。このことは、砥石突き出し量Ｄを超砥粒層１の初期厚みに依存することなく調整することができることを意味し、超砥粒層１の初期厚みを大きくすることが可能となり、加工中の砥石磨耗に対する砥石の寿命が長くなる。その結果、製造コストを低減することができる。間隙材２の厚み制御方法は後ほど説明する。
【００２５】
次に、超砥粒層１の配置に関してスクラッチの低減効果と平坦度改善効果の観点から説明する。
図７及び８は本発明のホイールを用いてホーニング加工を行う場合の被加工物に受けるホイールからの動圧分布を説明するための模式図であり、図９及び１０は図１２〜１６に示す従来ホイールを用いた場合の被加工物にかかる動圧分布を説明するための模式図である。図７及び図９はホイールと被加工物及び超砥粒層との位置関係を、図８及び１０は断面における被加工物にかかる動圧の分布をそれぞれ示したものである。４１及び４６は被加工物を、４２及び４７は超砥粒層を、４５及び４８は台金を、４３及び５０は研削液を、４４及び４９は研削加工時の動圧を示している。７２及び８２は被加工物を、７３、７４及び８３及び８４は超砥粒層を、７８及び８６はホーニング加工方向を、７７及び８５は超砥粒層の間隙を、θ１及びθ２は台金に固着されている超砥粒層の固着角度を示している。
【００２６】
まず、スクラッチの低減効果について説明する。図１２〜１６に示す従来ホイールを使用する場合、超砥粒層８３及び８４の固着角度θ２は９０°近傍となり、またホーニング加工方向８６に対し平行に近い角度となる。そのため、ホイールの回転中心により近い超砥粒層８４で生じた切粉は、外周の超砥粒層の間隙８５に排出されるが、超砥粒層８４がホーニング加工方向と平行に配置されているため、回転による遠心力で超砥粒層８４の外周の超砥粒層８３上へ切粉が乗りあがることになる。この乗りあがった切粉がスクラッチ等の原因となり、加工品質を低下させる。この切粉の超砥粒層８３への乗り上げを防止するためには、ホーニング加工方向８６に対し超砥粒層が垂直に交差するように配置する、即ち超砥粒層８３の固着角度θ２を小さくすることで解消可能である。切粉の乗り上げを防止するためには、超砥粒層８３の突き出し量を大きくすることも考えられるが、この場合研削液の乗り上げも少なくなるため、被加工物への熱的なダメージが生じたり、逆に加工面に発生する切粉も排除できなくなるため、さらにスクラッチを増加させることになる。
【００２７】
今回、表１に示す内容で実際に本発明のホーニング加工用超砥粒ホイールを試作し、超砥粒層の固着角度θと超砥粒突き出し量の最適範囲を実験的に求めた。その結果、超砥粒層の固着角度は台金の半径に対し±１５度の範囲で、超砥粒層の突き出し量は０．０５〜１．５ｍｍの範囲でスクラッチの劇的な低減効果が見られた。また、超砥粒層の幅は、１０ｍｍ以上となると、面接触の効果が大きくなり、スクラッチの原因となる。超砥粒層の幅が１ｍｍ以下となると、実際に加工に作用する砥粒の数が減少するため、加工時のダメージが増大することになる。そのため、超砥粒層の幅は１〜１０ｍｍの範囲が望ましく、ホイールの製作上３〜６ｍｍの範囲がさらに望ましい。
【００２８】
次に動圧の分散・低減による平坦度の改善効果について説明する。従来のホイールを用いた場合、超砥粒層４７がホーニング加工方向に対しほぼ平行に配置されているため、台金４８の回転による被加工物への研削液５０の入射面側でより動圧が高くなる、結果的にホーニング加工時に被加工物４６及び台金４８の回転により生じる研削液５０からの動圧は、被加工物４６の回転中心からずれることになる。定性的に示すと、図１０のようになり、被加工物４６は超砥粒層４７に対し傾斜して浮上する。その結果、被加工物周縁から研削加工が開始されるために、加工後のウエハ形状は、中央が凸形状となる。
【００２９】
それに対し本発明のホイールでは、超砥粒層４７を棒状とすることにより、従来ホイールと比較して研削加工時の砥石接触面積を小さくすることができる。そのため、被加工物４１にかかる研削加工時の動圧を小さく、かつ分散することができ、動圧の作用点を被加工物の中央に設定することができる。このため被加工物４１を超砥粒層４２に対し平行に浮上させることができる。従って、被加工物４１を平行に研削加工することが可能となり、その結果、平行度及び平坦度が向上する。さらに、超砥粒層の長手方向の中心線と、台金の中心から半径の１／２のところで前記中心線と交差する台金の半径とのなす角度が±１５度以内となるように、超砥粒層４２を台金４５の中心から放射状に配置することにより、加工条件あるいは被加工物形状が変更になった場合の前記動圧作用中心を調整することが可能となる。
【００３０】
表１に示したホイールを実際に試作して加工後の平坦度を比較すると、螺旋スリットを形成した比較例３に対し表面形状エラーで約１／２以下と低減することができた。また、この超砥粒層４２の固着角度は研削液４３を台金４５の外縁部まで澱みなく流す効果も同時に有する。
本発明による超砥粒層の幅、その配置、及び突き出し量の効果を確認するため、上記実施例の形態に示す超砥粒ホイール及び図１２〜１６に示す従来のホイールを試作してホーニング加工を行った。表１はホイールの構造的条件をそれぞれ示す。表２は表１のホーニング加工の結果を示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【表２】

