JPH05104443A

JPH05104443A - メタルボンド多孔性砥石の製造方法

Info

Publication number: JPH05104443A
Application number: JP26038491A
Authority: JP
Inventors: Takahide Kotani; 孝秀小谷
Original assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Current assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Priority date: 1991-10-08
Filing date: 1991-10-08
Publication date: 1993-04-27

Abstract

(57)【要約】【目的】長寿命で、切れ味がよく、放熱性に優れ、高
能率な加工ができることを目的とする。【構成】ダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素等の砥
粒をチタン入り銀蝋材等の金属鑞材により被覆した後、
焼結することを特徴としており、金属鑞材により砥粒を
強固に保持すると共に、砥粒を被覆した後焼結するの
で、多数の気孔を有することができる。

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
メタルボンド多孔性砥石の製造方法に関するものであ
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。

【０００３】レジンボンドは熱硬化性フェノールレジン
が主として用いられており、弾性があり当たりが軟らか
く、切れ味がよい。また、比較的高集中度で自生作用に
すぐれ、高能率研削が可能であるが、砥石の寿命が短
い。

【０００４】ビトリファインドボンドは磁器質結合剤を
使用しており、強制切削が可能で、レジンボンドとメタ
ルボンドの中間の切れ味をもっている。また、比較的低
集中度であるが、砥石の寿命がやや短い。

【０００５】メタルボンドは鉋金系（Ｃn-Ｓm 合金系）
等の金属粉末を高温にて焼結した結合剤で、砥粒の保持
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。しかし、切れ味および研削性は余り良
くない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によると、次のような問題点がある。メタルボ
ンドを用いたメタルボンド砥石の方がレジンボンドを使
用したレジンボンド砥石より砥石の寿命が長く経済的で
あるが、メタルボンド砥石には気孔が非常に少ないた
め、自生作用が乏しく、レジンボンド砥石に比べて切れ
味が悪い。また、メタルボンド砥石は放熱性が悪く、目
詰まりによるドレッシングを度々施す必要があり、大変
手間のかかるものである。

【０００７】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、高能率な
加工ができるメタルボンド多孔性砥石の製造方法を提供
することにある。

【０００８】

【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、次のような手段にした。砥粒を金属鑞材によ
り被覆した後、焼結するメタルボンド多孔性砥石の製造
方法とした。前記砥粒はダイヤモンド砥粒あるいは立方
晶窒化硼素砥粒であるのがよく、前記金属鑞材はチタン
入り銀蝋材であるのがよい。

【０００９】また、砥粒を金属鑞材により被覆し、その
上から高強度金属を被覆した後、焼結するメタルボンド
多孔性砥石の製造方法とした。前記砥粒はダイヤモンド
あるいは立方晶窒化硼素であるのがよく、前記金属鑞材
はチタン入り銀蝋材であるのがよい。そして、前記高強
度金属はコバルトあるいはニッケルであるのがよい。

【００１０】

【作用】本発明によれば、次のように作用する。砥粒
を金属鑞材により被覆した後、焼結する手段において
は、砥粒は金属鑞材により被覆されて粒体となり、その
粒体を焼結するので、粒体間に気孔が形成される。その
砥石は多数の気孔を有することになり、放熱性がよくな
る。また、結合材に金属鑞材を使用しているので、砥粒
に対して濡れ性がよく、砥粒の保持力が強固となる。

【００１１】砥粒を金属鑞材により被覆し、その上から
高強度金属を被覆した後、焼結する手段においては、上
記手段により砥粒の保持力を強くすることができる。

【００１２】

【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メタルボンド多孔性砥
石の製造方法を説明する工程図、図２は第二実施例にか
かるメタルボンド多孔性砥石の製造方法を説明する工程
図、図３は各種超硬合金に対するメタルボンド多孔性砥
石のホイルとメタルボンドのホイルの研削比を示す性能
比較表である。

