JPH04115872A - 電着砥石の製造方法および製造装置 - Google Patents

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、平面状の砥粒層を有する電着砥石の製造方法
および製造装置に係わり、特に砥粒の電着密度を均一化
し、かつ生産性を高めるための改良に関する。

「従来の技術」 第３図は、従来の電着砥石の製造装置の一例を示す正面
図である。

図中符号ｌはめっき槽で、このめっき槽！内には電解め
っき液Ｍが満たされ、砥石基体２が被めっき面２Ａを上
に向けた状態で水平に配置されている。一方、砥石基体
２の上方には陽極３が水平に配置され、この陽極３が電
源の陽極に接続されている。

この装置で電着砥石を製造するには、砥石基体２の被め
っき面２Ａに超砥粒４を蒔いたうえ、砥石基体２を電源
陰極に接続する。これにより、第４図に示すように被め
っき面２Ａ上に金属めっき相５を漸次析出させ、この金
属めっき相５により堆積した砥粒４を固定して砥粒層６
を形成している。

しかし、上記の製造方法および装置では、以下のような
欠点を有していた。

■　人手による超砥粒の散布密度のばらつきに起因する
金属めっき相５の厚さの不均一なとにより、砥粒層６中
の砥粒分布密度が不均一になりやすく、砥粒層各部の切
れ味や寿命にむらが生じて偏摩耗や砥石の異常振動を生
じる場合かある。

■　電着作業中に常時人手を要するから、人件費がかさ
むうえ、製造効率が低い。

■　被めっき面２Ａに超砥粒４を載せ、めっき液を十分
に撹拌せずにほぼ静止状態で電着するため、被めっき面
２Ａへの金属イオン供給が不十分になりやすい。このた
め、めっき電流を大きくできず、電着作業そのものの効
率も悪い。

そこで、第３図に示す製造装置のめっき槽１に撹拌機を
設けるとともに、めっき槽ｌ内のめっき液Ｍに予め砥粒
を混入し、前記撹拌機を作動させつつ電着を行なう方法
が考案された。

この方法によれば、第４図に示すように被めっき面２Ａ
に砥粒４が順次堆積しつつ、被めっき面２Ａに金属めっ
き相５が析出するため、砥粒層６がより均一に形成され
ると考えられる。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記方法では、第４図に示すように被め
っき面２Ａ上に砥粒４を多層状に堆積させた状態で金属
めっき相５を析出させるため、厚く堆積した砥粒４に阻
まれて被めっき面２Ａの近傍でのめっき液Ｍの流通が悪
い。したがって、金属イオンが不足して析出速度の低下
が起こりゃすく、生産性が悪い。また、砥粒層６内にお
ける砥粒４の分布密度が過剰になりゃすく、金属めっき
相５による砥粒保持力の低下を招き、砥石寿命が短く制
限される問題があった。

しかし、被めっき面２Ａ上に堆積する砥粒量を減らそう
とすると、被めっき面２Ａ上での砥粒分布に粗密が生じ
やすく、得られる電着砥粒層６中の砥粒分布が不均一に
なりやすい。したがって上記問題の改善は容易ではなか
った。

「課題を解決するための手段Ｊ 本発明は上記課題を解決するためになされたもので、ま
ず本発明の電着砥石の製造方法は、砥粒が分散されため
っき液を満たしためっき槽内に、被めっき面を上に向け
て砥石基体を配置し、前記めっき槽の下端に形成された
めっき液導入口からめっき液を噴き入れることにより、
めっき槽の下端に沈澱した砥粒を砥粒流路を経て搬送し
、前記波めっき面上に供給する一方、前記波めっき面に
沿って配置された１以上のノズルにより、この被めっき
面にめっき液を噴き付けつつ、このノズルを被めっき面
に沿って左右方向および／または前後方向に往復動させ
、前記波めっき面に金属めっき相を析出させて砥粒を固
定し、砥粒層を形成することを特徴としている。

