JPH079346A - 超砥粒砥石 - Google Patents
超砥粒砥石Info
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- JPH079346A JPH079346A JP16152693A JP16152693A JPH079346A JP H079346 A JPH079346 A JP H079346A JP 16152693 A JP16152693 A JP 16152693A JP 16152693 A JP16152693 A JP 16152693A JP H079346 A JPH079346 A JP H079346A
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- carbon fiber
- grindstone
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 円板状の基台に超砥粒層を固着した超砥粒砥
石において、基台の変位が円周方向の全方向で一様に得
られ、安定した高速性と加工精度が得られるようにす
る。 【構成】 複数の炭素繊維織物３ａ、３ｂ、３ｃ、…、
３ｎを、繊維方向を角度θずつ回転させながら積層し、
その積層物を合成樹脂で結合して基台２を形成する。こ
の構造では、基台２の繊維組織が半径方向と円周方向に
一様となり、回転応力及び熱変形による変位が均一とな
る。
石において、基台の変位が円周方向の全方向で一様に得
られ、安定した高速性と加工精度が得られるようにす
る。 【構成】 複数の炭素繊維織物３ａ、３ｂ、３ｃ、…、
３ｎを、繊維方向を角度θずつ回転させながら積層し、
その積層物を合成樹脂で結合して基台２を形成する。こ
の構造では、基台２の繊維組織が半径方向と円周方向に
一様となり、回転応力及び熱変形による変位が均一とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、基板の研削面にダイ
ヤモンドや立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）などの超砥粒層
を固着した超砥粒砥石に関するものである。
ヤモンドや立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）などの超砥粒層
を固着した超砥粒砥石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周速度が８０ｍ／ｓ以上の高速研削加工
を可能とし、鏡面研削などの超精密研削に用いられる砥
石として、円板状の基台にダイヤモンドやＣＢＮ等の砥
粒層を固着した超砥粒砥石が知られている。
を可能とし、鏡面研削などの超精密研削に用いられる砥
石として、円板状の基台にダイヤモンドやＣＢＮ等の砥
粒層を固着した超砥粒砥石が知られている。
【０００３】この種の超砥粒砥石を高速研削加工や超精
密研削加工に用いる場合、より高能率な加工や良好な加
工面品位と高い加工精度を得るために、基台には、より
高周速度で破壊や砥粒層の剥離などがなく安全に運転で
き、加工中における半径方向の変位が少なく高い位置精
度、回転精度が得られる性能が要求される。このような
性能を実現する基台の特性としては、回転により発生
する応力に対して十分な強度を持っていること、回転
により発生する応力による変形が少ないこと、熱によ
る変位が小さいこと、回転及び熱に起因する変形が均
一で等方特性をもっていること、軽量であること、な
どが挙げられる。
密研削加工に用いる場合、より高能率な加工や良好な加
工面品位と高い加工精度を得るために、基台には、より
高周速度で破壊や砥粒層の剥離などがなく安全に運転で
き、加工中における半径方向の変位が少なく高い位置精
度、回転精度が得られる性能が要求される。このような
性能を実現する基台の特性としては、回転により発生
する応力に対して十分な強度を持っていること、回転
により発生する応力による変形が少ないこと、熱によ