【００１３】先ず、第一実施例について説明する。図１
に示すように第一実施例のメタルボンド多孔性砥石の製
造方法は、ダイヤモンド砥粒１を粉末のチタン入り銀蝋
材２により被覆して粒体３を形成し、この粒体３を容器
に充填して軽度の熱間加圧状態下で焼結する。これによ
りメタルボンド多孔性砥石Ａが形成されることになる。
ダイヤモンド砥粒１の粒度は３０〜１０００μにするの
がよく、焼結温度は５００〜１０００度にするのがよ
い。また、真空中あるいは不活性ガス中において焼結し
てもよく、これによりダイヤモンド砥粒がよく濡れると
共に、ダイヤモンドの同素変態温度を上昇させることが
でき、１０００度以下での焼結が可能となる。なお、砥
粒に立方晶窒化硼素砥粒（ＣＢＮあるいはボラゾン）を
使用した場合には空気中においても焼結温度を１０００
度以下にすることができる。

【００１４】チタン入り銀蝋材２は銀蝋材によりダイヤ
モンドや立方晶窒化硼素に対して濡れ性があり、チタン
により強度を得ることができるもので、銀蝋材にしめる
チタンの割合は２〜１０重量％がよい。ダイヤモンド砥
粒１を被覆するにはダイヤモンド砥粒１にチタン入り銀
蝋材２の微粉末を吹きつけて成長させる方法を用てもよ
く、この成長の度合により被覆するチタン入り銀蝋材２
の厚さを調整することができる。このチタン入り銀蝋材
２による被覆の厚みは１〜１００μ位にするのがよい。

【００１５】前記製造方法により製造されたメタルボン
ド多孔性砥石Ａは、ダイヤモンド砥粒１をチタン入り銀
蝋材２により被覆した後、焼結するので、被覆したチタ
ン入り銀蝋材２がダイヤモンド砥粒１の結合材となり、
チタン入り銀蝋材２の濡れ性および強度によって少ない
量でダイヤモンド砥粒１を保持することができ、ダイヤ
モンド砥粒１をチタン入り銀蝋材２により被覆して形成
される粒体３同士の間つまり、ダイヤモンド砥粒１同士
の間に気孔４が形成され、放熱性がよい。また、被覆し
たチタン入り銀蝋材２の厚みによりダイヤモンド砥粒１
の保持力つまり抱き力を調整することができる。

【００１６】従って、メタルボンド多孔性砥石Ａは多数
の気孔４を有することになり、乾式および湿式研削切削
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、ダイヤ
モンド砥粒１を被覆したチタン入り銀蝋材２の厚さや組
成を自由に変換でき、切刃の高低差も使用するダイヤモ
ンド砥粒１の粒度や、被覆するチタン入り銀蝋材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、レジンボンド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。

【００１７】次に、第二実施例について説明する。な
お、第一実施例と同一部材については同一符号を付して
説明を省略する。図２に示すように第二実施例のメタル
ボンド多孔性砥石の製造方法は、ダイヤモンド砥粒１を
粉末のチタン入り銀蝋材２により被覆して粒体３を形成
し、さらに粒体３に粉末のコバルト５を被覆して二重被
覆粒体６を形成し、その二重被覆粒体６を容器に充填し
て軽度の熱間加圧状態下で焼結する。これによりメタル
ボンド多孔性砥石Ｂが形成されることになる。ダイヤモ
ンド砥粒１の粒度や焼結条件は上記第一実施例と同じで
よく、被覆する方法も同じでよい。また、コバルト５に
変えてニッケルでもよい。そして、コバルト５による被
覆の厚みは１００〜２００μ位にするのがよい。

【００１８】前記製造方法により製造されたメタルボン
ド多孔性砥石Ｂは、ダイヤモンド砥粒１をチタン入り銀
鑞材２により被覆し、その上からコバルト３を被覆した
後、焼結するので、被覆したチタン入り銀蝋材２および
コバルト３がダイヤモンド砥粒１の結合材となり、チタ
ン入り銀蝋材２の濡れ性およびコバルト３の強度によっ
て少ない量でダイヤモンド砥粒１を強固に保持すること
ができ、ダイヤモンド砥粒１をチタン入り銀蝋材２およ
びコバルトにより被覆して形成される二重被覆粒体６同
士の間つまり、ダイヤモンド砥粒１同士の間に気孔４が
形成され、放熱性がよい。また、被覆したチタン入り銀
蝋材２やコバルト３の厚みによりダイヤモンド砥粒１の
保持力つまり抱き力を調整することができる。

