JPH0543462B2 - - Google Patents

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JPH0543462B2
JPH0543462B2 JP58115445A JP11544583A JPH0543462B2 JP H0543462 B2 JPH0543462 B2 JP H0543462B2 JP 58115445 A JP58115445 A JP 58115445A JP 11544583 A JP11544583 A JP 11544583A JP H0543462 B2 JPH0543462 B2 JP H0543462B2
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JP
Japan
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grinding
filler
superabrasive grains
metal film
binder
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Masahiro Hashimoto
Hideo Tani
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Toshiba Corp
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Publication of JPH0543462B2 publication Critical patent/JPH0543462B2/ja
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B24D3/342Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1436Composite particles, e.g. coated particles
    • C09K3/1445Composite particles, e.g. coated particles the coating consisting exclusively of metals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は重研削や難削材の加工に好適な砥石
の改良に関する。 (従来の技術) ダイヤモンド、窒化珪素、窒化硼素などいわゆ
る超砥粒を用いた砥石は、切刃として作用する砥
粒の硬度が高く、耐久性、耐摩耗性にすぐれてい
るため、超硬金属、石材、コンクリート、ガラ
ス、陶磁器など各種難削材の加工は勿論、その他
各種加工物の研削加工に用いられている。一般に
この種の砥石として、メタルボンド砥石、レジノ
イドボンド砥石、ビトリフアイドボンド砥石が知
られているが、これらは砥粒を結着している結合
剤の材質によつて区分した分類であつて、その結
合剤の種類および結合構造によつて大きく性能が
変化することが知られている。 すなわち、メタルボンド砥石はたとえばNiの
如き金属を結合剤として、第1図に示すように砥
粒1を保持したもので、結合剤2の砥粒保持力が
強く、耐久性、耐摩耗性にすぐれているが、加工
物へのいくつきや切れ味が悪く、また、チツプポ
ケツトの生成も不十分であつて目づまりをおこし
やすい。そのため、通常、集中度75程度の比較的
砥粒密度の低い砥石が用いられているが、いぜん
として研削能率が低く、重研削や難削材の加工に
対して満足な結果が得られていない。 これに対し、有機高分子物質を結合剤としたレ
ジノイドボンド砥石は上記メタルボンド砥石に比
べ、加工物に対するくいつきや切れ味はすぐれて
いるが、反面、砥粒保持力が弱いため目こぼれし
やすく、重研削や難削材の加工に適さない。この
ような特性はビトリフアイドボンド砥石について
も同様である。 かかる点にかんがみ、第2図に示すように砥石
1を導電性の被覆金属膜3によつて被覆し、この