【００３３】
表２の評価に関して、スクラッチの評価には５０倍の微分干渉顕微鏡を用い、視野内でのスクラッチの本数を測定した。比較例１〜３では、方向が不特定なスクラッチが顕微鏡視野内で少なくとも５０本程度は観察された。それに対し本発明による実施例１では、顕微鏡視野内のスクラッチの数が１０本以下と激減した。
【００３４】
《実施の形態２》
ここでは、図４を用いて本発明の平面ホーニング加工用超砥粒ホイールのドレス方法による超砥粒層１の砥石突き出し量Ｄの制御方法の一例を説明する。
図４において、２１は超砥粒層、２３は超砥粒層２１を接着・固定する台金を、２２は超砥粒層間に充填されている間隙材を、２４は研磨用の面盤を、２５は溶媒に分散させた遊離砥粒を、２６及び２７は面盤２４及び台金２７の移動方向をそれぞれ示している。超砥粒層２１の構造は、模式的には図３のようになっており、基本的には被加工物を加工するための砥粒１１とその砥粒を分散・固定するための結合材１３からなる。
結合材１３は、主に金属系、セラミック系、樹脂系の材料がある。ここで説明する砥石突き出し量Ｄの制御方法では、結合材１３が超砥粒層間に充填されている材料２２よりも機械的強度が高いものを選択する。あるいは遊離砥粒２５と接触・加工時に樹脂材料と化学的に反応する材料を選択する。
ここで説明する砥石突き出し量Ｄの制御方法は、まず台金２３に超砥粒層２１を配置し、接着により固定した後、超砥粒層２１間に間隙材２２を充填する。このとき、充填する材料２２の充填量は、少なくとも超砥粒層２１の厚み以上とする。次に、溶媒に分散・混合した遊離砥粒２５を含むスラリーを前記材料２２と研磨用面盤２４との間に供給し、研磨用面盤２４に圧力を加えて回転させ、加工を行う。このとき使用する遊離砥粒２５は、間隙材２２よりも機械的強度が高く、かつ結合材１３より機械的強度が低いかまたは同等のものを選択する。あるいは間隙材２２と接触時に化学反応し、かつ結合材１３とは反応を起こさない材料を選択する。代表的なものとして、炭化珪素系、アルミナ系、ジルコニア系、ダイヤモンド系などが挙げられる。
【００３５】
加工が進行すると、まず超砥粒層２１の主面が露出し始める。超砥粒層２１の主面全体が露出すると、超砥粒層２１の結合材が遊離砥粒２５より機械的強度が高いために、超砥粒層２１の主面はほとんど加工されなくなる。さらに加工を継続すると、間隙材２２が結合材１３及び遊離砥粒よりも機械的強度が低いために、間隙材２２のみが選択的に加工されることになる。これは、機械的強度が異なる異種材料を研磨加工するときに見られるリセス（あるいはリセッション）と呼ばれる現象を利用したものである。間隙材２２の主面と超砥粒層２１の主面との高さの差Ｄ１１が所定の０．０５〜１．５ｍｍの値まで加工されたときに、上記研磨加工を停止すればよい。この方法では、研削加工により超砥粒層２１が磨耗、低背化していっても、常に砥石突き出し量Ｄ１１を一定値に制御することが可能である。
【００３６】
上記方法は、間隙材２２の加工を遊離砥粒２５を用いて行うものである。間隙材２２をある溶媒により溶出可能なもの、あるいは電界を印加することにより溶出可能な材料を選択することにより、同様な効果を得ることができる。この場合、研削液にはアルカリ系の溶液を使用する場合が多いため、アルカリ溶出タイプの材料を選択すべきである。代表的なものとしては、ウレタンアクリレート系が有望と考えられる。
このような間隙材２２を選択することにより、別途砥石突き出し量の調整工程を必要とせず、研削加工を行いながら同時に砥石突き出し量Ｄが調整可能となる。また、電界印加による溶出を利用する場合、間隙材２２に金属系の材料を選択することも可能となる。電界印加による溶出可能な材料としては、アルミニウム、鉄系の材料が考えられる。ただし、電界印加による溶出効果を利用する場合、別途砥石面盤と被加工物との間に電界印加の装置を付加する必要が生じる。
【００３７】
《実施の形態３》
次に、図５を用いて本発明の平面ホーニング加工用超砥粒ホイールのドレス方法による超砥粒層１の砥石突き出し量の制御方法の一例を説明する。
図５において、３１は超砥粒層を、３２は超砥粒層３１間に充填される間隙材を、３３は間隙材３２に混合・分散されている気泡あるいは中空のセラミック球を、３４は台金を、３５は材料３２を研削するための砥石を、３８は砥石３２の砥粒を、３６及び３７は砥石３５及び台金３４の運動方向をそれぞれ示している。超砥粒層の構成は実施の形態２に準じるものとする。
【００３８】
まず、台金３４上に超砥粒層３１を配置し、接着により固定する。次に、間隙材３２中に気泡あるいは中空のセラミック球を混合・分散させ、超砥粒層３１間に充填する。このとき、間隙材３２は超砥粒層３１を完全に覆うように充填する。中空のセラミック球３３を混合する場合、セラミック球３３の材料は砥石３５の砥粒３８よりも硬さが低い材料を選択する。また、間隙材３２及び超砥粒層３１の結合材は、砥粒３８よりも機械的強度が低いものを選択する。気泡及び中空のセラミック球３３の直径は、可能な限り均一なものが望ましく、また超砥粒層３１の砥石突き出し量よりも大きく設定する方が望ましい。セラミック球の直径を超砥粒層３１の厚みより大きく設定することにより、以下に示す研削加工によるドレスで必ずこのセラミック球３３は加工されることになる。
【００３９】
研削加工されたセラミック球３３は、内部の空隙が露出することにより、超砥粒層間に充填された間隙材３２に対し研削液を保持したり、研削面の切粉を排除するためのチップポケットの役割を果たすことになる。また、セラミック球３３の大きさは、超砥粒層３１の厚みの２倍程度までが望ましい。セラミック球が研削加工されることにより生じるチップポケットは、可能な限り間隙材３２中に均等、かつ多く分散することが望ましい。そのため、このセラミック球３３の直径があまり大きくなると分散の密度は減少し、チップポケットの効果は小さくなる。分散性及びセラミック球の試作コストなどを考慮すると、超砥粒層３１の厚みの２倍程度を推奨する。
【００４０】
間隙材３２を充填した後、砥石３５を用いて間隙材３２の主面を研削加工する。このとき、砥石３５と被加工物である台金３４とを互いに別方向である３６、３７方向に運動させることにより、砥石３５の砥粒３８の加工能率を上げることができる。加工を継続すると、間隙材３２は除去されていき、やがて超砥粒層３１の主面が露出し始める。ここで研削は停止する。このとき、超砥粒層３１間に充填した間隙材３２の主面には、混合・分散させた気泡あるいは中空のセラミック球３３の、前記超砥粒層３１の主面より突出した部分のみが研削加工により除去され、結果的に表面に空隙を形成する。
【００４１】
間隙材３２へ混合・分散させる気泡あるいは中空のセラミック球３３の直径が均一であり、分散性が良いほど空隙の形成能力は向上する。また、気泡あるいは中空のセラミック球３３の直径を超砥粒層３１の厚みの２倍に設定すれば、上記に示すドレス方法により必ず超砥粒層３１の厚みと同等の深さを有する空隙を間隙材３２の主面に形成することが可能となる。
また、実施の形態２のドレス方法と組み合わせることにより、効果をさらに高めることもできる。即ち、間隙材３２及び超砥粒層３１の結合材及び遊離砥粒との機械的強度を実施の形態２と同様に選択し、さらに中空セラミック球３３を混合させる場合は、セラミック球３３の材料を実施の形態２の遊離砥粒の機械的強度よりも低くする。これにより間隙材３２の主面に空隙を形成し、かつ間隙材３２の主面を実施の形態２と同様に超砥粒層３１の主面より低く加工することが可能となる。これにより、材料表面の空隙によるチップポケットと砥石突き出し量の両方により研削液の保持効果と切粉の排除が可能となるため、より効果が増大することになる。間隙材３２に樹脂材料を選定することにより、実施の形態２と同様にアルカリによる溶出あるいは電界印加による溶出も利用可能である。
【００４２】
《実施の形態４》
次に図６を用いて本発明の平面ホーニング加工用超砥粒ホイールのドレス方法による超砥粒層１の砥石突き出し量Ｄの制御方法の一例を説明する。
図６において、６１は超砥粒層を、６４は台金を、６２は超砥粒層６１間に充填された層状の間隙材を、６５は研削液あるいはエッチング液の供給口を、６３は研削液あるいはエッチング液をそれぞれ示している。
研削加工時あるいは別途ドレス工程を設け、研削液あるいはエッチング液６３を層状間隙材６２に浸透させて膨潤・剥離させ、間隙材の層厚を砥石突き出し量Ｄが０．０５〜１．５ｍｍとなるように制御する。層状間隙材６２は、例えば金属、セラミック、樹脂、紙などであり、電気的あるいは化学的なエッチングや機械的な手段により、積層された各層が容易に剥離できるものを選択する。
