JPH052291Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、特にシリコンやフエライト等の被
削材に対して、高い仕上げ面精度を要求される切
断加工や溝入れ加工を施す際に用いて好適な電鋳
薄刃砥石に関するものである。

［従来の技術］ 近年、シリコン、GaAs、フエライト等からな
る被削材に、高い精度で切断加工や溝加工を施す
場合には、金属メツキ相内に超砥粒を分散させて
なる電鋳薄刃砥石と呼ばれる薄刃砥石が用いられ
つつある。

第４図は、従来のこの種の電鋳薄刃砥石を示す
ものである。この電鋳薄刃砥石１は、Ni等の金
属メツキ相内にダイヤモンドやCBN等の超砥粒
を分散させることによつて形成された厚さが数十
μm〜数百μmの輪環板状のもので、両側面に配設
された一対の取付用フランジ２，２間に挾まれた
うえ、ナツト３により軸線回りに回転する砥石軸
４に締付け固定されて使用に供される。

ところで、このような従来の電鋳薄刃砥石は、
ステンレス鋼製等の基板の表面に、ダイヤモンド
やCBNなどの超砥粒を分散させたNi基等を含む
電気メツキ液を用いて電気メツキを施し、上記
Ni等からなる金属メツキ相内に上記超砥粒を分
散させた砥石層を形成し、ついでこの基板から上
記砥石層を剥離した後得られた砥石層をパンチン
グ加工等により円形の砥石形状に成形することに
より製造されている。

しかしてこの種の電鋳薄刃砥石１は、その金属
メツキ相の機械的強度および剛性が高いため、非
常に薄肉なものであつても高速度でかつ高い精度
の研削加工を行うことができるといつた利点があ
る。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の電鋳薄刃砥石にあつ
ては、超砥粒が金属メツキ相内においてそれぞれ
の長手方向を不規則な方向に向け、しかもその砥
石側面から各々異なる長さおよび形状を突出させ
て配置されているために、自ずと被削材の切断研
削面が粗く、チツピングが大きいといつた問題が
ありその改善が望まれていた。

［考案の目的］ この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、
優れた仕上げ面精度を得ることができる電鋳薄刃
砥石を提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この考案の電鋳薄刃砥石は、円板状をなす電鋳
薄刃砥石の両端面において、金属メツキ相内に超
砥粒を、それぞれの長手部を上記端面に沿わせて
分散させるとともに、上記端面からの個々の上記
超砥粒の突出量を略一定としたものである。

［作用］ 上記構成の電鋳薄刃砥石にあつては、円板状を
なす電鋳薄刃砥石の両端面において、上記超砥粒
がそれぞれの長手部方向に沿つて被削材を略均一
の深さで切削して行くので、超砥粒の粒径が相対
的に小さい場合と同様の作用効果を生じる。この
ため、被加工面の表面粗さの向上とチツピングの
防止効果を得ることができる。

［実施例］ 第１図は、この考案の電鋳薄刃砥石の一実施例
を示すものである。

第１図において、この電鋳薄刃砥石５において
は、その仕上げ面として使用される端面６におい
て、ダイヤモンドやCBN等の超砥粒７……がNi
等からなる金属メツキ相８内に、それぞれ長手部
をこの端面６に沿わせて分散させられており、ま
た金属メツキ相８からの超砥粒７……の突出量は
略一定となつている。ここで、突出量を略一定と
したのは、この種の電鋳砥石の性質上、上記超砥
粒の突出量を完全に一定とすることはできないか
らである。

すなわち、端面６に超砥粒７を支持させる際に
は、まず基板上に金属メツキ相８が析出し、つい
で最外層の超砥粒が金属メツキ相８により固定さ
れる。この時、金属メツキ相８の厚さは、金属メ
ツキ相８内における各超砥粒７の位置によつて僅
かに相違し、その結果、最終的に超砥粒７を金属
メツキ相８から突出させた場合に、それぞれの突
出量に僅かながら相違が生じてしまうからであ
る。ちなみに、このような不可避な超砥粒７の突
出量の相違Ｌは、前記突出量の最大値Ｈに対し０
〜2μm程度である。

すなわち、これを上記電鋳薄刃砥石５の製造方
法に沿つて具体的に説明すると、先ずメツキされ
る金属に対して剥離性を有する処理がなされたス
テンレス製の基板の表面に、砥石の原型形状をな
す部分を残してマスキングを施した後、脱脂等の
清浄化処理を施す。次いで第２図に示すように、
この基板９をダイヤモンド等の超砥粒を分散させ
たNi基等を含む電気メツキ液１０中に略水平に
設置する。