被覆金属膜3によつて被覆された無数の砥粒1を
有機高分子物質からなる結合剤2によつて結合し
た構成の砥石が本願出願人から特願昭57−77733
号によつて出願されている。この砥石は被覆金属
膜3相互間の接合力と結合剤2による接合力とに
よつて、砥粒1の保持力を従来のレジノイドボン
ド砥石等に比べて一段と強化し、砥粒密度を高め
て研削性能を格納に向上することができたが、な
お結合剤2の減耗が大きく、研削能率、研削後の
加工面状態等について改良の余地が残されてい
た。 (発明が解決しようとする課題) 従来のメタルボンド砥石では加工物へのくいつ
きや切れ味が悪く、また、チツプポケツトの生成
も不十分であつて目づまりをおこしやすいので、
研削能率が低く、重研削や難削材の加工には問題
があつた。 また、レジノイドボンド砥石、ビトリフアイド
ボンド砥石では砥粒保持力が弱いため目こぼれし
やすく、重研削や難削材の加工に適さない問題が
あつた。 さらに、特願昭57−77733号の砥石でもなお結
合剤2の減耗が大きく、研削能率、研削後の加工
面状態等について改良の余地が残されていた。 この発明は砥粒保持力を高め、かつ研削熱の拡
散効果を高めることができ、高能率研削、重研削
や難削材の研削に適用して研削能率の向上および
研削後の加工面状態の向上、研削精度の改善が図
れる砥粒密度の高い砥石を提供することを目的と
する。 [発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は無数の超砥粒と、上記超砥粒に対し
て30重量%乃至80重量%含有され上記超砥粒を被
覆する被覆金属膜と、上記被覆金属膜を被着した
超砥粒を相互に結合する結合剤と、この結合剤中
に混在され上記超砥粒と略同一硬度を有し且つ上
記超砥粒の粒度よりも小さい粒度の充填材とを具
備し、上記被覆金属膜を被着した超砥粒は全体の
33容量%乃至64容量%含有され、且つ、上記充填
材は上記結合剤に対して3容量%乃至30容量%含
有され、且つ、上記超砥粒は上記被覆金属膜を塑
性変形により相互に密接させて分散されていると
ともに上記塑性変形による被覆金属膜の超砥粒密
接部位には上記充填材が混入されていることを特
徴とするものである。 (作用) 塑性変形による被覆金属膜の超砥粒密接部位に
充填材の一部が巻き込まれ、被覆金属膜を強化す
る作用を奏すると同時に、被覆金属膜により被覆
された超砥粒及び結合剤により保持された充填材
及び被覆金属膜中に巻き込まれた充填材からなる
三種の略同一硬度を有する超砥粒の協動作業によ
り研削することにより、次の作用効果を得るよう
にしたものである。 1 抗折力を高めて超砥粒の保持力を高めるとと
もに、結合剤により保持された充填材及び被覆
金属膜中に巻き込まれた充填材を副次的に研削
の切刃として効果的に作用され、微細な研削を
行ない、研削能率の一層の向上を図るようにし
たものである。 2 密接した被覆金属膜によつて超砥粒を強力に
保持させるとともに、無数の超砥粒を被覆金属
膜相互が塑性変形により密接するように強固に
結合して結合された導電性の被覆金属膜を介し
て研削熱を伝熱させ、研削熱の拡散効果を高め
ることにより、結合剤剤と超砥粒との接着面へ
の熱の影響を少なくして結合剤の炭化等の劣化
を防止して保持力の低下を防ぎ、さらに研削作
業中、砥石に発生する研削熱の拡散効果を高め
ることにより、砥石使用面および加工物表面へ
の熱影響を軽減し、砥石の摩耗減少による加工
精度および加工物の品質向上を図る。 3 砥粒密度の大きい砥石を製作し、研削作業
中、各砥粒に作用する負荷を少ななくして砥石
の摩耗を少なくするとともに、研削能率の向上
および研削後の加工面状態の向上を図り、かつ
研削時には結合剤中に混在させた充填材の脱落
によつてチツプポケツトを生成させ、目づまり
を起こしにくくする。 4 被覆金属膜の超砥粒密接部位に巻き込まれた
充填材の一部によつて被覆金属膜を強化する。 (実施例) 第3図A図およびB図は板状の台金10の外周
縁部に砥粒部11を形成した砥石の一例であつ
て、台金10は円たとえばAlなどの金属からな