る変位が小さいこと、回転及び熱に起因する変形が均
一で等方特性をもっていること、軽量であること、な
どが挙げられる。
【０００４】ところで、基台の回転応力による変位は、
基台を形成する材料の比弾性率（弾性率を密度で除した
値）に反比例し、熱変位は、基台材料の熱膨張係数に比
例し、これら物性により一義的に決定される。したがっ
て、基台の半径方向変位を小さくするためには、基台の
材料に比弾性率が高く、熱膨張係数が小さい物性を与え
る必要がある。
基台を形成する材料の比弾性率（弾性率を密度で除した
値）に反比例し、熱変位は、基台材料の熱膨張係数に比
例し、これら物性により一義的に決定される。したがっ
て、基台の半径方向変位を小さくするためには、基台の
材料に比弾性率が高く、熱膨張係数が小さい物性を与え
る必要がある。
【０００５】従来、超砥粒砥石の基台の材料には、鋼や
アルミニウム合金で代表される金属材料が用いられてき
たが、これら金属材料は、回転変位や熱変形を決定する
比弾性率や熱膨張係数の物性に限界があり、１００ｍ／
Ｓを越える高速回転の使用に耐えられないため、最近で
は、上記物性に優れた炭素繊維強化プラスチックを基台
の材料に適用することが試みられている。
アルミニウム合金で代表される金属材料が用いられてき
たが、これら金属材料は、回転変位や熱変形を決定する
比弾性率や熱膨張係数の物性に限界があり、１００ｍ／
Ｓを越える高速回転の使用に耐えられないため、最近で
は、上記物性に優れた炭素繊維強化プラスチックを基台
の材料に適用することが試みられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような基台に適用
される炭素繊維強化プラスチック（以下ＣＦＲＰと略称
する）は、図４に示すように、複数の炭素繊維織物１３
を基台１２の厚み方向に積層し、その積層物をエポキシ
やフェノール、ポリイミドなどの合成樹脂で結合して形
成され、その繊維方向の比弾性率は、鋼やジェラルミン
系のアルミニウム合金に比べて約１．５倍、熱膨張係数
は鋼に比べ約１／５、ジェラルミンに比べ約１／９の物
性を有している。このため、ＣＦＲＰ製の基台は、鋼又
はジェラルミン製の基台に比べて確かに回転応力による
変位や熱変位は極めて小さい値を示す。
される炭素繊維強化プラスチック（以下ＣＦＲＰと略称
する）は、図４に示すように、複数の炭素繊維織物１３
を基台１２の厚み方向に積層し、その積層物をエポキシ
やフェノール、ポリイミドなどの合成樹脂で結合して形
成され、その繊維方向の比弾性率は、鋼やジェラルミン
系のアルミニウム合金に比べて約１．５倍、熱膨張係数
は鋼に比べ約１／５、ジェラルミンに比べ約１／９の物
性を有している。このため、ＣＦＲＰ製の基台は、鋼又
はジェラルミン製の基台に比べて確かに回転応力による
変位や熱変位は極めて小さい値を示す。
【０００７】ところで、基台のＣＦＲＰを形成する上
で、複数の各炭素繊維織物の織り方は、砥石に要求され
る物性に応じて平織や朱子織等と使い分けされるが、そ
の各々の織物は厚み方向には全て一定の方向に揃えた状
態で積層されている。
で、複数の各炭素繊維織物の織り方は、砥石に要求され
る物性に応じて平織や朱子織等と使い分けされるが、そ
の各々の織物は厚み方向には全て一定の方向に揃えた状
態で積層されている。
【０００８】しかし、織物の特性は、どのような織り方
のものを使用した場合でも、横糸や縦糸の繊維方向と、
その繊維方向よりずれた方向とは糸の密度が異なり、必
然性に物性に差異が生じる。
のものを使用した場合でも、横糸や縦糸の繊維方向と、
その繊維方向よりずれた方向とは糸の密度が異なり、必
然性に物性に差異が生じる。
【０００９】したがって、織物の繊維方向を厚み方向に
一定方向にして積層した従来の基台では、円周の各部分
ごとにその物性を見れば、互いに異なりが生じる問題が
ある。
一定方向にして積層した従来の基台では、円周の各部分
ごとにその物性を見れば、互いに異なりが生じる問題が
ある。
【００１０】例えば、一定方向に朱子織りの炭素繊維織
