JPH04269170A

JPH04269170A - 金属被覆多孔性砥石

Info

Publication number: JPH04269170A
Application number: JP2992791A
Authority: JP
Inventors: Takahide Kotani; 小谷　孝秀
Original assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Current assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1992-09-25

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は研削，切削等に使用する
金属被覆多孔性砥石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、研削砥石は非常に硬い物質の粒
子である砥粒と、これを結合して一体になしている結合
材（ボンド）および、その間にある空隙すなわち気孔の
三部分から構成されており、セラミックスや高強度合金
等の難削材，硬質材を加工する研削砥石の砥粒には、切
刃寿命が長く、耐磨耗性，耐衝撃性に優れたダイヤモン
ド砥粒，立方晶窒化硼素砥粒（ＣＢＮ砥粒）がよく知ら
れている。また、これらの砥粒の性能を最大限に発揮さ
せるためには、砥粒をグリップせしめている結合材の性
能が大変重要であり、結合材にはレジンボンド，ビトリ
ファインドボンド，メタルボンド等がある。これらの結
合材を用いた砥石にはレジンボンド砥石，ビトリファイ
ンドボンド砥石，メタルボンド砥石があり、さらに、金
属を結合材として用いた砥石として電着砥石がある。

【０００３】以上の砥石は耐寿命性，研削切削性能，被
研削切削材料および、使用条件により選定されるが、一
般的にいって、耐寿命においてはメタルボンド砥石が好
ましく、研削切削性能においては電着砥石が好ましい。

【０００４】前記メタルボンド砥石は図５に示すように
、砥粒１と、その砥粒１を結合する金属の結合材１２と
からなり、砥粒１に金属粉末の結合材１２を混入して高
温で焼結して形成される。この砥石は砥粒１に対する結
合材１２の被りが多いため、砥粒１の保持力が強固であ
り、そのため砥石の寿命が長く、形状維持にも優れてい
る。

【０００５】前記電着砥石は図６に示すように、基材２
１と、その基材の表面上に配設した砥粒１と、その砥粒
１を保持する金属の結合材２２とからなり、金属を入れ
た電解液中に基材２１を浸漬し、電解液中に砥粒１を分
散して通電することにより、基材２１の表面上に析出す
る金属中に砥粒１を取り込んだ状態で、層状に析出形成
して形成される。この砥石は砥粒１に対する結合材２２
の被りが少ないため、大変切れ味がよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術によると、次のような問題点がある。前記メタルボ
ンド砥石は砥粒に対する結合材の被りが多く、気孔が非
常に少ないため、自生作用に乏しく、切れ味が悪い。ま
た、放熱性が悪く、目詰りによるドレッシングを度々施
す必要があり大変手間がかかり、乾式研削切削において
長時間の使用に耐えない。

【０００７】前記電着砥石は砥粒に対する結合材の被り
が少ないため、砥粒の保持力が弱く、寿命が短い。また
、基材の表面上に一様に砥石を形成するので、放熱性が
悪い。これにより、砥粒と結合材（金属層）との熱膨張
率の差により亀裂が入ることがあり、乾式研削切削にお
いて長時間の使用に耐えない。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、長寿命で、切れ味がよく、放熱性に優れ、乾式研削
切削に長時間使用できる金属被覆多孔性砥石を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、砥粒を金属で被覆した粒体を基材の表面に配
設し、前記粒体同士および該粒体と前記基材を点あるい
は微細面積で接合して前記粒体間に気孔を形成してなる
金属被覆多孔性砥石を構成した。また、前記砥粒がダイ
ヤモンド砥粒，立方晶窒化硼素砥粒であるのがよく、粒
体を球体、楕円体に形成するのがよい。その粒体は前記
砥粒を異なる金属で複層に被覆したものでもよい。そし
て、前記砥粒を被覆する金属の厚さを調整可能にするの
がよい。さらに、前記金属が磁性体金属であり、前記砥
粒を該磁性体金属で薄く被覆した薄覆粒体を磁場中で前
記基材の表面に配設してもよい。

【００１０】

【作　　用】本発明によれば、砥粒を金属で被覆して粒
体を形成し、その粒体を点あるいは微細面積で接合する
ので、被覆した金属が砥粒の結合材となり、被覆した金
属の厚みにより砥粒の保持力が調整されることになる。また、粒体間に気孔を形成しているので、放熱性に優れ
ている。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図面の図１は第一実施例にかかる金属被覆多孔性砥石の
断面図、図２は第二実施例にかかる金属被覆多孔性砥石
の断面図、図３は第三実施例にかかる金属被覆多孔性砥
石の断面図である。

