JPH0673810B2 - 砥粒の特性制御方法 - Google Patents
砥粒の特性制御方法Info
- Publication number
- JPH0673810B2 JPH0673810B2 JP60265366A JP26536685A JPH0673810B2 JP H0673810 B2 JPH0673810 B2 JP H0673810B2 JP 60265366 A JP60265366 A JP 60265366A JP 26536685 A JP26536685 A JP 26536685A JP H0673810 B2 JPH0673810 B2 JP H0673810B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- abrasive grains
- grindstone
- grinding
- abrasive
- irradiation
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、研削、電解研削等に用いる研削加工用砥石と
して使用するに好適な砥粒の特性、特に砥粒の研削面と
なる表面または表面層の結晶寸法或いはグレーンサイズ
の微細化および均一化、さらには稠密度化を調整または
制御する方法に関する。
して使用するに好適な砥粒の特性、特に砥粒の研削面と
なる表面または表面層の結晶寸法或いはグレーンサイズ
の微細化および均一化、さらには稠密度化を調整または
制御する方法に関する。
（従来の技術） 研削加工に使用される研削砥石は、ダイヤモンド、Al2O
3、SiO2、ZrO2等のような不良導体や、SiC、TiB2、B
4C、TiC、TiN、WC、Si3N4等の半導体を砥粒として用
い、これらをフリット、ビトリファイド、シリケートそ
の他の磁器質結合材や、樹脂、ゴム、炭素および金属等
の結合材を用いて結合することにより構成される。
3、SiO2、ZrO2等のような不良導体や、SiC、TiB2、B
4C、TiC、TiN、WC、Si3N4等の半導体を砥粒として用
い、これらをフリット、ビトリファイド、シリケートそ
の他の磁器質結合材や、樹脂、ゴム、炭素および金属等
の結合材を用いて結合することにより構成される。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の砥粒は、結晶サイズについて考慮がなさ
れていないので、研削加工を行なう際に大きな粒子が欠
落しやすく、研削比（砥粒の減少量／ワークの減少量）
が大であるという問題点があった。
れていないので、研削加工を行なう際に大きな粒子が欠
落しやすく、研削比（砥粒の減少量／ワークの減少量）
が大であるという問題点があった。
（問題点を解決するための手段） この問題点を解決するため、本発明においては、砥粒を
結合剤により結合してなる砥石の表面露出砥粒、または
遊離砥粒等の多数の砥粒に対して106W/cm2以上の照射密
度のレーザビームを相対的に移動させて万遍なく一様に
照射することにより、上記多数の砥粒を急熱、急冷して
各砥粒表面層の結晶サイズを微細化および均一化するこ
とを特徴とするものであり、本方法によれば、微細で均
一な結晶サイズの結晶を表面層として有する砥粒を得る
ことができ、研削比を良くすることができる。
結合剤により結合してなる砥石の表面露出砥粒、または
遊離砥粒等の多数の砥粒に対して106W/cm2以上の照射密
度のレーザビームを相対的に移動させて万遍なく一様に
照射することにより、上記多数の砥粒を急熱、急冷して
各砥粒表面層の結晶サイズを微細化および均一化するこ
とを特徴とするものであり、本方法によれば、微細で均
一な結晶サイズの結晶を表面層として有する砥粒を得る
ことができ、研削比を良くすることができる。
砥石または砥粒の繰返し使用に当っては、上記表面層の
微細結晶が剥離、脱落して摩耗することになるから、何
らかの目立や砥粒突出処理後、本発明により砥粒の再処
理をすれば良く、切味良く、かつ砥粒の有効利用にも資
することができる。
微細結晶が剥離、脱落して摩耗することになるから、何
らかの目立や砥粒突出処理後、本発明により砥粒の再処
理をすれば良く、切味良く、かつ砥粒の有効利用にも資
することができる。
（実施例） 以下本発明の一実施例を図面により説明する。第１図は
本発明を実施する装置の一例であり、研削盤に本発明を
実施する装置を付設して砥石１の表面露出砥粒の特質制
御を行なう例を示す。すなわち、例えば数値制御装置20
により、砥石１を取付けた回転軸２をモータ３により回
転させ、かつ砥石１を囲む枠体10上に取付け座12を介し
て図面上左右方向（Ｙ方向）に移動自在に取付けられた
Ｙ軸テーブル14をＹ軸モータ13により移動させると共
に、Ｙ軸テーブル14上に図面上紙面の表裏方向に移動自
在に取付けられたＸ軸テーブル16をＸ軸モータ15により
移動させ、該Ｘ軸テーブル16上に装着したレーザ装置17
による砥石１の表面に対するレーザビーム21の照射点を
変え、さらに、Ｘ軸テーブル16上に設置したＺ軸モータ
18によりレーザ装置17の上下位置を調整して照射点の面
積を変えることにより、照射点の照射エネルギ密度を変
えながら、砥石１の表面にレーザビームを照射すること
により、表面露出砥粒を急熱急冷しながらその砥粒表面
層の結晶サイズを制御、すなわち微細化および均一化す
る。
本発明を実施する装置の一例であり、研削盤に本発明を