実施の形態３で説明した樹脂系の間隙材を選択することにより、研削加工中での突き出し量制御も可能である。ただし、この場合、間隙材が被加工物及び超砥粒層よりも硬さが低いことが必要である。また、材料に紙を選択した場合、研削液により軟化・膨潤するため、層間での剥離が容易となる。この積層体の充填材と図３に示す超砥粒層とを組み合わせることで、より効果が増大することになる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明の超砥粒ホイールは、円盤状の台金とこれに固定された短冊状の複数の超砥粒層からなり、前記超砥粒層が前記台金の中心を通る半径に対し特定の角度範囲内で交差するように配列することにより、被加工物にかかる研削加工中の動圧を分散し、作用中心を被加工物の回転中心へ設定することが可能となる。その結果、加工後の被加工物の平坦度を向上させる効果を有する。また、砥石突き出し量（砥石面盤主面と超砥粒層主面との高さの差）を０．０５〜１．５ｍｍとし、かつ超砥粒層の円周方向の幅を１０ｍｍ以下とすることにより、研削液の超砥粒層主面への供給を改善し、被加工物への熱的ダメージを低減し、かつ線傷を低減することが可能となる効果も有する。また、超砥粒層間に気泡あるいは中空のセラミック球を混合・分散した間隙材を介在させることにより、超砥粒層の厚みに依存せず容易に砥石突き出し量を制御可能となる効果も同時に有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による平面ホーニング加工用超砥粒ホイールの平面図である。
【図２】各種超砥粒ホイールの図１のＡ−Ａ線に相当する部分で切った断面図である。
【図３】ホイールの超砥粒層の断面を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２による平面ホーニング加工用超砥粒ホイールのドレス方法の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態３による平面ホーニング加工用超砥粒ホイールのドレス方法の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態４による平面ホーニング加工用超砥粒ホイールのドレス方法の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１による平面ホーニング加工用超砥粒ホイールを使用した場合のホイール、超砥粒層および被加工物の位置関係を示す平面図である。
【図８】被加工部への動圧分布を示す模式図である。
【図９】従来ホイールによるホーニング加工時のホイール、超砥粒層および被加工物の位置関係を示す平面図である。
【図１０】被加工物への動圧分布を示す模式図である。
【図１１】平面ホーニング加工装置の一例を示す正面図である。
【図１２】従来の超砥粒ホイールの平面図である。
【図１３】従来の他の超砥粒ホイールの平面図である。
【図１４】同ホイールのＣ−Ｃ線で切った拡大断面図である。
【図１５】従来の更に他の超砥粒ホイールの平面図である。
【図１６】同ホイールのＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
１、２１、３１、６１超砥粒層
１Ｔ超砥粒層主面
１Ｓ超砥粒層側面
２、２２、３２、６２間隙材
３、２３、３４、６４、５４台金
１１砥粒
１２空隙
１３結合材
２４研磨用面盤
２５遊離砥粒
２６、２７移動方向
３３気泡及び中空のセラミック球
３５砥石
３６、３７移動方向
４１被加工物
４２超砥粒層
４３研削液
４４動圧
１６６主軸ヘッド
１６９チャック
１７０テーブル
１７１台金
１７３超砥粒層
１７４被加工物
１７５研削液
Ｄ１〜Ｄ１１砥石突き出し量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a superabrasive wheel for flat honing, a dressing method thereof, and a grinding apparatus using the wheel. Specifically, even when rotating at a high peripheral speed, by dispersing and suppressing the dynamic pressure generated between the workpiece and the super-abrasive wheel for flat honing that enables high-speed and high-precision machining The present invention relates to a dressing method and a grinding apparatus using the wheel.
[0002]
[Prior art]
Superabrasive wheels for plane honing using so-called superabrasive grains of diamond and cubic boron nitride (cBN) are known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-58331 discloses a wheel relating to a combination of superabrasive grains and conventional abrasive grains such as green carborundum (GC) and white alundum (WA). In addition to this, an abrasive layer is formed on one surface of the base metal, a slit is formed in the abrasive layer, or a pellet-like abrasive layer is attached to the base metal to improve and maintain the processing efficiency. Technology is known.
[0003]
12-16 is an example of the conventional superabrasive wheel for plane honing processes. 12 and 13 show a superabrasive layer 201 formed on one surface of a base metal. FIG. 12 shows an example in which concentric slits 202 are formed, and FIG. 13 shows an example in which radial slits 202 are further formed. There is also an example in which slits are formed not spirally but spirally from the center to the outer periphery. FIG. 15 shows an example in which the above slit is not formed. These wheels are attached to the flat honing machine shown in FIG. Here, the outline of the flat honing machine will be briefly described.
[0004]
In FIG. 11, 161 is an apparatus column, 162 is a bed, 163 is a guide rail, 164 is a slide, 165 is a lifting motor, 166 is a spindle head, 167 is a spindle, and 168 is for driving a spindle head. A motor, 169 is a chuck for fixing a workpiece, 170 is a table for fixing and driving a base metal, 171 is a base metal, and 172 is a supply for supplying grinding fluid between a grindstone and a workpiece. Numeral 173 represents a superabrasive grain layer formed on the

