JPH0457473B2 - - Google Patents

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JPH0457473B2
JPH0457473B2 JP60228490A JP22849085A JPH0457473B2 JP H0457473 B2 JPH0457473 B2 JP H0457473B2 JP 60228490 A JP60228490 A JP 60228490A JP 22849085 A JP22849085 A JP 22849085A JP H0457473 B2 JPH0457473 B2 JP H0457473B2
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JP
Japan
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metal
grains
coated abrasive
abrasive grains
superabrasive
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JP60228490A
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JPS6288578A (ja
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Tsutomu Takahashi
Masakatsu Inaba
Kazuyoshi Adachi
Takeshi Katayama
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、複数の砥粒層を有するメタルボンド
砥石製造方法に係り、特に、切断もしくは薄切り
加工用の砥石であつて、切れ味の良い砥粒層で刃
先部を構成し、チツピングが少なく、良い仕上げ
面を得ることができる砥粒層で前記刃先部の側部
を構成した複数層の砥粒層を有するメタルボンド
砥石製造方法に関するものである。
「従来の技術」 従来の切断もしくは溝切り用の砥石は、1種類
の砥粒層で構成された単層構造を有するものであ
り、砥石刃先部と砥石側部とは同一の砥粒層によ
つて形成されている。
「本発明が解決しようとする問題点」 ところで、このような単層構造の砥石によつ
て、例えば高い加工精度が要求される磁気ヘツド
に用いられるフエライト等の溝入れ加工を行なう
場合には、以下のような2工程が必要であつた。
すなわち、まず、加工速度を重視した溝入れ加
工用砥石で溝入れ加工を行ない、次に、微細砥粒
からなる仕上げ用砥石を用いて前記溝入れ加工に
よつて生じたチツピングを除去するとともに溝の
側面に仕上げ加工を施していた。このため、前記
の砥石では、加工効率が低く、迅速な加工が困難
であり、コストもかさむという欠点があつた。
そこで、このような溝入れ加工等を1工程で行
うことができるように、中央砥粒層とその両側の
側面砥粒層とから構成した多層メタルボンド砥石
が提案されている。すなわち、この多層砥石は中
央砥粒層により切り込み切断を行い、側面砥粒層
により切断面の粗さを調整しつつ良好に仕上げる
ように構成されている。従つて、切断機能を低下
させないためには側面砥粒層の厚さを小さくする
ことが必要で、なおかつ側面砥粒層が早期に摩耗
しないことが望まれる。
ところで、メタルボンド砥石を作る場合、従来
においては超砥粒、金属粉及びフイラー等を十分
混合した後型込めし、さらに成形焼結を行うが、
原料が多種であるためにそれぞれの粒径差や比重
差によつて均一に混合することができず、砥粒層
中の超砥粒の分布が不均一になつたり、焼結性が
悪くなつたりした。そのため、ポンド相の超砥粒
保持力が高く、またポンド相自体の強度が大きい
ような砥石を作ることができず、上述したような
側面砥粒層の薄い多層メタルボンド砥石を特性良
く製造するのは困難であつた。
「問題点を解決するための手段」 第1の発明が、個々の超砥粒に複数の金属被膜
層を形成してなる金属被覆砥粒を複数種作成し、
次にこれら複数種の金属被覆砥粒を単一の主原料
としてそれぞれ種類別に型込めし、成形焼結して
単層の成形体を形成し、さらに、これらの複数種