また、本発明の電着砥石の製造装置は、下部が下方に窄
まるテーパ状をなし、砥粒が混入されためっき液を満た
されためっき槽と、このめっき槽の内部に設けられ、被
めっき面を上に向けた状態で砥石基体を支持しうる基体
固定部と、前記めっき槽の下端に形成され、給液手段か
ら供給されるめっき液をめっき槽の内部に噴き込むため
のめっき液導入口と、このめっき液導入口から噴き込ま
れためつき液を、めっき槽の下端内面に沈澱した砥粒と
ともにめっき槽内の上部に導き、砥石基体の披めっき面
上に砥粒を供給する砥粒流路と、給液手段に接続される
とともに、前記波めっき面の上方に配置され、被めっき
面にめっき液を噴きつける１以上のノズルと、このノズ
ルを砥石基体の被めっき面に沿って左右方向および／ま
たは府後方向に往復動させる揺動機構とを具備したこと
を特徴としている。

「作　用」 本発明の製造方法および製造装置では、めっき槽の下部
に沈澱した砥粒を導入口から噴き入れためっき液により
砥粒流路を経て砥石基体の被めっき面に供給する。その
一方で、１以上のノズルからめっき液を噴射しつつノズ
ルを往復動させることにより、被めっき面の近傍へめっ
き液を効果的に供給して、金属イオン不足を防止すると
ともに、被めっき面に堆積した砥粒のうち、金属めっき
相による固着がある程度進行した砥粒を残して他の過剰
な砥粒を噴き飛ばす。

この動作の繰り返しにより、砥粒層中の砥粒の分布密度
を均一かつ適性化し、しかも高い生産性を得ることが可
能である。まｆコ、砥粒分布密度が適性化されることに
より、個々の砥粒保持力か高められ、砥石の寿命が延長
できる。

「実施例ヨ 第１図および第２図は、本発明に係わる電着砥石の製造
装置の一実施例を示す正断面図および平面図である。

図中符号１０は箱状のめっき槽で、その下部には一対の
傾斜面を有する断面Ｖ字状のテーパ部ＩＯＡが形成され
ている。テーパ部１０Ａの下端には導入口１２が形成さ
れ、この導入口１２はテーパ部１０Ａの一方の斜面に沿
って中心線方向が設定されている。

めっき槽１０にはＮｉ、Ｇｏ等の電解めっき液Ｍが満た
され、このめっき液Ｍ内には一定量の砥粒が分散されて
いる。砥粒としてはダイヤモンドまたはＣＢＮ等の超砥
粒、あるいは一般砥粒等が使用可能である。

めっき槽ＩＯの内部には、前記一方の斜面に沿って「＜
」字状の仕切板１４が固定され、この仕切板１４とめっ
き槽ＩＯの側壁面との間に、砥粒流路１５が形成されて
いる。仕切板１４の下端と、テーパ部１０Ａの他方の斜
面との間にはスリットＩ６が形成される一方、仕切板１
４の上端にはめっき槽１０の中央側に向けて曲がった屈
折部１８か形成されている。

めっき槽１０の内部には、基体支持部（図示路）が設け
られ、この基体支持部により被めっき面２０Ａを上に向
けて円板状の砥石基体２０が水平に支持されている。こ
の砥石基体２０は、少なくとも被めっき面２０Ａが導電
体で構成されている。

また、めっき槽１０の側壁面には排出口２４が形成され
、この排出口２４には砥粒の通過を阻止するフィルタ２
２が固定されている。なお、このフィルタ２２は設けな
い構成も可能である。

排出口２４にはポンプ（給液手段）２５が接続され、こ
のポンプ２５により導入口１２からめっき槽１０内にめ
っき液Ｍが噴き入れられるようになっている。

そして前記仕切板１４は、この噴き入れられためっき液
Ｍを砥石基体２０の上方に導き、その際にテーパ部ｌＯ
Ａに落下した砥粒がスリット１６からめっき液Ｍととも
に砥粒流路Ｉ５を通って被めっき面２０Ａ上に散布され
るようになっている。