【００１９】従って、メタルボンド多孔性砥石Ｂは多数
の気孔４を有することになり、第一実施例のメタルボン
ド多孔性砥石Ａと同様の効果を有すると共に、ダイヤモ
ンド砥粒１の保持力をさらに強固にすることができる。

【００２０】性能比較の試験例として、本発明のメタル
ボンド多孔性砥石とメタルボンド砥石（鉋金系）におけ
る研削比（研削された加工物の体積／上記の仕事をする
間に減耗した砥石の量）を調査した。加工条件は、湿式
平面研削とし、砥石はホイル形状で直径１７５ｍｍ×厚
み６ｍｍ，ダイヤモンド砥粒の粒度＃１２０〜＃１５
０，集中度約７５％，研削速度１５４０Ｍ／ｍｉｎ，テ
ーブル速度１０Ｍ／ｍｉｎ，切込０．０２ｍｍとした。
また、被加工物は各種超合金とした。結果は図３に示す
表１のとおりであり、本発明のメタルボンド多孔性砥石
はメタルボンド砥石の約１４０％の寿命を示すと共に、
メタルボンド砥石に比して高研削性を示した。また、仕
上面粗度は、メタルボンド砥石が２５〜３５μｍに対し
てメタルボンド多孔性砥石は３〜７μｍと非常に仕上状
態は良好であった。

【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。砥粒を金属鑞材により被覆した
後、焼結するので、砥石に多数の気孔が形成されること
になり、自生作用に富み、切れ味がよく、長寿命であ
る。また、放熱性がよく、目詰ま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。よっ
て、高能率な加工ができる。

【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。そして、前記金属蝋材をチタン入り銀蝋材に
したものは、砥粒との濡れ性および強度がよく、砥粒を
強固に保持できる。

【００２３】砥粒を金属鑞材により被覆し、その上から
高強度金属を被覆した後、焼結するので、上記方法より
砥粒の保持力を強くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例にかかるメタルボンド多孔
性砥石の製造方法を説明する工程図である。

【図２】本発明の第二実施例にかかるメタルボンド多孔
性砥石の製造方法を説明する工程図である。

【図３】各種超硬合金に対する本発明の実施例にかかる
メタルボンド多孔性砥石のホイルとメタルボンドのホイ
ルの研削比を示す性能比較表である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ：メタルボンド多孔性砥石１：ダイヤモンド砥粒（砥粒）２：チタン入り銀蝋材（金属蝋材）３：粒体４：気孔５：コバルト（高強度金属）６：二重被覆粒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】砥粒を金属鑞材により被覆した後、焼結
することを特徴とするメタルボンド多孔性砥石の製造方
法。
【請求項２】前記砥粒がダイヤモンド砥粒あるいは立
方晶窒化硼素砥粒であることを特徴とする請求項１のメ
タルボンド多孔性砥石の製造方法。
【請求項３】前記金属鑞材がチタン入り銀蝋材である
ことを特徴とする請求項１または２のメタルボンド多孔
性砥石の製造方法。
【請求項４】砥粒を金属鑞材により被覆し、その上か
ら高強度金属を被覆した後、焼結することを特徴とする
メタルボンド多孔性砥石の製造方法。
【請求項５】前記砥粒がダイヤモンドあるいは立方晶
窒化硼素であることを特徴とする請求項４のメタルボン
ド多孔性砥石の製造方法。
【請求項６】前記金属鑞材がチタン入り銀蝋材である
ことを特徴とする請求項４または５のメタルボンド多孔
性砥石の製造方法。
【請求項７】前記高強度金属がコバルトあるいはニッ
ケルであることを特徴とする請求項４、５または６のメ
タルボンド多孔性砥石の製造方法。