JPH03277472A - ダイヤモンド砥石 - Google Patents
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- JPH03277472A JPH03277472A JP7829990A JP7829990A JPH03277472A JP H03277472 A JPH03277472 A JP H03277472A JP 7829990 A JP7829990 A JP 7829990A JP 7829990 A JP7829990 A JP 7829990A JP H03277472 A JPH03277472 A JP H03277472A
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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。
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、被加工体の切断、切削、研削および研磨加工
などに使用されるダイヤモンド砥石(ツールの表面に層
状に形成させた砥石を含む)に関する。
などに使用されるダイヤモンド砥石(ツールの表面に層
状に形成させた砥石を含む)に関する。
(従来の技術)
従来、ダイヤモンド砥石として使用されている砥石は結
合材の違いによりレジンボンド砥石、メタルボンド砥石
、電着砥石およびビトリファイドボンド砥石に区分され
る。
合材の違いによりレジンボンド砥石、メタルボンド砥石
、電着砥石およびビトリファイドボンド砥石に区分され
る。
レジンボンド砥石は、結合剤として合成樹脂を、充填剤
としてSiC粉を、潤滑側としてグラファイト粉を用い
、ダイヤモンド砥粒と共に混合攪拌し、金型に充填し、
脱型後冷間ブレスを行い、さらに熱間ブレスにて成形す
ると同時に硬化させ、製造する。樹脂としてはフェノー
ル系、ポリイミド系、ポリエステル系、エポキシ系等の
樹脂が使用される。レジンボンド砥石は研削性に優れ、
良好な仕上面が得られる。
としてSiC粉を、潤滑側としてグラファイト粉を用い
、ダイヤモンド砥粒と共に混合攪拌し、金型に充填し、
脱型後冷間ブレスを行い、さらに熱間ブレスにて成形す
ると同時に硬化させ、製造する。樹脂としてはフェノー
ル系、ポリイミド系、ポリエステル系、エポキシ系等の
樹脂が使用される。レジンボンド砥石は研削性に優れ、
良好な仕上面が得られる。
メタルボンド砥石は金属粉末をダイヤモンド砥粒と共に
混合攪拌し、金型に充填し、脱型徐冷間プレスを行い、
約800℃前後で焼成した後熱間プレスを行って成形す
る。使用される金属粉末はブロンズ系、スチール系、コ
バルト系、タングステン系等の粉末である。
混合攪拌し、金型に充填し、脱型徐冷間プレスを行い、
約800℃前後で焼成した後熱間プレスを行って成形す
る。使用される金属粉末はブロンズ系、スチール系、コ
バルト系、タングステン系等の粉末である。
メタルボンド砥石は結合剤自体の強度、耐摩耗性が高く
、砥粒の保持力が強い、また、形くずれしにくく、寿命
が長い。
、砥粒の保持力が強い、また、形くずれしにくく、寿命
が長い。
電着砥石はニッケルを主成分とする電解液を用いて電気
メツキ法により製造される砥石である。
メツキ法により製造される砥石である。
電気メツキにより母材表面に砥粒を固着したものである
が、ダイヤモンド電着層が薄いため、予め母材を砥石の
形状に機械加工しておくことが必要である。砥粒の保持
、突き出しが他の結合剤を用いた場合よりも良く、研削
速度が大きい、さらに、砥石表面における砥粒の密度が
きわめて高く、切れ味が良い、また、表面の砥粒切れ刃
が不揃いであることから仕上面粗さが粗く、粗加工に向
いている。
が、ダイヤモンド電着層が薄いため、予め母材を砥石の
形状に機械加工しておくことが必要である。砥粒の保持
、突き出しが他の結合剤を用いた場合よりも良く、研削
速度が大きい、さらに、砥石表面における砥粒の密度が
きわめて高く、切れ味が良い、また、表面の砥粒切れ刃
が不揃いであることから仕上面粗さが粗く、粗加工に向
いている。
ビトリファイドボンド砥石はダイヤモンド砥粒の結合剤
として珪酸ソーダ等を主成分とするガラスを用いる。こ
の砥石の多くは気孔を持ち、切れ味が良い、また、耐熱
性に優れている。ビトリファイドボンドは硬くて脆く、
被削材や研削の仕方によっては破損等を起こし易く、用
途は限定される。
として珪酸ソーダ等を主成分とするガラスを用いる。こ