物を積層したＣＦＲＰの物性値を、繊維方向（図４にお
ける０°、９０°方向）と、繊維が最も粗くなる中間方
向（図４の４５°方向）とでみると、次の表１のような
大きさを示す。この場合、使用した炭素繊維は、フィラ
メント数１０００、引張強度３６０ｋｇｆ／ｍｍ2 、引
張弾性率２３，５００ｋｇｆ／ｍｍ2 のものとし、織り
構造は、８枚朱子、横糸と縦糸の密度１６本／ｃｍ、炭
素繊維含有率は５０体積％である。
物を積層したＣＦＲＰの物性値を、繊維方向（図４にお
ける０°、９０°方向）と、繊維が最も粗くなる中間方
向（図４の４５°方向）とでみると、次の表１のような
大きさを示す。この場合、使用した炭素繊維は、フィラ
メント数１０００、引張強度３６０ｋｇｆ／ｍｍ2 、引
張弾性率２３，５００ｋｇｆ／ｍｍ2 のものとし、織り
構造は、８枚朱子、横糸と縦糸の密度１６本／ｃｍ、炭
素繊維含有率は５０体積％である。
【００１１】
【表１】
【００１２】この表１に示されるように、中間方向（４
５°）の比弾性率は、繊維方向（０°、９０°）の比弾
性率に比べて半分以下の値を示し、熱膨張係数について
も、中間方向は繊維方向に比べて２割程度低い値を示し
ている。
５°）の比弾性率は、繊維方向（０°、９０°）の比弾
性率に比べて半分以下の値を示し、熱膨張係数について
も、中間方向は繊維方向に比べて２割程度低い値を示し
ている。
【００１３】このように物性値に差異があると、回転応
力による変位や熱変位に差異が生じ、砥石の基台として
使用した場合、加工中の変形が円周方向で均一になら
ず、加工性能や加工精度の上で悪影響が生じる場合があ
る。
力による変位や熱変位に差異が生じ、砥石の基台として
使用した場合、加工中の変形が円周方向で均一になら
ず、加工性能や加工精度の上で悪影響が生じる場合があ
る。
【００１４】そこで、この発明は、上記の問題を解決
し、基台の回転応力による変位や熱変位を小さくし、か
つ変位が円周方向に均一で良好な等方特性を有する超砥
粒砥石を提供することを目的としている。
し、基台の回転応力による変位や熱変位を小さくし、か
つ変位が円周方向に均一で良好な等方特性を有する超砥
粒砥石を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、基台を、その厚み方向に複数の炭素繊
維織物を積層した炭素繊維強化プラスチックで形成し、
その各炭素繊維織物の繊維方向を、基台中心を中心とし
て円周方向に所定角度ずつ位相をずらして配置したので
ある。
め、この発明は、基台を、その厚み方向に複数の炭素繊
維織物を積層した炭素繊維強化プラスチックで形成し、
その各炭素繊維織物の繊維方向を、基台中心を中心とし
て円周方向に所定角度ずつ位相をずらして配置したので
ある。
【００１６】なお、上記繊維方向の位相ずれの角度を、
１°から８５°の範囲で設定するのが望ましい。
１°から８５°の範囲で設定するのが望ましい。
【００１７】
【作用】上記のように、炭素繊維織物をそれぞれ繊維方
向の位相を円周方向にずらして積層することにより、形
成されるＣＦＲＰは、見かけ上半径方向及び円周方向に
一様な組成をもつことになる。このため、基台は、半径
及び円周方向に均一な弾性率や熱膨張係数を備えること
になり、運転中、円周方向での回転応力及び熱変形によ
る変位が一様になる。
向の位相を円周方向にずらして積層することにより、形
成されるＣＦＲＰは、見かけ上半径方向及び円周方向に
一様な組成をもつことになる。このため、基台は、半径
及び円周方向に均一な弾性率や熱膨張係数を備えること
になり、運転中、円周方向での回転応力及び熱変形によ
る変位が一様になる。
【００１８】
【実施例】図１乃至図３は実施例の超砥粒砥石を示して
いる。この砥石１の基台２は、複数の炭素繊維織物３
ａ、３ｂ、３ｃ、……、３ｎを厚み方向に積層し、その
積層物をエポキシ、フェノール、ポリイミドなどの合成
樹脂で結合して形成されている。
いる。この砥石１の基台２は、複数の炭素繊維織物３
ａ、３ｂ、３ｃ、……、３ｎを厚み方向に積層し、その
