JPH06774A - 研削研磨用砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続加工を行って累積研削研磨数が増加して
も、加工能力が低下しないようにする。 【構成】 砥粒１と、アルカリ結晶（アルカリ金属の水
酸化物の結晶またはアルカリ土類金属の水酸化物の結
晶）２とを、ボンド材である樹脂３中に混入し、固定し
て研削研磨用砥石とする。研削研磨面に現れたアルカリ
結晶は研削研磨液によって溶解し、被研削研磨物との研
削研磨界面に強アルカリ性溶液を提供する。この強アル
カリ性溶液は、砥石表面の樹脂３を侵食し、樹脂３は強
度が小さくなって崩れ、ドレッシングされる。このドレ
ッシングが、砥石表面の目詰まりや目つぶれの層を取り
除き、新しい研削研磨面を出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、研削研磨用砥石に係
り、特にボンド材にて砥粒を固定してなる研削研磨用砥
石に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、樹脂からなるボンド材により砥
粒を固定した研削研磨用砥石が知られている。例えば、
特開昭５９−１３４６４７号公報には、フェノール樹脂
と、酸化セリウムと、硬化剤との混合物を加熱し、強制
乾燥し、粗砕後固形化してなる光学部品用の研磨具が開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の光
学部品の研磨具を用いて光学ガラスの研磨加工を行った
ところ、研磨面にて砥粒の先端が過度に摩滅・平坦化す
る目つぶれや、切りくずが砥石表面に付着して排出でき
なくなる目詰まりの現象が生じ、連続加工を行った場合
には、図７に示すように、加工能力が低下してしまっ
た。図７は、横軸に累積研削研磨数（個）をとり、縦軸
に加工能力（μｍ／ｍｉｎ）をとったもので、同図から
判るように、従来例の研磨具では、累積研削研磨数が増
加するにしたがって加工能力の低下が見られた。

【０００４】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、連続加工を行って累積研削研磨数が増加
しても加工能力が低下しない研削研磨砥石を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するために、本発明の研削研磨用砥石は、水溶液にな
るとボンド材を分解または溶解する水溶性の粉末と砥粒
とをボンド材に混入して固定することとした。このよう
な研削研磨用砥石としては、例えば、研削研磨砥粒と、
アルカリ金属の水酸化物の結晶またはアルカリ土類金属
の水酸化物の結晶とを、ボンド材である樹脂に混入して
固定させたものが考えられる。また、ボンド材として金
属を用いたり、ボンド材を分解または溶解する水溶性の
物質として酸性の物質を用いることも考えられる。

【０００６】本発明の研削研磨用砥石によると、ボンド
材に混入した水溶性物質（粉末）が研削研磨加工中に加
工液（研削研磨液）中に溶解して溶液となり、この溶液
によって砥石の加工面表面のボンド材が分解または溶解
する。溶液によるボンド材の分解または溶解に伴って研
削研磨加工により摩滅した研削研磨砥粒が除去され、研
削研磨用砥石はドレッシングされる。

【０００７】図１は本発明の研削研磨用砥石を示すもの
で、砥粒１と、アルカリ結晶（アルカリ金属の水酸化物
の結晶またはアルカリ土類金属の水酸化物の結晶）２と
が、ボンド材である樹脂３中に混入され、固定されてい
る。図６は、図１に示す研削研磨用砥石の研削研磨面４
以外の表面を撥水性樹脂５で覆った例を示す。

【０００８】前記アルカリ結晶２は、例えば水からなる
研削研磨液に溶解して強アルカリ性を呈す。強アルカリ
性水溶液は樹脂３を分解または溶解することにより、砥
石１のボンド材である樹脂３を侵食する作用がある。

【０００９】図２に示すように、本発明の研削研磨用砥
石を用いて研削研磨加工を行うと、研削研磨面４に現れ
たアルカリ結晶２は研削研磨液６によって溶解し、被研
削研磨物７との研削研磨界面に強アルカリ性溶液８を提
供する。研削研磨界面の強アルカリ性溶液８は、研削研
磨用砥石表面の樹脂３を侵食する。強アルカリ性溶液８
によって侵食された研削研磨用砥石表面の樹脂３は、強
度が小さくなり、研削研磨中に崩れ、ドレッシングされ
る。このドレッシングが、研削研磨用砥石表面の目詰ま
りや目つぶれの層を取り除き、新しい研磨面を出す作用
がある。

