JPH0367834B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 本発明は切断砥石、平型砥石、オフセツト砥石
等の砥石車の製造法に関し、更に詳しくは、砥粒
密度の大きな部分と、小さい部分を有する目詰ま
りのない砥石車の製造法に関するものである。

(b) 従来の技術 従来の切断砥石や平型砥石等の砥石車は、炭化
珪素、金剛砂等よりなる砥粒を結合剤と共に円盤
状に圧縮成型したのち、熱処理して結合剤を硬化
して製造されている。即ち、砥石車の用途に応
じ、各種粒度の砥粒を適宜配合し、これに液状及
び粉状のフエノール樹脂等よりなる結合剤を混合
する。第２図に示すように円筒１の底に円板状の
下型２を嵌合し、この上に上記砥粒３を均一にな
らして入れ、上型４を嵌めて油圧プレス等により
加工して全体が均一な円盤状になるように成型し
たのち、焼成を行つている。この成型の際、円盤
の両面又は中間層にガラス繊維よりなる補強布を
挾んで、共にプレスする場合もある。いずれの場
合にも円盤状の砥石車全体が、均一な砥粒密度に
なるように成型されている。

上記従来の砥石車は、金属等の切断又は研削の
際、しばしば目詰りを起し、切れ味が悪化し、又
摩擦熱により砥石及び加工物が高温に加熱される
という欠点があつた。特にアルミニウム、真鍮等
の軟質の金属を研削する場合には目詰まりがはな
はだしく、しばしば目直しをする必要があつた。
そこで特開昭49−132688号には孔容量（多孔度）
が小さく比較的硬質の扇形研削部材と、孔容量
（多孔度）が大きく比較的軟質の扇形研削部材を
交互に配設して砥石車を構成することにより、砥
石車の目詰まりを防止し、研削効率を高めること
が提案されている。

(c) 発明が解決しようとする問題点 上記従来の多孔度が小さく比較的硬質の扇形研
削部材と、多孔度が大きく比較的軟質の扇形研削
部材を交互に配設した砥石車は、その軟質と硬質
の扇形研削部材をそれぞれ別個に、砥粒を成型、
焼成してセグメントとして製作した後、これらを
交互に配列して互いに接着等により円盤状に組立
たものであつて、その製造工程が極めて複雑であ
り、扇形のセグメント同志の接着強度が弱く、研
削作業中にその砥石車のセグメントの接着部分か
ら欠けたり割れたりする虞があつた。従つて本発
明は目詰まりの少い、切れ味の優れた過熱のな
い、研削中に欠けたりする虞がなく安全な砥石車
の簡単な製造方法を提供することを目的とする。

(d) 問題を解決するための手段 従来の砥石車の欠点に鑑み、上記目的を達成す
べく本発明者が鋭意研究を重ねた結果、製造時の
砥粒の成型の際、円盤状に分配する砥粒の厚み
を、全体に均一にせず、砥石車の周縁に沿つて、
砥粒の堆積する厚みの厚い部分と薄い部分を交互
に設けたのち、全体を一定の厚みに圧縮成型する
ことにより、円盤状砥石車に砥粒密度の高い部分
と砥粒密度の低い部分を有する砥石車を極めて簡
単に製造することができ、その砥石車は研削中に
接着面等から欠けたりする虞がなく、どのような
材質の加工物を切断又は研削した場合でも砥石の
目詰まりがなく、切れ味が向上し、砥石及び加工
物の過熱もないことを見出し本発明を完成するに
到つた。

即ち本発明は底に円板状の下型を嵌合して軸線
が鉛直になるように配置した円筒内で上型と下型
の間に結合剤を混合した砥粒粉末よりなる砥粒層
を挟んで高圧で圧縮して円盤状に成形した後、そ
の円板状成型品を加熱焼成する砥石車の製造法に
於いて、円筒内で下型上に円板状に堆積する砥粒
層を、その厚みが部分的に厚い部分と薄い部分が
できるように形成した後、該円板状の砥粒堆積層
全体を該上型と下型の間で一定の厚みの円盤状に
圧縮成型することにより、砥石車に砥粒密度の高
い部分と砥粒密度の低い部分を形成することを特
徴とする砥石車の製造法を要旨とする。

次に図面により本発明の内容を詳細に説明す
る。第１図は本発明の方法で製造した砥石車の断
面図であつて放射状に区分された砥粒の密度の高
い高密度部５と、砥粒の密度の低い低密度部６が
交互に配列されている。第３図は本発明の砥石車
の側面図であつて、砥石車７の両面にガラス繊維
製の布よりなる補強材８の層を設けてある。本発
明の砥石車の砥粒は、炭化珪素、金剛砂、アルミ
ナ等の粉末よりなり公知の通常の砥石車と同様の
砥粒が用いられる。高密度部５と低密度部６は同
一の砥粒よりなり、その密度のみを約１：0.4〜
0.7程度に変化させるのが製造上好ましい。