り、その中央部には、この砥石を研削盤などの回
転軸に取付けるための貫通孔10aが設けられて
いる。しかして、砥粒部11は上記台金10の外
周縁に設けられたたとえばフエノール樹脂の如き
有機高分子物質からなる環状の下地部12を介し
て取付けられている。なお、砥粒部11が導電性
であつて、この砥粒部11を台金10と電気的に
接続するなどの必要がある場合は、図中鎖線で示
すように下地部12をまたいで導電塗料を塗布
し、導電塗料層13を形成すればよい。 第4図は上記砥粒部11を拡大して示した図で
ある。この砥粒部11は無数の超砥粒15と、こ
の超砥粒15をそれぞれ単独に被覆し、かつ相互
に結合した導電性の被覆金属膜14と、上記被覆
金属膜14で被覆された超砥粒15間に介在し、
被覆金属膜14を介して超砥粒15を結合する結
合剤16と、この結合剤16中に混在する充填材
17とによつて形成されている。上記超砥粒15
は任意に選択された粒度分布をもつ人工または天
然のダイヤンモンド立方晶窒化珪素、立方晶窒化
硼素などが使用され、特に図面にはダイヤンモン
ド砥粒を使用した場合を示した。この超砥粒15
を被覆する被覆金属膜14は、超砥粒15に対す
る密着性がよく、研削加工の際、超砥粒15の不
所望な脱落を防止する十分な強度を有し、かつ、
後述する砥石製造の際のホツトプレス工程におい
て容易に塑性変形して相互に強力に結合するもの
がよく、Cu、Ag、Au、Sn、Zn、Al、Ni、Crな
どの金属またはその合金が用いれる。すなわち、
被覆金属膜14は通常超砥粒15に対してめつ
き、真空蒸着など周知の手段によつて上記金属群
(合金を含む)から選ばれた一種類の金属の均一
な一層構造として形成されるが、上述の被覆金属
膜14の機能を強化するため、同種または異種金
属からなる2層以上の金属の複層構造に形成して
もよい。結合剤16は被覆金属膜14に対して接
着性のすぐれたものが選択され、例えばフエノー
ル、エポキシ、ポリアミド、不飽和ポリエステ
ル、ポリイミド、ポリアセタール、ポリアクリル
その他各種合成高分子物質のほか、セラツクなど
天然の有機高分子物質、ガラス質などの無機結合
剤も用いることができる。この結合剤16中に混
在される充填材17は例えばダイヤモンド、立方
晶系窒化珪素、立方晶系窒化硼素など超砥粒15
と同じまたは同程度の硬度の耐摩耗性硬質材料に
よつて形成されたもので、本実施例では超砥粒1
5と同一材料であるダイヤモンド粉粒が用いられ
ている。また、この充填材17は超砥粒15と同
じまたは同程度の硬度をもつ耐摩耗性硬質材料に
金属被覆を施したものでもよい。この場合、その
金属被覆の厚さは超砥粒15に対する被覆金属膜
14に比べて薄いものが好ましい。また、この充
填材17は超砥粒15の粒度よりも小さい粒度の
ものがよい。所要の砥粒部11を形成するために
は、、超砥粒15に対して被覆金属膜14を30〜
80wt%必要とし、この被覆金属膜14で被覆さ
れた超砥粒15を33〜64Vol%含有することが望
ましく、特に砥粒部11に導電性を付与するとき
は、上記被覆金属膜付き砥粒を40〜64Vol%の範
囲内にすることが必要である。また、結合剤16
中における充填材17の含有量は30〜30Vol%の
範囲内が適切である。このように、結合剤16中
に3〜30Vol%の範囲内の充填材17を含有させ
た場合には、結合剤16中に充填材17が含有さ
れていないものに比べて抗折力が著しく高くなる
ことが後述する実験によつて確認された。 さらに、この充填材17は製造時にその大部分
が結合剤16中に混合された状態で固着される
が、一部は被覆金属膜14の塑性変形時に隣接す
る超砥粒15間における被覆金属膜14相互の接
合部位内に挿入され、この状態で固着されてい
る。 つぎに、この砥石の製造法について述べる。 まず、切削加工などにより所定形状の台金10
を形成し、その外周縁に有機高分子物質からなる
下地部12をモールド成形によつて形成する。そ
して、上記下地部12を形成した台金10を上記
下地部12の外周との間に所定寸法の環状溝を構
成するホツトプレス成形型に組込む。 砥粒部11の成形は、まず、所要の粒度分布を