積層物をエポキシ、フェノール、ポリイミドなどの合成
樹脂で結合して形成されている。
【００１９】図２において、Ｘは第１層の織物３ａの基
準横糸方向を示し、第２層の織物３ｂは、その基準横糸
方向Ｙを基台２の中心Ｏを中心に上記基準横糸方向Ｘに
対して角度θだけ回転させて第１層の織物３ａに重ね合
せる。さらに、第３層の織物３ｃを、その基準横糸方向
Ｚを第２層の織物３ｂの基準横糸方向Ｙに対して角度θ
だけ回転させて重ね合わせる。順次、これを繰り返し、
所定数の織物３ａ、……、３ｎを所要の厚みまで積層し
た後、合成樹脂で固めて結合する。
準横糸方向を示し、第２層の織物３ｂは、その基準横糸
方向Ｙを基台２の中心Ｏを中心に上記基準横糸方向Ｘに
対して角度θだけ回転させて第１層の織物３ａに重ね合
せる。さらに、第３層の織物３ｃを、その基準横糸方向
Ｚを第２層の織物３ｂの基準横糸方向Ｙに対して角度θ
だけ回転させて重ね合わせる。順次、これを繰り返し、
所定数の織物３ａ、……、３ｎを所要の厚みまで積層し
た後、合成樹脂で固めて結合する。
【００２０】このように組立てたＣＦＲＰ製の基台２
は、次に外径、内径、端面を機械加工し、その加工後、
基台２の外周面にダイヤモンドやＣＢＮ等の超砥粒層４
を固着して砥石を形成する。
は、次に外径、内径、端面を機械加工し、その加工後、
基台２の外周面にダイヤモンドやＣＢＮ等の超砥粒層４
を固着して砥石を形成する。
【００２１】上記の構造では、複数の織物３ａ、…、３
ｎが一定角度θごとに回転させて積層することにより、
基台２は、半径方向及び円周方向で見かけ上一様な組成
を持つことになり、全方向において均一な弾性率や熱膨
張係数等の物性を示す。
ｎが一定角度θごとに回転させて積層することにより、
基台２は、半径方向及び円周方向で見かけ上一様な組成
を持つことになり、全方向において均一な弾性率や熱膨
張係数等の物性を示す。
【００２２】表２は、上記実施例の構造において、各炭
素繊維織物を横糸を基準にθ＝１５°ずつ回転させて２
４層積層し、その積層物をエポキシ樹脂で結合したＣＦ
ＲＰ製の基台を製作し、その基台に対して、０°（横糸
方向）、７．５°、４５°、９０°（縦糸方向）の各方
向の物性を調べたものである。ここで、使用した炭素繊
維は、フィラメント数１０００、引張強度３６０ｋｇｆ
／ｍｍ2 、引張弾性率２３５００ｋｇｆ／ｍｍ2 のもの
を使用し、織り構成は８枚朱子、密度１６本／ｃｍ（横
糸、縦糸とも）、炭素繊維含有率を６０体積％とした。
素繊維織物を横糸を基準にθ＝１５°ずつ回転させて２
４層積層し、その積層物をエポキシ樹脂で結合したＣＦ
ＲＰ製の基台を製作し、その基台に対して、０°（横糸
方向）、７．５°、４５°、９０°（縦糸方向）の各方
向の物性を調べたものである。ここで、使用した炭素繊
維は、フィラメント数１０００、引張強度３６０ｋｇｆ
／ｍｍ2 、引張弾性率２３５００ｋｇｆ／ｍｍ2 のもの
を使用し、織り構成は８枚朱子、密度１６本／ｃｍ（横
糸、縦糸とも）、炭素繊維含有率を６０体積％とした。
【００２３】
【表２】
【００２４】一方、表３は、炭素繊維織物を横糸を基準
としてθ＝３０°ずつ回転させて１２層積層し、その積
層物をエポキシ樹脂で結合したＣＦＲＰ製の基台を製作
し、その基台に対して、０°（横糸方向）、７．５°、
４５°、９０°（縦糸方向）の物性を調べたものであ
る。この場合、炭素繊維は、フィラメント数３０００、
引張強度３６０ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張弾性率２３５００
ｋｇ／ｍｍ2 のものを使用し、織り構成は８枚朱子、密
度１０本／ｃｍ（横糸、縦糸とも）、炭素繊維含有率は
６９体積％である。
としてθ＝３０°ずつ回転させて１２層積層し、その積
層物をエポキシ樹脂で結合したＣＦＲＰ製の基台を製作
し、その基台に対して、０°（横糸方向）、７．５°、
４５°、９０°（縦糸方向）の物性を調べたものであ
る。この場合、炭素繊維は、フィラメント数３０００、