の砥石の多くは気孔を持ち、切れ味が良い、また、耐熱
性に優れている。ビトリファイドボンドは硬くて脆く、
被削材や研削の仕方によっては破損等を起こし易く、用
途は限定される。
(発明が解決しようとする課題)
従来ダイヤモンド砥石として使用されている上記のレジ
ンボンド砥石、メタルボンド砥石、電着砥石及びビトリ
ファイドボンド砥石にはそれぞれ次のような短所がある
。
ンボンド砥石、メタルボンド砥石、電着砥石及びビトリ
ファイドボンド砥石にはそれぞれ次のような短所がある
。
レジンボンド砥石はダイヤモンド砥粒の結合剤が樹脂で
あることからメタルボンド砥石と比較して砥粒保持力が
弱(、耐摩耗性、耐熱性が劣る。
あることからメタルボンド砥石と比較して砥粒保持力が
弱(、耐摩耗性、耐熱性が劣る。
そのため、砥粒の脱落および砥石形状の変化が速く、形
状修正などツーリングを繰り返さなければならないため
砥石の寿命も短くなる。
状修正などツーリングを繰り返さなければならないため
砥石の寿命も短くなる。
メタルボンド砥石は結合材が金属であるため、一般に耐
摩耗性が高く、形くずれしにくいが、砥粒を砥石表面か
ら突出させるなど、ドレッシングを繰り返して研削能力
を回復させなければ十分な切れ味を保持することはでき
ない。また、砥石またはツールの外径が直径2■■以下
になると、ツーリングを行う際加工圧により砥石やツー
ルが変形し使用に耐えないことがある。
摩耗性が高く、形くずれしにくいが、砥粒を砥石表面か
ら突出させるなど、ドレッシングを繰り返して研削能力
を回復させなければ十分な切れ味を保持することはでき
ない。また、砥石またはツールの外径が直径2■■以下
になると、ツーリングを行う際加工圧により砥石やツー
ルが変形し使用に耐えないことがある。
電着砥石はダイヤモンド砥粒層が薄いため表面層のダイ
ヤモンド砥粒が摩耗すると切れ味が悪くなり、加工能力
がなくなる。このため、他のダイヤモンド砥石と比較し
て砥石寿命が短い、また、一般にドレッシングおよびツ
ーリングをして“使用することができないため表面の砥
粒切れ刃の位置が不揃いであり、加工面が粗い。
ヤモンド砥粒が摩耗すると切れ味が悪くなり、加工能力
がなくなる。このため、他のダイヤモンド砥石と比較し
て砥石寿命が短い、また、一般にドレッシングおよびツ
ーリングをして“使用することができないため表面の砥
粒切れ刃の位置が不揃いであり、加工面が粗い。
ビトリファイドボンド砥石は珪酸ソーダ等を主成分とす
るガラスを結合剤としているため硬くて跪く、加工と同
時にドレッシングされ絶えず切れ刃を生成しているが、
破損しやすく取扱いに注意が必要である。また、結合剤
の脱落により砥石の形が変形するので、たびたびツーリ
ングを行うことが必要である。
るガラスを結合剤としているため硬くて跪く、加工と同
時にドレッシングされ絶えず切れ刃を生成しているが、
破損しやすく取扱いに注意が必要である。また、結合剤
の脱落により砥石の形が変形するので、たびたびツーリ
ングを行うことが必要である。
上記のように、ダイヤモンド砥石には使用されている結
合材の特性に応じてそれぞれ長所と短所があり、使い分
けられているのが現状であるが、電着砥石を除きいずれ
もプレス成形されるため砥石の形状に限界がある。すな
わち、微細な砥石又は複雑な形状を有する砥石の作製は
困難である。
合材の特性に応じてそれぞれ長所と短所があり、使い分
けられているのが現状であるが、電着砥石を除きいずれ
もプレス成形されるため砥石の形状に限界がある。すな
わち、微細な砥石又は複雑な形状を有する砥石の作製は
困難である。
本発明は、上記の状況に鑑み、外径2II11以下の微
細な砥石あるいは複雑な形状を有する砥石であっても作
製が容易で、しかも寿命が長い砥石を提供することを目
的とする。
細な砥石あるいは複雑な形状を有する砥石であっても作
製が容易で、しかも寿命が長い砥石を提供することを目
的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の要旨は、「金属マトリックス中に金属被膜を有
するダイヤモンド粉末が分散されていることを特徴とす
るダイヤモンド砥石」にある。
するダイヤモンド粉末が分散されていることを特徴とす
るダイヤモンド砥石」にある。
第1図は、本発明のダイヤモンド砥石の一例の断面の拡
大模式図である。同図において、■は金属マトリックス
、2はダイヤモンド粉末、3はダイヤモンド粉末2を被
覆する金属被膜で、このように構成された砥石がツール
4(支持体)の表面に層状に形成されている。
大模式図である。同図において、■は金属マトリックス