次に、この基板９に超音波発信機１１等を用い
て間欠的に振動を与えつつ、その表面９ａにNi
等の金属メツキ相内に上記超砥粒を分散させた厚
さ寸法が数十μm〜数百μmの砥石層１２を形成す
る。するとこの時、上記砥石層１２の基板９側の
端面１２ａにおいては、第３図に示すように、上
記超砥粒がその長径部をこの砥石層１２の端面１
２ａに沿わせた状態で上記金属メツキ相内に保持
されてゆく。

次いで、このようにして砥石層１２を形成した
基板９にブラツシング等を含む水洗処理を施した
後、この基板９から上記砥石層１２を剥離する。
しかるのち、基板９と反対側に位置する端面にマ
スキングを施して、基板９側の端面１２ａを電解
研摩して金属メツキ相を金属溶解させ、第１図に
示すように超砥粒の突出量を略均一にする。

そして、得られた砥石層１２をパンチング加工
等により円形の砥石形状に成型しさらに真円に加
工することにより、上記基板９側の端面１２ａが
仕上げ面とされた上記電鋳薄刃砥石５を得る。

しかして、このような電鋳薄刃砥石５にあつて
は、仕上げ面とされる端面１２ａにおいて、超砥
粒をその長径部を上記端面１２ａに沿わせて分散
させてあるとともに、端面１２ａにおける超砥粒
の最外層部の頂部を基板９に沿わせているため、
超砥粒の最外層部の個々の頂部を結ぶ線は略平面
を形成し、かつ超砥粒の突出が金属メツキ相の電
解除去により行わうことにより、突出量を所望量
に設定可能である。しかも、超砥粒には何等の損
傷も生じず、金属メツキ相の研削除去の場合のよ
うに、最外層の超砥粒表面における僅かな金属メ
ツキ相の残留もないため、研削に際して良好な研
削性能を有する。

すなわち、超砥粒の長手部を端面１２ａに沿わ
せて分散させたため、研削に際して被削削材が前
記長手部で研削され、しかも上記端面１２ａにお
ける超砥粒の突出量が略一定であるため、研削に
際して被削材に食い込む超砥粒の深さも略一定と
なり、その結果被削材の仕上げ面粗さが改善され
る。更に、端面１２ａにおける超砥粒が、電解除
去により損傷を受けることなく突出するため、超
砥粒が本来有する良好な研削性能がそのまま維持
され、高いチツピング防止効果を奏する。したが
つて、これら超砥粒の被削材に対して実質的に切
削に関与する総断面積を増大させることができ、
あたかも超砥粒の粒径が小さい場合と同様の作用
効果を得ることができる。これにより、上記被削
材の被加工面を、同時に広い面積に亙つて略均一
な深さで研削することができるため、被加工面の
表面粗さの大幅な向上とチツピングの発生防止効
果とを共に得ることができる。

［実験例］ 先ず、不働態化皮膜が形成されたステンレス鋼
からなる基板の表面に、砥石原型形状をなす部分
を残してマスキングをしたのち、通常の脱脂等に
よる清浄化処理を施した。次ぎに、第２図に示す
構成のメツキ装置を用いてダイヤモンド砥粒を分
散させたスルフアミン酸Niメツキ液を用いて上
記基板の表面に電気メツキを施し、Niメツキ相
内に上記ダイヤモンド砥粒を分散させた砥石層を
形成した。この場合における上記電気メツキの条
件を以下に示す。

(イ) 電気メツキ液の組成 スルフアミン酸Ni：450ｇ／ 塩化Ni：10ｇ／、硼酸：30ｇ／ ピツト防止剤、光沢剤：各少量、PH：４、 分散超砥粒の種類：ダイヤモンド粒、 分散砥粒の粒度：20〜30μm、 分散砥粒の濃度：100ｇ／。

(ロ) 電気メツキ条件 浴温度：50℃、メツキ時間：160分、 陰極電流密度：5A／ｄm²。

次ぎに、上記基板を分散メツキ槽から取り出し
てブラツシング等を含む水洗処理を施した後、上
記基板から砥石層を剥離した。そして、上記砥石
層のメツキ成長側の金属メツキ表面にマスキング
を施し、電解研摩液を用いて上記砥石層の基板側
の金属メツキ相表面に電解研摩を施して、この表
面からのダイヤモンド砥石の突出量をその平均粒
径の1/2とした。この場合における上記電解研摩
条件を以下に示す。