実施する装置を付設して砥石１の表面露出砥粒の特質制
御を行なう例を示す。すなわち、例えば数値制御装置20
により、砥石１を取付けた回転軸２をモータ３により回
転させ、かつ砥石１を囲む枠体10上に取付け座12を介し
て図面上左右方向（Ｙ方向）に移動自在に取付けられた
Ｙ軸テーブル14をＹ軸モータ13により移動させると共
に、Ｙ軸テーブル14上に図面上紙面の表裏方向に移動自
在に取付けられたＸ軸テーブル16をＸ軸モータ15により
移動させ、該Ｘ軸テーブル16上に装着したレーザ装置17
による砥石１の表面に対するレーザビーム21の照射点を
変え、さらに、Ｘ軸テーブル16上に設置したＺ軸モータ
18によりレーザ装置17の上下位置を調整して照射点の面
積を変えることにより、照射点の照射エネルギ密度を変
えながら、砥石１の表面にレーザビームを照射すること
により、表面露出砥粒を急熱急冷しながらその砥粒表面
層の結晶サイズを制御、すなわち微細化および均一化す
る。
なお、図中、4,6はそれぞれＸ軸モータ７、Ｙ軸モータ
８により移動させられるワーク移動用Ｘ軸、Ｙ軸テーブ
ル、５はワーク、９はワークの上下位置を調整するＺ軸
モータである。
８により移動させられるワーク移動用Ｘ軸、Ｙ軸テーブ
ル、５はワーク、９はワークの上下位置を調整するＺ軸
モータである。
第２図は砥石１に対するレーザビーム21の照射点の移動
の方法の一例を示す図であり、矢印Ａに示すように照射
点に砥石１の表面を横切る動作を繰返させて、該砥石１
の表面を万遍なく一様に照射する。この他、照射点を砥
石１の周方向に移動させる方法等が用いられる。また、
レーザビーム21の照射点を移動させる手段としては、砥
石１をレーザ装置17に対して移動させる方法もある。
の方法の一例を示す図であり、矢印Ａに示すように照射
点に砥石１の表面を横切る動作を繰返させて、該砥石１
の表面を万遍なく一様に照射する。この他、照射点を砥
石１の周方向に移動させる方法等が用いられる。また、
レーザビーム21の照射点を移動させる手段としては、砥
石１をレーザ装置17に対して移動させる方法もある。
第３図は本発明を実施した場合の砥粒1Bの特質の変化を
示すもので、結合材1Aにより結合された砥粒1Bに前記の
方法により106W/cm2以上のレーザビーム21を照射し、照
射点を移動させ砥石１の表面を万遍なく一様に照射して
多数の砥粒1Bを急熱、急冷することにより、砥粒1Bの表
面にａ〜ｎで示すような均一な大きさでかつ微細な結晶
の砥粒を形成することができる。
示すもので、結合材1Aにより結合された砥粒1Bに前記の
方法により106W/cm2以上のレーザビーム21を照射し、照
射点を移動させ砥石１の表面を万遍なく一様に照射して
多数の砥粒1Bを急熱、急冷することにより、砥粒1Bの表
面にａ〜ｎで示すような均一な大きさでかつ微細な結晶
の砥粒を形成することができる。
具体例を述べると、砥粒1Bとして、SiC88％、TiC5％、T
iN5％、残部を結合材とした砥石において、下記の試料
A,Bの砥石を作成した。
iN5％、残部を結合材とした砥石において、下記の試料
A,Bの砥石を作成した。
［試料Ａ］YAGレーザ出力150W、照射点の移動速度10cm/
s、照射点の面積約15×10-5cm2（照射密度約106W/cm2）
で照射したところ、SiC表面に約20〜40μｍ程度のほぼ
均一な結晶サイズを得ることができた。
s、照射点の面積約15×10-5cm2（照射密度約106W/cm2）
で照射したところ、SiC表面に約20〜40μｍ程度のほぼ
均一な結晶サイズを得ることができた。
［試料Ｂ］YAGレーザ出力150W、照射点の移動速度0.5cm
/s、照射点の面積約７×10-5cm2（照射密度約２×106W/
cm2）で照射したところ、SiC表面に約８〜20μｍ程度の
ほぼ均一で微細な結晶サイズを得ることができた。
/s、照射点の面積約７×10-5cm2（照射密度約２×106W/
cm2）で照射したところ、SiC表面に約８〜20μｍ程度の
ほぼ均一で微細な結晶サイズを得ることができた。
また、上記試料A,Bとレーザ照射を行なわないものの加
工における研削比比較試験を、2.5μRmaxの面粗度、ス
ピンドル電力1kw、砥石１の幅15mmで行なつたところ、
レーザ照射を行なわない場合には、加工速度は0.08cm3/
min、研削比が体積消耗比で400％となり、また、試料Ａ
の場合、加工速度は0.34cm3/min、研削比が88％とな
り、また、試料Ｂの場合、加工速度は0.21cm3/min、研
削比が90％となり、加工速度および研削比を大幅に向上
させることが可能となった。
工における研削比比較試験を、2.5μRmaxの面粗度、ス
ピンドル電力1kw、砥石１の幅15mmで行なつたところ、
レーザ照射を行なわない場合には、加工速度は0.08cm3/
min、研削比が体積消耗比で400％となり、また、試料Ａ
の場合、加工速度は0.34cm3/min、研削比が88％とな
り、また、試料Ｂの場合、加工速度は0.21cm3/min、研
削比が90％となり、加工速度および研削比を大幅に向上
させることが可能となった。
このような研削比の向上が達成できる理由は、結晶サイ
ズが微細化することにより、研削の際における砥粒の欠
落粒の径が小さくなるためであると考えられる。
ズが微細化することにより、研削の際における砥粒の欠
落粒の径が小さくなるためであると考えられる。
上記の例は円盤形砥石を例にとって説明したが、本発明
は、砥粒を固着したサンドペーパー、ベルト、或いは遊
