JPH0469169A - レジンボンド超砥粒砥石 - 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】 〈産業上の利用公費〉 本発明は、ＣＢＮ粒若しくはダイヤモンド粒をレジンボ
ンド（結合材）で固めて成るレジンボンド超砥粒砥石に
関する。

〈従来の技術〉 ＣＢＮ　（立方晶窒化硼素）粒若しくはダイヤモンド粒
を砥粒として用いてなる砥石は、従来より知られてお９
．ＣＢＮ粒を用いたＣＢＮ砥石は主に金属加工用に、又
ダイヤモンド砥石は主にセラミックス加工用にそれぞれ
使用されている。これらの砥石の構造は同一となってい
るので、以下ＣＢＮ砥石を例にして説明する。

このＣＢＮ砥石は、ＣＢＮ粒を固めるボンド（結合材）
によってメタルボンド砥石、レジンボンド砥石、ビトリ
ファイドボンド砥石と３Ｉｌ類に分類されるが、レジン
（Ｉｆ脂）を用いたＣＢＮレジンボンド砥石が最も多く
用いられている。

このＣＢＮレジンボンド砥石の構造を第６図に示す。同
図に示すように、一般にＣＢＮＢｉＯ１は例えばＮｉ　
　にッケル）等の金属をコーティングしたＮｉ＝＋−テ
ィング層１１が設けられており、該Ｎｉコーティング層
１１の外表面には凹凸が設けられており、レジンボンド
１２との接看性を高めている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、ＣＢＮレジンボンド砥石を用いて研削し
ていくと、第７図に示すように被削材１３から生じる切
屑１４によってレジンボンド１２がえぐり取られ、その
結果例えばＣＢＮの砥粒１０を歯と見たてた場合、ＣＢ
Ｎ粒１０近傍のレジンボンドは歯ぐきが後退したよたよ
うになってしまい、ＣＢＮの砥粒１０がＮｉコーティン
グ層１１とともに脱落してしまうという問題がある。

このＣＢＮの砥粒１０の脱落を防止するために、レジン
ボンド１２の耐摩耗性を高めて、前述の歯ぐきの後退を
防止しようとする試みがある。しかし、ボンド全体をそ
のように耐摩耗性の高いボンドとしたのでは、前述した
歯ぐきの後退は防げても、その他の摩耗の少い部分では
レジンボンド１２の摩耗が少くなりすぎて、結局第８図
に示すように研削開始後、短時間でレジンボンド１２か
らのＣＢＮの砥粒１０の突出が無くなり目つぶれが発生
してしまうという問題がある。例えば、第８図中Ａ部の
ようにレジンボンド１２と被削材１３が接触してしまい
、研削不能となり、頻繁なドレッシングを要し、加工能
率が著しく低下してしまうという問題がある。

く課題を解決するための手段〉 前記課題を解決するための本発明に係ろレジンボンド超
砥粒砥石の第１の構成は、ＣＢＮ粒若しくはダイヤモン
ド粒をレジンボンド中に散在させたレジンボンド砥石で
あって、上記レジンボンドの耐摩耗性に分布を持たせた
ことを特徴とする。

また、本発明に係るレジンボンド超砥粒砥石の第２の構
成は、前記第１の構成の超砥粒砥石であって、耐摩耗性
に分布を持たせたレジンボンドがほぼ均一に摩耗するが
、若しくは砥粒近傍ほど少なく摩耗することを特徴とす
る。

ここで本発明で用いるレジンボンドは、例えばフェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹
脂等の合成樹脂を例示することができ、ボンド作用を有
する合成樹脂であれば特に限定されるものではない。

このレジンボンドに耐摩耗性分布を持たせる手段として
は、 ■　合成樹脂に例えばＳｉＣ等の硬質粒子を添加して、
その添加量の増減によって各構成部分の耐摩耗性を変化
させたり、 ■　合成樹脂の材質の違いによって耐摩耗性が各々異な
るので、所望の耐摩耗性分布となるように、各構成樹脂
を覆々変化させたり、 ○　または、これら■と＠との組合せを行って耐摩耗性
を変化させ、分布を持たせる等を例示することができる
。