引張強度３６０ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張弾性率２３５００
ｋｇ／ｍｍ2 のものを使用し、織り構成は８枚朱子、密
度１０本／ｃｍ（横糸、縦糸とも）、炭素繊維含有率は
６９体積％である。
【００２５】
【表３】
【００２６】上記の表２及び表３に示されるように、実
施例の構造で試作の基台は、円周方向の各方向にわたっ
てほぼ一様な縦弾性率を示した。これを表１に示した従
来構造の基台と比較すると、従来のＣＦＲＰ製基台では
縦弾性率に円周方向で約２．６倍の違いが生じたのに対
して、試作品のＣＦＲＰ製基台では、円周方向の縦弾性
率のばらつきが±３％の範囲に留まり、格段に均一性が
向上した。
施例の構造で試作の基台は、円周方向の各方向にわたっ
てほぼ一様な縦弾性率を示した。これを表１に示した従
来構造の基台と比較すると、従来のＣＦＲＰ製基台では
縦弾性率に円周方向で約２．６倍の違いが生じたのに対
して、試作品のＣＦＲＰ製基台では、円周方向の縦弾性
率のばらつきが±３％の範囲に留まり、格段に均一性が
向上した。
【００２７】また、熱膨張係数に対しても、試作品の基
台のばらつきは小さくなり、表１に示す従来の基台に比
べてばらつきの比率が約５％縮小した。
台のばらつきは小さくなり、表１に示す従来の基台に比
べてばらつきの比率が約５％縮小した。
【００２８】次に、上記実施例の効果をみるために行な
った各種の実験例について説明する。
った各種の実験例について説明する。
【００２９】＜実験例１＞図３に示す超砥粒砥石１にお
いて、超砥粒層４にビトリファイドボンドＣＢＮ層を使
用し、砥石１の外周半径ａ＝１００ｍｍ、基台２の外半
径ｂ＝９２ｍｍ、内半径Ｃ＝２５．４ｍｍ、厚みｔ＝１
０ｍｍの砥石（試作品）を製作した。
いて、超砥粒層４にビトリファイドボンドＣＢＮ層を使
用し、砥石１の外周半径ａ＝１００ｍｍ、基台２の外半
径ｂ＝９２ｍｍ、内半径Ｃ＝２５．４ｍｍ、厚みｔ＝１
０ｍｍの砥石（試作品）を製作した。
【００３０】基台２に用いたＣＦＲＰは、炭素繊維がフ
ィラメント数１０００、引張強度３６０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 、引張弾性率２３５００ｋｇｆ／ｍｍ2 、織り構成
は８枚朱子、密度１６本／ｃｍ（横糸、縦糸とも）、炭
素繊維含有率６０体積％とした。また、積層の回転角θ
を３０°とし、結合樹脂にエポキシを用いた。
ィラメント数１０００、引張強度３６０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 、引張弾性率２３５００ｋｇｆ／ｍｍ2 、織り構成
は８枚朱子、密度１６本／ｃｍ（横糸、縦糸とも）、炭
素繊維含有率６０体積％とした。また、積層の回転角θ
を３０°とし、結合樹脂にエポキシを用いた。
【００３１】また、比較例として、図４に示す従来構造
の砥石１１において、同一の基台の形状寸法とし、上記
と同じ繊維・織物構造や炭素繊維含有率を有する炭素繊
維織物を一定方向に積層したＣＦＲＰ製基台の砥石（比
較品）を製作し、この比較品と上記試作品を用いて高速
回転テストを実施した。
の砥石１１において、同一の基台の形状寸法とし、上記
と同じ繊維・織物構造や炭素繊維含有率を有する炭素繊
維織物を一定方向に積層したＣＦＲＰ製基台の砥石（比
較品）を製作し、この比較品と上記試作品を用いて高速
回転テストを実施した。
【００３２】テスト結果を次の表４に示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】この表４に示されるように、炭素繊維を同
一方向に積層した比較品は、１４０ｍ／ｓの周速度でＣ
ＢＮ層に破壊、剥離を生じたのに対して、炭素繊維を３
０°ごとに回転して積層した試作品は、周速度が２００
ｍ／ｓの回転後でも何ら異常が見られなかった。
一方向に積層した比較品は、１４０ｍ／ｓの周速度でＣ
ＢＮ層に破壊、剥離を生じたのに対して、炭素繊維を３
０°ごとに回転して積層した試作品は、周速度が２００