【００１２】先ず、第一実施例について説明する。図１
に示すように金属被覆多孔性砥石Ａは、砥粒１を金属２
で被覆した粒体３を基材５の表面に配設し、その粒体３
同士および粒体３と基材５を点あるいは微細面積で接合
して粒体３間に気孔４を形成してなる。前記砥粒１は超
硬質耐熱性砥粒であるダイヤモンド砥粒または、立方晶
窒化硼素砥粒（ＣＢＮ砥粒）で、切削用の粒度を６０メ
ッシュ〔ｍｅｓｈ〕（２５０μ）以下とし、切断（切削
）用の粒度を２０〜２００メッシュ〔ｍｅｓｈ〕（７４
〜８４０μ）とした。

【００１３】前記金属２は単体の金属（ニッケル，銅等
）または、複数の金属を用いた合金（ニッケル−銅合金
，ニッケル−リン合金等）であり、砥粒１を被覆するに
は、砥粒１に金属２の微粉末を吹きつけて成長させる方
法を用いる。このように、砥粒１の表面に形成される金
属２皮膜の成長の度合により被覆する金属２の厚さを調
整することになり、砥粒１に被覆する金属の厚さは１０
００μ以下とした。また、メッキ浴を使用する無電解メ
ッキにより砥粒１を金属２で被覆してもよい。そして、
砥粒１を金属２で被覆した粒体３は球体または、楕円体
に形成した。これにより粒体３同士および粒体３と基材
５が点あるいは微細面積で接合し易くなる。この粒体３
同士および粒体３と基材５の接合には金属の結合材（ボ
ンド）を用いた。

【００１４】前記基材５は金属性で、表面に粒体３を単
層状態に配設して接合している。このように基材５に粒
体３を接合するので、基材５の切り貼りにより、従来製
作が困難な大型砥石の製造や特殊形状の砥石の製造が容
易にできる。また、この基材５を導電性かつ可撓性の部
材、例えば、プリント基板用ポリイミドフィルム，繊維
にＮｉＣｕ等の金属を複合化させた布にすれば、ベルト
状の砥石にも使用可能となる。

【００１５】前記金属被覆多孔性砥石Ａは、砥粒１を金
属２で被覆して粒体３を形成し、その粒体３を点あるい
は微細面積で金属の結合材により接合するので、被覆し
た金属２が砥粒１の結合材となり、被覆した金属２の厚
みにより砥粒１の保持力を調整することができる。また
、粒体３と粒体３の間および、粒体３と基材５の間に気
孔４が形成されるので、放熱性がよい。従って、乾式研
削切削における研削切削抵抗による発熱を速やかに放熱
することができ、そのため、長時間使用に耐えると共に
、充分な研削切削性能を保持することができる。また、
超硬質の砥粒１を被覆した金属２の厚さ組成を自由に変
換でき、切刃の高低差も使用する砥粒１の粒度や、被覆
する金属２の厚さにより調整ができるため、メタルボン
ド砥石の長寿命と、電着砥石の切れ味を併せた優れた高
性能砥石とすることができる。

【００１６】性能比較の試験例として、ダイヤモンド０
０の電着砥石，集中度１００％（４．４Ｃｃｔ／ｃｂｅ
）のメタルボンド砥石，本発明の砥石でホイルを形成し
、ジルコニア系セラミックスの電動工具による研削試験
を行った。結果は下記に示す表１のとおりであり、本発
明の砥石のホイルは電着砥石，メタルボンド砥石に比し
て高研削性を示し、また、長寿命であった。

【００１７】

【表１】

【００１８】次に、第二実施例について説明する。図２
に示すように金属被覆多孔性砥石Ｂは、第一実施例の金
属被覆多孔性砥石Ａとほぼ同様の構成になっており、異
なる点は、基材５の表面に粒体３を複層状態（二層状態
）に配設して接合している。これにより、寿命が長く経
済的になる。また、上層の粒体３と下層の粒体３の間に
も気孔４が形成されるので、複層にしても放熱性が良く
、自生作用も良好となる。よって、切れ味も良く、目詰
まりによるドレッシングを施す必要もない。

【００１９】その次に、第三実施例について説明する。図３に示すように金属被覆多孔性砥石Ｃは、砥粒１を異
なる金属で複層（二層）に被覆した粒体８を基材５の表
面に配設し、その粒体８同士および粒体８と基材５を点
あるいは微細面積で接合して粒体８間に気孔４を形成し
てなる。つまり、第一実施例の金属被覆多孔性砥石Ａと
異なる点は、粒体８である。この粒体８は砥粒１と、砥
粒１を被覆した内層金属（銅，ニッケル等）６と、その
内層金属６を被覆した外層金属（コバルト等）７とから
なり、砥粒１に内層金属６を被覆した後、その内層金属
６と異なる外層金属７を被覆して形成される。これによ
り、内層金属６を砥粒に適合する金属、外層金属７を基
材５や結合材４に適合する金属にすることができる。よ
って、砥粒１の保持力を強化したり、切れ味を良好にし
たりすることができると共に、粒体８を基材５に強固に
接合することができる。また、内層金属６と外層金属７
との熱膨張率が大きく異なる場合などには、その間の膨
張率を持つ金属で、内層金属６と外層金属７との間に中
間層を設けるのがよい。

