JPH0346267B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、円板状の台金の外周部に砥粒を電着
させた電着式砥石の製造方法と、その方法を実施
するために用いられる電着式砥石の製造装置とに
関するもので、特に、メツキにより砥粒を電着す
るようにした電着式砥石の製造方法及びその装置
に関するものである。

（従来の技術） フエライトやセラミツクス等の硬脆材料の切断
加工等には、一般に、円板状の砥石が用いられて
いる。このような砥石としては、円板状の台金の
外周部全周に、ダイヤモンドや立方晶窒化ほう
素、炭化けい素、ほう化チタン、酸化アルミニウ
ム等の粒、あるいはこれらの複合粒である砥粒
を、メツキにより電着させたものが多い。

このような電着式砥石を製造する場合、従来
は、電気メツキ浴中に砥粒を懸濁させ、そのメツ
キ浴の底部に台金を置いて、まず、その台金上面
に砥粒を沈積させ、余分な砥粒を払い落とした
後、電気メツキにより砥粒を台金の一方の面に固
着させるようにしていた。そして、その台金を反
転させ、同じ操作を繰り返すことにより、台金の
反対面に砥粒を固着させるようにしていた。

しかしながら、このような方法では、台金上に
砥粒を沈積させるのに時間がかかるばかりでな
く、沈積する砥粒の量を制御することが困難であ
り、砥粒を均一に分散させることができないとい
う問題があつた。

そこで、あらかじめ台金の刃幅相当部及び外周
面に砥粒を敷きつめておき、それをメツキ浴中に
浸漬して電流を通し、砥粒を台金に軽く固着、す
なわち仮付けした後、メツキ浴中から取り出して
余分の砥粒を払い落とし、再びメツキ浴中に浸漬
して電流を通し、メツキ金属を析出させて砥粒を
台金に強固に固着、すなわち本付けする、という
方法も提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような方法によつても、台
金の両面に同時に砥粒を付着させることはできな
いので、台金の一方の面に砥粒を固着させた後、
台金を反転させて同じ操作を繰り返し、台金の反
対面の刃幅相当部に砥粒を固着させるようにする
必要がある。そのために、メツキを二度行うこと
が必要となるばかりでなく、それによつて始めの
メツキ面と後のメツキ面とで一部メツキが重複す
るところが生じるので、メツキ厚さ及び砥粒の固
着力が不均一となるという問題がある。

また、このような方法では、砥粒を余分に準備
しておく必要があるが、ダイヤモンドや立方晶窒
化ほう素等の砥粒は極めて高価なものであり、そ
のために、砥粒の電着作業に莫大な費用がかかる
という問題もある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、一度のメツキによつて
台金の両面に同時に砥粒が固着され、それによつ
てメツキ厚さ及び砥粒の固着力が均一化されるよ
うにするとともに、余分な砥粒を準備する必要が
なくなるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明の電着式砥
石の製造方法では、外周部両面全周が砥粒電着面
とされた円板状の台金をメツキ浴中に浸漬し、そ
の砥粒電着面の周方向の一部を、金属イオン透過
性の多孔質材料からなるカバーにより、砥粒径よ
りわずかに大きい程度の小間隔を置いて覆うとと
もに、前記台金を回転させ、それらカバーと台金
との間に砥粒を供給して、その砥粒が前記カバー
により１層状となつて前記台金に押し付けられる
ようにしながら、その砥粒が押し付けられた部分
の砥粒電着面にメツキ浴中の金属イオンを析出さ
せて砥粒を仮付けし、台金を１回転させて砥粒電
着面全周に砥粒を仮付けした後、その砥粒電着面
をメツキして、砥粒とメツキ金属との複合メツキ
を形成するようにしている。

また、その方法を実施するために用いられる本
発明の製造装置は、円板状の台金が着脱可能に支
持され、その台金を回転駆動し得る回転軸を備え
たメツキ槽と、前記台金の外周部両面全周に設け
られた砥粒電着面の周方向の一部を、その砥粒電
着面から砥粒径よりわずかに大きい程度の小間隔
を置いて覆う、金属イオン透過性の多孔質材料か
らなるカバーと、そのカバーと前記台金の砥粒電
着面との間のすきまに砥粒を供給し得る砥粒容器
と、前記メツキ槽内の、前記カバーに対して前記
台金とは反対側の位置に設けられた第１の電極板
と、前記メツキ槽内の、前記カバーから露出した
前記台金の砥粒電着面の外側位置に設けられた円
弧状の第２の電極板と、前記台金と前記第１の電
極板、あるいは前記台金と前記第２の電極板のい
ずれかに選択的に通電させ得る電源装置と、によ
つて構成されていることを特徴としている。