、2はダイヤモンド粉末、3はダイヤモンド粉末2を被
覆する金属被膜で、このように構成された砥石がツール
4(支持体)の表面に層状に形成されている。
本発明のダイヤモンド砥石を製造するには、例えば、結
合剤としての金属を溶融し、金属被膜を有するダイヤモ
ンド砥粒を添加混合して分散させ、この混合体を型の中
に鋳込み、あるいはディッピング法により工具表面に砥
粒層を形成させる。
合剤としての金属を溶融し、金属被膜を有するダイヤモ
ンド砥粒を添加混合して分散させ、この混合体を型の中
に鋳込み、あるいはディッピング法により工具表面に砥
粒層を形成させる。
(作用)
本発明に用いられる金属マトリックスとしては、砥石の
剛性、耐摩耗性、ダイヤモンド粉末の保持力、切れ味等
種々の異なった特性を持たせるため広範囲な金属が使用
できる。ただし、その金属の溶融状態においてダイヤモ
ンド粉末表面の金属被膜を溶解するような高融点の金属
は使用できない。
剛性、耐摩耗性、ダイヤモンド粉末の保持力、切れ味等
種々の異なった特性を持たせるため広範囲な金属が使用
できる。ただし、その金属の溶融状態においてダイヤモ
ンド粉末表面の金属被膜を溶解するような高融点の金属
は使用できない。
また、ダイヤモンドは酸化雰囲気中では600°C前後
で酸化し始める。従って、この温度より低い融点を有す
る、例えば半田やろう材等の金属が好適である。
で酸化し始める。従って、この温度より低い融点を有す
る、例えば半田やろう材等の金属が好適である。
ダイヤモンド砥粒に金属被膜を形成させるのは、ダイヤ
モンド砥粒と溶融金属との濡れ性をよくし、金属マトリ
ックスとダイヤモンド粉末を強固に結合させるためであ
る。
モンド砥粒と溶融金属との濡れ性をよくし、金属マトリ
ックスとダイヤモンド粉末を強固に結合させるためであ
る。
金属被膜としてはダイヤモンドとの結合を強固にするた
め、炭化物をつくるダンゲステン、タンタル、チタンお
よびジルコニウムや炭素と固溶する鉄、コバルト、マン
ガン、クロム、ニッケルおよびプラチナ、さらに銅が好
ましい。
め、炭化物をつくるダンゲステン、タンタル、チタンお
よびジルコニウムや炭素と固溶する鉄、コバルト、マン
ガン、クロム、ニッケルおよびプラチナ、さらに銅が好
ましい。
金属被膜の厚みは特に限定されないが、あまり薄いと溶
融状態の金属マトリックスと反応し、あるいは固溶して
金属被膜が除去されるので、1μ−以上とするのが望ま
しい。
融状態の金属マトリックスと反応し、あるいは固溶して
金属被膜が除去されるので、1μ−以上とするのが望ま
しい。
ダイヤモンド砥粒への金属被膜形成方法としてはCVD
法、PVD法及び無電解メツキ法等が適用できる。なお
、金属被膜表面の酸化により金属溶融体との濡れ性が劣
化するので、金属皮膜表面に金等の酸化防止膜を形成さ
せておくのがよい。
法、PVD法及び無電解メツキ法等が適用できる。なお
、金属被膜表面の酸化により金属溶融体との濡れ性が劣
化するので、金属皮膜表面に金等の酸化防止膜を形成さ
せておくのがよい。
ダイヤモンド砥粒の粒径は得ようとする被加工物の表面
粗さに応じて選択する。被加工物の材質により異なるが
、一般に粒径が大きいほど加工面は粗(なる。
粗さに応じて選択する。被加工物の材質により異なるが
、一般に粒径が大きいほど加工面は粗(なる。
(実施例)
全長50s+m、シャンク部の直径が3 mn+、先端
部の直径が1.51の鋼製支持体の先端部に外径21I
11、長さ20m■のダイヤモンド砥石層を形成させ、
荒研削加工用ツールを作製した。作製にあたっては、平
均粒径40μ−のダイヤモンド粉末を砥粒として使用し
た。
部の直径が1.51の鋼製支持体の先端部に外径21I
11、長さ20m■のダイヤモンド砥石層を形成させ、
荒研削加工用ツールを作製した。作製にあたっては、平
均粒径40μ−のダイヤモンド粉末を砥粒として使用し
た。
まず、砥粒表面に無電解ニッケルメッキにより厚みが約
1μ−のニッケル被膜を形成し、さらにニッケル被膜表
面の酸化を防止するため厚み約0.05μmの無電解金
メツキを行った。次いで、銀ろう(BAg8 JIS
Z 3261)を800″Cに加熱して溶融し、この溶
融銀ろう中に前記のニッケル金被膜を有するダイヤモン
ド砥粒を銀ろうl c+m’当たり4.4カラツト(0
,88g、ダイヤモンドのみの重量)の割合で入れ攪拌
分散させた。この混合物を鋳込みおよびデインピングに
使用した。
1μ−のニッケル被膜を形成し、さらにニッケル被膜表
面の酸化を防止するため厚み約0.05μmの無電解金
メツキを行った。次いで、銀ろう(BAg8 JIS