有する超砥粒15を選択し、この超砥粒15の表
面に前記金属群から選択された所要の金属をめつ
き、真空蒸着などの手段により被着して被覆金属
膜14を形成する。つぎに、この被覆金属膜14
で被覆された超砥粒15に所要の結合剤16たと
えばフエノール樹脂および充填材17を一定割合
で加え均一に混合する。そして、この均一混合物
を上記下地部12とホツトプレス成形型との間の
環状溝に充填して台金10、ホツトプレス成形型
とともに加熱して一定温度に保ちながらホツトプ
レス成形する。上記ホツトプレスにおける加熱加
圧の条件は、砥粒被覆金属の種類、結合材の種
類、金属被覆量、金属で被覆された超砥粒15、
結合剤16および充填材17の混合割合などによ
つて異なり、特に加圧をおこなうときの保持温度
は結合剤16が軟化あるいは粘度低下をおこして
含有ガスを放出する範囲にすることが必要であ
る。加圧は上記含有ガスによる結合剤の膨脹を抑
制すると同時に超砥粒15を被覆する金属を塑性
変形して、砥粒相互の被覆金属の密着を促進す
る。上記一定温度に保ちながらおこなう加圧を複
数回にわけて断続的におこなうこともある。この
方法は含有ガスの放出および被覆金属の塑性変形
を一層促進する。すなわち、上記ホツトプレスに
おける加熱、加圧の条件は砥石の高密度化にきわ
めて重要な要件であつて、このホツトプレスによ
り、結合剤中に気孔がなくあつてもごく僅かであ
り、しかも、砥粒15を被覆する金属が相互に強
固に密着した緻密構造、かつ、砥粒15を高密度
に保有する砥粒部11を形成することができる。
また、この被覆金属の塑性変形時には、結合剤1
6中の大部分の充填材17は隣接する超砥粒15
間における被覆金属膜14相互の接合部位から結
合剤16とともに押し出されるが、一部の充填材
17は被覆金属膜14相互の接合部位内に混入さ
れ、この状態で固着される。なお、上記砥粒部1
1と下地部12との接着を確保するために、環状
溝に混合物を充填するとき、上記下地部12の外
周部に接着剤を塗布しておくことは任意である。 上記ホツトプレスにより成形された砥粒部11
は、その後上記加圧を保持したまま、強制または
自然冷却され、台金10と一体となつてホツトプ
レス成形型より取出される。そして、その後、台
金10、下地部12の仕上加工および砥粒部11
の寸法修正、目立てなどをおこなつて出来あが
る。 他の製造法として、一対のホツトプレス組合わ
せ成形型を用いて環状の砥粒部11を形成し、こ
れを下地部12を形成した台金10に嵌合すると
同時に接着剤による接着する方法もある。 製作された砥粒部11が第4図に示した所要の
構造をなしているか否かは、砥粒部11の断面を
顕微鏡で拡大して観察することで判断することが
できるが、より簡単には、超砥粒15を被覆する
被覆金属膜14が互に密着して一体化しているな
らば、導電性を測定することで非破壊的に判定す
ることができる。上記導電性の測定は環状砥粒部
11の任意の直径の両端または互に90゜の角度で
交差する直径の各端あるいは一定間隔離れた2点
間に10ボルト程度の低電圧を印加し、これを異な
る方向の直径または2点間について繰返し複数回
おこなうことにより測定することができる。 つぎに、この砥石の性能について述べる。第5
図は各種粒度の充填材(ダイヤモンド粉粒)f1
7と結合剤(フエノール樹脂)b16とを種々の
割合で混合して製作した部材(超砥粒15なし)
の抗折力を調べた実験結果を示すものである。こ
の抗折力は砥石の強度・超砥粒の保持力に関係す
る。この第5図では、充填材17の粒度が最も小
さい(2μm)場合に抗折力が最も大きく、そし
て、充填材17の粒度が大きくなるにしたがつて
小さくなることが示されている。また、同一粒度
の充填材17については充填材17の混合割合が
増加する程向上することが示されている。 第6図は粒度分布100/120(#120〜150)のダ
イヤモンド粉粒からなる超砥粒g15にNi被覆
金属膜14を50wt%被覆したものを一定の割合
(47Vol%)に保持し、これに各種粒度のダイヤ
モンド粉粒からなる充填材f17およびフエノー