【００１０】また、図６に示す研削研磨用砥石では、研
削研磨面４以外の表面を覆った撥水性樹脂５は水をはじ
く作用があるため、研削研磨面４以外の表面に突出して
いるアルカリ結晶２は研削研磨液６と接触せず、研削研
磨面４以外は侵食されない。

【００１１】

【実施例１】本実施例の研削用砥石は、砥粒１に＃１０
００のダイヤモンド砥粒（平均粒径２２〜１８μｍ）を
用い、アルカリ結晶２に＃４００の水酸化カルシウムの
結晶を用い、これらをフェノール樹脂からなる樹脂３に
よって固定し、図１の構造をもつ研削用砥石である。こ
の研削用砥石は、図３に示すように、砥粒１のダイヤモ
ンド砥粒７０ｇと樹脂３のフェノール樹脂２０ｇとアル
カリ結晶２の水酸化カルシウム１０ｇを均一に混合した
混合物を冷間圧縮し、１５０℃で焼成して得られたもの
である。

【００１２】本実施例の研削用砥石を用いて研削加工を
行うと、表面に現れた水酸化カルシウムは水溶性の研削
液によって溶解し、研削界面に強アルカリ性溶液を提供
する。研削界面の強アルカリ性溶液は、研削用砥石表面
のフェノール樹脂を侵食する。強アルカリ性溶液によっ
て侵食された研削用砥石表面のフェノール樹脂は、強度
が小さくなり、研削中に崩れ、ドレッシングされる。こ
のドレッシングが、研削用砥石表面の目詰まりや目つぶ
れの層を取り除き、新しい研削面を出す作用がある。

【００１３】本実施例の研削用砥石９を、図４に示すよ
うに、直径１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの形状に成形し、
台皿１０上に貼付けて、セラミックス材料（主成分：窒
化ケイ素）を１００個研削加工した結果を図７に示す。
図７から判るように、本実施例の研削用砥石９は、連続
加工中で、目詰まりや目つぶれに伴う加工能力の低下は
全くみられなかった。

【００１４】以上のように、本実施例により、研削用砥
石９の表面の目詰まりや目つぶれの層をドレッシングに
よって取り除く作用を有し、連続加工を行っても加工能
力の低下しない研削用砥石９が提供された。

【００１５】本実施例では、アルカリ結晶２には水酸化
カルシウムを用いたが、他にも水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、水酸
化ストロンチウム、水酸化バリウム等のいずれを用いて
もよく、また、樹脂３にフェノール樹脂を用いたが、他
に尿素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリビニルアルコー
ル樹脂、グリプタル樹脂等のいずれを用いても本実施例
と同じ作用による効果が確認された。

【００１６】

【実施例２】本実施例の研磨用砥石は、砥粒１に酸化セ
リウム系研磨砥粒（平均砥粒１．０μｍ）を用い、アル
カリ結晶２に＃６００の水酸化ナトリウムの結晶を用
い、これらをフェノール樹脂からなる樹脂３によって固
定した図１の構造をもつ、ケイ酸塩ガラスの研磨用砥石
である。

【００１７】本実施例のケイ酸塩ガラスの研磨用砥石
は、図３に示すように、砥粒１の酸化セリウム系研磨砥
粒２００ｇと樹脂３のフェノール樹脂２５ｇとアルカリ
結晶２の水酸化ナトリウム４０ｇを均一に混合した混合
物を冷間圧縮し、１５０℃で焼成して得られたものであ
る。

【００１８】本実施例のケイ酸塩ガラスの研磨用砥石
は、前記実施例１に述べた作用と同様の作用を有してい
るとともに、アルカリ結晶２に水酸化ナトリウムを用い
たことにより、被研削研磨物にケイ酸塩ガラスを用いた
場合、ケイ酸塩ガラスの表面を溶解しながら研磨加工を
行うメカノケミカル作用も有している。

【００１９】前記メカノケミカル作用について詳細に説
明する。本実施例のケイ酸塩ガラスの研磨用砥石で研磨
加工すると、図２に示すように、表面に突出した水酸化
ナトリウムのアルカリ結晶２は、水溶性の研削研磨液６
によって溶解し、強アルカリ性溶液８を提供する。水酸
化ナトリウムの強アルカリ性溶液８はケイ酸塩ガラスの
ケイ酸（ＳｉＯ₂ ）と反応し、溶解する作用がある。そ
のため、本実施例の研磨用砥石は被研削研磨物７である
ケイ酸塩ガラスの研磨面を砥石表面から提供される強ア
ルカリ性溶液８によって溶解しながら、更に酸化セリウ
ム系研磨砥粒の砥粒１で機械的な研磨加工も行うメカノ
ケミカル作用を行う。