Z 3261)を800″Cに加熱して溶融し、この溶
融銀ろう中に前記のニッケル金被膜を有するダイヤモン
ド砥粒を銀ろうl c+m’当たり4.4カラツト(0
,88g、ダイヤモンドのみの重量)の割合で入れ攪拌
分散させた。この混合物を鋳込みおよびデインピングに
使用した。
第2図は本発明のダイヤモンド砥石の概略製造工程図、
第3図および第4図はそれぞれ鋳込み法およびディッピ
ング法の概略説明図である。
第3図および第4図はそれぞれ鋳込み法およびディッピ
ング法の概略説明図である。
鋳込み法では内径21111、深さ201111の穴を
有する鋳込み型6に網支持体5の先端部を挿入し、ダイ
ヤモンド砥粒と溶融ろうの混合物7を型6内に流し込み
自然冷却し、凝固させた後脱型して所望の加工用ツール
を得た。
有する鋳込み型6に網支持体5の先端部を挿入し、ダイ
ヤモンド砥粒と溶融ろうの混合物7を型6内に流し込み
自然冷却し、凝固させた後脱型して所望の加工用ツール
を得た。
デインピング法では網支持体5の先端部を回転させなが
ら溶融ろう混合物7中に浸漬し、1分後に回転させなが
ら引き上げ、軸を水平にし、ろう材が凝固するまで大気
中で回転をつづけ、所望の加工用ツールを得た。
ら溶融ろう混合物7中に浸漬し、1分後に回転させなが
ら引き上げ、軸を水平にし、ろう材が凝固するまで大気
中で回転をつづけ、所望の加工用ツールを得た。
第5図および第6図はそれぞれ本発明の鋳込み法および
ディッピング法によって作製したダイヤモンドツールの
断面の一部の概略模式図、第7図は従来使用されている
電着ダイヤモンドツールの断面の一部の概略模式図であ
る。これらの図において、8は金属薄膜、9はダイヤモ
ンド砥粒、IOはろう材、11はメツキ層である。これ
らの図から、従来の電着ツール(第7図)に比較して本
発明のツール(第5図、第6図)は砥石層が厚いことが
わかる。
ディッピング法によって作製したダイヤモンドツールの
断面の一部の概略模式図、第7図は従来使用されている
電着ダイヤモンドツールの断面の一部の概略模式図であ
る。これらの図において、8は金属薄膜、9はダイヤモ
ンド砥粒、IOはろう材、11はメツキ層である。これ
らの図から、従来の電着ツール(第7図)に比較して本
発明のツール(第5図、第6図)は砥石層が厚いことが
わかる。
また、本発明のダイヤモンドツールを水冷しながらアル
ミナセラミックスの研削加工に使用したところ、砥石寿
命は電着ツールに比較して、鋳込み法によるツールでは
5倍、ディッピング法による′ツールでは3倍であった
。
ミナセラミックスの研削加工に使用したところ、砥石寿
命は電着ツールに比較して、鋳込み法によるツールでは
5倍、ディッピング法による′ツールでは3倍であった
。
(発明の効果)
本発明のダイヤモンド砥石は製造方法が従来法と比較し
て容易であり、複雑な形状を有する砥石や従来成形困難
であった細径のダイヤモンド砥石を容易に作製すること
ができる。
て容易であり、複雑な形状を有する砥石や従来成形困難
であった細径のダイヤモンド砥石を容易に作製すること
ができる。
さらに、結合剤として用いる金属を選択することにより
被研削物の特性に応じた砥石を作製でき、また、砥粒層
が厚いので従来の電着ダイヤモンド砥石に比較して砥石
寿命が長いという長所を有している。
被研削物の特性に応じた砥石を作製でき、また、砥粒層
が厚いので従来の電着ダイヤモンド砥石に比較して砥石
寿命が長いという長所を有している。
第1図は、本発明のダイヤモンド砥石の一例の断面の拡
大模式図である。 第2図は、本発明のダイヤモンド砥石の概略製造工程図
である。 第3図および第4図は、本発明のダイヤモンド砥石を製
造する際に用いる鋳込み法およびディッピング法の概略
説明図である。 第5図〜第7図は、ダイヤモンドツールの断面の一部の
概略模式図で、第5図は鋳込み法で作製した本発明のツ
ール、第6図はディッピング法で作製した本発明のツー
ル、第7図は従来の電着ダイヤモンドツールの図である
。
大模式図である。 第2図は、本発明のダイヤモンド砥石の概略製造工程図
である。 第3図および第4図は、本発明のダイヤモンド砥石を製
造する際に用いる鋳込み法およびディッピング法の概略
説明図である。 第5図〜第7図は、ダイヤモンドツールの断面の一部の
概略模式図で、第5図は鋳込み法で作製した本発明のツ
ール、第6図はディッピング法で作製した本発明のツー
ル、第7図は従来の電着ダイヤモンドツールの図である
。
Claims (1)
- 金属マトリックス中に金属被膜を有するダイヤモンド