base metal

171, 174 represents a workpiece, and 175 represents a cooling fluid for cooling.
The column 161 is installed and fixed to the apparatus bed 162. The guide rail 163 is installed in the vertical direction on the front surface of the column 161, and the slide 164 engaged with the guide rail 163 can be driven up and down by a lifting motor 165. The spindle head 166 is fixed to the slide 164 and can be rotated by a spindle head driving motor 168 coupled to the spindle 167. The workpiece 174 is fixed below the spindle head 166 via a chuck 169. A table 170 installed on the bed 162 has a base metal 171 and a superabrasive grain layer 173 formed on the main surface of the base metal. A plurality of supply ports 172 for injecting and supplying a cooling liquid 175 such as a grinding liquid toward the surface of the superabrasive grain layer 173 and the surface of the workpiece 174 are provided at the front or side surface of the spindle head 166. Is installed.
[0005]
In this flat honing machine, cooling grinding fluid is jetted and supplied from the supply port 172 to the main surface of the superabrasive grain layer 173, the base metal 171 is rotated, and the workpiece 174 is rotated by the spindle head 166. While descending. By this lowering, the main surface of the workpiece 174 is pressed against the main surface of the rotating superabrasive grain layer 173, and processing is performed.
This flat honing technology was developed by Professor Katsuo Shoji and Assistant Professor Tsunemoto Tsujimoto of Tohoku University. As processing methods using fixed abrasive grains, there are grinding and lapping. The features of planar honing for these machining methods are described below.
(1) Surface contact grinding with a large contact area between the grindstone and the workpiece.
(2) The cutting force per abrasive grain is small, and the abrasive cutting depth is small.
(3) The processing form is constant pressure grinding.
(4) Abrasive cutting length is long,
Is mentioned. Therefore,
(I) High processing efficiency
(B) High processing accuracy (flatness, parallelism)
(C) Finished surface roughness is good.
(D) Small damaged layer,
This has advantages not found in conventional processing methods.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Attempts have been made to increase the peripheral speed of the wheel in order to increase the processing efficiency of the above-described planar honing method. In addition, hard and brittle materials such as silicon, glass, and ceramics to be processed are required to be thinner and have high parallelism and flatness.
However, in the case of using the conventional superabrasive wheel for flat honing shown in FIGS. 12 to 16 or the superabrasive wheel for flat honing in which the composite processing groove 202 is formed at a high peripheral speed, the following problems are present. was there.
[0007]
1) Since the grinding liquid is difficult to be supplied to the grinding position, clogging is likely to occur.
Since the superabrasive layer 173 is planar, the grinding fluid 175 supplied from the supply port 172 enters the grinding position between the workpiece 174 and the superabrasive layer 173, and rotates the superabrasive layer 173 and the main shaft 167. As a result, dynamic pressure is generated, and a force acts in the direction of pushing up the workpiece. When the processing pressure is smaller than the dynamic pressure, the surface of the workpiece 174 does not contact the superabrasive layer 173, and as a result, it is not processed.
2) When the dynamic pressure applied to the work piece during grinding is uneven within the work surface or the work pressure is low, the work surface rises from the superabrasive layer due to the hydroplaning phenomenon. Can not be processed.
Since the superabrasive grain layer 173 is formed on almost the entire surface of the base metal 171, the dynamic pressure from the grinding fluid generated by the rotational motion at the time of the grinding process in the vicinity of the center of the base metal 171 and the outer peripheral portion is within the surface of the workpiece. Variation occurs. Due to the variation in the dynamic pressure, the processing accuracy such as the flatness of the workpiece is deteriorated.
[0008]
3) It is difficult to remove chips and control the amount of protrusion of the grindstone, and linear traces are likely to occur on the workpiece surface.
The amount of protrusion of the grindstone is defined as the height between the main surface of the base metal 171 and the main surface of the superabrasive grain layer 201 formed thereon. When the slit 202 is formed, it is synonymous with the depth of the groove. Since the superabrasive wheel shown in FIGS. 12 to 16 directly forms and forms grooves in the superabrasive layer 201 formed on the base metal 171, the main surface of the superabrasive layer 201 is worn by grinding. As a result, the grindstone protrusion amount changes over time. When the protruding amount is increased, the grinding fluid 175 is less likely to penetrate the main surface of the superabrasive grain layer 201 and the main surface of the workpiece 174. In the worst case, the workpiece is cracked or chipped by dry grinding. Further, when this protrusion amount is small, it becomes difficult to remove chips generated by grinding from the main surface of the superabrasive layer 201 and the main surface of the workpiece 174, and linear traces and eventually the main surface of the superabrasive layer 201 Aggregation and sticking may cause reduction in grinding efficiency and burning.
As described above, the protrusion amount of the grindstone greatly affects the processing quality. In the superabrasive wheel described above, it is very difficult to stably control the amount of protrusion of the grindstone.
[0009]
4) The production cost of the wheel is high.
As described above, in this superabrasive wheel, after the superabrasive grain layer 201 is formed on the entire main surface of the base metal 171, the slit 202 is processed and formed. When the number of slits 202 to be processed and the processing amount are increased, the slit processing time also increases. Further, the amount of superabrasive grain layer formed and removed is increased, and the production cost of the wheel is inevitably increased.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the machining efficiency by performing a flat honing process at a high peripheral speed.
Furthermore, more specifically, the present invention is a super-abrasive for planar honing that has a dispersed and reduced dynamic pressure on the work piece generated during grinding by devising the shape of the super-abrasive layer and the arrangement on the base metal. An object is to provide a grain wheel.
The present invention provides a dressing method that provides a super-abrasive wheel for flat honing that enables grinding with high surface accuracy by reducing the amount of linear marks generated on the processed surface of the workpiece by controlling the amount of protrusion of the grindstone The purpose is to provide.
Another object of the present invention is to provide a grinding apparatus provided with such a superabrasive wheel for planar honing.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 according to the present invention provides a superabrasive wheel for planar honing processing in which a plurality of superabrasive layers are fixed on a disk-shaped base metal. The grain layer has a strip shape with a width of 10 mm or less in the circumferential direction, and a plurality of radial layers are provided on the disk-shaped base metal, and the superabrasive grain layer passes through the center of the disk-shaped base metal. radius Is a super-abrasive wheel for flat honing that intersects within an angle range of plus 15 degrees to minus 15 degrees with respect to the workpiece. By arranging so as to reduce the number of parts, the surface pressure applied to the workpiece during grinding is made uniform in the surface and the processing accuracy is improved, and at the same time, the cutting locus of one abrasive grain in the superabrasive layer is lengthened. By doing, it has the effect | action which improves a process surface roughness.
[0012]
The invention according to claim 2 is the superabrasive grain for planar honing processing according to the invention according to claim 1, characterized in that a gap material made of a material different from the superabrasive grain layer is interposed between the superabrasive grain layers. It is a wheel and has an effect | action equivalent to Claim 1.
The invention described in claim 3 is the superabrasive wheel for flat honing processing according to the invention described in claim 1, wherein the superabrasive layer binder uniformly disperses and contains bubbles. In addition, it has the same effect as that of claim 1, and at the same time, holding the grinding fluid at the processing position by the bubbles or taking in the chips, thereby reducing the thermal damage to the workpiece and reducing the work surface by the chips. It has the effect of reducing linear marks.
