JPH03234474A

JPH03234474A - 研削砥石

Info

Publication number: JPH03234474A
Application number: JP2894890A
Authority: JP
Inventors: Akira Nagata; 晃永田; Takao Yogo; 余語　隆夫
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 1990-02-08
Filing date: 1990-02-08
Publication date: 1991-10-18
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0822509B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、研削面に、ダイヤモンド、ＣＢＮ（立方晶窒
化ホウ素）等の超砥粒層、或いは一般砥粒層を接合した
研削砥石に関する。

〔従来技術］従来、研削砥石は種々のものが提案、実用化されている
。そして、研削砥石としては、金属製のベース円板に超
砥粒層や一般砥粒層を接着したものがある。

該超砥粒層としては、ダイヤモンドやＣＢＮの砥粒をビ
トリファイドボンド結合したものが用いられている（例
えば特公昭５８−３４４３１号公報）。

しかして、上記金属製ベース円板としては、従来、鋼、
鋳鉄、アルミニウム合金などが用いられている。

そして、上記超砥粒を用いた研削砥石は、砥粒自体が一
般の砥粒に比して非常に硬質であるため砥石摩耗が少な
い。そのため、摩耗による寸法変化やバラツキも少なく
、高精度の研削加工が可能となる。それ故、主として難
削材の研削に使用されている。

（解決しようとするｆ！題〕しかしながら、上記従来の研削砥石は１回転時の遠心力
に伴うベース円板の伸びが大きいため。

加工精度が低下するという問題があった。近年において
は、加工能率の向上や砥石寿命の向上がより強く望まれ
ているため、研削砥石の高周速化はますます要求される
。それ故１回転時における研削砥石の伸びは、できるだ
け小さくする必要がある。

また、従来のベース円板は、超砥粒層よりも熱膨張係数
が大きい。そのため、研削時の熱或いは軸受装置の熱に
よってベース円板が膨張し、へ−大円板を含めた研削砥
石全体が熱膨張する。このことは、加工物の寸法精度の
低下をまねく原因となっている。

更に、従来のベース円板は、特に鋼、鋳鉄で作製された
ものは、その重量（比重）が大きい。そのため、研削盤
で研削砥石を回転する際に、モータへの負荷、砥石軸へ
の負荷が大きく、モータや軸受部分での発熱量が大きい
。それ故、これらの熱がベース円板へも伝熱し前記のご
とくベース円板の熱膨張を更に大きくする原因ともなっ
ている。

また、上記の問題は、一般の砥粒を用いた研削砥石にお
いても生ずる。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、高周速下においても
高精度の加工ができる研削砥石を提供しようとするもの
である。

（課題の解決手段〕本発明は、砥粒層をベース円板に接着してなる研削砥石
において、上記ベース円板はプラスチックス中に繊維を
分散させた複合材を用いてなることを特徴とする研削砥
石にある。

本発明において、ベース円板を構成する複合材は、プラ
スチックス（母材）中に繊維を分散させたもので、ＦＲ
Ｐ、ＡＣＭなどと称されている。

かかるプラスチックスとしては　エポキシ樹脂。

ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂など
がある。

また、上記繊維としては、シリコンカーバイド。

ボロン、アルミナ、シリカ、カーボン、チタン酸カリウ
ム　チタン酸バリウム、ガラス、アラミドＳｉ−Ｔｉ−
Ｃ−０系繊維（チラノ繊維）等がある。この中、エポキ
シ樹脂中にカーボンを分散させたものが、最も好ましい
。

次に、上記繊維は、ベース円板中に３０〜７０容積％含
有することが好ましい。３０％未満では回転時の伸びが
大きく、一方７０％を越えると製品としての安定性に欠
けるため、好ましくない。

また、繊維は、直径１〜３００μｍのものを用いること
が好ましい。

また１本発明において、ベース円板は、その熱膨張係数
が１５Ｘ１０−’以下で、かつ密度（ｋｇ／ｃｄ）／縦
弾性率（ｋｇ　ｆ　／ｃｄ）の比率（Ｎ）が３゜５Ｘ１
０−９以下であることが好ましい。この両者を満足する
場合には、ベース円板の熱膨張及び伸びが特に低くなり
、−層優れた研削砥石を得ることができる。

また２ベ一ス円板と砥粒層との接着に当たっては、エポ
キシ樹脂などの接着剤を用いる。

また１本発明において砥粒は、ダイヤモンドやＣＢＮ等
の超砥粒、アルミナ、炭化珪素などの〜般砥粒がある。

また、砥粒層における砥粒の結合は、ビトリファイドボ
ンド、レジノイドポンド又はメタルボンドなどにより行
う。

本発明は、特に超砥粒を用いたビトリファイドボンドの
研削砥石に対して、その効果が大きい。

〔作用及び効果〕

本発明の研削砥石においては、ベース円板の材料として
前記複合材を用いている。しかして、該ベース円板は、
アルミニウム合金等で作製した従来の金属ベース円板に
比して、その熱膨張係数が低い（実施例参照）。

また３本発明のベース円板は１回転時の伸びが少なく、
従来品に比して約半分以下である（実施例参照）、更に
８本発明の、ベース円板は、前記比率Ｎについても、従
来品の約半分以下である（実施例参照）。

また１本発明のベース円板は、従来のベース円板に比し
て軽量であるため、研削砥石の回転に伴うモータへの負
荷、砥石軸への負荷が小さ（、これらにおける発熱量が
少ない。そのため、ベース円板への伝熱量が少なく、研
削砥石の熱膨張も一層少ない。

