JPH03281174A - 巨大気孔を備えた多孔性砥石 - Google Patents
巨大気孔を備えた多孔性砥石Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
巨大気孔が設けられた多孔性砥石に関するものである。
、砥粒に対して比較的大きな径を有する多数の巨大気孔
を備えた多孔性砥石が知られている。このように巨大気
孔が人工的に設けられた多孔性砥石は、ビトリファイド
砥石に限らず、レジノイド砥石、CBN砥石などに適用
されており、目詰まりがなく、切味が維持されるととも
に、広範な適用範囲が得られる特徴がある。切粉が上記
気孔内に捕捉されるので、目詰まりが好適に防止されて
切味が維持される一方、工具鋼、軽合金、焼結合金など
の難削性の材質に対しても研削が可能となって砥石の適
用範囲が拡大されるからである。
が多数内部に設けられているため、研削量に対する砥石
摩耗量が比較的大きいという欠点があった。本発明者等
は以上の事情を背景として種々試験を重ねるうち、砥石
内に設けられる気孔の径寸法のばらつきを小さくすると
、研削量に対する砥石の摩耗が好適に改善される事実を
見出した。本発明はかかる知見に基づいて為されたもの
である。
10倍以上の径を有する巨大気孔を備えた多孔性砥石に
おいて、その巨大気孔の粒径分布における変動係数を2
5%以下としたことにある。
件で製作された砥石に対して、巨大気孔の変動係数を2
5%以下とした砥石は、研削量が同等以上であるにも拘
わらず、砥石摩耗量が半分程度に改善されるのである。
方晶系窒化硼素)などの超砥粒が用いられると一層好適
な性能が得られる。
結合剤が用いられると一層好適な性能が得られる。
気孔として、そのCBN砥粒に無機結合剤とともに混合
されたレジンボールが窒素雰囲気によって焼失させられ
ることにより形成されたものが用いられると一層好適な
性能が得られる。
仕上げ用が用いられると一層好適な性能が得られる。
る。
X3.5 X 15mmの角型であって、第2図および
第3図に示すように、粒径3〜6μmのCBN砥粒12
と、それらCBN砥粒I2を相互に結合する無機結合剤
(ビトリファイドボンド、たとえば融点800°C程度
の硼珪酸ガラス)14と、そのCBN砥粒12よりも1
0倍以上の粒径を有する巨大気孔16とを備えている。
容積%、結合剤率が20容積%、気孔率が50容積%と
なるような嵩比重を備えている。
く知られた工程により製造されるのであるが、原料の調
整段階において上記巨大気孔16と同様の径を有する気
孔形成粒子、たとえばスチロール、ポリエステル、エポ
キシ等の合成樹脂からなるレジンボールが坏土に混入さ
れ且つ均一に混合される。この坏土が金型内に充填され
且つプレス成形が施された後、900°C程度の窒素雰
囲気で焼成が施されると、上記レジンボールがそのCB
N砥石10の焼成工程において焼失させられて、そのレ
ジンボールと同様の径を有する巨大気孔16が形成され
るのである。そして、本実施例の上記CBN砥石10に
は、平均粒径カ月00μmであるが粒度分布の幅が狭く
選択されたレジンボールが用いられている。このレジン
ボールの分布の広がりの程度は、変動係数Cv (−(
σ/x、、)×100%、σ:標準偏差、Xav:分布
の算術平均値〕で表わすと25%以下とされている。通
常の市販のレジンボールの変動係数Cvは30〜55%
程度であるので、市販のレジンボールから篩によって選
択したものが使用されるのである。
%であること以外は上記CBN砥石10と同じ製造条件
である対象品砥石と、上記CBN砥石10、すなわち変
動係数Cvが25%である試料No、 1、変動係数C
vが20%である試料No、 2、変動係数Cvが15
%である試料No、 3とを対象として、以下に示す研
削試験条件Iにおいて行った比較試験結果を示している
。
28 被削材周速: 118 m /min 加工時間: 30sec 上記第4図から明らかなように、変動係数Cvが25%
以下である本実施例のCBN砥石10によれば、仕上面
粗さが改善されるだけでなく、砥石の摩耗状態が好適に
改善され、耐久性が向上する。さらに詳しく考察すると
、第5図に示すように、変動係数Cvが25%である試
料N011では、摩耗率(=砥石摩耗量/単位研削量)
に一応の効果が認められ、変動係数Cvが20%である
試料No、 2では、摩耗率にさらムこ顕著な効果が認
められ、変動係数Cvが15%である試料No、 3で
は、摩耗率に最も効果が認められるのである。
係数Cvの小さい気孔形成粒子を用いることから、巨大
気孔16の径が均一となるので、一定の大きさの切り屑
が得られて、安定した研削が持続できることが考えられ
る。これに対し、変動係数Cvが高い場合には気孔形成
粒子が最密充填配合をとりやすくなるので、研削面にボ
アが集中した領域が発生し均質性を阻害すると考えられ
るのである。
リファイド砥石20の外形および気孔は、第1図乃至第
3図に示される前述の実施例のCBN砥石10と同様に
、JIS規格2000番(6゜7μm程度の粒径)白色
溶融アルミナ砥粒(WA)22と、それら白色溶融アル
ミナ砥粒22を相互に結合する無機結合剤(ビトリファ
イドボンド)24と、その白色溶融アルミナ砥粒22よ
りも10倍以上の粒径を有する巨大気孔26とを備えて
いる。このビトリファイド砥石20は、焼成後の状態に
おいて、砥粒率が37容積%、結合剤率が8.5容積%
、気孔率が54.5容積%(その中で、レジンボールの
占める気孔率12容積%)となるような高比重を備えて
いる。
製造工程としてよく知られた工程により製造されるので
あるが、原料の調整段階において上記巨大気孔26と同