（作用） このような方法により、砥粒は、まず、台金の
回転に伴つて砥粒電着面の周方向に順次仮付けさ
れる。そのとき、その砥粒は１層となるので、余
分な砥粒は不要となる。そして、金属イオンの析
出によつてその砥粒が仮付けされるので、砥粒電
着面の両面に同時に砥粒を付着させることができ
る。したがつて、一度のメツキによつて砥粒電着
面の両面に砥粒とメツキ金属との複合メツキを形
成させ、砥粒を強固に固着させることができる。

また、電着式砥石の製造装置を上述のように構
成することにより、台金を回転させれば、カバー
と台金との間のすきまに導かれた砥粒が、砥粒電
着面との接触摩擦によつて台金の回転方向に引き
ずられ、砥粒電着面に１層に押し並べられる。そ
して、台金と第１の電極板との間に電流を通すこ
とにより、メツキ浴中の金属イオンがそのカバー
を通して砥粒電着面に析出し、砥粒がその電着面
に付着する。したがつて、台金を１回転させれ
ば、砥粒は砥粒電着面の全面に仮付けされる。そ
こで第１の電極板を切り離し、台金の回転を続け
ながら第２の電極板に通電すれば、砥粒電着面の
全面にメツキ金属が析出し、砥粒が強固に固着さ
れる。こうして、その製造装置によつて上述の製
造方法が実施されるようになる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

図中、第１図は、本発明による電着式砥石の製
造装置の一実施例を示す縦断側面図であり、第２
図及び第３図はその要部の横断面図及び縦断面図
である。

第１図から明らかなように、メツキ槽１には、
電着式砥石の円板状の台金２に形成された中心孔
に挿通される回転軸３が設けられている。この回
転軸３はスプライン軸あるいはキー溝付き軸とさ
れ、台金２が着脱可能とされるとともに、回転軸
３と一体となつて回転するようにされている。そ
して、この回転軸３は、メツキ槽１の外部に設け
られた図示されていない駆動装置によつて回転駆
動されるようになつている。

台金２の両面には、その外周部を除いて絶縁コ
ート４がコーテイングされ、その両面外周部の刃
幅相当及び外周面のみが砥粒電着面５として露出
するようにされている。

回転軸３に取り付けられた台金２の上部には、
砥粒容器６が装着されるようになつている。この
容器６は第２，３図から明らかなように、ダイヤ
モンド等の砥粒７を収納する筒状部６ａと、砥粒
電着面５の周方向の一部を覆うガイド部６ｂとか
らなるもので、メツキ槽１に上下動可能に支持さ
れている。この砥粒容器６の筒状部６ａの上端
は、メツキ槽１内のメツキ液、すなわち電解液８
の液面より上方に位置するようにされている。ま
た、ガイド部６ｂは、台金２の砥粒電着面５から
小間隔を置いて配置されるようになつている。そ
のガイド部６ｂの内面と砥粒電着面５との間のす
きまＣは、台金２の両面側及び外周面側のいずれ
においても、砥粒７の粒径Ｄ（第５図参照）の1.1
〜1.3倍とされている。

砥粒容器６の下端部には、そのガイド部６ｂに
連続して、カバー９が取り付けられている。この
カバー９はガイド部６ｂと同形状のもので、台金
２の砥粒電着面５との間に同様に砥粒径Ｄの1.1
〜1.3倍のすきまＨが形成されるようになつてい
る。そして、このカバー９は、多数の細孔を有す
る絶縁性の多孔質材料によつて形成され、金属イ
オンは透過させるが砥粒７は押さえ付けるものと
されている。