離砥粒などにも適用することができる。
は、砥粒を固着したサンドペーパー、ベルト、或いは遊
離砥粒などにも適用することができる。
（発明の効果） 以上述べたように、本発明による砥粒の特性制御方法
は、砥粒を結合剤により結合してなる砥石の表面砥粒、
または遊離砥粒等の多数の砥粒に対して106W/cm2以上の
照射密度のレーザビームを相対的に移動させて万遍なく
一様に照射することにより、上記多数の砥粒を急熱、急
冷して各砥粒表面層の結晶サイズを微細化および均一化
する方法であって、微細で均一な結晶サイズを得ること
ができ、研削比を良くすることができる。
は、砥粒を結合剤により結合してなる砥石の表面砥粒、
または遊離砥粒等の多数の砥粒に対して106W/cm2以上の
照射密度のレーザビームを相対的に移動させて万遍なく
一様に照射することにより、上記多数の砥粒を急熱、急
冷して各砥粒表面層の結晶サイズを微細化および均一化
する方法であって、微細で均一な結晶サイズを得ること
ができ、研削比を良くすることができる。
第１図は本発明の方法を実施する研削盤を示す構成図、
第２図は第１図に示す砥石の表面のレーザビーム照射方
法の一例を示す平面図、第３図は本発明により得られる
砥粒を示す断面図である。
第２図は第１図に示す砥石の表面のレーザビーム照射方
法の一例を示す平面図、第３図は本発明により得られる
砥粒を示す断面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】多数の砥粒に対して106W/cm2以上の照射密
度のレーザビームを相対的に移動させて万遍なく一様に
照射することにより、上記多数の砥粒を急熱、急冷して
各砥粒表面層の結晶サイズを微細化及び均一化すること
を特徴とする砥粒の特性制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60265366A JPH0673810B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 砥粒の特性制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60265366A JPH0673810B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 砥粒の特性制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124870A JPS62124870A (ja) | 1987-06-06 |
| JPH0673810B2 true JPH0673810B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=17416177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60265366A Expired - Lifetime JPH0673810B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 砥粒の特性制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673810B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107520766A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-29 | 东北大学 | 一种激光熔覆工艺制作金属结合剂超硬磨料结构化排布端面磨削砂轮的方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0673811B2 (ja) * | 1989-05-19 | 1994-09-21 | 工業技術院長 | 砥石の成形加工方法 |
| US6793562B2 (en) * | 2001-04-23 | 2004-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Grinder and method of and apparatus for non-contact conditioning of tool |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58191956U (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-20 | 株式会社井上ジャパックス研究所 | 研削盤 |
-
1985
- 1985-11-26 JP JP60265366A patent/JPH0673810B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107520766A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-29 | 东北大学 | 一种激光熔覆工艺制作金属结合剂超硬磨料结构化排布端面磨削砂轮的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62124870A (ja) | 1987-06-06 |
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