の成形体のうち、当該成形体の前記超砥粒の粒径
が他の成形体に含まれる超砥粒の粒径より小さい
か、当該成形体の前記超砥粒が他の成形体に含ま
れる超砥粒より低強度でかつ破砕性が高いか、当
該成形体の前記超砥粒の占有率が他の成形体の超
砥粒の占有率より低いか、あるいは、前記成形焼
結時に当該成形体に形成される金属結合相の強度
が他の成形体の金属結合相より低いかの条件のう
ち、少なくともいずれか一つの条件を満たす成形
体が最外層となるようにして、前記複数種の成形
体を多層状に重ねてホツトプレスすることを特徴
とする。
また第2の発明は、個々の超砥粒に複数の金属
被膜層を形成してなる金属被覆砥粒を複数種作成
し、次に、これら複数種の金属被覆砥粒を単一の
主原料とし、かつこれら複数種の金属被覆砥粒の
うち、当該金属被覆砥粒の前記超砥粒の粒径が他
の金属被覆砥粒の超砥粒の粒径より小さいか、当
該金属被覆砥粒における前記超砥粒が他の金属被
覆砥粒の超砥粒より低強度でかつ破砕性が高い
か、当該金属被覆砥粒における前記超砥粒の占有
率が他の金属被覆砥粒の超砥粒の占有率よりも低
いか、あるいは、当該金属被覆砥粒を成形焼結し
て形成される金属結合相の強度が、他の金属被覆
砥粒を成形焼結して形成される金属結合相よりも
低いかの条件のうち、少なくともいずれか一つの
条件を満たす金属被覆砥粒が最外層となるように
して、前記複数種の金属被覆砥粒を多層状に型込
めした後、成形焼結することを特徴とする なお、単一の主原料とは、通常の金属粉を結合
剤として用いることなく、超砥粒に形成された被
覆金属層自体を結合剤とすることを主旨とするも
のである。
「作用」 この製造方法では、超砥粒の表面に予め金属層
を形成した金属被覆砥粒を成形焼結するので、超
砥粒と金属結合剤との比重差等による型込時の超
砥粒偏析を防いで焼結後の超砥粒分布を均一にす
ることができ、同時に金属結合剤の組成不均一を
も防ぐことができる。
また、超砥粒の表面に変形可能な金属層が形成
されているため、プレス時の金属被覆砥粒同士の
接着性が高く、焼結性を高めることができる。
したがつて、この方法によれば、超砥粒と金属
粉を混合して型込めする方法では製造が困難であ
つた、高精度かつ肉薄の複数の砥粒層を有するメ
タルボンド砥石を容易かつ効率的に製造すること
が可能である。
「実施例」 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
(第1実施例) この第1実施例の砥石製造方法における各工程
の要点は以下の通りである。
ダイヤモンド砥粒の表面に、無電解めつき法
により銅および錫の薄膜を順に重ねて形成し、
第1金属被覆砥粒を作成する。
前記ダイヤモンド砥粒よりも粒径の大きいダ
イヤモンド砥粒の表面に、前記同様に銅および
錫の薄膜を順に形成し、第2金属被覆砥粒を作
成する。
前記の第1金属被覆砥粒を薄い円板状に型込
めしてコールドプレスした後、焼結し、計2枚
の第1砥粒層を作成する。
前記の第2金属被覆砥粒を第1砥粒層よりも
厚い円板状に型込めしてコールドプレスした
後、焼結して1枚の第2砥粒層を作成する。
で作成した2枚の第1砥粒層の間に、で
作成した第2砥粒層をはさんでホツトプレス
し、これらを一体成形して円板状砥石の原型を
得る。
さらにこの原型を加工して所定の寸法に仕上
げ、その後ドレツシング等の仕上げ加工を施し
て砥石とする。
なお、上記各工程の詳細は以下の通りである。
第1金属被覆砥粒の組成 ダイヤモンド砥粒の種類……IMM(東名ダイヤ株
式会社商品名) 超砥粒粒径……5〜10μm 超砥粒の占有率……25vol% 銅薄膜の占有率……67vol% 錫薄膜の占有率……8vol% 第2金属被覆砥粒の組成 ダイヤモンド砥粒の種類……IMM 超砥粒の粒径……20〜30μm 超砥粒、銅薄膜、錫薄膜の各占有率は第1と同
様 コールドプレス条件 プレス荷重……5ton/cm2 焼結条件 還元性雰囲気下 温度……600℃ 時間……2時間 ホツトプレス条件 温度……600℃ プレス荷重……1ton/cm2 時間……5分 以上の工程を経て製造された砥石の縦断面を第
1図に示す。図中符号1は薄い円板状の第1砥粒
層、2は第1砥粒層1,1にはさまれて一体化さ
れた第2砥粒層、3は砥石の中央に形成された取
付孔であり、各寸法は以下の通りである。
