JPH0669670B2 - 鋼研削用立方晶窒化硼素研削砥石 - Google Patents

鋼研削用立方晶窒化硼素研削砥石

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JPH0669670B2
JPH0669670B2 JP59019520A JP1952084A JPH0669670B2 JP H0669670 B2 JPH0669670 B2 JP H0669670B2 JP 59019520 A JP59019520 A JP 59019520A JP 1952084 A JP1952084 A JP 1952084A JP H0669670 B2 JPH0669670 B2 JP H0669670B2
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    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical 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
    • B24D3/342—Physical 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
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は鋼研削用立方晶窒化硼素研削砥粒を含むレジノ
イド研削砥石に係る。
発明の背景 ダイヤモンド研削砥石の開発は1930年代に始まり、1960
年代後半まで、慣用の酸化アルミニウムおよび炭化珪素
研削材より硬い「超」研削材はダイヤモンドが唯一のも
のであった。1960年代にゼネラルエレクトリック社の特
許によって教示された高圧高温法による人造ダイヤモン
ドの開発に伴なって、米国特許第2947617号に開示され
ているように、高温かつ触媒の存在において六方晶窒化
硼素に高圧を適用することによって、ダイヤモンドに近
い硬度を持つ高密度立方晶形の窒化硼素（CBN）が見い
出された。
立方晶窒化硼素（CBN）は超硬合金（例えば焼結タング
ステンカーバイド）の研削ではダイヤモンドより劣る
が、鉄系金属、特に工具鋼を研削する場合にはダイヤモ
ンドよりも優れているが見い出されている。こうしてCB
N砥石は硬い超硬合金と鋼を結合した工具の研削ではダ
イヤモンド砥石よりも優れていることができる。
1960年に公表された英国特許第834351号は合金鋼用の慣
用研削砥石に充填剤として硫酸塩などのアルカリ金属塩
と共に金属硫化物を使用することを教示している。この
特徴は一般的に砥粒を参照してダイヤモンドを挙げてい
るが、知られている限りにおいて、そうした充填剤は商
工業的にはダイヤモンド砥石やCBN砥石に全く使用され
てはいない。
WinterとSohnの独国特許第92230701号は加工片に適用さ
れるべき棒状の研削助剤として氷晶石と硫化亜鉛を使用
することを開示している。この特許では研削助剤を砥石
結合剤中に配合することについては何も指唆していな
い。
1982年３月20日に提出され係属中の米国特許出願第06/2
45855号はフッ素化物のような研削助剤を固体潤滑剤と
共にCBNレジノイド砥石に用いることを開示している。
1973年12月18日、発行のSiouiとCarverの米国特許第377
9727号（特公昭51−39398号対応）は銀のような金属粉
末を乾燥フィルム潤滑剤をダイヤモンド砥石またはCBN
砥石に用いることを開示している。
米国特許第3820290号は特定の樹脂結合剤とその硬化方
法に係り、充填剤と砥粒の広範な開示を含み、その充填
剤にはフッ素化物塩その他の研削助剤を含み、砥粒には
CBNおよびダイヤモンドが含んでいる。
発明の概要 本発明は、CBN砥粒を含む研削砥石に公知従来技術の添
加剤または充填剤を特定に組み合わせて使用すると、従
来技術の砥石と較べて、鋼の研削において、研削量（体
積）と砥石の減耗体積の比（Ｇ比）で表わされる研削性
能が予想外に高くなり、かつ所要パワーが非常に低くな
る事実を発見したことを基礎としている。本発明では粒
末状金属充填剤、特に銀研削助剤，特にフッ素化物塩，
そして好ましくは乾燥フィルム潤滑剤粉末、特に二硫化
モリブデンが存在することが必要である。
本発明の特定態様の説明 フェノール樹脂，金属充填剤，研削助剤，および乾燥フ
ィルム潤滑剤の体積％組成が下記の通りであるものは好
ましい結合剤組成物である。
銀の50％までに代えてニッケルを用いることができる。
使用し得る他のフッ素化物はKAl3F6,Na3AlF6,KBF4,およ
びCaF2である。その他の固体潤滑剤は六方晶窒化硼素，
グラファイト，およびポリテトラフルオロエチレン（粉
末）またはその他のフルオロカーボン重合体である。
CBN含有砥石に含める砥粒の「普通」の量は結合剤プラ
ス砥粒の体積（100コンセントレーションと称される）
の25体積％である。特殊な場合には10％程度の少量とか
50％程度の大量が使用される。希釈剤砥粒を限られた量
で使用することが可能である。
砥石は、砥粒をフルフラールで湿潤し、それを結合剤お
よび充填剤の混合物と混合することによって上記成分か