ｍ／ｓの回転後でも何ら異常が見られなかった。
【００３５】＜実験例２＞図３に示す超砥粒砥石１にお
いて、砥石の外周半径ａ＝２００ｍｍ、基台２の外半径
ｂ＝１９６ｍｍ、内半径Ｃ＝７６．２ｍｍ、厚みｔ＝２
５ｍｍとし、超砥粒層４にビトリファイドボンドＣＢＮ
層を使用した砥石（試作品）を製作した。この場合、基
台２として、フィラメント数１０００、引張強度３６０
ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張弾性率２３５００ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 、織り構成が８枚朱子、密度１６本／ｃｍ（横糸、
縦糸とも）とした炭素繊維を、回転角θ＝１５°で積層
し、結合樹脂エポキシを用いて炭素繊維含有率６０体積
％としたＣＦＲＰを用いた。
いて、砥石の外周半径ａ＝２００ｍｍ、基台２の外半径
ｂ＝１９６ｍｍ、内半径Ｃ＝７６．２ｍｍ、厚みｔ＝２
５ｍｍとし、超砥粒層４にビトリファイドボンドＣＢＮ
層を使用した砥石（試作品）を製作した。この場合、基
台２として、フィラメント数１０００、引張強度３６０
ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張弾性率２３５００ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 、織り構成が８枚朱子、密度１６本／ｃｍ（横糸、
縦糸とも）とした炭素繊維を、回転角θ＝１５°で積層
し、結合樹脂エポキシを用いて炭素繊維含有率６０体積
％としたＣＦＲＰを用いた。
【００３６】一方、比較例として、図４に示す従来構造
の砥石１１において、試作品と同一の基台の形状寸法と
し、基台に、上記と同じ強度や織り構成、炭素繊維含有
率の炭素繊維織物を繊維方向が同一方向に向くように積
層したＣＦＲＰ製の砥石（比較品）を製作した。
の砥石１１において、試作品と同一の基台の形状寸法と
し、基台に、上記と同じ強度や織り構成、炭素繊維含有
率の炭素繊維織物を繊維方向が同一方向に向くように積
層したＣＦＲＰ製の砥石（比較品）を製作した。
【００３７】実験では、上記試作品と比較品の砥石とで
高速テストを行なった。そのテスト結果を次の表５に示
す。
高速テストを行なった。そのテスト結果を次の表５に示
す。
【００３８】
【表５】
【００３９】上記のように等方性をもつ試作品の砥石
は、周速度が２６０ｍ／ｓの回転後でも何らの異常もみ
られなかったのに対して、従来構造の比較品は、１４０
ｍ／ｓの周速度でＣＢＮ層が破壊、剥離した。
は、周速度が２６０ｍ／ｓの回転後でも何らの異常もみ
られなかったのに対して、従来構造の比較品は、１４０
ｍ／ｓの周速度でＣＢＮ層が破壊、剥離した。
【００４０】＜実験例３＞図３に示す超砥粒砥石１にお
いて、砥石の外周半径ａ＝１００ｍｍ、基台の外半径ｂ
＝９４ｍｍ、内半径Ｃ＝２５．４ｍｍ、厚みｔ＝１０ｍ
ｍとし、超砥粒層４にレジンボンドダイヤモンド層を用
いた砥石（試作品）を製作した。
いて、砥石の外周半径ａ＝１００ｍｍ、基台の外半径ｂ
＝９４ｍｍ、内半径Ｃ＝２５．４ｍｍ、厚みｔ＝１０ｍ
ｍとし、超砥粒層４にレジンボンドダイヤモンド層を用
いた砥石（試作品）を製作した。
【００４１】この場合、基台２としては、フィラメント
数１０００、引張強度３６０ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張弾性
率２３５００ｋｇｆ／ｍｍ2 、織り構成が８枚朱子、密
度１６本／ｃｍ（横糸、縦糸とも）とした炭素繊維を、
回転角θ＝３０％で積層し、エポキシ樹脂で結合して炭
素繊維含有率６０体積％としたＣＦＲＰを用いた。
数１０００、引張強度３６０ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張弾性
率２３５００ｋｇｆ／ｍｍ2 、織り構成が８枚朱子、密
度１６本／ｃｍ（横糸、縦糸とも）とした炭素繊維を、
回転角θ＝３０％で積層し、エポキシ樹脂で結合して炭