第1砥粒の厚さ t1=30μm 第2砥粒層の厚さ t2=300μm 砥石の直径 D=75mm 取付孔3の内径=40mm 図のような構造により、この砥石では、第2砥
粒層2の外周面が切断刃先となり、一方、第1砥
粒層が切断面との接触部のわずかな研削を行なう
刃先となる。
次に、この砥石を用いてフエライトの切断試験
を行なつたところ、比較例として用意した第2砥
粒層のみからなる同サイズの単層砥石の場合に比
べて、切断面におけるチツピングが1/3以下とな
り、仕上げ面粗さも良好であつた。したがつて、
被削材の切断面に再度仕上げのための研削を行な
う必要がなく、従来2工程で行なつていた切断作
業を1工程で完了することができた。
このような第1実施例の製造方法によれば、従
来の砥石製造設備に大きな変更を加えることな
く、上述のように有用な砥石を容易かつ迅速に得
ることが可能である。
(第2実施例) 前述の第1実施例では、第1および第2金属被
覆砥粒を構成する超砥粒として、粒径だけが異な
る同一種のものを使用していたが、この第2実施
例では、第1金属被覆砥粒のダイヤモンド砥粒
を、第2金属被覆砥粒のダイヤモンド砥粒よりも
低強度でかつ破砕性の高いものに変更した。それ
以外の条件は前記第1実施例と同じである。
第1金属被覆砥粒のダイヤモンド砥粒 種類……IRM(東名ダイヤ株式会社の商品名) 粒径……5〜10μm 第2金属被覆砥粒のダイヤモンド砥粒 種類……IMM 粒径……20〜30μm この実施例で作成された砥石によつて前記と同
じ切断試験を行なつたところ、前記比較例の砥石
に比べて、チツピングが1/4以下となり、仕上げ
面粗さも良好であつた。
(第3実施例) この第3実施例では、第2金属被覆砥粒におけ
る超砥粒の占有率を、第1金属被覆砥粒の超砥粒
占有率よりも高くすることにより、第1砥粒層よ
りも第2砥粒層において超砥粒の含有率を高めた
点のみが前記各実施例と異なり、他は第1実施例
と同じとした。
具体的には以下の通りである。
第1金属被覆砥粒 超砥粒の種類……IMM 超砥粒の粒径……5〜10μm 超砥粒の占有率……10vol% 銅薄膜の占有率……75vol% 錫薄膜の占有率……15vol% 第2金属被覆砥粒 超砥粒の種類及び粒径……上記と同じ 超砥粒の占有率……30vol% 銅薄膜の占有率……60vol% 錫薄膜の占有率……10vol% この実施例によれば、従来の単層構造砥石の場
合に比較して、チツピングが1/3以下で、仕上げ
面粗さも良好であつた。
(第4実施例) この第4実施例では、第2金属被覆砥粒の表面
に形成する金属被覆の組成を以下のように変更す
ることにより、第2砥粒層の金属結合相の強度
を、第1砥粒層の結合相よりも高めたことを特徴
とする。具体的には以下の通りである。
第1金属被覆砥粒 超砥粒の種類……IMM 超砥粒の粒径……5〜10μm 超砥粒の占有率……25vol% 銅薄膜の占有率……64vol% 錫薄膜の占有率……11vol% 第2金属被覆砥粒 超砥粒の種類粒径、占有率……上記と同じ 金属被覆の組成 内側層(10wt%P、Ni残部)占有率……30vol% 中間層(Cu)占有率……30vol% 外側層(Sn)占有率……15vol% なお、この場合の第2金属被覆砥粒の構造を第
2図に示す。
この第4実施例で作成された砥石にあつては、
比較例の単層砥石に比べてチツピングが60%少な
く、仕上げ面粗さも良好であつた。また、第2砥
粒層の金属結合層の強度を高めたので、チツピン
グを増大することなく砥石寿命の延長が図れる。
なお、以上挙げた実施例は、いずれも第1およ
び第2金属被覆砥粒を別々に型込めし、コールド
プレスおよび焼結の工程を経て第1及び第2の砥
粒層を別々に作成した後、これらを重ねてホツト
プレスする方法であつたが、その代わりに、一つ
の金型内に第1→第2→第1の順で3層状に金属
被覆砥粒を充填し、コールドプレスおよび焼結
(またはホツトプレス)する方法も実施可能であ
る。
前者の方法によれば、第1砥粒層と第2砥粒層
とを別個の設備によつてそれぞれ生産し、こうし
て得られた各砥粒層をホツトプレスすることによ
つて生産できるから、第1及び第2の砥粒層の組
み合わせを種々変えた多種類の砥石を大量に生産
する場合に有利である。
これに対し、1度のホツトプレスで3層の砥粒
層を一体成形する後者の方法は、1種類の砥石を