(イ) 電解研摩液の組成 リン酸：700ｇ／、グリセリン：40ｇ／、 (ロ) 電解研摩条件 浴温度：40℃、電解時間：４分、 陽極電流密度：20A／ｄm²。

次いで、上記砥石層を電解研摩槽から取り出し
て水洗し、さらに上記マスキングを剥離した後乾
燥させた。

そして、このようにして得られた上記薄肉板状
の砥石を放電加工等により円形の砥石形状に成形
して電鋳薄刃砥石を得た後、その外周切刃部およ
び近傍以外を取り除いた表面に電流が流れないよ
うにマスキングを施した。そして、露出している
表面を脱脂清浄化した後に、この表面に電解研摩
を施してその金属メツキ相表面からのダイヤモン
ド砥粒の突出量をその平均粒径の1/2とした。こ
の場合における電解研摩条件は、陽極電流密度が
80A／ｄm²で電解時間が１分である以外は、上記
基板側表面に対する電解研摩条件と同様である。

以上の方法により、本考案に係る電鋳薄刃砥石
（外径100φ、内径40φ、厚さ0.2mm）を、作成し
た。また、従来の電鋳薄刃砥石として、略同様の
金属メツキ相と超砥粒からなり、金属メツキ相内
にそれぞれの長手方向を不規則な方向の向けて配
設されたダイヤモンド砥粒が、それぞれ砥石端面
から異なつた長さと形状を突出させたものを作成
した。

そして、このようにして得られた２種類の電鋳
薄刃砥石を用い、以下に示す研削条件において切
削試験を行なつた。

切削条件；被削材：ソーダガラス、 周速：1500ｍ／min、 送り速度：150mm／min 切り込み：2.5mm／min 第５図および第６図は、それぞれ本考案に係る
電鋳薄刃砥石の砥石端面の面粗さとこの電鋳薄刃
砥石によつて切断された被削材の面粗さとを示す
ものである。また、第７図および第８図は、それ
ぞれ従来の電鋳薄刃砥石の砥石端面の面粗さとこ
の電鋳薄刃砥石によつて切断された被削材の面粗
さとを示すものである。

なお、これらの切断試験の結果、本考案に係る
電鋳薄刃砥石で切断された被削材表面のカーフ幅
およびチツピングが、各々110μm、12μmであつ
たのに対して、従来のもので被削材表面のカーフ
幅およびチツピングは、各々112μm、25μmであ
つた。

［考案の効果］ 以上説明したようにこの考案の電鋳薄刃砥石に
おいては、円板状をなす電鋳薄刃砥石の両端面に
おいて、金属メツキ相内に超砥粒をそれぞれの長
手部を上記端面に沿わせて分散させ、かつ上記端
面からの個々の超砥粒の突出量を略一定としたの
で、切削に関与する超砥粒がそれぞれの長手部方
向に沿つて被削材を略均一な深さで切削して行く
ことができる。これにより、粒度の小さい超砥粒
で切削するのと略同様の作用効果を得ることがで
きるめ、被加工面の表面粗さの向上とチツピング
の発生防止とを容易かつ確実に達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の電鋳薄刃砥石の一実施例を
示す電鋳薄刃砥石の端面の拡大断面図、第２図は
上記電鋳薄刃砥石の製造に用いられる装置の概略
構成図、第３図は第１図に示す電鋳薄刃砥石の製
作途中における電鋳薄刃砥石の端面の拡大断面
図、第４図は砥石軸に固定された従来の電鋳薄刃
砥石を示す概略側断面図、第５図および第６図は
それぞれ本考案に係る電鋳薄刃砥石の砥石端面の
面粗さとこの電鋳薄刃砥石によつて切断された被
削材の面粗さを示す図、第７図および第８図はそ
れぞれ従来の電鋳薄刃砥石の砥石端面の面粗さと
この電鋳薄刃砥石によつて切断された被削材の面
粗さを示す図である。 ５……電鋳薄刃砥石、６……端面、７……超砥
粒、８……金属メツキ相。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属メツキ相内に超砥粒を分散させてなる円板
   状の電鋳薄刃砥石において、その両端面におい
   て、上記超砥粒を上記金属メツキ相内にそれぞれ
   の長手部を上記端面に沿わせて分散させるととも
   に、上記端面からの個々の上記超砥粒の突出量を
   略一定とすることを特徴とする電鋳薄刃砥石。