それ故１本発明によれば、高周速下においても高精度の
加工ができる研削砥石を提供することができる。

〔実施例〕

本発明にかかる超砥粒を用いた研削砥石を作製し、その
性蛯につきテストを行い、その結果を第１表に示した。

以下、これらを詳述する。

まず、上記研削砥石は第１図及び第２図に示すごとく、
超砥粒層からなるセグメントチップ１（第１図）を作製
し、これを第２図に示すごとくベース円板２に接着した
。接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤を用いた。該
ベース円板２は。

中央部に回転軸用穴２０を有する。

そして、上記研削砥石は、ベース円板２の種類を変えて
、３種類作製（Ｎα１〜３）した。また。

比較のため、従来のベース円板を用いた研削砥石を４種
類作製（Ｎｏ、Ｃ１〜Ｃ４）した。

なお　セグメントチップ１は　いずれの研削砥石につい
ても同じである。

即ち、上記研削砥石は、その外径が３０５ｍｍ。

回転軸用の穴の径が７６．２ｍｍ、厚みが１５ｏｕｎで
ある。また、セグメントチップの寸法は、長さ４０ｍ、
幅１５ｍ、厚みは７ｍｍである。

また、出来上りの超砥粒層の構造は次のようである。

ＣＢＮ砥粒（＃３２５／４００）・・・・５０容量部ビトリファイドボンド・・・・１８容量部気　孔・・・・・・・・・３２容量部。

また、テストにおける研削条件は、下記のようである。

研削砥石周速度・・２７００ｍ／ｍ　ｉ　ｎ。

テーブル送り速度・・・２０ｍ／ｍｉｎ切込量・・・・
・・５μｍ／ｐａｓｓ。

被削材・・・・・・５ＫＨ５１゜被削材寸法・・・・・・長さ３００×幅１０ｎｏｎ。

また、それぞれのベース円板の材質としては第１表に示
すものを用いた。この材質中、アルミニウムはＪＩＳ−
Ａ６０６１を、硬鋼はＪＩＳ−５５５Ｃを用いた。

また、Ｃはカーボンを示す。また、繊維状Ｃは。

直径５〜２０μｍのものを用いた。アラミド繊維は、直
径５〜２０μｍのものを用いた。

また、同表におけるＣ繊維等の添加量（％）は。

ベース円板中に占める容積割合である。

上記測定の結果を、第１表に示す。

同表において、比率Ｎは密度（ｋｇ／ａｎ）を縦弾性係
数（ｋｇｆ／ｃ＋ａ）で除した値である。

第１表より知られるごとく、実施例１〜３のベース円板
は、熱膨張係数が比較例ＣＩ、Ｃ２のそれに比してかな
り低い。

また、前記比率Ｎに関しては、実施例１〜３のベース円
板は比較例Ｃ１〜Ｃ４に比して約半分以下である。この
比率Ｎは、その値が低いほどベース円板の伸びが小さい
ことを示している。そのため、伸びに関しては、実施例
１〜３のベース円板は比較例０１〜Ｃ４に比して約半分
以下である。

なお、前記熱膨張に関しては、スーパーインバーを用い
た比較例Ｃ３のベース円板は実施例２３より低い。しか
し、比較例Ｃ３は、前記のごとく比率Ｎが大きいために
、伸びが大きく、比較例ＣＩ、Ｃ２，Ｃ４と同様に本発
明の目的を達成できない。

上記のごと（２本発明によれば、熱膨張が小さく、伸び
の小さい超砥粒を用いた研削砥石を得ることができる。

また、実施例１と比較例Ｃ１の研削砥石について、実際
の研削性能を比較してみると、被加工物の面粗さが、実
施例１では０．４μＲａ、比較例Ｃ１では１．４μｍＲ
ａで９本発明の研削砥石は優れた加工精度を有している
ことが分る。ここにＲａは、ＪＩＳＢＯ６０１により定
められた中心線平均あらさをいう。

また、実施例１の研削砥石は、比較例Ｃ１に比して軽量
であるため２回転時にモータにかかる負担が小さく２例
えば空回転の場合のモータ電力は前者が０．４ｋｗ、後
者が１．０ｋｗである。また、比較例Ｃ３の研削砥石は
１．３ｋｗである。

このように、モータ電力が小さいということは研削砥石
の回転に対するモータ負荷、軸受負荷が小さいというこ
とである。そのため１本発明の研削砥石を用いる場合に
は、モータの発熱、軸受の発熱が小さくなる。その結果
、ベース円板の温度上昇も抑えられ５熱によるベース円
板の伸びも抑えられ、より高精度の研削ができることに
なる。

また、それ故に、研削砥石の高周速化を一層促進するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は実施例にかかる研削砥石を示し、第
１図はその超砥粒層の斜視図、第２図は研削砥石の平面
図である。第１図１１９．セグメントチップ。２３０．ベース円板。第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）砥粒層をベース円板に接着してなる研削砥石にお
いて、上記ベース円板はプラスチックス中に繊維を分散
させた複合材を用いてなることを特徴とする研削砥石。
（２）第１請求項において、プラスチックスは、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール
樹脂のいずれかであることを特徴とする研削砥石。
（３）第１請求項において、繊維はシリコンカーバイド
、ボロン、アルミナ、シリカ、カーボン、チタン酸カリ
ウム、チタン酸バリウム、アラミド、ガラス、Ｓｉ−Ｔ
ｉ−Ｃ−Ｏ系繊維の１種又は２種以上であることを特徴
とする研削砥石。
（４）第１請求項において、砥粒はダイヤモンド、ＣＢ
Ｎ等の超砥粒、又はアルミナ、炭化珪素等の一般砥粒で
あることを特徴とする研削砥石。
（５）第１請求項において、砥粒層における砥粒の結合
は、ビトリファイドボンド、レジノイドボンド又はメタ
ルボンドであることを特徴とする研削砥石。