迅速に生産する場合に有利である。
なお、以上の実施例では、3種構造の砥石を製
造する例について述べたが、本発明はこれに限ら
れず、2層構造の砥石が4層構造以上の多層砥石
を製造する場合にも適用可能である。さらに、以
上の実施例では第1金属被覆砥粒と第2金属被覆
砥粒とで、あるいは第1砥粒層と第2砥粒層と
で、それぞれ超砥粒の粒径、超砥粒の強度および
破砕性、超砥粒の占有率、または金属結合相の強
度のうち、いずれか一つの条件のみを変化させた
だけであつたが、これらの条件を種々に組み合わ
せて変化させ、各金属被覆砥粒を作成し、あるい
は各砥粒層を形成するようにしても構わない。
また、以上の実施例では台金のない場合につい
て説明したが、本発明は台金を用いた砥石にも適
用可能である。
「発明の効果」 以上詳述したように、本発明によれば、以下の
ような効果を得ることができる。
(イ) 従来の製造設備に大きな変更を加えることな
しに、高精度かつ肉薄の複数の砥粒層を有する
メタルボンド砥石を容易にかつ迅速に製造する
ことができる。
(ロ) 超砥粒と金段結合剤との比重差等による超砥
粒偏析を防いで、焼結後の超砥粒の分布を均一
にするので、同時に金属結合剤の組成不均一を
も防ぎ、砥粒の異常脱落や切れ味の変動を防止
し、砥石の摩耗速度の一定化が図れる。
(ハ) 成形時の金属被覆砥粒どうしの接着性が良好
であり焼結性が高い上に、前述したように超砥
粒の分布が均一であるから、側面砥粒層を薄肉
にしてもその機能を低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例によつて得られた
砥石の縦断面図、第2図は本発明の第4実施例で
用いた第2金属被覆砥粒の断面図である。 1……第1砥粒層、2……第2砥粒層、3……
取付孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 個々の超砥粒に複数の金属被膜層を形成して
    なる金属被覆砥粒を複数種作成し、 次にこれら複数種の金属被覆砥粒を単一の主原
    料としてそれぞれ種類別に型込めし、成形焼結し
    て単層の成形体を形成し、 さらに、これらの複数種の成形体のうち、 当該成形体の前記超砥粒の粒径が他の成形体に
    含まれる超砥粒の粒径より小さいか、 当該成形体の前記超砥粒が他の成形体に含まれ
    る超砥粒より低強度でかつ破砕性が高いか、 当該成形体の前記超砥粒の占有率が他の成形体
    の超砥粒の占有率より低いか、 あるいは、前記成形焼結時に当該成形体に形成
    される金属結合相の強度が他の成形体の金属結合
    相より低いか、 の条件のうち、少なくともいずれか一つの条件を
    満たす成形体が最外層となるようにして、前記複
    数種の成形体を多層状に重ねてホツトプレスする
    ことを特徴とする複数の砥粒層を有するメタルボ
    ンド砥石製造方法。 2 個々の超砥粒に複数の金属被膜層を形成して
    なる金属被覆砥粒を複数種作成し、 次に、これら複数種の金属被覆砥粒を単一の主
    原料とし、かつこれら複数種の金属被覆砥粒のう
    ち、 当該金属被覆砥粒の前記超砥粒の粒径が他の金
    属被覆砥粒の超砥粒の粒径より小さいか、 当該金属被覆砥粒における前記超砥粒が他の金
    属被覆砥粒の超砥粒より低強度でかつ破砕性が高
    いか、 当該金属被覆砥粒における前記超砥粒の占有率
    が他の金属被覆砥粒の超砥粒の占有率よりも低い
    か、 あるいは、当該金属被覆砥粒を成形焼結して形
    成される金属結合相の強度が、他の金属被覆砥粒
    を成形焼結して形成される金属結合相よりも低い
    か、 の条件のうち、少なくともいずれか一つの条件を
    満たす金属被覆砥粒が最外層となるようにして、
    前記複数種の金属被覆砥粒を多層状に型込めした
    後、成形焼結することを特徴とする複数の砥粒層
    を有するメタルボンド砥石製造方法。
JP22849085A 1985-10-14 1985-10-14 複数の砥粒層を有するメタルボンド砥石製造方法 Granted JPS6288578A (ja)

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