粉末が分散されていることを特徴とするダイヤモンド砥
石。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7829990A JPH03277472A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | ダイヤモンド砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7829990A JPH03277472A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | ダイヤモンド砥石 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03277472A true JPH03277472A (ja) | 1991-12-09 |
Family
ID=13658048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7829990A Pending JPH03277472A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | ダイヤモンド砥石 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03277472A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004520957A (ja) * | 2001-06-20 | 2004-07-15 | シンテイラ アクチエンゲゼルシヤフト | 工作機械に用いられる工具 |
JP2022533332A (ja) * | 2019-05-20 | 2022-07-22 | シーメンス エナジー グローバル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 被覆研磨材粒子を用いる溶接方法、被覆研磨材粒子、層システム及び密閉システム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5524801A (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-22 | Ogura Houseki Seiki Kogyo Kk | Manufacturing nethod for diamond grinding tool |
JPS5626548A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-14 | Suzuki Motor Co Ltd | Manufacture of oxidation catalyst |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP7829990A patent/JPH03277472A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5524801A (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-22 | Ogura Houseki Seiki Kogyo Kk | Manufacturing nethod for diamond grinding tool |
JPS5626548A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-14 | Suzuki Motor Co Ltd | Manufacture of oxidation catalyst |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004520957A (ja) * | 2001-06-20 | 2004-07-15 | シンテイラ アクチエンゲゼルシヤフト | 工作機械に用いられる工具 |
JP2022533332A (ja) * | 2019-05-20 | 2022-07-22 | シーメンス エナジー グローバル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 被覆研磨材粒子を用いる溶接方法、被覆研磨材粒子、層システム及び密閉システム |
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