【００２０】そして、第四実施例について説明する。図
４に示すように金属被覆多孔性砥石Ｄは、砥粒１を磁性
体金属２ａで薄く被覆した薄覆粒体３ａを磁場中で基材
５の表面に配設し、その粒体３同士および粒体３と基材
５を点あるいは微細面積で接合して粒体３間に気孔４を
形成してなる。前記磁場は基材５側をＳ極とし、粒体３
側をＮ極とした。また、磁性体金属２ａはコバルト等の
常磁性体金属とした。この金属被覆多孔性砥石Ｄは、砥
粒１を被覆する金属２ａを薄肉化したので、粒体３ａの
形状が砥粒１の形状に近くなり、この粒体３ａを磁場中
において配列すると長軸方向に直立する。これにより、
切刃が一方向に配列するので、より切れ味を向上させる
ことができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果がある。砥粒を金属で被覆すると共に、粒
体を点または微細面積で接合するため、砥粒に対する金
属（結合材）の被りを調整できる共に、多数の気孔を有
するので、自生作用に富み、切れ味が良く、長寿命であ
る。また、放熱性が良く、目詰りによるドレッシングを
度々施す必要がないので、手間がかからない。そして、
砥粒と結合材との熱膨張率の差による亀裂が入ることが
なく、乾式研削切削において長時間の使用に耐える。

【００２２】また、前記砥粒をダイヤモンド砥粒，立方
晶窒化硼素砥粒にしたものは、セラミックスや高強度合
金等の難削材，硬質材を加工する研削切削砥石として使
用できる。また、前記粒体を球体、楕円体に形成したも
のは、安定した強固な接合ができ、気孔が確実に形成で
きる。

【００２３】そして、前記粒体が前記砥粒を異なる金属
で複層に被覆したものである場合には、内側層の金属を
砥粒に適合する金属にすることができると共に、外側層
の金属を基材や結合材に適合する金属にすることができ
る。よって、砥粒の保持力を強化したり、切れ味を良好
にしたりすることができると共に、粒体を基材に強固に
接合することができる。

【００２４】さらに、前記金属を磁性体金属とし、前記
砥粒を該磁性体金属で薄く被覆した薄覆粒体を磁場中で
前記基材の表面に配設したものは、砥粒の長軸方向に直
立するので、砥粒の切刃が一方向にそろい、切れ味が良
好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例にかかる金属被覆多孔性砥
石の断面図である。

【図２】本考案の第二実施例にかかる金属被覆多孔性砥
石の断面図である。

【図３】本考案の第三実施例にかかる金属被覆多孔性砥
石の断面図である。

【図４】本考案の第四実施例にかかる金属被覆多孔性砥
石の断面図である。

【図５】従来例を示すメタルボンド砥石の断面図である
。

【図６】従来例を示す電着砥石の断面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ：金属被覆多孔性砥石１：砥粒２：金属２ｂ：他の金属３，８：粒体３ａ：薄覆粒体４：気孔５：基材６：内層金属７：外層金属

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　砥粒を金属で被覆した粒体を基材の表
面に配設し、前記粒体同士および該粒体と前記基材を点
あるいは微細面積で接合して前記粒体間に気孔を形成し
てなることを特徴とする金属被覆多孔性砥石。
【請求項２】　　前記砥粒がダイヤモンド砥粒，立方晶
窒化硼素砥粒であることを特徴とする請求項１の金属被
覆多孔性砥石。
【請求項３】　　前記粒体を球体、楕円体に形成したこ
とを特徴とする請求項１または２の金属被覆多孔性砥石
。
【請求項４】　　前記粒体が前記砥粒を異なる金属で複
層に被覆したものであることを特徴とする請求項１ない
し３の金属被覆多孔性砥石。
【請求項５】　　前記砥粒を被覆する金属の厚さを調整
可能にしたことを特徴とする請求項１ないし４の金属被
覆多孔性砥石。
【請求項６】　　前記金属が磁性体金属であり、前記砥
粒を該磁性体金属で薄く被覆した薄覆粒体を磁場中で前
記基材の表面に配設したことを特徴とする請求項１また
は２の金属被覆多孔性砥石。