一方、めっき槽１０の上部を貫通して、水平に回転軸２
６が掛は渡されている。この回転軸２６の一端は軸受３
０で支持され、他端は駆動器２８に連結されている。こ
の駆動器２８は回転軸２６を一定速度で回転する。

回転軸２６の外周面には、互いに逆向きかつ同ピツチの
螺旋形をなす一対のカム溝３２が形成され、このカム溝
３２の部分に移動子３４か取り付けられている。この移
動子３４は、内部にカム溝３２にはめ込まれたスイッチ
部材を有し、回転軸２６が回転するとカム溝３２に沿っ
て往復動する。

また、第２図に示すように回転軸２６と平行にガイドロ
ッド２７が配置され、その両端は軸受３０と駆動器２８
にそれぞれ固定され、前記移動子３４は、このガイドロ
ッド２７に沿って摺動自在に支持されている。

移動子３４には、垂直なパイプ３６を介して水平かつ回
転軸２６に対して直角に棒状のノズル３８が取り付けら
れている。このノズル３８は砥石基体２０の外径と同等
またはそれ以上の長さを有し、下面には多数の噴射孔３
８Ａが形成されている。パイプ３６の上端はチューブ４
０を介して前記ポンプ２５に接続されている。

なお、ノズル３８と直交する方向にもう一本のノズルを
配置し、このノズルにも往復動機構を設け、２本のノズ
ルを同時に前後および左右方向にそれぞれ往復動させて
もよい。

一方、ノズル３８の上方には、めっき液Ｍ中において水
平に陽極板４２か配置され、砥石基体２０と対向してい
る。陽極板４２は電源陽極に接続され、他方、砥石基体
２０は電源陰極に接続されている。

次に、この装置を用いた電着砥石の使用方法の一実施例
を説明する。

まず、ポンプ２５を作動させ、めつき槽１０内のめっき
液Ｍをフィルタ２２を通して排出口２４から吸い込み、
導入口１２およびチューブ４０に連続的に供給する。ま
た、陽極板４２と砥石基体２０との間に通電するととも
に、駆動器２８を始動する。

導入口１２へめっき液Ｍを供給すると、めっき液Ｍは、
テーパ部１０Ａに沿って集められスリット１６から落下
する砥粒を伴ない、砥粒流路１５を通って上昇し、仕切
板１４の屈曲部Ｉ８に沿って砥石基体２０の上方に放出
される。これによりめっき液Ｍ中の砥粒は広く散布され
、被めっき面２ＯＡに多層状に堆積し、被めっき面２Ｏ
Ａに析出する金属めっき相によって固着され始める。

一方、チューブ４０に供給されためつき液Ｍはノズル３
８の各噴射孔３８Ａから噴き出し、被めっき面２ＯＡの
ノズル３８と対向する帯状部分に直接噴き付けられ、被
めっき面２ＯＡ上に堆積した砥粒のうち、固着がある程
度進行した砥粒のみを残して他の過剰な砥粒を噴き飛ば
す。

ノズル３８はまた、回転軸２６の回転に伴って砥石基体
２０に沿って往復動するため、めっき液Ｍの噴き付は箇
所も移動し、被めっき面２０．Ａの全面に互って過剰の
砥粒が間欠的に除去されることになる。ノズル３８の往
復動に伴い、砥粒の被めっき面２ＯＡへの堆積と過剰な
砥粒の除去が繰り返されるので、均一な砥粒層を容易に
形成できる。

したがって、この製造方法および製造装置では、めっき
液Ｍを噴射しつつノズル３８を往復動させることにより
、被めっき面２０Ａの全面近傍へめっき液Ｍを効果的に
供給して、金属イオン不足を防止して電着速度の低下を
防ぎ、高い生産性を得ることが可能である。