[0013]
The invention according to claim 4 is the claim of claim 2 In the described invention, there is provided a superabrasive wheel for plane honing processing, wherein the difference in height between the superabrasive layer and the gap material is 0.05 to 1.5 mm, and Has the same effect.
The invention according to claim 5 is the superabrasive wheel for flat honing processing according to claim 1, wherein the superabrasive grain layer has a trapezoidal cross-sectional shape. At the same time as having the same function, it is possible to set the wheel protrusion amount high and to extend the life of the wheel.
[0014]
A sixth aspect of the present invention is the superabrasive wheel for flat honing processing according to the second aspect of the present invention, wherein the gap material is formed by uniformly dispersing bubbles therein. And 3 has the same effect.
The invention according to claim 7 is the superabrasive wheel according to claim 2, characterized in that in the invention according to claim 2, the gap material is formed by mixing and dispersing hollow ceramic spheres therein. , Have the same operation as that of claims 2 and 3.
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the ceramic sphere is Hardness Of the superabrasive layer binder and workpiece Hardness It is a superabrasive wheel for plane honing processing characterized by being lower than the above, and has an effect equivalent to that of the seventh aspect.
[0015]
The invention according to claim 9 is the invention according to claim 2, wherein the gap material is Hardness Of the superabrasive layer binder Hardness It is a superabrasive wheel for plane honing that is smaller than the above, and has the same effect as that of claim 2.
A tenth aspect of the present invention is the superabrasive wheel for flat honing processing according to the second aspect of the present invention, wherein the gap material is a urethane acrylate resin, and is equivalent to the second and third aspects. At the same time, the grindstone protrusion amount can be controlled simultaneously with the grinding process.
The invention according to claim 11 is the superabrasive wheel for flat honing processing according to the invention according to claim 2, wherein the gap material is a layered laminate, and the amount of protrusion of the grindstone can be easily controlled. Has an effect.
[0016]
The invention according to claim 12 is a rotatable superabrasive wheel for planar honing processing in which a plurality of superabrasive layers are fixed to a disk-shaped base metal, and a workpiece can be rotated above the superabrasive wheel. A grinding device for grinding by bringing the superabrasive wheel and the workpiece into contact with each other, wherein the superabrasive wheel has a circumferential width of the superabrasive layer. A strip shape of 10 mm or less, a plurality of the disk-shaped base metal are provided radially, and the superabrasive layer passes through the center of the disk-shaped base metal. radius Is a grinding device characterized by being crossed in an angle range of plus 15 degrees to minus 15 degrees, and has the same operation as that of claim 1.
A thirteenth aspect of the present invention is the grinding apparatus according to the twelfth aspect of the present invention, wherein the base metal is fixed to the rotary base, and the rotational speed of the rotary base is 100 revolutions per minute or more. It has the effect | action equivalent to claim | item 1, and has the effect | action which makes easy removal from the grinding process surface of a chip | tip by rotational centrifugal force.
[0017]
The invention according to claim 14 Discoid The superabrasive layer is formed by forming a gap material between a plurality of superabrasive layers radially on the surface of the base metal and the superabrasive wheel, and roughening the superabrasive layer and the gap material with free abrasive grains. And difference in height of gap material to 0.05-1.5mm Ruhei It is a dressing method for superabrasive wheels for surface honing. The superabrasive layer has a strip shape with a width of 10 mm or less, a plurality of the disc-shaped base metal are radially provided, and the superabrasive layer has a radius that passes through the center of the disc-shaped base metal. Crossed within an angle range of plus 15 degrees to minus 15 degrees, It has the effect | action which provides the simple grinding wheel protrusion amount control method while having the effect | action equivalent to Claim 1.
[0018]
The invention according to claim 15 is: Discoid A gap material is formed between a plurality of superabrasive layers and the superabrasive wheel radially on the surface of the base metal, and a difference in height between the superabrasive layer and the gap material using chemical or electrical means. To 0.05-1.5mm Super A dressing method for abrasive wheels, The superabrasive layer has a strip shape with a width of 10 mm or less, a plurality of the disc-shaped base metal are radially provided, and the superabrasive layer has a radius that passes through the center of the disc-shaped base metal. Crossed within an angle range of plus 15 degrees to minus 15 degrees, It has an effect equivalent to that of the invention of the fourteenth aspect.
The invention according to claim 16 is the invention according to claim 15, wherein the step of processing the height difference between the superabrasive grain layer and the gap material to 0.05 to 1.5 mm using chemical means is alkaline grinding. This is a method for dressing a superabrasive wheel for planar honing, which is performed simultaneously with processing a workpiece by using a liquid, and has the same effect as that of the invention according to claim 14.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a superabrasive wheel and dressing method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0020]
Embodiment 1
FIG. 1 is a plan view of a superabrasive wheel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The superabrasive wheel according to the present invention is attached to the grinding apparatus shown in FIG. That is, the workpiece is attracted and fixed to the spindle head 166 side, the workpiece is pressed against the superabrasive grain layer 173 on the wheel with a predetermined pressure, and the spindle head 166 and the wheel are rotated to perform grinding. Here, the wheel employs a mechanism capable of rotating at a high speed of 100 revolutions per minute or more. Although it depends on the diameter of the wheel, the processing is performed at a peripheral speed of 100 m / min or more.
[0021]
1 and 2, 1 is a superabrasive layer, 2 is a gap material filled in the gap of the superabrasive layer 1, and 3 is a base metal for fixing the superabrasive layer 1 and the gap material 2. Respectively. The superabrasive layer 1 has a rod-like or strip-like shape, and a plurality of superabrasive layers 1 are arranged radially at equal intervals from the center of the base metal 3. radius And a structure intersecting at a predetermined angle. That is, the center line in the longitudinal direction of the strip-shaped superabrasive grain layer 1 is located at a half radius from the center of the base metal. , Intersecting base metal radius And an angle within a range of ± 15 degrees (hereinafter referred to as a superabrasive layer fixing angle). P in FIG. The radius of the metal base and It represents the point where the center lines intersect.
[0022]
In the present embodiment, the following description will be made assuming that the fixing angle of the superabrasive layer 1 is 10 degrees.
As a cross-sectional shape of the superabrasive layer 1, a rectangular shape shown in FIGS. 2A and 2C and a trapezoidal shape shown in FIGS. 2B and 2D are preferable. Here, the heights D1 to D4 from the main surface of the base metal 3 or the main surface of the gap material 2 filled in the gap of the superabrasive layer 1 to the main surface 1T of the superabrasive layer 1 are protruded from the grindstone. Defined as quantity. The protrusion amount of the grindstone greatly affects the processing accuracy of the workpiece. At the time of grinding, the wheel and the workpiece shown in FIG. 1 are pressed against each other while rotating. At this time, in order to cool the processed surface of the workpiece and to eliminate chips generated by the processing, a cooling grinding fluid is supplied. However, when the grinding wheel protrusion amount D exceeds a certain value, the grinding wheel is rotated during grinding, and the grinding liquid supplied to the main surface 1T of the superabrasive grain layer 1 due to the centrifugal force is reduced. It may cause thermal damage to the work piece or cause flaws without removing chips. Although it depends on the width, cross-sectional shape, and processing conditions of the superabrasive layer 1, when experimentally obtained, the cross-sectional shape of the superabrasive layer 1 is rectangular as shown in FIGS. 2 (a) and (c). In this case, the grinding stone protrusion amount is generally good at 0.05 to 1.5 mm. For example, as shown in FIGS. 2B and 2D, the grindstone protrusion amount D can be set larger by making the cross-sectional shape of the superabrasive grain layer 1 trapezoidal. The ability to set the wheel protrusion amount large is advantageous in consideration of wheel wear.