ル樹脂からなる結合剤b16を種々の割合で混合
して製作した砥石の抗折力を調べた実験結果を示
したものである。この第6図から充填材17が含
有されていない(その他構成は同じ)砥石の抗折
力が660Kg/cm2なのに対し、この砥石の結合剤1
6中に充填材17を入れたものは、充填材17の
混合割合によつて砥石の抗折力が変化し、3〜
30Vol%の範囲では、いづれの場合も充填材17
を含有しない砥石に比べて大きな抗折力となつて
いる。これは、充填材17の混合によつて砥石の
強度や超砥粒15の保持力が高くなることを意味
している。しかも、ダイヤモンド砥粒の粒度が
#100/#120の場合、充填材17の粒度が#800
で、混合割合が11Vol%が抗折力が最大となるよ
うに、超砥粒15に対する充填材17の粒度によ
つて適正に混合割合が存在することが判明した。 つぎに、この発明に係る砥石の研削性能を他の
砥石と比較して示す。第1表は上記研削性能の試
験に使用した3種類の砥石の構成表で砥石Aはこ
の発明の構成の砥石(超砥粒15の粒度分布は
100/120μ、充填材17の大きさは20μm)、砥石
Bは超砥粒15を被覆金属膜14によつて被覆
し、さらに結合剤16で結合した(結合剤16中
に充填材17が混合されていない)本願の先願特
願昭57−77733号の構成の砥石、砥石CはO社の
難削材用砥石である。なお、研削試験は耐熱対摩
耗性材料として公知の無機質難削材について行な
つた。
【表】 まず、加工物研削量と砥石減耗量との比を示す
研削比Gは、第7図に示すように超砥粒15を被
覆金属膜14によつて被覆し、さらに結合剤16
で結合した本願の先頭の砥石Bは従来の砥石Cに
比べて著しく向上しているが、この発明の砥石A
は従来の砥石Cは勿論、この砥石Bに比べても一
段と向上している。また、設定切込み量と実際の
切込み量との差を示す切残し量は、第8図に示す
ように砥石Cに比べて砥石Bの切残し量は小さ
く、すぐれているが、この発明の砥石Aは砥石B
よりもさらに切残し量が小さく、一段と高精度研
削が可能であることを示している。さらに、第9
図は砥石の減耗高さを示したものであるが、この
第9図でも同様に砥石Cに比べて砥石Bは著しく
優れた値を示しており、砥石Aはこの砥石Bより
もさらに優れ、かつ安定した値を示している。 第2表はこの発明の砥石Aの研削性能を一層明
確にするため、同一研削量について砥石Bおよび
砥石Cと比較したものである。
【表】 この第2表では砥石の評価項目として研削比、
砥石減耗高さのほか、切残し量のかわりに実研削
量と設定量との比である研削性で示すとともに、
研削能率(Z′)および研削後の加工表面状態を示
す表面の粗さについても示した。この研削能率
(Z′)の試験は平面研削盤を使用し、切込み量を
60μm/passに設定し、砥石回転速度1800m/
minテーブル移動速度(加工物移動速度)
20.6m/min(従来砥石は15m/min)で湿式研削
でおこなつた結果である。この第2表から、この
発明の砥石Aは、研削比、研削性、砥石減耗など
の特性は勿論、研削能率、研削後の加工面状態に
ついても砥石B、砥石Cよりも一段と優れている
こてがわかる。しかも、この場合、充填材17の
粒度が小さいものを使えば加工面の粗さが一層良
くなることも確かめられている。 さらに、第2表には、本願発明の砥石Aは他社
の砥石Cとの比較結果が示されている。ここで、
本願発明の砥石Aの研削比が2600なのに対して砥
石Cの研削比は300と、本願発明は砥石Cに比べ
て、研削性能が飛躍的に向上する。一方、加工表
面の粗さは、砥石Aが2.8Rmaxであるのに対し
て、砥石Cが4.5Rmaxというように、研削仕上
げ面の加工精度についても大幅な改善が可能とな
る。 このような、本願発明の研削能率及び研削精度
の顕著な改善効果に対しては、超砥粒と充填剤と
が同一材質であることが大きく寄与していると考
えられる。 そこで、上記構成のものにあつては充填剤17
の一部が、ホツトプレスによる加圧による塑性変
形中に被覆金属膜14における隣接する超砥粒1
5間の密接部位に巻き込まれ、被覆金属膜14を