また、被めっき面２０Ａに堆積した砥粒のうち、金属め
っき相による固着がある程度進行した砥粒を残し、他の
余分な砥粒を間欠的に除去することにより、過剰な砥粒
の電着を防止し、砥粒層中の砥粒分布密度を均一化かつ
適性化することができる。このように、砥粒分布密度が
適性化されることにより、個々の砥粒保持力か高められ
、砥石の寿命も延長される。

なお、本発明は上記の構成にのみ限られるものではなく
、装置各部の構成は必要に応じて変更してよいし、電解
めっき法の代わりに無電解めっき法を使用してもよい。

また、砥石基体の形状は図示のような円板型に限らず、
本発明は矩形板状や平面研削砥石、ブロック砥石等の製
造にも適用可能である。

また、得られた砥粒層を、砥石基体２０から剥離させ、
この砥粒層を電鋳薄刃砥石として使用することも可能で
ある。

「発明の効果」 本発明の製造方法および製造装置では、めっき槽の下部
に沈澱した砥粒を導入口から噴き入れためっき液により
砥粒流路を経て砥石基体の被めっき面に供給する。その
一方で、ノズルからめっき液を噴射しつつノズルを往復
動させることにより、被めっき面の近傍へめっき液を効
果的に供給して、金属イオン不足を防止するとともに、
被めっき面に堆積した砥粒のうち、金属めっき相による
固着がある程度進行した砥粒を残して他の過剰な砥粒を
噴き飛ばす。

これにより、砥粒層中の砥粒の分布密度を均一かつ適性
化し、しかも高い生産性を得ることが可能である。また
、砥粒分布密度か適性化されることにより、個々の砥粒
保持力か高められ、砥石の寿命が延長できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係わる電着砥石の製造装
置の一実施例を示す正面図および平面図、第３図は従来
装置の一例を示す正面図、第４図は従来技術の問題点を
示す断面拡大図である。 ２８　駆動器（揺動機構）、３４・・・移動子、３８　
・ノズル、　　　３８Ａ　　噴射孔、４０・・・チュー
ブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）砥粒が分散されためっき液を満たしためっき槽内
   に、被めっき面を上に向けて砥石基体を配置し、前記め
   っき槽の下端に形成されためっき液導入口からめっき液
   を噴き入れることにより、めっき槽の下端に沈澱した砥
   粒を砥粒流路を経て搬送し、前記被めっき面上に供給す
   る一方、 前記被めっき面に沿って配置された１以上のノズルによ
   り、この被めっき面にめっき液を噴き付けつつ、このノ
   ズルを被めっき面に沿って左右方向および／または前後
   方向に往復動させつつ、前記被めっき面に金属めっき相
   を析出させて砥粒を固定し、砥粒層を形成することを特
   徴とする電着砥石の製造方法。
2. （２）下部が下方に窄まるテーパ状をなし、砥粒が混入
   されためっき液を満たされためっき槽と、このめっき槽
   の内部に設けられ、被めっき面を上に向けた状態で砥石
   基体を支持しうる基体固定部と、 前記めっき槽の下端に形成され、給液手段から供給され
   るめっき液をめっき槽の内部に噴き込むためのめっき液
   導入口と、 このめっき液導入口から噴き込まれためっき液を、めっ
   き槽の下端内面に沈澱した砥粒とともにめっき槽内の上
   部に導き、砥石基体の被めっき面上に砥粒を供給する砥
   粒流路と、 給液手段に接続されるとともに、前記被めっき面の上方
   に配置され、被めっき面にめっき液を噴きつける１以上
   のノズルと、 このノズルを砥石基体の被めっき面に沿って左右方向お
   よび／または前後方向に往復動させる揺動機構とを具備
   したことを特徴とする電着砥石の製造装置。