素繊維含有率６０体積％としたＣＦＲＰを用いた。
【００４２】また、比較例として、図４に示す従来構造
の砥石１１において、試作品と同一の基台の形状寸法と
し、基台を、上記と同じ強度や織り構成、炭素繊維含有
率を備えた炭素繊維織物を繊維方向が同一方向に向くよ
うに積層したＣＦＲＰ製の砥石（比較品）を製作した。
の砥石１１において、試作品と同一の基台の形状寸法と
し、基台を、上記と同じ強度や織り構成、炭素繊維含有
率を備えた炭素繊維織物を繊維方向が同一方向に向くよ
うに積層したＣＦＲＰ製の砥石（比較品）を製作した。
【００４３】実験は、上記試作品と比較品の砥石を用い
て部分安定化ジルコニアを平面鏡面研削し、加工後の表
面精度を調査した。
て部分安定化ジルコニアを平面鏡面研削し、加工後の表
面精度を調査した。
【００４４】研削加工は、粗加工、中仕上げ、仕上げの
工程を行ない、それぞれの工程で用いたダイヤモンド層
の諸元を表６に示す。
工程を行ない、それぞれの工程で用いたダイヤモンド層
の諸元を表６に示す。
【００４５】
【表６】
【００４６】また、研削は、横軸往復型精密平面研削盤
を使用し、ワーク寸法長さ２００ｍｍ、幅（研削面）５
０ｍｍ、厚み５ｍｍの部分安定化ジルコニアを横軸往復
トラバース平面研削の加工方式により行なった。研削条
件は次の表７に示す通りである。
を使用し、ワーク寸法長さ２００ｍｍ、幅（研削面）５
０ｍｍ、厚み５ｍｍの部分安定化ジルコニアを横軸往復
トラバース平面研削の加工方式により行なった。研削条
件は次の表７に示す通りである。
【００４７】
【表７】
【００４８】テスト結果を表８に示す。
【００４９】
【表８】
【００５０】上記の表に示されるように、従来構造の比
較品では、最終０．３μｍＲｍａｘの表面粗さしか得ら
れなかったのに対して、擬似等方性をもつ試作品の砥石
では、最終０．１μｍＲｍａｘの表面粗さが得られ、従
来構造に比べて３倍の表面粗さ向上を図ることができ
た。
較品では、最終０．３μｍＲｍａｘの表面粗さしか得ら
れなかったのに対して、擬似等方性をもつ試作品の砥石
では、最終０．１μｍＲｍａｘの表面粗さが得られ、従
来構造に比べて３倍の表面粗さ向上を図ることができ
た。
【００５１】
【効果】以上のように、この発明の超砥粒砥石は、炭素
繊維織物を繊維方向の位相をずらしながら積層して基台
を形成するので、基台の組成を半径方向及び円周方向で
一様にすることができ、回転中において、円周方向での
回転応力及び熱変形による変位を均一にすることができ
る。したがって、より高い周速度で砥石を安定して使用
でき、鏡面研削などの超精密研削加工において高い寸法
精度と良好な加工表面品位が安定して得られる利点があ
る。
繊維織物を繊維方向の位相をずらしながら積層して基台
を形成するので、基台の組成を半径方向及び円周方向で
一様にすることができ、回転中において、円周方向での
回転応力及び熱変形による変位を均一にすることができ
る。したがって、より高い周速度で砥石を安定して使用
でき、鏡面研削などの超精密研削加工において高い寸法
精度と良好な加工表面品位が安定して得られる利点があ
る。
【図１】実施例の超砥粒砥石の基台を示す一部破断平面
図
図
【図２】同上の基台の構造を模式的に示す分解斜視図
【図３】実施例の砥石の縦断側面図
【図４】従来構造の砥石を示す斜視図
１ 超砥粒砥石 ２ 基台 ３ａ、３ｂ、３ｃ、…、３ｎ 炭素繊維織物 ４ 超砥粒層
Claims (2)
- 【請求項１】 円板状の基台の表面に超砥粒層を固着し
た超砥粒砥石において、上記基台を、その厚み方向に複
数の炭素繊維織物を積層した炭素繊維強化プラスチック
で形成し、その各炭素繊維織物の繊維方向を、基台中心
を中心として円周方向に所定角度ずつ位相をずらして配
置したことを特徴とする超砥粒砥石。 - 【請求項２】 上記繊維方向の位相ずれの角度を、１°
から８５°の範囲で設定したことを特徴とする請求項１