メツキ槽１内には、台金２の外周を取り囲む円
弧状の第１及び第２の電極板１０，１１が設けら
れている。第１の電極板１０は、カバー９に対し
て台金２とは反対側の位置に設置されている。ま
た、第２の電極板１１は、台金２の砥粒電着面５
が露出する部分、すなわち容器６及びカバー９に
よつて覆われていない部分の外側位置に設置され
ている。第１の電極板１０と第２の電極板１１と
の間は絶縁されている。そして、これら第１及び
第２の電極板１０，１１には、直流電源１２と切
換スイツチ１３とからなる電源装置１４によつ
て、いずれか一方に選択的に通電されるようにな
つている。電源装置１４の負極側は回転軸３に接
続され、その回転軸３を通して台金２に通電させ
得るようにされている。

次に、このように構成された電着式砥石の製造
装置の作用を、その製造装置によつて電着式砥石
を製造する製造プロセスとともに説明する。

まず、メツキ槽１の回転軸３に、メツキの不要
な部分が絶縁コート４で覆われた台金２を取り付
ける。そして、その台金２の上部に、砥粒容器６
及びカバー９を装着する。その容器６内には、電
着に必要なだけの量のタイヤモンド砥粒７を収納
する。次いで、切換スイツチ１３を操作して、直
流電源１２を回転軸３と第１の電極板１０とに接
続し、電解液８を通じて第１の電極板１０と台金
２との間に電流を流す。

この状態で回転軸３を回転駆動すると、台金２
が回転する。そして、台金２の砥粒電着面５が砥
粒容器６を通過するとき、容器６の筒状部６ａ内
の砥粒７が、その電着面５との接触摩擦によつて
引き出され、容器６のガイド部６ｂ内面と砥粒電
着面５との間のすきまＣに導かれる。このすきま
Ｃは、上述のように砥粒径Ｄよりわずかに大き
い、砥粒径Ｄの1.1〜1.3倍の大きさとされている
ので、砥粒７は電着面５上に１層に並べられ、押
し付けられる。すきまＣの大きさが砥粒径Ｄの
1.1倍より小さいと、砥粒７がそのすきまＣにス
ムーズに入り込まず、また、砥粒径Ｄの1.3倍よ
り大きいと、砥粒７と電着面５との接触摩擦が十
分に得られない。

こうして電着面５上に押し並べられた砥粒７
は、台金２の回転に伴つて、その回転方向に引き
ずられ、容器６のガイド部６ｂからカバー９の内
面側のすきまＨへと導かれる。カバー９はガイド
部６ｂと同形状とされているので、このときにも
砥粒７が電着面５に押し並べられた状態は変わら
ない。そして、カバー９を通過するとき、電解液
８中のニツケル等の金属イオンがそのカバー９を
透過して電着面５に析出し、砥粒７が部分的にそ
の金属によつて埋められるので、砥粒７は電着面
５に軽く固着される。

このようにして、台金２の回転に伴つて、砥粒
７は電着面５の周方向に順次仮付けされる。そし
て、台金２を１回転、あるいはそれよりやや大き
く回転させると、第４図に示されているように電
着面５の全周に砥粒７が仮付けされた状態とな
る。

そこで、台金２の回転を続けながら、切換スイ
ツチ１３を切り換えて、第１の電極板１０を電源
１２から切り離すとともに、第２の電極板１１と
電源１２とを接続させる。すると、第２の電極板
１１と台金２との間に電解液８を通して電流が流
れ、砥粒電着面５にニツケル等のメツキ金属が析
出する。こうして、第５図に示されているよう
に、砥粒電着面５上に砥粒７とメツキ金属１５と
の複合メツキが形成され、砥粒７が台金２に強固
に固着される。メツキ金属層の厚さＴは、砥粒径
Ｄの1/2より小さいと砥粒７が容易に脱落し、砥
粒径Ｄの2/3より大きいと使用中にすぐに目詰ま
りするので、砥粒径Ｄの1/2〜2/3となるようにす
る。

このようにして、台金２の砥粒電着面５、すな
わち台金２の両面外周部の刃幅相当部及び外周面
は、同時にその全面がメツキされるようになる。
しかも、そのメツキは台金２を回転させながら行
われるので、メツキ厚さは全周均一なものとな
る。したがつて、砥粒７の固着力も、全周で均一
となる。この間において、台金２の砥粒電着面５
以外の部分は絶縁コート４によつてコーテイング
されているので、その部分がメツキされることは
ない。すななち、砥粒７とメツキ金属１５との複
合メツキは、砥粒電着面５にのみ形成される。