この具体例を以下に説明する。

例えば第１図に示すように、ＣＢＮＢｉＯ２外表面に設
けた金属コーティング層１１の外側には、それぞれ耐摩
耗性の異なるレジン層（四層）２１〜２４からなるレジ
ンボンドが設けられている。ここで、前述した従来例の
第６図に示すような従来の均一なレジン層を持つ砥石で
は、ボンドの摩擦深さは、砥石からやや離れた位置で最
大となることが確認された。そこで、第１図において、
最大の摩擦深さを示す個所のレジン層２２の耐摩耗性を
最も高くするようにした。具体的には、例えばＳｉＣ等
の硬質粒子の添加量を最も多くする。次いで、レジン層
２１，２３の耐摩耗性ヲレシン層２４より高くすること
により、ボンドはほぼ均一に摩擦するようになる。尚、
本例は四層のレジン層の場合について説明したが、理想
的にはボンドの耐摩耗性を連続的に変化させる層を段階
的に設けることにより、ボンドはより均一に摩耗される
ようになる。

ここで上記硬質粒子とは、上述したＳ　ｉ　Ｃｆｄ外に
、例えばＳｉ、Ｎ４．　Ａｌ２Ｏ３，Ｂ４Ｃ、ＷＣ。

ＴｉＮ等のセラミックス粉末、あるいはＣＢＮ粉末、ダ
イヤモンド粉末等を挙げることができ、これらを単独若
しくは複合させて耐摩耗性を変化させるようにすればよ
い。

また、本発明で砥粒とは、ＣＢＮ砥粒、ダイヤモンド砥
粒をいい、これら砥粒の外周には、例えば無電解メツキ
法等の公知の手段によってＮｉ等の金属をコーティング
した金属コーティング層１１を設けるようにしてもよい
。尚、砥粒に金属コーティングを施していないＣＢＮ砥
粒、ダイヤモンド砥粒でも、本発明の効果ば同じである
。

以上述べたように、本発明に係るレジンボンド砥石は、
レジンボンドの耐摩耗性に分布を持たせることにより、
ボンドの摩耗を均一にすることができる。また、砥粒近
傍のボンドの摩耗を少なくすることができる。これによ
って、従来問題であった砥粒近傍の摩耗が大きくなるこ
とによる砥粒の脱落等の問題が解消されることとなる。

また、砥粒の脱落等が無くなるので、砥石の消耗を大幅
に減らすことができ、研削コストに占める砥石の割損は
費が減って加工コストを低減することができる。

く実　施　例〉 実施例Ｉ ＣＢＮ粒の外周面に設けたＮｉコーティング層の外周に
、砥石のボンドとなるフェノール樹脂を砥石とした時に
集中度が所定の値となるように、所望の分布を持って必
要量コーティングする。

尚、上記集中度とは、砥石中の砥粒率をいう。また、こ
のコーティング層には、粒度１０００メツシユのＳｉＣ
粒子を添加するが、その添加量は研削中のボンドの摩耗
が均一となるような分布を持たせるよう調節すればよく
、その分布量については第２図を参照して後述する。

このようにコーティングされたＣＢＮ粒子を用い、例え
ば従来と同一の方法で砥石を焼成すれば、ボンドが均一
に摩耗するレジンボンド超砥粒砥石が得られる。

ＣＢＮ粒子のコーティングは、例えば医薬品製造分計に
おいて既に用いられている流動層を用いたコーティング
装置を用いることによって、ＳｉＣの添加率に対応した
所望の分布を持つようなコーティング層を得ることがで
き、その製造は容易である。

第２図に上述したボンドの摩耗を均一にするＳｉＣの分
布添加率を示す。尚、同図中には従来砥石（ＳｉＣ添加
が均一の場合）のボンドの摩耗深さも併記する。同図に
示すようにＳｉＣ＄加率に分布を持たせてボンド摩耗を
均一にすると共に、従来砥石で摩耗の多い個所のボンド
のＳｉＣ添加率を増やすようにした結果、本実施例の場
合には従来砥石に比べて、砥石の摩耗量は４０％減少し
た。