に記載の超砥粒砥石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16152693A JPH079346A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 超砥粒砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16152693A JPH079346A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 超砥粒砥石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH079346A true JPH079346A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15736768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16152693A Pending JPH079346A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 超砥粒砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079346A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999061204A1 (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-02 | Porfidi International S.R.L. | Vibration damping sheet for cutting disks |
| JP2005288619A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Nippon Oil Corp | Ｃｆｒｐ定盤 |
| CN103264448A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-08-28 | 北京精准国汇技术有限公司 | 金刚石圆锯片聚合物基复合材料基体及其加工方法 |
| JP2015199170A (ja) * | 2014-04-08 | 2015-11-12 | 学校法人立命館 | 研磨工具 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4928985A (ja) * | 1972-07-13 | 1974-03-14 | ||
| JPS5082690A (ja) * | 1972-12-14 | 1975-07-04 | ||
| JPS546135U (ja) * | 1977-06-14 | 1979-01-16 | ||
| JPS6131817U (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | 弾 西原 | コンクリ−ト投入機 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16152693A patent/JPH079346A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| CN1131128C (zh) * | 1998-05-26 | 2003-12-17 | 波费蒂国际有限责任公司 | 用于切削盘的减震片 |
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| CN103264448B (zh) * | 2013-06-08 | 2015-07-01 | 北京精准国汇技术有限公司 | 金刚石圆锯片聚合物基复合材料基体及其加工方法 |
| JP2015199170A (ja) * | 2014-04-08 | 2015-11-12 | 学校法人立命館 | 研磨工具 |
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