メツキが完了すると、台金２を回転軸３から外
し、メツキ槽１から取り出す。そして、絶縁コー
ト４を研磨等によつて剥離する。こうして円板状
の電着式砥石が得られる。

なお、上記実施例においては、砥粒７としてダ
イヤモンドを用いるものとしているが、そのほ
か、立方晶窒化ほう素、炭化けい素、ほう化チタ
ン、あるいは酸化アルミニウム、又はこれらの複
合粒を用いる場合にも、同様に実施することがで
きる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、円板状の台金を回転させながら、その砥粒電
着面に砥粒を押し付け、金属イオンの析出によつ
てその砥粒を仮付けするようにしているので、砥
粒は電着面の全面に付着されるようになり、一度
のメツキによつて電着面全面への砥粒の電着が可
能となる。したがつて、メツキ厚さ及び砥粒の固
着力が均一となり、品質の良好な電着式砥石を得
ることができる。しかも、その電着作業は、容易
に、かつ迅速に行うことができる。

また、砥粒を電着面に１層として付着させるよ
うにしているので、必要最小限の砥粒を準備すれ
ばよいことになり、その電着式砥石を安価に製造
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電着式砥石の製造装置
の一実施例を示す縦断側面図、第２図は、第１図
の−線によるその装置の要部の横断面図、第
３図は、第２図の−線によるその装置の要部
の縦断面図、第４図は、その装置による電着式砥
石の製造プロセスにおける一過程を示す要部の側
面図、第５図は、得られた電着式砥石の砥粒電着
部分を拡大して示す横断面図である。 １……メツキ槽、２……台金、３……回転軸、
５……砥粒電着面、６……砥粒容器、７……砥
粒、８……電解液（メツキ浴）、９……カバー、
１０……第１の電極板、１１……第２の電極板、
１４……電源装置、１５……メツキ金属、Ｃ，Ｈ
……すきま、Ｄ……砥粒径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外周部両面全周が砥粒電着面とされた円板状
   の台金をメツキ浴中に浸漬し、 その砥粒電着面の周方向の一部を、金属イオン
   透過性の多孔質材料からなるカバーにより、砥粒
   径よりわずかに大きい程度の小間隔を置いて覆う
   とともに、前記台金を回転させ、 それらカバーと台金との間に砥粒を供給して、
   その砥粒が前記カバーにより１層状となつて前記
   台金に押し付けられるようにしながら、 その砥粒が押し付けられた部分の砥粒電着面に
   メツキ浴中の金属イオンを析出させて砥粒を仮付
   けし、 台金を１回転させて砥粒電着面全周に砥粒を仮
   付けした後、 その砥粒電着面をメツキして、砥粒とメツキ金
   属との複合メツキを形成するようにした、 電着式砥石の製造方法。 ２ 円板状の台金が着脱可能に支持され、その台
   金を回転駆動し得る回転軸を備えたメツキ槽と、 前記台金の外周部両面全周に設けられた砥粒電
   着面の周方向の一部を、その砥粒電着面から砥粒
   径よりわずかに大きい程度の小間隔を置いて覆
   う、金属イオン透過性の多孔質材料からなるカバ
   ーと、 そのカバーと前記台金の砥粒電着面との間のす
   きまに砥粒を供給し得る砥粒容器と、 前記メツキ槽内の、前記カバーに対して前記台
   金とは反対側の位置に設けられた第１の電極板
   と、 前記メツキ槽内の、前記カバーから露出した前
   記台金の砥粒電着面の外側位置に設けられた円弧
   状の第２の電極板と、 前記台金と前記第１の電極板、あるいは前記台
   金と前記第２の電極板のいずれかに選択的に通電
   させ得る電源装置と、 を備えてなる、電着式砥石の製造装置。 ３ 前記台金の砥粒電着面と前記カバーとの間の
   すきまが、 前記砥粒の粒径の1.1〜1.3倍の大きさとされて
   いる、 特許請求の範囲第２項記載の電着式砥石の製造装
   置。