【００２０】本実施例の研磨用砥石１１を図５に示すよ
うに直径１７．２ｍｍ、厚さ６ｍｍ、曲率半径９．２３
ｍｍの凸形に成形し、台皿１０に貼付けてケイ酸塩光学
ガラスを１００個加工した結果を図７に示す。

【００２１】図７から判るように、本実施例の研磨用砥
石１１は、連続加工中で、目詰まりや目つぶれに伴う加
工能力の低下は全くみられなかった。

【００２２】以上のように、本実施例により、研磨用砥
石１１の表面の目詰まりや目つぶれの層をドレッシング
によって取り除く作用と被研削研磨物７を溶解しながら
研磨するメカノケミカル作用とを有し、連続加工を行っ
ても加工能力の低下しない研磨用砥石１１が提供され
た。

【００２３】

【実施例３】本実施例の砥石は、実施例２の研磨用砥石
１１の研磨面４以外からの侵食を防止することを目的と
し、実施例２で得られた研磨用砥石１１の研磨面４以外
の表面に撥水性樹脂５であるテフロンをコートした図６
に示される研磨用砥石である。

【００２４】本実施例の研磨用砥石は、実施例２で得ら
れた研磨用砥石１１の全表面をテフロンでコートし、そ
の後、研磨面４だけを＃１２００の砂と被研磨物て同等
の曲率を有するラッピング工具でラッピングし、研磨面
４のテフロンのコートを取り除いて得られた。

【００２５】本実施例で研磨用砥石表面にコートしたテ
フロンは撥水性のため水をはじく作用がある。その撥水
性樹脂５で研磨面４以外の表面を覆ったことにより、研
磨面４以外の表面に突出しているアルカリ結晶２は水溶
性の研磨液６と接触せず、研磨面４以外の侵食が生じな
い。よって、本実施例の研磨用砥石により、実施例２の
研磨用砥石１１の有する効果を得るとともに、研磨面４
以外からの侵食を防止する効果も得られた。

【００２６】本実施例では撥水性樹脂５にテフロンを用
いたが、他にアクリル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステルに代表される撥水性樹脂を用いてもよ
い。

【００２７】なお、上記各実施例において、研削研磨液
６としては水を用いるのが理想的である。

【００２８】

【発明の効果】本発明の研削研磨用砥石によれば、研削
研磨面の目詰まりや目つぶれの層をドレッシングによっ
て取り除く作用を有するため、連続加工を行って累積研
削研磨数が増加しても加工能力は低下しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研削研磨用砥石を示す縦断面図であ
る。

【図２】本発明の研削研磨用砥石を用いて研削研磨加工
を行っている状態を示す一部縦断面図である。

【図３】本発明の研削研磨用砥石の製造工程を示す工程
図である。

【図４】本発明の実施例１の研削用砥石を用いた研削具
を示す一部縦断面図である。

【図５】本発明の実施例２の研磨用砥石を用いた研磨具
を示す一部縦断面図である。

【図６】本発明の実施例３の研磨用砥石を用いた研磨具
を示す一部縦断面図である。

【図７】累積研削研磨数と加工能力との関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１ 砥石 ２ アルカリ結晶 ３ 樹脂 ５ 撥水性樹脂 ６ 研削研磨液 ９ 研削用砥石 １１ 研磨用砥石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボンド材にて砥粒を固定してなる研削研
   磨用砥石において、その水溶液がボンド材を分解または
   溶解する水溶性の粉末と砥粒とをボンド材に混入して固
   定したことを特徴とする研削研磨用砥石。
2. 【請求項２】 前記水溶性の粉末がアルカリ金属の水酸
   化物の結晶またはアルカリ土類金属の水酸化物の結晶か
   らなり、前記ボンド材が樹脂からなることを特徴とする
   請求項１記載の研削研磨用砥石。
3. 【請求項３】 研削研磨面以外の表面を撥水性樹脂によ
   り覆ったことを特徴とする請求項１または２記載の研削
   研磨用砥石。