[0023]
In addition, as shown in FIG. 3, the same effect can be expected even when a void is locally provided on the surface of the superabrasive grain layer 1. This is because the gap becomes a pocket, which contributes to the circulation of the grinding fluid and the removal of chips from the processed surface. FIG. 3 is an example schematically showing a cross section of the superabrasive layer 1 together with the surface state. Reference numeral 11 denotes abrasive grains involved in the grinding process, and is generally made of artificial diamond, natural diamond, cBN (cubic boron nitride), BN (boron nitride), alumina, or the like. Reference numeral 13 denotes a binding material for dispersing and fixing the abrasive grains 11. The binder is roughly classified into those made of resin-based, ceramic-based, and metal-based materials. Reference numeral 12 denotes a void formed in the binder 13. As a method for forming the voids, a material having a vaporization temperature or a sublimation temperature lower than the firing temperature of the binder 13 is mixed and dispersed in the binder, and the material is vaporized or sublimated at the time of firing the grindstone. By this gap, the grinding wheel protrusion amount D can be set large. Therefore, an effect equivalent to that having the trapezoidal cross-sectional shape is obtained.
[0024]
2C and 2D, since the superabrasive layer 1 is directly bonded and fixed to the base metal 3, the grindstone protrusion amount D is uniquely determined by the thickness of the superabrasive layer 1. On the other hand, in FIGS. 2A and 2B, the grindstone protrusion amount D can be arbitrarily changed by controlling the thickness of the gap material 2 filled between the superabrasive layers. This means that the grindstone protrusion amount D can be adjusted without depending on the initial thickness of the superabrasive layer 1, and the initial thickness of the superabrasive layer 1 can be increased. The life of the grindstone with respect to grindstone wear increases. As a result, the manufacturing cost can be reduced. A method for controlling the thickness of the gap material 2 will be described later.
[0025]
Next, the arrangement of the superabrasive layer 1 will be described from the viewpoint of a scratch reduction effect and a flatness improvement effect.
7 and 8 are schematic diagrams for explaining the dynamic pressure distribution from the wheel received by the workpiece when honing is performed using the wheel of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are shown in FIGS. It is a schematic diagram for demonstrating the dynamic pressure distribution concerning a workpiece at the time of using a conventional wheel. 7 and 9 show the positional relationship between the wheel, the workpiece, and the superabrasive layer, and FIGS. 8 and 10 show the distribution of dynamic pressure applied to the workpiece in the cross section. 41 and 46 are workpieces, 42 and 47 are superabrasive layers, 45 and 48 are base metals, 43 and 50 are grinding fluids, and 44 and 49 are dynamic pressures during grinding. 72 and 82 are workpieces, 73, 74 and 83 and 84 are superabrasive layers, 78 and 86 are honing directions, 77 and 85 are gaps between superabrasive layers, and θ1 and θ2 are base metals. The fixing angle of the superabrasive grain layer fixed to is shown.
[0026]
First, the effect of reducing scratches will be described. When the conventional wheel shown in FIGS. 12 to 16 is used, the fixing angle θ <b> 2 of the superabrasive grain layers 83 and 84 is in the vicinity of 90 °, and the angle is nearly parallel to the honing direction 86. Therefore, chips generated in the superabrasive layer 84 closer to the center of rotation of the wheel are discharged into the gap 85 between the superabrasive layers on the outer periphery, but the superabrasive layer 84 is arranged in parallel with the honing direction. Therefore, the chips are carried on the superabrasive grain layer 83 on the outer periphery of the superabrasive grain layer 84 by the centrifugal force due to the rotation. The rising chips cause scratches and the like, which degrades the processing quality. In order to prevent the chips from running on the superabrasive grain layer 83, the superabrasive grain layer is arranged so as to intersect perpendicularly with respect to the honing direction 86, that is, the fixing angle θ2 of the superabrasive grain layer 83 is set. It can be solved by making it smaller. In order to prevent the chips from running up, it is conceivable to increase the amount of protrusion of the superabrasive grain layer 83. In this case, however, the grinding liquid will also run up less, causing thermal damage to the workpiece. On the contrary, since the chips generated on the processed surface cannot be eliminated, the scratches are further increased.
[0027]
This time, the superabrasive wheel for honing according to the present invention was actually manufactured with the contents shown in Table 1, and the optimum range of the superabrasive layer fixing angle θ and the superabrasive protrusion amount was experimentally determined. As a result, the fixing angle of the superabrasive layer is radius On the other hand, in the range of ± 15 degrees, the amount of protrusion of the superabrasive layer was in the range of 0.05 to 1.5 mm, and a dramatic reduction effect of scratch was observed. Further, when the width of the superabrasive layer is 10 mm or more, the effect of surface contact becomes large, which causes a scratch. When the width of the superabrasive layer is 1 mm or less, the number of abrasive grains that actually act on the processing decreases, so that damage during processing increases. Therefore, the width of the superabrasive layer is preferably in the range of 1 to 10 mm, and more preferably in the range of 3 to 6 mm in terms of wheel manufacture.
[0028]
Next, the effect of improving the flatness by dispersion / reduction of dynamic pressure will be described. When the conventional wheel is used, the superabrasive grain layer 47 is arranged substantially parallel to the honing direction, so that the dynamic pressure is more on the incident surface side of the grinding liquid 50 to the workpiece due to the rotation of the base metal 48. As a result, the dynamic pressure from the grinding fluid 50 generated by the rotation of the workpiece 46 and the base metal 48 during the honing process deviates from the rotation center of the workpiece 46. Qualitatively, as shown in FIG. 10, the workpiece 46 is inclined and floats with respect to the superabrasive grain layer 47. As a result, since grinding is started from the periphery of the workpiece, the center of the processed wafer has a convex shape.
[0029]
On the other hand, in the wheel of the present invention, the superabrasive grain layer 47 is formed in a rod shape, so that the grindstone contact area during grinding can be reduced as compared with the conventional wheel. Therefore, the dynamic pressure at the time of grinding applied to the workpiece 41 can be reduced and dispersed, and the action point of the dynamic pressure can be set at the center of the workpiece. For this reason, the workpiece 41 can be levitated parallel to the superabrasive layer 42. Therefore, the workpiece 41 can be ground in parallel, and as a result, parallelism and flatness are improved. Further, the center line of the superabrasive layer in the longitudinal direction and the base metal that intersects the center line at a half radius from the center of the base metal. radius The dynamic pressure when the processing conditions or the shape of the workpiece is changed by disposing the superabrasive layer 42 radially from the center of the base metal 45 so that the angle formed by It is possible to adjust the center of action.
[0030]
When the wheel shown in Table 1 was actually prototyped and the flatness after processing was compared, it was possible to reduce the surface shape error to about ½ or less of Comparative Example 3 in which the spiral slit was formed. The fixing angle of the superabrasive layer 42 also has the effect of flowing the grinding liquid 43 to the outer edge of the base metal 45 without stagnation.
In order to confirm the effect of the width of the superabrasive layer according to the present invention, its arrangement, and the protruding amount, the superabrasive wheel shown in the above embodiment and the conventional wheel shown in FIGS. Went. Table 1 shows the structural conditions of the wheels, respectively. Table 2 shows the results of the honing process of Table 1.
[0031]
[Table 1]