強化する作用を奏すると同時に、巻き込まれた充
填剤17はメタルボンド砥石類似の砥削作用を奏
する。つまり、本願発明においては、被覆金属膜
14により被覆された超砥粒15及びレジン結合
剤16により保持された充填剤17及び被覆金属
膜14中に巻き込まれた充填剤17からなる三種
の略同一硬度の超砥粒の協動作業により研削する
ものであつて、これにより砥削能率並びに研削精
度の改善効果を得ることができる。 また、充填剤17は、結合剤16の抗折力を高
め且つチツプポケツトを生成させることにより自
生発刃作用を促進させるのみならず副次的研削切
刃としても作用する。このとき研削加工にともな
う被削材との相互の作用により創成された被研削
材の表面性状(材料破壊の差異に基因するモード
マイクロクラツクの生成情況)は、超砥粒15に
より研削された部分と充填剤17により研削され
た部分との間に差異がなくなる。 すなわち、一般に、被研削材の表面には、研削
精度をどのように高めてもマイクロクラツクが生
成され、このマイクロクラツクにより被研削材の
表面性状の良否が決定される。このマイクロクラ
ツクは砥粒により被研削材が微小切削されるとき
に生成される切屑とともに生成されるが、この切
屑には大別して、切屑が連なつて生成される“連
続型切屑”と、切屑が断続的に生成される“不連
続型切屑”の二種類ある。ここで、マイクロクラ
ツクの生成量に関しては、“不連続型切屑”の方
が“連続型切屑”よりも多い。 しかし、実際の研削作業において、生成される
切屑が、“連続型切屑”又は“不連続型切屑”の
いずれになるかは、主として被研削材と砥粒の材
質により決定される。したがつて、被研削材の材
質が同じである場合は、砥粒の材質により切屑の
生成態様が決定される。よつて、もし超砥粒15
と充填剤17の材質が異なる場合は、超砥粒15
と充填剤17とで生成される切屑のタイプが異な
ることにより、それぞれマイクロクラツクの生成
情況が異なつてくる。その結果、被研削材の表面
性状が不均一化し、表面粗さが劣化することにな
る。このことは、高精度研削加工、とりわけマイ
クロクラツクによる物理化学的特性上の悪影響を
受けやすいセラミツク材料などの硬脆材料の高精
度研削加工においては無視することのできない問
題となつてくる。しかるに、本願発明では、超砥
粒15と充填剤17とを同一材質としたことによ
り、前述したように、研削仕上げ面の加工精度を
向上させることができる。 さらに、第2表に示されている本願発明の砥石
Aは、主砥粒である超砥粒15の研削作用を同一
材質からなる充填剤17が補完するというような
超砥粒15と充填剤17との相乗的研削作用によ
り飛躍的に研削性能が向上しているのに対して、
砥石Cのように超砥粒15と充填剤17とが異質
である場合は、超砥粒15と充填剤17との相乗
的研削作用が本発明に比べて著しく小さく、この
ことが前述した研削能率の差となつて現れてい
る。 また、切刃として作用する超砥粒15を導電性
の被覆金属膜14によつて完全に被覆させ、これ
らの被覆金属膜14を相互に密接するように分散
させたので、超砥粒15を接合した被覆金属膜1
4によつて強力に保持させることができる。さら
に、結合剤16中に充填材17を混合させたの
で、超砥粒15の保持力を従来に比べて格段に向
上させることができる。そのため、従来砥石に比
べて超砥粒量の多い、すなわち砥粒密度の大きい
砥石を製作することができるので、高能率研削、
重研削や難削材の研削に適用して研削能率の向上
および研削後の加工面状態の向上が図れる。 さらに、無数の超砥粒15を被覆金属膜14相
互の結着によつて結合することにより、結合され
た金属等の導電性の被覆金属膜14を介して研削
熱を伝熱させることができ、研削熱の拡散効果を
高めることができる。そのため、結合剤16と超
砥粒15との接着面への熱の影響を少なくするこ
とができるので、結合剤16の炭化等の劣化を防
止して保持力の低下を防ぐことができる。また、
研削作業中、砥石に発生する研削熱の拡散効果を
高めることにより、砥石使用面および加工物表面