実施例２ 砥粒として実施例１のＣＢＮ砥粒の代わりにダイヤモン
ド砥粒を用い、硬質粒子としてＳｉＣの代わりにＡｌ２
Ｏ３を用いたものであり、第３図にその添加分布量を示
す。同図にはボンドの摩耗を均一にする粒度１０００メ
ツシユのＡｊ、０３の添加率及びＡｌ２Ｏ３の添加率が
一定である従来の砥石の摩耗深さを示す。同図に示すよ
うなＡｌ２Ｏ３添加率に分布を持たせてボンド摩耗を均
一にした結果、本実施例の場合には、従来砥石に比べて
砥石の摩耗は３０％減少した。

実施例３ 前述した実施例では、ボンドの摩耗を均一にするように
、例えばＳｉＣ等の硬質粒子の添加率に分布を持たせる
ようにしていたが、これ以外にボンドの摩耗を砥粒付近
が少なくなるように耐摩耗性を高めるようにしてもよい
。

このようなボンドの摩耗形状にするためには、第２図で
示した砥石のＳｉＣ添加率分布において、砥粒径の１７
５の範囲の耐摩耗性を高めるようにＳｉＣの添加率を増
すようにすればよい。この分布を第４図に示した。

また、第５図ｔａ＋には第４図に示した分布のレジン層
２５を有する研削前のレジンボンド砥石を示す。研削後
のボンドの摩耗深さの分布は第５図（ｂｌに示すように
なり、前述した実施例のようにボンドが均一に摩耗する
時よりもさらにボンドの砥粒保持力が高まり、チップポ
ケットの体積もこの場合には十分にとれている。

本実施例に係る砥石を用いて研削した場合、従来例に係
る砥石と比べて、砥石の摩耗は約り０％少なくなる。

〈発明の効果〉 以上実施例と共に詳しく述べたように、本発明に係るレ
ジンボンド超砥粒砥石は、レジンボンドの耐摩耗性に分
布を持たせたので、砥粒付近のボンドの摩耗深さが大き
くなることによる砥粒の脱落がなくなり、砥石の消耗を
大幅に減らすことができる。これにより、研削コストに
占める砥石の割損は費が減って加工コストを低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレジンボンド超砥粒砥石の概略図、第２図は実
施例１に係るボンドのＳｉＣ添加率と従来砥石のボンド
摩耗深さとの関係を示すグラフ、第３図は実施例２に係
るボンドのＡｌ２０１添加率と従来砥石のボンド摩耗深
さとの関係を示すグラフ、第４図は実施例に係るボンド
のＳｉＣ添加率を示すグラフ、第５図は実施例３のレジ
ンボンド砥石の概略図、第６図は従来技術のレジンボン
ド砥石の概略図、第７図、第８図は従来技術のレジンボ
ンド砥石を用いた研削状態を示す概略図である。 図面中、 １０はＣＢＮ粒若しくはダイヤモンド砥粒、１１はＮｉ
コーティング層、 １２はレジンボンド、 １３は被削材、 １４は切屑、 ２１〜２４はそれぞれ耐摩耗性の異なるレジン層、 ２５はレジン層である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ＣＢＮ粒若しくはダイヤモンド粒をレジンボンド中
   に散在させたレジンボンド砥石であって、 上記レジンボンドの耐摩耗性に分布を持たせたことを特
   徴とするレジンボンド超砥粒砥石。 ２）請求項１記載のレジンボンド超砥粒砥石であって、 耐摩耗性に分布を持たせたレジンボンドがほぼ均一に摩
   耗するか、若しくは砥粒近傍ほど少なく摩耗することを
   特徴とするレジンボンド超砥粒砥石。 ３）請求項１又は２記載のレジンボンド超砥粒砥石であ
   って、 ＣＢＮ粒若しくはダイヤモンド粒の外表面が金属コーテ
   ィング属で被覆されてなることを特徴とするレジンボン
   ド超砥粒砥石。