ら作成する。十分な量の混合物を所望形状の型に充填
し、ホットプレスして成形する。型から工具（砥石）を
取り出し、炉（オーブン）で硬化を完了させる。研削材
成形体を適当なコアあるいは芯に結着あるいは取り付け
ることによって、カップ砥石あるいはリング形砥石（1A
1）のような各種の慣用形状の砥石を作成することがで
きる。典型的な型による成形の条件は圧力５トン／平方
インチ，温度160℃，成形時間20分間である。最終的硬
化はこの技術分野で知られているように大気雰囲気オー
ブン炉中で24時間175℃で実施することができ、硬化の
時間と温度は特定の応用に依存する砥石のグレードまた
は硬度を調整するのに有効である。
ポリイミドのようにフェノール系よりも熱的に安定な樹
脂を用いて加工条件を適当に変更することができる。
比較試験 種々の量の銀と充填剤を含む一連の混合物を調整した。
標準コア材を用いてリム厚さ1/16″で3-3/4″×1-1/2″
×1-1/4″のいくつかの11V9形カップ砥石を作成した。
砥石を次の条件で試験した。
機械：ノートン社6x18S-3表面研削機 回転速度:3600r.p.m. テーブル移動速度:100インチ／分 単位切り込み量:3.0ミル,5ミル，および７ミル 全切り込み量:45ミル 被研削素材:M2鋼表面1/4″×1/2″ 50種類の混合物の試験結果として下記のＧ比（研削量を
砥石減耗量で割った体積比率）とワット単位のパワーに
ついての等式をCBN公称含有量18.75体積％についてコン
ピュータで作成した。式中、AGは銀の体積％,MOはMoS2
の体積％,KAはKAlF4の体積％，そしてINはミル単位の切
り込み量である。
Ｇ＝116.49＋0.271（AG）＋0.06404（AG）（MO） ＋0.04095（AG）（KA）−37.384（IN） ＋2.420（IN）２−0.0346（MO）２ Ｐ＝675.33−22.67（MO）−19.35（KA） ＋0.3909（KA）２＋0.7076（AG）（MO） ＋74.44（IN） これらの結果から、また別の考察から、下記の広い範囲
および好ましい範囲が導びかれた。
広い範囲 好ましい範囲 MoS2 ０〜16体積％ ８〜16体積％ KAlF4 15〜35体積％ 20〜30体積％ Ag ５〜40体積％ 10〜30体積％ Resin 30〜50体積％ 40〜50体積％ 上記の好ましい組成にするものは下記の結果を示した。
Ｇは研削量と砥石減耗量の体積比率である。
「砥石Ａ」と記した米国特許第3779727号（特公昭51−3
9398号対応）に教示された最適量の銀およびポリテトラ
フルオロエチレンを含むものと、「砥石Ｂ」と記した最
適量の活性充填剤およびグラファイトを含むものの２つ
の従来技術による砥石について下記の結果を得た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドガー ビー カーバー アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01588 ウイッテインズビレカール スト リート 69 (56)参考文献 特開 昭57−163067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−106990（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−39398（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】樹脂結合剤がフッ素化物塩研削助剤15〜35
    体積％、乾燥フィルム潤滑剤０〜16体積％、および銀５
    〜40体積％を含み、かつ結合剤中の樹脂含有量が少なく
    とも30体積％である鋼研削用立方晶窒化硼素研削砥粒含
    有レジノイド研削砥石。
  2. 【請求項２】前記銀の小部分をニッケルで置換した特許
    請求の範囲第１項記載の鋼研削用研削砥石。
  3. 【請求項３】前記フッ素化物塩がKAlF4である特許請求
    の範囲第１項または第２項記載の鋼研削用研削砥石。
  4. 【請求項４】前記乾燥フィルム潤滑剤がMoS2、グラファ
    イト、六方晶窒化硼素、またはフッ素化炭化水素重合体
    である特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか
    に記載の鋼研削用研削砥石。
  5. 【請求項５】前記フッ素化物塩がKAlF4であり、かつ前
    記乾燥フィルム潤滑剤がMoS2である特許請求の範囲第１
    項または第２項記載の鋼研削用研削砥石。
  6. 【請求項６】前記乾燥フィルム潤滑剤の含有量が８〜16
    体積％である特許請求の範囲第５項記載の鋼研削用研削
    砥石。
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GB8403567D0 (en) 1984-03-14
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FR2540770A1 (fr) 1984-08-17

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