本発明の砥石車を製造するには、先ず第４図に
示すように円筒１内の底に下型２を嵌め、その中
心孔９にピン１０を差込み、下型２の上に液状フ
エノール樹脂等の結合剤を含浸したガラス繊維布
よりなる補強材８を敷き、その上に一定量の砥粒
をほぼ均一の厚さになるように装入する。この砥
粒は、16〜300メツシユに粉砕した炭化珪素等の
粉末に液状のフエノール樹脂等の結合剤を混合し
て攪拌し、更に必要に応じ粉状のフエノール樹脂
等を混合したものである。この砥粒を円筒１内に
均一に入れて砥粒層１１を形成したのち、第５図
に示すような放射状に凹部分１２と凸部分１３を
設けた押し型１４を凹凸面に下向けにして砥粒層
１１上面に押し付け、砥粒層１１の上面に放射状
に凹凸を形成する。この上に上記と同じ補強材８
を被せ、更にその上に上型４を嵌めて油圧プレス
により、150Kg／cm²程度の圧力で加圧して砥粒を
円盤状に成型する。砥粒層１１の凸部分はプレス
時の圧縮率は大で密度が大きく、凹部分は密度が
小さくなる。

円筒１内に装填する砥粒層の厚さは、製造すべ
き砥石車の厚さにより適宜調節する。押し型の凹
凸の高さは、円筒内に装填した砥粒層の厚さの30
〜60％程度とするのが好ましい。

砥粒を加圧成型した円盤を常法により複数枚重
ねて焼き型に挾み加熱処理をする。フエノール樹
脂を結合剤として用いる場合は約180℃で、24時
間焼成する。結合剤はフエノール樹脂の外、他の
耐熱性熱硬化性樹脂や、エボナイト等のゴム組成
物も用いることができる。

第６図は、本発明の製造法で製造した砥石車の
別の実施態様の側面図であつてガラス繊維布等よ
りなる補強材の層を砥石車７の両面に設けず、円
盤の内部に円盤の両面と平行に設けたものであ
る。この内部補強材層１５は１層又は、２層以上
設けられる。内部補強材層１５により隔てられた
各砥粒層１１はそれぞれ高密度部５と低密度部６
よりなる。各砥粒層１１の高密度部５と低密度部
６はそれぞれ、重なるように一致する位置に設け
てもよいし、第７図の拡大図（低密度部を点で、
高密度部を斜線で示す）に示すように、隣接する
砥粒層１１の高密度部５と低密度部６の位置が一
致しないように配列することもできるが、第７図
に示すように配列するのが、砥石車の強度が増す
ので好ましい。

第７図に示すような砥石車を製造するには、第
８図に示すように、下型２を嵌合した円筒１中に
結合剤を含む砥粒３を一定量均一に装填して第５
図に示すような押し型で強く押え、砥粒層の表面
に凹凸をつけ、その上に結合剤を含浸した補強剤
８を載せて、その上から平らな金型で軽く押え
る。次いでその上に更に砥粒を所定量装填し、押
し型１４で押してその砥粒層に凹凸をつけた後、
その上に補強材８を載せる。これを必要な回数繰
り返し最後の砥粒層に凹凸をつけて、その上に上
型を嵌めてプレスで加圧して円盤状に成型する。
これを焼成して、結合剤を硬化させる。

本発明の砥石車の高密度部５と低密度部６は必
ずしも中心部から放射状に配置する必要はなく、
円盤の周辺部のみに櫛形状又は鋸歯状に配置し
て、中心部はすべて高密度になるようにしてもよ
い。高密度部５と低密度部６のそれぞれの幅及び
数は、砥石車の大きさ及び用途により、適宜定め
ることができる。上記の説明では砥石車に砥粒密
度の大なる高密度部と砥粒密度の小なる低密度部
を設ける方法として、砥石車製造の際、砥粒層１
１の上面に凹凸を設け、この砥粒層を圧縮したと
きに凹部分の密度が低くなるようにする方法を示
したが、別の方法としてガラス又はセラミツクス
の径１mm程度の中密小球よりなるマイクロバルー
ンを砥粒中に混合し、砥石車製造時に砥粒を型に
装填する際、上記マイクロバルーンを混合した砥
粒と、これを混合しない砥粒とをそれぞれ例えば
放射状に区分した異なる部分に区別して装填し、
隣接する区分に異なる砥粒を装填するようにして
圧縮成型し焼成すれば、マイクロバルーンを含む
砥粒を充填した部分は砥粒密度が低くなり、高密
度部と低密度部を備えた砥石車を製造することが
できる。