への熱影響を軽減し、砥石の摩耗減少による加工
精度の向上を図ることができるとともに、加工物
の品質向上を図ることができる。 [発明の効果] この発明によれば、無数の超砥粒と、上記超砥
粒に対して30重量%乃至80重量%含有され上記超
砥粒を被覆する被覆金属膜と、上記被覆金属膜を
被着した超砥粒を相互に結合する結合剤と、この
結合剤中に混在され上記超砥粒と略同一硬度を有
し且つ上記超砥粒の粒度よりも小さい粒度の充填
材とを具備し、上記被覆金属膜を被着した超砥粒
は全体の33容量%乃至64容量%含有され、且つ、
上記充填材は上記結合剤に対して3容量%乃至30
容量%含有され、且つ、上記超砥粒は上記被覆金
属膜を塑性変形により相互に密接させて分散され
ているとともに上記塑性変形による被覆金属膜の
超砥粒密接部位に上記充填材を混入されているこ
とにより、次の作用効果を得ることができる。 1 抗折力を高めて超砥粒の保持力を高めるとと
もに、結合剤により保持された充填材及び被覆
金属膜中に巻き込まれた充填材を副次的に研削
の切刃として効果的に作用させ、微細な研削を
行ない、研削能率の一層の向上を図ることがで
きる。 2 密接した被覆金属膜によつて超砥粒を強力に
保持させるとともに、無数の超砥粒を被覆金属
膜相互が塑性変形により密接するように強固に
結合して結合された導電性の被覆金属膜を介し
て研削熱を伝熱させ、研削熱の拡散効果を高め
ることにより、結合剤と超砥粒との接着面への
熱の影響を少なくして結合剤の炭化等の劣化を
防止して保持力の低下を防ぎ、さらに研削作業
中、砥石に発生する研削熱の拡散効果を高める
ことにより、砥石使用面および加工物表面への
熱影響を軽減し、砥石の摩耗減少による加工精
度および加工物の品質向上を図ることができ
る。 3 砥粒密度の大きい砥石を製作し、研削作業
中、各砥粒に作用する負荷を少なくして砥石の
摩耗を少なくするとともに、研削能率の向上お
よび研削後の加工面状態の向上を図り、かつ研
削時には結合剤中に混在させた充填材の脱落に
よつてチツプポケツトを生成させ、目づまりを
起こしにくくすることができる。 4 被覆金属膜の超砥粒密接部位に巻き込まれた
充填材の一部によつて被覆金属膜を強化するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来例を示すもので、第
1図はメタルボンド砥石を示す概略構成図、第2
図は各砥粒が被覆金属膜によつて被覆された砥石
を示す概略構成図、第3図A,Bはこの発明の一
実施例を示すもので、第3図Aは一部切欠平面
図、同図Bは同断面図、第4図は第3図の砥石の
砥粒部の拡大図、第5図は各種の粒度の充填材と
結合剤とを種々の割合で製作した砥石の抗折力を
示す図、第6図はダイヤモンド砥粒、充填材およ
び結合剤を種々の割合で混合して製作した砥石の
抗折力を示す図、第7図は各種砥石の研削比を示
す図、第8図は各種砥石の切残し量を示す関係
図、第9図は各種砥石の減耗高さを示す図であ
る。 14…被覆金属膜、15…砥粒、16…結合
剤、17…充填材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 無数の超砥粒と、上記超砥粒に対して30重量
    %乃至80重量%含有され上記超砥粒を被覆する被
    覆金属膜と、上記被覆金属膜を被着した超砥粒を
    相互に結合する結合剤と、この結合剤中に混在さ
    れ上記超砥粒と略同一硬度を有し且つ上記超砥粒
    の粒度よりも小さい粒度の充填材とを具備し、上
    記被覆金属膜を被着した超砥粒は全体の33容量%
    乃至64容量%含有され、且つ、上記充填材は上記
    結合剤に対して3容量%乃至30容量%含有され、
    且つ、上記超砥粒は上記被覆金属膜を塑性変形に
    より相互に密接させて分散されているとともに上
    記塑性変形による被覆金属膜の超砥粒密接部位に
    は上記充填材が混入されていることを特徴とする
    砥石。
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