様の径を有する気孔形成粒子、たとえばレジンボールが
混入される。このレジンボールがビトリファイド砥石2
0の焼成工程において焼失させられることにより、その
レジンボールと同様の径を有する巨大気孔26が形成さ
れるのである。そして、上記ビトリファイド砥石20に
も、平均粒径が100μmであるが変動係数Cvが20
%であるレジンボールが用いられており、巨大気孔26
の径もその20%の変動係数Cvに対応してばらつきが
小さくされている。
イド砥石20(試料No、 4 )と、使用したレジン
ボールの変動係数Cvが30%であること以外はそのビ
トリファイド砥石20と同じ製造条件である対象品砥石
とを、以下に示す研削試験条件Hにおいて比較試験した
結果を示している。
28 被削材回転数: 750 r、p、m 被削材周速: 92 m/min 加工時間: 20sec 上記第6図から明らかなように、本実施例のビトリファ
イド砥石20によれば、仕上面粗さが改善されるだけで
なく、研削量に対する砥石摩耗量が35%も減少し、好
適な耐久性が得られるのである。
ような凸曲面形状の研削面を備えた長手状を成しており
、JIS規格320番(40,0μm程度の粒径)緑色
溶融炭化珪素砥粒(SiC)32と、第2図乃至第3図
に示される前述の実施例のCBN砥石10およびビトリ
ファイド砥石20と同様に、それら緑色溶融炭化珪素砥
粒を相互に結合する無機結合剤(ビトリファイドボンド
)34と、その緑色溶融炭化珪素砥粒32よりも10倍
以上の粒径を有する巨大気孔36とを備えている。この
ビトリファイド砥石30は、焼成後の状態において、砥
粒率が43容積%、結合剤率が12容積%、気孔率が4
5容積%(その中で、レジンボールの占める気孔率9容
積%)となるような嵩比重を備えている。
砥石20と同様の製造工程により製造され、原料の調節
段階においても同様に、気孔形成粒子、たとえばレジン
ボールが混入されて巨大気孔36が形成される。このビ
トリファイド砥石3Oには、平均粒径が300μmであ
るが変動係数Dvが20%であるレジンボールが用いら
れており、巨大気孔36の径もその20%の変動係数C
Vに対応してばらつきが小さくされている。
イド砥石30(試料No、 5 )と、使用したレジン
ボールの変動係数Cvが30%であること以外はそのビ
トリファイド砥石30と同じ製造条件である対象品砥石
No、 1と、更に砥粒率47%、結合剤9%、気孔率
は対象品砥石NO1■とほぼ同一の44%であるが製造
工程において気孔形成粒子が混合されていない、即ち巨
大気孔が形成されていない対象品砥石No、 2とを、
以下に示す研削試験条件■において比較試験した結果を
示している。
イド砥石30によれば、仕上面粗さが改善されるだけで
なく、研削量に対する砥石摩耗量が、変動係数Cvが3
0%である対象品砥石No、 1では45%、巨大気孔
が形成されていない対象品砥石No、 2では75%も
減少し、好適な耐久性が得られるのである。
本発明はその他の態様においても適用される。
砥石および凸曲面形状の研削面を備えた長手状のホーニ
ング砥石について説明されていたが、円形の砥石であっ
ても差支えないし、ダイヤモンドなどの他の種類の砥粒
が用いられてもよいし、複数種類の砥粒が混合して用い
られてもよい。
について説明されていたが、上記無機結合剤14.24
.34に替えて熱硬化性樹脂などの有機結合剤が用いら
れる所謂レジノイド砥石であっても、本発明が適用され
得る。この場合には、レジノイド砥石の比較的低い焼成
温度でも焼失する気孔形成粒子、たとえばナフタリンが
用いられる。
イド砥石20.30では、焼成工程において焼失する気
孔形成粒子が用いられていたが、内部に巨大気孔を備え
たアルミナバルーンなどのように焼失しない気孔形成粒
子が用いられてもよいのである。
、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。
である。第2図は、第1図の実施例の砥石の断面を示す
図、第3図は第1図の要部を拡大4 した図である。第4図は、第1図の実施例の砥石の性能
試験結果を示す図表である。第5図は、第1図の実施例
の砥石の摩耗率を示す図である。第6図は、本発明の他
の実施例の第4図に対応する図である。第7図は、本発
明の他の実施例の第1図に対応する図である。第8図は
、第7図の実施例の第4図に対応する図である。 10 : 12 : 16゜ 20 : 22 = 30 : 32 : CBN砥石 CBN砥粒 26.36:巨大気孔 ビトリファイド砥石 白色溶融アルミナ砥粒 ビトリファイド砥石 緑色溶融炭化珪素砥粒
Claims (5)
- (1)砥粒に対して10倍以上の径を有する巨大気孔を
備えた多孔性砥石において、 前記巨大気孔の粒径分布における変動係数を25%以下
としたことを特徴とする巨大気孔を備えた多孔性砥石。 - (2)前記砥粒は、超砥粒である請求項1の巨大気孔を
備えた多孔性砥石。 - (3)前記砥粒を相互に結合するための結合剤は、無機
結合剤である請求項1または2の巨大気孔を備えた多孔
性砥石。 - (4)前記砥粒はCBN砥粒であり、前記巨大気孔は、
該砥粒に無機結合剤とともに混合されたレジンボールが
窒素雰囲気によって焼失させられることにより形成され
たものである請求項1乃至3のいずれか1つに記載の巨
大気孔を備えた多孔性砥石。 - (5)前記多孔性砥石は、ホーニング用または超仕上げ
用である請求項1乃至4のいずれか1つに記載の巨大気
孔を備えた多孔性砥石。
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