[0032]
[Table 2]

[0033]
Regarding the evaluation in Table 2, the scratch was evaluated using a 50 × differential interference microscope, and the number of scratches in the field of view was measured. In Comparative Examples 1 to 3, at least about 50 scratches having an unspecified direction were observed in the microscope field of view. On the other hand, in Example 1 according to the present invention, the number of scratches in the microscope field was drastically reduced to 10 or less.
[0034]
<< Embodiment 2 >>
Here, an example of a method for controlling the grindstone protrusion amount D of the superabrasive grain layer 1 by the dressing method of the superabrasive wheel for flat honing according to the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, 21 is a superabrasive layer, 23 is a base metal for bonding and fixing the

superabrasive layer

21, 22 is a gap material filled between the superabrasive layers, and 24 is a polishing face plate. , 25 indicate free abrasive grains dispersed in a solvent, and 26 and 27 indicate the moving directions of the face plate 24 and the base metal 27, respectively. The structure of the superabrasive grain layer 21 is schematically as shown in FIG. 3. Basically, the abrasive grains 11 for processing a workpiece and a binder for dispersing and fixing the abrasive grains. Consisting of thirteen.
The binder 13 is mainly made of metal, ceramic, or resin. In the control method of the grindstone protrusion amount D described here, a material having a higher mechanical strength than the material 22 in which the binder 13 is filled between the superabrasive layers is selected. Alternatively, a material that chemically reacts with the resin material at the time of contact / processing with the loose abrasive 25 is selected.
In the control method of the grindstone protrusion amount D described here, the superabrasive grain layer 21 is first disposed on the base metal 23 and fixed by adhesion, and then the gap material 22 is filled between the superabrasive grain layers 21. At this time, the filling amount of the material 22 to be filled is at least the thickness of the superabrasive layer 21. Next, a slurry containing free abrasive grains 25 dispersed and mixed in a solvent is supplied between the material 22 and the polishing face plate 24, and the polishing face plate 24 is rotated by applying pressure to the polishing face plate 24. The loose abrasive 25 used at this time is selected to have a mechanical strength higher than that of the gap material 22 and lower than or equivalent to that of the binder 13. Alternatively, a material that chemically reacts with the gap material 22 and does not react with the binder 13 is selected. Typical examples include silicon carbide, alumina, zirconia, and diamond.
[0035]
As the processing progresses, first, the main surface of the superabrasive layer 21 begins to be exposed. When the entire main surface of the superabrasive layer 21 is exposed, the bonding surface of the superabrasive layer 21 has a higher mechanical strength than the free abrasive 25, so that the main surface of the superabrasive layer 21 is hardly processed. If the processing is further continued, since the gap material 22 has lower mechanical strength than the binder 13 and the loose abrasive grains, only the gap material 22 is selectively processed. This utilizes a phenomenon called recess (or recession) that is observed when different materials having different mechanical strengths are polished. When the height difference D11 between the main surface of the gap member 22 and the main surface of the superabrasive grain layer 21 is processed to a predetermined value of 0.05 to 1.5 mm, the polishing process may be stopped. In this method, even if the superabrasive layer 21 is worn and reduced in height by grinding, it is possible to always control the grindstone protrusion amount D11 to a constant value.
[0036]
In the above method, the gap material 22 is processed using the loose abrasive grains 25. The same effect can be obtained by selecting a material that can elute the gap material 22 with a certain solvent or a material that can be eluted by applying an electric field. In this case, since an alkaline solution is often used as the grinding fluid, an alkali elution type material should be selected. As a typical example, urethane acrylate is considered promising.
By selecting such a gap member 22, it is possible to adjust the grindstone protrusion amount D at the same time while performing a grinding process without requiring a separate adjustment process of the grindstone protrusion amount. In addition, when elution by applying an electric field is used, a metal material can be selected for the gap material 22. Examples of materials that can be eluted by applying an electric field include aluminum and iron-based materials. However, when the elution effect by applying an electric field is used, it is necessary to separately add an apparatus for applying an electric field between the grindstone face plate and the workpiece.
[0037]
<< Embodiment 3 >>
Next, an example of a method for controlling the protrusion amount of the superabrasive layer 1 by the dressing method of the superabrasive wheel for flat honing according to the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, 31 is a superabrasive grain layer, 32 is a gap material filled between the superabrasive grain layers 31, 33 is a bubble or hollow ceramic sphere mixed and dispersed in the

gap material

32, 34 is Reference numeral 35 denotes a grindstone for grinding the

material

32, 38 denotes abrasive grains of the

grindstone

32, and 36 and 37 denote movement directions of the grindstone 35 and the base metal 34, respectively. The configuration of the superabrasive layer is the same as in the second embodiment.
[0038]
First, the superabrasive layer 31 is placed on the base metal 34 and fixed by adhesion. Next, bubbles or hollow ceramic spheres are mixed and dispersed in the gap material 32 and filled between the superabrasive grain layers 31. At this time, the gap material 32 is filled so as to completely cover the superabrasive layer 31. When mixing the hollow ceramic sphere 33, the material of the ceramic sphere 33 is more than the abrasive grains 38 of the grindstone 35. Hardness Select a material with a low value. Further, as the binder for the gap material 32 and the superabrasive grain layer 31, a material having a mechanical strength lower than that of the abrasive grain 38 is selected. The diameters of the air bubbles and the hollow ceramic sphere 33 are desirably as uniform as possible, and are preferably set to be larger than the protruding amount of the grindstone of the superabrasive layer 31. By setting the diameter of the ceramic sphere to be larger than the thickness of the superabrasive grain layer 31, the ceramic sphere 33 is surely processed by a dressing by grinding shown below.
[0039]
The ground ceramic balls 33 are exposed to internal gaps, so that the chip pockets for holding the grinding fluid to the gap material 32 filled between the superabrasive layers and for removing chips on the ground surface are provided. Will play a role. The size of the ceramic sphere 33 is desirably up to about twice the thickness of the superabrasive grain layer 31. It is desirable that the chip pockets generated by grinding the ceramic spheres are distributed as evenly and widely in the gap material 32 as possible. For this reason, when the diameter of the ceramic sphere 33 becomes too large, the density of dispersion decreases and the effect of the chip pocket becomes small. Considering the dispersibility and the trial production cost of the ceramic sphere, about twice the thickness of the superabrasive grain layer 31 is recommended.
[0040]
After filling the gap material 32, the main surface of the gap material 32 is ground using the grindstone 35. At this time, the processing efficiency of the abrasive grains 38 of the grindstone 35 can be increased by moving the grindstone 35 and the base metal 34 which is a workpiece in