(e) 実施例 50〜150メツシユの炭化珪素砥粒に結合剤とし
て液状フエノール樹脂及び粉末状フエノール樹脂
を混合し、下型を嵌めた内径20cmの円筒内に５mm
の厚さに均一に装填した。この上から放射状に等
間隔で、15本の高さ2.5mmの凸条を有する押し型
で押した後、その上にフエノール樹脂を含浸させ
たガラス繊維布よりなる補強材を重ね、更に上記
砥粒を同様に５mmの厚さに装填し、下の砥粒層と
凹凸の位置をずらすようにして同様に押し型で押
し、更にこの補強材と、砥粒層をそれぞれもう一
層同様に重ねた。この上に上型を嵌合し、油圧プ
レスにより150Kg／cm²の圧力で加圧して厚さ６mm
の円盤状に成形した。この円盤を180℃で24時間
焼成した。このようにして得られた砥石車で鉄及
びアルミニウムの加工物の研削を行つた所、目詰
まりは全くなく、切れ味は優れ、加工物の過熱も
なかつた。上記の実施例では、上面が平面状の下
型上に一定の厚みに砥粒層を形成した後、下面に
凹凸のある押し型を押圧することにより、砥粒層
の表面に凹凸を付け、砥粒層の厚みの厚い部分と
薄い部分を形成したが、砥粒層の厚みの厚い部分
と薄い部分を形成する方法はこの押型を押圧する
方法に限定されるものではなく、例えば、上面に
凹凸を有する下型上に一定の水準まで表面が平ら
になるように砥粒層を形成し、その砥粒層上に底
面が平面状の上型を置き、次いで中間に砥粒層を
挟んだまま、上型と下型全体をそのまま上下反転
させ、その反転の結果上側になつた元の下型を取
り去り、その下型の凹凸により凹凸状に形成され
た砥粒層の表面上に、今度は底面が平面状の新た
な上型を載置して圧縮成型することも可能であ
る。

或いは平らな下型上に一定の厚みに形成した表
面が平らな砥粒層の上に、砥粒を追加積層しない
部分を孔明き板等によりマスクしながら、部分的
に更に砥粒層を追加積層することにより、部分的
に厚みの異なる砥粒層を形成することも可能であ
る。

(f) 効果 本発明の砥石車の製造法によれば、砥粒密度の
大なる高密度部と砥粒密度の小なる低密度部を有
する円盤状砥石車を、一度の成型及び焼成によ
り、一体に形成することができ、その製造工程は
極めて簡単で、容易に製造することができる。

本発明の製造法により製造された砥石車は全体
が一体に成型、焼成されているため、硬度の異な
る扇形のセグメントを接着等により円盤状に組立
てた従来の砥石車の如く、研削作業中にその砥石
車のセグメントの接着面から割れたり、欠けたり
する虞が全くなく、安全で且つ耐久性が大きく長
寿命である。

本発明の方法で製造した砥石車は、切断砥石、
平型砥石又はオフセツト砥石のいずれの砥石にも
適用することができ、金属、石材、ガラス、セラ
ミツクス等のあらゆる加工物の工作に用いること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の砥石車の断面図、第２図は従
来の砥石車の製造法を示す断面図、第３図は本発
明の砥石車の側面図、第４図は本発明の砥石車の
製造法を示す断面図、第５図は本発明で用いられ
る押し型の斜視図、第６図は本発明の砥石車の別
の実施態様の側面図、第７図は同一部拡大側面
図、第８図は本発明の、砥石車の別の製造法を示
す断面図である。 符号の説明、１……円筒、２……下型、３……
砥粒、４……上型、５……高密度部、６……低密
度部、７……砥石車、８……補強材、９……中心
孔、１０……ピン、１１……砥粒層、１２……凹
部分、１３……凸部分、１４……押し型、１５…
…内部補強材層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底に円板状の下型を嵌合して軸線が鉛直にな
   るように設置した円筒内で上型と下型の間に結合
   剤を混合した砥粒粉末よりなる砥粒層を挟んで高
   圧で圧縮して円盤状に成形した後、その円板状成
   型品を加熱焼成する砥石車の製造法に於いて、円
   筒内で下型上に円板状に堆積する砥粒層を、その
   厚みが部分的に厚い部分と薄い部分ができるよう
   に形成した後、該円板状の砥粒堆積層全体を該上
   型と下型の間で一定の厚みの円盤状に圧縮成型す
   ることにより、砥石車に砥粒密度の高い部分と砥
   粒密度の低い部分を形成することを特徴とする砥
   石車の製造法。 ２ 該円筒内の下型上に平行にならした砥粒層の
   上に、下面に凹凸の型を有する押し型を押し付け
   て該砥粒層の上面に凹凸を形成した後、その上に
   底面が平面状の上型を嵌合して圧縮する特許請求
   の範囲第１項記載の砥石車の製造法。 ３ 該押し型を押し付けて砥粒層上面に凹凸を形
   成し、その上にガラス繊維布等よりなる補強材を
   載置し、更にその上に砥粒を装入して押し型によ
   り上面に凹凸を有する砥粒層を形成し、これを繰
   返して、補強材を挟んで複数の砥粒層を形成した
   のち、上型を嵌合してプレスにより加圧する特許
   請求の範囲第２項記載の砥石車の製造法。 ４ 該下型の上面及び上型の下面にガラス繊維布
   等よりなる補強材を挟んで砥粒層を加圧して砥石
   車の両面に補強材層を形成する特許請求の範囲第
   ２項又は第３項記載の砥石車の製造法。 ５ 該砥石車が砥石車の中心部から状射状に延び
   る界面により区画された扇形部分よりなり、隣接
   する該扇形部分が交互に砥粒密度の大なる高密度
   部と砥粒密度の小なる低密度部よりなる特許請求
   の範囲第１項記載の砥石車の製造法。