directions

36 and 37 which are different directions. When the processing is continued, the gap material 32 is removed, and the main surface of the superabrasive grain layer 31 begins to be exposed. The grinding stops here. At this time, on the main surface of the gap member 32 filled between the superabrasive grain layers 31, only the portion of the mixed / dispersed bubbles or hollow ceramic spheres 33 protruding from the main surface of the superabrasive grain layer 31 is present. It is removed by grinding, resulting in the formation of voids on the surface.
[0041]
The diameter of bubbles or hollow ceramic spheres 33 mixed and dispersed in the gap material 32 is uniform, and the better the dispersibility, the better the void forming ability. Further, if the diameter of the bubble or hollow ceramic sphere 33 is set to twice the thickness of the superabrasive layer 31, a gap having a depth equivalent to the thickness of the superabrasive layer 31 is always formed by the dressing method shown above. It can be formed on the main surface of the gap member 32.
Further, the effect can be further enhanced by combining with the dressing method of the second embodiment. That is, when the mechanical strengths of the gap material 32 and the binder of the superabrasive grain layer 31 and the free abrasive grains are selected in the same manner as in the second embodiment and the hollow ceramic sphere 33 is further mixed, the material of the ceramic sphere 33 is used. Is lower than the mechanical strength of the loose abrasive grains of the second embodiment. As a result, voids can be formed in the main surface of the gap material 32, and the main surface of the gap material 32 can be processed lower than the main surface of the superabrasive grain layer 31 as in the second embodiment. As a result, the effect of retaining the grinding fluid and the removal of chips can be reduced by both the chip pocket and the protrusion amount of the grindstone due to the voids on the surface of the material, and the effect is further increased. By selecting a resin material for the gap member 32, elution by alkali or elution by application of an electric field can be used as in the second embodiment.
[0042]
<< Embodiment 4 >>
Next, an example of a method for controlling the grindstone protrusion amount D of the superabrasive layer 1 by the dressing method of the superabrasive wheel for flat honing according to the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, 61 is a superabrasive grain layer, 64 is a base metal, 62 is a laminar gap material filled between the superabrasive grain layers 61, 65 is a supply port for grinding liquid or etching liquid, 63 is A grinding liquid or an etching liquid is shown.
A grinding process or a separate dressing process is provided, and the grinding liquid or etching liquid 63 is permeated into the layered gap material 62 to swell and peel, and the layer thickness D of the gap material becomes 0.05 to 1.5 mm. To control. The laminar gap material 62 is, for example, metal, ceramic, resin, paper, or the like, and a material that can easily peel off each of the stacked layers by electrical or chemical etching or mechanical means is selected.
By selecting the resin gap material described in the third embodiment, it is possible to control the amount of protrusion during grinding. However, in this case, the gap material is more than the workpiece and the superabrasive layer. Hardness Need to be low. Further, when paper is selected as the material, it is softened and swollen by the grinding fluid, so that peeling between layers becomes easy. By combining the filler of this laminate and the superabrasive layer shown in FIG. 3, the effect is further increased.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the superabrasive wheel of the present invention includes a disk-shaped base metal and a plurality of strip-shaped superabrasive grain layers fixed to the disk-shaped base metal, and the superabrasive grain layer passes through the center of the base metal. radius On the other hand, by arranging so as to intersect within a specific angle range, it is possible to disperse the dynamic pressure during grinding applied to the workpiece and set the center of action to the rotation center of the workpiece. As a result, it has the effect of improving the flatness of the workpiece after processing. Moreover, the amount of protrusion of the grindstone (the difference in height between the grindstone face plate main surface and the superabrasive layer main surface) is 0.05 to 1.5 mm, and the circumferential width of the superabrasive layer is 10 mm or less. By doing so, it is possible to improve the supply of the grinding fluid to the main surface of the superabrasive layer, reduce the thermal damage to the workpiece, and reduce the scratches. In addition, by interposing a gap material in which bubbles or hollow ceramic spheres are mixed and dispersed between the superabrasive layers, it has the effect of easily controlling the amount of protrusion of the grindstone regardless of the thickness of the superabrasive layer. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a superabrasive wheel for flat honing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of various superabrasive wheels cut at a portion corresponding to the line AA of FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of a superabrasive grain layer of a wheel.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a dressing method for a super-abrasive wheel for plane honing according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view of a dressing method for a superabrasive wheel for plane honing according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a dressing method for a superabrasive wheel for plane honing according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a positional relationship between a wheel, a superabrasive layer, and a workpiece when the superabrasive wheel for flat honing according to the first embodiment of the present invention is used.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a distribution of dynamic pressure on a workpiece.
FIG. 9 is a plan view showing a positional relationship among a wheel, a superabrasive layer, and a workpiece during honing with a conventional wheel.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a dynamic pressure distribution on a workpiece.
FIG. 11 is a front view showing an example of a flat honing apparatus.
FIG. 12 is a plan view of a conventional superabrasive wheel.
FIG. 13 is a plan view of another conventional superabrasive wheel.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of the wheel taken along line CC.
FIG. 15 is a plan view of still another conventional superabrasive wheel.
FIG. 16 is a sectional view taken along the line DD of the wheel.
[Explanation of symbols]
1, 21, 31, 61 Superabrasive layer
1T Superabrasive layer main surface
1S Superabrasive layer side
2, 22, 32, 62 Gap material
3, 23, 34, 64, 54 Base metal
11 Abrasive grains
12 gap
13 Binder
24 Polishing face plate
25 Free abrasive
26, 27 Movement direction
33 Bubbles and hollow ceramic spheres
35 Whetstone
36, 37 Movement direction
41 Workpiece
42 Superabrasive layer
43 Grinding fluid
44 Dynamic pressure
166 spindle head
169 chuck
170 tables
171 Deposit
173 Superabrasive layer
174 Workpiece
175 Grinding fluid
D1 to D11 Grinding wheel protrusion amount

Claims

In the superabrasive wheel for flat honing processing in which a plurality of superabrasive layers are fixed on a disc-shaped base metal, the superabrasive layer is a strip having a width of 10 mm or less, and the disc-shaped base metal A plane comprising a plurality of radial layers, and the superabrasive layer intersecting with a radius passing through the center of the disk-shaped base metal within an angle range of plus 15 degrees to minus 15 degrees. Super abrasive wheel for honing.

The superabrasive wheel for plane honing according to claim 1, wherein a gap material made of a material different from that of the superabrasive layer is interposed between the superabrasive layers.

The superabrasive wheel for planar honing according to claim 1, wherein the binder of the superabrasive layer uniformly contains and contains bubbles.

The superabrasive wheel for plane honing according to claim 2 , wherein a difference in height between the superabrasive layer and the gap material is 0.05 to 1.5 mm.

The superabrasive wheel for plane honing according to claim 1, wherein the superabrasive layer has a trapezoidal cross-sectional shape.

The superabrasive wheel for flat honing according to claim 2, wherein the gap material has air bubbles uniformly dispersed therein.

The superabrasive wheel for flat honing according to claim 2, wherein the gap material is formed by mixing and dispersing hollow ceramic spheres therein.

Ceramic spheres, superabrasive wheel according to claim 7, wherein the hardness is characterized by smaller Ikoto than the hardness of the binder and the workpiece superabrasive layer.

Gap material, superabrasive wheel for a flat honing according to claim 2, wherein the hardness thereof is smaller than the hardness of the binder superabrasive layer.

The superabrasive wheel for planar honing according to claim 2, wherein the gap material is a urethane acrylate resin.

The superabrasive wheel for flat honing according to claim 2, wherein the gap material is a layered laminate.

A rotatable superabrasive wheel for surface honing with a plurality of superabrasive layers fixed to a disk-shaped base metal, and a holding part for rotatably holding a workpiece above the superabrasive wheel. A grinding device for grinding by bringing the superabrasive wheel and the workpiece into contact with each other, wherein the superabrasive wheel has a strip shape with a superabrasive layer width of 10 mm or less, and the disk-shaped base The gold is provided with a plurality of radial shapes, and the superabrasive layer intersects with a radius passing through the center of the disk-shaped base metal within an angle range of plus 15 degrees to minus 15 degrees. Grinding equipment.

13. The grinding apparatus according to claim 12, wherein the base metal is fixed to the rotary base, and the rotational speed of the rotary base is 100 revolutions per minute or more.

A plurality of superabrasive grain layers radially formed on the surface of the disk-shaped base metal, and a gap material is formed between the superabrasive grain layers, and the superabrasive grain layer and the gap material are roughened by free abrasive grains. a superabrasive layer and superabrasive wheel dress method for differential flat surface honing you processed 0.05~1.5mm the height of the gap material,
The superabrasive layer has a strip shape with a width of 10 mm or less, a plurality of the disc-shaped base metal are provided radially, and the superabrasive layer has a radius with respect to the center of the disc-shaped base metal. A dressing method for a superabrasive wheel for plane honing, characterized in that it intersects within an angle range of plus 15 degrees to minus 15 degrees .

A plurality of superabrasive layers are radially formed on the surface of the disk-shaped base metal and a gap material is formed between the superabrasive layers, and the height of the superabrasive layer and the gap material is increased using chemical or electrical means. a superabrasive wheel dress method for flat surfaces honing you processing the difference is in 0.05 to 1.5 mm,
The superabrasive layer has a strip shape with a width of 10 mm or less, a plurality of the disc-shaped base metal are provided radially, and the superabrasive layer has a radius with respect to the center of the disc-shaped base metal. A dressing method for a superabrasive wheel for plane honing, characterized in that it intersects within an angle range of plus 15 degrees to minus 15 degrees .

The process of processing the height difference between the superabrasive layer and the gap material to 0.05 to 1.5 mm using chemical means is the same as processing the workpiece by using an alkaline grinding liquid. 16. The dressing method of a superabrasive wheel for plane honing according to claim 15, which is carried out.